KR100504077B1 - 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 복수 개의 화소를 가지고 있으며 화소가 스위칭 동작에 의해 선택되어 디스플레이를 하도록 하는 액정 디스플레이 패널; 수직동기신호를 이용하여 액정 디스플레이 패널의 게이트선을 제어하는 주사선 드라이버; 수평동기신호를 이용하여 액정 디스플레이 패널의 신호선과 연결되어 비디오 신호를 입력하는 신호선 드라이버; 비디오 신호에 데이터값이 0인 블랭킹 신호와 블랙신호를 인가하며 신호선 드라이버에 블랙신호가 인가된 비디오 신호를 전달하는 신호처리부; 및, 신호처리부에 블랙신호 인가 시점을 알려주는 시작 펄스를 발신하는 타이밍 회로를 구비하는 것을 특징으로, 별도의 신호 라인을 추가하지 않고 입력되는 블랙신호를 부가하여 비디오 신호를 변환함으로써, 화면의 표시 영역을 조절할 수 있는 현저한 효과가 있다.

따라서 입력 패드 수가 증가하지 않으므로 시프트 드라이버 내의 제어 회로의 구성이 간단해지는 효과가 있다.

Description

표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS FOR CONTROLING SHOWING AREA}

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면, 별도의 블랙(black) 신호를 부가하는 회로 없이 소정 시간의 구간에 비디오 신호에 블랙신호 영역을 부가하며 비디오 신호의 표시되는 타이밍을 조절하여 블랙신호 영역이 부가된 비디오 신호가 액정 표시장치에 표시될 수 있도록 하는 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치에 관한 것이다.

액정 표시장치는 액정 표시장치의 행이 선택 되도록 하는 주사선을 제어하는 주사선 드라이버와 액정 표시장치의 열이 선택 되도록 하여 비디오 신호가 각 열로 입력되도록 하는 신호선 드라이버로 구성되어 신호선 드라이버와 주사선 드라이버의 동작에 의해 비디오 신호가 원하는 위치에 입력될 수 있도록 한다.

일반적으로 액정 표시장치는 XGA(1024*768)에 적합하게 형성되어 있어 XGA보다 가로의 폭이 좁은 비디오신호(예를 들어 960*768)의 경우 또는 가로 폭이 더 넓은 신호는 단순히 프레임의 크기를 조절하여 액정 표시장치에 디스플레이를 하는 경우에 가로의 폭이 다르기 때문에 이미지의 가로의 길이가 길어져 나타나거나 또는 가로 폭이 좁게 되어 나타나게 되어 가로 방향으로 이미지의 왜곡이 형성된다. 따라서, 이러한 경우에는 특별한 수단이 부가되어야 디스플레이되는 이미지의 왜곡이 없게 되어 정확한 디스플레이를 할 수 있게 된다.

종래 액정 표시장치의 경우, 예를 들어 1024*768의 표시 영역을 갖는 XGA와 960*768의 표시 영역을 갖는 스케일 다운(scale down)된 비디오 신호를 하나의 LCD 모듈로 표시하기 위해서, XGA의 한 행의 화소수와 960*768의 한 행의 화소수의 차이인 64열의 화소들에 비디오 신호값이 0인 데이터가 입력되도록 하여 비디오 신호가 더 길게 입력되도록 하며 동시에 블랙영상 생성수단에서 생성된 블랙 신호를 신호선 드라이버와 연결되어 있는 별도의 블랙 신호 라인을 이용하여 인가하여 비디오 신호의 데이터 값이 0인 영역이 블랙신호에 의해 검게 표시하도록 한다. 표시 영역 조절을 위해 신호선드라이버에 입력되는 비디오 신호의 예시는 도 1에 도시되어 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 액정 표시장치에 입력되는 신호를 나타내는 도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, (a)는 입력되는 비디오 신호, (b)는 시작 신호 (start signal) 및 (c)는 클럭(clock)을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 입력되는 비디오 신호는 프레임과 프레임 사이에 반전되어 입력되며 프레임의 시작과 끝에 일정시간 동안(t1) 비디오 신호가 지연되어 입력 되도록 한다. 따라서, 프레임의 32열의 t1 시간동안 비디오 신호의 입력이 없고 t1시간이 지난 후에 첫 번째 비디오 신호가 입력되고 다시 비디오 신호 인가 후 t1 시간동안 비디오 신호가 입력이 없게 되어 액정디스플레이 패널의 한 행이 디스플레이가 될 수 있도록 하고, 한 행의 디스플레이가 완료되면 다시 t1의 시간동안 비디오 신호의 입력이 지연된 후에 두번째 비디오 신호가 입력되고 다시 t1시간 동안 비디오 신호의 입력이 지연되도록 하여 액정디스플레이 패널의 두번째 행에 신호의 입력이 완료되도록 한다. 이러한 방식으로 액정 디스플레이 패널에 비디오 신호가 입력되도록 하여 동영상 등을 액정 디스플레이 패널에서 디스플레이를 할 수 있도록 한다. t1의 시간은 액정 디스플레이 패널의 한 행에 32열에 신호가 인가되는 시간이다. 또한, 프레임의 한 행에 비디오 신호가 입력이 되고 난 후에 블랭킹 타임이 존재하게 되어 비디오 신호의 입력을 제어하는 신호선 드라이버에 다음 행에 들어갈 신호가 입력될 시간(Blacking time)을 확보를 한다.

