KR20090027058A - 액정표시장치의 구동 회로 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 게이트 구동부에 공급되는 게이트 스타트 펄스가 비정상적인 형태로 되어 셧다운 현상이 발생되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트신호와 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터신호 등을 생성함에 있어서, 기준 시간 내에 발생되는 게이트 스타트 펄스의 수가 기준치를 초과하는 경우 그 게이트 스타트 펄스를 무효화처리하는 게이트신호 생성부를 포함하여 구성된 타이밍 콘트롤러와; 상기 게이트 신호를 근거로 게이트펄스를 생성하여 액정패널상의 각 게이트라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부와; 상기 데이터 신호를 근거로 디지털 비디오 데이터를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호로 변환하여 액정패널상의 각 데이터라인에 공급하는 데이터 구동부에 의해 달성된다.

셧다운, 게이트 스타트 펄스, 블랙 화면

Description

액정표시장치의 구동 회로 및 방법{DRIVING CIRCUIT FOR A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시장치에서 게이트라인을 구동하는 기술에 관한 것으로, 특히 게이트 구동부에 공급되는 게이트 스타트 펄스가 비정상적인 형태로 되어 셧다운 현상이 유발되는 것을 방지하는데 적당하도록 한 액정표시장치의 구동 회로 및 방법에 관한 것이다.

최근, 정보기술(IT)의 발달에 따라 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 경쟁력 확보를 위해 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등이 요구되고 있다.

평판표시장치의 대표적인 표시장치인 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 박형, 소형, 저소비전력 및 고화질 등의 장점으로 인해 음극선관(CRT: Cathode Ray Tube)을 대체할 수 있는 평판 표시장치의 주요 제품으로 개발되고 있다.

일반적으로, 액정 표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상 을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 따라서, 액정 표시장치는 화상을 구현하는 최소 단위인 화소들이 액티브 매트릭스 형태로 배열되는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다. 그리고, 상기 액정표시장치는 스스로 발광하지 못하기 때문에 액정표시장치에 광을 공급하는 백라이트 유닛이 구비된다.

상기 구동부는 타이밍 콘트롤러를 비롯하여 데이터 구동부와 게이트 구동부를 구비한다.

상기 타이밍 콘트롤러는 시스템으로부터 R,G,B 데이터, 데이터 인에이블신호(DE: Data Enable), 클럭신호(CLK)를 입력받는다. 그리고, 상기 타이밍 콘트롤러는 상기 입력된 디지털 비디오 데이터를 R,G,B 별로 재정렬하여 데이터 구동부에 출력함과 아울러, 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable), 소스스타트 펄스(GSP: Source Start Pulse), 소스시프트클럭(SSC: Source Shift Clock)을 출력한다. 이와 함께, 상기 타이밍 콘트롤러는 게이트 구동부에 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable), 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 시프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 신호를 출력한다.

상기 데이터 구동부는 상기 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 데이터 제어신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 감마보상전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 데이터전압을 액정패널상의 데이터라인에 공급한다.

또한, 상기 게이트 구동부는 상기 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 게이트 제어신호에 응답하여 스캔펄스(게이트펄스)를 각 게이트라인에 순차적으로 공급하고, 이에 의해 상기 데이터 구동부로부터 데이터가 공급되는 액정패널의 수평라인들이 선택된다.

도 1은 상기 타이밍 콘트롤러로부터 데이터 구동부 측으로 공급되는 데이터 인에이블신호(DE)와 게이트 구동부 측으로 공급되는 게이트 스타트 펄스(GSP) 및 게이트 시프트 클럭신호(GSC)의 타이밍도이다.

즉, 상기 설명에서와 같이 상기 타이밍 콘트롤러가 게이트 구동부에 게이트 스타트 펄스(GSP) 및 게이트 시프트 클럭신호(GSC)를 생성하여 게이트 구동부에 출력하게 되는데, 이 과정에서 상기 데이터 인에이블신호(DE)의 깨짐 현상 등이 발생되는 경우, 도 1에서와 같이 게이트 스타트 펄스(GSP) 및 게이트 시프트 클럭신호(GSC)의 주기가 급격히 증가된다.

