KR20210099973A - 공통 led 구동 회로를 포함하는 발광 소자 기반 디스플레이 패널 및 발광 소자 디스플레이 장치 - Google Patents

공통 led 구동 회로를 포함하는 발광 소자 기반 디스플레이 패널 및 발광 소자 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

디스플레이 패널이 개시된다. 본 디스플레이 패널은, 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자, 스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받고, 발광 구간에서 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여, 복수의 발광 소자를 구동하는 복수의 LED 구동 회로를 포함하며, 복수의 발광 소자는, 복수의 그룹으로 구분되고, 복수의 LED 구동 회로 각각은, 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함된 발광 소자들과 연결되고, 복수의 LED 구동 회로 각각은, 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동한다.

Description

공통 LED 구동 회로를 포함하는 발광 소자 기반 디스플레이 패널 및 발광 소자 디스플레이 장치 { LED BASED DISPLAY PANEL INCLUDING COMMON LED DRIVING CIRCUIT AND DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME }
본 개시는 발광 소자 기반 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 서브 픽셀을 구성하는 발광 소자를 구동하는 LED 구동 회로의 연결 및 동작에 관한 것이다.
종래 디스플레이 패널 내 발광 소자의 계조를 조정하는 방식으로, 발광 소자에 인가되는 전압의 차이로 계조를 표현하는 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 및/또는 발광 소자에 전압이 인가되는 시간의 차이로 계조를 표현하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이 사용되었다.
예를 들어, 복수의 행으로 구성된 복수의 발광 소자를 PWM 방식으로 구동하는 경우, 복수의 발광 소자 각각에 대응되는 복수의 LED 구동 회로에 PWM 데이터를 입력하고, 입력된 PWM 데이터를 기반으로 복수의 발광 소자를 구동할 수 있었다.
다만, 발광 소자의 발광들의 발광이 특정 구간에만 집중됨에 따라 디스플레이 장치에 공급되는 순간 전력이 높아진다는 문제가 있었다.
본 개시는, 복수의 발광 소자의 발광(Emission) 구간을 그룹 별로 구분하여 디스플레이 패널에 공급되는 순간 전력 및 평균 전력이 감소되는 디스플레이 패널을 제공한다.
본 개시는, 둘 이상의 발광 소자들을 구동하는 데에 하나의 LED 구동 회로를 이용함으로써, 제작 비용이 절감되고 패널 내 공간 활용에 유리한 디스플레이 패널을 제공한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널은, 상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자, 스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받고, 발광(Emission) 구간에서 상기 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 상기 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여, 상기 복수의 발광 소자를 구동하는 복수의 LED 구동 회로를 포함하며, 상기 복수의 발광 소자는, 복수의 그룹으로 구분되고, 상기 복수의 LED 구동 회로 각각은, 상기 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함된 발광 소자들과 연결되고, 상기 복수의 LED 구동 회로 각각은, 상기 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동한다.
이때, 상기 복수의 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 각각에 대한 스캐닝 구간 및 발광 구간을 통해 상기 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자들을 구동하여, 상기 복수의 그룹을 분할하여 구동할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제1 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다. 그리고, 상기 복수의 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제2 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다.
이 경우, 각 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 각각에 대응되는 복수의 트랜지스터들과 연결되고, 상기 복수의 트랜지스터들은, 상기 제1 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제1 트랜지스터, 상기 제2 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 각 LED 구동 회로는, 상기 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간 동안 제1 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공할 수 있다. 또한, 상기 각 LED 구동 회로는, 상기 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간 동안 제2 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공할 수 있다.
한편, 상기 복수의 발광 소자는, 상기 디스플레이 패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀의 상기 복수의 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
이 경우, 상기 매트릭스 형태로 배열된 상기 복수의 픽셀 중 동일한 행에 위치한 픽셀들을 구성하는 발광 소자들은 동일한 그룹으로 구분될 수 있다.
또는, 상기 매트릭스 형태로 배열된 상기 복수의 픽셀 중 체커보드 형태로 위치한 픽셀들을 구성하는 발광 소자들은 동일한 그룹으로 구분될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자를 포함하는 디스플레이 패널의 동작 방법은, 복수의 LED 구동 회로가, 스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받는 단계, 상기 복수의 LED 구동 회로가, 발광 구간에서 상기 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 상기 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여 상기 복수의 발광 소자를 구동하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 복수의 발광 소자는, 복수의 그룹으로 구분되고, 상기 복수의 LED 구동 회로 각각은, 상기 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함된 발광 소자들과 연결되며, 상기 구동하는 단계는, 상기 복수의 LED 구동 회로 각각을 통해, 상기 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동한다.
이때, 상기 구동하는 단계는, 상기 복수의 LED 구동 회로를 통해, 상기 복수의 그룹 각각에 대한 스캐닝 구간 및 발광 구간을 통해 상기 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자들을 구동하여, 상기 복수의 그룹을 분할하여 구동할 수 있다.
여기서, 상기 구동하는 단계는, 상기 복수의 LED 구동 회로를 통해, 상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제1 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다. 또한, 상기 구동하는 단계는, 상기 복수의 LED 구동 회로를 통해, 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제2 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다.
이 경우, 각 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 각각에 대응되는 복수의 트랜지스터들과 연결되고, 상기 복수의 트랜지스터들은, 상기 제1 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제1 트랜지스터 및 상기 제2 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 구동하는 단계는, 제1 제어 신호에 따라 상기 제1 트랜지스터를 스위칭하고, 제2 제어 신호에 따라 상기 제2 트랜지스터를 스위칭할 수 있다.
