KR20240099847A - 디스플레이 모듈 - Google Patents

디스플레이 모듈

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KR20240099847A
KR20240099847A KR1020220181715A KR20220181715A KR20240099847A KR 20240099847 A KR20240099847 A KR 20240099847A KR 1020220181715 A KR1020220181715 A KR 1020220181715A KR 20220181715 A KR20220181715 A KR 20220181715A KR 20240099847 A KR20240099847 A KR 20240099847A
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driving circuit
display module
pixel array
area
substrate
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KR1020220181715A
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박원근
정영기
김동환
이동훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

디스플레이 모듈이 개시된다. 본 디스플레이 모듈은, 기판, 기판 상의 중심 영역에 버티칼(Vertical) 형태로 마련되는 제1 구동 회로, 제1 구동 회로를 기준으로 기판의 좌측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제1 픽셀 어레이, 제1 구동 회로를 기준으로 기판의 우측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제2 픽셀 어레이를 포함하며, 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이 각각은, 제1 구동 회로와 기 설정된 거리만큼 이격 배치된다.

Description

디스플레이 모듈{DISPLAY MODULE}
본 개시는 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자발광 소자로 이루어진 픽셀 어레이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
종래의 베젤리스(bezel-less) 디스플레이 모듈은, 픽셀들 사이에 구동 회로(예를 들어, 게이트 드라이버(Gate Driver))를 마련하여 디스플레이 모듈을 동작시키도록 설계되었다.
이 경우, 종래의 디스플레이 모듈은 기판 상에서 Active area와 Bezel이 구분되지 않고, 픽셀과 구동 회로 간에 신호가 커플링(Coupling)되는 현상이 발생하며, 기판 상에서 설계 밀집도가 균일하지 못한 문제가 있었다.
또한, 픽셀에 대응되는 데이터 라인이 구동 회로와 일부 중첩되면, 구동 회로의 구동에 따라 데이터 라인과 신호 커플링이 발생하거나, 구동 회로의 구동이 특정 픽셀에 영향을 미쳐, 나머지 픽셀 보다 특정 픽셀의 휘도가 저하되는 등의 불균일(non-uniformity) 문제가 발생하였다.
그러나, 구동 회로를 배치하기 위한 특정 영역(예를 들어, 베젤 영역)의 존재는, 복수의 디스플레이 모듈을 통해 하나의 디스플레이 장치를 구현할 때에, 디자인적인 측면에서 제약 사항이 되며, 특히, 복수의 디스플레이 모듈을 결합하여 대면적 디스플레이 패널을 구성하는 경우, 결합 부분에 존재하는 베젤로 인해 심리스한 영상을 제공하기 어려운 문제가 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈은, 기판, 상기 기판 상의 중심 영역에 버티칼(Vertical) 형태로 마련되는 제1 구동 회로, 상기 제1 구동 회로를 기준으로 상기 기판의 좌측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제1 픽셀 어레이, 및 상기 제1 구동 회로를 기준으로 상기 기판의 우측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제2 픽셀 어레이를 포함하며, 상기 제1 픽셀 어레이와 상기 제2 픽셀 어레이 각각은, 상기 제1 구동 회로와 기 설정된 거리만큼 이격 배치된다.
여기서, 일 예에 따른 디스플레이 모듈은 상기 기판 상에 형성된 복수의 제2 구동 회로를 더 포함하며, 상기 복수의 제2 구동 회로는, 각 픽셀 별로 마련되며, 데이터 라인들을 통해 대응되는 각 픽셀에 포함된 복수의 무기 발광 소자를 구동하며, 상기 제1 구동 회로는, 클럭 라인들을 통해 인가되는 클럭 신호들에 기초하여 상기 복수의 제2 구동 회로를 구동하기 위한 제어 신호들을 생성하며, 상기 생성된 제어 신호들을 상기 복수의 제2 구동 회로로 제공할 수 있다.
