KR20080062926A - 액정표시장치의 공통전압 보상회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 액정패널의 구동주파수 변경에 따라 공통전압의 보상배율을 적절히 조정하여 셧다운 크로스토크 등이 발생되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 입력되는 데이터 클럭신호의 주파수를 근거로 액정패널 구동주파수를 판단하여 그 판단 결과를 근거로 선택제어신호를 출력하는 주파수 검출기와; 상기 선택제어신호에 따라 연산증폭기의 증폭율 설정용 저항을 복수로 연결된 또 다른 증폭율 설정용 저항 중에서 하나의 저항에 연결하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서에서의 저항 연결에 의한 증폭율로 입력전압을 증폭하여 이를 보상된 공통전압으로 출력하는 연산증폭기에 의해 달성된다.

Description

액정표시장치의 공통전압 보상회로{CIRCUIT FOR COMPENSATING COMMON VOLATAGE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 블록도.

도 2는 종래 기술에 의한 액정표시장치의 공통전압 보상회로도.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 공통전압 보상회로도.

도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 또 다른 공통전압 보상회로도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

30 : 타이밍 콘트롤러 31 : 주파수 검출기

MUX1 : 멀티플렉서 OP1 : 연산증폭기

본 발명은 액정표시장치에서 액정패널에 공급되는 공통전압을 보상하는 기술에 관한 것으로, 특히 액정패널의 구동주파수 변경에 따라 공통전압의 보상배율을 적절히 조정하는데 적당하도록 한 액정표시장치의 공통전압 보상회로에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인하여 그 응용범위가 사무자동화 기기, 오디오/비디오기기 등으로 점차 확대되고 있는 추세에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 구동회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 게이트 구동부(12) 및 데이터 구동부(13)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러(11)와; 액정 패널(14)의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부(12)와; 상기 액정 패널(14)의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(13)와; 상기 데이터 신호와 게이트 온 신호에 의해 구동되어 화상을 표시하는 액정패널(14)과; 상기 액정패널(14)의 공통전극에 공통전압을 공급하는 공통전압 생성부(15)를 포함하여 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(12)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(13)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(11)는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(13)에 공급한다.

상기 게이트 구동부(12)는 상기 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(게이트펄스)를 게이트라인(G1∼Gn)에 순차적으로 공급하고, 이에 의해 데이터가 공급되는 액정패널(14)의 수평라인들이 선택된다.

상기 데이터 구동부(13)는 상기 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 감마보상전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 데이터전압이 액정패 널(14)상의 데이터라인(D1∼Dm)에 공급된다.

액정패널(14)은 데이터라인(D1∼Dm)과 게이트라인(G1∼Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비하는데, 이 다수의 액정셀(Clc)들은 상기 데이터 신호와 게이트 온 신호에 의해 구동되어 화상을 표시하게 된다.

공통전압 생성부(15)는 공통전압(Vcom)을 생성하여 상기 액정패널(14)의 공통전극에 공급하게 되는데, 종래의 경우 셧다운 크로스토크(Shutdown C/T)를 해결하기 위해 도 2와 같은 공통전압 보상회로를 사용하였다.

즉, 연산증폭기(OP1)의 비반전입력단자(+)에 공통전압(Vcom)을 인가하고, 게이트 로우 전압의 흔들림에 대한 보상을 위해 교류성분의 게이트 로우 전압(VGL)을 추출하여 이 전압(VGL)이 콘덴서(C1) 및 저항(R1)을 통해 상기 연산증폭기(OP1)의 반전입력단자(-)에 공급되도록 하였다.

이에 따라, 상기 교류성분의 게이트 로우 전압(VGL)이 R2/R1의 보상 배율로 보상되고, 이렇게 출력되는 보상된 공통전압(Vcom_COM)이 상기 액정패널(14)의 공통전극(Vcom)에 공급되었다.

