KR100239413B1

KR100239413B1 - 액정표시소자의 구동장치

Info

Publication number: KR100239413B1
Application number: KR1019970052585A
Authority: KR
Inventors: 김언영
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2000-01-15
Also published as: US6097362A; JPH11175042A; JP2981883B2; KR19990031752A

Abstract

본 발명은 LCD판넬에 데이터신호를 인가하는 드라이브 IC에 있어서 DAC의 면적을 최소화하여 전체칩의 면적을 감소시키고 전력소모를 줄이는데 적당한 액정표시소자 구동장치에 관한 것으로서, R,G,B데이터의 쉬프트 방향을 결정하는 쉬프트부와, N개의 채널에 R,G,B데이터를 순차적으로 저장하는 제 1 래치부와, 상기 제 1 래치부에서 순차적으로 출력되는 각각의 데이터에 대해 전압레벨을 쉬프트시키는 레벨쉬프트부와, 상기 쉬프트부의 제어신호에 따라 상기 레벨쉬프트부에서 출력되는 전압레벨을 선택적으로 출력하는 MUX부와, 외부로부터 입력되는 M개의 전압범위중에서 상기 MUX부의 출력에 상응하는 전압범위를 선택하여 순차적으로 출력하는 디코더부와, 상기 쉬프트부의 제어신호에 따라 상기 디코더부의 출력을 순차적으로 디멀티플렉싱하는 DEMUX부와, 상기 DEMUX부의 출력을 N개의 채널에 순차적으로 저장한 후 이를 동시에 출력시키는 제 2 래치부와, 상기 제 2 래치부의 출력을 상기 LCD판넬로 전달하는 출력버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시소자의 구동장치

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로 특히, 다수의 채널을 필요로하는 TFT-LCD의 소오스 드라이버의 DAC(Digital to Analog Converter)사이즈를 최소화하는데 적당한 액정표시소자의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 TFT-LCD드라이버의 가장 중요한 부분은 입력데이터에 해당하는 출력전압을 발생하는 DAC부분이라고 할 수 있다.

DAC부분은 다수의 입력전압중에서 입력데이터에 해당하는 전압을 선택적으로 출력시키는 디코더 스위치로 구성되어 있다.

이러한 DAC부분은 64그레이(GARY)레벨을 표시하기 위해 64개의 입력전압중 에서 입력되는 데이터에 따라 해당하는 하나의 전압을 선택하기 위해 64개의 아날로그 스위치와 다코더를 갖는다.

따라서 출력채널이 240개이면, 64×240개의 아날로그 스위치가 필요하고 64개의 입력전압을 각각의 아날로그 스위치로 연결하기 위해서는 그 연결관계가 복잡해진다.

이하, 종래기술에 따른 액정표시소자의 구동장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 액정표시소자의 구동장치에 따른 구성도이다.

도 1에 도시한 바와같이 R, G, B데이터의 쉬프트방향을 결정하는 쉬프트 레지스터부(11)와, 입력되는 R(적), G(녹), B(청)데이터를 순차적으로 저장하는 제 1 래치부(13)와, 로드(Load)신호에 의해 상기 제 1 래치부(13)에 순차적으로 저장된 R, G, B데이터를 각 라인(Line)별로 한꺼번에 저장하는 제 2 래치부(15)와, 라인별로 저장된 R, G, B데이터의 레벨을 쉬프트시키는 레벨쉬프트부(17)와, 128개의 전압들중에서 상기 레벨쉬프트부(17)에서 생성된 전압범위내에서 각 채널에 상응하는 1개의 전압을 출력하는 디코더부(19)와, 상기 디코더부(19)에서 출력되는 각 채널에 상응하는 아날로그 전압을 받아 LCD판넬에 전달하는 출력버퍼부(21)로 구성된다.

여기서, R, G, B데이터는 각각 6비트씩으로 구성되어 있으며, 채널은 총 240개로 구성된다.

상기 제 1 래치부(13)는 R, G, B데이터가 입력되면 이를 R-G-B순으로하여 첫 번째 채널에서부터 240번째 채널까지 순차적으로 저장한다.

제 2 래치부(15)는 첫 번째 채널에서부터 240번째 채널까지 순차적으로 저장된 R, G, B데이터를 라인별로 한꺼번에 저장한 후, 로드신호가 입력되면 상기 레벨쉬프트부(17)로 전달한다.