그리고, 시작 신호로부터 t1의 시간동안 블랙신호가 별도의 회로를 통하여 입력되도록 하여 프레임의 양쪽 각 32열이 검게 표시되어 XGA보다 가로로 폭이 더 좁은 비디오 신호를 표시할 수 있도록 한다. 시작신호는 블랙영상 생성수단을 제어하여 시작 신호가 블랙영상 생성수단에 입력되면 블랙영상 생성수단은 블랙신호를 생성하여 송출한다. 또한, 시작 신호를 이용하여 비디오 신호가 t1의 시간 만큼 지연 시간을 갖도록 변형을 한다. 비디오 신호는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환을 하고 디지털 신호로 전환된 신호를 변형을 하고 난 후에 다시 아날로그 신호로 전환을 하여 신호선 드라이버에 입력되도록 한다. 그리고, 이러한 비디오 신호의 변환 또는 시작신호의 인가 등은 클럭신호의 클럭을 이용하여 정해진 시간을 산출하여 수행할 수 있도록 한다.

따라서 종래에는 블랙신호를 인가하기 위하여 추가의 신호 라인과 블랙 영상 생성 수단이 필요하였고, 이는 입력 패드(pad) 수의 증가를 가져와 시프트 드라이버 내의 제어 회로가 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은, 복수개의 표시 모드를 갖는 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치로서, 별도의 블랙 영상 생성 수단을 사용하지 않으면서 소정의 영역에 표시될 비디오 신호와 상기 영역을 제외한 영역에 표시될 블랙 신호를 더한 신호를 입력 신호로 하는 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치에 의하여 달성 가능하다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치는, 복수 개 화소를 가지고 있으며 화소가 스위칭 동작에 의해 선택되어 디스플레이를 하도록 하는 액정 디스플레이 패널; 수직동기신호를 이용하여 액정 디스플레이 패널의 게이트선을 제어하는 주사선 드라이버; 수평동기신호를 이용하여 액정 디스플레이 패널의 신호선과 연결되어 비디오 신호를 입력하는 신호선 드라이버; 비디오 신호에 데이터값이 0인 블랭킹 신호와 블랙신호를 인가하며 신호선 드라이버에 블랙신호가 인가된 비디오 신호를 전달하는 신호처리부; 및, 신호처리부에 블랙신호 인가 시점을 알려주는 시작 펄스를 발신하는 타이밍 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시례는 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치의 일실시례를 나타내는 블록도이다. 도 2 를 참조하여 액정 표시장치의 동작을 설명하면, 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치는 R(Red), G(Green) 및 B(Blue)의 아날로그 비디오 신호를 디지털 신호로 전환하도록 하는 AD컨버터 (ADC, Analog to Digital Converter:15), 변환된 디지털 신호를 스케일링을 하여 이미지의 크기를 파악하는 이미지 스케일러(Image scaler:16), 디지털 신호로 전환된 비디오신호를 처리하는 디지털 신호 처리기(DSP:10) 및 상기 각 기기를 제어하여 원하는 동작을 수행할 수 있도록 하는 마이크로 프로세서인 8051(13)을 구비하는 신호처리부(100)와 신호 처리부(100)에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환하는 DA 컨버터(DAC, Digital to Analog Converter:50), 수평동기신호 (HSYNC)를 입력받아 신호가 입력되는 주기를 제어하는 신호를 출력하는 PLL(Phase Locked Loop:20), 수직동기신호 (VSYNC) 및 수평동기신호(VSYNC)를 입력받아 적절한 제어 타이밍 신호를 출력하는 타이밍 생성기(Timing Generator: 30), 비디오 신호가 액정디스플레이 패널의 각 화소에서 표시될 수 있도록 하는 복수 개의 시프트 드라이버(40,45) 및 액정 디스플레이 패널(200)로 구성된다.

