KR19990015673A

KR19990015673A - 오차 보상 기능을 갖는 계조전압 발생회로 및 이를 이용한액정 표시 장치

Info

Publication number: KR19990015673A
Application number: KR1019970037920A
Authority: KR
Inventors: 이형곤
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1999-03-05

Abstract

이 발명은 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터 또는 워크 스테이션의 표시 장치로 사용되는 능동 매트릭스형 액정 표시 장치(active matrix type liquid crystal display)에 적용하기에 적합한 계조전압 발생회로에 관한 것으로서,

정전압을 일정 비율로 분배하여 다수의 계조전압을 생성하는 전압분배회로(51); 상기 정전압에 의거하여 미리 세팅되어 있는 다수의 기준전압을 생성하며, 상기 기준전압은 상기 각 계조전압에 일대일로 대응하는, 기준전압 발생회로(52); 상기 전압분배회로로부터 계조전압의 전부 또는 일부와 상기 기준전압 발생부로부터 상기 계조전압에 대응하는 기준전압을 입력받아, 각 계조전압과 이에 대응하는 기준전압의 차이를 검출하는 전압비교기회로(53); 및 상기 전압비교기회로에서 검출된 차이에 따라 대응하는 계조전압을 보정하며, 차이가 보정된 계조전압을 보상된 계조전압으로서 제공하는 계조전압 보상회로(54)로 이루어져 있으며,

기준전압 발생회로에서 생성된 기준전압과 상기 계조전압간의 차이를 검출하여 이에 의거하여 계조전압을 보정함으로써 보다 정확한 계조전압의 생성을 가능하게 한다

Description

오차 보상 기능을 갖는 계조전압 발생회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치

이 발명은 액정 표시 장치의 계조전압 발생회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터 또는 워크 스테이션의 표시 장치로 사용되는 능동 매트릭스형 액정 표시 장치(active matrix type liquid crystal display)에 적합한 계조전압 발생회로에 관한 것이다.

도1에는 일반적인 액정 표시 장치의 계조전압 발생회로가 도시되어 있다.

상기 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 계조전압 발생회로는 전원전압(VCC)과 접지(GND) 사이에 직렬 연결된 다수의 저항(R1∼Rn+1)으로 이루어진다. 상기 각 저항(R1∼Rn+1)은 전원전압을 소정 비율로 분배하며, n+1개의 각 저항의 접점에서는 n개의 계조전압(VG1∼VGn)이 생성된다. 상기 계조전압(VG1∼VGn)은 액정 표시 장치의 소스 구동회로에 제공되어 액정 구동 전압으로서 작용한다.

한편, 액정 표시 장치가 노트북 컴퓨터 뿐만 아니라, 데스크-톱 컴퓨터 및 워크 스테이션용 모니터로서 그의 응용이 확대되면서, 표시 가능한 컬러수의 증대가 요구되고 있다. 예를 들어, 현재는 하나의 화소에 대하여 6비트의 색신호에 의한 64(2⁶=64)계조의 표시가 가능하여 26만색(64×64×64 = 262,044)의 컬러 표시가 이루어지고 있으나, 8비트의 색신호에 의한 256계조의 계조 표시를 통해 1600만색(256×256×256 = 16,777,216)의 컬러표시가 요구되고 있다.

이와 함께, 휴대용 제품의 배터리 용량을 감소시키기 위하여, 액정 표시 장치의 사용 전원이 저전압화하는 경향이 있다. 즉, 종래에는 5V의 전압이 주로 사용되었으나, 3.3V로 점차 낮아지고 있으며, 향후에는 1.5V로 낮출 것이 요구되고 있다.

상기한 바와 같이, 요구되는 계조레벨의 수는 증가하는 반면, 전원전압은 낮아지고 있으므로, 계조전압을 생성함에 있어서 보다 정밀함이 요구된다. 예를 들어, 전원전압이 3.3V이고, 요구되는 계조레벨의 수가 256개 라면, 임의의 이웃하는 두 계조전압간에는 10mV 내외의 차이만 존재한다. 그런데, 이미 설명된 바와 같이, 계조전압의 생성에는 직렬 연결된 저항열이 사용되고 있기 때문에, 저항값의 오차나 인쇄회로기판 패턴의 모양에 따라 정확한 계조레벨을 얻기가 어렵다. 경우에 따라서는 저항값의 오차로 인해 n번째 계조전압(VGn)이 다른 색의 계조레벨을 나타내는 색의 역전이 발생할 수 있다.