그리고, 상기와 같이 변형된 게이트 스타트 펄스(GSP)가 그대로 게이트 구동부에 공급되는 경우 한 번에 여러개의 게이트라인이 구동되고, 이로 인한 과부하에 의해 파워 셧다운(Power Shut Down) 현상이 발생되었다.

이와 같이 종래의 액정표시장치에 있어서는, 데이터 인에이블신호에 글리치가 발생되거나 깨짐 현상이 발생되거나 필요 이상으로 주기가 길어지는 경우, 이로 인하여 블랙 화면이 디스플레이되거나 비내림 현상이 나타나고, 심한 경우 파워 셧다운 현상이 발생되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 게이트 구동부에 공급되는 게이트 스타트 펄스가 정상적인 형태인지 확인하여, 비정상적인 형태로 판단될 때 그 게이트 스타트 펄스를 무효화시켜 그로 인한 부작용이 발생되지 않도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트신호와 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터신호 등을 생성함에 있어서, 소정 주기로 발생되는 게이트 스타트 펄스의 수를 기준치와 비교하여 기준치를 초과하는 경우 그 게이트 스타트 펄스를 마스킹처리하는 타이밍 콘트롤러와; 상기 게이트 신호를 근거로 게이트펄스를 생성하여 액정패널상의 각 게이트라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부와; 상기 데이터 신호를 근거로 상기 디지털 비디오 데이터를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호로 변환하여 액정패널상의 각 데이터라인에 공급하는 데이터 구동부와; 상기 각 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀을 구비하고, 이들이 상기 게이트펄스와 화소신호에 의해 구동되도록 하는 액정패널을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은, 프레임 단위로 게이트 스타트 펄스를 생성하기 시작함과 아울러 이를 카운트하는 과정과; 상기 카운트값을 기준치와 비교하여 그 기준치를 초과하지 않을 때에는 상기 게이트 스타트 펄스를 그대로 게이트 구동부에 출력하는 과정과; 상기 카운트값이 기준치를 초과할 때에는 그 순간부터 해당 프레임의 마지막 까지 상기 게이트 스타트 펄스를 마스킹처리하여 상기 게이트 구동부에 출력하는 과정을 반복 수행함을 특징으로 한다.

본 발명은 액정표시장치의 타이밍 콘트롤러에서 게이트신호를 생성하여 게이트 구동부로 출력할 때, 게이트 스타트 펄스가 정상적인 형태로 출력되고 있는지 확인하여 비정상적인 상태로 출력되고 있는 것으로 판명되면 그 게이트 스타트 펄스를 마스킹 처리함으로써, 비정상적인 게이트 스타트 펄스에 의해 블랙 화면이 디스플레이되거나 비내림 현상이 나타나거나, 파워 셧다운 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 외부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(23)에 공급함과 아울러 게이트 구동부(22)를 제어하기 위한 게이트신호(GSP,GSC,GOE)와 데이터 구동부(23)를 제어하기 위한 데이터신호(SOE,SSP) 등을 생성함에 있어서, 소정 주기로 상기 게이트 스타트 펄스(GSP)의 수를 기준치와 비교하여 기준치를 초과하는 경우 그 게이트 스타트 펄스를 마스킹처리하는 타이밍 콘트롤러(21)와; 상기 타이밍 콘트롤러(21)로부터 입력되는 게이트 신호(GSP,GSC,GOE)를 근거로 게이트펄스를 생성하여 액정패널(24)상의 각 게이트라인(GL1∼GLn)에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부(22)와; 상기 타이밍 콘트롤러(21)로부터 입력되는 데이터 신호(SOE,SSP)를 근거로 상기 디지털 비디오 데이터를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호로 변환하여 액정패널(24)상의 각 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급하는 데이터 구동부(23)와; 상기 데이터라인(DL1∼DLm과 게이트라인(GL1∼GLn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀을 구비하고, 이들이 상기 게이트펄스와 화소신호에 의해 구동되도록 하는 액정패널(24)을 포함하여 구성하였다.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동 방법의 제어흐름도로서 이에 도시한 바와 같이, 프레임 주기로 게이트 스타트 펄스를 생성하기 시작함과 아울러 이를 카운트하는 제1과정(S1,S2)과; 상기 카운트값을 기 설정된 기준치와 비교하여 그 기준치를 초과하지 않을 때에는 상기 게이트 스타트 펄스를 그대로 게이트 구동부에 출력하는 제2과정(S4,S5)과; 상기 카운트값이 기준치를 초과할 때에는 그 순간부터 해당 프레임의 마지막 까지 상기 게이트 스타트 펄스를 마스킹처리하여 상기 게이트 구동부에 출력하는 제3과정(S6)을 포함하여 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 작용을 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 타이밍 콘트롤러(21)는 시스템으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(22)를 제어하기 위한 게이트신호(GSP,GSC,GOE)와 데이터 구동부(23)를 제어하기 위한 데이터신호(SOE,SSP) 등을 생성한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(21)는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(23)에 공급한다.

