KR20240117260A - 표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예는 영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널의 일측에 연결된 다수의 회로기판; 상기 다수의 회로기판 중 적어도 둘을 전기적으로 연결하는 케이블; 상기 케이블, 상기 다수의 회로기판 및 상기 표시패널에 배치된 전압라인; 상기 다수의 회로기판 중 상기 케이블에 의해 연결된 일측 회로기판과 타측 회로기판을 통해 전달되는 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 기반으로 신호를 출력하는 편차 보상 회로부; 및 상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판의 전류 편차를 보상하는 가변 회로부를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

표시장치 및 이의 구동방법{Display Device and Driving Method of the same}
본 명세서는 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 발광표시장치(Light Emitting Display Device: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치들은 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치들은 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 실시예는 표시패널에 전압을 전달하는 전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상하거나 개선하여 표시품질을 향상시키는 것이다.
본 실시예는 영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널의 일측에 연결된 다수의 회로기판; 상기 다수의 회로기판 중 적어도 둘을 전기적으로 연결하는 케이블; 상기 케이블, 상기 다수의 회로기판 및 상기 표시패널에 배치된 전압라인; 상기 다수의 회로기판 중 상기 케이블에 의해 연결된 일측 회로기판과 타측 회로기판을 통해 전달되는 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 기반으로 신호를 출력하는 편차 보상 회로부; 및 상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판의 전류 편차를 보상하는 가변 회로부를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
상기 가변 회로부는 상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 전압라인의 저항값을 가변하기 위한 적어도 하나의 가변 저항기를 포함할 수 있다.
상기 가변 회로부는 상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 전압라인을 통해 흐르는 전류량을 가변하기 위한 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 편차 보상 회로부는 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 온/오프 듀티비를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.
상기 가변 회로부는 상기 표시패널의 표시영역에 형성된 전압라인 사이에 배치될 수 있다.
상기 가변 회로부는 상기 표시패널의 표시영역에 형성된 전압라인을 통해 흐르는 전류를 차단하기 위한 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 편차 보상 회로부는 상기 트랜지스터의 온/오프를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.
상기 가변 회로부는 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
상기 편차 보상 회로부는 상기 일측 회로기판, 상기 타측 회로기판 및 상기 케이블 중 선택된 하나에 배치될 수 있다.
다른 측면에서 본 실시예는 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널의 일측에 연결된 다수의 회로기판, 상기 다수의 회로기판 중 적어도 둘을 전기적으로 연결하는 케이블, 상기 케이블, 상기 다수의 회로기판 및 상기 표시패널에 배치된 전압라인, 상기 다수의 회로기판 중 상기 케이블에 의해 연결된 일측 회로기판과 타측 회로기판을 통해 전달되는 전압을 센싱하는 편차 보상 회로부 및 상기 편차 보상 회로부에 전기적으로 연결된 가변 회로부를 포함하는 표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다. 표시장치의 구동방법은 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판을 통해 흐르는 전압을 센싱하는 단계; 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판으로부터 센싱된 전압을 기반으로 상기 가변 회로부를 제어하기 위한 신호를 출력하는 단계; 및 상기 신호를 기반으로 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판의 전류 편차를 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예는 표시패널에 전압을 전달하는 전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상하거나 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예는 표시패널에서 발생할 수 있는 전류 편차를 보상하거나 개선하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 게이트인패널 방식 게이트 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 게이트 구동부에 포함된 시프트 레지스터의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제1실시예에 따라 모듈화된 발광표시장치의 일부를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제1실시예에 따라 나타낸 도면이고, 도 8은 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제1실시예에 따라 나타낸 등가 회로도이고, 도 9는 제1실시예에 따른 편차 보상 회로부를 보다 상세히 설명하기 위한 회로도이고, 도 10은 제1실시예에 따른 편차 보상 회로부의 이점을 설명하기 위한 시뮬레이션 결과도이다.
도 11은 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제2실시예에 따라 나타낸 도면이고, 도 12는 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제2실시예에 따라 나타낸 등가 회로도이고, 도 13과 도 14는 제2실시예에 따른 편차 보상 회로부의 이점을 설명하기 위한 파형도들이다.
