KR101157949B1 - 보호회로, 이의 구동방법, 이를 사용한 액정표시장치, 및이를 사용한 액정표시장치의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비정상적인 제어신호에 의한 오동작을 방지할 수 있는 보호회로, 이의 구동방법, 이를 사용한 액정표시장치, 및 이를 사용한 액정표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 제어부를 콘트롤하기 위한 제어신호를 공급받으며, 상기 제어신호의 최소허용 전압에 해당하는 제 1 기준전압, 및 상기 제어신호의 최대허용 전압에 해당하는 제 2 기준전압을 출력하는 기준전압 출력부; 및,입력단자를 통해 외부로부터 상기 제어신호를 입력받고 이를 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압과 비교하여 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질 때에만, 상기 제어신호에 해당하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 비교부를 포함함을 특징으로 한다.
Figure R1020050056916
액정표시장치, 보호회로, 비교기, 제어신호, PWM

Description

보호회로, 이의 구동방법, 이를 사용한 액정표시장치, 및 이를 사용한 액정표시장치의 구동방법{A protcetive circuit, a method for driving the same, a liquid crystal display device using the same, and a method for driving the liquid crystal diplay device using the same}
도 1은 펄스폭 변조부로부터 마이컴으로 전달되는 제어신호의 일반적인 전달과정을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보호회로를 나타낸 도면
도 3은 도 2의 입력단자, 제 3 노드, 및 출력단자의 전압에 대한 파형을 나타낸 도면
도 4는 도 2의 보호회로를 구비한 액정표시장치를 나타낸 도면
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
200 : 보호회로 222a : 입력단자
201 : 기준 전압출력부 202 : 비교부
203a : 제 1 안정화부 203b : 제 2 안정화부
204 : 신호감쇄부 205 : 임피던스 매칭부
222b : 출력단자 u1 : 제 1 비교기
u2 : 제 2 비교기 n1 : 제 1 노드
n2 : 제 2 노드 n3 : 제 3 노드
R1 내지 R7 : 저항 VDD1 : 제 1 전압원
C1 내지 C3 : 커패시터 VDD2 : 제 2 전압원
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 비정상적인 제어신호에 의한 오동작을 방지할 수 있는보호회로, 이의 구동방법, 이를 사용한 액정표시장치, 및 이를 사용한 액정표시장치의 구동방법 에 관한 것이다.
통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정표시장치는, 시스템으로부터의 비디오데이터 신호에 응답하여 화상을 표시하는 액정표시모듈과, 상기 시스템에 구비된 마이컴을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 펄스폭 변조부를 포함한다.
일반적으로, 상기 제어신호는 상기 마이컴에 입력되어 상기 마이컴의 동작을 제어하게 된다. 상기 제어신호는 하이논리 전압과 로우논리 전압을 교번적으로 갖는 교류신호로서, 이 제어신호는 그의 역할에 따라 부여된 고유한 듀티율을 갖는다.
여기서, 상기 마이컴이 여러 가지 다양한 동작을 실행할 수 있도록, 상기 제어신호 역시 상기 동작들에 대응하는 여러 가지 듀티율을 갖게 된다. 이와 같은 제어신호는 펄스폭 변조부(PWM; Pulse Width Modulation)와 같은 장치를 통해 출력됨으로써, 그의 듀티율이 조절된다. 즉, 상기 펄스폭 변조부는 사용자의 명령에 응답하여, 상기 명령에 해당하는 듀티율을 갖는 상기 제어신호를 생성하고, 이를 상기 마이컴에 전달한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 제어신호의 전달 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 펄스폭 변조부로부터 마이컴으로 전달되는 제어신호의 일반적인 전달과정을 설명하기 위한 도면이다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 펄스폭 변조부(186)로부터 출력된 제어신호는 임피던스 정합부(105) 및 저항(R2)을 거쳐 마이컴(196)에 입력된다. 상기 임피던스 정합부(105)는 상기 펄스폭 변조부(186)로부터 출력된 제어신호와 이를 전달받는 마이컴(196)간의 임피던스를 매칭(matching)시키기 위한 것으로, 상기 펄스폭 변조부(186)로부터 출력되는 제어신호가 상기 마이컴(196)에 입력될 때, 이의 왜곡을 방지하는 역할을 한다. 이 임피던스 정합부(105)는, 전송라인(111)과 접지단(GND) 사이에 접속된 저항(R1)과, 상기 저항(R1)에 병렬로 접속된 커패시터(C1)를 포함한다.
