KR20170037300A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전송 라인의 플로팅 상태를 검출하여 화면 이상을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 구동 방법은 차동 신호를 전송하는 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태일 때, 그 플로팅 상태의 전송 라인에 차동 신호의 정상 상태와 구별되는 비정상 상태의 전압을 연결하여 그 플로팅 상태를 제거한다. 또한, 본 발명의 구동 방법은 전송 라인들 중 적어도 하나로부터 전술한 비정상 상태의 전압이 입력되면 비정상 검출 신호를 출력하여 미리 정해진 특정 영상 패턴을 표시한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 전송 라인의 플로팅 상태를 검출하여 화면 이상을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근 표시 장치로 각광 받고 있는 평판 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; 이하 LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED)를 이용한 OLED 표시 장치, 전기영동 입자를 이용한 전기영동 표시 장치(ElecToPhoretic Display; EPD) 등이 대표적이다.
이러한 표시 장치는 호스트 시스템으로부터 영상 데이터와 타이밍 신호들을 수신한다. 호스트 시스템은 고속 데이터 전송과 소비 전력 및 EMI(Elctromagnetic Interference) 감소를 위하여 저전압 차동 신호(Low Voltage Differential Signal, LVDS) 인터페이스를 이용하여 영상 데이터 및 타이밍 신호들을 표시 장치의 타이밍 컨트롤러로 전송한다.
표시 장치는 전원 온/오프, 해상도 변경, 절전 모드 진입시 등에서 비정상적인 구동으로 인하여 화면 이상 현상이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 종래의 표시 장치는 시스템으로부터 입력 전원을 센싱하여 미리 설정된 특정 전압에 도달하는 경우가 검출되거나, 시스템으로부터 입력되는 수직 동기 신호나 데이터 인에이블 신호 등을 카운팅하여 비정상 입력이 검출되면, 블랙 패턴을 표시하는 화면 이상 방지 방법을 이용하고 있다.
그러나, 전술한 종래의 화면 이상 방지 방법은 시스템으로부터 표시 장치로 LVDS 신호를 전송하는 전송 라인의 플로팅 상태는 검출하지 못하는 문제점이 있다. 전원 온/오프, 해상도 변경, 절전 모드 진입시 등에서 비정상적인 구동으로 송신부 또는 수신부에서 전원 연결이 오픈되어 LVDS 전송 라인이 플로팅될 수 있다. 이 경우, LVDS 신호는 하이 또는 로우가 구별되지 않는 플로팅 상태가 됨으로써 화면 이상 현상이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 전술한 전송 라인의 플로팅 문제점은 LVDS 인터페이스 이외에도 다른 방식의 데이터 인터페이스에서도 발생할 수 있는 것이므로, 본 발명은 LVDS 인터페이스로 국한되지 않는다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 전송 라인의 플로팅 상태를 검출하여 화면 이상을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 차동 신호를 전송 라인들을 통해 송수신하는 송신부 및 수신부와, 전송 라인들과 접속된 플로팅 제거부 및 비정상 검출부를 구비한다.
플로팅 제거부는 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태일 때 그 플로팅 상태를 제거하고 비정상 상태를 나타내게 한다.
비정상 검출부는 전송 라인들 중 적어도 하나가 전술한 플로팅 상태가 제거된 비정상 상태인 경우를 검출하여 비정상 검출 신호를 발생한다.
타이밍 컨트롤러는 전술한 수신부, 플로팅 제거부, 비정상 검출부를 내장하고, 비정상 검출 신호가 발생되면 미리 정해진 특정 영상 패턴을 출력하여 표시 패널에 표시되게 하는 비정상 모드로 동작한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 차동 신호를 전송하는 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태일 때, 그 플로팅 상태의 전송 라인에 차동 신호의 정상 상태와 구별되는 비정상 상태의 전압을 연결하여 그 플로팅 상태를 제거한다. 또한, 본 발명의 구동 방법은 전송 라인들 중 적어도 하나로부터 전술한 비정상 상태의 전압이 입력되면 비정상 검출 신호를 출력하여 미리 정해진 특정 영상 패턴을 표시한다.
