KR100663295B1 - 액정 표시 장치용 타이밍 제어기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지속적인 온/오프를 해야 하는 디스플레이의 특성상 디스플레이의 초기 동작시 발생하는 인러시 전류로 인해 야기되는 회로부의 손상 및 오동작을 방지하는 것을 목적으로 한다. 이와 관련하여 본 발명은 액정 표시 장치용 타이밍 제어기에 있어서, 입력 데이터를 수신하여 상기 액정 표시 장치에 표시되는 RGB 데이터를 생성하는 데이터 변환부와, 상기 액정 표시 장치의 모드에 따라 소비전류가 작은 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장하는 내부 저장 수단과, 상기 액정 표시 장치의 동작 개시 시점부터 소정 시간 동안 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터를 출력하고, 이후에는 상기 데이터 변환부에서 생성된 RGB 데이터를 출력하는 데이터 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치용 타이밍 제어기{A TIMING CONTROLLER FOR USE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치의 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 타이밍 제어기의 블록도.

도 3은 도 3에 도시된 데이터 선택부의 동작을 설명하는 흐름도.

도 4는 본 발명에 의한 타이밍 제어기의 출력 데이터를 설명하는 도면.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치의 초기 구동시 발생하는 인러시 전류(In-Rush Current)를 감소시키는 타이밍 제어기에 관한 것이다. 본 발명은 타이밍 제어기를 사용하는 모든 표시 장치에 적용될 수 있다.

종래의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT) 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)가 도 1에 도시되어 있다. 액정 패널(102)는 화소 어레이로 이루어져 있으며, 하나의 화소는 하나의 MOS 트랜지스터로 구성된 스위치를 구비하고 있다. 타이밍 제어부(110)는 커넥터(114)를 통해 컴퓨터 본체 등으로부터 제공되는 입력 데이터를 수신하고, 각종 타이밍 신호(STV, CPV, STH, CPH)와 RGB 데이터 신호를 생성하여 게이트 구동부(106) 또는 소오스 구동부(104)로 제공한다. 전력 및 아날로그 블록(108)은 커넥터(114)를 통해 전원전압(VDD)을 인가받고, 게이트 구동부(106)와 소오스 구동부(104)를 구동하는 내부 전원을 생성하여 해당 구동부로 제공한다. 게이트 구동부(106)는 화소를 구성하는 MOS 트랜지스터의 게이트에 제어 전압을 인가하여 MOS 트랜지스터가 온 또는 오프되도록 한다. 소오스 구동부(104)는 게이트 구동부(106)에 의해 턴온된 MOS 트랜지스터의 소오스에 타이밍 제어부(110)로부터 전달된 RGB 데이터 신호를 인가하므로 액정 패널(102)이 화상을 표시하도록 한다.

타이밍 제어부(110)는 전압이 인가된 후 초기화를 거쳐 실제 데이터를 바로 출력하도록 되어 있다. 따라서 초기 구동시 출력하는 실제 데이터에 따라 인러시 전류는 상당히 큰 차이를 가지게 된다. 초기에 출력되는 데이터가 TFT LCD에서 가장 큰 소비전류를 소모하는 화면을 구현하는 데이터인 경우와 가장 작은 소비전력을 소모하는 화면을 구현하는 데이터인 경우와는 매우 큰 인러시 전류의 차가 발생하게 된다. 참고로 TFT LCD는 크게 정규 백색 모드(Normally White Mode)와 정규 흑색 모드(Normally Black Mode)로 나눌 수 있다. 정규 백색 모드의 경우 소비전류가 가장 큰 패턴은 블랙(L0)이고, 가장 소비전류가 작은 패턴은 백색(L255)이다. 정규 블랙 모드는 이와 반대이다. 이 때 발생하는 인러시 전류가 클 경우 전원 전압을 불안정하게 하고, 때로는 전압 강하를 유발시켜 회로부 내의 집적회로(Integrated Circuit : IC)를 손상시키거나 집적회로가 오동작하도록 한다. 현재는 정규 백색 모드가 주를 이루고 있으며, 주로 개인용 컴퓨터와 같이 사용되는 TFT LCD의 특성상 TFT LCD가 초기 구동하는 패턴은 블랙(L0)인 경우(도스 모드)가 많다. 따라서 이 때 발생하는 인러시 전류는 매우 크며, 이 인러시 전류로 인해 전원 전압이 흔들리게 하거나 전압 강하를 유발시킬 수 있으며, 이로 인해 회로부의 손상이나 오동작이 일어날 수 있다.

