KR20220101949A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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박상용
이호섭
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시에 따르면 따른 M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열되고, 일정한 행 간격(row space)을 사이에 두고 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 디스플레이 장치는, 복수의 디스플레이 모듈들과, 복수의 디스플레이 모듈들을 지지하는 하우징을 포함한다. 복수의 디스플레이 모듈들 각각은, 각각 복수의 픽셀들 중 일부의 픽셀들을 포함하는 복수의 픽셀 패키지들과, 각각 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들을 포함한다. 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 복수의 픽셀들 사이의 행 간격(row space)에 행 방향(row direction)인 가로 방향(horizontal direction)으로 길게 배치된다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 무기 발광 소자를 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 각각의 픽셀이 스스로 광을 내는 자발광 디스플레이와 별도의 광원을 필요로 하는 수발광 디스플레이로 구분할 수 있다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 대표적인 수발광 디스플레이로서, 디스플레이 패널의 후방에서 광을 공급하는 백라이트 유닛, 광을 통과/차단시키는 스위치 역할을 하는 액정층, 공급된 광을 원하는 색으로 바꿔주는 컬러필터 등을 필요로 하기 때문에 구조적으로 복잡하고 얇은 두께를 구현하는데 한계가 있다.
반면에, 픽셀마다 발광 소자를 구비하여 각각의 픽셀이 스스로 광을 내는 자발광 디스플레이는 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소가 필요 없고, 컬러 필터도 생략할 수 있기 때문에 구조적으로 단순하여 높은 설계 자유도를 가질 수 있다. 또한, 얇은 두께를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 명암비, 밝기 및 시야각을 구현할 수 있다.
자발광 디스플레이 중 마이크로 LED 디스플레이는 평판 디스플레이 중 하나로 크기가 100 마이크로미터 내외인 복수의 LED로 구성되어 있다. 백라이트가 필요한 LCD 에 비해 마이크로 LED 디스플레이는 우수한 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공할 수 있다.
또한, 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 유기물을 보호하기 위해 별도의 봉지층(encapsulation layer)이 필요한 OLED보다 더 밝고 발광 효율이 우수하며 수명이 더 길다.
픽셀 회로가 내장되어 있는 마이크로 픽셀 컨트롤러를 사용할 경우 마이크로 픽셀 컨트롤러와 무기 발광 소자의 높이 차이로 인해 시야각이 제한될 수 있다. 본 발명은 마이크로 픽셀 컨트롤러와 무기 발광 소자의 높이 차이로 인한 시야각 제한이 발생하지 않도록 개선된 구조를 갖는 디스플레이 장치를 개시한다.
본 개시의 실시예에 따르면 M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열되고, 일정한 행 간격(row space)을 사이에 두고 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 디스플레이 장치는, 복수의 디스플레이 모듈들; 및 상기 복수의 디스플레이 모듈들을 지지하는 하우징; 을 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은, 각각 상기 복수의 픽셀들 중 일부의 픽셀들을 포함하는 복수의 픽셀 패키지들; 및 각각 상기 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들; 을 포함하고, 상기 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격(row space)에 행 방향(row direction)인 가로 방향(horizontal direction)으로 길게 배치된다.
상기 복수의 픽셀들 각각은, 서로 다른 색상의 광을 발광하는 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역일 수 있다.
상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들은 서로 세로 방향으로 배치될 수 있다.
상기 복수의 픽셀들 각각은, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 위에 위치한 무기 발광 소자의 상부 경계선, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 아래에 위치한 무기 발광 소자의 하부 경계선 및 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 좌, 우측 경계선에 의해 형성되는 사각형 영역일 수 있다.
상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들은 소자들은 R 무기 발광 소자, G 무기 발광 소자 및 B 무기 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격 보다 짧은 세로 길이를 가질 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 자신이 제어하는 픽셀들에 포함된 복수의 무기 발광 소자들을 독립적으로 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함할 수 있다.
상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은 모듈 기판을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 패키지들은 상기 모듈 기판의 전면에 실장될 수 있다.
상기 복수의 픽셀 패키지들 각각은 패키지 기판을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 형성하는 복수의 무기 발광 소자들은 상기 패키기 기판의 전면에 실장될 수 있다.
상기 복수의 무기 발광 소자들은 각각, 발광 구조물과, 상기 발광 구조물의 배면에 마련되는 한 쌍의 소자 전극들을 포함하고, 상기 패키지 기판은 상기 한 쌍의 소자 전극들에 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 기판의 전면에 형성되는 한 쌍의 패키지 전면 전극 패드를 포함할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러는 상기 패키지 기판의 전면에 실장될 수 있다.
상기 마이크로 픽셀 컨트롤러는 접속 핀을 포함하고, 상기 패키지 기판은 상기 마이크로 픽셀 컨트롤러의 접속 핀에 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 기판의 전면에 형성되는 패키지 전면 접속 패드를 포함할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들은 상기 모듈 기판의 전면에 실장될 수 있다.
