KR102226233B1 - Mipi 비디오 모드를 이용한 dc 스트레스 방지 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 DC 전압이 일정 시간 이상 공급되어 액정에 열화가 발생됨을 방지하기 위한 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법에 관한 것으로, 디스플레이 드라이버 IC가 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 해석하지 못하는 경우에는 클럭 신호와 데이타를 주기적으로 LP-11 상태를 만들거나, 상기 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우 모든 액정 디스플레이 구동 신호(Gate, Vcom, data)를 GND로 출력하여 DC 전압이 발생하지 않도록 하여 DC 전압 스트레스에 의한 액정 열화가 발생됨을 방지한 것이다.

Description

MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법{Method for protecting DC stress using MIPI video mode}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, MIPI (Mobile Industry Processor Interface) 비디오 모드(video mode)를 이용하여 액정표시장치의 DC (Direct Current) 스트레스를 방지할 수 있는 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰 등의 모바일 장치는 고급화 추세에 따라 다양한 기능들이 탑재 운용되고 있다. 특히, 고급화 및 고기능화 추세에 맞추어 MP3 플레이어, 디지털 카메라 기능 등의 멀티미디어 기능이 탑재되면서 LCD, OLED 등의 디스플레이 장치도 단순한 문자의 전송이 아닌 멀티미디어 데이터의 표현을 위해 해상도가 점차 높아지고 있으며, 이러한 멀티미디어 기능의 탑재와 디스플레이 장치의 고해상도화에 따라 중앙제어장치와 이들 장치 간의 데이터 전송에 있어서, 상당히 높은 전송 속도를 요구하고 있다.
상술한 데이터를 고속으로 전송하기 위해서 모바일 장치는 병렬 인터페이스 방식을 사용하는데, 상기 모바일 장치는 그 특성상 소형화가 필수적이므로 면적을 많이 차지하는 병렬 인터페이스 방식은 모바일 장치에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 영상 해상도(image resolution)가 증가함에 따라, 모바일 애플리케이션 프로세서(mobile application processor)와 디스플레이 드라이버 IC(display driver integrated circuit(IC)) 사이의 데이터 트래픽(data traffic)이 급속도로 증가하고 있다. 이에 따라 상기 모바일 애플리케이션 프로세서 및/또는 상기 디스플레이 드라이버 IC에서 소모되는 전력도 꾸준히 증가하고 있다.
음성 통화 중심의 기존의 이동 전화기는 멀티미디어(multimedia) 데이터 중심의 스마트폰(smart phone)으로 빠르게 대체되고 있다. 상기 스마트 폰에 구현된 디스플레이 드라이버 IC는 정지 영상(still image) 신호 또는 동영상(moving image) 신호와 같은 상기 멀티미디어 데이터를 디스플레이에서 디스플레이하기 위하여 빈번하게 동작한다. 따라서 상기 스마트 폰의 배터리 지속 시간이 감소한다. 상기 배터리 지속 시간은 한번 충전으로 계속해서 사용할 수 있는 배터리의 사용 시간을 의미한다. 이에 따라 정지 영상 신호와 동영상 신호를 처리하는 스마트 폰과 같은 이동 통신 장치의 배터리 지속 시간을 늘릴 수 있는 방법이 필요하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 고속의 직렬 전송을 위한 모바일 디스플레이 디지털 인터페이스(Mobile Display Digital Interface : 이하, 'MDDI'라고 함) 방식 및 모바일 제품용 프로세서 인터페이스(Mobile Industry Processor Interface : 이하, 'MIPI'라고 함) 방식이 제안되었다.
고속으로 데이터를 전송하기 위해서는 데이터와 함께 클럭(clock)을 전송해야 하는데, 상기 MDDI 방식은 고속으로 데이터를 전송하기 위해 배타적 논리합 (Exclusive OR : XOR) 방식으로 데이터(data)와 클럭(clock)을 스트로브(strobe) 신호로 인코딩하여 전송되는 클럭의 유효성을 증가시킨다. 그리고, MIPI 방식은 데이터와 함께 클럭이 전송되지만 공통 모드가 낮게 작은 스윙폭으로 데이터가 전송된다.
상기 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템의 블럭 구성도이다.
