KR101030542B1 - Apparatus for providing power of liquid crystal display and the method for providing power using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소비전력을 줄일 수 있는 액정표시장치의 전원공급장치 및 이의 전원공급방법에 관한 것으로, 액정패널의 구동회로부에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치에 있어서, 시스템으로부터의 제 1 전원전압을 감압하기 위한 감압회로와; 상기 감압된 제 1 전원전압에 의해 구동되어 디지털 신호를 처리하기 위한 디지털 회로소자와; 외부 교류전압을 인가받아 제 2 전원전압으로 변환하기 위한 직류-교류 변환기와; 상기 교류-직류 변환기로부터 제 2 전원전압을 인가받아 상기 제 2 전원전압을 감압 또는 승압하기 위한 직류-직류 변환기를 포함하여 구성되는 것이다.
액정표시장치, 전원전압, 직류-직류 변환기, 감압부, 소비전력
The present invention relates to a power supply of a liquid crystal display device and a power supply method thereof, which can reduce power consumption. A decompression circuit for decompressing; A digital circuit device driven by the reduced first power supply voltage to process a digital signal; A DC-AC converter for receiving an external AC voltage and converting the same to a second power supply voltage; And a DC-DC converter for receiving a second power supply voltage from the AC-DC converter to reduce or boost the second power supply voltage.
LCD, Power supply voltage, DC-DC converter, Pressure reducing part, Power consumption
Description
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 블록 구성도1 is a schematic block diagram of a conventional liquid crystal display device
도 2는 도 1의 전원전압에 대한 전송패스를 나타낸 블록 구성도2 is a block diagram showing a transmission path with respect to the power supply voltage of FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블록 구성도3 is a schematic block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도3의 제 1, 제 2, 제 3 전원전압에 대한 전송패스를 나타낸 블록 구성도4 is a block diagram illustrating a transmission path for first, second and third power supply voltages of FIG.
도 5는 도 3의 감압회로에 대한 회로도5 is a circuit diagram of the pressure reducing circuit of FIG.
*도면의 주요부에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 : 시스템 111 : 인터페이스회로110: system 111: interface circuit
112: 타이밍 콘트롤러 113 : 데이터 드라이버112: timing controller 113: data driver
114 : 게이트 드라이버 115 : 액정패널114: gate driver 115: liquid crystal panel
116 : 직류-직류 변환기 117 : 감압회로116: DC-DC converter 117: decompression circuit
200 : 교류-직류 변환기 500 : 외부 전압전원200: AC-DC converter 500: external voltage power
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 전력소비를 줄일 수 있는 액정표시장치의 전원공급장치 및 이의 전원공급방법에 대한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a power supply device for a liquid crystal display device and a power supply method thereof, which can reduce power consumption.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms.In recent years, liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), electro luminescent display (ELD), and vacuum fluorescent display (VFD) have been developed. Various flat panel display devices have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as a substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for the use of mobile image display device because of the excellent image quality, light weight, thinness and low power consumption. In addition, it is being developed in various ways, such as a television for receiving and displaying broadcast signals, and a monitor of a computer.
이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다.As described above, although various technical advances have been made in order for the liquid crystal display device to serve as a screen display device in various fields, the task of improving the image quality as the screen display device has many advantages and disadvantages.
