KR20070075828A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

An LCD is provided to display an image having a uniform display quality irrespective of temperature difference of an LCD panel, by outputting power voltage having a uniform voltage level and gate driving voltage varied according to surrounding temperature of the LCD panel. An LCD panel(100) displays an image in response to gate driving signal and data driving signal respectively inputted through gate lines and data lines. A driving voltage generator(300) outputs gate driving voltage, which is varied according to surrounding temperature of the LCD panel, and power voltage having a uniform voltage level. A gate driver(110) outputs the gate driving signal in response to the gate driving voltage. A data driver(400) outputs the data driving signal in response to the power voltage.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 구동 전압 생성부의 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram of the driving voltage generator shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 구동 전압 생성부의 구체적인 회로도이다.FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the driving voltage generator shown in FIG. 2.

도 4A와 도 4B는 도 3에 도시된 제 1 기준 전압 발생부의 온도 센서 저항의 특성에 따른 구성을 보여주는 회로도이다. 4A and 4B are circuit diagrams illustrating configurations according to characteristics of a temperature sensor resistance of the first reference voltage generator illustrated in FIG. 3.

도 5는 도 4A와 도 4B에 도시된 제 1 온도 센서 저항과 제 3 온도 센서 저항의 온도에 따른 특성을 보여주는 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing characteristics of the first temperature sensor resistor and the third temperature sensor resistor according to temperature shown in FIGS. 4A and 4B.

도 6은 온도에 따른 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압의 특성을 보여주는 그래프이다. 6 is a graph showing characteristics of a gate on voltage and a gate off voltage according to temperature.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 액정 표시 장치 100: 액정 패널10: liquid crystal display device 100: liquid crystal panel

110: 게이트 구동부 200: 타이밍 컨트롤러110: gate driver 200: timing controller

300: 구동 전압 생성부 310: 스위칭 전압 발생부300: driving voltage generator 310: switching voltage generator

320: 전원 전압 생성부 330: 기준 전압 발생부320: power supply voltage generator 330: reference voltage generator

340: 게이트 전압 생성부 400: 데이터 구동부340: gate voltage generator 400: data driver

500: 게이트 입력 신호 생성부500: gate input signal generator

본 발명은 디스플레이 장치(Display Device)에 관한 것으로, 구체적으로는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display Device)의 구동 전압 생성 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a display device, and more particularly, to a driving voltage generation circuit of a liquid crystal display device (LCD).

음극선관(Cathode Ray Tube)을 이용한 표시 장치와 더불어 영상 표시 장치의 중요한 분야를 차지하고 있는 것 중에 하나가 액정 표시 장치이다. 액정 표시 장치는 일정한 공간을 갖고 합착된 두 개의 기판(유리 기판) 사이에 액정이 주입된 표시장치이다. 액정 표시 장치는 액정에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절함으로써 기판에 투과되는 빛의 양을 조절하는 것이 가능하다. 이러한 제어 방식으로 원하는 화상 신호가 표시된다. In addition to the display device using a cathode ray tube, one of the important fields of an image display device is a liquid crystal display device. The liquid crystal display device is a display device in which a liquid crystal is injected between two substrates (glass substrates) bonded to each other with a predetermined space. The liquid crystal display device can control the amount of light transmitted to the substrate by applying an electric field to the liquid crystal and adjusting the intensity of the electric field. In this control manner, a desired image signal is displayed.

액정 표시 장치의 게이트 구동부를 구성하는 비정질-실리콘 박막 트랜지스터는 액정 패널의 주변 온도 변화에 따라, 구동 능력의 변화가 심한 문제가 있다. 예를 들어, 상온 대비 저온 시, 비정질-실리콘 박막 트랜지스터의 특성 저하로 인하여, 액정 표시 장치가 정상적으로 동작하지 않는 경우가 발생한다. Amorphous-silicon thin film transistors constituting the gate driver of the liquid crystal display have a problem in that the driving capability is severely changed according to the change in the ambient temperature of the liquid crystal panel. For example, when the temperature is low compared to room temperature, the liquid crystal display may not operate normally due to the deterioration of the characteristics of the amorphous-silicon thin film transistor.

본 발명의 목적은 표시 품질을 향상할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can improve the display quality.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널, 구동 전압 생성부, 게이트 구동부, 그리고 데이터 구동부를 포함한다. 액정 패널은 게이트 라인과 데이터 라인을 통해 각각 입력되는 게이트 구동 신호과 데이터 구동 신호에 응답하여 영상을 표시한다. 구동 전압 생성부는 상기 액정 패널의 주변 온도에 따라 가변되는 게이트 구동 전압과 일정한 전압 레벨을 갖는 전원 전압을 출력한다. 게이트 구동부는 상기 게이트 구동 전압에 응답하여 상기 게이트 구동 신호를 출력하고, 데이터 구동부는 상기 전원 전압에 응답하여 상기 데이터 구동 신호를 출력한다.The liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal panel, a driving voltage generator, a gate driver, and a data driver. The liquid crystal panel displays an image in response to the gate driving signal and the data driving signal respectively input through the gate line and the data line. The driving voltage generation unit outputs a gate driving voltage which varies according to the ambient temperature of the liquid crystal panel and a power supply voltage having a constant voltage level. The gate driver outputs the gate driving signal in response to the gate driving voltage, and the data driver outputs the data driving signal in response to the power supply voltage.

