KR101935329B1 - Micro led array driving device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 μLED 어레이 IC를 이용한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백플레인 IC 대신 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC를 이용하여 μLED 어레이 IC의 발광을 제어함으로써 보다 넓은 영역을 디스플레이 할 수 있어 비용 및 광학 영역의 부담을 감소시킬 수 있는 μLED 어레이 드라이빙 장치에 관한 것이다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, PCB(Printed Circuit Board); 해상도에 부합하도록 다수의 범프(Bump)를 형성시킴으로써 상기 PCB 상에 전기적으로 연결되어 장착되는 μLED 어레이 IC(Micro-LED Array Integrated Circuit); 상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 행(Row)별로 캐소드가 단락(Short)된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들이 각각 하이(High)값 또는 로우(Low)값의 전압을 갖도록 제어하여, 로우값을 가지는 행의 μLED만을 발광할 수 있는 상태로 놓는 캐소드 드라이버 IC(Cathode Driver IC); 및 상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 입력된 데이터에 따라 상기 μLED 어레이 IC의 로우값을 가지는 행으로만 μLED 발광 정도에 따른 전류가 흐르도록 제어하는 데이터 드라이버 IC(Data Driver IC); 를 포함하는 μLED 어레이 드라이빙 장치를 제공한다.The present invention relates to an apparatus using a μLED array IC, more specifically, by controlling the emission of a μLED array IC using a cathode driver IC and a data driver IC instead of a backplane IC, a wider area can be displayed, LED array driving apparatus capable of reducing the burden of the LED array driving apparatus.
According to an aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board (PCB); A micro-LED array integrated circuit (IC) that is electrically connected and mounted on the PCB by forming a plurality of bumps so as to correspond to a resolution; LED array ICs, each of which is electrically connected to the PCB and each of which has a cathode shorted for each row, has a high or low voltage value, A Cathode Driver IC (IC Driver IC) for placing only the LED of a row having a value in a state capable of emitting light; And a data driver IC (Data Driver IC) electrically connected to the PCB and controlling the current according to the degree of LED light emission to flow only in a row having a low value of the μLED array IC according to the input data. LED array driving device.

Description

μLED 어레이 드라이빙 장치{MICRO LED ARRAY DRIVING DEVICE}[0002] MICRO LED ARRAY DRIVING DEVICE [0003]

본 발명은 μLED 어레이 IC를 이용한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백플레인 IC 대신 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC를 이용하여 μLED 어레이 IC의 발광을 제어함으로써 보다 넓은 영역을 디스플레이 할 수 있어 비용 및 광학 영역의 부담을 감소시킬 수 있는 μLED 어레이 드라이빙 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus using a μLED array IC, more specifically, by controlling the emission of a μLED array IC using a cathode driver IC and a data driver IC instead of a backplane IC, a wider area can be displayed, LED array driving apparatus capable of reducing the burden of the LED array driving apparatus.

최근 LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diode) 이후 차세대 디스플레이로 μLED(Micro-LED)가 주목 받고 있다.Recently, μLED (Micro-LED) has attracted attention as a next generation display after LCD (Liquid Crystal Display) and OLED (Organic Light Emitting Diode).

μLED는 통상적으로 칩 크기가 5 ~ 10㎛에 불과한 초소형 LED를 말하는데, LED 칩 자체를 화소로 활용할 수 있기 때문에 기존 LED로 구현할 수 없는 휘어짐이나 깨짐 등의 문제를 극복할 수 있는 특징이 있다.The μLED refers to an ultra-small LED having a chip size of only 5 to 10 μm. Since the LED chip itself can be utilized as a pixel, it can overcome the problems such as warpage and breakage that can not be realized with conventional LEDs.

초소형 입자를 발광재료로 사용한다는 점에서는 퀀텀닷(Quantum Dot)과 비슷하지만, 저전력, 소형화, 경량화 측면에서는 더욱 개선된 성능을 보인다는 것이 장점이다.It is similar to Quantum Dot in that it uses ultra small particles as a light emitting material, but it has a merit that it shows improved performance in terms of low power, miniaturization and light weight.

플렉서블 디스플레이(Flexible Display), 섬유와 LED가 결합한 스마트 섬유, 인체 부착 및 삽입형 의료기기, 바이오 콘택트렌즈, 가상현실(VR) 디스플레이 등 다양한 산업군과 융복합이 가능해지는 확장성 측면에서도 각광받고 있는 실정이다.It is also attracting attention in terms of scalability, which can be combined with various industries such as flexible display, smart fiber combined with fiber and LED, human body attachment and insertion type medical device, bio-contact lens, and virtual reality (VR) display .

이러한 μLED는 IC 상에 배열된 μLED 어레이 IC의 형태로 이용될 수 있는데, μLED 어레이 IC와 전기적으로 연결된 백플레인 IC의 제어에 의해 각각의 μLED로 발광하여야 하는 휘도에 대응하는 전류가 흐르도록 함으로써 전체적인 디스플레이를 구현할 수 있다.Such a μLED can be used in the form of a μLED array IC arranged on an IC. By controlling the backplane IC electrically connected to the μLED array IC, a current corresponding to the luminance to be emitted by each μLED flows, Can be implemented.

