KR101329706B1 - 액정표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 저소비전력을 가지며 균일한 화면을 표시할 수 있는 액정표시장치 및 이의 구동방법을 제공한다.
본 발명에서는 필요에 따라 프레임의 주파수를 변환하여 소비전력을 감소시키는데 있어서, 수직 인에이블 신호 생성하여 오작동 방지부와 게이트 제어신호 생성부 및 데이터 제어신호 생성부를 제어함으로써, 프레임의 주파수가 변하더라도 화면의 깜빡임이나 블랙 화면이 표시되지 않고, 이전 프레임의 데이터가 유지되도록 한다. 따라서, 균일한 화면을 표시할 수 있으며, 이용자는 프레임의 주파수 변화에 따른 이상(異常)의 인지 없이 기기를 사용할 수 있다.
타이밍 컨트롤러, 프레임 주파수, 저소비전력, 글리치

Description

액정표시장치 및 이의 구동방법{liquid crystal display device and driving method of the same}
본 발명은 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치용 구동회로의 타이밍 컨트롤러 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 박형, 경량, 저소비전력 등의 장점을 지니고 있어, 컴퓨터 모니터와 노트북, 개인휴대단말기 및 벽걸이형 텔레비전에 이르기까지 널리 사용되고 있다.
도면을 참조하여, 이러한 액정표시장치에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정패널(10)과 액정패널(10)의 소자들을 동작시키기 위한 신호를 생성, 공급하는 구동부(20)를 포함한다.
액정패널(10)은 교차하여 화소 영역을 정의하는 다수의 게이트 배선(12)과 데이터 배선(14)을 포함한다. 각 화소 영역에는 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(14)과 연결된 박막트랜지스터(T), 그리고 박막트랜지스터(T)와 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 위치한다.
구동부(20)는 타이밍 컨트롤러(timing controller : 22)와 게이트 드라이버(gate driver : 24) 및 데이터 드라이버(data driver : 26)를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(22)는 외부 시스템(도시하지 않음)으로부터 영상신호(RGB data)와 제어신호를 입력받아, 영상신호(RGB data)를 재배치한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(22)는 게이트 드라이버(24)와 데이터 드라이버(26)의 구동에 필요한 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 생성하여, 게이트 드라이버(24)에 게이트 제어신호를 공급하고, 데이터 드라이버(26)에 데이터 제어신호 및 재배치된 영상신호(RGB data)를 공급한다. 게이트 드라이버(24)는 타이밍 컨트롤러(22)로부터의 게이트 제어신호에 따라, 액정패널(10)의 게이트 배선(12)에 게이트 신호(VG)를 공급하며, 데이터 드라이버(26)는 타이밍 컨트롤러(22)로부터의 데이터 제어신호와 영상신호(RGB data)에 따라, 액정패널(10)의 데이터 배선(14)에 데이터 신호(Vdata)를 공급한다.
따라서, 게이트 신호(VG)와 데이터 신호(Vdata)에 의해, 액정패널(10)은 화상을 표시하게 된다.
타이밍 컨트롤러(22)는 외부 시스템과 인터페이스(interface)를 통해 연결되는데, 종래에는 TTL(transistor-transistor logic) 레벨로 데이터의 전송이 이루어졌다. TTL 레벨로 데이터를 전송하는 방법은 많은 수의 전송선로를 필요로 하므 로, 케이블이나 커넥터의 수가 많아지게 되고, 전송선로가 외부 노이즈 원에 노출될 확률 또한 높아진다. 케이블이나 커넥터와 같은 전송선로가 노이즈 원에 노출될 경우, 정상적인 신호가 영향을 받아 화면이 비정상적으로 표시되는 문제가 발생한다.
따라서, 이를 해결하기 위해, 최근에는 저전압 차등 시그널링(low voltage differential signaling, 이하 LVDS라 함) 기술이 인터페이스에 널리 이용되고 있다. LVDS는 고속 디지털 인터페이스로, LVDS에서는 상반된 극성의 두 개 신호를 생성하고, 두 개의 신호를 서로 참조하여 데이터를 전송한다. 따라서, LVDS는 저전압으로 데이터 전송을 실현할 수 있어, 소비 전력이 낮으며 전송속도가 빠르다는 장점을 가진다. 또한, 노이즈에 대해 우수한 내성을 가진다.