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 액정 패널(100), 타이밍 컨트롤러(200), 구동 전압 생성부(300), 데이터 구동부(400), 그리고 게이트 입력 신호 생성부(500)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal panel 100, a timing controller 200, a driving voltage generator 300, a data driver 400, and a gate input signal generator 500. do.

액정 표시 장치(10)는 제조 원가의 절감과 설계의 편의를 도모하기 위해, 게이트 드라이버 IC(Gate Driver IC)의 사용을 배제한 구조(Gate IC-Less 구조)이다. 배제된 게이트 드라이버 IC의 기능은 액정 패널(100) 내의 비정질-실리콘 박막 트랜지스터(a-Si 박막 트랜지스터)를 이용한 게이트 구동부(110)와 게이트 입력 신호 생성부(500)로 대체한다. The liquid crystal display device 10 has a structure excluding the use of a gate driver IC (Gate IC-Less structure) in order to reduce manufacturing costs and facilitate design. The excluded function of the gate driver IC is replaced by the gate driver 110 and the gate input signal generator 500 using an amorphous-silicon thin film transistor (a-Si thin film transistor) in the liquid crystal panel 100.

게이트 구동부(110)를 구성하는 비정질-실리콘 박막 트랜지스터는 액정 패널(100)의 주변 온도 변화에 따라, 구동 능력의 변화가 심한 문제가 있다. 예를 들 어, 상온 대비 저온 시, 비정질-실리콘 박막 트랜지스터의 특성 저하로 인하여, 액정 표시 장치(10)가 정상적으로 동작하지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 상온 대비 저온 환경에서 비정질-실리콘 박막 트랜지스터의 게이트로 높은 레벨을 갖는 게이트 구동 전압을 인가하면, 비정질-실리콘 박막 트랜지스터의 특성 저하를 방지할 수 있다. Amorphous-silicon thin film transistors constituting the gate driver 110 have a problem in that the driving capability is severely changed according to a change in the ambient temperature of the liquid crystal panel 100. For example, when the temperature is low compared to room temperature, the liquid crystal display 10 may not operate normally due to deterioration of the characteristics of the amorphous-silicon thin film transistor. Therefore, when a gate driving voltage having a high level is applied to the gate of the amorphous-silicon thin film transistor in a low temperature environment compared to the normal temperature, deterioration of the characteristics of the amorphous-silicon thin film transistor can be prevented.

액정 패널(100)은 공통 전극을 가지는 기판과, 화소 전극을 가지는 기판으로 구성되며, 기판들 사이에는 액정이 주입된다. 화소 전극을 갖는 기판에는 다수의 게이트 라인들(Gate Line)과, 게이트 라인들에 교차되어 구성된 다수의 데이터 라인들(Data Line)이 일정 간격을 두고 배열된다. 액정 패널(100)에는 게이트 드라이버 IC와 동일한 기능을 수행하는 게이트 구동부(110)가 내장된다. The liquid crystal panel 100 includes a substrate having a common electrode and a substrate having a pixel electrode, and a liquid crystal is injected between the substrates. In the substrate having the pixel electrode, a plurality of gate lines and a plurality of data lines intersecting the gate lines are arranged at regular intervals. The liquid crystal panel 100 includes a gate driver 110 that performs the same function as the gate driver IC.

타이밍 컨트롤러(200)는 데이터 구동부(400) 및 게이트 입력 신호 생성부(500)에서 요구되는 타이밍에 맞도록 영상 데이터 신호들(Data)을 조절하여 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(200)는 데이터 구동부(400) 및 게이트 입력 신호 생성부(500)를 제어하기 위한 제어 신호들을 출력한다. The timing controller 200 adjusts and outputs the image data signals Data to match the timings required by the data driver 400 and the gate input signal generator 500. In addition, the timing controller 200 outputs control signals for controlling the data driver 400 and the gate input signal generator 500.

구동 전압 생성부(300)는 외부로부터 입력된 입력 전압(VCC)을 이용하여, 주변 온도의 변화에 관계없이 일정한 전압 레벨을 유지하는 전원 전압(AVDD)과, 주변 온도가 상승함에 따라 감소하는 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)을 출력한다. The driving voltage generator 300 uses the input voltage VCC input from the outside to supply the power supply voltage AVDD to maintain a constant voltage level regardless of the change in the ambient temperature, and to decrease the voltage as the ambient temperature increases. A gate on voltage VON and a gate off voltage VOFF having a level are output.

