KR101970713B1 - Led pixel package for producing led active matrix display - Google Patents

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김종선
김진혁
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(주)실리콘인사이드
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Abstract

The present invention relates to a display made of an LED active matrix and, more specifically, to an LED pixel package capable of implementing an LED active matrix display. The LED pixel package includes a signal control unit, a light emitting control unit, and a pixel unit.

Description

LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지{LED PIXEL PACKAGE FOR PRODUCING LED ACTIVE MATRIX DISPLAY}{LED PIXEL PACKAGE FOR PRODUCING LED ACTIVE MATRIX DISPLAY}

본 발명은 LED 액티브 매트릭스로 구성되는 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED 픽셀 패키지가 신호 입력의 레벨에 따라 출력 신호와 신호 출력을 제어하는 신호 제어부, 상기 출력 신호와 신호 출력을 이용하여 LED 발광신호를 제어하는 발광 제어부 및 상기 LED 발광신호를 기반으로 각 LED에 흐르는 전류의 크기와 타이밍을 제어하는 픽셀부로 구성되도록 함으로써 필요로 하는 핀의 수를 줄임과 동시에 LED 액티브 매트릭스 디스플레이를 구현할 수 있도록 하는 LED 픽셀 패키지에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a display comprising an LED active matrix, and more particularly, to an LED active matrix display comprising a signal controller for controlling an output signal and a signal output according to the level of a signal input, And a pixel unit for controlling the magnitude and timing of currents flowing through the LEDs based on the LED light emission signal, thereby reducing the number of pins required and realizing an LED active matrix display LED pixel package.

최근 상업용 실외 및 실내 전광판의 구현에 있어, 그 디스플레이 화질을 개선하기 위해서 화소의 크기는 작아지는 반면, 화면의 크기는 더 커지는 추세로 발전하고 있다. Recently, in order to improve the display quality of a commercial indoor and outdoor display panel, the size of the pixel is getting smaller, but the size of the screen is getting bigger.

특히, 본 응용에 있어, 고휘도, 고명암비, 좋은 색재현성을 구현하기 위해 가장 많이 선택되는 발광소자로 LED가 대표적이다. 이 경우, LED 구동에 있어 현재 가장 많이 사용되는 구동 방식은 패시브 매트릭스(Passive Matrix)이다. 수동구동방식은 각각의 화소에 구성된 LED를 직접 제어 하는 방식으로 그 구동 회로가 LED 마다 연결되어 구동되어야 한다. 따라서, 화소가 작아짐에 따라 그 구동회로도 작은 공간 안에 구성되어야 하며, 전력 소모도 커지는 치명적인 단점을 가지고 있다. Particularly, in this application, LED is the most popular light emitting device to realize high luminance, high contrast ratio and good color reproducibility. In this case, the driving method most commonly used for LED driving is a passive matrix. In the passive driving method, the driving circuit is connected to each LED and must be driven in a manner of directly controlling the LED constituted in each pixel. Therefore, as the pixels become smaller, the driver circuit must be formed in a small space, and power consumption is also increased.

이에, 최근 LED를 이용한 디스플레이에도 액티브 매트릭스(Active Matrix)를 채택해야 하는 필요성이 대두되고 있다. 이 경우, 화소에 구성된 LED를 직접 제어하는 방식이 아닌, 능동소자를 이용하여 가로축과 세로축을 제어함으로써 제어핀이 패시브 매트릭스 방식에 대비하여 현격하게 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서, 구동을 위한 구동 회로가 매우 간략화 되어 화소 사이즈 및 화소 간격의 감소에 매우 유리하며, 전력 소모 역시 동시에 감소 가능하다. Accordingly, there is a growing need to adopt an active matrix for displays using LEDs. In this case, there is an advantage that the control pin can be remarkably reduced in comparison with the passive matrix method by controlling the horizontal axis and the vertical axis by using the active element instead of directly controlling the LED formed in the pixel. Therefore, the driving circuit for driving is greatly simplified, which is very advantageous in reducing the pixel size and the pixel pitch, and the power consumption can also be reduced at the same time.

이러한 LED 디스플레이는 개별 LED 간의 간격이 좁을수록 픽셀의 수가 보다 조밀하게 되고, 개별 LED의 휘도를 증대시킬수록 전체 디스플레이의 선명도가 증대되어 화질이 개선되는데, 바람직하게는 LED 디스플레이를 액티브 매트릭스로 구현하는 경우 물리적 크기나 비용적인 측면에서 보다 효율적으로 LED 디스플레이를 구현할 수 있다.In such an LED display, as the interval between the individual LEDs is narrower, the number of pixels becomes denser. As the brightness of the individual LEDs is increased, the sharpness of the entire display is increased to improve the image quality. Preferably, the LED display is implemented as an active matrix The LED display can be implemented more efficiently in terms of physical size and cost.

이를 위해서는 LED 픽셀 패키지에 전원 제공, 데이터 입력, 접지 등을 위한 핀이 구성되어야 하며, 그 외에도 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED 각각의 인에이블 및 에미션 동작을 위한 스위치 제어 핀 또한 LED 픽셀 패키지에 구성되어야 한다.To do this, the LED pixel package must be configured with pins for power supply, data input, grounding, etc. In addition, switch control pins for enabling and emulating red LED, green LED and blue LED, .

그러나 위와 같은 구성으로 LED 픽셀 패키지가 구현되는 경우에는 그 크기가 과다하게 구성될 수 밖에 없어 액티브 매트릭스를 구현하기에는 물리적 크기와 비용적인 측면에서 효용성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 LED 픽셀 패키지가 필요한 실정이다.However, when the LED pixel package is implemented with the above-described structure, the size of the LED pixel package is excessively large, and thus there is a problem in that it is ineffective in terms of physical size and cost to implement the active matrix. Therefore, there is a need for a new LED pixel package that can solve this problem.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 패시브 매트릭스 구성이 아닌 액티브 매트릭스로 구현이 가능한 LED 픽셀 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an LED pixel package that can be implemented as an active matrix instead of a passive matrix structure.

