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KR102785122B1 - 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 Download PDF

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KR102785122B1
KR102785122B1 KR1020190099103A KR20190099103A KR102785122B1 KR 102785122 B1 KR102785122 B1 KR 102785122B1 KR 1020190099103 A KR1020190099103 A KR 1020190099103A KR 20190099103 A KR20190099103 A KR 20190099103A KR 102785122 B1 KR102785122 B1 KR 102785122B1
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molding
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김현선
한승룡
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시에서는 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법이 제공된다.
본 개시의 복수의 픽셀 각각을 구성하는 복수의 LED를 포함하는 디스플레이 장치는, 섀시, 복수의 픽셀을 각각 포함하고, 섀시 상에 상호 타일링하게 배열되어, 섀시에 의해 지지되는 복수의 모듈러 디스플레이 및 복수의 모듈러 디스플레이 상에 형성되는 패터닝된 몰딩층을 포함하며, 패터닝된 몰딩층은 복수의 모듈러 디스플레이 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되도록 형성된다.

Description

디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 {ELECTRONIC APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 개시는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 모듈러 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 일반 조명 장치뿐만 아니라 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치의 광원으로 널리 이용되고 있다. 최근에는, 마이크로 LED(Micro LED; μ-LED)를 광원으로 이용하는 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
여기서, 마이크로 LED는 가로, 세로 및 높이가 각각 1~100 마이크로미터(㎛) 크기의 반도체 발광 소자를 지칭할 수 있다. 마이크로 LED는 초소형의 자발광 소자라는 점에서 영상을 구성하는 픽셀(pixel) 단위(또는 픽셀을 구성하는 서브 픽셀(sub pixel) 단위)로서 개별적으로 구동될 수 있다.
한편, 마이크로 LED를 광원으로 적용한 디스플레이 장치를 제조하는 방식으로는 모듈 방식이 있다. 예를 들어, 모듈 방식은 복수의 마이크로 LED가 실장된 각각의 모듈러 디스플레이를 제조한 뒤, 복수의 모듈러 디스플레이를 접합하여 디스플레이 장치를 제조하는 방식을 지칭할 수 있다.
다만, 모듈 방식의 경우, 모듈러 디스플레이가 접합되는 부위 사이에 형성되는 심(Seam)이 사용자의 육안으로 식별될 수 있다. 특히, 외광이 반사되는 경우에, 평탄한 모듈러 디스플레이 영역보다 심에서 정반사(Regular Reflection)에 비하여 난반사(Diffuse Reflection)의 비율이 높아진다는 점에서 심이 식별되는 가시성(Visibility)이 높아질 수 있다.
이로 인해, 사용자는 일체의 디스플레이가 아닌 심을 경계로 분할된 디스플레이를 인식하게 된다는 문제가 있다.
본 개시는 상술한 필요성에 의해 안출된 것으로, 본 개시의 목적은 일체의 디스플레이로 인식되는 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법을 제공함에 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 픽셀 각각을 구성하는 복수의 LED를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서, 섀시, 복수의 픽셀을 각각 포함하고, 섀시 상에 상호 타일링하게 배열되어, 섀시에 의해 지지되는 복수의 모듈러 디스플레이 및 복수의 모듈러 디스플레이 상에 형성되는 패터닝된 몰딩층을 포함하며, 패터닝된 몰딩층은 복수의 모듈러 디스플레이 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되도록 형성된다.
여기에서, 패터닝된 몰딩층은 복수의 몰딩편(molding-piece)을 포함하며, 복수의 몰딩편은 서로 분리되어 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선 상에서 서로 이격되어 배열된 몰딩편들을 포함할 수 있다.
한편, 패터닝된 몰딩층은 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되는 위치에 형성된 홈을 포함할 수 있다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이 각각은 복수의 LED 사이에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 포함할 수 있다. 이 경우, 홈은 블랙 매트릭스에 대응되는 위치에서 형성될 수 있다.
한편, 복수의 몰딩편 각각은 복수의 픽셀 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
한편, 복수의 몰딩편의 두께는 LED의 높이보다 크거나 같을 수 있다.
한편, 복수의 모듈러 디스플레이 각각은 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 단차 없이 타일링하게 배열될 수 있다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이는 서로 인접한 모듈러 디스플레이의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀 간의 간격과 서로 인접한 모듈러 디스플레이 중 어느 하나의 모듈러 디스플레이에 형성된 픽셀 간의 간격이 동일하도록, 섀시 상에 배치될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 각각 복수의 픽셀을 포함하며 각 픽셀이 복수의 LED로 구성된 복수의 모듈러 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법은, 섀시 상에 복수의 모듈러 디스플레이를 상호 타일링하게 배열하는 단계; 복수의 모듈러 디스플레이 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되도록, 복수의 모듈러 디스플레이 상에 패터닝된 몰딩층을 형성하는 단계를 포함한다.
여기에서, 패터닝된 몰딩층을 형성하는 단계는, 복수의 모듈러 디스플레이 상에 몰딩층을 형성하는 단계; 및 서로 분리되어 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선 상에서 복수의 몰딩편(molding-piece)이 서로 이격되어 배열되도록, 몰딩층을 패터닝하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기에서, 몰딩층을 패터닝하는 단계는, 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되는 위치에 홈이 형성되도록, 몰딩층을 패터닝할 수 있다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이 각각은, 복수의 LED 사이에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 포함할 수 있다. 이 경우, 몰딩층을 패터닝하는 단계는, 홈이 블랙 매트릭스에 대응되는 위치에서 형성되도록, 몰딩층을 패터닝할 수 있다.
한편, 몰딩층을 패터닝하는 단계는, 복수의 몰딩편 각각이 복수의 픽셀 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역 상에 형성되도록 몰딩층을 패터닝할 수 있다.
한편, 몰딩층을 패터닝하는 단계는, 복수의 몰딩편이 복수의 LED의 높이보다 크거나 같은 두께로 형성되도록 몰딩층을 패터닝할 수 있다.
