KR950007126B1 - 액정 디스플레이 구동장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

액정 디스플레이 구동장치
제1도는 종래의 LCD 구동을 위한 그레이 레벨 전압 생성 회로도.
제2도는 본 발명의 LCD 구동 장치 블록도.
제3도는 제2도의 모드 선택스위치 회로의 상세도.
제4도는 제2도의 레벨쉬프터 회로, 전압선택부 및 샘플/홀드 회로에 대한 상세도이다.
본 발명은 액정 디스플레이 장치 구동을 위한 LCD 소오스 드라이버에 관한 것이다.
액정을 사용하여 표시장치를 구현하는 기술의 발전에 따라 OA용, TV 또는 카메라 표시창 등에 LCD 장치가 사용되고 있다. LCD 장치는 매트릭스 어레이로 배열된 화소 전극이 있는 기판과 칼라 필터 등이 있는 또 다른 기판 간에 액정을 넣어 형성시킨 것이고, 상기 화소 전극을 차례대로 구동하기 위해서 소오스 및 데이타 구동장치를 주변회로로 갖는다.
이러한 LCD 소오스 드라이버는 그 구성을 볼 때 디지틀 입력-아날로그 출력(D-A방식) 방식이거나 또는 아날로그 입력-아날로그 출력(A-A 방식) 방식으로서 단일 구동방식을 채택하고 있다.
그러나 퍼스널 컴퓨터용 모니터 장치로서 LCD 장치에서는 특히 최근에 개발되고 있는 멀티-미디어(multi-media) 구동에 있어서는 현재의 D-A 방식만으로는 적어도 64계조 이상의 다중 그레이를 구현에 적합치 않게 되어 있다.
다중 그레이를 LCD 소오스 드라이버는 D-A 방식으로서 레드(R), 그린(G), 블루(B) 각각의 n-비트의 버스라인을 사용하고 있어 최대 가능한 그레이 수는 2n개로 주어지겠지만 실제에 있어서는 8레벨이 그레이 스케일을 갖는다. 그것은 아날로그 스위치가 차지하는 면적이 크고 이들을 제어하는 제어전압의 크기가 크며 따라서 칩이 방대해지기 때문이다.
그래서 제1도와 같은 다중 그레이 레벨 스케일 구동장치를 구현하기 위해서 8그레이 장치를 2개 사용하여 실현하려 하고 있는 것이 제안되고는 있지만 64계조에 할당되는 전압 레벨에 있어서 불연속한 전압 분포를 갖게 되어 효용성이 높지 않은 문제가 있다.
제1도에서 디지탈 값인 색신호 데이타(D0∽D5)는 3×8디코더에 3개씩 입력되어 그 값에 따라서 2개의 라인을 선택하게 된다. 본 예에서는 V3와 V5에 대응하는 2개의 라인이 선택되었는데 이 값의 평균치 즉 저항회로에서 보는 중첩원리로 중앙값이 출력되어 모두 64계조를 표시할 수 있지만, 레벨간 불연속한 전압분포가 있는 레벨들이 있음이 관찰된다.
본 발명에서는 거의 무한계조까지 디스플레이 가능하도록 D-A 방식과 A-A 방식을 모두 갖추되 동시에 칩면적을 최소화하고 그레이 레벨 값의 불연속 분포가 없도록 하는 LCD 소오스 드라이버를 제공하고자 하면 이것을 발명의 목적으로 한다.
본 발명 목적에 따른 장치 구성은 클럭신호에 따라 단일 비트를 이동시키는 쉬프트 레지스터와 ; D-A 또는 A-A 모드 선택 신호에 따라 모드 선택하는 모드 절환 스위칭부와 ; D-A 모드 선택시 상기 쉬프트 레지스터의 출력신호를 받는 모드 절환 스위칭부로부터 지정된 장소에 색 신호를 저장하는 데이타 저장부와, 저장된 데이타에 기초하여 디코딩된 라인 액티브 신호를 받는 레벨 쉬프트 회로와, 상기 액티브된 라인에 대응하는 서로 다른 레벨의 소오스 구동신호를 출력하는 전압 선택 출력회로로 이루어지는 D-A 처리부와, A-A 모드시 모드 절환 스위칭부의 색신호 처리 제어신호를 받아 샘플/홀드 회로를 인에이블하는 인에이블 신호 발생부와, 상기 인에이블 신호에 의해 입력되는 아날로그 색신호를 샘플/홀드하여 소오스 구동 신호를 출력하는 샘플/홀드회로로 이루어지는 A-A 모드 처리부로 구성되는 것임을 특징으로 한다.
