KR20020057246A - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시스템에서 나오는 데이터신호를 분석하여 올바른 신호가 나올때까지 화면을 블랙 또는 화이트 등 어느 한 계조로 화면을 안정화시킴으로써 초기 화면을 안정화시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 액정표시장치는 복수개의 박막트랜지스터 및 화소전극이 배치된 액정패널과, 상기 액정패널로 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 드라이브 IC와, 상기 액정패널로 데이터 신호를 인가하는 소스 드라이브 IC와, 상기 게이트 드라이브 IC 및 소스 드라이브 IC를 제어하는 타이밍컨트롤러와, 시스템에서 보내온 데이터 신호를 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부의 데이터를 리드하여 정상적인 데이터 신호인가를 체크하여 정상적인 데이터 신호일 경우 화면의 디스플레이를 지시하고 비정상적일 경우에는 화면을 블랙 또는 화이트 상태로 디스플레이하도록 상기 타이밍 컨트롤러를 제어하는 호스트를 포함하여 구성된다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid crystal display device and method for driving the same}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 디스플레이 초기 화면을 안정화시키는데 적당한 액정표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.

지식 정보화 사회에 살고 있는 우리들은 거의 매일 TV와 컴퓨터를 이용하여 정보를 얻거나 교환하고 있다. 따라서, 이러한 매체들은 현대사회에서 우리들에게가장 중요한 생활수단이 되고 있으며, 이런 매체들의 공통적인 특징은 가동된 정보를 디스플레이하는 기능을 가지고 있다는 점이다.

TV와 컴퓨터의 정보를 디스플레이하기 위해서 지금까지는 주로 CRT 모니터가 주로 사용되었으며, 이러한 CRT는 화질이 우수하고 화면 밝기가 좋아 그 동안 디스플레이의 주종을 이뤘다.

그러나 화면이 점차 대면적화됨에 따라 CRT 모니터의 크기가 너무 커져 공간을 많이 차지하게 되고, 휴대용 기기가 보편화되면서 디스플레이의 무게 및 두께는 매우 중요한 문제가 되었다.

상기 문제들을 해결한 것이 바로 평판형 디스플레이 소자들이다. 대표적인 평판형 디스플레이 소자로서는 액정표시장치(LCD)가 있으며, 이러한 액정표시장치는 노트북 PC나 컴퓨터의 모니터에 이미 널리 사용되고 있다.

평판형 표시장치로서 액정표시장치 이외에 주로 PDP가 있으나, PDP는 LCD에 비해 소비전력이 너무 크다는 단점을 가지고 있으며, 향후 디지털 TV가 본격화될 경우 PDP가 현재의 소비전력을 줄이지 못한다면 액정표시장치가 CRT 및 PDP를 대체하여 가정용 TV에서도 주요 디스플레이가 될 수 있을 것이다.

이와 같은 액정표시장치를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 모듈 구성을 간략하게 도시한 것이다.

일반적으로 액정표시소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 액정 패널(11)과, 상기 액정 패널(11)로 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 드라이브 IC(12)와, 상기액정 패널(11)로 데이터 신호를 인가하는 소스 드라이브 IC(13)와, 상기 게이트 드라이브 IC(12) 및 소스 드라이브 IC(13)를 제어하는 컨트롤신호를 출력하는 타이밍 컨트롤부(14)로 구성된다.

여기서, 상기 액정 패널(11)은 셀 영역과 패드 영역으로 구분되며, 상기 셀 영역에는 복수개의 게이트 라인들과, 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 배치된 복수개의 데이터 라인들과, 각 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 화소전극으로 구성된다.

상기 액정 패널(11)은 크게 상부 유리기판과 하부 유리기판으로 구성되며, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막트랜지스터는 상기 하부 유리기판 상에 배치되고, 상기 상부 유리기판 상에는 색상을 나타내기 위한 칼라필터층과, 상기 화소전극을 제외한 영역으로 빛의 투과를 방지하기 위한 블랙매트릭스 및 상기 화소전극과 함께 액정에 전압을 인가하기 위한 공통전극이 배치된다.

