KR102623784B1 - Led pixel package capable of controlling light emitting time - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지는 R(Red), G(Green) 및 B(Blue) LED들을 포함하는 단위 픽셀 및 단위 픽셀에 포함된 R, G 및 B LED의 발광 시간에 상응하는 데이터 신호와, 복수의 펄스를 포함하는 클록 신호와 활성화 신호가 임베드(embed)된 제어 신호를 제공받고 단위 픽셀을 제어하는 제어회로를 포함한다.The LED pixel package according to the present invention includes a unit pixel including R (Red), G (Green), and B (Blue) LEDs, and a data signal corresponding to the emission time of the R, G, and B LEDs included in the unit pixel, It includes a control circuit that receives a control signal in which a clock signal including a plurality of pulses and an activation signal are embedded and controls a unit pixel.
Description
본 발명은 발광 시간의 제어가 가능한 LED 픽셀 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an LED pixel package capable of controlling light emission time.
최근 상업용 실외 및 실내 전광판의 구현에 있어, 전광판 디스플레이 면적을 대형화하고, 디스플레이의 해상도를 높이는 추세로 발전하고 있다. 또한, 고휘도, 고명암비 및 양호한 색재현성을 구현하기 위하여 발광 소자로 LED를 채택하는 추세이다. Recently, in the implementation of commercial outdoor and indoor electronic signboards, there has been a trend toward enlarging the display area of the electronic signboard and increasing the resolution of the display. In addition, there is a trend to adopt LED as a light emitting device to achieve high brightness, high contrast ratio, and good color reproduction.
LED를 이용한 디스플레이에도 액티브 매트릭스(Active Matrix)를 채택해야 하는 필요성이 대두되고 있다. 이 경우, 화소에 구성된 LED를 직접 제어하는 방식이 아닌, 능동소자를 이용하여 가로축과 세로축을 제어함으로써 제어핀이 패시브 매트릭스 방식에 대비하여 현격하게 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서, 구동을 위한 구동 회로가 간략화되어 화소 사이즈 및 화소 간격의 감소에 유리하며, 전력 소모도 감소시킬 수 있다. The need to adopt an active matrix is also emerging for displays using LEDs. In this case, there is an advantage that the number of control pins can be significantly reduced compared to the passive matrix method by controlling the horizontal and vertical axes using active elements rather than directly controlling the LEDs configured in the pixel. Accordingly, the driving circuit for driving is simplified, which is advantageous in reducing pixel size and pixel spacing, and power consumption can also be reduced.
LED 디스플레이는 개별 LED 간의 간격이 좁을수록 픽셀의 수가 보다 조밀하고, 개별 LED의 휘도를 증대시킬수록 전체 디스플레이의 선명도가 증대되어 화질이 개선되는데, 바람직하게는 LED 디스플레이를 액티브 매트릭스로 구현하는 경우 물리적 크기나 비용적인 측면에서 보다 효율적으로 LED 디스플레이를 구현할 수 있다.In an LED display, the narrower the spacing between individual LEDs is, the more densely the number of pixels is. As the luminance of individual LEDs is increased, the clarity of the entire display increases, improving image quality. Preferably, when the LED display is implemented as an active matrix, the physical LED displays can be implemented more efficiently in terms of size and cost.
이를 위해서는 LED 픽셀 패키지에 전원 제공, 데이터 입력, 접지 등을 위한 핀이 구성되어야 하며, 그 외에도 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED 각각의 인에이블 및 에미션 동작을 위한 스위치 제어 핀 또한 LED 픽셀 패키지에 구성되어야 한다.To achieve this, pins for power supply, data input, grounding, etc. must be configured in the LED pixel package. In addition, switch control pins for enable and emission operations of each red LED, green LED, and blue LED must be configured in the LED pixel package. It must be composed.
종래의 LED 픽셀 패키지는 LED의 발광 휘도를 커패시터에 충전된 전압으로 제어하였다. 따라서, 디스플레이 구동 회로는 필수적으로 각 픽셀의 발광 휘도 정보를 저장하는 커패시터를 포함하며 이는 밝기 제어의 선형성에 불리하고, 특히 낮은 휘도의 표현에 한계가 있다. In a conventional LED pixel package, the luminance of the LED is controlled by the voltage charged in the capacitor. Therefore, the display driving circuit essentially includes a capacitor that stores the emission luminance information of each pixel, which is disadvantageous to linearity of brightness control and has limitations in expressing low luminance in particular.
본 기술로 해결하고자 하는 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 경제적인 LED 픽셀 패키지를 제공하기 위한 것이다. The problem to be solved with this technology is to solve the problems of the prior art described above and to provide an economical LED pixel package.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지는 R(Red), G(Green) 및 B(Blue) LED들을 포함하는 단위 픽셀 및 단위 픽셀에 포함된 R, G 및 B LED의 발광 시간에 상응하는 데이터 신호와, 복수의 펄스를 포함하는 클록 신호와 활성화 신호가 임베드(embed)된 제어 신호를 제공받고 단위 픽셀을 제어하는 제어회로를 포함하되, 제어회로는: 활성화 신호와 클록 신호를 분리하여 각각 출력하는 신호 분리부와, 활성화 신호에 의하여 활성화되고, 데이터 신호로부터 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 형성하며, 로드(load) 신호로 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 래치 업(latch up)하여 출력하는 데이터 제어부와, 클록 신호, 로드 신호와 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 제공받아 R, G 및 B LED의 발광 시간에 상응하는 펄스폭을 가지는 R, G 및 B 에미션 신호를 형성하는 발광 제어부 및 R, G 및 B 에미션 신호가 입력되고, 입력된 R, G 및 B 에미션 신호의 펄스폭에 상응하는 시간 동안 R, G 및 B LED가 발광하도록 구동하는 구동 회로부를 포함한다.The LED pixel package according to the present invention includes a unit pixel including R (Red), G (Green), and B (Blue) LEDs, and a data signal corresponding to the emission time of the R, G, and B LEDs included in the unit pixel, It includes a control circuit that receives a control signal in which a clock signal containing a plurality of pulses and an activation signal are embedded and controls a unit pixel, wherein the control circuit: Separates the activation signal and the clock signal and separates the signals to be output respectively. , is activated by an activation signal, forms R driving time data, G driving time data, and B driving time data from the data signal, and R driving time data, G driving time data, and B driving time are provided by a load signal. A data control unit that latches up and outputs data, receives a clock signal, a load signal, R driving time data, G driving time data, and B driving time data, and outputs data corresponding to the emission times of R, G, and B LEDs. A light emission control unit that forms R, G, and B emission signals with pulse widths and the R, G, and B emission signals are input, and for a time corresponding to the pulse width of the input R, G, and B emission signals, It includes a driving circuit that drives the G and B LEDs to emit light.