KR20070058827A

KR20070058827A - 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로

Info

Publication number: KR20070058827A
Application number: KR1020050117588A
Authority: KR
Inventors: 이건빈; 김득수; 이동원; 정명숙
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-11

Abstract

본 발명은 고온 환경에서 발생되는 LCD의 전압 플리커를 개선하기 위한 회로에 관한 것으로서, 온도변화에 따라 저항값이 변화하는 서미스터를 감마(gamma)조절용 저항에 연결하여 전압 플리커를 개선함을 특징으로 하는 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 LCD를 구동하는 일정한 전압을 제공하는 소스전압 발생부와, 상기 소스전압 발생부로부터 전압을 제공받아 소정의 화상을 디스플레이하는 LCD와, 상기 소스전압발생부와 상기 LCD 사이에 위치하여, 상기 LCD의 화질 특성 개선을 위한 감마(gamma) 조절에 이용되는 감마 조절용 저항과, 상기 감마 조절용 저항에 연결되어 온도 상승에 따라 저항값이 하강하는 특징을 가진 서미스터를 구비한다. 따라서 본 발명은 온도에 따른 저항값이 변화하는 서미스터를 사용함으로써, 고온 등의 온도 변화가 잦을지라도 LCD 상의 전압 플리커가 발생되지 않는 효과가 있다.

LCD, 플리커, flicker, 깜박거림, 서미스터, 온도, 고온, 저항

Description

서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로{Flicker Off Circuit using thermistor}

도 1은 감마(gamma) 조절을 위한 저항이 구비된 모습을 도시한 종래 회로도.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 감마 조절용 저항에 서미스터가 직렬로 연결된 모습을 도시한 회로도.

도 3은 온도 변화에 따른 감마 조절용 저항값, 서미스터 저항값을 나타낸 테이블도.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 감마 조절용 저항에 서미스터가 병렬로 연결된 모습을 도시한 회로도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11; 소스전압 발생부 12: LCD

20: 전체저항 21: 감마 조절용 저항

22: 서미스터

본 발명은 고온 환경에서 발생되는 LCD의 전압 플리커를 개선하기 위한 회로에 관한 것으로서, 온도변화에 따라 저항값이 변화하는 서미스터를 감마(gamma)조절용 저항에 연결하여 전압 플리커를 개선함을 특징으로 하는 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로에 관한 것이다.

일반적으로 전기회로를 구성하는 전기부품에 전자기술이 많이 사용되면서부터는 그들 부품의 전압변동에 대한 면역력(Immunity)이 문제시 되고 있고 전자기기로부터 전기기기(Power Electrics) 분야에 까지 영향을 미치고 있다. 신기술에 의한 대용량화, 고속화 등으로 인해 전기기기에서는 그 기기 자체가 새로운 전원플리커 또는 서지의 원인이 된다. 제강용 아크로나 전기용접기, 전동기의 빈번한 기동 등 변동부하가 전력계통에 접속되면 그 부하 전류에 의한 전압강하 때문에 선로의 전압이 급격한 변동을 반복하게 된다. 이러한 전압변동이 빈번히 반복되면 전등이나 형광등이 반짝거리고 이것이 현저한 경우, 사람에게 불쾌감을 준다. 이러한 깜박거림을 전압 플리커라고 한다. 즉, 전압 플리커(flicker)란 영사속도가 느릴 때 화면상에 나타나는 깜박거린 현상이나 흔들흔들 거리는 현상으로, 주로 화면상에 나타나는 영상의 깜빡임을 나타내는 말이다. 상기 전압플리커의 원인으로는 아크방전기기의 운전, 정지 및 반복이 있다거나, 전동기 등의 빈번한 접촉기의 개폐, 고장시의 대전류 및 그 차단, 개폐기의 개폐동작, 개폐시간이 극도로 짧고 전압변화량이 급변하는 경우 빈번하게 발생할 수 있다.

그런데, 대면적/고화질 LCD의 경우, 충전 시간, 킥백(kick-back) 전압 및 누설 전류에 의해 어느 정도의 전압 플리커가 발생하는 경우가 있다. 특히, LCD의 고온 환경의 적용 테스트 실험에 의해 고온에서 발생한 전압 플리커가 상온으로 돌아온 상태에서도 계속하여 발생하는 문제가 있다. 이는 LCD의 감마(gamma) 값을 조절하는 역할을 하는 저항의 저항값이 고온에서 온도상승으로 인해 상승한 이후, 상온으로 돌아온 경우에도 계속하여 높은 저항값을 가지기 때문이다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 LCD(12)에 전압을 제공하는 소스전압 발생부(11)에는 LCD의 감마(gamma)를 조절하는 일정크기 값의 감마 조절용 저항(13)이 연결되어 있는데, 이러한 감마 조절용 저항(13)이 고온 실험 하에서 높은 저항 값을 가지게 되어 계조전압 상승에 의한 LCD(12) 상에 전압 플리커 현상을 발생시키며, 또한, 고온 실험이 끝나고 상온으로 돌아올 시에도 당분간 높은 저항 값으로 인해 계조전압 상승에 의한 전압 플리커가 발생하는 문제가 있었다.

