KR102317528B1 - Display apparatus and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 디지털 PWM(pulse width modulation) 방식으로 구동하는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 복수의 반도체 발광 소자(LED, light emitting diode) 간의 전류 편차를 보상하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널의 픽셀 내에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 반도체 발광소자와; 디지털 PWM(pulse width modulation) 신호를 근거로 상기 복수의 반도체 발광소자를 구동하는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차를 보상하는 보상부를 더 포함할 수 있다.The present invention relates to a display device for compensating for a current deviation between a plurality of semiconductor light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels in a display panel driven by a digital pulse width modulation (PWM) method and a driving method thereof, A display device according to embodiments of the present specification includes: a plurality of semiconductor light emitting devices applied to sub-pixels included in pixels of a display panel; and a driving unit for driving the plurality of semiconductor light emitting devices based on a digital pulse width modulation (PWM) signal, and the driving unit may further include a compensating unit for compensating for a current deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices.
Description
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다The present invention relates to a display device and a method of driving the same
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박막형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다. 그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않을 뿐 아니라 플렉서블의 정도가 약하다는 취약점이 존재한다.Recently, in the field of display technology, a display device having excellent characteristics such as a thin film type and a flexible type has been developed. In contrast, currently commercialized main displays are represented by LCD (Liguid Crystal Display) and AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diodes). However, in the case of LCD, there are problems in that the response time is not fast and it is difficult to implement flexibility, and in the case of AMOLED, the lifespan is short, the mass production yield is not good, and there are weaknesses in that the degree of flexibility is weak.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 플렉서블 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. On the other hand, a light emitting diode (Light Emitting Diode: LED) is a well-known semiconductor light emitting device that converts electric current into light. It has been used as a light source for display images of electronic devices including communication devices. Accordingly, a method for solving the above problems by implementing a flexible display using the semiconductor light emitting device may be proposed.
또한, 이러한 디스플레이 장치에는, 슬림화(slim化)가 가속되면서 박막 디스플레이 기술 개발이 중요한 부분이 되었다. 더불어 디스플레이 화면에서 손가락 또는 펜 등을 이용해 제어가 가능한 터치스크린 개발 또한 현대 산업에 중요한 부분이다. 한편, 보편적인 터치 스크린 구동은, 디스플레이 구동시간과 터치 구동시간을 나누어 구동하는데, 디스플레이 구동시간 중에는 디스플레이 패널 노이즈가 터치센서로 유기되어 터치 인식 시 실패할 확률이 높기 때문에 터치회로는 구동하지 않는다. 그리고 터치구동 시간에는 터치인식을 하기 위해 디스플레이 구동을 하지 않는다. 그러나 이러한 시분할의 경우 터치구동시간에 디스플레이가 발광하지 못하기 때문에 단위 프레임내 발광시간이 감소하게 되며 디스플레이 최대 휘도가 감소한다.In addition, in such a display device, thin film display technology development has become an important part as slimming is accelerated. In addition, the development of a touch screen that can be controlled using a finger or a pen on the display screen is also an important part of modern industry. On the other hand, in the general touch screen driving, the display driving time and the touch driving time are divided. During the display driving time, the touch circuit is not driven because the display panel noise is induced by the touch sensor and there is a high probability of failure in touch recognition. And during the touch operation time, the display is not driven for touch recognition. However, in the case of such time division, since the display does not emit light during the touch driving time, the light emission time within a unit frame is reduced and the maximum luminance of the display is reduced.
또한, 종래 기술에 따른 디스플레이 장치는, 아날로그 방식의 PWM(pulse width modulation)을 근거로 디지털 패널을 구동함으로써 톱니파(Saw tooth wave) 신호가 필요하며 픽셀(pixel)을 구동하는 마이크로 집적화로에 아날로그 비교기가 포함되어야 하므로 마이크로 집적회로의 사이즈가 증가하였다.In addition, the display device according to the prior art requires a saw tooth wave signal by driving a digital panel based on PWM (pulse width modulation) of an analog method, and an analog comparator is installed in a micro-integration furnace that drives a pixel. must be included, so the size of the micro integrated circuit is increased.
종래 기술에 따른 디스플레이 장치는, 아날로그 방식의 PWM(pulse width modulation)을 근거로 디지털 패널을 구동함으로써 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 데이터 구동부에 필요하였다.In the display device according to the prior art, a digital to analog converter (DAC) that converts digital data into analog data by driving a digital panel based on an analog PWM (pulse width modulation) was required for the data driver. .
본 발명의 목적은, 디지털 PWM(pulse width modulation) 방식으로 구동하는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 복수의 반도체 발광 소자(LED, light emitting diode) 간의 전류 편차를 보상하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a display device for compensating for a current deviation between a plurality of semiconductor light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels in a display panel driven by a digital pulse width modulation (PWM) method, and a driving method thereof is to do
본 발명의 다른 목적은, 디지털 PWM 방식으로 구동하는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 기준 전류 간의 전류 편차를 보상하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a display device that compensates for a current deviation between a reference current and a current flowing in a semiconductor light emitting device applied to a sub-pixel in a display panel driven by a digital PWM method, and a driving method thereof.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 복수의 반도체 발광 소자(LED, light emitting diode) 간의 전류 편차가 보상되도록, 디스플레이 패널의 픽셀 내에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 반도체 발광소자와; 디지털 PWM(pulse width modulation) 신호를 근거로 상기 복수의 반도체 발광소자를 구동하는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차를 보상하는 보상부를 더 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, in the display device according to the embodiments of the present specification, a current deviation between a plurality of semiconductor light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels in a display panel is compensated for within a pixel of a display panel. a plurality of semiconductor light emitting devices applied to the included sub-pixels; and a driving unit for driving the plurality of semiconductor light emitting devices based on a digital pulse width modulation (PWM) signal, and the driving unit may further include a compensating unit for compensating for a current deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices.
상기 구동부는, 상기 복수의 반도체 발광소자 각각에 연결되고, 상기 디지털 PWM 신호에 따라 복수의 반도체 발광소자를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 스위칭부와 접지 사이에 연결되고, 상기 복수의 반도체 발광소자 간의 전류 편차를 보상하는 보상부를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 디지털 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부를 포함할 수 있다.The driving unit may include: a switching unit connected to each of the plurality of semiconductor light emitting devices and switching the plurality of semiconductor light emitting devices according to the digital PWM signal; and a compensator connected between the switching unit and the ground, and compensating for a current deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices. The driving unit may include a PWM generator generating the digital PWM signal.
상기 보상부는, 상기 복수의 반도체 발광소자 중에서 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 제2 반도체 발광 소자에 흐르는 전류의 편차를 보상할 수 있다.The compensator may compensate for a difference between a current flowing through a first semiconductor light emitting device and a current flowing through a second semiconductor light emitting device among the plurality of semiconductor light emitting devices.
본 명세서의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 상기 복수의 반도체 발광 소자에 걸리는 전압과 설정 전압 간의 차를 상기 구동부에 인가하는 연산 증폭기를 더 포함할 수 있다. The display apparatus according to the embodiments of the present specification may further include an operational amplifier configured to apply a difference between a voltage applied to the plurality of semiconductor light emitting devices and a set voltage to the driving unit.
본 명세서의 실시예들에 따른 보상부는, 상기 복수의 반도체 발광소자 중에서 제1 반도체 발광 소자를 스위칭하는 제1 스위칭부에 직렬로 연결되는 제1 저항기와, 상기 제1 스위칭부와 상기 제1 저항기 사이 지점과 상기 연산 증폭기의 입력단자 사이에 전기적으로 연결되는 제2 저항기와, 상기 복수의 반도체 발광소자 중에서 제2 반도체 발광 소자를 스위칭하는 제2 스위칭부에 직렬로 연결되는 제3 저항기와, 상기 제2 스위칭부와 상기 제3 저항기 사이 지점과 상기 연산 증폭기의 입력단자 사이에 전기적으로 연결되는 제4 저항기를 포함할 수 있다.The compensator according to the embodiments of the present specification may include a first resistor connected in series to a first switching unit for switching a first semiconductor light emitting device among the plurality of semiconductor light emitting devices, the first switching unit and the first resistor a second resistor electrically connected between a point between the points and the input terminal of the operational amplifier; and a fourth resistor electrically connected between a point between the second switching unit and the third resistor and an input terminal of the operational amplifier.
본 명세서의 실시예들에 따른 보상부의 상기 제1 저항기와 제4 저항기는 서로 동일한 저항값을 가지며, 상기 제2 저항기와 제3 저항기는 상기 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 제2 반도체 발광 소자에 흐르는 전류의 편차가 보상되도록 서로 다른 저항값을 갖질 수 있다. 또한, 상기 제1 저항기와 제4 저항기는 서로 동일한 저항값을 갖는 고정 저항기들이며, 상기 제2 저항기와 제3 저항기는 서로 다른 저항값을 갖는 가변 저항기들이며, 상기 구동부는 상기 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차가 발생되지 않도록 상기 가변 저항기들의 저항값들을 가변시킬 수도 있다.The first resistor and the fourth resistor of the compensator according to the embodiments of the present specification have the same resistance value, and the second resistor and the third resistor are the current flowing through the first semiconductor light emitting device and the second semiconductor light emitting device It may have different resistance values to compensate for the deviation of the current flowing through the . In addition, the first resistor and the fourth resistor are fixed resistors having the same resistance value, the second resistor and the third resistor are variable resistors having different resistance values, and the driver is between the plurality of semiconductor light emitting devices. The resistance values of the variable resistors may be varied so that a current deviation does not occur.
상기 보상부는 상기 전류 편차를 보상함과 동시에 상기 복수의 반도체 발광 소자에 흐르는 전류의 값을 결정할 수도 있다.The compensator may determine values of currents flowing through the plurality of semiconductor light emitting devices while compensating for the current deviation.
상기 구동부는 하나의 마이크로 집적회로이며, 상기 하나의 마이크로 집적회로는 복수의 픽셀을 구동시키고, 상기 복수의 픽셀 각각은 복수의 서브 픽셀을 포함할 수도 있다.The driving unit may be one micro integrated circuit, and the one micro integrated circuit may drive a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels may include a plurality of sub-pixels.
