KR20150022644A

KR20150022644A - 전압 조정 회로 및 이에 관한 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20150022644A
Application number: KR20140063030A
Authority: KR
Inventors: 준-썬 린; 민-난 랴오
Original assignee: 시트로닉스 테크놀로지 코퍼레이션
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-03-04
Also published as: TW201508728A; KR101624314B1; TWI469128B; CN104424903A; CN104424903B

Abstract

본 개시는 전압 조정 회로를 제공한다. 이 전압 조정 회로는 커플링 전압 감지 회로 및 공통 전압 회로를 포함한다. 커플링 전압 감지 회로는 초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하기 위해 이용된다. 공통 전압 회로는 조정 전압에 따라 공통 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 디스플레이 모듈로 공통 전압을 출력하기 위해 이용된다.

Description

전압 조정 회로 및 이에 관한 액정 표시 장치{Voltage Calibration Circuit And Related Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 전압 조정 회로와 이에 관한 액정 표시 장치 및 커플링 전압을 능동적으로 감지하는 액정 표시 장치 케이블에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display)의 장점은 가벼운 무게, 적은 전력 소모, 그리고 적은 방사능 오염에 있다. 이에 따라 LCD 모니터는 노트북, PDA 등과 같은 다양한 휴대용 정보 기기(portable information product)에 폭넓게 이용되어 왔다. LCD 모니터는 액정 분자의 배열을 변화시켜 액정 사이의 전압차가 달라지게 함으로써 대응하는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 제공하고 백라이트 모듈에 의해 제공되는 빛으로 화상을 공급한다.

박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) LCD 모니터는 지금까지 가장 대중적인 디스플레이 장치였다. 디스플레이 모듈 및 구동칩의 기능과 구조가 모두 잘 개발되어 있다. 종래 기술의 TFT LCD 모니터(10)의 모식도를 나타낸 도 1a를 참조해 보겠다. LCD 모니터(10)는 디스플레이 모듈(120), 소스 드라이버(source driver)(160), 및 게이트 드라이버(gate driver)(180)를 포함한다.

디스플레이 모듈(120)은 복수의 평행한 데이터선 D₁-D_m, 복수의 평행한 게이트선 G₁-G_n, 및 복수의 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn을 포함한다. 데이터선 D₁-D_m은 게이트선 G₁-G_n과 교차하고, 각각의 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn은 대응 데이터선과 대응 게이트선이 교차한 곳에 배치된다. 소스 드라이버(160) 및 게이트 드라이버(180)는 각각 대응하는 게이트 신호 및 구동 신호를 생성한다. 디스플레이 모듈(120)의 디스플레이 유닛 각각은 TFT 스위치(100) 및 등가 커패시터(140)를 포함한다. 각각의 등가 커패시터는, 대응하는 TFT 스위치를 통해 대응하는 데이터선에 연결된 말단과, 공통 전압 V_com에 연결된 다른 말단을 갖는다 (일반적으로는 Cs). 디스플레이 유닛의 TFT 스위치가 게이트 드라이버(180)에 의해 생성된 게이트 신호에 의해 턴온(turn ON)되면, 디스플레이 유닛의 등가 커패시터는 이에 대응하는 데이터선에 전기적으로 연결되며, 이에 따라 소스 드라이버(160)로부터 구동 전압을 인가받을 수 있다. 따라서 디스플레이 유닛은 등가 커패시터(140)에 저장된 전하를 기초로 액정 분자의 회전을 변화시킴으로써 다양한 그레이 스케일(gray scale) 이미지를 디스플레이할 수 있다.

각각의 디스플레이 유닛 안에는 기생 커패시턴스(parasitic capacitance)(111)가 존재한다. 게이트선 G₁-G_n이 턴온 또는 턴오프(turn OFF)될 때, 전압 변화는 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn에 영향을 준다. 게이트선 G₁-G_n이 켜지면, 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn은 정확한 전압으로 충전된다. 게이트선 G₁-G_n이 꺼지면, 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn에서는 음의 커플링 전압이 생성된다. 소스 구동 회로(160)가 충전을 중단하게 되면, 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn의 양의 전압 및 음의 전압은, 고정된 공통 전압 V_com에 대해 대칭된다. 따라서, 디스플레이 데이터의 음과 양의 액정 분자들은 동일한 회전 부피를 가지기 때문에 동일한 그레이 레벨을 가진다. 그러나 LCD 패널 제조 공정의 다양성으로 인해 기생 커패시턴스가 달라지게 되며, 이로 인해 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn에서의 음의 커플링 전압이 공통 전압 V_com에 대해 더 이상 대칭적이지 않게 된다. 또한 그레이 레벨의 불일치로 인해 플리커링(flickering)이 야기된다.

