KR100408393B1 - 액정 표시 장치의 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템 - Google Patents

액정 표시 장치의 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템 Download PDF

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Abstract

범용 액정 표시 장치의 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 패널 구동 장치는 마이크로 콘트롤러, 데이터 변환부, 패널 제어부 및 전송부를 구비한다. 데이터 변환부는 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 색상 데이터와 수평 및 수직 동기신호를 포함하는 복합 데이터를 수신하고 클럭 신호를 발생한다. 패널 제어부는 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터 및 상기 클럭 신호를 수신하여 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 제어신호들 및 색상 데이터와 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호를 발생한다. 전송부는 패널 제어부로부터 내부 데이터 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치로 전송한다. 패널 제어부는 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞추어 복합 데이터를 스케일링하는 스케일러 및 제어신호들과 내부 데이터 신호를 발생하는 타이밍 제어부를 구비한다.
본 발명에 따른 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템은, 패널의 다양한 사양에 따라 패널 구동 장치를 주문형 집적회로(ASIC) 방식에 의해 제조하지 않고, 마이크로 콘트롤러에 의해 다양한 사양을 가지는 패널을 제어할 수 있는 제어 신호들을 발생함으로써 범용 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템의 제작이 가능하여 제조 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

액정 표시 장치의 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템{Apparatus and system for driving liquid crystal display panel}
본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)에 관한 것으로서, 특히, 다양한 사양을 가지는 박막 트랜지스터형 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 범용 액정 표시 장치의 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위해서 박막 트랜지스터형 액정 표시 장치 드라이버는 박막 트랜지스터의 게이트 라인들(또는 로우(row) 라인들이라 칭한다)을 구동하기 위한 게이트 드라이버와 박막 트랜지스터의 소스 라인들(또는 칼럼(column) 라인들이라 칭한다)을 구동하기 위한 소스 드라이버를 구비한다. 게이트 드라이버가 박막 트랜지스터형 액정 표시 장치에 고전압을 인가하여 박막 트랜지스터를 턴 온 상태로 만들어주면, 소스 드라이버는 색을 표시하기 위한 소스 구동신호를 각 소스 라인에 인가함으로써 액정 표시 장치에 화면이 표시된다.
그런데 게이트 드라이버나 소스 드라이버와 같은 드라이버 집적회로(IC)의 특성이나 구동 방식, 패널의 특성이나 사이즈 및 해상도 등은 액정 표시 장치를 개발하는 회사마다 다르고 또한 같은 회사라고 하여도 제품 사양에 따라 다르다. 따라서 제품 사양에 따라 액정 표시 장치의 패널이나 드라이버 IC를 제어하는 신호의 타이밍이 달라지므로 패널이나 드라이버 IC의 콘트롤러도 주문형 집적회로(ASIC) 방식에 따라 제작하는 등 그 종류가 다양하다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 패널 구동 시스템을 나타내는 블락도이다.
도 1에 도시된 종래의 패널 구동 시스템(100)은, 그래픽 카드(110), 액정 표시 장치의 패널(193)을 구비하는 디스플레이부(170) 및 패널 구동 장치(120)를 구비한다.
패널 구동 장치(120)는 그래픽 카드(110)로부터 색상 데이터와 수직 및 수평 동기신호를 포함하는 복합 데이터(DATA_S)를 수신하고, 액정 표시 장치의 패널(193)의 사양에 적합하도록 복합 데이터(DATA_S)를 변환하여 디스플레이부 (170)로 인가한다. 패널 구동 장치(120)는 마이크로 콘트롤러(160), 마이크로 콘트롤러(160)에 의해 제어되며 복합 데이터(DATA_S)를 수신하고 클럭 신호(CLOCK)를 발생하는 데이터 변환부(130), 마이크로 콘트롤러(160)에 의해 제어되며 복합 데이터(DATA_S)를 스케일링하는 스케일러(140) 및 복합 데이터(DATA_S)를 디스플레이부(170)로 전송하는 전송부(150)를 구비한다.
디스플레이부(170)는 수신부(180), 타이밍 제어부(190) 및 패널(193)을 구비한다.
수신부(180)는 전송부(150)에서 전송되는 복합 데이터(DATA_S)와 클럭 신호(CLOCK)를 수신한다. 타이밍 제어부(190)는 패널(193)의 사양에 알맞은 제어 신호들(CSG)을 인가하여 패널(193)을 구동한다. 패널(193)은 소스 드라이버(196)와 게이트 드라이버(199)에 의해 구동된다.
도 1에 도시된 종래의 패널 구동 시스템의 동작을 좀더 살펴보면, 그래픽 카드(110)로부터 복합 데이터(DATA_S)를 수신한 패널 구동 장치(120)는 액정 표시 장치의 패널(193)의 사양에 따라 복합 데이터(DATA_S)를 스케일링하여디스플레이부(170)로 인가한다. 여기서 패널(193)의 사양은 패널 사이즈, 해상도, 드라이버의 구동 방식 등에 따라 구분된다. 디스플레이부(170)의 타이밍 제어부(190)는 패널(193)의 사양에 따른 제어 신호들(CSG)을 패널(193)로 인가한다.
