WO2022154592A1 - 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2022154592A1
WO2022154592A1 PCT/KR2022/000765 KR2022000765W WO2022154592A1 WO 2022154592 A1 WO2022154592 A1 WO 2022154592A1 KR 2022000765 W KR2022000765 W KR 2022000765W WO 2022154592 A1 WO2022154592 A1 WO 2022154592A1
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voltage
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micropixel
pixel
pixels
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PCT/KR2022/000765
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Inventor
오종수
박상용
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삼성전자주식회사
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    • G09G5/10—Intensity circuits

Definitions

  • the present invention relates to a display module for realizing an image using an inorganic light emitting device and a display device including the same.
  • the display device may be divided into a self-luminous display in which each pixel emits light by itself, and a water-emission display in which a separate light source is required.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • a backlight unit that supplies light from the rear of the display panel
  • a liquid crystal layer that acts as a switch to pass/block light
  • a color filter that changes the supplied light to a desired color. It is structurally complicated and there is a limit to realizing a thin thickness.
  • a self-luminous display that includes a light emitting element for each pixel and each pixel emits light by itself does not require components such as a backlight unit and a liquid crystal layer, and since a color filter can be omitted, it is structurally simple and has a high degree of freedom in design can have In addition, it is possible to implement a thin thickness, as well as to implement an excellent contrast ratio, brightness and viewing angle.
  • a micro LED display is one of flat panel displays and is composed of a plurality of LEDs having a size of a micro unit. Compared to LCDs that require a backlight, micro LED displays can provide superior contrast, response time and energy efficiency.
  • micro LEDs which are inorganic light emitting devices, are brighter, have better luminous efficiency, and have a longer lifespan than OLEDs that require a separate encapsulation layer to protect organic materials.
  • An aspect of the disclosed invention provides a display module and display capable of more easily inspecting and replacing circuits and manufacturing a display module or a display device including the same by providing various circuits for driving an inorganic light emitting device on a separate chip. provide the device.
  • a display module includes a module substrate; a plurality of pixels arranged in two dimensions on the module substrate; and a plurality of micropixel controllers disposed in a space between the plurality of pixels to supply a driving current to two or more pixels among the plurality of pixels. wherein, when a first voltage and a second voltage are applied from a driver IC, each of the plurality of micropixel controllers controls the amplitude of the driving current according to the first voltage and adjusts the pulse width of the driving current according to the first voltage.
  • the first voltage may be adjustable in units of columns, and the specific region may be defined by pixels disposed in at least one column.
  • a first voltage having the same magnitude may be applied to the micropixel controllers that control pixels disposed in the same column among the plurality of micropixel controllers.
  • a first voltage having the same magnitude may be applied to the micropixel controllers adjacent to each other in a column direction among the plurality of micropixel controllers.
  • a first wiring used to apply the first voltage to the plurality of micro-pixel controllers may be provided in each of the at least one column.
  • the first voltage may be adjustable in a row unit, and the specific region may be defined by pixels disposed in at least one row.
  • a first voltage having the same magnitude may be applied to the micropixel controllers that control pixels disposed in the same row among the plurality of micropixel controllers.
  • a first voltage having the same magnitude may be applied to the micropixel controllers adjacent to each other in the row direction among the plurality of micropixel controllers.
  • a first wiring used to apply the first voltage to the plurality of micro-pixel controllers may be provided in each of the at least one row.
  • the plurality of micropixel controllers may be grouped into a plurality of groups, and the specific region may be defined by pixels controlled by the micropixel controller included in at least one of the plurality of groups.
  • a first voltage having the same magnitude may be applied to the micropixel controllers belonging to the same group among the plurality of micropixel controllers.
  • the first voltage may be applied to the plurality of micro-pixel controllers with the same magnitude in the normal mode.
  • a display apparatus includes: a module substrate; a plurality of pixels arranged in two dimensions on the module substrate; a plurality of micro-pixel controllers disposed in a space between the plurality of pixels to control two or more pixels among the plurality of pixels; a driver IC for applying a first voltage and a second voltage to the plurality of micro-pixel controllers; and a timing controller controlling the driver IC, wherein each of the plurality of micropixel controllers controls an amplitude of the driving current according to the first voltage and controls a pulse width of the driving current according to the second voltage.
  • a plurality of pixel circuits wherein the driver IC applies the increased or decreased first voltage to decrease brightness of a pixel in a specific area among the plurality of pixels in a power saving mode.
  • the timing controller may determine the specific region based on image data.
  • the driver IC may apply the first voltage of the same magnitude to the plurality of micro-pixel controllers in a normal mode.
  • the driver IC may adjust the first voltage in units of columns, rows, or micropixel controllers.
  • the driver IC may apply a first voltage having the same magnitude to the micropixel controllers that control pixels disposed in the same column among the plurality of micropixel controllers.
  • a first wiring used to apply the first voltage to the plurality of micro-pixel controllers may be provided in each of the at least one column.
  • the driver IC may apply a first voltage having the same magnitude to the micropixel controllers that control pixels disposed in the same row among the plurality of micropixel controllers.
  • a first voltage line used to apply the first voltage to the plurality of micropixel controllers may be provided in each of the at least one row.
  • the plurality of micropixel controllers may be grouped into a plurality of groups, and the specific region may be defined by pixels controlled by the micropixel controller included in at least one of the plurality of groups.
  • a first voltage having the same magnitude may be applied to the micropixel controllers belonging to the same group among the plurality of micropixel controllers.
  • circuit inspection and replacement and manufacturing of a display module or a display device including the same by providing a thin film transistor circuit for driving an inorganic light emitting device as a separate chip It can make the process easier.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a display module and a display device including the same according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of arrangement of a micro-pixel controller and a pixel in a display device according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram illustrating an operation of a micro-pixel controller in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a signal flow in a micropixel controller in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 and 8 are graphs schematically illustrating a waveform of a driving current supplied to an inorganic light emitting device in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a pixel circuit applicable to a display module according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in units of columns.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in units of columns.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in units of columns.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an exemplary embodiment reduces the amplitude of the driving current in units of columns.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an embodiment reduces the amplitude of the driving current in units of columns.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in a row unit.
  • 16 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in a row unit.
  • 17 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in a row unit.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an exemplary embodiment reduces an amplitude of a driving current in a row unit.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device reduces the amplitude of a driving current in a row unit according to an exemplary embodiment
  • 20 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in an arbitrary area unit.
  • 21 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an embodiment reduces the amplitude of a driving current in an arbitrary region unit.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which the display apparatus according to an embodiment is implemented as a rollable display apparatus.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an embodiment in which a package substrate is further added between a module substrate and a micro-pixel controller in a display device according to an embodiment.
  • 24 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of display modules and other components in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 25 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of display modules and other components in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 26 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of display modules and other components in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a method in which a plurality of display modules are coupled to a housing in a display device according to an embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of BM processing performed on a plurality of display modules in a display device according to an embodiment.
  • 29 is a diagram illustrating an example of a power saving area that can be set when a plurality of display modules constitute one display device in a display device according to an embodiment.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” are used to distinguish a plurality of components from each other, and the used ordinal number indicates the arrangement order, manufacturing order or importance, etc. between the components. it is not
  • the identification code is used to refer to each step, and this identification code does not limit the order of each step, and each step is performed differently from the specified order unless the context clearly indicates a specific order.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a display module and a display device including the same according to an embodiment.
  • a display device is a self-luminous display device in which a light emitting element is disposed for each pixel so that each pixel can emit light by itself. Therefore, unlike the liquid crystal display device, since it does not require components such as a backlight unit and a liquid crystal layer, a thin thickness can be implemented, and various design changes are possible because the structure is simple.
  • the display device may employ an inorganic light emitting device such as an inorganic light emitting diode as a light emitting device disposed in each pixel.
  • Inorganic light emitting devices have a faster reaction rate than organic light emitting devices such as organic light emitting diodes (OLEDs) and can realize high brightness with low power.
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • the inorganic light emitting device referred to in Examples to be described later means an inorganic light emitting diode.
  • the inorganic light emitting device employed in the display device according to the exemplary embodiment may be a micro LED having a short side length of about 100 ⁇ m, several tens of ⁇ m, or several ⁇ m. As described above, by employing the micro-unit LED, the pixel size can be reduced and high resolution can be realized even within the same screen size.
  • the LED chip is manufactured in a micro-scale, it is possible to solve the problem of cracking when bent due to the nature of the inorganic material. That is, since the LED chip is not broken even if the substrate is bent when the micro LED chip is transferred to the flexible substrate, a flexible display device can also be implemented.
  • the display device employing the micro LED can be applied to various fields by using the ultra-small pixel size and thin thickness.
  • a large-area screen can be implemented by tiling a plurality of display modules 10 to which a plurality of micro LEDs are transferred and fixing them to the housing 20 , and the display device of such a large-area screen (1) can be used as a signage, an electric billboard, and the like.
  • it may be implemented as a foldable display device, a rollable display device, or the like, based on a feature that can be implemented flexibly.
  • the three-dimensional coordinate system of the XYZ axis shown in FIG. 1 is based on the display device 1 , and the plane on which the screen of the display device 1 is positioned is the XZ plane, and the direction in which the image is output or the direction of the inorganic light emitting device.
  • the light emission direction is the +Y direction. Since the coordinate system is based on the display device 1 , the same coordinate system may be applied to both the case where the display device 1 is lying down and the case where the display device 1 is erected.
  • the display apparatus 1 is used in an upright state, and the user views the image from the front of the display apparatus 1 , so the +Y direction in which the image is output is referred to as the front, and the opposite direction may be referred to as the rear.
  • the display device 1 is manufactured in a lying state. Accordingly, the -Y direction of the display device 1 may be referred to as a lower direction, and the +Y direction may be referred to as an upper direction. That is, in the embodiment to be described later, the +Y direction may be referred to as an upper direction or a front direction, and the -Y direction may be referred to as a lower direction or a rear direction.
  • the remaining four surfaces will be referred to as side surfaces regardless of the posture of the display device 1 or the display module 10 .
  • the display device 1 includes a plurality of display modules to implement a large-area screen, but the embodiment of the display device 1 is not limited thereto. It is also possible for the display apparatus 1 to be implemented as a TV, a wearable device, a portable device, a PC monitor, etc. including a single display module 10 .
  • the display module 10 may include a plurality of pixels arranged in an M x N (M, N is an integer of 2 or more) array, that is, a two-dimensional matrix.
  • M M x N
  • that certain components are arranged in two dimensions may include not only a case in which the components are arranged on the same plane, but also a case in which the components are arranged on different planes parallel to each other.
  • the upper ends of the arranged components do not necessarily have to be located on the same plane, and the upper ends of the arranged components are located on different planes parallel to each other. may include
  • One pixel may include a plurality of sub-pixels that output light of different colors to implement various colors by color combination.
  • one pixel may include at least three sub-pixels that output light of different colors.
  • one pixel may include a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel corresponding to R, G, and B, respectively.
  • the red sub-pixel may output red light
  • the green sub-pixel may output green light
  • the blue sub-pixel may output blue light.
  • the sub-pixels may be arranged in a line along the X-axis direction, may be arranged in a line along the Z-axis direction, or may not be arranged in a line.
  • each of the sub-pixels may be implemented to have the same size as each other, or may be implemented to have different sizes.
  • One pixel only needs to include a plurality of sub-pixels to implement various colors, and there is no limitation on the size or arrangement method of each sub-pixel.
  • the pixel does not necessarily have to be composed of a red sub-pixel for outputting red light, a green sub-pixel for outputting green light, and a blue sub-pixel for outputting blue light, but may include sub-pixels for outputting yellow light or white light. . That is, there is no restriction on the color or type of light output from each sub-pixel and the number of sub-pixels.
  • one pixel includes a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel.
  • the display module 10 and the display device 1 are self-luminous display devices in which each pixel can emit light by itself. Accordingly, inorganic light emitting devices emitting light of different colors may be disposed in each sub-pixel. For example, a red inorganic light emitting device may be disposed in a red sub-pixel, a green inorganic light emitting device may be disposed in a green sub-pixel, and a blue inorganic light emitting device may be disposed in a blue sub-pixel.
  • a pixel may represent a cluster including a red inorganic light emitting device, a green inorganic light emitting device, and a blue inorganic light emitting device, and a sub-pixel may represent each inorganic light emitting device.
  • FIG. 2 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 3 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the display device 1 may include a plurality of display modules (10-1, 10-2, ..., 10-n, n is an integer of 2 or more), A main controller 300 and a timing controller 500 for controlling the plurality of display modules 10, a communication unit 430 for communicating with an external device, a source input unit 440 for receiving a source image, and a speaker 410 for outputting sound ) and an input unit 420 that receives a command for controlling the display device 1 from the user.
  • the input unit 420 may include a button or a touch pad provided in one area of the display device 1 , and when the display panel 100 is implemented as a touch screen, the input unit 420 is the display panel 100 . It may include a touch pad provided on the front side. Also, the input unit 420 may include a remote controller.
  • the input unit 420 may receive various commands for controlling the display apparatus 1, such as power on/off, volume adjustment, channel adjustment, screen adjustment, and various settings change of the display apparatus 1 from the user.
  • the speaker 410 may be provided in one area of the housing 20 , or a separate speaker module physically separated from the housing 20 may be further provided.
  • the communication unit 430 may communicate with a relay server or other electronic device to exchange necessary data.
  • Communication unit 430 is 3G (3Generation), 4G (4Generation), wireless LAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wi-Fi), Bluetooth (Bluetooth), Zigbee (Zigbee), WFD (Wi-Fi Direct), UWB (Ultra)
  • 3G 3Generation
  • 4G 4Generation
  • wireless LAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • Bluetooth Bluetooth
  • Zigbee Zigbee
  • WFD Wi-Fi Direct
  • UWB UWB
  • At least one of various wireless communication methods such as wideband), infrared communication (IrDA), Bluetooth Low Energy (BLE), near field communication (NFC), and Z-Wave may be employed.
  • a wired communication method such as Peripheral Component Interconnect (PCI), PCI-express, or Universal Serial Bus (USB).
  • PCI Peripheral Component Interconnect
  • the source input unit 440 may receive a source signal input from a set-top box, USB, antenna, or the like. Accordingly, the source input unit 440 may include at least one selected from a group of source input interfaces including an HDMI cable port, a USB port, and an antenna port.
  • the source signal received by the source input unit 440 may be processed by the main controller 300 and converted into a form that can be output by the display panel 100 and the speaker 410 .
  • the main controller 300 and the timing controller 500 may include at least one memory for storing a program and various data for performing an operation to be described later, and at least one processor for executing the stored program.
  • the main controller 300 may process a source signal input through the source input unit 440 to generate an image signal corresponding to the input source signal.
  • the main controller 300 may include a source decoder, a scaler, an image enhancer, and a graphic processor.
  • the source decoder may decode a source signal compressed in a format such as MPEG, and the scaler may output image data of a desired resolution through resolution conversion.
  • the image enhancer can improve the image quality of image data by applying various techniques of correction.
  • the graphic processor may classify pixels of image data into RGB data and output the same together with a control signal such as a syncing signal for display timing in the display panel 100 . That is, the main controller 300 may output image data and a control signal corresponding to the source signal.
  • the above-described operation of the main controller 300 is merely an example applicable to the display device 1 , and it is of course also possible to perform other operations or to omit some of the above-described operations.
  • Image data and control signals output from the main controller 300 may be transmitted to the timing controller 500 .
  • the timing controller 500 converts the image data transmitted from the main controller 300 into image data in a form that can be processed by the driver IC 200 (refer to FIG. 3 ), and the timing required to display the image data on the display panel 100 .
  • Various control signals such as control signals can be generated.
  • the display apparatus 1 does not necessarily include the plurality of display modules 10 , in the embodiment to be described below, the display apparatus 1 including the plurality of display modules 10 is described in detail. For example, the operation of each component will be described in detail.
  • each of the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n is a display panel 100-1, 100-2, ..., 100- that displays an image. n) and driver ICs 200-1, 200-2, ..., 200-n for driving the display panels 100-1, 100-2, ..., 100-n.
  • the display panels 100-1, 100-2, ..., 100-n may include a plurality of pixels arranged in two dimensions as described above, and each pixel may include a plurality of pixels to implement various colors. It may be composed of sub-pixels.
  • the display device 1 is a self-luminous display device in which each pixel can emit light by itself.
  • the inorganic light emitting devices 120-1, 120-2, ..., 120-n may be disposed in each sub-pixel. That is, each of the plurality of pixels may include two or more inorganic light emitting devices 120-1, 120-2, ..., 120-n.
  • Each of the inorganic light emitting devices 120-1, 120-2, ..., 120-n may be driven by an AM (Active Matrix) method or a PM (Passive Matrix) method.