도 1a의 디스플레이 유닛의 일 실시예의 파형을 나타낸 도 1b를 참조해 보겠다. 도 1b에서, 게이트선(예를 들면 G1)이 음의 레벨 VGL(예를 들면 -12V)에서 양의 레벨 VGH(예를 들면 15V)로 상승할 경우, 이는 게이트선이 ON임을 의미하며, GND는 접지 단자(ground terminal)를 가리킨다. 소스 구동 회로(160)는 디스플레이 전압으로 등가 커패시터(140)를 충전한다. 게이트선이 OFF일 경우, 게이트선은 양의 레벨 VGL(예를 들면 15V)에서 음의 레벨 VGL(예를 들면 -12V)로 하강한다. 이 때 등가 커패시터(140)는 기생 커패시턴스(111)로 인한 전압이 강하된다(일반적으로 대략 1V). 정전용량 결합(capacitive coupling) 이후에는 데이터선 D₁-D_m의 전압들이 공통 전압 V_com에 대해 대칭이 된다. 각각의 LCD에 대한 기생 커패시턴스의 차이가 클 경우, 디스플레이 유닛 P₁₁-P_mn은 정전용량 결합 이후에 공통 전압 V_com에 대해 대칭을 이루지 않을 수 있다.

플리커링을 해결하기 위해 종래 기술에서는 플릭(flick)에 따라 공통 전압 V_com을 조절하는 NVM이 이용되었다. 그러나 제조시 추가적인 기록 공정이 더해져야만 했다.

이에 관한 본 개시의 목적은 전압 조정 회로를 제공하는 것이다.

본 개시는 전압 조정 회로를 제공한다. 전압 조정 회로는 커플링 전압 감지 회로 및 공통 전압 회로를 포함한다. 커플링 전압 감지 회로는 초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성한다. 공통 전압 회로는 디스플레이 단계에서 조정 전압에 따라 공통 전압을 조절하고, 디스플레이 모듈로 상기 공통 전압을 출력한다.

본 개시는 액정 장치(LCD)를 더 포함한다. LCD는 디스플레이 모듈, 게이트 구동 회로, 소스 구동 회로 및 전압 조정 회로를 포함한다. 디스플레이 모듈은 복수의 기생 커패시턴스를 포함한다. 게이트 구동 회로는 복수의 게이트 신호를 생성하기 위해 이용된다. 소스 구동 회로는 디스플레이 모듈에 연결되고, 디스플레이 모듈에 디스플레이 전압을 출력하기 위해 이용된다. 전압 조정 회로는 커플링 전압 감지 회로 및 공통 전압 회로를 포함한다. 커플링 전압 감지 회로는 초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하기 위해 이용된다. 공통 전압 회로는 조정 전압에 따라 공통 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 공통 전압을 스플레이 모듈로 출력하기 위해 이용된다.

본 개시는 전압 조정 회로를 더 포함한다. 전압 조정 회로는 커플링 전압 감지 회로 및 소스 구동 전압 회로를 포함한다. 커플링 전압 감지 회로는 초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하기 위해 이용된다. 소스 구동 전압 회로는 조정 전압에 따라 디스플레이 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 디스플레이 전압을 디스플레이 모듈로 출력하기 위해 이용된다.

본 개시는 LCD를 더 포함한다. LCD는 디스플레이 모듈, 게이트 구동 회로 및 전압 조정 회로를 포함한다. 디스플레이 모듈은 복수의 기생 커패시턴스를 포함한다. 게이트 구동 회로는 복수의 게이트 신호를 생성하기 위해 이용된다. 커플링 전압 감지 회로는 초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하기 위해 이용된다. 소스 구동 전압 회로는 조정 전압에 따라 디스플레이 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 디스플레이 전압을 스플레이 모듈로 출력하기 위해 이용된다.

본 발명의 여러 목적은 이하 다양한 그림과 도시에서 설명되는 바람직한 실시예의 상세한 설명에 따라 당업자에게 분명히 명확해질 것이다.

도 1a는 종래 기술의 TFT LCD 모니터(10)의 모식도를 나타낸 것이다.
도 1b는 도 1a의 디스플레이 유닛의 일 실시예의 파형을 나타낸 것이다.
도 2a는 액정 장치(LCD: Liquid Crystal Device)의 모식도의 일 실시예이다.
도 2b는 디스플레이 유닛의 일 실시예의 파형을 나타낸 것이다.
도 2c는 도 2a에서의 커플링 전압 감지 회로의 모식도의 일 실시예이다.
도 3은 다른 LCD의 모식도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 LCD의 모식도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 LCD의 모식도이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 LCD의 모식도이다.
도 6b는 일 실시예에 따른 디스플레이 유닛의 파형이다.
도 7은 일 실시예에 따른 LCD의 모식도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 LCD의 모식도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 LCD의 모식도이다.