상기 박막트랜지스터는 상기 하부 유리기판 상에 상기 게이트 라인과 연장되는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 개재하여 박막트랜지스터의 채널영역으로 사용되는 반도체층과, 상기 반도체층 상에서 서로 대향하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된다.

상기 타이밍 컨트롤러(14)는 호스트 인터페이스를 통해 R(적), G(녹), B(청) 신호를 받아, 각 소스 드라이브 IC(13)로 데이터를 분배하고, 게이트 드라이브 IC(12)를 제어한다.

전술한 바와 같이, 액정 패널에는 복수개의 박막트랜지스터가 구성되고, 상기 박막트랜지스터의 게이트 전극은 게이트 라인에 연결되며 소스 전극은 데이터 라인에 연결된다. 게이트 라인에 온(ON)신호가 인가되면 게이트 라인에 걸린 박막트랜지스터에 채널이 형성되어 데이터 라인에 걸린 전압을 화소전극에 전달한다.

소스 드라이브 IC(13)는 CMOS로 구성되며, TCP(Tape Carrier Package)형태로 만들어지며, 게이트 드라이브 IC(12)는 게이트 라인에 순차적으로 온/오프 신호만을 인가하여 주면 되므로 비교적 간단한 구성을 갖는다.

그러나, 상기와 같은 종래 액정표시장치는 입력신호의 레벨이 매우 불안정하다. 따라서 이러한 불안정한 입력신호로 말미암아 동기 무너짐, 화면 떨림 등의 불안정한 화면이 디스플레이되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하지 못하면, 사용자로 하여금 눈의 피로를 느끼게 하고, 심리적으로 불안감을 야기시키게 되므로 나아가서는 제품에 대한 불신감마저 들게 하므로, 디스플레이 화면을 안정화시키는 것은 매우 중요한 과제이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 시스템에서 나오는 데이터신호를 분석하여 올바른 신호가 나올때까지 화면을 블랙 또는 화이트 등 어느 한 계조로 화면을 안정화시킴으로써 초기 화면을 안정화시킬 수 있는 액정표시장치 및 구동방법을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 구성도

도 2는 본 발명의 액정표시장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 컨트롤 신호의 흐름도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 액정 패널 22 : 게이트 드라이브 IC

23 : 소스 드라이브 IC 24 : 타이밍 컨트롤러

25 : 호스트 26 : 메모리부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 복수개의 박막트랜지스터 및 화소전극이 배치된 액정패널과, 상기 액정패널로 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 드라이브 IC와, 상기 액정패널로 데이터 신호를 인가하는 소스 드라이브 IC와, 상기 게이트 드라이브 IC 및 소스 드라이브 IC를 제어하는 타이밍컨트롤러와, 시스템에서 보내온 데이터 신호를 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부의 데이터를 리드하여 정상적인 데이터 신호인가를 체크하여 정상적인 데이터 신호일 경우 화면의 디스플레이를 지시하고 비정상적일 경우에는 화면을 블랙 또는 화이트 상태로 디스플레이하도록 상기 타이밍 컨트롤러를 제어하는 호스트를 포함하여 구성되고, 본 발명의 액정표시장치의 구동방법은 호스트가 시스템의 데이터를 저장하고 있는 메모리를 리드하여 상기 데이터의 정상여부를 판단하는 스텝과, 상기 판단결과 비정상적인 데이터이면 화면을 블랙 또는 화이트 상태로 디스플레이하고, 정상적인 데이터이면 해당 데이터를 화면에 디스플레이하는 스텝을 포함하여 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 액정표시장치는 초기 화면에 나타나는 화면의 불안정성을 해결하기 위해 시스템에서 나오는 데이터신호를 일정시간 동안(안정된 데이터 신호가 나올때까지) 초기 화면의 상태를 블랙(Black) 또는 화이트(White) 상태로 만들어 화면을 안정화시킨 후에, 안정된 데이터 신호가 나올 경우에 정상적으로 디스플레이 되도록 한다.

