KR101528750B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 회로 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 구동 회로 Download PDF

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Abstract

표시 장치 및 표시 장치의 구동 회로가 개시된다. 표시 장치는 구동 회로 및 패널을 포함한다. 구동 회로는 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 영상 데이터를 래치하고 소스 구동 신호를 발생시킨다. 또한, 구동 회로는 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기 신호를 발생시키고 상기 내부 수평동기 신호에 응답하여 게이트 구동 신호를 발생시킨다. 패널은 게이트 구동 신호와 소스 구동 신호에 응답하여 영상 데이터를 표시한다. 따라서, 표시 장치의 구동 회로는 동일한 구조를 갖는 소스 구동 IC를 사용하여 캐스케이드 모드 및 듀얼 게이트 모드에서 표시장치를 구동할 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 회로{DISPLAY DEVICE AND DRIVING CIRCUIT OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 표시 장치의 구동회로에 관한 것이다.
LCD 장치는 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 두께가 얇고 가벼우며 그 품질도 점차 개선되고 있기 때문에, 정보처리 기기로서 널리 사용되고 있다.
액티브 매트릭스형 LCD 장치는 매트릭스 내에 배열된 복수의 픽셀 전극 각각에 연결된 복수의 능동 소자를 가진다. 액티브 매트릭스형 LCD 장치는 단순 매트릭스형 LCD 장치에 비해 높은 콘트라스트 비(contrast ratio)를 가진다. 따라서, 액티브 매트릭스형 구동은 칼라 LCD 장치에 필수적으로 되고 있다. 액티브 매트릭스형 LCD 장치의 각 픽셀 전극에 연결되는 능동소자로는 박막 필름 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT라 함)가 널리 사용되고 있다.
액정 패널을 구동하는 LCD 구동 회로의 구성 방법에는 캐스케이드(cascade) 모드와 듀얼 게이트(dual-gate) 모드가 있었다. 캐스케이드 모드의 회로 구성 방법은 소스 구동 회로가 집적된 2 개 이상의 직렬 연결된 소스 구동 IC들이 액정 패널 의 상부 또는 하부에 배치되고, 게이트 구동 회로가 집적된 1 개의 게이트 구동 IC가 액정 패널의 왼쪽 또는 오른쪽에 배치된다. 듀얼 게이트 모드의 회로 구성 방법은 게이트 구동 회로가 집적된 2 개 이상의 직렬 연결된 게이트 구동 IC들이 액정 패널의 왼쪽 또는 오른쪽에 배치되고, 소스 구동회로가 집적된 1 개의 소스 구동 IC가 액정 패널의 상부 또는 하부에 배치된다. 종래의 LCD 장치는 동일한 수의 채널에 대응하는 소스 구동 신호를 출력하기 위해서 캐스케이드 모드일 때와 듀얼 게이트 모드일 때 다른 구조를 갖는 데이터 레지스터가 필요했다. 즉, 종래의 소스 구동회로는 듀얼 게이트 모드일 때 멀티플렉서를 구비하고 하나의 수평 주사 구간에 소스 구동신호를 두 번 구동함으로써, 2 개의 소스 구동 IC로 구성된 캐스케이드 모드에서 동작할 때와 동일한 수의 소스 구동신호를 출력하였다. 따라서, 종래의 LCD 장치의 구동회로는 듀얼 게이트 모드에서 동작시키기 위해서 멀티플렉서 및 라우팅을 위한 칩상의 레이아웃 면적이 크게 증가하였다. 따라서, LCD 장치의 구동회로의 칩 사이즈가 증가하였다.
본 발명의 목적은 캐스케이드 모드 및 듀얼 게이트 모드에서 공통으로 사용이 가능한 소스 구동 IC를 갖는 구동 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 구동 회로를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 표시 장치는 구동 회로 및 패널을 포함한다.