데이터 구동부(400)는 복수의 데이터 드라이버 IC들로 구성된다. 데이터 구동부(400)는 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력된 제어 신호와 구동 전압 생성부 (300)로부터 출력된 전원 전압(AVDD)에 응답하여, 액정 패널(100)의 데이터 라인들을 구동한다. The data driver 400 is composed of a plurality of data driver ICs. The data driver 400 drives the data lines of the liquid crystal panel 100 in response to the control signal input from the timing controller 200 and the power voltage AVDD output from the driving voltage generator 300.

게이트 입력 신호 생성부(500)는 타이밍 컨트롤러(200)에서 인가된 제어 신호와 구동 전압 생성부(300)로부터 출력된 게이트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)에 응답하여, 액정 패널(100) 내의 게이트 구동부(110)의 동작을 제어하는 신호들, 예컨대 제 1 클럭 신호(CKV)와 제 2 클럭 신호(CKVB)를 출력한다. The gate input signal generator 500 responds to the control signal applied from the timing controller 200 and the gate on voltage VON and the gate off voltage VOFF output from the driving voltage generator 300. Signals for controlling the operation of the gate driver 110 in the 100, for example, the first clock signal CKV and the second clock signal CKVB are output.

액정 패널(100) 내의 게이트 구동부(110)는 구동 전압 생성부(300)로부터 출력된 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF)과, 게이트 입력 신호 생성부(500)로부터 출력된 제 1 및 제 2 클럭 신호(CKV, CKVB)에 응답하여, 액정 패널(100)의 게이트 라인들을 구동한다. The gate driver 110 in the liquid crystal panel 100 may include a gate on voltage VON, a gate off voltage VOFF output from the driving voltage generator 300, and a first output from the gate input signal generator 500. And gate lines of the liquid crystal panel 100 in response to the second clock signals CKV and CKVB.

도 2는 도 1에 도시된 구동 전압 생성부의 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram of the driving voltage generator shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 구동 전압 생성부(300)는 스위칭 전압 발생부(310), 전원 전압 생성부(320), 기준 전압 발생부(330), 그리고 게이트 전압 생성부(340)로 구성된다. 2, the driving voltage generator 300 includes a switching voltage generator 310, a power supply voltage generator 320, a reference voltage generator 330, and a gate voltage generator 340.

스위칭 전압 발생부(310)는 입력 전압(VCC)을 소정 배수 정도 승압하여, 0V에서 승압된 전압 레벨 사이를 스윙하는 스위칭 펄스 전압(VSW)을 발생한다. 예를 들어, 3.3V인 입력 전압(VCC)이 3배 승압의 능력을 가진 스위칭 전압 발생부(310)를 거치게 되면, 0V에서 약 10V 사이를 스윙하는 스위칭 펄스 전압(VSW)이 발생된다. The switching voltage generator 310 boosts the input voltage VCC by a predetermined multiple to generate a switching pulse voltage VSW swinging between voltage levels boosted at 0V. For example, when the input voltage VCC, which is 3.3V, passes through the switching voltage generator 310 having the capability of triple boost, a switching pulse voltage VSW swinging between 0V and about 10V is generated.

전원 전압 생성부(320)는 스위칭 전압 발생부(310)로부터 스위칭 펄스 전압 (VSW)을 입력받아, 스위칭 펄스 전압(VSW)을 정류하여 전원 전압(AVDD)을 생성한다. 전원 전압 생성부(320)에서 출력되는 전원 전압(AVDD)은 액정 패널(100)의 주변 온도에 관계없이 일정한 전압 레벨을 유지한다. The power supply voltage generator 320 receives the switching pulse voltage VSW from the switching voltage generator 310 to rectify the switching pulse voltage VSW to generate the power supply voltage AVDD. The power supply voltage AVDD output from the power supply voltage generator 320 maintains a constant voltage level regardless of the ambient temperature of the liquid crystal panel 100.

기준 전압 발생부(330)는 전원 전압 생성부(320)로부터 전원 전압(AVDD)을 입력받아, 주변 온도에 따라 가변하는 기준 전압(VREF)을 발생한다. 기준 전압 발생부(330)는 상온 대비 고온에서 낮은 전압 레벨을 갖는 기준 전압(VREF)을 발생하고, 상온 대비 저온에서 높은 전압 레벨을 갖는 기준 전압(VREF)을 발생한다. The reference voltage generator 330 receives the power supply voltage AVDD from the power supply voltage generator 320 and generates a reference voltage VREF that varies according to the ambient temperature. The reference voltage generator 330 generates a reference voltage VREF having a low voltage level at a high temperature at room temperature and a reference voltage VREF having a high voltage level at a low temperature at room temperature.

