KR20130039295A - 액정 표시장치와 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(PCB) 사이즈를 줄임과 아울러, 제조비용을 절감시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 액정 패널; 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부가 구비된 복수의 데이터 드라이브 IC; 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 제어하기 위한 EPI 패킷을 생성하는 타이밍 컨트롤러; 상기 감마전압의 제어를 위한 패킷 데이터가 저장된 EEPOM; 구동 전원을 생성하는 전원 공급부; 상기 구동 전원을 감압하여 상기 복수의 데이터 드라이브 IC에 공급하는 기준전압 생성부; 및 상기 기준전압 생성부, 상기 복수의 데이터 드라이브 IC 및 상기 타이밍 컨트롤러가 실장된 인쇄회로보드;를 포함하고, 상기 인쇄회로보드에는 상기 기준전압 생성부와 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 연결하는 제1 전송 라인; 및 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 연결하는 제2 전송 라인이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시장치와 이의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(PCB) 사이즈를 줄임과 아울러, 제조비용을 절감시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
액정 표시장치(liquid crystal display apparatus)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 대중화되고 있다. 액정 표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 휴대용 멀티 미디어 기기, 옥내/옥외 광고 표시장치 등 여러 분야에 적용되고 있으며, 적용 분야가 지속적으로 확대되고 있다.
이러한, 액정 표시장치는 입력되는 비디오 신호에 따라 픽셀들의 광 투과율을 조절하여 화상을 표시한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 감마 블록과 데이터 드라이버 IC의 접속 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 입력된 이미지 신호를 이용하여 화상을 표시하는 액정 패널(10), 액정 패널(10)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(미도시) 및 액정 패널(10)을 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함한다.
액정 패널(10)은 상부 기판(컬러필터 어레이 기판), 하부 기판(TFT 어레이 기판) 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 이러한, 액정 패널(10)은 픽셀이 매트릭스 형태로 배열되며, 백라이트 유닛에서 조사되는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다.
구동 회로부는 게이트 드라이버(미도시), 데이터 드라이버, 감마전압 생성부(40), 타이밍 컨트롤러(50) 및 전원 공급부(미도시)를 포함한다.
여기서, 복수의 데이터 드라이브 IC(20), 감마전압 생성부(40) 및 타이밍 컨트롤러(50)는 인쇄회로보드(30, PCB: Printed Circuit Board)에 형성된다.
게이트 드라이버는 복수의 게이트 드라이브 IC를 포함하여 구성되며, 액정 패널에 형성된 복수의 게이트 라인에 스캔 신호를 순차적으로 공급하여 복수의 픽셀을 스위칭 한다.
데이터 드라이버는 복수의 데이터 드라이브 IC(20)를 포함하여 구성되며, 액정 패널(10)에 형성된 복수의 데이터 라인에 데이터 전압을 공급한다.
여기서, 복수의 데이터 드라이브 IC(20)는 타이밍 컨트롤러(50)로부터 공급되는 디지털 이미지 데이터를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하여 액정 패널(10)의 데이터 라인에 공급하게 된다.
타이밍 컨트롤러(50)는 외부로부터 입력된 디지털 이미지 데이터를 정렬하여 복수의 데이터 드라이브 IC(20)에 공급한다.
또한, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버의 제어를 위한 제어 신호(control signal)을 생성하여 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버에 공급한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 감마전압 생성부(40)는 복수의 감마 블록(42)을 포함하며, 감마전압을 생성하여 복수의 데이터 드라이브 IC(20)에 공급한다.
복수의 감마 블록(42)의 출력단에는 감마전압을 완충시켜 일정한 전압 값으로 출력시키기 위한 커패시터(미도시)가 구비된다.
도 2에서는 감마전압 생성부(40)가 10개의 감마 블록(42)을 포함하도록 구성된 것을 일 예로서 도시하고 있다. 복수의 감마 블록(42) 각각은 구동 전압(VDD)와 기저 전압(GND) 사이에 직렬로 접속된 2개의 저항을 구비한다.
복수의 감마 블록(42)은 구동 전압(VDD)와 기저 전압(GND) 사이에 직렬로 접속된 저항을 이용하여, 서로 다른 값을 가지는 제1 감마전압 내지 제10 감마전압(GMA1 ~ GMA10)을 생성한다. 그리고, 복수의 데이터 드라이브 IC(20)에 제1 감마전압 내지 제10 감마전압(GMA1 ~ GMA10)을 공급한다.
여기서, 복수의 데이터 드라이브 IC(20)는 감마전압 생성부(40)로부터 공급되는 정극성 및 부극성의 감마전압(GMA1~GMA10)을 이용하여 타이밍 컨트롤러(50)로부터의 디지털 이미지 데이터를 아날로그의 데이터 전압으로 변환시킨다.
인쇄회로보드(30)에는 복수의 전송라인(60)이 형성되어 있으며, 감마전압 생성부(40)와 복수의 데이터 드라이브 IC(20)는 전송라인(60)을 통해 병렬로 연결된다. 복수의 전송라인(60)을 통해 감마전압 생성부(40)에서 생성된 감마전압(GMA1 ~ GMA10)이 복수의 데이터 드라이브 IC(20)에 공급된다.
상술한 구성을 포함하는 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 감마전압 생성부(40)가 10개의 감마 블록(42)으로 구성된 경우, 10개의 감마 블록(42)과 복수의 데이터 드라이브 IC(20)를 병렬로 연결시키기 위해 복수의 전송라인(60)이 인쇄회로보드(30)에 형성되어야 한다.
복수의 전송라인(60)이 인쇄회로보드(30)에 형성됨으로 인해 인쇄회로보드(30)의 면적이 증가되는 문제점이 있다. 최근에 들어, 액정 표시장치의 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(30)의 면적을 축소시키려 하고 있으나, 복수의 전송라인(60)을 형성함으로 인해 인쇄회로보드(30) 면적을 축소하는데 한계가 있다.
