KR101839328B1

KR101839328B1 - 평판표시장치 및 이의 구동회로

Info

Publication number: KR101839328B1
Application number: KR1020110069994A
Authority: KR
Inventors: 김민기; 하성철; 김진성
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2018-04-27
Also published as: CN102881246B; US9111509B2; DE102012106352B4; KR20130009120A; DE102012106352A1; US20130038597A1; CN102881246A; DE102012106352A8

Abstract

본 발명은 평판표시장치를 개시한다. 특히, 본 발명은 패널을 구동하기 위한 타이밍 제어부와 데이터 드라이버가 하나의 IC에 실장된 구동회로를 포함하는 평판표시장치 및 이의 구동회로에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는, 복수의 화소를 갖는 표시패널과, 복수의 화소를 제어하는 게이트 드라이버와, 정상모드시 영상신호를 정렬 및 변환한 뒤 표시패널에 출력하고, 비정상모드시 복수의 구동회로의 내부클록신호 중, 가장 높은 주파수를 갖는 내부클록신호에 의해 생성된 동기화 신호에 따라 블랙영상신호를 생성하여 표시패널에 출력하는 복수의 구동회로와, 복수의 구동회로의 입출력단과 연결되어 정상모드시 풀업된 전원전압을 입력받고, 비정상모드시 동기화 신호에 따라 각 구동회로에 상기 동기화 신호를 출력하는 외부단자를 포함한다.
따라서, 비정상모드 구동시 표시패널을 제어하는 복수의 구동회로가 자체 클록생성부에 의한 내부클록신호로 생성한 동기화신호에 따라 동기화되되, 그 중 가장 높은 주파수를 가지는 동기화신호에 의해 동기화되어 정상적인 블랙화면(black screen)을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

평판표시장치 및 이의 구동회로{FLAT PANEL DISPLAY AND DRIVING CIRCUIT FOR THE SAME}

본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로, 특히 패널을 구동하기 위한 타이밍 제어부와 데이터 드라이버가 하나의 IC에 실장된 구동회로를 포함하는 평판표시장치 및 이의 구동회로에 관한 것이다.

평판 표시장치(FPD; Flat Panel Display)는 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 표시장치를 대체하여 데스크탑 컴퓨터의 모니터 뿐만 아니라, 노트북 컴퓨터, PDA 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등의 소형 경량화된 시스템을 구현하는데 필수적인 표시장치이다. 현재 상용화된 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기전계발광장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있다.

전술한 평판표시장치의 일반적인 구조로서, 도 1을 참조하면 외부시스템(1)으로부터 각종 신호를 입력받아 드라이버의 제어신호를 타이밍 콘트롤러(3)와, 타이밍 콘트롤러(3)가 생성한 신호에 대응하여 주사신호 및 영상신호를 생성하는 게이트 및 데이터 드라이버(6,7)와, 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)이 매트릭스 형태로 배치되어 주사신호 및 영상신호를 인가받아 이의 교차지점에 구비되는 스위칭 소자(T)를 제어하여 영상을 구현하는 표시패널(9)로 이루어진다.

이러한 구조의 평판표시장치에 구비되는 구동회로 중, 집적회로(IC)의 고집적화 추세에 따라 타이밍 콘트롤러(3) 및 데이터 드라이버(7)를 하나의 IC에 내장한 Multiple drive IC(M-IC)가 제안되었다. 도 2는 M-IC가 구비된 평판표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, M-IC(3)는 복수개가 기판(PCB)상에 실장되고, 외부시스템(1)과 연결되어 제어신호 및 영상신호를 수신하고, 게이트 드라이버(6) 및 표시패널(9)과 연결되어 정렬 및 변환된 제어신호 및 영상신호를 송신한다.

전술한 바와 같이, M-IC(3)는 기존의 타이밍 콘트롤러(도 1의 3)과 데이터 드라이버(도 1의 7)를 하나의 IC에 내장한 것으로, 복수개가 구비되며 각 M-IC(3a,3b,3c)는 모두 동일한 내부구조를 가진다. 하나의 M-IC(3a)를 일 예로서 내부구조를 설명하면, M-IC(3a)는 IC자체 내부클록신호를 생성하는 클록 생성부(31a)와, 비정상모드 구동시 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부(32a)와, 외부시스템(1)으로부터 수신하는 신호에 따라 구동모드를 결정하는 모드셀렉터부(33a)와, 모드셀렉터부(32a)의 결정에 대응하여 제어신호 및 영상신호를 정렬 및 변환하는 신호처리부(35a) 및 기존 데이터 드라이버(7)와 동일한 기능을 수행하는 D-IC부(37a)를 포함한다.

