KR20070076719A - 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 패널에 발생하는 불량을 방지할 수 있는 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치는, 보상 신호에 응답하여 공통 전압의 전압 레벨을 조절하여 제공하는 공통 전압 조절 회로 및 상기 공통 전압과 정극성 데이터 및 부극성 데이터의 전위차를 발생시키는 저항, 상기 공통 전압과 부극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제1 전압 검출부, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제2 전압 검출부 및 상기 제1 및 제2 전압 검출부의 출력 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 전압 비교부를 포함하는 공통 전압 보상 회로를 포함한다.
공통 전압, 디지털 가변 저항, 구동 전압 발생부, 액정 표시 장치

Description

공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{Common voltage generation circuit and liquid crystal display comprising the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 생성부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 조절부의 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 보상부의 내부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 전압 보상부의 내부 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 보상부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전압을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 조절부의 타이밍도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 액정 패널 200: 구동 전압 발생부
300: 게이트 구동부 400: 감마 전압 발생부
500: 데이터 구동부 600: 타이밍 제어부
20: 공통 전압 생성부 40: 공통 전압 조절부
42: 인터페이스 제어부 44: 디지털/아날로그 변환부
46: 출력부 48: 메모리부
50: 공통 전압 보상부 52: 증폭기
54, 62 : 제1 전압 검출부 56, 64: 제2 전압 검출부
58, 66: 전압 비교부
본 발명은 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 패널에 발생하는 불량을 방지할 수 있는 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이 하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동전압을 갖는 장점이 있다.
액정표시장치는 기준전극과 컬러필터 등이 형성되어 있는 색필터 표시판과 박막 트랜지스터와 화소전극 등이 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판 사이에 액정층이 개재되며, 화소전극과 기준전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현한다.
한편, 액정 표시 장치는 액정의 열화를 방지하기 위하여 액정 전압의 극성을 주기적으로 변경시켜주는 프레임 반전 방식을 사용하고 있으며, 액정 전압은 데이터 구동부를 통해 인가되는 데이터 전압과 이에 대향하는 공통 전압(Vcom)에 의해서 결정된다. 최근에는 공통 전압을 기준으로 데이터 전압을 정극성과 부극성으로 반전시키는 방식을 사용하고 채택하고 있다. 이러한 방식은 박막 트랜지스터 생성시 기생 캐패시터, 박막 트랜지스터 특성 및 공통 전압을 형성하는 전극의 전압 균일도와 회로 구성 소자들의 편차 등에 기인하여 각 패널마다 다른 공통 전압 값을 필요로 한다. 따라서, 공통 전압을 기준으로 정극성 데이터와 부극성 데이터 전압 값이 대칭을 이루지 않을 때 시인적으로 화면의 떨림 현상인 플리커(flicker)가 발생한다. 이러한 플리커 현상을 최소화시키기 위해 현재 디지털 가변 저항(digital variable resistor) 소자를 사용하여 검사 공정에서 검사자가 직접 조절하고 있다. 이는 플리커 조절시 검사자의 숙련도에 따라 작업 시간이 길어질 수 있으며, 사람의 육안으로 플리커의 수준을 판단하므로, 정량적인 플리커 수준의 관리가 안된다. 또한, 검사자의 피로나 주위 환경에 따라 에러의 발생 가능성을 항상 포함하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액정 패널에 발생하는 불량을 방지할 수 있는 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 액정 패널에 발생하는 불량을 방지할 수 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고자 하 는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 생성 회로는, 보상 신호에 응답하여 공통 전압의 전압 레벨을 조절하여 제공하는 공통 전압 조절 회로 및 상기 공통 전압과 정극성 데이터 및 부극성 데이터의 전위차를 발생시키는 저항, 상기 공통 전압과 부극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제1 전압 검출부, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제2 전압 검출부 및 상기 제1 및 제2 전압 검출부의 출력 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 전압 비교부를 포함하는 공통 전압 보상 회로를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 다수 개의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차된 영역에 정의된 다수 개의 단위 화소를 포함하는 액정 패널, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부, 상기 제어 신호를 입력 받아 다수 개의 구동 전압을 생성하는 구동전압 발생부로, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 및 부극성 데이터의 전위차를 발생시키는 저항, 상기 공통 전압과 부극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제1 전압 검출부, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제2 전압 검출부 및 상기 제1 및 제2 전압 검출부의 출력 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 전압 비교부를 포함하는 공통 전압 보상 회로를 포함하는 구동 전압 발생부, 상기 구동 전압을 입력 받아 상기 게이트 라인에 인가하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 액정 패널(100), 구동 전압 발생부(200), 게이트 구동부(300), 감마 전압 발생부(400), 데이터 구동부(500), 타이밍 제어부(600)를 포함한다.