또한, 액정 표시장치의 제조 비용을 줄이기 위해 PCB의 레이어를 감소시키려 하고 있으나, 복수의 전송라인(60)의 형성으로 인해 인쇄회로보드(30)의 레이어를 감소시키는데 한계가 있다.
또한, 10개의 감마 블록(42)을 통해 제1감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위해 20개의 저항(R1 ~ R20)이 필요하고, 감마 블록(42)의 출력단에 10개의 커패시터가 구비됨으로 인해 액정 표시장치의 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(PCB)의 면적을 감소시킬 수 있는 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(PCB)의 레이어를 감소시킬 수 있는 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감마전압 생성부를 데이터 드라이브 IC에 실장하여 인쇄회로보드(PCB)에 형성되는 전송라인의 개수를 줄임과 아울러, 제조 비용을 절감시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 액정 패널; 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부가 구비된 복수의 데이터 드라이브 IC; 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 제어하기 위한 EPI 패킷(Embedded point to point interface packet)을 생성하는 타이밍 컨트롤러; 상기 감마전압의 제어를 위한 패킷 데이터가 저장된 EEPOM; 구동 전원을 생성하는 전원 공급부; 상기 구동 전원을 감압하여 상기 복수의 데이터 드라이브 IC에 공급하는 기준전압 생성부; 및 상기 기준전압 생성부, 상기 복수의 데이터 드라이브 IC 및 상기 타이밍 컨트롤러가 실장된 인쇄회로보드;를 포함하고, 상기 인쇄회로보드에는 상기 기준전압 생성부와 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 연결하는 제1 전송 라인; 및 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 연결하는 제2 전송 라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부가 구비된 복수의 데이터 드라이브 IC 및 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 제어하기 위한 EPI 패킷을 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 복수의 데이터 드라이브 IC의 제어를 위한 제어 신호들, 상기 감마전압의 제어를 위한 감마 제어 신호들 및 RGB 영상 데이터를 포함하는 EPI 패킷을 생성하는 단계; 상기 EPI 패킷을 상기 복수의 데이터 드라이브 IC에 공급하는 단계; 상기 EPI 패킷에 포함된 감마 제어 신호들을 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하는 단계; 및 상기 데이터 전압을 액정 패널에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치는 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(PCB)의 면적을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치는 구동 회로부가 실장되는 인쇄회로보드(PCB)의 레이어를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치는 저비용으로 인쇄회로보드(PCB)를 생산하여 액정 표시장치의 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 감마전압을 정밀하게 설정하여 화상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 감마전압 생성부를 데이터 드라이브 IC에 실장하여 인쇄회로보드(PCB)에 형성되는 전송라인의 개수를 줄임과 아울러, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 감마 블록과 데이터 드라이버 IC의 접속 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기준전압 생성부와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조 및 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 EPI 패킷을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 EPI 패킷의 파형도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 EPI 패킷을 나타내는 도면.
도 8은 도 7에 도시된 EPI 패킷에 포함된 서브 패킷의 일 예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 데이터 드라이브 IC를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 감마전압 생성부를 나타내는 도면.
도 11은 도 10에 도시된 감마전압 생성부의 상세한 구성 및 감마전압 생성 방법을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 감마전압 생성부에서 생성된 감마전압의 레인지를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 기준전압 생성부와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조 및 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조를 나타내는 도면.
도 14는 도 7에 도시된 EPI 패킷에 포함된 서브 패킷의 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.
액정 표시장치는 액정층의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 다양하게 개발되어 있다.
그 중에서, 상기 IPS 모드와 상기 FFS 모드는 하부 기판 상에 픽셀 전극과 공통 전극을 배치하여 상기 픽셀 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.
특히, 상기 IPS 모드는 상기 픽셀 전극과 공통 전극을 평행하게 교대로 배열함으로써 양 전극 사이에서 횡전계를 일으켜 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.
이와 같은 IPS 모드는 상기 픽셀 전극과 상기 공통 전극 상측 부분에서 액정층의 배열이 조절되지 않아 그 영역에서 광의 투과도가 저하되는 단점이 있다.
이와 같은 IPS 모드의 단점을 해결하기 위해 고안된 것이 상기 FFS 모드이다. 상기 FFS 모드는 상기 픽셀 전극과 상기 공통 전극을 절연층을 사이에 두고 이격되도록 형성시킨다.
이때, 하나의 전극은 판(plate) 형상 또는 패턴으로 구성하고 다른 하나의 전극은 핑거(finger) 형상으로 구성하여 양 전극 사이에 발생되는 프린지 필드(Fringe Field)를 통해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 TN 모드, VA 모드, IPS 모드 및 FFS 모드가 모두 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기준전압 생성부와 데이터 드라이버 IC 의 연결 구조 및 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 화상을 표시하는 액정 패널(100)과, 상기 액정 패널(100)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit) 및 구동 회로부를 포함하여 구성된다.
액정 패널(100)은 상부 기판(컬러필터 어레이 기판), 하부 기판(TFT 어레이 기판) 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 이러한, 액정 패널(100)은 상호 교차하도록 형성된 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함하며, 상기 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 복수의 픽셀이 정의된다.
복수의 픽셀은 매트릭스 형태로 배열되며, 각 픽셀에는 스위칭 소자인 TFT, 스토리지 커패시터, 픽셀 전극 및 공통 전극이 형성된다.
여기서, TN(Twisted Nematic) 모드 및 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계를 이용하여 화상을 표시하는 경우에는 상기 공통 전극이 상부 기판에 형성된다.
한편, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching)와 같이 수평 전계 또는 프린지 필드를 이용하여 화상을 표시하는 경우에는 상기 공통 전극이 하부 기판에 형성된다.