여기서, 상기 클럭 라인들은, 상기 기판 상에서 상기 제1 구동 회로에 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 개시의 일 예에 따른 상기 버티칼 형태의 상기 제1 구동 회로는, 상기 기판을 상기 좌측 영역과 상기 우측 영역으로 구분하며, 상기 좌측 영역에 마련된 제1 픽셀 어레이 및 상기 우측 영역에 마련된 상기 제2 픽셀 어레이 각각은, 서로 밀접하게 배치된 복수의 픽셀을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 픽셀 어레이 및 상기 제2 픽셀 어레이 각각에 포함된 상기 복수의 픽셀은, 매트릭스 형태로 맞닿아 배치될 수 있다.
일 예에 따라 상기 제1 픽셀 어레이에 포함된 상기 복수의 무기 발광 소자는, 서로 이격 배치되며, 상기 제2 픽셀 어레이에 포함된 상기 복수의 무기 발광 소자는, 서로 이격 배치될 수 있다.
본 개시의 일 예에 따라 상기 제1 구동 회로를 기준으로 상기 좌측 영역 내의 상측 일부 영역 및 하측 일부 영역은, 무기 발광 소자가 배치되지 않는 여분 영역이며, 상기 제1 구동 회로를 기준으로 우측 영역 내의 상측 일부 영역 및 하측 일부 영역은, 무기 발광 소자가 배치되지 않는 여분 영역일 수 있다.
본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈은 상기 좌측 영역 내의 좌측 외곽 영역과 상기 우측 영역 내의 우측 외곽 영역 각각에 더미(Dummy) 제1 구동 회로를 더 포함하며, 상기 더미 제1 구동 회로들 각각은, 상기 제1 구동 회로와 동일한 전위를 유지할 수 있다.
본 개시의 일 예에 따른, 상기 기판은, 상기 버티칼 형태의 상기 제1 구동 회로를 기준으로 좌측과 우측이 대칭되는 회로 패턴(Pattern)을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예에 따른 상기 제1 구동 회로, 상기 더미 제1 구동 회로들 각각은, TFT(Thin Film Transistor)를 포함할 수 있다.
도 1은 종래의 디스플레이 모듈에 따른 픽셀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 예에 따른 픽셀 어레이(array) 간의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 예에 따른 픽셀 어레이 간의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
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 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 종래의 디스플레이 모듈에 따른 픽셀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 디스플레이 모듈은, 기판 상에 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 픽셀(pixel) 영역들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 종래의 베젤리스(bezel-less) 디스플레이 모듈은, 픽셀들 사이에 구동 회로(예를 들어, 게이트 드라이버(Gate Driver))를 마련하여 디스플레이 모듈을 동작시키도록 설계되었다.
이 경우, 종래의 디스플레이 모듈은 기판 상에서 Active area와 Bezel이 구분되지 않고, 픽셀과 구동 회로 간에 신호가 커플링(Coupling)되는 현상이 발생하며, 기판 상에서 설계 밀집도가 균일하지 못한 문제가 있었다.
예를 들어, 도 1을 참조하면, 종래의 디스플레이 모듈은 매트릭스 형태로 배치(disposed)(또는 배열(arranged))된 복수의 픽셀 즉, 픽셀 어레이(array)를 포함한다.
픽셀 어레이는, 복수의 로우(row) 라인 또는 복수의 컬럼(column) 라인을 포함한다. 경우에 따라, 로우 라인은 가로(horizontal) 라인이라 불리울 수도 있고, 컬럼 라인은 세로(vertical) 라인이라 불리울 수도 있다.
종래의 디스플레이 모듈은 복수의 픽셀 사이에 제1 구동 회로(예를 들어, 게이트 드라이버(Gate Driver) 또는, 스캔 드라이버(Scan Driver))를 포함하며, 제1 구동 회로로 클럭 신호(또는, GIP(Gate In Panel) 제어 신호)를 인가하기 위한 클럭 라인을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 제1 구동 회로가 복수의 픽셀 사이에 Horizontal 방향으로 배치되며, 복수의 제1 구동 회로 사이에 배치된 픽셀들에 대응되는 데이터 라인(또는, 픽셀 라인(Pixel line))이 복수의 제1 구동 회로와 중첩(Overlap)되므로 신호 커플링(Signal Coupling) 현상이 발생할 우려가 있고, 제1 구동 회로의 구동(또는, 신호 출력)이 인접하게 배치된 픽셀에 영향을 미치는 문제(예를 들어, 타 픽셀과 휘도 차이가 발생)가 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 구동 회로로 클럭 신호를 인가하기 위한 클럭 라인에 인접하게 픽셀에 원치 않는 무라(mura)를 발생시킬 우려가 있다.
