KR100543036B1 - Driving circuit of liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

액정 표시장치의 구동 회로는 데이터 전압과 인버터 전압 사이에 이득 조정 회로를 설계하는 것으로, 이득 조정 회로는 연산 증폭기와 피드백 단자와 입력 단자에 각각 연결되어 있는 저항으로 이루어져 있다. 그로 인해, 액정 패널의 공통 전극이 영향을 받을 경우, 데이터 전압도 공통 전극에 동기하여 변화시키므로 공통 전극의 전압 변화에 따른 물결 현상을 감소시킬 수 있다.The driving circuit of the liquid crystal display designs a gain adjusting circuit between the data voltage and the inverter voltage, and the gain adjusting circuit includes an op amp, a resistor connected to the feedback terminal and the input terminal, respectively. Therefore, when the common electrode of the liquid crystal panel is affected, the data voltage is also changed in synchronization with the common electrode, thereby reducing the wave phenomenon caused by the voltage change of the common electrode.

Description

액정 표시 장치의 구동 회로Driving circuit of liquid crystal display

이 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 액정 표시장치에 나타나는 물결 현상을 감소하기 위해 데이터 전압을 제어하기 위한 액정 표시 장치의 구동 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a driving circuit of a liquid crystal display device for controlling a data voltage to reduce a wave phenomenon appearing in the liquid crystal display device.

일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판 사이에 액정을 주입하고, 전극에 가하는 전압의 세기를 조절하여 광 투과량을 조절하는 구조로 되어 있다.In general, a liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal is injected between two substrates on which an electrode is formed, and a light transmission amount is controlled by adjusting the intensity of a voltage applied to the electrode.

이러한 액정 표시 장치는 도 1a에 도시한 것처럼, 크게 액정 패널(1)과, 구동 회로부(2), 전원부(3), 인버터부(4), 및 램프부(5)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1A, such a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 1, a driving circuit unit 2, a power supply unit 3, an inverter unit 4, and a lamp unit 5.

그로 인해, 전원부(3)에서 각 필요한 전원이 구동 회로부(2)와 인버터부(4)로 인가되면, 구동 회로부(2)는 액정 패널(1)을 작동시키기 위한 데이터 선으로 데이터 신호나 게이트 신호 및 계조 전압 등을 출력하여 액정 패널(1)이 작동할 수 있도록 한다.Therefore, when each necessary power is applied from the power supply section 3 to the driving circuit section 2 and the inverter section 4, the driving circuit section 2 is a data line for operating the liquid crystal panel 1 as a data signal or a gate signal. And a gray scale voltage or the like so that the liquid crystal panel 1 can operate.

이 때, 액정 패널(1)에는 데이터를 표시하기 위한 광원이 없으므로, 인버터부(4)는 전원부(3)에서 공급되는 DC 전원을 고전압의 AC 전원으로 변환하여, 램프부(5)를 작동시킨다.At this time, since there is no light source for displaying data in the liquid crystal panel 1, the inverter unit 4 converts the DC power supplied from the power supply unit 3 into a high voltage AC power to operate the lamp unit 5. .

그로 인해, 액정 패널(1)의 하부에서 램프부(5)에서 출력되는 빛이 발광되므로, 액정 패널(1)의 영상 표시 동작이 이루어진다.Therefore, since the light output from the lamp unit 5 is emitted from the lower portion of the liquid crystal panel 1, the image display operation of the liquid crystal panel 1 is performed.

이 때, 램프부(5)는 고전압을 요구하는 냉음극선 램프 등을 사용한다.At this time, the lamp unit 5 uses a cold cathode ray lamp or the like which requires a high voltage.

또한 액정 패널(1)에는 데이터 선(DL)과 게이트 선(GL)이 각각 교차되어 화소 영역을 구성하여 단위 화소를 형성하고, 각각의 단위 화소에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.In the liquid crystal panel 1, the data line DL and the gate line GL cross each other to form a pixel region to form a unit pixel, and a thin film transistor TFT is formed in each unit pixel.

도 1b를 참고로 하여 박막 트랜지스터의 일반적인 등가 회로도를 도시한다.A general equivalent circuit diagram of a thin film transistor is shown with reference to FIG. 1B.