그런데, 패널(193)의 사양은 다양하므로 그 사양에 적합한 제어신호들(CSG)을 인가하여 패널(193)을 구동하기 위해서는 타이밍 제어부(190)도 패널(193)의 사양만큼이나 다양해야한다. 따라서 타이밍 제어부(190)는 패널(193)의 사양에 따라 주문형 집적회로(ASIC)의 방식에 따라 매번 제작되어야 하므로 액정 표시 장치의 생산비용이 증가되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다양한 사양을 가지는 박막 트랜지스터형 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 액정 표시 장치의 패널 구동 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 다양한 사양을 가지는 박막 트랜지스터형 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 액정 표시 장치의 패널 구동 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 패널 구동 시스템을 나타내는 블락도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패널 구동 장치를 나타내는 블락도이다.
도 3은 도 2의 타이밍 제어부를 나타내는 블락도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패널 구동 장치를 나타내는 블락도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 패널 구동 장치는, 마이크로 콘트롤러, 데이터 변환부, 패널 제어부 및 전송부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
데이터 변환부는 상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 색상 데이터와 수평 및 수직 동기신호를 포함하는 복합 데이터를 수신하고 클럭 신호를 발생한다. 패널 제어부는 상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터 및 상기 클럭 신호를 수신하여 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 제어신호들 및 상기 색상 데이터와 상기 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호를 발생한다. 전송부는 상기 패널 제어부로부터 상기 내부 데이터 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치로 전송한다. 패널 제어부는 상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞추어 상기 복합 데이터를 스케일링하는 스케일러 및 상기 제어신호들과 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 패널 구동 시스템은, 그래픽 카드, 상기 액정 표시 장치의 패널을 구비하는 디스플레이부 및 상기 그래픽 카드로부터 색상 데이터와 수직 및 수평 동기신호를 포함하는 복합 데이터를 수신하고 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 제어 신호들 및 소정의 내부 데이터 신호를 발생하는 패널 구동 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 구동 장치는 마이크로 콘트롤러, 상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터를 수신하고 클럭 신호를 발생하는 데이터 변환부, 상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터 및 상기 클럭 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 상기 제어신호들 및 상기 색상 데이터와 상기 클럭 신호를 포함하는 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 패널 제어부 및상기 패널 제어부로부터 상기 내부 데이터 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치로 전송하는 전송부를 구비한다.
상기 패널 제어부는 상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞추어 상기 복합 데이터를 스케일링하는 스케일러 및 상기 제어신호들과 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패널 구동 장치를 나타내는 블락도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 패널 구동 장치(200)는, 마이크로 콘트롤러(250), 데이터 변환부(210), 패널 제어부(220) 및 전송부(260)를 구비한다.
데이터 변환부(210)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되며 색상 데이터와 수평 및 수직 동기신호를 포함하는 복합 데이터(DATA_S)를 수신하고 클럭 신호를 발생한다. 패널 제어부(220)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되며 복합 데이터(DATA_S) 및 클럭 신호를 수신하여 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 제어신호들(CSG) 및 색상 데이터와 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호(IDATA)를발생한다. 전송부(260)는 패널 제어부(220)로부터 내부 데이터 신호(IDATA)를 수신하여 액정 표시 장치로 전송한다.
패널 제어부(220)는 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞추어 복합 데이터(DATA_S)를 스케일링하는 스케일러(230) 및 제어신호들(CSG)과 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생하는 타이밍 제어부(240)를 구비한다.
이하 도 2를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패널 구동 장치(200)의 동작이 상세히 설명된다.
그래픽 카드(미도시)로부터 색상 데이터와 수평 및 수직 동기신호를 포함하는 복합 데이터(DATA_S)가 데이터 변환부(210)로 인가된다. 색상 데이터는 다양한 해상도, 예를 들어 SXGA, XGA, SVGA, VGA를 가지는 아날로그 데이터이다. 데이터 변환부(210)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되며 아날로그 색상 데이터를 디지틀 신호로 변환시키는 아날로그- 디지틀 컨버터의 기능과 패널 구동 장치(200)에서 사용되는 클럭 신호를 발생하는 위상 동기 루프의 기능을 한다.
패널 제어부(220)의 스케일러(230)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되어 여러 종류의 해상도와 여러 종류의 그래픽 출력 형태를 가지는 복합 데이터(DATA_S)를 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞도록 스케일링한다.
