KR20110029784A - 액정 표시 장치 구동회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직류-직류 변환부의 게이트 구동 전압을 이용하여 공통전압(VCOM) 및 메모리 전압(VM)을 생성함으로써 상기 공통전압(VCOM) 생성을 위한 회로 구성을 제거하고, 메모리용 전압을 인가하기 위한 프로빙(Proving) 공정을 제거하고 전압을 인가하기 위한 패드를 제거하여 FPC의 면적을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 생산 비용을 절감할 수 있는 액정 표시 장치 구동회로에 관한 것이다.
공통전압, 메모리 전압, 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압

Description

액정 표시 장치 구동회로 {Driving Circuit For Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정 표시 장치 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직류-직류 변환부의 게이트 구동 전압을 이용하여 공통전압(VCOM) 및 메모리 전압(VM)을 생성함으로써 상기 공통전압(VCOM) 생성을 위한 회로 구성을 제거하고, 메모리용 전압을 인가하기 위한 프로빙(Proving) 공정을 제거하고 전압을 인가하기 위한 패드를 제거하여 FPC의 면적을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 생산 비용을 절감할 수 있는 액정 표시 장치 구동회로에 관한 것이다.
종래의 모바일용 액정 표시 장치의 구동 드라이버는 공통전압(VCOM)을 생성하기 위해 직류-직류 변환부에서 내부 전압을 여러 형태로 변형 및 배율을 적용하여 생성하는 방법을 사용하고 있다.
보다 구체적으로, 전원부로부터 파워 구동전압(PVDD)이 직류-직류 변환부에 입력되고, 상기 직류-직류 변환부는 상기 파워 구동전압(PVDD)을 이용하여 게이트 온 전압(VGH), 게이트 오프 전압(VGL), 아날로그 구동전압(AVDD), 공통전압(VCOM) 등을 생성한다.
특히, 상기 공통전압(VCOM) 레벨(VCOMH ~ VCOML)을 생성하기 위해서는 상기 파워 구동전압(PVDD)을 입력 받아 ×1, ×0.9, ×0.8, ×0.7 배율을 적용하여 형성된 기준전압을 생성한 뒤 다시 ×1, ×1.1, ×1.2 배율을 적용하여 공통전압 레벨을 생성한다.
그러나 상기와 같은 종래의 공통전압 레벨을 생성하기 위해서는 여러가지의 전압과 여러 번의 배율 설정을 통해 감압과 승압을 반복하기 때문에 직류-직류 변환부의 로드가 증가하는 문제가 있었다.
또한, 기준 전압의 안정화를 위해 별도의 커패시터가 포함되어야 하므로 비용 상승 및 FPC 면적이 증가하는 문제가 있었다.
한편, 액정 표시 장치의 구동 드라이버는 LCD 모듈 간 플리커(flicker)를 조절하여 최적의 레벨 값을 저장하는 EEPROM 등의 메모리를 구비하고 있음에도 상기 메모리를 구동하기 위한 전압을 외부에서 입력해야 하고, 이를 위해 프로브를 이용하여 전압을 인가할 수 있는 패드를 구비한 FPCB 패드 상에 전압을 인가하여 EEPROM을 구동시키고 있다.