액정 장치(LCD)(20)의 모식도의 일 실시예를 나타낸 도 2a를 참조해 보겠다. LCD(20)는 디스플레이 모듈(200), 소스 구동 회로(220), 게이트 구동 회로(240) 및 전압 조정 회로(250)를 포함한다. 전압 조정 회로(250)는 커플링 전압 감지 회로(260), 공통 전압 회로(280) 및 스위치(290)를 포함한다. LCD(20)의 구조는 도 1의 TFT LCD(10)와 같고, 동일한 동작은 여기에서는 생략한다. 게이트 구동 회로(240)는 다수의 게이트선을 순서대로 턴온/오프하는 다수의 게이트 신호를 생성하기 위해 이용된다. 소스 구동 회로(220)는 게이트선이 턴온되었을 때 디스플레이 모듈(200)의 등가 커패시터로 다수의 디스플레이 전압을 인가하는데 이용된다 (즉, 게이트 신호가 음의 전압에서 양의 전압으로 상승). 디스플레이 모듈(200)의 기생 커패시턴스는, 공통 전압 단자 T_VCOM의 공통 전압 V_com을 끌어 내리면서, 게이트 신호의 하강 에지(falling edge)에 커플링 전압 V_FD을 생성한다. 커플링 전압 감지 회로(260)는 스위치(290)를 통해 디스플레이 모듈(200)에 연결되고, 커플링 전압 V_FD를 감지하고 초기 단계에서 커플링 전압 V_FD에 조정 전압 V_SHFT를 생성하는데 이용된다. LCD(20)의 초기 단계는 LCD(20)의 턴 온 후, 이미지가 디스플레이되기 전의 기간이다. 공통 전압 회로(280)는 스위치(290)를 통해 디스플레이 모듈(200)의 공통 전압 단자 T_VCOM에 연결되며, 디스플레이 단계에서 조정 전압 V_SHFT에 따라 공통 전압 V_com을 조절하고 공통 전압 V_com을 디스플레이 모듈(200)로 출력하기 위해 이용된다. LCD(20)의 디스플레이 단계는 LCD(20)가 이미지를 디스플레이할 수 있는 기간이다. 스위치(290)는 디스플레이 모듈(200), 커플링 전압 감지 회로(260) 및 공통 전압 회로(280)에 연결되고, 디스플레이 모듈(200)을 공통 전압 회로(280) 또는 커플링 전압 감지 회로(260)로 연결하는데 이용된다. 따라서, LCD(20)는, 초기 단계에서, 기생 커패시턴스에 의해 생성된 커플링 전압 V_FD을 감지하고 공통 전압 V_com을 능동적으로 조절할 수 있어 기록 공정 수행 없이 플리커링을 방지할 수 있다. 또한 제조 시간이 감소될 수 있으며 전체 스루아웃(throughout)은 증가한다.

디스플레이 유닛의 일 실시예의 파형을 나타낸 도 2b를 참조해 보겠다. 명확하게는, 공통 전압 V_com이 초기 단계에서의 기설정값(예를 들면 0V)을 설정한다. 게이트 구동 회로(240)가 게이트선을 턴오프하면 (즉, 게이트 신호가 양의 레벨 VGH에서 음의 레벨 VGL로 하강), 스위치(290)는 디스플레이 모듈(200)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 커플링 전압 감지 회로(260)에 연결한다. 커플링 전압 감지 회로(260)는 커플링 전압 V_FD를 감지하고 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 바람직하게는, 커플링 전압 V_FD가 커플링 전압 감지 회로(260)의 레지스터(resistor)에 저장될 수 있다 (도 2에 도시되지 않음). 디스플레이 단계에서, 스위치(290)가 공통 전압 단자 T_VCOM을 공통 전압 회로(280)에 연결한다. 공통 전압 회로는 조정 전압 V_SHFT에 따라 공통 전압 V_com을 조절하고, 디스플레이 모듈(200)로 공통 전압 V_com을 출력한다. 예를 들면, 초기에는 공통 전압 V_com이 0V이다. 게이트선이 턴오프되면, 커플링 전압 감지 회로(260)는 커플링 전압 V_FD=-0.6V를 감지하고, 조정 전압 V_SHFT=-1.2V를 생성한다. 디스플레이 단계에서, 공통 전압 회로(280)는 공통 전압 V_com이 0V에서 -1.2V로 하강하도록 조절하고, 조절된 공통 전압 V_com=-1.2V를 디스플레이 모듈(200)로 출력한다.