상기 게이트 구동부(22)는 상기 타이밍 콘트롤러(21)로부터 입력되는 게이트 신호(GSP,GSC,GOE)를 근거로 스캔펄스(게이트펄스)를 생성하여 액정패널(24)상의 게이트라인(GL1∼GLn)에 순차적으로 공급하고, 이에 의해 데이터가 공급되는 액정패널(24)의 수평라인들이 구동된다.

즉, 상기 게이트 구동부(22)는 해당 채널로 입력된 게이트 스타트 펄스(GSP)를 각각 1 라인시간 간격으로 시프트시키는 시프트 레지스터와, 상기 시프트 레지스터에서 출력된 게이트 스타트 펄스(GSP)를 상기 게이트라인(GL1∼GLn)의 온/오프 전압 레벨의 신호로 변환하는 레벨 시프터와, 상기 변환된 전압 레벨의 신호(게이트펄스)를 상기 게이트라인(GL1∼GLn) 중 해당 게이트라인의 부하를 감안하여 증폭하는 출력버퍼로 구성된 채널을 n개 구비하여 상기 액정패널(24)상의 각 게이트라인(GL1∼GLn)을 구동한다.

상기 데이터 구동부(23)는 상기 타이밍 콘트롤러(21)로부터 입력되는 데이터 신호(SOE,SSP)를 근거로 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호(데이터신호 또는 데이터전압)로 변환하고, 이렇게 변환된 화소신호가 액정패널(24)상의 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급된다.

상기 액정패널(24)은 상기 데이터라인(DL1∼DLm)과 게이트라인(GL1∼GLn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(C_LC)을 구비하는데, 이 다수의 액정셀(C_LC)들은 상기 게이트라인(GL1∼GLn)을 통해 공급되는 게이트펄스와 데이터라인(DL1∼DLm)을 통해 공급되는 화소신호에 의해 구동되어 목적한 화상이 디스플레이된다.

그런데, 상기 타이밍 콘트롤러(21)는 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 상기 게이트 구동부(22)에 공급함에 있어서, 이의 에러 여부를 검사하여 에러가 발생된 것으로 판명될 때 에러처리를 하게 되는데, 이에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 타이밍 콘트롤러(21)의 게이트신호 생성부(21A)는 도 4의 (a)와 같은 데이터 인에이블 신호(DE)를 기준으로 도 4의 (b)와 같이 소정 주기(예: 프레임)로 카운터(도면에 미표시)를 리세트시킨 후 도 4의 (c),(d)와 같이 프리_게이트 스타트 펄스(GSP_Pre)(예: rising edge)를 카운트한다.(S1-S3)

참고로, 상기 프리_게이트 스타트 펄스(GSP_Pre)는 실질적으로 상기 게이트 스타트 펄스(GSP)와 동일한 펄스로서, 이 게이트 스타트 펄스(GSP)의 카운트 및 마스킹처리를 위해 추가로 표시한 펄스이다.

