KR101765864B1 - 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이밍 컨트롤러에 관하 것으로서, 두 개의 스위칭 신호의 트랜지션 문제가 발생되면, 이를 확인할 수 있는 비정상모드 영상신호가 출력되도록 할 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부 시스템으로부터 영상신호와 타이밍 신호를 수신하는 수신부; 상기 영상신호를 정렬하여 출력하는 영상신호 정렬부; 상기 타이밍 신호를 이용하여 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 게이트 드라이버에 형성되어 있는 두 개의 트랜지스터를 교번시키기 위해, 상기 제어신호 생성부에서 생성된 두 개의 스위칭신호를 입력으로 받아, 상기 두 개의 스위칭신호가 비정상모드로 구동되고 있는 경우에는 비정상모드 제어신호를 출력하기 위한 비교부; 상기 비정상모드에서 출력될 비정상모드 영상신호를 저장하고 있는 테스트신호 저장부; 및 상기 비정상모드 제어신호가 입력되면, 상기 영상신호 정렬부의 출력을 차단하고, 상기 테스트신호 저장부에 저장되어 있는 상기 비정상모드 영상신호를 출력하는 스위칭부를 포함한다.

Description

타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 액정표시장치{TIMING CONTROLLER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THE SAME}

본 발명은 타이밍 컨트롤러에 관한 것으로서, 특히, 회로설계가 정상적으로 이루어졌는지를 판단할 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이를 위하여 액정표시장치는 화소 영역들이 매트릭스 형태로 배열된 패널과 패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.

이러한, 구동회로에는 게이트 드라이버가 있으며, 이러한 게이트 드라이버는 기판 상에 Gate D-IC를 이용하는 방법이 이용되고 있으나, 최근에는 가격 경쟁력을 높이고자 Gate D-IC를 사용하지 않고 패널을 직접 구동시키는 방식의 GIP 방법이 제안되고 있다.

이러한 GIP 방법에서, 타이밍 콘트롤러는, 스타트 신호(VST) 및 복수의 게이트 쉬프트 클럭(O_GCLK1,2,3,4)을 생성하여 레벨 쉬프터(P-IC)로 출력하는 한편, GIP(Gate In Panel)의 TFT의 스트레스(Stress)를 줄이기 위해 TFT를 교번하여 사용할 수 있는 스위칭 신호(VDD_EVEN, VDD_ODD)를 생성하여 레벨 쉬프터로 출력하게 된다.

여기서, GIP 구동을 위해 타이밍 컨트롤러가 생성하는 스위칭 신호인, 제1신호와 제2신호(VDD EVEN, VDD ODD)는 일정 구간(EEPROM 설정) 마다 트랜지션(transition)이 되어야 한다.

한편, 일반적으로 VDD EVEN/VDD ODD 이외의 GIP 관련 신호(Signal)에 문제가 발생 되면, 화면상에 바로 문제점이 발생되지만, VDD EVEN/VDD ODD가 트랜지션(transition)이 제대로 이루어지지 않는 경우에는, 화면 구동에 직접적인 문제가 없기 때문에, 이러한 문제점이 바로 검출되기 어렵다는 문제가 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치에서 발생되고 있는 구동전압의 파형도를 나타낸 예시도로서, (a)는 정상적인 상태로 발생되고 있는 구동전압의 파형도를 나타낸 것이며, (b)는 비정상적인 상태로 발생되고 있는 구동전압의 파형도를 나타낸 것이다.

종래의 타이밍 컨트롤러는 상기한 바와 같이, GIP의 두 개의 트랜지스터를 스위칭시키기 위해, VDD_EVEN 및 VDD_ODD를 출력하고 있으며, 정상적으로 VDD_EVEN 및 VDD_ODD가 출력되는 경우에는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 2프레임마다 VDD_EVEN 및 VDD_ODD의 극성이 변경되는 형태로 파형이 출력된다.