상기 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템은 정지 영상 신호 또는 동영상 신호를 디스플레이에서 디스플레이할 수 있는 이동 전화기(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿PC(tablet personal computer), PDA(personal digital assistant), 또는 PMP(poetable multimedia player) 등과 같은 이동 장치(mobile device), 소형 기기(handheld device) 또는 소형 컴퓨터(handheld computer)를 의미한다.
상기 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 애플리케이션 호스트 프로세서(이하, '호스트'라 한다. 100), 디스플레이 드라이버 IC(200A), 및 디스플레이(300)를 포함한다.
상기 호스트(100)는 호스트(100) 내부에 구현된 코덱(codec)의 실행 여부에 따라 디스플레이(300)에서 디스플레이될 영상 신호가 정지 영상 신호인지 또는 동영상 신호인지를 지시하는 모드 전환 명령을 포함하는 패킷(PAC)을 클럭 신호(CLK)에 따라 디스플레이 드라이버 IC(200A)로 전송한다. 여기서, 상기 패킷(PAC)은 수직 동기 패킷(VS), 수평 동기 패킷 (HS), 및 디스플레이될 영상 신호를 포함하는 데이터 스트림 패킷(DS) 및 명령 패킷(CP)을 포함하고, 동작 모드는 정지 영상 신호를 처리하는 명령 모드(commandmode)와 동영상 신호를 처리하는 비디오 모드(video mode)로 구분된다.
상기 디스플레이 드라이버 IC(200)는 상기 수직 동기 패킷(VS) 및 수평 동기 패킷(HS)으로부터 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 복원(restore)하고, 데이타 스트림 패킷으로 처리 또는 복원하고 상기 명령 패킷에 포함된 전환 명령에 응답하여 처리된 또는 복원된 데이타(DDATA)를 디스플레이(300)로 전송한다.
상기 디스플레이(300)는 액정(liquid crystal) 디스플레이, LED(light emitting diode) 디스플레이, OLED(Organic LED) 디스플레이, 또는 AMOLED(active-matrix OLED) 디스플레이로 구현될 수 있다.
상기 MIPI 비디오 모드는 3가지 방식이 존재한다.
도 2a 내지 2c는 종래 3가지 방식의 MIPI 비디오 모드를 설명하기 위한 것이다.
즉, 도 2a는 동기 펄스를 갖는 비 버스트 모드(Non Burst Mode with Sync Pulses)이고, 도 2b는 동기 이벤트를 갖는 비 버스트 모드(Non Burst Mode with Sync events)이며, 도 2c는 버스트 모드(Burst Mode)를 나타낸 것이다.
상기 동기 펄스를 갖는 비 버스트 모드(Non Burst Mode with Sync Pulses)는 동기 펄스에 맞추어서 데이타를 전송하는 방식이고, 동기 이벤트를 갖는 비 버스트 모드(Non Burst Mode with Sync events)는 동기 펄스를 다시 생성해야 하는 방식이며, 버스트 모드(Burst Mode)는 전력 소비를 줄이기 위해서 빠른 속도로 데이타 패키지를 전송한 후, 낮은 전력 모드로 전환하는 방식으로 라인 버퍼 또는 다른 메모리가 필요하다.
그런데, 액정 디스플레이는 액정에 직류 전압이 인가되면 열화가 발생하게 되므로, 이를 방지하기 위하여, 라인 인버젼(Line inveersion), 도트 인버젼(Dot inversion), 칼럼 인버젼(Column inversion) 및 프레임 인버젼(frame inversion) 등의 많은 종류의 인버젼(Inversion) 방식으로 구동된다.
그러나, 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서 디스플레이로 액정 디스플레이를 이용할 경우 다음과 같은 문제점이 있었다.
도 3a는 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서, 외부 환경(ESD, PIN short, video off)에 의해 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 상기 디스플레이 드라이버 IC가 해석하지 못하는 경우를 설명하기 위한 설명도이고, 도 3b는 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서, 상기 외부 환경에 의해 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 도 3a 및 3b와 같은 경우가 3프레임 이상 지속되면 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서, 발생되는 현상을 나타낸 도면이다.
