KR102180807B1 - 디스플레이 모듈 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 모듈이 개시된다. 디스플레이 모듈은 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자, 복수의 무기 발광 소자별로 마련되며, 인가되는 계조 데이터 전압에 대응되는 구동 전류를 복수의 무기 발광 소자로 각각 제공하는 복수의 픽셀 회로, 및 복수의 픽셀 회로 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 내부에 배치되는 ESD 보호 회로를 포함한다.

Description

디스플레이 모듈 {DISPLAY MODULE}
본 개시는 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베젤리스(bezel-less) 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
종래 디스플레이 패널은 픽셀 회로를 구성하는 반도체 칩이 집적화됨에 따라 패드를 통해 정전기가 입력되어 픽셀 회로가 손상을 입게 되는 것을 방지하기 위하여, 정전기 방전(ESD; Electro-Static Discharge)으로부터 픽셀 회로에 구비되는 소자의 파손을 방지하기 위해 ESD(Electro-Static Discharge) 보호 회로(protection circuit)를 포함하고 있다.
ESD 보호 회로는 보통 저항, 다이오드, BJT(Bipolar Junction Transister) 등으로 이루어져 있으며, 디스플레이 패널의 배젤(bezel) 영역에 위치하여 픽셀 회로를 정전기로부터 보호하게 된다.
그러나, 디스플레이 패널의 베젤 영역에 포함되는 ESD 보호 회로에 의해, 베젤 영역이 존재하지 않는 베젤리스(bezel-less) 디스플레이 패널의 구현이 실질적으로 어려웠던 문제점이 있었다. 이러한 베젤의 존재는 디스플레이 패널의 소형화에 걸림돌이 되며, 여러 개의 디스플레이 모듈을 타일식으로 연결하여 디스플레이 패널을 구성할 때, 베젤의 존재로 인해 시인성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 진정한 베젤리스 디스플레이 패널을 구현하기 위한 기술의 필요성이 대두되고 있다.
본 개시는 상술한 문제를 해결하기 위한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 ESD 보호가 가능한 진정한 의미의 베젤리스 디스플레이 패널을 제공함에 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈은 상기 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자, 상기 복수의 무기 발광 소자별로 마련되며, 인가되는 계조 데이터 전압에 대응되는 구동 전류를 상기 복수의 무기 발광 소자로 각각 제공하는 복수의 픽셀 회로 및 상기 복수의 픽셀 회로 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 내부에 배치되는 ESD 보호 회로를 포함한다.
또한, 상기 복수의 무기 발광 소자 각각은, 기판 위에 형성된 상기 복수의 픽셀 회로 중 대응되는 픽셀 회로와 전기적으로 연결되도록 상기 대응되는 픽셀 회로 상에 실장될 수 있다.
또한, 상기 복수의 픽셀 회로는, 상기 기판 위에서 TFT(Thin Film Transistor) 층을 형성하고, 상기 ESD 보호 회로는, 상기 TFT 층에 포함될 수 있다.
또한, 상기 복수의 픽셀은, 상기 기판의 전체 영역에 기설정된 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 모듈은, 복수의 상기 디스플레이 모듈이 연속적으로 배치되어 구성되는 디스플레이 패널에 포함된 하나의 디스플레이 모듈이고, 상기 복수의 디스플레이 모듈 중 제 1 디스플레이 모듈 및 상기 제 1 디스플레이 모듈과 인접한 제 2 디스플레이 모듈 각각의 서로 인접한 테두리 영역에 배치된 픽셀들 간의 간격은, 상기 기설정된 간격과 동일할 수 있다.
또한, 상기 ESD 보호 회로는, 기설정된 개수의 픽셀 회로 단위로 배치될 수 있다.
또한, 상기 ESD 보호 회로는, 상기 디스플레이 모듈의 테두리 영역에 배치된 픽셀 회로의 내부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 ESD 보호 회로는 상기 복수의 픽셀 회로 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 스캔 라인, 데이터 라인, 전원 공급 라인 및 접지 라인 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
이때, 상기 ESD 보호 회로는 상기 데이터 라인 또는 상기 전원 공급 라인에 흐르는 정전기 전류를 상기 접지 라인에 바이패스(bypass) 시키기 위한 두 개의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 ESD 보호 회로는 커패시티브(capacivite) 커플링 효과에 의해 상기 스캔 라인, 상기 데이터 라인, 상기 전원 공급 라인 및 상기 접지 라인이 서로 등전위를 가지도록 하기 위한 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스캔 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 접지 라인은 상기 데이터 라인에 흐르는 정전기 전류를 상기 접지 라인에 바이패스(bypass) 시키기 위한 두 개의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제1 타입의 ESD 보호 회로에 연결되고, 상기 전원 공급 라인은 커패시티브 커플링 효과에 의해 상기 스캔 라인, 상기 데이터 라인, 상기 전원 공급 라인 및 상기 접지 라인이 서로 등전위를 가지도록 하기 위한 트랜지스터를 포함하는 제2 타입의 ESD 보호 회로에 연결될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따르면, 베젤 영역을 포함하지 않는 베젤리스 디스플레이 패널을 구현하면서도 ESD로부터 디스플레이 패널을 보호하는 것이 가능하게 된다.
도 1a는 종래의 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로의 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 1b는 종래의 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로의 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 1c는 종래의 디스플레이 패널의 단면도,
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무기 LED 방식의 디스플레이 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 2c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 도시한 도면,
도 2d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 단면도,
도 2e는 도 2d의 디스플레이 모듈을 복수 개 사용하여 디스플레이 패널을 구성하는 예시도,
도 2f는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 단면도,
도 2g는 도 2f의 디스플레이 모듈을 복수 개 사용하여 디스플레이 패널을 구성하는 예시도,
도 2h는 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 디스플레이 모듈이 연결된 디스플레이 패널의 예시도,
도 2i는 본 개시의 일 실시 예에 따른 ESD 보호 회로의 예시도,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 개시의 또 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 ESD 보호 유닛의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 7은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로를 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도, 및
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 베젤리스 디스플레이 패널을 나타낸 도면이다.
본 개시에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 도면의 기재 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당해 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어일 수 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 모두 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “구성하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 실시 예에서 “모듈”, “유닛”, “부(Part)” 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성 요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성 요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다. 또한, 복수의 “모듈”, “유닛”, “부(part)” 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 개시의 실시 예에서, 디스플레이 모듈은, 그 자체로 독립적인 하나의 디스플레이 패널이 될 수 있고, 복수의 디스플레이 모듈이 결합되어 하나의 디스플레이 패널이 구현될 수도 있다. 하나의 디스플레이 모듈이 하나의 디스플레이 패널로 사용되는 경우, 디스플레이 모듈은 디스플레이 패널과 동일한 의미를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 개시에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1a 및 1b는 종래의 디스플레이 패널의 ESD 보호 회로의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널은 광학 신호를 내는 소자 즉, 발광 소자에 전기적 신호를 전달하는 백플레인(backplane)(11)을 포함하고 있다.