도 15는 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제3실시예에 따라 나타낸 등가 회로도이고, 도 16은 제3실시예에 따른 편차 보상 회로부를 보다 상세히 설명하기 위한 회로도이고, 도 17 및 도 18은 제3실시예에 따른 편차 보상 회로부의 동작을 나타낸 회로도들이다.
본 실시예에 따른 표시장치는 텔레비전, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 자동차 전기장치, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에 따른 표시장치는 발광표시장치(Light Emitting Display Device: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 등으로 구현될 수 있다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 무기 발광다이오드 또는 유기 발광다이오드를 기반으로 빛을 직접 발광하는 발광표시장치를 일례로 한다.
도 1은 발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발광표시장치는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(게이트 구동 회로)(130), 데이터 구동부(데이터 구동 회로)(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180) 등을 포함할 수 있다.
영상 공급부(세트 또는 호스트시스템)(110)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호(이미지 데이터신호)와 더불어 각종 구동신호를 출력할 수 있다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급할 수 있다.
타이밍 제어부(120)는 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 VSYNC, 수평 동기신호인 HSYNC) 등을 출력할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상 공급부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 게이트신호(또는 게이트전압)를 출력할 수 있다. 게이트 구동부(130)는 게이트라인들(GL1 ~ GLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 게이트신호를 공급할 수 있다. 게이트 구동부(130)는 IC 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(150) 상에 직접 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압을 기반으로 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 IC 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위전압과 저전위전압을 생성하고, 제1전압라인(EVDD)과 제2전압라인(EVSS)을 통해 출력할 수 있다. 전원 공급부(180)는 고전위전압과 저전위전압뿐만아니라 게이트 구동부(130)의 구동에 필요한 전압이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압 등을 생성 및 출력할 수 있다.
표시패널(150)은 게이트신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호 그리고 고전위전압과 저전위전압을 포함하는 구동전압 등에 대응하여 영상(이미지)을 표시할 수 있다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다. 표시패널(150)은 유리, 실리콘, 폴리이미드 등 강성 또는 연성을 갖는 기판을 기반으로 제작될 수 있다. 그리고 빛을 발광하는 서브 픽셀들은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 픽셀 또는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 포함하는 픽셀로 이루어질 수 있다.
예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)은 제1데이터라인(DL1), 제1게이트라인(GL1), 제1전압라인(EVDD) 및 제2전압라인(EVSS)에 연결될 수 있고, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 커패시터, 유기 발광다이오드 등으로 이루어진 픽셀회로를 포함할 수 있다. 발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드의 구동에 필요한 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상회로 또한 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)을 블록의 형태로 단순 도시하였음을 참조한다.
한편, 위의 설명에서는 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등을 각각 개별적인 구성인 것처럼 설명하였다. 그러나 발광표시장치의 구현 방식에 따라 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140) 중 하나 이상은 하나의 IC 내에 통합될 수 있다.
도 3 및 도 4는 게이트인패널 방식 게이트 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 게이트 구동부에 포함된 시프트 레지스터의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 게이트인패널 방식 게이트 구동부(130)는 시프트 레지스터(131)와 레벨 시프터(135)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터(135)는 타이밍 제어부(120) 및 전원 공급부(180)로부터 출력된 신호들 및 전압들을 기반으로 클록신호들(Clks)과 스타트신호(Vst) 등을 생성할 수 있다. 시프트 레지스터(131)는 레벨 시프터(135)로부터 출력된 클록신호들(Clks)과 스타트신호(Vst) 등을 기반으로 동작하며 게이트신호들(Gout[1]~Gout[m])을 출력할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레벨 시프터(135)는 시프트 레지스터(131)와 달리 IC 형태로 독립적으로 형성되거나 전원 공급부(180)의 내부에 포함될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 게이트인패널 방식 게이트 구동부에서 게이트신호들을 출력하는 제1 및 제2시프트 레지스터(131a, 131b)는 표시패널(150)의 비표시영역(NA)에 배치될 수 있다. 제1 및 제2시프트 레지스터(131a, 131b)는 게이트인패널 방식에 의해 표시패널(150) 상에 박막 형태로 형성될 수 있다. 제1 및 제2시프트 레지스터(131a, 131b)는 표시패널(150)의 좌우측 비표시영역(NA)에 각각 배치된 것을 일례로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다.
