KR102174972B1 - 고장 검출 가능한 발광 소자 어레이 - Google Patents

고장 검출 가능한 발광 소자 어레이 Download PDF

Info

Publication number
KR102174972B1
KR102174972B1 KR1020190124595A KR20190124595A KR102174972B1 KR 102174972 B1 KR102174972 B1 KR 102174972B1 KR 1020190124595 A KR1020190124595 A KR 1020190124595A KR 20190124595 A KR20190124595 A KR 20190124595A KR 102174972 B1 KR102174972 B1 KR 102174972B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
unit
failure
fault
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020190124595A
Other languages
English (en)
Inventor
김종선
이용운
안현준
Original Assignee
(주)실리콘인사이드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)실리콘인사이드 filed Critical (주)실리콘인사이드
Priority to KR1020190124595A priority Critical patent/KR102174972B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102174972B1 publication Critical patent/KR102174972B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/12—Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 어레이는 발광 소자를 구동하는 구동 회로 및 고장 여부를 검출하는 고장 검출부를 포함하며 로우(row)와 컬럼(column)을 따라 배열된 복수의 단위 구동부들과, 로우를 따라 배치된 단위 구동부들에 발광 제어 신호를 제공하도록 연결된 발광 신호 라인과, 컬럼을 따라 배치된 단위 구동부들에 데이터 신호를 제공하도록 연결된 데이터 라인 및 고장 검출부들은 각각 캐스케이드로 연결되어 각각의 고장 여부를 검출한 고장 검출 신호를 다른 고장 검출부에 전달한다.

Description

고장 검출 가능한 발광 소자 어레이{FAULT DETECTABLE LIGHT EMISSION DEVICE ARRAY}
본 기술은 고장 검출 가능한 디스플레이 소자 어레이와 관련된다.
최근 상업용 실외 및 실내 디스플레이 구현에 있어, 디스플레이 면적을 대형화하고, 디스플레이의 해상도를 높이는 추세로 발전하고 있다. 또한 고휘도, 고명암비 및 양호한 색재현성을 구현하기 위하여 발광 소자로 LED를 채택한다.
LED 디스플레이 및 LCD 디스플레이 패널을 위한 LED 백라이트(backlight)에 있어서 개별 LED 간의 간격이 좁을수록 보다 조밀한 표현이 가능하고, 개별 LED의 휘도를 증대시킬수록 전체 디스플레이의 선명도가 증대되어 화질이 개선되며, 액티브 매트릭스 타입으로 구현함으로써 물리적 크기나 비용적인 측면에서 보다 효율적으로 LED 디스플레이 또는 LED 백라이트를 구현할 수 있다. LED 백라이트의 경우 발광 소자의 간격을 조밀하게 형성함으로써, 개별적으로 구동하는 로컬 디밍(local dimming)을 수행하여 높은 정도의 대비(contrast)를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 LED 백라이트 모듈의 두께를 줄일 수 있다.
대면적 및/또는 고밀도의 발광소자 어레이는 많은 수의 발광 소자와 발광 소자를 구동하는 회로 요소들이 배치된다. 이 경우, 능동형 LED 배열 및 구동은 많은 수의 발광 소자를 구동하기 위한 매우 유용한 방법이지만, 대면적 및/또는 고밀도의 발광소자 어레이에서 고장이 발생하면 고장의 발생 여부 뿐만 아니라, 고장이 발생한 위치 및 어떠한 고장이 발생하였는지 파악하는 것이 곤란할 수 있으며, 심지어는 고장 파악이 실질적으로 불가능할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것이다. 즉, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 하나는 능동형 LED 배열에서 고장 발생시 고장의 위치를 용이하게 파악할 수 있는 발광 소자 어레이를 제공하는 것이다.
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.
