KR102190441B1 - Liquid crystal display device including power supply unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치를 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 PM-IC(Power Management-IC)를 구비하는 액정표시장치에서 전원 오프(Power-off)시 게이트 구동전압의 레벨이 낮아지는 현상에 기인하여 패널 방전동작이 원할하게 수행되지 못하는 문제를 개선한 전원부를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, IC칩 형태로 구성된 PM-IC의 내부에 게이트 하이전압을 생성하는 부스트 콘트롤러의 입력단에 전압저하 지연회로를 구비함으로써, 액정표시장치의 전원 오프시 게이트 하이전압의 레벨저하를 시점을 늦추어 액정패널의 영역별 방전구동의 편차를 저감할 수 있는 효과가 있다.The present invention discloses a liquid crystal display device. In more detail, the present invention facilitates the panel discharge operation due to the phenomenon that the level of the gate driving voltage is lowered when power is turned off in a liquid crystal display device having a PM-IC (Power Management-IC). The present invention relates to a liquid crystal display device including a power supply unit in which a problem that cannot be performed is improved.
According to an embodiment of the present invention, a voltage drop delay circuit is provided at the input terminal of a boost controller that generates a gate high voltage inside a PM-IC configured in the form of an IC chip. There is an effect of reducing the deviation of discharge driving by region of the liquid crystal panel by delaying the deterioration.
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 PM-IC(Power Management-IC)를 구비하는 액정표시장치에서 전원 오프(Power-off)시 게이트 구동전압의 레벨이 낮아지는 현상에 기인하여 패널 방전동작이 원할하게 수행되지 못하는 문제를 개선한 전원부를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and in particular, in a liquid crystal display device having a PM-IC (Power Management-IC), a panel discharge operation due to a phenomenon in which the level of the gate driving voltage is lowered when power is turned off. The present invention relates to a liquid crystal display device including a power supply unit in which the problem of not being performed smoothly is improved.
최근, 휴대폰(Mobile Phone), 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대기기(Potable device) 및, HDTV 등의 고해상도, 고품질의 영상을 구현하는 정보전자장치가 발전함에 따라, 이에 이용되는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 수요가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시장치(LCD)가 각광을 받고 있다. Recently, with the development of various portable devices such as mobile phones and notebook computers, and information electronic devices that implement high-resolution and high-quality images such as HDTVs, flat panel displays used therein Device) is gradually increasing. As such flat panel display devices, LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), and OLED (Organic Light Emitting Diodes) have been actively studied, but mass production technology, ease of driving means, and high quality Currently, liquid crystal displays (LCDs) are in the spotlight for reasons of realization and realization of a large-area screen.
특히, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 이용되는 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치는 동적인 영상을 표시하기에 적합하다. In particular, an active matrix liquid crystal display device in which a thin film transistor (TFT) is used as a switching element is suitable for displaying a dynamic image.
도 1은 종래 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing the structure of a conventional active matrix liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 종래 액정표시장치는 복수의 화소가 매트릭스 형태로 형성되는 표시영역(A/A) 및 이를 둘러싸는 비표시영역(N/A)으로 구분되는 액정패널(10)과, 화소들을 구동하기 위한 구동회로들로 이루어진다.Referring to FIG. 1, a conventional liquid crystal display device includes a
이러한 액정표시장치는 외부로부터 인가되는 디지털 비디오 신호를 아날로그 데이터 신호로 변환하고, 게이트 구동신호에 의해 각 화소들을 하나의 수평라인씩 순차적으로 구동하여 상기 데이터 신호를 화소들에 충전시킴에 따라 화상을 구현하는 구조이다.Such a liquid crystal display device converts a digital video signal applied from the outside into an analog data signal, drives each pixel sequentially by one horizontal line by a gate driving signal, and charges the data signal to the pixels, thereby generating an image. It is a structure to implement.
