KR20120018374A - 충분히 어드레싱 가능한 맞춤형 절단 ｌｅｄ 어레이 - Google Patents

충분히 어드레싱 가능한 맞춤형 절단 ｌｅｄ 어레이 Download PDF

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Abstract

맞춤형 절단 디스플레이 장치는 복수의 픽셀 그룹(300) 및 메인 제어기를 포함한다. 각각의 픽셀 그룹은 하나의 서브 제어기(301) 및 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀(305)을 포함하고, 복수의 픽셀의 모두는 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속되고 복수의 픽셀 중의 적어도 하나가 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속된다(304). 메인 제어기는 서브 제어기에 접속되고 픽셀이 소정의 이미지 데이터에 대응하는 이미지를 디스플레이하도록 서브 제어기를 선택적으로 제어하도록 구성된다. 이들 특징을 갖는 디스플레이 장치를 임의의 기하학 형상으로 절단하면, 임의의 픽셀을 각각의 서브 제어기로부터 분리할 수 있다. 그러나, 각각의 픽셀 그룹 내의 적어도 하나의 픽셀은 절단된 서브 제어기를 대신하여 동작가능한 추가의 서브 제어기에 접속되어, 픽셀이 완전히 분리될 위험성을 낮춘다.

Description

충분히 어드레싱 가능한 맞춤형 절단 ＬＥＤ 어레이{A FULLY ADDRESSABLE CUT-TO-MEASURE LED ARRAY}
본 개시물은 맞춤형 절단(cut-to-measure) 디스플레이 장치 및 그 장치를 설계하는 방법에 관한 것으로, 특히 발광 다이오드(LED)의 어레이 및 관련 제어 장치에 관한 것이다.
에너지 효율 및 적은 제조 비용 외에도, LED 기술은 디스플레이 및 발광 표지판에 사용될 때 높은 기하학적 적응성을 제공한다. LED 어레이는 텍스타일(textile) 기판 등의 플렉시블 기판 상에 장착될 수 있다. 큰 백열 또는 형광 광원 대신에 복수의 작은 발광체를 포함하는 어레이 구조물은 균일하게 분포되는 휘도를 제공한다. 백열 또는 형광 광원을 이용하여 비교할만한 균일성을 달성하기 위해서는, 디스플레이 또는 표지판은 상당한 두께를 가져야 한다.
LED 기술은 또한, 가변 사이즈 및 형상의 디스플레이 및 표지판을 제공하는데 사용될 수 있다. 이러한 장치를 제조하는 경제적으로 유리한 방법은, (기판 상에 장착되고 확산 층 등에 의해 커버될 때) 미터 단위로 공급되고 본질적으로 LED의 기능을 해치지 않고 원하는 사이즈로 절단될 수 있는 조각 제품(piece goods)으로서 LED 어레이를 취급하는 것이다. 적합하게, 이러한 어레이는 각 LED에 구동 전류를 제공하는 분배 수단, 즉, 각 LED에 대한 개별 유닛 또는 고정수의 LED의 모든 그룹에 대한 좀 더 효율적인 배선 유닛을 갖는다. 후자의 솔루션은 로고타이프(logotypes) 등과 관련하여 원하는 대로 소정의 기하학, 특히 불규칙한 윤곽 또는 내부 홀을 갖는 기하학에 따라 절단되면 적절하게 기능할 수 없다.
도 1은 각각의 픽셀(102)이 개별 제어 수단(101)에 의해 제어되는 맞춤형 절단(cut-to-measure) 디스플레이를 나타낸다. 모든 제어기는 대규모의 수평 및 수직 배선(104a 및 104b)을 필요로 하는 메인 제어기(105)에 통신가능하게 결합된다. 분명히, 원형 에지 내의 각 픽셀은 제어 수단에 접속된다. 도 2는 각 제어 수단(201)이 16개의 픽셀(202)에 접속된 다른 솔루션의 예를 나타낸다. 도 1에 도시된 장치와 유사하게, 메인 제어기(205)는 복수의 접속 리드(204)를 통해 각각의 제어 수단(201)을 제어한다. 각각의 제어 수단과 접속할 수 없기 때문에 동작할 수 없는 복수의 픽셀(203)이 원형 에지 부근에 위치한다. 이것은 동작가능한 픽셀 세트가 원하는 원형의 윤곽과는 다른 윤곽을 나타낸다는 것을 의미하고, 그 결과적인 윤곽은 실질적으로 사각형이다.