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따라 베젤리스(bezel-less) 디스플레이 모듈을 구현하면서, 클럭 라인과 데이터 라인 또는, 중첩되는 소자들 간의 신호 커플링 현상의 발생을 최소화하고, 복수의 픽셀 중 일부 픽셀에서 무라(mura)가 발생하여 복수의 픽셀 간의 불균일(non-uniformity), 화질 불량, 화질 왜곡 현상의 발생을 최소화하는 다양한 방법을 설명하도록 한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은, 기판(110), 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130) 및 복수의 무기 발광 소자(140)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예에 따라 기판(110) 상에 제1 구동 회로(120)가 마련되며, 제1 구동 회로(120)는 버티칼(Vertical) 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 회로(120)는 기판 상의 중심 영역에 버티칼 형태로 마련될 수 있다.
일 예에 따라 디스플레이 모듈(100)은 제1 구동 회로(120)를 기준으로 기판(110)의 좌측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자(140)를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제1 픽셀 어레이를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈(100)은 제1 구동 회로(120)를 기준으로 기판(110)의 우측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자(140)를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제2 픽셀 어레이를 포함할 수 있다.
이때, 디스플레이 모듈(100)은, 후술할 바와 같이, 기판 상에 구동 회로층(110)이 형성되고, 구동 회로층(110) 위에 무기 발광 소자(140)가 배치되는 구조를 가질 수 있다.
우선 도 3을 참조하여, 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)의 구조를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 모듈(100)은 기판(110) 상의 중심 영역에 버티칼 형태로 마련되는 제1 구동 회로(120)를 포함할 수 있다. 일 예에 따라, 제1 구동 회로(120)는 기판(110)을 좌측 영역과 우측 영역으로 구분할 수 있다.
일 예에 따라, 디스플레이 모듈(100)은 제1 구동 회로(120)를 기준으로 기판(110)의 좌측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제1 픽셀 어레이를 포함하고, 제1 구동 회로(120)를 기준으로 기판(110)의 우측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제2 픽셀 어레이를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이 각각은, 제1 구동 회로와 기 설정된 거리만큼 이격 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀은 서로 밀접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀은 매트릭스 형태로 맞닿아 배치될 수 있다.
또한, 제2 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀도 서로 밀접하게 배치될 수 있으며, 예를 들어, 제2 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀은 매트릭스 형태로 맞닿아 배치될 수 있다.
한편, 복수의 픽셀 각각은 적색(R) 서브 픽셀, 녹색(G) 서브 픽셀 및 청색(B) 서브 픽셀과 같은 3 종류의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 이때, 각 픽셀은, 서브 픽셀들(예를 들어, R, G, B)을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 포함하며, 제2 구동 회로(130)에서 제공되는 구동 전류에 따라 빛을 발광한다.
예를 들어, 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이 각각에 포함된 복수의 픽셀 각각은, R 서브 픽셀에 대응되는 R 무기 발광 소자, G 서브 픽셀에 대응되는 G 무기 발광 소자 및 B 서브 픽셀에 대응되는 B 무기 발광 소자과 같은 3 종류의 무기 발광 소자를 포함할 수 있다.
또는, 각 픽셀은, 3 개의 청색 무기 발광 소자를 포함할 수도 있다. 이 경우, 각 무기 발광 소자 상에는 R, G, B 색상 구현을 위한 컬러 필터가 구비될 수 있다. 이때, 컬러 필터는 퀀텀닷(QD) 컬러 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 무기 발광 소자는, 유기 재료를 이용하여 제작되는 OLED(Organic Light Emitting Diode)와는 다른, 무기 재료를 이용하여 제작되는 발광 소자를 말한다.
