KR20070000120A - 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 안정적인 감마전압을 공급하기 위한 버퍼 회로부가 데이터 드라이버 IC에 형성된 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 감마전압 발생회로는 전압 분배부와 버퍼 회로부로 구성되며, 종래 외부의 인쇄회로기판에 형성하던 버퍼 회로부를 데이트 드라이버 IC에 형성함으로써, 종래처럼 안정적인 감마전압의 공급이 가능하면서도, 종래보다 간단한 회로를 인쇄회로기판 상에 구현할 수 있어 인쇄회로기판의 사이즈를 줄일 수 있으며, 부품 수가 줄어든데 따른 비용 절감과 부품실장 등에 따르는 작업공정 비용이 절감되는 장점이 있다.

Description

감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치 {Gamma voltage generating Circuit and LCD Device Including The Same}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 안정적인 감마전압을 공급하기 위한 버퍼 회로부를 데이터 드라이버 IC에 형성하는 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device : LCD)는 일정간격 이격된 제1 및 제2 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입하여 액정층이 개재된 형태로 제작되며, 두 기판 사이에 인위적으로 전계를 형성하여 전계의 세기에 따라 달라지는 액정의 광 투과율을 조정함으로써, 원하는 영상을 표현한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 개념 구성도이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(130), 게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(110), 감마전압 발생회로(100)로 구성되며, 액정패널(130)에는 다수의 게이트 배선(GL1~GLn) 및 데이터 배선(DL1~DLm)이 교차되는 방향으로 형성되어 있고, 두 배선(GL1~GLn, DL1~DLm)의 교차부에는 박막트랜지스터(T) 및 액정 캐패시터(LC)가 형성되어 있다.

게이트 드라이버(120)는 액정패널(130)의 게이트 배선(GL1~GLn)에 순차적으로 박막트랜지스터(T)의 구동 신호를 인가하며, 데이터 드라이버(110)는 게이트 드라이버(120)의 구동신호에 동기하여 1수평라인분의 영상 데이터를 다수의 데이터 배선(DL1~DLm)에 인가하며, 감마전압 발생회로(100)는 복수 레벨의 감마전압을 생성하여 데이터 드라이버(110)에 공급한다.

또한, 도시하지는 않았지만 액정표시장치는 타이밍 제어부, 인터페이스부, 아날로그 신호 처리부 등 다수의 주변 장치를 더 포함한다.

일반적으로 감마전압은 인쇄회로기판(PCB)상에 시리얼하게 형성된 다수개의 저항열에 의해 생성되며, 이렇게 생성된 감마전압은 데이터 드라이버(통상 칩 형태로 형성되며, 이하 설명의 편의를 위해 드라이버 IC라 함)에서 디지털을 아날로그로 변환하는 D/A(digital to analog) 변환기의 기준전압으로 사용된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 감마전압 발생회로를 상세히 설명한다.

도 2는 감마전압 발생회로를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 감마전압 발생회로는 전압 분배부(212)와 버퍼 회로부(214)로 구성되며, 전압 분배부(212)는 전원 전압(Vcc)을 분배하기 위하여 전원 전압(Vcc)과 접지 전압 사이에 시리얼하게 형성된 저항열(R1~Rn)을 구비하고, 각 저항(R)에 의한 전압 분배를 통해 복수 레벨의 전압을 생성한다.

전압 분배된 복수 레벨의 전압은 버퍼 회로부(214), 좀 더 정확하게는 복수 레벨의 전압 출력단에 각각 형성된 버퍼 회로(B1~Bn)를 통해 차동 증폭되어 드라이버 IC(220)의 감마 스트링부(222)로 공급된다.

이 때, 버퍼 회로부(214)는 화면상의 노이즈나 화면 떨림 현상을 방지하기 위해서 복수 레벨의 전압을 상당히 안정된 전압 값으로 감마 스트링부(222)에 공급하는 역할을 하며, 연산 증폭기 또는 직렬 구성된 두 개의 트랜지스터로 구성된다.

이러한 감마전압(복수 레벨의 전압)은 스트링부(222)로 입력되어 각 디지털 비트 데이터(digital bit data)에 해당하는 아날로그 전압을 만들어내기 위한 기준전압으로 사용된다.