여기서, 상기 구동하는 단계는, 상기 각 LED 구동 회로를 통해, 상기 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간 동안 상기 제1 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공할 수 있다. 또한, 상기 구동하는 단계는, 상기 각 LED 구동 회로를 통해, 상기 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간 동안 상기 제2 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 패널은, 일 LED 구동 회로를 통해 서로 다른 그룹에 속하는 두 개 이상의 발광 소자들을 분할하여 구동시킴으로써, 디스플레이 장치에서 소모되는 순간 전력 및 평균 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 디스플레이 패널은, 디스플레이 패널 내 복수의 발광 소자를 구동하기 위한 LED 구동 회로의 수가 종래에 비해 줄어들어 제작 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 발광 소자들의 발광 구간을 그룹 별로 구분하는 본 개시의 디스플레이 패널을 설명하기 위한 그래프,
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 디스플레이 패널의 전력 소모 절감 효과를 설명하기 위한 그래프들,
도 4a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널에 포함되는 일 LED 구동 회로 및 발광 소자들 간의 연결 관계를 설명하기 위한 회로도,
도 4b는 도 4a에서 LED 구동 회로 및 트랜지스터에 각각 입력되는 제어 신호들의 파형을 나타낸 그래프,
도 5a는 도 4a의 LED 구동 회로를 복수 개 포함하는 디스플레이 패널의 일 예를 도시한 것으로, 동일한 행의 발광 소자들이 동일한 그룹에 포함되는 경우를 도시한 회로도,
도 5b는 도 5a와 같이 구성된 디스플레이 패널이 시분할되는 예를 설명하기 위한 도면,
도 6a는 도 4a의 LED 구동 회로를 복수 개 포함하는 디스플레이 패널의 일 예를 도시한 것으로, 체커보드 형태를 구성하는 발광 소자들이 동일한 그룹에 포함되는 경우를 도시한 회로도,
도 6b는 도 6a와 같이 구성된 디스플레이 패널이 시분할되는 예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 디스플레이 패널에 포함되는 LED 구동 회로의 구성에 대한 구체적인 일 예를 설명하기 위한 회로도,
도 8은 도 1과 같이 구현된 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 9는 복수 개의 디스플레이 패널을 복수 개의 디스플레이 모듈로서 포함하는 디스플레이 월 상에서, 디스플레이 패널들 간에 발광 구간이 서로 겹치지 않도록 구성하는 예를 설명하기 위한 그래프, 그리고
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 동일한 구성의 중복 설명은 되도록 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 개시에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 개시에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 발광 소자 기반의 디스플레이 패널(100)은, 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자(111-1, 111-2, 111-3, ..., 112-1, 112-2, 112-3, ...) 및 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)를 포함할 수 있다.
복수의 LED 구동 회로는, 각각 하나 이상의 발광 소자를 구동하기 위한 회로이다. 복수의 LED 구동 회로는, 스플레이 패널의 기판 상에 형성된 회로층(ex. TFT: Thin Film Transistor)에 포함될 수 있다. 이 경우, 기판은 일 예로, 글래스로 구현될 수 있다.
발광 소자 각각은 하나의 서브 픽셀을 구성하는 무기 발광 소자일 수 있다.
예로, 발광 소자가 마이크로 LED로 구현된 경우, 발광 소자는 Red, Green, Blue 중 어느 하나의 빛을 출력하는 서브 픽셀을 구성할 수 있다. 이 경우, Red, Green, Blue 각각에 대응되는 발광 소자들이 하나의 픽셀을 구성할 수 있다. 즉, 하나의 픽셀은 Red 색상의 빛을 출력하는 Red 마이크로 LED, Green 색상의 빛을 출력하는 Green 마이크로 LED 및 Blue 색상의 빛을 출력하는 Blue Green 마이크로 LED로 구성될 수 있다.
한편, 디스플레이 패널(100)은 복수의 픽셀로 이루어지고, 복수의 픽셀은 디스플레이 패널(100)에 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 이때, 해상도에 따라 픽셀의 개수가 결정될 수 있다.
예로, 16:9의 비율의 8K 해상도를 표시하는 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 7680 x 4320 개의 화소(pixel)로 이루어지며, 무기 발광 소자인 경우에 하나의 화소가 3개의 LED로 이루어지므로, LED는 7680 x 4320 x 3 개가 필요하다.
도 1을 참조하면, 복수의 발광 소자는 복수의 그룹(111, 112, ...)으로 구분될 수 있다. 이때, 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀 중 동일한 행에 위치한 픽셀들을 구성하는 발광 소자들은 동일한 그룹으로 구분될 수 있다. 또는, 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀 중 체커보드 형태로 위치한 픽셀들을 구성하는 발광 소자들은 동일한 그룹으로 구분될 수 있다. 도 5a, 도 5b, 도 6a, 도 6b 등을 통해 후술한다.
복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)는 스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받을 수 있다. 이때, PWM 데이터 전압은 구동부로부터 입력될 수 있다.
구동부는 프로세서 등의 제어에 따라 복수의 LED 구동 회로에 전압/전류 내지는 다양한 데이터 신호를 입력할 수 있다. 구동부에 대해서는, 도 8과 함께 보다 자세히 후술한다.
그리고, 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)는, 발광(Emission) 구간에서, 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여, 복수의 발광 소자를 구동할 수 있다.
도 1을 참조하면, 복수의 LED 구동 회로 각각은, 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함되는 발광 소자들과 연결될 수 있다. 그리고, 복수의 LED 구동 회로 각각은, 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동할 수 있다.
구체적으로, 복수의 LED 구동 회로는, 복수의 그룹 각각에 대한 스캐닝 구간 및 발광 구간을 통해 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자들을 구동하여, 복수의 그룹을 분할하여 구동할 수 있다.
이때, 복수의 LED 구동 회로는 복수의 그룹을 시분할 구동할 수 있다. 즉, 복수의 그룹 각각이 구동되는 발광 구간들은 각각 구분될 수 있다.
