KR20100002394A - 액정표시장치의 구동회로 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 구동회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 데이터가 데이터 구동부의 래치에 저장되기 전에 컨트롤부의 데이터 레지스터 블록에서 극성제어신호(POL)를 미리 적용하여 데이터를 교환한 후 래치에 저장함으로써, 다수의 채널에서 각각 요구되던 멀티플렉서(Multiplexer)를 하나의 컨트롤부에 위치시켜 칩 사이즈를 줄일 수 있게 한 액정표시장치의 구동회로 및 구동방법에 관한 것이다.
구동회로, 데이터 레지스터, 멀티플렉서, 극성제어신호, 칩 사이즈

Description

액정표시장치의 구동회로 및 그 구동방법{DRIVING CIRCUIT OF LCD AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 액정표시장치의 구동회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 데이터가 데이터 구동부의 제1래치에 저장되기 전에 컨트롤부의 데이터 레지스터 블록에서 극성제어신호(POL)를 미리 적용하여 데이터를 교환한 후 제1래치에 저장함으로써, 다수의 채널에서 각각 요구되던 멀티플렉서(Multiplexer)를 하나의 컨트롤부에 위치시켜 칩 사이즈를 줄일 수 있게 한 액정표시장치의 구동회로 및 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display)는 전기장에 의해 분자배열이 변하는 액정의 광학적 성질을 이용하여 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 문자, 기호 또는 그래픽 등을 디스플레이하는 평판 디스플레이 장치 중 하나이다.
액정셀을 구동하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정패널의 데이터 라인과 게이트 라인 교차부에 스캔 펄스와 데이터를 공급하여 비디오 데이터를 출력하는 종래 액정표시장치의 구동회 로(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 비디오 카드 등으로부터 비디오 데이터를 입력받아 우수 데이터와 기수 데이터로 분리한 후 각 채널의 래치로 전송하는 컨트롤부(20)와, 분리된 데이터를 수신하고 인에이블 신호에 의해 래치하며 극성제어신호(POL)에 따라 인접 채널간 데이터를 교환한 후 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동부(20)를 포함하여 구성된다.
그에 따라, 상기 컨트롤부(20)는, 디스플레이하고자 하는 비디오 데이터인 저전압 입력신호(mini-LVDS input data)를 비디오 카드 등으로부터 수신하여 일시 저장하는 버퍼(Rx buffer)와, 상기 비디오 데이터를 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하여 데이터 구동부의 제1래치로 공급하는 데이터 레지스터(Data Register)를 포함하여 구성된다.
또한, 각 채널마다 구비된 데이터 구동부(30)는, 상기 데이터 레지스터로부터 입력된 비디오 데이터를 쉬프트 레지스터에 의해 생성된 제1인에이블 신호(1st Latch enable)에 의해 순차적으로 샘플링하는 제1래치(1st Latch)와, 상기 제1래치로부터 입력되는 데이터를 래치하고 제2인에이블 신호(2nd Latch enable)에 응답하여 출력하는 제2래치(2nd Latch), 및 상기 제2래치에서 출력된 데이터를 극성제어신호(POL)에 따라 비디오 데이터의 각 계조값에 대응하는 정극성 감마전압과 부극성 감마전압 중 어느 하나를 선택하여 인접 채널간 데이터를 교환한 후 각 데이터라인으로 공급하는 멀티플렉서(Multiplexer : MUX)로 구성된다.
이와 같이, 디스플레이하고자 하는 비디오 데이터를 액정패널의 데이터 라인으로 공급함에 있어 극성제어신호(POL)에 따라 인접 채널간 데이터를 교환하기 위 한 멀티플렉서가 요구되었는바, 종래 액정표시장치의 구동회로는 출력되는 비디오 데이터의 현재 수평동기신호를 수신하여 감마기준전압발생부에 구비된 증폭기의 출력극성을 결정하므로, 비디오 데이터가 데이터 라인으로 출력되는 각 채널에 구비된 제2래치의 출력단에 상기 멀티플렉서가 연결되도록 구성되어야 하였다.