한편, 도 1의 (b)에 도시된 파형의 경우, 2프레임마다 VDD_EVEN 및 VDD_ODD의 극성이 정상적으로 변경되고 있지 않음을 알 수 있다. 그러나, (b)에 도시된 바와 같이 VDD EVEN/ODD의 트랜지션(transition)이 정상적으로 이루어지지 않는 경우라도, 그 이외의 GIP 신호(VST, GCLK1~GCLK6)들이 정상적으로 구동된다면, 화면상으로는 상기와 같은 VDD EVEN/ODD의 트랜지션 문제가 파악되지 않는다.

즉, VDD EVEN/ODD의 트랜지션 문제는 직접적으로 패널의 구동에 영향을 주는 것이 아니며, 그러한 문제점을 시뮬레이션 등을 통해 파악하는 것도 쉬운 것이 아니기 때문에, VDD EVEN/ODD의 트랜지션 문제는 조기에 발견되지 못하고, 양산 이후에 발견되는 경우가 많다.

따라서, 이러한 경우, 많은 금전적 손실이 야기될 수 있다는 문제점이 발생하고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 두 개의 스위칭 신호의 트랜지션 문제가 발생되면, 이를 확인할 수 있는 비정상모드 영상신호가 출력되도록 할 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부 시스템으로부터 영상신호와 타이밍 신호를 수신하는 수신부; 상기 영상신호를 정렬하여 출력하는 영상신호 정렬부; 상기 타이밍 신호를 이용하여 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 게이트 드라이버에 형성되어 있는 두 개의 트랜지스터를 교번시키기 위해, 상기 제어신호 생성부에서 생성된 두 개의 스위칭신호를 입력으로 받아, 상기 두 개의 스위칭신호가 비정상모드로 구동되고 있는 경우에는 비정상모드 제어신호를 출력하기 위한 비교부; 상기 비정상모드에서 출력될 비정상모드 영상신호를 저장하고 있는 테스트신호 저장부; 및 상기 비정상모드 제어신호가 입력되면, 상기 영상신호 정렬부의 출력을 차단하고, 상기 테스트신호 저장부에 저장되어 있는 상기 비정상모드 영상신호를 출력하는 스위칭부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정표시장치는, 상기 타이밍 컨트롤러; 2개의 트랜지스터가 교번하여 구동되는 게이트 드라이버가 내장되어 있으며, 상기 게이트 드라이버에 의해 구동되는 게이트 라인이 형성되어 있는 패널; 상기 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버; 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 영상신호와 제어신호들을 증폭하여 상기 데이터 드라이버 또는 상기 게이트 드라이버로 출력하는 레벨 쉬프터를 포함한다.

상술한 해결 수단에 따라, 본 발명은 두 개의 스위칭 신호의 트랜지션 문제가 발생되면, 이를 확인할 수 있는 비정상모드 영상신호가 출력되도록 함으로써, GIP 구동의 문제점을 조기에 검출할 수 있도록 하여, 액정표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 액정표시장치에서 발생되고 있는 구동전압의 파형도를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록도를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에서 두 개의 스위칭 신호의 이상여부를 판단하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 파형들의 예시도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록도를 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(106), 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(104)가 내장된 패널(102), 제어신호들을 증폭하여 게이트 드라이버(104)로 전송하는 레벨 쉬프터(115), 데이터 드라이버(106)와 게이트 드라이버(104)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(114)를 포함하여 구성된다.

우선, 패널(102)은 표시 영역에서 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 및 데이터 라인(DL1 내지 DLm)과, 상기 각 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 부분에 형성되는 박막트랜지스터(TFT)와, 각 박막 트랜지스터(TFT)와 접속되어 각 화소 영역에 형성된 액정 커패시터(Clc), 액정 커패시터(Clc)와 병렬 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.

액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)와 접속된 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하는 액정으로 구성된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 온 전압에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터 전압을 화소 전극에 공급하여 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)과 차전압이 액정 커패시터(Clc)에 충전되게 한다.

박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터 게이트 오프 전압(Voff)에 의해 턴-오프되어 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 유지되게 한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 안정적으로 유지되게 한다.

패널(102)의 비표시 영역에는 게이트 드라이버(104)가 GIP 타입으로 형성된다. 게이트 드라이버(104)는 레벨 쉬프터(115)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 게이트 드라이버(104)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압(Von)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압(Voff)을 공급하게 된다.