상기 레벨쉬프트부(17)는 0∼5V의 전압범위를 0∼12V의 전압범위로 쉬프트한다.

각각의 채널은 0-12V의 전압범위중에서 어느 하나의 전압을 가지고 있다. 따라서 디코더부(19)는 입력되는 128개의 전압들중에서 각 채널에 상응하는 전압을 하나씩 선택하여 출력한다.

상기와 같이 구성된 종래 액정표시소자 구동장치에 따른 동작설명은 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와같이 쉬프트 레지스터부(11)는 입출력 제어신호를 받아 R, G, B데이터를 어느 방향으로 저장시킬 것인지를 결정한다.

예를들어, 첫 번째 쉬프트 레지스터에서 80번째 쉬프트 레지스터쪽으로 데이터를 저장할 것인지 아니면 80번째 쉬프트 레지스터에서 첫 번째 쉬프트 레지스터쪽으로 저장할 것인지를 결정한다.

데이터의 쉬프트 방향이 결정되면 결정된 방향에 따라 R, G, B데이터를 상기 제 1 래치부(13)에 순차적으로 저장한다.

상기 제 1 래치부(13)는 240개의 채널로 구성되는데 각 채널마다 R, G, B데이터중 하나의 데이터를 저장하여 결국 240개의 채널에 R, G, B데이터를 순차적으로 저장한다.

이어, 상기 제 2 래치부(15)는 상기 제 1 래치부(13)에 저장된 R, G, B데이터를 라인별로 한꺼번에 저장한다.

이후, 로드신호가 입력되면 라인별로 저장된 R, G, B데이터를 레벨쉬프트부(17)로 전달한다.

그리고, 레벨쉬프트부(17)는 각 채널마다 가지고 있는 레벨을 쉬프트하는데 예컨대, 0∼5V범위의 전압레벨을 0∼12V범위의 전압레벨로 쉬프트시킨다.

따라서, 도 1에 도시한 바와같이 각 채널에서 출력되는 비트수는 상기 12V의 전압레벨을 컨트롤 할 수 있도록 13비트가 된다.

그리고 각 채널마다 자신의 데이터에 따른 전압레벨을 가지고 있다.

이때 R-래더로부터 128개의 전압레벨이 디코더부(19)로 입력되면 상기 디코더부(19)는 128개의 전압레벨중 각 채널이 가지는 전압레벨에 상응하는 전압을 선택하여 출력버퍼부(21)로 출력한다.

따라서, 출력버퍼부(21)는 각 채널마다 128개의 전압레벨중 하나의 전압을 가지게 되고 이를 LCD판넬(도면에 도시되지 않음)에 전달한다.

그러나 상기와 같은 종래 액정표시소자 구동장치는 DAC의 수가 채널 수 만큼 필요하므로 전체 DAC사이즈가 증가하게 되어 결과적으로 드라이버(Driver)의 면적을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, DAC의 면적을 최소화하고 DAC사용을 줄여 전력소모를 감소시키는데 적당한 액정표시소자의 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 액정표시소자 구동장치의 구성도

도 2는 본 발명의 액정표시소자 구동장치의 구성도

도 3은 본 발명의 액정표시소자 구동장치에 따른 MUX부의 구성도

도 4는 본 발명의 액정표시소자 구동장치에 따른 DEMUX부의 구성도

도 5는 본 발명의 액정표시소자 구동장치에 따른 제 2 래치부의 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 쉬프트 레지스터부 13,33 : 제 1 래치부

