KR20070002955A

KR20070002955A - 타이밍 컨트롤러와 이를 구비하는 표시 장치 및 초기 동작제어 방법

Info

Publication number: KR20070002955A
Application number: KR1020050058670A
Authority: KR
Inventors: 배천호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-05
Also published as: KR100666599B1; JP2007011334A; US20070001980A1; TW200701155A

Abstract

타이밍 컨트롤러와 이를 구비하는 표시 장치 및 초기 동작 제어 방법이 개시되어 있다. 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 소스 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터와; 상기 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키는 프레임 카운터부와; 상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 소정의 프레임 동안은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되도록 상기 게이트 드라이버 제어 신호를 제어하는 초기 동작 제어부로 구성된다. 따라서, 액정 표시 장치의 초기 구동 시에 일정한 프레임이 경과한 뒤 게이트 드라이버의 출력이 인에이블되며, 그 이후에 화면의 정상적인 표시 동작이 수행되므로 별도의 외부 제어 신호 없이도 표시 장치의 초기 구동 시에 발생하는 화면 왜곡 현상을 안정적으로 제거할 수 있다.

Description

타이밍 컨트롤러와 이를 구비하는 표시 장치 및 초기 동작 제어 방법 {Timing Controller and Display Apparatus Including the Same and Method for Controlling Initial Drive}

도 1은 이러한 종래의 통상적인 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 구비하는 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정 표시 장치의 초기 동작 제어 방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 4는 도 3에 도시된 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정 표시 장치의 초기 동작 제어 방법에 따른 관련 신호들의 변화를 나타내는 타이밍도이다.

도 5는 내부 수직 동기 신호의 생성과정을 나타내는 타이밍도이다.

도 6은 도 5에 도시된 내부 수직 동기 신호에 의하여 프레임 카운터가 동작하는 상태를 도시하는 타이밍도이다.

도 7은 도 5에 도시된 내부 수직 동기 신호에 의하여 프레임 카운터가 동작하는 상태를 도시하는 타이밍도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 표시 장치

110 : 타이밍 제어레이터

120 : 제어 신호 출력부

130 : 데이터 처리부

140 : 데이터 출력부

150 : 프레임 카운터부

160 : 초기 동작 제어부

200 : 소스 드라이버

300 : 게이트 드라이버

400 : 액정 표시 패널

본 발명은 전원 인가 시의 화면 왜곡 현상을 방지할 수 있는 타이밍 컨트롤러와 이를 구비하는 표시 장치 및 초기 동작 제어 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 전자 장치의 경량화 및 박형화 추세에 따라 표시 장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구의 충족을 위해 기존의 음극선관 대신 다양한 플랫 패널 표시 장치(Flat Panel Display)의 개발 및 대중화가 급속히 이루어지고 있다.

액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display)는 이러한 플랫 패널 표시 장치의 하나로, 공통 전극과 색 필터 등이 형성되어 있는 상부 기판의 배향막과, 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판의 배향막 사이에 유전율 이방성(Dielectric Anisotropy)을 갖는 액정물질을 주입해 놓고, 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가하여 전계를 형성함으로써 액정 분자들의 배열을 변경하고, 이를 통하여 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 얇고 가벼워 소형화가 용이하고 낮은 구동 전압 및 소비 전력을 가지는 동시에 음극선관에 가까운 화질의 구현이 가능하기 때문에 이동 통신 단말기, 모니터 및 노트북 등과 같은 다양한 장치들에 사용되고 있다. 특히 휴대폰으로 대표되는 이동 통신 단말기에서는 대부분 이 액정 표시 장치를 표시 수단으로 사용하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치(10)는 액정 표시 패널(11), 게이트 드라이버(13), 소스 드라이버(12), 감마 전압 발생부(16) 및 타이밍 컨트롤러(14)로 구성된다.

상기 액정 표시 패널(11)은 화소 패턴이 형성된 기판을 구비한다. 이 기판에는 상호 교차되는 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되어 있으며, 각 게이 트 라인과 데이터 라인의 교차 지점들에는 일종의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터에 의하여 화상의 표시 동작이 제어되는 화소가 형성되어 있다.

상기 게이트 드라이버(13)는 액정 표시 패널(11) 상의 각 게이트 라인을 한 수평 주사 기간 단위로 차례로 선택하며, 그 선택된 게이트 라인에 연결되어 있는 각 화소의 박막 트랜지스터는 해당 화소를 표시 가능한 상태로 변화시킨다.