이러한 구조의 M-IC(3)가 적용된 평판표시장치는, 구비되는 IC의 갯수를 줄일 수 있으며, 내부 구조를 단순화하여 생산 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

그러나, 이러한 M-IC(3)가 적용된 평판표시장치는 외부시스템(10)으로부터 신호가 수신되지 않는 경우, 화면상에 블랙 스크린(black screen)을 표시하는 무신호(no signal)구동이 원할하게 수행되지 않을 가능성이 크다는 단점이 있다.

상세하게는, M-IC(3)가 적용된 평판표시장치는 외부시스템(1)으로부터 인가되는 제어신호에 의해 모든 M-IC(3a,3b,3c)가 동기화(syncronous)되어 동작하게 되는데, 외부시스템(1)으로부터 신호를 수신하지 못한 경우, 각 M-IC(3a,3b,3c)는 비정상모드(Fail-Safe Mode)로 전환된다.

비정상모드(Fail-Safe Mode)는, 동기화를 위한 신호가 입력되지 않아 M-IC(3)가 내부클록신호를 이용하여 블랙 스크린(black screen)을 표시하도록 동작하는 것을 지칭하는 것으로, 외부시스템(1)으로부터 제어신호가 인가되지 않아 M-IC(3)간에 동기화를 할 수 없게 되어 내부클럭신호를 이용하여 동기신호를 생성하고, 이를 통해 블랙화면영상(또는 블루화면영상)을 표시하게 된다.

그런데, M-IC(3)에 포함된 각 클록 생성부(31a,31b,31c)는 서로간에 큰 편차를 가지며, 이에 따라 각 M-IC(3a,3b,3c)마다 생성한 동기신호의 주파수가 일치하지 않아 동기화가 제대로 이루어지지 않게 된다. 이러한 동기화 문제를 해결하기 위해, 종래에는 각 M-IC(3a,3b,3c) 중 어느 하나(3a)를 마스터(master), 나머지(3b,3c)를 슬레이브(slave)로 설정하고, 비정상모드(Fail-Safe Mode) 구동시 마스터 M-IC(3a)의 내부클록신호에 의해 생성한 동기신호를 공유하여 마스터의 모드 셀렉터부(32a) 뿐만 아니라, 슬레이브의 모드 셀렉터부(32b, 32c)를 동작시켜 각 M-IC(3a,3b,3c)를 동기화하고, 블랙화면에 대응하는 블랙영상신호를 생성하여 D-IC부(37a, 37b, 37c)에 출력하였다.

그러나, M-IC(3)는 통상의 기판(PCB)상에 실장되며, 클록신호기판(PCB)상에 형성된 배선(PLINE)을 통해 마스터 M-IC(3a)의 동기화신호를 공유하게 된다. 이는 외부로부터 유입되는 정전기(ESD) 또는 노이즈(noise)에 영향을 받아 동기화신호가 변조되는 현상이 빈번하게 발생하게 된다.

이에 따라, 종래 M-IC를 구비하는 평판표시장치는 비정상구동시 오작동에 의해 블랙화면을 표시하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, M-IC가 구비된 평판표시장치에서 외부로부터 유입되는 정전기 또는 노이즈 등에 의해 비정상모드 구동시 표시되는 블랙화면(black screen)의 오류를 해결하여 안정적인 구동을 위한 평판 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판표시장치는 복수의 화소를 갖는 표시패널; 상기 복수의 화소를 제어하는 게이트 드라이버; 및, 외부시스템으로부터 영상신호의 수신시, 정상모드로서 상기 영상신호를 정렬 및 변환한 뒤 표시패널에 출력하고, 상기 영상신호의 비수신시, 비정상모드로서 복수의 구동회로의 내부클록신호 중, 가장 높은 주파수를 갖는 내부클록신호에 의해 생성된 동기화 신호에 따라 블랙영상신호를 생성하여 상기 표시패널에 출력하는 복수의 구동회로를 포함한다.

