KR100319639B1

KR100319639B1 - 엘씨디 구동 회로

Info

Publication number: KR100319639B1
Application number: KR1019990063440A
Authority: KR
Inventors: 이재평
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2002-01-09
Also published as: KR20010060977A

Abstract

본 발명은 엘씨디 구동 회로에 관한 것으로, 종래 도트 반전 방법을 이용하여 엘씨디 패널을 구동함에 있어서 상기 엘씨디 패널의 매 게이트 라인마다 소오스 드라이버의 동일 채널 라인에서 중심 전압을 기준으로 음 극성의 전압과 양 극성의 전압사이를 스윙하며 서로 다른 극성을 갖는 알지비 신호를 교차 출력함으로써, 소오스 드라이버에서의 전력 소비가 심할 뿐만 아니라 전압 스윙으로 인하여 고속 동작이 매우 어려워지는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인을 각기 다른 복수의 채널 라인에 연결된 엘씨디 패널로 소오스 드라이버내에서 출력되는 알지비 신호의 전압 극성이 동일하도록 하나의 게이트 라인에 해당하는 알지비 신호를 신호 처리후 상기 게이트 라인으로 출력하고 다른 게이트 라인의 알지비 신호는 쉬프트하여 신호 처리후 다시 쉬프트하여 상기 게이트 라인이 연결된 복수의 채널 라인으로 공급함으로써, 상기 소오스 드라이버내 출력버퍼에서 출력되는 각각의 채널 라인의 전압 극성이 고정됨에 따라 상기 소오스 드라이버의 전력 소모가 최소화되며, 전압 스윙을 방지하여 고속 동작에 적합하도록 한 효과가 있다.

Description

엘씨디 구동 회로{DRIVING CIRCUIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 엘씨디 구동 회로에 관한 것으로, 특히 엘씨디 패널을 구동하는 회로에 있어서 소오스 드라이버에서 상기 엘씨디 패널의 각 채널 라인으로 출력되는 알지비 신호의 전압 극성을 고정시켜 전력 소모를 최소화시킨 엘씨디 구동 회로에 관한 것이다.

일반적으로 엘씨디 패널을 구동하는 방법에서는 상기 엘씨디 패널을 라인 단위로 화상 데이터 신호의 극성을 반전시키는 라인 반전 방법과 상기 엘씨디 패널의 각 픽셀에 공급되는 화상 데이터 신호의 극성을 대각 방향으로 반전시키는 도트 반전 방법이 있다.

도 1은 종래 엘씨디 구동 회로의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 모스 트랜지스터와 액정부분으로 구성된 다수개의 액정셀이 매트릭스 구조로 배열되어 있는 엘씨디 패널(10)과; 입력되는 n비트 알지비 신호(RGB)를 극성 제어 신호(POL)의 극성에 따라 상기 엘시디 패널(10)의 채널 라인로 출력하는 소오스 드라이버(20)와; 구동신호(D)를 입력받아 상기 엘씨디 패널(10)내 해당 게이트 라인의 게이트를 활성화시키는 게이트 드라이버(30)와; n비트 알지비 신호(RGB)와 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)를 입력받아 상기 소오스 드라이버(20)와 게이트 드라이버(30)의 동작을 제어하는 제어부(40)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 동작과정을 첨부한 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

n비트 알지비 신호(RGB)와 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)를 입력받은 제어부(40)는 소오스 드라이버(20)로 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)에 동기를 맞춰 상기 n비트 알지비 신호(RGB)와 상기 n비트 알지비 신호(RGB)의 극성을 제어하기 위한 극성 제어 신호(POL)를 출력하게 되며, 게이트 드라이버(30)로는 구동 신호(D)를 출력하게 된다.

이에 상기 n비트 알지비 신호(RGB)와 극성 제어 신호(POL)를 입력받은 소오스 드라이버(20)에서 한 라인에 해당하는 n비트 알지비 신호(RGB)를 상기 극성 제어 신호(POL)의 극성에 맞춰 엘씨디 패널(10)로 출력하게 되면, 상기 구동 신호(D)에 의해 상기 게이트 드라이버(30)에서 활성화된 상기 엘씨디 패널(10)의 게이트 라인에 연결된 액정셀에 한 라인 분량의 알지비 신호(RGB)가 디스플레이된다.

여기서, 상기 알지비 신호(RGB)신호가 엘씨디 패널(10)에 출력하는 구동 방식의 하나인 도트 반전 방법의 개념은 도 2에 도시한 바와 같이 상위 라인에서 (+)극성이었던 픽셀이 다음 라인에서는 (-)극성을 갖고, 반대로 상위 라인에서 (-)극성이었던 픽셀이 다음 라인에서는 (+)극성을 갖게 된다.

