(57)【要約】【課題】液晶表示パネルの負荷特性に応じて、アナログ駆動電圧を調整する。【解決手段】液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置１２０は、出力したアナログ駆動電圧ＡＶＤＤのリップルを検出して基準値と比較することによりアナログ駆動電圧のリップルレベルを決定するリップルレベル決定部１３０と、決定されたリップルレベルに基づいて、アナログ駆動電圧のレベルを調整するアナログ駆動電圧発生部１２１と、を含む。これにより、液晶表示パネルの消費電流及びフリッカーを減少させることができ、画像のコントラストを増加させることができる。【選択図】図２
2006079044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの共通電極に提供される共通電極電圧と階調基準電圧を発生させるためのアナログ駆動電圧の入力を受け、予め設定された基準電圧と前記アナログ駆動電圧のリップル振幅とを比較して前記アナログ駆動電圧のリップルレベルを決定するリップルレベル決定部と、
前記決定されたリップルレベルに基づいて、前記アナログ駆動電圧のレベルを調整して出力するアナログ駆動電圧発生部と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項２】
前記アナログ駆動電圧発生部は、前記アナログ駆動電圧のリップルレベルに基づいて、前記アナログ駆動電圧を電圧分配した制御電圧の増加により、前記アナログ駆動電圧の電圧レベルを変化させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項３】
前記アナログ駆動電圧発生部は、前記制御電圧が減少されると前記アナログ駆動電圧の電圧レベルを減少させ、前記制御電圧が増加されると前記アナログ駆動電圧の電圧レベルを増加させることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項４】
前記アナログ電圧発生部は、
前記アナログ駆動電圧のリップルレベルに基づいて、前記アナログ駆動電圧を電圧分配して制御電圧を生成する制御電圧発生部と、
前記制御電圧の増加に応じて、前記アナログ駆動電圧の電圧レベルを変化させるアナログ駆動電圧発生器と、
を含むことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項５】
前記アナログ駆動電圧発生器は、ＰＷＭ信号発生器を含むことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項６】
前記アナログ駆動電圧リップルレベル決定部は、
前記液晶表示パネルの負荷特性によって予め設定されたリップル振幅基準値を記憶する記憶部と、
前記リップル振幅基準値に基づいて、対応する基準電圧を生成する基準電圧発生器と、
前記アナログ駆動電圧のリップル振幅と前記基準電圧とを比較してリップルパターン情報を生成するリップル感知回路と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項７】
前記リップル大きさの基準値は、Ｉ２Ｃバスを通じてＥＤＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｉｎｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｄａｔａ）データに提供されることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項８】
前記リップル感知回路は、前記アナログ駆動電圧のリップル振幅を前記基準電圧と比較してリップルパターン情報を生成する比較部を含むことを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置。
【請求項９】
液晶表示パネルの共通電極から検出された共通電極電圧のリップル振幅と所定のリップル基準電圧とを比較して前記共通電極電圧のレベルを制御するための共通電極電圧制御信号を生成する共通電極電圧リップル感知部と、
前記共通電極電圧制御信号に基づいて前記共通電極電圧のレベルを調整する共通電極電圧発生部と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１０】
前記共通電極電圧リップル感知部は、前記共通電極電圧にリップル振幅と所定のリップル基準電圧とを比較する比較器を含むことを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１１】
前記比較器は、前記共通電極電圧のリップル振幅が前記リップル基準電圧より大きい場合には、前記共通電極電圧発生部で前記共通電極電圧のレベルを減少させることができるように、第１レベルの共通電極電圧制御信号を発生させることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１２】
前記比較器は、前記共通電極電圧のリップル振幅が前記リップル基準電圧より小さい場合には、前記共通電極電圧発生部で前記共通電極電圧のレベルを保持させることができるように、第２レベルの共通電極電圧制御信号を発生させることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１３】
