KR100471787B1 - Analog-digital converter for liquid crystal dispaly - Google Patents

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Abstract

이 발명은 액정 표시 장치용 아날로그-디지탈 변환기에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 저항열로 이루어진 기준 전압 발생부를 포함하며, 저항열의 각 저항값 비율이 액정 표시 장치의 광 투과도 특성에 맞도록 설정하고, 이 기준 전압에 의거하여 아날로그 색신호를 디지탈 신호로 변환함으로써 광 투과도 특성에 적합한 디지털 출력을 얻을 수 있으며, 이로 인해 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an analog-to-digital converter for a liquid crystal display device, comprising a reference voltage generator comprising at least one or more resistance trains, wherein the ratio of resistance values of the resistance trains is set to match the light transmittance characteristics of the liquid crystal display device. By converting an analog color signal into a digital signal based on a reference voltage, a digital output suitable for light transmittance characteristics can be obtained, thereby improving display quality of the liquid crystal display.

Description

액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환기{ANALOG-DIGITAL CONVERTER FOR LIQUID CRYSTAL DISPALY}Analog-to-digital converter for liquid crystal display device {ANALOG-DIGITAL CONVERTER FOR LIQUID CRYSTAL DISPALY}

본 발명은 액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모니터용 액정 표시 장치 중 아날로그 방식에 사용하기에 적합하며, 액정 표시 장치에서 계조 표시의 기준인 감마 곡선을 보상할 수 있는 아날로그-디지털 변환기에 관한 것이다. The present invention relates to an analog-to-digital converter for a liquid crystal display device. More particularly, the present invention relates to an analog type of a liquid crystal display device for a monitor, and is capable of compensating a gamma curve that is a reference for gray scale display in a liquid crystal display device. It relates to an analog-to-digital converter.

최근, 노트북 컴퓨터(notebook computer)의 표시 장치로서 주로 사용되던 액정 표시 장치가 점차 데스크-톱(desk-top) 및 캐드(CAD : computer aided design)용 모니터로서 응용되고 있으며, 음극선관(CRT : cathod ray tube) 모니터를 점차 대체해 가고 있다.Recently, liquid crystal displays, which are mainly used as display devices of notebook computers, are gradually being applied as monitors for desk-top and computer aided design (CAD), and cathode ray tube (CRT: cathod). ray tube monitors are increasingly being replaced.

모니터용 액정 표시 장치는 디지털 방식과 아날로그 방식이 있으며, 그 중 아날로그 방식으로서 본체에서 나오는 아날로그 색신호(RGB signal)를 증폭하고 이것을 디지털 신호로 변환하는 방식이 주로 사용된다. The liquid crystal display device for a monitor has a digital type and an analog type, and the analog type is amplifying an analog color signal (RGB signal) from a main body and converting it into a digital signal.

이러한 액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환방식에는 처리 속도가 뛰어난 플래쉬형이 주로 사용된다. 상기 플래쉬형 아날로그-디지털 변환기는 다수의 기준전압을 입력받으며, 이에 의거하여 아날로그 색신호를 디지털 신호로 변환한다. In such an analog-to-digital conversion method for a liquid crystal display device, a flash type having excellent processing speed is mainly used. The flash-type analog-to-digital converter receives a plurality of reference voltages, and converts an analog color signal into a digital signal based on the plurality of reference voltages.

일반적으로, 플래쉬형 아날로그-디지털 변환기의 기준 전압은 등간격으로 설정되어 있다. 그러나, 액정 표시 장치의 광 투과도 특성을 나타내는 감마 곡선은 음극선관과 다르고, 액정 표시 장치의 계조 기준 전압의 수가 감소하는 추세이기에 계조레벨을 최적화하기가 어렵다. 이러한 계조레벨의 최적화가 이루어지지 않으면, 표시시에 불쾌감을 유발할 가능성이 있고, 궁극적으로는 표시 품질 저하를 초래한다. In general, the reference voltages of flash-type analog-to-digital converters are set at equal intervals. However, since the gamma curve representing the light transmittance characteristic of the liquid crystal display device is different from that of the cathode ray tube, the number of gray level reference voltages of the liquid crystal display device decreases, so it is difficult to optimize the gray level. If the gradation level is not optimized, there is a possibility of causing an unpleasant feeling at the time of display, and ultimately a display quality deterioration.

