KR20040082084A - 액정표시장치의 기준전압 발생회로. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 기준전압 발생회로를 개시한다. 특히, 본 발명은
라이트 인에이블 신호에 응답하여 입력되는 동기신호및 디지털 데이터 신호를 기저장하고, 출력인에이블신호에 응답하여 상기 저장된 디지털 데이터 신호를 변환하여 복수의 아날로그 전압신호쌍을 발생하는 아날로그 전압발생수단; 상기 아날로그 전압발생수단으로부터의 복수의 아날로그 전압신호쌍중 대응하는 아날로그 전압신호쌍을 전압분배하여 복수의 가변기준전압신호를 각각이 출력하는 복수의 가변기준전압 발생수단; 승압된 전원전압을 전압분배하여 복수의 고정기준전압신호를 각각이 출력하는 복수의 고정기준전압 발생수단; 및 상기 복수의 가변기준전압신호와 상기 복수의 고정기준전압 신호를 입력받는 소오스 드라이브 집적회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 기준전압 발생회로.{REFERENCE VOLTAGE GENERATING CIRCUIT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치의 기준전압 발생회로에 관한 것으로써, 특히 액정패널에 공급되는 영상신호의 기준이 되는 전압을 생성하는 액정표시장치의 기준전압 발생회로에 관한 것이다.
종래의 액정표시장치는 액정패널부, 게이트 드라이버부, 소오스 드라이버부, 타이밍 제어부 및 고정기준전압 발생부로 구성된다. 특히, 상기 액정패널및 게이트 드라이이버부와 소오스 드라이버부가 같은 기판상에 구비된 것을 칩 온 글래스방식 (chip on glass type)의 액정표시장치라 한다.
액정패널은 각 셀당 RGB액정으로 구성된 화소전극이 매트릭스 형태로 배치되어 있으며, 상기 화소전극을 구동하기 위한 게이트 라인이 행방향으로 배치되어 각각의 화소전극의 트랜지스터의 게이트와 연결되어 있으며, 상기 화소전극에 영상신호를 인가하기 위한 데이터 라인이 열방향으로 배치되어 상기 화소전극의 트랜지스터의 소오스와 연결된다.
게이트 드라이버부는 게이트 라인 제어 신호에 응답하여 매 필드마다 게이트 라인을 통해 게이트 신호를 출력한다.
소오스 드라이버부는 게이트 드라이버부의 게이트 신호에 따라 데이터 라인의 신호에 응답하여, 전압-투과율(V-T) 특성에 기초하여 감마보정을 받은 신호를 타이밍 제어부로 부터 공급받아 RGB데이터에 의해 선택된 고정기준전압을 각각의 액정셀에 인가한다.
타이밍 제어부는 외부로부터 공급되는 RGB 데이터를 소오스 드라이버부에 인가하며, 동시에 외부에서 공급된 수평동기신호와 수직동기신호를 기초로 수평주사펄스, 수직주사펄스, 극성반전펄스(POL), 클럭신호(CLK), 칩선택신호(CS), 시프트 클럭(SCLK), 래치신호(LT), 시리얼 데이터(RSCL,RSDA)를 생성하여 상기 소오스 드라이버부에 공급한다.
고정기준전압발생수단은 고정기준전압 분배부및, 버퍼 증폭부와 멀티 플랙서부를 구비하며, 상기 소오스 드라이버부의 데이터 신호가 RGB 디지털 데이터에 대응하는 전압을 갖는 신호를 신호선들의 각각에 출력할 때 요구되는 기준전압이 고정기준전압분배부를 통해 각각의 소오스 드라이버 아이시에 출력된다.
도 1은 종래의 고정기준전압 발생수단(100)을 설명하기 위한 회로도이다.
도시된 바와 같이, 고정기준전압 발생수단(100)은 복수의 저항(R0~Rn)들로 이루어진 분압회로(110)가 각각 기준전압(V1~Vn)의 단자와 접지 단자 사이에 직렬로 연결되어 있으며, 전원전압(AVDD)을 인가받아 상기 버퍼 증폭부(120)를 통해 멀티 플렉서부(미도시)에 분할된 전압(V1~Vn)을 전달한다.