따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다. Therefore, in order to use a liquid crystal display device in various parts as a general screen display device, the key to development is how much high definition images such as high definition, high brightness, and large area can be realized while maintaining the characteristics of light weight, thinness, and low power consumption. It can be said.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 두개의 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다. Such a liquid crystal display device may be classified into a liquid crystal display panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal display panel, wherein the liquid crystal display panel has a space between two glass substrates bonded to each other. It consists of the injected liquid crystal layer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the related art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정표시장치에 대한 개략적인 1 is a schematic view of a conventional liquid crystal display
종래의 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터 라인(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)이 수직교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(15)과, 상기 액정패널(15)의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(13)와, 상기 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(14)와, 인터페이스회로(11)로부터의 동기신호를 이용하여 상기 데이터 드라이버(13) 및 게이트 드라이버(14)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(12)와, 상기 액정패널(15)에 공급되는 전압들을 발생하기 위한 직류-직류 변환기(16)를 구비한다. In the conventional liquid crystal display, as shown in FIG. 1, m × n liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix type, m data lines D1 to Dm and n gate lines G1 to Gn. The
여기서, 상기 시스템(10)은 그래픽 콘트롤러의 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 송신기를 통하여 수직/수평 동기신호, 클럭신호 및 데이터(RGB)를 인터페이스회로(11)에 공급하고 전원으로부터 발생되는 3.3V의 VCC 전압을 전원전압으로써 각 디지털 회로소자들(11,12,13,14)과 직류-직류 변환기(16)에 공급한다. The
한편, 상기 액정패널(15)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 이 액정패널(15)의 하부 유리기판 상에 형성된 데이터 라인(D1 내지 Dm)과 게이트 라인(G1 내지 Gn)은 상호 직교된다. 상기 데이터 라인(D1 내지 Dm)과 게이 트라인(G1 내지 Gn)의 교차부에 형성된 TFT는 상기 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dn) 상의 데이터를 상기 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, 상기 TFT의 게이트 전극은 해당 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 소스 전극은 해당 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. On the other hand, the
그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(15)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스층, 컬러필터층 및 공통전극이 형성된다. 그리고, 상기 액정패널(15)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내측면상에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 또한, 상기 액정패널(15)의 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 도시하지 않은 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 한다. Although not shown in the drawing, a black matrix layer, a color filter layer, and a common electrode are formed on the upper glass substrate of the
그리고, 상기 데이터 드라이버(13)는 타이밍 콘트롤러(12)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그 감마전압으로 변환하고 그 아날로그 감마전압을 상기 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급한다. 상기 데이터 드라이버(13)가 집적회된 데이터 드라이브 집적회로에는 전원전압으로써 3.3V의 VCC 전압이 공급된다.
The
한편, 상기 게이트 드라이버(14)는 상기 타이밍 콘트롤러(12)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(15)의 수평라인을 선택한다. 상기 게이트 드라이버(14)가 집적회된 게이트 드라이브 집적회로에는 전원전압으로써 3.3V의 VCC 전압이 공급된다. The
상기 타이밍 콘트롤러(12)는 인터페이스회로(11)를 경유하여 시스템(10)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 드라이버(14)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 드라이버(13)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. The
여기서, 상기 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE) 등을 포함하며, 상기 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : GSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC), 극성신호(Polarity : POL) 등을 포함한다. 그리고, 상기 타이밍 콘트롤러(12)는 인터페이스회로(11)를 경유하여 시스템(10)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 재정렬하여 상기 데이터 드라이버(13)에 공급한다. 상기 타이밍 콘트롤러(12)를 구동시키기 위한 전원전압은 시스템(10)의 전원으로부터 입력되는 3.3V의 VCC 전압이다. The gate control signal GDC includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable (GOE), and the data control. The signal DDC includes a source start pulse (GSP), a source shift clock (SSC), a source output signal (SOC), a polarity signal (POL), and the like. The