이와 같이 이웃한 픽셀에 공급되는 화상 데이터 신호의 극성을 반전시킴으로써, 하나의 픽셀에 같은 극성의 화상데이터를 장시간 공급함에 따라 발생하는 픽셀의 노화를 둔화시키게 된다.

따라서, 상기 도트 반전 방법을 통해 엘씨디 패널(10)에 공급되는 알지비 신호(RGB)의 전압 범위는 도 3에 도시된 바와 같이 중심전압(VCOM)을 중심으로 하여 음 방향전압(V1)과 양방향 전압(V2)사이를 스윙하게 된다.

상기와 같이 종래 도트 반전 방법을 이용하여 엘씨디 패널을 구동함에 있어서 상기 엘씨디 패널의 매 게이트 라인마다 소오스 드라이버의 동일 채널 라인에서 중심 전압을 기준으로 음 극성의 전압과 양 극성의 전압사이를 스윙하며 서로 다른 극성을 갖는 알지비 신호를 교차 출력함으로써, 소오스 드라이버에서의 전력 소비가 심할 뿐만 아니라 전압 스윙으로 인하여 고속 동작이 매우 어려워지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 엘씨디 패널내 각 채널 라인의 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인으로 공급되는 소오스 드라이버의 알지비 신호를 서로 다른 경로를 통해 공급함으로써, 상기 소오스 드라이버에서 상기 엘씨디 패널의 각 채널 라인으로 출력되는 알지비 신호의 전압 극성을 고정시켜 전력 소모를 최소화시킨 엘씨디 구동 회로를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 엘씨디 구동 회로의 구성을 보인 블록도.

도 2는 도 1의 엘씨디 패널에서 도트 인버전시의 전압 극성을 보인 패턴도.

도 3은 도 1의 엘씨디 패널에 인가되는 소오스 드라이버의 전압 출력 범위를 보인 파형도.

도 4는 본 발명 엘씨디 구동 회로의 구성을 보인 블록도.

도 5는 도 4에서 소오스 드라이버의 구성을 보인 블록도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : 엘씨디 패널 110 : 소오스 드라이버

111 : 쉬프트 레지스터 112, 115 : 데이터 래치

113, 140 : 티플립플롭 114,115,150,151 : 스위칭부

116 : 출력버퍼 120 : 게이트 드라이버

130 : 제어부 I1,I2 : 인버터

S11∼S1n, S21∼S2n, S31∼S3n, S41∼S4n : 전송게이트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다수개의 액정셀이 매트릭스 구조로 배열되어 각각 제1,제2 입력단에 연결된 복수의 채널 라인에 각 게이트 라인을 교번으로 연결한 엘씨디 패널과; n비트 알지비 신호를 폴신호에 의해 출력함에 있어서 짝수번째 출력되는 알지비 신호를 우측으로 쉬프트하여 출력하는 소오스 드라이버와; 구동신호를 입력받아 순차적으로 상기 엘씨디 패널내 게이트 라인을 순차적으로 활성화시키는 게이트 드라이버와; 상기 n비트 알지비 신호와 수평/수직 동기 신호를 입력받아 상기 소오스 드라이버와 게이트 드라이버의 동작을 제어하는 제어부와; 클럭단의 상기 수평 동기 신호에 동기를 맞춰 입력단으로 입력되는 수직 동기 신호의 상승에지를 검출하여 출력하는 티플립플롭과; 상기 티플립플롭의 출력신호를 반전하는 인버터와; 상기 티플립플롭의 출력신호에 의해 상기 소오스 드라이버에서 출력되는 알지비 신호를 상기 엘씨디 패널내 제1 입력단으로 출력하는 제1 스위칭부와; 상기 인버터의 출력신호에 의해 상기 소오스 드라이버에서 출력되는 짝수번째 게이트 라인의 알지비 신호를 좌측으로 쉬프트하여 상기 엘씨디 패널내 제2 입력단으로 출력하는 제2 스위칭부로 구성하여 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예에 대한 동작과 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 엘씨디 구동 회로의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 각기 연결된 복수의 채널 라인(101)(102)이 각각 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인에 교번으로 연결되어 복수의 액정셀이 매트릭스 구조로 배열된 엘씨디 패널(100)과; n비트 알지비 신호(RGB)를 폴신호(POL)에 의해 출력함에 있어서 짝수번째 출력되는 알지비 신호를 우측으로 쉬프트하여 출력하는 소오스 드라이버(110)와; 구동신호(D)를 입력받아 순차적으로 상기 엘씨디 패널(100)내 게이트 라인을 순차적으로 활성화시키는 게이트 드라이버(120)와; 상기 n비트 알지비 신호(RGB)와 수평/수직 동기 신호(H_Syubc)(V_Sync)를 입력받아 상기 소오스 드라이버(110)와 게이트 드라이버(120)의 동작을 제어하는 제어부(130)와; 클럭단의 상기 수평 동기 신호(H_Syubc)에 동기를 맞춰 입력단으로 입력되는 수직 동기 신호(V_Sync)의 상승에지를 검출하여 출력하는 티플립플롭(140)과; 상기티플립플롭(140)의 출력신호를 반전하는 인버터(I1)와; 상기 티플립플롭(140)의 출력신호에 의해 상기 소오스 드라이버(110)에서 출력되는 알지비 신호를 상기 엘씨디 패널(100)로 출력하는 스위칭부(150)와; 상기 인버터(I1)의 출력신호에 의해 상기 소오스 드라이버(110)에서 출력되는 짝수번째 게이트 라인의 알지비 신호를 좌측으로 쉬프트하여 상기 엘씨디 패널(100)로 출력하는 스위칭부(151)로 구성하며, 상기 스위칭부(150)(151)는 각기 티플립플롭(140) 및 인버터(I1)의 출력신호에 의해 도통제어되어 입력단의 소오스 드라이버(110)의 출력신호를 출력단의 엘씨디 패널(100)로 출력하는 복수의 스위치(S31∼S3n)(S41∼S4n)로 각기 구성한다.

