KR102652558B1 - Display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 이 표시장치는 연성 회로 기판, 소스 드라이브 IC, 및 레벨 시프터 중 적어도 하나에 배치된 단락 센싱부를 포함한다. 단락 불량 센싱부는 센싱 모드에서 플래그 신호를 발생한다. 단락 불량 센싱부는 샘플 전압이 인가되는 저항; 및 상기 연성 회로 기판의 배선, 상기 레벨 시프터의 출력 단자, 및 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 중 어느 하나로부터 수신된 센싱 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하는 비교기를 포함한다.The present invention relates to a display device, which includes a short-circuit sensing unit disposed on at least one of a flexible circuit board, a source drive IC, and a level shifter. The short circuit sensing unit generates a flag signal in sensing mode. The short-circuit defect sensing unit includes a resistor to which a sample voltage is applied; and a comparator that compares a sensing voltage received from any one of the wiring of the flexible circuit board, the output terminal of the level shifter, and the output terminal of the source drive IC with a preset reference voltage.
Description
본 발명은 단락 불량 센싱 기능을 갖는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device having a short circuit detection function.
평판 표시장치(Flat Panel Display, FPD) 입력 영상의 픽셀 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입하여 픽셀 어레이 상에 입력 영상을 재현한다. Flat Panel Display (FPD) writes the pixel data of the input image to the pixels of the display panel and reproduces the input image on the pixel array.
평판 표시장치는 입력 영상의 픽셀 데이터를 픽셀들에 기입하는 표시패널 구동회로와, 표시패널 구동회로를 제어하는 타이밍 콘트롤러(Timing controller) 등을 포함한다. 표시패널 구동회로는 픽셀 데이터 신호를 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동회로와, 게이트 신호(또는 스캔 신호)를 게이트 라인들(또는 스캔 라인들)에 공급하는 게이트 구동회로 등의 표시패널 구동회로를 포함한다. 데이터 구동회로는 IC(integrated circuit)로 구현될 수 있다. A flat panel display device includes a display panel driving circuit that writes pixel data of an input image to pixels, and a timing controller that controls the display panel driving circuit. The display panel driving circuit includes a data driving circuit that supplies pixel data signals to the data lines, and a gate driving circuit that supplies a gate signal (or scan signal) to the gate lines (or scan lines). Includes. The data driving circuit can be implemented as an integrated circuit (IC).
표시패널의 구동에 필요한 신호가 표시패널 구동회로에 공급된다. 신호 전송 경로 상에서 도전성 이물질 또는 습기에 의해 전원 배선들이 단락(short circuit)될 수 있다. 이 경우, 표시패널 구동회로와 픽셀들은 정상적으로 구동될 수 없다. 제품 출하전 테스트 공정에서 전원 배선들의 불량을 감지하는 방법이 알려져 있다.Signals necessary for driving the display panel are supplied to the display panel driving circuit. Power wires may be short-circuited by conductive foreign substances or moisture on the signal transmission path. In this case, the display panel driving circuit and pixels cannot be driven normally. There is a known method for detecting defects in power wiring during a test process before product shipment.
제품 출하후 발생하는 전원 배선들의 진행성 불량을 감지할 수 있는 방법이 없다. 제품 출하 후에 표시장치에 회로의 불량 검사 단계 없이 전원이 입력될 수 있다. 회로 구성 요소들 중에 단락 불량이 발생된 부분은 표시장치에 전원이 인가될 때 물리적 손상이 발생될 수 있고 심한 경우, 회로 일부가 파괴될 수 있다. There is no way to detect progressive defects in power wiring that occur after product shipment. After the product is shipped, power can be supplied to the display device without the step of inspecting the circuit for defects. Among the circuit components, a short-circuited part may be physically damaged when power is applied to the display device, and in severe cases, part of the circuit may be destroyed.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the above-described needs and/or problems.
본 발명은 표시장치 구동회로의 단락 불량을 사전에 감지할 수 있고 단락 불량 위치를 빠르고 정확하게 판단할 수 있는 표시장치를 제공한다.The present invention provides a display device that can detect short circuit defects in a display device driving circuit in advance and quickly and accurately determine the location of the short circuit defect.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 표시장치는 복수의 데이터 라인들과 복수의 게이트 라인들이 교차되고 픽셀 어레이가 배치된 표시패널; 상기 표시패널 상에 배치되어 시프트 레지스터를 이용하여 상기 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 입력 신호의 전압 레벨을 시프트하여 상기 게이트 구동부에 공급하는 레벨 시프터; 상기 레벨 시프터가 배치된 인쇄 회로 보드; 디스플레이 모드에서 상기 데이터 라인들에 데이터 신호를 공급하는 소스 드라이브 IC; 및 상기 소스 드라이브 IC가 배치되고 상기 표시패널과 상기 인쇄 회로보드 사이에 연결된 연성 회로 기판를 포함한다. A display device of the present invention includes a display panel in which a plurality of data lines and a plurality of gate lines intersect and a pixel array is arranged; a gate driver disposed on the display panel to supply gate signals to the gate lines using a shift register; a level shifter that shifts the voltage level of an input signal and supplies it to the gate driver; a printed circuit board on which the level shifter is disposed; a source drive IC that supplies data signals to the data lines in a display mode; and a flexible circuit board on which the source drive IC is disposed and connected between the display panel and the printed circuit board.
상기 연성 회로 기판, 상기 소스 드라이브 IC, 및 상기 레벨 시프터 중 적어도 하나는 센싱 모드에서 플래그 신호를 발생하는 단락 불량 센싱부를 포함한다. At least one of the flexible circuit board, the source drive IC, and the level shifter includes a short circuit sensing unit that generates a flag signal in a sensing mode.
상기 단락 불량 센싱부는 샘플 전압이 인가되는 저항; 및 상기 연성 회로 기판의 배선, 상기 레벨 시프터의 출력 단자, 및 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 중 어느 하나로부터 수신된 센싱 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하는 비교기를 포함한다. The short circuit detection unit includes a resistor to which a sample voltage is applied; and a comparator that compares a sensing voltage received from any one of the wiring of the flexible circuit board, the output terminal of the level shifter, and the output terminal of the source drive IC with a preset reference voltage.
본 발명은 소스 드라이브 IC, 소스 드라이브 IC가 배치된 연성 회로 기판, 레벨 시프터 중 적어도 하나에 배치된 단락 불량 센싱부를 이용하여 표시패널 구동회로의 단락 불량을 센싱할 수 있다. The present invention can sense a short circuit fault in a display panel driving circuit using a short circuit fault sensing unit disposed on at least one of a source drive IC, a flexible circuit board on which the source drive IC is placed, and a level shifter.
본 발명은 표시패널 구동회로에 단락 불량이 센싱될 때 표시패널 구동회로를 디스에이블시켜 표시패널 구동회로의 손상을 방지하여 표시장치의 수명을 연장할 수 있다. 본 발명은 표시패널 구동회로에 단락 불량이 센싱될 때 경고 메시지를 외부로 전송할 수 있다. The present invention can prevent damage to the display panel driving circuit by disabling the display panel driving circuit when a short circuit is sensed in the display panel driving circuit, thereby extending the life of the display device. The present invention can transmit a warning message to the outside when a short circuit defect is sensed in the display panel driving circuit.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 디멀티플렉서 어레이의 스위치 소자들을 보여 주는 회로도이다.
도 3은 액정표시장치에서 픽셀 회로의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 4는 유기 발광 표시장치에서 픽셀 회로의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 디멀티플렉서와 픽셀 회로의 동작을 보여 주는 파형도이다.
도 6은 게이트 구동회로의 시프트 레지스터를 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 타이밍 콘트롤러와 레벨 시프터 사이의 배선들을 보여 주는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 불량 센싱 방법을 개략적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 10은 표시패널 구동회로에 단락이 감지될 때 화면 상에 표시되는 경보 메시지 후에 패널 신호가 차단된 화면의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 표시패널 구동회로에 단락이 감지될 때 네크워크를 통해 경보 메시지가 외부로 전송되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단락 불량 센싱부를 보여 주는 회로도이다.
도 13은 COF의 배선들과 패드들이 단락될 때 COF와 단락 분량 감지부 사이의 단락 회로를 보여 주는 등가 회로도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단락 불량 센싱부를 보여 주는 회로도들이다.
도 15a 내지 도 15c는 소스 드라이브 IC에 내장된 단락 불량 센싱부와, 이 소스 드라이브 IC의 동작 모드를 보여 주는 회로도들이다.
도 16a 내지 도 16c는 레벨 시프터에 내장된 단락 불량 센싱부와, 이 레벨 시프터의 동작 모드를 보여 주는 회로도들이다.The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain technical features of the present invention.
1 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a circuit diagram showing switch elements of a demultiplexer array.
Figure 3 is a diagram showing an example of a pixel circuit in a liquid crystal display device.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a pixel circuit in an organic light emitting display device.
FIG. 5 is a waveform diagram showing the operation of the demultiplexer and pixel circuit shown in FIG. 4.
Figure 6 is a diagram schematically showing the shift register of the gate driving circuit.
7 and 8 are diagrams showing wiring between a timing controller and a level shifter.
Figure 9 is a flowchart schematically showing a defect sensing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing an example of a screen in which a panel signal is blocked after an alarm message displayed on the screen when a short circuit is detected in the display panel driving circuit.
FIG. 11 is a diagram showing an example of an alarm message being transmitted externally through a network when a short circuit is detected in the display panel driving circuit.
Figure 12 is a circuit diagram showing a short circuit detection unit according to the first embodiment of the present invention.
Figure 13 is an equivalent circuit diagram showing a short circuit between the COF and the short circuit amount detection unit when the COF's wires and pads are shorted.
Figures 14a and 14b are circuit diagrams showing a short circuit detection unit according to a second embodiment of the present invention.
Figures 15A to 15C are circuit diagrams showing a short circuit detection unit built into the source drive IC and the operation mode of the source drive IC.
Figures 16A to 16C are circuit diagrams showing a short circuit detection unit built into the level shifter and the operation mode of the level shifter.
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. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. Only the embodiments are intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and those skilled in the art will be able to understand the present invention. It is provided to completely inform 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. The shape, size, ratio, angle, number, etc. shown in the drawings for explaining embodiments of the present invention are illustrative, and the present invention is not limited to the matters shown in the drawings. Like reference numerals refer to substantially like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명 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 “provides,” “includes,” “has,” “consists of,” etc. mentioned in the present invention are used, other parts may be added unless ‘only’ is used. If a component is expressed in the singular, it may be interpreted as plural unless specifically stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error 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 a positional relationship, for example, if the positional relationship between two components is described as 'on top', 'on top', 'on the bottom', 'next to ~', etc., ' One or more other components may be interposed between those components where 'immediately' or 'directly' is 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. 특허청구범위는 필수 구성 요소를 중심으로 기재되기 때문에 특허청구범위의 구성 요소 명칭 앞에 붙은 서수와 실시예의 구성 요소 명칭 앞에 붙은 서수가 일치되지 않을 수 있다. First, second, etc. may be used to distinguish components, but the function or structure of these components is not limited by the ordinal number or component name in front of the component. Since the patent claims are written focusing on essential components, the ordinal numbers preceding the component names of the patent claims and the ordinal numbers preceding the component names of the embodiments may not match.
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 fully combined or combined with each other, and various technological interconnections and drives are possible. Each embodiment may be implemented independently of each other or may be implemented together in a related relationship.
본 발명의 표시장치에서 표시패널 구동회로, 픽셀 어레이, 레벨 시프터 등은 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터들은 산화물 반도체를 포함한 Oxide TFT(Thin Film Transistor), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS)을 포함한 LTPS TFT 등으로 구현될 수 있다. 트랜지스터들 각각은 p 채널 MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) 또는 n 채널 MOSFET 구조의 트랜지스터로 구현될 수 있다. In the display device of the present invention, the display panel driving circuit, pixel array, level shifter, etc. may include transistors. Transistors can be implemented as Oxide TFT (Thin Film Transistor) containing an oxide semiconductor, LTPS TFT containing Low Temperature Poly Silicon (LTPS), etc. Each of the transistors may be implemented as a transistor with a p-channel MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) or n-channel MOSFET structure.
트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 로 흐른다. p 채널 트랜지스터(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.A transistor is a three-electrode device including a gate, source, and drain. The source is an electrode that supplies carriers to the transistor. Within the transistor, carriers begin to flow from the source. The drain is the electrode through which carriers exit the transistor. In a transistor, the flow of carriers flows from the source to the drain. In the case of an n-channel transistor, because the carriers are electrons, the source voltage has a lower voltage than the drain voltage so that electrons can flow from the source to the drain. In an n-channel transistor, the direction of current flows from drain to source. In the case of a p-channel transistor (PMOS), since the carrier is a hole, the source voltage is higher than the drain voltage so that holes can flow from the source to the drain. In a p-channel transistor, current flows from the source to the drain because holes flow from the source to the drain. It should be noted that the source and drain of a transistor are not fixed. For example, the source and drain may change depending on the applied voltage. Therefore, the invention is not limited by the source and drain of the transistor. In the following description, the source and drain of the transistor will be referred to as first and second electrodes.
게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙한다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되며, 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. 트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. n 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage, VGH)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage, VGL)일 수 있다. p 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압(VGH)일 수 있다. The gate signal swings between Gate On Voltage and Gate Off Voltage. The gate-on voltage is set to a voltage higher than the threshold voltage of the transistor, and the gate-off voltage is set to a voltage lower than the threshold voltage of the transistor. The transistor is turned on in response to the gate-on voltage, while the transistor is turned-off in response to the gate-off voltage. In the case of an n-channel transistor, the gate-on voltage may be the gate high voltage (Gate High Voltage, VGH), and the gate-off voltage may be the gate low voltage (VGL). In the case of a p-channel transistor, the gate-on voltage may be the gate low voltage (VGL) and the gate-off voltage may be the gate high voltage (VGH).
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display) 등 어떠한 평판 표시장치에도 적용 가능하다. The present invention can be applied to any flat panel display device, such as a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting display (OLED display).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(1000)는 표시패널(100)과, 표시패널 구동회로를 포함한다. Referring to FIG. 1, a display device 1000 according to an embodiment of the present invention includes a display panel 100 and a display panel driving circuit.
표시패널(100)의 화면은 입력 영상의 픽셀 데이터를 표시하는 픽셀 어레이(AA)를 포함한다. 픽셀 어레이(AA)의 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터가 표시된다. 픽셀 어레이(AA)는 다수의 데이터 라인들(DL), 데이터 라인들(DL)과 교차되는 다수의 게이트 라인들(GL), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다. 픽셀들의 배치 형태는 매트릭스 형태 이외에도 동일한 색을 발광하는 픽셀을 공유하는 형태, 스트라이프 형태, 다이아몬드 형태 등 다양하게 형성될 수 있다.The screen of the display panel 100 includes a pixel array (AA) that displays pixel data of an input image. Pixel data of the input image is displayed in pixels of the pixel array (AA). The pixel array AA includes a plurality of data lines DL, a plurality of gate lines GL crossing the data lines DL, and pixels arranged in a matrix form. In addition to the matrix form, pixels can be arranged in various forms, such as sharing pixels emitting the same color, stripe form, or diamond form.
픽셀 어레이(AA)의 해상도가 n*m 일 때, 픽셀 어레이(AA)는 n 개의 픽셀 컬럼(Column)과, 픽셀 컬럼과 교차되는 m 개의 픽셀 라인들(L1~Lm)을 포함한다. 픽셀 컬럼은 y축 방향을 따라 배치된 픽셀들을 포함한다. 픽셀 라인은 x축 방향을 따라 배치된 픽셀들을 포함한다. 1 수평 기간(1H)은 1 프레임 기간을 m 개의 픽셀 라인(L1~Lm) 개수로 나눈 시간이다. 1 수평 기간(1H)에 1 픽셀 라인의 픽셀들에 픽셀 데이터가 기입된다. When the resolution of the pixel array AA is n*m, the pixel array AA includes n pixel columns and m pixel lines L1 to Lm that intersect the pixel columns. A pixel column contains pixels arranged along the y-axis direction. A pixel line includes pixels arranged along the x-axis direction. 1 horizontal period (1H) is the time divided by 1 frame period by the number of m pixel lines (L1 to Lm). Pixel data is written to pixels of one pixel line in one horizontal period (1H).
픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수도 있다. 서브 픽셀(101)들 각각은 픽셀 회로를 포함한다. 픽셀 회로는 픽셀 전극, 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 및 커패시터를 포함한다. 픽셀 회로는 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)에 연결된다. Each pixel may be divided into red subpixel, green subpixel, and blue subpixel to implement color. Each of the pixels may further include a white subpixel. Each of the subpixels 101 includes a pixel circuit. The pixel circuit includes a pixel electrode, multiple thin film transistors (TFTs), and a capacitor. The pixel circuit is connected to the data line (DL) and gate line (GL).
표시패널(100)의 화면 상에 터치 센서들이 배치되어 터치 스크린(touch screen)이 구현될 수 있다. 터치 입력은 별도의 터치 센서들을 이용하여 센싱(sensing)되거나 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 placed on the screen of the display panel 100 to implement a touch screen. Touch input may be sensed using separate touch sensors or may be sensed through pixels. Touch sensors can be implemented as on-cell type or add-on type touch sensors placed on the screen of the display panel or embedded in the pixel array. You can.
표시패널 구동회로는 데이터 구동부(110), 게이트 구동부(120), 및 이 구동회로들(110, 120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(130)를 포함한다. 표시패널 구동회로는 디스플레이 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 입력 영상의 데이터를 표시패널(100)의 픽셀들에 기입한다. 표시패널 구동회로는 단락 불량 센싱부(ERC)를 이용하여 센싱 모드에서 단락 불량을 센싱할 수 있다. The display panel driving circuit includes a data driver 110, a gate driver 120, and a timing controller 130 for controlling the operation timing of the driving circuits 110 and 120. The display panel driving circuit writes data of the input image to the pixels of the display panel 100 under the control of the timing controller 130 in the display mode. The display panel driving circuit can sense a short circuit defect in a sensing mode using a short circuit defect sensing unit (ERC).
데이터 구동부(110)는 디스플레이 모드에서 매 프레임 마다 타이밍 콘트롤러(130)로부터 디지털 신호로 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터를 디지털 아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter, 이하 "DAC"라 함)를 이용하여 아날로그 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 신호(Vdata1~3)를 출력한다. 데이터 신호(Vdata1~3)는 데이터 라인들(DL)에 공급된다.The data driver 110 converts the pixel data of the input image received as a digital signal from the timing controller 130 every frame in the display mode to analog gamma using a digital to analog converter (hereinafter referred to as “DAC”). Converts it to a compensation voltage and outputs data signals (Vdata1~3). Data signals Vdata1 to 3 are supplied to the data lines DL.
데이터 구동부(110)는 도 7 및 도 8에 도시된 소스 드라이브 IC(SIC)에 집적될 수 있다. 소스 드라이브 IC(SIC)는 연성 회로 기판 예를 들어, COF(Chip on film) 상에 실장될 수 있다. 소스 드라이브 IC(SIC) 각각에는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치센서 구동부가 내장될 수 있다.The data driver 110 may be integrated into the source drive IC (SIC) shown in FIGS. 7 and 8. The source drive IC (SIC) may be mounted on a flexible circuit board, for example, a chip on film (COF). Each source drive IC (SIC) may have a built-in touch sensor driver for driving touch sensors.
게이트 구동부(120)는 디스플레이 모드에서 표시패널(100)에서 영상이 표시되는 않는 베젤 영역(BZ)에 형성될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 레벨 시프터(140)로부터 수신된 게이트 타이밍 제어신호를 입력 받아 데이터 신호(Vdata1~3)에 동기되는 게이트 신호(GATE1~3)1를 발생하여 게이트 라인들(GL)에 공급한다. 게이트 라인들(GL)에 인가되는 게이트 신호(GATE1~3)는 서브 픽셀들(101)의 스위치 소자를 턴-온(turn-on)시켜 데이터 신호(Vdata1~3)의 전압이 충전되는 픽셀 라인을 선택한다. 게이트 신호(GATE1~3)는 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙하는 펄스 신호로 발생될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트한다. The gate driver 120 may be formed in the bezel area BZ where an image is not displayed on the display panel 100 in the display mode. The gate driver 120 receives the gate timing control signal received from the level shifter 140, generates gate signals (GATE1 to 3)1 synchronized with the data signals (Vdata1 to 3), and supplies them to the gate lines (GL). do. The gate signals (GATE1 to 3) applied to the gate lines (GL) turn on the switch elements of the subpixels 101 and the voltages of the data signals (Vdata1 to 3) are charged to the pixel lines. Select . The gate signals (GATE1 to 3) may be generated as pulse signals that swing between the gate high voltage (VGH) and the gate low voltage (VGL). The gate driver 120 shifts the gate signal using a shift register.
타이밍 콘트롤러(130)는 입력 프레임 주파수를 i 배 체배하여 입력 프레임 주파수×i(i는 0 보다 큰 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 표시패널 구동부(110, 120)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다.The timing controller 130 multiplies the input frame frequency by i and controls the operation timing of the display panel drivers 110 and 120 with a frame frequency of input frame frequency x i (i is a positive integer greater than 0) Hz. . The input frame frequency is 60Hz in the NTSC (National Television Standards Committee) method and 50Hz in the PAL (Phase-Alternating Line) method.
타이밍 콘트롤러(130)는 디스플레이 모드에서 호스트 시스템(200)으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 콘트롤러(130)에 수시되는 입력 영상의 픽셀 데이터는 디지털 신호이다. 타이밍 콘트롤러(130)는 픽셀 데이터를 데이터 구동부(110)로 전송한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭 신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함한다. 데이터 인에이블신호(DE)를 카운트하는 방법으로 수직 기간과 수평 기간을 알 수 있기 때문에 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)는 생략될 수 있다. 데이터 인에이블신호(DE)는 1 수평 기간(1H)의 주기를 갖는다.The timing controller 130 receives pixel data of an input image and a timing signal synchronized therewith from the host system 200 in a display mode. Pixel data of the input image received by the timing controller 130 is a digital signal. The timing controller 130 transmits pixel data to the data driver 110. The timing signal includes a vertical synchronization signal (Vsync), a horizontal synchronization signal (Hsync), a clock signal (DCLK), and a data enable signal (DE). Since the vertical period and horizontal period can be known by counting the data enable signal (DE), the vertical synchronization signal (Vsync) and horizontal synchronization signal (Hsync) can be omitted. The data enable signal (DE) has a period of 1 horizontal period (1H).
표시패널 구동회로는 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(120) 사이에 배치된 디멀티플렉서 어레이(112)를 더 포함할 수 있다.The display panel driving circuit may further include a demultiplexer array 112 disposed between the data driver 110 and the gate driver 120.
디멀티플렉서 어레이(112)는 데이터 구동부(110)의 한 채널을 다수의 데이터 라인들(DL)에 순차적으로 연결하여 데이터 구동부(110)의 한 채널로부터 출력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)에 시분할 분배함으로써 데이터 구동부(110)의 채널 개수를 줄일 수 있다. 디멀티플렉서 어레이(112)는 도 2와 같은 다수의 스위치 소자들을 포함한다.The demultiplexer array 112 sequentially connects one channel of the data driver 110 to a plurality of data lines DL and time-divides the data voltage output from one channel of the data driver 110 to the data lines DL. By distributing, the number of channels of the data driver 110 can be reduced. The demultiplexer array 112 includes a number of switch elements as shown in FIG. 2.
타이밍 콘트롤러(130)는 디스플레이 모드에서 호스트 시스템(200)으로부터 수신된 타이밍 신호를 바탕으로 데이터 구동부(110)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호와, 게이트 구동부(120)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 디멀티플렉서 어레이(112)의 스위치 소자들을 제어하기 위한 MUX 제어신호, 단락 불량 센싱을 위한 제어 신호 등을 발생할 수 있다. The timing controller 130 provides a data timing control signal for controlling the data driver 110 and a gate timing control signal for controlling the gate driver 120 based on the timing signal received from the host system 200 in the display mode. , a MUX control signal for controlling the switch elements of the demultiplexer array 112, a control signal for sensing a short circuit defect, etc. may be generated.
게이트 타이밍 제어신호는 스타트 펄스(Gate Start Pulse, VST), 시프트 클럭(GCLK) 등을 포함할 수 있다. 스타트 펄스(VST)는 매 프레임 기간 마다 게이트 구동부(120)의 스타트 타이밍을 제어한다. 시프트 클럭(GCLK)은 게이트 구동부(120)로부터 출력되는 게이트 신호의 시프트 타이밍(shift timing)을 제어한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 레벨 시프터(140)를 제어하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다.The gate timing control signal may include a start pulse (Gate Start Pulse (VST)), a shift clock (GCLK), etc. The start pulse (VST) controls the start timing of the gate driver 120 every frame period. The shift clock GCLK controls the shift timing of the gate signal output from the gate driver 120. The timing controller 130 may generate a control signal to control the level shifter 140.
호스트 시스템(200)은 TV(Television), 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터, 모바일 시스템, 웨어러블 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 모바일 기기와 웨어러블 기기에서 데이터 구동부(110), 타이밍 콘트롤러(130), 레벨 시프터(140) 등은 하나의 드라이브 IC(미도시)에 집적될 수 있다. The host system 200 may be any one of a television (TV), a set-top box, a navigation system, a personal computer (PC), a home theater, a mobile system, and a wearable system. In mobile devices and wearable devices, the data driver 110, timing controller 130, level shifter 140, etc. may be integrated into one drive IC (not shown).
모바일 시스템에서 호스트 시스템(200)은 AP(Application Processor)로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(200)은 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)를 통해 드라이브 IC에 입력 영상의 픽셀 데이터를 전송할 수 있다. 호스트 시스템(200)은 가요성 인쇄 회로 예를 들면, FPC(Flexible Printed Circuit)(310)를 통해 드라이브 IC에 연결될 수 있다. In a mobile system, the host system 200 may be implemented as an Application Processor (AP). The host system 200 may transmit pixel data of the input image to the drive IC through MIPI (Mobile Industry Processor Interface). The host system 200 may be connected to the drive IC through a flexible printed circuit (FPC) 310, for example.
레벨 시프터(level shifter, 140)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신된 입력 신호의 전압을 시프트하여 출력한다. 레벨 시프터(140)의 입력 신호는 로우 레벨(0V)과 하이 레벨(3.3V)의 TTL(Transistor-transistor logic) 레벨의 신호일 수 있다. 레벨 시프터(140)는 입력 신호의 하이 레벨을 게이트 하이 전압(VGH)으로 변환하고, 입력 신호의 로우 레벨을 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환할 수 있다. 레벨 시프터(140)의 입력 신호는 게이트 타이밍 제어신호와, MUX 제어신호를 포함할 수 있다. 레벨 시프터(140)에 의해 전압이 시프트된 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 구동부(120)에 공급된다. 레벨 시프터(140)에 의해 전압이 시프트된 MUX 제어신호는 디멀티플렉서(1120) 에 공급된다.The level shifter 140 shifts the voltage of the input signal received from the timing controller 130 and outputs the shifted voltage. The input signal of the level shifter 140 may be a transistor-transistor logic (TTL) level signal of low level (0V) and high level (3.3V). The level shifter 140 may convert the high level of the input signal into a gate high voltage (VGH) and the low level of the input signal into a gate low voltage (VGL). The input signal of the level shifter 140 may include a gate timing control signal and a MUX control signal. The gate timing control signal whose voltage is shifted by the level shifter 140 is supplied to the gate driver 120. The MUX control signal whose voltage is shifted by the level shifter 140 is supplied to the demultiplexer 1120.
본 발명의 표시장치(1000)는 전원부(400)를 더 포함한다.The display device 1000 of the present invention further includes a power supply unit 400.
전원부(400)는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)를 이용하여 표시패널(100)의 픽셀 어레이와 표시패널 구동회로의 구동에 필요한 직류(DC) 전압을 발생한다. 직류-직류 변환기는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck converter), 부스트 변환기(Boost converter), 벅-부스트 변환기(Buck-Boost converter) 등을 포함할 수 있다. 전원부(400)는 호스트 시스템(200)으로부터의 직류 입력 전압을 조정하여 감마 기준 전압(VGMA), 게이트 하이 전압(VGH, VEH). 게이트 로우 전압(VGL, VEL), 하프 VDD(HVDD), 픽셀들의 공통 전압 등의 직류 전압을 발생할 수 있다. 감마 기준 전압(VGMA)은 데이터 구동부(110)에 공급된다. 하프 VDD 전압은 VDD 대비 1/2 전압으로 낮으며 소스 드라이브 IC의 출력 버퍼 구동 전압으로 이용될 수 있다. 감마 기준 전압(VGMA)은 분압 회로를 통해 계조별로 분압되어 데이터 구동부(110)의 DAC에 공급된다. 전원부(400)로부터 발생된 전원들은 도 9에 도시된 바와 같이 COF를 통해 표시패널(100)에 공급될 수 있다. The power supply unit 400 uses a DC-DC converter to generate direct current (DC) voltage necessary to drive the pixel array of the display panel 100 and the display panel driving circuit. The DC-DC converter may include a charge pump, regulator, buck converter, boost converter, buck-boost converter, etc. The power unit 400 adjusts the direct current input voltage from the host system 200 to a gamma reference voltage (VGMA) and a gate high voltage (VGH, VEH). Direct current voltages such as gate low voltage (VGL, VEL), half VDD (HVDD), and common voltage of pixels can be generated. The gamma reference voltage (VGMA) is supplied to the data driver 110. The half VDD voltage is as low as 1/2 voltage compared to VDD and can be used as the output buffer driving voltage of the source drive IC. The gamma reference voltage (VGMA) is divided by gray level through a voltage dividing circuit and supplied to the DAC of the data driver 110. Power generated from the power supply unit 400 may be supplied to the display panel 100 through the COF as shown in FIG. 9 .
도 2는 디멀티플렉서 어레이(112)의 스위치 소자들(M1, M2)을 보여 주는 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing switch elements M1 and M2 of the demultiplexer array 112.
도 2를 참조하면, 데이터 구동부(110)에서 하나의 채널(CH1, CH2)에 포함된 출력 버퍼(AMP)는 디멀티플렉서 어레이(112)를 통해 이웃한 데이터 라인들(DL1~4) 에 연결될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~4)은 TFT(Thin Film Transistor)를 통해 서브 픽셀들의 픽셀 전극(1011~1014)에 연결될 수 있다. Referring to FIG. 2, the output buffer (AMP) included in one channel (CH1, CH2) in the data driver 110 may be connected to neighboring data lines DL1 to 4 through the demultiplexer array 112. . The data lines DL1 to 4 may be connected to the pixel electrodes 1011 to 1014 of the subpixels through a thin film transistor (TFT).
디멀티플렉서 어레이(112)는 다수의 디멀티플렉서들(Demultiplexer)을 포함한다. 디멀티플렉서(21, 22)는 입력 노드가 하나이고 출력 노드가 N(N은 둘 이상의 양의 정수) 개인 1:N 디멀티플렉서일 수 있다. MUX 제어신호(MUX1, MUX2)는 디멀티플렉서(21, 22)의 제어 노드에 입력되어 스위치 소자들(M1, M2)의 게이트에 인가된다. MUX 제어신호(MUX1, MUX2)는 스위치 소자들(M1, M2)의 온/오프 타이밍을 제어한다. The demultiplexer array 112 includes a plurality of demultiplexers. The demultiplexers 21 and 22 may be 1:N demultiplexers with one input node and N output nodes (N is two or more positive integers). The MUX control signals (MUX1, MUX2) are input to the control nodes of the demultiplexers (21, 22) and applied to the gates of the switch elements (M1, M2). The MUX control signals (MUX1, MUX2) control the on/off timing of the switch elements (M1, M2).