이때, 소스 드라이버(12)는 화상 데이터와 감마 전압을 입력받아 각 데이터 라인에 대하여 할당된 화상 데이터에 해당하는 감마 전압을 선택하고, 상기 선택된 게이트 라인에 연결되어 있는 화소에 화상 정보를 표시하기 위하여 상기 선택된 감마 전압을 해당 데이터 라인에 인가한다. 상기 소스 드라이버(12)로 제공되는 감마 전압은 감마 전압 발생부(16)에 의해서 발생된다.

상기 타이밍 컨트롤러(14)는 외부의 호스트 시스템(20)으로부터 화상 데이터(RGB) 및 동기 신호(SYNC) 및 클록 신호(CLK) 등을 입력받아, 화상 데이터(RGB)의 포맷을 소스 드라이버(12)에서 요구되는 형태로 변환시키고 동기 신호(SYNC) 및 클록 신호(CLK)를 이용하여 소스 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(13)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.

한편, 이러한 종래의 액정 표시 장치에서는 새롭게 전원이 공급되기 시작하는 시점 즉, '파워 온'(Power on) 시점이나 슬립(Sleep) 상태에서 새롭게 동작을 시작하는 '웨이크 업'(Wake up) 시점 등에 잠시 동안 불안정한 상태가 되어 왜곡된 화면을 표시하는 현상을 발생한다.

이러한 현상이 발생하는 원인은 여러 가지 원인이 있으나, 주로 외부로부터 입력되는 비디오 소스 자체에 섞여 있는 초기 노이즈나 외부 메모리로부터 유입되는 가비지 데이터(Garbage Data) 등으로 인한 외부적인 요인과, 액정 표시 장치 내에 구비된 각 장치들이 정상 동작을 수행하기 위하여 소요되는 초기화 시간의 미스 매치 등과 같은 내부적 요인이 있다.

그런데, 상기 왜곡된 화면을 표시하는 시간은 비록 짧은 시간이지만 인간이 충분히 인지할 수도 있는 시간이기 때문에, 사용자가 이러한 동작을 제품 자체의 고장으로 인식하여 불필요한 수리 요청이나 품질의 불만족을 느끼도록 하는 원인이 되는 것이 사실이다.

따라서, 종래에는 액정 표시 장치에 전원이 인가될 때, 사용자가 왜곡된 화면을 인지하지 못하도록 외부의 프로세서를 통하여 액정 표시 장치 내의 백라이트(Back-Light)의 전원을 일시적으로 차단하거나, 액정 패널에 공급되는 전원 및 데이터의 공급을 외부 프로세서를 이용하여 제어하는 방법 등을 사용하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 메인 제어 유닛(MCU : Main Control Unit) 등과 같은 외부의 프로세서에 통하여 액정 표시 장치 내의 유닛들의 초기 동작을 제어하는 것이므로, 이를 위한 별도의 외부 제어 신호가 필요한 문제점이 있다.

또한, 종래의 방법은 외부 제어의 특성 상 단순히 액정 표시 장치의 초기 표시 동작을 외부에서 기 설정된 시간만큼 지연시키는 개념을 갖기 때문에, 액정 표시 장치가 입력되는 비디오 신호에 동기되어 안정화 된 상태로 되었는지가 전혀 고려되지 않는 문제점이 있다.

따라서, 상술한 종래의 기술들은 액정 표시 장치의 전원 인가 시점 즉, 초기 구동 시에서 발생하는 화면 왜곡의 문제를 효율적으로 해소하지 못하고 있는 것이 사실이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 외부 제어 신호 없이도 표시 장치의 초기 구동 시에 발생하는 화면 왜곡 현상을 안정적으로 제거할 수 있는 타이밍 컨트롤러를 제공하는데 본 발명의 제 1 목적이 있다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러를 구비함으로써, 전원이 인가되기 시작하는 초기 구동 시에 왜곡 현상이 발생되지 않는 표시 장치를 제공하는데 본 발명의 제 2 목적이 있다.

또한, 상기 표시 장치의 타이밍 컨트롤러를 이용하여, 초기 구동 시에 드라이버들의 동작을 적절히 제어할 수 있도록 하는 타이밍 컨트롤러를 이용한 액정 표시 장치의 초기 동작 제어 방법을 제공하는데 본 발명의 제 3 목적이 있다.

이러한 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 소스 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터와; 상기 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키는 프레임 카운터부와; 상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 소정의 프레임 동안 은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되도록 상기 게이트 드라이버 제어 신호를 제어하는 초기 동작 제어부로 구성된다.

