KR101137855B1 - 표시장치의 구동회로 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레벨 쉬프터의 손상을 방지할 수 있는 표시장치의 구동회로에 관한 것으로, 서로 다른 위상을 갖는 적어도 2개의 전압원을 출력하는 제어부; 상기 각 전압원의 전압 레벨을 변환하여 출력하는 레벨 쉬프터; 및, 상기 제어부와 상기 레벨 쉬프터 사이에 접속되어, 상기 제어부로부터 입력되는 각 전압원들간의 논리값이 동일할 때 보호용 전압원을 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 보호부를 포함하여 구성되는 것이다.
액정표시장치, 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터, 보호회로

Description

표시장치의 구동회로 및 이의 구동방법{A driving device of display device and a method for driving the same}
도 1은 종래의 쉬프트 레지스터에서 하나의 스테이지에 대한 블록 구성도
도 2는 제 1 교류 전압원과 제 2 교류 전압원의 파형을 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동회로를 나타낸 도면
도 4는 도 3의 보호부에 대한 블록 구성도
도 5는 도 4의 제 1 보호회로에 대한 구체적인 회로도
도 6은 도 4의 제 2 보호회로에 대한 구체적인 회로도
도 7은 도 4의 제 1 보호회로에 대한 또 다른 구성을 나타낸 도면
도 8은 도 4의 제 2 보호회로에 대한 또 다른 구성을 나타낸 도면
도 9는 제 1 및 제 2 교류 전압원의 논리값에 따른 보호회로의 노드 및 출력단자의 전압 변화를 나타낸 도면
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
301 : 타이밍 콘트롤러 302 : 보호부
303 : 레벨 쉬프터 304 : 쉬프트 레지스터
305 : 전원 발생부
본 발명은 표시장치의 구동회로에 관한 것으로, 특히 과전에 의한 레벨 쉬프터의 손상을 방지할 수 있는 표시장치의 구동회로 및 이의 구동방법에 대한 것이다.
통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 화소영역들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.
상기 액정패널에는 다수개의 게이트 라인들과 다수개의 데이터 라인들이 교차하게 배열되고, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들이 수직교차하여 정의되는 영역에 화소영역이 위치하게 된다. 그리고, 상기 화소영역들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 상기 액정패널에 형성된다.
상기 화소전극들 각각은 스위칭소자인 박막트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)의 소스단자 및 드레인단자를 경유하여 상기 데이터 라인에 접속된다. 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 라인을 경유하여 게이트단자에 인가되는 스캔펄스에 의해 턴-온되어, 상기 데이터 라인의 데이터 신호가 상기 화소전압에 충전되도록 한다.
한편, 상기 구동회로는 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 상기 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 타이밍 콘트롤러와, 액정표시장치에서 사용되는 여러 가지의 구동전압들을 공급하는 전원공급부를 구비한다.
상기 게이트 드라이버는 스캔펄스를 게이트 라인들에 순차적으로 공급하여 액정패널상의 액정셀들을 1라인분씩 순차적으로 구동한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버는 게이트 라인들 중 어느 하나에 스캔펄스가 공급될 때마다 데이터 라인들 각각에 화소 전압신호를 공급한다. 이에 따라, 액정표시장치는 액정셀별로 화소전압신호에 따라 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 전계에 의해 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
여기서, 상기 게이트 드라이버는 상술한 바와 같은 스캔펄스들을 순차적으로 출력할 수 있도록 쉬프트 레지스터를 구비한다. 이를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 쉬프트 레지스터는 일렬로 배열된 다수의 스테이지를 갖는다. 각 스테이지는 게이트 라인들에 각각 접속되어, 각 게이트 라인에 스캔펄스를 공급한다.
그리고, 각 스테이지는 전단 스테이지로부터의 스캔펄스에 응답하여 인에이블되고, 다음단 스테이지로부터의 스캔펄스에 응답하여 디스에이블된다.
일반적으로, 각 스테이지는 제 1 노드 및 제 2 노드의 충전 및 방전 상태를 제어하기 위한 노드 제어부와, 상기 제 1 노드의 상태에 따라 스캔펄스를 출력하는 풀업 스위칭소자와, 상기 제 2 노드의 상태에 따라 오프 전압을 출력하는 풀다운 스위칭소자를 포함한다.
한편, 상기 각 스테이지는 한 프레임 중 한 수평기간(1H)을 제외한 나머지 기간동안 오프 전압을 출력하기 때문에, 상기 제 2 노드가 충전상태로 유지되는 시간이 상기 제 1 노드가 충전상태로 유지되는 시간보다 훨씬 더 길어질 수밖에 없다. 이에 따라, 상기 제 2 노드에 접속된 풀다운 스위칭소자는 상기 제 1 노드에 접속된 풀업 스위칭소자보다 훨씬 더 오랫동안 턴-온상태를 유지한다. 이로 인해, 상기 풀다운 스위칭소자가 쉽게 열화되는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 제 2 노드를 2개 이상 구비한 스테이지를 갖는 쉬프트 레지스터가 개발되었다. 이러한 쉬프트 레지스터는, 상기 제 2 노드를 프레임별로 교대로 충전시켜 각 제 2 노드에 접속된 풀다운 스위칭소자의 열화를 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 스테이지의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 쉬프트 레지스터에서 하나의 스테이지에 대한 블록 구성도이다.
종래의 스테이지는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 노드(Q)의 충전/방전 상태, 그리고 제 2 노드(QB1)의 충전/방전 상태, 및 제 3 노드(QB2)의 충전/방전 상태를 제어하는 노드 제어부(101)와, 상기 제 1 노드(Q)의 상태에 따라 스캔펄스(Vout)를 출력하는 풀업 스위칭소자(Tru)와, 상기 제 2 노드(QB1)의 상태에 따라 오프 전압원(Vdc2)을 출력하는 제 1 풀다운 스위칭소자(Trd1), 상기 제 3 노드(QB2)의 상태에 따라 오프 전압원(Vdc2)을 출력하는 제 2 풀다운 스위칭소자(Trd2)를 포함한다.
