KR100209634B1 - 티에프티-엘씨디의 다계조화 구동회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)의 구동에 관한 것으로, 특히 데이터 비트수만큼의 기준 전압으로 저소비전력구동, IC의 크기 및 PCB회로크기를 줄여 컴팩트를 실현하는데 적당하도록 한 TFT-LCD의 다계조화 구동 회로에 관한 것이다.
본 발명의 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 외부로부터 전송된 데이터신호의 각 비트별 신호단과, 상기의 비트수만큼의 각각 다른 기준 전압을 갖는 기준전압단과, 상기의 각 비트별 신호와 각 기준전압을 각각 선택해주는 스위칭부와, 상기의 스위칭되어 선택되어진 기준전압을 더해주어 화소전압을 발생시키는 애더 볼테이지부와, 상기 스위칭 및 애더 볼테이지부에서 출력된 전압을 저장하여 수평1라인을 동시에 디스플레이되도록 던압을 출력하는 홀드 메모리부로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

티에프티- 엘씨디(TFT-LCD)의 다계조화 구동회로
제1도는 종래의 TFT-LCD 구동회로도.
제2도는 종래의 3비트 소오스 드라이버 구성도.
제3도는 종래의 3비트 소오스 드라이버의 출력레벨 선택회로도.
제4도는 종래의 6비트 소오스 드라이버의 출력레벨 선택회로도.
제5도는 종래의 6비트 소오스 드라이버의 하위 3비트 출력레벨 선택회로도.
제6도는 본 발명의 소오스 드라이버의 출력레벨 선택회로도.
제7도는 본 발명의 소오스 드라이버 구성도.
제8도 (a)는 본 발명을 이용한 TFT-LCD 구동회로도.
(b)는 제8도 (a)의 소오스 드라이버의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
71, 85a : 쉬프트 레지스터 72, 84 : 스위칭 서킷과 애더 볼테이지부
73, 85d : 홀드메모리부 81 : PC
82 : 콘트롤러부 83 : 게이트 드라이버
85 : 소오스 드라이버 86 : LC패널
본 발명은 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)의 구동회로에 관한 것으로, 특히 데이터 비트수만큼의 기준 전압으로 저소비전력구동, IC의 크기 및 PCB회로크기를 줄어 컴팩트를 실현하는데 적당하도록 한 TFT-LCD의 다계조화 구동회로에 관한 것이다.
다운사이징의 진전에 따르지 않고, PC용으로서 액티브 매트릭스 컬러 TFT-LCD가 본격적으로 탑재되기 시작했고, 현재에는 3비트의 디지탈 드라이버를 사용한 512색표시 TFT-LCD가 표준으로 되었다.
최근에 와서는 컴퓨터로 영상정보나 통신정보를 이용 가능하게 되어 이른바 멀티미디어가 기대되기 시작하여 표시디바이스로서 TFT-LCD도 멀티미디어로의 대응이 필수조건으로 되었는데, 멀티미디어 대응의 LCD로서는 R, G, B 각 64계조(26만색) 이상의 표시능력이 필요하게 되어 이것을 어떠한 기술로 실현하는가가 큰 과제로 되었다.
A/V용의 소형모듈로는 아날로그 드라이버가 사용되기 때문에 풀(full) 컬러표시가 간단하게 표시될 수 있지만, O/A용의 고해상도 모듈에서는 다계조화를 어떻게 실현하는가가 문제가 되었다.
일반적으로 TFT-LCD 모듈은 경량, 박형, 저소비전력, 높은 콘트라스트(contrast)와 다계조를 표시하는 평판 디스플레이소자로써 A/V 및 O/A용으로 널리 사용되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술을 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래의 TFT-LCD 구동회로도를 나타낸 것으로써, PC(1)에서 공급되어지는 클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 타이밍 및 데이터등을 콘트롤러부(controller)(2)에서 받아서 게이트 및 소오스 드라이버(gate/source driver)(3)(4)에 필요한 컨트롤신호를 생성한다.
게이트 드라이버(3)는 LC 패널(5)의 게이트 버스라인에 순차적으로 구동전압을 공급하여 TFT를 on/off시키는 역할을 한다.
소오스 드라이버(4)는 LC 패널(5)의 소오스 버스라인에 신호전압을 공급하여 턴온(turn-on)된 TFT를 통하여 실제 액정 셀(cell)에 데이터 전압을 전달하는 역할을 한다.