종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서는, 외부 환경(ESD, PIN short, video off)에 의해 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 상기 디스플레이 드라이버 IC가 해석하지 못하는 경우와, 상기 외부 환경에 의해 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우가 발생할 수 있다.
즉, 상기 디스플레이 드라이버 IC는 상기 호스트로부터 패킷(PAC)을 수신하여 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 복원하여 상기 복원된 수직 및 수평 동기 신호에 동기하여 영상 데이타를 인버젼 방식으로 디스플레이 한다. 그런데, 외부 환경(ESD, PIN short, video off)에 의해 상기 디스플레이 드라이버 IC가 상기 호스트로부터 패킷(PAC)을 미싱(missing)하게 되면, 도 3a와 같이, 상기 디스플레이 드라이버 IC는 동기 신호를 인식하지 못하므로 모든 액정 디스플레이 신호들이 DC 전압으로 출력하게 된다(도 3a에서 3프레임 이하).
또한, 상기 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우도, 도 3b에 도시한 바와 같이, 모든 액정 디스플레이 신호들이 DC 전압으로 출력하게 된다(도 3b에서 3 프레임 이하).
이와 같은 경우가 발생하여 DC 전압이 3 프레임(frame) 이상 지속적으로 출력되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 액정에 열화가 발생하여 전체적으로 화면이 떨리는 현상 및 특정 라인이 떨리는 현상 등의 비정상적인 구동을 하게 된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 상기 디스플레이 드라이버 IC가 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 해석하지 못하는 경우에는 클럭 신호와 데이타를 주기적으로 LP-11 상태를 만들거나, 상기 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우 모든 액정 디스플레이 구동 신호(Gate, Vcom, data)를 GND로 출력하여 DC 전압이 발생하지 않도록 하여 DC 전압 스트레스에 의한 액정 열화가 발생됨을 방지하는 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법은, 액정표시장치에 디스플레이될 영상 신호에 따라 모드 전환 명령을 포함하는 패킷(PAC)을 클럭 신호(CLK)에 따라 전송하는 호스트와, 상기 패킷과 클럭신호를 수신하여 상기 패킷으로부터 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 데이터를 복원하여 액정표시장치에 전송하는 디스플레이 드라이버 IC를 구비한 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템에 있어서, 상기 디스플레이 드라이버 IC는, MIPI 비디오 모드에서 상기 클럭 신호가 인가되고 있는 상황에서, 데이타 신호가 LP-11 또는 LP-00로 일정 시간 유지된 경우, 액정 표시 장치에 공급되는 모든 신호를 차단함에 그 특징이 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법은, 액정표시장치에 디스플레이될 영상 신호에 따라 모드 전환 명령을 포함하는 패킷(PAC)을 클럭 신호(CLK)에 따라 전송하는 호스트와, 상기 패킷과 클럭신호를 수신하여 상기 패킷으로부터 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 데이터를 복원하여 액정표시장치에 전송하는 디스플레이 드라이버 IC를 구비한 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템에 있어서, 상기 호스트가 상기 클럭 신호를 주기적으로 LP-11로 출력하여 상기 디스플레이 드라이버 IC 내부 MIPI 블럭을 초기화함에 또 다른 특징이 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 디스플레이 드라이버 IC가 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 해석하지 못하는 경우 또는 상기 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우 모든 액정 디스플레이 구동 신호(Gate, Vcom, data)를 차단하거나, 일정 시간 간격으로 상기 디스플레이 드라이버 IC를 초기화 하므로 액정표시장치에는 DC 전압이 발생하지 않고 더불어 DC 전압 스트레스를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템의 블럭 구성도
도 2a 내지 2c는 종래 3가지 방식의 MIPI 비디오 모드를 설명하기 위한 것이다.