여기서, 상기 스테이지가 디스에이블되는 기간에 상기 제 2 및 제 3 노드(QB1, QB2) 중 하나가 충전되고, 나머지 하나는 방전된다. 예를들어, 상기 제 2 노드(QB1)가 충전되고 상기 제 3 노드(QB2)가 방전되면, 상기 제 2 노드(QB1)에 게이트단자가 접속된 제 1 풀다운 스위칭소자(Trd1)가 동작하고, 제 3 노드(QB2)에 게이트단자가 접속된 제 2 풀다운 스위칭소자(Trd2)는 동작하지 않는다. 즉, 상기 제 2 풀다운 스위칭소자(Trd2)는 휴지기간을 갖는다.
이와 같이, 제 1 풀다운 스위칭소자(Trd1)와 제 2 풀다운 스위칭소자(Trd2)가 교대로 구동되기 때문에, 각 풀다운 스위칭소자(Trd1, Trd2)의 열화를 방지할 수 있다.
이와 같은 구동을 하기 위해, 종래의 쉬프트 레지스터에 구비된 각 스테이지에는 상기 제 2 노드(QB1)를 충전시키기 위한 제 1 교류 전압원과, 상기 제 3 노드(QB2)를 충전시키기 위한 제 2 교류 전압원을 공급받는다.
여기서, 상기 제 1 교류 전압원과 제 2 교류 전압원은 서로 반대의 위상을 갖는다. 따라서, 동일 프레임 기간에 상기 제 1 교류 전압원과 상기 제 2 교류 전압원은 서로 다른 논리값을 갖는다. 즉, 상기 제 1 프레임 기간에 상기 제 1 교류전압원이 하이 상태의 논리값을 가지면, 상기 제 2 교류 전압원은 로우 상태의 논리값을 갖는다.
통상, 상기 제 1 및 제 2 교류 전압원은 전술한 타이밍 콘트롤러로부터 출력되며, 이 출력된 제 1 및 제 2 교류 전압원은 레벨 쉬프터를 통해 일정 레벨의 전압값으로 승압된다. 이 승압된 제 1 및 제 2 교류 전압원은 상기 각 스테이지에 제 공된다.
한편, 시스템의 초기 동작시 또는 해상도의 변경시 상기 제 1 교류 전압원과 제 2 교류 전압원이 동일한 논리값을 가질 수 있다.
도 2는 제 1 교류 전압원과 제 2 교류 전압원의 파형을 도시한 도면이다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 교류 전압원(Vdde)이 동시에 하이 상태의 논리값을 가지면, 이 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)이 동시에 하이 상태의 논리값을 유지하는 기간에 이 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)을 공급받는 레벨 쉬프터에는 과전류가 발생한다. 따라서, 상기 레벨 쉬프터는 심각한 손상을 입게된다.
더불어, 상기 레벨 쉬프터의 출력단에 접속된 쉬프트 레지스터 및, 상기 쉬프트 레지스터와 상기 레벨 쉬프터에 전원을 공급하는 전원 공급부도 심각한 손상을 입게된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 타이밍 콘트롤러와 레벨 쉬프터간에 보호회로를 설치하여 상기 레벨 쉬프터 및, 상기 레벨 쉬프터의 출력단에 접속된 쉬프트 레지스터를 보호할 수 있는 표시장치의 구동회로 및 이의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치의 구동회로는, 서로 다른 위상을 갖는 적어도 2개의 전압원을 출력하는 제어부; 상기 각 전압원의 전압 레벨을 변환하여 출력하는 레벨 쉬프터; 및, 상기 제어부와 상기 레벨 쉬프터 사이에 접속되어, 상기 제어부로부터 입력되는 각 전압원들간의 논리값이 동일할 때 보호용 전압원을 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 보호부를 포함하여 구성됨을 그 특징으로 한다.
여기서, 상기 보호용 전압원은 상기 레벨 쉬프터를 구동시킬 수 있는 최소 입력 전압값보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 서로 반대의 위상을 갖는 제 1 및 제 2 전압원을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 레벨 쉬프터로부터의 각 전압원을 공급받아 스캔펄스를 출력하는 쉬프트 레지스터를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 보호부는, 제어부로부터 입력되는 각 전압원들간의 논리값이 서로 다를 때 상기 제어부로부터 입력된 각 전압원들을 상기 레벨 쉬프터에 그대로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호부는, 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 제 1 전압원을 출력하고, 상기 제 1 전압원과 제 2 전압원이 서로 같은 논리값을 가질 때 상기 보호용 전압원을 출력하는 제 1 보호회로; 및, 상기 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 제 2 전압원을 출력하고, 상기 제 1 전압원과 제 2 전압원이 서로 같은 논리값을 가질 때 상기 보호용 전압원을 출력하는 제 2 보호회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1 보호회로는, 상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 모두 하이 논리값을 가질 때 노드를 충전시키는 제 1 노드 제어부; 상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 노드를 방전시키는 제 2 노드 제어부; 및, 상기 노드의 충전/방전 상태에 따라 상기 제 1 전압원 및 보호용 전압원 중 어느 하나를 출력하는 출력부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1 노드 제어부는, 상기 제어부로부터 입력되는 하이 논리값의 제 1 전압원에 응답하여 제 3 전압원을 출력하는 제 1 스위칭소자; 및, 상기 제어부로부터 입력되는 하이 논리값의 제 2 전압원에 응답하여 상기 제 1 스위칭소자로부터 공급된 제 3 전압원을 상기 노드에 공급하는 제 2 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 2 노드 제어부는, 상기 제어부로부터 입력되는 로우 논리값의 제 1 전압원에 응답하여 상기 노드에 제 4 전압원을 공급하는 제 3 스위칭소자; 및, 상기 제어부로부터 입력되는 로우 논리값의 제 2 전압원에 응답하여 상기 노드에 상기 제 4 전압원을 공급하는 제 4 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 출력부는, 상기 노드에 공급된 제 3 전압원에 응답하여 상기 제 1 전압원을 출력하며, 상기 노드에 공급된 제 4 전압원에 응답하여 상기 제 3 전압원과 상기 제 4 전압원이 혼합된 보호용 전압원을 출력하는 제 5 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 2 보호회로는, 상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 모두 하이의 논리값을 가질 때 노드를 충전시키는 제 1 노드 제어부; 상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 노드를 방전시키는 제 2 노드 제어부; 및, 상기 노드의 충전/방전 상태에 따라 상기 제 2 전압원 및 보호용 전압원 중 어느 하나를 출력하는 출력부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1 