KR20040030876A - 여분의 열 구동 회로를 갖는 액정 디스플레이 - Google Patents
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Abstract
액정 디스플레이(LCD) 디바이스는 결함이 있는 열 라인(예컨대, 라인 파손) 또는 결함이 있는 열 구동기 중 어느 하나로 인해 결함이 있는 열의 픽셀에 이미지 데이터를 제공하기 위해 적어도 두 개의 데이터 라인을 서로 선택적으로 연결하기 위한 수단을 포함한다. 상기 수단은 바람직하게는 두 개의 데이터 라인을 서로 연결하기 위한 복수의 스위치를 포함한다. 스위치는 두 개의 데이터 라인 사이에서 연장하는 교차-열 스위치이거나, 열 교정 절차에 사용되고 두 개의 열을 서로 공통 열 테스트 라인에 연결하는 열 테스트 스위치일 수 있다. 레지스터는 바람직하게는 또한 스위치가 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는지를 지시하는 데이터 값을 저장하기 위해 각 스위치에 제공된다. 레지스터는 시프트 레지스터를 포함할 수 있다.
Description
액정 디스플레이(LCD) 디바이스와 같은 이미지 디스플레이 디바이스는 널리 알려져 있다. 다음의 상세한 설명을 참조하여, 이러한 디바이스의 종래의 특성에 친숙하다고 가정될 수 있어서, 본 발명을 포함하는 특성만이 기술될 것이다.
도 1은 예시적인 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(100)의 관련 부분을 도시한다.
LCD 디바이스(100)는 관련 부분에서, 복수의 픽셀(110)과; 복수의 픽셀(110)에 연결된 복수의 열 (데이터) 라인(120)과; 열 라인(120)을 통해 데이터를 픽셀(110)에 공급하기 위한 복수의 열 (데이터) 구동기(130)와; 복수의 열 구동기 스위치(140)와; 픽셀(110) 행에 연결된 복수의 행 (주사) 라인(150)과; 열 구동기(130)로부터의 데이터가 인가되는 픽셀(110) 행을 선택하기 위한 행 라인(150)에 연결된 복수의 행 구동기(160)를 포함한다.
전형적으로, 각 픽셀(110)은 픽셀 스위칭 디바이스(112) 및 저장부{픽셀 커패시터(114)}를 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 픽셀 스위칭 디바이스(112)는 연결된 열 라인(120)을 통해 저장 디바이스(114)에 인가된 데이터 신호를 스위칭하기 위해 연결된 행 라인(150) 상의 주사 신호에 응답한다.
LCD 디바이스(100)는 액정온실리콘(LCOS) 유형 LCD 디바이스일 수 있다. 그 경우, 열 (데이터) 구동기(130), 열 구동기 스위치(140) 및/또는 행 (주사) 구동기(160)는 액정 픽셀(110)과 동일한 실리콘 기판에 통합될 수 있다.
종래 기술의 LCD 디바이스(100)가 갖는 몇몇 문제점이 이제 설명될 것이다.
종종, 하나 이상의 열 라인(120)의 제조 시에 파손(break)이 발생할 수 있다. 예컨대, 도 1에서, 파손 또는 라인 결함(line defect)(170)이 열 2의 열 라인(120)에서 점(A 및 A')사이에 표시되어 있다. 라인 결함(170) 때문에, 행 번호 3에서 N까지 열 2의 픽셀(110) 중 임의의 픽셀에 데이터 신호를 제공할 수 없을 것이다. 따라서, 행 번호 3에서 행 번호 N까지의 열 2의 모든 픽셀(110)은 실패하며, 디스플레이(100)의 이들 픽셀(110)은 디바이스가 보통의 흰색 또는 보통의 흑색 모드로 동작하는지에 따라 영구적으로 백색 또는 흑색일 것이다.
또한, 특정한 열에 대한 열 구동기(130)는 결함이 있을 수 있고, 데이터 신호를 열 라인(120)에 제공하는데 실패할 수 있다. 예컨대, 도 1에서, 실패한 열 구동기(130)가 열 4에 표시되어 있다. 그 경우, 열 4의 픽셀(110)중 임의의 픽셀에 데이터 신호를 제공하는 것은 가능하지 않을 것이다. 따라서, 열 4의 모든 픽셀(110)은 실패하며, 디스플레이(100)의 전체 열 4는 디바이스가 보통의 흰색 또는 보통의 흑색 모드로 동작하는지에 따라 영구적으로 흰색 또는 흑색일 것이다.
따라서, 하나 이상의 열 라인 결함 또는 파손 및/또는 실패한 열 구동기에도 불구하고 동작할 수 있는 이미지 디스플레이 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 다른 및 추가적인 목적 및 장점이 이후에 드러날 것이다.
본 발명은 이미지 디스플레이 디바이스 분야와, 좀더 상세하게는 액정 디스플레이 디바이스와, 및 이러한 디바이스에 대한 구동 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 액정 디스플레이(LCD) 디바이스를 도시한 도면.
도 2는 열 라인 또는 열 구동기 결함을 가지고 동작할 수 있는 이미지 디스플레이 디바이스의 제 1 실시예를 도시한 도면.
