WO2026005272A1 - 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치

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WO2026005272A1
WO2026005272A1 PCT/KR2025/006337 KR2025006337W WO2026005272A1 WO 2026005272 A1 WO2026005272 A1 WO 2026005272A1 KR 2025006337 W KR2025006337 W KR 2025006337W WO 2026005272 A1 WO2026005272 A1 WO 2026005272A1
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light
inorganic light
layer
emitting element
emitting elements
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PCT/KR2025/006337
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English (en)
French (fr)
Inventor
이윤석
한승룡
박민희
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
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    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
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    • H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a display device that displays an image by combining modules in which self-luminous inorganic light-emitting elements are mounted on a substrate.
  • a display device is a type of output device that visually displays data information such as characters, shapes, and images.
  • liquid crystal panels which require backlighting
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCDs liquid crystal panels
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCDs liquid crystal panels
  • LCDs which require backlighting
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCDs liquid crystal panels
  • OLED panels organic light-emitting diode
  • LCDs liquid crystal panels
  • OLED panels do not require a backlight because they emit light themselves, and although they can be made thin, they are vulnerable to burn-in (deterioration) when the same screen is displayed for a long time, as the subpixels reach their lifespan and certain parts of the previous screen remain even when the screen is changed.
  • micro light-emitting diode microLED or ⁇ LED
  • ⁇ LED micro light-emitting diode
  • micro light-emitting diode display panel (hereinafter, micro LED panel) is one of the flat panel display panels and is composed of a plurality of inorganic light-emitting diodes (inorganic LEDs), each of which is 100 micrometers or less in size.
  • LED panels are also self-luminous devices, but as they are inorganic light-emitting devices, they do not suffer from the burn-in phenomenon of OLEDs and have excellent brightness, resolution, power consumption, and durability.
  • microLED display panels offer better contrast, response time, and energy efficiency.
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • MLEDs inorganic light-emitting diodes
  • display modularization can be produced on a board-by-board basis, and it is easy to produce various resolutions and screen sizes to suit consumer orders.
  • One aspect of the present disclosure relates to a display module providing a mirror display and a display device including the same, and provides a display module and a display device including the same that improve the clarity of an image displayed on a mirror display.
  • a display module comprises: a substrate including a plurality of inorganic light-emitting elements that radiate light forward; a mounting surface on which the plurality of inorganic light-emitting elements are mounted; a front cover provided to cover the mounting surface of the substrate from the front; a mirror layer provided between the front cover and the plurality of inorganic light-emitting elements; a reflective layer provided between the mirror layer and the plurality of inorganic light-emitting elements and configured to reflect at least a portion of light radiated from the plurality of inorganic light-emitting elements; and an adhesive layer provided between the reflective layer and the mounting surface and configured to adhere the reflective layer to the mounting surface, wherein the reflective layer is provided to reflect at least a portion of light radiated from the plurality of inorganic light-emitting elements based on a difference in refractive index between the reflective layer and the adhesive layer.
  • a display module and a display device including the same according to the invention can minimize color mixing of lights generated from a plurality of inorganic light-emitting elements through a reflective layer that is provided to reflect at least a portion of the light irradiated from a plurality of inorganic light-emitting elements.
  • FIG. 1 is a drawing illustrating a display module according to one embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 2 is a diagram illustrating the main components of the display module of Fig. 1 in an exploded manner.
  • Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the display module of the display module illustrated in Fig. 1.
  • Figure 4 is a schematic drawing showing a cross-section of the display module illustrated in Figure 1.
  • Figure 5 is a schematic drawing showing a cross-section of the display module illustrated in Figure 1.
  • Figure 6 is a schematic drawing showing a cross-section of the display module illustrated in Figure 1.
  • each of the phrases “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B, or C”, “at least one of A, B, and C”, and “at least one of A, B, or C” may include any one of the items listed together in that phrase, or all possible combinations thereof.
  • a component e.g., a first component
  • another component e.g., a second component
  • the component can be connected to the other component directly (e.g., wired), wirelessly, or through a third component.
  • FIG. 1 is a drawing illustrating a display module according to one embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a drawing illustrating the main components of the display module of FIG. 1 in an exploded manner
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion of the components of one display module of the display module illustrated in FIG. 1.
  • Some components of the display device (1) including the plurality of inorganic light-emitting elements (50) illustrated in the drawing, are micro-unit components having a size of several ⁇ m to several hundred ⁇ m, and for convenience of explanation, the scale of some components (the plurality of inorganic light-emitting elements (50), the anisotropic conductive layer (47), etc.) is exaggerated.
  • a display device (1) is a device that displays information, data, and other information in the form of characters, shapes, graphs, images, etc., and a TV, PC, mobile, digital signage, etc. can be implemented as a display device (1).
  • the display device (1) may include a display module (10) that displays an image.
  • the display device (1) may be arranged to display an image on a screen (11) formed by one display module (10) as illustrated in FIG. 1, but is not limited thereto, and may be arranged to form one screen by having a plurality of display modules arranged vertically, horizontally, and horizontally adjacent to each other.
  • the plurality of display modules may be arranged in a matrix form of M * N.
  • 16 display modules (30A-30P) are provided and arranged in a matrix form of 4 * 4, but there is no limitation on the number and arrangement method of the plurality of display modules (30A-30P).
  • the display device (1) may include a power supply device that supplies power to the display module (10).
  • the display device (1) may include a main board that controls the overall operation of the display module (10).
  • the display device (1) may include a frame that supports a display module (10).
  • the display device (1) may include a cover covering the display module (10).
  • the display module (10) may be formed in a quadrangle type.
  • the display module (10) may be provided in a rectangular (rectangle type) shape or a square (square type) shape.
  • the display module (10) may include a substrate (40) and a plurality of inorganic light-emitting elements (50) mounted on the substrate (40).
  • the plurality of inorganic light-emitting elements (50) may be mounted on a mounting surface (41) of the substrate (40) facing in a first direction (X).
  • X first direction
  • FIGS. 2 and 3 the thickness of the substrate (40) in the first direction (X) is shown exaggeratedly for convenience of explanation.
  • the substrate (40) may be formed in a quadrangle type. As described above, the display module (10) may be formed in a quadrangle shape, and the substrate (40) may be formed in a quadrangle type to correspond thereto.
  • the substrate (40) may be formed in a rectangular (rectangle type) shape or a square (square type) shape.
  • the substrate (40) may include a substrate body (42), a mounting surface (41) forming one side of the substrate body (42), a rear surface (43) forming the other side of the substrate body (42) and positioned opposite the mounting surface (41), and a side surface (44) positioned between the mounting surface (41) and the rear surface (43).
  • the space between the mounting surface (41) and the side surface (45) and between the rear surface (43) and the side surface (45) may be provided in a slanted chamfer shape.
  • the substrate (40) may include a TFT layer (Thin Film Transistor, 44) formed on the substrate body (42) to drive inorganic light-emitting elements (50).
  • the substrate body (42) may include a glass substrate. That is, the substrate (40) may include a COG (Chip on Glass) type substrate.
  • the substrate (40) may have first and second pad electrodes (44a, 44b) formed thereon so that the inorganic light-emitting elements (50) are electrically connected to the TFT layer (44).
  • the TFT (Thin Film Transistor) constituting the TFT layer (44) is not limited to a specific structure or type and may be configured in various embodiments. That is, the TFT of the TFT layer (44) according to one embodiment of the present invention may be implemented not only as an LTPS (Low Temperature Poly Silicon) TFT, an oxide TFT, a Si (poly silicon, or a-silicon) TFT, but also as an organic TFT, a graphene TFT, etc.