또한, 상기 VCC 전압은 타이밍 콘트롤러(12) 내부에 구비된 위상고정루프회로(Phase Lock Loop : PLL)의 전원전압으로 공급된다. 상기 위상고정루프회로(PLL) 는 타이밍 콘트롤러(12)에 입력되는 클럭신호를 발진기(도시되지 않음)로부터 발생되는 기준 주파수와 비교하고 그 오차만큼 클럭신호의 주파수를 조정하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하기 위한 클럭신호를 발생한다. In addition, the VCC voltage is supplied to a power supply voltage of a phase lock loop (PLL) provided in the
상기 인터페이스회로(11)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 수신기를 포함하여 시스템(10)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 신호들의 전압레벨을 낮추고 주파수를 높임으로써 시스템(10)과 타이밍 콘트롤러(12) 사이에 필요한 신호배선 수를 줄이게 된다. 상기 인터페이스회로(11)를 구동시키기 위한 전원전압은 상기 시스템(10)의 전원으로부터 입력되는 3.3V의 VCC 전압이다. The
상기 인터페이스회로(11)로부터 타이밍 콘트롤러(12)에 공급되는 신호의 고주파 성분과 높은 전압으로 인하여 발생되는 전자파장애(Electromagnetic interference : 이하, 'EMI'라 한다)를 줄이기 위하여, 인터페이스회로(11)와 타이밍 콘트롤러(12) 사이에는 EMI 필터(도시되지 않음)가 설치되고 있다. In order to reduce the electromagnetic interference (hereinafter referred to as EMI) caused by the high frequency component and the high voltage of the signal supplied from the
한편, 상기 직류-직류 변환기(16)는 커넥터(도시되지 않음)를 경유하여 시스템(10)의 전원으로부터 입력되는 3.3V의 VCC 전압을 승압 또는 감압하여 액정패널(15)에 공급되는 전압을 발생한다. 이를 위하여, 상기 직류-직류 변환기(16)는 출력 단에 출력전압을 절환하기 위한 출력 스위치소자와, 상기 출력 스위치소자의 제어신호의 듀티비 나 주파수를 제어하여 출력전압을 승압하거나 감압시키기 위한 펄스폭 변조기(Pulse Width Modulator : PWM) 또는 펄스주파수 변조기(Pulse Frequency Modulator : PFM)를 포함한다. 상기 펄스폭 변조기는 상기 출력 스위치소자의 제어신호 듀티비를 높여 상기 직류-직류 변환기(16)의 출력 전압 을 높아거나, 상기 출력 스위치소자의 제어신호의 듀티비를 낮추어 상기 직류-직류 변환기(16)의 출력 전압을 낮춘다. On the other hand, the DC-
상기 펄스주파수 변조기는 출력 스위치소자의 제어신호 주파수를 높여 상기 직류-직류 변환기(16)의 출력 전압을 높이거나, 상기 출력 스위치소자의 주파수를 낮추어 상기 직류-직류 변환기(16)의 출력 전압을 낮춘다. The pulse frequency modulator increases the control signal frequency of the output switch element to increase the output voltage of the DC-
여기서, 상기 직류-직류 변환기(16)의 출력 전압은 6V 이상의 VDD 전압, 10 단계 미만의 감마기준전압(GMA1∼10), 2.5∼3.3V의 VCOM 전압, 15V 이상의 VGH 전압, -4V 이하의 VGL 전압이다. 상기 감마기준전압(GMA1∼10)은 VDD 전압의 분압에 의해 발생된 전압이다. 상기 VDD 전압과 감마기준전압은 아날로그 감마전압으로써 데이터 드라이버(13)에 공급된다. 상기 VCOM 전압은 상기 데이터 드라이버(13)를 경유하여 상기 액정패널(15)에 형성된 공통전극에 공급되는 전압이다. VGH 전압은 TFT의 문턱전압 이상으로 설정된 스캔펄스의 하이논리전압으로써 상기 게이트 드라이버(14)에 공급되고 VGL 전압은 TFT의 오프전압으로 설정된 스캔펄스의 로우논리전압으로써 게이트 드라이버(14)에 공급된다. Here, the output voltage of the DC-
그런데 종래의 액정표시장치는 시스템(10)으로부터 액정표시장치의 구동회로들에 입력되는 전압이 3.3V로써 비교적 높기 때문에 시스템(10)과 액정표시장치의 구동회로들의 소비전력이 높은 단점이 있었다. However, the conventional liquid crystal display device has a disadvantage in that power consumption of the driving circuits of the
더불어, 상기 직류-직류 변환기(16)는 상기 3.3V의 전압을 감압 또는 승압하여 6V 이상의 VDD 전압, 10 단계 미만의 감마기준전압(GMA1∼10), 2.5∼3.3V의 VCOM 전압, 15V 이상의 VGH 전압, -4V 이하의 VGL 전압과 같은 다양한 전압을 출력 하여야 하기 때문에, 상기 큰 전압 폭의 감압 및 승압에 의해 소비전력이 높아지는 문제점이 있었다.In addition, the DC-
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 시스템으로부터의 전원전압을 감압할 수 있는 감압회로와, 외부 전압전원으로부터 교류전압을 인가받아 상기 교류전압을 큰 폭의 전압을 가지는 전원전압으로 변환시킬 수 있는 교류-직류 변환기를 구비하여 상기 교류-직류 변환기로부터 제공되는 전압을 상기 직류-직류 변환기에 제공함으로써, 전력소비를 줄일 수 있는 액정표시장치의 전원공급장치 및 이의 전원공급방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the power supply voltage having a large voltage voltage by receiving an AC voltage from a decompression circuit capable of reducing the power supply voltage from the system and an external voltage power supply By supplying the voltage provided from the AC-DC converter to the DC-DC converter having an AC-DC converter that can be converted to the power supply, a power supply device and a power supply method of the liquid crystal display device that can reduce the power consumption The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 전원공급장치는, 액정패널의 구동회로부에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치에 있어서, 시스템으로부터의 제 1 전원전압을 감압하기 위한 감압회로와; 상기 감압된 제 1 전원전압에 의해 구동되어 디지털 신호를 처리하기 위한 디지털 회로소자와; 외부 교류전압을 인가받아 제 2 전원전압으로 변환하기 위한 직류-교류 변환기와; 상기 교류-직류 변환기로부터 제 2 전원전압을 인가받아 상기 제 2 전원전압을 감압 또는 승압하기 위한 직류-직류 변환기를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.A power supply device for a liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object, in the power supply device for supplying power to the driving circuit portion of the liquid crystal panel, pressure reduction for reducing the first power voltage from the system Circuits; A digital circuit device driven by the reduced first power supply voltage to process a digital signal; A DC-AC converter for receiving an external AC voltage and converting the same to a second power supply voltage; And a DC-DC converter configured to receive a second power supply voltage from the AC-DC converter to reduce or boost the second power supply voltage.