상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들에 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC를 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복수의 디스플레이 모듈들에 영상 데이터 및 타이밍 제어 신호 중 적어도 하나를 전송하는 구동 보드를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 개시의 실시예에 따르면 M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열되고, 일정한 행 간격(row space)을 사이에 두고 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 디스플레이 장치는, 복수의 디스플레이 모듈들; 및 상기 복수의 디스플레이 모듈들을 지지하는 하우징; 을 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은, 각각 상기 복수의 픽셀들 중 일부의 픽셀들을 포함하는 복수의 픽셀 그룹들; 및 각각 상기 복수의 픽셀 그룹들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들; 을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은, 서로 다른 색상의 광을 발광하는 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역이고, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들은 서로 세로 방향으로 배치되고, 상기 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격(row space)에 행 방향(row direction)인 가로 방향(horizontal direction)으로 길게 배치된다.
상기 복수의 픽셀들 각각은, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 위에 위치한 무기 발광 소자의 상부 경계선, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 아래에 위치한 무기 발광 소자의 하부 경계선 및 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 좌우측 경계선에 의해 형성되는 사각형 영역일 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격 보다 짧은 세로 길이를 가질 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은, 자신이 제어하는 픽셀들에 포함된 복수의 무기 발광 소자들을 독립적으로 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함할 수 있다.
상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은 모듈 기판을 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각에 포함된 무기 발광 소자들과, 상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각에 포함된 마이크로 픽셀 컨트롤러들은 상기 모듈 기판의 전면에 실장될 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 픽셀 회로가 내장되어 있는 마이크로 픽셀 컨트롤러와 무기 발광 소자의 높이 차이로 인해 시야각 제한이 발생하지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 배열의 예시를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 단일 서브 픽셀을 제어하는 픽셀 회로를 간략하게 도시한 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 도시한 도면.
도 8은 도 7의 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 확대하여 도시한 도면.
도 9는 도 7의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도.
도 10은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 도시한 도면.
도 13은 도 12의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤로의 배치 구조를 도시한 도면.
도 15는 도 14의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
설명 중 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않은 이상 복수의 표현을 포함할 수 있다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등의 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서, "제 1", "제2"와 같은 서수의 표현은 복수의 구성 요소들을 상호구분하기 위해 사용하는 것으로서, 사용된 서수가 구성 요소들 간의 배치 순서, 제조 순서가 중요도 등을 나타내는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 XYZ축의 3차원 좌표계는 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것으로서, 디스플레이 장치(1)의 화면이 위치하는 평면은 XY 평면이고, 영상이 출력되는 방향 또는 무기 발광 소자의 발광 방향은 +Z방향이다.
이하에서, +X 방향 및 -X 방향을 각각 좌측 및 우측 방향이라 하고, +Y 방향 및 -Y 방향을 각각 상측 및 하측 방향이라고 하고, +Z 방향 및 -Z 방향을 각각 전 방향 및 후 방향이라고 하기로 한다.
또한, +X 방향 및 -X 방향을 가로 방향(horizontal direction) 또는 열 방향(column direction)이라고 할 수 있고, +Y 방향 및 -Y 방향을 세로 방향(vertical direction) 또는 행 방향(row direction)이라고 할 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 픽셀마다 발광 소자가 배치되어 각각의 픽셀이 스스로 광을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 액정 디스플레이 장치와 달리 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소를 필요로 하지 않기 때문에 얇은 두께를 구현할 수 있고, 구조가 단순하여 다양한 설계의 변경이 가능하다.
또한, 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀에 배치되는 발광 소자로 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode)와 같은 무기 발광 소자를 채용할 수 있다. 무기 발광 소자는 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 유기 발광 소자에 비해 반응속도가 빠르며, 저전력으로 고휘도를 구현할 수 있다.
또한, 수분과 산소의 노출에 취약하여 봉지 공정을 필요로 하고 내구성이 약한 유기 발광 소자와 달리 봉지 공정을 필요로 하지 않고 내구성도 강할 수 있다. 이하, 후술하는 실시예에서 언급되는 무기 발광 소자는 무기 발광 다이오드를 의미할 수 있다.
디스플레이 장치(1)에 채용되는 무기 발광 소자는 짧은 변의 길이가 100 ㎛ 내외의 크기를 갖는 마이크로 LED일 수 있다. 이와 같이, 마이크로 단위의 LED를 채용함으로써, 픽셀 사이즈를 줄이고 동일한 화면 크기 내에서도 고해상도를 구현할 수 있다.
또한, LED 칩을 마이크로 단위의 크기로 제조하면, 무기물 재료의 특성 상 휘어질 때 깨지는 문제를 해결할 수 있다. 즉, 마이크로 LED 칩을 플렉서블 기판에 전사했을 때 기판이 휘어지더라도 LED 칩이 깨지지 않으므로, 플렉서블한 디스플레이 장치도 구현이 가능할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 복수의 무기 발광 소자들이 포함된 복수의 디스플레이 모듈들(10)과, 복수의 디스플레이 모듈들(10)을 지지하는 하우징(20)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 복수의 디스플레이 모듈을(10)을 타일링하여 하우징(20)에 고정함으로써 대면적 화면을 구현할 수 있고, 이러한 대면적 화면의 디스플레이 장치(1)는 TV, 사이니지(signage), 전광판 등으로 사용될 수 있다. 다만, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 디스플레이 장치(1)가 단일 디스플레이 모듈(10)로 형성될 수도 있다. 또한, 디스플레이 장치(1)가 웨어러블 디바이스, 휴대용 디바이스, PC용 모니터로 사용될 수도 있다.