이러한 LVDS 기술이 적용된 타이밍 컨트롤러의 구조 및 기능에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2와 도 3은 종래의 타이밍 컨트롤러를 개략적으로 도시한 것으로, 도 2는 타이밍 컨트롤러와 다른 장치와의 연결관계를 도시한 도면이고, 도 3은 타이밍 컨트롤러의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(30)는 LVDS 수신부(LVDS receiver : 32)와 논리부(logic unit : 34)를 포함한다.
LVDS 수신부(32)는 외부의 LVDS 전송부(LVDS transmitter : 40)와 연결되어 있으며, 내부에 위상고정루프(phase locked loop, 이하 PLL이라 함 : 32a)를 포함한다. PLL(32a)은 출력 신호의 위상과 입력 신호의 위상을 일정하게 유지한다.
논리부(34)는 게이트 및 데이터 드라이버(50)와 연결되어 있으며, 오작동 방 지부(fail safe : 34a)와 게이트 제어신호 생성부(34b), 데이터 제어신호 생성부(34c) 및 데이터 처리부(34d)를 포함한다.
LVDS 전송부(40)는 영상신호(RGB data)와 제어신호를 LVDS 형태로 바꾸어 LVDS 수신부(32)로 공급한다. 여기서, 제어신호는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭 신호(CLK)를 포함한다.
이어, LVDS 수신부(32)는 입력된 LVDS 형태의 영상신호(RGB data)와 제어신호(Hsync, Vsync, DE, CLK)를 TTL 형태로 바꾸어 논리부(34)로 전달한다.
LVDS 수신부(32)로부터 입력된 TTL 형태의 제어신호(Hsync, Vsync, DE, CLK)에 따라, 논리부(34)의 게이트 제어신호 생성부(34b)는 게이트 제어신호를 생성하고 논리부(34)의 데이터 제어신호 생성부(34c)는 데이터 제어신호를 생성하여, 이들을 게이트 및 데이터 드라이버(50)에 각각 공급한다. 또한, 논리부(34)의 데이터 처리부(34d)는 LVDS 수신부(32)로부터 입력된 TTL 형태의 영상신호(RGB data)를 재배치하여 데이터 드라이버(50)에 공급한다. 여기서, 게이트 제어신호는 게이트시작펄스(GSP : gate start pulse)와, 게이트출력인에이블 (GOE : gate output enable) 및 게이트쉬프트클럭(GSC : gate shift clock)을 포함하며, 데이터 제어신호는 소스출력인에이블(SOE : source output enable)과 소스샘플링클럭(SSC : source sampling clock), 극성반전신호(POL : polarity reverse) 및 소스시작펄스(SSP : source start pulse)를 포함한다.
오작동 방지부(34a)는 LVDS 수신부(32)로부터 입력되는 신호가 정상인지 비정상인지 판단하여, 게이트 제어신호 생성부(34b)와 데이터 제어신호 생성부(34c) 및 데이터 처리부(34d)의 오작동을 제어하는 역할을 하며, 비정상 신호가 입력될 경우 액정 패널(도 1의 10) 상에 블랙(black) 화면이 표시되도록 한다.
도 4는 종래의 타이밍 컨트롤러의 입력 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도로서, 클럭 신호(CLK)와 데이터인에이블 신호(DE)의 입력에 따른 게이트시작펄스(GSP) 및 게이트쉬프트클럭(GSC)의 출력을 도시한다. 이때, 프레임의 주파수는 60Hz로 고정되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 프레임(F1, F2) 별로 신호가 입력 및 출력되며, 외부 시스템(도시하지 않음)으로부터 클럭 신호(CLK)와 데이터인에이블 신호(DE)가 타이밍 컨트롤러(도 2의 30)에 입력되고, 이에 따라 게이트시작펄스(GSP)와 게이트쉬프트클럭(GSC) 및 기타 제어신호(도시하지 않음)가 생성되어 게이트 드라이버(도 2의 50)로 입력된다.
여기서, 제 1 및 제 2 프레임(F1, F2) 사이, 즉, 제 1 프레임(F1)의 마지막 게이트 배선에 대응되는 데이터가 출력된 후, 제 2 프레임(F2)의 첫 번째 게이트 배선에 대응되는 데이터가 출력되기 이전까지에는, 일정 기간 동안 데이터가 인가되지 않는 수직 블랭킹(vertical blanking) 구간(VBI)이 존재한다.