노드 제어부는, 상기 제어부로부터의 제 1 전압원에 응답하여 제 3 전압원을 출력하는 제 1 스위칭소자; 및, 상기 제어부로부터의 제 2 전압원에 응답하여 상기 제 1 스위칭소자로부터 공급된 제 3 전압원을 상기 노드에 공급하는 제 2 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 2 노드 제어부는, 상기 제어부로부터의 제 1 전압원에 응답하여 상기 노드에 제 4 전압원을 공급하는 제 3 스위칭소자; 및, 상기 제어부로부터의 제 2 전압원에 응답하여 상기 노드에 상기 제 4 전압원을 공급하는 제 4 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 출력부는, 상기 노드에 공급된 제 3 전압원에 응답하여 상기 제 2 전압원을 출력하며, 상기 노드에 공급된 제 4 전압원에 응답하여 상기 제 3 전압원과 상기 제 4 전압원이 혼합된 보호용 전압원을 출력하는 제 5 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은, 서로 다른 위상을 갖는 적어도 2개의 전압원을 출력하는 제어부와, 상기 각 전압원의 전압 레벨을 변환하는 레벨 쉬프터를 포함하여 구성된 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 제어부로부터 출력된 각 전압원의 논리값을 비교하는 단계; 및,
상기 각 전압원의 논리값이 모두 동일할 때 보호용 전압을 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 그 특징으로 한다.
상기 각 전압원의 논리값이 서로 다를 때 상기 각 전압원을 그대로 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 보호용 전압원은 상기 레벨 쉬프터를 구동시킬 수 있는 최소 입력 전압값보다 작은 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동회로를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동회로는, 도 3에 도시된 바와 같이,
서로 다른 위상을 갖는 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)을 출력하는 타이밍 콘트롤러(301)와, 상기 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)의 전압 레벨을 변환하여 출력하는 레벨 쉬프터(303)와, 상기 레벨 쉬프터(303)로부터의 레벨 변환된 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)을 공급받아 스캔펄스(Vout1 내지 Voutn)를 출력하는 쉬프트 레지스터(304)와, 상기 타이밍 콘트롤러(301)와 상기 레벨 쉬프터(303) 사이에 접속되어, 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)들간의 논리값이 동일할 때 보호용 전압원(Vprot)을 상기 레벨 쉬프터(303)에 공급하는 보호부(302)와, 상기 보호부(302)에 서로 다른 극성을 갖는 제 1 및 제 2 직류 전압원(VDD, VSS)을 공급하는 전원 발생부(305)를 포함한다.
여기서, 상기 열거한 각 구성요소를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 타이밍 콘트롤러(301)는 서로 반전된 위상을 갖는 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)을 출력한다.
여기서, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 교류 전압원(Vdde)은 서로 반대의 위상을 갖는다. 따라서, 동일 프레임 기간에 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)은 서로 다른 논리값을 갖는다. 즉, 상기 제 1 프레임 기간에 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)이 하이 상태의 논리값을 가지면, 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)은 로우 상태의 논리값을 갖는다.
또한, 상기 타이밍 콘트롤러(301)는 스타트 펄스(Vst) 및 서로 다른 위상을 갖는 적어도 2개의 클럭펄스들(CLK)을 출력한다.
상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 출력된 제 1 교류 전압원(Vddo), 제 2 교류 전압원(Vdde), 스타트 펄스(Vst), 및 클럭펄스들(CLK)은 상기 쉬프트 레지스터(304)에 공급된다.
이때, 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 출력된 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)은 보호부(302) 및 레벨 쉬프터(303)를 통해 상기 쉬프트 레지스터(304)에 공급되고, 상기 클럭펄스들(CLK)은 상기 레벨 쉬프터(303)를 통해 상기 쉬프트 레지스터(304)에 공급된다.
상기 보호부(302)는 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 입력된 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)간의 논리값을 비교하고, 이 비교된 결과에 따라 제 1 교 류 전압원(Vddo)(또는 제 2 교류 전압원(Vdde)) 및 보호용 전압원(Vprot) 중 어느 하나를 선택하여 출력한다.
이 보호부(302)에 대해서는 이후에 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 레벨 쉬프터(303)는 상기 보호부(302)로부터의 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde) 그리고 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 클럭펄스들(CLK)을 공급받아 상기 신호들의 전압 레벨을 제 1 및 제 2 직류 전압원(VDD, VSS)의 전압 레벨로 쉬프트한다.
즉, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo), 제 2 교류 전압원(Vdde), 및 클럭펄스들은 논리 전압원으로서, 상기 레벨 쉬프터(303)는 상기 열거한 신호의 전압 레벨을 쉬프트 레지스터(304)를 구동시킬 수 있는 크기의 전압레벨로 쉬프트시킨다.
구체적으로, 상기 레벨 쉬프터(303)는 상기 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)의 하이 논리값을 상기 제 1 직류 전압원(VDD)의 전압 레벨로 쉬프트시키고, 상기 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)의 로우 논리값을 상기 제 2 직류 전압원(VSS)의 전압 레벨로 쉬프트시킨다.
상기 쉬프트 레지스터(304)는 상기 제 1 교류 전압원(Vddo), 제 2 교류 전압원(Vdde), 제 1 직류 전압원(VDD), 제 2 직류 전압원(VSS), 스타트 펄스(Vst), 및 클럭펄스들(CLK)를 공급받아 스캔펄스(Vout1 내지 Voutn)를 출력한다.