이렇게 함으로써, TN 모드에서 윈도우 2000 종료시 발생하는 셧다운 크로스 토크가 해소되었다.

그런데, 일반적으로 액정표시장치에서 액정패널의 구동주파수(프레임 주파수)는 60Hz나 75Hz로 고정되는 것이 아니라, 연결되는 단말기(예: 컴퓨터)에 따라 60Hz에서 75Hz 또는 그 반대로 변경된다. 따라서, 공통전압 생성회로에서 공통전압을 보상할 때 구동주파수의 변경에 따라 보상배율을 적절히 변경해 주어야 한다.

그럼에도 불구하고, 종래의 모니터용 액정표시장치의 공통전압 생성회로에 있어서는 공통전압의 보상배율이 고정되어 있어 액정패널의 구동주파수가 변경되는 경우 공통전압을 적절하게 보상하여 출력할 수 없었다. 이에 따라, 액정패널의 구동주파수가 변경될 때 이에 대응하여 적응적으로 셧다운 크로스토크 문제를 해소하는데 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 액정패널의 구동주파수(프레임 주파수)에 따라 공통전압의 보상배율을 적절히 조정하는 공통전압 보상회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 액정패널의 구동주파수에 따라 공통전압의 보상이득값을 적절히 조정하는 공통전압 보상회로를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력되는 데이터 클럭신호를 카운트하여 액정패널 구동주파수를 판단한 후 그 판단 결과를 근거로 선택제어신호를 출력하는 주파수 검출기와; 상기 주파수 검출기로부터 입력되는 선택제어신호에 따라 연산증폭기의 증폭율 설정용 저항을 복수로 연결된 또 다른 증폭율 설정용 저항 중에서 하나의 저항에 연결하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서에 의해 설정된 저항의 증폭율로 입력전압을 증폭하여 이를 보상된 공통전압으로 출력하는 연산증폭기로 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은, 프레임 시작신호를 카운트하여 그 카운트 결과를 근거로 구동주파수를 판단한 후 그 판단 결과에 따른 연 산증폭기의 이득계수 선택제어신호를 출력하는 이득계수 선택제어부와; 교류성분의 게이트 로우 전압을 소정의 증폭율로 증폭하여 보상된 공통전압을 출력함에 있어서, 상기 이득계수 선택제어부로부터 입력되는 선택제어신호에 따른 이득계수를 선택하여 증폭출력하는 연산증폭기로 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 공통전압 보상회로의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 단말기로부터 입력되는 데이터 클럭신호를 카운트하여 그 카운트 결과를 근거로 액정패널의 구동주파수를 판단하여 그 판단 결과를 근거로 선택제어신호(CTL1)를 출력하는 주파수 검출기(31)를 구비한 타이밍 콘트롤러(30)와; 상기 주파수 검출기(31)로부터 입력되는 선택제어신호(CTL1)에 따라 연산증폭기(OP1)의 증폭율 설정용 제1저항(R1)을 제2저항(R2)에 연결하거나 제3저항(R3)에 연결하는 멀티플렉서(MUX1)와; 상기 멀티플렉서(MUX1)에 의해 설정된 저항의 증폭율로 입력전압을 증폭하여 이를 보상된 공통전압으로 출력하는 연산증폭기(OP1)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

타이밍 콘트롤러(30)의 주파수 검출기(31)는 액정패널의 구동주파수를 검출하기 위해 카운터를 구비하여, 단말기(예: PC)의 그래픽 카드로부터 입력되는 데이터 클럭신호(CLK)를 카운트한다. 그리고, 상기 주파수 검출기(31)는 상기 카운트 결과를 근거로 멀티플렉서(MUX1)에 선택제어신호(CTL1)를 출력한다.

예를 들어, 상기 주파수 검출기(31)는 상기 데이터 클럭신호(CLK)의 카운트 값을 근거로 현재 액정패널의 구동주파수가 60Hz인지 또는 75Hz인지 판단하고, 그 판단결과에 따른 선택제어신호(CTL1)를 멀티플렉서(MUX1)에 출력한다.