종래에 양산되고 있는 디스플레이 패널에 사용되는 백플레인으로는 a-Si TFT(Thin Film Transistor), 저온 폴리-실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS) TFT, 산화물 TFT 등이 있다.
특히, 박막 트랜지스터를 이용하는 능동 매트릭스(active matrix) 방식의 백플레인은 제조 공정 중 스캔 라인과 데이터 라인 간의 전위차로 인하여 매우 높은 크기를 갖는 정전기가 발생할 수 있다.
따라서, 상술한 각종 백플레인은 정전기로부터 화소 회로들을 보호하기 위한 ESD 보호 회로를 구비할 수 있으며, ESD 보호 회로는 일반적으로 디스플레이 패널의 베젤 영역(12)에 대응되는 백플레인의 영역에 존재하게 된다.
종래 ESD 보호 회로의 배치는 도 1b에 도시된 바와 같다.
디스플레이 패널은 복수 개의 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)가 매트릭스 형태로 배치된 형태로 구성된다. 복수 개의 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)는 전원 공급 라인(VDD)(14), 데이터 라인(15), 스캔 라인(16) 및 접지 라인(VSS)(17)과 연결된다.
구동부에 포함된 스캔 드라이버(미도시), 데이터 드라이버(미도시)의 구동에 필요한 전압 및 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)의 구동에 필요한 전압이 전원 공급 라인(14)을 통해 출력된다. 스캔 드라이버는 스캔 라인(16)을 통하여 디스플레이 패널에 스캔 신호를 인가하고, 데이터 드라이버는 데이터 라인(15)을 통하여 디스플레이 패널에 데이터 신호를 인가한다.
디스플레이 패널은 제 1 방향으로 배열되는 데이터 라인(15)들과, 제1 방향과 교차되고 제 2 방향으로 배열되는 스캔 라인(16)들을 포함하는 신호선들, 전원 공급 라인(VDD)(14) 및 접지 라인(VSS)(17)을 포함하는 전원 라인, 데이터 라인(15)들과 스캔 라인(16)이 교차하는 픽셀 영역에 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)가 위치하는 구조를 가진다.
한편, ESD 보호 회로(13)는 도 1b에 도시된 바와 같이 복수의 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)들의 외곽에 존재하는 베젤 영역에서 복수의 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)와 연결된 전원 공급 라인(14), 데이터 라인(15), 스캔 라인(16) 및 접지 라인(17)과 연결되는 회로로서, 데이터 라인(15) 또는 전원 공급 라인(14)에 흐르는 정전기 전류를 접지 라인(17)에 바이패스(bypass) 시키기 위한 두 개의 TFT를 포함한다.
두 개의 TFT 및 플로팅 바(floating bar)(18)를 통해, 복수의 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)와 연결되는 라인 및 복수의 픽셀 회로(19-1 내지 19-n)를 구성하는 배선이 등전위를 이룸으로써, 정전기 발생이 방지될 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 ESD 보호 회로는 복수의 픽셀 회로 외곽의 베젤 영역에 위치하기 때문에 베젤리스 디스플레이 패널을 구현하는데 걸림돌이 되는 문제가 있었다. 또한, 베젤리스 디스플레이 패널을 구현하기 위하여 ESD 보호 회로를 제거하는 경우, Galss Scribe, Grinding 공정 등에서 많은 정전기가 발생하여 TFT 백플레인 회로가 보호되지 못하고, 누전 등으로 인한 쇼트(short circuit) 현상 등의 불량이 발생하는 문제가 있었다.도 1c는 종래 디스플레이 패널의 단면도이다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 종래의 디스플레이 패널은, 기판(21) 위에 TFT 층(22), ESD 보호 회로(13) 및 패드가 형성되는 구조를 가진다.
이때, 종래 디스플레이 패널은, 도 1b에서 전술한 픽셀 회로들(19-1 내지 19-n)이 위치하는 TFT 층(22)에 대응되는 픽셀 회로 영역과 픽셀 회로가 존재하지 않는 베젤 영역으로 구분될 수 있으며, ESD 보호 회로(13)는 베젤 영역에 배치되는 것을 볼 수 있다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도이다. 디스플레이 장치는 전기적 신호를 인간 눈으로 인지할 수 있는 광학적 신호로 변환하여 제공하는 장치를 의미하며, 이와 같은 방식으로 영상이 표시되는 디스플레이 모듈(100)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 디스플레이 모듈(100)의 구현 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 디스플레이 모듈(100)은, LCD(Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), AM(Active Matrix)-OLED, 무기 발광 다이오드(inorganic Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 종류의 디스플레이 모듈로 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(100)은 그 구현 방식에 따라 발광 소자가 직접 픽셀이나 서브 픽셀을 구성할 수도 있고, 부가적인 구성을 추가적으로 포함할 수도 있다.
예를 들면, OLED나 무기 LED 방식의 디스플레이 모듈(100)의 경우, 발광 소자(light emitting element)인 레드(R), 그린(G), 블루(B) 색상의 OLED나 무기 LED가 직접 디스플레이 모듈(100)의 픽셀 또는 서브 픽셀을 구성할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(100)이 액정(liquid crystal) 방식인 경우, 디스플레이 모듈(100)은 액정에 광을 공급하는 단일 색의 백라이트 유닛(미도시)을 더 포함할 수도 있다.본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 디스플레이 모듈(100)의 픽셀을 구성하는 복수의 픽셀 회로(pixel circuit)(110-1 내지 110-n), 구동부(120) 및 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 내부에 포함되는 ESD 보호 회로(ESD protection circuit)(미도시)를 포함할 수 있다.
복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)는 매트릭스 형태(matrix form)로 배치되는(arranged) 구조를 가질 수 있으며, 각 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)는 디스플레이 모듈(100)이 인가된 계조 데이터 전압(예를 들어, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 데이터 전압 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 데이터 전압)에 대응되는 계조의 빛을 발광하도록 구동된다.
구동부(120)는 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)를 구동하여 디스플레이 모듈(100)에 포함된 각 픽셀의 발광 동작을 제어한다. 이를 위해, 구동부(120)는 데이터 드라이버(또는 소스 드라이버), 스캔 드라이버(또는 게이트 드라이버) 등과 같은 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)를 구동하기 위한 각종 구동 회로를 포함할 수 있다.