앞서 언급한 바와 같이, 이러한 액정표시장치는 다양한 기기에 이용되고 있는데, 휴대용 기기의 경우, 제한된 전력 내에서 화면을 표시하게 되므로, 장시간 이용에 많은 제약을 받고 있다. 따라서, 최근에는 소비전력을 감소시켜 이용 시간을 증가시키기 위한 다양한 방안들이 모색되었다. 이의 하나로, 정지화상과 같이 동영상이 아닌 경우, 수직 블랭킹 구간에 프레임의 주파수를 작게 변환하여 화면을 표시함으로써, 소비전력을 줄이는 방법이 제안되었다.
그러나, 프레임의 주파수를 변환할 경우, 화면 깜빡임과 같은 문제가 발생하게 된다.
표 1은 종래의 프레임 주파수 변경시 화면의 상태를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 여기서, 한 프레임이 끝나는 시점을 기준으로 하여, 설정 시간은 주파수가 변경된 시점을 나타내며, 측정시간은 화면의 상태를 측정한 시점을 나타낸다.
< 표 1 >
간격 0 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 100
설정 시간 40μs 41μs 45μs 50μs 60μs 70μs 80μs 90μs 100
μs		 110
μs		 120
μs		 140
μs
측정시간
 - 68μs 74-88μs 80-96μs 90-106
μs		 100-114
μs		 110-126
μs		 122-134
μs		 134-148
μs		 148-158
μs		 158-170
μs		 176
μs
표시상태 - 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상 비정상
표 1에 나타난 바와 같이, 종래에는 프레임 주파수를 변환할 경우, 비정상적인 화면이 표시되는 문제가 발생한다.
이에 대해, 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 프레임의 주파수 변환시 타이밍 컨트롤러의 입력 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도로서, LVDS 수신부(도 3의 32)로 입력되는 클럭 신호(CLK)와 입력 데이터인에이블 신호(input DE)에 따른 LVDS 수신부(도 3의 32)의 출력 데이터인에이블 신호(output DE)와 논리부(도 3의 34)로부터 출력되는 게이트 제어신호(GSP, GSC)를 도시한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 필요에 따라 수직 블랭킹 구간에 프레임의 주파수를 변환시키는데, 예를 들어, 프레임 주파수를 60Hz에서 40Hz로 변환할 수 있다.
그런데, 프레임의 주파수 변경시 클럭 신호(CLK)의 주파수도 변화되어, LVDS 수신부(도 3의 32)의 PLL(도 3의 32a) 고정(lock)이 풀리면서, LVDS 수신부(도 3의 32)로부터 출력되는 데이터인에이블 신호(output DE)가 입력된 데이터인에이블 신호(input DE)에 대해 수평이 되지 못하고, 글리치(glitch)가 발생하게 된다. 이러한 글리치를 가지는 출력 데이터 인에이블 신호(output DE)는 논리부(도 3의 34)에 직접 인가되며, 이를 기준으로 제어신호를 생성하게 되므로, 제어신호 또한 미지의 상태에 빠지게 된다. 따라서, 게이트시작펄스(GSP) 및 게이트쉬프트클럭(GSC)과 같은 게이트 제어신호가 미지의 상태에 빠지게 된다. 이는 화면 깜빡임 발생의 원인이 되며, 또한, 오작동 방지부(도 3의 34a)를 동작시켜 블랙 화면이 표시된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 저소비전력의 액정표시장치 및 이의 구동 방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 주파수 변환시 균일한 화면을 표시할 수 있는 액정표시장치 및 이의 구동 방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 액정 패널과, 상기 액정 패널에 게이트 및 데이터 신호를 각각 공급하는 게이트 및 데이터 드라이버, 그리고 영상신호와, 동기신호, 데이터인에이블 신호 및 클럭 신호를 입력받으며, 상기 게이트 드라이버를 제어하는 게이트 제어신호 생성부와, 상기 데이터 드라이버를 제어하는 데이터 제어신호 생성부, 상기 데이터 드라이버에 상기 영상신호를 공급하는 데이터 처리부, 상기 입력되는 신호가 정상인지 비정상인지 판단하는 오작동 방지부, 그리고 상기 데이터인에이블 신호에 따라 수직 인에이블 신호를 생성하여, 상기 오작동 방지부와 게이트 제어신호 생성부 및 데이터 제어신호 생성부를 제어하는 수직 인에이블 신호 생성부를 포함하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