특히, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무기 발광 소자는, 100 마이크로미터(μm) 이하의 크기를 갖는 마이크로 LED(Light Emitting Diode)(μ-LED)일 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈(100)은, 각 서브 픽셀이 마이크로 LED로 구현된 마이크로 LED 디스플레이 모듈이 된다.
마이크로 LED 디스플레이 모듈은, 각각 100 마이크로미터 이하인 복수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)로 구성된다.
마이크로 LED 디스플레이 모듈은 백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공한다. 한편, 유기 발광 다이오드(organic LED, OLED)와 마이크로 LED는 모두 에너지 효율이 좋지만, 마이크로 LED가 밝기, 발광 효율, 수명 측면에서 OLED보다 더 나은 성능을 제공한다.
특히, 마이크로 LED는 OLED 보다 상대적으로 고전류를 사용할 때 효율이 좋아지는 특성이 있으므로, 마이크로 LED 디스플레이 모듈(100)은 안정적인 고전류 제공을 위해, 후술할 바와 같이 TFT(Thin Film Transistor)의 게이트 전극이나 소스 또는 드레인 전극이 형성되는 메탈 레이어와는 별도의 메탈 레이어를 통해 제2 구동 회로(130)에 구동 전압을 제공할 수 있다.
그러나, 본 개시의 다양한 실시 예들에서, 무기 발광 소자(140)가 반드시 마이크로 LED로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 각 서브 픽셀에는, 데이터 라인을 통해 인가되는 데이터 전압에 기초하여 해당 서브 픽셀을 구성하는 무기 발광 소자를 구동하기 위한 제2 구동 회로(130)가 마련될 수 있다. 제2 구동 회로(130)는 서브 픽셀 마다 마련되므로, 다른 말로 서브 픽셀 회로라고 불릴 수도 있다.
일 예에 따라 기판(110) 상에 형성된 복수의 제2 구동 회로(130)는 각 픽셀 별로 마련되며, 데이터 라인들을 통해 대응되는 각 픽셀에 포함된 복수의 무기 발광 소자(140)를 구동할 수 있다.
일 예에 따라 제1 구동 회로(120)는 클럭 라인들을 통해 인가되는 클럭 신호들에 기초하여 복수의 제2 구동 회로를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하며, 생성된 제어 신호들을 복수의 제2 구동 회로(130)에 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 종래의 디스플레이 모듈과 달리 디스플레이 모듈(100)에서 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이 사이의 영역에, 제2 구동 회로(130)를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 제2 구동 회로(130)로 제공하기 위한 제1 구동 회로(120)가 마련될 수 있다. 이때, 제1 구동 회로는 예를 들어, 게이트 드라이버(Gate Driver) 회로(또는 스캔 드라이버(Scan Driver) 회로)일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 기판(110) 상에 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이가 배치되며, 영상이 표시되는 디스플레이 모듈(100)의 액티브 영역 내에, 제1 구동 회로(120) 및 제2 구동 회로(130)가 마련되므로, 베젤이 없는(Bezel-less) 디스플레이 모듈(100)의 구현이 가능해진다.
또한, 종래의 디스플레이 모듈과 달리, 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 제1 구동 회로(120)에 인접하게 픽셀들이 배치되지 않으므로, 제1 구동 회로(120)의 구동 시에도 특정 픽셀의 휘도가 저하되는 문제가 발생하지 않을 수 있다. 또한, 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 각 픽셀들에 대응되는 데이터 라인(또는, 픽셀 라인)이 제1 구동 회로(120)에 중첩(Overlap)되지 않으므로, 신호 커플링(Signal Coupling)이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 제1 구동 회로(120)로 클럭 신호를 인가하기 위한 클럭 라인(또는, GIP(Gate In Panel) 제어 신호를 인가하기 위한 제어 신호 라인)이, 제1 구동 회로(120)에 중첩되게 형성되므로, 클럭 라인과 데이터 라인 간의 신호 커플링(Signal Coupling)이 발생하지 않을 수 있다. 예를 들어, 클럭 라인과 제1 구동 회로(120)는 기판(110) 상의 동일한 위치, 서로 다른 레이어에 형성될 수 있다.
