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KR100787324B1 - 디스플레이 장치의 구동회로 및 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 장치의 구동회로 및 디스플레이 장치 Download PDF

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KR100787324B1
KR100787324B1 KR1020027003964A KR20027003964A KR100787324B1 KR 100787324 B1 KR100787324 B1 KR 100787324B1 KR 1020027003964 A KR1020027003964 A KR 1020027003964A KR 20027003964 A KR20027003964 A KR 20027003964A KR 100787324 B1 KR100787324 B1 KR 100787324B1
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driving
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나가이요시후미
쓰지류헤이
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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

디스플레이장치에 있어서의 수평구동부(3)는, 제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 제1의 전류구동부(34)와, 상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 제2의 전류구동부(35)를 가진다. 또한, 상기 수평구동부는, 상기 소정의 역방향의 전류를 공급하기 위해 필요한 역방향의 전압이, 소정의 전압보다 작은지 작지 않은지를 판단하는 전압비교부(36)를 가지며, 상기 전압비교부(36)의 판단에 따라서, 상기 발광소자의 이상을 검출한다. 상기 구성에 의해, 발광소자와 수평구동부(3)가 접속된 상태라도, 역방향으로 누전전류가 발생하는 이상인발광소자를 검출할 수가 있다.
디스플레이 장치, 이상검출, 통지

Description

디스플레이 장치의 구동회로 및 디스플레이 장치{DRIVE CIRCUIT OF DISPLAY AND DISPLAY}
본 발명은, 발광소자의 이상을 검출 또는 통지하는 기능을 가지는 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치에 관한 것으로, 예를 들면 복수의 발광소자를 매트릭스 배열하여 이루어진 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치에 관한 것이다.
오늘날, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하「LED」라고도 부른다)등의 고휘도의 발광소자가, 빛의 삼원색인 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 RGB 각각에 대해 개발되었기 때문에, 대형의 자(自)발광형 풀컬러(full color)디스플레이가 제작되도록 되어 있다. 그 중에서도, LED 디스플레이는 경량, 박형화가 가능하고 또한 소비전력이 낮은 등의 특징을 가지고, 옥외에서도 사용 가능한 대형디스플레이로서 수요가 급격히 증가하고 있다. 또한, 그 용도도 다양화하고 있고, 대형 텔레비젼, 광고, 빌보드, 교통정보, 입체표시기, 조명용 등 모든 어플리케이션에 유연하게 대응할 수 있는 시스템이 요청되고 있다.
LED 디스플레이의 구동방식으로서는, 일반적으로 다이나믹(Dynamic)구동방식이 사용되고 있다. 예를 들면, m행× n열(m, n은 2이상의 정수)의 도트매트릭스로 구성된 LED 디스플레이의 경우, 각 행에 위치하는 LED의 양극단자가 1개의 코먼 (Common)라인에 공통으로 접속되고, 각 열에 위치하는 LED의 음극단자가 1개의 전류공급라인에 공통으로 접속되어 있다. m행의 어느 코먼라인이 소정의 주기로 순차로 ON되고, ON된 라인에 대응하는 화상 데이타에 따라서, n열의 어느 전류공급라인에 LED 구동전류가 공급된다. 이에 따라 각 화소의 LED에 그 화상 데이타에 따른 LED 구동전류가 인가되어 화상이 표시된다.
옥외에 설치하는 대형 LED 디스플레이의 경우는, 일반적으로 복수의 LED 유닛을 조합함으로써 구성되고, 각각의 LED 유닛에 전체 화면데이터의 각 부분이 표시된다. LED 유닛에는, 기판상에 RGB를 한 조로 하는 발광 다이오드가 도트 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 각각의 유닛이 상술의 LED 디스플레이와 같은 동작을 실행한다. 사이즈가 큰 대형 LED 디스플레이는, 예를 들면, 세로 300 ×가로 400의 합계 12만개의 LED가 사용되어 1개의 LED 디스플레이가 구성된다.
한편, LED 유닛을 출하할 때에는, 누전전류 검사가 행하여지고 있다. 도 4에, LED 패널(1A)에 실장되어 있는 LED(11)에 대해서 누전전류 검사를 실행하는 형태를 도시한다. 종래는 복수의 LED(11)가 실장된 LED 패널(1A)과, 이들 복수의 LED(11)를 구동시키기 위한 구동회로가 실장된 구동회로기판이 분리되어 있는 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, LED 패널(1A)을 사용하여 검사를 실행하고 있다. LED 디바이스의 역방향 누전전류 검사는, LED(ll)(음극측)의 역방향으로 정전압을 인가하고, 양극측에 전류계를 삽입하며, 각 라인을 순차 전환하여, 누전전류가 발생하는지 하지 않는지를 측정한다. 누전전류가 발생하는 LED(11)은 교환하는 등으로 하여, 출하검사를 실시하고 있다.
