KR102276248B1 - 표시 장치 및 그 보호방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 보호방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 보호 방법에 관한 것으로서, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어하고, 쇼트 검출 시 제어신호를 출력하여 표시패널에 공급되는 전원을 차단하도록 제어하는 타이밍 컨트롤러; 표시패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 컨트롤러의 동작에 필요한 전압 또는 전류를 공급하는 전원 컨트롤러; 및 쇼트에 의해 전원 컨트롤러가 셧다운되는 경우에, 표시패널에 전원이 공급되는 것을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 보호 회로를 포함하여 이루어져, 전원 컨트롤러에 장애가 발생하여도 표시패널에 전원이 공급되는 것을 차단함으로써 쇼트로 인해 표시 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있는 표시장치 및 표시장치의 보호방법에 관한 것이다.

Description

표시 장치 및 그 보호방법{A display device and a protection method thereof}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 보호 방법에 관한 것으로서, 전원 컨트롤러에 장애가 발생하여도 표시패널에 전원이 공급되는 것을 차단함으로써 쇼트로 인해 표시 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있는 표시장치 및 표시장치의 보호방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동부 및 구동부를 제어하는 타이밍 제어부가 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치는 전원 공급부로부터 출력된 전압과 스캔 구동부 및 데이터 구동부로부터 출력된 스캔신호 및 데이터신호를 기반으로 표시패널이 빛을 발광 또는 투과시키게 됨에 따라 특정 영상을 표시하게 된다.
이러한 표시장치에서 전원 공급부로부터 출력된 고전위전압과 저전위전압 간의 쇼트가 발생하기도 한다. 쇼트 발생 원인은 제조공정(또는 모듈공정)시, 표시패널에 유입된 파티클, 크랙(Crack), 패드부의 미스얼라인, 이상 전류 발생, 협소한 배선 레이아웃 등과 같은 내부 구조적 요인은 물론 정전기와 같은 외부적 요인 등으로 다양하다. 쇼트 발생으로 하나의 서브 픽셀에 과전류가 흐르게 되면, 해당 서브 픽셀에 포함된 소자가 연소(burnt)되거나 이를 구동하는 구동IC(Integrated Circuit)의 발화로 화재 등이 발생할 수 있다.
이러한 쇼트로 인해 표시장치의 치명적 손상을 방지하기 위한 종래 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0013777호(유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 전원 공급 방법)에 개시되어 있다.
종래 기술에 따른 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 유기발광패널(30); 제1전원전압과 제2전원전압을 상기 유기발광패널로 공급하는 전원공급부(10); 및 적어도 하나의 상기 제1전원전압과 상기 제2전원전압을 기초로 쇼트를 검출하고, 상기 전원공급부(10)로 상기 제1전원전압과 상기 제2전원전압의 공급을 차단하는 인에이블 오프 신호를 출력하는 쇼트보호부(21)와 상기 유기발광패널(30)로 구동전원을 공급하는 구동부(22)를 구비한 구동 집적회로(20)를 포함하여 이루어진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 화소의 EVDD와 Vdata 사이에 쇼트가 발생하는 경우, 상기 구동 집적회로(20)는 상기 전원 공급부(100)를 셧다운(shutdown)시켜 유기발광패널(30)로 인가되는 제1전원전압(ELVDD)과 제2전원전압(ELVSS)의 공급을 차단시킨다. 상기 구동 집적회로(20)는 제1전원전압(ELVDD)이 기준 전압 이하로 감소하는 것을 감지하여 쇼트를 검출하고, 쇼트가 검출되면 상기 전원 공급부(10)로 인에이블 오프 신호(EL_OFF)를 출력한다. 이에 따라, 전원 공급부(10)는 셧다운되고, 유기발광패널(30)로 공급하던 제1전원전압(ELVDD)과 제2전원전압(ELVSS)의 출력을 중단한다.
