KR20050053059A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

전원을 효율적으로 제공할 수 있는 액정표시장치가 개시된다.
본 발명의 액정표시장치는, 제1 방향과 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 2차원적으로 배치된 복수의 화소를 갖는 액정 패널; 상기 액정 패널의 상기 제1 방향을 따라 주사 신호를 출력하는 게이트드라이버; 상기 액정 패널의 상기 제2 방향을 따라 데이터 신호를 출력하는 데이터드라이버; 및 단일의 직류전압을 전압값이 서로 상이한 기준 공급전압으로 변환하여 상기 게이트드라이버 및 상기 데이터드라이버에 공급하는 직류-직류 변환부를 구비하고, 상기 직류-직류 변환부는, 상기 단일의 직류전압을 전류가 상대적으로 많이 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제1 기준 공급전압으로 변환하는 제1 직류-직류 변환기; 및 상기 단일의 직류전압을 전류가 상대적으로 적게 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제2 기준 공급전압으로 변환하는 제2 직류-직류 변환기를 구비한다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 전원을 효율적으로 제공할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display)는 비디오신호에 따라 액정층의 광투과율을 조절하여 화상을 표시한다. 액정표시장치 중 액정셀별로 스위칭소자가 마련된 액티브 매트릭스(active matrix) 타입은 동영상을 표시하기에 적합하여 현재 주로 이용되고 있다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에서 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 이용되고 있다.
이러한 액정표시장치에는 전원으로부터 제공되는 전압이 각종 구동 드라이버에 제공되어 화상을 표시하게 된다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 디지털 비디오 카드(1)와, 액정패널(4)의 데이터라인들(DL)에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터드라이버(3)와, 액정패널(4)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트드라이버(5)와, 데이터드라이버(3)와 게이트드라이버(5)를 제어하기 위한 제어부(2)와, 게이트드라이버(5), 데이터드라이버(3), 제어부(2), 감마전압발생부(7) 및 공통전압발생부(8) 등을 구동시키기 위한 전압(예컨대, 기준공급전압(Vdd))을 생성하는 직류-직류 변환기(6)를 구비한다.
상기 디지털 비디오 카드(1)는 아날로그 입력 영상신호를 디지털 비디오 데이터로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호(V,H)를 검출하게 된다.
상기 제어부(2)는 상기 디지털 비디오 카드(1)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 데이터드라이버(3)에 공급하게 된다. 또한, 상기 제어부(2)는 상기 디지털 비디오 카드(1)로부터 입력되는 수평/수직 동기신호(V,H)를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타드 펄스(GSP)를 생성하여 상기 데이터드라이버(3)와 상기 게이트드라이버(5)의 타이밍을 제어하게 된다.
상기 게이트드라이버(5)는 상기 제어부(2)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 주사신호를 발생하는 쉬프트 레지스터(미도시)와, 상기 주사신호의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터(미도시) 등으로 구성된다. 상기 게이트드라이버(5)로부터 입력되는 주사신호에 응답하여 스위칭 소자(TFT)에 의해 데이터라인(DL) 상의 비디오 데이터가 화소전극에 공급된다.
상기 데이터드라이버(3)에는 상기 제어부(2)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 비디오 데이터와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 상기 데이터드라이버(3)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래피한 후에, 래치된 데이터를 감마전압발생부(7)에서 생성된 감마전압(Vγ)에 따라 보정하게 된다. 그리고, 상기 데이터드라이버(3)는 상기 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1라인씩 데이터라인(DL)에 공급하게 된다.
상기 액정패널(4)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되도록 형성된다. 상기 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀에 선택적으로 공급하기 위한 스위칭소자가 형성된다. 이를 위하여, 상기 스위칭소자(TFT)의 게이트단자에는 게이트라인(GL)이 접속되며, 상기 스위칭소자(TFT)의 소스단자에는 데이터라인(DL)이 접속된다.