  • AM Active Matrix
  • PM Passive Matrix
  • each of the inorganic light emitting devices 120-1, 120-2, ..., 120-n includes the micropixel controllers 130-1, 130-2, ..., 130-n), and the micro-pixel controllers 130-1, 130-2, ..., 130-n are driver ICs 200-1, 200-2, ..., 200
  • the operation may be performed based on a driving signal output from -n) or a timing control signal output from the timing controller 500 .
  • the driver ICs 200 - 1 , 200 - 2 , ..., 200 - n may generate a data signal for expressing a gray level of an image based on the image data transmitted from the timing controller 500 .
  • the data signal may include a data voltage input to the pixel circuit 131P (refer to FIG. 5 ).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of arrangement of a micro-pixel controller and a pixel in a display device according to an embodiment.
  • one micropixel controller 130 may control two or more pixels P.
  • one micropixel controller 130 controls four pixels P arranged in a 2x2 array will be described as an example.
  • the inorganic light emitting device 120 and the micropixel controller 130 may be disposed on the module substrate 110 .
  • the module substrate 110 may be implemented as one of various materials such as a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a PCB, an FPCB, and a cavity substrate.
  • the electrode pad is provided on the module substrate 110 . It is not necessary to form circuit elements such as thin film transistors other than wiring or wiring. Therefore, in selecting the type of the module substrate 110 , it is not necessary to consider other limitations such as the performance of the thin film transistor, and the module substrate 110 is converted into a glass substrate having excellent durability against heat generation of the inorganic light emitting device 120 . can be implemented
  • circuit elements such as thin film transistors are not provided on the module substrate 110 , it is possible to prevent damage to circuit elements in the process of cutting the module substrate 110 and forming wires or replacing the inorganic light emitting element 120 . This may reduce the difficulty of the manufacturing process of the display module 10 .
  • the micropixel controller 130 has a structure in which a pixel circuit for switching and driving the inorganic light emitting device 120 is mounted on an IC substrate. As will be described later, the pixel circuit for switching and driving the inorganic light emitting device 120 includes a transistor.
  • the IC substrate may also be implemented as one of substrates made of various materials, such as a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a PCB, an FPCB, and a cavity substrate. Since the micropixel controller 130 does not have a heat source such as an inorganic light emitting device, the type of substrate can be selected without limitation depending on the heat resistance of the material.
  • the transistor formed on the IC substrate may be a silicon-based transistor or an oxide transistor.
  • the silicon-based transistor may be an amorphous silicon (a-Si) thin film transistor, a single crystal thin film transistor, or a polycrystalline silicon thin film transistor.
  • the polycrystalline thin film transistor may be an LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon) thin film transistor generated under a low temperature condition.
  • the transistor included in the pixel circuit is an LTPS thin film transistor
  • the transistor included in the pixel circuit is an LTPS thin film transistor
  • the silicon substrate has no restrictions on electron mobility compared to the glass substrate, the performance of the LTPS thin film transistor can be improved when the IC substrate is implemented as a silicon substrate.
  • the inorganic light emitting device 120 which is a heat source, is transferred to the module substrate 110, the IC substrate can be implemented as a silicon substrate without limitation due to heat resistance.
  • a circuit test may be individually performed for each micropixel controller 130 , and only the micropixel controller 130 determined as a good product by the circuit test can be tested. It is possible to mount on the display module 10 . Therefore, compared to the case of directly mounting the thin film transistor circuit on the module substrate, circuit inspection and replacement of defective products are easy.
  • the plurality of pixels P may be disposed in a two-dimensional array on the module substrate 110 , and the micropixel controller 130 may be configured such that the pixels P are not disposed on the module substrate 110 . can be placed in space.
  • all pixel spacings PP between adjacent pixels positioned on the top, bottom, left, and right may be maintained to be the same.
  • that certain values are the same may include not only a case in which the corresponding values are completely identical, but also a case in which the values are identical within a certain error range.
  • the pixel spacing PP may be referred to as a pixel pitch, and in this embodiment, the pixel spacing PP is defined as a distance from the center of one pixel to the center of an adjacent pixel. However, since the embodiment of the display module 10 is not limited thereto, another definition for the pixel interval PP may be applied.
  • the length L of the short side of the upper or lower surface of the micropixel controller 130 is shorter than the distance D between the borders of the adjacent pixels P It may be provided in a small size, and the short side of the micro-pixel controller 130 may be disposed parallel to a vertical line indicating the shortest distance between two adjacent pixels P.
  • the distance D between the borders of the adjacent pixels P may mean a distance between the inorganic light emitting devices 120 included in different pixels P among the inorganic light emitting devices 120 adjacent to each other.
  • the micro-pixel controller 130 may be disposed without affecting the spacing between the plurality of pixels P. Therefore, even when the micropixel controller 130 is disposed between the pixels P, the distance between the pixels P is minimized to realize high resolution even within the same area.
  • the micropixel controller 130 may supply a driving current to the pixels to be controlled. As illustrated in FIG. 4 , there are four control target pixels per micropixel controller 130 , and one pixel has three sub-pixels, that is, a red inorganic light emitting device 120R, a green inorganic light emitting device 120G, and a blue inorganic light emitting device. When the device 120B is included, one micropixel controller 130 may supply a driving current to the 12 inorganic light emitting devices 120 .
  • FIG. 5 is a control block diagram illustrating an operation of a micropixel controller in a display device according to an embodiment
  • FIG. 6 is a signal flow in the micropixel controller in the display device according to an embodiment. It is a schematic drawing.
  • the micro-pixel controller 130 turns on/off a pixel to be controlled and supplies a driving current to the pixel circuit 131P and various signals input to the micro-pixel controller 130 to the pixel circuit It may include a control circuit 131C for properly distributing to (131P).
  • the volume and load of the driver IC 200 can be reduced, and the IR drop problem occurring during the gate signal transmission process can be solved, and wiring can also reduce the complexity of
  • the micropixel controller 130 may include a gate signal generating circuit 131G.
  • a timing control signal transmitted from the timing controller 500 may be input to the gate signal generation circuit 131G, and the gate signal generation circuit 131G may be configured to turn on/off a pixel based on the input timing control signal.
  • the timing control signal may include a reset signal and a clock signal for generating a gate pulse.
  • the gate signal generated by the gate signal generating circuit 131G may be distributed to each pixel circuit 131P by the control circuit 131C.
  • the control circuit 131C may distribute the gate signal to the appropriate pixel circuit 131P at an appropriate timing based on the timing control signal.
  • the gate signal generated by the micropixel controller 130 may be disposed adjacent to each other in the row direction and then transmitted to the micropixel controller 130 .
  • the micropixel controller 130 controlling the pixels arranged in the first column may generate a gate signal, and the generated gate signal may be transmitted to the next micropixel controller 130 adjacent in the row direction.
  • the micropixel controllers 130 arranged adjacent to each other in the row direction are micropixel controllers 130 in which control target pixels are arranged in the same row, that is, a micropixel controller controlling pixels arranged in the same row.
  • (130) may mean.
  • a plurality of micro-pixel controllers 130 control pixels disposed in a first row and a second row on the module substrate 110 .
  • micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the column direction refer to micropixel controllers 130 in which control target pixels are disposed in the same column, that is, micropixel controllers 130 that control pixels disposed in the same column. can do.
  • micropixel controllers 130 controls pixels arranged in a 2 x 2 array
  • a plurality of micro-pixel controllers 130 controlling pixels arranged in a first column and a second column on the module substrate 110 are provided.
  • the micro-pixels 130 may be adjacent in the column direction.
  • a common wiring for transmitting the gate signal may be used, and the micropixel controller 130 receiving the gate signal may transmit the gate signal again to the next micropixel controller 130 .
  • a gate signal generating circuit 131G may be provided for each micropixel controller 130 .
  • a plurality of micropixel controllers 130 are grouped, and one micropixel controller 130 generates a gate signal for each group and transmits the generated gate signal to another micropixel controller 130 belonging to the same group. It is possible.
  • the control circuit 131C may distribute the data signal transmitted from the driver IC 200 and the gate signal generated by the gate signal generation circuit 131G to the plurality of pixel circuits 131P for driving the control target pixel.
  • the control circuit 131C properly distributes the plurality of signals input through one wire to the plurality of pixel circuits 131P so that the display panel 100 is connected to the driver IC 200 or the timing controller 500 . The number of wires required for this can be reduced.
  • one micro-pixel controller 130 controls four pixels, and one pixel includes a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, as in the example of FIG. 6 , the red color for each of the four pixels is A sub-pixel circuit 131PR, a green sub-pixel circuit 131PG, and a blue sub-pixel circuit 131PB may be provided.
  • a driving current IDPR for driving the red inorganic light emitting device 120R is output from the red sub-pixel circuit 131PR, and a driving current for driving the green inorganic light emitting device 120G is outputted from the green sub-pixel circuit 131PG.
  • IDPG a driving current IDPB for driving the blue inorganic light emitting device may be output from the blue sub-pixel circuit 131PB.
  • FIG. 7 is a graph schematically illustrating a waveform of a driving current supplied to an inorganic light emitting device in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 8 is a graph schematically illustrating a waveform of a driving current supplied to an inorganic light emitting device in a display device according to an exemplary embodiment.
  • the method of controlling the brightness of the inorganic light emitting device includes PAM (Pulse Amplitude Modulation) control to control the amplitude of the driving current, PWM (Pulse Width Modulation) control to control the pulse width of the driving current, and both amplitude and pulse width of the driving current. hybrid control, etc.
  • PAM Pulse Amplitude Modulation
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the display device 1 may control the brightness of the inorganic light emitting device 120 by applying PWM control. As shown in FIG. 7 , the amplitude of the driving current ID supplied to the inorganic light emitting device 120 is fixed and the color shift according to the change in current density by controlling the light emission duration, that is, the pulse width W. Various gradations can be expressed while preventing the phenomenon.
  • the display device 1 since the inorganic light emitting device 120 can have a high lifespan without burn-in even at a high current density compared to the organic light emitting device, the display device 1 according to an embodiment includes the inorganic light emitting device ( 120) by supplying a high current to realize high luminance.
  • the display apparatus 1 may reduce power consumption by lowering the amplitude of the driving current in a specific situation such as a power saving mode.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a pixel circuit applicable to a display module according to an embodiment.
  • the pixel circuit 131P controls the PWM control circuit 131PWM for controlling the pulse width of the driving current supplied to the inorganic light emitting device 120 and the amplitude of the driving current supplied to the inorganic light emitting device 120 . It may include a PAM control circuit (131PAM) for controlling.
  • PAM PAM control circuit
  • a data signal provided from the driver IC 200 may be respectively input to the PWM control circuit 131PWM and the PAM control circuit 131PAM, where the data signal is a first voltage and a driving current for controlling the amplitude of the driving current. may include a second voltage for controlling the pulse width of .
  • the first voltage is referred to as a PAM data voltage and the second voltage is referred to as a PWM data voltage.
  • the PAM control circuit 131PAM includes a first driving transistor TR1 , a first transistor TR2 connected between a drain terminal and a gate terminal of the first driving transistor TR1 , and a drain terminal of the first driving transistor TR1 . and a second transistor TR3 connected to a source terminal, a gate terminal connected to a gate terminal of the first transistor TR2 , and to which the PAM data voltage VPAM is applied through the source terminal.
  • the PWM control circuit 131PWM includes a second driving transistor TR4 , a third transistor TR5 connected between a drain terminal and a gate terminal of the second driving transistor TR4 , and a drain terminal of the second driving transistor TR4 . and a fourth transistor TR6 connected to a source terminal, a gate terminal connected to a gate terminal of the third transistor TR5, and receiving a PWM data voltage through the source terminal.
  • the PWM data voltage V PWM supplied from the driver IC 200 is transmitted through the source terminal of the fourth transistor TR6.
  • a second voltage obtained by summing the applied PWM data voltage and the threshold voltage of the second driving transistor TR4 is generated through the second driving transistor TR4 and the third transistor TR5 that are turned on. ) can be applied to the gate terminal of
  • the source terminal of the fifth transistor TR7 is connected to the power supply voltage VDD terminal of the pixel circuit 131P, and the drain terminal is connected to the drain terminal of the fourth transistor TR6 and the source terminal of the second driving transistor TR4. connected in common
  • the fifth transistor TR7 is turned on/off according to the control signal Emi to electrically connect or disconnect the power supply voltage terminal and the PWM control circuit 131PWM.
  • the source terminal of the sixth transistor TR8 is connected to the drain terminal of the second driving transistor TR4 , and the drain terminal is connected to the gate terminal of the first driving transistor TR1 .
  • the source terminal of the seventh transistor TR9 is commonly connected to the source terminal of the second driving transistor TR4 , the drain terminal of the fourth transistor TR6 , and the drain terminal of the fifth transistor TR7 , and the drain terminal is connected to the first It is commonly connected to the source terminal of the driving transistor TR1 and the drain terminal of the second transistor TR3 .
  • the sixth transistor TR8 and the seventh transistor TR9 are turned on/off according to the control signal Emi to electrically connect or disconnect the PWM control circuit 131PWM and the PAM control circuit 131PAM.
  • the source terminal of the eighth transistor TR10 is connected to the drain terminal of the first driving transistor TR1 , and the drain terminal is connected to the anode terminal of the light emitting device 200 .
  • the eighth transistor TR10 is turned on/off according to the control signal Emi to electrically connect or disconnect the PAM control circuit 131PAM and the inorganic light emitting device 120 .
  • a gate terminal of the second driving transistor TR4 and a drain terminal of the third transistor TR5 are commonly connected to one end of the first capacitor C1, and a slope voltage Vslope that is a linearly changing voltage at the other end. this is authorized
  • the drain terminal of the ninth transistor TR11 is commonly connected to the gate terminal of the first driving transistor TR1 and the drain terminal of the first transistor TR2 , and the initial voltage Vini is applied to the source terminal.
  • the source terminal of the tenth transistor TR12 is connected to the one end of the first capacitor C1 , and the drain terminal is connected to the source terminal of the ninth transistor TR11 .
  • the second capacitor C2 has one end connected to the power supply voltage terminal, and the other end of the gate terminal C of the first driving transistor TR1 , the drain terminal of the first transistor TR2 , and the ninth transistor. It is commonly connected to the drain terminal of TR11 and the drain terminal of the sixth transistor TR8.
  • the ninth transistor TR11 and the tenth transistor TR12 are turned on according to the control signal VST, and apply the initial voltage Vini to the gate terminal of the first driving transistor TR1 and the gate terminal of the second driving transistor TR4. accredit to
  • the power supply voltage VDD increases to the second capacitor C2 . to prevent coupling to the gate terminal C of the first driving transistor TR1 through Accordingly, the initial voltage Vini is applied to the gate terminals of the first and second driving transistors TR1 and TR4 by maintaining the on state.
  • the cathode terminal of the inorganic light emitting device 120 is connected to the ground voltage (VSS) terminal.
  • the PWM data voltage is applied to the fourth transistor TR6.
  • the second driving transistor TR4 and the third transistor TR5 sequentially pass, and a compensated voltage (a voltage equal to the sum of the PWM data voltage and the threshold voltage of the second driving transistor TR4) is input to the A node. Accordingly, the compensated voltage is stored in the first capacitor C1 and the A node maintains a floating state.
  • control signal SPWM corresponds to a signal for sequentially turning on a plurality of pixels arranged in two dimensions in row units, that is, a gate signal, and may be generated by the aforementioned gate signal generating circuit 131G.
  • the third and fourth transistors TR5 and TR6 included in the PWM control circuit 131PWM are sequentially turned on for each row, and a PWM data voltage for expressing the grayscale of the image is sequentially applied for each row.
  • the control signal SPAM is a signal for turning on the PAM control circuit 131PAM and may be generated by the gate signal generator 131G like the control signal SPWM.
  • the PAM data voltage may be applied to the PAM control circuit 131PAM.
  • the PAM data voltage applied to the plurality of pixel circuits 131P may be the same voltage or different in size depending on whether the display device 1 operates in the normal mode or the power saving mode. have.
  • the inorganic light emitting device 120 emits light according to the amplitude and pulse width of the driving current provided by the pixel circuit 131P, thereby expressing grayscales corresponding to the applied PAM data voltage and PWM data voltage.
  • the PAM control circuit 131PAM and the PWM control circuit 131PWM are connected to each other It is electrically connected, and is also electrically connected to the power supply voltage terminal and the inorganic light emitting device 120 .
