KR20110122615A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 대응하는 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부에 이를 제어하는 신호 제어부의 기능을 내장하여 원칩화한 복수의 구동 장치를 포함한다. 복수의 구동 장치 중 적어도 하나의 구동 장치에서 최종 동작 모드를 결정하기 위한 오류 검출 기능을 수행한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 액정표시 장치에서 타이밍 제어기(Timing Controller)를 내장하고 원 칩(one-chip)화한 데이터 구동 장치에 관한 것이다.
액정(Liquid Crystal)은 빛이 액정을 투과할 때, 액정분자의 배열 상태에 따라 그 광학적 특성이 변화하는 성질을 가지고 있다. 액정 표시 장치는 이 성질을 이용하여 액정의 분자 배열을 변화시켜, 빛의 통로를 제어함으로써 화상 표시를 실현한다.
액정 표시 장치는 영상의 표시를 제어하기 위한 신호 제어부, 이른바 타이밍 제어기(timing controller)를 포함한다.
타이밍 제어기는 컴퓨터 등에 장착되어 있는 그래픽 제어기로부터 R, G, B 입력 영상 신호 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신하고, R, G, B 입력 영상 신호와 입력 제어 신호를 처리하여 영상을 표시한다. 또한, 타이밍 제어기는 액정 표시 장치의 품질을 검사하기 위한 오류 검출(Fail Detection) 기능을 수행한다.
최근, 소형화 및 슬림화를 위해 액정 표시 장치는 타이밍 제어기를 데이터 구동 회로에 내장하고 있다. 즉, 데이터 구동 회로에 해당 데이터 구동 회로를 제어하기 위한 타이밍 제어기를 내장하고, 이를 원칩화한 구동 칩이 사용되고 있다. 이때, 액정 표시 장치에는 데이터 구동 회로의 출력 단자의 수에 따라 복수의 구동 칩이 사용될 수 있다. 이와 같이, 복수의 구동 칩이 사용되는 경우, 구동 칩 각각에서 오류 검출 기능을 수행하게 된다. 그런데, 구동 칩 각각에서 오류 검출 기능을 수행하면, 오류 검출 기능에 따른 소비 전력이 증가할 수 있다.
또한, 표시 장치마다 패널 모듈의 제작 목적이 다른데, 모든 표시 장치에 구비된 복수의 구동 칩에서 획일적인 오류 검출 기능을 수행한다면, 패널 모듈 설계에도 제한을 줄 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 소비 전력을 줄일 수 있으며, 패널 모듈 설계에도 유연성을 제공할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 표시판, 그리고 복수의 구동 장치를 포함한다. 표시판은 복수의 화소를 포함한다. 복수의 구동 장치는 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하며 상기 데이터 구동부와 함께 하나의 칩으로 형성되어 있는 신호 제어부를 포함한다.
또한, 상기 복수의 구동 장치 중 제1 구동 장치는, 입력 신호로부터 오류 검출을 수행하는 오류 검출부, 그리고 상기 오류 검출부에 의해 오류가 검출되면, 최종 동작 모드를 내장 자체 시험 모드로 결정하고, 최종 모드 신호를 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 내장 자체 시험 모드 신호로 변경하여 상기 복수의 구동 장치 중 나머지 구동 장치로 출력하는 최종 모드 결정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 복수의 데이터선 중 대응하는 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 복수의 구동 장치를 포함하는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 상기 복수의 구동 장치에서 입력 신호를 수신하는 단계, 상기 복수의 구동 장치 중 제1 구동 장치에서 오류를 검출하는 단계, 상기 제1 구동 장치에서 상기 오류가 검출되면, 상기 복수의 구동 장치 중 최종 동작 모드를 결정하는 제2 구동 장치로 오류 검출 신호를 전달하는 단계, 상기 제2 구동 장치에서 상기 오류 검출 신호를 수신하면, 최종 동작 모드를 내장 자체 시험 모드로 결정하는 단계, 상기 제2 구동 장치에서 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 최종 모드 신호를 상기 복수의 구동 장치 중 상기 제2 구동 장치를 제외한 나머지 구동 장치로 출력하는 단계, 그리고 상기 복수의 구동 장치에서 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 액정 표시 장치에서 데이터 구동 회로에 해당 데이터 구동 회로를 제어하기 위한 타이밍 제어기를 내장하고, 이를 원칩화한 복수의 구동 칩이 사용되는 경우, 복수의 구동 칩 중 적어도 하나의 구동 칩에서 오류 검출 기능을 수행함으로써, 소비 전력이나 전자파 장해(EMI, Electric Magnetic Interference)를 줄일 수가 있다.