이때, OLED나 무기 LED 방식의 디스플레이 모듈(100)의 경우, R, G, B 색상의 OLED 또는 무기 LED가 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 상(on)에 각각 실장되어(mounted) 디스플레이 모듈(100)의 픽셀 또는 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
한편, LCD 방식의 디스플레이 모듈(100)의 경우, 단일 색 광(single color light)을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하며, 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 상(on)에는 컬러 필터 및 액정이 배치되어 디스플레이 모듈(100)이 구성되게 된다.
전원 공급부(미도시)는 구동부(120)의 구동 제어에 따라 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)의 구동에 필요한 전압을 출력한다.
ESD 보호 회로(미도시)는 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 내부에 포함되어, ESD로부터 픽셀 회로를 보호하는 역할을 한다. ESD 보호 회로는 픽셀 회로의 데이터 라인 또는 전원 공급 라인에 흐르는 정전기 전류를 접지 라인에 바이패스(bypass) 시키기 위한 두 개의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제 1 타입의 ESD 보호 회로로 구현될 수 있다.
또한, ESD 보호 회로는 커패시티브 커플링 효과(capacitive coupling effect)에 의해 픽셀 회로의 스캔 라인, 데이터 라인, 전원 공급 라인 및 접지 라인이 서로 등전위를 가지도록 하기 위한 트랜지스터를 포함하는 제 2 타입의 ESD 보호 회로로 구현될 수도 있다.
ESD 보호 회로의 구체적인 구성에 관하여는 도 3 이하에서 자세히 후술하기로 한다.
한편, 도 2a에서는 구동부(120)가 디스플레이 모듈(100)에 포함되는 경우를 예로 들었으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 모듈(100)에 포함되지 않고 별도로 마련될 수도 있다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무기 LED 방식의 디스플레이 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도이다. 도 2b에 따르면, 디스플레이 모듈(200)은 무기 발광 소자(130) 및 픽셀 회로(110)를 포함한다.
도 2b에서는, 편의상 디스플레이 모듈(200)에 포함된 하나의 픽셀과 관련된 구성만을 도시하였다. 그러나, 디스플레이 모듈(200)은 복수의 픽셀을 포함하며, 각 픽셀(구체적으로는, 각 서브 픽셀)은 무기 발광 소자(130) 및 픽셀 회로(110)를 각각 포함하므로, 디스플레이 모듈(200)에는 무기 발광 소자(130) 및 무기 발광 소자(130)에 대응되는 픽셀 회로(110)가 복수 개 포함될 수 있음은 물론이다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, ESD 보호 회로(140)는 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 내부에 배치될 수 있다. 따라서, 모든 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)가 ESD 보호 회로(140)를 포함하는 실시 예를 제외하고는, 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 중에는 ESD 보호 회로(140)를 포함하는 픽셀 회로도 있을 수 있고, 포함하지 않는 픽셀 회로도 있을 수 있으므로, 도 2b에서 ESD 보호 회로(140)를 점선으로 도시하였다.
무기 발광 소자(130)는 디스플레이 모듈(200)의 픽셀(구체적으로는, 서브 픽셀)을 구성하며, 픽셀 회로(110)의 구동에 따라 빛을 발광한다.
무기 발광 소자(130)는 발광하는 빛의 색상에 따라 복수의 종류가 있을 수 있다. 예를 들어, 적색 색상의 빛을 발광하는 적색(R) 발광 소자, 녹색 색상의 빛을 발광하는 녹색(G) 발광 소자 및 청색 색상의 빛을 발광하는 청색(B) 발광 소자가 있을 수 있다.
디스플레이 모듈(200)의 한 픽셀을 구성하는 서브 픽셀의 종류는, 무기 발광 소자(130)의 종류에 따라 결정될 수 있다. 즉, R 발광 소자는 R 서브 픽셀을, G 발광 소자는 G 서브 픽셀을, 그리고, B 발광 소자는 B 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
여기서, 무기 발광 소자(130)는, 유기 재료를 이용하여 제작되는 OLED(Organic Light Emitting Diode)와는 다른, 무기 재료를 이용하여 제작되는 발광 소자일 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무기 발광 소자는, 마이크로 LED(Light Emitting Diode)(u-LED)일 수 있다. 마이크로 LED는 백라이트나 컬러 필터 없이 스스로 빛을 내는 100 마이크로미터(μm) 이하 크기의 초소형 무기 발광 소자를 말한다.
픽셀 회로(110)는 무기 발광 소자(130)를 구동한다. 구체적으로, 픽셀 회로(110)는 계조 데이터 전압이 인가되면, 인가된 계조 데이터 전압에 대응되는 구동 전류를 제공하여 무기 발광 소자(130)를 구동할 수 있다.
구체적으로, 픽셀 회로(110)는, 실시 예에 따라, 무기 발광 소자(130)를 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 및/또는 PWM(Pulse Width Modulation) 구동할 수 있다. 즉, 픽셀 회로(110)는, 무기 발광 소자(130)를 구동하는 구동 전류의 진폭 및/또는 펄스 폭을, 인가된 계조 데이터 전압에 따라 제어할 수 있고, 이와 같이, 진폭 및/또는 펄스 폭이 제어된 구동 전류를 무기 발광 소자(130)로 제공할 수 있다.
한편, 픽셀 회로(110)는 무기 발광 소자(130)마다 마련되므로, 단일 색으로 발광하는 발광 소자를 백라이트로 사용하는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널과 달리, 무기 발광 소자(130)를 구동하여 서브 픽셀 단위로 계조를 표현할 수 있다.
이때, 픽셀 회로(110)에는 ESD 보호 회로(140)가 포함될 수 있다. 즉, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, ESD 보호 회로(140)가 픽셀 회로(110) 내부(또는 픽셀 회로(110) 영역)에 포함 내지 배치되므로, 별도의 베젤 영역(12)에 ESD 보호 회로가 존재하는 종래 디스플레이 패널과 달리, 진정한 의미의 베젤리스 패널 구성이 가능해 진다. 특히, 마이크로 LED의 경우 그 크기가 매우 작으므로, 베젤리스 모듈 또는 베젤리스 패널을 구성하는데 가장 적합할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 도시한 도면이다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(300)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀 영역(310-1 내지 310-n)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 픽셀 영역(310-1 내지 310-n)은 테두리 영역을 포함하는 디스플레이 모듈(300)의 전체 영역에 기설정된 간격(m)으로 배치될 수 있다.
