KR20060099315A - Ｌｃｄ소스 구동회로용 오프셋 보상장치 - Google Patents

Ｌｃｄ소스 구동회로용 오프셋 보상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치에 관한 것으로, 2개의 저 저항열 D/A 변환부를 사용하여, 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간을 감소시키고, LCD 소스 구동회로에서 발생하는 소비전력을 감소시킨다.
본 발명에 따르면, 오프셋 전압을 검출하는 동작에서 출력버퍼부는 낮은값의 복수의 저항으로 구성되는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부와 연결되고, 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작에서 출력버퍼부는 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항보다 2배 이상 큰 높은값의 복수의 저항으로 구성되는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부와 연결되어서, 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간을 감소시켜서 상대적으로 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 시간을 증가시키고, 저항열 D/A 변환부에서 발생하는 소비전력을 감소시켜서 LCD 소스 구동회로에서 발생하는 소비전력이 감소한다.
소스 구동회로, 저항열 D/A 변환부, 출력버퍼부

Description

ＬＣＤ소스 구동회로용 오프셋 보상장치{Offset compensation apparatus for LCD source Driver IC}
도 1은 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2a는 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 출력버퍼부에서 오프셋을 검출하는 동작을 나타낸 회로도.
도 2b는 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 출력버퍼부에서 오프셋을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작을 나타낸 회로도.
도 3은 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치에서 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부의 상세한 구성을 나타낸 회로도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
300 : 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부.
310 : LCD 구동용 저항열 D/A 변환부.
330 : 출력버퍼부. 400 : 전압분배부.
410 : 스위칭부.
본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display)의 패널에 데이터 신호를 입력하는 소스 구동회로(Source Driver IC)에서 낮은값의 복수의 저항으로 구성되는 오프셋(offset) 검출용 저항열 D/A 변환부와, 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항보다 2배 이상 큰 높은값의 복수의 저항으로 구성되는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부를 사용하여, 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간을 감소시키고, 소스 구동회로에서 발생하는 소비전력을 감소시키는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치에 관한 것이다.
최근에는 영상을 화면에 표시하는 영상 표시 장치의 소형화 및 고품질화에 많은 관심이 집중되고 있다. 이로 인하여 지금까지 사용되어 왔던 부피가 크고 전력소비나 전자기파의 발생이 큰 CRT(Cathode Ray tube)를 대신하는 각종 평판 표시장치가 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치중의 하나인 LCD는 색상을 구현하기 위하여 서브픽셀(Subpixel)인 R(Red), G(Green), B(Blue)가 각각 6비트 또는 18비트로 구성된 패널을 이용하므로 아날로그로 구동되는 CRT에 비해서 화면의 색상이 많이 뒤떨어져 있었다. 그러나 최근에는 많은 투자와 기술개발로 인하여 LCD 화면의 색상은 CRT에 필적하거나 그 이상의 수준으로 발전하였다. 이로 인하여 LCD는 협소한 장소에서도 CRT와 동일한 영상 효과를 발휘하므로, 적용할 수 있는 영역이 증가하고 시판도 증가했다.
LCD는 두 장의 유리판 사이에 서모트로픽 액정(Thermotropic Liquid Crystal)이라 불리는 즉, 일정 온도범위에서 액정이 되는 유기화합물의 비틀어지는 정도에 따라서 액정을 투과하는 빛의 양을 달리하여 화면을 표시한다. 액정을 투과하는 빛은 백라이트(Backlight) 기능을 가진 광원인 형광 램프에서 출력되고 모든 빛이 투과되면 화면에 백색이 표시되고, 모든 빛이 차단되면 화면에 검은색이 표시된다.
액정은 픽셀(Pixel)에 인가된 전압의 세기에 의해서 비틀어짐이 결정되는데, 이 전압은 소스 구동회로에서 출력된다. 소스 구동회로는 각 픽셀에 대한 복수의 데이터 신호를 입력받아서 쉬프트 레지스터(Shift Register)에서 순차적으로 스캔한다. 상기 스캔된 데이터는 복수의 제 1래치(Latch)에 각각 저장되고, 복수의 제 1래치에 저장된 데이터는 제 2래치로 입력되어 제 2래치에 저장된다. 저항열 D/A 변환부는 제 2래치로부터 입력된 디지털 신호를 신호의 레벨에 따른 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 출력한 아날로그 전압은 슬루율(Slew Rate)을 높여서 구동 능력을 증가시키기 위하여 복수의 출력버퍼(Buffer)부로 입력되고, 상기 출력버퍼부는 입력받은 전압과 동일한 크기의 전압을 출력하여 LCD의 각 픽셀의 액정에 인가한다.