디멀티플렉서들(21, 22)은 도 2에서 1:2 디멀티플렉서로 예시되었으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 디멀티플렉서(21, 22) 각각은 1:3 디멀티플렉서로 구현되어 데이터 구동부(110)에서 하나의 채널을 세 개의 데이터 라인들에 순차적으로 연결할 수 있다. 디멀티플렉서 어레이(112)는 표시패널(100)의 기판 상에 직접 형성되거나, 데이터 구동부(110)와 함께 하나의 드라이브 IC에 집적될 수 있다. The demultiplexers 21 and 22 are illustrated as 1:2 demultiplexers in FIG. 2, but are not limited thereto. For example, each of the demultiplexers 21 and 22 is implemented as a 1:3 demultiplexer, so that one channel can be sequentially connected to three data lines in the data driver 110. The demultiplexer array 112 may be formed directly on the substrate of the display panel 100 or may be integrated into one drive IC together with the data driver 110.
디멀티플렉서 어레이(112)는 스위치 소자들(M1, M2)을 이용하여 데이터 구동부(110)의 제1 채널(CH1)을 통해 출력되는 데이터 신호(Vdata1)를 제1 및 제2 데이터 라인들(DL1, DL2)에 시분할 분배하는 제1 디멀티플렉서(21)와, 스위치 소자들(M1, M2)을 이용하여 데이터 구동부(110)의 제2 채널(CH2)을 통해 출력되는 데이터 신호(Vdata1)를 제3 및 제4 데이터 라인들(DL3, DL4)에 시분할 분배하는 제2 디멀티플렉서(22)를 포함한다. The demultiplexer array 112 uses switch elements M1 and M2 to transmit the data signal Vdata1 output through the first channel CH1 of the data driver 110 to the first and second data lines DL1, The data signal Vdata1 output through the second channel CH2 of the data driver 110 is divided into the third and third channels using the first demultiplexer 21 for time division distribution to DL2 and the switch elements M1 and M2. It includes a second demultiplexer 22 that performs time division distribution on the fourth data lines DL3 and DL4.
스위치 소자들(M1, M2) 각각은 트랜지스터로 구현될 수 있다. 스위치 소자들(M1, M2)은 레벨 시프터(140)를 통해 게이트에 인가되는 MUX 제어신호(MUX1, MUX2)의 게이트 하이 전압(VGH)에 따라 턴-온(turn-on)되어 데이터 구동부(110)의 채널을 데이터 라인(DL1~DL4)에 연결한다. Each of the switch elements M1 and M2 may be implemented as a transistor. The switch elements (M1, M2) are turned on according to the gate high voltage (VGH) of the MUX control signals (MUX1, MUX2) applied to the gate through the level shifter 140, and the data driver 110 ) channels to the data lines (DL1 to DL4).
제1 스위치 소자(M1)는 제1 MUX 신호(MUX1)의 게이트 하이 전압(VGH)에 응답하여 턴-온된다. 이 때, 제1 채널(CH1)의 출력 버퍼(AMP)가 제1 스위치 소자(M1)를 통해 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된다. 이와 동시에, 제2 채널(CH2)의 출력 버퍼(AMP)가 제1 스위치 소자(M1)를 통해 제3 데이터 라인(DL3)에 연결된다. The first switch element M1 is turned on in response to the gate high voltage VGH of the first MUX signal MUX1. At this time, the output buffer (AMP) of the first channel (CH1) is connected to the first data line (DL1) through the first switch element (M1). At the same time, the output buffer AMP of the second channel CH2 is connected to the third data line DL3 through the first switch element M1.
제2 스위치 소자(M2)가 제2 MUX 신호(MUX2)의 게이트 하이 전압(VGH)에 응답하여 턴-온된다. 이 때, 제1 채널(CH1)의 출력 버퍼(AMP)가 제2 스위치 소자(M2)를 통해 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된다. 이와 동시에, 제2 채널(CH2)의 출력 버퍼(AMP)가 제2 스위치 소자(M2)를 통해 제4 데이터 라인(DL4)에 연결된다. The second switch element M2 is turned on in response to the gate high voltage VGH of the second MUX signal MUX2. At this time, the output buffer (AMP) of the first channel (CH1) is connected to the second data line (DL2) through the second switch element (M2). At the same time, the output buffer AMP of the second channel CH2 is connected to the fourth data line DL4 through the second switch element M2.
도 3은 액정표시장치에서 픽셀 회로의 일 예를 보여 주는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing an example of a pixel circuit in a liquid crystal display device.
도 3을 참조하면, 서브 픽셀들 각각은 픽셀 전극(1), 공통 전극(2), 액정셀(Clc), 픽셀 전극(31)에 연결된 TFT 및 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor, Cst)를 포함한다. TFT는 데이터 라인(DL1~3)과 게이트 라인(GL1)의 교차부에 형성된다. TFT는 게이트 라인(GATE)으로부터의 게이트 신호(GATE)에 응답하여 데이터 라인(DL1~3)으로부터의 데이터 신호(Vdata)의 전압을 픽셀 전극(31)에 공급한다. Referring to FIG. 3, each of the subpixels includes a pixel electrode 1, a common electrode 2, a liquid crystal cell (Clc), a TFT connected to the pixel electrode 31, and a storage capacitor (Cst). The TFT is formed at the intersection of the data lines (DL1 to 3) and the gate line (GL1). The TFT supplies the voltage of the data signal (Vdata) from the data lines (DL1 to 3) to the pixel electrode 31 in response to the gate signal (GATE) from the gate line (GATE).
픽셀 전극(1)에 데이터 신호 즉, 픽셀 데이터의 데이터 전압이 인가된다. 공통 전극(2)에 픽셀들의 기준 전위인 공통 전압(Vcom)이 인가된다. A data signal, that is, a data voltage of pixel data, is applied to the pixel electrode 1. A common voltage (Vcom), which is the reference potential of the pixels, is applied to the common electrode 2.
유기 발광 표시장치의 서브 픽셀들은 도 4의 예와 같이 발광 다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, “OLED”라 함)를 이용하여 입력 영상의 픽셀 데이터에 따라 빛을 발생하여 영상을 표시한다. 유기 발광 표시장치는 백라이트 유닛(Backlight unit)이 필요 없고, 플렉시블(flexible) 소재인 플라스틱 기판, 박형 유리 기판, 금속 기판 상에 구현될 수 있다. 따라서, 플렉시블 디스플레이는 유기 발광 표시 장치로 구현될 수 있다. As shown in the example of FIG. 4, subpixels of an organic light emitting display device use an organic light emitting diode (“OLED”) to generate light according to pixel data of an input image to display an image. Organic light emitting display devices do not require a backlight unit and can be implemented on flexible materials such as plastic substrates, thin glass substrates, and metal substrates. Therefore, the flexible display can be implemented as an organic light emitting display device.
플렉시블 디스플레이는 표시패널을 감거나 접고 구부리는 방법으로 화면의 크기와 형태가 가변될 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 롤러블 디스플레이(rollable display), 벤더블(bendable) 디스플레이, 폴더블 디스플레이(foldable display), 슬라이더블 디스플레이(slidable display) 등으로 구현될 수 있다. 이러한 플렉시블 디스플레이는 응용 분야가 확대되고 있다.Flexible displays can change the size and shape of the screen by wrapping, folding, or bending the display panel. Flexible displays can be implemented as rollable displays, bendable displays, foldable displays, slideable displays, etc. The application fields of these flexible displays are expanding.
플렉시블 디스플레이는 플라스틱 패널과 같은 유연한 기판을 이용하는 OLED 패널로 구현될 수 있다. 플라스틱 패널의 백 플레이트(Back plate) 상에 접착된 유기 박막 필름 상에 픽셀 어레이가 형성될 수 있다. 백 플레이트는 PET(Polyethylene terephthalate) 기판일 수 있다. 백 플레이트 상에 유기 박막 필름이 형성된다. 유기 박막 필름 상에 픽셀 어레이와 터치 센서 어레이가 형성될 수 있다. 백 플레이트는 픽셀 어레이가 습도에 노출되지 않도록 유기 박막 필름을 향하는 투습을 차단한다. 유기 박막 필름은 얇은 PI(Polyimide) 필름 기판일 수 있다. 유기 박막 필름 상에 도시하지 않은 절연 물질로 다층의 버퍼막이 형성될 수 있다. 유기 박막 필름 상에 픽셀 어레이와 터치 센서 어레이에 인가되는 전원이나 신호를 공급하기 위한 배선들이 형성될 수 있다.Flexible displays can be implemented as OLED panels using flexible substrates such as plastic panels. A pixel array may be formed on an organic thin film adhered to a back plate of a plastic panel. The back plate may be a PET (Polyethylene terephthalate) substrate. An organic thin film is formed on the back plate. A pixel array and a touch sensor array can be formed on an organic thin film. The back plate blocks moisture permeation toward the organic thin film to prevent the pixel array from being exposed to humidity. The organic thin film may be a thin polyimide (PI) film substrate. A multi-layer buffer film may be formed on the organic thin film using an insulating material not shown. Wires for supplying power or signals applied to the pixel array and the touch sensor array may be formed on the organic thin film.
유기 발광 표시장치의 픽셀들은 OLED와, 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 OLED에 흐르는 전류를 조절하여 OLED를 구동하는 구동 소자, 구동 소자의 게이트 전압을 유지하는 스토리지 커패시터 등을 포함할 수 있다. The pixels of an organic light emitting display device may include an OLED, a driving element that drives the OLED by controlling the current flowing through the OLED according to the gate-source voltage (Vgs), and a storage capacitor that maintains the gate voltage of the driving element. .
구동 소자는 트랜지스터(transistor)로 구현될 수 있다. 유기 발광 표시장치의 화면 전체의 화질을 균일하게 하기 위하여, 구동 소자는 모든 픽셀들 간에 그 전기적 특성이 균일하여야 한다. 표시패널의 제조 공정에서 초래되는 공정 편차와 소자 특성 편차로 인하여 픽셀들 간에 구동 소자의 전기특성에서 차이가 있을 수 있고 이러한 차이는 픽셀들의 구동 시간이 경과됨에 따라 더 커질 수 있다. 픽셀들 간에 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해, 유기 발광 표시장치에 내부 보상 기술 및/또는 외부 보상 기술이 적용될 수 있다.The driving element may be implemented as a transistor. In order to maintain uniform image quality across the screen of an organic light emitting display device, the driving element must have uniform electrical characteristics among all pixels. There may be differences in the electrical characteristics of driving elements between pixels due to process deviations and device characteristic deviations resulting from the display panel manufacturing process, and these differences may become larger as the driving time of the pixels elapses. To compensate for differences in electrical characteristics of driving elements between pixels, internal compensation technology and/or external compensation technology may be applied to the organic light emitting display device.
외부 보상 기술은 외부 보상 회로를 이용하여 구동 소자들의 전기적 특성에 따라 변하는 구동 소자의 전류 또는 전압을 실시간 센싱한다. 외부 보상 기술은 픽셀 별로 센싱된 구동 소자의 전기적 특성 편차(또는 변화) 만큼 입력 영상의 픽셀 데이터(디지털 데이터)를 변조함으로써 픽셀들 각각에서 구동 소자의 전기적 특성 편차(또는 변화)를 실시간 보상한다.External compensation technology uses an external compensation circuit to sense the current or voltage of driving elements that change according to the electrical characteristics of the driving elements in real time. External compensation technology compensates in real time for the deviation (or change) in the electrical characteristics of the driving element in each pixel by modulating the pixel data (digital data) of the input image by the deviation (or change) in the electrical characteristics of the driving element sensed for each pixel.
내부 보상 기술은 픽셀들 각각에 내장된 내부 보상 회로를 이용하여 서브 픽셀별로 구동 소자의 문턱 전압을 센싱하여 그 문턱 전압 만큼 구동 소자의 게이트 -소스간 전압(Vgs)을 보상한다. 내부 보상 회로는 구동 소자(DT)의 게이트에 연결된 스토리지 커패시터(Cst)와, 스토리지 커패시터(Cst)와 구동 소자(DT) 및 발광 소자(EL)를 연결하는 하나 이상의 스위치 소자들(T1~5)를 포함한다. Internal compensation technology uses an internal compensation circuit built into each pixel to sense the threshold voltage of the driving element for each sub-pixel and compensates the gate-source voltage (Vgs) of the driving element by the threshold voltage. The internal compensation circuit includes a storage capacitor (Cst) connected to the gate of the driving element (DT), and one or more switch elements (T1 to 5) connecting the storage capacitor (Cst), the driving element (DT), and the light emitting element (EL). Includes.
멀티플렉서들(21, 22)은 내부 보상 기술이나 외부 보상 기술이 적용된 유기 발광 표시장치 모두에 적용될 수 있다. 도 4는 내부 보상 기술이 적용된 유기 발광 표시장치에 멀티플렉서(21)가 배치된 예를 도시한 것이나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. The multiplexers 21 and 22 can be applied to both organic light emitting display devices using internal compensation technology or external compensation technology. Figure 4 shows an example in which the multiplexer 21 is disposed in an organic light emitting display device to which internal compensation technology is applied, but the present invention is not limited thereto.
도 4 및 도 5를 참조하면, 게이트 신호는 유기 발광 표시장치에서 스캔 신호와, 발광 제어 신호(이하, “EM 신호”라 함)를 포함할 수 있다. 도 4에서, GL11~13는 1 픽셀 라인의 서브 픽셀들에 연결된 게이트 라인들이다. 도 5에서, D1(N) 및 D2(N)는 제N 픽셀 라인의 픽셀들에 인가되는 데이터 신호(Vdata)이다. D1(N+1) 및 D2(N+1)는 제N+1 픽셀 라인의 픽셀들에 인가되는 데이터 신호(Vdata)이다. X는 데이터 신호(Vdata)가 없는 구간이다. Referring to FIGS. 4 and 5 , the gate signal may include a scan signal and an emission control signal (hereinafter referred to as an “EM signal”) in an organic light emitting display device. In FIG. 4, GL11 to GL13 are gate lines connected to subpixels of a 1-pixel line. In Figure 5, D1(N) and D2(N) are data signals (Vdata) applied to pixels of the Nth pixel line. D1(N+1) and D2(N+1) are data signals (Vdata) applied to pixels of the N+1th pixel line. X is a section in which there is no data signal (Vdata).
전원부(400)는 유기 발광 표시장치에서 픽셀들에 인가되는 픽셀 구동 전압(ELVDD), 저전위 전압(ELVSS), 및 기준 전압(Vref) 등의 픽셀 전원을 출력할 수 있다.The power supply unit 400 may output pixel power such as a pixel driving voltage (ELVDD), a low potential voltage (ELVSS), and a reference voltage (Vref) applied to pixels in an organic light emitting display device.
1 수평 기간(1H)은 초기화 기간(Tini), 데이터 기입 기간(Twr), 및 유지 기간(Th)을 포함할 수 있다. 1 The horizontal period (1H) may include an initialization period (Tini), a data writing period (Twr), and a maintenance period (Th).
픽셀들은 발광 기간(Tem) 동안 발광될 수 있다. 발광 기간(Tem)은 1 프레임 기간에서 1 수평 기간(1H)을 제외한 1 프레임 기간의 대부분 시간에 해당한다. 데이터 기입 기간(Twr)과 발광 기간(Tem) 사이에 유지 기간(Th)이 추가될 수 있다. Pixels may emit light during an emission period (Tem). The emission period (Tem) corresponds to most of the 1 frame period excluding 1 horizontal period (1H) in the 1 frame period. A retention period (Th) may be added between the data writing period (Twr) and the light emission period (Tem).
저계조(low gray scale)의 휘도를 정밀하게 표현하기 위하여, EM 신호[EM(N)]는 발광 기간(Tem) 동안 소정의 듀티비(duty ration)로 게이트 온 전압(VEL)과 게이트 오프 전압(VEH) 사이에서 스윙(swing)할 수 있다.In order to accurately express the luminance of low gray scale, the EM signal [EM(N)] is divided into gate-on voltage (VEL) and gate-off voltage at a predetermined duty ratio during the emission period (Tem). (VEH) can swing between.
제2 스캔 신호[SCAN2(N)]의 펄스는 제1 스캔 신호[SCAN1(N)] 보다 먼저 게이트 온 전압(VGL)으로 반전되고, 제1 스캔 신호[SCAN1(N)]의 펄스와 동시에 게이트 오프 전압(VGH)으로 반전된다. 제1 및 제2 스캔 신호[SCAN1(N), SCAN2(N)]의 펄스 폭은 1 수평 기간(1H) 이하로 설정될 수 있다.The pulse of the second scan signal [SCAN2(N)] is inverted to the gate-on voltage (VGL) before the first scan signal [SCAN1(N)], and the pulse of the first scan signal [SCAN1(N)] is inverted at the same time as the pulse of the first scan signal [SCAN1(N)]. It is inverted to the off voltage (VGH). The pulse width of the first and second scan signals [SCAN1(N), SCAN2(N)] may be set to 1 horizontal period (1H) or less.
