KR100784534B1 - 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비 전력을 감소시키기 위한 차지 쉐어링 방법을 이용하면서도 라우팅 저항으로 인한 전력 소모를 효과적으로 제거할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법에 관한 것이다. 그 장치는 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 액정 표시 장치의 구동 장치에 있어서, 제1계조 전압 신호를 입력받아, 상기 패널을 구동하기 위한 제2계조 전압 신호를 발생하는 계조 전압 공급부; 스위칭 제어 신호에 따라 상기 제2계조 전압 신호를 단속하는 제1스위칭 수단; 및 상기 스위칭 수단을 통해 입력되는 상기 제2계조 전압 신호를 대응되는 각 패널의 화소에 전달하는 출력 패드를 포함하며, 상기 출력 패드는 차지 쉐어링을 위한 인접 채널간 신호를 단속하는 제2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 차지 쉐어링에 의한 전력 소모를 감소시키면서도 라우팅 저항으로 인한 전력 소모를 효과적으로 제거할 수 있다.
액정표시장치, LCD, 구동장치, 패널, 출력패드
Description
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 구동 집적 회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명에 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치의 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 출력 패드의 상세 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 50: 계조 전압 공급부 20, 60: 스위칭부
30, 70: 출력 패드 40, 80: 패널
OP1 ~ OP4: 연산 증폭기 SW1 ~ SW4, CSW1, CSW2: 스위치
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비 전력을 감소시키기 위한 차지 쉐어링 방법을 이용하면서도 라우팅 저항으로 인한 전력 소모를 효과적으로 제거할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 이용자들의 다양한 정보화 표시 요구를 만족시키기 위한 다양한 형태의 화면 표시 장치가 개발, 보급되고 있다. 반도체 기술의 급속한 발전과 함께 각종 전자 기기들의 저전압 및 저전력화가 진행되면서 이러한 화면 표시 장치의 소형화, 박형화 및 경량화에 대한 이용자 요구가 증대되면서 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 전계 발광 표시 장치(OLED) 등과 같은 평판 패널형 화면 표시 장치가 각광을 받고 있다. 이러한 평판 패널형 화면 표시 장치 중에서 액정 표시 장치는 소형화, 경량화 및 박형화가 용이하면서도 소비 전력이 낮고 낮은 전압으로 구동할 수 있다는 장점이 있다.
이러한 액정 표시 장치는 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터 등에 다양하게 사용되고 있으며, 최근에는 20인치 이상의 대형 디지털 TV에 액정 표시 장치가 사용됨으로써, 액정 표시 장치의 구동 집적 회로(Liquid Crystal Display Driver Integrated Circuit; LDI)의 중요성이 점점 증가하고 있다. 액정 표시 장치의 고해상도와 대형화를 이루기 위해서는 액정 표시 장치의 구동 집적 회로는 그 구동 능력이 커져야 하므로 이로 인하여 소비 전력이 많이 증가한다. 따라서, 액정 표시 장치의 구동 집적 회로의 소비 전력을 낮추려는 많은 노력이 진행되고 있다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 구동 집적 회로를 설명하기 위한 회로 구성도를 도시한 것으로,
종래의 액정 표시 장치의 구동 집적 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 계조 전압을 공급하기 위한 계조 전압 공급부(10)와, 차지 쉐어링(charge sharing)을 위 한 스위칭부(20)와, 출력 패드(30)를 포함하며, 도면 부호 Rout1 및 Rout2는 전류 경로 상에 분포된 라우팅 저항을 나타내며, 도면 40은 전자 소자(R, C)로 등가 모델화한 액정 표시 장치의 패널을 각각 나타낸 것이다.
먼저, 계조 전압 공급부(10)는 각 채널별 연산 증폭기(OP1, OP2)로 구성되며, 각 연산 증폭기(OP1, OP2)는 (-) 입력 단자와 출력 단자가 연결되며, (+) 입력 단자에는 계조 전압(Vin1, Vin2)이 각각 인가된다.
또한, 스위칭부(20)는 연산 증폭기(OP1, OP2)의 출력을 각각 스위칭하는 스위치들(SW1, SW2)로 구성되며, 차지 쉐어링 동작시 활성화되는 인접 채널간에 연결되는 스위치(CSW1)로 구성된다.