한편, 상기 펄스폭 변조부(186)에 이상이 발생하게 되면, 상기 제어신호가 왜곡될 수 있으며, 이 왜곡된 제어신호를 입력받는 마이컴(196)이 크게 손상을 입을 수 있다. 즉, 상기 제어신호는 그의 크기가 최대허용 전압 값을 넘어서는 과전압 형태로 상기 마이컴(196)에 입력될 수 있으며, 그의 크기가 최소허용 전압 값에 못 미치는 저전압 형태로 상기 마이컴(196)에 입력될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 외부로부터 입력되는 제어신호의 이상을 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 제어신호를 선택적으로 공급/차단할 수 있는 보호회로, 이의 구동방법, 이를 사용한 액정표시장치, 및 이를 사용한 액정표시장치의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보호회로는, 제어부를 콘트롤하기 위한 제어신호를 공급받으며, 상기 제어신호의 최소허용 전압에 해당하는 제 1 기준전압, 및 상기 제어신호의 최대허용 전압에 해당하는 제 2 기준전압을 출력하는 기준전압 출력부; 및, 입력단자를 통해 외부로부터 상기 제어신호를 입력받고 이를 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압과 비교하여 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질 때에만, 상기 제어신호에 해당하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 비교부를 포함함을 그 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보호회로의 구동방법은, 제어부를 콘트롤하기 위한 제어신호의 최소허용 전압을 나타내는 제 1 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계; 상기 제어신호의 최대허용 전압을 나타내는 제 2 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계; 및, 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질때에만 상기 제어신호에 해당하는 제 어전압을 상기 제어부에 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 그 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 화상을 표시하기 위한 표시부; 상기 표시부가 화상을 표시하도록 상기 표시부를 동작시키는 구동회로부; 상기 구동회로부에 필요한 전원신호를 공급하는 시스템 전원부; 상기 구동회로부 및 시스템 전원부의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 동작을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 펄스폭 변조부; 상기 제어신호의 최소허용 전압에 해당하는 제 1 기준전압, 및 상기 제어신호의 최대허용 전압에 해당하는 제 2 기준전압을 출력하는 기준전압 출력부; 및, 입력단자를 통해 상기 펄스폭 변조부로부터의 제어신호를 입력받고 이를 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압과 비교하여 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질 때에만, 상기 제어신호에 대응되는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 비교부를 포함함을 그 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 화상을 표시하기 위한 표시부와, 상기 표시부가 화상을 표시하도록 상기 표시부를 동작시키는 구동회로부와, 상기 구동회로부에 필요한 전원신호를 공급하는 시스템 전원부와, 외부로부터의 제어신호에 응답하여 상기 구동회로부 및 시스템 전원부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 제어신호의 최소허용 전압을 나타내는 제 1 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계; 상기 제어신호의 최대허용 전압을 나타내는 제 2 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계; 및, 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준 전압 사이의 값을 가질때에만 상기 제어신호에 대응하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보호회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보호회로에 대한 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 보호회로(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부를 콘트롤하기 위한 제어신호에 대하여, 상기 제어신호의 최소허용 전압에 해당하는 제 1 기준전압, 및 상기 제어신호의 최대허용 전압에 해당하는 제 2 기준전압을 출력하는 기준전압 출력부(201)와, 입력단자(222a)를 통해 외부로부터 상기 제어신호를 입력받고 이를 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압과 비교하여 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질 때에만, 상기 제어신호에 해당하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 비교부(202)를 포함하여 구성된다.
상기 제어신호는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하이논리 전압과 로우논리 전압을 교번적으로 갖는 교류신호로서, 이 제어신호는 그의 역할에 따라 부여된 고유한 듀티율을 갖는다. 이와 같은 제어신호는 마이컴과 같은 제어부에 입력되어 상기 제어부의 동작을 제어하게 된다. 여기서, 상기 마이컴이 여러 가지 다양한 동작을 실행할 수 있도록, 상기 제어신호 역시 상기 동작들에 대응하는 여러 가지 듀티율을 갖게 된다. 이와 같은 제어신호는 펄스폭 변환부(PWM; Pulse Width Modulation)와 같은 장치를 통해 출력됨으로써, 그의 듀티율이 조절된다.
