KR20030065163A - Circuit for generating voltages which drive a liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 액정 패널과 소오스 드라이버와 게이트 드라이버와 백 라이트 램프를 구비한 액정 표시 장치를 구동하는 전압을 생성하는 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a circuit for generating a voltage for driving a liquid crystal display device having a liquid crystal panel, a source driver, a gate driver and a backlight lamp.
종래의 액정 표시(liquid crystal display : 이하, "LCD"라고 함) 장치가 도1에 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 액정 표시 장치(100)는 LCD 모니터(102)와 LCD 모듈(104)로 이루어져 있다. 먼저 LCD 모니터(102)는 제어 보드(106)와 어댑터 AC/DC 변환부(108)와 DC/DC 변환부(110)와 백 라이트 인버터부(112)로 이루어져 있다. 제어 보드(106)는 아날로그 RGB 데이터(AA)와 화면 조정 신호(OSD)를 수신하여 디지털 RGB 데이터(DD)와, 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호 등의 타이밍 신호(TT)를 생성한다. 어댑터 AC/DC 변환부(108)는 교류 100 내지 240Vrms의 일반 상전을 변환하여 직류 10 내지 20V를 생성하여 출력한다. DC/DC 변환부(110)는 어댑터 AC/DC 변환부(108)의 출력인 직류 10 내지 20V를 입력받고, 이를 이용하여 소오스 드라이버(116) 내에 구비된 디지털/아날로그 변환기의 기준 전압(AVDD)과, 게이트 드라이버(118)를 각각 턴온/턴오프시키는 제어 전압(VON, VOFF)을 생성하여 출력한다. 전압(AVDD)은 통상 직류 8 내지 10V이고, 전압(VON)은 대략 20V이며, 전압(VOFF)은 대략 -6V이다. 백 라이트 인버터부(112)는 어댑터 AC/DC 변환부(108)의 출력인 직류 10 내지 20V를 입력받고, 이를 이용하여 백 라이트 램프(120, 122)를 구동하는 램프 구동 전압인 교류 500 내지 2000Vrms를 생성하여 백 라이트 램프(120, 122)로 제공한다. LCD 모듈(104)은 LCD 패널(114)과 소오스 드라이버(116)와 게이트 드라이버(118)로 주로 이루어진다.A conventional liquid crystal display (hereinafter referred to as "LCD") device is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 100 includes an LCD monitor 102 and an LCD module 104. First, the LCD monitor 102 includes a control board 106, an adapter AC / DC converter 108, a DC / DC converter 110, and a backlight inverter unit 112. The control board 106 receives analog RGB data AA and a screen adjustment signal OSD to generate digital RGB data DD and timing signals TT such as a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal. The adapter AC / DC converter 108 converts a general phase change of AC 100 to 240 Vrms to generate and output DC 10 to 20V. The DC / DC converter 110 receives a direct current of 10 to 20V, which is an output of the adapter AC / DC converter 108, and uses the same as a reference voltage AVDD of the digital / analog converter provided in the source driver 116. And control voltages VON and VOFF that turn on / off the gate driver 118, respectively, and output them. The voltage AVDD is usually DC 8 to 10V, the voltage VON is approximately 20V, and the voltage VOFF is approximately -6V. The backlight inverter unit 112 receives DC 10 to 20 V, which is the output of the adapter AC / DC converter 108, and uses the AC 500 to 2000 Vrms which is a lamp driving voltage for driving the backlight lamps 120 and 122. Is generated and provided to the backlight lamps 120 and 122. The LCD module 104 mainly consists of the LCD panel 114, the source driver 116, and the gate driver 118.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, LCD 모니터(102)에 구비되어 있는 전원은 어댑터 AC/DC 변환부(108)와 DC/DC 변환부(110)와 백 라이트 인버터부(112)로 크게 3가지로 나눌 수 있다. 그런데 도 1의 블록도를 분석해 보면 몇 가지 문제점을 발견할 수 있다. 이러한 사항들을 도 2 및 도 3으로 나타내었다. 먼저 도 2는 도 1에서의 백 라이트 램프(120, 122)의 구동부의 블록도이다. 문제점을 쉽게 알 수 있도록 어댑터 AC/DC 변환부(도 1의 108)의 내부를 어댑터 AC/DC 변환부(202)와 어댑터 DC/DC 변환부(204)로 상세하게 도시하였다. 도 2를 참고하면, 처음 입력은 교류 100 내지 240Vrms인 일반 상전이며, 이것이 어댑터 AC/DC 변환부(108) 내부의 AC/DC 변환부(202)에 의해 직류 100 내지 300V로 변환되고, 다시 DC/DC 변환부(204)에 의해 직류 10 내지 20V로 변환되어 백 라이트 인버터부(112)로 제공된다. 백 라이트 인버터부(112)에서는 어댑터 AC/DC 변환부(108)의 출력인 직류 10 내지 20V를 입력으로 하여 교류 500 내지 2000Vrms를 생성하여 백 라이트 램프(120)로 제공한다. 이 과정에서 어댑터 AC/DC 변환부(108) 내부의 DC/DC 변환부(204)에 의한 직류 100 내지 300V에서 직류 10 내지 20V로의 변환은 효율적이지 못한 과정이라고 볼 수 있다. 