상기 구성에 따른 동작을 살펴보면, 종래의 액정 표시 장치의 구동 집적 회로는 전력 소모를 최소화하기 위하여 차지 쉐어링 방법을 이용한다. 즉, 패널의 구동은 패널 내의 커패시터(C)에 걸리는 전압(전하의 양)에 의해 구동된다. 따라서, 커패시터(C)에 전하를 충전하기 위해 연산 증폭기(OP1, OP2)가 동작하면 연산 증폭기(OP1, OP2) 내부의 모스 트랜지스터의 On 저항이 크기 때문에 흐르는 전류에 의해 많은 열이 발생한다. 그러므로 연산 증폭기(OP1, OP2)에 흐르는 과도한 전류 구동을 줄이기 위하여 스위치(CSW1)의 스위칭 동작에 의해 인접 채널 간 충전된 전하를 공유하면 서로 중간값을 갖게 된다. 따라서, 연산 증폭기(OP1, OP2)의 과도한 전류 구동을 줄임으로써, 칩 내부의 전력 소모를 줄일 수 있다.
그런데 이러한 종래의 액정 표시 장치의 구동 집적 회로에 적용된 차지 쉐어링 방법은 전류 경로 상에 분포된 라우팅 저항(Rout1, Rout2)에 의한 전력 소모를 피할 수 없다. 특히, 라우팅 저항(Rout1, Rout2)은 각 채널별로 칩 전체에 고루 분포되어 있으므로 칩 사이즈가 클수록 큰 저항값을 가지며, 이러한 라우팅 저항에 흐르는 전류로 인하여 소비 전력 및 발열 또한 많이 증가한다. 소비 전력에 관한 다음 식 1에 나타낸 바와 같이, 저항값이 클수록 전력 소모가 증가하게 된다.
종래의 차지 쉐어링 방식에 의해 소모되는 전력(P)은 스위치(CSW1) 및 라우팅 저항(Rout1, Rout1)에 의한 전력 소모의 합이 된다. 따라서, 액정 표시 장치의 고해상도 및 대형화될 수록 라우팅 저항에 의한 전력 소모는 더 많이 증가하는 문제점이 있었다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차지 쉐어링에 의한 전력 소모를 줄이면서도 라우팅 저항으로 인한 전력 소모를 제거할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 장치를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상술한 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 데에 있다.
상술한 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치는 제1계조 전압 신호를 입력받아, 패널을 구동하기 위한 제2계조 전압 신호를 발생하는 계조 전압 공급부; 스위칭 제어 신호에 따라 상기 제2계조 전압 신호를 단속하는 제1스위칭 수단; 및 상기 스위칭 수단을 통해 입력되는 상기 제2계조 전압 신호를 대응되는 각 패널의 화소에 전달하는 출력 패드를 포함하며, 상기 출력 패드는 차지 쉐어링을 위한 인접 채널간 신호를 단속하는 제2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1스위칭 수단은 구동 구간에 활성화되며, 차지 쉐어링 구간에는 비활성화되며, 반면에 상기 제2스위칭 수단은 차지 쉐어링 구간에 활성화되며, 구동 구간에는 비활성화되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 또는 제2스위칭 수단은 엔모스 트랜지스터, 피모스 트랜지스터 또는 트랜스미션 게이트인 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 출력 패드를 통해 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 제1계조 전압 신호에 입력받아, 상기 패널을 구동하기 위한 제2계조 전압 신호를 공급하는 단계; 구동 구간 동안에는 상기 제2계조 전압 신호를 상기 출력 패드를 통해 상기 패널을 구동하는 단계; 및 차지 쉐어링 구간 동안에는 상기 제2계조 전압 신호를 차단하고, 상기 출력 패드의 인접 채 널을 연결하여 차지 쉐어링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치 및 그 방법을 상세 설명한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치의 회로 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 출력 패드(70)의 상세 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치는 계조 전압 공급부(50), 차지 쉐어링 스위칭부(60), 및 출력 패드(70)를 포함하며, 이때, 도면 부호 Rout3, Rout4는 전류 경로 상에 분포된 라우팅 저항을 각각 나타내며, 도면 부호 80은 전기 소자(R, C)에 의해 등가 모델화된 액정 표시 장치의 패널을 나타낸 것이다.
계조 전압 공급부(50)는 각 채널별로 하나씩의 연산 증폭기(OP3, OP4)를 포함하며, 각 연산 증폭기(OP3, OP4)의 (-) 입력 단자와 출력 단자가 연결되고, (+) 입력 단자에는 각각의 계조 전압(Vin3, Vin4)이 각각 인가된다. 채널별 인가된 계조 전압(Vin3, Vin4)은 출력 패드(70)를 통해 채널별 패널(70) 상의 각 화소를 구 동하게 된다.