상기 외부로부터 입력되는 동기 신호는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 및 마스터 클록 신호 등이다. 이때, 프레임 카운터부는 상기 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 내부 수직 동기 신호를 생성한다. 상기 내부 수직 동기 신호는 상기 데이터 인에이블 신호의 로우 레벨 구간에 일정 시간 동안 입력 신호가 없을 경우 생성된다. 상기 프레임 카운터부는 상기 생성된 내부 수직 동기 신호를 이용하여 상기 프레임 카운터를 동작시킨다. 또한, 상기 프레임 카운터는 상기 입력되는 데이터 인에이블 신호가 불안정할 경우 동작하지 않는다.

한편, 상기 소스 드라이버 제어 신호는 수평 스타트 펄스, 데이터 래치 신호 및 극성 제어 신호 등이며, 상기 소스 드라이버 제어 신호는 상기 초기 동작 제어부의 제어에 의하여 상기 소스 드라이버로 출력된다. 또한, 상기 게이트 드라이버 제어 신호는 수직 스타트 펄스 및 수직 클록 신호 등이다.

상기 게이트 드라이버 제어 신호는 상기 게이트 드라이버의 출력을 제어할 수 있는 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호를 포함한다. 상기 초기 동작 제어부는 상기 소정의 프레임 동안 상기 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호를 디스에이블시킨다.

한편, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 출력 허가 신호에 응답하여, 상기 타이밍 제너레이터에 의하여 생성된 소스 드라이버 제 어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 각각 출력하는 제어 신호 출력부를 더 포함시킬 수 있다. 이때, 상기 제어 신호 출력부는 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 출력 허가 신호 중 어느 하나 및 상기 생성된 소스 드라이버 제어 신호와 게이트 드라이버 제어 신호 중 어느 하나를 입력받아 앤드 연산을 수행하는 다수의 앤드 게이트로 이루어진다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러는, 외부로부터 입력되는 RGB 데이터를 입력받아 상기 소스 드라이버에서 요구되는 포맷으로 변환시키는 데이터 처리부; 및 상기 초기 동작 제어부의 제어에 따라, 상기 데이터 처리부에 의하여 변환된 RGB 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하는 데이터 출력부를 더 포함시킬 수 있다.

상기 초기 동작 제어부는 상기 게이트 드라이버가 인에이블되고 소정의 프레임이 경과한 뒤, 상기 변환된 RGB 데이터가 상기 소스 드라이버로 출력하도록 상기 데이터 출력부를 제어한다.

상기 데이터 출력부는, 입력단으로 상기 데이터 처리부에 의하여 변환된 RGB 데이터 및 블랙 데이터의 표시를 위한 로우 레벨 데이터를 입력받고, 셀렉트 단으로 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 선택 신호를 입력받는 멀티플렉서로 구성된다.

한편, 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 표시 장치는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 지점에 형성된 다수의 화소를 구비하는 표시 패널과; 상기 다수의 게이트 라인을 순차적으로 주사하기 위한 구동 신호를 인가하는 게이트 드라이버와; 상기 다수의 데이터 라인에 화상 표시를 위한 신호를 인가하는 소스 드라이버; 및 외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키고, 상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 소정의 프레임 동안은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되도록 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러로 구성된다.

이때, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 상기 소스 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터와; 상기 프레임 카운터를 동작시키는 프레임 카운터부와; 상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 상기 소정의 프레임 동안은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되도록 상기 게이트 드라이버 제어 신호를 제어하는 초기 동작 제어부로 구성된다.

한편, 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한 표시 장치의 타이밍 컨트롤러를 이용한 초기 동작 제어 방법은, 전원이 인가되면, 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 내부 수직 동기 신호를 발생시키는 단계와; 상기 내부 수직 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키는 단계와; 상기 프레임 카운터가 소정의 값을 가질 때까지 게이트 드라이버의 출력을 디스에이블시키는 단계; 및 상기 프레임 카운터가 소정의 값을 가지면 이 후부터는 상기 게이트 드라이버의 출력을 인에이블시키는 단계로 구성된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하 게 설명하고자 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(100)는 액정 표시 장치(1000)의 소스 드라이버(200) 및 게이트 드라이버(300)와 연동되며, 타이밍 제너레이터(110), 제어 신호 출력부(120), 데이터 처리부(130), 데이터 출력부(140), 프레임 카운터(150) 및 초기 동작 제어부(160)로 구성된다.