따라서, 종래 액정표시장치의 구동회로는 상기 멀티플렉서(MUX)가 다수개의 각 채널마다 구비되어 있어야 하므로, 각 채널이 형성되는 영역의 사이즈가 증가될 수 밖에 없었고, 그에 따라 반도체 칩의 크기도 증가할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 컨트롤부에 통합적인 멀티플렉서를 구비하고, 현재 로드신호에서 극성제어신호를 인식하여 그에 맞게 데이터를 교환하고, 다음 로드신호에서 그 데이터를 데이터라인으로 출력하는 시스템에 의하여, 극성제어신호에 따른 데이터 교환을 각 채널부의 래치에의 저장 전에 미리 실행함으로써, 각 채널부에서 요구되는 멀티플렉서를 제거하여 채널영역의 사이즈와 반도체 칩의 전체적인 사이즈를 축소할 수 있는 액정표시장치의 구동회로 및 구동방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 액정표시장치의 구동회로는, 액정패널의 데이터 라인과 게이트 라인의 교차부에 데이터와 스캔 펄스를 공급하여 디스플레이하 는 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 비디오 데이터를 입력받아 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하고, 극성제어신호에 따라 인접 채널간 데이터를 미리 교환하여 각 채널의 래치로 전송하는 통합적인 멀티플렉서가 구비된 컨트롤부; 및 상기 데이터 라인으로 비디오 데이터를 전송하는 각 채널마다 구비되며, 상기 컨트롤부로부터 데이터를 수신하고 인에이블 신호에 의해 래치하여 상기 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 컨트롤부가, 상기 비디오 데이터를 수신하여 일시 저장하는 버퍼; 수신한 비디오 데이터를 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하는 데이터 레지스터; 및 분리된 데이터를 극성제어신호(POL)에 따라 출력의 극성을 선택하여 데이터를 미리 교환한 후 상기 데이터 구동부의 래치로 전송하는 멀티플렉서를 포함하고, 상기 데이터 구동부는 상기 멀티플렉서에서 교환된 비디오 데이터를 순차적으로 샘플링하는 제1래치; 및 상기 제1래치로부터 입력되는 데이터를 래치하고 각 데이터 라인으로 출력하는 제2래치가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 컨트롤부는, 상기 멀티플렉서에서 극성제어신호(POL)를 인식하고 데이터를 교환하는 로드신호와, 우수 데이터 출력과 기수 데이터 출력을 데이터 라인으로 공급하는 로드신호를 분리하여, 상기 극성제어신호(POL)에 따른 데이터 교환이 각 채널부의 제1래치 저장 전에 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 컨트롤부는, 현재 로드신호에서 극성제어신호(POL)를 인식하고 상기 멀티플렉서에서 상기 극성제어신호(POL)에 따라 데이터를 교환한 후 상기 제1래치에 저장하며, 상기 극성제어신호(POL)를 1 수평동기신호(1H time) 후의 다음 로드신호에 동기시켜 출력의 극성을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 컨트롤부의 버퍼에서 비디오 데이터를 수신하여 일시 저장하는 단계; 데이터 레지스터에서 상기 비디오 데이터를 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하는 단계; 현재 로드신호를 이용하여 극성제어신호(POL)를 인식하고, 상기 컨트롤부에 통합적으로 구비된 멀티플렉서에서 인접 채널간 데이터를 미리 교환하는 단계; 상기 멀티플렉서에서 교환된 우수 데이터와 기수 데이터를 각 채널부에 구비된 제1 및 제2래치에 저장하는 단계; 및 다음 로드신호에 동기시켜 상기 극성제어신호(POL)에 의해 결정된 출력의 극성에 따라 우수 데이터 출력과 기수 데이터 출력을 데이터 라인으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하나의 반도체 칩에 하나만 구비되는 컨트롤부에 통합적인 멀티플렉서를 설치하고, 다수의 각 채널부에 요구되던 멀티플렉서를 제거하여 반도체 칩의 전체적인 크기를 현저히 