여기서, 상기 시스템으로부터 입력되는 제 1 전원전압은 3.0V 이상인 것을 특징으로 한다.Here, the first power supply voltage input from the system is characterized in that more than 3.0V.
상기 교류-직류 변환기로부터 제 2 전원전압을 인가받아 제 3 전원전압이 저 장되는 배터리와; 상기 교류-직류 변환기의 제 2 전원전압 및 상기 배터리의 제 3 전원전압 중 어느 하나를 선택적으로 스위칭하여 상기 직류-직류 변환기에 출력하기 위한 스위치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A battery which receives a second power supply voltage from the AC-DC converter and stores a third power supply voltage; And a switch for selectively switching any one of the second power supply voltage of the AC-DC converter and the third power supply voltage of the battery to output the DC-DC converter.
상기 교류-직류 변환기는 액정표시장치의 시스템 어댑터를 사용하는 것을 특징으로 한다.The AC-DC converter is characterized by using a system adapter of the liquid crystal display.
상기 디지털 회로소자는, 상기 시스템으로부터 동기신호, 클럭신호 및 디지털 비디오 데이터를 입력 받는 인터페이스회로와, 액정패널에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로와, 상기 액정패널에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 인터페이스회로로부터의 동기신호와 클럭신호를 이용하여 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The digital circuit device includes an interface circuit for receiving a synchronization signal, a clock signal, and digital video data from the system, a data driver circuit for supplying data to the liquid crystal panel, and a gate driver for supplying scan pulses to the liquid crystal panel. And a timing controller for controlling the data driver and the gate driver by using a synchronization signal and a clock signal from the interface circuit.
상기 감압된 제 1 전원전압은 3.0V 미만인 것을 특징으로 한다.The reduced first power supply voltage is characterized in that less than 3.0V.
상기 직류-직류 변환기는, 6V 이상의 VDD 전압, 상기 VDD 전압을 분압하여 발생되는 감마기준전압 및 2.5 내지 3.3V의 VCOM 전압을 발생하는 것을 특징으로 한다.The DC-DC converter is characterized by generating a VDD voltage of 6V or more, a gamma reference voltage generated by dividing the VDD voltage, and a VCOM voltage of 2.5 to 3.3V.
상기 감압회로는, 출력 스위치소자와; 상기 출력 스위치소자의 제어신호를 발생하기 위한 제어신호 발생기와; 상기 제어신호의 듀티비를 조정하기 위한 펄스폭 변조기를 구비하는 것을 특징으로 한다.The decompression circuit includes an output switch element; A control signal generator for generating a control signal of the output switch element; And a pulse width modulator for adjusting the duty ratio of the control signal.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 전원공급방법은, 시스템으로부터의 제 1 전원전압을 감압하는 단계와, 디지털 신호를 처리하기 위한 디지털 회로소자들에 상기 감압된 제 1 전원전압을 공급하는 단계와; 외부 전압을 제 2 전원전압 또는 제 3 전원전압으로 변환하는 단계와; 상기 제 2 전압전원 또는 제 3 전원전압을 감압 또는 승압하여 상기 디지털 회로소자들에 상기 감압 또는 승압된 제 2, 제 3 전원전압 중 어느 하나를 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the power supply method of the liquid crystal display according to the present invention, the step of reducing the first power supply voltage from the system, and supplying the reduced first power supply voltage to the digital circuit elements for processing the digital signal Wow; Converting an external voltage into a second power supply voltage or a third power supply voltage; And depressurizing or boosting the second voltage source or the third source voltage to apply one of the reduced or boosted second and third power source voltages to the digital circuit elements.