한편, 복수의 모듈러 디스플레이를 배열하는 단계는, 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 단차 없이 타일링하게 배열할 수 있다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이를 배열하는 단계는, 서로 인접한 모듈러 디스플레이의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀 간의 간격과 서로 인접한 모듈러 디스플레이 중 어느 하나의 모듈러 디스플레이에 형성된 픽셀 간의 간격이 동일하도록, 복수의 모듈러 디스플레이를 섀시 상에 배열할 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 일체의 디스플레이로 인식되는 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 패터닝된 몰딩층을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 패터닝된 몰딩층을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 패터닝된 몰딩층을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 패터닝된 몰딩층을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 패터닝된 몰딩층을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
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 생략한다. 덧붙여, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 개시의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 개시에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
본 개시에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 개시에서, “x~y”와 같은 표현은 “x 이상 y 이하의 범위에 속하는 적어도 하나의 값”이라는 의미로 해석될 수 있다. (여기서 x, y는 각각 숫자)
본 개시에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 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 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 개시의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100`)는 섀시(110) 및 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100`)는 외부 또는 내부의 저장 장치(미도시)로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치로서, TV, 모니터, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치, 스마트 폰, 스마트 글래스, 스마트 윈도우, 스마트 워치, HMD(Head Mount Display), 웨어러블(Wearable) 장치, 사이니지(Signage), 전광판, 광고판, 시네마 스크린, 비디오 월 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 형태가 한정되지 않는다.
섀시(110)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 지지할 수 있다. 구체적으로, 섀시(110)의 상부는 섀시(110)의 상부에 상호 타일링하게 배열된 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)의 하부와 결합(또는 본딩)될 수 있다. 이를 위해, 섀시(110)는 알루미늄 등의 금속 소재 또는 고무, 폴리이미드(Polyimide) 등의 플렉서블(flexible) 소재 등으로 구현될 수 있다. 이와 같이, 섀시(110)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 배열 형태를 유지하면서 외부 환경으로부터 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)들을 보호할 수 있다.
복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 복수의 픽셀을 각각 포함하고, 섀시(110) 상에 상호 타일링하게 배열되어 섀시(110)에 의해 지지될 수 있다.
구체적으로, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 상호 타일링하게 배열될 수 있다. 여기서, 타일링(tiling)이란 섀시(110) 상에 모듈러 디스플레이를 겹치지 않게 주기적으로 반복하여 배치하는 것을 지칭할 수 있다. 즉, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 서로 겹치지 않게 배치될 수 있다. 이때, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 기설정된 간격만큼 이격될 수 있다.
예를 들어, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 매트릭스 형태(예를 들어, M x N, 여기서 M, N은 자연수)로 배열될 수 있다. 일 실시 예로서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 서로 동일한 수의 행과 열로 배열될 수 있다(예를 들어, M = N 인 경우 3 x 3 배열, 5 x 5 배열 등, 여기서 M, N은 자연수). 다른 실시 예로서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 서로 다른 수의 행과 열로 배열될 수 있다. (예를 들어, M ≠ N인 경우 3 x 2 배열, 5 x 4 배열 등, 여기서 M, N은 자연수). 이하에서는 설명의 편의를 위해 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 2 x 2의 배열로 배치되는 것을 가정하고 설명하도록 한다.
이 경우, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110)에 의해 지지될 수 있다. 구체적으로, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 배열 형태에 따라 섀시(110) 상부의 특정한 위치에 배치될 수 있으며, 이후 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)의 하부가 섀시(110)의 상부와 결합(또는 본딩)될 수 있다. 한편, 도 1a 등에서 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 4개인 것으로 도시하고 있으나 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)의 개수는 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 복수의 픽셀을 각각 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 이미지의 일 영역에 해당하는 복수의 픽셀(140)을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 하나의 디스플레이로서 이미지 전체 영역을 표시할 수 있다. 여기서, 픽셀(140)은 이미지를 구성하는 최소 단위로서, 각 픽셀마다 밝기 및 색상을 독립적으로 표현할 수 있다. 한편, 특별한 사정이 없는 한 제1 모듈러 디스플레이(120-1)에 대한 설명이 디스플레이 장치(100)를 구성하는 다른 모듈러 디스플레이(120-2, 120-3, 120-4)에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)의 단수를 지칭하는 경우에는 제1 모듈러 디스플레이(120-1)를 기준으로 설명하도록 한다.
이를 위해, 모듈러 디스플레이(120-1)는 기판(130) 및 복수의 LED(141 내지 143)를 포함할 수 있다.
기판(130)은 기판(130)의 내부 또는 기판(130)의 일면에 형성되는 전기 소자를 고정하고 각 전기 소자들을 연결시켜 전자 회로를 구성할 수 있는 판을 지칭할 수 있다. 이를 위해, 기판(130)은 가로 및 세로에 비해 높이가 작은 판의 형태로 구현될 수 있으며, 투명한 성질이나 휠 수 있는 성질 등의 다양한 성질을 갖는 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 기판(130)은 PI(Polyimide), PET, metal foil, PVC, PMMA 등으로 구성되는 다층의 박막 층으로 구현될 수 있다.
기판(130)은 복수의 LED(141 내지 143)를 구동하기 위한 구동 회로(미도시) 및 구동 회로의 신호를 복수의 LED(141 내지 143)로 전달하기 위한 전극(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 기판(130)은 구동 회로와 복수의 LED(141 내지 143)를 전극을 통해 전기적으로 연결시킬 수 있다.
여기서, 구동 회로는 복수의 LED(141 내지 143)를 각각 제어하는 구동 신호를 선택적으로 전달하기 위해 복수의 스위칭 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 스위칭 소자는 예를 들어, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT, 미도시)로 구현될 수 있다.
복수의 LED(141 내지 143) 각각은 광을 발광할 수 있으며, 복수의 LED(141 내지 143)에서 발광되는 광을 조합하여 픽셀(140)을 구성할 수 있다.