도 1에 종래의 μLED 어레이 IC 구조 및 제어 구조를 나타낸 예시도가 도시되며, 예를 들어 800 x 600 매트릭스를 구성한 μLED 어레이 IC의 경우에는, 백플레인 IC의 제어에 의해, 스캔 컨트롤러가 600개의 라인(행)을 하나의 라인씩 순차적으로 인에이블시키고, 아날로그 데이터 드라이버에 의해 800개 채널(열)에 입력되어야 할 데이터를 각 픽셀회로의 커패시터에 저장하여 데이터에 대응하는 전류가 μLED에 흐르도록 한다.FIG. 1 shows an example of a conventional μLED array IC structure and a control structure. For example, in the case of a μLED array IC constituting an 800 × 600 matrix, the scan controller controls 600 lines Rows) are sequentially enabled by one line, and data to be inputted to 800 channels (columns) by an analog data driver is stored in a capacitor of each pixel circuit so that a current corresponding to the data flows in the μLED.

그러나 위와 같은 방식으로 μLED 어레이 IC의 발광을 제어하는 경우에는, μLED 어레이 IC가 헤드 업 디스플레이 또는 헤드 마운트 디스플레이에 적용될 때와 같이 실제 디스플레이 영역의 크기가 작고 상을 맺혀야 하는 디스플레이의 크기가 큰 경우 광학 영역의 부담이 크고 디스플레이가 왜곡될 우려가 있다는 문제를 안고 있다.However, in the case of controlling the light emission of the μLED array IC in the above manner, when the size of the actual display area is small and the size of the display to be formed is large, such as when the μLED array IC is applied to the head-up display or the head- There is a problem that the burden on the optical area is large and the display may be distorted.

이에 따라, 광학 영역의 부담을 줄이고 디스플레이 왜곡 우려를 감소시키려면 실제 디스플레이 영역 즉, μLED 어레이 IC의 크기를 크게 구현하여야 하는데, 이러한 경우에는 μLED 어레이 IC의 제어를 위한 백플레인 IC의 크기도 동반하여 커지게 된다.Accordingly, in order to reduce the burden on the optical area and to reduce the display distortion concern, it is necessary to realize a large size of the actual display area, that is, the μLED array IC. In this case, the size of the backplane IC for controlling the μLED array IC is also large .

결과적으로, 실제 디스플레이 영역의 크기를 증가시키는 경우 백플레인 IC의 크기가 커지게 되어 비용이 증가하고, 반도체의 공정 제작 시 수율의 하락 가능성이 높아지는 심각한 문제가 초래될 수 있으므로, 실제 디스플레이 영역의 크기를 증가시키면서 위와 같은 문제점을 해소할 수 있는 μLED 디스플레이 장치가 필요한 실정이다.As a result, when the size of the actual display area is increased, the size of the backplane IC is increased and the cost is increased. In addition, A LED display device capable of solving the above problems is needed.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, μLED 디스플레이 장치에 백플레인 IC 대신 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC를 적용하여 μLED 발광을 제어함으로써 비용적 부담 없이 더욱 큰 디스플레이 영역을 확보할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which a cathode driver IC and a data driver IC are applied instead of a backplane IC, The purpose is to make it possible.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, PCB(Printed Circuit Board); 해상도에 부합하도록 다수의 범프(Bump)를 형성시킴으로써 상기 PCB 상에 전기적으로 연결되어 장착되는 μLED 어레이 IC(Micro-LED Array Integrated Circuit); 상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 행(Row)별로 캐소드가 단락(Short)된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들이 각각 하이(High)값 또는 로우(Low)값의 전압을 갖도록 제어하여, 로우값을 가지는 행의 μLED만을 발광할 수 있는 상태로 놓는 캐소드 드라이버 IC(Cathode Driver IC); 및 상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 입력된 데이터에 따라 상기 μLED 어레이 IC의 로우값을 가지는 행으로만 μLED 발광 정도에 따른 전류가 흐르도록 제어하는 데이터 드라이버 IC(Data Driver IC); 를 포함하는 μLED 어레이 드라이빙 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board (PCB); A micro-LED array integrated circuit (IC) that is electrically connected and mounted on the PCB by forming a plurality of bumps so as to correspond to a resolution; LED array ICs, each of which is electrically connected to the PCB and each of which has a cathode shorted for each row, has a high or low voltage value, A Cathode Driver IC (IC Driver IC) for placing only the LED of a row having a value in a state capable of emitting light; And a data driver IC (Data Driver IC) electrically connected to the PCB and controlling the current according to the degree of LED light emission to flow only in a row having a low value of the μLED array IC according to the input data. LED array driving device.

본 발명에서 상기 캐소드 드라이버 IC는 상기 μLED 어레이 IC 각 행들의 캐소드에 바이어스(Bias)를 인가하는 방식으로 각각의 행들이 하이값 또는 로우값의 전압을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.In the present invention, the cathode driver IC preferably controls each row to have a high value or a low value voltage in such a manner that a bias is applied to the cathodes of the respective rows of the μLED array IC.

본 발명에서 행별로 캐소드가 단락된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들은 서로 전기적으로 분리되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the rows of the μLED array IC in which the cathodes are short-circuited row by row are electrically separated from each other.