일반적으로, 액정표시장치는 공급되는 시스템 입력전압의 갑작스런 변동에 따른 오작동을 최소화하기 위해 저전압 록 아웃(Under Voltage Lock Out, UVLO)방식을 채용하고 있다. 이에 따라 시스템 입력전압이 설정된 최소 및 최대 전압의 범위를 벗어나게 되면 전원 공급부(미도시)로부터 전압 출력이 개시 또는 중지하게 된다. In general, a liquid crystal display device employs an Under Voltage Lock Out (UVLO) method to minimize malfunction due to sudden fluctuations in a supplied system input voltage. Accordingly, when the system input voltage exceeds the set minimum and maximum voltage ranges, voltage output from the power supply unit (not shown) is started or stopped.
한편, 액정표시장치는 전원-온(Power-on)상태에서 전원-오프(Power-off)상태로 전환될 때, 액정패널(10)의 내부에는 저항 및 캐패시턴스 성분에 의해 소정의 잔류 전압이 존재하게 되어 희미한 화상이 표시되는 화질저하 현상이 발생하게 된다. 이에 따라, 전원-오프시 시스템 입력전압의 레벨이 최소전압인 UVLO_OFF 전압으로 설정된 최소 전압까지 낮아질 때 게이트 구동부(20)는 모든 게이트 배선을 통해 게이트 하이전압을 출력하여 화소를 도통시킴으로써, 액정패널(10) 내부의 잔류 전압을 방전(Discharging)하게 된다. Meanwhile, when the liquid crystal display device is switched from a power-on state to a power-off state, a predetermined residual voltage exists in the
그러나, 액정패널(10)이 대면적화 및 대형화 됨에 따라 게이트 배선의 신호 지연(Line delay)이 커지게 되고, 화면의 상부영역(Area1)와 하부영역(Area2)간에 신호 편차가 발생하여 상부영역(Area1) 대비 하부영역(Area2)에서 방전구동이 원할하게 수행되지 않는 문제가 발생하게 된다.However, as the
도 2는 종래 액정표시장치의 전원 오프시, 일부 신호들에 대한 파형을 나타낸 도면이다. 도면에서는 게이트 구동부로 입력되는 게이트 하이전압과, 게이트 구동부에서 출력되며 액정패널의 상부영역(도 1의 Area1) 및 하부영역(도 1의 Area2)별 게이트 배선으로 출력되는 게이트 하이전압인 방전전압을 각각 Vgh, Vdis로 나타내고 있다. 2 is a diagram showing waveforms of some signals when power of a conventional liquid crystal display device is turned off. In the drawing, the gate high voltage input to the gate driver and the discharge voltage, which is the gate high voltage output from the gate driver and output to the gate wiring for each upper region (
도 2를 참조하면, 시스템 입력전압(Vin)의 레벨이 낮아지기 시작하여 기설정된 UVLO_OFF전압까지 낮아지면 전원 구동부의 구동전압 출력이 중지함에 되며 더불어 방전구동이 수행된다. 방전구동은 게이트 구동부의 출력 순차 또는 동시에 모두 게이트 하이전압(Vgh)으로 출력하여 액정패널의 모든 화소의 박막트랜지스터를 도통시킴으로써 액정 셀에 잔류하는 잔류 전압이 방전되도록 하는 것으로, 이때 액정패널에 출력되는 게이트 방전전압(Vdis)은 신호지연에 따라 영역마다 다른 파형을 갖게 된다. Referring to FIG. 2, when the level of the system input voltage Vin starts to decrease and falls to a preset UVLO_OFF voltage, the output of the driving voltage of the power driver is stopped, and discharge driving is also performed. Discharge driving is to discharge the residual voltage remaining in the liquid crystal cell by conducting the thin film transistors of all pixels of the liquid crystal panel by outputting the gate high voltage (Vgh) sequentially or simultaneously with the output of the gate driver. The gate discharge voltage Vdis has a different waveform for each region according to the signal delay.
이는, 전원 구동부의 구동이 중지됨에 따라 방전전압(Vdis)을 레벨을 결정하는 게이트 하이전압(Vgh)의 레벨이 낮아지기 때문이며, 상부영역(Area1)보다 하부영역(Area2)의 방전전압(Vdis)이 좀더 낮은 전압파형으로 출력된다. This is because the level of the gate high voltage Vgh that determines the level of the discharge voltage Vdis decreases as the driving of the power driver stops, and the discharge voltage Vdis of the lower region Area2 is lower than the upper region Area1. It is output as a lower voltage waveform.
