KR100274545B1 - 액정 구동 전압 발생 회로 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 박막 트랜지스터-액정 표시 장치에서 개선된 화질을 구현하기 위한 액정 구동 전압 발생 회로에 관한 것으로서,
그래픽 제어부로부터 출력되는 그래픽 제어 신호를 입력받아 먼저 액정 구동 전압이 부하에 인가되기 전에 프리(pre)-수직 시작 신호를 발생하고, 다음에 액정 구동 회로를 제어하기 위한 수직 시작 신호를 포함한 각종 제어 신호를 발생하는 타이밍 제어부와, 상기 타이밍 제어부로부터 먼저 입력되는 프리-수직 시작 신호에 동기하여 액정 구동 전압의 레벨을 높여 출력하고, 이후에 발생하는 수직 시작 신호에 동기하여 정상적인 레벨의 액정 구동 전압을 출력하는 직류-직류 컨버터를 포함한다.

Description

액정 구동 전압 발생 회로
이 발명은 박막 트랜지스터-액정 표시 장치에서 개선된 화질을 구현하기 위한 액정 구동 전압 발생 회로에 관한 것이다.
일반적인 박막 트랜지스터-액정 표시 장치(TFT-LCD)는 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 스위칭 소자로 사용하여 액정(liquid) 화소를 구동함으로써 화면에 화상을 표시하는 평면 표시 장치이다.
그리고 이 액정 화소는 박막 트랜지스터가 도통될 때 데이터 전압과 공통 전극 전압의 차에 의해 구동되는데, 이를 위해 소스 드라이브(source drive) IC와 게이트 드라이브(gate drive) IC 및 다양한 제어 회로(controller)가 사용된다.
액정 표시 장치에서 사용되는 제어 회로 중 하나인 타이밍 컨트롤러(timing controller)는 그래픽 컨트롤러(graphic controller)로부터 수직 동기 신호(Vsync; 프레임 구별 신호), 수평 동기 신호(Hsync; 라인 구별 신호), 데이터 인에이블 신호(DE; 데이터 전압이 출력되는 구간 동안만 인에이블되는 신호), 클럭 신호 등을 입력받아서, 소스 드라이브 IC와 게이트 드라이브 IC에서 요구하는 제어 신호들, 예를 들면 수평 시작 신호(STH; start horizontal signal), 수직 시작 신호(STV; start vertical signal), 게이트 클럭 신호(CPV) 등을 만들어 출력하는 기능을 수행한다.
그러나, 이처럼 기존의 박막 트랜지스터-액정 표시 장치 분야에서 사용되는 직류-직류 컨버터는, 보통 디스플레이 용도로 개발된 IC들이 아니기 때문에 다른 용도로 개발된 것들을 응용하여 사용하여 왔다.
그러므로, 박막 트랜지스터-액정 표시 장치에서 요구되는 특별한 사항들, 예를 들어 경박단소(輕薄短小), 높은 효율, 다양한 출력 전압 레벨 등을 만족시키는 직류-직류 컨버터 IC를 선택하는 일은 상당히 어려운 작업이고 시간이 걸리는 일이라 할 수 있다.
특히, 직류-직류 컨버터는 화면의 블랭크(blank) 구간에서 수직 시작 신호(STV)에 동기하여 디스플레이(display) 구간으로 돌입할 때 발생하는 순간적인 부하(load)의 변화에 빠르게 대응할 수 있는 특성, 이를테면 고주파 스위칭 제어 특성이 요구되는데, 일반적인 직류-직류 컨버터의 고주파 스위칭 제어 특성은 순간적인 부하의 변화시 떨어지기 때문에 수직 시작 신호(STV)의 발생과 동시에 직류-직류 컨버터의 출력 전압(Vout)이 저하되는 일이 발생하며, 도 1은 순간적인 부하의 변화시(TA 시점) 수직 시작 신호(STV)에 동기한 직류-직류 컨버터의 저하된 출력 전압(Vout)을 보여주고 있다.
직류-직류 컨버터의 출력 전압(Vout)이 저하되는 정도는 직류-직류 컨버터의 성능(performance)에 따라 각기 상이할 수 있으나, 액정 표시 장치 모듈(module)의 크기나 소비 전력 등의 제한 요인에 의해 상대적으로 저하되는 값이 크며, 이 저하된 값이 피드백 루프(feedback loop)에 의하여 다시 제자리에 오를 때까지의 시간은 직류-직류 컨버터의 동작 주파수에 따라 달라질 수 있다.
그러나, 결국 이러한 출력 전압(Vout)의 저하는 시인성적인 면에서 결함(defect)으로 나타날 뿐만이 아니라 플리커 등의 특성에도 악영향을 미쳐 전반적으로 액정 표시 장치의 화질을 악화시키는 문제점을 유발한다.
그러므로 이 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수직 동기 신호가 인가되기 전 미리 직류-직류 컨버터의 출력을 높임으로써 개선된 화질을 구현하기 위한 액정 구동 전압 발생 회로를 제공하는 데에 있다.
도 1은 순간적인 부하의 변화시 수직 시작 신호(STV)와 종래 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)의 출력 전압의 타이밍도이다.
도 2는 이 발명에 따른 액정 구동 전압 발생 회로의 화질 개선 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 수직 시작 신호(STV)와 이 발명의 구현에 따른 직류-직류 컨버터의 출력 전압의 타이밍도이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 이 발명에서,
타이밍 제어부는, 그래픽 제어부로부터 출력되는 그래픽 제어 신호를 입력받아 먼저 액정 구동 전압이 부하에 인가되기 전에 프리(pre)-수직 시작 신호를 발생하고, 다음에 액정 구동 회로를 제어하기 위한 수직 시작 신호를 포함하는 각종 제어 신호를 발생한다.
직류-직류 컨버터는, 상기 타이밍 제어부로부터 먼저 입력되는 프리-수직 시작 신호에 동기하여 액정 구동 전압의 레벨을 높여 출력하고, 이후에 발생하는 수직 시작 신호에 동기하여 정상적인 레벨의 액정 구동 전압을 출력한다.
이하, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 이 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(100)는 그래픽 컨트롤러로부터 출력되는 그래픽 제어 신호(SG_in)를 입력받아 먼저 액정 구동 전압이 부하에 인가되기 전에 프리-수직 시작 신호(pre-STV)를 발생하고, 다음에 액정 구동 회로를 제어하기 위한 수직 시작 신호(STV)를 포함하는 각종 제어 신호(SG_out)를 발생한다. 이 때, 프리-수직 시작 신호(pre-STV)와 수직 시작 신호(STV)의 주기는 동일하다.
직류-직류 컨버터(200)는, 상기 타이밍 컨트롤러(100)로부터 먼저 입력되는 프리-수직 시작 신호(pre-STV)에 동기하여 액정 구동 전압(Vout)의 레벨을 높여 출력하고, 이후에 발생하는 수직 시작 신호(STV)에 동기하여 정상적인 레벨의 액정 구동 전압(Vout)을 출력한다.
도 3은 수직 시작 신호(STV)와 이 발명의 구현에 따른 직류-직류 컨버터(200)의 출력 전압(Vout)의 타이밍도를 나타낸 것으로서, 직류-직류 컨버터(200)에 프리-수직 시작 신호(pre-STV)를 이용한 하나의 컨트롤 팩터(control factor)를 더 주어 본격적인 부하가 걸리기 전에 미리 출력 전압(Vout)의 레벨을 적당한 값으로 높임으로써, 순간적인 부하의 변화시, 즉 액정 구동 전압이 부하에 인가될 때, 예를 들면 화면의 블랭크(blank) 구간에서 수직 시작 신호(STV)에 동기하여 디스플레이(display) 구간으로 돌입할 때(TA 시점), 원하는 정상 레벨에 근접하는 출력 전압(Vout)을 얻을 수 있다.
따라서 이 발명의 구현에 따르는 효과는, 프레임이 디스플레이되기 시작할 때 원하는 정상 레벨에 근접하는 액정 구동 전압을 얻음으로써 화질의 향상을 꾀할 수 있다는 것이다.