여기서, 상기 시스템으로부터 입력되는 제 1 전원전압은 3.0V 이상인 것을 특징으로 한다.Here, the first power supply voltage input from the system is characterized in that more than 3.0V.
상기 감압된 제 1 전원전압은 3.0V 미만인 것을 특징으로 한다.The reduced first power supply voltage is characterized in that less than 3.0V.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 전원공급장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a power supply device of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블록 구성도이고, 도 4는 도3의 제 1, 제 2, 제 3 전원전압에 대한 전송패스를 나타낸 블록 구성도이다.3 is a schematic block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing a transmission path with respect to the first, second, and third power voltages of FIG.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 액정패널(115)과, 상기 액정패널(115)의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(113)와, 상기 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(114)와, 인터페이스회로(111)로부터의 동기신호를 이용하여 상기 데이터 드라이버(113) 및 게이트 드라이버(114)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(112)와, 시스템(110)으로부터 공급되는 제 1 전원전압(VCC1)을 감압하기 위한 감압회로(117)와; 외부 전압전원(500)으로부터 교류 전압을 인가받아 상기 교류 전압을 제 2 전원전압(VCC2)으로 변환하기 위한 교류-직류 변환기(200)와, 상기 교류-직류 번환기(200)로부터 출력된 제 2 전원전압(VCC2)을 인가받아 감압 또는 승압하기 위한 직류-직류 변환기(116)를 포함하여 구성된다. In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, the
또한, 상기 액정표시장치에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 교류-직류 변환기(200)로부터 제 2 전원전압(VCC2)을 인가받아 제 3 전원전압(VCC3)이 충전되는 배터리(300)와; 상기 교류-직류 변환기(200)의 제 2 전원전압(VCC2) 및 상기 배터리(300)의 제 3 전원전압(VCC3) 중 어느 하나를 선택적으로 스위칭하여 상기 직류-직류 변환기(116)에 출력하기 위한 스위치(S)를 더 포함하여 구성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the liquid crystal display device includes a
여기서, 상기 시스템(110)은 그래픽 콘트롤러의 LVDS 송신기를 통하여 수직/수평 동기신호, 클럭신호 및 데이터(RGB)를 인터페이스회로(111)에 공급한다.The
한편, 상기 액정패널(115)은, 종래의 액정패널과 그 구조 및 구성이 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the
그리고, 상기 데이터 드라이버(113)는 상기 타이밍 콘트롤러(112)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그 감마전압으로 변환하고 그 아날로그 감마전압을 각 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급한다. The
여기서, 상기 데이터 드라이버(113)가 집적회된 데이터 드라이버 집적회로에는 상기 감압회로(117)를 통과하여 감압된 제 1 전원전압(VCC1)인, 3.3V나 3.0V 미만의 CVCC 전압이 공급된다. 따라서, 상기 데이터 드라이버(113)는 3.0V 미만의 저전압으로 구동될 수 있다.
