KR100204573B1 - Structure of color thin film transistor liquid crystal screen display device on the graphic controller - Google Patents

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Abstract

종래의 대형 씨알티(CRT:Cathod Ray Tube) 방식의 컬러 화면을 사용하는 데스크탑 형 영상회의 시스템은 제한된 위치와 영상회의 시스템의 설치공간에 따라 영상회의 시스템의 사용자들에게 많은 불편을 야기 시키고 있다.Conventional desktop videoconferencing system using a large CRT (Cathod Ray Tube) color screen has caused a lot of inconvenience to users of the videoconferencing system depending on the limited location and the installation space of the videoconferencing system.

따라서, 본 발명은 티에프티(TFT:Thin Film Transister) 방식의 칼러 액정 화면 표시기를 지원하지 않은 기존의 씨알티(CRT:Cathod Ray Tube) 출력 방식의 그래픽 제어기에 부가적인 정합 회로를 사용함으로써, TFT 방식의 액정 화면 표시기를 기존의 CRT 출력 방식의 그래픽 제어기에 부착시켜 사용할 수 있도록 한 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조에 관해 개시된다.Therefore, the present invention uses an additional matching circuit to the conventional CRT (Cathod Ray Tube) output type graphic controller that does not support TFT (Thin Film Transister) color liquid crystal display, TFT, Disclosed is a structure of a TFT type color liquid crystal display which can be used by attaching a type of liquid crystal display to a graphic controller of an existing CRT output type.

Description

그래픽 제어기에서 티에프티(TFT) 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조Structure of TFT LCD Display in Graphic Controller

본 발명은 티에프티(TFT:Thin Film Transister:이하, TFT라 함) 방식의 컬러 액정 화면 표시기를 지원하지 않는 그래픽 제어기를 이용한 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조에 관한 것으로, 특히 그래픽 제어기에서 씨알티(CRT:Cathod Ray Tube:이하, CRT라 함) 방식의 모니터로 출력되는신호를 이용하여 TFT방식의 액정 화면 표시기에 적합한 클럭 신호와 색상 신호들을 발생시킬 수 있도록 한 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a TFT type color liquid crystal display using a graphic controller that does not support TFT (TFT) type color liquid crystal display, particularly in a graphic controller. TFT-type color liquid crystal display that can generate clock signals and color signals suitable for TFT-type liquid crystal display using signals output from a tee (CRT: Cathod Ray Tube: hereinafter) CRT-type monitor It is about the structure.

종래의 영상회의 시스템용 CRT방식의 컬러 모니터를 화면 출력 장치로 사용할 경우, 설치공간 및 이동성에 대한 제약으로 사용자들에게 많은 불편을 야기 시키고 있다. 또한, 기존의 액정화면 표시기를 지원하지 않는 그래픽 제어기에서 TFT 칼라 액정 화면 표시기로의 교체시 많은 추가비용이 소요되는 단점이 있다.When a conventional CRT type color monitor for a video conferencing system is used as a screen output device, it is causing inconveniences to users due to restrictions on installation space and mobility. In addition, there is a disadvantage in that a large additional cost is required when replacing a TFT color liquid crystal display in a graphic controller that does not support the conventional liquid crystal display.