함께 계류중인 출원 WO 2008/120132는 픽셀 그룹 내에 구성된 LED를 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치를 개시한다. 개시된 실시예에서, 픽셀 그룹의 각각은 그룹 내의 각 LED에 접속되어 구동 전류를 제공하도록 적응된 제어기를 포함한다. WO 2008/120132에서, 픽셀 그룹에는 각각 몇 개의 제어기가 제공되어 디스플레이 장치가 절단에 더 강해지도록 한다. 이 구성은 픽셀이 제어기와의 모든 접속을 잃을 확률을 감소시키는데, 그 이유는 이러한 구성은 픽셀 그룹 내의 모든 제어기가 절단 후에 에지의 동일 측면 상에 (및 디스플레이 장치 외부에) 위치하는 것에 상응할 것이기 때문이다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 극복하고 픽셀이 절단에 의해 동작가능하지 않게 될 확률이 낮고 적은 하드웨어 리던던시의 비용으로 달성될 수 있는 맞춤형 절단 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 이들 및 다른 목적은 복수의 픽셀 그룹 및 메인 제어기를 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치에 의해 달성된다. 각각의 픽셀 그룹은 하나의 서브 제어기 및 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀을 포함하고, 복수의 픽셀 모두는 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속되고 복수의 픽셀 중의 적어도 하나는 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 또한 접속된다. 메인 제어기는, 서브 제어기들에 접속되고 상기 픽셀들이 소정의 이미지 데이터에 대응하는 이미지를 디스플레이하도록 상기 서브 제어기들을 선택적으로 제어하도록 구성된다.
상기 특징을 가진 디스플레이 장치를 임의의 기하학 형상으로 절단하면, 어떤 픽셀들은 각각의 서브 제어기로부터 분리될 수 있다. 그러나, 각각의 픽셀 그룹 내의 적어도 하나의 픽셀은 절단된 서브 제어기를 대신하여 동작가능한 추가의 서브 제어기에 접속되어, 픽셀이 완전히 분리될 위험성을 낮춘다. 완전히 분리된 픽셀을 제외하고, 절단 후의 디스플레이 장치 내의 모든 픽셀은 그 픽셀을 구동하는 특정 서브 제어기와 연관된다. 유일한 하드웨어 리던던시는 이중으로 접속된 픽셀의 각각에 제공되는 추가의 배선뿐이다. 이용가능한 제어 용량을 좀 더 균일하게 분배하기 위하여 연속적인 픽셀 그룹들의 체인을 따라 픽셀이 재할당될 수 있음에 따라, 이 추가의 배선은 에지로부터 멀어 절단에 의해 영향을 받지 않는 픽셀 그룹 내에서도 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 디스플레이 장치의 각 픽셀 그룹은 제1 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속된 적어도 하나의 픽셀 및 제1 픽셀 그룹과는 다른 제2 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속된 적어도 하나의 픽셀을 포함한다. 이것은 서브 제어기와 픽셀 간의 접속 리드의 총 길이를 감소시킨다. 이는 또한 상술한 바와 같이 2개의 상이한 방향을 따라 픽셀 재할당 체인을 제공할 수 있게 한다. 또 다른 픽셀은 제3, 제4 등의 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속될 수 있다.
바람직하게, 각 픽셀 그룹 내의 적어도 하나의 픽셀은 단지 자신의 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속된다. 서브 제어기의 상부 또는 그 부근에 위치하고 절단될 위험성이 비교적 낮은 픽셀은 이중으로 접속되는 것으로부터 제외될 수 있다. 이들 픽셀로의 추가의 접속 리드는 가장 긴 것 중의 하나 일 수 있기 때문에, 장치의 신뢰성을 떨어뜨리지 않고 많은 배선을 절약한다.
적절한 광원의 예는 LED이다. 픽셀은 하나 또는 몇 개의 LED를 포함할 수 있다. 특히, 픽셀은 하나의 적색, 하나의 녹색 및 하나의 청색 LED로 구성되어, 큰 색 영역이 이용가능할 수 있다.
