KR20180036133A - 표시 패널 구동 유닛, 이의 구동 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

표시 패널 구동 유닛, 이의 구동 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 예는 고전위 기준 전압 리셋 신호의 로직 레벨이 일시적으로 감소하였다가 정상화하는 경우, 내부에서 자체적으로 센싱을 다시 시작할 수 있는 표시 패널 구동 유닛, 이의 구동 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 한다. 본 발명의 일 예에 따른 제어 회로는 고전위 기준 전압 리셋 신호가 센싱 구간 중 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 동일한 타이밍에 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어한다. 본 발명은 고전위 기준 전압 리셋 신호의 일시적인 로직 레벨 감소가 발생하는 경우, On-RF 센싱 작업을 자체적으로 재시작할 수 있어, 타이밍 컨트롤러가 센싱 작업을 완료할 수 있도록 한다. 결과적으로, 정상적으로 센싱 작업을 완료한 후 화상을 표시할 수 있어, 화상을 표시하지 않고 블랙 상태로 그대로 있는 영상 무감 현상을 방지할 수 있다.

Description

표시 패널 구동 유닛, 이의 구동 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치{DISPLAY PANEL DRIVING UNIT, ITS DRIVING METHOD, AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 일 예는 표시 패널 구동 유닛, 이의 구동 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회에서 시각 정보를 영상 또는 화상으로 표시하기 위한 표시 장치(Display Device) 분야에서 관련 기술이 많이 개발되고 있다. 표시 장치는 화상을 표시하는 화소들이 마련된 표시영역과 표시영역의 외곽에 배치되어 화상을 표시하지 않는 비표시 영역을 갖는 표시 패널, 화소들에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부, 화소들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다.
또한, 표시 장치는 게이트 구동부와 데이터 구동부를 제어하는 신호를 공급하는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)와, 표시 패널의 구동에 필요한 고전위 기준 전압(EVDD)과 전원 전압들을 생성하여 표시 패널로 공급하는 전원 관리 집적 회로(Power Management Integrated Circuit, PMIC)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러에서는 화상을 표시하기 전에 표시 패널의 특성을 센싱한다. 이를 On-RF 구간이라고 정의한다. On-RF 구간에서 표시 패널의 특성을 센싱하기 위해 내부의 작업 수행 신호(VOE)가 계속 진동하게 된다. 또한, On-RF 구간에서 타이밍 컨트롤러의 파워 온 리셋(Power On Reset, POR) 입력 단자로는 전원 관리 집적 회로에서 생성하는 전원 관리 집적 회로 리셋(PMIC_Reset) 신호가 입력된다. 전원 관리 집적 회로 리셋 신호는 On-RF 구간이 시작된 이후에는 다른 신호와 무관하게 하이 로직 레벨을 유지하므로, 파워 온 리셋 신호 역시 On-RF 구간이 시작된 후 하이 로직 레벨을 유지한다.
전원 관리 집적 회로에서는 고전위 기준 전압과, 설정한 고전위 기준 전압 센싱 로직 레벨 이상의 크기를 갖는 고전위 기준 전압이 인가될 경우 하이 로직 레벨, 이하일 경우 로우 로직 레벨을 출력하는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)를 공급한다. 즉, 고전위 기준 전압 리셋 신호는 고전위 기준 전압의 변화에 따라 변동될 수 있다.
고전위 기준 전압 리셋 신호를 이용하여 타이밍 컨트롤러에서 On-RF 구간에서 센싱 작업이 완료되었는지 여부를 검사한다. 이 때, 외부적 요인에 의하여 고전위 기준 전압의 로직 레벨이 일시적으로 감소하였다 증가하는 변화가 발생한 경우, 고전위 기준 전압 리셋 신호의 로직 레벨 또한 일시적으로 감소하였다 증가한다.
고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)의 로직 레벨이 감소하는 순간, 타이밍 컨트롤러는 On-RF 구간에서 수행하는 센싱 작업이 미완료된 것으로 판단한다. On-RF 구간 내에서 고전위 기준 전압 리셋 신호가 다시 하이 로직 레벨로 정상화 되더라도, POR 신호의 변동이 없으므로, 타이밍 컨트롤러에서는 센싱 작업을 다시 시작할 수 없다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 작업 수행 신호(VOE)는 On-RF 구간 중 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)의 로직 레벨이 감소하는 순간, 센싱을 위해 로직 레벨이 변화하는 것을 중단하고, 로우 로직 레벨을 유지한다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러는 센싱 작업이 미완료된 상태에서, 다시 센싱 작업을 시작할 수가 없다. 또한, 센싱 작업이 미완료된 상태로 판단하고 있으므로, On-RF 구간이 종료하고 디스플레이 구간으로 진입한 후에도 디지털 비디오 데이터를 공급하지 않고 블랙 상태를 유지한다. 이로 인하여 고전위 기준 전압 리셋 신호의 로직 레벨이 순간적으로 감소하였다가 원래대로 정상화하는 경우에도 내부적인 리셋 기능이 없음으로 인하여 영상을 표시할 수 없는 영상 무감 현상이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명의 일 예는 고전위 기준 전압 리셋 신호의 로직 레벨이 일시적으로 감소하였다가 정상화하는 경우, 내부에서 자체적으로 센싱을 다시 시작할 수 있는 표시 패널 구동 유닛, 이의 구동 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛은 센싱 작업을 시작하는 파워 온 리셋 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러, 타이밍 컨트롤러에 고전위 기준 전압 리셋 신호를 공급하고, 제어 신호를 생성하는 전원 관리 집적 회로, 및 전원 관리 집적 회로로부터 고전위 기준 전압 리셋 신호와 제어 신호를 공급받고, 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 제어하는 제어 회로를 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 제어 회로는 고전위 기준 전압 리셋 신호가 센싱 구간 중 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 동일한 타이밍에 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어한다.
