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KR0182047B1 - 프로그래머블 계조전압 발생장치 - Google Patents

프로그래머블 계조전압 발생장치 Download PDF

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KR0182047B1
KR0182047B1 KR1019950061846A KR19950061846A KR0182047B1 KR 0182047 B1 KR0182047 B1 KR 0182047B1 KR 1019950061846 A KR1019950061846 A KR 1019950061846A KR 19950061846 A KR19950061846 A KR 19950061846A KR 0182047 B1 KR0182047 B1 KR 0182047B1
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이대원
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김광호
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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Abstract

이 발명은 프로그래머블 계조전압 발생장치에 관한 것으로, 수평 동기신호(Hsync)를 입력받아, '2n'개 만큼의 수평 동기신호를 생성하여, 유지신호에 따라 신호를 유지하고, 출력하는 종속 출력부(10)와, 상기 종속 출력부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 입력되는 유지신호(Hold)에 따라 신호를 유지하였다가, 순차적으로 해당하는 출력단자에 계조 펄스를 출력하는 칩 선택부(20)와, 상기 칩 선택부(20)의 선택에 따라 순차적으로 계조 펄스를 입력받아, 그 수를 계수하여, 입력되는 유지신호에 따라, 그 값을 유지하였다가 출력하는 계조 펄스 계수부(30)와, 상기 계조 펄스 계수부(30)로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털-아날로그 변환부(40)와, 상기 디지털-아날로그 변환부(40)로부터 출력되는 '2n'개의 신호를 입력받아, 입력되는 액정 반전신호(LCB)에 따라, 'n'개씩의 신호를 교대로 출력하는 반전 출력부(50)와, 상기 스위칭부(50)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 임시 저장하였다가 출력하는 버퍼(60)로 이루어져 있으며, 액정표시장치를 구동시키기 위해 필요한 계조전압을 발생하는 데에 있어서, 공급되는 고동정원을 디지털 파형으로 제어함으로써, 프로그램 가능하도록 하여, 정확한 광투과율을 나타내고, 각 계조전압의 값을 정확히 고정시킬 수 있는 프로그래머블 계조전압 발생장치에 관한 것이다.

Description

프로그래머블 계조전압 발생장치
제1도는 종래 기술의 계조전압 발생장치를 적용한 회로도이고,
제2도는 제1도에서의 액정 구동전압 대 광투과율의 특성을 나타낸 그래프이고,
제3도는 이 발명의 제1실시예에 따른 프로그래머블 계조전압 발생장치를 적용한 블록도이고,
제4도의 (a)∼(d)는 제3도의 파형도이고,
제5도의 (a), (b)는 각각 제4도의 (b), (c)를 확대한 세부 파형도이고,
제6도는 이 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 컴퓨터 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 블록도이고,
제7도는 이 발명의 제3실시예에 따른 기억장치 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 블록도이다.
이 발명은 프로그래머블(programmable) 계조전압 발생장치에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display)를 구동시키기 위해 필요한 계저전압을 발생하는 데에 있어서, 공급되는 구동저원을 디지털(digital) 파형으로 제어함으로써, 프로그램 가능하도록 하여, 정확한 광투과율을 나타내고, 각 계조전압의 값을 정확히 고정시킬 수 있는 프로그래머블 계조전압 발생장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여, 종래 기술의 계조전압 발생장치를 설명하기로 한다.
제1도는 종래 기술의 계조전압 발생장치를 적용한 회로도이고, 제2도는 제1도에서의 액정 구동전압 대 광투과율의 특성을 나타낸 그래프이다.