도 3은 열 라인 또는 열 구동기 결함을 가지고 동작할 수 있는 이미지 디스플레이 디바이스의 제 2 실시예를 도시한 도면.
도 4는 열 라인 또는 열 구동기 결함을 가지고 동작할 수 있는 이미지 디스플레이 디바이스의 제 3 실시예를 도시한 도면.
도 5는 열 라인 또는 열 구동기 결함을 가지고 동작할 수 있는 이미지 디스플레이 디바이스의 제 4 실시예를 도시한 도면.
따라서, 일양상에서, 이미지 디스플레이 디바이스는 결함이 있는 열 라인(예컨대, 라인 파손) 또는 결함이 있는 열 구동기 중 어느 하나로 인해 결함이 있는 열의 픽셀에 이미지 데이터를 제공하기 위해 적어도 두 개의 데이터 라인을 서로 선택적으로 연결하기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게, 상기 수단은 두 개의 데이터 라인을 서로 연결하기 위한 복수의 스위치를 포함한다.
또 다른 양상에서, 레지스터는 바람직하게는 또한 스위치가 둘 이상의 열 라인을 서로 연결하기 위해 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는 지의 여부를 표시하는 데이터 값을 저장하기 위해 제공된다. 레지스터는 시프트 레지스터를 포함할 수 있다.
또 다른 양상에서, 결함이 있는 열은 디스플레이 교정(calibration) 절차에서 사용된 열 테스트 스위치를 선택적으로 폐쇄함으로써 수리될 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 양상에 따라 이미지 디스플레이 디바이스의 제 1 실시예를 도시한다. 제 1 실시예는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(200)에 관해 기술된다. 명확성 및 간결성을 위해, 본 발명에 관한 LCD 디바이스(200)의 이들 부분이 예시되어 있다.
LCD 디바이스(200)는 관련 부분에서 복수의 픽셀(210)과; 복수의 픽셀(210)에 연결된 복수(M)의 열 (데이터) 라인(220)과; 열 라인(220)을 통해 픽셀(210)에 데이터를 공급하기 위한 복수의 열(데이터) 구동기(230)와; 복수의 열 구동기 스위치(240)와; 복수(M)의 열 구동기 스위치 레지스터(245)와; N개의 픽셀(210) 행에 연결된 복수(N)의 행 (주사) 라인(250)과; 열 구동기(230)로부터의 데이터가 인가되는 픽셀(210) 행을 선택하기 위해 행 라인(250)에 연결된 복수의 행 구동기(260)와; 두 개의 인접한 열 라인(220) 사이에서 각각 연장하는 복수(M-1)의 교차-열 스위치(280)와; 교차-열 스위치(280) 중 대응하는 하나의 스위치의 제어 단자에 연결된 출력을 각각 갖는 복수(M-1)의 교차-열 스위치 레지스터(290)를 포함한다. 유리하게, 열 구동기 스위치 레지스터(245) 및/또는 교차-열 스위치 레지스터(290)는시프트 레지스터로 구성될 수 있다.
전형적으로, 각 픽셀(210)은 제 1 및 제 2 단자와 제어 단자를 갖는 픽셀 스위칭 디바이스(212)와, 픽셀 스위칭 디바이스(212)의 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스(픽셀 커패시터)(214)를 포함한다. 그러나, 다이오드와 같은 두 개의 단자 스위치가 사용될 수 있다. 픽셀 스위칭 디바이스(212)의 제 2 단자는 열 라인(220)중 하나에 연결된다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 픽셀 스위칭 디바이스(212)는 열 라인(220)을 저장 디바이스(214)에 선택적으로 연결하고, 이를 통해 열 라인(220)을 통해 인가된 데이터 신호를 저장 디바이스(214)에 저장하기 위해 연결된 행 라인(250) 상의 주사 신호에 응답한다.
LCD 디바이스(200)는 액정온실리콘(LCOS) 유형 LCD 디바이스일 수 있다. 그 경우, 열 (데이터) 구동기(230) 및/또는 행 (주사) 구동기(260)는 액정 픽셀(210)과 동일한 실리콘 기판 상에 집적될 수 있다. 또한, 열 구동기 스위치(240), 열 구동기 스위치 레지스터(245), 교차-열 스위치(280) 및/또는 교차-열 스위치 레지스터(290)가 동일한 기판 상에 집적될 수 있다.
결함이 있는 열의 경우에 제 1 바람직한 실시예의 LCD 디바이스(200)의 여러 관련 요소의 동작이 이제 설명될 것이다.
도 2에서, 파손 또는 라인 결함(270)이 열 2의 열 라인(220)의 지점(A 및 A') 사이에 표시되어 있다. 라인 결함(270) 때문에, 열 2를 위한 열 구동기(230)로부터의 데이터 신호를 행 번호 3에서 N까지에 대한 픽셀(210) 중 임의의 픽셀에 제공할 수 없다. 따라서, LCD 디바이스(200)를 테스트하는 동안에, LCD디바이스(200)의 이들 픽셀(210)은 디바이스가 보통 흰색 또는 보통 흑색 모드로 동작하는지의 여부에 따라 영구적으로 흰색 또는 흑색이 됨이 결정될 것이다.