Here, the CVCC voltage of 3.3 V or less than 3.0 V, which is the first power supply voltage VCC1 decompressed through the
한편, 상기 게이트 드라이버(114)는 상기 타이밍 콘트롤러(112)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 각 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(115)의 수평라인을 선택한다. 상기 게이트 드라이버(114)가 집적회된 게이트 드라이버 집적회로에는 상기 감압회로(117)를 통과하여 감압된 제 1 전원전압(VCC1)인, 3.3V나 3.0V 미만의 CVCC 전압이 공급된다. 따라서, 상기 게이트 드라이버(114)는 3.0V 미만의 저전압으로 구동될 수 있다. The
그리고, 상기 타이밍 콘트롤러(112)는 인터페이스회로(111)를 경유하여 시스템(110)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 상기 게이트 드라이버(114)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 드라이버(113)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 그리고, 상기 타이밍 콘트롤러(112)는 인터페이스회로(111)를 경유하여 시스템(110)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 재정렬하여 상기 데이터 구동회로(113)에 공급한다. In addition, the
여기서, 상기 타이밍 콘트롤러(112)를 구동시키기 위한 전원전압은 상기 감압회로(117)를 통과하여 감압된 제 1 전원전압(VCC1)인, 3.3V나 3.0V 미만의 CVCC 전압이다. 또한, 상기 CVCC 전압은 상기 타이밍 콘트롤러(112) 내부에 설치된 위상고정루프회로(Phase Lock Loop : PLL)의 전원전압으로 공급된다. 따라서, 상기 타이밍 콘트롤러(112)는 3.0V 미만의 저전압으로 구동될 수 있다. Here, the power supply voltage for driving the
상기 인터페이스회로(111)는 LVDS 수신기를 포함하여 시스템(110)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 신호들의 전압레벨을 낮추고 주파수를 높임으로써 상기 시스템(110)과 타이밍 콘트롤러(112) 사이에 필요한 신호배선 수를 줄이게 된다. 상기 인터페이스회로(111)에는 상기 감압회로(117)를 통과하여 감압된 제 1 전원전압(VCC1)인, 3.3V나 3.0V 미만의 CVCC 전압이 공급된다. 따라서, 상기 인터페이스회로(111)는 3.0V 미만의 저전압으로 구동될 수 있다. 그리고, 상기 인터페이스회로(111)는 상기 타이밍 콘트롤러(112) 내에 내장될 수도 있다. The
이와 같이 상기 감압회로(117)는 시스템(110)의 전원으로부터 공급되는 3.3V의 VCC 전압을 3.0 V 미만으로 감압하여 상기 인터페이스회로(111), 타이밍 콘트롤러(112), 데이터 구동회로(113) 및 게이트 구동회로(114)와 같이 디지털신호를 입력받아 그 디지털신호의 하이논리값과 로우논리값을 인식하는 디지털 회로소자의 전원전압을 발생한다. As described above, the
이를 위하여, 상기 감압회로(117)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 출력전압을 절환하기 위한 출력 스위치소자(Q)와, 상기 출력 스위치소자(Q)의 제어단자에 공급되는 제어신호의 듀티비를 제어하여 출력전압을 감압시키기 위한 펄스폭 변조기(151)와, 기준 주파수를 발생하기 위한 발진기(153)와, 펄스폭 변조기(151)를 제어하기 위한 PWM 제어기(152)를 구비한다. To this end, the
여기서, 상기 펄스폭 변조기(151)는 PWM 제어기(152)의 제어 하에 발진기(153)로부터 입력되는 기준 주파수의 듀티비를 조정함으로써 스위치소자(Q)의 온/오프 타이밍을 제어하여 CVCC 전압의 전압레벨을 조정하게 된다. 상기 제어신호의 듀티비가 낮아지면 CVCC 전압의 전압레벨이 낮아진다.
Here, the
그리고, 상기 PWM 제어기(152)는 듀티비를 지시하는 제어신호를 펄스폭 변조기(151)에 공급함으로써 펄스폭 변조기(151)를 제어한다. The
그리고, 캐패시터(C)는 출력단자에 접속되어 CVCC 전압을 저장하고 출력단자의 전압변동을 억제한다. The capacitor C is connected to the output terminal to store the CVCC voltage and suppress the voltage variation of the output terminal.