본 명세서의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 장치는, 디지털 PWM 방식으로 구동하는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 기준 전류 간의 전류 편차가 보상되도록, The display driving apparatus according to the embodiments of the present specification compensates for a current deviation between a current flowing in a semiconductor light emitting device applied to a sub-pixel in a display panel driven by a digital PWM method and a reference current,
상기 복수의 반도체 발광 소자 중에서 적어도 어느 하나 이상에 흐르는 제1 전류를 실시간 검출하고, 상기 제1 전류가 미리설정된 기준 전류와 다를 때 상기 미리설정된 기준 전류가 상기 어느 하나의 반도체 발광 소자에 흐르도록 상기 제1 전류와 미리설정된 기준 전류 간의 차이를 보상하는 전류 보상부를 더 포함할 수도 있다.A first current flowing through at least one of the plurality of semiconductor light emitting devices is detected in real time, and when the first current is different from a preset reference current, the preset reference current flows through the any one of the semiconductor light emitting devices. A current compensator for compensating for a difference between the first current and a preset reference current may be further included.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차를 보상함으로써 디스플레이의 화질을 향상시킬 수 있다.The LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention may improve the image quality of the display by compensating for a current deviation between a plurality of semiconductor light emitting devices applied to sub-pixels in a display panel.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 기준 전류 간의 전류 편차를 보상함으로써 디스플레이의 화질을 더욱 향상시킬 수도 있다.The LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention may further improve the image quality of the display by compensating for a current deviation between the reference current and the current flowing in the semiconductor light emitting device applied to the sub-pixel in the display panel.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 디지털 PWM 방식으로 디지털 패널을 구동하고, 시리얼 디지털 데이터를 그대로 사용함으로써, 반도체(Oxide 및 LTPS(Low temperature poly Silicon 등) 기판 후면(backplane) 공정에서 필요했던 구동 TFT(thin film transistor) 보상을 할 필요가 없으며, 픽셀(Pixel)을 구동하기 위한 전원 전압(ELVDD)을 낮출 수 있다.The driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention drives a digital panel in a digital PWM method and uses serial digital data as it is, so that a semiconductor (Oxide and LTPS (Low temperature poly silicon, etc.) substrate backplane) There is no need to compensate the driving thin film transistor (TFT) required in the process, and the power supply voltage ELVDD for driving the pixel can be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 디지털 PWM 방식으로 디지털 패널을 구동하고, 시리얼 디지털 데이터를 그대로 사용함으로써, 낮은 전압으로 데이터 입력이 가능하다. 예를 들면, 이동도(Mobility)가 높은 실리콘(Silicon) 기반의 트랜지스터(transistor)를 사용 할 수 있으며, 데이터를 인가할 때의 전력 소모를 줄일 수 있다.The LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention drives a digital panel using a digital PWM method and uses serial digital data as it is, so that data can be input at a low voltage. For example, a silicon-based transistor having high mobility may be used, and power consumption when data is applied may be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 데이터 구동부에서 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디지털 방식으로 데이터를 인가하기 때문에 데이터 구동부 내에서 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다.In the LED display driving apparatus according to embodiments of the present invention, a digital to analog converter (DAC) for converting digital data into analog data in the data driving unit is unnecessary. For example, since the driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention applies data in a digital manner, a digital to analog converter (DAC) is unnecessary in the data driving unit.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 데이터 구동부 내에서 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하므로, 데이터 구동부의 크기를 줄일 수 있다.In the LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention, since a digital to analog converter (DAC) is not required in the data driving unit, the size of the data driving unit may be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 넓은 전류 범위를 확보할 수 있으며, 타일링 디스플레이(Tiling display)에도 적용 가능하다.The driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention can secure a wide current range, and is applicable to a tiling display.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3a의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 C-C를 따라 취한 단면도이다.
도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광 소자(Light Emitting Diode, LED)를 이용한 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.
도 13은 도 11의 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이의 구동 장치에 대한 제조 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 14는 도 12의 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이의 구동 장치에 대한 제조 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)에 흐르는 전류를 보상하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부의 저항값 변화에 따른 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전압 및 전류 변화를 나타낸 예시도들이다.1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1 , and FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines BB and CC of FIG. 2 .
4 is a conceptual diagram illustrating the flip-chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3A.
5A to 5C are conceptual views illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip-chip type semiconductor light emitting device.
6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
7 is a perspective view illustrating another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 7 ;
9 is a conceptual diagram illustrating the vertical semiconductor light emitting device of FIG. 8 .
10 is a block diagram illustrating a display device using a semiconductor light emitting diode (LED) according to an embodiment of the present invention.
11 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital pulse width modulation (PWM) driving according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital pulse width modulation (PWM) driving according to another embodiment of the present invention.
13 is an exemplary view schematically illustrating a manufacturing method for a driving device of a light emitting diode (LED) display of FIG. 11 .
14 is an exemplary diagram schematically illustrating a manufacturing method for a driving device of a light emitting diode (LED) display of FIG. 12 .
15 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display for compensating for current flowing in a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention.
16 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention.
17 is an exemplary diagram illustrating an operation of a compensator for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention.
18 to 20 are a plurality of light emitting devices according to a change in resistance value of a compensator for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention; Exemplary diagrams showing changes in voltage and current between (LEDs).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the technical spirit disclosed herein by the accompanying drawings.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It is also understood that when an element, such as a layer, region, or substrate, is referred to as being “on” another component, it may be directly on the other element or intervening elements in between. There will be.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.The display device described in this specification includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC. , Tablet PC, Ultra Book, digital TV, desktop computer, and the like. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the configuration according to the embodiment described in this specification may be applied to a display capable device even in a new product form to be developed later.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다. As illustrated, information processed by the control unit of the
플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.The flexible display includes a display that can be bent, bent, twisted, folded, or rolled by an external force. For example, the flexible display may be a display manufactured on a thin and flexible substrate that can be bent, bent, folded, or rolled like paper while maintaining the display characteristics of a conventional flat panel display.
상기 플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 조합에 의해 형성되는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.In a state in which the flexible display is not bent (eg, a state having an infinite radius of curvature, hereinafter referred to as a first state), the display area of the flexible display becomes a flat surface. In a state bent by an external force in the first state (eg, a state having a finite radius of curvature, hereinafter referred to as a second state), the display area may be a curved surface. As shown, the information displayed in the second state may be visual information output on the curved surface. Such visual information is implemented by independently controlling the light emission of sub-pixels arranged in a matrix form. The unit pixel means a minimum unit for realizing one color formed by a combination of R (Red), G (Green), and B (Blue).
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.The unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device. In the present invention, a light emitting diode (LED) is exemplified as a type of a semiconductor light emitting device that converts current into light. The light emitting diode is formed to have a small size, so that it can serve as a unit pixel even in the second state.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a flexible display implemented using the light emitting diode will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 내지 도 3b는 도 2의 라인 B-B를 따라 취한 단면도이며, 도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이고, 도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1 , FIGS. 3A to 3B are cross-sectional views taken along line BB of FIG. 2 , and FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the flip-chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3 , FIG. 5A . 5C are conceptual views illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip-chip type semiconductor light emitting device.
도 2, 도 3a 및 도 3b의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.Referring to FIGS. 2, 3A and 3B , the
상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광 소자(150)를 포함한다.The
기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 기판(110)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.The
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.The
도시에 의하면, 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(160)에는 보조전극(170)이 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(110)에 절연층(160)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.As shown, the insulating
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광 소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서, 절연층(160) 상에 위치하고, 제1전극(120)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아 홀에 도전물질이 채워짐에 의하여 형성될 수 있다.The
본 도면들을 참조하면, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층(130)이 형성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130)의 사이에 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성되거나, 절연층(160)이 없이 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.Referring to the drawings, the conductive
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 전도성 접착층(130)에서는 전도성을 가지는 물질과 접착성을 가지는 물질이 혼합될 수 있다. 또한 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플렉서블 기능을 가능하게 한다.The conductive
이러한 예로서, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 상기 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 Z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 X-Y 방향으로는 전기절연성을 가지는 레이어로서 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 Z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하 '전도성 접착층'이라 한다).For this example, the conductive
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 이방성 전도매질에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이하, 상기 이방성 전도성 필름에는 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도성 필름이 부분적으로 전도성을 가지기 위하여 다른 방법도 가능하다. 이러한 방법은, 예를 들어 상기 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화 등이 될 수 있다.The anisotropic conductive film is a film in which an anisotropic conductive medium is mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion has conductivity by the anisotropic conductive medium. Hereinafter, it will be described that heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film, but other methods are also possible in order for the anisotropic conductive film to have partial conductivity. In this method, for example, only one of the heat and pressure may be applied or UV curing may be performed.
또한, 상기 이방성 전도매질은 예를 들어, 도전볼이나 전도성 입자가 될 수 있다. 도시에 의하면, 본 예시에서 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정부분만 도전볼에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있으며, 이 경우에 열 및 압력이 가해진 부분이 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이차에 의하여 Z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성된다.In addition, the anisotropic conductive medium may be, for example, conductive balls or conductive particles. As shown, in this example, the anisotropic conductive film is a film in which conductive balls are mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion has conductivity by the conductive balls. The anisotropic conductive film may be in a state in which the core of the conductive material contains a plurality of particles covered by an insulating film made of a polymer material. . At this time, the shape of the core may be deformed to form a layer in contact with each other in the thickness direction of the film. As a more specific example, heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film as a whole, and electrical connection in the Z-axis direction is partially formed by the height difference of the counterpart adhered by the anisotropic conductive film.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있다. 이 경우에는 열 및 압력이 가해진 부분이 전도성 물질이 변형되어(눌러 붙어서) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 Z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하다. 이 경우에, 전도성 물질은 뽀족한 단부를 가질 수 있다.As another example, the anisotropic conductive film may be in a state in which an insulating core contains a plurality of particles coated with a conductive material. In this case, the conductive material is deformed (pressed) in the portion to which heat and pressure are applied, so that it has conductivity in the thickness direction of the film. As another example, a form in which the conductive material penetrates the insulating base member in the Z-axis direction to have conductivity in the thickness direction of the film is also possible. In this case, the conductive material may have a pointed end.
