KR100687326B1

KR100687326B1 - Temperature compensation circuit of Liquid Crystal Display in wide range

Info

Publication number: KR100687326B1
Application number: KR1019990025665A
Authority: KR
Inventors: 신성식
Original assignee: 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2007-02-27
Also published as: KR20010004902A

Abstract

본 발명은 액정 표시 소자의 구동 회로에 있어서, 고온 또는 저온인 경우에도 동작 전압을 정상적으로 LCD 패널에 제공되도록 하기 위한 광대역 온도 보상 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a broadband temperature compensation circuit for allowing an operating voltage to be normally supplied to an LCD panel even at high or low temperatures.

본 발명은 액정 표시 소자의 동작 전압이 고온 또는 저온에서도 정상적으로 패널에 제공되도록 하는 광대역 온도 보상 회로에 있어서, 주위 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 보상된 다수의 동작 전압을 발생하는 위한 온도 감지 및 보상부; 상기 온도 감지 및 보상부에서 출력되는 동작 전압을 전달하기 위한 버퍼부; 및 상기 온도 감지 및 보상부와 버퍼부에서 전달되는 동작 전압을 노이즈를 제거하고 LCD 패널로 전달하기 위한 필터부를 포함한다. The present invention provides a broadband temperature compensation circuit that allows an operating voltage of a liquid crystal display device to be normally provided to a panel even at a high temperature or a low temperature. And a compensation unit; A buffer unit for transferring an operating voltage output from the temperature sensing and compensating unit; And a filter unit for removing noise and transferring the operating voltage transmitted from the temperature sensing and compensation unit and the buffer unit to the LCD panel.

Description

Wideband temperature compensation circuit of liquid crystal display device {Temperature compensation circuit of Liquid Crystal Display in wide range}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 소자의 광대역 온도 보상 회로도.1 is a broadband temperature compensation circuit diagram of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭)(Name of the code for the main part of the drawing)

10: 온도 감지 및 보상부 20: 버퍼부10: temperature detection and compensation unit 20: buffer unit

30: 필터부 40: LCD 패널 30: filter unit 40: LCD panel

Q1: BJT OP1, ... , OP4: OP 앰프 Q1: BJT OP1, ..., OP4: OP Amplifier

R1, ... ,R13: 저항 TH1, TH2: 써미스터 R1, ..., R13: Resistance TH1, TH2: Thermistor

C1, ... , C5: 커패시터C1, ..., C5: Capacitor

본 발명은 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display: 이하 LCD라 칭한다)의 구동 회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 써미스터(Thermistor)를 이용하여 주위 온도를 감지하고, 감지된 주위 온도에 따라 동작 전압을 보상하여 안정하게 LCD 패널(Panel)에 제공되도록 하는 광대역 온도 보상 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit of a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD), and more specifically, to detect an ambient temperature using a thermistor and compensate an operating voltage according to the detected ambient temperature. The present invention relates to a broadband temperature compensation circuit that is stably provided to an LCD panel.

박막 트랜지스터-액정 표시 소자(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT-LCD) 또는 TN(Twisted Nematic) LCD, STN(Super Twisted Nematic) LCD에 있어서, 개인 휴대 통신으로 사용하거나 바-코드 인식(Bar Code Search)을 위해 사용하는 등, 수십도 이상의 고온 또는 수십도 이하의 영하에서 사용하는 경우에는 LCD 패널의 이동도(Mobility) 및 콘트라스트(Contrast) 등의 동작 특성이 현저히 악화된다. Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display (TFT-LCD), Twisted Nematic (TN) LCD, Super Twisted Nematic (STN) LCD, used for personal handheld communication or bar code recognition When used at a high temperature of several tens or more or below zero, the operating characteristics such as mobility and contrast of the LCD panel are significantly deteriorated.