유리한 실시예에서, 각각의 서브 제어기는 구동기, 단자 및 프로그램가능한 스위치를 포함한다. 각각의 구동기는 픽셀로의 구동 전류를 발생하도록 적응되고, 각각의 단자는 하나의 픽셀에 접속될 수 있다. 단자의 수는 구동기의 수보다 크거나 동일하다. 스위치를 프로그래밍함으로써, 구동기와 단자 간의 접속부 또는 복수의 그러한 접속부를 형성할 수 있다. 스위치의 프로그래밍 가능성은 서브 제어기 간의 픽셀 재할당의 능력에 기초한다. 예를 들어, 스위치의 디폴트 설정은 서브 제어기의 픽셀의 각각을 구동기에 접속하는 것일 수 있다. 필요하다면, 서브 제어기는 다른 픽셀, 예를 들어, 자신의 픽셀 그룹 내의 서브 제어기로부터 절단된 픽셀에 대한 책임을 인계받기 위하여 몇몇 픽셀의 구동 책임을 포기할 수 있다. 서브 제어기가 단자만큼 많은 구동기를 포함하면, 인계되는 픽셀의 수는 또 다른 서브 제어기로 인계되는 픽셀의 수를 초과하지 않아야 한다. 평균적으로, 서브 제어기의 총수는 디스플레이 장치로부터 랜덤하게 절단되는 임의의 영역 내의 픽셀에 대해 기능하는 데 충분할 것이다. 영역이 서브 제어기의 위치와 관련하여 위치 지정되면, 대부분의 경우, 구동기의 부족을 피할 수 있을 것이다. 반면에, 서브 제어기가 리던던트 구동기를 포함하면, 영역은 더 자유롭게 절단될 수 있다. 리던던트 구동기는 픽셀 그룹 밖의 접속 픽셀만큼 많을 수 있고, 따라서, 픽셀의 재할당이 요구되지 않을 것이다. 각각의 서브 제어기 내의 약간의 리던던트 구동기를 포함하여 에지 부근의 초과 픽셀의 재할당을 허용하는 것이 하드웨어적으로 더 경제적이다.
디스플레이 장치는 각 서브 제어기가 자신의 접속 상태를 체크하는 것을 포함하는 프로세스에 의해 절단 후에 초기화될 수 있다. 유리하게, 접속 상태는 각 단자에서의 저항 측정(미리 정의된 전압 여기에 대한 전류 응답이 모니터링됨)을 수행하여 장치가 접속되었는지를 확인함으로써 결정된다. 적절하게, 각각의 서브 제어기는 자신의 픽셀 그룹 내의 각각의 픽셀에 접속된 하나의 단자 및 자신의 서브 제어기(들)의 실패의 경우 상기 서브 제어기에 의해 구동될 수 있는 인접 픽셀 그룹(들) 내의 픽셀을 접속하는 추가의 단자를 갖는다. 소정의 패턴에 따라 픽셀이 접속됨으로써, 자신의 서브 제어기에 대한 픽셀의 위치는 항상 자신의 단자의 아이덴티티로부터 추론될 수 있다. 따라서, 서브 제어기가 위치를 알면, 모든 서브 제어기로부터 수집된 단자 접속 상태는 절단 후의 디스플레이 장치 내의 이용가능한 픽셀의 세트를 결정하기 위한 충분한 정보를 포함한다.
메인 제어기는 절단 후에 디스플레이 장치의 초기화에서 적극적으로 참여할 수 있다. 유리한 실시예에서, 메인 제어기는 단자 접속 상태의 각 서브 제어기를 폴링(polling)하고 서브 제어기의 프로그램가능한 스위치를 동작하도록 적응된다. 소정의 픽셀 그룹 내에 초과 픽셀이 있고 다른 픽셀 그룹에 이용가능한 구동기 용량이 있으면, 메인 제어기는 관련 서브 제어기의 스위치를 픽셀에 접속 및 분리함으로써 픽셀의 재할당을 통한 로드 밸런스를 수행할 수 있다.
디스플레이 장치는, 바람직하게는 관련된 위치에 컴포넌트를 유지하고 배선을 보호하는 기계적 강도를 더하는 지지층 상에 배치된다. 하부의 만곡된 표면과 동일한 형상으로 가정할 수 있는 플렉시블 지지층을 사용하는 것이 유리하다. 장치는 또한 짜거나(woven) 뜬(knitted) 텍스타일 지지층 상에 배치될 수 있고, 임의의 실(yarn)은 전기적으로 도전성이며 메인 제어기와 서브 제어기 간 또는 서브 제어기와 픽셀 간의 접속을 공급하는 데 사용될 수 있다. 대안으로, 가능하게, 저온 다결정 실리콘 전자 장치와 결합하여 투명 하드 플레이트(예를 들어, 유리 플레이트)가 적절한 기판으로서 기능할 수 있다.
빛을 발하는 픽셀의 어레이에 의해 생성된 이미지는 해상도가 제한되면 둘쭉 날쭉한 느낌을 제공할 수 있다. 이러한 바람직하지 않은 효과는 픽셀 상부의 확산 층의 제공을 통해 감쇠될 수 있다. 이러한 확산 층은 각 픽셀을 더 큰 스폿으로 넓히도록 적응되고, 인접 스폿은 중첩하여 부드러운 천이를 생성할 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 본 발명에 따른 맞춤형 절단 디스플레이를 이용하여 이미지를 디스플레이하는 방법이 제공된다. 상기 방법은
접속 상태 및 이미지 정보를 프로세싱하는 단계, 및
접속 상태 및 이미지 정보에 기초하여 서브 제어기에 제어 명령을 선택적으로 송신하는 단계를 포함한다.