前記共通電極電圧発生部は、前記第１レベルの共通電極電圧制御信号が入力される場合には、第１電圧レベルの共通電極電圧を生成し、前記第２レベルの共通電極電圧制御信号が入力される場合には、第２電圧レベルの共通電極電圧を生成することを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１４】
前記第１電圧レベルは第２電圧レベルより小さい値を有することを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１５】
前記共通電極電圧発生部は、相異/同等制御信号の入力を受け、相異印加モードの場合には互いに異なる電圧レベルを有する第１及び第２共通電極電圧を生成し、同等印加モードの場合には同一の電圧レベルを有する共通電極電圧を生成することを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１６】
前記共通電極電圧リップル感知部は、前記液晶表示パネルの駆動方式が１×１ドット駆動方式であり、前記共通電極電圧のリップル振幅が前記リップル基準電圧より多い場合、１×２ドット駆動方式に転換するように制御するための駆動方式制御信号を発生させることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の共通電極電圧発生装置。
【請求項１７】
液晶表示パネルの共通電極に提供される共通電極電圧と階調基準電圧とを発生させるためのアナログ駆動電圧のリップルを感知するステップと、
予め設定された基準電圧と前記感知されたアナログ駆動電圧のリップルの振幅とを比較して、前記アナログ駆動電圧のリップルレベルを決定するステップと、
前記決定されたアナログ駆動電圧のリップルレベルに基づいて、前記アナログ駆動電圧のレベルを調整するステップと、
を含むことを特徴とする液晶表示装置のアナログ駆動電圧制御方法。
【請求項１８】
前記アナログ駆動電圧のレベルを調整するステップは、
前記アナログ駆動電圧が前記液晶表示パネルの消費電流の最大のリップルパターンを有する場合、前記アナログ駆動電圧の大きさを減少させて第１電圧レベルを有するように変換するステップ
を含むことを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧制御方法。
【請求項１９】
前記アナログ駆動電圧のレベルを調整するステップは、
前記アナログ駆動電圧が前記液晶表示パネルの白黒明暗比の最大を有するリップルパターンを有する場合、前記アナログ駆動電圧を増加させて第２電圧レベルを有するように変換するステップ
を含むことを特徴とする請求項２０記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧制御方法。
【請求項２０】
前記リップルレベルは、前記アナログ駆動電圧のリップル振幅が最も大きい場合の第１リップルレベルと、前記アナログ駆動電圧のリップル振幅が中間である場合の第２リップルレベルと、前記アナログ駆動電圧のリップル振幅が最も小さい場合の第３リップルレベルと、で区分されることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧制御方法。
【請求項２１】
前記アナログ駆動電圧のレベルを調整するステップは、
前記アナログ駆動電圧のリップル振幅が前記第１リップルレベルの場合、前記アナログ駆動電圧の大きさを減少させて第１電圧レベルを有するように変換し、前記アナログ駆動電圧のリップル振幅が前記第２リップルレベルの場合、前記アナログ駆動電圧が第２電圧レベルを有するように変換し、前記アナログ駆動電圧のリップル振幅が第３リップルレベルの場合、前記アナログ駆動電圧の大きさを増加させて第３電圧レベルを有するように変換する
ことを特徴とする請求項２０記載の液晶表示装置のアナログ駆動電圧制御方法。
【請求項２２】
液晶表示パネルの共通電極から共通電極電圧を検出するステップと、
前記検出された共通電極電圧のリップル振幅と所定のリップル基準電圧とを比較して、前記共通電極電圧のレベルを制御するための共通電極電圧制御信号を生成するステップと、
前記共通電極電圧制御信号に基づいて、前記共通電極電圧のレベルを調整するステップと、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の共通電極電圧制御方法。
【請求項２３】
前記共通電極電圧制御信号を生成するステップは、前記共通電極電圧のリップル振幅が前記リップル基準電圧より大きい場合には、前記共通電極電圧のレベルを減少させるように第１レベルの共通電極電圧制御信号を発生させるステップを含むことを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置の共通電極電圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの共通電極に提供される共通電極電圧発生装置、前記共通電極電圧を発生させるためのアナログ駆動電圧発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、データ信号（またはアナログ階調電圧）とゲート駆動信号に応答して画像を表示する液晶表示パネル、アナログ階調電圧を液晶表示パネルに出力するデータドライバ、ゲート駆動信号を液晶表示パネルのゲートラインを通じて出力するゲートドライバ、データドライバとゲートドライバを駆動させるための各種のタイミング制御信号を出力するタイミングコントローラ、ＤＣ/ＤＣコンバータ、階調電圧発生部及び共通電極電圧発生部などを具備する。