전송 라인들과 각각 접속된 풀-다운 저항을 이용하여, 플로팅 상태의 전송 라인은 해당 풀-다운 저항을 통해 그라운드에 접지됨으로써 그 플로팅 상태가 제거된다. 그라운드에 접지된 전송 라인은 그라운드 전압으로 비정상 상태를 출력한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 다수의 전송 신호들 중 적어도 하나의 플로팅 상태를 검출 및 제거하고 특정 영상 패턴을 표시함으로써 플로팅 상태의 전송 신호로 인한 화면 이상 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널로 적용된 LCD 패널의 화소 구성을 예를 들어 나타낸 등가회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널로 적용된 OLED 패널의 화소 구성을 예를 들어 나타낸 등가회로도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치에 적용된 LVDS 인터페이스 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 LVDS 인터페이스 장치의 데이터 전송 포맷을 나타낸 예시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 한 LVDS 전송 라인의 플로팅 상태와 정상 상태를 비교하여 나타낸 등가회로도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1에서 표시 장치(100)는 타이밍 컨트롤러(10), 패널 구동부인 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30), 표시 패널(40)과, 도시하지 않은 전원부 등을 포함하고, 호스트 시스템(200)과 접속된다.
호스트 시스템(200)은 영상 데이터 및 타이밍 신호를 표시 장치(100)로 공급한다. 호스트 시스템(200)은 스케일러(scaler)가 내장된 시스템 온 칩(System on Chip; SoC)을 포함하여 영상 데이터를 표시 장치(100)의 표시 패널(40)에 표시하기에 적합한 해상도 데이터 포맷으로 변환하여 출력한다. 예를 들면, 호스트 시스템(200)은 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태플릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다.
호스트 시스템(200)과 표시 장치(100)의 타이밍 컨트롤러(10)는 낮은 전압의 차동 신호를 이용하는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스를 이용하여 데이터를 송수신한다.
LVDS 인터페이스는 채널당 한 쌍의 전송 라인을 이용하고, 영상 데이터 및 타이밍 신호들을 LVDS 신호로 변환하며, 다수의 채널을 통해 클럭 및 LVDS 신호를 전송한다. LVDS 인터페이스를 통해 한 클럭당 전송되는 LVDS 데이터 포맷은 한 화소 단위의 R(Red)/G(Green)/B(Blue) 데이터와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 포함하며, 사용되지 않는 적어도 2개의 잉여 비트를 포함하고 있다. 적어도 하나의 타이밍 신호는 데이터 인에이블 신호(DE; 도 5), 수직 동기 신호(Vsync; 도 5), 수평 동기 신호(Hsync; 도 5)를 포함하거나, 수직 및 수평 동기 신호(Vsync, Hsync)를 생략할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터 LVDS 인터페이스를 통해 공급받은 LVDS 신호로부터 영상 데이터 및 타이밍 신호들을 복원한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터의 타이밍 신호들을 이용하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)로 각각 출력한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터의 R/G/B 데이터를 필요한 화질 보상 등과 같은 영상 처리를 통해 가공하여 출력한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 R/G/B 데이터를 R/W/G/B 데이터로 변환하여 출력하는 데이터 변환부를 포함할 수 있으며, 데이터 변환부는 R/G/B 데이터를 R/W/G/B 데이터로 변환하는 구성이라면 공지된 모든 구성이 적용될 수 있다.
특히, 타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)과 연결된 LVDS 전송 라인들을 모니터링함으로써 전원 온/오프, 해상도 변경, 절전 모드 진입시 등에서 비정상 구동으로 인한 LVDS 신호의 플로팅 상태, 즉 송신부 또는 수신부에서 전원 연결이 오픈되어 전압을 특정할 수 없는 LVDS 전송 라인의 플로팅 상태를 검출한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 LVDS 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태로 검출되면, 해당 LVDS 전송 라인이 정상적인 LVDS 신호를 전송하는 정상 상태가 되기 이전까지, 정상 상태와 다른 비정상 상태를 지시하여, 미리 정해진 블랙 패턴, 다른 컬러 패턴, 또는 특정 문자를 포함한 특정 영상 패턴을 출력하여 표시 패널(40)에 표시되게 한다. 이에 따라, 플로팅 상태의 LVDS 전송 라인으로 인한 화면 이상 현상을 방지할 수 있다. LVDS 전송 라인의 플로팅 상태를 검출하는 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
타이밍 컨트롤러(10)와 데이터 드라이버(20)는 LVDS 인터페이스를 포함하는 다양한 인터페이스 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 송수신한다.
