KR19990011353A - 액정 표시 장치의 구동회로 - Google Patents

Abstract

TFT의 게이트 신호를 온으로 하는 Von 전압과 게이트 신호를 오프로 하는 Voff 전압과 TFT의 데이터 전압차의 기준이 되는 Vcom 전압을 발생시키는 Von Voff Vcom 신호 발생부와, TFT의 소스 및 게이트에 각각 신호를 공급하는 소스 구동부 및 게이트 구동부와, 소스 및 게이트 구동부를 구동하기 위한 디지털 신호를 생성하는 타이밍 제어부와, 소스 구동부로 들어가는 계조 전압을 만들어 주는 계조 전압 발생부를 포함하는 LCD 구동회로로서, 계조 전압 발생부는 접지전압과 전원전압사이에서 다수의 저항이 직렬로 연결된 저항열과, 상기 다수의 저항들 사이의 접점 중 하나 이상을 일정한 값으로 고정시키는 계조 전압 고정 수단을 포함한다.

Description

액정 표시 장치의 구동회로

본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display; 이하 'LCD'라 함)의 구동회로에 관한 것으로 특히, 저항 열(string)을 이용한 계조 전압 발생회로에 관한 것이다.

일반적으로 계조란 색의 밝고 어두움을 뜻하며, 계조 전압이란 계조를 발생하기 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor; 이하 'TFT'라 함)의 소스 전극에 인가되는 전압을 의미한다. 컬러 TFT LCD에 있어서 계조는 그래픽 제어기로부터 들어오는 레드(R), 그린(G), 블루(G) 데이터의 비트수에 의해 결정된다. 즉, 예컨대 R 데이터가 6비트로 들어온다고 하면 2⁶= 64의 계조가 만들어져 64계조의 R을 표현할 수 있게 되는 것이다. 64개의 계조를 표현하기 위해서는 64개의 계조 전압이 필요하며, 이와 같은 계조전압을 만들기 위해서는 0V-10V(고전압 구동의 경우) 사이를 64등분으로 나누어 64개의 전압을 소스 구동부에 넣어 주어야 한다. 그러나, 실제의 경우에 있어서는 소스 구동부내에 8등분된 전압을 발생시켜주는 부분이 있기 때문에 외부에서 8개의 계조 전압을 공급하면 된다. 따라서, 0V-10V 사이를 8등분 할 수 있도록 9개의 계조 전압을 소스 구동부내로 넣어주면 된다.

이와 같은 계조 전압을 발생시키는 방법은 크게 저항열 방식과 전압 증폭을 이용하는 방식이 있다. 도1은 저항열 방식을 이용한 계조 전압 발생 회로를 도시하고 있다. 도1에 도시한 바와 같이 저항 R1, R2, R3,...., R19, R20이 VDD전압과 접지 전압 사이에 직렬로 접속되어 있다. 도 1에서, 각 저항들 사이의 접점의 전압(V0, V1, V2,..., V17, V18)은 상기 저항들(R1, R2, R3,...., R19, R20)과 전압 VDD에 의해 구할 수 있다. 예컨대으로 구할 수 있다. 따라서, 상기 저항 값들을 소정의 값으로 설정함으로써 상기 접점의 전압(V0, V1, V2,..., V17, V18)을 소망하는 값으로 할 수 있으며 이 전압을 계조 전압으로 사용할 수 있다. 그런데, 상기 소정의 저항값은 정밀한 저항인 경우에도 ±1%정도의 오차율을 감수하게 되는데, 만약 20개의 저항을 직렬로 연결하면 최악의 경우 누적 오차율이 ±20%까지 될 수 있으며 이에 따라 처음 의도했던 것과 큰 차이가 나는 계조값이 나올 수 있다는 문제점이 있다.

한편, 전압 증폭을 이용하는 방식은 각 계조 전압의 진폭이나 오프셋 전압 등을 독립적으로 조정하는 방식이다. 이와 같은 계조 전압 발생 방식은 계조 전압의 크기를 정확하게 조정할 수 있으나 상대적으로 전력 소모가 많아진다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 계조 전압 발생회로에서의 저항의 누적 오차율을 줄이기 위한 것이다.