패널 제어부(220)의 타이밍 제어부(240)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되며 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 제어신호들(CSG) 및 색상 데이터와 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생한다. 타이밍 제어부(220)는 종래에는 패널을 제어하기 위해 패널의 앞단에 위치했으나 본 발명에서는스케일러(230)와 함께 패널 제어부(220)에 포함된다. 그리고 타이밍 제어부(240)는 다양한 제어 신호들(CSG)을 발생하여 다양한 사양과 다양한 구동 드라이버 특성을 가지는 패널을 제어한다. 타이밍 제어부(240)의 이와 같은 기능은 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어된다.
제어 신호들(CSG)이 좀더 설명된다. 패널을 제어하는 신호는 크게 소스 드라이버 관련 제어신호, 게이트 드라이버 관련 제어신호, 패널 관련 신호들로 구분될 수 있다. 일단 1 수평 주기(H) 구간의 색상 데이터를 소스 드라이버에 샘플링하고 저장하는 출발 시점을 알려주는 수평 시작 신호와 1 수평 주기 구간의 색상 데이터를 패널로 뿌려주는 덤프 시작 신호가 있다. 또한 덤프 시작 신호에 타이밍을 맞추어 수직 게이트 라인을 턴 온 시키는 수직 시작 신호, 게이트 라인의 구동용 클럭인 클럭 펄스 수직 신호, 게이트 라인의 시작 시간을 조정하고 이전 게이트 라인과의 오버랩을 방지하기 위한 출력 활성 신호등의 타이밍 신호가 필요하다. 여기에 액정 반전 구동용 신호나 데이터 반전용 구동 신호도 추가로 필요하다. 이 밖에도 디스플레이 방향을 결정하는 신호들이 필요하고 구동 드라이버들의 출력포트를 결정할 수 있는 신호도 필요하다. 이들 신호들 중 수평 시작 신호를 제외하고는 모두 직접 또는 간접적으로 구동 드라이버의 종류와 패널의 특성 및 해상도 등에 관계되어 마이크로 콘트롤러(250)의 제어가 필요한 신호들이다. 따라서 이러한 신호들의 위치와 폭 등을 정해진 구간에서 조정함으로써 타이밍 제어부(240)를 범용으로 제작하는 것이 가능하다.
구체적으로 설명하면, 덤프 시작 신호는 데이터 활성 신호의 무효 데이터 구간 동안에 임의로 조정된 폭과 위치에서 신호가 생성되도록 하며 이 신호는 주로 구동 드라이버의 종류에 따라 달라질 수 있도록 한다. 구동 드라이버의 프레임 리셋용 덤프 시작 신호를 수직 동기 신호 구간의 임의의 위치에서 발생 될 수 있도록 조정한다.
클럭 펄스 수직 신호의 듀티와 시작 위치가 조정되고 수직 시작 신호의 위치와 폭도 조정된다. 데이터 반전용 구동 신호와 액정 반전용 구동 신호는 직류 전압 레벨 신호를 포함하여 총 8가지의 구동 가능한 경우를 고려하여 자유롭게 선택될 수 있도록 한다.
패널 사이즈와 해상도의 증가와 높은 클럭 주파수에 의한 구동 때문에 패널의 게이트 라인의 충전 시간은 마진이 점점 작아진다. 이러한 문제를 구동 시점에서 보완하기 위해서 출력 활성 신호를 조정하여 구동 드라이버의 게이트 온 펄스 시간의 출력 폭과 위치가 조정될 수 있도록 한다. 출력 활성 신호를 덤프 시작 신호의 발생 전부터 발생될 수 있도록 설계함으로써 가능한 한 모든 패널의 특성에 적용되도록 한다.
이 외에도 구동 드라이버의 포트가 하나 또는 두 개가 있는 구동 방식에 모두 적용되도록 데이터 패스를 구성하여 구동 방식에 맞는 제어 타이밍이 되도록 한다. 구동 드라이버의 출력의 크기나 방향을 결정하는 제어 신호도 모두 마이크로 콘트롤러(250)의 제어 맵의 세팅으로 조정되도록 한다.
마이크로 콘트롤러(250)는 액정 표시 장치의 패널의 사양에 따라 패널을 구동하기 위한 각종의 제어 파라미터들을 프로그램화하여 구비하고 제어 파라미터들을 타이밍 제어부(220)로 인가한다. 제어 파라미터들에 대해서는 후술하는 도 3에서 상세히 설명된다.
전송부(260)는 색상 데이터와 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호(IDATA)를 패널 제어부(230)로부터 수신하여 액정 표시 장치로 전송한다. 전송부(260)는 패널 구동 장치(200)와 내부 데이터 신호를 수신할 패널의 프로토콜을 맞추는 기능을 한다.
이와 같은 기능을 가지는 패널 구동 장치(200)는 다양한 사양을 가지는 패널들을 하나의 칩으로 제어 할 수 있다.
도 3은 도 2의 타이밍 제어부를 나타내는 블락도이다.