한편, 각 픽셀 영역(310-1 내지 310-n)에는 각 픽셀 영역에 대응되는 픽셀 회로가 배치된다. 따라서, 픽셀 영역은 픽셀 회로 영역으로 불릴 수도 있다. 도 2c의 예에서는 하나의 픽셀 영역에 레드(R), 그린(G), 블루(B)와 같은 3개의 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)가 포함되어 있으므로, 각 픽셀 영역에는 R, G, B와 같은 3개의 무기 발광 소자 각각에 대응되는 3개의 픽셀 회로가 포함될 수 있다.
그러나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 디스플레이 모듈은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀 영역을 포함할 수 있고, 이 경우, 각 서브 픽셀 영역에는 하나의 무기 발광 소자와 이에 대응되는 하나의 픽셀 회로가 포함되게 될 것이다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, ESD 보호 회로(140)는 픽셀 회로의 내부에 배치될 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(300)은, 도 1b의 디스플레이 패널과 달리 베젤 영역이 없다.
따라서, ESD 보호 회로(140)는, 예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같이 복수의 픽셀 영역(310-1 내지 310-n)의 다양한 위치에서 픽셀 회로의 내부에 배치될 수 있다.
구체적으로, ESD 보호 회로(140)는, 실시 예에 따라 하나의 픽셀 영역(310-1)에 포함된 픽셀 회로의 내부에 배치될 수도 있고, 두 개의 픽셀 영역(310-2, 310-3)에 포함된 픽셀 회로들의 내부에 배치될 수도 있다.
이때, ESD 보호 회로(140)는, 디스플레이 모듈(300)의 테두리 영역(또는 외곽 영역)에 배치된 픽셀 영역에 포함된 픽셀 회로들 중 적어도 하나의 픽셀 회로의 내부에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(300)의 외곽이 아닌 내부의 픽셀 영역(310-5, 310-6, 310-8, 310-9)에 포함된 픽셀 회로들의 내부에 배치될 수도 있다.
또한, 도 2c에서 무기 발광 소자들(130-1 내지 130-3)은 마이크로 LED일 수 있다. 이 경우, 마이크로 LED는 그 크기가 매우 작으므로, 스크라이브 라인에서 첫 번째 라인의 픽셀 영역들까지의 거리(l)가 픽셀 영역들(310-1 내지 310-n)의 배치 간격(m)보다 작아지도록 디스플레이 모듈(300)을 만들 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 베젤 영역이 없으면서도 ESD 보호가 가능한 디스플레이 모듈이 제공될 수 있다.
한편, 도 2c에서는, R, G, B 서브 픽셀들이 좌우가 뒤바뀐 L자 모양으로 배열된 것을 볼 수 있다. 그러나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 픽셀 영역 내부에서 일렬로 배치될 수도 있다. 다만, 이러한 서브 픽셀의 배열 형태는 일 예일 뿐이고, 복수의 서브 픽셀은 각 픽셀 내에서 다양한 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 하나의 픽셀이 3종류의 서브 픽셀로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 가령, 픽셀은 R, G, B, W(white)와 같이 4종류의 서브 픽셀로 구현될 수도 있고, 실시 예에 따라 얼마든지 다른 개수의 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성할 수도 있음은 물론이다. 도 2d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 단면도이다. 도 2d에서는 설명의 편의를 위해, 디스플레이 모듈(400)에 포함된 하나의 픽셀만을 도시하였다.
도 2d에 따르면, 디스플레이 모듈(400)은 기판(190)상에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층(170) 및 TFT 층(170) 위에 실장되는 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)를 포함할 수 있다. 이때, 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)가 실장되는 디스플레이 모듈(400)의 나머지 구성, 즉, TFT 층(170)과 기판(190)을 합하여 TFT 백플레인이라 부를 수 있으나, 명칭이 이에 한정되는 것은 아니다.
TFT 층(170)은 기판(190)의 전체 영역에 형성되며, 전술한 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)가 매트릭스 형태로 TFT 층(170)에 형성될 수 있다. 즉, 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)는 테두리 영역을 포함하는 기판(190)의 전체 영역에 기설정된 간격으로 배치될 수 있다.
도면에 명확히 구분하여 도시하지는 않았지만, TFT 층(170)에는 각 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)를 구동하기 위한 픽셀 회로(110)가 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)별로 존재한다. 따라서, 무기 발광 소자 R, G, B(130-1 내지 130-3) 각각은 대응하는 픽셀 회로(110)와 전기적으로 연결되도록 픽셀 회로(110) 위에 각각 실장 내지 배치되게 된다.
구체적으로, 도 2d에 도시된 바와 같이, R 발광 소자(130-1)는, R 발광 소자(130-1)의 애노드 전극(1) 및 캐소드 전극(2)이 R 발광 소자(130-1)에 대응되는 픽셀 회로(110)상에 형성된 애노드 전극(3) 및 캐소드 전극(4)에 각각 연결되도록 실장 내지 배치될 수 있으며, 이는 G 발광 소자(130-2) 및 B 발광 소자(130-3)도 마찬가지다. 한편, 실시 예에 따라, 애노드 전극(3)과 캐소드 전극(4) 중 어느 하나가 공통 전극으로 구현될 수도 있을 것이다.
도 1c의 종래 기술과 달리, 도 2d의 디스플레이 모듈(400)은, 픽셀 회로 영역만 존재하고, 베젤 영역이 없다. 따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, ESD 보호 회로(140) 및 패드(180)는, TFT 층(170)의 내부에 형성된다.
패드(180)는 전술한 구동부(미도시) 또는 전원 공급부(미도시)에서 전달되는 신호들을 TFT 층(170)에 포함된 픽셀 회로들로 전달한다.
기판(190)은 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 기판(190)은 글래스 또는 합성 수지로 만들어질 수 있다. 실시 예에 따라, 기판(190)은 벤딩 가능한 플렉서블한 재질의 기판일 수도 있다.
도 2d에서는 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)가 플립 칩(flip chip) 타입의 마이크로 LED인 것을 예로 들어 도시하였다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)는 수평(lateral) 타입이나 수직(vertical) 타입의 마이크로 LED가 될 수도 있다.