이미지를 디스플레이하는데 이전에 사용되지 않았던 맞춤형 절단 디스플레이에 대하여, 추가의 초기화 단계를 포함하는 상이한 실시예가 적용될 수 있다. 이러한 방법은
윤곽을 따라 디스플레이를 절단하는 단계,
상호 접속된 서브 제어기에 의해 형성된 네트워크에 메인 제어기를 접속하는 단계, 및
서브 제어기가 자신의 접속 상태를 보고하도록 하는 단계를 포함한다.
상기 방법은,
가능하면, 자신의 픽셀 그룹 내의 서브 제어기로부터 분리된 임의의 픽셀을 인접 픽셀 그룹 내의 서브 제어기와 연관시키는 단계,
적어도 하나의 분리된 픽셀이 여전히 존재하면, 연속적인 픽셀 그룹들의 서브 제어기들 사이에서 픽셀들을 재할당하는 단계,
서브 제어기가 자신의 접속 상태를 보고하도록 하는 단계,
접속 상태 및 이미지 정보를 프로세싱하는 단계, 및
접속 상태 및 이미지 정보에 기초하여 서브 제어기에 제어 명령을 선택적으로 송신하는 단계를 더 포함한다.
유리하게, 각 서브 제어기에는 최적화된 서브 제어기 분배 및 연관된 픽셀 접속을 저장하는 비휘발성 저장 메모리가 갖추어져 있다. 이것은 서브 제어기를 다시 프로그래밍하고 디스플레이 장치의 파워업시마다 배선 최적화를 수행할 필요성을 제거한다. 사실 상 본 발명에 따른 특정한 디스플레이 장치의 라이프 사이클에서 단 한번만 최적화를 수행하는 것으로 충분할 수 있다. 결과적인 프로그래밍 데이터는 제조 단계로서 서브 제어기 및 메인 제어기에 다운로드될 수 있다. 배선 문제 또는 배선 손상이 발생하면, 이것은 재프로그래밍을 통해 쉽게 복구될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 제3 형태에 따르면, 제1 형태에 따른 디스플레이 장치를 설계하는 소프트웨어 유틸리티에 의해 구현되는 프로세스, 즉, 픽셀, 서브 제어기 및 픽셀로부터 서브 제어기로의 접속부의 격자에 대하여 폐쇄된 2차원 윤곽을 위치 지정하는 방법이 제공된다. 각각의 픽셀은 적어도 하나의 접속부의 종점인 것으로 가정한다. 상기 방법은,
격자의 하나의 단위 셀 내에서 복수의 위치를 샘플링하는 단계,
각각의 샘플링된 위치에 대하여, 거기에 위치 지정될 때 윤곽 내에 포함된 서브 제어기의 수를 카운팅하는 단계, 및
윤곽 내에서 가능한 가장 큰 수의 서브 제어기를 갖는 위치를 선택하는 단계를 포함한다.
더 정밀하게, 곡선 상의 기준 포인트가 샘플링된 위치의 각각에 위치할 때 윤곽 내에 포함된 서브 제어기의 수가 카운팅된다. 샘플링은 결정론적으로, 즉, 소정의 위치의 세트를 통과함으로써, 또는 랜덤하게 수행될 수 있다. 픽셀, 서브 제어기 및 접속부는 디스플레이 장치에 배치될 때 격자를 형성하기 때문에(단위 셀의 카피에 의해 형성된 주기적 기하학을 나타냄), 단위 셀 내의 최적의 위치를 찾기에 충분하다. 윤곽 내의 서브 제어기의 수를 최대화하는 것은 윤곽에 의해 둘러싸인 서브 제어기에 포함된 구동기의 수를 최대화하는 것을 의미한다. 이것은 전반적인 구동 능력의 부족이 발생할 개연성이 적고, 따라서, 로드 밸런스를 위하여 픽셀의 재할당 시도의 성공 확률을 증가시킨다. 위치 지정 방법은 또한 격자에 대하여 윤곽의 최적의 상대적 방향을 찾는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 방법이 둘러싸인 서브 제어기의 수가 최대인 다수의 솔루션을 제공함에 따라, 추가의 조건이 부과될 수 있다. 유리하게, 본 방법은, 윤곽 내의 가능한 가장 큰 수의 서브 제어기가 하나보다 많은 위치에 대하여 달성되면, 이들 위치의 각각에 대하여, 윤곽을 교차하지 않는 접속부가 없는 윤곽 내의 픽셀의 수를 카운팅하는 단계, 및
이들 위치로부터, 윤곽을 교차하지 않는 접속부가 없는 윤곽 내의 픽셀의 최소수를 산출하는 위치를 선택하는 단계를 수행함으로써,
윤곽 내의 완전히 분리된 픽셀의 수를 최소화하도록 더 적응된다.