본 발명은 상기한 종래의 기술적 배경 하에 도출된 것으로서, 기준 전압을 생성하기 위한 저항열의 저항값의 비율이 액정 표시 장치의 투과도 특성에 맞도록 설정된 아날로그-디지털 변환기를 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is derived from the above-described conventional technical background, and an object thereof is to provide an analog-to-digital converter in which a ratio of resistance values of a resistor string for generating a reference voltage is set to match the transmittance characteristic of a liquid crystal display.

본 발명의 다른 목적은 기준 전압을 생성하기 위한 저항열을 적어도 둘 이상 설치하고 액정 표시 장치의 종류에 따라 그 중 하나를 선택할 수 있도록 하드웨어가 구비된 아날로그-디지털 변환기를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide an analog-to-digital converter equipped with hardware such that at least two resistor strings for generating a reference voltage are provided and one of them can be selected according to the type of liquid crystal display.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아날로그-디지털 변환기는, 전원 전압을 서로 다른 비율로 분배하여 다수의 기준 전압을 생성하며, 상기 각 비율은 액정 표시 장치의 광 투과도 특성에 맞도록 설정되는 기준 전압 발생부; 아날로그 신호와 상기 기준 전압 생성부로부터의 각 기준 전압을 비교하여 그 결과를 출력시키는 비교부; 상기 비교부의 결과에 따라 그에 대응하는 디지털 코드를 생성시키는 코딩부; 상기 코딩부에서 출력되는 디지털 코드를 변환된 디지털 신호로서 출력시키는 출력부; 및 상기 비교부, 코딩부 및 출력부의 신호 입출력 처리 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object, the analog-to-digital converter according to the present invention generates a plurality of reference voltages by distributing power voltages at different ratios, each of which is set to match the light transmittance characteristics of the liquid crystal display device. A voltage generator; A comparison unit for comparing an analog signal with each reference voltage from the reference voltage generator and outputting a result of the comparison; A coding unit for generating a digital code corresponding to the result of the comparing unit; An output unit for outputting the digital code output from the coding unit as a converted digital signal; And a controller for controlling signal input / output processing operations of the comparator, the coding unit, and the output unit.

상기 기준 전압 생성부는 전원 전압과 접지 사이에서 직렬 연결된 다수의 저항으로 구성된 하나의 저항열로 이루어지며, 상기 저항열의 저항값의 비율은 임의의 한 액정 표시 장치의 광 투과도 특성에 맞도록 설정되어 있다. 따라서, 상기 기준 전압 생성부에서 생성되는 기준 전압에 의거하여 아날로그 색신호가 디지털 신호로 변환됨으로써 광투과 특성이 최적화될 수 있으며, 액정 표시 장치의 표시 품질이 향상된다. The reference voltage generator is composed of one resistor string composed of a plurality of resistors connected in series between a power supply voltage and ground, and a ratio of the resistance values of the resistor strings is set to match the light transmittance characteristic of any one liquid crystal display device. . Therefore, the light transmission characteristics may be optimized by converting an analog color signal into a digital signal based on the reference voltage generated by the reference voltage generator, thereby improving display quality of the liquid crystal display.

그리고, 상기 기준 전압 생성부는 서로 직렬 연결된 다수의 저항으로 구성된 적어도 둘 이상의 저항열과, 상기 각 저항열과 전원 전압 사이에서 전원 전압이 어느 한 저항열에 선택적으로 공급 가능하도록 하는 스위치로 구성될 수도 있다. The reference voltage generator may include at least two resistor strings composed of a plurality of resistors connected in series with each other, and a switch for selectively supplying a power supply voltage to one resistor string between the resistor strings and the power supply voltage.

이 경우에는 상기 둘 이상의 저항열의 저항값 비율은 서로 다른 광 투과도 특성에 맞도록 설정된다. 이렇게 함으로써 필요에 따라 여러 종류의 광 투과도 특성 중 임의의 하나를 선택하는 것이 가능하도록 한다. In this case, the ratio of the resistance values of the two or more resistance trains is set to match different light transmittance characteristics. This makes it possible to select any one of several kinds of light transmittance characteristics as necessary.

