KR100264364B1 - 액정 구동전압 발생회로 - Google Patents

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사와무라 시코
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Abstract

소비전력을 작게 함과 동시에, 파형의 둔화도 적은 액정 구동전압 발생회로를 얻는다.
제1의 전원전위단자(201)에 접속되고 액정 구동용 바이어스 전위를 출력하는 바이어스 회로(230)와, 제2의 전원전위단자(203)와 바이어스 회로(230)의 사이에 접속되고 바이어스 전위를 조정하는 바이어스 전위 조정회로(400)를 가지며, 바이어스 회로(230)에서 액정패널 구동용의 액정구동전압을 발생시킨다. 바이어스 발생회로(230)는 직렬접속 된 복수의 저항수단(211∼215)과 이 저항수단에 각각 병렬접속 되고 제어신호(CP1)에 의해 온/오프 제어되는 바이어스저항 가변회로(231∼235)로 구성된다. 바이어스 전위조정회로(400)는 직렬접속 된 복수의 저항수단(271∼275, 301∼305)이 2조로 병렬접속 되며, 이들 각각이 제어신호(C1∼C5)에 의하여 각 저항수단을 단락/비단락 제어되는 스위치회로(281∼285, 311∼315)를 갖는다. 복수의 저항수단 중에서 1조는 바이어스저항 가변회로(231∼235)를 제어하는 제어신호(CP1)에 의하여 제2의 전원전위단자(203)와 바이어스회로(230)의 사이에 비접속 상태가 된다.

Description

액정 구동전압 발생회로
본 발명은 액정표시장치의 구동장치에 사용되는 액정 구동전압 발생회로, 특히 구동전압을 가변하여 콘트라스트를 제어하는 집적회로화에 적합한 액정 구동전압 발생회로에 관한 것이다.
액정패널의 구동전압 발생회로로서, 예컨대 일본 특허출원 평 4-54814호에 기재된 것이 있다. 이 구동전압 발생회로에서는 바이어스전위 제어회로를 부가시킴으로써, 종래 외부부착 부품이었던 콘트라스트 제어용의 가변저항을 불필요하게 했다. 또한, 구동전압 발생회로의 바이어스회로를 구성하는 저항과 바이어스전위 제어회로의 저항의 온도계수를 동일하게 함으로써 저항의 온도에 의한 변화를 상쇄시킬 수 있었다.
그러나, 전술한 액정 구동전압 발생회로에서는 소비전력과 화질을 좋게 하는 것이 트레이드 오프의 관계가 되므로 양자를 동시에 만족시키는 액정 구동전압 발생회로가 요망되고 있었다.
이 발명의 액정 구동전압 발생회로는, 전술한 과제를 해결하기 위하여, 제1의 전원전위(201)에 접속되고 액정 구동용 바이어스 전위를 출력하는 바이어스회로(230)와, 제2의 전원전위(203)와 바이어스회로(230)의 사이에 접속되고 바이어스 전위를 제어하는 바이어스전위 제어회로(400)를 가지며 바이어스회로에서 액정패널 구동용의 액정구동전압을 발생한다.
여기에서 이 발명의 액정 구동전압 발생회로에 사용하는 바이어스 발생회로는 직렬접속된 복수의 저항수단과 이들 저항수단에 각각 병렬접속되고, 제어신호에 의하여 온/오프 제어되는 바이어스저항 가변회로로 구성된다.
또한, 이 발명의 액정 구동전압 발생회로에 사용하는 바이어스전위 제어회로는 직렬접속된 복수의 저항수단이 2조로 병렬접속되고 이들 저항 수단에 각각 병렬접속 되고, 각각이 제어신호에 의하여 각 저항수단의 단락/비단락을 제어하는 스위칭회로를 갖는다. 또한 복수의 저항수단 중에서 1조는 바이어스저항 가변회로를 제어하는 제어신호에 의하여 제2의 전원전위와 바이어스회로의 사이에서 비접속 상태가 된다.
이 발명의 액정 구동전압 발생회로에 사용하는 바이어스전위 제어회로는 각 스위칭회로에 인가되는 제어신호 및 바이어스저항 가변회로를 제어하는 제어신호에 의하여 전체 저항값이 제어되며, 결과적으로 바이어스전위 제어회로에 인가되는 전위레벨이 제어된다.
또한, 이 발명의 액정구동전압 발생회로에 사용하는 바이어스 발생회로는 입력되는 제어신호에 따라서 직렬접속된 저항수단의 저항값이 변하도록 작용하고, 결과로서 액정 패널구동용의 액정 구동전압이 변경되는 것이다.
제1도는 본 발명의 제1의 실시형태를 나타내는 액정 구동전압 발생회로도.
제2도는 액정 매트릭스 패널 구동장치의 회로 블록도.
제3도는 본 발명의 제1의 실시형태의 바이어스회로의 회로도.
제4도는 제1도의 콘트라스트 데이터(C1∼C5)와 바이어스 전위 V5를 나타내는 도면.
제5도는 본 발명의 제1의 실시형태의 선택신호(CP1, CP2)에 대한 출력 파형도.
제6도는 제2출력단자의 출력 신호레벨을 나타내는 도면.
제7도는 본 발명의 제2의 실시형태의 선택신호(CP1, CP2)에 대한 출력 파형도.
제8도는 본 발명의 제3의 실시형태의 선택신호(CP1, CP2)에 대한 출력 파형도.
제9도는 본 발명의 제6의 실시형태의 바이어스전위 제어회로의 회로도.
제10도는 본 발명의 제6의 실시형태의 선택신호(CP1, CP2)에 대한 출력 파형도.
제11도는 본 발명의 제7의 실시형태의 바이어스회로의 회로도.
제12도는 본 발명의 제7의 실시형태의 전자스위칭회로의 회로도.
제13도는 본 발명의 제7의 실시형태의 선택신호(CP1, CP2)에 대한 출력 파형도.
제14도는 본 발명의 제9의 실시형태의 바이어스전위 제어회로의 회로도.
제15도는 본 발명의 제12의 실시형태의 바이어스전위 제어회로의 회로도.
제16도는 본 발명의 또 다른 구성의 바이어스전위 제어회로의 회로도.
제17도는 본 발명의 또 다른 구성의 바이어스회로의 회로도.
제18도는 선택신호(CP1, CP2)를 동시에 변화시킨 때의 출력 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 액정패널 11 : 주사전극
12 : 신호전극 32, 43 : 전자스위칭회로
201, 203 : 제1, 제2 전원전위 입력단자
206∼209 : 제1∼제4 출력단자 121∼126 : 제어신호 입력단자
230 : 바이어스 회로 260 : 전자스위칭회로
400 : 바이어스전위 제어회로 261a, 261b∼264a, 264b : 전자스위치
271∼276 : 제1의 저항수단군 301∼305 : 제2의 저항수단군
211∼215 : 제3의 저항수단(분압저항)
251∼255 : 제4의 저항수단 291, 281∼285 : 제1∼제6의 스위칭회로
311∼315 : 제7∼제11의 스위칭 회로
241∼245 : 제12∼제16의 스위칭회로
C1∼C6 : 콘트라스트 데이터 CP1, CP2 : 제1, 제2 선택신호
제1도는 본 발명의 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 회로도이다. 제2도는 이 액정 구동전압 발생회로가 사용된 액정 매트릭스 패널구동장치의 한 구성예를 나타낸 회로도이다. 먼저, 액정 매트릭스 패널 구동장치에 관하여 제2도를 참조하여 설명한다.
액정 매트릭스 패널 구동장치는 액정 패널(10)을 구동하는 장치이다. 액정패널(10)은, 복수의 주사전극(11)과 이것과 교차하여 배치된 복수의 신호전극(12)을 가지며, 각 교차지점에는 미도시의 액정이 매트릭스상으로 배열되어 있다. 이 액정 매트릭스 패널 구동장치에는 액정 구동전압인 선택전압 VS1, VS2 및 비선택전압(VNS1, VNS2)을 갖는 신호를 발생하는 액정구동전압 발생회로(20)와, 소정의 신호레벨이 천이되어 반복하는 패턴의 레벨을 갖는 신호가 출력되는 주사회로(30)가 설치되어 있다. 주사회로(30)의 출력에는 주사회로(30)의 출력신호와 이 출력이 인버터(31)에서 반전된 신호에 의하여 온/오프되도록 제어되는 전자스위칭회로(32)가 접속되어 있다. 전자스위칭회로(32)는 주사회로(30)의 출력신호 및 그 반전 신호에 의하여 온/오프제어되는 복수의 전자스위치(32a)(32b)로 구성된다. 이들의 전자스위치(32a)(32b)는 액정 구동전압 발생회로(20)의 출력과 주사전극(11)의 사이의 통전/비통전을 제어한다.
액정 매트릭스 패널 구동장치에는 또한 액정의 점등/비점 등을 결정하는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직/병렬 변환회로(40)가 설치된다. 직/병렬 변환회로(40)의 출력에는 라인 메모리(41)가 접속되어 있다. 라인 메모리(41)의 출력에는 라인 메모리(41)의 출력신호와 이 출력신호가 인버터(42)에서 반전된 신호에 의하여 온/오프 제어되는 전자스위칭회로(43)가 접속되어 있다. 전자스위칭회로(43)는 라인 메모리(41)의 출력신호 및 그 반전신호에 의하여 온/오프 제어되는 복수의 전자스위치(43a, 43b)로 구성되어 있다. 복수의 전자스위치(43a, 43b)는 액정 구동전압 발생회로(20)의 출력과 신호전극(12)사이의 통전/비통전을 제어하고 있다.