상기 오작동 방지부는 상기 입력된 신호가 정상인지 비정상인지 판단하여, 상기 게이트 제어신호 생성부와 상기 데이터 제어신호 생성부 및 상기 데이터 처리부의 오작동을 제어하며, 비정상 신호가 입력될 경우 상기 액정 패널 상에 블랙 화 면이 표시되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 수직 인에이블 신호 생성부는 상기 데이터인에이블 신호가 정상일 경우, 상기 수직 인에이블 신호가 하이(high)가 되어, 상기 오작동 방지부와 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부는 인에이블이 되도록 하고, 상기 데이터인에이블 신호가 비정상인 경우, 상기 수직 인에이블 신호가 로우(low)가 되어, 상기 오작동 방지부와 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부는 디스에이블 되도록 하여, 이전 프레임의 화면이 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 데이터인에이블 신호의 하이(high) 값 유지시간이 제 1 기준값보다 클 경우, 상기 수직 인에이블 신호는 하이가 되며, 상기 데이터인에이블 신호의 로우(low) 값 유지시간이 제 2 기준값보다 클 경우, 상기 수직 인에이블 신호는 로우가 된다.
상기 수직 인에이블 신호가 하이일 때, 상기 오작동 방지부와 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부는 인에이블 상태가 되고, 상기 수직 인에이블 신호가 로우일 때, 상기 오작동 방지부와 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부는 디스에이블 상태가 된다.
상기 제 1 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간의 1/2보다 크고, 상기 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간보다 작다.
상기 제 2 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 로우 구간 보다 크고, 제 1 및 제 2 프레임 사이의 수직 블랭킹 구간보다 작다.
본 발명의 액정표시장치 구동방법은, 액정 패널과, 상기 액정 패널에 게이트 및 데이터 신호를 각각 공급하는 게이트 및 데이터 드라이버, 그리고 영상신호와, 동기신호, 데이터인에이블 신호 및 클럭 신호를 입력받으며, 상기 게이트 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 제 1 및 제 2 기준값을 설정하는 단계와, 상기 데이터인에이블 신호를 상기 제 1 및 제 2 기준값과 비교하여 수직 인에이블 신호의 값을 정하는 단계, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 1과 비교하는 단계, 및 상기 수직 인에이블 신호의 값이 1인 경우, 상기 오동작 방지부와 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 인에이블시키고, 상기 수직 인에이블 신호의 값이 1이 아닌 경우, 상기 오동작 방지부와 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 디스에이블시키는 단계를 포함한다.
상기 수직 인에이블 신호의 값을 정하는 단계는 상기 데이터인에이블 신호의 하이 값 유지시간이 상기 제 1 기준값보다 큰 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 1로 정하고, 상기 데이터인에이블 신호의 하이 값 유지시간이 상기 제 1 기준값보다 크지 않을 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 유지하는 단계와, 상기 데이터인에이블 신호의 로우 값 유지시간이 상기 제 2 기준값보다 큰 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 0으로 정하고, 상기 데이터인에이블 신호의 로우 값 유지시간이 상기 제 2 기준값보다 크지 않을 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 유지하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간의 1/2보다 크고 상기 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간보다 작다.
상기 제 2 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 로우 구간보다 크고, 제 1 및 제 2 프레임 사이의 수직 블랭킹 구간보다 작다.
