KR101009679B1

KR101009679B1 - 액정표시장치의 구동장치

Info

Publication number: KR101009679B1
Application number: KR1020030091785A
Authority: KR
Inventors: 이재우; 도건우
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2011-01-19
Also published as: KR20050060221A

Abstract

본 발명은 8비트 전용 데이터 드라이브 집적회로를 이용하여 6비트 데이터 구동할 수 있도록 액정표시장치의 구동장치에 관한 것이다.

본 발명의 액정표시장치의 구동장치는 6비트 데이터를 공급하는 타이밍 콘트롤러와, 하위 2비트가 소정값으로 고정됨과 아울러 상위 6비트로 타이밍 콘트롤러로부터의 6비트 데이터를 입력받아 64계조를 표현하기 위한 다수의 8비트 데이터 집적회로를 구비한다.

Description

액정표시장치의 구동장치{Apparatus For Driving Liquid Crystal Display}

도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도 2a는 타이밍 콘트롤러에서 6비트로 데이터가 전송되는 과정을 나타내는 도면.

도 2b는 타이밍 콘트롤러에서 8비트로 데이터가 전성되는 과정을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 4a 내지 도 4d는 하위 2비트로 소정의 값이 공급되는 것을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2, 32 : 액정패널 4, 34 : 데이터 드라이버

6, 36 : 게이트 드라이버 8, 38 : 감마전압 공급부

10, 40 : 타이밍 콘트롤러 42 : 테이프 캐리어 패키지(TCP)

44 : 인쇄회로기판(PCB)

본 발명은 액정표시장치의 구동장치 관한 것으로, 특히 8비트 전용 데이터 드라이브 집적회로를 이용하여 6비트 데이터 구동할 수 있도록 액정표시장치의 구동장치에 관한 것이다.

통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 구동장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치의 구동장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(4)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(6)와, 데이터 드라이버(4)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전 압 공급부(8)와, 게이트 드라이버(6)와 데이터 드라이버(4)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(10)를 구비한다.

액정패널(2)은 데이터라인들(D1 내지 Dm) 및 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)에 각각 형성된 TFT는 게이트라인(G)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 데이터신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.

감마전압 공급부(8)는 아날로그 형태의 데이터신호가 생성될 수 있도록 다수의 감마전압을 데이터 드라이버(4)로 공급한다.

타이밍 콘트롤러(10)는 도시되지 않은 시스템으로부터 공급되는 된 신호들(또는 복합동기신호)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC) 및 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE) 등이 포함된다. 그리고, 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Souce Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC) 및 극성신호 (Polarity : POL) 등이 포함된다. 아울러, 타이밍 콘트롤러(10)는 자신에게 입력 되는 데이터(R,G,B)를 재정렬하여 데이터 드라이버(4)로 공급한다.

게이트 드라이버(6)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔신호(게이트 하이전압)를 공급한다. 이에 따라, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 접속된 박막트랜지스터(TFT)가 순차적으로 구동된다.

데이터 드라이버(4)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 수평기간마다 1라인분씩의 화소 신호를 데이터라인들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 특히, 데이터 드라이버(4)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터 입력되는 디지털 데이터(R,G,B)를 감마전압 공급부(8)로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 화소신호로 변환하여 공급한다.

구체적으로, 데이터 드라이버(4)는 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링신호를 발생한다. 이어서, 데이터 드라이버(4)는 샘플링 신호에 응답하여 데이터(R,G,B)를 일정 단위씩 순차적으로 입력하여 래치한다. 그리고, 데이터 드라이버(4)는 래치된 1라인분의 데이터(R,G,B)를 아날로그 신호인 데이터신호로 변환하여 소스 출력 신호(SOC)의 인에이블 기간에 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. 여기서, 데이터 드라이버(4)는 극성신호(POL)에 응답하여 정극성 또는 부극성으로 데이터신호를 변환한다.