도 2e는 도 2d의 디스플레이 모듈을 복수 개 사용하여 디스플레이 패널을 구성하는 예시도이다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(100, 200, 300, 400)은 그 자체로 하나의 디스플레이 패널을 구성할 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 복수 개의 디스플레이 모듈을 연속적으로 배치하여 하나의 디스플레이 패널이 구현될 수도 있다. 도 2e는 후자의 경우, 디스플레이 모듈(400)이 배치되는 일 예를 도시하고 있다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 모듈(400)은 베젤 영역이 없으며, 특히, 무기 발광 소자가 마이크로 LED인 경우 그 크기가 매우 작으므로, 도 2e에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(400-1)의 스크라이브 라인에 가장 가까운 무기 발광 소자(130-3)와 디스플레이 모듈(400-2)의 스크라이브 라인에 가장 가까운 무기 발광 소자(130-1') 사이의 길이(a)가, 각 디스플레이 모듈(400-1, 400-2)의 무기 발광 소자들(130-1 내지 130-3, 130-1' 내지 130-3') 사이의 길이(a)와 서로 같아지도록 배치 내지 결합될 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 복수의 디스플레이 모듈(400-1, 400-2)을 결합하여 하나의 디스플레이 패널을 구성할 때에도, 디스플레이 모듈들이 결합되는 경계선에서 영상이 끊기는 현상이 전혀없는 완벽히 심리스한 영상을 재생할 수 있는 디스플레이 패널이 제공될 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시 예들에서, “베젤리스”는, 디스플레이 패널의 제조 과정에서는 베젤이 존재하더라도, 완성 이후 베젤이 없는 경우까지 포함하는 의미이다. 도 2f 및 도 2g를 통해 이와 같은 실시 예를 설명한다.
도 2f에 따르면, 디스플레이 모듈(600)은, TFT 층(170)에 ESD 보호 회로(140)나 패드(180)가 배치되는 것은 도 2d의 디스플레이 모듈(400)과 동일하나, 배치 위치에 차이가 있다. 즉, 도 2d의 디스플레이 모듈(400)과 달리, 스크라이브 라인을 기준으로 TFT 층(170)의 일정 영역에는 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)를 구동하기 위한 픽셀 회로가 배치되지 않으며, 무기 발광 소자(130-1 내지 130-3)도 실장되지 않는다.
또한, 디스플레이 모듈(600)의 기판(190')은 플렉서블한 재질로 구현된다.
이 경우, 디스플레이 모듈(600)의 외곽 영역을 기판(190') 방향으로 벤딩시켜 고정함으로써, 베젤 영역이 없는 디스플레이 패널이 구현될 수 있다.
도 2g는 도 2f의 디스플레이 모듈(600)을 복수 개 결합하여 디스플레이 패널을 만드는 실시 예를 도시하고 있다. 도 2g에 도시된 바와 같이, 각 디스플레이 모듈(600-1, 600-2)은 기판(190') 방향으로 벤딩되어 서로 결합되며, 이에 따라, 디스플레이 모듈들이 결합되는 경계선에서 영상이 끊기는 현상이 전혀없는 완벽히 심리스한 영상을 재생할 수 있는 디스플레이 패널이 제공될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 하나의 디스플레이 모듈(600)을 이용하여 하나의 디스플레이 패널을 만드는 경우에도, 디스플레이 모듈(600)의 각 외곽 영역을 기판(190') 방향으로 벤딩시켜 고정함으로써, 베젤리스 디스플레이 패널이 구현될 수 있음은 물론이다.
도 2h는 복수의 디스플레이 모듈이 연결된 디스플레이 패널의 예시도 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 도 2h에 도시된 바와 같이, 9개의 디스플레이 모듈(100-1 내지 100-9)이 연속적으로 배치되어 하나의 베젤리스 디스플레이 패널(800)이 구성될 수 있다.
도 2h에서는 디스플레이 모듈(100)이 3 X 3의 배치를 갖는 것을 예로 들었으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 얼마든지 다른 개수의 디스플레이 모듈을 다른 형태로 연결하여 베젤리스 디스플레이 패널이 구성될 수 있다.
이는, 전술한 다른 디스플레이 모듈(200, 300, 400, 600)도 마찬가지이다.
도 2i는 본 개시의 일 실시 예에 따른 ESD 보호 회로의 연결 관계를 도시한 도면이다. 도 2i의 예에서 도시된 ESD 보호 회로(140-3)는 p-type LTPS 백플레인에 포함된 ESD 보호 회로일 수 있다.
디스플레이 모듈(100, 200, 300, 400, 600)을 구성하는 백플레인에는 각 픽셀 회로를 구동하기 위한, 구동 전압(VDD) 배선 라인(51), 그라운드(VSS) 전압 배선 라인(53), 각종 스윙 전압(데이터, 클럭, 스캔 신호 등) 배선 라인(52)가 픽셀 회로마다 제공될 수 있다. 도 2i에서는 도시의 편의를 위해, 각종 스윙 전압 배선 라인(52)을 하나만 도시하였지만, 스윙 전압의 종류마다 별도의 배선 라인이 제공될 수 있음은 물론이다.
도 2i에 따르면, ESD 보호 회로(140-3)는, 게이트 단자 및 소스 단자가 구동 전압 배선 라인(51)에 연결되고, 드레인 단자가 스윙 전압 배선 라인(52)에 연결되는 제 1 PMOSFET(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)(54)과, 게이트 단자 및 소스 단자가 스윙 전압 배선 라인(52)에 연결되고, 드레인 단자가 그라운드 전압 배선 라인(53)에 연결되는 제 2 PMOSFET(55)을 포함할 수 있다.
이러한 ESD 보호 회로(140-3)는, 전술한 바와 같이, 디스플레이 모듈(100, 200, 300, 400, 600)을 구성하는 복수의 픽셀 회로 중 적어도 하나의 픽셀 회로 내부에 포함될 수 있다.
한편, ESD 보호 회로(140)의 종류나 연결 관계가 도 2i에 도시된 바에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 이하에서는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 ESD 보호 회로의 구체적인 구성을 설명한다. 다양한 실시 예들에 따른 ESD 보호 회로의 구체적인 연결 방법은 도 3 내지 도 5에 도시하였다. ESD 보호 회로의 연결 방법이 도 3 내지 도 5에 도시된 바에 한정되는 것도 아님은 물론이다.
도 3에 도시된 바와 같이, ESD 보호 회로(140-1)는 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 내부의 전원 공급 라인(31), 데이터 라인(32), 스캔 라인(33) 및 접지 라인(34)에 각각 연결될 수 있다. 도 3에서, ESD 보호 회로(140-1)는 제 1 타입의 ESD 보호 회로로 구현되었다.
제 1 타입의 ESD 보호 회로(140-1)는 그 일단이 데이터 라인(32) 또는 스캔 라인(33)과 연결될 수 있으며, 타단은 접지 라인(34)과 연결될 수 있다.
