KR100369364B1 - 액정표시패널 신호처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시패널 신호처리기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시채널 신호처리기는 게이트 구동기 및 소스 구동기를 가진 액정표시패널에 적용되며, 복수 형태의 비디오신호들을 수신하기 위한 입력 인터페이스와, 상기 입력 인터페이스를 제어하여 상기 복수 형태의 비디오신호들로부터 제 1 형태의 비디오신호를 선택하는 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 제 1 형태의 비디오신호를 출력포맷을 가진 디지털 비디오신호로 변환함과 동시에 상기 출력포맷을 포함하는 정보신호를 송출하기 위한 마이크로프로세싱 장치, 및 상기 출력포맷에 따른 상기 디지털신호를 수신하여 상기 게이트 구동기 및 소스 구동기를 위한 게이트 구동신호 및 소스 구동신호를 발생하기 위한 패널제어기를 구비한다.

본 발명에 의하면, 전력분배기가 마이크로프로세싱 장치의 펄스폭 변조신호 발생기에 접속됨으로써 펄스폭 변조신호에 의해 직류전원의 전압을 효과적으로 제어할 수 있다.

Description

액정표시패널 신호처리기{LCD PANEL SIGNAL PROCESSOR}

본 발명은 신호처리기에 관한 것으로, 구체적으로는 액정표시장치(LCD)의 신호처리기에 관한 것이다.

미국 특허 제 5,856,818 호는 수직동기신호 Vsync, 수평동기신호 Hsync, 데이터 인에이블링(enabling) 신호 DE 및 메인클럭(main clock) MCLK을 포함하는 제어신호들과 기수 데이터 DATA_EVEN 및 우수 데이터 DATA_ODD를 포함하는 데이터신호들을 발생하기 위한 그래픽 제어기(1)와, 그래픽 제어기(1)로부터의 상기 제어신호 및 데이터신호에 따라 게이트 구동회로(3), 상부 및 하부 데이터 구동회로(4, 5)를 제어하기 위한 인터페이스장치(2)와, 게이트 구동회로(3)와 상부 및 하부 데이터 구동회로(4, 5)에 의해 동작되는 액정표시패널(6)을 구비하는 종래의 액정표시패널의 구성을 개시하고 있다(도 1 참조).

그러나, 상기 그래픽 제어기(1)는 액정표시모듈에 속하고 상기 인터페이스장치(2)는 액정표시패널에 속하기 때문에, 정합용 인터페이스가 필요하게 된다.

비디오신호 입력 인터페이스의 설계시, 통상 단지 하나의 비디오신호만이 할당된다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,987,543 호는 입력 인터페이스회로에 표준 저전압 차동신호(low voltage differential signal; LVDS)를 이용함으로써 고속 데이터 전송시 발생된 전자파 장애(electromagnetic interference; EMI)를 해소하기 위한 노트북 컴퓨터의 종래의 비디오신호 입력부를 개시하고 있다. 상기 특허에서, 주변 슬롯(slot)은 하나의 비디오신호 입력부를 수용하는데 사용되며, 비디오 포트(port), LVDS 송신기, LVDS 수신기 및 표시장치에 직렬로 접속된다. 또한, 최소 전이 차동신호(transition minimized differential signal; TMDS)도 개시되어 있다.

한편, 미국 특허 제 5,959,601 호는 비디오 데이터를 수신하여 그 비디오 데이터가 CRT 표시장치 또는 LCD 표시장치상에 표시될 것인지의 여부를 판단하는데사용되는 표시엔진(display engine)을 개시하고 있다. CRT 표시장치의 경우라면, 비디오 데이터는 그 비디오 데이터를 적, 녹, 청 화소 정보를 포함하는 아날로그신호로 변환하는 디지털 대 아날로그 변환기(D/C converter)에 공급된다. 그러나, 비디오 데이터를 LCD 표시장치상에 표시하려면, 그 비디오 데이터는 LCD 엔진에 공급되어야 한다.

미국 특허 제 6,025,817 호는 신호 핀들의 할당에 대해 개시하고 있다. 예를 들어, 표시 데이터 채널 1, 2 시스템에서는 15-핀 D-서브 콘넥터(15-pin D-sub connector)(즉, 표준 VGA 비디오 출력용 표준 콘넥터)의 15 핀들이 각 신호에 대응한다.