한편, 패널에 형성되어 있는 게이트 드라이버(GIP)는 상기한 바와 같이, 각 게이트 라인마다 스캔 펄스를 1수평기간 동안에 출력하여 각 화소에 형성된 스위칭 트랜지스터(박막 트랜지스터)를 온시키고, 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 게이트 오프 전압을 공급하고 있다.

이때, 게이트 드라이버는 게이트 오프 전압을 공급하는 풀다운 트랜지스터의 스트레스를 줄이기 위하여 두 개의 풀다운 트랜지스터를 형성한 후, 두 개의 풀다운 트랜지스터를 교번적으로 사용하고 있다. 이러한 두 개의 풀다운 트랜지스터는 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 두 개의 스위칭 신호(VDD_ODD, VDD_EVEN)에 의해 교번된다.

데이터 드라이버(106)는 타이밍 컨트롤러(114)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 데이터 드라이버(106)는 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 화소 데이터(RGB)를 샘플링 신호에 따라 래치한 후 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 공급한다.

이어서, 데이터 드라이버(106)는 수평 라인 단위로 공급되는 화소 데이터(RGB)를 감마 생성부(도시하지 않음)로부터의 감마 전압을 이용하여 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 여기서, 데이터 드라이버(106)는 화소 데이터(RGB)를 화소 신호로 변환할 때 타이밍 컨트롤러(114)로부터의 극성 제어(POL) 신호에 응답하여, 그 화소 신호의 극성을 결정하게 된다.

그리고, 데이터 드라이버(106)는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 화소 신호가 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급되는 기간을 결정하게 된다.

타이밍 컨트롤러(114)는 외부로부터 입력되는 수직 및 수평 동기신호(V,H), 데이터 인에이블(DE) 및 도트 클럭(DCLK)과 같은 타이밍 신호들을 이용하여 데이터 드라이버(106)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성함과 동시에 게이트 드라이버(104)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다.

데이터 제어신호(DCS)는 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP) 및 극성 제어신호(POL), 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함한다.

게이트 제어신호(GCS)는 제1 및 제2 게이트 스타트 펄스(GSP1,GSP2), 클럭 신호(RCLK), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등을 포함한다.

한편, 타이밍 컨트롤러는 게이트 드라이버의 두 개의 트랜지스터를 교번시키기 위한 두 개의 스위칭 신호(VDD_ODD, VDD_EVEN)를 출력한다.

즉, 타이밍 컨트롤러는 게이트 드라이버의 두 개의 트랜지스터를 교번시켜 구동시킬 수 있는 두 개의 스위칭 신호(VDD_EVEN, VDD_ODD)를 생성하여, 이를 레벨 쉬프터(120)로 공급한다.

부연하여 설명하면, 본 발명에 따른 타이밍 콘트롤러는, 스타트 신호(VST) 및 복수의 게이트 쉬프트 클럭(O_GCLK1,2,3,4)을 생성하여 레벨 쉬프터(P-IC)로 출력하는 한편, GIP(Gate In Panel)의 두 개의 트랜지스터의 스트레스(Stress)를 줄이기 위해 TFT를 교번하여 사용하는 스위칭 신호(VDD_EVEN, VDD_ODD)를 생성하여 레벨 쉬프터로 출력하게 된다.

여기서, VDD_EVEN이 하이(High)인 경우, GIP의 쉬프트레지스터에 형성되어 있는 제1트랜지스터(TFT)가 ON되어 구동되며, 제2트랜지스텨(TFT)는 OFF 된다. 또한, VDD_ODD가 하이(High)인 경우, 제1트랜지스터(TFT)가 OFF되고, 제2트랜지스터(TFT)가 ON되어 구동된다. 이때, 상기 트랜지스터가 P타입인지 또는 N타입인지에 따라, 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터가 온되는 신호의 레벨은 변경될 수 있다.

한편, 레벨 쉬프터(Power-IC)는 타이밍 컨트롤러에서 출력된 VDD_EVEN과 VDD_ODD를 수신하여, 이를 다시 액정표시패널의 GIP로 전송하도록 구성되어 있다.