예를 들면, 타이밍 컨트롤러(10)는 다양한 제어 정보 및 영상 데이터를 클럭을 포함하는 직렬 형태로 변환하여 패킷 단위로 포인트-투-포인트(Point-to-Point) 방식으로 전송하는 임베디드 포인트-투-포인트 인터페이스(Embedded Point-to-point Interface; EPI)를 이용한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 EPI 프로토콜을 이용하여 제어 정보와, 영상 데이터를 클럭을 포함하는 EPI 패킷으로 변환하고 EPI 패킷을 데이터 드라이버(20)에 전송한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 데이터 드라이버(20), 즉 다수의 데이터 IC 각각에 연결된 개별 전송 라인 쌍을 통해 EPI 패킷을 차동 신호 형태로 전송한다.
EPI 패킷은 클럭과 제어 정보를 직렬 형태로 포함하는 제어 패킷, 클럭과 RGB 또는 RWGB 중 어느 하나의 컬러 데이터를 직렬 형태로 포함하는 데이터 패킷 등을 포함하고, 데이터 IC의 내부 클럭 록킹(locking)을 위한 클럭 트레이닝 패턴을 더 포함한다. 제어 정보는 각 데이터 IC의 구동에 필요한 다수의 데이터 제어 신호들을 포함하고, 게이트 드라이버(30)로 전달해 주기 위한 다수의 게이트 제어 신호들을 포함하기도 한다.
데이터 드라이버(20)를 구성하는 다수의 데이터 IC 각각은 타이밍 컨트롤러(10)로부터 개별적으로 전송된 EPI 패킷으로부터 클럭, 제어 정보, 영상 데이터를 복원하며, 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(40)의 데이터 라인들로 공급한다.
데이터 드라이버(20)의 각 데이터 IC는 자신에게 내장되거나, 외부에 별도로 구비된 감마 전압 생성부(도시하지 않음)로부터 공급된 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한다. 데이터 드라이버(20)의 각 데이터 IC는 데이터 제어 신호에 따라 구동되어, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하고, 아날로그 데이터 신호를 표시 패널(10)의 데이터 라인들로 각각 공급한다
데이터 드라이버(20)의 각 데이터 IC는 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(40) 상에 실장될 수 있다.
게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(40)의 다수의 게이트 라인을 각각 구동한다. 게이트 드라이버(30)는 게이트 제어 신호에 응답하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 게이트 제어 신호를 공급받거나, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)를 경유하여 게이트 제어 신호를 공급받을 수 있다. 게이트 드라이버(30)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(40)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(40) 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 드라이버(30)는 표시 패널(40)의 화소 어레이를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판에 형성됨으로써 표시 패널(40)의 비표시 영역에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 구비될 수 있다.
표시 패널(40)은 화소들(P)이 매트릭스 형태로 배열된 화소 어레이를 통해 영상을 표시한다. 화소 어레이는 R/G/B 화소들로 구성되거나, 휘도 향상을 위하여 R/W/B/G 화소들로 구성될 수 있다. 표시 패널(40)로는 LCD 패널이나 OLED 패널 등이 적용될 수 있다.
예를 들어, 표시 패널(40)이 LCD 패널인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 각 화소(P)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 공통 전극 사이에 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 픽셀 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과량을 제어한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.
이와 달리, 표시 패널(40)이 OLED 패널인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 각 화소(P)는 고전위 전원(EVDD) 라인 및 저전위 전원(EVSS) 라인 사이에 접속된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 픽셀 회로를 구비하며, 픽셀 회로 구성은 다양하므로 도 3의 구조로 한정되지 않는다.
OLED 소자는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, 저전위 전압(EVSS)과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비하여, 구동 TFT(DT)로부터 공급된 전류량에 비례하는 광을 발생한다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 한 게이트 라인(GLa)의 게이트 신호에 의해 구동되어 해당 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드에 공급하고, 제2 스위칭 TFT(ST2)는 다른 게이트 라인(GLb)의 게이트 신호에 의해 구동되어 레퍼런스 라인(RL)으로부터의 레퍼런스 전압을 구동 TFT(DT)의 소스 노드에 공급한다. 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)로부터의 전류를 레퍼런스 라인(R)으로 출력하는 경로로 더 이용된다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드 및 소스 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 게이트 노드로 공급된 데이터 전압과, 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 소스 노드로 공급된 레퍼런스 전압의 차전압을 충전하여 구동 TFT(DT)의 구동 전압으로 공급한다.