EM 신호(EM)의 펄스는 데이터 기입 기간(Twr)과 유지 기간(Th) 동안 발광 소자(EL)의 발광을 억제하기 위하여 게이트 하이 전압(VEH)으로 발생될 수 있다. EM 신호(EM)는 제1 스캔 신호[SCAN1(N)]가 게이트 로우 전압(VGL)으로 반전될 때 게이트 하이 전압(VEH)으로 반전되고, 제1 및 제2 스캔 신호[SCAN1(N), SCAN2(N)]가 게이트 하이 전압(VEH)으로 반전된 후에 게이트 로우 전압(VEL)으로 반전될 수 있다.The pulse of the EM signal (EM) may be generated as a gate high voltage (VEH) to suppress light emission of the light emitting element (EL) during the data writing period (Twr) and sustain period (Th). The EM signal (EM) is inverted to the gate high voltage (VEH) when the first scan signal [SCAN1(N)] is inverted to the gate low voltage (VGL), and the first and second scan signals [SCAN1(N), [SCAN2(N)] may be inverted to the gate high voltage (VEH) and then to the gate low voltage (VEL).
초기화 기간(Tini) 동안, 제2 스캔 신호[SCAN2(N)]가 게이트 로우 전압(VGL)으로 반전된다. 이 때, 픽셀 회로의 주요 노드들이 초기화될 수 있다. During the initialization period (Tini), the second scan signal [SCAN2(N)] is inverted to the gate low voltage (VGL). At this time, major nodes of the pixel circuit may be initialized.
데이터 기입 기간(Twr) 동안, 제1 스캔 신호[SCAN1(N)]가 게이트 로우 전압(VGL)으로 반전된다. 이 때, 데이터 신호(Vdata)가 커패시터(Cst)의 제1 전극에 인가되고, 커패시터(Cst)의 제2 전극에 ELVDD-Vth가 인가된다. 데이터 기입 기간(Twr) 동안 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)이 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)에 도달할 때 구동 소자(DT)가 턴-오프(turn-off)되어 커패시터(Cst)에 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 샘플링되고, 이 문턱 전압(Vth)만큼 보상된 데이터 전압(Vdata)이 커패시터(Cst)에 충전된다. During the data writing period Twr, the first scan signal [SCAN1(N)] is inverted to the gate low voltage VGL. At this time, the data signal Vdata is applied to the first electrode of the capacitor Cst, and ELVDD-Vth is applied to the second electrode of the capacitor Cst. During the data writing period (Twr), when the gate-source voltage (Vgs) of the driving element (DT) reaches the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT), the driving element (DT) turns off. ), the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) is sampled in the capacitor (Cst), and the data voltage (Vdata) compensated by the threshold voltage (Vth) is charged in the capacitor (Cst).
발광 소자(EL)는 OLED로 구현될 수 있다. OLED는 애노드와 캐소드 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. OLED의 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 발광 소자(EL)의 애노드는 제4 노드(n4)를 통해 제4 및 제5 스위치 소자들(T4, T5)에 연결된다. The light emitting element (EL) can be implemented as OLED. OLED includes an organic compound layer formed between an anode and a cathode. The organic compound layer of OLED may include, but is not limited to, a hole injection layer (HIL), hole transport layer (HTL), light emitting layer (EML), electron transport layer (ETL), and electron injection layer (EIL). The anode of the light emitting element EL is connected to the fourth and fifth switch elements T4 and T5 through the fourth node n4.
발광 소자(EL)의 캐소드에 저전위 전원 전압(VSS)이 인가된다. 구동 소자(DT)는 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)에 전류를 공급하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 발광 소자(EL)는 데이터 신호(Vdata)의 전압에 따라 구동 소자(DT)에 의해 조절되는 전류로 발광한다. 발광 소자(EL)의 전류패스는 제4 스위치 소자(T4)에 의해 스위칭된다.A low-potential power supply voltage (VSS) is applied to the cathode of the light emitting element (EL). The driving element DT drives the light emitting element EL by supplying current to the light emitting element EL according to the gate-source voltage Vgs. The light emitting element EL emits light with a current controlled by the driving element DT according to the voltage of the data signal Vdata. The current path of the light emitting element (EL) is switched by the fourth switch element (T4).
커패시터(Cst)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 연결된다. 커패시터(Cst)에 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)만큼 보상된 데이터 신호(Vdata)의 전압이 충전된다. 서브 픽셀들 각각에서 데이터 신호(Vdata)의 전압은 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth) 만큼 보상되기 때문에서 서브 픽셀들에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압 편차가 보상될 수 있다.The capacitor Cst is connected between the first node n1 and the second node n2. The capacitor Cst is charged with the compensated voltage of the data signal Vdata equal to the threshold voltage Vth of the driving element DT. Since the voltage of the data signal Vdata in each subpixel is compensated by the threshold voltage Vth of the driving element DT, the threshold voltage deviation of the driving element DT in the subpixels can be compensated.
제1 스위치 소자(T1)는 제1 스캔 신호[SCAN1(N)]의 게이트 로우 전압(VGL)에 응답하여 턴-온(turn-on)되어 데이터 신호(Vdata)의 전압을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제1 스위치 소자(T1)는 제1 스캔 신호[SCAN1(N)]가 인가되는 제1 게이트 라인(GL11)에 연결된 게이트, 데이터 라인(DL1, DL2)에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The first switch element (T1) is turned on in response to the gate low voltage (VGL) of the first scan signal [SCAN1(N)] to increase the voltage of the data signal (Vdata) to the first node (n1). ) is supplied to. The first switch element T1 includes a gate connected to the first gate line GL11 to which the first scan signal [SCAN1(N)] is applied, a first electrode connected to the data lines DL1 and DL2, and a first node ( It includes a second electrode connected to n1).
제2 스위치 소자(T2)는 제2 스캔 신호[SCAN2(N)]의 게이트 로우 전압(VGL)에 응답하여 턴-온되어 구동 소자(DT)의 게이트와 제2 전극을 연결한다. 제2 스위치 소자(T2)는 제2 스캔 신호[SCAN2(N)]가 인가되는 제2 게이트 라인(GL12)에 연결된 게이트, 제2 노드(n2)에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n3)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The second switch element T2 is turned on in response to the gate low voltage VGL of the second scan signal [SCAN2(N)] and connects the gate of the driving element DT and the second electrode. The second switch element T2 includes a gate connected to the second gate line GL12 to which the second scan signal [SCAN2(N)] is applied, a first electrode connected to the second node n2, and a third node n3. ) and a second electrode connected to the electrode.
제3 스위치 소자(T3)는 EM 신호[EM(N)]의 게이트 로우 전압(VEL)에 응답하여 턴-온되어 초기화 기간(Tini)과 발광 기간(Tem) 동안 제1 노드(n1)에 기준 전압(Vref)을 공급한다. 제3 스위치 소자(T3)로 인하여, 초기화 기간(Tini)과 발광 기간(Tem) 동안 커패시터(Cst)의 제1 전극 전압이 Vref로 초기화된다. 제3 스위치 소자(T3)는 EM 신호[EM(N)]가 인가되는 제3 게이트 라인(G13)에 연결된 게이트, 제1 노드(n1)에 연결된 제1 전극, 및 Vref가 인가되는 Vref 라인에 연결된 제2 전극을 포함한다.The third switch element (T3) is turned on in response to the gate low voltage (VEL) of the EM signal [EM(N)] and is referenced to the first node (n1) during the initialization period (Tini) and the emission period (Tem). Supply voltage (Vref). Due to the third switch element T3, the first electrode voltage of the capacitor Cst is initialized to Vref during the initialization period Tini and the emission period Tem. The third switch element T3 is connected to the gate connected to the third gate line G13 to which the EM signal [EM(N)] is applied, the first electrode connected to the first node n1, and the Vref line to which Vref is applied. It includes a connected second electrode.
제4 스위치 소자(T4)는 EM 신호[EM(N)]의 게이트 로우 전압(VEL)에 응답하여 턴-온되어 초기화 기간(Tini)과 발광 기간(Tem) 동안 제3 노드(n3)를 제4 노드(n4)에 연결한다. 제4 스위치 소자(T4)의 게이트는 제3 게이트 라인(GL13)에 연결된다. 제4 스위치 소자(T4)의 제1 전극은 제3 노드(n3)에 연결되고, 제4 스위치 소자(T4)의 제2 전극은 제4 노드(n4)에 연결된다. The fourth switch element (T4) is turned on in response to the gate low voltage (VEL) of the EM signal [EM(N)] to control the third node (n3) during the initialization period (Tini) and the emission period (Tem). 4 Connect to node (n4). The gate of the fourth switch element T4 is connected to the third gate line GL13. The first electrode of the fourth switch element T4 is connected to the third node n3, and the second electrode of the fourth switch element T4 is connected to the fourth node n4.
제5 스위치 소자(T5)는 제2 스캔 신호[SCAN2(N)]의 게이트 로우 전압(VGL)에 응답하여 턴-온되어 초기화 기간(Tini)과 데이터 기입 기간(Twr) 동안 Vref을 제4 노드(n4)에 공급한다. 제5 스위치 소자(T5)의 게이트는 제2 게이트 라인(GL12)에 연결된다. 제5 스위치 소자(T5)의 제1 전극은 Vref 라인에 연결되고, 제5 스위치 소자(T5)의 제2 전극은 제4 노드(n4)에 연결된다. The fifth switch element (T5) is turned on in response to the gate low voltage (VGL) of the second scan signal [SCAN2(N)] and connects Vref to the fourth node during the initialization period (Tini) and the data writing period (Twr). It is supplied to (n4). The gate of the fifth switch element T5 is connected to the second gate line GL12. The first electrode of the fifth switch element T5 is connected to the Vref line, and the second electrode of the fifth switch element T5 is connected to the fourth node n4.
구동 소자(DT)는 데이터 기입 기간(Twr)에 턴-온된 제2 스위치 소자(T2)에 의해 다이오드(Diode)로 동작된다. 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)은 데이터 기입 기간(Twr) 동안 샘플링된다. 구동 소자(DT)는 발광 기간(Tem) 동안 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)에 흐르는 전류를 조절하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 구동 소자(DT)는 제2 노드(n2)에 연결된 게이트, ELVDD가 인가되는 ELVDD 라인에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n3)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The driving element DT is operated as a diode by the second switch element T2 turned on during the data writing period Twr. The threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) is sampled during the data writing period (Twr). The driving element DT drives the light emitting element EL by controlling the current flowing through the light emitting element EL according to the gate-source voltage Vgs during the light emission period Tem. The driving element DT includes a gate connected to the second node n2, a first electrode connected to the ELVDD line to which ELVDD is applied, and a second electrode connected to the third node n3.
게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(shift register)를 포함할 수 있다. 타이밍 콘트롤러(130)는 도 6과 같은 게이트 타이밍 제어신호(VST, GCLK)를 발생하여 게이트 구동부(120)를 제어할 수 있다. 게이트 타이밍 제어신호(VST, GCLK)는 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터에 입력될 수 있다.The gate driver 120 may include a shift register. The timing controller 130 may control the gate driver 120 by generating gate timing control signals (VST, GCLK) as shown in FIG. 6. Gate timing control signals (VST, GCLK) may be input to the shift register of the gate driver 120.
도 6은 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터(shift register)를 개략적으로 보여 주는 도면이다. 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터는 종속적으로 연결된 스테이지들[SR(n-1)~(n+2)]을 포함한다. 시프트 레지스터는 스타트 펄스(VST) 또는 캐리 신호(CAR)를 입력 받고 시프트 클럭(GCLK) 타이밍에 맞추어 출력 신호[OUT(n-1))~(n+2)]를 발생한다. 캐리 신호(CAR)는 이전 스테이지로부터 출력될 수 있다.FIG. 6 is a diagram schematically showing the shift register of the gate driver 120. The shift register of the gate driver 120 includes dependently connected stages [SR(n-1) to (n+2)]. The shift register receives a start pulse (VST) or carry signal (CAR) and generates an output signal [OUT(n-1)) to (n+2)] in accordance with the shift clock (GCLK) timing. The carry signal (CAR) may be output from the previous stage.
스테이지들[SR(n-1)~(n+2)] 각각은 Q 노드와 QB 노드를 충방전하는 제어부(60)와, Q 노드 전압에 따라 게이트 라인을 충전하여 게이트 신호의 파형을 라이징(rising) 시키고 QB 노드 전압에 따라 게이트 라인을 방전시키는 버퍼를 포함한다. 버퍼는 풀업(pull-up) 트랜지스터(Tup)와 풀다운(pull-down) 트랜지스터(Tdn)를 포함한다. 스테이지들[SR(n-1)~(n+2)]의 출력 신호[OUT(n-1)~(n+2)]는 게이트 라인들에 순차적으로 인가되는 게이트 신호이다. Each of the stages [SR(n-1) to (n+2)] includes a control unit 60 that charges and discharges the Q node and QB node, and charges the gate line according to the Q node voltage to raise the waveform of the gate signal ( rising) and includes a buffer that discharges the gate line according to the QB node voltage. The buffer includes a pull-up transistor (Tup) and a pull-down transistor (Tdn). The output signals [OUT(n-1) to (n+2)] of the stages [SR(n-1) to (n+2)] are gate signals sequentially applied to the gate lines.
대화면 표시장치에서 콘트롤 보드는 도 7 및 도 8과 같이 두 개 이상의 소스 PCB들(printed circuit board)에 연결될 수 있다. In a large screen display device, the control board may be connected to two or more source printed circuit boards (PCBs) as shown in FIGS. 7 and 8.
도 7 및 도 8을 참조하면, 콘트롤 보드(150)는 가요성 회로 기판 예를 들어, FFC(Flexible Flat Cable, 151)와 커넥터(151a, 151b)를 통해 제1 및 제2 소스 PCB들에 연결될 수 있다. 7 and 8, the control board 150 is connected to the first and second source PCBs through a flexible circuit board, for example, a flexible flat cable (FFC) 151 and connectors 151a and 151b. You can.
소스 드라이브 IC(SIC)가 실장된 COF는 소스 PCB와 표시패널(100) 사이에 연결된다. COF의 입력 패드들은 소스 PCB의 출력 단자들에 연결된다. COF의 출력 패드들은 표시패널의 입력 패드들에 연결된다. COF의 출력 패드들은 이방선 도전 필름(Anisotropic conductive film, ACF)을 통해 표시패널(100)의 입력 패드들 상에 접착될 수 있다. The COF on which the source drive IC (SIC) is mounted is connected between the source PCB and the display panel 100. The input pads of the COF are connected to the output terminals of the source PCB. The output pads of the COF are connected to the input pads of the display panel. The output pads of the COF may be adhered to the input pads of the display panel 100 through an anisotropic conductive film (ACF).
타이밍 콘트롤러(130)와 레벨 시프터(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 콘트롤 보드(150) 상에 실장될 수 있다. 레벨 시프터(140)의 입력 단자들은 콘트롤 보드(150) 상에 형성된 배선들을 통해 타이밍 콘트롤러(130)에 연결된다. 레벨 시프터(140)의 출력 단자들은 FFC(151), 소스 PCB, COF 및 표시패널(100) 상의 LOG(Line On Glass) 배선들을 통해 게이트 구동부(120)에 연결될 수 있다.The timing controller 130 and level shifter 140 may be mounted on the control board 150 as shown in FIG. 7. Input terminals of the level shifter 140 are connected to the timing controller 130 through wires formed on the control board 150. The output terminals of the level shifter 140 may be connected to the gate driver 120 through the FFC 151, the source PCB, the COF, and the LOG (Line On Glass) wires on the display panel 100.