이러한, 복수의 픽셀은 픽셀 전극에 공급된 데이터 전압과 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)에 의해 형성된 전계에 따라 백라이트 유닛에서 조사되는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다.
백라이트 유닛은 액정 패널(100)에 공급되는 광을 생성하는 광원과 광 효율을 향상시키기 위한 복수의 광학 부재를 포함한다.
광원은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 또는 LED(Light Emitting Diode)가 이용될 수 있다.
복수의 광학 부재는 라이트 가이드 패널(LGP: Light Guide Panel), 확산 필름, 프리즘 시트, DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)를 포함할 수 있다.
구동 회로부는 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, EPI 타이밍 컨트롤러(500, Embedded point to point interface Timing control), 기준전압 생성부(400) 및 구동 회로부에 구동 전원(VDD)을 공급하는 전원 공급부(700)를 포함한다.
여기서, 데이터 드라이버는 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 포함하여 구성된다.
복수의 데이터 드라이브 IC(200), 기준전압 생성부(400) 및 EPI 타이밍 컨트롤러(500)은 인쇄회로보드(300, PCB)에 실장된다.
또한, 인쇄회로보드(300, PCB)에는 기준전압 생성부(400)와 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 연결하는 제1 전송 라인(610, 기준전압 전송라인) 및 EPI 타이밍 컨트롤러(500)와 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 연결하는 제2 전송 라인(620, EPI 패킷 전송라인)이 형성되어 있다.
EEPROM(510)에는 감마전압(GMA)의 제어를 위한 패킷 데이터(packet data)가 저장되어 있다.
EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 데이터 드라이버의 제어를 위한 제어 신호들 및 RGB 영상 데이터를 포함하는 패킷(Packet) 정보 즉, EPI 패킷을 데이터 드라이버에 공급한다. EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 제2 전송 라인(620)을 통해 포인트-투-포인트(point-to-point) 방식으로 복수의 데이터 드라이브 IC(200)와 접속된다. 이러한, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 메모리 소자인 EEPROM(510)과 연결되어 있고, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 EEPROM(510)로부터 상기 패킷 데이터(packet data)를 공급받는다.
여기서, EPI 타이밍 컨트롤러(500)와 EEPROM(510)은 I2C 통신 인터페이스로 연결되고, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 EEPROM(510)에 저장되어 있는 패킷 데이터를 로딩한다. EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 로딩된 패킷 데이터를 이용하여 감마 제어 신호를 생성한다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, EPI 타이밍 컨트롤러(500)에서 생성되는 EPI 패킷에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에서, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 생성을 위한 감마 제어 신호들을 EPI 패킷에 포함시켜 복수의 데이터 드라이브 IC(200)로 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 EPI 패킷을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 EPI 패킷의 파형도이다.
도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 EPI 패킷에는 감마전압 제어를 위한 패킷 데이터(packet data) 즉, 감마 제어 패킷(CTR0)이 포함되어 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버의 제어를 위한 컨트롤 신호(control signal)들 및 디지털 이미지 데이터(image data)를 포함하는 EPI 패킷을 생성하여 데이터 드라이버에 공급한다. 또한, 게이트 드라이버의 제어를 위한 컨트롤 신호를 게이트 드라이버에 공급한다.
이러한, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 외부로부터 입력된 디지털 이미지 데이터를 정렬하고, 디지털 이미지 데이터를 RGB_DATA 패킷으로 구성하여 EPI 패킷에 포함시킨다. 그리고, 상기 제2 라인(162, EPI 패킷 전송 라인)을 통해 EPI 패킷을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급한다.
또한, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 EEPROM(510)에 저장된 패킷 데이터를 이용하여 감마전압의 생성을 위한 감마 제어 패킷(CTR0)을 생성하고, 생성된 감마 제어 패킷(CRT0)을 EPI 패킷에 포함시킨다. 그리고, 제2 전송 라인(620, EPI 패킷 전송라인)을 통해 감마 제어 패킷(CTR0)을 포함하는 EPI 패킷을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급한다.
여기서, 감마 제어 패킷(CTR0)은 데이터 드라이버에서 디지털 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환 시 이용되는 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 생성을 위한 제어 신호이다.
여기서, EPI 패킷은 복수의 패킷으로 구성되며, 각각의 패킷은 일정 비트 수, 일 예로서 22비트의 크기를 가지도록 구성될 수 있다.
복수의 패킷은 프리앰블 패킷, 컨트롤 스타트(CTR_START) 패킷, 복수의 컨트롤 패킷(CTR0 ~ CTR2), 데이터 스타트 패킷(DATA_START) 및 이미지 데이터(RGB_DATA) 패킷을 포함하며, 상기 패킷들이 모여 하나의 EPI 패킷을 구성하게 된다.
상기 컨트롤 신호(control signal)들은 복수의 데이터 드라이브 IC(200)의 초기화를 위한 프리앰블(Preamble) 신호, 클럭(CLK), EIP 패킷 시작 지시(CTR_START) 신호, 데이터 인에이블(Data Enable: DE) 신호, 소스 출력 신호(Source Output Enable: SOE), 소스 출력 폭 신호(SOE width), 극성신호(Polarity: POL), 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse: GSP) 신호, 감마 버퍼 인에이블(GMAENB1, GMAENB2) 신호, 이미지 데이터 시작(DATA_START) 신호 및 감마 제어 신호를 포함한다.
상기 프리앰블(Preamble) 신호는 프리앰블 패킷에 인코딩 되고, 그 이외의 제어 신호들은 복수의 컨트롤 패킷들(CTR0 ~ CTR2)에 인코딩 되어 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급된다.
특히, 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에서 생성되는 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 생성을 위한 감마 제어 신호는 별도의 감마 제어 패킷(CTR0)으로 인코딩 되어 EPI 패킷에 포함된다.