그 경우, 데이터 값(예컨대, "1" 또는 "0")은 열 2와 3 사이의 교차-열 스위치(280)의 제어 단자에 연결된 교차-열 스위치 레지스터(290)에 저장되어, 교차-열 스위치 레지스터(290)에 의해 출력된 제어 신호가 열 2와 3 사이의 교차-열 스위치(280)가 폐쇄되게 한다. 다시 말해, 각 교차-열 스위치 레지스터(290)에 저장된 데이터 값은, 대응하는 교차-열 스위치(280)가 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는지를 지시한다. 열 2와 3 사이의 교차-열 스위치(280)가 폐쇄되면, 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀(210)은 열 3에 대한 열 라인(220)에 연결된다. 따라서, 대응하는 행 (주사) 라인(250)의 주사 (게이트) 신호에 응답하여, 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀(210)은 이미지 데이터를 저장하고 디스플레이하기 위해 열 3의 데이터 신호에 의해 구동된다.
또한, 특정한 열에 대한 열 구동기(230)는 결함이 있을 수 있으며, 데이터 신호를 열 라인(220)에 제공하는데 실패할 수 있다. 예컨대, 도 2에서, 실패한 열 구동기(230)가 열 4에 대해 표시되어 있다. 결함이 있는 열 구동기(230) 때문에, 열 4에 대한 열 구동기(230)로부터 열 4의 픽셀(210) 중 임의의 픽셀에 원하는 데이터 신호를 제공하는 것은 불가능하다. 따라서, LCD 디바이스(200)를 테스트하는 동안에, LCD 디바이스(200)의 열 4의 픽셀(210)은, 이 디바이스가 보통 흰색 또는 보통 흑색 모드로 동작하는지에 따라서 영구적으로 흰색 또는 흑색이 될 수 있음이 결정될 것이다.
그 경우, 데이터 값(예컨대, "1" 또는 "0")이 열 3과 4 사이의 교차-열 스위치(280)의 제어 단자에 연결된 교차-열 스위치 레지스터(290)에 저장되어, 교차-열 스위치 레지스터(290)에 의해 출력된 제어 신호가 열 3과 4 사이의 교차-열 스위치(280)가 폐쇄되게 한다. 또한, 데이터 값은 열 4에 대한 열 구동기 스위치 레지스터(245)에 저장되어, 열 4에 대한 열 구동기 스위치(240)의 제어 단자에 연결된 열 4에 대한 열 구동기 스위치 레지스터(245)에 의해 출력된 제어 신호가 열 4에 대한 열 구동기 스위치(240)가 개방되게 한다. 다시 말해, 각 열 구동기 스위치 레지스터(245)에 저장된 데이터 값은, 대응하는 열 구동기 스위치(240)가 개방되거나 폐쇄되어야 하는지의 여부를 지시한다. 열 3과 4 사이의 교차-열 스위치(280)가 폐쇄되고, 열 4에 대한 열 구동기 스위치(240)가 개방되면, 열 4의 픽셀(210)은 열 3에 대한 열 라인(220)에 연결된다. 따라서, 대응하는 행 (주사) 라인(250)의 주사 (게이트) 신호에 응답하여, 열 4에 대한 픽셀(210)은 이미지 데이터를 저장하고 디스플레이하기 위해 열 3의 데이터 신호에 의해 구동된다.
비록 라인 결함(270)을 갖는 상기 예에서 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀(210)은 열 3에 연결되었지만, 그 대신 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀(210)을 열 1에 연결하는 것이 가능함을 이해해야 한다. 유사하게, 열 4에 대한 열 구동기가 결함이 있는 상기 예에서, 열 4의 픽셀(210)은 열 3 대신에 열 5에 연결될 수 있다. 사실, 다수의 열은 다수의 결함이 있는 열 라인(220) 및/또는 열 구동기(230)를 참작하여 다양한 구성으로 연결될 수 있다.
유리하게, 열 구동기 스위치 레지스터(245) 및/또는 교차-열 스위치 레지스터(290)가 시프트 레지스터로서 구성될 때, 데이터 값은 이들을 시프트 인에이블 또는 클록 신호를 사용하여 적절하게 시프트시킴으로써 LCD 디바이스(200)의 열 구동기 스위치(245) 및 교차-열 스위치 레지스터(290)에 공급될 수 있다. 또한, LCD 디바이스(200)의 테스트를 수행한 후 레지스터(245 및 290)에 영구적으로 데이터를 저장하는 것이 가능하거나, 데이터는 LCD 디바이스(200)에 전원을 공급하자마자와 같이 주기적으로 레지스터로 재로딩될 수 있다.
레지스터(290)의 내용을 다이내믹하게 변경시키는 것이 또한 가능하다. 그 경우, 예컨대, 라인 결함(270)이 있으므로, 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀(210)이 열 3 및 열 1에 교대로, 즉 교대 프레임으로 연결될 수 있다. 이것은 사람의 눈이 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀(210)에 의해 디스플레이되는 비디오 데이터의 평균을 내는 경향이 있으므로 개선된 디스플레이를 허용할 수 있다. 유사하게, 열 4에 대한 열 구동기가 결함이 있는 경우에, 열 4의 픽셀(210)은 열 3 및 열 5에 교대로, 즉 교대 프레임으로 연결될 수 있다.