보다 구체적으로, 본 발명은 신호 입력의 전압 레벨에 따라 출력 신호와 신호 출력이 결정되고, 상기 출력 신호와 신호 출력에 의해 LED 발광신호가 생성되며, 상기 LED 발광신호에 의해 각 LED의 발광 타이밍과 데이터 입력에 의해 각 LED의 발광 휘도가 결정됨으로써 LED 픽셀 패키지에 필수적으로 요구되는 핀의 수가 감소됨과 동시에 액티브 매트릭스로 LED 디스플레이를 구현하고자 한다.More specifically, according to the present invention, an output signal and a signal output are determined according to a voltage level of a signal input, and an LED light emitting signal is generated by the output signal and the signal output. The light emission luminance of each LED is determined by data input so that the number of pins required for the LED pixel package is reduced, and at the same time, the LED display is implemented with an active matrix.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 각각 LED 픽셀 패키지로의 전원 입력, 신호 입력, 데이터 입력 및 접지를 위한 4개의 핀(PIN)을 포함하는 LED 픽셀 패키지에 있어서, 상기 신호 입력의 레벨에 따라 출력 신호의 온·오프를 결정하는 온오프부 및 신호 출력의 하이·로우를 결정하는 출력부를 포함하는 신호 제어부; 상기 출력부의 신호 출력을 클록(Clock) 입력으로 받고 상기 온오프부의 출력 신호를 리셋(Reset) 입력으로 받는 3비트 카운터(3-Bit Counter) 및 상기 3비트 카운터의 출력에 따라 LED 발광신호를 생성하는 인코더(Encoder)를 포함하는 발광 제어부; 및 흐르는 전류의 크기에 따라 대응하는 휘도로 발광하는 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED, 각각의 상기 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르는 전류를 발생시키는 레드 LED 전류발생부, 그린 LED 전류발생부, 블루 LED 전류발생부, 발생된 전류를 각각의 상기 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르도록 하는 레드 에미션(Emission)스위치, 그린 에미션스위치, 블루 에미션스위치를 포함하는 픽셀부; 를 포함하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LED pixel package including four PINs for power input, signal input, data input, and grounding to an LED pixel package, A signal controller including an on / off unit for determining on / off of an output signal according to a level of an input, and an output unit for determining a high / low signal output; A 3-bit counter for receiving the signal output of the output unit as a clock input and receiving an output signal of the on-off unit as a reset input, and a 3-bit counter for generating an LED emission signal A light emitting control section including an encoder for emitting light; A red LED current generator for generating a current flowing through each of the red LED, the green LED, and the blue LED that emits light at a corresponding luminance according to the magnitude of the current flowing through the LED, A blue LED current generating unit, a pixel unit including a red emission, a red emission, and a blue emission switch for causing the red LED, the green LED, and the blue LED to flow the generated current, respectively. To provide an LED pixel package for an LED active matrix display implementation.

본 발명에서 상기 온오프부는 신호 입력을 게이트단으로 받는 제1NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the on-off unit preferably includes a first NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) receiving a signal input as a gate terminal.

본 발명에서 상기 온오프부는, 상기 제1NMOS의 드레인단에 연결되는 슈미트트리거(Schmitt-Trigger); 및 상기 슈미트트리거의 출력단에 연결되는 인버터(Inverter); 를 포함하며, 상기 인버터의 출력단이 상기 온오프부의 출력단에 해당하는 것이 바람직하다.In the present invention, the on-off unit may include: a Schmitt-Trigger connected to a drain terminal of the first NMOS; And an inverter connected to an output terminal of the Schmitt trigger; And an output terminal of the inverter corresponds to an output terminal of the on-off unit.

본 발명에서 상기 출력부는, 상기 전원 입력을 소스단으로 받는 제1PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor) 및 제2PMOS; 각각의 드레인단이 상기 제1PMOS 및 제2PMOS의 각 드레인단과 연결되는 제3NMOS 및 제4NMOS; 및 드레인단이 상기 제3NMOS의 소스단과 연결되는 제2NMOS; 를 포함하며, 상기 제4NMOS의 드레인단이 상기 출력부의 출력단에 해당하는 것이 바람직하다.In the present invention, the output unit may include: a first PMOS (P-channel Metal Oxide Semiconductor) and a second PMOS receiving the power input as a source terminal; A third NMOS and a fourth NMOS having respective drain terminals connected to respective drain ends of the first PMOS and the second PMOS; And a second NMOS having a drain terminal connected to a source terminal of the third NMOS; And the drain terminal of the fourth NMOS corresponds to the output terminal of the output section.

본 발명에서 상기 LED 발광신호는 레드 인에이블(Enable) 신호, 그린 인에이블 신호, 블루 인에이블 신호 및 역에미션(/Emission) 신호로 구성된다.In the present invention, the LED emission signal is composed of a red enable signal, a green enable signal, a blue enable signal, and a reverse / emission signal.

본 발명에서 상기 레드 인에이블 신호는 레드 LED 전류발생부로 입력되고, 상기 그린 인에이블 신호는 그린 LED 전류발생부로 입력되며, 상기 그린 인에이블 신호는 블루 LED 전류발생부로 입력된다.In the present invention, the red enable signal is input to a red LED current generator, the green enable signal is input to a green LED current generator, and the green enable signal is input to a blue LED current generator.

본 발명에서 상기 역에미션 신호는 레드 에미션스위치, 그린 에미션스위치, 블루 에미션스위치에 입력된다.In the present invention, the reverse emmission signal is input to the red emission switch, the green emission switch, and the blue emission switch.

본 발명에서 상기 레드 LED 전류발생부, 그린 LED 전류발생부, 블루 LED 전류발생부 각각은, LED 발광신호를 게이트단으로 입력 받고, 데이터 입력을 드레인단으로 받으며, 소스단이 앰프의 플러스 입력단과 연결되는 제1픽셀NMOS; 상기 앰프의 출력단과 게이트단이 연결되고, 드레인단이 LED와 연결되며, 소스단이 상기 앰프의 마이너스 입력단과 연결되는 제2픽셀NMOS; 상기 제1픽셀NMOS의 소스단 출력을 플러스 입력으로, 상기 제2픽셀NMOS의 소스단 출력을 마이너스 입력으로 받고, 상기 제2픽셀NMOS의 게이트단과 출력단이 연결되는 앰프; 및 상기 제2픽셀NMOS의 소스단과 접지단 사이에 배치되는 저항; 으로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, each of the red LED current generator, the green LED current generator, and the blue LED current generator receives the LED emission signal at the gate terminal, receives the data input at the drain terminal, and the source terminal is connected to the positive input terminal of the amplifier A first pixel NMOS connected; A second pixel NMOS having an output terminal and a gate terminal connected to the amplifier, a drain terminal connected to the LED, and a source terminal connected to the negative input terminal of the amplifier; An amplifier having a source terminal output of the first pixel NMOS as a plus input, a source terminal output of the second pixel NMOS as a minus input, and a gate terminal and an output terminal of the second pixel NMOS being connected to each other; And a resistor disposed between a source terminal and a ground terminal of the second pixel NMOS; .

본 발명에서 상기 레드 에미션스위치, 그린 에미션스위치, 블루 에미션스위치 각각은 역에미션 신호를 게이트단으로 입력 받고, 드레인단이 각 LED 전류발생부 내 앰프의 출력단에 연결되며, 소스단이 접지단에 연결되는 NMOS로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the red emission switch, the green emission switch, and the blue emission switch each receive a reverse signal as a gate terminal, a drain terminal connected to an output terminal of the amplifier in each LED current generator, And an NMOS connected to the ground terminal.

본 발명에서 상기 4개의 핀은, 상기 LED 픽셀 패키지로의 전원 입력을 위한 전원 핀; 상기 LED 픽셀 패키지로의 신호 입력을 위한 신호 핀; 상기 LED 픽셀 패키지로의 데이터 입력을 위한 데이터 핀; 및 상기 LED 픽셀 패키지의 접지를 위한 접지 핀; 으로 구성된다.In the present invention, the four pins include a power pin for inputting power to the LED pixel package; A signal pin for signal input to the LED pixel package; A data pin for inputting data into the LED pixel package; And a ground pin for grounding the LED pixel package; .

