KR100989127B1 - 비선형 온도 보상 회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비선형 온도 보상 회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 온도 특성을 보상하기 위한 온도 보상 회로를 포함하는 액정 표시 장치로서, 온도 보상부는, 제1 구간 동안, 온도의 증가에 비례하여 감소하는 전압을 액정 표시 패널로 출력하는 제1 온도 보상부, 및 제2 구간 동안, 일정 전압을 액정 표시 패널로 출력하는 제2 온도 보상부를 포함한다.

온도 보상 회로, 액정 표시 장치, 비선형, 제1 온도 보상부, 제2 온도 보상부

Description

비선형 온도 보상 회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치{COMPENSATION CIRCUIT FOR NONLINEAR TEMPERATURE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THE SAME}

도 1은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 종래의 온도 보상 회로의 온도 변화에 따른 전압 특성을 도시한 그래프이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 보상 회로의 온도 변화에 따른 전압 특성을 도시한 그래프이다.

본 발명은 온도 보상 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비선형 특성을 갖는 액정 표시 장치의 온도 특성을 보상하기 위한 회로에 관한 것이다.

최근, 액정 표시 장치는 소형 전자 계산기에서부터 대형 디스플레이 장치에 이르기까지 널리 사용되고 있다. 이와 같은 액정 표시 장치는 외부의 여러 변화 요인에 대하여 최상의 디스플레이 기능을 발휘하는 것이 중요하다.

액정 표시 장치의 액정을 구동하기 위하여 변환기가 이용된다. 액정 표시 장치는 그 특성상 주변 환경의 온도가 상승하면 승압 회로의 효율이 상승하여 출력전압이 커지게 되는데 반해, 액정 자체는 온도가 상승하면 낮은 구동 전압을 요구한다. 마찬가지로, 온도가 하강하면 승압 회로의 효율이 떨어져 출력 전압이 낮아지게 되는데 반해 액정 자체는 온도가 하강하면 높은 구동 전압을 요구하는 상반된 특성을 가지고 있다. 따라서, 액정 표시 장치는 이러한 온도 변화에 따른 구동 전압을 변경하기 위한 보상 회로가 필요하게 된다.

도 1은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 온도 보상 회로(10), 구동 회로(20), 및 액정 표시 패널(30)로 구성된다.

온도 보상 회로(10)는 저항(R1, R2)과 온도 변화에 대응하여 구동 회로(20)에 공급되는 전원을 보상할 수 있도록 서미스터(R_TH)를 구비하고 있다. 이러한 서미스터(R_TH)는 온도 변화에 따라 저항값을 가변시키는데, 서미스터(R_TH)의 저항값의 변화에 의하여 구동 회로(20)로 전달되는 전압이 가변된다.

그러나, 액정 표시 패널(30)의 액정은 온도에 대하여 비선형적인 특성을 갖고 있으나, 종래의 온도 보상 회로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 변화에 대하여 선형적인 특성을 가진다. 이로써, 종래의 온도 보상 회로는 액정 표시 패널(30)의 온도 변화를 정확하게 보상할 수 없다는 문제가 있었다.

구체적으로는, 액정 표시 패널(30)의 온도 특성은 저온에서 급격하게 변하 고, 일정 온도 이상에서는 거의 일정한 온도 특성을 갖고 있는데 반해, 종래의 온도 보상 회로는 저온에서는 액정의 온도 변화보다 느리게 변화하고, 고온에서는 액정에 비해 빠르게 변화함으로써, 정확한 온도 보상이 어렵다는 단점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정의 온도 특성에 맞는 온도 보상 회로를 제공하기 위한 것이다.

또한, 저온에서 급격하게 변하는 온도 특성을 보상함으로써, 액정 표시 장치의 온도 변화에 따른 콘트라스트 저하를 방지하기 위한 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 온도 특성을 보상하기 위한 온도 보상 회로를 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 온도 보상부는, 제1 구간 동안, 상기 온도의 증가에 비례하여 감소하는 전압을 상기 액정 표시 패널로 출력하는 제1 온도 보상부, 및 제2 구간 동안, 일정 전압을 상기 액정 표시 패널로 출력하는 제2 온도 보상부를 포함한다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1 온도 보상부는 일전극이 제1 전원에 접속되는 제1 저항, 상기 제1 저항의 타전극과 제2 전극간에 접속되는 제2 저항, 및 상기 제2 저항에 병렬 접속되는 제3 저항을 포함한다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제3 저항은 상기 액정 표시 패널의 온도 변화에 대응하여 가변되는 가변 저항이다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제2 온도 보상부는, 제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 간에 인가되는 전압이 문턱 전압 이상인 경우, 상기 제2 전극에서 상기 제3 전극으로 전류를 도통시키는 트랜지스터, 상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 제3 전원 간에 접속되는 제3 저항, 상기 트랜지스터의 상기 제3 전극과 제4 전원 간에 접속되는 제4 저항, 및 상기 트랜지스터의 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 간에 접속되는 제5 저항을 포함한다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 트랜지스터의 상기 제1 전극은 상기 제1 저항의 상기 타전극에 접속된다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제2 전원 및 상기 제4 전원은 접지 레벨의 전압을 제공한다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 온도 보상 회로는 온도의 증가에 대응하여 일정하게 감소하는 전압을 출력하는 제1 온도 보상부; 및 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압을 입력하여, 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압이 제1 전압 이상인 경우에는, 상기 제1 온도 보상부의 출력 전압에 비례하는 전압을 출력하고, 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압이 상기 제1 전압 미만인 경우에는 일정 전압을 출력하는 제2 온도 보상부를 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 온도 보상 회로(100), 구동 회로(200), 및 액정 표시 패널(300)을 포함한다.

