KR20070113567A - 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

화소 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리의 크기를 줄일 수 있는 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver)를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동 방법이 제공된다.　 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 액정 표시패널, 타이밍 컨트롤러, 프레임 메모리, 컬럼-게이트 구동부 및 로우-데이터 구동부(row-data driver)를 포함하여 구성된다.　 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력한다.　 프레임 메모리는 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장한다.　 컬럼-게이트 구동부는 액정 표시패널의 컬럼(column) 방향으로 게이트를 구동하며, 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력한다.　 로우-데이터 구동부는 액정 표시패널의 로우(row) 방향으로 소스를 구동하며, 데이터 제어신호 및 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 각각 데이터 라인들에게 출력한다.
액정 표시장치, 컬럼-게이트 구동부, 프레임 메모리, 로우-데이터 구동부

Description

컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING COLUMN-GATE DRIVER AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 컬럼-데이터 구동부(column-data driver)를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver)를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에서 화소 데이터의 읽기 및 쓰기 영역을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에서 입력 데이터를 재배열하여 프레임 메모리에 저장하는 것을 예시하는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 로우-데이터 구동부(row-data driver)의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에서 액정 표시패널의 레이아웃을 예시하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
310: 액정 표시패널　　　　　　　　　　　　　　　　　　320: 컬럼-게이트 구동부
330: 로우-데이터 구동부　　　　　　　　　　　340: 타이밍 컨트롤러
350: 프레임 메모리　　　　　　　　　　　　　　　　　　351: 읽기 프레임 메모리
352: 쓰기 프레임 메모리
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver)를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써, 비디오 신호에 해당하는 화상을 액정 표시패널에 표시하게 된다.　 이러한 액정 표시장치로는 박막 트랜지스터-액정 표시장치(TFT-LCD)가 주로 사용되고 있다.
구체적으로, 백색광인 백라이트가 액정 화소를 통과하면서 광투과율이 조절된 후, 각 액정 화소 상에 1:1로 배치된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러 필터층을 투과해 나오는 빛의 가법 혼색을 통해 TFT-LCD의 컬러 화면이 만들어진다.　 이를 위하여, 액정 표시장치는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된 액정 표시패널, 및 이러한 액정 표시패널을 구동하기 위한 게이트 구동부와 데이터 구동부 등으로 구성되는 구동 회로를 구비한다.
도 1은 일반적인 컬럼-데이터 구동부(column-data driver)를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 액정 표시장치는 액정 표시패널(110), 로우-게이트 구동부(row-gate driver: 120), 컬럼-데이터 구동부(column-data driver: 130) 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함하여 구성되며, 또한, 외부(예를 들면, 컴퓨터 본체, DVD 등)로부터 입력되는 1 프레임 데이터를 프레임 단위로 처리하도록 1 프레임 데이터를 저장하는 프레임 메모리(150)를 구비한다.
일반적인 액정 표시장치의 게이트 구동부는 액정 표시패널(110)의 로우(row) 방향에 배치되고, 데이터 구동부는 액정 표시패널(110)의 컬럼(column) 방향에 배치되는데, 본 명세서 내에서는 이러한 게이트 구동부를 편의상 로우-게이트 구동부(120)라 칭하고, 데이터 구동부를 컬럼-데이터 구동부(130)라 칭하기로 한다.
한편, 최근에 게이트 구동부와 데이터 구동부의 위치가 서로 바뀐 구조의 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver)를 구비한 액정 표시장치가 개발되고 있는데, 이는 구동 회로를 구현할 때, 비용 절감 측면에서 유리하기 때문이다.　 다시 말하면, 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 게이트 구동부가 액정 표시패널의 컬럼 방향에 배치되고, 데이터 구동부가 액정 표시패널의 로우 방향에 배치된다.　 본 명세서 내에서는 이러한 게이트 구동부를 편의상 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver)라 칭하고, 데이터 구동부를 로우-데이터 구동부(row-data driver)라 칭하기로 한다.
도 2는 종래의 기술에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 액정 표시패널(210), 컬럼-게이트 구동부(220), 로우-데이터 구동부(230) 및 타이밍 컨트롤러(240)를 포함하여 구성되며, 또한, 외부로부터 입력되는 1 프레임 데이터를 프레임 단위로 재정렬하여 출력하기 위한 프레임 메모리(250)를 구비한다.
액정 표시패널(210)은 서로 교차하는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 구비한다.　 예를 들면, n×m 매트릭스 배열의 액정 표시패널(210)은 다수의 게이트 라인들(S1 내지 Sn) 및 다수의 데이터 라인들(D1 내지 Dm), 그리고 다수의 게이트 라인들(S1 내지 Sn) 및 데이터 라인들(D1 내지 Dm) 각각의 교차부에 형성된 스위칭 소자(도시되지 않음)를 구비한다.　 또한, 다수의 게이트 라인들(S1 내지 Sn) 및 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 의해 한정되는 영역에 다수의 서브-픽셀들(R, G, B)이 형성된다.