최종 출력 전압이 교류 500 내지 2000Vrms로서 아주 높은 전압을 필요로 하는데, 오히려 전압을 낮추었다가 다시 높이는 것은 전체 전력 시스템의 효율을 낮추는 결과를 초래한다. 전체 전력 시스템의 효율이 낮아지면 그만큼 소비전력이 커지게 된다.As can be seen in FIG. 1, the power source included in the LCD monitor 102 is largely divided into an adapter AC / DC converter 108, a DC / DC converter 110, and a backlight inverter 112. Can be divided into: However, when analyzing the block diagram of FIG. 1, some problems may be found. These items are shown in FIGS. 2 and 3. 2 is a block diagram of a driving unit of the backlight lamps 120 and 122 in FIG. 1. The inside of the adapter AC / DC converter 108 (FIG. 1) is illustrated in detail as the adapter AC / DC converter 202 and the adapter DC / DC converter 204 to easily understand the problem. Referring to FIG. 2, the first input is a general phase change with an AC of 100 to 240 Vrms, which is converted into a DC of 100 to 300 V by an AC / DC converter 202 inside the adapter AC / DC converter 108, and then again to DC. The DC / DC converter 204 converts the DC into 10 to 20V and provides the DC to the backlight inverter 112. The backlight inverter unit 112 generates an alternating current of 500 to 2000 Vrms using the direct current of 10 to 20 V, the output of the adapter AC / DC conversion unit 108, and provides the alternating current to the backlight lamp 120. In this process, the conversion from DC 100 to 300V to DC 10 to 20V by the DC / DC converter 204 in the adapter AC / DC converter 108 may be considered inefficient. The final output voltage is a very high voltage, with an alternating current of 500 to 2000 Vrms, but lowering and then increasing again results in lower overall power system efficiency. The lower the efficiency of the entire power system, the greater the power consumption.
도 3은 도 1에서의 액정 표시 모듈(104)의 구동부의 블록도이다. 도 3을 참고하면, 처음 입력은 직류 10 내지 20V이며, 이것이 IC 구동전압인 직류 2 내지 5V로 변환되고, 이것을 다시 통상 직류 8 내지 10V인 전압(AVDD)으로 바꾸며, 최종단에서 통상 20V인 전압(VON)과 통상 -8V인 전압(VOFF)을 만들어낸다. 여기서도 마찬가지로 먼저 직류 2 내지 5V로 전압을 낮추었다가 다시 더 높은 레벨인 전압(AVDD, VON, VOFF)을 만들어낸다. 이것은 전기적인 효율을 떨어뜨려 소비전력을 높이는 원인이 된다.3 is a block diagram of a driving unit of the liquid crystal display module 104 of FIG. 1. Referring to Fig. 3, the first input is DC 10 to 20V, which is converted into an IC driving voltage of DC 2 to 5V, which is converted back to a voltage of 8 to 10V (AVDD), which is usually DC, to a voltage of 20V at the final stage. It produces (VON) and a voltage (VOFF) that is typically -8V. Here, too, the voltage is first lowered to 2-5V DC, and then again the higher levels (AVDD, VON, VOFF) are produced. This lowers the electrical efficiency and causes the power consumption to increase.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 표시 장치에서 사용되는 구동 전압을 보다 효율적으로 생성하는 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a circuit for generating a driving voltage used in a liquid crystal display device more efficiently.
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.1 is a block diagram showing a configuration of a conventional liquid crystal display device.
도 2는 도 1에서의 백 라이트 램프의 구동부의 블록도.FIG. 2 is a block diagram of a driving unit of the backlight lamp of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1에서의 액정 모듈의 구동부의 블록도.3 is a block diagram of a driving unit of the liquid crystal module of FIG. 1.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.4 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에서의 액정 모듈 전력 시스템 중 백 라이트 램프의 구동부의 블록도.5 is a block diagram of a driving unit of a backlight lamp of the liquid crystal module power system of FIG. 4.