  • the power supply voltage VDD for example, +5V
  • the fifth transistor TR7, the seventh transistor TR9, the first driving transistor TR1 and the eighth transistor TR1 is applied to the fifth transistor TR7, the seventh transistor TR9, the first driving transistor TR1 and the eighth transistor TR1 through the power supply voltage terminal. Since it is transmitted to the inorganic light emitting device 120 through TR10), a potential difference of +10 V is generated at both ends of the inorganic light emitting device 120 so that the inorganic light emitting device 120 starts to emit light.
  • the driving current for emitting light from the inorganic light emitting device 120 has a fixed amplitude corresponding to the PAM data voltage.
  • the slope voltage Vslope which is a linearly changing voltage
  • the slope voltage Vslope is a voltage gradually decreasing from +4V to 0V
  • a coupling voltage is applied to the gate terminal of the second driving transistor TR4 in the floating state through the first capacitor C1. Occurs.
  • the voltage at the node A decreases according to the slope voltage Vslope, and when the voltage at the node A that has been reduced reaches the threshold voltage of the second driving transistor TR4, the second driving transistor TR4 is turned off in the OFF state. turns on
  • the power supply voltage VDD (eg, +5V) is transferred to the C node through the fifth transistor TR7 , the second driving transistor TR4 , and the sixth transistor TR8 . is transmitted to Since the power supply voltage VDD is +5V, when the power supply voltage is applied to the node C, the first driving transistor TR1 is turned off. When the first driving transistor TR1 is turned off, since the power supply voltage VDD does not reach the light emitting device 200 , light emission of the light emitting device 200 is terminated.
  • VDD eg, +5V
  • the PWM control circuit 131PWM controls the voltage applied to the gate terminal of the second driving transistor TR4 from the point in time when the power supply voltage VDD (eg, +5V) is applied to the inorganic light emitting device 120 .
  • the driving current is provided to the inorganic light emitting device 120 until it changes according to the slope voltage Vslope and becomes the threshold voltage of the second driving transistor TR4 . That is, the driving current has a pulse width corresponding to the PWM data voltage.
  • the same PAM data voltage may be applied to all the pixel circuits 131P.
  • power consumption can be reduced by adjusting the PAM data voltage applied to a specific region and supplying a driving current smaller than the driving current supplied in the normal mode to the inorganic light emitting device 120 . have.
  • the PAM data voltage applied in the normal mode and the PAM data voltage applied to a specific region in the power saving mode may be preset.
  • the amount of increase or decrease of the PAM data voltage applied to a specific region in the power saving mode may be set in consideration of power saving efficiency and the like.
  • a driving current having a smaller amplitude is applied to the pixel in a specific region, and there is no other limitation on the size of the PAM data voltage.
  • a PMOS transistor is used as a driving transistor.
  • the driving transistor is a PMOS transistor
  • the PAM data voltage in the normal mode is smaller than the PAM data voltage applied to the specific region in the power saving mode.
  • the PAM data voltage in the normal mode is greater than the PAM data voltage applied to the specific area in the power saving mode.
  • the driver IC 200 decreases (when the driving transistor is an NMOS) or increases (drives) the PAM data voltage applied to the pixel circuit 131P of a specific region.
  • the transistor is a PMOS
  • the amplitude of the driving current applied to the inorganic light emitting device 120 may be reduced.
  • the timing controller 500 or the main controller 300 may determine whether to enter the power saving mode or return to the normal mode, and the driver IC 200 determines whether the display device 1 operates in the normal mode or operates in the power saving mode.
  • PAM data voltages of different sizes may be applied to the display panel 100 depending on whether or not the PAM data is used.
  • the entry into the power saving mode may be automatically determined by the timing controller 500 or the main controller 300 or may be determined based on a user input received through the input unit 420 .
  • the timing controller 500 or the main controller 300 may determine to enter the power saving mode based on information about an environment in which the display apparatus 1 is located.
  • the information about the environment in which the display device 1 is located may include illuminance, and may be acquired by a sensing device such as a camera and an illuminance sensor provided in the display device 1 .
  • the display apparatus 1 when the display apparatus 1 is located outdoors, it may be determined to enter the power saving mode according to a time period. During the daytime, the display device 1 is operated in the normal mode to realize high luminance, and during the nighttime, the display device 1 is operated in the power saving mode to reduce power consumption.
  • the timing controller 500 or the main controller 300 may determine to enter the power saving mode based on whether the display apparatus 1 is being viewed. When there is no user input received through the input unit 420 for more than a predetermined time, it is determined that the user is not watching the display apparatus 1 , and the operation mode of the display apparatus 1 can be switched from the normal mode to the power saving mode. .
  • the display apparatus 1 when the display apparatus 1 is located in a public place, it may be determined to enter the power saving mode according to a time zone. Power consumption may be reduced by operating the display apparatus 1 in a normal mode during a time period with a large floating population to realize high luminance and operating the display apparatus 1 in a power saving mode during a time period with a small floating population.
  • the time period for operating the display apparatus 1 in the normal mode and the time period for operating the display apparatus 1 in the power saving mode may be set and changed by the user.
  • a power saving mode button for selecting a power saving mode may be provided in the input unit 420 , and when the user selects the power saving mode button, the timing controller 500 or The main controller 300 may switch the operation mode of the display apparatus 1 from the normal mode to the power saving mode.
  • the above-described conditions are merely examples applicable to the display device 1 according to an embodiment. In addition to the above conditions, various conditions for determining the transition to the power saving mode may be used.
  • the display apparatus 1 when the display apparatus 1 according to an exemplary embodiment operates in the power saving mode, it is possible to reduce power consumption but minimize image quality degradation by reducing the brightness for each region rather than reducing the overall brightness of the image.
  • the display apparatus 1 may reduce the amplitude of the driving current applied to the plurality of pixels disposed in some columns among the plurality of pixels disposed on the display panel 100 in the power saving mode.
  • the display apparatus 1 may reduce the amplitude of the driving current applied to the plurality of pixels disposed in some rows among the plurality of pixels disposed on the display panel 100 in the power saving mode.
  • the display apparatus 1 may reduce the amplitude of the driving current applied to the plurality of pixels disposed in an arbitrary area among the plurality of pixels disposed on the display panel 100 in the power saving mode.
  • An area in which the brightness is reduced (hereinafter, referred to as a power saving area) may be predetermined or determined by the timing controller 500 or the main controller 300 based on image data.
  • the timing controller 500 or the main controller 300 determines a background region or a moving object where no person or animal is located based on the image data. It is also possible to determine a background area where is not located as a power saving area. Alternatively, it is also possible to determine an area in which a dark color is displayed as a power saving area.
  • the embodiment of the display device 1 is not limited to the above-described example, and the power saving area may be determined in various ways.
  • the amplitude of the driving current may be adjusted by the PAM data voltage. Accordingly, in order to decrease the amplitude of the driving current, the PAM data voltage must be increased or decreased.
  • a wiring structure applicable to the display device 1 to decrease the amplitude of the driving current for each region will be described.
  • 10 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in units of columns.
  • 11 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in units of columns.
  • 12 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in units of columns.
  • 13 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an exemplary embodiment reduces the amplitude of the driving current in units of columns.
  • 14 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an embodiment reduces the amplitude of the driving current in units of columns.
  • the driver IC 200 and the micropixel controller 130 may be electrically connected through a first line transmitting the PAM data voltage VPAM and a second line transmitting the PWM data voltage V PWM .
  • the first wiring will be referred to as a PAM wiring and the second wiring will be referred to as a PWM wiring.
  • the PWM wiring L PWM may be connected to the micropixel controller 130 in units of columns. As shown in FIG. 10 , PWM wirings L PWM are provided as many as the number of micropixel controllers 130 arranged adjacently in one row direction, so that one PWM wiring L PWM is provided per micropixel controller 130 . It is also possible to be connected, and PWM wiring (L PWM ) is provided as much as the number of columns constituting the plurality of pixels so that one micropixel controller 130 controls the number of columns, that is, the number of columns in which the control target pixel is arranged. It is also possible to be connected to the PWM wiring (L PWM ). In the drawings after FIG. 10, illustration of the PWM wiring is omitted.
  • one PAM wire (LPAM) per micropixel controller 130 is electrically connected, and the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the column direction (Z-axis direction) have one PAM wire ( L PAM ) can be shared. Accordingly, when a plurality of pixels are arranged in an M x N array on the display panel 100 , the driver IC 200 and the display panel 100 are arranged in N/n (n is pixels controlled by one micro-pixel controller). may be electrically connected by the number of columns) PAM wirings (L PAM ).
  • the driver IC 200 may independently adjust the PAM data voltage transmitted to each PAM line.
  • PAM data voltages of the same size are applied to the micropixel controllers 130 connected to the same PAM line L PAM
  • PAMs having different sizes are applied to the micropixel controllers 130 connected to different PAM lines L PAM . It is possible for a data voltage to be applied. That is, PAM data voltages having different sizes may be simultaneously applied as many as the number of PAM lines.
  • the same PAM data voltage is applied to the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the column direction (Z-axis direction), and the micropixel controllers disposed adjacent to each other in the row direction (X-axis direction). PAM data voltages of different magnitudes may be applied to the 130 .
  • the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the column direction may receive the PAM data voltage from a single common wire, and the micropixel controller 130 disposed closest to the driver IC 200 , for example
  • the PAM data voltage may be applied to the micropixel controller 130 arranged in the first row, and the PAM data voltage may be sequentially transferred to the next micropixel controller 130 adjacent in the column direction.
  • one micropixel controller 130 controls pixels arranged in two columns, even in the power saving mode, pixels arranged in two columns can be controlled as a unit, and pixels belonging to different units can be controlled.
  • PAM data voltages of different sizes may be applied to the controlling micro-pixel controllers 130 . It goes without saying that PAM data voltages of the same magnitude may be applied.
  • the micropixel controllers 130 controlling the pixels arranged in the first and second columns are connected to the same PAM wiring (L PAM ), the PAM data voltage of the same size is applied to the pixels arranged in the first and second columns.
  • L PAM PAM wiring
  • the control circuit 131C may transfer the PAM data voltage to the pixel circuits 131P controlling the pixels to be controlled.
  • PAM data voltages of the same size may be input to the 12 pixel circuits 131P.
  • the driver IC 200 and the display panel 100 are connected by N PAM wires LPAM. Electrical connection is also possible. That is, in order to control the amplitude of the driving current supplied to the pixel in units of columns, it is also possible to provide as many PAM wirings L PAM as the number of columns.
  • each micropixel controller 130 may be connected to n PAM wires L PAM .
  • PAM may be electrically connected.
  • One PAM line L PAM among the connected PAM lines LPAM transmits PAM data voltages for pixels arranged in one column, and the other PAM line L PAM is connected to the pixels arranged in another column. PAM data voltage for .
  • micro-pixel controllers 130 arranged adjacently in the row direction may share one PAM wire L PAM connected to the driver IC 200 .
  • two micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the row direction may be bundled and electrically connected to one PAM wire L PAM .
  • the driver IC 200 and the display panel 100 may be electrically connected by N/2n PAM wirings L PAM , and pixels arranged in 2n columns may be controlled as a unit.
  • LPAM PAM wirings
  • the timing controller 500 or the main controller 300 controls the area in which the brightness is reduced when the display device 1 operates in the power saving mode in units of columns.
  • the driving current supplied to all pixels may be equally controlled.
  • the display apparatus 1 operates in the power saving mode, as shown in FIG. 13 , the amplitude of the driving current supplied to the pixels arranged in a plurality of columns is lowered to reduce brightness and reduce power consumption.
  • a driving current having the same amplitude as in the normal mode may be commonly applied to pixels disposed in the remaining columns.
  • a power saving area RP an area in which the brightness is reduced in the power saving mode
  • the power saving area RP may be predetermined or determined according to a predetermined criterion. For example, as shown in FIG. 13 , the background area of the image displayed on the display device 1 may be determined as the power saving area RP.
  • a plurality of regions spatially spaced apart from each other may be determined as the power saving regions RP1 and RP2. Since the PAM data voltage can be independently controlled on a column-by-column basis, the timing controller 500 or the main controller 300 can reduce power consumption and minimize image quality degradation by reducing only the brightness of a partial region of the image.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in a row unit.
  • 16 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in a row unit.
  • 17 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in a row unit.
  • one PAM wire L PAM per micropixel controller 130 is electrically connected, and the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the row direction have one PAM wire L PAM ) can be shared. Accordingly, when a plurality of pixels are arranged in an M x N array on the display panel 100 , the driver IC 200 and the display panel 100 are arranged in M/m (m is the number of pixels controlled by one micro-pixel controller). The number of rows) may be electrically connected by PAM wirings (L PAM ).
  • the driver IC 200 may independently adjust the PAM data voltage transmitted to each PAM line. Accordingly, the PAM data voltages of the same magnitude are applied to the micropixel controllers 130 connected to the same PAM wire L PAM , and different sizes are applied to the micropixel controllers 130 connected to the different PAM wires L PAM . It is possible that the PAM data voltage of
  • the PAM data voltage of the same magnitude is applied to the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the row direction (X-axis direction), and the micropixel controllers disposed adjacent to each other in the column direction (Z-axis direction). PAM data voltages of different magnitudes may be applied to the 130 .
  • the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the row direction may receive the PAM data voltage from one common wire, and the micropixel controller 130 disposed closest to the driver IC 200, for example
  • the PAM data voltage may be applied to the micropixel controller 130 arranged in the first column, and the PAM data voltage may be sequentially transferred to the next micropixel controller 130 adjacent in the row direction.
  • pixels arranged in two rows can be controlled as one unit in the power saving mode and belong to different units.
  • PAM data voltages of different sizes may be applied to the micro-pixel controllers 130 controlling the pixels. It goes without saying that PAM data voltages of the same magnitude may be applied.
  • the micropixel controllers 130 controlling the pixels arranged in the first row and the second row are connected to the same PAM wiring (L PAM ), the PAM data voltage of the same size is applied to the pixels arranged in the first column and the second column. This may be authorized. The same description can be applied to pixels arranged in subsequent columns.
  • the control circuit 131C may transfer the PAM data voltage to the pixel circuits 131P controlling the pixels to be controlled.
  • PAM data voltages of the same size may be input to the 12 pixel circuits 131P.
  • each micropixel controller 130 may be connected to m PAM wires L PAM .
  • two PAM wires L PAM
  • One of the connected PAM wirings L PAM transfers the PAM data voltage for pixels arranged in one row, and the other PAM wiring L PAM is arranged in another row.
  • the PAM data voltage for the pixels may be transferred.
  • the micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the column direction share one PAM wire L PAM .
  • two micropixel controllers 130 disposed adjacent to each other in the column direction may be bundled and electrically connected to one PAM wire L PAM .
  • the driver IC 200 and the display panel 100 may be electrically connected by M/2m PAM wires L PAM .
  • the timing controller 500 or the main controller 300 controls the area in which the brightness is reduced when the display device 1 operates in the power saving mode in row units.
  • 18 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an exemplary embodiment reduces the amplitude of a driving current in a row unit.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a region in which brightness is controlled when the display device according to an exemplary embodiment reduces the amplitude of a driving current in a row unit.
  • a driving current having a smaller amplitude than in the normal mode is supplied to pixels disposed in a plurality of rows corresponding to the power saving area RP to provide brightness. can be reduced and power consumption can be reduced.
  • a plurality of regions spatially spaced apart from each other may be determined as the power saving regions RP1 and RP2. Since the PAM data voltage can be independently controlled on a row-by-row basis, the timing controller 500 or the main controller 300 can reduce power consumption and minimize image quality degradation by reducing only the brightness of a partial region of the image.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a wiring structure applicable to a display device according to an embodiment to reduce an amplitude of a driving current in an arbitrary region unit
  • FIG. 21 is a display device according to an embodiment in an arbitrary region It is a diagram showing an example of a region in which brightness is controlled when the amplitude of the driving current is reduced in units.
  • each micropixel controller 130 may be electrically connected to the driver IC 200 through the PAM wiring L PAM to individually apply the PAM data voltage. .
  • each micropixel controller 130 is electrically connected to the driver IC 200 through PAM wirings (L PAM ) as many as the number of pixels to be controlled for each pixel to individually PAM each pixel.
  • a data voltage may be applied.
  • micropixel controllers 130 it is also possible to group and control the plurality of micropixel controllers 130 as one unit. As in the example of FIG. 20 , two micropixel controllers 130 arranged adjacent to each other in the column direction may be bundled into one unit and electrically connected to the driver IC 200 through one PAM wire L PAM respectively. . Of course, it is also possible to group the micro-pixel controllers 130 adjacent in the row direction into one unit.
  • the display panel 100 and the driver IC 200 are used to supply driving current to the pixels arranged in two columns.
  • the display panel 100 and the driver IC 200 are used to supply driving current to the pixels arranged in two columns.
