KR101119535B1 - 방전 검지 회로, 액정 구동 장치, 액정 표시 장치 및 방전 검지 방법 - Google Patents

방전 검지 회로, 액정 구동 장치, 액정 표시 장치 및 방전 검지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방전 검지 회로는, 정전압의 서지를 검출하여 제1 검출 신호를 출력하는 제1 검출부 및 부전압의 서지를 검출하여 제2 검출 신호를 출력하는 제2 검출부 중 한쪽 이상을 가지며, 상기 제1 검출 신호 및 상기 제2 검출 신호 중 한쪽 이상의 검출 신호에 기초하여 서지가 발생했는지 여부를 나타내는 검지 신호를 출력하는 정전 방전 검지부와, 상기 검지 신호를 출력하는 외부 출력 단자를 포함한다.

Description

방전 검지 회로, 액정 구동 장치, 액정 표시 장치 및 방전 검지 방법{DISCHARGE DETECTION CIRCUIT, LIQUID CRYSTAL DRIVING DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND DISCHARGE DETECTION METHOD}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2009년 2월 6일자로 출원된 일본 공개 특허 제2009-25779호의 우선권에 기초하고, 그 우선권의 이익을 주장하며, 이것의 전체 내용은 참고로 여기에 포함된다.
본 발명은, 방전 검지 회로, 액정 구동 장치, 액정 표시 장치 및 방전 검지 방법에 관한 것이다.
반도체 장치는, 외부로부터의 정전 방전(Electro Static Discharge)에 의한 서지가 가해진 경우, 파괴에는 이르지 않더라도, 내부 레지스터의 데이터의 재기록 등에 의해 이상 동작을 행하는 경우가 있고, 이 이상 동작을 외부 장치로부터는 검지할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
예컨대, 액정 표시 장치의 구동 장치에 있어서, 액정 표시 제어용 레지스터가 기억하고 있는 화면의 크기 설정, 표시 전압 데이터나, 표시 제어용 카운터의 카운트값 등이, 정전 방전에 따른 서지에 의해 재기록, 표시의 동기가 어긋나 표시 화면에 이상이 발생하여도, 제어 시스템측에서는 이것을 검지할 수 없었다.
정전 방전 피해를 검출하는 장치로서, 정전 방전을 포함하는 모든 방전의 전자파를 검출하는 안테나를 통해 검출된 방전의 검출 신호의 패턴과, 미리 기억되어 있는 정전기 방전의 전자파에 대한 파형 패턴을 비교하여, 비교 결과가 일치하였을 경우에 경보를 발생시키는 방전 검출 장치가 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평성 제10-12691호 공보 참조).
그러나, 전자파를 검출하는 안테나나, 정전기 방전의 전자파에 대한 파형 패턴을 기억하는 기억부를 설치할 필요가 있기 때문에, 장치 비용이 증대하고, 다른 장치와 인터페이스를 취하기 어렵게 된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 일 양태에 따른 방전 검지 회로는, 정전압의 서지를 검출하여 제1 검출 신호를 출력하는 제1 검출부 및 부전압의 서지를 검출하여 제2 검출 신호를 출력하는 제2 검출부 중 한쪽 이상을 가지며, 상기 제1 검출 신호 및 상기 제2 검출 신호 중 한쪽 이상의 검출 신호에 기초하여 서지가 발생했는지 여부를 나타내는 검지 신호를 출력하는 정전 방전 검지부와, 상기 검지 신호를 출력하는 외부 출력 단자를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따른 액정 구동 장치는, 액정 표시 패널을 구동하는 액정 구동 장치로서, 이 액정 구동 장치 내에서 발생하는 정전 방전에 따른 서지 전압을 검출하는 상기 방전 검지 회로를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널을 구동하는 상기 액정 구동 장치를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따른 방전 검지 방법은, 정전압의 서지 또는 부전압의 서지를 검출하여, 서지 발생의 유무를 나타내는 검지 신호를 출력하는 정전 방전 검지부를 이용하여 외부 장치가 방전을 검지하는 방법으로서, 상기 외부 장치가 상기 정전 방전 검지부를 리셋하며, 상기 정전 방전 검지부가, 정전 방전을 받은 것에 따른 전원 라인에 발생하는 서지를 검출하여 상기 검지 신호를 출력하고, 상기 외부 장치가 상기 검지 신호에 기초하여 내부 설정을 미리 결정값으로 재설정하는 방법이다.