구체적으로, 복수의 그룹 중 제1 그룹의 발광 구간이 끝난 시점 이후에 제2 그룹의 발광 구간이 시작될 수 있다. 만약 복수의 그룹이 세 개 이상의 그룹으로 구성된 경우, 제2 그룹의 발광 구간이 끝난 시점 이후에 제3 그룹의 발광 구간이 시작될 수 있다. 이렇듯, 복수의 그룹 각각이 구동되는 발광 구간 각각은 서로 중첩되지 않을 수 있다.
LED 구동 회로(121)는 그룹 1(111)에 포함되는 발광 소자(111-1) 및 그룹 2(112)에 속하는 발광 소자(112-1)와 각각 연결될 수 있다. 도 2를 통해 도시되지는 않았으나, LED 구동 회로(121)는 그룹 3, 그룹 4 등에 속하는 발광 소자들과도 각각 연결될 수 있다. 여기서, LED 구동 회로(121)는 발광 소자(111-1) 및 발광 소자(112-1)를 각각 순차적으로 (시분할) 구동할 수 있다.
LED 구동 회로(122) 역시 그룹 1(111)에 포함되는 발광 소자(111-2) 및 그룹 2(112)에 속하는 발광 소자(112-2)와 각각 연결될 수 있다. 그리고, LED 구동 회로(122)는 발광 소자(111-2) 및 발광 소자(112-2)를 각각 분할하여 구동할 수 있다.
이때, LED 구동 회로(121)가 그룹 1(111)에 포함되는 발광 소자(111-1)를 구동하는 동안, LED 구동 회로(122)도 그룹 1(111)에 포함되는 발광 소자(111-2)를 구동할 수 있다.
또한, LED 구동 회로(121)가 그룹 2(112)에 포함되는 발광 소자(112-1)를 구동하는 동안, LED 구동 회로(122)도 그룹 2(112)에 포함되는 발광 소자(112-2)를 구동할 수 있다.
관련하여, 도 2는 발광 소자들의 발광 구간을 그룹 별로 구분하는 본 개시의 디스플레이 패널을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 디스플레이 패널(100)의 PWM 구동 방식에 따르면, 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)는 복수의 그룹 중 제1 그룹(111)에 대한 스캐닝 구간(211)에서 제1 그룹(111)에 포함된 발광 소자들을 위한 제1 PWM 데이터 전압을 입력받을 수 있다. 그리고, 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)는 제1 그룹(111)에 대한 발광 구간(221)에서 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로 제1 그룹(111)에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다.
또한, 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)는 복수의 그룹 중 제2 그룹(112)에 대한 스캐닝 구간(212)에서 제2 그룹(112)에 포함된 발광 소자들을 위한 제2 PWM 데이터 전압을 입력받고, 제2 그룹에 대한 발광 구간(222)에서 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로 제2 그룹(112)에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다.
한편, 도 2는 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)가 두 개의 그룹에 대해서 시분할 구동하는 경우를 도시하였으나, 셋 이상의 그룹에 대해 시분할 구동하는 것도 가능하다.
관련하여, 도 3a 및 도 3b는 본 개시의 디스플레이 패널의 전력 소모 절감 효과를 설명하기 위한 그래프들이다.
도 3a를 참조하면, 발광 소자(LED)에 흐르는 전류가 커질수록 발광 소자(LED)의 효율이 더 좋아진다. 이때, 효율은, 소모된 전류에 대한 밝기의 비에 해당한다.
구체적으로, 도 3b를 참조하면, 전류 '420'이 인가된 발광 소자(LED)의 밝기는 전류 '410'이 인가된 발광 소자의 밝기의 2배이나, 전류 '420'은 전류 '410'의 두 배보다 적다. 또한, 전류 '430'이 인가된 발광 소자(LED)의 밝기는 전류 '410'이 인가된 발광 소자의 밝기의 3배이나, 전류 '430'은 전류 '410'의 세 배보다 훨씬 적다. 즉, 발광 소자의 순간 밝기가 커질수록, 전류 효율은 높아진다.
관련하여, 다시 도 3을 고려하면, 동일한 크기의 계조를 구현하는 경우, 본 개시의 디스플레이 패널(100)은 종래의 디스플레이 패널과 비교했을 때 각 발광 소자의 구동 시간이 절반 이하인 반면 순간적인 밝기는 두 배 이상이어야 한다.
여기서, 도 3a 및 도 3b를 통해 확인되었듯 발광 소자가 밝아질수록 전류 효율이 높기 때문에, 본 개시의 발광 디스플레이 패널(100)을 채용한 디스플레이 장치는 순간 소모 전력 및 평균 소모 전력이 줄어든다.
상술한 시분할 구동을 수행하기 위한 본 개시의 구체적인 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)에 포함된 각 LED 구동 회로는, 복수의 그룹 각각에 대응되는 복수의 트랜지스터들과 연결될 수 있다. 이때, 복수의 트랜지스터 각각은 NMOSFET, PMOSFET 등으로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
관련하여, 도 4a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 LED 구동 회로 각각 및 발광 소자들 간의 연결 관계를 설명하기 위한 회로도이다. 그리고, 도 4b는 도 4a에서 LED 구동 회로 및 트랜지스터에 각각 입력되는 제어 신호들의 파형을 나타낸 그래프이다.
도 4a는 LED 구동 회로(121)가 두 개의 서로 다른 픽셀들에 각각 포함된 Red 서브 픽셀들을 구성하는 발광 소자들(111-1, 112-1)과 각각 연결된 경우를 도시한다.
도 4a를 참조하면, LED 구동 회로(121)는, 그룹 1(111)에 포함되고 LED 구동 회로(121)에 의해 구동되는 발광 소자(111-1)와 연결된 제1 트랜지스터(411), 그룹 2(112)에 포함되고 LED 구동 회로(121)에 의해 구동되는 발광 소자(112-1)와 연결된 제2 트랜지스터(412) 등과 연결될 수 있다.