따라서, 본 발명은 TFT 방식의 칼라 액정 화면 표시기를 지원하지 않는 기존의 CRT 출력 방식의 그래픽 보드에 부가적인 정합 회로를 사용하여 TFT 방식의 액정화면 표시기를 부착시켜 사용할 수 있도록 함으로써, 이미 사용되고 있는 기존의 그래픽 제어기를 재 사용할 수 있을 뿐 아니라, 다양한 해상도를 지원하는 TFT 방식의 액정 화면 표시기들도 해상도에 따라 쉽게 장착 시킬 수 있는 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention allows the LCD of the TFT type LCD screen to be attached to an existing CRT output graphic board which does not support the TFT type color liquid crystal display by using an additional matching circuit, thereby making it possible to use the existing LCD which is already used. The purpose of the present invention is to provide a structure of a TFT type liquid crystal display that can be easily mounted according to the resolution, as well as to reuse the graphic controller of the TFT type liquid crystal display that supports various resolutions.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조는 아날로그 적,녹,청색 비디오 색상 신호 및 다수의 클럭 동기 신호를 출력 하도록 하는 그래픽 제어기와, 상기 그래픽 제어기로 부터 출력되는 아날로그 적,녹,청색 비디오 색상 신호를 각각 입력으로 하여 디지털 비디오 색상 신호로 변환하는 적,녹,청색 아날로그/디지털 변환기와, 상기 그래픽 제어기로부터 출력되는 다수의 클럭 동기 신호를 입력으로하여 다수의 제어 신호를 출력 하도록 하는 프로그래머블 논리 소자와, 상기 적,녹,청색 아날로그/디지털 변환기의 출력 신호를 입력으로 하여 상기 프로그래머블 논리 소자의 제어 신호에 따라 디지털 비디오 색상 데이터로 변환하여 출력 하도록 하는 티에프티 방식의 컬러 액정 화면 표시 구동기로 구성된 것을 특징으로 한다.The structure of the TFT type color liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object is a graphics controller for outputting analog red, green, blue video color signals and a plurality of clock synchronization signals, and output from the graphics controller A red, green, and blue analog / digital converter for converting a digital video color signal into an analog red, green, and blue video color signal respectively, and a plurality of clock synchronizing signals output from the graphic controller as inputs. A programmable logic device that outputs a control signal, and an output signal of the red, green, and blue analog-to-digital converters as inputs, and converts the digital video color data into digital video color data according to the control signal of the programmable logic device. That consists of color LCD display driver It features.

제1도는 본 발명에 따른 티에프티(TFT) 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 데이터 처리 구조를 나타낸 불럭도.1 is a block diagram showing a data processing structure of a color liquid crystal display of a TFT system according to the present invention.

제2도는 제1도의 프로그래머블 논리소자에 대한 상세 회로도.2 is a detailed circuit diagram of the programmable logic device of FIG.

제3a도 내지 제3c도는 프로그램 로직에 의한 액정 화면 표시기(LCD) 구동 신호의 타이밍도.3A to 3C are timing diagrams of a liquid crystal display (LCD) driving signal by program logic.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 그래픽 제어기 2 : 프로그래머블 논리소자1 graphic controller 2 programmable logic device

3 : 적색(RED) A/D 변환기 4 : 녹색(GREEN) A/D 변환기3: RED A / D Converter 4: GREEN A / D Converter

5 : 청색(BLUE) A/D 변환기 6 : TFT 방식 액정 하면 표시 구동기5: BLUE A / D converter 6: TFT type liquid crystal display driver

Rout : 적색의 아날로그 비디오 출력신호(Red out)Rout: Red analog video output signal (Red out)

Gout : 녹색의 아날로그 비디오 출력신호(Green out)Gout: Green analog video output signal (Green out)

Bout : 청색의 아날로그 비디오 출력신호(Blue out)Bout: Blue analog video output signal (Blue out)