한편, 도1에 도시된 바와 같이, 외부에서 제공되는 전원전압(VCC)이 저항열에 직접 인가되므로, 상기 전원전압(VCC)에 예기치 못한 변동 또는 노이즈가 포함될 경우, 이러한 변동이 계조전압에 직접 영향을 미치는 문제점도 있다.

이 발명은 상기한 종래의 기술적 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 계조전압을 생성하기 위하여 사용되는 저항열의 저항값 오차를 보상하는 기능을 갖는 액정 표시 장치용 계조전압 발생회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이 발명의 다른 목적은 외부에서 제공되는 전원전압의 변동에 관계없이 일정한 계조전압을 생성하는 계조전압 발생회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 계조전압 발생회로.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도.

도3은 상기 도2에 도시된 직류/직류 컨버터와 계조전압 발생회로의 상세 구성도.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널, 게이트 구동회로, 소스 구동회로 및 계조전압 발생회로를 포함한다.

상기 액정 패널은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소를 가지며, 상기 게이트 구동회로는 상기 액정 패널의 화소를 1열씩 순차적으로 스캐닝한다. 상기 스캐닝에 의해 액정 패널의 1열의 화소는 데이타 기록이 가능한 상태로 된다. 상기 소스 구동회로는 색신호와 계조전압을 입력받아, 색신호의 값에 따라 대응하는 계조전압을 선택하며, 선택된 계조전압을 액정 구동 전압으로서 상기 액정 패널에 인가한다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치에 적용되는 계조전압 발생회로는 전압분배회로, 기준전압 발생회로, 전압비교기회로 및 계조전압 보상회로로 이루어져 있다.

상기 전압분배회로는 정전압을 일정 비율로 분배하여 다수의 계조전압을 생성하며, 기준전압 발생회로는 상기 정전압에 의거하여 미리 세팅되어 있는 다수의 기준전압을 생성한다. 여기서, 상기 기준전압은 상기 각 계조전압에 일대일로 대응한다. 상기 전압비교기회로는, 상기 전압분배회로로부터 계조전압의 전부 또는 일부와 상기 기준전압 발생부로부터 상기 계조전압에 대응하는 기준전압을 입력받아, 각 계조전압과 이에 대응하는 기준전압의 차이를 검출한다. 계조전압 보상회로는 상기 전압비교기회로에서 검출된 차이에 따라 대응하는 계조전압을 보정하며, 차이가 보정된 계조전압을 보상된 계조전압으로서 제공한다.

본 발명에서 상기 전압분배회로는 직렬 연결된 저항열로 구성된다. 이때, 저항열에 사용되는 저항값의 오차가 있더라도, 상기 설명된 바와 같이, 기준전압 발생회로에서 생성된 기준전압과 상기 계조전압간의 차이를 검출하여 이에 의거하여 계조전압을 보정함으로써 오차 보정기능이 수행된다. 따라서, 본 발명에 따른 계조전압 발생회로는 보다 정확한 계조전압의 생성을 가능하게 한다.

한편, 이 발명의 다른 특징에 따르면, 외부에서 제공되는 전원전압과 접지전위로부터 출력레벨이 일정한 정전압을 생성하여 상기 전압분배회로와 기준전압 발생부에 제공하기 위한 직류/직류 컨버터가 부가될 수 있다.

상기 직류/직류 컨버터는 외부에서 제공되는 전원전압 레벨이 변동하더라도 항상 출력레벨이 일정한 정전압을 생성한다. 그리고, 이러한 정전압에 의거하여 상기 전압분배회로에서 계조전압이 생성된다. 따라서, 상기 직류/직류 컨버터에 의해 전원전압의 변동이 계조전압에 영향을 미치지 않도록 한다.

상기한 이 발명의 목적, 특징 및 잇점은 도면을 참조한 아래의 상세한 실시예 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이고,

도3은 상기 도2에 도시된 직류/직류 컨버터와 계조전압 발생회로의 상세 구성도이다.

상기 도2에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 액정 패널(1), 게이트 구동회로(2), 소스 구동회로(3), 직류/직류 컨버터(4) 및 계조전압 발생회로(5)로 이루어져 있다.