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, 제어 신호는 제1 레벨과 제1 레벨보다 큰 제2 레벨 사이에서 스윙(swing)하는 활성화 신호와, 제2 레벨과 제2 레벨보다 큰 제3 레벨 사이에서 스윙하는 복수의 펄스를 포함하는 클록 신호가 임베드되어 있으며, 신호 분리부는, 제1 레벨과 제2 레벨 사이의 문턱 전압을 가지는 트랜지스터를 포함하여 활성화 신호를 분리하여 제1 레벨과 제3 레벨 사이에서 스윙하도록 출력하는 활성화 신호 분리 회로와, 제2 레벨과 제3 레벨 사이의 문턱 전압을 가지는 트랜지스터를 포함하여 클록 신호를 분리하여 제1 레벨과 제3 레벨 사이에서 스윙하도록 출력하는 클록 신호 분리 회로를 포함한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the control signal includes an activation signal that swings between a first level and a second level that is greater than the first level, and an activation signal that swings between the second level and a third level that is greater than the second level. A clock signal including a plurality of pulses swinging at is embedded, and the signal separator includes a transistor having a threshold voltage between the first level and the second level to separate the activation signal between the first level and the third level. A clock signal separation circuit that separates the clock signal and outputs it to swing between the first level and the third level, including a transistor having a threshold voltage between the second level and the third level, and an activation signal separation circuit that outputs the signal to swing between the first and third levels. Includes.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, 데이터 신호는 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터가 직렬로 연속되는 신호로, 데이터 제어부는 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 분리하여 각 비트별로 병렬로 분리하여 출력한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the data signal is a signal in which R driving time data, G driving time data, and B driving time data are serially continuous, and the data control unit includes R driving time data, G driving time data, and B driving time data. The driving time data is separated and output in parallel for each bit.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, 데이터 제어부는, 직렬로 연속되는 데이터 신호를 비트 별로 입력받는 시프트 레지스터와, 시프트 레지스터가 출력하는 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 래치 업하는 래치를 포함한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the data control unit includes a shift register that receives serial data signals bit by bit, and R driving time data, G driving time data, and B driving time data output by the shift register. Includes a latch that latches up.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, 시프트 레지스터가 출력하는 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터는 병렬로 출력된다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, R driving time data, G driving time data, and B driving time data output from the shift register are output in parallel.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, 발광 제어부는, 클록 신호를 제공받고, 클록 신호에 포함된 펄스의 개수를 계수하는 카운터와, R 구동 시간 데이터와 펄스의 개수가 일치할 때 R 일치 신호를 출력하고, G 구동 시간 데이터와 펄스의 개수가 일치할 때 G 일치 신호를 출력하며, B 구동 시간 데이터와 펄스의 개수가 일치할 때 B 일치 신호를 출력하는 연산부를 포함하며, 로드 신호를 제공받고 R 에미션 신호의 제1 에지를 형성하고, R 일치 신호로 R 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 출력하는 R 에미션 래치, 로드 신호를 제공받고 G 에미션 신호의 제1 에지를 형성하고, G 일치 신호로 G 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 출력하는 G 에미션 래치, 로드 신호를 제공받고 B 에미션 신호의 제1 에지를 형성하고, B 일치 신호로 B 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 출력하는 B 에미션 래치를 포함한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the light emission control unit includes a counter that receives a clock signal and counts the number of pulses included in the clock signal, and an R match signal when the R driving time data and the number of pulses match. Outputs a G match signal when the G drive time data and the number of pulses match, and a calculation unit that outputs a B match signal when the B drive time data and the number of pulses match, and provides a load signal. An R emission latch receives a load signal and forms the first edge of the R emission signal, forms the second edge of the R emission signal with the R coincidence signal and outputs it, and receives the load signal to form the first edge of the G emission signal. and a G emission latch that forms and outputs the second edge of the G emission signal with the G coincidence signal, receives the load signal and forms the first edge of the B emission signal, and generates the B emission signal with the B coincidence signal. It includes a B emission latch that forms a second edge and outputs it.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, R 에미션 신호의 제1 에지에서 제2 에지까지의 펄스폭은 R 구동 시간 데이터에 상응하고, G 에미션 신호의 제1 에지에서 제2 에지까지의 펄스폭은 G 구동 시간 데이터에 상응하며, B 에미션 신호의 제1 에지에서 제2 에지까지의 펄스폭은 B 구동 시간 데이터에 상응한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the pulse width from the first edge to the second edge of the R emission signal corresponds to the R driving time data, and the pulse width from the first edge to the second edge of the G emission signal The pulse width corresponds to the G driving time data, and the pulse width from the first edge to the second edge of the B emission signal corresponds to the B driving time data.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, 구동 회로부는 단위 픽셀에 포함된 R, G 및 B LED들 각각 구동하는 R 구동회로, G 구동 회로 및 B 구동 회로를 포함하며, R 구동회로, G 구동 회로 및 B 구동 회로 각각은 LED의 일 전극과 연결된 LED 구동 스위치와, 에미션 신호가 제공되어 LED 구동 스위치의 도통을 제어하는 에미션 제어 스위치를 포함한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the driving circuit unit includes an R driving circuit, a G driving circuit, and a B driving circuit that respectively drive the R, G, and B LEDs included in the unit pixel, and the R driving circuit and the G driving circuit. Each of the circuit and B driving circuit includes an LED driving switch connected to one electrode of the LED, and an emission control switch that provides an emission signal to control conduction of the LED driving switch.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, R 구동 회로, G 구동 회로 및 B 구동 회로 각각은 일 입력으로 구동 전압이 제공되고, 타 입력으로 복제된 구동 전압을 LED 구동 스위치의 타 전극으로 제공하며, 출력이 LED 구동 스위치의 제어 전극에 연결된 연산 증폭기와, 연산 증폭기의 출력과 일 전극이 연결되고, 접지 전압이 타 전극에 연결되며, 에미션 신호가 제어 전극으로 제공되어 에미션 신호에 따라 도통되는 에미션 제어 스위치를 더 포함하며, 에미션 제어 스위치가 차단되면 LED 구동 스위치가 도통된다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, each of the R driving circuit, G driving circuit, and B driving circuit provides a driving voltage through one input, and provides a driving voltage replicated through the other input to the other electrode of the LED driving switch, , an operational amplifier whose output is connected to the control electrode of the LED driving switch, the output of the operational amplifier and one electrode are connected, the ground voltage is connected to the other electrode, and the emission signal is provided to the control electrode and conduction according to the emission signal. It further includes an emission control switch, and when the emission control switch is blocked, the LED driving switch is turned on.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, R 구동 회로, G 구동 회로 및 B 구동 회로 각각은 LED 구동 스위치의 타 전극과 접지 전압 사이에 연결되어 LED에 제공되는 전류를 제한하는 전류 제한 저항을 더 포함한다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, each of the R driving circuit, G driving circuit, and B driving circuit further includes a current limiting resistor that is connected between the other electrode of the LED driving switch and the ground voltage to limit the current provided to the LED. Includes.
