KR100559220B1 - 박막 트랜지스터 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로 기판상에서 서로 이웃하는 배선의 데이터를 클럭의 라이징 및 폴링에 동기하여 서로 엇갈리게 출력함으로서, 노이즈를 줄이고 전자기파를 방지하기 위한 부품수를 감소시킨 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 입력된 짝수번째 데이터와 홀수번째 데이터를 클럭의 라이징 및 폴링 구간에 각각 동기시켜, 서로 이웃한 데이터 버스의 신호들끼리는 라이징 및 폴링 시점이 항상 반 클럭만큼 차이가 나도록 데이터를 출력하는 데이터 전송 수단과, 상기 데이터 버스를 통해 입력된 짝수번째 데이터와 홀수번째 데이터를 상기 데이터 전송 수단에서 동기시킨 클럭의 라이징 및 폴링 시점과 반대로 동기시켜 하나의 데이터로 출력하는 데이터 수신 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

박막 트랜지스터 액정 표시 장치{THIN FILM TRANSISTOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 일반적인 TFT LCD의 데이터 전송부의 구성도

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 데이터의 출력 파형도

도 3은 본 발명에 의한 TFT LCD에서 데이터를 전송하는 컨트롤 IC의 출력부를 나타낸 블록구성도

도 4는 본 발명에 의한 TFT LCD에서 상기 컨트롤 IC에서 출력된 데이터를 수신하는 화소 구동 IC의 입력부를 나타낸 블록구성도

도 5는 본 발명에 의한 다른 TFT LCD를 나타낸 개념도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 컨트롤 IC 2 : 화소 구동 IC

3 : 데이터 버스라인 4 : 클럭 신호라인

5 : 액정 디스플레이 화면 6, 8 : 버퍼

7, 9 : 딜레이 회로 16, 18 : 버퍼부

본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 인쇄회로 기판상에서 서로 이웃하는 배선의 데이터를 클럭의 라이징 및 폴링에 동기하여 서로 엇갈리게 출력함으로서, 노이즈를 줄이고 전자기파(EMI)를 방지하기 위한 부품수를 감소시킨 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 관한 것이다.

현재 범용으로 쓰이고 있는 TFT LCD의 컨트롤 IC에서 화소 구동 IC로의 데이터 전송은 클럭(clock)의 라이징(rising) 또는 폴링(falling)중 어느 하나에 동기하여 전송된다. 이때, 인쇄회로 기판상에서 데이터 전송라인은 18∼24 비트{적(R), 녹(G), 청(B) 각각 6∼8 비트}의 버스 형태로 패턴이 이루어지며, 컨트롤 IC에서 화소 구동 IC로 데이터를 전달한다. 상기 화소 구동 IC에서는 전달된 디지털 형태의 데이터 신호를 아날로그 신호로 변환하여 액정 디스플레이 화면에 디스플레이한다.

도 1은 일반적인 TFT LCD의 데이터 전송부의 구성을 간단히 나타낸 것으로, 컨트롤 IC(1), n개의 화소 구동 IC(2), 데이터 버스라인(3), 클럭 신호라인(4), 액정 디스플레이 화면(5)이 도시되어 있다.

상기 컨트롤 IC(1)는 TFT LCD 모듈이 장착되는 시스템으로부터 동기 신호와 화상 디스플레이 신호를 받아서 이를 상기 액정 디스플레이 화면(5)에 디스플레이 하기 위해 상기 화소 구동 IC(2)로 화상 디스플레이 데이터를 동기신호인 클럭(clock)에 동기하여 데이터 버스 형태로 전송한다.

그런데, 상기 구성을 갖는 종래의 TFT LCD는 상기 컨트롤 IC(1)와 화소 구동 IC(2) 사이에 연결된 상기 데이터 버스라인(3)이 인쇄회로 기판상에서 선폭이 200 ㎛ 이하, 선간 간격이 200㎛ 이하로 서로 이웃하여 연결되어 있으며, 그 길이가 길어짐에 따라 신호간 간섭 및 노이즈(noise) 방사의 가능성이 급격히 높아지고 있다.