  • L PAM M/4 PAM wires
  • the display panel 100 and the driver IC 200 are electrically connected through a total of M/4*N/2 PAM wires (L PAM ). can be connected to
  • the timing controller 500 or the main controller 300 divides the area in which the brightness is reduced when the display apparatus 1 operates in the power saving mode in an arbitrary area unit.
  • the arbitrary region may include a region in a row unit or a region in a column unit.
  • the power saving regions RP1 and RP2 may be more finely adjusted.
  • the number of power saving areas is shown as two, but the size and number of power saving areas are not limited.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which the display device according to an embodiment is implemented as a rollable display device.
  • the display device 1 may implement a flexible feature by employing a micro LED as the inorganic light emitting device 120, and using the flexible feature, as shown in FIG.
  • the same rollable display device can be implemented.
  • the display device 1 When the display device 1 is implemented as a rollable display device, when a portion of the display panel 100 is rolled inside the housing 20 , the display device 1 may be operated in a power saving mode. At this time, the timing controller 500 or the main controller 300 may set the area rolled inside the housing 20 as the power saving area RP because it is not visible from the outside, and driving supplied to the pixels corresponding to the area. You can lower the amplitude of the current.
  • the PAM wiring may be formed based on the rolling direction of the display panel 100 .
  • the PAM wiring may be formed to control the amplitude of the driving current in row units.
  • the PAM wiring may be formed to control the amplitude of the driving current in units of columns.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an embodiment in which a package substrate is further added between a module substrate and a micro-pixel controller in a display device according to an embodiment.
  • a plurality of package substrates 160 are disposed on the module substrate 110 , and a plurality of pixels P and a plurality of micropixel controllers 130 are disposed on the plurality of package substrates 160 . It is also possible to be
  • One package substrate 160 , a plurality of pixels P disposed thereon, and a plurality of micropixel controllers 130 may constitute one micropixel package 20 .
  • a plurality of micropixel controllers 130 and control target pixels thereof are included in one micropixel package 20 , but one micropixel controller 130 in one micropixel package 20 . and its control target pixels may be included.
  • the inorganic light emitting device 120 and the micropixel controller 130 for controlling the same are provided in one package, the reliability of the inspection of the pixel circuit or the inspection of the inorganic light emitting device can be improved, Quick inspection is possible, and defective products can be easily replaced by mounting only packages determined as good products on the module board 110 .
  • the inorganic light emitting device 120 and the micropixel controller 130 are mounted on the package substrate 160 instead of the module substrate 110 , the positional relationship between the pixels P or the pixels P and the micropixel A description of the positional relationship between the controllers 130 and a description of the PAM wiring may be equally applied to the description of the above-described embodiment.
  • 24 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of display modules and other components in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 25 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of display modules and other components in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 26 is a diagram illustrating a connection relationship between a plurality of display modules and other components in a display device according to an exemplary embodiment.
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n may be tiled to implement the display device 1 having a large-area screen.
  • 24 to 27 are views showing the display device 1 on the XY plane, so only the one-dimensional arrangement of the display modules 10-1, 10-2, ..., 10-P is shown, but FIG.
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n are arranged in two dimensions as described with reference.
  • the plurality of display modules 10 may include driver ICs 200 - 1 , 200 - 2 , ..., 200 -n for driving the display panel 100 , respectively.
  • Driver ICs (200-1, 200-2, ..., 200-n) are COF (Chip on Film) or FOG (Film on Glass) bonding, COG (Chip on Glass) bonding, TAB (Tape Automated Bonding), etc.
  • COF Chip on Film
  • FOG Fin on Glass
  • COG Chip on Glass
  • TAB Tape Automated Bonding
  • the display panel 100 may be connected to the FPCB through a film on which the driver ICs 200-1, 200-2, ..., 200-n are mounted.
  • the FPCB may be connected to the driving board 501 to electrically connect the display module 10 to the driving board 501 as shown in FIG. 25 .
  • a timing controller 500 may be provided on the driving board 501 .
  • the driving board 501 may be referred to as a T-con board.
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n may receive image data, a timing control signal, and the like from the driving board 501 .
  • the display device 1 may further include a main board 301 and a power board 601 .
  • the above-described main controller 300 is provided on the main board 301 , and the power board 601 is provided to supply power to the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n.
  • a necessary power supply circuit may be provided.
  • the power board 601 may be electrically connected to the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n through the FPCB, and a plurality of display modules 10-1, connected through the FPCB 10-2, ..., 10-n) may be supplied with a power supply voltage (VDD), a reference voltage (Vss), various operating power supplies, and the like.
  • VDD power supply voltage
  • Vss reference voltage
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n share the driving board 501, but a separate driving board ( 501) is also possible.
  • a separate driving board ( 501) is also possible.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a method in which a plurality of display modules are coupled to a housing in a display device according to an embodiment.
  • the plurality of display modules 10 may be arranged in a two-dimensional matrix and fixed to the housing 20 .
  • a plurality of display modules 10 may be installed in a frame 21 positioned below the frame 21 , and a partial region corresponding to the plurality of display modules 10 is opened. It may have a two-dimensional mesh (mesh) structure.
  • the openings 21H may have the same arrangement as the plurality of display modules 10 .
  • Each of the plurality of display modules 10 may have an edge area of its lower surface mounted on the frame 21 .
  • the edge area of the lower surface may be an area in which circuit elements or wirings are not formed.
  • the plurality of display modules 10 may be mounted to the frame 21 using magnetic force by a magnet, coupled by a mechanical structure, or adhered by an adhesive. There is no limitation on the manner in which the display module 10 is mounted on the frame 21 .
  • the driving board 501 , the main board 301 , and the power board 601 may be disposed under the frame 21 , and may be connected to the plurality of display modules 10 through the opening 21H formed in the frame 21 . Each may be electrically connected.
  • a lower cover 22 is coupled to a lower portion of the frame 21 , and the lower cover 22 may form a lower surface of the display device 1 .
  • the case where the display module 10 is arranged in two dimensions is taken as an example, but it is of course also possible that the display module 10 is arranged in one dimension, and in this case, the structure of the frame 21 is also a one-dimensional mesh structure can be transformed.
  • the above-described shape of the frame 21 is only an example applicable to the embodiment of the display device, and the display module 10 may be fixed by applying the frame 21 of various shapes.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of BM processing performed on a plurality of display modules in a display device according to an embodiment.
  • each display module 10-1 to 10-6 has black to block unnecessary light except for light necessary for image implementation, prevent light from being diffusely reflected in the gap between pixels, and improve contrast.
  • Matrix Black Matrix: BM processing may be performed.
  • a black ACF Anisotropic Conductive Film
  • the black matrix layer may be formed by performing BM processing on the upper surface of the micropixel controller 130 .
  • 29 is a diagram illustrating an example of a power saving area that can be set when a plurality of display modules constitute one display device in a display device according to an embodiment.
  • images displayed on a plurality of display modules 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, and 10-6 are combined to form one image displayed on the display device 1 .
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, and 10-6 may all display the same image or display images independent of each other.
  • the other display modules 10 can also control the PAM data voltage on a row-by-row basis.
  • the other display modules 10 can also control the PAM data voltage in units of columns.
  • the other display modules 10 can also control the PAM data voltage in an arbitrary area unit.
  • some display modules 10 may control the PAM data voltage on a row-by-row basis, and the remaining display modules 10 may control the PAM data voltage on a column-by-column basis.
  • the timing controller 500 or the main controller 300 may control the power saving regions of the plurality of display modules 10 to match each other.
  • a plurality of display modules 10-1, 10-2, and 10 constituting the display device 1 are arranged in a 2 ⁇ 3 array.
  • the position of the region may be controlled in the same way, and display modules arranged in different rows may control the position of the power saving region differently.
  • the power saving area RP is set only on the display modules 10-1, 10-2, and 10-3 arranged in the first row, and the display modules 10-4 and 10 arranged in the second row. -5, 10-6) is not set.

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Abstract

무기 발광 소자를 구동하기 위한 회로를 별도의 칩에 마련함으로써 회로 검사와 교체 및 제조 공정을 용이하게 하는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 디스플레이 모듈은 모듈 기판; 모듈 기판 상에 배열되는 복수의 픽셀; 및 복수의 픽셀 사이의 공간에 배치되어 복수의 픽셀 중 2 이상의 픽셀에 구동 전류를 공급하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러를 포함하고, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 드라이버 IC로부터 제1전압과 제2전압이 인가되면, 구동 전류의 진폭을 제1전압에 따라 제어하고 구동 전류의 펄스 폭을 제2전압에 따라 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함하고, 제1전압은 절전 모드에서, 복수의 픽셀 중 특정 영역의 픽셀의 밝기를 감소시키기 위해 조절된다.

Description

디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
무기 발광 소자를 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이와 별도의 광원을 필요로 하는 수발광 디스플레이로 구분할 수 있다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 대표적인 수발광 디스플레이로서, 디스플레이 패널의 후방에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛, 빛을 통과/차단시키는 스위치 역할을 하는 액정층, 공급된 빛을 원하는 색으로 바꿔주는 컬러필터 등을 필요로 하기 때문에 구조적으로 복잡하고 얇은 두께를 구현하는데 한계가 있다.
반면에, 픽셀마다 발광 소자를 구비하여 각각의 픽셀이 스스로 빛을 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 마이크로 단위인 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.
개시된 발명의 일 측면은, 무기 발광 소자를 구동하기 위한 각종 회로를 별도의 칩에 마련함으로써 회로 검사와 교체 및 디스플레이 모듈 또는 이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 공정을 더 용이하게 할 수 있는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈은, 모듈 기판; 상기 모듈 기판 상에 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀; 및 상기 복수의 픽셀 사이의 공간에 배치되어 상기 복수의 픽셀 중 2 이상의 픽셀에 구동 전류를 공급하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 를 포함하고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 드라이버 IC로부터 제1전압과 제2전압이 인가되면, 상기 구동 전류의 진폭을 상기 제1전압에 따라 제어하고 상기 구동 전류의 펄스 폭을 상기 제2전압에 따라 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함하고, 상기 제1전압은, 절전 모드에서, 상기 복수의 픽셀 중 특정 영역의 픽셀의 밝기를 감소시키기 위해 조절될 수 있다.
상기 제1전압은, 열(column) 단위로 조절 가능하고, 상기 특정 영역은, 적어도 하나의 열에 배치된 픽셀들에 의해 정의될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 열 방향으로 서로 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가될 수 있다.
상기 제1전압을 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 인가하기 위해 사용되는 제1 배선은 상기 적어도 하나의 열마다 마련될 수 있다.
상기 제1전압은, 행(row) 단위로 조절 가능하고, 상기 특정 영역은, 적어도 하나의 행에 배치된 픽셀들에 의해 정의될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 행 방향으로 서로 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가될 수 있다.
상기 제1전압을 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 인가하기 위해 사용되는 제1 배선은 상기 적어도 하나의 행마다 마련될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러는, 복수의 그룹으로 그룹화되고, 상기 특정 영역은, 상기 복수의 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 포함되는 마이크로 픽셀 컨트롤러가 제어하는 픽셀들에 의해 정의될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 그룹에 속하는 마이크로 픽셀 컨트롤러에는 동일한 크기의 제1전압이 인가될 수 있다.
상기 제1전압은, 일반 모드에서는, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 동일한 크기로 인가될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 모듈 기판; 상기 모듈 기판 상에 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀; 상기 복수의 픽셀 사이의 공간에 배치되어 상기 복수의 픽셀 중 2 이상의 픽셀을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 제1전압과 제2전압을 인가하는 드라이버 IC; 및 상기 드라이버 IC를 제어하는 타이밍 컨트롤러;를 포함하고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 구동 전류의 진폭을 상기 제1전압에 따라 제어하고 상기 구동 전류의 펄스 폭을 상기 제2전압에 따라 복수의 픽셀 회로를 포함하고, 상기 드라이버 IC는, 절전 모드에서, 상기 복수의 픽셀 중 특정 영역의 픽셀의 밝기를 감소시키기 위해 증가 또는 감소된 상기 제1전압을 인가한다.
상기 타이밍 컨트롤러는, 영상 데이터에 기초하여 상기 특정 영역을 결정할 수 있다.
상기 드라이버 IC는, 일반 모드에서는, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 동일한 크기의 상기 제1전압을 인가할 수 있다.
상기 드라이버 IC는, 열 단위, 행 단위 또는 마이크로 픽셀 컨트롤러 단위로 상기 제1전압을 조절할 수 있다.
상기 드라이버 IC는, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압을 인가할 수 있다.
상기 제1전압을 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 인가하기 위해 사용되는 제1 배선은 상기 적어도 하나의 열마다 마련될 수 있다.
상기 드라이버 IC는, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압을 인가할 수 있다.
상기 제1전압을 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 인가하기 위해 사용되는 제1전압 배선은 상기 적어도 하나의 행마다 마련될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러는, 복수의 그룹으로 그룹화되고, 상기 특정 영역은, 상기 복수의 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 포함되는 마이크로 픽셀 컨트롤러가 제어하는 픽셀들에 의해 정의될 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 그룹에 속하는 마이크로 픽셀 컨트롤러에는 동일한 크기의 제1전압이 인가될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면, 무기 발광 소자를 구동하기 위한 박막 트랜지스터 회로를 별도의 칩으로 마련함으로써 회로 검사와 교체 및 디스플레이 모듈 또는 이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 공정을 더 용이하게 할 수 있다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 예시를 나타낸 사시도이다.
도 2 는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 마이크로 픽셀 컨트롤러와 픽셀의 배치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 마이크로 픽셀 컨트롤러의 동작을 나타내기 위한 제어 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 마이크로 픽셀 컨트롤러 내에서의 신호의 흐름을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 무기 발광 소자에 공급되는 구동 전류의 파형을 간략하게 나타낸 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 적용 가능한 픽셀 회로의 예시를 나타내는 회로도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 18 은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다
도 20은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 임의의 영역 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 임의의 영역 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 롤러블 디스플레이 장치로 구현되는 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
도 23은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 모듈 기판과 마이크로 픽셀 컨트롤러 사이에 패키지 기판이 더 추가되는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 24는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈과 다른 구성요소들 사이의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈과 다른 구성요소들 사이의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다.
도 26은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈과 다른 구성요소들 사이의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 복수의 디스플레이 모듈이 하우징에 결합되는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈에 수행되는 BM 처리의 예시를 나타낸 도면이다.
도 29는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈이 하나의 디스플레이 장치를 구성하는 경우에 설정될 수 있는 절전 영역의 예시를 나타내는 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 다른 구성요소와 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 배선, 솔더링 등에 의해 전기적으로 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 신호 또는 데이터를 전달 또는 전송한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하여 이 구성요소를 통해 전달 또는 전송하는 것을 배제하지 않는다.
명세서 전체에서, "제1", "제2"와 같은 서수의 표현은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되는 것으로서, 사용된 서수가 구성요소들 간의 배치 순서, 제조 순서나 중요도 등을 나타내는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 각 단계들을 지칭하기 위해 사용되는 것으로 이 식별 부호가 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 일 측면에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 예시를 나타낸 사시도이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 픽셀마다 발광 소자가 배치되어 각각의 픽셀이 스스로 빛을 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, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 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 강하다. 이하, 후술하는 실시예에서 언급되는 무기 발광 소자는 무기 발광 다이오드를 의미하는 것으로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 채용되는 무기 발광 소자는 짧은 변의 길이가 100 ㎛ 내외, 수십 ㎛ 또는 수 ㎛의 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 가능하게 된다.
마이크로 LED를 채용한 디스플레이 장치는 초소형의 픽셀 크기와 얇은 두께를 이용하여 다양한 분야에 응용될 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 LED가 전사된 복수의 디스플레이 모듈(10)을 타일링하여 하우징(20)에 고정함으로써 대면적 화면을 구현할 수 있고, 이러한 대면적 화면의 디스플레이 장치(1)는 사이니지(signage), 전광판 등으로 사용될 수 있다.
또는, 플렉서블하게 구현 가능하다는 특징에 기반하여, 폴더블 디스플레이 장치 또는 롤러블(rollable) 디스플레이 장치 등으로 구현하는 것도 가능하다.
한편, 도 1에 도시된 XYZ축의 3차원 좌표계는 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것으로서, 디스플레이 장치(1)의 화면이 위치하는 평면은 XZ 평면이고, 영상이 출력되는 방향 또는 무기 발광 소자의 발광 방향은 +Y방향이다. 좌표계가 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것이므로, 디스플레이 장치(1)가 누워 있는 경우와 세워져 있는 경우 모두 동일한 좌표계가 적용될 수 있다.