Claims (4)

  1. 박막 트랜지스터-액정 표시 장치에서 사용되는 액정 구동 전압을 발생하는 데에 있어서,
    그래픽 제어부로부터 출력되는 그래픽 제어 신호를 입력받아 먼저 액정 구동 전압이 부하에 인가되기 전에 프리(pre)-수직 시작 신호를 발생하고, 다음에 액정 구동 회로를 제어하기 위한 수직 시작 신호를 포함한 각종 제어 신호를 발생하는 타이밍 제어부와,
    상기 타이밍 제어부로부터 먼저 입력되는 프리-수직 시작 신호에 동기하여 액정 구동 전압의 레벨을 높여 출력하고, 이후에 발생하는 수직 시작 신호에 동기하여 정상적인 레벨의 액정 구동 전압을 출력하는 직류-직류 컨버터를 포함하는 액정 구동 전압 발생 회로.
  2. 제1항에서,
    상기 프리-수직 시작 신호와 상기 수직 시작 신호의 주기는 동일한 액정 구동 전압 발생 회로.
  3. 박막 트랜지스터-액정 표시 장치에서 사용되는 액정 구동 전압을 발생하는 데에 있어서,
    액정 구동 전압이 부하에 인가되기 전에 먼저 프리(pre)-수직 시작 신호를 발생하고, 다음에 액정 구동 회로를 제어하기 위한 수직 시작 신호를 포함한 각종 제어 신호를 발생하는 단계와,
    먼저 입력되는 프리-수직 시작 신호에 동기하여 액정 구동 전압의 레벨을 높여 출력하고, 이후에 발생하는 수직 시작 신호에 동기하여 정상적인 레벨의 액정 구동 전압을 출력하는 단계를 포함하는 액정 구동 전압 발생 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 프리-수직 시작 신호와 상기 수직 시작 신호의 주기를 동일하게 하는 액정 구동 전압 발생 방법.
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