【０００３】
ＤＣ/ＤＣコンバータは、外部から直流電圧の入力を受け、データドライバとゲートドライバを動作させるためのアナログ駆動電圧ＡＶＤＤに変換して出力する。アナログ駆動電圧ＡＶＤＤは、ゲートオン電圧Ｖｏｎ、ゲートオフ電圧Ｖｏｆｆ及び階調基準電圧ＶＤＤを発生させるのに利用される。
ゲートドライバは、前記ゲートオン電圧Ｖｏｎ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆを用いて、液晶表示パネルの複数のゲートラインを通じて複数のゲート駆動信号を出力する。
階調電圧発生部は、階調基準電圧ＶＤＤを発生させ、データドライバに提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、アナログ駆動電圧ＡＶＤＤは、画面のコントラスト比及び液晶表示パネルの消費電流に大きい影響を与える。
従って、液晶表示パネルのＴＦＴトランジスタ、キャパシタンス及び抵抗などの負荷特性に従って最適のアナログ駆動電圧に調整する必要がある。
また、共通電極電圧発生器は、フリッカー発生を最小化するために、共通電極電圧ＶＣＯＭを予め設定された値となるように微細調整して出力する。一般に、共通電極電圧は、液晶表示装置の偏差によって、または液晶表示パネルの負荷特性の変化によって少しずつ異なるので、調整が必要である。
【０００５】
本発明の技術的課題は上記した要求に鑑みてなされたものであり、本発明の第１目的は、液晶表示パネルの負荷特性の変化に応じてアナログ駆動電圧を調整するための装置を提供することにある。
また、本発明の第２目的は、液晶表示パネルの負荷特性の変化に応じて共通電極電圧を調整するための装置を提供することにある。
本発明の第３目的は、液晶表示パネルの負荷特性に応じてアナログ駆動電圧を調整するための方法を提供することにある。
本発明の第４目的は、液晶表示パネルの負荷特性の変化に応じて共通電極電圧を調整するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した本発明の目的を達成するための一つの特徴による液晶表示装置のアナログ駆動電圧発生装置は、液晶表示パネルの共通電極に提供される共通電極電圧と階調基準電圧を発生させるためのアナログ駆動電圧の入力を受け、予め設定された基準電圧と前記アナログ駆動電圧のリップル振幅とを比較して前記アナログ駆動電圧のリップルレベルを決定するリップルレベル決定部と、前記決定されたリップルレベルに基づいて、前記アナログ駆動電圧のレベルを調整するアナログ駆動電圧発生部と、を含む。
【０００７】
また、本発明の目的を達成するための他の特徴による液晶表示装置の共通電極電圧発生装置は、液晶表示パネルの共通電極から検出された共通電極電圧のリップルの振幅と所定のリップル基準電圧とを比較して、前記共通電極電圧のレベルを制御するための共通電極電圧制御信号を生成する共通電極電圧リップル感知部と、前記共通電極電圧制御信号に基づいて、前記共通電極電圧のレベルを調整する共通電極電圧発生部と、を含む。
【０００８】
また、本発明の目的を達成するための別の特徴による液晶表示装置のアナログ駆動電圧制御方法は、液晶表示パネルの共通電極に提供される共通電極電圧と階調基準電圧を発生させるためのアナログ駆動電圧のリップル振幅を感知するステップと、予め設定された基準電圧と前記感知されたアナログ駆動電圧のリップル振幅とを比較して前記アナログ駆動電圧のリップルレベルを決定するステップと、前記決定されたアナログ駆動電圧のリップルレベルに基づいて、前記アナログ駆動電圧のレベルを調整するステップと、を含む。
【０００９】
また、本発明の目的を達成するためのさらに別の特徴による液晶表示装置の共通電極電圧制御方法は、液晶表示パネルの共通電極から共通電極電圧を検出するステップと、前記検出された共通電極電圧のリップルの振幅と所定のリップル基準電圧とを比較して、前記共通電極電圧のレベルを制御するための共通電極電圧制御信号を生成するステップと、前記共通電極電圧制御信号に基づいて、前記共通電極電圧のレベルを調整するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によると、ＬＣＤパネルの負荷特性に従って予め定められたＡＶＤＤ電圧のリップル振幅基準値とＡＶＤＤ電圧のリップル振幅とを比較してＡＶＤＤ電圧を調整する。
従って、消費電流が増加するリップルパターンを有する場合、ＡＶＤＤ電圧を減少させて液晶表示パネルの消費電流を減少させることができる。また、白黒比の明暗が強調されるリップルパターンでは、ＡＶＤＤ電圧を増加させて液晶表示パネルに表示される画像のコントラストを増加させることができる。
また、ＬＣＤパネルの負荷特性によって予め定められたＶＣＯＭリップル振幅基準電圧とＶＣＯＭ電圧のリップル振幅とを比較してＶＣＯＭ電圧を調整する。