즉, 게이트 구동부에서 출력되는 방전전압(Vdis)은 게이트 하이전압(Vgh)의 신호지연에 의해 액정패널의 상부영역(Area1) 대비 하부영역(Area2)의 전압레벨이 낮아지게 되며, 이는 전원 오프시 플리커(Flicker)의 형태로 시청자에게 시인된다. That is, the voltage level of the lower region (Area2) of the liquid crystal panel is lowered compared to the upper region (Area1) of the liquid crystal panel due to the signal delay of the gate high voltage (Vgh), which is the voltage level of the lower region (Area2) output from the gate driver. It is admitted to the viewer in the form of Flicker.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 방전구동시 신호지연에 의한 액정패널의 영역별 방전편차가 발생하는 문제를 개선하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been conceived to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to improve a problem in which a discharge deviation occurs for each region of a liquid crystal panel due to signal delay during discharge driving.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원공급부를 포함하는 액정표시장치는, 복수의 게이트 배선 및 데이터 배선이 교차 형성되는 액정패널; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 각각 연결되는 게이트 구동부 및 데이터 구동부; 및 게이트 하이전압 및 게이트 로우전압을 상기 게이트 구동부에 공급하며, 전원 오프시 상기 게이트 하이전압의 전압레벨을 일정기간 유지시키는 전원공급부를 포함한다. In order to achieve the above object, a liquid crystal display device including a power supply unit according to an exemplary embodiment of the present invention includes: a liquid crystal panel in which a plurality of gate wirings and data wirings are intersected; A gate driver and a data driver respectively connected to the gate wiring and the data wiring; And a power supply unit supplying a gate high voltage and a gate low voltage to the gate driver and maintaining a voltage level of the gate high voltage for a predetermined period when power is turned off.
본 발명의 실시예에 따른 전원부를 포함하는 액정표시장치는, IC칩 형태로 구성된 PM-IC의 내부에 게이트 하이전압을 생성하는 부스트 콘트롤러의 입력단에 전압저하 지연회로를 구비함으로써, 액정표시장치의 전원 오프시 게이트 하이전압의 레벨저하를 시점을 늦추어 액정패널의 영역별 방전구동의 편차를 저감할 수 있는 효과가 있다.A liquid crystal display device including a power supply unit according to an exemplary embodiment of the present invention includes a voltage drop delay circuit at an input terminal of a boost controller that generates a gate high voltage inside a PM-IC configured in the form of an IC chip. When the power is turned off, the timing at which the level of the gate high voltage is lowered is delayed, thereby reducing variations in discharge driving for each region of the liquid crystal panel.
도 1은 종래 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 액정표시장치의 전원 오프시, 일부 신호들에 대한 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원공급부를 포함하는 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 포함되는 전원공급부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 전원 오프시, 일부 신호들에 대한 파형을 나타낸 도면이다. 1 is a schematic view showing the structure of a conventional active matrix liquid crystal display device.
2 is a diagram showing waveforms of some signals when power of a conventional liquid crystal display device is turned off.
3 is a diagram illustrating a liquid crystal display device including a power supply unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a structure of a power supply unit included in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating waveforms of some signals when a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention is powered off.
본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 지칭하는데 사용되는 것으로, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이하의 설명에서 기재된 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다.In this specification, terms including ordinal numbers such as first and second are used to refer to various elements, and the corresponding elements are not limited by these terms. The terms described in the following description are used for the purpose of distinguishing one component from another component.
