KR100940611B1 - 데이터 신호의 천이를 최소화하는 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

신규한 구성의 변조부를 포함하는 타이밍 제어기와, 신규한 구성의 복조부를 포함하는 소오스 구동기를 갖는 액정 표시 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 타이밍 제어기에서는 먼저 데이터의 천이를 감지한다. 클록의 상승 에지에서 데이터의 상태를 체크한다. 이전의 데이터와 현재의 데이터가 다르다면 하이 레벨을 출력하고, 이전의 데이터와 현재의 데이터가 같다면 로우 레벨을 출력한다. 그리고 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출하여 변형 데이터를 출력하므로 클록과 동기가 맞지 않는다. 따라서 클록을 반전시켜서 출력한다. 소오스 구동기에서는 변형된 데이터를 반대로 복원해야 한다. 따라서 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출해 만약 데이터가 하이 레벨이면 출력 데이터를 반전시키고, 데이터가 로우 레벨이면 출력 데이터를 그대로 유지한다. 또한 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출하여 복원 데이터를 출력하므로 클록과 동기가 맞지 않으므로 클록을 반전시켜서 출력한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, TDDI와 같은 효과를 내면서도 추가적인 신호를 필요로 하지 않으므로 아트워크가 용이해진다.

Description

데이터 신호의 천이를 최소화하는 액정 표시 장치{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE FOR MINIMIZING TRANSITION OF DATA SIGNAL}

도 1은 종래의 TDDI 방법을 구현한 액정 표시 장치 일부의 블록도.

도 2는 도 1에서의 동작을 설명하는 신호 파형도.

도 3은 본 발명에 의한 액정 표시 장치 일부의 블록도.

도 4는 도 3에 도시된 변조장치의 일 예의 회로도.

도 5는 도 3에 도시된 복조장치의 일 예의 회로도.

도 6a 및 6b는 도 4 및 도 5의 회로의 동작을 설명하는 신호 파형도.

도 7은 도 3에 도시된 변조장치 및 복조장치의 다른 예의 동작을 설명하는 신호 파형도.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 데이터 신호의 천이를 최소화하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

현재 박막형 표시장치로서 널리 사용되고 있는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Device : 이하, "TFT LCD"라고 함) 패널에는 다수의 게이트 선, 이 게이트 선에 절연되어 있으면서 수직으로 교차하는 다수의 데이터 선, 게이트 선에 연결되는 게이트 전극과 데이터 선에 연결되는 소스 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터와, 이 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극이 형성되어 있다. 다수의 데이터 선에는 데이터 구동기에서 출력되는 데이터 신호가 인가되고, 다수의 게이트 선에는 게이트 구동기에서 출력되는 게이트 구동 신호가 인가된다. 데이터 구동기는 데이터 선의 일측 끝단에 연결되어 있으며, 이 끝단을 통해 데이터 신호를 인가한다. 게이트 구동기는 게이트 선의 일측 끝단에 연결되어 있으며, 이 끝단을 통해 게이트 구동 신호를 인가한다.

그런데 상기 TFT LCD에서와 같은 능동 매트릭스(active matrix) 구동방식에서는 일반적으로 데이터 신호의 천이가 빈번하게 발생할 경우 소비전류의 증가와 전자기 간섭이 크게 된다. 이를 개선하고자 천이 종속 데이터 반전(Transition Dependent Data Inversion : 이하, "TDDI"라고 함)이라는 방법이 사용되고 있다.

도 1은 종래의 TDDI 방법을 구현한 액정 표시 장치 일부의 블록도이고, 도 2는 도 1에서의 동작을 설명하는 신호 파형도이다. 도 2는 데이터 신호가 특히 5개인 경우를 예시한 것이다. 도면에서 MD1 내지 MDN은 타이밍 제어기(102)에서 TDDI 방법으로 변형된 데이터이고, CK는 클록신호이다.

종래의 TDDI 방법을 구현한 액정표시장치는 타이밍 제어기(102)에서 변형된 데이터(MD1~ MDN)와, 클록신호(CK)와, REV신호를 발생하여 소오스 구동기(104)에 제공하도록 구성된다.

종래의 TDDI 방법에서는 데이터 신호(DATA1 내지 DATA5) 중에서 로우 레벨에서 하이 레벨로 변할 때의 비트가 총 비트의 1/2 이상일 때 REV신호가 하이 레벨로 된다. 이 때 데이터 신호 중에서 로우 레벨에서 하이 레벨로 변하는 것은 로우 레벨을 그대로 유지하고, 나머지는 반전되어 변형 데이터 신호로서 출력된다. 소오스 구동기(104)에서는 REV 신호가 하이 레벨일 때 입력되는 변형 데이터 신호를 반전시켜 액정 패널(도시되지 않음)로 출력한다.