이러한 표시 장치에서 낙하나 충격에 의해 표시패널에 크랙이 발생하면 상기 구동 집적회로(20)가 셧-다운되는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 쇼트 보호부(21)가 전원 공급부(10)로 인에이블 오프 신호(EL-OFF)를 출력하지 못하게 되고, 유기발광패널(30)로 전원이 계속 공급된다. 결국, 전원 공급부 이후의 표시 장치에 치명적 손상이 발생함은 물론 화재의 위험성이 여전히 존재하게 된다.
따라서, 쇼트 보호부(21)가 셧-다운되는 경우에도 표시 패널로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 보호기능의 개선이 요구된다.
본 발명은 쇼트를 검출하여 표시패널을 보호할 수 있는 보호기능을 갖는 표시장치 및 그 표시장치의 보호방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전원 컨트롤러가 셧-다운되었을 때에도 쇼트로 인해 표시패널이 쇼트로 인해 발화되는 것을 방지할 수 있는 표시장치 및 그 표시장치의 보호방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 표시패널; 외부 전원부로부터 입력 전압을 수신하고, 상기 입력 전압을 변환하여 상기 표시패널의 발광 소자를 발광시키기 위한 동작 전압을 생성하는 전원 공급부; 상기 다수의 게이트 라인에 다수의 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하고, 쇼트 검출 시 상기 제어신호를 출력하여 표시패널에 공급되는 전원을 차단하도록 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 표시패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 상기 타이밍 컨트롤러의 동작에 필요한 전압 또는 전류를 공급하는 전원 컨트롤러; 및 쇼트가 발생할 때 상기 전원 컨트롤러가 셧다운되어 상기 타이밍 컨트롤러에 전원을 공급하지 못하는 경우에, 표시패널에 전원이 공급되는 것을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 보호 회로를 포함하여 이루어지는 것을 구성의 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표시장치의 세부적 구성의 특징은 보호회로부가 상기 전원 컨트롤러의 정상 동작 여부를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부의 감지결과, 전원컨트롤러가 비정상인 경우, 상기 전원 공급부로부터 표시패널에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치의 보호회로부에서 상기 감지부는 게이트를 통해 상기 전원 컨트롤러의 출력 신호를 수신하여 스위칭 동작하는 제1 스위칭 트랜지스터; 상기 전원 컨트롤러의 출력 신호를 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 게이트에 전달하는 신호 전달용 저항; 및 표시패널로 전달되는 전압을 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 드레인단에 전달하는 제1 구동전압 전달용 저항을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 표시장치의 보호회로부에서 상기 전원 차단부는, 상기 제1 스위칭 트랜지스터가 턴-오프될 때 표시패널로 제공되는 전원을 게이트를 통해 전달받는 제2 스위칭 트랜지스터; 소자의 특성에 따라 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 출력값이 일정한 값을 갖도록 작용하는 제너 다이오드 및 유기발광표시패널로 전달되는 전압을 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 드레인단에 전달하는 제2 구동전압 전달용 저항을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치의 보호방법은 전원 공급부로부터 표시패널에 공급되는 전원을 기초로 상기 표시패널의 유기발광다이오드에 구동 전압을 공급하는 구동전압 공급라인과 데이터전압이 공급되는 데이터 라인 간의 쇼트를 검출하는 단계; 쇼트가 검출된 상태에서 상기 전원 공급부를 제어하는 전원 컨트롤러가 정상 동작하는 경우, 타이밍 컨트롤러에서 상기 전원 공급부로 전원차단 제어신호를 출력하도록 상기 전원 컨트롤러로가 상기 타이밍 컨트롤러에 제어신호를 인가하는 단계; 및 쇼트에 의해 상기 전원 컨트롤러가 셧다운되는 경우, 상기 전원 공급부로부터 상기 표시패널에 공급되는 전원을 공급받는 보호회로가 상기 전원 공급부로 전원차단 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표시장치 및 표시장치의 보호방법은 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
첫째, 전원 컨트롤러에서 전원차단 제어신호를 출력하지 못하는 경우에도 표시패널을 보호할 수 있다.
둘째, 전원 컨트롤러가 셧-다운되는 경우에도 쇼트로 인한 표시패널의 피해를 방지할 수 있다.