도 1b에 도시한 바와 같이, 각각의 단위 화소에는 가로 방향의 게이트선(GL)과 연결되어 있는 게이트 전극(11), 세로 방향의 데이터선(DL)과 연결되어 있는 드레인 전극(12) 및 화소 영역의 화소 전극(14)과 연결되어 있는 드레인 전극(13)으로 이루어져 있다. 또한, 각각의 단위 화소에는 일단은 화소 전극(14)이며 타단은 공통 전극(15)으로 이루어진 액정 커패시터(CCL)와 일단은 화소 전극(14)이며, 타단은 유지 전극(16)으로 이루어진 유지 커패시터(CST)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 1B, each unit pixel includes a gate electrode 11 connected to a horizontal gate line GL, a drain electrode 12 connected to a vertical data line DL, and a pixel. The drain electrode 13 is connected to the pixel electrode 14 in the region. In each unit pixel, one end is a pixel electrode 14, the other end is a liquid crystal capacitor C CL formed of a common electrode 15, and one end is a pixel electrode 14, and the other end is a sustain electrode 16. The capacitor C ST is formed.

이러한 액정 표시 장치에서는 게이트 선(GL)을 통해 게이트 신호가 인가됨에 따라 박막 트랜지스터(TFT)가 구동되어, 데이터 선(DL)을 통해 인가되는 데이터 신호 즉, 데이터 전압이 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극(14) 쪽으로 흐른다. 그로 인해, 화소 전극(14)과 공통 전극(15)사이의 전압 차이에 의해 화상이 표시되며, 화상이 표시되지 않는 부분은 블랙 매트릭스에 의해 가려져 있다.In the liquid crystal display, as the gate signal is applied through the gate line GL, the thin film transistor TFT is driven so that the data signal applied through the data line DL, that is, the data voltage is transmitted through the thin film transistor TFT. It flows toward the pixel electrode 14. Therefore, an image is displayed by the voltage difference between the pixel electrode 14 and the common electrode 15, and the part which does not display an image is covered by the black matrix.

이와 같은 구성으로 이루어져 있는 액정 표시 장치는 소형화 및 박막화를 실현하기 위해, 기구적인 치수가 감소한다. 그로 인해, 각 구성 요소간의 간격이 점차로 좁아지므로, 각 구성 요소간의 간섭 현상이 발생하여 액정 패널(1)의 화질을 악화시킨다.The liquid crystal display device having such a configuration reduces the mechanical dimensions in order to realize miniaturization and thinning. Therefore, since the space | interval between each component becomes narrow gradually, the interference phenomenon between each component arises and the image quality of the liquid crystal panel 1 deteriorates.

이와 같은 간섭 현상 중 하나로 물결 현상이 발생한다. 물결 현상의 원인은 액정 패널(1)과 램프부(5), 또는 액정 패널(1)과 인버터부(4) 사이의 간격이 좁아짐에 따라, 램프부(5)를 구동시키기 위한 고전압이 액정 패널(1)에 인가되어, 액정 패널(1)의 상판에 연결된 공통 전극에 영향을 준다.One of such interference phenomena occurs. The cause of the wave phenomenon is that as the interval between the liquid crystal panel 1 and the lamp unit 5 or the liquid crystal panel 1 and the inverter unit 4 becomes narrow, a high voltage for driving the lamp unit 5 is increased. It is applied to (1) and affects the common electrode connected to the upper plate of the liquid crystal panel 1.

그로 인해, 도 2에 도시한 것과 같이, 보통 밝기가 다른 가로선이 위에서 아래로 흘러, 화질을 악화시키는 것이다.For this reason, as shown in Fig. 2, horizontal lines having different brightnesses usually flow from top to bottom, thereby deteriorating the picture quality.

도 3a와 도 3b에는 공통 전극 전압(Vcom)과 데이터 전압(Vdata) 사이의 관계를 도시한다.3A and 3B show a relationship between the common electrode voltage Vcom and the data voltage Vdata.