상기한 이 발명의 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조한 아래의 상세한 실시예 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.The objects, features and advantages of this invention described above will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 3a 및 도 3b를 참조하여 이 발명의 제1 실시예를 설명한다. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3A and 3B.

도 1에는 이 발명의 제1 실시예에 따른 아날로그-디지털 변환기의 구성이 도시되어 있다. 1 shows the configuration of an analog-to-digital converter according to a first embodiment of the present invention.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 아날로그-디지털 변환기는 기준 전압 생성부(1), 비교부(2), 코딩부(3), 출력부(4) 및 제어부(5)를 포함한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 기준 전압 생성부(1)는 전원 전압(VCC)과 접지 사이에 연결된 복수의 직렬 연결된 저항으로 이루어져 있으며, 그 상세한 구성은 도 2에 도시되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 기준 전압 생성부(1)의 직렬 저항의 저항값이 균일하지 않고, 액정 표시 장치의 특성에 맞도록 설정되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기준 전압 생성부(1)의 각 저항의 접점에서는 복수의 기준 전압(V0∼Vn)이 생성되며, 이러한 기준 전압(V0∼Vn)은 저항값의 비율에 해당하는 값을 가진다. 도 2에서, r×4는 기본 저항값(r)의 4배임을 의미하며, 저항값의 비율이 도시된 바와 같이, 액정 표시 장치의 투과도 특성에 적합하도록 미리 설정되어 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 1, the analog-to-digital converter includes a reference voltage generator 1, a comparison unit 2, a coding unit 3, an output unit 4, and a control unit 5. The reference voltage generator 1 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of series-connected resistors connected between the power supply voltage VCC and ground, and a detailed configuration thereof is shown in FIG. 2. In the embodiment of the present invention, the resistance value of the series resistance of the reference voltage generator 1 is not uniform and is set to match the characteristics of the liquid crystal display device. As illustrated in FIG. 2, a plurality of reference voltages V0 to Vn are generated at the contacts of each resistor of the reference voltage generator 1, and these reference voltages V0 to Vn correspond to the ratio of the resistance values. Has a value. In FIG. 2, r × 4 means four times the basic resistance value r, and it can be seen that the ratio of the resistance values is set in advance to suit the transmittance characteristic of the liquid crystal display as shown.

기준 전압 생성부(1)의 출력(V0∼Vn)은 비교부(2)에 제공된다. 비교부(2)는 복수의 비교기로 이루어지며, 각 비교기는 기준 전압 생성부(1)의 출력 중 하나와 아날로그 신호(Va)를 공통으로 입력받는다. 각 비교기는 아날로그 신호와 대응하는 기준 전압을 서로 비교하여 그 결과를 출력시킨다. 비교부(2)의 출력은 코딩부(3)에 제공되며, 코딩부(3)는 비교부(2)의 출력에 따라 그에 대응하는 디지털 코드를 생성한다. 코딩부(3)에서 생성된 디지털 코드는 출력부(4)를 통해 디지털 출력으로서 액정 표시 장치의 내부 모듈에 제공된다. 제어부(5)는 클럭신호(clk)와 제어신호(cntl)를 입력받아 이 신호에 따라 비교부(2), 코딩부(3) 및 출력부(4)의 입출력 제어를 수행한다.The outputs V0 to Vn of the reference voltage generator 1 are provided to the comparator 2. The comparator 2 includes a plurality of comparators, and each comparator receives one of the outputs of the reference voltage generator 1 and the analog signal Va in common. Each comparator compares the analog signal and the corresponding reference voltage with each other and outputs the result. The output of the comparator 2 is provided to the coding unit 3, and the coding unit 3 generates a digital code corresponding thereto according to the output of the comparator 2. The digital code generated in the coding section 3 is provided to the internal module of the liquid crystal display as a digital output via the output section 4. The controller 5 receives the clock signal clk and the control signal cntl and performs input / output control of the comparator 2, the coding unit 3, and the output unit 4 according to the signal.