도 6은 제1실시예에 따라 모듈화된 발광표시장치의 일부를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제1실시예에 따라 나타낸 도면이고, 도 8은 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제1실시예에 따라 나타낸 등가 회로도이고, 도 9는 제1실시예에 따른 편차 보상 회로부를 보다 상세히 설명하기 위한 회로도이고, 도 10은 제1실시예에 따른 편차 보상 회로부의 이점을 설명하기 위한 시뮬레이션 결과도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(120), 데이터 구동부들(140a ~ 140h) 및 표시패널(150) 등은 제1회로기판(125), 제1케이블들(121a ~ 121d), 제2회로기판들(141a ~ 144d), 제2케이블들(142a ~ 142b), 및 제3회로기판들(145a ~ 145h) 등에 의해 모듈화될 수 있다.
타이밍 제어부(120)는 제1회로기판(125) 상에 실장될 수 있고, 데이터 구동부들(140a ~ 140h)은 제3회로기판들(145a ~ 145h) 상에 각각 하나씩 실장될 수 있다. 스캔 구동부는 표시패널(150)의 비표시영역에 게이트인패널 방식으로 형성될 수 있으므로 도시하지 않았고, 전원 공급부는 발광표시장치의 구현 방식에 따라 실장되는 위치가 다양하므로 도시하지 않았음을 참고한다.
제1케이블들(121a ~ 121d)은 제1회로기판(125)과 제2회로기판들(141a ~ 144d)을 전기적으로 연결하는 역할을 하고, 제2케이블들(142a ~ 142b)은 제2회로기판들(141a ~ 144d)을 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다.
제1-1케이블(121a)과 제1-2케이블(121b)은 제1회로기판(125)과 제2-2회로기판(141b)을 전기적으로 연결하는 역할을 하고, 제1-3케이블(121c)과 제1-4케이블(121d)은 제1회로기판(125)과 제2-3회로기판(141c)을 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다. 그리고 제2-1케이블(142a)은 제2-1회로기판(141a)과 제2-2회로기판(141b)을 전기적으로 연결하는 역할을 하고, 제2-2케이블(142b)은 제2-3회로기판(141c)과 제2-4회로기판(141d)을 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다.
제1회로기판(125)과 제2회로기판들(141a ~ 144d)은 PCB(인쇄회로기판) 등으로 선택될 수 있다. 제3회로기판들(145a ~ 145h)은 FPCB(연성회로기판) 등으로 선택될 수 있다. 제1케이블들(121a ~ 121d)과 제2케이블들(142a ~ 142b)은 FFC(연성평판케이블) 등으로 선택될 수 있다. 제1케이블들(121a ~ 121d)과 제2케이블들(142a ~ 142b)은 타이밍 제어부(120)와 데이터 구동부들(140a ~ 140h) 간의 데이터 통신을 수행할 수 있는 통신 인터페이스(데이터 전송 선로)를 제공함은 물론이고, 각종 신호나 전원을 전달하는 선로(배선)를 제공할 수 있다.
제1실시예에 따르면, 발광표시장치는 제1편차 보상 회로부(160a)와 제2편차 보상 회로부(160b)를 포함할 수 있다. 제1편차 보상 회로부(160a)와 제2편차 보상 회로부(160b)는 표시패널(150)에 전압을 전달하는 전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상하는 역할을 할 수 있다.