상기 복수의 구동회로는, 상기 내부클록신호를 생성하는 클록생성부; 비정상모드 구동시, 상기 내부클록신호에 의해 카운터를 수행하여 임계값 도달에 따라, 동기화 신호를 생성하고, 타 구동회로에 출력하는 동기신호 생성부; 구동모드를 결정하고, 상기 동기화 신호에 대응하여 블랙영상신호를 생성하는 모드 셀렉터부; 상기 영상신호 또는 블랙영상신호를 정렬 및 변환하여 상기 표시패널에 출력하는 D-IC부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 구동회로는, 상기 동기신호 생성부의 입출력단과 연결되어, 정상모드시 풀업된 전원전압을 입력받고, 비정상모드시 상기 동기화 신호를 출력하는 외부단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외부단자는, 베이스가 제1 저항에 의해 전원전압으로 풀업되고, 콜렉터에 전원전압이 인가되며, 이미터가 제2 저항에 의해 접지전압으로 풀다운되고 상기 동기신호 생성부의 입력단과 연결되는 제1 트랜지스터; 및, 베이스가 상기 동기신호 생성부와 연결되고, 콜렉터가 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되며, 이미터가 접지된 제2 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외부단자는, 상기 제1 트랜지스터의 베이스 및 제2 트랜지스터의 이미터와, 상기 제1 저항사이에 병렬로 연결되는 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 구동회로는, 상기 외부시스템으로부터 제어신호를 수신하는 인터페이스; 및, 상기 제어신호를 정렬 및 변환하여 상기 게이트 드라이버 및 D-IC부에 출력하는 신호제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 동기화 신호는, 접지전압(GND)레벨의 신호인 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판표시장치의 구동회로는, 영상신호의 수신여부에 따라, 정상모드 또는 비정상모드로 구동하는 복수의 평판표시장치의 구동회로에 있어서, 내부클록신호를 생성하는 클록생성부; 비정상모드 구동시, 상기 내부클록신호에 의해 카운터를 수행하여 임계값 도달에 따라, 동기화 신호를 생성하여 타 구동회로에 출력하거나, 타 구동회로로부터 동기화 신호를 입력받는 동기신호 생성부; 구동모드를 결정하고, 상기 동기화 신호에 대응하여 블랙영상신호를 생성하는 모드 셀렉터부; 상기 블랙영상신호를 정렬 및 변환하여 상기 표시패널에 출력하는 D-IC부를 포함한다.

상기 동기신호 생성부의 입출력단과 연결되어, 정상모드시 풀업된 전원전압을 입력받고, 비정상모드시 상기 동기화 신호를 출력하는 외부단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외부단자는, 베이스가 제1 저항에 의해 전원전압으로 풀업되고, 콜렉터에 전원전압이 인가되며, 이미터가 제2 저항에 의해 접지전압으로 풀다운되고 상기 동기신호 생성부의 입력단과 연결되는 제1 트랜지스터; 베이스가 상기 동기신호 생성부와 연결되고, 콜렉터가 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되며, 이미터가 접지된 제2 트랜지스터; 및, 상기 제1 트랜지스터의 베이스 및 제2 트랜지스터의 이미터와, 상기 제1 저항사이에 병렬로 연결되는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 비정상모드 구동시 표시패널을 제어하는 복수의 구동회로가 자체 클록생성부에 의한 내부클록신호로 생성한 동기화신호에 따라 동기화되되, 그 중 가장 높은 주파수를 가지는 동기화신호를 각 구동회로간에 공유함으로서 정상적인 블랙화면(black screen)을 구현하는 평판 표시장치 및 이의 구동방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 평판표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 M-IC가 구비된 평판표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 전체구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 M-IC의 연결구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 M-IC 구조 및 그 신호흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치에 구비되는 M-IC의 연결된 형태 및 M-IC의 패드부분의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 M-IC의 구동시 신호형태를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판표시장치를 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 전체구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 평판표시장치는 외부시스템(1)으로부터 각종 신호를 수신하여 제어신호 및 영상신호를 정렬 및 변환하는 M-IC(130)과, 주사신호를 생성하는 게이트 드라이버(106)와, 주사신호 및 영상신호에 의해 화상을 구현하는 표시패널(109)로 이루어진다.

상세하게는, M-IC(130)는 하나의 집적회로에 타이밍 콘트롤러와 데이터 드라이버를 내장하는 것으로, 기존의 타이밍 콘트롤러(도 1의 3)와 데이터 드라이버(도 1의 7)와 동일한 기능을 수행한다. 특히, M-IC(130)는 표시패널의 크기에 비례하여 데이터배선(DL)이 다수 존재하므로, 하나 이상이 구비되는 것이 바람직하다. 도면에서는 표시패널(109)의 3 영역(A,B,C)에 각각 해당하는 세 개의 M-IC(130a, 130b, 130c)가 구비되는 일 예를 나타내고 있다.

이러한 M-IC(130)는 외부시스템(1)으로부터 수신된 신호인 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(Hsync) 및 수직동기신호(Vsync)와, 영상신호(RGB)를 수신하여 제어신호 및 영상신호를 정렬 및 변환한다.

먼저, M-IC(130)는 게이트 드라이버(106)의 제어신호인 게이트출력신호(GOE), 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트쉬프트클록(GSC)를 생성하여 게이트 드라이버(106)에 출력한다.

또한, M-IC(130)은 영상신호를 생성하기 위한 제어신호인 소스출력신호(SOE), 소스스타트펄스(SSP), 소스쉬프트클록(SSC) 및 극성제어신호(POL)를 생성하고, 상기 생성된 신호들을 이용하여 내부로직을 통해 영상신호(RGB)를 아날로그 형태의 영상신호(RGB')로 정렬 및 변환하여 표시패널(109)에 출력한다.