많은 LCD 디바이스는 열 (데이터) 구동기가 픽셀 영역의 두 측면(예컨대 상단 및 하단) 상에 배치되는 열 (데이터) 구동기 레이아웃을 사용한다. 전형적으로, 이러한 레이아웃에서, 열 라인은 픽셀 영역의 대향하는 측면 상의 열 구동기에 교대로 연결된다. 즉, 홀수-번호 열 라인은 모두 픽셀 영역의 한 측면(예컨대, 상단) 상의 열 구동기에 모두 연결되고, 짝수-번호 열 라인은 모두 픽셀 영역의 대향 측면(예컨대, 하단) 상의 열 구동기에 연결된다. 이러한 인터리빙된(interleaved) 열 구동기 레이아웃을 사용함으로서, 각 열 (데이터) 구동기에 전달되고 이 구동기에의해 처리되어야 하는 데이터 신호의 주파수는 1/2만큼 줄어들 수 있다.
도 3은 본 발명의 하나 이상의 양상에 따라 이미지 디스플레이 디바이스의 제 2 바람직한 실시예를 도시한다. 제 2 실시예는 픽셀 영역의 두 측면(상단 및 하단) 상에 배치된 열 (데이터) 구동기, 즉 소위 인터리빙된 열 (데이터) 구동기 레이아웃을 구비한 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(300)에 관하여 기술된다. 명료성 및 간단성을 위해, 본 발명에 관련된 LCD 디바이스(300)의 상기 부분이 예시되어 있다.
LCD 디바이스(300)는 관련된 부분에서, 복수의 픽셀(310)과; 복수의 픽셀(310)에 연결된 복수(M)의 열 (데이터) 라인(320)과; 열 라인(320)을 통해 픽셀(310)에 데이터를 공급하기 위해 픽셀(310)의 대향 측면 상에 배치되는 복수의 열 (데이터) 구동기(330)와; 복수의 열 구동기 스위치(340)와; 복수(M)의 열 구동기 스위치 레지스터(미도시)와; N개의 픽셀(310) 행에 연결된 복수(N)의 행 (주사) 라인(350)과; 열 구동기(330)로부터의 데이터가 인가되는 픽셀(310) 행을 선택하기 위해 행 라인(350)에 연결되는 복수의 행 구동기(360)와; 두 개의 열 라인(320) 사이에 각각 연장하는 복수의 교차-열 스위치(380)와; 교차-열 스위치(380)의 대응하는 하나의 제어 단자에 연결된 출력을 각각 구비하는 복수의 교차-열 스위치 레지스터(390)를 포함한다. 유리하게, 열 구동기 스위치 레지스터 및/또는 교차-열 스위치 레지스터(390)는 시프트 레지스터로서 구성될 수 있다.
전형적으로, 각 픽셀(310)은 제 1 및 제 2 단자와 제어 단자를 갖는 픽셀 스위칭 디바이스(312)와, 픽셀 스위칭 디바이스(312)의 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스(픽셀 커패시터)(314)를 포함한다. 픽셀 스위칭 디바이스(312)의 제 2 단자는 열 라인(320) 중 하나에 연결된다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 픽셀 스위칭 디바이스(312)는 열 라인(320)을 저장 디바이스(314)에 선택적으로 연결하고, 이를 통해 열 라인(320)을 통해 인가된 데이터 신호를 저장 디바이스(314)에 저장하기 위해 연결된 행 라인(350) 상의 주사 신호에 응답한다.
LCD 디바이스(300)는 액정온실리콘(LCOS) 유형 LCD 디바이스일 수 있다. 그 경우, 열 (데이터) 구동기(330) 및/또는 행 (주사) 구동기(360)는 액정 픽셀(310)과 동일한 실리콘 기판으로 집적될 수 있다. 또한, 열 구동기 스위치(340), 열 구동기 스위치 레지스터, 교차-열 스위치(380) 및/또는 교차-열 스위치 레지스터(390)는 동일한 기판으로 집적될 수 있다.
결함이 있는 열의 경우에 제 2 바람직한 실시예의 LCD 디바이스(300)의 여러 관련 요소의 동작이 이제 설명될 것이다.
LCD 디바이스(300)의 제 2 실시예는, LCD 디바이스(300)의 제 2 실시예가 열 구동기(330), 교차-열 스위치(380), 및 픽셀 영역의 두 대향 측면 상에 위치한 교차-열 스위치 레지스터(390)를 구비한다는 점을 제외하면, LCD 디바이스(200)의 제 1 실시예와 유사하게 동작한다.
