KR20060078241A - Analog buffer - Google Patents
Analog buffer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060078241A KR20060078241A KR1020040117382A KR20040117382A KR20060078241A KR 20060078241 A KR20060078241 A KR 20060078241A KR 1020040117382 A KR1020040117382 A KR 1020040117382A KR 20040117382 A KR20040117382 A KR 20040117382A KR 20060078241 A KR20060078241 A KR 20060078241A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- analog buffer
- signal line
- output
- charged
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3696—Generation of voltages supplied to electrode drivers
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
- G09G2310/0264—Details of driving circuits
- G09G2310/0291—Details of output amplifiers or buffers arranged for use in a driving circuit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
본 발명은 신호라인을 빠르게 충전 및 방전시켜 신호라인에 출력된 출력신호를 신속하게 안정화시키는 아날로그 버퍼에 관한 것으로, 신호라인에 충전될 입력신호와 상기 신호라인에 충전된 출력신호를 비교하여 제어신호를 출력하는 비교부와; 상기 제어신호에 의해 상기 신호라인과 도통되며, 입력되는 전원전압과 상기 신호라인과의 전압차를 조절하여 증가시킴으로써, 상기 신호라인의 충전과 방전을 가속시켜 상기 신호라인에 충전되는 출력신호를 목적하는 레벨로 안정화시키는 신호조절부를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an analog buffer that quickly stabilizes an output signal output to a signal line by rapidly charging and discharging a signal line. The present invention relates to a control signal by comparing an input signal to be charged to a signal line with an output signal charged to the signal line. A comparator for outputting; The control signal is connected to the signal line by the control signal, and increases by controlling the voltage difference between the input power voltage and the signal line, thereby accelerating the charging and discharging of the signal line. It is configured to include a signal control unit to stabilize to a level.
아날로그 버퍼, 충전, 방전, 차지펌프, 안정화Analog Buffer, Charge, Discharge, Charge Pump, Stabilize
Description
도1은 상기 구동회로 일체형 액정표시장치의 개략적인 구성을 보인 도면.1 is a view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device integrated with the driving circuit.
도2a는 일반적인 아날로그 버퍼의 제 1구동을 나타낸 도면.Fig. 2a shows a first drive of a general analog buffer.
도2b는 일반적인 아날로그 버퍼의 제 2구동을 나타낸 도면.Fig. 2b shows a second drive of a general analog buffer.
도3은 본 발명에 따른 아날로그 버퍼를 나타낸 도면.3 illustrates an analog buffer in accordance with the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
240: 비교부 250: 신호조절부240: comparison unit 250: signal control unit
251: 제 1차지펌프 252: 제 2차지펌프251: first charge pump 252: second charge pump
260: 펄스발생부 SW11: 제 1스위치260: pulse generator SW11: first switch
SW12: 제 2스위치 SW13: 제 3스위치SW12: second switch SW13: third switch
CS11: 제 1제어신호 CS12: 제 2제어신호CS11: first control signal CS12: second control signal
Vin11: 입력신호 Vout11: 출력신호Vin11: input signal Vout11: output signal
VDD: 전원전압VDD: Supply Voltage
본 발명은 아날로그 버퍼(analog buffer)에 관한 것으로, 특히, 차지 펌프 (charge pump)를 적용하여 신호라인의 충전 및 방전속도를 빠르게해주어 신호라인에 충전된 출력신호를 목적하는 레벨로 빠르게 안정시킬 수 있는 아날로그 버퍼에 관한 것이다.The present invention relates to an analog buffer, in particular, by applying a charge pump (charge pump) to speed up the charging and discharging speed of the signal line can be stabilized quickly to the desired level output signal charged in the signal line It is about an analog buffer.
일반적으로, 화상 정보를 화면에 나타내는 표시장치 중에서, 액정표시장치는 가볍고, 얇게 제작가능하며, 고선명한 화질을 제공한다는 장점 때문에 근래에 활발한 연구가 이루어지고 있다.In general, among display devices for displaying image information on screens, liquid crystal display devices have been actively studied in recent years because of their advantages of being light, thin, and providing high definition image quality.
