KR101213858B1 - Driving circuit and driving method - Google Patents
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Abstract
1-VGL 기능과 2-VGL 기능을 모두 구현할 수 있는 구동회로가 개시된다. Disclosed is a driving circuit capable of implementing both the 1-VGL function and the 2-VGL function.
본 본 발명은 적어도 하나 이상의 모드 선택 신호의 조합에 의해 다수의 구동 모드를 발생시킨다. 이러한 다수의 구동 모드 중 하나가 선택될 수 있다. 상기 선택된 구동 모드에 따라 제1 내지 제3 스위치가 스위칭되어 VGL1 전압, VGL2 전압, VGH 전압의 출력이 제어된다.The present invention generates multiple drive modes by the combination of at least one mode selection signal. One of these multiple drive modes can be selected. According to the selected driving mode, the first to third switches are switched to control the output of the VGL1 voltage, the VGL2 voltage, and the VGH voltage.
따라서 본 발명은 다수의 구동 모드에 따라 각 전압의 출력을 제어함으로써, 1-VGL 기능과 2VGL 기능을 모두 지원할 수 있다.Accordingly, the present invention can support both the 1-VGL function and the 2VGL function by controlling the output of each voltage according to a plurality of driving modes.
또한, 본 발명은 다수의 구동 모드에 따라 처음에 VGL1 전압 또는 VGL2 전압이 출력될 수 있도록 제어됨으로써, 각 전압을 출력할 때의 각 스위치의 저항을 측정할 수 있으므로 구동 회로의 정확한 품질 검사가 가능하여 제품에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention is controlled to output the first VGL1 voltage or VGL2 voltage according to a plurality of driving modes, it is possible to measure the resistance of each switch when outputting each voltage, it is possible to accurately check the driving circuit The reliability of the product can be improved.
구동 회로, 게이트, 구동 모드, 스위치 Drive circuit, gate, drive mode, switch
Description
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a conventional liquid crystal display device.
도 2는 도 1에 도시된 전원전압의 전송패스를 상세히 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail a transmission path of a power supply voltage shown in FIG. 1.
도 3a는 종래의 1-VGL 방식의 전압 출력 파형도이다.Figure 3a is a voltage output waveform diagram of a conventional 1-VGL method.
도 3b는 종래의 2-VGL 방식의 전압 출력 파형도이다.Figure 3b is a voltage output waveform diagram of a conventional 2-VGL method.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트 구동 회로를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a gate driving circuit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명에 따른 1-VGL 모드에서의 전압 출력 파형도이다.5A is a voltage output waveform diagram in 1-VGL mode according to the present invention.
도 5b는 본 발명에 따른 2-VGL 모드에서의 전압 출력 파형도이다.Figure 5b is a voltage output waveform diagram in the 2-VGL mode according to the present invention.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a gate driving circuit of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7c는 다수의 구동 모드에 따른 전압 출력 파형도이다.7A through 7C are waveform diagrams of voltage outputs according to a plurality of driving modes.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
510, 520, 530: 제1 내지 제3 스위치510, 520, and 530: first to third switches
540: 제어부540: control unit
본 발명은 게이트 구동 회로에 관한 것으로서, 특히 단일의 게이트로우전압(VGL)만을 지원하는 1-VGL 기능과 이중의 게이트로우전압을 지원하는 2-VGL 기능을 모두 구현할 수 있는 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a gate driving circuit, and more particularly, to a driving circuit capable of implementing both a 1-VGL function supporting only a single gate low voltage (VGL) and a 2-VGL function supporting a double gate low voltage.
