KR20200021399A - 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 기판과, 기판의 실장면에 실장된 복수의 무기 발광 소자들과, 복수의 무기 발광 소자들을 커버하도록 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고 가열되어 소정 온도에 도달하면 점탄성이 낮아지는 점탄성 변화 물질을 포함하는 봉지층을 갖는다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY APPARTUS AND MANUFACURING MEHTOD THEREOF}
본 발명은 자발광인 무기 발광 소자를 기판 상에 실장한 모듈을 복수 결합하여 직접 영상을 표시하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자, 도형 등의 데이터 정보 및 영상 등을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종으로서, 디스플레이 장치의 고휘도, 고해상도, 대형화, 고효율, 저전력 등의 요구는 지속적으로 커지고 있다. 이에 따라 LCD(Liquid crystal display) 패널을 대체할 새로운 디스플레이 장치로서 OLED(Organic light emitting diode) 패널이 각광받고 있으나, 낮은 양산 수율에 따른 높은 가격과, 대형화에 따른 신뢰성 확보, 수분 등의 외부 환경에 따른 내구성 확보 등의 해결해야 할 과제가 남아 있다.
이러한 LCD 패널 및OLED 패널을 대체 또는 보완할 새로운 제품으로서, R(red), G(green), B(blue)의 색을 발광하는 무기 발광 소자를 기판 상에 직접 실장하여 패널로 만드는 기술에 대한 연구가 시도되고 있다.
이러한 무기 발광 디스플레이 기술은 웨이퍼에서 가져온 수μm ~ 수백μm 크기의 무기 발광 소자를 기판에 전사하는 것이 많은 난제를 가지고 있으나, 무기 발광 소자를 실장한 후에도 무기 발광 소자를 광학적 왜곡이나 손실 없이 물리적으로 보호하는 기술도 큰 난제를 가지고 있다. 또한, 단순히 보호하는 기술 이외에 화질을 향상시킬 수 있는 기술도 필요하다.
웨이퍼에서 가져온 수μm ~ 수백μm 크기의 무기 발광 소자들을 기판에 전사한 후에 무기 발광 소자들을 물리적으로 보호하고 화질을 향상시킬 수 있는 봉지화 기술, 이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법과, 이에 따른 디스플레이 장치를 개시한다.
단위 모듈을 매트릭스 형태로 배열하여 대형 화면을 구현할 때, 인접하는 단위 모듈 간의 경계선이 보이는 것을 방지할 수 있는 봉지화 기술, 이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법과, 이에 따른 디스플레이 장치를 개시한다.
복수의 무기 발광 소자들에 대한 봉지화 이후에도 용이하게 불량 무기 발광 소자를 리페어할 수 있는 봉지화 기술과, 이를 포함하는 디스플레이 장치의 리페어 방법을 개시한다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치의 제조 방법은 기판의 실장면에 복수의 무기 발광 소자들을 실장하고; 상기 복수의 무기 발광 소자들을 덮도록 상기 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고, 점탄성 변화 물질을 포함하는 봉지층을 형성하고; 상기 기판과, 상기 복수의 무기 발광 소자들과, 상기 봉지층을 포함하는 단위 모듈을 복수개를 서로 인접하도록 조립하고; 상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈들의 봉지층들의 점탄성을 변화시키는 것을 통해 상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈들 간의 경계선이 숨겨지도록(hidden) 하는 것; 을 포함한다.
상기 복수의 무기 발광 소자들을 실장하는 것은 웨이퍼에서 분리된 상기 복수의 무기 발광 소자들을 상기 기판 위에 전사하는 것을 포함할 수 있다.
상기 복수의 무기 발광 소자들의 각각의 단변의 길이는 100μm 의 보다 같거나 작은 크기를 가질 수 있다.
상기 점탄성 변화 물질은 에틸렌(Ethylene)계, 아세테이트(Acetate)계, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate)계, 올레핀(Olefin)계, 아크릴(acrylic)계의 화합물 중에 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 점탄성 변화 물질은 가열되어 소정 온도에 도달하면 점탄성이 낮아져서 유동성(fluidity)을 갖게 될 수 있다.