그러나, 상기의 검사방법에서는 LED 패널과 구동회로기판을 분리하여 독립하고 있으며, 또한 제조시 외에는 검사할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 이 방법에서는, LED 패널과 구동회로기판을 전기적으로 접속하여 합체시킨 뒤에는, 검사가 불가능하게 된다. 즉, 부품설치 후에는 수평구동부와 LED의 음극측이 접속되어 있기 때문에 역방향전압을 걸 수 없고, 또한 LED 패널과 구동회로기판이 일체가 된 구조의 경우에서는, 구조검사에 있어서 역방향전압을 걸 수 없고, 역방향 누전전류가 존재하는 LED의 검사를 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 발광소자와 구동회로가 접속상태에 있어도 발광소자의 역방향으로 누전전류가 발생하는 발광소자를 검출하는 것이 가능한 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[발명의 개시]
본 발명의 디스플레이장치에 있어서의 구동회로는, 제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 전류구동부를 갖는다. 특히, 상기 전류구동부는 상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 기능을 갖는다. 또한, 상기 구동회로는 상기 소정의 역방향 전류를 상기 발광소자에 공급했을 때에 발생하는 역바이어스전압과 소정의 전압과 비교하는 전압비교부를 가지고, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 상기 발광소자의 이상을 검출하는 것을 특 징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치의 구동회로에 있어서, 상기 전류구동부는, 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 제1 전류구동부와, 발광소자에 대하여 역방향의 전류를 공급하는 제2 전류구동부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 복수의 발광소자와, 상기 발광소자가 접속된 코먼라인과, 제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 복수의 전류공급라인을 통해 정방향의 구동전류를 공급하는 전류구동부를 가지는 구동회로를 갖는다. 특히, 상기 전류구동부는 상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 기능을 갖는다. 또한, 상기 구동회로는 상기 소정의 역방향전류를 상기 발광소자에 공급했을 때 발생하는 역바이어스 전압과 소정의 전압을 비교하는 전압비교부를 가지고, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여, 상기 전류공급라인에 접속된 어느 발광소자가 이상인가를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 상기 코먼라인을 복수라인 가지고 있다. 이 디스플레이장치는, 상기 복수의 코먼라인을 전환하기 위한 수직구동부와, 제어데이터에 의거하여 상기 수직구동부와 상기 전류구동부를 제어하는 구동제어부를 갖는다. 즉, 상기 구동제어부는, 상기 수직구동부에 의해서 선택된 코먼라인 중에서 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인과, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 발광소자의 이상 여부를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 상기 코먼라인을 복수라인 가지고 있고, 또 상기 복수의 코먼라인을 전환하기 위한 수직구동부와, 제어데이터에 의거하여 상기 수직구동부와 상기 전류구동부를 제어하는 구동제어부와, 상기 복수의 코먼라인을 선택적으로 접지시키는 접지스위치부를 구비할 수 있다. 즉, 상기 구동제어부는, 상기 접지스위치부에 있어서의 상기 코먼라인의 접지의 선택을 제어함과 함께, 상기 접지 스위치부에 의해서 접지된 코먼라인과, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 발광소자의 이상 여부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 구동제어부는, 상기 접지 스위치부에서의 코먼라인 접지의 선택이, 상기 수직구동부에 의해서 선택된 코먼라인 중에서 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되고 있지 않은 코먼라인에 대하여 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치에 있어서, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 발광소자에 접속되어 있는 코먼라인은, 상기 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인이다. 또한, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 상기 발광소자에 접속되어 있는 전류공급라인은, 상기 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 전류 공급라인이다. 더욱이, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 상기 발광소자에 접속되어 있는 코먼라인은, 상기 접지스위치부에 의해 접지상태에 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 제어데이터에 의거하는 상기 수직구동부 및 상기 전류구동부를 개재한 발광소자의 제어와, 상기 접지스위치부에 의해서 접지된 코먼라인과 상기 전압비교부의 비교에 의거하는 발광소자의 이상 여부 검출을 시분할(時分割)로 실행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치에 있어서, 상기 전류구동부는, 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 제1 전류구동부와, 발광소자에 대하여 역방향의 전류를 공급하는 제2 전류구동부를 가지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 디스플레이장치에 있어서, 상기 제어데이터가 화상표시용의 화상표시데이터로서, 상기 디스플레이장치가 상기 화상표시데이터에 따라서 화상표시를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치에 있어서, 상기 제어데이터가 조명용의 조명데이터로서, 상기 디스플레이장치가 상기 조명데이터에 따라서 조명 점등을 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치에 있어서, 복수의 발광소자는 매트릭스 형상으로 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 디스플레이장치의 일예를 개략적으로 도시하는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 사용하여 발광소자를 검사할 때의 동작을 설명하는 구동회로의 개략도이다.