타이밍 제너레이터(110)는 외부의 그래픽 소스(Graphic Source)로부터 입력되는 동기 신호(SYNC)들, 즉, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 마스터 클록 신호(MCK) 신호 등을 이용하여 소스 드라이버(200) 및 게이트 드라이버(300)를 제어하기 위한 다수의 제어 신호를 생성한다.

이때, 상기 소스 드라이버(200)를 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호는, 수평 스타트 펄스(STH), 데이터 래치 신호(TP) 및 극성 제어 신호(POL) 등이다. 또한, 상기 게이트 드라이버(300)를 제어하기 위한 게이트 드라이버 제어 신호로는, 수직 스타트 펄스(STV), 수직 클록 신호(CKV), 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE) 등이 있다.

한편, 제어 신호 출력부(120)는 상기 초기 동작 제어부(160)로부터 인가되는 출력 허가 신호에 응답하여, 상기 타이밍 제너레이터(110)에 의하여 생성된 제어 신호들 즉, 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 소스 드라이 버(200) 및 게이트 드라이버(300)로 각각 출력하는 기능을 수행한다.

상기 제어 신호 출력부(120)는 타이밍 제너레이터(110)로부터 생성된 각 제어 신호 및 초기 동작 제어부(160)로부터 인가되는 출력 허가 신호를 입력으로 하여, 앤드 연산을 수행한 뒤 결과값을 각각 출력하는 다수의 앤드 게이트(AND Gate)로 구성될 수 있다.

이때, 상기 출력 허가 신호는, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)의 출력을 제어하는 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호 출력 허가 신호(OE_ON) 및 그 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)를 제외한 제어 신호들의 출력을 제어하는 제어 신호 출력 허가 신호(STV_ON)로 구분된다.

상기 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)는 게이트 드라이버(300)의 출력을 마스킹(Masking)시키는 역할을 수행한다. 즉, 이 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)가 하이 레벨(High Level) 영역일 때는 게이트 드라이버의 출력이 마스킹되며, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)가 로우 레벨(Low Level)일 때는 게이트 드라이버가 정상적인 출력을 수행한다. 이 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)에 대해서는 이후의 발명 설명 부분에서 그 역할과 중요성을 상세히 언급하기로 한다.

데이터 처리부(130)는 외부의 그래픽 소스로부터 입력되는 RGB 데이터를 입력받아 소스 드라이버(200)에서 요구되는 포맷으로 레벨 쉬프트 즉, 레벨을 변환시킨 뒤 데이터 출력부(140)로 출력하는 기능을 수행한다.

데이터 출력부(140)는 초기 동작 제어부(160)로부터 인가되는 데이터 출력 허가 신호(Data_ON)에 따라 데이터 처리부(130)로부터 출력되는 RGB 데이터 또는 액정 표시 패널(400)에 블랙 데이터를 표시하기 로우 레벨 신호 중 어느 하나를 선택하여 소스 드라이버(200)로 출력하는 기능을 수행한다.

상기 데이터 출력부(140)는 입력단을 통하여 데이터 처리부(130)로부터 출력되는 RGB 데이터 및 블랙 데이터를 표시하기 위한 로우 레벨 신호를 입력받고, 셀렉트 단을 통하여 초기 동작 제어부(160)로부터 인가되는 데이터 출력 허가 신호(Data_ON)를 인가받는 멀티 플렉서(141)로 구성될 수 있다.

프레임 카운터부(150)는 외부의 그래픽 소스로부터 입력되는 동기 신호(SYNC)를 입력받아 프레임을 카운팅하는 프레임 카운터를 동작시키는 기능을 수행한다. 즉, 입력되는 동기 신호(SYNC) 중 데이터의 유효성을 나타내는 데이터 인에이블 신호(DE)를 이용하여, 내부 수직 동기신호(IVS)를 생성시키고 그 생성된 내부 수직 동기신호(IVS)의 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge)를 이용하여 프레임 카운터를 동작시킨다. 이때, 라인 카운터가 필요한데 이는 타이밍 제너레이터(110)에 의하여 제너레이팅된다.

초기 동작 제어부(160)는 상기 프레임 카운터부(150)에 의하여 동작되는 프레임 카운터 이용하여 전원 온(On) 시의 액정 표시 장치(1000)의 초기 동작 제어하는 기능을 수행한다.