구동 회로는 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 영상 데이터를 래치하고 소스 구동 신호를 발생시킨다. 또한, 구동 회로는 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기 신호를 발생시키고 상기 내부 수평동기 신호에 응답하여 게이트 구동 신호를 발생시킨다. 패널은 상기 게이트 구동 신호와 상기 소스 구동 신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 표시한다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 구동 회로는 캐스케이드 모드 또는 듀얼 게이트 모드로 상기 표시 장치를 구동할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 표시 장치가 캐스케이드 모드로 동작할 때, 상기 구동 회로를 구성하는 소스 구동 회로들 중 하나의 소스 구동 회로는 마스터로 동작하고 나머지 소스 구동 회로는 슬레이브로 동작할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 구동 회로는 상기 표시 장치가 듀얼 게이트 모드로 동작할 때, 하나의 수평 주사 구간에 두 개 이상의 게이트 구동 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 구동 회로는 상기 표시 장치가 듀얼 게이트 모드로 동작할 때, 하나의 수평 주사 구간에 2 개 이상의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 래치하고 상기 소스 구동신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 구동 회로는 제어 회로, 소스 구동 회로 및 게이트 구동 회로를 포함할 수 있다.
제어 회로는 상기 영상 데이터에 대해 데이터 처리를 수행하여 제 1 영상 데이터를 출력하고, 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기 신호를 발생시킨다. 소스 구동 회로는 계조 전압, 상기 제 1 영상 데이터, 및 상기 소스 출력 인에이블 신호에 기초하여 소스 구동 신호를 발생시킨다. 게이트 구동 회로는 상기 내부 수평 동기 신호에 기초하여 게이트 구동 신호를 발생시킨다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 제어 회로와 상기 소스 구동 회로는 하나의 반도체 집적회로(IC) 내에 구현될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 따른 표시 장치의 구동 회로는 제어 회로, 소스 구동 회로 및 게이트 구동 회로를 포함할 수 있다.
제어 회로는 상기 영상 데이터에 대해 데이터 처리를 수행하여 제 1 영상 데이터를 출력하고, 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기 신호를 발생시킨다. 소스 구동 회로는 계조 전압, 상기 제 1 영상 데이터, 및 상기 소스 출력 인에이블 신호에 기초하여 소스 구동 신호를 발생시킨다. 게이트 구동 회로는 상기 내부 수평 동기 신호에 기초하여 게이트 구동 신호를 발생시킨다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 소스 구동 회로는 쉬프트 레지스터, 데이터 레지스터 및 데이터 래치 회로를 포함할 수 있다.
쉬프트 레지스터는 소스 샘플링 클럭신호를 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생시킨다. 데이터 레지스터는 클럭신호에 동기하여 상기 제 1 영상 데이터를 출력한다. 데이터 래치 회로는 상기 샘플링 신호에 응답하여 상기 제 1 영상 데이터를 샘플링하여 래치하고, 상기 출력 인에이블 신호가 인에이블 되면 상기 제 1 영상 데이터를 출력한다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 상기 소스 구동 회로는 디지털-아날로그 변환기 및 출력 버퍼를 더 포함할 수 있다.
디지털-아날로그 변환기는 상기 계조 전압을 사용하여 상기 데이터 래치 회로로부터 수신된 상기 제 1 영상 데이터에 대응하는 아날로그 신호들을 발생시킨다. 출력 버퍼는 상기 아날로그 신호들을 버퍼링하여 상기 소스 구동신호들을 발생시킨다.
본 발명에 따른 표시 장치의 구동 회로는 구동 회로의 내부에서 캐스케이드 모드와 듀얼 게이트 모드에서 다른 수의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기신호를 발생시키며 내부 수평 동기신호에 응답하여 게이트 구동 신호를 발생시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 회로는 회로 사이즈를 증가시키지 않고 동일한 구조를 갖는 소스 구동 IC를 사용하여 캐스케이드 모드 및 듀얼 게이트 모드에서 표시장치 를 구동할 수 있다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접 속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동 작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 LCD 장치(1000)를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, LCD 장치(1000)는 구동 회로(1100) 및 액정 패널(liquid crystal panel)(1200)을 포함한다.
구동 회로(1100)는 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 영상 데이터를 래치하고 소스 구동신호(Y1 - Ym)를 발생시키며, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기 신호를 발생시키고 상기 내부 수평동기 신호에 응답하여 게이트 구동신호(G1 - Gn)를 발생시킨다. 액정 패널(1200)은 게이트 구동신호(G1 - Gn)와 소스 구동신호(Y1 - Ym)에 응답하여 상기 영상 데이터를 표시한다.