상기 이미지 데이터(image data)는 RGB 이미지 데이터로 구성되며, 상기 RGB 이미지 데이터가 22비트의 RGB_DATA 패킷에 시리얼로 인코딩 되어, 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 EPI 패킷을 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 EPI 패킷에 포함된 서브 패킷의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 EPI 패킷은 각각의 패킷은 일정 비트 수, 일 예로서 22비트의 크기를 가지도록 구성될 수 있다.
복수의 패킷은 EPI 패킷을 시작을 지시하는 EPI 스타트(EPI_START) 패킷, 컨트롤 스타트(CTR_START) 패킷, 복수의 컨트롤 패킷(CTR1 ~ CTR2), 데이터 스타트 패킷(DATA_START) 및 이미지 데이터(RGB_DATA) 패킷을 포함하며, 상기 복수의 패킷이 모여 하나의 EPI 패킷을 구성하게 된다.
여기서, 컨트롤 스타트(CTR_START) 패킷, 복수의 컨트롤 패킷(CTR1 ~ CTR2), 데이터 스타트 패킷(DATA_START)은 22비트로 구성될 수 있는데, 각 패킷들에 포함되는 신호들이 인코딩 되는 비트 이외에 여분의 비트가 존재한다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 각 패킷들이 고유의 신호들을 포함하고 남은 여분의 비트에 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에서 생성되는 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 생성을 위한 감마 제어 신호들을 인코딩 할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 컨트롤 스타트(CTR_START) 패킷의 여분의 비트에 제1 감마전압(GMA1) 내지 제4 감마전압(GMA4)을 생성하기 위한 감마 제어 신호를 인코딩 할 수 있다.
데이터 스타트 패킷(DATA_START)의 여분의 비트에 제5 감마전압(GMA5) 내지 제8 감마전압(GMA8)을 생성하기 위한 감마 제어 신호를 인코딩 할 수 있다.
그리고, 제1 컨트롤 패킷(CTR1)의 여분의 비트에 제9 감마전압(GMA9) 및 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호를 인코딩 할 수 있다.
이와 같이, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호들을 EPI 패킷을 구성하는 복수의 패킷에 분산하여 인코딩하고, 감마 제어 신호들을 포함하는 EPI 패킷을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)로 전송할 수 있다.
다시, 도 4를 참조하면, 기준전압 생성부(400)는 동일한 저항 값을 가지는 2개의 저항(R)을 포함하며, 상기 2개의 저항을 통해 구동 전압(VDD)을 1/2로 감압한다.
이러한, 기준전압 생성부(400)는 감마전압의 정확도를 높이기 위해 통해 전원 공급부(700)로부터 공급된 구동 전압(VDD)을 1/2로 감압하여 기준전압을 생성하고, 상기 제1 전송 라인(610, 기준전압 전송 라인)을 통해 기준전압(1/2 VDD)을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급한다.
게이트 드라이버는 복수의 게이트 드라이브 IC를 포함하여 구성되며, EPI 타이밍 컨트롤러(500)로부터 공급되는 EPI 패킷에 기초하여 스캔 신호를 생성한다. 이후, 액정 패널(100)에 형성된 복수의 게이트 라인에 스캔 신호를 순차적으로 공급하여 복수의 픽셀을 스위칭 한다.
데이터 드라이버는 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 포함하여 구성되며, 액정 패널(100)에 형성된 복수의 데이터 라인에 아날로그 이미지 데이터 즉, 데이터 전압을 공급한다.
이때, 복수의 데이터 드라이브 IC(200)는 EPI 타이밍 컨트롤러(500)로부터 공급되는 EPI 패킷에 기초하여 디지털 이미지 데이터를 아날로그의 데이터 전압으로 변환한 후, 액정 패널(100)의 복수의 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하게 된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 데이터 드라이브 IC를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 데이터 드라이브 IC(200)는 순차적인 샘플링신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부(210)와, 샘플링신호에 응답하여 디지털 데이터(Data)를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부(220)와, 래치부(220)로부터의 디지털 이미지 데이터(image data)를 아날로그 이미지 데이터 즉, 데이터 전압으로 변환하는 DA 컨버터(230)와, DA 컨버터(230)로부터의 아날로그 데이터를 완충하여 출력하는 출력 버퍼부(240)를 포함한다.
또한, 여기서, 복수의 데이터 드라이브 IC(200)는 감마전압(GMA)을 이용하여 디지털 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환한다.
이를 위해, 복수의 데이터 드라이브 IC(200)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 디지털 이미지 데이터(image data)를 데이터 전압으로 변환 시 이용되는 감마전압(GMA)를 생성하는 감마전압 생성부(250)를 포함한다.
이러한, 구성을 가지는 복수의 데이터 드라이브 IC(200) 각각은 액정 패널(100)에 형성된 n개의 데이터 라인들을 일정 개수로 분할하여 데이터 전압을 공급하게 된다.
쉬프트 레지스터부(210)에 포함된 n개의 쉬프트 레지스터들은 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭신호(SSC)에 따라 순차적으로 쉬프트 시켜 샘플링신호로 출력한다.
래치부(220)는 쉬프트 레지스터부(210)로부터의 샘플링신호에 응답하여 디지털 이미지 데이터를 일정단위씩 순차적으로 샘플링하여 래치하게 된다.
이를 위해, 래치부(220)는 n개의 디지털 이미지 데이터를 래치하기 위해 n개의 래치들로 구성되고, 그 래치들 각각은 디지털 이미지 데이터의 비트 수에 대응하는 크기를 갖는다.
여기서, EPI 타이밍 컨트롤로(500)는 전송주파수를 줄이기 위하여 디지털 이미지 데이터를 이븐 데이터(EVEN Data)와 오드 데이터(ODD Data)로 나누어 제2 전송 라인(620)을 통해 동시에 출력할 수 있다.