이를 위해, 복수의 LED(141 내지 143) 각각은 반도체 발광 소자로 구현될 수 있다. 예를 들어, LED(141)는 무기 반도체(Inorganic Semiconductor) 기반의 마이크로 LED 소자(Micro-LED) 또는 미니 LED(Mini-LED) 소자로 구현될 수 있다. 여기서, 마이크로 LED 소자는 가로, 세로 및 높이가 각각 1~100 마이크로미터(㎛) 크기의 반도체 발광 소자를 지칭할 수 있으며, 미니 LED 소자는 가로, 세로 및 높이가 각각 100~200 마이크로미터(㎛) 크기의 반도체 발광 소자를 지칭할 수 있다.
또한, 복수의 LED(141 내지 143) 각각은 빛의 3원색(적색, 녹색, 청색) 중 하나의 색상을 나타내는 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 LED(141)는 적색의 광을 발광하고, 제2 LED(142)는 녹색의 광을 발광하고, 제3 LED(143)는 청색의 광을 발광할 수 있다. 이를 위해, 제1 LED(141)는 600~750nm의 파장의 적색 광을 발광하기 위해 AlInGaP계 반도체 기반의 하나 이상의 반도체층을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 LED(142) 및 제3 LED(143)는 각각 500~570nm 파장의 녹색 광 및 450~490nm의 파장의 청색 광을 발광하기 위해, AlInGaN계 반도체 기반의 하나 이상의 반도체층을 포함할 수 있다.
한편, 일 실시 예로서, 도 1a의 픽셀(140)을 확대한 부분에서는 픽셀(140)을 구성하는 복수의 LED(141 내지 143)(즉, 서브 픽셀)가 배치되는 방식에 대해 도시하고 있으나 이에 국한되지 아니하고, 다이아몬드 형태, 델타 형태, Stripe 형태, RGBW 형태, RGBY 형태, 펜타일 형태, Quad 형태, Mosaic 형태 등 다양한 형태의 레이아웃에 따라 LED의 개수, 배치, 구조 및 색상 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 도 1b를 참조하여, 외광(예: 자연광, 실내 조명 등)이 디스플레이 장치(100`)로 입사되는 경우를 설명하기로 한다. 여기서, 도 1b는 도 1a의 A1-A2 라인에 해당하는 디스플레이 장치(100`)에 대한 단면도이다.
도 1b를 참조하여, 디스플레이 장치(100`)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)가 섀시(110) 상에 서로 이격되도록 배치되는 구조를 가질 수 있다.
즉, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 사이에는 심(Seam)(160)이 형성될 수 있다. 여기서, 심(160)은 섀시(110) 상에 배열된 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)가 이격된 경우에 형성되는 서로 인접한 모듈러 디스플레이 사이의 경계선(또는 공간)을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 서로 인접한 모듈러 디스플레이는 제1 모듈러 디스플레이(120-1) 및 제2 모듈러 디스플레이(120-2), 제1 모듈러 디스플레이(120-1) 및 제3 모듈러 디스플레이(120-3), 제2 모듈러 디스플레이(120-2) 및 제4 모듈러 디스플레이(120-4), 제3 모듈러 디스플레이(120-3) 및 제4 모듈러 디스플레이(120-4)을 지칭할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)는 제1 모듈러 디스플레이(120-1) 및 제2 모듈러 디스플레이(120-2)인 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
심(160)은 도 1a와 같이 사용자에게 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선으로 시인될 수 있다. 예를 들어, 심(160)은 인접한 지점(예: 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)의 가장자리 부분)과 굴절률(또는 광밀도) 차이가 존재하고, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)의 표면의 경사 각이 급등하게 변화되는 엣지 부분에서 난반사가 발생한다는 점에서 심(160)이 사용자의 육안으로 시인될 수 있다. 특히, 이미지의 명암이 낮은 영역(어두운 부분)에 심(160)이 포함되는 경우 심(160)의 시인성이 더 증가될 수 있다. 이에 따라 디스플레이 장치(100`)를 시청하는 사용자의 몰입도가 저하될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 패터닝된 몰딩층(190, 도 2 참조)를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 1c 및 도 1d를 참조하여, 패터닝된 몰딩층(190)을 포함하는 디스플레이 장치(100)를 설명하기로 한다. 여기서, 도 1d는 도 1c에 도시된 디스플레이 장치(100)에서 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)에 대한 단면도이다.
도 1c 및 도 1d를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 섀시(110), 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4), 패터닝된 몰딩층(190)을 포함할 수 있다. 여기서, 섀시(110) 및 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)에 대해서는 상술한 바 있으며, 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다는 점에서 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
패터닝된 몰딩층(190)은 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 형성될 수 있다. 이는, 심(160)과 같은 경계선을 보다 좁은 간격으로 균일하게 형성하여 디스플레이가 일체로 인식될 수 있도록 하면서, 이와 동시에 LED(141)가 외부로 노출되는 것을 차단하여 LED(141)를 보호하기 위함이다.
여기서, 패터닝된 몰딩층(190)은 높이 방향으로 형성된 하나의 층(layer)이 높이 방향과 수직한 방향(즉, 평면 내) 중 일 방향으로 연속되는 구조가 아닌, 일 방향으로 불연속되는 부분(이하 홈(180)) 및 연속되는 부분(이하 몰딩편(185))을 포함하는 구조로 구조화된 몰딩층을 지칭할 수 있다. 이때, 몰딩층은 실리콘, 에폭시 등의 레진과 같은 다양한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 패터닝된 몰딩층(190)은 홈(180) 및 복수의 몰딩편(molding-piece)(185)을 포함할 수 있다. 여기서, 홈(180)은 복수의 몰딩편(185) 사이에서 몰딩편(185)과 구분되는 물질로 채워진 공간 또는 비어있는 공간일 수 있다.