본 발명에 의한 어레이는 발광 소자를 구동하는 구동 회로 및 고장 여부를 검출하는 고장 검출부를 포함하며 로우(row)와 컬럼(column)을 따라 배열된 복수의 단위 구동부들과, 로우를 따라 배치된 단위 구동부들에 발광 제어 신호를 제공하도록 연결된 발광 신호 라인과, 컬럼을 따라 배치된 단위 구동부들에 데이터 신호를 제공하도록 연결된 데이터 라인 및 고장 검출부들은 각각 캐스케이드로 연결되어 각각의 고장 여부를 검출한 고장 검출 신호를 다른 고장 검출부에 전달한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 고장 검출 신호는, 고장 위치 판별의 기준이 되는 기준 신호 및 고장 증상에 상응하는 증상 신호를 포함한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 증상 신호는 발광 소자와 구동 회로 사이의 단락(open) 고장 및 단선(short) 고장 중 어느 하나 이상에 대응된다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 고장 검출부는, 검출한 고장 증상에 상응하는 증상 신호를 이전 단위 구동부가 제공한 고장 검출 신호에 포함된 증상 신호에 부가하여 전달한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 고장 검출 신호는, 서로 다른 단위 구동부가 제공한 서로 다른 고장 검출 신호는 시간적으로 구별된다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 고장 검출부는 클록 신호(CLK)를 캐스케이드로 연결된 다른 고장 검출부에 더 전달한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 발광 제어 신호는, 펄스열과 활성화 신호가 서로 다른 세 레벨로 임베드된 신호로, 단위 구동부는, 펄스열과 활성화 신호를 분리하는 신호 분리부 및 활성화 신호로 활성화되어 펄스열에 포함된 펄스의 개수를 계수하는 카운터와, 카운터의 출력으로 발광 소자가 발광하도록 제어하는 에미션 신호를 형성하는 인코더를 포함하는 발광 제어부를 포함한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 데이터 신호는 발광 소자의 휘도를 제어하는 신호로, 단위 구동부는, 데이터 신호에 상응하는 휘도 제어 신호를 형성하여 발광 소자의 휘도를 제어한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면, 어레이는 백라이트 유닛에 포함된다.
본 발명에 의한 발광 소자를 구동하며, 고장을 검출하여 검출 결과를 전달할 수 있는 단위 구동부로, 단위 구동부는: 데이터 신호를 제공받고, 데이터 신호에 상응하는 휘도 제어 신호를 발광 소자에 제공하여 데이터 신호에 상응하도록 발광 소자를 발광시키는 구동 회로부 및 발광 소자와 구동 회로부의 연결 노드의 전압을 검출하여 고장을 파악하는 고장 파악부와, 고장 파악부가 파악한 고장에 상응하는 신호를 형성하여 이전 스테이지에서 제공된 증상 신호에 부가하여 출력하는 고장 신호 생성부를 포함한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면 단위 구동부는, 펄스열과 활성화 신호가 서로 다른 세 레벨로 임베드되어 제공된 발광 제어 신호로부터 펄스열과 활성화 신호를 분리하는 신호 분리부와 활성화 신호에 의하여 활성화되어 펄스열에 포함된 펄스를 계수하는 카운터와, 카운터의 계수 결과로부터 에미션 신호를 형성하는 인코더를 포함하는 발광 제어부를 더 포함하한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면 고장 파악부는, 연결 노드의 전압이 접지 전압과 실질적으로 동일하면 단선(open) 고장으로 파악하고, 연결 노드의 전압이 발광 소자에 제공되는 전압과 실질적으로 동일하면 단락(short) 고장으로 파악한다.
본 발명의 어느 한 모습에 의하면 단위 구동부는, 다음 스테이지로 고장 위치 판별의 기준이 되는 기준 신호를 더 출력한다.
본 발명에 의하면 대규모 발광 소자 어레이에 있어서 용이하게 불량 여부 및 불량 위치를 검출할 수 있다는 장점이 제공된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 발광 소자 어레이의 개요를 도시한 도면이다.
도 2는 단위 구동부의 개요를 도시한 도면이다.
도 3(A)는 신호 분리부의 개요적 회로도이며, 도 3(B)는 발광 제어 신호와 신호 분리부가 출력하는 활성화 신호과 펄스열의 개요를 도시한 도면이다.
도 4(A)는 발광 제어부의 개요를 도시한 블록도이며, 도 4(B)는 발광 제어부에 입력되는 신호들과 출력되는 신호들의 개요적 타이밍도이다.
도 5는 구동 회로의 개요를 도시한 회로도이다.
도 6은 고장 검출부의 개요를 나타내는 도면이다.