제1도에 도시되어 있듯이, 종래 기술의 계조전압 발생장치의 구성은, 직렬로 연결되는 'n+1'개의 저항으로 이루어져 있으며, 입력되는 신호에 따라 각각의 저항의 일측단자에서 해당하는 크기의 전압을 출력하는 저항열(Rarray)과; 액정 반전신호(Vcom)를 입력받아 신호를 반전시켜 출력하는 인버터(inverter, INV)와; 상기 액정 반전신호(Vcom)에 따라 절환되어, 상기 저항열(Rarray) 제1저항(R1)의 일측단자로 구동전원(Vs)을 연결하거나, 공통전원(Vss)을 연결하는 제1스위치(S1)와; 상기 인버터(INV)로부터 출력되는 신호에 따라 절환되어, 상기 저항열(Rarray)의 마지막 저항(Rs)의 타측단자로 구동정원(Vs)을 연결하거나, 공동전원(Vss)을 연결하는 제2스위치(S2)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 종래 기술의 계조전압 발생장치의 동작은 다음과 같다.
제1스위치(S1)는 주기적으로 반전되며 입력되는 액정 반전신호(Vcom)에 따라 절환되어, 저항열(Rarray)의 제1저항(R1)을 통해 한 번은 구동전원(Vdd)을 연결하고, 다른 한 번은 공통전원(Vss)을 연결한다.
그리고, 제2스위치(S2)는 상기 액정 반전신호(Vcom)가 인버터(INV)에 의해 반전된 신호를 입력받아, 그 신호에 따라 절환되어, 저항열(Rarray)의 저항(R1)을 통해 한 번은 구동전원(Vdd)을 연결하고, 다른 한 번은 공통전원(Vss)을 연결한다.
따라서, 제1스위치(S1)가 구동전원(Vdd)에 접속되면, 제2스위치(S2)가 공통전원(Vss)에 연결되고, 제2스위치(S2)가 구동전원(Vdd)에 접속되면, 제1스위치(S1)가 공통전원(Vss)에 연결된다.
그리고 상기 스위치(S1, S2)의 절환 반전에 따라, 저항열(Rarray)의 각 저항의 일측단자를 통해 출력되는 전압(V0∼Vn)의 값이 교대로 반전되어 나타난다.
그런데, 액정의 반전에 따라 액정의 구동전압(VLC) 대비 광투과율의 특성에서 보면, 제2도에서 보듯이, 정확한 대칭이 되지 않는다.
또한, 제2도의 특성 곡선에서 보듯이, 경사가 급한 부분은 전압값에 따라 투과율이 상당히 민감하게 반응하기 때문에, 각각의 저항의 오차와 구동전원의 변동에 의해서 광투과율을 내기에 어려운 문제점이 있다.
또한, 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)의 특성 및 액정의 셀(cell)간의 간격 오차 때문에, 광특성에 따른 각 계조의 전압값을 정확히 고정시키기도 어려운 문제점이 있다.
따라서, 이 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정표시장치를 구동시키기 위해 필요한 계조전압을 발생하는 데에 있어서, 공급되는 구동전원을 디지털 파형으로 제어함으로써, 프로그램 가능하도록 하여, 정확한 광투과율을 나타내고, 각 계조전압의 값을 정확히 고정시킬 수 있는 프로그래머블 계조전압 발생장치를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 수평 동기신호를 입력받아, '2n'개 만큼의 수평 동기신호를 생성하여, 유지신호에 따라 신호를 유지하고, 출력하는 종속 출력수단과; 상기 종속 출력수단으로부터 출력되는 신호를 입력받아, 입력되는 유지신호에 따라 신호를 유지하였다가, 순차적으로 해당하는 출력단자에 계조 펄스를 출력하는 칩 선택수단과; 상기 칩 선택수단의 선택에 따라 순차적으로 계조 펄스를 입력받아, 그 수를 계수하여, 입력되는 유지신호에 따라, 그 값을 유지하였다가 출력하는 계조 펄스 계수수단과; 상기 계조 펄스 계수수단으로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털-아날로그 변환수단과; 상기 디지털-아날로그 변환수단으로부터 출력되는 '2n'개의 신호를 입력받아, 입력되는 액정 반전신호에 따라, 'n'개씩의 신호로 교대로 출력하는 스위칭수단과; 상기 스위칭수단으로부터 출력되는 신호를 입력받아, 임시 저장하였다가 출력하는 임시저장수단으로 이루어져 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 제1실시예를 설명한다.