본 발명에 의하면, 방전 검지 회로, 액정 구동 장치, 액정 표시 장치 및 방전 검지 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 방전 검지 회로의 개략 구성도이다.
도 2는 동 실시형태에 따른 방전 검지 회로에 의한 방전 검지 방법을 설명한 흐름도이다.
도 3은 정전 방전 검지부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 정전 방전 검지부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 방전 검지 회로를 설치한 액정 구동 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 변형예에 의한 방전 검지 회로의 개략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1에 본 발명의 실시형태에 따른 방전 검지 회로의 개략 구성을 나타낸다. 방전 검지 회로는 정전 방전 검지부(1), 출력 단자(2a, 2b) 및 레지스터(3)를 구비하며, 예컨대 TFT 액정 드라이버 내에 설치된다.
정전 방전 검지부(1)는 방전 검지 회로(방전 검지 회로를 포함하는 장치)가 정전 방전을 받았을 때에 전원 라인에 발생하는 급격한 전압 변동(서지)을 검지하고, 정전 방전을 받은 것을 나타내는 검지 신호(D)를 출력한다. 검지 신호(D)는 레지스터(3)로 출력된다. 레지스터(3)는 검지 신호(D)에 의해 유지하는 값을 변경한다.
레지스터(3)는 데이터 버스를 통해 출력 단자(2b)에 접속되어 있다. 외부 장치(4)는 출력 단자(2b)로부터 레지스터(3)에 유지된 값을 판독함으로써 검지 신호(D)가 출력되었는지 여부, 즉 정전 방전의 유무를 검출할 수 있다.
또한, 검지 신호(D)는 출력 단자(2a)로부터 외부 장치(4)로 출력된다. 즉, 방전 검지 회로[정전 방전 검지부(1)]는 정전 방전을 받은 것을 외부 장치(4)에 통지할 수 있다.
외부 장치(4)는 출력 단자(2a)로부터 출력된 검지 신호(D) 또는 출력 단자(2b)로부터 판독한 레지스터(3)의 유지 데이터에 기초하여 정전 방전이 발생한 것을 검출한다. 정전 방전의 발생에 의해 방전 검지 회로를 포함하는 장치의 내부 설정이 의도하지 않게 변경될 가능성이 있기 때문에, 외부 장치(4)는 정전 방전이 발생한 것을 검출하면, 내부 설정을 올바른 값으로 재설정한다.
또한, 외부 장치(4)는 정전 방전이 발생한 것을 검출하면, 정전 방전 검지부(1) 및 레지스터(3)로 리셋 신호(RST)를 출력한다. 정전 방전 검지부(1) 및 레지스터(3)는 리셋 신호(RST)에 기초하여 정전 방전 검지 전의 내부 상태로 리셋되고, 정전 방전 검지부(1)는 다시 정전 방전을 검지할 수 있는 상태로 되돌아간다. 외부 장치(4)는 방전 검지 회로를 포함하는 장치의 전원 투입시에도 리셋 신호(RST)를 출력한다.
도 2에 정전 방전 발생시의 방전 검지 회로 및 외부 장치(4)의 동작 흐름도를 나타낸다.
(단계 S201) 방전 검지 회로를 포함하는 장치에 전원이 투입된다.
(단계 S202) 외부 장치(4)가 리셋 신호(RST)를 출력하고, 정전 방전 검지부(1)가 정전 방전을 검지할 수 있는 상태가 된다.