従って、ＶＣＯＭ電圧が、消費電流が増加するフリッカーパターンまたはマックスパターンを有する場合には、ＶＣＯＭ電圧を減少させて液晶表示パネルの消費電流及びフリッカーを減少させることができる。また、ＶＣＯＭ電圧が、消費電流が増加するフリッカーパターンまたはマックスパターンを有する場合には、１×１ドット駆動方式を１×２駆動方式に変換させることで、液晶表示パネルの消費電流及びフリッカーを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるＡＶＤＤリップルパターンによるＡＶＤＤ電圧調整のための液晶表示装置を示すブロック図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、ＬＣＤパネル１０、ゲートドライバ２０、データドライバ３０、共通電圧（ＶＣＯＭ）発生器４０、階調電圧（γ電圧）発生器５０、タイミングコントローラ６０及びＤＣ/ＤＣコンバータ１００を含む。
ＤＣ/ＤＣコンバータ１００は、高電圧（例えば５００〜６００ボルトの高電圧）の直流電圧のレベルを変換して直流電圧のアナログ駆動電圧ＡＶＤＤを生成し、アナログ駆動電圧ＡＶＤＤを用いてゲートドライバ２０を駆動するための直流電源電圧Ｖｏｎ及びＶｏｆｆを生成する。
【００１２】
ゲートオン電圧Ｖｏｎ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆは、アナログ駆動電圧ＡＶＤＤをチャージポンプにより形成することができる。
タイミングコントローラ６０はＲＧＢデータを生成し、データドライバ３０を制御するためのソース制御信号及びゲートドライバ２０を制御するためのゲート制御信号を生成する。
ゲートドライバ２０は、ゲートオン電圧及びゲートオフ電圧の入力を受け、ゲート制御信号に応答して液晶表示パネルの複数のゲートラインを通じて複数のゲート駆動信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、．．．．、Ｇｎ−２、Ｇｎ−１、Ｇｎを出力する。
共通電極電圧（ＶＣＯＭ）発生器４０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００から生成された直流アナログ駆動電圧ＡＶＤＤに基づいて共通電極電圧ＶＣＯＭを発生し、ＬＣＤパネル１０に提供する。
【００１３】
階調電圧発生器５０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００から生成されたアナログ直流電源電圧ＡＶＤＤに基づいて階調基準電圧ＶＤＤを発生し、データドライバ３０に提供する。アナログ駆動電圧ＡＶＤＤがγブラック電圧の基準になる。
データドライバ３０は、階調データの提供を受け、ソース制御信号に応答して、γ電圧ＶＤＤを用いて複数のデータ電圧（すなわちアナログ階調電圧）を複数のデータラインを通じてＬＣＤパネル１０に提供する。
ＬＣＤパネル１０は、複数のゲートライン、複数のデータライン及び複数のピクセルからなり、複数のゲート駆動信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、．．．．、Ｇｎ−２、Ｇｎ−１、Ｇｎに応答してアナログ階調電圧に相応する画像を表示する。
【００１４】
ＬＣＤパネル１０は、上部基板（すなわちカラーフィルタ基板）、下部基板（すなわちＴＦＴ基板）及び上部基板と下部基板との間に介在された液晶層からなる。
それぞれのピクセルは、ＴＦＴトランジスタ、ストレージキャパシタ及び液晶キャパシタにモデリングすることができる。ＴＦＴトランジスタは、下部基板に形成される。ＴＦＴトランジスタのゲート電極はゲートラインに接続され、ソース電極はデータラインと接続され、ドレイン電極は液晶キャパシタ及びストレージキャパシタの一端に接続される。液晶キャパシタ及びストレージキャパシタの他端は、共通電極に接続される。例えば、共通電極はカラーフィルタ基板上に形成されることができる。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態による、リップルパターンにより調整されたＡＶＤＤを生成するＤＣ/ＤＣコンバータ１００を示すブロック図である。
図２に示すように、本発明の一実施形態によるＤＣ/ＤＣコンバータ１００は、アナログ駆動電圧ＡＶＤＤ発生部１２０及びＶｏｎ/Ｖｏｆｆ電圧発生部１５０を含む。
アナログ駆動電圧発生部１２０は、ＡＶＤＤ電圧発生部１２１及びリップルレベル決定部１３０を含む。
ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は、ＡＶＤＤ電圧のリップル振幅を表すリップルパターンに応じて直流電圧であるアナログ電圧ＡＶＤＤを増加させたり減少させたりして、出力する。
【００１６】
ＡＶＤＤ電圧発生部１２１は、例えば図３のように、ＡＶＤＤ電圧発生器１２２及び制御電圧発生部１２３を用いて実現することができる。
ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は、制御電圧Ｖｆに応じて、アナログ駆動電圧の電圧レベルを変化させる。即ち、ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は、制御電圧が減少されるとアナログ駆動電圧ＡＶＤＤの電圧レベルを減少させ、制御電圧が増加されるとアナログ駆動電圧ＡＶＤＤの電圧レベルを増加させる。
ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は、例えば、ＰＷＭ信号発生器で構成されることができる。しかし、ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は、ＰＷＭ信号発生器の他にも、制御電圧の増加によってアナログ駆動電圧ＡＶＤＤが電圧レベルを変化させることができる他の回路で構成可能であることは勿論である。