레벨 시프터(140)는 도 8에 도시된 바와 같이 소스 PCB들 각각에 실장될 수 있다. 이 경우, 레벨 시프터(140)는 제1 소스 PCB에 실장된 제1 레벨 시프터(141)와, 제2 소스 PCB에 실장된 제2 레벨 시프터(142)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터들(141, 142) 각각의 입력 단자들은 콘트롤 보드(150), FFC(151) 및 소스 PCB를 연결하는 배선들을 통해 타이밍 콘트롤러(130)에 연결될 수 있다. 레벨 시프터들(141, 142)의 출력 단자들은 소스 PCB, COF 및 표시패널(100) 상의 LOG 배선들을 통해 게이트 구동부(120)에 연결될 수 있다. The level shifter 140 may be mounted on each of the source PCBs as shown in FIG. 8. In this case, the level shifter 140 may include a first level shifter 141 mounted on a first source PCB and a second level shifter 142 mounted on a second source PCB. The input terminals of each of the level shifters 141 and 142 may be connected to the timing controller 130 through wires connecting the control board 150, the FFC 151, and the source PCB. The output terminals of the level shifters 141 and 142 may be connected to the gate driver 120 through the source PCB, COF, and LOG wires on the display panel 100.
게이트 구동부(120)와 가까운 표시패널(100)의 최좌측 및/또는 최우측에 배치된 COF는 도 9에 도시된 바와 같이 게이트 구동부(120)의 전원 또는 픽셀 전원이 인가되는 전원 배선들과 클럭 배선들이 형성될 수 있다. As shown in FIG. 9, the COF disposed on the leftmost and/or rightmost side of the display panel 100 close to the gate driver 120 is connected to the power wires to which the power or pixel power of the gate driver 120 is applied and the clock. Wires may be formed.
표시패널 구동회로 특히, COF와 표시패널(100) 간의 본딩(bonding) 부분에서 도전성 이물질 또는 습기로 인하여 전원 배선들 간에 단락(short circuit) 불량이 발생될 수 있다. COF나 본딩 부분에서 단락이 발생되면, 소스 드라이브 IC나 레벨 시프터에서도 단락 발량이 발생된다. 이러한 단락 불량이 존재하는 표시장치(1000)에 전원이 입력되어(Power ON) 표시패널 구동회로가 구동되어 패널 신호(Panel signal)가 발생되면, 단락된 회로에 패널 신호가 인가된다. 패널 신호는 데이터 신호, 게이트 신호, 픽셀 구동 전원 등 픽셀들을 구동하는데 필요한 신를 포함한다. 단락 불량이 존재하는 표시장치에서 패널 신호가 발생되면, 단락된 회로의 손상은 물론, 심한 경우에 소스 드라이브 IC와 레벨 시프터의 물리적 파괴가 야기될 수 있다.In the display panel driving circuit, particularly in the bonding portion between the COF and the display panel 100, a short circuit may occur between power wires due to conductive foreign substances or moisture. If a short circuit occurs in the COF or bonding part, a short circuit occurs in the source drive IC or level shifter. When power is input to the display device 1000 with such a short circuit defect (Power ON) and the display panel driving circuit is driven to generate a panel signal, the panel signal is applied to the short circuit. Panel signals include signals necessary to drive pixels, such as data signals, gate signals, and pixel driving power. If a panel signal is generated from a display device with a short circuit, not only may the short circuit be damaged, but in extreme cases, the source drive IC and level shifter may be physically destroyed.
본 발명의 표시장치는 단락 불량 센싱부를 포함한다. 본 발명은 단락 불량 센싱부를 이용하여 표시패널 구동회로의 단락 여부를 실시간 감시(monitor)하여 표시패널 구동회로의 단락이 감지되면 표시패널 구동회로를 디스에이블(disable) 시켜 패널 신호 발생을 차단한다. 표시패널 구동회로의 단락될 때, 표시장치는 화면 상에 경보 메시지(alarm message)를 표시한다. The display device of the present invention includes a short circuit detection unit. The present invention uses a short circuit detection unit to monitor in real time whether a display panel driving circuit is short-circuited, and when a short circuit in the display panel driving circuit is detected, it disables the display panel driving circuit to block panel signal generation. When the display panel driving circuit is short-circuited, the display device displays an alarm message on the screen.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 불량 센싱 방법을 개략적으로 보여 주는 흐름도이다. 도 10은 표시패널 구동회로에 단락이 감지될 때 화면 상에 표시되는 경보 메시지 후에 패널 신호가 차단된 화면의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 11은 표시패널 구동회로에 단락이 감지될 때 네크워크를 통해 경보 메시지가 외부로 전송되는 예를 보여 주는 도면이다. Figure 9 is a flowchart schematically showing a defect sensing method according to an embodiment of the present invention. Figure 10 is a diagram showing an example of a screen in which a panel signal is blocked after an alarm message displayed on the screen when a short circuit is detected in the display panel driving circuit. FIG. 11 is a diagram showing an example in which an alarm message is transmitted externally through a network when a short circuit is detected in the display panel driving circuit.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 표시장치(1000)는 표시패널 구동회로를 자가 진단하여 표시패널 구동회로의 단락을 감시(monitor)한다(S00, S01). 표시장치(1000)의 전원이 입력되면 표시장치(1000)는 단락 불량 센싱부를 구동하여 표시패널 구동회로 특히, 소스 드라이브 IC), COF, 레벨 시프터(LS) 등의 단락 여부를 판단한다. Referring to Figures 9 and 10, the display device 1000 self-diagnoses the display panel driving circuit and monitors a short circuit in the display panel driving circuit (S00, S01). When power to the display device 1000 is input, the display device 1000 drives a short-circuit detection unit to determine whether the display panel driving circuit, especially the source drive IC, COF, level shifter (LS), etc. is short-circuited.
표시패널 구동회로가 단락되면, 표시장치(1000)는 도 10과 같이 미리 설정된 경보 메시지를 화면 상에 표시한 후에 표시패널 구동회로를 디스에이블시켜 패널 신호를 차단한다(S02). When the display panel driving circuit is short-circuited, the display device 1000 displays a preset alarm message on the screen as shown in FIG. 10 and then disables the display panel driving circuit to block the panel signal (S02).
패널 신호가 차단될 때, 화면은 검게 보인다. 표시장치(1000)는 호스트 시스템(2000)의 통신 모듈에 연결된 유/무선 네트워크를 통해 경보 메시지(AM)를 외부로 전송할 수 있다(SO2). 경보 메시지는 표시장치의 모듈 조립 공정에서 공정 라인에 연결된 공정 제어 시스템(2000)으로 전송될 수 있다. 표시장치의 제품 출하 후에, 경보 메시지는 유/무선 네크워크를 통해 서비스 센터(Warranty and repair service center, 3000)로 전송될 수 있다.When the panel signal is blocked, the screen appears black. The display device 1000 can transmit an alarm message (AM) to the outside through a wired/wireless network connected to the communication module of the host system 2000 (SO2). The alarm message may be transmitted to the process control system 2000 connected to the process line in the module assembly process of the display device. After product shipment of the display device, an alarm message may be transmitted to a service center (Warranty and repair service center, 3000) through a wired/wireless network.
표시장치(1000)의 전원이 입력될 때 표시패널 구동회로의 단락이 감지되지 않을 때, 표시패널 구동회로는 정상적으로 구동되어 패널 신호를 발생하여 입력 영상 신호를 화면 상에 표시한다(S03, S04).When a short circuit in the display panel driving circuit is not detected when the power of the display device 1000 is input, the display panel driving circuit operates normally, generates a panel signal, and displays the input video signal on the screen (S03, S04). .
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단락 불량 센싱부를 보여 주는 회로도이다. Figure 12 is a circuit diagram showing a short circuit detection unit according to the first embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 표시패널 구동회로는 표시패널(100)과 PCB 사이에 연결된 COF를 포함한다. Referring to FIG. 12, the display panel driving circuit includes a COF connected between the display panel 100 and the PCB.
픽셀 어레이(AA)와 게이트 구동부(120)는 표시패널(100) 상에 배치될 수 있다. 레벨 시프터(LS)는 PCB 상에 배치될 수 있다. 단락 불량 센싱부(ERC)는 PCB 상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단락 불량 센싱부(ERC)는 도 14a 내지 도 16c에 도시된 바와 같이 레벨 시프터(LS) 및/또는 소스 드라이브 IC(SIC)에 내장될 수 있다. The pixel array AA and the gate driver 120 may be disposed on the display panel 100 . A level shifter (LS) may be placed on the PCB. The short circuit detection unit (ERC) may be placed on the PCB, but is not limited to this. For example, the short circuit detection unit (ERC) may be built into the level shifter (LS) and/or the source drive IC (SIC) as shown in FIGS. 14A to 16C.
소스 드라이브 IC(SIC)는 COF 상에 배치될 수 있다. COF는 클럭 배선들(30), 더미 배선들(33), 데이터 입력 배선들(34), 데이터 출력 배선들(35), PCB의 커넥터에 연결된 입력 패드들(31), 및 표시패널(100)에 연결된 출력 패드들(32)을 포함한다. 입력 패드들(31)은 클럭 배선들(30) 각각의 일측 끝단, 더미 배선들(33) 각각의 일측 끝단, 데이터 입력 배선들(34) 각각의 일측 끝단에 연결되어 커넥터를 통해 PCB의 출력 패드들에 1:1로 연결된다. 출력 패드들(32)은 클럭 배선들(30) 각각의 타측 끝단, 더미 배선들(33) 각각의 타측 끝단, 데이터 출력 배선들(35) 각각의 일측 끝단에 연결되어 ACF를 통해 표시패널(100)의 패드들에 접합된다. A source drive IC (SIC) may be placed on the COF. The COF includes clock wires 30, dummy wires 33, data input wires 34, data output wires 35, input pads 31 connected to the connector of the PCB, and a display panel 100. It includes output pads 32 connected to . The input pads 31 are connected to one end of each of the clock wires 30, one end of each of the dummy wires 33, and one end of each of the data input wires 34, and are connected to the output pad of the PCB through a connector. It is connected 1:1 to the field. The output pads 32 are connected to the other end of each of the clock wires 30, the other end of each of the dummy wires 33, and one end of each of the data output wires 35, and are connected to the display panel 100 through the ACF. ) is joined to the pads.
클럭 배선들(30)은 레벨 시프터(LS)의 클럭 출력 단자들을 게이트 구동부(120)의 클럭 입력 단자들에 연결한다. 표시패널 기판 상에 COF와 게이트 구동부(120)를 연결하는 LOG(Line on glass) 클럭 배선(CL)이 형성된다. Clock wires 30 connect clock output terminals of the level shifter LS to clock input terminals of the gate driver 120. A LOG (line on glass) clock wiring (CL) connecting the COF and the gate driver 120 is formed on the display panel substrate.
데이터 입력 배선들(34) 각각의 타측 끝단에 연결된 패드들은 소스 드라이브 IC(SIC)의 입력 단자들에 연결된다. 데이터 출력 배선들(34) 각각의 타측 끝단에 연결된 패드들은 소스 드라이브 IC(SIC)의 출력 단자들에 연결된다. 데이터 입력 배선들(34)은 타이밍 콘트롤러(130)의 데이터 출력 단자들과 소스 드라이브 IC(SIC)의 입력 단자들에 연결한다. Pads connected to the other ends of each of the data input wires 34 are connected to input terminals of the source drive IC (SIC). Pads connected to the other ends of each of the data output wires 34 are connected to output terminals of the source drive IC (SIC). Data input wires 34 connect the data output terminals of the timing controller 130 and the input terminals of the source drive IC (SIC).
더미 배선들(30)과, 이 더미 배선들(30)에 연결된 COF와 표시패널(100)의 본딩 공정에서 그들 간의 얼라인(Align) 확인 용도로 이용될 수 있다. 더미 배선들(30)은 얼라인용 이외의 다른 용도로 이용될 수 있다. It can be used to check alignment between the dummy wires 30, the COF connected to the dummy wires 30, and the display panel 100 in a bonding process. The dummy wires 30 may be used for purposes other than alignment.
레벨 시프터(LS)는 레벨 시프터(LS)의 채널들 각각에서 출력 단자에 연결된 버퍼들을 포함한다. 레벨 시프터(LS)의 버퍼는 제1 및 제2 트랜지스터들(M11, M12)를 이용하여 디스플레이 모드에서 출력 단자를 통해 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압 (VGL) 사이에서 스윙하는 신호를 출력한다. 제1 트랜지스터(M11)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 턴-온(turn-on)되어 게이트 하이 전압(VGH)을 출력 단자에 공급한다. 제2 트랜지스터(M12)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 턴-온되어 출력 단자를 VGL 노드에 연결하여 출력 단자를 게이트 로우 전압(VGH)까지 방전시킨다. The level shifter (LS) includes buffers connected to output terminals in each of the channels of the level shifter (LS). The buffer of the level shifter (LS) uses the first and second transistors (M11 and M12) to output a signal swinging between the gate high voltage (VGH) and the gate low voltage (VGL) through the output terminal in the display mode. do. The first transistor M11 is turned on under the control of the timing controller 130 and supplies the gate high voltage VGH to the output terminal. The second transistor M12 is turned on under the control of the timing controller 130 and connects the output terminal to the VGL node to discharge the output terminal to the gate low voltage VGH.
레벨 시프터(LS)는 그라운드 모드에서 턴-온되는 제3 트랜지스터(M13)를 더 포함한다.The level shifter LS further includes a third transistor M13 that is turned on in ground mode.
제3 트랜지스터(M13)는 타이밍 콘트롤러(130)에 의해 단락 불량 센싱부(ERC)에 동기된다. 제3 트랜지스터(M13)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 단락 불량 센싱부(ERC)가 구동될 때 턴-온되어 레벨 시프터(LS)의 출력 단자를 그라운드(GND)에 연결한다. The third transistor M13 is synchronized to the short-circuit detection unit ERC by the timing controller 130. The third transistor M13 is turned on when the short circuit detection unit (ERC) is driven under the control of the timing controller 130 and connects the output terminal of the level shifter LS to the ground (GND).
레벨 시프터(LS)로부터 출력된 스타트 펄스와 시프트 클럭은 클럭 배선들(30)을 통해 데이터 구동부(120)에 공급된다. The start pulse and shift clock output from the level shifter LS are supplied to the data driver 120 through the clock wires 30.
소스 드라이브 IC(SIC)는 소스 드라이브 IC(SIC)의 출력 단자들 각각에 연결되어 데이터 신호(Vdata)를 출력하는 출력 버퍼들(AMP) 및 제4 트랜지스터(M31)를 포함한다. The source drive IC (SIC) includes output buffers (AMP) and a fourth transistor (M31) connected to each of the output terminals of the source drive IC (SIC) to output a data signal (Vdata).
제4 트랜지스터(M31)는 타이밍 콘트롤러(M31)에 의해 단락 불량 센싱부(ERC)와 동기된다. 제4 트랜지스터(M31)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 단락 불량 센싱부(ERC)가 구동될 때 턴-온되어 소스 드라이브 IC(SIC)의 출력 단자를 그라운드(GND)에 연결한다.The fourth transistor (M31) is synchronized with the short circuit detection unit (ERC) by the timing controller (M31). The fourth transistor M31 is turned on when the short circuit detection unit (ERC) is driven under the control of the timing controller 130 and connects the output terminal of the source drive IC (SIC) to the ground (GND).
단락 불량 센싱부(ERC)는 샘플 전압(Vsam)이 인가되는 전류 제한 저항(R1)과, 전류 제한 저항(R1)에 연결된 비교기(COMP)를 포함한다. 단락 불량 센싱부(ERC)는 센싱 모드에서 COF, 소스 드라이브 IC(SIC), 및 상기 레벨 시프터 중 적어도 하나의 단락 불량을 지시하는 플래그 신호(Vflag)를 발생할 수 있다. The short circuit detection unit (ERC) includes a current limiting resistor (R1) to which a sample voltage (Vsam) is applied, and a comparator (COMP) connected to the current limiting resistor (R1). The short circuit detection unit (ERC) may generate a flag signal (Vflag) indicating a short circuit failure of at least one of the COF, the source drive IC (SIC), and the level shifter in the sensing mode.