도 6에서는 제1실시예에 따라 제1편차 보상 회로부(160a)와 제2편차 보상 회로부(160b)가 제2-2회로기판(141b)과 제2-3회로기판(141c) 상에 배치된 것을 일례로 도시하였다. 그러나, 도 6에 도시된 모듈은 하나의 예시일 뿐, 발광표시장치의 구현 방식이나 표시패널의 크기(또는 해상도) 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 편차 보상 시 수행되는 전압 센싱의 정확도를 향상하기 위해, 제1편차 보상 회로부(160a)와 제2편차 보상 회로부(160b)를 제2-1케이블(142a)과 제2-2케이블(142b) 상에 배치할 수도 있다.
따라서, 제1편차 보상 회로부(160a)와 제2편차 보상 회로부(160b)가 배치된 위치는 도 6에 한정되지 않고, 장치의 구성이나 전원 전달 경로를 고려하여 배치 위치를 변경할 수 있다. 하지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 제2-2회로기판(141b) 상에 배치된 제1편차 보상 회로부(160a)를 일례로 실시예를 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 표시패널(150)의 구동에 필요한 전압을 전달하는 전압라인(PWRL)은 제1케이블(121a)(또는 제2케이블(121b)), 제2-1회로기판(141a), 제2-2회로기판(141b), 제3-1회로기판(145a) 내지 제3-4회로기판(145d)을 거쳐 표시패널(150)까지 배치될 수 있다. 전압라인(PWRL)은 배치된 위치와 이를 구성하는 재료에 따라 다른 배선 저항값을 가질 수 있다.
이하, 제1편차 보상 회로부(160a)와 관련된 이해를 돕기 위해, 도 7에 도시된 영역에 배치된 전압라인(PWRL) 중 제2전압라인을 저항기 형태로 모델링한 것을 일례로 실시예를 설명한다.
도 7에 도시된 표시패널(150), 제3-1회로기판(145a) 내지 제3-4회로기판(145d), 제2-1회로기판(141a)과 제2-2회로기판(141b) 및 제2-1케이블(142a)에 배치된 제2전압라인(EVSS)을 저항기 형태로 모델링하면 도 8에 도시된 형태로 나타낼 수 있다. 도 8에서는 도 7에 대응하여 모델링을 하기 위해 제2전압을 공급하는 전원 공급부(180)가 제2-2회로기판(141b)에 먼저 제2전압을 인가하는 것을 일례로 도시한 것임을 참고한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2전압을 공급하는 입력 지점이 제2-2회로기판(141b)과 인접하고, 제2-1회로기판(141a)과 이격하는 경우, 양자는 전압라인에 존재하는 배선 저항에 대응하여 인가되는 전류의 차이(전류 편차)를 가질 수 있다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1회로기판(141a)을 통해 전달되는 제2전압과 제2-2회로기판(141b)을 통해 전달되는 제2전압 간의 편차를 보상하기 위해, 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제1가변 회로부(165a)를 이용할 수 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1케이블(142a)의 일측(L1)인 제2-1회로기판(141a)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141a)에 제1입력단이 연결되고 제2-1케이블(142a)의 타측(L2)인 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141b)에 제2입력단이 연결되고 제1가변 회로부(165a)에 출력단이 연결될 수 있다.
제1가변 회로부(165a)는 가변 저항기들(VR1 ~ VR8)로 이루어질 수 있다. 제1가변 저항기(VR1) 내지 제8가변 저항기(VR8)는 제1편차 보상 회로부(160a)의 출력단을 통해 출력된 제1가변신호(VRC1) 내지 제8가변신호(VRC8)에 대응하여 저항값이 가변될 수 있다. 도 8 및 도 9에서는 8개의 가변 저항기만 도시하였으나 이는 제2전압라인의 개수에 대응될 수 있다.