이 경우, 패터닝된 몰딩층(190)은 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 패터닝된 몰딩층(190)은 표면에 몰딩선(molding line)이 형성된 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 몰딩선은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 1d와 같이 패터닝된 몰딩층(190)에 포함된 복수의 몰딩편(185)이 서로 이격된 경우(즉, 홈(180)이 선형인 경우에), 홈(180) 또는 몰딩편(185)의 가장자리 부분에서 외광의 난반사가 발생함으로 인해 사용자에게 선으로 시인될 수 있다. 이는, 홈(180)과 몰딩편(185) 등의 인접한 부분에는 굴절률(또는 광밀도) 차이가 존재하고, 몰딩편(185)의 가장자리 부분에서 표면 각이 급등하게 변화된다는 점에서 난반사가 발생하기 때문이다.
여기서, 몰딩선은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선과 평행하도록 형성될 수 있다. 경계선의 방향을 일 방향이라 하면, 경계선에 평행한 몰딩선은 일 방향과 수직한 타 방향으로 일정한 간격마다 형성될 수 있다. 즉 경계선에 평행한 복수의 몰딩선 사이의 간격은 일정할 수 있다. 또한, 서로 인접한 모듈러 디스플레이가 (120-1 및 120-2), (120-1 및 120-3)와 같이 일 방향의 제1 경계선 및 일 방향에 수직한 타 방향의 제2 경계선이 있는 경우, 제1 및 제2 경계선에 평행한 복수의 몰딩선은 서로 수직하는 구조(또는 격자 구조)로 형성될 수 있다. 이 경우에도 각각의 경계선에 평행한 복수의 몰딩선 사이의 간격은 일정할 수 있다.
도 1c와 같이, 심(160)의 경계선과 평행하고 균일한 간격으로 반복적으로 형성된 몰딩선은 사용자가 심(160)의 경계선을 구별할 수 없도록 착시를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치(100)에 대한 일체감과 사용자의 몰입도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 LED(141 내지 143) 상에 형성되는 패터닝된 몰딩층(190)이 복수의 LED(141 내지 143)를 외부 환경으로부터 보호하여 향상된 신뢰성을 갖는 디스플레이 장치(100)를 제공할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)에 대해 도 2 내지 도 4b를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 상호 타일링하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 서로 일정한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110)에 의해 함께 지지될 수 있다. 이하에서는, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 도 1a, 도 1c에 도시된 바와 같은 배열로 배치된 것을 가정하도록 한다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 단차 없이 타일링하게 배열될 수 있다. 이때, 단차는 높이 또는 두께 차이를 의미하고, '단차 없이'는 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)가 시각적으로 평면으로 보일 수 있도록 단차가 0인 경우뿐만 아니라 단차가 기설정된 값 이하에 있는 경우를 포함할 수 있다.
여기에서 도 2를 참조하면, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀(140) 간의 간격과 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 중 어느 하나의 모듈러 디스플레이(120-1)에 형성된 픽셀(140) 간의 간격이 동일하도록, 섀시(110) 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이는 예를 들어, 도 1a 및 도 1c의 배열에서 제1 및 제2 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2), 제1 및 제3 모듈러 디스플레이(120-1, 120-3), 제2 및 제4 모듈러 디스플레이(120-2, 120-4), 제3 및 제4 모듈러 디스플레이(120-3, 120-4)를 포함할 수 있다.
어느 하나의 모듈러 디스플레이(120-1)에 형성된 픽셀(140) 간의 간격은 제1 모듈러 디스플레이(120-1)에 형성된 복수의 픽셀 중 가장 인접한(가장 가까운) 2개의 픽셀 사이의 중심 거리(d1)를 지칭할 수 있다. 즉, 가장 인접한 2개의 픽셀은 그 사이에는 다른 픽셀이 존재하지 않는 2개의 픽셀을 지칭할 수 있다.
서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀(140) 간의 간격은 서로 인접한 제1 모듈러 디스플레이(120-1)의 모서리 영역에 형성된 픽셀과 제2 모듈러 디스플레이(120-2)의 모서리 영역에 형성된 픽셀 사이의 중심 거리(d2)를 지칭할 수 있다. 이때, 서로 인접한 제1 및 제2 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 모서리 영역에 형성된 픽셀은 제1 및 제2 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 모서리에 가장 가까이 배치된 픽셀 중에서 그 사이에 심(160)이 존재하는 2개의 픽셀을 지칭할 수 있다.
이와 같이 디스플레이 장치(100)에 형성된 복수의 픽셀 사이의 간격이 일정하게 유지된다는 점에서, 화질의 열화 및 육안으로 시인되는 이질감이 최소화될 수 있다.
한편, 패터닝된 몰딩층(190)은 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 형성될 수 있다.
여기에서, 패터닝된 몰딩층(190)은 복수의 몰딩편(185)을 포함하고, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 중 서로 분리되어 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선 상에서 서로 이격되어 배열된 몰딩편들을 포함할 수 있다.
구체적으로, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 형성될 수 있으며, 복수의 몰딩편(185) 중 몰딩편들은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 위치하지 않도록 서로 이격되어 배열될 수 있다.
이 경우, 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 위치하지 않도록 복수의 몰딩편(185)이 이격된 간격(w1)은, 어느 하나의 모듈러 디스플레이(예: 제1 모듈러 디스플레이(120-1)) 상에 형성된 복수의 몰딩편(185)이 이격된 거리(w2)와 동일할 수 있다. 이때, 동일하다는 의미는 두 값이 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 기설정된 오차 범위 내에 있는 경우를 포함할 수 있다. 여기서, 기설정된 오차 범위는 설계 또는 공정상 오차를 고려해 설정된 값일 수 있다. 한편, 복수의 몰딩편(185)이 이격된 간격은 홈(180)의 폭과 동일한 개념일 수 있다.
한편, 패터닝된 몰딩층(190)은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되는 위치에 형성된 홈(180)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 홈(180)은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 즉, 홈(180)은 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 홈(180)은 복수의 픽셀(140) 사이에 위치하고, 일 방향을 기준으로 일정한 간격 마다 형성될 수 있다. 이때, 홈(180)은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 평행하도록 형성될 수 있다.
여기서, 홈(180)의 폭은 서로 인접한 모듈러 디스플레이가 이격된 간격과 동일할 수 있다. 즉, 홈(180)의 폭은 심(160)의 폭과 동일할 수 있다.
