KR102460112B1 - Display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 하나의 이상의 소스 드라이브 IC를 포함한 데이터 구동부, 및 타이밍 콘트롤러를 구비한다. 상기 타이밍 콘트롤러는 상기 데이터 구동부에 제1 배선을 통해 영상 데이터를 전송하고, 제2 배선을 통해 상기 데이터 구동부로부터 스타트 신호 및 스큐 조정 신호를 수신하여 상기 스큐 조정 신호를 바탕으로 클럭을 선택하고 선택된 클럭으로 상기 스큐 조정 신호에 이어서 수신되는 데이터를 샘플링한다. The present invention relates to a display device, comprising a data driver including one or more source drive ICs, and a timing controller. The timing controller transmits image data to the data driver through a first wire, receives a start signal and a skew adjustment signal from the data driver through a second wire, selects a clock based on the skew adjustment signal, and selects the selected clock to sample the data received following the skew adjustment signal.
Description
본 발명은 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 집적회로들(Integrated Circuit 이하, "IC"라 함) 간의 자동 스큐(skew) 조정 기능을 갖는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device having an automatic skew adjustment function between a timing controller and source drive integrated circuits (hereinafter, referred to as "IC").
평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, 이하 "OLED 표시장치"라 함), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED) 등이 있다. 전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 대별된다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. The flat panel display device includes a liquid crystal display device (LCD), an organic light emitting diode display device (hereinafter referred to as “OLED display device”), a plasma display panel (PDP), and an electric field. and field emission displays (FEDs). The electroluminescent display is roughly divided into an inorganic light emitting display and an organic light emitting display according to the material of the light emitting layer. The active matrix type organic light emitting diode display includes an organic light emitting diode (hereinafter referred to as "OLED") that emits light by itself, and has a fast response speed and high luminous efficiency, luminance and viewing angle. There are advantages.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동 방식의 평판 표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 표시장치는 표시패널의 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 구동부, 표시패널의 게이트 라인들에 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 순차적으로 공급하기 위한 게이트 구동부, 및 드라이브 IC들을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러 등을 구비한다. 데이터 구동부는 다수의 소스 드라이브 IC(integrated circuit)들을 포함할 수 있다. An active matrix driving type flat panel display uses a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") as a switching element to display a moving picture. A display device includes a data driver for supplying data voltages to data lines of a display panel, a gate driver for sequentially supplying gate pulses (or scan pulses) to gate lines of the display panel, and timing for controlling drive ICs A controller and the like are provided. The data driver may include a plurality of source drive integrated circuits (ICs).
타이밍 콘트롤러는 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling)와 같은 인터페이스를 통해 디지털 비디오 데이터와, 디지털 비디오 데이터의 샘플링을 위한 클럭, 소스 드라이브 IC들의 동작을 제어하기 위한 제어신호 등을 소스 드라이브 IC들에 공급한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. The timing controller supplies digital video data, a clock for sampling digital video data, and a control signal for controlling the operation of the source drive ICs to the source drive ICs through an interface such as mini LVDS (Low Voltage Differential Signaling). . The source drive ICs convert digital video data input from the timing controller into analog data voltages and supply them to data lines.
mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들을 멀티 드롭(Multi Drop) 방식으로 연결하는 경우에, 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이에 R 데이터 전송 배선, G 데이터 전송배선, B 데이터 전송배선, 소스 드라이브 IC들의 출력 및 극성변환 동작의 동작 타이밍 등을 제어하기 위한 제어배선들, 클럭 전송배선들을 포함한 많은 배선들이 필요하다. mini-LVDS 인터페이스 방식에서 RGB 데이터 전송의 예를 들면, RGB 디지털 비디오 데이터와 클럭 각각을 차신호(differential signal) 쌍으로 전송하므로 기수 데이터와 우수 데이터를 동시에 전송하는 경우에 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이에는 RGB 데이터 전송을 위하여 최소 14 개의 배선들이 필요하다. RGB 데이터가 10비트 데이터이면 18 개의 배선들이 필요하다. 따라서, 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이에 실장된 소스 인쇄회로보드(Printed Circuit Board, 이하 "PCB"라 함)에는 많은 배선들이 형성되어야 하므로 그 폭을 줄이기가 어렵다.When connecting the timing controller and source drive ICs in a multi-drop method through the mini LVDS (Low Voltage Differential Signaling) interface, R data transmission wiring, G data transmission wiring, Many wirings including B data transmission wiring, control wirings for controlling the output of the source drive ICs and the operation timing of the polarity change operation, and clock transmission wirings are required. As an example of RGB data transmission in the mini-LVDS interface method, since each of RGB digital video data and clock is transmitted as a differential signal pair, the timing controller and source drive ICs are used to simultaneously transmit odd data and even data. Between them, at least 14 wires are needed for RGB data transmission. If RGB data is 10-bit data, 18 wires are needed. Accordingly, it is difficult to reduce the width of the source printed circuit board (hereinafter referred to as "PCB") mounted between the timing controller and the source drive ICs because many wires must be formed.
본원 출원인은 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들을 점 대 점(point to point) 방식으로 연결하여 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이의 배선 수를 최소화하고 신호전송을 안정화하기 위한 EPI(Embedded clock point to point interface)를 제안한 바 있다. The applicant of the present application connects the timing controller and the source drive ICs in a point-to-point manner to minimize the number of wirings between the timing controller and the source drive ICs and to stabilize the signal transmission EPI (Embedded clock point to point interface) ) has been proposed.
EPI 인터페이스는 데이터 배선쌍을 경유하여 타이밍 콘트롤러의 송신단과 소스 드라이브 IC들의 수신단을 점 대 점(point to point) 방식으로 연결한다. EPI 인터페이스는 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이에 별도의 클럭 배선쌍을 연결하지 않는다. EPI 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러는 데이터 배선쌍을 통해 클럭신호와 함께 비디오 데이터 및 콘트롤 데이터를 소스 드라이브 IC들로 전송한다. 소스 드라이브 IC들 각각에 CDR(Clok and Data Recovery)을 위한 클럭 복원회로가 내장되어 있다. 타이밍 콘트롤러는 클럭 복원회로의 출력 위상과 주파수가 고정(lock)될 수 있도록 클럭 트레이닝 패턴(clock training pattern 또는 preamble) 신호를 소스 드라이브 IC들에 전송한다. 소스 드라이브 IC들에 내장된 클럭 복원회로는 데이터 배선쌍을 통해 입력되는 클럭 트레이닝 패턴 신호와 클럭신호가 입력되면 내부 클럭을 발생한다. The EPI interface connects the transmitting end of the timing controller and the receiving end of the source drive ICs in a point-to-point manner via a data line pair. The EPI interface does not connect a separate pair of clock wires between the timing controller and the source drive ICs. Through the EPI interface, the timing controller transmits video data and control data along with a clock signal to the source drive ICs through a pair of data wires. Each of the source drive ICs has a built-in clock recovery circuit for CDR (Clok and Data Recovery). The timing controller transmits a clock training pattern (or preamble) signal to the source drive ICs so that the output phase and frequency of the clock recovery circuit can be locked. The clock recovery circuit built into the source drive ICs generates an internal clock when the clock training pattern signal and the clock signal input through the data line pair are input.
EPI 인터페이스에서 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이의 배선 길이가 다르기 때문에 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC 사이에서 스큐(skew)가 다를 수 있다. 스큐(skew)가 최적일 때 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 사이에 전송되는 데이터의 전송 오류가 최소화된다. 소스 드라이브 IC들 각각의 스큐를 최적화하기 위해서, 작업자가 수동으로 스큐를 측정하고 조정하는 과정을 반복하여야 하므로 스큐 조정 시간이 길어진다.In the EPI interface, since the wiring length between the timing controller and the source drive ICs is different, skew may be different between the timing controller and the source drive IC. When skew is optimal, transmission errors in data transferred between the timing controller and the source drive ICs are minimized. In order to optimize the skew of each of the source drive ICs, the process of manually measuring and adjusting the skew has to be repeated by an operator, so the skew adjustment time is lengthened.