도 3은 LED의 V-I 특성곡선의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 4는 종래의 LED 패널의 검사방법을 도시하는 개략도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 정지화면, 동(動)화면 등의 영상을 표시하는 화상표시장치에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서 디스플레이장치란, 문자, 숫자 등의 텍스트정보를 표시하는 표시판이나, 조명장치도 포함한다. 특히 본 발명은, 발광소자로서 고휘도의 LED를 사용하는 것으로서, 조명색이나 휘도 등을 제어가능한 조명에 이용할 수가 있고, 발명의 명칭에 관계하지 않고 화상을 표시하지 않는 조명장치도 본 발명의 범위내로서 의도한다.
본 명세서에 있어서, 제어데이터와 화상데이터, 휘도보정데이터, 정전류조정데이터, 인에이블(enable) 제어, 수평동기데이터 등, 화상표시 또는 조명용으로서 사용하는 경우는 점등에 필요한 각종의 데이터를 가리킨다. 본 명세서에 있어서는, 편의상 간단히 데이터라고 부르는 것도 있다. 또한 디스플레이 구동장치로 표시되는 데이터는 풀컬러의 화상데이터에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 감색(減色)된 영상이나 2색, 3색 등의 한정된 색으로의 표시나 흑백으로의 단계조작표현 등으로도 이용가능하다. 또한, 화상뿐만 아니라 문자, 도형데이터의 표시에도 이용할 수 있다. 또는 조명용에도 이용할 수 있어, 조명으로서 사용하는 경우는, 조명강도의 단계조정을 변화시키거나 광조정제어를 부가할 수가 있다. 본 명세서에 있어서 디스플레이 구동장치란, 조명이나 그 밖의 다른 광원으로서 사용하는 조명장치를 포함하는 의미로 사용한다.
본 발명의 디스플레이장치의 구동회로는, 제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 전류구동부를 가지는 디스플레이장치의 구동회로이다. 특히, 상기 전류구동부는 상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 기능을 가지고, 또, 상기 구동회로는 상기 소정의 역방향의 전류를 공급했을 때, 상기 발광소자의 역바이스전압을 소정의 전압과 비교하는 전압비교부를 가지며, 상기 전압비교부의 판단에 따라서, 상기 발광소자의 이상을 검출할 수가 있다. 즉, 본 발명의 디스플레이장치의 구동회로는, 발광소자의 누전전류를 검지하는 것에 의해, 발광소자의 이상을 통지하는 기능을 가지는 것이다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 복수의 발광소자와, 상기 발광소자가 접속된 코먼라인과, 제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 복수의 전류공급라인을 통해 정방향의 구동전류를 공급하는 전류구동부를 가지는 구동회로로 구성된 디스플레이장치이다. 특히, 상기 전류구동부는, 상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 기능을 가지고, 또, 상기 구동회로는 상기 소정의 역방향의 전류를 공급하였을 때, 상기 발광소자의 역바이스전압을 소정의 전압과 비교하는 전압비교부를 가지며, 상기 전압비교부의 판단에 따라서, 전류공급라인에 접속된 어느 발광소자가 이상인가를 검출할 수가 있다. 즉, 본 발명의 디스플레이장치는, 발광소자의 누전전류를 검지하는 것에 의해, 발광소자의 이상을 통지하는 기능을 가지는 것이다.
예를 들면, 본 발명의 디스플레이장치가 상기 코먼라인을 복수라인 가지는 디스플레이장치로서, 또, 상기 복수의 코먼라인을 전환하기 위한 수직구동부와, 화상표시데이터에 의거하여 상기 수직구동부와 상기 전류구동부를 제어하는 구동제어부를 가지는 경우, 상기 구동제어부는, 상기 수직구동부에 의해서 선택된 코먼라인 중에서 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인과, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 발광소자의 이상 여부를 검출할 수 있다. 이에 따라, 코먼라인을 복수개 가지는 디스플레이장치라도 어느 발광소자가 이상인가를 검출할 수가 있다.
또한, 상기 코먼라인을 복수라인 가지는 디스플레이장치에 있어서, 또, 상기 코먼라인을 전환하기 위한 수직구동부와, 화상표시데이터에 의거하여 상기 수직구동부와 상기 전류구동부를 제어하는 구동제어부와, 상기 복수의 코먼라인을 선택적으로 접지시키는 접지스위치부를 가지는 경우, 상기 구동제어부는, 상기 접지 스위치부에서의 상기 코먼라인의 접지 선택을 제어함과 함께, 상기 접지스위치부에 의해서 접지된 코먼라인과, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 발광소자의 이상 여부를 검출할 수 있다. 이에 따라, 코먼라인을 복수개 가지는 디스플레이장치라도 발광소자의 이상 여부를 검출할 수 있다.