도 4a를 참조하면, LED 구동 회로(121)는 공통 제어 신호(Emi(450))에 따라 제1 트랜지스터(411) 또는 제2 트랜지스터(412)로 전류를 인가할 수 있다.
구체적으로, LED 구동 회로(121)는 공통 제어 신호(Emi(450))가 인가되는 발광 구간 동안 제1 트랜지스터(411) 또는 제2 트랜지스터(412)로 전류를 인가할 수 있다. 여기서, 발광 구간은, 그룹 1에 대한 발광 구간(도 4b의 461) 및 그룹 2에 대한 발광 구간(도 4b의 462)을 모두 포함할 수 있다.
이때, 제1 트랜지스터(411)는 제1 제어 신호(Emi(1)(451))에 따라 스위칭되고, 제2 트랜지스터(412)는 제2 제어 신호(Emi(2)(452))에 따라 스위칭될 수 있다. 여기서, 제1 제어 신호(Emi(1)(451))는, 그룹 1(111)에 대한 발광 구간(461) 동안 제1 트랜지스터(411)를 온(ON) 시켜 LED 구동 회로(121)에서 발광 소자(111-1)로 전류가 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제2 제어 신호(EMI(2)(452)는, 그룹 2(112)에 대한 발광 구간(462) 동안 제2 트랜지스터(412)를 (ON) 시켜 LED 구동 회로(121)에서 발광 소자(112-1)로 전류가 인가되도록 할 수 있다.
그리고, LED 구동 회로(121)는, 그룹 1(111)에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로, 그룹 1(111)에 대한 발광 구간(461) 동안 제1 제어 신호(Emi(1))에 따라 온(ON)되는 제1 트랜지스터(411)를 통해 그룹 1(111)에 포함된 발광 소자(111-1)에 구동 전류를 제공할 수 있다.
또한, LED 구동 회로(121)는, 그룹 2(112)에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로, 그룹 2(112)에 대한 발광 구간(462) 동안 제2 제어 신호(Emi(2))에 따라 온(ON)되는 제2 트랜지스터(412)를 통해 그룹 2(112)에 포함된 발광 소자(112-1)에 구동 전류를 제공할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 공통 제어 신호(Emi(450)))는 그룹 1(111)의 발광 구간(461) 및 그룹 2(112)의 발광 구간(462) 모두에 대해 LED 구동 회로(121)에 입력되는 반면, 제1 제어 신호(Emi(1)(451))는 그룹 1(111)의 발광 구간(461) 동안만 입력되고, 제2 제어 신호(Emi(2)(452))는 그룹 2(112)의 발광 구간(462) 동안에만 입력된다.
이 경우, PWM 데이터 전압에 따라 발광 소자에 전류가 인가되는 시간을 조정하기 위한 스위프 전압 역시 각 그룹의 발광 구간 동안 LED 구동 회로(121)에 각각 인가될 수 있다. 관련하여, 도 7을 통해 보다 상세하게 설명한다.
한편, 도 5a의 경우, 트랜지스터를 통해 LED 구동 회로에서 발광 소자로 전류를 선택적으로 인가하였으나, 그 밖에 통상적으로 이용될 수 있는 다양한 스위칭 소자 내지는 스위칭 회로가 트랜지스터 대신 이용될 수 있음은 물론이다.
도 5a는 도 4a의 LED 구동 회로를 복수 개 포함하는 디스플레이 패널의 일 예를 도시한 것으로, 동일한 행의 발광 소자들이 동일한 그룹에 포함되는 경우를 도시한 회로도이다.
도 5a를 참조하면, 제1 제어 신호(Emi*(1))가 첫 번째 행의 픽셀들에 포함되는 발광 소자들과 연결된 트랜지스터들에 일괄적으로 입력됨으로써, 첫 번째 행(: 그룹 1)의 발광 소자들이 일괄적으로 구동될 수 있다. 그리고, 제2 제어 신호(Emi*(2))가 두 번째 행의 픽셀들에 포함되는 발광 소자들과 연결된 트랜지스터들에 일괄적으로 입력됨으로써, 두 번째 행(: 그룹 2)의 발광 소자들이 일괄적으로 구동될 수 있다.
도 5a에 도시되지 않았으나, 도 5a의 LED 구동 회로들과 마찬가지로, 각각 세 번째 행의 발광 소자들 및 네 번째 행의 발광 소자들과 연결된 LED 구동 회로들, 각각 다섯 번째 행의 발광 소자들 및 여섯 번째 행의 발광 소자들과 연결된 LED 구동 회로들 등이 디스플레이 패널(100)에 더 포함될 수 있음은 물론이다. 이와 달리, 도 5a의 LED 구동 회로들이 첫 번째 행 및 두 번째 행 외에 세 번째 행의 발광 소자들에도 전류를 인가하도록 구현되는 것도 가능하다.
도 5a와 관련하여, 만약 홀수 번째 행의 발광 소자들이 모두 그룹 1이고, 짝수 번째 행의 발광 소자들이 모두 그룹 2인 경우, 도 5b와 같이 디스플레이 패널이 시분할 구동할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(100)의 홀수 번째 행들 및 짝수 번째 행들이 시분할 구동될 수 있다.
다만, 도 5b의 경우 디스플레이 패널(100) 상의 복수의 발광 소자를 두 개의 그룹으로 구분하였으나, 셋 이상의 그룹으로 구분되어 시분할 구동할 수도 있다.
한편, 도 6a는 도 4a의 LED 구동 회로를 복수 개 포함하는 디스플레이 패널의 다른 예를 도시한 것으로, 체커보드 형태를 구성하는 발광 소자들이 동일한 그룹에 포함되는 경우를 도시한 회로도이다.