그러나, 종래의 TDDI 방법은 분명 소비전류의 감소와 전자기 간섭의 감소를 가져오지만, REV 라는 추가의 신호를 필요로 한다. 이 신호는 모든 소오스 구동기로 연결되므로, PCB의 크기가 점점 작아지는 추세를 고려할 때 아트워크(artwork)가 점점 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 신호의 추가 없이도 데이터 천이를 최소화할 수 있는 액정표시장치 및 이 구동방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

이러한 목적을 이루기 위하여 새로운 변조부를 포함하는 타이밍 제어기와, 새로운 복조부를 포함하는 소오스 구동기를 갖는 액정 표시 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 타이밍 제어기에서는 먼저 데이터의 천이를 감지한다. 클록의 상승 에지에서 데이터의 상태를 체크한다. 이전의 데이터와 현재의 데이터가 다르다면 하 이 레벨을 출력하고, 이전의 데이터와 현재의 데이터가 같다면 로우 레벨을 출력한다. 그리고 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출하여 변형 데이터를 출력하므로 클록과 동기가 맞지 않는다. 따라서 클록을 반전시켜서 출력한다.

소오스 구동기에서는 변형된 데이터를 반대로 복원해야 한다. 따라서 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출해 만약 데이터가 하이 레벨이면 출력 데이터를 반전시키고, 데이터가 로우 레벨이면 출력 데이터를 그대로 유지한다. 또한 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출하여 복원 데이터를 출력하므로 클록과 동기가 맞지 않으므로 클록을 반전시켜서 출력한다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, TDDI와 같은 효과를 내면서도 추가적인 신호를 필요로 하지 않으므로 아트워크가 용이해진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 일관성을 위하여 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소 및 신호를 가리키는 것으로 사용한다.

도 3은 본 발명에 의한 액정 표시 장치 일부의 블록도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 타이밍 제어기는 원래 데이터와 원래 클록을 변조하여 각각 변형 데이터와 변형 클록을 출력하는 변조장치(302)를 포함하고 있으며, 소오스 구동기는 변조장치(302)로부터 생성된 변형 데이터와 변형 클록을 복원하여 각각 복원 데이터와 복원 클록을 출력하는 복조장치(304)를 포함하고 있다.

상기 타이밍 제어기 내에 구비되는 변조장치(302)에서는 원래 클록에 동기하여 원래 데이터의 천이를 감지하며, 천이가 일어나면 변형 데이터로서 하이 레벨을 출력하고, 원래 데이터의 천이가 없으면 변형 데이터로서 로우 레벨을 출력한다.

상기 소오스 구동기 내에 구비되는 복조장치(304)에서는 변형된 데이터와 클록을 이용하여 원래의 데이터와 클록을 복원하는 역할을 한다. 변형 클록에 동기하여 변형 데이터가 하이 레벨이면 원래 데이터가 천이되었음을 의미하므로 현재의 출력 데이터를 반전시킨다. 반면 변형 데이터가 로우 레벨이라면 원래 데이터가 천이되어 있지 않았음을 의미하므로 현재의 출력 데이터를 그대로 유지한다.

도 4는 도 3에 도시된 변조장치의 일 예의 회로도이다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 변조장치(302)는 2개의 D플립플롭(402, 404)과, 배타 논리합 게이트(406)와, 인버터(408)로 구현될 수 있다.

D플립플롭(402)는 원래 클록신호에 응답하여 원래 데이터를 래치한 후 출력하고, D플립플롭(404)는 원래 클록신호에 응답하여 D플립플롭(402)의 래치 데이터를 래치한 후 출력한다.

배타 논리합 게이트(406)는 D플립플롭(402)에 래치된 현재의 데이터와 D플립플롭(404)에 래치된 이전의 데이터를 비교하여 변형 데이터 신호를 출력한다.

인버터(408)는 원래 클록신호를 반전하여 변형 클록신호를 출력한다.

도 4에서, D플립플롭(402)은 이전의 원래 데이터를 원래 클록의 다음 상승 에지까지 저장한다. 배타 논리합 게이트(406)는 이전의 데이터와 현재의 데이터가 다를 때 하이 레벨을 출력하고, 이전의 데이터와 현재의 데이터가 같을 때는 로우 레벨을 출력하는 작업을 한다. 클록의 상승 에지에서 데이터를 검출하여 변형하므로 변형 데이터와 동기를 맞추기 위해 원래의 클록을 인버터(408)를 통해 반전시킨 변형 클록을 출력한다.

도 5는 도 3에 도시된 복조장치의 일 예의 회로도이다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 복조장치(304)는 멀티플렉서(502)와, 2개의 인버터(504, 506)로 구현될 수 있다.