상기 액정 패널(1)은 매트릭스 형태의 다수의 화소로 구성된다. 게이트 구동회로(2)는 상기 액정 패널(1)의 각 화소를 1열씩 순차적으로 스캐닝하며, 상기 스캐닝에 의해 대응하는 1열의 화소는 데이타의 기록이 가능한 상태로 된다. 소스 구동회로(3)는 색신호(RGB)와 다수의 계조전압을 입력받아, 색신호가 나타내는 값에 따라 대응하는 계조전압을 선택하며, 선택된 계조전압을 액정 패널(1)에 인가한다. 이에 따라, 액정 패널에서는 의도하는 표시 동작이 수행된다. 상기 직류/직류 컨버터(4)는 외부에서 제공되는 전원전압으로부터 일정한 전압을 생성하며, 이 전압을 상기 계조전압 발생회로(5)에 제공한다. 계조전압 발생회로(5)는 상기 직류/직류 컨버터(4)에서 제공되는 전압에 의거하여 계조전압을 생성하고, 상기 생성된 계조전압의 오차를 보상한다. 최종적으로, 오차가 보상된 계조전압은 소스 구동회로(3)에 제공된다.

한편, 상기 직류/직류 컨버터(4)와 계조전압 발생회로(5)의 상세한 구성이 도3에 도시되어 있다.

상기 도3을 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 계조전압 발생회로(5)는 직렬 연결된 다수의 저항열로 구성된 전압분배회로(51), 기준전압 발생부(52), 전압비교기회로(53) 및 계조전압 보상회로(54)로 이루어져 있다. 상기 직류/직류 컨버터(4)의 출력은 전압분배회로(51)와 기준전압 발생부(52)에 제공된다.

보다 상세하게, 직류/직류 컨버터(4)는 전원전압(VCC)과 접지전위(GND)를 입력받아 출력레벨이 일정한 정전압을 생성한다. 상기 전압분배회로(51)는 상기 직류/직류 컨버터(4)의 출력과 접지(GND) 사이에서 서로 직렬 연결된 다수의 저항(R1∼Rn+1)으로 구성된다.

상기 각 저항(R1∼Rn+1)은 직류/직류 컨버터(4)의 출력전압을 저항값의 비율로 분배하여 계조전압(VG1∼VGn)으로서 출력한다. 기준전압 발생부(52)는 상기 직류/직류 컨버터(4)에서 출력되는 전압과 접지전위(GND)를 입력받아, 이에 의거하여 계조전압의 수와 동일한 수의 기준전압(V1∼Vn)을 생성하며, 생성된 기준전압(V1∼Vn)을 전압비교기회로(53)에 제공한다. 상기 기준전압(V1∼Vn)은 상기 직류/직류 컨버터(4)의 출력전압을 세팅하여 얻어지므로, 전압분배회로(51)에서의 저항값 오차와 관계없이 각 계조전압의 레벨에 해당하는 일정한 값을 가진다.

상기 전압비교기회로(53)는 상기 전압분배회로(51)에서 출력되는 계조전압(VG1∼VGn)과 상기 기준전압 발생부(52)에서 출력되는 기준전압(V1∼Vn)을 각각 입력받아, 각 계조전압(VG1∼VGn)과 이에 대응하는 기준전압(V1∼Vn)과의 차이를 검출하여 오차전압(VGD1∼VGDn)으로서 출력한다. 계조전압 보상회로(54)는 상기 전압비교기회로(53)의 출력(VGD1∼VGDn)과 전압분배회로(51)에서 출력되는 계조전압(VG1∼VGn)을 입력받아, 상기 오차전압(VGD1∼VGDn)에 의거하여 각 계조전압(VG1∼VGn)을 보정함으로써 보상된 계조전압(VCG1∼VCGn)을 생성한다. 상기 보상된 계조전압(VCG1∼VCGn)은 도2의 소스 구동회로(3)에 제공되어 액정 구동 전압으로서 작용한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 전압분배회로(51)에서 출력되는 모든 계조전압(VG1∼VGn)에 대하여, 전압비교기회로(53)와 계조전압 보상회로(54)가 오차 보상기능을 수행하는 경우를 예시하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 계조전압(VG1∼VGn) 중 일부에 대하여 오차 보상기능이 수행되도록 할 수도 있다. 이 경우에는 기준전압 발생부(52)에서도 보상하고자 하는 계조전압에 해당하는 기준전압만을 발생시키며, 이러한 회로 설계의 변경은 당업자에게 자명하다.

외부에서 제공되는 전원전압(VCC)이 변동하거나, 노이즈 성분을 포함할 때, 종래의 계조전압 발생회로에서는 이러한 전원전압의 변동이 직접 계조전압에 전달된다. 이에 반해, 본 발명에서는, 상기 직류/직류 컨버터(4)가 상기 전원전압(VCC)으로부터 일정 전압을 생성하고, 이 전압에 의거하여 계조전압이 생성되므로, 전원전압의 변동이 계조전압에 영향을 미치지 않는다.