상기 초기 동작 제어부(160)는 프레임 정보에 따라 초기의 2프레임 정도 즉, 2프레임+α의 시간까지는 게이트 드라이버(300)의 출력을 디스에이블시킨다. 이를 위해서, 게이트 드라이버(300)의 출력을 마스킹시키는 기능을 수행하는 게이트 드 라이버 출력 인에이블 신호(OE)의 출력을 제어할 수 있는 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호 출력 허가 신호(OE_ON)를 이용한다. 이때, 상기 α값은 사용자에 의하여 설정이 가능한 값이다.

또한, 초기 동작 제어부(160)는 상기 초기의 2프레임+α의 시간이 경과된 뒤, 1프레임이 더 경과된 뒤부터 RGB 데이터가 출력되도록 제어하고, 그 전까지는 블랙 데이터가 출력되도록 제어한다.

이때, 초기 동작 제어부(160)는 데이터 출력부(140)로 인가되는 데이터 출력 허가 신호(Data_ON)를 이용한다. 즉, 초기의 2프레임+α의 시간이 경과된 뒤, 1프레임이 더 경과되기 전까지는 데이터 출력 허가 신호(Data_ON)를 로우 레벨로 출력함으로써, 데이터 출력부(140)가 소스 드라이버(200)로 로우 레벨의 신호를 선택하여 출력하도록 하고, 상기 시간이 경과되면 데이터 출력 허가 신호(Data_ON)를 하이 레벨로 출력함으로써, 데이터 출력부(140)가 데이터 처리부(130)로부터 전달되는 RGB 데이터를 소스 드라이버(200)로 출력할 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 액정 표시 장치(1000)에 게이트 드라이버(200)는 전원이 인가된 뒤 2프레임+ α의 시간이 지난 뒤부터 액정 표시 패널(400)로 정상적인 데이터를 출력하며, 그 이후 1프레임이 지난 뒤부터는 액정 표시 패널이(400)가 정상적인 화면을 출력하게 된다. 따라서, 초기 구동 시에 발생하는 화면의 왜곡 표시 현상은 제거된다.

한편, 타이밍 제너레이터(110)로부터 출력되는 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)를 제외한 게이트 드라이버 제어 신호들은 상기 초기 구동 제어부(160)에 제어에 의하여 전원 인가 초기부터 정상적으로 출력된다. 이는 초기에 화면이 출력되지 않는 시간 동안에도 소스 드라이버(200)와 게이트 드라이버(300)는 정상적인 동작을 수행할 수 있도록 함으로써 소스 드라이버(200)와 게이트 드라이버(300)의 워밍업(Warmming-up) 시간을 벌 수 있도록 하기 위함이다.

이상의 설명을 통하여, 외부의 전용 신호 없이도 초기 구동 시에 발생하는 화면 왜곡 현상을 제거할 수 있는 타이밍 컨트롤러(100)의 구성을 살펴보았다. 이하에서는, 이러한 타이밍 컨트롤러(100)의 구성을 기반으로 하여 액정 표시 장치(1000)의 초기 동작을 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 도 2에 도시된 타이밍 컨트롤러(100)를 이용한 액정 표시 장치(1000)의 초기 동작 제어 방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 전원이 온되면(단계:S11), 타이밍 컨트롤러(100)는 프레임 카운터를 동작시켜 프레임을 카운팅하기 시작한다(단계:S12).

이때, 타이밍 컨트롤러(100)는 외부로부터 입력되는 동기 신호를 통하여 생성된 소스 드라이버 제어 신호는 정상 출력하고, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)는 디스에이블시키며, 상기 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)를 제외한 다른 게이트 드라이버 제어 신호들은 정상적으로 출력한다. 동시에, 타이밍 컨트롤러(100)는 액정 표시 장치에 강제적으로 블랙 데이터가 표시될 수 있도록 소스 드라이버에 로우 레벨 신호를 출력한다(단계:S13).

따라서, 상기 상태에서는 소스 드라이버(200) 및 게이트 드라이버(300)가 소 스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호에 의하여 정상적으로 동작하되, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)가 디스에이블되어 있으므로 게이트 드라이버(300)의 출력은 마스킹된다. 이 시간 동안 소스 드라이버(200)와 게이트 드라이버(300)는 동작을 시작하기 위한 워밍업을 수행할 수 있다.

이어서, 타이밍 컨트롤러(100)는 프레임 카운터 값을 참고하여, 프레임 카운터 값이 '2프레임+α'과 같아졌는지를 판단한다(단계:S14). 즉, 초기의 프레임 카운터의 동작 시점부터 '2프레임+α'의 시간이 경과했는지를 판단하는 것이다. 이때, 'α'값은 사용자에 의하여 설정될 수 있는 값으로 필수적인 값은 아니므로, 'α'값은 0이 될 수도 있다.