게이트 전압 생성부(340)는 온도가 상승함에 따라 낮은 전압 레벨을 갖는 기준 전압(VREF)과 스위칭 펄스 전압(VSW)을 이용하여 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)을 발생한다. 따라서, 게이트 전압 생성부(340)에서 출력되는 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)은 온도가 상승함에 따라 낮은 전압 레벨을 갖는다. As the temperature increases, the gate voltage generator 340 generates the gate-on voltage VON and the gate-off voltage VOFF by using the reference voltage VREF having the low voltage level and the switching pulse voltage VSW. Accordingly, the gate on voltage VON and the gate off voltage VOFF output from the gate voltage generator 340 have a low voltage level as the temperature increases.

도 3은 도 2에 도시된 구동 전압 생성부의 구체적인 회로도이다.FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the driving voltage generator shown in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 스위칭 전압 발생부(310)는 DC-DC 컨버터(311), 그리고 저항들(R1, R2)로 구성된다. 스위칭 전압 발생부(310)는 입력 전압(VCC)을 소정 배수 정도 승압하여, 스위칭 펄스 전압(VSW)을 발생한다. Referring to FIG. 3, the switching voltage generator 310 includes a DC-DC converter 311 and resistors R1 and R2. The switching voltage generator 310 boosts the input voltage VCC by a predetermined multiple to generate a switching pulse voltage VSW.

DC-DC 컨버터(311)는 입력 전압(VCC)이 인가되는 입력단과, 스위칭 펄스 전압(VSW)이 출력되는 출력단과, 피드백 전압(VFB)을 입력받는 피드백단으로 구성된다. 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)은 스위칭 펄스 전압(VSW)과 접지 전압 사이에 직렬로 연결된다. 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)의 접점은 DC-DC 컨버터(311)의 피드백단과 연결된다. The DC-DC converter 311 includes an input terminal to which an input voltage VCC is applied, an output terminal to which a switching pulse voltage VSW is output, and a feedback terminal to receive a feedback voltage VFB. The first resistor R1 and the second resistor R2 are connected in series between the switching pulse voltage VSW and the ground voltage. The contact point of the first resistor R1 and the second resistor R2 is connected to the feedback terminal of the DC-DC converter 311.

DC-DC 컨버터(311)는 스위칭 펄스 전압(VSW)의 레벨을 저항들(R1, R2)의 분압을 이용하여 피드백 받아(VFB), 원하는 레벨의 스위칭 펄스 전압(VSW)이 생성되도록 한다. 입력 전압(VCC)에 대한 스위칭 펄스 전압(VSW)의 레벨은 DC-DC 컨버터(311)의 승압 능력에 따라 결정된다. The DC-DC converter 311 receives the level of the switching pulse voltage VSW by using the divided voltages of the resistors R1 and R2 (VFB) to generate the switching pulse voltage VSW having a desired level. The level of the switching pulse voltage VSW with respect to the input voltage VCC is determined according to the boosting capability of the DC-DC converter 311.

전원 전압 생성부(320)는 커패시터들(C1, C2, C3, C4, C5)로 구성된다. 커패시터들(C1, C2, C3, C4, C5) 각각은 DC-DC 컨버터(311)의 스위칭 펄스 전압(VSW) 출력단과 접지 전압 사이에 연결된다. 전원 전압 생성부(320)는 스위칭 전압 발생부(310)로부터 입력되는 스위칭 펄스 전압(VSW)을 정류하여 전원 전압(AVDD)을 출력한다. 전원 전압 생성부(320)에서 출력되는 전원 전압(AVDD)은 액정 패널(100)의 주변 온도에 관계없이 일정한 전압 레벨을 유지한다. The power supply voltage generator 320 includes capacitors C1, C2, C3, C4, and C5. Each of the capacitors C1, C2, C3, C4 and C5 is connected between the output terminal of the switching pulse voltage VSW of the DC-DC converter 311 and the ground voltage. The power supply voltage generator 320 rectifies the switching pulse voltage VSW input from the switching voltage generator 310 to output the power supply voltage AVDD. The power supply voltage AVDD output from the power supply voltage generator 320 maintains a constant voltage level regardless of the ambient temperature of the liquid crystal panel 100.

기준 전압 발생부(330)는 제 1 기준 전압 발생부(331)와 제 2 기준 전압 발생부(332)로 구성되고, 게이트 전압 생성부(340)는 게이트 온 전압(VON)을 발생하는 게이트 온 전압 생성부(341)와 게이트 오프 전압(VOFF)을 발생하는 게이트 오프 전압 생성부(342)로 구성된다. The reference voltage generator 330 is composed of a first reference voltage generator 331 and a second reference voltage generator 332, and the gate voltage generator 340 has a gate-on for generating a gate-on voltage VON. The voltage generator 341 and the gate-off voltage generator 342 for generating the gate-off voltage VOFF.