도 3a에는 본 발명에 따른 기준 전압 생성부(1)를 이용한 아날로그-디지털 변환기에서 처리되는 아날로그 신호(Va)와 디지털 출력의 파형이 도시되어 있으며, 도 3b에는 종래의 아날로그-디지털 변환기에서 저항값의 비율이 동일할 때의 아날로그 신호(Va)와 디지털 출력의 파형이 도시되어 있다. FIG. 3A shows a waveform of an analog signal Va and a digital output processed by an analog-to-digital converter using the reference voltage generator 1 according to the present invention, and FIG. 3B shows a resistance value of a conventional analog-to-digital converter. The waveforms of the analog signal Va and the digital output when the ratios are the same are shown.

도 3a와 도 3b를 비교하면, 종래의 기술에서는 아날로그 신호의 레벨에 따라 등간격으로 디지털 출력이 생성되는 반면, 본 발명에서는 아날로그 신호의 레벨에 따라 디지털 출력이 생성되는 구간이 축소 또는 확장된다. 이와 같이, 기준 전압의 설정을 등간격으로 하지 않고 액정 표시 장치의 광투과 특성에 맞도록 설정함으로써 감마 곡선이 보상된 색신호의 디지털 출력이 얻어진다. 따라서, 상기 디지털 출력을 이용하여 색신호의 표시 동작을 수행할 경우, 최적화된 표시 품질을 달성할 수 있다. Comparing FIGS. 3A and 3B, in the conventional technology, digital outputs are generated at equal intervals according to analog signal levels, whereas in the present invention, sections in which digital outputs are generated according to analog signal levels are reduced or expanded. In this way, the digital output of the color signal with the gamma curve compensated is obtained by setting the reference voltage so as to match the light transmission characteristics of the liquid crystal display device without setting the equal intervals. Therefore, when performing the display operation of the color signal using the digital output, it is possible to achieve an optimized display quality.

도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 아날로그-디지털 변환기의 기준 전압 생성부(100)가 도시되어 있다. 4 shows a reference voltage generator 100 of an analog-to-digital converter according to a second embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기준 전압 생성부(100)는 두 개의 저항열로 이루어져 있다. As shown in FIG. 4, the reference voltage generator 100 according to the second embodiment of the present invention includes two resistance strings.

도 4를 참조하면, 단자(11)와 접지 사이에서 직렬 연결된 복수의 저항으로 구성된 하나의 저항열이 있고, 단자(12)와 접지 사이에서 직렬 연결된 복수의 저항으로 구성된 또 하나의 저항열이 있다. 각 저항열의 단자(11, 12)는 스위치(10)에 의해 전원 전압(VCC)과 연결되며, 필요에 따라 두 저항열 중 하나가 스위치(10)에 의해 선택될 수 있다. Referring to FIG. 4, there is one resistor string composed of a plurality of resistors connected in series between the terminal 11 and the ground, and another resistor string composed of a plurality of resistors connected in series between the terminal 11 and the ground. . The terminals 11 and 12 of each resistor string are connected to the power supply voltage VCC by the switch 10, and one of the two resistor strings may be selected by the switch 10 as necessary.

그리고, 두 저항열의 저항값 비율의 패턴은 서로 다르며, 각 저항열의 저항값 비율 또한 불균일하게 설정되어 있다. 즉, 액정 표시 장치에 따라 광 투과도 특성이 서로 다르므로, 이를 감안하여 적어도 둘 이상의 저항열을 구비하여 이를 필요에 따라 선택 가능하도록 한 구조를 제공하는 데에 본 실시예의 특징이 있다. 저항열은 적어도 둘 이상 연결될 수 있으며, 이 경우 각 저항열의 저항값 비율의 패턴은 서로 다르며 액정 표시 장치의 투과도 특성에 맞도록 설정된다. The patterns of the resistance value ratios of the two resistance lines are different from each other, and the resistance value ratios of the respective resistance rows are also set nonuniformly. That is, since the light transmittance characteristics are different according to the liquid crystal display device, in view of this, there is a feature of the present embodiment in providing a structure in which at least two or more resistance trains are provided so that they can be selected as necessary. At least two resistor rows may be connected, and in this case, patterns of resistance value ratios of the resistor rows may be different from each other and set to match the transmittance characteristics of the liquid crystal display.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환기는 적어도 하나 이상의 저항열로 이루어진 기준 전압 생성부를 포함하며, 저항열의 각 저항값 비율이 액정 표시 장치의 광 투과도 특성에 맞도록 설정하고, 이 기준 전압에 의거하여 아날로그 색신호를 디지털 신호로 변환함으로써 광 투과도 특성이 적합한 디지털 출력을 얻을 수 있으며, 이로 인해 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시키는 데 기여할 수 있다. As described above, the analog-to-digital converter for a liquid crystal display according to the present invention includes a reference voltage generator including at least one or more resistance strings, and the ratio of resistance values of the resistance strings is adapted to the light transmittance characteristics of the liquid crystal display device. By setting and converting an analog color signal into a digital signal based on this reference voltage, a digital output having a suitable light transmittance characteristic can be obtained, thereby contributing to improving the display quality of the liquid crystal display device.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although this invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments disclosed above, but also includes various modifications and equivalents which fall within the scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아날로그-디지털 변환기의 블록도이다.1 is a block diagram of an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 기준 전압 생성부의 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram of the reference voltage generator shown in FIG. 1.