본 발명에서 상기 PCB는 각 열(Column)들이 단락되도록 형성됨으로써, 상기 데이터 드라이버 IC가 해당 열에 전류가 흐르도록 하는 경우, 상기 캐소드 드라이버 IC의 제어에 의한 μLED 어레이 IC의 로우값을 가지는 행에만 주어진 전류가 흐르도록 한다.In the present invention, the PCB is formed so that the columns are short-circuited. Therefore, when the data driver IC causes a current to flow in the column, only the row having the row value of the μLED array IC under the control of the cathode driver IC Let the current flow.

본 발명에서 상기 하이값은 전원전압값에 해당하고, 상기 로우값은 접지전압값에 해당하는 것이 바람직하다.In the present invention, the high value corresponds to a power supply voltage value, and the low value corresponds to a ground voltage value.

본 발명에서 상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는 상기 PCB에 각각 두 개의 수로 장착되어 상기 μLED 어레이 IC의 제어를 분담하도록 구성된다.In the present invention, the cathode driver IC and the data driver IC are respectively mounted on the PCB in two numbers so as to share the control of the μLED array IC.

본 발명에서 상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는 FPCB(Flexible PCB)에 장착되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.In the present invention, the cathode driver IC and the data driver IC are preferably mounted on a flexible PCB (FPCB) and electrically connected to the PCB.

본 발명에서 상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는 칩 온 필름(Chip-on Film) 방식으로 상기 FPCB에 장착될 수 있다.In the present invention, the cathode driver IC and the data driver IC may be mounted on the FPCB by a chip-on-film method.

본 발명에서 상기 μLED 어레이 IC의 해상도는 1280 x 720 이하의 레벨로 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the resolution of the μLED array IC is preferably 1280 x 720 or less.

본 발명에서 상기 μLED 어레이 드라이빙 장치는 헤드 업 디스플레이(Head-up Display) 또는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display)에 적용되는 것이 바람직하다.In the present invention, the μ LED array driving apparatus is preferably applied to a head-up display or a head-mounted display.

본 발명은 캐소드 드라이버 IC가 행별로 캐소드가 단락된 μLED의 캐소드 바이어스를 이용하여 별도의 스위치 없이도 μLED 어레이 IC 각 행의 발광 온/오프를 제어할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect that the cathode driver IC can control the light emission on / off of each row of the μLED array IC without using a separate switch by using the cathode bias of the μLED in which the cathode is short-circuited row by row.

그리고 본 발명은 μLED 어레이 IC의 발광 온 상태의 행에 데이터 드라이버 IC가 전류를 흐르도록 제어함으로써 μLED가 해당 전류에 대응하는 휘도로 적절히 발광하는 효과가 있다.The present invention has an effect that the LED driver appropriately emits light with the luminance corresponding to the current by controlling the data driver IC to flow current in the row of the light-on state of the μLED array IC.

또한, 본 발명은 μLED 디스플레이 장치가 각각 2개씩의 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC에 의해 제어되도록 함으로써 보다 효율적으로 μLED 발광이 이루어질 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, the μLED display device is controlled by the two cathode driver ICs and the data driver ICs, respectively, so that the μLED light emission can be performed more efficiently.

결과적으로 본 발명은 μLED 디스플레이 장치에 백플레인 IC 대신 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC를 적용함으로써 헤드 업 디스플레이 또는 헤드 마운트 디스플레이에 μLED 어레이 IC를 저비용 고효율의 보다 큰 사이즈로 구현하여 적용할 수 있는 효과가 있다.As a result, the present invention has an effect that a μLED array IC can be implemented in a head-up display or a head-mounted display in a larger size with a low cost and a high efficiency by applying a cathode driver IC and a data driver IC instead of a backplane IC to a μLED display device .

도 1은 종래의 μLED 어레이 IC 구조 및 제어 구조를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 드라이빙 장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 드라이빙 장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 IC 배열을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 라우팅을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 IC의 특정 행을 발광 온 상태로 놓기 위한 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC의 출력을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 IC의 특정 행을 발광 온 상태로 놓기 위한 μLED 어레이 IC 배열을 나타낸 예시도.1 is an exemplary view showing a conventional μLED array IC structure and a control structure.
2 is a plan view of a LED array driving device according to an embodiment of the present invention;
3 is a side view of a LED array driving device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an exemplary view showing an arrangement of a μLED array IC according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 illustrates an example of PCB routing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary view showing outputs of a cathode driver IC and a data driver IC for setting a specific row of a μLED array IC according to an embodiment of the present invention to a light-on state; FIG.
7 is an exemplary diagram illustrating a configuration of a μLED array IC for placing a particular row of the μLED array IC according to an embodiment of the present invention in a light-on state;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present description and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly interpret the concepts of the terms in order to describe their invention in the best way. It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