제2-2회로기판(141b)에 배치된 제1가변 저항기(VR1) 내지 제8가변 저항기(VR8)는 제2-1회로기판(141a)에 배치된 저항기들(RR9 ~ RR10)(제2전압라인의 배선 저항값)을 가변 가능한 형태로 변경(대체)한 것으로 해석할 수 있다. 즉, 제1가변 저항기(VR1) 내지 제8가변 저항기(VR8)는 제2전압라인의 위치별 저항값을 가변할 수 있는 보상용 저항기이다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1케이블(142a)의 일측(L1)인 제2-1회로기판(141a)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141a)과 제2-1케이블(142a)의 타측(L2)인 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141b)을 통해 흐르는 제2전압을 센싱할 수 있다. 제1편차 보상 회로부(160a)는 차동 증폭기(Diff Amp) 등을 기반으로 두 입력단을 통해 센싱된 제2전압 간의 전압 차이를 판별할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 센싱된 전압을 기반으로 제2-1회로기판(141a)을 통해 전달되는 제2전압과 제2-2회로기판(141b)을 통해 전달되는 제2전압 간의 편차를 보상하기 위해, 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제1가변 회로부(165a)의 저항값을 가변하는 가변신호들(VRC1 ~ VRC8)을 출력할 수 있다. 제1편차 보상 회로부(160a)는 제1가변 회로부(165a)의 저항값을 가변하기 위해 하기의 표 1과 같이 가변신호들(VRC1 ~ VRC8)을 구성하는 전압의 레벨을 달리할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전압(V) 저항값(ohm)
0.1V 0.1ohm
0.2V 0.2ohm
0.3V 0.3ohm
0.4V 0.4ohm
0.5V 0.5ohm
제1편차 보상 회로부(160a)는 제1가변 저항기(VR1) 내지 제8가변 저항기(VR8)를 모두 가변하기 위한 신호를 출력하지 않고 이들 중 적어도 하나를 가변하기 위한 신호를 출력할 수 있다. 즉, 제1편차 보상 회로부(160a)는 두 입력단을 통해 센싱된 제2전압 간의 차이에 대응하여 제1가변 저항기(VR1) 내지 제8가변 저항기(VR8) 중 적어도 하나에 대한 저항값을 가변할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 비교예(1)는 편차 보상 회로부와 제1가변 회로부를 미포함함에 따라 제1지점 내지 제16지점에서 전류 편차가 크게 발생하는 것을 볼 수 있다. 이와 달리, 제1예(2)와 제2예(3)는 편차 보상 회로부와 제1가변 회로부를 포함함에 따라 제1지점 내지 제16지점에서 발생하던 전류 편차가 크게 줄어든 것을 볼 수 있다.
제1예(2)는 제1가변 회로부가 제2-2회로기판에만 배치된 것을 예로하고, 제2예(3)는 제1가변 회로부가 제2-1회로기판과 제2-2회로기판 양쪽 모두에 배치된 것을 예로 한다. 비교예(1), 제1예(2) 및 제2예(3)를 참고하면 알 수 있듯이, 편차 보상 회로부와 제1가변 회로부를 이용하면, 표시패널에 제2전압을 전달하는 제2전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상(개선)할 수 있다.
도 11은 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제2실시예에 따라 나타낸 도면이고, 도 12는 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제2실시예에 따라 나타낸 등가 회로도이고, 도 13과 도 14는 제2실시예에 따른 편차 보상 회로부의 이점을 설명하기 위한 파형도들이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 표시패널(150)의 구동에 필요한 전압을 전달하는 전압라인(PWRL)은 제1케이블(121a)(또는 제2케이블(121b)), 제2-1회로기판(141a), 제2-2회로기판(141b), 제3-1회로기판(145a) 내지 제3-4회로기판(145d)을 거쳐 표시패널(150)까지 배치될 수 있다. 전압라인(PWRL)은 배치된 위치와 이를 구성하는 재료에 따라 다른 배선 저항값을 가질 수 있다.
이하, 제1편차 보상 회로부(160a)와 관련된 이해를 돕기 위해, 도 11에 도시된 영역에 배치된 전압라인(PWRL) 중 제2전압라인을 저항기 형태로 모델링한 것을 일례로 실시예를 설명한다.