도 7은 고장 검출부의 동작을 개요적으로 설명하기 위한 타이밍 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 액티브 하이 시그널 방법 및 상승 에지 샘플링을 기준으로 본 발명을 설명하며, 액티브 로우 시그널 방법을 사용하는 경우에는 이를 명시하여 설명한다. 이는 단순히 용이한 이해를 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 통상의 기술자라면 쉽게 본 발명을 액티브 로우 시그널 방법 및/또는 하강 에지 샘플링으로 실시할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 발광 소자 어레이(1)의 개요를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 발광 소자 어레이(1)는 발광 소자(미도시)를 구동하는 발광 제어회로 및 고장 여부를 검출하는 고장 검출 회로를 포함하며 로우(row)와 컬럼(column)을 따라 배열된 복수의 단위 구동부(100)들과, 로우를 따라 배치된 단위 구동부들에 발광 제어 신호(S_SIG)를 제공하도록 연결된 발광 신호 라인과 컬럼을 따라 배치된 단위 구동부들에 데이터 신호(DATA)를 제공하도록 연결된 데이터 라인 및 단위 구동부(100)들에 포함된 고장 검출 회로들은 각각 캐스케이드로 연결되어 각각의 고장 여부를 검출한 고장 검출 신호를 다른 고장 검출 회로에 전달한다.
도 1로 예시된 실시예에서, 기준 신호(ST) 증상 신호(FT)를 포함하는 고장 검출 신호 및 클록 신호(CLK)는 로우 방향으로 전달되고, 해당 로우로 전달이 종료되면 다음 로우로 전달되는 것을 예시하고 있으나, 도시되지 않은 실시예에 의하면 기준 신호(ST), 클록 신호(CLK) 및 증상 신호(FT)는 컬럼 방향으로 전달되고, 해당 컬럼으로 전달이 종료되면 다음 컬럼으로 전달될 수 있다.
도 2는 단위 구동부(100)의 개요를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 단위 구동부(100)는 신호 분리부(110), 발광 제어부(120), 발광 소자를 구동하는 구동 회로(130) 및 고장여부를 검출하는 고장 검출부(140)를 포함한다. 도시된 실시예의 단위 구동부(100)는 하나의 구동 회로를 포함하는 것으로 예시되어 있으나, 도시되지 않은 실시예에 의하면 복수의 구동 회로들을 포함하여 복수의 발광 소자를 구동할 수 있다.
도 3(A)는 신호 분리부(110)의 개요적 회로도이며, 도 3(B)는 발광 제어 신호(S_SIG)와 신호 분리부(110)가 출력하는 활성화 신호(ON)과 펄스열(S_OUT)의 개요를 도시한 도면이다.
도 3(A)와 도 3(B)를 참조하면, 발광 제어 신호(S_SIG)는 제1 레벨, 제2 레벨 및 제3 레벨 사이에서 스윙(swing)할 수 있다. 일 예로, 제1 레벨은 접지 전압 레벨일 수 있으며, 제3 레벨은 구동 전압(VCC) 레벨일 수 있으며, 제2 레벨은 신호 분리부(110)에 포함된 NMOS 트랜지스터의 문턱 전압에 비하여 크되, 제3 레벨보다 작고, NMOS 트랜지스터의 문턱 전압의 두 배 보다 작은 레벨일 수 있다.
발광 제어 신호(S_SIG)는 접지 전압과 제2 레벨 사이에서 스윙하는 활성화 신호(ON)와 제2 레벨과 구동 전압(VCC)인 제3 레벨 사이에서 스윙하는 펄스를 포함하는 펄스열(S_OUT)이 임베드된 신호이다.
신호 분리부(110)는 발광 제어 신호(S_SIG)에서 활성화 신호(ON)를 분리하는 활성화 신호 분리 회로(112)와 발광 제어 신호(S_SIG)에서 펄스열(S_OUT)을 분리하는 펄스열 분리 회로(114)를 포함한다.
활성화 신호 분리 회로(112)는 저항(Ra)와 제1 레벨과 제2 레벨 사이의 문턱 전압을 가지는 트랜지스터(N1)를 포함하는 인버터(I1)와, 슈미트 트리거(ST) 및 인버터 I2가 캐스케이드로 연결된다. 트랜지스터 N1의 문턱 전압은 제1 레벨보다 크나 제2 레벨 보다는 작다. 따라서, 인버터(I1)에 제1 레벨의 발광 제어 신호(S_SIG)가 입력되면 트랜지스터 N1은 차단되어 제3 레벨의 논리 하이 신호를 출력한다. 그러나 트랜지스터 N1에 제2 레벨 또는 제3 레벨의 발광 제어 신호(S_SIG)가 입력되면 도통된다. 따라서, 인버터(I1)은 제1 레벨의 논리 로우 신호를 출력한다.
슈미트 트리거(schmitt trigger)는 입력의 크기 및 방향에 따른 출력 응답이 이력 곡선의 특성을 가져서 순간적인 노이즈에 대한 응답은 하지 않는 회로로, 입력이 상승할 시에 출력의 응답은 비교적 높은 문턱전압을 갖고 입력이 하강할 시에는 출력의 응답은 비교적 낮은 문턱전압을 갖는 특징을 가진다.