상기 기준전압 출력부(201)는, 제 1 전압원(VDD1)과 접지단자(GND) 사이에 직렬로 접속된 다수개의 저항들(R1 내지 R3)과, 상기 제 1 및 제 2 기준전압이 출력되는 제 1 및 제 2 노드(n1, n2)를 포함하여 구성된다. 이 기준전압 출력부(201)는 상기 제 1 전압원(VDD1)으로부터 공급되는 전압을 상기 저항들(R1 내지 R3)을 통해 분압하여 제 1 및 제 2 기준전압을 생성한다. 즉, 상기 기준전압 출력부(201)는 상기 제 1 노드(n1)를 통해 제 1 기준전압을 출력하고, 상기 제 2 노드(n2)를 통해 제 2 기준전압을 출력하게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 제 1 기준전압은 상기 제어신호의 최소허용 전압을 의미하며, 상기 제 2 기준전압은 상기 제어신호의 최대허용 전압을 의미한다. 구체적으로, 상기 최소허용 전압과 최대허용 전압은 상기 제어신호가 가질 수 있는 전압 크기들 중 이상 동작을 유발하지 않는 범위의 한계를 나타낸다. 즉, 상기 제어신호는 그의 크기가 상기 최소허용 전압과 상기 최대허용 전압 사이의 값을 유지하고 있을 때, 회로의 오동작을 유발시키지 않는다. 상기 기준전압 출력부(201)는 상기 제 1 및 제 2 기준전압을 비교부(202)에 제공함으로써, 상기 비교부(202)가 현재 입력된 제어신호의 크기를 판별할 수 있는 기준점을 마련해준다. 여기서, 상기 제어신호의 크기는 그의 하이논리 전압의 크기를 의미한다. 따라서, 상기 제어신호가 정상이라는 것은, 상기 제어신호의 하이논리 전압이 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압의 사이값을 갖는다는 것을 의미한다.
상기 비교부(202)는, 상기 제어신호의 하이논리 전압에 상응하는 크기의 제어전압을 출력하는 제 2 전압원(VDD2)과, 상기 제 1 기준전압과 제어신호의 크기를 비교하기 위한 제 1 비교기(u1)와, 상기 제 2 기준전압과 상기 제어신호의 크기를 비교하기 위한 제 2 비교기(u2)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1 비교기(u1)는, 상기 제어신호가 인가되는 비반전단자(+), 상기 제 1 기준전압이 인가되는 반전단자(-), 및 상기 제어전압이 인가되는 출력단자(222b)를 갖는다. 그리고, 상기 제 2 비교기(u2)는, 상기 제어신호가 인가되는 반전단자(-), 상기 제 2 기준전압이 인가되는 비반전단자(+), 및 상기 제어전압이 인가되는 출력단자(222b)를 갖는다. 여기서, 상기 제 1 비교기(u1)의 출력단자(222b)와 제 2 비교기(u2)의 출력단자(222b)는 서로 전기적으로 연결되며, 이 출력단자(222b)들은 풀업 저항(R4)을 통해 상기 제 2 전압원(VDD2)에 공통으로 접속된다.
상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)는 오픈 드레인(Open Drain) 방식의 비교기이다. 따라서, 상기 제 1 비교기(u1)에 입력된 제어신호의 하이논리 전압이 상기 제 1 기준전압보다 더 클 경우, 상기 제 1 비교기(u1)의 출력단자(222b)에는 무한대의 임피던스가 형성된다. 그리고, 상기 제 1 비교기(u1)에 입력된 제어신호의 하이논리 전압이 상기 제 1 기준전압보다 같거나 작을 경우, 상기 제 1 비교기(u1)의 출력단자(222b)는 접지단자(GND)로 연결된다.
또한, 상기 제 2 비교기(u2)에 입력된 제어신호의 하이논리 전압이 상기 제 2 기준전압보다 더 클 경우, 상기 제 2 비교기(u2)의 출력단자(222b)는 접지단자(GND)로 연결된다. 그리고, 상기 제 2 비교기(u2)에 입력된 제어신호의 하이논리 전압이 상기 제 2 기준전압보다 같거나 작을 경우, 상기 제 2 비교기(u2)의 출력단 자(222b)에는 무한대의 임피던스가 형성된다.
이와 같이, 상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스가 걸리게 되면, 제 2 전압원(VDD2)으로부터의 제어전압이 모두 상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)의 출력단자(222b)에 걸리게 되어, 결국 각 비교기(u1, u2)의 출력단자(222b)의 전압은 제어전압의 크기를 나타내게 된다. 이 제어전압은, 상술한 바와 같이, 상기 제어신호의 하이논리 전압에 해당하는 전압으로써 제어부에 공급된다.
한편, 상기 제어신호의 로우논리 전압은 항상 하이논리 전압보다 작은 값을 가지며, 또한, 상기 로우논리 전압은 상기 하이논리 전압의 최소허용 전압보다 작기 때문에, 상기 로우논리 전압은 항상 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압에 의해 정의된 범위를 벗어난 값을 가지게 된다. 따라서, 상기 제 1 비교기(u1)에 제어신호의 로우논리 전압이 입력될 경우, 상기 제 1 비교기(u1)의 출력단자(222b)는 접지단자(GND)자에 연결된다. 이는 상기 제 1 비교기(u1)에 입력된 제어신호의 로우논리 전압이 항상 제 1 기준전압보다 작은 값을 갖기 때문이다.