도 2a에서의 커플링 전압 감지 회로(260)의 모식도의 일 실시예로서, 여기에서 한정되지 않는, 도 2c를 참조해 보겠다. 커플링 전압 감지 회로(260)는 ADC(Analog to Digital Convertor)(262), 룩업 테이블(look-up table)(264) 및 DAC(Digital to Analog Convertor)(266)를 포함한다. ADC(262)는 아날로그 커플링 전압 V_FD를 인가받기 위해 이용되며 이를 디지털값 D_FD로 변환한다. 룩업 테이블(264)은 조정 전압 V_SHFT에 대응하는 디지털값 D_SHFT를 출력한다. DAC(266)는 디지털값 D_SHFT를 아날로그 조정값 V_SHFT로 변환하기 위해 이용된다.

일부 실시예에서, 조정 전압 회로는 전압 설정 유닛을 더 포함한다. LCD(30)의 모식도를 나타낸 도 3을 참조해 보겠다. 도 3에서, LCD(30)는 디스플레이 모듈(300), 소스 구동 회로(320), 게이트 구동 회로(340) 및 전압 조정 회로(350)를 포함한다. 전압 조정 회로(350)는 커플링 전압 감지 회로(360), 공통 전압 회로(380), 스위치(390) 및 전압 설정 유닛(310)을 포함한다. 도 2a의 실시예와의 차이은, 커플링 전압 감지 회로(360) 및 공통 전압 회로(380)에 연결된 전압 설정 유닛(310)에 있다. 전압 설정 유닛(310)은 공통 전압 V_com의 기설정된 시프트값(predetermined shift value)을 설정하기 위해 이용된다. 게이트 구동 회로(340)가 게이트선을 턴 오프하면, 스위치(390)가 디스플레이 모듈(300)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 커플링 전압 감지 회로(360)에 연결한다. 커플링 전압 감지 회로(360)는 커플링 전압 V_FD를 감지하고, 커플링 전압 V_FD에 관한 수식 또는 룩업 테이블을 이용하여 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 디스플레이 단계에서, 스위치(390)는 디스플레이 모듈(300)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 공통 전압 회로(380)에 연결하고, 조정 전압 V_SHFT와 공통 전압 V_com의 기설정된 시프트값의 슈퍼포지션(superposition)에 따라 공통 전압 회로(380)가 공통 전압 V_com을 조절하며, 이후에 조절된 공통 전압 V_com을 디스플레이 모듈(300)로 출력한다. 예를 들면 초기에는 공통 전압 V_com이 0V로 설정된다. 게이트선이 턴 오프되면, 커플링 전압 감지 유닛(360)은 커플링 전압 V_FD=-0.6V를 감지한다. 전압 설정 유닛(310)은 공통 전압 V_com의 시프트값을 -1V로 설정한다. 이에 따라 커플링 전압 감지 회로(360)는 커플링 전압 V_FD에 따라 조정 전압 V_SHFT=-0.2V를 생성한다. 디스플레이 단계에서, 공통 전압 회로(380)는 조정 전압 V_SHFT와 공통 전압 V_com의 시프트값의 슈퍼포지션에 따라 공통 전압 V_com (0V)을 -1.2V (즉, -0.2V + -1V)로 조절하고, 조절된 공통 전압 V_com을 디스플레이 모듈(300)로 출력한다.

일부 실시예에서, 커플링 전압 감지 회로는 커플링 전압 V_FD를 감지하기 위해 디스플레이 모듈의 공통 전압 단자 T_VCOM에만 연결될 뿐만 아니라, 소스 구동 회로, 또는 소스 구동 회로와 공통 전압 단자 T_VCOM 모두에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 LCD의 모식도를 나타낸 도 4를 참조해 보겠다. 도 4에서, LCD(40)는 디스플레이 모듈(400), 소스 구동 회로(420), 게이트 구동 회로(440) 및 전압 조정 회로(450)를 포함한다. 전압 조정 회로(450)는 커플링 전압 감지 회로(460), 공통 전압 회로(480) 및 스위치(490)를 포함한다. 도 4에 따른 LCD(40)과 도 2에 따른 LCD(20)의 차이는 스위치(490)가 연결되는 구성에 있다. 스위치(490)는, 디스플레이 모듈(400), 소스 구동 회로(420) 및 커플링 전압 감지 회로(460)에 연결되며, 디스플레이 모듈(400)을 소스 구동 회로(420) 또는 커플링 전압 감지 회로(460)에 연결하기 위해 이용된다. 게이트 구동 회로(440)가 게이트선을 턴 오프할 경우, 스위치(490)는 공통 전압 단자 T_VCOM을 커플링 전압 감지 회로(460)에 연결한다. 커플링 전압 감지 회로(460)는 소스선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE}을 감지하고, 커플링 전압 V_{FD_SOURCE}에 따라 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 바람직하게는, 소스선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE}와 공통 전압 단자 T_VCOM의 커플링 전압 V_FD이 거의 동일하다. 디스플레이 단계에서, 스위치(490)는 디스플레이 모듈(400)을 소스 구동 회로(420)에 연결하며, 이후에 공통 전압 회로(480)가 조정 전압 V_SHFT에 따라 공통 전압 V_com을 조절하고 공통 전압 V_com을 디스플레이 모듈(400)로 출력한다.