본 발명의 일 예에 따른 표시 장치는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 배치된 표시 패널, 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급하는 게이트 구동부, 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급하는 데이터 구동부, 및 게이트 구동부에 게이트 구동부 제어 신호를 공급하고, 데이터 구동부에 데이터 구동부 제어 신호를 공급하며, 표시 패널의 구동에 필요한 고전위 기준 전압 및 전원 전압들을 공급하는 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 구동 방법은 전원 관리 집적 회로에 입력 전원을 입력하는 제1 구간, 타이밍 컨트롤러가 파워 온 리셋 신호를 로우 로직 레벨로 유지하는 제2 구간, 전원 관리 집적 회로에 하이 로직 레벨의 고전위 기준 전압이 입력되고, 전원 관리 집적 회로에서 출력하는 제어 신호의 로직 레벨이 변화하면서 제어 회로가 파워 온 리셋 신호를 하이 로직 레벨로 풀-업 시키는 제3 구간, 및 전원 관리 집적 회로가 고전위 기준 전압 리셋 신호를 하이 로직 레벨로 출력하는 제4 구간을 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 구동 방법은 제4 구간에서 고전위 기준 전압 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 동일한 타이밍에 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어한다.
본 발명에 따른 표시 패널 구동 유닛을 포함하는 표시 장치는 외부의 요인 또는 표시 장치 내부의 일시적인 문제로 인하여 고전위 기준 전압의 변화하여, 고전위 기준 전압 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨의 변화 이후 하이 로직 레벨로 복원되는 경우, 화상을 표시하기 전에 표시 패널의 특성을 센싱하는 On-RF 센싱 작업을 다시 시작한다. 이에 따라, 본 발명은 고전위 기준 전압 리셋 신호의 일시적인 로직 레벨 감소가 발생하는 경우, On-RF 센싱 작업을 자체적으로 재시작할 수 있어, 타이밍 컨트롤러가 센싱 작업을 완료할 수 있도록 한다. 결과적으로, 정상적으로 센싱 작업을 완료한 후 화상을 표시할 수 있어, 화상을 표시하지 않고 블랙 상태로 그대로 있는 영상 무감 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 기존의 고전위 기준 전압, 작업 수행 신호, 및 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)를 나타낸 파형도이다.
도 2는 기존의 표시 패널 구동 유닛을 나타낸 회로도이다.
도 3은 기존의 표시 패널 구동 유닛의 신호들의 구간 별 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 화소의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛을 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 신호들의 구간 별 파형도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 예에 따른 제어 회로를 상세히 나타낸 회로도들이다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛을 나타낸 회로도이다.
도 11은 본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 신호들의 구간 별 파형도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 제어 회로를 상세히 나타낸 회로도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 일 예들은 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.
본 발명의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 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 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '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 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"제1 수평 축 방향", "제2 수평 축 방향" 및 "수직 축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
우선, 발명의 배경이 되는 기술에서 왜 이러한 문제가 발생하는지 조금 더 상세히 설명한 후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 기존의 표시 패널 구동 유닛을 나타낸 회로도이다. 기존의 표시 패널 구동 유닛은 타이밍 컨트롤러(30)와 전원 관리 집적 회로(40)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(30)는 전원 관리 집적 회로(40)로부터 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)을 공급받는다. 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)는 고전위 기준 전압(EVDD)의 변동을 감지하는 신호로, 제1 전원(V1) 라인과 연결된 제3 저항(R3)에 의해 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)의 크기를 제어할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(30)는 전원 관리 집적 회로(40)로부터 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)를 공급받는다. 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)는 전원 관리 집적 회로(40)에서 모든 전원들을 생성한 후, 타이밍 컨트롤러(30)에 모든 전원들을 생성하였음을 알리는 신호이다. 타이밍 컨트롤러(30)는 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)와 동일한 파형으로 파워 온 리셋(Power On Reset, POR) 신호를 생성한다. 파워 온 리셋(POR) 신호의 크기는 제1 전원(V1) 라인과 연결된 제4 및 제 5 저항(R4, R5)에 의해 제어할 수 있다. 그러나, 파워 온 리셋(POR) 신호가 로우 로직 레벨에서 하이 로직 레벨로 풀-업(Pull-up) 되는 타이밍은 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)가 풀-업 되는 타이밍과 동일하다.
전원 관리 집적 회로(40)는 입력 전원(Vin)을 입력받는다. 입력 전원(Vin)은 전원 관리 집적 회로(40)가 표시 패널에 공급하는 여러 종류의 전압들을 생성하기 위해 전원 관리 집적 회로(40) 내부에서 사용하는 전압이다.
전원 관리 집적 회로(40)는 고전위 기준 전압(EVDD) 라인으로부터 고전위 기준 전압(EVDD)을 공급받는다. 고전위 기준 전압(EVDD)은 제1 및 제2 저항(R1, R2)에 의해 일정 크기로 제어된 후, 전원 관리 집적 회로(40)의 전원 입력 단자(ED_SNS)로 공급될 수 있다.
전원 관리 집적 회로(40)는 공급받은 입력 전압(Vin)과 고전위 기준 전압(EVDD)을 이용하여, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)를 생성한다. 전원 관리 집적 회로(40)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)를 타이밍 컨트롤러(30)에 공급한다.
도 3은 기존의 표시 패널 구동 유닛의 신호들의 구간 별 파형도이다. 우선 제1-1 구간(T11)에서 입력 전압(Vin)이 공급되어 하이 로직 레벨로 변화한다. 아직 나머지 신호들은 로우 로직 레벨 상태를 유지한다. 제1-1 구간(T11) 동안 전원 관리 집적 회로(40)에서 입력 전압(Vin)을 이용하여 표시 패널에 공급하는 여러 종류의 전압들을 생성한다.
제1-2 구간(T12)에서는 전원 관리 집적 회로(40)에서 모든 전원들을 생성한 후, 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)를 타이밍 컨트롤러(30)에 공급하여 모든 전원들을 생성하였음을 알린다. 타이밍 컨트롤러(30)는 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)와 동일한 파형으로 파워 온 리셋(Power On Reset, POR) 신호를 생성한다. 이에 따라, 파워 온 리셋(POR) 신호가 하이 로직 레벨로 풀-업 되어, 이후로는 다른 신호들의 영향을 받지 않고 계속 하이 로직 레벨 상태로 유지된다.