HSYNC : 수평 동기 신호(Horizontal Synchronization)HSYNC: Horizontal Synchronization

VSYNC : 수직 동기 신호(Vertical Synchronization)VSYNC: Vertical Synchronization Signal

ECLK : 외부클럭 또는 픽셀클럭(External Clock)ECLK: External Clock or Pixel Clock

LCD : 액정 화면 표시기(Liquid Crystal Display)LCD: Liquid Crystal Display

LDE : 액정 화면 디스플레이 인에이블(LCD Display Enable) 신호LDE: LCD Display Enable Signal

LFS : 액정 화면 프레임 시작신호(LCD Frame Start)LFS: LCD Frame Start Signal

LLCLK : 액정 라인 클럭신호(LCD Line Clock)LLCLK: LCD Line Clock

LVCLK : 액정 비디오 클럭신호(LCD Video Clock)LVCLK: LCD Video Clock

PAL : 프로그램 가능한 어레이 로직(Programmable Array Logic)PAL: Programmable Array Logic

A/D : 아날로그/디지털(Analog/Digital)A / D: Analog / Digital

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조를 나타낸 블럭도이다. 그래픽 제어기(1)에서 출력되는 아날로그 적,녹,청(RGB:Red Green Blue)비디오 색상 신호(A)를 디지털 비디오 색상 신호로 바꿔주는 적,녹,청색 A/D 변환기(3,4,5)에 의해 제어되는 부분과 그래픽 제어기(1)로부터 출력되는 클럭 동기신호(B)를 프로그램 가능한 프로그래머블 논리 소자(2)에 입력시켜 논리 소자에 내장된 프로그램에 의해서 제어되는 부분으로 구성된다.1 is a block diagram showing the structure of a TFT type color liquid crystal display according to the present invention. Red, green, and blue A / D converters (3, 4, 5) that convert analog red, green, and blue (RGB) video color signals (A) output from the graphics controller (1) into digital video color signals. And a part controlled by a program embedded in the logic element by inputting the clock synchronizing signal B outputted from the graphic controller 1 to the programmable programmable logic element 2.

제1도에 도시된 바와 같이 그래픽 제어기(1)의 아날로그 적,녹,청(RGB) 비디오 색상 신호(A)를 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시 구동기(6)의 디지털 비디오 색상 데이터로 변환되는 과정은 다음과 같다.As shown in FIG. 1, a process of converting the analog red, green, blue (RGB) video color signal A of the graphic controller 1 into digital video color data of the color liquid crystal display driver 6 of the TFT type is performed. Is as follows.

1. 그래픽 제어기(1)로부터 출력되는 적색 아날로그 비디오 출력 신호(Rout)는 적색 A/D 변환 처리기(3)를 통해 디지털 적색 비디오 데이터로 출력되게 된다.1. The red analog video output signal Rout output from the graphic controller 1 is output as digital red video data through the red A / D conversion processor 3.

2. 그래픽 제어기(1)로부터 출력되는 녹색 아날로그 비디오 출력 신호(Gout)는 녹색 A/D 변환처리기(4)를 통해 디지털 녹색 비디오 데이터로 출력되게 된다.2. The green analog video output signal Gout output from the graphics controller 1 is output as digital green video data through the green A / D conversion processor 4.

3. 그래픽 제어기(1)로부터 출력되는 청색 아날로그 비디오 출력 신호(Bout)는 청색 A/D 변환처리기(5)를 통해 디지털 청색 비디오 데이터로 출력되게 된다.3. The blue analog video output signal Bout output from the graphics controller 1 is output as digital blue video data through the blue A / D conversion processor 5.

상기 1, 2, 3항에 의하여 만들어지는 디지털 적,녹,청(RGB) 비디오 데이터는 외부 클럭 신호(ECLK)의 주기에 따라 발생하며, 적,녹,청 A/D 변환 처리기(3, 4, 5)의 출력 단자의 사용 갯수에 따라 9, 12, 18, 24 비트 등의 다양한 해상도를 지원하는 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기(6)를 사용할 수 있도록 구성된다.Digital red, green, and blue (RGB) video data generated by the above 1, 2, and 3 are generated according to the period of the external clock signal (ECLK), and red, green, and blue A / D conversion processors (3, 4). According to the number of use of the output terminals of 5), the TFT type color liquid crystal display 6 can be used which supports various resolutions such as 9, 12, 18, and 24 bits.

제2도는 제1도에서 클럭 신호 변환에 사용된 입력 클럭 신호와 출력 클럭 신호들의 흐름을 설명하기 위해 도시한 프로그래머블 논리소자의 상세 회로도이다.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a programmable logic device shown in FIG. 1 for explaining the flow of input clock signals and output clock signals used for clock signal conversion.