이와 같이 디스플레이 장치(100)에 형성된 복수의 몰딩편(185) 사이의 간격이 일정하게 유지된다는 점에서, 심 영역의 시인성을 감소시킬 수 있다.
한편, 도 1d 및 도 2와 같이 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix)(150)를 포함할 수 있다. 이 경우, 홈(180)은 블랙 매트릭스(150)에 대응되는 위치에서 형성될 수 있다.
구체적으로, 블랙 매트릭스(Black Matrix; BM)는 외광을 흡수할 수 있다. 이를 위해, 블랙 매트릭스(150)는 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 기설정된 폭 및 두께의 구조로 형성될 수 있다. 다만 이는 일 실시 예일 뿐이며, 블랙 매트릭스(150)는 복수의 픽셀(140) 사이에 형성될 수도 있다. 또한, 블랙 매트릭스(150)는 감광성 수지 조성물 또는 차폐용 블랙 안료를 포함하는 수지 조성물로 구성될 수 있다. 이때, 블랙 매트릭스(150)은 정전기 방전(Electro-Static Discharge; ESD)이 발생되는 것을 방지하기 위해, 대전 방지제를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 LED(141 내지 143) 및 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 형성된 블랙 매트릭스(150) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 LED(141 내지 143)를 외부 환경으로부터 보호하기 위해 복수의 LED(141 내지 143)의 상부 전체를 커버하도록 형성되며, 블랙 매트릭스(150)의 상부 영역 중 일부 영역이 노출되도록 이격되어 형성될 수 있다. 이와 같이, 블랙 매트릭스(150)의 상부 영역 중 일부 영역이 노출되기 위해, 도 3a 및 도 3b와 같이 홈(180)의 두께는 복수의 몰딩편(185)의 두께(h2) 및 블랙 매트릭스(150)의 두께(h3)의 차이에 해당하는 두께(h4)를 가질 수 있다.
한편, 복수의 몰딩편(185)이 복수의 LED(141 내지 143)의 높이보다 크거나 같은 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 몰딩편(185)의 두께는 복수의 LED(141 내지 143)의 높이에 기초하여 결정될 수 있다. 이하에서는, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 복수의 LED(141 내지 143) 중 제1 LED(141)를 기준으로 설명하고, 광 L1의 조사각은 광 L2의 조사각보다 큰 것으로 가정하도록 한다. 여기서, 조사각은 제1 LED(141)의 표면을 기준으로 측정된 광의 각도를 지칭하는 것으로, 도 3a 및 도 3b에 도시된 화살표의 시작점을 지칭할 수 있다.
복수의 LED(141 내지 143)의 높이는 기설정된 값(h1)일 수 있다. 다만 이는 일 실시 예일 뿐이며, 여기서, 복수의 LED(141 내지 143)는 색상 및 구조 등에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이하에서는 복수의 LED(141 내지 143)의 높이는 모두 동일한 h1인 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
복수의 몰딩편(185)의 두께(h2)는 복수의 LED(141 내지 143)의 높이(h1)보다 큰 값이고, 기설정된 값 미만의 값이 될 수 있다. 예를 들어, 복수의 몰딩편(185)의 두께(h2)는 복수의 LED(141 내지 143)의 높이(h1)의 1.5~4배의 범위 내의 값일 수 있다.
이는, 도 3a와 같이 복수의 몰딩편(185)의 두께(h2)가 이보다 큰 값인 경우를 가정하면 광 L1의 조사각 보다 작은 광 L2가 몰딩편(185)의 측면으로 진행되어 인접한 다른 몰딩편(185)에 의해 외부로 추출되는 광의 비율이 저하될 수 있으며, 도 3b와 같이 복수의 몰딩편(185)의 두께(h2)가 이보다 낮은 경우 몰딩편(185)의 상면으로 진행되어 외부로 추출되는 광의 비율이 향상될 수 있다는 점을 고려한 것이다.
예를 들어, 기설정된 값은 h1+d1*tan(L2)=h2 와 같이 설정될 수 있다. 이때, L2는 광이 외부로 추출될 수 있는 조사각(예: 45도), h1은 복수의 LED(141 내지 143)의 높이(예: 50um), d1은 픽셀 사이의 중심 거리(예: 400um)가 될 수 있으며, 이에 따라, 복수의 몰딩편(185)의 두께(h2)는 50um 이상 450um 미만의 값이 될 수 있다.
이와 같이 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 외부로 추출되는 광의 비율이 향상될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 이 경우, 복수의 몰딩편(185) 각각은 서로 동일한 크기를 가질 수 있다.
구체적으로, 매트릭스 형태는 서로 동일한 수의 행과 열을 갖는 형태(예를 들어, M = N 인 경우 3 x 3 배열, 5 x 5 배열 등, 여기서 M, N은 자연수)이거나 서로 다른 수의 행과 열을 갖는 형태(예를 들어, M ≠ N인 경우 3 x 2 배열, 5 x 4 배열 등, 여기서 M, N은 자연수)를 지칭할 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 픽셀(140)이 배치된 배열 형태에 따라 배치되도록 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 형성될 수 있다.
한편, 복수의 몰딩편(185) 각각은 복수의 픽셀(140) 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역에 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 픽셀(140) 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역은 모듈러 디스플레이(120-1)에 배열된 전체 픽셀(140)을 적어도 하나의 픽셀의 수로 균등하게 구분하는 영역을 지칭할 수 있다.
일 실시 예로서 도 4a를 참조하면, 각각의 몰딩편(185)은 1개의 픽셀(또는 1 x 1의 픽셀)을 구성하는 복수의 LED(141 내지 143)를 포함하는 영역에 형성될 수 있다. 다른 실시 예로서, 도 4b를 참조하면, 각각의 몰딩편(185)은 4개의 픽셀(또는 2 x 2의 픽셀)을 포함하는 영역에 형성될 수 있다. 즉, 각각의 몰딩편(185)은 n x n개의 픽셀 단위로 형성될 수 있다(여기서, n은 자연수).