특히, 영하 30℃ 정도의 저온 또는 영상 80℃ 정도의 고온에서는 LCD 패널에 인가되는 동작 전압이 상승 또는 하강하여 디스플레이되는 화상이 정상적으로 표시되지 않고, 심한 경우에 디스플레이 기능도 잃게된다.In particular, at a low temperature of about 30 degrees Celsius or a high temperature of about 80 degrees Celsius, the operating voltage applied to the LCD panel rises or falls, and thus the displayed image is not normally displayed, and the display function is also lost in severe cases.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 써미스터를 이용하여 고온 및 저온 상태에서도 LCD 패널에 인가되는 동작 전압이 안정하게 유지될 수 있게 하는 광대역 온도 보상 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a broadband temperature compensation circuit that enables the operating voltage applied to the LCD panel to be stably maintained even at high and low temperatures using a thermistor.

또한, 본 발명은 상기 광대역 온도 보상 회로를 이용하여 LCD 패널에서 소모되는 소비 전력을 감소시키는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to reduce the power consumption consumed in the LCD panel by using the broadband temperature compensation circuit.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주위 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 LCD 패널에 인가되는 동작 전압을 안정하게 유지하도록 하는 온도 감지 및 보상부; 상기 온도 감지 및 보상부에서 발생되는 동작 전압을 전달하기 위한 버퍼부; 및 상기 온도 감지 및 보상부와 버퍼부에서 전달되는 동작 전 압을 노이즈 성분을 제거하고 LCD 패널로 제공하기 위한 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention includes a temperature sensing and compensating unit for sensing the ambient temperature, to maintain a stable operating voltage applied to the LCD panel according to the sensed temperature; A buffer unit for transferring an operating voltage generated by the temperature sensing and compensating unit; And a filter unit for removing noise components and providing the operating voltages transmitted from the temperature sensing and compensation unit and the buffer unit to the LCD panel.

상기 온도 감지 및 보상부는 써미스터를 이용하여 주위 온도를 감지하는 온도 감지 수단과, 상기 온도 감지 수단에 따라 패널에 인가되는 동작 전압을 보상하는 동작 전압 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature sensing and compensating unit may include temperature sensing means for sensing an ambient temperature using a thermistor, and an operating voltage compensating means for compensating an operating voltage applied to the panel according to the temperature sensing means.

상기 동작 전압 보상 수단은 써미스터에 연결된 트랜지스터를 통하여 전원 전압이 보상되어 동작 전압이 발생되고, 상기 트랜지스터에 직렬로 연결된 다수의 저항에 의해서 동작 전압이 분배되는 것을 특징으로 한다.The operating voltage compensating means is characterized in that the power supply voltage is compensated by a transistor connected to a thermistor to generate an operating voltage, and the operating voltage is distributed by a plurality of resistors connected in series with the transistor.

상기 버퍼부는 상기 온도 감지 및 보상부의 출력 전압을 안정적으로 전달하기 위한 다수의 OP 앰프(OPerational Amplifier)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The buffer unit is characterized by consisting of a plurality of OP amplifiers (OPerational Amplifier) for stably delivering the output voltage of the temperature sensing and compensation unit.

상기 필터부는 상기 온도 감지 및 보상부와 버퍼부에서 전달되는 동작 전압을 노이즈를 제거하고 전달하기 위하여 다수의 저항 및 커패시터로 구성되어 저주파수의 신호를 완전하게 전달하기 위한 저역 통과 필터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The filter unit is composed of a plurality of resistors and capacitors to remove noise and transfer the operating voltage transmitted from the temperature sensing and compensation unit and the buffer unit, and comprises a low pass filter for completely transmitting a low frequency signal. do.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고온 및 저온에서 패널이 정상적으로 동작하도록 하는 광대역 온도 보상 회로를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 주위 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 LCD 패널에 인가되는 동작 전압을 보상 하기 위한 온도 감지 및 보상부(10); 상기 온도 감지 및 보상부(10)의 동작 전압을 안정적으로 전달하기 위한 버퍼부(20); 및 상기 온도 감지 및 보상부(10)와 버퍼부(20)에서 전달되는 동작 전압을 노이즈 성분을 제거하고 전달하기 위한 위한 필터부(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 1 illustrates a broadband temperature compensation circuit for allowing a panel to operate normally at high and low temperatures according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the present invention includes a temperature sensing and compensating unit 10 for sensing an ambient temperature and compensating an operating voltage applied to an LCD panel according to the sensed temperature; A buffer unit 20 for stably transferring the operating voltage of the temperature sensing and compensating unit 10; And a filter unit 30 for removing the noise component and transmitting the operating voltage transmitted from the temperature sensing and compensating unit 10 and the buffer unit 20.