상술한 바의 종래의 기술에서는 표시장치가 디지털 비디오 데이터 또는 아날로그 비디오 데이터를 수신하는 인터페이스 회로를 사용하고 있는 것에 관해 기재하고 있으나, 여러 형태의 비디오 데이터를 수신하여 원하는 비디오 데이터를 선택하도록 다양한 인터페이스회로를 집적하는 방법에 대해서는 기재하고 있지 않다.

또한, 종래의 액정표시패널의 전력관리를 위한 설계는 여전히 개선의 여지가 있다.

가장 최신의 LCD 응용 기술에 관한 공개 책자(ISBN 957-817-184-6)의 104 및 105 쪽에서는, 바이어스 전압 발생회로가 가변저항기의 분배 전압에 의해 대응 구동전력을 결정하므로 각 내부 장치에 필요한 직류 전원 전압에 따라 능동적인 조정을 수행할 수 없으며 따라서 최적의 효과가 얻어질 수 없다고 기술하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해소할 수 있는 액정표시패널신호처리기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 액정표시패널의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널 신호처리기의 회로 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 인터페이스의 상세 회로 블록도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 분배기(또는 분전기)의 회로 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 제어기의 회로 블록도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력분배기의 상세 회로 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 : 그래픽 제어기 2 : 인터페이스장치

3 : 게이트 구동회로 4 : 상부 데이터 구동회로

5 : 하부 데이터 구동회로 6, 20 : 액정표시패널

10 : 액정표시패널 신호처리기

12 : 입력 인터페이스 14 : 마이크로프로세싱 장치

16 : 패널 제어기 18 : 전력분배기

20 : 액정표시패널 22 : 게이트 구동기

24 : 소스 구동기 121 : AV 콘넥터

122 : 비디오 디코더 123 : LVDS/TDMS 콘넥터

124 : LVDS/TDMS 수신기 125 : D-서브 콘넥터

126 : 아날로그 대 디지털 변환기 142 : 펄스폭 변조신호 발생기

162 : 테스트패턴 발생기 162a : 테스트패턴 저장기

162b : 테스트패턴 인출/변환기 164 : 선택기

166 : IIC전송라인 166a : 테스트패턴 저장기

182 : 전압 제어기 182a : 인덕터

182b : 트랜지스터 184 : 직류전력 발생기

184a : 쇼트키 다이오드

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시패널 신호처리기는 복수 형태의 비디오신호들을 수신하기 위한 입력 인터페이스와; 상기 입력 인터페이스를 제어하여 상기 복수 형태의 비디오신호들로부터 제 1 형태의 비디오신호를 선택하는 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 제 1 형태의 비디오신호를 출력포맷을 가진 디지털 비디오신호로 변환함과 동시에 상기 출력포맷을 포함하는 정보신호를 송출하기 위한 마이크로프로세싱 장치와; 상기 출력포맷에 따른 상기 디지털신호를 수신하기 위하여 상기 정보신호를 수신하고 상기 게이트 구동기 및 소스 구동기를 위해 세트된 제 1 게이트/소스 구동신호를 발생하기 위한 패널제어기를 구비한다.

또한, 본 발명의 액정표시패널 신호처리기는 적어도 하나의 직류전원을 발생하기 위한 전력분배기를 구비하며, 상기 전력분배기는 상기 마이크로프로세싱 장치의 펄스폭 변조신호 발생기에 접속되어 상기 펄스폭 변조신호에 의해 상기 직류전원의 전압값을 제어한다.

이하, 첨부도면을 참조로하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하기로 한다. 본발명에 따른 액정표시패널의 신호처리기에 대한 이하의 설명에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소들은 동일한 부호가 사용된다.