  • LTPS Low Temperature Poly Silicon
  • the TFT layer (44) can be replaced with a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type or n-type MOSFET or p-type MOSFET transistor when the substrate body (42) of the substrate (40) is made of a silicon wafer.
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • the plurality of inorganic light-emitting elements (50) are formed of an inorganic material and may include inorganic light-emitting elements having a size of several ⁇ m to several tens of ⁇ m in length, width, and height, respectively.
  • the micro inorganic light-emitting elements may have a size in which the length of a short side among the length, width, and height is 100 ⁇ m or less. That is, the inorganic light-emitting elements (50) may be picked up from a sapphire or silicon wafer and directly transferred onto a substrate (40).
  • the plurality of inorganic light-emitting elements (50) may be picked up and transferred by an electrostatic method using an electrostatic head or a stamp method using an elastic polymer material such as PDMS or silicon as a head.
  • the plurality of inorganic light-emitting elements (50) may be a light-emitting structure including an n-type semiconductor (58a), an active layer (58c), a p-type semiconductor (58b), a first contact electrode (57a), and a second contact electrode (57b).
  • one of the first contact electrodes (57a) may be electrically connected to the n-type semiconductor (58a) of the second contact electrode (57b) and the other may be electrically connected to the p-type semiconductor (58b).
  • the first contact electrode (57a) and the second contact electrode (57b) may be horizontally arranged and may be in the form of a flip chip arranged in the same direction (opposite to the light-emitting direction).
  • the inorganic light-emitting element (50) has a light-emitting surface (54) arranged toward the first direction (X) when mounted on the mounting surface (41), a side surface (55), and a bottom surface (56) arranged on the opposite side of the light-emitting surface (54), and a first contact electrode (57a) and a second contact electrode (57b) can be formed on the bottom surface (56).
  • the contact electrodes (57a, 57b) of the inorganic light-emitting element (50) are arranged on the opposite side of the light-emitting surface (54), and thus can be arranged on the opposite side of the direction in which light is irradiated.
  • the contact electrodes (57a, 57b) are arranged to face the mounting surface (41) and are electrically connected to the TFT layer (43), and a light-emitting surface (54) that irradiates light in a direction opposite to the direction in which the contact electrodes (57a, 57b) are arranged can be arranged.
  • the light when light generated from the active layer (58c) is irradiated in the first direction (X) through the light-emitting surface (54), the light can be irradiated toward the first direction (X) without interference from the first contact electrode (57a) or the second contact electrode (57b).
  • the first direction (X) can be defined as the direction in which the light-emitting surface (54) is positioned to irradiate light.
  • the first contact electrode (57a) and the second contact electrode (57b) can be electrically connected to the first pad electrode (44a) and the second pad electrode (44b) formed on the mounting surface (41) side of the substrate (40), respectively.
  • the inorganic light emitting element (50) can be directly connected to the pad electrodes (44a, 44b) through a bonding configuration such as an anisotropic conductive layer (47) or solder.
  • An anisotropic conductive layer (47) may be formed on the substrate (40) to mediate electrical connection between the contact electrodes (57a, 57b) and the pad electrodes (44a, 44b).
  • the anisotropic conductive layer (47) may have a structure in which an anisotropic conductive adhesive is attached on a protective film and conductive balls (47a) are dispersed in an adhesive resin.
  • the conductive balls (47a) are conductive spheres surrounded by a thin insulating film, and when the insulating film is broken by pressure, the conductors can be electrically connected to each other.
  • the anisotropic conductive layer (47) may include an anisotropic conductive film (ACF) in the form of a film and an anisotropic conductive paste (ACP) in the form of a paste.
  • ACF anisotropic conductive film
  • ACP anisotropic conductive paste
  • the anisotropic conductive layer (47) may be provided as an anisotropic conductive film.
  • a plurality of inorganic light-emitting elements (50) may be mounted on the substrate (40) via solder (not shown) instead of the anisotropic conductive layer (47). After the inorganic light-emitting elements (50) are aligned on the substrate (40), the inorganic light-emitting elements (50) may be bonded to the substrate (40) through a reflow process.
  • a plurality of inorganic light-emitting elements (50) may include a red light-emitting element (51), a green light-emitting element (52), and a blue light-emitting element (53), and the light-emitting elements (50) may be mounted on a mounting surface (41) of a substrate (40) as a unit, with a series of red light-emitting elements (51), green light-emitting elements (52), and blue light-emitting elements (53).
  • a series of red light-emitting elements (51), green light-emitting elements (52), and blue light-emitting elements (53) may form one pixel. At this time, the red light-emitting element (51), the green light-emitting element (52), and the blue light-emitting element (53) may each form a sub-pixel.
  • the red light emitting element (51), the green light emitting element (52), and the blue light emitting element (53) may be arranged in a row at a predetermined interval in the second direction (Y) or the third direction (Z) as in the embodiment of the present invention, or may be arranged in a shape other than this, such as a triangle shape, in a two-dimensional plane formed by the second direction (Y) and the third direction (Z).
  • the substrate (40) may include a light absorbing layer (44c) to absorb external light and improve contrast.
  • the light absorbing layer (44c) may be formed on the entire mounting surface (41) side of the substrate (40).
  • the light absorbing layer (44c) may be formed between the TFT layer (43) and the anisotropic conductive layer (47).
  • the present invention is not limited thereto, and the light absorbing layer (44c) may be omitted if the anisotropic conductive layer (47) can perform the function of the light absorbing layer (44c).
  • the anisotropic conductive layer (47) may have a black color. This is to perform the role of the light-absorbing layer (44c) or to complement the role of the light-absorbing layer (44c). In addition, as will be described later, the anisotropic conductive layer (47) may be provided in a black color so that light reflected by the reflective layer () described later is absorbed.
  • a plurality of inorganic light-emitting elements (50) can be electrically connected to a front wiring layer (not shown) formed by pixel driving wiring (not shown) formed on a mounting surface (41) and extending through a side surface (45) of a substrate (40) and formed by pixel driving wiring (not shown).
  • a front wiring layer may be formed on the lower side of the two-way conductive layer (47).
  • the front wiring layer may be electrically connected to a side wiring (46) formed on a side surface (45) of a substrate (40).
  • the side wiring (46) may be provided in a thin film form.
  • the side wiring (46) may include a coating member that surrounds the side wiring (46) to prevent damage that may occur when the side wiring (46) is exposed to the outside.
  • the side wiring (46) may extend along the side surface (45) to the rear surface (43) of the substrate (40).
  • the side wiring (46) may extend along the side (45) of the substrate (40) and be connected to a back wiring layer (43b) formed on the back (43). Specifically, the side wiring (46) may be connected to a back pad provided so that the back wiring layer (43c) and the side wiring (46) are electrically connected. The back pad may be formed on the edge of the back (43) of the substrate (41).
  • An insulating layer (43c) covering the back wiring layer (43b) can be formed on the back wiring layer (43b) in the direction in which the back surface of the substrate (40) faces.
  • a plurality of inorganic light-emitting elements (50) can be sequentially electrically connected to the front wiring layer (not shown), the side wiring (46), and the back wiring layer (43b).
  • the black matrix (48) is formed to be placed between pixels formed by a series of red light-emitting elements (51), green light-emitting elements (52), and blue light-emitting elements (53).
  • the black matrix may be formed more finely to partition each of the light-emitting elements (51, 52, 53), which are sub-pixels.
  • the black matrix (48) can be formed in a grid shape with horizontal and vertical patterns to be placed between pixels.
