KR20060043644A - 구동전압 제어장치 - Google Patents

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KR20060043644A
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다카히토 구시마
도모카즈 고지마
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 소비전력을 저감시키면서 구동전압의 전압값을 신속하게 상승/하강 시키기 위한 것이다.
구동전압 제어장치(1)는, 타이밍제어부(11)와, VCOM전압 생성부(12)와, 연산증폭기(13H, 13L)와, 평활용량(C14H, C14L)과, 스위치(SW1)와, 출력단자(15)를 구비한다. 타이밍제어부(11)는, 제어신호(S1, S2)를 이용하여 스위치(SW1, SW2)의 온/오프를 제어하며, 제어신호(S3, S4)를 이용하여 연산증폭기(13H, 13L)의 구동능력을 제어한다. 타이밍제어부(11)는, 연산증폭기(13H)의 출력(구동전압(VCOMH))을 출력단자(15)로 공급할 경우, 스위치(SW1)를 온 하고 스위치(SW2)를 오프 한다. 이 때, 타이밍제어부(11)는 연산증폭기(13H)의 구동능력을 높인다.

Description

구동전압 제어장치{DRIVING VOLTAGE CONTROL DEVICE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 구동전압 제어장치(1)의 전체구성도.
도 2는 도 1에 나타낸 VCOM전압 생성부(12)의 내부구성도.
도 3은 도 1에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H)의 내부구성도.
도 4는 도 1에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(13L)의 내부구성도.
도 5는 제어신호(S1∼S4), 및 출력단자(15)에서의 전압을 나타내는 파형도.
도 6의 (A) 및 (B)는 도 3에 나타낸 구동능력 조정부(100H)의 변형예를 나타내며, (C) 및 (D)는 도 4에 나타낸 구동능력 조정부(100L)의 변형예를 나타내는 도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 이용되는 VCOMH용 연산증폭기(23H)의 내부구성도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 이용되는 VCOML용 연산증폭기(23L)의 내부구성도.
도 9의 (A) 및 (B)는 도 7에 나타낸 구동능력 조정부(200H)의 변형예를 나타내며, (C) 및 (D)는 도 8에 나타낸 구동능력 조정부(200L)의 변형예를 나타내는 도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 이용되는 VCOMH용 연산증폭기(33H)의 내부 구성도.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 이용되는 VCOML용 연산증폭기(33L)의 내부구성도.
도 12의 (A) 및 (B)는 도 10에 나타낸 구동능력 조정부(300H)의 변형예를 나타내며, (C) 및 (D)는 도 11에 나타낸 구동능력 조정부(300L)의 변형예를 나타내는 도.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 구동전압 제어장치(4)의 전체구성도.
도 14는 도 13에 나타낸 타이밍생성부(42)의 내부구성도.
도 15는 제어신호(S1∼S4), 및 출력단자(15)에서의 전압을 나타내는 파형도.
도 16은 종래 구동전압 제어장치의 전체구성도.
도 17은 도 16에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(93H)의 내부구성도.
도 18은 도 1에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(93L)의 내부구성도.
도 19는 제어신호(S1, S2), 및 출력단자(95)에서의 전압을 나타내는 파형도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 4 : 구동전압 제어장치 11, 41 : 타이밍제어부
12 : VCOM전압 생성부 13H : VCOMH용 연산증폭기
13L : VCOML용 연산증폭기 C14H, C14L : 평활용량
SW1, SW2, 402 : 스위치 15 : 출력단자
111H, 111L, 401 : 래더 저항 112H, 112L : 선택부
113H, 113L : 출력단자
TA1-H∼TA4-H, TA1-L∼TA4-L : 입력트랜지스터
TB1-H∼TB2-H, TB1-L∼TB2-L : 출력트랜지스터
100H, 100L, 200H, 200L, 300H, 300L : 구동능력 조정부
101H, 101L, 201H, 201L, 301H, 301L : 인버터
Sa102H, Sb102H, Sa102L, Sb102L, Sa202H, Sb202H, Sa202L, Sb202L, Sa302H, Sb302H, Sa302L, Sb302L, : 절환트랜지스터
T103H, T103L, T203H, T203L, T303H, T303L : 조정트랜지스터
42 : 타이밍생성부 403 : 비교기
404H, 404L : AND회로
본 발명은, 액정표시패널 등의 부하를 교류구동 시키기 위한 구동전압을 제어하는 장치에 관한 것이며, 더 상세하게는, 구동전압의 전압값을 신속하게 상승/하강시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
휴대기기(예를 들어, 휴대전화 등)의 액정표시패널을 교류구동(예를 들어, 라인 반전구동) 시키기 위해, 종래의 액정구동장치는 액정표시패널의 대향전극에 공급되는 구동전압을 제어하는 구동전압 제어장치를 구비한다. 이 구동전압 제어장치는, 소정의 타이밍에 따라 구동전압의 극성을 반전시킨다.
종래의 구동전압 제어장치(9) 전체구성을 도 16에 나타낸다. 이 장치(9)는, 타이밍제어부(91)와, VCOM전압 생성부(92)와, VCOMH용 연산증폭기(93H)와, VCOML용 연산증폭기(93L)와, 평활용량(C94H, C94L)과, 스위치(SW1, SW2)와, 출력단자(95)를 구비한다. 이 장치(9)는, 액정표시패널의 대향전극(도시 생략)에 구동전압(VCOMH, VCOML)을 교대로 출력한다.
타이밍제어부(91)는 제어신호(Sa, Sb)를 출력한다. 제어신호(Sa)는 VCOM전압 생성부(92)가 생성해야 할 구동전압(VCOMH)의 전압값을 나타낸다. 제어신호(Sb)는 VCOM전압 생성부(92)가 생성해야 할 구동전압(VCOML)의 전압값을 나타낸다. 또 타이밍제어부(91)는, 타이밍신호(TIMING)를 수취하여 제어신호(S1, S2)를 출력한다. 타이밍신호(TIMING)는, 제어신호(S1, S2)의 전압레벨을 "H레벨"에서 "L레벨"로 절환하는(또는 제어신호(S1, S2)의 전압레벨을 "L레벨"에서 "H레벨"로 절환하는) 타이밍을 나타낸다.
VCOM전압 생성부(92)의 구성은, 타이밍제어부(91)로부터 출력된 제어신호(Sa, Sb)에 따라, 구동전압(VCOMH, VCOML)을 생성한다. 또 VCOM전압 생성부(92)는, 예를 들어 RDAC(Resistance Digital Analog Converter)이며, 도 2와 같이 구성된다.
스위치(SW1)는 노드(N94H)와 출력단자(95) 사이에 접속된다. 스위치(SW2)는 노드(N94L)와 출력단자(95) 사이에 접속된다. 스위치(SW1, SW2)는 각각, 타이밍제어부(91)로부터의 제어신호(S1, S2)가 "H레벨"일 때는 온 되며, 타이밍제어부(91)로부터의 제어신호(S1, S2)가 "L레벨"일 때는 오프 된다.
여기서, 도 16에서는 액정표시패널의 부하용량으로서 패널부하(C(LC))를 도 시한다.
<VCOMH용 연산증폭기(93H)의 내부구성>
도 16에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(93H)의 내부구성을 도 17에 나타낸다. VCOMH용 연산증폭기(93H)는, 입력트랜지스터(TA1-H∼TA5-H)와, 출력트랜지스터(TB1-H, TB2-H)와, 위상보상용량(CB-H)을 포함한다. 입력트랜지스터(TA1-H∼TA5-H)는, VCOMH용 연산증폭기(93H)의 차동 스테이지(93AH)를 구성한다. 출력트랜지스터(TB1-H, TB2-H), 및 위상보상용량(CB-H)은, VCOMH용 연산증폭기(93H)의 출력 스테이지(93BH)를 구성한다.
<VCOML용 연산증폭기(93L)의 내부구성>
도 16에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(93L)의 내부구성을 도 18에 나타낸다. VCOML용 연산증폭기(93L)는, 입력트랜지스터(TA1-L∼TA5-L)와, 출력트랜지스터(TB1-L, TB2-L)와, 위상보상용량(CB-L)을 포함한다. 입력트랜지스터(TA1-L∼TA5-L)는, VCOML용 연산증폭기(93L)의 차동 스테이지(93AL)를 구성한다. 출력트랜지스터(TB1-L, TB2-L), 및 위상보상용량(CB-L)은, VCOML용 연산증폭기(93L)의 출력 스테이지(93BL)를 구성한다.
<동작>
다음에, 도 16에 나타낸 구동전압 제어장치(9)에 의한 동작에 대하여 도 19를 참조하면서 설명하기로 한다. 그리고 여기서 구동전압(VCOMH)의 전압값은 "+3V"로 하며, 구동전압(VCOML)의 전압값은 "-3V"로 한다.
시각(t0∼t1)에서, 타이밍제어부(91)는 제어신호(S1)를 "L레벨"로 하며 제어 신호(S2)를 "H레벨"로 하는 것으로 한다. 또 출력단자(95)의 전압(V95)은 "-3V"인 것으로 한다.
시각(t1)이 되면, 타이밍제어부(91)는 타이밍신호(TIMING)에 따라 제어신호(S1)를 "H레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "L레벨"로 한다. 이로써 스위치(SW1)가 온 되어, 출력단자(95)는 VCOMH용 연산증폭기(93H)에 접속된다. 이 때, 출력단자(95)의 전위(패널부하(C(LC))의 전위)(V95)는 "-3V"이므로, 출력단자(95)의 전위(V95)가 "+3V"로 될 때까지(상승시간(tpH)이 경과될 때까지의 기간) VCOMH용 연산증폭기(93H)로부터 출력단자(95)(패널부하(C(LC))로 전류가 흘러든다.
시각(t3)에서 타이밍제어부(91)는, 외부로부터의 타이밍신호(TIMING)에 따라, 제어신호(S1)를 "L레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "H레벨"로 한다. 이로써 스위치(SW2)가 온 되어, 출력단자(95)는 VCOML용 연산증폭기(93L)에 접속된다. 이 때, 출력단자(95)의 전위(V95)는 "+3V"이므로, 출력단자(95)의 전위(V95)가 "-3V"로 될 때까지(하강시간(tpL)이 경과될 때까지의 기간) 출력단자(95)로부터 VCOML용 연산증폭기(93L)로 전류가 흘러나간다.
시각(t4∼t9)에서는, 시각(t0∼t4)에서의 동작과 마찬가지의 동작이 이루어진다.
이와 같이, 구동전압의 극성을 반전시킬 때에는, 패널부하(C(LC))를 충방전 할 필요가 있으므로, 출력단자(95)의 전위(V95)는, 천천히 시간을 두고 상승(또는 하강)된다.
또 최근, 액정표시패널의 고 정밀화가 진행되고 있어, 패널부하(C(LC))의 용 량값은 점점 커지고 있다. 또한 휴대전화의 동영상 대응의 수요도 높아지고 있어, 신속하게 패널부하(C(LC))를 충방전 시킬 필요가 있다. 이와 같이 큰 용량값을 갖는 패널부하(C(LC))에 대하여 신속하게 충방전을 행하기 위해서는(상승시간(tpH), 하강시간(tpL)을 단축하기 위해서는), 구동전압 제어장치에 포함되는 연산증폭기에 고전압을 인가할 필요가 있다. 그래서 도 16에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(93H), VCOML용 연산증폭기(93L)는, 고전압 인가에도 견딜 수 있도록 고내압 트랜지스터로 구성된다.
한편, 연산증폭기의 바이어스전류를 제어함으로써 소비전력의 저감을 도모하며, 또 회로 면적을 삭감함으로써 원가 증가를 억제한 구동전압 제어장치가 제안되었다(예를 들어, 일특개 2003-216256호 공보 참조).
그러나 이와 같은 고내압 트랜지스터로 구성된 연산증폭기(93H, 93L)는, 회로면적이 커져 소비전력도 매우 커져버린다. 이로써, 예를 들어 도 16에 나타낸 구동전압 제어장치(9)를 탑재시킨 액정 드라이버로 휴대전화 등 휴대기기의 액정패널을 구동시킬 경우, 이 액정 드라이버에 의한 전력소비가 매우 커지므로, 1 회의 충전으로 이 휴대기기를 사용할 수 있는 시간이 극단적으로 짧아져버린다.
