KR20220084619A - 무한 확장 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

무한 확장 표시장치와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치는 영상 데이터를 출력하는 세트 보드; 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 서로 연결되어 상기 영상 데이터를 순차적으로 수신하는 복수의 표시 유닛들; 및 상기 영상 데이터가 상기 표시 유닛들에서 동시에 출력되도록 하기 위한 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 출력 편차 보상회로를 포함한다.

Description

무한 확장 표시장치와 그 구동방법{Infinitely Expandable Display Device And Driving Method Of The Same}
이 명세서는 확장성이 가능한 무한 확장 표시장치에 관한 것이다.
최근 옥내외 디지털 광고와 같은 다양한 분야에서 대형 디스플레이가 활용되고 있다. 대형 디스플레이에 대한 수요를 충족시키기 위하여 확장성이 가능한 표시장치가 제안되고 있다. 무한 확장 표시장치는 다수의 표시 유닛들을 연결하여 단일 화면을 구성하는 것으로서, 필요에 따라 화면 크기를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
무한 확장 표시장치에서 표시 유닛들은 캐스 캐이딩 방식에 따라 순차적으로 영상 데이터를 전송 받기 때문에, 영상 수신 시점이 표시 유닛들에서 점차적으로 지연된다. 이러한 영상 수신의 지연으로 인해 표시 유닛들 간에 영상 출력 시점에 대한 편차가 생긴다. 무한 확장 표시장치를 구성하는 표시 유닛들의 개수가 증가할수록 영상 출력의 편차는 커지고, 화질이 저하될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캐스 캐이딩 방식에 따라 순차적으로 영상 데이터를 수신하는 표시 유닛들 간에 영상 데이터의 출력 시점을 일치 시킬 수 있는 무한 확장 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치는 영상 데이터를 출력하는 세트 보드; 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 서로 연결되어 상기 영상 데이터를 순차적으로 수신하는 복수의 표시 유닛들; 및 상기 영상 데이터가 상기 표시 유닛들에서 동시에 출력되도록 하기 위한 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 출력 편차 보상회로를 포함한다.
본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치의 구동방법은 세트 보드에서 영상 데이터를 출력하는 단계; 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 서로 연결된 복수의 표시 유닛들에서 상기 영상 데이터를 순차적으로 수신하는 단계; 출력 편차 보상회로에서 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 단계; 및 상기 표시 유닛들에서 상기 수신한 영상 데이터를 상기 편차 보상신호에 따라 동시에 출력하는 단계를 포함한다.
본 실시예는 다음과 같은 효과가 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치는 캐스 캐이딩 방식에 따라 순차적으로 영상 데이터를 수신하는 표시 유닛들 간에 영상 데이터의 출력 시점을 일치 시킴으로써, 출력 비동기로 인한 화질 불량을 획기적으로 줄일 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치는 피드백 루프를 이용하여 영상 신호 지연 정보를 획득하고, 획득 된 지연 정보를 이용하여 각 표시 유닛의 입출력 레이턴시를 조절할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치는 피드백 루프를 이용하여 출력 동기화 기능을 구현하기 때문에, 코스트 증가없이 화상 품위를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 무한 확장 표시장치의 구동 단위에 따른 일 예시 해상도를 보여주는 도면이다.
도 3은 무한 확장 표시장치에서 일 표시 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 무한 확장 표시장치에서 일 표시 유닛의 패널 구동 회로 구성을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6은 무한 확장 표시장치에서 일 표시 유닛의 백 커버 구성에 대한 예시 도면들이다.
도 7은 출력 레이턴시에 대한 보상으로 인해 표시 유닛들의 영상 출력 시간이 일치되는 것을 보여주는 도면이다.
도 8은 출력 레이턴시에 대한 보상 동작을 간략히 보여주는 도면이다.
도 9는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 세트 보드에 내장되고, 단방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 마지막 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 11은 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 첫 번째 표시 유닛에 내장되고, 단방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 마지막 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10 및 도 11의 실시예에서, 전송 시작 동기 신호와 피드백 동기 신호 간의 영상 지연 시간을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 10 및 도 11의 실시예에서, 출력 편차 보상회로의 동작을 보여주는 도면이다.
도 14는 도 10 및 도 11의 실시예에서, 각 표시 유닛의 동작을 보여주는 도면이다.
도 15 및 도 16은 도 10에 따른 출력 편차 보상회로에서 표시 유닛들의 출력 시점들이 동기되도록 표시 유닛별로 보상 레이턴시를 다르게 계산하는 구체적인 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 17은 도 16에서 계산된 보상 레이턴시에 따라 첫 번째 표시 유닛의 영상 출력이 제어되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 세트 보드에 내장되고, 양방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 첫 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 19는 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 첫 번째 표시 유닛에 내장되고, 양방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 두 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 20은 도 18 및 도 19의 실시예에서, 영상 지연 시간이 동기 신호 리턴 시간에 반영되어 피드백되는 것을 보여주는 도면이다.
도 21은 도 18 및 도 19의 실시예에서, 출력 편차 보상회로의 동작을 보여주는 도면이다.
도 22 및 도 23은 도 18에 따른 출력 편차 보상회로에서 표시 유닛들의 출력 시점들이 동기되도록 표시 유닛별로 보상 레이턴시를 다르게 계산하는 구체적인 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 24는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 출력 편차 보상회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 25 및 도 26은 제2 실시예에 따른 출력 편차 보상회로에서 표시 유닛들의 출력 시점들이 동기되도록 출력 멀티 드롭 동기신호를 생성하는 구체적인 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 27 및 도 28은 2 프레임들을 통해 영상이 급변할 때, 출력 레이턴시의 보상 전후에 있어, 표시 유닛들에서 구현되는 표시 영상을 비교하여 보여주는 도면들이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 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.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 무한 확장 표시장치의 구동 단위에 따른 일 예시 해상도를 보여주는 도면이다. 도 3은 무한 확장 표시장치에서 일 표시 유닛의 구성을 보여주는 도면이다. 도 4는 무한 확장 표시장치에서 일 표시 유닛의 패널 구동 회로 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 5 및 도 6은 무한 확장 표시장치에서 일 표시 유닛의 백 커버 구성에 대한 예시 도면들이다.
도 1에 따른 본 명세서의 실시예에 따른 무한 확장 표시장치는 세트 보드와 캐비넷을 포함한다.
캐비넷은 인터페이스 회로를 통해 서로 연결된 복수의 표시 유닛들을 구비하여 대형 화면을 구성한다. 대형 화면의 전체 해상도는 표시 유닛들의 단위 해상도의 총합으로 결정된다. 예컨대, 도 2와 같이, 480*270의 단위 해상도를 갖는 16개의 표시 유닛들로 캐비넷이 구성된 경우, 캐비닛의 전체 해상도는 1920*1080이 된다.
표시 유닛들은 전계 발광 표시형, 액정 표시형 등으로 구현될 수 있으며, 본 명세서의 기술적 사상은 표시 유닛의 구현 방식에 의해 제한되지 않는다. 다만, 설명의 편의상 본 실시예에서는 표시 유닛이 전계 발광 표시형으로 구현된 예를 중심으로 설명한다.
제로 베젤(zero bezel)이 가능하도록, 캐비닛에서 표시 유닛들 간의 간격(즉, 심 사이즈)은 픽셀들 간의 간격(즉, 픽셀 피치)보다 작게 설계된다. 제로 베젤에 의해 화면의 시인성과 가독성이 좋아진다.
표시 유닛들은 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 서로 연결되어 세트 보드에서 생성된 영상 데이터를 순차적으로 전달한다. 표시 유닛들을 연결하는 인터페이스 회로는 통신 인터페이스의 복잡성과 제조 비용이 줄어들도록, 무선 방식으로 구현될 수 있다. 여기서, 인터페이스 회로는 단방향 인터페이스 회로일 수도 있고, 양방향 인터페이스 회로일 수도 있다.