상기 온도 감지 및 보상부(10)는 이극 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor: Q1, 이하 BJT라 칭한다)의 베이스(Base) 단자와 컬렉터(Collector) 단자가 각각 저항(R1, R3)을 통하여 전원 전압(Vop)에 연결되고, 병렬로 연결된 써미스터(TH1, TH2)는 한 쪽이 저항(R2)을 통하여 상기 BJT(Q1)의 베이스 단자에 연결되고, 다른 쪽이 BJT(Q1)의 에미터(Emitter) 단자로 연결된다. 또한, 상기 BJT(Q1)의 에미터 단자에 직렬로 연결된 다수의 저항(R5, R7, R9, R11, R13)에 의해 전압이 분배됨으로써 LCD 패널에 인가되는 동작 전압이 발생한다.The temperature sensing and compensating unit 10 has a base terminal and a collector terminal of a bipolar junction transistor (Q1, hereinafter referred to as BJT) through a resistor R1 and R3, respectively. The thermistors TH1 and TH2 connected in parallel and connected in parallel to the base terminal of the BJT Q1 through a resistor R2, and the other end of the emitters of BJT Q1. It is connected to the terminal. In addition, the voltage is divided by a plurality of resistors R5, R7, R9, R11, and R13 connected in series to the emitter terminal of the BJT Q1 to generate an operating voltage applied to the LCD panel.

이 때, 상기 써미스터(TH1, TH2)는 주위 온도를 감지하기 위한 온도 감지 수단으로서 수 ㏀ 내외의 값을 가지도록 선택된다.At this time, the thermistors TH1 and TH2 are selected to have a value of about several kilowatts as a temperature sensing means for sensing the ambient temperature.

상기 버퍼부(20)는 출력 단자가 반전 단자(-)로 피드 백(Feed Back)되는 다수의 OP 앰프(OP1, OP2, OP3, OP4)로 이루어지는데, 상기 다수의 OP 앰프(OP1, OP2, OP3, OP4)의 비반전 단자(+)는 상기 온도 감지 및 보상부(10)에서 LCD 패널의 동작 전압을 발생하기 위하여 직렬로 연결된 다수의 저항 사이에 연결된다. 이 때, 상기 다수의 OP 앰프(OP1, OP2, OP3, OP4)는 입력 전압을 안정적으로 전달하기 위한 것으로서, 출력 단자와 반전 단자(-) 사이에 저항이 연결될 수도 있다.The buffer unit 20 includes a plurality of OP amplifiers OP1, OP2, OP3, and OP4 having an output terminal fed back to an inverting terminal (−). The plurality of OP amplifiers OP1, OP2, The non-inverting terminals (+) of OP3 and OP4 are connected between a plurality of resistors connected in series to generate the operating voltage of the LCD panel in the temperature sensing and compensating unit 10. In this case, the plurality of OP amplifiers OP1, OP2, OP3, and OP4 are for stably transferring an input voltage, and a resistor may be connected between the output terminal and the inverting terminal (−).

상기 필터부(30)는 다수의 저항(R4, R6, R8, R10, R12)과 다수의 커패시터(Capacitor: C1, ... , C5)가 각각 병렬로 연결된 다수의 저역 통과 필터(Low Pass Filter)로 구성되어서, 상기 온도 감지 및 보상부(10)와 버퍼부(20)를 통하여 전달된 LCD 패널의 동작 전압을 여과하여 저주파수 부분(V0, ... , V4)만을 LCD 패널에 제공함으로써, 노이즈 성분을 제거한다. The filter unit 30 includes a plurality of low pass filters in which a plurality of resistors R4, R6, R8, R10, and R12 and a plurality of capacitors C1, ..., C5 are connected in parallel, respectively. ), By filtering the operating voltage of the LCD panel transmitted through the temperature sensing and compensation unit 10 and the buffer unit 20 to provide only the low frequency portions (V0, ..., V4) to the LCD panel, Remove the noise component.