한편, 감마전압 발생회로를 구성하는 전압 분배부(212)와 버퍼 회로부(214), 상세하게는 시리얼하게 형성된 저항열(R1~Rn)과 다수의 버퍼 회로(B1~Bn)는 통상 인쇄회로기판(210) 상에 형성되며, 상술한 바 있듯이 버퍼 회로(B1~Bn)는 연산 증폭기 또는 두 개의 트랜지스터를 사용하여 레일-투-레일(rail-to-rail) 형태로 복수 레벨의 전압을 출력한다.

이처럼 종래 감마전압 발생회로는 인쇄회로기판(210) 상에 전압 분배부(212)와 버퍼 회로부(214), 즉, 시리얼하게 구성되는 저항열(R1~Rn)과 연산증폭기 또는 트랜지스터로 구성되는 다수의 버퍼 회로(B1~Bn)를 형성함에 따라서 인쇄회로기판(210)의 제조 공정이 복잡해지고, 사이즈가 커지며, 이로 인해서 생산 비용이 증가되는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 이러한 단점 개선을 목적으로 하며, 이를 위해 감마전압 발생회로의 버퍼 회로부를 데이터 드라이버 IC에 형성한다. 이와 같이 하면 인쇄회로기판 상에 형성되는 회로가 간략화 되어 공정이 단순화 되고, 사이즈가 감소하며, 인쇄회로기판의 생산 비용이 절감된다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 감마전압 발생회로는 인쇄회로기판 상에 형성되며, 전원 전압과 접지 전압 사이에 시리얼하게 구성된 다수의 저항열을 구비하고, 각 저항에 의한 전압 분배를 통해 복수 레벨의 전압을 생성하는 전압 분배부와; 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 다수개의 버퍼 회로를 구비하고, 상기 전압 분배부에서 생성된 복수 레벨의 전압을 상기 각 버퍼 회로에서 입력받아 차동 증폭하여 출력하는 버퍼 회로부를 포함한다.

이 때, 상기 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 상기 버퍼 회로부의 출력을 기준전압으로 입력받아 각 디지털 비트 데이터에 해당하는 아날로그 전압을 생성하는 감마 스트링부를 더 포함한다.

상기 버퍼 회로는 연산 증폭기 또는 직렬 연결된 두 개의 트랜지스터로 구성된다.

상기 버퍼 회로부는 옵션 처리하여, 사용하지 않는 버퍼 회로의 기능을 정지 할 수 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치는 교차되는 방향으로 화소영역을 정의하는 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성되어 있고, 화소마다 박막트랜지스터 및 액정 캐패시터가 형성되어 있는 액정패널과; 다수의 게이트 드라이버 IC로 구성되며, 상기 다수의 게이트 배선에 순차적으로 박막트랜지스터의 구동신호를 인가하는 게이트 드라이버와; 다수의 데이터 드라이버 IC로 구성되며, 상기 게이트 드라이버의 구동신호에 동기하여 1수평라인분의 영상 데이터를 상기 다수의 데이터 배선에 인가하는 데이터 드라이버와; 외부의 인쇄회로기판에 형성되며, 전원 전압을 복수 레벨의 전압으로 분배하는 전압 분배부와, 상기 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 상기 복수 레벨의 전압을 입력받아 차동 증폭하여 출력하는 버퍼 회로부로 구성되는 감마전압 발생회로를 포함한다.

이 때, 상기 전압 분배부는 전원 전압과 접지 전압 사이에 시리얼하게 구성된 저항열로 구성된다.

상기 버퍼 회로부는 다수의 버퍼 회로를 구비하며, 상기 버퍼 회로는 연산 증폭기 또는 직렬 연결된 두 개의 트랜지스터로 구성된다.

