KR102264272B1 - 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 별도의 고가의 검사 장비 없이 매칭성 불량 유형의 분석 시간을 단축할 수 있는 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법은 송신기와; 상기 송신기로부터의 신호를 수신하는 수신기를 구비한다. 특히, 상기 수신기는 상기 송신기로부터 출력되는 신호를 수신하는 수신 회로와; 상기 수신회로의 내부 동작 상태를 모니터하여, 그 내부 동작 상태에 해당하는 다수의 패턴 선택 신호를 생성하는 모니터링부와; 상기 모니터링부터의 패턴 선택 신호에 해당하는 검사용 영상 데이터를 출력하는 패턴 생성부를 구비한다.

Description

표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DETECTING DEFECTS THE SAME}
본 발명은 별도의 고가의 검사 장비 없이 매칭성 불량 유형의 분석 시간을 단축할 수 있는 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법에 관한 것이다.
표시 장치가 대면적화 및 고해상도됨에 따라, 비디오 소스와 표시 장치 간 신호를 전송하기 위한 디스플레이 인터페이스도 고성능이 요구되고 있다. 종래 디스플레이 인터페이스로는 주로 LVDS(Low Voltage Differential Signaling), VGA(Video Graphics Array), DVI(Digital VisualInterface) 표준이 사용되었다. 하지만, LVDS는 단거리 데이터 전송만 가능하고 높은 주파수의 클럭을 지원하지 않는 문제점이 있다. VGA는 아날로그 신호 전송 표준으로써 데이터 전송시 데이터의 품질 저하 가능성이 있다. DVI는 오디오 데이터 전송시 추가적인 케이블이 필요하여 송수신기간의 연결이 복잡한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 비디오 전자 표준협회(VESA : Video Electronics Standards Association)에 의해 정해진 인터페이스인 임베디드 디스플레이 포트(embedded Display Port; ePD) 규격을 발표하였다. eDP 인터페이스는 영상을 전송하는 송신기와, 영상 데이터를 수신하는 수신기로 나뉘어진다. 수신기 내의 수신회로는 물리적 계층과, 데이터 링크 계층을 구비한다.
그러나, 종래 eDP 인터페이스는 고속이며 양방향 통신을 수행하므로, 수신기의 물리적 계층과 송신기 간의 매칭 불량, 및 수신기의 물리적 계층 및 데이터 링크 계층 간의 매칭 불량이 종종 발생된다. 이 경우, 송신기과 수신기의 정상 동작 여부를 파악하기 위해서는 고가의 검사(Verification)장비가 별도로 필요하고, 불량유형을 분석하는 데 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 별도의 고가의 검사 장비 없이 매칭성 불량 유형의 분석 시간을 단축할 수 있는 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법은 송신기와; 상기 송신기로부터의 신호를 수신하는 수신기를 구비한다. 특히, 상기 수신기는 상기 송신기로부터 출력되는 신호를 수신하는 수신 회로와; 상기 수신회로의 내부 동작 상태를 모니터하여, 그 내부 동작 상태에 해당하는 다수의 패턴 선택 신호를 생성하는 모니터링부와; 상기 모니터링부터의 패턴 선택 신호에 해당하는 검사용 영상 데이터를 출력하는 패턴 생성부를 구비한다.
본 발명에 따른 표시 장치 및 그 표시 장치의 불량 검출 방법은 수신기 내부의 비정상 상태(매칭 불량)에 해당하는 패턴을 표시 패널에 구현하여 작업자가 쉽게 불량 유형을 판단할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 고가의 검사 장비 없이도 매칭 불량 검출 시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명은 매칭 불량 검사를 실시한 샘플용 표시 모듈의 매칭 불량 유형에 따라 리워크 공정을 통해 양품화할 수 있으므로, 샘플용 표시 모듈의 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 포트 인터페이스 장치를 포함하는 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수신회로를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 패턴 생성부에 저장된 검출용 영상 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 패턴 생성부의 화질 불량 검사 기간 동안의 동작 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 5는 도 2에 도시된 패턴 생성부의 매칭 불량 검사 기간 동안의 동작 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 포트 인터페이스 장치를 포함하는 표시 장치의 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 포트 인터페이스 장치를 포함하는 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1에 도시된 표시 장치는 디스플레이 포트 인터페이스를 통해 상호 통신하는 송신기(130)와 수신기(110)를 포함한다.