  • the black matrix (48) can be formed by applying light-absorbing ink onto an anisotropic conductive layer (47) through an ink-jet process and then curing it, or by coating a light-absorbing film on the anisotropic conductive layer (47).
  • a black matrix (48) can be formed between a plurality of inorganic light-emitting elements (50) that are not mounted on an anisotropic conductive layer (47) formed entirely on a mounting surface (41).
  • the display module (10) may include a front cover (50) that is placed on the mounting surface (41) in the first direction (X) to cover the mounting surface (41) of the display module (10).
  • the front cover (50) is provided to cover the substrate (40) and can protect the substrate (40) from external force or external moisture.
  • the front cover (50) may be arranged to be placed on the screen (11) of the display module (10) and to allow the image displayed on the screen (11) to be displayed forward through the front cover (50).
  • the front cover (50) may be formed of glass material.
  • functional layers having optical performance of the front cover (50) can be formed by stacking them.
  • the display module (10) may include a mirror layer (60) that is provided to reflect external light passing through the front cover (50) so that the screen (11) acts like a mirror.
  • the screen (11) can be arranged to reflect light incident from the outside like a mirror.
  • the mirror layer (60) may be provided to be patterned on the back of the front cover (50).
  • the mirror layer (60) may be made of a metal material.
  • the mirror layer (60) can be made of a material with high reflectivity.
  • the mirror layer (60) may include through holes (61, 62, 63) provided so that light emitted from a plurality of inorganic light-emitting elements (50) when the display module (20) is driven passes through the mirror layer (60) and is radiated forward.
  • the through holes (61, 62, 63) may include a first through hole (61) arranged at a position corresponding to the red light-emitting element (51) in the first direction (X), a second through hole (62) arranged at a position corresponding to the green light-emitting element (52) in the first direction (X), and a third through hole (63) arranged at a position corresponding to the blue light-emitting element (53) in the first direction (X).
  • Light irradiated from multiple inorganic light-emitting elements (50) passes through optical holes (61, 62, 63) and is radiated forward, allowing an image to be displayed facing forward. Accordingly, when the display module (20) is not driven, the screen (11) can be used as a mirror, and when the display module (20) is driven, an image can be displayed on the screen (11).
  • the display module (10) may include a reflective layer (100) arranged between a mirror layer (60) and a plurality of inorganic light-emitting elements (50) and arranged to reflect at least a portion of the light irradiated from the plurality of inorganic light-emitting elements (50) toward the mounting surface (41).
  • the reflective layer (100) can prevent the image on the screen (11) from being mixed in color by reflecting light irradiated through a through hole that does not correspond to each light emitting element among the plurality of inorganic light emitting elements (50).
  • the reflective layer (100) may be arranged so that the mirror layer (60) is in contact with the back surface of the patterned front cover (50).
  • the front cover (50) and the reflective layer (100) may be arranged to be in contact with the substrate (40) while being bonded to each other. However, this is not limited thereto, and the rear surface of the front cover (50) may be arranged to be in contact with the reflective layer (100) while the reflective layer (100) is bonded to the substrate (40).
  • the display module (10) may include an adhesive layer (70) provided to adhere the reflective layer (100) to the mounting surface (41).
  • the adhesive layer (70) may be formed of an optical clear resin (OCR).
  • OCR optical clear resin
  • the optical clear resin (OCR) may be highly transparent with a transmittance of 90% or more.
  • the adhesive layer (70) is made of optically clear resin (OCR), and can improve visibility and image quality by increasing transmittance through low-reflection characteristics.
  • OCR optically clear resin
  • the adhesive layer (70) can protect the substrate (40) while adhering the reflective layer (100) and the front cover (50) connected thereto to the substrate (40), and can also have an advantage in terms of improving image quality.
  • the adhesive layer (70) may be provided to have a height greater than a predetermined height in the first direction (X) toward the mounting surface (41) or the light-emitting surface (54). This is to sufficiently fill a gap that may be formed between the adhesive layer (70) and the plurality of inorganic light-emitting elements (50) when the adhesive layer (70) is formed on the substrate (40).
  • FIG. 4 is a drawing schematically illustrating a cross-section of the display module illustrated in FIG. 1
  • FIG. 5 is a drawing schematically illustrating a cross-section of the display module illustrated in FIG. 1
  • FIG. 6 is a drawing schematically illustrating a cross-section of the display module illustrated in FIG. 1.
  • the screen (11) can be divided into an area that reflects external light and an area in which an image is displayed by light irradiated from a plurality of inorganic light-emitting elements (50) through through holes (61, 62, 63).
  • Light irradiated from multiple inorganic light-emitting elements (50) can be displayed on a screen (11) through through holes (61, 62, 63) corresponding to each inorganic light-emitting element (51, 52, 53) to form an image.
  • a display module (10) providing a mirror display As described above, light irradiated from a plurality of inorganic light-emitting elements (50) is displayed on a screen (11) through through-holes (61, 62, 63). However, when light irradiated from each inorganic light-emitting element (51, 52, 53) is displayed on the screen (11) through through-holes (61, 62, 63) that do not correspond to the through-holes (61, 62, 63) corresponding to each inorganic light-emitting element (51, 52, 53), a part of the image displayed on the screen (11) may be displayed in mixed colors, which may degrade the screen of the display module (10).
  • most of the light (R1) generated from the red light-emitting element (51) can be irradiated forward by passing through the first through-hole (61) at a position corresponding to the front
  • most of the light (G1) generated from the green light-emitting element (52) can be irradiated forward by passing through the second through-hole (62) at a position corresponding to the front
  • most of the light (B1) generated from the blue light-emitting element (53) can be irradiated forward by passing through the third through-hole (63) at a position corresponding to the front.
  • some of the light emitted from the red light-emitting element (51) may be irradiated in a direction other than the first through-hole (61) depending on the radiation angle.
  • the light passing through the second through-hole (62) may be a mixture of light (R2) emitted from the red light-emitting element (51) and light (G1) emitted from the green light-emitting element (52), and a color different from the color to be displayed may be displayed on the screen (11).
  • the light passing through the third through hole (63) may be a mixture of light (R3) emitted from the red light-emitting element (51) and light (B1) emitted from the blue light-emitting element (53).
  • the display module (10) may include a reflective layer (100) to prevent light emitted from other inorganic light-emitting elements than light emitted from each inorganic light-emitting element (51, 52, 53) corresponding to the front of each through-hole (61, 62, 63) from passing through.
  • the refractive index of the reflective layer (100) can be formed of a material having a lower refractive index than that of the adhesive layer (70).
  • each inorganic light emitting element (51, 52, 53) passes through the adhesive layer (70) and is incident on the reflective layer (100).
  • the refractive index of the adhesive layer (70), which is the incident medium is formed to be greater than the refractive index of the reflective layer (100), which is the refractive medium, so that the critical angle of total reflection at the incident surface of the reflective layer (100) can be minimized.
  • the critical angle of total reflection of the incident angle that passes through the through-holes (61, 62, 63) by the reflective layer (100) increases, when the light irradiated from each inorganic light-emitting element (51, 52, 53) is incident on the reflective layer (100) corresponding to the position of the through-hole (61, 62, 63) that does not correspond forward to each inorganic light-emitting element (51, 52, 53), the light is totally reflected at the incident surface of the reflective layer (100) and is not able to pass through the reflective layer (100) and is reflected toward the mounting surface (41) to be absorbed by the anisotropic conductive layer (47).
