KR101373335B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에서 데이터 구동부의 출력단 버퍼에 불필요하게 높은 전원전압이나 접지전압이 공급되어 전력이 낭비되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 디스플레이할 수평라인의 정,부극성 영상신호전압들 중 최대,최소레벨을 검출하여 그 검출된 레벨에 상응되는 전압제어신호를 출력하는 영상신호전압레벨 검출부를 구비한 타이밍 콘트롤러와; 영상신호전압의 레벨에 따라 적응적으로 변동되는 전원전압 및 접지전압을 공급받아 구동되어, 액정패널상의 데이터라인에 정,부극성의 영상신호전압을 출력하는 데이터버퍼를 구비한 데이터 구동부와; 상기 영상신호전압레벨 검출부에서 출력되는 전압제어신호에 따라 상기 데이터 구동부의 데이터버퍼에 출력하는 전원전압과 접지전압의 레벨을 조정하는 직류/직류 변환기에 의해 달성된다.The present invention relates to a technique for preventing unnecessary waste of power by supplying unnecessarily high power supply voltage or ground voltage to an output buffer of a data driver in a liquid crystal display. The present invention provides a timing controller including a video signal voltage level detector for detecting a maximum and a minimum level of positive and negative video signal voltages of a horizontal line to be displayed and outputting a voltage control signal corresponding to the detected level. ; A data driver including a data buffer driven by receiving a power supply voltage and a ground voltage that are adaptively changed according to the level of the image signal voltage, and outputting positive and negative image signal voltages to data lines on the liquid crystal panel; The DC / DC converter adjusts the level of the power supply voltage and the ground voltage output to the data buffer of the data driver according to the voltage control signal output from the image signal voltage level detection unit.
Description
도 1은 종래 기술에 의한 출력버퍼의 전원전압 설정 원리를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing a power supply voltage setting principle of an output buffer according to the prior art.
도 2의 (a)는 영상신호전압의 스윙폭이 클 경우 종래 출력버퍼의 전원전압 및 접지전압의 설정원리를 나타낸 파형도. Figure 2 (a) is a waveform diagram showing the principle of setting the power supply voltage and ground voltage of the conventional output buffer when the swing width of the video signal voltage is large.
도 2의 (b)는 영상신호전압의 스윙폭이 작을 경우 종래 출력버퍼의 전원전압 및 접지전압의 설정원리를 나타낸 파형도. Figure 2 (b) is a waveform diagram showing the principle of setting the power supply voltage and ground voltage of the conventional output buffer when the swing width of the video signal voltage is small.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 절전 회로에 대한 블록도.3 is a block diagram of a power saving circuit of a liquid crystal display device according to the present invention;
도 4는 영상신호전압의 스윙폭이 클 경우 전원전압 및 접지전압의 레벨 크기에 미치는 영향을 나타낸 파형도.Figure 4 is a waveform diagram showing the effect on the level magnitude of the power supply voltage and ground voltage when the swing width of the video signal voltage is large.
도 5의 (a)는 영상신호전압의 스윙폭이 클 경우 본 발명에 의한 출력버퍼의 전원전압 및 접지전압의 설정원리를 나타낸 파형도. Figure 5 (a) is a waveform diagram showing the principle of setting the power supply voltage and ground voltage of the output buffer according to the present invention when the swing width of the video signal voltage is large.
도 5의 (b)는 영상신호전압의 스윙폭이 작을 경우 본 발명에 의한 출력버퍼의 전원전압 및 접지전압의 설정원리를 나타낸 파형도. Figure 5 (b) is a waveform diagram showing the principle of setting the power supply voltage and ground voltage of the output buffer according to the present invention when the swing width of the video signal voltage is small.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS
10 : 타이밍 콘트롤러 11 : 영상신호전압레벨 검출부10: timing controller 11: image signal voltage level detection unit
20A-20N : 게이트 구동부 30A-30N : 데이터 구동부20A-20N: Gate driver 30A-30N: Data driver
31A-31N : 출력버퍼 40 : 액정패널31A-31N: Output buffer 40: Liquid crystal panel
41 : 표시영역41: display area
본 발명은 액정표시장치의 구동기술에 관한 것으로, 특히 데이터 구동부의 출력단 버퍼에 공급되는 아날로그 전압을 영상신호전압에 따라 적응적으로 변화시켜 소비전력을 저감할 수 있도록 한 액정표시장치의 절전 회로에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근, 정보기술(IT)의 발달에 따라 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 선점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다. Recently, with the development of information technology (IT), the importance of the display as a visual information transmission medium is further emphasized, and in order to preoccupy a major position in the future, it is necessary to satisfy requirements such as low power consumption, thinning, light weight, and high quality.