따라서, 프로빙 공정이 추가되어야 하므로, 공정의 효율성이 떨어지고 별도의 패드를 구비하여야 하므로 FPCB의 크기가 증가하므로 소형화에 악영향을 주는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 직류-직류 변환부의 게이트 구동 전압을 이용하여 공통전압(Vcom) 및 메모리 전압(VM)을 생성함으로써 FPC의 면적을 감소시키고, 비용을 절감할 수 있는 액정 표시 장치 구동회로를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치 구동 드라이버는 파워 구동전압(PVDD)을 입력받아 게이트 구동전압을 생성하는 직류-직류 변환부를 구비하는 액정 표시 장치의 구동회로로서, 상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압을 입력받아 전압을 분배하여 공통전압(VCOM)을 생성하는 공통전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공통전압 생성부는 일단은 상기 게이트 온 전압(VGH)이 입력되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR1)과 저항(R1)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이의 출력단을 통해 하이의 공통전압(VCOMH)이 출력되는 제 1 전압분배기와 일단은 상기 게이트 오프 전압(VGL)이 입력되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR2)과 저항(R2)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이의 출력단을 통해 로우의 공통전압(VCOML)이 출력되는 제 2 전압분배기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치 구동 드라이버는 파워 구동전압(PVDD)을 입력받아 게이트 구동 전압을 생성하는 직류-직류 변환부를 구비하는 액정 표시 장치의 구동회로로서, 상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 게이트 구동 전압을 입력받아 전압을 분배하여 메모리 전압(VM)을 생성하는 메모리 전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메모리 전압 생성부는 상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압 중 게이트온전압(VGH)을 입력받아 온/오프를 제어하는 스위치와 상기 스위치와 연결되고 상기 구동 전압으로부터 메모리 전압(VM) 전압을 생성하여 출력하는 전압 분배기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전압 분배기는 일단은 상기 스위치와 연결되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR3)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이에 메모리 전압(VM)의 출력단이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메모리 전압 생성부는 상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압 중 게이트온전압(VGH)을 입력받아 전압 분배를 통해 메모리 전압(VM) 전압을 생성하여 출력하는 전압 분배기와 상기 전압 분배기와 연결되고 상기 전압 분배기로부터 출력된 메모리 전압(VM)의 온/오프를 제어하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전압 분배기는 일단은 상기 게이트 구동전압이 입력되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR3)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이에 상기 스위치와 연결된 메모리 전압(VM)의 출력단이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스위치는 레지스터 테이블에 한 비트가 추가되어 값이 1일 경우 턴온 되도록 제어하는 소프트웨어 스위치인 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치 구동 드라이버는 공통전압을 생성하기 위한 기준 전압 및 배율 적용에 따른 직류 직류 변환부의 로드를 감소할 수 있으며, FPC 상의 커패시터를 제거하여 비용절감 및 소형화가 가능한 탁월한 효과가 발생한다.
또한, 메모리를 구동하기 위한 전압을 내부의 메모리 전압 생성부를 통해 생성할 수 있으므로 종래의 외부로부터 전압을 인가하기 위한 프로빙 공정이 제거되어 공정의 효율성을 확보할 수 있으며, 별도의 패드가 필요 없으므로 FPCB의 크기를 감소시켜 소형화가 가능한 탁월한 효과가 발생한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이며, 도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 공통전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치의 블럭도이고, 도 1b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 메모리전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들 각각이 화상신호에 따라 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 표시 패널(60), 액정 표시 패널(60)을 구동하는 구동회로부를 포함한다.
액정 표시 패널(60)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 칼라필터 기판과 박막트랜지스터 기판을 포함한다. 유전율이방성 및 굴절률이방성을 갖는 물질로 이루어진 액정은 자신에게 인가된 화소전압과 공통전압(Vcom)의 차이에 의해 회전하여 광투과율을 조절한다.
구동회로부는 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동회로(40), 데이타 라인을 구동하는 데이터 구동회로(50), 시스템의 전원출력부(미도시)로부터 구동전압(VDD)을 인가받는 전원입력부(20), 게이트 구동회로(40)에 게이트온/오프전압(VGH/VGL)을 공급하고 데이터 구동회로(50)에 아날로그구동전압(AVDD)을 공급하는 직류-직류변 환부(30)와 게이트 구동회로(40)와 데이터 구동회로(50)를 제어하는 타이밍 제어부(10)를 포함하여 구성된다.
전원입력부(20)는 시스템의 전원출력부로부터 구동전압(VDD)을 인가받아 타이밍제어부(10)로 타이밍구동전압(TVDD)을 출력하고 직류-직류변환부(30)로 파워구동전압(PVDD)을 출력한다.
직류-직류변환부(30)는 전원입력부(20)부터의 파워구동전압(PVDD)을 승압 또는 감압하여 게이트온/오프전압(VGH/VGL) 및 아날로그구동전압(AVDD)을 각각 생성하여 게이트 구동회로(40)와 데이터 구동회로(50)의 감마전압 생성부에 각각 공급한다. 또한, 직류-직류변환부(30)는 박막트랜지스터 내의 데이터 전압차의 기준이 되는 공통전압(VCOM)도 생성하고, 생성된 공통전압(VCOM)은 화소의 공통전극으로 공급된다.
타이밍 제어부(10)는 입력제어신호들을 이용하여 게이트 구동회로(40)의 동작을 제어하는 게이트제어신호(GCS)를 생성하여 게이트 구동회로(40)로 공급하고, 데이터 구동회로(50)의 동작을 제어하는 데이타제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 구동회로(50)로 공급한다.