한편, 상기 직류-직류 변환기(6)는 전원부(미도시)로부터 입력되는 일정범위의 단일 직류전압을 일정크기의 직류전압으로 변경시켜 줄력하게 된다. 다시말해, 상기 직류-직류 변환기(6)는 상기 단일 직류전압으로부터 상기 제어부(2), 데이터드라이버(3), 게이트드라이버(5),감마전압발생부(7) 및 공통전압발생부(8)를 구동시키기 위한 기준공급전압(Vdd)를 생성한다. 이때, 상기 직류-직류 변환기(6)는 상기 기준공급전압(Vdd)를 이용하여 비주사전압(Vgl)를 더 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 비주사전압은 이미 온되어 있는 해당 게이트라인(GL)의 해당 스위칭소자(TFT)를 오프시키도록 한다. 따라서, 상기 기준공급전압(Vdd)은 상기 게이트드라이버(5)으로 공급되어 주사전압(Vgh)이 출력되고, 상기 감마전압발생부(7)로 공급되어 감마전압(Vγ)이 출력되고, 상기 데이터드라이버(3)로 공급되어 데이터 전압(Vd)이 출력되며, 상기 공통전압발생부(8)로 공급되어 공통전압(Vcom)이 출력되도록 한다.
종래의 경우에는 상기 직류-직류 변환기(6)는 하나만이 구비되고, 이와 같이 구비된 하나의 직류-직류 변환기(6)를 이용하여 각 종 전압이 출력되도록 하는 경우, 상기 직류-직류 변환기(6)에 커다란 부하가 걸리게 된다. 즉, 상기 직류-직류 변환기(6)에서 출력된 기준공급전압(Vdd)는 데이터드라이버(3), 감마전압발생부(7), 게이트드라이버(5), 공통전압발생부(8)로 공급되게 되는데, 상기 데이터드라이버(3)과 감마전압발생부(7)보다는 상기 게이트드라이버(5)와 공통전압발생부(8)에서 상대적으로 더 많은 전류가 소비되게 된다.
따라서, 상기 직류-직류 변환기(6)로부터 출력된 기준공급전압(Vdd)는 데이터 드라이버(3), 감마전압발생부(7), 게이트드라이버(5), 공통전압발생부(8)에서 필요한 전압으로 제공될 수가 없게 되고, 이에 따라 필요한 전압이 공급되지 않게 되어 해당 구성 요소들(예들 들면, 게이트드라이버(5), 데이터드라이버(3), 감마전압발생부(7), 공통전압발생부(8), 제어부(2))에 적정한 기준공급전압(Vdd)이 공급되지 않게 되어 소정의 에러가 발생되어 구동특성이 저하되거나 휘도가 감소되는 문제점이 있었다.
또한, IPS(In Plane Switching) 모드나 고전압 구동(대략 9V 이상)이 필요한 경우에 하나의 직류-직류 변환기(6)에 의한 기준공급전압(Vdd)을 이용하여 각 구성요소에 필요한 전압들이 제공되어야 하므로, 직류-직류변환기의 용량에 무리를 주게 되어 전원의 효율이 저하되게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 소비전류의 소모 정도에 따라 구성되는 다수의 직류-직류 변환기를 구비하여, 전원을 효율적으로 제공할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 액정표시장치는, 제1 방향과 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 2차원적으로 배치된 복수의 화소를 갖는 액정 패널; 상기 액정 패널의 상기 제1 방향을 따라 주사 신호를 출력하는 게이트드라이버; 상기 액정 패널의 상기 제2 방향을 따라 데이터 신호를 출력하는 데이터드라이버; 및 단일의 직류전압을 전압값이 서로 상이한 기준 공급전압으로 변환하여 상기 게이트드라이버 및 상기 데이터드라이버에 공급하는 직류-직류 변환부를 구비하고, 상기 직류-직류 변환부는, 상기 단일의 직류전압을 전류가 상대적으로 많이 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제1 기준 공급전압으로 변환하는 제1 직류-직류 변환기; 및 상기 단일의 직류전압을 전류가 상대적으로 적게 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제2 기준 공급전압으로 변환하는 제2 직류-직류 변환기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 전류가 상대적으로 많이 소비되는 전압들은 데이터 전압 및 고 감마 전압일 수 있다.