그리고, LCD 패널의 디스플레이시 매 프레임(frame)의 시작과 프레임의 매 라인의 시작에서 상기 컨트롤 IC(1)의 데이터의 출력과 인쇄회로 기판상의 전달이 동시에 일어나기 때문에 순간적인 전류가 크게 증가하게 된다. 이로인해, 디지털 전원의 불안정을 유발하게 되며, 또한 다른 전원의 출력에도 영향을 주어 전원 노이즈의 증가와 출력 파형의 이상을 초래하게 된다. 그리고, 순간적인 전류의 증가로 인해 상기 컨트롤 IC(1)의 발열을 초래하게 되어 신뢰성을 약화시키는 원인이 되기도 한다. 또한, 인쇄회로 기판상에서 서로 이웃한 배선의 신호가 동시에 라이징(rising) 및 폴링(falling)이 일어나므로, 노이즈가 증가하여 전자기파(EMI) 방사의 주요한 원인이 된다. 그리고, 전자기파(EMI)의 방사를 줄이기 위해 부품을 추가로 사용하므로써, 기판의 면적을 증가시키게 되고 제조 공정 및 공정 불량의 가능성을 증가시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 인쇄회로 기판상에서 서로 이웃하는 배선의 데이터를 클럭의 라이징 및 폴링에 동기하여 서로 엇갈리게 출력함으로서, 노이즈를 줄이고 전자기파(EMI)를 방지하기 위한 부품수를 감소시킨 박막 트랜지스터 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는,

입력된 짝수번째 데이터와 홀수번째 데이터를 클럭의 라이징 및 폴링 구간에 각각 동기시켜, 서로 이웃한 데이터 버스의 신호들끼리는 라이징 및 폴링 시점이 항상 반 클럭만큼 차이가 나도록 데이터를 출력하는 데이터 전송 수단과,

상기 데이터 버스를 통해 입력된 짝수번째 데이터와 홀수번째 데이터를 상기 데이터 전송 수단에서 동기시킨 클럭의 라이징 및 폴링 시점과 반대로 동기시켜 하나의 데이터로 출력하는 데이터 수신 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 있어서, 상기 데이터 전송 수단은 N개의 데이터를 각각 입력하여 클럭의 라이징 및 폴링 구간에 동기시켜 출력하는 N개의 버퍼부와, 상기 N개의 데이터중 짝수번째 또는 홀수번째로 입력되는 데이터를 반 클럭 만큼씩 딜레이시켜 상기 N개의 버퍼부로 입력시키는 딜레이 회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 있어서, 상기 데이터 수신 수단은 상기 데이터 전송 수단으로부터 출력된 N개의 데이터를 각각 입력하여 상기 데이터 전송 수단에서 동기시킨 클럭의 라이징 및 폴링 시점과 반대로 동기시켜 출력하는 N개의 버퍼부와, 상기 데이터 전송 수단에서 딜레이가 되지 않은 짝수번째 데이터 또는 홀수번째 데이터를 반 클럭 만큼씩 딜레이시켜 상기 N개의 버퍼부로 각각 입력시키는 딜레이 회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 데이터의 출력 파형도이다.

도시된 바와 같이, 데이터(D1,D2,D3,......Dn)는 서로 병렬로 배선이 되고 하나의 화소(pixel)을 이루는 단위가 된다. 이 데이터가 컨트롤 IC(1)로부터 출력될 때 첫번째 배선의 데이터는 클럭의 라이징(rising)에 동기하고, 이웃하는 두번째 배선의 데이터(D2)는 폴링(falling)에 동기하고, 세번째 데이터(D3)는 라이징에 동기하고 이웃한 네번째 데이터(D4)는 폴링에 동기하여 출력된다. 따라서 이웃한 배선의 데이터는 모두 서로 동기가 반대이다.

클럭의 라이징 및 폴링중 어디에 동기를 하는지를 결정하는 것은 처음 배선이 라이징에 동기하느냐 폴링에 동기하느냐에 결정이 되며, 이는 회로를 설계하는 설계자에 의해 결정된다.