백플레인 IC 대신 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC를 이용하여 μLED 어레이 IC의 발광을 제어함으로써 보다 넓은 영역을 디스플레이 할 수 있어 헤드 업 디스플레이 또는 헤드 마운트 디스플레이 등의 적용 시 비용을 절감시키는 동시에 광학 영역의 부담을 감소시키기 위한 본 발명은, PCB(10), 해상도에 부합하도록 다수의 범프(Bump)(11)를 형성시킴으로써 상기 PCB 상에 전기적으로 연결되어 장착되는 μLED 어레이 IC(Micro-LED Array Integrated Circuit)(20), 상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 행(Row)별로 캐소드가 단락(Short)된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들이 각각 하이(High)값 또는 로우(Low)값의 전압을 갖도록 제어하여, 로우값을 가지는 행의 μLED만을 발광할 수 있는 상태로 놓는 캐소드 드라이버 IC(Cathode Driver IC)(30) 및 상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 입력된 데이터에 따라 상기 μLED 어레이 IC의 로우값을 가지는 행으로만 μLED 발광 정도에 따른 전류가 흐르도록 제어하는 데이터 드라이버 IC(Data Driver IC)(40)를 포함하여 구성되는 μLED 어레이 드라이빙 장치를 제공한다.By controlling the emission of the μLED array IC by using a cathode driver IC and a data driver IC instead of the backplane IC, it is possible to display a wider area, thereby reducing the cost of applying a head-up display or a head- A micro-LED array integrated circuit (hereinafter referred to as " micro-LED array integrated circuit ") (hereinafter, referred to as " micro LED array integrated circuit " 20), and is electrically connected to the PCB, so that each row of the μLED array IC in which the cathode is short-circuited for each row has a high or low voltage, A cathode driver IC (Cathode Driver IC) 30 for placing only the LEDs of rows having a low value in a state capable of emitting light, and a cathode driver IC 30 electrically connected to the PCB And a data driver IC (Data Driver IC) 40 for controlling the current according to the degree of LED light emission only in a row having a low value of the μLED array IC according to inputted data. Device.

이에 대한 설명을 돕기 위해, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 드라이빙 장치의 평면도가 도시되며, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 드라이빙 장치의 측면도가 도시된다.FIG. 2 is a plan view of the LED array driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of the LED array driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

여기에서 도 3의 측면도는 각각 두 개의 캐소드 드라이버 IC(30)와 데이터 드라이버 IC(40)가 동일한 위치에 위치하는 것으로 표현되었으나, 경우에 따라 각 구성들이 서로 다른 네 개의 위치에 위치할 수 있으며, 모두 동일한 위치에 위치할 수도 있다.3, the two cathode driver ICs 30 and the data driver ICs 40 are located at the same position, respectively. In some cases, the structures may be located at four different positions, They may all be located at the same location.

먼저, 본 발명의 PCB(10)는 공지의 인쇄회로기판을 지칭하는 것으로, 별개의 전자부품들을 배치하고 이들을 적절한 방법을 통해 전기적으로 연결시켜주는 PCB(Printed Circuit Board) 또는 PWB(Printed Wiring Board)를 말하며, 부품간의 전기적 연결기능뿐만 아니라 부품들을 기계적으로 고정시키는 역할을 수행하기도 한다.First, the PCB 10 of the present invention refers to a known printed circuit board. The PCB 10 may be a printed circuit board (PWB) or a printed wiring board (PWB) for disposing separate electronic components and electrically connecting them by an appropriate method. It also serves to mechanically fix parts as well as electrical connections between parts.

보통은 초록색의 플라스틱으로 만들어지는 절연 카드이나, 경우에 따라서는 다른 색상이나 다른 재질로 형성될 수 있고, 절연물은 베이클라이트 종이에 에폭시를 스며들게 한 것이나 유리 섬유 등이 쓰일 수 있다.In general, it may be formed of an insulating card made of green plastic or, in some cases, a different color or another material. The insulating material may be epoxy resin impregnated with bakelite paper or glass fiber.

최근에는 더욱 소형화를 위해 얇은 기판을 여러 장 맞붙여서 일체화한 적층 기판이 쓰이기도 하며, 후술할 플렉시블 PCB(FPCB) 또한 이용될 수 있음은 물론이다.In recent years, a laminated substrate in which a plurality of thin substrates are laminated and integrated is used for further miniaturization, and a flexible PCB (FPCB) to be described later can also be used.

이러한 상기 PCB(10) 상에 발광을 위한 μLED가 배열된 μLED 어레이 IC(20)가 전기적으로 연결되어 장착되는데, 배열되는 μLED 수에 맞게 다수의 범프(11)를 PCB와 μLED 어레이 IC 사이에 형성시켜 전기적 연결을 구현한다.A plurality of bumps 11 are formed between the PCB and the μ LED array IC in accordance with the number of μ LEDs arranged on the PCB 10. The μ LED array IC 20, Thereby realizing an electrical connection.

도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 IC 배열을 나타낸 예시도가 도시되며, 배열되는 μLED의 수는 디스플레이의 해상도를 결정하고, 상기 범프(11)는 전도성 물질로 구성되는 것으로서 μLED의 수와 동일한 수로 구성되는 것이 바람직하다.FIG. 4 shows an example of a configuration of a μLED array IC according to an embodiment of the present invention. The number of μLEDs arranged determines the resolution of the display. The bumps 11 are made of a conductive material, It is preferable that the number is the same as the number.