각 표시 유닛은 픽셀들이 형성된 표시패널과, 표시패널을 구동하기 위한 패널 구동회로를 포함한 전계 발광 표시장치가 된다. 패널 구동회로는 주문형 집적회로(Application Specific Integrated Circuit, 이하 ASIC)와, 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버 등을 포함한다.
표시패널의 기판 앞면에는 도 3과 같은 픽셀 어레이가 형성된다. 픽셀 어레이에는 다수의 서브픽셀들이 배치됨과 아울러, 다수의 서브 픽셀들로 구동 전압을 공급해주기 위한 신호 배선들이 배치될 수 있다. 이러한 신호 배선들은 데이터 전압(Vdata)을 전달하기 위한 데이터 라인들(DL)과, 게이트 신호(SCAN,SEN)를 전달하기 위한 게이트 라인들(GL1,GL2)과, 기준전압(VREF)을 공급함과 아울러 픽셀 구동 특성(Vsen)을 센싱하기 위한 리드 아웃 라인들(RL)을 포함할 수 있다. 또한, 픽셀 어레이에 배치되는 신호 배선들은 고전위 픽셀전압(EVDD)을 전달하기 위한 구동전압 라인을 더 포함할 수 있다. 픽셀 어레이 상에서 데이터 라인들(DL)과 리드 아웃 라인들(RL)은 제1 방향으로 연장되도록 배치될 수 있으며, 게이트 라인들(GL1,GL2)은 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 이러한 신호 배선들은 각 서브 픽셀의 픽셀 회로에 연결됨과 아울러, 패널 구동회로에 연결될 수 있다. 한편, 픽셀 어레이로는 저전위 픽셀전압(EVSS)이 공급될 수 있다. 여기서 저전위 픽셀전압(EVSS)은 모든 서브 픽셀들에 인가되는 일종의 공통 전압일 수 있다. 저전위 픽셀전압(EVSS)은 영상 기입을 위한 디스플레이 모드에 비해 구동 특성 검출을 위한 센싱 모드에서 더 높게 인가될 수 있다.
복수의 서브 픽셀들이 하나의 픽셀을 구성할 수 있다. 예컨대, 제1 방향으로 이웃한 R(적색),W(백색),G(녹색),B(청색) 서브 픽셀들이 하나의 픽셀을 구성할 수 있다. 다만, R,G,B서브 픽셀들이 하나의 픽셀을 구성할 수도 있으며, 이 경우 W 서브 픽셀은 픽셀 어레이에서 생략될 수 있다. R,W,G,B서브 픽셀들은 발광 소자를 구성하는 발광 물질만 다를 뿐이고, 나머지 픽셀 회로의 구성면에서 실질적으로 서로 동일하다.
일 서브 픽셀은 도 3과 같이 발광 소자(OLED), 구동 TFT(DT), 스위치 TFT들(ST1,ST2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 구동 TFT(DT)와 스위치 TFT들(ST1,ST2)은 NMOS로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
발광 소자(OLED)는 구동 TFT(DT)로부터 입력되는 픽셀 전류에 대응되는 세기로 발광하는 발광 소자이다. 발광 소자(OLED)는 유기 발광층을 포함한 유기발광다이오드로 구현되거나 또는, 무기 발광층을 포함한 무기발광다이오드로 구현될 수도 있다. 발광 소자(OLED)의 애노드 전극은 제2 노드(N2)에 접속되고, 캐소드 전극은 저전위 픽셀 전압(EVSS)의 입력단에 접속된다.
구동 TFT(DT)는 게이트-소스 간 전압에 대응하여 픽셀 전류를 생성하는 구동 소자이다. 구동 TFT(DT)의 게이트전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제1 전극(드레인전극)은 고전위 픽셀 전압(EVDD)의 입력단에 접속되며, 제2 전극(소스전극)은 제2 노드(N2)에 접속된다.
스위치 TFT들(ST1,ST2)은 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압을 설정하고, 구동 TFT(DT)의 제2 전극과 리드 아웃 라인(RL)을 연결하는 스위치 소자들이다.
제1 스위치 TFT(ST1)는 데이터라인(DL)과 제1 노드(N1) 사이에 접속되어 제1 게이트라인(GL1)으로부터의 제1 게이트신호(SCAN)에 따라 턴 온 된다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 디스플레이 모드 및 센싱 모드 각각에서 셋업 시에 턴 온 된다. 제1 스위치 TFT(ST1)가 턴 온 될 때, 디스플레이용 또는 센싱용 데이터전압(Vdata)이 제1 노드(N1)에 인가된다. 제1 스위치 TFT(ST1)의 게이트전극은 제1 게이트라인(GL1)에 접속되고, 제1 전극은 데이터 라인(DL)에 접속되며, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다.
제2 스위치 TFT(ST2)는 리드 아웃 라인(RL)과 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 제2 게이트라인(GL2)으로부터의 제2 게이트신호(SEN)에 따라 턴 온 된다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 디스플레이 모드 및 센싱 모드 각각에서 셋업 시에 턴 온 되어, 기준전압(VREF)을 제2 노드(N2)에 인가한다. 또한, 제2 스위치 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 상기 셋업 이후의 센싱 동작 중에도 턴 온 되어 구동 TFT(DT)의 소스노드 전압(또는 소스 전압)을 리드 아웃 라인(RL)에 전달한다. 그러면, 리드 아웃 라인(RL)의 기생 커패시터(Cp)에는 상기 소스 전압에 대응되는 센싱 전압(Vsen)이 저장된다. 제2 스위치 TFT(ST2)의 게이트전극은 제2 게이트라인(GL2)에 접속되고, 제1 전극은 리드 아웃 라인(RL)에 접속되며, 제2 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압을 일정 기간 동안 유지한다. 디스플레이 모드에서 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압은 디스플레이용 데이터전압(Vdata)과 기준전압(VREF) 간의 차전압으로 셋 업 되고, 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압은 센싱용 데이터전압(Vdata)과 기준전압(VREF) 간의 차전압으로 셋 업 된다.
디스플레이 모드에서 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압에 상당하는 픽셀 전류가 구동 TFT(DT)에 흐르며, 이러한 픽셀 전류에 의해 발광 소자(OLED)가 발광한다. 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압에 상당하는 픽셀 전류가 구동 TFT(DT)에 흐르며, 이러한 픽셀 전류에 의해 구동 TFT(DT)의 소스 노드 전압이 변한다. 구동 TFT(DT)의 구동 특성에 따라 상기 소스 노드 전압이 달라지므로, 소스 노드 전압에 대응되는 센싱 전압(Vsen)을 통해 구동 TFT(DT)의 구동 특성 변화가 검출될 수 있다. 한편, 센싱 모드에서 저전위 픽셀전압(EVSS)은 발광 소자(OLED)의 동작점 전압보다 높게 인가되기 때문에, 구동 TFT(DT)의 픽셀 전류는 발광 소자(OLED)로는 흐르지 않고, 리드 아웃 라인(RL)으로만 흐른다. 따라서, 소스 노드 전압이 빠른 시간 내에 센싱 전압(Vsen)으로 반영되기 때문에, 센싱의 신뢰성이 높아질 수 있다.
이러한 서브 픽셀의 구성 및 동작은 일 예시일 뿐이므로, 본 명세서의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 게이트신호들(SCAN,SEN)과 제1 및 제2 게이트 라인들(GL1,GL2)은 각각 하나로 단일화 될 수 있다. 또한 서브 픽셀의 구성은 더블 레이트 드라이빙(Double Rate Driving) 방식에 맞게 설계될 수도 있다.
