KR20060127504A - 공통 전압 피드백 회로를 포함한 소스 드라이버를 가지는액정 표시 장치 - Google Patents

공통 전압 피드백 회로를 포함한 소스 드라이버를 가지는액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다. 액정 표시 장치의 소스 드라이버는 공통 전압 피드백 회로를 포함하여, 액정 패널과 가까운 위치에서 공통 전압을 제어할 수 있기 때문에, 패널의 부하 성분으로 인한 왜곡 현상을 빠르게 보상할 수 있게 된다.

Description

공통 전압 피드백 회로를 포함한 소스 드라이버를 가지는 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH SOURCE DRIVER INCLUDING COMMON VOLTAGE FEEDBACK CIRCUIT}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 공통 전압 피드백 회로의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 플리커(Flicker)를 제거하기 위한 최적의 공통 전압 레벨을 설정하는 구성을 보여주는 일예이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 소스 드라이버부 20 : 게이트 드라이버부
30 : 액정 패널 100 : 소스 드라이버
110 : 공통 전압 피드백 회로 111 : 비교부
112 : 보상부 113 : 플리커 제거부
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display Device)에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 소형화, 저전력 소모의 장점들을 가지며, 노트북 컴퓨터 및 LCD TV 등에 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)를 이용하는 액티브 매트릭스 타입(Active Matrix Type)의 액정 표시 장치는 동영상을 표시하기에 적합하다.
액정 표시 장치는 일정한 공간을 갖고 합착된 두 개의 기판(유리 기판) 사이에 액정이 주입된 표시장치로서, 액정에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻게 된다.
액정 표시 장치의 상부 기판에는 서로 평행한 복수의 게이트선과 게이트 선에 교차하는 복수의 데이터선이 형성되며, 이들 게이트선과 데이터선에 의해 둘러싸인 영역이 하나의 화소(Pixel)가 된다.
액정 표시 장치는 표시하고자 하는 게이트선에 연결된 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 게이트 온 전압을 인가하여 박막 트랜지스터를 도통 시킨 후에, 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가한다. 인가된 데이터 전압은 드레인 전극과 연결된 화소 전극에 공급된다. 화소 전극에 대향되어 형성되어 있는 공통 전극에 직류 레벨의 공통 전압(Vcom)을 인가하여 주면, 인가된 공통 전압(Vcom)과 데이터 전압과의 차이 전압에 의해 액정이 동작하여 화상이 화면에 디스플레이된다.
공통 전극에 인가되는 공통 전압(Vcom)은 데이터 전압과의 커플링으로 인하여 왜곡 현상이 발생할 수 있어, 이를 보상하기 위하여 공통 전압 피드백 회로를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 공통 전압 피드백 회로는 액정 패널 주변의 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 위치하고 있어, 패널의 부하(Load) 성분으로 인한 공통 전압 왜곡 현상을 방지하는데 한계가 있게 된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 패널과 가까운 위치에서 공통 전압을 제어하여, 패널의 부하 성분으로 인한 왜곡 현상을 방지하는 공통 전압 피드백 회로를 포함하는 소스 드라이버를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 공통 전압과 데이터 전압에 응답해서 화상 데이터를 표시하는 액정 패널과 상기 데이터 전압을 발생하고, 상기 공통 전압의 왜곡을 보상하는 복수의 소스 드라이버들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 실시 예에 있어서, 상기 소스 드라이버는 상기 공통 전압의 왜곡을 보상하고, 플리커 제거 기능을 갖는 공통 전압 피드백 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 실시 예에 있어서, 상기 공통 전압 피드백 회로는 상기 공통 전압을 피드백 받아 왜곡 정도를 판별하는 비교부와 상기 판별된 공통 전압의 왜곡을 보상하여 보상 공통 전압을 출력하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 실시 예에 있어서, 상기 공통 전압 피드백 회로는 상기 보상 공통 전압을 소정의 레벨로 분압하여 출력하는 플리커 제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 실시 예에 있어서, 상기 플리커 제거부는 병렬로 연결된 다수의 저항 열들과 가변 저항 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 액정 표시 장치는 액정 패널(Liquid Crystal Panel)(30), 다수의 데이터 라인(DL:Data Line)들을 각각 가지는 다수의 소스 드라이버(SD:Source Driver)(100)를 포함하는 소스 드라이버부(10), 및 다수의 게이트 라인(GL:Gate Line)들을 각각 가지는 게이트 드라이버부(Gate Driver)(20)를 포함한다. 데이터 라인은 소스 라인(Source Line) 또는 채널(Channel)이라고도 한다.