또한, 패널 모듈의 제작 목적에 맞는 구동 칩을 선택하여 패널 모듈을 제작할 수 있으므로, 패널 모듈 제작에 유연성을 제공할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 데이터 구동 칩을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 내장 자체 시험 모드에 대응하는 표시 영상을 나타낸 도면이고,
도 6은 정상 모드에 대응하는 표시 영상을 나타낸 도면이고,
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 제3 및 제4 실시 예에 따른 데이터 구동 칩을 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 구동 칩의 내장 자체 시험 모드 동작 방법을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 구동 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1을 참고하면, 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300), 액정 표시판 조립체(300)에 연결되어 있는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결되어 있는 계조 전압 생성부(500), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600), 일명 타이밍 제어기(Timing Controller)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 게이트 신호를 전달하며 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 계조 전압에 대응하는 데이터 신호를 전달하며 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1-Dm) 및 게이트선(G1-Gn)과 데이터선(D1-Dm)이 교차하는 영역에 형성되어 있는 복수의 화소를 포함한다.
각 화소는 게이트선(G1-Gn)과 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)와 이 스위칭 소자(Q)에 연결되어 있는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)를 포함한다.
도 2를 참고하면, 한 화소의 스위칭 소자(Q)는 제어 단자가 게이트선(Gi)에 연결되어 있고 입력 단자가 데이터선(Dj)에 연결되어 있으며 출력 단자가 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)의 한 단자에 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며, 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고, 공통 전극(270)에는 공통 전압(Vcom)을 인가된다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며, 이 신호선에는 공통 전압(Vcom)이 인가될 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 2에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
다시 도 1을 참고하면, 게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있으며, 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 도 1에서는 하나의 구동부(500)만을 도시하였지만, 액정 표시 장치에는 데이터 구동부(500)의 크기에 따라 복수의 데이터 구동부가 사용될 수 있다. 예를 들어, 데이터선(D1-Dm)과 연결되는 데이터 구동부(500)의 출력 단자의 개수가 데이터선(D1-Dm)의 수보다 작은 경우에는 액정 표시 장치에는 복수의 데이터 구동부가 사용될 수 있다. 예를 들어, m이 768이고, 데이터 구동부(500)의 출력 단자의 수가 128인 경우, 6개의 데이터 구동부(600)가 사용될 수 있다. 게이트 구동부(400)도 데이터 구동부(500)와 마찬가지로, 액정 표시 장치에는 게이트 구동부(400)의 크기에 따라 복수의 게이트 구동부(400)가 사용될 수 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)로 출력한다.
또한, 신호 제어부(600)는 액정 표시 장치의 동작 시 오류 검출 기능을 수행한다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력되는 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호로는 예를 들면, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있을 수 있다.
외부의 그래픽 제어기는 영상 신호(R, G, B) 및 입력 제어 신호를 저전압 차동 신호(low voltage differential signal, LVDS)로 변환하여 신호 제어부(600)로 전달할 수도 있다. 이때, 복수의 데이터 구동부가 사용되는 경우, LVDS는 복수의 데이터 구동부에 멀티드롭(Multi Drop)될 수 있으며, LVDS를 수신하는 신호 제어부(600)는 LVDS를 원래의 상태로 복원하는 기능을 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)는 입력 제어 신호를 이용하여 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고, 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 구동부(400)로 전달하고 데이터 제어 신호(CONT2) 및 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 전달한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(예를 들어, 게이트 신호의 하이 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호, 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호를 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호, 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전 신호 및 데이터 클록 신호를 포함할 수 있다.