액정 패널(1200)은 매트릭스의 각 교차점에 있는 TFT를 가진다. TFT의 소스는 소스 구동신호("데이터 신호"라고도 함)를 수신하고, TFT의 게이트는 게이트 구동신호("주사 신호"라고도 함)를 수신한다. TFT의 드레인 단자와 공통전압(VCOM) 사이에 스토리지 커패시터(storage capacitor)(CST)와 액정 커패시터(CLC)가 연결되어 있다. 액정 패널(1200)은 게이트 라인을 통해 게이트 구동신호(G1 ~ Gn)를 수신하고, 소스 라인을 통해 소스 구동신호(D1 ~ Dm)를 수신한다.
도 2는 도 1의 LCD 장치(1000)에 포함된 구동 회로(1100)의 하나의 예를 나 타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 구동 회로(1100)는 계조전압 발생회로(1110), 제어 회로(1120), 소스 구동 회로(1130) 및 게이트 구동 회로(1140)를 포함한다.
계조전압 발생회로(1110)는 LCD 장치의 휘도와 관련된 정극성과 부극성의 계조전압들(GMA)을 발생시킨다. 소스 구동 회로(1130)는 소스 구동신호들을 액정 패널(1200) 상에 배열되어 있는 소스 라인에 인가하고, 게이트 구동 회로(1140)는 게이트 신호들을 액정 패널(1200)상에 배열되어 있는 게이트 라인에 인가한다.
제어 회로(1120)는 RGB 영상신호(R, G, B), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(DCLK)를 수신한다. 제어 회로(1120)는 RGB 영상신호(R, G, B), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(DCLK)에 기초하여, 영상 데이터(R, G, B)를 액정 패널(1200)의 동작에 맞게 데이터 처리를 수행하고 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 출력하며, 소스 출력 인에이블 신호(SOE), 극성 반전 신호(POL), 클럭신호(DCLK), 및 소스 샘플링 클럭신호(SSC)를 출력한다. 제어 회로(1120)는 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시키고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)를 발생시킨다.
소스 구동 회로(1130)는 계조 전압(GMA), 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B)), 및 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 기초하여 소스 구동 신호(Y1 - Ym)를 발생시킨다. 게이트 구동 회로(1140)는 내부 수평 동기신호(Hsync_INT), 오프 전압(Voff) 및 온 전압(Von)에 기초하여 게이트 구동 신호(G1 - Gn)를 발생시킨다.
도 3은 도 2의 구동 회로(1100)에 포함된 제어 회로(1120)의 하나의 예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어 회로(1120)는 데이터 처리부(1121), 데이터 제어신호 발생부(1123) 및 게이트 제어신호 발생부(1125)를 포함한다.
데이터 처리부(1121)는 영상 데이터(R, G, B)를 액정 패널의 동작에 맞게 데이터 처리를 수행하고 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 발생시킨다. 데이터 제어신호 발생부(1123)는 RGB 영상신호(R, G, B), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(DCLK)에 기초하여, 소스 출력 인에이블 신호(SOE), 극성 반전 신호(POL), 클럭신호(DCLK), 및 소스 샘플링 클럭신호(SSC)를 발생시킨다. 게이트 제어신호 발생부(1125)는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 게이트 구동을 위한 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)를 발생시킨다.
도 4는 도 2의 구동 회로(1100)에 포함된 소스 구동 회로(1130)의 하나의 예를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 소스 구동 회로(1130)는 쉬프트 레지스터(1131), 데이터 레지스터(1132), 데이터 래치 회로(1133), D/A 컨버터(digital to analog converter)(1134) 및 출력 버퍼(1135)를 포함한다.
쉬프트 레지스터(1131)는 클럭신호(DCLK)에 동기하여 소스 샘플링 클릭신호(SSC)를 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생시킨다. 데이터 레지스터(1132)는 클럭신 호(DCLK)에 동기하여 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 출력한다. 데이터 래치 회로(1133)는 데이터(DATA)와 로드신호(TP)를 수신한다. 데이터 래치 회로(2200)는 상기 샘플링 신호에 응답하여 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 샘플링하여 래치하고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)가 인에이블 되면 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 출력한다. D/A 컨버터(1134)는 계조전압(GMA)을 사용하여, 데이터 래치 회로(1133)의 출력신호들(D1 - D1200)에 대응하는 아날로그 신호들(S1 - S1200)을 발생시킨다. 출력 버퍼(1135)는 아날로그 신호들(S1 - S1200)을 버퍼링하여 소스 구동신호들(Y1 - Yn)을 발생시킨다. 소스 구동신호들(Y1 - Yn)은 데이터 래치 회로(1133)에 인가되는 데이터(DATA)의 순서에 따라서 각 소스라인들에 출력된다.
