KR0156200B1 - 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치(TFT-LCD)에 관한 것으로서, 특히 박막 액정표시장치의 화면표시영역을 상하 좌우로 움직일 수 있도록 이동창 구동회로를 구비하여 디펙을 피해 수율을 향상시키도록 한 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치는 다수의 화소로 이루어진 디스플레이영역과 리던던시 영역을 포함하는 박막액정 패널부와, 상기 박막 액정패널부를 구동하는 구동부와, 상기 구동부의 제어에 의해 상기 패널부내의 화소에 원하는 화면을 표시하는 표시부와, 상기 구동부의 제어에 의해 상기 패널부내의 화소에 원하는 화면을 표시하는 표시부와, 상기 구동부를 제어하여 상기 디스플레이영역의 위치를 상기 패널부에서 상하, 좌우로 이동되도록 제어하는 이동창 구동부로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치

제1도는 종래의 박막 액정표시장치의 화면 배치도.

제2도의 (a) 및 (b)는 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치의 16:9와 4:3 화면 이동창 상태도.

제3도는 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치의 데이터 구동회로도.

제4도는 제3도의 시작포인트 선택부의 회로구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 패널(panel)부 20 : 시프트 레지스터셀

30 : 아나로그 스위치 40 : 카운터

50 : 16:9 시작 포인트 선택로직부　 51 : 4:3 시작포인트 선택로 직부

60 : 3*7디코더부 300 : 이동창 구동부

400 : 표시부 500 : 구동부

본 발명은 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치(TFT-LCD)에 관한 것으로서, 특히 박막 액정표시장치의 화면표시영역을 상하/좌우로 움직일 수 있도록 이동창 구동회로를 구비함으로써 디펙을 피해 수율을 향상시킬 수 있도록 한 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(이하, LCD라 약칭한다)는 1963년 이래, 대량의 정보 표시소자로서 끊임없는 연구의 대상이 되어왔다.

그러나, 연구초기에는 손목시계, 계산기, 그리고 각종 계기판에 그 용도가 극히 제한되어 있었다.

통상적으로 LCD는 응답속도가 너무 늦어 동화상을 처리하기에는 부적절하고, 시야각이 제한되어 있으며, 충분한 밝기를 확보하지 못해 밝은 곳에서는 볼 수가 없는 등 여러문제가 노출되고 있다.

그 후, 화소에 스위치로서 박막 트랜지스터를 사용하는 능동 매트릭스 액정표시장치(Active Matrix Liquid Cry-stal Display : 이하, AMLCD라 약칭한다)가 등장함에 따라, 동작속도가 동화상을 처리할 수 있을 만큼 빨라졌고, 시야각도 넓어졌다.

이러한 AMLCD는 화질이 CRT에 필적한 만큼 우수하면서도 평판 표시소자로서의 장점인 경량, 저소비전력, 작은 부피로 인한 휴대의 편이성 등을 두로 지니고 있어 가장 유망한 평판 표시 소자로 주목받고 있다.

이렇게 각광받는 AMLCD이지만, 몇가지 문제점을 가지고 있는데, 그중 CRT와 비교하여 가장 경쟁력이 떨어지는 것이 바로 가격이다.

최근들어 AMLCD의 가격이 급격히 떨어지고 있다고는 하지만, 같은 크기의 화면의 CRT와 비교할 때, LCD의 가격은 약 10배 정도이다.

이렇게 LCD의 가격이 높은 것은 막대한 시설 투자비와 비싼 재료비에도 원인이 있지만, 무엇보다도 수율이 낮다는데서 가장 큰 이유를 찾을 수 있다.

그러나 수율의 향상은 주로 제조공정을 개선함으로써 이루어지기 때문에 단시일내에 달성하기 힘들뿐만아니라, 이 역시 막대한 투자를 필요로 하는 것이다.

종래의 박막 액정표시장치의 화면 배치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 박막 액정표시장치의 화면 배치도이다.

여기서 박막 액정표시장치(TFT-LCD)패널부(10)의 표시영역 즉, 이동창은 패널부(10)의 중심부에 위치하게 된다.

여기서 이동창은 이동할 수 없도록 고정되어 있기 때문에 이동창(moving window)내의 모서리 부위에서 폴트(fault)가 발생하면 전체 패턴을 사용할 수 없게 되는 것이다.

결국 이동창의 바깥 부위에서 폴트가 발생할 경우에만 사용이 가능하다.

박막 액정표시장치 패널부(10)는 디스플레이영역중 한 화소만 작동하지 않아도 전체 패널부(10)를 사용할 수 없기 때문에 수율에 큰 영향을 미치게 되는 것이다.

