KR100992134B1 - 공통 전압 조절 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공통 전압 조절 장치 및 방법에 관한 것으로, 이 공통 전압 조절 장치는 표시 장치에서 방출되는 광을 받아 광에 따른 전기 신호를 생성하는 플리커 측정부, 그리고 플리커 측정부로부터 전기 신호를 받아 소정 신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 출력하는 신호 조절부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 공통 전압 조절 장치가 액정 표시 장치에서 발생하는 플리커를 피드백하여 공통 전압을 자동으로 조정하는 카운터 값을 출력함으로써 플리커를 정량적으로 최적화 또는 최소화할 수 있다. 따라서 액정 표시 장치의 생산 및 검사 단계에서 작업 시간을 단축할 수 있고, 생산되는 제품의 플리커 수준을 정량적으로 관리할 수 있으며, 결국 제품의 품질 및 신뢰성을 높일 수 있다.
공통 전압 조절 장치, 액정 표시 장치, 플리커, 플리커 측정부, 신호 조절부, 카운터, 메모리, 공통 전압

Description

공통 전압 조절 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ADJUSTING COMMON VOLTAGE}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치가 적용되는 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치의 블록도이다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치의 공통 전압 생성부의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 제어 신호를 보여주는 파형도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치의 동작을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 공통 전압 조절 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 액정 표시 장치를 포함하는 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이 때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 도트별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.
한편, 공통 전압에 대하여 데이터 전압의 극성을 반전시킬 때 정극성(+)과 부극성(-)의 비대칭으로 인하여 화면이 깜박거리는 플리커(flicker) 현상이 발생한다.
이러한 비대칭은 박막 트랜지스터를 생성할 때 박막 트랜지스터에 기생하는 커패시턴스, 박막 트랜지스터의 전류 전압 특성, 공통 전압을 형성하는 전극부의 전압 불균일, 회로 구성 소장들의 편차 등에 기인한다. 이러한 이유로 각 패널마다 서로 다른 공통 전압을 인가할 필요가 있다.
따라서 TFT-LCD 패널의 생산하고 검사하는 과정에서 비대칭으로 인한 플리커 현상을 최소화하기 위하여 가변 저항을 이용하여 공통 전압을 조절하고 있다. 즉, 각 소자들의 특성 및 액정 표시 장치의 특성에 맞게 각각 다른 공통 전압을 설정하는 것이다.
현재 플리커의 조절 방법은 생산 및 검사자가 직접 드라이버와 같은 플리커 조절봉을 사용하여 가변 저항을 조절함으로써 공통 전압을 가변시킨다. 생산 및 검사자는 눈으로 LCD 패널을 주시하여 가장 플리커가 적게 발생하는 위치에 가변 저항을 고정시킨다.
하지만, 이러한 가변 저항의 사용은, 생산시에 가변 저항이 노출되어 이에 따른 품질의 문제, 가변 저항 조절의 수작업에 의한 정밀도 문제, 가변 저항 사용으로 인한 원가의 상승, 기구적으로 가변 저항의 저항값을 조절하기 위한 구멍(hole)에 이물질이 유입되는 문제, 그리고 부품 높이의 제한 등의 문제를 유발한다. 또한 액정 표시 장치의 크기가 대형화됨에 따라 화질의 상태를 관찰하면서 가변 저항을 조정하는 작업이 곤란해지고, 액정 표시 장치 본체의 정면 또는 후면 등에 부착된 가변 저항 때문에 세련된 외관을 설계할 때 제품 설계의 자유도를 낮추는 요인으로 작용한다. 그리고 공통 전압 조정 작업 중에 가변 저항이 손상되거나 파손되어 제품의 불량율을 증가시키며, 조정 작업을 완료한 후에도 외부 충격이나 진동에 의해 가변 저항의 조정 상태가 어긋나 재작업에 따른 시간적 경제적인 손실이 크고, 제품의 신뢰도도 떨어진다.
