KR100465833B1 - 에스티엔 엘시디 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저전압 소자를 사용하여 고집적도 및 고속동작이 구현 가능한 STN-LCD 구동장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 소정의 전압레벨을 가지는 제1 기준레벨과 접지전압 레벨을 가지는 제2 기준레벨을 선택적으로 출력하며, 고전압소자로 구성된 고전압 소자부; 데이터 정보가 저장된 유효신호를 인가받아 공급하는 유효신호 공급부; 및 상기 제1 기준레벨에 상기 유효신호를 실은 제1 데이터신호를 출력하거나, 또는 상기 제2 기준레벨에 상기 유효신호를 실은 제2 데이터신호를 패널의 채널로 출력하며, 저전압 소자로 구성된 저전압 소자부를 구비하는 에스티엔 엘시디 구동장치를 제공한다.

Description

에스티엔 엘시디 구동장치{DRIVING CIRCUIT OF STN-LCD}
본 발명은 액정 디스플레이 구동장치 및 구동회로에 관한 것으로서, 특히 저전압 소자를 이용하여 구동할 수 있는 에스티엔 엘시디(Super Twisted Nematic Liquid Crystal Display; 이하 STN-LCD라 한다) 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이는 액정의 물리광학적 성질을 이용하여 데이타를 표시하는 장치인데, 다른 디스플레이 장치와 비교해서 소비전력이 작을 뿐만 아니라 다양한 크기의 제품 생산이 가능하여 현재 디스플레이 장치 분야에서 널리 사용되고 있다.
액정 디스플레이는 2개의 얇은 유리판 사이에 고체와 액체의 중간물질인 액정을 주입하여 상하 유리판 위 전극의 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 일종의 광스위치 현상을 이용한 소자다.
구동방법에 따라 수동 매트릭스 방식과 능동 매트릭스 방식으로 분류하는데 수동 매트릭스 방식에는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic)형, 슈퍼 트위스티드 네마틱(Super Twisted Nematic)형이 있으며 능동 매트릭스 방식에는 TFT(Thin Film Trasistor) 등이 있다.
도 1은 STN-LCD 패널의 구조이다.
각 셀은 CLC로 표시되어 있고, 각 셀은 세그멘트 전극(SEG0, SEG1,..)과 커먼 전극(COM0, COM1,..)으로 연결되어 있으며, 이 전극들을 통해 구동이 된다.
첨부된 도 2는 종래 기술에 의한 STN-LCD 구동회로의 예이다.
세그멘트 드라이버(220, 세그멘트 단자측 구동회로) 및 커먼 드라이버(210, 공통단자측 구동회로)가 액정 패널(200)과 접속되어 있다. 액정 패널(200)은 세그멘트 전극 및 커먼 전극에 의해 단순 매트릭스 배열로 구성되고, 액정셀(205)은 세그멘트 전극 및 커먼 전극의 교차부의 화소로 구성된다. 또한, 도면에는 도시되어있지 않지만 세그멘트 드라이버(220) 및 커먼 드라이버(210)에 전력을 공급하는 전원회로와 다양한 제어신호를 송출하는 컨트롤러로 구성된다.
세그멘트 드라이버(220) 및 커먼 드라이버(210) 내부 회로에 대하여 도시되어 있는데, 이 드라이버의 내부는 제어신호에 의해 각각의 구동전압을 선택하여 출력단을 통하여 STN-LCD 패널을 구동하는 구조로 되어 있다. 즉, 세그멘트 드라이버 포트(SEG0)는 세그멘트 드라이버(220)의 제어신호 S01, S02, S03, 및 S04중 어느하나가 액티브되는 것에 의해 V0, V2, V3, 및 GND중 어느한 신호를 전달받는다. 그리고, 커먼 드라이버 포트(COM0)는 커먼 드라이버(210)의 제어신호 C01, C02, C03, 및 C04중 어느하나가 액티브되는 것에 의해 V0, V1, V4, 및 GND중 어느한 신호를 전달받는다.
첨부된 도면 도 3은 종래 기술에 의한 STN-LCD 구동 파형도이다.
세그멘트 드라이버 포트(SEG0, SEG1, SEG2)와 커먼 드라이버 포트(COM0, COM1, COM2)를 통해 패널을 구동하는 파형을 보이고 있다. 극성(polarity)은 일정 간격으로 방향이 반전되며, 그 때마다 프레임(FRAME)이 바뀐다.
구동 파형 중에서 d1 내지 d4의 구간을 예로 살펴보면, 커먼 드라이버 포트는 Vss에서 V1(실제 패널에서는 10V 내외)까지를 구동하고, 세그멘트 드라이버 포트는 V2에서 V0(실제 패널의 구동에서 5V 미만)까지를 구동한다.