여기서 소오스 드라이버는 제2도 종래의 3비트 소오스 드라이버의 구성도에서와 같이 R, G, B(Red, Green, Blue) 각 데이터를 화소마다 차례로 샘플링할 수 있도록 동작하는 쉬프트 레지스터(21)와 Tamp(Sampling Pulse)가 상승할 때 각 데이터 신호를 받아 저장하는 샘플링메모리부(Sampling Memory)(22) 수평 1라인을 출력시키는 신호가 상승할 때 샘플링 메모리부(22)에 저장된 데이터가 홀드 메모리(Hold Memory)부(23)로 전송되어지고, 출럭 레벨 선택회로도(24)에 따라 홀드 메모리부(23)의 출력이 구진전압의 하나와 스위칭되면서 출력하게 된다.
제3도는 종래의 3비트(bit) 소오스 드라이버의 출력레벨 선택회로도를 나타낸 것으로써, 한 화소의 데이터(D0, D1, D2)가 3-to-8 디코더(decoder)에 의해 8개의 기준 전압(V0∼V7)중 한 개만을 선택하게 된다.
여기서 ASWO∼ASW7은 아날로그 스위치이다.
제4도는 종래의 6비트 소오스 드라이버의 출력 레벨 선택회로도를 나타낸 것으로써, 상위 3비트(D3, D4, D5)는 8개의 전압 소오스(voltage source)구간(기준전압은 9개)중 1개 구간을 선택하는 것으로, 예를들어 상위 3비트가 111이면 ASW56과 ASW64가 온(ON)이 되어 V56과 V64구간이 선택되어진다.
제5도 (a), (b) 및 (c)는 종래의 6비트 소오스 드라이버의 하위 3비트 출력 레벨선택회로도를 표시한 것으로써, 상기 제4도에서 선택된 1개의 전압 소오스(Voltage Sourece)구간을 다시 8개의 구간으로 나누고 하위 3비트(d0, d1, d2)로 그 중 한 구간을 선택하는 것이다.
제5도(a)는 저항으로 분할한 경우이며, 제5도 (b)는 시 분할회로도로써 평균전압을 달리한 것이다.
그리고 제5도 (c)는 DAC 내장형 회로도를 나타낸 것이다.
상기와 같이 설명한 종래의 TFT-LCD의 다계조화 구동회로에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 데이터가 3비트인 경우(제3도에서와 같이), 즉, TFT-LCD를 8계조로 구동시키기 위해서는 기준전압이 8개(V0∼V7)가 필요하게 된다.
둘째, 데이터가 6비트(64계조)인 경우(제4도에서와 같이), 기준전압이 9개(V0∼V8)가 필요하게 되어 회로가 복잡하고 소비전력이 많다.
본 발명은 상기 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 데이터 비트수만큼의 기준전압으로 회로의 간단화, 저소비전력, 구동IC의 크기 및 PCB회로크기를 줄여 컴팩트를 실현하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부로부터 전송된 데이터신호의 각 비트별신호단과, 상기의 비트수만큼의 각각 다른 기준전압을 갖는 기준전압단과, 상기의 각 비트별 신호와 각 기준전압을 각각 선택해주는 스위칭부와, 상기의 스위칭되어 선택되어진 기준전압을 더해주어 화소전압을 발생시키는 애더볼테이지부와, 상기 스위칭 및 애더볼테이지부에서 출력된 전압을 저장하여 수평 1라인을 동시에 디스플레이되도록 전압을 출력하는 홀드 메모리부로 구성됨을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제6도는 본 발명의 소오스 드라이버의 출력 레벨 선택회로도로써, 전송된 데이타신호와 각 비트별 기준전압이 있고, 각 비트의 신호가 1(High)일 때 그 기준전압들을 선택하는 아날로그 스위치와 그 기준전압들을 더하여 디스플레이 화면의 화소전압을 생성하는 애더볼테이지(adder voltage)부로 구성된다.
제7도는 본 발명의 소오스 드라이버의 구성도로써, 제6도의 소오스 드라이버의 출력레벨 선택회로를 내장하면서 제1도와 같은 TFT-LCD의 구동시 구성되어지는 소오스 드라이버를 나타낸 것이다.