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서는 도 6a 내지 도 8을 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 5를 참조하여, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 제조 방법은, 섀시(110) 상에 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 상호 타일링하게 배열하는 단계(S510) 및 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되도록, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 패터닝된 몰딩층(190)을 형성하는 단계(S520)를 포함한다.
먼저, 도 6a 및 6b를 참조하여, 먼저 섀시(110) 상에 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 상호 타일링하게 배열할 수 있다(S510). 여기에서, 섀시(110)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 지지할 수 있다. 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 각각 LED(141 내지 143)으로 구성된 픽셀(140)을 각각 포함할 수 있다. 또한, 타일링은 동일한 평면 상에 겹치지 않도록 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상술한 내용과 중복된다는 점에서 생략하기로 한다.
구체적으로, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 섀시(110) 상에 매트릭스 형태(예를 들어, M x N, 여기서 M, N은 자연수)로 배열될 수 있다. 일 실시 예로서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 서로 동일한 수의 행과 열로 배열될 수 있다(예를 들어, M = N 인 경우 3 x 3 배열, 5 x 5 배열 등, 여기서 M, N은 자연수). 다른 실시 예로서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 서로 다른 수의 행과 열로 배열될 수 있다. (예를 들어, M ≠ N인 경우 3 x 2 배열, 5 x 4 배열 등, 여기서 M, N은 자연수). 이하에서는 설명의 편의를 위해 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)는 2 x 2의 배열로 배치되는 것을 가정하고 설명하도록 한다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 배열하는 단계는 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 단차 없이 타일링하게 배열할 수 있다. 이때, 단차는 높이 또는 두께 차이를 의미하고, '단차 없이'는 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)가 시각적으로 평면으로 보일 수 있도록 단차가 0인 경우뿐만 아니라 단차가 기설정된 값 이하에 있는 경우를 포함할 수 있다.
여기에서, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 배열하는 단계는 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀 간의 간격과 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 중 어느 하나의 모듈러 디스플레이에 형성된 픽셀 간의 간격이 동일하도록, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 섀시(110) 상에 배열할 수 있다. 이때, 동일하다는 의미는 두 값이 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 기설정된 오차 범위 내에 있는 경우를 포함할 수 있다.
구체적으로, 어느 하나의 모듈러 디스플레이(120-1)에 형성된 픽셀(140) 간의 간격은 제1 모듈러 디스플레이(120-1)에 형성된 복수의 픽셀 중 가장 인접한(가장 가까운) 2개의 픽셀 사이의 중심 거리(d1)를 지칭할 수 있다. 즉, 가장 인접한 2개의 픽셀은 그 사이에는 다른 픽셀이 존재하지 않는 2개의 픽셀을 지칭할 수 있다. 또한, 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀(140) 간의 간격은 서로 인접한 제1 모듈러 디스플레이(120-1)의 모서리 영역에 형성된 픽셀과 제2 모듈러 디스플레이(120-2)의 모서리 영역에 형성된 픽셀 사이의 중심 거리(d2)를 지칭할 수 있다. 이때, 서로 인접한 제1 및 제2 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 모서리 영역에 형성된 픽셀은 제1 및 제2 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2)의 모서리에 가장 가까이 배치된 픽셀 중에서 그 사이에 심(160)이 존재하는 2개의 픽셀을 지칭할 수 있다.
한편, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 기판(130) 및 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 본딩부(135)를 포함할 수 있다. 여기서, 본딩부(135)는 기판(130) 상에 복수의 LED(141 내지 143)가 실장(또는 본딩)되어 기판(130)에 포함된 구동 회로와 연결될 수 있도록 하는 층 또는 패턴을 지칭할 수 있다. 본딩부(135)는 절연성 수지 및 절연성 수지에 분산되어 배치된 지름이 수십 nm 갖는 미세한 전도성 입자(Conductive Particle)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본딩부(135)는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)으로 구현될 수 있다.
한편, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix)(150)를 포함할 수 있다. 여기에서, 블랙 매트릭스(150)는 외광을 흡수할 수 있으며, 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 각각 기설정된 폭 및 높이의 구조로 형성될 수 있다.
이 경우, 블랙 매트릭스(150)가 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 형성되는 시기는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 섀시(110) 상에 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)가 배열된 후 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 블랙 매트릭스(150)를 형성하거나, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각에 블랙 매트릭스(150)를 형성한 후 섀시(110) 상에 블랙 매트릭스(150)가 형성된 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)를 배열할 수 있다.
이하에서는, 복수의 LED(141 내지 143) 사이에 블랙 매트릭스 (150)가 형성된 경우를 가정하여 설명하도록 한다.
다음으로, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되도록, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 패터닝된 몰딩층(190)을 형성할 수 있다(S520). 이때, 패터닝된 몰딩층(190)은 홈(180) 및 복수의 몰딩편(molding-piece)(185)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 패터닝된 몰딩층(190)은 표면에 몰딩선(molding line)이 형성된 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 몰딩선은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응될 수 있다. 여기서, 몰딩선은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선과 평행하도록 형성될 수 있다. 또한, 몰딩선은 경계선의 방향과 수직한 방향으로 일정한 간격마다 형성될 수 있다. 또한, 복수의 몰딩선은 일 방향의 제1 경계선과 이와 수직한 제2 경계선이 있는 제1 및 제2 경계선에 평행하는 제1 및 제2 몰딩선을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 몰딩선은 서로 수직할 수 있다. 이와 같이 복수의 몰딩선은 격자 구조로 형성될 수 있다.
여기에서, 복수의 몰딩편(185)이 복수의 LED(141 내지 143)의 높이보다 크거나 같은 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 몰딩편(185)의 두께는 복수의 LED(141 내지 143)의 높이에 기초하여 결정될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3a 및 도 3b에서 상술한 내용과 중복된다는 점에서 생략하기로 한다.
한편, 형성하는 단계는 복수의 몰딩편(185) 각각을 복수의 픽셀(140) 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역 상에 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 픽셀(140) 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역은 모듈러 디스플레이(120-1)에 배열된 전체 픽셀(140)을 적어도 하나의 픽셀의 수로 균등하게 구분하는 영역을 지칭할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 4a 및 도 4b에서 상술한 내용과 중복된다는 점에서 생략하기로 한다.