평판표시장치의 대표적인 표시장치인 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서 박형, 소형, 저소비전력 및 고화질 등의 장점으로 인해 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체할 수 있는 평판 표시장치의 주요 제품으로 개발되고 있다.Liquid crystal display (LCD), which is a representative display device of flat panel display, displays an image by using optical anisotropy of liquid crystal. Cathode ray due to thin, small size, low power consumption and high quality Tube: It is being developed as a major product of flat panel display that can replace CRT).
일반적으로, 액정 표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 따라서, 액정 표시장치는 화상을 구현하는 최소 단위인 화소들이 액티브 매트릭스 형태로 배열되는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다. 그리고, 상기 액정표시장치는 스스로 발광하지 못하기 때문에 액정표시장치에 광을 공급하는 백라이트 유닛이 구비된다.2. Description of the Related Art In general, a liquid crystal display device is a display device that supplies image information individually to pixels arranged in a matrix form, and can display a desired image by adjusting light transmittance of the pixels. Therefore, the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which pixels, which are minimum units for realizing an image, are arranged in an active matrix form, and a driving unit for driving the liquid crystal panel. Since the LCD does not emit light by itself, a backlight unit is provided to supply light to the LCD.
이와 같은 액정표시장치의 구동원리를 간단히 설명하면, 시스템에서 타이밍 콘트롤러에 디지털 비디오 데이터와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 공급한다. 그리고 상기 타이밍 콘트롤러는 상기 시스템으로부터 입력되는 신호들을 이용하여 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트 제어신호와 데이터 구동부(TFT-LCD Source driver IC)를 제어하기 위한 데이터 제어신호를 발생함과 아울러, 상기 디지털 비디오 데이터를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부에 공급한다. 그리고, 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부에 의해 액정패널상의 액정화소들이 구동되어 상기 비디오 데이터의 영상이 디스플레이된다. The driving principle of such a liquid crystal display device will be briefly described. In the system, digital video data, a vertical / horizontal synchronizing signal, and a clock signal are supplied to a timing controller. The timing controller generates a gate control signal for controlling a gate driver and a data control signal for controlling a data driver (TFT-LCD source driver IC) by using the signals input from the system. After sampling, the data is rearranged and supplied to the data driver. The liquid crystal pixels on the liquid crystal panel are driven by the gate driver and the data driver to display an image of the video data.
상기 데이터 구동부의 출력단에는 액정패널의 데이터라인에 영상신호전압(데이터전압)을 출력하는 아날로그 출력버퍼(이하, '출력버퍼'라 칭함)가 그 데이터라인 수 만큼 구비되어 있다. 그리고, 상기 각각의 출력버퍼에는 아날로그 전원전압(이하, '전원전압'이라 칭함)과 아날로그 접지전압(이하, '접지전압'이라 칭함)이 각기 공급된다.At the output end of the data driver, analog output buffers (hereinafter referred to as "output buffers") for outputting image signal voltages (data voltages) to data lines of the liquid crystal panel are provided as many as the number of data lines. Each of the output buffers is supplied with an analog power supply voltage (hereinafter referred to as a "power supply voltage") and an analog ground voltage (hereinafter referred to as a "ground voltage").
상기 데이터 구동부의 소비전력 소모 요소를 살펴보면, 상기 출력버퍼 역할을 하는 연산증폭기들에 의한 소비전력이 60% 이상을 차지하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 저소비전력형 TFT-LCD를 달성하기 위해서는 출력버퍼의 소비전력을 줄이는 것이 필수적이라 할 수 있다. Looking at the power consumption element of the data driver, it is known that the power consumption by the operational amplifier to act as the output buffer occupies more than 60%. Therefore, it is essential to reduce the power consumption of the output buffer to achieve a low power consumption TFT-LCD.