제 1 기준 전압 발생부(331)는 제 3 저항(R3)과 제 1 온도 센서 저항(RS1)으로 구성된다. 제 3 저항(R3)과 제 1 온도 센서 저항(RS1)은 전원 전압 생성부(320)로부터 출력되는 전원 전압(AVDD)과 접지 전압 사이에 직렬로 연결된다. 제 1 기준 전압 발생부(331)는 제 3 저항(R3)과 제 1 온도 센서 저항(RS1)의 분압에 의해 제 1 기준 전압(VREF1)을 출력한다. 제 1 온도 센서 저항(RS1)은 주변 온도 변화에 대 응하여 저항값이 변하는 특성을 가진다. The first reference voltage generator 331 includes a third resistor R3 and a first temperature sensor resistor RS1. The third resistor R3 and the first temperature sensor resistor RS1 are connected in series between the power supply voltage AVDD and the ground voltage output from the power supply voltage generator 320. The first reference voltage generator 331 outputs the first reference voltage VREF1 by the divided voltage of the third resistor R3 and the first temperature sensor resistor RS1. The first temperature sensor resistor RS1 has a characteristic that a resistance value changes in response to a change in ambient temperature.

제 2 기준 전압 발생부(332)는 제 2 온도 센서 저항(RS2)으로 구성된다. 제 2 온도 센서 저항(RS2)은 접지 전압과 제 13 커패시터(C13)의 일단과 연결되어, 제 2 기준 전압(VREF2)을 출력한다. 제 2 온도 센서 저항(RS2)은 주변 온도 변화에 대응하여 저항값이 변하는 특성을 가진다. 제 1 및 제 2 온도 센서 저항(RS1, RS2)은 온도에 따라 저항값이 가변되는 서미스터(Thermistor)로 구성될 수 있다. The second reference voltage generator 332 is configured of the second temperature sensor resistor RS2. The second temperature sensor resistor RS2 is connected to the ground voltage and one end of the thirteenth capacitor C13 to output the second reference voltage VREF2. The second temperature sensor resistor RS2 has a characteristic that a resistance value changes in response to a change in ambient temperature. The first and second temperature sensor resistors RS1 and RS2 may be configured as a thermistor whose resistance value varies depending on temperature.

도 4A와 도 4B는 도 3에 도시된 제 1 기준 전압 발생부의 온도 센서 저항의 특성에 따른 구성을 보여주는 회로도이다. 4A and 4B are circuit diagrams illustrating configurations according to characteristics of a temperature sensor resistance of the first reference voltage generator illustrated in FIG. 3.

도 4A는 온도에 따라 부극성(NTC: Negative Thermal Coefficient)을 갖는 제 1 온도 센서 저항(RS1)을 이용한 제 1 기준 전압 발생부(331)의 회로도이다. 도 4A를 참조하면, 제 1 기준 전압 발생부(331)에서 출력되는 제 1 기준 전압(VREF1)은 아래의 [수학식 1]과 같다. 4A is a circuit diagram of a first reference voltage generator 331 using a first temperature sensor resistor RS1 having a negative thermal coefficient (NTC) according to temperature. Referring to FIG. 4A, the first reference voltage VREF1 output from the first reference voltage generator 331 is represented by Equation 1 below.

Figure 112006003038701-PAT00001
Figure 112006003038701-PAT00001

상기 [수학식 1]과 같이, 제 1 온도 센서 저항(RS1)은 온도가 상승함에 따라 저항값이 감소하는 특성을 가지므로, 제 1 기준 전압 발생부(331)에서 출력되는 제 1 기준 전압(VREF1)은 온도가 상승함에 따라 낮은 전압 레벨을 갖는다. As shown in Equation 1, since the first temperature sensor resistor RS1 has a characteristic that the resistance value decreases as the temperature increases, the first reference voltage output from the first reference voltage generator 331 VREF1) has a low voltage level as the temperature rises.

도 4B는 온도에 따라 정극성(PTC: Positive Thermal Coefficient)을 갖는 제 3 온도 센서 저항(RS3)을 이용한 제 1 기준 전압 발생부(331)의 회로도이다. 도 4B 를 참조하면, 제 1 기준 전압 발생부(331)에서 출력되는 제 1 기준 전압(VREF1)은 아래의 [수학식 2]와 같다. FIG. 4B is a circuit diagram of the first reference voltage generator 331 using a third temperature sensor resistor RS3 having a positive thermal coefficient (PTC) according to temperature. Referring to FIG. 4B, the first reference voltage VREF1 output from the first reference voltage generator 331 is represented by Equation 2 below.