복수의 디스플레이 모듈들(10)은 2차원 매트릭스 형태로 배열되어 하우징(20)에 고정될 수 있다. 복수의 디스플레이 모듈들(10)은 프레임(21)에 설치될 수 있고, 프레임(21)은 복수의 디스플레이 모듈들(10)에 대응되는 일부 영역이 개방된 2차원 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 프레임(21)에는 디스플레이 모듈들(10)의 개수만큼의 개구(21H)가 형성될 수 있고, 개구(21H)는 복수의 디스플레이 모듈들(10)과 동일한 배열을 가질 수 있다.
복수의 디스플레이 모듈들(10) 각각은 그 테두리부가 프레임(21)에 장착될 수 있다. 테두리부는 회로 소자나 배선이 형성되지 않은 영역일 수 있다.
복수의 디스플레이 모듈들(10)은 자석에 의한 자력을 이용하거나, 기구적인 구조물에 의해 결합되거나, 접착제에 의해 접착되는 방식으로 프레임(21)에 장착될 수 있다. 복수의 디스플레이 모듈들(10)이 프레임(21)에 장착되는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈들에 영상 데이터 및 타이밍 제어 신호 중 적어도 하나를 전송하는 구동 보드(501)를 더 포함할 수 있다. 구동 보드(501)에는 타이밍 제어부(500, 도 4)가 마련될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 메인 제어부(300, 도 4)가 마련되는 메인 보드(310)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈들(10)에 전원을 공급하는 전원 보드(601)를 더 포함할 수 있다.
구동 보드(501), 메인 보드(301) 및 전원 보드(601)는 프레임(21)의 후방에 배치될 수 있고, 프레임(21)에 형성된 개구(21H)를 통해 복수의 디스플레이 모듈들(10)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
프레임(21)의 후방에는 후방 커버(22)가 결합되며, 후방 커버(22)는 디스플레이 장치(1)의 후면 외관을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 배열의 예시를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀들(P)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 픽셀들(P)이 2차원으로 배열되었다는 것은 복수의 픽셀들(P)이 동일한 평면 상에 배치되는 경우뿐만 아니라, 서로 평행한 다른 평면 상에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들(P)은 M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(1)는 총 M X N 개의 픽셀들(P)을 포함할 수 있다.
복수의 픽셀들(P)의 가로 방향의 및 세로 방향의 픽셀 피치(PP)는 일정할 수 있다. 여기서, 픽셀 피치(PP)는 하나의 픽셀(P)의 중심으로부터 가로 방향 또는 세로 방향으로 인접한 픽셀(P)의 중심까지의 거리를 나타내는 것일 수 있다.
이와 같이, 복수의 픽셀들(P)은 M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열되고, 복수의 픽셀들(P)의 가로 방향의 및 세로 방향의 픽셀 피치(PP)는 일정하므로, 디스플레이 장치(1)의 가로 방향 길이는 디스플레이 장치(1)의 세로 방향 길이 보다 클 수 있다.
픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 발광하는 복수의 서브 픽셀의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역으로 정의될 수 있다(도 8).
예를 들어, 픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역으로 정의될 수 있다. 구체적으로, 픽셀(P)은 R, G, B에 각각 대응되는 세 개의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 여기서, 적색 서브 픽셀은 적색광을 출력할 수 있고, 녹색 서브 픽셀은 녹색광을 출력할 수 있으며, 청색 서브 픽셀은 청색광을 출력할 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리 픽셀(P)이 반드시 적색광을 출력하는 적색 서브 픽셀, 녹색광을 출력하는 녹색 서브 픽셀, 청색광을 출력하는 청색 서브 픽셀로 구성되어야 하는 것은 아니며, 황색광이나 백색광을 출력하는 서브 픽셀이 포함되는 것도 가능하다.
본 실시예에서, 서브 픽셀은 무기 발광 소자로 구성될 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀은 R 무기 발광 소자로 구성되고, 녹색 서브 픽셀은 G 무기 발광 소자로 구성되며, 청색 서브 픽셀은 B 무기 발광 소자로 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈들(10)이 타일링되어 형성되므로, 각각의 디스플레이 모듈들(10)이 포함하는 픽셀들(P)은 디스플레이 장치(1)의 픽셀들(P)의 일부를 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈들(10-1, 10-2, ..., 10-n, n은 2 이상의 정수)을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈들(10)을 제어하는 메인 제어부(300)와 타이밍 제어부(500), 외부 기기와 통신하는 통신부(430), 소스 영상을 입력 받는 소스 영소스 입력부(440), 음향을 출력하는 스피커(410) 및 사용자로부터 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 명령을 입력 받는 입력부(420)를 포함할 수 있다.
입력부(420)는 디스플레이 장치(1)의 일 영역에 마련되는 버튼이나 터치 패드를 포함할 수도 있고, 디스플레이 패널(11, 도 5)이 터치 스크린으로 구현되는 경우에는 입력부(420)는 디스플레이 패널(11)의 전면에 마련된 터치 패드를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(420)는 리모트 컨트롤러를 포함하는 것도 가능하다.