이에 따라, 상기 멀티플렉서(MUX1)는 상기 주파수 검출기(31)로부터 입력되는 선택제어신호(CTL1)에 따라 저항(R1)과 연산증폭기(OP1)의 반전입력단자(-)의 접속점을 저항(R2) 또는 저항(R3)의 일측에 연결한다.

상기 연산증폭기(OP1)에서 출력되는 보상된 공통전압 Vcom_COM = VGL×R2(또는 R3)/R1에 의해 결정된다. 여기서, 저항값은 R3가 R2에 비하여 소정치 만큼 크게 설정되었다고 가정한다. 그리고, 'VGL'은 게이트 로우 전압의 흔들림에 대한 보상을 위해 추출된 교류성분의 게이트 로우 전압이다.

상기 구동주파수 차이에 따른 셧다운 크로스토크를 개선하기 위해서는 구동주파수가 60Hz일 때에 비하여 70Hz일 때의 보상된 공통전압(Vcom_COM)의 값이 소정치 만큼 커야 한다.

따라서, 상기 구동주파수가 60Hz일 때 상기 멀티플렉서(MUX1)는 상기 선택제어신호(CTL1)에 따라 저항(R1)과 연산증폭기(OP1)의 반전입력단자(-)의 접속점을 저항(R2)의 일측에 연결한다. 이에 따라, 이때 상기 연산증폭기(OP1)에서의 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×R2/R1"로 결정된다.

하지만, 상기 구동주파수가 75Hz일 때에는 상기 멀티플렉서(MUX1)가 상기 선택제어신호(CTL1)에 따라 저항(R1)과 연산증폭기(OP1)의 반전입력단자(-)의 접속점을 저항(R3)의 일측에 연결한다. 이에 따라, 이때 상기 연산증폭기(OP1)에서의 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×R3/R1"으로 결정된다.

상기 설명에서는 멀티플렉서(MUX1)에 증폭율 설정을 위한 두 개의 저항(R2,R3)이 연결된 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니라 보다 많은 저항을 연결하여 그 중에서 하나의 저항을 선택할 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로 이에 도시한 바와 같이, 프레임 시작신호를 카운트하여 그 카운트 결과에 따른 연산증폭기(OP1)의 이득계수 선택제어신호(CTL2)를 출력하는 이득계수(Gain Factor) 선택제어부(41)와; 교류성분의 게이트 로우 전압(VGL)을 소정의 증폭율로 증폭하여 보상된 공통전압(Vcom_COM)을 출력함에 있어서, 상기 이득계수 선택제어부(41)로부터 입력되는 선택제어신호(CTL2)에 따른 이득계수를 선택하여 증폭출력하는 연산증폭기(OP1)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 다른실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

이득계수 선택제어부(41)는 액정패널의 구동주파수를 검출하기 위해 카운터를 구비하여, 프레임 시작신호 예를 들어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 카운트하고 그 카운트 결과를 근거로 연산증폭기(OP1)의 이득계수에 대한 선택제어신호(CTL2)를 출력한다.

예를 들어, 상기 이득계수 선택제어부(41)는 상기 게이트 스타트 펄스(GSP)의 카운트 값을 근거로 현재 액정패널의 구동주파수가 50∼65Hz인지 또는 65∼80Hz인지 판단하고, 그 판단결과에 따른 이득계수에 대한 선택제어신호(CTL2)를 연산증폭기(OP1)에 출력한다.

이에 따라, 상기 연산증폭기(OP1)에서는 보상된 공통전압(Vcom_COM)에 대한 이득계수 Gm의 값을 상기 이득계수 선택제어부(41)로부터 입력되는 선택제어신호(CTL2)에 상응되는 값으로 설정하게 된다.