도 5는 LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 도 2에 도시된 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
캐스케이드 모드의 동작은 도 7 및 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이, 하나의 게이트 구동 IC(Integrated Circuit)와 2 개 이상의 소스 구동 IC를 사용하여 LCD 패널을 구동하는 동작 모드이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(timing controller)라고 불리는 제어 회로(1522, 1532)가 소스 구동 IC 내부에 있는 경우에는 하나의 소스 구동 IC가 마스터(master) 역할을 하고 나머지 소스 구동 IC는 슬레이브(slave) 역할을 한다.
도 5에서, EX_HSYNC는 외부로부터 도 2에 도시된 구동 회로(1100)의 제어 회로(1120)에 입력되는 수평 동기신호(Hsync)를 나타내고, EX_DE는 외부에서 제어 회로(1120)에 입력되는 데이터 인에이블 신호(DE)를 나타낸다. IN_DB[5:0], IN_DB[11:6] 및 IN_DB[17:12]는 도 3에 도시된 제어 회로(1120)의 데이터 처리부(1121)를 구성하는 레지스터들에 저장된 데이터들을 나타낸다. DATA REGISTER는 도 4에 도시된 소스 구동 회로(1130)의 데이터 레지스터(1132)의 데이터의 상태를 나타내고, DATA LATCH는 데이터 래치(1133)의 데이터의 상태를 나타낸다. SOE는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 나타내며, SOE가 인에이블되면 데이터 래치(1133)에 저장된 제 1 영상 데이터(DATA(R, G, B))가 출력된다. Y<1:1200>는 도 4에 도시된 소스 구동 회로(1130)의 출력 버퍼(1135)로부터 출력된 소스 구동신호들(Y1 - Yn)을 나타낸다. G<1:n>는 도 2에 도시된 구동 회로(1100)의 게이트 구동 회로(1140)의 출력인 게이트 구동 신호(G1 - Gn)를 나타낸다. Hsync_INT는 제어 회로(1120)에 의해 발생되는 내부 수평 동기신호를 나타낸다.
도 6은 LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 도 2에 도시된 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
듀얼 게이트 모드의 동작은 도 9 및 도 10을 참조하여 후술하는 바와 같이, 하나의 소스 구동 IC와 2 개 이상의 게이트 구동 IC를 사용하여 LCD 패널을 구동하는 동작 모드이다. 도 6에서, G<1:2n>은 도 2에 도시된 구동 회로(1100)의 게이트 구동 회로(1140)의 출력인 게이트 구동 신호(G1 - Gn)에 대응한다. LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 즉, LCD 장치가 두 개의 게이트 구동 IC와 1 개의 소스 구동 IC에 의해 구동될 경우, 2400 개의 소스 구동 신호(800RGB)를 생성하기 위해 하나의 수평 주사 구간(1H)에 2 개의 게이트 구동신호(G1, G2)가 발생된다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 LCD 장치(1000)의 동작에 대해 설명한다.
LCD 장치(1000)의 구동 회로(1100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 수평 주사 구간(1H)에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시키고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 래치하고 소스 구동신호(Y1 - Ym)를 발생시킨다. 또한, 구동 회로(1100)는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평 동기 신호(Hsync_INT)를 발생시키고 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)에 응답하여 게이트 구동신호(G1 - Gn)를 발생시킨다. 액정 패널(1200)은 게이트 구동신호(G1 - Gn)와 소스 구동신호(Y1 - Ym)에 응답하여 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 표시한다.
도 5는 LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 도 2에 도시된 구동 회로(1100)의 동작을 나타내고, 도 6은 LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 구동 회로(1100)의 동작을 나타낸다. 도 5 및 도 6은 하나의 소스 구동 IC가 1200 개의 채널을 구동하는 LCD 장치의 타이밍도를 나타낸다.
제어 회로(1522, 1532)가 도 8에 도시된 바와 같이 소스 구동 IC의 내부에 있는 LCD 장치의 경우, LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 구동 회로(1100)의 동작은 다음과 같다.