이러한 다수의 서브-픽셀들(R, G, B)은 적색 서브-픽셀(R), 녹색 서브-픽셀(G) 및 청색 서브-픽셀(B)이 교번적으로 배치되며, 적색 서브-픽셀(R), 녹색 서브-픽셀(G) 및 청색 서브-픽셀(B)을 합쳐서 하나의 단위 픽셀(unit pixel)을 구성하게 된다.　 즉, 하나의 게이트 라인과 3개의 데이터 라인에 의해서 한정되는 영역에 적색 서브-픽셀(R), 녹색 서브-픽셀(G) 및 청색 서브-픽셀(B)이 형성되며, 이러한 적 색 서브-픽셀(R), 녹색 서브-픽셀(G) 및 청색 서브-픽셀(B)이 하나의 단위 픽셀을 구성한다.
타이밍 컨트롤러(240)는 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력한다.
이때, 상기 재정렬될 1 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1 프레임의 화소 데이터를 각각 저장하는 프레임 메모리(250)가 요구된다.　 여기서, 상기 프레임 메모리(250)는 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 프레임 단위로 읽어서 저장하기 위한 읽기 프레임 메모리(251), 및 로우-데이터 구동부(230)로 출력할 수 있도록 재정렬된 1 프레임 데이터를 저장하는 쓰기 프레임 메모리(252)로 이루어진다.
그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 액정 표시장치의 프레임 메모리(150)는 화소 데이터의 재정렬 과정이 필요 없으므로 1 프레임 메모리가 요구되지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 화소 데이터의 재정렬 과정을 거치기 때문에 일반적인 액정 표시장치에 비해 두 배의 프레임 메모리(250)가 요구된다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 컬럼-게이트 구동부(220)는 상기 액정 표시패널(210)의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 타이밍 컨트롤러(240)로부터 제공되는 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들(S1 내지 Sn)에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력한다.
상기 로우-데이터 구동부(230)는 상기 액정 표시패널(210)의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 타이밍 컨트롤러(240)로부터 제공되는 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에게 라인별로 출력하게 된다.
이러한 컬럼-게이트 구동부(220)는 주사 기간(예를 들면, 구동 주파수가 60㎐인 경우, 1/60=16.7㎳)에 게이트 라인들(S1 내지 Sn) 동안에 스캔 신호를 제공하여 스위칭 소자를 구동하며, 이때 스위칭 소자는 스캔 신호에 따라 서브-픽셀들(R, G, B) 각각에 로우-데이터 구동부(30')에 의해 제공되는 데이터 신호를 전달한다.
그런데, 상기 읽기 프레임 메모리(251) 및 쓰기 프레임 메모리(252)는 수십 메가바이트에 상당하는 1 프레임 데이터를 각각 저장한다.　 일반적인 액정 표시장치의 구동회로가 1 프레임 데이터를 저장할 수 있는 1 프레임 메모리를 요구하는데 비해, 종래의 기술에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구동회로는 2 프레임 데이터를 저장할 수 있는 2 프레임 메모리가 요구된다는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에 사용되는 프레임 메모리의 크기를 줄이고, 로우-데이터 구동부의 데이터 구동 용량을 줄일 수 있는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에 사용되는 프레임 메모리의 크기를 줄이고, 게이트 충전 시간을 충분히 확보할 수 있는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는, 서로 교차하는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 구비하는 액정 표시패널; 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러; 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장하는 프레임 메모리; 상기 액정 표시패널의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver); 및 상기 액정 표시패널의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 로우-데이터 구동부(row-data driver)를 포함하 여 구성된다.
여기서, 상기 프레임 메모리는, 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터를 일시 저장하는 읽기 프레임 메모리; 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 출력하기 위해 이를 일시 저장하는 쓰기 프레임 메모리를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 타이밍 컨트롤러는 1/2 프레임 단위로 화소 데이터의 읽기 및 쓰기를 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽어서 상기 읽기 프레임 메모리에 저장하고, 상기 1/2 프레임의 수직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하여 상기 쓰기 프레임 메모리에 저장한 후, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프레임 메모리는 상기 타이밍 컨트롤러 내에 내장되거나 외부에 별도로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 로우-데이터 구동부는, 컬럼 방향 화소 수가 n인 경우, 상기 컬럼-게이트 구동부의 스캔 펄스에 따라 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 n/2 라인씩 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는, n×m 매트릭스 배열을 갖고, 서로 교차하는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 구비하는 액정 표시패널; 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러; 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장하는 프레임 메모리; 상기 액정 표시패널의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 컬럼-게이트 구동부; 및 상기 액정 표시패널의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 로우-데이터 구동부를 포함하되, 상기 게이트 라인은 로우 방향으로 인접한 2개의 단위 화소마다 1개씩 배치되어 동시에 게이트 신호를 공급하고, 상기 데이터 라인은 상기 게이트 라인과 교차하며, 상기 게이트 라인을 통해 공급되는 게이트 신호에 동기되어 상기 단위 화소에 데이터 신호를 공급하고, 컬럼 방향으로 인접한 단위 화소 사이에 2개씩 배치되는 것을 특징으로 하는 한다.