그리고, 상기 제 2 비교기(u2)에 제어신호의 로우논리 전압이 입력될 경우, 상기 제 2 비교기(u2)의 출력단자(222b)에는 무한대의 임피던스가 형성된다. 이는 상기 제 2 비교기(u2)에 입력된 제어신호의 로우논리 전압이 항상 제 2 기준전압보다 작은 값을 갖기 때문이다.
즉, 이와 같이 상기 제어신호의 로우논리가 상기 각 비교기(u1, u2)에 입력된 경우, 상기 제 1 비교기(u1)의 출력단자(222b)는 접지단자(GND)자에 연결되고, 상기 제 2 비교기(u2)의 출력단자(222b)에는 무한대의 임피던스가 형성된다. 따라서, 상기 제 2 전압원(VDD2)으로부터의 제어전압은 상기 출력단자(222b)를 통해 접지단자(GND)자로 방전된다. 결국, 상기 출력단자(222b)의 전압은 접지전압(GND)의 크기를 나타내게 된다. 여기서, 상기 풀업 저항(R4)은 상기 제 2 전압원(VDD2)과 상기 접지단자(GND)가 쇼트되는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 보호회로(200)는 안정적인 회로동작을 위해 다음과 같은 구성요소를 더 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 보호회로(200)는, 상기 제 1 노드(n1)로부터 출력되는 제 1 기준전압을 안정화하기 위한 제 1 안정화부(203a)와, 제 2 노드(n2)로부터 출력되는 제 2 기준전압을 안정화하기 위한 제 2 안정화부(203b)를 포함한다. 구체적으로, 상기 제 1 안정화부(203a)는 상기 제 1 노드(n1)와 접지단자(GND) 사이에 접속된 커패시터(C1)를 포함하여 구성되며, 상기 제 2 안정화부(203b)는 상기 제 2 노드(n2)와 접지단자(GND) 사이에 접속된 커패시터(C2)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 입력단자(222a)와 상기 비교부(202)간에 신호감쇄부(204)가 접속되어 있다. 상기 신호감쇄부(204)는, 외부로부터의 제어신호를 공급받아 이를 소정 크기로 감쇄하고, 상기 감쇄된 제어신호를 상기 비교부(202)에 공급한다. 상기 제어신호는, 상술한 바와 같이, 제어부의 동작을 제어하기 위한 신호인데, 일반적으로 이 신호의 크기는 상기 비교기가 받아들일 수 있는 값보다 더 크다. 따라서, 상기 신호감쇄부(204)는 상기 제어신호를 일정비율로 분압함으로써 상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)가 받아들일 수 있을 정도의 크기로 감쇄시키고, 이 감쇄된 제어신호를 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)에 공급한다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)에 각각 입력되는 제 1 및 제 2 기준전압은 상기 감쇄된 제어신호를 기준으로 하여 설정된 크기를 갖는다. 또한, 상기 제 2 전압원(VDD2)으로부터 공급되는 제어전압은, 상기 제어신호가 감쇄되기 이전의 크기, 즉 원 제어신호의 하이논리 전압에 해당하는 크기를 갖는다.
이러한 신호감쇄부(204)는, 상기 입력단자(222a)와 접지단자(GND)자 사이에 직렬로 접속된 다수개의 저항들(R5, R6)과, 상기 제어신호(감쇄된 제어신호)가 출력되는 제 3 노드(n3)를 포함하여 구성된다. 상기 제어신호의 감쇄비는 저항(R5)과 저항(R6)의 비에 의해서 결정된다.
또한, 상기 신호감쇄부(204)와 상기 입력단자(222a) 사이에는 임피던스 정합부(205)가 구비되어 있다. 상기 임피던스 정합부(205)는, 외부로부터 입력되는 제어신호가 보호회로(200)내에서 왜곡되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 상기 임피던스 정합부(205)는, 상기 제어신호를 출력하는 외부기기와 상기 제어신호를 받아들이는 보호회로(200)간의 임피던스를 매칭(matching)시킴으로써, 상기 외부기기로부터 출력되는 제어신호가 상기 보호회로(200)내에 입력될 때, 이 제어신호의 왜곡을 방지하는 역할을 한다.
이러한 임피던스 정합부(205)는, 상기 입력단자(222a)와 접지단자(GND)자 사이에 직렬로 접속된 저항(R7)과, 상기 저항(R7)에 병렬로 접속된 커패시터(C3)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 보호회로(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도 2의 입력단자, 제 3 노드, 및 출력단자의 전압에 대한 파형을 나타낸다.