따라서, 예컨대 열 2의 열 라인(320)에 지점(A 및 A') 사이에 표시된 라인 결함(370)이 발생할 때, 열 2의 행 3 내지 N에 대한 픽셀은 여전히 픽셀 영역의 제 1 (하단) 측면 상에 위치한 열 3에 대한 열 구동기(330)에 연결된다. 그러나, 행 1 및 2에 대한 픽셀은 열 2에 대한 열 구동기(330)와 단절된다. 그 경우, 데이터 값(예컨대, "1" 또는 "0")이 열 2에 대한 열 구동기(330)로부터의 픽셀 영역의 대향 (상단) 측면에 위치한 열 2 및 3 사이의 교차-열 스위치(380)의 제어 단자에 연결된 교차-열 스위치 레지스터(390)에 로딩되어, 교차-열 스위치 레지스터(390)에 의해 출력된 제어 신호가 열 2 및 3 사이의 교차-열 스위치(380)가 폐쇄되게 한다. 다시 말해, 각 교차-열 스위치 레지스터(390)에 저장된 데이터 값은 대응하는 교차-열 스위치(380)가 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는지를 지시한다.
열 2 및 3 사이의 교차-열 스위치(380)가 폐쇄되면, 열 2의 행 1 및 2에 대한 픽셀(310)은 열 3에 대한 열 라인(320)에 연결된다. 따라서, 대응하는 행 (주사) 라인(350)의 주사 (게이트) 신호에 응답하여, 열 2의 행 1 및 2에 대한 픽셀(310)은 이미지 데이터를 저장하고 디스플레이하기 위해 열 3의 데이터 신호에 의해 구동된다. 열 2의 행 1 및 2에 대한 픽셀(310)을 열 3 대신에 열 1에 연결하는 것도 가능함을 이해해야 한다.
또한, 예컨대, 열 4에 대한 열 구동기(330)가 결함이 있을 수 있고, 열 4의 열 라인(320)에 데이터 신호를 제공하는 것을 실패할 수 있다. 그 경우, 데이터 값(예컨대, "1" 또는 "0")이 열 3 및 4 사이의 교차-열 스위치(380)(상단 또는 하단) 중 하나에 연결된 교차-열 스위치 레지스터(390)에 저장되어, 교차-열 스위치 레지스터(390)에 의해 출력된 제어 신호가 열 3 및 4 사이의 교차-열 스위치(380)가 폐쇄되게 한다. 또한, 데이터 값(예컨대, "1" 또는 "0")은 열 4에 대한 열 구동기 스위치 레지스터에 저장되어, 열 4에 대한 열 구동기 스위치 레지스터(390)에 의해 출력된 제어 신호가 열 4에 대한 열 구동기 스위치(340)가 개방되게 한다. 다시 말해, 열 구동기 스위치 레지스터(390)에 저장된 데이터 값은 대응하는 열 구동기 스위치(340)가 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는지를 지시한다. 열 3 및 4 사이의 교차-열 스위치(380)가 폐쇄되고, 열 4에 대한 열 구동기 스위치(340)가 개방되면, 열 4의 픽셀(310)이 열 3에 대한 열 라인(320)에 연결된다. 따라서, 대응하는 행 (주사) 라인(350)의 주사 (게이트) 신호에 응답하여, 열 4에 대한 픽셀(310)은 이미지 데이터를 저장하고 디스플레이하기 위해 열 3의 데이터 신호에 의해 구동된다.
열 4에 대한 열 구동기(330)가 결함이 있는 상기 예에서, 열 4의 픽셀(310)이 열 3 대신에 열 5에 연결될 수 있음을 이해해야 한다.
도 4는 본 발명의 하나 이상의 양상에 따른 이미지 디스플레이 디바이스의 제 3 실시예를 도시한다. 제 3 실시예는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(400)에 대하여 기술된다. 명료성과 간단성을 위해, 본 발명과 관련된 LCD 디바이스(400)의 이들 부분은 예시된다.
LCD 디바이스(400)는 관련된 부분에서, 복수의 픽셀(410)과; 복수의 픽셀(410)에 연결된 복수(M)의 열 (데이터) 라인(420)과; 열 라인(420)을 통해 픽셀(410)에 데이터를 공급하기 위한 복수의 열 (데이터) 구동기(430)와; 복수의 열 구동기 스위치(440)와; 픽셀(410)의 N개의 행에 연결된 복수(N)의 행 (주사) 라인(450)과; 열 구동기(430)로부터의 데이터가 인가되는 픽셀(410) 행을 선택하기 위한 행 라인(450)에 연결된 복수의 행 구동기(460)와; 열 라인(420)의 대응하는 하나와 각각 연결되는 복수(M)의 열 테스트 스위치(480)와; 열 테스트 스위치(480)각각에 연결되는 공통 테스트 라인(486)과; 공통 테스트 라인(486)에 연결된 버퍼(488)와; 열 테스트 스위치(480)의 대응하는 하나의 제어 단자에 연결된 출력을 각각 갖는 복수(M)의 열 테스트 스위치 레지스터(490)를 포함한다. 유리하게, 열 구동기 스위치 레지스터(445) 및/또는 열 테스트 스위치 레지스터(490)는 시프트 레지스터로서 구성될 수 있다.
