KR20040032906A - 자체 교정하는 이미지 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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KR20040032906A
KR20040032906A KR10-2004-7002094A KR20047002094A KR20040032906A KR 20040032906 A KR20040032906 A KR 20040032906A KR 20047002094 A KR20047002094 A KR 20047002094A KR 20040032906 A KR20040032906 A KR 20040032906A
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KR10-2004-7002094A
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페테르 제이. 잔쎈
루시안 알. 알부
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

액정 디스플레이(LCD) 디바이스는 수신된 디지털 입력 데이터로부터 디스플레이의 데이터(열) 라인 상에 발생한 아날로그 전압으로의 신호 처리 경로에서의 비 선형성을 교정하고 디바이스에서의 열 구동기들과 열 라인들 사이의 차이를 교정하기 위한 회로를 포함한다. 상기 디바이스는 디지털 입력 데이터를 수신하고 그것에 응답하여 열 라인에 인가될 아날로그 데이터 전압을 발생시킨다. 상기 디바이스는 정확한 계단식 기준 신호를 발생하기 위한 수단과 상기 정확한 계단식 기준 신호 전압을 데이터 전압과 비교하여 그것에 응답하여 디바이스에 저장되는 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 수단을 포함한다. 디바이스의 하나 또는 바람직하게는 모든 열들은 디지털 입력 데이터를 그것의 동작 범위에서의 각 값을 통해 단계별로 공급(step)하고 대응하는 교정 데이터 에러 값들을 메모리에 저장시킴으로써 교정된다.

Description

자체 교정하는 이미지 디스플레이 디바이스{SELF CALIBRATING IMAGE DISPLAY DEVICE}
액정 디스플레이(LCD) 디바이스와 같은 이미지 디스플레이 디바이스들은 공지되어 있다. 그러한 디바이스들의 종래 특징들에 익숙하다고 가정하고, 하기의 설명을 참조하여, 본 발명이 가지고 있는 특징들만을 기술할 것이다.
도 1은 일반적인 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(100)의 관련 부분들을 도시하고 있다.
LCD 디바이스(100)는 복수의 화소(110); 복수의 화소(110)에 연결된 복수의 열(데이터) 라인(120); 열 라인(120)들을 경유하여 화소(110)들에 데이터를 공급하는 복수의 열(데이터) 구동기(130); 복수의 열 구동기 스위치(140); 화소(110)들의 행들에 연결된 복수의 행(주사) 라인(150); 및 열 구동기(130)들로부터의 데이터가 인가될 화소(110)들의 행을 선택하기 위해 행 라인(150)들에 연결된 복수의 행 구동기(160)를 포함한다.
통상적으로, 각 화소(110)는 화소 스위칭 디바이스(112)와 저장 디바이스(화소 커패시터)(114)를 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 화소 스위칭 디바이스(112)는, 연결된 열 라인(120)을 경유하여 저장 디바이스(114)에 인가된 데이터 신호를 바꾸기 위해 연결된 행 라인(150) 상의 주사 신호에 응답한다.
LCD 디바이스(100)는 액정 온 실리콘(LCOS; liquid crystal on silicon) 타입의 LCD 디바이스일 수 있다. 이 경우, 열(데이터) 구동기(130), 열 구동기 스위치(140), 및/또는 행(주사) 구동기(160)들은 액정 화소(110)와 동일한 실리콘 기판 위로 통합될 수 있다.
이미지 데이터는 외부 비디오 발생기로부터 열 구동기(130)로의 디지털 입력 데이터로서 제공된다. 하지만, 열 구동기(130)들은 아날로그 이미지 데이터를 열 라인(120)들에 제공해야 한다. 그러므로, 상기 이미지 데이터는 열 구동기(130)들에서 디지털/아날로그 변환을 포함하는 신호 처리를 거치게 된다.
종래 기술의 LCD 디바이스(100)가 가지고 있는 문제점들이 하기에 기술된다.