타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC에서 스큐(Skew)를 수동으로 조정하는 방법은 표시패널 마다 수동 작업이 필요하여 작업 시간이 증가한다. Manually adjusting the skew in the timing controller and the source drive IC requires manual work for each display panel, increasing the work time.
소스 드라이브 IC에서 클럭(Clock, CLK)과 함께 데이터를 타이밍 콘트롤러 전송하는 방법으로 스큐를 조정할 수 있다. 그런데, 이 방법은 소스 드라이브 IC에서 클럭을 발생시키고 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC 간에 별도의 클럭 배선이 추가되어야 하기 때문에 추가 비용이 발생한다. The skew can be adjusted by transmitting data from the source drive IC to the timing controller together with the clock (Clock, CLK). However, this method generates an additional cost because a clock is generated from the source drive IC and a separate clock line must be added between the timing controller and the source drive IC.
종래 기술의 오토 스큐(Auto Skew) 방법은 ADC 데이터를 전송 전에 최적의 스큐를 조정하기 위해 약 8H 이상의 시간이 소요하게 되며 온도나 전압 등의 환경 변화에 대처할 수 없다.The prior art auto skew method takes about 8H or more to adjust the optimal skew before transmitting ADC data, and cannot cope with environmental changes such as temperature or voltage.
따라서, 본 발명은 클럭 배선이나 스큐 조정 시간 지연 없이 타이밍 콘트롤러와 데이터 구동부 간의 스큐를 자동으로 조정할 수 있는 표시장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device capable of automatically adjusting skew between a timing controller and a data driver without clock wiring or a skew adjustment time delay.
본 발명의 발광 표시장치는 하나의 이상의 소스 드라이브 IC를 포함한 데이터 구동부, 및 타이밍 콘트롤러를 구비한다. 상기 타이밍 콘트롤러는 상기 데이터 구동부에 제1 배선을 통해 영상 데이터를 전송하고, 제2 배선을 통해 상기 데이터 구동부로부터 스타트 신호 및 스큐 조정 신호를 수신하여 상기 스큐 조정 신호를 바탕으로 클럭을 선택하고 선택된 클럭으로 상기 스큐 조정 신호에 이어서 수신되는 데이터를 샘플링한다. The light emitting display device of the present invention includes a data driver including one or more source driver ICs, and a timing controller. The timing controller transmits image data to the data driver through a first wire, receives a start signal and a skew adjustment signal from the data driver through a second wire, selects a clock based on the skew adjustment signal, and selects the selected clock to sample the data received following the skew adjustment signal.
본 발명은 수동 스큐 조정 방식에 비해 택트 타임(Tack Time) 증가 없이 자동으로 스큐를 조정할 수 있다. The present invention can automatically adjust the skew without increasing the tact time compared to the manual skew adjustment method.
본 발명은 데이터 구동부로부터 타이밍 콘트롤러로 데이터 패킷이 전송될 때마다 타이밍 콘트롤러 내에서 스큐가 자동 조정되기 때문에 전송 배선 상의 경시 변동에 의한 전송 에러를 방지할 수 있다. According to the present invention, since the skew is automatically adjusted in the timing controller whenever a data packet is transmitted from the data driver to the timing controller, it is possible to prevent transmission errors due to changes over time in the transmission wiring.
나아가, 본 발명은 클럭 배선과 스큐 조정 시간의 지연 없이 자동으로 스큐를 조정할 수 있고, 온도나 전압 등의 환경 변화에 영향을 받지 않고 스큐를 최적으로 실시간 조정할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, skew can be automatically adjusted without delay in clock wiring and skew adjustment time, and skew can be optimally adjusted in real time without being affected by environmental changes such as temperature or voltage.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 픽셀 회로와 픽셀 회로에 연결된 센싱 경로를 보여 주는 회로도이다.
도 3은 파워 온 시퀀스, 디스플레이 구동 기간, 및 파워 오프 시퀀스를 보여 주는 도면이다.
도 4는 액티브 구간과 버티컬 블랭크 구간을 상세히 보여 주는 도면이다.
도 5는 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC들 간의 배선 연결을 구체적으로 보여 주는 도면이다.
도 6은 타이밍 콘트롤러와 소스 드라이브 IC의 회로 구성을 보여 주는 도면이다.
도 7은 실시간 자동 스큐를 위한 신호 포맷을 보여 주는 도면이다.
도 8은 최적 스큐 타이밍으로 선택된 클럭의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 9는 EPI 데이터, ADC 데이터 및 클럭들을 보여 주는 도면이다. 1 is a block diagram showing an electroluminescent display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit and a sensing path connected to the pixel circuit.
3 is a diagram illustrating a power-on sequence, a display driving period, and a power-off sequence.
4 is a diagram illustrating in detail an active section and a vertical blank section.
5 is a diagram specifically illustrating a wiring connection between a timing controller and source drive ICs.
6 is a diagram showing the circuit configuration of a timing controller and a source drive IC.
7 is a diagram illustrating a signal format for real-time automatic skew.
8 is a diagram illustrating an example of a clock selected as an optimal skew timing.
9 is a diagram showing EPI data, ADC data, and clocks.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains It is provided to fully understand the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiment of the present invention are exemplary, the present invention is not limited to the matters shown in the drawings. Like reference numerals refer to substantially like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다. When "includes", "includes", "having", "consisting of", etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, it may be interpreted as the plural unless otherwise explicitly stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다. In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship between the two components is described as 'on One or more other elements may be interposed between those elements in which 'directly' or 'directly' are not used.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다. The first, second, etc. may be used to distinguish the components, but the functions or structures of these components are not limited to the ordinal number or component name attached to the front of the component.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.The following embodiments can be partially or wholly combined or combined with each other, and technically various interlocking and driving are possible. Each of the embodiments may be implemented independently of each other or may be implemented together in a related relationship.
본 발명은 타이밍 콘트롤러와 데이터 구동부 사이에서 스큐 조정이 필요한 어떠한 표시장치에도 적용될 수 있다. The present invention can be applied to any display device requiring skew adjustment between a timing controller and a data driver.
유기 발광 표시장치에서 픽셀들을 구동하기 위한 구동 소자의 특성 변화를 보상하기 위한 보상 회로가 적용될 수 있다. 보상 회로는 내부 보상 회로와 외부 보상 회로로 나뉘어질 수 있다. 내부 보상 회로는 픽셀들 각각에 배치된 내부 보상 회로를 이용하여 구동 소자의 문턱 전압을 샘플링하여 픽셀 데이터의 데이터 전압에 문턱 전압을 더하여 픽셀들을 구동함으로써 구동 소자들 간의 문턱 전압 편차를 픽셀 회로 내부에서 자동으로 보상한다. 외부 보상 회로는 구동 소자들의 전기적 특성을 센싱(sensing)하고, 그 센싱 결과를 바탕으로 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조함으로써 픽셀들 각각의 구동 특성 변화를 보상한다. A compensation circuit for compensating for a characteristic change of a driving device for driving pixels in an organic light emitting diode display may be applied. The compensation circuit may be divided into an internal compensation circuit and an external compensation circuit. The internal compensation circuit samples the threshold voltage of the driving device by using an internal compensation circuit disposed in each of the pixels to drive the pixels by adding the threshold voltage to the data voltage of the pixel data to compensate for the threshold voltage deviation between the driving devices in the pixel circuit. automatically compensate. The external compensation circuit senses electrical characteristics of the driving elements, and compensates for changes in driving characteristics of each of the pixels by modulating pixel data of an input image based on the sensing result.