도 3은 설명의 편의를 위해 기판(110) 상에 18개의 픽셀이 형성되며, 제1 픽셀 어레이가 3x3 형태로 맞닿아 배치된 9개의 픽셀을 포함하며, 제2 픽셀 어레이가 3x3 형태로 맞닿아 배치된 9개의 픽셀을 포함하는 경우를 상정하여 도시하였으며, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 픽셀 어레이는 2x2 형태, 4x4 형태 등 다양한 매트릭스 형태로 밀접하게 배치된 복수의 픽셀을 포함할 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 개시의 일 예에 따른 픽셀 어레이(array) 간의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
종래에는 기판(110) 상의 복수의 픽셀이 서로 일정한 간격을 두고 매트릭스 형태로 배치되었으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 할당된 설계 영역의 면적 보다, 설계된 영역의 면적이 더 작다. 따라서, 기판(110) 상에 설계적으로 비어있는 영역은 Photolithography 공정 상 패턴(Pattern) 밀집도 차이에 의한 부하 효과(Load effect)를 일으킬 우려가 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀을 서로 밀접하게 배치되나, μLED PAD의 위치는 종래의 베젤리스(Bezel-less) 디스플레이 모듈과 동일하게 유지될 수 있다. 즉, 제1 픽셀 어레이에 포함된 복수의 무기 발광 소자(140) 각각은 서로 이격 배치되며, 제2 픽셀 어레이에 포함된 복수의 무기 발광 소자(140) 각각은 서로 이격 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 복수의 픽셀이 서로 밀접하게 배치되므로, 기판(110) 상에 설계 가능한 여분 영역이 존재할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 제1 픽셀 어레이 및 제2 픽셀 어레이 각각이 3x3 맞닿아 배치된 9개의 픽셀들을 포함하면, 종래의 디스플레이 모듈보다, 기판(110) 상에 여분 영역이 존재할 수 있다. 여기서, 여분 영역은, 무기 발광 소자(140)가 배치되지 않는 영역을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제1 구동 회로(120)를 기준으로 좌측 영역 내의 상측 일부 영역 및 하측 일부 영역은 무기 발광 소자가 배치되지 않는 여분 영역이며, 제1 구동 회로(120)를 기준으로 우측 영역 내의 상측 일부 영역 및 하측 일부 영역은 무기 발광 소자가 배치되지 않는 여분 영역일 수 있다.
한편, 기판(110) 상의 여분 영역을 이용하여 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이 각각은, 제1 구동 회로(120)와 기 설정된 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 여기서, 기 설정된 거리는, 제1 구동 회로(120)의 구동으로 인한 특정 픽셀에서의 휘도 저하 발생, 클럭 라인과 데이터 라인 간의 신호 커플링 현상 발생을 방지할 수 있는 임의의 거리를 포함할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 일 예에 따라 제1 픽셀 어레이와 제2 픽셀 어레이 각각은, 2x2 형태로 서로 밀접하게 배치된 복수의 픽셀을 포함할 수 있다.
예를 들어, 기판(110) 상에 8개의 픽셀이 형성되며, 제1 픽셀 어레이가 2x2 형태로 맞닿아 배치된 4개의 픽셀을 포함하며, 제2 픽셀 어레이가 2x2 형태로 맞닿아 배치된 4개의 픽셀을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 이는 설명의 편의를 위한 일 예시이며 이에 한정되지 않음은 물론이다.
한편, 도 3 및 5를 참조하면, 기판(110) 상의 좌측 영역 내의 좌측 외곽 영역과 우측 영역 내의 우측 외곽 영역 각각에 더미(Dummy) 제1 구동 회로가 마련될 수 있다.
여기서, 더미 제1 구동 회로는, 제2 구동 회로(130)를 구동하기 위한 제어 신호들을 생성 및 전송하는 구성은 아니나, 제1 구동 회로(120)와 동일(또는, 유사)한 회로를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 구동 회로(120), 더미 제1 구동 회로들 각각은, TFT(Thin Film Transistor)를 포함할 수 있고, 제2 구동 회로(130) 또한, TFT를 포함할 수 있음은 물론이다.