도 6a의 경우, 그룹 1의 발광 구간에 입력되는 제1 제어 신호(Emi*(1))는 첫 번째 행 및 두 번째 행의 발광 소자들 중 지그재그 형태를 구성하는 발광 소자들에 대응되는 트랜지스터들에 입력될 수 있고, 그룹 2의 발광 구간에 입력되는 제2 제어 신호(Emi*(2))는 첫 번째 행 및 두 번째 행의 발광 소자들에 대응되는 트랜지스터들 중 제1 제어 신호(Emi*(1))가 입력되지 않은 트랜지스터들에 입력될 수 있다.
그 결과, 디스플레이 패널(100)은 도 6b와 같이 체커 보드 형태로 시분할 구동할 수 있다.
도 5b의 경우, 복수의 발광 소자가 행 별로 시분할 구동된 결과 라인 등의 불필요한 패턴이 육안으로 보일 수도 있다는 단점이 있으나, 도 6b의 경우 시분할 구동에 따른 불필요한 패턴이 육안으로 식별될 가능성이 줄어든다는 장점이 있다.
한편, 매트릭스 형태의 복수의 발광 소자를 복수의 그룹으로 구분하여 복수의 LED 구동 회로 및 복수의 트랜지스터에 연결하는 예는 상술한 도 5a 내지 도 5b 및 도 6a 내지 도 6b의 예에 한정되지 않고, 이밖에도 다양한 모양/패턴에 따른 구분이 가능하다.
도 7은 디스플레이 패널에 포함되는 LED 구동 회로의 구성에 대한 구체적인 일 예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 7을 참조하면, 각 LED 구동 회로(121)는, 제어 신호(SPAM)에 따라 트랜지스터(T9, T7)가 온된 동안 PAM 데이터 전압이 트랜지스터(T7)의 소스 단자를 통해 인가되면, 온된 트랜지스터(T8) 및 트랜지스터(T9)를 통해, 인가된 PAM 데이터 전압 및 트랜지스터(T8)의 문턱 전압을 합한 값만큼의 전압을 트랜지스터(T8)의 게이트 단자에 인가한다.
각 LED 구동 회로(121)는, 제어 신호(SPWM)에 따라 트랜지스터(T4, T2)가 온된 동안 PWM 데이터 전압이 트랜지스터(T2)의 소스 단자를 통해 인가되면, 온된 트랜지스터(T3) 및 트랜지스터(T4)를 통해, 인가된 PWM 데이터 전압 및 트랜지스터(T3)의 문턱 전압을 합한 값만큼의 전압을 트랜지스터(T3)의 게이트 단자에 인가한다.
트랜지스터(T1)는, 공통 제어 신호(Emi)에 따라 온/오프되어 전원 전압(VDD_PWM)을 LED 구동 회로(121)에 전기적으로 연결 또는 분리한다.
트랜지스터(T5) 및 트랜지스터(T6)은, 공통 제어 신호(Emi)에 따라 온/오프되어 LED 구동 회로(121)의 PWM 구동 회로(121-1) 및 PAM 구동 회로(121-2)를 전기적으로 연결 또는 분리한다.
PAM 구동 회로(121-2)는 인가된 PAM 데이터 전압에 기초하여 발광 소자(D(n))로 제공되는 구동 전류의 진폭을 제어하고, PWM 구동 회로(121-1)는 인가된 PWM 데이터 전압에 기초하여 발광 소자(D(n))로 제공되는 구동 전류의 펄스 폭을 제어할 수 있다.
트랜지스터(T11) 및 트랜지스터(T12)는, 제어 신호(VST)에 따라 온되어, 초기 전압(Vini)을 트랜지스터(T8)의 게이트 단자 및 트랜지스터(T3)의 게이트 단자에 인가한다.
발광 구간은 적어도 하나의 발광 소자가 발광하는 구간을 포함할 수 있다. 발광 구간 동안 발광 소자는, LED 구동 회로(121)가 제공하는 구동 전류의 진폭 및 펄스 폭에 따라 발광함으로써, 인가된 PAM 데이터 전압 및 PWM 데이터 전압에 대응되는 계조를 표현하게 된다.
구체적으로, 복수의 발광 소자들이 복수의 그룹으로 구분된 상태에서, 복수의 그룹 각각의 발광 구간 동안, 공통 제어 신호(Emi)에 따라 트랜지스터(T1, T5, T6, T10)가 온(ON) 되므로, LED 구동 회로(121)와 연결되고 서로 다른 그룹에 포함되는 발광 소자들 중 하나의 발광 소자(ex. D(n))에 전원 전압(VDD_PAM)이 인가될 수 있다.
발광 구간이 시작되면, 전원 전압(VDD_PAM)이 트랜지스터(T1), 트랜지스터(T6), 트랜지스터(T8) 및 트랜지스터(T10)을 통해 발광 소자(D(n))로 전달되므로 발광 소자(D(n)) 양단에는 전위차가 발생하여 발광이 시작된다. 이때, 발광 소자(D(n))를 발광시키는 구동 전류는 PAM 데이터 전압에 대응되는 진폭을 갖는다.
한편, (그룹 별) 발광 구간에는 선형적으로 변화하는 전압인 스위프 전압(Vsweep)이 커패시터(C1)로 인가된다. 예를 들어, 스위프 전압(Vsweep)이 점점 감소하는 전압인 경우, 커패시터(C1)를 통해, 플로팅 상태에 있는 트랜지스터(T3)의 게이트 단자에 커플링 전압이 발생한다.
따라서, 트랜지스터(T3)의 게이트 단자 전압은 스위프 전압에 따라 감소하게 되고, 감소하던 전압이 트랜지스터(T3)의 문턱 전압에 도달하면, 트랜지스터(T3)는 오프 상태에서 온 상태가 된다.