먼저, 본 발명에서는 DDC(Display Data Channel)을 이용하여 화면의 불안정성을 해결한다.

참고로, DDC는 VESA 규격으로서 호스트(컴퓨터 등)와 디스플레이 장치(모니터 등) 사이의 정보제공에 관한 규약이다.

이러한 DDC를 이용한 본 발명의 액정표시장치는 자신의 정보를 호스트(Host)쪽으로 전송하며, 호스트는 이를 이용하여 최적의 디스플레이 신호(display signal)를 보내주게 된다.

다시 말해서, 이러한 디스플레이 장치에서 호스트로의 데이터 전송은 통상 시스템의 부트-업(Boot-Up)시에 이루어진다.

즉, 디스플레이 장치에서 호스트로 데이터가 모두 전송되었다는 것은 호스트에서 디스플레이 장치로 정상적인 신호를 전송할 준비가 되었다는 것을 의미한다. 따라서, 이 시점에서부터 디스플레이 장치는 정상적인 디스플레이 화면을 내보내면 된다.

상기와 같은 본 발명의 액정표시장치를 첨부한 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선이 교차 형성되어 화소영역을 디파인(Define)하고, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 부위에 박막트랜지스터가 구성되며, 상기 화소영역에는 화소전극이 배열된 액정 패널(21)과, 상기 액정 패널(21)의 게이트 배선에 순차적으로 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 드라이브 IC(22)와, 상기 액정 패널(21)의 데이터 배선에 순차적으로 신호 데이터를 인가하는 소스 드라이브 IC(23)와, 상기 게이트 드라이브 IC(22) 및 소스 드라이브 IC(23)를 제어하는 컨트롤 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러(24)와, 호스트(25)의 제어하에 상기 호스트로 데이터를 전송하거나 호스트에서 보내온 데이터를 저장하는 메모리부(26)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 호스트(25)는 상기 메모리부(26)와 동시에 타이밍 컨트롤러(24)와도 데이터를 주고 받는다. 단, 호스트(25)가 메모리부(26)와 데이터를 주고 받을 때에는 타이밍 컨트롤러(24)는 메모리부(26)의 데이터를 리드(Read)하지 못한다.

상기 타이밍 컨트롤러(24)는 통상 65MHz의 시스템 클럭신호 및 신호 데이터가 입력된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 액정표시장치의 구동방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 컨트롤 신호의 흐름도를 도식화한 것이다.

먼저, 시스템에 전원이 인가되면, 호스트(25)는 메모리부(26)에 저장된 데이터를 리드한다. 데이터를 리드하는 도중에는 다른 디바이스 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(24)는 상기 메모리부(26)의 데이터를 리드할 수가 없다.

호스트(25)가 상기 메모리부(26)의 데이터를 완전히 리드하였을 경우에는 상기 메모리부(26)는 다른 디바이스로부터 리드할 수 있는 상태로 되돌아가고, 이때부터 타이밍 컨트롤러(24)는 메모리부(26)에 저장된 데이터를 리드한다.

상기 타이밍 컨트롤러(24)가 메모리부(26)의 데이터를 리드하기 시작하는 시점에서 상기 호스트(25)는 디스플레이 장치로 데이터를 전송한다.

타이밍 컨트롤러(24)가 상기 메모리부(26)의 데이터를 완전히 리드(Read)하고 난 후에는 check-sum을 비교하여 정상적인 데이터가 리드되었는지를 비교하고, 상기 비교결과, 정상적인 데이터가 리드되었다고 확인되면, 상기 디스플레이 장치는 그 시점에서부터 정상적인 화면을 디스플레이 한다.