일 실시예에 따른 LCD(50)의 모식도를 나타낸 도 5를 참조해 보겠다. LCD(50)는 디스플레이 모듈(500), 소스 구동 회로(520), 게이트 구동 회로(540) 및 전압 조정 회로(550)를 포함한다. 전압 조정 회로(550)는 커플링 전압 감지 회로(560), 공통 전압(580), 전압 설정 유닛(510), 제1 스위치(590) 및 제2 스위치(591)를 포함한다. 도 5에 따른 전압 조정 회로(550)는 도 3에 따른 전압 조정 회로(350)와 도 4에 따른 전압 조정 회로(450)의 조합이므로 전압 조정 회로(550)는 유사한 구조를 가진다. 도 5에 따른 전압 조정 회로(550)가 제2 스위치(591)를 더 포함하는데 차이가 있다. 제1 스위치(590)는, 디스플레이 모듈(500), 소스 구동 회로(520) 및 커플링 전압 감지 회로(560)에 연결되고, 디스플레이 모듈(500)을 소스 구동 회로(520) 또는 커플링 전압 감지 회로(560)에 연결하기 위해 이용된다. 제2 스위치(591)는, 디스플레이 모듈(500), 공통 전압 회로(580) 및 커플링 전압 감지 회로(560)에 연결되고, 디스플레이 모듈(500)을 공통 전압 단자 T_VCOM 또는 커플링 전압 감지 회로(560)에 연결하기 위해 이용된다. 즉, 커플링 전압 감지 회로(560)는, 스캔선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE} 뿐만 아니라 공통 전압 단자 T_VCOM의 커플링 전압 VFD까지 감지하고, 커플링 전압 VFD 및 V_{FD_SOURCE}에 따라 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 디스플레이 단계에서, 제1 스위치(590)가 디스플레이 모듈(500)을 소스 구동 회로(520)에 연결하는 한편 제2 스위치(591)는 디스플레이 모듈(500)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 공통 전압 회로(580)에 연결한다. 공통 전압 회로(580)는 공통 전압 V_com의 시프트값과 조정 전압 V_SHFT의 슈퍼포지션에 따라 공통 전압 V_com을 조절한 후에 공통 전압 V_com을 디스플레이 모듈(500)로 출력한다.

일 실시예에 따른 LCD(60)의 모식도를 나타낸 도 6a을 참조해 보겠다. LCD(60)는 디스플레이 모듈(600), 게이트 구동 회로(640) 및 전압 조정 회로(650)를 포함한다. 전압 조정 회로(650)는 소스 구동 회로(620), 커플링 전압 감지 회로(660) 및 스위치(690)를 포함한다. LCD(60)의 기본 구조는 도 1의 LCD(10)와 유사하므로 여기서는 동일한 설명은 생략한다. 게이트 구동 회로(640)는 게이트선을 턴 온/오프하는 다수의 게이트 신호를 생성하기 위해 이용된다. 디스플레이 모듈(600)의 기생 커패시턴스는 게이트선의 하강 에지(즉, 게이트 선이 턴 오프됨)에 커플링 전압 V_FD를 생성한다. 스위치(690)는 커플링 전압 감지 회로(660)에 연결되고, 디스플레이 모듈(600)을 접지 단자(680) 또는 커플링 전압 감지 회로(660)에 연결하기 위해 이용된다. 공통 전압 단자 T_VCOM이 접지 단자(680)에 연결될 경우에는 공통 전압 V_com은 고정된 값 0V이다. 커플링 전압 감지 회로(660)는 커플링 전압 V_FD를 감지하는데 이용되며, 초기 단계에서 커플링 전압 V_FD에 따라 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 초기 단계는 LCD(60)의 턴 온 후, 이미지가 디스플레이되기 전의 기간이다. 소스 구동 회로(620)는 초기 단계에서 조절되지 않은 디스플레이 전압 V_CS’을 디스플레이 모듈(600)로 출력하기 위해 이용되며, 디스플레이 단계에서 조정 전압 V_SHFT에 따라 디스플레이 모듈(600)로 조절된 디스플레이 전압 V_CS를 출력한다. 따라서 본 개시의 LCD(60)는 초기 단계에서 기생 커패시턴스에 의해 생성된 커플링 전압을 감지하고 디스플레이 전압을 능동적으로 조절하여 기록 공정 없이 플리커링을 방지할 수 있다. 또한 제조 시간이 감소될 수 있으며 전체 스루아웃(throughout)은 증가한다.