그래픽 제어기로부터 출력되는 2개의 동기 신호인 수평 동기 신호(HSYNC)와 수직 동기 신호(VSYNC), 그리고 1개의 외부 클럭 신호(ECLK)를 사용하여 TFT 방식의 액정 화면 표시 구동기의 입력 클럭들로 변환시키는 과정을 보인다.Two synchronization signals output from the graphics controller, the horizontal synchronization signal HSYNC, the vertical synchronization signal VSYNC, and one external clock signal ECLK are converted into input clocks of the TFT type liquid crystal display driver. See the process.

그래픽 제어기로부터 출력되는 외부 클럭 신호(ECLK)는 프로그래머블 논리 소자(21)로 입력되어 TFT 방식의 액정 화면 표시 구동기의 화면 출력을 나타내는 액정 화면 디스플레이 인에이블(LDE; LCD Display Enable)신호와 TFT 액정 화면 표시 구동기의 비디오 클럭인 액정 화면 비디오 클럭(LVCLK; LCD Video Clock) 신호를 발생시킨다. 프로그래머블 논리 소자(22)에서 출력되는 LDE 신호는 VGA 그래픽 제어기에서 발생되는 외부 클럭 신호(ECLK)와 동일한 위상을 가지며, 액정 화면 구동기의 비디오 입력 클럭 신호(LVCLK)는 외부 클럭 신호(ECLK)와는 반 주기 차이를 가지도록 신호 위상이 이동되어 출력되게 구성 된다.The external clock signal ECLK output from the graphic controller is input to the programmable logic element 21 to display a liquid crystal display display (LDE) signal and a TFT liquid crystal display indicating the screen output of the TFT type liquid crystal display driver. A liquid crystal display video clock (LVCLK) signal, which is the video clock of the display driver, is generated. The LDE signal output from the programmable logic element 22 has the same phase as the external clock signal ECLK generated by the VGA graphic controller, and the video input clock signal LVCLK of the liquid crystal display driver is in contrast to the external clock signal ECLK. The signal phase is shifted and output to have a period difference.

TFT 방식의 액정 화면 표시 구동기에 입력되는 라인 클럭(LLCLK : Line Clock)은 그래픽 제어기에서 출력되는 수평 동기신호(HSYNC)의 위상을 사용하며, 프레임의 출발 신호(LFS; LCD Frame Start)는 그래픽 제어기에서 출력되는 수직 동기 신호(VSYNC)의 위상을 사용하여 구성한다. 이 때 구성되는 액정 화면 구동기의 라인 클럭 신호(LLCLK)는 그래픽 제어기에서 출력되는 2개의 동기 신호인 수평 동기신호와 수직 동기신호의 논리적 오알(OR) 연산된 결과의 신호 파형을 나타내며, 프레임 출발 신호(LFS)는 2개의 동기 신호인 수평 동기신호(HSYNC)와 수직 동기신호(VSYNC)의 논리적 익스클루시브 오알(XOR) 연산된 결과의 신호 파형을 가지도록 프로그래머블 논리소자(22)에 프로그램 된다. 이때 프로그래머블 논리소자(21, 22)의 입력 신호와 출력 신호의 동기를 맞추기 위해서 프로그래머블 논리소자에 외부 동기 신호이면서 구형파를 가지는 클럭 신호(OSC/TTL)를 입력시킨다. 클럭 신호(OSC/TTL)는 40Mhz로서 800 픽셀×600 라인의 해상도와 256 컬러를 지원하는 TFT 방식의 액정화면 표시기를 기준으로 사용한다.The line clock (LLCLK: Line Clock) input to the TFT type liquid crystal display display driver uses the phase of the horizontal synchronization signal (HSYNC) output from the graphic controller, and the LCD frame start (LFS) of the frame is the graphic controller. It is configured using the phase of the vertical sync signal (VSYNC) output from. The line clock signal LLCLK of the liquid crystal display driver configured at this time represents a signal waveform of the logical OR operation of the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal, which are two synchronization signals output from the graphic controller, and the frame start signal. The LFS is programmed in the programmable logic device 22 to have a signal waveform of a result of a logical exclusive oar (XOR) operation of two sync signals, a horizontal sync signal HSYNC and a vertical sync signal VSYNC. At this time, in order to synchronize the input signal and the output signal of the programmable logic elements 21 and 22, a clock signal OSC / TTL having an external synchronization signal and a square wave is input to the programmable logic element. The clock signal (OSC / TTL) is 40Mhz and uses a TFT-type liquid crystal display that supports 800 pixels x 600 lines of resolution and 256 colors.