축소할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구동회로(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터를 입력받아 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하고 극성제어신호(POL)에 따라 인접 채널간 데이터를 교환한 후 각 채널의 래치로 전송하는 컨트롤부(200)와, 상기 컨트롤부에서 데이터를 수신하고 인에이블 신호에 의해 래치하여 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 컨트롤부(200)는 비디오 데이터인 저전압 입력신호(mini-LVDS input data)를 수신하여 일시 저장하는 버퍼(Rx buffer)(210)와, 수신한 비디오 데이터를 우수 데이터(dtreg even)와 기수 데이터(dtreg odd)로 분리하는 데이터 레지스터(Data Register)(220)와, 상기 데이터 레지스터에서 분리된 데이터를 극성제어신호(POL)에 따라 비디오 데이터의 각 계조값에 대응하는 정극성 감마전압과 부극성 감마전압 중 어느 하나를 선택하여 인접 채널간 데이터를 교환한 후 각 채널의 래치로 전송하는 멀티플렉서(MUX)(230)를 구비한다. 이때, 상기 멀티플렉서(230)는 컨트롤부(200)내에 별도로 설치될 수 있음은 물론, 상기 데이터 레지스터(220) 내에 함께 설치되어 우수와 기수 데이터로 분리된 비디오 데이터를 극성제어신호(POL)에 따라 바로 교환하도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 컨트롤부(200)는 액정표시장치의 구동회로(100)를 제어하기 위해, 상기 비디오 데이터와 함께 입력되는 수평 및 수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호와 게이트 구동 제어신호를 생성하며, 상기 데이터 구동 제어신호는 제1래치 인에이블 신호(1st Latch enable), 제2래치 인에이블 신호(2nd Latch enable) 등과 함께 데이터 구동부(300)로 전송되고, 상기 극성제어신호(POL)는 컨트롤부(200) 내부에 설치된 멀티플렉서(MUX)(230)로 전달되도록 구성된다.
상기 극성제어신호(POL)는 채널 출력의 극성을 선택하기 위해 이용되는 신호로서, 1 수평동기신호(1H time) 전(前)의 극성제어신호(POL)를 현재의 감마기준전압발생부의 증폭기 출력에 적용하도록 구성된다. 따라서, 비디오 데이터가 각 채널에 구비된 제1래치(310)에 저장되기 전에 극성제어신호(POL)를 미리 적용하여 데이터를 교환한 후 제1래치(310)에 저장하고, 이때의 극성제어신호(POL)를 1 수평동기신호(1H time) 후(後)의 로드신호에 동기시켜 출력의 극성을 결정하도록 구성된다.
이와 같이, 극성제어신호(POL)를 받아서 다음 출력에 반영하므로 비디오 데이터가 제1래치(310)에 저장되기 전에 컨트롤부에 구비된 데이터 레지스터에서 분리한 직후, 멀티플렉서(230)에서 데이터를 바로 교환함으로써, 각 채널마다 요구되던 멀티플렉서를 제거할 수 있게 된다.
상기 데이터 구동부(300)는 데이터 라인으로 비디오 데이터를 전송하는 각 채널마다 구비되며, 상기 멀티플렉서(230)에서 교환된 비디오 데이터를 쉬프트 레지스터에 의해 생성된 제1인에이블 신호(1st Latch enable)에 의해 순차적으로 샘플링하는 제1래치(1st Latch)(310)와, 상기 제1래치로부터 입력되는 데이터를 래치하고 제2인에이블 신호(2nd Latch enable)에 응답하여 각 데이터 라인으로 출력하는 제2래치(2nd Latch)(320)를 구비한다.
이와 같이, 1 수평동기신호 전의 극성제어신호(POL)를 현재의 감마기준전압발생부의 증폭기(AMP) 출력에 적용하여 상기 컨트롤부(200)에서 극성제어신호(POL)에 따른 인접 채널간의 데이터 교환을 미리 실행함으로써, 각 채널에서 요구되던 멀티플렉서(MUX)를 제거할 수 있게 되어 각 채널이 형성되는 채널영역의 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 액정표시장치 구동회로의 전체 반도체 칩 사이즈를 현저히 축소시킬 수 있게 된다.