전술한 복수의 M-IC(130a, 130b, 130c)의 동기화 신호(Sync)에 의해 동기화되며, 동기화 신호(sync)는 전원공급부(8)에 연결되어 전원전압(Vcc)레벨로 풀-업(pull-up)된 신호이다. 동기화 신호(sync)가 전달되는 배선은 각 M-IC(130a, 130b, 130c)의 입출력 단자에 전기적으로 연결되어 있으며, 정상구동시 전원전압(Vcc)으로 풀업된 신호가 인가된다. 이후, 외부시스템으로부터 제어신호 또는 영상신호가 입력되지 않는 경우에는, 어느 하나의 M-IC(130a, 130b, 130c)가 출력하는 동기화 신호(sync)를 나머지 M-IC 들이 입력받아 공유하게 된다. 이러한 M-IC(130)의 구조 및 동기화 신호(sync)에 대한 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.

게이트 드라이버(106)는 M-IC(130)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 표시패널(109)상에 배열된 스위칭 소자(T)의 온/오프(on/off)를 제어하는데, 게이트신호(VG)를 출력하여 표시패널(109)상의 게이트 배선(GL)을 1 수평동기 시간씩 순차적으로 인에이블(enable) 시킴으로써 표시패널(109)상의 스위칭 소자(T)를 1 수평라인씩 순차적으로 구동시켜 M-IC(130)로부터 출력되는 영상신호들이 각 스위칭 소자들에 접속된 화소들로 인가되도록 한다.

표시패널(109)은 투명기판 상에 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)이 매트릭스 형태로 교차되고, 그 교차지점에 다수의 화소를 정의한다. 게이트배선(GL)은 게이트 드라이버(106)에 연결되며, 데이터배선(DL)은 M-IC(130)에 연결되어 있으며, 각 화소에는 스위칭 소자(T)가 구비된다. 따라서, 각 배선으로 입력되는 신호에 대응하여 스위칭 소자(T)가 온/오프(on/off) 동작하고, 화소에 영상신호가 인가됨으로서 화상을 구현한다.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 정상구동시, 외부시스템(1)으로부터 제어신호 및 영상신호를 수신하여 정렬 및 변환하고, 그 신호에 따라 게이트 드라이버(106)를 제어하여 주사신호(GL)를 생성하고 표시패널(109)상의 스위칭 소자를 온/오프(on/off)하여 영상신호를 화소에 출력함으로서 화면을 표시하게 된다.

이때, 외부시스템(1)으로부터 전술한 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(Hsync) 및 수직동기신호(Vsync)와, 영상데이터(RGB)의 수신이 차단되는 경우, 즉 무신호 구동상태가 되면, M-IC(130)은 평판표시장치가 더 이상 표시할 수 있는 영상이 존재하지 않게 되는 것으로, 정상모드(Normal mode)가 아닌 비정상모드(Fail-Safe mode)로 전환한다.

또한, 정상모드(Normal mode)구동시, M-IC(130)는 동기화 신호 입출력단자에 전원전압(Vcc)으로 풀-업(pull-up)된 레벨의 동기화 신호(sync)가 공유되고 있으며, 비정상모드(Fail-Safe mode)로 전환시, M-IC(130a, 130b, 130c)이 각각 내장하고 있는 클록생성수단을 통해 생성한 내부클록신호를 이용하여 구동한다. 이때, 각 M-IC(130a, 130b, 130c)는 소자특성에 따라 내부클록신호간 주파수 편차를 가지게 되며, 가장 높은 주파수(frequency)를 갖는 내부클록신호에 의해 형성된 동기화 신호(sync)를 타 M-IC에 동기화 신호(sync)로 입력하여 M-IC(130a, 130b, 130c)간 동기화를 구현하게 된다.

예를 들어, 일 M-IC(130a)의 내부클록신호의 주파수가 가장 높다고 가정하면, 그 M-IC(130a)의 내부클록신호에 의해 생성되는 동기화 신호(sync)를 타 M-IC(130b, 130c)에 입력하여 동기화를 수행하는 것이다. 이는 M-IC(130)의 동기화 신호 입출력 단자를 서로 연결하여 구현하며, 이러한 M-IC(130)의 단자연결에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

이러한 구조에 따라, 본 발명의 평판표시장치는 무신호 상태의 비정상모드(Fail-Safe mode) 에서도 외부에서 유입되는 정전기 또는 노이즈 등에 의해 복수의 M-IC간 서로 다른 내부클록신호에 따라 발생하는 동기화 문제를 극복하여 안정적인 블랙화면을 표시할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판표시장치의 구동회로를 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 M-IC의 연결구조를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 M-IC(103)는 복수개가 기판(PCB)상에 실장되며, 외부시스템(1)과 연결되어 제어신호 및 영상신호를 수신한다. 또한, 수신한 제어신호 및 영상신호를 정렬 및 변환 한 후, 연결된 게이트 드라이버(106) 및 표시패널(109)에 출력한다.