구동 TFT(DT)는 고전위 전원(EVDD)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압에 따라 제어함으로써 구동 전압에 비례하는 전류를 OLED 소자로 공급하여 OLED 소자를 발광시킨다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치에서 LVDS 인터페이스를 포함하는 호스트 시스템(200) 및 타이밍 컨트롤러(10)를 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 LVDS 인터페이스의 데이터 전송 포맷을 예를 들어 나타낸 도면이며, 도 6은 LVDS 전송 라인의 플로팅 상태와 정상 상태의 전류 흐름을 비교하여 나타낸 등가회로도이다.
도 4에서 LVDS 인터페이스 장치는 호스트 시스템(200)의 출력단에 구비된 LVDS 송신부(210)와, 타이밍 컨트롤러(10)는 입력단에 구비된 LVDS 수신부(110)와, LVDS 송신부(210) 및 LVDS 수신부(110)를 연결하는 다수의 LVDS 전송 라인들을 구비한다.
호스트 시스템(200)에 내장된 LVDS 송신부(210)는 영상 데이터와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 미리 정해진 맵핑 테이블에 따라 전송 포맷에 맵핑하고, 그 전송 포맷을 LVDS 신호로 변환하여 다수의 LVDS 전송 라인 쌍을 통해 출력한다.
예를 들면, LVDS 송신부(210)는 R/G/B 데이터에서 각 컬러 데이터가 10비트를 갖을 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 클럭의 한 주기(T)당 35비트를 7비트씩 5개로 분리 맵핑하여 5개의 전송 라인 쌍(A, B, C, D, E)을 통해 LVDS 형태로 전송하고, 1개의 클럭 전송 라인 쌍(CLK)을 통해 클럭을 LVDS 형태로 전송한다. 클럭의 주기(T)당 전송되는 35비트는 10비트의 제1 컬러 데이터[DT10:DT19], 10비트의 제2 컬러 데이터[DT20:DT29], 10비트의 제3 컬러 데이터[DT30:DT39], 1비트의 데이터 인에이블 신호(DE), 1비트의 수직 동기 신호(Vsync), 1비트의 수평 동기 신호(Hsync), 2비트의 잉여 비트를 포함한다. 여기서, 수직 동기 신호(Vsync) 및 수평 동기 신호(Hsync)는 생략될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(10)의 LVDS 수신부(110)는 호스트 시스템(200)의 LVDS 송신부(210)로부터 전송된 LVDS 전송 포맷으로부터 R/G/B 데이터와, 타이밍 신호들을 복원하고, 타이밍 신호들은 제어 신호 생성부(120)로 출력하고, R/G/B 데이터는 영상 처리부(130)로 출력한다.
제어 신호 생성부(120)는 LVDS 수신부(110)로부터 공급된 타이밍 신호들을 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 EPI 송신부(140)를 통해 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)로 해당 제어 신호를 출력한다. 데이터 제어 신호들은 데이터 드라이버(20) 구동을 제어하는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 소스 출력 인에이블 신호, 극성 제어 신호(LCD 적용) 등을 포함할 수 있다. 게이트 제어 신호들은 게이트 드라이버(30) 구동을 제어하는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
영상 처리부(130)는 LVDS 수신부(110)로부터의 R/G/B 영상 데이터를 소비 전력 감소나 감마 보상, 화질 보상, 열화 보상 등과 같은 다양한 영상 처리를 실시하여 보정된 영상 데이터를 출력하며, 이때 영상 처리부(130)는 메모리(170)에 저장된 보상값 등을 이용한다. 영상 처리부(130)로부터 출력된 영상 데이터는 EPI 송신부(140)를 통해 데이터 드라이버(20)로 출력된다.
LVDS 전송 라인들 각각은 플로팅 제거부(112)와 연결됨과 아울러 비정상 검출기(150)와 연결된다.
플로팅 제거부(112)는 LVDS 전송 라인들과 각각 연결된 풀-다운 저항(R)과, 풀-다운 저항들(R)과 공통 접속된 그라운드(GND)를 구비한다. 플로팅 제거부(112)는 도 4와 같이 타이밍 컨트롤러(10)에 내장되거나, 타이밍 컨트롤러(10)가 실장되는 인쇄 회로 기판에 설치될 수 있다.
