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KR20220076158A - 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

디스플레이 모듈 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20220076158A
KR20220076158A KR1020200165031A KR20200165031A KR20220076158A KR 20220076158 A KR20220076158 A KR 20220076158A KR 1020200165031 A KR1020200165031 A KR 1020200165031A KR 20200165031 A KR20200165031 A KR 20200165031A KR 20220076158 A KR20220076158 A KR 20220076158A
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KR
South Korea
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electrode pads
substrate electrode
substrate
display module
contact protrusions
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Application number
KR1020200165031A
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정창규
민성용
장경운
조광래
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to PCT/KR2021/001394 priority patent/WO2022114395A1/ko
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Abstract

디스플레이 모듈이 개시된다. 개시된 디스플레이 모듈은 다수의 전극 패드가 배열된 기판; 및 상기 다수의 기판 전극 패드에 전기적으로 연결되는 다수의 마이크로 LED;를 포함하며, 상기 다수의 기판 전극 패드는 하나의 픽셀 당 적어도 4개가 구비되며,각 기판 전극 패드는 다수의 접촉 돌기가 형성된 제1 영역과, 리페어용 마이크로 LED를 전기적으로 연결하기 위한 제2 영역을 포함한다.

Description

디스플레이 모듈 및 그 제조 방법{DISPLAY MODULE AND MANUFACTURING METHOD AS THE SAME}
본 개시는 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는,　기판 전극 패드와 마이크로 LED의 칩 전극 패드 간 접속을 안정화할 수 있는 기판 전극 패드를 구비한 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자발광 디스플레이 소자는 컬러 필터 및 백 라이트 없이 영상을 표시하는 것으로, 스스로 빛을 내는 LED 무기 자발광 소자를 이용할 수 있다.
디스플레이 모듈은 LED 무기 자발광 소자로 이루어진 픽셀 또는 서브 픽셀 단위로 동작이 되면서 다양한 색을 표현하고 있으며, 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀은 TFT(Thin Film Transistor)에 의해 동작이 제어된다. TFT 기판은 TFT 회로가 형성된 연성 가능한 기판, 글라스 기판 또는 플라스틱 기판이다. TFT 기판에는 TFT 회로와 연결된 복수의 TFT가 실장된다
본 개시의 목적은 마이크로 LED의 미점등 불량을 최소화하고 기판 전극 패드와 마이크로 LED의 칩 전극 패드 간 접속을 안정화할 수 있는 기판 전극 패드를 구비한 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 개시의 다른 목적은 리페어용 마이크로 LED를 연결할 수 있는 여유 영역을 포함하는 기판 전극 패드를 구비한 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 다수의 전극 패드가 배열된 기판; 및 상기 다수의 기판 전극 패드에 전기적으로 연결되는 다수의 마이크로 LED;를 포함하며,
상기 다수의 기판 전극 패드는 하나의 픽셀 당 적어도 4개가 구비되며,각 기판 전극 패드는 다수의 접촉 돌기가 형성된 제1 영역과, 리페어용 마이크로 LED를 전기적으로 연결하기 위한 제2 영역을 포함하는 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다.
상기 적어도 4개의 기판 전극 패드는, 전원 전극에 연결된 제1 내지 제3 판 기판 전극 패드; 및 공통 전극에 연결된 제4 기판 전극 패드;를 포함할 수 있다.
상기 제4 기판 전극 패드는 제1 영역과 제2 영역이 상기 제4 기판 전극 패드를 따라 교대로 배치될 수 있다.
상기 다수의 마이크로 LED는 하나의 픽셀 당 적색, 녹색, 청색 마이크로 LED를 구비하고, 각 마이크로 LED는 한 쌍의 전극 패드를 구비하며, 상기 다수의 기판 전극 패드는 각 마이크로 LED에 대응하여 한 쌍의 기판 전극 패드를 구비할 수 있다.
상기 다수의 접촉 돌기는 상기 제1 영역 내에서 균일하게 분포될 수 있다.
상기 다수의 접촉 돌기는 내측에 탄성 코어가 배치될 수 있다.
상기 탄성 코어는 전도성 또는 비전도성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 탄성 코어는 탄성 폴리머, 도전성 금속 또는 비전도성 금속으로 이루어질 수 있다.
상기 다수의 접촉 돌기는 반구 형상, 사면체, 원형 기둥 또는 타원형 기둥 형상일 수 있다.
상기 다수의 접촉 돌기는 일정한 길이를 가지는 직선 형상일 수 있다. 이 경우, 상기 다수의 접촉 돌기는 일정한 간격을 두고 평행하게 배치될 수 있다.
상기 다수의 기판 전극 패드는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Cu/Ni/Au, Ni, Cu, 인듐(Indium) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 디스플레이 모듈은 상기 다수의 기판 전극 패드의 산화 방지를 위해 각 기판 전극 패드를 덮는 캡핑 층을 더 포함할 수 있다.
상기 캡핑 층은 Au,　ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 인듐(Indium) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제2 영역은 표면이 평면으로 이루어질 수 있다.