본 발명에서 상기 신호 입력의 레벨은, 0V ~ 0.7V 의 제1레벨; 0.7 ~ 1.4V의 제2레벨; 및 1.4V 이상의 제3레벨; 로 구분될 수 있다.In the present invention, the level of the signal input is a first level of 0V to 0.7V; A second level of 0.7 to 1.4V; And a third level above 1.4V; .

본 발명은 신호 입력의 전압 레벨에 따라 신호 제어부가 출력 신호와 신호 출력을 제어하고, 상기 출력 신호와 신호 출력에 따라 발광 제어부가 LED 발광신호를 생성시키며, 상기 LED 발광신호에 의해 픽셀부의 각 LED들이 이에 대응하는 타이밍과 데이터 입력에 따른 휘도로 발광함으로써 LED 픽셀 패키지가 포함하여야 하는 핀의 수를 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention, a signal controller controls an output signal and a signal output according to a voltage level of a signal input, and the light emission controller generates an LED light emission signal according to the output signal and the signal output. And the number of fins that the LED pixel package should include is reduced by emitting light with the timing corresponding to the data input and the luminance corresponding to the data input.

아울러 본 발명은 위와 같은 특징을 이용하여 LED 픽셀 패키지로 LED 액티브 매트릭스 디스플레이를 구성함으로써 보다 효율적으로 LED 디스플레이를 구현하게 되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the LED active matrix display is formed by using the LED pixel package using the above-described characteristics, thereby realizing LED display more efficiently.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 회로도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 제어부의 내부 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 제어부의 신호 입력 대비 출력 신호와 신호 출력을 그래프로 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 제어부의 내부 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 제어부의 출력 신호와 신호 출력에 따른 3비트 카운터 및 LED 발광신호를 그래프로 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀부의 내부 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 동작을 그래프로 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 픽셀 패키지를 이용한 LED 액티브 매트릭스 구현을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 픽셀 패키지를 이용한 LED 액티브 매트릭스의 동작을 그래프로 나타낸 예시도.1 is a block diagram of an LED pixel package for implementing an LED active matrix display according to an embodiment of the present invention;
2 is a conceptual diagram of an LED pixel package for implementing an LED active matrix display according to an embodiment of the present invention;
3 is a circuit diagram of an LED pixel package for an LED active matrix display implementation in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is an internal configuration diagram of a signal control unit according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a graph illustrating an output signal and a signal output of a signal control unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is an internal configuration diagram of a light emission control unit according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a graph illustrating a 3-bit counter and an LED emission signal according to an output signal and a signal output of the emission control unit according to an exemplary embodiment of the present invention; FIG.
8 is an internal configuration view of a pixel portion according to an embodiment of the present invention;
Figure 9 is an exemplary graphical representation of the operation of an LED pixel package for an LED active matrix display implementation in accordance with an embodiment of the present invention;
10 is an illustration of an LED active matrix implementation using an LED pixel package in accordance with an embodiment of the present invention.
11 is a graphical representation of the operation of an LED active matrix using an LED pixel package in accordance with an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present description and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly interpret the concepts of the terms in order to describe their invention in the best way. It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

LED 픽셀 패키지에 인가되는 신호 입력의 레벨에 따른 신호 제어부와 발광 제어부 및 픽셀부의 동작으로 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르는 전류의 타이밍과 크기가 제어되도록 함으로써 LED 픽셀 패키지에 구성되는 핀의 수를 줄임과 동시에 LED 액티브 매트릭스 디스플레이를 구현할 수 있도록 하기 위한 본 발명은, 각각 LED 픽셀 패키지로의 전원 입력, 신호 입력, 데이터 입력 및 접지를 위한 4개의 핀(PIN)을 포함하는 LED 픽셀 패키지(10)에 있어서, 상기 신호 입력의 레벨에 따라 출력 신호의 온·오프를 결정하는 온오프부(110) 및 신호 출력의 하이·로우를 결정하는 출력부(120)를 포함하는 신호 제어부(100), 상기 출력부의 신호 출력을 클록(Clock) 입력으로 받고 상기 온오프부의 출력 신호를 리셋(Reset) 입력으로 받는 3비트 카운터(3-Bit Counter)(210) 및 상기 3비트 카운터의 출력에 따라 LED 발광신호를 생성하는 인코더(Encoder)(220)를 포함하는 발광 제어부(200) 및 흐르는 전류의 크기에 따라 대응하는 휘도로 발광하는 레드 LED(310), 그린 LED(311), 블루 LED(312), 각각의 상기 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르는 전류를 발생시키는 레드 LED 전류발생부(320), 그린 LED 전류발생부(321), 블루 LED 전류발생부(322), 발생된 전류를 각각의 상기 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르도록 하는 레드 에미션(Emission)스위치(330), 그린 에미션스위치(331), 블루 에미션스위치(332)를 포함하는 픽셀부(300)를 포함하여 구성되는 특징을 가진다.The timing and magnitude of the currents flowing through the red LED, the green LED, and the blue LED are controlled by the operation of the signal control unit, the light emission control unit, and the pixel unit according to the level of the signal input to the LED pixel package, The LED pixel package 10 includes four pins (PIN) for power input, signal input, data input, and ground to the LED pixel package, respectively. A signal controller 100 including an on / off unit 110 for determining on / off of an output signal according to a level of the signal input, and an output unit 120 for determining a high / low signal output, A 3-bit counter 210 receiving a signal output of the output unit as a clock input and receiving an output signal of the on-off unit as a reset input, A red LED 310 which emits light at a corresponding luminance according to the magnitude of a current flowing, a green LED 311 (a green LED) A blue LED 312 and a red LED current generating unit 320 generating a current flowing in each of the red LED, green LED and blue LED, a green LED current generating unit 321, a blue LED current generating unit 322 A red emission switch 330, a green emission switch 331, and a blue emission switch 332 for causing the generated current to flow to each of the red LED, the green LED and the blue LED. And a pixel unit 300. The pixel unit 300 includes a plurality of pixels.

이에 대한 이해를 돕기 위해 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 구성도가 도시되고, 도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 개념도가 도시되며, 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 회로도가 도시되고, 이어지는 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a block diagram of an LED pixel package for implementing an LED active matrix display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an LED active matrix display according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. A circuit diagram of an LED pixel package for implementing an LED active matrix display according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 3, and the present invention will be described with reference to the following drawings. same.

도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 제어부의 내부 구성도가 도시되는데, 상기 신호 제어부(100)는 LED 픽셀 패키지(10)에 입력되는 신호 입력의 레벨에 따라 출력 신호의 온·오프를 결정하는 온오프부(110) 및 신호 출력의 하이·로우를 결정하는 출력부(120)를 포함한다.4 shows an internal configuration of a signal controller according to an embodiment of the present invention. The signal controller 100 controls the ON / OFF of an output signal according to the level of a signal input to the LED pixel package 10 Off section 110 for determining the signal output and an output section 120 for determining the high and low of the signal output.