이 때, 제 1 필터(31)는 온도 감지 및 보상부(10)의 출력되는 동작 전압을 그대로 제공받고, 제 2 내지 제 5 필터(32, 33, 34, 35)는 버퍼부(20)의 다수의 OP 앰프(OP1, OP2, OP3, OP4)를 통해 전달된 동작 전압을 제공 받는다.In this case, the first filter 31 is provided with the operating voltage output from the temperature sensing and compensating unit 10 as it is, and the second to fifth filters 32, 33, 34, and 35 are each of the buffer unit 20. It is provided with operating voltages delivered through a number of OP amplifiers (OP1, OP2, OP3, OP4).

상기 다수의 저역 통과 필터(31, ... , 35)는 주파수가 높은 고주파수 성분을 차단하고, 주파수가 낮은 저주파수의 직류 성분을 LCD 패널(40)에 전달함으로써 LCD 패널의 동작을 안정하게 한다. The plurality of low pass filters 31,..., 35 block high frequency components with high frequency and transmit DC components of low frequency with low frequency to the LCD panel 40 to stabilize the operation of the LCD panel.

주위의 온도가 고온의 상태로 되는 경우에는 온도 감지 및 보상부(10)의 써미스터(TH1, TH2)의 저항 성분이 감소하고, 그에 따라 BJT(Q1)의 베이스 전위가 낮아져서 온도 감지 및 보상부(10)의 출력 전압도 하강하게 된다. 따라서, 버퍼부(30) 및 필터부(40)를 통과한 LCD 패널의 동작 전압(V0, ... , V4)이 낮아져서, 고온에서 높아지는 동작 전압을 보상하게 된다.When the ambient temperature becomes a high temperature state, the resistance component of the thermistors TH1 and TH2 of the temperature sensing and compensating unit 10 decreases, and thus the base potential of the BJT Q1 is lowered, thereby reducing the temperature sensing and compensating unit ( The output voltage of 10) also drops. Therefore, the operating voltages V0, ..., V4 of the LCD panel passing through the buffer unit 30 and the filter unit 40 are lowered, thereby compensating for the operating voltage that is increased at high temperature.

반대로, 주위의 온도가 영하 이하의 저온의 상태로 되는 경우에는 온도 감지 및 보상부(10)의 써미스터(TH1, TH2)의 저항 성분이 증가하여, BJT(Q1)의 베이스 전위는 증가하게 되고, 온도 감지 및 보상부(10)의 출력 전압도 증가하게 된다. 결국, LCD 패널(50)에 인가되는 패널 동작 전압(V0, ... , V4)이 증가하여, 저온 상태에 의한 동작 전압을 하강을 보상할 수 있게 된다.On the contrary, when the ambient temperature becomes below zero, the resistance component of the thermistors TH1 and TH2 of the temperature sensing and compensating unit 10 increases, and the base potential of BJT Q1 increases. The output voltage of the temperature sensing and compensator 10 is also increased. As a result, the panel operating voltages V0,..., V4 applied to the LCD panel 50 increase, thereby making it possible to compensate for the drop in the operating voltage due to the low temperature state.

상기 본 발명에 따른 광대역 온도 보상 회로를 이용하여 실험한 경우에, 주위 온도가 영하 30℃에서 영상 80℃ 사이에 있어서, 콘트라스트 비(Contrast Ratio)가 ±10% 내의 오차로 동작함으로써, 고온 및 저온 상태에서도 패널의 안정적인 동작이 이루어졌다.In the case of the experiment using the broadband temperature compensation circuit according to the present invention, the ambient temperature is between minus 30 ℃ and the image 80 ℃, the contrast ratio operates with an error within ± 10%, high temperature and low temperature Stable operation of the panel was achieved even in this state.

