KR100430356B1

KR100430356B1 - 액정 구동 집적 회로

Info

Publication number: KR100430356B1
Application number: KR10-1999-0056035A
Authority: KR
Inventors: 모기슈우지; 아라이게이스케; 도꾸나가데쯔야
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2004-05-06
Also published as: US6633271B1; TW521240B; EP1008981A1; EP1833043B1; EP1008981B1; EP1833043A2; KR20000048016A; EP1833043A3

Abstract

표시 콘트라스트 조정 기능을 갖는 액정 구동 집적 회로에서 부품이 외부에 부착될 필요가 없다.

직렬 저항 R5, R6, R7의 각 접속점에 전송 게이트 TG0∼TG10을 설치하고, 제어 신호 CA0∼CA10에 따라 전송 게이트 TG0∼TG10으로부터 도출되는 전압 V0∼V10 중 어느 하나를 연산 증폭기(8)를 통해 기준 전압 VLCD0으로 한다. 제어 신호 CA0∼CA10은 외부로부터 공급되는 제어 데이타 D0∼D3의 값을 디코더(19)에서 해독하여 얻어진다. 따라서, 제어 데이타 D0∼D3을 사용자가 지시하는 값으로 변경하기만 해도, 기준 전압 VLCD0을 복수 단계로 설정할 수 있다. 즉, 액정 구동 집적 회로(1)에 부품을 외부에 설치하지 않고, 표시 콘트라스트를 조정할 수 있다.

Description

액정 구동 집적 회로{LIQUID CRYSTAL DRIVING INTEGRATED CIRCUIT}

본 발명은, 표시 콘트라스트의 조정이 가능한 액정 구동 집적 회로에 관한 것이다.

도 5는 종래의 액정 구동 집적 회로를 사용한 표시 콘트라스트 조정 방법을 나타낸 회로 블럭도이다.

도 5에 있어서, 액정 패널(101)은 복수의 세그먼트 전극 및 복수의 공통 전극을 매트릭스 배치하여 형성되는 것이다. 액정 패널(101)에 있어서의 복수의 세그먼트 전극 및 복수의 공통 전극은 각각 세그먼트 구동 신호 및 공통 구동 신호가 인가되고, 세그먼트 구동 신호 및 공통 구동 신호의 전위차가 특정치 이상으로 되는 매트릭스 교점만이 점등한다.

액정 구동 집적 회로(102)는 액정 패널(101)을 표시 구동하는 것이다. 액정 구동 집적 회로(102)에 있어서, 4개의 직렬 저항 R1의 각 접속점은, 단자(103)∼(107)와 접속된다. 단자(103)는 세그먼트 구동 신호 및 공통 구동 신호의 파고치를 정하는 기준 전압 VLCD0이 인가되는 단자이고, 단자(107)는 액정 구동 집적 회로(102)의 구성 소자 전부를 공통 접지하는 단자이다. 따라서, 기준 전압 VLCD0과 접지 전압 Vss 사이는 4분할되고, 단자(103) (104) (105) (106) (107)의 전압은 각각 VLCD0, VLCDl, VLCD2, VLCD3, Vss로 된다. 공통 구동 회로(108)는 전압 VLCD0, VLCD1, VLCD3, Vss가 인가되어 공통 구동 신호를 발생하는 것이다.공통 구동 신호는, 액정 패널(101)의 점등을 지시할 때에는, 기준 전압 VLCD0과 접지전압 Vss 사이를 변화하고, 액정 패널(101)의 소등을 지시할 때에는, 전압 VLCD1, VLCD3 사이를 변화한다. 즉, 이 경우, 공통 구동 신호는 1/4 바이어스 구동 파형으로 된다. 한편, 세그먼트 구동 회로(109)는 전압 VLCD0, VLCD2, Vss가 인가되어 세그먼트 구동 신호를 발생하는 것이다. 세그먼트 구동 신호는, 액정 패널(101)의 점등을 지시할 때에는, 기준 전압 VLCD0과 접지 전압 Vss 사이를 점등 지시용 공통 구동 신호와는 역위상으로 변화하고, 액정 패널(101)의 소등을 지시할 때에는, 전압 VLCD2의 상태 그대로 변동하지 않는다. 기준 전압 VLCD0은 액정 패널(101)의 표시 콘트라스트 (점등, 소등의 표시차)를 정하는 것이다. 즉, 기준 전압 VLCD0을 가변하여, 공통 구동 신호 및 세그먼트 구동 신호의 진폭을 변화시킴으로써, 액정 패널(101)의 표시 콘트라스트의 최적화를 도모할 수 있다.