본 발명에 따른 액정표시장치에서는 필요에 따라 프레임의 주파수를 변환하여 소비전력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 제한된 전력 내에서 휴대용 기기의 사용시간을 늘릴 수 있다. 또한, 수직 인에이블 신호를 생성하여 프레임의 주파수가 변하더라도 화면의 깜빡임이나 블랙 화면이 표시되지 않고, 이전 프레임의 데이터가 유지되도록 한다. 따라서, 균일한 화면이 표시될 수 있으며, 이용자는 프레임의 주파수 변화에 따른 이상(異常)의 인지 없이 기기를 사용할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성을 도시한 블록도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 타이밍 컨트롤러는 LVDS 수신부(110)와 논리부(120)를 포함한다. LVDS 수신부(110)는 외부의 LVDS 전송부(도시하지 않음)와 연결되어 있으며, 내부에 위상고정루프(PLL : 112)를 포함한다. 도시하지 않았 지만, 논리부(120)는 게이트 및 데이터 구동회로와 연결된다. 논리부(120)는 수직 인에이블 신호 생성부(vertical enable signal generator : 121)와 오작동 방지부(fail safe : 123), 게이트 제어신호 생성부(125), 데이터 제어신호 생성부(127) 및 데이터 처리부(129)를 포함한다. 여기서, LVDS 수신부(110)는 LVDS 전송부와 함께 인터페이스를 형성하는 것으로, 이를 포함하여 타이밍 컨트롤러로 언급되어 있으나, LVDS 수신부(110)를 제외하고 타이밍 컨트롤러라 일컬어질 수도 있다.
외부의 LVDS 전송부는 영상신호(RGB data)와 제어신호를 LVDS 형태로 바꾸어 LVDS 수신부(110)로 공급한다. 여기서, 제어신호는 수평동기신호(Hsync)와 수직동기신호(Vsync), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭 신호(CLK)를 포함한다.
수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)는 영상신호(RGB data)를 동기화시키기 위한 신호로서, 수직동기신호(Vsync)는 프레임을 구별하기 위한 신호로 한 프레임을 주기로 입력되며, 수평동기신호(Hsync)는 한 프레임에서 라인을 구별하기 위한 신호로 한 라인을 주기로 입력된다. 데이터인에이블 신호(DE)는 유효 데이터가 있는 구간을 표시하는 것으로, 화소에 데이터를 공급하는 시점을 나타낸다. 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블 신호(DE)는 클럭 신호(CLK)를 기준으로 동작한다.
이어, LVDS 수신부(110)는 입력된 LVDS 형태의 영상신호(RGB data)와 제어신호(Hsync, Vsync, input DE, CLK)를 TTL 형태로 바꾸어 논리부(120)로 전달한다.
여기서, 편의상 LVDS 수신부(110)로 입력되는 데이터인에이블 신호는 input DE로 표시하고, LVDS 수신부(110)에서 출력되는 데이터인에이블 신호는 output DE 로 표시한다.
전달된 TTL 형태의 제어신호(Hsync, Vsync, output DE, CLK)에 따라, 논리부(120)의 게이트 제어신호 생성부(125)는 게이트 제어신호를 생성하고, 데이터 제어신호 생성부(127)는 데이터 제어신호를 생성하여, 이들을 게이트 및 데이터 드라이버(도시하지 않음)에 각각 공급한다. 또한, 논리부(120)의 데이터 처리부(129)는 LVDS 수신부(110)로부터 입력된 TTL 형태의 영상신호(RGB data)를 재배치하여 데이터 드라이버에 공급한다. 여기서, 게이트 제어신호는 게이트시작펄스(GSP)와, 게이트출력인에이블(GOE) 및 게이트쉬프트클럭(GSC)을 포함하며, 데이터 제어신호는 소스출력인에이블(SOE)과 소스샘플링클럭(SSC), 극성반전신호(POL) 및 소스시작펄스(SSP)를 포함한다.
오작동 방지부(123)는 LVDS 수신부(110)로부터 입력되는 신호가 정상인지 비정상인지 판단하여, 게이트 제어신호 생성부(125)와 데이터 제어신호 생성부(127) 및 데이터 처리부(129)의 오작동을 제어하며, 비정상 신호가 입력될 경우 액정 패널 상에 블랙(black) 화면이 표시되도록 한다.
수직 인에이블 신호 생성부(121)는 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)를 생성하여 오작동 방지부(123)와 게이트 제어신호 생성부(125) 및 데이터 제어신호 생성부(127)의 동작을 제어한다. 이때, LVDS 수신부(110)에서 출력되는 데이터인에이블 신호(output DE)가 정상일 경우, 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)가 하이(high)가 되어 온(on) 상태가 되고, 오작동 방지부(123)와 게이트 제어신호 생성부(125) 및 데이터 제어신호 생성부(127)는 인에이블(enable) 되도록 한다. 반 면, 프레임 주파수의 변화에 의해 LVDS 수신부(110)에서 출력되는 데이터인에이블 신호(output DE)가 비정상인 경우, 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)는 로우(low)가 되어 오프(off) 상태가 되고, 오작동 방지부(123)와 게이트 제어신호 생성부(125) 및 데이터 제어신호 생성부(127)는 디스에이블(disable) 되도록 하여, 이전 프레임의 화면이 유지되도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 입력 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도로서, 프레임의 주파수가 60Hz에서 40Hz로 변하는 경우를 도시한다.