먼저, 펄스폭 변조부와 같은 제어신호 발생기가, 도 3에 도시된 바와 같은 제어신호를 출력하여 보호회로(200)의 입력단자(222a)에 인가한다. 이때, 상기 제어신호의 하이논리 전압이 상기 입력단자(222a)에 먼저 인가되었다고 가정하기로 하자.
상기 하이논리 전압은 임피던스 정합부(205)를 통해 신호감쇄부(204)에 입력된다. 그러면, 상기 신호감쇄부(204)는 상기 하이논리 전압을 일정비율로 감쇄시키고, 이 감쇄된 하이논리 전압을 비교부(202)에 공급한다. 구체적으로, 상기 신호감쇄부(204)는 상기 하이논리 전압을 제 1 비교기(u1)의 비반전단자(+)에 입력함과 아울러, 제 2 비교기(u2)의 반전단자(-)에 입력한다.
한편, 기준전압 출력부(201)는 제 1 전압원(VDD1)으로부터의 전압을 분압하여, 제 1 기준전압과 제 2 기준전압을 생성한다. 그리고, 상기 제 1 기준전압을 제 1 비교기(u1)의 반전단자(-)에 입력하고, 상기 제 2 기준전압을 제 2 비교기(u2)의 비반전단자(+)에 입력한다.
이어서, 상기 제 1 비교기(u1)는 하이논리 전압을 제 1 기준전압과 비교한다. 이때, 상기 하이논리 전압이 상기 제 1 기준전압보다 클 경우, 상기 제 1 비교기(u1)는 자신의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스를 로드시킨다.
그리고, 상기 제 2 비교기(u2)는 하이논리 전압을 제 2 기준전압과 비교한다. 이때, 상기 하이논리 전압이 상기 제 2 기준전압보다 작을 경우, 상기 제 2 비교기(u2)는 자신의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스를 로드시킨다.
여기서, 상기 하이논리 전압이 상기 제 1 기준전압과 상기 제 2 기준전압 사이의 값을 갖는 것으로 가정하기로 하자. 즉, 이와 같이, 상기 하이논리의 전압이 정상적인 크기를 가질 때, 상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2)는 자신의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스를 로드시킨다. 이와 같이, 상기 제 1 비교기(u1) 및 제 2 비교기(u2)의 출력단에 모두 무한대의 임피던스가 로드되면, 제 2 전압원(VDD2)으로부터의 제어전압이 상기 출력단자(222b)에 모두 인가된다. 이 출력단자(222b)에 인가된 제어전압은 제어부에 공급된다. 따라서, 상기 제어부는 상기 제어전압에 의해 동작하게 된다.
만약, 상기 하이논리의 전압이 상기 제 1 기준전압과 상기 제 2 기준전압 사이의 값을 벗어나는 크기를 가지게 되면, 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2) 중 어느 하나의 출력단자(222b)는 접지단자(GND)로 연결된다. 즉, 상기 하이논리 전압이 상기 제 1 기준전압보다 더 작을 경우, 상기 제 1 비교기(u1)는 자신의 출력단자(222b)를 접지단자(GND)로 연결시키고, 상기 제 2 비교기(u2)는 자신의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스를 로드시킨다.
그리고, 상기 하이논리 전압이 상기 제 2 기준전압보다 더 클 경우, 상기 제 1 비교기(u1)는 자신의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스를 로드시키고, 상기 제 2 비교기(u2)는 자신의 출력단자(222b)를 접지단자(GND)자로 연결시킨다. 이와 같이, 상기 제 1 및 제 2 비교기(u1, u2) 중 어느 하나의 출력단자(222b)라도 접지단자(GND)자에 연결되면, 제 2 전압원(VDD2)으로부터의 제어전압은 상기 접지단자(GND)로 방전되므로, 상기 출력단자(222b)에는 접지전압이 인가된다. 이 출력단자(222b)에 인가된 접지전압은 제어부에 공급된다. 따라서, 상기 제어부는 동작하지 않는다.
이와 같이 제어신호의 하이논리 전압이 인가된 다음에는, 상기 제어신호의 로우논리 전압이 상기 보호회로(200)에 입력된다. 이때, 상기 로우논리의 전압은, 상술한 바와 같이, 상기 하이논리 전압의 최소허용 전압, 즉 제 1 기준전압보다 항상 작은 값을 가지므로, 상기 제 1 비교기(u1)는 자신의 출력단자(222b)를 접지단자(GND)자에 연결시키고, 상기 제 2 비교기(u2)는 자신의 출력단자(222b)에 무한대의 임피던스를 로드시킨다. 따라서, 상기 보호회로(200)는 로우논리 전압에 대해서는 항상 접지전압을 제어부에 공급하게 된다.