도 2를 참조하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널 신호처리기(10)는 게이트 구동기(22) 및 소스 구동기(24)를 갖춘 액정표시패널(20)에 접속된다. 상기 액정표시패널 신호처리기(10)는 다음의 구성요소들을 구비하고 있다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 입력 인터페이스(12)는 여러 형태의 비디오신호들을 수신하기 위한 복수개의 인터페이스들을 집적한 것이다. 여기서, 상기 비디오신호들은 예컨대, 아날로그 비디오신호 V1, 디지털 비디오신호 V2 및 또 다른 아날로그 신호 V3와 같은 세가지 비디오신호 형태를 갖는다. 가령 TV 터널 박스로부터의 AV(audio-visual) 신호인 아날로그 비디오 신호 V1은 AV 콘넥터(121)을 거쳐 비디오 디코더(122)에 전송된다. 상기 신호가 인에이블될 때, 비디오 디코더(122)는 AV신호를 디코딩하여 AV신호의 출력 포맷에 해당하는 디지털 비디오신호를 발생한다. 가령 VGA 디바이스의 LVDS/TDMS 송신기로부터의 저전압 차동신호인 디지털 비디오신호 V2는 LVDS/TDMS 콘넥터(123)를 거쳐 LVDS/TDMS 수신기(124)에 전송된다. 상기 신호가 인에이블될 때, LVDS/TDMS 수신기(124)는 저전압 차동신호를 수신하여 저전압 차동신호에 해당하는 출력 포맷을 가진 디지털 비디오신호를 발생한다. 가령 적, 녹, 청 화소 정보 R, G, B와 같은 15 핀들에 대응하는 표준 VGA 비디오 출력에 의해 사용되는 신호들, 수평동기신호 및 수직동기신호인 아날로그 신호 V3는 15-핀 D-서브 콘넥터(125)를 경유하여 아날로그 대 디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)(126)로 전송된다. 상기 신호가 인에이블될 때, 아날로그 대 디지털 변환기(126)는 상기 아날로그 신호를 그에 대응하는 출력포맷을 가진 디지털 비디오 신호로 변환한다.

마이크로프로세싱 장치(micro-processing device; MCU)(14)는 입력 인터페이스(12)를 제어하는 제 1 제어신호 C1을 출력하여 복수 형태의 비디오신호들로부터 하나의 비디오신호 형태를 선택하며, 상기 제 1 제어신호 C1은 비디오 디코더(122), LVDS/TDMS 수신기(124) 및 아날로그 대 디지털 변환기(126) 중 하나를 인에이블시키는데 사용된다. 예를 들어, 아날로그 대 디지털 변환기(126)이 인에이블되는 경우, 아날로그 비디오신호 V3는 출력포맷을 포함하는 디지털 비디오신호 OFDV 예컨대, 우수 데이터 EVEN-DATA, 기수 데이터 ODD-DATA 및 동기 데이터 SYNC를 포함하는 디지털 비디오신호로 변환된다.

마이크로프로세싱 장치(14)는 정보신호 N1을 동시에 송출하여 패널 제어기(16)에 비디오신호 V3에 해당하는 출력포맷 OF을 알려준다. 정보신호 N1의 수신 후, 패널 제어기(16)는 출력포맷 OF에 따른 디지털 비디오신호 OFDV를 수신하므로 적어도 게이트 구동기(22)를 위한 게이트 구동신호 GRS1 및 소스 구동기(24)를 위한 소스 구동신호 SRS1을 발생한다.

아울러, 도 5를 참조하면, 패널 제어기(16)는 선택기(164) 및 테스트패턴 발생기(162)를 구비한다. 다음의 장치들은 액정표시패널이 정상적으로 동작하는지의 여부를 시험하는데 사용될 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 테스트패턴 발생기(162)는 복수의 테스트패턴들 P를 저장하기 위한 테스트패턴 저장기(162a) 예컨대, 메모리와, 상기 테스트패턴 저장기(162a)로부터의 복수의 테스트패턴 중 하나를 인출하고 그 인출된 테스트패턴을 적어도 게이트 구동신호 GRS2 및 적어도 소스 구동신호 SRS2로 변환하기 위한 테스트패턴 인출/변환기(162b)를 구비한다.

또한, 패널 제어기(16)는 선택기(164)를 추가로 구비하며, 마이크로프로세싱 장치(14)는 선택기(164)를 제어하여 입력 인터페이스(12)의 비디오신호에 의해 변환된 적어도 게이트 구동신호 GRS1 및 소스 구동신호 SRS1과 테스트패턴 저장기(162a)의 테스트패턴들 P에 의해 변환된 적어도 게이트 구동신호 GRS2 및 소스 구동신호 SRS2로부터 예컨대, 패널제어기(16)의 출력을 선택하기 위하여 제 2 제어신호 C2를 출력한다.