여기서, 컬럼 방향의 단위 화소 수가 n인 경우, 상기 게이트 라인의 수는 n/2개이고, 로우 방향의 단위 화소 수가 m인 경우, 상기 데이터 라인의 수는 2m개인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동 방법은, a) 액정 표시패널, 타이밍 컨트롤러, 컬럼-게이트 구동부 및 로우-데이터 구동부를 구비한 액정 표시장치가 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 단계; b) 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인 들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 단계; 및 c) 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 a) 단계는, a-1) 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽는 단계; a-2) 상기 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 상기 1/2 프레임의 수직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하는 단계; 및 a-3) 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 a-1) 단계는 상기 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽기 프레임 메모리에 저장하고, 상기 a-3) 단계는 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 쓰기 프레임 메모리에 저장한 후, 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.　 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부 를 구비한 액정 표시장치 및 그 구동 방법을 구체적으로 설명한다.
일반적으로, 액정 표시장치의 구동회로는 다수의 게이트 라인과 데이터 라인이 서로 수직한 방향으로 배열되어 매트릭스 형태의 픽셀 영역을 갖는 액정 표시패널, 상기 액정 표시패널에 구동 신호와 데이터 신호를 공급하는 구동 회로부, 및 상기 액정 표시패널에 일정한 광원을 제공하는 백라이트로 구분된다.　 또한, 상기 액정 표시장치의 구동회로부는 데이터 구동부, 게이트 구동부, 타이밍 컨트롤러, 전원 공급부, 감마 기준 전압부, DC/DC 변환부 및 인버터를 포함하여 구성된다.
하지만, 본 발명의 실시예에 대한 설명에서, 상기 전원 공급부, 감마 기준 전압부, DC/DC 변환부 및 인버터 등 본 발명의 실시예와 무관한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예는 프레임 메모리의 크기를 줄임과 동시에 데이터 구동부의 데이터 구동 용량을 줄일 수 있는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치를 나타내고, 본 발명의 제2 실시예는 프레임 메모리의 크기를 줄임과 동시에 게이트 충전 시간을 확보할 수 있는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치를 나타낸다.
제1 실시예
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 액정 표시패널(310), 컬럼-게이트 구동부(320), 로우-데이터 구동부(330) 및 타이밍 컨트롤러(340)를 포함하여 구성되며, 또한, 외부로부터 입력되는 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 재정렬하여 출력하기 위한 프레임 메모리(350)를 구비한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 액정 표시패널(310)은 서로 교차하는 다수의 게이트 라인들, 다수의 데이터 라인들, 다수의 서브-픽셀들(R, G, B) 및 스위칭 소자(도시되지 않음)를 포함한다.
이때, 다수의 게이트 라인들은 컬럼 방향으로 평행하게 배열되며, 컬럼-게이트 구동부(320)에 의해서 제공되는 스캔 신호를 스위칭 소자에 전달하고, 다수의 데이터 라인들은 로우 방향으로 평행하게 배열되며, 로우-데이터 구동부(330)에 의해서 제공되는 신호를 스위칭 소자에 전달한다.　 여기서, 스위칭 소자는 스캔 신호에 따라 서브-픽셀들(R, G, B) 각각에 로우-데이터 구동부(330)에 의해서 제공되는 아날로그 데이터 신호를 전달하기 위한 것이다.
여기서, 도면부호 311 및 312는 각각 액정 표시패널(310)의 1/2 프레임에 해당하는 부분을 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(340)는 디지털 비디오 카드로부터 공급된 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 이용하여 상기 액정 표시패널(310)을 구동시키기 위한 타이밍 제어신호인 구동 제어신호를 생성한다.　
