KR100765514B1 - 액정 디스플레이 패널 구동 회로. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 드라이버 회로에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 구동 회로는 증폭기의 출력단의 전류와 공통전압의 전류에 의하여 액정 디스플레이 패널의 명암을 조절하는 구동 회로에 있어서, 증폭기의 출력단에 연결되며, 증폭기의 출력전류의 전류량을 증가시키는 전류 공급부 및 증폭기의 출력단에 연결되며, 증폭기의 방전전류의 전류량을 증가시키는 전류 방출부를 포함하는 것을 특징으로 이루어진다.
액정 디스플레이 패널, 구동 회로, 부하
Description
도 1은 종래의 액정 디스플레이 구동 직접회로(Liquid Crystal Display Driver Integrated Circuit)이다.
도 2는 종래의 액정 디스플레이 구동 직접회로를 이용한 회로의 파형이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 구동(LDI Driver) 회로도이다.
** 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 **
301a 내지 301n: 증폭기(301a 내지 301n)
320: 디코더
330: 액정 디스플레이 패널
340: 보상부(340)
350: 신호처리부(350)
본 발명은 액정 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 드라이버 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래의 액정 디스플레이 구동 직접회로(Liquid Crystal Display Driver Integrated Circuit)이다.
도시된 바와 같이, LDI 드라이버는 증폭기(101a 내지 101n), 디코더(102) 및 액정 디스플레이 패널(103)을 포함한다.
<구성>
증폭기(101a, 101n)의 (+)입력단은 전압레벨(Voltage Level)이 인가된다.
증폭기(101a, 101n)의 (-)입력단은 증폭기(101a, 101n)의 출력전압이 피드백되어 인가된다.
증폭기(101a, 101n)의 출력단은 디코더(102)의 입력단에 인가된다.
디코더(102)의 제어입력단에는 6비트 데이터가 인가된다.
디코더(102)의 출력단은 액정 디스플레이 패널(103)에 인가된다.
여기서, 액정 디스플레이 패널(103)의 저항(R11)과 액정 커패시터(C11)는 직렬연결되어 액정 커패시터(C11)의 일단에 공통전압(VCOM)이 인가된다.
<동작>
전압레벨(Voltage Level)은 사용자가 필요한 밝기를 패널(103)에 나타내기 위한 전압레벨로 0V에서 4V까지의 전압을 64개로 분할한 각각의 전압레벨이다.
즉, 64개로 분할된 각각의 전압레벨(V0 ~ V63)은 각각의 증폭기(101a 내지 101n)의 입력단에 인가된다.
각각의 증폭기(101a 내지 101n)에 의하여 증폭된 각각의 전압레벨은 디코더(102)에 인가된다.
여기서, 디코더(102)에 입력된 6비트 데이터 신호에 의하여 디코더(102)에 입력된 64개의 전압레벨 중 어느 하나를 선택하여 액정 디스플레이 패널(103)에 인가한다.
액정 디스플레이 패널(103)에서는 공통전압(VCOM)과 선택된 증폭기(101a 내지 101n)에 의하여 증폭된 전압레벨의 차이를 이용하여 액정 디스플레이 패널(103)의 밝기를 제어한다.
즉, 액정 디스플레이 패널(103)에 흰색을 구현하기 위해선 액정 커패시터(C11)에 필요한 전압레벨은 4V이며, 이러한 전압을 구성하기 위하여 액정 커패시터(C11)의 전위차를 4V로만 유지해 주면 액정 디스플레이 패널(103)은 흰색이 구현된다.
따라서, 액정 디스플레이 패널(103)의 공통전압(VCOM)이 4V이면, 선택된 증폭기(101a 내지 101n)의 증폭된 전압레벨은 0V가 되고, 공통전압(VCOM)이 0V이면, 선택된 증폭기(101a 내지 101n)의 증폭된 전압레벨은 4V가 되어야 한다.
여기서, 파형에 관한 것은 도 2에서 설명한다.
도 2는 종래의 LDI 드라이버를 이용한 회로의 파형이다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 패널(103)의 구동 펄스에 따른 이상적(ideal)인 픽셀 구동 전압 파형은 일정한 충전시간(t1)과 방전시간(t2) 이후에 안정화된 파형으로 형성된다.
그러나, 액정 디스플레이 패널(103)의 크기가 증가하면 할수록 RC 부하(load)가 상승하고, 상승에 따라 픽셀 구동 전압 파형의 RC 지연시간(delay time)이 증가하게 된다.
결국, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 픽셀 구동 전압 파형의 충전시간(t3)과 방전시간(t4)이 길어지게 되어 액정 디스플레이 패널(103)의 소비전력은 증가한다.