통상적으로 액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정표시장치는 셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입으로 구현되어 컴퓨터용 모니터, 사무기기, 셀룰라폰 등의 표시장치에 적용되고 있다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.In general, the liquid crystal display device displays an image by adjusting light transmittance of liquid crystal cells according to a video signal. The liquid crystal display device is implemented in an active matrix type in which switching elements are formed in each cell, and is applied to display devices such as computer monitors, office equipment, and cellular phones. As a switching element used in an active matrix liquid crystal display device, a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) is mainly used.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 전원전압의 전송패스를 상세히 나타내는 블록도이다.FIG. 1 is a schematic view of a conventional liquid crystal display, and FIG. 2 is a block diagram showing a transmission path of a power supply voltage shown in FIG. 1 in detail.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 액정표시장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의게이트라인들(G1내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(15)과, 액정패널(15)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로(13)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 구동회로(14)와, 인터페이스회로(11)로부터의 동기신호를 이용하여 데이터 구동회로(13)와 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(12)와, 액정패널(15)에 공급되는 전압들을 발생하기 위한 직류-직류 변환기(이하, 'DC-DC 변환기'라 한다)(16)를 구비한다.1 and 2, in the conventional LCD, m × n liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix type, m data lines D1 to Dm, and n gate lines G1 to A
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 디지털 회로소자들(11,12,13,14)과 DC-DC 변환기(16)에 공급한다.The
액정패널(15)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 이 액정패널(15)의 하부 유리기판상에 형성된 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)은 상호 직교된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 형성된 TFT는 게이트라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dn) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 해당 게이트라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 소스전극은 해당 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 액정패널(15)의 상부 유리기판상에는 도시하지 않은 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 그리고 액정패널(15)의 상부 유리기판과 하부 유리기판상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내측 면상에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 또한, 액정패널(15)의 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. In the
스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이 에 형성(SOG: Storage On Gate)되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 도시하지 않은 공통전극라인 사이에 형성(SOC: Storage On Common)되어 액정셀 (Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.The storage capacitor Cst is formed between the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc and the front gate line (SOG) or between the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc and the common electrode line (not shown) (SOC). : Storage On Common) to maintain a constant voltage of the liquid crystal cell (Clc).
데이터 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(12)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그 감마전압으로 변환하고 그 아날로그 감마전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. 이 데이터 구동회로(13)가 집적화된 데이터 드라이브 집적회로에는 전원전압으로써 3.3V의 VCC 전압이 공급된다.The