다음에 본 발명 장치에 대해 보다 상세히 설명한다.
레드, 그린, 블루의 각 색 신호를 디지탈 부호화된 데이타는 제2도에서 보듯이 디지탈 데이타 래치(9)에 일시 저장된 후 데이타 메모리 블록(4)에 저장되어 이후 신호 처리된다. 데이타 메모리 블록의 소정 장소에 저장되게 하는 지시는 쉬프트레지스터(2)의 인에이블 신호에 따르고 쉬프트 레지스터의 이동되는 신호는 클럭 제어기(1)의 클럭 신호에 따른다. 쉬프트 레지스터(2)의 출력에 따라 활성화된 데이타 메모리내의 각 블록내에는 화상 정보가 저장되겠지만 본 발명에서는 쉬프트 레지스터(2)와 데이타 메모리 블럭(4)간에 모드절환 스위칭부(3)를 설치하여 A-A 방식과 D-A 방식에 따라 다른 모드로 데이타 처리되도록 하고 있다.
즉, 쉬프트 레지스터(2)와 데이타 메모리(4) 간에는 디지탈/아날로그 모드 절환 스위치 블록, 즉 모드 절환스위칭부(3)가 개재되어 LCD 소오스 드라이버 방식이 D-A 방식인지 또는 A-A 방식인지를 여기서 선택 지정한다.
이에 대한 상세에는 제3도에 나타낸 바와 같다. 모드절환 스위칭부(2)는 D-A 또는 A-A 구동 방식인지를 지시하는 모드 선택신호(MS)를 받으며, 또한 쉬프트레지스터(2)로 부터의 출력을 받는다.
본 실시예에서 쉬프트 레지스터의 셀이 SRO1∽SRO40의 40개일 때 이는 클럭에 따라 순차적으로 액티브되어 유효신호를 모드 절환 스위칭부(2)에 출력한다. 제1출력(RO1)은 모드 절환 스위칭부(2)의 제1단위블록(3-1)으로 그리고 제2출력(SRO2)는 제2단위블록(3-2)으로 출력된다. 모드 절환 스위칭부(3)는 본 예에서는 40개의 단위 블록을 갖고 각 단위 블록은 12개의 AND 게이트들을 포함한다. 제3도는 단지 제1단위 블록을 예시하고 나머지 블록은 동일 구성이다.
단위블록내의 AND 게이트 중에서 D-A 방식에 대해선 AND 게이트(A4∽A12)들이 선택되고 A-A 방식에 대해선 MS 신호가 반전되어 입력되어 AND 게이트(A1∽A3)들이 선택된다. A-A 방식이 선택될 때 AND 게이트(A1∽A3)이 선택됨으로 이들의 출력, a1, a2, a3는 레벨 쉬프트 회로(7)로 출력되고, D-A 방식이 선택될 때는 AND 게이트(A4∽A12)이 선택되어 그 출력이 디지탈 데이타 메모리 블록(4)으로 인가된다. 본 예에서 9개의 AND 게이트(A4∽A12)가 설치된 것은 레드, 그린, 블루의 각 색 데이타가 3비트 색으로 된 경우를 일예로 하였기 때문이다.
다음에 D-A 방식이 선택된 경우에 대해서 보다 상세히 설명한다. 이것은 8그레이 다중 레벨의 구동시 활용될 수 있다.
제2도에서, 클럭제어기(1)에 인가되는 메인 클럭(CLK)과 스타팅 수평신호(STH) 그리고 로딩(loading)신호(LS)에 따라서 각 회로 블록들에 적절한 시기에 클럭을 보낸다.