M-IC(103)는 모두 동일한 내부구조를 가지며 복수의 IC가 구비된다. 하나의 M-IC(103a)의 일 예로서 내부구조를 설명하면, M-IC(103a)는 IC자체 내부클록신호를 생성하는 클록 생성부(131a)와, 비정상모드시 내부클럭신호를 이용하여 동기화 신호를 생성하는 동기신호 생성부(132a)와, 외부시스템(1)으로부터 신호수신 여부에 따라 구동모드를 결정하고, 동기화신호에 대응하여 블랙영상신호를 생성하는 모드 셀렉터부(133a)와, 입력된 제어신호정렬 및 변환하는 신호처리부(135a)와, 수신된 영상신호, 또는 모드 셀렉터부(132a)가 생성한 블랙영상신호를 표시패널(109)에 출력하는 D-IC부(137a)를 포함한다.

상세하게는, M-IC(103)는 외부시스템(1)으로부터 제어신호 및 영상신호의 수신여부에 따라 정상모드(nomal mode) 또는 비정상모드(fail-safe mode)를 결정한다. 하나의 M-IC(103a)을 중심으로 구동방법을 설명하면, 정상모드(normal mode) 구동시, M-IC(103a)의 모드 셀렉터부(132a)는 외부시스템(1)으로부터 제어신호 및 영상신호를 수신하고, 제어신호를 신호처리부(135a)에 출력하며, 영상신호를 D-IC부(137a)로 출력한다. 이때, M-IC(103a) 및 타 M-IC(103b, 103c)는 수신한 제어신호에 동기하여 동작하게 된다.

신호처리부(135a)는 입력된 제어신호를 정렬 및 변환하여 게이트 드라이버(106) 및 D-IC부(137a)를 제어하기 위한 제어신호들을 생성하고, 게이트 드라이버(106) 및 D-IC부(137a)에 출력한다.

D-IC부(137a)는 입력되는 제어신호에 따라, 표시패널(109)의 1 수평주기마다 그에 해당하는 수평라인분의 아날로그 영상신호를 생성하고 표시패널(109)에 출력한다. 이에 따라, 표시패널(109)에 구비된 스위칭 소자는 제어신호에 대응하여 활성화되며, 입력되는 영상신호에 따른 영상을 구현하게 된다.

또한, 비정상모드(fail-safe mode) 구동시, M-IC(103a)는 외부시스템(1)으로부터 제어신호 및 영상신호 중, 적어도 하나를 수신하지 못하게 되며, M-IC(103a)의 동기신호 생성부(132a)는 클록생성부(131a)의 내부클록신호를 입력받아 동기화신호(sync)를 생성하고, 모드 셀렉터부(132a)는 그 동기화신호(sync)에 대응하여 제어신호 및 블랙영상신호(FDE)를 생성한다.

이 때, 동기신호 생성부(132a)의 입출력단은 제1 저항(R1)에 의해 전원전압(Vcc)로 풀-업(pull-up)되어 있으며, 따라서 정상모드에서는 동기화 신호(sync)는 전원전압레벨을 유지한다. 반면, 비정상모드에서는 동기신호 생성부(132a)의 출력에 따라 동기화 신호(sync)를 제어한다.

즉, 동기신호 생성부(132a)는 입력되는 내부클록신호의 주파수에 대응하여 생성하는 데, M-IC(103a) 및 타 M-IC(103b, 103c) 중, 가장 높은 주파수를 가지는 내부클록신호에 의해 생성된 동기화 신호가 다른 M-IC에 입력되는 형태이다. 예를 들어, M-IC(103a)의 내부클록신호가 가장 높은 주파수를 가진다고 하면, M-IC(103a)에 의해 생성된 동기화신호(sync)를 타 M-IC(103b, 103c)의 동기화 신호(sync)로 이용하게 된다. 이는 블랙영상신호(FDE)가 동기화신호(sync)의 로우레벨에 대한 카운터(count)값에 비례하여 생성하며, 내부클록신호의 주파수가 낮은 경우, 동일 기간동안 카운터값이 작아 블랙영상신호(FDE)를 생성할 충분한 기간을 확보할 수 없기 때문이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 M-IC의 동기화신호 및 블랙영상신호에 대한 파형의 일 예를 도시한 도면이다. 도 5에서는 각각 20%정도의 주파수 편차를 가지는 두 M-IC 내부클록신호(CLK)의 신호파형을 비교하였다.