버퍼 증폭부(120)는 상기 복수의 저항(R0~Rn)을 통해 공급받은 분할 전압 (V1~Vn)을 증폭하여 멀티 플렉서부에 전달한다. 즉, 상기 고정기준전압 발생부는 상기 복수의 기준전압(Vref1~Vrefn)중에서 어느 전압이 소오스 드라이브 아이시에서 선택되어야 하는지에 관한 지시를 제공하는데 이용된다. 여기서 각 저항(R0~Rn)들은 동일한 저항값을 가지며, 상기 버퍼 증폭부(120)는 감마보정을 하기 위한 기준전압들(Vref1~Vrefn)을 일정하게 증폭하여 멀티 플렉서부로 공급한다.
도 2는 상기 고정기준전압 발생부(100)에서 생성된 기준전압(Vref1~Vrefn)을 각각의 데이터 라인에 전달하는 과정을 설명하기 위한 소오스 드라이버 아이시의 내부 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 각각의 기준전압(Vref1~Vrefn)은 소오스 드라이버 아이시에 구비된 멀티 플렉서부(200)로 전달된다. 상기 멀티 플렉서부(200)는 교류로서, 액정패널을 구동하는데 사용되는 극성반전펄스(POL)들에 기초하여 상기 기준전압(Vref1~Vrefn)을 절환된 한 세트(m1,m2...)의 적색 기준전압 또는 녹색 기준전압및 청색 기준전압으로 분류하여 디지털-아날로그 변환부(210)로 전송시킨다. 상기 디지털-아날로그 변환부(210)에 타이밍 제어부(미도시)로부터 인가받은 RGB디지털 데이터(D0~Dn)가 레벨 시프트되어 전달되면, 디지털-아날로그 변환부(210)는 상기 멀티 플렉서부(200)에서 전송된 기준전압(Vref1~Vrefn)들에 기초하여 감마 보정을 받은후, 버퍼 증폭부(220)를 통하여 출력 신호(O1~On)를 데이터 라인에 인가하여 각각의 액정에 전송하게 된다.
예를 들어, 외부에서 인가받은 RGB 디지털 데이터가 8비트 (R0~R7,G0~G7,B0~B7)인 경우에, 고정기준전압 발생수단(100)에서 RGB 신호 각각 256개 기준전압들을 공급 받아 상기 멀티 플렉서부(200)는 상기 RGB 디지털 데이터(D0~D7)에 기초하여 256개의 기준전압들(Vref1~Vrefn 즉, V1~V256)중 어느 하나를 선택하여 적색 기준전압및 녹색 기준전압내지 청색 기준전압들 중의 하나로 감마보정하여 디지털-아날로그 변환부(210)로 공급한다. 상기 디지털-아날로그 변환부(210)는 보정된 기준전압을 아날로그 청색신호(VBn)및 아날로그 녹색신호(VGn)와 아날로그 적색신호(VRn)로 변환한 후, 각 버퍼 증폭부(220)에 공급하고 이어서 액정패널에 대응하는 출력신호(O1~On)를 각각의 데이터 라인에 공급한다.
이때 상기 기준전압(Vref1~Vrefn)값들을 설정하는 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 전압과 투과율에 따른 전압특성을 나타낸 그래프이다. 일반적으로 액정표시장치의 화면 표시 원리는, 화소전극사이에 위치한 액정에 각 화상정보에 해당하는 전압을 인가하면, 상기 전압값의 차이로 인해 액정의 배열 상태 및 투과도에 따라 색레벨이 달라지게 되는데, 이때 일정한 전압값이 고정기준전압 발생부에서 설정된 기준전압(VA~VD)이다.
도시된 바와 같이, 가로방향의 기준전압(VA~VD)은 최대전압과 최소전압 사이에 비례적으로 투과율(T)이 변하는 특별한 커브를 그리고 있으며, 양의 전압(VA~VB)과 음의 전압(VC~VD)값을 최대값과 최소값으로 인가하였을 경우, 일정한 간격으로 나누어 전압을 인가하고 이때 투과되는 빛의 양을 측정한 결과이다.
상기 그래프는 전압 VB와 VC를 기준으로 대칭을 이루는 구조를 갖고 있다. 여기서 참조부호 T는 액정을 투과하는 빛의 양을 나타내고, 참조부호 VA~VD는 액정의 화소전극에 인가되는 기준전압을 나타내는 것으로서 각각 전압 VA~VB는 양의 전압을 인가하였을 경우이고, 전압 VC~VD는 음의 전압을 인가하였을 경우에 해당되는 투과율을 나타낸다. 또한 여기서 설정된 전압 VA~VD값이 고정기준전압 발생부의 기준전압(Vref1~Vrefn)에 해당되는 값으로써 이때 한 번 설정된 기준전압값은 수정하기 어려운 단점이 있다.