도시에 의하면, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)가 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연성 베이스부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스부재의 바닥부분에 집중적으로 배치되며, 상기 베이스부재에서 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형됨에 따라 수직방향으로 전도성을 가지게 된다.As shown, the anisotropic conductive film may be a fixed array anisotropic conductive film (ACF) in which conductive balls are inserted into one surface of the insulating base member. More specifically, the insulating base member is formed of a material having an adhesive property, and the conductive balls are intensively disposed on the bottom of the insulating base member, and when heat and pressure are applied from the base member, it is deformed together with the conductive balls. It has conductivity in the vertical direction.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태나, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the anisotropic conductive film has a form in which conductive balls are randomly mixed in an insulating base member, or is composed of a plurality of layers and conductive balls are arranged on one layer (double- ACF) are all possible.
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 파티클(particle) 혹은 나노(nano) 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.The anisotropic conductive paste is a combination of a paste and a conductive ball, and may be a paste in which a conductive ball is mixed with an insulating and adhesive base material. In addition, the solution containing conductive particles may be a solution containing conductive particles or nano particles.
다시 도면을 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.Referring back to the drawing, the
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에, 반도체 발광 소자(150)를 열 및 압력을 가하여 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(150)는 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다. After the conductive
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는 p형 전극(156), p형 전극(156)이 형성되는 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 보조전극(170)과 전도성 접착층(130)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. For example, the semiconductor light emitting device includes a p-
다시 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일방향으로 길게 형성되어, 하나의 보조전극이 복수의 반도체 발광 소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극을 중심으로 좌우의 반도체 발광 소자들의 p형 전극들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring back to FIGS. 2 , 3A and 3B , the
보다 구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광 소자(150)가 압입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150)의 p형 전극(156)과 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광 소자(150)의 n형 전극(152)과 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광 소자의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광 소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적 연결까지 형성시킨다.More specifically, the semiconductor
또한, 복수의 반도체 발광 소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다. In addition, the plurality of semiconductor
발광 소자 어레이는 자체 휘도값이 상이한 복수의 반도체 발광 소자들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광 소자(150)는 조합(또는 그룹화)되어 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극(120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광 소자들은 예컨대 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광 소자들은 상기 복수 개의 제1전극 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting device array may include a plurality of semiconductor light emitting devices having different luminance values. Each of the semiconductor
또한, 반도체 발광 소자들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광 소자들을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자들은 예컨대 질화물 반도체 발광 소자일 수 있다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다.In addition, since the semiconductor light emitting devices are connected in a flip chip form, semiconductor light emitting devices grown on a transparent dielectric substrate can be used. In addition, the semiconductor light emitting devices may be, for example, nitride semiconductor light emitting devices. Since the semiconductor
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(150)의 사이에 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 반도체 발광 소자들을 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다. As illustrated, a
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.In addition, when the base member of the anisotropic conductive film is black, the
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.As another example, a reflective barrier rib may be separately provided as the
형광체층(180)은 반도체 발광 소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발생하는 청색 반도체 발광 소자이고, 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다. The
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(151) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(151) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(151)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층될 수 있다. 따라서, 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.That is, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 단위 화소를 구현할 수 있다.However, the present invention is not necessarily limited thereto, and instead of a phosphor, a unit pixel emitting red (R), green (G) and blue (B) is formed by combining the semiconductor
또한, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체층들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(191)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. In addition, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for implementing blue, red, and green colors may be applied.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광 소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 5A , each semiconductor
이 경우, 반도체 발광 소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자에 의하여 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통하여 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.In this case, the semiconductor
도 5b를 참조하면, 반도체 발광 소자는 황색 형광체층이 개별 소자마다 구비된 백색 발광 소자(W)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 단위 화소를 이루기 위하여, 백색 발광 소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광 소자(W) 상에 적색, 녹색, 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.Referring to FIG. 5B , the semiconductor light emitting device may include a white light emitting device W in which a yellow phosphor layer is provided for each individual device. In this case, a
도 5c를 참조하면, 자외선 발광 소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비되는 구조도 가능하다. 이와 같이, 반도체 발광 소자는 가시광선뿐만 아니라 자외선(UV)까지 전영역에 사용가능하며, 자외선(UV)이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용가능한 반도체 발광 소자의 형태로 확장될 수 있다.Referring to FIG. 5C , a structure in which a
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광 소자(150)는 전도성 접착층(130) 상에 위치되어, 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.Referring back to this example, the semiconductor
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광 소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다. 따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600㎛, 나머지 한변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광 소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다. 따라서, 이러한 경우, HD화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.In addition, even when a square semiconductor
상기에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.The display device using the semiconductor light emitting device described above can be manufactured by a new type of manufacturing method. Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG. 6 .
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
본 도면을 참조하면, 먼저, 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 제1기판(110)에 절연층(160)이 적층되어 하나의 기판(또는 배선기판)을 형성하며, 상기 배선기판에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 이 경우에, 제1전극(120)과 제2전극(140)은 상호 직교 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. Referring to this figure, first, the conductive
상기 전도성 접착층(130)은 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위하여 절연층(160)이 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.The conductive
다음에, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고, 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광 소자(150)가 위치된 제2기판(112)을 상기 반도체 발광 소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)와 대향하도록 배치한다.Next, the
이 경우에, 제2기판(112)은 반도체 발광 소자(150)를 성장시키는 성장 기판으로서, 사파이어(spire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.In this case, the
상기 반도체 발광 소자는 웨이퍼(wafer) 단위로 형성될 때, 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써, 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.When the semiconductor light emitting device is formed in a wafer unit, the semiconductor light emitting device can be effectively used in a display device by having an interval and a size that can form a display device.
그 다음에, 배선기판과 제2기판(112)을 열압착한다. 예를 들어, 배선기판과 제2기판(112)은 ACF press head 를 적용하여 열압착될 수 있다. 상기 열압착에 의하여 배선기판과 제2기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140)의 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 이를 통하여 전극들과 반도체 발광소자(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 반도체 발광 소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.Then, the wiring board and the
그 다음에, 상기 제2기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 제2기판(112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다.Then, the
마지막으로, 상기 제2기판(112)을 제거하여 반도체 발광 소자들(150)을 외부로 노출시킨다. 필요에 따라, 반도체 발광 소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 코팅하여 투명 절연층(도시하지 않음)을 형성할 수 있다. Finally, the
또한, 상기 반도체 발광 소자(150)의 일면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발생하는 청색 반도체 발광 소자이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광 소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.In addition, the method may further include forming a phosphor layer on one surface of the semiconductor
이상에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법이나 구조는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 그 예로서, 상기에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광 소자도 적용될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 수직형 구조에 대하여 설명한다.The manufacturing method or structure of the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms. As an example, a vertical semiconductor light emitting device may also be applied to the display device described above. Hereinafter, a vertical structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다. In addition, in the modification or embodiment described below, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar components as in the previous example, and the description is replaced with the first description.
도 7은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 C-C를 따라 취한 단면도이며, 도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 7, and FIG. 9 is a vertical type semiconductor light emitting device of FIG. It is a conceptual diagram.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.Referring to the drawings, the display device may be a display device using a passive matrix (PM) type vertical semiconductor light emitting device.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광 소자(250)를 포함한다.The display device includes a
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.The
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.The
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210)상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.The conductive
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후에, 반도체 발광 소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 반도체 발광 소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치될 수 있다.After the anisotropic conductive film is positioned on the
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이, 이방성 전도성 필름에서 열 및 압력이 가해지면 부분적으로 두께방향으로 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서, 이방성 전도성 필름에서는 두께방향으로 전도성을 가지는 부분(231)과 전도성을 가지지 않는 부분(232)으로 구획된다.The electrical connection is created because, as described above, the anisotropic conductive film has conductivity in the thickness direction when heat and pressure are applied in part. Accordingly, the anisotropic conductive film is divided into a conductive portion 231 and a non-conductive portion 232 in the thickness direction.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광 소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.In addition, since the anisotropic conductive film contains an adhesive component, the conductive
이와 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(250)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.As described above, the semiconductor
상기 반도체 발광 소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.The semiconductor
수직형 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광 소자(250)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(240)이 위치한다.A plurality of
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광 소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254)상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 제1전극(220)과 전도성 접착층(230)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광 소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.Referring to FIG. 9 , the vertical semiconductor light emitting device includes a p-
다시 도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(250)의 일면에는 형광체층(280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(250)는 청색(B) 광을 발생하는 청색 반도체 발광 소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우에, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.Referring back to FIG. 8 , a
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(251) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(251) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(251)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.That is, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and as described above in a display device to which a flip chip type light emitting device is applied, other structures for realizing blue, red, and green may be applied.
다시 본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치하고, 반도체 발광 소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(250)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250)의 열들 사이에 위치할 수 있다. Referring back to this embodiment, the
개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치될 수 있다. Since the distance between the semiconductor
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.The
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 연결 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극은 오믹(ohmic) 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2 전극은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2 전극(240)과 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.Also, the
도시에 의하면, 상기 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있다. 경우에 따라, 반도체 발광 소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.As illustrated, the
만약 반도체 발광 소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시키기 위하여는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용한다면, ITO 물질은 n형 반도체층과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 발광 소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써, ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서, 투명한 재료 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평 전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.If a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO) is used to position the
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 즉, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다. As illustrated, a
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(290)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.In addition, when the base member of the anisotropic conductive film is black, the
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로서, 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다.As another example, as the
만일 제2전극(240)이 반도체 발광 소자(250) 사이의 전도성 접착층(230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광 소자(250) 및 제2전극(240)의 사이사이에 위치될 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광 소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광 소자(250) 사이에 위치시킬 수 있고, HD 화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.If the
또한, 도시에 의하면, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(291)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. Also, as illustrated, a
상기 설명과 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자에 의하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 반도체 발광소자들이 단위 화소(또는 픽셀)를 이루는 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.As described above, the semiconductor
이하에서는, 상기 반도체 발광 소자(Light Emitting Diode) 또는 OLED)를 이용한 디스플레이 장치에 대해 도 10을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a display device using the semiconductor light emitting device (Light Emitting Diode or OLED) will be described with reference to FIG. 10 .