따라서, 본 발명이 이루고자 기술적 과제는 플리커를 최소화하기 위하여 가변 저항을 사용하지 않고 표시 장치의 공통 전압을 자동으로 조절하는 장치 및 방 법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치는,
표시 장치에서 방출되는 광을 받아 상기 광에 따른 제1 전기 신호를 생성하는 플리커 측정부, 그리고
상기 플리커 측정부로부터 상기 제1 전기 신호를 받아 제2 전기 신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 출력하는 신호 조절부를 포함한다.
상기 제1 전기 신호는 단위 시간당 상기 광의 휘도 변화량을 나타낸다.
상기 제1 전기 신호는 디지털 신호인 것이 바람직하다.
상기 제어 신호는 카운터 신호를 포함하고, 상기 공통 전압은 상기 카운터 신호에 기초한 카운터 값에 따라 단계적으로 변하는 것이 바람직하다.
상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압을 변화시키면서 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 작게 되는 상기 카운터 값을 표시 장치에 기억시킬 수 있다.
상기 제2 전기 신호는 미리 설정되어 있는 설정값일 수 있다.
상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압이 변화함에 따라 생성된 복수의 상기 제1 전기 신호 중 가장 작은 값을 갖게 하는 상기 카운터 값을 표시 장치에 기억시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 전압 조절 방법은,
표시 장치로부터 광을 받는 단계,
단위 시간당 상기 광의 휘도 변화량에 해당하는 제1 전기 신호를 생성하는 단계, 그리고
상기 제1 전기 신호와 제2 전기 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 생성하고 출력하는 단계
를 포함한다.
상기 제어 신호는 카운터 신호를 포함하며, 상기 공통 전압은 상기 카운터 신호에 따른 카운터 값에 따라 단계적으로 변하는 것이 바람직하다.
상기 제어 신호 생성/출력 단계는,
상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압을 변화시키는 단계, 그리고
상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 작게 되는 상기 카운터 값을 상기 표시 장치에 기억시키는 쓰기 신호를 생성하고 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 전기 신호는 미리 정해진 설정값일 수 있다.
상기 제어 신호 생성/출력 단계는,
상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압을 변화시키는 단계, 그리고
상기 공통 전압이 변화함에 따라 생성된 복수의 상기 제1 전기 신호 중 가장 작은 값을 갖게 하는 상기 카운터 값을 표시 장치에 기억시키는 쓰기 신호를 생성하고 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 신호 생성/출력 단계는,
상기 카운터 값을 1 증가시킨 후 생성된 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 비교하는 제1 단계,
상기 카운터 값을 1 감소시킨 후 생성된 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 비교하는 제2 단계, 그리고
상기 제2 단계에서의 비교 결과, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호 이상이면 상기 카운터 값을 상기 표시 장치에 기억시키는 쓰기 신호를 생성하고 출력하는 제3 단계
를 포함하고,
상기 제1 단계에서의 비교 결과, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호 이하이면 상기 제1 단계를 반복하고, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 크면 상기 제2 단계를 수행하며,
상기 제2 단계에서의 비교 결과, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 작으면 상기 제2 단계를 반복할 수 있다.
상기 제2 전기 신호는 이전에 생성된 제1 전기 신호일 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치가 적용되는 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치가 적용되는 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치가 적용되는 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 공통 전압 생성부(700), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800) 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터 신호선 또는 데이터선 (D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-D m)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 2에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값(정극성, V+)을 가지고 다른 한 벌은 음의 값(부극성, V-)을 가진다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가하며 통상 복수의 집적 회로로 이루어진 다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가하며 통상 복수의 집적 회로로 이루어진다.
복수의 게이트 구동 집적 회로 또는 데이터 구동 집적 회로는 TCP(tape carrier package)(도시하지 않음)에 실장하여 TCP를 액정 표시판 조립체(300)에 부착할 수도 있고, TCP를 사용하지 않고 유리 기판 위에 이들 집적 회로를 직접 부착할 수도 있으며(chip on glass, COG 실장 방식), 이들 집적 회로와 같은 기능을 수행하는 회로를 액정 표시판 조립체(300)에 직접 실장할 수도 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 제공한다.