액정 패널(100)는 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선(G1 - Gn, D1 -Dm) 과 이에 연결되어 있으며, 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 단위 화소(pixel)를 포함한다.
여기서, 표시 신호선(G1 - Gn, D1 - Dm)은 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트선(G1 - Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1 - Dm)을 포함한다. 게이트선(G1 - Gn)은 행방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1 - Dm)은 열방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 단위 화소는 표시 신호선(G1 - Gn, D1 - Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 TFT 기판에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1 - Gn) 및 데이터선(D1 - Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)에 연결되어 있다.
액정 커패시터(Clc)는 TFT 기판의 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극(24)을 두 단자로 하며 두 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능한다. 화소 전극은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극은 컬러 필터 기판의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 여기에서, 공통 전극이 TFT 기판에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
유지 커패시터(Cst)는 TFT 기판에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 등의 정 해진 전압이 인가된다(독립 배선 방식). 그러나, 유지 커패시터(Cst)는 화소 전극(12)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다(전단 게이트 방식).
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 단위 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 컬러 필터를 구비함으로써 가능하다. 여기에서, 컬러 필터는 컬러 필터 기판의 해당 영역에 형성할 수 있으며, 또한, TFT 기판의 화소 전극 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 패널(100)의 TFT 기판 및 컬러 필터 기판 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착된다.
구동 전압 발생부(200)는 다수의 구동 전압을 생성한다. 예를 들어, 구동 전압 발생부(200)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff) 및 공통 전압(Vcom)을 생성한다. 여기에서, 구동 전압 발생부(200)는 보상 신호에 응답하여 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨을 조절하여 제공하는 공통 전압 조절부(40)와 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성 데이터와 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루는지 여부를 비교하여 비교 결과에 따라 보상 신호를 피드백하는 공통 전압 보상부(50)를 포함하는 공통 전압 생성부(20)를 더 포함한다. 이에 대하여 도 2를 참조하여 자세하게 설명한다.
게이트 구동부(300)는 액정 패널(100)의 게이트선(G1 - Gn)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게 이트 신호를 게이트선(G1 - Gn)에 인가한다.
감마 전압 발생부(400)는 단위 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 감마 전압을 생성할 수 있다. 즉, 두 벌 중 한 벌은 정극성 데이터 전압이고, 다른 한 벌은 부극성 데이터 전압이 된다. 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압은 공통 전압(Vcom)에 대해 데이터 전압의 극성이 반대인 전압을 의미하며, 반전 구동시 교대하여 액정 패널에 각각 제공된다.
데이터 구동부(500)는 액정 패널(100)의 데이터선(D1 - Dm)에 연결되어 있으며, 감마 전압 발생부(400)로부터 제공된 다수의 감마 전압에 기초하여 다수의 계조 전압을 생성하고, 생성된 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 단위 화소에 인가하며 통상 다수의 집적 회로로 이루어진다.
타이밍 제어부(600)는 게이트 구동부(300) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(300) 및 데이터 구동부(500)에 제공한다.
이하에서 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
타이밍 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 타이밍 제어부(600)는 입력 제어 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 액정 패널(100)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이 트 구동부(300)로 제공하고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 제공한다.
여기서, 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다. 이 중, 출력 인에이블 신호(OE)와 게이트 클록 신호(CPV)는 구동 전압 발생부(200)로 제공된다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1 - Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(VCOM)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 '공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성'을 줄여 '데이터 전압의 극성'이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 타이밍 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 단위 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 계조 전압 중 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다.