다시말해서 종래의 디펙이 발생된 박막 액정표시장치(TFT-LCD)에서의 화면 리던던시방법은 제1도에 도시된 바와같이, 빗금쳐진 부분이 실제로 표시되는 영역(640 × 480)이고, 그 둘레에 좌, 우 각 5열과 상/하 1행을 리던던시로 두고 있다.

상기 640 × 480의 화면을 구현하기 위해 종래에는 644 × 484의 영역을 확보하게 되는데, 이는 수율향상을 목적으로 한 리던던시가 아니라, 화면을 패널부 투사했을 때 화면의 위치를 조정할 수 있도록 하기 위해서이다.

또한 화면 표시영역에 디펙이 발생하고 좌/우 리던던시 영역의 화소들은 살아있다고 가정하면, 비록 좌/우의 화소들이 살아있다고 할지라도 화면표시영역의 위치가 전체 패널부(10)의 중심에 고정되어 있기 때문에 상기와 같은 경우에는 박막 액정표시장치의 패널부(10)를 사용할 수 없게 되는 것이다.

상기 박막 액정표시장치(TFT-LCD)패널부에서의 디펙이 발생하게 되는 것은 데이터라인과 게이트라인이 화면표시영역을 가로 질러 있으므로, 이들의 단절이나 단락이 제조공정중에 쉽게 발생될 수 있으며, 화소의 박막트랜지스터의 불량으로 인하여 디펙이 발생할 수 있다.

이때, 화면표시영역(display영역)은 패널부중앙에 고정되어 있기 때문에 발생한 디팩에 대하여 대처능력이 저하되고 효용성이 떨어지므로 수율 저하 및 가격상승의 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 박막 액정표시장치(TFT-LCD)의 패널부에서의 화면표시영역을 상하/좌우로 이동 가능하도록 구동회로를 구비하여 디펙의 발생에 대해 대체능력의 범위를 넓게하여 화소배열부에서의 수율을 향상시키도록 한 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 4:3 비율로 구성된 통상화면이나 16:9로 구성된 와이드 화면에서 디펙발생시 이를 효과적으로 구제할 수 있도록 한 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치는 다수의 화소로 이루어진 디스플레이영역과 리던던시영역을 포함하는 박막액정패널부와, 상기 박막 액정패널부를 구동하는 구동부와, 상기 구동부를 제어하여 상기 디스플레이영역의 위치를 상기 패널부에서 상하, 좌우로 이동되도록 제어하는 이동창 구동부로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치의 구성 및 동작원리를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도의 (a) 및 (b)는 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치의 16:9와 4:3 화면의 이동 상태도이고, 제3도는 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치의 데이터 구동회로도이며, 제4도는 제3도에서의 16:9, 4:3 화면의 시작포인트 선택로직부의 회로구성도이다.

먼저, 본 발명은 제3도에 도시된 바와같이, 다수의 화소로 이루어진 박막 액정표시장치(TFT-LCD)는 상기 다수의 화소를 구동하는 다수의 아나로그 스위치(도시 생략됨)와, 상기 각각의 아나로그 스위츠를 구동하는 다수의 시프트 레지스터셀(1-219)로 구성된 구동부(500)와, 디스플레이 화면 구동시 화면의 화소에 대한 시작포인트를 지정하여 지정된 포인트를 선택할 수 있도록 한 클럭을 발생하는 카운터(40)와, 16:9 화면구동시 상기 카운터(40)에서 발생한 클럭에 의해 지정된 시작포인트에 해당하는 상기 시프트 레지스터셀(1-7, 213-219)과 아나로그 스위치를 선택하는 16:9 시작포인트 선택로직부(50)와, 4:3 화면구동시 상기 카운터에서 발생한 클럭에 의해 지정된 시작포인트에 해당하는 상기 시프트 레지스터셀(8-53, 167-212)과 아나로그 스위치를 선택하는 4:3 시작포인트 선탤로직부(51)를 포함하는 이동창 구동부(300)로 구성된다.

또한, 상기 이동창구동부(300)의 16:9 시작포인트 선택로직부(50)는 제4도에 도시된 바와같이, 상기 카운터(40)에서 발생한 클럭에 의해 상기 시프트 레지스터 셀(20)과, 아나로그 스위치(30)의 시작포인트를 설정한 후 나머지 시프트 레지스터셀과 아나로그 스위치를 구동하는 3*7디코더부(60)와, 상기 3*7디코더부(60)에서 아나로그 스위치를 제어하는데 있어 상기 아나로그 스위치는 인버터(IN)와, 익스클러시브 노아(EX-NOR)게이트를 통해 제어되도록 구성된 것이다.