여기에서 상기 온오프부(110)는 신호 입력을 게이트단으로 받는 제1NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)를 포함하여 구성되는데, NMOS란 N형 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터를 의미하는 것으로 NMOS는 게이트에 양 전압 소스에 음 전압이 걸리면 산화층 아래의 영역에 N채널 반전층이 형성되어 이 곳을 통해 전류가 흐르는 특징을 가지며, 이 때 상기 신호 제어부(100)의 전류 흐름을 적절하게 제어하기 위하여 신호 입력이 저항을 사이에 두고 상기 제1NMOS의 드레인단에 입력되도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the on-off unit 110 includes a first NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) receiving a signal input at a gate terminal. The NMOS is an N-type metal oxide semiconductor field effect transistor, Channel inverting layer is formed in a region below the oxide layer and a current flows through the N-channel inversion layer when the negative voltage is applied to the positive voltage source. In order to properly control the current flow of the signal control unit 100, And the input is input to the drain end of the first NMOS through a resistor.

그리고 상기 온오프부(110)는 상기 제1NMOS의 드레인단에 연결되는 슈미트트리거(Schmitt-Trigger) 및 상기 슈미트트리거의 출력단에 연결되는 인버터(Inverter)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이 때 상기 인버터의 출력단이 상기 온오프부의 출력단에 해당한다.The on-off unit 110 may further include a Schmitt-Trigger connected to a drain terminal of the first NMOS and an inverter connected to an output terminal of the Schmitt trigger. In this case, And the output terminal of the inverter corresponds to the output terminal of the on-off part.

슈미트트리거란 입력신호의 크기 및 방향에 따른 출력 응답이 이력곡선의 특성을 가짐으로써 순간적인 노이즈에 대한 응답은 하지 않는 회로로, 입력이 상승할 시에 출력의 응답은 비교적 높은 문턱전압을 갖고 입력이 하강할 시에는 출력의 응답은 비교적 낮은 문턱전압을 갖는 특징을 갖는다.The Schmitt Trigger is a circuit that does not respond to instantaneous noise because the output response of the input signal depends on the size and direction of the hysteresis curve. When the input rises, the output response has a relatively high threshold voltage The response of the output has a characteristic of having a relatively low threshold voltage.

한편, 상기 출력부(120)는 전원 입력을 소스단으로 받는 제1PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor) 및 제2PMOS, 각각의 드레인단이 상기 제1PMOS 및 제2PMOS의 각 드레인단과 연결되는 제3NMOS 및 제4NMOS, 그리고 드레인단이 상기 제3NMOS의 소스단과 연결되는 제2NMOS를 포함하여 구성되는데, 이 때 상기 제4NMOS의 드레인단이 상기 출력부의 출력단에 해당한다.The output unit 120 includes a first PMOS (P-channel Metal Oxide Semiconductor) and a second PMOS receiving a power input as a source terminal, a third NMOS having a drain terminal connected to a drain terminal of the first PMOS and a second PMOS, A fourth NMOS, and a second NMOS having a drain terminal connected to a source terminal of the third NMOS, wherein a drain terminal of the fourth NMOS corresponds to an output terminal of the output section.

상기 PMOS란 N형 기판을 사용하여 전류 통로를 흐르는 캐리어가 전자가 아닌 정공인 반도체를 말하며, NMOS보다 스위칭 속도가 느린 단점이 있으나 전원의 극성이 플러스이기 때문에 양극성 집적 회로를 접속하기가 쉬운 장점이 있고, 본 발명에서는 출력부(120)의 동작과 출력을 제어하기 위하여 이를 이용한다.The PMOS refers to a semiconductor in which an N-type substrate is used and a carrier flowing through a current path is a hole, not an electron, and has a slower switching speed than an NMOS. However, since the polarity of a power supply is positive, the PMOS is advantageous in that it can be easily connected to a bipolar integrated circuit In the present invention, it is used to control the operation and the output of the output unit 120.

위와 같은 구성을 가지는 신호 제어부(100)의 신호 입력 대비 출력 신호와 신호 출력을 그래프로 나타낸 예시도가 도 5에 도시되며, 이를 상기 신호 제어부의 동작과 함께 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a graph illustrating an output signal and a signal output of the signal controller 100 according to the present invention. Referring to FIG. 5, the operation of the signal controller will be described as follows.

먼저, 신호 입력의 레벨이 0V ~ 0.7V에 해당하는 제1레벨일 때에는 제1NMOS의 문턱전압이 0.7V에 해당하므로 상기 제1NMOS는 오프 상태가 되고, 반대로 제1PMOS는 온 상태가 되므로 출력 신호는 오프를, 신호 출력은 로우를 출력한다.First, when the level of the signal input is the first level corresponding to 0V to 0.7V, since the threshold voltage of the first NMOS corresponds to 0.7V, the first NMOS is turned off and the first PMOS is turned on. Off, and the signal output outputs a low.

그리고 신호 입력의 레벨이 0.7V ~ 1.4V에 해당하는 제2레벨에 해당하는 경우에는 제1NMOS의 문턱전압 이상의 전압이 인가되므로 상기 제1NMOS는 온 상태가 되어 출력 신호는 온을 출력하나 여전히 1.4V보다 낮은 전압이 인가되므로 제2NMOS와 제3NMOS는 오프 상태가 되고 제1PMOS는 여전히 온 상태이므로 신호 출력은 로우를 출력한다.When the level of the signal input corresponds to the second level corresponding to 0.7V to 1.4V, the voltage higher than the threshold voltage of the first NMOS is applied, so that the first NMOS is turned on and the output signal is turned on. A lower voltage is applied, so that the second NMOS and the third NMOS are turned off and the first PMOS is still turned on, so that the signal output outputs a low level.

마지막으로 신호 입력이 1.4V 이상의 제3레벨에서는 제2NMOS와 제3NMOS가 온 상태가 되고 반대로 제1PMOS는 오프 상태가 되므로 출력 신호는 온을, 신호 출력은 하이를 출력하게 된다.Finally, at the third level of the signal input of 1.4V or more, the second NMOS and the third NMOS are turned on, while the first PMOS is turned off, so that the output signal is on and the signal output is high.

결과적으로, 인가되는 신호 입력의 전압 레벨에 따라 온오프부(110)의 출력신호가 온 또는 오프(하이 또는 로우와 같다)로 제어되고 동시에 출력부(120)의 신호 출력이 하이 또는 로우로 제어되는 결과를 가져온다.As a result, the output signal of the on-off unit 110 is controlled to be on or off (equal to high or low) according to the voltage level of the applied signal input, and at the same time the signal output of the output unit 120 is controlled to be high or low .

그리고 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 발광 제어부의 내부 구성도가 도시되는데, 상기 발광 제어부(200)는 출력부(120)의 신호 출력을 클록 입력으로 받고 상기 온오프부(110)의 출력 신호를 리셋 입력으로 받는 3비트 카운터(210) 및 상기 3비트 카운터의 출력에 따라 LED 발광신호를 생성하는 인코더(220)를 포함한다.6 illustrates an internal configuration of the light emission control unit 200. The light emission control unit 200 receives the signal output of the output unit 120 as a clock input, Bit counter 210 receiving an output signal as a reset input and an encoder 220 generating an LED emission signal according to the output of the 3-bit counter.