도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 프레임(F1, F2) 사이의 수직 블랭킹 구간(VBI) 동안 프레임의 주파수를 변경하여, 제 1 프레임(F1)의 주파수는 60Hz이고 제 2 프레임(F2)의 주파수는 40Hz가 된다. 이에 따라, 클럭 신호(CLK)의 주파수 또한 변하게 되고, LVDS 수신부(도 6의 110)의 PLL(도 6의 112)의 고정(lock)이 풀리게 된다. 따라서, LVDS 수신부(도 6의 110)로부터 출력되는 데이터인에이블 신호(output DE)는 미지의 상태에 빠지게 되어 글리치(glitch)가 발생한다.
이때, 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)는 수직 블랭킹 구간(VBI) 동안 로우가 되어, 오작동 방지부(도 6의 123)와 게이트 제어신호 생성부(도 6의 125) 및 데이터 제어신호 생성부(도 6의 127)는 디스에이블 상태가 되고, 액정패널(도시하지 않음) 상에는 제 1 프레임(F1)의 데이터가 유지된다. 따라서, LVDS 수신부(도 6의 110)로부터 출력되는 데이터인에이블 신호(output DE)에 글리치가 발생하더라도 화면의 깜빡거림이나 블랙 화면이 표시되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 수직 인에이블 신호 생성부의 동작에 대해 도 8을 참조하여 보다 자 세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수직 인에이블 신호 생성부의 동작을 도시한 순서도이다.
도시한 바와 같이, LVDS 수신부(도 6의 110)로부터의 출력 데이터인에이블 신호(output DE)가 논리부(도 6의 120)에 입력된다. 출력 데이터인에이블 신호(output DE)의 하이 값 유지시간(DEH)과 로우 값 유지시간(DEL)은 각각 제 1 및 제 2 기준값(Ref1, Ref2)과 비교된다.
출력 데이터인에이블 신호(output DE)의 하이 값 유지시간(DEH)이 제 1 기준값(Ref1) 보다 클 경우, 이는 정상적인 신호로 판단되어 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)는 하이, 즉, 1이 되며, 출력 데이터인에이블 신호(output DE)의 하이 값 유지시간(DEH)이 제 1 기준값(Ref1) 보다 작을 경우, 이는 비정상적인 신호로 판단되어 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)는 이전 값을 유지한다.
반면, 출력 데이터인에이블 신호(output DE)의 로우 값 유지시간(DEL)이 제 2 기준값(Ref2) 보다 클 경우, 이는 비정상적인 신호로 판단되어 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)는 로우, 즉, 0이 되며, 출력 데이터인에이블 신호(output DE)의 로우 값 유지시간(DEL)이 제 2 기준값(Ref2) 보다 작을 경우, 이는 정상적인 신호로 판단되어 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)는 이전 값을 유지한다.
다음, 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)가 1인지 판단한다. 수직 인에 이블 신호(Vertical Enable)가 1일 경우, 이는 정상적인 상태이므로, 오작동 방지부(도 6의 123)와 게이트 제어신호 생성부(도 6의 125) 및 데이터 제어신호 생성부(도 6의 127)는 인에이블되어 정상적으로 작동하게 된다. 수직 인에이블 신호(Vertical Enable)가 1이 아닐 경우, 이는 비정상적인 상태이므로, 오작동 방지부(도 6의 123)와 게이트 제어신호 생성부(도 6의 125) 및 데이터 제어신호 생성부(도 6의 127)는 디스에이블되어 표시되는 화면에 영향을 미치는 신호를 생성하지 못하는 상태가 되고, 이전 프레임의 화면이 표시된다.