여기서, 픽셀 구동 전압 파형의 충전시간(t3)과 방전시간(t4)이 길어지게 되어 액정 디스플레이 패널(103)의 Display On Time 동안 필요한 전압레벨로 상승하지 못하게 되면 액정 디스플레이 패널(103)에 영상이 나타나지 않게 된다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 액정 디스플레이 패널의 부하의 변동에 무관하도록 일정한 RC 지연시간이 나타나는 구동회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 액정 디스플레이 패널의 구동회로의 크기를 줄이고 전체 소비전력이 감소하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 구동 회로는 증폭기의 출력단의 전류와 공통전압의 전류에 의하여 액정 디스플레이 패널의 명암을 조절하는 구동 회로에 있어서, 상기 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 증폭기의 출력전류의 전류량을 증가시키는 전류 공급부; 및 상기 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 증폭기의 방전전류의 전류량을 증가시키는 전류 방출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상술한 전류 공급부는 제어입력신호에 의하여 스위칭 되는 제1 스위칭 수단을 포함하며, 상기 제1 스위칭 수단에 의하여 상기 증폭기의 출력단에 전원전압이 공급되며, 상기 전류 방출부는 제어입력신호에 의하여 스위칭 되는 제2 스위칭 수단을 포함하며, 상기 제2 스위칭 수단에 의하여 상기 증폭기의 출력단의 전류가 방출되는 것이 바람직하다.
여기서, 상술한 전류 공급부 또는 상기 전류 방출부 중 어느 하나만 제어입력신호에 의하여 동작하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상술한 제어입력신호는 공통전압 신호의 상승 에지 신호에 의하여 트리거 되는 것이 바람직하다.
여기서, 상술한 제1 스위칭 수단 또는 제2 스위칭 수단은 트랜지스터인 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 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 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 구동(LDI Driver) 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 패널 구동 회로는 증폭기(301a 내지 301n), 디코더(320), 액정 디스플레이 패널(330), 보상부(340) 및 신호처리부(350)를 포함한다.
<구성>
보상부(340)는 전류 공급부(341)와 전류 방출부(342)를 포함한다.
여기서, 전원공급부(341)는 제1 스위칭 수단을 포함하고, 전류 방출부(342)는 제2 스위칭 수단을 포함한다.
여기서, 설명을 위하여 제1 스위칭 수단은 제1 p-트랜지스터(MP1)로, 제2 스위칭 수단은 제1 n-트랜지스터(MN1)를 예를 들어 설명한다.
제1 증폭기(311a)의 (+)입력단은 제1 전압레벨(V0)이 인가된다.
제1 증폭기(311a)의 (-)입력단은 제1 증폭기(311a)의 제1 출력전압 또는 제1 출력전류(IOPAMP0)이 피드백되어 인가된다.
제1 증폭기(311a)의 출력단은 제1 노드(NODE1)에 연결된다.
제1 p-트랜지스터(MP1)의 소오스 단자는 제1 노드(NODE1)에 연결되며, 제1 p-트랜지스터(MP1)의 드레인 단자는 드레인 전압(DDVDH)이 인가된다.
제1 n-트랜지스터(MN1)의 드레인 단자는 제1 노드(NODE1)에 연결되며, 제1 n-트랜지스터(MN1)의 소오스 단자는 소오스 전압(VSSA)이 인가된다.
디코더(320)의 제1 입력단은 제1 노드(NODE1)와 연결된다.
여기서, 제1 전압레벨(V0)에 관하여 제1 증폭기, 제1 p,n-트랜지스터(MP1, MN1) 및 제1 노드(NODE1)에 관해서만 설명하였으나, 당업자라면 이러한 연결관계가 다수의 전압레벨(V0 내지 V63)에 따라 다수의 트랜지스터(MP1 내지 MP63, MN1 내지 MN63) 및 다수의 노드(NODE0 내지 NODE63)에 상술한 방법으로 연결되어 병렬로 제어입력단에 인가되는 제어신호만큼 형성되는 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.
여기서, 제어비트는 디코더(320)의 제어입력단에 인가되는 제어신호로 6-비트의 신호를 예로 들어 설명한다.
제1 NOT 논리회로(351)의 입력단에는 공통전압(VCOM)이 인가된다.
제2 NOT 논리회로(352)의 입력단에는 제1 NOT 논리회로(351)의 출력신호가 인가된다.
지연논리회로(354)의 입력단에는 공통전압(VCOM)이 인가된다.
NAND 논리회로(353)의 제1 입력단에는 제2 NOT 논리회로(352)의 출력신호가 인가되고, 제2 입력단에는 지연논리회로(354)의 출력신호가 인가되며, NAND 논리회로(353)의 출력단은 제1 p-트랜지스터(MP1)의 게이트 단자와 제1 n-트랜지스터(MN1)의 게이트 단자에 공통으로 인가된다.
디코더(320)의 제어입력단에는 6-비트 데이터가 인가된다.
즉, 6-비트의 데이터를 이용하여 64개의 증폭기 중 어느 하나의 출력을 선택한다.
디코더(302)의 출력단은 액정 디스플레이 패널(330)에 인가된다.
여기서, 액정 디스플레이 패널(330)의 저항(R31)과 액정 커패시터(C31)는 직렬연결되며, 액정 커패시터(C31)의 일단에 공통전압(VCOM)이 인가된다.