제2-1 구간(T21)에서는 고전위 기준 전압(EVDD)과 전원 입력 단자(ED_SNS)이 하이 로직 레벨로 풀-업 된다. 고전위 기준 전압(EVDD)이 풀-업 된 이후부터, 화상을 표시하기 전에 표시 패널에 배치된 화소의 상태를 센싱하는 구간인 On-RF 구간이 시작된다. 표시 패널에 고전위 기준 전압(EVDD)을 공급하고, 그에 따른 피드백 전압 또는 전류를 센싱하여 화소의 상태를 화상을 표시하기 전에 알 수 있어, 각각의 화소에 대응하는 데이터 전압을 공급하여 균일한 화상을 표시할 수 있다. On-RF 구간은 소정의 시간, 통상적으로 3.8s 내외의 수 초 만큼 지속된다.
제2-2 구간(T22)에서는 전원 관리 집적 회로(40) 내부에서 고전위 기준 전압(EVDD)의 상승을 감지하여 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 풀-업 된다. 전원 관리 집적 회로(40)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)를 타이밍 컨트롤러(30)에 공급한다. 타이밍 컨트롤러(30)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 풀-업 된 후 소정의 시간, 즉 상술한 수 초 만큼의 시간이 지나면, On-RF 구간에서의 센싱 작업이 완료된 것으로 판단하고, 화상을 표시하기 시작한다.
일반적인 경우에는 문제가 되지 않으나, 외부의 요인이나 전원 관리 집적 회로(40) 내부의 문제 등으로 인하여 제2-2 구간(T22) 중에 고전위 기준 전압(EVDD)이 일시적으로 로우 로직 레벨로 감소하였다가 하이 로직 레벨로 정상화된 경우 문제가 발생한다. 이는, 고전위 기준 전압(EVDD)이 로우 로직 레벨로 감소하는 순간, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST) 역시 로우 로직 레벨로 감소하기 때문이다. 이 때 타이밍 컨트롤러(30)는 센싱 작업이 미완료된 것으로 판단하고, 화상을 표시하지 않게 된다.
뿐만 아니라, 고전위 기준 전압(EVDD)과 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 정상화된 후에도, 타이밍 컨트롤러(30)는 On-RF 구간에서 센싱 작업을 다시 시작할 수 없다. 이는, 파워 온 리셋(POR) 신호는 고전위 기준 전압(EVDD) 및 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)의 변화에 관계 없이, 제1-2 구간(T12) 이후로 하이 로직 레벨 상태로 유지되기 때문이다. 파워 온 리셋(POR) 신호가 로우 로직 레벨에서 하이 로직 레벨로 변화하는 경우에만 타이밍 컨트롤러(30)에서 On-RF 센싱 작업을 시작할 수 있다. 이러한 점에서, 고전위 기준 전압(EVDD)이 일시적으로 로우 로직 레벨로 감소하였다가 하이 로직 레벨로 정상화된 경우에는 센싱 작업을 자체적으로 다시 시작할 수 있는 방법이 없었다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 5는 본 발명의 일 예에 따른 화소(P)의 회로도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치는 제1 표시 패널(100), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 컨트롤러(Timing Controller, T-CON)(130), 스캔 구동부(미도시), 센싱 구동부(미도시)를 포함한다.
표시 패널(100)은 표시영역과 표시영역의 주변에 마련된 비표시영역을 포함한다. 표시영역은 화소(P)들이 마련되어 화상을 표시하는 영역이다. 표시 패널(100)에는 게이트 라인들(GL1~GLp, p는 2 이상의 양의 정수), 데이터 라인들(DL1~DLq, q는 2 이상의 양의 정수) 및 센싱 라인들(SL1~SLq)이 마련된다. 데이터 라인들(DL1~DLq) 및 센싱 라인들(SL1~SLq)은 게이트 라인들(GL1~GLp)과 교차할 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLq)과 센싱 라인들(SL1~SLq)은 서로 평행할 수 있다. 표시 패널(100)은 화소(P)들이 마련되는 하부기판과 봉지 기능을 수행하는 상부기판을 포함할 수 있다.
화소(P)들 각각은 게이트 라인들(GL1~GLp) 중 어느 하나, 데이터 라인들(DL1~DLq) 중 어느 하나 및 센싱 라인들(SE1~SEm) 중 어느 하나에 접속될 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치는 표시 패널에 마련된 화소(P)들의 특성을 센싱하는 표시 장치에 적용할 수 있으므로, 이하에서는 화소(P)의 구조를 설명하면서 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치가 유기 발광 표시 장치인 경우를 가정하고 설명하기로 한다.
화소(P)들 각각은 도 5와 같이 유기발광다이오드(organic light emitting diode, OLED)와 유기발광다이오드(OLED)에 전류를 공급하는 화소 구동부(PD)를 포함할 수 있다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 제j(j는 1≤j≤q을 만족하는 양의 정수) 데이터 라인(DLj), 제j 센싱 라인(SLj), 제k(k는 1≤k≤p을 만족하는 양의 정수) 스캔 라인(Sk), 및 제k 센싱 신호 라인(SSk)에 접속된 화소(P)만을 도시하였다.
도 5를 참조하면, 화소(P)는 유기발광다이오드(OLED)와, 유기발광다이오드(OLED)와 제j 센싱라인(SLj)으로 전류를 공급하는 화소 구동부(PD)를 포함한다.
유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)를 통해 공급되는 전류에 따라 발광한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 접속되고, 캐소드 전극은 고전위전압보다 낮은 저전위전압이 공급되는 저전위전압라인(ELVSSL)에 접속될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 애노드 전극(anode electrode), 정공 수송층(hole transporting layer), 유기발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer), 및 캐소드 전극(cathode electrode)을 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 애노드전극과 캐소드전극에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기발광층으로 이동되며, 유기발광층에서 정공과 전자가 서로 결합하여 발광하게 된다.