게이트 구동회로(14)는 타이밍 콘트롤러(12)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(15)의 수평라인을 선택한다. 이 게이트 구동회로(14)가 집적회된 게이트 드라이브 집적회로에는 전원전압으로써 3.3V의 VCC 전압이 공급된다. The
타이밍 콘트롤러(12)는 인터페이스회로(11)를 경유하여 시스템(10)의 그래픽콘트롤러로부터 입력되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동회로(13)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 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 포함한다. 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC), 극성신호(Polarity : POL) 등을 포함한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(12)는 인터페이스회로(11)를 경유하여 시스템(10)의 그래픽 콘트롤러로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 재정렬하여 데이터 구동회로(13)에 공급한다. 이 타이밍 콘트롤러(12)를 구동시키기 위한 전원전압은 시스템(10)의 전원으로부터 입력되는 3.3V의 VCC 전압이다. 또한, VCC 전압은 타이밍 콘트롤러(12) 내부에 설치된 위상고정루프회로(Phase Lock Loop : PLL)의 전원전압으로 공급된다. 위상고정루프회로(PLL)는 타이밍 콘트롤러(12)에 입력되는 클럭신호를 도시하지 않은 발진기로부터 발생되는 기준 주파수와 비교하고 그 오차만큼 클럭신호의 주파수를 조정하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하기 위한 클럭신호를 발생한다.The
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. 이 인터페이스회로(11)를 구동시키기 위한 전원전압은 시스템(10)의 전원으로부터 입력되는 3.3V의 VCC 전압이다.The
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 도시하지 않은 EMI 필터가 설치되고 있다.In order to reduce electromagnetic interference (hereinafter referred to as 'EMI') caused by the high frequency component and high voltage of the signal supplied from the
DC-DC 변환기(16)는 도시하지 않은 커넥터를 경유하여 시스템(10)의 전원으로부터 입력되는 3.3V의 VCC 전압을 승압 또는 감압하여 액정패널(15)에 공급되는 전압을 발생한다. 이를 위하여, DC-DC 변환기(16)는 출력 단에 출력전압을 절환하기 위한 출력 스위치소자와, 그 출력 스위치소자의 제어신호의 듀티비 나 주파수를 제어하여 출력전압을 승압하거나 감압시키기 위한 펄스폭 변조기(Pulse Width Modulator : PWM)나 펄스주파수 변조기(Pulse Frequency Modulator : PFM)를 포함한다. 펄스폭 변조기는 출력 스위치소자의 제어신호 듀티비가 높여 DC-DC 변환기(16)의 출력 전압을 높이거나, 그 출력 스위치소자의 제어신호 듀티비를 낮추어 DC-DC 변환기(16)의 출력 전압을 낮춘다. 펄스주파수 변조기는 출력 스위치소자의 제어신호 주파수를 높여 DC-DC 변환기(16)의 출력 전압을 높이거나, 그 출력 스위치소자의 주파수를 낮추어 DC-DC 변환기(16)의 출력 전압을 낮춘다. DC-DC 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. 감마기준전압(GMA1-10)은 VDD 전압의 분압에 의해 발생된 전압이다. VDD 전압과 감마기준전압은 아날로그 감마전압으로써 데이터 구동회로(13)에 공급된다. VCOM 전압은 데이터 구동회로(13)를 경유하여 액정패널(15)에 형성된 공통전극에 공급되는 전압이다. VGH 전압은 TFT의 문턱전압 이상으로 설정된 스캔펄스의 하이논리전압으로써 게이트 구동회로(14)에 공급되고 VGL 전압은 TFT의 오프전압으로 설정된 스캔펄스의 로우논리전압으로써 게이트 구동회로(14)에 공급된다.The DC-
상기 게이트 구동 회로(14)는 도 3a와 같이 시간축상에서 단일의 VGL 전압만을 출력하는 1-VGL 방식과 도 3b와 같이 시간축상에서 이중의 VGL 전압 즉, VGL1 전압과 VGL2 전압을 출력하는 2-VGL 방식이 있다. The
상기 1-VGL 방식은 SOC 구조의 액정 표시 패널의 게이트구동 회로에 적용되는 일반적인 구동 방식이지만, 게이트 인쇄회로기판이 제거된 LOG(Line On Glass) 구조에서 그리니쉬(Greenish) 및 크로스토크(Crosstalk) 등에 의한 화질 저하의 문제가 있었다.The 1-VGL method is a general driving method applied to a gate driving circuit of a liquid crystal display panel having an SOC structure, but Greenish and Crosstalk in a LOG (Line On Glass) structure in which a gate printed circuit board is removed. There was a problem of deterioration of image quality due to the
상기 2-VGL 방식은 SOG 구조의 액정 표시 패널을 위한 게이트 구동 회로에 적용되는 구동 방식이다. The 2-VGL method is a driving method applied to a gate driving circuit for a liquid crystal display panel having an SOG structure.