이렇게 만들어진 데이터는 병렬로 배선되어 있는 인쇄회로 기판을 통해서 화소 구동 IC(2)의 각각에 전달되게 되는데, 서로 이웃한 신호들 끼리는 라이징 및 폴링 시점이 항상 반(1/2) 클럭만큼 차이가 나므로 전자기파(EMI) 방사 노이즈의 중첩을 막을 수 있게 된다.　

도 3은 본 발명에 의한 TFT LCD에서 데이터를 전송하는 컨트롤 IC의 출력부를 나타낸 블록구성도로서, N개의 데이터(D_N)를 각각 입력하여 클럭의 라이징 및 폴 링 구간에 동기시켜 출력하는 N개의 버퍼부(16)와, 상기 버퍼를 통해 출력되는 데이터가 이웃하는 버스의 신호들끼리는 라이징 및 폴링 시점이 반 클럭 만큼씩 차이가 나도록 짝수번째로 입력되는 데이터를 반 클럭 만큼 딜레이시키는 딜레이 회로부(7)로 구성되어 있다.

컨트롤 IC(1)로 입력된 데이터(D1, D2,......,Dn)는 출력버퍼(6)를 통해서 클럭의 라이징 혹은 폴링에 동기하여 화소 구동 IC(2)에 버스 형태로 전달된다. 이때, 서로 이웃하여 배선이 되는 데이터는 클럭의 라이징 및 폴링에 교대로 동기하여 출력된다. 이때, 내부에서 처리되는 데이터의 셋업(setup) 및 홀드(hold)가 확보되어야 하므로 딜레이 회로(7)를 사용하여 데이터의 동기 마진을 주었다.

특히 폴링 신호를 도 3과 같이 클럭의 반전이라면 라이징에 동기하는 데이터보다 폴리에 동기하는 데이터가 반(1/2) 클럭 정도 뒤에 들어와야 동기 마진이 충분히 확보되므로 딜레이 회로부(7)는 동기 클럭의 폴링에 동기하는 데이터 라인에 적용되어야 한다. 이와 반대로, 폴링 동기 클럭이 라이징 동기 클럭보다 반(1/2) 클럭 앞서는 경우의 딜레이 회로부(7)는 라이징에 동기하는 데이터에 적용되어야 할 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 TFT LCD에서 상기 컨트롤 IC에서 출력된 데이터를 수신하는 화소 구동 IC의 입력부를 나타낸 블록구성도로서, 상기 데이터 전송 수단으로부터 출력된 N개의 데이터를 각각 입력하여 상기 데이터 전송 수단에서 동기시킨 클럭의 라이징 및 폴링 시점과 반대로 동기시켜 출력하는 N개의 버퍼부(18)와, 상기 데이터 전송 수단에서 딜레이가 되지 않은 짝수번째 데이터 또는 홀수번째 데이 터를 반 클럭 만큼씩 딜레이시켜 상기 N개의 버퍼부(18)로 각각 입력시키는 딜레이 회로부(9)로 구성되어 있다.

도시된 바와 같이, 병렬로 배선되어 있는 데이터가 홀수번째 및 짝수번째 데이터의 동기가 클럭에 대해 라이징 또는 폴링으로 서로 이웃한 신호끼리 교대로 된 상태에서 들어오는 데이터를 한 신호군으로 인식하기 위한 로직 구성이다.

전송되어 오는 컨트롤 IC(1)의 로직의 라이징 및 폴링을 구성하는 부분에 딜레이를 시킨 부분이 라이징일 경우 화소 구동 IC(2)에서 인식하기 위한 로직에서는 폴링에서 딜레이를 시켜야 이후의 데이터 처리를 한 단위로 하는 것이 가능하게 된다. 반대로, 컨트롤 IC(1)의 로직 구성이 폴링에 데이터가 딜레이 되어 있다면 화소 구동 IC(2)의 로직은 라이징 동기에 들어오는 데이터에 딜레이를 적용해야 한다.