일반적으로 디스플레이 장치(1)는 세워진 상태에서 사용되고, 사용자는 디스플레이 장치(1)의 전면에서 영상을 시청하게 되므로 영상이 출력되는 +Y 방향을 전방이라 하고, 그 반대 방향을 후방이라 할 수 있다.
또한, 일반적으로 디스플레이 장치(1)는 누운 상태에서 제조된다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 -Y 방향을 하부 방향이라 하고, +Y방향을 상부 방향이라 하는 것도 가능하다. 즉, 후술하는 실시예에서는 +Y 방향을 상부 방향이라 할 수도 있고 전방이라 할 수도 있으며, -Y 방향을 하부 방향이라 할 수도 있고 후방이라 할 수도 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치(1) 또는 디스플레이 모듈(10)의 상면과 하면을 제외한 나머지 네 면은 디스플레이 장치(1)나 디스플레이 모듈(10)의 자세에 상관없이 모두 측면이라 하기로 한다.
도 1의 예시에서는 디스플레이 장치(1)가 복수의 디스플레이 모듈을 포함하여 대면적 화면을 구현하는 경우를 도시하였으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이 장치(1)가 단일 디스플레이 모듈(10)을 포함하여 TV, 웨어러블 디바이스, 휴대용 디바이스, PC용 모니터 등으로 구현되는 것도 가능하다.
한편, 디스플레이 모듈(10)은 M x N(M, N은 2 이상의 정수) 배열의 픽셀, 즉 2차원 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀을 포함할 수 있다. 당해 실시예에서 어떤 구성요소들이 2차원으로 배열되었다는 것은 해당 구성요소들이 동일한 평면 상에 배치되는 경우뿐만 아니라, 서로 평행한 다른 평면 상에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 해당 구성요소들이 동일한 평면 상에 배치되는 경우는, 배치된 구성요소들의 상단까지 반드시 동일한 평면 상에 위치해야 하는 것은 아니며 배치된 구성요소들의 상단은 서로 평행한 다른 평면 상에 위치하는 경우도 포함할 수 있다.
하나의 픽셀은 색상 조합에 의해 다양한 색상을 구현하기 위해 서로 다른 색상의 광을 출력하는 복수의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽셀은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 하나의 픽셀은 R, G, B에 각각 대응되는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 여기서, 적색 서브 픽셀은 적색광을 출력할 수 있고, 녹색 서브 픽셀은 녹색광을 출력할 수 있으며, 청색 서브 픽셀은 청색광을 출력할 수 있다.
서브 픽셀들은 X축 방향을 따라 일렬로 배열되는 것도 가능하고, Z축 방향을 따라 일렬로 배열되는 것도 가능하며, 일렬로 배열되지 않는 것도 가능하다.
또한, 각각의 서브 픽셀들은 서로 사이즈가 동일하게 구현되는 것도 가능하고, 사이즈가 서로 다르게 구현되는 것도 가능하다.
하나의 픽셀이 다양한 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀을 포함하기만 하면 되고, 각각의 서브 픽셀의 사이즈나 배열 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
또한, 픽셀이 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. 즉, 각각의 서브 픽셀에서 출력되는 광의 색상이나 종류, 서브 픽셀의 개수에 대해서는 제한을 두지 않는다.
다만, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해, 하나의 픽셀이 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 및 청색 서브 픽셀로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)과 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 각각의 서브 픽셀에는 서로 다른 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀에는 적색 무기 발광 소자가 배치될 수 있고, 녹색 서브 픽셀에는 녹색 무기 발광 소자가 배치될 수 있으며, 청색 서브 픽셀에는 청색 무기 발광 소자가 배치될 수 있다.
따라서, 당해 실시예에서 픽셀은 적색 무기 발광 소자, 녹색 무기 발광 소자 및 청색 무기 발광 소자를 포함하는 클러스터(cluster)를 나타낼 수 있고, 서브 픽셀은 각각의 무기 발광 소자를 나타낼 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다. 도3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n, n은 2 이상의 정수)을 포함할 수 있고, 복수의 디스플레이 모듈(10)을 제어하는 메인 컨트롤러(300)와 타이밍 컨트롤러(500), 외부 기기와 통신하는 통신부(430), 소스 영상을 입력 받는 소스 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(100)이 터치 스크린으로 구현되는 경우에는 입력부(420)가 디스플레이 패널(100)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)와 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 포트 등을 포함하는 소스 입력 인터페이스의 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 입력부(440)가 수신한 소스 신호는 메인 컨트롤러(300)에서 처리되어 디스플레이 패널(100)과 스피커(410)에서 출력 가능한 형태로 변환될 수 있다.
메인 컨트롤러(300)와 타이밍 컨트롤러(500)는 후술하는 동작을 수행하기 위한 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
메인 컨트롤러(300)는 소스 입력부(440)를 통해 입력된 소스 신호를 처리하여 입력된 소스 신호에 대응되는 영상 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 메인 컨트롤러(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(100)에서의 디스플레이 타이밍을 위한 syncing 신호 등의 제어 신호와 함께 출력할 수 있다. 즉, 메인 컨트롤러(300)는 소스 신호에 대응되는 영상 데이터와 제어 신호를 출력할 수 있다.
전술한 메인 컨트롤러(300)의 동작은 디스플레이 장치(1)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 다른 동작을 더 수행하거나 전술한 동작 중 일부를 생략하는 것도 가능함은 물론이다.
메인 컨트롤러(300)에서 출력하는 영상 데이터와 제어 신호는 타이밍 컨트롤러(500)로 전달될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(500)는 메인 컨트롤러(300)로부터 전달된 영상 데이터를 드라이버 IC(200, 도 3참조)에서 처리 가능한 형태의 영상 데이터로 변환하고 영상 데이터를 디스플레이 패널(100)에 표시하기 위해 필요한 타이밍 컨트롤 신호 등의 각종 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)가 반드시 복수의 디스플레이 모듈(10)을 포함해야 하는 것은 아니나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 복수의 디스플레이 모듈(10)을 포함하는 디스플레이 장치(1)를 예로 들어 각 구성요소의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈 각각(10-1, 10-2, ..., 10-n)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(100-1, 100-2, ..., 100-n)과 디스플레이 패널(100-1, 100-2, ..., 100-n)을 구동하는 드라이버 IC(200-1, 200-2, ..., 200-n)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100-1, 100-2, ..., 100-n)은 전술한 바와 같이 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 다양한 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀로 구성될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 각각의 서브 픽셀에는 무기 발광 소자(120-1, 120-2, ..., 120-n)가 배치될 수 있다. 즉, 복수의 픽셀 각각은 2 이상의 무기 발광 소자(120-1, 120-2, ..., 120-n)로 이루어질 수 있다.
각각의 무기 발광 소자(120-1, 120-2, ..., 120-n)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.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서는 각각의 무기 발광 소자(120-1, 120-2, ..., 120-n)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130-1, 130-2, ..., 130-n)에 의해 개별적으로 제어될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 드라이버 IC(200-1, 200-2, ..., 200-n)로부터 출력되는 구동 신호 또는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 출력되는 타이밍 컨트롤 신호에 기초하여 동작할 수 있다.
드라이버 IC(200-1, 200-2, ..., 200-n)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 전달된 영상 데이터에 기초하여 영상의 계조를 표현하기 위한 데이터 신호를 생성할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 데이터 신호는 픽셀 회로(131P, 도 5 참조)에 입력되는 데이터 전압을 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 마이크로 픽셀 컨트롤러와 픽셀의 배치의 예시를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서는 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2 이상의 픽셀(P)을 제어할 수 있다. 후술하는 실시예에서는 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2x2의 배열로 배치된 4개의 픽셀(P)을 제어하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 무기 발광 소자(120)와 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 모듈 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 모듈 기판(110)은 실리콘 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판, PCB, FPCB, 캐비티 기판 등 다양한 재료의 기판 중 하나로 구현될 수 있다.
후술하는 바와 같이, 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 픽셀 회로가 모듈 기판(110) 위에 직접 실장되지 않고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 마련되기 때문에, 모듈 기판(110)에는 전극 패드나 배선 외에 박막 트랜지스터 등의 회로 소자를 형성하지 않아도 된다. 따라서, 모듈 기판(110)의 종류를 선택함에 있어 박막 트랜지스터의 성능 등 다른 제약 사항들을 고려하지 않아도 되는바, 모듈 기판(110)을 무기 발광 소자(120)의 발열에 대한 내구성이 우수한 유리 기판으로 구현할 수 있다.
또한, 모듈 기판(110)에 박막 트랜지스터 등의 회로 소자들이 마련되지 않기 때문에, 모듈 기판(110)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.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 IC 기판 상에 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 픽셀 회로가 실장된 구조를 갖는다. 후술하는 바와 같이, 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 픽셀 회로는 트랜지스터를 포함한다.
IC 기판 역시 실리콘 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판, PCB, FPCB, 캐비티 기판 등 다양한 재료의 기판 중 하나로 구현될 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에는 무기 발광 소자와 같은 발열원이 없으므로, 재료의 내열성에 따른 제한없이 기판의 종류를 선택할 수 있다.
IC 기판에 형성되는 트랜지스터는 실리콘 기반의 트랜지스터일 수도 있고 산화물(oxide) 트랜지스터일 수도 있다. 실리콘 기반의 트랜지스터는 비결정 실리콘(a-Si) 박막 트랜지스터일 수도 있고, 단결정 박막 트랜지스터일 수도 있으며, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터일 수도 있다. 일 예로, 다결정 박막 트랜지스터는 저온의 조건에서 생성되는 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터일 수 있다
픽셀 회로에 포함되는 트랜지스터가 LTPS 박막 트랜지스터인 경우 IC 기판을 선택함에 있어서 전자 이동도에 따른 제약이 발생할 수 있다. 실리콘 기판은 유리 기판에 비해 전자 이동도에 제약이 없기 때문에, IC 기판이 실리콘 기판으로 구현되면 LTPS 박막 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있다. 당해 실시예에서 발열원인 무기 발광 소자(120)는 모듈 기판(110)에 전사되므로, 내열성에 따른 제한없이 IC 기판을 실리콘 기판으로 구현할 수 있다.
한편, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 모듈 기판(110)에 전사하기 전에 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 개별적으로 회로 검사를 수행할 수 있고, 회로 검사에 의해 양품으로 판정된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)만을 디스플레이 모듈(10)에 장착하는 것이 가능하다. 따라서, 모듈 기판에 직접 박막 트랜지스터 회로를 실장하는 경우와 비교하여 회로 검사 및 불량품의 교체가 용이하다.
전술한 바와 같이, 복수의 픽셀(P)은 모듈 기판(110) 상에 2차원 배열로 배치될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 모듈 기판(110) 상에 픽셀(P)이 배치되지 않은 공간에 배치될 수 있다.
모듈 기판(110)에 복수의 픽셀(P)을 배치함에 있어서, 상하좌우에 위치하는 인접한 픽셀들 간의 픽셀 간격(PP)을 모두 동일하게 유지할 수 있다. 당해 실시예에서 어떤 값들이 동일하다는 것은 해당 값들이 완전하게 일치하는 경우뿐만 아니라, 일정 오차 범위 내에서 일치하는 경우까지 포함할 수 있다.
픽셀 간격(PP)은 픽셀 피치(Pixel Pitch)라 지칭될 수 있으며, 당해 실시예에서는 픽셀 간격(PP)을 하나의 픽셀의 중심으로부터 인접한 픽셀의 중심까지의 거리를 나타내는 것으로 정의한다. 다만, 디스플레이 모듈(10)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 픽셀 간격(PP)에 대한 다른 정의가 적용되는 것도 가능하다.
예를 들어, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 직육면체 형상을 갖는 경우, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면 또는 하면의 짧은 변의 길이(L)는 인접한 픽셀(P)들의 경계선 사이의 거리(D)보다 짧은 초소형의 크기로 마련될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 짧은 변은 인접한 두 픽셀(P) 사이의 최단 거리를 나타내는 수직선과 평행하게 배치될 수 있다. 여기서, 인접한 픽셀(P)들의 경계선 사이의 거리(D)는 서로 인접하는 무기 발광 소자(120) 중 서로 다른 픽셀(P)에 포함되는 무기 발광 소자(120) 사이의 거리를 의미할 수 있다.
즉, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 복수의 픽셀(P) 사이의 간격에 영향을 주지 않고 배치될 수 있다. 따라서, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 픽셀(P)들 사이에 배치하더라도 픽셀(P)들 사이의 간격을 최소화하여 동일한 면적 내에서도 고해상도를 구현할 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 제어 대상 픽셀들에 구동 전류를 공급할 수 있다. 도 4의 예시와 같이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 당 제어 대상 픽셀이 4개이고, 하나의 픽셀이 3개의 서브 픽셀, 즉 적색 무기 발광 소자(120R), 녹색 무기 발광 소자(120G) 및 청색 무기 발광 소자(120B)를 포함하는 경우에는 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 12개의 무기 발광 소자(120)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 마이크로 픽셀 컨트롤러의 동작을 나타내기 위한 제어 블록도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 마이크로 픽셀 컨트롤러 내에서의 신호의 흐름을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 제어 대상 픽셀을 온/오프하고 구동 전류를 공급하는 픽셀 회로(131P)와, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 입력된 다양한 신호들을 픽셀 회로(131P)에 적절하게 분배하는 컨트롤 회로(131C)를 포함할 수 있다.
또한, 픽셀을 온/오프하기 위한 게이트 신호를 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 생성함으로써, 드라이버 IC(200)의 부피와 로드를 줄이고 게이트 신호의 전달 과정에서 발생하는 IR 드롭 문제도 해결할 수 있으며, 배선의 복잡도도 줄일 수 있다.
이를 위해, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에는 게이트 신호 생성 회로(131G)가 포함될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(500)로부터 전달되는 타이밍 컨트롤 신호가 게이트 신호 생성 회로(131G)에 입력될 수 있고, 게이트 신호 생성 회로(131G)는 입력된 타이밍 컨트롤 신호에 기초하여 픽셀을 온/오프시키기 위한 게이트 신호를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤 신호는 게이트 펄스를 생성하기 위한 리셋 신호와 클럭신호를 포함할 수 있다.
게이트 신호 생성 회로(131G)에서 생성된 게이트 신호는 컨트롤 회로(131C)에 의해 각 픽셀 회로(131P)로 분배될 수 있다. 컨트롤 회로(131C)는 타이밍 컨트롤 신호에 기초하여, 게이트 신호를 적절한 타이밍에 적절한 픽셀 회로(131P)로 분배할 수 있다.
한편, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 생성된 게이트 신호는 행 방향으로 인접하게 배치된 다음 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 전달될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 게이트 신호를 생성하고, 생성된 게이트 신호는 행 방향으로 인접한 다음 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 전달될 수 있다.
당해 실시예에서, 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들은 제어 대상 픽셀들이 동일한 행에 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들, 다시 말해 동일한 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 의미할 수 있다. 일 예로, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2 x 2 배열의 픽셀들을 제어하는 경우, 모듈 기판(110) 상에서 첫 번째 행과 두 번째 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀(130)들이 될 수 있다.
또한, 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들은 제어 대상 픽셀들이 동일한 열에 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들, 다시 말해 동일한 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 의미할 수 있다. 일 예로, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2 x 2 배열의 픽셀들을 제어하는 경우, 모듈 기판(110) 상에서 첫 번째 열과 두 번째 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀(130)들이 될 수 있다.
게이트 신호를 전달하기 위한 공통 배선이 사용될 수도 있고, 게이트 신호를 전달받은 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 다음 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 다시 게이트 신호를 전달하는 것도 가능하다.
또는, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 게이트 신호 생성 회로(131G)가 마련될 수도 있다. 또는, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 그룹화하고 각 그룹마다 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 게이트 신호를 생성하고 동일 그룹에 속하는 다른 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 생성된 게이트 신호를 전달하는 것도 가능하다.
컨트롤 회로(131C)는 드라이버 IC(200)로부터 전달되는 데이터 신호와 게이트 신호 생성 회로(131G)에서 생성한 게이트 신호를 제어 대상 픽셀을 구동하기 위한 복수의 픽셀 회로(131P)에 분배할 수 있다. 컨트롤 회로(131C)가 하나의 배선을 통해 입력되는 복수의 신호를 복수의 픽셀 회로(131P)에 적절하게 분배함으로써, 디스플레이 패널(100)이 드라이버 IC(200)나 타이밍 컨트롤러(500)와 연결되기 위해 필요한 배선의 개수를 줄일 수 있다.
하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 4개의 픽셀을 제어하고, 하나의 픽셀이 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하는 경우, 도 6의 예시와 같이, 4개의 픽셀 각각에 대한 적색 서브 픽셀 회로(131PR), 녹색 서브 픽셀 회로(131PG) 및 청색 서브 픽셀 회로(131PB)가 마련될 수 있다.
