KR20090052664A - 액정표시장치의 제어신호 전송회로 및 그 제어신호의전송방법 - Google Patents

액정표시장치의 제어신호 전송회로 및 그 제어신호의전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 게이트드라이버의 구동을 제어하는 제어신호를 전송하는 회로 및 그 제어신호의 전송방법에 관한 것으로서, 소스드라이버에 다수의 게이트드라이버 제어신호 생성을 위한 디코딩 로직을 실장하는 단계와; 타이밍컨트롤러는 메인 클럭(CLK) 신호와 소스출력인에이블(SOE) 신호와 로직신호조합으로 생성된 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 상기 소스드라이버로 출력하는 단계와; 상기 소스드라이버는 상기 디코딩 로직에 따라 상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 디코딩하여 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호를 생성하는 단계와; 상기 디코딩되어 생성된 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호를 게이트드라이버로 전송하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법과 그에 따른 전송회로를 통해 타이밍컨트롤러IC 내지 소스드라이버IC의 입출력 핀 개수를 저감할 수 있으며 또한 회로기판 상에 구성되는 신호배선 저감으로 회로기판의 소형화 및 연결 커넥터의 소형화가 가능하여 제조비용이 절감되며 또한 회로배선 설계가 용이한 장점을 제공한다.

Description

액정표시장치의 제어신호 전송회로 및 그 제어신호의 전송방법{Control signal transmission circuit for LCD and transmission method of control signal}
본 발명은 표시장치의 제어신호 전송회로 및 그 전송방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치에서 게이트드라이버의 구동을 제어하는 제어신호를 전송하는 회로 및 그 제어신호의 전송방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지며, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 이용되는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 동적인 이미지를 표시하기에 적합하다.
이러한 액정표시장치는 타이밍컨트롤러(Timing controller)에서 출력되는 데이터 및 제어신호를 소스드라이버에 전송하여 액정패널에 기입함으로써 영상을 표시한다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치에서의 데이터 및 제어신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 구동회로PCB(10)와 소스PCB(20) 및 커넥터(30) 부분만을 도시하였다.
상기 구동회로PCB(10)는 외부회로로부터 입력받은 데이터와 메인클럭(CLK) 신호를 데이터전송버스(DB)를 통해 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 또는 mini-LVDS 방식의 저전압 차동신호로 출력하고, 또한 다수의 제어신호(SOE, POL, H2D, CSC, GSP, GSC, GOE 등)를 출력하는 타이밍컨트롤러(12)를 내장하여 상기 커넥터(30)를 통해 상기 소스PCB(20) 측으로 전달하여 각각의 소스드라이버(SD1~SD4)에 데이터와 메인클럭(CLK)을 전달하고, 또한 최후단의 소스드라이버(SD4)를 통해 게이트드라이버(미도시됨)측으로 다수의 제어신호(GSP, GSC, GOE)를 전달하게 된다.
그런데, 이러한 종래기술에 따르면 집적회로(IC)로 제작되는 상기 타이밍컨트롤러(12)는 데이터 및 메인클럭(CLK) 외에도 상기 다수의 제어신호들을 위한 출력 핀(output-pin)이 구성되어야 하며, 이에 역시 집적회로(IC)로 제작되는 상기 다수의 소스드라이브(SD1~SD4) 각각에도 마찬가지로 다수의 입력 핀(input-pin)들이 구성되어야 하기 때문에 집적회로(IC) 설계가 복잡해지는 단점이 있다. 또한 상기 구동회로PCB(10)와 소스PCB(20) 상에서의 신호전송라인의 설계가 복잡해지는 것은 물론이고 이로 인해 PCB 크기가 커지는 등의 단점을 가지고 있다.