ASIC은 도 4와 같이 콘트롤 인쇄회로기판(C-PCB)에 실장되어 표시패널의 기판 뒷면에 위치할 수 있다. 콘트롤 인쇄회로기판(C-PCB)은 접속 케이블(CBL)을 통해 소스 인쇄회로기판(S-PCB)에 연결된다. 소스 인쇄회로기판(S-PCB)에는 데이트 드라이버(DIC)가 실장된 도전성 필름(COF)이 접합된다. 따라서, ASIC과 데이트 드라이버(DIC)는 전기적으로 서로 연결되며, 이들 사이에 신호 공급 경로가 형성된다. 콘트롤 인쇄회로기판(C-PCB)에는 제1 연결 단자(BC-CON1)가 구비된다. 제1 연결 단자(BC-CON1)는 도 5 및 도 6의 백 커버에 마련된 제2 연결 단자(BC-CON2)에 체결될 수 있다.
도 5의 백 커버에는 무선 방식의 단방향 인터페이스 회로가 구현될 수 있도록 신호 수신 단자(RX)와 신호 송신 단자(TX)가 1개씩 설치되어 있다. 신호 수신 단자(RX)는 이웃한 표시 유닛에 구비된 신호 송신 단자(TX)와 무선으로 연결된다. 그리고, 신호 송신 단자(TX)는 이웃한 또 다른 표시 유닛에 구비된 신호 수신 단자(RX)와 무선으로 연결된다. 제2 연결 단자(BC-CON2)는 파워 소켓에 전기적으로 연결됨과 아울러, 내부 케이블을 통해 신호 수신 단자(RX)와 신호 송신 단자(TX)에 더 연결되어 있다. 파워 소켓에는 외부로부터 입력 전원이 공급된다. 파워 소켓에 공급된 입력 전원은 제2 연결 단자(BC-CON2)와 내부 케이블을 통해 신호 수신 단자(RX)와 신호 송신 단자(TX)에 공급된다. 그리고, 파워 소켓에 공급된 입력 전원은 제1 및 제2 연결 단자들(BC-CON1,BC-CON2)을 통해 ASIC에 공급됨과 아울러, 전원 회로에 더 공급될 수 있다. 전원 회로는 콘트롤 인쇄회로기판(C-PCB)에 실장되고, 입력 전원을 가공하여 데이터 드라이버(DIC)의 동작 전압, 게이트 드라이버의 동작 전압, 및 픽셀의 동작 전압(EVDD,VREF) 등을 생성한다. 전원 회로에서 생성된 각종 동작 전압은 접속 케이블(CBL)과 소스 인쇄회로기판(S-PCB)를 통해 데이터 드라이버(DIC)에 공급된다.
도 6의 백 커버에는 무선 방식의 양방향 인터페이스 회로가 구현될 수 있도록 신호 수신 단자(RX,RX1)와 신호 송신 단자(TX,TX1)가 2개씩 설치되어 있다. 신호 수신 단자(RX)는 이웃한 표시 유닛에 구비된 신호 송신 단자(TX)와 무선으로 연결되고, 신호 송신 단자(TX)는 이웃한 또 다른 표시 유닛에 구비된 신호 수신 단자(RX)와 무선으로 연결된다. 그리고, 신호 수신 단자(RX1)는 이웃한 표시 유닛에 구비된 신호 송신 단자(TX1)와 무선으로 연결되고, 신호 송신 단자(TX1)는 이웃한 또 다른 표시 유닛에 구비된 신호 수신 단자(RX1)와 무선으로 연결된다. 제2 연결 단자(BC-CON2)는 파워 소켓에 전기적으로 연결됨과 아울러, 내부 케이블을 통해 신호 수신 단자(RX,RX1)와 신호 송신 단자(TX,TX1)에 더 연결되어 있다. 파워 소켓에 공급된 입력 전원은 제2 연결 단자(BC-CON2)와 내부 케이블을 통해 신호 수신 단자(RX,RX1)와 신호 송신 단자(TX,TX1)에 공급된다. 그리고, 파워 소켓에 공급된 입력 전원은 제1 및 제2 연결 단자들(BC-CON1,BC-CON2)을 통해 ASIC에 공급됨과 아울러, 전원 회로에 더 공급될 수 있다. 전원 회로는 콘트롤 인쇄회로기판(C-PCB)에 실장되고, 입력 전원을 가공하여 데이터 드라이버(DIC)의 동작 전압, 게이트 드라이버의 동작 전압, 및 픽셀의 동작 전압(EVDD,VREF) 등을 생성한다. 전원 회로에서 생성된 각종 동작 전압은 접속 케이블(CBL)과 소스 인쇄회로기판(S-PCB)를 통해 데이터 드라이버(DIC)에 공급된다.
양방향 인터페이스 회로는 제1 전송 방향을 따라 활성화된 후에 제1 전송 방향과 반대되는 제2 전송 방향을 따라 활성화된다. 양방향 인터페이스 회로가 제1 전송 방향으로 활성화되는 동안, 도 6의 백 커버에서 제2 연결 단자(BC-CON2)는 내부 케이블을 통해 신호 수신 단자(RX)와 신호 송신 단자(TX)에 연결된다. 반면에, 양방향 인터페이스 회로가 제2 전송 방향으로 활성화되는 동안, 도 6의 백 커버에서 제2 연결 단자(BC-CON2)는 내부 케이블을 통해 신호 수신 단자(RX1)와 신호 송신 단자(TX1)에 연결된다.
세트 보드에서 출력된 영상 데이터가 이웃한 표시 유닛으로부터 신호 수신 단자(RX)로 전달된다. 신호 수신 단자(RX)로 전달된 영상 데이터는 내부 케이블과 제1 및 제2 연결 단자들(BC-CON1,BC-CON2)을 통해 ASIC으로 공급된다. ASIC은 표시패널의 단위 해상도에 맞게 상기 영상 데이터를 단위 영상 데이터로 가공한 후, 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한다. 그리고, ASIC은 가공하고 남은 영상 데이터를 제1 및 제2 연결 단자들(BC-CON1,BC-CON2)과 내부 케이블을 통해 신호 송신 단자(TX)에 공급한다. 그러면, 신호 송신 단자(TX)는 상기 가공하고 남은 영상 데이터를 이웃한 또 다른 표시 유닛으로 전달한다.
ASIC은 단위 해상도에 맞게 가공된 단위 영상 데이터와 이에 동기되는 타이밍 제어신호들을 상기 신호 공급 경로를 통해 데이터 드라이버(DIC)에 공급한다.
데이터 드라이버(DIC)는 데이터전압(Vdata)을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)와 센싱 회로(SENU)와 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 포함한다. 디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 디스플레이 모드에서 ASIC에서 공급된 영상 데이터를 타이밍 제어신호에 맞춰 디스플레이용 데이터전압(Vdata)로 생성한 후, 데이터라인들(DL)에 공급한다. 디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 센싱 모드에서 미리 설정된 센싱용 데이터전압(Vdata)을 생성한 후, 데이터라인들(DL)에 공급한다.
센싱 회로(SENU)는 디스플레이 모드에서 기준전압(VREF)을 리드 아웃 라인들(RL)에 공급한다. 센싱 회로(SENU)는 센싱 모드에서 기준전압(VREF)을 리드 아웃 라인들(RL)에 공급한 후, 리드 아웃 라인들(RL)에 충전된 센싱 전압(Vsen)을 샘플링한다. 센싱 회로(SENU)는 리드 아웃 라인(RL)과 기준전압(VREF) 입력 단자 사이에 접속된 기준전압 스위치(SPRE)와, 리드 아웃 라인(RL)과 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 사이에 접속된 샘플링 스위치(SAM)를 포함한다. 기준전압 스위치(SPRE)는 디스플레이 모드/센싱 모드의 셋 업 구간에서만 온 되고, 샘플링 스위치(SAM)는 센싱 모드의 샘플링 구간에서만 온 된다.