상기 액정표시장치는 방향성을 갖고 있는 액정 분자의 배향 방향을 분극성을 이용하여 인위적으로 조절함으로써, 액정의 배향 방향에 따른 광학적 이방성에 의해 광의투과율을 조절하여 화상을 표시하는 장치이다.The liquid crystal display device is an apparatus for displaying an image by adjusting the transmittance of light by optical anisotropy according to the alignment direction of the liquid crystal by artificially adjusting the alignment direction of the liquid crystal molecules having the orientation using polarization.
상기 액정표시장치에 사용되는 기판은 빛을 투과시키는 투명한 재질로 예를 들어, 비용 및 가공성에 장점을 갖는 유리 재질이 적용된다.The substrate used in the liquid crystal display is a transparent material that transmits light, for example, a glass material having advantages in cost and processability is applied.
상기 트랜지스터는 전자 이동도가 높은 다결정 실리콘 재질로 제작될 경우에 스위칭 속도가 빠르고, 사이즈를 작게 설계할 수 있으나, 다결정 실리콘은 고온 공정에 의해 형성되기 때문에 액정표시장치의 유리 기판 상에 형성할 수 없게 된다.When the transistor is made of a polycrystalline silicon material having high electron mobility, the switching speed is high and the size can be designed small. However, since the polycrystalline silicon is formed by a high temperature process, the transistor can be formed on a glass substrate of a liquid crystal display device. There will be no.
따라서, 액정표시장치의 유리 기판 상에 적용되는 박막 트랜지스터는 저온 공정에 의해 형성할 수 있는 비정질 실리콘 재질로 제작된다.Therefore, the thin film transistor applied to the glass substrate of the liquid crystal display device is made of an amorphous silicon material which can be formed by a low temperature process.
한편, 상기 액정표시장치의 구동부는 디지털 신호를 처리하기 위하여 매우 많은 갯수의 스위칭소자들이 요구되기 때문에 스위칭 속도가 빠르고, 사이즈가 작은 트랜지스터들이 높은 밀도로 집적화된 복수의 집적회로(integrated circuit : IC)들로 구성된다. On the other hand, since the driving unit of the liquid crystal display requires a very large number of switching elements to process a digital signal, a plurality of integrated circuits (ICs) in which switching speeds are fast and small transistors are integrated at high density. It consists of
따라서, 상기 액정표시장치의 구동부에 적용되는 트랜지스터들은 고온 공정에 의해 형성되는 다결정 실리콘 재질로 제작되어야 한다.Therefore, the transistors applied to the driving unit of the liquid crystal display should be made of a polycrystalline silicon material formed by a high temperature process.
상기한 바와같이 액정표시장치의 기판에 적용되는 박막 트랜지스터는 저온 공정에 의해 비정질 실리콘 재질로 제작되고, 상기 액정표시장치의 구동부에 적용되는 트랜지스터는 고온 공정에 의해 형성되는 다결정 실리콘 재질로 제작된다.As described above, the thin film transistor applied to the substrate of the liquid crystal display device is made of an amorphous silicon material by a low temperature process, and the transistor applied to the driving part of the liquid crystal display device is made of a polycrystalline silicon material formed by a high temperature process.
따라서, 액정표시장치의 구동부는 별도의 단결정 실리콘 기판 상에 복수의 집적회로들이 개별적으로 제작되고, 그 집적회로들이 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package : TCP) 상에 실장되어 탭(tape automated bonding : TAB) 방식으로 액정표시장치의 기판과 접속되거나 또는 칩-온-글래스(chip-on-glass : COG) 방식으로 액정표시장치의 기판 상에 실장되어 기판과 결합된다.Accordingly, the driving unit of the liquid crystal display is a plurality of integrated circuits are separately manufactured on a separate single crystal silicon substrate, and the integrated circuits are mounted on a tape carrier package (TCP) to form a tab automated bonding (TAB). ) Is connected to the substrate of the liquid crystal display device or mounted on the substrate of the liquid crystal display device in a chip-on-glass (COG) manner to be combined with the substrate.