기준 전압 발생 회로(110)는 기준 전압 VLCD0을 단자(103)에 인가시키는 것이다. 기준 전압 발생 회로(110)에 있어서, 저항(111) 및 가변 저항(112)은 전원 Vdd 및 접지 Vss 사이에 직렬 접속된다. 연산 증폭기(113)는 저항(111) 및 가변 저항(112)의 접속점 전압과 같은 기준 전압 VLCD0을 출력한다. 또한, 4개의 직렬 저항 R1의 임피던스가 액정 패널(101) 등의 부하 임피던스보다 큰 경우, 전압 VLCD1, VLCD2, VLCD3이 확정하지 않게 될 가능성이 높다. 그 때문에, 작은 출력 임피던스를 갖는 연산 증폭기(113)를 사용한다. 또한, 단자(103)∼(107) 사이에 저항을 외부 접속하여 4개의 직렬 저항 R1과의 병렬 저항체를 형성하고, 직렬 저항 R1 측의 임피던스를 저하시키는 방법도 적용 가능하다. 기준 전압 발생 회로(110)는 외부 제어기로부터 가변 저항(112)의 값을 변경하기 위한 제어 신호가 공급된다. 따라서, 외부 제어기의 제어에 의해 기준 전압 VLCD0을 변경하고, 액정 패널(101)의 표시 콘트라스트를 조정하고 있었다.

그러나, 도 5의 경우, 액정 구동 집적 회로(102)에 기준 전압 발생 회로(110)를 외부 접속할 필요가 있다. 즉, 기준 전압 발생 회로(110)는 소자수가 많기 때문에, 전자 기기의 저가격화에 장해가 되는 문제가 있다. 또, 외부 제어기의 특정 포트를 제어 신호 출력용으로 점유하기 때문에, 전자 기기의 고기능화의 장해가 되는 문제도 있다.

도 6은 종래의 액정 구동 집적 회로를 사용한 표시 콘트라스트 조정 방법을 나타낸 다른 회로 블럭도이고, 도 5의 문제를 해소하고자 하는 것이다. 또한, 도 5에 도시한 액정 패널(101), 공통 구동 회로(108), 세그먼트 구동 회로(109)의 기재는 생략한다.

액정 구동 집적 회로(201) 내부에 있어서, 4개의 직렬 저항 R1의 각 접속점은 도 5와 마찬가지의 이유로 단자 (202)∼(206)와 접속된다. 또, 단자(202)는 전원 Vdd가 인가되는 전원 단자이다. 조절기(207)는 전원 Vdd를 기초로 정전압 VRF를 출력한다. 연산 증폭기(208)는 +단자가 정전압 VRF와 접속되고, -단자가 단자 (209)와 접속되고, 출력 단자가 단자 (206)와 접속된다. 연산 증폭기(208)의 -단자를 흐르는 전류 IR의 값은, 내부 제어기의 제어에 의해 조정 가능하다.

3개의 직렬 저항 R2, R3, R4의 양끝은 단자 (202), (206)와 외부 접속되고, 저항 R3은 단자(209)와 외부 접속된다.

전압 VLCD4는, ((Ra+Rb) /Ra) VRF+IR·Rb로 나타낸다. 따라서, 내부 제어기의 제어에 의해 전류 IR을 제어하여 전압 VLCD4를 변경하고, 액정 패널(101)의 표시 콘트라스트를 조정하고 있었다.