외부 보상 회로는 픽셀의 소자 특성을 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, 이하 "ADC"라 함)를 통해 디지털 데이터로 변환하여 데이터 보상 회로로 전송된다. ADC는 소스 드라이브 IC들 각각에 내장될 수 있고, 데이터 보상 회로는 타이밍 콘트롤러에 내장될 수 있다. The external compensation circuit converts the device characteristics of the pixel into digital data through an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as "ADC") and is transmitted to the data compensation circuit. The ADC may be built into each of the source drive ICs, and the data compensation circuit may be built into the timing controller.
본 발명은 이하의 실시에에서 외부 보상 회로가 적용된 유기 전계 발광 표시장치를 중심으로 설명되지만 이에 한정되지 않는다. The present invention is mainly described in the following embodiments, but is not limited to an organic electroluminescent display to which an external compensation circuit is applied.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 전계 발광 표시장치는 유기 발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 본 발명의 기술적 사상은 유기발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기발광 표시장치에 적용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the electroluminescent display will be mainly described with respect to the organic light emitting display including the organic light emitting material. The technical spirit of the present invention is not limited to an organic light emitting display device, and may be applied to an inorganic light emitting display device including an inorganic light emitting material.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 도 2는 픽셀 회로에 연결된 센싱 경로를 보여 주는 회로도이다. 1 is a block diagram illustrating a display device according to an embodiment of the present invention. 2 is a circuit diagram illustrating a sensing path connected to a pixel circuit.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100)과, 표시패널 구동회로를 포함한다. 1 and 2 , a display device according to an embodiment of the present invention includes a
표시패널(100)의 화면은 입력 영상을 표시하는 액티브 영역(AA)을 포함한다. 액티브 영역(AA)에 픽셀 어레이가 배치된다. 픽셀 어레이는 다수의 데이터 라인들(102), 데이터 라인들(102)과 교차되는 다수의 게이트 라인들(104), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다. The screen of the
픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들(101) 각각은 도 2와 같은 픽셀 회로를 포함한다. Each of the pixels may be divided into a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel to implement color. Each of the pixels may further include a white sub-pixel. Each of the sub-pixels 101 includes a pixel circuit as shown in FIG. 2 .
표시패널(100) 상에 터치 센서들이 배치될 수 있다. 터치 입력은 별도의 터치 센서들을 이용하여 센싱되거나 픽셀들을 통해 센싱될 수 있다. 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널의 화면 상에 배치되거나 픽셀 어레이에 내장되는 인-셀(In-cell type) 터치 센서들로 구현될 수 있다. Touch sensors may be disposed on the
표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(120)를 구비한다. 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된 디멀티플렉서(Demultiplexer, 112)가 배치될 수 있다. The display
표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 디스플레이 구동 기간 동안 타이밍 콘트롤러(Timing controller, TCON)(130)의 제어 하에 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입하여 화면 상에 입력 영상을 표시한다. 표시패널 구동회로는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 더 구비할 수 있다. 터치 센서 구동부는 도 1에서 생략되어 있다. 모바일 기기나 웨어러블 기기에서 데이터 구동부(110), 타이밍 콘트롤러(130) 그리고 전원 회로는 하나의 드라이브 IC(Integrated Circuit, DIC)에 집적될 수 있다. The display
데이터 구동부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog converter, 이하 DAC라 함)를 이용하여 매 프레임 기간마다 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터(디지털 데이터)를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 출력한다. 데이터 전압은 디멀티플렉서(112)와 데이터 라인(102)을 통해 픽셀들에 인가된다. 디멀티플렉서(112)는 다수의 스위치 소자들을 이용하여 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치되어 데이터 구동부(110)로부터 출력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(102)로 분배한다. 데이터 구동부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 하나 이상의 소스 드라이브 IC(integrated circuit)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the
디멀티플렉서(112)에 의해 데이터 구동부(110)의 한 채널이 다수의 데이터 라인들에 시분할 연결되기 때문에 데이터 라인들(102)의 개수가 감소될 수 있다. 디멀티플렉서(112)는 생략될 수 있다. Since one channel of the
게이트 구동부(120)는 액티브 영역의 트랜지스터 어레이와 함께 표시패널(100) 상의 베젤(bezel) 영역 상에 직접 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(104)로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(104)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)로 나뉘어질 수 있다. 제1 스캔 신호(SCAN1)는 데이터 전압에 동기되어 데이터 전압이 인가되는 픽셀들을 선택한다. 제2 스캔 신호(SCAN2)는 제1 스캔 신호(SCAN1)에 동기될 수 있다. 제2 스캔 신호(SCAN2)는 외부 보상 방법에서 픽셀들에 형성된 구동 소자(DT)의 전기적 특성이 센싱되는 픽셀들을 선택한다. 구동 소자의 전기적 특성은 이동도(mobility, μ)와 문턱 전압(Vth)을 포함한다. The
외부 보상 회로는 제2 스캔 신호(SCAN2)의 펄스를 발생하여 픽셀 회로를 센싱 라인(103)에 연결하여 구동 소자의 문턱 전압(Vth) 또는 이동도(μ)를 센싱할 수 있다. 센싱 방법은 제품 출하전과 제품 출하 후로 나뉘어진다. 제품 출하전에 픽셀들에 연결된 센싱 경로를 통해 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압이 센싱된 후에, 이 센싱 결과를 바탕으로 모든 서브 픽셀들에서 문턱 전압 편차가 보상된다. 그리고 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 이동도가 센싱되어 이동도 편차가 보상될 수 있다. The external compensation circuit may generate a pulse of the second scan signal SCAN2 and connect the pixel circuit to the
제품 출하 후 센싱 방법은 도 3과 같이 파워 온 시퀀스(Power ON sequence, ON), 버티컬 블랭크 구간(Vertical blank, VB), 및 파워 오프 시퀀스(Power OFF sequence)에서 실행된다. 파워 오프 시퀀스(OFF)에서 표시패널 구동회로와 센싱 경로는 파워 오프 신호 수신 후, 미리 설정된 지연 시간 동안 더 구동되어 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 문턱 전압(Vth)을 센싱한다. After the product is shipped, the sensing method is performed in a power-on sequence (ON), a vertical blank (VB) section, and a power-off sequence as shown in FIG. 3 . In the power-off sequence OFF, the display panel driving circuit and the sensing path are further driven for a preset delay time after receiving the power-off signal to sense the threshold voltage Vth of the driving device in each of the sub-pixels.