온도 보상 회로(100)는 온도 변화에 따른 액정 표시 패널(300)의 특성을 보상하기 위한 회로로서, 제1 온도 보상부(110) 및 제2 온도 보상부(120)를 포함한다.

제1 온도 보상부(110)는 저온에서 액정의 온도 특성을 보상하기 위한 것이고, 저항(R1, R2) 및 서미스터(R_TH)를 포함한다.

구체적으로는, 저항(R2)과 서미스터(R_TH)가 서로 병렬 접속되고, 저항(R1)은 저항(R2)과 서미스터(R_TH)의 일전극의 접속점과 제1 전원(V_CC)간에 접속된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 저항(R2)과 서미스터(R_TH)의 타전극의 접속점은 도 3에 도시된 바와 같이, 접지될 수 있으며, 실시예에 따라서는, 제1 전원(V_CC)보다 낮은 전압을 제공하는 다른 전원에 연결될 수 있다.

서미스터(R_TH)의 저항 변화에 따라 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압이 가변되며, 제1 온도 보상부(110)의 출력단(111)은 제2 온도 보상부(120)의 트랜지스터(T1)의 베이스에 접속된다.

제2 온도 보상부(120)는 트랜지스터(T1), 및 저항(R3, R4, R5)을 포함한다. 저항(R3)은 트랜지스터(T1)의 컬렉터와 제2 전원(V_DD)간에 접속되고, 저항(R4)는 트랜지스터(T1)의 에미터와 접지간에 접속된다. 또한, 저항(R5)은 트랜지스터(T1)의 컬렉터와 에미터간에 접속된다.

트랜지스터(T1)의 베이스에는 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압이 인가되고, 에미터(112)의 전압이 구동 회로(200)으로 전달된다.

구체적으로는, 트랜지스터(T1)의 베이스와 에미터간에 인가되는 전압이 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 이상인 경우, 트랜지스터(T1)는 턴온되고 트랜지스터(T1)의 컬렉터와 에미터간에는 전류가 흐르게 된다.

이 때, 트랜지스터(T1)의 베이스와 에미터간에 인가되는 전압은 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(약 0.7V)으로 유지된다. 따라서, 트랜지스터(T1)의 에미터에 인가되는 전압은 트랜지스터(T1)의 베이스에 인가되는 전압과 문턱 전압을 사이에 두고 트랜지스터(T1)의 베이스에 인가되는 전압을 쫓아가게 된다. 이 때, 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 무시하면, 제2 온도 보상부(120)는 제1 온도 보상부(110)의 출력 전류를 구동 회로(200)로 전달하는 역할을 한다.

트랜지스터(T1)의 베이스에 인가되는 전압이 낮아 트랜지스터(T1)가 턴오프된 경우, 저항(R3)를 통하여 흐르던 전류가 저항(R5)를 통하여 저항(R3)으로 흐르게 된다. 따라서, 제2 온도 보상부(120)의 출력 전압(V_OUT)은 수학식 1과 같게 된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 보상 회로(100)의 동작을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 보상 회로(100)의 온도 변화에 따른 출력 전압을 도시한 그래프이다.

구간(t1)에서, 트랜지스터(T1)가 턴온되어 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압에서 문턱 전압을 뺀 전압이 구동 회로(200)로 인가된다.

구체적으로는, 저온에서 고온으로 갈수록 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압이 감소하는데, 이 때 감소하는 양은 제1 전원(V_CC)의 값을 제어함으로써, 액정 표시 패널(300)의 특성에 맞도록 설정할 수 있다.

구간(t2)에서, 액정 표시 패널(300)의 온도가 증가하여 트랜지스터(T1)는 턴오프되고, 일정한 전압이 구동 회로(200)로 인가된다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 저온에서는 급격하게 변하는 액정의 온도 특성을 적절하게 보상함으로써, 콘트라스트의 저하를 감소시킬 수 있다. 또한, 고온에서는 온도 특성이 일정하게 유지되는 액정의 특성에 맞는 온도 보상 회로를 제공할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 대하여 설명하였다. 그러나, 상기 기술된 실시예는 본 발명의 개념이 적용된 일실시예로서, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 개념을 그대로 이용하여 여러 가지 변형된 실시예를 형성할 수 있음은 당업자 에게 자명하다.