송신기(130)은 호스트 시스템(host system)에 내장되어 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB) 및 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 수신기(110)로 전송한다. 여기서, 호스트 시스템은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시 패널(102)에서 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 수신기의 타이밍 제어부(104)로 전송한다.
수신기(110)는 수신 회로(120), 모니터링부(112), 패턴 생성부(114), 표시 구동 회로(100) 및 표시 패널(102)을 구비한다.
수신 회로(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 메인 링크(Main Link), 보조 채널(Aux CH) 및 핫 플러그 디텍션(Hot plug detection; HPD)라인을 통해 송신기(130)의 송신 회로로부터의 영상 및 음성을 전달받아 모니터링부(112)에 전송한다. 이를 위해, 수신 회로(120)는 물리적 계층(132) 및 데이터 링크 계층(134)을 구비한다.
물리적 계층(132)은 EMI를 줄이기 위한 목적을 가진 회로로서, HPD수신부(128a), 보조 채널 수신부(128b) 및 메인 링크 수신부(128c)를 구비한다.
HPD수신부(128a)는 수신기(110)의 동작 가능 여부를 송신기(130)로 전달하는 HPD라인을 통해 수신기(110)와 연결된다. 여기서, HPD 라인을 통해 송신기(130)와 수신기(110) 간의 연결과 차단을 제어할 수 있다.
보조 채널 수신부(128b)는 보조 채널(Aux CH)을 통해 송신기(130)와 양방향 통신한다. 여기서, 보조 채널(Aux CH)은 메인 링크(Main Link), 송신기(130) 및 수신기(110)의 관리 및 제어를 목적으로 하는 정보들을 상호 교환하는 통신 채널이다. 특히, 보조 채널(Aux CH)은 수신기(110)의 타이밍 제어부(104)와, 송신기(130)의 호스트 시스템 간의 정보들을 상호 교환하는 통신 채널이다. 즉, 보조 채널(Aux CH)을 통해 EDID(Extended Display Identification Data) 정보, 데이터 포맷 및 전송 신호 정보, 링크 트레이닝(link training) 패턴의 상태 정보등이 상호 교환된다.
메인 링크 수신부(128c)는 메인링크(Main Link)를 통해 송신기(130)로부터의 영상 데이터를 수신한다. 여기서, 메인 링크(Main Link)는 영상 데이터의 스트림이 전송되는 다수개의 레인(Lane)을 포함하며, 1.62Gbps, 2.7Gbps, 5.4Gbps 중 적어도 어느 하나의 대역폭을 선택하여 영상 데이터의 스트림을 전송한다. 이 때, 레인 개수 및 대역폭은 수신기(110)의 용량(Capability) 및 링크 트레이닝의 결과를 바탕으로 결정된다.
데이터 링크 계층(134)은 링크 서비스부(122)와, 디바이스 서비스부(124)와, 전송 서비스부(126)를 구비한다.
링크 서비스부(122)는 메인 링크(Main Link)를 구성하고 유지하는 데 이용된다. 즉, HPD라인을 통해 송신기(130)는 수신기(110)의 용량을 읽고 링크 트레이닝을 통해 메인 링크(Main Link)를 구성한다. 수신기(110)는 링크 트레이닝 후 정상 작동하는 동안 링크 상태 변경을 통지할 수 있으며, 송신기(130)는 보조 채널(Aux CH)을 통해 메인 링크 상태를 점검하고 수정 조치를 취한다.
디바이스 서비스부(124)는 보조 채널(Aux CH)의 읽기/쓰기 트랜잭션(transaction)을 통해 EDID(Extended Display Identification Data) 액세스 및 MCCS(Monitor Control Command Set) 지원과 같은 장치 레벨 어플리케이션을 지원한다.
전송 서비스(126)는 송신기(130)에서 변환되어 메인 링크(Main Link)를 통해 전달된 영상 및 음성 데이터를 복원하여 모니터링부(112)로 공급한다.