도 11에 도시된 표시패널(150), 제3-1회로기판(145a) 내지 제3-4회로기판(145d), 제2-1회로기판(141a)과 제2-2회로기판(141b) 및 제2-1케이블(142a)에 배치된 제2전압라인(EVSS)을 저항기 형태로 모델링하면 도 12에 도시된 형태로 나타낼 수 있다. 도 12 또한 제2전압을 공급하는 전원 공급부가 제2-2회로기판(141b)에 먼저 제2전압을 인가하는 것을 일례로 도시한 것임을 참고한다. 아울러, 제2전압을 공급하는 입력 지점이 제2-2회로기판(141b)과 인접하고, 제2-1회로기판(141a)과 이격하는 경우, 양자는 전압라인에 존재하는 배선 저항에 대응하여 인가되는 전류의 차이(전류 편차)를 가질 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1회로기판(141a)을 통해 전달되는 제2전압과 제2-2회로기판(141b)을 통해 전달되는 제2전압 간의 편차를 보상하기 위해, 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2가변 회로부(166a)를 이용할 수 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1케이블(142a)의 일측(L1)인 제2-1회로기판(141a)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141a)에 제1입력단이 연결되고 제2-1케이블(142a)의 타측(L2)인 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141b)에 제2입력단이 연결되고 제2가변 회로부(166a)에 출력단이 연결될 수 있다.
제2가변 회로부(166a)는 트랜지스터들(T1 ~ T8)로 이루어질 수 있다. 제1트랜지스터(T1) 내지 제8트랜지스터(T8)는 제1편차 보상 회로부(160a)의 출력단을 통해 출력된 제1제어신호(TC1) 내지 제8제어신호(TC8)에 대응하여 턴온되거나 턴오프될 수 있다. 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제1트랜지스터(T1) 내지 제8트랜지스터(T8)는 제2전압라인을 통해 흐르는 전류를 제어할 수 있는 보상용 트랜지스터이다. 도 12에서는 8개의 트랜지스터만 도시하였으나 이는 제2전압라인의 개수에 대응될 수 있다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1케이블(142a)의 일측(L1)인 제2-1회로기판(141a)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141a)과 제2-1케이블(142a)의 타측(L2)인 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141b)을 통해 흐르는 제2전압을 센싱할 수 있다. 제1편차 보상 회로부(160a)는 차동 증폭기(Diff Amp) 등을 기반으로 두 입력단을 통해 센싱된 제2전압 간의 전류 차이를 판별할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 센싱된 전압을 기반으로 제2-1회로기판(141a)을 통해 전달되는 전류와 제2-2회로기판(141b)을 통해 전달되는 전류 간의 편차를 보상하기 위해, 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2가변 회로부(166a)의 온/오프 듀티비를 제어(펄스폭 가변)하는 제어신호들(TC1 ~ TC8)을 출력할 수 있다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 제1트랜지스터(T1) 내지 제8트랜지스터(T8)를 모두 온/오프하기 위한 신호를 출력하지 않고 이들 중 적어도 하나를 개별 제어(채널별 독립 제어)하기 위한 신호를 출력할 수 있다. 즉, 제1편차 보상 회로부(160a)는 두 입력단을 통해 전압을 센싱하고 센싱된 전압을 기반으로 전류 차이를 판별하고, 전류 차이를 기반으로 제1트랜지스터(T1) 내지 제8트랜지스터(T8) 중 적어도 하나를 통해 흐르는 전류량을 독립 제어할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 표시패널에 제2전압을 전달하는 제2전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리된 경우, 제A채널(Ach)과 제B채널(Bch) 사이에는 10mA 정도의 전류 차이가 발생할 수 있다. 여기서, 제A채널(Ach)과 제B채널(Bch)은 제2-1회로기판(141a)에 인접한 두 지점일 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제A채널(Ach)에 포함된 트랜지스터의 온/오프 듀티비를 제어하여 이를 통해 흐르는 전류량을 100mA에서 95mA로 낮추고, 제B채널(Bch)에 포함된 트랜지스터의 온/오프 듀티비를 제어하여 이를 통해 흐르는 전류량을 90mA에서 95mA로 높일 수 있다.
도 13 및 도 14를 참고하면 알 수 있듯이, 편차 보상 회로부와 제2가변 회로부를 이용하면, 표시패널에 제2전압을 전달하는 제2전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상(개선)할 수 있다.