카운터란 들어오는 클록 신호(입력 신호)의 펄스의 수를 헤아려 그 값을 출력으로 나타내는 구성을 말하며, 본 발명에서는 상기 카운터로 한 개의 초기화 신호, 세 개의 인에이블 신호, 그리고 한 개의 역에미션 신호를 인코더(220)를 통해 구분하여 발생시켜야 하므로 3비트 카운터(210)를 이용하는 것이 바람직하다.The counter refers to a configuration in which the number of pulses of an incoming clock signal (input signal) is counted and its value is expressed as an output. In the present invention, the counter includes one initialization signal, three enable signals, Encoder 230. Therefore, the 3-bit counter 210 is preferably used.

3비트 카운터(210)란 출력값이 3비트의 2진 값으로 나타내어지는 카운터이므로, 본 발명에서는 위 3비트 카운터와 인코더(220)를 통해 (3`b000)의 초기화 신호, (3`b001)의 레드 인에이블(Enable) 신호, (3`b010)의 그린 인에이블 신호, (3`b011)의 블루 인에이블 신호, (3`b100)의 역에미션(/Emission) 신호를 발생시킨다.Since the 3-bit counter 210 is a counter whose output value is represented by a binary value of 3 bits, in the present invention, an initialization signal of (3'b000) and an initialization signal of (3'b001) through the upper 3-bit counter and the encoder 220 A red enable signal, a green enable signal of (3'b010), a blue enable signal of (3'b011), and a reverse (/ Emission) signal of (3'b100).

그리고 인코더(220)란 디지털 전자회로에서 어떤 부호계열의 신호를 다른 부호계열의 신호로 바꾸는 변환기로서, 본 발명에서는 상기 3비트 카운터(210)의 출력 (3`b000), (3`b001), (3`b010), (3`b011) 및 (3`b100)에 대응하는 신호를 출력하는 특징을 가진다.The encoder 220 converts a signal of a code sequence into a signal of a different code sequence in a digital electronic circuit. In the present invention, the outputs (3`b000), (3`b001), (3'b010), (3'b011), and (3'b100).

즉, 상술한 바와 같이 상기 인코더(220)에 3비트 카운터(210)의 (3`b000)의 출력이 입력되면 초기화 신호를, (3`b001)의 출력이 입력되면 레드 인에이블 신호를, (3`b010)의 출력이 입력되면 그린 인에이블 신호를, (3`b011)의 출력이 입력되면 블루 인에이블 신호를, 그리고 (3`b100)의 출력이 입력되면 역에미션 신호를 발생시켜 픽셀부(300)로 이를 전달하도록 한다.That is, when the output of (3`b000) of the 3-bit counter 210 is input to the encoder 220 as described above, a red enable signal is output when the output of (3`b001) (3`b010) is input, a blue enable signal is input when the output of (3`b011) is input, and a reverse signal is generated when the output of (3`b100) is inputted, (300).

후술하겠지만, 상기 레드 인에이블 신호는 픽셀부(300)의 레드 LED 전류발생부(320)로 입력되고, 상기 그린 인에이블 신호는 그린 LED 전류발생부(321)로 입력되며, 상기 그린 인에이블 신호는 블루 LED 전류발생부(322)로 입력되고, 상기 역에미션 신호는 레드 에미션스위치(330), 그린 에미션스위치(331), 블루 에미션스위치(332)에 동시에 입력된다.The red enable signal is input to the red LED current generator 320 of the pixel unit 300. The green enable signal is input to the green LED current generator 321, The red emission switch 330, the green emission switch 331 and the blue emission switch 332 are simultaneously input to the blue LED current generating unit 322. [

위와 같은 구성을 가지는 발광 제어부(200)의 출력 신호와 신호 출력에 따른 3비트 카운터(210) 및 LED 발광신호(220)를 그래프로 나타낸 예시도가 도 7에 도시되며, 이를 상기 발광 제어부의 동작과 함께 설명하면 다음과 같다.7 is a graph showing an example of a 3-bit counter 210 and an LED emission signal 220 according to an output signal and a signal output of the light emission control unit 200 having the above configuration, The following is the explanation with the explanation.

먼저, 3비트 카운터(210)의 클록 입력은 출력부(120)의 신호 출력이고 리셋 입력은 온오프부(110)의 출력 신호에 해당한다.First, the clock input of the 3-bit counter 210 is the signal output of the output unit 120, and the reset input corresponds to the output signal of the on / off unit 110.

이 때, 상기 온오프부(110)의 출력 신호가 오프(또는 로우)에서 온(또는 하이)이 되면 상기 3비트 카운터(210)는 리셋되어 초기화되며, 상기 출력부(120)의 신호 출력이 클로킹되면 카운팅을 시작하게 된다.The 3-bit counter 210 is reset and initialized when the output signal of the on-off unit 110 is turned off (or low), and the signal output of the output unit 120 is reset When clocked, it starts counting.

클로킹 수가 증가될수록 3비트 카운터(210)는 이에 해당하는 값인 (3`b001), (3`b010), (3`b011) 또는 (3`b100)을 출력하여 인코더(220)로 전달하는데, 이후 상기 인코더는 대응하는 LED 발광신호인 레드 인에이블 신호, 그린 인에이블 신호, 블루 인에이블 신호 또는 역에미션 신호를 생성하여 픽셀부(300)로 전달하는 구조이다.As the number of clocking increases, the 3-bit counter 210 outputs (3`b001), (3`b010), (3`b011), or (3`b100) corresponding to the 3 bits counter 210 to the encoder 220 The encoder generates a red enable signal, a green enable signal, a blue enable signal, or a reverse emit signal, which is a corresponding LED emission signal, and transmits the generated signal to the pixel unit 300.

이어서 도 8에는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀부의 내부 구성도가 도시된다.8 is a view showing an internal configuration of a pixel portion according to an embodiment of the present invention.

도면을 보면 알 수 있듯이, 상기 픽셀부(300)는 레드 LED(310)와 이를 구동시키기 위한 구성, 그린 LED(311)와 이를 구동시키기 위한 구성, 그리고 블루 LED(312)와 이를 구동시키기 위한 구성으로 이루어지는데, 보다 구체적으로 각 LED를 구동시키기 위한 구성으로 각각의 LED 전류발생부가 있으며, 최종적으로 LED 발광을 위한 각각의 에미션스위치가 있다.As shown in the drawing, the pixel unit 300 includes a red LED 310, a configuration for driving the red LED 310, a configuration for driving the green LED 311 and the red LED 310, a configuration for driving the blue LED 312, More specifically, each of the LED current generating units has a configuration for driving each of the LEDs. Finally, there are respective emission switches for emitting LED light.