상기 감마전압 발생회로는 상기 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 상기 버퍼 회로부의 출력을 기준전압으로 입력받아 각 디지털 비트 데이터에 해당하는 아날로그 전압을 생성하는 감마 스트링부를 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 감마전압 발생회로를 개략적으로 도시한 도면으로써, 각각 버퍼 회로부를 연산 증폭기 및 트랜지스터로 구성한 경우의 감마전압 발생회로를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 감마전압 발생회로는 인쇄회로기판(310) 상에 형성되어 있는 전압 분배부(312)와 드라이버 IC(320)에 형성되어 있는 버퍼 회로부(324)로 구성된다.

이 때, 드라이버 IC(320)는 정확하게는 데이터 드라이버 IC(320)이며, 이하 설명의 편의를 위하여 드라이버 IC(320)라 한다.

전압 분배부(312)는 인쇄회로기판(310) 상에 형성되며, 전원 전압(Vcc)을 분배하기 위하여 전원 전압(Vcc)과 접지 전압 사이에 시리얼하게 구성된 저항열(R1~Rn)을 구비하고, 각 저항(R)에 의한 전압 분배를 통해 복수 레벨의 전압을 생성하며, 이렇게 생성된 복수 레벨의 전압은 드라이버 IC(320)에 형성되어 있는 버퍼 회로부(324)에 인가된다.

버퍼 회로부(324)는 드라이버 IC(320)에 형성되며, 다수개의 버퍼 회로(B1~Bn)를 구비하고, 전압 분배부(312)에서 생성된 복수 레벨의 전압을 각 버퍼 회로(B1~Bn)에서 입력받아, 이를 차동 증폭하여 출력한다.

이 때, 버퍼 회로(B1~Bn)의 개수는 복수 레벨의 전압 개수와 동일하며, 버퍼 회로부(324)는 화면상의 노이즈나 화면 떨림 현상을 방지하기 위해서 복수 레벨의 전압을 상당히 안정된 전압 값으로 감마 스트링부에 공급하는 기능을 한다.

이러한 버퍼 회로(B1~Bn)는 연산 증폭기 또는 직렬 구성된 두 개의 트랜지스터로 구성되며, 도 3a에서와 같이 연산 증폭기로 구성된 버퍼 회로(B1~Bn)는 반전 입력단(-), 비반전 입력단(+), 출력단을 구비하고, 비반전 입력단(+)을 통해 전압 분배부(312)에서 분배된 전압을 입력받고, 비반전 입력단(+)을 통해 출력을 피드백 받아 차동 증폭된 신호를 출력한다.

도 3b에서와 같이 트랜지스터로 구성된 버퍼 회로(B1~Bn)는 전압 분배부(312)에서 분배된 전압을 공통 베이스 단자의 신호로 하여 직렬로 구성되어 양단이 전원 전압(Vcc)과 접지 전압에 접속되어 있는 두 개의 트랜지스터로 구성되며, 출력단은 두 트랜지스터의 사이에 위치한다.

버퍼 회로부(324)에 의해 차동 증폭된 감마전압(복수 레벨의 전압)은 감마 스트링부(322)로 입력되어 각 디지털 비트 데이터(digital bit data)에 해당하는 아날로그 전압을 만들어내기 위한 기준전압으로 사용된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 감마전압 발생회로는 드라이버 IC(320) 내부에서 각 디지털 비트 데이터에 해당하는 아날로그 전압을 만들어 내기 위한 감마 스트링부(322)의 기준 전압을 인쇄회로기판(310) 상에 형성된 전압 분배부(312)에서 단순 전압 분배된 복수 레벨의 전압을 입력받아, 드라이버 IC(320)에 형성되어 있는 버퍼 회로부(324)를 통해 안정화(차동 증폭)하여 사용 한다.

이 때, 아날로그 전압을 만들어 내기 위한 기준 전압은 적게는 하이(high), 로우(low) 각각 2개씩 4개가 필요하며, 많게는 10개 이상이 필요하게 되는데, 드라이버 IC(320)의 제작시 필요한 사항들을 옵션(option) 처리하여 필요한 부분에만 버퍼 기능(안정화)을 사용 가능하도록 설계함으로써, 사용하지 않는 버퍼 회로(B1~Bn)의 기능을 정지하도록 할 수 있다.