AD 컨버터(15)를 통하여 디지털 신호로 전환된 비디오 신호의 모드를 이미지 스케일러(16)를 이용하여 파악한 후 디지털 신호로 변환된 비디오 신호가 XGA보다 가로 폭이 더 좁은 신호(960*768)이면 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 디지털 신호 처리기(10)에서 비디오 신호에 블랙신호를 부가하여 처리한다.

디지털 신호 처리기(10)는 디지털 신호의 레벨이나 상태를 정하거나 규격화하는 수단으로, 비디오 신호에 블랙신호를 부가하여 XGA에 디스플레이 되는 것에 적합한 비디오로 전환하여 액정 디스플레이 패널(200)에 표현될 수 있도록 한다. 비디오 신호에 블랙신호가 부가되도록 하기 위하여 타이밍 생성기(30)를 이용하여 블랙신호를 부가하는데, 타이밍 생성기(30)에서 출력되는 시작신호(start signal)를 디지털 신호 처리기(10)에서 입력받아 시작신호가 입력되면 블랙신호를 부가하여 비디오 신호에 블랙 신호가 나타나도록 변환한다. 그리고, 본래 입력되는 비디오 신호가 XGA보다 가로 폭이 더 좁은 액정 디스플레이 패널(200)에 표현되기에 적합한 신호이면, XGA에 적합한 신호로 변환하기 위해서 디지털 신호 처리기(10)는 PLL(20)을 이용하여 액정 표시장치의 한 행에 입력되는 비디오 신호의 양쪽에 데이터 값이 0인 블랭킹 영역을 나타내는 신호를 부가하여 비디오 신호를 XGA에 적합한 비디오 신호로 전환을 한다. 그리고, 블랙신호는 데이터 값이 0인 영역에 부가되어 화면의 양쪽이 검게 표현되도록 한다.

이미지 스케일러(16)는 입력된 비디오 신호의 다양한 포멧을 특정 포멧 한 가지로 변환하여 화면의 크기 및 주파수 rate를 원하는 포멧으로 맞추는 기능을 수행하는 수단이다.

PLL(20)은 데이터 스트림 내에 속도 조절 정보를 넣어 함께 전송하는 수단으로, 수신 측에서는 수신된 속도 조절 정보에 자신의 로컬 클럭을 고정시킴으로써 신호 요소를 추출한다. PLL(20)의 출력 신호는 타이밍 생성기(30)로도 입력된다.

따라서, PLL(20)을 이용하여 가로 방향의 길이가 본래 입력되는 비디오 신호보다 더 긴 신호를 본래 입력되는 신호가 가로 방향의 행에 입력되는 시간과 동일한 시간에 입력될 수 있도록 하여 액정 디스플레이 패널(200)의 디스플레이가 원할히 이루어질 수 있도록 한다.

8051(13)은 자동제어에 사용되는 제어수단으로, AD 컨버터(15), 이미지 스케일러(16), 디지털 신호 처리기(10) 등을 제어하여 블랙신호가 부가되어 XGA에 디스플레이하기에 적합한 비디오 신호로의 전환이 자동적으로 되도록 한다. 8051(13)이 일련의 작업을 수행할 수 있도록 하는 메모리는 도 2에 도시된 바와 같이 8051(13)의 외부에 구비하여 8051(13)의 동작에 관한 플로우를 외부메모리(19)에 저장하여 일련의 작업이 수행될 수 있도록 하며, 또한, 8051(13)의 내부메모리를 외부메모리(19)로 대신하여 사용할 수 있다.