이븐 데이터(EVEN Data)와 오드 데이터(ODD Data) 각각은 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터를 포함한다. 이에 따라, 래치부(220)는 샘플링신호마다 신호 제어부(110)를 경유하여 공급되는 이븐 데이터(EVEN Data)와 오드 데이터(ODD Data) 즉 6개의 디지털 데이터(Data)를 래치할 수 있다.
DA 컨버터(230)는 래치부(220)로부터의 디지털 데이터(Data)를 동시에 정극성 및 부극성의 아날로그 데이터(AData)로 변환하여 출력하게 된다. 이를 위하여, DA 컨버터(230)는 래치부(220)에 공통 접속된 P(Positive) 디코딩부(미도시) 및 N(Negative) 디코딩부(미도시)와, P 디코딩부 및 N 디코딩부의 출력신호를 선택하기 위한 멀티플렉서(MUX)를 구비한다.
DA 컨버터(230)는 감마전압 생성부(250)로부터의 정극성 감마전압들(GMA1 ~ GMA5)을 이용하여 디지털 이미지 데이터를 정극성 데이터 전압으로 변환하게 된다.
또한, DA 컨버터(230)는 감마전압 생성부(250)로부터의 부극성 감마전압들(GMA6 ~ GMA10)을 이용하여 디지털 이미지 데이터를 부극성 데이터 전압으로 변환하게 된다.
출력 버퍼부(240)에 포함되는 n개의 출력버퍼들은 n개의 데이터라인들(D1 내지 Dn)들에 직렬로 각각 접속된 전압 추종기(Voltage follower) 등으로 구성된다. 이러한 출력버퍼들은 DA 컨버터(230)로부터의 아날로그 데이터(AData)들을 신호 완충하여 액정 패널(100)에 형성된 데이터 라인들에 공급하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 감마전압 생성부를 나타내는 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 감마전압 생성부의 상세한 구성 및 감마전압 생성 방법을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 감마전압 생성부(250)는 구동 전압(VDD)과 기준전압(1/2 VDD) 사이 및 기준전압(1/2 VDD)과 기저 전압(GND) 사이에 직렬로 접속되는 다수의 저항(252a, 252b)을 구비한다.
구동 전압(VDD)는 전원 공급부(700)에서 공급되고, 기준전압(1/2 VDD)은 기준전압 생성부(400)에서 공급된다.
여기서, 다수의 저항(252a, 252b)은 데이터 드라이브 IC(200)에 형성되는 저항 스트링(string)으로 구성되고, 입력단 및 출력단에 직렬로 접속되도록 구성된다.
다수의 저항 사이의 노드를 통해 다수의 저항 값에 따라 서로 다른 전압 값을 가지는 10단계의 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)이 생성된다.
또한, 감마전압 생성부(250)는 다수의 저항 사이의 노드에 접속되도록 형성되어 입력된 감마 컨트롤 신호(Gamma packet)에 따라 복수의 감마전압 중 어느 하나의 감마전압을 선택적으로 출력시키는 복수의 디코더(254)를 포함한다.
일 예로서, 복수의 디코더(254)는 도 11에 도시된 바와 같이, 3비트의 입력에 따라 8개의 출력 중 어느 하나를 선택적으로 출력시킬 수 있다.
복수의 디코더(254)의 출력단에는 출력되는 감마전압을 완충하여 일정한 전압 값으로 출력시키는 복수의 버퍼(256)가 형성된다. 그리고, 버퍼(256)에서 출력되는 감마전압들을 선택적으로 이용할 수 있도록 복수의 버퍼(256)와 출력단 사이에는 스위치(258)가 형성된다.
상술한 구성을 포함하는 감마전압 생성부(250)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, EPI 패킷에 포함된 감마 제어 신호들에 따라 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하여 DA 컨버터(240)에 공급하게 된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)은, EPI 패킷에 포함된 감마 제어 신호들에 의해 일정 비트수로 세분화되어 생성될 수 있다.
여기서, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 중에서 제1 감마전압(GMA1) 내지 제5 감마전압(GMA5)는 정극성(+)의 데이터 전압을 위한 하이 감마전압(HIGH GMA)이다. 그리고, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 중에서 제6 감마전압(GMA6) 내지 제10 감마전압(GMA10)는 부극성(-)의 데이터 전압을 위한 로우 감마전압(LOW GMA)이다.
본 발명의 실시 예에 따른 감마전압 생성부(250)는 감마전압을 정밀하게 설정할 수 있다.
일 예로서, 구동 전원(VDD)이 7.6V로 공급되는 경우, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제5 감마전압(GMA5)은 7.6V의 구동 전압(VDD)과 3.8V의 기준전압(1/2 VDD)의 차이인 3.8V의 전압 값을 이용하여 생성될 수 있다.
그리고, 제6 감마전압(GMA6) 내지 제10 감마전압(GMA10)은 3.8V의 기준전압(1/2 VDD)과 0V의 기저 전압(GND)의 차이인 3.8V의 전압 값을 이용하여 생성될 수 있다.
복수의 데이터 드라이브 IC(200)는 감마전압 생성부(250)에서 생성된 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 이용하여 EPI 타이밍 컨트롤러(500)에서 공급된 디지털 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 액정 패널(100)에 형성된 복수의 데이터 라인에 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 공급함으로써, 복수의 픽셀에서 화상이 표시되도록 한다. 이와 같이, 감마전압을 정밀하게 설정하여 화상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 타겟 값을 정밀하게 설정할 수 있도록 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 각각의 레인지를 복수의 비트로 구성할 수 있다.
일 예로서, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 각각의 레인지를 3비트로 구성할 수 있다.