전형적으로, 각 픽셀(410)은 제 1 및 제 2 단자와 제어 단자를 갖는 픽셀 스위칭 디바이스(412)와, 픽셀 스위칭 디바이스(412)의 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스(픽셀 커패시터)(414)를 포함한다. 픽셀 스위칭 디바이스(412)의 제 2 단자는 열 라인(420)중 하나에 연결된다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 픽셀 스위칭 디바이스(412)는 열 라인(420)을 저장 디바이스(414)에 선택적으로 연결하고, 이를 통해 열 라인(420)을 통해 인가된 데이터 신호를 저장 디바이스(414)에 저장하기 위해 연결된 행 라인(450) 상의 주사 신호에 응답한다.
LCD 디바이스(400)는 액정온실리콘(LCOS) 유형 LCD 디바이스일 수 있다. 그 경우, 열 (데이터) 구동기(430) 및/또는 행 (주사) 구동기(460)는 액정 픽셀(410)과 동일한 실리콘 기판으로 집적될 수 있다. 또한 열 구동기 스위치(440), 열 구동기 스위치 레지스터(445), 열 테스트 스위치(480), 버퍼(488), 및/또는 열 테스트 스위치 레지스터(490)는 동일한 기판으로 집적될 수 있다.
결함이 있는 열의 경우에 제 3 바람직한 실시예의 LCD 디바이스(400)의 여러 관련 요소의 동작이 이제 설명될 것이다.
LCD 디바이스(400)의 제 3 실시예는, 인접한 열의 쌍 사이에서 연장하는 교차-열 스위치 대신에, 제 3 실시예가 대응하는 열 라인(420)을 공통 테스트 라인(486)에 각각 연결하는 열 테스트 스위치(480)를 포함한다는 점을 제외하고, LCD 디바이스(200)의 제 1 실시예와 유사하게 동작한다. 따라서, 열 라인(420) 또는 열 구동기(430)의 결함이 검출될 때, 데이터 값은 대응하는 열 테스트 스위치(480)를 폐쇄시키기 위해 제어 신호를 출력하여, 이를 통해 결함이 있는 열의 픽셀을 공통 테스트 라인(486)에 연결하기 위해 대응하는 열 테스트 스위치 레지스터(490)에 저장된다. 또한, 데이터 값은 대응하는 열 테스트 스위치(480)를 폐쇄시키기 위해 제어 신호를 출력하고 이를 통해 또한 적절하게 작동하는 열 라인(420)을 공통 테스트 라인(486)에 연결하기 위해 또 다른 적절하게 작동하는 열, 바람직하게는 인접한 열을 위해 열 테스트 스위치 레지스터(490)에 저장된다. 다시 말해, 각 교차-열 스위치 레지스터(490)에 저장된 데이터 값은 대응하는 교차-열 스위치(480)가 개방되어야 하거나 폐쇄되어야 하는지를 지시한다. 그 결과로, 결함이 있는 열 픽셀은 이미지 데이터를 저장하고 디스플레이하기 위해 적절하게 작동하는 (바람직하게는 인접한) 열 라인(420)의 데이터 신호에 의해 공통 테스트 라인(486)을 통해 구동된다.
제 3 실시예는 특히 LCD 디바이스가 복수의 열 테스트 스위치(480)를 포함하여 LCD 디바이스의 픽셀 또는 열 사이의 밝기 변동을 보상하기 위해 자기-교정 회로(self-calibrating circuitry)를 포함하는 경우에 특히 유효하다. 이러한 LCD 디바이스는, 본 명세서에서 충분히 제시된 것처럼 모든 용도를 위해 그 전체가 참조로 병합된, "Self-Calibrating Liquid Crystal Display"라는 제목을 가지며 PeterJ. Janssen 및 Remus L. Albu라는 발명자의 이름으로 2001년 8월 16일자로 출원된 공동 계류중인 U.S. 특허 출원 일련번호 제 09/930190호(관리번호 제 US010349호)에 기술되어 있다.
도 5는 본 발명의 하나 이상의 양상에 따라 이미지 디스플레이 디바이스의 제 4 실시예를 도시한다. 제 4 실시예는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(500)에 대하여 기술된다. 명료성 및 간단성을 위해, 본 발명에 관한 LCD 디바이스(500)의 그러한 부분이 예시된다.
LCD 디바이스(500)는 관련 부분에서 복수의 픽셀(510)과; 복수의 픽셀(510)에 연결된 복수(M)의 열 (데이터) 라인(520)과; 열 라인(520)을 통해 픽셀(510)에 데이터를 공급하기 위한 복수의 열 (데이터) 구동기(530)와; 복수의 열 구동기 스위치(540)와; 복수(M)의 열 구동기 스위치 레지스터(545)와; 픽셀(510)의 N개의 행에 연결된 복수(N)의 행 (주사) 라인(550)과; 열 구동기(530)로부터의 데이터가 인가되는 픽셀(510) 행을 선택하기 위해 행 라인(550)에 연결되는 복수의 행 구동기(560)와; 열 라인(520)의 대응하는 하나와 각각 연결되는 복수(M)의 열 테스트 스위치(580)와; 열 쌍 선택 스위치(582)의 대응하는 하나의 제어 단자에 연결된 출력을 각각 갖는 복수의 열 쌍 선택 스위치 레지스터(584)와; 복수( APPROX M/2)의 열 쌍 선택 스위치(582)와; 열 쌍 선택 스위치(582)에 연결된 공통 테스트 라인(586)과; 공통 테스트 라인(586)에 연결된 버퍼(588)와; 열 테스트 스위치(580)의 대응하는 하나의 제어 단자에 연결된 출력을 각각 갖는 복수(M)의 열 테스트 스위치 레지스터(590)를 포함한다. 유리하게, 열 구동기 스위치 레지스터(545) 및/또는 열 테스트 스위치 레지스터(590) 및 열 쌍 선택 스위치 레지스터(584)는 시프트 레지스터로서 구성될 수 있다.