계조 전압 생성부(800)는 액정 표시 장치의 휘도와 관련된 복수의 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)에 인가한다.
그러면, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력 받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다. 그리고 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-?Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.
예를 들면, 하나의 게이트선(Gi)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴 온되어 있는 동안, 데이터 구동부(400)는 각 데이터 전압을 해당 데이터선(D1-Dm)에 공급한다. 데이터선(D1-Dm)에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다. 하나의 게이트선(Gi)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴 온되어 있는 기간을 "1H" 또는 "1 수평 주기(horizontal period)"이라고 하며 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록 신호의 한 주기와 동일하다.
이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다.
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호의 특성에 따라 한 데이터 선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 화소 행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").
한편, 액정 표시 장치는 데이터 구동부(500)에 신호 제어부(600)를 내장하고 이를 원칩화하여 소형화 및 경량화를 가능하게 한다. 아래에서는 신호 제어부(600)를 내장하고 원칩화한 데이터 구동부(500)를 "데이터 구동 칩"이라 명명한다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 데이터 구동 칩을 개략적으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 내장 자체 시험 모드에 대응하는 표시 영상을 나타낸 도면이고, 도 6은 정상 모드에 대응하는 표시 영상을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에서는 3개의 데이터 구동 칩을 도시하였으나, 데이터선과 연결되는 출력 단자의 수에 따라 그 이하 또는 그 이상의 데이터 구동 칩이 사용될 수 있다. 아래에서는 설명의 편의상 신호 제어부의 기능에 대해서만 설명하기로 한다.
도 3을 참고하면, 데이터 구동 칩(510, 520, 530)에는 데이터 구동 칩(510, 520, 530)을 제어하기 위한 신호 제어부(도 1의 600)가 포함될 수 있다. 이러한 데이터 구동 칩(510, 520, 530)은 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 위에 장착될 수 있다.
구체적으로, 데이터 구동 칩(510, 520, 530)은 외부의 그래픽 제어기로부터 액정 표시판 조립체(300)를 구동하기 위한 신호(Sa)를 수신한다. 이 신호(Sa)는 그래픽 제어기에 의해 복수의 데이터 구동 칩(510, 520, 530)으로 멀티드롭된다. 이러한 신호(Sa)에는 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호가 포함될 수 있으며, 이 신호는 외부의 그래픽 제어기에 의해 LVDS로 변환된 신호로 수신될 수도 있다. 이와 같이, LVDS로 영상 신호(R, G, B) 및 입력 제어 신호가 수신되는 경우, 데이터 구동 칩(510, 520, 530)은 각각 LVDS를 수신하고, 이를 원래의 신호로 복원하는 기능을 포함할 수 있다.
데이터 구동 칩(510, 520, 530)은 멀티드롭되는 신호(Sa)를 이용하여 오류 검출 기능을 수행하는 오류 검출부(512, 522, 534)를 포함한다.
데이터 구동 칩(510, 520, 530) 중 하나는 마스터(Master)로서 동작하고, 나머지는 슬레이브(Slave)로서 동작한다. 이때, 외부로부터 인가되는 칩 모드 결정 신호(도시하지 않음)에 의해 데이터 구동 칩(510, 520, 530) 중 하나는 마스터(Master)로서 동작하고, 나머지는 슬레이브(Slave)로서 동작할 수 있다.
데이터 구동 칩(510, 520, 530) 중 마스터로 동작하는 데이터 구동 칩은 슬레이브로 동작하는 데이터 구동 칩의 오류 검출 결과를 수신하여 최종 동작 모드를 결정한다.