  • the area disposed in the position corresponding to the first through hole (61) in the front of the reflective layer (100) is defined as the first area (110)
  • the area disposed in the position corresponding to the second through hole (62) in the front is defined as the second area (120)
  • the area disposed in the position corresponding to the third through hole (63) in the front is defined as the third area (130)
  • the light irradiated from the green light-emitting element (52) is not limited thereto, and when it is incident on the first region (110) or the third region (130), it is totally reflected on the first region (110) or the third region (130), and does not pass through the reflection layer (100), but moves toward the mounting surface (41) and can be absorbed by the two-way conductive layer (47).
  • the red light-emitting element (51) and the first region (110) are arranged in positions corresponding to each other in the vertical direction, so that the angle of incidence when light transmitted from the red light-emitting element (51) is incident on the first region (110) is set very small, so that light (R1) irradiated from the red light-emitting element (51) can easily transmit through the first region (110) and pass through the first through hole (61).
  • the incident angle at which the light is incident on the second region (120) increases due to the radiation angle from the red light-emitting element (51), so that the light (R2) irradiated from the red light-emitting element (51) on the second region (120) is reflected and moves toward the mounting surface (41) and can be absorbed by the anisotropic conductive layer (47).
  • each inorganic light-emitting element (51, 52, 53) is incident on the first region (110), the second region (120), and the third region (130) arranged at positions corresponding to the front of each inorganic light-emitting element (51, 52, 53), and can pass through the reflection layer (100) without being reflected and through the through hole (61, 62, 63).
  • each through hole (61, 62, 63) can be arranged so that only light irradiated from the inorganic light emitting element (51, 52, 53) corresponding to each through hole (61, 62, 63) in the vertical direction is transmitted.

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Abstract

본 개시의 일 예에 따르면 디스플레이 모듈은 본 개시의 사상에 따른 디스플레이 모듈은, 전방으로 광을 조사하는 복수의 무기 발광 소자와, 복수의 무기 발광 소자가 실장되는 실장면을 포함하는 기판과, 기판의 실장면을 전방에서 커버하도록 마련되는 전면 커버와, 전면 커버와 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되는 미러 레이어와, 미러 레이어와 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되고 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련되는 반사 레이어와, 반사 레이어와 실장면 사이에 배치되고 반사 레이어를 실장면에 접착시키도록 마련되는 접착 레이어를 포함하고, 반사 레이어는 접착 레이어와의 굴절률 차이에 따라 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련된다.

Description

디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치
본 발명은 자발광인 무기 발광 소자를 기판 상에 실장한 모듈들을 결합하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자, 도형 등의 데이터 정보 및 영상 등을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종이다.
일반적으로 디스플레이 장치로 백라이트가 필요한 액정 패널(Liquid crystal panel)이나, 전류에 반응하여 자체적으로 빛을 발산하는 유기 화합물의 필름으로 이루어진OLED(Organic Light-Emitting Diode) 패널이 주로 사용되었다. 그러나, 액정 패널은 반응 시간이 늦고 전력 소모가 크며, 자체 발광하지 못하고 백라이트가 필요로 하여 컴팩트화가 어렵다는 문제가 있다. 또한, OLED 패널은 스스로 발광하기 때문에 백라이트가 필요 없고, 두께를 얇게 만들 수 있으나, 같은 화면을 오랜 시간 표시하면, 서브 픽셀의 수명이 다하면서 화면이 바뀌어도 이전 화면이 특정 부분이 그대로 남아있는 번인(Burn-in, 열화) 현상에 취약하다. 이에 따라 이들을 대체할 새로운 패널로서 기판에 무기 발광 소자를 실장하고 무기 발광 소자 자체를 그대로 픽셀로 사용하는 마이크로 발광 다이오드(마이크로LED 또는 μLED) 패널이 연구되고 있다.
마이크로 발광 다이오드 디스플레이 패널(이하, 마이크로 엘이디 패널)은 평판 디스플레이 패널 중 하나로 각각 100 마이크로미터 이하인 복 수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)로 구성되어 있다.
이러한 엘이디 패널도 자체 발광 소자이지만 무기물 발광 소자로 OLED의 번인 현상은 발생되지 않으며, 휘도, 해상도, 소비 전력, 내구성이 우수하다.
백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 마이크로LED 디스플레이 패널은 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공한다. 유기발광다이오드(organic LED)와 무기 발광 소자인 마이크로LED는 모두 에너지 효율이 좋지만 마이크로LED는 OLED보다 밝기, 발광효율, 수명이 길다.
또한, 엘이디를 회로 기판 상에 픽셀 단위로 배열함으로써 기판 단위의 디스플레이 모듈화 제작이 가능하며, 소비자의 주문에 맞추어 다양한 해상도 및 화면 사이즈로 제작이 용이하다.
본 개시의 일 측면은 미러 디스플레이를 제공하는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 미러 디스플레이에서 표시되는 화상의 선명도를 향상시키는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 사상에 따른 디스플레이 모듈은, 전방으로 광을 조사하는 복수의 무기 발광 소자와, 복수의 무기 발광 소자가 실장되는 실장면을 포함하는 기판과, 기판의 실장면을 전방에서 커버하도록 마련되는 전면 커버와, 전면 커버와 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되는 미러 레이어와, 미러 레이어와 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되고 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련되는 반사 레이어와, 반사 레이어와 실장면 사이에 배치되고 반사 레이어를 실장면에 접착시키도록 마련되는 접착 레이어를 포함하고, 반사 레이어는 접착 레이어와의 굴절률 차이에 따라 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련된다.
본 개시의 사상에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련되는 반사 레이어를 통해 복수의 무기 발광 소자에서 발생되는 광들의 혼색을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 도시한 도면
도 2는 도 1의 디스플레이 모듈의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 일 디스플레이 모듈의 일부 구성을 확대한 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
설명 중 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않은 이상 복수의 표현을 포함할 수 있다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등의 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
“및/또는”이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 구성요소들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 구성요소들 중의 어느 구성요소를 포함한다.
"제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
“포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 본 문서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소와 “연결”, “결합”, “지지” 또는 “접촉”되어 있다고 할 때, 이는 구성요소들이 직접적으로 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우뿐 아니라, 제3 구성요소를 통하여 간접적으로 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우를 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 경우도 포함한다.
또한 본 명세서에서 '동일(identical)'의 의미는 서로 속성이 유사하거나 일정 범위(range)안에서 유사한 것으로 포함한다. 또한 동일은 '실질적 동일'을 의미한다. 실질적으로 동일하다는 의미는 제조 상에서의 오차 범위 내에 해당되는 수치 또는 기준 수치에 대해 의미를 가지지 않는 범위 내에서의 차이에 해당되는 수치는 '동일하다'의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 모듈의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 일 디스플레이 모듈의 일부 구성을 확대한 단면도이다.
도면에서 도시된 복수의 무기 발광 소자들(50)을 비롯한 디스플레이 장치(1)의 일부 구성들은 수 μm 내지 수백 μm 크기를 가지는 마이크로 단위의 구성으로 설명의 편의상 일부 구성들(복수의 무기 발광 소자들(50), 이방성 도전층(47) 등)의 스케일을 과장하여 도시하였다.
디스플레이 장치(1)는 정보, 자료, 데이터 등을 문자, 도형, 그래프, 영상 등으로 표시하여 주는 장치로서, TV, PC, 모바일, 디지털 사이니지(singage) 등이 디스플레이 장치(1)로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 영상을 표시하는 디스플레이 모듈(10)을 포함할 수있다.