상기 출력버퍼의 직류(DC) 소비전력은 그 출력버퍼의 최적 상태의 전류를 'I'라 하고, 그 출력버퍼의 아날로그 전원전압을 'VDD'라 하며, 그 버퍼의 아날로그 접지전압을 'GND'라 하고, 데이터 구동부 IC의 채널수를 'N'이라고 했을 때 (VDD-GND) × I × N으로 나타낼 수 있다. The DC power consumption of the output buffer is the optimum current of the output buffer 'I', the analog power supply voltage of the output buffer 'VDD', the analog ground voltage of the buffer 'GND' When the number of channels of the data driver IC is 'N', it can be expressed as (VDD-GND) x I x N.
한편, 종래 액정표시장치의 데이터 구동부에서는 상기 전원전압(VDD)과 접지전압(GND)이 다음의 설명에서와 같이 설정된다. 여기서, 접지전압(GND)은 0V로 가정한다.On the other hand, in the data driver of the conventional liquid crystal display, the power supply voltage VDD and the ground voltage GND are set as described below. Here, the ground voltage GND is assumed to be 0V.
상기 출력버퍼의 전원전압(VDD)과 접지전압(GND)은 출력버퍼의 동작원리상 출력버퍼 내부의 트랜지스터(MOSFET)들을 포화(Saturation) 영역에 유지시키는 범위 내에서 결정되어야 한다. The power supply voltage VDD and the ground voltage GND of the output buffer should be determined within a range of maintaining transistors in the output buffer in the saturation region according to the operation principle of the output buffer.
상기 출력버퍼의 출력단의 전압 인가 조건을 살펴보면 최소 전원전압(VDD)의 레벨을 도출할 수 있는데, 도 1은 그 예를 나타낸 것이다.Looking at the voltage application condition of the output terminal of the output buffer can derive the level of the minimum power supply voltage (VDD), Figure 1 shows an example.
도 1은 상기 출력버퍼의 내부 회로 중 출력단 회로를 나타낸 것으로, 전원전압(VDD)의 단자와 접지전압(GND)의 단자 사이에 P채널 모스트랜지스터(PM1)와 N채널 모스트랜지스터(NM1)가 직렬접속되고, 그 접속점이 데이터라인(Source Line)에 연결된 것을 알 수 있다.1 illustrates an output terminal circuit among the internal circuits of the output buffer, in which a P-channel MOS transistor PM1 and an N-channel MOS transistor NM1 are connected in series between a terminal of a power supply voltage VDD and a terminal of a ground voltage GND. It can be seen that the connection point is connected to the data line.
도 1에서와 같이, 모스트랜지스터(PM1)의 포화전압을 Vp_sat, 모스트랜지스터(NM1)의 포화전압을 Vn_sat, 영상신호전압을 V영상신호라고 한다면, 최소 전원전압 VDDMIN은 다음의 [수학식1]로 표현할 수 있다.As shown in FIG. 1, if the saturation voltage of the MOS transistor PM1 is Vp_sat, the saturation voltage of the MOS transistor NM1 is Vn_sat, and the image signal voltage is a V image signal , the minimum power supply voltage VDD MIN is represented by Equation 1 ] Can be expressed.
여기서, 모스트랜지스터(NM1)의 포화전압(Vn_sat)이나 모스트랜지스터(PM1) 의 포화전압(Vp_sat)은 출력버퍼 설계 당시부터 이미 알고 있는 항들이지만, 영상신호전압(V영상신호)은 표시 영상에 따라 변화되는 값이기 때문에 미리 알 수 없는 항이다.Here, the saturation voltage Vn_sat of the MOS transistor NM1 and the saturation voltage Vp_sat of the MOS transistor PM1 are known terms from the time of designing the output buffer, but the video signal voltage V video signal depends on the display image. This is an unknown term because it is a changing value.