적색 서브 픽셀 회로(131PR)에서는 적색 무기 발광 소자(120R)를 구동하기 위한 구동 전류(IDPR)가 출력되고, 녹색 서브 픽셀 회로(131PG)에서는 녹색 무기 발광 소자(120G)를 구동하기 위한 구동 전류(IDPG)가 출력되고, 청색 서브 픽셀 회로(131PB)에서는 청색 무기 발광 소자를 구동하기 위한 구동 전류(IDPB)가 출력될 수 있다.
도 7 은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 무기 발광 소자에 공급되는 구동 전류의 파형을 간략하게 나타낸 그래프이다. 도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 무기 발광 소자에 공급되는 구동 전류의 파형을 간략하게 나타낸 그래프이다.
무기 발광 소자의 밝기를 제어하는 방식에는 구동 전류의 진폭을 제어하는 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어, 구동 전류의 펄스 폭을 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 및 구동 전류의 진폭과 펄스 폭을 모두 제어하는 하이브리드 제어 등이 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 PWM 제어를 적용하여 무기 발광 소자(120)의 밝기를 제어할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 무기 발광 소자(120)에 공급되는 구동 전류(ID)의 진폭은 고정하고 발광 시간(duration) 즉, 펄스 폭(W)을 제어함으로써 전류 밀도의 변화에 따른 컬러 시프트 현상을 방지하면서 다양한 계조를 표현할 수 있다.
또한, 무기 발광 소자(120)는 유기 발광 소자와 비교하여 높은 전류 밀도에서도 번인(burn-in) 현상 없이 고수명을 가질 수 있기 때문에, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 무기 발광 소자(120)에 높은 전류를 공급하여 고휘도를 구현할 수 있다.
한편, 무기 발광 소자(120)에 항상 높은 전류를 공급하게 되면 소비 전력이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이 절전 모드와 같은 특정 상황에서는 구동 전류의 진폭을 낮춤으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 이하, 이와 관련된 디스플레이 장치(1)의 구성과 동작을 구체적으로 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 적용 가능한 픽셀 회로의 예시를 나타내는 회로도이다.
도 9를 참조하면, 픽셀 회로(131P)는 무기 발광 소자(120)에 공급되는 구동 전류의 펄스 폭을 제어하는 PWM 제어 회로(131PWM)와 무기 발광 소자(120)에 공급되는 구동 전류의 진폭을 제어하는 PAM 제어 회로(131PAM)를 포함할 수 있다.
드라이버 IC(200)로부터 제공되는 데이터 신호가 PWM 제어 회로(131PWM) 및 PAM 제어 회로(131PAM)에 각각 입력될 수 있는바, 여기서 데이터 신호는 구동 전류의 진폭을 제어하기 위한 제1전압과 구동 전류의 펄스 폭을 제어하기 위한 제2전압을 포함할 수 있다. 이하, 제1전압은 PAM 데이터 전압이라 하고 제2전압은 PWM 데이터 전압이라 한다.
PAM 제어 회로(131PAM)는, 제 1 구동 트랜지스터(TR1), 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자와 게이트 단자 사이에 연결된 제 1 트랜지스터(TR2), 드레인 단자가 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 소스 단자에 연결되고 게이트 단자가 제 1 트랜지스터(TR2)의 게이트 단자에 연결되며 소스 단자를 통해 PAM 데이터 전압(VPAM)을 인가받는 제2 트랜지스터(TR3)를 포함한다.
제어 신호(SPAM)에 따라 제 1 및 제 2 트랜지스터(TR2, TR3)가 온되어 있는 동안 드라이버 IC(200)로부터 공급되는PAM 데이터 전압이 제 2 트랜지스터(TR3)의 소스 단자를 통해 인가되면, 온된 제 1 구동 트랜지스터(TR1) 및 제 2 트랜지스터(TR2)를 통해, 인가된 PAM 데이터 전압 및 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 문턱 전압이 합산된 제1 전압이 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자에 인가될 수 있다.
PWM 제어 회로(131PWM)는, 제 2 구동 트랜지스터(TR4), 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 드레인 단자와 게이트 단자 사이에 연결된 제 3 트랜지스터(TR5), 드레인 단자가 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 소스 단자에 연결되고 게이트 단자가 제 3 트랜지스터(TR5)의 게이트 단자에 연결되며 소스 단자를 통해 PWM 데이터 전압을 인가받는 제4 트랜지스터(TR6)를 포함한다.
제어 신호(SPWM)에 따라 제 3 및 제 4 트랜지스터(TR5, TR6)가 온되어 있는 동안 드라이버 IC(200)로부터 공급되는PWM 데이터 전압(VPWM)이 제 4 트랜지스터(TR6)의 소스 단자를 통해 인가되면, 온된 제 2 구동 트랜지스터(TR4) 및 제 3 트랜지스터(TR5)를 통해, 인가된 PWM 데이터 전압 및 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 문턱 전압이 합산된 제 2 전압이 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 게이트 단자에 인가될 수 있다.
제 5 트랜지스터(TR7)의 소스 단자는 픽셀 회로(131P)의 전원 전압(VDD) 단자에 연결되고, 드레인 단자는 제 4 트랜지스터(TR6)의 드레인 단자와 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 소스 단자에 공통 연결된다.
제 5 트랜지스터(TR7)는, 제어 신호(Emi)에 따라 온/오프되어 전원 전압 단자와 PWM 제어 회로(131PWM)를 전기적으로 연결 또는 분리한다.
제 6 트랜지스터(TR8)의 소스 단자는 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 드레인 단자에 연결되고, 드레인 단자가 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자에 연결된다.
제 7 트랜지스터(TR9)의 소스 단자는 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 소스 단자, 제 4 트랜지스터(TR6)의 드레인 단자 및 제 5 트랜지스터(TR7)의 드레인 단자에 공통 연결되고, 드레인 단자는 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 소스 단자 및 제 2 트랜지스터(TR3)의 드레인 단자에 공통 연결된다.
제 6 트랜지스터(TR8) 및 제 7 트랜지스터(TR9)는, 제어 신호(Emi)에 따라 온/오프되어 PWM 제어 회로(131PWM)와 PAM 제어 회로(131PAM)를 전기적으로 연결 또는 분리한다.
제 8 트랜지스터(TR10)의 소스 단자는 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자에 연결되고, 드레인 단자는 발광 소자(200)의 애노드 단자에 연결된다. 제 8 트랜지스터(TR10)는, 제어 신호(Emi)에 따라 온/오프되어 PAM 제어 회로(131PAM)와 무기 발광 소자(120)를 전기적으로 연결 또는 분리한다.
제 1 캐패시터(C1)의 일 단에는 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 게이트 단자 및 제 3 트랜지스터(TR5)의 드레인 단자가 공통 연결되고, 타 단에는 선형적으로 변화하는 전압인 슬로프 전압(Vslope)이 인가된다.
제 9 트랜지스터(TR11)의 드레인 단자는 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자 및 제 1 트랜지스터(TR2)의 드레인 단자에 공통 연결되고, 소스 단자는 초기 전압(Vini)이 인가된다. 제 10 트랜지스터(TR12)의 소스 단자는 제 1 캐패시터(C1)의 상기 일 단에 연결되고, 드레인 단자는 제 9 트랜지스터(TR11)의 소스 단자에 연결된다.
한편, 제 2 캐패시터(C2)는, 일 단이 전원 전압 단자에 연결되고, 타 단이 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자(C), 제 1 트랜지스터(TR2)의 드레인 단자, 제 9 트랜지스터(TR11)의 드레인 단자 및 제 6 트랜지스터(TR8)의 드레인 단자와 공통 연결된다.
제 9 트랜지스터(TR11) 및 제 10 트랜지스터(TR12)는, 제어 신호 VST에 따라 온되어, 초기 전압(Vini)을 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자 및 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 게이트 단자에 인가한다.
한편, 제 9 트랜지스터(TR11) 및 제 10 트랜지스터(252)는, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(TR1, TR4)의 게이트 단자 전압이 초기화된 이후에 전원 전압(VDD)이 제 2 커패시터(C2)를 통해 제 1 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자(C)에 커플링되는 것을 막기 위해, 전원 전압(VDD)이 제 2 커패시터(C2)의 상기 일 단에 인가된 후에도 일정 시간 동안 제어 신호 VST에 따라 온된 상태를 유지하여 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(TR1, TR4)의 게이트 단자에 초기 전압(Vini)을 인가한다.
한편, 무기 발광 소자(120)의 캐소드 단자는 그라운드 전압(VSS) 단자에 연결된다.
픽셀 회로(131P)의 구체적인 동작을 설명하면, 제어 신호(SPWM 예를 들어, -5V)에 따라 제 3 및 제 4 트랜지스터(TR5, TR6)가 온되면, PWM 데이터 전압은 제 4 트랜지스터(TR6), 제 2 구동 트랜지스터(TR4) 및 제 3 트랜지스터(TR5)를 차례로 지나며 A 노드에는 보상된 전압(PWM 데이터 전압 및 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 문턱 전압을 합한 값만큼의 전압)이 입력된다. 이에 따라, 보상된 전압은 제 1 커패시터(C1)에 저장되며 A 노드는 플로팅 상태를 유지한다.
한편, 제어 신호 SPWM은 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 행 단위로 순차적으로 온시키기 위한 신호, 즉 게이트 신호에 해당하며 전술한 게이트 신호 생성 회로(131G)에서 생성할 수 있다.
이에 따라, PWM 제어 회로(131PWM)에 포함되는 제 3 및 제 4 트랜지스터(TR5, TR6)는 행 별로 순차적으로 온되며, 영상의 계조를 표현하기 위한 PWM 데이터 전압이 행 별로 순차적으로 인가된다.
제어 신호 SPAM는 PAM 제어 회로(131PAM)를 온시키기 위한 신호로서 제어 신호 SPWM과 마찬가지로 게이트 신호 생성부(131G)에서 생성될 수 있다.
제어 신호 SPAM에 의해 제 1 및 제 2 트랜지스터 (TR2, TR3)가 온되면, PAM 데이터 전압이 PAM 제어 회로(131PAM)에 인가될 수 있다. 이 때, 복수의 픽셀 회로(131P)에 인가되는 PAM 데이터 전압은 디스플레이 장치(1)가 일반 모드로 동작하는지, 절전 모드로 동작하는지에 따라 동일한 크기의 전압일 수도 있고, 영역 별로 크기가 다를 수도 있다.
발광 기간 동안 무기 발광 소자(120)는, 픽셀 회로(131P)가 제공하는 구동 전류의 진폭 및 펄스 폭에 따라 발광함으로써, 인가된 PAM 데이터 전압 및 PWM 데이터 전압에 대응되는 계조를 표현하게 된다.
구체적으로, 발광 기간 동안에는 제어 신호(Emi, 예를 들어 -5V)에 따라 제 5 내지 제 8 트랜지스터(TR7 내지 TR10)가 온되므로, PAM 제어 회로(131PAM), PWM 제어 회로(131PWM)는, 서로 전기적으로 연결되고, 전원 전압 단자 및 무기 발광 소자(120)와도 전기적으로 연결된 상태가 된다.
발광 기간이 시작되면, 전원 전압 단자를 통해 전원 전압(VDD, 예를 들어, + 5V)가 제 5 트랜지스터(TR7), 제 7 트랜지스터(TR9), 제 1 구동 트랜지스터(TR1) 및 제 8 트랜지스터(TR10)를 통해 무기 발광 소자(120)로 전달되므로 무기 발광 소자(120)의 양단에는 +10V의 전위차가 발생하여 무기 발광 소자(120)가 발광을 시작한다. 이때, 무기 발광 소자(120)를 발광시키는 구동 전류는 PAM 데이터 전압에 대응되는 고정된 진폭을 갖는다.
한편, 발광 기간에는 선형적으로 변화하는 전압인 슬로프 전압(Vslope)이 제 1 커패시터(C1)로 인가된다. 예를 들어, 슬로프 전압(Vslope)이 +4V에서 0V로 점점 감소하는 전압인 경우, 제 1 커패시터(C1)를 통해, 플로팅 상태에 있는 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 게이트 단자에 커플링 전압이 발생한다.
따라서, A 노드의 전압은 슬로프 전압(Vslope)에 따라 감소하게 되고, 감소하던 A 노드의 전압이 제 2 구동 트랜지스터 (TR4)의 문턱 전압에 도달하면, 제 2 구동 트랜지스터(TR4)는 오프 상태에서 온 상태가 된다.
제 2 구동 트랜지스터(TR4)가 온되면, 제 5 트랜지스터(TR7), 제 2 구동 트랜지스터(TR4) 및 제 6 트랜지스터(TR8)를 통해 전원 전압(VDD)(예를 들어, +5V)이 C 노드에 전달된다. 전원 전압(VDD)은 +5V이므로, 전원 전압이 C 노드에 인가되면 제 1 구동 트랜지스터(TR1)는 오프된다. 제 1 구동 트랜지스터(TR1)가 오프되면, 전원 전압(VDD)이 발광 소자(200)까지 도달하지 못하게 되므로 발광 소자(200)의 발광은 종료된다.
이와 같이, PWM 제어 회로(131PWM)는 전원 전압(VDD)(예를 들어, +5V)이 무기 발광 소자(120)에 인가된 시점부터, 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 게이트 단자에 인가된 전압이 슬로프 전압(Vslope)에 따라 변화하여 제 2 구동 트랜지스터(TR4)의 문턱 전압이 되는 시점까지, 구동 전류를 무기 발광 소자(120)로 제공하게 된다. 즉, 구동 전류는 PWM 데이터 전압에 대응되는 크기의 펄스 폭을 갖게 된다.
디스플레이 장치(1)가 일반 모드에서 동작할 때에는 모든 픽셀 회로(131P)에 동일한 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 절전 모드에서 동작할 때에는 특정 영역에 인가되는 PAM 데이터 전압을 조절하여 일반 모드에서 공급되는 구동 전류보다 작은 구동 전류를 무기 발광 소자(120)에 공급함으로써 소비 전력을 저감할 수 있다.
일반 모드에서 인가되는 PAM 데이터 전압과 절전 모드에서 특정 영역에 인가되는 PAM 데이터 전압은 미리 설정될 수 있다. 특히, 절전 모드에서 특정 영역에 인가되는 PAM 데이터 전압의 증가량 또는 감소량은 절전 효율 등을 고려하여 설정될 수 있다. 당해 실시예에서는 절전 모드에서 특정 영역에 더 작은 진폭의 구동 전류가 픽셀에 인가되기만 하면 되고 PAM 데이터 전압의 크기에 대해 다른 제한은 두지 않는다.
전술한 픽셀 회로(131P)의 예시에서는 PMOS트랜지스터를 구동 트랜지스터로 사용하였다. 이와 같이, 구동 트랜지스터가 PMOS트랜지스터인 경우에는 일반 모드에서의 PAM 데이터 전압이 절전 모드에서 특정 영역에 인가되는 PAM 데이터 전압보다 작다.
구동 트랜지스터로 NMOS트랜지스터를 사용하는 것도 가능함은 물론이다. 이 경우에는 일반 모드에서의 PAM 데이터 전압이 절전 모드에서 특정 영역에 인가되는 PAM 데이터 전압보다 크다.
즉, 드라이버 IC(200)는 디스플레이 장치(1)가 절전 모드로 동작하면, 특정 영역의 픽셀 회로(131P)에 인가하는 PAM 데이터 전압을 감소시키거나(구동 트랜지스터가 NMOS인 경우) 증가시켜(구동 트랜지스터가 PMOS인 경우) 무기 발광 소자(120)에 인가되는 구동 전류의 진폭을 감소시킬 수 있다.
타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)가 절전 모드로의 진입 또는 일반 모드로의 복귀를 결정할 수 있고, 드라이버 IC(200)는 디스플레이 장치(1)가 일반 모드에서 동작하는지 또는 절전 모드에서 동작하는지 여부에 따라 다른 크기의 PAM 데이터 전압을 디스플레이 패널(100)에 인가할 수 있다.
절전 모드로의 진입은 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)가 자동으로 결정할 수도 있고, 입력부(420)를 통해 수신된 사용자 입력에 기초하여 결정할 수도 있다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)가 위치하는 환경에 관한 정보에 기초하여 절전 모드로의 진입을 결정할 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 위치하는 환경에 관한 정보는 조도를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(1)에 마련된 카메라, 조도 센서 등의 센싱 장치에 의해 획득될 수 있다.
