KR0134919B1 - 티에프티 액정표시장치 구동회로 - Google Patents

티에프티 액정표시장치 구동회로

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KR0134919B1 KR1019950002511A KR19950002511A KR0134919B1 KR 0134919 B1 KR0134919 B1 KR 0134919B1 KR 1019950002511 A KR1019950002511 A KR 1019950002511A KR 19950002511 A KR19950002511 A KR 19950002511A KR 0134919 B1 KR0134919 B1 KR 0134919B1
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Abstract

이 발명은 티에프티 액정표시장치 구동회로에 관한 것으로, 아날로그 스위치의 숫자를 줄이고 소비전력이 많은 오피 엠프와 푸쉬풀 증폭기를 사용하지 않음으로써 적은 소비전력으로 티에프티 액정표시장치를 구동하기 위한 신호를 생성하는 것을 동작상의 특징으로 하는 티에프티 액정표시장치 구동회로에 관한 것이다.

Description

티에프티 액정표시장치 구동회로
제1도는 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 액정표시장치를 구동하기 위한 출력 파형도.
제2도는 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 블럭 구성도.
제3도는 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 아날로그 스위치의 상세도.
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 상세도.
제5도는 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 액정표시장치를 구동하기 위한 출력 파형도.
제 6도는 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 액정표시장치 구동회로의 각 부 파형도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 아날로그 스위치 11 : 공통전극 인가 구형파 생성부
12 : 게이트 전극 온 구형파 생성부 13 : 게이트 전극 오프 구형파 생성부
D1 : 제1다이오드 M1, M2, M3, M4 : 모스 트랜지스터
C1, C2, C3 : 커패시트
이 발명은 티에프티 액정표시장치 구동회로에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 적은 소비전력으로 티에프티 액정표시장치를 구동하기 위한 신호를 생성할 수 있는 티에프티 액정표시장치 구동회로에 관한 것이다.
화상정보시대에 있어서, 정보전달의 최대 담당자인 표시장치에 많은 기대가 모아지고 있으며 이로 인해 지금까지의 음극선관(CRT)을 대신한 각종 평면표시장치가 개발되어 급속히 보급되기 시작하고 있다.
그중에서도 액정표시장치(LCD)는 극도로 경량으로 박형, 저가 저소비 전력구동으로 집적회로와의 정합성이 좋은 점등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터나 포켓 컴퓨터의 표시외에 차량적재용, 컬러 텔레비젼 화상용으로서 그 용도를 확대하고 있다.
이와 같은 액정표시장치를 구동하기 위한 방법중의 하나가 에이씨 공통 구동방법(AC-Common Driving Method)이다.
에이씨 공통 구동방법으로 액정표시장치를 구동하는 종래의 기술에 관하여 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
제 1도는 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 액정표시장치를 구동하기 위한 출력파형도이고,
제 2도는 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 블럭 구성도이고,
제 3도는 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 아날로그 스위치의 상세도이다.
제 1도에 도시되어 있듯이, 액정표시장치를 구동하기 위해서는 반전신호인 폴(POL)신호에 따라 일정 전위(Vcom1-Vcom2)를 주기적으로 스윙(Swing) 하기 위한 공통전극 인가 파형(Vcom)과, 일정 전위(Vcom1- Vcom2)의 절대값으로 티에프티(TFT : Thin Film Transistor)를 턴 온시키기 위한 게이트 전극 인가 구형파(Vgh)와, 일정 전위(Vcom1-Vcom2)의 절대값으로 티에프티를 턴오프시키기 위한 게이트 전극 인가 구형파(Vgl)가 근본적으로 필요하다.
상기한 공통전극 인가 파형(Vcom)과, 게이트 전극 인가 구형파(Vgh)와, 게이트 전극 인가 구형파(Vgl)를 생성하기 위하여 종래에는 제 2도에 도시한 바와 같은 회로를 사용하였다.