다만, 상기 μLED 어레이 IC(20)는 후술할 캐소드 드라이버 IC(30)의 행별 제어를 위해 각각의 행이 캐소드가 단락된 상태로 구현되어야 하므로, 상기 범프(11)는 μLED 어레이 IC의 각 행들이 단락될 수 있도록 행별로 연결된 형태로 배치될 수 있음은 물론이며, 행별로 단락된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들은 서로 전기적으로 분리되어 있어야 한다.However, since the cathode is short-circuited in each row for the purpose of controlling the cathode driver IC 30 to be described later, the bump 11 is formed so that each row of the μ LED array IC It is needless to say that they can be arranged in a row-by-row manner so as to be short-circuited, and each row of the μLED array IC which is separated by rows must be electrically separated from each other.

그리고 상기 μLED 어레이 IC(20)의 각 μLED들이 적절하게 발광하는 것을 제어할 수 있도록 본 발명은 행별로 캐소드가 단락된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들이 각각 하이(High)값 또는 로우(Low)값의 전압을 갖도록 제어하는 캐소드 드라이버 IC(30)를 구비한다.In order to control each of the LEDs of the μLED array IC 20 to emit light appropriately, the present invention is characterized in that each row of the μLED array IC in which the cathodes are short-circuited row by row has a high value or a low value And a cathode driver IC (30) for controlling the voltage to have a voltage of.

보다 구체적으로, 상기 캐소드 드라이버 IC(30)는 상기 μLED 어레이 IC(20)의 단락된 각 행들의 캐소드에 바이어스(Bias)를 인가하는 방식으로 각각의 행들이 하이값 또는 로우값의 전압을 갖도록 제어한다.More specifically, the cathode driver IC 30 is controlled so that each row has a voltage of a high value or a low value by applying a bias (Bias) to the cathode of each shorted row of the μLED array IC 20 do.

μLED도 물론 다이오드이기 때문에 다이오드의 기본 특성을 그대로 가지고 있으므로, 애노드보다 캐소드가 더 높거나 동일한 전위를 가지고 있는 경우(backward bias) μLED의 순방향으로 전류가 흐르지 못하여 해당 μLED는 발광하지 않는 원리를 이용한다.Since μLED is a diode, of course, it has the basic characteristics of a diode. Therefore, when the cathode has higher or equal potential than the anode (backward bias), the current does not flow in the forward direction of the μLED so that the μ LED does not emit light.

이와 반대로, 애노드가 캐소드보다 더 높은 전위를 가지는 경우(forward bias)에는 μLED의 순방향으로 전류가 흘러 해당 μLED가 전류의 크기에 따른 휘도로 발광하게 된다.On the other hand, when the anode has a higher potential than the cathode, a current flows in the forward direction of the μ LED, causing the corresponding μ LED to emit light with a luminance corresponding to the magnitude of the current.

이 때, 상기 하이값은 전원전압값에 해당하고 상기 로우값은 접지전압값에 해당하는 것이 바람직하다.In this case, the high value corresponds to the power supply voltage value and the low value corresponds to the ground voltage value.

위와 같은 μLED 어레이 IC(20)의 캐소드가 단락된 행별 제어 이후, 각각의 μLED로 데이터에 따른 전류를 흐르도록 하기 위하여 본 발명은 상기 PCB(10)에 전기적으로 연결되어 장착되는 데이터 드라이버 IC(40)를 포함한다.In order to allow a current corresponding to data to flow in each μ LED after the cathode of the μLED array IC 20 is short-circuited, the present invention includes a data driver IC 40 electrically connected to the PCB 10, ).

순서상으로, 상기 캐소드 드라이버 IC(30)가 μLED 어레이 IC(20)의 로우값을 가지는 행의 μLED만을 발광할 수 있는 상태로 놓으면, 이후 상기 데이터 드라이버 IC(40)가 열(Column)별로 단락된 PCB를 통해 전류를 흐르도록 한다.If the cathode driver IC 30 is placed in a state in which only the LEDs of the row having the low value of the μLED array IC 20 can emit light in order, So that current flows through the PCB.

도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 라우팅을 나타낸 예시도가 도시되는데, 이를 참고하여 다시 설명하면, 상기 PCB(10)는 각 열들이 단락되도록 형성되고, 상기 데이터 드라이버 IC(40)가 해당 열에 전류가 흐르도록 하는 경우, 이미 상기 캐소드 드라이버 IC(30)의 제어에 의해 μLED 어레이 IC(20)의 로우값을 가지는 행만이 전류가 흐를 수 있는 상태에 놓여 있으므로, 해당 행에만 발광하여야 하는 휘도에 대응하도록 주어진 전류가 흐르게 된다.Referring to FIG. 5, the PCB 10 is formed such that the respective rows are short-circuited, and the data driver IC 40 Only a row having a low value of the LED array IC 20 under the control of the cathode driver IC 30 is in a state in which a current can flow so that only the corresponding row must emit light A given current flows corresponding to the luminance.

도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 IC의 특정 행을 발광 온 상태로 놓기 위한 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC의 출력을 나타낸 예시도가 도시된다.6 shows an example of the output of the cathode driver IC and the data driver IC for setting a specific row of the LED array IC according to the embodiment of the present invention to the light ON state.