Figure 112006003038701-PAT00002
Figure 112006003038701-PAT00002

상기 [수학식 2]와 같이, 제 3 온도 센서 저항(RS3)은 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 특성을 가지므로, 제 1 기준 전압 발생부(331)에서 출력되는 제 1 기준 전압(VREF1)은 온도가 상승함에 따라 낮은 전압 레벨을 갖는다. As shown in [Equation 2], since the third temperature sensor resistor (RS3) has a characteristic that the resistance value increases as the temperature increases, the first reference voltage (output from the first reference voltage generator 331 ( VREF1) has a low voltage level as the temperature rises.

도 5는 도 4A와 도 4B에 도시된 제 1 온도 센서 저항과 제 3 온도 센서 저항의 온도에 따른 특성을 보여주는 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing characteristics of the first temperature sensor resistor and the third temperature sensor resistor according to temperature shown in FIGS. 4A and 4B.

도 5를 참조하면, 도 4A에 도시된 제 1 온도 센서 저항(RS1)은 온도가 상승함에 따라 저항값이 감소하는 특성(NTC)을 가지고, 도 4B에 도시된 제 3 온도 센서 저항(RS3)은 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 특성(PTC)을 갖는다. Referring to FIG. 5, the first temperature sensor resistor RS1 illustrated in FIG. 4A has a characteristic NTC in which the resistance value decreases as the temperature increases, and the third temperature sensor resistor RS3 illustrated in FIG. 4B. Silver has a characteristic (PTC) that the resistance value increases as the temperature rises.

도 3의 제 1 및 제 2 기준 전압 발생부(331, 332)에서 출력되는 제 1 및 제 2 기준 전압(VREF1, VREF2)은 주변 온도 변화에 따라 가변하는 특성을 가진다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 기준 전압(VREF1, VREF2)은 주변 온도가 하강함에 따라 높은 전압 레벨을 갖는다.The first and second reference voltages VREF1 and VREF2 output from the first and second reference voltage generators 331 and 332 of FIG. 3 may vary in response to changes in ambient temperature. For example, the first and second reference voltages VREF1 and VREF2 have high voltage levels as the ambient temperature drops.

게이트 온 전압 생성부(341)는 다이오드들(D1, D2, D3, D4)과 커패시터들(C6, C7, C8, C9)로 구성된 차지 펌프 회로(Charge Pump Circuit)이다. 다이오드들(D7, D8, D9, D10)은 제 1 기준 전압(VREF1)과 게이트 전압(VON) 사이에 순방향으 로 연결된다. The gate-on voltage generator 341 is a charge pump circuit composed of diodes D1, D2, D3, and D4 and capacitors C6, C7, C8, and C9. The diodes D7, D8, D9, and D10 are forwardly connected between the first reference voltage VREF1 and the gate voltage VON.

제 6 커패시터(C6)는 스위칭 전압 발생부(310)의 출력단과, 제 1 다이오드(D1)와 제 2 다이오드(D2)의 접점 사이에 연결된다. 제 7 커패시터(C7)는 제 1 기준 전압(VREF1) 입력부와 제 1 다이오드(D1)의 접점과, 제 2 다이오드(D2)와 제 3 다이오드(D3)의 접점 사이에 연결된다. 제 8 커패시터(C8)는 스위칭 전압 발생부(310)의 출력단과, 제 3 다이오드(D3)와 제 4 다이오드(D4)의 접점 사이에 연결된다. 제 9 커패시터(C9)는 제 7 커패시터(C7)와, 제 4 다이오드(D4)와 게이트 온 전압(VON) 출력부의 접점 사이에 연결된다. The sixth capacitor C6 is connected between the output terminal of the switching voltage generator 310 and the contact of the first diode D1 and the second diode D2. The seventh capacitor C7 is connected between the input of the first reference voltage VREF1 and the contact of the first diode D1 and the contact of the second diode D2 and the third diode D3. The eighth capacitor C8 is connected between an output terminal of the switching voltage generator 310 and a contact point of the third diode D3 and the fourth diode D4. The ninth capacitor C9 is connected between the seventh capacitor C7 and the fourth diode D4 and the contact point of the gate-on voltage VON output unit.

게이트 온 전압 생성부(341)는 제 1 기준 전압(VREF1)을 시작 전압으로 하여, 스위칭 전압 발생부(310)로부터 출력된 스위칭 펄스 전압(VSW)을 소정 배수(2배 혹은 3배)로 펌핑한 게이트 온 전압(VON)을 발생한다. 이때, 제 1 기준 전압 발생부(331)로부터 출력되는 제 1 기준 전압(VREF1)은 온도가 하강함에 따라 증가하는 전압 레벨을 가지므로, 게이트 온 전압 생성부(341)에서 출력되는 게이트 온 전압(VON)도 온도가 하강함에 따라 증가하는 전압 레벨을 갖는다. The gate-on voltage generator 341 uses the first reference voltage VREF1 as a starting voltage to pump the switching pulse voltage VSW output from the switching voltage generator 310 to a predetermined multiple (two or three times). One gate-on voltage VON is generated. At this time, since the first reference voltage VREF1 output from the first reference voltage generator 331 has a voltage level that increases as the temperature decreases, the gate-on voltage output from the gate-on voltage generator 341 ( VON) also has a voltage level that increases with decreasing temperature.