그리고, 상기 소오스 드라이버(110)는 도 5에 도시한 바와 같이 n비트 알지비 신호(RGB)를 입력받아 쉬프트 하여 출력하는 쉬프트 레지스터(111)와; 상기 쉬프트 레지스터(111)의 출력신호를 저장하는 데이터 래치(112)와; 클럭단의 상기 수평 동기 신호(H_Syubc)에 동기를 맞춰 입력단으로 입력되는 수직 동기 신호(V_Sync)의 상승에지를 검출하여 출력하는 티플립플롭(113)과; 상기 티플립플롭(113)의 출력신호를 반전하는 인버터(I2)와; 상기 티플립플롭(113)의 출력신호에 의해 상기 데이터 래치(112)의 출력 신호를 출력하는 스위칭부(114)와; 상기 인버터(I2)의 출력신호에 의해 상기 데이터 래치(112)의 출력 신호를 우측으로 쉬프트하여 출력하는 스위칭부(115)와; 상기 스위칭부(114)(115)에서 출력되는 신호를 저장하는 데이터 래치(116)와; 상기 데이터 래치부(116)의 출력신호를 설정된 전압으로 버퍼링하여 출력하는 출력 버퍼(117)로 구성하며, 상기 스위칭부(114)(115)는 각기 티플립플롭(113) 및 인버터(I2)의 출력신호에 의해 도통제어되어 입력단의 데이터래치(112)의 출력신호를 출력단으로 출력하는 복수의 스위치(S11∼S1n)(S21∼S2n)로 각기 구성하며, 또한, 상기 복수의 액정셀이 메트릭수 구조로 배열된 엘씨디 패널(100)내 각각의 채널 라인(101)(102)이 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인에 교번으로 연결되어 구성하며, 이와 같이 구성한 본 발명에 따른 동작과정을 상세히 설명한다.

상기 첫번째 게이트 라인에 해당하는 n비트 알지비 신호(RGB)를 엘씨디 패널(100)에 디스플레이하고자 하는 경우, 상기 n비트 알지비 신호(RGB)와 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)를 입력받은 제어부(130)는 소오스 드라이버(110)로 상기 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)에 동기를 맞춰 상기 n비트 알지비 신호(RGB)와 상기 n비트 알지비 신호(RGB)의 극성을 제어하기 위한 극성 제어 신호(POL)을 출력하며, 구동 신호(D)를 게이트 드라이버(120)로 출력하여 상기 엘씨디 패널(100)의 첫번째 게이트 라인을 활성화시킨다.