결국, 상기 하이논리 전압이 정상적인 크기를 가질때, 상기 제어부는 하이논리 전압과 로우논리 전압(접지전압)으로 이루어진 제어신호에 의해 동작하게 된다. 반면, 상기 하이논리가 비정상적인 크기를 가질 때, 상기 제어부는 항상 접지전압을 공급받게 되므로 동작하지 않는다.
한편, 이와 같이 구성된 보호회로(200)를 구비한 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 도 2의 보호회로를 구비한 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 시스템 (402)으로부터의 비디오데이터 신호에 응답하여 화상을 표시하는 액정표시모듈(410)과, 상기 시스템(402)에 구비된 마이컴(406)을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 펄스폭 변조부(486)와, 상기 펄스폭 변조부(486)와 마이컴(406) 사이에 접속된 보호회로(200)를 포함하여 구성된다.
시스템(402)은 액정표시모듈(410)에 적합한 비디오데이터 신호 등을 공급하기 위한 그래픽 카드(404)와, 전원을 공급하기 위한 시스템 전원부(408)와, 시스템 전원부(408)를 제어하는 마이컴(406)을 구비한다.
그래픽 카드(404)는 입력된 비디오데이터 신호를 액정패널(20)의 해상도에 적합하게 변환하여 액정표시모듈(410)에 공급함과 아울러 액정패널(420)의 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 제어신호들을 발생하게 된다.
시스템 전원부(408)는 그래픽 카드(404) 및 마이컴(406)에서 필요로 하는 구동전압을 공급함과 아울러 액정표시모듈(410)의 LCM 전원부(414) 및 인버터(424)에 해당 구동전압을 공급한다.
마이컴(406)은 펄스폭 변조부(486)를 통한 사용자의 지시에 따라 시스템(402) 전원부(408)의 온/오프를 제어하게 된다.
다시 말하여, 마이컴(406)은 시스템 전원부(408)를 통해 LCM 전원부(414)에 공급되는 전원을 제어함과 아울러 인버터(424)에 공급되는 램프전원을 제어하게 된다. 특히, 마이컴(406)은 시스템(402) 전원부(408)에서 LCM 전원부(414)에 전원을 공급하는 시점과 인버터(424)에 램프전원을 공급하는 시점을 다르게 제어한다. 일 반적으로, 마이컴(406)은 시스템 전원부(408)의 온/오프 시점과 LCM 전원부(414)의 온/오프 시점을 동일하게 제어하지만, 인버터(424)의 온 시점은 시스템 전원부(408)의 온시점 보다 늦도록, 그리고 오프시점은 시스템 전원부(408)의 오프시점 보다 빠르도록 제어한다.
액정표시모듈(410)은 액정셀들을 구비하는 액정패널(420)과, 상기 액정패널(420)의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(416)와, 상기 액정패널(420)의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(418)와, 데이터 드라이버(416) 및 게이트 드라이버(418)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(412)와, 액정표시모듈(410)의 구동에 필요한 구동전압들을 발생하는 LCM 전원부(414)와, 데이터 드라이버(416)에 감마전압을 공급하는 감마회로(422)와, 액정패널(420)에 화상표시에 필요한 빛을 제공하는 백라이트 유닛(426)과, 백라이트 유닛(426)의 구동전압을 공급하는 인버터(424)를 구비한다.
LCM 전원부(414)는 시스템 전원부(408)로부터 입력되는 전압을 이용하여 액정표시모듈(410)의 구동에 필요한 구동전압들(베이스 구동전압(Vcc), 게이트 하이전압신호(Vgh), 게이트 로우전압신호(Vgl), 감마 기준전압, 공통전압 등)을 발생하여 타이밍 제어부(412), 데이터 드라이버(416), 게이트 드라이버(418) 및 감마회로(422)에 공급한다.
타이밍 제어부(412)는 그래픽 카드(404)로부터의 비디오데이터 신호를 중계하여 데이터 드라이버(416)에 공급한다.
아울러, 타이밍 제어부(412)는 그래픽 카드(404)로부터의 제어신호에 응답하 여 데이터 및 게이트 드라이버(416, 418)의 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 신호들과 극성반전신호 등과 같은 제어신호들을 발생하게 된다.
액정패널(420)은 n개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 m개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다.
박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압신호에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오데이터 신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단 게이트 라인에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
게이트 드라이버(418)는 타이밍 제어부(412)로부터의 제어신호에 따라 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압신호를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(418)는 상기 게이트 하이전압신호가 인가되는 기간을 제외한 나머지 기간동안에, 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 로우전압신호를 공급한다.