모니터링부(112)는 물리적 계층(132) 및 데이터 링크 계층(134) 각각의 내부 동작 상태를 모니터하여, 그 내부 동작 상태가 비정상적인 경우, 그에 해당하는 패턴 선택 신호(PSS)를 생성한다.
즉, 모니터링부(112)는 물리적 계층(132) 및 데이터 링크 계층(134) 각각에서 송수신되는 내부 상태 신호(ISS1,ISS2)를 기초로 제1 내지 제4 패턴 선택 신호(PSS1~PSS4)를 생성한다. 여기서, 내부 상태 신호(ISS1, ISS2)는 예를 들어 링크 트레이닝 패턴, HPD 또는 메인 스트림 속성(Main Stream Attribute; MSA) 데이터 등이며, 모니터링부(112)는 내부 상태 신호(ISS1,ISS2)의 타이밍 불량 및 레벨 불량 및 입력 신호 없음 등이 발생되는 경우, 그에 해당하는 제1 내지 제4 패턴 선택 신호(PSS1~PSS4)를 생성한다.
제1 패턴 선택 신호(PSS1)는 수신기(110)의 클럭 복원이 위상 고정(locking)된 경우를 나타내는 제1 링크 트레이닝 패턴이 비정상적인 경우 생성된다. 제2 패턴 선택 신호(PSS2)는 채널 등화(channel equalization) 과정이 최적화되고, 심볼 경계(symbol boundary)를 결정하고, 영상 데이터를 전송하는 레인(lane) 배열을 활성화하는 제2 링크 트레이닝 패턴이 비정상적인 경우 생성된다. 한편, 제1 및 제2 링크 트레이닝 패턴은 정상 구동 전에, 메인 링크(Main Link)를 통한 신호 전송이 안정적인지 판단할 수 있도록 송신기(130)에서 수신기(110)로 전송된다. 제3 패턴 선택 신호(PSS3)는 보조 채널 및 HPD라인을 통한 신호전송(Communication)이 비정상적인 경우 생성된다. 제4 패턴 선택 신호(PSS4)는 수신기(110)에서 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호를 복원하기 위한 정보 등을 포함하는 메인 스트림 속성(MSA) 데이터가 비정상적인 경우 생성된다. 여기서, 메인 스트림 속성 데이터(MSA)는 영상 데이터의 블랭킹 구간에 삽입되어 전송된다.
패턴 발생부(114)에는 매칭 불량 검사 및 화질 불량 검사시 표시 패널(102)에 구현되는 검사용 영상 데이터들이 저장되어 있다. 예를 들어, 패턴 발생부(114)에는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 색의 검사용 영상 데이터 뿐만 아니라 라인 패턴, 컬럼 패턴, 또는 체크 패턴 등과 같은 검사용 영상 데이터들이 저장되어 있다.
이러한 패턴 발생부(114)는 매칭 불량 검사시 모니터링부(112)로부터의 패턴 선택 신호(PSS1~PSS4)가 입력되는 경우, 패턴 선택 신호(PSS1~PSS4)에 해당하는 검사용 영상 데이터(TData)를 출력한다. 또한, 패턴 발생부(114)는 화질 불량 검사시 표시 패널(102)에 형성된 화소의 이상 유무(예를 들어, 휘점)를 확인하기 위한 검사 신호가 입력되는 경우, 검사용 영상 데이터들을 순차적으로 출력한다.
구체적으로, 매칭 불량 검사시, 패턴 발생부(114)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 패턴 선택 신호(PSS1)에 응답하여 검사용 백색 영상 데이터(TData_R,TData_G,TData_B)를, 제2 패턴 선택 신호(PSS2)에 응답하여 검사용 적색 영상 데이터(TData_R)를, 제3 패턴 선택 신호(PSS3)에 응답하여 검사용 녹색 영상 데이터(TData_G)를, 제4 패턴 선택 신호(PSS4)에 응답하여 검사용 청색 영상 데이터(TData_B)를 타이밍 제어부(104)에 공급한다.