일 예에 따라, 기판(110)은 버티칼 형태의 제1 구동 회로(120)를 기준으로 좌측과 우측이 대칭되는 회로 패턴(pattern)을 포함하므로, Photolithography 공정 상 패턴(Pattern) 밀집도 차이에 의한 부하 효과(Load effect)를 일으킬 우려를 방지할 수 있다.
한편, 더미 제1 구동 회로들은 Floating 상태가 아니며, 제1 구동 회로(120)와 동일한 전위를 유지할 수 있다.
예를 들어, 더미 제1 구동 회로들 각각의 노드(Node)는 VGH, VGL, 구동 전압(VDD), 그라운드 전압(VSS) 등의 정전압 배선을 이용하여 모두 동일한 전위를 유지할 수 있으며, 이에 따라 Floating pattern에 의한 화상 Noise를 방지할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 예에 따른 픽셀 어레이 간의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 픽셀을 그룹핑(Grouping) 즉, 복수의 픽셀을 서로 밀접하게 배치시켜 설계하면, 기판(110)에 여분 공간이 존재할 수 있다. 예를 들어, 3x3 형태는 600um, 2x2 형태는 400um로 더 많이 그룹핑 할수록 제1 구동 회로(120) 즉, 게이트 드라이버(Gate driver)를 설계 할 수 있는 영역이 넓어진다. 상술한 예시와 같이, 400um, 600um 등은, 버티칼 형태의 제1 구동 회(120)를 설계하기에 충분한 면적이다.
도 2로 돌아와서, 본 개시의 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 복수의 무기 발광 소자(140)를 구동하기 위한 각종 회로를 포함한다. 특히, 제2 구동 회로(130)는 복수의 무기 발광 소자(140)로 구동 전류를 제공한다. 구체적으로, 제2 구동 회로(130)는 제1 구동 회로(120)로부터 인가되는 데이터 전압, 구동 전압 및 각종 제어 신호에 기초하여, 크기 및 구동 시간이 제어된 구동 전류를 무기 발광 소자(140)로 제공할 수 있다.
즉, 제2 구동 회로(130)는 무기 발광 소자(140)를 PAM(Pulse Amplitued Modulation) 및/또는 PWM(Pulse Width Modulation) 구동하여 무기 발광 소자(140)가 발광하는 빛의 밝기를 제어할 수 있다.
이를 위해, 제2 구동 회로(130)는, PAM 데이터 전압에 대응되는 크기의 구동 전류를 무기 발광 소자(140)로 제공하기 위한 PAM 회로, 및/또는 PAM 회로에서 제공되는 구동 전류를 PWM 데이터 전압에 대응되는 시간 동안 무기 발광 소자(140)로 제공하기 위한 PWM 회로를 포함할 수 있다.
특히, PWM 구동 방식으로 무기 발광 소자(140)를 구동하는 경우, 구동 전류의 크기(magnitue)가 동일하더라도 구동 전류의 구동 시간을 달리함으로써 다양한 계조를 표현할 수 있다. 따라서, 무기 발광 소자가가 발광하는 빛의 파장이 구동 전류의 크기에 따라 변화하는 문제가 해결될 수 있으므로, 보다 나은 색재현성이 구현될 수 있다.
제1 구동 회로(120)는 제2 구동 회로(130)를 구동하기 위한 구동 회로이다. 즉, 제1 구동 회로(120)는 제2 구동 회로(130)의 동작을 위한 제어 신호를 생성하여 제1 구동 회로(120)로 제공할 수 있다.
구체적으로, 제1 구동 회로(120)는 복수의 클럭 신호 및 제1 구동 회로(120)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호(예를 들어, 리셋 신호, 스타트 신호 등)를 입력받아 제2 구동 회로(130)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 제2 구동 회로(130)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 구동 회로(120)는 매트릭스 형태로 서로 밀접하게 배치된 픽셀들이 배열된 디스플레이 모듈(100)의 픽셀 어레이를 로우 라인 단위로 구동하기 위한 각종 제어 신호를 생성하여 제2 구동 회로(120)에 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에서 제1 구동 회로(120)는, 로우 라인 단위로 복수의 픽셀(또는 서브 픽셀)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(또는 스캔 드라이버)의 적어도 일부를 지칭할 수 있으며, 픽셀 어레이의 각 픽셀을 구성하는 서브 픽셀들의 제2 구동 회로들(130)을 로우 라인 별로 순차적으로 구동할 수 있다.