열 구동기(130)들과 열 라인(120)들 사이의 변동은, 동일한 디지털 이미지 데이터가 양 열 라인(120)들에 대한 열 구동기(130)들에 인가되더라도, 2개의 상이한 열 라인(120)들의 화소(110)들이 상이한 밝기(세기)를 디스플레이할 수 있는 상황을 야기한다. 실제로, 변동이 매우 커서 제 1 열 라인에 대한 열 구동기(130)가 제 2 열 라인(120)에 대한 열 구동기(130)가 받은 제 2 디지털 이미지 데이터보다 더 큰 값을 가지는 제 1 디지털 이미지 데이터를 받지만, 제 2 열 라인(120)의 화소(110)들이 실제로 제 1 열 라인(120)의 화소(110)들보다 더 밝은 이미지(더 큰 세기의)를 디스플레이하는 상황이 발생할 수 있다. 이들 변동은 바람직하지 않은디스플레이 특성을 초래한다.
더욱이, 열 구동기(130)들에서의 신호 처리는 이미지 데이터에서의 비 선형성을 발생시킨다. 이들 비 선형성으로 인해, 이미지 데이터의 밝기 범위는 단조 증가하지 않는다. 즉, 특정 열 라인(120)에 대한 디지털 이미지 데이터 값이 증가하는 하나 이상의 상황이 발생하지만, 상기 열 라인(120)의 화소(110)들에 의해 디스플레이된 실제 디스플레이 밝기는 감소한다.
일반적으로, 공통 회로 특성 변동(예컨대, 증폭기 오프셋; 이득/대역폭 변동)과 함께, 디바이스(100)에서의 디지털 및 아날로그 신호들의 전파 지연은 화소들 또는 디스플레이의 구역들(예컨대, 열들) 사이의 밝기 변동을 초래한다.
따라서, 이미지 디스플레이 디바이스에서 동일한 디지털 입력 데이터를 받는 화소들 또는 열들 사이의 밝기 레벨 변동이 감소되거나 또는 제거되도록 하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 외부 비디오 신호 발생기로부터 받은 디지털 입력 데이터에 응답하여 단조 증가하는 밝기를 가지는 이미지 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 이미지 디스플레이 디바이스, 특히 액정 디스플레이 디바이스 분야에 관한 것으로, 그러한 디바이스에 대한 교정 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 액정 디스플레이(LCD) 디바이스를 도시하는 도면.
도 2는 자체 교정 LCD 디바이스의 제 1 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 자체 교정 LCD 디바이스의 제 2 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 자체 교정 LCD 디바이스의 제 3 실시예를 도시하는 도면.
따라서, 일 양상으로, 이미지 디스플레이 디바이스는 행과 열의 매트릭스로 배치된 복수의 화소, 화소들의 열들중 대응하는 것에 각각 연결된 복수의 열 라인, 데이터 전압을 열 라인들중 하나에 제공하는 적어도 하나의 열 구동기, 기준 전압을 발생시키는 발생기, 및 상기 기준 전압을 상기 데이터 전압과 비교하고, 그것에 응답하여 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 수단을 포함한다.
또다른 양상으로, 행과 열의 매트릭스로 배치된 복수의 화소, 상기 복수의 화소에 연결된 복수의 열 라인, 및 상기 열 라인들에 연결된 복수의 열 구동기를 포함하고 상기 화소에 데이터를 제공하는 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법은 기준 신호를 발생시키는 단계; 디지털 입력 데이터 값을 가지는 P 비트의 디지털 입력 데이터를 받는 단계; 상기 받은 디지털 입력 데이터에 응답하여 열 라인들중 하나에 데이터 전압을 발생시키는 단계; 및 상기 기준 전압을 상기 열 라인들중 하나에 발생된 데이터 전압과 비교하고, 그것에 응답하여 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 단계를 포함한다.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 양상에 의한 이미지 디스플레이 디바이스의 제 1 실시예를 도시한다. 이 제 1 실시예는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스(200)에 대하여 기술된다. 명확화와 단순화를 위해, 본 발명과 관계되는 LCD 디바이스(200)의 이들 부분들이 예시된다.