본 발명에 의한 LED 픽셀 패키지의 일 예로, LED 픽셀 패키지는 액티브 매트릭스 형태로 연결된다.As an example of the LED pixel package according to the present invention, the LED pixel package is connected in an active matrix form.
본 발명에 의하면 입력되는 신호에 상응하도록 R, G, B LED의 발광 시간을 조절하여 각 픽셀이 발광하는 밝기를 조절할 수 있다는 장점이 제공된다.According to the present invention, an advantage is provided in that the brightness emitted by each pixel can be adjusted by adjusting the emission time of the R, G, and B LEDs to correspond to the input signal.
도 1은 본 실시예에 의한 LED 픽셀 패키지의 개요를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 의한 제어 회로의 개요를 도시한 도면이다.
도 3(A)는 신호 분리부의 개요적 회로도이며, 도 3(B)는 제어 신호와 신호 분리부가 출력하는 활성화 신호와 펄스열의 개요를 도시한 도면이다.
도 4는 데이터 제어부의 개요를 도시한 도면이다.
도 5는 데이터 제어부로 입력 및 출력되는 신호들의 개요적 타이밍 도이다.
도 6(a)는 발광 제어부의 개요를 도시한 도면이고, 도 6(b)는 발광 제어부에 입력되는 신호 및 출력 신호의 개요를 도시한 타이밍도이다.
도 7은 구동 회로부에 포함된 R LED를 구동하는 R 구동회로의 개요를 도시한 회로도이다.
도 8은 본 실시예에 의한 LED 픽셀 패키지들을 어레이로 배치하여 액티브 매트릭스로 구현한 상태를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing an outline of an LED pixel package according to this embodiment.
Figure 2 is a diagram showing the outline of a control circuit according to this embodiment.
Figure 3(A) is a schematic circuit diagram of the signal separator, and Figure 3(B) is a diagram showing an outline of the control signal and the activation signal and pulse train output from the signal separator.
Figure 4 is a diagram showing an outline of the data control unit.
Figure 5 is a schematic timing diagram of signals input and output to the data control unit.
FIG. 6(a) is a diagram showing an outline of the light emission control unit, and FIG. 6(b) is a timing diagram showing an outline of signals input and output signals to the light emission control unit.
Figure 7 is a circuit diagram illustrating an outline of an R driving circuit that drives the R LED included in the driving circuit unit.
Figure 8 is a diagram showing a state in which LED pixel packages according to this embodiment are arranged in an array and implemented as an active matrix.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the description of the present invention is only an example for structural or functional explanation, the scope of the present invention should not be construed as limited by the examples described in the text. In other words, since the embodiments can be modified in various ways and can have various forms, the scope of rights of the present invention should be understood to include equivalents that can realize the technical idea.
도 1은 본 실시예에 의한 LED 픽셀 패키지(1)의 개요를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 LED 픽셀 패키지(1)는 에노드(anode)가 공통으로 연결된 R(Red), G(Green) 및 B(Blue) LED들을 포함하는 단위 픽셀(10) 및 단위 픽셀(10)을 제어하는 제어회로(20)을 포함한다.Figure 1 is a diagram showing the outline of the LED pixel package 1 according to this embodiment. Referring to FIG. 1, the LED pixel package 1 according to this embodiment includes a unit pixel 10 including R (Red), G (Green), and B (Blue) LEDs whose anodes are commonly connected. and a
도 2는 본 실시예에 의한 제어 회로(20)의 개요를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 제어 회로(20)는 데이터 신호(DATA)와, 제어 신호(S_SIG)를 제공받고 단위 픽셀을 제어한다. Figure 2 is a diagram showing an outline of the
제어 회로(20)는 제어 신호(S_SIG)에 임베드된 활성화 신호(ON)와 클록 신호(CLK)를 분리하여 각각 출력하는 신호 분리부(100)와, 활성화 신호(ON)에 의하여 활성화되고, 데이터 신호(DATA)로부터 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])를 형성하며, 로드(LOAD) 신호로 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])를 래치 업(latch up)하여 출력하는 데이터 제어부(200)와, 클록 신호(CLK), 로드 신호(LOAD)와 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])를 제공받아 R, G 및 B LED의 발광 시간에 상응하는 펄스폭을 가지는 R, G 및 B 에미션 신호(/EMI_R, /EMI_G, /EMI_B)를 형성하는 발광 제어부(300) 및 R, G 및 B 에미션 신호(/EMI_R, /EMI_G, /EMI_B)가 입력되고, 입력된 R, G 및 B 에미션 신호(/EMI_R, /EMI_G, /EMI_B)에 상응하는 시간 동안 R, G 및 B LED가 발광하도록 구동하는 구동 회로부(400)를 포함한다. The
도 3(A)는 신호 분리부(100)의 개요적 회로도이며, 도 3(B)는 제어 신호(S_SIG)와 신호 분리부(110)가 출력하는 활성화 신호(ON)과 펄스열(S_OUT)의 개요를 도시한 도면이다. Figure 3(A) is a schematic circuit diagram of the
도 3(A)와 도 3(B)를 참조하면, 제어 신호(S_SIG)는 제1 레벨, 제2 레벨 및 제3 레벨 사이에서 스윙(swing)할 수 있다. 일 예로, 제1 레벨은 접지 전압 레벨일 수 있으며, 제3 레벨은 구동 전압(VCC) 레벨일 수 있으며, 제2 레벨은 신호 분리부(100)에 포함된 NMOS 트랜지스터의 문턱 전압에 비하여 크되, 제3 레벨보다 작고, NMOS 트랜지스터의 문턱 전압의 두 배 보다 작은 레벨일 수 있다. Referring to FIGS. 3A and 3B, the control signal S_SIG may swing between a first level, a second level, and a third level. For example, the first level may be a ground voltage level, the third level may be a driving voltage (VCC) level, and the second level may be greater than the threshold voltage of the NMOS transistor included in the
제어 신호(S_SIG)는 접지 전압과 제2 레벨 사이에서 스윙하는 활성화 신호와 제2 레벨과 구동 전압(VCC)인 제3 레벨 사이에서 스윙하는 펄스를 포함하는 펄스열이 임베드된 신호이다. The control signal (S_SIG) is a signal in which a pulse train including an activation signal that swings between the ground voltage and the second level and a pulse that swings between the second level and the third level that is the driving voltage (VCC) is embedded.