'STH'는 한 번의 유효신호 발생으로 데이타 메모리 블록(4)에 들어갈 첫번째 컬러 데이타가 준비됨을 알리는데 사용되고, LS는 상기 데이타 메모리 블록(4)에 연결된 디지탈 데이타 라인 래치블록(5)을 인에이블시켜 메모리에 저장된 컬러 데이타를 옮겨오도록 하는데 사용된다. 그리고 상기 데이타 메모리 블록(4)에 인가되는 컬러 데이타는 제2도에 보듯이 디지탈 데이타 래치(8)로부터 오는 것이고 디지탈 데이타 래치(8)는 각각 n+1 비트의 R, G, B신호를 받아들인다. 또한 데이타 메모리(4)는 각각의 메모리를 차례대로 인에이블 하기 위해서 쉬프트 레지스터(2)가 사용되고 클럭 제어기(1)로 부터의 클럭에 따라 이동되는 데이타로부터 데이타 메모리가 차례대로 활성화되어 활성화된 메모리로 디지탈 데이타 래치의 화상 정보가 격납된다.
이러한 디지탈 데이타 메모리(4)는 쉬프트 레지스트로 부터의 n비트×출력채널수 만큼의 입력단자를 필요로 한다.
LS 신호에 따라서 데이타 메모리 블록(4)이 라인 데이타를 모두 받아들인 경우에 디지탈 데이타 라인래치(5)를 활성화시켜 화상정보를 받아들인 후 다음의 n×2n디코더(6)로 전달한다.
디코더(6)의 출력은 레벨 쉬프트(7)로 출력된다. 레벨 쉬프트의 상세도는 제4도에 도시되어 있는데 도시된 바와 같이 D-A 모드 처리 뿐만 아니라 한편으로는 모드 선택신호에 따른 모드 선택 스위칭부의 A-A 구동용 신호가 MS 신호와 함께 인가되어 처리되는 회로도 포함하고 있다. 현재는D-A 구동방식을 설명함으로 이에 대해서는 후술한다.
먼저 디지탈 데이타 라인 래치(5)로부터 출력된 3비트의 한 가지 색신호는 디코더(6)에 의해서 8개 라인중 어느 하나를 라인 활성화시켜 8개의 트랜스미션 게이트(TG1∽TG8)중 어느 하나에 신호가 입력된다. 예를 들어 TG4에 신호가 인가되었다면 버퍼(B3)를 거쳐 전압선택부(9)의 MOS 트랜지스터(M4)를 활성화시키고 따라서 V3이라는 전압을 출력패드(P)를 통해 출력한다.
제4도의 3개의 블록은 R, G, B에 대한 처리 블록으로 이 3개의 단위 구조를 하나로 모두 40개가 존재해 있다. 이것은 120채널에 해당한다. 도시된 3개의 블록은 R, G, B를 각각 처리하고 상세히 된 블록은 R신호 처리예를 나타내며 출력패드(P)에서는 레드(R)에 대한 신호가 출력된다.
이와 같이 하여 8계조 칼라 이미지 재현을 실시할 수 있다. 그 이상의 다계조 칼라 이미지 표현에 대해선 A-A 구동 방식을 채용하고 이것을 위한 장치가 또한 제2도에 포함되어 있으며 이를 다음에 설명한다.
A-A 구동 방식은 모드 선택 스위칭부(3)에 인가되는 MS 신호를 제어하여 가능하다. A-A 구동 방식에 다른 MS 신호 인가에 따라서 제3도의 AND 게이트(A1∽A3)가 선택되고 이 게이트의 출력은 레벨 쉬프트 회로(7)로 인가된다. 제3도의 A4∽A12 출력은 동시에, R, G, B에 대한 처리를 위한 제어신호인 것과 마찬가지로 A1∽A3인 A-A 구동 방식을 위한 신호 각각은 또한 R, G, B색신호 처리용이다. 즉 출력 a1은 R, a2는 G, a3은 B라고 판단할 수 있다. 이 각각의 신호가 제4도의 처리 블록에 각각 인가되고 있고 MS 신호는 공통으로 인가되고 있다.