이와 같이, 수직구동부와 접지 스위치부를 각각 가지는 경우, 상기 구동제어부는, 상기 접지스위치부에 있어서의 코먼라인의 접지 선택이, 상기 수직구동부에 의해서 선택된 코먼라인 중에서 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인에 대하여 이루어지도록 제어한다. 이에 따라, 효율적으로 발광소자의 이상검출을 할 수 있다.
또한, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 발광소자에 접속되어 있는 코먼라인은, 상기 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인이고, 또한, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 상기 발광소자에 접속되어 있는 전류공급라인은, 상기 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 전류공급라인이고, 또한, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 상기 발광소 자에 접속되어 있는 코먼라인은, 상기 접지스위치부에 의해 접지상태로 할 수 있다. 이에 따라, 보다 효율 좋게 발광소자의 이상검출을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 제어데이터에 의거하는 상기 수직구동부 및 상기 전류구동부를 개재한 발광소자의 제어와, 상기 접지스위치부에 의해 접지된 코먼라인과 상기 전압비교부의 비교에 따른 발광소자의 이상 여부 검출을 시분할로 실행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 디스플레이장치에 소정의 화상을 표시하면서도, 발광소자의 이상 여부 검출을 할 수 있다. 즉, 예를 들면 발광소자의 표시를 펄스전류에 의해 제어하는 경우, 사람의 눈에는 각 발광소자가 끊어짐 없이 점등하기를 계속하고 있는 것같이 비치지만, 실제로는 각 발광소자가 짧은 시간 동안에 점등, 소등을 되풀이 하고 있다. 그래서, 발광소자가 점등하지 않는 사이, 즉, 발광소자에 정방향의 구동전류가 공급되지 않는 동안에, 그 발광소자에 대하여 역방향의 전류를 공급하여, 그 이상 여부를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이장치의 구동회로 및 디스프레이장치에 있어서의 전류구동부는, 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 제1 전류구동부와, 발광소자에 대하여 역방향의 전류를 공급하는 제2 전류구동부를 가지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 디스플레이장치는, 적어도 1개의 코먼라인을 가지고, 복수의 전류공급라인을 통해서 발광소자를 구동하는 디스플레이장치에 적용가능하다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 다만, 이하에 도시하 는 실시예는, 본 발명의 기술사상을 구체화하기 위한 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치를 예시하는 것이고, 본 발명의 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치를 이하의 것에 특정하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 실시예1에 관한 디스플레이장치를 개략적으로 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시하는 디스플레이장치는, (a)복수의 발광소자인 LED를 m행 ×n열(m, n은 2이상의 정수)의 매트릭스 형상으로 배열되어 있는 표시부(1)와, (b)표시부(1)의 각 행에, 코먼 어드레스신호에 따라서 그 각 행을 선택하면서 전류를 인가하는 수직구동부(2)(코먼 드라이버)와, (c)코먼 어드레스신호에 따라서, 각 코먼라인의 GND 접지에 대한 ON/OFF 제어를 하는 접지스위치부(8)와, (d)표시부(1)의 각 열에, 선택된 행에 대응하는 화상표시데이터에 따라서, 복수의 전류공급라인을 통해 구동전류를 공급하는 구동회로인 수평구동부(3)(LED 드라이버 1∼LED 드라이버 N)와, (e)외부에서 입력된 화상표시데이터(IMDATA)를, 화소마다 발광소자 특성의 격차에 따라서 보정하여 수평구동부(3)로 출력하는 DMA 제어부(42)와, (f)상기 보정을 위한 보정데이터를 기억한 보정데이터 기억부(7)를 구비하고, 각 구성요소의 동작은, 제어부(41)에 의해서 제어되며, (g)외부 컨트롤러 사이와 각종 데이터의 송수신을 행하여, 표시장치내의 DMA 제어부(42) 또는 제어부(41)에 지시를 부여하는 통신부(43)와, (h)표시장치내부의 DMA 제어부(42)와 수평구동부(3)사이의 데이터수신처리를 실행하는 구동측통신부(31)를 구비한다. 외부 컨트롤러로부터는, 표시장치를 제어하는 데이터만이고, 표시장치내부의 구동에 필요한 신호는 표시장치내부에서 자율생성하며, 각각의 발광소자에 대하여 구동전류를 공급하여 점등표 시를 한다.