일 실시예에 따른 디스플레이 유닛의 파형을 나타낸 도 6b를 참조해 보겠다. 초기 단계에서, 공통 전압 V_com은 기설정값(예를 들어 0V)으로 미리 설정된다. 소스 구동 회로(620)는 조절되지 않은 디스플레이 전압 V_CS’을 디스플레이 모듈(600)의 등가 커패시터로 출력한다. 게이트 구동 회로(640)가 게이트선을 턴 오프하면(즉, 게이트 신호가 양의 레벨 VGH에서 음의 레벨 VGL로 하강), 스위치(690)가 공통 전압 단자 T_VCOM을 커플링 전압 감지 회로(660)에 연결한다. 커플링 전압 감지 회로(660)는 커플링 전압 V_FD를 감지하고 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 바람직하게는, 커플링 전압 V_FD가 커플링 전압 감지 회로(660)의 레지스터에 저장될 수 있다(도 6a에는 도시되지 않음). 디스플레이 단계에서는 스위치(690)가 공통 전압 단자 T_VCOM을 접지 단자(680)에 연결하여, 공통 전압 단자 T_VCOM는 0V로 설정된다. 커플링 전압 감지 회로(600)는 조정 전압 V_SHFT를 소스 구동 회로(620)로 출력한다. 소스 구동 회로(620)는 조정 전압 V_SHFT에 따라 디스플레이 전압 V_CS를 디스플레이 모듈(600)로 출력한다.

일부 실시예에서, 전압 조정 회로는 전압 설정 유닛을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 LCD(70)의 모식도를 나타낸 도 7을 참조해 보겠다. 도 7에서, LCD(70)는 디스플레이 모듈(700), 게이트 구동 회로(740) 및 전압 조정 회로(750)를 포함한다. 전압 조정 회로(750)는 소스 구동 회로(720), 커플링 전압 감지 회로(760), 스위치(790) 및 전압 설정 유닛(710)을 포함한다. 도 7에 따른 LCD(70)의 기본 구조는 도 6에 따른 LCD(60)와 유사하다. 도 7에 따른 전압 설정 유닛(710)이 커플링 전압 감지 회로(760) 및 소스 구동 회로(720)에 연결된다는 점에 차이가 있다. 전압 설정 유닛(710)은 디스플레이 전압의 기설정된 시프트값을 설정하기 위해 이용된다. 게이트 구동 회로(760)가 게이트선을 턴 오프하면, 스위치(790)는 디스플레이 모듈(700)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 커플링 전압 감지 회로(760)에 연결한다. 커플링 전압 감지 회로(760)는 커플링 전압 V_FD를 감지하고 커플링 전압 V_FD에 따라 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 디스플레이 단계에서, 스위치(790)는 디스플레이 모듈(700)의 공통 전압 단자 T_VCOM를 접지 단자(780)에 연결한다. 소스 구동 회로(720)는 조정 전압 V_SHFT와 디스플레이 전압의 기설정된 시프트값의 슈퍼포지션에 따라 디스플레이 전압 V_CS’를 조절하고, 디스플레이 단계에서 조절된 디스플레이 전압 V_CS를 디스플레이 모듈(700)로 출력한다.