또는, 디스플레이 장치(1)가 야외에 위치하는 경우에는 시간대에 따라 절전 모드로의 진입을 결정할 수도 있다. 낮 시간대에는 디스플레이 장치(1)를 일반 모드에서 동작시켜 고휘도를 구현하고 밤 시간대에는 디스플레이 장치(1)를 절전 모드에서 동작시켜 소비 전력을 저감할 수 있다.
다른 예로, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)의 시청 여부에 기초하여 절전 모드로의 진입을 결정할 수도 있다. 정해진 시간 이상 입력부(420)를 통해 수신되는 사용자 입력이 없는 경우에 사용자가 디스플레이 장치(1)를 시청하지 않는 것으로 판단하여 디스플레이 장치(1)의 동작 모드를 일반 모드에서 절전 모드로 전환할 수 있다.
또는, 디스플레이 장치(1)에 마련된 카메라, 기타 센서에 의해 정해진 시간 이상 사용자가 감지되지 않는 경우에 사용자가 디스플레이 장치(1)를 시청하지 않는 것으로 판단하는 것도 가능하다.
또는, 디스플레이 장치(1)가 공공 장소에 위치하는 경우에는 시간대에 따라 절전 모드로의 진입을 결정할 수도 있다. 유동 인구가 많은 시간대에는 디스플레이 장치(1)를 일반 모드에서 동작시켜 고휘도를 구현하고 유동 인구가 적은 시간대에는 디스플레이 장치(1)를 절전 모드에서 동작시켜 소비 전력을 저감할 수 있다. 디스플레이 장치(1)를 일반 모드에서 동작시키는 시간대와 절전 모드에서 동작시키는 시간대는 사용자에 의해 설정 및 변경될 수 있다.
절전 모드로의 진입이 사용자 입력에 기초하여 결정되는 경우에는, 입력부(420)에 절전 모드를 선택할 수 있는 절전 모드 버튼이 마련될 수 있고, 사용자가 절전 모드 버튼을 선택하면 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)의 동작 모드를 일반 모드에서 절전 모드로 전환할 수 있다.
전술한 조건들은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 적용 가능한 예시에 불과하다. 전술한 조건들 외에도 절전 모드로의 전환을 결정하기 위한 다양한 조건들이 사용될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 절전 모드에서 동작할 때 영상 전체의 밝기를 감소시키는 것이 아니라 영역 별로 밝기를 감소시킴으로써, 소비 전력을 저감하되 영상의 품질 저하는 최소화할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 절전 모드에서 디스플레이 패널(100)에 배치된 복수의 픽셀 중 일부 열에 배치된 복수의 픽셀에 인가되는 구동 전류의 진폭을 감소시킬 수 있다.
다른 예로, 디스플레이 장치(1)는 절전 모드에서 디스플레이 패널(100)에 배치된 복수의 픽셀 중 일부 행에 배치된 복수의 픽셀에 인가되는 구동 전류의 진폭을 감소시킬 수 있다.
또 다른 예로, 디스플레이 장치(1)는 절전 모드에서 디스플레이 패널(100)에 배치된 복수의 픽셀 중 임의의 영역에 배치된 복수의 픽셀에 인가되는 구동 전류의 진폭을 감소시킬 수도 있다.
밝기가 감소되는 영역(이하, 절전 영역이라 함)은 미리 정해지는 것도 가능하고, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)가 영상 데이터에 기초하여 결정하는 것도 가능하다.
예를 들어, 영상의 중심부를 제외한 가장자리 영역을 절전 영역으로 미리 정하는 것도 가능하고, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)가 영상 데이터에 기초하여 사람이나 동물이 위치하지 않는 배경 영역 또는 움직이는 객체가 위치하지 않는 배경 영역을 절전 영역으로 결정하는 것도 가능하다. 또는, 어두운 색상이 표시되는 영역을 절전 영역으로 결정하는 것도 가능하다.
디스플레이 장치(1)의 실시예가 전술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 방식으로 절전 영역이 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 구동 전류의 진폭은 PAM 데이터 전압에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 구동 전류의 진폭을 낮추기 위해서는 PAM 데이터 전압을 증가 또는 감소시켜야 하는바, 이하, 디스플레이 장치(1)가 영역 별로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 예시를 설명한다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다. 도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 열 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
당해 예시에서는 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2 x 2 배열의 픽셀을 제어하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 10을 참조하면, 드라이버 IC(200)와 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 PAM 데이터 전압(VPAM)을 전달하는 제1배선과 PWM 데이터 전압(VPWM)을 전달하는 제2배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이하, 제1배선은 PAM 배선이라 하고 제2배선은 PWM 배선이라 하기로 한다.
PWM 배선(LPWM)은 열 단위로 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 연결될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들의 개수만큼 PWM 배선(LPWM)이 마련되어 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 당 하나의 PWM 배선(LPWM)이 연결되는 것도 가능하고, 복수의 픽셀이 구성하는 열의 개수만큼 PWM 배선(LPWM)이 마련되어 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 자신이 제어하는 열의 개수, 즉 제어 대상 픽셀이 배치된 열의 개수만큼의 PWM 배선(LPWM)과 연결되는 것도 가능하다. 도 10 이후의 도면에서는 PWM 배선의 도시는 생략하였다.
도 10의 예시에서는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 당 하나의 PAM 배선(LPAM)이 전기적으로 연결되어 있고, 열 방향(Z축 방향)으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들은 하나의 PAM 배선(LPAM)을 공유할 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(100)에 복수의 픽셀이 M x N 배열로 배치된 경우, 드라이버 IC(200)와 디스플레이 패널(100)은 N/n(n은 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러가 제어하는 픽셀들이 배치된 열의 개수)개의 PAM 배선(LPAM)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
드라이버 IC(200)는 PAM 배선마다 전달되는 PAM 데이터 전압을 독립적으로 조절할 수 있다. 동일한 PAM 배선(LPAM)과 연결된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되고, 서로 다른 PAM 배선(LPAM)과 연결된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 서로 다른 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되는 것이 가능하다. 즉, PAM 배선의 개수만큼 서로 다른 크기의 PAM 데이터 전압을 동시에 인가할 수 있다.
동일한 PAM 배선(LPAM)과 연결된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되기 때문에, 충분한 발광 시간을 확보할 수 있다.
당해 예시의 경우, 열 방향(Z축 방향)으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되고, 행 방향(X축 방향)으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 다른 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다.
여기서, 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 하나의 공통 배선으로부터 PAM 데이터 전압을 인가받는 것도 가능하고, 드라이버 IC(200)와 가장 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130), 예를 들어 첫 번째 행에 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 PAM 데이터 전압이 인가되고, 열 방향으로 인접한 다음 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 PAM 데이터 전압이 순차적으로 전달되는 것도 가능하다.
당해 예시의 경우, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 두 개의 열에 배치된 픽셀들을 제어하므로, 절전 모드에서도 두 개의 열에 배치된 픽셀들이 하나의 단위로서 제어될 수 있고, 서로 다른 단위에 속하는 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 다른 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다. 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수도 있음은 물론이다.
첫 번째 열과 두 번째 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 동일한 PAM 배선(LPAM)과 연결되어 있으므로, 첫 번째 열과 두 번째 열에 배치된 픽셀들에 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다. 그 이후의 열에 배치된 픽셀들에 대해서도 동일한 설명이 적용될 수 있다.
PAM 데이터 전압이 인가되면, 컨트롤 회로(131C)는 제어 대상 픽셀들을 제어하는 픽셀 회로들(131P)에 PAM 데이터 전압을 전달할 수 있다. 당해 예시와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 4개의 픽셀을 제어하는 경우에는 12개의 픽셀 회로(131P)에 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 입력될 수 있다.
또는, 디스플레이 패널(100)에 복수의 픽셀이 M x N 배열로 배치된 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(200)와 디스플레이 패널(100)을 N 개의 PAM 배선(LPAM)에 의해 전기적으로 연결하는 것도 가능하다. 즉, 픽셀에 공급되는 구동 전류의 진폭을 열 단위로 제어하기 위해 열의 개수만큼 PAM 배선(LPAM)을 마련하는 것도 가능하다. 여기서, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 n개의 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 경우, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 n개의 PAM 배선(LPAM)과 연결될 수 있다.
도 11 의 예시에 따르면, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 서로 다른 두 개의 열에 배치된 픽셀들(2 x 2 배열)을 제어하므로, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 두 개의 PAM 배선(LPAM)이 전기적으로 연결될 수 있다. 연결된 PAM 배선(LPAM) 중 하나의 PAM 배선(LPAM)은 하나의 열에 배치된 픽셀들에 대한 PAM 데이터 전압을 전달하고, 다른 하나의 PAM 배선(LPAM)은 다른 하나의 열에 배치된 픽셀들에 대한 PAM 데이터 전압을 전달할 수 있다.
또는, 도 12에 도시된 바와 같이, 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 드라이버 IC(200)와 연결된 하나의 PAM 배선(LPAM)을 공유하는 것도 가능하다.
예를 들어, 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 두 개씩 묶어서 하나의 PAM 배선(LPAM)과 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 드라이버 IC(200)와 디스플레이 패널(100)은 N/2n개의 PAM 배선(LPAM)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 2n개의 열에 배치된 픽셀들을 하나의 단위로 제어할 수 있다.
더 많은 개수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 하나의 단위로 묶어 PAM 배선(LPAM)의 개수를 줄이는 것도 가능하다. PAM 배선(LPAM)의 개수를 줄일수록 제조 공정이 간소화되고 PAM 배선(LPAM)의 개수를 늘일수록 절전 영역에 대한 미세한 제어가 가능해진다.
PAM 배선(LPAM)이 전술한 예시와 같이 마련되면, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)가 절전 모드에서 동작할 때 밝기를 감소시키는 영역을 열 단위로 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(1)가 일반 모드에서 동작할 때에는 모든 픽셀에 공급되는 구동 전류를 동일하게 제어할 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 절전 모드로 동작할 때에는, 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 열에 배치된 픽셀들에 공급되는 구동 전류의 진폭을 낮추어 밝기를 감소시키고 소비 전력을 저감할 수 있다. 나머지 열에 배치된 픽셀들에는 일반 모드에서와 동일한 진폭의 구동 전류가 공통적으로 인가될 수 있다. 이하, 절전 모드에서 밝기가 감소된 영역을 절전 영역(RP)이라 하기로 한다.
전술한 바와 같이, 절전 영역(RP)은 미리 정해지거나 일정 기준에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 도 13에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)에 표시되는 영상의 배경 영역이 절전 영역(RP)으로 결정될 수 있다.
또는, 도 14에 도시된 바와 같이, 공간적으로 서로 이격된 복수의 영역이 절전 영역들(RP1, RP2)로 결정되는 것도 가능하다. 열 단위로 PAM 데이터 전압을 독립적으로 제어할 수 있으므로, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 영상의 일부 영역의 밝기만을 감소시킴으로써 소비 전력을 저감하면서도 영상의 품질 저하는 최소화할 수 있다.
당해 예시에서도 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2 x 2 배열의 픽셀을 제어하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 15의 예시를 참조하면, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 당 하나의 PAM 배선(LPAM)이 전기적으로 연결되어 있고, 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들은 하나의 PAM 배선(LPAM)을 공유할 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(100)에 복수의 픽셀이 M x N 배열로 배치된 경우, 드라이버 IC(200)와 디스플레이 패널(100)은 M/m(m은 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러가 제어하는 픽셀들이 배치된 행의 개수)개의 PAM 배선(LPAM)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
드라이버 IC(200)는 PAM 배선마다 전달되는 PAM 데이터 전압을 독립적으로 조절할 수 있다. 따라서, 동일한 PAM 배선(LPAM)과 연결된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되고, 서로 다른 PAM 배선(LPAM)과 연결된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 서로 다른 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되는 것이 가능하다.
당해 예시의 경우, 행 방향(X축 방향)으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가되고, 열 방향(Z축 방향)으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 다른 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다.
여기서, 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 하나의 공통 배선으로부터 PAM 데이터 전압을 인가 받는 것도 가능하고, 드라이버 IC(200)와 가장 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130), 예를 들어 첫 번째 열에 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 PAM 데이터 전압이 인가되고, 행 방향으로 인접한 다음 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 PAM 데이터 전압이 순차적으로 전달되는 것도 가능하다.
당해 예시의 경우, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 두 개의 행에 배치된 픽셀들을 제어하므로, 절전 모드에서 두 개의 행에 배치된 픽셀들이 하나의 단위로서 제어될 수 있고, 서로 다른 단위에 속하는 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들에는 다른 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다. 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수도 있음은 물론이다.
첫 번째 행과 두 번째 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 동일한 PAM 배선(LPAM)과 연결되어 있으므로, 첫 번째 열과 두 번째 열에 배치된 픽셀들에 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 인가될 수 있다. 그 이후의 열에 배치된 픽셀들에 대해서도 동일한 설명이 적용될 수 있다.
PAM 데이터 전압이 인가되면, 컨트롤 회로(131C)는 제어 대상 픽셀들을 제어하는 픽셀 회로들(131P)에 PAM 데이터 전압을 전달할 수 있다. 당해 예시와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 4개의 픽셀을 제어하는 경우에는 12개의 픽셀 회로(131P)에 동일한 크기의 PAM 데이터 전압이 입력될 수 있다.
또는, 디스플레이 패널(100)에 복수의 픽셀이 M x N 배열로 배치된 경우, 드라이버 IC(200)와 디스플레이 패널(100)을 M 개의 PAM 배선(LPAM)에 의해 전기적으로 연결하는 것도 가능하다. 즉, 픽셀에 공급되는 구동 전류의 진폭을 행 단위로 제어하기 위해 행의 개수만큼 PAM 배선(LPAM)을 마련하는 것도 가능하다. 여기서, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 m개의 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 경우, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 m개의 PAM 배선(LPAM)과 연결될 수 있다.
도 16 의 예시에 따르면, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 서로 다른 두 개의 행에 배치된 픽셀들(2 x 2 배열)을 제어하므로, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 두 개의 PAM 배선(LPAM)이 전기적으로 연결될 수 있다. 연결된 PAM 배선(LPAM) 중 하나의 PAM 배선(LPAM)은 하나의 행에 배치된 픽셀들에 대한 PAM 데이터 전압을 전달하고, 다른 하나의 PAM 배선(LPAM)은 다른 하나의 행에 배치된 픽셀들에 대한 PAM 데이터 전압을 전달할 수 있다.
또는, 도 17에 도시된 바와 같이, 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들이 하나의 PAM 배선(LPAM)을 공유하는 것도 가능하다. 예를 들어, 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 두 개씩 묶어서 하나의 PAM 배선(LPAM)과 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 드라이버 IC(200)와 디스플레이 패널(100)은 M/2m개의 PAM 배선(LPAM)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
PAM 배선(LPAM)이 전술한 예시와 같이 마련되면, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)가 절전 모드에서 동작할 때 밝기를 감소시키는 영역을 행 단위로 제어할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다. 도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 행 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)가 절전 모드로 동작하면, 절전 영역(RP)에 대응되는 복수의 행에 배치된 픽셀들에 일반 모드에서보다 작은 진폭의 구동 전류를 공급하여 밝기를 감소시키고 소비 전력을 저감할 수 있다.
또는, 도 19에 도시된 바와 같이, 공간적으로 서로 이격된 복수의 영역이 절전 영역들(RP1, RP2)로 결정되는 것도 가능하다. 행 단위로 PAM 데이터 전압을 독립적으로 제어할 수 있으므로, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 영상의 일부 영역의 밝기만을 감소시킴으로써 소비 전력을 저감하면서도 영상의 품질 저하는 최소화할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 임의의 영역 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키기 위해 적용 가능한 배선 구조의 일 예시를 나타낸 도면이고, 도 21은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 임의의 영역 단위로 구동 전류의 진폭을 감소시키는 경우에 밝기가 제어되는 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
당해 예시에서도 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2 x 2 배열의 픽셀을 제어하는 경우를 예로 들어 설명한다.
절전 영역을 좀 더 미세하게 조절하기 위해 픽셀 단위 또는 마이크로 픽셀 컨트롤러 단위로 구동 전류의 진폭을 제어하는 것도 가능하다. 마이크로 픽셀 컨트롤러 단위로 구동 전류의 진폭을 제어하는 경우에는, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 PAM 배선(LPAM)을 통해 드라이버 IC(200)와 전기적으로 연결시켜 개별적으로 PAM 데이터 전압을 인가할 수 있다.
픽셀 단위로 구동 전류의 진폭을 제어하는 경우에는, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 제어 대상 픽셀의 개수만큼의 PAM 배선(LPAM)을 통해 드라이버 IC(200)와 전기적으로 연결시켜 픽셀마다 개별적으로 PAM 데이터 전압을 인가할 수 있다.