표시부(1)는, 도전성 패턴이 형성된 기판상에, 복수의 발광소자를 m 행 ×n열의 매트릭스 형상으로 배열하고 있다. 발광소자에는, LED나 EL, PDP 등이 이용된다. 이 실시예에서는, 빨강, 초록, 파랑(RGB)이 각각 발광 가능한 각 발광 다이오드를 3개 단위로 인접하여 배치하고, 1화소분을 구성하고 있다. 또한 1화소를 구성하는 발광소자는, 2색을 근접하여 배치하는 것도, 또한 1가지 색에 대해 2개 이상의 LED를 배치하는 것도, 색에 의해서 LED의 개수를 바꾸는 것도 할 수 있다. 각 화소마다 RGB를 인접시킨 LED는, 풀컬러표시를 실현할 수 있다. 이 실시예에서는, 복수의 발광소자를 m행 × n 열의 매트릭스 형상으로 배열되어 있는 표시부(1)를 예로 도시하였지만, 각 행에 대응하는 코먼라인에 접속되는 발광소자의 수는 일정하지 않더라도 좋다.
발광 다이오드는, 여러 가지의 발광이 가능한 반도체 발광소자를 이용할 수가 있다. 반도체소자로서는, GaP, GaAs, GaN, InN, AlN, GaAsP, GaAlAs, InGaN, AlGaN, AlGaInP, InGaAlN 등의 반도체를 발광층으로 이용한 것을 들 수 있다. 또한, 반도체의 구조도 MIS접합, PIN접합이나 PN접합을 가지는 호모(homo)구조, 헤테로(hetero)구조 또는 더블헤테로(double hetero)구조의 것을 들 수 있다.
반도체층의 재료나 혼합결정도의 선택에 의해, 반도체 발광소자의 발광파장을 자외광으로부터 적외광까지 여러가지 선택할 수가 있다. 또, 양자효과(量子效果)를 갖게 하기 위해서, 발광층을 얇은 막으로 한 단일양자 정호(井戶)구조나 다중양자 정호구조로 할 수도 있다.
RGB의 3원색뿐만 아니라, LED로부터의 빛과, 이에 따라 여기되어 발광하는 형광물질을 조합한 발광 다이오드를 이용할 수도 있다. 이 경우, 발광 다이오드로부터의 빛에 의해 여기되어 장파장으로 변환하는 형광물질을 이용하는 것에 의해, 1종류의 발광소자를 이용하여 백색 등의 색조가 선형성 좋고 발광가능한 발광 다이오드로 할 수 있다.
또한, 발광 다이오드는 여러 가지의 형상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 발광소자인 LED 칩을 리드단자와 전기적으로 접속시킴과 함께, 몰드수지 등으로 피복한 포탄형이나, 칩타입 LED, 발광소자 그 자체를 이용하는 형태 등을 들 수 있다.
수직구동부(2)가 되는 코먼 드라이버 및 접지스위치부(8)는, 제어부(41)로부터 공급되는 코먼 어드레스신호에 따라서, 각각 디코더부(2a),(8a)를 통해서 제어된다. DMA 제어부(42)로부터 수평구동부(3)에 입력된 데이터는, 구동측 통신부 (31)에 의해서 수신되어, 기억부(32)에 기억된다. 점등제어부(33)는, 기억부(32)에 기억된 데이터 및 단계조정기준 클럭에 따라서 제1의 전류구동부(34)를 제어한다.
수평구동부(3)는, 구동측 통신부(31)와, 기억부(32)와, 점등제어부(33)와, 제1의 전류구동부(34)로 구성된다. 구동측 통신부(31)는, 구동제어부(4)나 다음 단의 수평제어부(3)에 구비된 구동측 통신부(31)와의 사이에서 필요한 제어데이터의 통신을 실행한다. 또한, 구동측 통신부(31)는, 수평구동부(3)에 구비된 기억부 (32)에 대하여, 구동제어부(4)의 DMA 제어부(42)로부터 보내지는 데이터의 라이트 를 실행한다. 기억부(32)는, 전위레지스터 등으로 구성된다. 점등제어부(33)는, 단계조정기준 클럭을 수신하여, 기억부(32)의 화상표시데이터에 따라서, 제1의 전류구동부(34)를 제어한다. 단계조정기준 클럭은 일반적으로 외부에서 공급된다. 다만, 수평구동부(3)측에서 자율생성하는 것도 할 수 있다. 제1의 전류구동부(34)는, LED(11)에 대하여 정전류구동을 실행한다. 수평구동부(3)는, 각 열방향의 전류공급라인(L2)에 배열된 LED(ll)와 접속되어 있고, 수직방향의 LED에 대하여 수직구동부(2)의 전환에 동기하여 순차 전류를 공급하며, 다이나믹 점등을 실행한다. 수평구동부(3)는, 반도체 스위칭소자나 드라이버 IC에 의해 구성되고, LED 드라이버부(LED 드라이버1∼N)로 된다.