도 3a는 도 1의 아날로그-디지털 변환기의 아날로그 신호와 디지털 출력을 도시한 파형도이다.3A is a waveform diagram illustrating an analog signal and a digital output of the analog-to-digital converter of FIG. 1.

도 3b는 종래의 아날로그-디지털 변환기에서 아날로그 신호와 디지털 출력을 도시한 파형도이다.3b is a waveform diagram showing an analog signal and a digital output in a conventional analog-to-digital converter.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기준 전압 생성부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a reference voltage generator according to another exemplary embodiment of the present invention.

Claims (3)

전원 전압을 서로 다른 비율로 분압하여 복수의 기준 전압을 생성하며, 상기 각 비율은 액정 표시 장치의 광 투과도에 따라 설정되는 기준 전압 생성부,A plurality of reference voltages are generated by dividing the power supply voltages at different ratios, each ratio being a reference voltage generator set according to the light transmittance of the liquid crystal display; 아날로그 신호와 상기 기준 전압 생성부로부터의 각 기준 전압을 비교하여 비교 결과를 출력시키는 비교부,A comparator for comparing an analog signal with each reference voltage from the reference voltage generator and outputting a comparison result; 상기 비교부의 비교 결과에 따라 디지털 코드를 생성시키는 코딩부,A coding unit for generating a digital code according to a comparison result of the comparing unit; 상기 코딩부에서 출력되는 상기 디지털 코드를 변환된 디지털 신호로서 출력하는 출력부, 그리고 An output unit for outputting the digital code output from the coding unit as a converted digital signal, and 상기 비교부, 상기 코딩부 및 상기 출력부의 신호 입출력 처리 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환기.And a controller for controlling signal input / output processing operations of the comparator, the coding unit, and the output unit. 제1항에서,In claim 1, 상기 기준 전압 생성부는 상기 전원 전압과 접지 사이에 직렬 연결된 복수의 저항으로 이루어진 하나의 저항열을 포함하며, 상기 저항열의 저항값의 비율은 상기 액정 표시 장치의 광 투과도에 따라 설정되는 액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환기.The reference voltage generator includes one resistor string formed of a plurality of resistors connected in series between the power supply voltage and ground, and a ratio of the resistance values of the resistor strings is set according to the light transmittance of the liquid crystal display device. Analog-to-digital converter. 제1항에서,In claim 1, 상기 기준 전압 생성부는,The reference voltage generator, 서로 직렬 연결된 복수의 저항으로 이루어진 두 개 이상의 저항열, 그리고Two or more rows of resistors consisting of a plurality of resistors connected in series with each other, and 상기 두개 이상의 저항열 중 어느 한 저항열을 상기 전원 전압과 접지 사이에 연결하는 스위치를 포함하며, A switch connecting any one of the two or more resistor strings between the power supply voltage and ground; 상기 두 개 이상의 저항열의 저항값 비율은 서로 다른 광 투과도에 따라 설정되는 액정 표시 장치용 아날로그-디지털 변환기.The ratio of the resistance values of the two or more resistance strings is set according to different light transmittances.
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