도 1은 종래의 저항열 방식의 계조 전압 발생회로를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 개략 구성도,

도 3은 도 2의 계조 전압 발생부를 상세하게 나타낸 도면이다.

본 발명인 LCD 구동 회로는 박막 트랜지스터(thin film transistor; 이하 'TFT'라 함)의 게이트 신호를 온으로 하는 Von 전압과 게이트 신호를 오프로 하는 Voff 전압과 TFT의 데이터 전압차의 기준이 되는 Vcom 전압을 발생시키는 Von Voff Vcom 신호 발생부와, TFT의 소스 및 게이트에 각각 신호를 공급하는 소스 구동부 및 게이트 구동부와, 상기 소스 및 게이트 구동부를 구동하기 위한 디지털 신호를 생성하는 타이밍 제어부와, 상기 소스 구동부로 들어가는 계조 전압을 만들어 주는 계조 전압 발생부를 포함한다. 여기서, 상기 계조 전압 발생부는 접지전압과 전원전압사이에서 다수의 저항이 직렬로 연결된 저항열과, 상기 다수의 저항들 사이의 접점 중 하나 이상을 일정한 값으로 고정시키는 계조 전압 고정 수단을 포함한다.

이때, 계조 전압 고정 수단은 상기 저항들 사이의 접점 중 중간 접점의 값을 고정시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 계조 전압 고정수단은 전압 분배기와 버퍼부를 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 걔략 구성도이다. 도2에 나타낸 바와 같이 LCD 패널(1)에 소스 구동부(3) 및 게이트 구동부(2)로부터의 신호가 인가된다. 소스 구동부(3)는 데이터 구동부라고도 불리며, LCD 패널(1)내의 각 화소에 전달되는 전압값을 한 라인씩 내려주는 역할을 한다. 좀더 자세히 말하면, 소스 구동부(3)는 후술하는 타이밍 제어부(5)로부터 넘어오는 디지털 데이터를 소스 구동부내의 시프트 레지스터내에 저장하였다가 데이터를 LCD 패널(1)에 내릴 것을 명령하는 신호(LOAD 신호)가 오면 각각의 데이터에 해당하는 전압을 선택하여 LCD 패널(1)내로 이 전압을 전달하는 역할을 한다.

게이트 구동부(2)는 소스 구동부(3)로부터의 데이터가 화소에 전달될 수 있도록 길을 열어주는 역할을 한다. LCD 패널의 각 화소는 스위치 역할을 하는 TFT에 의해 온이나 오프로 되는 데, 이 TFT의 온, 오프는 게이트에 일정 전압(Von, Voff)이 인가됨으로써 행해진다. 이와 같이 게이트를 온으로 하는 Von 전압과 게이트 신호를 오프로 하는 Voff 전압은 Von Voff Vcom 발생부(4)에서 만들어진다. 이 Von Voff Vcom 발생부(4)는 상기 Von, Voff 전압 뿐만 아니라 TFT내의 데이터 전압차의 기준이 되는 Vcom 전압도 만들어낸다.

타이밍 제어부(5)는 상기 소스 구동부(3) 및 게이트 구동부(2)를 구동시키기 위한 디지털 신호등을 만들어 내며, 구체적으로 상기 구동부(2, 3)로 들어가는 신호의 생성, 데이터의 타이밍 조절, 클록 조절 등의 역할을 한다. 계조 전압 발생부(6)는 소스 구동부(3)로 들어가는 계조 전압을 만들어 준다. 이 계조 전압 발생부는 도 3에 상세하게 도시되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이 계조 전압 발생부(6)는 저항열(10)과 계조 전압 고정 수단(20)으로 이루어져 있다. 저항열(10)은 접지전압과 전원전압(VDD)사이에서 저항 R1, R2, R3,...,R18, R19, R20이 직렬로 연결된 것으로, 각 저항들(R1, R2, R3,...,R18, R19, R20) 사이의 접점의 전압(V0, V1, V2,..., V17, V18)이 각각 계조전압으로 된다. 점 C에는 계조 전압 고정 수단(20)의 출력이 연결되어 있으며, 이 수단(20)에 의해 점 C는 일정한 전압값인 고정 계조 전압 Vf이 유지된다. 점 C는 저항들 사이의 접점 중에서 가운데 점으로 설정하였다. VDD와 점 C사이의 계조 전압은 각각 VDD와 점 C 사이의 저항값(R1, R2,...R9, R10)과 전압VDD와 고정 계조 전압Vf에 의해 구해진다. 즉, 계조 전압 V1은 다음의 식에 의해 구해진다.