(단계 S203) 방전 검지 회로를 포함하는 장치가 정전 방전을 받고, 전원 라인에 서지가 발생한다.
(단계 S204) 정전 방전 검지부(1)가 정전 방전의 발생을 검지하고, 검지 신호(D)를 출력한다. 정전 방전 검지부(1)로부터 출력된 검지 신호(D)에 의해 레지스터(3)가 유지하는 값이 재기록된다.
(단계 S205) 외부 장치(4)가 출력 단자(2a)로부터 출력되는 검지 신호(D) 또는 출력 단자(2b)를 통해 판독한 레지스터(3)의 값에 기초하여 정전 방전의 발생을 검출한다.
(단계 S206) 외부 장치(4)가 방전 검지 회로를 포함하는 장치의 내부 설정을 올바른 값으로 재설정한다.
(단계 S207) 방전 검지 회로를 포함하는 장치의 동작을 계속할지 여부를 판정한다. 계속하는 경우는 단계 S202로 되돌아가고, 계속하지 않는 경우는 단계 S208로 진행한다.
(단계 S208) 방전 검지 회로를 포함하는 장치의 전원을 오프시킨다.
외부 장치(4)는, 출력 단자(2a)로부터 출력되는 검지 신호(D), 또는 출력 단자(2b)를 통해 판독하는 레지스터(3)의 값으로부터, 정전 방전의 발생을 검출하고, 방전 검지 회로를 포함하는 장치의 내부 설정을 재설정한다. 이에 따라, 이상 동작을 방지할 수 있다.
도 3에 정전 방전 검지부(1)의 구성의 일례를 나타낸다. 정전 방전 검지부(1)는 정전 방전에 의해 정전원 라인(V1)에 발생하는 플러스의 서지를 검출하는 플러스 서지 검출부(10), 마이너스의 서지를 검출하는 마이너스 서지 검출부(20) 및 OR 게이트(30)를 갖는다. OR 게이트(30)는, 플러스 서지 검출부(10)의 출력과 마이너스 서지 검출부(20)의 출력을 수신하여, 검지 신호(D)를 출력한다.
플러스 서지 검출부(10)는 저항(11, 12), 정전류 회로(13), NMOS 트랜지스터(14) 및 플립플롭(15)을 갖는다.
저항(11, 12)은 정전원 라인(V1)과 접지 라인(GND) 사이에 직렬로 접속되고, 저항(11)과 저항(12)의 접속점에 NMOS 트랜지스터(14)의 게이트가 접속되어 있다. NMOS 트랜지스터(14)의 소스?드레인의 한쪽은 정전류 회로(13)에 접속되고, 다른 쪽은 접지 라인(GND) 및 플립플롭(15)의 클록 단자에 접속된다. 플립플롭(15)의 출력은 OR 게이트(30)에 입력된다.
플립플롭(15)은 리셋 신호(RST)에 의해 리셋된다. 예컨대, 플립플롭(15)은 리셋에 의해 유지하는 값이 0이 된다.
저항(11)의 저항값은 저항(12)의 저항값보다 크다. NMOS 트랜지스터(14)는 통상 상태(서지가 발생하지 않는 상태)에서는 오프되어 있고, 플립플롭(15)이 유지?출력하고 있는 값은 0으로 되어 있다.
마이너스 서지 검출부(20)는, 저항(21, 22), 정전류 회로(23), PMOS 트랜지스터(24) 및 플립플롭(25)을 갖는다.
저항(21, 22)은 정전원 라인(V1)과 접지 라인(GND) 사이에 직렬로 접속되고, 저항(21)과 저항(22)의 접속점에 PMOS 트랜지스터(24)의 게이트가 접속되어 있다. PMOS 트랜지스터(24)의 소스?드레인의 한쪽은 정전원 라인(V1)에 접속되고, 다른 쪽은 정전류 회로(23) 및 플립플롭(25)의 데이터 입력 단자에 접속된다. 플립플롭(25)의 출력은 OR 게이트(30)에 부여된다
플립플롭(25)은 리셋 신호(RST)에 의해 리셋된다. 예컨대, 플립플롭(25)은 리셋에 의해 유지하는 값이 0이 된다.