도 15는 도 6의 점선 영역에 포함된 구성을 제3실시예에 따라 나타낸 등가 회로도이고, 도 16은 제3실시예에 따른 편차 보상 회로부를 보다 상세히 설명하기 위한 회로도이고, 도 17 및 도 18은 제3실시예에 따른 편차 보상 회로부의 동작을 나타낸 회로도들이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1케이블(142a)의 일측(L1)인 제2-1회로기판(141a)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141a)에 제1입력단이 연결되고 제2-1케이블(142a)의 타측(L2)인 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141b)에 제2입력단이 연결되고 제3가변 회로부(167a)에 출력단이 연결될 수 있다.
제3가변 회로부(167a)는 트랜지스터들(T1 ~ T5)로 이루어질 수 있다. 트랜지스터들(T1 ~ T5)은 표시패널(150)의 일측(L1)에 배치된 제2전압라인(EVSS_150)과 타측(L2)에 배치된 제2전압라인(EVSS_150) 사이의 분기점에 배치될 수 있다. 표시패널(150)의 일측(L1)과 타측(L2) 사이의 분기점에 배치된 제1트랜지스터(T1) 내지 제5트랜지스터(T5)는 표시영역의 가로 방향으로 배치된 제2전압라인의 분기점을 통해 흐르는 전압이나 전류를 차단할 수 있는 보상용 트랜지스터이다. 도 15에서는 5개의 트랜지스터만 도시하였으나 이는 가로 방향으로 배치된 제2전압라인의 개수에 대응될 수 있다.
제1트랜지스터(T1) 내지 제5트랜지스터(T5)는 제1편차 보상 회로부(160a)의 출력단을 통해 출력된 제1제어신호(TC1) 내지 제5제어신호(TC5)에 대응하여 턴온되거나 턴오프될 수 있다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 제2-1케이블(142a)의 일측(L1)인 제2-1회로기판(141a)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141a)과 제2-1케이블(142a)의 타측(L2)인 제2-2회로기판(141b)에 배치된 제2전압라인(EVSS_141b)을 통해 흐르는 제2전압을 센싱할 수 있다. 제1편차 보상 회로부(160a)는 차동 증폭기(Diff Amp) 등을 기반으로 두 입력단을 통해 센싱된 제2전압 간의 차이를 판별할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제1편차 보상 회로부(160a)는 센싱된 전압을 기반으로 제2-1회로기판(141a)을 통해 전달되는 제2전압과 제2-2회로기판(141b)을 통해 전달되는 제2전압 간의 편차를 보상하기 위해, 표시패널(150)의 표시영역에 배치된 제3가변 회로부(167a)의 온/오프를 제어하는 제어신호들(TC1 ~ TC5)을 출력할 수 있다.
제1편차 보상 회로부(160a)는 제1트랜지스터(T1) 내지 제5트랜지스터(T5)를 모두 온/오프하기 위한 신호를 출력하지 않고 이들 중 적어도 하나를 개별(독립) 제어하기 위한 신호를 출력할 수 있다. 즉, 제1편차 보상 회로부(160a)는 두 입력단을 통해 전압을 센싱하고 센싱된 전압을 기반으로 제1트랜지스터(T1) 내지 제5트랜지스터(T5) 중 적어도 하나에 대한 온/오프를 제어(채널별 독립 제어)할 수 있다. 이하, 센싱된 전압 간에 차이가 없는 경우와 있는 경우를 일례로 설명한다.