타이밍 콘트롤러(130)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭 신호(DCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함한다. 호스트 시스템은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기 중 어느 하나일 수 있다.The
수직 동기신호(Vsync)는 1 프레임 기간을 정의한다. 수평 동기신호(Hsync)는 1 수평 기간(Horizontal time)을 정의한다. 데이터 인에이블 신호(DE)는 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 표시될 픽셀 데이터와 동기되어 유효 픽셀 데이터 구간을 정의한다. 데이터 인에이블 신호(DE)의 1 펄스 주기는 1 수평 기간이고, 데이터 인에이블 신호(DE)의 하이 로직(high logic) 구간은 1 픽셀 라인의 픽셀 데이터 입력 구간을 나타낸다. 1 수평 기간(1H)은 표시패널(100)에서 1 픽셀 라인의 픽셀들에 데이터를 기입하는데 필요한 시간이다. 픽셀 라인은 게이트 라인 방향을 따라 배열되고 동일한 게이트 라인에 연결된 픽셀들을 포함한다. 1 픽셀 라인의 픽셀들은 스캔 신호가 인가되는 게이트 라인을 공유하여 이 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 따라 동시에 어드레싱되어 픽셀 데이터의 데이터 전압을 공급 받는다. The vertical synchronization signal Vsync defines one frame period. The horizontal synchronization signal Hsync defines one horizontal time period. The data enable signal DE is synchronized with pixel data to be displayed in the pixel array of the
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 데이터 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호, 디멀티플렉서(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스위치 제어신호, 센싱 경로의 스위치 소자 제어신호, 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생하여 표시패널 구동회로(110, 112, 120)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍 콘트롤러(130)로부터 출력된 게이트 타이밍 제어신호의 전압 레벨은 도시하지 않은 레벨 시프터를 통해 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 변환되어 게이트 구동부(120)에 공급될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어신호의 로우 레벨 전압(low level voltage)을 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하고, 게이트 타이밍 제어신호의 하이 레벨 전압(high level voltage)을 게이트 하이 전압(VGH)으로 변환한다. The
센싱 경로는 도 2에 도시된 바와 같이 센싱 라인(103), 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, 이하 “ADC”라 함), 및 제1 및 제2 스위치 소자(M1, M2) 등을 포함할 수 있다. 센싱 경로는 구동 소자(DT)의 소스 전압을 센싱하여 구동 소자의 전기적 특성을 센싱할 수 있다. 제1 스위치 소자(M1)는 소정의 기준 전압(Vref)을 센싱 라인(103)에 공급하여 구동 소자(DT)의 소스 전압을 기준 전압(Vref)으로 초기화한다. 제2 스위치 소자(M2)는 제1 스위치 소자(M1)가 턴-오프(turn-off)된 후에 턴-온되어 구동 소자(DT)의 소스 전압을 ADC에 공급한다. ADC는 아날로그 센싱 전압을 디지털 센싱 데이터로 변환하여 보상부(131)로 전송한다. 구동 소자(DT)의 소스 전압은 센싱 방법에 따라 구동 소자(DT)의 문턱 전압 또는 이동도를 나타낼 수 있다. 센싱 경로를 통해 구동 소자(DT)의 문턱 전압을 센싱하는 방법이나 센싱 경로를 통해 구동 소자(DT)의 이동도를 센싱하는 방법은 공지된 센싱 방법을 이용할 수 있다. ADC는 DAC와 함께 데이터 구동부(110)의 소스 드라이브 IC(integrated circuit) 각각에 적용될 수 있다. The sensing path includes a
보상부(131)에는 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 문턱 전압(Vth)과 이동도(μ)를 보상하기 위한 보상값들이 저장되어 있다. 보상부(131)는 ADC로부터 수신된 ADC 데이터(디지털 데이터)에 따라 미리 설정된 보상값을 선택하고 이 보상값을 입력 영상의 픽셀 데이터(디지털 데이터)에 더하거나 곱하여 픽셀 데이터를 보상한다. 이렇게 보상된 픽셀 데이터는 데이터 구동부(110)로 전송되어 데이터 구동부(110)의 DAC에 의해 데이터 전압(Vdata)으로 변환되어 데이터 라인(102)으로 공급된다. 픽셀 회로의 구동 소자(DT)는 데이터 라인(102)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)으로 구동되어 전류를 발생된다. 구동 소자(DT)를 통해 발광 소자인 OLED로 흐르는 전류는 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 결정된다. 보상부(131)는 타이밍 콘트롤러(130) 내의 연산 회로로 구현될 수 있다. The
도 3은 파워 온 시퀀스((Power ON sequence), 디스플레이 구동 기간, 및 파워 오프 시퀀스(Power OFF sequence)를 보여 주는 도면이다. 도 4는 액티브 구간(AT)과 버티컬 블랭크 구간(VB)을 상세히 보여 주는 도면이다.3 is a view showing a power ON sequence, a display driving period, and a power OFF sequence. FIG. 4 shows an active period AT and a vertical blank period VB in detail drawing is given.
도 3 및 도 4를 참조하면, 파워 온 시퀀스(ON)는 디스플레이 전원이 켜진 후에 시작된다. 파워 온 시퀀스(0N)에서 표시패널 구동회로와 표시패널(100)의 구동 전압이 발생되고 표시패널 구동회로가 초기화된다. 파워 온 시퀀스(0N)와 디스플레이 구동 기간의 버티컬 블랭크 구간(VB)에 구동 소자(DT)의 이동도가 센싱되고 이 센싱값에 따라 선택된 이동도 보상값으로 구동 소자(DT)의 이동도 편차가 보상될 수 있다. 구동 소자(DT)의 이동도가 센싱 결과를 바탕으로 이동도 보상값이 업데이트(update)될 수 있다. 디스플레이 구동 기간 동안, 매 프레임 기간마다 픽셀들에 기입되는 픽셀 데이터가 업데이트되어 화면 상에 영상이 표시된다.3 and 4 , the power-on sequence (ON) is started after the display power is turned on. In the power-on sequence 0N, a driving voltage of the display panel driving circuit and the
파워 오프 시퀀스(OFF)는 디스플레이 전원의 오프 신호가 수신된 후에 시작된다. 파워 오프 시퀀스(OFF)에서, 표시패널 구동회로와 센싱 경로가 추가 구동되는 지연 시간 동안 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 문턱 전압(Vth)이 센싱될 수 있다. 파워 오프 시퀀스(OFF)에서 센싱된 구동 소자의 문턱 전압(Vth)에 따라 문턱 전압 보상값이 선택되어, 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압 편차가 보상될 수 있다.The power-off sequence OFF is started after a display power-off signal is received. In the power-off sequence OFF, the threshold voltage Vth of the driving element may be sensed in each of the sub-pixels during a delay time during which the display panel driving circuit and the sensing path are additionally driven. A threshold voltage compensation value is selected according to the threshold voltage Vth of the driving device sensed in the power-off sequence OFF, so that a threshold voltage deviation of the driving device DT in each of the sub-pixels may be compensated.
타이밍 콘트롤러(130)는 데이터 인에이블 신호(DE)와 입력 영상의 데이터를 버티컬 액티브 구간(AT) 동안 수신한다. 버티컬 블랭크 구간(VB)에 데이터 인에이블 신호(DE)와 입력 영상의 픽셀 데이터가 없다. 액티브 구간(AT) 동안 모든 픽셀들에 기입될 1 프레임 분량의 데이터가 타이밍 콘트롤러(130)에 수신된다. 1 프레임 기간은 액티브 구간간(AT)과 버티컬 블랭크 구간(VB)을 합한 시간이다.The
데이터 인에이블 신호(DE)에서 알 수 있는 바와 같이, 버티컬 블랭크 구간(VB) 동안 표시장치에 입력 데이터가 수신되지 않는다. 버티컬 블랭크 구간(VB)은 수직 싱크 시간(Vertical sync time, VS), 버티컬 프론트 포치(Vertical Front Porch, FP), 및 버티컬 백 포치(Vertical Back Porch, BP)을 포함한다. 수직 싱크 시간(VS)은 Vsync의 폴링 에지(falling edge)부터 라이징 에지(rising edge)까지의 시간으로서, 한 화면의 시작(또는 끝) 타이밍을 나타낸다. 버티컬 프론트 포치(FP)는 1 프레임 데이터의 마지막 라인 데이터 타이밍을 나타내는 마지막 DE의 폴링 에지부터 버티컬 블랭크 기간(VB)의 시작까지의 시간이다. 버티컬 백 포치(BP)는 버티컬 블랭크 기간(VB)의 끝부터 1 프레임 데이터의 제1 라인 데이터 타이밍을 나타내는 제1 DE의 라이징 에지까지의 시간이다.As can be seen from the data enable signal DE, input data is not received by the display device during the vertical blank period VB. The vertical blank section VB includes a vertical sync time (VS), a vertical front porch (FP), and a vertical back porch (BP). The vertical sync time (VS) is a time from a falling edge of Vsync to a rising edge, and represents the start (or end) timing of one screen. The vertical front porch FP is the time from the falling edge of the last DE indicating the last line data timing of one frame data to the start of the vertical blank period VB. The vertical back porch BP is the time from the end of the vertical blank period VB to the rising edge of the first DE indicating the first line data timing of one frame data.