본 도면은 μLED 어레이 IC(20)가 800 x 600의 해상도를 갖는 경우를 예시로 든 것으로서, (a)로 표시된 구역을 보면, 캐소드 드라이버 IC(30)의 제어에 의해 600개의 행 중 2번 째 행과 302번 째 행만이 로우값, 나머지 행들은 하이값을 가지는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 데이터 드라이버 IC(40)의 전류 인가에 의해 로우값을 가지는 행을 구성하는 μLED만이 전류값에 따른 휘도로 발광하게 된다.This figure illustrates a case where the μLED array IC 20 has a resolution of 800 x 600. When the area indicated by (a) is viewed, by controlling the cathode driver IC 30, the second Only the LED and the 302nd row have a low value and the remaining rows have a high value. Accordingly, only the LEDs constituting the row having the row value by the application of the current to the data driver IC 40 can output the luminance .

이러한 상기 캐소드 드라이버 IC(30)와 데이터 드라이버 IC(40)는 상기 PCB(10)에 각각 두 개의 수로 장착되어 상기 μLED 어레이 IC(20)의 제어를 분담하도록 하는 것이 바람직하며, 담당하는 행과 열 또한 동일한 수로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.The cathode driver ICs 30 and the data driver ICs 40 are preferably mounted on the PCB 10 in two numbers so as to share control of the μLED array ICs 20, It is further preferable that they are formed in the same number.

상술한 예시와 같이, μLED 어레이 IC(20)가 800 x 600의 해상도를 가지는 경우, 1번 째 행부터 300번 째 행은 제1 캐소드 드라이버 IC가 제어를 담당하고, 301번 째 행부터 600번 째 행은 제2 캐소드 드라이버 IC가 제어를 담당할 수 있다.As described above, when the μLED array IC 20 has a resolution of 800 x 600, the first to third rows from the first row are controlled by the first cathode driver IC, and from the row 301 to the column 600 And the second row can be controlled by the second cathode driver IC.

마찬가지로, μLED 어레이 IC(20)가 800 x 600의 해상도를 가지는 경우, 제1 데이터 드라이버 IC는 제1 캐소드 드라이버 IC가 제어를 담당하는 영역과 동일하게 1번 째 행부터 300번 째 행까지 제어를 담당하고, 제2 데이터 드라이버 IC는 제2 캐소드 드라이버 IC가 제어를 담당하는 영역과 동일하게 301번 째 행부터 600번 째 행까지의 제어를 담당한다.Likewise, when the μLED array IC 20 has a resolution of 800 x 600, the first data driver IC performs control from the first row to the 300th row in the same manner as the area in which the first cathode driver IC takes charge of control And the second data driver IC takes charge of control from the 301st row to the 600th row similarly to the area where the second cathode driver IC takes charge of control.

위와 같이, 각각 두 개씩의 드라이버 IC가 발광 제어를 담당하는 경우, 한 개씩의 드라이버 IC가 발광 제어를 담당하는 경우보다 μLED의 발광 시간이 두 배가 되고 μLED 어레이 IC(20)의 크기와는 무관하며, μLED 어레이 IC의 해상도가 1280 x 720 이하의 레벨로 형성되는 경우 실질적인 발광 시간이 디스플레이의 기능적인 측면에서 가장 적절하다.As described above, when two driver ICs take charge of the light emission control, the light emission time of the μ LED is doubled and independent of the size of the μ LED array IC 20, as compared with the case where one driver IC takes charge of light emission control , and when the resolution of the μLED array IC is formed at a level of 1280 x 720 or less, the substantial light emission time is most appropriate from the viewpoint of the function of the display.

다만, 그 용도와 기능에 따라 상기 해상도는 더 높은 수준으로도 구현될 수 있음은 물론이다.However, it goes without saying that the resolution may be implemented at a higher level depending on the purpose and function.

앞의 예시와 동일한 조건으로, 도 7에 본 발명의 일실시예에 따른 μLED 어레이 IC의 특정 행을 발광 온 상태로 놓기 위한 μLED 어레이 IC 배열을 나타낸 예시도가 도시된다.7 shows an exemplary diagram of a μLED array IC arrangement for placing a particular row of the μLED array IC according to an embodiment of the present invention in a light-on state, under the same conditions as in the previous example.

마찬가지로, 본 도면은 μLED 어레이 IC(20)가 800 x 600의 해상도를 갖는 경우로서, (b)로 표시된 구역은 2번 째 행이고 (c)로 표시된 구역은 302번 째 행이며, 두 개의 행 모두 캐소드 드라이버 IC(30)의 로우값 인가에 의해 전류가 흐를 수 있는 상태에 놓인다.Similarly, this figure shows the case where the μLED array IC 20 has a resolution of 800 x 600, the area indicated by (b) is the second row, the area indicated by (c) is the 302 th row, All are put into a state in which the current can flow by applying a low value of the cathode driver IC 30. [

이 때, 데이터 드라이버 IC(40)가 주어진 데이터에 적합한 전류를 각 열로 흘려주면, 해당 행의 각 μLED는 전류값에 걸맞는 발광을 수행하게 된다.At this time, if the data driver IC 40 flows a current suitable for the given data in each column, the respective LEDs of the row perform light emission corresponding to the current value.