이 액정 매트릭스 패널 구동장치에서는 주사회로(30)에서 소정의 신호가 출력되면, 전자스위칭회로(32)의 전자스위치(32a, 32b)가 온/오프 동작한다. 이 동작에 따라 액정 구동전압 발생회로(20)에서 출력된 선택전압 VS1 및 비선택전압(VNS1)을 갖는 신호가 전자스위칭회로(32)를 통해서 액정패널(10)의 주사전극(11)에 입력된다. 이와 동시에 액정의 점등/비점등을 결정하는 직렬 데이터가 직/병렬 변환회로(40)에서 병렬 데이터로 변환된다. 병렬 데이터는 라인 메모리(41)를 통해서 전자스위칭회로(43)의 전자스위치(43a, 43b)에 공급되고, 전자스위치(43a, 43b)가 온/오프 동작한다. 따라서 액정 구동전압 발생회로(20)에 의하여 출력된 액정의 선택전압 VS2 및 비선택전압 VNS2을 갖는 신호가 전자스위치(43a, 43b)를 통해서 액정패널(10)의 신호전극(12)으로 인가된다. 그 때문에, 주사전극(11)과 신호전극(12)에 인가된 신호가 갖는 전위차에 의하여 액정패널(10)내의 액정이 점등/비점등 한다.
다음에 본 발명의 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 대해서 제1도를 참조하여 설명한다.
제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로는 고전원전위(Va)가 인가되는 제1 전원전위 입력단자(201)와 노드(202)와 저전원전위(Vb)가 인가되는 제2 전원전위 입력단자(203)와, 제1선택신호(CP1)가 입력되는 제1 선택신호 입력단자(204)와, 제2 선택신호(CP2)가 입력되는 제2 선택신호 입력단자(205)와, 선택전압(VS1, VS2) 및 비선택전압(VNS1, VNS2)을 갖는 신호를 출력하는 제1∼제4 출력단자(206∼209)와, 논리레벨을 갖는 제1∼제5의 제어신호(예컨대, 콘트라스트 데이터신호, C1∼C5)를 입력하는 제1∼제5의 제어신호 입력단자(121∼125)를 갖는다.
제1 전원전위 입력단자(201)와 노드(202) 사이에는 액정 구동용 바이어스 전위(V1∼V5)를 갖는 신호를 출력하는 바이어스회로(230)가 접속되어 있다. 바이어스회로(230)의 출력에는 제2 선택신호 입력단자(205)에서 입력되는 제2 선택신호(CP2)와 이 제2 선택신호(CP2)가 인버터(236)에서 반전된 신호에 의하여 온/오프 제어되는 전자스위칭회로(261a∼264b)가 접속된다. 전자스위칭회로(261a∼264b)의 출력에는 제1∼제4의 출력단자(206∼209)가 접속되어 있다. 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203) 사이에는 바이어스 전위(V1∼V5)를 제어하는 바이어스전위 제어회로(400)가 접속되어 있다.
바이어스전위 제어회로(400)는, 복수개의 직렬접속된 제1 저항수단군(예컨대, 분압저항)(271∼275)으로 이루어지는 제1 저항 분압회로와 복수개의 직렬접속된 제2 저항수단군(예컨대, 분압저항)(301∼305)으로 이루어지는 제2 저항 분압회로를 갖는다. 제1 저항분압회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 접속되고, 제2 저항분압회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 제1의 스위칭회로(291)를 통해서 접속된다. 제1의 스위칭회로(291)는 그 제어단자가 제1 선택신호 입력단자(204)에 접속되어 있다. 제1의 스위칭회로(291)는 제1 선택신호(CP1)에 의하여 제2 저항분압회로의 일단(一端)과 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이의 통전/비통전을 제어하고 있다. 제1의 실시형태에서는 제1의 스위칭회로(291)는 NMOSFET로 구성되어 있다.
각 제1 저항수단군(271∼275)에는 제2∼제6 스위칭회로(281∼285)가 병렬접속 되어 있다. 제1의 실시형태에서는 제2∼제6 스위칭회로(281∼285)는 각각 NMOSFET로 구성되어 있다. 각 제2 저항수단(301∼305)에는 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)가 병렬접속 되어 있다. 제1의 실시형태에서는 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)에 대해서도 각각 NMOSFET로 구성되어 있다. 제2 및 제7 스위칭회로(281, 311)의 제어단자는 공통으로 제1의 제어신호 입력단자(121)에 접속되어 있다. 제3 및 제8 스위칭회로(282, 312)의 제어단자는 공통으로 제2의 제어신호 입력단자(122)에 접속되어 있다.
제4 및 제9 스위칭회로(283, 313)의 제어단자는 공통으로 제3의 제어신호 입력단자(123)에 접속되어 있다. 제5 및 제10 스위칭회로(284, 314)의 제어단자는 공통으로 제4의 제어신호 입력단자(124)에 접속되어 있다. 제6 및 제11 스위칭회로(285, 315)의 제어단자는 공통으로 제5의 제어신호 입력단자(125)에 접속되어 있다. 따라서 제2∼제6 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)는 각각 제1∼제5의 제어신호(C1∼C5)에 따라서 제1 저항수단(271∼275) 및 제2 저항수단(301∼305)의 각각을 단락시킨다.
바이어스회로(230)는 복수개의 직렬접속 된 제3 저항수단(예컨대 분압저항, 211∼215)로 구성되는 제3 저항 분압회로와 제3 저항수단(211∼215)의 각각에 병렬접속된 바이어스저항 가변회로(231∼235)로 구성된다. 각 바이어스 저항 가변회로(231∼235)는 제어단자가 제1 선택신호입력단자(204)에 접속되어 있는 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)와, 이 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)에 각각 직렬접속 되는 제4 저항수단(251∼255)으로 구성된다. 각 제3 저항수단(211∼215)의 노드(202)측의 일단은 제1∼제5 출력(221∼225)로 되어 있고, 이 제1∼제5의 출력에서는 각각 바이어스 전위(V1∼V5)를 갖는 신호가 출력된다. 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)는 제1 선택신호(CP1)에 의하여 온/오프 제어되기 때문에 제3 저항분압회로의 각 저항 값은 제1 선택신호(CP1)에 따라서 변화하게 된다.
제3도는 제1의 실시형태의 바이어스회로(230)를 나타낸 회로도이다. 이하, 제1의 실시형태의 바이어스회로(230)를 제3도를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 제1의 실시형태의 바이어스회로(230)의 제12 및 제13 스위칭회로(241, 242)는 각각 PMOSFET(241a, 242a) 및 이들 PMOSFET(241a, 241b)의 게이트와 제1 선택신호입력단자(204)의 사이에 접속된 인버터(241b, 242b)로 구성된다.
또한, 제14∼제16 스위칭회로(243∼245)는 NMOSFET(243a∼245a), PMOSFET(243b∼245b) 및 인버터(243c∼245c)로 각각 구성된다.
NMOSFET(243a∼245a), PMOSFET(243b∼245b)는 병렬접속된 PMOSFET(243b∼245b)의 게이트는 인버터(243c∼245c)를 통해서 NMOSFET(243a∼245a)의 게이트와 공통으로 제1 선택신호 입력단자(204)에 접속된다.
전자스위칭회로(260)는, 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 인버터(236)와, 입력이 제1 전원전위 입력단자(201)에 접속되고 출력이 제1 출력단자(260)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제1 전자스위치(261a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제5 출력(225)에 접속되고 출력이 제1 출력단자(206)에 접속되고 제어입력이 인버터(236)의 출력에 접속된 제2 전자스위치(261b)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제1 출력(221)에 접속되고 출력이 제2 출력단자(207)에 접속되고 제어입력이 인버터(236)의 출력에 접속된 제3 전자스위치(262a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제4 출력(224)에 접속되고 출력이 제2 출력단자(207)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제4 전자스위치(262b)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제2 출력(222)에 접속되고 출력이 제3 출력단자(208)에 접속되고 제어입력이 인버터(236)의 출력에 접속된 제5 전자스위치(263a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제3 출력(223)에 접속되고 출력이 제3 출력단자(208)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제6 전자스위치(263b)와, 입력이 제1 전원전위 입력단자(201)에 접속되고 출력이 제4 출력단자(209)에 접속되고 제어입력이 인버터(236)의 출력에 접속된 제7 전자스위치(264a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제5 출력(225)에 접속되고 출력이 제4 출력단자(209)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제8 전자스위치(264b)로 구성되어 있다.
제1∼제8 전자스위치(261a∼264b)는 제2 선택신호 입력단자(205)로부터 입력되는 제2 선택신호(CP2)와 이 신호가 인버터(236)에서 반전된 신호에 의하여 교번하여 온/오프 동작한다. 따라서, 전자스위칭회로(260)는 고전원전위(Va) 및 바이어스 전위(V1∼V5)를 수신하여, 제1∼제4 출력단자로부터 선택전압(VS1, VS2) 및 비선택전압(VNS1, VNS2)으로서 이들 전위레벨을 갖는 신호를 각각 출력하는 기능을 갖는다.
제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는, 제1 전원전위 입력단자(201)에 인가되는 고전원전위(Va)를 5V, 제2 전원전위 입력단자(203)에 인가되는 저전원전위(Vb)를 OV로 설정하고 있다. 또한, 제3 저항수단(211∼215)의 저항 값은 모두 동일한 3㏀로 설정하고 있다. 또한 제4 저항수단(251~55)의 저항 값은 모두 동일한 1.5㏀ 이다. 제1 저항수단(271∼275)의 각 저항 값을 275∼271의 순으로 0.5㏀, 1.0㏀, 2.0㏀, 4.0㏀, 8.0㏀로 설정하고 있다. 즉, 제1 저항수단(274)의 저항 값은 제1 저항수단(275)의 저항 값의 2배, 제1 저항수단(273)의 저항 값은 제1 저항수단(274)의 저항 값의 2배, 제1 저항수단(272)의 저항 값은 제1 저항수단(273)의 저항 값의 2배, 제1 저항수단(271)의 저항 값은 제1 저항수단(272)의 저항 값의 2배가 되도록 설정한다.