상기 단계(단계:S14)에서, 만약 프레임 카운터 값이 '2프레임+α'과 같아졌다면, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)를 인에이블시킨다. 따라서, 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호가 모두 정상적으로 출력되므로, 소스 드라이버(200) 및 게이트 드라이버(300)는 정상적으로 동작된다. 반면, 소스 드라이버(200)에는 계속 인밸리드한 로우 레벨 신호를 출력함으로써 액정 표시 장치에 계속 블랙데이터가 표시되도록 한다(단계:S15).

이어서, 타이밍 컨트롤러(100)는 프레임 카운터 값이 '2프레임+α+1프레임'과 같아졌는지를 판단한다(단계:S16). 즉, 초기의 시점부터 '2프레임+α'의 시간에 도달한 뒤 1프레임의 시간이 더 경과되었는지를 판단하는 것이다.

이때, 만약 프레임 카운터 값이 '2프레임+α+1프레임'이 되었으면, 소스 드라이버로 밸리드(Valid)한 데이터를 출력시킨다. 따라서, 액정 표시 패널(400)에는 정상적인 화면이 출력되게 된다(단계:S17).

도 4는 도 3에 도시된 타이밍 컨트롤러(100)를 이용한 액정 표시 장치(1000)의 초기 동작 제어 방법에 따른 관련 신호들의 변화를 나타내는 타이밍도이다.

도 4를 참조하면, 전원(VDD)의 인가되면, 외부 신호(External Input)들이 정상적으로 입력되면, 내부 수직 동기 신호(IVS)가 생성되는데 이를 도시된 수직 스타트 펄스(STV)를 통하여 알 수 있다. 상기 내부 수평 동기 신호(IVS)는 프레임 카운터를 동작시키기 위한 신호로서, 그 타이밍 컨트롤러(100)에서 내부적으로 생성되는데 이는 이후에 설명될 도 5 내지 도 7을 통하여 자세히 언급될 것이다.

한편, 도 4를 살펴보면, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)는 초기에는 디스페이블 상태로 유지되다가 전원(VDD)인가 후 초기의 2프레임 정도가 경과된 후에 인에이블되는 것을 알 수 있다.

그런데, 상기 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호(OE)가 디스에이블되어 있는 기간에도 이를 제외한 다른 제어 신호(Other Control Output) 즉, 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호는 정상 출력되므로, 소스 드라이버(200)와 게이트 드라이버(300)는 초기의 워밍업 동작을 수행할 수 있는 시간을 벌 수 있다.

또한, 상기 2 프레임 정도의 시간에 도달된 뒤 1프레임 정도의 시간이 더 흐르면 소스 드라이버(200)로 밸리드한 데이터들이 전달되므로, 이때부터는 정상적인 화면이 출력될 수 있다. 이때, 전원인가 초기부터 상기 시간에 도달되기 전까지는 화면에 블랙 데이터가 출력된다. 따라서, 초기 구동 시에 발생하는 화면 왜곡 현상 을 제거할 수 있다.

도 5는 내부 수직 동기 신호(IVS)의 생성과정을 나타내는 타이밍도이다.

도 5를 참조하면, 내부 수직 동기 신호(IVS)는 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호(DE)를 통하여 생성된다. 상기 내부 수직 동기 신호(IVS)는 데이터 인에이블 신호(DE)가 로우 레벨로 동작하는 구간에서 동작하는 라인 카운터(Line Counter)를 이용하여 2 라인에 해당하는 시간동안 입력 신호가 없으면 내부 수직 동기 신호(IVS)가 생성된다.

도 6을 살펴보면, 데이터 인에이블 신호에 따라 라인 카운터가 동작하고, 앞서 언급한 바와 같이 일정 시간 동안 입력 신호가 없을 때 내부 수직 동기 신호(IVS)가 생성되는 것을 알 수 있다.

이때, 상기 생성된 내부 수직 동기 신호(IVS)의 폴링 에지에서 프레임 카운터가 동작한다. 또한, 프레임 신호가 발생하기 시작하면, 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호 출력 허가 신호(OE_ON)를 제외한 소스 드라이버 제어 신호와 게이트 드라이버 제어 신호를 출력하기 위한 제어 신호 출력 허가 신호(STV_ON)가 출력된다. 한편, 상기 프레임 카운터는 내부 수직 동기 신호의 라이징 에지에서 동작하도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호(DE)는 그 자체에 노이즈를 가질 수가 있는데, 이 경우에는 프레임 카운터를 동작시키지 않는다.

