KR100870395B1 - Apparatus for driving lcd - Google Patents
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Abstract
본 발명의 LCD 구동 장치는, 일반 PMOS 소자를 이용함으로써, 고전압 PMOS 트랜지스터의 크기를 증가시키지 않고도 안정성있는 동작을 제공하는 LCD 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An LCD driving apparatus of the present invention has an object to provide an LCD driving apparatus that provides stable operation without increasing the size of a high voltage PMOS transistor by using a general PMOS device.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전단 채널의 출력 신호를 입력받아 다음 채널로 출력하는 방식으로 구성된 시프트 레지스터; 기준 전압을 인가받고, 상기 시프트 레지스터의 출력 신호를 입력으로 받아 상기 기준 전압에 따라 최저 전압이 보장된 전압 레벨만큼 변환하는 레벨 시프터; 및 상기 레벨 시프터의 출력 신호를 입력으로 받아 게이트 구동 신호로 출력하는 출력 버퍼를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a shift register configured to receive an output signal of a front channel and output to a next channel; A level shifter receiving a reference voltage and receiving an output signal of the shift register as an input and converting the lowest voltage by a guaranteed voltage level according to the reference voltage; And an output buffer receiving the output signal of the level shifter as an input and outputting the output signal as a gate driving signal.
레벨 시프터, 고전압, PMOS, NMOS, LCDLevel Shifter, High Voltage, PMOS, NMOS, LCD
Description
도 1은 종래의 LCD 구동 장치를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a conventional LCD driving apparatus,
도 2는 종래의 기술에 따른 레벨 시프터를 나타낸 회로도,2 is a circuit diagram showing a level shifter according to the prior art;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 LCD 구동 장치를 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing an LCD driving apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 LCD 구동 장치 내에 장착된 레벨 시프터를 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram showing a level shifter mounted in an LCD driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
310 : 시프트 레지스터 320 : 레벨 시프터310: shift register 320: level shifter
330 : 출력 버퍼
330 output buffer
본 발명은, LCD 구동 장치에 관한 것으로, 특히, LCD 구동 칩에서 게이트 드라이버 및 고 전압(High Voltage) 소자를 이용한 레벨 시프터(Level shifter)를 장착한 LCD 구동 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an LCD drive device, and more particularly, to an LCD drive device equipped with a level shifter using a gate driver and a high voltage element in an LCD drive chip.
일반적으로, 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display ; TFT LCD)의 한 세트에는 대략 3 ~ 4개의 게이트 드라이버 칩이 실장되어 사용된다.Generally, approximately three to four gate driver chips are mounted and used in one set of thin film transistor liquid crystal displays (TFT LCDs).
도 1은 종래의 LCD 구동 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 종래의 LCD 구동 장치는, 외부로부터 입력되는 캐리 입력 신호를 제1 전단 채널로 입력받고, 나머지 채널의 입력 신호는 바로 전단 채널의 출력을 받도록 구성되며, 마지막 채널의 출력 신호는 다음 칩의 첫번째 채널의 입력으로 사용하기 위하여 외부의 캐리 신호로 출력되는 복수개의 시프트 레지스터(110a~110d), 해당 채널의 각각의 시프트 레지스터(110a~110d)의 출력 신호를 입력으로 받아 출력되는 전압 레벨만큼 변환하는 복수개의 레벨 시프터(120a~120d); 및 해당 채널의 레벨 시프터(120a~120d)의 출력 신호를 입력으로 받아 게이트 구동 신호로 출력하는 복수개의 출력 버퍼(130a~130d)를 포함한다.