【００１７】
制御電圧発生部１２３は、アナログ駆動電圧のリップル振幅（またはリップルパターン）に応じて、アナログ駆動電圧ＡＶＤＤを電圧分配して制御電圧を生成する。
図２に示すように、ＡＶＤＤリップルレベル決定部１３０は、ＡＶＤＤ電圧発生部１２１からＡＶＤＤ電圧の入力を受けてＡＶＤＤ電圧のリップルレベルを検出し、ＡＶＤＤ電圧のリップル振幅に基づいて、ＡＶＤＤ電圧のリップルパターンをハイ（高）、ミドル（中）、ロー（低）に分類し、そのレベルを出力する。
【００１８】
図４は図３のＡＶＤＤ電圧発生器の概略回路図であり、図５は図４のＰＷＭ信号発生器の概略ブロック図である。
ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は、直流入力電圧ＶＩＮを制御電圧Ｖｆに基づいてパルス幅変調してＰＷＭ信号を生成し、これを整流してＡＶＤＤ電圧を出力する。制御電圧Ｖｆに応じてＰＷＭ信号のパルス幅を変化させ、ＡＶＤＤ電圧の振幅を変化させる。
図４に示すように、制御電圧発生部１２３により発生された制御電圧ＶｆがＰＷＭ信号発生器３００に提供される。制御電圧は、例えば、ＡＶＤＤ電圧をＡＶＤＤリップルパターンに応じて電圧分配した直流電圧である。例えば、ＰＷＭ信号発生器３００はＤＣ/ＤＣコンバータ用ＰＷＭ  ＩＣを用いて実現することができる。
ＰＷＭ信号発生器３００は、キャパシタＣを通じて基準電圧Ｖｓｓと接続されたＶＩＮ入力端子を通じてＤＣ電圧ＶＩＮの入力を受け、ＰＷＭ信号を発生させる。
ＰＷＭ信号発生器３００から出力されるＰＷＭ信号の振幅は、制御電圧により決定される。
制御電圧が減少されることによりＰＷＭ信号発生器３００から出力されるＰＷＭ信号の振幅は減少し、その結果、ＡＶＤＤ電圧も減少する。
【００１９】
図５に示すように、制御電圧Ｖｆは、オペアンプ３１０によりバンドギャップ電圧ＶＢＧと比較される。制御電圧がバンドギャップ電圧ＶＢＧより小さいとオペアンプ３１０はロー電圧を出力し、制御電圧ＶｆがバンドギャップＶＢＧより大きくなるとオペアンプ３１０はハイ電圧を出力する。
ＰＷＭ比較器３２０は、発振器３３０から出力される三角波とオペアンプ３１０の出力信号の提供を受け、ＰＷＭ信号を出力する。オペアンプ３１０がハイ電圧を出力すると、ＰＷＭ比較器３２０はＰＷＭ信号のデューティ比Ｄを増加させ、オペアンプ３１０がロー電圧を出力すると、ＰＷＭ比較器３２０はＰＷＭ信号のデューティ比Ｄを減少させる。
ドライバ３４０は、ＰＷＭ比較器３２０の出力電流を増幅して、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１のゲート電極に提供する。
【００２０】
ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１がターンオンされると、ダイオードＤには逆バイアスが掛かりターンオフされ、インダクタＬ１にはエネルギが充電される。このとき、パルスＰ１はＶｓｓ電圧レベルを有する。ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１がターンオフされると、ダイオードＤには順バイアスが掛かりターンオンされ、インダクタＬ１に充電されていたエネルギがダイオードＤを経てＡＶＤＤとして放出される。このとき、ＰＷＭ信号はＡＶＤＤ＋ＶＤ４になる。ＶＤ４は、ダイオードの順方向降下電圧である。
制御電圧Ｖｆが増加して制御電圧Ｖｆがバンドギャップ電圧ＶＢＧより大きくなると、ＰＷＭ信号のデューティ比Ｄが増加され、図４のインダクタＬに充電されるエネルギが増加してＰＷＭ信号のパルス幅が増加するようになる。その結果、ＡＶＤＤ電圧も増加する。
【００２１】
図６は図２のＡＶＤＤリップルレベル決定部１３０のブロック図であり、図７は図６のリップル感知回路を示すブロック図であり、図８はＡＶＤＤ電圧のリップル波形を示すグラフである。
図６に示すように、ＡＶＤＤリップルレベル決定部１３０は、記憶部１２４、基準電圧発生器１２６及びリップル感知回路１２８を含む。
【００２２】
記憶部１２４は、外部からリップル振幅の基準値の入力を受け格納する。記憶部１２４は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ＲＡＭ）、ＦＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）、フラッシュＦｌａｓｈメモリなどのような不揮発性メモリで構成される。リップル振幅の基準値は、例えば、Ｉ２Ｃバスを通じてＥＤＩＤデータとして記憶部１２４に提供される。このとき、Ｉ２Ｃバスは、シリアルバスの一種でクロック配線とデータ配線のような２つの配線のみで通信可能になるようにするバスとして、主にＣＰＵでメモリ機能が付いた複数のチップを制御するために使用される。
【００２３】
リップル振幅の基準値はＬＣＤパネル１０の負荷特性に応じて予め設定された値である。例えば、リップル振幅の基準値１、基準値２、基準値３の３種類になり得る。リップル振幅の基準値１、基準値２、基準値３は、ＬＣＤパネル１０の負荷特性によって異なるものである。
表１は、１２．１インチの液晶表示装置の場合のアナログ駆動電圧ＡＶＤＤ、画面のコントラスト比及び液晶表示パネルの最大消費電流間の関係を示す一例である。
【表１】
2006079044.tif 000003
【００２４】
表１に示されたように、アナログ駆動電圧ＡＶＤＤの大きさのよって、コントラスト比と消費電流とがトレイドオフ（ｔｒａｄｅ  ｏｆｆ）関係にある。
