KR100229622B1 - 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로에 관한 것이다.
종래 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로는 패널에 인가되는 점에서 구형파인 Vcom을 인가함으로써, 실제로 패널에 인가되는 Vcom은 패널상에 존재하는 각 내부 저항 및 내부 콘덴서 성분에 의해 발생하는 전압강하 등의 왜곡에 의해 원도우 영역 외부의 영역에 공급되는 Vcom 전압강하량이 차이가 발생하고, 결국 부정확한 데이터 전압이 액정에 인가되어 원도우 영역의 좌우영역과, 상하영역의 휘도차이가 생기는 크로스-토크형상이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하고자하여 패널에 공급되는 Vcom 신호의 입력단과 출력단을 구별하여 패널의 출력단을 통해 출력되는 Vcom 신호를 반전증폭부에 피드백 시켜 일정한 구형파의 Vcom 신호로 유지시켜, 패널의 입력단은 Vcom의 왜곡을 보상하기 위한 에지가 형성된 Vcom 신호를 입력시킴으로써, 패널에 공급되는 데이터 전압과 Vcom 전압 사이의 전위치를 일정하게 유지하여 크로스-토크 현상을 제거하도록 한 것이다.

Description

액정표시장치의 크로스-토크 보상회로
제1도는 크로스-토크가 발생하는 액정표시화면.
제2a도는 종래의 Vcom 회로가 연결된 액정표시장치.
제2b도는 종래 Vcom의 등가회로도.
제3a도는 액정표시장치에 인가되는 전압값을 나타내며
제3b도는 제1도의 각부에서 검출된 공통전극 전압 파형도로서 (a)는 Vcom 제어 신호, (b)는 Vcom 신호, (c)는 종래 패널상에서 A점 및 B점의 Vcom 신호, (d)는 종래 패널상에서 C점 D점의 Vcom 신호이다.
제4a도는 본 발명에 의한 크로스-토크 보상 회로가 연결된 액정표시장치
제4b도는 본 발명에 의한 등가회로도
제5도는 제4도의 각 부분에서의 공통전극 전압 파형도로서, (a)는 Vcom 신호, (b)는 패널상에서 B점, D점의 Vcom 신호, (c) Vcom 라인의 전류파형을 나타낸다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
140 : 패널 200 : 증폭수단
201 : 반전 증폭기 210 : Vcom 보상수단
211 : 버퍼 212 : Vcom 에지 발생수단
본 발명은 라인 인버젼(Line Inversion) 방식의 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 공통전극전압(Common Electrode Voltage : 이하 "Vcom"이라 약칭함) 파형의 찌그러짐을 방지하여 데이터 전압과 Vcom의 전압 사이의 전위치를 항상 일정하게 유지시키므로서, 크로스-토크(cross-talk)를 보상하도록 하는 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로에 관한 것이다.
종래 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로는 제2a도에 도시한 바와 같이 입력된 Vcom 제어신호를 저항(R1)을 통해 입력받고 전원단자(Vcc)의 전압을 가변저항(VR1)을 통해 가변되어 얻어진 결과치의 차를 증폭기(101)를 통해 반전증폭하여 출력하는 반전증폭부(100)와, 상기 반전증폭부(100)에서 얻어진 전압의 레벨에 따라 트랜지스터(Q1)(Q2)를 교번으로 스위칭시켜 버퍼링함과 아울러 저항(R2)을 통해 상기 증폭기(101)로 피드백시켜 신호증폭하도록 하는 버퍼(110)와, 이 버퍼(110)에서 발생된 공통전압과 영상신호에 따라 인가되는 데이터 전압과의 차를 발생하여 패널(140)의 액정 양단에 인가하는 소스 드라이버(120)와, 게이트 펄스를 발생하여 상기 패널(140)의 TFT(Thin Film Transistor)(도면에 미도시)를 스위칭하는 게이트 구동부(130)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로는 먼저 제3a도에 도시한 바와 같이 Vcom 제어신호가 1수평동기(1 Hsync)를 주기로 반전 증폭기(101)에 저항(R1)을 통해 입력되면 설정된 이득, 즉 저항비(R1/R2)에 따라 반전 증폭된 신호를 출력한다.