화소 구동부(PD)는 구동 트랜지스터(Driving Transistor)(DT), 스캔 라인(Sk)의 스캔 신호에 의해 제어되는 제1 트랜지스터(ST1), 센싱 신호 라인(SSk)의 센싱 신호에 의해 제어되는 제2 트랜지스터(ST2) 및 커패시터(capacitor)(C)를 포함할 수 있다. 화소 구동부(PD)는 표시 모드에서 화소(P)에 접속된 스캔 라인(Sk)으로부터 스캔 신호가 공급될 때 화소(P)에 접속된 데이터 라인(DLj)의 데이터 전압(VDATA)을 공급받고, 데이터 전압(VDATA)에 따른 구동 트랜지스터(DT)의 전류를 유기발광다이오드(OLED)에 공급한다. 화소 구동부(PD)는 센싱 모드에서 화소(P)에 접속된 스캔 라인(Sk)으로부터 스캔 신호가 공급될 때 화소(P)에 접속된 데이터 라인(DLj)의 센싱 전압을 공급받고, 구동 트랜지스터(DT)의 전류를 화소(P)에 접속된 센싱 라인(SLj)으로 흘린다.
구동 트랜지스터(DT)는 고전위전압라인(ELVDDL)과 유기발광다이오드(OLED) 사이에 마련된다. 구동 트랜지스터(DT)는 게이트 전극과 소스 전극의 전압 차에 따라 고전위전압라인(ELVDDL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류를 조정한다. 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 제1 트랜지스터(ST1)의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 접속되며, 드레인 전극은 고전위전압이 공급되는 고전위전압라인(ELVDDL)에 접속될 수 있다.
제1 트랜지스터(ST1)는 제k 스캔 라인(Sk)의 제k 스캔 신호에 의해 턴-온되어 제j 데이터 라인(DLj)의 전압을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급한다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제k 스캔 라인(Sk)에 접속되고, 제1 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 접속되며, 제2 전극은 제j 데이터 라인(DLj)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(ST1)는 스캔 트랜지스터로 통칭될 수 있다.
제2 트랜지스터(ST2)는 제k 센싱 신호 라인(SSk)의 제k 센싱 신호에 의해 턴-온되어 제j 센싱 라인(SLj)을 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 접속시킨다. 제2 트랜지스터(ST2)의 게이트 전극은 제k 센싱 신호 라인(SSk)에 접속되고, 제1 전극은 제j 센싱 라인(SLj)에 접속되며, 제2 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(ST2)는 센싱 트랜지스터로 통칭될 수 있다.
커패시터(C)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 마련된다. 커패시터(C)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 소스 전압 간의 차전압을 저장한다.
도 5에서는 구동 트랜지스터(DT)와 제1 및 제2 트랜지스터들(ST1, ST2)이 N 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다. 구동 트랜지스터(DT)와 제1 및 제2 트랜지스터들(ST1, ST2)은 P 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 또한, 제1 전극은 소스 전극일 수 있고 제2 전극은 드레인 전극일 수 있으나, 이에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다. 즉, 제1 전극은 드레인 전극일 수 있고 제2 전극은 소스 전극일 수 있다.
표시 모드에서, 제k 스캔 라인(Sk)에 스캔 신호가 공급될 때 제j 데이터 라인(DLj)의 데이터 전압(VDATA)이 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급되고, 제k 센싱 신호 라인(SSk)에 센싱 신호가 공급될 때 제j 센싱라인(SEj)의 초기화 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 공급된다. 이로 인해, 표시 모드에서 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압과 소스 전극의 전압 간의 전압 차에 따라 흐르는 구동 트랜지스터(DT)의 전류가 유기발광다이오드(OLED)에 공급되며, 유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 전류에 따라 발광한다. 이때, 데이터 전압(VDATA)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압과 전자 이동도를 보상한 전압이므로, 구동 트랜지스터(DT)의 전류는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압과 전자 이동도에 의존하지 않는다.
센싱 모드에서, 제k 스캔 라인(Sk)에 스캔 신호가 공급될 때 제j 데이터 라인의 센싱 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급되고, 제k 센싱 신호 라인(SSk)에 센싱 신호가 공급될 때 제j 센싱 라인(SLj)의 초기화 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 공급된다. 또한, 제k 센싱 신호 라인(SSk)에 센싱 신호가 공급될 때 제2 트랜지스터(ST2)가 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압과 소스 전극의 전압 간의 전압 차에 따라 흐르는 구동 트랜지스터(DT)의 전류가 제j 센싱 라인(SLj)으로 흐르도록 한다.
게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터 게이트 제어신호(GCS)를 공급받고, 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 생성하여 게이트 라인들(GL1~GLp)에 공급한다.
데이터 구동부(120)는 복수의 소스 드라이브 IC들을 포함할 수 있다. 소스 드라이브 IC들 각각은 연성필름들 각각에 실장될 수 있다. 연성필름들 각각은 칩 온 필름(Chip On Film, COF)으로 마련될 수 있다. 칩 온 필름은 폴리이미드(polyimide)와 같은 베이스 필름과 베이스 필름 상에 마련된 복수의 도전성 리드선들을 포함할 수 있다. 연성필름들 각각은 휘어지거나 구부러질 수 있다. 연성필름들 각각은 표시 패널(100)의 하부기판과 제어 인쇄회로보드(Control Printed Circuit Board, C-PCB)에 부착될 수 있다. 특히, 연성필름들 각각은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Flim, ACF)을 이용하여 TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 하부기판(101) 상에 부착될 수 있으며, 이로 인해 소스 드라이브 IC들은 데이터 라인들(DL1~DLq)에 연결될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템 보드로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호(TS)를 공급받는다. 타이밍 컨트롤러(130)의 입력단에는 타이밍 신호와 디지털 비디오 데이터(DATA)가 설정된 프로토콜에 의해 입력된다. 타이밍 신호(TS)는 수직 동기 신호(Vertical sync signal, Vsync), 수평 동기 신호(Horizontal sync signal, Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable signal, DE), 및 도트 클럭(Dot clock, DCLK)을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 구동부(120)로부터 센싱 데이터(SEN)를 공급받는다. 타이밍 컨트롤러(130)는 센싱 데이터(SEN)에 기초하여 디지털 비디오 데이터(DATA)를 보상한다.