상기 쉬프트 레지스터(304)는 상기 스캔펄스(Vout1 내지 Voutn)를 차례로 출력하는 다수의 스테이지를 가지며, 각 스테이지는 도 1에 도시된 바와 같이, 노드 제어부, 풀업 스위칭소자, 제 1 풀다운 스위칭소자, 및 제 2 풀다운 스위칭소자를 갖는다.
전원 발생부(305)는 외부로부터의 메인 전원을 공급받아 이를 승압 또는 감압하여 상기 제 1 및 제 2 직류 전압원(VDD, VSS), 그리고 상기 열거한 각 구성요소에 필요한 구동 전압원을 생성한다.
이하, 상기 구성 요소들 중 보호부(302)에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4는 도 3의 보호부에 대한 블록 구성도이다.
상기 보호부(302)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 보호회로(302a) 및 제 2 보호회로(302b)를 갖는다.
상기 제 1 보호회로(302a)는 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)을 공급받고, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값을 서로 비교한다. 그리고, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값이 서로 다를 경우, 상기 제 1 보호회로(302a)는 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)을 그대로 출력하여 레벨 쉬프터(303)에 공급한다. 그러나, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값이 서로 다를 경우, 상기 제 1 보호회로(302a)는 보호용 전압원(Vprot)을 출력하여 상기 레벨 쉬프터(303)에 공급한다.
여기서, 상기 보호용 전압원(Vprot)은 레벨 쉬프터(303)의 최소 입력 전압값보다 더 작은 값을 갖는다. 즉, 상기 레벨 쉬프터(303)가 동작하기 위해서는 상기 레벨 쉬프터(303)의 입력단자에 상기 최소 입력 전압값 이상의 전압이 공급되어야 하는데, 상기 보호용 전압원(Vprot)은 상술한 바와 같이 상기 최소 입력 전압값보다 작기 때문에 싱기 보호용 전압원(Vprot)이 상기 레벨 쉬프터(303)에 공급되면 상기 레벨 쉬프터(303)는 동작하지 않게 된다.
한편, 상기 보호용 전압원(Vprot)에 응답하여 상기 레벨 쉬프터(303)는 출력을 발생할 수도 있다. 하지만, 이때 레벨 쉬프터(303)로부터 발생되는 출력은 출력 전압이 낮기 때문에(즉, 상기 출력 전압은 쉬프트 레지스터(304)를 구성하는 비정실 실리콘 트랜지스터의 문턱전압 보다 낮은 전압으로 설정되기 때문에), 상기 레벨 쉬프터(303)와 상기 쉬프트 레지스터(304)가 동시에 동작하지 않게 된다. 이에 따라 본 발명에 따른 구동회로는 상기 쉬프트 레지스터(304)와 레벨 쉬프터(303)를 동시에 보호 할 수 있다.
상기 제 1 보호회로(302a)는 자신에게 공급되는 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 직류 전압원(VSS)을 혼합하여 상기 보호용 전압원(Vprot)을 생성한다.
제 2 보호회로(302b)는, 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)을 공급받고, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값을 서로 비교한다. 그리고, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값이 서로 다를 경우, 상기 제 1 보호회로(302a)는 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)을 그대로 출력하여 레벨 쉬프터(303)에 공급한다. 그러나, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값이 서로 다를 경우, 상기 제 1 보호회로(302a)는 보호용 전압원(Vprot)을 출력하여 상기 레벨 쉬프터(303)에 공급한다.
상기 제 2 보호회로(302b)로부터 출력되는 보호용 전압원(Vprot)도 상기 레벨 쉬프터(303)의 죄소 입력 전압값보다 작은 값을 갖는다.
상기 제 2 보호회로(302b)는 자신에게 공급되는 제 2 교류 전압원(Vdde)과 제 2 직류 전압원(VSS)을 혼합하여 상기 보호용 전압원(Vprot)을 생성한다.
이러한 동작을 위해서 상기 제 1 및 제 2 보호회로(302a, 302b)는 다음과 같은 구성을 갖는다.
도 5는 도 4의 제 1 보호회로에 대한 구체적인 회로도이고, 도 6은 도 4의 제 2 보호회로에 대한 구체적인 회로도이다.
먼저, 상기 제 1 보호회로(302a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 노드 제어부(511), 제 2 노드 제어부(512), 및 출력부(513)를 가진다.
상기 제 1 노드 제어부(511)는, 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)이 모두 하이 논리값을 가질 때 노드(Na)를 충전시킨다.
그리고, 상기 제 2 노드 제어부(512)는, 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde) 중 어느 하나라도 하이 논리값을 가질 때 상기 노드(Na)를 방전시킨다.
그리고, 상기 출력부(513)는 상기 노드(Na)의 충전/방전 상태에 따라 상기 제 1 교류 전압원(Vddo) 및 보호용 전압원(Vprot) 중 어느 하나를 출력한다.
이와 같은 동작을 위해, 상기 제 1 노드 제어부(511)는 제 1 및 제 2 스위칭소자(Tr501, Tr502)를 갖는다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 스위칭소자(Tr501, Tr502)는 N형 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터이다.
상기 제 1 스위칭소자(Tr501)는 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 제 1 교류 전압원(Vddo)(즉, 하이 논리값을 갖는 제 1 교류 전압원(Vddo))에 응답하여 제 1 직류 전압원(VDD)을 출력하고, 이 제 1 직류 전압원(VDD)을 제 2 스위칭소자(Tr502)에 공급한다.
이를 위해, 상기 제 1 스위칭소자(Tr501)의 게이트단자는 상기 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자(상기 제 1 교류 전압원(Vddo)을 출력하는 출력단자) 접속되며, 드레인단자는 전원 발생부(305)의 출력단자(상기 제 1 직류 전압원(VDD)을 출력하는 출력단자)에 접속되며, 소스단자는 제 2 스위칭소자(Tr502)의 드레인단자에 접속된다.
상기 제 2 스위칭소자(Tr502)는 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 제 2 교류 전압원(Vdde)(즉, 하이 논리값을 갖는 제 2 교류 전압원(Vdde))에 응답하여 상기 제 1 스위칭소자(Tr501)로부터 출력된 제 1 직류 전압원(VDD)을 노드(Na)에 공급한다. 즉, 상기 제 2 스위칭소자(Tr502)는 상기 노드(Na)를 제 1 직류 전압원(VDD)으로 충전시킨다.