도 7은 도 5에 도시된 내부 수직 동기 신호(IVS)에 의하여 프레임 카운터가 동작하는 상태를 도시하는 타이밍도로서, 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호(DE)가 불완전할 경우의 동작을 도시하고 있다.

도 7을 살펴보면, 첫 번째로 입력되는 데이터 인에이블 신호(DE)의 라인 카운터 개수가 도 6에 도시된 N개가 아니고 M개인 것을 알 수 있다. 즉, 불완전한 데이터가 입력된 것이다.

이러한 경우, 프레임 카운터는 내부 수직 동기 신호(IVS)가 폴링 에지가 되더라도 동작하지 않는다. 즉, 프레임 카운터는 라인 카운터값을 참고하여 외부로부터 입력되는 불완전한 데이터에 대해서는 카운트하지 않는다.

따라서, 초기에 외부에서 입력되는 불완전한 데이터들의 입력을 인지하고 프레임 카운터를 적응적으로 늦출 수 있다.

이상 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 액정 표시 장치의 초기 구동 시에 일정한 프레임이 경과한 뒤 게이트 드라이버의 출력이 인에이블되며, 그 이후에 화 면의 정상적인 표시 동작이 수행되므로 별도의 외부 제어 신호 없이도 표시 장치의 초기 구동 시에 발생하는 화면 왜곡 현상을 안정적으로 제거할 수 있다.

Claims

외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 소스 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터;

상기 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키는 프레임 카운터부;

상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 소정의 프레임 동안은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되도록 상기 게이트 드라이버 제어 신호를 제어하는 초기 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 소정의 프레임은 2 프레임인 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 소정의 프레임은 사용자에 의하여 설정 가능한 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 외부로부터 입력되는 동기 신호는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 및 마스터 클록 신호 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 4 항에 있어서, 상기 프레임 카운터부는 상기 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 내부 수직 동기 신호를 생성시키는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 5 항에 있어서, 상기 내부 수직 동기 신호는 상기 데이터 인에이블 신호의 로우 레벨 구간에 일정 시간 동안 입력 신호가 없을 경우 생성되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 5 항에 있어서, 상기 프레임 카운터부는 상기 생성된 내부 수직 동기 신호를 이용하여 상기 프레임 카운터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 7 항에 있어서, 상기 프레임 카운터는 상기 입력되는 데이터 인에이블 신호가 불안정할 경우 동작하지 않는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 소스 드라이버 제어 신호는 수평 스타트 펄스, 데이터 래치 신호 및 극성 제어 신호 중 적어도 어느 하나이며, 상기 소스 드라이버 제어 신호는 상기 초기 동작 제어부의 제어에 의하여 상기 소스 드라이버로 출력되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 드라이버 제어 신호는 수직 스타트 펄스 및 수직 클록 신호 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 드라이버 제어 신호는 상기 게이트 드라이버의 출력을 제어할 수 있는 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 11 항에 있어서, 상기 초기 동작 제어부는 상기 소정의 프레임 동안 상기 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호를 디스에이블시키는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 출력 허가 신호에 응답하여, 상기 타이밍 제너레이터에 의하여 생성된 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 각각 출력하는 제어 신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 13 항에 있어서, 상기 제어 신호 출력부는 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 출력 허가 신호 중 어느 하나 및 상기 생성된 소스 드라이버 제어 신호와 게이트 드라이버 제어 신호 중 어느 하나를 입력받아 앤드 연산을 수행하는 다수의 앤드 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서, 외부로부터 입력되는 RGB 데이터를 입력받아 상기 소스 드라이버에서 요구되는 포맷으로 변환시키는 데이터 처리부; 및

상기 초기 동작 제어부의 제어에 따라, 상기 데이터 처리부에 의하여 변환된 RGB 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하는 데이터 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 15 항에 있어서, 상기 초기 동작 제어부는 상기 게이트 드라이버가 인에이블되고 소정의 프레임이 경과한 뒤, 상기 변환된 RGB 데이터가 상기 소스 드라이버로 출력하도록 상기 데이터 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 16 항에 있어서, 상기 소정의 프레임은 1 프레임인 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 15 항에 있어서, 상기 데이터 출력부는, 입력단으로 상기 데이터 처리부에 의하여 변환된 RGB 데이터 및 블랙 데이터의 표시를 위한 로우 레벨 데이터를 입력받고, 셀렉트 단으로 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 선택 신호를 입력받는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
다수의 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 지점에 형성된 다수의 화소를 구비하는 표시 패널;