각 마이크로 LED의 한 쌍의 칩 전극 패드는 대응하는 한 쌍의 기판 전극 패드에 각각 연결되며, 각 칩 전극 패드는 Ni/Au, Ti/Au, Cu(Ni) 필러(Pillar)/SnAg 범프(Bump) 중 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 본 개시는 기판 상의 미리 설정된 영역들에 균일하게 배열된 다수의 탄성 코어를 형성하는 단계; 각 영역에 형성된 상기 다수의 탄성 코어를 덮어 상기 다수의 탄성 코어에 의해 다수의 접촉 돌기를 형성하는 다수의 기판 전극 패드를 형성하는 단계; 상기 기판과 상기 다수의 기판 전극 패드를 덮는 비도전성 접착 층을 형성하는 단계; 상기 다수의 기판 전극 패드에 대응하도록 상기 접착 층 상에 다수의 마이크로 LED를 전사하는 단계; 및 상기 다수의 마이크로 LED에 각각 구비된 칩 전극 패드가 대응하는 상기 기판 전극 패드의 상기 다수의 접촉 돌기와 전기적으로 연결되도록 상기 다수의 마이크로 LED를 열 압착하는 단계;를 포함하며, 상기 다수의 기판 전극 패드는 하나의 픽셀 당 적어도 4개를 형성하는 디스플레이 모듈의 제조 방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 다수의 기판 전극 패드를 형성하는 단계에서, 상기 마이크로 LED가 전기적으로 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 영역에 연장하여 리페어용 마이크로 LED가 전기적으로 접촉하는 제2 영역을 형성하고, 상기 제1 영역을 상기 다수의 탄성 코어를 덮는 위치에 형성할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 TFT 기판에 서브 픽셀이 배치된 예를 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 표시된 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 5는 기판 전극 패드 상에 산화 방지용 캡핑 층을 형성한 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 기판 전극 패드에 형성된 접촉 돌기의 다른 형상을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 표시된 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 8은 리페어용 마이크로 LED가 전기적으로 접속하기 위한 여유 영역(redundancy area)을 구비한 기판 전극 패드의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 기판 전극 패드의 메인 영역에 마이크로 LED가 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 기판 전극 패드를 덮고 있는 NCF 층에서 여유 영역에 대응하는 NCF 층의 일부를 제거한 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 기판 전극 패드의 여유 영역에 리페어용 마이크로 LED를 접속한 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 여유 영역을 가지는 기판 전극 패드에 형성된 접촉 돌기의 다른 형상을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 14 내지 도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 도면들이다.
도 22은 도 21에 표시된 XXⅡ 부분을 나타낸 확대도이다.
도 23은 리페어용 마이크로 LED가 전기적으로 접속하기 위한 여유 영역을 구비한 기판 전극 패드의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 24는 도 23에 도시된 기판 전극 패드의 메인 영역에 마이크로 LED가 배치된 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 개시에서, "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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서, '동일하다'는 표현은 완전하게 일치하는 것뿐만 아니라, 가공 오차 범위를 감안한 정도의 상이함을 포함한다는 것을 의미한다.
그 밖에도, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 마이크로 발광 다이오드(마이크로 LED 또는 μLED)를 구비한 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널 중 하나로 각각 100 마이크로미터 이하인 복수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)로 구성되어 있어 백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 마이크로 LED 디스플레이 모듈은 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공한다.　
본 개시에서, 유기발광 다이오드(organic LED)와 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 모두 에너지 효율이 좋지만 마이크로 LED는 OLED보다 밝기, 발광효율, 수명이 길다. 마이크로 LED는 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 마이크로 LED는 빠른 반응속도, 낮은 전력, 높은 휘도를 가지고 있다. 예를 들면, 마이크로 LED는 기존 LCD(liquid crystal display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode)에 비해 전기를 광자로 변환시키는 효율이 더 높다. 즉, 기존 LCD 또는 OLED 디스플레이에 비해 "와트당 밝기"가 더 높다. 이에 따라 마이크로 LED는 기존의 LED(가로, 세로, 높이가 각각 100㎛를 초과한다) 또는 OLED에 비해 약 절반 정도의 에너지로도 동일한 밝기를 낼 수 있게 된다. 이외에도 마이크로 LED는 높은 해상도, 우수한 색상, 명암 및 밝기 구현이 가능하여, 넓은 범위의 색상을 정확하게 표현할 수 있으며, 햇빛이 밝은 야외에서도 선명한 화면을 구현할 수 있다. 그리고 마이크로 LED는 번인(burn in) 현상에 강하고 발열이 적어 변형 없이 긴 수명이 보장된다. 마이크로 LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일한 제1 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들이 형성된 제1 면의 반대 측에 위치한 제2 면에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 기판은 전면(front surface)에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 후면(rear surface)에 TFT 회로에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와 데이터 구동 드라이버, 게이트 구동드라이버 및 각 구동 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러가 배치될 수 있다. TFT 층에 배열된 다수의 픽셀은 TFT 회로에 의해 구동될 수 있다.
본 개시에서, 기판은 글라스 기판, 플렉서블 재질을 가지는 합성수지 계열(예를 들면, PI(Polyimide), PET(Polyethylene Terephthalate), PES(Polyethersulfone), PEN(Polyethylene Naphthalate), PC(Polycarbonate) 등)의 기판이나 세라믹 기판을 사용할 수 있다.
본 개시에서, 기판의 전면에는 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 기판의 후면에는 회로가 배치되지 않을 수 있다. TFT 층은 기판 상에 일체로 형성되거나 별도의 필름 형태로 제작되어 글라스 기판의 일면에 부착될 수 있다.
본 개시에서, 기판의 전면은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역을 제외한 영역일 수 있다.
본 개시에서, 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 최 외곽 영역일 수 있다. 또한, 기판의 에지 영역은 기판의 회로가 형성된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다. 또한, 기판의 에지 영역은 기판의 측면에 인접한 기판의 전면 일부와 기판의 측면에 인접한 기판의 후면 일부를 포함할 수 있다. 기판은 사각형(quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 기판은 직사각형(rectangle), 정사각형(square), 원형, 타원형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 4변 중 적어도 하나의 변을 포함할 수 있다.