이와 같은 액정표시장치에서 타이밍 콘트롤러(10)는 다양한 비트의 데이터를 데이터 드라이버(4)로 공급한다. 예를 들어, 타이밍 콘트롤러(10)는 도 2a와 같이 6비트의 데이터를 데이터 드라이버(4)로 공급한다. 그러면, 데이터 드라이버(4)는 6비트의 데이터를 64계조의 비디오신호로 변환하여 데이터라인들(D)로 공급한다. 실제로, 현재 대부분의 노트북에서는 도 2a와 같이 6비트의 데이터를 이용하여 소정의 화상을 표시하고 있다.(여기서, 노트북은 노말리 화이트(Normally White)모드로 구동된다)

그리고, 타이밍 콘트롤러(10)는 도 2b와 같이 8비트의 데이터를 데이터 드라이버(4)로 공급한다. 그러면, 데이터 드라이버(4)는 8비트의 데이터를 256계조의 비디오신호로 변환하여 데이터라인들(D)로 공급한다. 실제로, 컴퓨터용 모니터 및 텔레비전의 경우에는 도 2b와 같이 8비트의 데이터를 이용하여 소정의 화상을 표시하고 있다(여기서, 대부분의 모니터 및 텔레비전은 노말리 블랙(Normally Black)모드로 구동된다)

한편, 데이터 드라이버(4)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터 공급되는 데이터의 비트수에 대응하여 6비트 또는 8비트 전용 데이터 집적회로를 포함하게 된다. 즉, 종래에는 타이밍 콘트롤러(10)로부터 공급되는 데이터의 비트수에 대응하여 전용 데이터 집적회로들이 실장되고, 이에 따라 집적회로의 호환성이 저하되는 문제점이 있다. 아울러, 노트북을 노말리 블랙 모드로 구동할 경우 새로운 전용 6비트 집적회로를 개발하여야 하는 부담이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 8비트 전용 데이터 드라이브 집적회로를 이용하여 6 비트 및 8 비트 공용의 데이터 구동할 수 있도록 한 액정표시장치의 구동방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시장치의 구동장치는 6비트 데이터를 공급하는 타이밍 콘트롤러와, 하위 2비트가 소정값으로 고정됨과 아울러 상위 6비트로 타이밍 콘트롤러로부터의 6비트 데이터를 입력받아 64계조를 표현하기 위한 다수의 8비트 데이터 집적회로를 구비한다.

액정패널에서 어두운 화면이 강조될 수 있도록 하위 2비트로 "00"의 값이 입력된다.

상기 하위 2비트로 기저전압원의 전압이 공급된다.

액정패널에서 밝은 화면이 강조될 수 있도록 하위 2비트로 "11"의 값이 입력된다.

상기 8비트 데이터 집적회로에서 "11"로 인식될 수 있도록 하위 2비트로 소정전압원의 전압이 공급된다.

이하, 도 3 내지 도 4d를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(32)과, 액정패널(32)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(34)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(36)와, 데이터 드라이버(34)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 공급부(38)와, 게이트 드라이버(36)와 데이터 드라이버(34)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(40)를 구비한다.

액정패널(32)은 데이터라인들(D1 내지 Dm) 및 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)에 각각 형성된 TFT는 게이트라인(G)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 데이터신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.

감마전압 공급부(38)는 아날로그 형태의 데이터신호가 생성될 수 있도록 다수의 감마전압을 데이터 드라이버(34)로 공급한다.

타이밍 콘트롤러(40)는 도시되지 않은 시스템으로부터 공급되는 된 신호들(또는 복합동기신호)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC) 및 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE) 등이 포함된다. 그리고, 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Souce Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC) 및 극성신호 (Polarity : POL) 등이 포함된다. 아울러, 타이밍 콘트롤러(40)는 자신에게 입력되는 6 비트 데이터(R,G,B)를 재정렬하여 데이터 드라이버(34)로 공급하게 된다.

게이트 드라이버(36)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔신호(게이트 하이전압)를 공급한다. 이에 따라, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 접속된 박막트랜지스터(TFT)가 순차적으로 구동된다.