LCD 영상표시장치의 화질의 성능은 상기 출력버퍼부의 출력의 균일성에 의하여 결정되는데, 출력버퍼부의 공정 및 설계상의 오차로 인하여 그 출력값이 균일하지 않다. 예를 들면, 4V의 전압이 입력된 출력버퍼부는 4V의 전압을 출력하여 출력전압이 인가되는 픽셀은 파란색을 화면에 표시한다고 하면, 다른 출력버퍼부에도 4V의 전압이 입력되면 출력버퍼부에 해당하는 픽셀은 파란색을 화면에 표시해야 한다. 그러나 출력버퍼부가 4V의 전압을 입력받아도 출력버퍼부는 출력버퍼부내의 오프셋 전압에 의하여 4V가 아닌 다른 전압을 출력할 수 있으므로, 출력버퍼부에 해당하는 픽셀은 파란색이 아닌 다른 색을 화면에 표시할 수 있다. 복수의 출력버퍼부가 저항열 D/A 변환부로부터 동일한 전압을 입력받았으나 출력버퍼부마다 출력되는 전압이 상이하면, LCD는 소스 구동회로가 입력받은 데이터에 따른 정확한 화면을 표시할 수 없으므로 화질의 성능이 저하된다. 그러므로 화질의 성능저하를 방지하기 위하여 오프셋 전압 보상장치를 사용한다.
상기한 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치는 스위칭 소자, 커패시터(Capacitor), 연산증폭기를 포함하는 출력버퍼부와 하나의 저항열 D/A 변환부를 사용하여 오프셋 전압을 보상하였다. 이로 인하여 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간이 증가되고, LCD 소스 구동회로에서 발생하는 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 기술을 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치를 나타낸 회로도이다. 도시된 바와 같이 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치는 제 2래치로부터 입력된 디지털 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력하는 저항열 D/A 변환부(100)와, 상기 저항열 D/A 변환부(100)가 출력한 전압을 입력받아서 오프셋 전압을 검출하여 보상한 후 LCD의 각 픽셀로 출력하는 복수의 출력버퍼부(110)로 구성된다.
상기 저항열 D/A 변환부(100)는 디지털 신호를 입력받아서 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력한다. 저항열 D/A 변환부(100)는 복수의 저항과 스위칭 소자로 구성되고, 제 2래치로부터 입력되는 디지털 신호에 따라서 스위칭 소자가 턴온(Turn On)되어서 아날로그 전압이 출력된다.
상기 출력버퍼부(110)는 상기 저항열 D/A 변환부(100)가 출력한 전압을 입력받아서 출력버퍼부(110)내의 오프셋 전압을 검출하여 보상한 후, 입력받은 전압과 동일한 크기의 전압을 LCD의 각 픽셀로 출력한다. 이는 입력받은 전압의 슬루율을 증가시켜서 구동능력을 증가시키기 위함이다.
도 2a및 도 2b는 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치에서 출력버퍼부를 상세하게 나타낸 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 출력버퍼부(110)는 하나의 연산증폭기(OP)와 3개의 스위칭 소자(sw1, sw2, sw3)와 하나의 커패시터(C)로 구성된다. 연산증폭기(OP)의 반전단자는 제 1스위칭 소자(sw1)의 한쪽단과 커패시터(C)의 (-)단자가 연결되고, 커패시터(C)의 (+)단자는 제 2스위칭 소자(sw1)의 한쪽단과 제 3스위칭 소자(sw3)의 한쪽단이 연결되고, 제 1스위칭 소자(sw1)의 다른쪽 단은 제 2스위칭 소자(sw2)의 다른쪽 단과 저항열 D/A 변환부(100)가 출력한 전압(Vi)이 연결된다. 연산 증폭기(OP)의 비반전단자에는 제 3스위칭 소자(sw3)의 다른쪽 단과 연산증폭기(OP)의 출력단자(Vo)가 연결된다. 상기의 출력버퍼부(110)는 오프셋 전압을 검출하는 동작과 검출한 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작으로 구분된다.