그러나, 도 6의 경우, 액정 구동 집적 회로(201)의 외부 소자는 저항 R2, R3, R4만으로 끝나지만, 저항 R2, R3, R4의 저항치가 개개로 변동되는 점에 기인하여 전압 Ra, Rb의 비가 기대치로부터 어긋나게 되어, 적절한 표시 콘트라스트가 실현되지 않는 문제가 있었다. 결국, 외부 제어기의 제어에 의해 저항 R2, R3, R4의 저항치의 변동을 보정하지 않을 수 없어, 도 5와 마찬가지의 문제가 생기고 있었다.

그래서, 본 발명은 외부 소자 없이도 표시 콘트라스트의 조정이 가능한 액정 구동 집적 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 복수의 제1 직렬 저항의 각 접속점으로부터 액정 패널을 표시 구동하기 위한 액정 구동 전압을 발생시키는 집적 회로로서, 상기 복수의 제1 직렬 저항의 일단에 인가되는 기준 전압을 가변하여 상기 액정 패널의 표시 콘트라스트를 조정하는 액정 구동 집적 회로에 있어서, 전원과 접속된 복수의 제2 직렬 저항과, 상기 복수의 제2 직렬 저항의 각 접속점 전압 중 어느 하나를 도출하는 선택 회로를 포함하여, 상기 선택 회로의 출력을 기초로 상기 기준 전압을 발생시키는 기준 전압 발생 회로와, 외부 입력되는 상기 선택회로를 제어하기 위한 제어 데이타를 유지하는 유지 회로와, 상기 유지 회로에 유지된 제어 데이타를 해독하여, 상기 선택 회로를 동작시키기 위한 제어 신호를 발생하는 해독 회로를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기준 전압 발생 회로는, 상기 제어 신호의 값에 따라서 상기 복수의 제2 직렬 저항의 각 접속점 전압 중 어느 하나를 도출하는 복수의 게이트 회로와, 상기 복수의 게이트 회로로부터의 도출 전압이 공급되는 연산 증폭기를 지니고, 상기 연산 증폭기의 출력을 상기 기준 전압으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유지 회로는, 제1 비트열 및 제2 비트열을 직렬 접속한 제어 데이타를 유지하는 시프트 레지스터와, 상기 제1 비트열을 기초로 클럭 신호를 발생하는 클럭 발생 회로와, 상기 제2 비트열을 상기 클럭 신호로 래치한 후 상기 해독 회로에 공급하는 래치 회로를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제어 데이타는 입력처인 액정 구동 집적 회로가 제어 대상인 것을 확인하기 위한 어드레스 데이타와 직렬 접속된 상태에서 외부 입력되고, 상기 어드레스 데이타가 미리 정해진 값과 일치할 때에만, 상기 제어 데이타를 상기 시프트 레지스터에 유지시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 어드레스 데이타와 미리 정해진 값과의 일치 검출 회로를, 외부 입력과 상기 시프트 레지스터의 입력 사이에 설치한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 액정 구동 집적 회로를 나타낸 회로도.

도 2는 제어 신호를 출력하는, 액정 구동 집적 회로의 일부를 나타낸 회로도.

도 3은 제어 데이타, 제어 신호, 기준 전압의 관계를 나타낸 관계도.

도 4는 외부 입력 신호의 타이밍도.

도 5는 종래의 액정 구동 집적 회로를 나타낸 회로 블럭도.

도 6은 종래의 액정 구동 집적 회로를 나타낸 블럭도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 액정 구동 집적 회로

8 : 연산 증폭기

13 : 시프트 레지스터

14 : 인스트럭션 디코더

15, 16, 17, 18 : 래치 회로

19 : 디코더

R1 : 제1 직렬 저항

R5, R6, R7 : 제2 직렬 저항

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 액정 구동 집적 회로를 나타낸 회로도이다.