플로팅 제거부(112)에서 각 풀-다운 저항(R)은 해당 LVDS 전송 라인이 정상 상태일 때 LVDS 신호에 영향을 주지 않는 반면, 플로팅 상태일 때 해당 LVDS 전송 라인을 접지시켜 그라운드(GND) 전압이 되게 함으로써 전송 라인의 플로팅을 제거함과 아울러 해당 전송 라인이 그라운드 전압으로 비정상 상태를 나타낼 수 있게 한다.
정상적인 LVDS 신호는 예를 들면, 0.6~1.8V 사이의 전압을 이용하므로, 그라운드 전압(0V)은 LVDS 신호의 정상 상태와 구별되는 비정상 상태를 나타낼 수 있다. 즉, 플로팅 상태의 LVDS 전송 라인은 풀-다운 저항(R)을 통해 정상적인 LVDS 신호와 다른 그라운드(GND)로 접지됨으로써 플로팅 상태가 제거됨과 동시에 정상 상태의 LVDS 전송 라인과 구별되는 비정상 상태로 검출될 수 있다. 전술한 비정상 상태로 검출되지 않는 LVDS 전송 라인은 정상 상태로 LVDS 신호를 전송하고 있음을 의미한다.
도 6(a)에 나타낸 바와 같이, LVDS 송신부(210)와 LVDS 수신부(110) 사이에 접속된 어느 한 LVDS 전송 라인(TL)이 정상 상태인 경우, 해당 LVDS 전송 라인(TL)과 연결된 풀-다운 저항(R)은 충분히 큰 저항값을 갖고 있음에 따라 극소량의 전류만 그라운드(GND)로 흐르고, 대부분의 전류는 LVDS 수신부(110)로 공급되어 정상적인 LVDS 신호로 이용된다.
반면에, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 비정상 구동으로 인하여 LVDS 송신부(210)와 LVDS 수신부(110) 중 적어도 하나에서 전원 연결이 오픈되어 해당 LVDS 전송 라인(TL)이 플로팅 상태인 경우, 플로팅된 LVDS 전송 라인(TL)은 풀-다운 저항(R)을 통해 그라운드(GND)에 접지됨으로써 해당 LVDS 전송 라인(TL)은 플로팅 상태가 제거됨과 아울러 정상 상태와 다른 그라운드 전압으로 비정상 상태를 나타낸다.
비정상 검출기(150)는 LVDS 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태에서 해당 풀-다운 저항(R)을 통해 그라운드 전압(0V)로 접지되어 플로팅이 제거된 비정상 상태일 때, 해당 LVDS 전송 라인이 정상 상태가 아닌 비정상 상태로 검출하여 비정상 검출 신호를 출력한다. 비정상 검출기(150)로부터의 비정상 검출 신호는 I2C (inter-integrated circuit) 마스터(160)를 통해 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)로 출력되거나, 직접 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)로 출력되어 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)를 미리 정해진 특정 영상 패턴을 출력하는 모드로 동작하게 한다.
다시 말하여, 비정상 검출기(150)의 비정상 검출 신호가 적어도 하나의 LVDS 전송 라인이 비정상 상태임을 의미하는 특정 논리를 출력할 때, 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)는 전술한 비정상 모드로 동작한다. 반대로, 비정상 검출기(150)의 비정상 검출 신호가 모든 LVDS 전송 라인이 정상 상태임을 의미하는 반대 논리를 출력할 때, 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)는 정상 모드로 동작한다.
예를 들면, 비정상 검출기(150)는 다수의 LVDS 전송 라인들과 개별적으로 접속된 다수의 입력 단자와 하나의 출력 단자를 갖고 다수의 입력 신호들을 논리곱 연산하여 출력하는 앤드 게이트(AND gate) 또는 낸드 게이트(NAND gate)로 구성될 수 있다.
앤드 게이트는 다수의 LVDS 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태로 인하여 그라운드(GND)로 접지된 경우 로우 논리의 비정상 검출 신호를 출력하고, 반대로 다수의 LVDS 전송 라인들이 모두 정상 상태인 경우 하이 논리의 신호를 출력한다.
이와 달리, 낸드 게이트는 전술한 앤드 게이트와 반대로, 다수의 LVDS 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태로 인하여 그라운드(GND)로 접지된 경우 하이 논리의 비정상 검출 신호를 I2C 마스터(160)를 출력하고, 반대로 다수의 LVDS 전송 라인들이 모두 정상 상태인 경우 로우 논리의 신호를 출력한다.