즉, 상기 타이밍 컨트롤러(340)는 외부(예를 들면, 컴퓨터 본체, DVD 등)로부터 입력되는 화소 데이터(R, G, B Data), 클록 신호(MCLK), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 등에 따라 컬럼-게이트 구동부(320)와 로우-데이터 구동부(330)의 구동 타이밍을 제어한다.　 즉, 상기 타이밍 컨트롤러(340)는 클록 신호(MCLK), 수평 동기신호(Hsync) 및 수직 동기신호(Vsync)에 대응하여 게이트 시프트 클록, 게이트 스타트 펄스 등을 생성하여 컬럼-게이트 구동부(320)에 제공한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(340)는 클록 신호(MCLK), 수평 동기신호(Hsync) 및 수직 동기신호(Vsync)에 대응하여 데이터 클록 신호, 데이터 제어신호, 극성 제어신호 등을 생성하여 로우-데이터 구동부(330)에 제공함과 아울러 데이터 클록 신호에 동기하여 외부로부터 입력되는 디지털 데이터 신호를 1/2 프레임 단위로 로우-데이터 구동부(330)에 제공한다.
다시 말하면, 상기 타이밍 컨트롤러(340)는 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하게 된다.　 이때, 상기 타이밍 컨트롤러(340)는 1/2 프레임 단위로 화소 데이터의 읽기 및 쓰기를 반복하도록 제어한다.　 구체적으로, 상기 타이밍 컨트롤러(340)는 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽어서 상기 읽기 프레임 메모리(351)에 저장하고, 상기 1/2 프레임의 수직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하여 상기 쓰기 프레임 메모리(352)에 저장한 후, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부(330)로 출력한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프레임 메모리(350)는 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장한다.　 이때, 상기 프레임 메모리(350)는, 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터를 일시 저장하는 읽기 프레임 메모리(351), 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 출력하기 위해 이를 일시 저장하는 쓰기 프레임 메모리(352)로 이루어진다.　 따라서 종래에 비해 각각 1/2로 줄어든 읽기 프레임 메모리(351) 및 쓰기 프레임 메모리(352)를 사용하기 때문에 단지 1 프레임 메모리가 요구된다.
또한, 상기 프레임 메모리(350)는 상기 타이밍 컨트롤러(340) 내에 내장되거나 또는 외부에, 즉, 구동 회로의 소정 공간에 별도로 구비될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 컬럼-게이트 구동부(320)는 상기 액정 표시패널(310)의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력한다.　 즉, 상기 컬럼-게이트 구동부(320)는 액정 표시패널(310)에 컬럼 방향에 배열되며, 타이밍 컨트롤러(340)의 제어에 따라 다수의 게이트 라인들에 주사 기간 동안에 스캔 신호를 제공하여 스위칭 소자를 구동한다.　 여기에서, 스위칭 소자는 박막 트랜지스터 소자로 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 로우-데이터 구동부(330)는 상기 타이밍 컨트롤러(340)의 제어에 따라 상기 타이밍 컨트롤러(340)로부터의 디지털 데이터 신호를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인들에 제공한다.　 이때, 스위칭 소자(도시되지 않음)는 스캔 신호에 따라 서브-픽셀들(R, G, B) 각각에 로우-데이터 구 동부(330)에 의해서 제공되는 아날로그 데이터 신호를 전달한다.
구체적으로, 상기 로우-데이터 구동부(330)는 상기 액정 표시패널(310)의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력한다.　 즉, 상기 로우-데이터 구동부(330)는, 컬럼 방향 화소 수가 n인 경우, 상기 컬럼-게이트 구동부(320)의 스캔 펄스에 따라 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 n/2 라인씩 순차적으로 구동한다.　 이때, 상기 로우-데이터 구동부(330)의 구동 주파수는 상기 1 프레임 단위로 입력된 화소 데이터의 구동 주파수의 2배가 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구동 방법은 다음과 같다.　 전술한 바와 같이, 액정 표시장치는 액정 표시패널(310), 타이밍 컨트롤러(340), 컬럼-게이트 구동부(320) 및 로우-데이터 구동부(330)를 구비한다.
　먼저, 상기 타이밍 컨트롤러(340)가 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력한다.
다시 말하면, 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽어 들인 후, 상기 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 상기 1/2 프레임의 수직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하고, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부로 출력하게 된다.
이때, 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터를 읽기 프레임 메모리(351)에 일시 저장하고, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 출력하기 위해 쓰기 프레임 메모리(352)에 일시 저장하게 된다.　 즉, 상기 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽기 프레임 메모리(351)에 저장하고, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 쓰기 프레임 메모리(352)에 저장한 후, 상기 로우-데이터 구동부로 출력하게 된다.　 이러한 읽기 및 쓰기는 타이밍 컨트롤러(340)의 제어에 의해 1/2 프레임 단위로 반복적으로 수행된다.
다음으로, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하고, 이후 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하게 된다.
한편, 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에서 화소 데이터의 읽기 및 쓰기 영역을 나타내는 도면이다.