마이크로프로세싱 장치는 IIC(Industry Interchip communication) 전송라인(166)을 경유하여 테스트패턴 저장기(162a)에 저장된 테스트패턴들을 리프레쉬(refresh)한다.

이제 도 2 및 도 4를 참고하기로 한다. 본 발명의 실시예에 있어서, 액정표시패널 신호처리기는 전력분배기(또는 분전기)(18)를 추가로 구비하며 마이크로프로세싱 장치(MCU; 14)는 펄스폭 변조신호 PWM을 발생하는 펄스폭 변조신호 발생기(142)를 추가로 구비한다.

전력분배기(18)는 적어도 하나의 직류전원 DC1, DC2, DC3을 생성한다. 전력분배기(18)는 펄스폭 변조신호 PWM에 의해 직류전원 DC1 내지 DC3의 전압값을 제어하기 위하여 마이크로프로세싱 장치(14)의 펄스폭 변조신호 발생기(PG; 142)에 접속된다.

상기 직류전원 DC1 내지 DC3는 직류전원 DC1 내지 DC3의 전압값에 따라 펄스폭 변조신호 PWM의 펄스폭을 변화시키기 위하여 마이크로프로세싱 장치(14)로 다시 공급된다. 이에 따라, 펄스폭 변조신호 발생기(142)는 펄스폭 변조신호 PWM의 펄스폭(W)에 의해 직류전원 DC1 내지 DC3의 전압값들을 제어할 수 있게 된다.

도 4는 전압 제어기(182) 및 직류전력 발생기(184)를 구비하는 전력분배기(18)의 한 실시예를 나타낸 것이다. 전압 제어기(182)는 가령 3.3/5V의 전원전압에 따라 AC1 내지 AC3와 같은 적어도 하나의 교류전압을 출력한다. 그리고, 전압 제어기(182)는 펄스폭 변조신호 PWM에 의해 교류전압 AC1 내지 AC3의 전압값을 조절하기 위하여 마이크로프로세싱 장치(14)의 펄스폭 변조신호 발생기(142)에 접속된다.

상기 직류전력 발생기(184)는 교류전압 AC1 내지 AC3를 변환하여 그들의 전압값에 대응하는 직류전원 DC1 내지 DC3를 발생한다.

도 6을 참조하면, 상기 전압 제어기(182) 및 직류전력 발생기(184)가 보다 상세히 도시되어 있다. 여기서, 전압 제어기(182)는 적어도 트랜지스터(182b) 및 인덕턴스(182a)를 구비한다. 예를 들어, 상기 교류전압 AC1 내지 AC3를 발생하기 위하여, 인덕턴스 (182a)의 한 단자는 전원전압 3.3/5V를 수신하며 다른 단자는 트랜지스터(182b)에 접속된다. 펄스폭 변조신호 PWM은 트랜지스터(182b)(또는 그의 베이스)를 스위칭함으로써 교류전압 AC1 내지 AC3의 전압값을 조절한다. 직류전력 발생기(184)는 일반적으로 접지 커패시터 Cn에 접속되는 적어도 하나의 쇼트키 다이오드(Schottky diode)(184a)로 구성되며, 상기 교류전압 AC1 내지 AC3는 이 쇼트키 다이오드(184a)를 경유하여 대응하는 직류전원 DC1 내지 DC3를 발생한다. 직류전원 DC1 내지 DC3는 각각 게이트 구동기(22), 소스 구동기(24) 및 패널제어기(16)에 인가된 다음 다시 마이크로프로세싱 장치(14)에 공급된다.

도 6에 의하면, 펄스폭 변조신호 PWM에 의해 트랜지스터(182b)의 스위칭을 제어하기 위하여, 인덕터(182a)의 한 단자는 전원전압을 수신하고 다른 단자는 트랜지스터(182b)의 콜렉터에 접속되며, 트랜지스터(182b)의 에미터는 접지되고 베이스는 펼스폭 변조신호 발생기(142)에 접속된다.