전류 제한 저항(R1)은 샘플 전압 입력 노드와 COF의 입력 패드(32) 사이에 연결되어 COF로 흐르는 전류를 제한하여 단락 센싱 감도를 높인다. 전류 제한 저항(R1)은 PCB의 출력 패드, 커넥터를 통해 COF의 입력 패드(32)에 연결될 수 있다. 전류 제한 저항(R1)이 없으면 비교기(COMP)의 입력 전압이 단락이 있든 없든 전압 레벨 차이가 작기 때문에 단락 센싱 감도가 낮아진다. 전류 제한 저항(R1)의 저항값과 비교기(COMP)의 기준 전압(Vr)의 전압 레벨은 원하는 단락 센싱 감도와 단락 판단 레벨에 따라 적절히 선택될 수 있다. The current limiting resistor (R1) is connected between the sample voltage input node and the input pad 32 of the COF to limit the current flowing into the COF to increase short-circuit sensing sensitivity. The current limiting resistor (R1) can be connected to the output pad of the PCB and the input pad 32 of the COF through a connector. Without the current limiting resistor (R1), the input voltage of the comparator (COMP) has a small voltage level difference regardless of whether there is a short circuit, so short circuit sensing sensitivity is lowered. The resistance value of the current limiting resistor (R1) and the voltage level of the reference voltage (Vr) of the comparator (COMP) can be appropriately selected according to the desired short circuit sensing sensitivity and short circuit judgment level.
전원부(400)는 표시장치(100)의 전원이 입력될 때(Power ON), 단락 불량 센싱부(ERC)에 샘플 전압(Vsam)을 공급한다. 샘플 전압(Vsam)은 3.3V일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the power of the display device 100 is input (Power ON), the power supply unit 400 supplies a sample voltage (Vsam) to the short circuit detection unit (ERC). The sample voltage (Vsam) may be 3.3V, but is not limited thereto.
비교기(COMP)는 기준 전압(Vr)이 인가되는 제1 입력 단자(-), 전류 제한 저항(R1)과 COF의 입력 패드 사이의 노드에 연결되어 센싱 전압(Sensed voltage, Vsen)을 입력 받는 제2 입력 단자(+) 및 플래그 신호(Vflag)를 출력하는 출력 단자를 포함한다. The comparator (COMP) is connected to the first input terminal (-) to which the reference voltage (Vr) is applied, the node between the current limiting resistor (R1) and the input pad of the COF, and receives the sensed voltage (Vsen). 2 It includes an input terminal (+) and an output terminal that outputs a flag signal (Vflag).
센싱 전압(Vsen)이 인가되는 비교기(COMP1)의 제1 입력 단자(-)와 전류 제한 저항(R1)이 COF의 입력 패드(31)에 연결될 수 있다. The first input terminal (-) of the comparator (COMP1) to which the sensing voltage (Vsen) is applied and the current limiting resistor (R1) may be connected to the input pad 31 of the COF.
표시장치(1000)에 전원이 입력되면(Power ON), 단락 불량 센싱부(ERC)와 트랜지스터들(M13, M31)이 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 구동된다. 트랜지스터들(M13, M31)이 턴-온되면 COF의 배선들이 그라운드(GND)에 연결된다.When power is input to the display device 1000 (Power ON), the short circuit detection unit (ERC) and the transistors M13 and M31 are driven under the control of the timing controller 130. When the transistors M13 and M31 are turned on, the COF wires are connected to the ground (GND).
도전성 이물질(40)이 COF와 표시패널(100) 간의 본딩 부분에서 도전성 이물질(40)이 있으면, 센싱 전압(Vsen)이 낮아진다. COF의 배선들과 패드들이 단락될 때, 도 13에 도시된 바와 같이 전류 제한 저항(R1)과 도전성 이물로 인한 저항(R2) 사이의 노드에서 센싱 전압(Vsen)이 전압 분배 법칙에 따라 결정된다. 도전성 이물이 없는 경우에 비하여, 도전성 이물로 인하여 COF가 단락되면, 샘플 센싱 전압(Vsen)이 낮아진다. If the conductive foreign material 40 is present in the bonding portion between the COF and the display panel 100, the sensing voltage Vsen is lowered. When the COF's wires and pads are short-circuited, the sensing voltage (Vsen) at the node between the current limiting resistor (R1) and the resistance (R2) due to the conductive foreign matter is determined according to the voltage distribution law, as shown in FIG. 13. . Compared to the case where there is no conductive foreign matter, if the COF is short-circuited due to the conductive foreign matter, the sample sensing voltage (Vsen) is lowered.
비교기(COMP)는 기준 전압(Vr)과 센싱 전압(Vsen)을 비교하여 센싱 전압(Vsen)이 기준 전압(Vr) 이상일 때 하이 레벨(High level)의 플래그 신호(Vflag)을 출력한다. 비교기(COMP)는 기준 전압(Vr)과 센싱 전압(Vsen)을 비교하여 센싱 전압(Vsen)이 기준 전압(Vr) 보다 낮아질 때 로우 레벨(Low leven)의 플래그 신호(Vflag)을 출력한다. 따라서, COF의 배선들과 패드들이 단락되면, 플래그 신호(Vflag)의 전압은 로우 레벨이다. The comparator (COMP) compares the reference voltage (Vr) and the sensing voltage (Vsen) and outputs a high level flag signal (Vflag) when the sensing voltage (Vsen) is greater than the reference voltage (Vr). The comparator (COMP) compares the reference voltage (Vr) and the sensing voltage (Vsen) and outputs a low level flag signal (Vflag) when the sensing voltage (Vsen) becomes lower than the reference voltage (Vr). Accordingly, when the COF wires and pads are shorted, the voltage of the flag signal Vflag is at a low level.
비교기(COMP)의 기준 전압(Vref)에 따라 단락 판단 레벨이 달라질 수 있다. 예를 들어, Vsam = Vr = 3.3V, R1 = 10KΩ, R2 < 10KΩ일 때 Vsen < 3.3V 일 때 단락 불량이 감지된다. Vsam = 3.3V, Vr = 1.6 V, R1 = 10KΩ, R2 < 10KΩ일 때 Vsen < 1.6V 일 때 단락 불량이 감지된다.The short circuit judgment level may vary depending on the reference voltage (Vref) of the comparator (COMP). For example, when Vsam = Vr = 3.3V, R1 = 10KΩ, R2 < 10KΩ, a short circuit is detected when Vsen < 3.3V. When Vsam = 3.3V, Vr = 1.6 V, R1 = 10KΩ, R2 < 10KΩ, a short circuit is detected when Vsen < 1.6V.
로우 레벨의 플래그 신호(Vflag)가 타이밍 콘트롤러(130)에 입력될 때, 미리 설정된 경고 메시지 데이터를 소스 드라이브 IC(SIC)로 전송하여 경고 메시지를 화면 상에 표시할 수 있다. 경고 메지지 데이터는 소스 드라이브 IC(SIC)의 내부 메모리에 저장될 수 있다. 이 경우, 소스 드라이브 IC(SIC)는 플래그 신호(Vflag)에 응답하여 경고 메시지 데이터의 데이터 전압을 출력하여 경고 메시지를 화면 상에 표시할 수 있다. 호스트 시스템(200)은 로우 레벨의 플래그 신호(Vflag)가 수신되면 미리 설정된 경고 메시지(AM)를 통신 모듈과 네트워크를 통해 외부로 전송할 수 있다. When a low-level flag signal (Vflag) is input to the timing controller 130, preset warning message data can be transmitted to the source drive IC (SIC) and a warning message can be displayed on the screen. Warning message data can be stored in the internal memory of the source drive IC (SIC). In this case, the source drive IC (SIC) may display the warning message on the screen by outputting the data voltage of the warning message data in response to the flag signal (Vflag). When a low-level flag signal (Vflag) is received, the host system 200 may transmit a preset warning message (AM) to the outside through a communication module and a network.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단락 불량 센싱부를 보여 주는 회로도들이다. 도 14a 및 도 14b에서 전류 제한 저항은 생략되어 있다. Figures 14a and 14b are circuit diagrams showing a short circuit detection unit according to a second embodiment of the present invention. In Figures 14a and 14b, the current limiting resistor is omitted.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 소스 드라이브 IC(SIC)와 레벨 시프터(LS) 중 적어도 하나는 단락 불량 센싱부를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 14A and 14B , at least one of the source drive IC (SIC) and the level shifter (LS) may include a short circuit sensing unit.
소스 드라이브 IC(SIC)의 채널들 각각은 단락 불량 센싱부(ERC)의 비교부(COMP)와 전류 제한 저항(R1)을 포함할 수 있다. 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널들 각각에서 센싱 전압(Vsen)이 인가되는 비교기(COMP)의 제1 입력 단자(+)와, 전류 제한 저항(RC)이 소스 드라이브 IC(SIC)의 출력 단자에 연결된다. 출력 단자는 COF의 출력 패드(32)에 연결된다. Each of the channels of the source drive IC (SIC) may include a comparison unit (COMP) of the short circuit detection unit (ERC) and a current limiting resistor (R1). The first input terminal (+) of the comparator (COMP) to which the sensing voltage (Vsen) is applied from each channel of the source drive IC (SIC), and the current limiting resistor (RC) are connected to the output terminal of the source drive IC (SIC). connected. The output terminal is connected to the output pad 32 of the COF.
센싱 모드에서 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널들 각각은 출력 단자를 통해 단락 불량을 감지할 수 있다. 센싱 모드는 제1 단계와 제2 단계로 나뉘어질 수 있다. 제1 단계와 제2 단계에서 소스 드라이브 IC(SIC)와 레벨 시프터(LS)의 채널들이 미리 설정된 순서로 순차적으로 단락 불량 여부가 센싱되지만, 순서는 이에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. In sensing mode, each channel of the source drive IC (SIC) can detect a short circuit defect through the output terminal. The sensing mode can be divided into a first stage and a second stage. In the first and second steps, the channels of the source drive IC (SIC) and the level shifter (LS) are sequentially sensed for short circuit defects in a preset order, but it should be noted that the order is not limited to this.
제1 단계에서, 소스 드라이브 IC(SIC)는 도 14a와 같이 기수 번째 채널(CODD)의 출력 단자를 통해 샘플 전압(Vsam)을 출력하고, 비교기(COMP)로 센싱 전압(Vsen)을 감지한다. 이 때, 우수 번째 채널(CEVEN)의 출력 단자는 트랜지스터(M31)를 통해 그라운드(GND)에 연결된다. 기수 번째 채널(CODD)로부터 출력된 샘플 전압(Vsam)은 COF 상의 기수 번째 배선들(35)에 인가된다. 제1 단계에서, 소스 드라이브 IC(SIC)의 기수 번째 채널(CODD)의 단락 분량이 비교기(COMP)에 의해 감지될 수 있다. In the first step, the source drive IC (SIC) outputs the sample voltage (Vsam) through the output terminal of the odd-numbered channel (CODD) as shown in FIG. 14A and detects the sensing voltage (Vsen) with the comparator (COMP). At this time, the output terminal of the even-th channel (CEVEN) is connected to the ground (GND) through the transistor (M31). The sample voltage (Vsam) output from the odd-numbered channel (CODD) is applied to the odd-numbered wires 35 on the COF. In the first step, the short circuit amount of the odd channel (CODD) of the source drive IC (SIC) may be detected by the comparator (COMP).
제1 단계에서, 레벨 시프터(LS)는 도 14b와 같이 기수 번째 채널(LODD)의 출력 단자를 통해 샘플 전압(Vsam)을 출력하고, 비교기(COMP)로 센싱 전압(Vsen)을 감지한다. 이 때, 기수 번째 채널(LEVEN)의 출력 단자는 트랜지스터(M13)를 통해 그라운드(GND)에 연결된다. 기수 번째 채널(LODD)로부터 출력된 샘플 전압(Vsam)은 COF 상의 기수 번째 배선들(30)에 인가된다. 이 때, 레벨 시프터(LS)의 기수 번째 채널(LODD)의 단락 분량이 비교기(COMP)에 의해 감지될 수 있다.In the first step, the level shifter LS outputs the sample voltage Vsam through the output terminal of the odd-numbered channel LODD, as shown in FIG. 14b, and detects the sensing voltage Vsen with the comparator COMP. At this time, the output terminal of the odd-numbered channel (LEVEN) is connected to the ground (GND) through the transistor (M13). The sample voltage (Vsam) output from the odd-numbered channel (LODD) is applied to the odd-numbered wires 30 on the COF. At this time, the short circuit amount of the odd channel (LODD) of the level shifter (LS) can be detected by the comparator (COMP).
제2 단계에서, 소스 드라이브 IC(SIC)는 도 14b와 같이 우수 번째 채널(CEVEN)의 출력 단자를 통해 샘플 전압(Vsam)을 출력하고, 비교기(COMP)로 센싱 전압(Vsen)을 감지한다. 이 때, 우수 번째 채널(CEVEN)의 출력 단자는 트랜지스터(M31)를 통해 그라운드(GND)에 연결된다. 우수 번째 채널(CEVEN)로부터 출력된 샘플 전압(Vsam)은 COF 상의 우수 번째 배선들(35)에 인가된다. 제2 단계에서, 소스 드라이브 IC(SIC)의 우수 번째 채널(CEVEN)의 단락 분량이 비교기(COMP)에 의해 감지될 수 있다. In the second step, the source drive IC (SIC) outputs the sample voltage (Vsam) through the output terminal of the even-th channel (CEVEN) as shown in FIG. 14b, and detects the sensing voltage (Vsen) with the comparator (COMP). At this time, the output terminal of the even-th channel (CEVEN) is connected to the ground (GND) through the transistor (M31). The sample voltage (Vsam) output from the even number channel (CEVEN) is applied to the even number interconnections 35 on the COF. In the second step, the amount of short circuit in the even channel (CEVEN) of the source drive IC (SIC) may be detected by the comparator (COMP).
제2 단계에서, 레벨 시프터(LS)는 도 14b와 같이 우수 번째 채널(LEVEN)의 출력 단자를 통해 샘플 전압(Vsam)을 출력하고, 비교기(COMP)로 센싱 전압(Vsen)을 감지한다. 이 때, 기수 번째 채널(LODD)의 출력 단자는 트랜지스터(M13)를 통해 그라운드(GND)에 연결된다. 우수 번째 채널(LODD)로부터 출력된 샘플 전압(Vsam)은 COF 상의 우수 번째 배선들(30)에 인가된다. 이 때, 레벨 시프터(LS)의 우수 번째 채널(LEVEN)의 단락 분량이 비교기(COMP)에 의해 감지될 수 있다. In the second step, the level shifter LS outputs the sample voltage Vsam through the output terminal of the even-th channel LEVEN, as shown in FIG. 14b, and detects the sensing voltage Vsen with the comparator COMP. At this time, the output terminal of the odd-numbered channel (LODD) is connected to the ground (GND) through the transistor (M13). The sample voltage (Vsam) output from the even-numbered channel (LODD) is applied to the even-numbered wirings 30 on the COF. At this time, the short-circuit amount of the even-th channel (LEVEN) of the level shifter (LS) can be detected by the comparator (COMP).
레벨 시프터(LS)는 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 별도의 회로소자들을 추가하지 않고 버퍼(M11, M12)를 이용하여 샘플 전압(Vsam)을 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(M11)의 게이트 전압을 조정하여 게이트-소스간 전압에 따라 결정되는 출력 전압으로 샘플 전압을 출력할 수 있다. 이 경우, 전류 제한 저항(R1)은 제1 트랜지스터(M11)의 채널 저항으로 대신될 수 있다. 다른 실시예로, 도 16a 내지 도 16c와 같이 별도의 전류 제한 저항과 스위치 소자가 추가될 수 있다. As shown in FIGS. 14A and 14B, the level shifter LS can generate the sample voltage Vsam using the buffers M11 and M12 without adding separate circuit elements. For example, the gate voltage of the first transistor M11 can be adjusted to output a sample voltage with an output voltage determined according to the gate-source voltage. In this case, the current limiting resistor R1 may be replaced with the channel resistance of the first transistor M11. In another embodiment, separate current limiting resistors and switch elements may be added as shown in FIGS. 16A to 16C.
도 15a 내지 도 15c는 소스 드라이브 IC(SIC)에 내장된 단락 불량 센싱부와, 이 소스 드라이브 IC의 동작 모드를 보여 주는 회로도들이다. Figures 15A to 15C are circuit diagrams showing a short circuit detection unit built into a source drive IC (SIC) and the operation mode of this source drive IC.