신호 분리부(100)는 제어 신호(S_SIG)에서 활성화 신호(ON)를 분리하는 활성화 신호 분리 회로(112)와 제어 신호(S_SIG)에서 클록 신호(CLK)를 분리하는 클록 신호 분리 회로(114)를 포함한다. The
활성화 신호 분리 회로(112)는 저항(Ra)와 제1 레벨과 제2 레벨 사이의 문턱 전압을 가지는 트랜지스터(N1)를 포함하는 인버터(I1)와, 슈미트 트리거(ST) 및 인버터 I2가 캐스케이드로 연결된다. 트랜지스터 N1의 문턱 전압은 제1 레벨보다 크나 제2 레벨 보다는 작다. 따라서, 인버터(I1)에 제1 레벨의 제어 신호(S_SIG)가 입력되면 트랜지스터 N1은 차단되어 제3 레벨의 논리 하이 신호를 출력한다. 그러나 트랜지스터 N1에 제2 레벨 또는 제3 레벨의 제어 신호(S_SIG)가 입력되면 도통된다. 따라서, 인버터(I1)은 제1 레벨의 논리 로우 신호를 출력한다. The activation signal separation circuit 112 includes an inverter (I1) including a resistor (Ra) and a transistor (N1) having a threshold voltage between the first level and the second level, a Schmitt trigger (ST), and an inverter I2 in cascade. connected. The threshold voltage of transistor N1 is greater than the first level but less than the second level. Therefore, when the first level control signal (S_SIG) is input to the inverter (I1), transistor N1 is blocked and outputs a third level logic high signal. However, when the second level or third level control signal (S_SIG) is input to transistor N1, it is conducted. Accordingly, the inverter I1 outputs a first level logic low signal.
슈미트 트리거(schmitt trigger)는 입력의 크기 및 방향에 따른 출력 응답이 이력 곡선의 특성을 가져서 순간적인 노이즈에 대한 응답은 하지 않는 회로로, 입력이 상승할 시에 출력의 응답은 비교적 높은 문턱전압을 갖고 입력이 하강할 시에는 출력의 응답은 비교적 낮은 문턱전압을 갖는 특징을 가진다. A Schmitt trigger is a circuit that does not respond to momentary noise because the output response depending on the size and direction of the input has the characteristics of a hysteresis curve. When the input rises, the output response has a relatively high threshold voltage. When the input falls, the output response is characterized by a relatively low threshold voltage.
슈미트 트리거(ST)의 출력은 인버터 I2에 제공되며 제1 레벨과 제3 레벨 사이에서 스윙하는 신호이다. 인버터 I2의 출력은 후속하는 발광 제어부(120)의 활성화를 제어하는 활성화 신호(ON)이다.The output of Schmitt trigger (ST) is provided to inverter I2 and is a signal that swings between the first and third levels. The output of inverter I2 is an activation signal (ON) that controls activation of the subsequent light emission control unit 120.
클록 신호 분리 회로(114)는 캐스케이드로 연결된 인버터들(I3, I4)을 포함할 수 있으며, 최초 스테이지의 인버터(I3)는 접지 전압과 다이오드 결선된 NMOS 트랜지스터(N3)를 사이에 두고 연결된다. 인버터(I3)에 포함된 NMOS 트랜지스터(N4)는 다이오드 결선된 NMOS 트랜지스터 N3의 문턱 전압과 트랜지스터 N4의 문턱 전압이 더해진 전압에서 도통된다. The clock signal isolation circuit 114 may include inverters I3 and I4 connected in cascade, and the inverter I3 of the first stage is connected across a ground voltage and a diode-connected NMOS transistor N3. The NMOS transistor N4 included in the inverter I3 is conducted at a voltage that is the sum of the threshold voltage of the diode-connected NMOS transistor N3 and the threshold voltage of transistor N4.
상술한 바와 같이 N3의 문턱 전압과 N4의 문턱 전압이 더해진 전압은 제2 레벨보다 크다. 따라서, 제1 및 제2 레벨을 가지는 제어 신호(S_SIG)가 인버터(I3)에 제공되면 NMOS 트랜지스터(N4) 도통되지 않아 인버터 I3는 제3 레벨의 논리 하이 신호를 출력한다. 그러나, 제3 레벨을 가지는 제어 신호(S_SIG)가 인버터(I3)에 제공되면 NMOS 트랜지스터(N4)는 도통되어 인버터 I3는 제1 레벨의 논리 로우 신호를 출력한다. 따라서, 제어 신호(S_SIG)에 임베드된 펄스열을 분리할 수 있다. 인버터 I4는 인버터 I3의 출력 신호를 반전하여 제1 레벨과 제3 레벨 사이에서 스윙하는 클록 신호(CLK)로 출력한다.As described above, the voltage obtained by adding the threshold voltage of N3 and the threshold voltage of N4 is greater than the second level. Accordingly, when the control signal (S_SIG) having the first and second levels is provided to the inverter (I3), the NMOS transistor (N4) is not conducted and the inverter (I3) outputs a third level logic high signal. However, when the control signal S_SIG having the third level is provided to the inverter I3, the NMOS transistor N4 is conducted and the inverter I3 outputs a first level logic low signal. Accordingly, the pulse train embedded in the control signal (S_SIG) can be separated. Inverter I4 inverts the output signal of inverter I3 and outputs it as a clock signal (CLK) swinging between the first level and the third level.