도 2a는 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 출력버퍼부에서 오 프셋 전압을 검출하는 동작을 나타낸 회로도이다. 도시된 바와 같이 오프셋 전압을 검출하는 동작은 출력버퍼부(110)의 입력단에 저항열 D/A 변환부(100)로부터 전압 (Vi)이 입력되고, 제 1, 3스위칭 소자(sw1, sw3)는 쇼트(short)되고, 제 2스위칭 소자(sw2)는 오픈(Open)된다. 예를 들면, 입력전압(Vi)이 5V라 하고, 연산증폭기(OP)의 오프셋 전압은 100mV로 연산증폭기(OP)의 비반전단자의 전위가 반전단자의 전위보다 높다고 한다. 그러면 연산증폭기(OP)의 출력단자(Vo)에서 출력되는 전압은 입력전압(Vi)에 오프셋 전압만큼 가산된 전압인 5.1V의 전압이 출력된다. 그러므로 커패시터(c)의 (+)단자에는 5.1V의 전압이 인가되고, (-)단자에는 5V의 전압이 인가되므로 커패시터(C)는 100mV가 충전된다. 커패시터(C)에 충전된 전압은 오프셋 전압과 동일하므로, 상기의 동작으로 오프셋 전압이 검출된다.
도 2b는 종래의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 출력버퍼부에서 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작을 나타낸 회로도이다. 도시된 바와 같이 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작은 출력버퍼부(110)의 입력단에 저항열 D/A 변환부(100)로부터 전압(Vi)이 입력되고, 제 1, 3스위칭 소자(sw1, sw3)는 오픈되고, 제 2스위칭 소자(sw2)는 쇼트된다. 예를 들면, 상기의 오프셋 전압을 검출하는 동작에서 커패시터(C)는 오프셋 전압만큼 100mV가 충전되어 있으므로, 연산증폭기(OP)의 반전단자의 입력단은 입력전원(Vi)인 5V에서 커패시터(C)에 충전된 전압인 100mV만큼 감소한 4.9V가 입력된다. 연산증폭기(OP)의 오프셋 전압으로 인하여 연산증폭기(OP)는 입력된 4.9V보다 100mV가 높은 5V를 출력하고, 상기 출력된 5V의 전압은 LCD의 픽셀로 입력된다.
상기의 오프셋 전압을 검출하는 동작과 오프셋을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작을 수행하면 출력버퍼부가 공정 및 설계 등으로 인하여 오차가 발생해도, 동일한 전압이 복수의 출력버퍼부(110)로 입력되면 출력버퍼부(110)는 입력받은 전압과 동일한 크기의 전압을 출력한다.
오프셋 전압을 검출하는 동작에서 상기한 출력버퍼부(110)는 스위칭 소자가 온/오프하는데 있어서 발생하는 오차를 감소시키기 위하여, 연산증폭기(OP)의 반전단자에 위치하는 커패시터(C)는 용량이 큰 커패시터를 사용한다. 예를 들면, 상기의 스위칭 소자가 MOS트랜지스터로 구성되면 각 트랜지스터는 기생 커패시터를 포함하고 있으므로 트랜지스터를 턴온시켜서 스위칭 소자를 쇼트시키기 위하여 스위칭 소자에 일정한 전원이 인가돼야 한다. 일정한 전원이 인가되면 연산증폭기(OP)의 반전단자에 위치하는 커패시터(C)는 커패시터(C)와 기생 커패시터와의 비율만큼 트랜지스터에 인가된 전압이 오프셋 전압과 가산되어 충전된다. 이로 인하여 연산증폭기(OP)의 반전단자에 위치하는 커패시터(C)는 오프셋 전압과 동일한 크기의 전압이 충전돼야 하는데 스위칭 소자를 턴온시키기 위한 전압의 일부분이 커패시터(C)에 충전되므로, 오프셋 전압을 검출하는데 있어서 오차가 발생한다. 연산증폭기(OP)의 반전단자에 위치하는 커패시터(C)의 용량이 작은 경우에는 가산되는 전압이 크고, 커패시터(C)의 용량이 큰 경우에는 가산되는 전압이 작다. 그러므로 오프셋 전압의 검출에서 발생하는 오차를 감소시키기 위하여 연산증폭기(OP)의 반전단자에 위치하는 커패시터(C)는 용량이 큰 커패시터를 사용한다.