두 개의 소스 구동 IC 중 하나는 마스터 IC로 동작하고, 다른 하나는 슬레이브 IC로 동작한다. 도 5를 참조하면, 마스터 IC의 데이터 레지스터에 1200 개의 영상 데이터(RGB1 - RGB400)가 저장되고, 슬레이브 IC의 데이터 레지스터에 1200 개의 영상 데이터(RGB401 - RGB800)가 저장된다. 마스터 IC의 데이터 레지스터에 저 장되어 있는 1200 개의 영상 데이터((RGB1 - RGB400)와 슬레이브 IC의 데이터 레지스터에 저장되어 있는 1200 개의 영상 데이터((RGB401 - RGB800)는 각각 마스터 IC의 데이터 래치 회로와 슬레이브 IC의 데이터 래치 회로에 제공된다. 마스터 IC의 데이터 래치 회로와 슬레이브 IC의 데이터 래치 회로는 각각 1200 개의 영상 데이터((RGB1 - RGB400)와 1200 개의 영상 데이터((RGB401 - RGB800)를 래치하고 있다가 소스 출력 인에이블 신호(SOE)가 인에이블되면, 영상 데이터들을 출력한다. 도 5에 도시된 바와 같이 LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 하나의 수평 주사 구간(1H)에 하나의 펄스를 갖는 신호이다.
또한, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)가 발생되고, 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)에 응답하여 게이트 구동신호(G1)가 발생된다. 도 5에서 소스 출력 인에이블 신호(SOE)와 내부 수평동기 신호(Hsync_INT) 사이의 지연 시간은 소스 지연 시간(SOURCE DELAY TIME)을 나타낸다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 외부 수평 동기 신호(EX_HSYNC)에 기초하여 발생될 수 있다.
LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 게이트 구동신호(G1)에 응답하여 하나의 소스 구동 IC는 1200 개의 영상 데이터(Y1 - Y1200)를 출력한다. 마스터 IC와 슬레이브 IC는 각각 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 동시에 1200 개의 영상 데이터(Y1 - Y1200)를 출력하므로, 전체 2400 개의 영상 데이터를 출력한다.
제어 회로가 도 10에 도시된 바와 같이 소스 구동 IC(Integrated Circuit)의 내부에 있는 LCD 장치의 경우, LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 구동 회로(1100)의 동작은 다음과 같다.
LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때는 소스 구동 IC가 하나이므로, 하나의 수평 주사 구간(1H)에 2 개의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시키고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 영상 데이터(DATA(R, G, B))를 래치하고 소스 구동신호를 발생시킨다. 도 6을 참조하면, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)가 발생되고, 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)에 응답하여 게이트 구동신호(G<1:2n>)가 발생된다. 하나의 수평 주사 구간(1H)에 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 2 개의 펄스를 가지므로, 하나의 수평 주사 구간(1H)에 2 개의 게이트 구동신호(G1, G2)가 발생된다.
듀얼 게이트 모드에서는 소스 구동 IC가 하나이므로, 구동 회로는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 첫 번째 펄스 및 게이트 구동신호(G1)에 응답하여 1200 개의 영상 데이터(RGB1 - RGB400)를 먼저 출력하고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 두 번째 펄스 및 게이트 구동신호(G2)에 응답하여 1200 개의 영상 데이터(RGB401 - RGB800)를 다음에 출력한다.
도 6에 도시된 바와 같이 LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 하나의 수평 주사 구간(1H)에 2 개의 펄스를 갖는 신호이다. 도 6에서 소스 출력 인에이블 신호(SOE)와 내부 수평동기 신호(Hsync_INT) 사이의 지연 시간은 소스 지연 시간(SOURCE DELAY TIME)을 나타낸다.
LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 소스 구동 IC는 게이트 구동신 호(G1)에 응답하여 1200 개의 영상 데이터(RGB1 - RGB400)를 출력하고, 게이트 구동신호(G2)에 응답하여 1200 개의 영상 데이터(RGB401 - RGB800)를 출력한다.
LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 즉, LCD 장치가 두 개의 게이트 구동 IC와 1 개의 소스 구동 IC에 의해 구동될 경우, LCD 장치의 구동 회로는 하나의 수평 주사 구간(1H)에 2 개의 게이트 구동신호(G1, G2)가 발생시켜 2400 개의 소스 구동 신호(800RGB)를 발생시킨다.
도 7 내지 도 10은 소스 구동 칩들과 게이트 구동 칩들을 사용하여 구현한 LCD 장치의 구성들을 나타낸다.