게이트 구동부(300)는 타이밍 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1 - Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1 - Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.
하나의 게이트선(G1 - Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴온되어 있는 동안[이 기간을 '1H' 또는 '1 수평 주기(horizontal period)'이라고 하며 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(500)는 각 데이터 전압을 해당 데이터선(D1 - Dm)에 공급한다. 데이터선(D1 - Dm)에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 단위 화소에 인가된다.
액정 분자들은 화소 전극과 공통 전극이 생성하는 전기장의 변화에 따라 그 배열을 바꾸고 이에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 TFT 기판 및 컬러 필터 기판에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1 - Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 단위 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 단위 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다('프레임 반전'). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나('라인 반전'), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다('도트 반전').
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 생성부의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 조절부의 내부 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 보상부의 내부 블록도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 전압 보상부의 내부 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 생성부(20)는 공통 전압 조절부(40) 및 공통 전압 보상부(50)를 포함한다.
공통 전압 조절부(40)는 초기 동작시 외부로부터 제어 인에이블 신호(CE)와 제어 신호(CTL)를 입력 받아 동작하게 되며, 초기 동작 이후부터는 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)에 응답하여 전압 레벨이 조절된 공통 전압(Vcom)을 액정 패널에 제공한다.
공통 전압 보상부(50)는 공통 전압 조절부(40)의 출력 신호(Vadj)를 입력 받아 출력 신호(Vadj)를 기준으로 정극성 데이터와 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루는지 여부를 비교하여 비교 결과에 따라 보상 신호(Vcomp)를 공통 전압 조절부로 피드백한다. 여기에서, 출력 신호(Vadj)는 공통 전압(Vcom)과 동일한 신호이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 조절부(40)는 인터페이스 제어부(42), 디지털/아날로그 변환부(44), 출력부(46) 및 메모리부(48)를 포함한다.
인터페이스 제어부(42)는 초기 동작시 외부로부터 제어 인에이블 신호(CE)와 제어 신호(CTL)를 입력 받아 제어 신호(CTL)에 따라 메모리부(48)에 저장되어 있는 중간 데이터값을 읽어와서 디지털/아날로그 변환부(44)로 전달하며, 초기 동작 이후부터는 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)에 따라 메모리부(48)에 저장되어 있는 중간 데이터값을 디지털/아날로그 변환부(44)로 전달한다. 또한, 제어 신호(CTL)에 따라 메모리부(48)에 저장되어 있는 중간 데이터값을 변경 할 수 있다.
여기에서, 제어 인에이블 신호(CE)는 공통 전압 조절부(40)를 인에이블(enable) 시키는 신호로서, 도면에 도시되지 않았으나, 동작 전압(VDD)에 연결되어 있다. 이때, 공통 전압 조절부(40)를 디스에이블(disable) 시키려면, 제어 인에이블 신호(CE)에 그라운드(GND)를 연결하면 된다. 초기 동작시 제어 신호(CTL)는 타이밍 제어부(600)로부터 인가되며, 이때에 제어 신호(CTL)와 보상 신호(Vcomp)는 하이 레벨과 로우 레벨을 갖는 펄스 형태의 신호이다.
디지털/아날로그 변환부(44)는 초기 동작시 제어 신호(CTL)에 따라 메모리부(48)로부터 읽어온 중간 데이터값에 대응하는 아날로그 전압값을 출력하며, 초기 동작 이후부터는 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)에 따라 아날로그 전압값을 출력한다.
출력부(50)는 내부에서 아날로그 전압값를 증폭하고 트랜지스터를 통해 증폭된 아날로그 전압값 즉, 전압 레벨이 조절된 공통 전압(Vadj)을 출력한다.
메모리부(48)는 n(n=2) 비트 데이터들의 중간 데이터값이 초기에 저장되는데, 예를 들면, 7 비트 데이터의 중간 데이값인 "1000000"이 초기에 저장된다. 또한, 메모리부(48)는 프로그래밍 가능하며, 예를 들면, 이이피롬(electrically erasable and programmable-read only memory)을 사용하는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 보상부(50)는 증폭기(52), 제1 및 제2 전압 검출부(54, 56) 및 전압 비교부(58)를 포함한 다.