구체적으로, 제 1 타입의 ESD 보호 회로(140-10)에 포함되는 두 개의 TFT는 소스(source) 단자가 플로팅 바(35)에 연결되고, 드레인(drain) 단자가 전원 공급 라인(31), 데이터 라인(32), 스캔 라인(33) 및 접지 라인(34) 중 하나에 각각 연결되는 형태로 구현된다. TFT의 게이트(gate) 단자는 플로팅 바(35) 또는 전원 공급 라인(31), 데이터 라인(32), 스캔 라인(33) 및 접지 라인(34) 중 하나에 연결된다.
이에 따라, 디스플레이 모듈(100, 200) 내에서 발생되는 정전기가 제1 ESD 보호 회로(140-1)의 타단에 연결된 접지 라인(34)을 통하여 디스플레이 모듈(100, 200)의 외부로 방출될 수 있다.
이와 같은 제 1 ESD 보호 회로(140-1)의 배치는 모든 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 내부에서 동일한 방식으로 구현될 수 있다.
한편, 마이크로 LED(micro-LED) 디스플레이 등에 사용되는 전원 공급 라인(31) 및 데이터 라인(32) 등의 경우에는 스윙(swing) 전압 대신 DC 고전압이 인가되므로, 제 1 타입의 ESD 보호 회로(140-1)의 사용시 많은 누설 전류가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, DC 고전압이 인가되는 전원 공급 라인(31)에는 커패시티브 커플링 효과에 의해 전원 공급 라인(31), 데이터 라인(32), 스캔 라인(33) 및 접지 라인(34)이 서로 등전위를 가지도록 하기 위한 트랜지스터를 포함하는 제 2 타입의 ESD 보호 회로(140-2)가 연결되도록 구현할 수 있다.
여기서, 트랜지스터는 플로팅 게이트(floating gate) 방식의 TFT로 구현될 수 있으며, TFT의 양단은 전원 공급 라인(31)과 플로팅 바(35)에 각각 연결된다. 플로팅 바(35)에 정전기 전압이 인가되면, 커패시티브 커플링 효과에 의해 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n)에 연결된 모든 배선으로 정전기 전압이 전달됨으로써, TFT 백플레인 내 모든 배선이 등전위를 유지하게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 내부에 포함되는 모든 ESD 보호 회로는 제 2 타입의 ESD 보호 회로(140-2)로 구현될 수도 있다. 즉, 복수의 픽셀 회로(110-1 내지 110-n) 내부에 포함되는 ESD 보호 회로는 제 1 타입(140-1) 또는 제 2 타입(140-2) 중 어느 하나로 선택적으로 구현될 수 있다.
한편, ESD 보호 회로(140)는, 디스플레이 모듈(100, 200) 내에서 기설정된 개수의 픽셀 회로 단위로 배치될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈 또는 디스플레이 패널의 ESD 보호 유닛의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(900)은 기 설정된 개수의 픽셀 회로를 하나의 단위로 하는 ESD 보호 유닛(90-1 내지 90-n)이 반복적으로 연결되어 배치되는 구조로 이루어질 수 있으며, 여기서 각 ESD 보호 유닛(90-1 내지 90-n)은 적어도 하나의 ESD 보호 회로(140)를 포함할 수 있다.
예를 들어, ESD 보호 유닛(90-1 내지 90-n) 각각은, 190 X 120 의 픽셀을 구성하는 픽셀 회로들을 포함할 수 있으며, 픽셀 회로들 내부에는 적어도 하나의 ESD 보호 회로(140)가 포함될 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(900)의 해상도가 1900 X 1200라면, 디스플레이 모듈(900)은 10개의 ESD 보호 유닛으로 구현될 수가 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, ESD 보호 회로(140-1, 140-2)는 ESD 보호 유닛(90-1) 내에 포함된 복수의 픽셀 회로 중 첫 번째 픽셀 회로(110-1)의 전원 공급 라인(31), 데이터 라인(32), 스캔 라인(33) 및 접지 라인(34)에만 연결될 수 있다. 즉, ESD 보호 유닛(90-1)에 포함된 모든 픽셀 회로는 첫 번째 픽셀 회로(110-1)에 연결되는 ESD 보호 회로(140-1, 140-2)를 공유할 수 있다.
또한, ESD 보호 회로(140-1, 140-2)는 ESD 보호 유닛(90-1) 내에 도 8에 도시된 바와 같이 첫 번째 픽셀 회로(110-1) 및 두 번째 픽셀 회로(110-2)에만 각각 배치될 수도 있다.
이 경우, ESD 보호 유닛(90-1) 내에 포함된 모든 픽셀 회로는 첫 번째 픽셀 회로(110-1)에 연결되는 ESD 보호 회로(140-1)와 두 번째 픽셀 회로(110-2)에 연결되는 ESD 보호 회로(140-2)를 공유할 수 있다.
그러나, 실시 예가 도 7 및 8에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(1700), 방송 수신부(1200), 신호 분리부(1250), A/V 처리부(1300), 오디오 출력부(1350), 저장부(1400), 통신부(1450), 조작부(1500), 프로세서(1600), 영상 신호 제공부(1650)를 포함한다.
방송 수신부(1200)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 방송을 수신하여 복조한다. 구체적으로, 방송 수신부(1230)는 안테나 또는 케이블을 통하여 전송 스트림을 수신하고 복조하여 디지털 전송 스트림 신호(구체적으로, 클럭(clock) 신호(TS_CLK), 동기(sync) 신호(TS_SYNC), 밸리드(valid) 신호(TS_VALID), 8개의 데이터 신호(TS_DATA[7:0]))를 출력할 수 있다. 또한, 방송 수신부(1200)는 외부 장치(예를 들어, 셋탑박스)로부터 방송 신호를 수신할 수 있다.
신호 분리부(1250)는 방송 수신부(1200)에서 제공된 전송 스트림 신호를 영상 신호, 오디오 신호, 부가정보 신호로 분리한다. 그리고 신호 분리부(1250)는 영상 신호 및 오디오 신호를 A/V 처리부(1300)로 전송한다.
A/V 처리부(1300)는 방송 수신부(1200) 및 저장부(1400)로부터 입력된 영상 신호 및 오디오 신호에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링, 오디오 디코딩 등의 신호처리를 수행한다. 그리고 A/V 처리부(1300)는 영상 신호를 영상 신호 제공부(1650)로 출력하고, 오디오 신호를 오디오 출력부(1350)로 출력한다.