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널 구동장치가 적용된 반도체 발광 소자(Light Emitting Diode, LED)를 이용한 디스플레이 장치를 나타낸 구성도이다. 10 is a block diagram illustrating a display device using a semiconductor light emitting diode (LED) to which a display panel driving device according to an embodiment of the present invention is applied.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광 소자(Light Emitting Diode, LED)를 이용한 디스플레이 장치는 영상처리부(201), 타이밍제어부(202), 데이터구동부(203), 스캔구동부(204) 및 복수의 발광다이오드(LED)를 포함하는 디스플레이 패널(205)을 포함한다.As shown in FIG. 10 , a display device using a semiconductor light emitting diode (LED) according to an embodiment of the present invention includes an
상기 영상 처리부(201)는 외부로부터 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 및 적색, 녹색 및 청색 신호(RGB)(이하 RGB로 표기)를 수신한다. 상기 영상처리부(201)는 RGB 신호(RGB)를 적색, 녹색, 청색 및 백색 신호(RGBW)(이하 RGBW로 표기)로 변환하여 타이밍 제어부(202)에 출력한다. 상기 영상 처리부(201)는 외부로부터 공급된 하나의 프레임 데이터에 포함된 RGB 신호(RGB)를 이용하여 평균화상레벨에 따라 피크휘도를 구현하도록 감마 전압을 가변한다. 상기 영상 처리부(201)는 이 밖에 외부로부터 수신되는 프레임 데이터를 다양하게 처리하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 이미 공지된 기술이므로 생략한다.The
상기 타이밍 제어부(202)는 영상 처리부(201)로부터 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 및 RGBW 신호(RGBW)를 수신한다.The
상기 타이밍 제어부(202)는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터 구동부(203)와 스캔구동부(204)의 동작 타이밍을 제어한다. 상기 타이밍 제어부(202)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호와 수평 동기신호는 생략될 수 있다. 타이밍 제어부(202)에서 생성되는 제어신호들에는 스캔 구동부(204)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍제어신호(GDC)와 데이터 구동부(203)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함된다. 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에는 게이트 스타트 펄스, 게이트 시프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호 등이 포함된다. 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 소스 출력 인에이블신호 등이 포함된다.The
데이터 구동부(203)는 타이밍 제어부(202)로부터 수신된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍 제어부(202)로부터 공급되는 RGBW 신호(RGBW)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 데이터 구동부(203)는 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환할 때, RGBW 신호(RGBW)를 감마 전압에 따라 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환한다. 이때, 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 것은 데이터 구동부(203)에 포함된 디지털 아날로그 변환기(Digital to Anlog Converter; DAC)에 의해 이루어진다. 데이터 구동부(203)는 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 변환된 영상 신호(DATA)를 디스플레이 패널(205)에 포함된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb,SPw)에 공급한다.The
상기 스캔 구동부(204)는 타이밍 제어부(202)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 디스플레이 패널(205)에 포함된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb, SPw)의 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트 구동전압의 스윙폭으로 신호의 레벨을 시프트시키면서 스캔신호를 순차적으로 생성한다. 스캔 구동부(204)는 스캔라인들(SL1~SLm)을 통해 생성된 스캔신호를 디스플레이 패널(205)에 포함된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb, SPw)에 공급한다.The
디스플레이 패널(205)은 매트릭스형태로 배치된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb, SPw)을 포함하는 유기전계발광디스플레이 패널로 형성된다. 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb, SPw)에는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg), 청색 서브 픽셀(SPb) 및 백색 서브 픽셀(SPw)이 포함되며 이들은 하나의 픽셀(P)이 된다. The
일반적으로, LED 어레이(array)를 디스플레이로 구동하기 위해서는 PM(Passive Matrix) 방식과 AM(Active Matrix) 방식을 사용한다. AM 방식은 한 프레임이 끝날 때까지 각 픽셀들의 값을 기억해 광이 유지되지만 PM 방식은 라인(Line) 단위로 순차적으로 빠르게 점등하여 시각적 잔상효과(약 1/10초 동안 지속)를 이용해 하나의 영상처럼 보이게 한다. In general, in order to drive an LED array as a display, a PM (Passive Matrix) method and an AM (Active Matrix) method are used. In the AM method, the light is maintained by memorizing the values of each pixel until the end of one frame, but in the PM method, the light is quickly turned on in line units and a visual afterimage effect (lasting about 1/10 second) is used to create one image. make it look like
이하에서는, 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 도 11을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a driving device of an LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital pulse width modulation (PWM) driving will be described with reference to FIG. 11 .
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.11 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital pulse width modulation (PWM) driving according to an embodiment of the present invention.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치는,11, the driving device of the LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital PWM (pulse width modulation) driving according to an embodiment of the present invention,
디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)(1104)와;a plurality of light emitting elements (LEDs) 1104 applied to sub-pixels included in the display panel;
복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data)를 발생하는 데이터 구동부(1101)와;a
스캔 신호(Vscan)에 응답하여 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 게이트 구동부(1102)와;a
디지털 PWM(pulse width modulation) 방식으로 구동하고, 상기 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data) 및 상기 구동 신호를 근거로 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하는 구동부(1103)를 포함한다.and a
구동부(1103)는 마이크로 집적회로(micro-IC)로서, PWM(pulse width modulation) 발생부를 포함한다.The
데이터 구동부(1101)는 복수의 발광 소자(LED들)(1104)의 휘도 정보(시리얼 디지털 데이터)를 구동부(1103)를 통해 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 인가한다.The
게이트 구동부(1102)는, 마이크로 집적회로(micro-IC)의 전류 크기를 제어하고, 데이터의 입력순서를 선택하고, 복수의 발광 소자(LED들)(1104)의 발광 시간을 카운팅한다.The
데이터 구동부(1101)는 시리얼 디지털 데이터를 그대로 구동부(1103)를 통해 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 인가함으로써, 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다.The
본 발명의 실시예에 따른 마이크로 집적회로(micro-IC)(1103)는, 디지털 방식으로 데이터(Serial digital data)를 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 전송하고, 그 디지털 데이터(digital data)를 그대로 이용하는 디지털 비교기를 사용하기 때문에 그 마이크로 집적회로(micro-IC)(1103)의 사이즈(size)를 아날로그 데이터를 사용하는 회로보다 작게 제작할 수 있다.A micro-IC (micro-IC) 1103 according to an embodiment of the present invention transmits data (Serial digital data) to a plurality of light emitting devices (LEDs) 1104 in a digital manner, and the digital data (digital data) data) as it is, since a digital comparator is used, the size of the micro-IC (micro-IC) 1103 can be made smaller than that of a circuit using analog data.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 구동부(1101)는 디지털 데이터를 그대로 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 전달 가능하여 데이터 구동부(1101)의 집적회로 사이즈를 아날로그 데이터를 사용하는 회로보다 작게 제작할 수 있다.In addition, the
본 발명의 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치는, 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor)를 사용하지 않으므로 픽셀(pixel)에 대한 전원전압이 낮아 전력 소모가 작으며, 메탈(Metal) 공정의 자유도가 높아서 기생 저항(R), 커패시턴스(C)를 작게 만들 수 있다(데이터 전송 속도 확보에 유리하며 전력 소모를 감소 시킬 수 있음).The LED display driving device using a driving unit (eg, micro-IC) for digital pulse width modulation (PWM) driving according to an embodiment of the present invention does not use a thin film transistor (TFT). Power consumption is small due to the low power supply voltage to the pixel, and the degree of freedom of the metal process is high, making it possible to make small parasitic resistance (R) and capacitance (C) (beneficial to securing data transmission speed and power consumption) may decrease).
이하에서는, 본 발명은, 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 도 11을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 11 a driving device for an LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital PWM (pulse width modulation) driving.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도로서, 하나의 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하여 다수의 픽셀(하나의 픽셀은 다수의 서브 픽셀을 포함)을 구동하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.12 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital pulse width modulation (PWM) driving according to another embodiment of the present invention, and one driving unit (eg, For example, it is a block diagram showing a driving device of an LED display that drives a plurality of pixels (one pixel includes a plurality of sub-pixels) using a micro-IC.
도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 구동부(예를 들면, micro-IC)를 사용하는 LED 디스플레이의 구동 장치는,As shown in FIG. 12, the driving device of the LED display using a driving unit (eg, micro-IC) for digital PWM (pulse width modulation) driving according to another embodiment of the present invention is,
디스플레이 패널에 포함된 다수의 픽셀(예를 들면, 2 내지 4개의 픽셀)에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)(1201 내지 1204)와;a plurality of light emitting elements (LEDs) 1201 to 1204 applied to a plurality of pixels (eg, 2 to 4 pixels) included in the display panel;
복수의 발광 소자(LED들)(1201 내지 1204)를 구동하기 위한 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data)를 발생하는 데이터 구동부(1101)와;a
스캔 신호(Vscan)에 응답하여 복수의 발광 소자(LED들)(1201 내지 1204)를 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 게이트 구동부(1102)와;a
디지털 PWM(pulse width modulation) 방식으로 구동하고, 상기 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data) 및 상기 구동 신호를 근거로 다수의 픽셀에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)(1201 내지 1204)를 구동하는 하나의 구동부(1103)를 포함한다.One driving a plurality of light emitting devices (LEDs) 1201 to 1204 applied to a plurality of pixels based on the digital pulse width modulation (PWM) method and the serial digital data and the driving signal includes a
구동부(1103)는 마이크로 집적회로(micro-IC)로서, PWM(pulse width modulation) 발생부를 포함한다.The
하나의 구동부(1103)는 하나의 픽셀에 적용된 서브 픽셀들(복수의 발광 소자)을 구동하거나, 복수의 픽셀에 적용된 서브 픽셀들(복수의 발광 소자)을 구동할 수 있다.One
도 13은 도 11의 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이의 구동 장치에 대한 제조 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이다.13 is an exemplary view schematically illustrating a manufacturing method for the driving device of the LED (Light Emitting Diode) display of FIG. 11 .