도 1에 있어서, 점선으로 도시한 액정 구동 집적 회로(1)는 액정 구동을 위한 전원 전압 VLCD를 인가하는 단자(2), 접지 전압 Vss를 인가하는 단자(3), 4개의직렬 저항 R1의 각 접속점 전압 VLCD0, VLCD1, VLCD2, VLCD3을 출력하는 단자(4) (5) (6) (7)를 갖는다. 또, 4개의 직렬 저항의 하단은 액정 구동 집적 회로(1)의 내부 소자를 공통 접지하기 위한 단자(3)와 접속된다.

액정 구동 집적 회로(1) 내부에 있어서, 12개의 직렬 저항 R5, R6, R7은 전원 단자(2)와 접지 단자(3) 사이에 접속되고, 12개의 직렬 저항 R5, R6, R7의 각 접속점에는 각 저항치로 분압한 11개의 전압 V0∼V10이 발생한다. 12개의 직렬 저항 R5, R6, R7은 단일 반도체 기판 상에 집적화되기 때문에, 12개의 저항치는 동일한 비율로 변동된다. 즉, 전압 V0∼V10이 변동하지 않고, 안정된 기준전압 VLCD0을 얻을 수 있다. 11개의 전송 게이트 TG0∼TG10의 일단은 12개의 직렬 저항 R5, R6, R7의 각 접속점과 접속되고, 제어 신호 CA0∼CA10에 따라서 11개의 전압 V0∼V10 중 어느 하나를 도출하는 것이다. 또, 제어 신호 CA0∼CA10은 하이 레벨 (논리치 '1') 또는 로우 레벨 (논리치 '0')의 2치 신호이고, 어느 하나의 제어 신호만이 하이 레벨로 된다.

연산 증폭기(8)는, +(비반전 입력) 단자가 전송 게이트 TG0∼TG10의 타단과 공통 접속되고, 전송 게이트 TG0∼TG10 중 어느 하나로부터 도출된 전압을 기초로 액정 표시를 위한 기준 전압 VLCD0을 출력하는 것이다. 여기서, 4개의 직렬 저항 R1의 임피던스가 후단의 액정 구동 회로, 액정 패널 등의 부하 임피던스보다 큰 경우, 직렬 저항 R1을 흐르는 전류의 저하에 따라 전압 VLCD1, VLCD2, VLCD3이 확정하지 않게 될 가능성이 높다. 그 때문에, 부하 임피던스의 크기를 고려하여, 출력 임피던스가 낮은 연산 증폭기(8)를 사용한다. 또한, 각 단자(3) (4) (5) (6) (7)사이에 외부 저항을 접속하고, 4개의 직렬 저항 R1과의 병렬 저항체를 형성함으로써, 직렬 저항 R1측의 임피던스를 저하시키는 방법도 효과적이다.

4개의 직렬 저항 R1의 각 접속점에 나타나는 5개의 전압 VLCD0, VLCD1, VLCD2, VLCD3, Vss는 도 5와 마찬가지로, 공통 구동 회로 및 세그먼트 구동 회로에 인가된다. 액정 패널은 공통 구동 신호 및 세그먼트 구동 신호가 공급되고, 문자(character) 등의 표시가 행해진다. 또, 4개의 직렬 저항 R1의 후단은, 도 5와 마찬가지이기 때문에, 도 1에 있어서의 기재 및 그 설명은 생략한다.

도 2는 제어 신호 CA0∼CA10을 발생하는 액정 구동 집적 회로의 일부를 나타낸 회로 블럭도이다. 또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 액정 구동 집적 회로(1)는 특정한 입력 데이타만을 허가하는 집적 회로 사이의 인터페이스 기능을 갖고 있다.