특히, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결' 또는 '접속' 있다고 기재된 경우에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결' 또는 '직접 접속' 있다고 기재된 경우에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는다.In particular, when a component is described as being'connected' or'connected' to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. On the other hand, when a component is described as being'directly connected' or'directly connected' to another component, there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and expressions in the singular include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원공급부를 포함하는 액정표시장치를 설명한다. Hereinafter, a liquid crystal display device including a power supply unit according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원공급부를 포함하는 액정표시장치를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a liquid crystal display device including a power supply unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는, 복수의 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)이 교차 형성되는 액정패널(100), 상기 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 각각 연결되는 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130), 상기 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)를 제어하는 타이밍 제어부(140) 및 게이트 하이전압(Vgh) 및 게이트 로우전압(Vgl)을 상기 게이트 구동부(120)에 공급하며, 전원 오프시 상기 게이트 하이전압(Vgh)의 전압레벨을 일정기간 유지시키는 전원공급부 (160)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the liquid crystal display device of the present invention includes a
액정패널(100)은 글라스를 이용한 기판 상에 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)이 매트릭스 형태로 교차되고, 교차지점에 다수의 화소(PX)가 정의된다.In the
액정패널(100)의 표시영역 상에는 R,G,B 삼원색에 각각 대응하는 복수의 화소(PX)가 매트릭스 형태로 형성되며, 각 화소(PX)에는 스위칭 소자의 역할을 하는 적어도 하나의 박막트랜지스터(T)와, 액정층이 개재된 상하 전극으로 이루어지는 액정캐패시터(LC)가 구비되어 화상을 표시하게 된다. On the display area of the
전술한 박막트랜지스터(T)는 게이트전극이 게이트 배선(GL)에 연결되고, 소스전극은 데이터 배선(DL)에 연결된다. 또한, 드레인전극은 공통전극과 대향하는 화소전극과 연결되어 있다. 이러한 박막트랜지스터(T)의 액티브층을 이루는 물질로는 비정질 실리콘(a-si silicon) 및 폴리 실리콘(Poly silicon)등이 이용될 수 있으나, 액정표시장치의 대형화 및 고화질화 추세에 따라 소자 성능 역시 고성능이 요구됨에 따라, 이동도 특성이 향상된 산화물 실리콘(Oxide silicon)이 이용될 수도 있다.In the above-described thin film transistor T, the gate electrode is connected to the gate line GL, and the source electrode is connected to the data line DL. Further, the drain electrode is connected to the pixel electrode opposite to the common electrode. As the material forming the active layer of the thin film transistor (T), amorphous silicon (a-si silicon) and poly silicon (Poly silicon) may be used, but the device performance is also high performance according to the trend of large-sized and high-definition liquid crystal display devices. As this is required, oxide silicon having improved mobility characteristics may be used.