상기 봉지층을 형성하는 것은 상기 점탄성 변화 물질을 필름 또는 시트 형태로 만들어서 상기 기판 위에 점착시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 봉지층을 형성하는 것은 진공 상태에서 열과 압력을 가하면서 상기 점탄성 변화 물질을 상기 기판 위에 점착시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 봉지층을 형성하는 것은 상기 봉지층이 편평하게 형성되도록 상기 점탄성 변화 물질 위에 보정층을 더 배치하는 것을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 제조 방법은 상기 봉지층이 경화된 후에 상기 보정층을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 유리 기판과, 상기 무기 발광 소자들을 구동하도록 상기 유리 기판 상에 형성되는 TFT층을 포함할 수 있다.
상기 단위 모듈을 복수개 준비하여 서로 인접하도록 조립하는 것은 상기 복수의 단위 모듈을 매트릭스 형태로 배열하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 디스플레이 장치는 복수의 단위 모듈; 및 상기 복수의 단위 모듈을 지지하는 커버; 를 포함하고, 상기 복수의 단위 모듈 각각은, 기판; 상기 기판의 실장면에 실장된 복수의 무기 발광 소자들; 및 상기 기판의 실장면에 실장된 복수의 무기 발광 소자들을 커버하도록 상기 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고, 온도에 따라 점탄성이 가변되는 점탄성 변화 물질을 포함하는 봉지층; 을 포함한다.
상기 점탄성 변화 물질은 가열되어 소정 온도에 도달하면 점탄성이 낮아져서 유동성(fluidity)을 갖게 될 수 있다.
상기 점탄성 변화 물질은 에틸렌(Ethylene)계, 아세테이트(Acetate)계, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate)계, 올레핀(Olefin)계, 아크릴(acrylic)계의 화합물 중에 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기판은 유리 기판과, 상기 무기 발광 소자들을 구동하도록 상기 유리 기판 상에 형성되는 TFT층을 포함할 수 있다.
상기 단위 모듈은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈의 봉지층에 열을 가하여 상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈간의 경계선이 시각적으로 제거될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 봉지층의 편평도를 향상시키도록 상기 봉지층 위에 형성되는 보정층을 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복수의 단위 모듈과 상기 커버의 사이에 배치되어 상기 복수의 단위 모듈에 겹합되는 프레임을 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 복수의 단위 모듈; 및 상기 복수의 단위 모듈을 지지하는 커버; 를 포함하고, 상기 복수의 단위 모듈 각각은, 기판;과, 상기 기판의 실장면에 실장되고, 무기 발광 소자와, 상기 무기 발광 소자를 감싸는 몰딩 수지를 포함하는 적어도 하나의 무기 발광 소자 패키지; 및 상기 기판의 실장면에 실장된 적어도 하나의 무기 발광 소자 패키지를 커버하도록 상기 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고, 온도에 따라 점탄성이 가변되는 물질을 포함하는 봉지층; 을 포함한다.
상술한 디스플레이 장치의 제조 방법에 따르면 기판 위에 실장된 복수의 무기 발광 소자들을 물리적으로 안전하게 보호될 수 있고 광학적인 성능이 개선되어 디스플레이 장치의 화질이 향상될 수 있다.
상술한 디스플레이 장치의 제조 방법에 따르면 복수의 무기 발광 소자들을 봉지화할 시에 점탄성 변화 물질을 필름 또는 시트 형태로 만들어서 기판 위에 라미네이션하므로 봉지화 공정이 간단해질 수 있다. 상술한 디스플레이 장치의 인접하는 단위 모듈들 간의 경계선이 시각적으로 제거되어 매끄러운 시임리스(seamless) 효과가 구현될 수 있다.