도 3은 각 채널부마다 멀티플렉서가 구비된 종래 액정표시장치 구동회로의 타이밍도이고, 도 4는 본 발명에 따라 컨트롤부에 통합적인 멀티플렉서가 구비된 액정표시장치 구동회로의 타이밍도를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 채널부마다 멀티플렉서가 구비된 경우에는 데이터 구동부에서 데이터를 출력할 것인가를 결정하는 현재 로드신호(LOAD)에서 극성제어신호(POL)를 인식하고, 상기 현재 로드신호(LOAD)에 동기하여 박막트랜지스터의 드레인 단자와 스토리지 커패시터 사이로 공급되는 공통전압을 기준으로 상기 극성제어신호(POL)에 의해 결정된 극성에 따라 우수 데이터 출력(ODD output)과 기수 데이터 출력(EVEN output)을 데이터 라인으로 공급하게 된다.
이와 같이, 각 채널부마다 멀티플렉서가 구비된 경우에는 컨트롤부의 데이터 레지스터(220)에서 우수 데이터와 기수 데이터로 분리된 비디오 데이터가 각 채널로 전송되고, 각 채널에 구비된 멀티플렉서(MUX)에서 현재 로드신호(LOAD)에 의해 극성제어신호(POL)를 인식하여 데이터를 교환하고 출력의 극성을 선택하며 인접 채널간 데이터를 교환하게 된다.
본 발명에 따라 컨트롤부에 멀티플렉서가 통합적으로 구비되고 각 채널부에서는 멀티플렉서가 제거된 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부에서 데이터를 출력할 것인가를 결정하는 현재 로드신호(LOAD)에서 극성제어신호를 인식하고, 상기 컨트롤부의 데이터 레지스터(220)에 구비된 멀티플렉서(MUX)(230)에서 상기 극성제어신호에 따라 데이터를 교환한 후 각 채널부의 제1래치(310)에 저장하게 된다.
이와 같이, 현재의 극성제어신호(POL)에 의해 데이터가 교환되어 저장된 우수 및 기수 데이터는 다음 로드신호(LOAD)에 동기하여 출력의 극성을 결정하게 된다. 따라서, 다음 로드신호에 동기하여 공통전압을 기준으로 현재 극성제어신호(POL)에 의해 결정된 극성에 따라 우수 데이터 출력(ODD output)과 기수 데이터 출력(EVEN output)을 데이터 라인으로 공급하게 된다. 이때, 액정표시장치 구동회로의 설계 및 이용에 따라 상기 로드신호들의 천이시점 즉, 라이징 에지(rising edge)와 폴링 에지(falling edge)가 선택적으로 이용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 각 채널부에 멀티플렉서가 구비된 경우와 마찬가지로 비디오 데이터가 출력되므로 반도체 칩, 특히 채널영역의 사이즈를 현저히 축소하면서도 동일한 출력 결과를 얻을 수 있게 된다.
다음에는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법을 도 5를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따라 각 채널부에서 멀티플렉서가 제거되고 컨트롤부에 통합적인 멀티플렉서가 구비된 액정표시장치의 구동방법은, 버퍼에서 비디오 데이터인 저전압 입력신호(mini-LVDS input data)를 수신하여 일시 저장하는 단계(S10)와, 수신한 비디오 데이터를 데이터 레지스터에서 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하는 단계(S20)와, 현재 로드신호(LOAD)에서 극성제어신호(POL)를 인식하고 그에 따라 상기 컨트롤부에 구비된 멀티플렉서에서 인접 채널간 데이터를 교환하는 단계(S30) 와, 상기 멀티플렉서에서 교환된 우수 데이터와 기수 데이터를 각 채널부에 구비된 제1 및 제2래치에 저장하는 단계(S40), 및 다음 로드신호(LOAD)에 동기하여 공통전압(VCOM)을 기준으로 현재 극성제어신호(POL)에 의해 결정된 극성에 따라 우수 데이터 출력(ODD output)과 기수 데이터 출력(EVEN output)을 데이터 라인으로 공급하는 단계(S50)를 포함하여 구성된다.