이에 본 발명은 타이밍컨트롤러와 소스드라이버 등 집적회로(IC)의 신호 입출력 핀 개수를 저감하고 또한 신호전송라인을 줄여 회로 설계가 용이한 액정표시장치에 적용될 수 있는 제어신호 전송회로와 그 제어신호의 전송방법을 제공하되, 특히 게이트드라이버를 위한 제어신호 전송회로 및 그 제어신호의 전송방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 메인 클럭(CLK) 신호, 소스출력인에이블(SOE) 신호, 로직신호조합으로 생성된 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와; 상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 입력받아 디코딩하여 다수의 게이트드라이버 제어신호를 생성한 후 게이트드라이버로 출력하는 제어신호디코딩회로부를 포함하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로를 제공한다.
상기 제어신호디코딩회로부는 소스드라이버에 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 게이트드라이버 제어신호는 게이트출력인에이블(GOE) 신호, 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호디코딩회로부는, 상기 메인 클럭(CLK) 신호와 상기 소스출력인에이블(SOE) 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 데이터가 출력되지 않는 수 직 블랭킹 구간에 출력되는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍컨트롤러와 상기 제어신호디코딩회로부는 LVDS 또는 mini-LVDS 방식으로 통신되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 소스드라이버에 다수의 게이트드라이버 제어신호 생성을 위한 디코딩 로직을 실장하는 단계와; 타이밍컨트롤러는 메인 클럭(CLK) 신호와 소스출력인에이블(SOE) 신호와 로직신호조합으로 생성된 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 상기 소스드라이버로 출력하는 단계와; 상기 소스드라이버는 상기 디코딩 로직에 따라 상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 디코딩하여 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호를 생성하는 단계와; 상기 디코딩되어 생성된 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호를 게이트드라이버로 전송하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법을 제안한다.
상기 다수의 게이트드라이버 제어신호는 게이트출력인에이블(GOE) 신호, 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 하이-하이(HH), 하이-로우(HL), 로우-하이(LH), 로우-로우(LL) 중 하나의 로직신호조합을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 디코딩 로직은, 상기 로직신호조합에 따라 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호 각각의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하낟.
상기 메인 클럭(CLK) 신호와 소스출력인에이블(SOE) 신호와 상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 LVDS 또는 mini-LVDS 방식으로 전송되는 것을 특 징으로 한다.
상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 데이터가 출력되지 않는 수직 블랭킹 구간에 상기 소스드라이버로 전송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 타이밍컨트롤러IC 내지 소스드라이버IC의 입출력 핀 개수를 저감할 수 있으며 또한 회로기판 상에 구성되는 신호배선 저감으로 회로기판의 소형화 및 연결 커넥터의 소형화가 가능하여 제조비용이 절감되며 또한 회로배선 설계가 용이한 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트드라이버 제어신호 전송회로를 설명하기 위한 도면으로서, 설명의 편의를 위해 구동회로PCB(50)와 소스PCB(60) 및 커넥터(70) 부분만 도시하였다.
상기 구동회로PCB(50)는 외부회로로부터 입력받은 데이터와 메인클럭(CLK) 및 다수의 제어신호를 데이터전송버스(DB)를 통해 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 또는 mini-LVDS 방식의 저전압 차동신호로 출력하기 위한 타이밍컨트롤러(52)를 내장하여 상기 커넥터(70)를 통해 상기 소스PCB(60) 측으로 전달한다.
이때 상기 타이밍컨트롤러(52)는 데이터가 출력되지 않는 수직 블랭킹 구 간(Vertical Blanking Time:이하 VBT) 동안 LVDS 또는 mini-LVDS 방식으로 통신이 수행되는 상기 데이터전송버스(DB)의 페어라인(pair line)을 통해 다수의 제어신호, 특히 게이트출력인에이블(GOE) 신호 및 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호를 포함하여 메인클럭(CLK)과 함께 상기 소스드라이버(SD1~SD4)로 전송하는 기술을 이용하는데, 소스출력인에이블(SOE) 신호는 상기 타이밍컨트롤러(52)에 구성된 별도의 신호 출력 핀 및 별도의 전송라인을 통해 전송된다.