도 4는 데이터 제어부(200)의 개요를 도시한 도면이고, 도 5는 데이터 제어부로 입력 및 출력되는 신호들의 개요적 타이밍 도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 데이터 제어부(200)는 직렬로 연속되는 데이터 신호(DATA)를 비트 별로 입력받는 시프트 레지스터(240)와, 시프트 레지스터(240)가 출력하는 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])를 로드 신호(LOAD)에 의하여 래치 업하는 래치부(250)를 포함한다.FIG. 4 is a diagram showing an outline of the
도 4 및 도 5로 예시된 실시예에서, 데이터 제어부(200)으로 입력되는 데이터 신호(DATA)는 R LED의 구동 시간에 상응하는 R[9:0]의 10비트, G LED의 구동 시간에 상응하는 G[9:0]의 10비트 및 B LED의 구동 시간에 상응하는 B[9:0]의 10비트를 포함할 수 있다. In the embodiment illustrated in FIGS. 4 and 5, the data signal (DATA) input to the
데이터 제어부(200)는 활성화 신호(ON)로 리셋(reset)되어 클록 신호(CLK)를 제공받고 클록에 포함된 펄스를 계수하는 카운터(210)와, 카운터(210)의 계수결과가 미리 정해진 값에 도달하면 로드 신호(LOAD)를 출력하는 로드 신호 형성부(220)를 포함한다. 미리 정해진 값은 데이터 신호(DATA)의 모든 비트들이 시프트 레지스터(240)에 저장되는 값에 상응할 수 있다.The data control
또한, 데이터 제어부(200)는 활성화 신호(ON)를 입력받고 클록 활성화 신호(EN)의 제1 에지를 형성하고, 로드 신호(LOAD)를 제공받고 클록 활성화 신호의 제2 에지를 형성하는 SR 래치(230)을 포함한다. In addition, the
이러한 구성을 가지는 데이털 제어부(200)의 동작을 살펴본다. 신호 분리부(100)가 활성화 신호(ON)을 출력함에 따라 데이터 제어부(200)에 포함된 카운터(210)는 리셋되며, SR 래치(230)가 출력하는 클록 활성화 신호(EN)는 논리 하이 상태로 전환된다. Let's look at the operation of the
클록 활성화 신호(EN)가 논리 하이 상태로 전환됨에 따라 CLK_EN 신호가 시프트 레지스터(240)에 제공되고, 데이터 신호(DATA) 신호의 각 비트는 순차적으로 시프트 레지스터(240)에 저장된다.As the clock activation signal EN switches to the logic high state, the CLK_EN signal is provided to the shift register 240, and each bit of the data signal DATA signal is sequentially stored in the shift register 240.
리셋된 카운터(210)는 신호 분리부(100)가 제공한 클록(CLK)에 포함된 펄스의 개수를 계수하여 출력한다. 로드 신호 형성부(220)는 카운터(210)가 출력한 계수 결과가 미리 정해진 값에 상응하면 로드 신호(LOAD)를 출력한다. 일 예로, 로드 신호 형성부는 데이터 신호(DATA)의 모든 비트들이 시프트 레지스터(240)에 저장된 상태에서 로드 신호(LOAD)를 출력할 수 있다. 도 4로 예시된 예에서, R, G 및 B 구동 시간 데이터는 각각 10비트이다. 로드 신호 형성부(220)는 카운터가 [0000 0]에서 [11111]까지 계수한 결과를 입력받고 로드 신호(LOAD)를 출력한다.The reset counter 210 counts the number of pulses included in the clock CLK provided by the
로드 신호(LOAD)가 출력됨에 따라 SR 래치의 Set 입력으로 제공되는 입력은 논리 로우로 전환(미도시)되고, 클록 활성화 신호(EN)는 논리 로우로 전환되며, 시프트 레지스터(240)로 클록이 입력되지 않는다. 또한, 래치부(250)는 로드 신호(LOAD)가 출력됨에 따라 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])를 각 비트 별로 래치업(latch-up)하여 출력한다. As the load signal (LOAD) is output, the input provided as the Set input of the SR latch is switched to logic low (not shown), the clock activation signal (EN) is switched to logic low, and the clock is transferred to the shift register 240. Not input. In addition, as the load signal LOAD is output, the latch unit 250 generates R driving time data (R[9:0]), G driving time data (G[9:0]), and B driving time data (B[ 9:0]) is latched up for each bit and output.
도 6(a)는 발광 제어부(300)의 개요를 도시한 도면이고, 도 6(b)는 발광 제어부(300)에 입력되는 신호 및 출력 신호의 개요를 도시한 타이밍도이다. 도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하면, 발광 제어부(300)는 로드 신호(LOAD)에 의하여 리셋되어 클록 신호(CLK)에 포함된 펄스의 개수를 계수하는 카운터(310)와 카운터(310)가 출력한 계수 결과와 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])의 일치 여부를 연산하는 연산부(320) 및 로드 신호(LOAD)와 연산부(320)가 출력한 일치 신호에 따라 R 에미션 신호(EMI_R)를 형성하는 SR 래치(332), 로드 신호(LOAD)와 연산부(320)가 출력한 일치 신호에 따라 G 에미션 신호(EMI_G)를 형성하는 SR 래치(334), 로드 신호(LOAD)와 연산부(320)가 출력한 일치 신호에 따라 B 에미션 신호(EMI_B)를 형성하는 SR 래치(336)를 포함한다.FIG. 6(a) is a diagram illustrating an outline of the
데이터 제어부(200)가 로드 신호(LOAD)를 출력함에 따라 카운터(310)는 리셋되고, 카운터(310)는 클록 신호(CLK)에 포함된 펄스의 개수를 계수하여 출력한다. 또한, SR 래치들(332, 334, 336)이 출력하는 R 에미션 신호(EMI_R), 에미션 신호(EMI_G) 및 B 에미션 신호(EMI_B)는 상승 에지가 형성되어 논리 로우에서 논리 하이 상태로 변화한다. As the
데이터 제어부(200)가 로드 신호(LOAD)를 출력함에 따라 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])는 일치 신호 연산부(320)에 제공된다. 일치 신호 연산부(320)는 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])와 카운터(310)의 계수 결과가 일치하면 일치 신호를 출력한다. As the
일 예로, R 구동 시간 데이터(R[9:0])가 [1111 1111 01], G 구동 시간 데이터(G[9:0])가 [1111 1111 11], 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])가 [1111 1111 10]에 상응할 때, 연산부(320)는 카운터(310)가 계수한 클록(CLK)의 개수가 1024개(?)에 이르면 R 일치 신호를 SR 래치(332)의 Reset 입력에 출력한다. SR 래치(332)는 제2 에지를 형성하여 R 에미션 신호(EMI_R)의 상태를 변화시킨다. As an example, R driving time data (R[9:0]) is [1111 1111 01], G driving time data (G[9:0]) is [1111 1111 11], and B driving time data (B[9:0]) is [1111 1111 01]. :0]) corresponds to [1111 1111 10], the operation unit 320 sends an R match signal to the SR latch 332 when the number of clocks (CLK) counted by the counter 310 reaches 1024(?). Output to the Reset input of . The SR latch 332 forms a second edge to change the state of the R emission signal (EMI_R).