전술한 앤드 게이트로부터의 로우 논리의 비정상 검출 신호는 I2C 마스터(160)로 출력되어, I2C 마스터(160)가 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)를 비정상 모드로 제어하게 한다. 반대로, 앤드 게이트로부터 하이 논리가 출력되면 I2C 마스터(160)는 전술한 동작을 하지 않으며, 이 결과 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)는 정상 모드로 동작한다.
표시 장치의 전원이 턴-온되면, I2C 마스터(160)는 직렬 데이터(serial data, SDA) 배선과 직렬 클록(serial clock, SCL) 배선을 이용한 I2C 통신을 통해, 외부의 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)으로부터 타이밍 컨트롤러(10)의 구동에 필요한 타이밍 제어 정보 및 각종 옵션 정보들과 함께 각종 보정 데이터들을 읽어와서 메모리(170) 및 내부 레지스터에 로딩함으로써, 제어 신호 생성시와 데이터 보정시 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)에서 이용할 수 있게 한다.
또한, I2C 마스터(160)는 테스트 공정에서 호스트 시스템(200)으로부터 공급되는 테스트 옵션 신호에 응답하여 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)가 AGP(Auto Generation Pattern) 모드 또는 블랙 모드로 동작하게 제어할 수 있다. I2C 마스터(160)가 AGP 모드를 지시하면, 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)에 의해 타이밍 컨트롤러(10)는 레드 패턴, 그린 패턴, 블루 패턴, 화이트 패턴, 블랙 패턴을 순환적으로 출력하거나, 블랙 모드를 지시하면 블랙 패턴을 출력하여 표시 패널(40)에 표시할 수 있다. 전술한 AGP 모드 또는 블랙 모드 구동은 테스트 공정에서 이용되는 것이므로 제품 출하 이후 통상 구동시에는 이용되지 않았으나, 본 발명에서는 아래와 같이 비정상 모드를 지시하는데 이용될 수 있다.
즉, 본 발명에서는 비정상 검출기(150)의 출력을 I2C 마스터(160)의 테스트 옵션핀에 연결할 수 있다. 이 경우, 비정상 검출기(150)인 앤드 게이트가 로우 논리의 비정상 검출 신호를 출력하면, I2C 마스터(160)가 블랙 모드로 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)를 제어함으로써 타이밍 컨트롤러(10)는 미리 정해진 블랙 패턴을 출력하거나, 메모리(170)에 저장된 특정 영상 패턴을 출력할 수 있다. 이때, 제어 신호 생성부(120)는 내부 클럭과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 정보를 이용하여 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 출력하고, 영상 처리부(130)는 메모리(170)에 저장한 특정 영상 패턴을 출력한다.
반대로, 비정상 검출기(150)인 앤드 게이트로부터 하이 논리가 출력되면, LVDS 전송 라인들이 모두 정상 상태인 경우를 의미하므로 I2C 마스터(160)는 전술한 동작을 하지 않으며, 이 결과 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)는 정상 모드로 동작한다.
한편, 비정상 검출기(150)의 출력이 I2C 마스터(160)를 경유하지 않고, 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)에 직접 연결될 수 있다. 이 경우, 비정상 검출기(150)인 낸드 게이트가 하이 논리의 비정상 검출 신호를 출력하면, 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)가 비정상 모드로 동작하여 타이밍 컨트롤러(10)는 미리 정해진 블랙 패턴 등을 포함하는 특정 영상 패턴을 출력할 수 있다. 이때, 제어 신호 생성부(120)는 내부 클럭과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 정보를 이용하여 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 출력하고, 영상 처리부(130)는 메모리(170)에 저장한 특정 영상 패턴을 출력한다.
반대로, 비정상 검출기(150)인 낸드 게이트로부터 로우 논리가 출력되면, LVDS 전송 라인들이 모두 정상 상태인 경우를 의미하므로 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)는 정상 모드로 동작한다.
비정상 검출기(150)의 비정상 검출 신호가 비정상 상태를 지시하다가 정상 상태를 지시하면, 제어 신호 생성부(120) 및 영상 처리부(130)는 비정상 모드로 동작하다가 비정상 모드를 중지하고 정상 모드로 동작한다.