패널에 형성되어 있는 GIP에서는 레벨 쉬프터로부터 전송되어온 두 개의 스위칭 신호에 의해 제1트랜지스터와 제2트랜지스터를 스위칭하여 사용한다. 여기서, 제1트랜지스터와 제2트랜지스터는 GIP의 쉬프트 레지스터에 형성되어 있는 풀다운 트랜지스터를 말한다.

즉, 본 발명에 적용되는 GIP는, 각 게이트 라인마다 스캔신호를 1수평기간 동안에 출력하여 각 화소에 형성된 스위칭 소자(박막 트랜지스터)를 온시키고 있으며, 각 게이트 라인에 대하여 1프레임 기간 중 1수평기간을 제외한 기간 동안에는 방전용 전압(게이트 오프 전압)을 출력하여 스위칭 소자를 오프시키고 있다.

따라서, 방전용 전압을 출력하기 위해, GIP의 쉬프트 레지스터에 형성되어 있는 풀다운 트랜지스터의 경우, 1프레임 기간 중 1수평기간을 제외한 기간 동안 지속적으로 방전용 전압을 출력시켜야 하기 때문에 많은 스트레스를 받게 되며, 이를 해소하기 위해 일반적으로 두 개의 풀다운 트랜지스터가 교번되어 사용되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 두 개의 풀다운 트랜지스터를 교번시키기 위하여, 타이밍 컨트롤러가 두 개의 스위칭 신호(VDD_ODD, VDD_EVEN)를 생성하여 레벨쉬프터(115)를 통해 GIP로 전송하고 있다.

한편, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(114)는 상기한 바와 같은 두 개의 스위칭 신호가 정상적으로 생성되어 동작되고 있는지를 명확하게 파악하기 위한 것으로서, 이에 대하여는 이하에서 도 4 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명된다.

레벨 쉬프터(115)는 하나의 클럭 신호(RCLK)와 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)를 이용해서 다수의 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC1 내지 GSCi)를 생성하는 게이트 쉬프트 클럭 생성부(미도시), 다수의 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC1 내지 GSCi)를 레벨 쉬프팅함과 아울러 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)에 따라 다수의 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC1 내지 GSCi)의 펄스 폭을 조절하여 게이트 드라이버(140)로 공급하는 레벨 쉬프팅부(미도시) 등을 포함한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에서 두 개의 스위칭 신호의 이상여부를 판단하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 파형들의 예시도이다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(114)는 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync)와 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 드라이버(104)를 제어하기 위한 게이트 제어신호와 데이터 드라이버(106)를 제어하기 위한 데이터 제어신호를 출력한다.

또한, 타이밍 컨트롤러는, 패널에 형성된 게이트 드라이버(GIP)의 쉬프트레지스터에 형성되어 있는 두 개의 풀다운 트랜지스터를 교번시키기 위하여, 두 개의 스위칭 신호(VDD_ODD, VDD_EVEN)를 생성하여 레벨쉬프터(115)를 통해 GIP로 전송하고 있다.

또한, 타이밍 컨트롤러는, 상기한 바와 같은 두 개의 스위칭 신호가 정상적으로 생성되어 동작되고 있는지의 여부를 관리자가 확인할 수 있도록 하는 테스트 신호를 패널로 전송하여 표시되도록 할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 제1실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 도 3에 도시된 바와 같이, 수신부(110), 영상신호 정렬부(120), 제어신호 생성부(130), 비교부(140) 및 스위칭부(160)를 포함하여 구성된다.

우선, 수신부(110)는 외부의 시스템(미도시)으로부터 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 클럭신호(CLK), 데이터 인에이블(DE) 신호 및 영상신호(RGB)를 수신하는 기능을 수행한다.

다음으로, 제어신호 생성부(130)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블(Data Enable), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 드라이버(106)와 게이트 드라이버(104)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 게이트 제어신호(GCS)들을 발생하는 기능을 수행한다.

게이트 제어신호(GCS)로는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC) 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등이 포함되며, 상기한 바와 같은 두 개의 스위칭 신호(VDD_ODD, VDD_EVEN)도 포함된다.

데이터 제어신호(DCS)로는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable : SOE), 극성제어신호(Polarity : POL) 등이 포함한다.