한편, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 캐소드 드라이버 IC(30) 및 데이터 드라이버 IC(40)는 FPCB(Flexible PCB)(50)에 장착되어 상기 PCB(10)와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.2 and 3, the cathode driver IC 30 and the data driver IC 40 are mounted on an FPCB (Flexible PCB) 50 and are electrically connected to the PCB 10 desirable.

FPCB(50)란 유연성있는 절연기판을 이용하여 제작된 PCB를 말하며, PCB 구분에 따라 SINGLE SIDE FPCB, BACK-BARED(DOUBLE ACCESS) FPCB, DOUBLE SIDE FPCB, MULTI-LAYER FPCB, BUILD-UP FPCB, RIGID FPCB, SCULPTURE FPCB 등으로 구분될 수 있으나 본 발명의 구현에 있어 적용할 수 있는 경우라면 어느 FPCB도 사용될 수 있음은 물론이다.The FPCB 50 refers to a PCB manufactured by using a flexible insulating substrate, and may be a single-side FPCB, a back-buried (double-access) FPCB, a double-side FPCB, a multilayer FPCB, a BUILD- FPCB, SCULPTURE FPCB, etc. However, it is needless to say that any FPCB can be used as long as it is applicable to the implementation of the present invention.

그리고 상기 캐소드 드라이버 IC(30) 및 데이터 드라이버 IC(40)는 칩 온 필름(Chip-on Film) 방식으로 상기 FPCB(50)에 장착될 수 있다.The cathode driver IC 30 and the data driver IC 40 may be mounted on the FPCB 50 by a chip-on-film method.

칩 온 필름 방식이란, 반도체 칩을 얇은 필름 형태의 PCB에 장착하는 방식으로, 'Chip On Flexible Printed Circuit'의 약어에 해당하며 FCOF(Flip Chip On Flexible Printed Circuit)라고도 한다.The chip-on-film method is a method of mounting a semiconductor chip on a thin film-like PCB, which is also referred to as a chip-on-flexible printed circuit (FCOF).

본 방식은 기존의 방식보다 리드 간 거리(피치)에 훨씬 미세하고 얇은 필름을 사용할 수 있는 특징이 있으며, 휴대폰 기판과 반도체, 디스플레이 소재로 고영상 이미지를 구현하기 위한 액정 표시 장치의 화소수 증가에 따른 구동과 40㎛ 이하의 고정도 동영상 구현에 사용되는 것이 일반적이다.This method is characterized by the ability to use much thinner and thinner film at the lead distance (pitch) than the conventional method, and the increase in the number of pixels of a liquid crystal display device for realizing a high- And a high-speed moving image of 40 탆 or less.

위와 같은 특징의 μLED 어레이 드라이빙 장치는 헤드 업 디스플레이(Head-up Display) 또는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display)에 적용되는 것이 바람직하며, 그 외에도 백플레인 IC의 크기 증대가 부담스러운 상황에서 μLED 어레이 IC(20)의 크기를 향상시키기 위한 다양한 상황에 주로 적용될 수 있다.It is desirable that the μLED array driving apparatus having the above characteristics be applied to a head-up display or a head-mounted display. In addition, in the case where the size of a backplane IC is insufficient, a μLED array IC 20 of the present invention.

결과적으로 본 발명은, 캐소드 드라이버 IC가 행별로 캐소드가 단락된 μLED의 캐소드 바이어스를 이용하여 별도의 스위치 없이도 μLED 어레이 IC 각 행의 발광 온/오프를 제어할 수 있는 장점이 있다.As a result, the present invention is advantageous in that the cathode driver IC can control the light emission on / off of each row of the μLED array ICs without using a separate switch by using the cathode bias of the μLED in which the cathodes are short-circuited row by row.

그리고 본 발명은 μLED 어레이 IC의 발광 온 상태의 행에 데이터 드라이버 IC가 전류를 흐르도록 제어함으로써 μLED가 해당 전류에 대응하는 휘도로 적절히 발광하도록 하는 장점이 있다.The present invention has an advantage in that the LED driver controls the current to flow in the row of the light-on state of the μLED array IC so that the μLED emits light appropriately at the luminance corresponding to the current.

또한, 본 발명은 μLED 디스플레이 장치가 각각 2개씩의 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC에 의해 제어되도록 함으로써 보다 효율적으로 μLED 발광이 이루어질 수 있는 장점이 있으며, 결과적으로 μLED 디스플레이 장치에 백플레인 IC 대신 캐소드 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC를 적용함으로써 헤드 업 디스플레이 또는 헤드 마운트 디스플레이 등에 μLED 어레이 IC를 저비용 고효율의 보다 큰 사이즈로 구현하여 광학 영역에 대한 부담을 경감시키고 디스플레이 왜곡 가능성을 최소화하는 장점이 있다.In addition, the present invention is advantageous in that μ LED emission can be performed more efficiently by controlling the two μ LED display devices by two cathode driver ICs and a data driver IC. As a result, a cathode driver IC And a data driver IC, the μLED array IC can be implemented in a larger size, such as a low cost, high efficiency, in a head-up display or a head-mounted display, thereby reducing the burden on the optical area and minimizing the possibility of display distortion.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been described with reference to the specific embodiments, it is to be understood that the invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Various modifications and variations are possible.

