KR20050073836A - Compensation circuit for nonlinear temperature, and liquid crystal display using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비선형 온도 보상 회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 온도 특성을 보상하기 위한 온도 보상 회로를 포함하는 액정 표시 장치로서, 온도 보상부는, 제1 구간 동안, 온도의 증가에 비례하여 감소하는 전압을 액정 표시 패널로 출력하는 제1 온도 보상부, 및 제2 구간 동안, 일정 전압을 액정 표시 패널로 출력하는 제2 온도 보상부를 포함한다. The present invention relates to a nonlinear temperature compensation circuit and a liquid crystal display using the same. The liquid crystal display according to the present invention is a liquid crystal display including a liquid crystal display panel and a temperature compensation circuit for compensating temperature characteristics of the liquid crystal display panel, wherein the temperature compensator decreases in proportion to an increase in temperature during the first period. A first temperature compensator for outputting a voltage to the liquid crystal display panel, and a second temperature compensator for outputting a predetermined voltage to the liquid crystal display panel during the second period.
Description
본 발명은 온도 보상 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비선형 특성을 갖는 액정 표시 장치의 온도 특성을 보상하기 위한 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature compensation circuit, and more particularly, to a circuit for compensating temperature characteristics of a liquid crystal display device having nonlinear characteristics.
최근, 액정 표시 장치는 소형 전자 계산기에서부터 대형 디스플레이 장치에 이르기까지 널리 사용되고 있다. 이와 같은 액정 표시 장치는 외부의 여러 변화 요인에 대하여 최상의 디스플레이 기능을 발휘하는 것이 중요하다. Recently, liquid crystal displays have been widely used from small electronic calculators to large display devices. It is important that such a liquid crystal display exhibits the best display function against various external factors.
액정 표시 장치의 액정을 구동하기 위하여 변환기가 이용된다. 액정 표시 장치는 그 특성상 주변 환경의 온도가 상승하면 승압 회로의 효율이 상승하여 출력전압이 커지게 되는데 반해, 액정 자체는 온도가 상승하면 낮은 구동 전압을 요구한다. 마찬가지로, 온도가 하강하면 승압 회로의 효율이 떨어져 출력 전압이 낮아지게 되는데 반해 액정 자체는 온도가 하강하면 높은 구동 전압을 요구하는 상반된 특성을 가지고 있다. 따라서, 액정 표시 장치는 이러한 온도 변화에 따른 구동 전압을 변경하기 위한 보상 회로가 필요하게 된다.The converter is used to drive the liquid crystal of the liquid crystal display device. In the liquid crystal display device, when the temperature of the surrounding environment rises, the efficiency of the booster circuit increases and the output voltage increases, whereas the liquid crystal itself requires a low driving voltage when the temperature rises. Similarly, when the temperature decreases, the efficiency of the booster circuit decreases and the output voltage decreases, whereas the liquid crystal itself has the opposite characteristic of requiring a high driving voltage when the temperature decreases. Therefore, the liquid crystal display needs a compensation circuit for changing the driving voltage according to the temperature change.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically illustrates a conventional liquid crystal display.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 온도 보상 회로(10), 구동 회로(20), 및 액정 표시 패널(30)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional liquid crystal display device includes a temperature compensating circuit 10, a driving circuit 20, and a liquid crystal display panel 30.
온도 보상 회로(10)는 저항(R1, R2)과 온도 변화에 대응하여 구동 회로(20)에 공급되는 전원을 보상할 수 있도록 서미스터(RTH)를 구비하고 있다. 이러한 서미스터(RTH)는 온도 변화에 따라 저항값을 가변시키는데, 서미스터(RTH)의 저항값의 변화에 의하여 구동 회로(20)로 전달되는 전압이 가변된다.The temperature compensating circuit 10 includes the thermistors R TH so as to compensate the power supplied to the driving circuit 20 in response to the resistances R1 and R2 and the temperature change. The thermistor R TH varies the resistance value according to the temperature change, and the voltage delivered to the driving circuit 20 is changed by the change in the resistance value of the thermistor R TH .