도 17에 도시된 바와 같이, 센싱된 전압 간에 차이가 없는 경우, 제1편차 보상 회로부(160a)는 제1트랜지스터(T1) 내지 제5트랜지스터(T5)를 모두 턴온시키기 위한 제어신호들(TC1 ~ TC5)을 출력할 수 있다. 이 경우, 표시패널(150)의 일측(L1)에 배치된 제2전압라인(EVSS_150)과 타측(L2)에 배치된 제2전압라인(EVSS_150) 사이의 모든 영역에서 전류 분기가 이루어질 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 센싱된 전압 간에 차이가 있는 경우, 제1편차 보상 회로부(160a)는 제3트랜지스터(T3)와 제5트랜지스터(T5)를 턴오프시키고, 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 제4트랜지스터(T4)를 턴온시키기 위한 제어신호들(TC1 ~ TC5)을 출력할 수 있다. 이 경우, 표시패널(150)의 일측(L1)에 배치된 제2전압라인(EVSS_150)과 타측(L2)에 배치된 제2전압라인(EVSS_150) 사이의 일부 영역이 단절되므로 전류 분기가 차단되는 영역이 포함될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참고하면 알 수 있듯이, 전류 분기를 차단하는 방식 또한 표시패널에 제2전압을 전달하는 제2전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상(개선)할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1실시예 내지 제3실시예를 각각 구분하여 설명하였다. 하지만, 전류 편차를 보상(개선) 시, 보상 정확도를 향상시키기 위해, 제1실시예 내지 제3실시예 중 적어도 하나를 결합할 수도 있다.
이상 본 실시예는 표시패널에 전압을 전달하는 전압라인이 다수의 회로기판이나 다수의 케이블 등에 의해 물리적으로 분리됨에 따라 유발될 수 있는 전류 편차를 보상하거나 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예는 표시패널에서 발생할 수 있는 전류 편차를 보상하거나 개선하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
150: 표시패널 EVSS: 제2전압라인
160a: 제1편차 보상 회로부 160b: 제2편차 보상 회로부
165a: 제1가변 회로부 VR1 ~ VR8: 가변 저항기들
166a: 제2가변 회로부 T1 ~ T8: 트랜지스터들
167a: 제3가변 회로부

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널의 일측에 연결된 다수의 회로기판;
    상기 다수의 회로기판 중 적어도 둘을 전기적으로 연결하는 케이블;
    상기 케이블, 상기 다수의 회로기판 및 상기 표시패널에 배치된 전압라인;
    상기 다수의 회로기판 중 상기 케이블에 의해 연결된 일측 회로기판과 타측 회로기판을 통해 전달되는 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 기반으로 신호를 출력하는 편차 보상 회로부; 및
    상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판의 전류 편차를 보상하는 가변 회로부를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가변 회로부는
    상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 전압라인의 저항값을 가변하기 위한 적어도 하나의 가변 저항기를 포함하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가변 회로부는
    상기 편차 보상 회로부로부터 출력된 신호를 기반으로 상기 전압라인을 통해 흐르는 전류량을 가변하기 위한 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 편차 보상 회로부는
    상기 적어도 하나의 트랜지스터의 온/오프 듀티비를 제어하는 신호를 출력하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가변 회로부는
    상기 표시패널의 표시영역에 형성된 전압라인 사이에 배치되는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가변 회로부는
    상기 표시패널의 표시영역에 형성된 전압라인을 통해 흐르는 전류를 차단하기 위한 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 편차 보상 회로부는
    상기 트랜지스터의 온/오프를 제어하는 신호를 출력하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가변 회로부는
    상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판 중 적어도 하나에 배치되는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 편차 보상 회로부는
    상기 일측 회로기판, 상기 타측 회로기판 및 상기 케이블 중 선택된 하나에 배치되는 표시장치.
  10. 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널의 일측에 연결된 다수의 회로기판, 상기 다수의 회로기판 중 적어도 둘을 전기적으로 연결하는 케이블, 상기 케이블, 상기 다수의 회로기판 및 상기 표시패널에 배치된 전압라인, 상기 다수의 회로기판 중 상기 케이블에 의해 연결된 일측 회로기판과 타측 회로기판을 통해 전달되는 전압을 센싱하는 편차 보상 회로부 및 상기 편차 보상 회로부에 전기적으로 연결된 가변 회로부를 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판을 통해 흐르는 전압을 센싱하는 단계;
    상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판으로부터 센싱된 전압을 기반으로 상기 가변 회로부를 제어하기 위한 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 신호를 기반으로 상기 일측 회로기판과 상기 타측 회로기판의 전류 편차를 보상하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
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