본 발명은 청구항에 기재된 특징들의 가능한 모든 조합에 관한 것이다.
본 발명의 형태 및 다른 형태는 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 더 자세히 설명한다.
도 1은 각 서브 제어기가 하나의 픽셀을 제어하는 관련 기술의 맞춤형 절단 디스플레이를 나타내는 도면.
도 2는 각각의 서브 제어기가 16개의 픽셀의 그룹을 제어하는 관련 기술의 다른 맞춤형 절단 디스플레이를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 맞춤형 절단 디스플레이의 4개의 인접 픽셀 그룹을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 맞춤형 절단 디스플레이의 3개의 인접 픽셀 그룹을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 위치 지정 방법을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 맞춤형 절단 디스플레이를 나타내는 도면.
본 발명의 특정한 실시예가 이제부터 설명된다. 그러나, 본 발명은 다른 형태로 구현될 수 있고 여기에 기재된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 오히려, 이들 실시예는 예로서 제공되어 본 개시물을 완벽하게 하고 당업자에게 본 발명의 범위가 전달되도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 맞춤형 절단 디스플레이 장치의, 3×3 픽셀을 각각 갖는 4개의 인접 픽셀 그룹을 나타낸다. 일반적으로, 디스플레이 장치는 총 수십 개, 수백 개 또는 수천 개의 픽셀 그룹을 포함한다. 상부 좌측 픽셀 그룹(300)에서, 그룹 내의 중심 픽셀의 하부에 위치하고 디스플레이 장치의 메인 제어기(미도시)에 통신가능하게 결합된 서브 제어기(301)가 픽셀 그룹의 9개의 적절한 픽셀(305)을 제어하도록 적응된다. 적절한 픽셀(305)과 서브 제어기(301) 간의 접속(303)은 얇은 실선으로 표시되고, 적절한 픽셀(305)은 채워진 원으로 도시된다. 서브 제어기(301)는 서브 제어기(301)에 접속된 4개의 주변 픽셀 그룹으로부터 8개의 외부 픽셀을 제어하도록 더 적응되고, 주변 픽셀 그룹 내의 픽셀은 빈 원으로 그려져 있다. 외부 픽셀 중 픽셀 그룹(300)의 우측 및 하부에 위치하는 4개의 픽셀이 도면에 도시된다. 외부 접속 리드(304)의 외부 부분(304)은 굵은 실선으로 그려져 있고, 각 외부 접속 리드의 내부 부분은 외부 픽셀과 서브 제어기 사이에 놓인 적절한 픽셀의 접속 리드로부터 전기적으로 절연되지만, 별도로 도시하지 않았다. 반대로, 서브 그룹(302a, 302b, 302c 및 302d) 내의 픽셀은 정사각형으로 도시된 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기와의 접속부(미도시)를 갖는다.
본 실시예에서, 각각의 픽셀은 상이한 방출 스펙트럼의 3개의 LED 서브 픽셀을 포함하여 디스플레이 장치가 칼라 그래픽을 생성하도록 한다. 가변 세기 및 넓은 범위의 칼라 포인트가 일반적으로 바람직하지만, LED(및 본 발명에 따른 디스플레이 장치 내의 픽셀로서 이용되기에 적합한 많은 광원)는 작은 세기 간격에서만 구동 전류를 수락한다. 그러므로, 서브 제어기는 각각의 LED에 펄스폭 변조 구동 전류를 제공하도록 적응된다. 구동 전류는 LED의 수락가능한 구동 전류 및 제로 등의 하이 및 로우 레벨 사이에서 번갈아 나오고, 하이 레벨 시간의 퍼센트는 각 광원의 소망의 전력에 따라 선택된다.