따라서, 많은 개수의 단위 모듈을 매끄럽게 조립하여 소비자의 요구에 부응하는 대형 화면 사이즈를 갖는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
상술한 디스플레이 장치의 제조 및 리페어 방법에 따르면 무기 발광 소자들에 대한 봉지화 공정이 끝난 이후에도 불량 무기 발광 소자를 발견하고 이를 용이하게 교체할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 내구성 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 단위 모듈이 매트릭스 형태로 배열된 상태를 도시한 정면도(봉지층은 생략함).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 단위 모듈을 도시한 정면도(봉지층은 생략함).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 단위 모듈의 단면도로서, 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도(봉지층은 생략함).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층이 형성된 단위 모듈을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기 발광 소자의 실장 구조를 도시한 도면.도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 봉지층을 형성할 때 봉지층의 평탄도를 향상하도록 보정층을 형성한 단위 모듈을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 인접하는 복수의 단위 모듈을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 봉지층에 열을 가하여 복수의 단위 모듈 간의 경계선을 시각적으로 제거한 디스플레이 장치를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 불량 무기 발광 소자 상면에 위치하는 봉지층의 일부 영역을 제거하는 동작을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 불량 무기 발광 소자 상면에 위치하는 봉지층의 일부 영역이 제거된 상태를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 불량 무기 발광 소자와 리페어 무기 발광 소자를 교체한 상태를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 도시한 흐름도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 리페어 방법을 도시한 흐름도.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈을 도시한 단면도.
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.
본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 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 장치는 스탠드(미도시)에 의해 그라운드에 설치되거나, 벽에 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 디스플레이 장치(1)는 영상을 표시하는 복수의 단위 모듈(30A-30L)과, 복수의 단위 모듈(30A-30L)을 지지하는 프레임(21)과, 프레임(21)의 후면을 커버하는 후방 커버(10)를 포함할 수 있다. 후방 커버(10)는 디스플레이 장치(1)의 후면을 형성할 수 있다.복수의 단위 모듈(30A-30L)은 서로 인접하도록 상하 좌우로 M * N 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 본 실시예에서 복수의 단위 모듈(30A-30L)은 12개가 4 * 3 매트릭스 형태로 프레임(21)에 설치되고 있으나, 복수의 단위 모듈의 개수나 배열 방식에 한정은 없으며 다양하게 정해질 수 있다.
복수의 단위 모듈(30A-30L)은 마그넷을 이용한 자력이나, 기계적인 끼움 구조 등 공지된 다양한 방법을 통해 프레임(21)에 설치될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 복수의 단위 모듈(30A-30L)을 구동하는 제어 보드(25)와, 복수의 복수의 단위 모듈(30A-30L)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
단위 모듈(30A-30L)은 평면 형태이거나 또는 커브드(curved)한 형태일 수 있다. 나아가 곡률이 가변되도록 마련될 수도 있다.
복수의 단위 모듈(30A-30L)의 전면에는 복수의 단위 모듈(30A-30L)을 보호하고 지지하기 위한 커버 글라스(2)가 부착될 수 있다. 커버 글라스(2)와 복수의 단위 모듈(30A-30L)의 사이에는 광학 성능 향상을 위한 광학 필름(미도시)이 마련될 수 있다. 광학 필름으로는 화질 향상을 위해 사용되는 원평광 필름, 선평광 필름, 위상차 필름, AG/LR/AR/HC 필름, ND(Neutral Density) 필름 등을 단독으로 사용하거나 2개 이상의 필름을 적층 조합하여 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 단위 모듈이 매트릭스 형태로 배열된 상태를 도시한 정면도(봉지층은 생략함)이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 단위 모듈을 도시한 정면도(봉지층은 생략함)이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 단위 모듈의 단면도로서, 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도(봉지층은 생략함)이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기 발광 소자의 실장 구조를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5 및 도 7을 참조하면, 각각의 단위 모듈(30A-30L)은 기판(40)과, 기판(40)의 실장면(41) 위에 실장된 복수의 무기 발광 소자들(50)을 포함할 수 있다.
기판(40)은 PI(polyimide), FR4, 유리(glass) 등의 재질로 형성될 수 있으며, 기판(40)의 실장면(41)에는 무기 발광 소자들(50)이 전기적으로 연결되는 기판 전극(44, 45)이 형성될 수 있다.