게이트 오프 전압 생성부(342)는 다이오드들(D5, D6, D7, D8)과 커패시터들(C10, C11, C12, C13)로 구성된 차지 펌프 회로이다. 다이오드들(D5, D6, D7, D8)은 게이트 오프 전압 생성부(342)에서 출력되는 게이트 오프 전압(VOFF)에 대해 역방향으로 연결된다. The gate-off voltage generator 342 is a charge pump circuit composed of diodes D5, D6, D7, and D8 and capacitors C10, C11, C12, and C13. The diodes D5, D6, D7, and D8 are connected in a reverse direction with respect to the gate off voltage VOFF output from the gate off voltage generator 342.

제 10 커패시터(C10)는 스위칭 전압 발생부(310)의 출력단과, 제 5 다이오드(D5)와 제 6 다이오드(D6)의 접점 사이에 연결된다. 제 11 커패시터(C11) 는 제 2 기준 전압(VREF2) 입력부와 제 5 다이오드(D5)의 접점과, 제 6 다이오드(D6)와 제 7 다이오드(D7)의 접점 사이에 연결된다. 제 12 커패시터(C12)는 스위칭 전압 발생부(310)의 출력단과, 제 7 다이오드(D7)와 제 8 다이오드(D8)의 접점 사이에 연결된다. 제 13 커패시터(C13)는 제 11 커패시터(C11)와, 제 8 다이오드(D8)와 게이트 오프 전압(VOFF) 출력부의 접점 사이에 연결된다. The tenth capacitor C10 is connected between an output terminal of the switching voltage generator 310 and a contact point of the fifth diode D5 and the sixth diode D6. The eleventh capacitor C11 is connected between the contact of the second reference voltage VREF2 and the fifth diode D5, and the contact of the sixth diode D6 and the seventh diode D7. The twelfth capacitor C12 is connected between an output terminal of the switching voltage generator 310 and a contact point of the seventh diode D7 and the eighth diode D8. The thirteenth capacitor C13 is connected between the eleventh capacitor C11 and the contact point of the eighth diode D8 and the gate off voltage VOFF output unit.

게이트 오프 전압 생성부(342)는 제 2 기준 전압(VREF2)을 시작 전압으로 하여, 스위칭 전압 발생부(310)로부터 출력된 스위칭 펄스 전압(VSW)을 소정 배수(-1배)로 펌핑한 게이트 오프 전압(VOFF)을 발생한다. 이때, 제 2 기준 전압 발생부(332)로부터 출력되는 제 2 기준 전압(VREF2)은 온도가 하강함에 따라 증가하는 전압 레벨을 가지므로, 게이트 오프 전압 생성부(342)에서 출력되는 게이트 오프 전압(VOFF)도 온도가 하강함에 따라 증가하는 전압 레벨을 갖는다. The gate-off voltage generator 342 pumps the switching pulse voltage VSW output from the switching voltage generator 310 by a predetermined multiple (-1 times) using the second reference voltage VREF2 as a starting voltage. Generates an off voltage (VOFF). In this case, since the second reference voltage VREF2 output from the second reference voltage generator 332 has a voltage level that increases as the temperature decreases, the gate off voltage output from the gate off voltage generator 342 ( VOFF) also has a voltage level that increases with decreasing temperature.

도 6은 온도에 따른 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압의 특성을 보여주는 그래프이다. 6 is a graph showing characteristics of a gate on voltage and a gate off voltage according to temperature.

게이트 온 전압 발생부(341) 및 게이트 오프 전압 발생부(342)는 온도가 하강함에 따라 증가하는 전압 레벨을 갖는 제 1 및 제 2 기준 전압(VREF1, VREF2)과 스위칭 펄스 전압(VSW)에 응답하여 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)을 발생한다. 따라서, 게이트 전압 발생부(340)로부터 출력되는 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)은 온도가 하강함에 따라 상승하는 전압 레벨을 갖는다. The gate-on voltage generator 341 and the gate-off voltage generator 342 respond to the first and second reference voltages VREF1 and VREF2 and the switching pulse voltage VSW having voltage levels that increase as the temperature decreases. The gate on voltage VON and the gate off voltage VOFF are generated. Therefore, the gate on voltage VON and the gate off voltage VOFF output from the gate voltage generator 340 have a voltage level that rises as the temperature decreases.