도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하는 구동부(1103)는 패드(LED 패드)(1104a)에 전기적으로 연결되고, 패드(LED 패드)(1104a)에는 복수의 발광 소자(LED들)(1104)가 전기적으로 연결된다.13, the
구동부(1103)는 금, 은 등의 금속 배선(Metal 2)을 통해 패드(LED 패드)(1104a)에 연결될 수 있으며, 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 구동 전압(예를 들면, VDD, VG, VS, 등)은 구리, 알루미늄 등의 금속 배선(Metal 1)을 통해 구동부(1103)에 연결될 수 있다.The
구동부(1103)는 하나의 픽셀에 대응하는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg), 청색 서브 픽셀(SPb) 및 백색 서브 픽셀(SPw) 또는 하나의 픽셀에 대응하는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg), 청색 서브 픽셀(SPb)에 각각 적용된 반도체 발광 소자에 연결될 수도 있다.The
도 14는 도 12의 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이의 구동 장치에 대한 제조 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이다.14 is an exemplary diagram schematically illustrating a manufacturing method for a driving device of a light emitting diode (LED) display of FIG. 12 .
도 14에 도시한 바와 같이, 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하는 하나의 구동부(1103)는 디스플레이 패널에 포함된 다수의 픽셀(예를 들면, 4개의 픽셀)에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)(1201 내지 1204)에 전기적으로 연결되는 패드(LED 패드)(1201a 내지 1204a)에 전기적으로 연결된다. 하나의 구동부(1103)는 금, 은 등의 금속 배선을 통해 패드(LED 패드)(1201a 내지 1204a)에 연결될 수 있으며, 복수의 발광 소자(LED들)(1201 내지 1204)를 구동하기 위한 구동 전압(예를 들면, VDD, VG, VS, 등)은 구리, 알루미늄 등의 금속 배선을 통해 하나의 구동부(1103)에 연결될 수 있다. 구동부(1103)는 하나의 픽셀에 대응하는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg), 청색 서브 픽셀(SPb) 및 백색 서브 픽셀(SPw) 또는 하나의 픽셀에 대응하는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg), 청색 서브 픽셀(SPb)에 각각 적용된 반도체 발광 소자에 연결될 수도 있다.As shown in FIG. 14 , one
이하에서는, 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)에 흐르는 전류를 보상하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 도 15를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an LED display driving device for compensating for current flowing in a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in the display panel will be described with reference to FIG. 15 .
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)에 흐르는 전류를 보상하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.15 is a block diagram illustrating a driving device of an LED display for compensating for current flowing in a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention.
도 15에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는,As shown in Figure 15, the driving device of the LED display according to another embodiment of the present invention,
디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)(1104)와;a plurality of light emitting elements (LEDs) 1104 applied to sub-pixels included in the display panel;
복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data)를 발생하는 데이터 구동부(1101)와;a
스캔 신호(Vscan)에 응답하여 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 게이트 구동부(1102)와;a
디지털 PWM(pulse width modulation) 방식으로 구동하고, 상기 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data) 및 상기 구동 신호를 근거로 상기 복수의 반도체 발광 소자를 구동하는 구동부(1103)와;a
상기 복수의 반도체 발광 소자 중에서 적어도 어느 하나 이상에 흐르는 제1 전류를 실시간 검출하고, 상기 제1 전류가 미리설정된 기준 전류와 다를 때 상기 미리설정된 기준 전류가 상기 어느 하나의 반도체 발광 소자에 흐르도록 상기 제1 전류와 미리설정된 기준 전류 간의 차이를 보상하는 전류 보상부(1501)를 포함할 수 있다.A first current flowing through at least one of the plurality of semiconductor light emitting devices is detected in real time, and when the first current is different from a preset reference current, the preset reference current flows through the any one of the semiconductor light emitting devices. A
예를 들면, 전류 보상부(1501)는 상기 반도체 발광 소자들(LED들)(1104)에 흐르는 전류가 항상 미리설정된 기준 전류가 되도록, 상기 반도체 발광 소자들(LED들)(1104) 중에서 적어도 어느 하나 이상(예를 들면, 적색 서브 픽셀에 적용된 LED)에 흐르는 전류를 실시간 검출하고, 그 어느 하나의 반도체 발광 소자에 흐르는 전류가 미리설정된 기준 전류와 다를 때 그 미리설정된 기준 전류가 그 어느 하나의 반도체 발광 소자에 흐르도록 연산 증폭기(1502)에 인가되는 설정 전압(VSET ))을 조절한다. For example, the
연산 증폭기(1502)는 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 걸리는 전압과 상기 설정 전압(VSET)을 입력받고, 그 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 걸리는 전압과 상기 설정 전압(VSET) 간의 차를 구동부(1103)에 인가한다. 상기 설정 전압(VSET)의 전압 값에 따라 반도체 발광 소자에 흐르는 전류의 값이 달라진다.The
연산 증폭기(1502)의 비반전 입력 단자(+)에는 상기 설정 전압(VSET)이 입력될 수 있으며, 연산 증폭기(1502)의 반전 입력 단자(-)에는 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 걸리는 전압이 입력될 수 있다. The set voltage V SET may be input to the non-inverting input terminal (+) of the
데이터 구동부(1101)는 복수의 발광 소자(LED들)(1104)의 휘도 정보를 구동부(1103)를 통해 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 인가한다.The
게이트 구동부(1102)는, 마이크로 집적회로(micro-IC)의 전류 크기를 제어하고, 데이터의 입력순서를 선택하고, 복수의 발광 소자(LED들)(1104)의 발광 시간을 카운팅한다The
본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 집적회로(micro-IC)(1103)는, 디지털 방식으로 데이터(Serial digital data)를 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 전송하고, 그 디지털 데이터(digital data)를 그대로 이용하는 디지털 비교기를 사용하기 때문에 그 마이크로 집적회로(micro-IC)(1103)의 사이즈(size)를 아날로그 데이터를 사용하는 회로보다 작게 제작할 수 있다.A micro-IC (micro-IC) 1103 according to another embodiment of the present invention transmits data (Serial digital data) to a plurality of light emitting devices (LEDs) 1104 in a digital manner, and the digital data ( Since a digital comparator using digital data as it is is used, the size of the micro-IC (micro-IC) 1103 can be made smaller than that of a circuit using analog data.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 구동부(1101)는 디지털 데이터를 그대로 복수의 발광 소자(LED들)(1104)에 전달 가능하여 데이터 구동부(1101)의 집적회로 사이즈를 아날로그 데이터를 사용하는 회로보다 작게 제작할 수 있다.In addition, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 반도체(Oxide 및 LTPS(Low temperature poly Silicon 등) 기판 후면(backplane) 공정에서 필요했던 구동 TFT(thin film transistor) 보상을 할 필요가 없으며, 픽셀(Pixel)을 구동하기 위한 전원 전압(ELVDD)을 낮출 수 있다.As described above, the driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention compensates for the driving thin film transistor (TFT) required in the semiconductor (Oxide and LTPS (Low Temperature Poly Silicon, etc.) substrate backplane process). , and the power supply voltage ELVDD for driving the pixel may be lowered.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 낮은 전압으로 데이터 입력이 가능하다. 예를 들면, 이동도(Mobility)가 높은 실리콘(Silicon) 기반의 트렌지스터(transistor)를 사용 할 수 있으며, 데이터를 기입할 때의 전력 소모를 줄일 수 있다.The driving apparatus of the LED display according to the embodiments of the present invention may input data with a low voltage. For example, a silicon-based transistor having high mobility may be used, and power consumption when writing data may be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 데이터 구동부에서 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디지털 방식으로 데이터를 인가하기 때문에 데이터 구동부 내에서 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다.In the LED display driving apparatus according to embodiments of the present invention, a digital to analog converter (DAC) for converting digital data into analog data in the data driving unit is unnecessary. For example, since the driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention applies data in a digital manner, a digital to analog converter (DAC) is unnecessary in the data driving unit.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 데이터 구동부 내에서 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하므로, 데이터 구동부의 크기를 줄일 수 있다.In the LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention, since a digital to analog converter (DAC) is not required in the data driving unit, the size of the data driving unit may be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 기준 전류 간의 전류 편차를 보상할 수 있다.The LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention may compensate for a current deviation between a reference current and a current flowing in a semiconductor light emitting device applied to a sub-pixel in a display panel.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 넓은 전류 범위를 확보할 수 있으며, 타일링 디스플레이(Tiling display)에도 적용 가능하다.The driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention can secure a wide current range, and is applicable to a tiling display.
한편, 연산 증폭기(1502)의 입력 전압에 옵셋(offset)이 발생하거나, 저항에 편차가 발생하면 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차가 발생할 수 있다. 따라서, 이하에서는 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 도 16을 참조하여 설명한다.Meanwhile, when an offset occurs in the input voltage of the
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 LED 디스플레이의 구동 장치를 나타낸 구성도이다.16 is a block diagram illustrating a driving device for an LED display compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention.