다음으로, 영상신호 정렬부(120)는 외부의 시스템으로부터 입력되는 영상신호(RGB)를 패널(102)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 드라이버(106)에 공급하는 기능을 수행한다.

다음으로, 비교부(140)는 제어신호 생성부(130)로부터 전송되어오는 두 개의 스위칭 신호(VDD_ODD, VDD_EVEN)와 게이트 스타트 펄스(GSP)를 이용하여, 두 개의 스위칭 신호가 정상적으로 교번되고 있는지의 여부를 판단하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 스위칭 신호 중 제1스위칭 신호(VDD_EVEN)가 하이레벨(1) 상태로 유지되고, 제2스위칭 신호(VDD_ODD)가 로우레벨(0) 상태로 유지되는 경우를 일예로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같은 예에서, 하이레벨 신호에 의해 쉬프트레지스터의 제1TFT가 턴온되어 스캔신호를 게이트 라인을 통해 화소로 공급한다고 할 때, 패널에서의 동작은 정상적으로 이루어질 수 있다.

즉, 패널에 형성된 쉬프트레지스터(GIP 방식)에 형성되어 있는 두 개의 풀다운 트랜지스터 중 어느 하나만이, 동작되더라도 스캔신호는 정상적으로 게이트 라인을 통해 화소로 공급될 수 있다. 부연하여 설명하면, 풀다운 트랜지스터가 두 개 형성되어 있는 이유는 지속적인 스트레스에 의해 풀다운 트랜지스터가 열화되는 경우 등을 방지하기 위한 것으로서, 일단 하나의 풀다운 트랜지스터, 즉, 제1TFT 또는 제2TFT 만이 동작되면, 패널을 통해 영상이 정상적으로 출력될 수 있다.

따라서, 도 4에서와 같이 VDD_EVEN과 VDD_ODD가 2프레임을 주기로 교번되지 않고, 제1스위칭신호(VDD_EVEN)는 지속적으로 하이레벨(1)만이 출력되고, 제2스위칭신호(VDD_ODD)는 지속적으로 로우레벨(0)만이 출력된다고 하더라도, 패널을 통해 영상이 정상적으로 출력될 수 있다.

그러나, 이러한 경우, 상기한 바와 같이, 지속적으로 구동되는 어느 하나의 트랜지스터는 지속적인 구동에 의해 스트레스를 받게 되며, 결국, 시간이 지나면 열화 등에 의해 정상적으로 동작되지 못할 수도 있다.

따라서, 비교부는 제어신호 생성부로부터 제1스위칭신호와 제2스위칭신호 및 GSP가 입력되면, GSP 신호가 발생될 때마다, 두 개의 스위칭신호의 상태를 카운트한다.

예를 들어, 정상적인 경우, 두 개의 스위칭신호는 서로 다른 레벨을 가져야하며, 일정한 주기, 예를 들어 2프레임마다 그 레벨이 변경되어야 하므로, GSP가 입력될 때마다, 두 개의 스위칭신호가 서로 다른 레벨을 가지고 있으며, 2프레임마다 두 개의 스위칭 신호의 레벨이 변경되는지의 여부를 카운트한다.

즉, 도 4에서와 같이, GSP가 입력된 제1프레임에서는 두 개의 스위칭 신호가 서로 다른 레벨을 가지고 있으므로, 비교부의 카운터는 0이된다.

다음으로, 제2프레임에서 GSP가 입력된 경우, 두 개의 스위칭 신호가 역시 서로 다른 레벨을 가지고 있으므로, 비교부의 카운터는 1이된다.

한편, 두 개의 스위칭신호가 정상적으로 교번된다면, 제3프레임에서 GSP가 입력된 경우, 두 개의 스위칭신호의 레벨이 변경된 상태에서 서로 다른 레벨을 가지게 될 것이며, 따라서, 비교부의 카운터는 다시 0으로 셋팅되어야 한다.

그러나, 도 4에서와 같이, 두 개의 스위칭신호가 하나의 레벨로 지속된다면, 제3프레임에서 GSP가 입력된 경우, 제2프레임에서와 동일한 레벨들의 두 개의 스위칭시호가 지속적으로 감지되고 있으므로, 비교부의 카운터는 2가 될 수 있다.