상기 반전 증폭기(101)로부터 출력된 신호는 트랜지스터(Q1)(Q2)의 각 베이스 단자에 입력되어 공급전원(+5, -5V)을 교번 스위칭함으로써, 제3b도의 (b)에 도시한 바와 같이 일정한 구형파인 Vcom 신호를 발생한다.
즉, 반전 증폭기(101)에서 출력된 신호가 하이(High)레벨이면 +5V의 공급전원에 인가된 NPN 트랜지스터(Q1)는 온 상태가 되고, PNP 트랜지스터(Q2)는 오프상태가 되어 하이레벨의 Vcom 파형이 출력되고, 만약 반전 증폭기(PO1)의 출력신호가 로우(Low)레벨이면 -5V의 공급전원이 인가된 PNP 트랜지스터(Q2)는 온 상태가 되고, NPN 트랜지스터(Q1)는 오프 상태가 되어 로우레벨의 Vcom 파형이 출력된다.
이와 같이 버퍼(110)에서 출력된 Vcom 신호는 패널(140)에 인가되기 전에 저항(R2)을 통해 상기 반전 증폭기(101)의 반전단자(-)에 피드백(Feeback)시켜 증폭이득을 설정한다.
소스 드라이버(120)에서는 상기 버퍼(110)에서 출력된 2수평주기(2Hsync)의 Vcom 신호와 영상신호에 따른 데이터 인가 전압과의 전위치를 액정에 인가한다.
이와 같이 패널(140)의 액정에 인가되는 Vcom 신호는 제2a도에 도시한 바와 같이 패널상의 각 외곽점 즉, 'a, b, c, d'점 사이에서 자체저항(Rab, Rac, Rcd, Rbd)과 자체 콘덴서(도면에 미도시)성분인 임의의 임피던스가 존재한다.
즉, 이와 같은 저항 및 콘덴서 성분에 의해 'a'점과 'b'점에서는 제3b도의 (c)와 같이 정확한 구형파가 아닌 전압강하 및 왜곡이 생긴 Vcom 파형이 검출된다.
여기서 저항 성분 및 콘덴서 성분에 의해 전압강하 및 충방전 시정수에 따른 왜곡이 발생하며, 자체 저항성분에 의한 전압강하는 Vcom 신호에 흐르는 전류가 'i'라고 하면 각 자체저항(Rab, Rac, Rcd, Rbd)의 전압강하량은 'Rx ×i'만큼의 전압강하가 발생한다.
예를 들면 데이터 전압이 3.3V이고, Vcom에 흐르는 전류가 10㎃일 경우 Vcom 저항이 40Ω이라면 '40Ω×10㎃ = 0.4V' 즉, 0.4V의 전압강하가 발생하게 된다.
따라서 제3a도의 파형과 같이 '3.3V - 0.4 = 2.9V' 즉, 액정에 인가되는 전압은 2.9V가 된다.
또한 출력극의 'c'점과 'd'점에서는 제3b도의 (d)에 도시한 바와 같이 전압강하와 왜곡이 더욱 심한 Vcom 신호가 검출된다.
결국 이와 같은 Vcom 강하량에 의해 데이터량이 변하게 된다.
즉, 제3a도에 도시한 바와 같이 예를 들어 액정이 노말 화이트 모드(Normal white mode)일 경우 블랙 배경에 화이트 윈도우를 띄우면, 제1영역(141)에는 전류량이 많이 흐르므로 Vcom 전압강하가 심해 3.3V 데이터 전압이 입력될 경우 액정 충전전압은 0.2V 이상의 전압강하가 생겨 3.1V 이하가 된다.