현재까지는 액정 표시 패널의 구조에 따라 1-VGL 방식의 게이트 구동 IC 또는 2-VGL 방식의 게이트 구동 IC 중 하나를 별도로 구분 선택하여 사용해야 하는 번거로움이 있었다. 다시 말해, 1-VGL 방식과 2-VGL 방식을 동시에 모두 지원할 수 있는 게이트 구동 회로가 없었다.Until now, according to the structure of the liquid crystal display panel, one of the 1-VGL gate driver IC and the 2-VGL gate driver IC has been cumbersome to use separately. In other words, there was no gate driving circuit capable of supporting both 1-VGL and 2-VGL.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 1-VGL 기능과 2-VGL 기능을 모두 지원하는 액정 표시 장치의 게이트 구동 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a gate driving circuit of a liquid crystal display device which supports both the 1-VGL function and the 2-VGL function.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 구동회로는, 하이 레벨의 출력을 스위칭하는 제1 스위치; 제1 로우 레벨의 출력을 스위칭하는 제2 스위치; 제2 로우 레벨의 출력을 스위칭하는 제2 스위치; 다수의 모드 선택 신호의 조합에 의해 다수의 구동 모드를 발생시키기 위한 수단; 및 상기 각 구동 모드에 따라 상기 제1 내지 제3 스위치의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함한다.According to a first embodiment of the present invention for achieving the above object, a drive circuit includes a first switch for switching a high level output; A second switch for switching a first low level output; A second switch for switching a second low level output; Means for generating a plurality of drive modes by the combination of the plurality of mode selection signals; And a controller configured to control switching of the first to third switches according to the driving modes.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 구동 회로는, 게이트 하이 전압의 출력을 스위칭하는 제1 스위치; 제1 게이트 로우 전압의 출력을 스위칭하는 제2 스위치; 제2 게이트 로우 전압의 출력을 스위칭하는 제2 스위치; 다수의 모드 선택 신호의 조합에 의해 다수의 구동 모드를 발생시키기 위한 수단; 및 상기 각 구동 모드에 따라 상기 제1 내지 제3 스위치의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함한다.According to a second embodiment of the present invention, a driving circuit includes: a first switch for switching an output of a gate high voltage; A second switch for switching the output of the first gate low voltage; A second switch for switching the output of the second gate low voltage; Means for generating a plurality of drive modes by the combination of the plurality of mode selection signals; And a controller configured to control switching of the first to third switches according to the driving modes.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 구동 방법은, 하이 레벨, 제1 및 제2 로우 레벨의 출력을 스위칭하는 제1 내지 제3 스위치, 상기 다수의 구동 모드를 발생시키기 위한 수단 및 상기 제1 내지 제3 스위치의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 구동 회로에 있어서, 상기 다수의 구동 모드 중 하나의 구동 모드가 설정되는 단계; 및 상기 설정된 구동 모드에 따라 하이 레벨, 제1 및 제2 로우 레벨의 출력을 제어하는 단계를 포함한다.According to a third embodiment of the present invention, a driving method includes: first to third switches for switching high level, first and second low level outputs, means for generating the plurality of driving modes and the first A driving circuit comprising a control unit for controlling switching of the third to third switches, the driving circuit comprising: setting one driving mode of the plurality of driving modes; And controlling the output of the high level, the first and second low levels according to the set driving mode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트 구동 회로를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a gate driving circuit of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 게이트 구동 회로는, VGH 전압을 공급받는 제 1 전압공급단(VGH)과 출력단(Out)간에 연결되어 VGH 전압의 출력을 단속하는 제 1 스위치(410)와, 제 1 VGL 전압을 공급받는 제 2 전압 공급단(VGL1)과 상기 출력단(Out)간에 연결되어 제 1 VGL 전압의 출력을 단속하는 제 2 스위치(420)와, 제 2 VGL 전압을 공급받는 제 3 전압 공급단(VGL2)과 상기 출력단(Out)간에 연결되어 제 2 VGL 전압의 출력을 단속하는 제 3 스위치(430)와, 상기 제 1 내지 제 3 스위치들(410-430)의 단속 동작을 제어하는 제어부(440)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 4, the gate driving circuit of the present invention may include a
상기 제어부(440)는 사용자에 의한 외부로부터의 선택 또는 기 설정에 따라 상기 제1 내지 제3 스위치들(410-430)이 1-VGL 모드 또는 2-VGL 모드로 동작되도록 제어한다. The