픽셀 회로의 일 예는 도 2와 같다. 픽셀 회로는 도 2에 도시된 바와 같이 발광 소자인 OLED와, OLED에 연결된 구동 소자(DT), 제1 및 제2 스위치 소자(S1, S2), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 픽셀 회로의 구동 소자와 스위치 소자는 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor) 구조의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 구동 소자(DT)와 스위치 소자들(S1, S2)은 도 2에서 n 타입 트랜지스터로 예시되었으나 이에 한정되지 않는다. An example of a pixel circuit is shown in FIG. 2 . As shown in FIG. 2 , the pixel circuit includes an OLED which is a light emitting device, a driving device DT connected to the OLED, first and second switch devices S1 and S2 , and a capacitor Cst. The driving element and the switch element of the pixel circuit may be implemented as a transistor having a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) structure. The driving element DT and the switch elements S1 and S2 are illustrated as n-type transistors in FIG. 2 , but are not limited thereto.
OLED는 애노드와 캐소드 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. OLED의 애노드는 제2 노드(n2)를 통해 구동 소자(DT)에 연결되고, OLED의 캐소드는 저전위 전압(VSS)이 인가되는 VSS 전극에 연결된다. The OLED includes an organic compound layer formed between an anode and a cathode. The organic compound layer may include, but is not limited to, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer (EIL). The anode of the OLED is connected to the driving element DT through the second node n2, and the cathode of the OLED is connected to the VSS electrode to which the low potential voltage VSS is applied.
구동 소자(DT)는 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 OLED의 전류를 조절하여 OLED를 구동한다. 구동 소자(DT)는 제1 노드(n1)에 연결된 게이트, 고전위 전압(VDD)이 공급되는 제1 전극(또는 드레인), 및 제2 노드(n2)를 통해 OLED의 애노드에 연결된 제2 전극(또는 소스)을 포함한다. 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 노드(n1, n2)를 통해 구동 소자(DT)의 게이트와 소스 사이에 연결된다.The driving device DT drives the OLED by controlling the current of the OLED according to the gate-source voltage Vgs. The driving element DT includes a gate connected to the first node n1, a first electrode (or drain) to which the high potential voltage VDD is supplied, and a second electrode connected to the anode of the OLED through the second node n2. (or source). The capacitor Cst is connected between the gate and the source of the driving device DT through the first and second nodes n1 and n2.
제1 스위치 소자(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)에 따라 턴-온(turn-on)되어 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(n1)에 연결된 구동 소자(DT)의 게이트에 공급한다. 제1 스위치 소자(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)가 인가되는 제1 게이트 라인(1041)에 연결된 게이트, 데이터 라인(102)에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The first switch device S1 is turned on according to the first scan signal SCAN1 to supply the data voltage Vdata to the gate of the driving device DT connected to the first node n1. . The first switch element S1 includes a gate connected to the
제2 스위치 소자(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)에 따라 턴-온되어 기준 전압(Vref)을 제2 노드(n2)에 공급한다. 기준 전압(Vref)과 저전위 전압(VSS)의 전압차는 OLED의 문턱 전압 보다 낮다. 따라서, OLED의 애노드에 기준 전압(Vref)이 인가될 때 OLED에 전류가 흐르지 않기 때문에 OLED가 발광되지 않는다. 제2 스위치 소자(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)가 인가되는 제2 게이트 라인(1042)에 연결된 게이트, 기준 전압(Vref)이 인가되는 센싱 라인(103)에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The second switch element S2 is turned on according to the second scan signal SCAN2 to supply the reference voltage Vref to the second node n2 . The voltage difference between the reference voltage Vref and the low potential voltage VSS is lower than the threshold voltage of the OLED. Therefore, when the reference voltage Vref is applied to the anode of the OLED, the OLED does not emit light because no current flows through the OLED. The second switch element S2 includes a gate connected to the
고전위 전압(VDD)은 구동 소자(DT)를 통해 OLED의 애노드에 인가된다. 저전위 전압(VSS)은 OLED의 캐소드에 인가된다. 따라서, 고전위 전압(VDD)은 구동 소자(DT)를 통해 OLED의 애노드에 공급된다.The high potential voltage VDD is applied to the anode of the OLED through the driving element DT. A low potential voltage (VSS) is applied to the cathode of the OLED. Accordingly, the high potential voltage VDD is supplied to the anode of the OLED through the driving element DT.
도 5 및 도 6을 참조하면, 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)은 EPI 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러(TCON)로부터 데이터를 수신하고, LVDS 인터페스를 통해 ADC 데이터를 타이밍 콘트롤러(TCON)로 전송한다. 이를 위하여, 타이밍 콘트롤러(TCON)와 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)은 EPI 배선(DL)을 통해 연결되고 또한, LVDS 배선(SL)을 통해 연결된다. EPI 배선(DL)은 타이밍 콘트롤러(TCON)와 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)을 1:1로 연결하여 점 대 점 형태로 연결된다. 타이밍 콘트롤러(TCON)는 입력 영상을 표시하기 위하여 EPI 인터페이스 프로토콜에 따라 EPI 배선(DL)을 통해 클럭 트레이닝 패턴(clock training pattern 또는 preamble), 콘트롤 데이터 패킷, 비디오 데이터 패킷 등의 데이터와 함께 클럭이 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)로 전송된다. 콘트롤 데이터 패킷은 소스 드라이브 IC들를 포함한 표시패널 구동회로의 동작을 제어하기 위한 콘트롤 데이터를 포함한다. 비디오 데이터는 소자 특성 변화를 보상하기 위하여 미리 설정된 외부 보상 알고리즘에 따라 변조된 데이터일 수 있다. 도 5 및 도 6에서 “EPI 데이터”는 타이밍 콘트롤러(TCON)로부터 소스 드라이브 IC(SIC)로 전송되는 데이터이다. 콘트롤러(TCON)로부터 소스 드라이브 IC(SIC)로 전송되는 EPI 데이터의 1 데이터 패킷은 24 UI(Unit Interval)일 수 있다. 1 UI는 1 bit 전송에 필요한 단위 시간일 수 있다.5 and 6 , the source drive ICs SIC1 to SIC12 receive data from the timing controller TCON through the EPI interface and transmit ADC data to the timing controller TCON through the LVDS interface. . To this end, the timing controller TCON and the source drive ICs SIC1 to SIC12 are connected through the EPI line DL and also through the LVDS line SL. The EPI wiring DL connects the timing controller TCON and the source drive ICs SIC1 to SIC12 1:1 in a point-to-point form. Timing controller (TCON) transmits the clock along with data such as clock training pattern (or preamble), control data packet, and video data packet through the EPI wiring (DL) according to the EPI interface protocol to display the input image. It is transmitted to the drive ICs (SIC1 to SIC12). The control data packet includes control data for controlling the operation of the display panel driving circuit including the source drive ICs. The video data may be data modulated according to a preset external compensation algorithm to compensate for device characteristic change. 5 and 6 , “EPI data” is data transmitted from the timing controller TCON to the source drive IC SIC. One data packet of EPI data transmitted from the controller TCON to the source drive IC SIC may be 24 Unit Intervals (UI). 1 UI may be a unit time required for 1 bit transmission.