본 발명은 지속적인 온/오프를 해야 하는 디스플레이의 특성상 디스플레이의 초기 동작시 발생하는 인러시 전류로 인해 야기되는 회로부의 손상 및 오동작을 방지하는 것을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액정 표시 장치용 타이밍 제어기에 있어서, 입력 데이터를 수신하여 상기 액정 표시 장치에 표시되는 RGB 데이터를 생성하는 데이터 변환부와, 상기 액정 표시 장치의 모드에 대응되는 패턴의 RGB 데이터를 저장하는 내부 저장 수단과, 상기 액정 표시 장치의 동작 개시 시점부터 소정 시간 동안 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터를 출력하고, 이후에는 상기 데이터 변환부에서 생성된 RGB 데이터를 출력하는 데이터 선택부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 데이터 선택부는 상기 데이터 변환부에서 출력되는 RGB 데이터의 프레임 변화를 카운팅하여 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터를 출력하는 시간을 계산하는 프레임 카운팅 수단을 포함한다. 상기 데이터 선택부는 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터가 출력되는 시간 간격을 조절할 수 있다.

바람직하게는 상기 액정 표시 장치가 정규 백색 모드(normally white mode)인 경우 상기 내부 저장 수단은 백색 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장한다. 상기 액정 표시 장치가 정규 흑색 모드(normally black mode)인 경우 상기 내부 저장 수단은 흑색 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장한다. 또한 상기 내부 저장 수단은 백색 패턴을 구현하는 RGB 데이터와 흑색 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장하며, 상기 RGB 데이터 중 어느 하나가 상기 데이터 선택부로 출력되도록 선택하는 수단을 포함한다.

이와 같은 본 발명에서는 타이밍 제어부에서 화면을 구현하기 위한 최초 실제 데이터를 출력하는 시점에서 미리 내부 저장 장치에 저장된 데이터를 선택한 후 프레임을 체크하여 일정 프레임 동안 출력시킴으로써 급격한 부하의 증가를 최소화하여 이 순간에 발생하는 인러시 전류를 감소시킨다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소 또는 신호를 가리키는 것으로 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 타이밍 제어기의 블록도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 타이밍 제어부(202)는 데이터 변환부(204)와 내부 메모리(206)와 프레임 카운터(214)로 이루어진다.

데이터 변환부(204)는 입력 데이터를 수신하여 액정 표시 장치에 표시되는 RGB 데이터를 생성한다. 내부 메모리(206)는 액정 표시 장치의 모드에 따라 소비전류가 작은 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장한다. 본 실시예에서 내부 메모리(206)는 백색 패턴을 구현하는 RGB 데이터(208)와 흑색 패턴을 구현하는 RGB 데이터(210)를 모두 저장하고 있으며, 선택 스위치(S)에 따라 선택되어 데이터 선택부(212)로 제공된다. 전술한 바와 같이 타이밍 제어부(202)가 사용되는 액정 표시 장치가 정규 백색 모드인 경우 소비전류가 가장 큰 패턴은 블랙(L0)이고, 가장 소비전류가 작은 패턴은 백색(L255)이므로, 선택 스위치(S)는 백색 패턴을 구현하는 RGB 데이터가 데이터 선택부(212)에 출력되도록 조정한다. 액정 표시 장치가 정규 흑색 모드인 경우는 이와 반대이다.

데이터 선택부(212)는 액정 표시 장치의 동작 개시 시점부터 소정 시간 동안 내부 메모리(206) 내의 RGB 데이터를 출력하고, 이후에는 데이터 변환부(204)에서 생성된 RGB 데이터를 출력한다. 데이터 선택부(204)는 데이터 변환부(204)에서 출력되는 RGB 데이터의 프레임 변화를 카운팅하여 내부 메모리(206) 내의 RGB 데이터를 출력하는 시간을 계산하는 프레임 카운터를 포함할 수 있다. 도 2에서 프레임 카운터(214)는 데이터 선택부(212)와 별개의 구성요소인 것으로 편의상 도시하였다. 데이터 선택부(212)는 내부 메모리(206) 내의 RGB 데이터가 출력되는 시간 간격을 조절할 수 있다. 이러한 강제로 인해 출력되는 데이터의 출력 시점과 출력되는 시간은 STV와 같은 프레임의 변화를 인식할 수 있는 타이밍 신호(timing signal)를 사용하여 조절한다.