따라서 제1 저항수단(275∼271)의 저항 값의 비는 제1 저항수단(275) : 제1 저항수단(274) : 제1 저항수단(273) : 제1 저항수단(272) : 제1 저항수단(271)=1 : 2 : 4 : 8 : 16이 된다.
마찬가지로, 제2저항수단(301∼305)의 각 저항 값의 비는 제2 저항수단(305) : 제2 저항수단(304) : 제2 저항수단(303) : 제2 저항수단(302) : 제2 저항수단(301)=1 : 2 : 4 : 8 : 16이 되도록 각각의 저항 값을 0.25㏀, 0.5㏀, 1.0㏀, 2.0㏀, 4.0㏀로 설정하고 있다.
또한, 제1 저항수단(275∼271) 및 제2 저항수단(301∼305)의 저항의 비를 제2 전원전위 입력단자(203)로부터 분리될 때마다 그 저항 값이 2배가 되도록 설정하고 있지만, 이것은 정확히 2배로 할 필요는 없으며 ±15％ 정도의 범위여도 된다.
이하, 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 동작을 설명한다.
이 동작의 설명에서는 제1도의 액정 구동전압 발생회로를 1/16 듀티의 제2도의 액정 패널(10)에 적용한 경우를 대상으로 하고 있으며, 액정 구동전압 발생회로의 바이어스 수는 1/5 이다.
제1도에 나타낸 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서, 제1 선택신호(CP1) 및 제2 선택신호(CP2)는 미도시의 선택신호 발생회로로부터 출력된다. 제1 선택신호(CP1)는 제1 스위칭회로(NMOSFET)(291)와 제12∼제16 스위칭회로(241∼246)를 동시에 온/오프 시키도록 제어한다. 또한, 미도시의 콘트라스트 데이터 발생회로에서 출력되는 콘트라스트 데이터(C1∼C5)를 2진 코드로 하고, C1 측을 상위비트(C5)측을 하위비트로 하고, 이들의 콘트라스트 데이터(C1∼C5)의 5비트 데이터를 16진 표시한 값을 콘트라스트 데이터 코드로 정의한다.
제1도에 나타낸 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 전원을 투입하면, 노드(202)의 전위(바이어스 전위 V5)는 저전원전위(Vb)=0V 이기 때문에 0V 이상의 전위 레벨이 된다. 이 바이어스 전위(V5)와 콘트라스트 데이터 코드와의 관계를 다음의 표 1에 표시하며, 콘트라스트 데이터(C1∼C5)의 타임차트와 이에 대응한 바이어스 전위 V5를 제4도에 나타낸다.
먼저, 제1도에 표시한 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 제어신호 입력단자(121∼125)에 미도시의 콘트라스트 데이터 발생회로에서 출력된 콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 입력된다. 이 콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨(콘트라스트 데이터 코드에서는“00”)인 경우, 제2∼제6의 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)가 모두 오프 된다. 이 때문에, 제1 저항수단(271∼275) 및 제2 저항수단(301∼305)의 저항 값의 합성 저항 값(약 5.17㏀)과 바이어스회로(230)의 저항 값의 합성 저항 값(약 5㏀)로 Va-Vb=5V를 분압한 약 2.54V가 노드(202)상의 전위레벨(바이어스 전위 V5)가 된다.
콘트라스트 데이터가“01”(즉, 콘트라스트 데이터 C1∼C4가“L”레벨이고, 콘트라스트 데이터 C5만이“H”레벨)인 경우, 제6 스위칭회로(285) 및 제11 스위칭회로(315)만이 온된다. 이 제6 스위칭회로(285)의 온저항 및 제11 스위칭회로(315)의 온저항과 제1 저항수단(271∼274) 및 제2 저항수단(301∼304)의 저항 값의 합성 저항 값(약 5.04㏀)과 바이어스회로(230)의 저항 값과의 합성 저항 값(약 15㏀)에 의해, Va-Vb=5V를 분압한 약 2.51V가 바이어스 전위 V5가 된다.
콘트라스트 데이터가“02”(즉, 콘트라스트 데이터(C1∼C3, C5)가“L”레벨, C4만이“H”레벨)인 경우, 제5 스위칭회로(284) 및 제10 스위칭회로(314)만이 온된다. 이 제5 스위칭회로(284) 및 제10 스위칭회로(314)의 온저항과 제1 저항수단(271∼273, 275) 및 제2 저항수단(301∼303, 305)의 저항 값의 합성 저항 값(약 4.87㏀)과, 바이어스회로(230)의 저항 값과의 합성 저항 값(약 5㏀)에 의해, Va-Vb=5V를 분압한 약 2.47V가 바이어스 전위 V5가 된다.
콘트라스트 데이터가“03”(즉, 콘트라스트 데이터(C1∼C3)가“L”레벨, C4, C5가“H”레벨)인 경우, 제 4, 5, 10 및 11 스위칭회로(284, 285, 314 및 315)가 온된다. 이 제4, 5, 10 및 11 스위칭회로(284, 285, 314 및 315)의 온저항과 제1 저항수단(271∼273) 및 제2 저항수단(301∼303)의 저항 값의 합성 저항 값(약 4.74㏀)과, 바이어스회로(230)의 저항 값의 합성 저항 값(약 5㏀)에 의해, Va-Vb=5V를 분압한 약 2.43V가 바이어스 전위 V5가 된다.
이하, 동일하게 제4도에 나타낸 바와 같이, 콘트라스트 데이터코드가“04”에서 순으로“1E”까지 변화된 경우에, 제2∼제6의 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)가 콘트라스트 데이터에 대응하여 온되게 된다. 따라서, 제2∼제6의 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11스위칭회로(311∼315)의 온저항을 고려한 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값과 바이어스회로(230)의 합성 저항 값(약 5㏀)에 의해, Va-Vb=5V를 분압한 분압치로 결정되지만 바이어스 전위 V5가 서서히 낮아진다.
그리고, 콘트라스트 데이터가“1E”인 경우, 콘트라스트 데이터(C5)만이“L”레벨이고 C1∼C4가“H”레벨이기 때문에, 제2∼제5의 스위칭회로(281∼284) 및 제7∼제10 스위칭회로(311∼314)가 온된다. 이들 제2∼제5의 스위칭회로(281∼284) 및 제7∼제10 스위칭회로(311∼314)의 온 저항의 합성 저항과 제6 및 제11 스위칭회로(285, 305)의 합성 저항 값(약 0.32㏀)과 바이어스회로(230)와의 합성 저항 값(약 5㏀)에 의해, Va-Vb=5V를 분압한 약 0.30V가 바이어스 전위 V5가 된다.
콘트라스트 데이터가“1F”인 경우, 콘트라스트 데이터(C1∼C5) 모두가“H”레벨이 되기 때문에, 제2∼제6의 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)가 온된다. 이들 제2∼제6의 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)의 온저항의 합성 저항 값(약 0.18㏀)과 바이어스회로(230)의 합성 저항 값(약 5㏀)에 의해, Va-Vb=5V를 분압한 약 0.17V가 바이어스 전위 V5가 된다.
이와 같이 콘트라스트 데이터가 결정되면 바이어스 전위 V5가 결정되게 된다. 따라서 표 1 및 제4도에서 알수 있는 바와 같이, 미도시의 콘트라스트 데이터 발생회로에서 출력된 콘트라스트 데이터(C1∼C5)에 의하여 바이어스 전위(V5)는 0.17∼2.54V의 범위를 32단계로 콘트라스트 데이터가 커짐에 따라서 바이어스전위 제어회로(400)에 의하여 단조 감소하도록 제어된다.
제3 저항수단(211)과 제3 저항수단(212)의 접속점에서의 전위인 바이어스 전위(V1)와, 제3 저항수단(212∼215)의 각 접속점에 있어서의 전위인 바이어스 전위(V2, V3, V4, V5)에서, 콘트라스트 데이터(C1∼C5)에 의하여 제어 가능한 바이어스 전위(V5)를 기준으로 하여 다른 바이어스 전위(V1∼V4)를 나타내면 각각 다음과 같이 되고, 바이어스 전위(V5)에 의하여 또 다른 바이어스 전위(V1∼V4)가 결정된다.
[수식 1]
따라서 액정의 구동전압(Va-V5)의 제어범위는 2.46∼4.83V가 된다. 이 전압범위는 1/16 듀티의 액정의 25℃에서의 일반적인 구동전압이 약 4.2V 정도이고, 액정의 제조변화나 온도변화에 대해서 액정구동전압이 3.9∼4.5V로 변화해도 충분히 대응할 수 있는 전압레벨이다.
또한, 제4도에 나타낸 바와 같이, 콘트라스트 데이터(C1∼C5)에 의하여 제어되는 전압의 1스텝의 폭은 약 70mV로 세밀하게 되어 있고 액정의 콘트라스트의 정밀한 제어도 가능하게 되었다. 만약, 70mV 정도의 정밀한 제어가 불필요한 경우에는, 콘트라스트 데이터(C1∼C5), 제1 저항수단(271∼275), 제2 저항수단(301∼305), 제3 저항수단(211∼215) 및 제4 저항수단(251∼255)의 개수는, 5조 내지 4조 또는 3조로 감소시킬 수도 있다.
제5도는, 제1도의 제1 선택신호 입력단자(204)에서 입력되는 선택신호(CP1) 및 제2 선택신호 입력단자(205)에서 입력되는 선택신호(CP2)와, 출력단자(206∼209)에서 출력되는 선택전압(VS1, VS2) 및 비선택전압(VNS1, VNS2)의 전압파형도이다.