전형적으로, 각 픽셀(510)은 제 1 및 제 2 단자와 제어 단자를 갖는 픽셀 스위칭 디바이스(512)와, 픽셀 스위칭 디바이스(512)의 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스(픽셀 커패시터)(514)를 포함한다. 픽셀 스위칭 디바이스(512)의 제 2 단자는 열 라인(520) 중 하나에 연결된다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 픽셀 스위칭 디바이스(512)는 열 라인(520)을 저장 디바이스(514)에 선택적으로 연결하여, 이를 통해 열 라인(520)을 통해 인가된 데이터 신호를 저장 디바이스(514)에 저장하기 위해 연결된 행 라인(550) 상의 주사 신호에 응답한다.
LCD 디바이스(500)는 액정온실리콘(LCOS) 유형 LCD 디바이스일 수 있다. 그 경우, 열 (데이터) 구동기(530) 및/또는 행 (주사) 구동기(560)는 액정 픽셀(510)과 동일한 실리콘 기판으로 집적될 수 있다. 또한, 열 구동기 스위치(540), 열 구동기 스위치 레지스터(545), 열 테스트 스위치(580) 및/또는 열 테스트 스위치 레지스터(590)가 동일한 기판으로 집적될 수 있다.
결함이 있는 열의 경우에 제 4 바람직한 실시예의 LCD 디바이스(500)의 여러 관련 요소의 동작이 이제 설명될 것이다.
LCD 디바이스(500)의 제 4 실시예는, 이것이 열 쌍 선택 스위치(582)와 열 쌍 선택 스위치 레지스터(584)를 포함한다는 점을 제외하고 LCD 디바이스(400)의 제 3 실시예와 유사하게 동작한다. 각 그룹에서 단일 열만이 수리될 수 있는 제 3 실시예와는 달리, 제 4 실시예에서, 그룹 내에서 열 라인(520)과 열 구동기(530)의다수의 결함이 수리될 수 있으며, 이는 열 라인(520) 각 쌍이 LCD 디바이스(500)의 모든 다른 열로부터 상기 열 쌍을 격리시키기 위해 개방될 수 있는 그 자신의 열 쌍 선택 스위치(582)를 갖기 때문이다. 제 1 내지 제 3 실시예에서처럼, 데이터 값은 대응하는 교차-열 스위치(580)가 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는지를 지시하기 위해 각 교차-열 스위치 레지스터(590)에 저장된다.
바람직한 실시예가 여기에 개시되는 동안, 본 발명의 개념과 범주 내에서 유지되는 많은 변동이 가능하다. 이러한 변동은 여기의 명세서, 도면 및 청구항을 고찰한 후 당업자에게 명확하게 된다. 따라서, 그러므로 본 발명은 제한되지 않아야 하지만 첨부된 청구항의 사상과 범주 내에 있어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이미지 디스플레이 디바이스 분야와, 좀더 상세하게는 액정 디스플레이 디바이스와, 및 이러한 디바이스에 대한 회로를 구동하는 방법에 이용된다.
Claims (20)
- 액정 디스플레이(LCD) 디바이스로서,- 제 1 및 제 2 단자와 제어 단자를 갖는 픽셀 스위칭 디바이스와, 상기 픽셀 스위칭 디바이스의 상기 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스를 각각 포함하는, 행과 열의 매트릭스로 배치된 복수의 픽셀과;- 상기 픽셀 스위칭 디바이스의 상기 제 2 단자에 연결된 복수의 데이터 라인과;- 상기 데이터 라인에 연결되며 데이터를 픽셀에 제공하는 복수의 데이터 구동기와;- 데이터를 상기 저장 디바이스에 제공하도록 상기 픽셀 스위칭 디바이스의 상기 제 1 및 제 2 단자를 선택적으로 연결하기 위해 상기 픽셀 스위칭 디바이스의 상기 제어 단자에 연결된 복수의 주사 라인과;- 대응하는 제어 신호에 응답하여, 상기 데이터 라인 중 두 라인을 서로 선택적으로 연결하는 적어도 하나의 스위치를;포함하는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 제 1항에 있어서, 각 스위치는 서로 선택적으로 연결된 상기 두 개의 데이터 라인 사이에 연장하는 교차-열 스위치를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 제 2항에 있어서, 각 교차-열 스위치에 대응하며, 상기 교차-열 스위치에 대해 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 제 1항에 있어서, 공통 테스트 라인을 더 포함하며, 여기서 상기 적어도 하나의 스위치는 상기 데이터 라인 중 대응하는 하나와 상기 공통 테스트 라인 사이에서 연장하는 열 테스트 스위치를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 제 4항에 있어서, 각 스위치에 대응하며, 상기 스위치에 대해 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 제 1항에 있어서, 각 스위치는 열 테스트 스위치를 포함하며, 상기 LCD 디바이스는,- 공통 테스트 라인과;- 상기 열 테스트 스위치 쌍과 상기 공통 테스트 라인 사이에 각각 연결된 복수의 열 쌍 선택 스위치를 더 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 제 1항에 있어서, 각 스위치에 대응하며, 상기 스위치에 대해 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스.