디지털 신호 처리기(10)에 의해 블랙 신호가 인가된 비디오 신호는 DA 컨버터(50)에 의해 아날로그 신호로 변환되어 신호선 드라이버(Shift Driver;40)로 전송되어 액정 디스플레이 패널(200)에서 표시될 수 있도록 한다. 또한, 수평동기신호와 수직 동기신호가 시프트 드라이버(40,45)로 전송되어 각 화소를 위한 선택신호를 인가할 수 있게 되어 액정 디스플레이 패널(200)의 각 화소에 비디오 신호가 입력될 수 있도록 한다.

시프트 드라이버(40,45)는 액정 표시장치의 주사선과 신호선을 제어하는 수단으로, 일반적으로 주사선 드라이버(45)와 신호선 드라이버(40)로 구성된다. 주사선 드라이버(45)는 수직 동기신호를 이용하여 액정 디스플레이 패널(200)의 게이트의 온 오프 동작을 처리하여 액정 디스플레이 패널(200)의 특정한 행을 선택하여 선택된 행에 비디오 신호가 입력될 수 있도록 한다. 신호선 드라이버(40)는 액정 디스플레이 패널(200)의 각 열로 비디오 신호가 입력될 수 있도록 하는 수단으로, 신호선과 연결되어 있으며, 신호선 드라이버(40)가 수평 동기신호를 이용하여 신호선이 온/오프 동작을 하도록 하여 신호선을 따라서 비디오 신호가 입력될 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 신호선 드라이버에 입력되는 신호를 나타내는 도이다. (a)는 입력되는 비디오 신호, (b)는 시작 신호, (c)는 클럭(clock)을 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 시간, 즉 시작신호가 발생하여 입력되면 특정한 시간(t2: 32열에 신호가 입력될 수 있는 시간) 동안 블랙신호를 비디오 신호에 인가되고 클럭을 이용하여 일정한 시간동안 비디오 신호를 인가 한후에 다시 블랙 신호를 인가하여 한 행에 비디오 신호가 입력되는 동안 비디오 신호의 처음과 끝부분에 블랙신호가 인가되어 비디오 신호가 수평 구동 회로의 스위치 신호에 의하여 화소에 전달되도록 한다.

시작 신호를 이용해서 블랙 신호가 A/D 컨버터를 통하여 입력된 비디오 신호에 인가되어야 할 시점을 파악하며, 시작 신호는 타이밍 생성기(30)에서 입력되는 간격을 조절하여 발생시켜 디지털 신호 처리기로 입력된다.

따라서 시작 신호가 발생하여 비디오 신호가 입력되면, 액정 디스플레이 패널(200)의 한 행에 표시되는 화소의 처음과 끝 부분이 블랙 신호가 부가되므로, 좌우 끝단의 영역(좌우32열)이 검게 표시된다. 또한, 한 행에 비디오 신호의 입력이 완료되면 블랙신호가 인가되어 있는 비디오 신호의 사이에 블랭킹 시간을 갖도록 하여 다음 행에 입력될 비디오 신호가 신호선 드라이버에 입력이 될 수 있는 시간을 갖도록 한다.

그리고, 이러한 작업의 수행은 (c)에 도시된 클럭을 8051(13)에서 이용하여 소프트웨어적인 알고리듬으로 이루어지도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시 장치의 표시 영역에 대한 예시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 (a)와 (b)는 상이한 표시 모드로서, (a)는 1024*768의 크기를 갖는 XGA에 표시 되기 적합한 비디오 신호가 액정 표시장치에 표시되는 상태를 나타내며 (b)는 XGA보다 가로 폭이 더 좁은 비디오 신호 특히 960*768의 크기를 갖는 비디오 신호 가 변환되어 XGA에 표시되는 상태를 나타낸다.

일반적으로 액정 디스플레이 패널(200)은 (a)와 같이 도시된 표시 영역에 표현되기에 적합하게 설계되어 있어, 만약 입력되는 비디오 신호가 가로 폭이 더 좁은 상태이면 블랙신호가 부가되어 XGA의 신호로 변환하여 (b)에 도시된 바와 같이 화면의 양쪽의 일부분의 열(column)에 부가된 화소를 검게 표시된다.