이에 앞서 본 발명에서의 레드 LED(310), 그린 LED(311), 블루 LED(312)는 해당 LED로 흐르는 전류의 크기에 비례하는 휘도로 발광하는 구성으로서, 명칭 그대로 레드 LED는 붉은 빛을, 그린 LED는 초록 빛을, 블루 LED는 파란 빛을 발광한다.The red LED 310, the green LED 311, and the blue LED 312 of the present invention emit red light with a brightness proportional to the magnitude of the current flowing to the corresponding LED, Green LED emits green light and blue LED emits blue light.

LED 즉, 발광 다이오드란 갈륨비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체 소자로, m반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 소수캐리어(전자 또는 정공)를 주입하고 이들의 재결합에 의해 발광시키는 구조이다.An LED is a semiconductor device that emits light by flowing current to a compound such as gallium arsenide. It is a structure in which a small number of carriers (electrons or holes) are injected using a pn junction structure of m semiconductors, to be.

LED는 아래 위에 전극을 붙인 전도물질에 전류가 통과하면 전자와 정공이 이 전극 중앙에서 결합해 빛의 광자를 발산하는 구조로 이루어져 있는데, 이 전도물질의 특성에 따라 빛의 색이 결정된다.The LED has a structure in which electrons and holes are coupled at the center of the electrode to emit photons of light when a current passes through a conductive material having an electrode attached on the lower side. The color of light is determined by the characteristics of the conductive material.

본 발명에 이용되는 LED들은 발광하는 빛의 색을 제한한 것일 뿐, 수명이 길고 응답 속도가 빠르며 다양한 모양으로 만들 수 있는 일반적인 발광 다이오드와 동일한 특성을 가진다.The LEDs used in the present invention are limited in the color of light emitted, have the same characteristics as general LEDs that have a long life span and a high response speed and can be formed into various shapes.

이러한 상기 레드 LED(310), 그린 LED(311) 및 블루 LED(312)는 LED 픽셀 패키지(10) 내 픽셀부(300)에 각각 하나씩 배치되며, 신호 입력의 레벨과 데이터 입력의 레벨에 따라 발광 휘도와 발광 타이밍이 제어된다.The red LED 310, the green LED 311 and the blue LED 312 are arranged in the pixel portion 300 of the LED pixel package 10, The luminance and the emission timing are controlled.

각각의 LED 전류발생부는 서로 동일한 구성으로 이루어지는데, LED 발광신호를 게이트단으로 입력 받고, 데이터 입력을 드레인단으로 받으며, 소스단이 앰프의 플러스 입력단과 연결되는 제1픽셀NMOS, 상기 앰프의 출력단과 게이트단이 연결되고, 드레인단이 LED와 연결되며, 소스단이 상기 앰프의 마이너스 입력단과 연결되는 제2픽셀NMOS, 상기 제1픽셀NMOS의 소스단 출력을 플러스 입력으로, 상기 제2픽셀NMOS의 소스단 출력을 마이너스 입력으로 받고, 상기 제2픽셀NMOS의 게이트단과 출력단이 연결되는 앰프 및 상기 제2픽셀NMOS의 소스단과 접지단 사이에 배치되는 저항으로 구성되는 특징을 갖는다.Each of the LED current generating units has the same configuration. The LED current generating unit includes a first pixel NMOS receiving a LED light signal at a gate terminal, a data input at a drain terminal, a source terminal connected to a positive input terminal of the amplifier, A second pixel NMOS having a source terminal connected to the negative input terminal of the amplifier and a source terminal output of the first pixel NMOS connected to a plus input terminal of the second pixel NMOS, And a resistor disposed between a source terminal and a ground terminal of the second pixel NMOS, and a resistor connected between the gate terminal and the output terminal of the second pixel NMOS and a resistor disposed between the source terminal and the ground terminal of the second pixel NMOS.

그리고 상기 레드 에미션스위치(330), 그린 에미션스위치(331), 블루 에미션스위치(332) 각각은 역에미션 신호를 게이트단으로 입력 받고, 드레인단이 각 LED 전류발생부 내 앰프의 출력단에 연결되며, 소스단이 접지단에 연결되는 NMOS로 구성된다.Each of the red emission switch 330, the green emission switch 331 and the blue emission switch 332 receives a reverse signal at the gate terminal thereof and the drain terminal thereof is connected to the output terminal And an NMOS whose source terminal is connected to the ground terminal.

따라서 본 발명은 LED 픽셀 패키지(10)에 인가되는 신호 입력의 레벨에 따라 레드 인에이블 신호, 그린 인에이블 신호, 블루 인에이블 신호, 역에미션 신호를 내부적으로 발생시키는 특징이 있는데, 위 구성들을 토대로 도 9에 본 발명의 일실시예에 따른 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지의 동작을 그래프로 나타낸 예시도가 도시되며 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.Therefore, the present invention is characterized in that a red enable signal, a green enable signal, a blue enable signal, and a reverse emit signal are internally generated according to a level of a signal input to the LED pixel package 10, FIG. 9 is a graph illustrating an exemplary operation of an LED pixel package for implementing an LED active matrix display according to an embodiment of the present invention, and is briefly described as follows.

신호 입력의 타이밍에 맞게 아날로그 전압으로 구성되는 데이터 입력이 인가되면 레드 인에이블 신호, 그린 인에이블 신호, 블루 인에이블 신호가 순차적으로 하이(또는 온)이 되어 데이터 입력에 해당하는 전압을 각 전류발생부에 포함된 커패시터(CST(R), CST(G), CST(B))에 저장하게 된다.When a data input configured as an analog voltage is applied in accordance with the timing of the signal input, the red enable signal, the green enable signal, and the blue enable signal sequentially become high (or on) Are stored in the capacitors C ST (R) , C ST (G) and C ST (B) included in the unit.

이후, 역에미션 신호가 로우가 되면 각 레드 LED(310), 그린 LED(311), 블루 LED(312)에서 접지단으로 아래의 수식에 대응하는 전류가 발생한다.Thereafter, when the transmission signal in the reverse direction is low, a current corresponding to the following equation is generated at each of the red LED 310, the green LED 311, and the blue LED 312 as a ground terminal.

I(R/G/B) = V@CST(R/G/B) / R(R/G/B) I (R / G / B) = V @ C ST (R / G / B) / R (R / G / B)

결과적으로 데이터 입력의 전압 레벨을 제어하여 레드 LED(310), 그린 LED(311), 블루 LED(312)에 흐르는 전류의 크기를 결정함으로써 디스플레이의 RGB 휘도를 제어하게 되며, 신호 입력의 전압 레벨에 따라 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르는 전류의 타이밍을 결정함으로써 디스플레이의 발광 타이밍을 제어하게 된다.As a result, the voltage level of the data input is controlled to determine the magnitude of the current flowing through the red LED 310, the green LED 311, and the blue LED 312, thereby controlling the RGB luminance of the display. Accordingly, the emission timing of the display is controlled by determining the timing of the current flowing through the red LED, the green LED, and the blue LED.