타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 스캔 구동부 및 센싱 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성한다. 타이밍 제어신호들은 게이트 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GCS), 데이터 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS), 스캔 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호 및 센싱 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 센싱 타이밍 제어신호를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(130)는 모드 신호에 따라 표시 모드와 센싱 모드 중 어느 하나의 모드로 데이터 구동부(120), 스캔 구동부 및 센싱 구동부를 동작시킨다. 표시 모드는 표시 패널(100)의 화소(P)들이 화상을 표시하는 모드이고, 센싱 모드는 표시 패널(100)의 화소(P)들 각각의 구동 트랜지스터(DT)의 전류를 센싱하는 모드이다. 표시 모드와 센싱 모드 각각에서 화소(P)들 각각에 공급되는 스캔 신호의 파형과 센싱 신호의 파형이 변경되는 경우, 표시 모드와 센싱 모드 각각에서 데이터 타이밍 제어신호(DCS), 스캔 타이밍 제어신호 및 센싱 타이밍 제어신호 역시 변경될 수 있다. 따라서, 타이밍 컨트롤러(130)는 표시 모드와 센싱 모드 중 어느 모드인지에 따라 해당하는 모드에 대응하여 데이터 타이밍 제어신호(DCS), 스캔 타이밍 제어신호 및 센싱 타이밍 제어신호를 생성한다.
타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 타이밍 제어신호(GCS)를 게이트 구동부(110)로 출력한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 보상 디지털 비디오 데이터와 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 데이터 구동부(120)로 출력한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 스캔 타이밍 제어신호를 스캔 구동부로 출력한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 센싱 타이밍 제어신호를 센싱 구동부로 출력한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 구동부(120), 스캔 구동부 및 센싱 구동부를 표시 모드와 센싱 모드 중에 어느 모드로 구동할지에 따라 해당 모드를 구동하기 위한 모드 신호를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 모드 신호에 따라 표시 모드와 센싱 모드 중 어느 하나의 모드로 데이터 구동부(120), 스캔 구동부 및 센싱 구동부를 동작시킨다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛을 나타낸 회로도이다. 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛은 타이밍 컨트롤러(130), 전원 관리 집적 회로(140), 및 제어 회로(150)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(130)는 센싱 작업을 시작하는 파워 온 리셋 신호(POR)를 생성한다. 상술한 바와 같이 타이밍 컨트롤러(130)는 여러 가지 역할을 수행하는데, 본 발명에서 기존과 바뀌는 점은 파워 온 리셋 신호(POR)의 풀-업(Pull-up) 타이밍 및 풀-다운(Pull-down) 타이밍이므로, 타이밍 컨트롤러에서 생성하는 나머지 신호들에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 파워 온 리셋 신호(POR)는 기존과 같이 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)를 이용하여 생성하지 않고, 전원 관리 집적 회로(140)에서 생성한 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST) 신호와 제1 제어 신호(CON1)를 이용하여 제어 회로(150)에서 생성한 출력값을 이용하여 생성한다.
전원 관리 집적 회로(140)는 고전위 기준 전압(EVDD), 고전위 기준 전압(EVDD)의 변화를 감지하는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST), 및 파워 온 리셋 신호의 생성에 필요한 제1 제어 신호(CON1)를 생성한다. 전원 관리 집적 회로(140)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)를 타이밍 컨트롤러(130)에 공급한다. 또한, 전원 관리 집적 회로(140)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제1 제어 신호(CON1)를 제어 회로(150)에 공급한다.
제어 회로(150)는 전원 관리 집적 회로(140)로부터 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제1 제어 신호(CON1)를 공급받는다. 제어 회로(150)는 타이밍 컨트롤러(130)의 파워 온 리셋 신호(POR)가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 제어한다.
보다 구체적으로, 제어 회로(150)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 On-RF 센싱 작업을 수행하는 센싱 구간에서 일시적으로 감소하였다 정상화하는 경우, 즉 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 동일한 타이밍에 파워 온 리셋 신호(POR)가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어한다.
고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 On-RF 센싱 작업을 수행하는 센싱 구간에서 일시적으로 감소하는 경우, 타이밍 컨트롤러(130)는 센싱 작업을 멈추게 된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 On-RF 센싱 작업이 미완료된 상태를 계속 유지힌다. 상술한 바와 같이, 파워 온 리셋 신호(POR)가 변화하지 않는 이상, 타이밍 컨트롤러(130)는 센싱 작업을 다시 시작할 수도 없고, 화상을 표시할 수도 없다.
이 때, 파워 온 리셋 신호(POR)가 풀-업 되는 경우, 즉 로우 로직 레벨에서 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 타이밍 컨트롤러(130)는 On-RF 구간에서 센싱 작업을 시작하게 된다. 또한, 고전위 기준 전압(EVDD)과 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 일시적으로만 감소하였다가 다시 정상화되는 경우, 파워 온 리셋 신호(POR)가 풀-업 된 후에 On-RF 구간에서 센싱 작업을 다시 시작하면서 기존에 센싱한 정보를 잃지 않고 바로 이어서 센싱 작업을 재개할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛은 고전위 기준 전압(EVDD)과 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 일시적으로만 감소하였다가 다시 정상화되는 경우, 파워 온 리셋 신호(POR)를 그와 동일한 타이밍에 일시적으로 감소시켰다가 풀-업 시키면서, On-RF 구간에서의 센싱 작업을 다시 시작할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛은 파워 온 리셋 신호(POR)를 이용하여 타이밍 컨트롤러(130)가 센싱 작업을 다시 시작하면서 기존에 센싱한 정보를 잃지 않고 바로 이어서 센싱 작업을 재개할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 신호들의 구간 별 파형도이다.
제1 구간(T1)에서는 전원 관리 집적 회로(140)에 입력 전원(Vin)을 입력한다. 또한, 제1 제어 신호(CON1)는 제1 구간(T1)부터 하이 로직 레벨 상태를 유지한다. 나머지 신호들은 제1 구간(T1)에서는 로우 로직 레벨 상태를 유지한다. 제1 구간(T1)에서 전원 관리 접적 회로(140)는 표시 패널의 구동에 사용되는 전원 전압들을 생성한다.