이때, 비교부는 카운터가 2로 증가된 것을 감지하여, 이를 비정상 모드로 판단하게 된다.

즉, 정상적인 경우라면, 2프레임마다 카운터가 리셋되어 0 또는 1만이 카운터되어야 하나(상기한 바와 같이 2프레임마다 스위칭신호가 교번된다고 가정할 경우), 카운터가 리셋되지 않고 2이상으로 증가된다면 이것은 스위칭신호가 정상적으로 교번되지 않는다는 것을 의미하므로, 비교부는 이를 비정상 모드로 판단한다.

상기와 같이 비정상 모드로 판단되면, 비교부는 비정상 모드임을 알리는 제어신호를 스위칭부(160)로 전송한다.

이때, 스위칭부(160)는 영상신호 정렬부(120)로부터 전송되어오는 영상신호를 차단하는 한편, 테스트신호 저장부(150)에 저장되어 있는 비정상모드 영상신호를 출력한다.

즉, 테스트신호 저장부(150)에는 비정상모드임을 알려주는 비정상모드 영상신호가 저장되어 있다. 예를 들어, 테스트신호 저장부에 저장되어 있는 비정상모드 영상신호는 단순히 패널의 하나의 색상(예를 들어, 보라색 패턴 등)만을 출력하도록 하는 것일 수도 있고, 비정상모드를 알려주는 메시지를 출력하는 문자일 수도 있다. 그러나, 회로를 간단히 설계하기 위해서는 상기한 바와 같이, 간단한 줄무늬 등을 출력할 수 있는 비정상모드 영상신호가 테스트신호 저장부에 저장되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 액정표시장치의 제작자 또는 관리자는 패널의 테스트 구동시, 상기한 바와 같은 비정상 모드임을 알리는 비정상모드 영상신호가 출력되면, 두 개의 스위칭 신호가 정상적으로 생성 또는 교번되지 않는다는 것을 확인할 수 있으며, 따라서, 그에 따른 조치를 취할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성은 제1실시예와 비교해 볼 때, 두 개의 스위칭신호가 레벨쉬프터에서 전송된다는 것을 제외하고는 제1실시예와 동일하다.

따라서, 제1실시예와 중복되는 설명은 생략되거나 또는 간단히 설명된다.

즉, 본 발명의 제2실시예에서는 비교부(140)로 입력되는 두 개의 스위칭신호 및 GSP가 레벨쉬프터(114)로부터 전송된다.

상기한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(114)에서 생성되는 각종 제어신호 및 영상신호는 레벨쉬프터를 통해 증폭되어 데이터 드라이버 또는 게이트 드라이버로 전송된다.

이때, 상기한 바와 같은 두 개의 스위칭신호는 타이밍컨트롤러에서 생성될 당시부터 오류가 발생되어 정상적으로 동작되지 못할 수도 있으나, 레벨쉬프터에서 변형되어 정상적으로 동작되지 못하는 경우도 발생하고 있다.

따라서, 본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 달리, 두 개의 스위칭신호와 GSP를 레벨쉬프터(115)로부터 전송받아, 제1실시예에서와 같은 비교과정을 수행한다.

이때, 레벨쉬프터(115)는 상기한 바와 같이, 각종 제어신호들을 증폭시킨 것으로서, 이를 다시 타이밍 컨트롤러에서 이용 가능한 신호로 변경시켜주기 위한 전력 다운부(200)가 추가될 수 있다.

즉, 전력 다운부(200)는 레벨쉬프터를 통과하면서 증폭된 두 개의 스위칭신호 및 GSP를 다시 원래의 상태로 다운시킨 후, 이를 타이밍 컨트롤러의 비교부로 입력시켜주는 기능을 수행한다.

한편, 비교부는 제1실시예에서와 같은 방법을 통해 두 개의 스위칭신호가 정상적으로 판단되는지를 비교하여, 비정상모드로 판단되는 경우에는, 테스트신호 저장부에 저장되어 있는 비정상모드 영상을 출력할 수 있다.