마지막으로 도 10에는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 픽셀 패키지를 이용한 LED 액티브 매트릭스 구현을 나타낸 예시도가 도시되고, 도 11에는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 픽셀 패키지를 이용한 LED 액티브 매트릭스의 동작을 그래프로 나타낸 예시도가 도시된다.10 illustrates an LED active matrix implementation using an LED pixel package according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, there is shown an LED active matrix using an LED pixel package according to an exemplary embodiment of the present invention. An exemplary graphical representation of the operation is shown.

앞서 설명한 바와 같이, 하나의 LED 픽셀 패키지(10)에는 전원 핀(11), 신호 핀(12), 데이터 핀(13) 및 접지 핀(14) 총 4개의 핀이 구성되며, 이를 통해 도면과 같이 각 행과 열을 구분하여 신호 입력과 데이터 입력이 이루어질 수 있다.As described above, one LED pixel package 10 includes four pins, i.e., a power pin 11, a signal pin 12, a data pin 13, and a ground pin 14, A signal input and a data input can be performed by separating each row and column.

종래의 구성으로 LED 액티브 매트릭스를 구현하기 위해서는 레드 인에이블스위치, 그린 인에이블스위치, 블루 인에이블스위치, 에미션스위치(레드 에미션스위치(330), 그린 에미션스위치(331), 블루 에미션스위치(332)를 동시에 온/오프 제어)를 각각 제어하기 위한 핀이 구성되어야 하므로 최소한 8개 이상의 핀이 구성되어야 했다. 그러나 본 발명은 신호 핀을 통해 인가되는 신호 입력의 전압 레벨에 따라 각 LED에 흐르는 전류를 제어함으로써 총 4개의 핀만으로 LED 픽셀 패키지를 구현한다.In order to implement the LED active matrix in the conventional configuration, a red enable switch, a green enable switch, a blue enable switch, an emission switch (red emission switch 330, green emission switch 331, (I.e., on / off control for simultaneously controlling the ON / OFF control pins 332), at least eight pins have to be configured. However, the present invention implements the LED pixel package with only a total of four pins by controlling the current flowing through each LED according to the voltage level of the signal input applied through the signal pin.

경우에 따라 본 발명은, 하나의 신호 제어부(100)와 하나의 발광 제어부(200)가 다수의 픽셀부(300)를 제어하도록 할 수도 있으며, 디스플레이의 물리적 크기나 비용적인 측면에서 최적화할 수 있도록 그 수는 무한히 변경될 수 있다.In one embodiment of the present invention, one signal controller 100 and one light controller 200 may control a plurality of pixel units 300, and may be optimized for physical size and cost of the display. The number can be changed infinitely.

한편, 본 발명의 설명에서는 LED 발광신호의 순서가 레드, 블루, 그린의 순서로 진행되었으나, 이는 편의상 색상의 순서로 구분한 것이며 볼티지 프로그램의 순서는 변경될 수 있는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the description of the present invention, the order of the LED emission signals is in the order of red, blue, and green. However, it is preferred that the order of the voltage emission program is changed.

다시 말해, 볼티지 프로그램의 순서는 1) 레드, 그린, 블루, 2) 레드, 블루, 그린, 3) 그린, 레드, 블루, 4) 그린, 블루, 레드, 5) 블루, 레드, 그린, 6) 블루, 그린, 레드 중 선택적으로 이용될 수 있음은 물론이다.In other words, the order of the Voltage Program is 1) Red, Green, Blue, 2) Red, Blue, Green, 3) Green, Red, ) It goes without saying that blue, green, and red may be selectively used.

결과적으로 본 발명은 신호 입력의 전압 레벨에 따라 신호 제어부가 출력 신호와 신호 출력을 제어하고, 상기 출력 신호와 신호 출력에 따라 발광 제어부가 LED 발광신호를 생성시키며, 상기 LED 발광신호에 의해 픽셀부의 각 LED들이 이에 대응하는 타이밍과 입력된 데이터의 전압 레벨에 대응하는 휘도로 발광함으로써 LED 픽셀 패키지가 포함하여야 하는 핀의 수를 감소시키는 장점이 있다.As a result, according to the present invention, the signal control unit controls the output signal and the signal output according to the voltage level of the signal input, and the light emission control unit generates the LED light emission signal according to the output signal and the signal output, Each LED has an advantage of reducing the number of pins that the LED pixel package has to include by emitting light at a luminance corresponding to the timing corresponding thereto and the voltage level of the input data.

아울러 본 발명은 위와 같은 특징을 이용하여 LED 픽셀 패키지로 LED 액티브 매트릭스 디스플레이를 구성함으로써 보다 효율적으로 LED 디스플레이를 구현하게 되는 장점이 있다.In addition, the present invention is advantageous in that LED display is implemented more efficiently by configuring the LED active matrix display with the LED pixel package using the above characteristics.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been described with reference to the specific embodiments, it is to be understood that the invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Various modifications and variations are possible.

10: LED 픽셀 패키지
11: 전원 핀 12: 신호 핀
13: 데이터 핀 14: 접지 핀
100: 신호 제어부 110: 온오프부 120: 출력부
200: 발광 제어부 210: 3비트 카운터 220: 인코더
300: 픽셀부
310: 레드 LED 311: 그린 LED 312: 블루 LED
320: 레드 LED 전류발생부
321: 그린 LED 전류발생부
322: 블루 LED 전류발생부
330: 레드 에미션스위치
331: 그린 에미션스위치
332: 블루 에미션스위치10: LED pixel package
11: Power pin 12: Signal pin
13: data pin 14: ground pin
100: signal control unit 110: on / off unit 120: output unit
200: emission control unit 210: 3-bit counter 220: encoder
300:
310: Red LED 311: Green LED 312: Blue LED
320: Red LED current generator
321: Green LED current generator
322: Blue LED current generator
330: Red Emission Switch
331: Green Emission Switch
332: Blue Emission Switch

Claims (11)