도 3a와 도 3b에 도시한 것처럼, 고전압에 영향을 받지 않을 경우엔, 정상적으로 공통 전극 전압(Vcom)이 일정하게 설정된 레벨을 유지하지만, 도 3b에 도시한 것처럼, 고전압에 영향을 받을 경우엔, 공통 전극 전압(Vcom)이 흔들리게 된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, when not affected by the high voltage, the common electrode voltage Vcom is normally maintained at a constant level, but as shown in FIG. 3B, when it is affected by the high voltage, The common electrode voltage Vcom is shaken.

일반적으로 박막 트랜지스터(TFT)를 이용한 액정 표시 장치에서 화소의 밝기는 공통 전극 전압(Vcom)과 데이터 전압(Vdata)간의 차이에 의해서 결정되므로, 도 3b와 같이 공통 전극 전압(Vcom)이 흔들림에 따라 액정 패널(1)의 밝기가 변하게 된다.In general, in the liquid crystal display using the TFT, the brightness of the pixel is determined by the difference between the common electrode voltage Vcom and the data voltage Vdata. As shown in FIG. 3B, the common electrode voltage Vcom is shaken. The brightness of the liquid crystal panel 1 is changed.

이와 같이 인버터부(4)의 고전압이 공통 전극에 영향을 미칠 경우, 도 4에 공통 전극 전압(Vcom)과 인버터부(4)의 인버터 전압(Vinv)과의 관계를 나타낸 등가 회로를 도시한다. Thus, when the high voltage of the inverter part 4 affects a common electrode, the equivalent circuit which shows the relationship between the common electrode voltage Vcom and the inverter voltage Vinv of the inverter part 4 is shown in FIG.

도 4에 도시한 바와 같이, 공통 전극 전압(Vcom)과 인버터 전압(Vinv) 사이에는 공통 전극의 저항(Rcom)이 연결되어 있고, 도체와 도체 사이이므로 기생 커패시터(C)인 결합 커패시터가 형성된다.As shown in FIG. 4, a resistor Rcom of the common electrode is connected between the common electrode voltage Vcom and the inverter voltage Vinv, and a coupling capacitor, which is a parasitic capacitor C, is formed between the conductor and the conductor. .

이와 같은 등가 회로를 나타내는 액정 패널(1)의 공통 전극과 인버터부(4)의 결합 관계를 방지하기 위해서는 고전압인 인버터 전압(Vinv)이 액정 패널(1)쪽으로 인가될 수 없게 차폐시키거나, 서로의 간격을 넓혀 영향을 미치지 않도록 하는 방법 등이 있으나, 액정 표시 장치의 소형화 설계로 인해 각 기구적인 간격이 대폭 축소됨에 따라 불가능하다.In order to prevent the coupling relationship between the common electrode of the liquid crystal panel 1 and the inverter unit 4 representing such an equivalent circuit, a high voltage inverter voltage Vinv is shielded from being applied to the liquid crystal panel 1 or mutually. There is a method of widening the intervals so as not to affect the gap. However, due to the miniaturized design of the liquid crystal display device, it is impossible because each mechanical interval is greatly reduced.

그러므로, 액정 패널(1)에 발생하는 물결 현상을 예방할 수 없으므로, 액정 패널(1)의 화질을 악화시켜, 제품의 신뢰성을 감소시키는 문제가 발생한다.Therefore, since the wave phenomenon which arises in the liquid crystal panel 1 cannot be prevented, the problem which deteriorates the image quality of the liquid crystal panel 1 and reduces the reliability of a product arises.

그러므로 이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치에서 발생하는 물결 현상을 감소시켜, 화질을 향상시키는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the wave phenomenon generated in the liquid crystal display device, thereby improving the image quality.