즉, 상기한 바와 같은 본 발명은 쉬프트레지스터의 두 개의 풀다운 트랜지스터(제1TFT 및 제2TFT)를 교번시키기 위한 두 개의 스위칭신호(VDD_EVEN, VDD_ODD)가 기 설정된 기준에 따라 변경되지 않는 경우, 조기 검출을 위해 패널의 화면에 비정상모드 영상을 출력해 줌으로써, 제작자 또는 관리자가 스위칭신호의 문제점을 조기에 파악할 수 있도록 한다는 특징을 가지고 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

114 : 타이밍 컨트롤러 120 : 영상신호 정렬부
130 : 제어신호 생성부 140 : 비교부
150 : 테스트신호 저장부 160 : 스위칭부

Claims (9)

1. 외부 시스템으로부터 영상신호와 타이밍 신호를 수신하는 수신부;
   상기 영상신호를 정렬하여 출력하는 영상신호 정렬부;
   상기 타이밍 신호를 이용하여, 게이트 드라이버에 형성되어 있는 두 개의 트랜지스터들을 교번시키기 위한, 두 개의 스위칭신호들을 생성하는 제어신호 생성부;
   상기 두 개의 스위칭신호들을 입력받으며, 상기 두 개의 스위칭신호들이 비정상모드로 구동되고 있는 경우에는 비정상모드 제어신호를 출력하기 위한 비교부;
   상기 비정상모드에서 출력될 비정상모드 영상신호를 저장하고 있는 테스트신호 저장부; 및
   상기 비정상모드 제어신호가 입력되면, 상기 영상신호 정렬부의 출력을 차단하고, 상기 테스트신호 저장부에 저장되어 있는 상기 비정상모드 영상신호를 출력하는 스위칭부를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 비교부는,
   상기 제어신호 생성부로부터 출력된, 상기 두 개의 스위칭신호와, 게이트 스타트 펄스(GSP)를 수신받아, 상기 두 개의 스위칭신호가 비정상모드로 구동되고 있는지의 여부를 비교하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 비교부는,
   상기 제어신호 생성부로부터 출력되어 레벨쉬프터를 통해 출력된 상기 두 개의 스위칭신호와, 게이트 스타트 펄스(GSP)를 수신받아, 상기 두 개의 스위칭신호가 비정상모드로 구동되고 있는지의 여부를 비교하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 두 개의 스위칭신호와 상기 게이트 스타트 펄스(GSP)는, 상기 레벨쉬프터로부터 출력되어, 전력다운부에서 레벨이 다운된 상태로 상기 비교부에 입력되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 비교부는,
   기 설정된 수의 프레임 동안 상기 두 개의 스위칭신호의 레벨을 검사하여 프레임마다 카운터를 증가시키며, 카운터가 기 설정된 수를 초과하는 경우에는 상기 비정상모드 제어신호를 상기 스위칭부로 전송하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 비교부는,
   상기 두 개의 스위칭신호의 레벨이 서로 다른 경우 매 프레임마다 카운터를 증가시키며, 상기 두 개의 스위칭신호의 레벨이 서로 교번되는 경우 상기 카운터를 리셋시키는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 기재되어 있는 상기 타이밍 컨트롤러;
   두 개의 트랜지스터가 교번하여 구동되는 게이트 드라이버가 내장되어 있으며, 상기 게이트 드라이버에 의해 구동되는 게이트 라인이 형성되어 있는 패널;
   상기 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버; 및
   상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 영상신호와 제어신호들을 증폭하여 상기 데이터 드라이버 또는 상기 게이트 드라이버로 출력하는 레벨 쉬프터를 포함하는 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정표시장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 두 개의 트랜지스터는,
   상기 게이트 라인에 게이트 오프 전압을 교번하여 공급시키는 제1트랜지스터와 제2트랜지스터인 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정표시장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 두 개의 스위칭 신호 중 어느 하나의 스위칭 신호에 의해 상기 제1트랜지스터가 구동되어 상기 게이트 라인으로 게이트 오프 전압을 인가시키며, 또 다른 하나의 스위칭 신호에 의해 상기 제2트랜지스터가 구동되어 상기 게이트 라인으로 게이트 오프 전압을 인가시키는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정표시장치.

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