제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 각각의 레인지를 3비트로 구성하면, 하기의 수학식 1과 같이 0.475V 단위로 감마전압을 생성하여 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 타겟 값을 정밀하게 설정할 수 있다.
[수학식 1]
7.6V(VDD) - 3.8V(1/2 VDD) / 8(3비트) = 0.475V
다른 예로서, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 각각의 레인지를 8비트로 구성할 수 있다.
제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10) 각각의 레인지를 8비트로 구성하면, 하기의 수학식 2와 같이 0.015V 단위로 감마전압을 생성하여 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 타겟 값을 정밀하게 설정할 수 있다.
[수학식 2]
7.6V(VDD) - 3.8V(1/2 VDD) / 256(8비트) = 0.015V
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 기준전압 생성부와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조 및 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 IC의 연결 구조를 나타내는 도면이다. 도 13을 참조하여 제2 실시 예를 설명함에 있어, 도 4를 참조하여 상술한 제1 실시 예와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 13을 참조하면, 구동 회로부는 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, EPI 타이밍 컨트롤러(500), 기준전압 생성부(400) 및 전원 공급부(700)를 포함한다. 데이터 드라이버는 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 포함하여 구성된다.
인쇄회로보드(300)에는 복수의 데이터 드라이브 IC(200), 기준전압 생성부(400) 및 EPI 타이밍 컨트롤러(500)가 실장되어 있다.
또한, 인쇄회로보드(300)에는 기준전압 생성부(400)와 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 연결하는 제1 전송 라인(610, 기준전압 전송라인)이 형성되어 있다. 또한, 인쇄회로보드(300)에는 EPI 타이밍 컨트롤러(500)와 복수의 데이터 드라이브 IC(200)를 연결하는 제2 전송 라인(620, EPI 패킷 전송라인)이 형성되어 있다. 그리고, 인쇄회로보드(300)에는 기준전압 생성부(400)에서 생성된 제1 감마전압(GMA1)을 제3 전송 라인(630, 감마전압 전송라인)이 형성되어 있다.
여기서, 기준전압 생성부(400)는 동일한 저항 값을 가지는 2개의 저항(R)을 포함하며, 상기 2개의 저항을 통해 구동 전압(VDD)을 1/2로 감압한다.
이러한, 기준전압 생성부(400)는 감마전압의 정확도를 높이기 위해 통해 전원 공급부(700)로부터 공급된 구동 전압(VDD)을 1/2로 감압하여 기준전압을 생성한다. 그리고, 상기 제1 전송 라인(610, 기준전압 전송 라인)을 통해 기준전압(1/2 VDD)을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급한다.
또한, 기준전압 생성부(400)는 제1 감마전압(GMA1)을 생성하고, 제3 전송 라인(630, 감마전압 전송라인)을 통해 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급한다.
데이터 드라이브 IC(200)는 제1 감마전압(GMA1)을 기준으로 제2 감마전압(GMA2) ~ 제10 감마전압(GMA10) 생성한다. 따라서, 기준전압 생성부(400)에서 제1 감마전압(GMA1)을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급하면, 데이터 드라이브 IC에서 제2 감마전압(GMA2) ~ 제10 감마전압(GMA10)이 원활히 생성되도록 할 수 있다. 또한, 정확한 값으로 제1 감마전압(GMA1) ~ 제10 감마전압(GMA10)이 생성되도록 할 수 있다.
여기서, 제1 감마전압(GMA1)의 출력단에는 RC 필터가 형성되어 있어, 제1 감마전압(GMA1)의 리플(ripple)을 줄여 정확한 값의 제1 감마전압(GMA1)이 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급되도록 한다.
EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 데이터 드라이버의 제어를 위한 제어 신호들 및 RGB 영상 데이터를 포함하는 패킷(Packet) 정보 즉, EPI 패킷을 데이터 드라이버에 공급한다.
EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 제2 전송 라인(620)을 통해 포인트-투-포인트(point-to-point) 방식으로 복수의 데이터 드라이브 IC(200)와 접속된다. EPI 타이밍 컨트롤러(500)와 EEPROM(510)은 I2C 통신 인터페이스로 연결되고, EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 EEPROM(510)에 저장되어 있는 패킷 데이터를 로딩한다. EPI 타이밍 컨트롤러(500)는 로딩된 패킷 데이터를 이용하여 감마 제어 신호를 생성한다.
도 14는 도 7에 도시된 EPI 패킷에 포함된 서브 패킷의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 컨트롤 스타트(CTR_START) 패킷, 복수의 컨트롤 패킷(CTR1 ~ CTR2), 데이터 스타트 패킷(DATA_START)은 22비트로 구성될 수 있는데, 각 패킷들에 포함되는 신호들이 인코딩 되는 비트 이외에 여분의 비트가 존재한다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 EPI 패킷에 포함된 서브 패킷들에 고유의 신호들을 포함되고 남은 여분의 비트에 감마 제어 신호들을 인코딩 한다.
감마 제어 신호들은 EPI 패킷에 포함되어 복수의 데이터 드라이브 IC(200)에 공급된다. 복수의 데이터 드라이브 IC(200)는 EPI 패킷에 포함된 감마 제어 신호에 따라 기준전압 생성부(400)에서 공급된 VDD, 1/2VDD, GND 및 제1 감마전압(GMA1)을 이용하여 제2 감마전압(GMA2) ~ 제10 감마전압(GMA10)을 생성한다.
복수의 데이터 드라이브 IC(200)는 제1 감마전압(GMA1) ~ 제10 감마전압(GMA10)을 이용하여 EPI 패킷에 포함된 RGB 영상 데이터를 아날로그의 데이터 전압으로 변환한 후, 액정 패널(100)의 복수의 데이터 라인에 데이터 전압을 공급한다.