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional LCD driving apparatus. The conventional LCD driving apparatus receives a carry input signal input from the outside through a first front end channel, and input signals of the remaining channels directly output the front end channel. The output signal of the last channel is a plurality of shift registers (110a ~ 110d) output as an external carry signal for use as the input of the first channel of the next chip, each shift register (110a ~ 110d) of the corresponding channel A plurality of
도 2는 종래의 기술에 따른 레벨 시프터(120a~120d)를 나타낸 회로도로서, 이러한 종래의 레벨 시프터(120a~120d)는, 소스 단자는 제1 단계 전압(VDD)에 연결되고, 게이트 단자는 시프트 레지스터의 입력 신호(A)를 받는 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(121); 소스 단자는 제1 단계 전압(VDD)에 연결되고, 게이트 단자는 시프트 레지스터의 반전된 입력 신호(B)를 받는 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(122); 드레인 단자는 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(121)의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자 는 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(122)의 드레인 단자에 연결되며, 소스 단자는 제2 단계 전압(VEE)에 연결된 제1 고전압 NMOS 트랜지스터(123); 및 드레인 단자는 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(122)의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자는 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(121)의 드레인 단자에 연결되며, 소스 단자는 제2 단계 전압(VEE)에 연결된 제2 고전압 NMOS 트랜지스터(124)를 포함한다.FIG. 2 is a circuit diagram showing the
상술한 종래의 LCD 구동 장치의 동작에 관하여, 도 1 및 도 2를 참조하면, 시프트 레지스터(110a~110d)의 입력 신호(A)가 제2 논리 단계(High, 즉, VDD)이고, 시프트 레지스터(110a~110d)의 반전된 입력 신호(B)가 제1 논리 단계(Low, 즉, VSS)이면, 레벨 시프터(120a~120d)에 장착된 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(121)는 턴 오프(Off)되고, 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(122)는 턴 온(On)되면서 제1 출력 전압(D)은 제2 논리 단계(High)가 되고, 제1 고전압 NMOS 트랜지스터(123)는 턴 온(On)된다. 그러나, 제2 고전압 NMOS 트랜지스터(124)는 아직 턴 오프(Off) 상태이므로, 제2 출력 전압(C)은 제2 단계 전압(VEE)으로 떨어지고 제1 출력 전압(D)은 제2 논리 단계(High)인 상태이다.Regarding the operation of the conventional LCD driving apparatus described above, referring to FIGS. 1 and 2, the input signal A of the
그러나, 상술한 레벨 시프터를 장착한 LCD 구동 장치에 있어서는, 입력 신호 및 반전된 입력 신호가 스위칭되는 순간, 두 개의 고전압 NMOS 트랜지스터가 동시에 턴 온되는 경우가 생길 수 있어, 상단의 고전압 PMOS 트랜지스터의 크기를 상당히 증가시켜야 하므로 전체 칩의 크기가 커지는 문제점이 있다.However, in the LCD driving apparatus equipped with the above-described level shifter, two high voltage NMOS transistors may be turned on at the same time when the input signal and the inverted input signal are switched, so that the size of the upper high voltage PMOS transistor is at the same time. Since the size must be increased considerably, the size of the entire chip becomes large.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 일반 PMOS 소자를 이용함으로써, 고전압 PMOS 트랜지스터의 크기를 증가시키지 않고도 안정성있는 동작을 제공하는 LCD 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention The present invention devised to solve the above problems has an object of the present invention to provide an LCD driving apparatus that provides stable operation without increasing the size of a high voltage PMOS transistor by using a general PMOS device.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 LCD 구동 장치는, 전단 채널의 출력 신호를 입력받아 다음 채널로 출력하는 방식으로 구성된 시프트 레지스터; 기준 전압을 인가받고, 상기 시프트 레지스터의 출력 신호를 입력으로 받아 상기 기준 전압에 따라 최저 전압이 보장된 전압 레벨만큼 변환하는 레벨 시프터; 및 상기 레벨 시프터의 출력 신호를 입력으로 받아 게이트 구동 신호로 출력하는 출력 버퍼를 포함한다.
In order to achieve the above object, the LCD driving apparatus of the present invention comprises: a shift register configured to receive an output signal of a front channel and output the output signal to a next channel; A level shifter receiving a reference voltage and receiving an output signal of the shift register as an input and converting the lowest voltage by a guaranteed voltage level according to the reference voltage; And an output buffer receiving the output signal of the level shifter as an input and outputting the output signal as a gate driving signal.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .
먼저, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 LCD 구동 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 LCD 구동 장치는, 시프트 레지스터(310), 레벨 시프터(320) 및 출력 버퍼(330)를 포함한다.First, FIG. 3 is a block diagram showing an LCD driving apparatus according to an embodiment of the present invention. The LCD driving apparatus of the present invention includes a
시프트 레지스터(310)는, 전단 채널의 출력 신호를 입력받아 다음 채널로 출 력하는 방식으로 구성되고, 후술하는 레벨 시프터(320)로 신호를 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 시프트 레지스터(310)의 마지막 채널의 출력 신호는 다음 칩의 첫번째 채널의 입력으로 사용하기 위하여 외부의 캐리 신호로 출력된다.The
또한, 레벨 시프터(320)는, 기준 전압((VSS-K)V)을 인가받고, 상기 시프트 레지스터(310)의 출력 신호를 입력으로 받아 상기 기준 전압((VSS-K)V)에 따라 최저 전압이 보장된 전압 레벨만큼 변환하여 후술하는 출력 버퍼(330)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 기준 전압((VSS-K)V)의 바람직한 K값은 2V이다.In addition, the
한편, 출력 버퍼(330)는, 상기 레벨 시프터(320)의 출력 신호를 입력으로 받아 게이트 구동 신호로 출력하는 역할을 한다.