도시한 바와 같이, 84MHz의 클록 주파수를 가지는 제1 M-IC와, 56 MHz의 클록 주파수를 가지는 제2 M-IC가 각각 생성하는 블랙영상신호(FDE)를 비교하면, 동일기간동안 제1 M-IC는 동기화신호(sync_out)의 로우레벨기간동안의 카운터 값인 2050의 폭을 가지는 블랙영상신호(FDE)를 생성하는 반면, 제2 M-IC는 동기화신호(sync_in)의 로우레벨기간동안의 카운터 값인 1366의 폭을 가지는 블랙영상신호(FDE)를 생성하는 것을 알 수 있다.

즉, 가로해상도가 1366인 액정표시장치의 경우, 1 수평라인에 대하여 적어도 1366 화소에 대한 데이터를 필요로 하며, 제1 M-IC는 (a) 기간동안 필요한 파형의 블랙영상신호(n_FDE)를 생성할 수 있다. 그러나, 제2 M-IC는 1366 화소에 대한 데이터를 생성하기 위해서는 (a)기간보다 지연된 (b)기간이 요구되며, 이에 따라 제1 M-IC가 1366 화소에 대한 데이터인 블랙영상신호(n_FDE)와 동일한 기간동안 1124 화소에 대한 데이터밖에 생성할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명에서는 내부클록신호가 가장 높은 주파수를 가지는 M-IC에 의해 생성된 동기화 신호(sync_out)를 타 M-IC의 동기화 신호(sync_in)로 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 M-IC의 내부구조및 각 구성요소간 입출력되는 신호를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 M-IC의 내부구조를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 M-IC는 인터페이스(130), 클록생성부(131), 동기신호 생성부(132), 모드 셀렉터부(133), 제어신호 처리부(135) 및 D-IC부(137)로 이루어진다. 또한, 각 구성요소 중 일부는 외부단자(PAD)와 연결된다.

먼저, 인터페이스(130)는 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 외부시스템으로부터 영상신호(RGB)와, 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(Hsync) 및 수직동기신호(Vsync) 등을 포함하는 제어신호들을 입력받아 모드 셀렉터부(133)에 출력한다. 이러한 인터페이스(21)에는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 방식 또는 mini-LVDS 방식 등이 적용된다.

클록 생성부(131)는 M-IC(103)의 자체 내부클럭신호(CLK)를 생성하고, 비정상모드 구동시 내부클럭신호(CLK)를 동기신호 생성부(132) 및 모드 셀렉터부(133)에 제공한다. 이러한 클록 생성부(131)는 통상의 오실레이터(oscillator)로 구성된다.

동기신호 생성부(132)는, 비정상모드 구동시 전술한 클록 생성부(131)가 생성한 내부클록신호(CLK)을 입력받아 동기화 신호(sync)를 생성한다. 여기서, 동기신호 생성부(132)의 입출력단은 외부단자(PAD)와 연결되어 정상모드시 전원전압(Vcc)레벨로 풀-업상태를 유지하고, 비정상 모드시 가장 높은 주파수의 내부클록신호에 의한 동기화 신호(sync)를 외부단자(PAD)를 통해 출력하여, 그 신호로 타 M-IC와 동기화 한다.

모드 셀렉터부(133)는 외부시스템(1)으로부터 제어신호(DE) 및 영상신호(RGB)를 수신하고, 제어신호를 신호처리부(135)에 출력하며, 영상신호(RGB)를 D-IC부(137)로 출력한다.

만약, 인터페이스(130)가 영상신호(RGB)와, 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(Hsync) 및 수직동기신호(Vsync) 중, 적어도 하나가 수신하지 못한 경우, 모드 셀렉터부(133)는 비정상모드로 인식하고, 동기신호 생성부(132)로부터 인가되는 동기화 신호(sync)를 입력받아 비정상모드시 구동을 위한 제어신호(DE')를 신호처리부(135)에 출력하며, 디텍트신호(DET)를 동기신호 생성부(132a)에 출력하고, 블랙영상신호(FDE)를 생성하여 D-IC부(137)에 출력한다.

신호처리부(135)는 입력된 제어신호(DE 또는 DE')를 정렬 및 변환하여 외부단자(PAD)통해 게이트 드라이버를 제어하기 위한 게이트출력신호(GOE), 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트쉬프트클록(GSC)를 생성하고, 외부단자(PAD)를 통해 출력한다. 또한 신호처리부(135)는 D-IC부(137)를 제어하기 위한 소스출력신호(SOE), 소스스타트펄스(SSP) 및 소스쉬프트클록(SSC)를 생성하여 D-IC부(137)에 출력한다.