도 7 및 도 8은 캐스케이드 모드로 동작하는 LCD 장치의 구성을 나타내고, 도 9 및 도 10은 듀얼 게이트 모드로 동작하는 LCD 장치의 구성을 나타낸다. 도 7 및 도 9는 제어 회로가 소스 구동 IC의 외부에 있는 LCD 장치를 나타내고, 도 8 및 도 10은 제어 회로가 소스 구동 IC의 내부에 있는 LCD 장치를 나타낸다.
도 7을 참조하면, LCD 장치(1400)는 제어 회로(1410), 소스 구동 IC들(1420, 1430), 게이트 구동 IC(1440) 및 액정 패널(1450)을 포함한다.
제어 회로(1410)는 RGB 영상신호(DATA), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(DCLK)에 기초하여, 영상 데이터(DATA)를 액정 패널(1450)의 동작에 맞게 데이터 처리를 수행하고, 제어신호들(CONTS)을 발생시킨다. 제어 회로(1410)는 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시키고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)를 발생시킨다.
소스 구동 IC들(1420, 1430)은 영상 데이터(DATA), 클럭신호(DCLK), 제어신호들(CONTS) 및 계조전압(GMA)(미도시)에 기초하여 소스 구동신호들을 발생시키고, 소스 구동신호들을 액정 패널(1450)의 소스 라인들에 제공한다. 게이트 구동 IC(1440)는 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)에 응답하여 게이트 구동신호들을 발생시키고, 게이트 구동신호들을 액정 패널(1450)의 게이트 라인들에 제공한다.
도 8을 참조하면, LCD 장치(1500)는 소스 구동 IC들(1520, 1530), 게이트 구동 IC(1540) 및 액정 패널(1550)을 포함한다. 소스 구동 IC들(1520, 1530)은 각각 제어 회로(1522, 1532)를 포함한다.
도 8의 LCD 장치(1400)에서, 제 1 소스 구동 IC(1520)는 마스터 소스 구동 IC이고, 제 2 소스 구동 IC(1530)는 슬레이브 소스 구동 IC이다. 예를 들면, 제어 회로(1522)를 포함하는 제 1 소스 구동 IC(1520)가 제 2 소스 구동 IC(1530)에 영상 데이터(DATA)와 클럭신호(DCLK)를 제공하고, 게이트 구동 IC(1540)에 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)를 제공한다.
도 9를 참조하면, LCD 장치(1600)는 제어 회로(1610), 소스 구동 IC(1620), 게이트 구동 IC들(1630, 1640) 및 액정 패널(1650)을 포함한다.
제어 회로(1610)는 RGB 영상신호(DATA), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(DCLK)에 기초하여, 영상 데이터(DATA)를 액정 패널(1450)의 동작에 맞게 데이터 처리를 수행하고, 제어신호들(CONTS)을 발생시킨다. 제어 회로(1410)는 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시키고, 소스 출력 인에이 블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)를 발생시킨다.
소스 구동 IC(1620)는 영상 데이터(DATA), 클럭신호(DCLK), 제어신호들(CONTS) 및 계조전압(GMA)(미도시)에 기초하여 소스 구동신호들을 발생시키고, 소스 구동신호들을 액정 패널(1650)의 소스 라인들에 제공한다. 게이트 구동 IC들(1630, 1640)은 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)에 응답하여 게이트 구동신호들을 발생시키고, 게이트 구동신호들을 액정 패널(1650)의 게이트 라인들에 제공한다.
도 10을 참조하면, LCD 장치(1700)는 소스 구동 IC(1720), 게이트 구동 IC들(1730, 1740) 및 액정 패널(1750)을 포함한다. 소스 구동 IC(1720)은 제어 회로(1722)를 포함한다.
도 10의 LCD 장치(1700)에서, 소스 구동 IC(1720)는 제어 회로(1722)를 포함하며, 제 1 게이트 구동 IC(1730) 및 제 2 게이트 구동 IC(1740)에 내부 수평 동기신호(Hsync_INT)를 제공한다.
본 발명의 LCD 장치의 구동 회로는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)를 발생시키고, 내부 수평동기 신호(Hsync_INT)에 응답하여 게이트 구동신호(G1)를 발생시킨다. 구동 회로는 캐스케이드 모드에서는 하나의 수평 주사 구간(1H)에 하나의 펄스를 갖고 듀얼 게이트 모드에서는 하나의 수평 주사 구간(1H)에 두 개 이상의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시킨다. 따라서, 본 발명의 LCD 장치는 동일한 구조를 갖는 소스 구동 IC를 사용하여 캐스케이드 모드 및 듀얼 게이트 모드에서 사용이 가능하다.