- 행 및 열의 매트릭스로 배치된 복수의 픽셀과, 상기 복수의 픽셀에 연결된 복수의 열 라인과, 상기 열 라인에 연결되며, 상기 픽셀에 데이터를 제공하는 복수의 열 구동기와, 대응하는 제어 신호에 각각 응답하여, 두 개의 열 라인을 서로 선택적으로 연결하는 복수의 스위치를 포함하는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법으로서,- 상기 열 라인 중 제 1 라인을 포함하는 결함이 있는 열을 상기 LCD 디바이스에서 식별하는 단계와;- 상기 LCD 디바이스에서 열 중 제 2 열에 대해 상기 결함이 있는 열의 적어도 하나의 픽셀을 상기 열 라인 중 제 2 라인에 연결하는 단계를,포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 결함이 있는 열의 상기 적어도 하나의 픽셀을 상기 열 라인 중 상기 제 2 라인에 연결하는 단계는 상기 결함이 있는 열에 연결된 상기 스위치 중 제 1 스위치를 폐쇄시키는 단계를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 9항에 있어서, 상기 LCD 디바이스는 상기 복수의 스위치에 연결된 복수의 레지스터를 포함하며, 상기 방법은 제어 신호를 제공하여 상기 제 1 스위치를 폐쇄시키도록 상기 제 1 스위치에 연결된 상기 레지스터 중 하나에 데이터 값을 저장하는 단계를 더 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 결함이 있는 열의 상기 적어도 하나의 픽셀을 상기 제 2 열 라인에 연결하는 단계는 상기 결함이 있는 열과 상기 제 2 열 라인에 연결된 상기 스위치 중 하나를 폐쇄시키는 단계를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 결함이 있는 열의 상기 적어도 하나의 픽셀을 상기 제 2 열 라인에 연결하는 단계는,- 상기 결함이 있는 열과 공통 테스트 라인에 연결된 상기 스위치 중 제 1 스위치를 폐쇄시키는 단계와;- 상기 제 2 열과 상기 공통 테스트 라인에 연결된 상기 스위치 중 제 2 스위치를 폐쇄시키는 단계를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 결함이 있는 열을 식별하는 단계는 상기 열 구동기 중 어떠한 구동기에도 연결되지 않는 상기 제 1 열 라인 부분을 식별하는 단계를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 결함이 있는 열을 식별하는 단계는 결함이 있는 열 구동기를 식별하는 단계를 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 제 14항에 있어서, 상기 LCD 디바이스는 상기 열 라인 중 하나와 상기 열 구동기 중 하나에 각각 연결된 복수의 열 구동기 스위치와, 상기 열 구동기 스위치의 제어 단자에 각각 연결된 복수의 레지스터를 포함하며, 상기 방법은 제어 신호를 제공하여 상기 제 1 열 구동기 스위치를 폐쇄시키도록 상기 열 구동기 스위치 중 제 1 스위치에 연결된 상기 레지스터 중 하나에 데이터 값을 저장하는 단계를 더 포함하는, 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에서 결함을 수리하는 방법.
- 이미지 디스플레이 디바이스로서,- 매트릭스로 배치된 복수의 픽셀과;- 상기 복수의 픽셀에 연결된 복수의 열 라인과;- 상기 열 라인에 연결되며 데이터를 상기 픽셀에 제공하는 복수의 열 구동기와;- 두 개의 열 라인을 서로 선택적으로 연결하기 위한 수단을,포함하는 이미지 디스플레이 디바이스.
- 제 16항에 있어서, 두 개의 열 라인을 서로 선택적으로 연결하기 위한 상기수단은, 제어 신호에 응답하여 상기 두 개의 열 라인을 서로 선택적으로 연결하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
- 제 17항에 있어서, 상기 스위치 중 하나에 각각 대응하며, 상기 대응하는 스위치가 개방되어야 하는지 또는 폐쇄되어야 하는지를 지시하는 데이터 값을 저장하는 복수의 레지스터를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
- 제 17항에 있어서, 상기 스위치 각각은 서로 선택적으로 연결된 상기 두 개의 열 라인 사이에서 연장하는 교차-열 스위치를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
- 제 17항에 있어서, 공통 테스트 라인을 더 포함하고, 상기 스위치 각각은 상기 열 라인 중 대응하는 라인과 상기 공통 테스트 라인 사이에서 연장하는 열 테스트 스위치를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
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