제2 구간(T2)에서는 전원 관리 집적 회로(140)가 전원 전압들의 생성을 완료하여, 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)가 하이 로직 레벨로 변화한다. 그러나, 상술한 바와 같이 본 발명의 일 예에서는 타이밍 컨트롤러(130)가 파워 온 리셋 신호(POR)를 생성할 때 전원 관리 집적 회로 리셋 신호(PMIC_RST)를 이용하지 않는다. 본 발명의 일 예에서는 파워 온 리셋 신호(POR)를 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제1 제어 신호(CON1)를 이용하여 생성하는데, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제1 제어 신호(CON1)는 제1 구간(T1)과 제2 구간(T2)에서 변화하지 않는다. 따라서, 타이밍 컨트롤러(130)는 파워 온 리셋 신호(POR)를 제2 구간(T2)까지 로우 로직 레벨로 유지한다.
제3 구간(T3)이 시작하는 타이밍에, 전원 관리 집적 회로(140)에서 하이 로직 레벨의 고전위 기준 전압(EVDD)을 입력받는다. 또한, 전원 관리 집적 회로(140)에서 출력하는 제1 제어 신호(CON1)가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한다. 이와 동시에, 제어 회로(150)가 타이밍 컨트롤러(130)의 파워 온 리셋 신호(POR)를 하이 로직 레벨로 풀-업 시킨다. 이 때, 타이밍 컨트롤러(130)는 On-RF 구간에서의 센싱 작업을 수행하기 시작한다.
제4 구간(T4)에서, 하이 로직 레벨의 고전위 기준 전압(EVDD)을 감지하여 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST) 역시 하이 로직 레벨로 변화한다. 전원 관리 집적 회로(140)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)를 하이 로직 레벨로 출력할 수 있다. 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 소정의 시간 동안 하이 로직 레벨로 지속되는 경우, 타이밍 컨트롤러(130)는 On-RF 구간에서의 센싱 작업을 완료하고, 화상을 표시하기 시작한다.
상술한 바와 같이, 제4 구간(T4)에서 고전위 기준 전압(EVDD)이 일시적으로 감소하였다가 정상화하는 경우, 즉 고전위 기준 전압(EVDD)이 일시적으로 로우 로직 레벨로 변화하였다가 하이 로직 레벨로 되돌아오는 경우, 고전위 기준 전압 리셋 신호 역시 일시적으로 감소하였다가 정상화한다. 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 구동 방법은 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 제4 구간(T4)에서 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 제어 회로(150)를 이용하여 동일한 타이밍에 파워 온 리셋 신호(POR)가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어한다.
일시적으로 고전위 기준 전압(EVDD)이 변동하였다가 정상화한 경우, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 따라서 변동하였다가 정상화하는데, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 변동하는 순간에 타이밍 컨트롤러(130)가 On-RF 구간에서의 센싱 작업을 중지하게 된다. 이 때, 파워 온 리셋 신호(POR)가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어함으로써, 타이밍 컨트롤러(130)가 다시 On-RF 구간에서 센싱 작업을 시작할 수 있도록 한다. 이에 따라, 일시적으로 고전위 기준 전압(EVDD)이 변동하는 경우에는 타이밍 컨트롤러(130) 자체적으로 On-RF 센싱 작업을 재개하여 정상적으로 구동할 수 있도록 한다.
바람직하게는, 제어 회로(150)는 파워 온 리셋 신호(POR)가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 고전위 기준 전압(EVDD)이 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍과 동일하도록 제어한다. 즉, 고전위 기준 전압(EVDD)이 하이 로직 레벨일 때 파워 온 리셋 신호(POR)도 하이 로직 레벨을 갖고, 고전위 기준 전압(EVDD)이 로우 로직 레벨일 때 파워 온 리셋 신호(POR)도 로우 로직 레벨을 갖도록 한다.
고전위 기준 전압(EVDD)이 로우 로직 레벨로 변화한 동안에는 센싱 작업을 수행할 수가 없으므로, 이 때에는 파워 온 리셋 신호(POR)를 풀-다운 시켜 놓는 것이 소비 전력을 저감한다는 측면에서 유리하다. 또한, 고전위 기준 전압(EVDD)이 하이 로직 레벨로 정상적으로 공급되는 동안에는 센싱 작업을 수행할 수 있는 상태이므로, 고전위 기준 전압(EVDD)이 하이 로직 레벨로 정상화되는 순간부터 파워 온 리셋 신호(POR)를 풀-업 시켜서 타이밍 컨트롤러(130)가 On-RF 센싱 작업을 정상적으로 다시 수행하도록 하는 것이 On-RF 센싱 작업을 가능한 한 빠르게 완료할 수 있는 측면에서 유리하다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 예에 따른 제어 회로(150)를 상세히 나타낸 회로도들이다.
제어 회로(150)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제1 제어 신호(CON1)를 공급받고, 이를 바탕으로 하나의 출력값을 출력하는 논리 게이트(XOR, XNOR)과, 출력값을 공급받아 턴-온 또는 턴-오프되는 1개의 스위칭 소자(NMOS, PMOS)를 포함한다.
이와 같이 제어 회로(150)를 하나의 논리 게이트와 하나의 스위칭 소자로 구성하는 경우, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST) 또는 제1 제어 신호(CON1) 중 어느 하나라도 변화하는 경우, 그 변화에 즉각적으로 대응하여 스위칭 소자를 턴-온 또는 턴-오프시킬 수 있다. 또한, 스위칭 소자의 턴-온 또는 턴-오프에 따라, 스위칭 소자의 타단에 연결된 파워 온 리셋 신호(POR)의 로직 레벨이 즉각적으로 변화하여, 원하는 타이밍에 파워 온 리셋 신호(POR)를 풀-업 시킬 수 있다.
도 8과 같이, 배타적 논리합 게이트(XOR)를 논리 게이트로 사용하는 경우, N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)를 스위칭 소자로서 이용할 수 있다. 배타적 논리합 게이트(XOR)는 두 입력값의 로직 레벨이 다른 경우에는 하이 로직 레벨을 출력하고, 두 입력값의 로직 레벨이 같은 경우에는 로우 로직 레벨을 출력한다.
제1 구간(T1)과 제2 구간(T2)에서는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)는 로우 로직 레벨, 제1 제어 신호(CON1)는 하이 로직 레벨을 가지므로, 배타적 논리합 게이트(XOR)는 하이 로직 레벨을 출력한다. 배타적 논리합 게이트(XOR)가 하이 로직 레벨을 출력하는 경우, N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)는 턴-온 되어 그라운드 전압과 파워 온 리셋 신호(POR)의 단자를 연결시켜, 파워 온 리셋 신호(POR)을 로우 로직 레벨로 만든다.