데이터 드라이버(34)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 수평기간마다 1라인분씩의 화소 신호를 데이터라인들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 특히, 데이터 드라이버(34)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터 입력되는 디지털 데이터(R,G,B)를 감마전압 공급부(38)로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 화소신호로 변환하여 공급한다.

이를 위하여, 데이터 드라이버(34)에는 다수의 8비트 데이터 드라이브 IC(33)들이 포함된다. 8비트 데이터 드라이브 IC(33)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터 공급되는 6비트 데이터를 이용하여 64계조를 표현한다. 즉, 본 발명에서는 8비트 데이터 드라이브 IC는 타이밍 콘트롤러(40)로부터 공급되는 6비트 데이터에 대응하여 64계조를 가지는 화상이 표시될 수 있도록 비디오신호를 생성한다.

이를 표 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

6bit 입력 데이터	8bit 드라이브 IC	표현계조
000000	000000XX(00)	0계조
	000000XX(01)
	000000XX(10)
	000000XX(11)
000001	000001XX(00)	1계조
	000001XX(01)
	000001XX(10)
	000001XX(11)
000010	000010XX(00)	2계조
	000010XX(01)
	000010XX(10)
	000010XX(11)

111111	111111XX(00)	63계조
	111111XX(01)
	111111XX(10)
	111111XX(11)

표 1을 참조하면, 타이밍 콘트롤러(40)에서는 6비트의 데이터가 입력된다. 이때, 8비트 데이터 드라이브 IC(33)는 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 6비트의 데이터를 상위 6비트로 입력받는다. 그리고, 8비트 데이터 드라이브 IC(33)는 하위 2비트에 특정비트(실제로, don't care)를 입력받는다. 여기서, 하위 2비트로 입력되는 특정비트는 항상 동일한 값(예를 들면, "00" 또는 "11")으로 운영자에 의하여 미리 설정되게 된다.

그러면, 8비트 데이터 드라이브 IC(33)로부터 표현되는 계조는 타이밍 콘트 롤러(40)로부터 입력되는 6비트 데이터에 의하여 결정된다. 다시 말하여, 하위 2비트가 항상 동일한 값으로 고정되어 있기 때문에 표 1에 도시된 바와 같이 상위 6비트가 동일한 4비트(예를 들면, 000000XX)는 항상 동일한 계조를 표현하게 된다.(즉, 상위 6비트의 의하여 그 계조가 결정된다) 따라서, 본 발명에서는 외부로부터 6비트가 입력될 때에도 8비트 데이터 드라이브 IC(33)를 이용하여 64계조를 표현할 수 있고, 이에 따라 집적회로의 호환성을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 4개의 계조(Gray) 데이터가 동일한 계조(Gray)처럼 보이게 됨으로써 8 비트(2⁸=256) 데이터 드라이버를 이용하여 6 비트(2⁶=64) 데이터 구동할 수 있고, 이에 따라 8 비트 데이터 드라이브 IC(33)를 이용하여 6비트로 입력되는 데이터의 계조를 표현할 수 있다.

도 4a 내지 도 4b는 8비트 데이터 드라이브 IC(33)의 하위 2비트에 소정비트를 입력하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 먼저 데이터 드라이브 IC(33)는 테이프 캐리어 패키지(TCP ; Tape Carrier Package)(50)에 실정되어 인쇄회로기판(52) 및 액정패널(32)에 접속된다. 여기서, 도 4a에서는 데이터 드라이브 IC(33)의 하위 2비트에 기저전압원(GND)을 공급한다. 이때, 데이터 드라이브 IC(33)는 하위 2비트에 "00"이 입력되는 것으로 인식한다. 이와 같이 하위 2비트에 "00"이 입력되면 표 2와 같이 하위 2비트 모두에 "00"의 데이터가 입력된다.