제3도는 이 발명의 제1실시예에 따른 프로그래머블 계조전압 발생장치를 적용한 블록도이고, 제4도의 (a)∼(d)는 제3도의 파형도이고, 제5도의 (a), (b)는 각각 제4도의 (b), (c)를 확대한 세부 파형도이다.
제3도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제1실시예에 따른 프로그래머블 계조전압 발생장치의 구성은, 수평 동기신호(Hsync)를 입력받아, '2n'개 만큼의 수평 동기신호를 생성하여, 유지신호에 따라 신호를 유지하고, 출력하는 종속 출력부(10)와; 상기 종속 출력부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 입력되는 유지신호(Hold)에 따라 신호를 유지하였다가, 순차적으로 해당하는 출력단자에 계조 펄스(pulse)를 출력하는 칩 선택부(20)와; '2n'개의 계조 펄스 카운터로 구성되어, 각각 상기 칩 선택부(20)의 선택에 따라 순차적으로 계조 펄스를 입력받아, 그 수를 계수하여, 입력되는 유지신호에 따라, 그 값을 유지하였다가 출력사는 계조 펄스 계수부(30)와; '2n'개의 디지털-아날로그 변환기(41∼42n)로 구성되어, 각각 상기 계조 펄스 계수부(30)의 계조 펄스 카운터로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그(analog) 신호로 변환하여 출력하는 디지털-아날로그 변환부(40)와; 상기 디지털-아날로그 변환부(40)로부터 출력되는 '2n'개의 신호를 입력받아, 입력되는 액정 반전신호(LCB)에 따라, 'n'개씩의 신호를 교대로 출력하는 반전 출력부(50)와; 상기 스위칭부(50)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 임시 저장하였다가 출력사는 버퍼(buffer, 60)로 이루어져 있다.
상기 반전 출력부(50)의 구성은, 상기 디지털-아날로그 변환부(40)로부터 출력되는 홀수번째의 신호와 짝수번째의 신호를 입력받아, 입력되는 액정 반전신호(LCB)에 따라, 교대로 선택하여 출력하는 'n'개의 스위치(51∼5n)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 제1실시예의 동작은 다음과 같다.
종속 출력부(10)는 제4도의 (a)와 같은 수평 동기신호(Hsync)를 입력받아, '2n'개 만큼의 수평 동기신호를 생성하여, 유지신호(Hold)에 따라 신호를 유지하였다가 출력한다.
칩 선택부(20)는 상기 종속 출력부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 제4도의 (d)와 같이 입력되는 유지신호(Hold)에 따라 신호를 유지하였다가, 순차적으로 해당하는 출력단자에 계조 펄스를 출력하며, 제4도의 (c)와 같다.
제5도의 (a), (b)에서 보면, 각 수평 동기신호(Hsync)의 한 펄스당 해당하는 계조 펄스의 수만큼 펄스가 형성되어 있으며, 그 수가 특정 계조를 의미한다.
계조 펄스 게수부(30)는 '2n'개의 계조 펄스 카운터로 구성되어, 각각 상기 칩 선택부(20)의 선택에 따라 순차적으로 계조 펄스를 입력받아, 그 수를 계수하여, 입력되는 유지신호(Hold)에 따라, 그 값을 유지하였다가 출력한다.
디지털-아날로그 변환부(40)는 '2n'개의 디지털-아날로그 변환기(41∼42n)로 구성되어, 각각 상기 계조 펄스 계수부(30)의 계조 펄스 카운터로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그(analog) 신호로 변환하여 출력한다.
반전 출력부(50)는 상기 디지털-아날로그 변환부(40)로부터 출력되는 '2n'개의 신호를 입력받아, 입력되는 액정 반전신호(LCB)에 따라, 'n'개씩의 신호를 교대로 출력한다.