또한 상기 이동창구동부(300)의 4:3 시작포인트 선택로직부(51)는 상기에서 설명한 16:9 시작포인트 선택로직부(50)와 마찬가지로 상기 카운터(40)에서 발생한 클럭에 의해 상기 시프트 레지스터 셀(20)과, 아나로그 스위치(30)의 시작포인트를 설정한 후 나머지 시프트 레지스터 셀과 아나로그 스위치를 구동하는 6 * 46디코더부와 상기 6 * 46디코더부에서 아나로그 스위치를 제어하는데 있어 상기 아나로그 스위치는 인버터(IN)와, 익스클러시브 노아(EX-NOR)게이트를 통해 제어되도록 구성된 것이다.

상기한 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치의 구성에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

박막 액정표시장치의 패널부에서의 이동화면은 좌우 및 상하로 데이터 및 게이트 구동회로에 의해 움직이게 된다.

다시말해 이동창의 위치를 박막 액정표시장치 패널부의 조건에 따라 조절할 수 있도록 하여 이동창의 모서리 부위에 폴트(fault)가 발생하더라도 사용 가능한 영역으로 이동창을 조정하여 LCD의 수율을 높이게 된다.

제2도에 도시된 바와같이, 16:9 화면의 경우 좌측과 우측에 4컬럼의 더미(dummy) 화소를 제외한 영역에서, 이동창의 우측 모서리부에 폴트가 발생하면 이동창을 좌측으로 이동시키고, 좌측 모서리부에 폴트가 발생하면 이동창을 우측으로 이동시킨다.

또한 동일한 패널부에서 4:3 화면의 경우에는 이동창의 상하, 좌우 이동범위가 더욱 커지게 되는 것이다.

상기 화면의 이동은 상술한 시프트 레지스터 셀과, 아나로그 스위치와, 시작포인트 선택로직부(50,51) 및 카운터(40)에 의해 구동되는데 먼저 제3도에 도시한 시프트 레지스터 셀에 대해 설명한다.

상기 시프트 레지스터 셀은 일반적으로 디플립플릅(D Flip-Flop)으로 구성되고, 상기 시프트 레지스터 셀의 제일 앞단은 컨트를 시작신호를 입력받아 다음 시프트 레지스터 셀로 순차적으로 전달해간다.

이때 각 단의 출력은 아나로그 스위치를 턴 온(turn-on)시켜 비디오 신호가 패널부의 화소에 씌어질 수 있도록 하며, 하나의 시프트 레지스터셀의 출력은 4개의 아나로그 스위치를 구동한다.

보통의 경우 16:9 화면 또는 4:3 화면의 위치가 고정되어 있기 때문에 시작신호를 입력받는 시프트 레지스터셀도 특정한 하나로 결정되어야 한다.

그러나, 본 발명의 경우는 16:9 화면의 시작위치가 가변적이고, 4:3 화면 역시 그 시작위치가 16:9 화면과는 독립적으로 가변적이다.

그리고 시작위치의 결정은 일단 액정표시장치로 제조되고 난 후, 최종 검사단계에서 사용 가능한 영역을 찾아 결정하게 되므로, 어떤 셀이 시작점이 될지 회로 설계단계에서는 미리 알 수 없다.

또한, 화면의 크기가 일정하므로, 시작점의 위치가 변함에 따라 끝점의 위치도 변해야 한다.

그러나, 32 화소열의 리던던시를 가질 경우, 시작점이 될 수 있는 시프트 레지스터 셀은 1번부터 시프트 레지스터 7번 셀중에 존재한다.

이들은 각각 1번에서 7번의 아나로그 스위치를 구동한다.

16:9 화면의 경우를 예로 들어 설명한다.

비디오 신호를 좌측에서 우측으로 써 나가는 경우를 생각하자.

만약 2번 시프트 레지스터 셀이 구동해야 할 화소에 디펙이 발생했다면, 시작점은 3번으로 결정해야 한다.

따라서, 3번 시프트 레지스터 셀은 2번 시프트 레지스터 셀로 부터 입력신호를 받는 것이 아니라, 콘트롤러 부터 시작신호를 입력신호로 받게되고, 3번 시프트 레지스터 셀의 우측 시프트 레지스터 셀들은 자신의 앞단 시프트 레지스터 셀로 부터 입력을 받는다.