이를 위해, 상기 제 2 스위칭소자(Tr502)의 게이트단자는 상기 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자(상기 제 2 교류 전압원(Vdde)을 출력하는 출력단자)에 접속되며, 드레인단자는 상기 제 1 스위칭소자(Tr501)의 소스단자에 접속되며, 소스단자는 상기 노드(Na)에 접속된다.
그리고, 상기 제 2 노드 제어부(512)는 제 3 및 제 4 스위칭소자(Tr503, Tr504)를 포함한다. 여기서, 상기 제 3 및 제 4 스위칭소자(Tr503, Tr504)는 P형 MOS 트랜지스터이다.
상기 제 3 스위칭소자(Tr503)는 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 제 1 교류 전압원(Vddo)(즉, 로우 논리값을 갖는 제 1 교류 전압원(Vddo))에 응답하여 상기 노드(Na)에 제 2 직류 전압원(VSS)을 공급한다. 즉, 상기 제 3 스위칭소자(Tr503)는 상기 노드(Na)를 제 2 직류 전압원(VSS)으로 방전시킨다.
이를 위해, 상기 제 3 스위칭소자(Tr503)의 게이트단자는 상기 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자(상기 제 1 교류 전압원(Vddo)을 출력하는 출력단자)에 접속되며, 소스단자는 상기 노드(Na)에 접속되며, 드레인단자는 상기 전원 발생부(305)의 출력단자(상기 제 2 직류 전압원(VSS)을 출력하는 출력단자)에 접속된다.
상기 제 4 스위칭소자(Tr504)는 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 제 2 교류 전압원(Vdde)(즉, 로우 논리값을 갖는 제 2 교류 전압원(Vdde))에 응답하여 상기 노드(Na)에 제 2 직류 전압원(VSS)을 공급한다. 즉, 상기 제 4 스위칭소자(Tr504)는 상기 노드(Na)를 제 2 직류 전압원(VSS)으로 방전시킨다.
이를 위해, 상기 제 4 스위칭소자(Tr504)의 게이트단자는 상기 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자(상기 제 2 교류 전압원(Vdde)을 출력하는 출력단자)에 접속되며, 소스단자는 상기 노드(Na)에 접속되며, 드레인단자는 상기 전원 발생부(305)의 출력단자(상기 제 2 직류 전압원(VSS)을 출력하는 출력단자)에 접속된다.
그리고, 상기 출력부(513)는 제 5 스위칭소자(Tr505)를 포함한다. 여기서, 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)는 N형 MOS 트랜지스터이다.
상기 제 5 스위칭소자(Tr505)는 상기 노드(Na)의 상태에 따라 제 1 교류 전압원(Vddo) 또는 보호용 전압원(Vprot)을 출력한다. 즉, 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)는 상기 노드(Na)가 방전 상태일 때 제 1 교류 전압원(Vddo)을 그대로 출력하고, 상기 노드(Na)가 충전 상태일 때 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 직류 전압원(VSS)을 혼합하여 보호용 전압원(Vprot)을 출력한다.
이를 위해, 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)의 게이트단자는 상기 노드(Na)에 접속되며, 소스단자는 전원 발생부(305)의 출력단자(상기 제 2 직류 전압원(VSS)을 출력하는 출력단자)에 접속되며, 드레인단자는 제 1 보호회로(302a)의 출력단자(555) 및 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자(제 1 교류 전압원(Vddo)을 출력하는 출력단자)에 접속된다.
여기서, 상기 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 5 스위칭소자(Tr505)가 상기 보호용 전압원(Vprot)을 생성하는 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 노드(Na)가 충전되면 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)가 턴-온된다. 그러면, 상기 턴-온된 제 5 스위칭소자(Tr505)를 통해 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 직류 전압원(VSS)이 서로 혼합된다. 이때, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 전압 레벨보다 상기 제 2 직류 전압원(VSS)의 전압 레벨이 더 작기 때문에, 상기 제 1 보호회로(302a)의 출력단자에는 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)보다 작고 상기 제 2 직류 전압원(VSS)보다 큰 전압값을 갖는 전압원이 형성된다. 바로 이 전압원이 보호용 전압원(Vprot)으로서 기능한다.
여기서, 상술한 바와 같이, 상기 보호용 전압원(Vprot)의 크기는 레벨 쉬프 터(303)의 최소 입력 전압값보다 작아야 한다. 상기 제 1 보호회로(302a)로부터 출력되는 보호용 전압원(Vprot)의 크기는, 상기 제 1 직류 전압원(VDD)의 크기 및 상기 제 2 직류 전압원(VSS)의 크기를 조절함으로써, 상기 레벨 쉬프터(303)의 최소 입력 전압값보다 작게 설정할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)을 출력하는 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자와 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)의 드레인단자간에는 제 1 저항(R501)이 접속되며, 제 2 직류 전압원(VSS)을 출력하는 전원 발생부(305)의 출력단자와 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)의 소스단자간에는 제 2 저항(R502)이 접속된다.
한편, 제 2 보호회로(302b)도, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 노드 제어부(611), 제 2 노드 제어부(612), 및 출력부(613)를 가진다. 이 제 1 노드 제어부(611), 제 2 노드 제어부(612), 및 출력부(613)도 상술한 바와 같은 제 1 내지 제 5 스위칭소자(Tr601 내지 Tr605)를 구비한다.
단, 상기 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 5 스위칭소자(Tr605)의 드레인단자에는 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 제 2 교류 전압원(Vdde)이 공급된다.
따라서, 상기 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 5 스위칭소자(Tr605)는 노드(Nb)의 상태에 따라 제 2 교류 전압원(Vdde) 또는 보호용 전압원(Vprot)을 출력한다. 즉, 상기 제 5 스위칭소자(Tr605)는 상기 노드(Nb)가 방전 상태일 때 제 2 교류 전압원(Vdde)을 그대로 출력하며, 상기 노드(Nb)가 충전 상태일 때 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)과 제 2 직류 전압원(VSS)을 혼합하여 보호용 전압원(Vprot)을 출력한다.