도 15a 내지 도 15c를 참조하면, 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널들 각각은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 센싱 모드, 그라운드 모드, 및 디스플레이 모드로 동작할 수 있다. Referring to FIGS. 15A to 15C, each channel of the source drive IC (SIC) may operate in sensing mode, ground mode, and display mode under the control of the timing controller 130.
센싱 모드는 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널을 통해 샘플 전압(Vsam)을 출력하고 센싱 전압(Vsen)을 입력 받아 단락 불량을 센싱한다. 그라운드 모드는 소스 드라이브 IC(SIC)의 다른 채널의 센싱 모드와 연동하여 해당 채널을 그라운드(GND)에 연결하거나, 단락 불량 센싱부(ERC) 또는 다른 표시패널 구동회로의 센싱 모드와 연동하여 해당 채널을 그라운드(GND)에 연결한다. The sensing mode outputs a sample voltage (Vsam) through the channel of the source drive IC (SIC) and receives a sensing voltage (Vsen) to sense short circuit defects. Ground mode connects the corresponding channel to the ground (GND) in conjunction with the sensing mode of another channel of the source drive IC (SIC), or connects the corresponding channel to the sensing mode of the short circuit detection unit (ERC) or other display panel driving circuit. Connect to ground (GND).
디스플레이 모드에서 입력 영상의 픽셀 데이터가 픽셀들에 기입되어 픽셀 어레이(AA) 상에 영상이 표시된다. 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널은 디스플레이 모드에서 DAC로부터 출력되는 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 센싱 모드에서 표시패널 구동회로의 단락 불량이 센싱된다. 센싱 모드에서 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널은 샘플 전압(Vsam)을 출력하고 센싱 전압(Vsen)을 기준값(Vr)과 비교하여 단락 불량을 센싱한다. 그라운드 모드에서 소스 드라이브 IC(SIC)의 채널은 그라운드(GND)에 연결된다.In the display mode, pixel data of the input image is written into pixels and the image is displayed on the pixel array (AA). The channel of the source drive IC (SIC) outputs the data voltage (Vdata) output from the DAC in display mode. In sensing mode, a short circuit defect in the display panel driving circuit is sensed. In sensing mode, the channel of the source drive IC (SIC) outputs a sample voltage (Vsam) and compares the sensing voltage (Vsen) with the reference value (Vr) to detect short circuit defects. In ground mode, the channel of the source drive IC (SIC) is connected to ground (GND).
소스 드라이브 IC(SIC)의 채널들 각각은 DAC, 출력 버퍼(AMP), 전류 제한 저항(R1), 비교기(COMP), 스위치 소자들(SW1~SW6), 트랜지스터(M31) 등을 포함한다. 스위치 소자들(SW1~SW6)은 트랜지스터로 구현될 수 있다. Each channel of the source drive IC (SIC) includes a DAC, output buffer (AMP), current limiting resistor (R1), comparator (COMP), switch elements (SW1 to SW6), transistor (M31), etc. Switch elements (SW1 to SW6) can be implemented as transistors.
DAC는 픽셀 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 출력 버퍼(AMP)는 데이터 전압(Vdata)을 손실 없이 출력 단자(OUT1)로 전달한다. The DAC converts pixel data into a gamma compensation voltage and outputs a data voltage (Vdata). The output buffer (AMP) transfers the data voltage (Vdata) to the output terminal (OUT1) without loss.
전류 제한 저항(R1)은 출력 버퍼(AMP)와 소스 드라이브 IC의 출력 단자(OUT1) 사이에 연결된다. 비교기(COMP)는 전류 제한 저항(R1)과 플래그 신호 출력 단자(OUT2) 사이에 연결된다. 비교기(COMP)의 제1 입력 단자(-)는 제1 전류 제한 저항(R1)과 출력 단자(OUT1) 사이의 노드에 연결되어 출력 단자(OUT1)로부터 센싱 전압(Vsen)을 입력 받는다.The current limiting resistor (R1) is connected between the output buffer (AMP) and the output terminal (OUT1) of the source drive IC. The comparator (COMP) is connected between the current limiting resistor (R1) and the flag signal output terminal (OUT2). The first input terminal (-) of the comparator (COMP) is connected to the node between the first current limiting resistor (R1) and the output terminal (OUT1) and receives the sensing voltage (Vsen) from the output terminal (OUT1).
스위치 소자들(SW1~SW6)은 데이터 신호 패스(path), 샘플 전압 패스 및 센싱 전압 패스를 스위칭한다. The switch elements (SW1 to SW6) switch the data signal path, sample voltage path, and sensing voltage path.
제1 및 제2 스위치 소자들(SW1, SW2)은 디스플레이 모드에서 턴-온된다. 제1 및 제2 스위치 소자들(SW1, SW2)은 센싱 모드와 그라운드 모드에서 오프 상태를 유지할 수 있다. 제1 스위치 소자(SW1)는 DAC와 출력 버퍼(AMP) 사이에 연결되어 디스플레이 모드에서 DAC의 출력 단자를 출력 버퍼(AMP)에 연결한다. 제2 스위치 소자(SW2)는 출력 버퍼(AMP)와 출력 단자(OUT1) 사이에 연결된다. 제1 및 제2 스위치 소자들(SW1, SW2)은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 디스플레이 모드에서 DAC로부터 출력된 데이터 전압(Vdata)이 전송되는 데이터 신호 패스를 연결하고, 센싱 모드와 그라운드 모드에서 데이터 신호 패스를 차단한다. The first and second switch elements SW1 and SW2 are turned on in the display mode. The first and second switch elements SW1 and SW2 may remain in an off state in sensing mode and ground mode. The first switch element (SW1) is connected between the DAC and the output buffer (AMP) and connects the output terminal of the DAC to the output buffer (AMP) in display mode. The second switch element (SW2) is connected between the output buffer (AMP) and the output terminal (OUT1). The first and second switch elements (SW1, SW2) connect a data signal path through which the data voltage (Vdata) output from the DAC is transmitted in the display mode under the control of the timing controller 130, and in the sensing mode and ground mode. Block the data signal path.
트랜지스터(M31)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 그라운드 모드에서 턴-온되어 해당 채널의 출력 단자(OUT1)를 그라운드(GND)에 연결한다. 트랜지스터(M31)는 센싱 모드와 디스플레이 모드에서 오프 상태를 유지한다.The transistor M31 is turned on in ground mode under the control of the timing controller 130 and connects the output terminal (OUT1) of the corresponding channel to the ground (GND). Transistor (M31) remains off in sensing mode and display mode.
제3 내지 제6 스위치 소자들(SW3~SW6)은 센싱 모드에서 턴-온된다. 제3 내지 제6 스위치 소자들(SW3~SW6)은 디스플레이 모드와 그라운드 모드에서 오프 상태를 유지할 수 있다. 제3 스위치 소자(SW3)는 샘플 전압원과 출력 버퍼(AMP)의 입력 단자(+) 사이에 연결되어 센싱 모드에서 턴-온되어 샘플 전압원을 출력 버퍼(AMP)의 입력 단자(+)에 연결한다. 전원부(400)는 샘플 전압(Vsam)을 출력할 수 있다. 타이밍 콘트롤러(130)는 센싱 모드에서 센싱 전압 데이터를 소스 드라이브 IC(SIC)에 전송하고, DAC는 센싱 전압 데이터를 전원부(400)로부터의 감마 기준 전압으로 변환하여 샘플 전압(Vsam)을 출력할 수 있다. 샘플 전압원은 전원부(400) 또는 DAC일 수 있다. The third to sixth switch elements (SW3 to SW6) are turned on in sensing mode. The third to sixth switch elements (SW3 to SW6) may remain off in the display mode and ground mode. The third switch element (SW3) is connected between the sample voltage source and the input terminal (+) of the output buffer (AMP) and is turned on in sensing mode to connect the sample voltage source to the input terminal (+) of the output buffer (AMP). . The power supply unit 400 may output a sample voltage (Vsam). The timing controller 130 transmits the sensing voltage data to the source drive IC (SIC) in sensing mode, and the DAC converts the sensing voltage data into a gamma reference voltage from the power supply unit 400 and outputs a sample voltage (Vsam). there is. The sample voltage source may be the power supply unit 400 or a DAC.
제4 스위치 소자(SW4)는 출력 버퍼(AMP)와 전류 제한 저항(R1) 사이에 연결되어 센싱 모드에서 턴-온되어 출력 버퍼(AMP)의 출력 단자와 전류 제한 저항(R1)을 연결한다. 제5 스위치 소자(SW5)는 전류 제한 저항(R1)과 출력 단자(OUT1) 사이의 노드와, 비교기(COMP)의 입력 단자(-) 사이에 연결되어 센싱 모드에서 턴-온되어 출력 단자(OUT1)를 비교기(COMP)의 입력 단자(-)에 연결한다. 제6 스위치 소자(SW6)는 비교기(COMP)의 출력 단자와 플래그 신호 출력 단자(OUT2) 사이에 연결되어 센싱 모드에서 턴-온되어 비교기(COMP)의 출력 단자와 플래그 신호 출력 단자(OUT2)를 연결한다. The fourth switch element (SW4) is connected between the output buffer (AMP) and the current limiting resistor (R1) and is turned on in the sensing mode to connect the output terminal of the output buffer (AMP) and the current limiting resistor (R1). The fifth switch element (SW5) is connected between the node between the current limiting resistor (R1) and the output terminal (OUT1) and the input terminal (-) of the comparator (COMP) and is turned on in sensing mode to output the output terminal (OUT1). ) to the input terminal (-) of the comparator (COMP). The sixth switch element (SW6) is connected between the output terminal of the comparator (COMP) and the flag signal output terminal (OUT2) and is turned on in sensing mode to connect the output terminal of the comparator (COMP) and the flag signal output terminal (OUT2). Connect.
도 16a 내지 도 16c는 레벨 시프터(LS)에 내장된 단락 불량 센싱부와, 이 레벨 시프터(LS)의 동작 모드를 보여 주는 회로도들이다.FIGS. 16A to 16C are circuit diagrams showing a short circuit sensing unit built into the level shifter (LS) and the operation mode of the level shifter (LS).
도 16a 내지 도 16c를 참조하면, 레벨 시프터(LS)의 채널들 각각은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 센싱 모드, 그라운드 모드, 및 디스플레이 모드로 동작할 수 있다.Referring to FIGS. 16A to 16C, each channel of the level shifter LS may operate in a sensing mode, a ground mode, and a display mode under the control of the timing controller 130.
센싱 모드는 레벨 시프터(LS)의 채널을 통해 샘플 전압(Vsam)을 출력하고 센싱 전압(Vsen)을 입력 받아 단락 불량을 센싱한다. 그라운드 모드는 레벨 시프터(LS)의 다른 채널의 센싱 모드와 연동하여 해당 채널을 그라운드(GND)에 연결하거나, 단락 불량 센싱부(ERC) 또는 다른 표시패널 구동회로의 센싱 모드와 연동하여 해당 채널을 그라운드(GND)에 연결한다. The sensing mode outputs the sample voltage (Vsam) through the channel of the level shifter (LS) and receives the sensing voltage (Vsen) to sense short circuit defects. Ground mode connects the corresponding channel to ground (GND) in conjunction with the sensing mode of another channel of the level shifter (LS), or connects the corresponding channel to the sensing mode of the short-circuit detection unit (ERC) or other display panel driving circuit. Connect to ground (GND).
디스플레이 모드에서 입력 영상의 픽셀 데이터가 픽셀들에 기입되어 픽셀 어레이(AA) 상에 영상이 표시된다. 레벨 시프터(LS)의 채널은 디스플레이 모드에서 입력 신호의 전압 레벨을 시프트하여 제1 및 제2 트랜지스터들(M11, M12)을 이용하여 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙하는 신호를 출력한다. 센싱 모드에서 표시패널 구동회로의 단락 불량이 센싱된다. 센싱 모드에서 레벨 시프터(LS)의 채널은 샘플 전압(Vsam)을 출력하고 센싱 전압(Vsen)을 기준값(Vr)과 비교하여 단락 불량을 센싱한다. 그라운드 모드에서 레벨 시프터(LS)의 채널은 그라운드(GND)에 연결된다.In the display mode, pixel data of the input image is written into pixels and the image is displayed on the pixel array (AA). The channel of the level shifter (LS) shifts the voltage level of the input signal in the display mode and swings between the gate high voltage (VGH) and the gate low voltage (VGL) using the first and second transistors (M11 and M12). outputs a signal. In sensing mode, a short circuit defect in the display panel driving circuit is sensed. In sensing mode, the channel of the level shifter (LS) outputs a sample voltage (Vsam) and detects a short circuit by comparing the sensing voltage (Vsen) with the reference value (Vr). In ground mode, the channel of the level shifter (LS) is connected to ground (GND).
레벨 시프터(LS)의 채널들 각각은 트랜지스터들(M11~M13), 전류 제한 저항(R1), 비교기(COMP), 스위치 소자들(SW11, SW12) 등을 포함한다. 스위치 소자들(SW11, SW12)은 트랜지스터로 구현될 수 있다.Each of the channels of the level shifter (LS) includes transistors (M11 to M13), a current limiting resistor (R1), a comparator (COMP), and switch elements (SW11 and SW12). The switch elements (SW11 and SW12) may be implemented as transistors.
전류 제한 저항(R1)은 레벨 시프터(LS)의 출력 단자(OUT11)와, 샘플 전압원 사이에 연결된다. 샘플 전압원은 전원부(400)일 수 있다. 비교기(COMP)는 전류 제한 저항(R1)과 플래그 신호 출력 단자(OUT12) 사이에 연결된다. 비교기(COMP)의 제1 입력 단자(-)는 제1 전류 제한 저항(R1)과 출력 단자(OUT11) 사이의 노드에 연결되어 출력 단자(OUT11)로부터 센싱 전압(Vsen)을 입력 받는다.The current limiting resistor (R1) is connected between the output terminal (OUT11) of the level shifter (LS) and the sample voltage source. The sample voltage source may be the power supply unit 400. The comparator (COMP) is connected between the current limiting resistor (R1) and the flag signal output terminal (OUT12). The first input terminal (-) of the comparator (COMP) is connected to the node between the first current limiting resistor (R1) and the output terminal (OUT11) and receives the sensing voltage (Vsen) from the output terminal (OUT11).
제1 스위치 소자(SW11)는 제1 트랜지스터(M11)와 제2 트랜지스터 사이의 버퍼 출력 노드와, 레벨 시프터(LS)의 출력 단자(OUT11) 사이에 연결된다. 제1 스위치 소자(SW11)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 디스플레이 모드에서 턴-온되어 버퍼 출력 노드를 출력 단자(OUT11)에 연결한다. 제1 스위치 소자(SW11)는 센싱 모드와 그라운드 모드에서 오프 상태를 유지한다. The first switch element (SW11) is connected between the buffer output node between the first transistor (M11) and the second transistor and the output terminal (OUT11) of the level shifter (LS). The first switch element (SW11) is turned on in the display mode under the control of the timing controller 130 to connect the buffer output node to the output terminal (OUT11). The first switch element (SW11) remains off in sensing mode and ground mode.
제2 스위치 소자(SW12)는 전류 제한 저항(R1)과 레벨 시프터의 출력 단자(OUT11) 사이에 연결된다. 제2 스위치 소자(SW12)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 센싱 모드에서 턴-온되어 전류 제한 저항(R1)을 출력 단자(OUT11)에 연결한다. 제2 스위치 소자(SW12)는 디스플레이 모드와 그라운드 모드에서 오프 상태를 유지한다.The second switch element (SW12) is connected between the current limiting resistor (R1) and the output terminal (OUT11) of the level shifter. The second switch element (SW12) is turned on in the sensing mode under the control of the timing controller 130 and connects the current limiting resistor (R1) to the output terminal (OUT11). The second switch element (SW12) remains off in the display mode and ground mode.
제3 트랜지스터(M13)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 그라운드 모드에서 턴-온되어 해당 채널의 출력 단자(OUT11)를 그라운드(GND)에 연결한다. 제3 트랜지스터(M31)는 센싱 모드와 디스플레이 모드에서 오프 상태를 유지한다.The third transistor (M13) is turned on in ground mode under the control of the timing controller 130 and connects the output terminal (OUT11) of the corresponding channel to the ground (GND). The third transistor (M31) remains off in sensing mode and display mode.