일부 실시예에서, 커플링 전압 감지 회로는 스캔선의 커플링 전압 V_FD를 감지하기 위해 디스플레이 모듈(예를 들어, 600 또는 700) 뿐만 아니라, 소스 구동 회로, 또는 소스 구동 회로 및 공통 전압 단자 모두에 연결된다. 일 실시예에 따른 LCD(80)의 모식도를 나타낸 도 8을 참조해 보겠다. 도 8에서, LCD(80)는 디스플레이 모듈(80), 게이트 구동 회로(840) 및 전압 조정 회로(850)를 포함한다. 전압 조정 회로(850)는 소스 구동 회로(820), 커플링 전압 감지 회로(860) 및 스위치(890)를 포함한다. 도 8에 따른 LCD(80)의 차이점은, 도 8에 따른 스위치(890)가 연결되는 구성이 도 6에 따른 스위치(690)와는 다르고, 디스플레이 모듈(800)이 접지 단자(880)에 직접 연결된다는 점에 있다. 스위치(890)는, 디스플레이 모듈(800), 소스 구동 회로(820) 및 커플링 전압 감지 회로(860)에 연결되며, 디스플레이 모듈(800)을 소스 구동 회로(820) 또는 커플링 전압 감지 회로(860)에 연결하기 위한 것이다. 게이트 구동 회로(840)가 게이트선을 턴 오프하면, 스위치(890)는 디스플레이 모듈(800)을 커플링 전압 감지 회로(860)에 연결한다. 이후에, 커플링 전압 감지 회로(860)는 스캔선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE}을 감지하고, 스캔선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE}에 따라 조정 전압 V_SHFT을 생성한다. 바람직하게는, 스캔선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE}이 공통 전압 단자 T_VCOM의 커플링 전압 V_FD와 거의 동일하다. 디스플레이 단계에서, 스위치(890)는 디스플레이 모듈(800)을 소스 구동 회로(820)에 연결한다. 소스 구동 회로(820)는 조정 전압 V_SHFT에 따라 디스플레이 전압 V_CS’을 조절하고, 조절된 디스플레이 전압 V_CS를 디스플레이 모듈(800)로 출력한다.

일 실시예에 따른 LCD(90)의 모식도를 나타낸 도 9를 참조해 보겠다. LCD(90)는 디스플레이 모듈(900), 게이트 구동 회로(940) 및 전압 조정 회로(950)를 포함한다. 전압 조정 회로(950)는 소스 구동 회로(920), 커플링 전압 감지 회로(960), 접지 단자(980), 전압 설정 유닛(910), 제1 스위치(990) 및 제2 스위치(991)를 포함한다. 도 9에 따른 LCD(90)는 도 7에 따른 LCD(70)와 도 8에 따른 LCD(80)의 조합이므로 유사한 구조를 갖는다. 도 9에 따른 전압 조정 회로(950)가 제2 스위치(991)를 더 포함한다는 점에서만 차이가 있다. 제1 스위치(990)는 디스플레이 모듈(900), 소스 구동 회로(920) 및 커플링 전압 감지 회로(960)에 연결되며, 디스플레이 모듈(900)을 소스 구동 회로(920) 또는 커플링 전압 감지 회로(960)에 연결하기 위해 이용된다. 제2 스위치(991)는 디스플레이 모듈(900), 접지 단자(980) 및 커플링 전압 감지 회로(960)에 연결되며, 디스플레이 모듈(900)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 접지 단자(980) 또는 커플링 전압 감지 회로(960)에 연결하기 위해 이용된다. 게이트 구동 회로(940)가 게이트선을 턴 오프하면, 제1 스위치(990)는 디스플레이 모듈(900)을 커플링 전압 감지 회로(960)에 연결하고, 제2 스위치(991)는 디스플레이 모듈(900)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 커플링 전압 감지 회로(960)에 연결한다. 즉, 커플링 전압 감지 회로(960)는 스캔선의 커플링 전압 V_{FD_SOURCE} 뿐만 아니라 디스플레이 모듈(900)의 공통 전압 단자 T_VCOM의 커플링 전압 V_FD를 감지하고, 커플링 전압 V_{FD_SOURCE} 및 커플링 전압 V_FD에 따라 조정 전압 V_SHFT를 생성한다. 디스플레이 단계에서는, 제1 스위치(990)가 디스플레이 모듈(900)을 소스 구동 회로(920)에 연결하고, 제2 스위치(991)가 디스플레이 모듈(900)의 공통 전압 단자 T_VCOM을 접지 단자(980)에 연결하여 공통 전압 단자 T_VCOM는 0V로 설정된다. 소스 구동 회로(920)는 디스플레이 전압의 시프트값과 조정 전압 V_SHFT의 슈퍼포지션에 따라 디스플레이 전압 V_CS’를 조절하며, 조절된 디스플레이 전압 V_CS를 디스플레이 모듈(900)로 출력한다.