트랜지스터(T3)가 온되면, 트랜지스터(T1), 트랜지스터(T3) 및 트랜지스터(T5)를 통해 트랜지스터(T8)의 게이트 단자에 전원 전압(VDD_PWM)이 전달된다. 전원 전압(VDD_PWM)이 트랜지스터(T8)의 게이트 단자에 인가되면 트랜지스터(T8)는 오프된다. 트랜지스터(T8)가 오프되면, 전원 전압(VDD_PWM)이 발광 소자(D(n))까지 도달하지 못하게 되므로 발광 소자(D(n))의 발광은 종료된다.
이와 같이, 전원 전압(VDD_PWM)이 발광 소자(D(n))에 인가된 때부터, 트랜지스터(T3)의 게이트 단자에 인가된 전압이 스위프 전압(Vsweep)에 따라 변화하여 트랜지스터(T3)의 문턱 전압이 될 때까지, 구동 전류가 발광 소자(D(n))로 제공된다. 즉, 구동 전류는 PWM 데이터에 대응되는 크기의 펄스 폭을 갖게 된다.
트랜지스터(T10)는, 발광 소자(D(n))가 속하는 그룹(: 그룹 n)에 대한 제어 신호(Emi(n))에 따라 온/오프되어 LED 구동 회로(121)와 발광 소자(D(n))를 전기적으로 연결 또는 분리한다. 즉, 공통 제어 신호(Emi)가 LED 구동 회로(121)에 입력되더라도, 트랜지스터(T10)에 제어 신호(Emi(n))가 입력되어야만 발광 소자(D(n))가 발광할 수 있다.
트랜지스터(T10)는, 예를 들어 도 5a 등을 통해 도시 및 설명한 트랜지스터들(511, 512) 중 하나에 대응될 수 있다.
트랜지스터(T13)는, 발광 소자(D(n))의 애노드 단자 및 캐소드 단자 사이에 연결된다. 트랜지스터(T13)는, 발광 소자(D(n))가 TFT 층 위에 실장되어 LED 구동 회로(121)와 전기적으로 연결되기 전에는 LED 구동 회로(121)의 이상 여부를 체크하기 위해 제어 신호(Test)에 따라 온 되고, 발광 소자(D(n))가 TFT 층 위에 실장되어 LED 구동 회로(121)와 전기적으로 연결된 이후에는 발광 소자(D(n))에 잔류하는 전하를 방전시키기 위해 제어 신호(Discharging)에 따라 온 된다. 다만, 트랜지스터(T13)가 없는 회로도 구현 가능하다.
한편, 발광 소자(D(n))의 캐소드 단자는 그라운드 전압(VSS) 단자에 연결된다.
도 7의 경우, 설명의 편의를 위해 LED 구동 회로(121)와 연결된 트랜지스터(T10) 및 발광 소자(D(n))를 하나씩만 도시하였으나, 도 4a를 통해 도시한 바 있듯, LED 구동 회로(121)는 발광 소자(D(n))와 다른 그룹에 포함되는 별도의 발광 소자 및 별도의 트랜지스터와 추가적으로 연결될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 7은 디스플레이 패널(100)에 포함된 복수의 LED 구동 회로 중 하나의 LED 구동 회로가 가질 수 있는 구성에 대한 일 예일 뿐, 통상적인 범위에서 변형이 가능함은 물론이다.
도 4a 및 도 7과 같은 회로 구조를 기반으로, 서로 다른 그룹에 속하는 발광 소자들에 대해 시분할 구동하는 LED 구동 회로가 이용된 결과, 동일한 계조를 구현시 발광 소자들에 인가되어야 하는 전류가 종래에 비해 감소할 수 있다. 그 결과, LED 구동 회로 및 발광 소자에 인가되는 기준 전압(ex. VDD - VSS setting)이 감소되어, 순간 전력 및 평균 전력이 절감될 수 있다.
더하여, 종래와 같이 발광 소자 별로 LED 구동 회로가 각각 구비되지 않고 LED 구동 회로 하나가 둘 이상의 발광 소자들을 구동하게 되므로, 종래에 비해 디스플레이 패널의 회로층(TFT) 내 공간적 여유가 생길 수 있다. 즉, LED 구동 회로에 포함된 트랜지스터 소자 중 적어도 하나의 채널 폭(Width)을 종래에 비해 더 크게 설계하는 것이 가능하고, 그 결과 동일한 전류를 인가하는 데에 필요한 기준 전압이 더 줄어들 수 있다는 효과도 있다.
도 8은 도 1과 같이 구현된 디스플레이 패널(100)을 포함하는 디스플레이 장치(1000)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 디스플레이 장치(1000)는 TV, 모니터, 스마트폰, 노트북 PC, 태블릿 PC, 데스크탑 PC 등의 단말 장치 내지는 스마트워치 등의 웨어러블 장치 등에 해당할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 상술한 실시 예들에 따른 디스플레이 패널(100) 외에 디스플레이 패널(100)을 구동하기 위한 구동부(200)를 더 포함한다.
구체적으로, 구동부(200)는 디스플레이 패널(100)에 포함된 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)에 다양한 신호를 입력할 수 있다.
예로, 도 7의 LED 구동 회로(121)에 입력되는 상술한 다양한 신호들 중 적어도 하나는 구동부(200)로부터 입력될 수 있다. 구동부(200)는 디스플레이 장치(1000)에 구비된 적어도 하나의 프로세서를 통해 제어될 수 있다.
구동부(200)는, 타이밍 컨트롤러, 데이터 구동부, 게이트 구동부 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력 신호(IS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클럭 신호(MCLK) 등을 입력받아 영상 데이터 신호, 주사 제어 신호, 데이터 제어 신호, 발광 제어 신호 등을 생성하여 디스플레이 패널(100), 데이터 구동부, 게이트 구동부 등에 제공할 수 있다.