반면, 수신된 영상 및 오디오 신호를 저장부(1400)에 저장하는 경우, A/V 처리부(1300)는 영상과 오디오를 압축된 형태로 저장부(1400)에 출력할 수 있다.
오디오 출력부(1350)는 A/V 처리부(300)에서 출력되는 오디오 신호를 사운드로 변환하여 스피커(미도시)를 통해 출력시키거나, 외부 출력단자(미도시)를 통해 연결된 외부기기로 출력한다.
영상 신호 제공부(1650)는 사용자에게 제공하기 위한 GUI(Graphic User Interface)를 생성한다. 그리고 영상 신호 제공부(1650)는 생성된 GUI를 A/V 처리부(1300)에서 출력된 영상에 부가한다. 그리고 영상 신호 제공부(1650)는 GUI가 부가된 영상에 대응되는 영상 신호를 디스플레이 패널(1700)에 제공한다. 이에 따라, 디스플레이 패널(1700)은 디스플레이 장치(1000)에서 제공하는 각종 정보 및 영상 신호 제공부(1650)에서 전달된 영상을 표시한다.
그리고 영상 신호 제공부(1650)는 영상 신호에 대응되는 밝기 정보 추출하고, 추출된 밝기 정보에 대응되는 디밍 신호를 생성할 수 있다. 그리고 영상 신호 제공부(1650)는 생성된 디밍 신호를 디스플레이 패널(1700)에 제공할 수 있다. 이러한 디밍 신호는 PWM 신호일 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 영상 신호 제공부(1650)에서 디밍 신호를 생성하여 디스플레이 패널(1700)에 제공하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 영상 신호를 수신한 디스플레이 패널(1700)가 디밍 신호를 자체적으로 생성하여 이용하는 형태로도 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(1700)은 영상을 표시한다. 이러한 디스플레이 패널(1700)은 LED(Light Emitting Diode), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 디스플레이 패널(1700) 내에는 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 경우에 따라 함께 포함될 수 있다. 한편, 디스플레이 패널(1700)은 터치 감지부와 결합하여 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(1700)이 백라이트에서 발광된 빛을 LCD를 통해 투과시키거나 투과 정도를 조절하여 계조를 표시하는 LCD 패널로 구성되는 경우, 디스플레이 패널(1700)은 전원 공급부(미도시)를 통하여 백라이트에 필요한 전원을 입력받고, 백라이트에서 발광된 빛을 LCD에 투과한다. 그리고 디스플레이 패널(1700)은 전원 공급부(미도시)로부터 픽셀 전극 및 공통 전극에 사용될 전원을 입력받고, 영상 신호 제공부(1650)로 입력받은 영상 신호에 따라 각 LCD를 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
여기서 백라이트는 LCD에 빛을 발산하는 구성으로, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등으로 구성될 수 있다. 이하에서는 백라이트를 발광 다이오드와 발광 다이오드 구동 회로로 구성되는 것으로 도시하고 설명하나, 구현시에는 LED 이외에 다른 구성으로 구현될 수도 있다.
한편, LED를 이용하는 경우, 백라이트는 LED 구동을 위한 LED 드라이버부가 구비되어야 한다. 구체적으로, LED 드라이버부는 영상 신호 제공부(1650)에서 제공되는 디밍 정보에 대응되는 밝기 값으로 백라이트가 동작하도록 밝기 값에 대응되는 정전류를 LED에 제공하는 구성이다. 이러한 LED 드라이버부는 디밍 신호에 따라 LED에 정전류를 제공하지 않을 수 있다.
한편, 디스플레이 패널(1700)이 LED 또는 OLED 방식의 패널인 경우, 디스플레이 패널(1700)은 후술할 영상 신호 제공부(1650)로부터 제공되는 영상 신호 및 전원 공급부로부터 공급되는 구동 전원에 대응하여 영상을 표시할 수 있다. 이를 위해 디스플레이 패널(1700)은 무기 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드를 포함하는 다수의 화소를 구비할 수 있다.
여기서, 무기 발광 다이오드(inorganic Light Emitting Diode)는, 무기 재료를 이용하여 제작되는 발광 소자로서, 본 명세서에서 LED는 OLED와 구별되는 무기 발광 소자를 의미한다. 특히, 무기 발광 소자는 마이크로 LED(micro-LED)를 포함할 수 있다. 마이크로 LED는 무기 발광 소자의 일종으로 백라이트나 컬러 필터 없이 스스로 빛을 내는 100 마이크로미터(μm) 이하 크기의 초소형 무기 발광 소자를 말한다.
디스플레이 패널(1700)이 무기 발광 다이오드 방식으로 구현되는 경우, 전술한 디스플레이 모듈(200, 300, 400, 600, 900)이나 디스플레이 패널(500, 700, 800)이 디스플레이 패널(1700)이 될 수 있다.
한편, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 '자체발광형 유기물질'로 제작된 발광 소자를 말한다.
그리고, 저장부(1400)는 영상 컨텐츠를 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(1400)는 A/V 처리부(1300)로부터 영상과 오디오가 압축된 영상 컨텐츠를 제공받아 저장할 수 있으며, 프로세서(1600)의 제어에 따라 저장된 영상 컨텐츠를 A/V 처리부(1300)에 출력할 수 있다. 한편, 저장부(1400)는 하드디스크, 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.
조작부(1500)는 터치 스크린, 터치패드, 키 버튼, 키패드 등으로 구현되어, 디스플레이 장치(1000)의 사용자 조작을 제공한다. 본 실시 예에서는 디스플레이 장치(1000)에 구비된 조작부(1500)를 통하여 제어 명령을 입력받는 예를 설명하였지만, 조작부(1500)는 외부 제어 장치(예를 들어, 리모컨)로부터 사용자 조작을 입력받을 수도 있다.
통신부(1450)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신부(1450)는 와이파이칩, 블루투스 칩을 포함할 수 있다. 프로세서(1600)는 통신부(1450)를 이용하여 각종 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 특히, 통신부(1450)는 외부의 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.
그 밖에, 도 9에 도시하지는 않았으나, 실시 예에 따라서는, 통신부(1450)는 USB 커넥터가 연결될 수 있는 USB 포트나, 헤드셋, 마우스, LAN 등과 같은 다양한 외부 단자와 연결하기 위한 다양한 외부 입력 포트, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신하여 처리하는 DMB 칩 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
또한, 디스플레이 장치(1000)는 전원 공급부(미도시) 및 센싱부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부는 디스플레이 장치(1000) 내의 각 구성에 전원을 공급한다. 구체적으로, 전원 공급부는 서로 다른 전위의 복수의 구동 전원을 생성하고, 그 중 하나의 구동 전원의 전압값을 피드백 제어할 수 있다.