공통 전압 생성부(700)는 외부 장치로부터 전압 조절 신호(VAS)를 입력받아 적정 값의 공통 전압(Vcom)을 생성하여 액정 표시판 조립체(300)에 공급한다. 이에 관하여는 뒤에서 상세히 설명한다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신 호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 신호의 하이 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
계조 전압 생성부(800)는 액정 표시 장치의 휘도와 관련된 복수의 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G 1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.
하나의 게이트선(G1-Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴 온되어 있는 동안[이 기간을 "1H" 또는 "1 수평 주기(horizontal period)"이라고 하며 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(500)는 각 데이터 전압을 해당 데이터선(D1-Dm)에 공급한다. 데이터선(D1-Dm )에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다.
이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌 거나("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").
그러면, 본 발명의 한 실시예에 따라, 위에서 설명한 액정 표시 장치의 공통 전압(Vcom)을 적정한 값으로 자동으로 조절하기 위한 전압 조절 신호(VAS)를 생성하는 공통 전압 조절 장치에 관하여 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치(40)의 블록도이다.
도 3에 이 공통 전압 조절 장치(40)가 사용되는 액정 표시 장치 중 공통 전압 생성부(700)와 액정 표시판 조립체(300)를 함께 도시하고 있다.
도 3에 보이는 것처럼, 공통 전압 조절 장치(40)는 플리커 측정부(50)와 플리커 측정부에 연결되어 있는 신호 조절부(60)를 포함한다.
플리커 측정부(50)는 액정 표시 장치로부터 광을 받아 액정 표시 장치에서 나타나는 플리커의 크기에 해당하는 전기 신호(FLS)를 생성한다. 액정 표시 장치에서 플리커를 측정하는 곳은 1개 또는 그 이상으로 할 수 있다. 신호 조절부(60)는 플리커 측정부(50)로부터의 전기 신호(FLS)를 받아 연산 처리를 행하여 공통 전압(Vcom)을 조절하는 전압 조절 신호(VAS)를 생성하고 출력한다. 공통 전압 생성부(700)는 전압 조절 신호(VAS)를 받아 전압 조절 신호(VAS)에 따른 공통 전압(Vcom)을 액정 표시판 조립체(300)에 인가한다. 변화된 공통 전압(Vcom)에 따라 액정 표시 장치에 나타나는 플리커의 크기가 변한다. 다시 플리커 측정부(50)는 이를 측정하여 신호 조절부(60)에 전달하며 신호 조절부(60)는 이에 따라 전압 조 절 신호(VAS)를 생성한다. 본 발명의 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치(40)는 액정 표시 장치에서 최소의 플리커 또는 소정 값 이하의 플리커가 나타날 때까지 이와 같은 동작을 자동으로 계속한다.
그러면 본 실시예의 공통 전압 조절 장치(40)에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.
플리커 측정부(50)는 포토다이오드(photodiode), 증폭기(amplifier), A/D 변환부, 그리고 연산부를 포함한다. 포토다이오드는 플리커 측정부(50)에 입력되는 광의 세기를 전기 신호로 변환한다. 변환된 전기 신호는 증폭기에 의하여 신호가 증폭된다. A/D 변환기는 증폭된 신호를 디지털로 변환한다. 연산부는 변환된 디지털 신호를 이용하여 플리커의 크기에 해당하는 단위 시간당 광의 휘도 변화량을 계산한 후 이에 해당하는 전기 신호(FLS)를 신호 조절부(60)로 전달한다. 여기서 최종적으로 신호 조절부(60)에 전달되는 전기 신호(FLS)는 디지털화되어 있다.