입력부(420)는 사용자로부터 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조정, 채널 조정, 화면 조정, 각종 설정 변경 등 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 다양한 명령을 수신할 수 있다.
스피커(410)는 하우징(20)의 일 영역에 마련될 수도 있고, 하우징(20)과 물리적으로 분리된 별도의 스피커 모듈이 더 마련되는 것도 가능하다.
통신부(430)는 중계 서버 또는 다른 전자 장치와 통신을 수행하여 필요한 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(430)는 3G(3Generation), 4G(4Generation), 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication), 지웨이브(Z-Wave) 등의 다양한 무선 통신 방식 중 적어도 하나를 채용할 수 있다. 또한, PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등의 유선 통신 방식을 채용하는 것도 가능하다.
소스 입력부(440)는 셋탑 박스, USB, 안테나 등으로부터 입력되는 소스 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 소스 입력부(440)는 HDMI 케이블 포트, USB 포트, 안테나 등을 포함하는 소스 입력 인터페이스의 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 입력부(440)가 수신한 소스 신호는 메인 제어부(300)에서 처리되어 디스플레이 패널(11)과 스피커(410)에서 출력 가능한 형태로 변환될 수 있다.
메인 제어부(300)와 타이밍 제어부(500)는 후술하는 동작을 수행하기 위한 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
메인 제어부(300)는 소스 입력부(440)를 통해 입력된 소스 신호를 처리하여 입력된 소스 신호에 대응되는 영상 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 메인 제어부(300)는 소스 디코더, 스케일러, 이미지 인헨서(Image Enhancer) 및 그래픽 프로세서를 포함할 수 있다. 소스 디코더는 MPEG 등의 형식으로 압축되어 있는 소스 신호를 디코딩할 수 있고, 스케일러는 해상도 변환을 통해 원하는 해상도의 영상 데이터를 출력할 수 있다.
이미지 인헨서는 다양한 기법의 보정을 적용하여 영상 데이터의 화질을 개선할 수 있다. 그래픽 프로세서는 영상 데이터의 픽셀을 RGB 데이터로 구분하고, 디스플레이 패널(11)에서의 디스플레이 타이밍을 위한 syncing 신호 등의 제어 신호와 함께 출력할 수 있다. 즉, 메인 제어부(300)는 소스 신호에 대응되는 영상 데이터와 제어 신호를 출력할 수 있다.
전술한 메인 제어부(300)의 동작은 디스플레이 장치(1)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 다른 동작을 더 수행하거나 전술한 동작 중 일부를 생략하는 것도 가능함은 물론이다.
메인 제어부(300)에서 출력하는 영상 데이터와 제어 신호는 타이밍 제어부(500)로 전달될 수 있다.
타이밍 제어부(500)는 메인 제어부(300)로부터 전달된 영상 데이터를 드라이버 IC(200, 도 5)에서 처리 가능한 형태의 영상 데이터로 변환하고 영상 데이터를 디스플레이 패널(11)에 표시하기 위해 필요한 타이밍 제어 신호 등의 각종 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 단일 서브 픽셀을 제어하는 픽셀 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 디스플레이 모듈(10)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(11)과 디스플레이 패널(11)을 구동하는 드라이버 IC(200)를 포함할 수 있다.
드라이버 IC(200)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달되는 영상 데이터와 타이밍 제어 신호에 기초하여 디스플레이 패널(11)이 영상을 표시할 수 있도록 구동 신호를 생성할 수 있다. 드라이버 IC(200)는 FPCB(205)가 연결된 필름(206) 상에 실장될 수 있다. 즉, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일단이 모듈 기판(13)에 연결되고, 타단이 FPCB(205)에 전기적으로 연결될 수 있다. FPCB(205)는 구동 보드(501) 및 전원 보드(601) 등에 전기적으로 연결될 수 있다.
드라이버 IC(200)에서 생성하는 구동 신호는 게이트 신호와 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 생성된 구동 신호는 디스플레이 패널(11)에 입력된다.
디스플레이 패널(11)은 복수의 픽셀 패키지들(100)을 포함할 수 있다. 픽셀 패키지(100)는 픽셀들(P)을 포함할 수 있다. 픽셀 패키지(100)에 포함되는 픽셀들(P)은 픽셀 패키지(100)가 포함된 디스플레이 모듈(10)의 복수의 픽셀들(P)의 일부를 구성할 수 있다. 또한, 픽셀 패키지(100)에 포함되는 픽셀들(P)은 디스플레이 장치(1)의 복수의 픽셀들(P)들의 일부를 구성할 수 있다.
픽셀 패키지(100)는 픽셀 패키지(100)에 포함된 픽셀들(P)을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 픽셀(P)을 제어하는 것은, 픽셀(P)을 구성하는 서브 픽셀인 무기 발광 소자(120)를 제어하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 픽셀 패키지(100)에 포함된 서브 픽셀들인 무기 발광 소자들(120)을 제어할 수 있다.