도 3에서는 데이터 구동 칩(510)이 마스터로서 동작하고, 데이터 구동 칩(520, 530)이 슬레이브로서 동작하는 것으로 도시하였으며, 마스터로서 동작하는 데이터 구동 칩(510)을 마스터 구동 칩(510)이라 하고, 슬레이브로 동작하는 데이터 구동 칩(520, 530)을 슬레이브 구동 칩(520, 530)이라 한다.
즉, 마스터 구동 칩(510)은 최종 동작 모드를 결정하는 최종 모드 결정부(514)를 더 포함할 수 있다.
오류 검출 기능에는 클록 오류 검출, 프레임 오류 검출 및 라인 오류 검출을 포함할 수 있다.
클록 오류 검출은 신호(Sa)에 포함된 메인 클록(MCLK)이 비정상인 경우를 검출하는 기능이며, 이를 검출하기 위해서는 메인 클록(MCLK)이 비정상인지를 판단하기 위한 기준 클록(RCLK)이 필요할 수 있다. 따라서, 도 3을 보면, 마스터 구동 칩(510)과 슬레이브 구동 칩(520, 530)은 클록 오류 검출을 위해 외부로부터 기준 클록(RCLK)을 입력 받을 수 있다.
이와 달리, 도 4를 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마스터 구동 칩(510a)과 슬레이브 구동 칩(520a, 530a)은 클록 오류 검출을 위해 기준 클록(RCLK)을 생성하는 기준 클록 생성부(516, 526, 536)를 더 포함할 수 있다. 이러한 기준 클록 생성부(516, 526, 536)로 오실레이터가 사용될 수도 있다.
프레임 오류 검출은 신호(Sa)에 포함된 영상 신호(R, G, B)가 출력하고자 하는 영상의 수직 라인 수와 다른 경우를 검출하는 기능이며, 프레임 오류 검출은 신호(Sa)에 포함된 메인 클록(MCLK)을 이용하여 검출할 수 있다.
라인 오류 검출은 신호(Sa)에 포함된 영상 신호(R, G, B)가 출력하고자 하는 한 라인의 화소의 수와 다른 경우를 검출하는 기능이며, 라인 오류 검출은 신호(Sa)에 포함된 메인 클록(MCLK)을 이용하여 검출할 수 있다.
즉, 오류 검출부(512, 522, 532)는 신호(Sa)를 이용하여 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류를 모두 검출한다.
다시, 도 3을 보면, 슬레이브 구동 칩(520, 530)의 오류 검출부(522, 532)는 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류 중 적어도 하나에서 오류가 검출되면, 오류 검출 신호(Fail_on)를 마스터 구동 칩(510)의 최종 모드 결정부(514)로 전달한다. 그리고 마스터 구동 칩(510)의 오류 검출부(512)는 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류 중 적어도 하나에서 오류가 검출되면, 오류 검출 신호(Fail_on)를 최종 모드 결정부(514)로 전달한다.
최종 모드 결정부(514)는 자신의 오류 검출 신호(Fail_on)와 슬레이브 구동 칩(520, 530)의 오류 검출 신호(Fail_on)를 이용하여 최종 동작 모드에 결정하고, 최종 동작 모드에 대응하는 최종 모드 신호(SM)를 슬레이브 구동 칩(520, 530)으로 전달한다.
구체적으로, 최종 모드 결정부(514)는 자신의 오류 검출 신호(Fail_on) 또는 슬레이브 구동 칩(520, 530)의 오류 검출 신호(Fail_on)를 수신하면, 최종 동작 모드를 내장 자체 시험(built-in self test, BIST) 모드로 결정한다. 그런 후에, 최종 모드 결정부(514)는 최종 모드 신호(SM)로서 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 내장 자체 시험 모드 신호를 슬레이브 구동 칩(520, 530)으로 전달한다. 그러면, 마스터 구동 칩(510)과 내장 자체 시험 모드 신호를 수신한 슬레이브 구동 칩(520, 530)은 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 영상을 출력할 수 있다. 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)는 임의로 정해진 영상으로, 일반적으로 테스트에 사용하는 영상으로 사용되며, 예를 들면, 도 5와 같은 영상일 수 있다.