이를 도 3의 신호타이밍도를 참조하여 설명하면, 상기 타이밍컨트롤러(52)의 신호출력 핀 개수 및 신호전송라인을 저감을 위해 수직 블랭킹 구간(VBT) 동안에 전송되는 게이트드라이버 제어신호는 게이트출력인에이블(GOE) 신호 및 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호인데 하이레벨(H) 및 로우레벨(L)의 로직신호들로 조합된 로직신호조합의 형태로 인코딩된 신호로 전송된다.
즉, 상기 LVDS 또는 mini-LVDS 통신을 위한 상기 데이터전송버스(DB)의 페어라인(pair line) 중 1 페어(즉 2라인)의 전송라인을 두개의 제어신호(즉 GOE, GSC)의 전송에 할당하여 2 라인에 각각 상기 하이레벨(H) 또는 로우레벨(L)의 신호를 연속 출력하고, 상기 2 라인 각각에 전송된 연속 로직신호의 조합을 통해 다시 원래의 게이트드라이버 제어신호를 복원하도록 하는 것이다.
다시 도 3을 보면, 상기 타이밍컨트롤러(52)와 상기 소스드라이버(SD1~SD4)간 구성된 데이터전송버스(DB) 중 1 전송라인은 게이트출력인에이블(GOE) 신호 전송에 할당되고 또다른 1 전송라인은 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호 전송에 할당되어 하이레벨(H) 또는 로우레벨(L)의 로직신호가 순차적으로 전송되는 것을 볼 수 있 다.
이하 상기 타이밍컨트롤러(52)에서 로직신호조합으로 출력되는 게이트드라이버 제어신호(GOE, GSC)를 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC')라 칭한다.
이에 상기 소스PCB(60)에 구성된 소스드라이버(SD1~SD4) 각각에는 상기 타이밍컨트롤러(52)로부터 수직 블랭킹 구간(VBT) 동안 상기 데이터전송버스(DB)를 통해 전송된 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC')를 각각 디코딩하여 원래의 제어신호인 게이트출력인에이블(GOE) 신호 및 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호를 생성하기 위한 제어신호디코딩회로부(80)가 구성된다.
도 4를 참조하여 상기 제어신호디코딩회로부(80)를 설명하면, 소스드라이버(SD)에 구성되며, 상기 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC')를 각각 디코딩하기 위한 디코딩 로직이 테이블(table) 형태로 실장되어 있다.
상기 디코딩 로직은 예를 들어 아래 <표 1>과 같이 구성될 수 있는데, 도 5와 같이 해석될 수 있다.
GOE' LL LH HL HH
t1 0CLK 10CLK 20CLK 40CLK
t2 0CLK 50CLK 100CLK 200CLK
GSC' LL LH HL HH
t3 0.5*t2
t4 2*t2
<표 1>
<표 1>에서 보면, 상기 타이밍컨트롤러(52)로부터 수직 블랭킹 구간(VBT) 동안 상기 데이터전송버스(DB)를 통해 전송된 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC')를 디코딩하여 도 5와 같이 게이트드라이버 제어신호(GOE, GSC)를 생성하기 위한 로직신호조합에 따른 게이트드라이버 제어신호(GOE, GSC) 각각의 라이징타이밍(rising timing)과 폴링타이밍(Falling timing) 설정 방법이 제시되어 있는데, 소스출력인에이블(SOE) 신호를 기준으로 메인클럭(CLK)의 계수의 다양한 응용을 통해 다양한 타이밍을 가지는 게이트드라이버 제어신호(GOE, GSC)를 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트드라이버 제어신호 전송방법을 설명하기 위한 동작흐름도로서, 전술한 도 2 내지 도 5를 함께 참조하여 설명한다.