여기서, 제 1 기준값(Ref1)과 제 2 기준값(Ref2)은 클럭 신호(CLK)를 기준으로 설정될 수 있다. 이때, 제 1 기준값(Ref1)은 정상상태의 데이터인에이블 신호(DE)의 하이 구간의 1/2보다 크고 하이 구간 보다는 작은 것이 바람직하며, 제 2 기준값(Ref2)은 정상상태의 데이터인에이블 신호(DE)의 로우 구간보다 크고, 수직 블랭킹 구간(VBI)보다는 작은 것이 바람직하다.
표 2는 프레임의 주파수 변화에 따른 소비전류의 측정 값을 도시한 것으로, 세 개의 시료에 대해 각각 프레임 주파수가 60Hz일 때와 40Hz일 때의 소비전류를 나타낸다.
< 표 2 >
60Hz 40Hz
시료 1 273 mA 245 mA
시료 2 249 mA 221 mA
시료 3 247 mA 218 mA
표 2에 나타난 바와 같이, 각 시료의 소비전류는 프레임 주파수가 60Hz일 때 보다 프레임 주파수가 40Hz일 때 더 작다. 따라서, 프레임 주파수가 작을 경우 소 비전류가 감소되는 것을 알 수 있다.
표 3은 본 발명에 따라 프레임 주파수 변경시 화면의 상태를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 여기서, 한 프레임이 끝나는 시점을 기준으로 하여, 설정 시간은 주파수가 변경된 시점을 나타내며, 측정시간은 화면의 상태를 측정한 시점을 나타낸다.
< 표 3 >
간격 0 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 100
설정 시간 40μs 41μs 45μs 50μs 60μs 70μs 80μs 90μs 100
μs		 110
μs		 120
μs		 140
μs
측정시간
 - 70-84μs 76-88μs 80-94μs 90-106
μs		 102-114
μs		 112-124
μs		 122-136
μs		 136-150
μs		 146-160
μs		 154-168
μs		 174
μs
표시상태 - 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상
표 3에서와 같이, 본 발명에서는 프레임 주파수를 변경하더라도 정상적인 화면이 표시되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 프레임 주파수를 변경하여 소비전력을 낮추면서, 화면 깜빡임이나 블랙 화면이 표시되지 않고, 균일한 화면이 표시되도록 할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 타이밍 컨트롤러를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 타이밍 컨트롤러의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 타이밍 컨트롤러의 입력 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 종래의 프레임 주파수 변환시 타이밍 컨트롤러의 입력 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 입력 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수직 인에이블 신호 생성부의 동작을 도시한 순서도이다.

Claims (10)

  1. 액정 패널;
    상기 액정 패널에 게이트 및 데이터 신호를 각각 공급하는 게이트 및 데이터 드라이버; 및
    영상신호, 동기신호, 데이터인에이블 신호 및 클럭 신호를 입력받는 LVDS 수신부와, 상기 게이트 드라이버를 제어하는 게이트 제어신호 생성부와, 상기 데이터 드라이버를 제어하는 데이터 제어신호 생성부와, 상기 데이터 드라이버에 상기 영상신호를 공급하는 데이터 처리부와, 상기 입력되는 신호가 정상인지 비정상인지 판단하고 상기 입력되는 신호가 비정상인 경우에 상기 게이트 제어신호 생성부, 상기 데이터 제어신호 생성부 및 상기 데이터 처리부를 제어하여 상기 액정 패널이 블랙을 표시하도록 하는 오작동 방지부와, 상기 데이터인에이블 신호에 따라 수직 인에이블 신호를 생성하여, 상기 오작동 방지부, 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 제어하는 수직 인에이블 신호 생성부를 포함하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 LVDS 수신부는, 상기 액정패널의 프레임 주파수가 변결될 경우에 비정상인 데이터 인에이블 신호를 출력하고,
    상기 수직 인에이블 신호 생성부는,
    상기 LVDS 수신부로부터 출력되는 상기 데이터인에이블 신호가 정상일 경우, 상기 수직 인에이블 신호가 하이(high)가 되어, 상기 오작동 방지부, 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 인에이블이 되도록 제어하고,
    상기 LVDS 수신부로부터 출력되는 상기 데이터인에이블 신호가 상기 프레임 주파수의 변경에 의하여 비정상인 경우, 상기 수직 인에이블 신호가 로우(low)가 되어, 상기 오작동 방지부, 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 디스에이블 되도록 제어하여, 이전 프레임의 데이터가 유지되어 상기 액정패널이 이전 프레임의 화면을 균일하게 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오작동 방지부는 상기 입력된 신호가 정상인지 비정상인지 판단하여, 상기 게이트 제어신호 생성부와 상기 데이터 제어신호 생성부 및 상기 데이터 처리부의 오작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터인에이블 신호의 하이 값 유지시간이 제 1 기준값보다 클 경우, 상기 수직 인에이블 신호는 하이가 되며, 상기 제 1 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간의 1/2보다 크고, 상기 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간보다 작은 액정표시장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터인에이블 신호의 로우 값 유지시간이 제 2 기준값보다 클 경우, 상기 수직 인에이블 신호는 로우가 되며, 상기 제 2 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 로우 구간보다 크고, 제 1 및 제 2 프레임 사이의 수직 블랭킹 구간보다 작은 액정표시장치.