따라서, 상기 영상신호전압(V영상신호)의 레벨이 최대인 경우를 감안하여 'V영상신호_MAX'로 설정하므로 상기 최소 전원전압 VDDMIN을 나타내는 상기 [수학식1]은 다음의 [수학식2]로 표현된다. Therefore, in consideration of the case where the level of the video signal voltage (V video signal ) is the maximum, since it is set to 'V video signal_MAX ',
그런데, 도 2의 (a)에서와 같이 영상신호전압(V영상신호)의 레벨이 상기 'V영상신호_MAX'인 경우 상기 [수학식2]의 최소 전원전압(VDDMIN)은 적절한 레벨이 되지만, 도 2의 (b)에서와 같이 영상신호전압(V영상신호)의 레벨이 최대 레벨(V영상신호_MAX) 이하인 경우가 빈번히 발생되고, 이와 같은 경우에는 결과적으로 그 최소 전원전압(VDDMIN)이 불필요하게 높게 설정된 것이 된다. 이로 인하여 데이터 구동부의 출력버퍼에서 소비전력이 불필요하게 많이 소모되었다.However, as shown in (a) of FIG. 2, when the level of the video signal voltage (V video signal ) is 'V video signal_MAX ', the minimum power supply voltage VDD MIN of Equation 2 is appropriately set. However, as shown in (b) of FIG. 2, a case where the level of the video signal voltage (V video signal ) is less than or equal to the maximum level (V video signal_MAX ) is frequently generated. In this case, the minimum power supply voltage VDD is consequently generated. MIN ) is set unnecessarily high. As a result, power consumption is unnecessarily consumed in the output buffer of the data driver.
이와 마찬가지로, 데이터 구동부의 출력버퍼에 공급되는 접지전압(GND)의 레벨을 설정할 때 최소 영상신호전압의 레벨을 감안하여 충분히 낮게 설정하는데, 실질적으로 그 이상인 경우가 빈번히 발생되어 소비전력이 불필요하게 많이 소모되었다.Similarly, when setting the level of the ground voltage (GND) supplied to the output buffer of the data driver, it is set sufficiently low in consideration of the level of the minimum video signal voltage. Was exhausted.
이와 같이 종래 액정표시장치에 있어서는 데이터 구동부의 출력버퍼에 공급하는 전원전압이나 접지전압이 최대,최소 레벨의 영상신호전압을 감안하여 충분히 높게 또는 낮게 고정되므로, 영상신호전압의 레벨이 최대 이하이거나 최소 이상일 때 그 전원전압이나 접지전압이 불필요하게 높거나 낮게 설정된 결과가 되어 소비전력이 많이 소모되는 문제점이 있었다. As described above, in the conventional LCD, since the power supply voltage and the ground voltage supplied to the output buffer of the data driver are fixed high or low sufficiently in consideration of the maximum and minimum level of the image signal voltage, the level of the image signal voltage is below the maximum or the minimum. When the power supply or ground voltage is unnecessarily high or low, the power consumption is consumed a lot.
따라서, 본 발명의 목적은 데이터 구동부의 출력단 버퍼에 공급되는 아날로그의 전원전압 및 접지전압을 특정 레벨로 고정시키지 않고, 영상신호전압의 레벨에 따라 적응적으로 변경하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to adaptively change according to the level of the video signal voltage without fixing the power supply voltage and the ground voltage of the analog supplied to the output stage buffer of the data driver.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어함과 아울러, 현재 디스플레이할 수평라인의 정,부극성 영상신호전압들 중 최대,최소레벨을 검출하여 그 검출된 레벨에 상응되는 전압제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러와; 영상신호전압의 레벨에 따라 적응적으로 변동되는 전원전압 및 접지전압을 공급받아 액정패널상의 데이터라인에 정,부극성의 영상신호전압을 출력하는 데이터버퍼를 구비한 데이터 구동부와; 시스템 각부에서 필요로 하는 각종 전압을 출력함에 있어서, 상기 타이밍 콘트롤러에서 출력되는 전압제어신호에 따라 상기 데이터 구동부의 데이터버퍼에 출력하는 전원전압과 접지전압의 레벨을 조정하는 직류/직류 변환기를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention controls the gate driver and the data driver, and detects the maximum and minimum levels of the positive and negative image signal voltages of the horizontal line to be displayed at the present time, A timing controller for outputting a corresponding voltage control signal; A data driver which receives a power supply voltage and a ground voltage that are adaptively changed according to the level of the image signal voltage and outputs a positive and negative image signal voltage to a data line on the liquid crystal panel; In outputting various voltages required by each part of the system, including a DC / DC converter for adjusting the level of the power supply voltage and ground voltage output to the data buffer of the data driver according to the voltage control signal output from the timing controller It is characterized by the configuration.
상기 타이밍 콘트롤러는 수평라인 단위로 또는 그 이하의 단위로 정,부극성 영 상신호전압들 중 최대,최소레벨을 검출하여 그 검출된 레벨에 상응되는 전압제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The timing controller detects the maximum and minimum levels of the positive and negative image signal voltages in units of horizontal lines or less and outputs a voltage control signal corresponding to the detected level.