또한, 화질 불량 검사시, 패턴 발생부(114)는 도 5에 도시된 바와 같이 검사 신호(TS)에 응답하여 수초 간격으로 검사용 백색 영상 데이터, 검사용 블랙 영상 데이터(TData_R,TData_G,TData_B), 검사용 적색 영상 데이터(TData_R), 검사용 녹색 영상 데이터(TData_G), 검사용 청색 영상 데이터(TData_B)를 순차적으로 타이밍 제어부(104)에 공급한다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 매칭 불량 검사시 및 화질 불량 검사시 검사용 백색(블랙) 영상 데이터를 백색(블랙) 계조값을 가지는 검사용 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터를 이용하여 구현되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 별도의 백색(블랙) 데이터를 이용하여 구현할 수도 있다.
표시 구동 회로(100)는 데이터 구동부(108)와, 스캔 구동부(106)와, 타이밍 제어부(104)를 포함한다.
타이밍 제어부(104)는 정상 표시 동작시 수신 회로(120)를 통해 수신된 표시용 영상 데이터를 데이터 구동부(108)로 전송하고, 매칭 불량 검사시 패턴 발생부(114)를 통해 수신된 검사용 영상 데이터를 데이터 구동부(108)로 전송한다. 또한, 타이밍 제어부(104)는 수신 회로(120)을 통해 수신된 타이밍 신호들을 이용하여 데이터 구동부(108)와 스캔 구동부(106)의 동작 타이밍을 제어한다.
스캔 구동부(106)는 타이밍 제어부(104)로부터의 제어 신호에 응답하여 표시 패널(102)에 형성된 게이트 라인들(GL)에 하이 상태 또는 로우 상태의 게이트 전압(VGH,VGL)을 공급한다.
데이터 구동부(108)는 표시 기간 동안 타이밍 제어부(104)로부터 입력되는 표시용 영상 데이터(디지털 데이터)와, 검사 기간 동안 타이밍 제어부(104)로부터 입력되는 검사용 영상 데이터(디지털 데이터) 각각을 감마보상전압으로 변환하여 아날로그 데이터신호를 발생하고 그 데이터신호를 표시 패널(102)의 데이터라인들(DL)에 공급한다.
표시패널(102)은 다수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 표시하게 된다. 여기서, 표시 패널(102)은 예를 들어 유기 발광 표시 패널 또는 액정 표시 패널이다. 이러한 표시 패널(102)은 표시 기간 동안 표시용 영상 데이터에 해당하는 아날로그 데이터신호를 이용하여 화상을 구현한다. 그리고, 표시 패널은 매칭 불량 검사 기간동안 매칭 불량 발생시 검사용 영상 데이터에 해당하는 아날로그 데이터 신호를 이용하여 불량에 해당하는 화상을 구현하고, 휘점 불량 검사 기간동안 색이 다른 검사용 영상 데이터들에 해당하는 아날로그 데이터 신호를 순차적으로 이용하여 화상을 구현한다.
도 6은 본 발명에 따른 표시 장치의 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 패턴 발생부에 저장된 서로 다른 색의 검사용 영상 데이터들을 순차적으로 이용하여 표시 패널에 위치하는 화소들의 휘점 불량 유무를 판단한다(S102단계). 휘점 불량이 발생되면(S104단계), 표시 패널을 리워크한다(S106단계). 휘점 불량이 발생되지 않으면(S014단계), 표시 패널을 포함하는 수신기와, 송신기를 조립하여 표시 모듈을 완성한다.
그런 다음, 송신기와 모듈화된 수신기의 매칭 불량 검사를 실시한다(S108단계). 매칭 불량이 발생되면(S110단계), 모니터링부에 입력되는 신호를 이용하여 매칭 불량 유형을 판단한다. 판단된 매칭 불량 유형에 해당하는 검사용 영상 데이터를 이용하여 표시 패널에 화상을 구현한다(S112단계). 표시 패널에 구현된 화상을 통해 매칭 불량 유형에 해당하는 리워크 공정을 실시한다. 매칭 불량이 발생되지 않으면, 양품화한다(S114단계).