소스 드라이버(100)는 액정 패널(30) 상에 배치되는 데이터 라인(DL)들을 구동하고, 게이트 드라이버부(20)는 액정 패널(30) 상에 배치되는 게이트 라인(GL)들을 구동한다.
액정 패널(30)은 다수의 픽셀(Pixel)(31)들을 포함한다. 각각의 픽셀(31)들은 박막 트랜지스터(TFT), 액정으로부터의 전류 누설을 감소시키기 위한 저장 커패시터(Storage Capacitor)(Cst), 및 액정 커패시터(Liquid Crystal Capacitor)(Clc)를 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 온/오프 전압(Von/Voff)에 응답하여 턴온/턴오프(turn on/turn off)되고, 박막 트랜지스터(TFT)의 한 단자는 데이터 라인(DL)에 연결된다. 저장 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터(TFT)의 타 단자와 접지 전압 사이에 연결되고, 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)의 타 단자와 공통 전압(Common Voltage)(Vcom) 사이에 연결된다.
소스 드라이버(100)의 내부 회로는 칩 제조업체(Chip Maker)에 따라 약간씩 차이가 있지만, 일반적으로 소스 드라이버(100)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)(도시되지 않음)에서 인가된 디지털 데이터를 차례대로 쉬프트(shift) 하는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 디지털 데이터에 대응하는 아날로그 전압 값으로 변환하는 디지털 아날로그 변환회로(DAC : Digital to Analog Converter), 그리고 변환된 아날로그 전압 값을 입력받아서 패널의 데이터 라인들을 구동하기 위한 출력회로(Output Circuit)를 포함하고 있다. 아날로그 전압 값을 액정 패널(30)에 제공할 것을 명하는 클록 신호(TP)가 입력되면, 소스 드라이버 출력부는 데이터 라인(DL)을 구동하여 턴온된 박막 트랜지스터(TFT)들을 통해 액정 커패시터(Clc)에 영상신호를 인가한다.
본 발명에 따른 소스 드라이버(100)는 액정에 인가되는 공통 전압 왜곡을 방지하고, 플리커(Flicker)를 제거하는 기능을 가진다.
도 2는 공통 전압 피드백 회로의 구성을 보여주는 블록도이다. 공통 전압 피드백 회로(110)는 비교부(111)와 보상부(112), 플리커 제거부(113)로 구성된다. 비교부(111)는 전원 전압(Vdd)과 박막 트랜지스터(TFT)에 인가되는 게이트 오프 전압(Voff), 공통 전극에 인가된 공통 전압을 피드백 받은 피드백 공통 전압(Vcomf)을 입력으로 받아들인다. 비교부(111)는 피드백 공통 전압(Vcomf)의 왜곡 정도를 판별 하게 된다. 비교부(111)로 입력된 피드백 공통 전압(Vcomf)의 왜곡 성분에는 패널의 부하 성분으로 인한 왜곡도 포함하고 있으므로, 부하 성분으로 인한 공통 전압(Vcom)의 왜곡 현상에 신속하게 대응할 수 있게 된다.
보상부(112)는 비교부(111)에서 판별한 피드백 공통 전압(Vcomf)의 왜곡 정도를 입력받아, 피드백 공통 전압(Vcomf)의 왜곡 성분을 제거한 후, 보상 공통 전압(Vc)을 출력한다.
플리커 제거부(113)는 보상 공통 전압(Vc)을 입력받아 플리커가 제거된 원하는 최종 공통 전압들(Vcoms, Vcomc)을 공통 전극에 인가해준다. 최종 공통 전압들(Vcoms, Vcomc)은 액정 패널의 위치에 따라 적절한 공통 전압을 인가해주기 위하여 사용되는 것으로, 두 개의 최종 공통 전압(Vcoms, Vcomc) 값은 동일하거나, 약간의 오차를 가질 수 있다.