도 3을 참조하면, 타이밍 제어부(240)는, 인터페이스부(310), 단일 제어부(320), 이중 제어부(330), 데이터 제어부(340) 및 멀티플렉서(350)를 구비한다.
인터페이스부(310)는 색상 데이터(R, G, B), 수직 및 수평 동기신호(VSYNC, HSYNC), 클럭 신호(CLOCK), 데이터 활성신호(DE) 및 마이크로 콘트롤러(250)로부터 제어 파라미터들(MCUPARA)을 수신하고, 액정 표시장치의 패널의 사양에 따라 구별되는 제 1 내부 제어신호(FICS), 제 2 내부 제어신호(SICS) 및 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생한다. 단일 제어부(320)는 제 1 내부 제어신호(FICS)를 수신하여 일정한 사양을 가지는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 단일 내부 제어신호(SCSG)를 발생한다. 이중 제어부(330)는 제 2 내부 제어신호(SICS)를 수신하여 다른 일정한 사양을 가지는 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 이중 내부 제어신호(DCSG)를 발생한다. 데이터 제어부(340)는 내부 데이터 신호(IDATA)를 수신하고 전송부(260)로 인가한다. 멀티플렉서(350)는 액정 표시 장치의 패널의 사양에 따라 단일 내부 제어신호(SCSG) 및 이중 내부 제어신호(DCSG)중 하나를 선택하여 제어신호들(CSG)로서 발생한다.
이하 도 3을 참조하여 타이밍 제어부(240)의 동작이 상세히 설명된다.
인터페이스부(310)는 색상 데이터(R, G, B), 수평 및 수직 동기신호(HSYNC, VSYNC), 클럭 신호(CLOCK), 데이터 활성 신호(DE) 및 제어 파라미터들(MCUPARA)을 수신하고 색상 데이터(R, G, B)와 클럭 신호(CLOCK)를 내부 데이터 신호(IDATA)로서 데이터 제어부(340)로 인가하며 수평 및 수직 동기신호(HSYNC, VSYNC)를 단일 제어부(320) 및 이중 제어부(330)로 인가한다. 제어 파라미터들 (MCUPARA)은 기능에 따라 단일 제어부(320), 이중 제어부(330) 및 데이터 제어부(340)로 인가된다.
제어 파라미터들(MCUPARA)이 좀더 설명된다. 제어 파라미터들(MCUPARA)은 마이크로 콘트롤러(250)에 프로그램화되어 내장되어 있으며 패널을 구동하는 제어 신호들(CSG)을 발생하기 위해 타이밍 제어부(240)로 인가된다. 제어 파라미터들(MCUPARA)은 패널을 제조하는 회사에 따라서, 또는 패널의 사양이나 구동 드라이버의 특성에 따라서 다양하게 프로그램화되어 마이크로 콘트롤러(250)에 저장될 수 있다.
제어 파라미터들(MCUPARA)의 종류를 살펴보면, 데이터 덤프(dump)의 시작과 끝을 결정하는 파라미터, 프레임의 리셋을 위한 카운터의 시작을 결정하는 파라미터, 프레임의 리셋의 시작과 끝을 결정하는 파라미터, 수직 게이트 클럭의 시작과끝을 결정하는 파라미터, 박막 트랜지스터의 게이트 충전의 시작과 끝을 결정하는 파라미터, 수직 스캐닝(scanning) 신호의 시작과 끝을 결정하는 파라미터, 전체 수평 픽셀의 크기를 결정하는 파라미터들이 있는데 이들은 각각 11비트의 길이로 마이크로 콘트롤러(250)에 저장된다.
단일 데이터인지 이중 데이터인지를 결정하는 파라미터, 소스 드라이버의 데이터 출력 방향을 결정하는 파라미터, 게이트 드라이버의 데이터 출력 방향을 결정하는 파라미터, 소스 드라이버의 출력 개수를 결정하는 파라미터, 게이트 드라이버의 출력 개수를 결정하는 파라미터, 수직 동기신호의 반전여부를 결정하는 파라미터들은 1비트의 길이로 마이크로 콘트롤러(250)에 저장된다.
유효 데이터 활성 신호의 지연 제어를 위한 파라미터, 수직 동기신호 지연 제어를 위한 파라미터, 액정 반전을 위한 신호 결정을 위한 파라미터, 액정 구동을 위한 데이터 반전 신호 결정 파라미터들은 3비트의 길이로 마이크로 콘트롤러(250)에 저장된다.
제어 파라미터들(MCUPARA)의 기능과 제어 파라미터들(MCUPARA)에 따른 제어 신호들(CSG)에 대해서 살펴본다.
패널을 구동하는 제어 신호들(CSG)의 안정된 하드웨어적인 구현을 위해 입력 신호인 데이터 활성 신호(DE)와 수직 동기신호(VSYNC)를 기준으로 제어 신호들(CSG)이 발생된다.