요컨대, 본 개시의 커플링 전압 감지 회로는 초기 단계에서 기생 커패시턴스에 의해 생성된 커플링 전압(예를 들어, 스캔선 또는 공통 전압 단자의 커플링 전압)을 능동적으로 감지할 수 있으며, 커플링 전압에 따라 공통 전압을 조절할 수 있고, 이로써 전압 차이에 의해 발생되는 플리커링을 방지할 수 있다. 종래 기술과 비교할 때 본 개시는 기록 공정을 요하지 않기 때문에 제조 시간을 줄일 수 있고 전체 스루아웃을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 학습이 유지되는 동안 당업자는 본 장치 및 방법의 다양한 수정 및 변형을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 개시는 참조된 청구항의 한정 및 경계에 의해서만 제한되도록 해석되어야 한다.

Claims

전압 조정 회로에 있어서,
초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 상기 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하는 커플링 전압 감지 회로; 및
디스플레이 단계에서, 상기 조정 전압에 따라 공통 전압을 조절하고, 디스플레이 모듈로 상기 공통 전압을 출력하는 공통 전압 회로
를 포함하는 전압 조정 회로.
제1항에 있어서,
상기 공통 전압 회로 및 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 상기 공통 전압 회로 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 스위치를 더 포함하는 전압 조정 회로.
제2항에 있어서,
상기 초기 단계에서 상기 스위치가 상기 디스플레이 모듈을 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는, 전압 조정 회로.
제2항에 있어서,
상기 디스플레이 단계에서 상기 스위치가 상기 디스플레이 모듈을 상기 공통 전압 회로에 연결하는, 전압 조정 회로.
제1항에 있어서,
소스 구동 회로 및 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 상기 소스 구동 회로 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 스위치를 더 포함하는 전압 조정 회로.
제1항에 있어서,
소스 구동 회로 및 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 상기 소스 구동 회로 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 제1 스위치; 및
상기 공통 전압 회로 및 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 상기 공통 전압 회로 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 제2 스위치
를 더 포함하는 전압 조정 회로.
제1항에 있어서,
상기 커플링 전압 감지 회로 및 상기 공통 전압 회로에 연결되고, 상기 공통 전압에 대해 기설정된 시프트값(predetermined shift value)을 설정하는 상기 전압 설정 유닛을 더 포함하는 전압 조정 회로.
액정 장치(LCD)에 있어서,
복수의 기생 커패시턴스를 포함하는 디스플레이 모듈;
복수의 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로;
상기 디스플레이 모듈에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈에 디스플레이 전압을 출력하는 소스 구동 회로; 및
전압 조정 회로
를 포함하며,
상기 전압 조정 회로는
초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 상기 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하는 커플링 전압 감지 회로; 및
상기 조정 전압에 따라 공통 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 상기 공통 전압을 상기 디스플레이 모듈로 출력하는 공통 전압 회로
를 포함하는,
액정 장치.
전압 조정 회로에 있어서,
초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 상기 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하는 커플링 전압 감지 회로; 및
상기 조정 전압에 따라 디스플레이 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 상기 디스플레이 전압을 디스플레이 모듈로 출력하는 소스 구동 전압 회로
를 포함하는 전압 조정 회로.
제9항에 있어서,
상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 접지 단자 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 스위치를 더 포함하는 전압 조정 회로.
제10항에 있어서,
상기 초기 단계에서 상기 스위치가 상기 디스플레이 모듈을 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는, 전압 조정 회로.
제10항에 있어서,
상기 디스플레이 단계에서 상기 스위치가 상기 디스플레이 모듈을 상기 접지 단자로 연결하는, 전압 조정 회로.
제9항에 있어서,
상기 소스 구동 회로 및 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 상기 소스 구동 회로 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 스위치를 더 포함하는 전압 조정 회로.
제9항에 있어서,
상기 소스 구동 회로 및 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 상기 소스 구동 회로 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 제1 스위치; 및
상기 커플링 전압 감지 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 모듈을 접지 단자 또는 상기 커플링 전압 감지 회로에 연결하는 제2 스위치
를 더 포함하는 전압 조정 회로.
제9항에 있어서,
상기 커플링 전압 감지 회로 및 상기 소스 구동 회로에 연결되고, 상기 디스플레이 전압에 대해 기설정된 시프트값을 설정하는 전압 설정 유닛을 더 포함하는 전압 조정 회로.
액정 장치(LCD)에 있어서,
복수의 기생 커패시턴스를 포함하는 디스플레이 모듈;
복수의 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로; 및
전압 조정 회로
를 포함하며,
상기 전압 조정 회로는
초기 단계에서 커플링 전압을 감지하고, 상기 커플링 전압에 따라 조정 전압을 생성하는 커플링 전압 감지 회로; 및
상기 조정 전압에 따라 디스플레이 전압을 조절하고, 디스플레이 단계에서 상기 디스플레이 전압을 상기 디스플레이 모듈로 출력하는 소스 구동 회로
를 포함하는,
액정 장치.