데이터 드라이버(416)는 타이밍 제어부(412)로부터의 비디오데이터 신호를 아날로그신호인 비디오전압 신호로 변환하여 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오데이터 신호를 데이 터 라인들(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 이때, 감마회로(422)는 비디오데이터 신호의 전압레벨에 따라 서로 다른 전압레벨을 가지도록 미리 설정된 감마전압을 데이터 드라이버(416)에 공급한다. 이에 따라, 데이터 드라이버(416)는 감마회로(422)로부터의 감마전압을 이용하여 비디오데이터 신호를 비디오전압 신호로 변환하게 된다.
인버터(24)는 시스템 전원부(408)로부터 입력되는 구동전압을 백라이트 유닛(426)의 램프 발광을 위해 필요한 교류 고전압으로 변환하여 공급한다.
상기 보호회로(200)는, 도 2의 그것과 동일한 구성 및 동작을 갖는다. 이와 같은 보호회로(200)는, 상기 펄스폭 변조부(486)로부터 출력된 제어신호의 크기를 미리 설정된 제 1 및 제 2 기준전압과 비교하고, 이 비교된 결과를 통해 상기 제어신호를 마이컴(406)에 공급할 것인지를 판단한다. 즉, 상기 보호회로(200)는, 상술한 바와 같이, 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가지면 정상적인 신호로 판단하여, 상기 제어신호를 마이컴(406)에 공급한다. 반면, 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가지면 비정상적인 신호로 판단하여, 상기 제어신호가 마이컴(406)에 공급되는 것을 차단함으로써 상기 마이컴(406)의 오동작을 방지한다.
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.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 보호회로, 이의 구동방법, 이를 사용한 액정표시장치, 및 이를 사용한 액정표시장치의 구동방법에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 보호회로는 제어부에 공급되는 제어신호를 모니터링하여, 상기 제어신호의 크기가 미리 설정된 허용전압 범위를 넘어서게 되면, 상기 제어신호가 제어부에 공급되는 것을 차단시킨다. 따라서, 본 발명의 보호회로는, 비정상적인 제어신호에 의한 제어부의 오동작을 방지할 수 있다.

Claims (28)

  1. 제어부를 콘트롤하기 위한 제어신호를 공급받으며, 상기 제어신호의 최소허용 전압에 해당하는 제 1 기준전압, 및 상기 제어신호의 최대허용 전압에 해당하는 제 2 기준전압을 출력하는 기준전압 출력부;
    입력단자를 통해 외부로부터 상기 제어신호를 입력받고 이를 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압과 비교하여 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질 때에만, 상기 제어신호에 해당하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 비교부;
    제 1 노드로부터 출력되는 제 1 기준전압을 안정화하기 위한 제 1 안정화부; 및,
    제 2 노드로부터 출력되는 제 2 기준전압을 안정화하기 위한 제 2 안정화부를 포함하며;
    상기 기준전압 출력부는, 제 1 전압원과 접지단 사이에 직렬로 접속된 다수개의 저항들; 및, 상기 제 1 및 제 2 기준전압이 출력되는 상기 제 1 및 제 2 노드를 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 안정화부는 상기 제 1 노드와 접지단 사이에 접속된 커패시터를 포함하며, 상기 제 2 안정화부는 상기 제 2 노드와 접지단 사이에 접속된 커패시터를 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 제어신호의 하이논리에 상응하는 크기의 제어전압을 출력하는 전압원;
    상기 제어신호가 인가되는 반전단자, 상기 제 1 기준전압이 인가되는 비반전단자, 및 상기 제어전압이 인가되는 출력단자를 갖는 제 1 비교기; 및,
    상기 제어신호가 인가되는 비반전단자, 상기 제 2 기준전압이 인가되는 반전단자, 및 상기 제어전압이 인가되는 출력단자를 갖는 제 2 비교기를 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비교부는, 상기 전압원과 상기 제 1 및 제 2 비교기의 공통 출력단자간에 접속된 저항을 더 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력단자와 상기 비교부간에 접속되어 상기 외부로부터의 제어신호를 공급받아 이를 소정 크기로 분압하고, 상기 분압된 제어신호를 상기 비교부에 공급하는 분압부를 더 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분압부는,
    상기 입력단자와 접지단 사이에 직렬로 접속된 다수개의 저항들; 및,
    상기 저항들 사이에 구비되어, 상기 분압된 제어신호가 출력되는 노드를 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 입력단자와 상기 분압부간에 접속되어 임피던스를 정합하기 위한 임피던스 정합부를 더 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합부는,
    상기 입력단자와 접지단 사이에 직렬로 접속된 저항; 및,
    상기 저항에 병렬로 접속된 커패시터를 포함함을 특징으로 하는 보호회로.