일례로, 도 2에서는 트랜지스터(T1)가 베이스, 콜렉터, 및 에미터를 포함하는 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)로 구현된 경우를 도시하였으나, 본 발명의 개념이 상기 트랜지스터의 특정 종류 및 타입에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 인가되는 전압에 의하여 제2 전극에서 제3 전극으로 흐르는 전류를 제어하는 다른 트랜지스터로 구현될 수 있다.

또한, 저항(R4)의 일전극이 접지되는 것으로 도시하였으나, 저항(R4)의 일전극은 제2 전원(V_DD)보다 낮은 레벨의 전압을 제공하는 다른 전원에 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면 액정의 비선형적인 온도 특성에 맞는 온도 보상 회로를 제공할 수 있다.

또한, 저온에서 급격하게 변하는 온도 특성을 보상하여 액정 표시 장치의 온도 변화에 따른 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.

Claims (12)

1. 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 온도 특성을 보상하기 위한 온도 보상 회로를 포함하는 액정 표시 장치에 있어서,

   상기 온도 보상부는,

   제1 구간 동안, 상기 온도의 증가에 비례하여 감소하는 전압을 상기 액정 표시 패널로 출력하는 제1 온도 보상부, 및

   제2 구간 동안, 일정 전압을 상기 액정 표시 패널로 출력하는 제2 온도 보상부를 포함하고,

   상기 제2 온도 보상부는,

   제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 간에 인가되는 전압이 문턱 전압 이상인 경우, 상기 제2 전극에서 상기 제3 전극으로 전류를 도통시키는 트랜지스터,

   상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 제3 전원 간에 접속되는 제3 저항,

   상기 트랜지스터의 상기 제3 전극과 제4 전원 간에 접속되는 제4 저항, 및

   상기 트랜지스터의 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 간에 접속되는 제5 저항을 포함하는 액정 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 온도 보상부는 일전극이 제1 전원에 접속되는 제1 저항, 상기 제1 저항의 타전극과 제2 전원간에 접속되는 제2 저항, 및 상기 제2 저항에 병렬 접속되는 제3 저항을 포함하는 액정 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제3 저항은 상기 액정 표시 패널의 온도 변화에 대응하여 가변되는 가변 저항인 액정 표시 장치.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,

   상기 트랜지스터의 상기 제1 전극은 상기 제1 저항의 상기 타전극에 접속되는 액정 표시 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제2 전원 및 상기 제4 전원은 접지 레벨의 전압을 제공하는 액정 표시 장치.
7. 온도의 증가에 대응하여 일정하게 감소하는 전압을 출력하는 제1 온도 보상부; 및

   상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압을 입력하여, 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압이 제1 전압 이상인 경우에는, 상기 제1 온도 보상부의 출력 전압에 비례하는 전압을 출력하고, 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압이 상기 제1 전압 미만인 경우에는 일정 전압을 출력하는 제2 온도 보상부를 포함하고,

   상기 제2 온도 보상부는,

   제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 간에 인가되는 전압이 문턱 전압 이상인 경우, 상기 제2 전극에서 상기 제3 전극으로 전류를 도통시키는 트랜지스터,

   상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 제3 전원 간에 접속되는 제3 저항,

   상기 트랜지스터의 상기 제3 전극과 제4 전원 간에 접속되는 제4 저항, 및

   상기 트랜지스터의 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 간에 접속되는 제5 저항을 포함하는 온도 보상 회로.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1 온도 보상부는 일전극이 제1 전원에 접속되는 제1 저항, 상기 제1 저항의 타전극과 제2 전극간에 접속되는 제2 저항, 및 상기 제2 저항에 병렬 접속되는 제3 저항을 포함하고, 상기 제1 저항의 상기 타전극에 인가되는 전압을 출력하는 온도 보상 회로.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제3 저항은 상기 온도 변화에 대응하여 가변되는 가변 저항인 온도 보상 회로.
10. 삭제
11. 제7항에 있어서,

    상기 제1 전압은 상기 트랜지스터의 상기 제2 전극의 전압에서 상기 트랜지스터의 문턱 전압의 차와 동일한 온도 보상 회로.
12. 제7항에 있어서,

    상기 제1 온도 보상부의 출력 전압이 상기 제1 전압 이상인 경우, 상기 제2 온도 보상부의 출력 전압은 상기 제1 온도 보상부의 출력 전압에서 상기 트랜지스터의 문턱 전압을 뺀 값과 동일한 온도 보상 회로.

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