表２は、２．１インチＬＣＤパネルに対するＡＶＤＤ電圧のリップル振幅、該振幅に応じてリップ留感知回路１２８から出力されるリップルレベル、及び該リップルレベルに応じて調整されるＡＶＤＤ調整値を示す表である。
【表２】
2006079044.tif 000004
【００２５】
‘１０１０１０．．．．１０１０’のように階調値の変化が最大になる場合（以下、マックスパターンと称する）、ＬＣＤパネルの全体消費電流が最大となり、１２．１インチＬＣＤパネルの場合、ＡＶＤＤリップル振幅が３００ｍＶ以上である。マックスパターンの場合、タイミングコントローラ及びＤＣ/ＤＣコンバータのようなデジタル処理ブロックとＬＣＤパネルのようなアナログ処理ブロック両方とも負荷の影響を受ける。この場合、ＬＣＤパネルの全体消費電流が減少されるように、ＡＶＤＤ電圧を調節する。例えば、ＡＶＤＤ電圧をＬＣＤパネルの全体消費電流が減少されるように、約７．６ボルト減少させることができる。
【００２６】
ホワイト階調、またはブラックとホワイトとが混ぜられているモザイクパターンを有する場合（以下、ローパターンと称する）、１２．１インチＬＣＤパネルでは、ＡＶＤＤリップル振幅が２００〜３００ｍＶである。ローパターンの場合、デジタル処理ブロックでＬＣＤパネルのようなアナログ処理ブロックより負荷の影響さらに受ける。この場合、白黒の明暗が強調されるのでコントラストが大きくなるようにＡＶＤＤ電圧を調節する。例えば、ＡＶＤＤ電圧をコントラストが最大になるように、約８．０ボルトに増加させる。
【００２７】
ブラック階調（ミドルパターン）場合、ＬＣＤパネルの全体消費電流がマックス（ハイ）パターンとローパターンの中間程度であり、１２．１インチＬＣＤパネルの場合、ＡＶＤＤリップル振幅が１００〜２００ｍＶである。この場合、現在のＡＶＤＤ電圧を保持するように調整するミドルパターンでは、アナログ処理ブロックより負荷の影響をさらに受ける。
即ち、消費電流が増加するリップルパターン（マックス（ハイ）パターン）を有する場合、消費電流を減少させるようにＡＶＤＤ電圧を調整し、白黒の明暗が強調されるリップルパターンでは、コントラストを増加させるようにＡＶＤＤ電圧を調整する。
１２．１インチＬＣＤパネルの場合、基準値１、基準値２、基準値３はそれぞれ、３００、２００及び１００になることができる。
【００２８】
基準電圧発生器１２６は、１２．１インチＬＣＤパネルの場合、リップル振幅の基準値１、基準値２、基準値３に基づいて、それぞれ対応する基準電圧レベルである３００ｍＶ、２００ｍＶ及び１００ｍＶ基準電圧を生成する。
リップル感知回路１２８は、ＡＶＤＤ電圧のリップル振幅を検出して基準電圧と比較し、リップルパターン情報（ハイ（Ｈ）、ミドル（Ｍ）またはロー（Ｌ））を制御電圧発生部１２３に提供する。
【００２９】
図７に示すように、例えば、リップル感知回路１３０は、比較器１２７及び増幅器１２９で構成されることができる。
比較器１２７は、ＡＶＤＤ電圧の入力を受け、ＡＶＤＤ電圧のリップル振幅を基準電圧と比較して、ハイ、ミドルまたはローであるかの可否を判断する。
増幅器１２９は、比較器１２７の出力を増幅して、リップルレベル情報（ハイ、ミドルまたはロー）を出力する。ここで、リップル感知回路１３０は増幅器なしに比較器のみでも構成されることができる。
【００３０】
また、ＡＶＤＤリップルレベル決定部１３０は、外部からリップル振幅の基準値の入力を受け、デジタル−アナログ変換器ＤＡＣを利用してリップル振幅の基準値をアナログ基準電圧に変換し、アナログ基準電圧とＡＶＤＤ電圧のリップル振幅とを比較して、ＡＶＤＤ電圧のリップル振幅がハイ、ミドルまたはローであるかを判断し、判断されたリップルレベル情報ハイ、ミドルまたはローを制御電圧発生部１２３に提供するように構成されることができる。
または、ＡＶＤＤリップルレベル決定部１３０はまず、ＡＶＤＤ電圧をそのリップルレベルを検出することができる程度に増幅し、比較器を用いてリップル基準値と比較することで、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがハイ、ミドルまたはローであるかを判断し、判断されたリップルレベル情報を制御電圧発生部１２３に提供するように構成されることもできる。
【００３１】
制御電圧発生部１２３は、リップルレベル情報（ハイ、ミドルまたはロー）に応じて制御電圧Ｖｆを発生させてＡＶＤＤ電圧発生器１２２に提供する。
例えば、制御電圧発生部１２３は、スイッチング回路と第１、第２及び第３電圧レベルの分配電圧を生成する３つの電圧分配器とで構成されることができる。例えば、電圧分配器は、抵抗を用いた電圧分配器が使用されることができる。
具体的に、制御電圧発生部１２３は、スイッチング回路を用いてリップルレベル情報（ハイ、ミドルまたはロー）に応じて前記３つの電圧分配器のうち一つが選択され、選択された電圧分配器から第１、第２または第３電圧レベルを有する制御電圧が発生される。ここで、第３電圧レベル＞第２電圧レベル＞第１電圧レベルの関係が成り立つ。
【００３２】
以下、１２．１インチＬＣＤパネルの場合を例に挙げ、ＡＶＤＤ電圧レベル調整について説明する。
例えば、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがハイの場合、第１電圧レベルを有する第１制御電圧Ｖｆが生成され、ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は約７．６ボルトのＡＶＤＤ電圧を生成する。