도 4a는 외부로부터 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치로 입력되는 원래의 데이터 구조를 나타낸다.　 일반적인 컬럼-데이터 구동부를 구비한 액정 표시장치의 액정 표시패널이, 예를 들면, 800 개의 게이트 라인(또는 채널)과 1280×3=3840개의 데이터 라인으로 이루어질 경우, 제1 게이트 라인부터 제400 게이트 라인까지의 제1 읽기 영역(410) 및 제401 게이트 라인부터 제800 게이트 라인까지의 제2 읽기 영역(420)으로 나누어 데이터를 읽게 된다.
다시 말하면, 화소 데이터가 일반적인 m×n 매트릭스 배열의 액정 표시패널에 표시될 경우, 먼저 제1 읽기 영역(410)의 데이터를 읽고 다음에 제2 제2 읽기 영역(420)의 데이터를 읽게 된다.
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 액정 표시패널(310)이, 예를 들면, 800 개의 게이트 라인과 1280×3=3840개의 데이터 라인으로 이루어질 경우, 상기 제1 읽기 영역(410)의 데이터를 재배열한 후, 재배열된 데이터를 제1 데이터 라인부터 제1200 데이터 라인까지의 제1 쓰기 영역(430)에 쓰고, 다시 상기 제2 읽기 영역(420)의 데이터를 재배열한 후, 재배열된 데이터를 제2 데이터 라인부터 제1200 데이터 라인까지의 제2 쓰기 영역(430)에 쓰게 된다.　 이에 따라, 게이트-온 순서는 1 프레임에 대해, 제1 쓰기 영역(430)의 제1 게이트 라인부터 제1280 게이트 라인까지 1/2 프레임에 대해 진행하고, 다음으로 제2 쓰기 영역(440)의 제1 게이트 라인부터 제1280 게이트 라인까지 1/2 프레임에 대해 진행하게 된다.
따라서 도 4a에 도시된 바와 같이, 일반적인 컬럼 데이터를 구비한 액정 표시장치의 액정 표시패널에 표시되던 데이터는 재배열 과정을 거치게 되고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 액정 표시패널(310)에 재배열된 데이터가 표시된다.　 이때, 상기 데이터들은 각각 전술한 읽기 프레임 메모리(351) 및 쓰기 프레임 메모리(352)에 저장된다.
한편, 도 5a 및 도 5d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에서 입력 데이터를 재배열하여 프레임 메모리에 저장하는 것을 예시하는 도면들이다.
도 5a는 외부로부터 입력되는 화소 데이터를 일반적인 컬럼-데이터 구동부를 구비한 액정 표시장치에 표시할 경우를 나타내는 도면이며, 도 5b는 도 5a의 데이터를 재배열하여 읽기 프레임 메모리(351)에 저장한 형태의 일례를 나타낸다.　 여기서, R(m, n)의 R은 적색 서브-픽셀을 나타내며, m은 컬럼 라인을 나타내고, n은 로우 라인을 각각 나타내며, 1/2 프레임 단위로 읽기를 진행한다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 읽기 영역(510)의 픽셀별 RGB 데이터를 수평 라인을 기준으로 순차적으로 읽은 후, 도 5b의 A 영역에 쓰게 되고, 다음으로 제2 읽기 영역(520) 상의 픽셀별 RGB 데이터를 수평 라인을 기준으로 순차적으로 읽은 후, 도 5b의 A' 영역에 쓰게 된다.
도 5c는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에 표시할 경우를 나타내는 도면이며, 도 5d는 도 5c의 데이터를 재배열하여 쓰기 프레임 메모리(352)에 저장한 형태의 일례를 나타낸다.　 여기서, R(n, m)에서 R은 적색 서브-픽셀을 나타내며, n은 컬럼 라인을 나타내고, m은 로우 라인을 각각 나타내며, 1/2 프레임 단위로 쓰기를 진행한다.
즉, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 읽기 영역(530)의 픽셀별 RGB 데이터를 수직 라인을 기준으로 순차적으로 읽은 후, 도 5d의 B 영역에 쓰게 되고, 다음으로 제2 읽기 영역(540) 상의 픽셀별 RGB 데이터를 수직 라인을 기준으로 순차적으로 읽은 후, 도 5d의 B' 영역에 쓰게 된다.
그런데, 전술한 도 5a 내지 도 5d는 단지 일례를 나타내며, 액정 표시패널(310)의 레이아웃 형태에 따라 프레임 메모리(350)에 저장되는 데이터 형식은 달라질 수도 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 로우-데이터 구동부의 구성도로서, 8-비트 디지털 방식의 로우-데이터 구동부의 동작 원리를 나타낸 기능별 개략 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시장치의 로우-데이터 구동부(300)는 RSDS(Deduced Swing Differential Signal) 수신부(610), 시프트 레지스터(620), 입력 레지스터(630), 저장 레지스터(640), 디지털/아날로그 변환부(650) 및 출력 버퍼(660)를 포함하도록 구성된다.