증폭기(52)는 하나의 오피 앰프(OP1)로 이루어지며, 오피 앰프(OP1)의 비반전 입력 단자(+)에는 저항(R1, R2)이 연결되고, 구동 전압(Avdd)과 공통 전압 조절부(40)의 출력 신호(Vadj) 즉, 전압 레벨이 조절된 공통 전압이 저항(R1, R2)에 의해 일정 전압이 다운되어 비반전 입력 단자(+)로 인가된다. 반전 입력 단자(-)는 증폭부의 출력 단자와 연결되어 있으며, 증폭부의 출력 신호가 피드백 되어 반전 입력 단자(-)로 인가된다. 이때, 증폭기(52)는 공통 전압 조절부(40)의 출력 신호(Vadj)를 증폭시키며, 출력 신호(Vadj)는 액정 패널(100)에 인가되는 공통 전압(Vcom)이다.
여기에서, 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루는 경우에는 저항(R3)의 양단(A, B)에 전위차가 발생하지 않는다. 그러나, 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루지 않는 경우에는 저항(R3)의 양단(A, B)에 전위차가 발생한다. 이때, 제1 및 제2 전압 검출부(54, 56)는 저항(R3)의 양단(A, B)에 발생한 전위차를 검출하는 역할을 한다.
제1 전압 검출부(54)는 공통 전압 조절부(40)로부터 전압 레벨이 조절되어 출력되는 공통 전압(Vcom)과 데이터 구동부(500)로부터 출력되는 부극성 데이터 전압의 전위차를 검출하여 출력한다. 여기에서, 저항(R3)의 일측은 증폭기(52)의 출력 단자와 연결되어 있으며, 타측은 데이터 구동부(500)의 출력 단자(Vdata)와 연결되어 있다. 여기에서, 저항(R3) 값은 수 Ω의 값을 갖는다.
제2 전압 검출부(56)는 공통 전압 조절부(40)로부터 전압 레벨이 조절되어 출력되는 공통 전압(Vcom)과 데이터 구동부(500)로부터 출력되는 정극성 데이터 전압의 전위차를 검출하여 출력한다.
여기에서, 도시되지 않았으나, 제1 및 제2 전압 검출부(54, 56) 사이에 스위치를 사용하여 제1 및 제2 전압 검출부(54, 56)의 검출 순서를 설정하는 것도 가능하다.
전압 비교부(58)는 제1 및 제2 전압 검출부(54, 56)의 출력 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 보상 신호(Vcomp)를 공통 전압 조절부(40)로 피드백 한다. 여기에서, 보상 신호(Vcomp)가 하이 레벨로 출력되면, 하이 레벨 신호가 공통 전압 조절부(40)의 제어 신호(CTL)로 피드백 되어 공통 전압 조절부(40)는 보상 신호(Vcomp)에 따라 공통 전압(Vcom)의 레벨을 높인다. 반면에, 보상 신호(Vcomp)가 로우 레벨로 출력되면, 로우 레벨 신호가 공통 전압 조절부(40)의 제어 신호(CTL)로 피드백 되어 공통 전압 조절부(40)는 보상 신호(Vcomp)에 따라 공통 전압(Vcom)의 레벨을 낮춘다.
상기와 같이, 본 발명에서는 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루도록 공통 전압과 정극성 데이터 전압 및 부극성 데이터 전압을 각각 비교하여 비교 결과에 따라 보상 신호를 출력하여 공통 전압 조절부에 피드백시킴으로써 자동으로 공통 전압을 최적화 시킬 수 있다. 따라서, 자동으로 공통 전압을 최적화 시킬 수 있으므로, 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루지 않아 발생하는 플리커 현상을 자동으로 조절할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 전압 보상부(50)는 제1 및 제2 전압 검출부(62, 64)와 전압 비교부(66)을 포함한다.