디스플레이 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 디스플레이 모듈(10)에 의해 형성되는 화면(11)에서 영상이 표시되도록 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 디스플레이 모듈이 서로 인접하도록 상하 좌우로 배열되어 하나의 화면을 형성하도록 마련될 수 있다. 복수의 디스플레이 모듈들은 M * N 의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 본 실시예에서 복수의 디스플레이 모듈들(30A-30P)은 16개가 마련되고, 4 * 4 의 매트릭스 형태로 배열되고 있으나, 복수의 디스플레이 모듈들(30A-30P)의 개수 및 배열 방식에 제한은 없다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(10)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(10)의 전체적인 동작을 제어하는 메인 보드를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(10)을 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(10)을 커버하는 커버를 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 사각형(Quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 디스플레이 모듈(10)은 직사각형(Rectangle type) 형상 또는 정사각형(Square type) 형상으로 마련될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 기판(40)과, 기판(40) 위에 실장된 복수의 무기 발광 소자들(50)을 포함할 수 있다. 복수의 무기 발광 소자들(50)은 제1 방향(X)으로 향하는 기판(40)의 실장면(41)에 실장될 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 설명의 편의를 위해 기판(40)의 제1 방향(X)으로의 두께를 과장되게 두껍게 도시하였다.
기판(40)은 사각형(Quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 디스플레이 모듈(10)은 사각형 형상으로 마련될 수 있는데 기판(40)은 이와 대응되도록 사각형으로 형성될 수 있다. 기판(40)은 직사각형(Rectangle type) 형상 또는 정사각형(Square type) 형상으로 마련될 수 있다.
기판(40)은 기판 바디(42)와, 기판 바디(42)의 일면을 형성하는 실장면(41)과 기판 바디(42)의 타면을 형성하고 실장면(41)과 반대측에 배치되는 후면(43) 및 실장면(41)과 후면(43) 사이에 배치되는 측면(44)을 포함할 수 있다. 실장면(41)과 측면(45) 사이 및 후면(43)과 측면(45) 사이는 경사지게 챔퍼(chamfer) 형상으로 마련될 수 있다.
기판(40)은 무기 발광 소자들(50)을 구동하도록 기판 바디(42)에 상에 형성되는 TFT층(Thin Film Transistor, 44)을 포함할 수 있다. 기판 바디(42)는 유리 기판(glass substrate)을 포함할 수 있다. 즉, 기판(40)은 COG(Chip on Glass) 타입의 기판을 포함할 수 있다. 기판(40)은 무기 발광 소자들(50)이 TFT층(44)과 전기적으로 연결되도록 마련되는 제1, 제2패드 전극(44a, 44b)가 형성될 수 있다.
TFT층(44)을 구성하는 TFT(Thin Film Transistor)는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않고, 다양한 실시예로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 TFT층(44)의 TFT는 LTPS(Low Temperature Poly Silicon) TFT, oxide TFT, Si(poly silicon, 또는 a-silicon) TFT 뿐만 아니라, 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있다.
또한 TFT층(44)은 기판(40)의 기판 바디(42)이 실리콘 웨이퍼로 마련될 시 CMOS(Complementary　Metal-Oxide　Semiconductor) 타입 또는 n-type MOSFET 또는 p-type MOSFET 트랜지스터로 대체될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자(50)는 무기물(無機物) 재질로 형성되며, 가로, 세로 및 높이가 각각 수 μm 내지 수십 μm 크기를 갖는 무기 발광 소자를 포함할 수 있다. 마이크로 무기 발광 소자는 가로, 세로, 및 높이 중 단변의 길이가 100μm 이하의 크기일 수 있다. 즉, 무기 발광 소자(50)는 사파이어 또는 실리콘 웨이퍼에서 픽업되어 직접 기판(40) 위에 직접 전사될 수 있다. 복수의 무기 발광 소자들(50)은 정전 헤드(Electrostatic Head)를 사용하는 정전기 방식 또는 PDMS 나 실리콘 등의 탄성이 있는 고분자 물질을 헤드로 사용하는 스탬프 방식 등을 통해 픽업 및 이송될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자들(50)은 n형 반도체(58a), 활성층(58c), p형 반도체(58b), 제1 컨택 전극(57a), 제2 컨택 전극(57b)을 포함하는 발광 구조물일 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나 제1 컨택 전극(57a) 중 어느 하나는 제2 컨택 전극(57b) n형 반도체(58a)와 전기적으로 연결되고 다른 하나는 p형 반도체(58b)와 전기적으로 연결되도록 마련될 수 있다.
제1컨택 전극(57a) 및 제2컨택 전극(57b)은 수평적으로 배치되며 같은 방향(발광 방향의 반대 방향)을 향해 배치되는 플립칩(Flip chip) 형태일 수 있다.
무기 발광 소자(50)는 실장면(41)에 실장될 시 제1 방향(X)을 향해 배치되는 발광면(54), 측면(55), 발광면(54)의 반대측에 배치되는 바닥면(56)을 갖고, 제1컨택 전극(57a)과, 제2컨택 전극(57b)은 바닥면(56)에 형성될 수 있다.
즉, 무기 발광 소자(50)의 컨택 전극(57a, 57b)은 발광면(54)의 반대측에 배치되고 이에 따라 광이 조사되는 방향의 반대측에 배치될 수 있다.
컨택 전극(57a, 57b)은 실장면(41)과 마주 보게 배치되고, TFT 층(43)과 전기적으로 연결되도록 마련되고, 컨택 전극(57a, 57b)이 배치되는 방향과 반대 방향으로 광을 조사하는 발광면(54)이 배치될 수 있다.
따라서 활성층(58c)에서 발생되는 광이 발광면(54)을 통해 제1 방향(X)으로 조사될 시, 광은 제1컨택 전극(57a) 또는 제2컨택 전극(57b)의 간섭 없이 제1 방향(X)을 향해 조사될 수 있다.
즉 제1 방향(X)은 발광면(54)이 광을 조사하도록 배치되는 방향으로 정의될 수 있다.
제1컨택 전극(57a) 및 제2컨택 전극(57b)은 기판(40)의 실장면(41) 측에 형성된 제1패드 전극(44a) 및 제2패드 전극(44b)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
무기 발광 소자(50)는 이방성 도전층(47) 또는 솔더와 같은 접합 구성을 통해 직접 패드 전극(44a, 44b)에 연결될 수 있다.
기판(40) 위에는 컨택 전극(57a, 57b)과 패드 전극(44a, 44b)의 전기적 접합을 매개하도록 이방성 도전층(47)이 형성될 수 있다. 이방성 도전층(47)은 이방성 도전 접착제가 보호용 필름 위에 부착된 것으로서 도전성 볼(47a)이 접착성 수지에 산포된 구조를 가질 수 있다. 도전성 볼(47a)은 얇은 절연막으로 둘러싸인 도전성 구체로서 압력에 의해 절연막이 깨지면서 도체와 도체를 서로 전기적으로 접속시킬 수 있다.
이방성 도전층(47)은 필름 형태의 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)과, 페이스트 형태의 이방성 도전 페이스트(ACP, Anisotropic Conductive Paste)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서는 이방성 도전층(47)은 이방성 도전 필름으로 마련될 수 있다.
따라서, 복수의 무기 발광 소자들(50)을 기판(40) 위에 실장할 시에 이방성 도전층(47)에 압력이 가해지면 도전성 볼(47a)의 절연막이 깨져서 무기 발광 소자(50)의 컨택 전극(57a, 57b)과, 기판(40)의 패드 전극(44a, 44b)이 전기적으로 연결될 수 있다.