LVDS 배선(SL)은 타이밍 콘트롤러(TCON)를 다수의 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)에 연결한다. 제1 PCB(PCB1)에 연결된 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC6)은 제1 LVDS 배선(SL)을 통해 타이밍 콘트롤러(TCON)에 연결된다. 제2 PCB(PCB2)에 연결된 소스 드라이브 IC들(SIC7~SIC12)은 제2 LVDS 배선(SL)을 통해 타이밍 콘트롤러(TCON)에 연결된다. 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)은 LVDS 배선(SL)을 통해 픽셀들의 소자 특성 변화를 지시하는 ADC 데이터를 타이밍 콘트롤러(TCON)로 전송한다. The LVDS line SL connects the timing controller TCON to the plurality of source drive ICs SIC1 to SIC12. The source drive ICs SIC1 to SIC6 connected to the first PCB PCB1 are connected to the timing controller TCON through the first LVDS line SL. The source drive ICs SIC7 to SIC12 connected to the second PCB PCB2 are connected to the timing controller TCON through the second LVDS wiring SL. The source drive ICs SIC1 to SIC12 transmit ADC data indicating a change in device characteristics of pixels to the timing controller TCON through the LVDS line SL.
타이밍 콘트롤러(TCON)는 송신기(Tx, 13), 수신기(Rx, 16), 직렬 변환부(serializer, 11), 위상 고정 루프(Phase locked loop, 이하 "PLL"이라 함)(12), 클럭 발생부(17), 최적 클럭 선택부(18), 스큐 확인부(19), 병렬 변환부(De-serializer, 15), 보상부(14) 등을 포함한다. The timing controller (TCON) includes a transmitter (Tx, 13), a receiver (Rx, 16), a serializer (11), a phase locked loop (hereinafter referred to as "PLL") 12, clock generation It includes a
호스트 시스템은 LVDS 인터페이스를 통해 입력 영상의 픽셀 데이터를 데이터 변조부(14a)에 입력한다. 데이터 변조부(14a)는 보상부(14)로부터 수신된 보상값으로 픽셀 데이터를 변조하여 직렬 변환부(11)로 출력한다. 직렬 변환부(11)는 픽셀 데이터를 PLL(12)의 출력 클럭에 따라 샘플링(sampling)하고 래치(latch)한 다음, 직렬 데이터로 변환한다. PLL(12)은 호스트 시스템으로부터 수신된 LVDS 클럭을 체배하여 EPI 인터페이스 전송 주파수의 클럭을 생성한다. 직렬 변환부(11)로부터 출력된 데이터에는 데이터 패킷(packer) 단위로 PLL의 출력 클럭이 내장(embedded)된다. 송신기(13)는 클럭이 내장된 데이터를 EPI 인터페이스 프로토콜에서 정의된 차동 신호 쌍(differential signal pair)으로 변환하여 EPI 배선(DL)을 통해 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)로 전송한다.The host system inputs the pixel data of the input image to the
수신기(16)는 LVDS 배선(SL)을 통해 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)로부터 ADC 데이터를 수신하여 병렬 변환부(15)에 공급한다. 병렬 변환부(15)는 최적 클럭 선택부(18)로부터 입력되는 클럭에 맞추어 ADC 데이터를 샘플링하여 병렬 데이터 체계로 변환하여 보상부(14)에 공급한다. The
최적 클럭 선택부(18)로부터 수신된 클럭의 클럭 타이밍에 맞추어 소스 드라이브 IC(SIC)로부터 수신된 ADC 데이터를 샘플링하고 래치한 다음, 병렬 데이터 체계로 변환하여 보상부(14)에 공급한다. 보상부(14)는 전술한 바와 같이 수신된 ADC 데이터에 따라 픽셀 데이터의 보상값을 선택하여 데이터 변조부(14a)에 제공한다. The ADC data received from the source drive IC (SIC) is sampled and latched according to the clock timing of the clock received from the
클럭 발생부(17), 최적 클럭 선택부(18), 및 스큐 확인부(19)는 클럭 배선이나 스큐 조정 시간 지연 없이 또한, 온도나 전압 등의 환경 변화에 영향을 받지 않고 타이밍 콘트롤러(TCON)와 소스 드라이브 IC(SIC)의 스큐를 최적으로 실시간 자동 조정한다. The
클럭 발생부(17)는 PLL(12)로부터 기준 클럭을 입력 받아 기준 클럭(CLK0)의 위상을 소정 시간 단위로 시프트(shift)하여 다수의 클럭들(CLK1~CLK24)을 발생한다. 소정 시간은 1 UI일 수 있다. The
최적 클럭 선택부(18)는 스큐 확인부(19)로부터 수신된 셋업 신호에 따라 클럭 발생부(17)로부터 수신된 클럭들 중 어느 하나를 선택한다. The optimal
스큐 확인부(19)는 소스 드라이브 IC(SIC)로부터 스타트 신호와 스큐 조정 신호를 수신 받아 스큐 조정 구간 동안, 클럭 발생부(17)로부터 입력된 클럭들(CLK1~CLK24)과 스큐 조정 신호의 비교 결과를 바탕으로, 스큐 에러(Skew error)를 체크(Check)하여 최적 스큐 타이밍을 충족하는 클럭을 찾아내고 최적 스큐 타이밍의 클럭을 지시하는 셋업 신호를 발생한다. 스큐 조정 구간 동안, 스큐 확인부(19)는 1회 이상 셋업 신호를 출력할 수 있다. 최적 클럭 선택부(18)는 스큐 조정 구간 동안 스큐 확인부(19)로부터 마지막으로 수신된 최종 셋업 신호가 지시하는 클럭을 선택할 수 있다. 다른 실시예로, 최적 클럭 선택부(18)는 스큐 조정 구간 동안 스큐 확인부(19)로부터 수신된 셋업 신호마다 클럭을 선택하고, 가장 많이 선택된 클럭을 최종 클럭으로서 선택할 수 있다. The
소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)은 수신기(21), 병렬 변환부(22), 클럭 복원부(23), 분주기(24), 샘플 & 홀더(saple and holder, S/H)(25), ADC(26), 직렬 변환부(27), 송신기(28) 등을 포함한다. 병렬 변환부(22)는 수신기(21)를 통해 수신된 EPI 데이터를 클럭 복원부(23)에 의해 복원된 내부 클럭 타이밍에 맞추어 샘플링하여 병렬 데이터 체계로 변환한다. 클럭 복원부(23)는 수신기(21)로부터 수신된 EPI 데이터에서 클럭을 복원함으로써 내부 클럭을 발생한다. 분주기(24)는 클럭 복원부(23)로부터의 내부 클럭을 분주하여 ADC 시프트 클럭(CLKS)과 ADC 데이터 전송 클럭(CLKT)를 발생한다. 샘플 & 홀더(25)는 ADC 시프트 클럭(CLK)에 따라 픽셀로부터 입력된 소자 특성 변화 데이터를 샘플링하여 ADC(26)로 공급한다. ADC(26)는 ADC 데이터 전송 클럭(CLKT)에 따라 샘플링된 ADC 데이터를 직렬 변환부(27)로 공급한다. 직렬 변환부(27)는 ADC 데이터를 직렬 데이터 체계로 변환하여 송신기(28)에 공급한다. 송신기(28)는 ADC 데이터를 차동 신호쌍으로 변환하여 LVDS 배선(DL)를 통해 타이밍 콘트롤러(TCON)로 전송한다. The source drive ICs (SIC1 to SIC12) include a
ADC 관련 클럭(CLKS, CLKT)은 EPI 인터페이스를 통해 수신된 클럭과 동기되는 클럭을 분주하는 방법으로 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC12)에서 생성될 수 있다. 따라서, 타이밍 콘트롤러(TCON)는 ADC 관련 클럭을 별도로 생성하여 소스 드라이브 IC(SIC)로 전송할 필요가 없다. ADC related clocks (CLKS, CLKT) can be generated by the source drive ICs (SIC1 to SIC12) by dividing the clock synchronized with the clock received through the EPI interface. Therefore, there is no need for the timing controller (TCON) to separately generate an ADC-related clock and transmit it to the source drive IC (SIC).