기판(40)은 베이스 기판(substrate)(42)과, 무기 발광 소자들(50)을 구동하도록 베이스 기판(42)에 상에 형성되는 TFT층(Thin Film Transistor, 43)을 포함할 수 있다. 베이스 기판(42)은 유리 기판(glass substrate)을 포함할 수 있다. 즉, 기판(40)은 COG(Chip on Glass) 타입의 기판을 포함할 수 있다.
무기 발광 소자(50)는 무기물 소재로 제조될 수 있다. 따라서, 유기물 기반인 유기 발광 소자(OLED)에 비해 내구성이 높아 수명이 길고, 전력 효율도 OLED 대비 수 배 이상 높을 수 있다.
복수의 무기 발광 소자들(50)은 적색(Red) 무기 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 무기 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 무기 발광 소자(53)를 포함할 수 있으며, 무기 발광 소자들(50)은 일련의 적색(Red) 무기 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 무기 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 무기 발광 소자(53)를 하나의 단위로 하여 기판(40) 상에 실장될 수 있다. 일련의 적색(Red) 무기 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 무기 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 무기 발광 소자(53)는 하나의 픽셀(pixel)을 형성할 수 있다.
적색(Red) 무기 발광 소자(51)와, 녹색(Green) 무기 발광 소자(52)와, 청색(Blue) 무기 발광 소자(53)는 도시된 바와 같이 일렬로 소정 간격으로 배치될 수도 있고, 이와 다른 형태로 배치될 수도 있다.
복수의 무기 발광 소자들(50)은 소스 웨이퍼에서 픽업되어 기판(40) 위에 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 접착 방식, 레이져 어블레이션(laser ablation) 전사 등을 통해 픽업 및 이송될 수 있다. 복수의 무기 발광 소자들(50)의 가로, 세로 및 높이는 각각 수μm 내지 수백μm 의 크기일 수 있으며, 마이크로 무기 발광 소자는 가로 및 세로 중 단변의 길이가 100μm 이하의 크기일 수 있다.
복수의 무기 발광 소자들(50)은 p-n 다이오드, 제1다이오드 전극(57a), 제2다이오드 전극(57b)을 포함할 수 있으며, 제1다이오드 전극(57a)과 제2다이오드 전극(57b)이, 발광 방향과는 반대쪽에서 같은 방향을 향해 배치되는 플립칩(Flip chip) 형태일 수 있다. 즉, 제1다이오드 전극(57a)과 제2다이오드 전극(57b)은 무기 발광 소자(50)의 바닥면(56)에 형성될 수 있다. 복수의 무기 발광 소자들(50)의 제1다이오드 전극(57a)과 제2다이오드 전극(57b)은 솔더(46)를 통해 기판(40)의 전극(44, 45)에 연결될 수 있다. 또한, 본 실시예와 달리 무기 발광 소자들(50)의 제1다이오드 전극(57a)과 제2다이오드 전극(57b)은 기판(40)의 전극(44, 45)에 미세 도전 입자를 포함하는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film )을 통해 연결될 수도 있다.
또한, 본 실시예와 달리, 무기 발광 소자는 수평형(lateral) 또는 수직형(vertical) 타입일 수도 있으며, 와이어를 통해 기판 전극에 연결될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층이 형성된 단위 모듈을 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기와 같이 기판(40) 상에 복수의 무기 발광 소자들(50)을 실장한 후에 복수의 무기 발광 소자들(50)을 광학적인 왜곡 없이 물리적으로 보호하도록 기판(40) 위에 봉지층(60)을 형성할 수 있다.
종래에 일반적인 봉지층은 에폭시(epoxy) 또는 실리콘(silicon) 등의 투명 몰딩 소재를 사용하거나, OCA(Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optically Clear Resin) 등의 점착제, 접착제를 사용한다.
본 발명의 실시예에 따른 봉지층(60)은 무기 발광 소자들(50)을 물리적으로 충분히 보호하고, 동시에 화질을 향상시킬 수 있도록 온도 또는 압력의 변화에 따라 점탄성(viscoelasticity) 및 경화도가 변화하는 점탄성 변화 물질을 포함한다.
