KR100759343B1

KR100759343B1 - Ｌｃｄ 구동 회로

Info

Publication number: KR100759343B1
Application number: KR1020017010890A
Authority: KR
Inventors: 히데토시 와타나베; 타께오 카미야
Original assignee: 티피오 홍콩 홀딩 리미티드
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2007-09-18
Also published as: EP1203362B1; WO2001048728A2; CN1149527C; JP4570718B2; EP1203362A2; WO2001048728A3; TW559769B; CN1354869A; JP2001188516A; US6636208B2; US20020140648A1; KR20020027300A

Abstract

액정 구동 회로 디바이스는 구동 신호의 교류(alternating current) 성분을 생성하는 AC 생성 수단(50)과; 상기 AC 생성 수단과 접속된 하나의 단자(terminal)를 가진 용량성 소자(3)와; 상기 용량성 소자의 다른 단자와 접속된 하나의 단자를 지닌 전류 제한 수단(2)과; 상기 구동 신호의 직류 성분을 생성하는 DC 생성 수단(52,53)을 포함하며, 상기 DC 생성 수단은 상기 전류 제한 수단(2)의 다른 단자와 접속된 출력을 구비한다. 상기 용량성 소자(3)는 상기 AC 생성 수단(50)으로부터 출력 신호의 직류 성분을 제거하고, 상기 전류 제한 수단(2)은 상기 용량성 소자(3)의 다른 단자에서의 전압과 상기 출력에서의 전압 사이의 전압 차이로써 야기되는 전류를 제한한다. 추가로, 상기 AC 생성 수단으로부터의 상기 교류 성분의 진폭 값과 상기 DC 생성 수단의 상기 출력으로부터의 신호의 상기 교류 성분의 진폭 값은 근사값을 가진다.

Description

ＬＣＤ 구동 회로{LCD DRIVE CIRCUIT}

본 발명은 액정 디스플레이 패널을 구동하는 액정 구동 회로 디바이스와, 상기 액정 구동 회로 디바이스를 구비한 액정 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

액정 디스플레이 패널을 구동하는 데 있어, 픽셀 전극으로 공급될 전압은 하나의 라인 또는 하나의 필드마다 리버스(reverse)된다. 이는 픽셀의 저하(deterioration)를 막기 위함이다. 예를 들면, 특정의 행(row)에 공급된 게이트 전압은 도 4에 도시된 파형(waveform)으로 표현되며, 액정 디스플레이 패널이 매트릭스 타입의 TFT(Thin Film Transistor: 박막 트랜지스터)를 구비한 경우에, 하나의 라인마다 리버스 하는, 구동 전압 파형의 게이트 OFF 레벨 파형과, TFT를 턴온시키기 위한 게이트 ON 레벨 파형으로써 구성된다. 상기 행에서 TFT가 선택될 때, 전압은 게이트 ON 레벨 파형으로서 지정되는 레벨이 되어 TFT가 턴온된다. 게이트 전압 신호는, 게이트 OFF 레벨 파형을 생성하는 구동 회로부터의 신호와, 스위치 회로에 의해 게이트 ON 레벨 파형을 생성하는 구동 회로로부터의 신호를 선택함으로써 생성된다.

도 3은 상기 게이트 전압 신호의 게이트 OFF 레벨 파형을 생성하는 구동 회로의 예를 도시한다. 0V와 음의 전압 사이의 진폭 값 Vdv을 갖는 구동 파형은 진폭 소스(50)로부터 공급된다. 상기 구동 파형에서, 직류 성분은 커패시터(51)에 의해 차단(cut off)되고, 교류 성분이 밖으로 유도되어, 상기 직류 성분은 저항(52)과 저항(53)을 구비한 분할(dividing) 수단에 의해 이룩된 전압과 결합한다. 상기 직류 성분은 저항(52) 및 저항(53)으로, 저항(52)의 하나의 단에서의 0V와, 저항(53)의 하나의 단에서의 전압 소스(54)로부터의 음 전압 VLC 사이의 전압 차이를 분할함으로써 얻어진 직류 전압이다. 상기 결합된 구동 파형은 스위치 회로(55)로 보내진다.