즉, 제1스위치(51)는 제1디지탈-아날로그 변환기(41)로부터 출력되는 신호와 제2디지탈-아날로그 변환부(42)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 상기 액정 반전신호(LCB)의 인가에 따라, 처음에는 제1디지탈-아날로그 변환기(41)로부터 입력되는 신호를 출력하고, 다음에는 제2디지탈-아날로그 변환부(42)로부터 입력되는 신호를 출력한다.
제2스위치(52)∼제n스위치(5n)도 상기와 같은 동작으로 입력되는 신호들을 교대로 출력한다.
버퍼(60)는 전류 구동 능력을 높이기 위한 것으로서, 여기서 출력되는 신호가 구동신호가 된다.
상기와 같이 동작함으로써, 정확한 광투과율을 나타내고, 각 계조전압의 값을 정확히 고정시킬 수 있으며, n개의 레벨(level)의 계조를 가지는 신호를 출력할 수 있다.
이하, 이 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 컴퓨터(micro computer)제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로에 대해 설명하기로 한다.
제6도는 이 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 컴퓨터 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 블록도이다.
제6도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 컴퓨터 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 구성은, 출력하고자 하는 계조 데이터(data)를 생성하여 출력하는 마이크로 컴퓨터(500)와; 상기 마이크로 컴퓨터(500)로부터 출력되는 신호를 영상신호를 제어할 수 있도록 변환하여 출력하는 비디오 카드(video card, 100)와; 상기 비디오 카드(100)로부터 출력되는 신호에 따라 LCD의 타이밍을 제어하는 제어신호를 생성하여 출력하는 LCD 타이밍 제어부(200)와; 상기 LCD 타이밍 제어부(200)로부터 출력되는 신호와 비디오 카드(100)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 해당하는 계조전압을 발생하여 출력하는 계조전압 발생부(300)와; 상기 계조전압 발생부(300)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, LCD를 구동시키는 신호를 출력하는 LCD 구동부(400)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 컴퓨터 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 동작은 다음과 같다.
마이크로 컴퓨터(500)는 출력하고자 하는 계조 데이터를 생성하여 출력하고, 비디오 카드(100)는 상기 마이크로 컴퓨터(500)로부터 출력되는 신호를 영상신호를 제어할 수 있도록 변환하여 출력한다.
그리고, LCD 타이밍 제어부(200)는 상기 비디오 카드(100)로부터 출력되는 신호에 따라 LCD의 타이밍을 제어하는 각종의 제어신호를 생성하여 출력하고, 계조전압 발생부(300)는 상기 제1실시예에서 설명했던 부분으로서, 상기 LCD 타이밍 제어부(200)로부터 출력되는 신호와, 비디오 카드(100)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 해당하는 계조전압을 발생하여 출력한다.
LCD 구동부(400)는 상기 계조전압 발생부(300)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, LCD를 구동시킨다.
상기 마이크로 컴퓨터(500)는 일반적인 개인용 컴퓨터(personal computer)로 대치할 수 있다.
상기와 같이 동작함으로써, 마이크로 컴퓨터를 이용하여, 정확한 광투과율을 나타내고, 각 계조전압의 값을 정확히 고정시킬 수 있으며, n개의 레벨을 가지는 계조신호를 출력하여 LCD를 구동할 수 있다.
이하, 이 발명의 제3실시예에 따른 기억장치 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로에 대해 설명하기로 한다.
제7도는 이 발명의 제3실시예에 따른 기억장치 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 블록도이다.
제7도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제3실시에에 따른 기억장치 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로의 구성은, LCD의 타임을 제어하는 제어신호를 생성하여 출력하는 LCD 타이밍 제어부(200)와; 출력하고자 하는 계조 데이터가 프로그램되어 있으며, 상기 LCD 타이밍 제어부(200)의 제어신호에 따라 동작하여, 계조 데이터를 출력하는 기억장치(600)와; 상기 LCD 타이밍 제어부(200)로부터 출력되는 신호와, 기억장치(600)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 해당하는 계조전압을 발생하여 출력하는 계조전압 발생부(300)와; 상기 계조전압 발생부(300)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, LCD를 구동시키는 신호를 출력하는 LCD 구동부(400)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 제3실시에에 따른 기억장치제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치를 응용회로의 동작은 다음과 같다.