이처럼, 사용하지 않는 버퍼 회로(B1~Bn)의 기능을 정지시킴으로써, 불필요한 버퍼 회로(B1~Bn)로 인해 발생하는 내부 특성변화를 방지 할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 감마전압 발생회로는 버퍼 회로부(324)를 드라이버 IC(320)에 형성함으로써, 보다 간단한 회로를 인쇄회로기판(310) 상에 구현할 수 있고, 이로 인해 인쇄회로기판(310)의 사이즈를 줄일 수 있으며, 부품 수가 줄어든데 따른 비용 절감 및 부품실장 등에 따르는 작업공정 비용이 절감된다.

도 4는 본 발명에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치를 개념 구성도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치는 액정패널(430), 게이트 드라이버(420), 데이터 드라이버(410), 감마전압 발생회로(400)로 구성되며, 액정패널(430)에는 다수의 게이트 배선(GL1~GLn) 및 데이터 배선(DL1~DLm)이 교차되는 방향으로 형성되어 있고, 두 배선(GL1~GLn, DL1~Dm)의 교차부에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T) 및 액정 캐패시터(LC)가 형성되어 있다.

게이트 드라이버(420)는 다수의 게이트 드라이버 IC(미도시)로 구성되며, 액정패널(430)의 게이트 배선(GL1~GLn)에 순차적으로 박막트랜지스터(T)의 구동 신호를 인가한다.

데이터 드라이버(410)는 다수의 데이터 드라이버 IC(미도시)로 구성되며, 게이트 드라이버(420)의 구동신호에 동기하여 1수평라인분의 영상 데이터를 다수의 데이터 배선(DL1~DLm)에 인가한다.

감마전압 발생회로(400)는 전원 전압을 복수 레벨의 전압으로 분배하는 전압 분배부(402)와, 전압 분배된 복수 레벨의 전압을 차동증폭 하여 출력하는 버퍼 회로부(404)로 구성되며, 복수개의 감마전압을 데이터 드라이버(410)에 공급한다.

이 때, 도시하진 않았지만 전압 분배부(402)는 인쇄회로기판 상에 형성되며, 전원 전압과 접지 전압 사이에 시리얼하게 형성된 저항열을 구비하고, 각 저항에 의한 전압 분배를 통해 복수 레벨의 전압을 생성하며, 이렇게 생성된 복수 레벨의 전압은 버퍼 회로부(404)에 인가된다.

버퍼 회로부(404)는 드라이버 IC(도 3의 320), 정확하게는 데이터 드라이버 IC(도 3의 320)에 형성되며, 다수개의 버퍼 회로(도 3의 B1~Bn)를 구비하고, 전압 분배부(402)에서 생성된 복수 레벨의 전압을 각 버퍼 회로(도 3의 B1~Bn)에서 입력받아, 이를 차동 증폭하여 출력한다.

버퍼 회로(도 3의 B1~Bn)의 개수는 복수 레벨의 전압 개수와 동일하며, 버퍼 회로부(404)는 화면상의 노이즈나 화면 떨림 현상을 방지하기 위해서 복수 레벨의 전압을 상당히 안정된 전압 값으로 변환하기 위하여 구비한다.

버퍼 회로(도 3의 B1~Bn)는 연산 증폭기 또는 직렬 구성된 두 개의 트랜지스터로 구성되며, 버퍼 회로(도 3ml B1~Bn)에 의해 차동 증폭된 감마전압(복수 레벨의 전압)은 드라이버 IC(도 3의 320)의 감마 스트링부(도 3의 322)로 입력되어 각 디지털 비트 데이터(digital bit data)에 해당하는 아날로그 전압을 만들어내기 위한 기준전압으로 사용된다.

한편, 액정표시장치는 도시하진 않았지만 타이밍 제어부, 인터페이스부, 아날로그 신호 처리부 등 다수의 주변 장치를 더 포함한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마전압 발생회로(400)는 데이터 드라이버 IC(도 3의 320) 내부에서 각 디지털 비트 데이터에 해당하는 아날로그 전압을 만들어 내기 위한 감마 스트링부(도 3의 322)의 기준 전압을 인쇄회로기판 상에 형성된 전압 분배부(402)에서 단순 전압 분배된 복수 레벨의 전압을 입력받아, 데이터 드라이버 IC에 형성되어 있는 버퍼 회로부(404)를 통해 안정화하여 사용 한다.