인버터(504)는 복원 데이터 신호를 반전하여 출력하고, 인버터(506)는 변형 클록신호를 반전하여 복원 클럭을 출력한다.

멀티플렉서(502)는 변형 클록신호에 동기하며, 변형 데이터 신호에 따라 반전된 복원 데이터 신호와 복원 데이터 신호중 하나를 선택적으로 출력한다.

도 5에서, 타이밍 제어기에서 출력되는 변형 데이터와 변형 클록이 소오스 구동기에 입력되면 소오스 구동기에서는 다시 원래의 상태로 데이터를 복원하는 작업을 한다. 원래 데이터를 변형 데이터로 바꾸는 작업과 마찬가지로 변형 클록의 상승 에지에서 변형 데이터를 검출한다. 복원하는 작업은 변형하는 작업의 반대가 된다. 즉, 검출된 데이터가 하이 레벨이면 현재 입력되는 데이터는 이전 데이터와 반대임을 의미하고, 로우 레벨이면 현재 입력되는 데이터는 이전 데이터와 같다는 것을 의미한다. 따라서 검출된 데이터가 하이 레벨이면 데이터를 반전시키고, 로우 레벨이면 데이터를 그대로 유지한다.

멀티플렉서(502)는 변형 데이터가 하이 레벨일 때 "1"이 선택되므로 인버터(504)를 통해 복원 데이터를 반전시킨다. 반면 변형 데이터가 로우 레벨일 때 멀티플렉서(502)의 "0"이 선택되므로 복원 데이터를 변형 클록의 다음 상승 에지까지 그대로 유지한다. 인버터(506)는 복원 데이터와 클록신호와의 동기를 위하 여 변형 클록신호을 반전시켜 출력한다.

도 6a 및 6b는 도 4 및 도 5의 회로의 동작을 설명하는 신호 파형도로서, 도 6a는 첫 번째 예를 도시한 것이고, 도 6b는 두 번째 예를 도시한 것이다. 먼저 도 6a에서 원래 클록의 첫 번째 원래 데이터가 로우 레벨이고, 원래 클록의 두 번째 원래 데이터가 로우 레벨이므로 데이터의 변화가 없으므로 변형 데이터는 로우 레벨을 그대로 유지한다. 하지만, 원래 클록의 두 번째 원래 데이터가 로우 레벨이고, 원래 클록의 세 번째 원래 데이터가 하이 레벨이므로 데이터의 변화가 생겼다. 이때의 변형 데이터는 하이 레벨로 바뀌어 원래 클록의 다음 상승 에지까지 유지된다. 변형 데이터의 하이 레벨은 원래 데이터가 바뀌었음을 알린다. 원래 클록의 세 번째 원래 데이터와 원래 클록의 네 번째 원래 데이터도 변화가 생겼으므로 변형 데이터는 하이 레벨을 그대로 유지한다.

도 6a에서 첫 번째, 두 번째 변형 클록에서는 변형 데이터가 로우 레벨이므로 현재 출력되는 복원 데이터의 값을 그대로 유지한다. 세 번째 변형 클록에서 변형 데이터가 하이 레벨이므로 복원 데이터의 값을 반전시킨다. 따라서 세 번째 변형 클록의 상승 에지에서 복원 데이터가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된다. 네 번째 변형 클록에서도 변형 데이터가 하이 레벨이므로 복원 데이터 값은 반전된다. 따라서 네 번째 변형 클록의 상승 에지에서 복원 데이터가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이된다.

도 6b에서, 원래 클록의 두 번째 원래 데이터와 원래 클록의 세 번째 원래 데이터가 변화되었으므로 변형 데이터는 원래 클록의 다음 상승 에지까지 하이 레 벨로 된다. 원래 클록의 세 번째 원래 데이터와 원래 클록의 원래 데이터도 변화가 되었으므로 변형 데이터는 원래 클록의 다음 상승 에지까지 하이 레벨을 그대로 유지한다. 하지만, 세 번째 원래 클록의 원래 데이터와 네 번째 원래 클록의 원래 데이터는 변화가 없으므로 변형 데이터는 원래 클록의 다음 상승 에지까지 로우 레벨로 된다.

도 7은 도 3에 도시된 변조장치 및 복조장치의 다른 예의 동작을 설명하는 신호 파형도이고, 도 7a는 첫 번째 예를 도시한 것이고, 도 7b는 두 번째 예를 도시한 것이다. 도 6의 예에서는 원래 데이터가 천이되면 변형 데이터로서 하이 레벨이 출력되고, 원래 데이터의 천이가 발생하지 않으면 로우 레벨이 출력된다. 반면 도 7의 예에서는 원래 데이터의 천이가 발생하면 변형 데이터로서 로우 레벨이 출력되고, 원래 데이터의 천이가 발생하지 않으면 하이 레벨이 출력된다. 복원 과정 역시 도 6의 경우와 반대가 된다.