상기 제 2 보호회로(302b)로부터 출력되는 보호용 전압원(Vprot)의 크기는, 상기 제 2 직류 전압원(VSS)의 크기 및 상기 제 2 직류 전압원(VSS)의 크기를 조절함으로써, 상기 레벨 쉬프터(303)의 최소 입력 전압값보다 작게 설정할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)을 출력하는 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자와 상기 제 5 스위칭소자(Tr605)의 드레인단자간에는 제 1 저항(R601)이 접속되며, 제 2 직류 전압원(VSS)을 출력하는 전원 발생부(305)의 출력단자와 상기 제 5 스위칭소자(Tr605)의 소스단자간에는 제 2 저항(R602)이 접속된다.
한편, 상기 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 1 및 제 2 저항(R501, R502), 그리고 상기 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 1 및 제 2 저항(R601, R602)은 다이오드형태로 이루어진 스위칭소자를 사용하여도 무방하다.
즉, 도 7은 도 4의 제 1 보호회로에 대한 또 다른 구성을 나타낸 도면으로서, 도 7에 도시된 제 6 스위칭소자(Tr506)는 도 5의 제 1 저항(R501)과 동일한 역할을 한다.
즉, 상기 제 6 스위칭소자(Tr506)는 타이밍 콘트롤러(301)로부터의 제 1 교류 전압원(Vddo)(하이 논리값을 갖는 제 1 교류 전압원(Vddo))에 응답하여 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)을 제 5 스위칭소자(Tr505)의 드레인단자에 공급한다. 이때, 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)의 드레인단자에 공급되는 제 1 교류 전압원(Vddo)의 전압 레벨은 상기 제 6 스위칭소자(Tr506)의 내부 저항에 의해 감소된다.
이를 위해, 상기 제 6 스위칭소자(Tr506)의 게이트단자 및 드레인단자는 상기 타이밍 콘트롤러(301)의 출력단자(상기 제 1 교류 전압원(Vddo)을 출력하는 출 력단자)에 접속되며, 소스단자는 상기 제 5 스위칭소자(Tr505)의 드레인단자에 접속된다.
그리고, 도 7에 도시된 제 7 스위칭소자(Tr507)는 도 5의 제 2 저항(R502)과 동일한 역할을 한다.
상기 제 7 스위칭소자(Tr507)의 게이트단자 및 드레인단자는 제 5 스위칭소자(Tr505)의 소스단자에 접속되며, 소스단자는 전원 발생부(305)의 출력단자(제 2 직류 전압원(VSS)을 출력하는 출력단자)에 접속된다.
여기서, 상기 제 6 및 제 7 스위칭소자(Tr506, Tr507)는 N형 MOS 트랜지스터이다.
또한, 도 8은 도 4의 제 2 보호회로에 대한 또 다른 구성을 나타낸 도면으로서, 도 8의 제 6 스위칭소자(Tr606)는 도 6의 제 1 저항(R601)과 동일한 역할을 하며, 도 8에 도시된 제 7 스위칭소자(Tr607)는 도 6의 제 2 저항(R602)과 동일한 역할을 한다.
여기서, 상기 제 6 및 제 7 스위칭소자(Tr606, Tr607)는 N형 MOS 트랜지스터이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동회로의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 타이밍 콘트롤러(301)로부터 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)이 정상적으로 출력되는 경우를 설명하면 다음과 같다.
즉, 이 경우 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압 원(Vdde)의 논리값은 서로 다르다.
여기서, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)이 하이 논리값을 가지며, 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)이 로우 논리값을 갖는다고 가정하자.
상기 제 1 교류 전압원(Vddo)은 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 1 및 제 3 스위칭소자(Tr501, Tr503)의 게이트단자, 그리고 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 1 및 제 3 스위칭소자(Tr601, Tr603)의 게이트단자에 공급된다. 또한, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)은 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 5 스위칭소자의 드레인단자에도 공급된다.
그리고, 제 2 교류 전압원(Vdde)은 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 2 및 제 4 스위칭소자(Tr502, Tr504)의 게이트단자, 그리고 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 2 및 제 4 스위칭소자(Tr602, Tr604)의 게이트단자에 공급된다. 또한, 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)은 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 5 스위칭소자(Tr605)의 드레인단자에도 공급된다.
따라서, 상기 제 1 보호회로(302a)의 제 1 및 제 4 스위칭소자(Tr501, Tr504), 그리고 제 2 보호회로(302b)의 제 1 및 제 4 스위칭소자(Tr601, Tr604)가 턴-온된다. 반면, 제 1 보호회로(302a)의 제 2 및 제 3 스위칭소자(Tr502, Tr503), 그리고 제 2 보호회로(302b)의 제 2 및 제 3 스위칭소자(Tr602, Tr603)가 턴-오프된다.
그러면 상기 제 1 보호회로(302a)는 다음과 같이 동작한다.
즉, 상기 제 1 보호회로(302a)의 턴-온된 제 1 스위칭소자(Tr501)를 통해 제 1 직류 전압원(VDD)이 제 2 스위칭소자(Tr502)의 드레인단자에 공급된다. 그러나, 상기 제 2 스위칭소자(Tr502)는 턴-오프상태이기 때문에, 상기 제 1 직류 전압원(VDD)은 제 1 보호회로(302a)의 노드(Na)에 공급되지 못한다.
반면, 상기 제 1 보호회로(302a)의 턴-온된 제 4 스위칭소자(Tr504)를 통해 제 2 직류 전압원(VSS)이 상기 제 1 보호회로(302a)의 노드(Na)에 공급된다. 이에 따라, 상기 노드(Na)는 방전되고, 이 방전된 노드(Na)에 접속된 제 5 스위칭소자(Tr505)는 턴-오프된다.