게이트 구동부(120)는 액정패널(100)의 화소영역을 제외한 비표시영역에 형성된 복수의 박막트랜지스터로 이루어지거나, 또는 별도의 구동IC로 구성된 쉬프트 레지스터이다. 이러한 게이트 구동부(120)는 복수의 스테이지로 이루어져 있으며, 하나의 게이트 배선(GL)은 하나의 스테이지에 할당된다. 또한, 게이트 구동부(120)는 대면적 및 고해상도 액정표시장치에서는 도시된 바와 같이 액정패널(100)의 양측으로 복수개가 구비될 수 있다.The
특히, 게이트 구동부(120)는 일반적인 구동시, 타이밍 제어부(140)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 액정패널(100)에 형성된 게이트배선(GL)을 통해 1 ~ 2 수평기간(1~2H)마다 게이트 하이전압(Vgh)을 순차적으로 출력한다. 또한 현재 게이트 하이전압(Vgh)이 출력되지 않는 게이트배선(GL)에는 게이트 로우전압(Vgl)을 출력하게 된다. 게이트 구동부(120)의 각 스테이지 중, 현재 게이트 하이전압(Vgh)을 출력중인 스테이지를 제외한 나머지 스테이지들은 게이트 배선(GL)을 통해 게이트 로우전압(Vgl)을 출력하게 된다.In particular, during normal driving, the
이를 위해, 게이트 구동부(120)는 전원공급부(160)로부터 게이트 하이전압(Vgh) 및 게이트 로우전압(Vgl)을 공급받게 된다. To this end, the
이에 따라, 게이트 배선(GL)을 통해 게이트 하이전압(Vgh)을 인가받는 박막트랜지스터(T)는 턴-온(turn-on)하며, 동시에 데이터 구동부(130)로부터 데이터배선(DL)을 통해 아날로그 파형의 데이터신호(Vdata)가 출력되어 박막트랜지스터(T)에 접속된 액정캐패시터(LC)들로 인가됨에 따라 화상이 구현된다.Accordingly, the thin film transistor T to which the gate high voltage Vgh is applied through the gate line GL is turned on, and at the same time, an analog signal is applied from the
데이터 구동부(130)는 타이밍 제어부(140)로부터 입력되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여, 정렬된 디지털형태의 영상신호(aRGB)를 기준전압에 따라 아날로그 형태의 데이터신호(Vdata)로 변환한다. 또한, 데이터 구동부(130)는 변환된 데이터신호(Vdata)를 하나의 수평선 단위로 래치하여 1 ~ 2 수평기간(1~2H)마다 모든 데이터 배선(DL)을 통해 동시에 액정패널(100)로 출력한다.The
타이밍 제어부(140)는 외부시스템으로부터 타이밍 신호를 입력받아, 이에 대응하여 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)의 제어신호(GCS, DCS)를 생성한다. 또한, 전송되는 디지털 형태의 영상신호(RGB)를 데이터 구동부(130)가 처리할 수 있는 형태로 변환하여 데이터 구동부(130)에 공급한다.The timing controller 140 receives a timing signal from an external system and generates control signals GCS and DCS of the
전원공급부(160)는 시스템 입력전압(Vin)를 인가받아, 액정패널(100), 게이트 및 데이터 구동부(120, 130)의 구동을 위한 전원전압(Vdd), 접지전압(Vss) 및 기준전압(Vref)등을 생성 및 공급한다. 특히, 이러한 전원공급부(160)는 액정표시장치의 안정적인 구동전압의 관리를 위해 PM-IC(Power Management-IC)로 구성될 수 있으며, 이러한 PM-IC는 입력되는 전압을 승압하는 부스트 콘트롤러(Boost controller) 및 전압을 강압하는 벅 콘트롤러(Buck controller), 그리고 차지 펌프 회로(Charge pump circuit)로 구성될 수 있다.The
특히, 본 발명의 실시예에서는 전원공급부(160)내에 부스트 콘트롤러를 포함하는 Vgh 출력블록(150)이 시스템 입력전압(Vin)의 레벨이 낮아지더라도 일정기간 동안 게이트 구동부(120)로 출력되는 게이트 하이전압(Vgh)을 일정기간 유지시키는 것을 특징으로 한다.In particular, in the embodiment of the present invention, the
이러한 게이트 하이전압 출력블록(150)은 액정표시장치의 전원-온 시 시스템 입력전압(Vin)이 UVLO_ON 전압이상이 되면, 이를 게이트 하이전압(Vgh) 레벨로 승압하여 출력한다. 또한, 액정표시장치의 전원-오프시에는 시스템 입력전압(Vin)이 UVLO_OFF 전압이하로 낮아져 전원공급부(160)가 구동전압들의 출력을 중지하게 되더라도, 게이트 하이전압(Vgh)을 일정시간 동안 원 레벨로 유지하게 된다. 이에 따라, 액정패널(100)의 모든 게이트 배선(GL)을 통해 출력되는 방전전압이 상부영역 및 하부영역에서 거의 동일하게 출력됨에 따라, 액정패널(100)의 영역간 방전편차가 최소화 되게 된다. When the system input voltage Vin is greater than or equal to UVLO_ON voltage when the liquid crystal display device is powered on, the gate high