본 개시의 패터닝은 구조화된 복수의 몰딩편(185)을 형성하는 것을 의미하며, 도 7과 같이 몰딩층(170)을 형성한 후 도 8a과 같이 몰딩층(170)을 격자 형태로 제거하여 구조화된 복수의 몰딩편(185)을 형성하거나, 이와 다른 실시 예로서 도 8a와 같이 구조화된 복수의 몰딩편(185)을 곧바로 형성하는 것을 모두 포함하는 개념이다. 이하에서는 이를 나누어서 설명하도록 한다.
일 실시 예로서 도 7 및 도 8a를 참조하여, 패터닝된 몰딩층(190)을 형성하는 단계(S520)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 몰딩층(170)을 형성하는 단계; 및 복수의 몰딩편(molding-piece)이 서로 이격되어 배열되도록, 몰딩층(170)을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저 도 7을 참조하여, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 몰딩층(170)을 형성할 수 있다. 여기서, 몰딩층(170)은 실리콘, 에폭시 등의 레진을 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 실리콘, 에폭시 등의 레진이 포함된 액상의 조성물을 잉크젯(Ink-Jet) 또는 디스펜서를 이용하여 도포하거나, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 실리콘, 에폭시 등의 레진이 포함된 필름을 위치시키고 필름을 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 방향으로 가압하여 몰딩층(170)을 형성할 수 있다.
이후 도 8a를 참조하여, 복수의 몰딩편(185)이 서로 이격되어 배열되도록, 몰딩층(170)을 패터닝할 수 있다.
구체적으로, 몰딩층(170)에서 특정한 부분을 제거하여, 홈(180) 및 복수의 몰딩편(185)을 형성할 수 있다. 여기서, 몰딩층(170)에서 제거되는 특정한 부분이 홈(180)이 되며, 몰딩층(170)에서 제거되지 않고 남아 있는 부분이 몰딩편(185)이 될 수 있다. 여기서, 몰딩층(170)의 제거는 건식 식각, 습식 식각, 플라즈마 식각, 레이저 등과 같은 다양한 기술에 의해 이루어질 수 있다. 이때, 특정한 부분은 몰딩층(170)에서 복수의 픽셀(140) 사이에 위치하는 부분 중 하나일 수 있다.
이 경우, 복수의 몰딩편(185)이 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열될 수 있도록 몰딩층(170)에서 격자 형태에 해당하는 부분을 제거할 수 있다. 이 경우, 복수의 몰딩편(185) 각각은 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 구체적으로, 매트릭스 형태는 상호 동일한 수의 행과 열을 갖는 형태(예를 들어, M = N 인 경우 3 x 3 배열, 5 x 5 배열 등, 여기서 M, N은 자연수)이거나 상호 다른 수의 행과 열을 갖는 형태(예를 들어, M ≠ N인 경우 3 x 2 배열, 5 x 4 배열 등, 여기서 M, N은 자연수)를 지칭할 수 있다. 또한, 격자 형태는 매트릭스 형태의 경계선이며, 예를 들어 메쉬와 같은 형태일 수 있다. 구체적으로 격자 형태는 제1 축 방향으로 동일한 간격을 갖는 복수의 제1 평행선 및 제2 축 방향으로 동일한 간격을 갖는 복수의 제2 평행선이 상호 교차하는 형태일 수 있다.
여기에서, 몰딩층(170)을 패터닝하는 단계는 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선 상에서 복수의 몰딩편(185)이 서로 이격되어 배열되도록, 몰딩층(170)을 패터닝할 수 있다. 구체적으로, 몰딩층(170)에서 경계선에 해당하는 부분을 제거할 수 있으며, 이에 따라 복수의 몰딩편(185)이 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 위치하지 않도록 서로 이격되어 배열될 수 있다.
한편, 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되는 위치에 홈(180)이 형성되도록 몰딩층(170)을 패터닝 할 수 있다. 즉, 홈(180)은 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 홈(180)은 복수의 픽셀(140) 사이에 위치하고, 일 방향을 기준으로 일정한 간격 마다 형성될 수 있다. 이때, 홈(180)은 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 평행하도록 형성될 수 있다. 여기에서, 홈(180)의 폭은 서로 인접한 모듈러 디스플레이가 이격된 간격과 동일할 수 있다. 즉, 홈(180)의 폭은 심(160)의 폭과 동일할 수 있다.
다른 실시 예로서, 도 8a를 참조하여 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이(120-1, 120-2) 간의 경계선에 대응되도록, 복수의 모듈러 디스플레이 상(120-1 내지 120-4)에 패터닝된 몰딩층(190)을 형성할 수 있다(S520). 이 경우, 패터닝된 몰딩층(190)은 복수의 몰딩편을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 몰딩편(185)은 복수의 모듈러 디스플레이 상(120-1 내지 120-4)에 상호 일정한 간격만큼 이격되어 배열될 수 있다. 즉, 복수의 모듈러 디스플레이 상(120-1 내지 120-4)에 복수의 몰딩편(185)을 곧바로 형성할 수 있다(S520).
이 경우, 실리콘, 에폭시 등의 레진이 포함된 액상의 조성물을 잉크젯(Ink-Jet) 또는 디스펜서를 이용하여 복수의 몰딩편(185)이 형성될 위치마다 도포하거나, 마스크(미도시)를 통해 액상의 조성물을 분사하거나 또는 필름 형태의 조성물을 가압하여 복수의 몰딩편(185)을 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 형성할 수 있다.
구체적으로, 마스크의 개구부(미도시)의 형상에 대응되도록 복수의 몰딩편(185)을 매트릭스 형태로 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 상에 형성할 수 있다. 예를 들어, 마스크(또는 금형)의 개구부에 실리콘, 에폭시 등의 레진을 주입하고 압력과 열을 가하는 방식, 잉크젯(Ink-Jet)이나 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 작은 레진 방울을 분사한 뒤 경화하는 등의 방식이 가능하다.