The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 LCD 구동 장치 내에 장착된 레벨 시프터(320)를 나타낸 회로도로서, 이러한 본 발명의 LCD 구동 장치 내에 장착된 레벨 시프터(320)에 관하여 설명하면 다음과 같다.4 is a circuit diagram illustrating a
제1 PMOS 트랜지스터(321)는, 소스 단자는 제1 단계 전압(VDD)에 연결되고, 게이트 단자는 상기 시프트 레지스터(310)로부터의 입력 신호(A)를 받는다.In the
또한, 제2 PMOS 트랜지스터(322)는, 소스 단자는 제1 단계 전압(VDD)에 연결되고, 게이트 단자는 상기 시프트 레지스터(310)로부터의 반전된 입력 신호(B)를 받는다.
In addition, the
한편, 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(323)는, 소스 단자는 상기 제1 PMOS 트랜지스터(321)의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자로 상기 기준 전압(VSS-K)을 입력받는다.Meanwhile, the first high
또한, 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)는, 소스 단자는 상기 제1 PMOS 트랜지스터(321)의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자는 상기 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(323)의 게이트 단자에 연결된다.In addition, the second high
한편, 제1 고전압 NMOS 트랜지스터(325)는, 드레인 단자는 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(323)의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자는 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)의 드레인 단자에 연결되며, 소스 단자는 제2 단계 전압(VEE)에 연결된다.Meanwhile, in the first high
또한, 제2 고전압 NMOS 트랜지스터(326)는, 드레인 단자는 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자는 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(323)의 드레인 단자에 연결되며, 소스 단자는 제2 단계 전압(VEE)에 연결된다.
In addition, the second high
상술한 본 발명의 LCD 구동 장치의 동작에 관하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the LCD driving apparatus of the present invention described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.
상기 시프트 레지스터(310)로부터의 입력 신호(A)는 제2 논리 단계(High)이고, 상기 시프트 레지스터(310)로부터의 반전된 입력 신호(B)는 제1 논리 단계(Low)이면, 제1 PMOS 트랜지스터(321)는 턴 오프되고, 제2 PMOS 트랜지스터(322)는 턴 온된다. 그러면, 제2 PMOS 트랜지스터(322)의 소스 단자는 제2 논리 단계(High)가 되고, 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)의 게이트 단자는 기준 전압으로 묶여 있으므로, 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)의 게이트-소스간 전압(VGS)은 대략 -5V(K가 2V인 경우)가 되고, 이 값은 문턱 전압(Vth)인 -1.5V보다 작으므로 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)는 턴 온된다. 이 때, 제2 출력 전압(F)은, 제2 논리 단계(High)가 되고, 제1 고전압 NMOS 트랜지스터(325)는 턴 온되므로, 제1 출력 전압(E)은 제1 논리 단계(Low)가 된다. 즉, 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)의 게이트 단자가 항상 기준 전압(VSS-K)으로 묶여 있으므로, 제2 고전압 PMOS 트랜지스터(324)의 소스 단자는 (VSS-K-Vth)보다 내려갈 수 없다. 따라서, 일반 PMOS 트랜지스터를 고전압에 쓰더라도 장치가 파괴될 염려가 없다. 또한, 시프트 레지스터(310)로부터의 입력 신호(A)가 제1 논리 단계(Low)로, 상기 시프트 레지스터(310)로부터의 반전된 입력 신호(B)는 제2 논리 단계(High)로 스위칭하면, 제1 PMOS 트랜지스터(321)는 턴 온되고, 제2 PMOS 트랜지스터(322)는 턴 오프되고, 상술한 바와 같은 방식으로 제1 고전압 PMOS 트랜지스터(323)가 턴온되면서, 제1 출력 전압(E)이 제2 논리 단계(High)가 되고, 제2 고전압 NMOS 트랜지스터(326)가 턴온되면, 제2 출력 전압(F)이 제2 단계 전압(VEE)이 된다. 상기 제1 출력 전압(E) 및 제2 출력 전압(F)은 출력 버퍼(330)로 입력되어 구동 신호로서 출력된다.If the input signal A from the
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawings shown.
본 발명은, 종래의 레벨 시프터에 일반 트랜지스터를 추가하여 고전압 소자의 크기를 바람직하게는 1/5.5로 줄임으로써 전체적인 칩의 크기를 효과적으로 줄이는 이점이 있다.The present invention has the advantage of effectively reducing the size of the overall chip by adding a general transistor to the conventional level shifter to reduce the size of the high voltage device, preferably to 1 / 5.5.
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