즉, 상기 정상적인 화면을 디스플레이 하는 시점에서부터 타이밍 컨트롤러(24)로 입력되는 신호를 정상적인 디스플레이 신호로 인식하고, 화면에 디스플레이 하기 시작한다.

이 시점 전까지는 타이밍 컨트롤러(24)는 화이트(White) 또는 블랙(Black) 등 단일 계조(Gray)의 디스플레이 화면을 출력하여 화면이 깜박거리는 현상이 나타나지 않도록 한다.

한편, 상기 check-sum은 다음과 같은 형태로 기록된다.

상기 메모리부(26)는 EEPROM으로 구성되는데, 1K 또는 2K 단위의 크기를 갖고 있다. 따라서, 리드(Read)가 이루어지는 단위도 디스플레이 장치에서는 통상 이와 같은 K bit단위로 이루어진다.

따라서, 각 K bit 단위의 맨 마지막에 check-sum byte를 두어 각 bit 단위로 데이터가 정상적으로 리드되었는지를 확인하게 된다.

이때, 상기 check-sum은 각 K bit단위로 byte-sum을 수행하였을 때, 그 합이 0이 되도록 그 값을 설정한다.

한편, 상기 메모리부(26)는 EEPROM으로서 그 특성상 2 line serial 즉, I²C(Inter IC) 인터페이스 EEPROM(Inter IC interface EEPROM)을 사용한다.

상기 I²C(Inter IC) 인터페이스 EEPROM은 한 디바이스가 데이터를 리드하는 동안은 다른 디바이스가 데이터를 읽지 못하도록 금지하는 기능을 가지고 있으며, 상기 EEPROM의 2K bit 데이터 중 상위 1K bit 데이터는 호스트를 위한 데이터이고, 하위 1K bit 데이터는 타이밍 컨트롤러를 위한 데이터이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 초기 화면을 디스플레이 하기 전에 시스템에서 나오는 데이터 신호를 분석하여 정상적인 신호가 나오기 전까지는 화면을 블랙 또는 화이트 상태로 디스플레이하여 초기 화면의 떨림 등 불안정한 화면이 디스플레이 되는 것을 방지하고 정상적인 신호가 나오면 비로소, 화면을 디스플레이 하므로 사용자는 화면 떨림 현상과 같은 시각적인 거부감을 느끼지 않으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 복수개의 박막트랜지스터 및 화소전극이 배치된 액정패널과,

   상기 액정패널로 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 드라이브 IC와,

   상기 액정패널로 데이터 신호를 인가하는 소스 드라이브 IC와,

   상기 게이트 드라이브 IC 및 소스 드라이브 IC를 제어하는 타이밍컨트롤러와,

   시스템에서 보내온 데이터 신호를 저장하는 메모리부와,

   상기 메모리부의 데이터를 리드하여 정상적인 데이터 신호인가를 체크하여 정상적인 데이터 신호일 경우 화면의 디스플레이를 지시하고 비정상적일 경우에는 화면을 블랙 또는 화이트 상태로 디스플레이하도록 상기 타이밍 컨트롤러를 제어하는 호스트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메모리부는 EEPROM으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 호스트가 시스템의 데이터를 저장하고 있는 메모리를 리드하여 상기 데이터의 정상여부를 판단하는 스텝과,

   상기 판단결과 비정상적인 데이터이면 화면을 블랙 또는 화이트 상태로 디스플레이하고, 정상적인 데이터이면 해당 데이터를 화면에 디스플레이하는 스텝을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 데이터의 정상여부를 판단하는 스텝은,

   상기 메모리에 저장된 데이터를 K bit단위로 byte-sum을 수행하는 스텝과,

   상기 K bit 단위로 데이터를 읽어 상기 byte-sum의 값과 비교하여 데이터의 정상여부를 판단하는 스텝을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.