PMOS 트랜지스터(24)는 통상 상태(서지가 발생하지 않는 상태)에서는 오프되어 있고, 플립플롭(25)이 유지?출력하고 있는 값은 0으로 되어 있다.
정전원 라인(V1)에 플러스의 서지가 발생하면, NMOS 트랜지스터(14)의 게이트 전위가 상승하고, NMOS 트랜지스터(14)는 온 된다. NMOS 트랜지스터(14)가 온 되면, 정전류 회로(13)로부터 접지 라인(GND)으로 정전류가 흐르고, 플립플롭(15)에 클록이 부여된다. 이에 따라 플립플롭(15)이 유지?출력하는 값이 1이 된다.
따라서, OR 게이트(30)의 출력[검지 신호(D)]의 값이 1이 되고, 방전이 검출된다.
한편, 마이너스의 서지가 발생하면, PMOS 트랜지스터(24)의 게이트 전위가 하강하고, PMOS 트랜지스터(24)는 온 된다. PMOS 트랜지스터(24)가 온 되면, 정전원 라인(V1)으로부터 접지 라인(GND)으로 PMOS 트랜지스터(24) 및 정전류 회로(23)를 통해 정전류가 흐른다. 이에 따라 플립플롭(25)이 유지?출력하는 값이 1이 된다.
따라서, OR 게이트(30)의 출력[검지 신호(D)]의 값이 1이 되고, 방전이 검출된다.
외부 장치(4)는, 출력 단자(2a)를 통해 OR 게이트(30)로부터 출력된 검지 신호(D)를 검출하거나 또는 OR 게이트(30)로부터 출력된 검지 신호(D)에 의해 재기록된 레지스터(3)의 유지 데이터를 출력 단자(2b)를 통해 판독함으로써 정전 방전의 발생하는 것을 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 방전 검지 회로에 의해 간이한 구성으로 정전 방전을 검지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 방전 검지 회로는, 출력 단자(2a)로부터의 검지 신호(D)의 출력과, 출력 단자(2b)로부터의 검지 신호(D)에 의해 재기록된 레지스터(3)의 데이터의 판독을 할 수 있기 때문에, 다른 장치[외부 장치(4)]와 용이하게 인터페이스를 취할 수 있다.
도 3에 도시된 정전 방전 검지부(1)에는 부전원 라인이 설치되지 않았지만, 부전원 라인이 설치되는 경우는, 도 4에 도시된 바와 같은 구성으로 한다. 저항(22)의 일단이 부전원 라인(V2)에 접속되는 것 이외에는 도 3과 동일한 구성이다.
이러한 구성으로 함으로써 부전원 라인(V2)에 발생하는 방전(서지)을 검출할 수 있게 된다.
상기 실시형태에 따른 방전 검지 회로는, 예컨대 도 5에 도시된 바와 같은 액정 표시 패널(110) 및/또는 백라이트(111)를 구동하는 구동 장치(100)에 설치된다. 액정 표시 패널(110)은, 신호선과 주사선이 매트릭스 형상으로 배치되고, 이들의 교점에 액정 표시 소자가 설치되어 있다. 백라이트(111)는, 액정 표시 패널(110)의 배면에 배치되고, 복수의 냉음극관을 통해 액정 표시 패널(110)을 조명한다.
구동 장치(100)는, 소스 드라이버(112), 게이트 드라이버(113), 컨트롤러(114), 프레임 메모리(115), 입력 전원(116) 및 액정 구동 전압 발생 회로(117)를 구비한다.
입력 전원(116)은, 백라이트(111), 컨트롤러(114) 및 액정 구동 전압 발생 회로(117)에 전력을 공급한다. 액정 구동 전압 발생 회로(117)는, 표시 데이터를 액정 표시 패널(110)에 표시시키는 타이밍에 따라 소스 드라이버(112) 및 게이트 드라이버(113)에 공급하는 전압을 조정한다.