3단자 (9) (10) (11)는 제어 신호 CA0∼CA10을 확정시키기 위한 외부 입력 단자이고, 마이크로 컴퓨터 등의 다른 집적 회로로부터 동작 허가 신호 CE, 클럭 신호 CL, 직렬 데이타 DI가 공급된다. 상세하게는, 직렬 데이타 DI는 액정 구동 집적 회로(1)를 식별하기 위한 고유의 어드레스 데이타, 및, 제어 신호 CA0∼CA10을 확정하기 위한 제어 데이타를 직렬 접속한 것이다. 인터페이스 회로(12)는 동작 허가 신호 CE, 클럭 신호 CL, 직렬 데이타 DI의 상태를 검출하고, 제어 데이타 SDI 및 클럭 신호 SCL을 출력하는 것이다. 상세하게는, 인터페이스 회로(12)는 동작 허가 신호 CE가 로우 레벨일 때에 어드레스 데이타의 일치 검출을 행하고, 동작 허가 신호 CE가 하이 레벨로 변화한 때에 제어 데이타 출력을 행한다.

인터페이스 회로(12)의 동작을 도 4의 타이밍도를 기초로 설명한다. 우선, 동작 허가 신호 CE가 로우 레벨일 때, 인터페이스 회로(12)는 클럭 신호 CL에 동기하여 공급되어 오는 어드레스 데이타 B0∼B3, A0∼A3이 액정 구동 집적 회로(1)에 미리 정해진 고유치인지의 여부를 검출한다. 다음에, 상기 어드레스 데이타 B0∼B3, A0∼A3이 액정 구동 집적 회로(1)의 고유치와 일치하고, 동작 허가 신호 CE가 하이 레벨로 변화하면, 인터페이스 회로(12)는 클럭 신호 CL 및 제어 데이타 D0∼D7을 각각 클럭 신호 SCL 및 제어 데이타 SDI로서 출력한다.

시프트 레지스터(13)는 8개의 D형 플립플롭을 캐스케이드(cascade) 접속한 것으로, 8비트의 제어 데이타 D0∼D7을 클럭 신호 SCL에 동기하여 순차 우측에 시프트한다.

인스트럭션 디코더(14)는, 명령 코드에 상당하는 제어 데이타의 4비트 D4∼D7이 액정 구동 집적 회로(1)에 미리 정해진 고유치인 것을 검출할 때, 래치 클럭 신호 LCK를 출력하는 것이다.

래치 회로(15) (16) (17) (18)는, 제어 신호 CA0∼CA10을 확정시키는 제어 데이타의 다른 4비트 D0∼D3을 래치 클럭 신호 LCK에 동기하여 래치하는 것이다.

디코더(19)는, 래치 회로(15) (16) (17) (18)의 Q단자로부터의 출력 신호 및 상기 출력 신호를 인버터(20) (21) (22) (23)로 반전한 반전 출력 신호의 합계 8신호를 기초로, 어느 하나만이 하이 레벨로 되는 제어 신호 CA0∼CA10을 출력하는 것이다. 상세하게는 디코더(19)는 11개의 AND 게이트를 지니고, 11개의 AND 게이트가 어느 하나만이 하이 레벨로 되는 제어 신호 CA0∼CA10을 출력할 수 있는 것처럼, 상기 8신호는 디코더(19) 내부의 11개의 AND 게이트 입력과 매트릭스 배선되어 있다. 또, 도 3은 제어 데이타 D0∼D3, 제어 신호 CA0∼CA10, 기준 전압 VLCD0의 관계를 나타내는 도면이다. 즉, 제어 데이타 D0∼D3이 도 3일 때, 제어 신호 CA0∼CA10 중 어느 하나가 하이 레벨로 되고, 기준 전압 VLCD0은 V0∼V10 중 어느 하나가 1개로 설정된다.

이상에 의해 제어 데이타 D0∼D3을 사용자가 지시하는 값으로 변경하는 것만으로, 액정 표시를 위한 기준 전압 VLCD0의 값을 11단계 (전압 V0∼V10)로 설정할 수 있다. 즉, 액정 구동 집적 회로(1) 외부에 부품을 설치하지 않고, 표시 콘트라스트를 조정할 수 있다. 따라서, 액정 구동 집적 회로(1)를 사용하는 전자 기기의 저가격화가 가능해진다. 또한, 외부 제어기의 직렬 출력 포트를 사용하기 때문에, 특정 포트를 점유하지 않아도 완료된다. 따라서, 외부 제어기의 특정 포트를 다른 용도로 사용함에 따라, 액정 구동 집적 회로(1)를 사용하는 전자 기기의 고기능화도 가능해진다.