본 발명의 하나의 국면에 따르면, 구동전압 제어장치는, 제 1 차동증폭회로와, 제 2 차동증폭회로와, 제어부와, 출력부를 구비한다. 제 1 차동증폭회로는 제 1 입력전압을 받아 제 1 출력전압을 출력한다. 제 2 차동증폭회로는 제 2 입력전 압을 받아 제 2 출력전압을 출력한다. 제어부는 제 1 모드 및 제 2 모드 중 어느 한쪽을 선택한다. 출력부는 제어부에 의해 제 1 모드가 선택되면 제 1 차동증폭회로에 의해 출력된 제 1 출력전압을 출력노드로 공급한다. 또 출력부는 제어부에 의해 제 2 모드가 선택되면 제 2 차동증폭회로에 의해 출력된 제 2 출력전압을 출력노드로 공급한다. 또한 제어부는 제 1 모드를 선택했을 때에 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 출력전압이 공급될 때(제 1 모드일 때)에는, 제 1 차동증폭회로의 구동능력이 높여진다(제 1 차동증폭회로로부터 출력되는 전류(또는 제 1 차동증폭회로로 입력될 전류)의 전류량이 증가한다). 이로써, 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 한편, 제 2 출력전압이 공급될 때(제 1 모드가 아닐 때)에는, 제 1 차동증폭회로의 구동능력이 높아지지 않는다. 이로써 출력노드의 충방전이 필요 없을 때에는 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간은, 상기 제어부가 상기 제 1 모드를 선택하는 기간보다 짧다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 소비전력을 더욱 저감할 수 있다. 또 출력노드 전압의 전압값이 제 1 출력전압의 전압값에 달할 때까지의 기간보다 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간이 짧아도, 종래보다 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 출력 노드 전압의 전압값에 따라, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 출력노드 전압의 전압값을 참조함으로써, 출력노드 전압이 원하는 전압값에 달했는지의 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 제어부는, 출력노드 전압이 제 1 출력전압의 전압값에 달했는지 여부를 판단할 수 있다. 이로써, 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간을 단축할 수 있으므로, 소비전력을 더욱 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때, 상기 출력노드의 전압이 제 1 전압값까지 달하는 동안, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서는 소비전력을 더욱 저감할 수 있다. 제 1 전압값의 절대값이 제 1 출력전압 전압값의 절대값보다 작아도, 종래보다 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 모드 선택부와, 비교부와, 능력 조정부를 포함한다. 모드 선택부는, 상기 제 1 및 제 2 모드 중 어느 한쪽을 선택한다. 비교부는, 상기 출력노드의 전압과 상기 제 1 전압값을 갖는 제 1 비교전압을 비교한다. 능력 조정부는, 모드 선택부가 선택하는 모드와 비교부에 의한 비교결과에 따라, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서 능력 조정부는, 모드 선택부에 의해 선택된 모드를 참조하여, 제 1 및 제 2 출력전압 중 어느 쪽이 출력부로부터 공급되고있는가를 판단할 수 있다. 또 능력 조정부는, 비교부에 의한 비교결과를 참조하여, 출력 노드의 전압이 제 1 전압값에 달했는지 여부를 판단할 수 있다. 이로써 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간을 단축할 수 있으므로, 소비전력을 더욱 저감시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 출력전압의 전압값은, 상기 제 2 출력전압의 전압값보다 높다. 상기 능력 조정부는, 상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드의 전압이 상기 제 1 비교전압보다 낮다고 판단되면, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 출력전압의 전압값이 제 2 출력전압의 전압값보다 높다. 예를 들어 제 2 모드에서 제 1 모드로 절환된 경우, 출력노드는 제 1 출력전압에 의해 충전되므로, 출력노드의 전압이 상승한다. 능력 조정부는, 출력노드의 전압이 제 1 전압값(예를 들어, 제 1 출력전압의 전압값)에 달할 때까지 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높여, 출력노드의 전압이 제 1 전압값보다 커지면 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 원래로 되돌린다. 이로써 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간을 단축할 수 있으므로, 소비전력을 더욱 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 출력전압의 전압값은 상기 제 2 출력전압의 전압값보다 낮다. 상기 능력 조정부는, 상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드의 전압이 상기 제 1 비교전압보다 높다고 판단되면, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 출력전압의 전압값은 제 2 출력전압의 전압값보다 낮다. 예를 들어 제 2 모드에서 제 1 모드로 절환된 경우, 출력노드는 제 1 출력전압에 의해 방전되므로, 출력노드의 전압이 하강한다. 능력 조정부는, 출력노드의 전압이 제 1 전압값(예를 들어, 제 1 출력전압의 전압값)에 달할 때까지 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이며, 출력노드의 전압이 제 1 전압값보다 작아지면 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 원래로 되돌린다. 이로써 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간을 단축할 수 있으므로, 소비전력을 더욱 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다. 또 제어부는, 상기 제 2 모드를 선택했을 때, 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 한쪽 차동증폭회로(출력부에의 출력전압 공급을 필요료 하는 차동증폭회로)의 구동능력이 높여지며, 다른 쪽 차동증폭회로(출력부에의 출력전압 공급을 필요로 하지 않는 차동증폭회로)의 구동능력은 높여지지 않는다. 이로써 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있으며, 또 소비전력을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간은, 상기 제어부가 상기 제 1 모드를 선택하는 기간보다 짧다. 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간은, 상기 제어부가 상기 제 2 모드를 선택하는 기간보다 짧다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 출력 노드 전압의 전압값이 제 1 전압값까지 달하는 동안, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다. 또 제어부는, 상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 상기 출력노드 전압의 전압값이 제 2 전압값까지 달하는 동안, 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 모드 선택부와, 전압 선택부와, 비교부와, 능력 조정부를 포함한다. 모드 선택부는, 상기 제 1 및 제 2 모드 중 어느 한쪽을 선택한다. 전압 선택부는, 모드 선택부에 의해 선택된 모드에 따라, 상기 제 1 전압값을 갖는 제 1 비교전압과 상기 제 2 전압값을 갖는 제 2 비교전압 중 어느 한쪽을 선택한다. 비교부는, 상기 출력노드 전압과 상기 전압 선택부에 의해 선택된 전압을 비교한다. 능력 조정부는, 모드 선택부가 선택하는 모드와 비교부에 의한 비교결과에 따라, 상기 제 1 또는 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
상기 구동전압 제어장치에서, 비교부는, 출력노드 전압의 전압값이 각 모드에 적합한 전압값에 달했는지 여부를 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 출력전압의 전압값은, 상기 제 2 출력전압의 전압값보다 높다. 상기 전압 선택부는, 상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되면, 상기 제 1 비교전압을 선택한다. 또 상기 전압 선택부는, 상기 모드 선택부에 의해 상기 제 2 모드가 선택되면, 상기 제 2 비교전압을 선택한다. 상기 능력 조정부는, 상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드 전압이 상기 전압 선택부에 의해 선택된 전압보다 낮다고 판단되면, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높인다. 또한 상기 능력 조정부 는, 상기 모드 선택부에 의해 상기 제 2 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드 전압이 상기 전압 선택부에 의해 선택된 전압보다 높다고 판단되면, 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높인다.
바람직하게는, 상기 제 1 차동증폭회로는, 제 1 차동 스테이지와, 제 1 및 제 2 출력트랜지스터와, 제 1 조정트랜지스터를 포함한다. 제 1 및 제 2 출력트랜지스터는, 제 1 기준전압을 받는 제 1 기준노드와 제 2 기준전압을 받는 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 1 출력트랜지스터는, 제 1 기준노드와 제 2 출력트랜지스터 사이에 접속되어 제 1 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는다. 제 2 출력트랜지스터는, 제 1 출력트랜지스터와 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급 노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다. 제 1 차동 스테이지는, 제 1 출력트랜지스터와 제 2 출력트랜지스터와의 제 1 상호접속노드 전압과 상기 제 1 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 한다. 제 1 조정트랜지스터는, 제 1 접속상태에서는 제 1 기준노드와 제 1 상호접속노드 사이에 접속되어, 제 1 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 상호접속노드에 발생하는 전압이 제 1 출력전압으로서 출력된다. 제 1 모드일 때에는, 제 1 출력트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이만이 아닌 제 1 조정트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이에도 전류가 흐른다. 따라서 제 1 기준노드와 제 1 상호접속노드 사이를 흐르는 전류가 증가한다. 이로써 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 한편, 제 1 모드가 아닐 때에는, 제 1 조정트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이에는 전류가 흐르지 않는다. 이로써, 출력노드의 충방전이 필요 없을 때에는 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 차동증폭회로는, 제 1 차동 스테이지와, 제 1 및 제 2 출력트랜지스터와, 제 1 조정트랜지스터를 포함한다. 제 1 및 제 2 출력트랜지스터는, 제 1 기준전압을 받는 제 1 기준노드와 제 2 기준전압을 받는 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 1 출력트랜지스터는, 제 1 기준노드와 제 2 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 제 1 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는다. 제 2 출력트랜지스터는, 제 1 출력트랜지스터와 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다. 제 1 차동 스테이지는, 제 1 출력트랜지스터와 제 2 출력트랜지스터의 제 1 상호접속노드에서의 전압과 상기 제 1 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 한다. 제 1 조정트랜지스터는, 제 1 접속상태에서 제 1 상호접속노드와 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 상호접속노드에 발생하는 전압이 제 1 출력전압으로서 출력된다. 제 1 모드일 때에는, 제 2 출력트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이만이 아닌 제 1 조정트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이에도 전류가 흐른다. 따라서 제 2 기준노드와 제 1 상호접속노드 사이를 흐르는 전류가 증 가한다. 이로써 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 한편, 제 1 모드가 아닐 때에는, 제 1 조정트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이에는 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라 출력노드의 충방전이 필요 없을 때에는 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 차동증폭회로는, 제 1 및 제 2 입력트랜지스터와, 제 3 및 제 4 입력트랜지스터와, 제 5 입력트랜지스터와, 제 1 조정트랜지스터와, 제 1 출력 스테이지를 포함한다. 제 1 및 제 2 입력트랜지스터는, 제 1 기준전압을 받는 제 1 기준노드와 제 2 기준전압을 받는 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 3 및 제 4 입력트랜지스터는, 제 1 기준노드와 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 5 입력트랜지스터는, 제 2 입력트랜지스터와 제 4 입력트랜지스터와의 제 1 상호접속노드와 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다. 제 1 입력트랜지스터는, 제 1 기준노드와 제 2 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 당해 제 1 입력트랜지스터의 드레인에 접속된다. 제 2 입력트랜지스터는, 제 1 입력트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이에 접속되어, 제 1 출력 스테이지의 출력을 게이트에 받는다. 제 3 입력트랜지스터는, 제 1 기준노드와 제 4 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 제 1 입력트랜지스터의 게이트에 접속된다. 제 4 입력트랜지스터는, 제 3 입력트랜지스터와 제 1 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 입력전압을 게이트에 받는다. 제 1 출력 스테이지는, 제 3 입력트랜지스터와 제 4 입력트랜지스터의 제 2 상호접속노드 전압에 따른 전압값을 갖는 상기 제 1 출력전압을 출력한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 한다. 제 1 조정트랜지스터는, 제 1 접속상태에서, 제 1 상호접속노드와 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 출력 스테이지의 출력이 제 1 출력전압으로서 출력된다. 제 1 모드일 때에는, 제 5 입력트랜지스터와 제 2 상호접속노드 사이만이 아닌 제 1 조정트랜지스터와 제 2 상호접속노드 사이에도 전류가 흐른다. 따라서 제 2 기준노드와 제 2 상호접속노드 사이를 흐르는 전류가 증가하므로, 제 1 출력 스테이지가 받는 전압을 신속하게 상승/하강 시킬 수 있다. 이로써 출력노드의 충방전에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 한편, 제 1 모드가 아닐 때에는, 제 1 조정트랜지스터와 제 2 상호접속노드 사이로 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라 출력노드의 충방전이 필요 없을 때에는 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 차동증폭회로는 추가로, 제 2 조정트랜지스터를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 하고 또 상기 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 한다. 제 2 조정트랜지스터는, 제 2 접속상태에서, 상기 제 1 상호접속노드와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다.