그리고, 상기 n비트 알지비 신호(RGB)를 입력받은 상기 소오스 드라이버(110)내 쉬프트 레지스터(111)는 이를 쉬프트하여 데이터 래치(112)에 저장하고, 상기 데이터 래치(112)에 저장된 홀수번째 게이트 라인에 해당하는 알지비 신호는 상기 수평 동기 신호(H_Syubc)에 동기를 맞춰 수직 동기 신호(V_Sync)의 상승에지를 검출하는 티플립플롭(113)의 출력신호에 의해 도통되는 복수의 스위치(S11∼S1n)로 된 스위칭부(114)를 통해 그대로 데이터 래치(116)에 저장되고, 상기 데이터 래치(116)에 저장된 알지비 신호를 입력받은 출력버퍼(117)는 각각의 채널에 해당하는 신호를 (+)극성과 (-)극성을 갖는 신호로 교차되게 버퍼링하여스위칭부(150)(151)로 출력한다.

이때, 상기 티플립플롭(113)의 출력신호가 액티브됨에 따라 이를 반전한 인버터(I2)의 출력신호를 입력받은 스위칭부(115)는 동작하지 않는다.

그리고, 상기 수평 동기 신호(H_Syubc)에 동기를 맞춰 수직 동기 신호(V_Sync)의 상승에지를 검출하는 티플립플롭(140)의 출력신호가 액티브됨에 따라 이를 입력받은 복수의 스위치로(S31∼S3n)된 스위칭부(150)는 상기 출력버퍼(117)를 통해 출력되는 알지비 신호를 엘씨디 패널(100)내 홀수번째 게이트 라인에 연결된 채널 라인(101)로 출력하여 이를 상기 엘씨디 패널(100)의 첫번째 게이트 라인에 디스플레이한다.

또한, 상기 두번째 게이트 라인에 해당하는 n비트 알지비 신호(RGB)를 엘씨디 패널(100)에 디스플레이하는 경우, 상기 알지비 신호(RGB)와 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)를 입력받은 제어부(130)는 소오스 드라이버(110)로 수평/수직 동기 신호(H_Sync)(V_Sync)에 동기를 맞춰 상기 n비트 알지비 신호(RGB)와 상기 n비트 알지비 신호(RGB)의 극성을 제어하기 위한 극성 제어 신호(POL)을 출력하고, 구동 신호(D)를 상기 게이트 드라이버(120)로 출력하여 상기 엘씨디 패널(100)의 두번째 게이트 라인을 활성화시킨다.

그리고, 상기 n비트 알지비 신호(RGB)를 입력받은 상기 소오스 드라이버(110)내 쉬프트 레지스터(111)는 이를 쉬프트하여 데이터 래치(112)에 저장하고, 이때, 티플립플롭(113)의 출력신호가 액티브되지 않음에 따라 이를 반전한 인버터(I2)의 출력신호가 액티브되어 스위칭부(114)는 동작하지 않고 상기 인버터(I2)의 출력신호에 의해 동작하는 복수의 스위치(S21∼S2n)로 된 스위칭부(116)에 의해 상기 데이터 래치에 저장된 알지비 신호를 우측으로 쉬프트하여 데이터 래치(116)에 저장한다.

그리고, 상기 데이터 래치(116)에 저장된 알지비 신호를 입력받은 출력버퍼(117)는 첫번째 알지비 신호를 출력할때와 동일하게 각각의 채널에 해당하는 신호를 (+)극성과 (-)극성을 갖는 신호로 교차되게 버퍼링하여 스위칭부(150)(151)로 출력한다.

이때, 상기 수평 동기 신호(H_Syubc)에 동기를 맞춰 수직 동기 신호(V_Sync)의 상승에지를 검출하는 티플립플롭(140)의 출력신호가 디액티브됨에 따라 이를 반전한 인버터(I1)의 출력신호에 의해 동작하는 복수의 스위치로(S41∼S4n)된 스위칭부(151)는 상기 출력버퍼(117)를 통해 출력되는 알지비 신호를 엘씨디 패널(100)내 짝수번째 게이트 라인에 연결된 채널 라인(102)으로 출력하여 이를 상기 엘씨디 패널(100)의 두번째 게이트 라인에 디스플레이한다.

그리고, 세번째 게이트 라인에 해당하는 n비트 알지비 신호(RGB)를 엘씨디 패널(100)에 디스플레이하는 경우, 이는 상기 첫번째 게이트 라인에 디스플레이하는 동작과 동일하게 동작한다.