비록 본 실시예에서는 플리커 측정부(50)를 이상과 같이 설명하였지만, 플리커 측정부(50)에 대하여 다양한 변화가 가능하다. 특히 플리커 측정부(50)는 광검파기(photodetector) 또는 플리커 측정 장비로 알려진 장치 "BM7" 등을 사용할 수 있다.
신호 조절부(60)는 플리커 측정부(50)로부터 전기 신호(FLS)를 받아 소정 신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 액정 표시 장치의 공통 전압(Vcom)을 조절하는 전압 조절 신호(VAS)를 출력한다.
전압 조절 신호(VAS)는 카운터 신호, 쓰기 신호, 그리고 카운터 인에이블 신호를 포함한다. 액정 표시 장치의 공통 전압(Vcom)은 카운터 신호의 카운터 펄스에 따라 단계적으로 변한다. 이에 관하여 도 4 및 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치의 공통 전압 생성부(700)의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전압 조절 신호(VAS)를 보여주는 파형도이다.
공통 전압 생성부(700)는 제어부(701), 메모리(702), D/A 변환부(703), 그리고 버퍼(704)를 포함한다. 제어부(701)는 제어 신호(VAS)에 따라 카운터의 값을 증감한다. 카운터의 값에 따라 D/A 변환부(703)는 아날로그 전압을 생성하고, 생성된 아날로그 전압은 버퍼(704)를 통하여 공통 전압(Vcom)으로 출력된다. 카운터 값은 양과 음으로 각각 32 단계로 이루어질 수 있으며, 이 경우 이에 대응하는 총 전압 범위는 약 0.88V이다.
도 5에 보이는 바와 같이, 전압 조절 신호(VAS)는 카운터 펄스 신호(C_pulse)와 카운터 인에이블 신호(C_enable)를 포함한다.
카운터 인에이블 신호(C_enable)는 카운터 펄스 신호(C_pulse)에 의하여 공통 전압 생성부(700)가 공통 전압(Vcom)을 단계적으로 변하게 할 수 있도록 공통 전압 생성부(700)의 제어부(701)의 카운터를 인에이블하는 신호이다. 본 실시예에서, 카운터 인에이블 신호(C_enable)는 하이 레벨에서 카운터를 인에이블시키고, 로우 레벨에서 디스에이블시킨다.
도 5에 보이는 것처럼, 카운터 펄스 신호(C_pulse)는 카운터 신호와 쓰기 신호를 포함한다. 즉, 카운터 신호와 쓰기 신호는 하나의 채널을 통하여 신호 조절부(60)로부터 공통 전압 생성부(700)로 전달된다. 제어부(701)는 카운터 신호 중 양(+)의 펄스가 입력되면 현재 카운터 값을 1 증가시키고, 음(-)의 펄스가 입력되면 현재 카운터 값을 1 감소시킨다. 카운터 펄스 신호(C_pulse) 중 예를 들면 16V와 같은 고전압 "VH"이 인가되면 제어부(701)는 쓰기 신호로 인식하여 메모리(702)에 카운터 값을 기억시킨다. 공통 전압 생성부(700)는 메모리(702)에 기억되어 있는 카운터 값에 해당하는 공통 전압(Vcom)을 출력한다.
그러면, 본 발명의 한 실시에에 따른 공통 전압 조절 장치(40)가 액정 표시 장치에서 발생하는 플리커의 크기를 최소화하는 동작에 관하여 도 6을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 공통 전압 조절 장치(40)의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 6에 보이는 것처럼, 동작이 시작되면, 신호 조절부(60)는 플리커 측정부(50)로부터 전기 신호(FLS)를 받고(S10), 전압 조절 신호(VAS) 중 카운터 인에이블 신호(C_enable)를 하이 레벨로 출력하여(S15) 제어부(701)의 카운터를 인에이블시킨다.