제1 전압 검출부(62)는 공통 전압 조절부(40)로부터 전압 레벨이 조절되어 출력되는 공통 전압(Vcom)과 데이터 구동부(500)로부터 출력되는 부극성 데이터 전압(Vdata_n)의 전위차를 검출하여 출력한다.
제2 전압 검출부(64)는 공통 전압 조절부(40)로부터 전압 레벨이 조절되어 출력되는 공통 전압(Vcom)과 데이터 구동부(500)로부터 출력되는 정극성 데이터 전압(Vdata_p)의 전위차를 검출하여 출력한다.
전압 비교부(66)는 제1 및 제2 전압 검출부(54, 56)의 출력 신호를 비교하여, 비교 결과에 따라 보상 신호(Vcomp)를 공통 전압 조절부(40)로 피드백한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 보상부의 동작을 나타내는 흐름도이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전압을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 공통 전압 조절부(40)로부터 전압 레벨이 조절되어 출력되는 공통 전압(Vcom)을 기준으로 데이터 구동부(500)로부터 출력되는 데이터 전압(Vdata)이 대칭을 이루는지를 비교한다(S10). 비교 결과, 도 7에서와 같이, 공통 전압을 기준으로 부극성 데이터 전압과 정극성 데이터 전압이 대칭을 이루고 있는 경우에는 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)는 그대로 유지된다(S12).
그러나, 도 8 및 도 9에서와 같이, 공통 전압을 기준으로 부극성 데이터 전압과 정극성 데이터 전압이 대칭을 이루고 있지 않은 경우에는 도 4의 저항(R3) 양단(A, B)에 전위차가 발생하게 된다. 이때에 제1 전압 검출부(54)는 공통 전압(Vcom)과 부극성 데이터 전압의 전위차를 검출하고, 제2 전압 검출부(56)는 공통 전압(Vcom)과 정극성 데이터 전압의 전위차를 검출하여 출력한다(S14).
그리고, 제1 전압 검출부(54)의 출력 신호가 제2 전압 검출부(56)의 출력 신호보다 큰지를 비교한다(S16). 비교 결과, 도 8에서와 같이, 제1 전압 검출부(54)가 출력 신호가 큰 경우, 전압 비교부(58)는 로우 레벨 신호를 갖는 보상 신호(Vcomp)를 출력하며, 출력된 보상 신호(Vcomp)는 공통 전압 조절부(40)로 피드백 되어 공통 전압 조절부(40)는 도 7에서와 같이 공통 전압의 전압 레벨을 낮춘다(S18). 그러나, 도 9에서와 같이, 제2 전압 검출부(56)의 출력 신호가 큰 경우, 전압 비교부(58)는 하이 레벨 신호를 갖는 보상 신호(Vcomp)를 출력하며, 출력된 보상 신호(Vcomp)는 공통 전압 조절부(40)로 피드백 되어 공통 전압 조절부(40)는 도 7에서와 같이 공통 전압의 레벨을 높인다(S20).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 조절부의 타이밍도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전압 조절부(40)는 외부로부터 제어 인에이블 신호(CE)와 제어 신호(CTL)를 입력 받아 소정의 딜레이 시간 후, 제어 신호(CTL)가 인에이블 되고, 하이레벨과 로우레벨을 갖는 펄스 형태의 제어 신호(CTL)가 입력된다. 예를 들면, 동작 전압(VDD)은 2.6~3.6V의 범 위를 갖으며, 제어 신호(CTL)는 VDD/2를 기준으로 하이레벨과 로우레벨을 갖는다. 이때, 제어 신호(CTL)의 하이레벨은 VDD*0.70의 최소값과 VDD*0.82의 최대값의 범위를 갖으며, 로우레벨은 VDD*0.20의 최소값과 VDD*0.32의 최대값의 범위를 갖는다.
제어 신호(CTL)가 입력되면, 인터페이스 제어부(42)는 초기 동작시 외부로부터 제어 인에이블 신호(CE)와 제어 신호(CTL)를 입력 받아 제어 신호(CTL)에 따라 메모리부(48)에 저장되어 있는 중간 데이터값을 읽어와서 디지털/아날로그 변환부(44)로 전달하며, 초기 동작 이후부터는 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)에 따라 메모리부(48)에 저장되어 있는 중간 데이터값을 디지털/아날로그 변환부(44)로 전달한다.