게이트 드라이버(113)는, 액정 표시 패널(110)의 주사선에 게이트 신호를 공급하고, 소스 드라이버(112)는, 액정 표시 패널(110)의 신호선에 표시용 신호에 대응하는 전압을 공급한다.
프레임 메모리(115)는 입력된 영상 신호를 저장하고, 출력한다.
컨트롤러(114)는, 신호 처리부(121) 및 타이밍 제어부(122)를 갖는다. 신호 처리부(121)는 프레임 메모리(115)로부터 출력되는 영상 신호(화상 데이터)가 부여되고, 이것에 대응하는 표시용 신호를 소스 드라이버(112)로 출력한다. 타이밍 제어부(122)는, 백라이트(111), 소스 드라이버(112), 게이트 드라이버(113), 액정 구동 전압 발생 회로(117)에 대하여 타이밍 제어 신호를 출력한다.
백라이트(111)는, 타이밍 제어 신호에 기초하여 액정 표시 패널(110)의 액정 표시 소자가 표시용 신호에 응답하고 있는 기간만을 조명한다.
이 구동 장치(100)에는 도시하지 않은 레지스터나 카운터가 복수개 설치되어 있고, 정전 방전이 발생하면 이들 데이터가 재기록되어 액정 표시 패널(110)의 표시 화상에 이상이 발생할 우려가 있다. 구동 장치(100)에는 상기 실시형태에 따른 방전 검지 회로가 설치되기 때문에, 외부 장치(4)는 구동 장치(100)에 정전 방전이 발생한 것을 검출할 수 있다.
외부 장치(4)는, 구동 장치(100)에 정전 방전이 발생한 것을 검출하면, 구동 장치(100) 내의 레지스터나 카운터의 값을 올바른 값으로 재설정한다. 그 때문에, 정전 방전에 의해 발생한 표시 화상의 이상이 신속하게 제거된다.
상기 실시형태에 따른 방전 검지 회로는, 액정 표시 장치뿐만 아니라, 정전 방전의 발생 유무를 외부로부터 검출하는 것이 요구되는 다양한 장치에 적용할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 정전 방전 검지부(1)가 검지 신호(D)를 내부 회로로 출력하고, 외부 장치가 아니라, 정전 방전 검지부(1)를 포함하는 장치 자체를 통해 내부 회로를 재설정하도록 하여도 된다.
상기 실시형태에서는 리셋 신호(RST)를 외부 장치(4)가 출력하도록 하고 있었지만, 내부 회로가 생성?출력하도록 하여도 된다.
전술한 실시형태는 일례로서 한정적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 의해 표시되며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 : 정전 방전 검지부 2a : 출력 단자
2b : 출력 단자 3 : 레지스터
4 : 외부 장치 13 : 정전류 회로

Claims (10)

  1. 정(正)전압의 서지를 검출하여 제1 검출 신호를 출력하는 제1 검출부 및 부(負)전압의 서지를 검출하여 제2 검출 신호를 출력하는 제2 검출부 중 한쪽 이상을 가지며, 상기 제1 검출 신호 및 상기 제2 검출 신호 중 한쪽 이상의 검출 신호에 기초하여 서지가 발생했는지 여부를 나타내는 검지 신호를 출력하는 정전 방전 검지부와,
    상기 검지 신호를 출력하는 외부 출력 단자와,
    상기 검지 신호에 의해 값이 재기록되는 레지스터와,
    데이터 버스를 통해 상기 레지스터에 접속된 제2 외부 출력 단자
    를 포함하고,
    상기 정전 방전 검지부 및 상기 레지스터는 리셋 신호를 수신하고, 상기 리셋 신호에 기초하여 리셋되는 것을 특징으로 하는 방전 검지 회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 정(正)전압의 서지를 검출하여 제1 검출 신호를 출력하는 제1 검출부 및 부(負)전압의 서지를 검출하여 제2 검출 신호를 출력하는 제2 검출부 중 한쪽 이상을 가지며, 상기 제1 검출 신호 및 상기 제2 검출 신호 중 한쪽 이상의 검출 신호에 기초하여 서지가 발생했는지 여부를 나타내는 검지 신호를 출력하는 정전 방전 검지부와,
