KR102424434B1 - 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치 및 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법 - Google Patents

타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치 및 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 표시 장치는 영상 제어 신호를 전송하고, 동시에 피드백 신호를 수신하는 타이밍 컨트롤러, 상기 피드백 신호를 전송하고, 동시에 상기 영상 제어 신호를 수신하는 소스 드라이버, 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 소스 드라이버 사이의 양방향 통신 경로를 포함하며, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 양방향 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원한다.

Description

타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치 및 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법{DISPLAY DEVICE HAVING TIMING CONTROLLER AND FULL DUPLEX COMMUNICATION METHOD OF TIMING CONTROLLER}
타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동 회로를 포함한다. 표시 패널은 복수의 게이트 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 픽셀들을 포함한다. 픽셀 각각은 박막 트랜지스터, 액정 커패시터 및 스토리지 커패시터를 포함한다. 구동 회로는 데이터 라인들에 데이터 구동 신호를 출력하는 소스 드라이버, 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동 신호를 출력하는 게이트 드라이버 및 소스 드라이버와 게이트 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
이러한 표시 장치는 표시하고자 하는 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 게이트 온 전압을 인가한 후, 표시 영상에 대응하는 데이터 전압을 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가하여 영상을 표시할 수 있다.
타이밍 컨트롤러는 영상 신호 및 제어 신호를 소스 드라이버로 제공하나 소스 드라이버로부터 타이밍 컨트롤러로 제공되는 신호는 없었다. 표시 장치의 특징이 다양해짐에 따라서 최근에는 소스 드라이버로부터 타이밍 컨트롤러로 정보 신호를 제공할 필요성이 높아지고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 간의 양방향 통신이 가능한 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 소스 드라이버와 양방향 통신이 가능한 타이밍 컨트롤러의 통신 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는, 영상 제어 신호를 전송하고, 동시에 피드백 신호를 수신하는 타이밍 컨트롤러, 상기 피드백 신호를 전송하고, 동시에 상기 영상 제어 신호를 수신하는 소스 드라이버, 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 소스 드라이버 사이의 양방향 통신 경로를 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 양방향 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 외부로부터 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 영상 제어 신호를 출력하는 제어부, 상기 영상 제어 신호를 상기 양방향 통신 경로로 전송하기 위한 전송기, 및 상기 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하는 수신 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 양방향 통신 경로는, 차동 신호 전송을 위한 제1 신호 라인 및 제2 신호 라인을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 수신 회로는, 상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인과 연결되고, 상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인을 통해 수신되는 신호의 전압 레벨 감지를 위한 전압 검출기, 및 상기 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하는 수신기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 수신 회로는, 상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인 사이에 연결된 복수의 저항들을 포함하는 전압 검출기 및 상기 복수의 저항들 사이의 제1 노드의 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하는 수신기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 수신기는, 상기 제1 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제1 전압 레벨로 복원하고, 상기 제1 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제2 전압 레벨로 복원한다.
이 실시예에 있어서, 상기 소스 드라이버는, 상기 양방향 통신 경로를 통해 상기 영상 제어 신호를 수신하는 수신기, 상기 수신기를 통해 수신된 상기 영상 제어 신호에 응답해서 복수의 데이터 라인들을 구동하고, 상기 피드백 신호를 출력하는 소스 구동부 및 상기 피드백 신호를 상기 양방향 통신 경로로 전송하는 전송 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전송 회로는, 상기 피드백 신호를 상기 양방향 통신 경로로 전송하기 위한 전송기, 및 상기 전송기의 출력단과 상기 양방향 통신 경로 사이에 연결된 종단 저항 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버를 더 포함한다. 상기 소스 드라이버는 상기 영상 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법은, 영상 제어 신호를 양방향 통신 경로를 통해 소스 드라이버로 전송하는 단계와, 상기 양방향 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 검출하는 단계, 및 검출된 전압 레벨에 따라서 상기 소스 드라이버로부터 전송된 피드백 신호를 복원하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 양방향 통신 경로는 제1 신호 라인 및 제2 신호 라인과 연결된다. 상기 전압 레벨 검출 단계는, 상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인을 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 신호를 복원하는 단계는, 상기 감지된 전압 레벨과 기준 전압을 비교하는 단계, 상기 감지된 전압 레벨이 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제1 전압 레벨로 복원하는 단계, 및 상기 제1 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제2 전압 레벨로 복원하는 단계를 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치에서 타이밍 컨트롤러는 소스 드라이버와 양방향 통신이 가능하다. 즉, 하나의 통신 경로를 통하여 타이밍 컨트롤러에서 소스 드라이버로 영상 제어 신호를 전송함과 동시에 소스 드라이버로부터 타이밍 컨트롤러로 피드백 신호를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러 및 소스 드라이버의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 양방향 통신 경로를 통해 전송되는 신호들을 예시적으로 보여주는 타이밍 도이다.
도 4는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러 및 소스 드라이버의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러 내 전송기의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 소스 드라이버 내 수신기의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법을 보여주는 플로우차트이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 및 구동 회로(120)를 포함한다. 구동 회로(120)는 타이밍 컨트롤러(121), 게이트 드라이버(122) 및 소스 드라이버(123)를 포함한다.
표시 패널(110)은 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 데이터 라인들(DL1-DLm)에 교차하여 배열된 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn) 그리고 그들의 교차 영역에 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)은 게이트 드라이버(122)로부터 제1 방향(X1)으로 신장하고, 제2 방향(X2)으로 순차적으로 배열된다. 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)은 소스 드라이버(123)로부터 제2 방향(X2)으로 신장하고, 제1 방향(X1)으로 순차적으로 배열된다. 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)은 서로 절연되어 있다.
각 픽셀(PX)은 도면에 도시되지 않았으나, 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터와 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(121)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 타이밍 컨트롤러(121)는 영상 제어 신호(CONT1)를 소스 드라이버(123)로 제공하고, 게이트 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(122)으로 제공한다. 타이밍 컨트롤러(121)는 클럭 임베디드 인터페이스(clock embedded interface) 방식으로 직렬화된 영상 제어 신호(CONT1)를 소스 드라이버(123)로 제공한다. 영상 제어 신호(CONT1)는 데이터 신호 및 클럭 신호를 포함한다. 제어 신호(CONT1)는 극성 제어 신호 및 로드 신호를 더 포함할 수 있다.
소스 드라이버(123)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 영상 제어 신호(CONT1)에 응답해서 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다. 소스 드라이버(123)는 독립된 집적 회로로 구현되어서 표시 패널(110)의 일측에 전기적으로 연결되거나 표시 패널(110) 상에 직접 실장될 수도 있다. 또한 소스 드라이버(123)는 단일 칩으로 구현되거나 복수의 칩들을 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(122)는 타이밍 컨트롤러(121)로부터의 게이트 제어 신호(CONT2)에 응답해서 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동한다. 게이트 드라이버(122)는 독립된 집적 회로 칩으로 구현되어서 표시 패널의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 게이트 드라이버(122)는 비정질-실리콘 박막 트랜지스터(amorphous Silicon Thin Film Transistor a-Si TFT)를 이용한 ASG(Amorphous silicon gate), 산화물 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현되어서 표시 패널(110)의 소정 영역에 집적될 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 드라이버(122)는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 또는 칩 온 필름(chip on film: COF)으로 구현될 수 있다.
하나의 게이트 라인에 게이트 온 전압이 인가된 동안 이에 연결된 한 행의 픽셀들 각각의 스위칭 트랜지스터가 턴 온된다. 이때 소스 드라이버(123)는 영상 제어 신호(CONT1)에 포함된 데이터 신호에 대응하는 데이터 구동 신호들을 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공한다. 데이터 라인들(DL1-DLm)에 공급된 데이터 구동 신호들은 턴 온된 스위칭 트랜지스터를 통해 해당 픽셀에 인가된다.
예를 들어, 표시 장치(100)가 유기발광 표시 장치인 것으로 가정한다. 이 경우, 표시 패널(110)에 구비되는 박막 트랜지스터는 아몰포스 실리콘을 결정화를 통해 폴리실리콘으로 형성한 반도체층에 의해 이동도를 증가시켜 고속 구동이 가능하다. 하지만, 이러한 박막 트랜지스터는 히스테리시스(hysteresis) 문제를 가지고 있다. 즉, 트랜지스터의 게이트 전압이 낮은 전압에서 높은 전압으로 변할 때와 높은 전압에서 낮은 전압으로 변할 때 전압(Vgs)-전류(Id) 곡선이 달라지는 히스테리시스 현상이 발생한다. 통상적으로 이러한 히스테리시스에 의해 트랜지스터의 문턱 전압이 변동되고 이에 따라 영상의 잔상이 발생하는 문제가 있다.
이러한 히스테리시스 문제를 해결하기 위한 방법 가운데 하나는 표시 패널(110)의 픽셀들(PX)로 소정의 데이터 신호를 제공하고, 이 데이터 신호에 대한 픽셀들(PX)의 특성 정보를 타이밍 컨트롤러(121)로 제공하는 것이다. 타이밍 컨트롤러(121)는 픽셀들(PX)의 특성 정보에 기초하여 보상된 데이터 신호를 제공함으로써 히스테리시스에 기인한 잔상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 표시 패널(110)로부터 소스 드라이버(123)로 제공된 픽셀들(PX)의 특성 정보 또는 소스 드라이버(123)에서 생성된 여러가지 정보는 타이밍 컨트롤러(121)로 제공되어야 한다. 그러나 소스 드라이버(123)로부터 타이밍 컨트롤러(121)로 제공하기 위한 별도의 신호 배선 및 입출력 단자들을 구비하는 것은 비용 상승을 초래한다.
도 1에 도시된 예에서, 타이밍 컨트롤러(121)로부터 소스 드라이버(123)로 제공되는 영상 제어 신호(CONT1) 및 소스 드라이버(123)로부터 타이밍 컨트롤러(121)로 제공되는 피드백 신호(FBS)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 동시에 전송될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러 및 소스 드라이버의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(121)는 영상 제어 신호(CONT1)를 소스 드라이버(123)로 전송하고, 동시에 피드백 신호(FBS)를 수신할 수 있다. 소스 드라이버(123)는 피드백 신호(FBS)를 타이밍 컨트롤러(121)로 전송하고, 동시에 영상 제어 신호(CONT1)를 수신할 수 있다. 양방향 통신 경로(124)는 타이밍 컨트롤러(121)와 소스 드라이버(123)를 전기적으로 연결하고, 신호를 송수신할 수 있다. 특히, 타이밍 컨트롤러(121)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 소스 드라이버(123)로부터의 피드백 신호(FBS)를 복원할 수 있다. 양방향 통신 경로(124)는 타이밍 컨트롤러(121)와 소스 드라이버(123) 사이에 전기적으로 연결된 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 포함한다. 양방향 통신 경로(124)는 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 통해 한쌍의 차동 신호들을 전송할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(121)는 제어부(210), 수신 회로(220) 및 전송기(230)를 포함한다. 제어부(210)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CONT1)를 수신하고, 전송 영상 제어 신호(CONT1)를 출력한다. 제어부(210)는 게이트 제어 신호(CONT2)를 더 출력할 수 있다.
전송기(230)는 전송 영상 제어 신호(T_CT)를 양방향 통신 경로(124)를 통해 전송할 수 있는 영상 제어 신호(CONT1)로 변환한다. 예컨대, 전송기(230)는 TTL(Trasistor to Transistor Logic) 레벨의 전송 영상 제어 신호(T_CT)를 차동 신호(differential signaling) 방식의 영상 제어 신호(CONT1)로 변환할 수 있다.
수신 회로(220)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신되는 피드백 신호(FBS)의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 수신 피드백 신호(T_FB)로 복원한다. 수신 회로(220)는 수신기(221) 및 검출기(222)를 포함한다. 검출기(222)는 양방향 통신 경로(124)의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)의 전압 레벨을 검출한다. 수신기(221)는 검출기(222)에서 검출된 전압 레벨을 수신 피드백 신호(T_FB)로 복원하고, 수신 피드백 신호(T_FB)를 제어부(210)로 제공한다.
소스 드라이버(123)는 소스 구동부(310), 전송 회로(320) 및 수신기(330)를 포함한다. 수신기(330)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신된 영상 제어 신호(CONT1)를 수신 영상 제어 신호(S_CT)로 변환한다. 수신기(330)는 차동 신호 방식의 영상 제어 신호(CONT1)를 TTL 레벨의 수신 영상 제어 신호(S_CT)로 변환할 수 있다.
소스 구동부(310)는 수신 영상 제어 신호(S_CT)에 응답해서 도 1에 도시된 표시 패널(110)의 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동하기 위한 데이터 신호들(D1~Dm)을 출력한다.
전송 회로(320)는 전송 피드팩 신호(S_FB)를 수신하고, 양방향 통신 경로(124)로 피드백 신호(FBS)를 출력한다. 전송 회로(320)는 전송기(321) 및 종단 저항 회로(322)를 포함한다. 전송기(321)는 전송 피드팩 신호(S_FB)를 피드백 신호(FBS)로 출력한다. 예컨대, 피드백 신호(FBS)는 하이 레벨(논리 '1') 및 로우 레벨(논리 '0')의 전압 레벨을 갖는 신호이다.
종단 저항 회로(322)는 저항들(TR1, TR2)을 포함한다. 저항(TR1)은 전송기(321)의 출력단과 제1 신호 라인(L1) 사이에 연결된다. 저항(TR2)은 전송기(321)의 출력단과 제2 신호 라인(L2) 사이에 연결된다.
도 3은 도 2에 도시된 양방향 통신 경로를 통해 전송되는 신호들을 예시적으로 보여주는 타이밍 도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(121)로부터 소스 드라이버(123)로 전송되는 영상 제어 신호(CONT1)는 한쌍의 차동 신호들(Vp, Vn)을 포함한다. 소스 드라이버(123)로부터 타이밍 컨트롤러(121)로 전송되는 피드백 신호(FBS)는 하이 레벨(논리 '1') 및 로우 레벨(논리 '0')의 전압 레벨을 갖는 신호이다.
타이밍 컨트롤러(121)가 영상 제어 신호(CONT1)를 양방향 통신 경로(124)를 통해 전송하고, 동시에 소스 드라이버(123)가 피드백 신호(FBS)를 양방향 통신 경로(124)로 전송하면 양방향 통신 경로(124) 상에는 영상 제어 신호(CONT1)와 피드백 신호(FBS)가 중첩된 전송 신호(TRANS)가 전송된다. 즉, 타이밍 컨트롤러(121)와 소스 드라이버(123) 사이의 양방향 통신 경로(124)를 통하여 공통 모드 전압(common mode voltage, VCM) 변조 방식의 신호가 전송된다.
검출기(222)는 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 통해 전송되는 전송 신호(TRANS)의 전압 레벨을 감지한다. 수신기(221)는 감지된 전압 레벨에 따라서 수신 피드백 신호(T_FB)를 복원할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러 및 소스 드라이버의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(121_1)는 영상 제어 신호(CONT1)를 소스 드라이버(123_1)로 전송하고, 동시에 피드백 신호(FBS)를 수신할 수 있다. 소스 드라이버(123_1)는 피드백 신호(FBS)를 타이밍 컨트롤러(121_1)로 전송하고, 동시에 영상 제어 신호(CONT1)를 수신할 수 있다. 양방향 통신 경로(124)는 타이밍 컨트롤러(121_1)와 소스 드라이버(123_1)를 전기적으로 연결하고, 신호를 송수신할 수 있다. 특히, 타이밍 컨트롤러(121_1)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 소스 드라이버(123_1)로부터의 피드백 신호(FBS)를 복원할 수 있다. 양방향 통신 경로(124)는 타이밍 컨트롤러(121_1)와 소스 드라이버(123_1) 사이에 전기적으로 연결된 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 포함한다. 양방향 통신 경로(124)는 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 통해 한쌍의 차동 신호들을 전송할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(121_1)는 제어부(410), 수신 회로(420) 및 전송기(430)를 포함한다. 제어부(410)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CONT1)를 수신하고, 전송 영상 제어 신호(CONT1)를 출력한다. 제어부(410)는 게이트 제어 신호(CONT2)를 더 출력할 수 있다.
전송기(430)는 전송 영상 제어 신호(T_CT)를 양방향 통신 경로(124)를 통해 전송할 수 있는 영상 제어 신호(CONT1)로 변환한다. 예컨대, 전송기(430)는 TTL(Trasistor to Transistor Logic) 레벨의 전송 영상 제어 신호(T_CT)를 차동 신호(differential signaling) 방식의 영상 제어 신호(CONT1)로 변환할 수 있다.
수신 회로(420)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신되는 피드백 신호(FBS)의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 수신 피드백 신호(T_FB)로 복원한다. 수신 회로(420)는 수신기(421) 및 검출기(422)를 포함한다. 검출기(422)는 양방향 통신 경로(124)의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)의 전압 레벨을 검출한다. 검출기(422)는 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2) 사이에 직렬로 연결된 저항들(DR1, DR2)을 포함한다. 수신기(421)는 검출기(422) 내 저항들(DR1, DR2) 사이의 제1 노드(N1)의 전압과 기준 전압(Vth)을 비교하고, 비교 결과에 따라서 수신 피드백 신호(T_FB)를 복원한다. 수신 피드백 신호(T_FB)는 제어부(410)로 제공된다.
앞서 도 3에 도시된 타이밍 도에서, 피드백 신호(FBS)가 하이 레벨인 동안, 양방향 통신 경로(124)의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인들(L2)를 통해 전송되는 전송 신호(TRANS)의 전압 레벨에 의해서 결정되는 제1 노드(N1)의 전압 레벨은 기준 전압(Vth)보다 높다. 수신기(421)는 제1 노드(N1)의 전압 레벨이 기준 전압(Vth)보다 높으면 하이 레벨의 수신 피드백 신호(T_FB)를 출력할 수 있다.
도 3에 도시된 타이밍 도에서, 피드백 신호(FBS)가 로우 레벨인 동안, 양방향 통신 경로(124)의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인들(L2)를 통해 전송되는 전송 신호(TRANS)의 전압 레벨에 의해서 결정되는 제1 노드(N1)의 전압 레벨은 기준 전압(Vth)보다 낮다. 수신기(421)는 제1 노드(N1)의 전압 레벨이 기준 전압(Vth)보다 낮으면 로우 레벨의 수신 피드백 신호(T_FB)를 출력한다.
소스 드라이버(123_1)는 소스 구동부(510), 전송 회로(520) 및 수신기(530)를 포함한다. 수신기(530)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신된 영상 제어 신호(CONT1)를 수신 영상 제어 신호(S_CT)로 변환한다. 수신기(530)는 차동 신호 방식의 영상 제어 신호(CONT1)를 TTL 레벨의 수신 영상 제어 신호(S_CT)로 변환할 수 있다.
소스 구동부(510)는 수신 영상 제어 신호(S_CT)에 응답해서 도 1에 도시된 표시 패널(110)의 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동하기 위한 데이터 신호들(D1~Dm)을 출력한다.
전송 회로(520)는 전송 피드팩 신호(S_FB)를 수신하고, 양방향 통신 경로(124)로 피드백 신호(FBS)를 출력한다. 전송 회로(520)는 전송기(521) 및 종단 저항 회로(522)를 포함한다. 전송기(521)는 전송 피드팩 신호(S_FB)를 피드백 신호(FBS)로 출력한다. 예컨대, 피드백 신호(FBS)는 하이 레벨(논리 '1') 및 로우 레벨(논리 '0')의 전압 레벨을 갖는 신호이다.
종단 저항 회로(522)는 저항들(TR1, TR2)을 포함한다. 저항(TR1)은 전송기(521)의 출력단과 제1 신호 라인(L1) 사이에 연결된다. 저항(TR2)은 전송기(521)의 출력단과 제2 신호 라인(L2) 사이에 연결된다.
도 5는 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러 내 전송기의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 전송기(430)는 트랜지스터들(T11, T12), 풀업 저항들(UR1, UR2), 인버터(IV1) 및 전류원(IR1)을 포함한다.
풀업 저항(UR1)은 전원 전압(VDD)과 노드(N11) 사이에 연결된다. 풀업 저항(UR2)은 전원 전압(VDD)과 노드(N12) 사이에 연결된다. 트랜지스터(T11)는 노드(N11)와 연결된 제1 전극, 노드(N13)에 연결된 제2 전극 및 전송 영상 제어 신호(T_CT)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 인버터(IV1)는 전송 영상 제어 신호(T_CT)를 입력받는 입력 단자 및 출력 단자를 포함한다. 트랜지스터(T12)는 노드(N12)와 연결된 제1 전극, 노드(N13)에 연결된 제2 전극 및 인버터(IV1)의 출력 단자와 연결된 제어 전극을 포함한다. 전류원(IR1)은 노드(N13)와 접지 전압(VSS) 사이에 연결된다. 제1 노드(N11) 및 제2 노드(N12)의 신호는 한쌍의 차동 신호들(Vp, Vn)로 출력된다.
이와 같은 구성을 갖는 전송기(430)는 전송 영상 제어 신호(T_CT)의 전압 레벨에 따라서 상보적 전압 레벨을 갖는 한쌍의 차동 신호들(Vp, Vn)을 출력할 수 있다. 한쌍의 차동 신호들(Vp, Vn)은 도 4에 도시된 양방향 통신 경로(124)의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 통해 소스 드라이버(123_1)로 전송될 수 있다.
도 6은 도 4에 도시된 소스 드라이버 내 수신기의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 수신기(530)는 트랜지스터들(T21, T22, T23, T24) 및 전류원(IR2)을 포함한다. 트랜지스터(T21)는 노드(N21)와 연결된 제1 전극, 노드(N23)와 연결된 제2 전극 및 차동 신호(Vp)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 트랜지스터(T22)는 노드(N22)와 연결된 제1 전극, 노드(N23)와 연결된 제2 전극 및 차동 신호(Vn)와 연결된 제어 전극을 포함한다.
트랜지스터(T23)는 전원 전압과 연결된 제1 전극, 노드(N21)와 연결된 제2 전극 및 노드(N21)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 트랜지스터(T24)는 전원 전압(VDD)과 연결된 제1 전극, 노드(N22)와 연결된 제2 전극 및 차동 신호(Vn)와 연결된 제어 전극을 포함한다. 전류원(IR2)은 노드(N23)와 접지 전압(VSS) 사이에 연결된다.
이와 같은 구성을 갖는 수신기(530)는 도 4에 도시된 양방향 통신 경로(124)의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 통해 수신되는 한쌍의 차동 신호들(Vp, Vn)의 전압 차에 따라서 수신 영상 제어 신호(S_CT)를 출력한다. 수신 영상 제어 신호(S_CT)는 소스 구동부(510)로 제공된다.
도 7은 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(121_1) 내 제어부(410)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CONT1)를 수신하고, 전송 영상 제어 신호(CONT1)를 출력한다. 전송기(430)는 전송 영상 제어 신호(T_CT)를 영상 제어 신호(CONT1)로 변환해서 양방향 통신 경로(124)로 전송한다(단계 S600).
수신 회로(420)는 양방향 통신 경로(124)를 통해 수신되는 피드백 신호(FBS)의 전압 레벨을 검출한다(단계 S610). 검출기(422)는 양방향 통신 경로(124) 상의 제1 신호 라인(L1) 및 제2 신호 라인(L2)을 통해 수신되는 한쌍의 차동 신호들(Vp, Vn)의 전압 레벨을 검출할 수 있다.
수신기(421)는 검출기(422) 내 저항들(DR1, DR2) 사이의 제1 노드(N1)의 전압과 기준 전압(Vth)을 비교하고, 비교 결과에 따라서 수신 피드백 신호(T_FB)를 복원한다(단계 S620). 예를 들어, 수신기(421)는 제1 노드(N1)의 전압 레벨이 기준 전압(Vth)보다 높으면 하이 레벨의 수신 피드백 신호(T_FB)를 출력한다. 수신기(421)는 제1 노드(N1)의 전압 레벨이 기준 전압(Vth)보다 낮으면 로우 레벨의 수신 피드백 신호(T_FB)를 출력한다.
타이밍 컨트롤러(121_1)는 소스 드라이버(131_1)와 양방향 통신이 가능하다. 즉, 양방향 통신 경로(124)를 통하여 타이밍 컨트롤러(121_1)에서 소스 드라이버(123_1)로 영상 제어 신호(CONT1)를 전송함과 동시에 소스 드라이버(123_1)로부터 타이밍 컨트롤러(121_1)로 피드백 신호(FBS)를 전송할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 구동 회로 121: 타이밍 컨트롤러
122: 게이트 드라이버 123: 소스 드라이버
210, 410: 제어부 220, 420: 수신 회로
230, 430: 전송기 310, 510: 소스 구동부
320, 520, 전송 회로 330, 530: 수신기

Claims (12)

  1. 영상 제어 신호를 전송하고, 동시에 피드백 신호를 수신하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 피드백 신호를 전송하고, 상기 영상 제어 신호를 수신하는 소스 드라이버; 및
    상기 타이밍 컨트롤러와 상기 소스 드라이버 사이의 양방향 통신 경로를 포함하되,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 양방향 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하고,
    상기 영상 제어 신호와 상기 피드백 신호는 중첩되어 상기 양방향 통신 경로를 통해 동시에 전송되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    외부로부터 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 영상 제어 신호를 출력하는 제어부;
    상기 영상 제어 신호를 상기 양방향 통신 경로로 전송하기 위한 전송기; 및
    상기 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하는 수신 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 양방향 통신 경로는, 차동 신호 전송을 위한 제1 신호 라인 및 제2 신호 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수신 회로는,
    상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인과 연결되고, 상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인을 통해 수신되는 신호의 전압 레벨 감지를 위한 전압 검출기; 및
    상기 감지된 전압 레벨에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 수신 회로는,
    상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인 사이에 연결된 복수의 저항들을 포함하는 전압 검출기; 및
    상기 복수의 저항들 사이의 제1 노드의 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 피드백 신호를 복원하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수신기는,
    상기 제1 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제1 전압 레벨로 복원하고, 상기 제1 노드의 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제2 전압 레벨로 복원하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 드라이버는,
    상기 양방향 통신 경로를 통해 상기 영상 제어 신호를 수신하는 수신기;
    상기 수신기를 통해 수신된 상기 영상 제어 신호에 응답해서 복수의 데이터 라인들을 구동하고, 상기 피드백 신호를 출력하는 소스 구동부; 및
    상기 피드백 신호를 상기 양방향 통신 경로로 전송하는 전송 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전송 회로는,
    상기 피드백 신호를 상기 양방향 통신 경로로 전송하기 위한 전송기; 및
    상기 전송기의 출력단과 상기 양방향 통신 경로 사이에 연결된 종단 저항 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버를 더 포함하며,
    상기 소스 드라이버는 상기 영상 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 영상 제어 신호를 양방향 통신 경로를 통해 소스 드라이버로 전송하고, 상기 소스 드라이버로부터 전송된 피드백 신호를 수신하는 단계와;
    상기 양방향 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 검출하는 단계; 및
    검출된 전압 레벨에 따라서 상기 소스 드라이버로부터 전송된 상기 피드백 신호를 복원하는 단계를 포함하고,
    상기 영상 제어 신호와 상기 피드백 신호는 중첩되어 상기 양방향 통신 경로를 통해 동시에 전송되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 양방향 통신 경로는 제1 신호 라인 및 제2 신호 라인과 연결되고,
    상기 전압 레벨 검출 단계는,
    상기 제1 신호 라인 및 상기 제2 신호 라인을 통해 수신되는 신호의 전압 레벨을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 피드백 신호를 복원하는 단계는,
    상기 감지된 전압 레벨과 기준 전압을 비교하는 단계;
    상기 감지된 전압 레벨이 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제1 전압 레벨로 복원하는 단계; 및
    상기 감지된 전압 레벨이 상기 기준 전압보다 낮은 전압 레벨일 때 상기 피드백 신호를 제2 전압 레벨로 복원하는 단계를 포함하는 타이밍 컨트롤러의 양방향 통신 방법.

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