또한, 종래에 구동 전압(Vop)이 LCD 패널(40)에 바로 인가되는 경우에는 4 ㎃ 정도의 구동 전류가 흘렀으나, 본 발명에 따른 LCD의 광대역 온도 보상 회로를 사용한 경우에는 2 ㎃ 정도의 구동 전류가 흐름으로써, 소비 전력이 상당히 감소하게 되었다. In addition, when the driving voltage Vop is directly applied to the LCD panel 40, a driving current of about 4 mA has flowed. However, in the case of using the broadband temperature compensation circuit of the LCD according to the present invention, a driving current of about 2 mA is used. As a result, the power consumption is considerably reduced.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 LCD 광대역 온도 보상 회로에 따르면, 고온 및 영하의 저온에서도 LCD 패널의 정상적인 동작이 가능하다.As described in detail above, according to the LCD broadband temperature compensation circuit of the present invention, the normal operation of the LCD panel is possible even at high temperature and below freezing temperature.

또한, LCD 패널에 흐르는 구동 전류를 상당히 감소시킴으로써 소비 전력을 줄이는 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing the power consumption by significantly reducing the drive current flowing through the LCD panel.

이하, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.Hereinafter, this invention can be implemented in various changes in the range which does not deviate from the summary.

Claims

In the temperature compensation circuit for normally providing the operating voltage to the LCD panel even at high and low temperatures,

A temperature sensing and compensating unit for sensing an ambient temperature and generating a plurality of operating voltages compensated according to the sensed temperature;

A buffer unit for transferring an operating voltage output from the temperature sensing and compensating unit; And,

And a filter unit for removing a noise component of an operating voltage output from the temperature sensing and compensating unit and a buffer unit and providing the same to an LCD panel.

The method of claim 1, wherein the temperature sensing and compensation unit

Temperature sensing means for sensing an ambient temperature;

And an operating voltage generating means for compensating the operating voltage applied to the LCD panel according to the ambient temperature sensed by the temperature sensing means.

The method of claim 2, wherein the temperature sensing means

A broadband temperature compensation circuit of a liquid crystal display device, characterized by sensing the ambient temperature using a pair of thermistors connected in parallel.

The method of claim 2, wherein the operating voltage generating means

A transistor to which a power supply voltage is applied to a base terminal and a collector terminal, respectively, and wherein the pair of thermistors are connected between the base terminal and the emitter terminal;

A plurality of resistors connected in series between the emitter terminal of the transistor and a ground power supply,

And the transistor compensates a power supply voltage through the plurality of resistors to generate a plurality of operating voltages according to the temperature sensed by the thermistor.

The method of claim 1, wherein the buffer unit

The output terminal is composed of the first to fourth OP amplifier fed back to the inverting terminal,

And a non-inverting terminal of the plurality of OP amplifiers is connected between a plurality of resistors for generating an operating voltage applied to the LCD panel in the temperature sensing and compensating unit.

The method of claim 1, wherein the filter unit

A low-pass filter for cutting off high-frequency alternating current components and transmitting low-frequency direct current components to an LCD panel.

The method of claim 6, wherein the filter unit

A first filter connected to a first resistor and a first capacitor in parallel to filter the output voltage of the transistor to transfer the first panel operating voltage to the LCD panel;

A second filter connected to the second resistor and the second capacitor in parallel to filter the output voltage of the first OP amplifier to transfer the second panel operating voltage to the LCD panel;

A third filter connected to the third resistor and the third capacitor in parallel to filter the output voltage of the second OP amplifier to transfer the third panel operating voltage to the LCD panel;

A fourth filter connected to the fourth resistor and the fourth capacitor in parallel to filter the output voltage of the third OP amplifier to transfer the fourth panel operating voltage to the LCD panel; And,

A fifth filter and a fifth capacitor connected in parallel to each other to form a fifth filter for filtering the output voltage of the fourth OP amplifier to transfer the fifth panel operating voltage to the LCD panel. Circuit.