도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는,As shown in Figure 16, the driving device of the LED display according to another embodiment of the present invention,
디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들)(1104)와;a plurality of light emitting elements (LEDs) 1104 applied to sub-pixels included in the display panel;
복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data)를 발생하는 데이터 구동부(1101)와;a
스캔 신호(Vscan)에 응답하여 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 게이트 구동부(1102)와;a
디지털 PWM(pulse width modulation) 방식으로 구동하고, 상기 시리얼 디지털 데이터(Serial digital data) 및 상기 구동 신호를 근거로 복수의 발광 소자(LED들)(1104)를 구동하는 구동부(1103)를 포함하며, It drives in a digital pulse width modulation (PWM) method, and includes a
구동부(1103)는 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부(1603)를 더 포함한다. 예를 들면, 구동부(1103)는 디지털 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부(1601)와; 상기 복수의 반도체 발광소자(1104) 각각에 연결되고, 상기 디지털 PWM 신호에 따라 복수의 반도체 발광소자를 스위칭하는 스위칭부(1602)와; 상기 스위칭부(1602)와 접지 사이에 연결되고, 상기 복수의 반도체 발광소자(1104) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부(1603)를 포함한다.The
보상부(1603)는 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상할 뿐만 아니라, 복수의 발광 소자(LED들)에 흐르는 전류의 크기(전류 값)를 결정한다.The
예를 들면, 보상부(1603)는 복수의 발광 소자(하나의 픽셀에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 LED들) 각각에 직렬로 연결된 스위칭부(1602)에 직렬로 연결된 제1 저항기(RSET1)와, 스위칭부(1602)와 제1 저항기(RSET1) 사이 지점과 연산 증폭기(1502)의 반전 입력 단자(-) 사이에 전기적으로 연결되는 제2 저항기(RF1)를 포함한다.For example, the
스위칭부(1602)는 복수의 발광 소자(하나의 픽셀에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 LED들) 각각에 직렬로 연결되고, 디지털 PWM 신호에 따라 복수의 발광 소자(LED들)를 스위칭하는 제1 스위치와; 제1 스위치와 보상부(1603) 사이에 직렬로 연결되는 제2 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M1)를 포함하며, 제2 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M1)의 게이트는 연산 증폭기(1502)의 출력 단자에 연결된다. 예를 들면, 제1 LED(예를 들면, 적색 서브 픽셀에 적용된 LED)에는 디지털 PWM 신호에 따라 제1 LED를 스위칭하는 제1 스위치(S1)가 직렬로 연결되고, 그 제1 스위치(S1)와 보상부(1603) 사이에는 제2 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M1)가 전기적으로 연결된다. 제2 LED(예를 들면, 녹색 서브 픽셀에 적용된 LED)에는 디지털 PWM 신호에 따라 제2 LED를 스위칭하는 제3 스위치(S2)가 직렬로 연결되고, 그 제3 스위치(S2)와 보상부(1603) 사이에는 제4 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M2)가 전기적으로 연결된다. 제3 LED(예를 들면, 청색 서브 픽셀에 적용된 LED)에는 디지털 PWM 신호에 따라 제3 LED를 스위칭하는 제5 스위치(S3)가 직렬로 연결되고, 그 제5 스위치(S3)와 보상부(1603) 사이에는 제6 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M3)가 전기적으로 연결된다.The
보상부(1603)는, 제2 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M1)에 직렬로 연결된 저항기(RSET1)와, 제2 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M1)와 저항기(RSET1) 사이 지점과 연산 증폭기(1502)의 반전 입력 단자(-) 사이에 전기적으로 연결되는 저항기(RF1)와; 제4 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M2)에 직렬로 연결된 저항기(RSET2)와, 제4 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M2)와 저항기(RSET2) 사이 지점과 연산 증폭기(1502)의 반전 입력 단자(-) 사이에 전기적으로 연결되는 저항기(RF2)와; 제6 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M3)에 직렬로 연결된 저항기(RSET3)와, 제6 스위치(예를 들면, 트렌지스터 M3)와 저항기(RSET3) 사이 지점과 연산 증폭기(1502)의 반전 입력 단자(-) 사이에 전기적으로 연결되는 저항기(RF3)를 포함한다. The
이하에서는, 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부를 도 17을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a compensator for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in the display panel will be described with reference to FIG. 17 .
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부의 동작을 나타낸 예시도이다.17 is an exemplary diagram illustrating an operation of a compensator for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 보상부는, 연산 증폭기(1502)의 입력 전압에 옵셋(offset)이 발생하거나, 복수의 발광 소자(LED들) 자체의 저항 편차에 따라 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상한다.Compensation unit according to another embodiment of the present invention, an offset occurs in the input voltage of the
도 17에 도시한 바와 같이, 복수의 반도체 발광소자 중에서 제1 반도체 발광 소자를 스위칭하는 제1 스위칭부(M1)에 직렬로 연결되는 제1 저항기(RSET1)와, 상기 제1 스위칭부(M1)와 상기 제1 저항기(RSET1) 사이 지점과 상기 연산 증폭기(1502)의 입력단자 사이에 전기적으로 연결되는 제2 저항기(RF1)와, 상기 복수의 반도체 발광소자 중에서 제2 반도체 발광 소자를 스위칭하는 제2 스위칭부(M2)에 직렬로 연결되는 제3 저항기(RSET2)와, 상기 제2 스위칭부(M2)와 상기 제3 저항기(RSET2) 사이 지점과 상기 연산 증폭기(1502)의 입력단자 사이에 전기적으로 연결되는 제4 저항기(RF2)가 있다고 가정할 때, As shown in FIG. 17 , a first resistor R SET1 connected in series to a first switching unit M 1 for switching a first semiconductor light emitting device among a plurality of semiconductor light emitting devices, and the first switching unit ( M 1 ) and a second resistor (R F1 ) electrically connected between a point between the first resistor (R SET1 ) and an input terminal of the
제1 저항기(RSET1)의 저항값이 제3 저항기(RSET2)이 높으면 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED1)는 감소함과 동시에 제1 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VS1)이 증가하여 전류 편차(ΔI)가 발생한다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상부는, 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED1)를 증가시키고, 제2 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED2)에 흐르는 전류를 감소시킴으로써, 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED1)와 제2 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED2) 간의 편차를 보상한다.When the resistance value of the first resistor R SET1 is high and the third resistor R SET2 is high, the current I LED1 flowing through the first semiconductor light emitting device decreases and the voltage V S1 applied to the first semiconductor light emitting device decreases. increases, resulting in a current deviation (ΔI). Accordingly, the compensator according to another embodiment of the present invention increases the current (I LED1 ) flowing through the first semiconductor light emitting device and decreases the current flowing through the current (I LED2 ) flowing through the second semiconductor light emitting device. A deviation between the current flowing through the semiconductor light emitting device (I LED1 ) and the current flowing through the second semiconductor light emitting device (I LED2 ) is compensated.
예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상부는, 서로 동일한 저항값을 갖는 제1 저항기(RSET1)과 제4 저항기(RF2)와; 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED1)와 제2 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(ILED2) 간의 편차가 보상되도록 서로 다른 저항값을 갖는 제2 저항기(RF1) 및 제3 저항기(RSET2)를 포함할 수 있다.For example, the compensator according to another embodiment of the present invention may include: a first resistor R SET1 and a fourth resistor R F2 having the same resistance value; A second resistor (R F1 ) and a third resistor (R SET2 ) having different resistance values to compensate for the deviation between the current flowing through the first semiconductor light emitting device (I LED1 ) and the current flowing through the second semiconductor light emitting device (I LED2 ) ) may be included.
이하에서는, 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부에 포함된 저항기들의 저항값을 설정하는 방법을 도 18 내지 도 20을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of setting resistance values of resistors included in a compensator for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel will be described with reference to FIGS. 18 to 20 . do.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전류 편차를 보상하는 보상부의 저항값 변화에 따른 복수의 발광 소자(LED들) 간의 전압 및 전류 변화를 나타낸 예시도들이다.18 to 20 are a plurality of light emitting devices according to a change in resistance value of a compensator for compensating for a current deviation between a plurality of light emitting devices (LEDs) applied to sub-pixels included in a display panel according to another embodiment of the present invention; Exemplary diagrams showing changes in voltage and current between (LEDs).
도 18에 도시한 바와 같이, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)의 저항값들을 10kΩ으로 동일하게 설정하고, 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값들을 500Ω으로 동일하게 유지하면, 상기 제1 저항기(RSET1)와 제2 저항기(RF1)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF1)(예를 들면, 2.5V)이 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF2) (예를 들면, 3.1V)보다 낮으며, 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF2)(예를 들면, 3.7V)이 상기 제5 저항기(RSET3)와 제6 저항기(RF3)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF1) (예를 들면, 3.7V)이 보다 낮아진다.As shown in FIG. 18 , the resistance values of the first resistor R SET1 , the third resistor R SET2 , and the fifth resistor R SET3 are set equal to 10 kΩ, and the second resistor R When the resistance values of the F1 ), the fourth resistor R F2 , and the sixth resistor R F3 are maintained to be equal to 500Ω, the semiconductor light emitting device connected to the first resistor R SET1 and the second resistor R F1 ) the voltage across (V F1) (for example, 2.5V) is the third resistor (R SET2) and the fourth resistor voltage across the semiconductor light emitting device connected to the (R F2) (V F2) ( for example, 3.1 V) lower than the voltage V F2 (eg, 3.7V) applied to the semiconductor light emitting device connected to the third resistor R SET2 and the fourth resistor R F2 is the fifth resistor R SET3 ) and the voltage (V F1 ) (eg, 3.7V) applied to the semiconductor light emitting device connected to the sixth resistor (R F3 ) is lowered.
반면, 상기 제1 저항기(RSET1)와 제2 저항기(RF1)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.212μA)는 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.131μA)보다 크며, 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.131μA)는 상기 제5 저항기(RSET3)와 제6 저항기(RF3)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.064μA)보다 작다.On the other hand, the current (eg, 10.212 μA) flowing through the semiconductor light emitting device connected to the first resistor R SET1 and the second resistor R F1 is the third resistor R SET2 and the fourth resistor R F2 . ) is greater than the current flowing through the semiconductor light emitting device connected to (for example, 10.131 μA), and the current flowing through the semiconductor light emitting device connected to the third resistor R SET2 and the fourth resistor R F2 (for example, 10.131) μA) is smaller than the current (eg, 10.064 μA) flowing through the semiconductor light emitting device connected to the fifth resistor R SET3 and the sixth resistor R F3 .
따라서, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)의 저항값들을 10kΩ으로 동일하게 설정하고, 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값들을 500Ω으로 동일하게 유지하면, 상기 반도체 발광 소자(1801) 간의 전압 편차 및 전류 편차가 발생한다.Accordingly, the resistance values of the first resistor R SET1 , the third resistor R SET2 , and the fifth resistor R SET3 are set to be equal to 10 kΩ, and the second resistor R F1 , the fourth resistor When the resistance values of (R F2 ) and the sixth resistor (R F3 ) are maintained to be equal to 500Ω, a voltage deviation and a current deviation between the semiconductor
도 19에 도시한 바와 같이, 상기 제1 저항기(RSET1)의 저항값을 8kΩ으로 설정하고, 상기 제3 저항기(RSET2)의 저항값을 10kΩ으로 설정하고, 상기 제5 저항기(RSET3)의 저항값을 12kΩ으로 서로 다르게 설정하고, 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값들을 500Ω으로 동일하게 유지하면, As shown in FIG. 19 , the resistance value of the first resistor R SET1 is set to 8 kΩ, the resistance value of the third resistor R SET2 is set to 10 kΩ, and the fifth resistor R SET3 ) If the resistance values of the resistors are set differently to 12kΩ, and the resistance values of the second resistor (R F1 ), the fourth resistor (R F2 ), and the sixth resistor (R F3 ) are kept the same at 500Ω,
상기 제1 저항기(RSET1)와 제2 저항기(RF1)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF1)(예를 들면, 3.1V)과, 상기 제3 저항기(RSET2) 및 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF2)(예를 들면, 3.1V), 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF2)(예를 들면, 3.1V)이 서로 동일하다, A voltage (V F1 ) (eg, 3.1V) applied to the semiconductor light emitting device connected to the first resistor (R SET1 ) and the second resistor (R F1 ), and the third resistor (R SET2 ) and the fourth resistor A voltage applied to the semiconductor light emitting device connected to (R F2 ) (V F2 ) (eg, 3.1V), the voltage applied to the semiconductor light emitting device connected to the third resistor (R SET2 ) and the fourth resistor (R F2 ) ( V F2 ) (eg 3.1V) are equal to each other,
반면, 상기 제1 저항기(RSET1)의 저항값을 8kΩ으로 설정하고, 상기 제3 저항기(RSET2)의 저항값을 10kΩ으로 설정하고, 상기 제5 저항기(RSET3)의 저항값을 12kΩ으로 서로 다르게 설정하고, 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값들을 500Ω으로 동일하게 유지하면, On the other hand, the resistance value of the first resistor (R SET1 ) is set to 8 kΩ, the resistance value of the third resistor (R SET2 ) is set to 10 kΩ, and the resistance value of the fifth resistor (R SET3 ) is set to 12 kΩ If set differently and the resistance values of the second resistor (R F1 ), the fourth resistor (R F2 ), and the sixth resistor (R F3 ) are kept the same at 500Ω,
상기 제1 저항기(RSET1)와 제2 저항기(RF1)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.506μA)는 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.391μA)보다 크며, 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.391μA)는 상기 제5 저항기(RSET3)와 제6 저항기(RF3)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.314μA)보다 크다.A current (eg, 10.506 μA) flowing through the semiconductor light emitting device connected to the first resistor (R SET1 ) and the second resistor (R F1 ) is applied to the third resistor (R SET2 ) and the fourth resistor (R F2 ) It is greater than the current flowing through the semiconductor light emitting device connected to it (for example, 10.391 μA), and the current flowing through the semiconductor light emitting device connected to the third resistor R SET2 and the fourth resistor R F2 (for example, 10.391 μA) is greater than the current (eg, 10.314 μA) flowing through the semiconductor light emitting device connected to the fifth resistor R SET3 and the sixth resistor R F3 .
따라서, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)(1901)의 저항값들을 서로 다르게 설정하고, 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값들을 500Ω으로 동일하게 유지하면, 상기 반도체 발광 소자(1801) 간의 전압 편차는 없으나 전류 편차가 발생한다.Accordingly, the resistance values of the first resistor (R SET1 ), the third resistor (R SET2 ), and the fifth resistor (R SET3 ) 1901 are set to be different from each other, and the second resistor (R F1 ), the fourth When the resistance values of the resistor R F2 and the sixth resistor R F3 are maintained to be equal to 500 Ω, there is no voltage deviation between the semiconductor
도 20에 도시한 바와 같이, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)의 저항값들을 10kΩ으로 동일하게 설정하고, 제2 저항기(RF1)의 저항값을 400Ω으로 설정하고, 제4 저항기(RF2) 의 저항값을 500Ω으로 설정하고, 제6 저항기(RF3)의 저항값을 600Ω으로 서로 다르게 설정하면, 상기 제1 저항기(RSET1)와 제2 저항기(RF1)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF1)(예를 들면, 3.1V)과, 상기 제3 저항기(RSET2) 및 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF2)(예를 들면, 3.1V), 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 걸리는 전압(VF2)(예를 들면, 3.1V)이 서로 동일하다,As shown in FIG. 20 , the resistance values of the first resistor R SET1 , the third resistor R SET2 , and the fifth resistor R SET3 are set to be equal to 10 kΩ, and the second resistor R When the resistance value of F1 is set to 400Ω, the resistance value of the fourth resistor R F2 is set to 500Ω, and the resistance value of the sixth resistor R F3 is set differently to 600Ω, the first resistor ( A voltage (V F1 ) (eg, 3.1V) applied to the semiconductor light emitting device connected to R SET1 ) and the second resistor (R F1 ), and the third resistor (R SET2 ) and the fourth resistor (R F2 ) the voltage across the semiconductor light emitting device is connected (V F2) (for example, 3.1V), the third resistor (R SET2) and the fourth resistor (R F2) voltage (V F2) applied to the semiconductor light-emitting device connected to the (e.g. For example, 3.1V) are equal to each other,
반면, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)의 저항값들을 10kΩ으로 동일하게 설정하고, 제2 저항기(RF1)의 저항값을 400Ω으로 설정하고, 제4 저항기(RF2) 의 저항값을 500Ω으로 설정하고, 제6 저항기(RF3)의 저항값을 600Ω으로 서로 다르게 설정하면,On the other hand, the resistance values of the first resistor (R SET1 ), the third resistor (R SET2 ), and the fifth resistor (R SET3 ) are set to be equal to 10 kΩ, and the resistance value of the second resistor (R F1 ) is If it is set to 400Ω, the resistance value of the fourth resistor (R F2 ) is set to 500Ω, and the resistance value of the sixth resistor (R F3 ) is set differently to 600Ω,
상기 제1 저항기(RSET1)와 제2 저항기(RF1)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.134μA), 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10. 134μA), 상기 제3 저항기(RSET2)와 제4 저항기(RF2)에 연결된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류(예를 들면, 10.134μA)는 전류 편차 없이 서로 동일하다,A current (eg, 10.134 μA) flowing through the semiconductor light emitting device connected to the first resistor (R SET1 ) and the second resistor (R F1 ), the third resistor (R SET2 ) and the fourth resistor (R F2 ) The current flowing through the semiconductor light emitting device connected (for example, 10.134 μA), the current flowing through the semiconductor light emitting device connected to the third resistor R SET2 and the fourth resistor R F2 (for example, 10.134 μA) is equal to each other without current deviation,
따라서, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)(2001)의 저항값들을 동일하게 설정하고, 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값을 서로 다르게 설정함으로써 상기 반도체 발광 소자(1801) 간의 전압 편차 및 전류 편차가 발생하지 않는다. Accordingly, the resistance values of the first resistor (R SET1 ), the third resistor (R SET2 ), and the fifth resistor (R SET3 ) 2001 are set to be the same, and the second resistor (R F1 ), the fourth By setting the resistance values of the resistor R F2 and the sixth resistor R F3 to be different from each other, a voltage deviation and a current deviation between the semiconductor
즉, 디스플레이 패널의 각 로우 라인(row line)의 첫 번째, 두번째, 세번째 반도체 발광 소자(LED)에 연결된 제1 저항기(RSET1), 제3 저항기(RSET2), 제5 저항기(RSET3)(2001)의 저항값들을 동일하게 설정하고, 디스플레이 패널의 각 로우 라인(row line)의 첫 번째 반도체 발광 소자(LED)에 연결된 제2 저항기(RF1)의 저항값을 디스플레이 패널의 각 로우 라인(row line)의 두 번째 반도체 발광 소자(LED)에 연결된 제2 저항기(RF2)의 저항값 보다 낮게 설정하고, 디스플레이 패널의 각 로우 라인(row line)의 두 번째 반도체 발광 소자(LED)에 연결된 제4 저항기(RF2)의 저항값을 디스플레이 패널의 각 로우 라인(row line)의 세 번째 반도체 발광 소자(LED)에 연결된 제6 저항기(RF3)의 저항값 보다 낮게 설정함으로써 상기 첫번째부터 세번째 반도체 발광 소자(1801) 간의 전압 편차 및 전류 편차가 발생하지 않는다. That is, the first resistor (R SET1 ), the third resistor (R SET2 ), and the fifth resistor (R SET3 ) connected to the first, second, and third semiconductor light emitting devices (LED) of each row line of the display panel (2001) set the same resistance values, and set the resistance value of the second resistor R F1 connected to the first semiconductor light emitting device LED of each row line of the display panel to each row line of the display panel. Set lower than the resistance value of the second resistor R F2 connected to the second semiconductor light emitting device (LED) of the row line, and the second semiconductor light emitting device (LED) of each row line of the display panel By setting the resistance value of the connected fourth resistor R F2 to be lower than the resistance value of the sixth resistor R F3 connected to the third semiconductor light emitting device LED of each row line of the display panel, from the first A voltage deviation and a current deviation between the third semiconductor
상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3)는 고정 저항기일 수 있고, 상기 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)는 가변 저항기들일 수 있으며, 구동부(1103)는 상기 반도체 발광 소자(1801) 간의 전압 편차 및 전류 편차가 발생하지 않도록 상기 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값을 가변시킬 수도 있다.The first resistor (R SET1 ), the third resistor (R SET2 ), and the fifth resistor (R SET3 ) may be fixed resistors, the second resistor (R F1 ), the fourth resistor (R F2 ), The sixth resistor R F3 may be variable resistors, and the driver 1103 controls the second resistor R F1 and the fourth resistor R so that a voltage deviation and a current deviation between the semiconductor
반면, 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3), 상기 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)는 가변 저항기들일 수 있으며, 구동부(1103)는 상기 반도체 발광 소자(1801) 간의 전압 편차 및 전류 편차가 발생하지 않도록 상기 제1 저항기(RSET1), 상기 제3 저항기(RSET2), 상기 제5 저항기(RSET3), 상기 제2 저항기(RF1), 제4 저항기(RF2), 제6 저항기(RF3)의 저항값을 가변시킬 수도 있다.On the other hand, the first resistor (R SET1 ), the third resistor (R SET2 ), the fifth resistor (R SET3 ), the second resistor (R F1 ), the fourth resistor (R F2 ), a sixth resistor ( R F3 ) may be variable resistors, and the driving unit 1103 includes the first resistor R SET1 , the third resistor R SET2 so that a voltage deviation and a current deviation between the semiconductor