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부를 설명한다.Hereinafter, a power supply unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 포함되는 전원공급부의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a power supply unit included in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 전원 공급부(160)는, 게이트 로우전압(Vgl) 및 기타 강압된 전압을 출력하는 벅 콘트롤러(161, 162), 게이트 하이전압(Vgh) 및 기타 승압된 전압을 출력하는 부스트 콘트롤러(166, 167) 및 상기 부스트 콘트롤러(161)의 입력단에 연결되어 시스템 입력전압(Vin)의 전압레벨을 일정기간 유지시켜 상기 부스트 콘트롤러(161)에 입력하는 전압저하 지연회로(150)를 포함한다. 도면에서는 벅 콘트롤러(161,162) 및 부스트 콘트롤러(166, 167)가 각각 두 개씩 구비되는 일 예를 나타내고 있으며, 콘트롤러의 개수는 이보다 더 많거나 적을 수 있다.Referring to Figure 4, the
또한, 본 발명의 전원 공급부(160)는 두 개의 저항소자에 의해 분압된 분압전압을 피드백 받아 상기 게이트 하이전압(Vgh)을 생성하는 차지 펌프(Charge pump) 회로(170)과 더 연결될 수 있다.In addition, the
상세하게는, 전원 공급부(160)는 하나이상의 벅 콘트롤러(161, 162) 및 부스트 콘트롤러(166, 167)로 구성될 수 있으며, 각 콘트롤러들은 입력되는 전압을 승합하거나 강압하는 전압 컨버터(converter)기능을 수행한다. 벅 콘트롤러(161, 162)는 높은 입력전압을 낮은 출력전압으로 변환하는 스텝다운(step-down) 컨버터이고, 부스트 콘트롤러(161, 162)는 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 변환하는 스텝업(step-up) 컨버터이다.In detail, the
일예로서, 본 발명의 액정표시장치는 3.3V의 시스템 입력전압(Vin)에 의해 구동될 수 있으며, 벅 콘트롤러(161, 162)는 시스템 입력전압(Vin)을 각각 - 5V의 게이트 로우전압(VGL)과, 기타 액정표시장치의 구동을 위한 3.3V 이하의 전압(Vout1)으로 변환할 수 있다.As an example, the liquid crystal display of the present invention may be driven by a system input voltage Vin of 3.3V, and the
그리고, 부스트 콘트롤러(166, 167)는 3.3V 의 시스템 입력전압(Vin)을 입력받아 각각 25V의 게이트 하이전압(VGH)과, 기타 액정표시장치의 구동을 위한 3.3V 이상의 전압(Vout2)으로 변환할 수 있다.In addition, the
또한, 각 콘트롤러(161, 162, 166, 167)의 스위칭 방식으로는 PWM(Pulse Width Modulation)방식 또는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 방식이 적용될 수 있다.In addition, as a switching method of each of the
특히, 본 발명의 게이트 하이전압(Vgl)을 출력하는 부스트 콘트롤러(166)는 입력단에 시스템 입력전압(Vin)이 직접 인가되는 것이 아닌, 전압 지연회로(165)와 연결되어 있으며, 부스트 콘트롤러(166) 및 전압 지연회로(165)는 하나의 VGH 출력블록(150)을 형성하게 된다. In particular, the
전압 지연회로(165)는 액정표시장치의 전원-오프에 따라 시스템 입력전압(Vin)의 전압레벨이 UVLO_OFF 이하로 낮아지더라도, 부스트 콘트롤러(166)에 인가되는 전압의 레벨을 일정기간 유지시켜주는 역할을 한다. The
즉, 전원-오프시 시스템 입력전압(Vin)의 전압레벨은 서서히 낮아지게 되며, UVLO 방식이 적용됨에 따라, 모든 콘트롤러(161, 162, 166, 167)에 입력되는 전압은 이전 입력되는 전압레벨을 유지하게 된다. 이후, 시스템 입력전압(Vin)이 UVLO_OFF 이하로 낮아지면, Vgh 출력블록(150)의 부스트 콘트롤러(166)를 제외한 나머지 콘트롤러(162, 166, 167)에 입력되는 전압은 OV 또는 접지전압레벨로 천이하게 된다. That is, when the power is turned off, the voltage level of the system input voltage Vin is gradually lowered, and as the UVLO method is applied, the voltage input to all the
즉, 전압 지연회로(165)는 시스템 입력전압(Vin)이 UVLO_OFF 이하로 낮아지더라도, 접속된 부스트 콘트롤러(166)에 공급되는 전압레벨을 전압저하가 발생하기 이전레벨로 일정기간 유지시켜준다. 이를 위해, 전압 지연회로(165)는 소정의 캐패시터(미도시)를 포함할 수 있으며, 그 캐패시터의 캐패시턴스는 상기 일정기간동안 부스트 콘트롤러(166)에 공급되는 전압레벨에 비례할 수 있다.That is, the
상기 일정기간은 UVLO 오프시점에서부터 2 ms 이상 6 ms 이하로 결정될 수 있다. The predetermined period may be determined from 2 ms or more and 6 ms or less from the UVLO off time.
따라서, 부스트 콘트롤러(166)은 입력전압이 유지되는 기간 동안 전원 온 시와 동일한 PWM 신호에 대응하여 게이트 하이전압(Vgh)을 출력하게 되어, 게이트 하이전압(Vgh)의 전압레벨 저하가 소정기간 지연된다. 따라서, 게이트 구동부(도 3의 120)로부터 출력되는 방전전압(Vdis)이 액정패널의 모든 영역내의 잔류 전압을 방전할 수 있는 시간 동안 원 전압레벨을 유지할 수 있게 된다. Therefore, the
한편, 각 콘트롤러(161, 162, 166, 167)은 설정자의 의도에 따라 출력단에 차지 펌프 회로(170)를 더 구비할 수 있다. 도 4를 참조하면, 부스트 콘트롤러(166)는 PWM 파형인 스위칭 신호(SW)을 출력하고 분압된 전압을 피드백(Feedback)받는 차지 펌프 회로(170 )와 접속될 수 있다.Meanwhile, each of the
차지 펌프 회로(170)는 부스트 콘트롤러(166)의 출력단과 연결되는 제1 노드(N1)와, 전원전압(Vdd)단 및 제1 노드(N1) 사이에 연결되는 인덕터(I1)와, 제1노드(N1)와 제1 전극이 연결되는 다이오드(D1)와, 다이오드(D1) 및 게이트 하이전압(Vgh) 출력단과 연결되는 제2 노드(N2)와, 서로 직렬 연결된 두 개의 저항으로 이루어지고 제2 노드(N1) 및 접지전압(VSS)단 사이에 연결되는 분압저항(R1, R2)과, 상기 분압저항(R1, R2)과 병렬 연결되고 제2 노드(N1) 및 접지전압(VSS)단 사이에 연결되는 출력 캐패시터(Cout)를 포함한다.The
특히, 부스트 콘트롤러(166)의 입력단 중 하나는 두 분압저항(R1, R2) 사이에 연결되어 있으며, 이러한 구조에 따라 부스트 콘트롤러(166)는 PWM의 스위칭 신호(SW)의 온, 오프에 의해 인덕터(I1)에 전압을 충방전하고, 다이오드(D1)를 거쳐 게이트 하이전압(Vgh)을 출력하게 된다. 또한, 부스트 콘트롤러(166)는 두 분압저항(R1, R2)에 의해 전압강하된 피드백 전압(FB)을 입력받아 PWM에 반영하게 된다. In particular, one of the input terminals of the
도시되어 있지는 않지만, 설정자의 의도에 따라, 타 콘트롤러(161, 162, 167)들도 상기와 동일 또는 유사한 차지 펌프 회로가 연결될 수 있다. Although not shown, according to the intention of the setter, the
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전원공급부의 신호 파형을 설명한다. Hereinafter, a signal waveform of a power supply unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 전원 오프시, 일부 신호들에 대한 파형을 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 시스템 입력전압(Vin)의 전압레벨이 낮아지기 시작하여 기 설정된 UVLO_OFF 전압까지 낮아지면, 전원 구동부의 구동전압 출력이 중지함에 따라 방전구동이 수행된다. 5 is a diagram showing waveforms of some signals when the liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention is powered off, and as shown, the voltage level of the system input voltage Vin starts to decrease and a preset UVLO_OFF voltage When it is lowered to, discharge driving is performed as the output of the driving voltage of the power driver is stopped.
종래 입력전압(Vin)의 전압레벨이 UVLO_OFF 전압에 도달하면 전원 구동부의 구동전압 출력이 중지됨에 따라, 게이트 하이전압(Vgh)의 전압레벨 또한 즉시 낮아지게 되나, 본 발명의 실시예에 따르면 전압저하 지연회로에 의해 입력전압(Vin)의 전압레벨은 UVLO_OFF 전압이하가 되더라도 부스트 콘트롤러에 인가되는 전압이 동일레벨을 유지됨으로써, 그 유지기간만큼 게이트 하이전압(Vgh)은 일정기간(dt)동안 원 전압레벨이 유지되게 된다.When the voltage level of the conventional input voltage Vin reaches the UVLO_OFF voltage, as the driving voltage output of the power driver stops, the voltage level of the gate high voltage Vgh is also immediately lowered, but according to an embodiment of the present invention, the voltage decreases. Even if the voltage level of the input voltage Vin is less than the UVLO_OFF voltage by the delay circuit, the voltage applied to the boost controller is maintained at the same level, so that the gate high voltage (Vgh) is the original voltage for a certain period (dt) for the sustain period. The level is maintained.
이에 따라, 방전전압(Vdis)이 액정패널의 전 영역에 대하여 잔류전압이 방전될 수 있는 시간 동안 유지됨에 따라 영역별 방전편차가 최소화되며 플리커 현상이 개선된다. Accordingly, as the discharge voltage Vdis is maintained for a period of time during which the residual voltage can be discharged for all regions of the liquid crystal panel, a discharge deviation for each region is minimized and a flicker phenomenon is improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.
100 : 액정패널 120 : 게이트 구동부
130 : 데이터 구동부 140 : 타이밍 제어부
150 : VGH 출력블록 160 : 전원 공급부
PX : 화소 T : 박막트랜지스터
LC : 액정캐패시터 RGB : 영상신호
aRGB : 정렬된 영상신호 GCS : 게이트 제어신호
DCS : 데이터 제어신호 GL : 게이트 배선
DL : 데이터 배선 Vdata : 데이터 신호
Vgh : 게이트 하이전압 Vgl : 게이트 로우전압
Vin : 시스템 입력전압 Vdd : 전원전압
Vss : 접지전압 Vref : 참조전압100: liquid crystal panel 120: gate driver
130: data driving unit 140: timing control unit
150: VGH output block 160: power supply
PX: Pixel T: Thin film transistor
LC: liquid crystal capacitor RGB: video signal
aRGB: Aligned video signal GCS: Gate control signal
DCS: Data control signal GL: Gate wiring
DL: Data wiring Vdata: Data signal
Vgh: Gate high voltage Vgl: Gate low voltage
Vin: System input voltage Vdd: Power supply voltage
Vss: ground voltage Vref: reference voltage
Claims (5)
상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 각각 연결되는 게이트 구동부 및 데이터 구동부; 및
게이트 하이전압 및 게이트 로우전압을 상기 게이트 구동부에 공급하며, 전원 오프시 상기 게이트 하이전압의 전압레벨을 일정기간 유지시키는 전원공급부를 포함하고,
상기 전원공급부는
시스템 입력전압의 전압레벨 저하를 일정기간 지연시켜 출력하는 전압저하 지연회로; 및
상기 시스템 입력전압이 상기 전압저하 지연회로를 통해 지연 입력되는 기간 동안 상기 게이트 하이전압을 생성하는 적어도 하나의 부스트 콘트롤러를 포함하는 액정표시장치. A liquid crystal panel in which a plurality of gate wirings and data wirings are cross formed;
A gate driver and a data driver respectively connected to the gate wiring and the data wiring; And
And a power supply unit supplying a gate high voltage and a gate low voltage to the gate driver, and maintaining a voltage level of the gate high voltage for a predetermined period when power is turned off,
The power supply unit
A voltage drop delay circuit that delays and outputs a voltage level drop of the system input voltage for a certain period of time; And
And at least one boost controller generating the gate high voltage during a period in which the system input voltage is delayed through the voltage drop delay circuit.
상기 게이트 구동부는 복수의 스테이지로 이루어지며,
전원 오프시, 모든 스테이지가 순차 또는 동시에 상기 게이트 하이전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1,
The gate driver consists of a plurality of stages,
When power is turned off, all stages sequentially or simultaneously output the gate high voltage.
상기 전원공급부는,
상기 게이트 로우전압을 생성하는 적어도 하나의 벅 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1,
The power supply unit,
And at least one buck controller generating the gate low voltage.
상기 일정기간은,
UVLO 오프시점에서부터 2 ms 이상 6 ms 이하로 결정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to any one of claims 1 and 3,
For the above period,
2 ms or more and 6 ms or less from the time of UVLO off.
상기 부스트 콘트롤러는,
출력전압을 피드백 받아 상기 게이트 하이전압을 생성하는 차지 펌프 회로와 더 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 3,
The boost controller,
And a charge pump circuit that receives the output voltage and generates the gate high voltage.
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