도 5는 본 발명에 의한 다른 TFT LCD를 나타낸 개념도로서, 다수개의 디지털 데이터를 버스 형태로 전송하고 받는 모든 부분에서 적용 가능하다. 예를 들면, 제 1 디지털 디바이스(10)와 제 2 디지털 디바이스(20) 사이에 디지털 데이터를 전달하는 n개의 버스가 있다면 이들의 홀수번째 배선과 짝수번째 배선의 동기를 라이징 및 폴링으로 나누어서 전달하여 인식하는 것이 가능하다. 이 경우에도 본 발명에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 전송하는 두 부품 사이의 거리가 충분히 멀 경우에 전자기파(EMI)에 대한 효과는 크게 나타난다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 박막 트랜지스터 액정 표시 장 치에 의하면, 데이터의 출력을 배선상에서 이웃하는 데이터들이 클럭의 동기 시점이 라이징 및 폴링으로 나누어 지도록 함으로써 컨트롤 IC의 출력 버퍼에서 데이터가 출력되는 시점이 동기 클럭의 반주기 정도로 나누어 지도록 하는 것이다. 이렇게 함으로써 컨트롤 IC의 데이터 출력 버퍼에서 소모되는 파워가 분산이 되어 전체 전원에 끼치는 영향이 반(1/2)으로 감소하게 된다. 따라서, 이로 인한 아날로그 파워 및 디지털 파워의 안정성이 증가하고 전원 노이즈의 감소를 이룰 수 있다. 또한 컨트롤 IC의 데이터 출력 버퍼에서 동시에 데이터가 라이징 및 폴링을 함으로서 발생하는 열의 발생을 감소시켜 부품의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 인쇄회로에서 데이터의 전달 과정에서도 출력 데이터는 버스 형태로 서로 아주 가까운(200㎛ 이내) 거리에서 패턴이 될 수 밖에 없다. 이런 경우에 종래 동기 클럭의 라이징 혹은 폴링 어느 한쪽에만 동기를 하여 데이터가 화소 구동 IC에 전달될 때 모든 주변의 데이터들이 동시에 라이징 및 폴링을 하여 전자기파(EMI)의 방사량이 크게 증가하는 원인이 된다. 본 발명에서는 서로 이웃하는 데이터들은 각각 폴링 및 라이징 중 한가지로 분리되어 동기를 하기 때문에 전달되는 과정에서 라이징 및 폴링이 두개의 블록으로 나뉠뿐 아니라 서로 교대로 라이징 혹은 폴링 중 한가지 만을 동기를 가지므로, 전자기파(EMI) 방사 노이즈를 상쇄시키는 효과도 가지며, 전자기파(EMI) 대책을 위한 부품수의 저감이 가능해져 제조 공정이 신뢰성 향상이 이루어진다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것 이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 있어서,

   입력된 짝수번째 데이터와 홀수번째 데이터를 클럭의 라이징 및 폴링 구간에 각각 동기시켜, 서로 이웃한 데이터 버스의 신호들끼리는 라이징 및 폴링 시점이 항상 반 클럭만큼 차이가 나도록 데이터를 출력하는 데이터 전송 수단과,

   상기 데이터 버스를 통해 입력된 짝수번째 데이터와 홀수번째 데이터를 상기 데이터 전송 수단에서 동기시킨 클럭의 라이징 및 폴링 시점과 반대로 동기시켜 하나의 데이터로 출력하는 데이터 수신 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 전송 수단은,

   N개의 데이터를 각각 입력하여 클럭의 라이징 및 폴링 구간에 동기시켜 출력하는 N개의 버퍼부와,

   상기 N개의 데이터중 짝수번째 또는 홀수번째로 입력되는 데이터를 반 클럭 만큼씩 딜레이시켜 상기 N개의 버퍼부로 입력시키는 딜레이 회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 수신 수단은,

   상기 데이터 전송 수단으로부터 출력된 N개의 데이터를 각각 입력하여 상기 데이터 전송 수단에서 동기시킨 클럭의 라이징 및 폴링 시점과 반대로 동기시켜 출력하는 N개의 버퍼부와,

   상기 데이터 전송 수단에서 딜레이가 되지 않은 짝수번째 데이터 또는 홀수번째 데이터를 반 클럭 만큼씩 딜레이시켜 상기 N개의 버퍼부로 각각 입력시키는 딜레이 회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치.

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