상기 구동전압 제어장치에서는, 제 1 상호접속노드와 제 1 기준노드 사이를 흐르는 전류를 증가시킬 뿐만 아니라, 제 1 상호접속노드와 제 1 기준노드 사이를 흐르는 전류도 증가시킴으로써, 발진을 억제할 수 있다. 또 제 2 조정트랜지스터를, 제 1 조정트랜지스터와 대응시켜 설정함(예를 들어, 제 1 조정트랜지스터와 제 2 조정트랜지스터와의 치수 비(각각의 트랜지스터가 나타내는 W/L 비의 관계)를, 제 1 출력트랜지스터와 제 2 출력트랜지스터와의 치수 비와 동일하게 함)으로써, 제 1 차동증폭회로가 갖는 오프셋전압을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 제 1 기준전압의 전압값은, 제 2 기준전압의 전압값보다 높다. 상기 제 2 차동증폭회로는, 제 2 차동 스테이지와, 제 3 및 제 4 출력트랜지스터와, 제 2 조정트랜지스터를 포함한다. 제 3 및 제 4 출력트랜지스터는, 제 3 기준전압을 받는 제 3 기준노드와 제 4 기준전압을 받는 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 3 기준전압의 전압값은, 제 4 기준전압의 전압값보다 낮다. 제 3 출력트랜지스터는, 제 3 기준노드와 제 4 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 제 2 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는다. 제 4 출력트랜지스터는, 제 3 출력트랜지스터와 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다. 제 2 차동 스테이지는, 제 3 출력트랜지스터와 제 4 출력트랜지스터와의 제 2 상호접속노드 전압과 제 2 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 한다. 또 상기 제어부는, 상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 한다. 제 2 조정트랜지스터는, 제 2 접속상태에서, 제 3 기준노드와 제 2 상 호접속노드 사이에 접속되어, 제 2 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는다.
바람직하게는, 제 1 기준전압의 전압값은 제 2 기준전압의 전압값보다 높다. 상기 제 2 차동증폭회로는, 제 2 차동 스테이지와, 제 3 및 제 4 출력트랜지스터와, 제 2 조정트랜지스터를 포함한다. 제 3 및 제 4 출력트랜지스터는, 제 3 기준전압을 받는 제 3 기준노드와 제 4 기준전압을 받는 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 3 기준전압의 전압값은 제 4 기준전압의 전압값보다 낮다. 제 3 출력트랜지스터는, 제 3 기준노드와 제 4 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 제 2 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는다. 제 4 출력트랜지스터는, 제 3 출력트랜지스터와 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다. 제 2 차동 스테이지는, 제 3 출력트랜지스터와 제 4 출력트랜지스터와의 제 2 상호접속노드 전압과 상기 제 2 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 한다. 또 상기 제어부는, 상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 한다. 제 2 조정트랜지스터는, 제 2 접속상태에서, 제 2 상호접속노드와 제 4 기준노드사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다.
바람직하게는, 상기 제 1 기준전압의 전압값은, 상기 제 2 기준전압의 전압값보다 높다. 상기 제 2 차동증폭회로는, 제 6 및 제 7 입력트랜지스터와, 제 8 및 제 9 입력트랜지스터와, 제 10 입력트랜지스터와, 제 2 조정트랜지스터와, 제 2 출력 스테이지를 포함한다. 제 6 및 제 7 입력트랜지스터는 제 3 기준전압을 받는 제 3 기준노드와 제 4 기준전압을 받는 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 8 및 제 9 입력트랜지스터는, 제 3 기준노드와 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속된다. 제 10 입력트랜지스터는, 제 7 입력트랜지스터와 제 9 입력트랜지스터와의 제 3 상호접속노드와 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다. 제 3 기준전압의 전압값은, 제 4 기준전압의 전압값보다 낮다. 제 6 입력트랜지스터는, 제 3 기준노드와 제 7 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 당해 제 6 입력트랜지스터의 드레인에 접속된다. 제 7 입력트랜지스터는, 제 6 입력트랜지스터와 제 3 상호접속노드 사이에 접속되어, 제 2 출력 스테이지의 출력을 게이트에 받는다. 제 8 입력트랜지스터는, 제 3 기준노드와 제 9 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 상기 제 6 입력트랜지스터의 게이트에 접속된다. 제 9 입력트랜지스터는, 제 8 입력트랜지스터와 제 3 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 2 입력전압을 게이트에 받는다. 제 2 출력 스테이지는, 제 8 입력트랜지스터와 제 9 입력트랜지스터와의 제 4 상호접속노드에서의 전압에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력한다. 상기 제어부는, 상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 한다. 또 제어부는 상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 한다. 제 2 조정트랜지스터는, 제 2 접속상태에서는, 제 3 상호접속노드와 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련 한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또 도면 중 동일 또는 상당부분에는 동일 부호를 부여하여 그 설명은 반복하지 않는다.
(제 1 실시예)
<전체구성>
본 발명의 제 1 실시예에 의한 구동전압 제어장치(1)의 전체구성을 도 1에 나타낸다. 이 장치(1)는, 타이밍제어부(11)와, VCOM전압 생성부(12)와, VCOMH용 연산증폭기(13H)와, VCOML용 연산증폭기(13L)와, 평활용량(C14H, C14L)과, 스위치(SW1, SW2)와, 출력단자(15)를 구비한다. 이 장치(1)는, 액정표시패널을 교류 구동(예를 들어, 라인 반전구동)시키기 위한 구동전압(VCOMH, VCOML)을 제어한다. 예를 들어, 구동전압 제어장치(1)는, 소정의 타이밍에 따라 구동전압(VCOMH, VCOML)을 교대로 출력한다.
타이밍제어부(11)는, 제어신호(Sa, Sb)를 출력한다. 제어신호(Sa)는, VCOM전압 생성부(12)가 생성해야 할 구동전압(VCOMH)의 전압값을 나타낸다. 제어신호(Sb)는, VCOM전압 생성부(102)가 생성해야 할 구동전압(VCOML)의 전압값을 나타낸다. 또 타이밍제어부(11)는, 타이밍신호(TIMING)를 수취하여, 제어신호(S1∼S4)를 출력한다. 타이밍신호(TIMING)는, 출력단자(15)로부터 출력되는 구동전압을, 구동전압(VCOMH)에서 구동전압(VCOML)(또는 구동전압(VCOML)에서 구동전압(VCOMH))으로 절환하는 타이밍을 나타낸다. 타이밍제어부(11)는, 그 타이밍신호(TIMING)에 따 라, 제어신호(S1∼S4)의 전압레벨을 "H레벨"에서 "L레벨"로 절환한다(또는 제어신호(S1∼S4)의 전압레벨을 "L레벨"에서 "H레벨"로 절환한다).
VCOM전압 생성부(12)는, 타이밍제어부(11)로부터 출력된 제어신호(Sa)에 따른 전압값을 갖는 구동전압(VCOMH)을 생성한다. 또 VCOM전압 생성부(12)는, 타이밍제어부(11)로부터 출력된 제어신호(Sb)에 따른 전압값을 갖는 구동전압(VCOML)을 생성한다.
VCOMH용 연산증폭기(13H)는, 전압폴로워회로를 구성하며, VCOM전압 생성부(12)에 의해 생성된 구동전압(VCOMH)을 출력한다. 또 VCOMH용 연산증폭기(13H)는, 타이밍제어부(11)로부터 출력된 제어신호(S3)에 따라 구동능력(단위시간당 입력/출력되는 전류의 전류량)을 조정한다.
VCOML용 연산증폭기(13L)는, 전압폴로워회로를 구성하며, VCOM전압 생성부(12)에 의해 생성된 구동전압(VCOML)을 출력한다. 또 VCOML용 연산증폭기(13L)는, 타이밍제어부(11)로부터 출력된 제어신호(S4)에 따라 구동능력(단위시간당 입력/출력되는 전류의 전류량)을 조정한다.
평활용량(C14H)은, VCOMH용 연산증폭기(13H)의 출력 변동을 평활하게 하기 위해 구성되며, VCOMH용 연산증폭기(13H)와 출력단자(15) 사이에 존재하는 노드(N14H)와 접지노드 사이에 접속된다. 평활용량(C14L)은, VCOML용 연산증폭기(13L)의 출력 변동을 평활하게 하기 위해 구성되며, VCOML용 연산증폭기(13L)와 출력단자(15) 사이에 존재하는 노드(N14L)와 접지노드 사이에 접속된다.
스위치(SW1)는, 노드(N14H)와 출력단자(15) 사이에 접속된다. 스위치(SW2) 는, 노드(N14L)와 출력단자(15) 사이에 접속된다. 스위치(SW1, SW2)는, 타이밍제어부(11)로부터의 제어신호(S1, S2)가 "H레벨"일 때에는 온 되며, 타이밍제어부(11)로부터의 제어신호(S1, S2)가 "L레벨"일 때에는 오프 된다.
출력단자(15)는, 노드(N14H)의 전위(구동전압(VCOMH)) 또는 노드(N14L)의 전위(구동전압(VCOML))를 액정표시패널의 대향전극(도시 생략)에 공급한다.
그리고 도 1에서는, 액정표시패널의 부하용량으로서 패널부하(C(LC))를 도시한다.
<VCOM전압 생성부(12)의 내부구성>
도 1에 나타낸 VCOM전압 생성부(12)의 내부구성을 도 2에 나타낸다. VCOM전압 생성부(12)는 래더 저항(ladder resistor)(111H, 111L)과 선택부(112H, 112L)와, 출력단자(113H, 113L)를 포함한다.
래더 저항(111H), 선택부(112H), 및 출력단자(113H)는, 이른바 RDAC(Resistance Digital Analog Converter)를 구성한다. 래더 저항(111H)은 기준노드(VREFH)와 기준노드(VSS) 사이에 접속되며, 기준노드(VREFH)와 기준노드(VSS) 사이의 전압을 분할함으로써 복수의 분할전압을 생성한다. 선택부(112H)는, 타이밍제어부(11)로부터 출력된 제어신호(Sa)에 따라, 래더 저항(111H)에 의해 생성된 복수의 분할전압 중 어느 1 개를 선택한다. 출력단자(113H)는, 선택부(112H)에 의해 선택된 분할전압을 구동전압(VCOMH)으로서 출력한다.
래더 저항(111L), 선택부(112L), 및 출력단자(113L)는, 이른바 RDAC를 구성한다. 래더 저항(111L)은 기준노드(VSS)와 기준노드(VREFL) 사이에 접속되며, 기 준노드(VSS)와 기준노드(VREFL) 사이의 전압을 분할함으로써 복수의 분할전압을 생성한다. 선택부(112L)는, 타이밍제어부(11)로부터 출력된 제어신호(Sb)에 따라, 래더 저항(111L)에 의해 생성된 복수의 분할전압 중 어느 1 개를 선택한다. 출력단자(113L)는, 선택부(112L)에 의해 선택된 분할전압을 구동전압(VCOML)으로서 출력한다.
<VCOMH용 연산증폭기(13H)의 내부구성>
도 1에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H)의 내부구성을 도 3에 나타낸다. VCOMH용 연산증폭기(13H)는, 입력트랜지스터(TA1-H, TA2-H, TA3-H, TA4-H, TA5-H)와, 출력트랜지스터(TB1-H, TB2-H)와, 위상보상용량(CB-H)과, 구동능력 조정부(100H)를 포함한다.
[차동 스테이지(13AH)]
입력트랜지스터(TA1-H∼TA5-H)는 VCOMH용 연산증폭기(13H)의 차동 스테이지(13AH)를 구성한다.
입력트랜지스터(TA5-H)는, 전원노드와 접지노드 사이에 접속되어, 바이어스전압 공급노드(NVa)에 부여되는 바이어스전압(Va)을 게이트에 받는다.