데이터 활성 신호(DE)의 하강 에지를 기준으로 하는 카운터를 만들고, 데이터 덤프(dump)의 시작과 끝을 결정하는 파라미터에 의해 데이터 활성 신호(DE)의논리 로우(논리 하이를 유효한 데이터가 존재하는 구간이라고 한다면)의 범위부터 다음 라인의 샘플링이 시작되기 전까지의 범위 내에서 제어신호들(CSG)중의 하나인 덤프 시작 신호의 폭과 위치가 자유롭게 조정된다.
카운터에 의해서 제어신호들(CSG)중의 패널의 프레임 리셋을 위한 신호도 프레임 리셋의 시작과 끝을 결정하는 파라미터에 의해 수직 동기신호(VSYNC)의 구간에서 자유롭게 위치와 폭이 결정된다. 첫 번째 덤프 시작 신호가 활성화되기 전에, 제어 신호들(CSG)중의 게이트 라인의 구동용 클럭 신호인 클럭 펄스 수직 신호의 논리 하이인 구간에서, 수직 시작 신호의 논리 하이의 위치가 수직 스캐닝 신호의 시작과 끝을 결정하는 파라미터를 결정함에 의해 자유롭게 결정될 수 있다. 보통 수직 시작 신호는 1.5 수평주기(H)의 신호 길이를 갖도록 초기에 세팅된다.
제어 신호들(CSG)중 데이터 전압을 드라이버에서 패널로 인가하는 덤프 시작 신호의 상승 에지를 기준으로 하는 카운터를 이용하여 게이트 드라이버에 필요한 클럭이 수직 게이트 클럭의 시작과 끝을 결정하는 파라미터에 의해 듀티 크기가 50 %가 되도록 조정된다. 이러한 게이트 라인의 구동용 클럭인 클럭 펄스 수직 신호를 기준으로 패널 구동용 제어 신호들(CSG)중의 액정 반전 구동용 신호나 데이터 반전 구동용 신호가 생성된다. 이 신호들은 액정 반전을 위한 신호 결정 파라미터나 액정 구동을 위한 데이터 반전 신호 결정 파라미터에 의해 모드별로 선택될 수 있으며 데이터의 고전압 또는 저전압 구동을 지원한다. 또한 라인 반전과 도트반전 구동도 할 수 있도록 설계된다.
수직 동기신호(VSYNC)의 활성상태가 논리 하이일 경우, 수직 동기신호(VSYNC)의 논리 로우 구간에서 11비트의 카운터를 발생시키고, 이 카운터를 기준으로 패널의 프레임 리셋을 위한 신호가 결정된다.
기본적인 출력 방향과 관련된 신호들도 모두 마이크로 콘트롤러(250)의 레지스터 맵(register map)에 정의하여 조정될 수 있다. 소스 드라이버의 샘플링 주파수의 한계로 인해 SXGA, XGA급 이상은 패널이 두 개의 포트로 구동되는데 이에 맞는 타이밍 제어를 위해 제어 신호들(CSG)이 별도로 발생된다. 색상 데이터 경로도 두 개의 포트 또는 하나의 포트 모두로 구동이 가능하도록 선택될 수 있다.
인터페이스부(310)에서 발생된 제 1 내부 제어신호(FICS)는 단일 제어부(320)로 인가된다. 제 1 내부 제어신호(FICS)에는 수직 및 수평 동기신호(VSYNC, HSYNC), 데이터 활성 신호(DE) 및 단일 제어부(320)에서 발생되는 단일 내부 제어신호(SCSG)를 발생하는 데 필요한 제어 파라미터들(MCUPARA)이 포함된다. 단일 제어부(320)는 클럭 신호(CLOCK)의 속도가 소스 드라이버의 클럭 속도보다 느린 경우 패널을 구동하는데 필요한 제어 신호들(CSG)로서 단일 내부 제어신호(SCSG)를 발생한다.
인터페이스부(310)에서 발생된 제 2 내부 제어신호(SICS)는 이중 제어부(330)로 인가된다. 제 2 내부 제어신호(SICS)에는 수직 및 수평 동기신호(VSYNC, HSYNC), 데이터 활성 신호(DE) 및 이중 제어부(330)에서 발생되는 이중 내부 제어신호(DCSG)를 발생하는데 필요한 제어 파라미터들(MCUPARA)이 포함된다. 이중 제어부(330)는 클럭 신호(CLOCK)의 속도가 소스 드라이버의 클럭 속도보다 빠른 경우 패널을 반으로 나누어 구동해야 하는데 이때 패널을 구동하는데 필요한 제어 신호들(CSG)로서 이중 내부 제어신호(DCSG)를 발생한다.