결국, 상기 하이 논리값의 제 1 교류 전압원(Vddo)은 제 1 보호회로(302a)의 출력단자(555)를 통해 그대로 출력된다. 이 출력된 제 1 교류 전압원(Vddo)은 레벨 쉬프터(303)를 통해 일정 레벨로 승압되고, 이 승압된 제 1 교류 전압원(Vddo)은 쉬프트 레지스터(304)에 공급된다.
한편, 제 2 보호회로(302b)는 다음과 같이 동작한다.
즉, 상기 제 2 보호회로(302b)의 턴-온된 제 1 스위칭소자(Tr601)를 통해 제 1 직류 전압원(VDD)이 제 2 스위칭소자(Tr602)의 드레인단자에 공급된다. 그러나, 상기 제 2 스위칭소자(Tr602)는 턴-오프상태이기 때문에, 상기 제 1 직류 전압원(VDD)은 제 2 보호회로(302b)의 노드(Nb)에 공급되지 못한다.
반면, 상기 제 2 보호회로(302b)의 턴-온된 제 4 스위칭소자(Tr604)를 통해 제 2 직류 전압원(VSS)이 상기 제 2 보호회로(302b)의 노드(Nb)에 공급된다. 이에 따라, 상기 노드(Nb)는 방전되고, 이 방전된 노드(Nb)에 접속된 제 5 스위칭소자(Tr605)는 턴-오프된다.
결국, 상기 로우 논리값의 제 2 교류 전압원(Vdde)은 제 2 보호회로(302b)의 출력단자(666)를 통해 그대로 출력된다. 이 출력된 제 2 교류 전압원(Vdde)은 레벨 쉬프터(303)를 통해 일정 레벨로 승압되고, 이 승압된 제 2 교류 전압원(Vdde)은 쉬프트 레지스터(304)에 공급된다.
한편, 상기 타이밍 콘트롤러(301)로부터 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)이 비정상적으로 출력되는 경우를 설명하면 다음과 같다.
즉, 이 경우 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 논리값과 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 논리값이 서로 동일하다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 교류 전압원(Vddo, Vdde)이 모두 하이 논리값을 갖는다고 가정하자.
상기 제 1 교류 전압원(Vddo)은 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 1 및 제 3 스위칭소자(Tr501, Tr503)의 게이트단자, 그리고 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 1 및 제 3 스위칭소자(Tr601, Tr603)의 게이트단자에 공급된다. 또한, 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)은 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 5 스위칭소자(Tr505)의 드레인단자에도 공급된다.
그리고, 제 2 교류 전압원(Vdde)은 제 1 보호회로(302a)에 구비된 제 2 및 제 4 스위칭소자(Tr502, Tr504)의 게이트단자, 그리고 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 2 및 제 4 스위칭소자(Tr602, Tr604)의 게이트단자에 공급된다. 또한, 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)은 제 2 보호회로(302b)에 구비된 제 5 스위칭소자(Tr605)의 드레인단자에도 공급된다.
따라서, 상기 제 1 보호회로(302a)의 제 1 및 제 2 스위칭소자(Tr501, Tr502), 그리고 제 2 보호회로(302b)의 제 1 및 제 2 스위칭소자(Tr601, Tr602)가 턴-온된다. 반면, 상기 제 1 보호회로(302a)의 제 3 및 제 4 스위칭소자(Tr503, Tr504), 상기 제 2 보호회로(302b)의 제 3 및 제 4 스위칭소자(Tr603, Tr604)가 턴-오프된다.
그러면 상기 제 1 보호회로(302a)는 다음과 같이 동작한다.
즉, 상기 제 1 보호회로(302a)의 턴-온된 제 1 및 제 2 스위칭소자(Tr501, Tr502)를 통해 제 1 직류 전압원(VDD)이 상기 제 1 보호회로(302a)의 노드(Na)에 공급된다. 따라서, 상기 노드(Na)가 충전되고, 이 충전된 노드(Na)에 접속된 제 5 스위칭소자(Tr505)가 턴-온된다.
그러면, 상기 턴-온된 제 5 스위칭소자(Tr505)를 통해 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 직류 전압원(VSS)이 서로 혼합되고, 이에 의해 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)의 전압 레벨이 감소하게 된다. 이 감소된 제 1 교류 전압원(Vddo)이 보호용 전압원(Vprot)으로 기능한다. 이 보호용 전압원(Vprot)은 레벨 쉬프터(303)에 공급되는데, 이때 상기 보호용 전압원(Vprot)의 전압 레벨은 상기 레벨 쉬프터(303)의 최소 입력 전압값보다 작기 때문에 상기 레벨 쉬프터(303)는 동작하지 않는다.
한편, 제 2 보호회로(302b)는 다음과 같이 동작한다.
즉, 상기 제 2 보호회로(302b)의 턴-온된 제 1 및 제 2 스위칭소자(Tr601, Tr602)를 통해 제 1 직류 전압원(VDD)이 상기 제 2 보호회로(302b)의 노드(Nb)에 공급된다. 따라서, 상기 노드(Nb)가 충전되고, 이 충전된 노드(Nb)에 접속된 제 5 스위칭소자(Tr605)가 턴-온된다.
그러면, 상기 턴-온된 제 5 스위칭소자(Tr605)를 통해 제 2 교류 전압원(Vdde)과 제 2 직류 전압원(VSS)이 서로 혼합되고, 이에 의해 상기 제 2 교류 전압원(Vdde)의 전압 레벨이 감소하게 된다. 이 감소된 제 2 교류 전압원(Vdde)이 보호용 전압원(Vprot)으로 기능한다. 이 보호용 전압원(Vprot)은 레벨 쉬프터(303)에 공급되는데, 이때 상기 보호용 전압원(Vprot)의 전압 레벨은 상기 레벨 쉬프터(303)의 최소 입력 전압값보다 작기 때문에 상기 레벨 쉬프터(303)는 동작하지 않는다.