    상기 검지 신호를 출력하는 외부 출력 단자를 포함하고,
    상기 제1 검출부는,
    전원 라인과 접지 라인 사이 또는 정전원 라인과 접지 라인 사이에 직렬로 접속된 제1 저항 및 제2 저항과,
    상기 제1 저항 및 상기 제2 저항의 접속점에 게이트 전극이 접속되고, 소스?드레인의 한쪽이 상기 접지 라인에 접속된 NMOS 트랜지스터와,
    상기 NMOS 트랜지스터의 소스?드레인의 다른 쪽에 접속된 제1 정전류 회로와,
    데이터 입력 단자에 제1 신호가 입력되고, 클록 단자가 상기 NMOS 트랜지스터의 소스?드레인의 한쪽에 접속되며, 데이터 출력 단자로부터 상기 제1 검출 신호를 출력하는 제1 플립플롭을 포함하고,
    상기 제2 검출부는,
    상기 전원 라인과 상기 접지 라인 사이 또는 상기 정전원 라인과 부전원 라인 사이에 직렬로 접속된 제3 저항 및 제4 저항과,
    상기 제3 저항 및 상기 제4 저항의 접속점에 게이트 전극이 접속되며, 소스?드레인의 한쪽이 상기 전원 라인 또는 상기 정전원 라인에 접속된 PMOS 트랜지스터와,
    상기 PM0S 트랜지스터의 소스?드레인의 다른 쪽과 상기 접지 라인 사이에 접속된 제2 정전류 회로와,
    클록 단자에 제1 신호가 입력되고, 데이터 입력 단자가 상기 PM0S 트랜지스터의 소스?드레인의 다른 쪽에 접속되며, 데이터 출력 단자로부터 상기 제2 검출 신호를 출력하는 제2 플립플롭을 포함하고,
    상기 정전 방전 검지부는, 상기 제1 검출 신호 및 상기 제2 검출 신호가 입력되어 상기 검지 신호를 출력하는 OR 게이트를 갖는 것을 특징으로 하는 방전 검지 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 외부 출력 단자로부터 출력되는 상기 검지 신호를 수신하는 외부 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 검지 회로.
  6. 액정 표시 패널을 구동하는 액정 구동 장치로서,
    상기 액정 구동 장치 내에서 발생하는 정전 방전에 따른 서지 전압을 검출하는 제1항에 기재한 방전 검지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 방전 검지 회로로부터의 상기 검지 신호의 출력에 기초하여 상기 액정 구동 장치에 설치되어 있는 레지스터 또는 카운터 또는 이들 양자에 미리 결정된 값이 설정되는 것을 특징으로 하는 액정 구동 장치.
  8. 액정 표시 패널과,
    상기 액정 표시 패널을 구동하는 제6항에 기재한 액정 구동 장치를 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 액정 표시 패널을 조명하는 백라이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 정전압의 서지 또는 부전압의 서지를 검출하여, 서지 발생의 유무를 나타내는 검지 신호를 출력하는 정전 방전 검지부를 이용하여 외부 장치가 방전을 검지하는 방법으로서,
    상기 외부 장치가 상기 정전 방전 검지부를 리셋하며,
    상기 정전 방전 검지부가, 정전 방전을 받은 것에 따른 전원 라인에 발생하는 서지를 검출하여 상기 검지 신호를 출력하고,
    상기 외부 장치가 상기 검지 신호에 기초하여 내부 설정을 미리 결정된 값으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 방전 검지 방법.
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