또한, 디지털 신호 처리기(10)에서 타이밍 생성기(30)에서 발생되는 시작 신호를 카운팅을 하여 일정한 수가 되면 일정시간 동안 액정 디스플레이 패널(200)의 특정한 행 전체에 블랙신호를 입력하여 세로폭이 더 좁은 비디오 신호를 입력할 수 있도록 한다. 이때, 세로 폭이 더 좁은 신호가 한 프레임에 표현되는 시간이 더 적게 소요되므로, 프레임이 표현되는 시간을 조절하기 위하여 PLL을 이용하여 프레임에 표현되는 시간을 조절한다.

도 5는 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시 장치의 표시 영역에 대한 예시도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 1024*768의 크기를 갖는 XGA에 표시 되기 적합한 디스플레이에 XGA보다 가로 폭이 더 넓은 디스플레이에 표시되는 것에 적합한 비디오 신호(예를 들어 1280*720)에 블랙신호가 인가되어 XGA에 표시되는 상태를 나타낸다.

이러한 경우는 8051(13)과 디지털 신호 처리기(10)를 이용하여 블랙신호가 상하로 특정한 열에 전체적으로 입력되도록 하여 화면의 위/아래가 검게 표시되도록 하여 디스플레이 상에서 이미지의 왜곡이 발생하지 않도록 한다.

XGA에 적합한 화면에 1280*720의 크기를 갖는 화면에 적합한 비디오 신호가 입력되면, 이미지 스케일러를 통하여 입력되는 이미지의 크기를 파악을 하며, 화면에 표시되는 프레임의 위와 아래에 블랙신호가 인가되도록 프레임이 시작되기 전에 시작신호가 인가되어 상부의 72개의 행에 먼저 블랙신호가 인가되도록 하고, 576개의 행에 비디오 신호가 인가되도록 한다. 그리고, 클럭을 이용하여 일정한 시간 경과를 파악하여 한 원래의 프레임이 표시되는 시간이 지난 후에 다시 블랙신호가 일정한 시간동안 인가되도록 하여 하부의 72개의 행에 블랙신호가 인가되어 도시된 바와 같이 하나의 프레임이 디스플레이가 되도록 한다.

본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치는 이상 설명한 바대로, 별도의 신호 라인을 추가하지 않고 입력되는 블랙신호를 부가하여 비디오 신호를 변환함으로써, 화면의 표시 영역을 조절할 수 있는 현저한 효과가 있다. 따라서 입력 패드 수가 증가하지 않으므로 제어 회로의 구성이 간단해지는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 액정 표시장치에 입력되는 신호를 나타내는 도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치의 일실시례를 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 신호선 드라이버에 입력되는 신호를 나타내는 도이다.

도 4는 본 발명에 따른 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시 장치의 표시 영역에 대한 예시도이다.

Claims (7)

1. 복수 개 화소를 가지고 있으며 상기 화소가 스위칭 동작에 의해 선택되어 디스플레이를 하도록 하는 액정 디스플레이 패널;

   수직동기신호를 이용하여 상기 액정 디스플레이 패널의 게이트선을 제어하는 주사선 드라이버;

   수평동기신호를 이용하여 상기 액정 디스플레이 패널의 신호선과 연결되어 비디오 신호를 입력하는 신호선 드라이버;

   상기 비디오 신호에 데이터값이 0인 데이터 신호와 블랙신호를 인가하며 상기 신호선 드라이버에 상기 블랙신호가 인가된 비디오 신호를 전달하는 신호처리부; 및

   상기 신호처리부에 블랙신호 인가 시점을 알려주는 시작 신호를 발신하는 타이밍 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시영역 조절기능이 있는 액정 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙 신호가 입력되는 영역이 상기 표시 모드의 변환으로 인해 상기 비디오 신호의 데이터 값이 0인 신호 영역인 것을 특징으로 하는 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호처리부에 AD 컨버터를 연결하여 아날로그 신호인 비디오 신호를 디지털 신호로 전환하여 변환하도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호처리부에 PLL회로를 연결하여 상기 액정 디스프레이 패널의 한 행에 신호가 입력되는 시간을 조절할 수 있도록 하는 표시영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙신호는 상기 액정 디스플레이 패널의 특정한 열에 입력되는 것을 특징으로 하는 표시영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 시작신호는 비디오 신호가 행에 입력되는 시점에 발생하는 것을 특징으로 하는 표시영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 시작신호는 프레임이 시작되는 시점과 끝나는 시점에 발생하는 것을 특징으로 하는 표시영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치.