제5도에 나타낸 바와 같이, 제1 선택신호(CP1)가 미도시의 선택신호 발생회로로부터 발생되어 제1 선택신호 입력단자(204)에 입력되면 바이어스 전위(V1∼V5)가 결정된다. 그리고, 제2 선택신호(CP2)가 미도시의 선택신호 발생회로에서 발생되어 제2 선택신호 입력단자(205)에 입력되면, 이 제2 선택신호(CP2)와 이 신호가 인버터(236)에서 반전된 신호에 의하여 제1∼제7 전자스위치(261a∼264a)와 제2∼제8 전자스위치(261b∼264b)가 서로 온/오프 동작하게 되고, 바이어스회로(230)에서 출력된 바이어스 전위(V1∼V5)가 제1∼제4 출력단자(206∼209)로 출력된다.
제1 출력단자(206)에서는 제2 선택신호(CP2)가“H”레벨인 때에는 바이어스 전압(Va)이 출력되고, 제2 선택신호(CP2)가“L”레벨인 때에는 바이어스 전위(V5)의 선택전압(VS1)이 출력된다. 제2 출력단자(207)에서는 제2 선택신호(CP2)가“H”레벨인 때에는 바이어스 전위(V4)가 출력되고, 제2 선택신호(CP2)가“L”레벨인 때에는 바이어스 전위(V1)의 비선택전압(VNS1)이 출력된다.
제3 출력단자(208)에서는 제2 선택신호(CP2)가“H”레벨인 때에는 바이어스 전압(V5)이 출력되고, 제2 선택신호(CP2)가“L”레벨인 때에는 바이어스 전위(Va)의 선택전압(VS2)가 출력된다. 또한, 제4 출력단자(209)에서는 제2 선택신호(CP2)가“H”레벨인 때에는 바이어스 전위(V2)가 출력되고, 제2 선택신호(CP2)가“L”레벨인 때에는 바이어스 전위(V3)의 비선택전압(VNS2)이 출력된다.
제1 및 제2 출력단자(206, 207)에서 출력된 선택전압(VS1) 및 비선택 전압(VNS1)을 갖는 신호는 제2도에 나타낸 액정 매트릭스 구동장치의 전자스위칭회로(32)를 구성하는 전자스위치(32a, 32b)에 인가된다.
전자스위치(32a, 32b)는 주사회로(30)의 출력신호 및 그 출력신호가 인버터(31)에 의하여 반전된 반전신호에 의하여 온/오프 제어된다. 전자스위치(32a, 32b)를 통과한 선택전압(VS1) 및 비선택전압(VNS1)을 갖는 신호는 액정매트릭스 구동장치의 주사전극(11)에 인가된다.
또한, 제3 및 제4 출력단자(208, 209)에서 출력된 선택전압 VS2 및 비선택 전압(VNS2)을 갖는 신호는 제2도에 표시한 액정매트릭스 구동장치의 전자스위칭회로(43)를 구성하는 전자스위치(43a, 43b)에 인가된다. 전자스위치(43a, 43b)는 라인메모리(41)의 출력신호 및 그 출력신호가 인버터(42)에 의하여 반전된 반전신호에 의하여 온/오프 제어된다. 전자스위치(43a, 43b)를 통과한 선택전압(VS2) 및 비선택전압(VNS2)을 갖는 신호는 액정 매트릭스 구동장치의 신호전극(12)에 인가된다.
여기에서 액정의 점등/비점등의 콘트라스트는 어떤 전압 영역에서 액정의 주사전극(11)과 신호전극(12)의 전위차에 의해 결정된다. 따라서, 표 1의 콘트라스트 데이터(C1∼C5)에 의하여 액정의 콘트라스트가 제어된다.
이하, 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류 및 그 출력파형의 둔화에 관해서 설명한다.
여기서는, 전술한 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 조건 이외에, 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 제1∼제4의 전자스위칭회로(261a∼262b)의 온저항 값은 모두 2㏀, 제5∼제8의 전자스위칭회로(263a∼264b)의 온저항 값은 모두 1㏀로 한다. 제2 선택신호(CP2)의 주파수는 75Hz로 한다.
또한, 제2도에 표시한 액정매트릭스 구동장치의 전자스위치(32a, 32b)의 온저항 값은 56㏀ 이고, 전자스위치(43a, 43b)의 온저항 값은 75㏀로 한다. 주사전극(11)의 1개당의 용량은 270pF, 신호전극(12)의 1개당의 용량은 100pF로 한다. 또한 액정 매트릭스 구동장치는 주사전극(11)을 16개, 신호전극(12)을 100개 갖는 것으로 한다.
이상과 같은 조건에서, 제5도의 출력파형도를 참조하여, 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류 및 그 출력파형에 대해서 설명한다.
제1의 선택신호(CP1)가“H”레벨인 최초의 기간을 T1,“L”레벨인 최초의 기간을 T2, 다음에“H”레벨인 기간을 T3, 계속하는“L”레벨인 기간을 T4, 계속하는“H”레벨인 기간을 T5로 정의한다. 또한, 이들 기간(T1∼T5)은 모두 동등한 길이이다. 또한, 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이고, 제2 출력단자(207)에서 출력되는 비선택전압(VNS1)을 갖는 신호가 주사전극(11)에 인가되고, 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화하는 경우에 대해서 아래에 설명한다.
먼저, 기간 T1에 제1 선택신호(CP1)은“H”레벨이다.
이 때, 제2 선택신호(CP2)가“H”레벨의 상태에서는 제2 출력단자(207)에서는 비선택 전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V4의 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1 스위칭회로(291)는 온, 제2∼제11 스위칭회로(281∼285, 311∼315)는 모두 오프, 제12∼16 스위칭회로(241∼245)는 모두 온되어 있다.
따라서 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 5.17㏀, 바이어스회로(230)의 합성 저항 값은 약 5㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T1에서의 소비전류는 0.492mA가 된다.
다음에 기간 T2에서, 제1 선택신호(CP1)는“L”이다. 이 때 제2 선택신호(CP2)가 “H”레벨이고 제2 출력단자(207)에서는 비선택 전압(VNS1)으로 바이어스 전위 V4의 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1∼제16 스위칭회로(291, 281∼285, 311∼315, 241∼245)는 모두 오프되어 있다. 따라서, 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 15.5㏀, 바이어스회로(230)의 합성 저항 값은 약 15㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T2에서의 소비전류는 0.164mA가 된다.
기간 T3에서, 제1 선택신호(CP1)는“H”레벨이다. 이 때 제2 선택신호(CP2)가 “H”레벨의 상태에서는 제2 출력단자(207)에서는 비선택 전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V1의 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 이 때문에 기간 T3에서 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화한다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1 스위칭회로(291)는 온되고, 제2∼제11 스위칭회로(281∼285, 311∼315)는 모두 오프되며, 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)는 모두 온되어 있다. 따라서, 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 5.17㏀, 바이어스회로(230)의 합성 저항 값은 약 5㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T3에서의 소비전류는 0.492mA가 된다.
제6도는 기간 T3에서의 제2 출력단자(207)의 출력신호의 전위레벨의 시간 경과에 따른 변화를 나타내는 도면이다. 제6도에서 알 수 있는 바와 같이 출력신호의 전위레벨은 제1 선택신호(CP1) 및 제2 선택신호(CP2)와 같이 디지털 변화는 아니고, 완만한 곡선으로 표시되는 아날로그적으로 변화 한다. 이 아날로그적으로 변화하는 기간(둔화기간)은 약 65.7μS가 된다. 이 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스 폭의 약 7.89％이다.
기간 T4에서는 제1 선택신호(CP1)는“L”레벨이다. 이 때 제2 선택신호(CP2)가 “L”레벨이고 제2 출력단자(207)에서는 비선택전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V1 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1∼제16 스위칭회로(291, 281∼285, 311∼315, 241∼245)는 모두 오프되어 있다. 따라서 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항값은 약 15.5㏀, 바이어스회로(230)의 합성 저항 값은 약 15㏀이 된다.
Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T4에서의 소비전류는 0.164mA가 된다.
기간 T5는 기간 T1과 상태가 완전히 동일하기 때문에 그 설명은 생략한다. 이후, 기간 T1∼T4가 반복된다.
여기에서 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화할때의 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류는 기간 T1∼T4의 평균 소비전류를 의미한다. 전술한 바와 같이 각 기간 T1∼T4의 길이는 동등하기 때문에 평균소비전류는 단순평균화 한 약 0.328mA가 된다.
또한 전술한 경우는 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이라고 하는 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류가 최소의 경우를 설명했다.
이것과는 대칭적으로 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“H”레벨인 제1의 실시형태의 액정 구동 전압발생회로의 소비전류가 최대의 경우를 전술한 설명과 동일하게 계산하면, 평균 소비전류가 약 0.646mA가 되고, 출력 파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.89％이다.
여기에서 비교하는 대상으로서 특허출원 평4-54814호에 기재되어 있는 제1 실시형태의 액정구동전압 발생회로를 사용했다. 이 액정 구동전압 발생회로의 출력파형의 둔화가 약 7.89％가 되도록 설정한 경우, 최소의 평균소비전류는 약 0.509mA, 최대의 평균 소비전류는 약 0.986mA가 된다.
따라서 이 발명의 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로는 특허출원 평 4-54814호에 기재되어 있는 제1 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 비해서 최소 소비전류에서 약 0.181mA(약 35.6％), 최대 소비전류에서 약 0.340mA(약 34.5％)가 감소된다.
또한 제1 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 회로구성을 변경하지 않고 기간 T1∼T4의 길이를 변경함으로써, 평균 소비전류를 작게 할 수도 있다. 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 2 : 1 : 2로 한 예를 제2의 실시형태로서 설명한다.