도 1의 예에서는, DMA 제어부(42)는 화상표시데이터를 구동측 통신부(31)에 송출하고, 구동측 통신부(31)는 수신한 화상표시데이터를 기억부(32)에서 유지한다. 표시부(1)는, 수직구동부(2)에 의해서 각 행마다 순차 전환된다. 표시부(1)의 각 행에 대응하는 코먼라인(L1)마다의 화상표시개시에 동기하여, 점등제어부 (33)에 입력되는 점등제어신호가 유효하게 된다. 이 점등제어신호에 동기하여, 화상표시데이터의 유지를 실행하기 위한 래치신호가 입력된다. 화상표시데이터는, 기억부(32)에 구비하는 시프트 레지스터에 받아들이고, 이것에 동기한 시프트클럭 (SCLK)이 데이터의 유효기간내에 구동측 통신부(31)로 입력된다.
표시부(1)에 공급되는 코먼라인(L1)마다의 구동전류는, 수평구동부(3)에 마련된 제1의 전류구동부(34)가 공급한다. 코먼 어드레스신호를 점등제어신호에 동기하여, 디코더(2a)로부터 동기된 제어신호가 수직구동부(2)에 입력되고, 이것에 따라서 각 열의 전류공급라인(L2)에 접속된 수평구동부(3)의 제1의 전류구동부(34)로부터 구동전류가 공급된다. 수직구동부(2)에 의해 표시부(1)의 각 행마다 순차 전환되어 점등된다.
또한 수평구동부(3)는, 각 LED(11)에 대하여, 역방향의 전류를 인가하기 위한 제2의 전류구동부(35)를 가지고, 통상의 점등 동작시는 제1의 전류구동부(34)에서 정방향의 구동전류를 전압을 인가하며, LED(11)의 이상검사시는, 점등제어부 (33)로서 제1의 전류구동부(34)의 구동을 정지시키고, 제2의 전류구동부(35)를 구동시킨다. 그리고, 그 때의 수평구동부(3)의 출력측의 전압값을 전압비교부(36)로 비교하고, 어느 소정의 기준전압값 이상으로 된 경우, LED의 역방향 누전전류는 이미 정해진 값 이하로 간주하여, LED의 이상의 유무를 검사할 수가 있다. 또한, LED의 이상을 검출한 수평구동부(3)는, 어느 전류공급라인으로의 역방향의 전류공급시에 LED의 이상을 검출했는지를, 구동제어부(4)에 통지하는 것에 의해, 구동제어부(4)는, 이상을 검출한 전류공급라인과, 그 때에 어느 코먼라인을 접지하고 있었는지에 따라서, 어느 LED가 이상인가를 검출한다. 또한, 구동제어부(4)는, 제어부(41), DMA 제어부(42) 및 통신부(43)로 구성되다. 또한, DMA 제어부(42)는, 내부에 RAM을 가지고, DMA(Direct Memory Access)제어를 실행한다.
또한, 통상의 운용시에 있어서, LED의 경년열화(經年劣化)를 조사하기 위해서, 역방향 누전전류의 유무를 검사하는 것에 의해, 각각의 발광소자의 이상을 검출할 수가 있어, 보전성의 향상을 꾀할 수 있다.
도 2에, 본 발명의 실시예를 실현하기 위한 구동회로의 회로구성의 일예를 도시한다. 이 도면에 따라서, LED 검사시에 있어서의 LED(11)에 대하여 역방향의 전류를 인가하였을 때의 동작설명을 한다. 접지스위치부(8)는 코먼 어드레스신호가 지시하는 상태에 따라서, 코먼라인(L1)의 GND 접지전환을 실행한다. 접지스위치부(8)에 있어서의 코먼라인(L1)의 GND 접지의 ON은, 바람직하게는 수직구동부(2)에 의해서 코먼라인(L1)으로의 구동전류의 공급이 선택되어 있지 않을 때에 행하여진다.
반대로 구동전류가 공급되도록 선택되어 있을 때, 코먼라인(L1)의 GND 접지가 OFF가 된다. 즉 다이나믹구동이 실행되어, 제1의 전류구동부(34)에 해당하는 정전류원(304)으로부터 구동전류가, 스위치부(305) 및 전류공급라인(L2)를 통해, 수직구동부(2)에 의해서 선택되어 있는 코먼라인(L1)에 접속된 LED(ll)에 공급될 때, 그 코먼라인(L1)과 접속된 접지스위치부(8)의 GND 접지는 OFF로 한다.