상기 직류/직류 변환기의 전원전압 및 접지전압의 라인은 모든 데이터버퍼에 공통으로 연결되거나, 소정 개수의 데이터버퍼 단위로 공통 연결된 것을 특징으로 한다. Lines of the power supply voltage and the ground voltage of the DC / DC converter are connected to all data buffers in common, or are commonly connected in a predetermined number of data buffer units.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 절전 회로의 일실시 예시도로서 이에 도시한 바와 같이, 게이트 구동부(20A-20N) 및 데이터 구동부(30A-30N)의 구동을 제어함과 아울러, 영상신호전압레벨 검출부(11)를 구비하여 현재 디스플레이할 수평라인의 정,부극성 영상신호전압들 중 최대,최소레벨을 검출하고 그 검출된 레벨에 상응되는 전원전압(VDD)과 접지전압(GND)이 설정되도록 전압제어신호(CTL)를 출력하는 타이밍 콘트롤러(10)와; 상기 타이밍 콘트롤러(10)의 제어를 받아 상기 게이트라인(GL1∼GLn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 구동부(20A-20N)와; 특정 레벨로 고정되지 않고 영상신호전압의 레벨에 따라 적응적으로 변동되는 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)을 공급받아 액정패널(40)의 데이터라인(DL1∼DLm)에 정,부극성의 영상신호전압을 출력하는 데이터버퍼를 구비한 데이터 구동부(30A-30N)와; m×n 개의 액정셀(Clc)들이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터라인(DL1∼Dm)과 n 개의 게이트라인(GL1∼GLn)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 표시영역(41)을 구비한 액정패널(40)과; 시스템 각부에서 필요로 하는 각종 전압을 출력함에 있어서, 상기 타이밍 콘트롤러(10)에서 출력되는 전압제어신호(CTL)에 따라 상기 데이터 구동부(30A-30N)에 출력하는 전원전압(VDD)과 접지전압(GND)의 레벨을 조정하는 직류/직류 변환기(50)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.3 is a view illustrating an embodiment of a power saving circuit of a liquid crystal display according to the present invention. As shown in FIG. 3, the driving of the
액정패널(40)의 표시영역(41)은 데이터라인(DL1∼DLm)과 게이트라인(GL1∼GLn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 상기 액정셀(Clc)에 각기 형성된 트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1∼GLn)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인(DL1∼DLm)으로부터 입력되는 영상신호전압을 액정셀(Clc)로 전달한다. 또한 상기 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성되는데, 이는 그 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 수행한다. The
타이밍 콘트롤러(10)는 시스템으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(20A∼20N)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(30A∼30N)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(10)는 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 상기 데이터 구동부(30A∼30N)에 공급한다.The
상기 표시영역(41)의 주변에 탑재된 상기 게이트 구동부(20A∼20N)는 상기 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(게이트펄스) 를 게이트라인(GL1∼GLn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 상기 표시영역(41)상의 수평라인들을 선택한다.The
상기 표시영역(41)의 주변에 탑재된 상기 데이터 구동부(30A∼30N)는 상기 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그의 영상신호전압(데이터전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 영상신호전압이 액정패널(40)의 표시영역(41)상의 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급된다. The
직류/직류 변환기(50)는 상기 시스템으로부터 공급되는 전원전압을 이용하여 아날로그의 전원전압 VDD, 접지전압 GND, 공통전압 VCOM, 게이트 온(또는 하이)전압 VGH, 게이트 오프(또는 로우)전압 VGL을 발생한다. The DC /
상기 데이터 구동부(30A∼30N)에서 각각의 출력버퍼(31A∼31N)를 통해 데이터라인(DL1∼DLm)에 영상신호전압을 출력할 때 이 출력버퍼(31A∼31N)에 공급하는 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)을 충분히 높게 또는 낮게 고정적으로 출력하는 것이 아니라 영상신호전압의 레벨에 따라 적응적으로 변화시켜 전력소모량이 최소화되도록 하는데, 이의 처리과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The power supply voltage VDD supplied to the
도 4는 상기 액정패널(40)상의 표시영역(41)에 상기와 같은 과정을 통해 픽셀을 구동하여 영상을 표시할 때 인버젼 방식으로 픽셀을 구동하는 원리를 나타낸 파형도이다. FIG. 4 is a waveform diagram illustrating a principle of driving pixels in an inversion method when the pixels are displayed in the