슈미트 트리거(ST)의 출력은 인버터 I2에 제공되며, 인버터 I2는 제공된 입력을 반전한 신호로, 제1 레벨과 제3 레벨 사이에서 스윙하는 신호이다. 인버터 I2의 출력은 후속하는 발광 제어부(120)의 활성화를 제어하는 활성화 신호(ON)이다.
펄스열 분리 회로(114)는 캐스케이드로 연결된 인버터들(I3, I4)을 포함할 수 있으며, 최초 스테이지의 인버터(I3)는 접지 전압과 다이오드 결선된 NMOS 트랜지스터(N3)를 사이에 두고 연결된다. 인버터(I3)에 포함된 NMOS 트랜지스터(N4)는 다이오드 결선된 NMOS 트랜지스터 N3의 문턱 전압과 트랜지스터 N4의 문턱 전압이 더해진 전압에서 도통된다.
상술한 바와 같이 N3의 문턱 전압과 N4의 문턱 전압이 더해진 전압은 제2 레벨보다 크다. 따라서, 제1 및 제2 레벨을 가지는 발광 제어 신호(S_SIG)가 인버터(I3)에 제공되면 NMOS 트랜지스터(N4) 도통되지 않아 인버터 I3는 제3 레벨의 논리 하이 신호를 출력한다. 그러나, 제3 레벨을 가지는 발광 제어 신호(S_SIG)가 인버터(I3)에 제공되면 NMOS 트랜지스터(N4)는 도통되어 인버터 I3는 제1 레벨의 논리 로우 신호를 출력한다. 따라서, 발광 제어 신호(S_SIG)에 임베드된 펄스열을 분리할 수 있다. 인버터 I4는 인버터 I3의 출력 신호를 반전하여 제1 레벨과 제3 레벨 사이에서 스윙하는 펄스열(S_OUT)로 출력한다.
도 4(A)는 발광 제어부(120)의 개요를 도시한 블록도이며, 도 4(B)는 발광 제어부(120)에 입력되는 신호들과 출력되는 신호들의 개요적 타이밍도이다. 도 4(A)와 도 4(B)를 참조하면, 발광 제어부(120)는 활성화 신호(ON)에 의하여 활성화 되며, 펄스열(S_OUT)에 포함된 펄스를 계수하여 출력하는 카운터(counter, 122)와, 카운터 출력에 상응하여 충전 신호(EN) 및 에미션 신호(emission signal, ~EMI)를 형성하여 출력하는 인코더(encoder, 124)를 포함한다.
일 실시예로, 카운터(122)는 활성화 신호(ON)가 논리 하이 상태일 때 활성화(active high)되어 제공된 펄스열(S_OUT)에 포함된 펄스의 개수를 계수하여 이진수로 출력하며, 활성화 신호(ON)가 논리 로우일 때에는 출력을 리셋한다. 도시된 실시예와 같이 카운터는 2 비트 카운터일 수 있으며, 논리 하이 상태의 활성화 신호(ON)에 의하여 활성화된 카운터(122)는 00에서 펄스 하나를 계수할 때마다 1씩 증가하여 012, 102, 112을 계수한 후 활성화 신호(ON)에 의하여 00으로 리셋될 수 있다.
인코더(124)는 카운터(122)의 출력을 제공받고, 충전 신호(EN) 및 에미션 신호(~EMI)를 형성하여 제공할 수 있다. 일 예로, 카운터의 출력은 2 비트이므로 인코더는 서로 다른 4 개의 신호를 출력할 수 있다.
도시된 실시예에서, 에미션 신호(~EMI)는 인코더의 출력 신호를 반전한 것이다. 인코더(124)에 인버터를 포함하도록 회로를 설계하거나, 인코더(124)의 출력과 인버터를 연결하여 에미션 신호(~EMI)를 출력할 수 있다.
도 5는 구동 회로(130)의 개요를 도시한 회로도이다. 도 5를 참조하면, 충전 트랜지스터(SWD)는 충전 신호(EN)에 의하여 도통되고, 커패시터(C)는 데이터 신호(D)로 제공된 에너지를 전압의 형태로 저장한다.
연산 증폭기의 비반전 입력은 커패시터와 연결되며, 커패시터(C)에 충전된 전압(Vc)이 비반전 입력(non-inverting input)으로 제공되고, 반전 입력(inverting input)이 저항과 연결된다. 커패시터(C)에 충전된 전압은 반전 입력으로 복제되고, 저항(R)의 일 전극으로 제공된다.