이와 달리, 최종 모드 결정부(514)는 자신 및 슬레이브 구동 칩(520, 530)에서 오류 검출 신호(Fail_on)가 발생하지 않으면, 최종 동작 모드를 정상 모드(Normal Mode)로 결정하고, 최종 모드 신호(SM)로서 정상 모드(Normal Mode)에 대응하는 정상 모드 신호를 슬레이브 구동 칩(520, 530)으로 전달한다. 그러면, 마스터 구동 칩(510)과 정상 모드 신호를 수신한 슬레이브 구동 칩(520, 530)은 영상 신호(R', G', B')에 대응하여 정상적인 영상을 계속 표시할 수가 있다. 정상적인 영상은 예를 들면, 도 6과 같이 표시될 수 있다.
슬레이브 구동 칩(520, 530)은 입력되는 최종 모드 신호(SM)로 정상 모드(Normal Mode)와 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)를 구분할 수 있어야 한다. 이를 위해, 최종 모드 결정부(514)는 최종 모드 신호(SM)에서 내장 자체 시험 모드 신호로서 하이 레벨을 출력하고, 정상 모드 신호로서 로우 레벨을 출력한다. 이와 달리, 최종 모드 결정부(514)는 최종 모드 신호(SM)에서 내장 자체 시험 모드 신호로서 로우 레벨을 출력하고, 정상 모드 신호로서 하이 레벨을 출력할 수도 있다. 이와 다른 방식으로 최종 모드 결정부(514)는 최종 모드 신호(SM)를 슬레이브 구동 칩(520, 530)으로 출력할 수도 있다.
그런데, 마스터 구동 칩(510)과 슬레이브 구동 칩(520, 530)이 각각 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류를 모두 검출하기 위해 동작을 수행하면, 오류 검출 성능을 향상시킬 수는 있지만, 소비 전력이 증가할 수 있다. 이러한 소비 전력을 줄일 수 있는 실시 예에 대하여 도 7 및 도 8을 참고로 하여 자세하게 설명한다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 제3 및 제4 실시 예에 따른 데이터 구동 칩을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 소비 전력을 줄이기 위해, 복수의 데이터 구동 칩(510b, 520b, 530b) 중 하나의 데이터 구동 칩에서만 오류 검출 기능을 수행할 수 있다. 도 7에서는 오류 검출 기능을 마스터 구동 칩(510b)에서 수행하는 것으로 도시하였다.
즉, 마스터 구동 칩(510b)의 오류 검출부(512)는 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류를 검출하고, 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류 중 적어도 하나에서 오류가 검출되면, 오류 검출 신호(Fail_on)를 최종 모드 결정부(514)로 전달한다.
마스터 구동 칩(510b)의 최종 모드 결정부(514)는 오류 검출 신호(Fail_on)를 수신하면 최종 동작 모드를 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)로 결정하고, 오류 검출 신호(Fail_on)를 수신하지 못하면 최종 동작 모드를 정상 모드(Normal Mode)로 결정한다. 그런 후에, 결정한 동작 모드에 대응하는 최종 모드 신호(SM)를 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)으로 전달한다.
이때, 마스터 구동 칩(510b)에서만 오류 검출 기능을 수행하므로, 클록 오류 검출을 위해 필요로 하는 기준 클록(RCLK)은 마스터 구동 칩(510b)에만 공급되면 된다. 따라서, 내부에 기준 클록(RCLK)을 생성하는 경우, 마스터 구동 칩(510b)만 기준 클록 생성부(도 4의 516)를 포함할 수 있다. 즉, 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)에는 기준 클록(RCLK)이 필요하지 않으므로, 기준 클록 생성에 사용되는 소비 전력을 줄일 수 있다.