또한, 센싱부는 다양한 센싱 정보를 획득하기 위한 센서를 포함한다. 구체적으로, 센싱부는 디스플레이 장치(1000) 주변의 배경 영역의 색온도에 대한 정보를 획득하기 위한 컬러 센서를 포함할 수 있다. 그 밖에 센싱부는 카메라, 움직임 감지부 등과 같은 다양한 센싱 장치를 포함할 수 있다.
프로세서(1600)는 디스플레이 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 프로세서(1600)는 조작부(1500)를 통하여 입력받은 제어 명령에 따른 영상이 표시되도록 영상 신호 제공부(1650), 디스플레이 패널(1700)을 제어할 수 있다. 특히, 프로세서(1600)는 도 9에 도시된 바와 같이, CPU, GPU, ROM, RAM을 포함할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 베젤리스 디스플레이 패널을 나타낸 도면이다.
종래 디스플레이 모듈의 베젤 영역에 존재했던 ESD 보호 회로를 상술한 다양한 실시 예에 따라 픽셀 회로 내부에 포함시킴으로써, ESD 보호가 가능한 베젤리스 디스플레이 모듈(100, 200, 300, 400, 600, 900)이 구현될 수 있다.
따라서, 모듈러 타입(modular type)으로 구현된 복수의 베젤리스 디스플레이 모듈(2000-1 내지 2000-4)을 도 10의 위 도면과 같이 연결하여 도 10의 아래 도면과 같은 디스플레이 패널(2000)을 구성할 수 있으며, 이 경우 베젤 영역의 존재로 인한 시인성 저하 문제가 일어나지 않게 된다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 패널(100)은 특히, 마이크로 LED를 포함하는 무기 발광 소자가 디스플레이 패널(100)의 서브 픽셀을 직접 구성하는 방식의 디스플레이 패널(100)에서 보다 효과적으로 이용될 수 있으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 바와 같이, OLED나 LCD 방식의 디스플레이 패널에도 유용하게 이용될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100, 200, 300, 400, 600, 900: 디스플레이 모듈,
110: 픽셀 회로 110-1 내지 110-n: 복수의 픽셀 회로
120: 구동부 130: 무기 발광 소자
140, 140-1, 140-2: ESD 보호 회로
90-1 내지 90-n: ESD 보호 유닛
500, 700, 800, 1700: 디스플레이 패널
1000: 디스플레이 장치

Claims (11)

  1. 서로 다른 색상의 복수의 서브 픽셀을 포함하는 픽셀이 매트릭스 형태로 배치된 디스플레이 모듈에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀 각각에 포함된 무기 발광 소자;
    기판 상의 TFT(Thin Film Transistor) 층에 상기 복수의 서브 픽셀 별로 마련되며, 인가되는 계조 데이터 전압에 대응되는 구동 전류를 상기 무기 발광 소자로 제공하는 픽셀 회로; 및
    상기 디스플레이 모듈의 전체 픽셀 중 일부 픽셀의 픽셀 회로들에 대응되는 상기 TFT 층의 영역에 배치되어 상기 전체 픽셀의 픽셀 회로들을 정전기로부터 보호하는 ESD(Electro Static Discharge) 보호 회로;를 포함하고,
    상기 ESD 보호 회로는, 상기 매트릭스 형태의 전체 라인 중 최 외곽 라인을 제외한 일부 라인에 배치된 픽셀의 픽셀 회로들에 대응되는 상기 TFT 층의 영역에 배치되고,
    상기 디스플레이 모듈은, 복수의 디스플레이 모듈로 구성된 디스플레이 패널에 포함된 하나의 디스플레이 모듈이고,
    상기 디스플레이 패널에서 상기 디스플레이 모듈 및 상기 디스플레이 모듈과 인접한 다른 디스플레이 모듈의 서로 인접한 테두리 영역에 배치된 픽셀들 간의 간격은, 상기 디스플레이 모듈에 배치된 픽셀들 간의 간격과 동일한, 디스플레이 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 색상의 복수의 서브 픽셀은,
    적색(R) 무기 발광 소자를 포함하는 R 서브 픽셀, 녹색(G) 무기 발광 소자를 포함하는 G 서브 픽셀 및 청색(B) 무기 발광 소자를 포함하는 B 서브 픽셀을 포함하고,
    상기 ESD 보호 회로는,
    상기 일부 픽셀 각각에 포함된 R, G, B 서브 픽셀의 픽셀 회로에 대응되는 상기 TFT 층의 영역에 배치되는, 디스플레이 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 ESD 보호 회로는,
    상기 매트릭스 형태의 전체 라인 중 일부 라인에 배치된 픽셀의 픽셀 회로들에 대응되는 상기 TFT 층의 영역에 배치되는, 디스플레이 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 매트릭스 형태로 배치된 픽셀은,
    상기 기판의 전체 영역에 기설정된 간격으로 배치되는, 디스플레이 모듈.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 ESD 보호 회로는,
    기설정된 개수의 픽셀 회로 단위로 배치되는, 디스플레이 모듈.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 ESD 보호 회로는,
    상기 일부 픽셀의 픽셀 회로들와 연결된 스캔 라인, 데이터 라인, 전원 공급 라인 및 접지 라인 중 적어도 하나에 연결되는, 디스플레이 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 ESD 보호 회로는,
    상기 데이터 라인 또는 상기 전원 공급 라인에 흐르는 정전기 전류를 상기 접지 라인에 바이패스(bypass) 시키기 위한 두 개의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제 1 타입의 ESD 보호 회로인, 디스플레이 모듈.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 ESD 보호 회로는,
    커패시티브(capacitive) 커플링 효과에 의해 상기 스캔 라인, 상기 데이터 라인, 상기 전원 공급 라인 및 상기 접지 라인이 서로 등전위를 가지도록 하기 위한 트랜지스터를 포함하는 제 2 타입의 ESD 보호 회로인, 디스플레이 모듈.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 스캔 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 접지 라인은,
    상기 데이터 라인에 흐르는 정전기 전류를 상기 접지 라인에 바이패스(bypass) 시키기 위한 두 개의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제 1 타입의 ESD 보호 회로에 연결되고,
    상기 전원 공급 라인은,
    커패시티브 커플링 효과에 의해 상기 스캔 라인, 상기 데이터 라인, 상기 전원 공급 라인 및 상기 접지 라인이 서로 등전위를 가지도록 하기 위한 트랜지스터를 포함하는 제 2 타입의 ESD 보호 회로에 연결되는, 디스플레이 모듈.
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