D-IC부(137)는 입력되는 제어신호에 따라, 표시패널의 1 수평주기마다 해당하는 수평라인분의 영상신호(RGB') 또는 블랙영상신호(FDE')를 생성하고, 외부단자(PAD)를 통해 출력한다.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 평판표시장치는 모드 셀렉터부에 의해 정상모드(normal mode) 구동시, 수신된 데이터인에이블신호에 따라(DE) 영상신호(RGB)를 정렬 및 변환하여 영상을 표시하며, 비정상모드(fail-safe mode) 구동시, 내부클록신호를 통해 동기화 신호(sync)를 생성하고 그 주파수에 따라 블랙영상신호(FDE)를 생성하여 블랙화면을 구현할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 평판표시장치에 구비되는 하나의 M-IC에 대한 구조 및 이의 구동방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치에 구비되는 M-IC의 동기신호 생성부의 연결형태 및 각 M-IC와 연결된 패드부분의 구조를 도시한 도면이다. 도면에서는 하나의 M-IC(130a)의 연결형태만을 도시하였으나, 생략된 타 M-IC(130b, 130c)의 연결형태도 동일한 구조를 갖는다.

도시한 바와 같이, 하나의 M-IC(130a)는 동기신호 생성부(132a) 및 모드 셀렉터부(133a)를 포함하며, 동기신호 생성부(132a)의 입출력단은 외부단자(PAD)와 연결된다.

외부단자(PAD)는 적어도 두 개의 트랜지스터(T1,T2) 및 다이오드(D1)와, 제2 저항을 포함하며, 각 트랜지스터(T1,T2)는 동기신호 생성부(132a)의 입력단 및 출력단에 각각 접속된다. 상세하게는 외부단자(PAD)의 제1 트랜지스터(T1)는, 베이스에 제1 저항(R1)에 의해 풀-업(pull-up)된 전원전압(Vcc)이 인가되고, 콜렉터에 전원전압이 인가되며, 이미터는 제2 저항(R2)에 의해 접지전압(GND)으로 풀-다운(pull-down)된다. 또한 이미터는 동기신호 생성부(132a)의 입력단과 연결된다.

또한, 외부단자(PAD)의 제2 트랜지스터(T2)는, 베이스가 동기신호 생성부(132b)의 출력단과 연결되고, 콜렉터에 제1 저항(R1)에 의해 풀-업(pull-up)된 전원전압(Vcc)이 인가된다. 이에 따라, 콜렉터는 제1 트랜지스터(T1)의 베이스와 전기적으로 연결된다. 이미터는 접지되어 있다.

전술한 제1 트랜지스터(T1)의 베이스 및 제2 트랜지스터(T2)의 콜렉터와 전원전압(Vcc)사이에는 역방향으로 접속된 다이오드(D1)과 병렬로 연결되어 각 외부단자(PAD)간 전압이 접지전압(GND)레벨 이하로 낮아지는 것을 방지한다.

전술한 연결구조의 M-IC의 구동에 대하여 설명하면, 먼저 정상모드 구동시, 각 외부단자(PAD)의 제1 트랜지스터(T1)에는 전원전압(Vcc)이 풀-업되어 인가된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(T1)는 도통되어 동기신호 생성부(132a)의 입력단에는 전원전압(Vcc)이 인가되어, 블랙영상신호(FDE)를 생성하지 않는다. 따라서, 모든 M-IC(130a, 130b, 130c)는 하이레벨의 동기신호(sync)가 공유된다.

그리고, 비정상모드 구동시, 모드 셀렉터부(133a)는 동기신호 생성부(132a)에 비정상모드임을 알려주는 디텍트신호(DET)를 전송하고, 이에 대응하여 동기신호 생성부(132a)는 입력되는 내부클록신호(CLK)에 따라 임계값까지의 카운트를 개시한다. 이에 따라, 모든 동기신호 생성부 중, 먼저 카운트를 완료한 동기신호 생성부(132a)에 의해 하이레벨의 동기신호(sync)를 출력하면, 제2 트랜지스터(T2)의 베이스단에 인가되어 제2 트랜지스터가 도통되고, 이에 따라 모든 제1 트랜지스터(T1)의 베이스단에는 접지전압(GND)이 인가되어 제1 트랜지스터(T1)는 차단된다. 즉, 카운터가 완료된 일 M-IC(130a) 동기신호 생성부(132a)의 출력신호(s-out)가 타 M-IC(130b, 130c)의 입력신호(s-in)가 되게 된다. 이를 위해, 동기신호 생성부(132a)는 통상의 카운터 회로(counter circuit)으로 구현될 수 있다.