다만, 도면에는 도시되지 않았으나 복수의 무기 발광 소자들(50)은 이방성 도전층(47) 대신에 솔더(미도시)를 통해 기판(40)에 실장될 수도 있다. 무기 발광 소자(50)가 기판(40) 상에 정렬된 후에 리플로우 공정을 거쳐서 무기 발광 소자(50)가 기판(40)에 접합될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자들(50)은 적색(Red) 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 발광 소자(53)를 포함할 수 있으며, 발광 소자들(50)은 일련의 적색(Red) 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 발광 소자(53)를 하나의 단위로 하여 기판(40)의 실장면(41) 상에 실장될 수 있다. 일련의 적색(Red) 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 발광 소자(53)는 하나의 픽셀(pixel)을 형성할 수 있다. 이때, 적색(Red) 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 발광 소자(53)는 각각 서브 픽셀(sub pixel)을 형성할 수 있다.
적색(Red) 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 발광 소자(53)는 본 발명의 실시예와 같이 제2 방향(Y) 또는 제3 방향(Z)으로 일렬로 소정 간격으로 배치될 수도 있고, 제2 방향(Y)과 제3 방향(Z)에 의해 형성되는 2차원의 면에서 삼각형 형태 등 이와 다른 형태로도 배치될 수도 있다.
기판(40)은 외광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시키도록 광흡수층(light absorbing layer)(44c)을 포함할 수 있다. 광흡수층(44c)은 기판(40)의 전체 실장면(41) 측에 형성될 수 있다. 광흡수층(44c)은 TFT층(43)과 이방성 도전층(47) 사이에 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 광흡수층(44c)은 이방성 도전층(47)이 광흡수층(44c)의 기능을 수행할 수 있을 경우 생략될 수 있다.
이방성 도전층(47)은 검은색 계열의 색을 가질 수 있다. 광흡수층(44c)의 역할을 수행하거나 광흡수층(44c)의 역할을 보완하기 위함이다. 또한 후술하겠으나 이방성 도전층(47)은 검은색 계열로 마련되어 후술할 반사 레이어()에서 반사되는 광이 흡수되도록 마련될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자(50)는 실장면(41) 상에 형성되는 픽셀 구동 배선(미도시)과 기판(40)의 측면(45)을 통해 연장되고 픽셀 구동 배선(미도시)으로 형성되는 전면 배선층(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전면 배선층(미도시)은 이방선 전도층(47)의 하측에 형성될 수 있다. 전면 배선층(미도시)은 기판(40)의 측면(45) 상에 형성되는 측면 배선(46)과 전기적으로 연결될 수 있다. 측면 배선(46)은 박막형태로 마련될 수 있다. 측면 배선(46)은 측면 배선(46)이 외부로 노출될 시 발생될 수 있는 파손을 방지하기 위해 측면 배선(46)을 감싸는 코팅 부재를 포함할 수 있다. 측면 배선(46)은 측면(45)을 따라 기판(40)의 후면(43)으로 연장될 수 있다.
측면 배선(46)은 기판(40)의 측면(45)을 따라 연장되고 후면(43) 상에 형성되는 배면 배선층(43b)과 연결될 수 있다. 자세하게는 측면 배선(46)은 배면 배선층(43c)과 측면 배선(46)이 전기적으로 연결되도록 마련되는 배면 패드에 연결될 수 있다. 배면 패드는 기판(41)의 후면(43)의 테두리에 형성될 수 있다.
기판(40)의 배면이 향하는 방향으로 배면 배선층(43b) 상에는 배면 배선층(43b)을 커버하는 절연층(43c)이 형성될 수 있다.
즉, 복수의 무기 발광 소자(50)는 순차적으로 전면 배선층(미도시)과 측면 배선(46)과 배면 배선층(43b)과 순차적으로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서, 블랙 매트릭스(48)는은 일련의 적색(Red) 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 발광 소자(53)에 의해 형성되는 픽셀들(pixel)의 사이에 배치되도록 형성되고 있다. 다만, 본 실시예와 달리 서브 픽셀들인 발광 소자들(51, 52, 53) 각각을 구획하도록 더욱 세밀하게 형성될 수도 있다.
블랙 매트릭스(48)는 픽셀들(pixel)의 사이에 배치되도록 가로 패턴과 세로 패턴을 갖는 격자 형태로 형성될 수 있다.
블랙 매트릭스(48)는 잉크젯(ink-jet) 공정을 통해 광흡수 잉크를 이방성 도전층(47) 상에 도포한 후에 경화시킴으로써 형성하거나, 이방성 도전층(47)에 광흡수 필름을 코팅하여 형성할 수 있다.
즉, 실장면(41)에 전체적으로 형성되는 이방성 도전층(47)에 있어서 복수의 무기 발광 소자들(50)이 실장되지 않는 복수의 복수의 무기 발광 소자들(50) 사이에 블랙 매트릭스(48)가 형성될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 디스플레이 모듈(10)의 실장면(41)을 커버하도록 제1 방향(X)으로 실장면(41) 상에 배치되는 전면 커버(50)를 포함할 수 있다.
전면 커버(50)는 기판(40)을 커버하도록 마련되어 외력이나 외부의 수분으로부터 기판(40)을 보호할 수 있다.
전면 커버(50)는 디스플레이 모듈(10)의 화면(11) 상에 배치되고 화면(11)에서 표시되는 화상이 전면 커버(50)를 통해 전방으로 표시되도록 마련될 수 있다.
일 예로 전면 커버(50)는 글래스 재질로 형성될 수 있다.
일 예로 전면 커버(50)의 광학적 성능을 가지는 기능성 레이어들이 적층되어 형성될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 전면 커버(50)를 투과한 외부의 광을 반사하여 화면(11)이 거울과 같은 역할을 수행하도록 마련되는 미러 레이어(60)를 포함할 수 있다.
미러 레이어(60)에 의해 디스플레이 모듈(10)이 구동되지 않을 시 화면(11)은 거울과 같이 외부에서 입사되는 광을 반사시키도록 마련될 수 있다.
미러 레이어(60)는 전면 커버(50)의 후면에 패터닝되도록 마련될 수 있다.
일 예로 미러 레이어(60)는 금속 재질로 마련될 수 있다.
일 예로 미러 레이어(60)는 반사율이 큰 재질로 마련될 수 있다.
미러 레이어(60)는 디스플레이 모듈(20)이 구동될 시 복수의 무기 발광 소자(50)에서 조사되는 광이 미러 레이어(60)를 관통하여 전방으로 방사되도록 마련되는 관통홀(61,62,63)을 포함할 수 있다.
관통홀(61,62,63)은 적색 발광 소자(51)와 제1 방향(X)으로 대응되는 위치에 배치되는 제1 관통홀(61)과, 녹색 발광 소자(52)와 제1 방향(X)으로 대응되는 위치에 배치되는 제2 관통홀(62)과, 청색 발광 소자(53)와 제1 방향(X)으로 대응되는 위치에 배치되는 제3 관통홀(63)을 포함할 수 있다.
복수의 무기 발광 소자(50)에서 조사되는 광은 광통홀(61,62,63)을 통과하여 전방으로 방사되어 화상을 전방을 향해 표시할 수 있다. 이에 따라 디스플레이 모듈(20)이 구동되지 않을 시에는 화면(11)은 거울로 사용될 수 있고, 디스플레이 모듈(20)이 구동될 시 화면(11)에는 화상이 표시될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 미러 레이어(60)와 복수의 무기 발광 소자(50) 사이에 배치되고 복수의 무기 발광 소자(50)에서 조사되는 광의 적어도 일부를 실장면(41) 방향으로 반사시키도록 마련되는 반사 레이어(100)를 포함할 수 있다.