연산부(320)는 카운터(310)가 계수한 클록(CLK)의 개수가 1024(?)개에 이르면 G 일치 신호를 SR 래치(334) Reset 입력에 출력한다. SR 래치(334)는 G 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 G 에미션 신호(EMI_G)의 상태를 변화시킨다. 마찬가지로, 연산부(320)는 카운터(310)가 계수한 클록(CLK)의 개수가 1023(?)개에 이르면 B 일치 신호를 SR 래치(336)에 출력하여 B 에미션 신호(EMI_B)의 상태를 변화시킨다.When the number of clocks (CLK) counted by the counter 310 reaches 1024 (?), the operation unit 320 outputs a G match signal to the Reset input of the SR latch 334. The SR latch 334 changes the state of the G emission signal (EMI_G) by forming the second edge of the G emission signal. Likewise, when the number of clocks (CLK) counted by the counter 310 reaches 1023 (?), the operation unit 320 outputs a B match signal to the SR latch 336 to determine the state of the B emission signal (EMI_B). change
따라서, R 에미션 신호(EMI_R), G 에미션 신호(EMI_G), B 에미션 신호(EMI_B)는 도 6(b)로 예시된 것과 같이 각각 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(B[9:0]), B 구동 시간 데이터(B[9:0])에 상응하는 펄스폭을 가진다.Therefore, the R emission signal (EMI_R), G emission signal (EMI_G), and B emission signal (EMI_B) are R driving time data (R[9:0]), respectively, as illustrated in FIG. 6(b). It has pulse widths corresponding to G driving time data (B[9:0]) and B driving time data (B[9:0]).
도 7은 구동 회로부(400)에 포함된 R LED를 구동하는 R 구동회로(410R)의 개요를 도시한 회로도이다. 도 2로 예시된 것과 같이 구동 회로부(400)는 R LED 를 구동하는 R 구동회로(410R), G LED 를 구동하는 G 구동회로(410G) 및 B LED 를 구동하는 B 구동회로(410B)를 포함한다. R 구동회로(410R), G 구동회로(410G) 및 B 구동회로는 동일한 구성을 가질 수 있으므로 이하에서는 용이한 이해를 위하여 R 구동회로(410R)를 예시하여 설명한다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an outline of the
도 7을 참조하면, R 구동회로(410R)는 LED 구동 스위치(412), 에미션 제어 스위치(414) 및 연산 증폭기(416)를 포함할 수 있다. R 에미션 신호(/EMI_R)가 논리 하이 상태로 유지됨에 따라 에미션 제어 스위치(414)는 도통되어 연산 증폭기(416) 출력노드의 전압을 접지 전압(GND)으로 유지한다. 따라서 LED 구동 스위치(412)는 차단되어 R LED는 발광하지 않는다. Referring to FIG. 7, the
논리 로우의 R 에미션 신호(/EMI_R)가 제공됨에 따라 에미션 제어 스위치(414)는 차단된다. 따라서, 연산 증폭기(416) 출력 노드의 전압은 논리 하이 상태로 유지되고 LED 구동 스위치(412)는 도통된다. 또한, 연산 증폭기(416)의 비반전 입력으로는 구동 전압(Vref)가 복제되고, LED 구동 스위치(412)의 소스 전극에 제공된다. 따라서, 전류 제한 저항(Rlimit)을 통하여 전류(i)가 흘러 R LED에 구동 전력이 제공된다. As the logic low R emission signal (/EMI_R) is provided, the emission control switch 414 is blocked. Accordingly, the voltage at the output node of the operational amplifier 416 remains logic high and the LED drive switch 412 conducts. Additionally, the driving voltage (Vref) is replicated at the non-inverting input of the operational amplifier 416 and provided to the source electrode of the LED driving switch 412. Accordingly, current (i) flows through the current limiting resistor (Rlimit) to provide driving power to the R LED.
LED에 흐르는 전류(i)는 아래의 수학식 1과 같이 표시될 수 있다.The current (i) flowing through the LED can be expressed as Equation 1 below.
수학식 1로 표시된 것과 같이 전류 제한 저항(Rlimit)의 저항값을 조절하여 전류(i)의 값을 제한할 수 있으며, 그로부터 R LED의 발광 휘도를 제어할 수 있다. As shown in Equation 1, the value of the current (i) can be limited by adjusting the resistance value of the current limiting resistor (Rlimit), and the luminance of the R LED can be controlled therefrom.
본 실시예에 있어서 데이터 신호(DATA)로 제공되는 R 구동 시간 데이터(R[9:0]), G 구동 시간 데이터(G[9:0]) 및 B 구동 시간 데이터(B[9:0])를 조절함에 따라 R 에미션 신호(EMI_R), G 에미션 신호(EMI_G), B 에미션 신호(EMI_B)의 펄스폭을 제어할 수 있다. 이로부터 R LED, G LED 및 B LED가 발광하는 시간을 조절할 수 있어서 R, G, B의 발광 휘도를 제어할 수 있다. In this embodiment, R driving time data (R[9:0]), G driving time data (G[9:0]), and B driving time data (B[9:0]) provided as data signals (DATA). ), the pulse width of the R emission signal (EMI_R), G emission signal (EMI_G), and B emission signal (EMI_B) can be controlled. From this, the time during which the R LED, G LED, and B LED emit light can be adjusted, thereby controlling the emission luminance of R, G, and B.