점탄성 변화 물질은 에틸렌(Ethylene)계, 아세테이트(Acetate)계, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate)계, 올레핀(Olefin)계, 아크릴(acrylic)계의 화합물 중에 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
점탄성 변화 물질은 가열되어 소정 온도에 도달하면 점탄성이 낮아져서 유동성(fluidity)을 갖게 될 수 있다. 점탄성 변화 물질에 열을 가하는 것은 자외선(Ultraviolet) 또는 적외선(Infrared) 중 어느 하나를 이용하여 진행할 수 있다. 점탄성 변화 물질이 유동성을 갖게 되는 온도는 대략 섭씨 80도 이상에서 120도 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 점탄성 변화 물질이 섭씨 120도를 넘어가면 점탄성이 다시 높아지고 점탄성 변화 물질은 결국 경화될 수 있다. 점탄성 변화 물질에 열을 가하는 것 이외에 점탄성 변화 물질에 경화제를 첨가함으로써 점탄성 변화 물질을 경화시킬 수도 있다.
점탄성 변화 물질은 0.5 내지 1.8 사이의 굴절율을 가질 수 있으며, 필러나 비드 등의 고분자 입자를 이용하여 굴절율을 조절할 수 있다.
점탄성 변화 물질은 안료 또는 염료 등의 색상을 나타내는 소재를 포함할 수 있다. 특히, 블랙 색상의 소재를 포함할 수 있으며, 블랙을 조절하여 투과율 및 투과율에 따른 휘도, 반사율을 조절할 수 있다.
즉, 점탄성 변화 물질은 카본 블랙(carbon black), 폴리엔(polyene)계 안료, 아조(azo)계 안료, 아조메틴(azomethine)계 안료, 디이모늄(diimmonium)계 안료, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 안료, 퀴논(quinone)계 안료, 인디고(indigo)계 안료, 티오인디고(thioindigo)계 안료, 디옥사딘(dioxadin)계 안료, 퀴나크리돈(quinacridone)계 안료, 이소인도리논(isoindolinone)계 안료, 금속 산화물, 금속 착물, 그 밖에 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbos) 등의 검은색 유기물, 검은색 무기물, 검은색 금속 등을 포함할 수 있다.
이러한 봉지층(60)은 점탄성 변화 물질을 라미네이션(lamination) 공정을 통해 상기 기판(40) 위에 점착시킴으로써 형성할 수 있다.
즉, 점탄성 변화 물질을 두께가 균일한 필름(film) 또는 시트(sheet) 형태로 만들어서 기판(40) 위에 점착시키는 방법으로 봉지층(60)을 형성할 수 있다. 점탄성 변화 물질을 기판(40) 위에 점착시킬 때 진공 상태에서 열과 압력을 가할 수 있다. 이러한 라미네이션(lamination) 공정은 봉지층(60)의 두께를 균일하게 할 수 있고, 봉지층(60)의 형성 시에 기포가 발생하지 않음으로써 디스플레이 장치의 화질이 향상될 수 있는 등 장점이 있다.
봉지층(60)은 복수의 무기 발광 소자들(50)의 상면(56) 및 측면(57)을 포함한 외면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 봉지층(60)은 기판(40) 위에 실장된 전체 무기 발광 소자(50)를 모두 덮을 수 있도록 기판(40)의 실장면(41) 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 봉지층(60)은 기판(40)의 크기에 대응되는 크기를 갖도록 기판(40)의 실장면(41)의 전체 영역에 형성될 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 인접하는 복수의 단위 모듈들의 경계선이 시각적으로 효과적으로 제거되기 위해서 봉지층(60)은 기판(40)의 크기에 대응되는 크기를 갖는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 봉지층을 형성할 때 봉지층의 평탄도를 향상하도록 보정층을 형성한 단위 모듈을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 봉지층(60)을 형성하는 것은 봉지층(60)이 더욱 편평하게 형성되도록 점탄성 변화 물질 위에 보정층(70)을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 봉지층(60)이 평탄하게 형성되도록 점탄성 변화 물질의 위에 보정층(70)을 배치한 후에 봉지층(60)과 보정층(70)을 함께 합지할 수 있다. 보정층(70)은 필름(film) 또는 글라스(glass)를 포함할 수 있다. 이에 따라 봉지층(60)은 전체적으로 균일한 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
보정층(70)과 봉지층(60) 사이에는 이형제(parting agent)를 배치하여 봉지층(60)이 경화된 후에 보정층(70)을 제거할 수도 있다.