차지 쉐어링 스위칭부(60)는 계조 전압 공급부(50)의 각 연산 증폭기(OP3, OP4)의 출력을 각각 스위칭하는 스위치들(SW3, SW4)로 구성된다. 각 스위치들(SW3, SW4)은 외부 스위칭 제어 신호에 따라 대응 채널의 구동 구간 동안 활성화되며, 반대로 차지 쉐어링 구간에는 오픈된다.
출력 패드(70)는 계조 전압을 패널(80) 상의 각 화소에 전달하는 기능을 수행하며, 또한 차지 쉐어링 구간 동안 외부 제어 신호에 따라 활성화되는 스위치(CSW2)를 포함한다.
이하, 상기 구성에 따른 상세 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 집적화된 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치는 칩 내부의 전류 경로 전체에 걸쳐 라우팅 저항(Rout3, Rout4)이 분포된다. 먼저, 각 채널의 구동 구간에서는 차지 쉐어링 스위칭부(60)의 각 스위치들(SW3, SW4)이 활성화되어 출력 패드(70)을 통해 패널(80) 상의 각 화소를 구동한다.
이어서, 차지 쉐어링 구간 동안에는 차지 쉐어링 스위칭부(60)의 각 스위치들(SW3, SW4)은 오픈되고 도 3에 도시된 바와 같이, 출력 패드(70) 내의 인접 채널간에 연결된 스위치(CSW2)가 활성화되면서 인접 채널간의 전하를 공유하게 되므로 전력 소모를 줄일 수 있게 된다. 특히, 차지 쉐어링 구간 동안 활성화되는 스위치(CSW2)가 출력 패드(70) 내에 존재하므로 차지 쉐어링 구간 동안 라우팅 저항(Rout3, Rout4)에는 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서, 종래의 차지 쉐어링 구간에서 칩 전체에 분포된 라우팅 저항으로 인한 전력 소모 및 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 있게 된다. 이때, 각 스위치들(SW3, SW4, CSW2)은 엔모스 트랜지스터, 피모스 트랜지스터 또는 트랜스미션 게이트로 구성될 수 있다.
상기한 구성에 따라 본 발명은 차지 쉐어링 방법에 의한 소비 전력을 감소시키면서도 출력 패드 내에 스위치를 배치하여 라우팅 저항에 의한 전력 소비를 제거함으로써, 효과적인 소비 전력 감소 및 이로 인한 발열량을 크게 줄일 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법은 출력 패드내에 차지 쉐어링을 위한 스위치를 배치하여 차지 쉐어링에 의한 전력 소모를 감소시키면서도 칩 전체에 고루 분포된 라우팅 저항에 의한 전력 소모를 제거할 수 있다. 따라서, 전력 소모를 크게 줄일 수 있으므로 집적화시 발열량을 감소시킬 수 있어서 패키지의 온도를 낮추는 이점이 있다.
Claims (5)
- 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 액정 표시 장치의 구동 장치에 있어서,제1계조 전압 신호를 입력받아, 상기 패널을 구동하기 위한 제2계조 전압 신호를 발생하는 계조 전압 공급부;스위칭 제어 신호에 따라 상기 제2계조 전압 신호를 단속하는 제1스위칭 수단; 및상기 제1 스위칭 수단을 통해 입력되는 상기 제2계조 전압 신호를 대응되는 각 패널의 화소에 전달하는 출력 패드를 포함하며,상기 출력 패드는 차지 쉐어링을 위한 인접 채널간 신호를 단속하는 제2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1스위칭 수단은 구동 구간에 활성화되며, 차지 쉐어링 구간에는 비활성화되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2스위칭 수단은 차지 쉐어링 구간에 활성화되며, 구동 구간에는 비활성화되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1 및 제2스위칭 수단은 엔모스 트랜지스터, 피모스 트랜지스터 또는 트랜스미션 게이트인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
- 출력 패드를 통해 액정 표시 장치의 패널을 구동하기 위한 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,제1계조 전압 신호에 입력받아, 상기 패널을 구동하기 위한 제2계조 전압 신호를 발생하는 단계;구동 구간 동안에는 상기 제2계조 전압 신호를 상기 출력 패드를 통해 상기 패널을 구동하는 단계; 및차지 쉐어링 구간 동안에는 상기 제2계조 전압 신호를 차단하고, 상기 출력 패드의 인접 채널을 연결하여 차지 쉐어링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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KR20060126270A (ko) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | 엘지전자 주식회사 | 액정 표시장치의 구동 장치 및 그 구동 방법 |
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2006
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