도 3은 도 3에 도시된 데이터 선택부의 동작을 설명하는 흐름도로서, 프레임 카운터(214)에서 프레임 < 3 으로 세팅한 경우이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 개시(302) 시점부터 프레임 변화를 검출하여 카운팅하며, 실제 RGB 데이터의 프 레임의 순번이 3 미만인 경우에는 내부 메모리(206)에 저장된 데이터 중 선택 스위치(S)에 의하여 미리 선택된 데이터를 출력하고(304, 306), 프레임의 순번이 3 이상인 경우에는 데이터 변환부(204)를 통해 생성된 RGB 데이터를 출력한다(304, 308). 본 실시예에서는 프레임 순번 "3"을 기준으로 하여 다르게 데이터를 선택하고 있으나, 프레임 순번은 적절히 조정될 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 타이밍 제어기의 출력 데이터를 설명하는 도면이다. 도 4는 액정 표시 장치가 정규 백색 모드인 경우로서, 백색(L255) 패턴에서 가장 작은 소비전류를 가지므로 타이밍 제어부에서 최초 실제 데이터 출력시 대략 2 내지 3 프레임 동안 백색 패턴을 구현하는 데이터를 출력한다. 이로써 급격한 부하의 증가를 최소화하여 초기에 발생하는 인러시 전류를 최소화할 수 있다. 정규 흑색 모드인 경우 흑색(L0)를 구현하는 데이터를 출력한다. 일반적으로 전원이 인가된 후 백라이트가 켜지는 시간은 대략 100ms 이후이므로 강제로 위와 같은 백색 패턴이나 흑색 패턴을 구현하더라도 눈으로 식별할 수 없다.

본 발명은 디스플레이의 초기 동작시 화면 구현을 위한 RGB 데이터를 출력하는 시점에서 급격한 부하의 증가를 억제함으로써 이로 인해 발생하는 인러시 전류를 감소시키는 효과를 이용하는 타이밍 제어부를 사용하는 모든 디스플레이에 적용된다. 전술한 실시예는 단순히 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니다. 당업자들은 본 발명의 범위 안에서 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 범위는 원칙적으로 후술하는 특허청구범위에 의하여 정의된다.

종래에 사용되던 타이밍 제어부는 일정 시간 후 실제 화면을 구현하는 데이터를 출력함으로써 급격한 부하의 증가를 초래하며, 이 때 발생되는 인러쉬 전류 또한 커지게 된다. 이 인러시 전류는 크면 클수록 전원 전압을 불안정하게 하고, 전압을 강하시키는 경우도 있으며, 이런 현상으로 인해 회로부에 손상을 입히거나 IC 등의 오동작을 유발하여 정상적인 동작을 하지 못하게 한다. 본 발명에서는 타이밍 제어부에서 화면을 구현하기 위한 최초 실제 데이터를 출력하는 시점에서 미리 내부 저장 장치에 저장된 데이터를 선택한 후 프레임을 체크하여 일정 프레임 동안 출력시킴으로써 급격한 부하의 증가를 최소화하여 이 순간에 발생하는 인러시 전류를 감소키는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 액정 표시 장치용 타이밍 제어기에 있어서,

   입력 데이터를 수신하여 상기 액정 표시 장치에 표시되는 RGB 데이터를 생성하는 데이터 변환부와,

   상기 액정 표시 장치의 모드에 대응되는 패턴의 RGB 데이터를 저장하는 내부 저장 수단과,

   상기 액정 표시 장치의 동작 개시 시점부터 소정 시간 동안 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터를 출력하고, 이후에는 상기 데이터 변환부에서 생성된 RGB 데이터를 출력하는 데이터 선택부를 포함하며,

   상기 액정 표시 장치가 정규 백색 모드(normally white mode)인 경우 상기 내부 저장 수단은 백색 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장하고, 상기 액정 표시 장치가 정규 흑색 모드(normally black mode)인 경우 상기 내부 저장 수단은 흑색 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 타이밍 제어기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 선택부는 상기 데이터 변환부에서 출력되는 RGB 데이터의 프레임 변화를 카운팅하여 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터를 출력하는 시간을 계산하는 프레임 카운팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 타이밍 제어기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부 저장 수단은 백색 패턴을 구현하는 RGB 데이터와 흑색 패턴을 구현하는 RGB 데이터를 저장하며, 상기 RGB 데이터 중 어느 하나가 상기 데이터 선택부로 출력되도록 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 타이밍 제어기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 선택부는 상기 내부 저장 수단 내의 RGB 데이터가 출력되는 시간 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 타이밍 제어기.

Images