아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 센싱 모드에서 샘플링 스위치(SAM)가 온 될 때 생성되는 샘플링 전압을 디지털 처리하여 센싱 결과 데이터(SDATA)를 출력한다. 센싱 결과 데이터(SDATA)는 구동 명령 신호에 따른 수행 결과 신호일 수 있다.
게이트 드라이버는 데이터 드라이버(DIC)를 통해 동작 전압과 타이밍 제어신호를 전달 받을 수 있다. 게이트 드라이버는 표시패널의 픽셀 어레이 바깥의 비 표시영역에 내장될 수 있다. 게이트 드라이버는 타이밍 제어신호에 맞춰 제1 및 제2 게이트신호들(SCAN,SEN)을 생성하여 제1 및 제2 게이트라인들(GL1,GL2)에 공급한다. 제1 및 제2 게이트신호들(SCAN,SEN)은 디스플레이 모드에서 디스플레이용 데이터전압(Vdata)이 기입될 픽셀 라인을 선택하는 역할을 하고, 센싱 모드에서 센싱 대상 픽셀 라인을 선택하는 역할을 한다. 여기서, 픽셀 라인은 제2 방향으로 이웃한 픽셀들과 신호 라인들의 집합체를 의미한다.
세트 보드 또는, 표시 유닛들 중 어느 하나에는 출력 편차 보상회로가 내장될 수 있다. 출력 편차 보상회로는 캐스 캐이딩 방식에 따라 순차적으로 영상 데이터를 수신하는 표시 유닛들 간에 생기는 출력 레이턴시를 편차 보상신호로 보상함으로써, 표시 유닛들에서 영상 데이터의 출력 시점을 일치시킨다.
도 7은 출력 레이턴시에 대한 보상으로 인해 표시 유닛들의 영상 출력 시간이 일치되는 것을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 8은 출력 레이턴시에 대한 보상 동작을 간략히 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 16개의 표시 유닛들이 캐비넷을 구성한 경우, 제1 표시 유닛과 제16 표시 유닛 간에는 영상 데이터의 지연 시간만큼 출력 레이턴시가 생긴다(도 7의 (A) 참조). 이때, 출력 편차 보상회로는 제1 표시 유닛의 영상 데이터에 대한 출력 시간을 출력 레이턴시만큼 늦추어 제1 및 제16 표시 유닛들 간의 영상 출력 시간을 일치시킨다(도 7의 (B) 참조).
이를 위해, 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로는 도 8과 같이, 표시 유닛들 중 어느 하나로부터 입력되는 피드백 신호를 기반으로 유닛별 보상 레이턴시를 계산하고, 계산된 유닛별 보상 레이턴시를 편차 보상신호로서 표시 유닛들로 전송한다(S1). 그러면, 각 표시 유닛은 유닛별 보상 레이턴시를 기반으로 영상 출력을 제어한다(S2). 이에 따라 표시 유닛들 간의 영상 출력 시간이 일치되게 된다. 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로와 관련된 다양한 실시예들이 도 9 내지 도 23에서 설명된다.
한편, 제2 실시예에 따른 출력 편차 보상회로는 도 8과 같이, 미리 설정된 멀티 드롭 동기신호를 편차 보상신호로서 표시 유닛들로 전송한다(S1). 그러면, 각 표시 유닛은 멀티 드롭 동기신호를 기반으로 영상 출력을 제어한다(S2). 이에 따라 표시 유닛들 간의 영상 출력 시간이 일치되게 된다. 제2 실시예에 따른 출력 편차 보상회로와 관련된 예가 도 24 내지 도 26에서 설명된다.
도 9는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로는 측정부(11), 계산부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다.
측정부(11)는 표시 유닛들 중 어느 하나로부터 표시 유닛들에 대한 토탈 레이턴시가 반영된 동기 신호를 피드백받고, 이 피드백 동기 신호를 기반으로 상기 토탈 레이턴시를 도출한다. 토탈 레이턴시는 캐스 캐이딩 방식에 따라 첫 번째 표시 유닛에서부터 마지막 번째 표시 유닛까지 순차적으로 영상 데이터가 전송될 때 생기는 영상 지연된 총 시간이다.
계산부(12)는 토탈 레이턴시를 기반으로 표시 유닛들 간의 출력 편차를 보상하기 위한 표시 유닛별 보상 레이턴시를 편차 보상신호로서 산출한다. 보상 레이턴시는 표시 유닛별로 서로 다르게 산출된다. 보상 레이턴시는 상기 첫 번째 표시 유닛에서 가장 크게 산출되고, 상기 마지막 번째 표시 유닛에서 가장 작게 산출된다.
전송부(13)는 표시 유닛별 보상 레이턴시를 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 표시 유닛들로 송신한다. 전송 데이터 패킷 내에서 영상 데이터와 구분되도록 표시 유닛별 보상 레이턴시가 할당된다. 표시 유닛별 보상 레이턴시는 영상 데이터와 함께 각 표시 유닛으로 전송되기 때문에, 별도의 추가적인 인터페이스 회선이 불필요하고, 제조 비용이 절감될 수 있다.
각 표시 유닛의 ASIC는 영상 데이터 중에서 자신에게 할당된 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한 후, 상기 메모리에 저장된 단위 영상 데이터를 보상 레이턴시에 맞춰 리드 아웃하고, 보상 레이턴시에 맞는 타이밍 제어신호로 게이트 드라이버와 데이터 드라이버의 동작을 제어하여 상기 리드 아웃된 단위 영상 데이터를 표시패널에 기입한다.
도 10은 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 세트 보드에 내장되고, 단방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 마지막 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 10의 무한 확장 표시장치의 경우, 표시 유닛들이 캐스 캐이딩 방식에 따른 단방향 통신 방식으로 서로 연결되어 있다. 세트 인터페이스 회로를 통해 세트 보드로부터 전송된 전송 데이터 패킷(영상 데이터와 전송 시작 동기신호(SYNC)를 포함)은 표시 유닛1에서 표시 유닛16까지의 캐스 캐이딩 순서에 따른 제1 전송 방향으로 순차적으로 전달되면서 지연된다. 제1 전송 방향의 단방향 통신 방식에 따르면, 표시 유닛1이 첫 번째 표시 유닛이 되고, 표시 유닛2가 두 번째 표시 유닛이 되며, 표시 유닛16이 마지막 번째 표시 유닛이 된다. 도 10에서 표시 유닛들을 구분하는 일련 번호들은 전송 데이터 패킷에 대한 수신 순서를 나타내고 있다. 마지막 번째 표시 유닛16은 토탈 레이턴시가 반영된 피드백 동기신호(SYNC)를 세트 인터페이스 회로를 통해 세트 보드로 피드백 시킨다.
이러한 단방향 통신 방식에 따르면, 각 표시 유닛은 1개의 신호 수신 단자(도 5, RX 참조)와 1개의 신호 송신 단자(도 5, TX 참조)를 구비하므로, 표시 유닛들 간의 통신 인터페이스가 간소화되고 제조 비용이 절감될 수 있다. 또한, 표시 유닛들 간의 통신 인터페이스가 근거리 무선 통신 방식으로 구현되면, 상기 간소화 효과와 함께 화면 확장의 편의성이 높아질 수 있다. 근거리 무선 통신 방식은 적외선 방식으로 구현될 수 있으나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다.