인터페이스부(310)에서 발생된 내부 데이터 신호(IDATA)는 데이터 제어부(340)로 인가된다. 내부 데이터 신호(IDATA)에는 색상 데이터(R, G, B)와 클럭 신호(CLOCK)가 포함된다. 제어 신호들(CSG)로서 단일 내부 제어신호(SCSG)가 출력된다면 내부 데이터 신호(IDATA)는 단일 데이터로서 발생된다. 제어 신호들(CSG)로서 이중 내부 제어신호(DCSG)가 출력된다면 내부 데이터 신호 (IDATA)는 이중 데이터로서 발생된다. 이중 데이터는 색상 데이터(R, G, B)의 포맷이 각 색상마다 홀(odd)과 짝(even)으로 쌍을 이루는 것을 의미한다. 데이터 제어부(340)는 내부 데이터를 전송부(IDATA)로 인가한다.
외부에서 패널의 사양이 입력되면 멀티플렉서(350)는 단일 내부 제어신호(SCSG) 및 이중 내부 제어신호(DCSG)중 하나를 선택하여 제어신호들 (CSG)로서 발생한다. 이때 제어신호들(CSG)과 내부 데이터 신호(IDATA)는 동시에 발생되어 패널로 인가된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패널 구동 장치를 나타내는 블락도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패널 구동 장치(400)는, 제 1 실시예에 따른 패널 구동 장치(200)에 제어신호들(CSG)을 수신하고 직렬 제어신호(SERIALCSG)로 전환하여 액정 표시 장치의 패널로 전송하는 직렬신호 전환부(470)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 다른 구성요소는 제 1 실시예에 따른 패널 구동 장치(200)와 동일하므로 그 구성 및 동작에 대해서 상세한 설명은생략된다.
좀더 설명하면, 패널 구동 장치(400)는 패널 제어부(220)로부터 병렬로 발생되는 제어신호들(CSG)을 직렬로 전환하여 2개의 버스 라인들을 통하여 패널로 전송한다. 하나의 버스 라인에는 클럭(CLOCK)이 실리고, 다른 하나의 버스 라인에는 제어신호들(CSG)을 직렬로 전환한 직렬 제어신호(SERIALCSG)가 실린다. 따라서 패널 구동 장치(400)에서 외부로 연결되는 핀의 수가 줄어드는 장점이 있다. 이러한 기능을 하는 직렬신호 전환부(470)의 구성은 당업자에게는 자명하므로 상세한 설명은 생략된다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템(500)은, 그래픽 카드(510), 액정 표시 장치의 패널(570)을 구비하는 디스플레이부(560) 및 패널 구동 장치(200)를 구비한다.
패널 구동 장치(200)는 그래픽 카드(510)로부터 색상 데이터와 수직 및 수평 동기신호를 포함하는 복합 데이터(DATA_S)를 수신하고 액정 표시 장치의 패널(570)을 구동하기 위한 제어 신호들(CSG) 및 소정의 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생한다.
패널 구동 장치(200)는 마이크로 콘트롤러(250), 데이터 변환부(210), 패널 제어부(220) 및 전송부(260)를 구비한다.
데이터 변환부(210)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되며 복합데이터(DATA_S)를 수신하고 클럭 신호를 발생한다. 패널 제어부(220)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 제어되며 복합 데이터(DATA_S) 및 클럭 신호를 수신하여 액정 표시 장치의 패널(570)을 구동하는 제어신호들(CSG) 및 색상 데이터와 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생한다. 전송부(260)는 패널 제어부(530)로부터 내부 데이터 신호(IDATA)를 수신하여 액정 표시 장치의 패널(570)로 전송한다. 패널 제어부(220)는 액정 표시 장치의 패널(570)의 사양에 맞추어 복합 데이터(DATA_S)를 스케일링하는 스케일러(230) 및 제어신호들(CSG)과 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생하는 타이밍 제어부(240)를 구비한다.
이하 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패널 구동 시스템(500)의 동작이 상세히 설명된다.
그래픽 카드(510)는 다양한 해상도를 가지는 아날로그 색상 데이터와 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 포함하는 복합 데이터(DATA_S)를 패널 구동 장치(200)로 인가한다. 패널 구동 장치(200)는 마이크로 콘트롤러(250)에 프로그램화되어 저장된 제어 파라미터들을 이용하여 패널(570)을 구동하기 위한 제어 신호들(CSG) 및 내부 데이터 신호(IDATA)를 발생한다. 데이터 변환부(210), 패널 제어부(220), 마이크로 컨트롤러(250) 및 전송부(260)의 기능 및 동작은 본 발명의 제 1 실시예의 패널 구동 장치(200)와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명은 생략된다. 패널 구동 장치(200)로부터 발생한 제어신호들(CSG)과 내부 데이터 신호(IDATA)는 디스플레이부(560)로 인가된다. 내부 데이터 신호(IDATA)는 수신부(565)로 인가되는데, 수신부(565)는 전송부(555)와 프로토콜, 즉 전송 방식을 맞추어주는 기능과 내부 데이터 신호(IDATA)를 패널(570)로 인가하는 기능을 한다.