또한 제2영역(142)은 1라인에서 윈도우 영역(143)에 의해 Vcom에 흐르는 전류량이 적으므로 전압강하도 적다.
만약 제2영역(142)의 데이터 전압이 3.3V라면 실제로 액정에 인가되는 전압은 0.05V의 전압강하에 의해 3.25V 이상의 데이터 전압이 인가된다.
결국, 제1영역(141)과 제2영역(142)에 같은 데이터 전압이 인가되더라도, 제1영역(141)은 3.1V이하가 액정에 인가되고, 제2영역(142)은 3.25V 이상이 인가됨으로 0.15V 이상의 휘도 차이에 의해 크로스-토크 현상이 발생하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 종래 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로는 패널에 인가되는 점에서 구형파인 Vcom을 인가함으로써, 실제로 패널에 인가되는 Vcom은 패널상에 존재하는 각 내부 저항 및 내부 콘덴서 성분에 의해 발생하는 전압강하 등의 왜곡에 의해 윈도우 영역외부, 즉 제1, 제2 영역에 공급되는 Vcom의 전압강하량의 차이가 발생하고, 결국 부정확한 데이터 전압이 액정에 인가되는 제1영역과 제2영역의 휘도 차이가 생기는 크로스-토크 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 개선코자 패널에 공급되는 Vcom 신호의 입력단과 출력단을 구별하여 패널의 출력단을 통해 출력되는 Vcom 신호는 반전증폭기에 피드백시켜 일정한 구형파의 Vcom 신호로 유지시키고, 패널의 입력단은 Vcom의 왜곡을 보상하기 위해 에지가 형성된 Vcom 신호를 입력시킴으로써, 패널에 공급되는 데이터 전압과 Vcom 전압 사이의 전위차를 항상 일정하게 유지시켜 크로스-토크 보상회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 매 라인 마다 입력된 Vcom 제어신호에 기인하여 얻어진 Vcom 신호를 패널의 내부저항을 통해 입력받아 기준전압과의 차전압을 설정 이득만큼 반전증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭수단에서 얻어진 차전압에 따라 매 라인 마다 상기 패널에 유입되는 Vcom 신호의 상승 및 하강 에지부분을 강화하여 왜곡을 보상하는 Vcom 신호 보상수단으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 매 라인마다 입력된 Vcom 제어신호와 기준전압과의 차전압을 패널(140)의 내부저항(Rad, Rac, Rcd, Rbd)을 통해 피드백된 신호에 에 의한 설정 이득(R2/R1)만큼 반전증폭하는 증폭수단(200)과, 상기 증폭수단(200)에서 얻어진 차전압에 따라 매 라인마다 상기 패널(140)에 유입되는 Vcom 신호의 상승 및 하강에지 부분을 강화하여 왜곡을 보상하는 Vcom 신호 보상수단(210)과, 상기 Vcom 신호 보상수단(210)으로부터 출력된 보상 Vcom 신호와 영상신호에 따라 인가되는 데이터 전압과의 차를 발생하여 상기 패널(140)의 액정 양단에 인가하는 소스드라이버(120)와, 게이트펄스를 발생하여 상기 패널(140)의 TFT(도면에 미도시)를 스위칭하는 게이트 구동부(130)와, 패널(140)상에 흐르는 전류에 의해 전압강하를 일으키는 각단에 걸린 내부 저항(Rv : Rad, Rac, Rcd, Rbd)으로 구성된다.
여기서 증폭수단(200)은 입력되는 Vcom 제어신호의 증폭이득을 설정하는 저항(R1)(R2)과, 입력된 Vcom 제어신호와의 차신호를 설정레벨로 증폭하도록 기준전압(Vcc)을 가변 공급하는 제1가변저항(VR1)과, 상기 제1가변저항(VR1)에 의해 공급되는 전압은 비반전단자(+)에 입력하고 Vcom 제어신호는 반전단자(-)에 입력하여 설정이득에 따라 반전 증폭 출력하는 반전 증폭기(201)로 구성된다.