이러한 1-VGL 모드와 2-VGL 모드를 설정하기 위해 모드 선택 신호(S)가 상기 제어부(440)로 공급된다. 상기 모드 선택 신호(S)는 하이(high) 또는 로우(low) 중 하나가 선택될 수 있다. 예컨대, 상기 모드 선택 신호(S)가 하이인 경우, 상기 제어부(440)는 1-VGL 구동 방식으로 상기 제1 내지 제3 스위치들(410-430)이 구동되도록 제어하고, 상기 모드 선택 신호(S)가 로우인 경우, 상기제어부(440)는 2-VGL 구동 방식으로 상기 제1 내지 제3 스위치들(410-430)이 구동되도록 제어한다.In order to set the 1-VGL mode and the 2-VGL mode, a mode selection signal S is supplied to the
상기 제어부(440)는, 상기 모드 선택 신호(S)가 하이로 설정되어 1-VGL 모드로 구동되는 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 구간(I)에는 VGL1 전압이, 제2 구간(II)에는 VGH 전압이 그리고 제3 구간(III)에는 VGL1 전압이 상기 출력단(Out)을 통해 출력되도록 상기 제 1 내지 제 3 스위치들(410-430)을 제어한다.When the mode selection signal S is set to high and is driven in the 1-VGL mode, the
상기 제어부(440)는, 상기 모드 선택 신호(S)가 로우로 설정되어 2-VGL 모드로 구동되는 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 구간(I)에는 VGL1 전압이, 제2 구간(II)에는 VGH 전압이 그리고 제3 구간(III)에는 VGL2 전압이 상기 출력단(Out)을 통해 출력되도록 상기 제 1 내지 제 3 스위치들(410-430)을 제어한다.When the mode selection signal S is set to low and driven in the 2-VGL mode, the
상기 제 1 내지 제 3 스위치들(410-430)은 박막트랜지스터로 구성된다.The first to
상기 제 1 스위치(410)는 게이트가 상기 제어부(440)에 연결되고, 소오스가 상기 제 1 전압 공급단(VGH)에 연결되며, 드레인이 상기 출력단(Out)에 연결된 PMOS 트랜지스터를 갖는다.The
상기 제 2 스위치(420)는 게이트가 상기 제어부(440)에 연결되고, 소오스가 상기 출력단(Out)에 연결되며, 드레인이 상기 제 2 전압 공급단(VGL1)에 연결된 NMOS 트랜지스터를 갖는다.The
상기 제 3 스위치(430)는 게이트가 상기 제어부(440)에 연결되고, 소스가 상기 출력단(Out)에 연결되며, 드레인이 상기 제 3 전압 공급단(VGL)에 연결된 NMOS 트랜지스터를 갖는다.The
이상과 같이 구성된 게이트 구동 회로를 설명하면, 먼저, 모드 선택 신호(S)에 의해 1-VGL 모드가 선택된 경우(S=high), 상기 제어부(440)는 시간 축 상에서의 제 1 구간(I) 동안 상기 제 1 및 제3 스위치(410, 430)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 2 스위치(420)를 온(ON)시켜 VGL1 전압이 출력되도록 하고, 이어지는 제 2 구간(II) 동안 상기 제 2 및 제 3 스위치(420,430)를 동시에 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 1 스위치(410)를 온(ON)시켜 VGH 전압이 출력되도록 하며, 이어지는 제 3 구간(III) 동안 상기 제 1 내지 제 3 스위치들(410-430)을 상기 제 1 구간에서와 동일하게 동작시켜 VGL1 전압이 출력되도록 한다. 결국, 본 발명의 게이트 구동 회로는 1-VGL 모드가 선택되는 경우 시간적으로 VGL1 전압이 VGH 전압의 전후로 출력된다.Referring to the gate driving circuit configured as described above, first, when the 1-VGL mode is selected by the mode selection signal S (S = high), the
다음, 모드 선택 신호(S)에 의해 2-VGL 모드가 선택된 경우(S=low), 상기 제어부(440)는 시간 축 상에서의 제 1 구간(I) 동안 상기 제 1 및 제 3 스위치(410, 430)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 2 스위치(420)를 온(ON) 시켜 VGL1 전압이 출력되도록 하고, 이어지는 제 2 구간(II) 동안 상기 제 2 및 제 3 스위치(420,430)를 동시에 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 1 스위치(410)를 온(ON)시켜 VGH 전압이 출력되도록 하며, 이어지는 제 3 구간(III) 동안에는 상기 제 1 및 제 2 스위치(410, 420)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 3 스위치(430)를 온(ON) 시켜 VGL2 전압이 출력되도록 한다. 결국, 본 발명의 게이트 구동 회로는 2-VGL 모드가 선택된 경우 시간적으로 VGL1 전압과 VGL2 전압이 VGH 전압의 전후로 출력된다.Next, when the 2-VGL mode is selected by the mode selection signal S (S = low), the
이상에서와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로는 사용자에 의한 모드 선택에 의해 단일의 VGL을 출력하는 1-VGL 구동 방식이나 2개의 VGL1과 VGL2를 순번으로 출력하는 2-VGL 구동 방식을 모두 지원할 수 있으므로, 게이트 구동 회로의 이용 효율을 높이고 적용 확장성을 증대시킬 수 있다.As described above, the gate driving circuit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention outputs a 1-VGL driving method for outputting a single VGL by mode selection by a user or sequentially outputs two VGL1 and VGL2. Since the 2-VGL driving method can be supported, the utilization efficiency of the gate driving circuit can be improved and the application expandability can be increased.