LCD 디바이스(200)는 그 관련 부품에 있어; 복수의 화소(210); 상기 복수의 화소(210)에 연결된 복수(M)의 열(데이터) 라인(220); 상기 열 라인(220)들을 경유하여 상기 화소(210)에 데이터를 공급하는 복수의 열(데이터) 구동기(230); 복수의 열 구동기 스위치(240); 복수의 열 구동기 스위치 레지스터(미도시); N개의 열의 화소(210)에 연결된 복수(N)의 행(주사) 라인(250); 상기 열 구동기(230)들로부터의 데이터가 인가될 화소(210)들의 행을 선택하기 위해 행 라인(250)들에 연결된 복수의 행 구동기(260); 포괄적인(global) 기준 신호를 제공하는 발생기(270); 열 라인(220)들중 대응하는 것에 각각 연결된 복수(M)의 열 시험 스위치(280); 상기 각각의 열 시험 스위치(280)에 연결된 공통 시험 라인(286); 한 입력은 상기 열 시험 라인에 연결되고 다른 입력은 상기 발생기(270)로부터의 포괄 기준 신호에 연결되는 정류 스위치(285); 상기 정류 스위치(285)의 출력들에 연결된 비교기(288); 각각 상기 열 시험 스위치(280)들중 대응하는 것의 제어 단자에 연결된 출력을 가지는 복수(M)의 열 시험 스위치 레지스터(290); 및 각각 상기 정류 스위치(285)의 제어 단자에 연결된 출력을 가지는 정류 스위치 레지스터(295)를 포함한다.
LCD 디바이스(200)는 액정 온 실리콘(LCOS) 타입의 LCD 디바이스일 수 있다. 이 경우, 열(데이터) 구동기(230)들 및/또는 행(주사) 구동기(260)들은 액정 화소(210)들과 동일한 실리콘 기판 상으로 집적될 수 있다. 또한, 열 구동기 스위치(240)들, 열 구동기 스위치 레지스터들, 열 시험 스위치(280)들, 정류 스위치(285), 열 시험 스위치 레지스터(290)들, 및/또는 정류 스위치 레지스터(295)가 동일한 기판 위에 집적될 수 있다.
통상적으로, 각 화소(210)는 제 1 단자와 제 2 단자, 및 제어 단자를 가지는 화소 스위칭 디바이스(212)와, 상기 화소 스위칭 디바이스(212)의 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스(화소 커패시터)(214)를 포함한다. 화소 스위칭 디바이스(212)의 제 2 단자는 열 라인(220)들중 하나에 연결된다. 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있는 화소 스위칭 디바이스(212)는, 열 라인(220)을 상기 저장 디바이스(214)에 선택적으로 연결하기 위해 연결된 행 라인(250) 상의 주사 신호에 응답하고, 이에 따라 열 라인(220)을 경유하여 상기 저장 디바이스(214)로 인가된 데이터 신호를 저장한다.
외부 비디오 발생기로부터 열 구동기(230)로의 디지털 입력 데이터로서 이미지 데이터가 제공된다. 열 구동기(230)들은 디지털 입력 데이터에 대해서, 디지털/아날로그 변환을 포함하는 신호 처리를 행하고 아날로그 출력 데이터를 열 라인(220)들에 제공한다.
열 시험 스위치 레지스터(290)들은 시프트 레지스터로서 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 열 시험 스위치 레지스터(290)들은 정류 스위치 레지스터(295)와 함께 단일 시프트 레지스터로서 구성될 수 있다. 마찬가지로, 열 구동기 스위치 레지스터들도 시프트 레지스터로서 구성될 수 있다. 바람직하게는, 열 시험 스위치 레지스터(290)들과 정류 스위치 레지스터(295)들이 하나의 시프트 레지스터로서 구성될 때는, 그것들을 시프트 인에이블 또는 클럭 신호를 사용하는 곳으로 시프트함으로써, 열 시험 스위치 레지스터(290)들과 정류 스위치 레지스터(295)에 대해서 데이터 값들이 공급될 수 있다.
이제, 결함 있는 열을 가진 경우에서의 LCD 디바이스(200)의 바람직한 제 1 실시예의 다양한 관련 소자들의 동작을 설명한다.
디스플레이 교정 프로세스 동안에, 공통 시험 라인(286)을 열 1에 연결하는 제 1 열 시험 스위치(280)를 닫기 위해 제 1 열 시험 스위치(280)의 제어 단자에서 제 1 열 시험 스위치 레지스터(290)가 제어 신호를 발생시키도록, 데이터 값(예컨대, "1")이 제 1 열 시험 스위치 레지스터(290)로 시프트된다. 이 때, 데이터 값(예컨대, "0")이 나머지 열 시험 스위치 레지스터(290)에 저장되고, 이에 따라 열(2 내지 N)에 대한 열 시험 스위치(280)들을 개방하는 제어 신호들을 발생시킨다. 또한, 정류 스위치(285)를 제 1 위치에 놓는 제어 신호를 발생시키기 위해 데이터 값(예컨대, "0")이 정류 스위치 레지스터(295)에 저장되고, 공통 시험 라인(286)이 비교기(288)의 제 1 입력에 연결되며, 발생기(270)의 출력은 비교기(288)의 제 2 입력에 연결된다.