제어신호들(CSG)중 소스 드라이버(575)에 색상 데이터를 샘플링하고 저장하는 동작의 시작을 알려주는 수평 시작 신호와 색상 데이터 전압을 드라이버에서 패널(570)로 인가하는 덤프 시작 신호는 소스 드라이버(575)를 구동한다. 제어 신호들(CSG)중 액정 반전용 구동신호와 데이터 반전용 구동신호는 패널(570)로 직접 인가된다. 제어 신호들중(CSG) 게이트 라인의 구동용 클럭인 클럭 펄스 수직 신호와 덤프 시작 신호에 타이밍을 맞추어 수직 게이트 라인을 턴 온 시키는 수직 시작 신호 및 게이트 라인의 턴 온 시간을 조정하고 이전 게이트 라인과의 오버랩을 방지하기 위한 출력 활성 신호는 게이트 드라이버(580)를 구동한다.
패널 구동 장치(200)는 마이크로 콘트롤러(250)에 의해 다양한 사양을 가지는 패널(570)을 제어할 수 있는 제어 신호들(CSG)을 발생함으로써 패널의 종류가 달라질 때마다 제어기를 주문형 집적회로(ASIC) 방식에 의해 제조하여 사용하던 문제를 제거할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 패널 구동 시스템(500)에서 패널 구동 장치(200)는 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 따라서 패널 구동 장치(200)가 디스플레이부(560)에 장착될 수 있으므로 모니터 시스템을 하나의 칩화(one chip solution)하는 것이 가능해진다. 또한 그래픽 카드(510)로부터 발생되는 복합 데이터(DATA_S)가 디지틀 신호인 경우에는 데이터 변환부(210)나 스케일러(230)등을 구비하는 패널 구동 장치(200)는 패널 구동 시스템(500) 상에서 생략될 수 있다. 대신, 다양한 제어신호들(CSG)을 발생하는 타이밍 제어부(240)를 그래픽 카드(510)에 장착하고 중앙처리장치(미도시)에 의한 프로그램(예컨대, 윈도우즈 프로그램)에 의해서 타이밍 제어부(240)를 제어함으로써 디지틀 그래픽 카드 시스템의 하나의 칩화(one chip solution)도 가능하다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패널 구동 시스템(600)은, 제 1 실시예에 따른 패널 구동 시스템(500)에 제어신호들(CSG)을 수신하고 직렬 제어신호 (SERIALCSG)로 전환하여 액정 표시 장치의 패널(570)로 전송하는 직렬신호 전환부(470) 및 직렬 제어신호(SERIALCSG)를 수신하고 병렬 제어신호들(PACSG)로 전환하여 액정 표시 장치의 패널(570)로 전송하는 병렬신호 전환부(640)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 결국 제어 신호들(CSG)과 병렬 제어신호들(PACSG)은 동일한 신호이다. 다른 구성요소는 제 1 실시예에 따른 패널 구동 시스템(500)과 동일하므로 그 구성 및 동작에 대해서 상세한 설명은 생략된다.
좀더 설명하면, 패널 구동 시스템은(600)는 패널 제어부(220)로부터 병렬로 발생되는 제어신호들(CSG)을 직렬로 전환하여 2개의 버스 라인들을 통하여 병렬 신호 전환부(640)로 전송한다. 하나의 버스 라인에는 클럭(CLOCK)이 실리고, 다른 하나의 버스 라인에는 제어신호들(CSG)을 직렬로 전환한 직렬 제어신호 (SERIALCSG)가 실린다. 직렬 제어신호(SERIALCSG)는 병렬 신호 전환부(640)에 의해 본래의 신호로 다시 전환된다. 따라서 패널 구동 장치(400)와 디스플레이부(630)에서 외부로연결되는 핀의 수가 줄어드는 장점이 있다. 이러한 기능을 하는 직렬신호 전환부(470) 및 병렬 신호 전환부(640)의 구성은 당업자에게는 자명하므로 상세한 설명은 생략된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템은, 패널의 다양한 사양에 따라 패널 구동 장치를 주문형 집적회로(ASIC) 방식에 의해 제조하지 않고, 마이크로 콘트롤러에 의해 다양한 사양을 가지는 패널을 제어할 수 있는 제어 신호들을 발생함으로써 범용 패널 구동 장치 및 패널 구동 시스템의 제작이 가능하며 나아가 제조 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한 범용 패널 구동 장치가 하나의 칩으로 구현될 수 있으며 따라서 패널 구동 장치가 디스플레이부에 장착될 수 있으므로 모니터 시스템을 하나의 칩화(one chip solution)하는 것이 가능한 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 마이크로 콘트롤러 ;
    상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 색상 데이터와 수평 및 수직 동기신호를 포함하는 복합 데이터를 수신하고 클럭 신호를 발생하는 데이터 변환부 ;
    상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터 및 상기 클럭 신호를 수신하여 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 제어신호들 및 상기 색상 데이터와 상기 클럭 신호를 포함하는 내부 데이터 신호를 발생하는 패널 제어부 ; 및
    상기 패널 제어부로부터 상기 내부 데이터 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치로 전송하는 전송부를 구비하고,
    상기 패널 제어부는,
    상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞추어 상기 복합 데이터를 스케일링하는 스케일러 ; 및
    상기 제어신호들과 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 패널 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 콘트롤러는,