상기 데이터 구동부(30A∼30N)의 각 출력버퍼(31A∼31N)를 통해 데이터라인(DL1∼DLm)에 출력되는 영상신호전압은 정극성(+)(Positive Polarity)일 경우 공통전 압(VCOM)을 기준으로 상위레벨이 되고, 부극성(-)(Negative Polarity)일 경우에는 그 공통전압(VCOM)을 기준으로 하위레벨이 된다.When the image signal voltage output to the data lines DL1 to DLm through the
상기 데이터 구동부(30A∼30N)의 각 출력버퍼(31A∼31N)를 통해 액정패널(40)상의 데이터라인(DL1∼DLm)에 영상신호전압을 출력할 때 한 수평라인별로 동시에 출력하게 되는데, 도트 인버젼(Dot Inversion) 방식이 적용될 때 한 수평라인의 영상신호전압 중 절반은 정극성의 영상신호전압이고 나머지 절반은 부극성의 영상신호전압이다.When outputting the image signal voltage to the data lines DL1 to DLm on the
따라서, 도 4에서와 같이 현재 선택된 수평라인에 공급되는 정극성의 영상신호전압 중 최대값은 전원전압(VDD)의 레벨을 설정하는데 영향을 주고, 부극성의 영상신호전압 중 최소값은 접지전압(GND)의 레벨을 설정하는데 영향을 준다.Therefore, as shown in FIG. 4, the maximum value of the positive image signal voltage supplied to the currently selected horizontal line influences the level of the power supply voltage VDD, and the minimum value of the negative image signal voltage is the ground voltage GND. Affects the setting of levels.
다시 말해서, 액정패널(40)상의 한 수평라인에 공급되는 정극성의 영상신호전압들 중 최대 레벨이 기 설정된 정극성기준치보다 낮을 경우 그만큼 전원전압(VDD)의 레벨을 낮출 수 있고, 한 수평라인에 공급되는 부극성의 영상신호전압들 중 최저 레벨이 기 설정된 부극성기준치보다 높을 경우 그만큼 접지전압(GND)의 레벨을 높일 수 있다.In other words, when the maximum level of the positive image signal voltages supplied to one horizontal line on the
이를 감안하여, 상기 타이밍 콘트롤러(10)에 영상신호전압레벨 검출부(11)를 구비하여 이로 하여금 현재 디스플레이할 정극성 영상신호전압들 중 최대레벨을 검출하고 부극성 영상신호전압들 중 최소레벨을 검출하도록 하였다. 그리고, 상기 영상신호전압레벨 검출부(11)는 상기 검출한 정,부극성의 영상신호전압에 상응되는 전원전압(VDD)과 접지전압(GND)이 설정되도록 그에 따른 전압제어신호(CTL)를 직류/ 직류 변환기(50)에 출력하도록 하였다.In view of this, the
다시 말해서, 상기 영상신호전압레벨 검출부(11)는 현재 액정패널(40)상의 수평라인에 출력되는 정극성의 영상신호전압들 중 최대 레벨의 영상신호전압(V영상신호)에 모스트랜지스터(PM1)의 포화전압(Vp_sat)을 더한 레벨의 전원전압(VDD)이 출력되도록 상기 전압제어신호(CTL)를 직류/직류 변환기(50)에 출력한다. In other words, the image signal voltage
이와 마찬가지로, 상기 영상신호전압레벨 검출부(11)는 현재 액정패널(40)상의 수평라인에 출력되는 부극성의 영상신호전압들 중 최소 레벨의 영상신호전압(V영상신호)에 모스트랜지스터(NM1)의 포화전압(Vn_sat)을 더한 레벨의 접지전압(GND)이 출력되도록 상기 전압제어신호(CTL)를 직류/직류 변환기(50)에 출력한다.Similarly, the image signal voltage
따라서, 상기 직류/직류 변환기(50)는 상기 전압제어신호(CTL)에 따라 한 수평라인 주기로 최대 레벨의 영상신호전압(V영상신호)에 모스트랜지스터(PM1)의 포화전압(Vp_sat)을 더한 레벨의 전원전압(VDD)과 최소 레벨의 영상신호전압(V영상신호)에 모스트랜지스터(NM1)의 포화전압(Vn_sat)을 더한 레벨의 접지전압(GND)을 데이터 구동부(30A∼30N)의 각 출력버퍼(31A∼31N)에 출력한다.Accordingly, the DC /
도 5의 (a),(b)는 상기와 같은 과정을 통해 상기 데이터 구동부(30A∼30N)의 각 출력버퍼(31A∼31N) 중 어느 하나에 공급되는 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 일예를 보인 것이다.5A and 5B illustrate a power supply voltage VDD and a ground voltage GND supplied to any one of the
즉, 도 5의 (a)는 현재 수평라인 중에서 n번째 데이터라인에 출력되는 영상신호 전압(V영상신호)이 기 설정된 정극성기준치보다 낮지 않고, n+1번째 데이터라인에 출력되는 영상신호전압(V영상신호)이 기 설정된 부극성기준치보다 높지 않을 경우 상기 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 스윙폭이 크게 설정되는 예를 나타낸 것이다. That is, (a) of FIG. 5 illustrates that the video signal voltage (V video signal ) output to the nth data line among the current horizontal lines is not lower than the preset positive polarity reference value and is output to the n + 1th data line. When the V image signal is not higher than the preset negative polarity reference value, the swing width of the power supply voltage VDD and the ground voltage GND is set to be large.