한편, 전술한 전송 라인의 플로팅 문제점은 LVDS 인터페이스 이외에도 차동 신호를 이용하는 다른 방식의 데이터 인터페이스에서도 발생할 수 있는 것이므로, 본 발명은 LVDS 인터페이스로 국한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 전송 라인의 플로팅 상태를 검출 및 제거하고 특정 영상 패턴을 표시함으로써 플로팅 상태의 전송 신호로 인한 화면 이상 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
10: 타이밍 컨트롤러 20: 데이터 드라이버
30: 게이트 드라이버 40: 표시 패널
100: 표시 장치 110: LVDS 수신부
112: 플로팅 제거부 120: 제어 신호 생성부
130: 영상 처리부 140: EPI 송신부
150: 비정상 검출부 160: I2C 마스터
170: 메모리 200: 호스트 시스템
210: LVDS 송신부

Claims (7)

  1. 데이터 및 제어 정보를 차동 신호로 변환하여 전송하는 송신부와,
    상기 송신부로부터 전송된 차동 신호로부터 상기 데이터 및 제어 정보를 복원하여 출력하는 수신부와,
    상기 송신부와 수신부 사이에 접속되어 상기 차동 신호를 전송하는 전송 라인들과,
    상기 전송 라인들과 접속되어 상기 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태일 때 그 플로팅 상태를 제거하고 비정상 상태를 나타내게 하는 플로팅 제거부와,
    상기 전송 라인들과 접속되어 상기 전송 라인들 중 적어도 하나가 상기 플로팅 상태가 제거된 비정상 상태인 경우를 검출하여 비정상 검출 신호를 발생하는 비정상 검출부와,
    상기 수신부와, 상기 플로팅 제거부 및 상기 비정상 검출부를 내장하고, 상기 비정상 검출부에서 상기 비정상 검출 신호가 발생되면 미리 정해진 특정 영상 패턴을 출력하여 표시 패널에 표시되게 하는 비정상 모드로 동작하는 타이밍 컨트롤러를 구비하는 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅 제거부는
    상기 전송 라인들과 개별적으로 접속된 풀-다운 저항들과,
    상기 풀-다운 저항들과 공통 접속된 그라운드를 구비하고,
    상기 전송 라인들 중 상기 플로팅 상태의 전송 라인은 해당 풀-다운 저항을 통해 상기 그라운드와 접지되어 그 플로팅이 제거되고 상기 비정상 상태를 나타내는 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 비정상 검출부는
    상기 전송 라인들 중 적어도 하나가 상기 비정상 상태일 때 제1 논리를 출력하는 앤드 게이트로 구성되거나,
    상기 전송 라인들 중 적어도 하나가 상기 비정상 상태일 때 제2 논리를 출력하는 낸드 게이트로 구성되는 표시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 비정상 검출부로부터 출력되는 상기 비정상 검출 신호는
    상기 타이밍 컨트롤러에 내장되고 상기 수신부와 접속된 제어 신호 생성부 및 영상 처리부로 직접 공급되어, 상기 제어 신호 생성부 및 영상 처리부를 상기 비정상 모드로 동작시키는 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 비정상 검출부로부터 출력되는 상기 비정상 검출 신호는
    상기 타이밍 컨트롤러에 내장된 I2C 마스터로 공급되고.
    상기 I2C 마스터는 외부 옵션 신호 또는 상기 비정상 검출 신호에 응답하여, 상기 타이밍 컨트롤러에 내장된 제어 신호 생성부 및 영상 처리부를 블랙 패턴을 출력하는 블랙 모드로 동작시키는 표시 장치.
  6. 송신부 및 수신부 사이에 접속되어 차동 신호를 전송하는 전송 라인들 중 적어도 하나가 플로팅 상태일 때, 그 플로팅 상태의 전송 라인에 상기 차동 신호의 정상 상태와 구별되는 비정상 상태의 전압을 연결하여 상기 플로팅 상태를 제거하는 단계와,
    상기 전송 라인들 중 적어도 하나로부터 상기 비정상 상태의 전압이 입력되면 비정상 검출 신호를 출력하는 단계와,
    상기 비정상 검출 신호에 응답하여 미리 정해진 특정 영상 패턴을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전송 라인들과 각각 접속된 풀-다운 저항을 이용하여, 상기 플로팅 상태의 전송 라인은 해당 풀-다운 저항을 통해 그라운드에 접지됨으로써 상기 플로팅 상태가 제거되고,
    상기 그라운드에 접지된 상기 전송 라인은 그라운드 전압으로 상기 비정상 상태를 출력하는 표시 장치의 구동 방법.
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