상기와 같이 오프셋 전압 검출의 오차를 감소시키기 위하여 연산 증폭기(OP)의 반전단자에 연결되는 커패시터(C)는 용량이 큰 커패시터를 사용하는데, 이는 커패시터의 용량이 작은 경우보다 커패시터가 특정 오프셋 전압을 충전하는데 소요되는 시간이 증가한다. 왜냐하면, 전하량인 Q=I(전류)×t(시간)이고 커패시터에 충전되는 전하량Q=C(커패시터의 용량)×V(커패시터에 충전되는 전압)이므로 I×t=C×V이기 때문이다. 커패시터를 충전하는 시간의 증가는 출력버퍼부(110)가 오프셋 전압을 검출하는데 소요하는 시간의 증가를 의미한다. 출력버퍼부(110)는 일정한 시간내에 오프셋 전압을 검출한 후 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는데, 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간이 증가하면 상대적으로 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는데 소요하는 시간이 감소한다. 이로 인하여 오프셋 전압을 보상함에 있어서 연산증폭기(OP)는 내부에 높은 전류가 흐르므로 연산증폭기(OP)의 소비전력이 증가하고, 이로 인하여 출력버퍼부(110)의 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 낮은값의 저항으로 구성되는 저항열 D/A 변환부(100)를 사용하는 방법이 있다. 즉 낮은값의 저항으로 구성되는 저항열 D/A 변환부(100)를 사용하는 경우에 출력버퍼부(110)가 저항열 D/A 변환부(100)로부터 입력받는 전류가 높다. 그러므로 연산증폭기(OP)의 반전단자에 연결된 커패시터(C)의 용량이 매우 큰 값으로 고정되어 있는 상황에서, 저항열 D/A 변환부(100)로부터 출력버퍼부(110)로 입력되는 전류가 높은 경우는 출력버퍼부(110)로 입력되는 전류가 낮은 경우보다 커패시터(C)가 특정 오프셋 전압을 충전하는데 소요되는 시간이 감소한다. 그러나 낮은값의 저항으로 구성되는 저항열 D/A 변환부(100)를 사용하면 저항열 D/A 변환부(100)에 흐르는 전류가 높고, 이로 인하여 저항열 D/A 변환부(100)에서 발생하는 소비전력이 증가한다. 저항열 D/A 변환부(100)에서 발생하는 소비전력의 증가는 LCD 소스 구동회로의 소비전력을 증가시키므로 문제점이 있었다.
상기의 LCD 소스 구동회로의 소비전력이 증가하는 문제점을 해결하기 위하여 높은값의 저항으로 구성되는 저항열 D/A 변환부(100)를 사용하는 방법이 있다. 높은값의 저항으로 구성되는 저항열 D/A 변환부(100)를 사용하는 경우에는 출력버퍼부(110)가 저항열 D/A 변환부(100)로부터 입력받는 전류가 낮다. 연산증폭기(OP)의 반전단자에 연결된 커패시터(C)의 값이 매우 큰 값으로 고정되어 있는 상황에서, 저항열 D/A 변환부(100)로부터 출력버퍼부(110)로 입력되는 전류가 낮은 경우는 출력버퍼부(110)로 입력되는 전류가 큰 경우보다 커패시터(C)가 특정 오프셋 전압을 충전하는데 소요되는 시간이 증가한다. 이로 인하여 출력버퍼부(110)의 소비전력이 증가한다는 문제점이 있었다.
그러므로 본 발명의 목적은 오프셋 전압을 검출하는 동작에서 출력버퍼부는 낮은값의 저항으로 구성되는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부와 연결되어, 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간을 감소시켜 상대적으로 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 시간을 많이 확보할 수 있는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작에서 출력버퍼부는 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항보다 2배 이상 큰 높은값의 저항으로 구성되는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부와 연결되어, LCD의 소비전력을 감소시키는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치는 , LCD의 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받아서, 입력받은 신호의 레벨에 따른 오프셋 전압을 검출하는 아날로그 전압을 출력하는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부와, LCD의 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받아서, 입력받은 신호의 레벨에 따른 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 아날로그 전압을 출력하는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부와, 스위칭 소자의 스위칭으로 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부의 출력을 입력받아 오프셋 전압을 검출하고, 상기 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부의 출력을 입력받아 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 전압을 출력하는 복수의 출력버퍼부로 구성되는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치로 구성된다.