제 2도에 도시되어 있듯이, 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 구성은, 폴(POL) 신호의 입력을 받아 구형파를 만들기 위한 아날로그 스위치(1, 3, 5)에, 상기 구형파를 입력받아 액정표시장치를 구동하기 위해 파워를 증폭하기 위한 버퍼(2, 3, 4)가 연결되는 구조로 이루어진다.
상기 구성에 의한 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 동작은 다음과 같다.
먼저 사용자에 의해 전원이 인가되면 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 반전신호인 폴(POL) 신호가 아날로그 스위치(1, 3, 5)에 입력된다.
아날로그 스위치(1, 3, 5)로 입력된 폴(POL) 신호는 구형파 신호로 변환되어 출력된다.
출력된 신호는 다시 버퍼(2, 4, 6)로 입력되어 파워가 증폭되어, 공통전극 인가 파형(Vcom)과, 게이트 전극 인가 구형파(Vgh)와, 게이트 전극 인가 구형파(Vgl)로 각각 출력되어 액정표시장치 구동신호가 된다.
상기 과정을 제 3도를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
폴(POL) 신호는 아날로그 스위치(1, 3, 5)를 온/오프시키는 스위칭신호이고, V1과 V2는 아날로그 스위치 출력파형의 두 개의 레벨의 입력전위이다.
우선, 입력되는 폴(POL) 신호가 하이신호이면 버퍼(AS1)가 온되고, 인버터(AS2)는 오프되어 V1을 출력한다.
또한, 폴(POL)신호가 로우신호이면 버퍼(AS1)가 오프되고, 인버터(AS2)는 온되어 V2을 출력한다.
그러므로 아날로그 스위치는 입력되는 폴(POL) 신호의 주기에 맞게 V1과 V2의 레벨의 구형파가 발생된다.
이와 같은 원리로 발생되는 출력파형을 오피 앰프(OP AMP)와 푸쉬풀(Push Pull) 증폭기로 이루어진 버퍼(2, 4, 6)를 통해 파워를 보상하여 공통전극 인가 파형(Vcom)과, 게이트 전극 인가 구형파(Vgh)와, 게이트 전극 인가 구형파(Vgl)를 얻을 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 티에프티 액정표시장치 구동회로는 다음과 같은 단점이 있다.
첫째, 오피 앰프와 푸쉬풀 증폭기로 구성되는 버퍼 회로와 스위치 집적회로의 소비전력으로 인하여 전체회로의 소비전력이 크기 때문에 휴대성을 추구하는 티에프티 액정표시장치 모듈에는 부적합하다.
둘째, 오피 앰프의 출력전압이 전원전압에 대하여 일정한 오프셋이 존재하고 푸쉬풀 회로에서의 베이스-에미터간에 전압강하분이 있어 전원전압 레벨의 구형파를 얻을 수가 없다. 이 또한 원하는 레벨의 구형파보다 높은 전압을 인가해야 하므로 소비전력 증가의 요인이 된다.
그러므로 본 발명의 목적은 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 소비전력이 작으며, 전원전압 레벨의 출력이 가능한 티에프티 액정표시장치 구동회로를 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은, 폴신호를 입력받아 스위칭을 하기 위한 아날로그 스위치와 ; 상기 아날로그 스위치의 스위칭신호를 입력받아 적은 소비전력으로 공통 전극 인가 구형파를 만들기 위한 공통 전극 인가 구형파 생성부와 ; 상기 아날로그 스위치의 스위칭 신호를 입력받아 일정전위만큼 시프트하고, 시프트된 신호를 적은 소비전력으로 티에프티를 턴온 시키는 신호로 변화하기 위한 게이트 전극 온 구형파 생성부와 ; 상기 아날로그 스위치의 스위칭신호를 입력받아 적은 소비전력으로 티에프티를 턴오프시키는 신호를 생성하기 위한 게이트 전극 오프 구형파 생성부로 이루어진다.
상기 구성에 의하여 이 발명을 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
제 4도는 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 상세도이고,
제 5도는 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 액정표시장치를 구동하기 위한 출력 파형도이고,
제 6도는 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 각 부 파형도이다.
제 4도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 구성은, 반전신호인 폴(POL) 신호가 아날로그 스위치(10)에 입력되고, 아날로그 스위치(10)의 출력은 공통 전극 인가 구형파 생성부(1)의 제 1 모스 트랜지스터(M1)과 제 2 모스 트랜지스터(M2)의 게이트단, 그리고 게이트 전극은 구형파 생성부(12)의 제 1 커패시터(C1), 그리고 게이트 전극 오프 구형파 생성부(13)의 제 4 모스 트랜지스터(M2)의 게이트단자에 연결되고, 공통전극인가 구형파 생성부(1)의 출력은 게이트전극 온 구형파 생성부(12)의 제 2 커패시터(C2)와 게이트 전극 오프 구형파 생성부(13)의 제 3 커패시터(C3)와 연결되고, 게이트 전극 온 구형파 생성부(12)의 제 1 다이오드(D1)의 애노드는 VCC 전원과 연결되고 캐소드는 제 1 커패시터(C1)와 제 3 모스 트랜지스터(M3)의 게이트와 연결되고, 제 3 모스 트랜지스터(M3)의 소오스는 VGG전원과 연결되고, 드레인은 제 2 커패시터(C2)와 연결되고, 게이트전극 오프 구형파 생성부(13)의 제 4 모스 트랜지스터(M4)의 소오스는 VEE 전원과 연결되고, 드레인은 제 3 커패시터(C3)와 연결되는 구조로 이루어진다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 티에프티 액정표시장치 구동회로의 작용은 다음과 같다.