예를 들어, 상기 구동주파수가 50∼65Hz일 때 상기 연산증폭기(OP1)는 상기 선택제어신호(CTL2)에 따라 상기 이득계수를 Gm1으로 설정하여 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×Gm1 × R2/R1"로 계산하여 구한다.

하지만, 상기 구동주파수가 65∼80Hz일 때에는 상기 연산증폭기(OP1)가 상기 선택제어신호(CTL2)에 따라 상기 이득계수를 Gm2로 설정하여 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×Gm2 × R2/R1"로 계산하여 구한다. 여기서, Gm1<Gm2이다.

상기 설명에서는 게이트 스타트 펄스(GSP)를 프레임 시작신호로 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니라 동일한 역할이 가능한 신호(예: 수직동기신호(Vsync))를 사용할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 액정패널의 구동주파수에 따라 공통전압의 보상배율을 적절히 조정함으로써, 구동주파수 차이에 따라 발생하는 셧다운 크로스 토크 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 액정패널의 구동주파수 변경에 따라 공통전압의 보상이득값을 적절히 조정함으로써, 구동주파수 편차에 따른 그리니쉬(Greenish), 크로스 토크 발생 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 입력되는 데이터 클럭신호의 주파수를 근거로 액정패널 구동주파수를 판단하여 그 판단 결과를 근거로 선택제어신호를 출력하는 주파수 검출기와;

   상기 선택제어신호에 따라 연산증폭기의 증폭율 설정용 저항을 복수로 연결된 또 다른 증폭율 설정용 저항 중에서 하나의 저항에 연결하는 멀티플렉서와;

   상기 멀티플렉서에서의 저항 연결에 의한 증폭율로 입력전압을 증폭하여 이를 보상된 공통전압으로 출력하는 연산증폭기로 구성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
2. 제1항에 있어서, 클럭신호는 피씨의 그래픽 카드로부터 입력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
3. 제1항에 있어서, 주파수 검출기는 상기 클럭신호를 카운트하는 카운터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
4. 제1항에 있어서, 주파수 검출기는 타이밍 콘트롤러의 내부에 장착된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
5. 제1항에 있어서, 멀티플렉서는 구동주파수가 60Hz일 때 제1저항을 제3저항의 저 항값보다 작은 저항값을 가지는 제2저항에 직렬 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
6. 제1항에 있어서, 멀티플렉서는 구동주파수가 75Hz일 때 제1저항을 제2저항의 저항값보다 큰 저항값을 가지는 제3저항에 직렬 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
7. 제1항에 있어서, 연산증폭기는 구동주파수가 60Hz일 때 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×R2/R1"로 연산증폭하여 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
8. 제1항에 있어서, 연산증폭기는 구동주파수가 75Hz일 때 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×R3/R1"로 연산증폭하여 출력하도록 구동된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
9. 프레임 시작신호를 근거로 구동주파수를 판단하여 그 판단 결과에 따른 연산증폭기의 이득계수 선택제어신호를 출력하는 이득계수 선택제어부와;

   교류성분의 게이트 로우 전압을 소정의 증폭율로 증폭하여 보상된 공통전압을 출력함에 있어서, 상기 선택제어신호에 따른 이득계수를 선택하여 증폭출력하는 연산증폭기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회 로.
10. 제9항에 있어서, 프레임 시작신호는 게이트 스타트 펄스 또는 수직동기신호 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
11. 제9항에 있어서, 이득계수 선택제어부는 상기 프레임 시작신호의 주파수를 카운트하는 카운터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
12. 제9항에 있어서, 연산증폭기는 구동주파수가 50∼65Hz일 때 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×Gm1 × R2/R1"로 연산증폭하여 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.
13. 제9항에 있어서, 연산증폭기는 구동주파수가 65∼80Hz일 때 보상된 공통전압 "Vcom_COM = -VGL×Gm2 × R2/R1"로 연산증폭하여 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상회로.

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