에미션 신호(~EMI)가 논리 하이 상태를 유지함에 따라 에미션 트랜지스터(SWE)는 도통된다. 따라서, 연산 증폭기의 출력은 접지 전위와 같고, 연결 트랜지스터(TR)은 차단된다. 그러나, 에미션 신호(~EMI)가 논리 로우 상태로 전환되면 에미션 트랜지스터(SWE)는 차단되고, 연결 트랜지스터(TR)는 도통된다. 또한, 커패시터(C)에 충전된 전압이 저항(R)의 일 전극으로 제공되므로 픽셀에는 픽셀의 휘도를 제어하는 휘도 제어 신호(icon)가 도통된 연결 트랜지스터(TR)을 통하여 제공된다.
휘도 제어 신호(icon)의 크기는 커패시터(C)에 충전된 전압에 상응하며, 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112019102669592-pat00001
발광 소자(미도시)인 LED의 발광 휘도는 LED에 제공되는 전류 크기에 따라 결정되며, 상기한 수학식 1에 의하면 상기한 휘도 제어 신호(icon)의 크기는 커패시터에 충전된 전압(Vd)에 비례한다. 따라서, 커패시터에 제공되는 데이터 신호(D1) 전압 크기를 제어하여 픽셀의 발광 휘도를 제어할 수 있다.
도 6은 고장 검출부(140)의 개요를 나타내는 도면이고, 도 7은 고장 검출부(140)의 동작을 개요적으로 설명하기 위한 타이밍 도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 고장 검출부(140)는 구동 회로(130)와 발광 소자(미도시)가 연결된 노드의 전압(det)을 검출하여 고장의 유무 및 고장의 유형을 파악하는 고장 파악부(142)와 고장 파악부(142)가 출력한 신호를 기초로 고장 신호를 생성하는 고장 신호 생성부(146) 및 고장 신호를 생성하기 위한 내부 제어 신호를 형성하는 제어 신호 생성부(144)를 포함한다.
고장 검출부(140)는 캐스케이드로 연결된 단위 구동부에서, 이전 단위 구동부가 제공한 고장 검출 신호인 기준 신호(ST)와 증상 신호(FT) 및 클록 신호(CLK)를 제공받고, 검출한 고장 증상에 상응하는 증상 신호(FT)를 이전 단위 구동부가 제공한 고장 검출 신호(FT)에 포함된 증상 신호(FT)에 부가하여 출력(FT_OUT)한다.
고장 파악부(142)는 구동 회로(130)와 발광 소자(미도시)가 연결된 노드의 전압(det)을 검출한다. 일 실시예에서, 구동 회로(130)와 발광 소자(미도시)가 연결된 노드에서 단선(open) 고장이 발생하면 해당 노드의 전압은 접지 전압에 근접하도록 형성되며, 단락(short) 고장이 발생하면 해당 노드의 전압은 발광 소자에 제공되는 전압이 검출된다.
고장 파악부(142)는 구동 회로(130)와 발광 소자(미도시)가 연결된 노드의 전압(det)을 검출하여 고장의 유형을 파악하고, 임계치 이하의 접지 전압에 근접한 전압이 검출되면 단선 고장에 상응하는 OPEN 신호를 논리 하이 상태로 출력하고, 임계치 이상의 전압이 검출되면 단락 고장에 상응하는 SHORT 신호를 논리 하이 상태로 출력한다.
고장 신호 생성부(146)는 고장 파악부(142)가 검출하여 출력한 OPEN 신호와 SHORT 신호를 샘플하고, 이전 단위 구동부(100)가 제공한 증상 신호(FT)에 부가하여 출력한다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 고장 검출부(140)의 동작을 설명한다. 제어 신호 생성부(144)는 이전 스테이지의 단위 구동부(100)로부터 논리 하이 상태의 기준 신호(ST)가 제공되면 OPEN_EN 신호를 출력한다. 일 실시예로, OPEN_EN 신호는 기준 신호(ST)의 상승 에지와 인접한 클록의 상승 에지부터 클록의 한 주기 동안 논리 하이 상태를 가진다. 또한, 제어 신호 생성부(144)는 OPEN_EN 신호 출력 후, SHORT_EN 신호를 출력한다. SHORT_EN 신호는 클록의 한 주기 동안 논리 하이 상태를 가질 수 있다.