이러한 과제를 해결하기 위하여 이 발명에서는 데이터 전압과 인버터 전압 사이에 이득 조정 회로를 설계하여, 데이터 전압의 파형을 인버터 전압의 크기 변화에 따라 변화시키는 것이다.In order to solve this problem, in the present invention, a gain adjustment circuit is designed between the data voltage and the inverter voltage, and the waveform of the data voltage is changed in accordance with the magnitude change of the inverter voltage.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 회로에 대하여 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Then, with respect to the driving circuit of the liquid crystal display according to the embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings the most preferred embodiment that can be easily implemented by those of ordinary skill in the art It will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 이 발명의 실시예에 따른 물결 현상을 방지하기 위한 회로도이다.5 is a circuit diagram for preventing a wave phenomenon according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 것처럼, 이 발명의 실시예에서는 데이터 전압(Vdata)과 인버터 전압(Vinv) 사이에 이득 조정 회로(10)를 설계한다. 이 때 데이터 전압(Vdata)과 인버터 전압(Vinv) 사이에 기생 커패시터(C1)가 형성된다.As shown in Fig. 5, in the embodiment of the present invention, the gain adjusting circuit 10 is designed between the data voltage Vdata and the inverter voltage Vinv. At this time, a parasitic capacitor C1 is formed between the data voltage Vdata and the inverter voltage Vinv.

이득 조정 회로(10)는 인버터 전압(Vinv)에 연산 증폭기(COM1)의 비반전 단자가 연결되어 있고 데이터 전압(Vdata)과 연결되어 있는 기생 커패시터(C1)에 연산 증폭기(COM1)의 출력 단자가 연결되어 있다.The gain adjusting circuit 10 has an output terminal of the operational amplifier COM1 connected to the parasitic capacitor C1 connected to the inverter voltage Vinv with the non-inverting terminal of the operational amplifier COM1 and connected with the data voltage Vdata. It is connected.

또한, 연산 증폭기(COM1)의 반전 단자에는 저항(R1)이 접지되어 있고, 출력 단자와 반전 단자 사이에 저항(R2)이 연결되어 있다.In addition, the resistor R1 is grounded at the inverting terminal of the operational amplifier COM1, and the resistor R2 is connected between the output terminal and the inverting terminal.

이 발명의 실시예에서, 이득 조정 회로(10)에서 이용하는 전압을 인버터부(4)에서 출력되는 전압 중 저전압의 교류 성분만을 이용한다.In the embodiment of the present invention, only the low voltage AC component of the voltage output from the inverter section 4 is used for the voltage used in the gain adjusting circuit 10.

이와 같은 구성으로 이루어져 있는 이 발명의 실시예에 따른 동작은 다음과 같다.Operation according to an embodiment of the present invention having such a configuration is as follows.

연산 증폭기(COM1)의 출력 전압(Vout)은 입력 전압(Vin)인 인버터 전압(Vinv)과 피드백 단자와 입력 단자에 연결된 저항(R2,R1)의 값에 따라 변화된다.The output voltage Vout of the operational amplifier COM1 is changed according to the inverter voltage Vinv, which is the input voltage Vin, and the values of the resistors R2 and R1 connected to the feedback terminal and the input terminal.

그로 인해, 연산 증폭기(COM1)의 출력 전압은 인버터 전압(Vinv)의 교류 전압의 변화에 따라 변화된 피드백된 교류 전압이 기생 커패시터(C1)를 거쳐 데이터 전압(Vdata)으로 인가된다.Therefore, the output voltage of the operational amplifier COM1 is applied to the data voltage Vdata via the parasitic capacitor C1 and the feedback alternating voltage changed according to the change of the alternating voltage of the inverter voltage Vinv.

그러므로 데이터 전압(Vdata)은 인가되는 연산 증폭기(COM1)의 출력 전압(Vout)에 의해 파형이 변화된다.Therefore, the waveform of the data voltage Vdata is changed by the output voltage Vout of the operational amplifier COM1.

따라서, 도 6에 도시한 것처럼 이득 조정 회로(10)의 출력 전압(Vout)에 의해 데이터 전압(Vdata)이 공통 전극 전압(Vcom)의 흔들림에 동기하므로, 데이터 전압(Vdata)과 공통 전극 전압(Vcom) 간의 차이가 상쇄되어, 액정 패널의 물결 현상을 감소시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 6, the data voltage Vdata is synchronized with the fluctuation of the common electrode voltage Vcom by the output voltage Vout of the gain adjustment circuit 10, so that the data voltage Vdata and the common electrode voltage ( The difference between Vcom) can be canceled to reduce the wave phenomenon of the liquid crystal panel.