<설명>
액정 디스플레이 패널(330)에 흰색을 구현하기 위하여 제어입력신호(Input Signal)가 5V일 때 제1 증폭기(311a)의 제1 노드(NODE1)의 출력전압은 200mV가 출력되어야 한다.
여기서, 제어입력신호(Input Signal)는 공통전압(VCOM)의 위상이 천이된 신호로, 제1 p-트랜지스터(MP1) 및 제1 n-트랜지스터(MN1)의 각각의 게이트에 공통으로 인가되어, 제어입력신호에 따라 제1 p-트랜지스터(MP1) 또는 제1 n-트랜지스터(MN1)를 구동한다.
여기서, 제1 p-트랜지스터(MP1) 및 제1 n-트랜지스터(MN1)는 동시에 구동되지 않는다.
1. 제어입력신호(Input Signal)가 '5V'인 경우
제1 p-트랜지스터(MP1)는 턴-오프(turn-off)되어 충전전류(I11)가 흐리지 않고, 제1 n-트랜지스터(MN1)는 턴-온(turn-on)되어 제1 노드(NODE1)에서 방출전류(I12)만큼 감소한다.
여기서, 제1 p-트랜지스터(MP1) 및 제1 n-트랜지스터(MN1)는 드레인 전압(DDVDH)과 소오스 전압(VSSA)에서 천이하는 제어입력신호를 수신한다.
즉, 한 타이밍 전의 제1 노드(NODE1)에서 유지하고 있던 전압(4.5V)을 제1 증폭기(311a)의 출력전류(IOPAMP0)에서 제어입력신호에 의한 제1 n-트랜지스터(MN1)의 방출전류(I12)만큼 감소하여 제1 노드(NODE1)의 전압을 빠른 속도로 200mV로 낮추게 된다.
2. 제어입력신호(Input Signal)가 '0V'인 경우
제1 p-트랜지스터(MP1)는 턴-온되어 제1 노드(NODE1)에 충전전류(I11)만큼 증가되고, 제1 n-트랜지스터(MN1)는 턴-오프되어 방출전류(I12)가 흐르지 않는다.
여기서, 제1 p-트랜지스터(MP1) 및 제1 n-트랜지스터(MN1)는 드레인 전압(DDVDH)과 소오스 전압(VSSA)에서 천이하는 제어입력신호를 수신한다.
즉, 한 타이밍 전의 제1 노드(NODE1)에서 유지하고 있던 전압(0V)을 제1 증폭기(311a)의 출력전류(IOPAM0)에서 제어입력신호에 의한 제1 p-트랜지스터(MP1)의 충전전류(I11)만큼 증가하게 되어 제1 노드(NODE1)의 전압을 빠른 속도로 4.5V로 상승하게 된다.
이러한 구조에 의하여, 제1 p-트랜지스터(MP1) 및 제1 n-트랜지스터(MN1)는 제1 증폭기(311a)의 출력단인 제1 노드(NODE1)에 연결되어 충전전류(discharge; I11) 및 방출전류(charge; I12)를 제1 증폭기(311a)의 출력전류(IOPAMP0)와 합하여 액정 디스플레이 패널(330)에 공급한다.
결국, 종래의 증폭기로만 액정 디스플레이 패널의 전압을 제어하는 것보다 제1 p-트랜지스터(MP1) 및 제1 n-트랜지스터(MN1)를 이용하여 비교적 간단한 구조에 의하여 제어시간 및 소비전력을 줄이는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 구동회로에서 액정 디스플레이 패널의 구동회로에서 RC 지연시간이 부하의 변동에 무관하도록 제어하는데 그 효과가 있다.
또한, 액정 디스플레이 패널의 구동회로의 크기를 줄어들고, 전체 소비전력 이 감소하게 된다.
Claims (5)
- 증폭기의 출력단의 전류와 공통전압의 전류에 의하여 액정 디스플레이 패널의 명암을 조절하는 구동 회로에 있어서,상기 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 증폭기의 출력전류의 전류량을 증가시키는 전류 공급부; 및상기 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 증폭기의 방전전류의 전류량을 증가시키는 전류 방출부를 포함하고,상기 전류 공급부는 제어입력신호에 의하여 스위칭 되는 제1 스위칭 수단을 포함하며, 상기 제1 스위칭 수단에 의하여 상기 증폭기의 출력단에 전원전압이 공급되며,상기 전류 방출부는 제어입력신호에 의하여 스위칭 되는 제2 스위칭 수단을 포함하며, 상기 제2 스위칭 수단에 의하여 상기 증폭기의 출력단의 전류가 방출되는 것 포함하고,상기 제어입력신호는 공통전압 신호의 상승 에지 신호에 의하여 트리거 되는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 패널 구동 회로.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 전류 공급부 또는 상기 전류 방출부 중 어느 하나만 제어입력신호에 의하여 동작하는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 패널 구동 회로.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 제1 스위칭 수단 또는 제2 스위칭 수단은 트랜지스터인 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 패널 구동 회로.
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