공통 전압 피드백 회로(110)를 포함한 소스 드라이버(100)는 공통 전압 피드백 회로(110)의 입력 및 출력을 위한 핀의 할당이 필요하다. 공통 전압 피드백 회로(110)로 입력되는 신호인 전원 전압(Vdd)과 게이트 오프 전압(Voff)은 기존의 소스 드라이버(100)로 입력되는 신호를 사용하고, 피드백 공통 전압(Vcomf)의 입력은 소스 드라이버(100)의 할당되지 않은 핀 중 하나를 이용하면 된다. 공통 전압 피드백 회로(110)의 출력들도 소스 드라이버(100)의 할당되지 않은 핀을 선택하여 이용하면 된다.
도 3은 플리커를 제거하기 위한 최적의 공통 전압 레벨을 설정하는 구성을 보여주는 일예이다. 공통 전압 피드백 회로(110) 내의 플리커 제거부(113)에 다수 의 저항들(R1~Rn)을 스위치들(SW1~SWn)과 함께 병렬 연결하여, 저항 값을 조절하게 된다. 저항 값의 조절로 인해 플리커가 없는 공통 전압을 설정할 수 있게 된다. 저항 값을 조절하는 스위치들(SW1~SWn)은 액정 표시 장치의 불 휘발성 메모리에 값을 설정함으로써 제어된다. 상기 저항은 가변 저항으로도 대체할 수 있으며, 다수의 저항들을 스위치와 함께 직렬 또는 병렬로 구성할 수도 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소스 드라이버(100)는 액정에 인가되는 공통 전압 왜곡을 방지하고, 플리커를 제거하는 기능을 가진 공통 전압 피드백 회로를 포함한다. 따라서, 패널과 가까운 위치에서 공통 전압을 제어할 수 있기 때문에 패널의 부하 성분으로 인한 왜곡 현상을 빠르게 보상할 수 있게 된다.
한편, 이와 같은 본 발명의 특징은 액정 표시 장치와 유사한 구동 방식을 갖는 평판 디스플레이 장치들, 예를 들면 ECD(Electrochromic display), DMD(Digital Mirror Device), AMD(Actuated Mirror Device), GLV(Grating Light Value), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, VFD(Vacuum Fluorescent Display) 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있다. 그리고 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치는 대화면 TV, HDTV(High Definition Television), 휴대용 컴퓨터, 캠코더, 자동차용 디스플레이, 정보통신용 멀티미디어, 및 가상현실 분야 등에 적용될 수 있다.
이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 소스 드라이버 내에 공통 전압 피드백 회로를 포함하여, 패널과 가까운 위치에서 공통 전압을 제어할 수 있기 때문에, 패널의 부하 성분으로 인한 왜곡 현상을 빠르게 보상할 수 있게 된다. 따라서, 패널의 부하 성분으로 인한 공통 전압 왜곡 현상을 빠르게 보상하여, 공통 전압의 안정화가 이루어지며, 안정된 색 재현 및 플리커 변화에도 정확하게 대응할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 공통 전압과 데이터 전압에 응답해서 화상 데이터를 표시하는 액정 패널; 그리고
    상기 데이터 전압을 발생하고, 상기 공통 전압의 왜곡을 보상하는 복수의 소스 드라이버들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 드라이버는 상기 공통 전압의 왜곡을 보상하고, 플리커 제거 기능을 갖는 공통 전압 피드백 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공통 전압 피드백 회로는,
    상기 공통 전압을 피드백 받아 왜곡 정도를 판별하는 비교부; 그리고
    상기 판별된 공통 전압의 왜곡을 보상하여 보상 공통 전압을 출력하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 공통 전압 피드백 회로는 상기 보상 공통 전압을 소정의 레벨로 분압하여 출력하는 플리커 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 플리커 제거부는 병렬로 연결된 다수의 저항 열들과 가변 저항 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160094511A (ko) * 2015-01-30 2016-08-10 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
CN111862896A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 瑞鼎科技股份有限公司 应用于显示驱动电路的公共电压补偿装置及补偿方法
CN113205786A (zh) * 2021-05-07 2021-08-03 惠科股份有限公司 用于改善液晶显示装置闪烁的调整装置及调整方法

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