6bit 입력 데이터	8bit 드라이브 IC	표현계조
000000	00000000	0계조
	00000000
	00000000
	00000000
000001	00000100	1계조
	00000100
	00000100
	00000100
000010	00001000	2계조
	00001000
	00001000
	00001000

111111	11111100	63계조
	11111100
	11111100
	11111100

즉, 하위 2비트에 "00"의 신호가 입력되면 표 2에 도시된 바와 같이 6비트 입력 데이터에 의하여 8비트 데이터 드라이브 IC(33)의 계조가 결정되고, 이에 따라 64계조의 화상을 표시할 수 있다. 한편, 하위 2비트에 "00"이 입력되면 좀더 어두운 화상을 강조할 수 있다. 다시 말하여, 하위 2비트에 "00"이 입력되면 그 외의 값(예를 들면 "01", "10", "11")이 입력되는 것보다 어두운 화면을 강조할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 4b에서는 데이터 드라이브 IC(33)의 하위 2비트에 소정전압(Vcc)을 공급한다. 이때, 데이터 드라이브 IC(33)는 하위 2비트에 "11"이 입력되는 것으로 인식한다. 이와 같이 하위 2비트에 "11"이 입력되면 표 3과 같이 하위 2비트 모두에 "11"의 데이터가 입력된다.

6bit 입력 데이터	8bit 드라이브 IC	표현계조
000000	00000011	0계조
	00000011
	00000011
	00000011
000001	00000111	1계조
	00000111
	00000111
	00000111
000010	00001011	2계조
	00001011
	00001011
	00001011

111111	11111111	63계조
	11111111
	11111111
	11111111

즉, 하위 2비트에 "11"의 신호가 입력되면 표 3에 도시된 바와 같이 6비트 입력 데이터에 의하여 8비트 데이터 드라이브 IC(33)의 계조가 결정되고, 이에 따라 64계조의 화상을 표시할 수 있다. 한편, 하위 2비트에 "11"이 입력되면 좀더 밝은 화상을 강조할 수 있다. 다시 말하여, 하위 2비트에 "11"이 입력되면 그 외의 값(예를 들면 "00", "01", "10")이 입력되는 것보다 밝은 화상을 강조할 수 있 다. 실제로, 본 발명에서는 하위 2비트에 "00" 또는 "11"의 값을 입력하여 어두운 화상 또는 밝은 화상이 강조되도록 한다.

한편, 본 발명에서 "00" 또는 "11"은 다양한 방법에 의하여 입력될 수 있다. 실제로, 도 4a 및 도 4b에서는 테이프 케리어 패키지(TCP)에서 기저전윈(GND) 또는 소정전압(Vcc)을 입력한다. 하지만, 본 발명에서는 도 4c 및 도 4d와 같이 타이밍 콘트롤러(40)가 실장된 인쇄회로기판(52)에서 기저전위(GND) 또는 소정전압(Vcc)을 하위 2비트로 입력할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법 및 장치는 외부로부터 입력되는 6비트 데이터를 상위 6비트에 입력받음과 아울러 하위 2비트를 소정값으로 고정함으로써 8비트 데이터 드라이브 집적회로를 이용하여 6비트 데이터에 대응하는 비디오신호를 공급할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 8비트 전용 데이터 드라이브 집적회로를 이용하여 8비트 또는 6비트의 화상을 자유롭게 표현할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

6비트 데이터를 출력하는 타이밍 콘트롤러, 및

상기 타이밍 콘트롤러로부터 제공된 상기 6비트 데이터를 상위 6비트로 입력받고, 화상의 명암을 강조하기 위해 미리 설정된 값을 하위 2비트로 입력받아서 64계조를 표현하는 다수의 8비트 데이터 집적회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 1항에 있어서,

액정패널에서 어두운 화면이 강조될 수 있도록 상기 하위 2비트로 "00"의 값이 입력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 2항에 있어서,

상기 하위 2비트로 기저전압원의 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 1항에 있어서,

액정패널에서 밝은 화면이 강조될 수 있도록 상기 하위 2비트로 "11"의 값이 입력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
삭제