각 표시 유닛은 단방향 통신 방식이 구현되도록 1개의 신호 수신 단자(RX)와 1개의 신호 송신 단자(TX)를 구비 하므로, 캐스 캐이딩 순서에 따른 첫 번째 표시 유닛1과 마지막 번째 표시 유닛16은 서로 다르다. 첫 번째 표시 유닛1과 마지막 번째 표시 유닛16은, 세트 보드와의 효과적인 통신 연결을 위하여 나머지 표시 유닛들에 비해 세트 보드에 더 가깝게 위치하는 것이 유리하다.
세트 보드는 세트 인터페이스 회로를 통해 상기 첫 번째 표시 유닛1 및 마지막 번째 표시 유닛16과 연결된다. 세트 보드는 측정부, 계산부 및 전송부를 포함한 출력 편차 보상회로를 내장한다. 세트 보드의 전송부는 세트 인터페이스 회로에 포함된 제1 통신 회선을 통해 전송 시작 동기신호(SYNC)를 첫 번째 표시 유닛1로 전송한다. 세트 보드의 측정부는 세트 인터페이스 회로에 포함된 제2 통신 회선을 통해 마지막 번째 표시 유닛16으로부터 피드백 동기신호(SYNC)를 피드백 받는다. 세트 보드의 측정부는 도 12와 같이 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC) 간의 시간 차이를 토탈 레이턴시로 도출한다. 이를 위해 세트 보드의 측정부는 도 13과 같이 타이머를 포함하고, 전송 시작 동기신호(SYNC)의 출력에 동기하여 타이머를 동작시킨다(S11,S12). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 수신되기 전까지 타이머의 카운트값을 증가시키고, 피드백 동기신호(SYNC)가 수신될 때 타이머의 동작을 중지시킨다(S13,S14). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 수신될 때까지의 카운트값을 토탈 레이턴시로 도출한다(S15). 여기서, 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC)는 영상 데이터와 관련된 수직 동기 신호일 수도 있고, 영상 데이터와 관련된 데이터 인에이블 신호일 수도 있다. 그러면, 세트 보드의 계산부는 도 13과 같이 토탈 레이턴시를 기반으로 보상 레이턴시를 표시 유닛별로 산출한다(S16). 그리고, 세트 보드의 전송부는 도 13과 같이 보상 레이턴시가 포함된 전송 데이터 패킷을 세트 인터페이스 회로의 제1 통신 회선을 통해 첫 번째 표시 유닛1로 전송한다(S17).
표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시를 수신하기 전까지 디폴트 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한다(S21). 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시가 수신되면, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시를 적용하여 영상 출력을 제어한다(S22,S23,S24). 다시 말해, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리로부터 리드 아웃하여 표시패널에 기입한다.
세트 인터페이스 회로는 유선 또는 무선으로 구현될 수 있다. 세트 보드와 캐비넷 간의 이격 거리가 짧은 경우, 세트 보드와 캐비넷은 유선 통신 케이블이 아닌 무선 인터페이스 회로를 통해 연결될 수 있다. 표시 유닛들 간을 서로 연결하는 단방향 인터페이스 회로와 상기 제2 통신 회선은 피드백 루프 회선을 구성하기 때문에, 간소하고 저 비용의 인터페이스 구성만으로 폐쇄 루프 제어(closed　loop　control)가 가능해진다.
세트 인터페이스 회로와 단방향 인터페이스 회로는 고속 및 대용량 인터페이싱이 가능한 V-by-One(Vx1) 방식으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 세트 인터페이스 회로는 다른 직렬 통신 방식, 예컨대 SPI(Serial Peripheral Interface), I2C, CAN, UART 등으로 대체될 수도 있다.
도 11은 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 첫 번째 표시 유닛에 내장되고, 단방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 마지막 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 11의 무한 확장 표시장치의 경우, 표시 유닛들이 캐스 캐이딩 방식에 따른 단방향 통신 방식으로 서로 연결되어 있고, 세트 보드는 세트 인터페이스 회로를 통해 첫 번째 표시 유닛1과 연결된다. 세트 인터페이스 회로를 통해 세트 보드로부터 전송된 전송 데이터 패킷(영상 데이터와 전송 시작 동기신호(SYNC)를 포함)은 첫 번째 표시 유닛1에서 마지막 번째 표시 유닛16까지의 캐스 캐이딩 순서에 따른 제1 전송 방향으로 순차적으로 전달되면서 지연된다. 도 11에서 표시 유닛들을 구분하는 일련 번호들은 전송 데이터 패킷에 대한 수신 순서를 나타내고 있다. 마지막 번째 표시 유닛16은 토탈 레이턴시가 반영된 피드백 동기신호(SYNC)를 세트 인터페이스 회로를 통해 첫 번째 표시 유닛1로 피드백 시킨다.
첫 번째 표시 유닛1은 측정부, 계산부 및 전송부를 포함한 출력 편차 보상회로를 내장한다. 표시 유닛1의 전송부는 단방향 인터페이스 회로를 통해 전송 시작 동기신호(SYNC)를 두 번째 표시 유닛2로 전송한다. 표시 유닛1의 측정부는 단방향 인터페이스 회로를 통해 마지막 번째 표시 유닛16으로부터 피드백 동기신호(SYNC)를 피드백 받는다. 표시 유닛1의 측정부는 도 12와 같이 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC) 간의 시간 차이를 토탈 레이턴시로 도출한다. 이를 위해 표시 유닛1의 측정부는 도 13과 같이 타이머를 포함하고, 전송 시작 동기신호(SYNC)의 출력에 동기하여 타이머를 동작시킨다(S11,S12). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 수신되기 전까지 타이머의 카운트값을 증가시키고, 피드백 동기신호(SYNC)가 수신될 때 타이머의 동작을 중지시킨다(S13,S14). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 수신될 때까지의 카운트값을 토탈 레이턴시로 도출한다(S15). 여기서, 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC)는 영상 데이터와 관련된 수직 동기 신호일 수도 있고, 영상 데이터와 관련된 데이터 인에이블 신호일 수도 있다. 그러면, 표시 유닛1의 계산부는 도 13과 같이 토탈 레이턴시를 기반으로 보상 레이턴시를 표시 유닛별로 산출한다(S16). 그리고, 표시 유닛1의 전송부는 보상 레이턴시가 포함된 전송 데이터 패킷을 제1 전송 방향의 단방향 인터페이스 회로를 통해 두 번째 표시 유닛2로 전송한다(S17).
표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시를 수신하기 전까지 디폴트 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한다(S21). 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시가 수신되면, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시를 적용하여 영상 출력을 제어한다(S22,S23,S24). 다시 말해, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리로부터 리드 아웃하여 표시패널에 기입한다.
도 15 및 도 16은 도 10에 따른 출력 편차 보상회로에서 표시 유닛들의 출력 시점들이 동기되도록 표시 유닛별로 보상 레이턴시를 다르게 계산하는 구체적인 일 예를 보여주는 도면들이다. 그리고, 도 17은 도 16에서 계산된 보상 레이턴시에 따라 첫 번째 표시 유닛의 영상 출력이 제어되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16에서는 설명의 편의상 캐비넷이 표시 유닛1 내지 표시 유닛4로 구성되고, 출력 편차 보상회로가 세트 보드에 내장된 것으로 가정한다. 그리고, 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC)는 수직 동기 신호(Vsync)이고, 토탈 레이턴시는 10이라 가정한다.