상기 선행 기술의 액정 구동 회로 디바이스에서, 구동 파형이, TFT를 턴온시키기 위하여, 스위치 회로(55)에 의해 게이트 OFF 레벨 파형으로부터 게이트 ON 레벨 파형으로 스위칭될 때, 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 분할 수단에 의해 야기된, 점(A)에서의 직류 전압 값 VLdc는 VLdc=-R1xIa이며, 여기서, Ia는 저항(52)으로 흐르는 전류 값이다. 그리고, 기준 심볼 R1은 저항(52)의 저항 값이다. 이 행의 TFT가 선택되면, 상기 게이트 ON 레벨로서 지정된 전압 레벨이 선택되며, 이 전압 레벨에 대응하는 패널 구동 전류 Idc는 분할 수단으로 흐른다. 이 때, 점(A)에서의 직류 전압 값 VLdc은 VLdc=-R1xIa+ (R1∥R2)xIdc이 되는데, 여기서, 저항 R2는 저항(53)의 저항 값이고, R1∥R2는 R1xR2/(R1+R2)를 의미한다. 상기 공식으로부터 분명한 바와 같이, 점(A)에서의 직류 전압 값 VLdc는 Idc의 값에 응하여 변화한다. 상기 변화를 최소화하기 위하여, 전류 Ia는 저항 R1 및 R2를 최소화시킴으로써 패널 구동 전류 Idc 보다 더 커져야 한다.

반면에, 상기 전류 Ia가 클 때, 전력 소모량이 더 커지는 문제점이 있어왔는데, 그 이유는 전류 Ia가 오직 직류 전압 값 VLdc을 생성시키기만 하는 전류이기 때문이다. 상기 전류 Ia를 최소화시키기 위하여, 저항 R1 및 R2가 커지는 게 바람직하다.

더 나아가, 게이트 OFF 레벨의 교류 성분을 공급하는 전압 소스는 진폭 소스(50)를 구동하는 전압 소스에 의해서만 공급되고, 직류 성분을 생성하는 전압 소스로부터는 공급되지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는 전력 손실이 커지기 때문인데, 그 이유는 상기 교류 성분의 상기 전력 손실이 상기 음 전압 VLC를 생성하기 위해 전원에서 소모되기 때문이며, 특히, 상기 음 전압 VLC를 생성하기 위한 전원의 전압 레벨이, 진폭 소스(50)에 의해 보내진 교류 성분을 생성하기 위한 전원의 전압 레벨 보다 더 큰 경우에 그러하다.

본 발명의 목적은 직류의 변화가 더 적고, 전력 손실이 더 적은, 액정 구동 회로 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 액정 구동 회로 디바이스는 상기 구동 신호의 교류 성분을 생성하는 AC 생성 수단과;

상기 AC 생성 수단과 결합된 하나의 단자를 지닌 용량성 소자와;

상기 용량성 소자의 다른 단자와 결합된 하나의 단자를 지닌 전류 제한(limitation) 수단과,

상기 구동 신호의 직류 성분을 생성하는 DC 생성 수단을 포함하고, 상기 DC 생성 수단은 상기 전류 제한 수단의 다른 단자와 접속된 출력을 구비하는데,

여기서, 상기 용량성 소자는 상기 AC 생성 수단으로부터 출력 신호의 직류 성분을 제거하고, 상기 전류 제한 수단은 상기 용량성 소자의 다른 단자에서의 전압과 상기 출력에서의 전압 사이의 전압 차이로써 야기되는 전류를 제한하며,

추가로, 여기서, 상기 AC 생성 수단으로부터의 교류 성분의 진폭 값 및 상기 DC 생성 수단의 상기 출력으로부터의 신호의 교류 성분의 진폭 값은 근사값을 가진다.

상기 AC 생성 수단으로부터의 교류 성분의 진폭 값 및 DC 생성 수단의 상기 출력으로부터의 신호의 교류 성분의 진폭 값이 근사값을 가지기 때문에, 그리고 상기 용량성 소자가 사용되기 때문에, 게이트 OFF 레벨의 교류 성분을 공급하는 전압 소스는 AC 생성 수단에 공급된 전압 소스로부터 공급될 수 있다. 게다가, TFT를 턴온해서 생성된 패널 구동 전류는 전류 제한 수단에 의해, DC 생성 수단으로 흘러들어 가는 것을 막는데, 이로 인해, DC 생성 수단에 의해 소모될 전력은 최소화될 수 있다.