그 다음, 열 1에 대한 열 구동기(230)에 시험 회로에 의해 디지털 입력 데이터가 공급되고, 그것의 데이터 값들의 동작 범위에 걸쳐 단계별로 공급된다. 예컨대, 디지털 입력 데이터가 P-비트 데이터인 경우, 상기 디지털 입력 데이터는 그것의 0 부터 2P- 1의 동작 범위에 걸쳐 1씩 증가하도록 단계별로 공급된다. 그것의 값들의 동작 범위에 걸쳐 단계별로 공급되는 디지털 입력 데이터에 응답하여, 열 구동기(230)는 아날로그 데이터를 제 1 열 라인(220)에 공급하고 그곳에서부터 공통 시험 라인(286)으로 공급한다. 이 때, 행 구동기(260)들의 하나는 행 라인(250)들중 하나를 구동하기 위해 주사 신호를 공급하고, 제 1 열의 스위치 디바이스(212)들중 하나를 턴온시킨다. 도 2에 CP로 도시된 공통 시험 라인(286)의기생 커패시턴스와 함께, 선택된 행 라인(250)의 화소(210){스위칭 디바이스(212)와 저장 디바이스(214)를 포함하는}와 제 1 열은 열 구동기(230)의 아날로그 데이터에 부하를 제공하고 데이터 전압은 열 라인(220)에 나타난다.
한편, 데이터 값들의 범위에 걸쳐 단계별로 공급되는 열 구동기(230)에 공급된 디지털 입력 데이터에 동기시켜, 발생기(270)는 비교기(288)에 정확한 계단식(램프) 기준 신호를 제공하도록 구성된다. 정확한 계단식 포괄 기준 신호는 단조롭고 균일하게 증가하는 계단식 기준 전압으로 이는 이미지 데이터를 디스플레이하기 위해, 액정 화소(210)들에 인가될 전압들의 범위에 걸쳐 있다. 각각의 디지털 입력 데이터 값에 대해서, 정확한 계단식 기준 신호는 대응하는 기준 전압을 발생시킨다. 최대 화소 전압이 X볼트이고, 디바이스로의 디지털 데이터 입력의 비트수가 P비트라면, 정확한 계단식 기준 신호의 각 단계는 다음과 같이 계산된다.
따라서, X = 15볼트이고, P는 8비트이면, 단계크기 = 15/255 = 0.588볼트이다. 디지털 입력 데이터 값의 각 단계에 있어서, 정확한 계단식 기준 신호는 대응하는 전압 단계를 가진다.
발생기(270)는 LCD 디바이스(200)에 포함되지 않을 수 있고, 대신, 예컨대 교정 프로세스 동안에 LCD 디바이스(200)에 정확한 계단식 기준 신호를 공급하는 시험 설비와 같은 외부 회로의 일부가 될 수 있다는 점을 이해해야 한다.
이 때, 열 구동기(230)로의 디지털 입력 데이터와 정확한 계단식 포괄 기준 신호의 각 단계에 있어서, 비교기(288)는 제 1 열 라인(220) 상에 발생된 데이터 전압과 발생기(270)에 의해 발생된 정확한 계단식 기준 신호의 전압을 비교하고, 그것에 응답하여 제 1 데이터 에러 값을 발생시킨다. 바람직하게, 상기 비교기(288)에 의해 발생된 제 1 데이터 에러 값은 레지스터 또는 메모리(미도시)에 일시적으로 저장된다.
하지만, 제 1 데이터 에러 값은 비교기(288)의 오프셋 전압으로 인해, 정확한 계단식 기준 신호 전압과 열 라인(220) 상에 나타나는 실제 데이터 전압 사이의 올바른 데이터 에러 값으로부터의 소량의 차이를 가진다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 상기 비교기(288)의 2개의 입력 신호들은 바뀌고, 비교기(288)의 어떠한 오프셋 전압도 제 1 및 제 2 데이터 에러 값들의 크기의 평균을 냄으로써 제거될 수 있도록, 제 2 데이터 에러 값이 측정된다.