입력트랜지스터(TA1-H, TA2-H)는, 전원노드와 입력트랜지스터(TA5-H) 사이에 직렬로 접속된다. 입력트랜지스터(TA1-H)는, 전원노드와 입력트랜지스터(TA2-H) 사이에 접속되며, 게이트가 이입력트랜지스터(TA1-H)의 드레인에 접속된다. 입력트랜지스터(TA2-H)는, 입력트랜지스터(TA1-H) 와 입력트랜지스터(TA5-H) 사이에 접속된다.
입력트랜지스터(TA3-H, TA4-H)는, 전원노드와 입력트랜지스터(TA5-H) 사이에 직렬로 접속된다. 입력트랜지스터(TA3-H)는, 전원노드와 입력트랜지스터(TA4-H) 사이에 접속되며, 게이트가 입력트랜지스터(TA1-H)의 게이트에 접속된다. 입력트랜지스터(TA4-H)는, 입력트랜지스터(TA3-H) 와 입력트랜지스터(TA5-H) 사이에 접속된다.
[출력 스테이지(13BH)]
출력트랜지스터(TB1-H, TB2-H), 및 위상보상용량(CB-H)은, VCOMH용 연산증폭기(13H)의 출력 스테이지(13BH)를 구성한다.
출력트랜지스터(TB1-H, TB2-H)는, 전원노드와 접지노드 사이에 직렬로 접속된다. 출력트랜지스터(TB1-H)는, 전원노드와 출력트랜지스터(TB2-H) 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N13AH)에 접속된다. 노드(N13AH)는, 입력트랜지스터(TA3-H)와 입력트랜지스터(TA4-H)의 상호접속노드이다. 출력트랜지스터(TB2-H)는, 출력트랜지스터(TB1-H)와 접지노드 사이에 접속되어, 바이어스전압 공급노드(NVa)에 부여되는 바이어스전압(Va)을 게이트에 받는다. 위상보상용량(CB-H)은, 출력트랜지스터(TB1-H)의 게이트와 노드(N13BH) 사이에 접속된다. 노드(N13BH)는, 출력트랜지스터(TB1-H)와 출력트랜지스터(TB2-H)의 상호접속노드이다.
또 입력트랜지스터(TA4-H)는, 외부(VCOM전압 생성부(12))로부터의 전압(Vin)(구동전압(VCOMH))을 게이트에 받는다. 입력트랜지스터(TA2-H)는, 노드(N13BH)에서의 전압을 게이트에 받는다.
[구동능력 조정부(100H)]
구동능력 조정부(100H)는, 인버터(101H)와, 절환트랜지스터(Sa102H, Sb102H)와, 조정트랜지스터(T103H)를 포함한다.
인버터(101H)는, 외부(타이밍제어부(11)로부터의 제어신호(S3)를 반전시켜 출력한다.
절환트랜지스터(Sa102H, Sb102H)는, 전원노드와 노드(N13AH) 사이에 직렬로 접속된다. 절환트랜지스터(Sa102H)는, 전원노드와 절환트랜지스터(Sb102H) 사이에 접속되어, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S3)를 게이트에 받는다. 절환트랜지스터(Sb102H)는, 절환트랜지스터(Sa102H)와 노드(N13AH) 사이에 접속되어, 인버터(101H)로부터 출력된 신호를 게이트에 받는다.
조정트랜지스터(T103H)는, 전원노드와 노드(N13BH) 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N102H)에 접속된다. 노드(N102H)는, 절환트랜지스터(Sa102H)와 절환트랜지스터(Sb102H) 사이의 상호접속노드이다.
제어신호(S3)는, "L레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102H, Sb102H(P채널트랜지스터))를 활성화시키는 전압이며, "H레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102H, Sb102H(P채널트랜지스터))를 활성화시키지 않는 전압이다.
<VCOML용 연산증폭기(13L)의 내부구성>
도 1에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(13L)의 내부구성을 도 4에 나타낸다. VCOML용 연산증폭기(13L)는, 입력트랜지스터(TA1-L, TA2-L, TA3-L, TA4-L, TA5-L)와, 출력트랜지스터(TB1-L, TB2-L)와, 위상보상용량(CB-L)과, 구동능력 조정부(100L)를 포함한다.
[차동 스테이지(13AL)]
입력트랜지스터(TA1-L∼TA5-L)는 VCOML용 연산증폭기(13L)의 차동 스테이지(13AL)를 구성한다.
입력트랜지스터(TA5-L)는, 접지노드와 전원노드 사이에 접속되어, 바이어스전압 공급노드(NVb)에 부여되는 바이어스전압(Vb)을 게이트에 받는다.
입력트랜지스터(TA1-L, TA2-L)는, 접지노드와 입력트랜지스터(TA5-L) 사이에 직렬로 접속된다. 입력트랜지스터(TA1-L)는, 접지노드와 입력트랜지스터(TA2-L) 사이에 접속되며, 게이트가 이 입력트랜지스터(TA1-L)의 드레인에 접속된다. 입력트랜지스터(TA2-L)는, 입력트랜지스터(TA1-L)와 입력트랜지스터(TA5-L) 사이에 접속된다.
입력트랜지스터(TA3-L, TA4-L)는, 접지노드와 입력트랜지스터(TA5-L) 사이에 직렬로 접속된다. 입력트랜지스터(TA3-L)는, 접지노드와 입력트랜지스터(TA4-L) 사이에 접속되며, 게이트가 입력트랜지스터(TA1-L)에 접속된다. 입력트랜지스터(TA4-L)는, 입력트랜지스터(TA3-L)와 입력트랜지스터(TA5-L) 사이에 접속된다.
[출력 스테이지(13BL)]
출력트랜지스터(TB1-L, TB2-L), 및 위상보상용량(CB-L)은, VCOML용 연산증폭기(13L)의 출력 스테이지(13BL)를 구성한다.
출력트랜지스터(TB1-L, TB2-L)는, 접지노드와 전원노드 사이에 직렬로 접속된다. 출력트랜지스터(TB1-L)는, 접지노드와 출력트랜지스터(TB2-L) 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N13AL)에 접속된다. 노드(N13AL)는, 입력트랜지스터(TA3-L) 와 입력트랜지스터(TA4-L)의 상호접속노드이다. 출력트랜지스터(TB2-L)는, 출력트랜지스터(TB1-L)와 전원노드 사이에 접속되며, 바이어스전압 공급노드(NVb)에 부여되는 바이어스전압(Vb)을 게이트에 받는다. 위상보상용량(CB-L)은, 출력트랜지스터(TB1-L)의 게이트와 노드(N13BL) 사이에 접속된다. 노드(N13BL)는, 출력트랜지스터(TB1-L)와 출력트랜지스터(TB2-L)의 상호접속노드이다.
또 입력트랜지스터(TA4-L)는, 외부(VCOM전압 생성부(12))로부터의 전압(Vin)(구동전압(VCOML))을 게이트에 받는다. 입력트랜지스터(TA2-L)는, 노드(N13BL)에서의 전압을 게이트에 받는다.
[구동능력 조정부(100L)]
구동능력 조정부(100L)는, 인버터(101L)와, 절환트랜지스터(Sa102L, Sb102L)와, 조정트랜지스터(T103L)를 포함한다.
인버터(101L)는, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S4)를 반전시켜 출력한다.
절환트랜지스터(Sa102L, Sb102L)는, 접지노드와 노드(N13AL) 사이에 직렬로 접속된다. 절환트랜지스터(Sa102L)는, 접지노드와 절환트랜지스터(Sb102L) 사이에 접속되어, 인버터(101L)로부터 출력된 신호를 게이트에 받는다. 절환트랜지스터(Sb102L)는, 절환트랜지스터(Sa102L)와 노드(N13AL) 사이에 접속되어, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S4)를 게이트에 받는다.
조정트랜지스터(T103L)는, 접지노드와 노드(N13BL) 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N102L)에 접속된다. 노드(N102L)는, 절환트랜지스터(Sa102L)와 절환트랜 지스터(Sb102L) 사이의 상호접속노드이다.
제어신호(S4)는, "H레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102L, Sb102L(N채널트랜지스터))를 활성화시키는 전압이며, "L레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102L, Sb102L(N채널트랜지스터))를 활성화시키지 않는 전압이다.
<VCOMH용 연산증폭기(13H)에 의한 동작>
다음에, 도 3에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H)에 의한 동작에 대하여 설명한다.
제어신호(S3)가 "L레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sa102H)는 온 된다. 또 제어신호(S3)가 "L레벨"일 때, 인버터(101H)는 제어신호(S3)를 반전시킨 신호("H레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sb102H)는 오프 된다. 따라서 조정트랜지스터(T103H)의 게이트가 전원노드에 접속되므로, 조정트랜지스터(T103H)의 게이트와 소스가 동일 전위로 되어 조정트랜지스터(T103H)로는 전류가 흐르지 않다.
한편, 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sa102H)는 오프 된다. 또 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때, 인버터(101H)는 제어신호(S3)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sb102H)는 온 된다. 따라서 조정트랜지스터(T103H)의 게이트가 노드(N13AH)에 접속되므로, 조정트랜지스터(T103H)로부터 노드(N13BH)로 전류가 흐른다. 예를 들어, 조정트랜지스터(T103H)와 출력트랜지스터(TB1-H)에 동일 게이트전압을 인가했을 때에 출력트랜지스터(TB1-H)를 흐르는 드레인전류에 대하여 2 배의 전류값을 갖는 드레인전류가 조정트랜지스터(T103H)를 흐르는 것으로 한다. 이 경우, 출력트랜지스터(TB1-H)로만 드레인전류가 흐르는 경우(제어신호(S3)가 "L레벨"인 경우)에 비해, 3 배의 드레인전류가 전원노드로부터 노드(N13BH)로 흐르게 된다.
이와 같이 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때에는, 전원노드로부터 노드(N13BH)로 흐르는 전류가 증가한다. 즉, 출력트랜지스터(TB1-H)의 구동능력이 높아진다.
<VCOML용 연산증폭기(13L)에 의한 동작>
다음으로, 도 4에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(13L)에 의한 동작에 대하여 설명한다.
제어신호(S4)가 "L레벨"일 때, 인버터(101L)는 제어신호(S4)를 반전시킨 신호("H레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sa102L)는 온 된다. 또 제어신호(S4)가 "L레벨"일 때,절환트랜지스터(Sb102L)는 오프 된다. 따라서 조정트랜지스터(T103L)의 게이트가 접지노드에 접속되므로, 조정트랜지스터(T103L)의 게이트와 소스가 동일 전위로 되어 조정트랜지스터(T103L)로는 전류가 흐르지 않다.
한편, 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때, 인버터(101L)는 제어신호(S4)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sa102L)는 오프 된다. 또 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sb102L)는 온 된다. 따라서 조정트랜지스터(T103L)의 게이트가 노드(N13AL)에 접속되므로, 노드(N13BL)로부터 조정트랜지스터(T103L)로 전류가 흐른다.
이와 같이 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때에는, 노드(N13BL)로부터 접지노드로 흐르는 전류가 증가한다. 즉, 출력트랜지스터(TB1-L)의 구동능력이 높아진다.
<구동전압 제어장치(1)에 의한 동작>
다음에, 도 1에 나타낸 구동전압 제어장치(1)에 의한 동작에 대하여 도 5를 참조하면서 설명한다. 또 여기서 구동전압(VCOMH)의 전압값은 "+3V"로 하며, 구동전압(VCOML)의 전압값은 "-3V"로 한다.
시각(t0∼t1)에서, 타이밍제어부(11)는, 제어신호(S1)를 "L레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "H레벨"로 하는 것으로 한다. 또 시각(t0∼t1)에서, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "-3V"인 것으로 한다.