본 발명에 따른 액정 구동 회로 디바이스를 구비한 액정 디스플레이 디바이스에서, 전력이 많이 줄어들 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 액정 구동 회로 디바이스를 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예를 위한 액정 구동 회로 디바이스를 나타내는 블록도.

도 3은 선행 기술을 위한 액정 구동 회로 디바이스를 나타내는 블록도.

도 4는 게이트 신호 파형을 도시하는 도면.

본 발명에 따른 실시예가 아래에 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 하나의 실시예를 도시하는 회로 블록도이다. 진폭 값 Vdv을 지닌 구동 전압을 공급하는 진폭 소스(50)는 각각 커패시터(3 및 51)의 한 쪽 단(end)에 접속된다. 커패시터(51)의 다른 단은 저항(52 및 53)의 각 단과, 버퍼 증폭기(1)의 입력에 접속된다. 저항(52)의 다른 단은 0V의 그라운드에 접속된다. 저항(53)의 다른 단은 전압 소스(54)와 접속되는데, 상기 전압 소스(54)는 음(negative) 전압 VLC를 공급한다. 저항(2)의 하나의 단은 상기 버퍼 증폭기(1)의 출력과 접속되고, 다른 단은 커패시터(3)의 다른 단 및 스위치 회로(55)와 접속된다.

이러한 액정 구동 회로 디바이스의 작동은 아래에 설명될 것이다. 진폭 소스(50)로부터 진폭 값 Vdv을 갖는 구동 신호의 직류 성분은 커패시터(3)에 의해 차단(cut)된다. 상기 구동 신호의 직류 성분은 다음의 설명과 같이 주어진다. 0V와 음 전압 VLC 사이의 전압 차는 저항(52 및 53)의 저항 분할(resistance division)로써 분할된다. 버퍼 증폭기(1)와 저항(2)을 통과하는 상기 분할된 전압은 커패시터(3)를 지나 통과하는 상기 구동 신호의 교류 성분과 결합된다. 상기 분할된 전압과 결합된 구동 신호는 스위치 회로(55)를 통과하여, TFT의 게이트 전극으로 공급된다.

저항(52 및 53)은 큰 저항 값일 수도 있는데, 그 이유는 스위치 회로(55)로 부터 나온 패널 구동 전류가, TFT가 턴온될 때, 저항(2)과 버퍼 증폭기가 있어서, 저항(53)으로 바로 흘러 들어갈 수 없기 때문이다.

커패시터(3)의 다른 단, 저항(2)의 다른 단 및 스위치 회로(55)의 교차점 "a"에서의 전압은 VL1로 정의된다. 커패시터(51)는 버퍼 증폭기(1)와 진폭 소스(50) 사이에 연결된다. 진폭 소스(50)로부터 나온 신호의 교류 성분은 커패시터(51)를 지나 버퍼 증폭기(1)로 공급되므로, 교차점 "a"에서의 신호의 교류 성분의 진폭 값과 버퍼 증폭기(1)의 출력에서의, 신호의 교류 성분의 진폭 값은 근사값을 가진다. 이들 진폭 값이 근사값을 가지므로, 교류 성분은 저항(2)을 통해 흐를 수가 없으며, 반면에 오직 직류 성분만이 흐를 수 있다. 따라서, 게이트 OFF 레벨의 구동 전압 파형(waveform)의 교류 성분은 진폭 소스(50)로 전압을 공급하는 전압 소스에 의하여, 커패시터(3)를 통해 공급될 수 있다. 특별히, 만약 음 전압 VLC을 생성하는 전원(power source)의 전압 레벨이 진폭 소스(50)에 의해 보내진 교류 성분을 생성하는 전원의 전압 레벨 보다 더 크다면, 이는 전력 소모 면에서는 유리할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 회로 블록도이다. 도 1의 커패시터(51)의 위치에 아날로그 스위치가 사용된다. 진폭 값 Vdv을 갖는 구동 전압을 공급하는 진폭 소스(50)는 아날로그 스위치(21)와 커패시터(3)의 스위치 제어 섹션과 접속된다. 커패시터(23)와 전압 소스(54)는 아날로그 스위치(21)의 하나의 입력과 접속되고, 음 전압 VLC는 전압 소스(54)로부터 공급된다. 0V와 음 전압 VLC 사이의 전압은 저항(52 및 53)의 저항 분할에 의해 생성되어, 버퍼 증폭기(1)의 입력 으로 공급된다. 상기 버퍼 증폭기(1)의 출력은 아날로그 스위치(21)와 커패시터(22)의 다른 입력과 접속된다. 아날로그 스위치(21)의 출력은 저항(2)의 하나의 단과 접속된다. 상기 저항(2)의 다른 단은 커패시터(3)의 다른 단과 스위치 회로(55)의 입력에 접속된다.