입력받은 전기 신호(FLS)의 값을 변수 Fn에 입력하고(S20), 카운터 값을 1 증가시키는 하나의 "+" 펄스를 카운터 펄스 신호(C_pulse)에 실어 출력한다(S25). 공통 전압 생성부(700)는 카운터 값이 1 증가하면 이전의 공통 전압(Vcom)보다 한 단계 높은 전압으로 공통 전압(Vcom)을 생성하여 액정 표시판 조립체(300)에 인가한다. 액정 표시 장치의 공통 전압(Vcom)이 변하면 이에 따라 플리커의 크기도 변한다.
다시 플리커 측정부(50)로부터 변화된 플리커의 크기에 대응하는 전기 신호(FLS)를 입력받고 그 값을 변수 Fn+1에 입력한다(S30). Fn+1과 Fn 를 비교하여 (S35), Fn+1이 Fn 이하이면 Fn+1를 Fn에 대입하고(S40), 단계(S25), 단계(S30)를 반복한다.
Fn+1이 Fn보다 크면 신호 조절부(60)는 플리커 측정부(50)로부터 전기 신호(FLS)를 새로 입력받고 이 값을 Fn에 입력한다(S45). 그 후 카운터 값을 1 감소시키는 하나의 "-" 펄스를 카운터 펄스 신호(C_pulse)에 실어 출력한다(S50). 공통 전압 생성부(700)는 카운터 값이 1 감소하면 이전의 공통 전압(Vcom)보다 한 단계 낮은 전압으로 공통 전압(Vcom)을 생성하여 액정 표시판 조립체(300)에 인가한다. 이에 따라 액정 표시 장치에서 발생하는 플리커의 크기가 변한다.
그런 후 다시 플리커 측정부(50)로부터 전기 신호(FLS)를 입력받고 그 값을 변수 Fn-1에 입력한다(S55). Fn-1과 Fn를 비교하여(S60), Fn-1 이 Fn보다 작으면 Fn-1를 Fn에 대입하고(S65), 단계(S50), 단계(S55)를 반복한다.
Fn-1이 Fn 이상이면 신호 조절부(60)는 메모리(702)에 카운터 값을 기억시키는 쓰기 신호 "VH"를 카운터 펄스 신호(C_pulse)에 실어 출력한다(S70). 카운터 인에이블 신호(C_enable)를 로우 레벨로 하여 제어부(701) 내의 카운터를 디스에이블시킨다. 카운터가 디스에이블되면 제어부(701)는 메모리(702)에 기억되어 있는 카운터 값을 읽어 이에 해당하는 공통 전압(Vcom)을 출력한다.
이와 같이 신호 조절부(60)는 카운터 값을 조절하여 액정 표시 장치에 인가되는 공통 전압(Vcom)을 자동으로 변화시키고, 액정 표시 장치에서 발생하는 플리커를 계속 피드백시킴으로써 플리커의 크기가 최소가 되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 액정 표시 장치에서 발생하는 플리커의 크기가 최소가 되도록 신호 조절부(60)가 카운터의 값을 증감시켜 공통 전압(Vcom)을 조절하였지만, 플리커의 크기가 소정 설정값 이하가 되도록 카운터의 값을 증감시켜 공통 전압(Vcom)을 조절할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 공통 전압 조절 장치가 액정 표시 장치에 적용되는 것으로 설명하였지만 이에 한정하지 않으며, 본 공통 전압 조절 장치는 PDP, OEL, FED, 3D 등 다른 표시 장치에서 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이, 공통 전압 조절 장치가 액정 표시 장치에서 발생하는 플리커를 피드백하여 공통 전압을 자동으로 조정하는 카운터 값을 출력함으로써 플리커를 정량적으로 최적화 또는 최소화할 수 있다. 따라서 액정 표시 장치의 생산 및 검사 단계에서 작업 시간을 단축할 수 있고, 생산되는 제품의 플리커 수준을 정량적으로 관리할 수 있으며, 결국 제품의 품질 및 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (14)

  1. 표시 장치에서 방출되는 광을 받아 상기 광에 따른 제1 전기 신호를 생성하는 플리커 측정부, 그리고
    상기 플리커 측정부로부터 상기 제1 전기 신호를 받아 미리 설정되어 있는 제2 전기 신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 출력하는 신호 조절부를 포함하고,
    상기 제어 신호는 카운터 신호를 포함하고, 상기 공통 전압은 상기 카운터 신호에 기초한 카운터 값에 따라 단계적으로 변하고,
    상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압을 단계적으로 변화시키면서 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 작게 되는 상기 카운터 값을 표시 장치에 기억시키는 공통 전압 조절 장치.