    상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 따라 상기 패널을 구동하기 위한 각종의 제어 파라미터들을 프로그램화하여 구비하고 상기 제어 파라미터들을 상기 타이밍 제어부로 인가하는 것을 특징으로 하는 패널 구동 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,
    상기 색상 데이터, 상기 수직 및 수평 동기신호, 상기 클럭 신호, 데이터 활성신호 및 상기 마이크로 콘트롤러의 상기 제어 파라미터들을 수신하고, 상기 액정 표시장치의 패널의 사양에 따라 구별되는 제 1 내부 제어신호, 제 2 내부 제어신호 및 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 인터페이스부 ;
    상기 제 1 내부 제어신호를 수신하여 일정한 사양을 가지는 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 단일 내부 제어신호를 발생하는 단일 제어부 ;
    상기 제 2 내부 제어신호를 수신하여 다른 일정한 사양을 가지는 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 이중 내부 제어신호를 발생하는 이중 제어부 ;
    상기 내부 데이터 신호를 수신하고 상기 전송부로 인가하는 데이터 제어부 ; 및
    상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 따라 상기 단일 내부 제어신호 및 상기 이중 내부 제어신호중 하나를 선택하여 상기 제어신호들로서 발생하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 패널 구동 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 패널 구동 장치는,
    상기 제어신호들을 수신하고 직렬 제어신호로 전환하여 상기 액정 표시 장치의 패널로 전송하는 직렬신호 전환부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패널 구동 장치.
  6. 다양한 사양을 가지는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템에 있어서,
    그래픽 카드 ;
    상기 액정 표시 장치의 패널을 구비하는 디스플레이부 ; 및
    상기 그래픽 카드로부터 색상 데이터와 수직 및 수평 동기신호를 포함하는 복합 데이터를 수신하고 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 제어 신호들 및 소정의 내부 데이터 신호를 발생하는 패널 구동 장치를 구비하고,
    상기 패널 구동 장치는,
    마이크로 콘트롤러 ;
    상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터를 수신하고 클럭 신호를 발생하는 데이터 변환부 ;
    상기 마이크로 콘트롤러에 의해 제어되며 상기 복합 데이터 및 상기 클럭 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하는 상기 제어신호들 및 상기 색상 데이터와 상기 클럭 신호를 포함하는 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 패널 제어부 ; 및
    상기 패널 제어부로부터 상기 내부 데이터 신호를 수신하여 상기 액정 표시 장치로 전송하는 전송부를 구비하고,
    상기 패널 제어부는,
    상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 맞추어 상기 복합 데이터를 스케일링하는 스케일러 ; 및
    상기 제어신호들과 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서, 상기 마이크로 콘트롤러는,
    상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 따라 상기 패널을 구동하기 위한 각종의 제어 파라미터들을 프로그램화하여 구비하고 상기 제어 파라미터들을 상기 타이밍 제어부로 인가하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,
    상기 색상 데이터, 상기 수직 및 수평 동기신호, 상기 클럭 신호, 데이터 활성신호 및 상기 마이크로 콘트롤러의 제어 파라미터들을 수신하고, 상기 액정 표시장치의 패널의 사양에 따라 구별되는 제 1 내부 제어신호, 제 2 내부 제어신호 및 상기 내부 데이터 신호를 발생하는 인터페이스부 ;
    상기 제 1 내부 제어신호를 수신하여 일정한 사양을 가지는 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 단일 내부 제어신호를 발생하는 단일 제어부 ;
    상기 제 2 내부 제어신호를 수신하여 다른 일정한 사양을 가지는 상기 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 이중 내부 제어신호를 발생하는 이중 제어부 ;
    상기 내부 데이터 신호를 수신하고 상기 전송부로 인가하는 데이터 제어부 ; 및
    상기 액정 표시 장치의 패널의 사양에 따라 상기 단일 내부 제어신호 또는 상기 이중 내부 제어신호를 선택하여 상기 제어신호로서 발생하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 패널 구동 장치는,
    상기 제어신호들을 수신하고 직렬 제어신호로 전환하는 직렬신호 전환부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 디스플레이부는,
    상기 직렬 제어신호를 수신하고 병렬 제어신호들로 전환하여 상기 액정 표시 장치의 패널로 전송하는 병렬신호 전환부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 패널 구동 시스템.
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