사용자에 의해 전원이 인가되면 이 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 구동회로의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 제 1 모스 트랜지스터(M1), 제 2 모스 트랜지스터(M2), 제 4 모스 트랜지스터(M4)를 온/오프 시키기 위한 구형파가 아날로그 스위치(10)에 의해 폴신호(POL) 입력을 받아 만들어진다. 이때의 파형이 제 6도의 제 1 노드(N1)에 도시되어 있다.
단, 다음에 기술되는 전압간에는 다음과 같은 관계가 있다.
VGGVCCVDDGNDVEE 이고, VGG≤VCC+|VCC-VEE|이다.
상기의 아날로그 스위치(10)의 출력파형은 폴신호(POL)가 로우일 때는 제 3도에 도시된 버퍼(AS1)가 오프되고, 인버터(AS2)가 온되어 기준전압(VEE)가 출력된다.
아날로그 스위치(10)의 출력이 VEE일 때 공통전극 인가 구형파 생성부(11)의 피(P)형인 제 1 모스 트랜지스터(M1)가 턴온되어 드레인에 인가되어 있는 드레인 전압(VDD)이 출력되고, 아날로그 스위치(10)의 출력이 VCC일 때는 엔(N)형인 제 2 모스 트랜지스터(M2)가 턴온되어 소스에 인간되어 있는 접지(GND)를 드레인으로 출력하여 제 5도의 제 2 노드(N2)에 도시된 바와 같은 파형의 공통전극 인가 구형파(Vcom)가 생성된다.
한편, 게이트전극 온 구형파 생성부(12)의 제 1 다이오드(D1)와 제 1 커패시터(C1)에 의해 제 1노드(N1)의 구형파는 제 6도의 제 3노드(N3)에 도시된 바와 같이 'VCC-VEE'만큼 레벨 시프트된다.
좀더 상세히 설명하면, 제 1 노드(N1)가 VEE일 때 제 1 다이오드(D1)는 턴온되어 제 3노드(N3)는 VCC-VBE(VBE는 D1의 전압강하분)가 되고, 제 1 커패시터(C1)에는 '(VCC-VBE-VEE)*C1'만큼의 전하량이 충전된다.
다음, 제 1 노드(N1)가 VCC가 될 때 제 1 다이오드(D1)는 턴오프되어 제 1 커패시터(C1)에는 '(VCC-VBE -VEE)*C1'의 전하량이 유지되므로 제 3노드(N3)에는 'VCC+ VCC-VBE-VEE'의 전압이 되어 제 3노드(N3)와 같은 구형파가 발생한다.
이렇게 만들어진 제 3노드(N3)의 구형파는 피형인 제 3 모스 트랜지스터(M3)를 스위칭하게 된다.
제 3 모스 트랜지스터(M3)는 제 3노드(N3)가 VCC일 때 턴온되어 소스에 인가되어 있는 VGG전위를 드레인으로 출력한다.
이 때 공통전극 인가 파형(Vcom)에 연결되어 있는 제 2 커패시터(C2)에는 'C2*(VGG-VDD)'의 전하량이 충전되게 되고, 이 전하량은 제 3 모스 트랜지스터(M3)가 턴오프될 때에도 즉, 제 3노드(N3)가 '2*VCC-VEE'일 때도 유지되므로, 제 3노드(N3)가 '2*VCC-VEE'일 때 제 4노드(N4)는 'VGG-VDD-GND'가 되어 'VGG-VDD'레벨을 보이게 된다.
상기 과정이 반복되면 제 5도에 도시된 바와 같은 게이트 전극 온 구형파(Vgh)가 생성된다.
또 다른 한편으로, 제 1노드(N1)가 VCC레벨일 때 게이트전극 오프 구형파 생성부(13)의 엔(N)형인 제 4 모스 트랜지스터(M4)는 턴온되어 제 5노드(N5)에는 VEE레벨이 나타난다.
이때 제 3 커패시터(C3)에는 'C3*(VEE-GND)'의 전하가 충전되고, 제 1노드(N1)가 VEE가 되어 제 4 모스 트랜지스터(M4)가 턴오프 될 때는 공통전극 인가 구형파(Vcom)는 VDD이므로 제 5노드(N5)에는 'VEE+VDD' 레벨이 나타난다.
상기 과정이 반복되면 제 5도에 도시된 바와 같이, 게이트 전극 온 구형파(Vgl)가 생성된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서 아날로그 스위치의 숫자를 줄이고 소비전력이 많은 오피 앰프와 푸쉬풀 증폭기를 사용하지 않음으로써 다음과 같은 잇점이 있는 티에프티 액정표시장치 구동회로를 제공할 수 있다.
첫째, 소비전력이 대폭 줄었다.
둘째, 공통전극 인가 구형파와 게이트 전극 오프 구형파가 회로상으로 정확하게 일치하므로 좋은 화질을 얻을 수 있다.
셋째, 전원전압 레벨의 구형파를 얻을 수가 있어서 티에프티 액정표시장치의 구동능력을 최대로 하여 좋은 표시소자의 특성을 실현할 수 있다.
넷째, 기존 방법과는 달리 외부에서 별도의 레벨 조정용 가변 저항이 필요하지 않아 양산시에 유리하다. 즉, 부품수가 감소되고 조정시간이 생략가능하다.