게이트 구동회로(40)는 타이밍제어부(10)로부터의 게이트제어신호(GCS)에 응답하여 직류-직류 변환부(30)에서 출력된 게이트온전압(VGH)을 액정패널(60)의 게이트 라인들에 순차적으로 공급하고 나머지 기간에는 게이트오프전압(VGL)을 공급한다.
도 2는 도 1a의 공통전압 생성부의 상세 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치 구동 드라이버는 직류-직류 변환부(30)로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압을 이용하여 공통전압(VCOM)을 생성하는 공통전압 생성부(310)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 공통전압 생성부(310)는 상기 게이트 구동 전압 중 게이트 온 전압(VGH)을 입력받아 제 1 전압 분배기(311)에 의해 전압을 조절하여 VCOMH 전압을 생성하고, 게이트 오프 전압(VGL)을 입력받아 제 2 전압 분배기(312)에 의해 전압을 조절하여 VCOML 전압을 생성하여 픽셀의 공통전극에 공급될 공통전압(VCOM)을 생성하게 된다.
여기서, 상기 제 1 전압 분배기(311)는 가변 저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR1)과 고정저항(R1)이 직렬로 연결되고, 상기 VR1과 R1 사이에 VCOMH전압의 출력단이 형성될 수 있다.
상기 제 2 전압 분배기(312)는 가변 저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR2)과 고정저항(R2)이 직렬로 연결되고, 상기 VR2과 R2 사이에 VCOML전압의 출력단이 형성될 수 있다.
라인 인버전 방식의 경우 일반적으로 게이트 온 전압(VGH)는 10 ~ 15V이고, 게이트 오프 전압(VGL)은 -5V ~ -10V 이고, 공통전압(VCOM)은 VCOMH가 5V, VCOML이 -2V 내외에서 사용되기 때문에 상기 게이트 온 전압(VGH)과 게이트 오프 전압(VGL) 값에 따라 상기 전압 분배 수단의 값을 조절하여 원하는 공통전압(VCOM) 레벨을 생성할 수 있다.
예를 들어, 게이트 온 전압(VGH)이 10V이고, 고정저항(R1)이 0.1KΩ이고 하이의 공통전압(VCOMH)이 5V인 경우, 상기 하이의 공통전압(VCOMH)인 5V를 생성하기 위해 가변 저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR1)은 다음의 공식에 의해 산출한다.
VCOMH = (VR1/ VR1+R1)VGH
VR1 = (VCOMH/ VGH - VCOMH)R1 = (5/10-5)×0.1 = 0.1KΩ
따라서, 가변 저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR1)의 값을 0.1KΩ으로 조절하면 5V의 하이의 공통전압(VCOMH)을 얻을 수 있다.
도 3은 도 1b의 메모리전압 생성부의 상세 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치 구동 드라이버는 직류-직류 변환부(30)로부터 생성된 게이트 구동 전압을 입력받고, 온/오프를 제어하는 스위치(321)와, 상기 스위치와 연결되고 상기 게이트 구동 전압으로부터 메모리 전압(VM) 전압을 생성하여 출력하는 전압 분배기(322)를 구비하는 메모리 전압 생성부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 본 실시예는 게이트 구동 전압을 이용하는 것이지만, 이외에도 상기 직류-직류 변환부(30)에서 생성된 어떠한 직류의 구동전압을 이용할 수 있으며, 도 4와 같이 게이트 온 전압(VGH)를 사용할 수 있다. 다만, 전압 분배를 이용하여 메모리 전압을 생성하기 위해 생성될 메모리 전압보다 큰 구동 전압을 이용하여야 한다.
상기 메모리는 플리커가 최적화되는 Vcom 레벨을 저장하기 위한 것으로 EEPROM, NVRAM 등 저장 기능을 구비한 다양한 메모리가 사용될 수 있다.
상기 스위치는 구동 드라이버 내의 레지스터 테이블 상에 한 비트값이 추가되어 제어비트의 논리상태가 1인 경우 턴온되도록 제어되는 소프트웨어 스위치로 구성될 수 있다.
결국, 상기 스위치는 메모리 전압이 필요할때 만 턴온되고, 상기 레지스터 테이블의 비트의 변화가 없어 메모리 전압 인가가 필요없는 경우에는 턴오프 상태를 유지한다.
그리고 상기 전압 분배기는 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR3)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이에 메모리 전압(VM)의 출력단이 형성될 수 있다.