먼저, 화상정보 신호는 RSDS 디지털 신호전송 방식으로 타이밍 컨트롤러에서 로우-데이터 구동부의 RSDS 수신부(610)로 입력된 후, RGB별 각각 8-비트 디지털 데이터로 전환된다.　 이때, 라인별(line-by-line) 구동을 위해 수직 동기신호(Vsync)를 시작 신호로 선택된 한 개의 스캔 라인에 해당하는 모든 화상 데이터가 수직 동기클럭(Vclock)에 동기된 후, 시프트 레지스터(620)에 의해 순차적으로 입력 레지스터(630)에 샘플링된다.
여기서, 일반적인 컬럼-데이터 구동부를 구비한 액정 표시장치의 경우, 상기 수직 동기신호(Vsync) 및 수직 동기클럭(Vclock) 대신에 수평 동기신호(Hsync) 및 수평 동기클럭(Hclock)이 사용되는 점은 당업자에게 자명하다.
상기 입력 레지스터(630)에 저장된 한 개의 선택된 스캔 라인에 해당하는 디지 털 데이터는 로드 제어신호에 의해 저장 레지스터(640)에 동시에 전달되어 저장된다.　 상기 저장 레지스터(640)에 저장된 데이터는 상기 디지털/아날로그 변환부(DAC: 650)에서 외부로부터 공급된 감마 기준전압을 기준으로 8-비트에 해당하는 256 단계의 서로 다른 아날로그 액정 전압으로 선택적으로 변환되고, 출력 버퍼(660)를 통해 데이터 신호배선을 구동하기에 충분한 전류 구동 능력을 갖추도록 하여 모든 데이터 신호배선에 동시에 출력되도록 한다.
상기 저장 레지스터(640)에 저장된 데이터가 상기 디지털/아날로그 변환부(650)를 통하여 출력되는 동안, 다음 스캔 라인에 해당하는 데이터가 상기 입력 레지스터(630)에 순차적으로 샘플링되어 전술한 바와 같은 과정이 계속적으로 반복된다.　 따라서 하나의 선택된 게이트 신호배선인 스캔 라인에 연결된 모든 화소에 동시에 상기 로우-데이터 구동부의 출력 전압이 인가되므로, 라인별 순차 구동 방식으로 TFT-LCD가 동작하게 된다.
결국, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 프레임 메모리를 반으로 줄일 수 있고, 이에 대응하여 로우-데이터 구동부(330)의 구동 용량을 반으로 줄일 수 있게 된다.
제2 실시예
도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구성 및 액정 표시패널의 레이아웃을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시장치는, n×m 매트릭스 배열을 갖고, 서로 교차하는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 구비하는 액정 표시패널(710); 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러(740); 상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장하는 프레임 메모리(750); 상기 액정 표시패널(710)의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 컬럼-게이트 구동부(720); 및 상기 액정 표시패널(710)의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 로우-데이터 구동부(730)를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 게이트 라인은 로우 방향으로 인접한 2개의 단위 화소마다 1개씩 배치되어 동시에 게이트 신호를 공급하고, 또한, 상기 데이터 라인은 상기 게이트 라인과 교차하며, 상기 게이트 라인을 통해 공급되는 게이트 신호에 동기되어 상기 단위 화소에 데이터 신호를 공급하고, 컬럼 방향으로 인접한 단위 화소 사이에 2개씩 배치되게 된다.
도 7을 도 3과 비교하면, 상기 액정 표시패널(710), 타이밍 컨트롤러(740), 프레임 메모리(750), 컬럼-게이트 구동부(720), 및 로우-데이터 구동부(730)의 동작은 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.　 이때, 컬럼-게이트 구 동부(720) 및 로우-데이터 구동부(730)와 데이터 배선과 연결되는 액정 표시패널(710)의 레이아웃이 변경되는 것은 당업자에게 자명하다.
여기서, 컬럼 방향의 단위 화소 수가 n인 경우, 상기 게이트 라인의 수는 n/2개가 되고, 로우 방향의 단위 화소 수가 m인 경우, 상기 데이터 라인의 수는 2m개가 된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시장치는 액정 표시패널(710)의 표시 영역 내 다수의 게이트 라인과 데이터 라인이 매트릭스 형태로 형성되는데, 로우 라인 방향의 단위화소 사이에 2개의 데이터 라인이 배치되고, 컬럼 라인 방향으로는 2개의 단위화소 사이마다 하나씩의 게이트 라인이 배치된다.　 도 7을 도 3과 비교하면, n/2개에 해당하는 k개의 게이트 라인과, 2m개에 해당하는 j개의 데이터 라인이 배치되는 것을 알 수 있다.