한편, 본 발명의 패턴 발생부(114) 및 모니터링부(112)는 타이밍 제어부(104)에 내장되어 하나의 칩으로 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
110 : 수신기 112 : 모니터링부
114: 패턴 생성부 120 : 수신회로
130 : 송신기 132 : 물리적 계층
134 : 데이터 링크 계층

Claims (8)

  1. 송신기와;
    상기 송신기로부터의 신호를 수신하는 수신기를 구비하며,
    상기 수신기는
    상기 송신기로부터 출력되는 신호를 수신하는 수신 회로와;
    상기 수신회로의 내부 동작 상태를 모니터하여, 그 내부 동작 상태에 해당하는 다수의 패턴 선택 신호를 생성하는 모니터링부와;
    상기 모니터링부터의 패턴 선택 신호에 해당하는 검사용 영상 데이터를 출력하는 패턴 생성부를 구비하며,
    표시 기간 동안 데이터 라인을 통해 공급되는 표시용 영상 데이터를 이용하여 화상을 구현하고, 검사 기간 동안 상기 데이터 라인을 통해 공급되는 불량 유형에 해당하는 상기 검사용 영상 데이터를 이용하여 화상을 구현하는 표시 패널을 구비하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기와 수신기 사이에 위치하여 이들을 연결하는 메인 링크, 보조 채널 및 핫 플레그 디텍션(Hot Plug Detection) 라인을 더 구비하며,
    상기 모니터링부는
    상기 메인 링크, 상기 보조 채널 및 상기 HPD 라인 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 수신 회로 내부에서 송수신되는 내부 상태 신호를 모니터링하여 상기 내부 상태 신호의 비정상여부를 판단하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패턴 생성부는
    상기 표시 패널 내의 화소들의 불량을 검출하기 위한 검사 신호에 응답하여 검사용 백색 영상 데이터, 검사용 블랙 영상 데이터, 검사용 적색 영상 데이터, 검사용 녹색 영상 데이터 및 검사용 청색 영상 데이터를 순차적으로 출력하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 패턴 생성부는
    상기 내부 상태 신호의 비정상 유형 별로 상기 검사용 백색 영상 데이터, 검사용 블랙 영상 데이터, 검사용 적색 영상 데이터, 검사용 녹색 영상 데이터 및 검사용 청색 영상 데이터 중 어느 하나의 검사용 영상 데이터를 타이밍 제어부에 공급하는 표시 장치.
  5. 송신기로부터 출력되는 신호를 수신기의 수신 회로를 통해 수신하는 제1 단계와;
    상기 수신회로의 내부 동작 상태를 모니터하여, 그 내부 동작 상태에 해당하는 다수의 패턴 선택 신호를 생성하는 제2 단계와;
    표시 기간 동안 데이터 라인을 통해 공급되는 표시용 영상 데이터를 이용하여 표시 패널에 화상을 구현하고, 검사 기간 동안 상기 데이터 라인을 통해 공급되는 불량 유형에 해당하는 상기 검사용 영상 데이터를 이용하여 상기 표시 패널에 화상을 구현하는 제3 단계를 포함하는 표시 장치의 불량 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 단계는
    상기 송신기와 수신기 사이에 위치하는 메인 링크, 보조 채널 및 핫 플레그 디텍션(Hot Plug Detection) 라인을 통해 상기 송신기로부터 출력되는 신호를 상기 수신기의 수신 회로에서 수신하는 단계이며,
    상기 제2 단계는
    상기 메인 링크, 상기 보조 채널 및 상기 HPD 라인 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 수신 회로 내부에서 송수신되는 내부 상태 신호를 모니터링하여 상기 내부 상태 신호의 비정상여부를 판단하는 단계인 표시 장치의 불량 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 단계 이전에,
    상기 표시 패널 내의 화소들의 불량을 검출하기 위한 검사 신호에 응답하여 검사용 백색 영상 데이터, 검사용 블랙 영상 데이터, 검사용 적색 영상 데이터, 검사용 녹색 영상 데이터 및 검사용 청색 영상 데이터를 순차적으로 출력하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 불량 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 단계는
    상기 내부 상태 신호의 비정상 유형 별로 상기 검사용 백색 영상 데이터, 검사용 블랙 영상 데이터, 검사용 적색 영상 데이터, 검사용 녹색 영상 데이터 및 검사용 청색 영상 데이터 중 어느 하나의 검사용 영상 데이터를 타이밍 제어부에 공급하는 단계인 표시 장치의 불량 검출 방법.
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