16:9 화면은 856열로 이루어져 있으므로 화면은 3번 시프트 레지스터 셀부터 216번 시프트 레지스터 셀(214개)에 의해 표시된다.

또한 제3도에 도시된 바와같이, 시작포인트 선택로직부(50,51)은 16:9 화면을 위한 것과 4:3 화면을 위한 것 두 개가 있지만, 그 기본적인 구조는 동일하다.

시작포인트 선택로직부(50,51)의 핵심이 되는 부분은 디코더(60)이다.

상기 시작점 선택로직부(50,51)에 사용되는 3*7디코더부(60)는 네가티브 타입으로 입력신호에 따라 선택된 출력단자에만 0을 출력하고 나머지 단자는 모두 1을 출력한다.

즉, 어떤 시프트 레지스터 셀을 시작점으로 지정하고자 할 경우, 시프트 레지스터 셀에 3*7디코더부(60)의 출력 0을 인가한다.

3*7디코더부(60)의 출력은 시프트 레지스터 셀의 입력에 연결되어 있다.

시작포인트 선택로직부(50,51)는 시프트 레지스터셀 뿐만아니라, 아나로그 스위치에도 선택신로를 인가해주어야 하는데, 이 신호는 시프트 레지스터 셀과는 차이가 있다.

시프트 레지스터 셀에 인가되는 신호는 시작점으로 결정된 셀에 0을 인가하고 나머지 후보 시프트 레지스터 셀에는 모두 1을 인가하면 되지만, 아나로그 스위치에 인가하는 신호는 시작점으로 결정된 시프트 레지스터 셀에 해당하는 아나로그 스위치와 그 우측 스위치에는 1을, 좌측 스위치에는 0을 인가하여 한다.

따라서, 3*7디코더부(60)의 출력을 바로 인가할 수 없고, 두 입력신호가 같을 때 1을 출력하는 익스클루시브 노아(Ex-NOR)회로를 통하여 인가하여 한다.

그런데, 시작포인트 선택로직부(50,51)를 카운터(40)가 구동하고 있음을 볼 수 있다.

4:3화면의 시작포인트 선택로직부(50,51)의 경우는 출력이 모두 46개인데, 이를 위해서는 6*46 디코더부가 필요하다.

즉, 이동화면이 이동범위가 넓어질수록 디코더의 입력수는 증가하게 되고, 이는 시스템에서 입력핀수의 증가로 이어진다.

이를 피하기 위해서 카운터(40)를 사용하여 3*7디코더부(60)를 구동한다.

이 경우 6비트 카운터(40)를 사용하여 원하는 위치의 시프트 레지스터 셀을 지정할 수 있도록 클럭수를 결정해 주면, 계수기가 일종의 인코더 역할을 하여, 결국 필요한 3*7디코더부(60)의 출력을 얻어낼 수 있다.

예를들어, 3번째 시프트 레지스터 셀이 원하는 시프트 레지스터 셀이라면, 클럭을 2개 입력한다(클럭을 전혀 인가하지 않으면, 첫 번째 시프트 레지스터 셀이 시작포인트가 된다).

그러면, 6비트 카운터(40)의 출력은 000010이 될 것이고, 이를 입력으로 받은 3*7디코더부(60)는 3번째 출력 단자로 0을 출력할 것이다.

다시말해 시작 포인트 선택로직부(50,51)은 각 화소를 구동하기 위한 시프트 레지스터 셀과 아나로그 스위치를 제어하여 이동자의 위치를 결정한다.

상기 시작포인트 선택로직부(50,51)의 시작 포인트 선택은 3*7디코더부(60)에 의해 이루어지는데 상기 3*7디코더부(60)의 출력은 논리값 0과 1을 가지게 된다.

상기 시프트 레지스터 셀은 상기 3*7디코더부(60)로 부터 0의 논리값을 인가받으면 구동된다.

아나로그 스위치는 한 번에 시작포인트가 결정되지 않고 시작포인트 선택로직부(50,51)로 부터 0 논리값을 받은 아나로그 스위치는 인액티브(in active)가 되고 항상 액정표시장치가 정상적으로 화이트 모드(white-mode)일 때 1이란 논리값을 출력하게 된다.

한 번 시작포인트 시프트 레지스터 셀이 선택되면 해당하는 아나로그 스위치는 반드시 액티브(Active)되며 이때 시작포인트 선택로직부(50,51)로 부터 1을 인가받게 된다.

상기에서 선택된 아나로그 스위치 다음단의 나머지 아나로그 스위치들은 모두 구동되며, 상기 시작포인트 선택로직부(50,51)로 부터 1을 인가받는 것이다.