본 개시에서, TFT 층(또는 백 플레인(backplane))을 구성하는 TFT 는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT는 LTPS TFT(Low-temperature polycrystalline silicon TFT) 외 oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS 공정에서 P 타입(or N 타입) MOSFET만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈의 픽셀 구동 방식은 AM(Active Matrix) 구동 방식 또는 PM(Passive Matrix) 구동 방식일 수 있다. 디스플레이 모듈은 AM 구동 방식 또는 PM 구동 방식에 따라 각 마이크로 LED가 전기적으로 접속되는 배선의 패턴을 형성할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 다수의 LED가 실장되고 측면 배선이 형성된 글라스 기판을 포함한다. 또한, 디스플레이 모듈은 후면(Back surface)에 전기 배선이 필요하지 않은 예를 들면, 측면 배선이 없는 베젤 타입(Bezel typ)의 단면 기판을 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈에 포함되는 기판은 TFT 기판에 한정될 필요는 없으며, TFT 회로가 형성된 TFT 층이 없는 기판 예를 들어, 마이크로 IC(Micro IC)를 별도 실장하고 배선만 패터닝된 기판을 포함하는 것도 물론 가능하다.
이와 같은 디스플레이 모듈은 단일 단위로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 매트릭스 타입으로 복수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈를 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 TFT 기판에 서브 픽셀이 배치된 예를 나타낸 확대도이고, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 2에 표시된 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 나타낸 단면도이다.　
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 디스플레이 모듈(10)은 TFT 기판(20)을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 TFT 기판(20) 상에 배열된 다수의 마이크로 LED(50)를 포함할 수 있다. 다수의 마이크로 LED(50)는 단일 픽셀을 이루는 서브 픽셀일 수 있다. 본 개시에서 ‘마이크로 LED’와 ‘서브 픽셀’은 동일한 의미로서 혼용할 수 있다.
TFT 기판(20)은 글라스 기판(21)과, 글라스 기판(21)의 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 포함된 TFT 층(23)과, TFT 층(23)의 TFT 회로와 글라스 기판(21)의 후면 배치된 회로들(미도시)을 전기적으로 연결하는 다수의 측면 배선(30)을 포함할 수 있다.　
본 개시에서는, 글라스 기판(21)의 대안으로 플렉서블 재질을 가지는 합성수지 계열(예를 들면, PI(Polyimide), PET(Polyethylene Terephthalate), PES(Polyethersulfone), PEN(Polyethylene Naphthalate), PC(Polycarbonate) 등)의 기판이나 세라믹 기판을 사용할 수 있다.
TFT 기판(20)은 전면에 영상을 표현하는 활성 영역(active area)(20a)과 영상을 표현할 수 없는 비활성 영역(dummy area)(20b)을 포함한다.
활성 영역(20a)은 다수의 픽셀이 각각 배열되는 다수의 픽셀 영역(24)으로 구획될 수 있다. 다수의 픽셀 영역(24)은 다양한 형태로 구획될 수 있으며, 일 예로서 매트릭스 형태로 구획될 수 있다.
비활성 영역(11b)은 글라스 기판(12)의 에지 영역(edge area)에 포함될 수 있으며, 다수의 접속 패드(28a)가 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 다수의 접속 패드(28a)는 각각 배선(28b)을 통해 각 서브 픽셀과 전기적으로 연결될 수 있다.
비활성 영역(20b)에 형성되는 접속 패드(28a)의 개수는 글라스 기판에 구현되는 픽셀의 개수에 따라 달라질 수 있고, 활성 영역(20a)에 배치된 TFT 회로의 구동 방식에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 활성 영역(20a)에 배치된 TFT 회로가 가로 라인 및 세로 라인으로 다수의 픽셀을 구동하는 PM(Passive Matrix) 구동 방식인 경우에 비해 각 픽셀을 개별적으로 구동하는 AM(Active Matrix) 구동 방식이 더 많은 배선과 접속 패드가 필요할 수 있다.
다수의 마이크로 LED(50)는 무기 발광물질로 이루어지고, 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 예를 들면, 다수의 마이크로 LED(50)는 애노드 및 캐소드 전극이 동일 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들 반대편에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
다수의 마이크로 LED(50)는 소정의 두께를 가지며 폭과 길이가 동일한 정사각형이거나, 폭과 길이가 상이한 직사각형으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 마이크로 LED는 Real HDR(High Dynamic Range) 구현이 가능하고 OLED 대비 휘도 및 블랙 표현력 향상 및 높은 명암비를 제공할 수 있다. 마이크로 LED의 크기는 100㎛이하이거나 바람직하게는 30㎛ 이하일 수 있다.
한편, 디스플레이 모듈(10)은 TFT 층(23) 상에 다수의 마이크로 LED(50)를 각각 구획하는 블랙 매트릭스(미도시)가 대략 격자 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈(10)은 다수의 마이크로 LED(50)와 블랙 매트릭스를 함께 보호하기 위해 다수의 마이크로 LED(50) 및 블랙 매트릭스를 덮는 투명 커버층(미도시)을 구비할 수 있다. 투명 커버층은 외측면에는 터치 스크린 패널(미도시)이 적층하여 배치될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 픽셀 영역(24)에 배치된 서브 픽셀인 마이크로 LED(50)는 TFT 기판(20)에 배열된 기판 전극 패드(41, 43)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판 전극 패드(41, 43)는 TFT 층(23)에 적층 형성된 절연 유기막(25) 상에 배치될 수 있다.