이에 따라, 타 M-IC(130b, 130c)의 동기신호 생성부에는 로우레벨의 동기화 신호(sync)가 입력되어 카운터를 완료하고 모드 셀렉터부는 카운터값에 대응하는 블랙영상신호(FDE)를 생성 및 출력하게 된다. 따라서, 모든 M-IC의 동기화가 이루어지게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 외부시스템 103 : M-IC
106: 게이트드라이버 109 : 표시패널
131a,b,c : 클록생성부 132a,b,c : 동기신호 생성부
133a,b,c : 모드셀렉터부 135a,b,c : 신호처리부
137a,b,c : D-IC부 R1 : 제1 저항(풀-업 저항)

Claims

복수의 화소를 갖는 표시패널;
상기 복수의 화소를 제어하는 게이트 드라이버; 및,
외부시스템으로부터 영상신호의 수신시, 정상모드로서 상기 영상신호를 정렬 및 변환한 뒤 표시패널에 출력하고,
상기 영상신호의 비수신시, 비정상모드로서 복수의 구동회로의 내부클록신호 중, 가장 높은 주파수를 갖는 내부클록신호에 의해 생성된 동기화 신호에 따라 블랙영상신호를 생성하여 상기 표시패널에 출력하는 복수의 구동회로
를 포함하는 평판표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 구동회로는,
상기 내부클록신호를 생성하는 클록생성부;
비정상모드 구동시, 상기 내부클록신호에 의해 카운터를 수행하여 임계값 도달에 따라, 동기화 신호를 생성하고, 타 구동회로에 출력하는 동기신호 생성부;
구동모드를 결정하고, 상기 동기화 신호에 대응하여 블랙영상신호를 생성하는 모드 셀렉터부;
상기 영상신호 또는 블랙영상신호를 정렬 및 변환하여 상기 표시패널에 출력하는 D-IC부
를 포함하는 평판표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 구동회로는,
상기 동기신호 생성부의 입출력단과 연결되어, 정상모드시 풀업된 전원전압을 입력받고, 비정상모드시 상기 동기화 신호를 출력하는 외부단자를 포함하는 평판표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 외부단자는,
베이스가 제1 저항에 의해 전원전압으로 풀업되고, 콜렉터에 전원전압이 인가되며, 이미터가 제2 저항에 의해 접지전압으로 풀다운되고 상기 동기신호 생성부의 입력단과 연결되는 제1 트랜지스터; 및,
베이스가 상기 동기신호 생성부와 연결되고, 콜렉터가 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되며, 이미터가 접지된 제2 트랜지스터;
를 포함하는 평판표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 외부단자는,
상기 제1 트랜지스터의 베이스 및 제2 트랜지스터의 이미터와, 상기 제1 저항사이에 병렬로 연결되는 다이오드를 더 포함하는 평판표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 구동회로는,
상기 외부시스템으로부터 제어신호를 수신하는 인터페이스; 및,
상기 제어신호를 정렬 및 변환하여 상기 게이트 드라이버 및 D-IC부에 출력하는 신호제어부를 더 포함하는 평판표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동기화 신호는, 접지전압(GND)레벨의 신호인 평판표시장치.
영상신호의 수신여부에 따라, 정상모드 또는 비정상모드로 구동하는 평판표시장치의 복수의 구동회로에 있어서,
상기 복수의 구동 회로 각각은
내부클록신호를 생성하는 클록생성부;
비정상모드 구동시, 상기 복수의 구동 회로 각각의 상기 클록생성부에서 생성된 상기 내부클록신호 중 가장 높은 주파수를 갖는 내부클록신호에 의해 카운터를 수행하여 임계값 도달에 따라, 동기화 신호를 생성하여 타 구동회로에 출력하거나, 타 구동회로로부터 동기화 신호를 입력받는 동기신호 생성부;
구동모드를 결정하고, 상기 동기화 신호에 대응하여 블랙영상신호를 생성하는 모드 셀렉터부;
상기 블랙영상신호를 정렬 및 변환하여 표시패널에 출력하는 D-IC부
를 포함하는 평판표시장치의 구동회로.
제 8 항에 있어서,
상기 동기신호 생성부의 입출력단과 연결되어, 정상모드시 풀업된 전원전압을 입력받고, 비정상모드시 상기 동기화 신호를 출력하는 외부단자를 포함하는 평판표시장치의 구동회로.
제 9 항에 있어서,
상기 외부단자는,
베이스가 제1 저항에 의해 전원전압으로 풀업되고, 콜렉터에 전원전압이 인가되며, 이미터가 제2 저항에 의해 접지전압으로 풀다운되고 상기 동기신호 생성부의 입력단과 연결되는 제1 트랜지스터;
베이스가 상기 동기신호 생성부와 연결되고, 콜렉터가 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되며, 이미터가 접지된 제2 트랜지스터; 및,
상기 제1 트랜지스터의 베이스 및 제2 트랜지스터의 이미터와, 상기 제1 저항사이에 병렬로 연결되는 다이오드
를 포함하는 평판표시장치의 구동회로.