제7도는 이 발명의 제2의 실시형태에 있어서의 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2) 및 제1∼제4 출력 단자(206∼209)의 출력신호의 파형도이다. 이하, 제7도 및 제1도를 참조하여, 본 발명의 제2의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 동작을 설명한다.
먼저, 기간 T1에서, 제1 선택신호(CP1)는“H”레벨이다. 이 때, 제2 선택신호(CP2)가 “H”레벨의 상태에서는 제2 출력단자(207)에서는 비선택전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V4의 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1 스위칭회로(291)는 온되고, 제2∼제11 스위칭회로(281∼285, 311∼315)는 모두 오프되며, 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)는 모두 온되어 있다. 따라서, 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 5.17㏀, 바이어스회로(230)의 합성 저항 값은 약 5㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T1에서의 소비전류는 0.492mA가 된다.
다음에 기간 T2에서 제1 선택신호(CP1)는“L”레벨이다. 이 때, 제2 선택신호(CP2)는“H”레벨이고, 제2 출력단자(207)에서는 비선택전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V4 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1∼제16 스위칭회로(291, 281∼285, 311∼315, 241∼245)는 모두 오프되어 있다. 따라서 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 15.5㏀이 되고, 바이어스회로(230)의 합성 저항 값은 약 15㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T2에서의 소비전류는 0.164mA가 된다.
기간 T3에서는 제1 선택신호(CP1)는“H”레벨이다. 이 때 제2 선택신호(CP2)가 “H”레벨의 상태에서는 제2 출력단자(207)에서는 비선택전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V1의 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 이 때문에 기간 T3에서 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화한다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1 스위칭회로(291)는 온되고, 제2∼제11 스위칭회로(281∼285, 311∼315)는 오프되며, 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)는 모두 온되어 있다. 따라서, 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 5.17㏀ 바이어스회로(230)의 합성 저항값은 약 5㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T3에서의 소비전류는 0.492mA가 된다.
기간 T4에서는 제1 선택신호(CP1)는“L”레벨이다. 이 때 제2 선택신호(CP2)는 “L”레벨이고 제2 출력단자(207)에서는 비선택전압(VNS1)으로서 바이어스 전위 V1 레벨을 갖는 신호가 출력된다. 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“L”레벨이기 때문에 제1∼제16 스위칭회로(291, 281∼285, 311∼315, 241∼245)는 모두 오프되어 있다. 따라서 바이어스전위 제어회로(400)의 합성 저항 값은 약 15.5㏀, 바이어스회로(230)의 합성 저항은 약 15㏀이 된다. Va-Vb=5V이기 때문에 기간 T4에서의 소비전류는 0.164mA가 된다.
기간 T5는 기간 T1과 상태가 완전히 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 이 후, 제1의 실시형태와 동일하게 기간 T1∼T4가 반복하게된다. 그래서 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화할 때의 제2의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류는 기간 T1∼T4의 평균 소비전류를 의미한다. 전술한 바와 같이, 기간 T2, T4의 길이는 기간 T1, T3의 길이의 2배이기 때문에, 평균 소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 제2의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류가 최소인 경우)는 약 0.273mA가 된다.
또한, 기간 T3에서 출력신호의 전위레벨은 제1의 실시형태와 동일하게 제1 선택신호(CP1) 및 제2 선택신호(CP2)와 같이 디지털 변화가 아니고 완만한 곡선으로 표시되는 아날로그적으로 변화한다. 그리고 이 아날로그적으로 변화하는 기간(둔화기간)은, 역시 제1의 실시형태와 동일하게 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.89％이다.
또한, 콘트라스트 데이터(C1∼C5)는 모두“H”레벨인 제2의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류가 최대인 경우를 전술한 설명과 동일하게 계산하면, 평균 소비전류가 약 0.540mA가 되고, 출력파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.89％이다.
이상과 같이 제2의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 비교하면, 파형의 둔화는 변화하지 않고 최소의 소비전류가 약 0.055mA(약 16.8％), 최대의 소비전류가 약 0.107mA(약 16.6％) 감소하고 있다.
제3 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 다시 평균 소비전류를 작게하기 위하여 제1 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 회로구성을 변경하지 않고 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 3 : 1 : 3으로 했다.
제8도는 이 발명의 제3의 실시형태에 있어서의 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2) 및 제1∼제4 출력단자(206∼209)의 출력신호의 파형도이다. 제3의 실시형태의 액정 구동전압발생회로의 동작은 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 동작과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
제3의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 경우)는 약 0.246mA, 최대 평균전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“H”레벨인 경우)는 약 0.486mA가 된다.
또한 출력파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.89％이고, 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하다.
이하 동일하게 하여 소비전류를 작게 하기 위하여 기간 T1∼T4의 길이를 최대 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 8 : 1 : 8까지 하는 것이 가능하다.
여기에서 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 8 : 1 : 8로 한때 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 경우)는 약 0.200mA, 최대 소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“H”레벨인 경우)는 약 0.397mA가 된다. 또한 출력파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.89％이고 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하다.
제2 및 제3의 실시형태에서는 소비전류를 작게 하기 위하여 기간 T1∼T4의 길이를 변경했지만, 저항을 갖는 저항 값을 바꾸어 소비전류를 작게 할 수도 있다. 각 저항이 갖는 저항 값을 변경한 예인 제4의 실시형태에 대해서 이하에 설명한다.
제4의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 회로구성은 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하다. 따라서 제1도를 참조하면서 제4의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 대해서 설명한다.
제4의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제1 저항수단(271∼275)의 각각이 갖는 각 저항 값을 제1 저항수단(275∼271)의 순으로, 0.8㏀, 1.6㏀, 3.2㏀, 6.4㏀, 12.8㏀으로 설정하고 있다. 또한, 제2 저항수단(301∼305)의 각각이 갖는 각 저항 값을 제2 저항수단(305∼301)의 순으로, 0.2㏀, 0.4㏀, 0.8㏀, 1.6㏀, 3.2㏀으로 설정하고 있다. 또한 제3 저항수단(211∼215)의 각각의 저항 값은 모두 동일한 5㏀로, 제4 저항수단(251∼255)의 각 저항 값은 모두 동일한 1.25㏀으로 설정하고 있다.
또한 제1의 실시형태와 동일하게 제1 저항수단(275~271) 및 제2 저항수단(301∼305)의 저항 값의 비를 제2 전원전위 입력단자(203)로부터 분리될 때마다 그 저항 값이 2배가 되도록 설정하고 있지만 이것을 엄밀하게 2배로 할 필요는 없고, ±15％ 정도의 범위 내이면 좋다. 또한 그 외의 조건에 대해서는 제1의 실시형태와 동일하다.
그런데 이상과 같은 조건으로 설정된 제4의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일한 조건으로 동작시킨 경우 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2)와 제1∼제4의 출력단자(202∼209)의 출력신호의 파형도는 제1의 실시형태와 동일하게 제5도와 같이된다.
제4의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류를 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 1 : 1 : 1로 하고, 제1의 실시형태와 동일하게 계산하면, 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 경우)는 약 0.301mA, 최대 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“H”레벨인 경우)는 약 0.581mA가 된다. 또한, 출력 파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.89％이고, 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하다.
또한 소비전류를 작게 하기 위하여 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 2 : 1 : 2∼1 : 8 : 1 : 8까지로 할 수 있다. 기간 T1∼T4의 길이에 대한 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”수준인 경우), 최대 평균소비전류(병렬 데이터(C1∼C5)가 모두“H”레벨인 경우) 및 출력파형의 둔화(제2 선택신호(CP2)의 펄스폭에 대한 것)을 표 2에 나타내고 있다.
표 2에서 알 수 있는 바와 같이 제4의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에서는 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 비해서 더욱 소비전류가 작아져 있다.
제1∼제4의 실시형태에서는 소비전력에 주목하여 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2)의 타이밍 및 액정 구동전압 발생회로의 저항이 갖는 저항 값을 변경해 보았다. 그러나 액정 구동전압 발생회로의 저항이 갖는 저항 값을 변경함으로써 출력파형의 둔화를 작게 할 수 있다. 이와 같은 예를 제5의 실시형태로 하여 이하에 나타낸다.
제5의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 회로구성은 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하다.
따라서 제1도를 참조하면서 제5의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 대해서 설명한다.
제5의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제1 저항수단(271∼275)의 각각이 갖는 각 저항 값을 제1 저항수단 275∼271의 순으로, 1.6㏀, 3.2㏀, 6.4㏀, 12.8㏀, 25.6㏀으로 설정하고 있다. 또 제2 저항수단(301∼305)의 각각이 갖는 각 저항 값을 제2 저항수단(305∼301)의 순으로 0.1㏀, 0.2㏀, 0.4㏀, 0.8㏀, 1.6㏀으로 설정하고 있다. 또한 제3 저항수단(211∼215)의 각각의 저항 값은 모두 동일한 10㏀으로, 제4 저항수단(251∼255)의 각각의 저항 값은 모두 동일한 0.625㏀으로 설정하고 있다.
또한 제1의 실시형태와 동일하게 제1 저항수단(275∼271) 및 제2 저항수단(301∼305)의 저항값의 비를 제2 전원전위 입력단자(203)에서 멀어질 때마다 그 저항값이 2배가 되도록 설정하고 있지만 이것을 엄밀하게 2배로 할 필요는 없고, ±15％ 정도의 범위 내이면 좋다.
또한 기타의 조건에 제1의 실시형태와 동일하다.
그런데 이상과 같은 조건으로 설정된 제5의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일한 조건으로 동작시킨 경우, 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2)와 제1∼제4의 출력단자(202∼209)의 출력신호의 파형도는 제1의 실시형태와 동일하게 제5도와 같이 된다.