이하, EPI 패킷을 구성하는 서브 패킷의 남은 여분의 비트에 감마 제어 신호들을 인코딩 하는 예를 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 정밀하게 설정할 수 있도록, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)의 감마 제어 신호들을 복수의 비트로 인코딩 할 수 있다.
컨트롤 스타트(CTR_START) 패킷의 여분의 비트에 제2 감마전압(GMA2) ~ 제4 감마전압(GMA4)을 생성하기 위한 감마 제어 신호를 인코딩 할 수 있다. 이때, 제2 감마전압(GMA2) ~ 제4 감마전압(GMA4)을 생성하기 위한 감마 제어 신호는 4비트로 인코딩 할 수 있다.
데이터 스타트 패킷(DATA_START)의 여분의 비트에 제7 감마전압(GMA7) ~ 제9 감마전압(GMA9)을 생성하기 위한 감마 제어 신호를 인코딩 할 수 있다. 이때, 제7 감마전압(GMA7) ~ 제9 감마전압(GMA9)을 생성하기 위한 감마 제어 신호는 4비트로 인코딩 할 수 있다.
그리고, 제1 컨트롤 패킷(CTR1)의 여분의 비트에 제1 감마전압(GMA1), 제5 감마전압(GMA5), 제6 감마전압(GMA6) 및 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호를 인코딩 할 수 있다. 이때, 제1 감마전압(GMA1) 및 제10 감마전압(GMA10)의 감마 제어 신호는 2비트로 인코딩 할 수 있다. 그리고, 제5 감마전압(GMA5) 및 제6 감마전압(GMA6)의 감마 제어 신호는 3비트로 인코딩 할 수 있다.
여기서, 감마 제어 신호가 인코딩 되는 비트수가 감마전압에 따라 상이할 수 있다. 이는, 제1 감마전압(GMA1)은 VDD와 유사한 전압 값이고, 제10 감마전압(GMA10)은 GND와 유사한 전압 값을 가진다. 따라서, 2비트로 인코딩 하더라도 제1 감마전압(GMA1) 및 제10 감마전압(GMA10)은 정확한 값으로 생성될 수 있어 다른 감마 전압들 보다 적은 비트수로 인코딩 한다.
제1 감마전압(GMA1) 및 제10 감마전압(GMA10)의 감마 제어 신호를 2비트로 인코딩 하여 얻어진 여분의 비트는 다른 감마전압의 감마 제어 신호를 인코딩에 이용할 수 있다.
제5 감마전압(GMA5) 및 제6 감마전압(GMA6)은 1/2VDD와 유사한 전압 값을 가진다. 따라서, 3비트로 인코딩 하더라도 제5 감마전압(GMA5) 및 제6 감마전압(GMA6)은 정확한 값으로 생성될 수 있다.
제7 감마전압(GMA7) ~ 제9 감마전압(GMA9)은 VDD와 GND 사이의 전압 값을 가지므로, 정확한 값으로 생성될 수 있도록 다른 감마전압의 감마 제어 신호들 보다 많은 비트 예로서, 4비트로 인코딩 할 수 있다.
이와 같이, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호들을 EPI 패킷을 구성하는 복수의 패킷에 분산하여 인코딩하고, 감마 제어 신호들을 포함하는 EPI 패킷을 복수의 데이터 드라이브 IC(200)로 전송할 수 있다.
제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호들을 EPI 패킷 내에서 분산하여 배치할 때, 특별한 제약은 없다. 서브 패킷에 남은 여분의 비트수를 감안하여 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호들 분산하여 배치할 수 있다.
또한, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호들을 2비트 ~ 4비트로 인코딩 하는 것으로 설명하였지만, 4비트 이상의 비트수(예로서, 8비트)로 인코딩 할 수 있다.
이와 같이, 제1 감마전압 ~ 제10 감마전압을 제어하기 위한 감마 제어 신호들을 일정 범위의 비트수 내에서 가변적으로 인코딩하여 상기 복수의 컨트롤 패킷에 분산시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 제1 감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위한 감마 제어 신호들을 가변적인 비트수로 인코딩하여 감마전압을 정밀하게 설정할 수 있다.
제2 감마전압(GMA2) ~ 제4 감마전압(GMA4) 및 제7 감마전압(GMA7) ~ 제9 감마전압(GMA9)의 레인지를 4비트로 구성하면, 하기의 수학식 3과 같이 0.2375V 단위로 감마전압을 생성할 수 있다. 이를 통해, 제2 감마전압(GMA2) ~ 제4 감마전압(GMA4) 및 제7 감마전압(GMA7) ~ 제9 감마전압(GMA9)의 타겟 값을 정밀하게 설정할 수 있다.
[수학식 3]
7.6V(VDD) - 3.8V(1/2 VDD) / 16(4비트) = 0.2375V
상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 감마전압 생성부(250)를 데이터 드라이브 IC(200) 내부에 형성함으로써, 종래 기술에서 감마전압 생성부와 데이터 드라이브 IC를 연결하기 위해 인쇄회로보드(PCB)에 형성되는 전송 라인의 개수를 줄일 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로보드(PCB)의 면적을 감소시킬 수 있다.
또한, 인쇄회로보드(PCB)에 형성되는 전송 라인의 개수를 줄임으로써, 인쇄회로보드(PCB)의 레이어를 감소시켜 인쇄회로보드(PCB)를 심플하게 구성할 수 있다.