하지만 액정표시를 제작하는 회사마다 전압-투과율(V-T)그래프의 기울기는 조금씩 다르기 때문에 전압을 최대값과 최소값을 설정하고 난후에도 원하는 커브의 기울기를 조정하기 위해서 가변기준전압값(VA',VB',VC',VD)을 설정할 필요가 발생하게 된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고정된 기준전압이외의 가변기준전압값을 소프트웨어적으로 설정함으로써 사용자가 원하는 색 레벨을 얻을 수 있도록 가변기준전압 발생부를 구비한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 고정기준전압 발생과정을 설명하기 위한 회로도.
도 2는 종래의 고정기준전압이 액정패널에 데이터 신호로써 전달되는 과정을 설명하기 위한 블럭도.
도 3은 액정의 전압-투과율 특성을 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 기준전압발생과정을 설명하기 위한 회로도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 라이트 인에이블 신호에 응답하여 입력되는 동기신호및 디지털 데이터신호를 기저장하고, 출력인에이블신호에 응답하여 상기 저장된 디지털 데이터 신호를 변환하여 복수의 아날로그 전압신호쌍을 발생하는 아날로그 전압발생수단; 상기 아날로그 전압발생수단으로부터의 복수의 아날로그 전압신호쌍중 대응하는 아날로그 전압신호쌍을 전압분배하여 복수의 가변기준전압신호를 각각이 출력하는 복수의 가변기준전압 발생수단;승압된 전원전압을 전압분배하여 복수의 고정기준전압신호를 각각이 출력하는 복수의 고정기준전압발생수단; 및 상기 복수의 가변기준전압신호와 상기 복수의 고정기준전압신호를 입력받는 소오스 드라이브 집적회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 기준전압생성에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.도 4는 본 발명에 따른 기준전압 발생회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기준전압 발생회로는 아날로그전압 발생수단(400)과, 가변기준전압 발생수단(420)과 고정기준전압 발생수단(440)과, 소오스 드라이버부(460)로 구성된다.
아날로그전압 발생수단(400)은 데이터 저장부(402)와, 디지털-아날로그 변환부(404)와 버퍼 증폭부(406)를 구비하며, 외부에서 인가하는 라이트 인에이블 신호에 응답하여 입력되는 동기신호(RSCL)및 디지털 데이터 신호(RSDA)를 데이터 저장부(402)에 저장하여, 출력 인에이블 신호(OE)에 응답하여 상기 데이터 저장부(402)에 저장된 디지털 데이터 신호(RSDA)를 상기 디지털-아날로그 변환부(404)로 전송시킨다. 이때 상기 디지털-아날로그 변환부(404)는 출력인에이블 신호(OE)가 발생시, 상기 데이터 저장부(402)로부터의 동기 신호(RSCL)에 응답하여 디지털 데이터 신호(RSDA)를 아날로그 전압으로 변환 후, 버퍼 증폭부(406)로 전달한다.
버퍼 증폭부에 전달된 아날로그 신호는 버퍼 증폭부에 의해 증폭되어 가변기준전압 발생수단으로 전해져 복수의 아날로그 전압 신호쌍(VA'~VB',VC'~VD')으로 출력된다.
여기서 상기 디지털 데이터 신호(RSDA)는 디지털-아날로그 변환부(404)에 가변기준전압 정보를 주는 신호로써, 동기신호로 RSCL신호를 사용하고 주소및 데이터 신호로 상기 디지털 데이터 신호(RSDA)를 사용한다. 이러한 신호들을 통해 가변기준전압(VA',VB',VC',VD')을 산출하게 되는데, 예를 들어 디지털 데이터 신호단자(RADA)의 구성을 살펴보면, 우선 시작신호, 주소신호, 데이터 신호, 끝 신호등이 필요하며 시작신호와 끝신호는 1비트로 가능하고, 주소신호는 버퍼의 수에 따라 달라지므로 만일 상기 버퍼가 4개일 경우 주소신호로 최소 3비트(0,1,2,3)가 필요하게 된다. 데이터 신호는 해상도에 따라서 데이터 라인의 비트숫자가 바뀌게 되는데, 사용자의 목적에 따라서 해상도를 설정할 수 있다. 예로 전원전압(AVDD)이 10V일 때 상기 데이터 신호를 6비트로 구성하면, 분할 가능한 전압은 AVDD*1/64가 되어 가변기준전압값이 0.156V씩의 증가와 감소로 조절 가능해지며, 상기 데이터 신호를 8비트로 구성하게 되면 분할 가능한 전압이 AVDD*1/256이 되어 0.040V씩 증가와 감소가 가능하게 된다.