상기 제1 내지 제3 스위치들(410-430)은 반도체 소자이므로 공정 조건에 의해 소자 특성이 민감하게 변화한다. 특히, 트랜지스터에 금속 배선을 연결할 때 발생되는 접촉 저항은 공정 조건에 매우 민감하게 반응한다. 상기 접촉 저항은 소자의 재질이나 접촉 레이아웃 등에 의해 가변될 수 있는데, 이러한 접촉 저항의 가변으로 인해 소자의 저항 또한 변하게 된다. Since the first to
이와 같은 소자의 저항 변화는 소자의 동작 특성을 균일하게 하지 못하게 되어 소자에 대한 신뢰도를 저하시킬 수 있다. 따라서 본 발명의 게이트 구동 회로와 같이 스위치들(410-430)이 배치되면, 이러한 스위치들이 적정한 저항을 갖는지를 테스트하게 되는데, 이를 VGL Ron 분리 테스트라 한다. 이러한 테스트에 의해 예컨대 제2 스위치(420)를 통해 VGL1 전압이 출력되도록 하여 이때의 제2 스위치(420)의 저항을 측정하여 소정 범위 이내에 포함된 적정한 저항인지가 판단된다.Such a change in resistance of the device may not uniform the operating characteristics of the device can reduce the reliability of the device. Therefore, when the
본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로는 모드 선택 신호의 설정에 따라, VGL1 전압, VGH 전압, VGL1 전압의 순으로 출력되든지, 또는 VGL1 전압, VGH 전압, VGL2 전압의 순으로 출력될 수 있다. The gate driving circuit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention is output in the order of VGL1 voltage, VGH voltage, VGL1 voltage, or in the order of VGL1 voltage, VGH voltage, VGL2 voltage according to the mode selection signal setting. Can be output as
이러한 경우, VGL1 전압이 출력되는 동안 제2 스위치(420)의 저항을 테스트하고, VGH 전압이 출력되는 동안 제1 스위치(410)의 저항을 테스트할 수 있다. 하지만, VGL2 전압은 상기 VGH 전압의 다음에 출력되므로 상기 VGL2 전압이 출력될 때의 제3 스위치(430)의 저항은 테스트될 수 없다. 즉, VGL2 전압이 출력되는 동안 제3 스위치(430)의 저항을 테스트하는 경우, 이미 그 전에 출력된 VGH의 영향을 받게 되어 제3 스위치(430)의 저항이 정확히 측정될 수가 없다. In this case, the resistance of the
결국, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로에서는 모든 스위치(410-430)의 저항이 테스트될 수 없는 문제가 있다. As a result, in the gate driving circuit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention, there is a problem that the resistances of all the
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제2 실시예가 제시되었다.In order to solve this problem, a second embodiment of the present invention has been presented.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a gate driving circuit of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 기본적으로 본 발명의 제1 실시에를 설명한 도 5와 유사하다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에서는 하나의 모드 선택 신호(S)에 의해 2개의 구동 방식(예 컨대, 1-VGL, 2-VGL)이 제어되는데 반해, 본 발명의 제2 실시예에서는 2개의 모드 선택 신호(S1, S2)에 의해 최대 4개의 구동 방식이 제어될 수 있다. 즉, 제어부(540)는 2개의 모드 선택 신호(S1, S2)의 조합에 따라 상기 제어부(540)를 최대 4개의 구동 방식을 제어할 수 있다. 따라서 설명의 편의를 위해 본 발명의 제2 실시예에서 본 발명의 제1 실시예와 중복되는 기능은 생략한다.6 is basically similar to FIG. 5 described in the first embodiment of the present invention. However, in the first embodiment of the present invention, two driving modes (for example, 1-VGL and 2-VGL) are controlled by one mode selection signal S, whereas in the second embodiment of the present invention, Up to four driving schemes may be controlled by the two mode selection signals S1 and S2. That is, the
2개의 모드 선택 신호(S1, S2)가 제어부(540)로 공급된다. 상기 2개의 모드 선택 신호(S1, S2)는 사용자에 의해 설정될 수 있는데, 상기 모드 선택 신호(S1, S2)의 조합에 의해 최대 4가지 모드가 선택될 수 있다, 본 발명에서는 VGL1+VGH+VGL1의 순서로 구동되는 제1 1-VGL 모드, VGL2+VGH+VGL2의 순서로 구동되는 제2 1-VGL 모드 그리고 VGL1+VGH+VGL2의 순서로 구동되는 2-VGL 모드의 3가지로 설명되지만, 필요에 따라 VGL2+VGH+VGL1의 순서로 구동되는 모드가 추가될 수도 있다. Two mode selection signals S1 and S2 are supplied to the
상기 제어부(540)는 상기 2개의 모드 선택 신호(S1, S2)의 조합에 따라 게이트 출력 신호를 제어한다. The
상기 제어부(540)에는 3개의 스위치들(510-530)이 연결된다. 제1 스위치(510)는 게이트가 상기 제어부(540)에 연결되고, 소오스가 제1 전압 공급단(VGH)에 연결되며, 드레인이 출력단(Out)에 연결된다. 제2 스위치(520)는 게이트가 상기 제어부(540)에 연결되고, 소오스가 출력단(Out)이 드레인이 제2 전압 공급단(VGL1)에 연결된다. 제3 스위치(530)는 게이트가 상기 제어부(540)에 연결되고, 소오스가 출력단(Out)에 연결되며, 드레인이 제3 전압 공급단(VGL2)에 연결된다.Three switches 510-530 are connected to the
상기 스위치들(510-530)은 박막트랜지스터로 구성된다.The switches 510-530 are formed of a thin film transistor.