그러나, 상기한 바와 같이 액정표시장치의 구동부가 탭 방식이나 칩-온-글래스 방식으로 기판과 결합될 경우에는 액정표시장치의 구동부가 차지하는 공간이 요구되어 액정표시장치의 소형화 및 간소화에 제약을 받게 되고, 구동신호들을 전송하는 배선들의 갯수 및 길이가 증가함에 따른 각종 노이즈나 전자기적 간섭(electromagnetic interference : EMI) 등이 발생하여 제품의 신뢰성이 저하되며, 액정표시장치의 제조단가를 상승시키는 문제점이 있었다.However, as described above, when the driving unit of the liquid crystal display device is combined with the substrate by the tab method or the chip-on-glass method, the space occupied by the driving unit of the liquid crystal display device is limited, thereby limiting the size and simplification of the liquid crystal display device. In addition, various noises and electromagnetic interference (EMI) are generated as the number and length of wires transmitting the driving signals increase, thereby reducing the reliability of the product and increasing the manufacturing cost of the liquid crystal display device. there was.
그런데, 최근 들어 상기 다결정 실리콘을 저온 공정으로 형성할 수 있는 연구개발이 진전됨에 따라 액정표시장치의 기판 상에 제작되는 박막 트랜지스터를 다결정 실리콘 재질로 제작할 수 있게 되었고, 이를 통해 액정표시장치의 기판 상에 구동부를 내장시킬 수 있는 구동회로 일체형 액정표시장치가 제안되었다. However, in recent years, with the development of research and development for forming the polycrystalline silicon at a low temperature process, the thin film transistor fabricated on the substrate of the liquid crystal display device can be manufactured from the polycrystalline silicon material, and thus, on the substrate of the liquid crystal display device. A liquid crystal display device with a driving circuit integrated therein has been proposed.
도1은 상기 구동회로 일체형 액정표시장치의 개략적인 구성을 보인 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device integrated with the driving circuit.
도1을 참조하면, 액정표시장치는 일정하게 이격되어 횡으로 배열되는 복수의 게이트 라인(16)과 일정하게 이격되어 종으로 배열되는 복수의 데이터 라인(15)이 서로 교차하고, 그 게이트 라인(16)과 데이터 라인(16)이 교차하여 구획되는 영역에 화소(P)들이 형성된 액정 표시패널(1)과; 상기 액정 표시패널(1)에 실장되어 게이트 라인(16)에 주사신호를 인가하는 게이트 구동부(30)와; 상기 액정 표시패널(1)에 실장되어 데이터 라인(15)들에 데이터신호를 인가하는 데이터 구동부(20)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display includes a plurality of
상기 각각의 화소(P)에는 화소전극과 박막 트랜지스터가 구비되며, 그 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인(16)에 접속되는 게이트 전극과, 상기 데이터 라인(15)에 접속되는 소스 전극과; 상기 화소전극에 접속되는 드레인 전극을 구비한다.Each pixel P includes a pixel electrode and a thin film transistor, the thin film transistor comprising a gate electrode connected to the
상기 게이트 구동부(30)는 상기 게이트 라인(16)에 순차적으로 주사신호를 인가하고, 상기 데이터 구동부(20)는 상기 데이터 라인(15)에 데이터신호를 인가하여 액정 표시패널(1)의 화소(P)들을 개별적으로 구동시킴으로써, 액정 표시패널(1)에서 화상을 표시하게 된다.The
상기 액정 표시패널(1)에 실장되는 게이트 구동부(30)와 데이터 구동부(20)는 액정 표시패널(1)의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 제작하는 과정에서 동시에 형성된다.The
상기한 바와 같이 구동회로 일체형 액정표시장치는 고해상도 및 대면적화가 진행됨에 따라 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 갯수 및 길이가 증가하게 되어 부하(load)가 증가하게 된다.As described above, the driving circuit-integrated liquid crystal display device increases in number and length of data lines and gate lines as high resolution and large area increase, thereby increasing load.
한편, 상기 액정표시장치의 고해상도 및 대면적화가 진행될수록 액정표시장치를 구동하기 위해 처리되는 데이터신호의 양이 대폭 증가하게 되므로, 액정표시장치의 구동부는 더욱 빠른 속도로 구동되어야 하지만, 상술한 바와 같이 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 부하가 증가하여 원하는 신호를 빠른 시간안에 인가할 수 없게 된다.On the other hand, since the amount of data signals processed to drive the liquid crystal display device increases as the high resolution and large area of the liquid crystal display device progress, the driving unit of the liquid crystal display device should be driven at a higher speed. Likewise, the load on the data lines and the gate lines increases, and thus a desired signal cannot be applied quickly.