기판 전극 패드(41, 43)는 각각 비아 홀 배선(61, 63)을 통해 TFT 층(23)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 기판 전극 패드(41, 43)는 일측에 비아 홀 배선(61, 63)과 각각 전기적으로 연결되는 연결부(41a, 43a)를 일측에 연장 형성할 수 있다.
기판 전극 패드(41, 43)는 마이크로 LED(50)의 칩 전극 패드(51, 53)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 기판 전극 패드(41, 43)는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Ni/Au, 인듐(Indium), Ni, Cu 등으로 이루어질 수 있다. 기판 전극 패드(41, 43)에 전기적으로 연결되는 칩 전극 패드(51, 53)는 Ni/Au, Ti/Au, Cu(Ni) 필러(Pillar)/SnAg 범프(Bump) 등으로 이루어질 수 있다.
기판 전극 패드(41, 43)와 칩 전극 패드(51, 53)는 전기적으로 연결될 뿐만 아니라 물리적으로도 상호 연결될 수 있다. 이 경우 물리적인 연결은 마이크로 LED(50)를 TFT 기판(20)에 전사 후, 히터(미도시)에 의해 TFT 기판(20)이 소정 온도로 가열된 상태에서 가압 부재(미도시)로 마이크로 LED(50)를 TFT 기판(20) 측으로 가압할 때 기판 전극 패드(41, 43)와 칩 전극 패드(51, 53)의 상호 접촉하는 면의 일부분이 용융되면서 상호 물리적인 연결이 이루어질 수 있다.　또한, 기판 전극 패드(41, 43)와 칩 전극 패드(51, 53)는 금속 합금 접합(Solder, Au-In 접합 등)에 의해 상호 접합될 수도 있다.
마이크로 LED(50)는 접착 층 예를 들면, NCF(Non-Conductive Film) 층(27)에 의해서 TFT 기판(20)에 고정될 수 있다. 열 압착 본딩(Thermo-compression bonding) 시 절연 유기막(25) 상에 라미네이팅(Laminating)된 NCF 층(27) 내부로 강제 인입된다. 그 후, NCF 층(27)이 경화되면서 마이크로 LED(50)는 TFT 기판(20)에 견고하게 고정될 수 있다.　
기판 전극 패드(41, 43)는 각각 마이크로 LED(50)의 칩 전극 패드(51, 53)와 전기적으로 접촉하는 면에 각각 다수의 접촉 돌기(contact protrusion)(42, 44)가 형성될 수 있다.
다수의 접촉 돌기(42, 44)는 기판 전극 패드(41, 43)의 면적에 대하여 대체적으로 균일하게 배열되는 것이 바람직하다. 이는 마이크로 LED(50)를 TFT 기판(20)에 전사 시 정해진 전사 위치를 다소 벗어나는 경우에도 칩 전극 패드(51, 53)과의 접촉 영역을 최대한 확보할 수 있어 접속 불량의 원인을 근본적으로 제거할 수 있다.
본 개시에서는 기판 전극 패드(41, 43)에 다수의 접촉 돌기(42, 44)를 형성함에 따라, 기판 전극 패드(41, 43)와 마이크로 LED(50)의 칩 전극 패드(51, 53)를 상호 전기적으로 연결하기 위해 내부에 도전볼이 포함된 고가의 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 사용하지 않고 저렴한 NCF(Non-Conductive Film)를 적용함으로써 제조 단가를 현저히 낮출 수 있다.
또한, 초미세 크기의 마이크로 LED를 디스플레이 모듈에 적용하는 경우, 서로 인접한 마이크로 LED 간 피치 역시 초미세화 된다. 이에 따라 마이크로 LED이 구비된 한 쌍의 칩 전극 패드(애노드, 캐소드) 역시 그 간격이 매우 좁아지게 된다. 이 경우, ACF에 포함되어 있는 도전볼들이 한 쌍의 칩 전극 패드 사이에 밀집하게 배치되어 있으면 한 쌍의 칩 전극 패드 간 단락(Short) 불량이 발생하여 마이크로 LED의 미점등의 원인이 될 수 있다. 본 개시에서는 다수의 접촉 돌기(42, 44)가 기판 전극 패드(41, 43) 상에만 형성되는 것은 물론, 기판 전극 패드(41, 43)의 전체 영역에 대하여 균일하게 배열될 수 있다. 이에 따라, ACF를 사용할 때 발생하는 마이크로 LED의 한 쌍의 칩 전극 패드(51, 53)간 단락 불량을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 마이크로 LED 전사 시 마이크로 LED의 전사 위치를 검출하기 위해 비전 얼라인먼트(Vision Alignment) 공정을 진행할 수 있다. 그런데 크기가 매우 작은 마이크로 LED의 접속을 위해서 ACF는 도전볼들이 균일하게 정렬되고 동시에 도전볼의 밀도가 높아야 한다. 이 경우, 비전 얼라인먼트 장비에서 조사되는 광이 높은 밀도로 배열된 도전볼들을 투과하지 못하게 되고, 이로 인해 기판 전극 패드의 정확한 위치를 파악하지 못해 마이크로 LED 전사 시 공정 난이도가 증가할 수 있다. 본 개시에서는 기판 전극 패드(41, 43) 상에 형성된 다수의 접촉 돌기(42, 44)는 비전 얼라인먼트 장비의 광 투과가 가능한 정도의 밀도를 유지하므로 마이크로 LED 전사 시 공정 난이도의 증가를 방지할 수 있다.