도 3a는 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서, 외부 환경(ESD, PIN short, video off)에 의해 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 상기 디스플레이 드라이버 IC가 해석하지 못하는 경우를 설명하기 위한 설명도
도 3b는 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서, 상기 외부 환경에 의해 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우를 설명하기 위한 설명도
도 4는 도 3a 및 3b와 같은 경우가 3프레임 이상 지속되면 종래의 MIPI 방식의 영상 신호 처리 시스템에서, 발생되는 현상을 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법 중 디스플레이 드라이버 IC가 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 해석하지 못하는 경우의 DC 스트레스를 방지하는 방법을 설명하기 위한 설명도
도 6은 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법 중 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우의 DC 스트레스를 방지하는 방법을 설명하기 위한 설명도
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법 중 디스플레이 드라이버 IC가 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 해석하지 못하는 경우의 DC 스트레스를 방지하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
즉, MIPI 비디오 모드에서, 클럭(CLK)이 인가되고 있는 상황(디스플레이 드라이버 IC 입장에서 수평 동기 신호(HS) 모드)에서, 데이타 신호가 LP-11 또는 LP-00로 일정 시간(1 수평 클럭신호 또는 1 수평 클럭신호 이상) 유지된 경우, 모든 액정 표시 장치에 공급되는 신호를 차단한다.
즉, 도 1에서 설명한 호스트에서 수평 동기 패킷(HS) 모드인데 데이타 출력이 LP-11 또는 LP-00으로 일정 시간(1 수평 기간 또는 2 수평 기간 이상) 유지될 경우나, 디스플레이 드라이버 IC가 수평 동기 패킷(HS) 모드로 모든 전원(power)이 살아 있음에도 불구하고 데이타 출력이 LP-11 또는 LP-00으로 일정 시간(1 수평 기간 또는 2 수평 기간 이상) 유지될 경우는 정상적인 LP-11 모드가 아니다. 따라서, 이와 같은 경우가 발생되면 자동으로 디스플레이 드라이버 IC는 액정표시장치에 공급되는 모든 출력을 차단(shut down)한다.
도 6은 본 발명에 따른 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법 중 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우의 DC 스트레스를 방지하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
즉, 호스트에서, 클럭신호를 주기적(프레임 또는 라인)으로 LP-11로 보내 주어 디스플레이 드라이버 IC 내부 MIPI 블럭을 초기화 해 주는 것이다.
이와 같이 클럭신호가 초기화되면, 디스플레이 드라이버 IC는 비디오 신호를 수신할 수 있다.
이와 같이, 상기 디스플레이 드라이버 IC가 상기 호스트에서 출력된 패킷(PAC)을 해석하지 못하는 경우 또는 상기 디스플레이 드라이버 IC에 비디오 신호가 수신되지 않을 경우 모든 액정 디스플레이 구동 신호(Gate, Vcom, data)를 차단하거나, 일정 시간 간격으로 상기 디스플레이 드라이버 IC를 초기화하므로 액정표시장치에는 DC 전압이 발생하지 않고 더불어 DC 전압 스트레스를 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 액정표시장치에 디스플레이될 영상 신호에 따라 모드 전환 명령을 포함하는 패킷(PAC)을 클럭 신호(CLK)에 따라 전송하는 호스트와, 상기 패킷과 클럭신호를 수신하여 상기 패킷으로부터 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 데이터를 복원하여 액정표시장치에 전송하는 디스플레이 드라이버 IC를 구비한 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템의 DC 스트레스 방지 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 드라이버 IC는, MIPI 비디오 모드에서 상기 클럭 신호가 인가되고 있는 상황에서, 상기 패킷으로부터 복원된 데이타 신호가 LP-11(논리적 하이 전압) 또는 LP-00(논리적 로우 전압)로 일정 시간 유지된 경우, 액정 표시 장치에 공급되는 모든 신호를 차단하여 액정 표시 장치에 DC 전압이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법.
  2. 액정표시장치에 디스플레이될 영상 신호에 따라 모드 전환 명령을 포함하는 패킷(PAC)을 클럭 신호(CLK)에 따라 전송하는 호스트와, 상기 패킷과 클럭신호를 수신하여 상기 패킷으로부터 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 데이터를 복원하여 액정표시장치에 전송하는 디스플레이 드라이버 IC를 구비한 MIPI 방식 영상 신호 처리 시스템의 DC 스트렛그 방지 방법에 있어서,
    상기 호스트가 상기 클럭 신호를 주기적으로 LP-11(논리적 하이 전압)로 출력하여 상기 디스플레이 드라이버 IC 내부 MIPI 블럭을 초기화하여 액정 표시 장치에 DC 전압이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 MIPI 비디오 모드를 이용한 DC 스트레스 방지 방법.
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