10: PCB
11: 범프
20: μLED 어레이 IC
30: 캐소드 드라이버 IC
40: 데이터 드라이버 IC
50: FPCB10: PCB
11: Bump
20: μLED Array IC
30: Cathode Driver IC
40: Data Driver IC
50: FPCB

Claims (10)

PCB(Printed Circuit Board);
해상도에 부합하도록 다수의 범프(Bump)를 형성시킴으로써 상기 PCB 상에 전기적으로 연결되어 장착되는 μLED 어레이 IC(Micro-LED Array Integrated Circuit);
상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 행(Row)별로 캐소드가 단락(Short)된 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들이 각각 하이(High)값 또는 로우(Low)값의 전압을 갖도록 제어하여, 로우값을 가지는 행의 μLED만을 발광할 수 있는 상태로 놓는 캐소드 드라이버 IC(Cathode Driver IC); 및
상기 PCB에 전기적으로 연결되어 장착되며, 입력된 데이터에 따라 상기 μLED 어레이 IC의 로우값을 가지는 행으로만 μLED 발광 정도에 따른 전류가 흐르도록 제어하는 데이터 드라이버 IC(Data Driver IC); 를 포함하되,
상기 다수의 범프는 μLED 어레이 IC의 각 행들이 단락될 수 있도록 행별로 연결된 형태로 배치되어 상기 μLED 어레이 IC의 각 행들은 서로 전기적으로 분리되고,
상기 캐소드 드라이버 IC는 상기 μLED 어레이 IC 각 행들의 캐소드에 바이어스(Bias)를 인가하는 방식으로 각각의 행들이 하이값 또는 로우값의 전압을 갖도록 제어하되, 상기 하이값은 전원전압값에 해당하고, 상기 로우값은 접지전압값에 해당되며,
상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는, 상기 PCB의 각 측면단에 교대로 장착되어 PCB의 상면에서 보았을 때 캐소드 드라이버 IC 쌍 및 데이터 드라이버 IC 쌍이 마주보도록 형성되어 상기 μLED 어레이 IC의 제어를 분담하며,
상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는 칩 온 필름(Chip-on Film) 방식으로 상기 PCB에 장착되는 것을 특징으로 하는 μLED 어레이 드라이빙 장치.
PCB (Printed Circuit Board);
A micro-LED array integrated circuit (IC) that is electrically connected and mounted on the PCB by forming a plurality of bumps so as to correspond to a resolution;
LED array ICs, each of which is electrically connected to the PCB and each of which has a cathode shorted for each row, has a high or low voltage value, A Cathode Driver IC (IC Driver IC) for placing only the LED of a row having a value in a state capable of emitting light; And
A data driver IC (Data Driver IC) electrically connected to the PCB and controlling a current corresponding to the degree of LED light emission to flow only in a row having a low value of the μLED array IC according to input data; , ≪ / RTI &
The plurality of bumps are arranged in a row-by-row manner so that each row of the μ LED array IC can be short-circuited so that each row of the μ LED array IC is electrically isolated from each other,
The cathode driver IC controls each row to have a high value or a low value voltage in such a manner that a bias is applied to the cathodes of the respective rows of the μLED array IC, The low value corresponds to the ground voltage value,
The cathode driver IC and the data driver IC are alternately mounted on the respective side ends of the PCB to share the control of the μLED array IC when the cathode driver IC pair and the data driver IC pair are opposed to each other as viewed from the upper surface of the PCB,
Wherein the cathode driver IC and the data driver IC are mounted on the PCB by a chip-on-film method.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 PCB는 각 열(Column)들이 단락되도록 형성됨으로써, 상기 데이터 드라이버 IC가 해당 열에 전류가 흐르도록 하는 경우, 상기 캐소드 드라이버 IC의 제어에 의한 μLED 어레이 IC의 로우값을 가지는 행에만 주어진 전류가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 μLED 어레이 드라이빙 장치.
The method according to claim 1,
The PCB is formed so that the columns are short-circuited, so that when the data driver IC causes a current to flow in the column, a given current flows only in a row having a low value of the μLED array IC under the control of the cathode driver IC And the LED array driving device.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는 FPCB(Flexible PCB)에 장착되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 μLED 어레이 드라이빙 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cathode driver IC and the data driver IC are mounted on a flexible printed circuit board (FPCB) and are electrically connected to the PCB.
제 7항에 있어서,
상기 캐소드 드라이버 IC 및 데이터 드라이버 IC는 칩 온 필름(Chip-on Film) 방식으로 상기 FPCB에 장착되는 것을 특징으로 하는 μLED 어레이 드라이빙 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the cathode driver IC and the data driver IC are mounted on the FPCB by a chip-on-film method.
제 1항에 있어서,
상기 μLED 어레이 IC의 해상도는 1280 x 720 이하의 레벨로 형성되는 것을 특징으로 하는 μLED 어레이 드라이빙 장치.
The method according to claim 1,
And the resolution of the μLED array IC is formed at a level of 1280 x 720 or less.
제 1항에 있어서,
상기 μLED 어레이 드라이빙 장치는 헤드 업 디스플레이(Head-up Display) 또는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display)에 적용되는 것을 특징으로 하는 μLED 어레이 드라이빙 장치.The method according to claim 1,
Wherein the μ LED array driving apparatus is applied to a head-up display or a head mount display.
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