그 후에, 열 1을 공통 시험 라인(286)과 연결하는 제 1 열 시험 스위치(280)를 닫기 위해 제 1 열 시험 스위치(280)의 제어 단자에 제 1 열 시험 스위치 레지스터(290)가 제어 신호를 발생시키도록, 데이터 값(예컨대, "1")이 제 1 열 시험 스위치 레지스터(290)에 저장되고, 열 2 내지 열 N까지에 대해서 열 시험 스위치(280)들을 열기 위해, 열 시험 스위치 레지스터(290)의 나머지(열 2부터 열 N까지)에 데이터 값(예컨대, "0")이 저장되며, 공통 시험 라인(286)이 비교기의 제 2 입력에 연결되고, 발생기(270)의 출력이 비교기의 제 1 입력에 연결되도록, 정류 스위치(285)를 제 2 위치에 놓기 위해 제 2 데이터 값(예컨대, "1")이 정류 스위치레지스터(295)에 저장된다. 즉, 제 2 데이터 에러 값이 측정될 수 있고 비교기(288)의 어떠한 오프셋 전압도 제거될 수 있도록, 비교기(288)로의 2개의 입력 신호들이 바뀐다.
따라서, 다시 한번, 열 1에 대해 그것의 데이터 값들의 범위(예컨대, 0부터 2P- 1까지)에 걸쳐 단계별로 공급되는 열 구동기(230)에 공급된 디지털 입력 데이터와 동기시켜, 정확한 계단식 기준 신호가 또한 그것의 대응하는 전압들의 범위에 걸쳐 단계별로 공급된다. 디지털 입력 데이터와 정확한 계단식 기준 신호의 각 단계에 있어서, 비교기(288)는 제 1 열 라인(220) 상에 발생된 전압과 발생기(270)에 의해 발생된 정확한 계단식 기준 신호 전압을 비교한다. 정확한 디지털 입력 데이터와 정확한 계단식 기준 신호의 각 단계에 있어서, 제 2 데이터 에러 값이 비교기(288)에 의해 발생되고 레지스터 또는 메모리(미도시)에 일시적으로 저장된다.
각각의 디지털 입력 데이터 값에 있어서, 교정된 데이터 에러 값을 발생하기 위해, 제 1 및 제 2 데이터 에러 값들의 절대값들의 평균을 낸다. 비교기(288)의 2개의 입력들 사이의 정류 스위치(285)의 출력들을 정류하고, 제 1 및 제 2 데이터 에러 값들의 평균을 냄으로써, 교정 회로와 교정 방법은 좀더 정확하게 교정된 데이터 에러 값을 발생시키기 위해 비교기의 어떠한 오프셋 전압도 상쇄시킨다. 각 디지털 입력 데이터 값에 대한 교정된 데이터 에러 값들은 제 1 열 라인(220)에 있어서의 열 구동기(230)에 의해 LCD 디바이스(200)의 이어지는 이미지 디스플레이동작시 사용될 메모리에 저장되어, 열 구동기(230)와 열 라인(220)에서의 비 선형성을 교정하고 정확성이 높고 해상도가 높은 완전히 단조로운(monotonic) 밝기 범위를 발생시킨다.
예컨대, LCD 디바이스(200)의 이미지 디스플레이 동작시, 외부 비디오 발생기로부터 받은 디지털 입력 데이터 값에 응답하여, 대응하는 교정 데이터 에러 값은 메모리(예컨대, 탐색표)로부터 검색된다. 이 경우, 메모리로부터 검색된 교정된 데이터 에러 값은 디지털 입력 데이터 값에 가산되어(또는 그 값에서 감산되어)져서, 열 구동기(230)에 의해 처리될 교정된 디지털 데이터 값을 발생시켜 적절한 열 라인(220)에 대한 교정된 아날로그 데이터 전압을 제공한다.
LCD 디바이스(200)의 제 2 열을 교정하기 위해, 제 2 열 시험 스위치 레지스터(290)가 제 2 열 시험 스위치(280)의 제어 단자에서 제어 신호를 발생시켜, 열 2를 공통 시험 라인(286)과 연결하는 제 2 열 시험 스위치를 닫도록, 데이터 값(예컨대, "1")이 제 2 열 시험 스위치 레지스터(290)로 시프트되고, 열 1과 열 3부터 열 N까지에 대한 열 시험 스위치(280)를 열기 위해 나머지 열 시험 스위치 레지스터(290)(열 1과 열 3부터 열 N까지)에 데이터 값(예컨대 "0")이 저장된다. 그 다음, 열 2에 대한 교정된 데이터 에러 값들을 발생시키기 위해, 위에서 언급된 과정이 반복된다. 이 과정은 LCD 디바이스(200)의 각 열에 대한 각 디지털 입력 데이터 값에 대한 교정된 데이터 에러 값들을 발생시키기 위해, 열 3부터 열 N까지에 대해 반복된다.