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 안출된 것으로서, 고온 상승에 의한 LCD 상의 전압 플리커가 발생되지 않도록 하는 회로 장치를 제공함을 목적으로 한다. 또한, 고온 하에서 발생되는 전압 플리커를 개선하기 위하여, 감온 저항값 변환소자인 서미스터(thermistor)를 회로상에 적용하는 방안을 제시함을 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위하여 본 발명은, LCD를 구동하는 일정한 전압을 제공하는 소스전압 발생부와, 상기 소스전압 발생부로부터 전압을 제공받아 소정의 화상을 디스플레이하는 LCD와, 상기 소스전압발생부와 상기 LCD 사이에 위치하여, 상기 LCD의 화질 특성 개선을 위한 감마(gamma) 조절에 이용되는 감마 조절용 저항과, 상기 감마 조절용 저항에 연결되어 온도 상승에 따라 저항값이 하강하는 특징을 가진 서미스터를 구비한다. 또한, 상기 서미스터가 감마 조절용 저항에 연결됨은 직렬연결 또는 병렬연결임을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 본 발명의 기술 분야에 속하는 자의 일반적 관례에 따라서 달라질 수 있으며, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로를 도시한 그림이다.

상기 도 2를 참조하면, 종래에 LCD와 소스전압발생부 사이에는 LCD의 감마 조절(gamma-correction)을 위한 감마 조절용 저항이 단독으로 존재하는데, 본 발명에 서는 이러한 감마 조절용 저항(21)에 별도의 서미스터(22;thermistor)를 부가함을 특징으로 한다. 상기 감마 조절용 저항(21)은 LCD의 감마(gamma) 조절을 위해 부가되는 저항인데, 고온 테스트 등의 고온 환경에서는 높은 저항값을 가지게 되어 계조전압 상승으로 이어져 LCD의 전압 플리커를 발생시키는 원인이 되었다. 또한, 고온 테스트가 종료하고 나서 상온에서도 일정 시간동안 높은 저항값을 가지게 되어 상온에 돌아와서도 LCD가 일정시간 동안 계속하여 전압 플리커를 발생시키는 원인이 되었다. 본 발명은 이러한 전압 플리커의 원인이 되는 감마 조절용 저항(21)의 저항값에 별도의 감온저항 회로소자인 서미스터(22)를 연결함으로써 전체적인 전체저항(20)의 저항값을 조절함을 특징으로 한다.

상기에서 감마 조절(gamma-correction)이란, LCD에서 부드러운 화상을 표시하기 위해서는 투과율을 일정한 간격으로 유지시켜 주는 조절 작업을 말하는 것이다. 간단히 설명하면, LCD에서는 액정이 빛을 통과시키는 정도를 인위적으로 조절함으로써 화상을 표시하게 되고, 이러한 조절의 수단으로 전압을 사용하게 되는데 일반적으로 액정의 빛에 대한 투과율은 액정 양단에 인가된 전압의 크기, 즉 액정을 통과하는 전계의 세기에 따라 일정한 관계를 가지고 변화하게 된다. 따라서 액정 양단의 전압과 액정이 빛을 통과시키는 능력(즉, 투과율) 사이에는 액정의 V-T 곡성 특성이 존재한다. 상기 V-T 특성곡선의 경우, 처음 전압을 인가하기 시작할 때(white)와 매우 큰 전압을 인가했을 때(black)는 전압이 변화해도 투과율의 변화는 거의 없는 반면 중간 부분에서는 인가전압에 대해 거의 비례적으로 투과율이 변한다. 따라서 중간 밝기의 계조를 표시하기 위해서는 중간의 선형적인 구간을 주로 이용하게 된다. 처음 전압을 인가하기 시작해서 투과율의 변화가 본격적으로 일어나기 시작하는 지점의 전압을 액정의 threshold 전압이라 하며, 이 threshold 전압의 크기가 크면 액정에 인가해 주어야 하는 전압의 크기도 켜져 결국 전력 소모를 증가시키는 요인이 되기도 한다.

LCD에 실제 화상을 구현하는데 있어서는 인가전압에 대해 투과율이 거의 선형적으로 변화하는 구간을 몇 단계로 나누어 계조를 표시하게 되는데, 이처럼 전압을 나누는데 있어 일정 간격으로 나누게 되면 투과율의 비선형적인 특성 때문에 투과율은 일정한 간격이 되지 못한다. 즉, 섬세한 화상 표시를 위해서는 중간 부분의 계조가 잘게 나누어져야 하는데, 투과율의 분포가 어느 한쪽은 간격이 크고 한쪽은 작게 되어 휘도의 분포가 불균일하게 된다. 이런 상태로 화상을 표시하게 되면 섬세한 계조 표시가 어렵고 결국 화상은 거칠어지게 된다. 따라서 부드러운 화상을 표시하기 위해서는 전압보다는 투과율을 일정한 간격으로 유지해 줄 필요 가 있다. 이렇게 하기 위해서는 계조 전압을 중간 부분은 좁게, white나 black 쪽은 넓게 해줄 필요가 생기는데 이처럼 액정 표시 소자와 인간의 시각 인지 특성간의 차이를 matching 시켜주는 작업을 수행해야 하는데 이러한 작업을 감마 조절(gamma-correction)이라 한다.