이와 같이, 극성제어신호(POL)를 인식하고 데이터를 교환하는 로드신호와, 우수 데이터 출력과 기수 데이터 출력을 데이터 라인으로 공급하는 로드신호를 분리함으로써, 극성제어신호(POL)에 따른 데이터 교환을 래치에의 저장 전에 선행적으로 실행할 수 있게 된다. 그에 따라 멀티플렉서(230)를 각 채널부에서 제거하고 컨트롤부(200)에 통합적으로 설치함으로써 채널영역의 사이즈를 축소하여 전체적인 반도체 칩의 사이즈를 축소할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 종래 액정표시장치의 구동회로의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로의 구성도.
도 3은 종래 각 채널부마다 멀티플렉서가 구비된 액정표시장치 구동회로의 타이밍도.
도 4는 본 발명에 따라 컨트롤부에 멀티플렉서가 통합적으로 구비된 액정표시장치 구동회로의 타이밍도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 - 액정표시장치 구동회로 200 - 컨트롤부
210 - 버퍼 220 - 데이터 레지스터
230 - 멀티플렉서 300 - 데이터 구동부
310 - 제1래치 320 - 제2래치

Claims (5)

  1. 액정패널의 데이터 라인과 게이트 라인의 교차부에 데이터와 스캔 펄스를 공급하여 디스플레이하는 액정표시장치의 구동회로에 있어서,
    비디오 데이터를 입력받아 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하고, 극성제어신호에 따라 인접 채널간 데이터를 미리 교환하여 각 채널의 래치로 전송하는 통합적인 멀티플렉서가 구비된 컨트롤부; 및
    상기 데이터 라인으로 비디오 데이터를 전송하는 각 채널마다 구비되며, 상기 컨트롤부로부터 데이터를 수신하고 인에이블 신호에 의해 래치하여 상기 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤부는,
    상기 비디오 데이터를 수신하여 일시 저장하는 버퍼;
    수신한 비디오 데이터를 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하는 데이터 레지스터; 및
    분리된 데이터를 극성제어신호(POL)에 따라 출력의 극성을 선택하여 데이터를 미리 교환한 후 상기 데이터 구동부의 래치로 전송하는 멀티플렉서를 포함하고,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 멀티플렉서에서 교환된 비디오 데이터를 순차적으로 샘플링하는 제1래치; 및
    상기 제1래치로부터 입력되는 데이터를 래치하고 각 데이터 라인으로 출력하는 제2래치가 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤부는,
    상기 멀티플렉서에서 극성제어신호(POL)를 인식하고 데이터를 교환하는 로드신호와, 우수 데이터 출력과 기수 데이터 출력을 데이터 라인으로 공급하는 로드신호를 분리하여, 상기 극성제어신호(POL)에 따른 데이터 교환이 각 채널부의 제1래치 저장 전에 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤부는,
    현재 로드신호를 이용하여 극성제어신호(POL)를 인식하고 상기 멀티플렉서에서 상기 극성제어신호(POL)에 따라 데이터를 교환한 후 상기 제1래치에 저장하며,
    상기 극성제어신호(POL)를 1 수평동기신호(1H time) 후의 다음 로드신호에 동기시켜 출력의 극성을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  5. 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    컨트롤부의 버퍼에서 비디오 데이터를 수신하여 일시 저장하는 단계;
    데이터 레지스터에서 상기 비디오 데이터를 우수 데이터와 기수 데이터로 분리하는 단계;
    현재 로드신호에서 극성제어신호(POL)를 인식하고, 상기 컨트롤부에 통합적으로 구비된 멀티플렉서에서 인접 채널간 데이터를 미리 교환하는 단계;
    상기 멀티플렉서에서 교환된 우수 데이터와 기수 데이터를 각 채널부에 구비된 제1 및 제2래치에 저장하는 단계; 및
    다음 로드신호에서 동기시켜 상기 극성제어신호(POL)에 의해 결정된 출력의 극성에 따라 우수 데이터 출력과 기수 데이터 출력을 데이터 라인으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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