도 7은 실시간 자동 스큐를 위한 신호 포맷을 보여 주는 도면이다. 도 7에 도시된 데이터는 소스 드라이브 IC(SIC)로부터 타이밍 콘트롤러(TCON)으로 전송되는 데이터이다. 도 8은 최적 스큐 타이밍으로 선택된 클럭의 일 예를 보여 주는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a signal format for real-time automatic skew. The data shown in FIG. 7 is data transmitted from the source drive IC (SIC) to the timing controller (TCON). 8 is a diagram illustrating an example of a clock selected as an optimal skew timing.
도 7 및 도 8을 참조하면, 소스 드라이브 IC(SIC)는 ADC 데이터에 앞서 스타트 신호(3FFH)와 스큐 조정 신호(155H)를 타이밍 콘트롤러(TCON)로 전송할 수 있다. 도 7에서 CH1 ~ CH192는 ADC 데이터를 의미한다. Hi-Z는 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)의 ADC 데이터 출력 채널이 개방되는 하이 임피던스 상태를 의미한다.7 and 8 , the source drive IC SIC may transmit a start signal 3FFH and a
타이밍 콘트롤러(TCON)는 소스 드라이브 IC(SIC)로부터 수신된 신호로부터 스큐 스타트 구간(RTskew Start), 스큐 조정 구간(RTskew Adjust), 및 스큐 홀드(Skew hold) 구간을 판단한다. The timing controller TCON determines a skew start period RTskew Start, a skew adjustment period RTskew Adjust, and a skew hold period from a signal received from the source drive IC SIC.
스타트 신호(3FFH)는 실시간(Real-Time) 스큐 스타트 구간을 정의한다. 스큐 조정 신호(155H)는 실시간 스큐 조정 구간을 타이밍 콘트롤러(TCON)의 스큐 확인부(19)에 알려준다. 스큐 확인부(19)는 ADC 배선(SL)을 통해 수신되는 데이터에서 1(=High : H)이 8회 이상 연속으로 수신되면 스타트 신호로 판단하여 스큐 셋업 스타트 신호(RTS_Start)를 발생한다. 이어서 스큐 확인부(19)는 스큐 조정 구간 동안 최적 스큐 타이밍을 찾는다. The start signal 3FFH defines a real-time skew start period. The
스큐 조정 신호(155H)는 0(Low: L)과 1(H))이 미리 설정된 횟수 만큼 예를 들어 5 회 반복하여 스큐 조정 구간을 정의할 수 있다. 스큐 확인부(19)는 스타트 신호(3FFH)에 이어서 수신되는 스큐 조정 신호(155H)의 구간을 정의하는 인에이블신호(RTS_ADJEN)를 발생한다. 스큐 조정 신호(155H)가 0일 때마다 최적의 스큐 타이밍을 찾아 이 스큐 타이밍에 발생되는 클럭을 지시하는 셋업 신호를 발생한다. 스큐 조정 신호(155H)가 도 7에 도시된 바와 같이 “LH LH LH LH LH”로 발생될 때 스큐 조정 신호(155H)에서 다섯 번의 라이징 에지(rising edge)마다 셋업 신호(RTS_ADJ)를 출력한다. 최적 클럭 선택부(18)는 스큐 조정 구간(RTskew Adjust) 동안 셋업 신호(RTS_ADJ)가 수신될 때마다 셋업 신호(RTS_ADJ)가 지시하는 클럭(CLK1~CLK24)을 선택한다. The
스큐 홀드 구간은 ADC로부터 출력되는 실제 ADC 데이터를 포함한 ADC 데이터 패킷이 타이밍 콘트롤러(TCON)에 수신되는 구간이다. 스큐 홀드 구간 동안, 타이밍 콘트롤러(TCON)는 실시간 스큐 조정을 하지 않고 앞서 선택된 클럭으로 ADC 데이터를 샘플링한다. The skew hold period is a period in which an ADC data packet including actual ADC data output from the ADC is received by the timing controller (TCON). During the skew hold period, the timing controller (TCON) samples the ADC data with the previously selected clock without performing real-time skew adjustment.
타이밍 콘트롤러(TCON)와 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12) 간의 최적 스큐 타이밍이 배선 길이나 회로 지연 시간에 따라 달라진다. 예를 들어, 타이밍 콘트롤러(TCON)와 제6 소스 드라이브 IC(SIC6)의 최적 스큐 타이밍이 제12 클럭(CLK12)일 때, 타이밍 콘트롤러(TCON)와 제1 소스 드라이브 IC(SIC1)의 최적 스큐 타이밍이 제1 클럭(CLK12)일 수 있다. 따라서, 타이밍 콘트롤러(TCON)는 매 ADC 데이터 패킷이 수신될 때마다 ADC 데이터 패킷에 앞서 수신된 신호를 이용하여 최적 스큐 타이밍을 찾아 클럭을 선택한다. 이러할 실시간 스큐 조정은 모든 소스 드라이브 IC들(SIC1~SIC12)에 대하여 실시된다. The optimal skew timing between the timing controller TCON and the source drive ICs SIC1 to SIC12 varies depending on the wiring length or circuit delay time. For example, when the optimal skew timing of the timing controller TCON and the sixth source drive IC SIC6 is the twelfth clock CLK12, the optimal skew timing of the timing controller TCON and the first source drive IC SIC1 is This may be the first clock CLK12. Therefore, whenever every ADC data packet is received, the timing controller TCON finds an optimal skew timing using a signal received prior to the ADC data packet and selects a clock. This real-time skew adjustment is performed for all source drive ICs SIC1 to SIC12.
도 8에서 “B-LVDS”는 ADC 배선(SL)을 통해 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC12)로부터 타이밍 콘트롤러(TCON)로 수신되는 데이터이고, “EPI”는 EPI 배선(DL)을 통해 타이밍 콘트롤러(TCON)로부터 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC12)로 전송되는 데이터이다. In FIG. 8, “B-LVDS” is data received from the source drive ICs (SIC1 to SIC12) through the ADC wiring (SL) to the timing controller (TCON), and “EPI” is the timing controller ( TCON) to the source drive ICs (SIC1 to SIC12).
도 8에 도시된 바와 같이, 1 EPI 데이터 패킷 내에 24 bit가 할당된다. 스큐 조정 구간 동안 1 EPI 데이터 패킷 길이에서 1 bit가 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC12)로부터 타이밍 콘트롤러(TCON)에 수신된다. 1 EPI 데이터 패킷의 24 bit 각각의 센터(center)에 기준 클럭(CLK0)의 라이징 타이밍이 동기된다. 1 EPI 데이터 패킷의 24 bit는 기준 클럭(CLK0)의 라이징 타이밍마다 샘플링되어 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC24)로 전송된다. As shown in Fig. 8, 24 bits are allocated in one EPI data packet. During the skew adjustment period, 1 bit in the length of 1 EPI data packet is received from the source drive ICs (SIC1 to SIC12) to the timing controller (TCON). The rising timing of the reference clock CLK0 is synchronized to the center of each of the 24 bits of one EPI data packet. 24 bits of one EPI data packet are sampled at each rising timing of the reference clock CLK0 and transmitted to the source drive ICs SIC1 to SIC24.