  11. 제어부를 콘트롤하기 위한 제어신호의 임피던스를 정합하는 단계;
    상기 제어신호를 분압하여 이 제어신호의 크기를 감소시키는 단계;
    상기 제어신호의 최소허용 전압을 나타내는 제 1 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계;
    상기 제어신호의 최대허용 전압을 나타내는 제 2 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계; 및,
    상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질때에만 상기 제어신호에 해당하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 보호회로의 구동방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 분압된 제어신호를 상기 제 1 및 제 2 기준전압과 비교하기에 앞서, 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압을 안정화하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 보호회로의 구동방법.
  15. 화상을 표시하기 위한 표시부;
    상기 표시부가 화상을 표시하도록 상기 표시부를 동작시키는 구동회로부;
    상기 구동회로부에 필요한 전원신호를 공급하는 시스템 전원부;
    상기 구동회로부 및 시스템 전원부의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 동작을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 펄스폭 변조부;
    상기 제어신호의 최소허용 전압에 해당하는 제 1 기준전압, 및 상기 제어신호의 최대허용 전압에 해당하는 제 2 기준전압을 출력하는 기준전압 출력부; 및,
    입력단자를 통해 상기 펄스폭 변조부로부터의 제어신호를 입력받고 이를 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압과 비교하여 상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질 때에만, 상기 제어신호에 대응되는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 비교부를 포함함을 특징으로 액정표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기준전압 출력부는,
    제 1 전압원과 접지단자 사이에 직렬로 접속된 다수개의 저항들; 및,
    상기 제 1 및 제 2 기준전압이 출력되는 제 1 및 제 2 노드를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 노드로부터 출력되는 제 1 기준전압을 안정화하기 위한 제 1 안정화부; 및,
    제 2 노드로부터 출력되는 제 2 기준전압을 안정화하기 위한 제 2 안정화부를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 안정화부는 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 접속된 커패시터를 포함하며, 상기 제 2 안정화부는 상기 제 2 노드와 접지단자 사이에 접속된 커패시터를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 제어신호의 하이논리에 상응하는 크기의 제어전압을 출력하는 제 2 전압원;
    상기 제어신호가 인가되는 반전단자, 상기 제 1 기준전압이 인가되는 비반전단자, 및 상기 제어전압이 인가되는 출력단자를 갖는 제 1 비교기; 및,
    상기 제어신호가 인가되는 비반전단자, 상기 제 2 기준전압이 인가되는 반전단자, 및 상기 제어전압이 인가되는 출력단자를 갖는 제 2 비교기를 포함함을 특징 으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 비교부는, 상기 제 2 전압원과 상기 제 1 및 제 2 비교기의 공통 출력단자간에 접속된 저항을 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 입력단자와 상기 비교부간에 접속되어 상기 펄스폭 변조부로부터의 제어신호를 소정 크기로 감쇄시키고, 상기 감쇄된 제어신호를 상기 비교부에 공급하는 신호감쇄부를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 신호감쇄부는,
    상기 입력단자와 접지단자 사이에 직렬로 접속된 다수개의 저항들; 및,
    상기 저항들 사이에 구비되어, 상기 감쇄된 제어신호가 출력되는 노드를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 입력단자와 상기 신호감쇄부간에 접속되어 임피던스를 정합하기 위한 임피던스 정합부를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합부는,
    상기 입력단자와 접지단 사이에 직렬로 접속된 저항; 및,
    상기 저항에 병렬로 접속된 커패시터를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 화상을 표시하기 위한 표시부와, 상기 표시부가 화상을 표시하도록 상기 표시부를 동작시키는 구동회로부와, 상기 구동회로부에 필요한 전원신호를 공급하는 시스템 전원부와, 외부로부터의 제어신호에 응답하여 상기 구동회로부 및 시스템 전원부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제어신호의 임피던스를 정합하는 단계;
    상기 제어신호를 분압하여 이 제어신호의 크기를 감쇄시키는 단계;
    상기 제어신호의 최소허용 전압을 나타내는 제 1 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계;
    상기 제어신호의 최대허용 전압을 나타내는 제 2 기준전압과 상기 제어신호를 비교하는 단계; 및,
    상기 제어신호가 상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압 사이의 값을 가질때에만 상기 제어신호에 대응하는 제어전압을 상기 제어부에 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 분압된 제어신호를 상기 제 1 및 제 2 기준전압과 비교하기에 앞서, 상기 제 1 기준전압 및 제 2 기준전압을 안정화하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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