그러나, 액정 표시 패널(30)의 액정은 온도에 대하여 비선형적인 특성을 갖고 있으나, 종래의 온도 보상 회로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 변화에 대하여 선형적인 특성을 가진다. 이로써, 종래의 온도 보상 회로는 액정 표시 패널(30)의 온도 변화를 정확하게 보상할 수 없다는 문제가 있었다. However, although the liquid crystal of the liquid crystal display panel 30 has a non-linear characteristic with respect to temperature, the conventional temperature compensation circuit has a linear characteristic with respect to temperature change as shown in FIG. 2. As a result, the conventional temperature compensating circuit has a problem in that the temperature change of the liquid crystal display panel 30 cannot be compensated accurately.
구체적으로는, 액정 표시 패널(30)의 온도 특성은 저온에서 급격하게 변하고, 일정 온도 이상에서는 거의 일정한 온도 특성을 갖고 있는데 반해, 종래의 온도 보상 회로는 저온에서는 액정의 온도 변화보다 느리게 변화하고, 고온에서는 액정에 비해 빠르게 변화함으로써, 정확한 온도 보상이 어렵다는 단점이 있었다.Specifically, the temperature characteristic of the liquid crystal display panel 30 changes rapidly at low temperature, and has a nearly constant temperature characteristic at a predetermined temperature or more, whereas the conventional temperature compensation circuit changes slowly at a low temperature than the temperature change of the liquid crystal, There is a disadvantage in that it is difficult to precise temperature compensation by changing rapidly at high temperature compared to the liquid crystal.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정의 온도 특성에 맞는 온도 보상 회로를 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a temperature compensation circuit suitable for the temperature characteristics of the liquid crystal.
또한, 저온에서 급격하게 변하는 온도 특성을 보상함으로써, 액정 표시 장치의 온도 변화에 따른 콘트라스트 저하를 방지하기 위한 것이다.In addition, by compensating for a rapidly changing temperature characteristic at low temperatures, it is to prevent the lowering of the contrast caused by the temperature change of the liquid crystal display.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 온도 특성을 보상하기 위한 온도 보상 회로를 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 온도 보상부는, 제1 구간 동안, 상기 온도의 증가에 비례하여 감소하는 전압을 상기 액정 표시 패널로 출력하는 제1 온도 보상부, 및 제2 구간 동안, 일정 전압을 상기 액정 표시 패널로 출력하는 제2 온도 보상부를 포함한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel and a temperature compensation circuit for compensating for the temperature characteristics of the liquid crystal display panel, wherein the temperature compensation unit A first temperature compensator for outputting a voltage decreasing in proportion to an increase of the temperature to the liquid crystal display panel during a first period, and a second temperature compensation for outputting a predetermined voltage to the liquid crystal display panel during a second period. Contains wealth.
본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1 온도 보상부는 일전극이 제1 전원에 접속되는 제1 저항, 상기 제1 저항의 타전극과 제2 전극간에 접속되는 제2 저항, 및 상기 제2 저항에 병렬 접속되는 제3 저항을 포함한다.In the liquid crystal display according to an aspect of the present invention, the first temperature compensating unit includes a first resistor having one electrode connected to a first power supply, and a second resistor connected between the other electrode of the first resistor and the second electrode. And a third resistor connected in parallel to the second resistor.
본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제3 저항은 상기 액정 표시 패널의 온도 변화에 대응하여 가변되는 가변 저항이다.In the liquid crystal display device according to an aspect of the present invention, the third resistor is a variable resistor that changes in response to a temperature change of the liquid crystal display panel.
본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제2 온도 보상부는, 제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 간에 인가되는 전압이 문턱 전압 이상인 경우, 상기 제2 전극에서 상기 제3 전극으로 전류를 도통시키는 트랜지스터, 상기 트랜지스터의 상기 제2 전극과 제3 전원 간에 접속되는 제3 저항, 상기 트랜지스터의 상기 제3 전극과 제4 전원 간에 접속되는 제4 저항, 및 상기 트랜지스터의 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극 간에 접속되는 제5 저항을 포함한다.In a liquid crystal display according to an aspect of the present invention, the second temperature compensator includes a first electrode, a second electrode, and a third electrode, and a voltage applied between the first electrode and the second electrode. When the threshold voltage is higher than or equal to, the transistor for conducting current from the second electrode to the third electrode, a third resistor connected between the second electrode of the transistor and a third power supply, the third electrode and the fourth of the transistor. And a fourth resistor connected between power supplies, and a fifth resistor connected between the second electrode and the third electrode of the transistor.