  2. 표시 장치에서 방출되는 광을 받아 상기 광에 따른 제1 전기 신호를 생성하는 플리커 측정부, 그리고
    상기 플리커 측정부로부터 상기 제1 전기 신호를 받아 제2 전기 신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 출력하는 신호 조절부를 포함하고,
    상기 제어 신호는 카운터 신호를 포함하고, 상기 공통 전압은 상기 카운터 신호에 기초한 카운터 값에 따라 단계적으로 변하고,
    상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압이 변화함에 따라 생성된 복수의 상기 제1 전기 신호 중 가장 작은 값을 갖게 하는 상기 카운터 값을 표시 장치에 기억시키는 공통 전압 조절 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 전기 신호는 단위 시간당 상기 광의 휘도 변화량을 나타내는 공통 전압 조절 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 전기 신호는 디지털 신호인 공통 전압 조절 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 표시 장치로부터 광을 받는 단계,
    단위 시간당 상기 광의 휘도 변화량에 해당하는 제1 전기 신호를 생성하는 단계, 그리고
    상기 제1 전기 신호와 미리 설정되어 있는 제2 전기 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 생성하고 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제어 신호는 카운터 신호를 포함하며, 상기 공통 전압은 상기 카운터 신호에 따른 카운터 값에 따라 단계적으로 변하고,
    상기 제어 신호 생성/출력 단계는,
    상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압을 변화시키는 단계,
    그리고
    상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 작게 되는 상기 카운터 값을 상기 표시 장치에 기억시키는 쓰기 신호를 생성하고 출력하는 단계
    를 포함하는 공통 전압 조절 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 표시 장치로부터 광을 받는 단계,
    단위 시간당 상기 광의 휘도 변화량에 해당하는 제1 전기 신호를 생성하는 단계, 그리고
    상기 제1 전기 신호와 미리 설정되어 있는 제2 전기 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 표시 장치의 공통 전압을 조절하는 제어 신호를 생성하고 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제어 신호는 카운터 신호를 포함하며, 상기 공통 전압은 상기 카운터 신호에 따른 카운터 값에 따라 단계적으로 변하고,
    상기 제어 신호 생성/출력 단계는,
    상기 카운터 값을 증가 또는 감소시켜 상기 공통 전압을 변화시키고, 상기 공통 전압이 변화함에 따라 생성된 복수의 상기 제1 전기 신호 중 가장 작은 값을 갖게 하는 상기 카운터 값을 표시 장치에 기억시키는 쓰기 신호를 생성하고 출력하는 공통 전압 조절 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제어 신호 생성/출력 단계는,
    상기 카운터 값을 1 증가시킨 후 생성된 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 비교하는 제1 단계,
    상기 카운터 값을 1 감소시킨 후 생성된 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 비교하는 제2 단계, 그리고
    상기 제2 단계에서의 비교 결과, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호 이상이면 상기 카운터 값을 상기 표시 장치에 기억시키는 쓰기 신호를 생성하고 출력하는 제3 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 단계에서의 비교 결과, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호 이하이면 상기 제1 단계를 반복하고, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 크면 상기 제2 단계를 수행하며,
    상기 제2 단계에서의 비교 결과, 상기 제1 전기 신호가 상기 제2 전기 신호보다 작으면 상기 제2 단계를 반복하는
    공통 전압 조절 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 전기 신호는 이전에 생성된 제1 전기 신호인 공통 전압 조절 방법.
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