디지털/아날로그 변환부(44)는 초기 동작시 제어 신호(CTL)에 따라 메모리부(48)로부터 읽어온 중간 데이터값에 대응하는 아날로그 전압값을 출력하며, 초기 동작 이후부터는 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)에 따라 아날로그 전압값을 출력한다. 도 10에서와 같이, DAC SETTING은 디지털/아날로그 변환부(44)에서 변환된 중간 데이터값을 나타낸다. 이때, 메모리부(48)에는 7 비트 데이터의 중간 데이값인 "1000000"이 초기에 저장되어 있으므로, DAC SETTING의 첫 번째 데이터값은 64를 나타낸다. DAC SETTING의 두 번째 데이터값은 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)가 로우 레벨 신호이므로, 디지털/아날로그 변환부(44)의 내부 저항이 증가되어 공통 전압의 레벨은 낮아지게 된다. 또한, DAC SETTING의 세 번째 데이터값은 공통 전압 보상부(50)로부터 출력되는 보상 신호(Vcomp)가 하이 레벨 신호이므로, 디지털/아날로그 변환부(44)의 내부 저항이 감소되어 공통 전압의 레벨은 높아지게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공통 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 의하면, 공통 전압을 기준으로 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루도록 공통 전압과 정극성 데이터 전압 및 부극성 데이터 전압을 각각 비교하여 비교 결과에 따라 보상 신호를 출력하여 공통 전압 조절부에 피드백시킴으로써 자동으로 공통 전압을 최적화 시킬 수 있다. 이로 인해, 공통 전압을 기준으로 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루지 않아 발생하는 플리커 현상을 자동으로 조절할 수 있다.

Claims (10)

  1. 보상 신호에 응답하여 공통 전압의 전압 레벨을 조절하여 제공하는 공통 전압 조절 회로; 및
    상기 공통 전압과 정극성 데이터 및 부극성 데이터의 전위차를 발생시키는 저항, 상기 공통 전압과 부극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제1 전압 검출부, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제2 전압 검출부 및 상기 제1 및 제2 전압 검출부의 출력 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 전압 비교부를 포함하는 공통 전압 보상 회로를 포함하는 공통 전압 생성 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 전압 보상 회로는 공통 전압을 기준으로 정극성 데이터와 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루는지 여부를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 공통 전압 생성 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 전압을 증폭하여 출력하는 증폭기를 포함하는 공통 전압 생성 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상 신호가 로우 레벨인 경우, 공통 전압의 레벨을 낮추는 공통 전압 생성 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상 신호가 하이 레벨인 경우, 공통 전압의 레벨을 높이는 공통 전압 생성 회로.
  6. 다수 개의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차된 영역에 정의된 다수 개의 단위 화소를 포함하는 액정 패널;
    상기 액정 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부;
    상기 제어 신호를 입력 받아 다수 개의 구동 전압을 생성하는 구동전압 발생부로, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 및 부극성 데이터의 전위차를 발생시키는 저항, 상기 공통 전압과 부극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제1 전압 검출부, 상기 공통 전압과 정극성 데이터 전압의 전위차를 출력하는 제2 전압 검출부 및 상기 제1 및 제2 전압 검출부의 출력 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 전압 비교부를 포함하는 공통 전압 보상 회로를 포함하는 구동 전압 발생부;
    상기 구동 전압을 입력 받아 상기 게이트 라인에 인가하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 라인에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 전압 발생부는 공통 전압을 기준으로 정극성 데이터와 부극성 데이터 전압이 대칭을 이루는지 여부를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 보상 신호를 피드백하는 액정 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 공통 전압을 증폭하여 출력하는 증폭기를 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상 신호가 로우 레벨인 경우, 공통 전압의 레벨을 낮추는 액정 표시 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상 신호가 하이 레벨인 경우, 공통 전압의 레벨을 높이는 액정 표시 장치.
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