15,43 : 제 2 래치부 17,35 : 레벨쉬프트부

19,39 : 디코더부 21,45 : 출력버퍼부

31 : 쉬프트부 37 : MUX부

41 : DEMUX부 47 : R-래더

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자의 구동장치는 LCD판넬에 데이터신호를 인가하는 드라이브 IC에 있어서, R,G,B데이터의 쉬프트 방향을 결정하는 쉬프트부와, N개의 채널에 R,G,B데이터를 순차적으로 저장하는 제 1 래치부와, 상기 제 1 래치부에서 순차적으로 출력되는 각각의 데이터에 대해 전압레벨을 쉬프트시키는 레벨쉬프트부와, 상기 쉬프트부의 제어신호에 따라 상기 레벨쉬프트부에서 출력되는 전압레벨을 선택적으로 출력하는 MUX부와, 외부로부터 입력되는 M개의 전압범위중에서 상기 MUX부의 출력에 상응하는 전압범위를 선택하여 순차적으로 출력하는 디코더부와, 상기 쉬프트부의 제어신호에 따라 상기 디코더부의 출력을 순차적으로 디멀티플렉싱하는 DEMUX부와, 상기 DEMUX부의 출력을 N개의 채널에 순차적으로 저장한 후 이를 동시에 출력시키는 제 2 래치부와, 상기 제 2 래치부의 출력을 상기 LCD판넬로 전달하는 출력버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시소자의 구동장치를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 액정표시소자의 구동장치에 따른 구성도이다.

본 발명에 따른 액정표시소자의 구동장치는 도 2에 도시한 바와같이 데이터의 쉬프트방향을 결정하는 쉬프트부(31)와, 입력되는 R(적), G(녹), B(청)데이터를 순차적으로 저장하는 제 1 래치부(33)와, 상기 제 1 래치부(33)에서 순차적으로 출력되는 데이터의 전압레벨을 쉬프트 시키는 레벨쉬프트부(35)와, 상기 쉬프트부(31)에서 출력되는 로드신호에 의해 상기 레벨쉬프트부(35)에서 출력된는 전압레벨을 선택적으로 출력하는 MUX부(37)와, R-래더로부터 입력되는 128개의 전압범위중에서 상기 MUX부(37)의 출력에 상응하는 전압을 선택하여 출력하는 디코더부(39)와, 상기 디코더부(39)의 출력을 받아 디멀티플렉싱하여 순차적으로 출력하는 DEMUX부(41)와, 상기 DEMUX부(41)로부터 순차적으로 출력되는 아날로그 전압을 받아 이를 동시에 출력하는 제 2 래치부(43)와, 상기 제 2 래치부(43)에 저장된 아날로그 전압을 LCD판넬에 전달하는 출력버퍼부(45)를 포함하여 구성된다.

여기서, 미설명부호47은 R-래더로써, 128개의 전압레벨을 디코더부(39)로 출력한다.

상기 디코더부(39)는 R-래더(47)로부터 입력되는 128개의 전압레벨중에서 상기 MUX부(37)의 출력과 상응하는 전압레벨을 선택하여 DEMUX부(41)로 출력한다.

상기 DEMUX부(41)는 디코더부(39)에서 순차적으로 출력되는 전압을 240개의 채널에 맞추어 순차적으로 저장시킨다.

상기 쉬프트부(31)는 R, G, B데이터가 제 1 래치부(33)에 쉬프트되는 방향을 결정하며 래치부(33), MUX부(37) 그리고 DEMUX부(41)에 로드신호(Load signal)를 출력한다.

상기 쉬프트부(31)는 쉬프트1에서부터 쉬프트80까지 구성되어 있으며 각 쉬프트들에서 출력되는 로드신호에 이해 상기 제 1 래치부(33)로 R, G, B데이터가 저장된다.

즉, 쉬프트1에서 출력되는 로드신호(LP1)에 의해 상기 제 1 래치부(33)의 채널 1, 2, 3에 순차적으로 R, G, B데이터가 저장되고, 쉬프트2에서 출력되는 로드신호(LP2)에 의해 채널 4, 5, 6으로, 그리고 쉬프트80에서 출력되는 로드신호(LP80)에 의해 채널 288, 239, 240으로 R, G, B데이터가 저장된다.

이와같이, 제 1 래치부(33)는 상기 쉬프트부(31)에서 순차적으로 출력되는 로드신호(LP1∼LP80)를 받아 R, G, B데이터를 240개의 채널에 순차적으로 저장한다.

레벨쉬프트부(35)는 상기 제 1 래치부(33)에서 순차적으로 출력되는 R, G, B데이터를 받아들여 0∼5V의 전압범위를 0∼12V의 전압범위로 레벨을 쉬프트시킨다.

MUX부(37)는 상기 레벨쉬프트부(35)로부터 순차적으로 출력되는 전압을 디코더부(39)에 출력하는 것으로서 그 구성은 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 액정표시소자의 구동장치에 따른 MUX의 구성도이다.