제어 신호 생성부(144)는 클록 신호가 반전된 ~CLK 신호를 출력하며, OPEN_EN 신호와 ~CLK 신호가 입력된 AND 게이트는 OPEN 샘플부(1462)에 포함된 플립플롭(FFa)에 샘플 클록 신호를 제공한다. 반전된 클록 신호(~CLK)가 논리 로우에서 논리 하이로 전환될 때, 플립플롭(FFa)에 상승 에지가 입력되어 플립플롭(FFa)은 고장 파악부(142)가 출력한 OPEN 신호를 샘플한다(sample OPEN). 플립플롭(FFa)이 샘플한 신호는 SR 래치(SRa)에 제공된다. SR 래치(SRa)는 제공된 신호를 래치 업하여 출력한다. 이어서 제어 신호 생성부가 OPEN_R 신호를 출력함에 따라 SR 래치(SRa)는 논리 로우를 출력한다. 따라서, FT_OUT에는 구간 ① 동안 고장 파악부(142)가 파악한 단락(OPEN) 고장에 의한 신호가 부가될 수 있다.
이어서, SHORT_EN 신호와 클록 신호가 반전된 ~CLK 신호가 입력된 AND 게이트는 SHORT 샘플부(1464)에 포함된 플립플롭(FFb)에 샘플 클록 신호를 제공한다. 반전된 클록 신호(~CLK)가 논리 로우에서 논리 하이로 전환될 때, 상승 에지가 플립플롭(FFb)에 제공된다. 플립플롭(FFb)은 고장 파악부(142)가 출력한 SHORT 신호를 샘플(sample SHORT)하고, 샘플된 신호는 SR 래치(SRb)에 제공된다. SR 래치(SRb)는 제공된 신호를 래치 업하여 출력한다.
이어서 제어 신호 생성부가 SHORT_R 신호를 출력함에 따라 SR 래치(SRa)는 논리 로우를 출력한다. 따라서, FT_OUT에는 구간 ② 동안 고장 파악부(142)가 파악한 단선(SHORT) 고장에 의한 신호가 부가될 수 있다.
고장 신호 생성부(146)가 생성한 증상 신호(FT_OUT)는 캐스케이드로 연결된 다음 스테이지의 단위 구동부(도 1 참조)에 포함된 고장 검출부(140)에 제공된다. 제어 신호 생성부(144)는 클록 신호(CLK_OUT)를 출력하며, 제공된 기준 신호(ST)를 클록 신호(CLK)의 두 주기만큼 지연하여 다음 스테이지의 단위 구동부(100)에 제공한다.
출력된 증상 신호(FT_OUT)와 기준 신호(ST_OUT)을 살펴보면 캐스케이드로 연결된 단위 구동부(100)로 순차적으로 전달됨에 따라 고장 검출부(140)는 기준 신호(ST)를 두 클록 주기만큼 지연되어 다음 스테이지로 전달하며, 해당 스테이지에 단락 고장 또는 단선 고장이 있으면 해당 고장에 상응하는 신호를 이전 스테이지에서 제공된 증상 신호(FT)에 부가하여 다음 스테이지로 전달한다.
또한, 고장 신호 생성부(146)는 이전 스테이지에서 제공된 클록 신호를 제공받아 다음 스테이지로 제공하되(CLK_OUT), 다음 스테이지로 제공되는 증상 신호(FT_OUT) 및 기준 신호(ST_OUT)를 클록 신호(CLK_OUT)에 동기하여 출력한다.
따라서, 기준 신호(ST)를 기준으로 단락 고장 및/또는 단선 고장에 상응하는 신호가 몇 클록전에 있는지 계수하면 몇 번째 단위 구동부에서 단락 고장 및/또는 단선 고장이 발생하였는지 용이하게 파악할 수 있다. 일 예로, 도 7로 예시된 것과 같이 출력된 기준 신호(ST_OUT)의 중앙으로부터 두 클록 주기 구간(T)은 해당 스테이지에서 발생한 단락, 단선 고장이 있음을 나타내며, n-1 ①, n-1 ② 구간은 해당 스테이지 직전의 스테이지에서 발생한 단락, 단선 고장을 알 수 있다. 마찬가지로, n-2 ①, n-2 ② 구간에서 논리 하이로 표시된 부분은 해당 스테이지 보다 두 스테이지 이전에서 발생한 단락, 단선 고장을 나타낸다.
따라서, 본 실시예에 의한 어레이에서 출력된 고장 검출 신호(ST_OUT, FT_OUT)로부터 어레이 내의 고장 발생 여부 및 고장 위치를 용이하게 파악할 수 있는 장점이 있다.
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.