다수의 접촉 돌기(42, 44)는 도 3 및 도 4와 같이 대략 반구 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 다수의 접촉 돌기(42, 44)의 형상은 이제 제한되지 않으며 직육면체 형상, 사면체, 원형 기둥 또는 타원형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 다수의 접촉 돌기(42, 44)의 형상은 후술하는 탄성 코어(42a, 44a)의 형상에 의해 결정될 수 있다.
다수의 접촉 돌기(42, 44)는 내측에 각각 탄성 코어(42a, 44a)가 배치될 수 있다. 탄성 코어(42a, 44a)는 비전도성 또는 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 탄성 코어(42a, 44a)는 PI(Polyimide)와 같은 탄성 폴리머, 탄성을 가지는 금속, 탄성 및 전도성을 함께 가지는 금속 중 어느 하나일 수 있다.
탄성 코어(42a, 44a)는 전술한 열 압착 본딩 시 마이크로 LED(50)에 의해 가압되면서 형상이 변형될 수 있다. 마이크로 LED(50)에 가해지는 가압력이 해제되면, 탄성 코어(42a, 44a)는 자체 탄성력에 의해 원복되면서 탄성 코어(42a, 44a)에 적층된 기판 전극 패드(41, 43)의 일 부분이 칩 전극 패드(51, 53)에 밀착됨에 따라 각 전극 패드들(41, 43; 51, 53) 간의 전기적인 접속이 확고하게 이루어질 수 있다.
탄성 코어(42a, 44a)는 절연 유기막(25) 상에 형성되며 절연 유기막(25)과 별개의 구성으로 이루어진다. 하지만, 이에 한정되지 않고 절연 유기막(25)의 일부가 탄성 코어의 역할을 겸할 수 있도록 기판 전극 패드(41, 43)의 하측에 위치한 절연 유기막(25)의 일부에 다수의 돌기(미도시)를 일체로 형성할 수 있다. 이 경우, 기판 전극 패드(41, 43)는 절연 유기막(25)의 다수의 돌기 위에 패터닝되면서 다수의 접촉 돌기가 형성될 수 있다.
도 5는 기판 전극 패드 상에 산화 방지용 캡핑 층을 형성한 예를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 기판 전극 패드(41, 43)가 산화되는 것을 방지할 수 있도록 기판 전극 패드(41, 43) 상에 캠핑층(capping layer)(45, 46)을 적층 형성할 수 있다.
캡핑 층(45, 46)은 기판 전극 패드(41, 43)의 산화를 방지하고 칩 전극 패드(51, 53)와 전기적으로 연결될 수 있도록 전도성을 가지는 것이 바람직하다. 캡핑 층(45, 46)은 예를 들면, Au 또는　ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 산화물로 이루어질 수 있다.
또한, 캡핑 층(45, 46)은 금속 합금 접합(Au-In 접합)을 위한 인듐(Indium)을 포함하거나, 별도의 인듐 층을 적층 형성할 수 있다.
도 6은 기판 전극 패드에 형성된 접촉 돌기의 다른 형상을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6에 표시된 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기판 전극 패드(41, 43)에 형성된 다수의 접촉 돌기(42’, 44’)는 전술한 반구형 접촉 돌기(42, 44)와 상이하게 형성될 수 있다. 예들 들면, 다수의 접촉 돌기(42’, 44’)는 길이(가로 방향) 및 폭(세로 방향)이 서로 다른 직선 형태로 이루어질 수 있다. 도 6을 참조하면, 다수의 접촉 돌기(42’, 44’)는 길이가 폭보다 더 크게 형성된다.
다수의 접촉 돌기(42’, 44’)는 일정한 간격을 두고 대략 평행하게 배치될 수 있다. 도 6에는 다수의 접촉 돌기(42’, 44’)의 길이 및 폭을 모두 동일하거나 형성한 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 다수의 접촉 돌기(42’, 44’)의 길이 및 폭을 서로 상이하게 형성하는 것도 물론 가능하다.
다수의 접촉 돌기(42’, 44’)는 내측에 탄성 코어(42a’, 44a’)가 각각 배치될 수 있다. 탄성 코어(42a’, 44a’)의 재질은 전술한 탄성 코어(42, 44)의 재질과 같다.
본 개시에서는, TFT 기판(20)에 전사된 마이크로 LED(50)가 불량인 경우 리페어 할 수 있도록 기판 전극 패드는 리페어용 마이크로 LED가 배치될 수 있는 여유 영역redundancy area)을 더 포함하도록 형성할 수 있다. 이하, 여유 영역을 구비한 기판 전극 패드를 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
도 8은 리페어용 마이크로 LED가 전기적으로 접속하기 위한 여유 영역을 구비한 기판 전극 패드의 예를 나타낸 도면이고, 도 9는 기판 전극 패드의 메인 영역에 마이크로 LED가 배치된 예를 나타낸 도면이고, 도 10은 기판 전극 패드를 덮고 있는 NCF 층에서 여유 영역에 대응하는 NCF 층의 일부를 제거한 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 기판 전극 패드의 여유 영역에 리페어용 마이크로 LED를 접속한 예를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 기판 전극 패드(141, 143)는 마이크로 LED(150)가 전기적으로 연결되는 제1 영역(A1)과, 제1 영역(A1)에 연장되어 리페어용 마이크로 LED(250, 도 11 참조)가 전기적으로 연결될 수 있는 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.　
제1 영역(A1)에는 마이크로 LED(150)의 칩 전극 패드(151, 153)이 각각 전기적으로 접촉하는 다수의 접촉 돌기(142, 144)가 균일한 배열을 갖도록 돌출 형성된다. 이에 반해, 제2 영역(A2)에는 접촉 돌기(142, 144)가 형성되지 않고 대략 평면을 이룬다.