위 예에서, 제 1 및 제 2 데이터 에러 값들은, 모두 이어지는 열들에 대해어떠한 데이터 에러 값들이 얻어지기 전에 제 1 열에 대해 얻어진다. 하지만, 대신 먼저 열 1부터 열 N까지의 모든 열들에 대해 모든 제 1 데이터 에러 값들이 얻어질 수 있고, 그 다음 계속해서 열 1부터 열 N까지의 모든 열들에 대한 제 2 데이터 에러 값들이 얻어진다. 또한, 비교기 오프셋이 지극히 작거나 LCD 디바이스에 포함된 모든 비교기들의 오프셋 전압들이 매우 가깝게 정합되는 경우에는, 정류 스위치를 완전히 제거하는 것이 가능할 수 있고, 각 디지털 입력 데이터 값에 대한 교정된 데이터 에러 값으로서의 하나의 데이터 에러 값의 단일 측정만을 행하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 하나 이상의 양상에 의한 이미지 디스플레이 디바이스의 제 2 실시예를 도시한다. 이 제 2 실시예는 LCD 디바이스(300)에 대해 기술된다.
LCD 디바이스(300)의 제 2 실시예는, 복수의 전용 교정 스위치(375)에 추가로 연결되는 전용 교정 행 라인(355)에 연결된 전용 교정 행 구동기(365)를 LCD 디바이스(300)가 포함한다는 점을 제외하고는, LCD 디바이스(200)의 제 1 실시예와 유사하게 동작한다. 바람직하게는, 교정 스위치(375)들은 화소 스위칭 디바이스(312)들과 동일하다. 따라서, LCD 디바이스(300)의 교정시, 전용 교정 행 구동기(365)는 주사 신호를 전용 교정 행 라인(355)에 공급하여 현재 교정되는 열의 전용 교정 스위치(375)들중 하나를 턴온시킨다. 도 3에 CP로 도시된 공통 시험 라인(386)의 기생 커패시턴스와 함께, 현재 교정되고 있는 열의 전용 교정 스위치(375)는 열 구동기(330)로부터 아날로그 데이터로 부하를 제공한다. 교정 행구동기(365)가 저장 디바이스(314)를 포함하지 않기 때문에, 교정시에 열 라인(320)에 제공된 부하는 줄어들고, 실제 화소(310)가 이미지 디스플레이 동작시에 구동될 때, 열 라인 상에 존재하는 부하에 더 가깝다.
도 4는 본 발명의 하나 이상의 양상에 의한 LCD 디바이스(400)의 제 3의 바람직한 실시예를 도시한다. 명확화와 단순화를 위해, 본 발명에 관련되는 LCD 디바이스(400)의 부분들이 설명된다.
LCD 디바이스(400)의 제 3 실시예는, 복수의 비교기(488), 각각 하나의 비교기(488)와 연관된 복수의 정류 스위치(485), 및 각각 하나의 비교기(488)와 연관된 복수의 교정 시험 값 레지스터(498)를 포함한다는 점을 제외하고는, 제 2 실시예의 LCD 디바이스(300)와 유사하게 동작한다.
제 3 실시예에서, 열들은 함께 그룹화되고 개별 공통 시험 라인(486)과 비교기(488)가 열들의 각 그룹에만 전용으로 사용된다. 비록, 제 3 실시예가 제 1 및 제 2 실시예들과 비교하여 여분의 회로 소자들을 포함하지만, 다음 장점들을 가지고 있다. 첫번째는 한 그룹에서의 열 라인들의 갯수와 각 공통 시험 라인(486)의 길이를 선택함으로써, 교정시의 기생 커패시턴스(CP)에 의해 열 라인에 제공된 부하 임피던스는, 실제 화소(410)가 이미지 디스플레이 동작시 구동될 때 열 라인 상에 존재하는 부하와 좀더 가깝게 정합되도록 맞추어질 수 있다. 두번째는 상이한 그룹들에서의 열들은 교정 프로세스시 동시에 주소지정될 수 있어 교정 프로세스는 좀더 신속하게 수행될 수 있다.