이때, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 형성되어 있고, 단위화소의 컬럼 라인 방향에서 트랜지스터가 형성되는 위치가 변경될 수 있고, 이에 따라 박막 트랜지스터 기판의 레이아웃 구조가 변경될 수 있다.　 즉, 박막 트랜지스터에 연결되는 각 단위 화소의 위치가 변경될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는, 통상의 방식에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에 비해 약 2배의 게이트-온 타임을 확보할 수 있게 됨으로써 보다 안정적으로 화소의 충전을 수행할 수 있다.　 실질적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 프레임 메모리 크기를 줄일 수 있음과 아울러 일반적인 컬럼-데이터 구동부를 구비한 액정 표시장치의 게이트-온 시간만큼 확보될 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에서 액정 표시패널의 레이아웃을 예시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시패널, 구체적으로 박막 트랜지스터 기판은 단위 화소(810), 게이트 라인(820-1, 820-2), 데이터 라인(830-1, 830-2, …, 830-6) 및 박막 트랜지스터(TFT) 등을 포함하여 구성된다.　 여기서, 도면부호 850은 데이터 라인에서 수평 방향으로 연장된 박막 트랜지스터의 소스를 나타내며, 도면부호 860은 드레인을 나타낸다.　 또한, 도면부호 840은 게이트 라인과 데이터 라인을 절연시키는 절연부를 나타낸다.
상기 단위 화소(810)는 k×j 형태의 2차원적 배열 형태를 가지며, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 물질에 의해 구성된다.
전술한 컬럼-게이트 구동부(720)에 연결되는 게이트 라인(820-1, 820-2)은 단위 화소(810)의 컬럼 라인 방향으로 인접한 2 라인마다 순차적으로 게이트 신호를 공급한다.　 즉, 첫 번째 게이트 라인(820-1)은 제1 컬럼 라인의 단위 화소와 제2 컬럼 라인의 단위 화소 사이에 형성되어 순차적으로 인가되는 게이트 신호를 제1 컬럼 라인의 단위 화소와 제2 컬럼 라인의 단위 화소에 동시에 인가하며, 마지막 게이트 라인은 제 k-1 컬럼 라인의 단위 화소와 제 k 컬럼 라인의 단위 화소 사이에 형성되어 게이트 신호를 순차적으로 인가한다.
데이터 라인(830-1, 830-2, …, 830-6)은 게이트 라인(820-1, 820-2)과 교차하도록 형성되며, 게이트 라인(820-1, 820-2)을 통해 공급되는 게이트 신호에 동기되어 단위 화소(810)에 데이터 신호를 공급하게 된다.
이때, 게이트 라인(820-1, 820-2)에 의해 컬럼 라인 방향으로 인접한 2 라인의 단위 화소가 동시에 게이트-온되기 때문에, 데이터 신호 역시 2 라인씩 단위 화소에 공급될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(820-1, 820-2)과 데이터 라인(830-1, 830-2, …, 830-6)의 교차 영역에 형성되며, 게이트 신호에 대응되어 데이터 신호의 화소 전극으로의 전달을 스위칭한다.　 따라서 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)는 각각의 단위 화소(810)마다 하나씩 구비되어야 하므로, 이를 위해 데이터 라인(830-1, 830-2, …, 830-6)을 로우 라인 방향으로 인접한 단위 화소(810) 사이에 각각 2 라인씩 배열시킨다.
다시 말해, 제1 로우 라인의 단위 화소와 제2 로우 라인의 단위 화소 사이에 2개의 데이터 라인이 형성되고, 이와 같은 방식으로 제 j-1 로우 라인의 단위 화소와 제 j 로우 라인의 단위 화소 사이에 2개의 데이터 라인이 형성된다.　 여기서, 제1 로우 라인의 단위 화소 이전 및 제 j 로우 라인의 단위 화소 다음에 각각 1 데이터 라인이 추가로 형성될 수 도 있다.　 또한, 최초에 제1 로우 라인의 단위 화소 및 제2 로우 라인의 단위 화소 사이에 2개의 데이터 라인이 형성된 경우, 제 j 로우 라인의 단위 화소 다음에 2개의 데이터 라인이 형성될 수 있다.
만일, 로우 라인 방향의 단위 화소 수가 홀수인 경우, 즉, 게이트 라인의 수인 k가 홀수인 경우, 처음 또는 마지막 로우 라인의 단위 화소들에 하나의 게이트 라인이 연결될 수도 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 게이트 구동부가 2개로 분리되어 odd/even 게이트 라인을 각각 구동할 수 있는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.