시각(t1)이 되면 타이밍제어부(11)는, 외부로부터의 타이밍신호(TIMING)에 따라, 제어신호(S1)를 "H레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "L레벨"로 한다. 이에 따라 스위치(SW1)가 온 되어, 출력단자(15)는 VCOMH용 연산증폭기(13H)에 접속된다. 이 때, 출력단자(15)의 전압(V15)(패널부하(C(LC))의 전위)은 "-3V"이므로, 출력단자(15)의 전압(V15)이 구동전압(VCOMH)의 전압값 "+3V"까지 되는 동안(상승시간(tpH)이 경과되는 동안), VCOMH용 연산증폭기(13H)로부터 출력단자(15)(패널부하(C(LC))로 전류가 흐른다. 또 시각(t1)이 되면, 타이밍제어부(11)는, 제어신호(S3)를 "H레벨"로 한다. 이로써 VCOMH용 연산증폭기(13H)의 구동능력이 높아지므로, VCOMH용 연산증폭기(13H)로부터 출력단자(15)(패널부하(C(LC))로 흐르는 전류가 증가한다.
시각(t2)이 되면, 타이밍제어부(11)는, 제어신호(S3)를 "L레벨"로 한다. 이로써 VCOMH용 연산증폭기(13H)의 구동능력은 원래로 되돌아간다.
시각(t3)이 되면, 타이밍제어부(11)는, 외부로부터의 타이밍신호(TIMING)에 따라, 제어신호(S1)를 "L레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "H레벨"로 한다. 이에 따라 스위치(SW2)가 온 되어, 출력단자(15)는 VCOML용 연산증폭기(13L)에 접속된다. 이 때, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "+3V"이므로, 출력단자(15)의 전압(V15)이 구동전압(VCOML)의 전압값 "-3V"로 되는 동안(하강시간(tpL)이 경과되는 동안), 출력단자(15)로부터 VCOML용 연산증폭기(13L)로 전류가 흐른다. 또 시각(t3)에서, 타이밍제어부(11)는, 제어신호(S4)를 "H레벨"로 한다. 이로써 VCOML용 연산증폭기(13L)의 구동능력이 높아지므로, 출력단자(15)로부터 VCOML용 연산증폭기(13L)로 흐르는 전류가 증가한다.
시각(t4)이 되면 타이밍제어부(11)는, 제어신호(S4)를 "H레벨"로 한다. 이로써 VCOML용 연산증폭기(13L)의 구동능력은 원래로 되돌아간다.
다음으로, 시각(t4∼t9)에서는 시각(t0∼t4)에서의 동작과 마찬가지의 동작이 이루어진다.
이와 같이, 출력단자(15)(패널부하(C(LC))의 충방전이 필요할 때에는, 연산증폭기의 구동능력은 높아진다. 또 출력단자(15)의 전압(V15)(패널부하(C(LC))이 안정돼있을 때에는, 연산증폭기의 구동능력은 높아지지 않는다.
<효과>
이상과 같이, 출력단자(15)로부터 출력되는 구동전압이 절환될 때에 VCOMH용 연산증폭기(13H)(또는 VCOML용 연산증폭기(13L))의 구동능력을 높임으로써, 패널부하(C(LC))를 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 즉, 상승시간(tpH)(또는 하강시간(tpL))을 단축할 수 있다.
또 출력단자(15)의 전압(V15)(패널부하(C(LC))이 안정돼있을 때에는, 구동능 력은 높아지지 않는다. 이와 같이 출력단자(15)(패널부하(C(LC))의 충방전이 필요 없을 때에는 VCOMH용 연산증폭기(13H)(또는 VCOML용 연산증폭기(13L))와 출력단자(15) 사이로 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
그리고 본 실시예에서, 제어신호(S1, S2)가 온 상태인 기간에 대하여 제어신호(S3, S4)가 온 상태인 기간은 1/2이지만, 이에 한정되지 않는다. 제어신호(S3, S4)가 온 상태인 기간이 제어신호(S1, S2)가 온 상태인 기간 이하이면 된다.
또 도 3에 나타낸 구동능력 조정부(100H) 대신에, 도 6의 (A)에 나타내는 구동능력 조정부(100H-1) 또는 도 6의 (B)에 나타내는 구동능력 조정부(100H-2)를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 도 6의 (A)에 나타내는 절환트랜지스터(Sc102H)는, 조정트랜지스터(T103H)와 노드(N13BH) 사이에 접속되어, 인버터(101H)의 출력을 게이트에 받는다. 도 6의 (B)에 나타내는 절환트랜지스터(Sd102H)는, 전원노드와 조정트랜지스터(T103H) 사이에 접속되어, 인버터(101H)의 출력을 게이트에 받는다. 즉, 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때에 조정트랜지스터(T103H)와 노드(N13BH) 사이에 전류가 흐르도록 구성하면 된다.
또한 도 4에 나타낸 구동능력 조정부(100L) 대신에, 도 6의 (C)에 나타내는 구동능력 조정부(100L-1) 또는 도 6의 (D)에 나타내는 구동능력 조정부(100L-2)를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 도 6의 (C)에 나타내는 절환트랜지스터(Sc102L)는, 조정트랜지스터(T103L)와 노드(N13BL) 사이에 접속되어, 제어신호(S4)를 게이트에 받는다. 도 6의 (D)에 나타내는 절환트랜지스터(Sd102L)는, 접지노드와 조정트랜지스터(T103L) 사이에 접속되어, 제어신호(S4)를 게이트에 받는다. 즉, 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때에 조정트랜지스터(T103L)와 노드(N13BL) 사이에 전류가 흐르도록 구성하면 된다.
또 VCOM전압 생성부(12)의 내부구성은 도 2에 나타낸 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소정의 전원으로부터 VCOMH용 연산증폭기(13H)로 구동전압(VCOMH)이 직접 공급되는 구성이 되어도 상관없다.
(제 2 실시예)
VCOMH용 연산증폭기(13H)에서, 출력트랜지스터(TB1-H)의 구동능력만을 높이면, 발진이 발생할 가능성이 있다. 또 VCOML용 연산증폭기(13L)에서도 마찬가지의 현상이 우려된다.
<전체구성>
본 발명의 제 2 실시예에 의한 구동전압 제어장치는, 도 1에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H), VCOML용 연산증폭기(13L) 대신, 도 7에 나타내는 VCOMH용 연산증폭기(23H)와 도 8에 나타내는 VCOML용 연산증폭기(23L)를 구비한다. 그 밖의 구성은 도 1과 마찬가지이다.
<VCOMH용 연산증폭기(23H)의 내부구성>
본 실시예에서 이용되는 VCOMH용 연산증폭기(23H)의 내부구성을 도 7에 나타낸다. VCOMH용 연산증폭기(23H)는, 도 3에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H)에 추가로 구동능력 조정부(200H)를 구비한다.
구동능력 조정부(200H)는 인버터(201H)와, 절환트랜지스터(Sa202H, Sb202H)와, 조정트랜지스터(T203H)를 포함한다.
인버터(201H)는, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S3)를 반전시켜 출력한다.
절환트랜지스터(Sa202H, Sb202H)는, 접지노드와 바이어스전압 공급노드(NVa) 사이에 직렬로 접속된다. 절환트랜지스터(Sa202H)는, 접지노드와 절환트랜지스터(Sb202H) 사이에 접속되어, 인버터(201H)로부터 출력된 신호를 게이트에 받는다. 절환트랜지스터(Sb202H)는, 절환트랜지스터(Sa202H)와 바이어스전압 공급노드(NVa) 사이에 접속되어, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S3)를 게이트에 받는다.
조정트랜지스터(T203H)는, 접지노드와 노드(N13BH) 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N202H)에 접속된다. 노드(N202H)는, 절환트랜지스터(Sa202H)와 절환트랜지스터(Sb202H) 사이의 상호접속노드이다.
또 제어신호(S3)는, "L레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102H, Sb102H)(P채널트랜지스터)를 활성화시키고 절환트랜지스터(Sa202H, Sb202H)(N채널트랜지스터)를 활성화시키지 않는 전압이며, "H레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102H, Sb102H)(P채널트랜지스터)를 활성화시키지 않고 절환트랜지스터(Sa202H, Sb202H)(N채널트랜지스터)를 활성화시키는 전압이다.
<VCOML용 연산증폭기(23L)의 내부구성>
본 실시예에서 이용되는 VCOML용 연산증폭기(23L)의 내부구성을 도 8에 나타낸다. VCOML용 연산증폭기(23L)는, 도 4에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(13L)에 추가로, 구동능력 조정부(200L)를 구비한다.
구동능력 조정부(200L)는, 인버터(201L)와, 절환트랜지스터(Sa202L, Sb202L)와, 조정트랜지스터(T203L)를 포함한다.
인버터(201L)는, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S4)를 반전시켜 출력한다.
절환트랜지스터(Sa202L, Sb202L)는, 전원노드와 바이어스전압 공급노드(NVb) 사이에 직렬로 접속된다. 절환트랜지스터(Sa202L)는, 전원노드와 절환트랜지스터(Sb202L) 사이에 접속되어, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S4)를 게이트에 받는다. 절환트랜지스터(Sb202L)는, 절환트랜지스터(Sa202L)와 바이어스전압 공급노드(NVb) 사이에 접속되어, 인버터(201L)로부터 출력된 신호를 게이트에 받는다.
조정트랜지스터(T203L)는, 전원노드와 노드(N13BL) 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N202L)에 접속된다. 노드(N202L)는, 절환트랜지스터(Sa202L)와 절환트랜지스터(Sb202L) 사이의 상호접속노드이다.
또, 제어신호(S4)는, "H레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102L, Sb102L)(N채널트랜지스터)를 활성화시키고 절환트랜지스터(Sa202L, Sb202L)(P채널트랜지스터)를 활성화시키지 않는 전압이며, "L레벨"일 때에는 절환트랜지스터(Sa102L, Sb102L)(N채널트랜지스터)를 활성화시키지 않고 절환트랜지스터(Sa202L, Sb202L)(P채널트랜지스터)를 활성화시키는 전압이다.
<VCOMH용 연산증폭기(23H)에 의한 동작>
다음에, 도 7에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(23H)에 의한 동작에 대하여 설명 한다. VCOMH용 연산증폭기(23H)에 의한 동작은, 구동능력 조정부(200H)에 의한 동작 이외는, 도 3에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H)에 의한 동작과 마찬가지이다.
제어신호(S3)가 "L레벨"일 때, 인버터(201H)는 제어신호(S3)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sa202H)는 온 된다. 또 제어신호(S3)가 "L레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sb202H)는 오프 된다. 따라서 조정트랜지스터(T203H)의 게이트가 접지노드에 접속되므로, 조정트랜지스터(T203H)의 게이트와 소스가 동일 전위로 되어 조정트랜지스터(T203H)로는 전류가 흐르지 않는다.
한편, 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때, 인버터(201H)는 제어신호(S3)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sa202H)는 오프 된다. 또 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sb202H)는 온 된다. 따라서 조정트랜지스터(T203H)의 게이트가 바이어스전압 공급노드(NVa)에 접속되므로, 노드(N13BH)로부터 조정트랜지스터(T203H)로 전류가 흐른다.
이와 같이 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때에는, 노드(N13BH)로부터 접지노드로 흐르는 전류가 증가한다. 즉, 출력트랜지스터(TB1-H)의 구동능력이 높아짐과 함께, 출력트랜지스터(TB2-H)의 구동능력이 높아진다.
<VCOML용 연산증폭기(23L)에 의한 동작>
다음에, 도 8에 나타내는 VCOML용 연산증폭기(23L)에 의한 동작에 대하여 설명한다.
제어신호(S4)가 "L레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sa202L)는 온 된다. 또 제어신호(S4)가 "L레벨"일 때, 인버터(201L)는 제어신호(S4)를 반전시킨 신호("H레벨") 를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sb202L)는 오프 된다. 따라서 조정트랜지스터(T203L)의 게이트가 전원노드에 접속되므로, 조정트랜지스터(T203L)의 게이트와 소스가 동일 전위로 되어 조정트랜지스터(T203L)로는 전류가 흐르지 않다.
한편, 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sa202L)는 오프 된다. 또 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때, 인버터(201L)는 제어신호(S4)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sb202L)는 온 된다. 따라서 조정트랜지스터(T203L)의 게이트가 바이어스전압 공급노드(NVb)에 접속되므로, 조정트랜지스터(T203L)로부터 노드(N13BL)로 전류가 흐른다.