  7. 액정 패널, 상기 액정 패널에 게이트 및 데이터 신호를 각각 공급하는 게이트 및 데이터 드라이버, 영상신호, 동기신호, 데이터인에이블 신호 및 클럭 신호를 입력받는 LVDS수신부와, 상기 게이트 및 데이터 드라이버를 제어하는 게이트 제어신호 생성부와, 상기 데이터 드라이버를 제어하는 데이터 제어신호 생성부, 상기 데이터 드라이버에 상기 영상신호를 공급하는 데이터 처리부와, 상기 입력되는 신호가 정상인지 비정상인지 판단하고 상기 입력되는 신호가 비정상인 경우에 상기 게이트 제어신호 생성부, 상기 데이터 제어신호 생성부 및 상기 데이터 처리부를 제어하여 상기 액정 패널이 블랙을 표시하도록 하는 오작동 방지부와, 상기 데이터인에이블 신호에 따라 수직 인에이블 신호를 생성하여, 상기 오작동 방지부, 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 제어하는 수직 인에이블 신호 생성부를 포함하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법에 있어서,
    제 1 및 제 2 기준값을 설정하는 단계;
    상기 LVDS 수신부가, 상기 액정 패널의 프레임 주파수가 변경될 경우에 비정상인 상기 데이터인에이블 신호를 출력하는 단계;
    상기 LVDS 수신부로부터 출력되는 상기 데이터인에이블 신호를 상기 제 1 및 제 2 기준값과 비교하여 수직 인에이블 신호의 값을 정하는 단계;
    상기 수직 인에이블 신호의 값을 1과 비교하는 단계; 및
    상기 LVDS 수신부로부터 출력되는 상기 데이터인에이블 신호가 정상이고 상기 수직 인에이블 신호의 값이 1인 경우, 상기 오동작 방지부, 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 인에이블시키고, 상기 LVDS 수신부로부터 출력되는 상기 데이터인에이블 신호가 상기 프레임 주파수의 변경에 의하여 비정상이고 상기 수직 인에이블 신호의 값이 1이 아닌 경우, 상기 오동작 방지부, 상기 게이트 제어신호 생성부 및 상기 데이터 제어신호 생성부를 디스에이블시켜 이전 프레임의 데이터가 유지되어 상기 액정패널이 이전 프레임의 화면을 균일하게 표시하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수직 인에이블 신호의 값을 정하는 단계는,
    상기 데이터인에이블 신호의 하이 값 유지시간이 상기 제 1 기준값보다 큰 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 1로 정하고, 상기 데이터인에이블 신호의 하이 값 유지시간이 상기 제 1 기준값보다 크지 않을 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 유지하는 단계와;
    상기 데이터인에이블 신호의 로우 값 유지시간이 상기 제 2 기준값보다 큰 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 0으로 정하고, 상기 데이터인에이블 신호의 로우 값 유지시간이 상기 제 2 기준값보다 크지 않을 경우, 상기 수직 인에이블 신호의 값을 유지하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간 의 1/2보다 크고 상기 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 하이 구간보다 작은 액정표시장치의 구동 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2 기준값은 정상 상태에서의 상기 데이터인에이블 신호의 로우 구간보다 크고, 제 1 및 제 2 프레임 사이의 수직 블랭킹 구간보다 작은 액정표시장치의 구동 방법.
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