여기서 설명된 실시예들은 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니다. 따라서 당업자들은 본 발명의 범위 안에서 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 범위는 원칙적으로 후술하는 특허청구범위에 의하여 정하여진다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, TDDI와 같은 효과를 내면서도 추가적인 신호를 필요로 하지 않으므로 아트워크가 용이해진다.

Claims (4)

1. 원래 데이터 신호 및 원래 클록신호를 변조하는 변조부를 갖는 타이밍 제어기와, 상기 변조부를 통해 변조된 변형 데이터 신호 및 변형 클록신호를 복조하는 복조부를 갖는 소오스 구동기를 포함하면서 데이터 신호의 천이를 최소화하는 액정 표시 장치에 있어서,

   상기 변조부는 상기 원래 클록신호에 응답하여 입력되는 상기 원래 데이터 신호를 래치하는제 1디형플립플롭과, 상기 원래 클록신호에 응답하여 상기 제 1디형플립플롭의 출력신호를 래치하는 제 2디형플립플롭과, 상기 제 1 및 제 2디형플립플롭의 출력을 입력받아 현재의 데이터 신호와 이전의 데이터 신호를 비교하여 상기 변형 데이터 신호를 출력하는 배타 논리합 게이트와, 상기 원래 클록신호를 반전하여 상기 변형 클록신호를 출력하는 제 1인버터를 포함하여 구성되어,

   상기 원래 클록신호의 상승 에지에서 이전 데이터 신호와 현재 데이터 신호가 동일하면 로우 레벨을 변형 데이터 신호로서 출력하고, 이전 데이터 신호와 현재 데이터 신호가 다르면 하이 레벨을 변형 데이터로서 출력하며, 상기 변형 데이터 신호와의 동기를 위하여 상기 원래 클록신호를 반전하여 변형 클록신호로서 출력하고,

   상기 복조부는 상기 변형 클록신호에서 상기 변형 데이터가 로우 레벨이면 데이터 레벨을 유지하여 복원 데이터 신호로 출력하고, 상기 변형 데이터가 하이 레벨이면 데이터 레벨을 반전시켜 복원 데이터 신호로 출력하며, 상기 복원 데이터 신호와의 동기를 위하여 상기 변형 클록신호를 반전하여 복원 클록 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
2. 원래 데이터 신호 및 원래 클록신호를 변조하는 변조부를 갖는 타이밍 제어기와, 상기 변조부를 통해 변조된 변형 데이터 신호 및 변형 클록신호를 복조하는 복조부를 갖는 소오스 구동기를 포함하면서 데이터 신호의 천이를 최소화하는 액정 표시 장치에 있어서,

   상기 변조부는 상기 원래 클록신호에 응답하여 입력되는 상기 원래 데이터 신호를 래치하는제 1디형플립플롭과, 상기 원래 클록신호에 응답하여 상기 제 1디형플립플롭의 출력신호를 래치하는 제 2디형플립플롭과, 상기 제 1 및 제 2디형플립플롭의 출력을 입력받아 현재의 데이터 신호와 이전의 데이터 신호를 비교하여 상기 변형 데이터 신호를 출력하는 배타 논리합 게이트와, 상기 원래 클록신호를 반전하여 상기 변형 클록신호를 출력하는 제 1인버터를 포함하여 구성되어,

   상기 원래 클록신호의 상승 에지에서 이전 데이터 신호와 현재 데이터 신호가 동일하면 하이 레벨을 변형 데이터 신호로서 출력하고, 이전 데이터 신호와 현재 데이터 신호가 다르면 로우 레벨을 변형 데이터로서 출력하며, 상기 변형 데이터 신호와의 동기를 위하여 상기 원래 클록신호를 반전하여 변형 클록신호로서 출력하고,

   상기 복조부는 상기 변형 클록신호에서 상기 변형 데이터가 하이 레벨이면 데이터 레벨을 유지하여 복원 데이터 신호로 출력하고, 상기 변형 데이터가 로우 레벨이면 데이터 레벨을 반전시켜 복원 데이터 신호로 출력하며, 상기 복원 데이터 신호와의 동기를 위하여 상기 변형 클록신호를 반전하여 복원 클록 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 복조부는 상기 복원 데이터 신호를 반전하여 출력하는 제 2인버터와, 상기 변형 클록신호를 반전하여 복원 클록신호를 출력하는 제 3인버터와, 상기 변형 클록신호에 동기하며 상기 복원 데이터 신호의 반전신호와 상기 복원 데이터 신호를 래치하며, 상기 변형 데이터 신호에 따라 상기 복원 데이터 신호의 반전신호와 상기 복원 데이터 신호중 하나를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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