먼저 설계자는 <표 1>과 같이 게이트드라이버 제어신호 생성을 위한 디코딩 로직을 실장한 제어신호디코딩회로부(80)를 각 소스드라이버(SD1~SD4)에 구성한다.(st1)
다음으로 상기 타이밍컨트롤러(52)는 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC')를 생성하여 수직 블랭킹 구간(VBT)에 LVDS 또는 mini-LVDS 통신을 위한 상기 데이터전송버스(DB)를 통해 상기 제어신호디코딩회로부(80)로 각각 출력한다.(st2) 이때 상기 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC') 각각은 하이레벨(H) 및 로우레벨(L)의 연속된 로직신호조합으로 출력된다. 이때 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC') 각각이 가지는 로직신호조합은 하이-하이(HH), 하이-로우(HL), 로우-하이(LH), 로우-로우(LL) 중 하나이다.
상기 제어신호디코딩회로부(80)는 상기 게이트드라이버 제어용 코딩신호(GOE', GSC')를 입력받아 상기 <표 1>의 디코딩 로직과 같이 미리 설정된 로직에 의해 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 결정하여 상기 게이트드라이버 제어신호(GOE, GSC)를 생성한다.(st3)
이후 상기 디코딩 로직에 의해 생성된 게이트드라이버 제어신호(GOE, GSC)는 게이트드라이버(미도시됨)로 출력된다.(st4)
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치에서의 데이터 및 제어신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트드라이버 제어신호 전송회로를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제어신호 전송방법을 설명하기 위한 신호타이밍도
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제어신호 전송회로 중 제어신호디코딩회로부(80)를 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제어신호 전송회로 중 제어신호디코딩회로부(80)에서의 제어신호 생성방법을 설명하기 위한 신호타이밍도
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트드라이버 제어신호 전송방법을 설명하기 위한 동작흐름도
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
50 : 구동회로PCB 52 : 타이밍컨트롤러
60 : 소스PCB 70 : 커넥터
80 : 제어신호디코딩회로부
SD1~SD4 : 제1소스드라이버 내지 제4소스드라이버

Claims (12)

  1. 메인 클럭(CLK) 신호, 소스출력인에이블(SOE) 신호, 로직신호조합으로 생성된 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와;
    상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 입력받아 디코딩하여 다수의 게이트드라이버 제어신호를 생성한 후 게이트드라이버로 출력하는 제어신호디코딩회로부
    를 포함하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로
  2. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 제어신호디코딩회로부는 소스드라이버에 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로
  3. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트드라이버 제어신호는 게이트출력인에이블(GOE) 신호, 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로
  4. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 제어신호디코딩회로부는,
    상기 메인 클럭(CLK) 신호와 상기 소스출력인에이블(SOE) 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로
  5. 청구항 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 데이터가 출력되지 않는 수직 블랭킹 구간에 출력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로
  6. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍컨트롤러와 상기 제어신호디코딩회로부는 LVDS 또는 mini-LVDS 방식으로 통신되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송회로
  7. 소스드라이버에 다수의 게이트드라이버 제어신호 생성을 위한 디코딩 로직을 실장하는 단계와;
    타이밍컨트롤러는 메인 클럭(CLK) 신호와 소스출력인에이블(SOE) 신호와 로 직신호조합으로 생성된 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 상기 소스드라이버로 출력하는 단계와;
    상기 소스드라이버는 상기 디코딩 로직에 따라 상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호를 디코딩하여 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호를 생성하는 단계와;
    상기 디코딩되어 생성된 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호를 게이트드라이버로 전송하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법
  8. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트드라이버 제어신호는 게이트출력인에이블(GOE) 신호, 게이트쉬프트클럭(GSC) 신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법
  9. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 하이-하이(HH), 하이-로우(HL), 로우-하이(LH), 로우-로우(LL) 중 하나의 로직신호조합을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법
  10. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 디코딩 로직은,
    상기 로직신호조합에 따라 상기 다수의 게이트드라이버 제어신호 각각의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법
  11. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 클럭(CLK) 신호와 소스출력인에이블(SOE) 신호와 상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 LVDS 또는 mini-LVDS 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법
  12. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트드라이버 제어용 코딩신호는 데이터가 출력되지 않는 수직 블랭킹 구간에 상기 소스드라이버로 전송되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제어신호 전송방법
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