이와 같이 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때에는, 전원노드로부터 노드(N13BL)로 흐르는 전류가 증가한다. 즉, 출력트랜지스터(TB1-L)의 구동능력이 높아짐과 함께, 출력트랜지스터(TB2-L)의 구동능력이 높아진다.
<효과>
이상과 같이, 출력단자(15)로부터 출력되는 구동전압이 절환될 때에 VCOMH용 연산증폭기(23H)(또는 VCOML용 연산증폭기(23L))의 구동능력을 높임으로써, 패널부하(C(LC))를 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 즉, 상승시간(tpH)(또는 하강시간(tpL))을 단축할 수 있다.
또 출력단자(15)의 전압(패널부하(C)(LC)의 전위)(V15)이 안정돼있을 때는 구동능력이 높아지지 않는다. 이와 같이, 출력단자(15)(패널부하(C)(LC))의 충방전이 필요 없을 때에는 VCOMH용 연산증폭기(23H)(또는 VCOML용 연산증폭기(23L))와 출력단자(15) 사이로 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
또 출력트랜지스터(TB1-H 또는 TB1-L)의 구동능력 향상과 함께 출력트랜지스터(TB2-H 또는 TB2-L)의 구동능력이 높아짐으로써, 발진을 억제할 수 있다.
또한 조정트랜지스터(T203H(T203L))를, 조정트랜지스터(T103H(T103L))에 대응시켜 설정함(예를 들어, 조정트랜지스터(T103H(T103L))와 조정트랜지스터(T203H(T203L))와의 치수 비(각각의 트랜지스터가 나타내는 W/L 비의 관계)를, 출력트랜지스터(TB1-H(TB1-L))와 출력트랜지스터(TB2-H(TB2-L))와의 치수 비와 동일하게 함)으로써, VCOMH용 연산증폭기(23H)(VCOML용 연산증폭기(23L))가 갖는 오프셋전압을 저감할 수 있다.
또 도 7에 나타내는 VCOMH용 연산증폭기(23H)에서, 구동능력 조정부(100H)를 구비하지 않고 구동능력 조정부(200H)만을 구비하는 구성으로 해도, 도 3에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 도 8에 나타내는 VCOML용 연산증폭기(23L)에서, 구동능력 조정부(100L)를 구비하지 않고 구동능력 조정부(200L)만을 구비하는 구성으로 해도, 도 4에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(13L)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또 도 7에 나타낸 구동능력 조정부(200H) 대신에, 도 9의 (A)에 나타내는 구동능력 조정부(200H-1) 또는 도 9의 (B)에 나타내는 구동능력 조정부(200H-2)를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 도 9의 (A)에 나타내는 절환트랜지스터(Sc202H)는, 조정트랜지스터(T203H)와 노드(N13BH) 사이에 접속되어, 제어신호(S3)를 게이트에 받는다. 도 9의 (B)에 나타내는 절환트랜지스터(Sd202H)는, 접지노드와 조정트랜지스터(T203H) 사이에 접속되어, 제어신호(S3)를 게이트에 받는다. 즉 , 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때에 조정트랜지스터(T203H)와 노드(N13BH) 사이로 전류가 흐르도록 구성하면 된다.
또한 도 8에 나타낸 구동능력 조정부(200L) 대신에, 도 9의 (C)에 나타내는 구동능력 조정부(200L-1) 또는 도 9의 (D)에 나타내는 구동능력 조정부(200L-2)를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 도 9의 (C)에 나타내는 절환트랜지스터(Sc202L)는, 조정트랜지스터(T203L)와 노드(N13BL) 사이에 접속되어, 인버터(201L)의 출력을 게이트에 받는다. 도 9의 (D)에 나타내는 절환트랜지스터(Sd202L)는, 전원노드와 조정트랜지스터(T203L) 사이에 접속되어, 인버터(201L)의 출력을 게이트에 받는다. 즉, 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때에 조정트랜지스터(T203L)와 노드(N13BL) 사이로 전류가 흐르도록 구성하면 된다.
(제 3 실시예)
<전체구성>
본 발명의 제 3 실시예에 의한 구동전압 제어장치는, 도 1에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H), VCOML용 연산증폭기(13L) 대신, 도 10에 나타내는 VCOMH용 연산증폭기(33H)와 도 11에 나타내는 VCOML용 연산증폭기(33L)를 구비한다. 그 밖의 구성은 도 1과 마찬가지이다.
<VCOMH용 연산증폭기(33H)의 내부구성>
본 실시예에서 이용되는 VCOMH용 연산증폭기(33H)의 내부구성을 도 10에 나타낸다. VCOMH용 연산증폭기(33H)는, 도 3에 나타낸 구동능력 조정부(100H) 대신, 구동능력 조정부(300H)를 구비한다.
구동능력 조정부(300H)는 인버터(301H)와, 절환트랜지스터(Sa302H, Sb302H)와, 조정트랜지스터(T303H)를 포함한다.
인버터(301H)는, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S3)를 반전시켜 출력한다.
절환트랜지스터(Sa302H, Sb302H)는, 접지노드와 바이어스전압 공급노드(NVa) 사이에 직렬로 접속된다. 절환트랜지스터(Sa302H)는, 접지노드와 절환트랜지스터(Sb302H) 사이에 접속되어, 인버터(301H)로부터 출력된 신호를 게이트에 받는다. 절환트랜지스터(Sb302H)는, 절환트랜지스터(Sa302H)와 바이어스전압 공급노드(NVa) 사이에 접속되어, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S3)를 게이트에 받는다.
조정트랜지스터(T303H)는, 접지노드와 입력트랜지스터(TA5-H)의 드레인 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N302H)에 접속된다. 노드(N302H)는, 절환트랜지스터(Sa302H)와 절환트랜지스터(Sb302H) 사이의 상호접속노드이다.
<VCOML용 연산증폭기(33L)의 내부구성>
본 실시예에서 이용되는 VCOML용 연산증폭기(33L)의 내부구성을 도 11에 나타낸다. VCOML용 연산증폭기(33L)는, 도 4에 나타낸 구동능력 조정부(100L) 대신에, 구동능력 조정부(300L)를 구비한다.
구동능력 조정부(300L)는, 인버터(301L)와, 절환트랜지스터(Sa302L, Sb302L)와, 조정트랜지스터(T303L)를 포함한다.
인버터(301L)는, 외부(타이밍제어부(11)로부터의 제어신호(S4)를 반전시켜 출력한다.
절환트랜지스터(Sa302L, Sb302L)는, 전원노드와 바이어스전압 공급노드(NVb) 사이에 직렬로 접속된다. 절환트랜지스터(Sa302L)는, 전원노드와 절환트랜지스터(Sb302L) 사이에 접속되어, 외부(타이밍제어부(11))로부터의 제어신호(S4)를 게이트에 받는다. 절환트랜지스터(Sb302L)는, 절환트랜지스터(Sa302L)와 바이어스전압 공급노드(NVb) 사이에 접속되어, 인버터(301L)로부터 출력된 신호를 게이트에 받는다.
조정트랜지스터(T303L)는, 전원노드와 입력트랜지스터(TA5-L)의 드레인 사이에 접속되며, 게이트가 노드(N302L)에 접속된다. 노드(N302L)는, 절환트랜지스터(Sa302L)와 절환트랜지스터(Sb302L) 사이의 상호접속노드이다.
<VCOMH용 연산증폭기(33H)에 의한 동작>
다음에, 도 10에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(33H)에 의한 동작에 대하여 설명한다. 제어신호(S3)가 "L레벨"일 때, 인버터(301H)는 제어신호(S3)를 반전시킨 신호("H레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sa302H)는 온 된다. 또 제어신호(S3)가 "L레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sb302H)는 오프 된다. 따라서 조정트랜지스터(T303H)의 게이트가 접지노드에 접속되므로, 조정트랜지스터(T303H)의 게이트와 소스가 동일 전위로 되어 조정트랜지스터(T303H)로는 드레인전류가 흐르지 않는다.
한편, 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때, 인버터(301H)는 제어신호(S3)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sa302H)는 오프 된다. 또 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sb302H)는 온 된다. 따라서 조정트랜지스 터(T303H)의 게이트가 바이어스전압 공급노드(NVa)에 접속되므로, 입력트랜지스터(TA3-H, TA4-H)를 흐르는 전류가 증가한다. 이에 따라, 노드(N13AH)로부터 위상보상용량(CB-H)으로 흐르는 전류가 증가한다.
이와 같이 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때에는, 노드(N13AH)로부터 위상보상용량(CB-H)으로 흐르는 전류가 증가하므로, 위상보상용량(CB-H)을 충전 시키기 위해 필요한 시간이 짧아진다.
<VCOML용 연산증폭기(33L)에 의한 동작>
다음에, 도 11에 나타내는 VCOML용 연산증폭기(33L)에 의한 동작에 대하여 설명한다.
제어신호(S4)가 "L레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sa302L)는 온 된다. 또 제어신호(S4)가 "L레벨"일 때, 인버터(301L)는 제어신호(S4)를 반전시킨 신호("H레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sb302L)는 오프 된다. 따라서 조정트랜지스터(T303L)의 게이트가 전원노드에 접속되므로, 조정트랜지스터(T303L)의 게이트와 소스가 동일 전위로 되어 조정트랜지스터(T303L)로는 전류가 흐르지 않다.
한편, 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때, 절환트랜지스터(Sa302L)는 오프 된다. 또 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때, 인버터(301L)는 제어신호(S4)를 반전시킨 신호("L레벨")를 출력하므로, 절환트랜지스터(Sb302L)는 온 된다. 따라서 조정트랜지스터(T303L)의 게이트가 바이어스전압 공급노드(NVb)에 접속되므로, 입력트랜지스터(TA3-L, TA4-L)를 흐르는 전류가 증가한다. 이에 따라, 위상보상용량(CB-L)으로부터 노드(N13AL)로 흐르는 전류가 증가한다.
이와 같이 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때에는, 위상보상용량(CB-L)으로부터 노드(N13AL)로 흐르는 전류가 증가하므로, 위상보상용량(CB-L)을 방전시키기 위해 필요한 시간이 짧아진다.
<효과>
이상과 같이, 출력단자(15)로부터 출력되는 구동전압이 절환될 때에, 위상보상용량(CB-H)을 신속하게 충전시킬 수 있다(또는 위상보상용량(CB-L)을 신속하게 방전시킬 수 있다). 이로써, 노드(N13BH)의 전위를 신속하게 상승(또는 노드(N13BL)의 전위를 신속하게 하강) 시킬 수 있으므로, 패널부하(C)(LC)를 신속하게 충방전시킬 수 있다. 즉, 상승시간(tpH)(또는 하강시간(tpL))을 단축할 수 있다.
또 출력단자(15)의 전위(V15)(패널부하(C(LC))의 전위)가 안정돼있을 때는 구동능력이 높아지지 않는다. 이와 같이, 출력단자(15)(패널부하(C)(LC))의 충방전이 필요 없을 때에는 VCOMH용 연산증폭기(33H)(또는 VCOML용 연산증폭기(33L))와 출력단자(15) 사이에 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
여기서, 도 3에 나타낸 구동능력 조정부(100H) 및 도 7에 나타낸 구동능력 조정부(200H)를, 도 10에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(33H)에 추가로 구비하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성함으로써, 패널부하(C(LC))
를 더 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 또 도 4에 나타낸 구동능력 조정부(100L) 및 도 8에 나타낸 구동능력 조정부(200L)를, 도 11에 나타낸 VCOML용 연산증폭기(33L)에 추가로 구비하는 것도 가능하다.
또 도 10에 나타낸 구동능력 조정부(300H) 대신에, 도 12의 (A)에 나타내는 구동능력 조정부(300H-1) 또는 도 12의 (B)에 나타내는 구동능력 조정부(300H-2)를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 도 12의 (A)에 나타내는 절환트랜지스터(Sc302H)는, 조정트랜지스터(T303H)와 입력트랜지스터(TA5-H)의 드레인(입력트랜지스터(TA2-H)와 입력트랜지스터(TA4-H)의 상호접속노드) 사이에 접속되어, 제어신호(S3)를 게이트에 받는다. 도 12의 (B)에 나타내는 절환트랜지스터(Sd302H)는, 접지노드와 조정트랜지스터(T303H) 사이에 접속되어, 제어신호(S3)를 게이트에 받는다. 즉, 제어신호(S3)가 "H레벨"일 때에 조정트랜지스터(T303H)와 입력트랜지스터(TA2-H, TA4-H) 사이에 전류가 흐르도록 구성하면 된다.