한편, 외부로부터 기준 클록(RCLK)이 공급되는 경우에도 외부에서 마스터 구동 칩(510b)에만 기준 클록(RCLK)을 입력해주면 되므로, 외부의 기준 클록(RCLK)으로 인해 발생하는 전자파 장해(EMI, Electric Magnetic Interference)가 감소될 수 있다.
이와 달리, 도 8을 참고하면, 제1 및 제2 실시 예에 비해 기준 클록(RCLK)에 의해 발생하는 소비 전력이나 EMI를 줄이기 위해, 슬레이브 구동 칩(520c, 530c)에서도 오류 검출 기능을 수행하되, 슬레이브 구동 칩(520c, 530c)의 오류 검출부(522', 532')는 제1 및 제2 실시 예와 달리 내부 클록을 필요로 하지 않는 프레임 오류 및 라인 오류만을 검출한다.
즉, 마스터 구동 칩(510c)을 제외한 슬레이브 구동 칩(520c, 530c)에서는 클록 오류 검출 기능을 수행하지 않는다. 따라서, 제3 실시 예와 같이 마스터 구동 칩(510c)만 기준 클록(RCLK)을 필요로 하므로, 기준 클록(RCLK)에 의해 발생하는 소비 전력이나 EMI를 줄일 수가 있다.
한편, 최종 동작 모드가 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)로 결정된 경우, 마스터 구동 칩(510) 및 슬레이브 구동 칩(520, 530)은 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 영상을 표시하는데, 이때 화소 전체에서 동시에 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 영상을 표시할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 위한 방법에 대하여 도 9를 참고로 하여 자세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 데이터 구동 칩의 내장 자체 시험 모드 동작 방법을 나타낸 도면이다. 도 9에서는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 데이터 구동 칩에서 내장 자체 시험 모드의 동작 방법을 도시하였다. 이러한 동작 방법은 제1, 제2 및 제4 실시 예에 따른 데이터 구동 칩에 모두 적용될 수 있다.
마스터 구동 칩(510b')의 최종 모드 결정부(514)에서 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)로 결정되고 나면, 최종 모드 결정부(514)는 최종 모드 신호(SM)로 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 내장 자체 시험 모드 신호를 슬레이브 구동 칩(520, 530)으로 출력한다. 예를 들어, 최종 모드 결정부(514)는 최종 모드 신호(SM)를 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경함으로써, 내장 자체 시험 모드 신호를 출력할 수 있다.
그러면, 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 최종 모드 신호(SM)의 상승 에지에서 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)로 동작을 수행한다. 이렇게 하면, 마스터 구동 칩(510)과 슬레이브 구동 칩(520, 530)이 동시에 상승 에지에서 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)로 동작을 수행할 수 있으므로, 화소 전체에서 동시에 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
또한, 영상을 표시하기 위해서는 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 내부 동작 타이밍을 위한 동작 클록을 필요로 한다. 이때, 화소 전체에서 동시에 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)에 대응하는 영상이 표시되도록 하기 위해서는 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 동일한 동작 클록을 사용해야 한다. 따라서, 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 동작 클록으로 외부로부터 입력되는 클록을 사용할 수 있다.
이와 같이, 외부 클록을 사용하지 않을 경우에는 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b) 중 하나의 구동 칩에서 동작 클록을 생성하고, 나머지 구동 칩에서 이 동작 클록을 입력 받아 사용할 수 있다. 도 9에서는 마스터 구동 칩(510b')에서 동작 클록을 생성하는 것으로 도시하였다.
도 9를 참고하면, 마스터 구동 칩(510b')은 동작 클록 생성부(518)를 더 포함할 수 있다. 동작 클록 생성부(518)는 내부 동작 타이밍을 위한 동작 클록을 생성하고, 생성한 동작 클록을 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)으로 출력한다. 그러면, 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 모두 동일한 클록을 사용하므로, 내부 동작 타이밍이 일치될 수가 있다.