도 6은 도 4에서의 액정 모듈 전력 시스템 중 액정 모듈의 구동부의 블록도.6 is a block diagram of a driving unit of a liquid crystal module of the liquid crystal module power system of FIG. 4.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은 액정 패널과 소오스 드라이버와 게이트 드라이버와 백 라이트 램프를 구비한 액정 표시 장치를 구동하는 전압을 생성하는 회로에 있어서, 일반 상전으로부터 직류 전압을 생성하는 교류/직류 변환부와, 상기 교류/직류 변환부의 출력으로부터 상기 백 라이트 램프를 구동하는 교류 전압을 생성하는 직류/교류 인버터부와, 상기 교류/직류 변환부의 출력으로부터 상기 소오스 드라이버 내에 구비된 디지털/아날로그 컨버터의 기준 전압을 생성하는 제1 직류/직류 변환부와, 상기 제1 직류/직류 변환부의 출력으로부터 상기 게이트 드라이버를 구동하는 전압을 생성하는 제2 직류/직류 변환부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a circuit for generating a voltage for driving a liquid crystal display device including a liquid crystal panel, a source driver, a gate driver, and a backlight lamp. And a DC / AC inverter unit for generating an AC voltage for driving the backlight lamp from an output of the AC / DC converter, and a reference voltage of a digital / analog converter provided in the source driver from an output of the AC / DC converter. And a second DC / DC converter for generating a voltage and a second DC / DC converter for generating a voltage for driving the gate driver from an output of the first DC / DC converter.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 여러 필요한 구동 전압을 생성할 때 전압을 낮추었다가 다시 높이는 비효율적인 과정을 거치지 않으므로 소비전력을 낮출 수 있는 이점이 있다. 또한 비효율적인 부품을 삭제할 수 있게 되므로 LCD 모니터의 제조 비용을 낮출 수 있게 된다.According to the configuration of the present invention, there is an advantage that the power consumption can be lowered because it does not go through an inefficient process of lowering and then increasing the voltage when generating the necessary driving voltage. In addition, the inefficient parts can be eliminated, thereby lowering the manufacturing cost of the LCD monitor.
바람직하게는, 상기 교류/직류 변환부와 상기 직류/교류 인버터부와 상기제1 직류/직류 변환부와 상기 제2 직류/직류 변환부는 하나의 보드(board) 상에 실장된다. 또한 상기 교류/직류 변환부의 출력은 직류 100 내지 300V 이고, 상기 직류/교류 인버터부의 출력은 교류 500 내지 2000Vrms 이며, 상기 제1 직류/직류 변환부의 출력은 직류 8 내지 10V 이고, 상기 제2 직류/직류 변환부의 출력은 직류 20V 및 -6V 이다.Preferably, the AC / DC converter, the DC / AC inverter unit, the first DC / DC converter, and the second DC / DC converter are mounted on one board. The output of the AC / DC converter is DC 100 to 300V, the output of the DC / AC inverter is 500 to 2000 Vrms AC, the output of the first DC / DC converter is DC 8 to 10V, and the second DC / The outputs of the DC converter are DC 20V and -6V.