도면에 명확히 구분하여 도시하지는 않았지만, 기판(110) 상에 각 무기 발광 소자를 구동하기 위한 제2 구동 회로(130)가 무기 발광 소자 별로 존재할 수 있다.
무기 발광 소자 각각은, 대응되는 제2 구동 회로(130)와 전기적으로 연결되도록 기판(110) 위에 각각 실장 내지 배치될 수 있다.
예를 들어, R 무기 발광 소자는, 애노드 전극 및 캐소드 전극이 제2 구동 회로(120)의 애노드 전극 및 캐소드 전극에 각각 연결되도록 기판(110) 상에 실장 내지 배치될 수 있으며, 이는 G 무기 발광 소자 및 B 무기 발광 소자도 마찬가지다.
무기 발광 소자는 플립 칩(flip chip) 타입의 마이크로 LED에 한정되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 수평(lateral) 타입이나 수직(vertical) 타입의 마이크로 LED가 될 수도 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(100)은 제1 구동 회로(120) 외에도 제2 구동 회로(130)을 구동하기 위한 각종 회로를 더 포함할 수 있다.
여기서, 각종 회로는, 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이의 각 픽셀(또는 각 서브 픽셀)에 데이터 전압(예를 들어, PAM 데이터 전압 또는 PWM 데이터 전압)을 제공하기 위한 소스 드라이버 회로(또는 데이터 드라이버 회로)를 포함할 수 있다.
또한, 각종 회로는, 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀을 각각 선택하기 위한 먹스(MUX) 회로를 포함할 수 있다.
또한, 각종 회로는, 각종 구동 전압을, 디스플레이 모듈(100)에 포함된 각 제2 구동 회로(120)로 제공하기 위한 구동 전압 제공 회로를 포함할 수 있다.
또한, 각종 회로는, 게이트 드라이버나 데이터 드라이버 회로를 구동하기 위한 각종 클럭 신호를 제공하는 클럭 신호 제공 회로를 포함할 수 있으며, PWM 회로의 구동을 위해 필요한 스윕 전압(예를 들어, 서로 다른 두 전압 사이를 시간에 따라 선형적으로 변화하는 전압)을 제공하기 위한 스윕 전압 제공 회로를 포함할 수 있다.
또는, 상술한 각종 회로들 중 적어도 일부는, 별도의 칩 형태로 구현되어 TCON(Timing Controller)과 함께 외부의 PCB(Printed Circuit Board)에 실장되고, FOG(Film On Glass) 배선을 통해 디스플레이 모듈(100)의 TFT 층에 형성된 제2 구동 회로들(130)과 연결될 수 있다.
또는, 상술한 각종 회로들 중 적어도 일부는, 별도의 칩 형태로 구현되어 COF(Chip On Film) 형태로 필름 상에 배치되고, FOG(Film On Glass) 배선을 통해 디스플레이 모듈(100)의 TFT 층에 형성된 제2 구동 회로들(130)과 연결될 수 있다.
또는, 상술한 각종 회로들 중 적어도 일부는, 별도의 칩 형태로 구현되어 COG(Chip On Glass) 형태로 배치(즉, 디스플레이 모듈(100)의 글래스 기판의 후면(글래스 기판을 기준으로 TFT 층이 형성되는 면의 반대쪽 면)에 배치)되고, 연결 배선을 통해 디스플레이 모듈(100)의 TFT 층에 형성된 제2 구동 회로들(130)과 연결될 수 있다.