상기 도 1을 보면, 상기와 같은 LCD의 감마 조절(gamma-correction)을 위하여 소스전압 발생부와 LCD 사이에 감마 조절용 저항(13)이 존재하는 것이다. 그런데, 이러한 저항(13)은 고온 상황에서는 고온으로 인한 높은 저항값에 의한 계조전압 상승으로 인해 LCD 상에 의도되지 않은 전압 플리커를 발생시키는 것이다. 또한, 고온 테스트 환경에서 상온으로 돌아왔을 시에도 일정 시간 동안 전압 플리커를 발생시키는 원인이 되었다. 일반적으로 전압 플리커를 해결하기 위한 방안으로는, 직렬 콘덴서에 의해서 전원의 리액턴스분을 보상하거나, 전원측에 리액터를 직렬로 삽입하여 무효전력의 변동을 제어하거나, 변동부하와 포화리액터를 병렬로 하고 전압변동분을 리액터로 흡수하는 방안이 있을 수 있다.

본 발명에서는 종래의 이러한 전압 플리커 개선책 대신에 도 2에 도시한 바와 같이 전체저항(20) 값을 조절할 수 있는 서미스터(22;thermistor)를 감마 조절용 저항(21)에 부가함을 특징으로 한다.

상기 서미스터(22;thermistor)란, 코발트, 구리망간, 철, 니켈, 티탄 등의 산화물을 적당한 저항률과 온도계수를 가지도록 2~3종류 혼합하여 소결(燒結)한 반도체로서, 도전율이 주위 온도변화에 민감한 것을 이용한 온도검출용 전자회로 반도체 소자이다. 상기 서미스터는 일반적인 금속과는 달리 온도가 높아지면 저항값이 감소하는 부저항온도계수(負抵抗溫度係數)의 특성, 즉, NTC(negative temperature coefficient thermistor) 특성을 가지고 있는데, 구조적으로 직열형(直熱形) 방열형(傍熱形) 지연형(遲延形)으로 분류된다. 열용량이 적어서 미소한 온도변화에도 급격한 저항변화가 생기므로 온도제어용 센서로 많이 이용되며, 체온계, 온도계, 습도계, 기압계, 풍속계, 마이크로파전력계 등의 측정용이나 통신장치의 온도에 의한 특성변화의 보상, 통신회선의 자동이득조정 등에 넓게 이용된다.

상기와 같은 서미스터(22)를 도 2에 도시한 바와 같이 감마 조절용 저항(21) 에 직렬로 연결함으로써, 고온에서 감마 조절용 저항(21)의 저항값 상승에도 불구하고 전압 플리커 현상이 나타나지 않도록 전체저항(20)의 저항값을 일정하게 조절할 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 감마(gamma) 조절을 위해 요구되는 전체저항(20) 크기가 100Ω 요청되는 경우, 온도 상승에 따라 저항값이 내려가는 서미스터(22)의 특징을 이용하여 전체 저항(20)을 100Ω으로 맞출 수 있다. 즉, 도 3의 테이블을 참조하여 설명하면, 상온(31)에서 감마 조절용 저항이 50Ω, 서미스터가 50Ω을 가진다고 가정할 경우 전체 저항은 100Ω을 맞출 수 있으며, 고온(32) 환경 하에서 감마 조절용 저항이 55Ω으로 저항값 상승한다고 하더라도 직렬로 연결된 서미스터 저항은 온도 상승 시에 저항값이 내려가는 특성 때문에 45Ω이라는 낮은 저항값을 가지게 되어, 결과적으로 고온 환경에서도 100Ω의 전체 저항값을 가질 수 있는 것이다.

한편, 상기 도 2 및 상기 도 3은 서미스터(22)가 감마 조절용 저항(21)에 직렬로 연결되어 있음을 가정하고 발명의 일 실시 예로 설명한 것이다. 그런데, 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 4에 도시한 바와 같이 서미스터(42)가 감마 조절용 저항(41)과 병렬로 연결하여 전체저항(40) 값이 일정하게 조절될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로와 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 뿐만 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 온도에 따른 저항값이 변화하는 서미스터를 사용함으로써, LCD 상의 전압 플리커를 개선한 효과가 있다. 따라서 고온 등의 온도 변화가 잦을지라도 LCD 상의 전압 플리커가 발생되지 않는 효과가 있다.

Claims

LCD 구동전압을 제공하는 소스전압발생부와 상기 LCD 사이에 위치하여, 상기 LCD의 화질 특성 개선을 위한 감마(gamma) 조절에 이용되는 감마 조절용 저항과,

상기 감마 조절용 저항에 연결되어 온도 상승에 따라 저항값이 하강하는 특징을 가진 서미스터

를 구비한 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 서미스터가 상기 감마 조절용 저항에 연결됨은 직렬 연결임을 특징으로 하는 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 서미스터가 상기 감마 조절용 저항에 연결됨은 병렬 연결임을 특징으로 하는 서미스터를 이용한 전압 플리커 개선 회로.