1: 어레이 100: 단위 구동부
110: 신호 분리부 112: 활성화 신호 분리 회로
114: 펄스열 분리 회로 120: 발광 제어부
122: 카운터 124: 인코더
130:구동 회로 140: 고장 검출부
142: 고장 파악부 144:제어 신호 생성부
146: 고장 신호 생성부 1462:OPEN 샘플부
1464: SHORT 샘플부

Claims (13)

  1. 발광 소자를 구동하는 구동 회로 및 고장 여부를 검출하는 고장 검출부를 포함하며 로우(row)와 컬럼(column)을 따라 배열된 복수의 단위 구동부들;
    상기 로우를 따라 배치된 상기 단위 구동부들에 발광 제어 신호를 제공하도록 연결된 발광 신호 라인;
    상기 컬럼을 따라 배치된 상기 단위 구동부들에 데이터 신호를 제공하도록 연결된 데이터 라인;
    상기 고장 검출부들은 각각 캐스케이드로 연결되어 각각의 고장 여부를 검출한 고장 검출 신호를 다른 고장 검출부에 전달하는 어레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고장 검출 신호는,
    고장 위치 판별의 기준이 되는 기준 신호 및
    고장 증상에 상응하는 증상 신호를 포함하는 어레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 증상 신호는 상기 발광 소자와 상기 구동 회로 사이의 단락(open) 고장 및 단선(short) 고장 중 어느 하나 이상에 대응되는 신호인 어레이.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고장 검출부는,
    검출한 고장 증상에 상응하는 증상 신호를 이전 단위 구동부가 제공한 고장 검출 신호에 포함된 증상 신호에 부가하여 전달하는 어레이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고장 검출 신호는,
    서로 다른 단위 구동부가 제공한 서로 다른 고장 검출 신호는 시간적으로 구별되는 어레이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고장 검출부는
    클록 신호(CLK)를 캐스케이드로 연결된 다른 고장 검출부에 더 전달하는 어레이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광 제어 신호는,
    펄스열과 활성화 신호가 서로 다른 세 레벨로 임베드된 신호로,
    상기 단위 구동부는,
    상기 펄스열과 상기 활성화 신호를 분리하는 신호 분리부 및
    상기 활성화 신호로 활성화되어 상기 펄스열에 포함된 펄스의 개수를 계수하는 카운터와, 상기 카운터의 출력으로 상기 발광 소자가 발광하도록 제어하는 에미션 신호를 형성하는 인코더를 포함하는 발광 제어부를 포함하는 어레이.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 상기 발광 소자의 휘도를 제어하는 신호로,
    상기 단위 구동부는,
    상기 데이터 신호에 상응하는 휘도 제어 신호를 형성하여 상기 발광 소자의 휘도를 제어하는 어레이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 어레이는
    백라이트 유닛에 포함된 어레이.
  10. 발광 소자를 구동하며, 고장을 검출하여 검출 결과를 전달할 수 있는 단위 구동부로, 상기 단위 구동부는:
    데이터 신호를 제공받고, 상기 데이터 신호에 상응하는 휘도 제어 신호를 상기 발광 소자에 제공하여 상기 데이터 신호에 상응하도록 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 회로부 및
    상기 발광 소자와 상기 구동 회로부의 연결 노드의 전압을 검출하여 고장을 파악하는 고장 파악부와, 상기 고장 파악부가 파악한 고장에 상응하는 신호를 형성하여 이전 스테이지에서 제공된 증상 신호에 부가하여 출력하는 고장 신호 생성부를 포함하는 단위 구동부.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단위 구동부는,
    펄스열과 활성화 신호가 서로 다른 세 레벨로 임베드되어 제공된 발광 제어 신호로부터 상기 펄스열과 상기 활성화 신호를 분리하는 신호 분리부와
    상기 활성화 신호에 의하여 활성화되어 상기 펄스열에 포함된 펄스를 계수하는 카운터와, 상기 카운터의 계수 결과로부터 에미션 신호를 형성하는 인코더를 포함하는 발광 제어부를 더 포함하는 단위 구동부.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 고장 파악부는,
    상기 연결 노드의 전압이 접지 전압과 실질적으로 동일하면 단선(open) 고장으로 파악하고,
    상기 연결 노드의 전압이 상기 발광 소자에 제공되는 전압과 실질적으로 동일하면 단락(short) 고장으로 파악하는 단위 구동부.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 단위 구동부는,
    다음 스테이지로 고장 위치 판별의 기준이 되는 기준 신호를 더 출력하는 단위 구동부.