클럭 발생부(17)는 스큐 조정 구간 동안 EPI 데이터의 1 bit 만큼 즉, 기준 클럭(CLK0)의 1 클럭 만큼 기준 클럭(CLK0)의 위상(Phase)을 시프트시켜 제1 내지 제24 클럭(CLK1~CLK24)을 출력한다. 제1 클럭(CLK1)은 기준 클럭(CLK0)과 동위상이다. The
스큐 확인부(19)는 스큐 조정 구간 동안 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC12)로부터 수신된 스큐 조정 신호가 “0(=L)”일 때 클럭들(CLK1~CLK24) 중에서 듀티(Duty)가 약 50:50인 즉, 듀티비가 50%인 클럭을 최적의 클럭으로 선택하여 스큐 홀드 구간 동안 수신된 ADC 데이터의 샘플링 클럭으로 선택한다. The
스큐 조정 구간 동안 소스 드라이브 IC(SIC1~SIC12)로부터 수신된 스큐 조정 신호가 “0(=L)”일 때 듀티(Duty)가 약 50:50인 클럭은 기준 클럭(CLK0)과 클럭 발생부(17)에 의해 생성된 클럭들(CLK1~CLK24)을 논리곱 연산(AND)한 결과를 바탕으로 검출될 수 있다. 기준 클럭(CLK0)과 클럭들(CLK1~CLK24)의 AND 연산 결과, “1(-H)”이 11 개 연속되는 클럭이 스큐 조정 신호가 “0(=L)”일 때 듀티(Duty)가 약 50:50인 클럭으로 판정될 수 있다. 도 8 및 도 9는 제12 클럭(CLK12)이 선택된 예이다. During the skew adjustment section, when the skew adjustment signal received from the source drive IC (SIC1~SIC12) is “0(=L)”, the clock with a duty of about 50:50 is the reference clock (CLK0) and the clock generator ( 17) may be detected based on a result of an AND operation on the clocks CLK1 to CLK24. As a result of the AND operation of the reference clock (CLK0) and the clocks (CLK1 to CLK24), when the skew adjustment signal is “0(=L)”, the duty of 11 consecutive clocks with “1(-H)” is “0(=L)” It can be determined that the clock is about 50:50. 8 and 9 show examples in which the twelfth clock CLK12 is selected.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art from the above description will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
17 : 클럭 발생부 18 : 최적 클럭 선택부
19 : 스큐 확인부 100 : 표시패널
110 : 데이터 구동부 120 : 게이트 구동부
130 : 타이밍 콘트롤러 131, 14 : 보상부17: clock generation unit 18: optimum clock selection unit
19: skew check unit 100: display panel
110: data driver 120: gate driver
130: timing
Claims (12)
상기 데이터 구동부에 제1 배선을 통해 영상 데이터를 전송하고, 제2 배선을 통해 상기 데이터 구동부로부터 상기 스타트 신호 및 상기 스큐 조정 신호를 수신하여 상기 스큐 조정 신호를 바탕으로 클럭을 선택하고 선택된 클럭으로 상기 스큐 조정 신호에 이어서 수신되는 데이터를 샘플링하는 타이밍 콘트롤러를 구비하고,
상기 타이밍 콘트롤러는
기준 클럭을 발생하는 기준 클럭 발생부;
상기 기준 클럭을 입력 받아 상기 기준 클럭의 위상을 소정 시간 만큼 시프트하여 다수의 클럭들을 발생하는 클럭 발생부;
상기 데이터 구동부로부터 상기 데이터에 앞서 상기 스타트 신호와 상기 스큐 조정 신호를 수신 받고 상기 스큐 조정 신호와 상기 클럭 발생부에 의해 생성된 클럭들의 비교 결과를 바탕으로 클럭을 선택하고, 선택된 클럭을 지시하는 셋업 신호를 1 회 이상 발생하는 스큐 확인부; 및
상기 클럭 발생부로부터 입력된 클럭들 중에서 상기 셋업 신호가 지시하는 클럭을 선택하는 최적 클럭 선택부를 포함하는 표시장치. a data driver including one or more source drive ICs for outputting data after outputting a start signal and a skew adjustment signal; and
The data driver transmits image data through a first wire, receives the start signal and the skew adjustment signal from the data driver through a second wire, selects a clock based on the skew adjustment signal, and selects the clock as the selected clock. a timing controller for sampling data received following the skew adjustment signal;
the timing controller
a reference clock generator for generating a reference clock;
a clock generator receiving the reference clock and shifting a phase of the reference clock by a predetermined time to generate a plurality of clocks;
Setup for receiving the start signal and the skew adjustment signal prior to the data from the data driver, selecting a clock based on a comparison result between the skew adjustment signal and the clocks generated by the clock generator, and instructing the selected clock a skew check unit that generates a signal more than once; and
and an optimal clock selector for selecting a clock indicated by the setup signal from among the clocks input from the clock generator.
상기 스타트 신호는 특정 논리값의 bit가 소정 횟수 만큼 연속되고,
상기 스큐 조정 신호가 제1 논리값과 제2 논리값이 반복되는 표시장치. The method of claim 1,
In the start signal, the bits of a specific logical value are continuous for a predetermined number of times,
A display device in which the skew adjustment signal repeats a first logic value and a second logic value.
상기 타이밍 콘트롤러는 상기 최적 클럭 선택부에 의해 선택된 클럭으로 상기 스큐 조정 신호에 이어서 수신되는 데이터를 샘플링하는 표시장치. The method of claim 1,
wherein the timing controller samples data received following the skew adjustment signal with a clock selected by the optimal clock selector.
상기 클럭 발생부는
상기 기준 클럭의 1 클럭 만큼 상기 기준 클럭을 시프트하여 위상이 순차적으로 시프트된 다수의 클럭들을 발생하는 표시장치. The method of claim 1,
The clock generator
A display device for generating a plurality of clocks whose phases are sequentially shifted by shifting the reference clock by one clock of the reference clock.
상기 데이터 구동부로 전송되는 1 데이터 패킷 내의 비트 수 만큼 상기 클럭 발생부로부터 클럭들이 발생되는 표시장치. 6. The method of claim 5,
A display device in which clocks are generated from the clock generator by the number of bits in one data packet transmitted to the data driver.
상기 스큐 확인부는 상기 제1 논리값에서 상기 클럭들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 제1 논리값으로부터 상기 제2 논리값으로 반전되는 라이징 에지에서 상기 셋업 신호를 발생하는 표시장치. 3. The method of claim 2,
The skew check unit selects one of the clocks from the first logical value, and generates the setup signal at a rising edge that is inverted from the first logical value to the second logical value.
상기 최적 클럭 선택부는 상기 스큐 조정 신호가 수신되는 구간 동안 상기 스큐 확인부로부터 수신된 다수의 셋업 신호 중 마지막 셋업 신호가 지시하는 클럭을 선택하는 표시장치. 8. The method of claim 7,
The optimal clock selector selects a clock indicated by a last setup signal from among a plurality of setup signals received from the skew checker during a period in which the skew adjustment signal is received.
상기 최적 클럭 선택부는 상기 스큐 조정 신호가 수신되는 구간 동안 상기 스큐 확인부로부터 수신된 셋업 신호마다 클럭을 선택하고, 가장 많이 선택된 클럭을 최종 클럭으로 선택하는 표시장치. 8. The method of claim 7,
The optimal clock selector selects a clock for each setup signal received from the skew checker during a period in which the skew adjustment signal is received, and selects the most selected clock as a final clock.
상기 스큐 확인부는 상기 스큐 조정 신호가 특정 논리값일 때 상기 클럭 발생부에 의해 생성된 클럭들 중에서 듀티비가 50%인 클럭을 선택하는 표시장치. The method of claim 1,
The skew check unit selects a clock having a duty ratio of 50% from among the clocks generated by the clock generator when the skew adjustment signal has a specific logic value.
상기 스큐 확인부는 상기 스큐 조정 신호가 특정 논리값일 때
상기 기준 클럭과 상기 클럭 발생부에 의해 생성된 클럭들을 논리곱 연산(AND)을 바탕으로 상기 클럭을 선택하는 표시장치.11. The method of claim 10,
The skew check unit determines when the skew adjustment signal is a specific logic value.
A display device for selecting the clock based on an AND operation between the reference clock and the clocks generated by the clock generator.
상기 스큐 조정 신호에 이어서 수신되는 데이터는 픽셀의 전기적 특성의 센싱 결과 정보를 포함하는 표시장치. 12. The method of any one of claims 1, 2, and 4 to 11,
The data received subsequent to the skew adjustment signal includes information on a sensing result of an electrical characteristic of a pixel.
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