제3a 내지 제3c도는 제2도의 프로그래머블 논리소자에서 입출력 되는 신호들의 관계를 나타내는 파형도이다.3A to 3C are waveform diagrams illustrating the relationship between signals input and output from the programmable logic device of FIG.

제3a도는 픽셀 데이터의 타이밍도, 제3b도에는 라인 클럭 신호의 타이밍도, 제3c에는 프레임의 출발 신호의 타이밍도를 각각 나타내었다.FIG. 3A shows the timing of the pixel data, FIG. 3B shows the timing of the line clock signal, and FIG. 3C shows the timing of the start signal of the frame.

상술한 바와 같이 본 발명은 CRT 방식의 컬러 모니터만 지원하는 그래픽 제어기에 부가적인 정합 회로를 사용함으로써, TFT 방식의 칼라 액정 화면 제어기로의 교체시 따르는 추가 비용 부담을 줄일 수 있으며, 9, 12, 18, 24 비트 등과 같은 다양한 해상도를 지원하는 TFT 방식의 컬러 액정 화면 표시기도 사용할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, the present invention uses an additional matching circuit to the graphic controller supporting only the CRT type color monitor, thereby reducing the additional cost burden of replacing the TFT type color liquid crystal display controller. The TFT-type color liquid crystal display that supports various resolutions such as 18 and 24 bits can also be used.

Claims (2)

아날로그 적,녹,청색 비디오 색상 신호 및 다수의 클럭 동기 신호를 출력 하도록 하는 그래픽 제어기와, 상기 그래픽 제어기로부터 출력되는 아날로그 적,녹,청색 비디오 색상 신호를 각각 입력으로 하여 디지털 비디오 색상 신호로 변환하는 적,녹,청색 아날로그/디지털 변환기와, 상기 그래픽 제어기로부터 출력되는 다수의 클럭 동기 신호를 입력으로하여 다수의 제어 신호를 출력 하도록 하는 프로그래머블 논리 소자와, 상기 적,녹,청색 아날로그/디지털 변환기의 출력 신호를 입력으로 하여 상기 프로그래머블 논리 소자의 제어 신호에 따라 디지털 비디오 색상 데이터로 변환하여 출력 하도록 하는 티에프티 방식의 컬러 액정 화면 표시 구동기로 구성된 것을 특징으로 하는 티에프티 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조.A graphic controller for outputting an analog red, green and blue video color signal and a plurality of clock synchronizing signals, and an analog red, green and blue video color signal outputted from the graphic controller as inputs for converting into a digital video color signal. A red, green, and blue analog / digital converter, a programmable logic element configured to output a plurality of control signals by inputting a plurality of clock synchronization signals output from the graphic controller, and a red, green, and blue analog / digital converter. The structure of the TFT type color liquid crystal display, characterized in that it is composed of a TFT type color liquid crystal display driver for converting the digital video color data according to the control signal of the programmable logic device and outputting the output signal as an input. . 제1항에 있어서, 상기 프로그래머블 논리 소자는 클럭 동기 신호 및 외부 클럭 신호의 입력에 따라 액정 비디오 클럭신호, 액정 라인 클럭신호, 액정 화면 디스플레이 인에이블 신호 및 액정 화면 프레임 시작 신호가 각각 출력 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 티에프티 방식의 컬러 액정 화면 표시기의 구조.The LCD device of claim 1, wherein the programmable logic device is configured to output a liquid crystal video clock signal, a liquid crystal line clock signal, a liquid crystal screen display enable signal, and a liquid crystal screen frame start signal, respectively, in response to a clock synchronization signal and an external clock signal. The structure of the color liquid crystal display of the TFT system characterized by the above-mentioned.
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