또한, 도 9와 달리, 제2 내지 제4 실시 예와 같이, 마스터 구동 칩(510b')에기준 클록 생성부(516)가 존재하는 경우, 동작 클록으로 오류 검출에 사용되는 기준 클록(RCLK)을 사용할 수도 있다. 즉, 내장 자체 시험 모드(BIST Mode) 동작 시에는 오류 검출 기능을 수행하지 않으므로, 기준 클록 생성부(516)에서 생성한 기준 클록(RCLK)을 동작 클록으로 사용할 수 있다. 이 경우, 마스터 구동 칩(510b')은 기준 클록(RCLK)의 출력을 제어하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)이 오류 검출 기능을 수행할 경우에는 각각 자신이 생성한 기준 클록(RCLK)을 사용할 수 있도록 기준 클록(RCLK)을 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)으로 전달하지 않는다. 반면, 최종 모드 결정부(514)에서 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)으로 내장 자체 시험 모드 신호를 전달하여 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)이 내장 자체 시험 모드(BIST Mode)로 동작해야 하는 경우, 기준 클록 생성부(516)에서 생성한 기준 클록(RCLK)을 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)으로 전달한다. 그러면, 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 마스터 구동 칩(510b')으로부터 수신한 기준 클록(RCLK)을 내부 동작 타이밍을 위한 동작 클록으로 사용한다. 이와 같이 하여도, 마스터 구동 칩(510b')과 슬레이브 구동 칩(520b, 530b)은 동일한 동작 클록을 사용하게 되며, 이에 따라 내부 동작 타이밍이 일치될 수가 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (24)

  1. 복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고
    상기 복수의 화소 중 대응하는 화소에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하며 상기 데이터 구동부와 함께 하나의 칩으로 형성되어 있는 신호 제어부를 포함하는 복수의 구동 장치
    를 포함하고,
    상기 복수의 구동 장치 중 제1 구동 장치는,
    입력 신호로부터 오류 검출을 수행하는 오류 검출부, 그리고
    상기 오류 검출부에 의해 오류가 검출되면, 최종 동작 모드를 내장 자체 시험 모드로 결정하고, 최종 모드 신호를 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 내장 자체 시험 모드 신호로 변경하여 상기 복수의 구동 장치 중 나머지 구동 장치로 출력하는 최종 모드 결정부
    를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치 및 상기 내장 자체 시험 모드 신호를 수신한 상기 나머지 구동 장치는 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 영상 신호를 상기 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 인가하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 영상 신호는 정해진 영상 신호인 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 최종 모드 결정부는,
    상기 내장 자체 시험 모드 신호로서 상기 최종 모드 신호의 레벨을 하이 레벨로 변경한 신호를 사용하고,
    상기 복수의 구동 장치는 상기 최종 모드 신호의 상승 에지에서 상기 내장 자체 시험 모드를 수행하는 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치는,
    내부 동작 타이밍을 위한 동작 클록을 생성하고, 상기 동작 클록을 상기 나머지 구동 장치로 출력하는 동작 클록 생성부
    를 더 포함하며,
    상기 복수의 구동 장치는 상기 동작 클록을 사용하여 상기 내장 자체 시험 모드에 따른 영상을 표시하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오류 검출은 메인 클록 오류 검출, 프레임 오류 검출 및 라인 오류 검출을 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치만이 상기 오류 검출을 수행하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 나머지 구동 장치는 각각,
    상기 입력 신호로부터 상기 오류 검출을 수행하고, 오류가 검출되는 경우, 오류 검출 신호를 상기 제1 구동 장치로 출력하는 오류 검출부
    를 포함하며,
    상기 최종 모드 결정부는 상기 나머지 구동 장치의 오류 검출 신호를 고려하여 상기 최종 동작 모드를 결정하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 최종 모드 결정부는,
    상기 제1 구동 장치 또는 상기 나머지 구동 장치 중 적어도 하나에서 상기 오류가 검출되는 경우, 상기 내장 자체 시험 모드로 결정하는 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치는 상기 오류 검출로서 메인 클록 오류 검출, 프레임 오류 검출 및 라인 오류 검출을 수행하며,
    상기 나머지 구동 장치는 상기 오류 검출로서 상기 프레임 오류 검출 및 상기 라인 오류 검출을 수행하는 표시 장치.