출력 편차 보상회로의 계산부는 하기 수학식 1을 이용하여 표시 유닛들 간의 출력 편차를 보상하기 위한 표시 유닛별 보상 레이턴시를 계산한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
이에 따라, 표시 유닛1에 대한 제1 보상 레인턴시는 {10/(4+1)}*(4-1)=6이 되고, 표시 유닛2에 대한 제2 보상 레인턴시는 {10/(4+1)}*(4-2)=4가 되고, 표시 유닛3에 대한 제3 보상 레인턴시는 {10/(4+1)}*(4-3)=2이 되고, 표시 유닛4에 대한 제4 보상 레인턴시는 {10/(4+1)}*(4-4)=0이 된다.
표시 유닛1 내지 표시 유닛4은 각각 제1 내지 제4 보상 레이턴시에 맞춰 출력 데이터 인에이블 신호(DE)를 서로 다르게 조정한 후, 조정된 출력 데이터 인에이블 신호(DE)에 따라 단위 영상 데이터를 메모리로부터 읽어 낸 후에 표시패널에 기입함으로써, 영상 출력 시간을 일치시킨다.
예를 들어, 도 17과 같이 표시 유닛1은 영상 데이터가 수신되면 자신에게 할당된 단위 영상 데이터를 획득하고, 상기 단위 영상 데이터를 상기 전송 시작 동기신호(SYNC)를 기준으로 정해지는 입력 데이터 인에이블 신호(DE)에 맞춰 메모리에 저장한다. 그리고, 표시 유닛1은 출력 편차 보상회로로부터 제1 보상 레인턴시가 수신되면, 제1 보상 레인턴시에 맞춰 출력 데이터 인에이블 신호(DE)를 조정한 후, 조정된 출력 데이터 인에이블 신호(DE)에 따라 단위 영상 데이터를 메모리로부터 읽어 낸 후에, 표시패널에 기입한다.
도 18은 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 세트 보드에 내장되고, 양방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 첫 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 18의 무한 확장 표시장치의 경우, 표시 유닛들이 캐스 캐이딩 방식에 따른 양방향 통신 방식으로 서로 연결되어 있다. 세트 인터페이스 회로를 통해 세트 보드로부터 전송된 전송 데이터 패킷(영상 데이터와 전송 시작 동기신호(SYNC)를 포함)은 표시 유닛1에서 표시 유닛16까지의 캐스 캐이딩 순서에 따른 제1 전송 방향으로 순차적으로 전달되면서 지연되고, 또한 표시 유닛16에서 표시 유닛1까지의 캐스 캐이딩 순서에 따른 제2 전송 방향(제1 전송 방향과 반대됨)으로 순차적으로 전달되면서 지연된다. 제1 및 제2 전송 방향의 양방향 통신 방식에 따르면, 표시 유닛1이 첫 번째 표시 유닛이 되고, 표시 유닛2가 두 번째 표시 유닛이 되며, 표시 유닛16이 마지막 번째 표시 유닛이 된다. 도 18에서 표시 유닛들을 구분하는 일련 번호들은 전송 데이터 패킷에 대한 제1 전송 방향에서의 수신 순서를 나타내고 있다. 첫 번째 표시 유닛1은 토탈 레이턴시가 반영된 피드백 동기신호(SYNC)를 리턴 받고, 이 피드백 동기신호(SYNC)를 세트 인터페이스 회로를 통해 세트 보드로 피드백 시킨다. 여기서, 피드백 동기신호(SYNC)는 제2 전송 방향을 따라 첫 번째 표시 유닛1로 리턴된 후에 세트 보드로 피드백되기 때문에, 피드백 동기신호(SYNC)에는 2배의 토탈 레이턴시에 대응되는 리턴 시간이 반영되어 있다.
이러한 양방향 통신 방식에 따르면, 각 표시 유닛은 2개의 신호 수신 단자들(도 6, RX,RX1 참조)와 2개의 신호 송신 단자들(도 6, TX,TX1 참조)을 구비할 수 있다. 표시 유닛들 간의 통신 인터페이스가 근거리 무선 통신 방식으로 구현되면, 양방향 인터페이스 회로가 간소화될 수 있고, 화면 확장의 편의성이 높아질 수 있다. 근거리 무선 통신 방식은 적외선 방식으로 구현될 수 있으나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다.
캐스 캐이딩 순서에 따른 첫 번째 표시 유닛1은, 세트 보드와의 효과적인 통신 연결을 위하여 나머지 표시 유닛들에 비해 세트 보드에 더 가깝게 위치하는 것이 유리하다.
세트 보드는 세트 인터페이스 회로를 통해 상기 첫 번째 표시 유닛1과 연결된다. 세트 보드는 측정부, 계산부 및 전송부를 포함한 출력 편차 보상회로를 내장한다. 세트 보드의 전송부는 세트 인터페이스 회로에 포함된 제1 통신 회선을 통해 전송 시작 동기신호(SYNC)를 첫 번째 표시 유닛1로 전송한다. 표시 유닛1은 제1 전송 방향의 양방향 인터페이스 회로를 통해 전송 시작 동기신호(SYNC)를 두 번째 표시 유닛2로 전송한다. 그리고, 표시 유닛1은 제2 전송 방향의 양방향 인터페이스 회로를 통해 피드백 동기신호(SYNC)를 두 번째 표시 유닛2로부터 수신한다.
세트 보드의 측정부는 세트 인터페이스 회로에 포함된 제2 통신 회선을 통해 첫 번째 표시 유닛1로부터 피드백 동기신호(SYNC)를 피드백 받는다. 세트 보드의 측정부는 도 20과 같이 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC) 간의 시간 차이를 2*토탈 레이턴시(즉, 리턴 시간)로 도출한다. 이를 위해 세트 보드의 측정부는 도 21과 같이 타이머를 포함하고, 전송 시작 동기신호(SYNC)의 출력에 동기하여 타이머를 동작시킨다(S31,S32). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 리턴되어 수신되기 전까지 타이머의 카운트값을 증가시키고, 피드백 동기신호(SYNC)가 리턴되어 수신될 때 타이머의 동작을 중지시킨다(S33,S34). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 리턴되어 수신될 때까지의 카운트값을 2*토탈 레이턴시로 도출한다(S35). 여기서, 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC)는 영상 데이터와 관련된 수직 동기 신호일 수도 있고, 영상 데이터와 관련된 데이터 인에이블 신호일 수도 있다. 그러면, 세트 보드의 계산부는 도 21과 같이 2*토탈 레이턴시(즉, 리턴 시간)를 기반으로 보상 레이턴시를 표시 유닛별로 산출한다(S36). 그리고, 세트 보드의 전송부는 도 21과 같이 보상 레이턴시가 포함된 전송 데이터 패킷을 세트 인터페이스 회로의 제1 통신 회선을 통해 첫 번째 표시 유닛1로 전송한다(S37).
표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시를 수신하기 전까지 디폴트 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한다(S21). 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시가 수신되면, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시를 적용하여 영상 출력을 제어한다(S22,S23,S24). 다시 말해, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리로부터 리드 아웃하여 표시패널에 기입한다.
세트 인터페이스 회로는 유선 또는 무선으로 구현될 수 있다. 세트 보드와 캐비넷 간의 이격 거리가 짧은 경우, 세트 보드와 캐비넷은 유선 통신 케이블이 아닌 무선 인터페이스 회로를 통해 연결될 수 있다. 표시 유닛들 간을 서로 연결하는 단방향 인터페스 회로와 상기 제2 통신 회선은 피드백 루프 회선을 구성하기 때문에, 간소하고 저 비용의 인터페이스 구성만으로 폐쇄 루프 제어(closed　loop　control)가 가능해진다.
세트 인터페이스 회로와 양방향 인터페이스 회로는 고속 및 대용량 인터페이싱이 가능한 V-by-One(Vx1) 방식으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 19는 제1 실시예에 따른 출력 편차 보상회로가 첫 번째 표시 유닛에 내장되고, 양방향 인터페이스 회로에 따라 연결된 두 번째 표시 유닛으로부터 동기 신호를 피드백 받는 것을 보여주는 도면이다.