또한 본 발명은 액정 패널과 소오스 드라이버와 게이트 드라이버와 백 라이트 램프를 구비한 액정 표시 장치를 구동하는 전압을 생성하는 회로에 있어서, 일반 상전으로부터 직류 100 내지 300V의 전압을 생성하는 교류/직류 변환부와, 상기 교류/직류 변환부의 출력으로부터 상기 백 라이트 램프를 구동하는 교류 500 내지 2000Vrms의 전압을 생성하는 직류/교류 인버터부와, 상기 교류/직류 변환부의 출력으로부터 상기 소오스 드라이버 내에 구비된 디지털/아날로그 컨버터의 기준 전압으로서 직류 8 내지 10V를 생성하는 제1 직류/직류 변환부와, 상기 제1 직류/직류 변환부의 출력으로부터 상기 게이트 드라이버를 구동하는 전압을 생성하는 제2 직류/직류 변환부를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention is a circuit for generating a voltage for driving a liquid crystal display device having a liquid crystal panel, a source driver, a gate driver and a backlight lamp, AC / DC conversion unit for generating a voltage of 100 to 300V DC from the normal phase And a DC / AC inverter for generating a voltage of AC 500 to 2000 Vrms for driving the backlight lamp from the output of the AC / DC converter, and a digital / analog provided in the source driver from the output of the AC / DC converter. A first DC / DC converter for generating DC 8 to 10V as a reference voltage of the converter, and a second DC / DC converter for generating a voltage for driving the gate driver from an output of the first DC / DC converter. It is another feature.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 일관성을 위하여 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소 및 신호를 가리키는 것으로 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components and signals for the sake of consistency of description.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 액정 표시 장치(400)는 LCD 모니터(402)와 LCD 모듈(404)로 주로 이루어져 있다. 먼저 LCD 모니터(402)는 제어 보드(406)와 액정 모듈 전력 시스템(408)으로 이루어져 있다. 제어 보드(406)는 아날로그 RGB 데이터(AA)와 화면 조정 신호(OSD)를 수신하여 디지털 RGB 데이터(DD)와, 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호 등의 타이밍 신호(TT)를 생성한다. 액정 모듈 전력 시스템(408)은 교류 100 내지 240Vrms의 일반 상전을 변환하여 백 라이트 램프(420, 422)를 구동하기 위한 교류 500 내지 2000Vrms의 전압을 생성하고, 이를 백 라이트 램프(420, 422)로 제공한다. 또한 액정 모듈 전력 시스템(408)은 소오스 드라이버(416) 내에 구비된 디지털/아날로그 변환기(도시되지 않음)의 기준전압으로 사용되는 직류 8 내지 10V의 전압(AVDD)과, 게이트 드라이버(418)를 제어하는 통상 직류 20V의 전압(VON)과 직류 -6V의 전압(VOFF)과, 그밖에 직류 2 내지 5V를 생성하여 제어 보드(406)로 제공한다. 그리고 제어 보드(406)는 전압(AVDD)을 디지털 RGB 신호와 함께 소오스 드라이버(416)로 제공하고, 전압(VON/VOFF)을 타이밍 신호(TT)와 함께 게이트 드라이버(418)로 제공한다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device 400 mainly includes an LCD monitor 402 and an LCD module 404. First, the LCD monitor 402 consists of a control board 406 and a liquid crystal module power system 408. The control board 406 receives analog RGB data AA and a screen adjustment signal OSD to generate digital RGB data DD and timing signals TT such as a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal. The liquid crystal module power system 408 converts a normal phase change of alternating current 100 to 240 Vrms to produce a voltage of alternating current 500 to 2000 Vrms for driving the backlight lamps 420 and 422, which are then converted into backlight lamps 420 and 422. to provide. In addition, the liquid crystal module power system 408 controls the gate driver 418 and the voltage (AVDD) of DC 8 to 10V used as a reference voltage of the digital-to-analog converter (not shown) included in the source driver 416. Usually, a DC voltage of 20V (VON), a voltage of DC-6V (VOFF), and other DCs of 2 to 5V are generated and provided to the control board 406. The control board 406 provides the voltage AVDD to the source driver 416 together with the digital RGB signal, and provides the voltage VON / VOFF to the gate driver 418 together with the timing signal TT.
도 1에 도시된 LCD 모니터(102)는 구동 전압 생성과 관련하여 어댑터 AC/DC 변환부(108)와 DC/DC 변환부(110)와 백 라이트 인버터부(112)라는 3개의 구성요소를 포함하고 있으나, 도 4에 도시된 본 실시예에 의한 LCD 모니터(402)는 액정 모듈 전력 시스템(408)이라는 통합된 1개의 구성요소를 포함하고 있다. 액정 모듈 전력 시스템(408)의 구성은 도 5 및 도 6으로 나타내었다. 먼저 도 5는 도 4에서의 액정 모듈 전력 시스템(408) 중에서 백 라이트 램프(420, 422)를 구동하는 부분과, 백 라이트 램프(420, 422)를 도시하고 있다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 액정 모듈 전력 시스템(408) 중에서 백 라이트 램프(420, 422)를 구동하는 부분(500)은 AC/DC 변환부(502)와 DC/AC 인버터(504)로 이루어진다. AC/DC 변환부(502)는 교류 100 내지 240Vrms의 일반 상전을 입력으로 하여 직류 100 내지 300V를 생성한다. DC/AC 인버터부(504)는 AC/DC 변환부(502)의 출력인 직류 100 내지 300V를 입력으로 하여 교류 500 내지 2000Vrms를 생성하여 백 라이트 램프(420, 422)로 제공한다.The LCD monitor 102 shown in FIG. 1 includes three components, namely, an adapter AC / DC converter 108, a DC / DC converter 110, and a backlight inverter unit 112 in connection with driving voltage generation. However, the LCD monitor 402 according to the present embodiment shown in FIG. 4 includes one integrated component called the liquid crystal module power system 408. The configuration of the liquid crystal module power system 408 is shown in FIGS. 5 and 6. First, FIG. 5 illustrates a portion of the liquid crystal module power system 408 driving the backlight lamps 420 and 422 and the backlight lamps 420 and 422 in FIG. 4. As shown in FIG. 5, the portion 500 driving the backlight lamps 420 and 422 of the liquid crystal module power system 408 is connected to the AC / DC converter 502 and the DC / AC inverter 504. Is done. The AC / DC converter 502 generates a direct current 100 to 300 V by using a normal phase change of AC 100 to 240 Vrms as an input. The DC / AC inverter unit 504 generates an alternating current 500 to 2000 Vrms using the direct current 100 to 300 V, which is the output of the AC / DC conversion unit 502, and provides the alternating current to the backlight lamps 420 and 422.