다수의 접촉 돌기(142, 144)는 대략 반구 형상으로 이루어지며 기판 전극 패드(141, 143)의 제1 영역(A1)에 균일하게 배열될 수 있다.
다수의 접촉 돌기(142, 144)는 내측에 탄성 코어(미도시)가 배치되며, 마이크로 LED(150)를 TFT 기판에 전사 후(예를 들면, 전사를 위한 공정들 중에서 열 압착 본딩 후) 자체 탄성력에 의해 부피가 팽창되면서 다수의 접촉 돌기(142, 144)가 칩 전극 패드(151, 153)에 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 기판 전극 패드(141, 143)와 칩 전극 패드(151, 153)간 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
기판 전극 패드(141, 143)는 각각 일측에 형성된 비아 홀 배선(161, 163)과 전기적으로 연결되는 연결부(141a, 143a)를 일체로 연장 형성할 수 있다. 연결부(141a, 143a)의 형성 위치와 크기(면적)는 제한되지 않는다.　
한편, 기판 전극 패드(141, 143)의 제1 영역(A1)에 배치된 마이크로 LED(150)가 불량인 경우, 기판 전극 패드(141, 143)의 제2 영역(A2)에 리페어용 마이크로 LED(250)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 불량인 마이크로 LED(150)는 기판 전극 패드(141, 143)로부터 분리하지 않고 그대로 유지할 수 있다.
기판 전극 패드(141, 143)는 디스플레이 모듈(10) 제작 시 형성된 NCF 층(27)에 의해 덮여 있다. 이 경우, 도 10과 같이 리페어용 마이크로 LED(250)가 장착될 기판 전극 패드(141, 143)의 제2 영역(A2)에 대응하는 NCF 층(27)의 일부를 제거하여 기판 전극 패드(141, 143)의 제2 영역(A2)을 외부로 노출시키는 구멍(27a, 27b)을 형성한다.
이어서, 구멍(27a, 27b)을 통해 노출된 제2 영역(A2)에 도전성 잉크(예를 들면, Ag 잉크)를 도포한 후, 도 11과 같이 리페어용 마이크로 LED(250)의 칩 전극 패드(151, 153)를 각각 기판 전극 패드(141, 143)의 제2 영역(A2)에 전기적으로 연결한다.
한편, 기판 전극 패드(141, 143)의 제2 영역(A2)은 다수의 접촉 돌기가 형성되지 않고 대략 평면을 이루는데, 이에 따라 리페어용 마이크로 LED(250)의 칩 전극 패드(151, 153)는 기판 전극 패드(141, 143)의 제2 영역(A2)에 안정적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 리페어용 마이크로 LED(250)의 칩 전극 패드(151, 153)는 도전성 잉크를 통해 기판 전극 패드(141, 143)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
도 12는 여유 영역을 가지는 기판 전극 패드에 형성된 접촉 돌기의 다른 형상을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 기판 전극 패드(141, 143)는 제1 영역(A1)에만 다수의 접촉 돌기(142’, 144’)가 형성되고, 제2 영역(A2)은 평면을 이룬다.
다수의 접촉 돌기(142’, 144’)는 도 8에 도시된 반구형 접촉 돌기(142, 144)와 달리 도 6에 도시된 접촉 돌기(42’, 44’)와 같이 길이(가로 방향) 및 폭(세로 방향)이 서로 다른 직선 형태로 이루어질 수 있다.
다수의 접촉 돌기(142’, 144’)는 일정한 간격을 두고 대략 평행하게 배치될 수 있다. 도 12에는 다수의 접촉 돌기(142’, 144’)의 길이 및 폭을 모두 동일하거나 형성한 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 다수의 접촉 돌기(142’, 144’)의 길이 및 폭을 서로 상이하게 형성하는 것도 물론 가능하다.
다수의 접촉 돌기(142’, 144’)는 내측에는 탄성 코어(미도시)가 배치될 수 있다. 이 경우, 탄성 코어는 도 7에 도시된 탄성 코어(42a’, 44a’)의 형상과 재질이 같거나 유사하게 형성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 순차적으로 설명한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 14 내지 도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 도면들이고, 도 22은 도 21에 표시된 ⅩⅩⅡ 부분을 나타낸 확대도이다.
도 14를 참조하면, 글라스 기판(21) 상에 TFT 층(23) 및 절연 유기막(25)을 순차적으로 적층 형성하고, 절연 유기막(25)에 비아 홀을 형성한 후 비아 홀에 비아 홀 배선(61, 63)을 형성한다.
비아 홀 배선(61, 63)의 형성 위치는 후공정에서 형성할 기판 전극 패드(41, 43)에 비아 홀 배선(61, 63)을 전기적으로 연결할 수 있는 가장 가까운 위치로 결정될 수 있다.
도 15를 참조하면, 절연 유기막(25) 상에 탄성 코어를 형성하기 위한 탄성 층(26)을 적층 형성한다. 탄성 층의 재질은 PI(Polyimide)와 같은 탄성 폴리머, 탄성을 가지는 금속, 탄성 및 전도성을 함께 가지는 금속 중 어느 하나일 수 있다.
도 16을 참조하면, 포토 리소그래피 공정을 통해 탄성 층(26)을 패터닝하여 미리 설정된 영역에 일정한 간격으로 균일하게 배열된 다수의 탄성 코어(42a, 44a)를 형성한다(S1).
다수의 탄성 코어(42a, 44a)의 형성 위치는 후공정에서 형성할 기판 전극 패드(41, 43)에 의해 덮일 수 있는 위치인 것이 바람직하다.　
도 17을 참조하면, 절연 유기막(25) 상에서 다수의 탄성 코어(42a, 44a)가 형성된 위치에 기판 전극 패드(41, 43)를 형성한다(S2).　　
기판 전극 패드(41, 43)는 절연 유기막(25)에 마스킹 처리한 후 스퍼터링과 같은 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 기판 전극 패드(41, 43)를 이루는 물질은 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Ni, Cu 등이 될 수 있다.　
기판 전극 패드(41, 43)는 임프린팅(imprinting) 공정, 잉크젯 프린팅 공정 또는 스팸핑(stamping) 공정 등을 통해서도 형성될 수 있다.
절연 유기막(25) 상에 형성된 기판 전극 패드(41, 43)는 일부분이 다수의 탄성 코어(42a, 44a)를 덮도록 형성된다. 이에 따라 기판 전극 패드(41, 43)는 다수의 탄성 코어(42a, 44a)를 덮은 부분이 탄성 코어(42a, 44a)의 형상에 의해 접촉 돌기(42, 44)를 형성할 수 있다.
기판 전극 패드(41, 43)는 절연 유기막(25) 상에 형성될 때 비아 홀 배선(61, 63)과 전기적으로 연결되는 연결부(connecting portion)(41a, 43a)가 일체로 형성된다.　
기판 전극 패드(41, 43)은 산화 방지하기 위해 기판 전극 패드(41, 43)에 적층되는 캡핑 층(45, 46, 도 5 참조)을 형성할 수 있다. 이 경우, 캡핑 층(45, 46)의 재질은 기판 전극 패드(41, 43)의 산화를 방지는 물론이고 칩 전극 패드(51, 53)와 전기적으로 연결될 수 있도록 전도성을 가지는 Au 또는 ITO, IZO 등의 산화물로 이루어질 수 있다.
도 18을 참조하면, 기판 전극 패드(41, 43)를 포함하여 절연 유기막(25)의 전체 영역에 접착 층을 라미네이팅 한다(S3). 접착 층은 예를 들면, ACF 보다 저렴한 NCF를 사용한 NCF 층(27)일 수 있다.
도 19를 참조하면, 에피 기판(epi subtrate) 또는 중계 기판(interposer)으로부터 TFT 기판(20)에 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)를 전사한다(S4). 도 19에서는 하나의 픽셀을 이루는 3개의 R/G/B 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)를 보여준다.
TFT 기판(20)에 전사된 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 각각 칩 전극 패드(51, 53)가 NCF 층(27)에 접촉한다. 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 발광면이 칩 전극 패드(51, 53)의 반대 측에 위치한 플립형 마이크로 LED일 수 있다.
도 20을 참조하면, 소정의 가압 부재(미도시)를 이용하여 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)를 TFT 기판(20) 측으로 열 압착 한다(S5).
열 압착 본딩은 히터(미도시)에 의해 TFT 기판(20)이 소정 온도로 가열된 상태에서 가압부재(미도시)로 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)를 TFT 기판(20) 측으로 가압하는 공정이다.
다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 가압 부재의 압력에 의해 절연 유기막(25) 상에 라미네이팅된 NCF 층(27) 내부로 강제 인입된다.
이때, 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)의 각 칩 전극 패드(51, 53)는 대응하는 기판 전극 패드(41, 43)과 상호 접촉하며, 이때 상호 접촉하는 면의 일부분이 열과 압력에 의해 용융되면서 상호 물리적인 연결이 이루어질 수 있다.　
또한, 열 압착 본딩에서 기판 전극 패드(41, 43)의 다수의 접촉 돌기(42, 44)는 가압 부재의 압력에 의해 눌리면서 형상이 변형될 수 있다.
도 21을 참조하면, 열 압착 본딩 후, NCF 층(27)이 경화되면서 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 TFT 기판(20)에 견고하게 고정될 수 있다.　
도 22를 참조하면, 각 접촉 돌기(42, 44) 내부에 있는 탄성 코어(42a, 44a)는 가압 부재에 의한 압력이 해제되면 자체 탄성력에 의해 원복되면서 탄성 코어(42a, 44a)에 적층된 기판 전극 패드(41, 43)의 일 부분이 칩 전극 패드(51, 53)에 밀착된다. 이에 따라 각 전극 패드들(41, 43; 51, 53) 간의 전기적인 접속이 확고하게 이루어질 수 있다.
도 23은 리페어용 마이크로 LED가 전기적으로 접속하기 위한 여유 영역을 구비한 기판 전극 패드의 다른 예를 나타낸 도면이고, 도 24는 도 23에 도시된 기판 전극 패드의 메인 영역에 마이크로 LED가 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 본 개시에 따른 디스플레이 모듈은 하나의 픽셀(124) 당 3개의 서브 픽셀(적색, 녹색, 청색 마이크로 LED)(250R, 250G, 250B)이 배치되는 경우, 3개의 전원 전극에 연결된 3개의 제1 내지 제3 기판 전극 패드(241, 243, 245)와, 1개의 공동 전극에 연결된 1개의 제4 기판 전극 패드(247)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 기판 전극 패드(241, 243, 245)는 제4 기판 전극 패드(247)의 길이 방향을 따라 평행하게 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 기판 전극 패드(241, 243, 245)는 각각 다수의 접촉 돌기(242, 244, 246)가 형성된 제1 부분(A1)과, 다수의 접촉 돌기가 형성되지 않고 평면인 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제4 기판 전극 패드(247)는 다수의 접촉 돌기(248)가 형성된 다수의 제1 영역(A1)과, 다수의 접촉 돌기가 형성되지 않고 평면인 다수의 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.제4 기판 전극 패드(247)의 다수의 제1 영역(A1)은 각각 제1 내지 제3 기판 전극 패드(241, 243, 245)의 제1 영역(A1)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제4 기판 전극 패드(247)의 다수의 제2 영역(A2)은 각각 제1 내지 제3 기판 전극 패드(241, 243, 245)의 제2 영역(A2)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제4 기판 전극 패드(247)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)은 제4 기판 전극 패드(247)의 길이 방향을 따라 교대로 반복하여 배치될 수 있다.
이 경우, 기 실장된 서브 픽셀(적색, 녹색, 청색 마이크로 LED)(250R, 250G, 250B) 중 적어도 하나에 오류가 발생하면, 리페어용 마이크로 LED를 각 기판 전극 패드(241, 243, 245, 247)의 제2 영역(A2)에 리페어용 마이크로 LED의 한 쌍의 칩 전극 패드를 전기적 및 물리적으로 연결하여 사용할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
10: 디스플레이 모듈
21: 글라스 기판
23: TFT 층
25: 절연 유기막
27: NCF 층
41, 43: 기판 전극 패드
42, 44: 접촉 돌기
42a, 44a: 탄성 코어
45, 46: 캡핑 층
50: 마이크로 LED
51, 53: 칩 전극 패드

Claims (18)

  1. 다수의 전극 패드가 배열된 기판; 및 상기 다수의 기판 전극 패드에 전기적으로 연결되는 다수의 마이크로 LED;를 포함하며,
    상기 다수의 기판 전극 패드는 하나의 픽셀 당 적어도 4개가 구비되며,각 기판 전극 패드는 다수의 접촉 돌기가 형성된 제1 영역과, 리페어용 마이크로 LED를 전기적으로 연결하기 위한 제2 영역을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 4개의 기판 전극 패드는,
    전원 전극에 연결된 제1 내지 제3 판 기판 전극 패드; 및
    공통 전극에 연결된 제4 기판 전극 패드;를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제4 기판 전극 패드는 제1 영역과 제2 영역이 상기 제4 기판 전극 패드를 따라 교대로 배치되는, 디스플레이 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 마이크로 LED는 하나의 픽셀 당 적색, 녹색, 청색 마이크로 LED를 구비하고, 각 마이크로 LED는 한 쌍의 전극 패드를 구비하며,
    상기 다수의 기판 전극 패드는 각 마이크로 LED에 대응하여 한 쌍의 기판 전극 패드를 구비하는, 디스플레이 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 접촉 돌기는 상기 제1 영역 내에서 균일하게 분포된, 디스플레이 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 접촉 돌기는 내측에 탄성 코어가 배치된, 디스플레이 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 코어는 전도성 또는 비전도성 물질로 이루어지는, 디스플레이 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 코어는 탄성 폴리머, 도전성 금속 또는 비전도성 금속으로 이루어지는, 디스플레이 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 접촉 돌기는 반구 형상, 사면체, 원형 기둥 또는 타원형 기둥 형상인, 디스플레이 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 접촉 돌기는 일정한 길이를 가지는 직선 형상인, 디스플레이 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다수의 접촉 돌기는 일정한 간격을 두고 평행하게 배치된, 디스플레이 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 기판 전극 패드는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Cu/Ni/Au, Ni, Cu, 인듐(Indium) 중 어느 하나로 이루어지는, 디스플레이 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 기판 전극 패드의 산화 방지를 위해 각 기판 전극 패드를 덮는 캡핑 층을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 캡핑 층은 Au,　ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 인듐(Indium) 중 어느 하나로 이루어지는, 디스플레이 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역은 표면이 평면으로 이루어진, 디스플레이 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    각 마이크로 LED의 한 쌍의 칩 전극 패드는 대응하는 한 쌍의 기판 전극 패드에 각각 연결되며,
    각 칩 전극 패드는 Ni/Au, Ti/Au, Cu(Ni) 필러(Pillar)/SnAg 범프(Bump) 중 하나로 이루어지는, 디스플레이 모듈.
  17. 기판 상의 미리 설정된 영역들에 균일하게 배열된 다수의 탄성 코어를 형성하는 단계;
    각 영역에 형성된 상기 다수의 탄성 코어를 덮어 상기 다수의 탄성 코어에 의해 다수의 접촉 돌기를 형성하는 다수의 기판 전극 패드를 형성하는 단계;
    상기 기판과 상기 다수의 기판 전극 패드를 덮는 비도전성 접착 층을 형성하는 단계;
    상기 다수의 기판 전극 패드에 대응하도록 상기 접착 층 상에 다수의 마이크로 LED를 전사하는 단계; 및
    상기 다수의 마이크로 LED에 각각 구비된 칩 전극 패드가 대응하는 상기 기판 전극 패드의 상기 다수의 접촉 돌기와 전기적으로 연결되도록 상기 다수의 마이크로 LED를 열 압착하는 단계;를 포함하며,
    상기 다수의 기판 전극 패드는 하나의 픽셀 당 적어도 4개를 형성하는, 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다수의 기판 전극 패드를 형성하는 단계에서,
    상기 마이크로 LED가 전기적으로 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 영역에 연장하여 리페어용 마이크로 LED가 전기적으로 접촉하는 제2 영역을 형성하고,
    상기 제1 영역이 상기 다수의 탄성 코어를 덮는 위치에 형성되는, 디스플레이 모듈의 제조 방법.
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