또한 상기 Vcom 보상수단(210)은 상기 반전 증폭기(201)로부터 출력된 전압의 레벨에 따라 입력전압(+5, -5V)을 두 개의 트랜지스터(Q1)(Q2)를 교번으로 스위칭시켜 버퍼링하는 버퍼(211)와, 상기 버퍼(211)에서 출력된 전류를 제어하여 상승 및 하강 에지를 강화한 Vcom 신호를 출력하는 Vcom 에지 발생수단(212)으로 구성한다.
상기에서 Vcom 에지 발생수단(212)은 패널(140)의 내부저항(Rv : Rad, Rac, Rcd, Rbd)과 병렬로 구성하여 상기 버퍼(211)에서 출력된 신호의 전류를 가변 제어하는 가변저항(VR2)으로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 제4도 내지 제5도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명은 제4a도에 도시한 바와 같이 반전증폭기(201)에 제3b도(a)에 도시한 바와 같은 1H 주기의 Vcom 제어신호가 입력되면 제5도에 도시한 바와 같이 비반전단자(+)의 기준전압과 비교하여 저항(R2)을 통하여 피드백된 신호에 의해 설정이득(R2/R1)에 따라 증폭하여 Vcom 보상수단(210)에 출력한다.
여기서 저항(R2)을 통해 피드백되는 신호는 제5b도와 같이 되고 패널(140)의 내부저항(Rv)을 통과한 구형파이다.
상기 반전증폭기(201)에서 출력된 신호는 버퍼(211)의 각 트랜지스터(Q1)(Q2)의 베이스단자에 연결되어 스위칭 제어한다.
즉, 각 트랜지스터(Q1)(Q2)는 NPN, PNP형으로 반전증폭기(210)로부터 출력된 전압이 하이(High) 레벨이면 각 트랜지스터(Q1)(Q2)가 온, 오프되어 공급전원 +5V만이 출력되고, -5V는 차단되어 하이레벨의 전압이 출력된다.
반대로 반전증폭기(201)로부터 출력된 전압이 로우(Low) 레벨이면 각 트랜지스터(Q1)(Q2)는 오프, 온이 되어 버퍼(211)에서는 로우레벨이 출력된다.
이와 같이 버퍼(211)에서는 반전증폭기(201)의 출력 레벨에 따라 트랜지스터 (Q1)(Q2)를 교번으로 스위칭하여 신호를 버퍼링한다.
상기 버퍼(211)에서 출력된 신호는 제2가변저항(VR2)에 의해 전류를 제어하여 제5a도와 같은 에지가 강화된 Vcom 신호를 소스 드라이버(120)에 입력한다.
즉 버퍼(211)에서 출력된 Vcom 신호는 구형파나 제2가변저항의 저항값 변화에 의해 제5a도와 같은 상승 및 하강 에너지가 강화된 Vcom 신호로 출력된다.
여기서 전류파형은 제5c도에 도시한 바와 같이 나타나는데, 이는 제2가변저항(VR2)을 조절한 경우, 제2가변저항(VR2)과 병렬로 연결된 패널(140)의 내부저항(Rv)과의 병렬합한 저항값에 따라 전류값이 가변된다.
이와 같이 제2가변저항(VR2)과의 병렬합한 저항값에 따라 전류값이 가변된다.
이와같이 제2가변저항(VR2)의 저항값 변화에 의해 버퍼(211)에서 출력된 Vcom 신호는 패널(140)의 내부저항(Rv) 값의 변화에 의해 에지부분이 전압강하에 의해 제거되므로, 패널(140)의 'b', 'd' 지점에서는 제3b도의 (b)에 도시한 바와 같은 구형파가 출력되어 상기 반전증폭기(201)로 피드백된다.