R, G, B 각 데이터를 각 화소마다 차례로 샘플링할 수 있도록 동작하는 쉬프트 레지스터(71)와 R, G, B 각 데이터가 제6도에서와 같이 기준전압을 on/off하여 그 기준전압들을 더하는 스위칭 서킷 및 애더 볼테이지부(72)와 상기 스위칭 스킷 및 애더 볼테이지에서 출력된 전압을 저장하여 수평 1라인을 동시에 디스플레이 되도록 전압을 출력하는 홀드 메모리(Hold Memory)부(73)로 구성된다.
제8도 (a)는 본 발명을 이용한 TFT-LCD 구동회로도로써, 제8도 (a)의 스위칭 서킷과 애더 볼테이지부를 상기 제6도의 소오스 드라이버의 출력 레벨 선택회로로 구성하고, 그 출력전압은 제8도 (b)에서와 같이 수평 1라인을 동시에 디스플레이되도록 전압을 출력하는 소오스 드라이버로 구성한다.
즉, 제8도 (a)는 스위칭 서킷 및 애더볼테이지부를 소오스 드라이버밖에서 처리하여 구성된 것이고, 이때의 소오스 드라이버는 제8도 (b)에서와 같이 R, G, B 각 데이터를 각 화소마다 차례로 샘플링할 수 있도록 동작하는 쉬프트 레지스터(85a)와 스위치 서킷 및 애더 볼테이지부에서 출력된 전압을 저장하여 수평 1라인을 동시에 디스플레이되도록 전압을 출력하는 홀드메모리부(85b)로 구성된 것이다.
본 발명에 따른 TFT-LCD의 다계조화 구동회로의 고동방법은 다음과 같다.
제6도에서와 같이 전송된 데이터신호에서 각 비트의 신호가 1(High)일 때 그에 따른 기준전압들이 스위칭되고, 상기 스위칭된 기준전압들은 애더 볼테이지(Adder Voltage)부에서 더해져 디스플레이 화면의 화소전압이 된다.
그러므로 8계조를 표시할 수 있는 3비트 데이터인 경우 기준전압은 3개만이 필요하며, 64계조를 표시할 수 있는 6비트 데이터인 경우 기준전압은 6개만이 필요하다. 즉 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
n비트인 경우, Vpixe1=f(V0, V1, V2, …… Vn-1)
상기와 같이 구성된 본 발명의 TFT-LCD의 다계조화구동회로는 다음과 같은 효과가 있다.
전송된 데이터의 각 비트의 신호가 1일 때 그에 따른 기준 전압들이 스위칭되고, 그 스위칭 기준전압들은 애더 볼테이지부에서 더해져서 최소 전압을 생성한다.
상기와 같이 데이터 비트수만큼의 기준전압을 가지고 다계조화를 실현 할 경우 회로의 간단화, 저소비 전력수동, IC크기 및 PCB 회로크기를 줄여 컴팩트를 실형 할 수 있다.

Claims (3)

  1. 외부로 부처 전송된 데이터신호의 각비트별 신호단과, 상기의 비트수만큼의 각각 다른 기준전압을 갖는 기준전압단과, 상기의 각 비트별 신호와 각 기준전압을 각각 선택해주는 스위칭부와, 상기의 스위칭되어 선택되어진 기준전압을 더해주어 화소전압을 발생시키는 애더 볼테이지부와, 상기 스위칭 및 애더 볼테이지부에서 출럭된 전압을 저장하여 수평1라인을 동시에 디스플레이되도록 전압을 출력하는 홀드 메모리부로 구성됨을 특징으로 하는 TFT-LCD의 다계조화 구동회로.
  2. PC에서 공급되어지는 모드신호 및 데이터를 공급받는 제어부와, 상기 제어부에서 게이트 및 소오스 드라이버에 필요한 신호를 생성하여 공급하는 게이트 드라이버와 스위칭 서킷 및 애더 볼테이지부와, 상기 스위칭 서킷 및 애더 볼테이지에서 출력된 전압을 소오스 드라이버에 공급하는 것을 특징으로 하는 TFT-LCD의 다계조화 구동회로.
  3. 제2항에 있어서, 소오스 드리이버는 R, G, B 각 데이터를 각 화소마다 차례로 샘플링할 수 있도록 동작하는 쉬프트 레지스터와 스위칭 서킷 및 애더 볼테이지부에서 출럭된 전압을 저장하여 수평1라인을 동시에 디스플레이 되도록 전압을 출력하는 홀드메모리부로 구성됨을 특징으로 하는 TFT-LCD의 다계조화 구동회로.
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