도 19의 무한 확장 표시장치의 경우, 표시 유닛들이 캐스 캐이딩 방식에 따른 양방향 통신 방식으로 서로 연결되어 있고, 세트 보드는 세트 인터페이스 회로를 통해 첫 번째 표시 유닛1과 연결된다. 세트 인터페이스 회로를 통해 세트 보드로부터 전송된 전송 데이터 패킷(영상 데이터와 전송 시작 동기신호(SYNC)를 포함)은 표시 유닛1에서 표시 유닛16까지의 캐스 캐이딩 순서에 따른 제1 전송 방향으로 순차적으로 전달되면서 지연되고, 또한 표시 유닛16에서 표시 유닛1까지의 캐스 캐이딩 순서에 따른 제2 전송 방향(제1 전송 방향과 반대됨)으로 순차적으로 전달되면서 지연된다. 제1 및 제2 전송 방향의 양방향 통신 방식에 따르면, 표시 유닛1이 첫 번째 표시 유닛이 되고, 표시 유닛2가 두 번째 표시 유닛이 되며, 표시 유닛16이 마지막 번째 표시 유닛이 된다. 도 19에서 표시 유닛들을 구분하는 일련 번호들은 전송 데이터 패킷에 대한 제1 전송 방향에서의 수신 순서를 나타내고 있다. 첫 번째 표시 유닛1은 토탈 레이턴시가 반영된 피드백 동기신호(SYNC)를 리턴 받는다. 여기서, 피드백 동기신호(SYNC)는 제2 전송 방향을 따라 첫 번째 표시 유닛1로 리턴되기 때문에, 피드백 동기신호(SYNC)에는 2배의 토탈 레이턴시가 반영되어 있다.
첫 번째 표시 유닛1은 측정부, 계산부 및 전송부를 포함한 출력 편차 보상회로를 내장한다. 표시 유닛1의 전송부는 제1 전송 방향의 양방향 인터페이스 회로를 통해 전송 시작 동기신호(SYNC)를 두 번째 표시 유닛2로 전송한다. 표시 유닛1의 측정부는 제2 전송 방향의 양방향 인터페이스 회로를 통해 두 번째 표시 유닛2로부터 피드백 동기신호(SYNC)를 피드백(리턴) 받는다. 표시 유닛1의 측정부는 도 20과 같이 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC) 간의 시간 차이를 2*토탈 레이턴시(즉, 리턴 시간)로 도출한다. 이를 위해 표시 유닛1의 측정부는 도 21과 같이 타이머를 포함하고, 전송 시작 동기신호(SYNC)의 출력에 동기하여 타이머를 동작시킨다(S31,S32). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 리턴되어 수신되기 전까지 타이머의 카운트값을 증가시키고, 피드백 동기신호(SYNC)가 리턴되어 수신될 때 타이머의 동작을 중지시킨다(S33,S34). 상기 측정부는 피드백 동기신호(SYNC)가 리턴되어 수신될 때까지의 카운트값을 2*토탈 레이턴시(즉, 리턴 시간)로 도출한다(S35). 여기서, 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC)는 영상 데이터와 관련된 수직 동기 신호일 수도 있고, 영상 데이터와 관련된 데이터 인에이블 신호일 수도 있다. 그러면, 표시 유닛1의 계산부는 도 21과 같이 2*토탈 레이턴시(즉, 리턴 시간)를 기반으로 보상 레이턴시를 표시 유닛별로 산출한다(S36). 그리고, 표시 유닛1의 전송부는 도 21과 같이 보상 레이턴시가 포함된 전송 데이터 패킷을 제1 전송 방향의 양방향 인터페이스 회로를 통해 두 번째 표시 유닛2로 전송한다(S37).
표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시를 수신하기 전까지 디폴트 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한다(S21). 도 14와 같이 표시 유닛별 보상 레이턴시가 수신되면, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시를 적용하여 영상 출력을 제어한다(S22,S23,S24). 다시 말해, 표시 유닛1 내지 표시 유닛 16은 표시 유닛별 보상 레이턴시에 맞춰 단위 영상 데이터를 메모리로부터 리드 아웃하여 표시패널에 기입한다.
도 22 및 도 23은 도 18에 따른 출력 편차 보상회로에서 표시 유닛들의 출력 시점들이 동기되도록 표시 유닛별로 보상 레이턴시를 다르게 계산하는 구체적인 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 22 및 도 23에서는 설명의 편의상 캐비넷이 표시 유닛1 내지 표시 유닛4로 구성되고, 출력 편차 보상회로가 세트 보드에 내장된 것으로 가정한다. 그리고, 전송 시작 동기신호(SYNC)와 피드백 동기신호(SYNC)는 수직 동기 신호(Vsync)이고, 2*토탈 레이턴시(즉, 리턴 시간)는 8이라 가정한다.
출력 편차 보상회로의 계산부는 하기 수학식 2를 이용하여 표시 유닛들 간의 출력 편차를 보상하기 위한 표시 유닛별 보상 레이턴시를 계산한다.
[수학식 2]
Figure pat00002
이에 따라, 표시 유닛1에 대한 제1 보상 레인턴시는 {8/(2*4)}*(4-1)=3이 되고, 표시 유닛2에 대한 제2 보상 레인턴시는 {8/(2*4)}*(4-2)=2가 되고, 표시 유닛3에 대한 제3 보상 레인턴시는 {8/(2*4)}*(4-3)=1이 되고, 표시 유닛4에 대한 제4 보상 레인턴시는 {8/(2*4)}*(4-4)=0이 된다.
표시 유닛1 내지 표시 유닛4은 각각 제1 내지 제4 보상 레이턴시에 맞춰 출력 데이터 인에이블 신호(DE)를 서로 다르게 조정한 후, 조정된 출력 데이터 인에이블 신호(DE)에 따라 단위 영상 데이터를 메모리로부터 읽어 낸 후에 표시패널에 기입함으로써, 영상 출력 시간을 일치시킨다.
예를 들어, 도 17과 같이 표시 유닛1은 영상 데이터가 수신되면 자신에게 할당된 단위 영상 데이터를 획득하고, 상기 단위 영상 데이터를 상기 전송 시작 동기신호(SYNC)를 기준으로 정해지는 입력 데이터 인에이블 신호(DE)에 맞춰 메모리에 저장한다. 그리고, 표시 유닛1은 출력 편차 보상회로로부터 제1 보상 레인턴시가 수신되면, 제1 보상 레인턴시에 맞춰 출력 데이터 인에이블 신호(DE)를 조정한 후, 조정된 출력 데이터 인에이블 신호(DE)에 따라 단위 영상 데이터를 메모리로부터 읽어 낸 후에, 표시패널에 기입한다.
도 24는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 출력 편차 보상회로를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 25 및 도 26은 제2 실시예에 따른 출력 편차 보상회로에서 표시 유닛들의 출력 시점들이 동기되도록 출력 멀티 드롭 동기신호를 생성하는 구체적인 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 24를 참조하면, 출력 편차 보상회로는 세트 보드에 내장되고, 표시 유닛들이 단방향 인터페이스 회로를 통해 서로 연결되어 있으나, 이 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 출력 편차 보상회로는 캐스 캐이딩 통신 방식에 따른 첫 번째 표시 유닛1에 내장될 수 있다. 그리고, 표시 유닛들은 양방향 인터페이스 회로를 통해 서로 연결될 수도 있다.