상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부 및 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부는 외부로부터 입력받은 전압을 분배하는 전압분배부와, 상기 전압분배부와 연결되어 입력된 디지털 신호에 해당되는 분압전압을 출력하는 스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전압분배부는 외부로부터 인가된 전압과 접지 사이에 동일한 크기를 가 진 복수의 저항이 직렬로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 저항은 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항의 크기가 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항보다 2배 이상 큰 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치의 구성을 보인 블록도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치는 낮은 값의 저항으로 구성되고 제 2래치로부터 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받아 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력하는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)와, 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)를 구성하는 저항보다 2배 이상 큰 높은값의 저항으로 구성되고 제 2래치로부터 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받아 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력하는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)와, 상기 2개의 저항열 D/A 변환부(300, 310)와 선택적으로 연결되어서 상기 2개의 저항열 D/A 변환부(300, 310)로부터 전압을 입력받아 오프셋 전압을 검출하여 보상한 후, LCD의 각 픽셀로 입력받은 크기와 동일한 크기의 전압을 출력하는 출력버퍼부(330)와, 상기 2개의 저항열 D/A 변환부(300, 310)와 출력버퍼부(330)를 선택적으로 연결시키는 스위칭 소자(320)로 구성된다.
상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)는 제 2래치로부터 각 픽셀의 데 이터에 관한 디지털 신호를 입력받는다. 오프셋 전압을 검출하는 동작에서 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)는 출력버퍼부(330)와 연결되어서 입력받은 디지털 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력한다.
도 4는 상기 도 3에서 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부의 상세한 구성을 나타낸 회로도이다. 도시된 바와 같이 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)는 외부로부터 입력받은 전압을 분배하는 전압분배부(400)와 입력된 디지털 신호에 해당되는 분압전압을 출력하는 스위칭부(410)로 구성된다.
상기 전압분배부(400)는 외부에서 인가된 전압(VD)과 접지사이에 동일한 크기를 갖는 복수의 저항(R1)이 직렬로 연결되어 있다. 상기 복수의 저항(R1)은 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부로 입력되는 디지털 신호의 비트수보다 하나 적은 개수의 저항으로 구성되고, 상기 저항(R1)에 의하여 인가된 전압은 일정한 크기로 분배된다.
상기 스위칭부(410)는 각 픽셀에 해당하는 디지털 신호를 입력받아서, 스위칭 소자의 스위칭으로 입력받은 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력한다. 상기 스위칭부(410)는 상기 전압분배부(400)에 포함된 복수의 저항들(R1)의 각 접속점에 각각 대응되는 복수의 스위칭 소자를(SW1, SW2, … , SW2^m)를 포함한다. 상기 복수의 스위칭 소자(SW1, SW2, … , SW2^m)는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부로 입력되는 디지털 신호의 비트수와 동일한 개수의 스위칭 소자(SW1, SW2, … , SW2^m)로 구성된다. 예를 들면, 4비트로 구성된 0110 값의 디지털 신호가 입력되면, 복수의 스위칭 소자 중 6번째 위치하는 스위칭소자(SW6)가 턴온되어서 출력(Vout)값은 스위칭 소자에 연결된 점의 전압의 크기가 된다.
상기 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)는 상기의 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)와 그 구조에서는 동일하다. 그러나 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)를 구성하는 저항의 크기는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)를 구성하는 저항의 크기보다 2배 이상 크다. 상기 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)는 제 2래치로부터 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받는다. 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작에서 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)는 출력버퍼부(330)와 연결되어서 입력받은 디지털 신호의 레벨에 따른 아날로그 전압을 출력한다.