상기 전류가 상대적으로 적게 소비되는 전압들은 저 감마 전압, 공통전압 및 주사 전압일 수 있다.
상기 제2 직류-직류 변환기는 상기 제2 기준 공급전압을 이용하여 비주사 전압을 생성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 디지털 비디오 카드(1)와, 액정패널(4)의 데이터라인들(DL)에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터드라이버(3)와, 액정패널(4)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트드라이버(5)와, 데이터드라이버(3)와 게이트드라이버(5)를 제어하기 위한 제어부(2)와, 단일의 직류전압을 서로 상이한 기준 공급전압으로 변환하여 상기 게이트드라이버(5) 및 상기 데이터드라이버(3)에 공급하는 직류-직류 변환부(11)를 구비한다.
상기 디지털 비디오 카드(1)는 아날로그 입력 영상신호를 디지털 비디오 데이터로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호(V,H)를 검출하게 된다.
상기 제어부(2)는 상기 디지털 비디오 카드(1)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 데이터드라이버(3)에 공급하게 된다. 또한, 상기 제어부(2)는 상기 디지털 비디오 카드(1)로부터 입력되는 수평/수직 동기신호(V,H)를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타드 펄스(GSP)를 생성하여 상기 데이터드라이버(3)와 상기 게이트드라이버(5)의 타이밍을 제어하게 된다.
상기 게이트드라이버(5)는 상기 제어부(2)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 주사신호를 발생하는 쉬프트 레지스터(미도시)와, 상기 주사신호의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터(미도시) 등으로 구성된다. 상기 게이트드라이버(5)로부터 입력되는 주사신호에 응답하여 스위칭 소자(TFT)에 의해 데이터라인(DL) 상의 비디오 데이터가 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
상기 데이터드라이버(3)에는 상기 제어부(2)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 비디오 데이터와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 상기 데이터드라이버(3)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래피한 후에, 래치된 데이터를 감마전압발생부(7)에서 생성된 감마전압(Vγ)에 따라 보정하게 된다. 그리고, 상기 데이터드라이버(3)는 상기 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1라인씩 데이터라인(DL)에 공급하게 된다.
상기 액정패널(4)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되도록 형성된다. 상기 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀(Clc)에 선택적으로 공급하기 위한 스위칭소자가 형성된다. 이를 위하여, 상기 스위칭소자(TFT)의 게이트단자에는 게이트라인(GL)이 접속되며, 상기 스위칭소자(TFT)의 소스단자에는 데이터라인(DL)이 접속된다.
상기 직류-직류변환부(11)는 상기 단일의 직류전압으로부터 전류가 상대적으로 많이 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제1 기준 공급전압(Vdd1)으로 변환하는 제1 직류-직류 변환기(13)와, 상기 단일의 직류전압으로부터 전류가 상대적으로 적게 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제2 기준 공급전압(Vdd2)으로 변환하는 제2 직류-직류 변환기(15)로 구성된다. 이때, 상기 제2 직류-직류변환기(15)는 상기 제2 기준 공급전압을 이용하여 비주사 전압(Vgl)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 기준공급전압은 대략 15V 정도이고, 상기 제2 기준공급전압은 대략 8V 정도이며, 상기 비주사 전압(Vgl)은 대략 -5V 정도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 직류-직류변환부(11)에는 2개의 직류-직류변환기(13, 15)들로 구성되어, 이와 같이 구성된 2개의 직류-직류변환기들(13, 15)은 단일 직류전압을 서로 상이한 기준공급전압들(Vdd1, Vdd2)으로 변환시켜 출력시키게 된다.