한편, 직류-직류 변환기(116)는 상기 교류-직류 변환기(200) 또는 배터리(300)로부터 출력되는 제 2 전원전압(VCC2) 또는 제 3 전원전압(VCC3)을 상기 스위치(S)를 통해 선택적으로 입력받아, 상기 제 2 전원전압(VCC2) 또는 제 3 전원전압(VCC3)을 승압 또는 감압하여, 6V 이상의 VDD 전압, 2.5∼3.3V의 VCOM 전압, 감마기준전압(GMA1∼10), 15V 이상의 VGH 전압 및 -4V 이하의 VGL 전압을 출력한다.Meanwhile, the DC-
여기서, 상기 교류-직류 변환기(200)로부터 출력되는 제 2 전원전압(VCC2)은 약 15V이고, 상기 배터리(300)에 저장된 제 3 전원전압(VCC3)은 약 3V를 가진다.Here, the second power supply voltage VCC2 output from the AC-
따라서, 상기와 같은 6V 이상의 VDD 전압, 2.5∼3.3V의 VCOM 전압, 감마기준전압(GMA1∼10), -4V 이하의 VGL 전압은 상기 교류-직류 변환기(200)로부터 출력되는 전원전압을 감압하거나 승압하여 사용하고, 상기 15V 이상의 VGH 전압은 상기 배터리(300)에 저장된 제 3 전원전압(VCC3)을 사용하여 승압하여 하여, 상기 직류-직류 변환기(116)의 감압 및 승압의 폭을 줄임으로써 소비전력을 줄일 수 있다.Accordingly, the VDD voltage of 6V or more, the VCOM voltage of 2.5 to 3.3V, the gamma reference voltages GMA1 to 10, and the VGL voltage of -4V or less may reduce the power supply voltage output from the AC-
여기서, 상기 직류-직류 변환기(116)는 출력 단에 출력전압을 절환하기 위한 출력 스위치소자와, 상기 출력 스위치소자의 제어신호의 듀티비나 주파수를 제어하여 출력전압을 승압하거나 감압시키기 위한 펄스폭 변조기(PWM)나 펄스주파수 변조 기(PFM)를 포함한다. Here, the DC-
상기 직류-직류 변환기(116)로부터 출력되는 VDD 전압, VCOM 전압, 감마기준전압(GMA1∼10), VGH 전압 및 VGL 전압은 액정패널(115)에 공급되는 전압이다. The VDD voltage, the VCOM voltage, the gamma reference voltages GMA1 to 10, the VGH voltage, and the VGL voltage output from the DC-
즉, 상기 VDD 전압은 데이터의 최상한 계조나 최하한 계조에 해당하는 전압으로써 상기 각 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 경유하여 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다. 상기 감마기준전압(GMA1∼10)은 데이터의 중간계조들에 해당하는 전압으로써 각 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 경유하여 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다. VGH 전압은 스캔펄스의 하이논리전압으로써 상기 액정패널(5)의 각 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급되고, VGL 전압은 스캔펄스의 로우논리전압으로써 상기 액정패널(5)의 각 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급된다.That is, the VDD voltage is a voltage corresponding to the highest gray level or the lowest gray level of data and is supplied to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc via the data lines D1 to Dm. The gamma reference voltages GMA1 to 10 are voltages corresponding to intermediate gray levels of data and are supplied to the pixel electrodes of the liquid crystal cell Clc via the data lines D1 to Dm. The VGH voltage is supplied to each gate line G1 to Gn of the liquid crystal panel 5 as the high logic voltage of the scan pulse, and the VGL voltage is the low logic voltage of the scan pulse to each gate line of the liquid crystal panel 5. G1 to Gn).
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치의 전원공급장치에는 다음과 같은 효과가 있다.The power supply of the liquid crystal display device according to the present invention described above has the following effects.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 3.3V의 전원전압을 3.0V 미만으로 감압하여 감압된 전원전압을 디지털 신호를 처리하기 위한 디지털 회로소자들에 공급하거나 시스템의 전원에서 발생되는 3.0V 미만의 전압을 액정표시장치의 전원전압으로 써 디지털 회로소자들과 DC-DC 변환기에 공급한다. 따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 전원공급방법 및 장치는 전원전압이 낮아지는 만큼 저소비전력으로 액정표시장치를 구동할 수 있다. In the liquid crystal display according to the present invention, a power supply voltage of 3.3V is reduced to less than 3.0V, and the reduced power supply voltage is supplied to digital circuit elements for processing digital signals or a voltage of less than 3.0V generated from the power supply of the system. Is supplied to the digital circuit elements and the DC-DC converter using the power supply voltage of the liquid crystal display device. Therefore, the power supply method and apparatus of the liquid crystal display according to the present invention can drive the liquid crystal display with low power consumption as the power supply voltage is lowered.
또한, 외부 전압전원을 사용하여 직류-직류 변환기에 다양한 폭을 가지는 전압을 제공함으로써, 상기 직류-직류 변환기의 승압 및 감압에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다.In addition, by providing a voltage having various widths to the DC-DC converter using an external voltage power supply, power consumption due to the step-up and pressure reduction of the DC-DC converter can be reduced.
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