서브 그룹(302) 중의 임의의 것의 픽셀은 각각 2개의 서브 제어기에 접속되기 때문에, 픽셀은 적절하게 둘 중 하나의 서브 제어기에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 우측 서브 그룹(302a) 내의 픽셀이 자신을 자신의 서브 제어기(301)로부터 분리시키는 절단에 의해 분리되면, 인접하는 우측 픽셀 그룹의 서브 제어기가 그 픽셀을 구동할 책임을 인계받을 수 있다. 마찬가지로, 하부의 서브 그룹(302b) 내의 픽셀이 인접하는 하부의 픽셀 그룹의 서브 제어기에 의해 구동될 수 있다. 본 실시예에서, 상부 좌측 픽셀 그룹은 하부 우측 픽셀 그룹에 접속된 픽셀을 포함하지 않기 때문에, 하부 우측 픽셀 그룹의 서브 제어기로부터의 지원을 얻을 수 없다. 서브 제어기는 전원 네트워크(미도시)를 통해 전력을 공급받고 서브 제어기를 메인 제어기(미도시)에 연결하는 제어 네트워크(미도시)를 통해 제어 신호를 수신한다. 제어 네트워크는 바람직하게 계층화되어 있지 않아, 디스플레이 장치가 소망의 기하학 형상으로 절단된 후에 메인 제어기가 복수의 가능한 접속 포인트로부터 선택된 위치에서 접속될 수 있다. 이 경우, 서브 제어기는 어드레스가 서브 제어기의 위치를 나타내는 방식으로 고유하게 브로드캐스트 어드레싱가능하고, 따라서, 각 서브 제어기에 접속된 픽셀은 메인 제어기로부터 효과적으로 동작할 수 있다.
도 4는 각각의 픽셀 그룹이 4×4 픽셀을 포함하는 실시예를 나타낸다. 9개의 픽셀 그룹이 도시된다. 중간 좌측 픽셀 그룹(400)은 서브 제어기(401) 및 채워진 원으로 도시된 16개의 적절한 픽셀(405)을 포함한다. 이 기하학 구조로, 중간 그룹(400) 내의 각 픽셀(405)은 이중으로 접속된다. 예를 들어, 우측 서브 그룹(402d) 내의 픽셀은 (접속 리드(403)를 통해) 자신의 픽셀 그룹의 서브 제어기 및 (접속 리드(404)를 통해) 인접 우측 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속되어, 자신의 서브 제어기로부터 분리되는 경우 구동될 수 있다. 마찬가지로, 절단 위치에 의해 필요하다면, 다른 인접 픽셀 그룹 내의 픽셀이 중간 픽셀 그룹(400)의 서브 제어기(401)에 인계될 수 있다.
도 5는 (빈 원으로 도시된) 픽셀 및 서브 제어기(511)의 격자(510)에 대하여 2차원 영역(520)의 윤곽을 위치 지정하는 방법을 나타낸다. 픽셀 그룹이 단위 셀인 격자(510)는 본 발명의 맞춤형 절단 디스플레이 장치에 따라 구성되고, 영역(520)은 디스플레이 장치의 소망의 기하학 형상에 대응한다. 격자(510)는 도면 상에 도시된 4개의 단위 셀을 넘어 수평 및 수직으로 연장한다. 격자의 주기성으로 인해, 영역(520)에 대한 위치는 단위 셀에 대하여 영역(520) 상의 기준 포인트의 위치에 의해 결정된다. 예를 들어, 영역(520)의 최좌측 코너는 기준 포인트로서 사용될 수 있고, 모든 이용가능한 상대 위치는 서브 제어기(511a)를 포함하는 좌측 픽셀 그룹 내의 최좌측 코너를 이동시킴으로써 평가될 수 있다. 방법의 본 실시예에서, 영역(520)의 위치 지정은 고정 방향을 보존한다. 다른 실시예는 또한 격자(510)에 대하여 영역(520)의 최적 각도를 구할 수 있다.
최적 상대 위치를 찾는 한 가지 방법은, 각각의 위치에 영역(520)의 기준 포인트를 위치 지정하고 영역(520) 내에 포함되는 (즉, 영역(520)의 윤곽 내에 포함되는) 서브 제어기의 수를 카운팅함으로써 단위 셀로부터 샘플링된 포인트의 세트를 조사하는 것이다. 가능한 가장 큰 수의 서브 제어기가 최적의 위치에서 영역(520) 내에 포함되어야 한다. 도면에서 도시된 서브 제어기(511) 만을 고려하면, 도 5에 도시된 위치는 영역(520)의 우측으로의
Figure pct00001
픽셀 단위만큼의 수평 변위 후에 얻어진 위치를 넘어, 영역의 윤곽에 대하여, 좌측 서브 제어기(511a)를 둘러싸지 않는 것이 바람직하다.