단지, 다이나믹구동 점등이 행하여지고 있는 기간에 불량 LED의 검출을 실행시키는 것도 할 수 있다. 예를 들면, 점등구동과 누전전류의 체크를 시분할에 의해 행한다. 점등구동 때문에 선택되어 있지 않은 LED에 대하여, 수직구동부나 구동제어부에 의해 역바이어스를 인가하여, 다른 LED의 발광동작을 방해하는 일없이 디스플레이장치의 구동 중에 불량 LED의 검출을 할 수 있다.
LED 검사시는, 접지스위치부(8)에 있어서 선택적으로 코먼라인(L1)을 GND 접지측에 접속하고, 상기 제2의 전류구동부(35)를 구성하는 정전류원(303)을 구동시켜, LED(11)의 역방향, 즉 음극으로부터 양극측으로 역바이어스가 인가되도록 제어를 실행한다. 전압비교부(36)에 상당하는 전압비교기(302)는, 기준전압 설정회로 (301)에 의해서, 미리 기준전압값을 설정해 놓는다. 전압비교기(302)는 이 기준전압값에 따라서, 정전류원(303)으로부터의 전류공급에 의해서 수평구동부(3)의 출력측의 전압값이, 기준전압값 이하가 된 경우, 플래그출력을 실행하여, LED(11)에 이상이 있는 것을 통지한다. 정전류원(303) 및 전압비교기(302)는 수평구동부(3)의 각 채널마다, 즉 전류공급라인(L2)마다 구비되고, 검사대상인 코먼라인(L1)의 전환 동작에 의해서, 각 도트마다의 LED의 검사를 가능하게 한다.
또한, 접지스위치부(8)에 접속된 디코더(8a)에는, 수직구동부(2)에 입력되는 블랭크신호를 반전시킨 신호를 입력하는 것에 의해, 구동전류 인가 후, LED(11)에 축적되어 있는 전하를 방출할 수가 있어, 구동전류가 인가되어 있지 않은 상태에 있어서 LED(11)가 미소하게 발광하는 유사점등을 방지할 수가 있다.
이상 설명한 예에서는, 디스플레이장치가 접지스위치부(8)를 가지는 예를 도시하였지만, LED 검사시에, 수직구동부(2)에 의해서 코먼라인(L1)을 선택적으로 접지하는 구성으로 하여도 좋다.
도 3은 LED의 V-I 특성곡선을 나타내고 있다. 플러스방향 전압은, LED의 정방향에 걸리는 전압을, 또 전류값은 그 때에 흐르는 전류를 나타내고, 마이너스방향 전압은 역방향에 걸리는 전압값을 나타내고, 전류는 그 때에 흐르는 전류값 나타낸다. Vf는 통상 LED를 점등구동시킬 때에 정방향전압을 건 경우의 전압값을 나타낸다. Vth는, 전압비교부(36)에서 비교하는 기준전압값을 나타내고 있다. IL은 LED의 역방향으로, 제2의 전류구동부(35)에서 흘리는 전류값을 나타내고, 그 때의 출력부의 전압값을 VL(역바이어스전압)으로 하고 있다. 본 발명의 역방향 누전전 류검출은, 도 3의 실선으로 도시한 바와 같이 VL값이 Vth를 마이너스방향으로 넘어가는 값의 경우는 정상 LED로 하고, 한편 파선으로 도시한 바와 같이 하회하는 경우, 누전전류가 발생하여, 이상 LED 인 것을 전압비교부로 판정하고 있다.
또, 여기서는 복수의 LED를 매트릭스 형상으로 배열한 디스플레이장치에 관해서 설명하였지만, 물론 복수의 LED를 1화소로서 일방향으로 1열로 배열해도 좋고, 1개의 LED를 일방향으로 1열로 배열한 디스플레이장치로 하는 것도 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해서 발광소자와 구동회로가 접속상태이더라도 발광소자의 역방향으로 누전전류가 발생하는 발광소자를 검출하는 것이 가능한 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치를 제공할 수가 있다.