도 8은 본 실시예에 의한 LED 픽셀 패키지(1)들을 어레이로 배치하여 액티브 매트릭스로 구현한 상태를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 동일한 로우에 배치된 LED 픽셀 패키지들에는 동일한 제어 신호(S_SIG)가 제공되고, 동일한 컬럼에 배치된 LED 픽셀 패키지들에는 동일한 데이터 신호(DATA)가 제공된다. FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the LED pixel packages 1 according to this embodiment are arranged in an array and implemented as an active matrix. Referring to FIG. 8, the same control signal (S_SIG) is provided to LED pixel packages arranged in the same row, and the same data signal (DATA) is provided to LED pixel packages arranged in the same column.
따라서, 액티브 매트릭스로 구현된 본 실시예에 의한 LED 픽셀 패키지 어레이는 제어 신호(S_SIG)와 데이터 신호(DATA)를 제공하여 개별적으로 발광 데이터가 제공되고, 동시에 발광하도록 제어될 수 있다.Accordingly, the LED pixel package array according to this embodiment implemented as an active matrix provides control signals (S_SIG) and data signals (DATA), so that light emission data is provided individually and can be controlled to emit light simultaneously.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings to aid understanding of the present invention, but these are embodiments for implementation and are merely illustrative, and various modifications and equivalents can be made by those skilled in the art. It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the appended claims.
1: LED 픽셀 패키지 10: 단위 픽셀
20: 제어 회로 100: 신호 분리부
112: 활성화 신호 분리 회로 114: 클록 신호 분리 회로
200: 데이터 제어부 210: 카운터
220: 로드 신호 형성부 230: SR 래치
240: 시프트 레지스터 250: 래치부
300: 발광 제어부 310: 카운터
320: 연산부 332, 334, 336: 래치
400: 구동 회로부 412: LED 구동 스위치
414: 에미션 제어 스위치 416:연산 증폭기(416)1: LED pixel package 10: Unit pixel
20: control circuit 100: signal separation unit
112: activation signal separation circuit 114: clock signal separation circuit
200: data control unit 210: counter
220: load signal forming unit 230: SR latch
240: shift register 250: latch unit
300: Light emission control unit 310: Counter
320: operation unit 332, 334, 336: latch
400: Driving circuit part 412: LED driving switch
414: Emission control switch 416: Operational amplifier (416)
Claims (5)
상기 단위 픽셀에 포함된 상기 R, G 및 B LED의 발광 시간에 상응하는 데이터 신호와,
복수의 펄스를 포함하는 클록 신호와 활성화 신호가 임베드(embed)된 제어 신호를 제공받고 상기 단위 픽셀을 제어하는 제어회로를 포함하되,
상기 제어회로는:
상기 활성화 신호와 상기 클록 신호를 분리하여 각각 출력하는 신호 분리부;
상기 활성화 신호에 의하여 활성화되고, 상기 데이터 신호로부터 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 형성하며, 로드(load) 신호로 상기 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 래치 업(latch up)하여 출력하는 데이터 제어부;
상기 클록 신호, 상기 로드 신호와 상기 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 제공받아 상기 R, G 및 B LED의 발광 시간에 상응하는 펄스폭을 가지는 R, G 및 B 에미션 신호를 형성하는 발광 제어부; 및
상기 R, G 및 B 에미션 신호가 입력되고, 입력된 상기 R, G 및 B 에미션 신호의 펄스폭에 상응하는 시간 동안 상기 R, G 및 B LED가 발광하도록 구동하는 구동 회로부;를 포함하되,
상기 제어 신호는,
제1 레벨과 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨 사이에서 스윙(swing)하는 상기 활성화 신호와, 상기 제2 레벨과 상기 제2 레벨보다 큰 제3 레벨 사이에서 스윙하는 복수의 펄스를 포함하는 상기 클록 신호가 임베드되어 있으며,
상기 신호 분리부는,
상기 제1 레벨과 상기 제2 레벨 사이의 문턱 전압을 가지는 트랜지스터를 포함하여 상기 활성화 신호를 분리하여 상기 제1 레벨과 상기 제3 레벨 사이에서 스윙하도록 출력하는 활성화 신호 분리 회로와,
상기 제2 레벨과 상기 제3 레벨 사이의 문턱 전압을 가지는 트랜지스터를 포함하여 상기 클록 신호를 분리하여 상기 제1 레벨과 상기 제3 레벨 사이에서 스윙하도록 출력하는 클록 신호 분리 회로를 포함하고,
상기 발광 제어부는,
상기 클록 신호를 제공받고, 상기 클록 신호에 포함된 펄스의 개수를 계수하는 카운터와,
상기 R 구동 시간 데이터와 상기 펄스의 개수가 일치할 때 R 일치 신호를 출력하고, 상기 G 구동 시간 데이터와 상기 펄스의 개수가 일치할 때 G 일치 신호를 출력하며, 상기 B 구동 시간 데이터와 상기 펄스의 개수가 일치할 때 B 일치 신호를 출력하는 연산부를 구비하되,
상기 로드 신호를 제공받고 R 에미션 신호의 제1 에지를 형성하고, 상기 R 일치 신호로 상기 R 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 출력하는 R 에미션 래치, 상기 로드 신호를 제공받고 G 에미션 신호의 제1 에지를 형성하고, 상기 G 일치 신호로 상기 G 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 출력하는 G 에미션 래치, 상기 로드 신호를 제공받고 B 에미션 신호의 제1 에지를 형성하고, 상기 B 일치 신호로 상기 B 에미션 신호의 제2 에지를 형성하여 출력하는 B 에미션 래치를 포함하며,
상기 R 에미션 신호의 제1 에지에서 제2 에지까지의 펄스폭은 상기 R 구동 시간 데이터에 상응하고, 상기 G 에미션 신호의 제1 에지에서 제2 에지까지의 펄스폭은 상기 G 구동 시간 데이터에 상응하며, 상기 B 에미션 신호의 제1 에지에서 제2 에지까지의 펄스폭은 상기 B 구동 시간 데이터에 상응하고,
상기 구동 회로부는,
상기 단위 픽셀에 포함된 상기 R, G 및 B LED들 각각 구동하는 R 구동회로, G 구동 회로 및 B 구동 회로를 구비하되, 상기 R 구동회로, G 구동 회로 및 B 구동 회로 각각은,
LED의 일 전극과 연결된 LED 구동 스위치; 상기 에미션 신호가 제공되어 상기 LED 구동 스위치의 도통을 제어하는 에미션 제어 스위치; 일 입력으로 구동 전압이 제공되고, 타 입력으로 복제된 상기 구동 전압을 상기 LED 구동 스위치의 타 전극으로 제공하며, 출력이 상기 LED 구동 스위치의 제어 전극에 연결된 연산 증폭기; 상기 연산 증폭기의 상기 출력과 일 전극이 연결되고, 접지 전압이 타 전극에 연결되며, 상기 에미션 신호가 제어 전극으로 제공되어 상기 에미션 신호에 따라 도통되는 상기 에미션 제어 스위치; 및 상기 LED 구동 스위치의 타 전극과 접지 전압 사이에 연결되어 상기 LED에 제공되는 전류를 제한하는 전류 제한 저항;을 포함하며, 상기 에미션 제어 스위치가 차단되면 상기 LED 구동 스위치가 도통되고,
상기 데이터 제어부는,
상기 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터가 직렬로 연속되는 신호인 데이터 신호를 비트 별로 입력받는 시프트 레지스터와,
상기 시프트 레지스터가 출력하는 상기 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 래치 업하는 래치부와,
활성화 신호로 리셋되어 클록 신호를 제공받고 클록에 포함된 펄스를 계수하는 카운터와,
상기 카운터의 계수결과가 미리 정해진 값에 도달하면 로드 신호를 출력하는 로드 신호 형성부와,
상기 활성화 신호를 입력받고 클록 활성화 신호의 제1 에지를 형성하고, 상기 로드 신호를 제공받고 클록 활성화 신호의 제2 에지를 형성하는 SR 래치를 포함하되,
상기 R 구동 시간 데이터, G 구동 시간 데이터 및 B 구동 시간 데이터를 분리하여 각 비트별로 병렬로 분리하여 출력하고,
상기 데이터 신호는,
R LED의 구동 시간에 상응하는 R[9:0]의 10비트, G LED의 구동 시간에 상응하는 G[9:0]의 10비트 및 B LED의 구동 시간에 상응하는 B[9:0]의 10비트를 포함하고,
액티브 매트릭스 형태로 연결된 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 패키지.A unit pixel including R (Red), G (Green) and B (Blue) LEDs and
Data signals corresponding to the emission times of the R, G and B LEDs included in the unit pixel;
A control circuit that receives a control signal in which a clock signal including a plurality of pulses and an activation signal are embedded and controls the unit pixel,
The control circuit is:
a signal separator that separates the activation signal and the clock signal and outputs them respectively;
It is activated by the activation signal, forms R driving time data, G driving time data, and B driving time data from the data signal, and generates the R driving time data, G driving time data, and B driving time as a load signal. a data control unit that latches up and outputs data;
R, G, and B emissions having pulse widths corresponding to the emission times of the R, G, and B LEDs by receiving the clock signal, the load signal, and the R driving time data, G driving time data, and B driving time data. A light emission control unit that forms a signal; and
A driving circuit unit that receives the R, G, and B emission signals and drives the R, G, and B LEDs to emit light for a time corresponding to the pulse width of the input R, G, and B emission signals. ,
The control signal is,
the activation signal swinging between a first level and a second level greater than the first level, and a plurality of pulses swinging between the second level and a third level greater than the second level. A clock signal is embedded,
The signal separator,
An activation signal separation circuit including a transistor having a threshold voltage between the first level and the second level to separate the activation signal and output it to swing between the first level and the third level;
A clock signal separation circuit including a transistor having a threshold voltage between the second level and the third level to separate the clock signal and output the clock signal to swing between the first level and the third level,
The light emission control unit,
a counter that receives the clock signal and counts the number of pulses included in the clock signal;
An R match signal is output when the R drive time data and the number of pulses match, a G match signal is output when the G drive time data and the number of pulses match, and the B drive time data and the pulse It has an operation unit that outputs a B match signal when the number of matches,
An R emission latch that receives the load signal and forms a first edge of the R emission signal, forms a second edge of the R emission signal with the R coincidence signal and outputs it, and receives the load signal and generates a G emission A G emission latch that forms the first edge of the Sean signal, forms the second edge of the G emission signal with the G coincidence signal and outputs it, and receives the load signal and forms the first edge of the B emission signal. and a B emission latch that forms a second edge of the B emission signal with the B coincidence signal and outputs it,
The pulse width from the first edge to the second edge of the R emission signal corresponds to the R driving time data, and the pulse width from the first edge to the second edge of the G emission signal corresponds to the G driving time data. Corresponds to, the pulse width from the first edge to the second edge of the B emission signal corresponds to the B driving time data,
The driving circuit part,
An R driving circuit, a G driving circuit, and a B driving circuit respectively drive the R, G, and B LEDs included in the unit pixel, wherein the R driving circuit, the G driving circuit, and the B driving circuit each include:
An LED driving switch connected to one electrode of the LED; an emission control switch provided with the emission signal to control conduction of the LED driving switch; an operational amplifier that provides a driving voltage as one input, provides the duplicated driving voltage as another input to another electrode of the LED driving switch, and has an output connected to a control electrode of the LED driving switch; the emission control switch, in which one electrode is connected to the output of the operational amplifier, a ground voltage is connected to the other electrode, and the emission signal is provided as a control electrode to be conducted according to the emission signal; and a current limiting resistor connected between the other electrode of the LED driving switch and the ground voltage to limit the current provided to the LED, wherein when the emission control switch is turned off, the LED driving switch is turned on,
The data control unit,
A shift register that receives a data signal in which the R driving time data, G driving time data, and B driving time data are serially continuous, bit by bit,
a latch unit that latches up the R driving time data, G driving time data, and B driving time data output from the shift register;
A counter that is reset by an activation signal, receives a clock signal, and counts pulses included in the clock;
a load signal forming unit that outputs a load signal when the counting result of the counter reaches a predetermined value;
An SR latch receiving the activation signal and forming a first edge of the clock activation signal, and receiving the load signal and forming a second edge of the clock activation signal,
The R driving time data, G driving time data, and B driving time data are separated and output in parallel for each bit,
The data signal is,
10 bits of R[9:0] corresponding to the driving time of the R LED, 10 bits of G[9:0] corresponding to the driving time of the G LED, and B[9:0] corresponding to the driving time of the B LED Contains 10 bits of
An LED pixel package characterized by being connected in an active matrix form.
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