각각 LED 픽셀 패키지로의 전원 입력, 신호 입력, 데이터 입력 및 접지를 위한 4개의 핀(PIN)을 포함하는 LED 픽셀 패키지에 있어서,
상기 신호 입력의 레벨에 따라 출력 신호의 온·오프를 결정하는 온오프부 및 신호 출력의 하이·로우를 결정하는 출력부를 포함하는 신호 제어부;
상기 출력부의 신호 출력을 클록(Clock) 입력으로 받고 상기 온오프부의 출력 신호를 리셋(Reset) 입력으로 받는 3비트 카운터(3-Bit Counter) 및 상기 3비트 카운터의 출력에 따라 LED 발광신호를 생성하는 인코더(Encoder)를 포함하는 발광 제어부; 및
흐르는 전류의 크기에 따라 대응하는 휘도로 발광하는 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED, 각각의 상기 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르는 전류를 발생시키는 레드 LED 전류발생부, 그린 LED 전류발생부, 블루 LED 전류발생부, 발생된 전류를 각각의 상기 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 흐르도록 하는 레드 에미션(Emission)스위치, 그린 에미션스위치, 블루 에미션스위치를 포함하는 픽셀부; 를 포함하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
In an LED pixel package comprising four pins (PIN) for power input, signal input, data input and ground for each LED pixel package,
An on / off unit for determining on / off of an output signal according to a level of the signal input, and an output unit for determining a high / low signal output;
A 3-bit counter for receiving the signal output of the output unit as a clock input and receiving an output signal of the on-off unit as a reset input, and a 3-bit counter for generating an LED emission signal A light emitting control section including an encoder for emitting light; And
A red LED current generator for generating a current flowing through each of the red LED, the green LED, and the blue LED, a green LED current generator for generating a current flowing through each of the red LED, the green LED, and the blue LED, A blue LED current generating unit, a pixel unit including a red emission, a green emission, and a blue emission switch for causing the red LED, the green LED, and the blue LED to flow the generated current, respectively. LED pixel package for LED active matrix display implementation.
제 1항에 있어서,
상기 온오프부는 신호 입력을 게이트단으로 받는 제1NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
The method according to claim 1,
And the on-off unit includes a first NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) receiving a signal input as a gate terminal.
제 2항에 있어서 상기 온오프부는,
상기 제1NMOS의 드레인단에 연결되는 슈미트트리거(Schmitt-Trigger); 및
상기 슈미트트리거의 출력단에 연결되는 인버터(Inverter); 를 포함하며,
상기 인버터의 출력단이 상기 온오프부의 출력단에 해당하는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
The apparatus of claim 2, wherein the on-
A Schmitt-Trigger connected to a drain terminal of the first NMOS; And
An inverter connected to an output terminal of the Schmitt trigger; / RTI >
And an output terminal of the inverter corresponds to an output terminal of the on-off part.
제 1항에 있어서 상기 출력부는,
상기 전원 입력을 소스단으로 받는 제1PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor) 및 제2PMOS;
각각의 드레인단이 상기 제1PMOS 및 제2PMOS의 각 드레인단과 연결되는 제3NMOS 및 제4NMOS; 및
드레인단이 상기 제3NMOS의 소스단과 연결되는 제2NMOS; 를 포함하며,
상기 제4NMOS의 드레인단이 상기 출력부의 출력단에 해당하는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
The image processing apparatus according to claim 1,
A first PMOS (P-channel Metal Oxide Semiconductor) and a second PMOS receiving the power input as a source terminal;
A third NMOS and a fourth NMOS having respective drain terminals connected to respective drain ends of the first PMOS and the second PMOS; And
A second NMOS having a drain terminal connected to a source terminal of the third NMOS; / RTI >
And the drain terminal of the fourth NMOS corresponds to the output terminal of the output section.
제 1항에 있어서,
상기 LED 발광신호는 레드 인에이블(Enable) 신호, 그린 인에이블 신호, 블루 인에이블 신호 및 역에미션(/Emission) 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the LED emission signal comprises a red enable signal, a green enable signal, a blue enable signal, and a reverse emission / emission signal.
제 5항에 있어서,
상기 레드 인에이블 신호는 레드 LED 전류발생부로 입력되고, 상기 그린 인에이블 신호는 그린 LED 전류발생부로 입력되며, 상기 블루 인에이블 신호는 블루 LED 전류발생부로 입력되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
6. The method of claim 5,
Wherein the red enable signal is input to a red LED current generator, the green enable signal is input to a green LED current generator, and the blue enable signal is input to a blue LED current generator. LED pixel package for.
제 5항에 있어서,
상기 역에미션 신호는 레드 에미션스위치, 그린 에미션스위치, 블루 에미션스위치에 입력되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
6. The method of claim 5,
And the reverse emissive signal is input to the red emission switch, the green emission switch, and the blue emission switch.
제 1항에 있어서 상기 레드 LED 전류발생부, 그린 LED 전류발생부, 블루 LED 전류발생부 각각은,
LED 발광신호를 게이트단으로 입력 받고, 데이터 입력을 드레인단으로 받으며, 소스단이 앰프의 플러스 입력단과 연결되는 제1픽셀NMOS;
상기 앰프의 출력단과 게이트단이 연결되고, 드레인단이 LED와 연결되며, 소스단이 상기 앰프의 마이너스 입력단과 연결되는 제2픽셀NMOS;
상기 제1픽셀NMOS의 소스단 출력을 플러스 입력으로, 상기 제2픽셀NMOS의 소스단 출력을 마이너스 입력으로 받고, 상기 제2픽셀NMOS의 게이트단과 출력단이 연결되는 앰프; 및
상기 제2픽셀NMOS의 소스단과 접지단 사이에 배치되는 저항; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
[2] The apparatus of claim 1, wherein each of the red LED current generating unit, the green LED current generating unit,
A first pixel NMOS receiving the LED emission signal at a gate terminal, receiving a data input at a drain terminal, and a source terminal connected to a plus input terminal of the amplifier;
A second pixel NMOS having an output terminal and a gate terminal connected to the amplifier, a drain terminal connected to the LED, and a source terminal connected to the negative input terminal of the amplifier;
An amplifier having a source terminal output of the first pixel NMOS as a plus input, a source terminal output of the second pixel NMOS as a minus input, and a gate terminal and an output terminal of the second pixel NMOS being connected to each other; And
A resistor disposed between a source terminal and a ground terminal of the second pixel NMOS; Gt; LED < / RTI > pixel package for implementing an LED active matrix display.
제 1항에 있어서,
상기 레드 에미션스위치, 그린 에미션스위치, 블루 에미션스위치 각각은 역에미션 신호를 게이트단으로 입력 받고, 드레인단이 각 LED 전류발생부 내 앰프의 출력단에 연결되며, 소스단이 접지단에 연결되는 NMOS로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
The method according to claim 1,
Each of the red emission switch, the green emission switch and the blue emission switch receives a reverse signal as a gate terminal, a drain terminal is connected to the output terminal of the amplifier in each LED current generator, and a source terminal is connected to the ground terminal And an NMOS connected to the first and second LEDs.
제 1항에 있어서 상기 4개의 핀은,
상기 LED 픽셀 패키지로의 전원 입력을 위한 전원 핀;
상기 LED 픽셀 패키지로의 신호 입력을 위한 신호 핀;
상기 LED 픽셀 패키지로의 데이터 입력을 위한 데이터 핀; 및
상기 LED 픽셀 패키지의 접지를 위한 접지 핀; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.
[2] The apparatus of claim 1,
A power pin for power input to the LED pixel package;
A signal pin for signal input to the LED pixel package;
A data pin for inputting data into the LED pixel package; And
A ground pin for grounding the LED pixel package; Gt; LED < / RTI > pixel package for implementing an LED active matrix display.
제 1항에 있어서 상기 신호 입력의 레벨은,
0V ~ 0.7V 의 제1레벨;
0.7V ~ 1.4V의 제2레벨; 및
1.4V 이상의 제3레벨; 로 구분되는 것을 특징으로 하는 LED 액티브 매트릭스 디스플레이 구현을 위한 LED 픽셀 패키지.2. The method of claim 1,
A first level of 0V to 0.7V;
A second level of 0.7V to 1.4V; And
A third level of 1.4V or higher; Wherein the LED pixel package comprises a plurality of LED pixels.
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