특히, 타이밍 컨트롤러는, 각종 신호(Emi, Vsweep, Vini, VST, Test/Discharging) 중 적어도 하나를 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)에 인가할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 R, G, B 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀을 선택하기 위한 제어 신호(MUX Sel R, G, B)를 복수의 LED 구동 회로(121, 122, 123, ...)에 인가할 수도 있다.
데이터 구동부(또는 소스 드라이버, 데이터 드라이버)는, 데이터 신호를 생성하는 수단으로, 프로세서로부터 R/G/B 성분의 영상 데이터 등 전달받아 데이터 전압(예를 들어, PWM 데이터 전압, PAM 데이터 전압)을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 구동부는 생성된 데이터 신호를 LED 구동 회로에 인가할 수 있다.
게이트 구동부(또는, 게이트 드라이버)는 제어 신호(SPWM(n), 제어 신호(SPAM) 등 각종 제어 신호를 생성하는 수단이다. 게이트 구동부는 생성된 각종 제어 신호를 디스플레이 패널(100) 상의 복수의 화소(pixel) 중 특정한 행(또는, 특정한 가로 라인)에 대응되는 LED 구동 회로들에 입력할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
게이트 구동부는, 실시 예에 따라 LED 구동 회로의 구동 전압 단자에 구동 전압(VDD)을 인가할 수도 있다.
데이터 구동부 및 게이트 구동부는, 전체 또는 일부가 디스플레이 패널(100)의 글래스 일면에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층에 포함되도록 구현되거나 별도의 반도체 IC로 구현되어 글래스의 타 면에 배치될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 상술한 디스플레이 패널을 복수 개 포함하는 디스플레이 월(Wall) 역시 구현될 수 있다. 디스플레이 월 상에서, 하나의 디스플레이 패널에 포함되는 LED 구동 회로의 그룹 별 발광 구간이 다른 디스플레이 패널에 포함되는 LED 구동 회로의 그룹 별 발광 구간과 각각 중첩되지 않도록 설계될 수 있다.
예로, 제1 디스플레이 패널은 제1 그룹 및 제2 그룹의 발광 소자들을 그룹 별로 구동하고, 제2 디스플레이 패널은 제3 그룹 및 제4 그룹의 발광 소자들을 그룹 별로 구동하는 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 제1 디스플레이 패널에 포함된 제1 그룹의 발광 구간이 끝난 시점 이후에 제2 디스플레이 패널에 포함된 제3 그룹의 발광 구간이 시작될 수 있다. 또한, 제2 디스플레이 패널에 포함된 제3 그룹의 발광 구간이 끝난 시점 이후에 제1 디스플레이 패널에 포함된 제2 그룹의 발광 구간이 시작될 수 있다. 또한, 제1 디스플레이 패널에 포함된 제2 그룹의 발광 구간이 끝난 시점 이후에 제2 디스플레이 패널에 포함된 제4 그룹의 발광 구간이 시작될 수 있다.
관련하여, 도 9는 복수 개의 디스플레이 패널을 각각 복수 개의 디스플레이 모듈로서 포함하는 디스플레이 월 상에서, 디스플레이 패널들 간에 발광 구간이 서로 겹치지 않도록 구성하는 예를 설명하기 위한 그래프이다. 도 9는 디스플레이 월에 포함되는 디스플레이 패널들 각각이, 상술한 실시 예와 같이 발광 소자들을 그룹 별로 시분할 구동하는 경우를 가정한다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 패널(100)로 구현되는 모듈 1(100) 및 다른 디스플레이 패널로 구현되는 모듈 2(200)의 스캐닝 구간 및 발광 구간이 신호들의 파형을 통해 도시되었다.
도 9를 참조하면, 모듈 1(100)의 그룹 별 발광 구간은 서로 구분되고, 모듈 2(200)의 그룹 별 발광 구간 역시 서로 구분된다. 또한, 모듈 1(100)의 그룹 별 발광 구간 각각은 모듈 2(200)의 그룹 별 발광 구간 각각과 서로 구분된다.
이렇듯, 모듈들(100, 200) 간에 발광 구간이 서로 중첩되지 않은 결과, 디스플레이 월 전체의 순간 전력 및 평균 전력 역시 절감된다는 효과가 있다.
이하에서는 본 개시에 따른 디스플레이 패널의 동작 방법을 설명한다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 이때, 디스플레이 패널은 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자를 포함한다. 그리고, 복수의 발광 소자는, 복수의 그룹으로 구분된다.
도 10을 참조하면, 본 동작 방법에서, 디스플레이 패널의 복수의 LED 구동 회로는, 스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받을 수 있다(S1010).
이 경우, 복수의 LED 구동 회로 각각은, 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함된 발광 소자들과 연결될 수 있다.
그리고, 복수의 LED 구동 회로는, 발광 구간에서, 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여 복수의 발광 소자를 구동할 수 있다(S1020). 이때, 복수의 LED 구동 회로 각각을 통해, 복수의 LED 구동 회로 각각에 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동할 수 있다.
즉, 복수의 LED 구동 회로를 통해, 복수의 그룹 각각에 대한 스캐닝 구간 및 발광 구간을 통해 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자들을 구동하여, 복수의 그룹을 분할하여 구동할 수 있다.
구체적인 예로, 복수의 LED 구동 회로를 통해, 복수의 그룹 중 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제1 PWM 데이터 전압을 입력받고, 제1 그룹에 대한 발광 구간에서, 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다. 그리고, 복수의 LED 구동 회로를 통해, 복수의 그룹 중 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제2 PWM 데이터 전압을 입력받고, 제2 그룹에 대한 발광 구간에서, 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동할 수 있다.