필름 또는 글라스를 유지할 경우, 필름으로는 일반적인 디스플레이 장치에서 사용하는 광학용 필름인 TAC, PET, COP 등을 사용할 수 있다. 이들 필름은 편광, 위상, 투과, 반사, Haze 를 향상시킬 수 있다. 필름의 두께는 3 μm 내지 500 μm 의 범위로 형성할 수 있다. 글라스의 두께는 1 μm 내지 7000 μm의 범위로 형성할 수 있다. 이들 필름과 글라스의 두께는 복수의 단위 모듈 간의 경계선을 조절하도록 결정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 인접하는 복수의 단위 모듈을 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 봉지층에 열을 가하여 복수의 단위 모듈 간의 경계선을 시각적으로 제거한 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 복수의 단위 모듈 간에는 미세한 간격이 형성될 수 있다. 일례로, 서로 인접하는 복수의 단위 모듈(30A, 30B)의 사이에 경계선(G,간극)이 형성될 수 있다.
화질의 향상을 위해 경계선(G)을 시각적으로 제하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면 복수의 단위 모듈들을 서로 인접하도록 조립한 후에 서로 인접하는 복수의 단위 모듈(30A, 30B)의 봉지층(60)에 열을 가함으로써, 서로 인접하는 복수의 단위 모듈(30A, 30B) 간의 경계선(G)이 보이지 않도록 할 수 있다. 복수의 단위 모듈(30A, 30B)의 표면 경계에 열을 가하면, 봉지층(60)에 포함된 점탄성 변화 물질이 점탄성이 낮아져서 유동성을 갖게 되고, 점탄성 변화 물질이 유동하면서 서로 붙게 되어서 경계선(G)이 시각적으로 제거될 수 있다. 즉, 경계선(G)이 히든될 수 있다. 경계선(G)이 시각적으로 제거된 후에 점탄성 변화 물질을 더 가열하거나 경화제를 첨가함으로써 봉지층(60)이 다시 경화되도록 할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법에 대해 요약 설명한다.
우선, 기판(40) 위에 복수의 무기 발광 소자들(50)을 실장한다(110).
다음으로, 복수의 무기 발광 소자들(50)을 덮도록 기판(40) 위에 점탄성 변화 물질을 포함하는 봉지층(60)을 형성한다(120).
다음으로, 기판(40)과 복수의 무기 발광 소자들(50)과 봉지층(60)을 포함하는 단위 모듈을 복수개 준비하여 서로 인접하도록 조립한다(130).
서로 인접하는 복수의 단위 모듈의 표면 경계에 열을 가하여 서로 인접하는 복수의 단의 모듈 간의 경계선을 시각적으로 제거한다(140).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 불량 무기 발광 소자 상면에 위치하는 봉지층의 일부 영역을 제거하는 동작을 도시한 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 불량 무기 발광 소자 상면에 위치하는 봉지층의 일부 영역이 제거된 상태를 도시한 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 불량 무기 발광 소자와 리페어 무기 발광 소자를 교체한 상태를 도시한 도면이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 리페어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서, 도 11 내지 도 13과, 도 15를 참조한다. 봉지층(60)이 점탄성 변화 물질을 포함함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 봉지층(60)이 형성된 후에도 불량 무기 발광 소자를 용이하게 교체할 수 있다.
즉, 복수의 무기 발광 소자(50)들의 점등 테스트를 실시하여(210) 점등이 실패한 불량 무기 발광 소자(58)가 발견된 경우에, 불량 무기 발광 소자(58)의 상면에 위치하는 봉지층(60)의 일부 영역(61)을 제거한다(22).