아울러, 상기 실시예에 있어서, 액정패널 신호처리기(10)는 집적회로를 사용하여 집적될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세싱 장치(14) 및 전력분배기(18)는 IC 모델번호 SM51C48D1을 사용하여 구현될 수 있으며, 입력 인터페이스(12) 및 패널제어기(16)는 IC 모델번호 SM32X01를 사용하여 구현될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상술한 바의 종래의 문제점을 해소할 수 있다. 또한, 전력분배기를 마이크로프로세싱 장치의 펄스폭 변조신호 발생기에 접속함으로써 펄스폭 변조신호에 의해 직류전원의 전압을 효과적으로 제어할 수 있다.

이상 설명한 내용을 ??해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 법위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (12)

1. 게이트 구동기 및 소스 구동기를 가진 액정표시패널용의 액정표시패널 신호처리기에 있어서,

   복수 형태의 비디오신호들을 수신하기 위한 입력 인터페이스와;

   상기 입력 인터페이스를 제어하여 상기 복수 형태의 비디오신호들로부터 제 1 형태의 비디오신호를 선택하는 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 제 1 형태의 비디오신호를 출력포맷을 가진 디지털 비디오신호로 변환함과 동시에 상기 출력포맷을 포함하는 정보신호를 송출하기 위한 마이크로프로세싱 장치와;

   상기 출력포맷에 따른 상기 디지털신호를 수신하기 위하여 상기 정보신호를 수신하고 상기 게이트 구동기 및 소스 구동기를 위해 세트된 제 1 게이트/소스 구동신호를 발생하기 위한 패널제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널제어기는

   복수의 테스트패턴들을 저장하기 위한 테스트패턴 저장기와;

   상기 테스트패턴 저장기로부터 상기 복수의 테스트패턴들 중 하나를 인출하여 상기 인출된 테스트패턴을 제 2 게이트/소스 구동기 신호 세트로 변환하기 위한 테스트패턴 인출/변환기를 가진 테스트패턴 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는액정표시패널 신호처리기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 패널제어기는 상기 제 1 게이트/소스 구동신호 및 상기 제 2 게이트/소스 구동신호 중 하나를 상기 패널제어기의 출력으로 선택하기 위한 선택기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 마이크로프로세싱 장치는 상기 선택기를 제어하여 상기 패널제어기로부터 출력을 선택하도록 제 2 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 마이크로프로세싱 장치는 상기 테스트패턴 저장기에 저장된 테스트패턴들을 리프레쉬하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이크로프로세싱 장치는 펄스폭 변조신호를 발생하기 위한 펄스폭 변조신호 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
7. 제 6 항에 있어서,

   적어도 직류전원을 발생하기 위한 전력분배기를 구비하며, 상기 전력분배기는 상기 마이크로프로세싱 장치의 펄스폭 변조신호 발생기에 접속되어 상기 펄스폭 변조신호에 의해 상기 직류전원의 전압값을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 직류전원은 상기 직류전원의 전압값에 따라 펄스폭 변조신호의 펄스폭을 변화시키도록 상기 마이트로프로세싱 장치에 다시 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 펄스폭 변조신호 발생기는 상기 펄스폭 변조신호의 펄스폭을 사용하여 상기 직류전원의 전압값을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 전력 분배기는

    전원전압에 따라 교류전압을 출력하고, 상기 마이크로프로세싱 장치의 펄스폭 변조신호 발생기에 접속되어 상기 펄스폭 변조신호에 의해 상기 교류 전압의 전압값을 제어하기 위한 전압 제어기와;

    상기 교류전압을 변환하여 상기 교류전압의 전압값에 해당하는 적어도 하나의 직류전원을 발생하기 위한 직류전력 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 전압 제어기는

    적어도 하나의 트랜지스터와;

    한 단자는 상기 전원전압에 접속되고 다른 단자는 상기 트랜지스터에 접속되어 교류전압을 발생하기 위한 인덕터를 구비하며,

    상기 펄스폭 변조신호는 상기 트랜지스터의 스위칭에 의해 상기 교류전압의 전압값을 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 직류전력 발생기는 적어도 하나의 쇼트키 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 신호처리기.