이미 설명한 바와 같이, 맞춤형 절단 디스플레이 내의 서브 제어기의 수의 최대화는 모든 픽셀에 대해 기능하는 데에 충분한 수의 서브 제어기를 제공하기 위한 최대 가능한 상태를 제공한다. 서브 제어기가 서로 간에 구동기 용량을 재할당하도록 적응되면, 적어도 소정 사이즈보다 큰 디스플레이 장치에 대하여 용량 부족의 위험이 제한되어야 한다. 반면에, 단 몇 개의 픽셀 그룹만을 포함하는 매우 작은 디스플레이 장치는 낮은 해상도를 가지며, 따라서, 이러한 이유로 이미 이득이 적다.
메인 제어기는 절단 후의 초기 구성, 및 가능하게는, 초과 픽셀을 포함하는 픽셀 그룹으로부터 이용가능한 용량을 갖는 픽셀 그룹으로의 픽셀의 재할당의 조정을 담당할 수 있다. 이들 프로세스는 제어 네트워크를 통해 메인 제어기로 정보(예를 들어, 서브 제어기의 접속 상태)를 송신하고 메인 제어기로부터 정보(예를 들어, 서브 제어기 내의 단자 및 구동기를 접속하는 스위치를 동작하는 명령)를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 대안으로, 서브 제어기는 또한 각 서브 제어기가 초기 접속 상태를 체크하는 것을 포함하는 자기 구성 절차(self-configuration procedure)를 수행할 수 있다. 또한, 초과 픽셀을 갖는 서브 제어기는 인접 픽셀 그룹으로 재할당 요청을 보내고, 이웃을 찾은 후에 요청을 수락하거나 거부할 수 있도록 구성될 수 있다. 많은 이러한 요청이 성공하지 못해도, 메인 제어기가 중앙 집중 방식으로 결정하는 유사한 절차보다, 서브 제어기가 디스플레이 장치의 초기화 동안 유휴인 것을 상기하여, 조정되지 않은 구성의 방법은 때때로 좀 더 효율적으로 이용가능한 계산 용량을 이용하는 것으로 밝혀질 수 있다.
도 6은 원형상을 갖는 맞춤형 절단 디스플레이 장치(600)를 나타낸다. 장치는 병치 픽셀 그룹(610)으로 덮이고, 이들 픽셀 그룹의 각각은 복수의 픽셀, 서브 제어기 및 그들 간의 접속부를 포함한다. 각각의 픽셀 그룹에서, 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 픽셀이 제1 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 또한 접속되고, 적어도 하나의 다른 픽셀이 제2 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 또한 접속된다. 모든 서브 제어기는 그들에게 제어 명령을 송신하도록 적응된 메인 제어기(630)에 통신 가능하게 접속된다.
본 발명은 도면 및 상술한 설명에서 상세히 도시되고 기재되었지만, 이러한 도시 및 설명은 예시적인 것으로 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명은 픽셀 그룹 배치가 사각형이지만 개시된 직사각형 또는 육각형(2×2 또는 5×5 등)과는 다른 사이즈를 갖는 실시예에서도 실행가능하다. 그러나, 매우 작은 또는 매우 큰 픽셀 그룹의 선택은 대규모 배선을 필요로 할 수 있다.
개시된 실시예에 대한 다른 변형은 도면, 개시물 및 첨부된 청구항을 통해 본 발명을 실행하는 본 기술에 숙련된 자에 의해 이해될 수 있다. 청구항에서, "포함하는"이라는 단어는 다른 소자 및 단계를 배제하지 않고, 단수 표현은 복수를 포함한다. 단일 프로세서 또는 다른 유닛은 청구항에서 인용된 몇 개의 항목의 기능을 수행할 수 있다. 소정의 수단(measure)이 서로 상이한 독립항에서 인용되는 것은 이들 수단의 조합이 이득을 얻는데 사용될 수 없다는 것을 나타내는 것이 아니다. 컴퓨터 프로그램은 다른 하드웨어와 함께 또는 일부로서 제공되는 광 저장 매체 또는 고체 상태 매체 등의 적절한 매체 상에 저장/분배될 수 있지만, 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템 등의 다른 형태로 분배될 수 있다. 청구항의 참조 부호는 범위를 제한하는 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 복수의 픽셀 그룹(300; 400; 610) - 상기 복수의 픽셀 그룹 중의 각각은 하나의 서브 제어기(301; 401) 및 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀(305; 405)을 포함하고, 상기 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀 모두는 상기 픽셀 그룹의 상기 서브 제어기에 접속되고 상기 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀 중의 적어도 하나는 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 더 접속됨 -; 및
    상기 서브 제어기들에 접속되고, 상기 픽셀들이 미리 정해진 이미지 데이터에 대응하는 이미지를 디스플레이하도록 상기 서브 제어기들을 선택적으로 제어하도록 구성되는 메인 제어기(630)
    를 포함하는 맞춤형 절단(cut-to-measure) 디스플레이 장치(600).