또, 본 발명의 실시 형태에서는 직렬 저항 R1을 4분할, 직렬 저항 R5, R6, R7을 11분할로 하여 설명하였지만. 이 이외의 분할 수를 선택하여도 좋다.

본 발명에 따르면, 제어 데이타를 사용자가 지시하는 값을 변경하는 것만으로, 액정 표시를 위한 기준 전압의 값을 복수 단계로 설정할 수 있다. 즉, 액정 구동 집적 회로에 외부에 부착된 부품을 설치하지 않고, 표시 제어기를 조정할 수 있다. 따라서, 액정 구동 집적 회로를 사용하는 전자 기기의 저가격화가 가능해진다. 또한, 외부 제어기의 직렬 출력 포트를 사용하기 때문에, 특정 포트를 점유하지 않아도 끝난다. 따라서, 외부 제어기의 특정 포트를 다른 용도로 사용할 수 있음으로써, 액정 구동 집적 회로를 사용하는 전자 기기의 고기능화도 가능해진다고 하는 이점이 얻어진다.

Claims

복수의 제1 직렬 저항의 각 접속점으로부터 액정 패널을 표시 구동하기 위한 액정 구동 전압을 발생시키는 집적 회로로서, 상기 복수의 제1 직렬 저항의 일단에 인가되는 기준 전압을 가변하여 상기 액정 패널의 표시 콘트라스트를 조정하는 액정 구동 집적 회로로서,

전원과 접속된 복수의 제2 직렬 저항,

상기 복수의 제2 직렬 저항의 각 접속점 전압 중 어느 하나를 도출하는 선택회로를 포함하여, 상기 선택 회로의 출력을 기초로 상기 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생 회로,

상기 선택 회로를 제어하기 위한 제어 데이타가 외부로부터 입력되고, 그 제어 데이터를 유지하는 유지 회로, 및

상기 유지 회로에 유지된 제어 데이타를 해독하여, 상기 선택 회로를 동작시키기 위한 제어 신호를 발생하는 해독 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 구동 집적 회로.
제1항에 있어서,

상기 기준 전압 발생 회로는,

상기 제어 신호의 값에 따라서 상기 복수의 제2 직렬 저항의 각 접속점 전압 중 어느 하나를 도출하는 복수의 게이트 회로, 및

상기 복수의 게이트 회로로부터의 도출 전압이 공급되는 연산 증폭기

를 포함하고,

상기 연산 증폭기의 출력을 상기 기준 전압으로 하는 것을 특징으로 하는 액정 구동 집적 회로.
제1항에 있어서,

상기 유지 회로는,

제1 비트열 및 제2 비트열을 직렬 접속한 제어 데이타를 유지하는 시프트 레지스터,

상기 제1 비트열을 기초로 클럭 신호를 발생하는 클럭 발생 회로, 및

상기 제2 비트열을 상기 클럭 신호로 래치한 후 상기 해독 회로에 공급하는 래치 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 구동 집적 회로.
제3항에 있어서,

상기 제어 데이타는, 제어 데이터가 입력되는 액정 구동 집적 회로가 제어 대상인 것을 확인하기 위한 어드레스 데이타와 직렬 접속된 상태로 외부 입력되고, 상기 어드레스 데이타가 미리 정해진 값과 일치할 때에만 상기 제어 데이타를 상기 시프트 레지스터에 유지시키는 것을 특징으로 하는 액정 구동 집적 회로.
제4항에 있어서,

상기 어드레스 데이타와 미리 정해진 값의 일치 검출 회로를, 외부 입력과상기 시프트 레지스터의 입력 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 액정 구동 집적 회로.