또한, 저비용으로 인쇄회로보드(PCB)를 생산하여 액정 표시장치의 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
종래 기술에서 제1감마전압(GMA1) 내지 제10 감마전압(GMA10)을 생성하기 위해 20개의 저항(R1 ~ R20) 및 10개의 커패시터가 구비됨으로 인해 액정 표시장치의 제조비용이 증가되었으나, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 감마전압 생성부를 데이터 드라이브 IC에 실장하여 액정 표시장치의 제조비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 액정 패널 200: 데이터 드라이브 IC
210: 쉬프트 레지스터부 220: 래치부
230: DA 컨버터 240: 출력 버퍼부
250: 감마전압 생성부 252a, 252b: 저항
254: 디코더 256: 버퍼
258: 스위치 300: 인쇄회로보드
400: 기준전압 생성부 500: EPI 타이밍 컨트롤러
510: EEPROM 610: 제1 전송 라인
620: 제2 전송 라인 630: 제3 전송 라인
700: 전원 공급부

Claims (16)

  1. 액정 패널;
    감마전압을 생성하는 감마전압 생성부가 구비된 복수의 데이터 드라이브 IC;
    상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 제어하기 위한 EPI 패킷(Embedded point to point interface packet)을 생성하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 감마전압의 제어를 위한 패킷 데이터가 저장된 EEPOM;
    구동 전원을 생성하는 전원 공급부;
    상기 구동 전원을 감압하여 상기 복수의 데이터 드라이브 IC에 공급하는 기준전압 생성부; 및
    상기 기준전압 생성부, 상기 복수의 데이터 드라이브 IC 및 상기 타이밍 컨트롤러가 실장된 인쇄회로보드;를 포함하고,
    상기 인쇄회로보드에는 상기 기준전압 생성부와 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 연결하는 제1 전송 라인; 및 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 연결하는 제2 전송 라인이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 복수의 데이터 드라이브 IC의 제어를 위한 제어 신호들, RGB 영상 데이터 및 상기 감마전압의 제어를 위한 감마 제어 신호들을 EPI 패킷에 포함시켜 상기 복수의 데이터 드라이브 IC에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    EEPOM에 저장된 패킷 데이터를 이용하여 상기 감마 제어 신호들을 생성하고, 상기 감마 제어 신호들을 컨트롤 패킷으로 구성하여 상기 EPI 패킷에 포함시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 복수의 데이터 드라이브 IC의 제어를 위한 제어 신호들을 복수의 컨트롤 패킷으로 구성하고,
    상기 제어 신호들이 구성된 복수의 컨트롤 패킷에 상기 감마 제어 신호들을 분산하여 포함시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 복수의 데이터 드라이브 IC의 제어를 위한 제어 신호들이 복수의 컨트롤 패킷에 포함되고 남은 여분의 저장 공간에 상기 감마 제어 신호들을 분산시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    제1 감마전압 ~ 제10 감마전압을 제어하기 위한 감마 제어 신호들을 동일한 비트수로 인코딩하여 상기 복수의 컨트롤 패킷에 분산시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    제1 감마전압 ~ 제10 감마전압을 제어하기 위한 감마 제어 신호들을 일정 범위의 비트수 내에서 가변적으로 인코딩하여 상기 복수의 컨트롤 패킷에 분산시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마전압 생성부는,
    직렬로 연결된 복수의 저항;
    상기 복수의 저항의 출력 노드에 연결된 복수의 디코더;
    상기 복수의 디코더의 출력단에 연결된 복수의 버퍼;
    및 상기 복수의 버퍼의 출력단에 형성된 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감마전압 생성부는,
    구동 전원과 상기 기준전압 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항을 이용하여 정극성의 데이터 전압의 생성을 위한 하이 감마전압을 생성하고,
    상기 기준전압과 기저전압 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항을 이용하여 부극성의 데이터 전압의 생성을 위한 로우 감마전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 감마전압 생성부는,
    상기 복수의 디코더에 입력된 상기 감마 제어 신호의 비트에 해당하는 레인지를 가지도록 상기 하이 감마전압 및 상기 로우 감마전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 감마전압 생성부는,
    상기 하이 감마전압으로 제1 감마전압 내지 제5 감마전압을 생성하고, 상기 로우 감마전압으로 제6 감마전압 내지 제10 감마전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준전압 생성부는 상기 구동 전원을 1/2로 감압하여 기준전압을 생성하고, 상기 기준전압을 상기 감마전압 생성부에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기준전압 생성부는 제1 감마전압을 생성하여 상기 감마전압 생성부에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  14. 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부가 구비된 복수의 데이터 드라이브 IC 및 상기 복수의 데이터 드라이브 IC를 제어하기 위한 EPI 패킷을 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 복수의 데이터 드라이브 IC의 제어를 위한 제어 신호들, 상기 감마전압의 제어를 위한 감마 제어 신호들 및 RGB 영상 데이터를 포함하는 EPI 패킷을 생성하는 단계;
    상기 EPI 패킷을 상기 복수의 데이터 드라이브 IC에 공급하는 단계;
    상기 EPI 패킷에 포함된 감마 제어 신호들을 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하는 단계; 및
    상기 데이터 전압을 액정 패널에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 EPI 패킷은 복수의 패킷으로 구성되고, 상기 복수의 패킷은 22비트로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 패킷은 프리앰블 패킷, 컨트롤 스타트 패킷, 복수의 컨트롤 패킷, 데이터 스타트 패킷 및 이미지 데이터 패킷을 포함하고,
    상기 복수의 데이터 드라이브 IC의 제어를 위한 제어 신호들이 상기 복수의 패킷에 포함되고 남은 여분의 저장 공간에 상기 감마 제어 신호들을 분산시키고,
    제1 감마전압 ~ 제10 감마전압을 제어하기 위한 감마 제어 신호들을 동일한 비트수로 인코딩하여 상기 복수의 컨트롤 패킷에 분산시키거나 또는,
    상기 제1 감마전압 ~ 제10 감마전압을 제어하기 위한 감마 제어 신호들을 일정 범위의 비트수 내에서 가변적으로 인코딩하여 상기 복수의 컨트롤 패킷에 분산시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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