상기 식은 도1에 도시한 종래의 저항열 방식의 계조 전압 발생회로에 비해 계산에 사용되는 저항의 개수가 작게 된다. 즉, 종래의 계조 전압 발생회로에 의하면,이 되기 때문에, V1의 계조 전압의 값을 구하기 위해서는 20개의 저항값을 필요로 하는데 반해 상기 식 1에 의하면 V1의 계조전압의 값을 구하기 위해서는 10개의 저항만이 필요하게 된다.(정확하게 말하면 후술하는 계조 전압 고정 수단의 저항값도 포함한다.) 따라서, 상기 저항값들이 ±1%의 오차율을 갖는다고 하면, 최악의 경우 ±10%의 누적 오차율을 갖게 되므로, 종래의 ±20%에 비해 누적 오차율이 작게 된다.

이와 마찬가지로 점 C와 접지점과의 사이의 계조 전압은 각각 접지점과 점 C 사이의 저항값(R11, R12,..., R19, R20)과 전압Vf에 의해 구해진다. 이들 계조 전압들도 계조 전압을 구하기 위해 10개의 저항값이 필요하기 때문에 종래의 계조 전압 발생 회로에 비해 누적 오차율이 감소하게 된다.

한편, 계조 전압 고정수단(20)은 전압 분배기(21)와 버퍼부(22)로 이루어진다. 전압 분배기(21)는 전원전압(VDD)과 상기 전압과 접지점에 직렬로 연결되는 저항 Rx, Ry로 이루어진다. 상기 저항(Rx, Ry)의 접점 A의 전압은로 구해진다. 상기 전압은 버퍼부(22)를 통해 점 C에 전달되어 고정 계조 전압Vf로 된다. 따라서, 상기 저항(Rx, Ry)값을 조정함으로써 고정 계조 전압Vf을 유지할 수 있다. 상기 저항(Rx, Ry)의 오차율도 각각 ±1%라고 한다면, 계조 전압 고정 수단(20)의 누적 오차율은 최악의 경우 ±2%로 된다. 따라서, 본 실시예에서의 최악의 총누적오차율은 ±12%가 된다. 이는 종래의 계조 전압 발생 회로에 비해 누적 오차율이 감소된 것이다.

도3에 도시한 본 발명의 실시예에 의하면 고정 계조 전압Vf로 고정된 점은 점C 하나밖에 없으나, 고정 계조 전압으로 유지하고자 하는 점을 여러개로 하여도 무방하다. 이 경우 이 점들을 고정 계조 전압값으로 유지하기 위해서는 상기 점들에 계조 전압 고정 수단을 각각 마련하면 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 저항열 방식의 계조 전압 발생회로에 비해 누적 저항 오차율을 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. TFT의 게이트 신호를 온으로 하는 Von 전압과 게이트 신호를 오프로 하는 Voff 전압과 TFT의 데이터 전압차의 기준이 되는 Vcom 전압을 발생시키는 Von Voff Vcom 발생부와,

   TFT의 소스 및 게이트에 각각 신호를 공급하는 소스 구동부 및 게이트 구동부와,

   상기 소스 및 게이트 구동부를 구동하기 위한 디지털 신호를 생성하는 타이밍 제어부와,

   상기 소스 구동부로 들어가는 계조 전압을 만들어 주는 계조 전압 발생부를 포함하며,

   상기 계조 전압 발생부는 접지전압과 전원전압사이에서 다수의 저항이 직렬로 연결된 저항열과, 상기 다수의 저항들 사이의 접점 중 하나 이상을 일정한 전압값으로 고정시키는 계조 전압 고정 수단을 포함하는 LCD 구동회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 계조 전압 고정 수단은 전압 분배기를 포함하는 LCD 구동회로.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 계조 전압 고정 수단은 상기 전압 분배기에 결합된 버퍼부가 포함되는 LCD 구동회로.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 계조 전압 고정 수단은 상기 저항들 사이의 접점 중 중간 접점의 값을 고정시키는 LCD 구동회로.