예를 들어, 한 개의 게이트 구동 IC와 두 개의 소스 구동 IC를 사용하는 캐 스케이드 모드에서, 하나의 소스 구동 IC는 게이트 구동신호에 응답하여 1200 개의 영상 데이터에 대응하는 소스 구동신호를 출력하므로 두 개의 소스 구동 IC를 통해 2400 개의 영상 데이터에 대응하는 소스 구동신호들이 출력된다. 두 개의 게이트 구동 IC와 한 개의 소스 구동 IC를 사용하는 듀얼 게이트 모드에서, 소스 구동 IC가 하나이므로, 구동 회로는 소스 출력 인에이블 신호의 첫 번째 펄스 및 제 1 게이트 구동신호(G1)에 응답하여 1200 개의 영상 데이터(RGB1 - RGB400)를 먼저 출력하고, 소스 출력 인에이블 신호의 두 번째 펄스 및 제 2 게이트 구동신호(G2)에 응답하여 1200 개의 영상 데이터(RGB401 - RGB800)를 다음에 출력한다. 따라서, 하나의 수평 주사 구간(1H)에 한 개의 소스 구동 IC를 통해 2400 개의 영상 데이터에 대응하는 소스 구동신호들이 출력된다.
즉, 본 발명의 LCD 장치의 구동 회로는 구동 회로 내부에서 캐스케이드 모드와 듀얼 게이트 모드에 대해 펄스 개수가 다른 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기신호를 발생시켜 영상 데이터의 출력 순서를 변경한다. 따라서, 본 발명의 LCD 장치는 동일한 구조를 갖는 소스 구동 회로를 사용하여 캐스케이드 모드와 듀얼 게이트 모드를 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 LCD 장치의 소스 구동 회로는 동일한 IC를 캐스케이드 모드로 동작하는 LCD 장치 및 듀얼 게이트 모드로 동작하는 LCD 장치에 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해 동일한 개수의 영상 데이터를 출력할 경우 종래에 듀얼 게이트 모드에서 소스 구동 회로에 포함되는 쉬프트 레지스터, 데이터 레지스터 및 라우팅의 회로 크기의 증가로 인하여 칩 면적이 증가하는 문제를 해결할 수 있다.
상기에서는 주로 한 개의 게이트 구동 IC와 두 개의 소스 구동 IC를 포함하고 캐스케이드 모드에서 동작하는 구동 회로 및 한 개의 소스 구동 IC 및 두 개의 게이트 구동 IC를 포함하고 듀얼 게이트 모드에서 동작하는 구동 회로에 대해 기술하였다. 그러나, 본 발명은 임의의 개수의 게이트 구동 IC와 임의의 개수의 소스 구동 IC를 포함하는 구동 회로에 적용 가능하다.
상기에서는 구동회로 및 이를 포함하는 LCD 장치에 대해 기술하였지만, 본 발명은 LCD 장치뿐만 아니라 PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등 일반적인 표시 장치에 적용이 가능하다.
본 발명은 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치에 적용이 가능하며, 특히 중소형 LCD 장치의 구동 회로에 적용이 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 LCD 장치를 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1의 LCD 장치에 포함된 구동 회로의 하나의 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 구동 회로에 포함된 제어 회로의 하나의 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 2의 구동 회로에 포함된 소스 구동 회로의 하나의 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 도 2에 도시된 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 도 2에 도시된 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 7 및 도 8은 LCD 장치가 캐스케이드 모드에서 동작할 때, 소스 구동 칩들과 게이트 구동 칩들을 사용하여 구현한 LCD 장치의 구성들을 나타낸다.