여기에 바람직한 실시예들이 기술되었지만 본 발명의 내용과 범위 내에 있는 만은 변형예들이 가능하다. 예컨대, 바람직한 실시예들에 대해 위에서 기술된 정류 스위치는, 2개의 입력 신호들이 비교기에 제공되는 단자들을 바꾸게 되는 스위치들 또는 다른 회로들의 어떠한 조합으로도 대체될 수 있다. 또한 열 스위치들의 일부 또는 모두가 다수 폴(multi pole), 다수 스로(multi throw) 스위치로 대체될 수도 있다. 이러한 변형예는 당업자들이라면 누구나 본 명세서, 도면, 및 청구항들을 보고 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들의 사상과 범주 내에서는 제한이 없다.
본 발명은 액정 디스플레이 디바이스에 있어서의 교정 회로에 적용할 수 있는 것이다.

Claims (25)

  1. 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에 있어서, 상기 디바이스는
    행과 열의 매트릭스로 배치된 복수의 화소를 포함하고, 각 화소는
    - 제 1 및 제 2 단자와 제어 단자를 가지는 화소 스위칭 디바이스;
    - 상기 화소 스위칭 디바이스의 제 1 단자에 연결된 저장 디바이스;
    - 상기 화소 스위칭 디바이스의 제 2 단자에 연결된 복수의 열 라인;
    - 상기 열 라인들에 연결되고 상기 열 라인들에 데이터 전압들을 제공하는 복수의 열 구동기;
    - 상기 화소 스위칭 디바이스들의 제 1 및 제 2 단자들을 선택적으로 연결하기 위한 화소 스위칭 디바이스들의 제어 단자들에 연결된 복수의 주사 라인;
    - 제 1 및 제 2 단자들을 가지고, 상기 제 1 단자는 상기 열 라인들중 선택된 것에 연결되며, 대응하는 제어 신호에 응답하여, 상기 선택된 열 라인 상의 데이터 전압을 상기 열 스위치의 제 2 단자로 선택적으로 공급하는 적어도 하나의 열 스위치. 및
    - 상기 열 스위치에 연결되어, 상기 열 스위치로부터 선택된 열 라인 상의 데이터 전압을 수신하는 제 1 입력과, 기준 전압을 받는 제 2 입력, 및 상기 기준 전압과 데이터 전압 사이의 차이를 나타내는 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 출력을 가지는 비교기를 포함하는, LCD 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 기준 전압과 열 스위치로부터 선택된 열 라인 상의 데이터 전압을 받는 2개의 입력 단자들, 기준 전압과 열 스위치로부터 선택된 열 라인 상의 데이터 전압을 비교기에 제공하는 2개의 출력 단자들, 및 상기 2개의 입력 단자들중 어느 것이 2개의 출력 단자들중 어느 것에 연결될지를 제어하기 위한 제어 단자를 가지는 정류 스위치를 더 포함하는, LCD 디바이스.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 정류 스위치의 제어 단자에 연결되어 상기 정류 스위치의 2개의 입력 단자들 사이의 상기 정류 스위치 각각의 출력 단자들을 정류하기 위해 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, LCD 디바이스.
  4. 제 1항에 있어서, 각 열 스위치에 대응하고 상기 열 스위치에 대한 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, LCD 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 적어도 하나의 교정 스위치를 더 포함하고, 각 교정 스위치는 대응하는 열 라인에 연결된 제 1 단자와, 대응하는 열 스위치에 연결된 제 2 단자, 및 교정 과정 동안에 교정 스위치를 닫기 위한 제어 단자를 가지는, LCD 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서, 기준 전압을 발생시키는 전압 발생기를 더 포함하는, LCD 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전압 발생기는 계단식 기준 신호를 발생시키는, LCD 디바이스.