봉지층(60)의 일부 영역(61)을 제거하는 것은 봉지층(60)의 일부 영역(61)에 레이저 빔(91)을 조사하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 봉지층(60)의 일부 영역(61)의 상측으로 레이저 발진부(90)를 이동하여 레이저 빔(91)을 조사할 수 있다.
불량 무기 발광 소자(58)의 상면에 위치하는 봉지층(60)의 일부 영역(61)이 제거되면, 불량 무기 발광 소자(58)를 기판(40)에서 들어내고 그 자리에 새로운 리페어 무기 발광 소자(59)를 실장한다(230).
또는 불랑무기 발광 소자(58)를 제거하지 않고, 옆 영역에 새로운 새로운 리페어 무기 발광 소자를 실장 할 수도 있다.
다음으로, 봉지층(60)에 열을 가하여 봉지층(60)의 결함을 제거한다(240). 봉지층(60)에 열을 가하면, 봉지층(60)의 점탄성 변화 물질이 점탄성이 낮아지며 유동성을 갖게 되고, 점탄성 변화 물질이 유동함으로써 봉지층(60)의 결함이 제거될 수 있다. 결함이 제거된 후에 점탄성 변화 물질을 더 가열하거나 경화제를 첨가함으로써 봉지층(60)이 다시 경화되도록 할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈을 도시한 단면도이다.
도 16을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈에 대해 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
전술한 실시예와 달리, 각각의 단위 모듈(30A-30L)은 기판(40)과, 기판(40)의 실장면(41) 위에 실장된 복수의 무기 발광 소자 패키지들(250)을 포함할 수 있다.
즉, 전술한 실시예에서 기판(40) 위에는 무기 발광 소자가 개별 몰딩 없이 그대로 기판(40) 위에 실장되었으나, 본 실시예에서는 적어도 하나의 무기 발광 소자(254)는 개별적으로 몰딩되어 무기 발광 소자 패키지(250)를 형성하고, 무기 발광 소자 패키지(250)가 기판(40) 위에 실장될 수 있다.
무기 발광 소자 패키지(250)는 무기 발광 소자(254)와, 무기 발광 소자(254)를 개별적으로 감싸도록 형성되는 몰딩 수지(255)를 포함할 수 있다. 몰딩 수지(255)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 무기 발광 소자 패키지들(250)은 적색(Red) 무기 발광 소자 패키지(251)와, 녹색(Green) 무기 발광 소자 패키지(252)와, 청색(Blue) 무기 발광 소자 패키지(253)를 포함할 수 있다
기판(40) 위에는 무기 발광 소자 패키지들(250)을 광학적인 왜곡 없이 물리적으로 보호하도록 봉지층(60)이 형성될 수 있다. 봉지층(60)은 온도 또는 압력의 변화에 따라 점탄성(viscoelasticity) 및 경화도가 변화하는 점탄성 변화 물질을 포함할 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.