그리고, 상기 게이트신호 생성부(21A)는 상기 카운트값이 기준치(예: "4")를 초과하는지 확인하여 초과하지 않는 것으로 판명되면, 그 카운트 및 비교 동작을 반복 수행하면서 게이트 스타트 펄스(GSP)를 도 4 (e)의 T1 구간에서와 같이 그대로 게이트 구동부(22)에 출력한다.(S4,S5)

그러나, 상기 확인 결과 카운트값이 기준치를 초과하는 것으로 판명되면, 도 4 (e)의 T2 구간에서와 같이 그 순간부터 해당 프레임의 마지막 까지 상기 게이트 스타트 펄스(GSP)를 마스킹처리하여 상기 게이트 구동부(22)에 출력한다. 여기서, 상기 게이트 스타트 펄스(GSP)를 마스킹처리하는 것은 그 게이트 스타트 펄스(GSP)의 무효화 처리의 한 예를 보인 것이다.(S6)

이렇게 하면, 상기 게이트 구동부(22)에서 액정패널(24)의 게이트라인(GL1∼ GLn)으로의 게이트 펄스 공급이 차단된다.

이후, 1 프레임이 종료되는 것을 확인하여 상기와 같은 과정을 반복 수행하도록 한다.(S7)

상기 설명에서는 한 프레임 내에서 게이트 스타트 펄스(GSP)의 에러가 발생되는 것을 확인하여 마스킹처리하는 것을 예로하여 설명하였다. 그런데, 한 프레임 내에서 상기와 같이 게이트 스타트 펄스(GSP)의 에러가 발생되는 것도 문제지만, 여러 프레임에 걸쳐 상기와 같은 게이트 스타트 펄스(GSP)의 에러가 발생되는 경우 시스템에 보다 큰 문제가 야기될 수 있므로 이에 대한 대비책이 필요하다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예로써, 각 프레임마다 상기와 같이 게이트 스타트 펄스(GSP)의 에러가 발생되는지 확인하여 소정 프레임 이상에 걸쳐 발생되는 것으로 판명될 때에는 해당 부위가 물리적으로 손상되는 것을 방지하기 위하여 그에 따른 별도의 조치(예: 파워 오프)를 취하는 것이 바람직하다.

도 1은 종래 기술에 의한 게이트 구동부 관련 신호의 파형도.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로의 블록도.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동 방법의 제어 흐름도.

도 4의 (a)-(e)는 본 발명에 의한 게이트 구동부 관련 신호의 파형도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

21 : 타이밍 콘트롤러 21A : 게이트신호 생성부

22 : 게이트 구동부 23 : 데이터 구동부

24 : 액정패널

Claims (8)

1. 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트신호와 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터신호 등을 생성함에 있어서, 기준 시간 내에 발생되는 게이트 스타트 펄스의 수가 기준치를 초과하는 경우 그 게이트 스타트 펄스를 무효화처리하는 게이트신호 생성부를 포함하여 구성된 타이밍 콘트롤러와;

   상기 게이트 신호를 근거로 게이트펄스를 생성하여 액정패널상의 각 게이트라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부와;

   상기 데이터 신호를 근거로 디지털 비디오 데이터를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호로 변환하여 액정패널상의 각 데이터라인에 공급하는 데이터 구동부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 회로.
2. 제1항에 있어서, 게이트신호 생성부는 상기 게이트 스타트 펄스를 무효화처리하기 위해 마스킹하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 회로.
3. 제1항에 있어서, 기준 시간은 한 프레임의 시간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 회로.
4. 제1항에 있어서, 게이트 스타트 펄스의 기준치는 '4'인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 회로.
5. 제1항에 있어서, 게이트 구동부는 상기 무효화처리된 게이트 스타트 펄스가 입력될 때 해당 게이트라인의 구동이 중지되게 게이트펄스를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 회로.
6. 소정 주기로 게이트 스타트 펄스를 생성하여 출력함과 아울러, 이를 카운트하는 제1과정과;

   상기 카운트값을 기준치와 비교하여 그 기준치를 초과하지 않을 때 상기 게이트 스타트 펄스를 그대로 게이트 구동부에 출력하는 제2과정과;

   상기 카운트값이 기준치를 초과할 때 그 순간부터 해당 프레임의 마지막 까지 상기 게이트 스타트 펄스를 무효화처리하여 상기 게이트 구동부에 출력하는 제3과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
7. 제6항에 있어서, 소정 주기는 프레임 주기인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 카운트값이 기준치를 초과하는 횟수가 일정치 이상일 때 파워를 오프하는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.

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