또한 도 11에 나타낸 구동능력 조정부(300L) 대신에, 도 12의 (C)에 나타내는 구동능력 조정부(300L-1) 또는 도 12의 (D)에 나타내는 구동능력 조정부(300L-2)를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 도 12의 (C)에 나타내는 절환트랜지스터(Sc302L)는, 조정트랜지스터(T303L)와 입력트랜지스터(TA5-L)의 드레인(입력트랜지스터(TA2-L)와 입력트랜지스터(TA4-L)의 상호접속노드) 사이에 접속되어, 인버터(301L)의 출력를 게이트에 받는다. 도 12의 (D)에 나타내는 절환트랜지스터(Sd302L)는, 전원노드와 조정트랜지스터(T303L) 사이에 접속되어, 인버터(301L)의 출력을 게이트에 받는다. 즉, 제어신호(S4)가 "H레벨"일 때에 조정트랜지스터(T303L)와 입력트랜지스터(TA2-L, TA4-L) 사이에 전류가 흐르도록 구성하면 된다.
(제 4 실시예)
<전체구성>
본 발명의 제 4 실시예에 의한 구동전압 제어장치(4)의 전체구성을 도 13에 나타낸다. 이 장치(4)는, 도 1에 나타낸 타이밍제어부(11) 대신, 타이밍제어부(41)와, 타이밍생성부(42)를 구비한다. 그 밖의 구성은 도 1과 마찬가지이다.
타이밍제어부(41)는, 타이밍제어부(11)와 마찬가지로, 제어신호(Sa, Sb)를 VCOM전압 생성부(12)로 출력한다. 또 타이밍제어부(41)는, 타이밍제어부(11)와 마찬가지로, 외부로부터의 타이밍제어신호(TIMING)에 따라 제어신호(S1, S2)를 출력한다.
타이밍생성부(42)는, 제어신호(S1)의 전압레벨과 출력단자(15) 전압(V15)의 전압값에 따라, 제어신호(S3, S4)를 출력한다.
<타이밍생성부(42)의 내부구성>
도 13에 나타낸 타이밍생성부(42)의 내부구성을 도 14에 나타낸다.
타이밍생성부(42)는, 입력노드(N42H, N42L)와, 래더 저항(401)과, 스위치(402)와, 비교기(403)와, AND회로(404H, 404L)를 구비한다.
입력노드(N42H)는 VCOM전압 생성부(12)에 의해 생성된 구동전압(VCOMH)을 받는다. 입력노드(N42L)는 VCOM전압 생성부(12)에 의해 생성된 구동전압(VCOML)을 받는다.
래더 저항(401)은, 입력노드(N42H)와 입력노드(N42L) 사이에 접속되며, 입력노드(N42H)와 입력노드(N42L) 사이의 전압을 분할함으로써 복수의 분할전압을 생성한다.
스위치(402)는, 래더 저항(401)에 의해 생성된 복수의 분할전압 중 어느 1 개의 분할전압을 H레벨 기준전압(VrH)으로서 받고, 래더 저항(401)에 의해 생성된 복수의 분할전압 중 H레벨 기준전압(VrH)보다 낮은 전압값을 갖는 분할전압을 L레벨 기준전압(VrL)으로서 받으며, 외부(타이밍제어부(41))로부터의 제어신호(S1)를 받는다. 또 스위치(402)는, 제어신호(S1)가 "H레벨"일 때에는 래더 저항(401)에 의해 부여된 H레벨 기준전압(VrH)을 비교기(403)로 출력하며, 제어신호(S1)가 "L레벨"일 때에는 래더 저항(401)에 의해 부여된 L레벨 기준전압(VrL)을 비교기(403)로 출력한다.
비교기(403)는, 스위치(402)로부터 출력된 전압(H레벨 기준전압(VrH) 또는 L레벨 기준전압(VrL))을 비반전 입력단자에 받으며, 외부(출력단자(15))로부터의 전압(V15)을 반전 입력단자에 받는다. 또 비교기(403)는, 외부(출력단자(15))로부터의 전압(V15)이 스위치(402)로부터 출력된 전압보다 낮을 때에는 "H레벨"의 판정신호(S403)를 출력하며, 외부(출력단자(15))로부터의 전압(V15)이 스위치(402)로부터 출력된 전압보다 높을 때에는 "L레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 출력한다.
AND회로(404H)는, 외부(타이밍제어부(41))로부터의 제어신호(S1)를 한쪽 입력단자에 수취하며, 비교기(403)로부터 출력된 판정신호(S403)를 다른 쪽 입력단자에 수취한다. 또 AND회로(404H)는 외부(타이밍제어부(41))로부터의 제어신호(S1) 및 비교기(403)로부터 출력된 판정신호(S403) 중 양쪽 "H레벨"을 나타낼 경우에는 "H레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, 그 밖의 경우에는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력한다.
AND회로(404L)는, 외부(타이밍제어부(41))로부터의 제어신호(S1)를 반전시켜 한쪽 입력단자에 받으며, 비교기(403)로부터 출력된 판정신호(S403)를 반전시켜 다 른 쪽 입력단자에 받는다. 또 AND회로(404L)는 외부(타이밍제어부(41))로부터의 제어신호(S1) 및 비교기(403)로부터 출력된 판정신호(S403) 중 양쪽 "L레벨"을 나타낼 경우에는 "H레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력하며, 그 밖의 경우에는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
<동작>
다음에, 도 14에 나타낸 타이밍생성부(42)에 의한 동작에 대하여 도 15를 참조하면서 설명한다. 또 여기서 H레벨 기준전압(VrH)의 전압값은 "+2.5V"로 하며, L레벨 기준전압(VrL)의 전압값은 "-2.5V"로 한다.
시각(t0∼t1)에서, 타이밍제어부(41)는 제어신호(S1)를 "L레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "H레벨"로 하는 것으로 한다. 또 시각(t0∼t1)에서, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "-3V"인 것으로 한다. 이 때, 제어신호(S1)가 "L레벨"이므로, 스위치(402)는 L레벨 기준전압(VrL)(-2.5V)을 비교기(403)로 출력한다. 또 출력단자(15)의 전압(V15)은 "-3V"이다. 출력단자(15) 전압(V15)의 전압값(-3V)이 L레벨 기준전압(VrL)의 전압값(-2.5V)보다 낮으므로, 비교기(403)는 "H레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 출력한다. 제어신호(S1)는 "L레벨"을 나타내지만, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)는 "H레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
시각(t1)이 되면, 타이밍제어부(41)는, 제어신호(S1)를 "H레벨"로 하며 제어신호(S2)를 "L레벨"로 한다. 제어신호(S1)가 "H레벨"을 나타내므로, 스위치(402) 는 H레벨 기준전압(VrH)(+2.5V)을 비교기(403)로 출력한다. 또 출력단자(15)의 전압(V15)은 "-3V"이다. 출력단자(15) 전압(V15)의 전압값(-3V)이 H레벨 기준전압(VrH)의 전압값(+2.5V)보다 낮으므로, 비교기(403)는 "H레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 출력한다. 제어신호(S1)는 "H레벨"을 나타내며, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)는 "H레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "H레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
시각(t1)에서 충전시간(trH)이 경과될 때까지의 기간, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "+2.5V"보다 낮다. 따라서 비교기(403)는, "H레벨"을 나타내는 판정신호(S403)의 출력을 계속한다. 제어신호(S1)는 "H레벨"을 나타내며, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)는 "H레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "H레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
시각(t1)으로부터 충전시간(trH)이 경과되면, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "+2.5V"에 달한다. 그 후 전압(V15)의 전압값이 H레벨 기준전압(VrH)의 전압값(+2.5V)보다 높아지므로, 비교기(403)는 "L레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 출력한다. 제어신호(S1)는 "H레벨"을 나타내지만, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)는 "L레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
시각(t3)이 되면, 타이밍제어부(41)는, 제어신호(S1)를 "L레벨"로 하며 제어 신호(S2)를 "H레벨"로 한다. 제어신호(S1)가 "L레벨"을 나타내므로, 스위치(402)는 L레벨 기준전압(VrL)(-2.5V)을 비교기(403)로 출력한다. 또 출력단자(15)의 전압(V15)은 전압값(+3V)을 나타낸다. 출력단자(15) 전압(V15)의 전압값(+3V)이 L레벨 기준전압(VrL)(-2.5V)보다 높으므로, 비교기(403)는 "L레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 출력한다. 제어신호(S1)는 "L레벨"을 나타내며, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)가 "L레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
시각(t3)으로부터 방전시간(trL)이 경과될 때까지의 기간, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "-2.5V"보다 높다. 따라서 비교기(403)는, "L레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 계속 출력한다. 제어신호(S1)는 "L레벨"을 나타내며, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)는 "L레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "H레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
시각(t3)으로부터 방전시간(trL)이 경과되면, 출력단자(15)의 전압(V15)은 "-2.5V"에 달한다. 그 후 전압(V15)의 전압값이 L레벨 기준전압(VrL)의 전압값(-2.5V)보다 낮아지므로, 비교기(403)는 "H레벨"을 나타내는 판정신호(S403)를 출력한다. 제어신호(S1)는 "L레벨"을 나타내지만, 비교기(403)로부터의 판정신호(S403)는 "H레벨"을 나타내므로, AND회로(404H)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S3)를 출력하며, AND회로(404L)는 "L레벨"을 나타내는 제어신호(S4)를 출력한다.
다음으로, 시각(t4∼t9)에서는, 시각(t0∼t4)에서의 동작과 마찬가지의 동작이 이루어진다.
<효과>
이상과 같이 출력단자(15)의 전위(패널부하(C(LC))의 전위)가 소정의 기준값에 달하면, VCOMH용 연산증폭기(13H)(또는 VCOML용 연산증폭기(13L))의 구동능력이 원래로 되돌아온다. 이로써, 소비전력을 더욱 저감할 수 있다.
또 도 13에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H), VCOML용 연산증폭기(13L) 대신에, 도 7에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(23H), 도 8에 나타낸VCOML용 연산증폭기(23L)를 이용하는 것도 가능하다. 또한 도 13에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(13H), VCOML용 연산증폭기(13L) 대신에, 도 10에 나타낸 VCOMH용 연산증폭기(33H), 도 11에 나타낸VCOML용 연산증폭기(33L)를 이용하는 것도 가능하다.
또 래더 저항(401)은, 도 2에 나타낸 래더 저항(111H) 및 래더 저항(111L)과 공유돼도 상관없다.
또한 본 실시예에서는, 래더 저항(401)에 의해 H레벨 기준전압(VrH), L레벨 기준전압(VrL)을 생성하지만, 다른 방법으로 H레벨 기준전압(VrH), L레벨 기준전압(VrL)을 생성해도 상관없다. 또 H레벨 기준전압(VrH) 및 L레벨 기준전압(VrL)의 전압값은, 임의로 설정할 수 있다.
그리고 이상의 모든 실시예에 있어서, VCOMH용 연산증폭기, VCOML용 연산증폭기의 구성은, A급 연산증폭기나 AB급 연산증폭기 등을 적용하는 것도 가능하다. 어느 연산증폭기라도 차동 스테이지 또는 출력 스테이지의 구동능력을 제어신호에 의해 최적화하도록 구성하면 된다.
또 파형도에 나타낸 t1∼t9의 기간은, 편의상 등간격 시간으로서 기재하지만, 각 기간은 각각 다른 것이라도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 구동전압 제어장치는, 제 1 출력전압이 공급될 때(제 1 모드일 때)에는, 제 1 차동증폭회로의 구동능력이 높여진다(제 1 차동증폭회로로부터 출력되는 전류 또는 제 1 차동증폭회로로 입력되는 전류). 이로써, 출력노드를 신속하게 충방전 시킬 수 있다. 한편, 제 2 출력전압이 공급될 때(제 1 모드가 아닐 때)에는, 제 1 차동증폭회로의 구동능력은 높아지지 않는다. 이로써, 출력노드의 충방전이 필요 없을 때에는 과잉 전류가 흐르지 않으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
또 본 발명의 구동전압 제어장치는, 액정표시패널 등의 부하를 교류 구동 시키기 위한 구동전압을 제어하는 구동전압 제어장치 등으로서 유용하다.