레벨쉬프트부(35)는 채널1에서부터 채널240까지 R-G-B데이터순으로 저장되어 있다.

이중, 동일한 데이터를 갖는 채널, 예컨대 R데이터를 저장하고 있는 채널은 채널1, 채널4, 채널7, … 채널238이다.

그리고 G데이터를 저장하고 있는 채널은 채널2, 채널5, … 채널239가 되고 B데이터를 저장하고 있는 채널은 채널3, 채널6, … 채널240이다.

MUX부(37)는 각 채널마다 연결된 스위칭소자(51)로 구성되며 2개의 스위칭소자를 한쌍으로 하여 2개의 채널중 하나의 채널만을 선택한다.

MUX부(37)는 도 3에 도시한 바와같이 상기 레벨쉬프트부(35)의 채널1과 채널4를 한쌍으로 하고, 채널2와 채널5, … 채널237과 채널240을 각각 한쌍으로 하여 총 120쌍의 스위칭소자로 구성된다.

그리고 상기 스위칭소자(51)는 순차적으로 인가되는 로드신호에 의해 순차적으로 인에이블된다.

여기서, 레벨쉬프트부(35)의 채널1, 채널2, 채널3와 연결된 스위칭소자들은 상기 쉬프트부(31)의 쉬프트1에서 출력되는 로드신호(LP1)에 의해 인에이블되고, 채널4, 채널5, 채널6과 연결된 스위칭소자들은 상기 쉬프트부(31)의 쉬프트2에서 출력되는 로드신호(LP2)에 의해 인에이블된다.

또한 채널235, 채널236, 채널237과 연결된 스위칭소자들은 쉬프트79에서 출력되는 로드신호(LP79)에 의해 인에이블되고, 채널238, 채널239, 채널240과 연결된 스위칭소자들은 쉬프트80에서 출력되는 로드신호(LP80)에 의해 인에이블된다.

따라서, MUX부(37)는 채널1에서부터 채널 240까지 저장되어 있는 데이터를 3개의 출력단자를 통해 순차적으로 디코더부(39)로 출력한다.

이와같이 MUX부(37)는 순차적으로 입력되는 로드신호(LP1∼LP80)에 따라 순차적으로 R, G, B데이터를 출력한다.

이어서, 상기 DEMUX부(41)는 도 4에 도시한 바와같이 2개의 스위칭소자들을 한쌍으로 하여 80쌍의 스위칭소자들을 구성한다.

이때 상기 스위칭소자들은 P모스 트랜지스터 또는 N모스 트랜지스터로 구성한다.

각각의 스위칭소자들은 인가되는 로드신호에 의해 순차적으로 인에이블되어 디코더부(39)의 출력을 디멀티플렉싱한다.

이때, 상기 디멀티플렉싱(Demultiplexing)또한 쉬프트부(31)에서 순차적으로 인가되는 로드신호(LP1∼LP80)에 이루어진다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 제 2 래치부의 구성도이다.

도 5에 도시한 바와같이 스위칭소자인 모스 트랜지스터(61)와 상기 DEMUX부(41)의 출력을 저장하는 커패시터(63)로 구성되는데 상기 각 모스트랜지스터의 입력단에 커패시터가 병렬연결되어 있다.

그리하여 각 채널에 해당하는 전압을 순차적으로 받아들이고, 입력되는 로드컨트롤신호에 의해 일괄적으로 출력한다.

이와같이 구성된 본 발명의 액정표시소자 구동장치에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와같이 쉬프트부(31)에 의해 R, G, B데이터의 쉬프트 방향이 결정되면 상기 제 1 래치부(33)는 쉬프트부(31)에서 순차적으로 출력되는 로드신호를 받아 240개의 채널에 R, G, B데이터를 순차적으로 저장한다.

그리고 레벨쉬프트부(35)는 상기 제 1 래치부(33)에서 순차적으로 출력되는 R, G, B데이터를 받아 각 데이터들에 대해서 0∼5V의 전압범위를 0∼12V의 전압범위로 레벨-업(level-up)시킨다.

이어, 쉬프트1에서 로드신호(LP1)가 MUX부(37)로 인가되면 채널1, 2, 3과 연결된 스위칭소자들이 인에이블되어 R, G, B데이터가 출력된다.