LCD 타이밍 제어부(200)는 LCD의 타이밍을 제어하는 제어신호를 생성하여 출력하고, 기억장치(600)에는 출력하고자 하는 계조 데이터가 프로그램되어 있으며, 상기 LCD타이밍 제어부(200)로부터 출력되는 신호에 따라 계조 데이터를 출력한다.
계조전압 발생부(300)는 상기 제1실시예에서 설명했던 부분으로서, 상기 LCD 타이밍 제어부(200)로부터 출력되는 신호와, 기억장치(600)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 해당하는 계조전압을 발생하여 출력한다.
LCD 구동부(400)는 상기 계조전압 발생부(300)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, LCD를 구동시킨다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는, 액정표시장치를 구동시키기 위해 필요한 게조전압을 발생하는 데에 있어서, 공급되는 구동전원을 디지털 파형으로 제어함으로써, 프로그램 가능하도록 하여, 정확한 광투과율을 나타내고, 각 계조전압의 값을 정확히 고정시킬 수 있는 프로그래머블 계조전압 발생장치를 제공하도록 한 것이다.

Claims (3)

  1. 수평 동기신호를 입력받아, '2n'개 만큼의 수평 동기신호를 생성하여, 유지신호에 따라 신호를 유지하고, 출력하는 종속 출력수단과; 상기 종속 출력수단으로부터 출력되는 신호를 입력받아, 입력되는 유지신호에 따라 신호를 유지하였다가, 순차적으로 해당하는 출력단자에 계조 펄스를 출력하는 칩 선택수단과; 상기 칩 선택수단의 선택에 따라 순차적으로 계조 펄스를 입력받아, 그 수를 계수하여, 입력되는 유지신호에 따라, 그 값을 유지하였다가 출력하는 계조 펄스 계수수단과; 상기 계조 펄스 계수수단으로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털-아날로그 변환수단과; 상기 디지털-아날로그 변환수단으로부터 출력되는 '2n'개의 신호를 입력받아, 입력외는 액정 반전신호에 따라, 'n'개씩의 신호를 교대로 출력하는 스위칭수단과; 상기 스위칭수단으로부터 출력되는 신호를 입력받아, 임시 저장하였다가 출력하는 임시저장수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 계조전압 발생장치.
  2. 출력하고자 하는 계조 데이터를 생성하여 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 신호를 영상신호를 제어할 수 있도록 변환하여 출력하는 비디오 카드와; 상기 비디오 카드로부터 출력되는 신호에 따라 LCD의 타이밍을 제어하는 제어신호를 생성하여 출력하는 LCD 타이밍 제어수단과; 상기 LCD 타이밍 제어수단으로부터 출력되는 신호와 비디오 카드로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 해당하는 계조전압을 발생하여 출력하는 계조전압 발생수단과; 상기 계조전압 발생수단으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, LCD를 구동시키는 신호를 출력하는 LCD 구동수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로.
  3. LCD의 타이밍을 제어하는 제어신호를 생성하여 출력하는 LCD 타이밍 제어수단과; 출력하고자 하는 계조 데이터가 프로그램되어 있으며, 상기 LCD 타이밍 제어수단의 제어신호에 따라 동작하여, 계조 데이터를 출력하는 기억수단과; 상기 LCD 타이밍 제어수단으로부터 출력되는 신호와, 기억수단으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 해당하는 계조전압을 발생하여 출력하는 계조전압 발생수단과; 상기 계조전압 발생수단으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, LCD를 구동시키는 신호를 출력하는 LCD 구동수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 기억장치 제어에 의한 프로그래머블 계조전압 발생장치 응용회로.
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