제5의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류를 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 1 : 1 : 1로 하여 제1의 실시형태와 동일하게 계산하면, 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 경우)는 약 0.452mA, 최대 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“H”레벨인 경우)는 약 0.852mA가 된다.
또한 출력파형의 둔화를 제1의 실시형태와 동일하게 측정해 보면, 출력파형의 아날로그적으로 변화하는 기간(둔화)은 약 62.0μs가 된다. 이 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 7.44％이다. 이상과 같이 제5의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 소비전류는 제1의 실시형태보다도 커졌지만 출력파형의 둔화는 제1의 실시형태보다도 작아져 있다.
또한 소비전류를 작게 하기 위하여 제5의 액정 구동전압 발생회로의 기간 T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 2 : 1 : 2∼1 : 9 : 1 : 9까지로 할 수 있다. 기간 T1∼T4의 길이에 대한 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”수준인 경우), 최대 평균소비전류(병렬 데이터(C1∼C5)는 모두“H”레벨인 경우) 및 출력파형의 둔화(제2 선택신호(CP2)의 펄스폭에 대한 것)을 표 2에 나타내고 있다.
그런데 제1∼제5의 실시형태에서는 1/16 듀티, 1/5 바이어스, 구동전압 제어범위 2.46∼4.83V, 1 스텝폭 약 70mV로 하여 32 단계의 콘트라스트 제어가 가능한 액정구동전압 발생회로에 대해서 설명을 해왔다.
여기서, 제6의 실시형태에서는 1/32 듀티, 1/7 바이어스의 액정패널에 사용되는 액정 구동전압 발생회로를 설명한다.
제6의 실시형태의 액정구동전압 발생회로는 제1도에 표시한 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 바이어스전위 제어회로(400)에 대신하여 제9도에 표시한 또 다른 바이어스전위 제어회로(900)를 사용한다.
제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 있어서 또 다른 회로는 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하기 때문에 설명을 생략하고, 제9도를 참조하면서 또 다른 바이어스전위 제어회로(900)의 설명만을 한다.
또 다른 바이어스전위 제어회로(900)에서는 콘트라스트 제어를 위한 콘트라스트 데이터의 수를 C1∼C6의 6비트로 했다. 따라서 또 다른 바이어스전위 제어회로(900)는 복수개의 직렬접속 된 제1 저항수단(예컨대, 분압저항)(271∼276)으로 구성되는 제1 저항 분압회로와 복수개의 직렬접속 된 제2 저항수단(예컨대, 분압저항)(301∼306)으로 구성되는 제2 저항 분압회로를 갖는다. 제1 저항 분압회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 접속되고, 제2 분압회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 제1의 스위칭회로(291)를 통해서 접속된다. 제1의 스위칭회로(291)는 그 제어단자가 제1 선택신호 입력단자(204)에 접속되어 있다. 제1의 스위칭회로(291)는 제1 선택신호(CP1)에 의하여 제2 저항 분압회로의 일단과 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이의 통전/비통전을 제어하고 있다. 제6의 실시형태에서는 제1의 스위칭회로(291)는 NMOSFET로 구성되어 있다.
각 제1 저항수단(271∼276)에는 제2∼제6 및 제17 스위칭회로(281∼286)가 병렬접속 되어 있다. 제6의 실시형태에서는 제2∼제6 및 제17 스위칭회로(281∼286)는 각각NMOSFET로 구성되어 있다.
각 제2 저항수단(301∼306)에는 제7∼제11 및 제18 스위칭회로(311∼316)가 병렬접속 되어 있다. 제6의 실시형태에서는 제7∼제11 스위칭회로(311∼316)에 대해서도 각각 NMOSFET로 구성되어 있다. 제2 및 제7 스위칭회로(281, 311)의 제어단자는 공통으로 제1의 제어신호 입력단자(121)에 접속되어 있다. 제3 및 제8 스위칭회로(282, 312)의 제어단자는 공통으로 제2의 제어신호 입력단자(122)에 접속되어 있다. 제4 및 제9 스위칭회로(283, 313)의 제어단자는 공통으로 제3의 제어신호 입력단자(123)에 접속되어 있다. 제5 및 제10 스위칭회로(284, 314)의 제어단자는 공통으로 제4의 제어신호 입력단자(124)에 접속되어 있다. 제6 및 제12 스위칭회로(285, 315)의 제어단자는 공통으로 제5의 제어신호 입력단자(125)에 접속되어 있다.
제17 및 제18 스위칭회로(286, 316)의 제어단자는 공통으로 제6의 제어신호 입력단자(126)에 접속되어 있다. 따라서 제2∼제6 및 제17 스위칭회로(281∼286) 및 제7∼제11 및 제18 스위칭회로(311∼316)는 각각 제1∼제6의 제어신호 C1∼C6에 따라서 제1 저항수단(271∼276) 및 제2 저항수단(301∼306)의 각각을 단락 시킨다.
전술과 같은 구성의 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 있어서 제1 전원전위 입력단자(201)로 인가되는 고 전원전위(Va)를 10V, 제2 전원전위 입력단자(203)에 인가되는 저전원전위(Vb)를 0V로 설정한다. 또 제3 저항수단(211, 212, 214, 215)의 저항 값을 전부 동일한 6㏀으로 설정한다.
제3 저항수단(213)의 저항 값은 18㏀으로 설정한다. 또한 제4 저항수단(251, 252, 254, 255)의 저항 값은 전부 동일한 0.85㏀로 한다.
제4 저항수단(253)의 저항 값은 2.55㏀으로 한다. 각 제1 저항수단(271∼276)의 저항 값을 276∼271의 순으로 0.65㏀, 1.3㏀, 2.6㏀, 5.2㏀, 10.4㏀, 20.8㏀으로 설정한다. 즉, 제1 저항수단(276∼271)의 저항 값의 비는 제1 저항수단(276) : 제1 저항수단(275) : 제1 저항수단(274) : 제1 저항수단(273) : 제1 저항수단(272) : 제1 저항수단(271)=1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32가 된다. 동일하게 제2 저항수단(301∼306)의 저항 값의 비는 제2 저항수단(306) : 제2 저항수단(305) : 제2 저항수단(304): 제2 저항수단(303) : 제2 저항수단(302) : 제2 저항수단(301)=1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32가 되도록 각각의 저항 값을 0.095㏀, 0.19㏀, 0.38㏀, 0.76㏀, 1.52㏀, 3.04㏀으로 설정한다.
또한 제1 저항수단(276∼271) 및 제2 저항수단(306∼301)의 저항 값의 비를 제2 전원전위 입력단자(203)에서 멀어질 때마다 그 저항 값이 2배가 되도록 설정하고 있지만 이것은 엄밀하게 2배로 할 필요는 없고, ±10％ 정도의 범위 내이면 좋다.
이상과 같이 설정된 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 콘트라스트 데이터(C1∼C6)에 의하여 바이어스 전위 V5를 제어하여 64 단계의 콘트라스트 제어가 가능하다.
여기에서 제3 저항수단(211)과 제3 저항수단(212)과의 접속점에 있어서의 전위인 바이어스 전위 V1와 이하 동일하게 각 제3 저항수단(212∼215)의 접속점에 있어서의 전위인 바이어스 전위 V2, V3, V4, V5에 있어서 콘트라스트 데이터(C1∼C6)에 의하여 제어가 가능한 바이어스 전위 V5를 기준으로 하여 또 다른 바이어스 전위 V1∼V4를 나타내면 각각 다음과 같이 되고 바이어스 전위 V5에 의하여 또 다른 바이어스 전위 V1∼V4가 결정된다.
[수식 2]
또한, 액정의 구동전압(Va-Vb)의 제어범위는 5.0∼10.0V가 된다.
이 전압범위는 1/32 듀티의 액정의 구동전압으로서 충분히 대응할 수 있는 전압레벨이다. 콘트라스트 데이터(C1∼C6)에 의하여 제어되는 전압의 1 스텝당의 폭은 80mV이고, 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 의하면 액정패널의 콘트라스트의 미소제어도 가능하다.
제10도는 제6의 실시형태의 액정 구동 전압발생회로의 제1 선택신호 입력단자(204)에서 입력되는 선택신호(CP1) 및 제2 선택신호 입력단자(205)에서 입력되는 선택신호(CP2)와 출력단자(206∼209)에서 출력되는 선택전압 VS1, VS2 및 비선택전압(VNS1, VNS2)의 전압 파형도이다.
제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류 및 그 출력파형의 둔화에 대해서 제10도를 참조하면서 설명한다. 이 설명에서는 전술한 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 조건에 더하여 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 제1∼제4의 전자스위칭회로(261a∼262b)의 온 저항 값은 모두 0.4㏀, 제5∼제8의 전자스위칭회로(263a∼264b)의 온 저항 값은 모두 1㏀로 한다. 제2 선택신호(CP2)의 주파수는 75Hz로 한다.
또한, 제2도에 나타낸 액정 매트릭스 구동장치의 전자스위치(32a, 32b)의 온 저항 값은 11.2㏀, 전자스위치(43a, 43b)의 온 저항 값은 75㏀으로 한다. 주사전극(11)의 1개당 용량은 270pF, 신호전극(12)의 1개당 용량은 140pF로 한다. 또한 액정 매트릭스 구동장치는 주사전극(11)을 32개, 신호전극(12)을 100개 가지고 있다고 있다.
그런데 이상과 같은 조건에 더하여 기간 T1∼T5가 모두 동등한 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2)가 제10도와 같이 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에 입력되어 있다고 한다.