도 9는 제 1 및 제 2 교류 전압원의 논리값에 따른 보호회로의 노드 및 출력단자의 전압 변화를 나타낸 도면으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 교류 전압원(Vdde)이 동시에 하이 논리값을 갖는 기간(T)에 노드(Na 또는 Nb)의 전압이 증가하여 상기 노드(Na 또는 Nb)가 충전되고, 이에 출력단자(555 또는 666)의 전압이 감소한다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동회로는 상기 제 1 교류 전압원(Vddo)과 제 2 교류 전압원(Vdde)이 동시에 하이 논리값을 갖더라도, 상기 레벨 쉬프터(303)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 표시장치의 구동회로 및 이의 구동방법에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 표시장치의 구동회로는 제 1 교류 전압원의 논리값과 제 2 교류 전압원의 논리값이 동일할 경우 보호용 전압원을 출력하는 보호부를 갖는다. 따라서, 상기 제 1 교류 전압원과 제 2 교류 전압원이 동시에 하이 논리값을 갖더라도, 레벨 쉬프터의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (25)

  1. 서로 다른 위상을 갖는 적어도 2개의 전압원을 출력하는 제어부;
    상기 각 전압원의 전압 레벨을 변환하여 출력하는 레벨 쉬프터; 및,
    상기 제어부와 상기 레벨 쉬프터 사이에 접속되어, 상기 제어부로부터 입력되는 각 전압원들간의 논리값이 동일할 때 보호용 전압원을 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 보호부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호용 전압원은 상기 레벨 쉬프터를 구동시킬 수 있는 최소 입력 전압값보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 서로 반대의 위상을 갖는 제 1 및 제 2 전압원을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레벨 쉬프터로부터의 각 전압원을 공급받아 스캔펄스를 출력하는 쉬프트 레지스터를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호부는,
    제어부로부터 입력되는 각 전압원들간의 논리값이 서로 다를 때 상기 제어부로부터 입력된 각 전압원들을 상기 레벨 쉬프터에 그대로 공급하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호부는,
    제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 제 1 전압원을 출력하고, 상기 제 1 전압원과 제 2 전압원이 서로 같은 논리값을 가질 때 상기 보호용 전압원을 출력하는 제 1 보호회로; 및,
    상기 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 제 2 전압원을 출력하고, 상기 제 1 전압원과 제 2 전압원이 서로 같은 논리값을 가질 때 상기 보호용 전압원을 출력하는 제 2 보호회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 보호회로는,
    상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 모두 하이 논리값을 가질 때 노드를 충전시키는 제 1 노드 제어부;
    상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 노드를 방전시키는 제 2 노드 제어부; 및,
    상기 노드의 충전/방전 상태에 따라 상기 제 1 전압원 및 보호용 전압원 중 어느 하나를 출력하는 출력부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 노드 제어부는,
    상기 제어부로부터 입력되는 하이 논리값의 제 1 전압원에 응답하여 제 3 전압원을 출력하는 제 1 스위칭소자; 및,
    상기 제어부로부터 입력되는 하이 논리값의 제 2 전압원에 응답하여 상기 제 1 스위칭소자로부터 공급된 제 3 전압원을 상기 노드에 공급하는 제 2 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 노드 제어부는,
    상기 제어부로부터 입력되는 로우 논리값의 제 1 전압원에 응답하여 상기 노드에 제 4 전압원을 공급하는 제 3 스위칭소자; 및,
    상기 제어부로부터 입력되는 로우 논리값의 제 2 전압원에 응답하여 상기 노드에 상기 제 4 전압원을 공급하는 제 4 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 노드에 공급된 제 3 전압원에 응답하여 상기 제 1 전압원을 출력하며, 상기 노드에 공급된 제 4 전압원에 응답하여 상기 제 3 전압원과 상기 제 4 전압원이 혼합된 보호용 전압원을 출력하는 제 5 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 보호회로는,
    상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 모두 하이의 논리값을 가질 때 노드를 충전시키는 제 1 노드 제어부;
    상기 제어부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 전압원이 서로 다른 논리값을 가질 때 상기 노드를 방전시키는 제 2 노드 제어부; 및,
    상기 노드의 충전/방전 상태에 따라 상기 제 2 전압원 및 보호용 전압원 중 어느 하나를 출력하는 출력부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 노드 제어부는,
    상기 제어부로부터의 제 1 전압원에 응답하여 제 3 전압원을 출력하는 제 1 스위칭소자; 및,
    상기 제어부로부터의 제 2 전압원에 응답하여 상기 제 1 스위칭소자로부터 공급된 제 3 전압원을 상기 노드에 공급하는 제 2 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 노드 제어부는,
    상기 제어부로부터의 제 1 전압원에 응답하여 상기 노드에 제 4 전압원을 공급하는 제 3 스위칭소자; 및,
    상기 제어부로부터의 제 2 전압원에 응답하여 상기 노드에 상기 제 4 전압원을 공급하는 제 4 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 노드에 공급된 제 3 전압원에 응답하여 상기 제 2 전압원을 출력하며, 상기 노드에 공급된 제 4 전압원에 응답하여 상기 제 3 전압원과 상기 제 4 전압원이 혼합된 보호용 전압원을 출력하는 제 5 스위칭소자를 포함하여 구성됨을 특징으 로 하는 표시장치의 구동회로.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 접속된 저항을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 드레인단자와 상기 제 1 교류 전압원을 공급하는 제어부의 출력단자간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 5 스위칭소자의 소스단자와 상기 제 2 직류 전압원을 전송하는 전원 발생부간에 다이오드형으로 접속된 제 6 스위칭소자를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
  23. 서로 다른 위상을 갖는 적어도 2개의 전압원을 출력하는 제어부와, 상기 각 전압원의 전압 레벨을 변환하는 레벨 쉬프터를 포함하여 구성된 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제어부로부터 출력된 각 전압원의 논리값을 비교하는 단계; 및,
    상기 각 전압원의 논리값이 모두 동일할 때 보호용 전압을 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 각 전압원의 논리값이 서로 다를 때 상기 각 전압원을 그대로 상기 레벨 쉬프터에 공급하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 보호용 전압원은 상기 레벨 쉬프터를 구동시킬 수 있는 최소 입력 전압값보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
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