Claims (19)

  1. 제 1 입력전압을 받아, 제 1 출력전압을 출력하는 제 1 차동증폭회로와,
    제 2 입력전압을 받아, 제 2 출력전압을 출력하는 제 2 차동증폭회로와,
    제 1 및 제 2 모드 중 어느 한쪽을 선택하는 제어부와,
    상기 제어부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되면 상기 제 1 차동증폭회로에 의해 출력된 제 1 출력전압을 출력노드로 공급하며, 상기 제어부에 의해 상기 제 2 모드가 선택되면 상기 제 2 차동증폭회로에 의해 출력된 제 2 출력전압을 상기 출력노드로 공급하는 출력부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간은, 상기 제어부가 상기 제 1 모드를 선택하는 기간보다 짧은 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 출력노드 전압의 전압값에 따라, 상 기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 출력노드의 전압이 제 1 전압값까지 달하는 동안, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 및 제 2 모드 중 어느 한쪽을 선택하는 모드 선택부와,
    상기 출력노드의 전압과 상기 제 1 전압값을 갖는 제 1 비교전압을 비교하는 비교부와,
    상기 모드 선택부가 선택하는 모드와 상기 비교부에 의한 비교결과에 따라, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 능력 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 출력전압의 전압값은, 상기 제 2 출력전압의 전압값보다 높으며,
    상기 능력 조정부는,
    상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드의 전압이 상기 제 1 비교전압보다 낮다고 판단되면, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 출력전압의 전압값은 상기 제 2 출력전압의 전압값보다 낮으며,
    상기 능력 조정부는,
    상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드의 전압이 상기 제 1 비교전압보다 높다고 판단되면, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이며,
    상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간은, 상기 제어부가 상기 제 1 모드를 선택한 기간보다 짧으며,
    상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 기간은, 상기 제어부가 상기 제 2 모드를 선택한 기간보다 짧은 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 출력노드 전압의 전압값이 제 1 전압값까지 달하는 동안, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이며,
    상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 상기 출력노드 전압의 전압값이 제 2 전압값까지 달하는 동안, 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 및 제 2 모드 중 어느 한쪽을 선택하는 모드 선택부와,
    상기 모드 선택부에 의해 선택된 모드에 따라, 상기 제 1 전압값을 갖는 제 1 비교전압과 상기 제 2 전압값을 갖는 제 2 비교전압 중 어느 한쪽을 선택하는 전압 선택부와,
    상기 출력노드의 전압과 상기 전압 선택부에 의해 선택된 전압을 비교하는 비교부와,
    상기 모드 선택부가 선택하는 모드와 상기 비교부에 의한 비교결과에 따라, 상기 제 1 또는 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 능력 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 출력전압의 전압값은, 상기 제 2 출력전압의 전압값보다 높으며,
    상기 전압 선택부는,
    상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되면, 상기 제 1 비교전압을 선택하고,
    상기 모드 선택부에 의해 상기 제 2 모드가 선택되면, 상기 제 2 비교전압을 선택하며,
    상기 능력 조정부는,
    상기 모드 선택부에 의해 상기 제 1 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드의 전압이 상기 전압 선택부에 의해 선택된 전압보다 낮은 것으로 판단되면, 상기 제 1 차동증폭회로의 구동능력을 높이며,
    상기 모드 선택부에 의해 상기 제 2 모드가 선택되고, 또 상기 비교부에 의해 상기 출력노드의 전압이 상기 전압 선택부에 의해 선택된 전압보다 높은 것으로 판단되면, 상기 제 2 차동증폭회로의 구동능력을 높이는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭회로는,
    제 1 차동 스테이지와,
    제 1 기준전압을 받는 제 1 기준노드와 제 2 기준전압을 받는 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 1 및 제 2 출력트랜지스터와,
    제 1 조정트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 1 출력트랜지스터는,
    상기 제 1 기준노드와 상기 제 2 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 상기 제 1 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받고,
    상기 제 2 출력트랜지스터는,
    상기 제 1 출력트랜지스터와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급 노드에 부여되는 전압을 게이트에 받으며,
    상기 제 1 차동 스테이지는,
    상기 제 1 출력트랜지스터와 상기 제 2 출력트랜지스터와의 제 1 상호접속노드에서의 전압과 상기 제 1 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력하고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 하며,
    상기 제 1 조정트랜지스터는,
    상기 제 1 접속상태에서는,
    상기 제 1 기준노드와 상기 제 1 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭회로는,
    제 1 차동 스테이지와,
    제 1 기준전압을 받는 제 1 기준노드와 제 2 기준전압을 받는 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 1 및 제 2 출력트랜지스터와,
    제 1 조정트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 1 출력트랜지스터는,
    상기 제 1 기준노드와 상기 제 2 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 상기 제 1 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받고,
    상기 제 2 출력트랜지스터는,
    상기 제 1 출력트랜지스터와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받으며,
    상기 제 1 차동 스테이지는,
    상기 제 1 출력트랜지스터와 상기 제 2 출력트랜지스터와의 제 1 상호접속노드에서의 전압과 상기 제 1 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력하 고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 하며,
    상기 제 1 조정트랜지스터는,
    상기 제 1 접속상태에서는,
    상기 제 1 상호접속노드와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭회로는,
    제 1 기준전압을 받는 제 1 기준노드와 제 2 기준전압을 받는 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 1 및 제 2 입력트랜지스터와,
    상기 제 1 기준노드와 상기 제 2 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 3 및 제 4 입력트랜지스터와,
    상기 제 2 입력트랜지스터와 상기 제 4 입력트랜지스터와의 제 1 상호접속노드와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 제 5 입력트랜지스터와,
    제 1 조정트랜지스터와,
    제 1 출력 스테이지를 포함하며,
    상기 제 1 입력트랜지스터는,
    상기 제 1 기준노드와 상기 제 2 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 당해 제 1 입력트랜지스터의 드레인에 접속되고,
    상기 제 2 입력트랜지스터는,
    상기 제 1 입력트랜지스터와 상기 제 1 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 출력 스테이지의 출력을 게이트에 받으며,
    상기 제 3 입력트랜지스터는,
    상기 제 1 기준노드와 상기 제 4 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 상기 제 1 입력트랜지스터의 게이트에 접속되고,
    상기 제 4 입력트랜지스터는,
    상기 제 3 입력트랜지스터와 상기 제 1 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 입력전압을 게이트에 받으며,
    상기 제 1 출력 스테이지는,
    상기 제 3 입력트랜지스터와 상기 제 4 입력트랜지스터와의 제 2 상호접속노드에서의 전압에 따른 전압값을 갖는 상기 제 1 출력전압을 출력하고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 제 1 접속상태로 하며,
    상기 제 1 조정트랜지스터는,
    상기 제 1 접속상태에서는,
    상기 제 1 상호접속노드와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭회로는, 추가로,
    제 2 조정트랜지스터를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 하고, 또 상기 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 하며,
    상기 제 2 조정트랜지스터는,
    상기 제 2 접속상태에서는,
    상기 제 1 상호접속노드와 상기 제 2 기준노드 사이에 접속되어, 상기 제 1 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 기준전압의 전압값은, 상기 제 2 기준전압의 전압값보다 높으며,
    상기 제 2 차동증폭회로는,
    제 2 차동 스테이지와,
    제 3 기준전압을 받는 제 3 기준노드와 제 4 기준전압을 받는 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 3 및 제 4 출력트랜지스터와,
    제 2 조정트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 3 기준전압의 전압값은, 상기 제 4 기준전압의 전압값보다 낮고,
    상기 제 3 출력트랜지스터는,
    상기 제 3 기준노드와 상기 제 4 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 상기 제 2 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받으며,
    상기 제 4 출력트랜지스터는,
    상기 제 3 출력트랜지스터와 상기 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받고,
    상기 제 2 차동 스테이지는,
    상기 제 3 출력트랜지스터와 상기 제 4 출력트랜지스터와의 제 2 상호접속노드에서의 전압과 상기 제 2 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력하며,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 하고,
    상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 상기 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 2 접속상태로 하며,
    상기 제 2 조정트랜지스터는,
    상기 제 2 접속상태에서는,
    상기 제 3 기준노드와 상기 제 2 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 2 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 기준전압의 전압값은 상기 제 2 기준전압의 전압값보다 높으며,
    상기 제 2 차동증폭회로는,
    제 2 차동 스테이지와,
    제 3 기준전압을 받는 제 3 기준노드와 제 4 기준전압을 받는 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 3 및 제 4 출력트랜지스터와,
    제 2 조정트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 3 기준전압의 전압값은 상기 제 4 기준전압의 전압값보다 낮고,
    상기 제 3 출력트랜지스터는,
    상기 제 3 기준노드와 상기 제 4 출력트랜지스터 사이에 접속되어, 상기 제 2 차동 스테이지의 출력을 게이트에 받으며,
    상기 제 4 출력트랜지스터는,
    상기 제 3 출력트랜지스터와 상기 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받고,
    상기 제 2 차동 스테이지는,
    상기 제 3 출력트랜지스터와 상기 제 4 출력트랜지스터와의 제 2 상호접속노드에서의 전압과 상기 제 2 입력전압과의 차에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력하며,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 하고,
    상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 상기 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 하며,
    상기 제 2 조정트랜지스터는,
    상기 제 2 접속상태에서는,
    상기 제 2 상호접속노드와 상기 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 상기 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 기준전압의 전압값은, 상기 제 2 기준전압의 전압값보다 높으며,
    상기 제 2 차동증폭회로는,
    제 3 기준전압을 받는 제 3 기준노드와 제 4 기준전압을 받는 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 6 및 제 7 입력트랜지스터와,
    상기 제 3 기준노드와 상기 제 4 기준노드 사이에 직렬로 접속되는 제 8 및 제 9 입력트랜지스터와,
    상기 제 7 입력트랜지스터와 상기 제 9 입력트랜지스터와의 제 3 상호접속노드와 상기 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 제 10 입력트랜지스터와,
    제 2 조정트랜지스터와,
    제 2 출력 스테이지를 포함하고,
    상기 제 3 기준전압의 전압값은, 상기 제 4 기준전압의 전압값보다 낮으며,
    상기 제 6 입력트랜지스터는,
    상기 제 3 기준노드와 상기 제 7 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 당해 제 6 입력트랜지스터의 드레인에 접속되고,
    상기 제 7 입력트랜지스터는,
    상기 제 6 입력트랜지스터와 상기 제 3 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 2 출력 스테이지의 출력을 게이트에 받으며,
    상기 제 8 입력트랜지스터는,
    상기 제 3 기준노드와 상기 제 9 입력트랜지스터 사이에 접속되어, 게이트가 상기 제 6 입력트랜지스터의 게이트에 접속되고,
    상기 제 9 입력트랜지스터는,
    상기 제 8 입력트랜지스터와 상기 제 3 상호접속노드 사이에 접속되어, 상기 제 2 입력전압을 게이트에 받으며,
    상기 제 2 출력 스테이지는,
    상기 제 8 입력트랜지스터와 상기 제 9 입력트랜지스터와의 제 4 상호접속노드에서의 전압에 따른 전압값을 갖는 전압을 출력하고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 모드를 선택했을 때에, 상기 제 1 조정트랜지스터의 접속상태를 상기 제 1 접속상태로 하며,
    상기 제 2 모드를 선택했을 때에, 상기 제 2 조정트랜지스터의 접속상태를 제 2 접속상태로 하고,
    제 2 조정트랜지스터는,
    상기 제 2 접속상태에서는,
    상기 제 3 상호접속노드와 상기 제 4 기준노드 사이에 접속되어, 상기 제 2 전압공급노드에 부여되는 전압을 게이트에 받는 것을 특징으로 하는 구동전압 제어장치.
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