후술하겠으나 반사 레이어(100)는 복수의 무기 발광 소자(50) 중 각각의 발광 소자와 대응되지 않는 관통홀로 조사되는 광을 반사시켜 화면(11)에서 화상이 혼색되는 것을 방지할 수 있다.
반사 레이어(100)는 미러 레이어(60)가 패터닝된 전면 커버(50)의 후면과 접하도록 마련될 수 있다.
전면 커버(50)와 반사 레이어(100)는 서로 접합된 상태에서 기판(40)과 접하도록 마련될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 반사 레이어(100)가 기판(40)에 접착된 상태에서 전면 커버(50)의 후면이 반사 레이어(100)와 접하도록 마련될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 반사 레이어(100)를 실장면(41)과 접착시키도록 마련되는 접착 레이어(70)를 포함할 수 있다.
접착 레이어(70)는 광학 투명 레진(OCR, Optical Clear Resin)으로 형성될 수 있다. 광학 투명 레진(OCR)은 투과율이 90% 이상인 매우 투명한 상태일 수 있다.
접착 레이어(70)는 광학 투명 레진(OCR)로 마련되어 모두 저반사 특성을 통해 투과율을 높여 시인성 및 화질을 향상시킬 수 있다. 에어 갭을 갖는 구조에서는 필름층과 공기층 사이의 굴절률 차이에 의해 빛의 손실이 일어나게 되나, 광학 투명 레진(OCR)을 이용하는 구조에서는 굴절률 차이가 감소하게 되어 빛의 손실이 줄어들고 결과적으로 시인성 및 화질이 향상될 수 있다.
접착 레이어(70)는 반사 레이어(100) 및 이와 연결되는 전면 커버(50)를기판(40)에 접착시키는 동시에 기판(40)을 보호할 수 있고 뿐만 아니라 화질 개선의 측면에서 장점을 가질 수 있다.
접착 레이어(70)는 실장면(41) 또는 발광면(54)이 향하는 제 1방향(X)으로 소정의 높이 이상의 높이를 가지도록 마련될 수 있다. 접착 레이어(70)가 기판(40)에 형성될 시, 접착 레이어(70)와 복수의 무기 발광 소자들(50) 사이에 형성될 수 있는 간극을 충분하게 채우기 위함이다.
이하에서는 반사 레이어(100)에 대해 자세하게 설명한다.
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 1에 도시된 디스플레이 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
화면(11)이 거울 역할을 수행하는 미러 디스플레이를 제공하는 디스플레이 모듈(10)에 있어서, 화면(11)은 외부의 광을 반사하는 영역과 관통홀(61,62,63)을 통해 복수의 무기 발광 소자(50)에서 조사되는 광에 의해 영상이 표시되는 영역으로 구분될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자(50)에서 조사되는 광은 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)와 대응되는 관통홀(61,62,63)을 통해 화면(11)에 표시되어 영상이 형성될 수 있다.
미러 디스플레이를 제공하는 디스플레이 모듈(10)의 경우 상술한 바와 같이 복수의 무기 발광 소자(50)에서 조사되는 광이 관통홀(61,62,63)을 통해 화면(11)에 표시되는데, 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)에서 조사되는 광이 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)와 대응되는 관통홀(61,62,63)이 서로 대응되지 않는 관통홀(61,62,63)을 통해 화면(11)에 표시될 시 화면(11)에 표시되는 영상의 일부가 혼색된 색상으로 표시되어 디스플레이 모듈(10)의 화면이 저하될 수 있다.
자세하게는 도 4에 도시된 바와 같이 적색 발광 소자(51)에서 발생되는 광의 대부분(R1)은 전방으로 대응되는 위치에 배치도는 제1 관통홀(61)을 통과하여 전방으로 조사될 수 있고, 녹색 발광 소자(52)에서 발생되는 광의 대부분(G1)은 전방으로 대응되는 위치에 배치도는 제2 관통홀(62)을 통과하여 전방으로 조사될 수 있고, 청색 발광 소자(53)에서 발생되는 광의 대부분(B1)은 전방으로 대응되는 위치에 배치도는 제3 관통홀(63)을 통과하여 전방으로 조사될 수 있다.
다만, 일 예로 적색 발광 소자(51)에서 방사되는 일부 광은 방사각에 따라 제1 관통홀(61)이 아닌 다른 방향으로 조사될 수 있다. 적색 발광 소자(51)에서 방사되는 일부 광 중 도 5에 도시되는 바와 같이 제2 관통홀(62)을 향해 조사되는 광(R2)이 제2 관통홀(62)을 투과할 경우 제2 관통홀(62)을 투과하는 광은 적색 발광 소자(51)에서 방사된 광(R2)과 녹색 발광 소자(52)에서 방사된 광(G1)이 혼색되어, 표시되어야 하는 색상과 다른 색상이 화면(11)에 표시될 수 있다.
또한 일 예로, 적색 발광 소자(51)에서 방사되는 일부 광 중 도 6에 도시되는 바와 같이 제3 관통홀(63)을 향해 조사되는 광(R3)이 제3 관통홀(63)을 투과할 경우 제3 관통홀(63)을 투과하는 광은 적색 발광 소자(51)에서 방사된 광(R3)과 청색 발광 소자(53)에서 방사된 광(B1)이 혼색될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 각각의 관통홀(61,62,63)에 전방으로 대응되는 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)에서 방사되는 광이 아닌 다른 무기 발광 소자에서 방사되는 광이 통과되는 것을 방지하기 위해 반사 레이어(100)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 관통홀(61,62,63)에 전방으로 대응되는 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)에서 방사되는 광이 아닌 다른 무기 발광 소자에서 방사되는 광은 반사 레이어(100)에 의해 반사되어 각각의 관통홀(61,62,63)을 통과하지 못하고 이방성 도전층(47)에 흡수되거나, 디스플레이 모듈(10)의 측면으로 진행되어 디스플레이 모듈(10)의 측면에서 흡수될 수 있다.
반사 레이어(100)의 굴절률은 접착 레이어(70)의 굴절률보다 작은 재질로 형성될 수 있다.
각각의 무기 발광 소자(51,52,53)에서 방사되는 광은 접착 레이어(70)를 투과하여 반사 레이어(100)에 입사되는데, 이 때 입사 매질인 접착 레이어(70)의 굴절률을 굴절 매질인 반사 레이어(100)의 굴절률보다 크게 형성되도록 마련되어 반사 레이어(100)의 입사면에서 전반사의 임계 각도를 최소화시킬 수 있다.
반사 레이어(100)에 의해 관통홀(61,62,63)을 투과하는 입사각의 전반사의 임계 각도가 커짐에 따라 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)에서 조사되는 광이 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)와 전방으로 대응되지 않는 관통홀(61,62,63)의 위치와 대응되는 반사 레이어(100)에 입사될 시, 그 광은 반사 레이어(100)의 입사면에서 전반사 되어 반사 레이어(100)를 투과하지 못하고 실장면(41) 측으로 반사되어 이방성 도전층(47)에 흡수될 수 있다.
반사 레이어(100)에 있어서 전방으로 제1 관통홀(61)과 대응되는 위치에 배치되는 영역을 제1영역(110), 전방으로 제2 관통홀(62)과 대응되는 위치에 배치되는 영역을 제2영역(120), 전방으로 제3 관통홀(63)과 대응되는 위치에 배치되는 영역을 제3영역(130)으로 정의할 시, 적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광(R2)이 제2 영역(120)에 입사될 시 제2 영역(120) 상에서 전반사되어 반사 레이어(100)를 투과하지 못하고 실장면(41) 방향으로 이동되어 이방선 도전층(47)에 흡수될 수 있다.