여기서, 각 LED 구동 회로는, 복수의 그룹 각각에 대응되는 복수의 트랜지스터들과 연결될 수 있다. 그리고, 복수의 트랜지스터들은, 제1 그룹에 포함되고 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제1 트랜지스터 및 제2 그룹에 포함되고 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
여기서, 본 동작 방법은, 제1 제어 신호에 따라 제1 트랜지스터를 스위칭하고, 제2 제어 신호에 따라 제2 트랜지스터를 스위칭할 수 있다.
구체적으로, 각 LED 구동 회로를 통해, 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로, 제1 그룹에 대한 발광 구간 동안, 제1 제어 신호에 따라 온(ON)되는 제1 트랜지스터를 통해 제1 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공할 수 있다. 또한, 각 LED 구동 회로를 통해, 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로, 제2 그룹에 대한 발광 구간 동안, 제2 제어 신호에 따라 온(ON)되는 제2 트랜지스터를 통해 제2 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공할 수 있다.
한편, 도 10을 통해 설명한 동작 방법은, 도 2를 통해 도시 및 설명한 디스플레이 패널(100)을 통해 수행될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예들에 따른 구성 요소 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 따른 실시 예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 디스플레이 패널 121, 122, 123: LED 구동 회로
111-1, 111-2, 111-3, 112-1, 112-2, 112-3: 발광 소자
200: 구동부 1000: 디스플레이 장치

Claims (13)

  1. 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자; 및
    스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받고, 발광(Emission) 구간에서 상기 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 상기 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여, 상기 복수의 발광 소자를 구동하는 복수의 LED 구동 회로;를 포함하며,
    상기 복수의 발광 소자는, 복수의 그룹으로 구분되고,
    상기 복수의 LED 구동 회로 각각은, 상기 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함된 발광 소자들과 연결되고,
    상기 복수의 LED 구동 회로 각각은, 상기 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동하는, 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 LED 구동 회로는,
    상기 복수의 그룹 각각에 대한 스캐닝 구간 및 발광 구간을 통해 상기 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자들을 구동하여, 상기 복수의 그룹을 분할하여 구동하는, 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 LED 구동 회로는,
    상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제1 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동하고,
    상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제2 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동하는, 디스플레이 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    각 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 각각에 대응되는 복수의 트랜지스터들과 연결되고,
    상기 복수의 트랜지스터들은,
    상기 제1 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제1 트랜지스터; 및
    상기 제2 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제2 트랜지스터;를 포함하는, 디스플레이 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 LED 구동 회로는,
    상기 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간 동안 제1 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공하고,
    상기 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간 동안 제2 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공하는, 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자는,
    상기 디스플레이 패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀의 상기 복수의 서브 픽셀을 구성하는 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 매트릭스 형태로 배열된 상기 복수의 픽셀 중 동일한 행에 위치한 픽셀들을 구성하는 발광 소자들은 동일한 그룹으로 구분되는 디스플레이 패널.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 매트릭스 형태로 배열된 상기 복수의 픽셀 중 체커보드 형태로 위치한 픽셀들을 구성하는 발광 소자들은 동일한 그룹으로 구분되는 디스플레이 패널.
  9. 복수의 서브 픽셀을 구성하는 복수의 발광 소자를 포함하는 디스플레이 패널의 동작 방법에 있어서,
    복수의 LED 구동 회로가, 스캐닝 구간에서 PWM 데이터 전압을 입력받는 단계; 및
    상기 복수의 LED 구동 회로가, 발광 구간에서 상기 입력된 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 상기 복수의 발광 소자로 구동 전류를 제공하여 상기 복수의 발광 소자를 구동하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 발광 소자는, 복수의 그룹으로 구분되고,
    상기 복수의 LED 구동 회로 각각은, 상기 복수의 그룹 중 서로 다른 그룹에 포함된 발광 소자들과 연결되며,
    상기 구동하는 단계는,
    상기 복수의 LED 구동 회로 각각을 통해, 상기 연결된 발광 소자들을 그룹 별로 구동하는, 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동하는 단계는,
    상기 복수의 LED 구동 회로를 통해, 상기 복수의 그룹 각각에 대한 스캐닝 구간 및 발광 구간을 통해 상기 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자들을 구동하여, 상기 복수의 그룹을 분할하여 구동하는, 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동하는 단계는,
    상기 복수의 LED 구동 회로를 통해, 상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제1 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동하고,
    상기 복수의 LED 구동 회로를 통해, 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 위한 제2 PWM 데이터 전압을 입력받고, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간에서 상기 입력된 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자들을 구동하는, 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    각 LED 구동 회로는, 상기 복수의 그룹 각각에 대응되는 복수의 트랜지스터들과 연결되고,
    상기 복수의 트랜지스터들은,
    상기 제1 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제1 트랜지스터 및 상기 제2 그룹에 포함되고 상기 각 LED 구동 회로에 의해 구동되는 발광 소자와 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 구동하는 단계는,
    제1 제어 신호에 따라 상기 제1 트랜지스터를 스위칭하고, 제2 제어 신호에 따라 상기 제2 트랜지스터를 스위칭하는, 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동하는 단계는,
    상기 각 LED 구동 회로를 통해, 상기 제1 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제1 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제1 그룹에 대한 발광 구간 동안 상기 제1 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 제1 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공하고,
    상기 각 LED 구동 회로를 통해, 상기 제2 그룹에 대한 스캐닝 구간에서 입력된 상기 제2 PWM 데이터 전압을 기반으로, 상기 제2 그룹에 대한 발광 구간 동안 상기 제2 제어 신호에 따라 온(ON)되는 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 제2 그룹에 포함된 발광 소자에 구동 전류를 제공하는, 동작 방법.
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