반전된 MS 신호와 모드 절환 스위칭부의 색신호 제어신호로서의 'a1'신호는 샘플/홀드 회로를 인에이블하는 인에이블 신호 발생부로 인가되는데 이 발생부의 제1AND 게이트(71)에 상기 반전된 MS 신호와 'a'신호가 인가되어 반전안된 MS 신호와 전송게이트(TG1)의 출력은 제2AND 게이트(72)에 인가된다. 한편 버퍼(73)를 거친 MS 신호는 반전되어 제3의 AND 게이트(75)에 가해지고 동시에 제4의 AND 게이트(76)에 인가된다. 따라서 MS 신호가 '0'레벨 신호로서 A-A 구동 방식을 지시할 때 제1 및 제2AND 게이트의 출력은 OR게이트(78)로 하여금 하이레벨의 신호를 출력케 하고 결국에는 제3의 AND 게이트에서 A-A 모드 인에이블 신호(77)가 출력된다.
상기 A-A 모드 인에이블신호(77)는 아날로그 색신호인 R신호를 샘플링하고 홀딩하여 출력패드(P)에 보내도록 샘플/홀드 회로(10)에 샘플링 제어 신호를 생성케 한다. 이것은 샘플링 제어신호 스위칭부(101)에 의해서 이루어지는데 샘플/홀드 스위칭 신호(H1), (H2)과 상기 A-A 모드 인에이블신호(77)를 각각 받는 2개의 AND 게이트(101A), (101B)에 의해서 현재 A-A 모드 인에이블 신호(77)가 '하이' 상태임으로, H1, H2신호는 샘플링 제어신호로서 샘플/홀드 회로(10)에 샘플링 스위치 신호로서 인가될 수 있다.
상기 AND 게이트(101A), (101B)의 출력을 스위칭 제어신호로 하는 스위치(S1), (S2)에 의해서 입력되는 아날로그 색신호(R)는 캐패시터(C1), (C2)에 충전되고 그리고 버퍼(10A), (10B)를 거쳐 OP앰프(OP)에 의해서 신호가 조절되어 출력패드(P)로 전달된다. 상기 OP앰프(OP)는 두 개의 기준전압(Vref1), (Vref2)를 인가받아 색신호를 조절하게 된다.
본 발명의 장치에 따라서 디지탈 화상신호처리와 아날로그 화상신호처리를 모두 사용할 수 있고 또한 64계조 이상의 디스플레이에 있어서도 보다 적은 면적과 적은 입력 단자로 무한 계조까지 가능하다. 최근의 멀티미디어 카드용으로 이에 요구되는 화상데이타 처리로서 A/D 변환기 없이도 직접 처리 가능한 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 클럭신호에 따라 단일 비트를 이동시키는 쉬프트 레지스터와 ; D-A 또는 A-A 모드 선택 신호에 따라 모드 선택하는 모드 절환 스위칭부와 ; D-A 모드 선택시 상기 쉬프트 레지스터의 출력신호를 받는 모드 절환 스위칭부로부터 지정된 장소에 색 신호를 저장하는 데이타 저장부와, 저장된 데이타에 기초하여 디코딩된 라인 액티브 신호를 받는 레벨 쉬프트 회로와, 상기 액티브된 라인에 대응하는 서로 다른 레벨의 소오스 구동신호를 출력하는 전압 선택 출력회로로 이루어지는 D-A 처리부와, A-A 모드시 모드 절환 스위칭부의 색신호 처리 제어신호를 받아 샘플/홀드 회로를 인에이블하는 인에이블 신호 발생부와, 상기 인에이블 신호에 의해 입력되는 아날로그 색신호를 샘플/홀드하여 소오스 구동 신호를 출력하는 샘플/홀드회로로 이루어지는 A-A 모드 처리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 소오스 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레벨 쉬프트 회로는 디코딩된 라인신호를 전송하는 각 라인에 설치된 전송게이트와 버퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 소오스 구동장치.
  3. 제1항에 있어서, 인에이블 신호 발생부는 모드선택신호와 모드절환 스위칭부의 아날로그 색신호 처리 제어신호에 의해서 인에이블 신호를 출력하도록 다수의 AND 논리게이트 및 버퍼로 구성된 것임을 특징으로 하는 액정 표시장치의 소오스 구동장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모드절환 스위칭부는 아날로그 및 디지탈모드에 대한 3색신호 처리를 위해 다수의 AND 논리 게이트로 구성되고 상기 AND 게이트는 모드 선택신호와 쉬프트 레지스터 출력의 2입력 1출력의 게이트인 것임을 특징으로 하는 액정 표시장치의 소오스 구동장치.
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