한편, 상술한 본 개시의 디스플레이 장치(100) 또는 본 개시의 제조 방법에 따라 제조된 디스플레이 장치(100)의 경우, 몰딩편(185)의 표면의 단면은 도 8a와 같이 사각형인 것으로 설명하였으나 이는 일 실시 예일 뿐이며, 도 8b의 디스플레이 장치(100-1)와 같이 몰딩편(185)의 단면은 타원형 또는 원형이거나 도 8c의 디스플레이 장치(100-2)와 같이 사다리꼴 또는 다각형 등과 같이 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 복수의 모듈러 디스플레이 (120-1 내지 120-n) 및 프로세서(200)를 포함할 수 있다.
복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4) 각각은 이미지의 일 영역에 해당하는 복수의 픽셀(140)을 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 상술한 내용과 동일하게 적용될 수 있다
프로세서(200)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-n)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(200)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit; GPU) 및 어플리케이션 처리 장치(Application Processor Unit; APU) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것으로 구현될 수 있다. 이 경우, 프로세서(200)는 복수의 LED(141, 142, 143)의 구동을 시간에 따라 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(미도시)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 타이밍 컨트롤러는 별도의 장치로 구현될 수도 있으며, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-n)의 개수에 따라 복수의 장치로 구현될 수도 있다.
프로세서(200)는 디스플레이 장치(100)와 유무선 통신으로 연결된 외부 장치(미도시)로부터 수신된 이미지 또는 디스플레이 장치(100)에 내부에 포함된 저장 장치(미도시)에 저장된 이미지를 표시하도록 복수의 디스플레이 장치(100-1, 100-2,…, 100-n)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(200)는 영상을 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-n)의 배열된 위치(또는 좌표)에 대응되도록 분할하여, 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-n) 각각이 분할된 영상을 표시하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 1a를 참조하여 제1 모듈러 디스플레이(120-1)가 좌측 하단, 제2 모듈러 디스플레이(120-2)가 우측 하단, 제3 모듈러 디스플레이(120-3)가 좌측 상단, 제4 모듈러 디스플레이(120-4)가 우측 상단에 배열된 것으로 가정한다.
이 경우, 프로세서(200)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-4)가 배열된 위치에 기초하여, 이미지를 좌측 하단, 우측 하단, 좌측 상단, 우측 상단으로 분할할 수 있다. 그리고, 프로세서(200)는 좌측 하단에 배열된 제1 모듈러 디스플레이(120-1)는 이미지의 좌측 하단 영역을 표시하고, 우측 하단에 배열된 제2 모듈러 디스플레이(120-2)는 이미지의 우측 하단 영역을 표시하며, 좌측 상단에 배열된 제3 모듈러 디스플레이(120-3)는 이미지의 좌측 상단 영역을 표시하고, 우측 상단에 배열된 제4 모듈러 디스플레이(120-4)는 이미지의 우측 상단 영역을 표시하도록 제어할 수 있다.
이와 같이 프로세서(200)는 복수의 모듈러 디스플레이(120-1 내지 120-n)가 전체 이미지를 표시할 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 여기서, 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 디스플레이 장치(1200)를 포함할 수 있다.
상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 따른 실시 예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 디스플레이 장치

Claims (16)

  1. 복수의 픽셀 각각을 구성하는 복수의 LED를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    섀시;
    상기 복수의 픽셀을 각각 포함하고, 상기 섀시 상에 상호 타일링하게 배열되어, 상기 섀시에 의해 지지되는 복수의 모듈러 디스플레이; 및
    상기 복수의 모듈러 디스플레이 상에 형성되는, 패터닝된 몰딩층;을 포함하며,
    상기 패터닝된 몰딩층은,
    상기 복수의 모듈러 디스플레이 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 패터닝된 몰딩층은, 복수의 몰딩편(molding-piece)을 포함하며,
    상기 복수의 몰딩편은, 상기 서로 분리되어 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선 상에서 서로 이격되어 배열된 몰딩편들을 포함하고,
    상기 몰딩편들 사이의 홈의 간격은, 상기 경계선에 대응되는 위치에 형성된 홈의 간격과 동일한, 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모듈러 디스플레이 각각은,
    상기 복수의 LED 사이에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 포함하고,
    상기 홈은,
    상기 블랙 매트릭스에 대응되는 위치에서 형성되는, 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 몰딩편 각각은,
    상기 복수의 픽셀 중 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 영역에 형성되는, 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 몰딩편의 두께는,
    상기 LED의 높이보다 크거나 같은 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모듈러 디스플레이 각각은,
    서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 단차 없이 타일링하게 배열되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 모듈러 디스플레이는,
    상기 서로 인접한 모듈러 디스플레이의 각 모서리 영역에 형성된 픽셀 간의 간격과 상기 서로 인접한 모듈러 디스플레이 중 어느 하나의 모듈러 디스플레이에 형성된 픽셀 간의 간격이 동일하도록, 상기 섀시 상에 배치되는, 디스플레이 장치.
  9. 각각 복수의 픽셀을 포함하며 각 픽셀이 복수의 LED로 구성된 복수의 모듈러 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    섀시 상에 상기 복수의 모듈러 디스플레이를 상호 타일링하게 배열하는 단계;
    상기 복수의 모듈러 디스플레이 중 서로 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선에 대응되도록, 상기 복수의 모듈러 디스플레이 상에 패터닝된 몰딩층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 패터닝된 몰딩층을 형성하는 단계는,
    상기 복수의 모듈러 디스플레이 상에 몰딩층을 형성하는 단계; 및
    상기 서로 분리되어 인접한 모듈러 디스플레이 간의 경계선 상에서 복수의 몰딩편(molding-piece)이 서로 이격되어 배열되도록, 상기 몰딩층을 패터닝하는 단계;를 포함하며,
    상기 몰딩편들 사이의 홈의 간격은, 상기 경계선에 대응되는 위치에 형성된 홈의 간격과 동일한 제조 방법.
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