본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 트랜지스터의 상기 제1 전극은 상기 제1 저항의 상기 타전극에 접속된다.In the liquid crystal display device according to an aspect of the present invention, the first electrode of the transistor is connected to the other electrode of the first resistor.
본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제2 전원 및 상기 제4 전원은 접지 레벨의 전압을 제공한다.In the liquid crystal display according to an aspect of the present invention, the second power supply and the fourth power supply provide a voltage at a ground level.
본 발명의 하나의 특징에 따른 온도 보상 회로는 온도의 증가에 대응하여 일정하게 감소하는 전압을 출력하는 제1 온도 보상부; 및 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압을 입력하여, 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압이 제1 전압 이상인 경우에는, 상기 제1 온도 보상부의 출력 전압에 비례하는 전압을 출력하고, 상기 제1 온도 보상부의 상기 출력 전압이 상기 제1 전압 미만인 경우에는 일정 전압을 출력하는 제2 온도 보상부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature compensation circuit including a first temperature compensating unit for outputting a voltage that is constantly decreasing in response to an increase in temperature; And inputting the output voltage of the first temperature compensator to output a voltage proportional to an output voltage of the first temperature compensator if the output voltage of the first temperature compensator is equal to or greater than a first voltage. And a second temperature compensator for outputting a predetermined voltage when the output voltage of the temperature compensator is less than the first voltage.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 것이다. 3 illustrates a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 온도 보상 회로(100), 구동 회로(200), 및 액정 표시 패널(300)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a temperature compensating circuit 100, a driving circuit 200, and a liquid crystal display panel 300.
온도 보상 회로(100)는 온도 변화에 따른 액정 표시 패널(300)의 특성을 보상하기 위한 회로로서, 제1 온도 보상부(110) 및 제2 온도 보상부(120)를 포함한다.The temperature compensation circuit 100 is a circuit for compensating for the characteristics of the liquid crystal display panel 300 according to a temperature change and includes a first temperature compensator 110 and a second temperature compensator 120.
제1 온도 보상부(110)는 저온에서 액정의 온도 특성을 보상하기 위한 것이고, 저항(R1, R2) 및 서미스터(RTH)를 포함한다.The first temperature compensator 110 is for compensating the temperature characteristic of the liquid crystal at low temperature, and includes resistors R1 and R2 and thermistor R TH .
구체적으로는, 저항(R2)과 서미스터(RTH)가 서로 병렬 접속되고, 저항(R1)은 저항(R2)과 서미스터(RTH)의 일전극의 접속점과 제1 전원(VCC)간에 접속된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 저항(R2)과 서미스터(RTH)의 타전극의 접속점은 도 3에 도시된 바와 같이, 접지될 수 있으며, 실시예에 따라서는, 제1 전원(VCC)보다 낮은 전압을 제공하는 다른 전원에 연결될 수 있다.Specifically, the resistor R2 and the thermistor R TH are connected in parallel with each other, and the resistor R1 is connected between the connection point of one electrode of the resistor R2 and the thermistor R TH and the first power supply V CC . do. According to an embodiment of the present invention, the connection point of the resistor R2 and the other electrode of the thermistor R TH may be grounded, as shown in FIG. 3, and according to an embodiment, the first power source V CC Can be connected to another power supply providing a lower voltage.
서미스터(RTH)의 저항 변화에 따라 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압이 가변되며, 제1 온도 보상부(110)의 출력단(111)은 제2 온도 보상부(120)의 트랜지스터(T1)의 베이스에 접속된다.The output voltage of the first temperature compensator 110 is varied according to the resistance change of the thermistor R TH , and the output terminal 111 of the first temperature compensator 110 is a transistor of the second temperature compensator 120. It is connected to the base of T1).