다만 이에 한정되지 않고 녹색 발광 소자(52)에서 조사되는 광이 제1 영역(110) 또는 제3 영역(130)에 입사될 시 제1 영역(110) 또는 제3 영역(130) 상에서 전반사되어 반사 레이어(100)를 투과하지 못하고 실장면(41) 방향으로 이동되어 이방선 도전층(47)에 흡수될 수 있다.
적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광이 제1 영역(110)에 입사될 시, 적색 발광 소자(51)와 제1 영역(110)은 상하 방향으로 대응되는 위치에 배치됨에 따라 적색 발광 소자(51)에서 투과되는 광이 제1 영역(110)에 입사될 시의 입사각은 매우 작게 마련되어 적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광으(R1)은 용이하게 제1 영역(110)을 투과하여 제1 관통홀(61)을 통과할 수 있다.
다만, 적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광(R2)이 제2 영역(120)에 입사될 시 적색 발광 소자(51)에서의 방사각에 의해 제2 영역(120)에 입사되는 입사각 커짐에 따라 제2 영역(120) 상에서 적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광(R2)은 반사되어 실장면(41) 측으로 이동되고 이방성 도전층(47)에 흡수될 수 있다.
또한, 적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광(R3)이 제3영역(130)에 직접 입사되거나 미러 레이어(100)와 이방성 도전층(47) 사이에서 반사되어 제3 영역(130)에 입사될 시 적색 발광 소자(51)에서의 방사각에 의해 제3 영역(130)에 입사되는 입사각 커짐에 따라 제3 영역(130) 상에서 적색 발광 소자(51)에서 조사되는 광(R3)은 반사되어 실장면(41) 측으로 이동되고 이방성 도전층(47)에 흡수될 수 있다.
이에 따라 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)에서 조사되는 광은 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)와 전방으로 대응되는 위치에 배치되는 제1영역(110)과 제2 영역(120) 및 제3 영역(130)으로 입사되어 반사되지 않고 반사 레이어(100)를 투과하여 관통홀(61,62,63)를 통과할 수 있다.
동시에 무기 발광 소자(51,52,53)에서 조사되는 광은 각각의 무기 발광 소자(51,52,53)와 전방으로 대응되는 위치에 배치되는 제1영역(110)과 제2 영역(120) 및 제3 영역(130)과 다른 어느 영역(110,120,130)으로 입사될 시에는 반사 레이어(100)의 입사면에서 전반사되어 관통홀(61,62,63)를 통과할 수 없다.
따라서, 각각의 관통홀(61,62,63)에는 각각의 관통홀(61,62,63)과 상하 방향으로 대응되는 무기 발광 소자(51,52,53)에서 조사되는 광만 투과되도록 마련될 수 있다.
특정 실시예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 전방으로 광을 조사하는 복수의 무기 발광 소자;
    상기 복수의 무기 발광 소자가 실장되는 실장면을 가지는 기판;
    상기 기판의 실장면을 상기 전방에서 커버하도록 마련되는 전면 커버;
    상기 전면 커버와 상기 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되는 미러 레이어(mirror layer);
    상기 미러 레이어와 상기 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되고 상기 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련되는 반사 레이어;
    상기 반사 레이어와 상기 실장면 사이에 배치되고 상기 반사 레이어를 상기 실장면에 접착시키도록 마련되는 접착 레이어;를 포함하고,
    상기 반사 레이어는 상기 접착 레이어와의 굴절률 차이에 따라 상기 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부를 반사시키도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착 레이어의 굴절률은 상기 반사 레이어의 굴절률보다 크게 마련되는 디스플레이 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접착 레이어는 광학 투명 레진(OCR, Optical Clear Resin)으로 마련되는 디스플레이 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사 레이어를 투과한 광은 상기 미러 레이어에 형성되는 관통홀을 통과하고 상기 전면 커버를 투과하여 상기 전방으로 표시되도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실장면 상에 형성되는 TFT층(Thin Film Transistor)과, 상기 TFT층과 상기 복수의 무기 발광 소자를 전기적으로 연결하고 상기 TFT층의 상면에 배치되는 이방성 도전층을 더 포함하고,
    상기 이방성 도전층은 검은색으로 마련되는 디스플레이 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 무기 발광 소자는 제1 무기 발광 소자와 상기 제1 무기 발광 소자와 나란하게 배치되는 제2 무기 발광 소자를 포함하고,
    상기 반사 레이어는
    상기 전방으로 상기 제1 무기 발광 소자와 대응되는 제1 영역과 상기 제2 무기 발광 소자와 대응되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 무기 발광 소자에서 조사되는 광이 상기 제1 영역으로 입사될 시 상기 반사 레이어를 투과하도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  7. 제7항에 있어서,
    상기 반사 레이어는 상기 제1 무기 발광 소자에서 조사되는 광이 상기 제2 영역으로 입사될 시 반사되도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실장면 상에 형성되는 TFT층(Thin Film Transistor)과, 상기 TFT층과 상기 복수의 무기 발광 소자를 전기적으로 연결하고 상기 TFT층의 상면에 배치되고 검은색상으로 마련되는 이방성 도전층을 더 포함하고,
    상기 반사된 광은 상기 이방성 도전층에 입사되도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 무기 발광 소자는 상기 제1 무기 발광 소자 및 상기 제2 무기 발광 소자와 나란하게 배치되는 제3 무기 발광 소자를 포함하고,
    상기 반사 레이어는
    상기 전방으로 상기 제3 무기 발광 소자와 대응되는 제3 영역을
    상기 제1 무기 발광 소자 및 상기 제2 무기 발광 소자에서 조사되는 광이 상기 제3 영역으로 입사될 시 반사되도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 미러 레이어는 상기 미러 레이어의 관통홀 외 영역에서 광이 투과되지 않도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  11. 전방으로 광을 조사하는 복수의 무기 발광 소자;
    상기 복수의 무기 발광 소자가 실장되는 실장면을 가지는 기판;
    상기 전방으로 상기 기판의 실장면과 이격 배치되는 미러 레이어(mirror layer);
    상기 미러 레이어와 상기 복수의 무기 발광 소자 사이에 배치되고 상기 복수의 무기 발광 소자에서 조사되는 광의 적어도 일부룰 반사시키도록 마련되는 반사 레이어;
    상기 반사 레이어와 상기 실장면 사이에 배치되고 상기 반사 레이어를 상기 실장면에 접착시키도록 마련되는 접착 레이어;를 포함하고,
    상기 접착 레이어의 굴절률은 상기 반사 레이어의 굴절률보다 크게 마련되는 디스플레이 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실장면 상에 형성되는 TFT층(Thin Film Transistor)과, 상기 TFT층과 상기 복수의 무기 발광 소자를 전기적으로 연결하고 상기 TFT층의 상면에 배치되는 이방성 도전층을 더 포함하고,
    상기 이방성 도전층은 검은색상으로 마련되는 디스플레이 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 무기 발광 소자는 제1 무기 발광 소자와 상기 제1 무기 발광 소자와 나란하게 배치되는 제2 무기 발광 소자를 포함하고,
    상기 반사 레이어는
    상기 전방으로 상기 제1 무기 발광 소자와 대응되는 제1 영역과 상기 제2 무기 발광 소자와 대응되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 무기 발광 소자에서 조사되는 광이 상기 제1 영역으로 입사될 시 상기 반사 레이어를 투과하도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반사 레이어는 상기 제1 무기 발광 소자에서 조사되는 광이 상기 제2 영역으로 입사될 시 반사되도록 마련되는 디스플레이 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 반사된 광은 상기 이방성 도전층에 입사되도록 마련되는 디스플레이 모듈.
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