즉, 종래에는 패널(140)의 내부저항(Rv)에 의해 'c', 'd' 지점에서는 제3b도의 (d)와 같은 왜곡된 Vcom 파형이 출력되었으나, 제5도의 (a)와 같은 에지가 형성된 파형을 입력함으로써, 내부저항(Rv)의 전압강화에 의해 왜곡이 상쇄되어 정확한 구형파(제5b도)가 출력되어 반전증폭기(201)에 피드백된다.
제2b도는 종래 액정표시장치의 Vcom 보상회로의 등가구성도로서 이에 도시한 바와 같이 버퍼(110)에서 출력된 신호는 패널(140)의 내부저항(Rv)을 통과하지 않는 신호를 피드백하여 반전증폭기(101)에 입력한다.
제4b도는 제4a도의 등가회로구성도로서, 이를 참조하면 패널(140)의 내부저항(Rv) 양단의 전압, 즉 패널(140)에 입출력되는 Vcom 신호를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
Vcom 신호가 패널(140)의 내부저항(Rv)을 통과한 'B'점의 파형을 제5b도와 같이 항상 구형파를 유지시켜 반전 증폭기(201)로 피드백시킴으로써, 패널(140)에 입력되는 Vcom 신호는 제5a도와 같이 파형에 변화가 생기는데, 이와 같이 변화된 전위차는 내부저항(RV)에 흐르는 전류량(i)과 그 저항값(Rv)의 곱(Rv×i)d에 해당하는 전위가 B점의 Vcom 신호에 더하여져 나타난다.
즉, 'VA= VB+ RV×I'와 같이 A점의 전압이 나타난다.
여기서 VA는 A점의 전압이고, VB는 B점의 Vcom 전압이다.
이와 같이 패널(140)의 내부저항(Rv)에 의해 Vcom 신호의 전압강하를 보상하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 패널의 Vcom 출력단에서 Vcom 신호를 구형파로 출력되도록 패널에 입력되는 Vcom 신호를 보상함으로써, Vcom 파형의 왜곡을 방지하여 원하는 데이터 전압이 정확하게 액정에 인가되므로 크로트-토크 현상을 제거할 수 있는 효과가 크다.

Claims (3)

  1. 공통전압 제어 신호를 받아들이는 입력부와; 액정패널의 내부저항을 통과하여 출력되는 공통전압 신호를 상기 입력부와 병렬로 연결하는 출력부와; 상기 공통전압 제어 신호와 기준 전압을 입력받아 제어신호와 기준전압의 차이전압을 상기 병렬연결된 상기 출력부에서 출력되는 공통전압 신호와 공통전압 신호에 의한 설정이득만큼 반전 증폭하는 증폭수단과; 상기 증폭수단에서 얻어진 차이전압의 크기에 따라 상기 액정패널에 인가되는 공통전압신호를 정현파로 형성하는 정현파 구현수단과; 상기 버퍼를 통해 출력된 정현파의 상승 및 하강 에지부분에서 강화된 파형을 갖도록하는 공통전압 신호보상수단을 구비한 것을 특징으로 한 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정현파 구현수단은 상기 증폭수단으로부터 입력되는 상기 차이전압을 두 개의 트랜지스터를 교번으로 스위칭시켜 버퍼링하는 버퍼이고, 상기 공통전압 신호보상수단은 상기 버퍼에서 출력된 전류신호를 제어하여 에지가 강화된 상기 공통전압 신호를 출력하는 공통전압 에지발생 수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 크로스 토크 보상회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공통전압 에지발생수단은 상기 액정패널의 내부 저항과 병렬로 연결되며, 상기 버퍼에서 출력된 상기 전류신호를 가변제어하는 가변저항인 것을 특징으로하는 액정표시장치의 크로스 토크 보상회로.
KR1019960014964A 1996-05-08 1996-05-08 액정표시장치의 크로스-토크 보상회로 KR100229622B1 (ko)

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