각각의 무기 발광 소자(120)는 AM(Active Matrix) 방식 또는 PM(Passive Matrix) 방식에 의해 구동될 수 있으나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 무기 발광 소자(120)가 AM 방식에 의해 구동되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 각각의 무기 발광 소자(120)를 개별적으로 제어할 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 드라이버 IC(200)로부터 출력되는 구동 신호에 기초하여 동작할 수 있다.
드라이버 IC(200)는 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(210)는 서브 픽셀인 무기 발광 소자(120)를 온/오프하기 위한 게이트 신호를 출력할 수 있고, 데이터 드라이버(220)는 영상을 구현하기 위한 데이터 신호를 출력할 수 있다.
다만, 다양한 설계 변경에 따라, 드라이버 IC(200)의 동작 중 일부를 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 스캔 드라이버(210)의 동작을 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 수행할 수도 있는바, 이러한 경우에는 드라이버 IC(200)가 스캔 드라이버(210)를 포함하지 않는 것도 가능하다. 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 드라이버 IC(200)가 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 모두 포함하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
스캔 드라이버(210)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달된 타이밍 제어 신호에 기초하여 게이트 신호를 생성할 수 있고, 데이터 드라이버(220)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달된 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성할 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 각각의 무기 발광 소자(120)를 개별적으로 제어하기 위한 픽셀 회로(131)를 포함할 수 있고, 스캔 드라이버(210)에서 출력되는 게이트 신호와 데이터 드라이버(220)에서 출력되는 데이터 신호는 픽셀 회로(131)에 입력될 수 있다.
예를 들어, 픽셀 회로(131)에 게이트 전압(VGATE), 데이터 전압(VDATA) 및 전원 전압(VDD)이 입력되면, 픽셀 회로(131)는 무기 발광 소자(120)를 구동하기 위한 구동 전류(CD)를 출력할 수 있다.
픽셀 회로(131)로부터 출력된 구동 전류(CD)는 무기 발광 소자(120)에 입력될 수 있고, 무기 발광 소자(120)는 입력된 구동 전류(CD)에 의해 발광하여 영상을 구현할 수 있다.
픽셀 회로(131)는 무기 발광 소자(120)를 스위칭하거나 구동하는 박막 트랜지스터(TR1, TR2)와 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
일 예로, 박막 트랜지스터(TR1, TR2)는 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)를 포함할 수 있고, 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)는 PMOS타입 트랜지스터로 구현될 수 있다. 다만, 디스플레이 모듈(10) 및 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)가 NMOS타입 트랜지스터로 구현되는 것도 가능함은 물론이다.
스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 스캔 드라이버(210)에 연결되고, 소스 전극은 데이터 드라이버(220)에 연결되며, 드레인 전극은 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결된다. 캐패시터(Cst)의 타단은 제1전원(610)에 연결될 수 있다.
또한, 구동 트랜지스터(TR2)의 소스 전극이 전원 전압(VDD)을 공급하는 제1전원(610)에 연결되고, 드레인 전극은 무기 발광 소자(120)의 애노드에 연결된다. 무기 발광 소자(120)의 캐소드는 기준 전압(VSS)을 공급하는 제2전원(620)에 연결될 수 있다. 기준 전압(VSS)은 전원 전압(VDD)보다 낮은 레벨의 전압으로서, 그라운드 전압 등이 사용되어 접지를 제공할 수 있다.
전술한 구조의 픽셀 회로(131)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 먼저, 스캔 드라이버(210)로부터 게이트 전압(VGATE)이 인가되어 스위칭 트랜지스터(TR1)가 온 되면, 데이터 드라이버(220)로부터 인가되는 데이터 전압(VDATA)이 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 전달될 수 있다.
캐패시터(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트-소스 전압(VGS)에 대응되는 전압이 일정 시간 유지될 수 있다. 구동 트랜지스터(TR2)는 게이트-소스 전압(VGS)에 대응하는 구동 전류(CD)를 무기 발광 소자(120)의 애노드에 인가함으로써 무기 발광 소자(120)를 발광시킬 수 있다.
다만, 전술한 픽셀 회로(131)의 구조는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 전술한 예시 외에도 복수의 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 다양한 회로 구조가 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 도시한 도면이다. 도 8은 도 7의 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 확대하여 도시한 도면이다. 도 9는 도 7의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도이다. 도 10은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도이다.
이하에서, 도 7 내지 도 10을 참조한다.
디스플레이 패널(11)은 모듈 기판(13)과, 모듈 기판(13)의 전면에 실장되는 복수의 픽셀 패키지들(100)을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀 패키지들(100)은 모듈 기판(13)의 전면에 2차원으로 배열될 수 있다.
픽셀 패키지(100)는 패키지 기판(110)과, 패키지 기판(110)의 전면에 실장되는 복수의 무기 발광 소자들(120)과, 복수의 무기 발광 소자들(120)을 제어하도록 패키기 기판(110)의 전면에 실장된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다. 복수의 무기 발광 소자들(120)은 픽셀(P)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 픽셀 패키지(100)는 4개의 픽셀(P-1, P-2, P-3, P-4)를 갖고, 이를 위해 12개의 무기 발광 소자들(120)을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 발광하는 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자(120)들의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역으로 정의되며, 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c)은 소자들은 R 무기 발광 소자, G 무기 발광 소자 및 B 무기 발광 소자를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 발광하는 3개 이상의 무기 발광 소자(120)들의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역으로 정의될 수 있다.