  8. 행과 열의 매트릭스로 배치된 복수의 화소, 상기 복수의 화소에 연결된 복수의 열 라인, 및 상기 열 라인들에 연결되며 상기 화소에 데이터를 제공하는 복수의 열 구동기를 포함하는 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    (a) 기준 신호를 발생시키는 단계;
    (b) 디지털 입력 데이터 값을 가지는 P 비트의 디지털 입력 데이터를 수신하는 단계;
    (c) 상기 수신된 디지털 입력 데이터에 응답하여 열 라인들중 하나에 데이터 전압을 발생시키는 단계; 및
    (d) 상기 기준 전압을 상기 열 라인들중 하나에 발생된 데이터 전압과 비교하고, 그것에 응답하여 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 단계를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 교정 데이터 에러 값을 저장하는 단계를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 기준 전압과 상기 열 라인들중 하나에 발생된 데이터 전압을 비교하는 단계는
    - 상기 기준 신호와 데이터 전압을 비교기의 제 1 및 제 2 입력들에 각각 공급하는 단계;
    - 제 1 데이터 에러 값을 발생시키는 단계;
    - 상기 기준 신호와 상기 데이터 전압을 상기 비교기의 제 2 및 제 1 입력들에 각각 공급하는 단계;
    - 제 2 데이터 에러 값을 발생시키는 단계; 및
    제 1 및 제 2 데이터 에러 값들로부터의 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 단계를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 교정 데이터 에러 값의 절대값을 교정하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 데이터 에러 값들의 절대 값들의 평균을 내는 단계를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    (e) 단계 (c)를 수행하는 동안, 상기 수신된 디지털 입력 데이터에 응답하여 상기 열 라인들중 제 2 열 라인 상의 제 2 데이터 전압을 발생시키는 단계와;
    (f) 단계 (d)를 수행하는 동안, 상기 기준 신호와 상기 열 라인들중 제 2 열 라인 상에 발생된 제 2 데이터 전압을 비교하고, 그것에 응답하여 제 2 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 단계를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    (e) 0부터 2P- 1의 범위에 걸쳐 복수의 디지털 입력 값에 대해서 단계 (a) 내지 단계 (d)를 반복하는 단계를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 단계 (a) 내지 단계 (e)는 상기 이미지 디스플레이 디바이스의 각 열 라인들에 대해서 반복되는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 단계 (a) 내지 단계 (d)는 상기 이미지 디스플레이의 복수의 열 라인 각각에 대해서 반복되는, 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 전압 레벨들을 교정하는 방법.
  16. 이미지 디스플레이 디바이스에 있어서,
    - 행들 및 열들의 매트릭스로 배치된 복수의 화소;
    - 화소들의 열들중 대응하는 것에 각각 연결된 복수의 열 라인;
    - 상기 열 라인들중 하나에 데이터 전압을 제공하는 열 구동기; 및
    - 데이터 전압과 기준 전압을 비교하고, 그것에 응답하여 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압 사이의 차이를 나타내는 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 수단을 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 기준 전압과 상기 데이터 전압을 비교하는 수단은 상기 기준 전압과 상기 데이터 전압을 각각 수신하는 2개의 입력들을 가지는 비교기를 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 하나의 열 라인을 선택적으로 연결하고 상기 비교기의 2개의 입력중 하나에 상기 데이터 전압을 제공하기 위해 대응하는 제어 신호에 응답하는 열 스위치를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  19. 제 18항에 있어서, 데이터 값을 저장하고 상기 데이터 값에 응답하여 상기 열 스위치에 대한 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 기준 전압과 상기 데이터 전압을 수신하는 2개의 입력 단자와 상기 기준 전압과 상기 데이터를 상기 비교기의 2개의 입력들에 제공하는 2개의 출력 단자, 및 상기 2개의 입력 단자들중 어느 것이 상기 2개의 출력 단자들중 어느 것에 연결되는지를 제어하는 제어 단자를 가지는 정류 스위치를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 정류 스위치의 제어 단자에 연결되어 상기 정류 스위치의 2개의 입력 단자들 사이의 정류 스위치의 각각의 출력 단자들을 정류하기 위해 제어 신호를 제공하는 레지스터를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  22. 제 16항에 있어서, 각각의 교정 스위치가 대응하는 열 라인에 연결된 제 1 단자, 상기 기준 전압을 상기 데이터 전압과 비교하는 수단에 연결된 제 2 단자, 및 교정 과정 동안에 상기 교정 스위치를 닫는 제어 단자를 가지는 적어도 하나의 교정 스위치를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  23. 제 16항에 있어서,
    - 상기 열 라인들중 제 2 열 라인에 제 2 데이터 전압을 제공하는 제 2 열 구동기와;
    - 상기 기준 전압을 상기 제 2 데이터 전압과 비교하고, 그것에 응답하여, 제 2 교정 데이터 에러 값을 발생시키는 수단을 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 교정 데이터 에러 값들은 동시에 발생되는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  25. 제 16항에 있어서, 상기 교정 데이터 에러 값을 저장하는 수단을 더 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
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