도 1은 쇼트로부터 표시장치를 보호할 수 있는 종래 기술에 따른 유기발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 화소의 EVDD와 Vdata 사이에 쇼트가 발생하는 경우를 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4는 도 3에 도시한 본 발명에 따른 표시장치 중 타이밍 컨트롤러와 전원컨트롤러 및 보호회로의 관계를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 보호회로의 구성을 구체적으로 도시한 회로도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호 회로의 동작을 설명하는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 표시 장치의 보호 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가할 때, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 표시장치 및 표시장치의 보호방법은 다양한 표시장치에 적용될 수 있다. 이하의 설명에서는 바람직한 실시로서 유기발광 표시장치를 예로 하여 설명하기로 한다. 그렇지만, 이러한 설명으로 본 발명의 적용 범위가 유기발광 표시장치에 국한되지 않는다는 것은 언급의 여지가 없을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 시스템 보드(100)에는 영상처리부(110)와 전원 공급부(120)가 구성된다. 패널 모듈(200)에는 타이밍 컨트롤러(210)와 전원 컨트롤러(220), 데이터 구동부(230), 게이트 구동부(240) 및 유기발광표시패널(250)이 포함된다. 전원 컨트롤러(220)가 비정상 동작하는 상태에서 유기발광표시패널(250)에 쇼트가 발생할 때, 유기발광표시패널(250)에 전원이 공급되는 것을 차단하기 위한 제어신호를 출력하기 위한 보호회로(300)를 포함한다.
전원 컨트롤러(220)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공된 전원 제어신호에 대응하여 시스템 보드(100)의 전원 공급부(120)로부터 공급된 직류 전압의 입력전원(Vin)을 기반으로 상기 표시패널(250), 게이트 구동부(240) 및 데이터 구동부(230) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급하도록 제어한다. 이러한 전원 컨트롤러는 전원 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC)라고도 한다.
유기발광표시패널(250)에는, 제1방향으로 데이터 라인들(DL1, ... , DLm, m: 자연수)이 배치되고, 제1방향과 교차하는 제2방향으로 게이트 라인들(GL1, ... , GLn, n: 자연수)이 배치되며, 서브-픽셀들(SPs: Sub-Pixels)이 매트릭스 타입으로 배치된다.
데이터 구동부(230)는 데이터 라인들로 데이터전압을 공급하여 데이터 라인들을 구동한다.
게이트 구동부(240)는 게이트 라인들로 스캔신호를 순차적으로 공급하여 게이트 라인들을 순차적으로 구동한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 데이터 구동부(230) 및 게이트 구동부(240)로 제어신호를 공급하여 데이터 구동부(230) 및 게이트 구동부(240)의 동작을 제어한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 호스트 시스템에서 입력되는 영상데이터(Data)를 데이터 구동부(230)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상데이터(Data')를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
게이트 구동부(240)는 타이밍 컨트롤러(210)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 게이트 라인들로 순차적으로 공급하여 게이트 라인들을 순차적으로 구동한다.
게이트 구동부(240)는, 구동 방식에 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이 유기발광표시패널(250)의 일측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에 위치할 수도 있다.
또한, 게이트 구동부(240)는, 다수의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver IC, GDIC #1, ... , GDIC #N, N:자연수)를 포함할 수 있다. 이러한 다수의 게이트 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 유기발광표시패널(250)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(250)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
위에서 언급한 다수의 게이트 드라이버 집적회로 각각은 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동부(230)는 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(210)로부터 수신한 영상데이터(Data')를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터라인들로 공급함으로써, 데이터 라인들을 구동한다.
데이터 구동부(230)는 다수의 소스 드라이버 집적회로(Source Driver IC, 데이터 드라이버 집적회로(Data Driver IC)라고도 함, SDIC #1, ... , SDIC #M, M: 자연수)를 포함할 수 있다. 이러한 다수의 소스 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 유기발광표시패널(250)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 유기발광표시패널(250)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(250)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
위에서 언급한 다수의 소스 드라이버 집적회로 각각은 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털 아날로그 컨버터(DAC:Digital Analog Converter), 출력 버터 등을 포함하고, 경우에 따라서, 서브-픽셀 보상을 위해 아날로그 전압 값을 센싱하여 디지털 값으로 변환하고 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
다수의 소스 드라이버 집적회로는, 일 예로, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 다수의 소스 드라이버 집적회로의 각 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(S-PCB: Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 유기발광표시패널(250)의 본딩 패드부에 본딩된다.
한편, 위에서 언급한 시스템 보드(100)의 영상처리부(110)는 입력 영상의 영상데이터(Data)와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 타이밍 컨트롤러(210)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 영상처리부(110)로부터 입력된 영상데이터(Data)를 데이터 구동부(230)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상데이터(Data)를 출력하는 것 이외에, 데이터 구동부(230) 및 게이트 구동부(240)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터 구동부(230) 및 게이트 구동부(240)로 출력한다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(210)는 게이트 구동부(240)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(240)를 구성하는 게이트 드라이버 집적회로들의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이버 집적회로들에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 게이트 드라이버 집적회로들의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 데이터 구동부(230)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Souce Output Enable) 등을 포함하는 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)를 구성하는 소스 드라이버 집적회로들의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로들 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동부(230)의 출력 타이밍을 제어한다. 경우에 따라서, 데이터 구동부(230)의 데이터 전압의 극성을 제어하기 위하여, 데이터 제어 신호들(DCSs)에 극성 제어 신호(POL)가 더 포함될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시한 본 발명에 따른 표시장치 중 타이밍 컨트롤러(21)와 전원컨트롤러(220) 및 보호회로(300)의 관계를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 상기 전원 컨트롤러(220)는 상기 유기발광표시패널(250), 게이트 구동부(240) 및 데이터 구동부(230) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급하도록 제어한다. 쇼트가 발생할 때, 상기 전원 컨트롤러(220)가 정상 동작하는 경우에는 상기 타이밍컨트롤러(210)로 정상적으로 전원을 공급한다. 상기 타이밍컨트롤러(210)가 상기 전원 공급부(120)로부터 유기발광표시패널(250)에 공급되는 전원을 차단하도록 제어한다. 만일 쇼트에 의해 상기 전원 컨트롤러(220)가 셧-다운되는 경우에는 타이밍 컨트롤러(210)로 전원을 공급하지 못하게 된다. 즉, 화소의 유기발광다이오드에 구동 전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 공급라인과 데이터 전압(Vdata) 공급라인의 쇼트에 의해 상기 데이터 구동부의 내부 손상이 발생할 때, 상기 데이터 구동부로 공급하는 전압의 강하에 의해 상기 전원 컨트롤러(220)가 셧다운되는 경우가 발생하게 된다. 이때, 보호회로(300)에서 전원공급부(120)로 전원 공급차단 신호를 출력하여, 표시모듈(200)로 전원이 공급되는 것을 차단한다.
도 5는 도 4에 도시된 보호회로의 구성을 구체적으로 도시한 회로도이다. 그 성을 살펴보면, 전원 컨트롤러(220)의 정상 동작 여부를 감지하는 감지부(310) 및 상기 감지부(310)의 감지결과, 전원 컨트롤러(220)가 비정상인 경우 즉, 셧-다운된 경우에 상기 전원 공급부(120)로부터 유기발광표시패널(250)에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부(320)를 포함하여 이루어진다.
상기 감지부(310)는 게이트를 통해 전원 컨트롤러(220)의 출력 신호를 수신하여 스위칭 동작하는 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)와 전원 컨트롤러(220)의 출력 신호를 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트에 전달하는 신호 전달용 저항(R3,R4) 및 유기발광표시패널(250)로 전달되는 전압을 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 드레인단에 전달하는 제1 구동전압 전달용 저항(R1)을 포함하여 이루어진다.
상기 전원 차단부(320)는 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴-오프될 때 유기발광표시패널(250)로 제공되는 전원을 게이트를 통해 전달받는 제2 스위칭 트랜지스터(Q2) 및 소자의 특성에 따라 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 출력값이 일정한 값을 갖도록 작용하는 제너 다이오드(ZD) 및 유기발광표시패널(250)로 전달되는 전압을 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 드레인단에 전달하는 제2 구동전압 전달용 저항(R2)을 포함하여 이루어진다.
전원 컨트롤러(220)가 정상적으로 동작하는 경우, 신호 전달용 저항(R3,R4)에 의해 분압된 전압이 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트에 인가된다. 따라서, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴-온된다. 제1 구동전압 전달용 저항(R1)을 통해 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 드레인단에 전달되는 전원은 접지단으로 흐른다.
만일 패널 크랙에 의해 쇼트가 발생하면 전원 컨트롤러(220)로부터 출력되는 전압(VGH, VGL, SVDD 등)에 이상이 발생한다. 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트에 인가되던 전원 컨트롤러(220)의 출력신호가 전달되지 않으면, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴-오프된다. 따라서 제1 구동전압 전달용 저항(R1)을 통해 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 드레인단에 전달되던 전원이 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 게이트단으로 전달된다. 이에 따라, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴-온된다. 이때, 제너 다이오드(ZD)의 소자 특성에 의해 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 출력값이 일정하게 유지할 수 있다. 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 소스단을 통해 전원 차단신호가 전원 공급부(120)로 전달된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호 회로의 동작을 설명하는 타이밍도이다. 도 6a는 전원 컨트롤러(220)가 정상적으로 동작하는 경우의 타이밍도이다. 제1 전압(Vdd)이 제공됨에 따라 전원 컨트롤러가 구동하고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트단으로 소정 전압이 인가된다. 이때 제2 스위칭 트랜지스터의 게이트단으로는 전원 공급이 이루어지지 않는다. 제2 전압(EVDD)이 인가되어 유기발광표시패널이 구동된다. 전원 컨트롤러(220)가 정상적으로 동작하므로 전원 차단부(320)는 전원 차단신호(BDP: Burnt Detection & Protection)를 출력하지 않는다.
도 6a는 전원 컨트롤러(220)가 비정상적으로 동작하는 경우의 타이밍도이다. 제1 전압(Vdd)이 제공됨에 따라 전원 컨트롤러가 구동하고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트단으로 소정 전압이 인가된다. 이때 제2 스위칭 트랜지스터의 게이트단으로는 전원 공급이 이루어지지 않는다. 소정 시간이 경과한 후에 제2 전압(EVDD)이 인가되어 유기발광표시패널이 구동되는 상태에서 쇼트가 발생하면, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트단으로 전원 컨트롤러(220)의 출력신호가 전달되지 않는다. 이에 따라 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴-온되면서 전원 차단부(320)로부터 전원 차단신호(BDP)가 출력된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 표시 장치의 보호 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
전원 공급부로부터 유기발광표시패널에 공급되는 전원을 기초로 쇼트를 검출한다 (S710).
쇼트가 검출된 상태에서 전원 컨트롤러의 정상 여부를 확인한다. 즉, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴-온 상태라면 전원 컨트롤러가 정상적으로 동작하는 것이고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴-오프 상태라면 전원 컨트롤러가 비정상적으로 동작하는 것을 나타낸다 (S720).
정상적으로 동작하는 전원 컨트롤러는 쇼트가 발생하면 타이밍 컨트롤러에 3.3V를 제공하여 타이밍 컨트롤러로 하여금 전원 차단신호(BDP)를 출력하도록 제어한다 (S730).
쇼트가 검출된 상태에서 전원 컨트롤러가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 즉, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴-오프 상태인 경우, 전원 차단부(320)의 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴-온된다. 따라서, 전원 공급부(120)로 전원차단 신호가 전달된다 (S740).
쇼트가 발생하면 전원 컨트롤러(220)가 정상적으로 동작하거나 또는 셧-다운된 경우에도 전원 차단신호(BDP)가 전원 공급부(120)로 공급된다. 이에 따라 전원 공급부(120)에서 표시모듈로 공급하던 전원을 차단한다 (S750).
본 발명의 실시 예에서는 유기발광다이오드 표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 다른 실시 예에서는 액정표시장치의 액정패널에 인가되는 전압을 제어할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치는 패널의 크랙이나 패널 내부 문제로 인하여 패널에 손상이 발생할 때, 전원 컨트롤러가 정상적으로 동작하지 못하더라도 표시패널에 전원이 공급되는 것을 차단할 수 있어 피해가 확산하는 것을 방지할 수 있다.
100: 시스템 보드 110: 영상처리부
120: 전원 공급부 200: 표시모듈
210: 타이밍 컨트롤러 220: 전원 컨트롤러
230: 데이터 구동부 240: 게이트 구동부
250: 표시패널 300: 보호회로
310: 감지부 320: 전원차단부

Claims (7)

  1. 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 표시패널;
    상기 다수의 게이트 라인에 다수의 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부;
    상기 다수의 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
    상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하고, 상기 화소의 유기발광다이오드에 구동 전압을 공급하는 구동전압 공급라인과 상기 데이터 라인 간의 쇼트 검출 시 제어신호를 출력하여 표시패널에 공급되는 전원을 차단하도록 제어하는 타이밍 컨트롤러;
    전원 공급부로부터 공급된 입력전원을 기반으로 상기 표시패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 상기 타이밍 컨트롤러의 동작에 필요한 전압 또는 전류를 공급하는 전원 컨트롤러; 및
    쇼트가 발생할 때 상기 전원 컨트롤러가 셧다운되어 상기 타이밍 컨트롤러에 동작 전원을 공급하지 못하는 경우에, 표시패널에 전원이 공급되는 것을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 보호 회로를 포함하여 이루어지는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호 회로는,
    상기 전원 컨트롤러의 정상 동작 여부를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부의 감지결과, 전원컨트롤러가 셧-다운된경우, 상기 전원 공급부로부터 표시패널에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 감지부는,
    게이트를 통해 상기 전원 컨트롤러의 출력 신호를 수신하여 스위칭 동작하는 제1 스위칭 트랜지스터;
    상기 전원 컨트롤러의 출력 신호를 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 게이트에 전달하는 신호 전달용 저항;
    표시패널로 전달되는 전압을 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 드레인에 전달하는 제1 구동전압 전달용 저항을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전원 차단부는,
    상기 전원 컨트롤러가 셧다운되어 상기 제1 스위칭 트랜지스터가 턴오프될 때, 표시패널로 제공되는 전원을 게이트를 통해 전달받는 제2 스위칭 트랜지스터;
    소자의 특성에 따라 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 출력값이 일정한 값을 갖도록 작용하는 제너 다이오드; 및
    표시패널로 전달되는 전압을 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 드레인에 전달하는 제2 구동전압 전달용 저항을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 유기발광표시패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전원 컨트롤러는,
    화소의 유기발광다이오드에 구동 전압을 공급하는 구동전압 공급라인과 데이터 구동부로부터 제공되는 데이터 전압을 화소의 구동트랜지스터에 공급하는 데이터 전압 공급라인의 쇼트에 의해 상기 데이터 구동부의 내부 손상이 발생할 때, 상기 데이터 구동부로 공급하는 전압의 강하에 의해 셧다운되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 전원 공급부로부터 표시패널에 공급되는 전원을 기초로 상기 표시패널의 유기발광다이오드에 구동 전압을 공급하는 구동전압 공급라인과 데이터전압이 공급되는 데이터 라인 간의 쇼트를 검출하는 단계;
    쇼트가 검출된 상태에서 상기 전원 공급부를 제어하는 전원 컨트롤러가 정상 동작하는 경우, 타이밍 컨트롤러에서 상기 전원 공급부로 전원차단 제어신호를 출력하도록 상기 전원 컨트롤러로가 상기 타이밍 컨트롤러에 제어신호를 인가하는 단계; 및
    쇼트에 의해 상기 전원 컨트롤러가 셧다운되는 경우, 상기 전원 공급부로부터 상기 표시패널에 공급되는 전원을 공급받는 보호회로가 상기 전원 공급부로 전원차단 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 표시장치의 보호방법.
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