이렇게 커먼측과 세그멘트측의 구동 전압의 범위가 다르지만, 실제 구동회로에서는 커먼측과 세그멘트측 모두 같은 고전압 소자를 사용하여 구동하고 있으며, 고전압 소자는 저전압 소자들에 비해 그 크기가 크고, 속도는 상대적으로 느리기때문에 집적화를 할 경우에 속도와 면적의 측면에서 손실이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 저전압 소자를 사용하여 고집적도 및 고속동작이 구현 가능한 STN-LCD 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 STN-LCD 패널의 구조,
도 2는 종래 기술에 의한 STN-LCD 구동회로,
도 3은 종래 기술에 의한 STN-LCD 구동 파형도,
도 4는 본 발명에 따른 세그멘트 구동회로,
도 5는 본 발명에 따른 STN-LCD 구동회로에서의 구동 파형도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
400 : 고전압 소자 410 : 저전압 소자
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 전압레벨을 가지는 제1 기준레벨과 접지전압 레벨을 가지는 제2 기준레벨을 선택적으로 출력하며, 고전압소자로 구성된 고전압 소자부; 데이터 정보가 저장된 유효신호를 인가받아 공급하는 유효신호 공급부; 및 상기 제1 기준레벨에 상기 유효신호를 실은 제1 데이터신호를 출력하거나, 또는 상기 제2 기준레벨에 상기 유효신호를 실은 제2 데이터신호를 패널의 채널로 출력하며, 저전압 소자로 구성된 저전압 소자부를 구비하는 에스티엔 엘시디 구동장치를 제공한다.
본 발명은 종래의 세그멘트 드라이버와 커먼 드라이버를 전부 고전압 소자를 사용하여 구성한 것과는 달리 적어도 한쪽 드라이버는 저전압 소자를 이용하여 구성하였기 때문에 구동속도는 빠르고, 면적은 상대적으로 적게하여 집적화에 유리하게 한 것이다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
첨부된 도면 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 세그멘트 구동 회로이다.
본 발명은 기본 신호를 만들어 주기 위해서 제어신호 GUP(Ground UP)와 GDN(Ground DowN)로 제어되는 고전압 소자부(400)와, 실제 유효신호를 만들어 패널의 각 채널에 상응하는 세그먼트 전극에 제공하며, 제어신호 S12, S14(실제 각각의 S12, S14는 채널마다 다른 신호이다)에 의해 제어되는 저전압 소자부(410), 및 상기 유효신호의 구동을 위한 전원 공급부(DDR,CDR)로 구성되어 있다. 전원공급부는 다이오드(DDR)를 통해서 공급된 전압이 캐패시터(CDR)에 충전이 되고, 이 캐패시터에 충전된 전압으로 유효신호가 구동이 된다.
첨부된 도면 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 세그멘트 구동회로에서의 구동 파형도다.
도 5에서, VDR(drive voltage) 신호가 고전압 소자부(400)에서 생성되며, 유효신호는 저전압 소자부(410)에서 생성된다.
세그멘트 구동 파형(SEGn) 생성과정을 설명하면, 고전압 소자부(400)는 프레임1(FRAME1) 부분에서 재어신호 GUP에 의해 V2 레벨의 VDR 신호를 생성하여, 저전압 소자부(410)의 기본(base) 신호로 사용된다.
이 때 저전압 소자부(410)의 전원은 V0-V2(또는 V3) 만큼의 전압이 다이오드 DDR(Diode of DRive circuit)을 통해 공급되며, 이 전원으로 유효 신호의 파형을 만들어 낸다. 상기 VDR 기본 신호와 유효 신호의 두 부분이 같이 동작할 경우에 도 5에서의 세그멘트 전극신호(SEGn)를 만들어 내게 된다.
도 5에서의 극성이 반전된 프레임2(FRAME2) 구간 동안에서는 제어신호 GDN에의해 고전압 소자부(400)에서 Vss 레벨의 VDR 기본 신호를 출력하고, 저전압 소자부(410)에서는 그대로 유효 신호를 출력하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 에스티엔(STN) 엘시디(LCD)의 구동에 있어서 종래에 고전압 소자만을 이용해 구성하는 것과는 달리 각 출력 채널에 저전압 소자를 이용하여 구동회로를 구성하므로써, 구동회로의 집적화에 있어서 적은 면적에서 구동 회로를 구성할 수 있다.
또한 저전압 소자는 종래의 고전압 소자에 비하여 동작 속도가 빠른 유리한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 소정의 전압레벨을 가지는 제1 기준레벨과 접지전압 레벨을 가지는 제2 기준레벨을 선택적으로 출력하며, 고전압소자로 구성된 고전압 소자부;
    데이터 정보가 저장된 유효신호를 인가받아 공급하는 유효신호 공급부; 및
    상기 제1 기준레벨에 상기 유효신호를 실은 제1 데이터신호를 출력하거나, 또는 상기 제2 기준레벨에 상기 유효신호를 실은 제2 데이터신호를 패널의 채널로 출력하며, 저전압 소자로 구성된 저전압 소자부
    를 구비하는 에스티엔 엘시디 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효신호 공급부는
    상기 유효신호가 인가되는 입력단에 일측이 접속된 다이오드와, 상기 고전압 소자부의 출력단과 상기 다이오드의 타측에 접속된 캐패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 에스티엔 엘시디 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전압 소자부는
    제1 제어신호에 응답하여 턴온되어, 상기 캐패시터의 타측단에 접속된 출력단으로 상기 제1 기준레벨을 출력하는 고전압용 제1 모스트랜지스터; 및
    제2 제어신호에 응답하여 턴온되어, 상기 출력단으로 상기 제2 기준레벨을 출력하는 고전압용 제2 모스트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 에스티엔 엘시디 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저전압 소자부는
    제3 제어신호를 게이트로 인가받고, 일측이 상기 캐패시터의 일측에 접속된 저전압용 제1 모스트랜지스터; 및
    제3 제어신호를 게이트로 인가받고, 일측이 상기 고전압 소자부의 출력단에 접속되며, 일측은 상기 저전압용 제1 모스트랜지스터의 타측에 접속된 저전압용 제2 모스트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 에스티엔 엘시디 구동장치.
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