도 9 및 도 10은 LCD 장치가 듀얼 게이트 모드에서 동작할 때, 소스 구동 칩들과 게이트 구동 칩들을 사용하여 구현한 LCD 장치의 구성들을 나타낸다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1000, 1400, 1500, 1600, 1700 : LCD 장치
1100 : 구동 회로
1110: 계조전압 발생회로
1120, 1410, 1522, 1532, 1610, 1722 : 제어 회로
1121 : 데이터 처리부
1123 : 데이터 제어신호 발생부
1125 : 게이트 제어신호 발생부
1130 : 소스 구동 회로
1131 : 쉬프트 레지스터
1132 : 데이터 레지스터
1133 : 데이터 래치 회로
1134 : D/A 컨버터
1135 : 출력 버퍼
1140 : 게이트 구동 회로
1200, 1450, 1550, 1650, 1750 : 액정 패널
1420, 1430, 1520, 1530, 1620, 1720 : 소스 구동 IC
1440, 1540, 1630, 1640, 1730, 1740 : 게이트 구동 IC

Claims (10)

  1. 캐스케이드 모드에서 하나의 수평 주사 구간에, 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 영상 데이터를 래치하고 소스 구동 신호를 발생시키며, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 하나의 내부 수평 동기 신호를 발생시키고 상기 내부 수평동기 신호에 응답하여 하나의 게이트 구동 신호를 발생시키고, 듀얼 게이트 모드에서 하나의 수평 주사 구간에, 두 개 이상의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 영상 데이터를 래치하고 소스 구동 신호를 발생시키며, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 두 개 이상의 내부 수평 동기 신호를 발생시키고 상기 내부 수평 동기 신호에 응답하여 두 개 이상의 게이트 구동 신호를 발생시키는 구동 회로; 및
    상기 게이트 구동 신호와 상기 소스 구동 신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 표시하는 패널을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 회로는
    캐스케이드 모드 또는 듀얼 게이트 모드로 상기 표시 장치를 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 장치가 캐스케이드 모드로 동작할 때, 상기 구동 회로를 구성하는 소스 구동 회로들 중 하나의 소스 구동 회로는 마스터로 동작하고 나머지 소스 구동 회로는 슬레이브로 동작하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 회로는
    상기 표시 장치가 듀얼 게이트 모드로 동작할 때, 하나의 수평 주사 구간에 두 개 이상의 게이트 구동 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 회로는
    상기 표시 장치가 듀얼 게이트 모드로 동작할 때, 하나의 수평 주사 구간에 2 개 이상의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 래치하고 상기 소스 구동신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 회로는
    상기 영상 데이터에 대해 데이터 처리를 수행하여 제 1 영상 데이터를 출력하고, 하나의 수평 주사 구간에 적어도 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 내부 수평 동기 신호를 발생시키는 제어 회로;
    계조 전압, 상기 제 1 영상 데이터, 및 상기 소스 출력 인에이블 신호에 기초하여 소스 구동 신호를 발생시키는 소스 구동 회로; 및
    상기 내부 수평 동기 신호에 기초하여 게이트 구동 신호를 발생시키는 게이트 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 회로와 상기 소스 구동 회로는 하나의 반도체 집적회로(IC) 내에 구현되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 입력 영상 데이터에 대해 데이터 처리를 수행하여 제 1 영상 데이터를 출력하고, 캐스케이스 모드에서 하나의 수평 주사 구간에, 하나의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 하나의 내부 수평 동기 신호를 발생시키고, 듀얼 게이트 모드에서 하나의 수평 주사 구간에, 두 개 이상의 펄스를 갖는 소스 출력 인에이블 신호를 발생시키고, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 두 개 이상의 내부 수평 동기 신호를 발생시키는 제어 회로;
    계조 전압, 상기 제 1 영상 데이터, 및 상기 소스 출력 인에이블 신호에 기초하여 소스 구동 신호를 발생시키는 소스 구동 회로; 및
    상기 내부 수평 동기 신호에 기초하여 캐스케이드 모드에서 하나의 수평 주사 구간에 하나의 게이트 구동 신호를 발생시키고, 듀얼 게이트 모드에서 하나의 수평 주사 구간에 두 개 이상의 게이트 구동 신호를 발생시키는 게이트 구동 회로를 포함하는 표시 장치의 구동 회로.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 소스 구동 회로는
    소스 샘플링 클럭신호를 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생시키는 쉬프트 레지스터;
    클럭신호에 동기하여 상기 제 1 영상 데이터를 출력하는 데이터 레지스터; 및
    상기 샘플링 신호에 응답하여 상기 제 1 영상 데이터를 샘플링하여 래치하고, 상기 출력 인에이블 신호가 인에이블 되면 상기 제 1 영상 데이터를 출력하는 데이터 래치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 소스 구동 회로는
    상기 계조 전압을 사용하여 상기 데이터 래치 회로로부터 수신된 상기 제 1 영상 데이터에 대응하는 아날로그 신호들을 발생시키는 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 아날로그 신호들을 버퍼링하여 상기 소스 구동신호들을 발생시키는 출력 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
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