전술한 실시예들은 단독으로 적용되거나 조합될 수 있다. The above-described embodiments can be applied singly or combined.
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.Through the above-described content, those skilled in the art will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be defined by the scope of the patent claims.
10: 비교기 21, 22: 디멀티플렉서
100: 표시패널 110, SIC: 데이터 구동부(소스 드라이브 IC)
120: 게이트 구동부 130 : 타이밍 콘트롤러
140, LS : 레벨 시프터 200: 호스트 시스템
400: 전원부 R1: 전류 제한 저항
ERC: 단락 불량 센싱부10: comparator 21, 22: demultiplexer
100: display panel 110, SIC: data driver (source drive IC)
120: Gate driver 130: Timing controller
140, LS: level shifter 200: host system
400: Power supply R1: Current limiting resistor
ERC: Short circuit detection unit
Claims (14)
상기 표시패널 상에 배치되어 시프트 레지스터를 이용하여 상기 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부;
입력 신호의 전압 레벨을 시프트하여 상기 게이트 구동부에 공급하는 레벨 시프터;
상기 레벨 시프터가 배치된 인쇄 회로 보드;
디스플레이 모드에서 상기 데이터 라인들에 데이터 신호를 공급하는 소스 드라이브 IC; 및
상기 소스 드라이브 IC가 배치되고 상기 표시패널과 상기 인쇄 회로보드 사이에 연결된 연성 회로 기판을 포함하고,
상기 연성 회로 기판, 상기 소스 드라이브 IC, 및 상기 레벨 시프터 중 적어도 하나는 센싱 모드에서 플래그 신호를 발생하는 단락 불량 센싱부를 포함하고,
상기 단락 불량 센싱부는,
샘플 전압이 인가되는 저항; 및
상기 연성 회로 기판의 배선, 상기 레벨 시프터의 출력 단자, 및 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 중 어느 하나로부터 수신된 센싱 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하는 비교기를 포함하고,
상기 비교기는 센싱 모드에서 상기 연성 회로 기판의 배선, 상기 레벨 시프터의 출력 단자, 및 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 중 하나 이상의 단락을 지시하는 플래그 신호를 출력하는 표시장치. a display panel in which a plurality of data lines and a plurality of gate lines intersect and a pixel array is arranged;
a gate driver disposed on the display panel to supply gate signals to the gate lines using a shift register;
a level shifter that shifts the voltage level of an input signal and supplies it to the gate driver;
a printed circuit board on which the level shifter is disposed;
a source drive IC that supplies data signals to the data lines in a display mode; and
Comprising a flexible circuit board on which the source drive IC is disposed and connected between the display panel and the printed circuit board,
At least one of the flexible circuit board, the source drive IC, and the level shifter includes a short circuit sensing unit that generates a flag signal in a sensing mode,
The short circuit fault sensing unit,
a resistance to which the sample voltage is applied; and
A comparator that compares a sensing voltage received from any one of the wiring of the flexible circuit board, the output terminal of the level shifter, and the output terminal of the source drive IC with a preset reference voltage,
The display device wherein the comparator outputs a flag signal indicating short circuit of one or more of the wiring of the flexible circuit board, the output terminal of the level shifter, and the output terminal of the source drive IC in a sensing mode.
상기 연성 회로 기판은,
상기 레벨 시프터의 출력 단자들을 상기 게이트 구동부의 클럭 입력 단자들에 연결하는 복수의 클럭 배선들;
복수의 더미 배선들;
상기 소스 드라이브 IC의 데이터 입력 단자들에 연결된 데이터 입력 배선들;
상기 소스 드라이브 IC의 데이터 출력 단자들에 연결된 복수의 데이터 출력 배선들;
상기 인쇄 회로 보드에 연결된 복수의 입력 패드들; 및
상기 표시패널에 접합된 복수의 출력 패드들을 포함한 표시장치. According to claim 1,
The flexible circuit board is,
a plurality of clock wires connecting output terminals of the level shifter to clock input terminals of the gate driver;
a plurality of dummy wires;
data input wires connected to data input terminals of the source drive IC;
a plurality of data output wires connected to data output terminals of the source drive IC;
a plurality of input pads connected to the printed circuit board; and
A display device including a plurality of output pads bonded to the display panel.
상기 저항과 상기 비교기가 상기 인쇄 회로 보드 상에 배치되고,
상기 센싱 전압이 인가되는 상기 비교기의 제1 입력 단자와 상기 저항이 상기 입력 패드에 연결되고,
상기 비교기의 제2 입력 단자에 상기 기준 전압이 인가되는 표시장치. According to claim 2,
the resistor and the comparator are disposed on the printed circuit board,
A first input terminal of the comparator to which the sensing voltage is applied and the resistor are connected to the input pad,
A display device in which the reference voltage is applied to a second input terminal of the comparator.
상기 플래그 신호가 특정 레벨일 때 상기 연성 회로 기판의 배선, 상기 레벨 시프터의 출력 단자, 및 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 중 하나 이상이 단락된 표시장치. According to claim 3,
A display device in which at least one of the wiring of the flexible circuit board, the output terminal of the level shifter, and the output terminal of the source drive IC is shorted when the flag signal is at a specific level.
상기 디스플레이 모드에서 입력 영상의 픽셀 데이터를 상기 소스 드라이브 IC에 전송하고 상기 소스 드라이브 IC와 상기 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러; 및
통신 모듈을 포함하고 상기 입력 영상의 픽셀 데이터와 타이밍 신호를 상기 타이밍 콘트롤러로 전송하는 호스트 시스템을 포함하는 표시장치. According to claim 3,
a timing controller that transmits pixel data of the input image to the source drive IC in the display mode and controls operation timing of the source drive IC and the gate driver; and
A display device comprising a communication module and a host system that transmits pixel data of the input image and a timing signal to the timing controller.
상기 플래그 신호가 특정 레벨일 때 상기 픽셀 어레이에 경고 메시지가 표시되는 표시장치. According to claim 5,
A display device in which a warning message is displayed on the pixel array when the flag signal is at a specific level.
상기 플래그 신호가 특정 레벨일 때 상기 통신 모듈을 통해 경고 메시지가 외부로 전송되는 표시장치. According to claim 5,
A display device in which a warning message is transmitted externally through the communication module when the flag signal is at a specific level.
상기 센싱 모드에서 상기 레벨 시프터와 상기 소스 드라이브 IC가 그라운드 모드로 동작하여 상기 레벨 시프터의 출력 단자와 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자가 그라운드에 연결되는 표시장치.According to claim 3,
In the sensing mode, the level shifter and the source drive IC operate in ground mode, so that the output terminal of the level shifter and the output terminal of the source drive IC are connected to ground.
상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각은 상기 저항과 상기 비교기를 포함하고,
상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각은 그라운드 모드에서 출력 단자를 그라운드에 연결하는 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 센싱 전압이 인가되는 상기 비교기의 제1 입력 단자와 상기 저항이 상기 센싱 모드에서 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자에 연결되고,
상기 비교기의 제2 입력 단자에 상기 기준 전압이 인가되고,
상기 비교기의 출력 단자는 상기 소스 드라이브 IC의 플래그 신호 출력 단자에 연결되며,
상기 비교기는 상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각의 단락을 지시하는 플래그 신호를 출력하는 표시장치. According to claim 2,
Each of the channels of the source drive IC includes the resistor and the comparator,
Each of the channels of the source drive IC further includes a transistor connecting an output terminal to ground in ground mode,
A first input terminal of the comparator to which the sensing voltage is applied and the resistor are connected to an output terminal of the source drive IC in the sensing mode,
The reference voltage is applied to the second input terminal of the comparator,
The output terminal of the comparator is connected to the flag signal output terminal of the source drive IC,
The comparator is a display device that outputs a flag signal indicating short-circuiting of each channel of the source drive IC.
상기 센싱 모드는 제1 단계 및 제2 단계를 포함하고,
상기 제1 단계에서 상기 소스 드라이브 IC의 기수 번째 채널들 각각에서 상기 샘플 전압이 상기 저항에 인가되고, 상기 비교기에 센싱 전압이 인가되고,
상기 제1 단계에서 상기 소스 드라이브 IC의 우수 번째 채널들 각각은 상기 그라운드 모드로 동작하여 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자가 상기 그라운드에 연결되고,
상기 제2 단계에서 상기 소스 드라이브 IC의 우수 번째 채널들 각각에서 상기 샘플 전압이 상기 저항에 인가되고, 상기 비교기에 센싱 전압이 인가되며,
상기 제2 단계에서 상기 소스 드라이브 IC의 기수 번째 채널들 각각은 상기 그라운드 모드로 동작하여 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자가 상기 그라운드에 연결되는 표시장치.According to clause 9,
The sensing mode includes a first step and a second step,
In the first step, the sample voltage is applied to the resistor and the sensing voltage is applied to the comparator in each of the odd-numbered channels of the source drive IC,
In the first step, each of the even channels of the source drive IC operates in the ground mode so that the output terminal of the source drive IC is connected to the ground,
In the second step, the sample voltage is applied to the resistor and the sensing voltage is applied to the comparator in each of the even channels of the source drive IC,
In the second step, each of the odd-numbered channels of the source drive IC operates in the ground mode, and the output terminal of the source drive IC is connected to the ground.
상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각은,
상기 디스플레이 모드에서 데이터 신호를 출력하는 디지털 아날로그 컨버터;
상기 디지털 아날로그 컨버터의 출력 단자와 상기 소스 드라이브 IC의 출력 버퍼 사이에 연결되어 상기 디스플레이 모드에서 턴-온되어 상기 디지털 아날로그 컨버터의 출력 단자를 상기 출력 버퍼에 연결하는 제1 스위치 소자;
상기 출력 버퍼와 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 사이에 연결되어 상기 디스플레이 모드에서 턴-온되어 상기 출력 버퍼를 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자에 연결하는 제2 스위치 소자;
상기 샘플 전압을 발생하는 샘플 전압원과 상기 출력 버퍼의 입력 단자 사이에 연결되어 상기 센싱 모드에서 턴-온되어 상기 샘플 전압원을 상기 출력 버퍼의 입력 단자에 연결하는 제3 스위치 소자;
상기 출력 버퍼의 출력 단자와 상기 저항 사이에 연결되어 상기 센싱 모드에서 턴-온되어 상기 출력 버퍼의 출력 단자와 상기 저항을 연결하는 제4 스위치 소자;
상기 저항과 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자 사이의 노드와, 상기 비교기의 제1 입력 단자 사이에 연결되어 상기 센싱 모드에서 턴-온되어 상기 소스 드라이브 IC의 출력 단자를 상기 비교기의 제1 입력 단자에 연결하는 제5 스위치 소자; 및
상기 비교기의 출력 단자와 상기 플래그 신호 출력 단자 사이에 연결되어 상기 센싱 모드에서 턴-온되어 상기 비교기의 출력 단자를 상기 플래그 신호 출력 단자에 연결하는 제6 스위치 소자를 포함하는 표시장치.According to clause 9,
Each of the channels of the source drive IC is,
a digital-to-analog converter that outputs a data signal in the display mode;
A first switch element connected between the output terminal of the digital-analog converter and the output buffer of the source drive IC and turned on in the display mode to connect the output terminal of the digital-analog converter to the output buffer;
a second switch element connected between the output buffer and an output terminal of the source drive IC and turned on in the display mode to connect the output buffer to an output terminal of the source drive IC;
a third switch element connected between a sample voltage source generating the sample voltage and an input terminal of the output buffer and turned on in the sensing mode to connect the sample voltage source to an input terminal of the output buffer;
a fourth switch element connected between the output terminal of the output buffer and the resistor and turned on in the sensing mode to connect the output terminal of the output buffer and the resistor;
It is connected between the node between the resistor and the output terminal of the source drive IC, and the first input terminal of the comparator, and is turned on in the sensing mode to connect the output terminal of the source drive IC to the first input terminal of the comparator. A fifth switch element connecting; and
A display device comprising a sixth switch element connected between the output terminal of the comparator and the flag signal output terminal and turned on in the sensing mode to connect the output terminal of the comparator to the flag signal output terminal.
상기 레벨 시프터의 채널들 각각은 상기 저항과 상기 비교기를 포함하고,
상기 레벨 시프터의 채널들 각각은 그라운드 모드에서 출력 단자를 그라운드에 연결하는 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 비교기의 제1 입력 단자와 상기 저항이 상기 센싱 모드에서 상기 레벨 시프터의 출력 단자에 연결되고,
상기 비교기의 제2 입력 단자에 상기 기준 전압이 인가되고,
상기 비교기의 출력 단자는 상기 레벨 시프터의 플래그 신호 출력 단자에 연결되며,
상기 비교기는 상기 레벨 시프터의 채널들 각각의 단락을 지시하는 플래그 신호를 출력하는 표시장치. According to claim 2,
Each of the channels of the level shifter includes the resistor and the comparator,
Each of the channels of the level shifter further includes a transistor connecting an output terminal to ground in ground mode,
The first input terminal of the comparator and the resistor are connected to the output terminal of the level shifter in the sensing mode,
The reference voltage is applied to the second input terminal of the comparator,
The output terminal of the comparator is connected to the flag signal output terminal of the level shifter,
A display device wherein the comparator outputs a flag signal indicating short-circuiting of each channel of the level shifter.
상기 센싱 모드는 제1 단계 및 제2 단계를 포함하고,
상기 제1 단계에서 상기 레벨 시프터의 기수 번째 채널들 각각에서 상기 샘플 전압이 상기 저항에 인가되고, 상기 비교기에 센싱 전압이 인가되고,
상기 제1 단계에서 상기 레벨 시프터의 우수 번째 채널들 각각은 상기 그라운드 모드로 동작하여 상기 레벨 시프터의 출력 단자가 상기 그라운드에 연결되고,
상기 제2 단계에서 상기 레벨 시프터의 우수 번째 채널들 각각에서 상기 샘플 전압이 상기 저항에 인가되고, 상기 비교기에 센싱 전압이 인가되며,
상기 제2 단계에서 상기 레벨 시프터의 기수 번째 채널들 각각은 상기 그라운드 모드로 동작하여 상기 레벨 시프터의 출력 단자가 상기 그라운드에 연결되는 표시장치.According to claim 12,
The sensing mode includes a first step and a second step,
In the first step, the sample voltage is applied to the resistor and the sensing voltage is applied to the comparator in each of the odd-numbered channels of the level shifter,
In the first step, each of the even-th channels of the level shifter operates in the ground mode so that the output terminal of the level shifter is connected to the ground,
In the second step, the sample voltage is applied to the resistor and the sensing voltage is applied to the comparator in each of the even channels of the level shifter,
In the second step, each of the odd-numbered channels of the level shifter operates in the ground mode, and the output terminal of the level shifter is connected to the ground.
상기 레벨 시프터의 채널들 각각은,
하이 전압을 스위칭하는 제1 트랜지스터와, 로우 전압을 스위칭하는 제2 트랜지스터를 이용하여 상기 디스플레이 모드에서 상기 레벨 시프터의 출력 단자에 상기 하이 전압과 상기 로우 전압 사이에서 스윙하는 신호를 출력하는 버퍼;
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터 사이의 버퍼 출력 노드와, 상기 레벨 시프터의 출력 단자 사이에 연결되어 상기 디스플레이 모드에서 턴-온되어 상기 버퍼 출력 노드를 상기 레벨 시프터의 출력 단자에 연결하는 제1 스위치 소자; 및
상기 저항과 상기 레벨 시프터의 출력 단자 사이에 연결되어 상기 센싱 모드에서 턴-온되어 상기 저항을 상기 레벨 시프터의 출력 단자에 연결하는 제2 스위치 소자를 더 포함하는 표시장치.According to claim 12,
Each of the channels of the level shifter is,
a buffer that outputs a signal swinging between the high voltage and the low voltage to the output terminal of the level shifter in the display mode using a first transistor for switching a high voltage and a second transistor for switching a low voltage;
A first buffer connected between a buffer output node between the first transistor and the second transistor and an output terminal of the level shifter, turned on in the display mode, and connected to the buffer output node to the output terminal of the level shifter. switch element; and
A display device further comprising a second switch element connected between the resistor and the output terminal of the level shifter and turned on in the sensing mode to connect the resistor to the output terminal of the level shifter.
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