상기 스위칭 소자(320)는 제어신호의 제어에 따라서 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)와, LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)를 선택적으로 출력버퍼부(330)에 연결시킨다. 스위칭 소자(320)를 제어하는 제어신호는 제조 또는 공정 과정에서의 시뮬레이션(simulation)을 통하여 적절한 시기에 스위칭 소자(320)가 스위칭할 수 있도록 설계된다. 즉, 오프셋 전압이 검출되면 스위칭 소자(320)는 제어신호에 따라 스위칭하여 LCD 구동용 저항열 D/A변환부(310)가 출력버퍼부(330)에 연결되도록 하고, 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키면 스위칭 소자(320)는 제어신호에 따라 스위칭하여 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)가 출력버퍼부(330)에 연결되도록 스위칭한다.
상기 출력버퍼부(330)는 1개의 연산증폭기, 3개의 스위칭 소자, 1개의 커패시터로 구성된다. 상기 출력버퍼부(330)는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)와 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)로부터 전압을 선택적으로 입력받는다. 상기 출력버퍼부(330)는 공정 및 설계상의 오차로 인하여 발생하는 오프셋 전압을 검출하여 보상한 후, 입력받은 전압과 동일한 크기의 전압을 LCD의 각 픽셀로 출력한다.
오프셋 전압을 검출하는 동작에서는 출력버퍼부(330)는 낮은값의 복수의 저항으로 구성되는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)로부터 전압을 입력받아서 오프셋 전압을 검출한다. 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)는 낮은값의 복수의 저항으로 구성되어 있으므로, 출력버퍼부(330)가 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부(300)로부터 입력받는 전류는 높다. 이는 오차를 감소시키기 위하여 연산증폭기의 반전단자에 연결되는 커패시터의 용량이 매우 큰 값으로 고정된 상황에서, 출력버퍼부(330)내의 커패시터가 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간이 감소한다. 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간이 감소함에 따라 상대적으로 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 시간을 더 많이 확보할 수 있다.
오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 동작에서는 출력버퍼부(330)는 높은값의 복수의 저항으로 구성되는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)로부터 전압을 입력받아서 오프셋 전압을 보상하고, 출력전압을 LCD의 각 픽셀로 입력시킨다. LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)는 높은값의 복수의 저항으로 구성되어 있으므로 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)의 내부에 흐르는 전류는 낮다. 이로 인하여 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부(310)가 소비하는 전력이 감소하고, 소스 구동회로가 발생하는 소비전력이 감소한다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치는 출력버퍼부에서 오프셋 전압을 검출하는데 소요되는 시간이 감소하므로, 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 시간을 더 많이 확보할 수 있다. 또한, 저항열 D/A 변환부내에 흐르는 전류는 감소되어 저항열 D/A 변환부가 소비하는 전력이 감소하므로, 소스 구동회로가 발생하는 소비전력이 감소한다.

Claims (4)

  1. LCD의 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받아서, 입력받은 신호의 레벨에 따른 오프셋 전압을 검출하는 아날로그 전압을 출력하는 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부;
    LCD의 각 픽셀의 데이터에 관한 디지털 신호를 입력받아서, 입력받은 신호의 레벨에 따른 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 아날로그 전압을 출력하는 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부; 및
    스위칭 소자의 스위칭으로 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부의 출력을 입력받아 오프셋 전압을 검출하고, 상기 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부의 출력을 입력받아 오프셋 전압을 보상하여 LCD를 구동시키는 전압을 출력하는 복수의 출력버퍼부로 구성되는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부 및 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부 각각은;
    외부로부터 입력받은 전압을 분배하는 전압분배부; 및
    상기 전압분배부와 연결되어 입력된 디지털 신호에 따라 스위칭 소자가 스위칭하여 입력된 디지털 신호에 해당하는 분압전압을 출력하는 스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 하는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전압분배부는;
    외부로부터 인가된 전압과 접지사이에 동일한 값의 복수의 저항이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 저항은;
    상기 오프셋 검출용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항(R1)과 상기 LCD 구동용 저항열 D/A 변환부를 구성하는 저항(R2)의 크기 사이에는 R2≥2×R1의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 LCD 소스 구동회로용 오프셋 보상 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110039006A (ko) * 2009-10-09 2011-04-15 엘지디스플레이 주식회사 대화면 액정 표시장치
US9805646B2 (en) 2014-11-26 2017-10-31 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method for compensating degradation of display device
KR20220077063A (ko) * 2020-12-01 2022-06-08 주식회사 글로벌테크놀로지 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로
WO2022119206A1 (ko) * 2020-12-01 2022-06-09 주식회사 글로벌테크놀로지 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로

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