3개의 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c)는 동일한 형상과 크기를 갖도록 형성되고, 서로 세로 방향으로 배치될 수 있다. 하나의 픽셀(P)을 형성하는 3개의 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c)이 서로 세로 방향으로 배치됨으로써, 디스플레이 장치(1)를 보는 좌우 각도의 변화에 따른 픽셀(P)의 색상, 밝기 및 명암비 등의 변화가 줄어들 수 있다.
이와 같이 하나의 픽셀(P)을 형성하는 3개의 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c)이 서로 세로 방향으로 배치될 때, 픽셀(P)은 구체적으로 픽셀(P)을 형성하는 3개의 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c) 중 가장 위에 위치한 무기 발광 소자(120a)의 상부 경계선(201), 가장 아래에 위치한 무기 발광 소자(120c)의 하부 경계선(202) 및 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c)의 좌, 우측 경계선(203, 204)에 의해 형성되는 사각형 영역으로 정의될 수 있다.
본 실시예에서 픽셀들(P)은 일정한 행 간격(row space)(RS)을 사이에 두고 배열될 수 있다.
전술한 바와 같이, 픽셀들(P)의 픽셀 피치(PP)는 하나의 픽셀(P)의 중심으로부터 인접한 픽셀(P)의 중심까지의 거리를 나타내는 것이다. 하나의 픽셀 패키지(100)에 속한 픽셀들(P) 사이의 픽셀 피치(PP)뿐만 아니라, 서로 다른 픽셀 패키지(100-1, 100-2)에 속한 픽셀들(P) 사이의 픽셀 피치(PP)는 일정한 값을 갖는다.
픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)은 픽셀들(P) 사이의 세로 방향의 거리를 나타낸다. 픽셀(P)의 중심과 픽셀(P)의 경계선은 일정 길이만큼 이격되므로, 픽셀들(P)의 픽셀 피치(PP)와 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)은 서로 차이가 있다. 구체적으로, 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)은 픽셀 피치(PP) 보다 작은 값을 갖게 된다.
본 실시예에서 하나의 픽셀(P)을 형성하는 3개의 무기 발광 소자들(120a, 120b, 120c)이 서로 세로 방향으로 배치되므로, 예를 들어, 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)은 어느 하나의 픽셀(P)에 속하는 복수의 무기 발광 소자들 중에 가장 아래에 위치한 무기 발광 소자의 하부 경계선과, 이 픽셀(P)의 아래에 인접하게 배치된 픽셀(P)에 속하는 복수의 무기 발광 소자들 중에 가장 위에 위치한 무기 발광 소자의 상부 경계선 사이의 거리를 의미할 수 있다.
통상 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 높이(H)는 무기 발광 소자(120)의 높이(102H) 보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 무기 발광 소자(120)의 높이 차이에 의해 디스플레이 장치(1)의 시야각이 제한될 수 있다.
특히, 디스플레이 장치(1)의 화면이 가로 방향으로 길게 형성되는 경우, 즉, 본 실시예와 같이 픽셀들이 M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로 배열되고 M > N 인 디스플레이 장치(1)의 경우에, 가로 방향의 시야각이 문제가 될 수 있다.
본 실시예에서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 무기 발광 소자(120)의 높이 차이에 의해 디스플레이 장치(1)의 가로 방향의 시야각이 제한되는 것을 방지하도록 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 복수의 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)에 배치될 수 있다.
이와 같이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 복수의 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)에 배치됨으로써, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 높이에 무관하게 디스플레이 장치(1)의 가로 방향의 시야각이 제한되지 않을 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 가로 길이(L)와 세로 길이(W)를 가질 수 있으며, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 복수의 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)에 배치되도록 마이크로 필셀 컨트롤러(130)의 세로 길이(W)는 복수의 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS) 보다 작게 마련될 수 있다.
무기 발광 소자(120)는 성장 기판, n 형 반도체층 및 활성층 등을 포함하는 발광 구조물(125)과, 발광 구조물(125)의 배면에 형성된 한 쌍의 소자 전극(126, 127)을 포함할 수 있다. n 형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층은 질화물 반도체로 이루어질 수 있으며, 활성층은 전자와 정공이 재결합함으로써 그 밴드갭 에너지 크기만큼의 광을 방출하는 발광층으로 기능할 수 있다.
패키지 기판(110)의 전면에는 무기 발광 소자(120)의 한 쌍의 소자 전극들(126, 127)에 전기적으로 연결되도록 한 쌍의 패키지 전면 전극 패드(111, 112)가 형성될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 접속 핀(141)을 포함하고, 패키지 기판(110)의 전면에는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 접속 핀(131)에 전기적으로 연결되도록 패키지 전면 접속 패드(113)가 형성될 수 있다.