제2 온도 보상부(120)는 트랜지스터(T1), 및 저항(R3, R4, R5)을 포함한다. 저항(R3)은 트랜지스터(T1)의 컬렉터와 제2 전원(VDD)간에 접속되고, 저항(R4)는 트랜지스터(T1)의 에미터와 접지간에 접속된다. 또한, 저항(R5)은 트랜지스터(T1)의 컬렉터와 에미터간에 접속된다.The second temperature compensator 120 includes a transistor T1 and resistors R3, R4, and R5. The resistor R3 is connected between the collector of the transistor T1 and the second power supply V DD , and the resistor R4 is connected between the emitter of the transistor T1 and ground. In addition, the resistor R5 is connected between the collector and the emitter of the transistor T1.
트랜지스터(T1)의 베이스에는 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압이 인가되고, 에미터(112)의 전압이 구동 회로(200)으로 전달된다.The output voltage of the first temperature compensator 110 is applied to the base of the transistor T1, and the voltage of the emitter 112 is transferred to the driving circuit 200.
구체적으로는, 트랜지스터(T1)의 베이스와 에미터간에 인가되는 전압이 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 이상인 경우, 트랜지스터(T1)는 턴온되고 트랜지스터(T1)의 컬렉터와 에미터간에는 전류가 흐르게 된다.Specifically, when the voltage applied between the base and emitter of transistor T1 is equal to or greater than the threshold voltage of transistor T1, transistor T1 is turned on and current flows between the collector and emitter of transistor T1.
이 때, 트랜지스터(T1)의 베이스와 에미터간에 인가되는 전압은 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(약 0.7V)으로 유지된다. 따라서, 트랜지스터(T1)의 에미터에 인가되는 전압은 트랜지스터(T1)의 베이스에 인가되는 전압과 문턱 전압을 사이에 두고 트랜지스터(T1)의 베이스에 인가되는 전압을 쫓아가게 된다. 이 때, 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 무시하면, 제2 온도 보상부(120)는 제1 온도 보상부(110)의 출력 전류를 구동 회로(200)로 전달하는 역할을 한다.At this time, the voltage applied between the base and the emitter of the transistor T1 is maintained at the threshold voltage (about 0.7 V) of the transistor T1. Therefore, the voltage applied to the emitter of the transistor T1 follows the voltage applied to the base of the transistor T1 with the voltage applied to the base of the transistor T1 and the threshold voltage interposed therebetween. In this case, if the threshold voltage of the transistor T1 is ignored, the second temperature compensator 120 serves to transfer the output current of the first temperature compensator 110 to the driving circuit 200.
트랜지스터(T1)의 베이스에 인가되는 전압이 낮아 트랜지스터(T1)가 턴오프된 경우, 저항(R3)를 통하여 흐르던 전류가 저항(R5)를 통하여 저항(R3)으로 흐르게 된다. 따라서, 제2 온도 보상부(120)의 출력 전압(VOUT)은 수학식 1과 같게 된다.When the voltage applied to the base of the transistor T1 is low and the transistor T1 is turned off, the current flowing through the resistor R3 flows through the resistor R5 to the resistor R3. Therefore, the output voltage V OUT of the second temperature compensator 120 becomes equal to Equation 1 below.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 보상 회로(100)의 동작을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the temperature compensation circuit 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 보상 회로(100)의 온도 변화에 따른 출력 전압을 도시한 그래프이다.4 is a graph illustrating an output voltage according to a temperature change of the temperature compensation circuit 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
구간(t1)에서, 트랜지스터(T1)가 턴온되어 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압에서 문턱 전압을 뺀 전압이 구동 회로(200)로 인가된다.In the period t1, the transistor T1 is turned on and a voltage obtained by subtracting the threshold voltage from the output voltage of the first temperature compensator 110 is applied to the driving circuit 200.