또는, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 하나의 단위로 묶어서 제어하는 것도 가능하다. 도 20의 예시와 같이, 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 두 개씩 하나의 단위로 묶어서 각각 하나의 PAM 배선(LPAM)을 통해 드라이버 IC(200)와 전기적으로 연결할 수 있다. 행 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 하나의 단위로 묶는 것도 가능함은 물론이다.
당해 예시에서 열 방향으로 인접하게 배치된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)들을 두 개씩 하나의 단위로 묶는 경우, 두 개의 열에 배치된 픽셀들에 구동 전류를 공급하기 위해 디스플레이 패널(100)과 드라이버 IC(200)를 M/4개의 PAM 배선(LPAM)을 통해 전기적으로 연결할 수 있다.
따라서, M x N 배열로 배치된 복수의 픽셀에 구동 전류를 공급하기 위해서는, 총 M/4*N/2개의 PAM 배선(LPAM)을 통해 디스플레이 패널(100)과 드라이버 IC(200)를 전기적으로 연결할 수 있다.
PAM 배선(LPAM)이 전술한 예시와 같이 마련되면, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)가 절전 모드에서 동작할 때 밝기를 감소시키는 영역을 임의의 영역 단위로 제어할 수 있다. 임의의 영역이 행 단위의 영역 또는 열 단위의 영역도 포함할 수 있음은 물론이다.
도 21의 예시에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)가 절전 모드로 동작하면, 절전 영역(RP1, RP2)을 좀 더 미세하게 조절할 수 있다. 당해 예시에서는 절전 영역의 개수를 두 개로 도시하였으나, 절전 영역의 크기와 개수에 대해서는 제한을 두지 않는다.
도 22는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 롤러블 디스플레이 장치로 구현되는 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 초소형의 마이크로 LED를 무기 발광 소자(120)로 채용함으로써 플렉서블한 특징을 구현할 수 있고, 플렉서블한 특징을 이용하여 도 22에 도시된 바와 같은 롤러블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
디스플레이 장치(1)가 롤러블 디스플레이 장치로 구현되는 경우에는, 디스플레이 패널(100) 중 일부 영역이 하우징(20) 내부에 롤링되어 있는 경우에 디스플레이 장치(1)를 절전 모드에서 동작시킬 수 있다. 이 때, 타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 하우징(20) 내부에 롤링되어 있는 영역은 외부에서 보이지 않으므로 절전 영역(RP)으로 설정할 수 있고, 해당 영역에 대응되는 픽셀에 공급되는 구동 전류의 진폭을 낮출 수 있다.
PAM 배선은 디스플레이 패널(100)의 롤링 방향에 기초하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)이 Z축 방향(열 방향)으로 롤링되는 경우에는 구동 전류의 진폭을 행 단위로 제어할 수 있도록 PAM 배선을 형성할 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(100)이 X축 방향(행 방향)으로 롤링되는 경우에는 구동 전류의 진폭을 열 단위로 제어할 수 있도록 PAM 배선을 형성할 수 있다.
도 23은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 모듈 기판과 마이크로 픽셀 컨트롤러 사이에 패키지 기판이 더 추가되는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 23을 참조하면, 모듈 기판(110) 상에 복수의 패키지 기판(160)이 배치되고, 복수의 패키지 기판(160) 상에 복수의 픽셀(P)과 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 배치되는 것도 가능하다.
하나의 패키지 기판(160)과 그 위에 배치된 복수의 픽셀(P) 및 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 하나의 마이크로 픽셀 패키지(20)를 구성할 수 있다. 당해 예시에서는 하나의 마이크로 픽셀 패키지(20)에 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 그의 제어 대상 픽셀들이 포함되는 것으로 도시하였으나, 하나의 마이크로 픽셀 패키지(20)에 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러 컨트롤러(130)와 그의 제어 대상 픽셀들이 포함되는 것도 가능하다.
당해 실시예의 경우, 무기 발광 소자(120)와 이를 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 하나의 패키지로 마련되기 때문에, 픽셀 회로에 대한 검사 또는 무기 발광 소자에 대한 검사의 신뢰도가 향상될 수 있고, 신속한 검사가 가능하며, 양품으로 판정된 패키지만을 모듈 기판(110)에 실장함으로써 용이하게 불량품을 교체할 수 있다.
무기 발광 소자(120)와 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 모듈 기판(110)이 아닌 패키지 기판(160)에 실장되는 경우에도, 픽셀(P)들 사이의 위치 관계 또는 픽셀(P)들과 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 사이의 위치 관계에 대한 설명 및 PAM 배선에 대한 설명 등은 전술한 실시예에서의 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
도 24는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈과 다른 구성요소들 사이의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다. 도 25는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈과 다른 구성요소들 사이의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다. 도 26은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈과 다른 구성요소들 사이의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 타일링되어 대면적 화면을 갖는 디스플레이 장치(1)를 구현할 수 있다. 도 24 내지 도 27은 XY 평면 상의 디스플레이 장치(1)를 도시한 도면이므로 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)의 1차원 배열만 나타나 있으나, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 2차원으로 배열되는 것도 가능함은 물론이다.
도 24를 참조하면, 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 각각 디스플레이 패널(100)을 구동하는 드라이버 IC(200-1, 200-2, ..., 200-n)를 포함할 수 있다. 드라이버 IC(200-1, 200-2, ..., 200-n)는 COF(Chip on Film) 또는 FOG(Film on Glass) 본딩, COG(Chip on Glass) 본딩, TAB(Tape Automated Bonding) 등 다양한 본딩 방식 중 하나를 채용하여 디스플레이 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 디스플레이 패널(100)은 드라이버 IC(200-1, 200-2, ..., 200-n)가 실장된 필름을 통해 FPCB와 연결될 수 있다. FPCB는 구동 보드(501)와 접속되어 도 25에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(10)을 구동 보드(501)와 전기적으로 연결시킬 수 있다.
구동 보드(501)에는 타이밍 컨트롤러(500)가 마련될 수 있다. 따라서, 구동 보드(501)는 티콘(T-con) 보드라 지칭될 수도 있다. 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)은 구동 보드(501)로부터 영상 데이터, 타이밍 제어 신호 등을 공급받을 수 있다.
또한, 도 26에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)에는 메인 보드(301)와 전원보드(601)가 더 포함될 수 있다. 메인 보드(301)에는 전술한 메인 컨트롤러(300)가 마련되고, 전원 보드(601)에는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)에 전원을 공급하기 위해 필요한 전원 회로가 마련될 수 있다.
전원 보드(601)는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)과 FPCB를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, FPCB를 통해 연결된 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)에 전원 전압(VDD), 기준 전압(Vss), 각종 동작 전원 등을 공급할 수 있다.
전술한 예시에서는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 구동 보드(501)를 공유하는 것으로 설명하였으나, 개별 디스플레이 모듈(10)마다 별도의 구동 보드(501)가 연결되는 것도 가능하다. 또는, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)을 그룹화하고, 그룹 당 하나의 구동 보드(501)를 연결하는 것도 가능하다.
도 27은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 복수의 디스플레이 모듈이 하우징에 결합되는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 2차원 매트릭스 형태로 배열되어 하우징(20)에 고정될 수 있다. 도 27의 예시를 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 그 하부에 위치하는 프레임(21)에 설치될 수 있고, 프레임(21)은 복수의 디스플레이 모듈(10)에 대응되는 일부 영역이 개방된 2차원 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 프레임(21)에는 디스플레이 모듈(10)의 개수만큼의 개구(21H)가 형성될 수 있고, 개구(21H)는 복수의 디스플레이 모듈(10)과 동일한 배열을 가질 수 있다.
복수의 디스플레이 모듈(10) 각각은 그 하면의 테두리 영역이 프레임(21)에 장착될 수 있다. 하면의 테두리 영역은 회로 소자나 배선이 형성되지 않은 영역일 수 있다.
복수의 디스플레이 모듈(10)은 자석에 의한 자력을 이용하거나, 기구적인 구조물에 의해 결합되거나, 접착제에 의해 접착되는 방식으로 프레임(21)에 장착될 수 있다. 디스플레이 모듈(10)이 프레임(21)에 장착되는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
구동 보드(501), 메인 보드(301) 및 전원 보드(601)는 프레임(21)의 하부에 배치될 수 있고, 프레임(21)에 형성된 개구(21H)를 통해 복수의 디스플레이 모듈(10)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
프레임(21)의 하부에는 하부 커버(22)가 결합되며, 하부 커버(22)는 디스플레이 장치(1)의 하면 외관을 형성할 수 있다.
전술한 예시에서는 디스플레이 모듈(10)이 2차원으로 배열되는 경우를 예로 들었으나, 디스플레이 모듈(10)이 1차원으로 배열되는 것도 가능함은 물론이며, 이 경우 프레임(21)의 구조 역시 1차원 메쉬 구조로 변형할 수 있다.
또한, 전술한 프레임(21)의 형상 역시 디스플레이 장치의 실시예에 적용 가능한 예시에 불과하며, 다양한 형상의 프레임(21)을 적용하여 디스플레이 모듈(10)을 고정할 수 있다.
도 28은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈에 수행되는 BM 처리의 예시를 나타낸 도면이다.
도 28을 참조하면, 각각의 디스플레이 모듈(10-1~10-6)에는 영상 구현을 위해 필요한 광을 제외한 불필요한 광을 차단하고 픽셀 간 간극에서 광이 난반사되는 것을 방지하며 콘트라스트를 향상시키기 위해 블랙 매트릭스(Black Matrix: BM) 처리가 수행될 수 있다.
예를 들어, 모듈 기판(110)의 상면에 블랙 잉크를 인쇄하거나, 블랙 감광성 재료를 이용한 패터닝을 수행하거나, 무기 발광 소자(120)를 모듈 기판(110)에 실장할 때 블랙 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 이용하는 등 다양한 BM 처리 방식 중 하나를 적용하여 모듈 기판(110)의 상면에 블랙 매트릭스 층을 형성할 수 있다.
또한, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에도 BM 처리를 수행하여 블랙 매트릭스 층을 형성할 수 있다.
또한, 복수의 디스플레이 모듈(10) 사이의 공간에 대해서도 BM 처리를 수행하여 모듈 간 간극에서 광이 난반사되는 것을 방지할 수 있다.
도 29는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 모듈이 하나의 디스플레이 장치를 구성하는 경우에 설정될 수 있는 절전 영역의 예시를 나타내는 도면이다.
도 29를 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6)에 표시된 영상들이 합쳐져 디스플레이 장치(1)에 표시되는 하나의 영상을 구성할 수 있다. 즉 하나의 입력 영상을 복수 개로 분할하여 각각의 디스플레이 모듈(10)에 각각의 분할된 영상을 표시할 수 있다.
또는, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6)이 모두 동일한 영상을 표시하거나, 상호 독립적인 영상을 표시하는 것도 가능하다.
복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 하나의 디스플레이 장치(1)를 구성하는 경우에도 각각의 디스플레이 모듈(10)에 대해 전술한 설명이 적용될 수 있다.
하나의 디스플레이 모듈(10)이 행 단위로 PAM 데이터 전압을 제어할 수 있는 경우, 나머지 디스플레이 모듈(10) 역시 행 단위로 PAM 데이터 전압을 제어할 수 있다.
하나의 디스플레이 모듈(10)이 열 단위로 PAM 데이터 전압을 제어할 수 있는 경우, 나머지 디스플레이 모듈(10) 역시 열 단위로 PAM 데이터 전압을 제어할 수 있다.
하나의 디스플레이 모듈(10)이 임의의 영역 단위로 PAM 데이터 전압을 제어할 수 있는 경우, 나머지 디스플레이 모듈(10) 역시 임의의 영역 단위로 PAM 데이터 전압을 제어할 수 있다.
또는, 일부 디스플레이 모듈(10)은 행 단위로 PAM 데이터 전압을 제어하고, 나머지 디스플레이 모듈(10)은 열 단위로 PAM 데이터 전압을 제어하는 것도 가능하다.
타이밍 컨트롤러(500) 또는 메인 컨트롤러(300)는 디스플레이 장치(1)가 절전 모드에서 동작할 때, 복수의 디스플레이 모듈(10)의 절전 영역이 상호 매칭되도록 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(1)가 행 단위로 PAM 데이터 전압을 제어하는 경우, 도 29의 예시와 같이 디스플레이 장치(1)를 구성하는 2 x 3 배열의 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6) 중 동일한 행에 배치된 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, 10-3/ 10-4, 10-5, 10-6)들은 절전 영역의 위치를 동일하게 제어할 수 있고, 다른 행에 배치된 디스플레이 모듈들은 절전 영역의 위치를 다르게 제어할 수 있다. 당해 예시에서는 절전 영역(RP)이 첫 번째 행에 배치된 디스플레이 모듈들(10-1, 10-2, 10-3)에만 설정되고, 두 번째 행에 배치된 디스플레이 모듈들(10-4, 10-5, 10-6)에는 설정되지 않는다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 모듈 기판;
    상기 모듈 기판 상에 마련되는 복수의 픽셀; 및
    상기 복수의 픽셀 사이의 공간에 마련되어 상기 복수의 픽셀 중 2 이상의 픽셀에 구동 전류를 공급하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 를 포함하고,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 마이크로 픽셀 컨트롤러에 제1전압과 제2전압이 인가되면, 상기 구동 전류의 진폭을 상기 제1전압에 따라 제어하고 상기 구동 전류의 펄스 폭을 상기 제2전압에 따라 제어하는 복수의 픽셀 회로를 포함하고,
    상기 제1전압은,
    절전 모드에서, 상기 복수의 픽셀 중 특정 영역의 픽셀의 밝기를 감소시키기 위해 조절되는 디스플레이 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전압은,
    열(column) 단위로 조절 가능하고,
    상기 특정 영역은,
    적어도 하나의 열에 배치된 픽셀들에 의해 정의되는 디스플레이 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 열에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가되는 디스플레이 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 열 방향으로 서로 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가되는 디스플레이 모듈.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1전압을 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 인가하기 위해 사용되는 제1 배선;을 더 포함하고,
    상기 제1배선은,
    상기 적어도 하나의 열의 마이크로 픽셀 컨트롤러 세트 각각에 대해 마련되고,
    상기 각각의 마이크로 픽셀 컨트롤러 세트는,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중에서 열 방향으로 서로 인접한 적어도 두 개의 마이크로 픽셀 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전압은,
    행(row) 단위로 조절 가능하고,
    상기 특정 영역은,
    적어도 하나의 행에 배치된 픽셀들에 의해 정의되는 디스플레이 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 행에 배치된 픽셀들을 제어하는 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가되는 디스플레이 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 행 방향으로 서로 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러들에는 동일한 크기의 제1전압이 인가되는 디스플레이 모듈.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1전압을 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 인가하기 위해 사용되는 제1 배선;을 더 포함하고,
    상기 제1배선은,
    상기 적어도 하나의 행의 마이크로 픽셀 컨트롤러 세트 각각에 대해 마련되고,
    상기 각각의 마이크로 픽셀 컨트롤러 세트는,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중에서 행 방향으로 서로 인접한 적어도 두 개의 마이크로 픽셀 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러는,
    복수의 그룹으로 그룹화되고,
    상기 특정 영역은,
    상기 복수의 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 포함되는 마이크로 픽셀 컨트롤러가 제어하는 픽셀들에 의해 정의되는 디스플레이 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 중 동일한 그룹에 속하는 마이크로 픽셀 컨트롤러에는 동일한 크기의 제1전압이 인가되는 디스플레이 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전압은,
    일반 모드에서는, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 동일한 크기로 인가되는 디스플레이 모듈.
  13. 모듈 기판;
    상기 모듈 기판 상에 마련되는 복수의 픽셀;
    상기 복수의 픽셀 사이의 공간에 마련되어 상기 복수의 픽셀 중 2 이상의 픽셀을 제어하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러;
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 제1전압과 제2전압을 인가하는 드라이버 IC;
    를 포함하고,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 드라이버 IC로부터 제1전압과 제2전압이 인가되면, 상기 제1전압에 따라 구동 전류의 진폭을 제어하고 상기 제2전압에 따라 상기 구동 전류의 펄스 폭을 복수의 픽셀 회로를 포함하고,
    상기 드라이버 IC는,
    절전 모드에서, 상기 복수의 픽셀 중 특정 영역의 픽셀의 밝기를 감소시키기 위해 증가 또는 감소된 상기 제1전압을 인가하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    영상 데이터에 기초하여 상기 특정 영역을 결정하는 타이밍 컨트롤러;를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 드라이버 IC는,
    일반 모드에서는, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러에 동일한 크기의 상기 제1전압을 인가하는 디스플레이 장치.
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