이는 비디오 신호가 좌에서 우로 씌여질 경우이며, 반대로 비디오 신호가 우측에서 좌측으로 씌어질 경우에는 선택된 시작 아나로그 스위치 앞단의 모든 아나로그 스위치가 상기 시작포인트 선택로직부(50,51)로 부터 1이라는 논리값을 인가받아 구동되는 것이다.

상기 시작포인트 선택로직부(50,51)의 3*7디코더부(60)의 출력은 하나의 출력을 제외하곤 나머지 출력들은 1이라는 논리신호를 가져야 하므로 익스클러시브-노아(EX-NOR)게이트를 이용하여 구현하는 것이다.

한편 패널부(10)에서의 이동창의 이동영역이 증가됨에 따라 그를 제어하는 3*7디코더부(60)의 크기가 커지고, 상기 3*7디코더부(60)를 구동하기 위한 입력핀이 증가되는 문제가 발생하게 되는데, 상기 입력핀의 증가를 방지하기 위해 카운터(40)를 이용한다.

예를들어, 4번째 시프트 레지스터 셀을 시작점으로 지정하기 위해서는 카운터(40)에서는 4개의 클럭을 발생하여 상기 3*7디코더부(60)에 인가하게 되면 되는 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명의 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치는 박막액정표시장치(TFT-LCD)의 패널부에서의 화면표시영역을 상하, 좌우로 이동 가능하도록 구동회로를 구비하여 디펙의 발생에 대해 대처능력을 향상시키고, 화소배열부에서의 수율을 향상시킬수 있도록 한 효과를 가지고 있다.

Claims (7)

1. 다수의 화소로 이루어진 디스플레이영역과 리던던시 영역을 포함하는 박막 액정패널부와, 상기 박막 액정패널부를 구동하는 구동부와, 상기 구동부의 제어에 의해 상기 패널부내의 화소에 원하는 화면을 표시하는 표시부와, 상기 구동부를 제어하여 상기 디스플레이영역의 위치를 상기 패널부에서 상하, 좌우로 이동되도록 제어하는 이동차 구동부로 구성됨을 특징으로 하는 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 다수의 화소를 구동하는 아나로그 스위치와, 상기 각각의 아나로그의 스위치를 구동하는 다수의 시프트 레지스터셀을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 이동창 구동부는 디스플레이 화면 구동시 화면의 화소에 대한 시작포인트를 지정하여 지정된 포인트에 상응하는 클럭을 발생하는 카운터와, 상기 카운터에서 발생한 클럭에 의해 16:9 화면 구동시 지정된 시작포인트에 해당하는 상기 시프트 레지스터셀과, 아나로그 스위치를 구동하는 16:9 시작포인트 선택로직부와, 상기 카운터에서 발생한 클럭에 의해 4:3 화면구동시 지정된 시작포인트에 해당하는 상기 시프트 레지스터셀과, 아나로그 스위치를 구동하는 4:3 시작포인트 선택로직부로 이루어짐을 특징으로 하는 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 16:9 화면 시작포인트 선택로직부는 상기 카운터에서 발생한 클럭에 의해 상기 시프트 레지스터 셀과 16:9 화면 아나로그 스위치의 구동 시작포인트를 선택하고, 상기 선택한 포인트 이후의 시프트 레지스터셀과 아나로그 스위치를 구동하는 디코더부로 구성함을 특징으로 하는 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 디코더부의 출력신호에 의해 아나로그 스위치를 제어하기 위한 디코더부의 출력신호는 인버터와 익스클러시브-노아게이트를 통해 상기 아나로그 스위치로 인가되도록 함을 특징으로 하는 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 4:3 화면 시작포인트 선택로직부는 상기 카운터에서 발생한 클럭에 의해 상기 시프트 레지스터 셀과 16:9 화면 아나로그 스위치의 구동 시작포인트를 선택하고, 상기 선택한 포인트 이후의 시프트 레지스터셀과 아나로그 스위치를 구동하는 디코더부로 구성함을 특징으로 하는 이동창 구동회로를 구비한 박막 액정표시장치.
7. 제3항 또는 제6항에 있어서, 상기 디코더부의 출력신호에 의해 아나로그 스위치를 제어하기 위한 상기 디코더부의 출력신호는 인버터와 익스클러시브-노아게이트를 통해 상기 아나로그 스위치로 인가되도록 함을 특징으로 하는 이동창 구동회로글 구비한 박막 액정표시장치.