패키기 기판(110)의 배면에는 패키지 배면 연결 패드(114)가 형성되고, 모듀 기판(13)의 전면에는 패키지 배면 연결 패드(114)에 전기적으로 연결되도록 모듈 전면 연결 패드(14)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 모듈 기판(13)에는 전극 패드나 배선 외에 무기 발광 소자(120)를 스위칭 하기 위한 박막 트랜지스터 등의 회로 소자를 형성하지 않아도 된다. 따라서, 모듈 기판(13)의 종류를 선택함에 있어 박막 트랜지스터의 성능 등 다른 제약 사항들을 고려하지 않아도 되는바, 모듈 기판(13)을 무기 발광 소자(120)의 발열에 대한 내구성이 우수한 유리 기판으로 구현할 수 있다.
또한, 모듈 기판(13)에 박막 트랜지스터 등의 회로 소자들이 마련되지 않기 때문에, 모듈 기판(13)의 절단 및 배선 형성 과정 또는 무기 발광 소자(120)의 교체 과정에서 회로 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 디스플레이 모듈(10)의 제조 공정의 난이도를 낮출 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 도시한 도면이다.
전술한 픽셀 패키지(100)는 4개의 픽셀들(P)을 포함하였으나, 픽셀 패키지(100)에 포함되는 픽셀들(P)의 개수에 제한은 없다.
즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 픽셀 패키지(1100)는 16개의 픽셀(P-1, P-2, …… , P-16)를 갖고, 이를 위해 48개의 무기 발광 소자들(120)을 포함할 수 있다. 픽셀 패키지(1100)는 패키지 기판(1110)과, 패키지 기판(1110)의 전면에 실장되는 무기 발광 소자들(120)과, 무기 발광 소자들(120)을 제어하도록 패키지 기판(1110)의 전면에 실장되는 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)를 포함할 수 있다.
픽셀 패키지(100)에 포함된 픽셀들(P)의 개수에 상관 없이, 좌우 시야각 제한을 피하도록 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)는 픽셀들(P) 사이의 행간격(RS)에 배치될 수 있다.
이 경우에 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)가 제어하는 무기 발광 소자들(120)의 개수가 증가하므로, 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)의 물리적인 크기가 커질 수 있다. 그러나, 상기와 같이 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)는 픽셀들(P) 사이의 행간격(RS)에 배치되어야 하므로, 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)의 세로 길이(W2)는 여전히 픽셀들(P) 사이의 행간격(RS) 이내로 제한되어야 한다.
다만, 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)의 가로 길이(L2)는 확장될 수 있다. 따라서, 전술한 도 7의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 가로 길이(L) 보다 도 11의 마이크로 픽셀 컨트롤러(1130)의 가로 길이(L2)가 더 크게 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러의 배치 구조를 도시한 도면이다. 도 13은 도 12의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.
전술한 실시예들과 동일한 구성에 대해서는 도면 부호 및 설명을 생략할 수 있다.
전술한 실시예들과 달리, 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)는 패키지 기판(2110)이 아닌 모듈 기판(13)에 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(11)은 모듈 기판(13)과, 모듈 기판(13)의 전면에 실장되는 복수의 픽셀 패키지들(2100)을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀 패키지들(2100)은 모듈 기판(13)의 전면에 2차원으로 배열될 수 있다. 각 픽셀 패키지들(2100)은 복수의 픽셀들(P)을 포함할 수 있다.
일례로, 복수의 픽셀 패키지들(2100)은 제1픽셀 패키지(2100-1)과, 제1픽셀 패키지(2100-1)의 아래에 배치된 제2픽셀 패키지(2100-2)를 포함할 수 있다.
제1픽셀 패키지(2100-1)는 4개의 픽셀들(P-1, P-2, P-3, P4)을 포함할 수 있고, 제2픽셀 패키지(2100-2)는 4개의 픽셀들(P-5, P-6, P-7, P-8)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(11)은 복수의 픽셀 패키지들(2100)을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들(2130)을 포함할 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)는 자신이 제어하는 픽셀 패키지(2100)의 위 또는 아래에 인접하게 배치될 수 있다.
일례로, 도 12에 도시된 바와 같이, 픽셀 패키지(2100-1)을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)는 픽셀 패키지(2100-1)와 픽셀 패키지(2100-2)의 사이에 배치될 수 있다.
전술한 실시예와 마찬가지로, 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)는 픽셀들(P)의 행 간격(RS)에 가로 방향으로 길게 배치될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)는 접속 핀(141)을 포함하고, 모듈기판(13)의 전면에는 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)의 접속 핀(131)에 전기적으로 연결되도록 모듈 전면 접속 패드(15)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)가 모듈 기판(13)에 직접 실장되므로, 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)를 모듈 기판(13)에 실장하기 전에 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)마다 개별적으로 회로 검사를 수행할 수 있고, 회로 검사에 의해 양품으로 판정된 마이크로 픽셀 컨트롤러(2130)만을 모듈 기판(13)에 장착하는 것이 가능하다. 따라서, 회로 검사 및 불량품의 교체가 용이할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤로의 배치 구조를 도시한 도면이다. 도 15는 도 14의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.
전술한 실시예들과 동일한 구성에 대해서는 도면 부호 및 설명을 생략할 수 있다.