상기 2개의 모드 선택 신호(S1, S2)는 다음과 같은 조합으로 구성될 수 있다.The two mode selection signals S1 and S2 may be configured in the following combination.
1) 제1 1-VGL 모드(S1=high, S2=high)1) First 1-VGL mode (S1 = high, S2 = high)
2) 제2 1-VGL 모드(S1=low, S2 low)2) second 1-VGL mode (S1 = low, S2 low)
3) 2-VGL 모드(S1=high, S2 low)3) 2-VGL mode (S1 = high, S2 low)
1)번과 같이 제1 1-VGL 모드(S1=high, S2=high)로 구동되는 경우, 상기 제어부(540)는 시간축상에서의 상기 제1 구간(I)동안 상기 제1 및 제3 스위치(510, 530)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제2 스위치(520)를 온(ON)시켜 VGL1 전압이 출력되도록 하고, 이어지는 제2 구간(II)동안 상기 제2 및 제3 스위치(520, 530)를 동시에 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제1 스위치(510)를 온(ON)시켜 VGH 전압이 출력되도록 하며, 이어지는 제3 구간(III)동안 상기 제 1 내지 제 3 스위치들(510-530)을 상기 제 1 구간에서와 동일하게 동작시켜 VGL1 전압이 출력되도록 한다. 결국, 본 발명의 게이트 구동 회로는 제1 1-VGL 모드가 선택되는 경우 시간적으로 VGL1 전압이 VGH 전압의 전후로 출력된다.When driven in the first 1-VGL mode (S1 = high, S2 = high) as in 1), the
2)번과 같이 제2 1-VGL 모드(S1=low, S2 low)로 구동되는 경우, 상기 제어부(540)는 시간축상에서의 상기 제1 구간(I)동안 상기 제1 및 제2 스위치(510, 520)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제3 스위치(530)를 온(ON)시켜 VGL2 전압이 출력되도록 하고, 이어지는 제2 구간(II)동안 상기 제2 및 제3 스위치(520, 530)를 동시에 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제1 스위치(510)를 온(ON)시켜 VGH 전압이 출 력되도록 하며, 이어지는 제3 구간(III)동안 상기 제 1 내지 제 3 스위치들(510-530)을 상기 제 1 구간에서와 동일하게 동작시켜 VGL2 전압이 출력되도록 한다. 결국, 본 발명의 게이트 구동 회로는 제1 1-VGL 모드가 선택되는 경우 시간적으로 VGL2 전압이 VGH 전압의 전후로 출력된다.When driven in the second 1-VGL mode (S1 = low, S2 low) as in 2), the
3)번과 같이 2-VGL 모드(S1=high, S2 low)로 구동되는 경우, 상기 제어부(540)는 시간 축 상에서의 제 1 구간(I) 동안 상기 제 1 및 제 3 스위치(510, 530)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 2 스위치(520)를 온(ON) 시켜 VGL1 전압이 출력되도록 하고, 이어지는 제 2 구간(II) 동안 상기 제 2 및 제 3 스위치(520,530)를 동시에 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 1 스위치(510)를 온(ON)시켜 VGH 전압이 출력되도록 하며, 이어지는 제 3 구간(III) 동안에는 상기 제 1 및 제 2 스위치(510, 520)를 오프(OFF)시킴과 아울러 상기 제 3 스위치(530)를 온(ON) 시켜 VGL2 전압이 출력되도록 한다. 결국, 본 발명의 게이트 구동 회로는 2-VGL 모드가 선택된 경우 시간적으로 VGL1 전압과 VGL2 전압이 VGH 전압의 전후로 출력된다.When driven in the 2-VGL mode (S1 = high, S2 low) as in 3), the
이상에서와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로는 2개의 모드 선택 신호의 조합에 의해 최대 4개의 구동 모드가 선택될 수 있고, 이러한 4개의 모드의 선택에 따라 상기 제어부(540)에 의해 상기 제1 내지 제3 스위치들(510-530)의 스위칭이 제어되어, 원하는 구동 모드로 구동될 수 있다. As described above, in the gate driving circuit of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, up to four driving modes may be selected by a combination of two mode selection signals, and according to the selection of the four modes. The switching of the first to