또한, 본 발명에 의해서, LED의 이상검사를 구동회로측에서 실시할 수 있고, 특별한 검사장치를 필요로 하지 않아, LED 표시장치 단체(單體)로 검사가 가능해진다. 또한, LED와 구동회로가 동일 기판상에 배치되어 있는 경우라도, LED의 이상검사를 실행할 수 있다. 또한, LED의 경년열화를, 디스플레이장치의 통상 설치운용시에 있어서도, LED의 이상검사를 실행할 수 있고, LED 열화의 추정, 보전계획에 이용할 수가 있다. 또한, 전압비교부(36)를 사용하여, VL(소정의 역방향의 전류를 공급하기 위해서 필요한 역방향의 전압)의 변화에 따라서 수평구동부(3)의 출력부에 걸리는 전압(Vf)을 최적화할 수 있다. 즉, 전압비교부(36)의 전압을 모니터하는 것에 의해, LED 전원전압을 제어하고, 최적전압으로 설정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 디스플레이장치의 구동회로 및 디스플레이장치를 사용하여, 여러가지 설치에 유연하게 대응할 수 있다. 예를 들면, LED 디스플레이로서 대형 텔레비전, 빌보드광고, 교통정보, 입체표시기, 조명기구 등에 이용할 수 있다.

Claims (12)

  1. 제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 전류구동부를 가지는 디스플레이장치의 구동회로에 있어서,
    상기 전류구동부는, 상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 기능을 가지며,
    상기 구동회로는,
    상기 소정의 역방향 전류를 상기 발광소자에 공급했을 때에 발생하는 역바이어스전압과 소정의 전압을 비교하는 전압비교부를 가지고,
    상기 전압비교부의 비교에 따라서, 상기 발광소자의 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 구동회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전류구동부는, 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 제1 전류구동부와, 발광소자에 대하여 역방향의 전류를 공급하는 제2 전류구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 구동회로.
  3. 복수의 발광소자와,
    상기 발광소자가 접속된 코먼라인과,
    제어데이터에 의거하여 발광소자에 대하여 복수의 전류공급라인을 통해 정방향의 구동전류를 공급하는 전류구동부를 가지는 구동회로를 구비하는 디스플레이장 치에 있어서,
    상기 전류구동부는,
    상기 발광소자에 대하여 소정의 역방향의 전류를 공급하는 기능을 가지고,
    상기 구동회로는,
    상기 소정의 역방향전류를 상기 발광소자에 공급했을 때에 발생하는 역바이어스전압과 소정의 전압을 비교하는 전압비교부를 가지며,
    상기 전압비교부의 비교에 따라서, 상기 전류공급라인에 접속된 어느 발광소자가 이상인가를 검출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 디스플레이장치는 상기 코먼라인을 복수라인 가지고 있으며,
    또한, 상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 코먼라인을 전환하기 위한 수직구동부와,
    제어데이터에 의거하여 상기 수직구동부와 상기 전류구동부를 제어하는 구동제어부를 가지며,
    상기 구동제어부는, 상기 수직구동부에 의해서 선택된 코먼라인 중에서 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인과, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 발광소자의 이상 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 디스플레이장치는 상기 코먼라인을 복수라인 가지고 있으며,
    또한, 상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 코먼라인을 전환하기 위한 수직구동부와,
    제어데이터에 의거하여 상기 수직구동부와 상기 전류구동부를 제어하는 구동제어부와,
    상기 복수의 코먼라인을 선택적으로 접지시키는 접지스위치부를 가지고,
    상기 구동제어부는, 상기 접지스위치부에 있어서의 코먼라인의 접지 선택을 제어함과 함께, 상기 접지 스위치부에 의해서 접지된 코먼라인과, 상기 전압비교부의 비교에 의거하여 발광소자의 이상 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동제어부는, 상기 접지스위치부에 있어서의 코먼라인의 접지 선택이, 상기 수직구동부에 의해 선택된 코먼라인 중에서 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인에 대해 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 발광소자에 접속되어 있는 코먼라인은, 상기 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 코먼라인이고,
    소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 상기 발광소자에 접속되어 있는 전류 공급라인은, 상기 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류가 공급되어 있지 않은 전류공급라인이며,
    소정의 역방향의 전류가 공급되어야 할 상기 발광소자에 접속되어 있는 코먼라인은, 상기 접지스위치부에 의해 접지상태에 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이장치는, 제어데이터에 의거하는 상기 수직구동부 및 상기 전류구동부를 개재한 발광소자의 제어와, 상기 접지스위치부에 의해서 접지된 코먼라인과 상기 전압비교부의 비교에 의거하는 발광소자의 이상 여부 검출을 시분할로 실행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류구동부는, 발광소자에 대하여 정방향의 구동전류를 공급하는 제1 전류구동부와, 발광소자에 대하여 역방향의 전류를 공급하는 제2 전류구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어데이터가 화상표시용의 화상표시데이터이고, 상기 디스플레이장치가 상기 화상표시데이터에 따라서 화상표시를 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  11. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어데이터가 조명용의 조명데이터이고, 상기 디스플레이장치가 상기 조명데이터에 따라서 조명점등을 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  12. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 발광소자를 매트릭스 형상으로 배열하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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