전술한 실시예들과 달리 복수의 픽셀들(P) 및 마이크로 픽셀 컨트롤러(3130)는 패키지화 되지 않고 모듈 기판(13)에 직접 실장될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(3130)는 디스플레이 장치(1)의 복수의 픽셀들(P) 중 일부의 픽셀들(P-1, P-2, P-3, P-4)을 제어할 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(31030)는 픽셀들(P) 사이의 행 간격(RS)에 가로 방향으로 길게 배치될 수 있다.
모듈 기판(13)의 전면에는 무기 발광 소자(120)의 소자 전극들(126, 127)에 전기적으로 연결되는 모듈 전극 전극 패드(16)가 형성될 수 있다.
특정 실시예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1 : 디스플레이 장치 10 : 디스플레이 모듈
11 : 디스플레이 패널 13 : 모듈 기판
20 : 하우징 100, 1100, 2100 : 픽셀 패키지
110, 1110, 2100 : 패키지 기판 120 : 무기 발광 소자
130,1130, 2130, 3130 : 마이크로 픽셀 컨트롤러
P : 픽셀 PP : 픽셀 피치
RS : 픽셀들 사이의 행 간격

Claims (20)

  1. M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열되고, 일정한 행 간격(row space)을 사이에 두고 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 디스플레이 장치에 있어서,
    복수의 디스플레이 모듈들; 및
    상기 복수의 디스플레이 모듈들을 지지하는 하우징; 을 포함하고,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은,
    각각 상기 복수의 픽셀들 중 일부의 픽셀들을 포함하는 복수의 픽셀 패키지들; 및
    각각 상기 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들; 을 포함하고,
    상기 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은,
    상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격(row space)에 행 방향(row direction)인 가로 방향(horizontal direction)으로 길게 배치된 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각은,
    서로 다른 색상의 광을 발광하는 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역인 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들은 서로 세로 방향으로 배치되는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각은,
    상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 위에 위치한 무기 발광 소자의 상부 경계선, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 아래에 위치한 무기 발광 소자의 하부 경계선 및 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 좌, 우측 경계선에 의해 형성되는 사각형 영역인 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들은 소자들은 R 무기 발광 소자, G 무기 발광 소자 및 B 무기 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은,
    상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격 보다 짧은 세로 길이를 갖는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은,
    자신이 제어하는 픽셀들에 포함된 복수의 무기 발광 소자들을 독립적으로 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은 모듈 기판을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 패키지들은 상기 모듈 기판의 전면에 실장되는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 패키지들 각각은 패키지 기판을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 형성하는 복수의 무기 발광 소자들은 상기 패키기 기판의 전면에 실장되는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 무기 발광 소자들은 각각, 발광 구조물과, 상기 발광 구조물의 배면에 마련되는 한 쌍의 소자 전극들을 포함하고,
    상기 패키지 기판은 상기 한 쌍의 소자 전극들에 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 기판의 전면에 형성되는 한 쌍의 패키지 전면 전극 패드를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 패키지들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러는 상기 패키지 기판의 전면에 실장되는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마이크로 픽셀 컨트롤러는 접속 핀을 포함하고,
    상기 패키지 기판은 상기 마이크로 픽셀 컨트롤러의 접속 핀에 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 기판의 전면에 형성되는 패키지 전면 접속 패드를 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들은 상기 모듈 기판의 전면에 실장되는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들에 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들에 영상 데이터 및 타이밍 제어 신호 중 적어도 하나를 전송하는 구동 보드를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  16. M 개의 열(columns)과 N개의 행(rows)으로(M > N) 배열되고, 일정한 행 간격(row space)을 사이에 두고 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 디스플레이 장치에 있어서,
    복수의 디스플레이 모듈들; 및
    상기 복수의 디스플레이 모듈들을 지지하는 하우징; 을 포함하고,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은,
    각각 상기 복수의 픽셀들 중 일부의 픽셀들을 포함하는 복수의 픽셀 그룹들; 및
    각각 상기 복수의 픽셀 그룹들 각각에 포함된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들; 을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀들 각각은,
    서로 다른 색상의 광을 발광하는 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 조합으로 다양한 색상을 표현할 수 있는 최소의 사각형 영역이고,
    상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들은 서로 세로 방향으로 배치되고,
    상기 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은,
    상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격(row space)에 행 방향(row direction)인 가로 방향(horizontal direction)으로 길게 배치된 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각은,
    상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 위에 위치한 무기 발광 소자의 상부 경계선, 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들 중 가장 아래에 위치한 무기 발광 소자의 하부 경계선 및 상기 적어도 3개 이상의 무기 발광 소자들의 좌우측 경계선에 의해 형성되는 사각형 영역인 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은,
    상기 복수의 픽셀들 사이의 행 간격 보다 짧은 세로 길이를 갖는 디스플레이 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러들 각각은,
    자신이 제어하는 픽셀들에 포함된 복수의 무기 발광 소자들을 독립적으로 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각은 모듈 기판을 포함하고,
    상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각에 포함된 무기 발광 소자들과, 상기 복수의 디스플레이 모듈들 각각에 포함된 마이크로 픽셀 컨트롤러들은 상기 모듈 기판의 전면에 실장되는 디스플레이 장치.
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