1 : 디스플레이 장치 2 : 커버 글라스
10 : 후방 커버 21: 프레임
25 : 제어 보드 30A - 30L : 단위 모듈
40 : 기판 41 : 실장면
42 : 베이스 기판 43 : TFT 층
44, 45 : 기판 전극 46 : 솔더
50 : 복수의 무기 발광 소자 51, 52, 53 : R, G, B
54, 55, 56 : 상면, 측면, 바닥면 57a, 57b : 다이오드 전극
58 : 불량 무기 발광 소자 59 : 리페어 무기 발광 소자
60 : 봉지층 61 : 봉지층 일부 영역
70 : 보정층 90 : 레이저 발진부
91 : 레이저 빔 250 : 엘이디 패키지
251, 252, 253 : R, G, G 254 : 무기 발광 소자
255 : 몰딩 수지

Claims (20)

  1. 기판의 실장면에 복수의 무기 발광 소자들을 실장하고;
    상기 복수의 무기 발광 소자들을 덮도록 상기 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고, 점탄성 변화 물질을 포함하는 봉지층을 형성하고;
    상기 기판과, 상기 복수의 무기 발광 소자들과, 상기 봉지층을 포함하는 단위 모듈을 복수개를 서로 인접하도록 조립하고;
    상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈들의 봉지층들의 점탄성을 변화시키는 것을 통해 상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈들 간의 경계선이 숨겨지도록(hidden) 하는 것; 을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 무기 발광 소자들을 실장하는 것은 웨이퍼에서 분리된 상기 복수의 무기 발광 소자들을 상기 기판 위에 전사하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 무기 발광 소자들의 각각의 단변의 길이는 100μm 의 보다 같거나 작은 크기를 갖는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점탄성 변화 물질은 에틸렌(Ethylene)계, 아세테이트(Acetate)계, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate)계, 올레핀(Olefin)계, 아크릴(acrylic)계의 화합물 중에 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 점탄성 변화 물질은 가열되어 소정 온도에 도달하면 점탄성이 낮아져서 유동성(fluidity)을 갖게 되는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 봉지층을 형성하는 것은 상기 점탄성 변화 물질을 필름 또는 시트 형태로 만들어서 상기 기판 위에 점착시키는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 봉지층을 형성하는 것은 진공 상태에서 열과 압력을 가하면서 상기 점탄성 변화 물질을 상기 기판 위에 점착시키는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 봉지층을 형성하는 것은 상기 봉지층이 편평하게 형성되도록 상기 점탄성 변화 물질 위에 보정층을 더 배치하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 봉지층이 경화된 후에 상기 보정층을 제거하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 유리 기판과, 상기 무기 발광 소자들을 구동하도록 상기 유리 기판 상에 형성되는 TFT층을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단위 모듈을 복수개 준비하여 서로 인접하도록 조립하는 것은 상기 복수의 단위 모듈을 매트릭스 형태로 배열하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  12. 복수의 단위 모듈; 및
    상기 복수의 단위 모듈을 지지하는 커버; 를 포함하고,
    상기 복수의 단위 모듈 각각은,
    기판;
    상기 기판의 실장면에 실장된 복수의 무기 발광 소자들; 및
    상기 기판의 실장면에 실장된 복수의 무기 발광 소자들을 커버하도록 상기 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고, 온도에 따라 점탄성이 가변되는 점탄성 변화 물질을 포함하는 봉지층; 을 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 점탄성 변화 물질은 가열되어 소정 온도에 도달하면 점탄성이 낮아져서 유동성(fluidity)을 갖게 되는 디스플레이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 점탄성 변화 물질은 에틸렌(Ethylene)계, 아세테이트(Acetate)계, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate)계, 올레핀(Olefin)계, 아크릴(acrylic)계의 화합물 중에 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 기판은 유리 기판과, 상기 무기 발광 소자들을 구동하도록 상기 유리 기판 상에 형성되는 TFT층을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 단위 모듈은 매트릭스 형태로 배열되는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈의 봉지층에 열을 가하여 상기 서로 인접하는 복수의 단위 모듈간의 경계선이 시각적으로 제거된 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 봉지층의 편평도를 향상시키도록 상기 봉지층 위에 형성되는 보정층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 단위 모듈과 상기 커버의 사이에 배치되어 상기 복수의 단위 모듈에 겹합되는 프레임을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 복수의 단위 모듈; 및
    상기 복수의 단위 모듈을 지지하는 커버; 를 포함하고,
    상기 복수의 단위 모듈 각각은,
    기판;
    상기 기판의 실장면에 실장되고, 무기 발광 소자와, 상기 무기 발광 소자를 감싸는 몰딩 수지를 포함하는 적어도 하나의 무기 발광 소자 패키지; 및
    상기 기판의 실장면에 실장된 적어도 하나의 무기 발광 소자 패키지를 커버하도록 상기 기판의 실장면의 전체 영역에 형성되고, 온도에 따라 점탄성이 가변되는 물질을 포함하는 봉지층; 을 포함하는 디스플레이 장치.
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