즉, 상기 제어부(130)의 구동신호(D)에 의해 게이트 드라이버(120)에서 세번째 게이트 라인을 활성화시키면, 상기 소오스 드라이버(110)에서 출력되는 알지비 신호를 상기 티플립플롭(130)의 출력신호에 의해 도통된 스위칭부(150)에서 상기 엘씨디 패널(100)내 채널 라인(101)로 출력하여 세번째 게이트 라인에 이를 디스플레이한다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인을 각기 다른 복수의 채널 라인에 연결된 엘씨디 패널로 소오스 드라이버내에서 출력되는 알지비 신호의 전압 극성이 동일하도록 하나의 게이트 라인에 해당하는 알지비 신호를 신호 처리후 상기 게이트 라인으로 출력하고, 다른 게이트 라인의 알지비 신호는 쉬프트하여 신호 처리후 다시 쉬프트하여 상기 게이트 라인이 연결된 복수의 채널 라인으로 공급함으로써, 상기 소오스 드라이버내 출력버퍼에서 출력되는 각각의 채널 라인의 전압 극성이 고정됨에 따라 상기 소오스 드라이버의 전력 소모가 최소화되며, 전압 스윙을 방지하여 고속 동작에 적합하도록 한 효과가 있다.

Claims

다수개의 액정셀이 매트릭스 구조로 배열되어 각각 제1,제2 입력단에 연결된 복수의 소오스 라인에 각 게이트 라인을 교번으로 연결한 엘씨디 패널과; n비트 알지비 신호를 폴신호에 의해 출력함에 있어서 짝수번째 출력되는 알지비 신호를 우측으로 쉬프트하여 출력하는 소오스 드라이버와; 구동신호를 입력받아 순차적으로 상기 엘씨디 패널내 게이트 라인을 순차적으로 활성화시키는 게이트 드라이버와; 상기 n비트 알지비 신호와 수평/수직 동기 신호를 입력받아 상기 소오스 드라이버와 게이트 드라이버의 동작을 제어하는 제어부와; 클럭단의 상기 수평 동기 신호에 동기를 맞춰 입력단으로 입력되는 수직 동기 신호의 상승에지를 검출하여 출력하는 티플립플롭과; 상기 티플립플롭의 출력신호를 반전하는 인버터와; 상기 티플립플롭의 출력신호에 의해 상기 소오스 드라이버에서 출력되는 알지비 신호를 상기 엘씨디 패널내 제1 입력단으로 출력하는 제1 스위칭부와; 상기 인버터의 출력신호에 의해 상기 소오스 드라이버에서 출력되는 짝수번째 게이트 라인의 알지비 신호를 좌측으로 쉬프트하여 상기 엘씨디 패널내 제2 입력단으로 출력하는 제2 스위칭부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 엘씨디 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 엘씨디 패널은 제1 입력단으로 입력되는 복수의 채널 라인을 홀수번째 게이트 라인의 액정셀에 연결하고, 제2 입력단으로 입력되는 복수의 채널 라인을 짝수번째 게이트 라인의 액정셀에 연결하여 된 것을 특징으로 하는 엘씨디구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 제1,제2 스위칭부는 각기 티플립플롭 및 인버터의 출력신호에 의해 도통제어되어 입력단의 소오스 드라이버의 출력신호를 출력단으로 출력하는 복수의 스위치로 각기 구성하여 된 것을 특징으로 하는 엘씨디 구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 소오스 드라이버는 n비트 알지비 신호를 입력받아 쉬프트 하여 출력하는 쉬프트 레지스터와; 상기 쉬프트 레지스터의 출력신호를 저장하는 제1 데이터 래치와; 클럭단의 상기 수평 동기 신호에 동기를 맞춰 입력단으로 입력되는 수직 동기 신호의 상승에지를 검출하여 출력하는 티플립플롭과; 상기 티플립플롭의 출력신호를 반전하는 인버터와; 상기 티플립플롭의 출력신호에 의해 상기 제1 데이터 래치에 저장된 알지비 신호를 출력하는 제1 스위칭부와; 상기 인버터의 출력신호에 의해 상기 제1 데이터 래치의 알지비 신호를 우측으로 쉬프트하여 출력하는 제2 스위칭부와; 상기 제1 스위칭부 또는 제2 스위칭부에서 출력되는 알지비 신호를 저장하는 제2 데이터 래치와; 상기 제2 데이터 래치부에 저장된 알지비 신호를 설정된 전압으로 버퍼링하여 출력하는 출력 버퍼로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 엘씨디 구동 회로.
제4항에 있어서, 상기 제1,제2 스위칭부는 각기 티플립플롭 및 인버터의 출력신호에 의해 도통제어되어 입력단의 제1 데이터 래치의 출력신호를 출력단으로 출력하는 복수의 스위치로 각기 구성하여 된 것을 특징으로 하는 엘씨디 구동 회로.