출력 편차 보상회로는 미리 설정된 멀티 드롭 동기신호(REQ)를 편차 보상신호로서 생성하고, 상기 멀티 드롭 동기신호(REQ)를 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로와 독립적인 제어 신호 배선(SL)을 통해 표시 유닛들1~4로 송신한다. 제어 신호 배선(SL)은 표시 유닛들1~4에 병렬로 연결되기 때문에, 표시 유닛들1~4는 멀티 드롭 동기신호(REQ)를 동시에 수신할 수 있다.
표시 유닛들1~4는 도 25 및 도 26과 같이 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 영상 데이터가 순차적으로 수신되면, 수신된 영상 데이터를 입력 데이터 인에이블 신호(DE)에 맞춰 메모리에 저장한 후에, 멀티 드롭 동기신호(REQ)가 수신될 때까지 이 저장 상태를 유지한다(S41,S42).
멀티 드롭 동기신호(REQ)가 동시에 수신되면, 표시 유닛들1~4는 각각 멀티 드롭 동기신호(REQ)에 맞춰 출력 데이터 인에이블 신호(DE)를 서로 동일하게 조정한 후, 조정된 출력 데이터 인에이블 신호(DE)에 따라 단위 영상 데이터를 메모리로부터 동시에 읽어 낸 후에 표시패널에 동시에 기입함으로써, 영상 출력 시간을 일치시킨다.
도 27 및 도 28은 2 프레임들을 통해 영상이 급변할 때, 출력 레이턴시의 보상 전후에 있어, 표시 유닛들에서 구현되는 표시 영상을 비교하여 보여주는 도면들이다.
도 27 과 같이 제N 프레임과 제N+1 프레임에서 영상 데이터가 급변하는 경우, 캐스 캐이딩 방식에 따라 순차적으로 영상 데이터를 수신하는 표시 유닛들 간에 영상 데이터의 출력 시점이 일치(도 28의 (B) 참조)되면, 그렇지 않은 경우(도 28의 (A) 참조)에 비해 출력 비동기로 인한 화질 불량이 획기적으로 개선될 수 있다.
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.
ASIC : 주문형 집적회로 HDI1: 구동 명령 신호
HDI2: 수행 결과 신호 Hblank: 수평 블랭크 구간
Vblank: 수직 블랭크 구간

Claims (20)

  1. 영상 데이터를 출력하는 세트 보드;
    캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 서로 연결되어 상기 영상 데이터를 순차적으로 수신하는 복수의 표시 유닛들; 및
    상기 영상 데이터가 상기 표시 유닛들에서 동시에 출력되도록 하기 위한 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 출력 편차 보상회로를 포함한 무한 확장 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 유닛들 각각은,
    상기 영상 데이터 중에서 자신에게 할당된 단위 영상 데이터를 메모리에 저장한 후, 상기 메모리에 저장된 상기 단위 영상 데이터를 상기 편차 보상신호에 맞춰 읽어 내어 표시패널로 기입하는 무한 확장 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 근거리 무선 통신 방식을 기반으로 한 무한 확장 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 편차 보상회로는,
    상기 표시 유닛들 중 어느 하나로부터 상기 표시 유닛들에 대한 토탈 레이턴시가 반영된 동기 신호를 피드백받고, 상기 동기 신호를 기반으로 상기 토탈 레이턴시를 도출하는 측정부;
    상기 토탈 레이턴시를 기반으로 상기 표시 유닛들 간의 출력 편차를 보상하기 위한 표시 유닛별 보상 레이턴시를 상기 편차 보상신호로서 산출하는 계산부; 및
    상기 표시 유닛별 보상 레이턴시를 상기 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 상기 표시 유닛들로 송신하는 전송부를 포함한 무한 확장 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보상 레이턴시는 상기 표시 유닛별로 서로 다른 무한 확장 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 동기 신호는, 상기 영상 데이터와 관련된 수직 동기 신호, 상기 영상 데이터와 관련된 데이터 인에이블 신호 중 어느 하나를 포함한 무한 확장 표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력 편차 보상회로는 상기 세트 보드에 내장된 무한 확장 표시장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력 편차 보상회로는 상기 캐스 캐이딩 방식에 따른 첫 번째 표시 유닛에 내장된 무한 확장 표시장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 단방향 인터페이스 회로이고,
    상기 측정부는 상기 캐스 캐이딩 방식에 따른 마지막 번째 표시 유닛으로부터 상기 동기 신호를 피드백 받는 무한 확장 표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 양방향 인터페이스 회로이고,
    상기 측정부는 상기 캐스 캐이딩 방식에 따른 첫 번째 표시 유닛으로부터 상기 동기 신호를 피드백 받는 무한 확장 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 양방향 인터페이스 회로이고,
    상기 측정부는 상기 캐스 캐이딩 방식에 따른 두 번째 표시 유닛으로부터 상기 동기 신호를 피드백 받는 무한 확장 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 편차 보상회로는,
    미리 설정된 멀티 드롭 동기신호를 상기 편차 보상신호로서 생성하고, 상기 멀티 드롭 동기신호를 상기 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로와 독립적인 제어 신호 배선을 통해 상기 표시 유닛들로 송신하는 무한 확장 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 신호 배선은 상기 표시 유닛들에 병렬로 연결되고,
    상기 표시 유닛들은 상기 멀티 드롭 동기신호를 동시에 수신하는 무한 확장 표시장치.
  14. 세트 보드에서 영상 데이터를 출력하는 단계;
    캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 서로 연결된 복수의 표시 유닛들에서 상기 영상 데이터를 순차적으로 수신하는 단계;
    출력 편차 보상회로에서 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 단계; 및
    상기 표시 유닛들에서 상기 수신한 영상 데이터를 상기 편차 보상신호에 따라 동시에 출력하는 단계를 포함한 무한 확장 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 표시 유닛들 각각은 상기 영상 데이터 중에서 자신에게 할당된 단위 영상 데이터를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 표시 유닛들에서 상기 수신한 영상 데이터를 상기 편차 보상신호에 따라 동시에 출력하는 단계는,
    상기 메모리에 저장된 상기 단위 영상 데이터를 상기 편차 보상신호에 맞춰 읽어 내어 표시패널로 기입하는 단계인 무한 확장 표시장치의 구동방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 출력 편차 보상회로에서 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 단계는,
    상기 표시 유닛들 중 어느 하나로부터 상기 표시 유닛들에 대한 토탈 레이턴시가 반영된 동기 신호를 피드백받고, 상기 동기 신호를 기반으로 상기 토탈 레이턴시를 도출하는 단계;
    상기 토탈 레이턴시를 기반으로 상기 표시 유닛들 간의 출력 편차를 보상하기 위한 표시 유닛별 보상 레이턴시를 상기 편차 보상신호로서 산출하는 단계; 및
    상기 표시 유닛별 보상 레이턴시를 상기 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로를 통해 상기 표시 유닛들로 송신하는 단계를 포함한 무한 확장 표시장치의 구동방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 보상 레이턴시는 상기 표시 유닛별로 서로 다른 무한 확장 표시장치의 구동방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 동기 신호는, 상기 영상 데이터와 관련된 수직 동기 신호, 상기 영상 데이터와 관련된 데이터 인에이블 신호 중 적어도 어느 하나를 포함한 무한 확장 표시장치의 구동방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 출력 편차 보상회로에서 편차 보상신호를 생성하여 상기 표시 유닛들로 전송하는 단계는,
    미리 설정된 멀티 드롭 동기신호를 상기 편차 보상신호로서 생성하고, 상기 멀티 드롭 동기신호를 상기 캐스 캐이딩 방식의 인터페이스 회로와 독립적인 제어 신호 배선을 통해 상기 표시 유닛들로 동시에 송신하는 단계인 무한 확장 표시장치의 구동방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 단방향 인터페이스 회로 또는 양방향 인터페이스 회로인 무한 확장 표시장치의 구동방법.
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