제1의 실시형태와 동일하게 하여 소비전류 및 그 출력파형의 둔화에 관하여 계산하며 기간 T1에서의 소비전류는 0.958mA가 된다. 기간 T2에서의 소비전류는 0.121mA가 된다. 기간 T3에서는 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화한다. 이 기간 T3에서의 소비전류는 0.958mA가 되고, 출력파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 6.89％이다. 기간 T4에서의 소비전류는 0.121mA가 된다.
기간 T5는 기간 T1과 상태가 완전히 동일하기 때문에 그 설명은 생략한다. 이후, 기간 T1∼T4는 반복하게 된다.
여기에서, 주사전극(11)의 전위레벨이 V4에서 V1으로 변화할 때의 표 6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류는 기간 T1∼T4의 평균 소비전류를 의미한다.
전술한 바와 같이 각 기간 T1∼T4의 길이는 동등하기 때문에 평균 소비전류는 단순 평균화한 약 0.540mA가 된다.
또한 전술한 경우는 콘트라스트 데이터(C1∼C6)는 모두“L”레벨이라고 하는 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류가 최소의 경우를 설명했다. 이것과는 대칭적으로 콘트라스트 데이터(C1∼C6)가 모두“H”레벨인 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 소비전류가 최대인 경우를 전술한 설명과 동일하게 계산하면 평균 소비전류가 약 1.048mA가 된다.
제2∼제5의 실시형태와 동일하게 하여, 제6의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 소비전류를 작게 하기 위하여 기간 T1∼T4의 길이를 최대 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 9 : 1 : 9까지로 할 수 있다. 여기에서, T1∼T4의 길이를 T1 : T2 : T3 : T4=1 : 9 : 1 : 9로 한 경우, 최소 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 경우)는 약 0.205mA, 최대 평균소비전류(콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“H”레벨인 경우)는 약 0.402mA가 된다. 또한 출력파형의 둔화는 제2 선택신호(CP2)의 펄스폭의 약 6.89％이다.
다음에 이 발명의 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에 대해서 설명한다. 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로는 제1도에 표시한 제1의 실시형태의 액정구동전압 발생회로의 바이어스회로(230)에 대신하여 제11도에 표시한 또 다른 바이어스회로(1100)를, 전자스위칭회로(260)에 대신하여 제12도에 표시한 또 다른 전자스위칭회로(1200)를 사용하는 동시에 제1∼제11의 스위칭회로(291, 281∼285, 301∼305)를 PMOSFET로 구성했다.
여기에서 제11도를 참조하면서 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에 사용한 또 다른 바이어스회로(1100)의 회로구성에 대해서 설명한다. 또한, 제3도에 표시된 바이어스회로(230)와 동일부분에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
바이어스회로(1100)는, 제3 저항수단(211∼215)과, 제3 저항수단(211∼215)의 각각에 병렬접속된 바이어스저항 가변회로(1231∼1235)로 구성된다. 바이어스저항 가변회로(1231, 1232)는 각각 NMOSFET(241C, 242C) 및 이들과 직렬접속 된 제4 저항수단(251, 252) 및 인버터(241b, 242b)로 구성된다. 인버터(241b, 242b)는 PMOSFET(241C, 241C)의 게이트와 제1 선택신호 입력단자(204)의 사이에 접속된다. 바이어스저항 가변회로(1233∼1235)는 제4 저항수단(253∼255), PMOSFET(243d∼245d), NMOSFET(243e∼245e) 및 인버터(243c∼245c)로 구성된다. PMOSFET(243d∼245d)와 NMOSFET(243e∼245e)는 서로 병렬접속 되어 아날로그 스위치를 구성하고 이 아날로그 스위치와 제4 저항수단(251∼255)이 직렬접속 된다.
NMOSFET(243e∼245e)의 게이트는 인버터(243c∼245c)를 통해서 PMOSFET(243d∼245d)의 게이트와 공통으로 제1 선택신호 입력단자(204)에 접속된다.
다음에 제12도를 참조하여, 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에 사용한 또 다른 전자스위칭회로(1200)의 회로구성에 대해 설명한다. 또한 제1도에 표시되는 전자스위칭회로(260)와 동일부분에는 동일부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
전자스위칭회로(206)는 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 인버터(237)와 입력이 제1 전원전위 입력단자(201)에 접속되고 출력이 제1 출력단자(206)에 접속되고 제어입력이 인버터(237)의 출력에 접속된 제1 전자스위치(261a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제5 출력(225)에 접속되고 출력이 제1 출력단자(206)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제2 전자스위치(261b)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제1 출력(221)에 접속되고 출력이 제2 출력단자(207)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제3 전자스위치(262a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제4 출력(224)에 접속되고 출력이 제2 출력단자(207)에 접속되고 제어입력이 인버터(237)의 출력에 접속된 제4 전자스위치(262b)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제2 출력(222)에 접속되고 출력이 제3 출력단자(208)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제5 전자스위치(263a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제3 출력(223)에 접속되고 출력이 제3 출력단자(208)에 접속되고 제어입력이 인버터(237)의 출력에 접속된 제6 전자스위치(263b)와, 입력이 제1 전원전위 입력단자(201)에 접속되어 출력이 제4 출력단자(209)에 접속되고 제어입력이 제2 선택신호 입력단자(205)에 접속된 제7 전자스위치(264a)와, 입력이 바이어스회로(230)의 제5 출력(225)에 접속되고 출력이 제4 출력단자(209)에 접속되고 제어입력이 인버터(237)의 출력에 접속된 제8 전자스위치(263b)로 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에는 제1 전원전위 입력단자(201)에 저전원전위(Vb)를 제2 전원전위 입력단자(203)에 고 전원전위(Va)를 인가한다. 또한 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에 있어서 전술한 것 이외의 회로는 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일하다.
제13도는 제7의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 제1 선택신호 입력단자(204)에서 입력되는 선택신호(CP1) 및 제2 선택신호 입력단자(205)에서 입력되는 선택신호(CP2)와 출력단자(206∼209)에서 출력되는 선택전압(VS1,VS2) 및 비선택전압(VNS1, VNS2)의 전압 파형도이다.
제7도의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 제어신호 입력단자(121∼125)에 미도시의 콘트라스트 데이터 발생회로에서 출력된 콘트라스트 데이터(C1∼C5)가 모두“L”레벨인 경우 제2∼제6의 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)가 모두 온 된다. 이 때문에 제1 저항수단(271∼275) 및 제2 저항수단(301∼305)의 각각의 양단이 단락 된다. 즉 제1의 실시형태는 완전히 반대로 콘트라스트 데이터 코드가“00”인 경우 액정 구동전압(V5-Vb)이 제일 크고 약 5.0V가 되고, 콘트라스트 데이터코드가“1F”인 경우 액정구동 전압(V5-Vb)이 제일 작고 약 2.46V가 된다.
또한, 제1의 실시형태는 반대로 각 전위(Va, Vb, V1∼V5)의 관계는 Vb＜V1＜V2＜V3＜V4＜V5＜Va로 되어 있다. 또한, 1/5 듀티의 경우, V1∼V4의 레벨은 다음과 같이 표현된다.
[수식 3]
그런데 그 외의 조건은 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로와 동일조건으로 하고, 제7의 실시형태의 액정구동전압 발생회로를 이상과 같은 조건으로 설정하여 동작시킨 경우에, 제1 및 제2의 선택신호(CP1, CP2)와 제1∼제4의 출력단자(206∼209)의 출력신호의 파형도를 제13도에 나타낸다.
제7의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 최소 평균소비전류, 최대 평균 소비전류, 출력파형의 둔화는 제1의 실시형태와 거의 동일한 이점이 있다고 하는 결과를 얻었다.
이하, 이 발명의 제8의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 설명한다.
제8의 실시형태의 액정구동전압 발생회로에서는 제1도에 나타낸 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 제1∼제11의 스위칭회로(291, 281∼285, 311∼315)를 NMOSFET 와 PMOSFET로 형성하고, NMOSFET와 동일한 동작을 하는 아날로그 스위치로 구성했다.
이 제8도의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 최소 평균 소비전류, 최대 평균 소비전류, 출력파형의 둔화는 제1의 실시형태와 대략 동일한 이점이 있다고 하는 결과가 얻어진다.
다음에 이 발명의 제9의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 설명한다. 이 발명의 제9의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제1도에 표시한 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 바이어스전위 제어회로(400)를 제14도에 표시하는 또 다른 바이어스전위 제어회로(1400)로 구성했다.
제14도는 제9의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서 사용하는 바이어스전위 제어회로(1400)를 표시하는 도면이다. 바이어스전위 제어회로(1400)는, 복수개의 직렬접속 된 제1 저항수단(예컨대 분압저항, 271∼275)으로 구성되는 제1 저항 분압회로와 복수개의 직렬접속 된 제2 저항수단(예컨대 분압저항, 301∼305)으로 구성되는 제2 저항분압회로를 갖는다. 제1 저항분압회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 접속되고 제2 저항분압회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 제19의 스위칭회로(292)를 통해서 접속된다. 제19의 스위칭회로(292)는 그 제어단자가 제1 선택신호 입력단자(204)에 접속되고, 한쪽 전극의 노드(202)에 다른 쪽의 전극이 제2 저항 분압회로에 접속되어 있다. 제19의 스위칭회로(292)는 제1 선택신호(CP1)에 의하여 제2 저항 분압회로의 일단과 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이의 통전/비통전을 제어하고 있다. 제9의 실시형태에서는 제19의 스위칭회로(292)는 NMOSFET로 구성되어 있다.