다시 말해서 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마전압 발생회로(400)는 종래 인쇄회로기판 상에 형성하던 버퍼 회로부(404)를 데이터 드라이버 IC에 형성한다.

본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시 할 수 있다.

본 발명에 따른 감마전압 발생회로는 종래 인쇄회로기판 상에 형성하던 버퍼 회로부를 데이터 드라이버 IC에 형성함으로써, 보다 간단한 회로를 인쇄회로기판 상에 구현할 수 있어 인쇄회로기판의 사이즈를 줄일 수 있으며, 부품 수가 줄어든데 따른 비용 절감과 부품실장 등에 따르는 작업공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 개념 구성도.

도 2는 감마전압 발생회로를 개략적으로 도시한 도면.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 감마전압 발생회로를 개략적으로 도시한 도면으로써, 각각 버퍼 회로부를 연산 증폭기 및 트랜지스터로 구성한 경우의 감마전압 발생회로를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치를 개념 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호설명〉

310: 인쇄회로기판 320: 데이터 드라이버 IC

312: 전원 분배부 324: 버퍼 회로부

322: 감마 스트링부 R1~Rn: 저항열

B1~Bn: 버퍼 회로

Claims (8)

1. 인쇄회로기판 상에 형성되며, 전원 전압과 접지 전압 사이에 시리얼하게 구성된 다수의 저항열을 구비하고, 각 저항에 의한 전압 분배를 통해 복수 레벨의 전압을 생성하는 전압 분배부와;

   데이터 드라이버 IC에 형성되며, 다수개의 버퍼 회로를 구비하고, 상기 전압 분배부에서 생성된 복수 레벨의 전압을 상기 각 버퍼 회로에서 입력받아 차동 증폭하여 출력하는 버퍼 회로부

   를 포함하는 감마전압 발생회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 상기 버퍼 회로부의 출력을 기준전압으로 입력받아 각 디지털 비트 데이터에 해당하는 아날로그 전압을 생성하는 감마 스트링부를 더 포함하는 감마전압 발생회로.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 버퍼 회로는 연산 증폭기 또는 직렬 연결된 두 개의 트랜지스터로 구성되는 감마전압 발생회로.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 버퍼 회로부는 옵션 처리하여, 사용하지 않는 버퍼 회로의 기능을 정지 할 수 있는 감마전압 발생회로.
5. 교차되는 방향으로 화소영역을 정의하는 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성되어 있고, 화소마다 박막트랜지스터 및 액정 캐패시터가 형성되어 있는 액정패널과;

   다수의 게이트 드라이버 IC로 구성되며, 상기 다수의 게이트 배선에 순차적으로 박막트랜지스터의 구동신호를 인가하는 게이트 드라이버와;

   다수의 데이터 드라이버 IC로 구성되며, 상기 게이트 드라이버의 구동신호에 동기하여 1수평라인분의 영상 데이터를 상기 다수의 데이터 배선에 인가하는 데이터 드라이버와;

   외부의 인쇄회로기판에 형성되며, 전원 전압을 복수 레벨의 전압으로 분배하는 전압 분배부와, 상기 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 상기 복수 레벨의 전압을 입력받아 차동 증폭하여 출력하는 버퍼 회로부로 구성되는 감마전압 발생회로

   를 포함하는 액정표시장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 전압 분배부는 전원 전압과 접지 전압 사이에 시리얼하게 구성된 다수의 저항열로 구성되는 액정표시장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 버퍼 회로부는 다수의 버퍼 회로를 구비하며, 상기 버퍼 회로는 연산 증폭기 또는 직렬 연결된 두 개의 트랜지스터로 구성되는 액정표시장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 감마전압 발생회로는 상기 데이터 드라이버 IC에 형성되며, 상기 버퍼 회로부의 출력을 기준전압으로 입력받아 각 디지털 비트 데이터에 해당하는 아날로그 전압을 생성하는 감마 스트링부를 더 포함하는 액정표시장치.