제3 구간(T3)에서는 제1 제어 신호(CON1)가 로우 로직 레벨로 변환되면서, 배타적 논리합 게이트(XOR)가 로우 로직 레벨을 출력한다. 이 경우, N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)는 턴-오프 되어 제1 전압(V1)과 파워 온 리셋 신호(POR)의 단자를 연결시켜, 파워 온 리셋 신호(POR)를 하이 로직 레벨로 만든다.
제4 구간(T4)에서는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 하이 로직 레벨, 제1 제어 신호(CON1)도 하이 로직 레벨로 변환되면서, 배타적 논리합 게이트(XOR)가 로우 로직 레벨을 출력한다. 이 경우, N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)는 턴-오프 되어 제1 전압(V1)과 파워 온 리셋 신호(POR)의 단자를 연결시켜, 파워 온 리셋 신호(POR)를 하이 로직 레벨로 만든다.
이 때 제4 구간(T4) 중에 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 로우 로직 레벨로 변화하는 순간, 배타적 논리합 게이트(XOR)는 하이 로직 레벨을 출력한다. 이 경우, N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)는 턴-온 되어 그라운드 전압과 파워 온 리셋 신호(POR)의 단자를 연결시켜, 파워 온 리셋 신호(POR)을 로우 로직 레벨로 만든다.
이후, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 하이 로직 레벨로 정상화되면, 배타적 논리합 게이트(XOR)가 로우 로직 레벨을 출력한다. 이 경우, N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)는 턴-오프 되어 제1 전압(V1)과 파워 온 리셋 신호(POR)의 단자를 연결시켜, 파워 온 리셋 신호(POR)를 하이 로직 레벨로 만든다. 이것이 바로 파워 온 리셋 신호(POR)의 풀-업에 해당하여, 타이밍 컨트롤러(130)가 On-RF 센싱을 다시 할 수 있도록 만드는 것이다.
도 9와 같이, 배타적 부정 논리합 게이트(XNOR)를 논리 게이트로 사용하는 경우, P형 전계 효과 트랜지스터(PMOS)를 스위칭 소자로서 이용할 수 있다. 배타적 부정 논리합 게이트(XNOR)는 두 입력값의 로직 레벨이 다른 경우에는 로우 로직 레벨을 출력하고, 두 입력값의 로직 레벨이 같은 경우에는 하이 로직 레벨을 출력한다. 즉, 배타적 논리합 게이트(XOR)를 부정(NOT)한 결과값을 갖는다. 이 경우, P형 전계 효과 트랜지스터(PMOS)는 N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)와 반대의 로직 레벨로 소스와 드레인 전압이 걸리게 되므로, 도 8과 도 9는 동일하게 파워 온 리셋 신호(POR)를 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛을 나타낸 회로도이다. 본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛은 타이밍 컨트롤러(230), 전원 관리 집적 회로(240), 및 제어 회로(250)를 포함한다.
본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 타이밍 컨트롤러(230)의 구성 및 기능은 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 타이밍 컨트롤러(130)와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
전원 관리 집적 회로(240)는 고전위 기준 전압(EVDD), 고전위 기준 전압(EVDD)의 변화를 감지하는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST), 및 파워 온 리셋 신호의 생성에 필요한 제2 제어 신호(CON2)를 생성한다. 전원 관리 집적 회로(140)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)를 타이밍 컨트롤러(130)에 공급한다. 또한, 전원 관리 집적 회로(140)는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제2 제어 신호(CON2)를 제어 회로(150)에 공급한다.
제어 회로(150)는 전원 관리 집적 회로(140)로부터 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)와 제2 제어 신호(CON1)를 공급받는다. 제어 회로(150)는 타이밍 컨트롤러(130)의 파워 온 리셋 신호(POR)가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 제어한다.
도 11은 본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 신호들의 구간 별 파형도이다.
본 발명의 다른 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 신호들은 제2 제어 신호(CON2)를 제외하고는 본 발명의 일 예에 따른 표시 패널 구동 유닛의 신호들과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제2 제어 신호(CON2)는 제 1 제어 신호(CON1)와 반대의 로직 레벨을 갖는다. 즉, 제2 제어 신호(CON2)는 제1 구간(T1)과 제2 구간(T2)에서는 로우 로직 레벨, 제3 구간(T3)에서는 하이 로직 레벨, 제4 구간(T4)에서는 로울 로직 레벨을 갖는다.
제2 제어 신호(CON2)는 제1 제어 신호(CON1)와 로직 레벨이 반대로 변화함에도 불구하고, 제어 회로(150)의 구성을 다르게 하는 경우 제1 제어 신호(CON1)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 논리 게이트와 스위칭 소자를 바꾸어서 조합하는 경우, 파워 온 리셋 신호(POR)의 결과값은 제1 제어 신호(CON1)를 공급한 경우와 동일하게 만들 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 제어 회로(150)를 상세히 나타낸 회로도들이다.
본 발명의 다른 예에서는 제1 제어 신호(CON1)와 모든 구간에서 반대의 로직 레벨을 갖는 제2 제어 신호(CON2)가 논리 게이트의 입력값이므로, 논리 게이트 또는 스위칭 소자의 종류를 바꾸면 동일한 파위 온 리셋 신호(POR)를 생성할 수 있다.