상기 회로의 작동은 아래에 설명될 것이다. 진폭 소스(50)로부터 나온 신호의 직류 성분은 커패시터(3)에 의해 커트 되고, 오직 교류 성분만이 직류 성분과 결합되며, 이는 아래에 설명될 것이며, 상기 결합된 전류 성분은 스위치 회로(55)에 공급된다. 0V와 음 전압 VLC 사이의 전압은 버퍼 증폭기(1)를 통해 아날로그 스위치(21)의 하나의 입력으로 공급된다. 상기 음 전압 VLC는 전압 소스(54)를 통해 아날로그 스위치(21)의 다른 입력에 공급된다. 이들 입력 전압은 진폭 소스(50)로부터 나온 신호에 의해 선택된다. 아날로그 스위치(21)의 출력에서의, 신호의 교류 성분의 진폭 값과 진폭 소스(50)로부터 커패시터(3)를 통과하는 신호의 교류 성분의 진폭 값은 근사값을 가지기 때문에, 상기 교류 성분의 전류는 저항(2)으로 흐를 수 없으며, 오직 직류 성분만이 흐를 수 있다. 따라서, 게이트 OFF 레벨의 구동 파형의 교류 성분은 전압을 진폭 소스(50)에 공급하는 전압 소스에 의해 커패시터(3)를 지나 공급될 수 있다. 저항(52 및 53)은 큰 저항 값일 수도 있는데, 그 이유는 스위치 회로(55)로부터 나온 패널 구동 전류가, TFT가 턴온될 때, 저항(2)과 버퍼 증폭기가 있어서 바로 저항(53)으로 흘러 들어갈 수 없기 때문이다. 게다가, 버퍼 증폭기(1)의 슬루-레이트(slew-rate) 능력이 도 1의 실시예와 비교해 볼 때, 그다지 중요하지 않다는 장점이 있는데, 그 이유는 저항 분할 수단으로부터의 직류 전압 만이 버퍼 증폭기(1)에 공급되기 때문이다. 게다가, 커패시터(22 및 23)는 백-업(back-up) 전류 소스로서 작동하여, 버퍼 증폭기(1)의 전류 소모가 줄여질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라, 전력은 상당한 양이 줄여질 수 있고, 또한, 게이트 OFF 레벨의 직류 전압에서의 변동(variation)은 TFT가 턴온될 때 줄여질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액정 디스플레이 패널을 구동하는 액정 구동 회로 디바이스와, 상기 액정 구동 회로 디바이스를 구비한 액정 디스플레이 디바이스에 이용된다.

Claims

액정 디스플레이 패널의 구동 신호를 생성하는 액정 구동 회로 디바이스로서,

상기 구동 신호의 교류(alternating current) 성분을 생성하는 AC 생성 수단(50)과, 상기 AC 생성 수단과 접속된 하나의 단자(terminal)를 갖는 용량성 소자(3)와, 상기 용량성 소자의 다른 단자와 접속된 하나의 단자를 갖는 전류 제한 수단(2)과, 상기 전류 제한 수단의 다른 단자와 접속된 출력을 구비하는, 상기 구동 신호의 직류 성분을 생성하기 위한 DC 생성 수단(52,53)을 포함하며,

상기 용량성 소자는 상기 AC 생성 수단으로부터의 출력 신호의 직류 성분을 제거하고, 상기 전류 제한 수단은 상기 용량성 소자의 다른 단자에서의 전압과 상기 출력에서의 전압 사이의 전압 차이로써 야기되는 전류를 제한하며, 부가하여, 상기 AC 생성 수단으로부터의 상기 교류 성분의 진폭 값은 상기 DC 생성 수단의 상기 출력으로부터의 신호의 상기 교류 성분의 진폭 값과 근사값을 가지는, 액정 구동 회로 디바이스.
제 1 항에 기재된 액정 구동 회로 디바이스를 구비한 액정 디스플레이 디바이스.