예를 들어, 상술한 각종 회로들 중 스윕 전압 제공 회로, 먹스 회로는 구동 회로층에 형성되고, 데이터 드라이버 회로는 디스플레이 모듈(100)의 글래스 기판의 후면에 배치되며, 구동 전압 제공 회로, 클럭 신호 제공 회로, TCON(Timing Controller)은 외부의 PCB(Printed Circuit Board)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 베젤리스 디스플레이 모듈이 제공될 수 있다. 또한, 최적화된 구동 회로의 설계가 가능하며, 안정적으로 무기 발광 소자를 구동할 수 있다. 또한, 향상된 색재현성을 갖는 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널의 소형화 및 경량화에 이바지할 수 있다.
또한, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에서, TFT 층(또는 TFT 패널)을 구성하는 TFT는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 즉, 본 개시의 다양한 예들에서 인용된 TFT는, LTPS(Low Temperature Poly Silicon) TFT, 산화물(oxide) TFT, 실리콘(poly silicon or a-silicon) TFT, 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si wafer CMOS공정에서 P type(or N-type) MOSFET만 만들어 적용할 수도 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 모듈 110: 기판
120: 제1 구동 회로 130: 제2 구동 회로
140: 무기 발광 소자

Claims (10)

  1. 디스플레이 모듈에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상의 중심 영역에 버티칼(Vertical) 형태로 마련되는 제1 구동 회로;
    상기 제1 구동 회로를 기준으로 상기 기판의 좌측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제1 픽셀 어레이; 및
    상기 제1 구동 회로를 기준으로 상기 기판의 우측 영역에 형성되며, 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 제2 픽셀 어레이;를 포함하며,
    상기 제1 픽셀 어레이와 상기 제2 픽셀 어레이 각각은, 상기 제1 구동 회로와 기 설정된 거리만큼 이격 배치된, 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 형성된 복수의 제2 구동 회로;를 더 포함하며,
    상기 복수의 제2 구동 회로는, 각 픽셀 별로 마련되며, 데이터 라인들을 통해 대응되는 각 픽셀에 포함된 복수의 무기 발광 소자를 구동하며,
    상기 제1 구동 회로는,
    클럭 라인들을 통해 인가되는 클럭 신호들에 기초하여 상기 복수의 제2 구동 회로를 구동하기 위한 제어 신호들을 생성하며,
    상기 생성된 제어 신호들을 상기 복수의 제2 구동 회로로 제공하는, 디스플레이 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클럭 라인들은, 상기 기판 상에서 상기 제1 구동 회로에 중첩되도록 형성된, 디스플레이 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버티칼 형태의 상기 제1 구동 회로는,
    상기 기판을 상기 좌측 영역과 상기 우측 영역으로 구분하며,
    상기 좌측 영역에 마련된 제1 픽셀 어레이 및 상기 우측 영역에 마련된 상기 제2 픽셀 어레이 각각은,
    서로 밀접하게 배치된 복수의 픽셀을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 어레이 및 상기 제2 픽셀 어레이 각각에 포함된 상기 복수의 픽셀은, 매트릭스 형태로 맞닿아 배치된, 디스플레이 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 어레이에 포함된 상기 복수의 무기 발광 소자는, 서로 이격 배치되며,
    상기 제2 픽셀 어레이에 포함된 상기 복수의 무기 발광 소자는, 서로 이격 배치되는, 디스플레이 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로를 기준으로 상기 좌측 영역 내의 상측 일부 영역 및 하측 일부 영역은 무기 발광 소자가 배치되지 않는 여분 영역이며,
    상기 제1 구동 회로를 기준으로 우측 영역 내의 상측 일부 영역 및 하측 일부 영역은 무기 발광 소자가 배치되지 않는 여분 영역인, 디스플레이 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 영역 내의 좌측 외곽 영역과 상기 우측 영역 내의 우측 외곽 영역 각각에 더미(Dummy) 제1 구동 회로;를 더 포함하며,
    상기 더미 제1 구동 회로들 각각은,
    상기 제1 구동 회로와 동일한 전위를 유지하는, 디스플레이 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 버티칼 형태의 상기 제1 구동 회로를 기준으로 좌측과 우측이 대칭되는 회로 패턴(Pattern)을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로, 상기 더미 제1 구동 회로들 각각은,
    TFT(Thin Film Transistor)를 포함하는, 디스플레이 모듈.
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