도 12와 같이, 배타적 부정 논리합 게이트(XNOR)를 논리 게이트로 사용하는 경우 N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)를 스위칭 소자로서 사용할 수 있다. 또한, 도 13과 같이, 배타적 논리합 게이트(XOR)를 논리 게이트로 사용하는 경우 P형 전계 효과 트랜지스터(PMOS)를 스위칭 소자로서 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들을 살펴보면, 동일한 파워 온 리셋 신호(POR)를 생성하기 위하여 배타적 논리합 게이트(XOR)를 이용할 수도 있고, 배타적 부정 논리합 게이트(XNOR)를 이용할 수도 있다. 즉, 스위칭 소자가 N형 전계 효과 트랜지스터(NMOS)인지 P형 전계 효과 트랜지스터(PMOS)인지, 또한 제어 신호(CON1, CON2)의 종류에 따라 선택적으로 논리 게이트를 이용할 수 있다. 이에 따라, 원래 전원 관리 집적 회로(140, 240)에서 생성하던 제어 신호들 중 제3 구간(T3)에서만 로직 레벨이 변화하는 어떠한 신호도 이용할 수 있어, 설계의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 스위칭 소자의 종류에 따라서 이와 맞는 논리 게이트를 사용할 수 있어, 이러한 면에서도 설계의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 제어 회로(150)의 스위칭 소자는 게이트 전극에 논리 게이트의 출력값을 입력받는 전계 효과 트랜지스터(NMOS, PMOS)이다. 전계 효과 트랜지스터(NMOS, PMOS)를 스위칭 소자로서 사용하는 경우, 전계 효과 트랜지스터(NMOS, PMOS)의 게이트 전극에 인가되는 논리 게이트의 출력값에 따라 스위칭 소자를 즉시 턴-온(Turn-on) 또는 턴-오프(Turn-off) 시킬 수 있다. 이에 따라, 논리 게이트에 인가되는 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST) 또는 제어 신호(CON1, CON2)의 변화에 의해 논리 게이트의 출력값의 로직 레벨에 변화가 발생하는 경우, 이를 즉시 반영하여 파워 온 리셋 신호(POR)의 로직 레벨을 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(130)가 파워 온 리셋 신호(POR)의 로직 레벨의 변화, 특히 풀-업(Pull-up)에 따른 센싱 작업의 재시작을 빠르게 수행할 수 있다.
궁극적으로, 본 발명에 따른 표시 패널 구동 유닛을 포함하는 표시 장치는 외부의 요인 또는 표시 장치 내부의 일시적인 문제로 인하여 고전위 기준 전압(EVDD)의 변화하여, 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨의 변화 이후 하이 로직 레벨로 복원되는 경우, 화상을 표시하기 전에 표시 패널의 특성을 센싱하는 On-RF 센싱 작업을 다시 시작한다. 이에 따라, 본 발명은 고전위 기준 전압 리셋 신호(EVDD_RST)의 일시적인 로직 레벨 감소가 발생하는 경우, On-RF 센싱 작업을 자체적으로 재시작할 수 있어, 타이밍 컨트롤러(130)가 센싱 작업을 완료할 수 있도록 한다. 결과적으로, 정상적으로 센싱 작업을 완료한 후 화상을 표시할 수 있어, 화상을 표시하지 않고 블랙 상태로 그대로 있는 영상 무감 현상을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
30, 130, 230: 타이밍 컨트롤러 40, 140, 240: 전원 관리 집적 회로
100: 표시 패널 110: 게이트 구동부
120: 데이터 구동부 150: 제어 회로
P: 화소

Claims (9)

  1. 센싱 작업을 시작하는 파워 온 리셋 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 타이밍 컨트롤러에 고전위 기준 전압 리셋 신호를 공급하고, 제어 신호를 생성하는 전원 관리 집적 회로; 및
    상기 전원 관리 집적 회로로부터 고전위 기준 전압 리셋 신호와 제어 신호를 공급받고, 상기 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 제어하는 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는 상기 고전위 기준 전압 리셋 신호가 센싱 구간 중 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 동일한 타이밍에 상기 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어하는 표시 패널 구동 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 고전위 기준 전압이 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍과 동일하도록 제어하는 표시 패널 구동 유닛.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 고전위 기준 전압 리셋 신호와 상기 제어 신호를 공급받고, 이를 바탕으로 하나의 출력값을 출력하는 논리 게이트; 및
    상기 출력값을 공급받아 턴-온 또는 턴-오프되는 1개의 스위칭 소자를 포함하는 표시 패널 구동 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 논리 게이트는 배타적 논리합 게이트 또는 배타적 부정 논리합 게이트인 표시 패널 구동 유닛.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 상기 출력값을 게이트 단자로 공급받고, 상기 파워 온 리셋 신호를 소스 단자 또는 드레인 단자를 이용하여 제어하는 전계 효과 트랜지스터인 표시 패널 구동 유닛.
  6. 게이트 라인들과 데이터 라인들이 배치된 표시 패널;
    상기 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급하는 게이트 구동부;
    상기 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 게이트 구동부에 게이트 구동부 제어 신호를 공급하고, 상기 데이터 구동부에 데이터 구동부 제어 신호를 공급하며, 상기 표시 패널의 구동에 필요한 고전위 기준 전압 및 전원 전압들을 공급하는 제1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 표시 패널 구동 유닛을 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고전위 기준 전압의 변화로 인한 고전위 기준 전압 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨의 변화 이후 하이 로직 레벨로 복원되는 경우, 화상을 표시하기 전에 상기 표시 패널의 특성을 센싱하는 On-RF 센싱 작업을 다시 시작하는 표시 장치.
  8. 전원 관리 집적 회로에 입력 전원을 입력하는 제1 구간;
    타이밍 컨트롤러가 파워 온 리셋 신호를 로우 로직 레벨로 유지하는 제2 구간;
    상기 전원 관리 집적 회로에 하이 로직 레벨의 고전위 기준 전압이 입력되고, 상기 전원 관리 집적 회로에서 출력하는 제어 신호의 로직 레벨이 변화하면서 제어 회로가 파워 온 리셋 신호를 하이 로직 레벨로 풀-업 시키는 제3 구간; 및
    상기 전원 관리 집적 회로가 고전위 기준 전압 리셋 신호를 하이 로직 레벨로 출력하는 제4 구간을 포함하며,
    상기 제4 구간에서 상기 고전위 기준 전압 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하는 경우, 동일한 타이밍에 상기 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨에서 로우 로직 레벨로 변화한 후, 다시 하이 로직 레벨로 변화하도록 제어하는 표시 패널 구동 유닛의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제4 구간에서 상기 파워 온 리셋 신호가 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍을 고전위 기준 전압이 하이 로직 레벨 또는 로우 로직 레벨로 변화하는 타이밍과 동일하도록 제어하는 표시 패널 구동 유닛.
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