상술한 바와 같이, 구동 전압 생성부(300)는 온도 센서 저항을 이용하여, 온 도가 하강함에 따라 상승하는 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)을 발생한다. 또한, 구동 전압 생성부(300)는 주변 온도 변화에 관계없이 일정한 전압 레벨을 유지하는 전원 전압(AVDD)을 발생한다. As described above, the driving voltage generator 300 generates a gate-on voltage VON and a gate-off voltage VOFF having a voltage level rising as the temperature decreases using the temperature sensor resistor. In addition, the driving voltage generator 300 generates a power supply voltage AVDD that maintains a constant voltage level regardless of a change in ambient temperature.

따라서, 상온 대비 저온 환경에서 게이트 구동부(110)를 구성하는 비정질-실리콘 박막 트랜지스터의 게이트로 높은 레벨을 갖는 게이트 구동 전압(VON, VOFF)을 인가하여, 비정질-실리콘 박막 트랜지스터의 특성 저하를 방지한다.Accordingly, the gate driving voltages VON and VOFF having high levels are applied to the gates of the amorphous-silicon thin film transistors constituting the gate driver 110 in a low temperature environment, thereby preventing the deterioration of the characteristics of the amorphous-silicon thin film transistors. .

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. As described above, the optimum embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 구동 전압 생성부에서 주변 온도가 하강함에 따라 증가하는 게이트 구동 전압과 주변 온도 변화에 관계없이 일정 레벨을 유지하는 전원 전압을 출력하여, 액정 표시 장치가 온도 변화에 관계없이 원래의 영상이 왜곡되지 않고, 일정한 화질을 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 전원 전압이 일정 레벨을 유지하므로, 액정 표시 장치의 소비 전력을 절감하는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention as described above, the drive voltage generation unit outputs a gate driving voltage that increases as the ambient temperature decreases and a power supply voltage that maintains a constant level regardless of the ambient temperature change, so that the liquid crystal display is related to temperature change. Without the original image is not distorted, there is an effect that can maintain a constant image quality. In addition, since the power supply voltage maintains a constant level, it is possible to obtain an effect of reducing power consumption of the liquid crystal display.

Claims (5)

게이트 라인과 데이터 라인을 통해 각각 입력되는 게이트 구동 신호과 데이터 구동 신호에 응답하여 영상을 표시하는 액정 패널;A liquid crystal panel configured to display an image in response to a gate driving signal and a data driving signal respectively input through the gate line and the data line; 상기 액정 패널의 주변 온도에 따라 가변되는 게이트 구동 전압과 일정한 전압 레벨을 갖는 전원 전압을 출력하는 구동 전압 생성부;A driving voltage generator for outputting a power supply voltage having a predetermined voltage level and a gate driving voltage that varies according to an ambient temperature of the liquid crystal panel; 상기 게이트 구동 전압에 응답하여 상기 게이트 구동 신호를 출력하는 게이트 구동부; 및 A gate driver configured to output the gate driving signal in response to the gate driving voltage; And 상기 전원 전압에 응답하여 상기 데이터 구동 신호를 출력하는 데이터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. And a data driver outputting the data driving signal in response to the power supply voltage. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구동 전압 생성부는, The driving voltage generator, 외부로부터 입력되는 전압에 응답하여 스위칭 구동 전압을 출력하는 스위칭 전압 발생부;A switching voltage generator configured to output a switching driving voltage in response to a voltage input from the outside; 상기 스위칭 구동 전압에 응답하여 상기 전원 전압을 출력하는 전원 전압 생성부;A power supply voltage generator configured to output the power supply voltage in response to the switching driving voltage; 상기 주변 온도에 대응하여 저항값이 가변되는 온도 센서 저항을 포함하고, 상기 전원 전압을 입력받아서 상기 온도 센서 저항의 저항값의 변동치를 이용하여 상기 주변 온도에 따라 가변되는 기준 전압을 출력하는 기준 전압 발생부; 및A reference voltage that includes a temperature sensor resistor having a resistance value corresponding to the ambient temperature, and receives the power supply voltage and outputs a reference voltage variable according to the ambient temperature by using a change value of the resistance value of the temperature sensor resistance. Generator; And 상기 스위칭 구동 전압과 상기 기준 전압에 응답하여 상기 게이트 구동 전압을 출력하는 게이트 전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. And a gate voltage generator configured to output the gate driving voltage in response to the switching driving voltage and the reference voltage. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 기준 전압 발생부는 제 1 저항을 더 포함하며, The reference voltage generator further includes a first resistor, 상기 제 1 저항과 상기 온도 센서 저항은 상기 전원 전압과 접지 전압 사이에 직렬로 연결되며, The first resistor and the temperature sensor resistor are connected in series between the power supply voltage and the ground voltage, 상기 기준 전압은 상기 제 1 저항과 상기 온도 센서 저항의 전압 분압에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the reference voltage is generated by voltage division of the first resistor and the temperature sensor resistor. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 온도 센서 저항은 서미스터인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the temperature sensor resistor is a thermistor. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 게이트 구동 전압은 상기 주변 온도가 상승에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. And the gate driving voltage decreases as the ambient temperature increases.
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