상기 다수의 게이트 라인을 순차적으로 주사하기 위한 구동 신호를 인가하는 게이트 드라이버;

상기 다수의 데이터 라인에 화상 표시를 위한 신호를 인가하는 소스 드라이버; 및

외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키고, 상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 소정의 프레임 동안은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되어 마스킹되도록 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는,

상기 외부로부터 입력되는 동기 신호를 이용하여 상기 소스 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터;

상기 프레임 카운터를 동작시키는 프레임 카운터부;

상기 프레임 카운터를 이용하여 전원 인가 후 상기 소정의 프레임 동안은 상기 게이트 드라이버의 출력이 디스에이블되도록 상기 게이트 드라이버 제어 신호를 제어하는 초기 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 소정의 프레임은 2 프레임인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 소정의 프레임은 사용자에 의하여 설정 가능한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 외부로부터 입력되는 동기 신호는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 및 마스터 클록 신호 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 프레임 카운터부는 상기 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 내부 수직 동기 신호를 생성시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 24 항에 있어서, 상기 내부 수직 동기 신호는 상기 데이터 인에이블 신호의 로우 레벨 구간에 일정 시간 동안 입력 신호가 없을 경우 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 프레임 카운터부는 상기 생성된 내부 수직 동기 신호를 이용하여 상기 프레임 카운터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 프레임 카운터는 상기 입력되는 데이터 인에이블 신호가 불안정할 경우 동작하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 소스 드라이버 제어 신호는 수평 스타트 펄스, 데이터 래치 신호 및 극성 제어 신호 중 적어도 어느 하나이며, 상기 소스 드라이버 제어 신호는 상기 초기 동작 제어부의 제어에 의하여 상기 소스 드라이버로 출력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 게이트 드라이버 제어 신호는 수직 스타트 펄스 및 수직 클록 신호 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 게이트 드라이버 제어 신호는 상기 게이트 드라이버의 출력을 제어할 수 있는 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 30 항에 있어서, 상기 초기 동작 제어부는 상기 소정의 프레임 동안 상기 게이트 드라이버 출력 인에이블 신호를 디스에이블시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 출력 허가 신호에 응답하여, 상기 타이밍 제너레이터에 의하여 생성된 소스 드라이버 제어 신호 및 게이트 드라이버 제어 신호를 각각 출력하는 제어 신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 32 항에 있어서, 상기 제어 신호 출력부는 상기 초기 동작 제어부로부터 인가되는 출력 허가 신호 중 어느 하나 및 상기 생성된 소스 드라이버 제어 신호와 게이트 드라이버 제어 신호 중 어느 하나를 입력받아 앤드 연산을 수행하는 다수의 앤드 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는,

외부로부터 입력되는 RGB 데이터를 입력받아 상기 소스 드라이버에서 요구되는 포맷으로 변환시키는 데이터 처리부; 및

상기 초기 동작 제어부의 제어에 따라, 상기 데이터 처리부에 의하여 변환된 RGB 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하는 데이터 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 34 항에 있어서, 상기 초기 동작 제어부는 상기 게이트 드라이버가 인에이블되고 소정의 프레임이 경과한 뒤, 상기 변환된 RGB 데이터가 상기 소스 드라이버로 출력하도록 상기 데이터 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 35 항에 있어서, 상기 소정의 프레임은 1 프레임인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
전원이 인가되면, 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 내부 수직 동기 신호를 발생시키는 단계;

상기 내부 수직 동기 신호를 이용하여 프레임 카운터를 동작시키는 단계;

상기 프레임 카운터가 소정의 값을 가질 때까지 게이트 드라이버의 출력을 디스에이블시키는 단계; 및

상기 프레임 카운터가 소정의 값을 가지면 이 후부터는 상기 게이트 드라이버의 출력을 인에이블시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 타이밍 컨트롤러를 이용한 초기 동작 제어 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 게이트 드라이버의 출력을 디스에이블시키는 단계에서, 상기 게이트 드라이버 및 소스 드라이버는 정상적으로 동작되도록 제어시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 타이밍 컨트롤러를 이용한 초기 동작 제어 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 소정의 값은 2 프레임인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 타이밍 컨트롤러를 이용한 초기 동작 제어 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 게이트 드라이버가 인에이블된 뒤, 소정의 프레임이 지난 뒤 상기 소스 드라이버로 RGB 데이터를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 타이밍 컨트롤러를 이용한 초기 동작 제어 방법.