그리고 쉬프트2에서 로드신호(LP2)가 인가되면 채널4, 5, 6과 연결된 스위칭소자들이 인에이블되어 R, G, B데이터가 출력된다.

이와같은 과정을 통해 마지막으로 쉬프트80에서 로드신호(LP80)가 인가되면 채널238, 239, 240과 연결된 스위칭소자들이 인에이블되어 R, G, B데이터가 출력된다.

결과적으로 MUX부(37)는 쉬프트부(31)에서 순차적으로 출력되는 로드신호에 의해 R, G, B데이터를 순차적으로 출력한다.

이어, 디코더부(39)는 R-래더(47)로부터 출력되는 128개의 전압범위중에서 상기 MUX부(37)의 출력에 상응하는 전압을 선택하여 출력한다.

이때, MUX부(37)의 출력이 순차적으로 이루어지기 때문에 상기 디코더부(39)또한 순차적으로 전압을 선택하여 출력한다.

결과적으로 MUX부(37)는 80차례에 걸쳐 R, G, B데이터를 출력하고, 디코더부(39)도 128개의 전압범위중 각각의 데이터에 상응하는 전압을 80차례에 걸쳐 선택한 후 출력한다.

이어서, DEMUX부(41)는 상기 디코더부(39)에서 순차적으로 출력되는 전압들을 디멀티플렉싱하여 제 2 래치부(43)로 출력한다.

따라서, 상기 제 2 래치부(43)는 상기 DEMUX부(41)로부터 출력되는 전압들을 각각의 커패시터에 저장한다.

이후, 로드컨트롤신호가 인가되어 상기 모스 트랜지스터들이 동시에 턴-온되면 상기 커패시터에 저장된 전압들을 다음단의 출력버퍼부(45)로 일제히 출력한다.

따라서, 도면에는 도시되지 않았지만 게이트드라이버로부터 입력되는 게이트신호에 따라 해당 화소로 상기 출력버퍼부(45)의 출력이 전달되어 화상이 디스플레이된다.

이상 상술한 바와같이 본 발명의 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 각 채널마다 하나씩 DAC를 사용하지 않고 두 개의 채널마다 하나의 DAC를 사용하므로 전체 DAC의 면적을 최소화할 수 있다.

둘째, 모든 채널에 대해 병렬적으로 디코딩하지 않고 순차적으로 디코딩하므로 디코더의 소비전력을 감소시킨다.

Claims

LCD판넬에 데이터신호를 인가하는 드라이브 IC에 있어서,

R,G,B데이터의 쉬프트 방향을 결정하는 쉬프트부;

N개의 채널에 R,G,B데이터를 순차적으로 저장하느 제 1 래치부;

사기 제 1래치부에서 순차적으로 출력되는 각각의 데이터에 대해 전압레벨을 쉬프트시키는 레벨쉬프트부;

상기 쉬프트부의 제어신호에 따라 상기 레벨쉬프트부에서 출력되는 전압레벨을 선택적으로 출력하는 MUX부;

외부로부터 입력되는 M개의 전압범위중에서 상기 MUX부의 출력에 상응하는 전압범위를 선택하여 순차적으로 출력하는 디코더부;

상기 쉬프트부의 제어신호에 따라 상기 디코더부의 출력을 순차적으로 디멀티플렉싱하는 DEMUX부;

상기 DEMUX부의 출력을 N개의 채널에 순차적으로 저장한 후 이를 동시에 출력시키는 제 2 래치부; 그리고

상기 제 2 래치부의 출력을 상기 LCD판넬로 전달하는 출력버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 쉬프트부는 제 1 래치부, MUX부, 그리고 DEMUX부를 제어하는 로드신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 구동장치.
제 2 항에 있어서,

상기 MUX부의 출력데이터는 상기 쉬프트부에서 출력되는 로드신호에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 구동장치.
제 2 항에 있어서,

상기 MUX부는 R,G,B데이터에 따른 전압을 상기 쉬프트부에서 출력되는 로드신호에 의해 3개의 출력단자를 통해 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 구동장치.
제 2 항에 있어서,

상기 디코더부는 상기 MUX부의 출력에 상응하는 전압을 선택하여 3개의 출력단자를 통해 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 구동장치.