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차를 보상함으로써 디스플레이의 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, the LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention can improve the image quality of the display by compensating for a current deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices applied to the sub-pixels in the display panel.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 기준 전류 간의 전류 편차를 보상함으로써 디스플레이의 화질을 향상시킬 수도 있다.The LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention may improve the image quality of the display by compensating for a current deviation between the reference current and the current flowing in the semiconductor light emitting device applied to the sub-pixel in the display panel.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 디지털 PWM 방식으로 디지털 패널을 구동하고, 시리얼 디지털 데이터를 그대로 사용함으로써, 반도체(Oxide 및 LTPS(Low temperature poly Silicon 등) 기판 후면(backplane) 공정에서 필요했던 구동 TFT(thin film transistor) 보상을 할 필요가 없으며, 픽셀(Pixel)을 구동하기 위한 전원 전압(ELVDD)을 낮출 수 있다.The driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention drives a digital panel in a digital PWM method and uses serial digital data as it is, so that a semiconductor (Oxide and LTPS (Low temperature poly silicon, etc.) substrate backplane) There is no need to compensate the driving thin film transistor (TFT) required in the process, and the power supply voltage ELVDD for driving the pixel can be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 디지털 PWM 방식으로 디지털 패널을 구동하고, 시리얼 디지털 데이터를 그대로 사용함으로써, 낮은 전압으로 데이터 입력이 가능하다. 예를 들면, 이동도(Mobility)가 높은 실리콘(Silicon) 기반의 트렌지스터(transistor)를 사용할 수 있으며, 데이터를 기입할 때의 전력 소모를 줄일 수 있다.The LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention drives a digital panel using a digital PWM method and uses serial digital data as it is, so that data can be input at a low voltage. For example, a silicon-based transistor having high mobility may be used, and power consumption when writing data may be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 데이터 구동부에서 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디지털 방식으로 데이터를 인가하기 때문에 데이터 구동부 내에서 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하다.In the LED display driving apparatus according to embodiments of the present invention, a digital to analog converter (DAC) for converting digital data into analog data in the data driving unit is unnecessary. For example, since the driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention applies data in a digital manner, a digital to analog converter (DAC) is unnecessary in the data driving unit.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 데이터 구동부 내에서 디지털 아날로그 변환기(Digital to Analog Converter; DAC)가 불필요하므로, 데이터 구동부의 크기를 줄일 수 있다.In the LED display driving apparatus according to the embodiments of the present invention, since a digital to analog converter (DAC) is not required in the data driving unit, the size of the data driving unit may be reduced.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널 내의 서브 픽셀에 적용된 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 기준 전류 간의 전류 편차를 보상할 수 있다.The LED display driving apparatus according to embodiments of the present invention may compensate for a current deviation between a current flowing in a semiconductor light emitting device applied to a sub-pixel in a display panel and a reference current.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는 넓은 전류 범위를 확보할 수 있으며, 타일링 디스플레이(Tiling display)에도 적용 가능하다.The driving device of the LED display according to the embodiments of the present invention can secure a wide current range, and is applicable to a tiling display.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 디스플레이의 구동 장치는, 디지털 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부의 크기를 줄일 수도 있다. 예를 들면, 기존의 디지털 PWM 신호 발생기에서 시프트 레지스터(shift register)를 제거하여 PWM 발생부의 크기를 줄일 수도 있다.The LED display driving apparatus according to embodiments of the present invention may reduce the size of the PWM generator that generates the digital PWM signal. For example, the size of the PWM generator may be reduced by removing a shift register from the existing digital PWM signal generator.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (10)
디스플레이 패널의 픽셀 내에 포함된 서브 픽셀들에 적용된 복수의 반도체 발광 소자와;
디지털 PWM(pulse width modulation) 신호를 근거로 상기 복수의 반도체 발광 소자를 구동하는 구동부를 포함하며,
상기 구동부는 상기 복수의 반도체 발광 소자 간의 전압 편차를 보상하는 보상부를 포함하며,
상기 보상부는,
상기 복수의 반도체 발광 소자 각각에 직렬로 연결되고, 상기 디지털 PWM 신호에 따라 복수의 반도체 발광소자를 스위칭하는 복수의 스위칭부;
상기 복수의 반도체 발광소자에 걸리는 전압과 설정 전압 간의 차를 상기 구동부에 인가하는 연산 증폭기;
상기 복수의 스위칭부 각각에 직렬로 연결되는 복수의 저항기를 포함하는 제1 저항부; 및,
각 스위칭부와 상기 제1 저항부의 저항기 사이의 일 지점과 상기 연산 증폭기의 반전 입력 단자(-) 사이에 연결되는 복수의 저항기를 포함하는 제2 저항부를 포함하며,
상기 제1 저항부와 제2 저항부 중 어느 하나를 구성하는 복수의 저항기는 서로 동일한 저항값을 가지며, 다른 하나를 구성하는 복수의 저항기는 서로 다른 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.A display device for applying a digital pulse width modulation (PWM) signal to a plurality of sub-pixels included in a pixel of a display panel, the display device comprising:
a plurality of semiconductor light emitting devices applied to sub-pixels included in pixels of the display panel;
A driving unit for driving the plurality of semiconductor light emitting devices based on a digital pulse width modulation (PWM) signal,
The driving unit includes a compensating unit for compensating for voltage deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices,
The compensation unit,
a plurality of switching units connected in series to each of the plurality of semiconductor light emitting devices and configured to switch the plurality of semiconductor light emitting devices according to the digital PWM signal;
an operational amplifier for applying a difference between a voltage applied to the plurality of semiconductor light emitting devices and a set voltage to the driving unit;
a first resistor unit including a plurality of resistors connected in series to each of the plurality of switching units; and,
a second resistor unit including a plurality of resistors connected between a point between each switching unit and a resistor of the first resistor unit and an inverting input terminal (-) of the operational amplifier,
A plurality of resistors constituting one of the first resistor unit and the second resistor unit have the same resistance value, and the plurality of resistors constituting the other one have different resistance values.
상기 스위칭부와 접지 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1, wherein the compensation unit,
A display device, characterized in that connected between the switching unit and the ground.
상기 구동부는 상기 디지털 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1,
The display device, characterized in that the driving unit comprises a PWM generator for generating the digital PWM signal.
상기 복수의 반도체 발광소자 중에서 제1 반도체 발광 소자에 흐르는 전류와 제2 반도체 발광 소자에 흐르는 전류의 편차를 보상하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1, wherein the compensation unit,
and compensating for a deviation between a current flowing through a first semiconductor light emitting device and a current flowing through a second semiconductor light emitting device among the plurality of semiconductor light emitting devices.
상기 제1 저항부를 구성하는 복수의 저항기는 서로 동일한 저항값을 가지며,
상기 제2 저항부를 구성하는 복수의 저항기는 서로 다른 저항값을 갖도록 형성되며,
상기 보상부는 상기 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차를 더 보상하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1,
A plurality of resistors constituting the first resistor unit have the same resistance value,
A plurality of resistors constituting the second resistor unit are formed to have different resistance values,
The compensator further compensates for a current deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices.
상기 전류 편차를 보상함과 동시에 상기 복수의 반도체 발광 소자에 흐르는 전류의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 6, wherein the compensation unit,
and compensating for the current deviation and simultaneously determining values of currents flowing through the plurality of semiconductor light emitting devices.
상기 제1 저항부를 구성하는 복수의 저항기는 서로 동일한 저항값을 갖는 고정 저항기들이며,
상기 제2 저항부를 구성하는 복수의 저항기는 서로 다른 저항값을 갖는 가변 저항기들이며,
상기 구동부는 상기 복수의 반도체 발광 소자 간의 전류 편차가 발생되지 않도록 상기 가변 저항기들의 저항값들을 가변시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.7. The method of claim 6,
A plurality of resistors constituting the first resistor unit are fixed resistors having the same resistance value,
A plurality of resistors constituting the second resistor unit are variable resistors having different resistance values,
The display device of claim 1, wherein the driver varies resistance values of the variable resistors so that a current deviation between the plurality of semiconductor light emitting devices does not occur.
상기 구동부는 하나의 마이크로 집적회로이며, 상기 하나의 마이크로 집적회로는 복수의 픽셀을 구동시키고, 상기 복수의 픽셀 각각은 복수의 서브 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1,
and the driving unit is one micro integrated circuit, the one micro integrated circuit drives a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels.
상기 복수의 반도체 발광 소자 중에서 적어도 어느 하나 이상에 흐르는 제1 전류를 실시간 검출하고, 상기 제1 전류가 미리설정된 기준 전류와 다를 때 상기 미리설정된 기준 전류가 상기 어느 하나의 반도체 발광 소자에 흐르도록 상기 제1 전류와 미리설정된 기준 전류 간의 차이를 보상하는 전류 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.According to claim 1,
A first current flowing through at least one of the plurality of semiconductor light emitting devices is detected in real time, and when the first current is different from a preset reference current, the preset reference current flows through the any one of the semiconductor light emitting devices. The display device further comprising a current compensator for compensating for a difference between the first current and a preset reference current.
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