KR1020190124595A 2019-10-08 2019-10-08 고장 검출 가능한 발광 소자 어레이 KR102174972B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190124595A KR102174972B1 (ko) 2019-10-08 2019-10-08 고장 검출 가능한 발광 소자 어레이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190124595A KR102174972B1 (ko) 2019-10-08 2019-10-08 고장 검출 가능한 발광 소자 어레이

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102174972B1 true KR102174972B1 (ko) 2020-11-05

Family

ID=73249569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190124595A KR102174972B1 (ko) 2019-10-08 2019-10-08 고장 검출 가능한 발광 소자 어레이

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102174972B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980057045A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 김영환 논리회로의 스턱 오픈(stuck open) 고장 검출회로
KR20060057331A (ko) * 2004-11-23 2006-05-26 주식회사 대한전광 발광소자 고장 검출 장치를 구비한 전광판 및 발광소자고장 검출 방법
KR20070076053A (ko) * 2006-01-17 2007-07-24 빛샘전자주식회사 발광 다이오드 도트 매트릭스 모듈의 고장 감지 장치 및 그방법
KR20090120211A (ko) * 2008-05-19 2009-11-24 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20130116126A (ko) * 2012-04-13 2013-10-23 (주)뉴스테크 엘이디 매트릭스 및 이를 이용한 전광판 장치
KR20140092315A (ko) * 2011-10-24 2014-07-23 어드밴스드 아날로직 테크놀로지스 인코퍼레이티드 개선된 직렬 버스를 갖는 저비용의 ｌｅｄ 구동기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980057045A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 김영환 논리회로의 스턱 오픈(stuck open) 고장 검출회로
KR20060057331A (ko) * 2004-11-23 2006-05-26 주식회사 대한전광 발광소자 고장 검출 장치를 구비한 전광판 및 발광소자고장 검출 방법
KR20070076053A (ko) * 2006-01-17 2007-07-24 빛샘전자주식회사 발광 다이오드 도트 매트릭스 모듈의 고장 감지 장치 및 그방법
KR20090120211A (ko) * 2008-05-19 2009-11-24 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20140092315A (ko) * 2011-10-24 2014-07-23 어드밴스드 아날로직 테크놀로지스 인코퍼레이티드 개선된 직렬 버스를 갖는 저비용의 ｌｅｄ 구동기
KR20130116126A (ko) * 2012-04-13 2013-10-23 (주)뉴스테크 엘이디 매트릭스 및 이를 이용한 전광판 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019242514A1 (zh) 栅极驱动信号检测电路、方法和显示装置
CN100423045C (zh) 发光二极管的图像显示、驱动电路装置及故障检测方法
US8018402B2 (en) Organic light emitting display device and testing method thereof
CN103165056B (zh) 有机发光显示装置
CN101488310A (zh) 检测信号线缺陷的驱动电路及使用该驱动电路的检测方法
US7342410B2 (en) Display device and pixel testing method thereof
JP7026814B2 (ja) 開放検出方法及びｌｅｄ表示装置
CN107025870B (zh) 检测电路、显示装置和检测方法
JP2834521B2 (ja) Ｌｅｄアレイの診断装置
KR102174972B1 (ko) 고장 검출 가능한 발광 소자 어레이
US20100026190A1 (en) Led driver circuit and the method thereof
CN108962106A (zh) 一种像素检测电路、显示基板及像素检测方法
TWI416329B (zh) 串列傳輸裝置及其訊號傳輸方法
CN110580876A (zh) 发光器件控制电路及其驱动方法、阵列基板以及显示装置
TWI757984B (zh) 顯示驅動系統及用於顯示驅動系統的方法
CN113785351B (zh) 能够检测故障的led背光部
EP1965608B1 (en) Control circuit for automatically generating latch signal to control LED device according to input data signal and clock signal
TW202046285A (zh) 行驅動晶片、行驅動電路及led顯示裝置
KR101910377B1 (ko) 발광다이오드 어레이 구동 장치 및 구동 방법과 이를 이용한 액정표시장치
CN114333665B (zh) 发光二极管驱动电路
JP2005024821A (ja) 表示装置の駆動回路
CN105269979B (zh) 用于确定发光元件阵列芯片的缺陷的图像形成装置
CN101673529B (zh) 发光校正方法与显示器
KR102623784B1 (ko) 발광 시간의 제어가 가능한 ｌｅｄ 픽셀 패키지
TW202407679A (zh) 發光二極體面板及其驅動裝置

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant