KR19990013543A - 액정표시장치의 구동전압 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 소형이면서 저가격이고, 출력전압을 용이하게 조정할 수 있는 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치를 제공하는 것이다.
DC-DC 컨버터 (1) 는 입력전압 (일례로써, 5 [V] 로 함) 을 승압시키고, 전압 (VH) 과 전압 (VL) 을 생성한다. 저항 R1~ R6은 전압 (VH) 과 전압 (VL) 의 전위차를 저항분할한다. 연산 증폭기 (IC 1, IC 2) 는 저항분할된 각 전압을 전류증폭시켜 출력한다. 본 발명에서는, DC-DC 컨버터 (1) 의 출력단자가 2 개로 해결되므로, 외형을 작게 할 수 있다. 또한, DC-DC 컨버터 (1) 의 출력단자가 2 개로 해결되므로, 코스트를 낮출 수 있다. 나아가, 저항 R1~ R6은 DC-DC 컨버터 (1, 하이브리드 IC) 의 외측에 형성되어 있으므로, 이 저항 R1~ R6의 교환이 간단하다. 따라서, 전압 VHCOM, VHSEG, VM, VLSEG, VLCOM 을 용이하게 조정할 수 있다.

Description

액정표시장치의 구동전압 발생장치
본 발명은 단순 매트릭스형 액정표시장치에 구동전압을 공급하는 구동전압 발생장치에 관한 것이다.
여기서, 상기 구동전압은, 특히 ASDM (Advanced STN Driving Method) 에 의한 구동전압이다.
단순 매트릭스형 액정표시장치의 구동방법으로는, 「ASDM」과「전압평균화 구동법」이 알려져 있다.
이 중에서, ASDM 은 5 종류의 전압 (VHCOM, VHSEG, VM, VLSEG, VLCOM) 을 사용하여 액정표시장치를 구동시키는 방법이다.
한편, 전압평균화 구동법은 상기 5 종류의 전압과는 전혀 다른 6 종류의 전압을 사용하여 액정표시장치를 구동시키는 방법이다.
이렇게, 양 방식간에 있어서, 구동에 요하는 전압 (종류 수, 전위) 은 서로 상이하다.
또한, 양 방식간에 있어서, 공통 (common) 전극 및 세그먼트 (segment) 전극에 인가 (印可) 되는 전압파형 (파형 패턴) 도 서로 상이하다 (단, 각 액정셀에 최종적으로 인가되는 전압파형은, 양 방식 모두 동일하다).
이상 설명한 바와 같이, 양 방식은 기술적으로 전혀 상이한 것이라고 할 수 있다.
이하, 양 방식의 개발경위를 간단히 설명하기로 한다.
양 방식을 비교할 때, ASDM 이 전압평균화 구동법보다 앞서 개발되었다.
그러나, ASDM 에서는 세그먼트 전극의 인가 전압은 작은 값 (5 ~ 6 [V]) 으로 해결되나, 공통 전극의 인가 전압으로서 대전압 (60 [V] 정도) 을 필요로 하는 문제가 있었다.
액정표시장치의 개발초기의 기술로는 이러한 고내압의 드라이버 IC 를 제조하기가 어려웠다.
전압평균화 구동법은 이러한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다.
전압평균화 구동법에서는 공통 전극의 인가 전압과 세그먼트 전극의 인가 전압을 평균화함으로써, 각 전압의 인가 전압파형 (파형 패턴) 이 ASDM 의 경우보다도 복잡해지게 되나, 각 전극의 인가 전압을 각각 30 [V] 정도로 억제할 수 있다.
따라서, 전압평균화 구동법을 사용함으로써, 각 전극의 드라이버를 IC 화할 수 있게 되었다.
그러나, 최근 들어, 고내압 프로세스의 드라이버 IC 가 개발됨으로써, 인가 전압파형 (파형 패턴) 이 더욱 간단하게 해결된다는 이유에서, ASDM 이 재고되고 있다.
또한, 본 발명은 ASDM 에 의한 구동전압을 공급하는 구동전압 발생장치라는 점을 주목하기 바란다.
이하, ASDM 의 특징에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 은 ASDM 에 있어서 액정표시장치의 구동에 사용되는 전압의 일례를 나타내는 설명도이다.
이 도면에 나타낸 바와 같이, ASDM 에서는 VHCOM, VHSEG, VM, VLSEG, VLCOM 이라는 5 종류의 전압을 사용하여 액정표시장치를 구동한다. 여기서, VM 은 공통측과 세그먼트측에서 공통적으로 사용되는 기준전압이다.
이러한 전압 구성에 있어서, 어느 한 전극을 선택할 경우, 이 공통 전극에 대하여 (VHCOM-VM) 또는 (VM-VLCOM) 전압이 인가된다.
한편으로, 어느 한 세그먼트 전극을 선택할 경우, 이 세그먼트 전극에 대하여 (VHSEG-VM) 또는 (VM-VLSEG) 전압이 인가된다.
도 4 는 도 3 에서와 같은 전압을 생성하는 구동전압 발생장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.
이 도면에서, DC-DC 컨버터 (100) 는 스위칭 IC 또는 트랜스 등으로 이루어지는 승압회로로 구성된 하이브리드 IC 이다.
DC-DC 컨버터 (100) 는 입력전압 (일례로써, 5 [V] 로 함) 을 승압시키고, 전압 VHCOM, VHSEG, VM, VLSEG, VLCOM을 생성한다.
그런데, 상기 종래의 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치에서는 다음과 같은 문제가 있었다.
① DC-DC 컨버터의 출력단자가 5 개나 필요하므로, 외형이 커진다.
② DC-DC 컨버터의 출력단자가 5 개나 필요하므로, 코스트가 상승된다.
③ DC-DC 컨버터는 하이브리드 IC 이므로, 한 번 제조하면 내부회로의 조정이 곤란하고, 전압 VHCOM, VHSEG, VM, VLSEG, VLCOM 을 자유롭게 설정할 수 없다.
본 발명은 이러한 배경하에서 이루어진 것으로, 소형이면서 저가격이고, 출력전압을 용이하게 조정할 수 있는 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태에 의한 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치의 구성예를 나타내는 블록도.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시 형태에 의한 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치의 구성예를 나타내는 블록도.
도 3 은 ASDM 에 있어서, 액정표시장치의 구동에 사용되는 전압의 일례를 나타내는 설명도.
도 4 는 종래 기술에 의한 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치의 구성예를 나타내는 블록도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2, 100 : DC-DC 컨버터
R1내지 R6: 저항
IC 1, IC 2, IC 3, IC 4, IC 5 : 연산증폭기
본 발명은 2 종류의 전압을 생성하는 전압생성수단과, 상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압의 전위차를 분할하여 소정 종류의 전압을 생성하는 전압분할수단과, 상기 전압분할수단이 생성한 각 전압을 전류증폭시키는 증폭수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 전압생성수단은 2 종류의 전압을 생성하고, 전압분할수단은 이 2 종류의 전압의 전위차를 분할하여 소정 종류의 전압을 생성한다. 그리고, 증폭수단은 전압분할수단이 생성한 각 전압을 전류증폭시킨다.
(제 1 실시형태)
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 (액정표시장치의) 구동전압 발생장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.
이 도면에서, DC-DC 컨버터 (1) 는 스위칭 IC 또는 트랜스 등으로 이루어지는 승압회로로 구성된 하이브리드 IC 이다.
DC-DC 컨버터 (1) 는 입력전압 (일례로써, 5 [V] 로 함) 을 승압시키고, 전압 (VH) 과 전압 (VL) 을 생성한다. 여기서, 전압 (VH) 은 일례로써 30 ~ 40 [V] 이고, 전압 (VL) 은 일례로써 -25 ~ -35 [V] 이다.
단, 전압 (VH) 과 전압 (VL) 간에는 다음과 같은 관계가 있다.
(VH + VL) / 2 = VM = 2.5 [V]
이로써, 저항분할을 사용하여 기준전압 (VM) 을 생성시킬 때, 이 기준전압 (VM) 을 용이하게 생성시킬 수 있다.
저항 R1~ R6은 전압 (VH) 과 전압 (VL) 의 전위차를 저항분할한다.
저항분할에 의하여 각 전압을 생성시키므로, 저항 R1~ R6의 정확도는 ±1 % 이상인 것으로 한다.
연산 증폭기 (IC 1, IC 2) 는 저항분할된 각 전압을 전류증폭시켜 출력한다. 이 때, 연산증폭기 (IC 1, IC 2) 는 각각 상이한 패키지이다.
연산증폭기 (IC 1) 에는 전압 (VH) 과 접지 (GND) 가 전원전압으로서 공급된다.
한편, 연산증폭기 (IC 2) 에는 전압 (VDD) 과 전압 (VL) 가 전원전압으로서 공급된다. 이 때, 전압 (VDD) 은 일례로써 5 [V] 이다.
즉, 연산증폭기 (IC 1 및 IC 2) 에는 어느 것이나, 30 ~ 40 [V] 의 전원전압이 공급된다.
도 1 에 나타낸 바와 같은 장치는, 도 4 에 나타낸 바와 같은 종래 장치의 과제를 해결한다.
① DC-DC 컨버터 (1) 의 출력단자가 2 개로 해결되므로, 외형을 작게 할 수 있다.
② DC-DC 컨버터 (1) 의 출력단자가 2 개로 해결되므로, 코스트를 낮출 수 있다.
③ 저항 R1~ R6은 DC-DC 컨버터 (1, 하이브리드 IC) 의 외측에 형성되어 있으므로, 이 저항 R1~ R6의 교환이 간단하다. 따라서, 전압 VHCOM, VHSEG, VM, VLSEG, VLCOM 을 용이하게 조정할 수 있다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 에 나타낸 바와 같은 장치에서는, 상술한 바와 같이 연산증폭기 (IC 1 및 IC 2) 에는 어느 것이나, 30 ~ 40 [V] 의 전원전압이 공급된다.
이 때, 전압 VHCOM, VLCOM, VM 의 출력전류의 최대값은 10 ~ 15 [㎃] 정도가 된다. 한편, 전압 VHSEG, VLSEG 의 출력전류의 최대값은 30 ~ 40 [㎃] 정도가 된다.
따라서, 도 1 에서와 같은 장치에서는 전압 VHSEG, VLSEG 에서 소비되는 전류에 의하여, 연산증폭기가 열을 일으켜 고온 (70 ~ 80 ℃) 이 되는 문제가 있었다.
본 실시예 (즉, 제 2 실시 형태) 에 의한 구동전압 발생장치는 상기 발열 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시 형태에 의한 (액정표시장치) 구동전압 발생장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.
이 도면에서, DC-DC 컨버터 (2) 는 입력전압 (일례로써, 5 [V] 로 함) 을 승압시켜, 전압 (VH) 과 전압 (VL) 이외에 새로이 중간전압 (V 15) 을 생성한다.
전압 (VH) 과 전압 (VL) 의 전위는, 도 1에서 나타낸 장치와 동일하다. 한편, 중간전압 (V15) 은 일례로써, 10 ~ 15 [V] 이다. 여기서, 중간전압 (V15) 의 전압값에 대해서는, 그다지 정확도가 요구되지 않으며 대략적인 값이어도 무방하다.
저항 R1~ R6은 도 1 에서 나타낸 장치와 동일한 것이다.
연산 증폭기 (IC 3 ~ IC 5) 는 저항분할된 각 전압을 전류증폭시켜 출력한다. 이 때, 연산증폭기 (IC 3 ~ IC 5) 는 각각 상이한 패키지이고, 연산증폭기 (IC 3 및 IC 5) 는 고내압 연산증폭기이다. 한편, 연산증폭기 (IC 4) 는 내압성이 요구되지 않는다.
연산증폭기 (IC 3) 에는 전압 (VH) 과 접지 (GND) 가 전원전압으로서 공급된다. 즉, 연산증폭기 (IC 3) 에는 30 ~ 40 [V] 의 전원전압이 공급된다.
연산 증폭기 (IC 4) 에는 중간전압 (V15) 과 접지 (GND) 가 전원전압으로서 공급된다. 즉, 연산증폭기 (IC 4) 에는 10 ~ 15 [V] 의 전원전압이 공급된다.
연산증폭기 (IC 5) 에는 전압 (VDD) 과 전압 (VL) 이 전원전압으로서 공급된다. 이 때, 전압 (VDD) 은 일례로써 5 [V] 이다. 즉, 연산증폭기 (IC 5) 에는 30 ~ 40 [V] 의 전원전압이 공급된다.
도 3 에서와 같이, ASDM 에 있어서 전압 VHSEG 및 VLSEG 의 절대값은 전압 VHCOM 및 VLCOM 의 절대값에 비해 더 작다.
따라서, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 이 장치에서는 중간전압 (V15) 을 새로이 추가하고, 이 중간전압 (V15) 을 전원전압으로서 세그먼트측 연산증폭기 (IC 4) 에만 공급하도록 하였다.
이로써, 연산증폭기 (IC 4) 의 전원전압을 낮게 (10 ~ 15 [V]) 할 수 있으며, 그 결과 이 연산증폭기 (IC 4) 에 있어서의 발열을 저감시킬 수 있다.
또한, 도 2 에 나타낸 바와 같은 장치에서는, 중간전압 (V15) 을 새로이 추가하였으므로, 공통측의 연산증폭기의 전원전압과, 세그먼트측의 연산증폭기의 전원전압을 분리할 수 있다.
이로써, 공통측의 연산증폭기와 세그먼트측의 연산증폭기를 패키지 단위로 분리할 수 있게 된다.
그 결과, 공통측과 세그먼트측에서 각각의 전압 및 전류 수준에 적합한 사양의 연산증폭기를 선정할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하면서 상세히 설명하였지만, 구체적인 구성은 이들 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 액정표시장치의 구동전압 발생장치를 소형이면서 저가격으로 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 출력전압을 용이하게 조정할 수 있다.

Claims (10)

  1. 2 종류의 전압을 생성하는 전압생성수단,
    상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압의 전위차를 분할하고, 소정 종류의 전압을 생성하는 전압분할수단, 및
    상기 전압분할수단이 생성한 각 전압을 전류증폭시키는 증폭수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압생성수단은 하이브리드 IC 이고,
    상기 전압분할수단은 상기 하이브리드 IC 의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압분할수단이 생성하는 상기 소정 종류의 전압은, ASDM 에 있어서의, 하이레벨 공통 전압, 하이레벨 세그먼트 전압, 기준전압, 로우 레벨 세그먼트 전압, 및 로우 레벨 공통 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 증폭수단은,
    적어도 상기 하이레벨 공통 전압과 상기 하이레벨 세그먼트 전압을 전압증폭시키는 하이레벨 증폭기, 및
    적어도 상기 로우레벨 세그먼트 전압과 상기 로우레벨 공통 전압을 전압증폭시키는 로우레벨 증폭기로 이루어지고,
    상기 하이레벨 증폭기에는, 상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압 중에서, 하이레벨측의 전압이 전원전압으로서 공급되고,
    상기 로우레벨 증폭기에는, 상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압 중에서, 로우레벨측의 전압이 전원전압으로서 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압의 산술평균은 상기 ASDM 에 있어서의 상기 기준전압과 비슷한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  6. 2 종류의 전압과, 이 2 종류의 전압들 사이의 전위를 갖는 중간전압을 생성하는 전압생성수단,
    상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압의 전위차를 분할하여, 소정 종류의 전압을 생성하는 전압분할수단, 및
    상기 전압분할수단이 생성한 각 전압을 전압증폭시키는 증폭수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압생성수단은 하리브리드 IC 이고,
    상기 전압분할수단은 상기 하이브리드 IC 의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압분할수단이 생성하는 상기 소정 종류의 전압은, ASDM 에 있어서의, 하이레벨 공통 전압, 하이레벨 세그먼트 전압, 기준전압, 로우레벨 세그먼트 전압, 및 로우레벨 공통 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 증폭수단은,
    상기 하이레벨 공통 전압을 전압증폭시키는 하이레벨 증폭기,
    상기 하이레벨 세그먼트 전압과 상기 기준전압과 상기 로우레벨 세그먼트 전압을 전압증폭시키는 중간레벨 증폭기, 및
    상기 로우레벨 공통 전압을 전류증폭시키는 로우레벨 증폭기로 이루어지고,
    상기 하이레벨 증폭기에는, 상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압 중에서, 하이레벨측의 전압이 전원전압으로서 공급되고,
    상기 중간레벨 증폭기에는, 상기 전압생성수단이 생성한 상기 중간전압이 전원전압으로서 공급되고,
    상기 로우레벨 증폭기에는, 상기 전압생성수단이 생성한 상기 2 종류의 전압 중에서, 로우레벨측의 전압이 전원전압으로서 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하이레벨 증폭기, 상기 중간레벨 증폭기 및 상기 로우레벨 증폭기는 각각 연산증폭기인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동전압 발생장치.
KR1019980026608A 1997-07-09 1998-07-02 액정표시장치의 구동전압 발생장치 KR19990013543A (ko)

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