이때, 15V의 제1 기준공급전압(Vdd1)은 상기 데이터드라이버(3) 및 감마전압발생부(7)로 공급된다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 데이터드라이버(3)와 상기 감마전압발생부(7)에서는 많은 전류 소비가 발생된다. 상기 감마전압발생부(7)에는 대략 0~15V 사이의 감마전압이 출력되게 된다. 이 중에서 전류 소비가 큰 대략 8~15V의 경우에는 15V의 제1 기준공급전압을 이용하게 된다. 이때, 상기 감마전압발생부(7)는 15V의 제1 기준전압이 입력되어 고 감마전압(대략 8~15V)을 출력한다. 상기 데이터드라이버(3)는 15V의 제1 기준공급전압이 입력되어 상기 디지털 비디오 데이터를 상기 감마전압발생부(7)로부터 출력된 감마전압에 따라 보정하여 대략 15V의 데이터전압을 출력한다.
한편, 8V의 제2 기준공급전압(Vdd2)은 상기 감마전압발생부(7), 공통전압발생부(8) 및 게이트드라이버(5)로 공급된다. 상기 공통전압발생부(8)와 상기 게이트드라이버(5)에는 비교적 전류 소비가 적다. 이때, 상기 감마전압발생부(7)에는 8V의 제2 기준공급전압(Vdd2)이 입력되어 저 감마전압(대략 0~8V)을 출력한다. 상기 공통전압발생부(8)는 8V의 제2 기준공급전압(Vdd2)이 입력되어 5V의 공통전압(Vcom)을 출력한다. 또한, 상기 게이트드라이버(5)는 8V의 데2 기준공급전압(Vdd2)이 입력되어 21V의 주사전압(Vgh)을 출력한다.
따라서, 본 발명은 다수의 직류-직류 변환기를 구비하여 서로 상이한 기준공급전압들을 만들어, 각 기준공급전압들을 전류 소모에 따라 분배시켜 줌으로써, 직류-직류변환기에 부하가 걸리지 않으면서 각 구성요소에서 필요로 하는 전압을 정확하게 공급하여 줌으로써, 구동특성과 휘도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 소비 전류가 큰 부분들과 소비전류가 작은 부분들에 각각 공급시켜줄 기준 공급전압득을 만들어주는 직류-직류변환기를 다수가 구비함으로써, 부하를 최대한 억제하여 전원의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 각 구성 요소에서 필요로 하는 전압을 정확하게 공급하여 줌으로써, 구동특성과 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭>
2 : 제어부 3 : 데이터드라이버
4 : 액정패널 5 : 게이트드라이버
7 : 감마전압발생부 8 : 공통전압발생부
11 : 직류-직류변환부 13, 15 : 직류-직류변환기

Claims (4)

  1. 제1 방향과 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 2차원적으로 배치된 복수의 화소를 갖는 액정 패널;
    상기 액정 패널의 상기 제1 방향을 따라 주사 신호를 출력하는 게이트드라이버;
    상기 액정 패널의 상기 제2 방향을 따라 데이터 신호를 출력하는 데이터드라이버; 및
    단일의 직류전압을 전압값이 서로 상이한 기준 공급전압으로 변환하여 상기 게이트드라이버 및 상기 데이터드라이버에 공급하는 직류-직류 변환부를 구비하고,
    상기 직류-직류 변환부는,
    상기 단일의 직류전압을 전류가 상대적으로 많이 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제1 기준 공급전압으로 변환하는 제1 직류-직류 변환기; 및
    상기 단일의 직류전압을 전류가 상대적으로 적게 소비되는 전압들을 생성하기 위해 공급되는 제2 기준 공급전압으로 변환하는 제2 직류-직류 변환기를 구비하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류가 상대적으로 많이 소비되는 전압들은 데이터 전압 및 고 감마 전압인 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전류가 상대적으로 적게 소비되는 전압들은 저 감마 전압, 공통전압 및 주사 전압인 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 직류-직류 변환기는 상기 제2 기준 공급전압을 이용하여 비주사 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치.
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US8379011B2 (en) 2007-07-20 2013-02-19 Samsung Display Co., Ltd. Driving device, display apparatus having the same and method of driving the display apparatus
CN114283721A (zh) * 2021-11-18 2022-04-05 昆山国显光电有限公司 显示面板、显示面板的驱动方法及显示装置

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