상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 램프부를 구동시키기 위해 구동 전압에 의해 액정 패널의 공통 전극이 영향을 받을 경우, 데이터 전압도 공통 전극에 동기하여 변화시키므로 공통 전극의 전압 변화에 따른 물결 현상을 감소시킬 수 있다.The effect of the present invention operating as described above is that when the common electrode of the liquid crystal panel is influenced by the driving voltage to drive the lamp unit, the data voltage is also changed in synchronization with the common electrode, so that the wave phenomenon caused by the change of the voltage of the common electrode is prevented. Can be reduced.

그로 인해, 액정 표시 장치의 화질을 향상시킬 수 있고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the image quality of a liquid crystal display device can be improved and the reliability of a product can be improved.

도 1a는 일반적인 액정 표시 장치의 개략 블럭도이고,1A is a schematic block diagram of a general liquid crystal display device;

도 1b는 박막 트랜지스터의 일반적인 등가 회로도이고,1B is a general equivalent circuit diagram of a thin film transistor,

도 2는 물결 현상을 도시한 도이고,2 is a diagram illustrating a wave phenomenon,

도 3a는 정상저인 공통 전극 전압과 데이터 전압을 도시한 그래프이고, 3A is a graph illustrating a common electrode voltage and a data voltage that are normally low;

도 3b는 물결 현상이 발생할 경우, 공통 전극 전압과 데이터 전압을 도시한 그래프이고,3B is a graph illustrating a common electrode voltage and a data voltage when a wave phenomenon occurs.

도 4는 물결 현상이 발생할 경우, 공통 전극 전압과 인버터부의 출력 전압 사이의 등가 회로도이고,4 is an equivalent circuit diagram between a common electrode voltage and an output voltage of an inverter unit when a wave occurs.

도 5는 이 발명의 실시예에 따른 물결 현상을 감소시키기 위한 회로도이고,5 is a circuit diagram for reducing a wave phenomenon according to an embodiment of the present invention,

도 6은 이 발명의 실시예에 따른 공통 전극 전압과 데이터 전압을 도시한 그래프이다.6 is a graph illustrating a common electrode voltage and a data voltage according to an embodiment of the present invention.

Claims (2)

데이터선에 연결된 복수의 단위 화소와 상기 단위 화소에 빛을 공급하는 인버터부를 구비한 액정 표시 장치의 구동 회로에서,In a driving circuit of a liquid crystal display device having a plurality of unit pixels connected to a data line and an inverter unit for supplying light to the unit pixels, 상기 데이터선에 인가되는 데이터 전압,A data voltage applied to the data line, 상기 인버터로부터의 피드백된 인버터 전압, 그리고The inverter voltage fed back from the inverter, and 상기 인버터 전압을 입력받고, 상기 인버터 전압의 크기 변화에 연동하는 출력 전압을 상기 데이터 전압에 중첩시켜 상기 인버터 전압의 크기 변화에 따라 상기 데이터 전압의 크기를 변화시키는 이득 조정 회로부A gain adjusting circuit unit which receives the inverter voltage and superimposes an output voltage linked to a change in magnitude of the inverter voltage on the data voltage to change the magnitude of the data voltage according to the magnitude of the inverter voltage; 를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 회로.Driving circuit of the liquid crystal display comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 이득 조정 회로부는, The gain adjustment circuit unit, 비반전 단자가 상기 인버터 전압에 연결되어 있고, 상기 출력 전압을 출력하는 출력 단자가 상기 데이터 전압에 연결되어 있는 연산 증폭기,An operational amplifier having a non-inverting terminal connected to the inverter voltage and an output terminal for outputting the output voltage connected to the data voltage; 접지와 상기 연산 증폭기의 반전 단자에 연결된 제1 저항, 그리고A first resistor connected to ground and the inverting terminal of the operational amplifier, and 상기 반전 단자와 상기 출력 단자 사이에 연결된 제2 저항을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 회로.And a second resistor connected between the inverting terminal and the output terminal.
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