도 6은 도 4에서의 액정 모듈 전력 시스템(408) 중에서 액정 모듈(404)을 구동하는 전압을 생성하는 부분(600)을 도시하고 있다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 액정 모듈 구동 전압 생성부(600)는 AC/DC 변환부(502)와 제1 DC/DC 변환부(602)와 제2 DC/DC 변환부(604)를 구비하고 있다. 여기서 AC/DC 변환부(502)는 도 5에 도시된 백 라이트 램프 구동 부분(500)과 공통으로 사용되므로 어느 한 곳에만 구비되는 것으로 충분하다. 제1 DC/DC 변환부(602)는 AC/DC 변환부(502)의 출력인 직류 100 내지 300V를 입력으로 하여 AVDD를 생성한다. 그리고 제2 DC/DC 변환부(604)는 전압(AVDD)을 입력으로 하여, VON/VOFF와 직류 2 내지 5V를 생성한다.FIG. 6 illustrates a portion 600 of the liquid crystal module power system 408 that generates the voltage driving the liquid crystal module 404 in FIG. 4. As shown in FIG. 6, the liquid crystal module driving voltage generator 600 may include an AC / DC converter 502, a first DC / DC converter 602, and a second DC / DC converter 604. Equipped. Since the AC / DC converter 502 is used in common with the backlight lamp driving unit 500 shown in FIG. 5, it is sufficient to be provided only at one place. The first DC / DC converter 602 generates an AVDD by inputting DC 100 to 300V, which is an output of the AC / DC converter 502. The second DC / DC converter 604 receives a voltage AVDD to generate VON / VOFF and DC 2 to 5V.
도 5 및 도 6으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면 액정 표시 장치를 구동하는 전압이 높은 전압부터 낮은 전압으로 순차적으로 발생하게 된다. 따라서 도 1에 도시된 종래의 구성에 비해 보다 효율적으로 액정 표시 장치를 구동하는 전압을 생성할 수 있게 된다. 또한 도 2 및 도 3에 도시된 종래의 구성과 비교해 볼 때, 본 발명에 의하면 구동 전압을 발생하는데 필요한 부품수를 줄일 수 있음을 알 수 있다.As apparent from FIGS. 5 and 6, according to the present invention, the voltage driving the liquid crystal display is sequentially generated from a high voltage to a low voltage. Therefore, the voltage for driving the liquid crystal display device can be generated more efficiently than the conventional configuration shown in FIG. 1. In addition, it can be seen that the number of parts required to generate the driving voltage can be reduced according to the present invention, compared with the conventional configuration shown in FIGS. 2 and 3.
여기서 설명된 실시예들은 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니다. 따라서 당업자들은 본 발명의 범위 안에서 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 범위는 원칙적으로 후술하는 특허청구범위에 의하여 정하여진다.The embodiments described herein are merely intended to enable those skilled in the art to easily understand and practice the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art should note that various modifications or changes are possible within the scope of the present invention. The scope of the invention is defined in principle by the claims that follow.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 여러 필요한 구동 전압을 생성할 때 전압을 낮추었다가 다시 높이는 비효율적인 과정을 거치지 않으므로 소비전력을 낮출 수 있는 이점이 있다. 또한 비효율적인 부품을 삭제할 수 있게 되므로 LCD 모니터의 제조 비용을 낮출 수 있다.According to the configuration of the present invention, there is an advantage that the power consumption can be lowered because it does not go through an inefficient process of lowering and then increasing the voltage when generating the necessary driving voltage. In addition, the inefficient parts can be eliminated, thereby lowering the manufacturing cost of the LCD monitor.
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