결국, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치는 게이트 충전 시간을 반으로 줄이지 않고도 프레임 메모리를 반으로 줄일 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 1/2 프레임 단위로 화소 데이터를 처리함으로써, 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에 사용되는 프레임 메모리의 크기를 줄임과 동시에 로우-데이터 구동부의 데이터 구동 용량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치에 사용되는 프레임 메모리의 크기를 줄임과 동시에 게이트 충전 시간을 충분히 확보할 수 있다.

Claims (18)

  1. 서로 교차하는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 구비하는 액정 표시패널;
    입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러(timing controller);
    상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장하는 프레임 메모리(frame memory);
    상기 액정 표시패널의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 컬럼-게이트 구동부(column-gate driver); 및
    상기 액정 표시패널의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 로우-데이터 구동부(row-data driver)
    를 포함하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임 메모리는,
    상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터를 일시 저장하는 읽기 프레임 메모리; 및
    상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 출력하기 위해 이를 일시 저장하는 쓰기 프레임 메모리
    를 포함하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 1/2 프레임 단위로 화소 데이터의 읽기 및 쓰기를 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽어서 상기 읽기 프레임 메모리에 저장하고, 상기 1/2 프레임의 수직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하여 상기 쓰기 프레임 메모리에 저장한 후, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 메모리는 상기 타이밍 컨트롤러 내에 내장되거나 외부에 별도로 구비되는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 로우-데이터 구동부는, 컬럼 방향 화소 수가 n인 경우, 상기 컬럼-게이트 구동부의 스캔 펄스에 따라 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 n/2 라인씩 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  7. n×m 매트릭스 배열을 갖고, 서로 교차하는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 구비하는 액정 표시패널;
    입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 각각 저장하는 프레임 메모리;
    상기 액정 표시패널의 컬럼 방향으로 게이트를 구동하며, 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 컬럼-게이트 구동부; 및
    상기 액정 표시패널의 로우 방향으로 소스를 구동하며, 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 로우-데이터 구동부
    를 포함하되,
    상기 게이트 라인은 로우 방향으로 인접한 2개의 단위 화소마다 1개씩 배치되어 동시에 게이트 신호를 공급하고,
    상기 데이터 라인은 상기 게이트 라인과 교차하며, 상기 게이트 라인을 통해 공급되는 게이트 신호에 동기되어 상기 단위 화소에 데이터 신호를 공급하고, 컬럼 방향으로 인접한 단위 화소 사이에 2개씩 배치되는 것
    을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    컬럼 방향의 단위 화소 수가 n인 경우, 상기 게이트 라인의 수는 n/2개인 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  9. 제7항에 있어서,
    로우 방향의 단위 화소 수가 m인 경우, 상기 데이터 라인의 수는 2m개인 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 프레임 메모리는,
    상기 재정렬될 1/2 프레임의 화소 데이터를 일시 저장하는 읽기 프레임 메모리; 및
    상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 출력하기 위해 이를 일시 저장하는 쓰기 프레임 메모리
    를 포함하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 1/2 프레임 단위로 화소 데이터의 읽기 및 쓰기를 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽어서 상기 읽기 프레임 메모리에 저장하고, 상기 1/2 프레임의 수직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하여 상기 쓰기 프레임 메모리에 저장한 후, 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 프레임 메모리는 상기 타이밍 컨트롤러 내에 내장되거나 외부에 별도로 구비되는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 로우-데이터 구동부는, 컬럼 방향 화소 수가 n인 경우, 상기 컬럼-게이트 구동부의 스캔 펄스에 따라 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 n/2 라인씩 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 컬럼-게이트 구동부를 구비한 액정 표시장치.
  15. a) 액정 표시패널, 타이밍 컨트롤러, 컬럼-게이트 구동부 및 로우-데이터 구동부를 구비한 액정 표시장치가 외부로부터 입력된 1 프레임 데이터를 1/2 프레임 단위로 읽어서 각각 재정렬하고, 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 출력하는 단계;
    b) 상기 게이트 제어신호에 따라 상기 게이트 라인들에게 스캔 펄스를 순차적으로 출력하는 단계; 및
    c) 상기 데이터 제어신호 및 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에게 출력하는 단계
    를 포함하는 액정 표시장치의 구동 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 a) 단계는,
    a-1) 외부로부터 입력되는 1 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터 중에서 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽는 단계;
    a-2) 상기 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 상기 1/2 프레임의 수 직 라인별 RGB 화소 데이터로 재정렬하는 단계; 및
    a-3) 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 단계
    를 포함하는 액정 표시장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 a-1) 단계는 상기 1/2 프레임의 수평 라인별 RGB 화소 데이터를 읽기 프레임 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 a-3) 단계는 상기 재정렬된 1/2 프레임의 화소 데이터를 쓰기 프레임 메모리에 저장한 후, 상기 로우-데이터 구동부로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동 방법.
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