  11. 제6항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치는,
    상기 메인 클록 오류를 검출하기 위한 기준 클록을 생성하는 기준 클록 생성부
    를 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제6항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치는,
    상기 메인 오류 검출을 위한 기준 클록을 외부로부터 입력 받는 표시 장치.
  13. 제6항 또는 제10항에 있어서,
    상기 입력 신호는 외부의 그래픽 제어기로부터 출력되는 메인 클록을 포함하며,
    상기 오류 검출부는, 상기 메인 클록을 이용하여 수행하는 상기 프레임 오류 및 라인 오류를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입력 신호는 상기 그래픽 제어기로부터 출력되는 영상 신호를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 입력 신호는 저전압 차동 신호(low voltage differential signal, LVDS)인 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 구동 장치는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 위에 장착되는 표시 장치.
  17. 복수의 데이터선 중 대응하는 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 복수의 구동 장치를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 복수의 구동 장치에서 입력 신호를 수신하는 단계,
    상기 복수의 구동 장치 중 제1 구동 장치에서 오류를 검출하는 단계,
    상기 제1 구동 장치에서 상기 오류가 검출되면, 상기 복수의 구동 장치 중 최종 동작 모드를 결정하는 제2 구동 장치로 오류 검출 신호를 전달하는 단계,
    상기 제2 구동 장치에서 상기 오류 검출 신호를 수신하면, 최종 동작 모드를 내장 자체 시험 모드로 결정하는 단계,
    상기 제2 구동 장치에서 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 최종 모드 신호를 상기 복수의 구동 장치 중 상기 제2 구동 장치를 제외한 나머지 구동 장치로 출력하는 단계, 그리고
    상기 복수의 구동 장치에서 상기 내장 자체 시험 모드에 대응하는 영상을 표시하는 단계
    를 포함하는 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 구동 장치 중 상기 제1 구동 장치를 제외한 나머지 제3 구동 장치에서 상기 오류를 검출하는 단계, 그리고
    상기 제3 구동 장치에서 상기 오류가 검출되면 상기 오류 검출 신호를 상기 제2 구동 장치로 전달하는 단계
    를 더 포함하는 구동 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치에서 상기 오류를 검출하는 단계는,
    외부로부터 입력되는 영상 신호를 제어하는 메인 클록을 이용하여 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류를 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 제3 구동 장치에서 상기 오류를 검출하는 단계는,
    상기 메인 클록을 이용하여 상기 프레임 오류 및 상기 라인 오류를 검출하는 단계를 포함하는 구동 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치에서 상기 오류를 검출하는 단계는,
    외부로부터 입력되는 영상 신호를 제어하는 메인 클록을 이용하여 클록 오류, 프레임 오류 및 라인 오류를 검출하는 단계를 포함하는 구동 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치에서 상기 오류를 검출하는 단계는,
    상기 클록 오류를 검출하기 위한 기준 클록을 수신하거나 생성하는 단계를 더 포함하는 구동 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치 및 제2 구동 장치는 동일한 구동 장치인 구동 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    상기 최종 모드 신호의 상승 에지에서 상기 내장 자체 시험 모드의 동작을 시작하는단계를 포함하는 구동 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 입력 신호는 저전압 차동 신호(low voltage differential signal, LVDS)인 구동 방법.
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