상기 스위치(321)가 턴온되면 상기 게이트 온 전압(VGH)이 상기 전압 분배기(322)에 인가되고, 상기 저항들(VR3, R3)의 전압 분배에 의해 생성된 메모리 전압을 상기 출력단을 통해 출력한다.
여기서, 상기 VR3는 입력되는 구동전압과 생성될 메모리 전압에 따라 가변적으로 설정될 수 있다. 상기 게이트 온 전압(VGH) 역시 가변 되는 값이지만, 액정 표 시 장치의 모듈 튜닝이 완료된 후에는 하나의 값으로 고정되기 때문에 상기 VR3에 필요한 값을 세팅할 수 있다.
예를 들어, 게이트 온 전압(VGH)이 11V이고, 고정 저항(R3)가 0.1KΩ이고, 메모리 전압(VM)이 7V인 경우, VR3는 하기와 같이 산출될 수 있다.
VM = (VR3/ VR3+R3)VGH
VR3 = (VM/ VGH - VM)R3 = 7/11-7)×0.1 = 0.175KΩ
따라서, 가변 저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR3)의 값을 0.175KΩ으로 조절하면 7V의 메모리전압(VM)을 얻을 수 있다.
또한, 도 4와 같이 상기 스위치와 전압 분배기의 위치가 반대로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 전압 분배기(322)를 통해 생성된 메모리 전압은 스위치(321)가 턴온 된 경우에만 출력된다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이며, 도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 공통전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치의 블럭도이고, 도 1b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 메모리전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1a의 공통전압 생성부의 상세 블럭도이다.
도 3은 도 1b의 메모리전압 생성부의 상세 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예의 변형 실시예에 따른 메모리전압 생성부를 도시한 블럭도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 타이밍 제어부 20 : 전원 입력부
30 : 직류-직류 변환부 310 : 공통전압 생성부
311 : 제 1 전압 분배기 312 : 제 2 전압 분배기
320 : 메모리 전압 생성부 321 : 스위치
322 : 전압 분배기 40 : 게이트 구동회로
50 : 데이터 구동회로 60 : 액정 패널

Claims (8)

  1. 파워 구동전압(PVDD)을 입력받아 게이트 구동 전압을 생성하는 직류-직류 변환부를 구비하는 액정 표시 장치의 구동회로로서,
    상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 게이트 구동 전압을 입력받아 전압을 분배하여 공통전압(VCOM)을 생성하는 공통전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공통전압 생성부는
    일단은 상기 게이트 구동 전압 중 게이트 온 전압(VGH)이 입력되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR1)과 저항(R1)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이의 출력단을 통해 하이의 공통전압(VCOMH)이 출력되는 제 1 전압분배기와;
    일단은 상기 게이트 구동 전압 중 게이트 오프 전압(VGL)이 입력되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR2)과 저항(R2)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이의 출력단을 통해 로우의 공통전압(VCOML)이 출력되는 제 2 전압분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  3. 파워 구동전압(PVDD)을 입력받아 게이트 구동 전압을 생성하는 직류-직류 변환부를 구비하는 액정 표시 장치의 구동회로로서,
    상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압을 입력받아 전압을 분배하여 메모리 전압(VM) 생성하는 메모리 전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 메모리 전압 생성부는
    상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압 중 게이트 온 전압(VGH)을 입력받아 온/오프를 제어하는 스위치와;
    상기 스위치와 연결되고, 상기 게이트 온 전압(VGH)을 분배하여 메모리 전압(VM)을 생성하여 출력하는 전압 분배기를 포함하는 메모리 전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전압 분배기는
    일단은 상기 스위치와 연결되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR3)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이에 메모리 전압(VM)의 출력단이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 메모리 전압 생성부는
    상기 직류-직류 변환부로부터 생성된 상기 게이트 구동 전압 중 게이트 온 전압(VGH)을 입력받고 전압분배를 통해 메모리 전압(VM)을 생성하여 출력하는 전압 분배기와;
    상기 전압 분배기와 연결되고, 상기 전압 분배기로부터 출력된 메모리 전압(VM)의 온/오프를 제어하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전압 분배기는
    일단은 상기 게이트 구동전압이 입력되고 타단은 접지와 연결되되, 상기 일단과 타단 사이에 가변저항 또는 프로그램 가능한 저항(VR3)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들 사이에 상기 스위치와 연결된 메모리 전압(VM)의 출력단이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
  8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 스위치는
    레지스터 테이블에 한비트가 추가되어 값이 1일 경우 턴온 되도록 제어하는 소프트웨어 스위치인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동회로.
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