また、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがミドルの場合、第２電圧レベルを有する第２制御電圧Ｖｆ２が生成され、ＡＶＤＤ電圧発生器１２２は約７．８ボルトのＡＶＤＤ電圧を生成する。
また、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがローの場合、第３電圧レベルを有する第３制御電圧が生成されてＡＶＤＤ電圧発生器１２２は約８．０ボルトのＡＶＤＤ電圧を生成する。
【００３３】
図２に示すように、Ｖｏｎ/Ｖｏｆｆ電圧発生部１５０は、ＡＶＤＤ電圧発生器１２２から出力されたＡＶＤＤ電圧の入力を受け、チャージポンプによりゲートオン電圧Ｖｏｎ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆを発生させる。
図９は、本発明の一実施形態によるＡＶＤＤリップルレベルによるＡＶＤＤ電圧調整過程を説明する順序図である。
図９に示すように、まず、ＬＣＤパネル１０の負荷特性によって異なるアナログ駆動電圧ＡＶＤＤのリップルを感知する（ステップ９０１）。ＬＣＤパネル１０の負荷特性によって予め設定されたＡＶＤＤリップル振幅の基準値に対応する基準電圧と、前記感知されたＡＶＤＤ電圧のリップル振幅とを比較して、所定個数（例えばハイ、ミドルまたはロー３つ）のリップルレベルのうちいずれに属するかを決定する（ステップ９０３）。
【００３４】
比較の結果として決定されたＡＶＤＤ電圧のリップルレベル（ハイ、ミドルまたはロー）に基づいて、ＡＶＤＤ電圧のレベルを調整する（ステップ９０５）。例えば、１２．１インチＬＣＤパネルの場合、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがハイである場合、ＡＶＤＤ電圧を減少させて約７．６ボルトのＡＶＤＤ電圧を生成し、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがミドルの場合、約７．８ボルトのＡＶＤＤ電圧を生成し、ＡＶＤＤ電圧のリップルレベルがローの場合、約８．０ボルトのＡＶＤＤ電圧を生成する。
【００３５】
図１０は、本発明の他の実施形態によるＶＣＯＭリップルパターンによって調整されたＶＣＯＭを生成するＶＣＯＭ発生部を示すブロック図である。図１１は、ホワイトパターンでのＶＣＯＭ電圧のリップル波形を示すグラフであり、図１２は、フリッカーパターンでのＶＣＯＭ電圧のリップル波形を示すグラフである。図１３は、図１０のＶＣＯＭリップル感知部のブロック図である。図１４は、液晶表示パネルの共通電極にＶＣＯＭ電圧を相異印加する場合の概念図であり、図１５は、液晶表示パネルの共通電極にＶＣＯＭ電圧を同等印加する場合の概念図である。
図１０に示すように、ＶＣＯＭ発生部１０００はＶＣＯＭ電圧発生器１０１０、ＶＣＯＭバッファ１０２０、ＶＣＯＭリップル感知部１０３０で構成される。
【００３６】
ＶＣＯＭリップル感知部１０３０は、ＬＣＤパネル１０の共通電極のうち一部のＶＣＯＭ電圧ＶＣＯＭＦの入力を受け、ＶＣＯＭＦのリップル振幅を所定のリップル基準電圧ΔＶＲと比較して、ＶＣＯＭ制御信号及び/または駆動方式制御信号を生成する。
ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０は、タイミングコントローラ６０から入力された相異/同等制御信号及びＶＣＯＭリップル感知部１０３０から入力されたＶＣＯＭ制御信号に基づいて、ＶＣＯＭＳ信号及びＶＣＯＭＣ信号を生成する。相異印加とは、ＶＣＯＭＳ信号とＶＣＯＭＣ信号とが互いに異なる電圧レベルを有するように、これら信号を印加することで、デュアルゲートドライバ構造である場合に使用される。同等印加とは、ＶＣＯＭＳ信号とＶＣＯＭＣ信号とが同一の電圧レベルを有するように、これら信号を印加することである。シングルゲートドライバの構造の場合に使用される。
【００３７】
ＶＣＯＭバッファ１０２０は、ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０から出力されたＶＣＯＭＳ信号及びＶＣＯＭＣ信号をバッファリングする。例えば、ＶＣＯＭバッファ１０２０は、電圧フォロワで実現されることができる。
ＬＣＤパネルの共通電極電圧ＶＣＯＭのリップル振幅は、ＬＣＤパネルに表示される画像フレームの各ドットの階調パターンと関連性がある。以下、１２．１インチのＬＣＤ装置を例に挙げて説明する。１２．１インチのＬＣＤ装置の場合、所定のリップル基準電圧ΔＶＲは、約０．５ボルト〜１ボルトとの間の値、望ましくは約０．５ボルトである。２．１インチのＬＣＤ装置の場合、ＶＣＯＭ電圧は、約３ボルト〜４ボルトの電圧レベルを有する。
【００３８】
例えば、図１１に示されたように、ＬＣＤパネルに表示される画像フレームの各ドットが全部ホワイト階調を有する場合（以下、ホワイトパターンと称する）には、ＶＣＯＭ電圧のリップルがリップル基準電圧ΔＶＲよりずっと小さい。
一方、図１２に示されたように、マックスパターンまたはフリッカーパターンの場合には、ＶＣＯＭ電圧は約３．５ボルトを中心にリップルが発生し、ＶＣＯＭ電圧のリップルがリップル基準電圧ΔＶＲより大きい。ここで、ＶＣＯＭ電圧のリップルは、Ｒ３ラインに沿って測定される。