Claims (4)

  1. 폴신호를 입력받아 스위칭을 하기 위한 아날로그 스위치와 ; 상기 아날로그 스위치의 스위칭신호를 입력받아 적은 소비전력으로 공통 전극 인가 구형파를 만들기 위한 공통 전극 인가 구형파 생성부와 ; 상기 아날로그 스위치의 스위칭신호를 입력받아 일정 전위만큼 시프트하고, 시프트된 신호를 적은 소비전력으로 티에프티를 턴온시키는 신호로 변화하기 위한 게이트 전극 온 구형파 생성부와 ; 상기 아날로그 스위치의 스위칭신호를 입력받아 적은 소비전력으로 티에프티를 턴오프 시키는 신호를 생성하기 위한 게이트 전극 오프 구형파 생성부로 구성되어짐을 특징으로 하는 티에프티 액정표시장치 구동회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기한 게이트 전극 온 구형파 생성부는 제 1 다이오드의 출력은 제 1 커패시터(C1)로 입력되고, 제 3 모스 트랜지스터(M3)에도 연결되고, 제 3 모스 트랜지스터(M3)의 출력은 제 2 커패시터(C2)에도 연결되고 제 2 커패시터(C2)는 공통전극인가 구형파 생성부와 연결되는 구조로 구성되어짐을 특징으로 하는 티에프티 액정표시장치 구동회로.
  3. 제 1항에 있어서, 상기한 공통 전극 인가 구형파 생성부의 구성은 피형 제 1모스 트랜지스터와 엔형 제 2 모스 트랜지스터가 서로 병렬로 구성되어짐을 특징으로 하는 티에프티 액정표시장치 구동회로.
  4. 제 1항에 있어서, 상기한 게이트 전극 오프 구형파 생성부는 제 4 모스 트랜지스터에 제 3 커패시터가 출력과 연결되고, 제 3 커패시터는 공통전극인가 구형파 생성부와 연결된 구조로 구성되어짐을 특징으로 하는 티에프티 액정표시장치 구동회로.
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