상기 디지털 데이터(RSDA)를 이용하여 원하는 가변기준전압 (VA',VB',VC',VD')을 산출하고 나면, 상기 디지털 데이터는 아날로그전압 발생수단(400)내부에 구비된 데이터 저장부(402)에 그 값이 기록된다.
상기 데이터 저장부(402)의 신호처리는 외부 신호단자들을 통해서 이루어지며, 상기 신호들을 조정하기 위한 외부조정신호들로서 OSD(On Screen Display)의 레프트,라이트,실렉트버튼을 사용하거나 상기 아날로그전압 발생수단(400)의 레지스터값들을 조정하여 신호를 처리한다.
상기와 같은 방식으로 설정된 가변기준전압(VA',VB',VC',VD')들은 가변기준전압 발생수단(420)의 각저항에 따라 기준전압을 분리하여 소오스 드라이버부(460)로 전달된다.
고정기준전압 발생수단(440)은 복수의 저항기들로 이루어진 분압회로가 각각 기준전압(VA~VD)단자와 접지 단자(442)사이에 직렬로 연결되어 전원전압(AVDD)을 인가받아 전압을 분리하고 상기 분리된 기준전압을 증폭시켜 소오스 드라이버부(460)로 전송한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치에 의하면, 아날로그 전압발생수단의 디지털-아날로그 변환부와 데이터 저장부를 통해서 가변기준전압을 발생시킴으로써 종래의 고정기준전압 발생수단에서 사용했던 하드웨어적기능에 소프트웨어적인 조절기능이 추가되어 기준전압의 보정이 쉬워지는 효과가 있다.
또한 종래와는 달리 일단 고정기준전압값을 확정하고 난 후에도 필요에 따라수정을 용이하게 할 수 있다는 장점이 있으며, 하드웨어적인 수정이 아닌 소프트웨어적인 수정이므로 액정표시장치의 분해조립과정이 필요없어 과정을 단순화시키는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능 할 것이다.

Claims (5)

  1. 라이트 인에이블 신호에 응답하여 입력되는 동기신호및 디지털 데이터신호를 기저장하고, 출력인에이블신호에 응답하여 상기 저장된 디지털 데이터 신호를 변환하여 복수의 아날로그 전압신호쌍을 발생하는 아날로그 전압발생수단;
    상기 아날로그 전압발생수단으로부터의 복수의 아날로그 전압신호쌍중 대응하는 아날로그 전압신호쌍을 전압분배하여 복수의 가변기준전압신호를 각각이 출력하는 복수의 가변기준전압 발생수단;
    승압된 전원전압을 전압분배하여 복수의 고정기준전압신호를 각각이 출력하는 복수의 고정기준전압발생수단; 및 상기 복수의 가변기준전압신호와 상기 복수의 고정기준전압신호를 입력받는 소오스 드라이브 집적회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기준전압발생회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아날로그 전압 발생수단은 상기 라이트 인에이블신호에 응답하여 상기 입력되는 동기신호및 디지털 데이터 신호를 저장하는 데이터 저장부와,
    상기 출력 인에이블신호 발생시 상기 데이터 저장부로부터의 동기신호에 응답하여 상기 디지털데이터 신호를 각각이 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부와, 상기 디지털-아날로그 변환부에 의해 변환된 아날로그 신호를 증폭하여 상기 복수의 아날로그 전압신호쌍을 출력하는 버퍼증폭부로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기준전압 발생회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가변기준전압 발생수단은 아날로그 전압신호쌍에 대응하는 복수의 저항기가 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기준전압 발생회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정기준전압 발생수단은 아날로그 기준전압단자와 접지단자사이의 복수의 저항기에 의해 고정기준 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기준전압 발생회로.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아날로그전압 신호쌍은 전압-투과율 특성곡선의 최대값과 최소값사이의 전압에 대응하는 계조전압값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 기준전압 발생회로.
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