一方、図示していないが、ＬＣＤパネルに表示される画像フレームの各ドットが全部ブラック階調を有する場合（以下、ブラックパターンと称する）には、ＶＣＯＭ電圧のリップルがリップル基準電圧ΔＶＲより小さかったり大きかったりする。
【００３９】
図１３に示すように、ＶＣＯＭリップル感知部１０３０は、例えば比較器で実現され得る。ＶＣＯＭリップル感知部１０３０は、ＶＣＯＭＦ信号とリップル基準電圧ΔＶＲとを比較する。具体的にＶＣＯＭリップル感知部１０３０は、ＶＣＯＭＦ信号のリップルがリップル基準電圧ΔＶＲより大きい場合には、ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０からＶＣＯＭ電圧のレベルを減少させることができるように、ハイレベルのＶＣＯＭ制御信号を発生させる。また、ＶＣＯＭリップル感知部１０３０は、ＶＣＯＭＦ信号のリップルがリップル基準電圧ΔＶＲより小さい場合には、ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０からＶＣＯＭ電圧のレベルを保持させるように、ローレベルのＶＣＯＭ制御信号を発生させる。
【００４０】
また、ＶＣＯＭリップル感知部１０３０は、現在の駆動方式が１×１ドット駆動方式でありＶＣＯＭ電圧のリップルがリップル基準電圧ΔＶＲより大きい場合、１×２ドット駆動方式に転換するように、駆動方式制御信号を発生させることができる。ここで、駆動方式制御信号とＶＣＯＭ制御信号は、相互に独立的に発生されることができる。または、駆動方式制御信号とＶＣＯＭ制御信号は、互いに同時に発生されることもできる。
ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０は、例えばスイッチング回路及び抵抗からなる電圧分配器で実現されることができる。例えば、ハイレベルのＶＣＯＭ制御信号が入力される場合には、第１電圧分配器を選択して、第１電圧レベルのＶＣＯＭ電圧を生成する。例えば、ローレベルのＶＣＯＭ制御信号が入力される場合には、第２電圧分配器を選択して、第２電圧レベルのＶＣＯＭ電圧を生成する。ここで、第１電圧レベルは第２電圧レベルより小さい値を有する。
【００４１】
ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０は、タイミングコントローラ６０から相異/同等制御信号の入力を受け、相異印加モードの場合には、図１４に示されたように互いに異なる電圧レベルを有するＶＣＯＭＣ（２．８９ボルト）及びＶＣＯＭＳ（３．６５ボルト）をＬＣＤパネルの共通電極６２に印加する。ＶＣＯＭ電圧発生器１０１０は、同等印加モードの場合には、図１５に示されたように、同一の電圧レベルを有するＶＣＯＭＣ（３．５２ボルト）及びＶＣＯＭＳ（３．５２ボルト）をＬＣＤパネルの共通電極６２に印加する。または、相異/同等制御信号は、タイミングコントローラ６０を通過せず直接外部からの入力を受けることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による、ＡＶＤＤリップルパターンに応じてＡＶＤＤ電圧調整を行うための液晶表示装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＡＶＤＤリップルパターンに応じて調整されたＡＶＤＤを生成するＤＣ/ＤＣコンバータを示すブロック図である。
【図３】図２のＡＶＤＤ電圧発生部の概略回路図である。
【図４】図３のＡＶＤＤ電圧発生器の概略回路図である。
【図５】図４のＰＷＭ信号発生器の概略ブロック図である。
【図６】図２のＡＶＤＤリップルレベル決定部のブロック図である。
【図７】図６のリップル感知回路を示すブロック図である。
【図８】ＡＶＤＤ電圧のリップル波形を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態によるＡＶＤＤリップルレベルに応じてＡＶＤＤ電圧調整過程を説明するフロー図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるＶＣＯＭリップルパターンに応じて調整されたＶＣＯＭを生成するＶＣＯＭ発生部を示すブロック図である。
【図１１】ホワイトパターンでのＶＣＯＭ電圧のリップル波形を示すグラフである。
【図１２】フリッカーパターンでのＶＣＯＭ電圧のリップル波形を示すグラフである。
【図１３】図１０のＶＣＯＭリップル感知部のブロック図である。
【図１４】液晶表示パネルの共通電極にＶＣＯＭ電圧を相異印加する場合の概念図である。
【図１５】液晶表示パネルの共通電極にＶＣＯＭ電圧を同等印加する場合の概念図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０      ＬＣＤパネル
４０、１０００      ＶＣＯＭ発生器
５０      階調電圧発生器
１００      ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２１      ＡＶＤＤ電圧発生部
１２８      ＡＶＤＤリップル感知回路
１３０      ＡＶＤＤリップルレベル決定部
１０３０      ＶＣＯＭリップル感知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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