따라서, 액정표시장치에는 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 부하에 대응하여 원하는 신호를 빠른 시간안에 인가할 수 있고, 불안정하게 변동되는 전압을 안정하게 잡아주는 아날로그 버퍼가 사용된다. 상기 아날로그 버퍼는 상기 데이터 구동부(20)에서 화상정보를 출력하는 출력단이나 게이트 구동부(30)에서 주사신호를 출력하는 출력단 또는 액정패널(1)에 공통전압을 출력하기 위한 출력단 등에 다양하게 적용될 수 있다.Therefore, an analog buffer is used in the liquid crystal display to quickly apply a desired signal in response to the load of data lines and gate lines, and to stably hold an unstable voltage. The analog buffer may be variously applied to an output terminal for outputting image information from the
도2a와 도2b는 일반적인 아날로그 버퍼와 그 동작을 나타낸 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating a general analog buffer and its operation.
도면을 참조하면, 아날로그 버퍼는 비교부(140)와, 상기 비교부(140)의 출력단에 연결된 제 1스위치(SW1)와, 게이트전극이 상기 비교부(140)의 출력단과 연결되고, 드레인전극이 저전위 전압원에 연결된 제 1트랜지스터(T1)와, 상기 비교부(140)의 입력단과 상기 제 1트랜지스터(T1) 사이에 연결된 제 2스위치(SW2)로 구성된다.Referring to the drawings, the analog buffer includes a
상기 아날로그 버퍼에는 제 1제어신호(CS1)와 제 2제어신호(CS2)가 인가된 다. 상기 제 1 및 제 2제어신호(CS1,CS2)는 서로 다른 전위를 갖는 신호로서, 상기 제 1,3스위치(SW1,SW3) 및 제 2스위치(SW2)를 반대로 구동시키게 된다.The first control signal CS1 and the second control signal CS2 are applied to the analog buffer. The first and second control signals CS1 and CS2 are signals having different potentials, and drive the first and third switches SW1 and SW3 and the second switch SW2 oppositely.
상기 제 1 내지 3스위치(SW1∼SW3)에는 트랜지스터(transistor)가 적용될 수 있다. 이 때, 상기 제 1,3스위치(SW1,SW3)와 제 2스위치(SW2)는 다른 타입의 트랜지스터를 사용하여야 한다.Transistors may be applied to the first to third switches SW1 to SW3. In this case, the first and third switches SW1 and SW3 and the second switch SW2 should use different types of transistors.
상기 비교부(140)에는 보통 연산증폭기(operational amplifier: OP-AMP)가 사용된다.In the
상기와 같은 아날로그 버퍼의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the analog buffer as described above is as follows.
먼저, 도2a에 도시된 바와 같이, 상기 비교부(140)의 출력단을 초기화(reset)시키기 위하여 제 1제어신호(CS1)에 의해 상기 비교부(140)의 출력단과 저전위 전압원을 전기적으로 접속시키는 제 1스위치(SW1)를 도통시킨다. 상기 비교부(140)의 출력단은 저전위 전압(VSS)이 인가되어 초기화되며, 상기 제 1트랜지스터(T1)는 턴-오프(turn-off)상태가 유지된다.First, as shown in FIG. 2A, the output terminal of the
한편, 상기 제 1제어신호(CS1)는 제 3스위치(SW3)도 도통시킨다. 상기 제 3스위치(SW3)가 도통되면, 고전위 전압원과 아날로그 버퍼의 출력단이 전기적으로 도통되므로, 고전위 전압(VDD)에 따른 전류가 아날로그 버퍼의 출력단에 충전되어 출력신호(Vout1)가 출력된다. 이 때, 상기 제 2스위치(SW2)는 상기 제 1제어신호(CS1)와 반대 위상으로 인가되는 제 2제어신호(CS2)에 의해 차단되므로, 상기 비교부(140)의 불필요한 동작을 방지하게 된다.On the other hand, the first control signal CS1 also conducts the third switch SW3. When the third switch SW3 is turned on, the high potential voltage source and the output terminal of the analog buffer are electrically connected, so that the current according to the high potential voltage VDD is charged to the output terminal of the analog buffer to output the output signal Vout1. . In this case, since the second switch SW2 is blocked by the second control signal CS2 applied in a phase opposite to the first control signal CS1, unnecessary operation of the
도2b에 도시된 바와 같이, 아날로그 버퍼의 출력단이 고전위 전압(VDD)에 의 해 충전된 다음 상기 제 1제어신호(CS1) 및 제 2제어신호(CS2)는 각각 반전되어 인가된다. 따라서, 상기 제 1스위치(SW1) 및 제 3스위치(SW3)는 차단되고, 상기 제 2스위치(SW2)는 도통된다.As shown in FIG. 2B, after the output terminal of the analog buffer is charged by the high potential voltage VDD, the first control signal CS1 and the second control signal CS2 are inverted and applied, respectively. Therefore, the first switch SW1 and the third switch SW3 are shut off, and the second switch SW2 is turned on.