구체적으로는, 저온에서 고온으로 갈수록 제1 온도 보상부(110)의 출력 전압이 감소하는데, 이 때 감소하는 양은 제1 전원(VCC)의 값을 제어함으로써, 액정 표시 패널(300)의 특성에 맞도록 설정할 수 있다.Specifically, the output voltage of the first temperature compensator 110 decreases from a low temperature to a high temperature, and the decreasing amount controls the value of the first power source V CC , thereby characteristic of the liquid crystal display panel 300. Can be set to match.
구간(t2)에서, 액정 표시 패널(300)의 온도가 증가하여 트랜지스터(T1)는 턴오프되고, 일정한 전압이 구동 회로(200)로 인가된다.In the period t2, the temperature of the liquid crystal display panel 300 increases to turn off the transistor T1, and a constant voltage is applied to the driving circuit 200.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 저온에서는 급격하게 변하는 액정의 온도 특성을 적절하게 보상함으로써, 콘트라스트의 저하를 감소시킬 수 있다. 또한, 고온에서는 온도 특성이 일정하게 유지되는 액정의 특성에 맞는 온도 보상 회로를 제공할 수 있게 된다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the lowering of the contrast may be reduced by appropriately compensating the temperature characteristic of the rapidly changing liquid crystal at low temperature. In addition, it is possible to provide a temperature compensation circuit suitable for the characteristics of the liquid crystal in which the temperature characteristics are kept constant at high temperatures.
이상으로 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 회로 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 대하여 설명하였다. 그러나, 상기 기술된 실시예는 본 발명의 개념이 적용된 일실시예로서, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 개념을 그대로 이용하여 여러 가지 변형된 실시예를 형성할 수 있음은 당업자에게 자명하다.The temperature compensation circuit and the liquid crystal display using the same according to the exemplary embodiment of the present invention have been described above. However, the above-described embodiment is an embodiment to which the concept of the present invention is applied, and the scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modified embodiments may be formed using the concept of the present invention as it is. It will be apparent to those skilled in the art.
일례로, 도 2에서는 트랜지스터(T1)가 베이스, 콜렉터, 및 에미터를 포함하는 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)로 구현된 경우를 도시하였으나, 본 발명의 개념이 상기 트랜지스터의 특정 종류 및 타입에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 인가되는 전압에 의하여 제2 전극에서 제3 전극으로 흐르는 전류를 제어하는 다른 트랜지스터로 구현될 수 있다. For example, although FIG. 2 illustrates a case where the transistor T1 is implemented as a bipolar junction transistor BJT including a base, a collector, and an emitter, the concept of the present invention is limited to a specific type and type of the transistor. The first transistor, the second electrode, and the third electrode may include a transistor configured to control a current flowing from the second electrode to the third electrode by a voltage applied to the first electrode and the second electrode. Can be.
또한, 저항(R4)의 일전극이 접지되는 것으로 도시하였으나, 저항(R4)의 일전극은 제2 전원(VDD)보다 낮은 레벨의 전압을 제공하는 다른 전원에 연결될 수 있다.In addition, although one electrode of the resistor R4 is illustrated as being grounded, one electrode of the resistor R4 may be connected to another power source providing a voltage having a level lower than that of the second power source V DD .
본 발명에 따르면 액정의 비선형적인 온도 특성에 맞는 온도 보상 회로를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a temperature compensation circuit suitable for non-linear temperature characteristics of the liquid crystal.
또한, 저온에서 급격하게 변하는 온도 특성을 보상하여 액정 표시 장치의 온도 변화에 따른 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to compensate for the temperature characteristic that changes rapidly at low temperatures, thereby preventing the lowering of the contrast caused by the temperature change of the liquid crystal display.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically illustrates a conventional liquid crystal display.
도 2는 종래의 온도 보상 회로의 온도 변화에 따른 전압 특성을 도시한 그래프이다.2 is a graph showing the voltage characteristics according to the temperature change of the conventional temperature compensation circuit.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically illustrates a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 보상 회로의 온도 변화에 따른 전압 특성을 도시한 그래프이다.4 is a graph illustrating voltage characteristics according to temperature changes of a temperature compensation circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
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