이에 비하여 도 5의 (b)는 현재 수평라인 중에서 n번째 데이터라인에 출력되는 영상신호전압(V영상신호)이 기 설정된 정극성기준치보다 낮고, n+1번째 데이터라인에 출력되는 영상신호전압(V영상신호)이 기 설정된 부극성기준치보다 높을 경우 상기 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 스윙폭이 작게 설정되는 예를 나타낸 것이다. On the contrary, in FIG. 5B, the video signal voltage (V video signal ) output to the nth data line among the current horizontal lines is lower than the preset positive polarity reference value and is output to the n + 1th data line. When the V image signal ) is higher than a preset negative reference value, the swing width of the power supply voltage VDD and the ground voltage GND is set to be small.
상기에서는 수평라인 단위로 영상신호전압(V영상신호)을 검출하여 그에 따라 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 레벨을 설정하는 것에 대하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니라 다양한 실시예가 있을 수 있다.In the above description, the image signal voltage (V image signal ) is detected in units of horizontal lines, and thus the level of the power supply voltage VDD and the ground voltage GND are set accordingly. However, the present invention is not limited thereto. There may be an example.
예를 들어, 상기 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 레벨을 설정할 때 수평라인 단위로 하는 것이 아니라 한 수평라인 내에서 상기 데이터 구동부(30A∼30N)별로 또는 그 데이터 구동부(30A∼30N) 중에서 몇 개의 데이터 구동부 단위로 설정할 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 레벨을 보다 적절하게 설정할 수 있게 되고, 이에 의해 전력소비량이 보다 적게된다.For example, when setting the levels of the power supply voltage VDD and the ground voltage GND, the
물론, 이와 같은 경우 상기 직류/직류 변환기(50)의 전원전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 라인을 상기 데이터 구동부(30A∼30N)별로 연결하거나 몇 개의 데이터 구동부 단위로 연결해야 한다. 또한 영상신호전압(V영상신호)의 레벨을 검출하여 전원 전압(VDD) 및 접지전압(GND)의 레벨을 설정할 때 수평라인 단위로 하는 것이 아니라 데이터 구동부(30A∼30N)별로 또는 몇 개의 데이터 구동부 단위로 수행해야 한다.Of course, in this case, the lines of the power supply voltage VDD and the ground voltage GND of the DC /
상기 설명에서는 영상신호전압레벨 검출부(11)가 타이밍 콘트롤러(10)에 포함된 것을 예로 하여 설명하였으나, 다른 실시예로써 그 영상신호전압레벨 검출부(11)를 독립적으로 또는 필요한 부분에 포함시켜 구성할 수도 있다.In the above description, the image signal voltage
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 액정표시장치의 데이터 구동부의 출력단 버퍼에 공급되는 아날로그의 전원전압 및 접지전압을 특정 레벨로 고정시키는 것이 아니라 영상신호전압의 레벨에 따라 적응적으로 조정함으로써, 소비전력이 저감되는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention does not fix the power supply voltage and the ground voltage of the analog supplied to the output terminal buffer of the data driver of the liquid crystal display device to a specific level, but is adaptively adjusted according to the level of the image signal voltage. The power consumption is reduced.
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