각 제1 저항수단(271∼275)에는 제2∼제6 스위칭회로(281∼285)가 병렬접속되어 있다. 제9의 실시형태에서는 제2∼제6 스위칭회로(281∼285)는 각각 NMOSFET로 구성되어 있다. 각 제2 저항수단(301∼305)에는 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)가 병렬접속 되어 있다. 제9의 실시형태에서는 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)에 대해서도 각각 NMOSFET로 구성되어 있다. 제2 및 제7 스위칭회로(281, 311)의 제어단자는 공통으로 제1의 제어신호 입력단자(121)에 접속되어 있다. 제3 및 제8의 스위칭회로(282, 312)의 제어단자는 공통으로 제2의 제어신호 입력단자(122)에 접속되어 있다.
제4 및 제9 스위칭회로(283, 313)의 제어단자는 공통으로 제3의 제어신호 입력단자(123)에 접속되어 있다. 제5 및 제10 스위칭회로(284, 314)의 제어단자는 공통으로 제4의 제어신호 입력단자(124)에 접속되어 있다.
제6 및 제12 스위칭회로(285, 315)의 제어단자는 공통으로 제5의 제어신호 입력단자(125)에 접속되어 있다. 따라서 제2∼제6 스위칭회로(281∼285) 및 제7∼제11 스위칭회로(311∼315)는 각각 제1∼제5의 제어신호(C1∼C5)에 따라서 제1 저항수단(271∼275) 및 제2 저항수단(301∼305)을 각각 단락 시킨다.
이 제9의 실시형태의 액정구동 전압 발생회로의 최소 평균 소비전류, 최대 평균 소비전류, 출력파형의 둔화는 제1의 실시형태와 대략 동일한 이점이 있다고 하는 결과가 얻어진다.
다음에 이 발명의 제10의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 설명한다. 이 발명의 제10의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제7의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 바이어스전위 제어회로(400)를 제14도에 표시하는 또 다른 바이어스전위 제어회로(1400)로 구성했다.
이 제10의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 최소 평균 소비전류, 최대 평균 소비전류, 출력파형의 둔화는 제7의 실시형태와 대략 동일한 이점이 있다고 하는 결과가 얻어진다.
다음에 이 발명의 제11의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 설명한다. 이 발명의 제11의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제9의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 바이어스전위 제어회로(1400)의 제2∼제11 및 제19의 스위칭회로(281∼285, 311∼315, 292)를 NMOSFET 와 PMOSFET와로 이루고 NMOSFET와 동일한 동작을 하는 아날로그 스위치로 구성했다.
이 제11의 실시형태의 액정구동 전압 발생회로의 최소 평균소비전류, 최대 평균소비전류, 출력파형의 둔화는 제9의 실시형태와 대략 동일한 이점이 있다고 하는 결과가 얻어진다.
다음에 이 발명의 제12의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 설명한다. 이 발명의 제12의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제1도에 표시한 제1의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 바이어스전위 제어회로(400)를 제15도에 표시하는 또 다른 바이어스전위 제어회로(1500)로 구성했다.
제15도는 제2의 실시형태의 액정구동 전압 발생회로에서 사용하는 바이어스전위 제어회로(1500)를 표시하는 도면이다. 바이어스전위 제어회로(1500)는 복수개의 직렬접속 된 제1 저항수단(예컨대 분압저항)(271∼275)으로 구성되는 분압회로와, 이 제1 저항수단군(271∼275)과 각각 병렬접속 된 제6∼제10의 제어저항 가변회로(321∼325)로 구성된다. 제1 저항분압 회로는 노드(202)와 제2 전원전위 입력단자(203)의 사이에 접속된다. 제6∼제10의 제어저항 가변회로(321∼325)는 각각 제5 저항수단(331∼335)과 이들에 각각 직렬접속 되고 제어단자가 제1의 선택신호입력단자(204)에 접속되는 제20∼24 스위칭회로(341∼345)를 갖는다. 제12의 실시형태에서는 제20∼제24 스위칭회로(341∼345)는 NMOSFET로 구성되어 있다.
각 제1 저항수단(271∼275)에는 제2∼제6 스위칭회로(281∼285)가 병렬접속 되어 있다. 제12의 실시형태에서는 제2∼제6 스위칭회로(281∼285)는 각각 NMOSFET로 구성되어 있다. 제2 스위칭회로(281)의 제어단자는 제1의 제어신호 입력단자(121)에 접속되어 있다.
제3 스위칭회로(282)의 제어단자는 제2의 제어신호 입력단자(122)에 접속되어 있다. 제4 스위칭회로(283)의 제어단자는 제3의 제어신호 입력단자(123)에 접속되어 있다. 제5 스위칭회로(284)의 제어단자는 제4의 제어신호 입력단자(124)에 접속되어 있다. 제6 스위칭회로(285)의 제어단자는 제5의 제어신호입력 단자(125)에 접속되어 있다. 따라서 제2∼6 스위칭회로(281∼285)는 각각 제1∼제5의 제어신호(C1∼C5)에 따라서 제1 저항수단(271∼275)을 각각 단락 시킨다.
이 제12의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 최소 평균소비전류, 최대 평균소비전류, 출력파형의 둔화는 제1의 실시형태와 대략 동일한 이점이 있다고 하는 결과가 얻어진다.
다음에 이 발명의 제13의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로를 설명한다. 이 발명의 제13의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로에서는 제7의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 바이어스전위 제어회로(400)를 제15도에 나타내는 또 다른 바이어스전위 제어회로(1500)로 구성했다.
이 제13의 실시형태의 액정 구동전압 발생회로의 최소 평균소비전류, 최대 평균소비전류, 출력파형의 둔화는 제7의 실시형태와 대략 동일한 이점이 있다고 하는 결과가 얻어진다.
또한 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고 여러 가지 변형이 가능하다. 예컨대 바이어스전위 제어회로로서 제15도에 표시한 바이어스전위 제어회로(1500)의 제5 저항수단(331∼335)과 제20∼제24 스위칭회로(341∼345)를 반대로 접속한 예인 제16도에 표시한 바이어스전위 제어회로(1600)를 사용할 수도 있다. 또한, 바이어스회로(230)의 제1∼제5의 바이어스저항 가변회로(231∼235)의 제4 저항수단(251∼255)과 제12∼제16 스위칭회로(241∼245)를 반대로 접속한 예인 제17도에 표시한 바이어스회로(1700)을 사용할 수도 있다.
또한 제1 및 제2 선택신호(CP1, CP2)를 동시에 변화하도록 하여 제18도에 표시와 같은 출력 파형을 얻는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 바이어스전위 제어회로 및 바이어스회로에 선택신호에 의하여 제어되는 전압제어수단을 설치했기 때문에 종래의 액정 구동전압 발생회로에 비해서 소비전력이 작고 파형의 둔화도 적은 액정 구동전압 발생회로가 얻어진다.

Claims (5)

  1. 복수개의 액정구동용 바이어스 전위를 출력하는 바이어스회로(230)와, 상기 바이어스 전위를 제어하는 바이어스전위 제어회로(400)을 구비하며, 상기 바이어스회로(230)에서 출력되는 복수개의 바이어스 전위에 따라서 액정 구동전압을 발생시키는 액정 구동전압 발생회로에 있어서, 상기 바이어스전위 제어회로(400)는 상기 바이어스회로(230)와 제2 전원전위단자(203) 사이에 접속되며 제1단자 및 제2단자를 각각 갖는 복수개의 직렬접속된 제1 저항수단으로 구성되는 제1 저항수단군(271∼275)과, 이 제1 저항수단과 각각 병렬접속되고 제2단자(121∼125)에 입력되는 신호에 따라서 제1단자 및 제2단자간의 통전/비통전을 제어하는 복수개의 제2 스위칭회로군(281∼285)과, 제1 제어신호(CP)에 따라서 통전/비통전을 제어하는 제1 스위칭회로(291)를 통하여 상기 제1저항수단군과 병렬접속되며 제1단자 및 제2단자를 각각 갖는 복수개의 직렬접속된 제2 저항수단으로 구성되는 제2 저항수단군(301∼305)과, 이 제2 저항수단군과 각각 병렬접속되며 제3단자군(121∼125)에 입력되는 신호에 따라서 제1단자 및 제2단자간의 통전/비통전을 제어하는 제3 스위칭회로군(311∼315)과, 이 제2 및 제3 스위칭회로군의 제3단자에 접속되며 제2 제어신호(C1∼C5)를 각각 입력하는 복수개의 제어신호 입력단자(121∼125)를 구비하며, 상기 바이어스회로(230)는 제1 전원전위단자에 접속되며 복수개의 제3 저항수단이 직렬접속된 제3 저항수단군과 상기 제3 저항수단군의 저항값을 제1 제어신호에 따라서 변화시키는 바이어스저항 가변회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 구동전압 발생회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이어스저항 가변회로는 상기 제3 저항수단의 각각과 병렬접속되는 복수의 저항 가변회로를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 구동전압 발생회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 저항 가변회로는 각기 저항수단과 이 저항수단에 직렬접속되고 상기 제1의 제어신호에 따라서 통전/비통전을 제어하는 스위칭회로를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 구동전압 발생회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바이어스회로에서 복수의 바이어스 전위를 받고 제3의 제어신호에 따라서 상기 복수의 바이어스 전위를 선택하여 출력하는 출력회로를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 액정 구동전압 발생회로.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1의 제어신호는 제1의 상태인 기간과 제2의 상태인 기간을 가지며 상기 제1의 제어신호가 제1의 상태인 때는 상기 제1의 스위칭회로 및 제3의 스위칭회로군을 통전상태로 하고, 상기 제1의 제어신호가 제2의 상태인 때는 상기 제1의 스위칭회로 및 제3의 스위칭회로군을 비통전 상태로 하고 또한 상기 제1의 제어신호가 제1의 상태인 기간이 상기 제1의 제어신호가 제2의 상태인 기간보다 짧은 것을 특징으로 하는 액정 구동전압 발생회로.
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