또한, 전압분배회로(51)에 사용되는 저항들의 값에 오차가 있다고 하더라도, 상기 직류/직류 컨버터(4)의 출력에 의거하여 발생하는 기준전압을 이용하여 상기 전압비교기회로(53)와 계조전압 보상회로(54)에서 계조전압의 오차가 보상되므로, 정확한 계조전압이 얻어진다.

이상과 같이 설명된 바에 따르면, 이 발명에 따른 계조전압 발생회로는 직류/직류 컨버터(4)에서 출력되는 정전압으로부터 계조전압과 기준전압을 생성하고, 상기 계조전압과 기준전압간의 차이를 이용하여 상기 계조전압을 보정함으로써 저항열에 사용되는 저항값의 오차를 보상한다. 또한, 이 발명에 따른 계조전압 발생회로는 외부에서 제공되는 전원전압을 직접 이용하지 않고 상기 직류/직류 컨버터를 통해 발생되는 정전압을 이용하여 계조전압을 생성하므로, 전원전압의 변동이 계조전압에 직접 전달되지 않도록 한다. 이러한 계조전압 발생회로는 저전압하에서 다계조 구동되는 액정 표시 장치에 효과적으로 적용될 수 있다.

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.

Claims

정전압을 일정 비율로 분배하여 다수의 계조전압을 생성하는 전압분배회로;

상기 정전압에 의거하여 미리 세팅되어 있는 다수의 기준전압을 생성하며, 상기 기준전압은 상기 각 계조전압에 일대일로 대응하는, 기준전압 발생회로;

상기 전압분배회로로부터 계조전압의 전부 또는 일부와 상기 기준전압 발생부로부터 상기 계조전압에 대응하는 기준전압을 입력받아, 각 계조전압과 이에 대응하는 기준전압의 차이를 검출하는 전압비교기회로; 및

상기 전압비교기회로에서 검출된 차이에 따라 대응하는 계조전압을 보정하며, 차이가 보정된 계조전압을 보상된 계조전압으로서 제공하는 계조전압 보상회로를 포함하는,

액정 표시 장치용 계조전압 발생회로.
제1항에 있어서,

외부에서 제공되는 전원전압과 접지전위로부터 출력레벨이 일정한 정전압을 생성하여 상기 전압분배회로와 기준전압 발생부에 제공하는 직류/직류 컨버터를 부가하여 포함하는,

액정 표시 장치용 계조전압 발생회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기한 전압분배회로는, 정전압과 접지전위 사이에 직렬 연결된 다수의 저항으로 이루어지며, 각 저항의 접점에서 저항값의 비율에 따라 상기 다수의 계조전압을 생성하는,

액정 표시 장치용 계조전압 발생회로.
매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소를 가지는 액정 패널;

상기 액정 패널의 화소를 1열씩 순차적으로 스캐닝하는 게이트 구동회로;

색신호와 계조전압을 입력받아, 색신호의 값에 따라 대응하는 계조전압을 선택하며, 선택된 계조전압을 액정 구동 전압으로서 상기 액정 패널에 인가하는 소스 구동회로; 및

정전압을 일정 비율로 분배하여 다수의 계조전압을 생성하는 전압분배회로; 상기 정전압에 의거하여 미리 세팅되어 있는 다수의 기준전압을 생성하며, 상기 기준전압은 상기 각 계조전압에 일대일로 대응하는, 기준전압 발생회로; 상기 전압분배회로로부터 계조전압의 전부 또는 일부와 상기 기준전압 발생부로부터 상기 계조전압에 대응하는 기준전압을 입력받아, 각 계조전압과 이에 대응하는 기준전압의 차이를 검출하는 전압비교기회로; 및 상기 전압비교기회로에서 검출된 차이에 따라 대응하는 계조전압을 보정하며, 차이가 보정된 계조전압을 보상된 계조전압으로서 제공하는 계조전압 보상회로로 이루어지는 계조전압 발생회로를 포함하는,

액정 표시 장치.
제4항에 있어서,

외부에서 제공되는 전원전압과 접지전위로부터 출력레벨이 일정한 정전압을 생성하여 상기 전압분배회로와 기준전압 발생부에 제공하는 직류/직류 컨버터를 부가하여 포함하는,

액정 표시 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기한 전압분배회로는, 정전압과 접지전위 사이에 직렬 연결된 다수의 저항으로 이루어지며, 각 저항의 접점에서 저항값의 비율에 따라 상기 다수의 계조전압을 생성하는,

액정 표시 장치용 계조전압 발생회로.