특히 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 회로는 이와 같이 선택 모드의 폭을 확대함으로써, VGL1 뿐만 아니라 VGL2도 제1 구간으로 출력되도록 제어함으로써, VGL Ron 분리 테스트 시에 각 스위치(510-530)의 저항을 정확히 측정할 수 있다. 이에 따라 게이트 구동 회로의 불량 여부를 용이하게 판단할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, VGL Ron 분리 테스트를 위해서는 VGL1 전압뿐만 아니라 VGL2 전압도 VGH 전압보다 시간적으로 먼저 출려되어야 하는데, 본 발명의 제1 실시예에서는 모드 선택의 제한으로 인해 VGL2 전압이 VGH 전압보다 시간적으로 먼저 출력되도록 제어될 수가 없기 때문에, VGL Ron 분리 테스트를 할 수 없어 게이트 구동 회로에 대한 품질 검사를 정확히 할 수가 없었다. In particular, the gate driving circuit of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention enlarges the width of the selection mode and thus controls not only VGL1 but also VGL2 to be output in the first section, thereby switching each switch during the VGL Ron separation test. You can accurately measure the resistance of the (510-530). Accordingly, it is possible to easily determine whether the gate driving circuit is defective. As mentioned above, for the VGL Ron isolation test, not only the VGL1 voltage but also the VGL2 voltage must be output in time before the VGH voltage. In the first embodiment of the present invention, the VGL2 voltage is temporal than the VGH voltage due to the limitation of mode selection. Because it cannot be controlled to be output first, the VGL Ron isolation test could not be performed and the quality of the gate drive circuit could not be accurately checked.
이에 반해, 본 발명의 제2 실시예에서는 2개의 모드 선택 신호를 이용하여 모드 선택의 경우수를 증가시켜 VGL1 전압뿐만 아니라 VGL2 전압도 VGH 전압보다 시간적으로 먼저 출력되도록 제어될 수 있으므로, VGL1 전압뿐만 아니라 VGL2 전압도 VGL Ron 분리 테스트를 정확하고 용이하게 할 수 있다. 이에 따라, 게이트 구동 회로에 대한 신뢰도가 증가될 수 있다.On the contrary, in the second embodiment of the present invention, since the number of mode selections is increased by using two mode selection signals, not only the VGL1 voltage but also the VGL2 voltage can be controlled to be output in time before the VGH voltage. In addition, the VGL2 voltage can also make the VGL Ron isolation test accurate and easy. Accordingly, the reliability of the gate driving circuit can be increased.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 단품으로 1-VGL 기능과 2-VGL 기능을 모두 지원하여 원하는 기능을 선택 사용할 수 있도록 함으로써, 액정 표시 패널의 구조(예컨대, SOC, SOG)에 관계없이 사용할 수 있다.As described above, according to the present invention, by supporting both the 1-VGL function and the 2-VGL function as a single unit, a desired function can be selected and used, regardless of the structure of the liquid crystal display panel (for example, SOC and SOG). Can be used.
또한, 본 발명에 의하면, 적어도 하나 이상의 모드 선택 신호의 조합에 의해 모드 선택 경우수를 증가시켜 VGL1 전압뿐만 아니라 VGL2 전압도 VGH 전압보다 시간적으로 먼저 출력되도록 제어함으로써, VGL1 전압뿐만 아니라 VGL2 전압도 VGL Ron 분리 테스트를 정확하고 용이하게 할 수 있다. In addition, according to the present invention, by controlling the number of mode selection cases by combining at least one mode selection signal so that not only the VGL1 voltage but also the VGL2 voltage is output in time before the VGH voltage, not only the VGL1 voltage but also the VGL2 voltage is also VGL. Ron separation test can be done accurately and easily.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
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