  2. 제1항에 있어서, 각 픽셀 그룹 내의 적어도 하나의 픽셀은 제1 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속되고 동일한 픽셀 그룹 내의 적어도 하나의 픽셀은 제2 픽셀 그룹의 서브 제어기에 접속되고, 상기 제1 픽셀 그룹 및 상기 제2 픽셀 그룹은 상기 픽셀 그룹에 인접하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 픽셀 그룹 내의 적어도 하나의 픽셀은 상기 픽셀 그룹의 서브 제어기에만 접속되는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 픽셀은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 서브 제어기는,
    각각의 구동기가 픽셀을 구동하는 구동 전류를 공급하도록 구성된 복수의 구동기;
    각각의 단자가 하나의 픽셀에 접속 가능하고 적어도 상기 구동기만큼 많은 복수의 단자; 및
    상기 구동기들을 상기 단자들에 접속하는 프로그램가능한 스위치
    를 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 서브 제어기는 상기 픽셀 그룹 내의 픽셀의 수보다 많은 구동기들을 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 각각의 서브 제어기는 서브 제어기의 단자의 접속 상태를 결정하도록 더 구성된 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 메인 제어기는,
    - 단자 접속 상태에 대해 상기 메인 제어기에 접속된 임의의 서브 제어기를 폴링(polling)하고,
    - 상기 서브 제어기의 프로그램가능한 스위치를 동작하도록 구성되는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 픽셀들 및 서브 제어기들이 부착된 플렉시블 지지층을 더 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 지지층은 텍스타일(textile) 및 유리 중의 하나인 맞춤형 절단 디스플레이 장치.
  11. 복수의 픽셀 그룹 - 상기 복수의 픽셀 그룹 중의 각각은 하나의 서브 제어기 및 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀을 포함하고, 상기 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀 모두는 상기 픽셀 그룹의 상기 서브 제어기에 접속되고 상기 복수의 개별적으로 제어가능한 픽셀 중의 적어도 하나는 인접 픽셀 그룹의 서브 제어기에 더 접속됨 - 을 포함하는 맞춤형 절단 디스플레이 장치를 이용하여 이미지를 디스플레이하는 방법으로서, 상기 서브 제어기들은 통신 가능하게 서로 접속되고, 상기 방법은,
    상기 서브 제어기의 접속 상태 및 이미지 정보를 프로세싱하는 단계; 및
    상기 서브 제어기의 접속 상태 및 이미지 정보에 기초하여, 상기 서브 제어기에 제어 명령을 선택적으로 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프로세싱하는 단계 및 상기 송신하는 단계 전에 실행될,
    윤곽을 따라 디스플레이를 절단하는 단계;
    메인 제어기를 상기 서브 제어기들에 접속하는 단계; 및
    상기 서브 제어기들이 자신의 접속 상태를 보고하도록 하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    가능하면, 자신의 픽셀 그룹 내의 상기 서브 제어기로부터 분리된 임의의 픽셀을 인접 픽셀 그룹 내의 서브 제어기와 연관시키는 단계;
    적어도 하나의 분리된 픽셀이 여전히 존재하면, 연속적인 픽셀 그룹들의 서브 제어기들 사이에서 픽셀들을 재할당하는 단계; 및
    상기 서브 제어기들이 자신의 접속 상태를 보고하도록 하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  14. 픽셀들, 서브 제어기들 및 픽셀들로부터 서브 제어기들로의 접속부들의 2차원 격자에 대하여 폐쇄된 2차원 윤곽의 위치를 지정하는 컴퓨터 구현 방법으로서, 상기 픽셀은 하나 이상의 접속부의 종점이고, 상기 방법은,
    상기 격자의 하나의 단위 셀 내에서 복수의 위치를 샘플링하는 단계;
    각각의 샘플링된 위치에 대하여, 거기에 위치 지정될 때 상기 윤곽 내에 포함된 서브 제어기들의 수를 카운팅하는 단계; 및
    상기 윤곽 내에서 가능한 가장 많은 수의 서브 제어기들을 갖는 위치를 선택하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 윤곽 내에서 가능한 가장 많은 수의 서브 제어기들이 하나보다 많은 위치에 대해서 달성되면, 이들 위치의 각각에 대하여, 상기 윤곽을 교차하지 않는 접속부가 없는 상기 윤곽 내의 픽셀들의 수를 카운팅하는 단계; 및
    이들 위치로부터, 상기 윤곽을 교차하지 않는 접속부가 없는 상기 윤곽 내의 픽셀의 최소수를 산출하는 위치를 선택하는 단계
    를 더 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
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