상기 비교부(140)에는 아날로그 버퍼에서 실제로 출력될 기준 전압이 되는 입력신호(Vin1)가 입력되고, 상기 도통된 제 2스위치(SW2)를 통해 아날로그 버퍼의 출력신호(Vout1)가 상기 비교부(140)에 입력된다.The
상기 비교부(140)는 입력신호(Vin1)와 아날로그 버퍼의 출력신호(Vout1)의 전압을 비교하여 두 전압의 차이에 따라 각각 다르게 작동된다. 만일 두 전압의 차이가 0V인 경우에 비교부(140)는 아무런 구동을 하지않게되어 아날로그 버퍼의 출력신호(Vout1)는 그대로 유지되며, 상기 출력신호(Vout1)의 전압이 입력신호(Vin1)의 전압보다 클 경우에는 상기 비교부(140)의 출력단이 고전위 상태가 되어 상기 제 1트랜지스터(T1)가 턴-온된다. 이 때, 턴-온된 제 1트랜지스터(T1)를 통해 아날로그 버퍼의 출력단에 충전된 전류가 저전위 전압원으로 방전되므로, 출력신호(Vout1)의 전압레벨은 낮아진다.The
상기 아날로그 버퍼의 출력단에 충전된 전류는 완전 방전되지는 않는다. 즉, 상기 출력신호(Vout1)의 전압이 상기 입력신호(Vin1)의 전압과 동일해지면, 상기 비교부(140)의 출력단은 다시 저전위 상태가 되어 상기 제 1트랜지스터(T1)는 턴-오프되므로, 아날로그 버퍼의 출력단의 방전은 중지된다. 이 때, 아날로그 버퍼의 출력단에서는 상기 입력신호(Vin1)와 동일한 전압의 출력신호(Vout1)가 출력된다.The current charged at the output of the analog buffer is not completely discharged. That is, when the voltage of the output signal Vout1 becomes equal to the voltage of the input signal Vin1, the output terminal of the
그런데, 상기 비교부(140)에 입력되는 입력신호(Vin1)와 출력신호(Vout1) 중 입력신호(Vin1)의 전압이 높은 경우, 즉, 상기 제 3스위치(SW3) 도통시 아날로그 버퍼의 출력단에 전류가 제대로 충전되지 않은 경우에는 아날로그 버퍼의 출력단을 충전시켜 상기 출력신호(Vout1)를 원하는 기준 전압레벨로 올려줄 수 없다. 상기 제 1트랜지스터(T1)는 아날로그 버퍼를 방전시키는 기능밖에 수행할 수 없기 때문이다. 이와 같은, 아날로그 버퍼의 동작의 한계를 극복하기 위해 초기에 고전위 전압(VDD)을 높은 전압으로 설정하여 아날로그 버퍼의 출력단에 충전함으로써, 방전기능만으로 입력신호(Vin1)의 전압레벨로 맞춰줄 수도 있지만, 입력신호(Vin1)와 출력신호(Vout1)의 전압차가 커지게되면, 출력신호(Vout1)를 방전시켜 입력신호(Vin1)의 전압레벨로 다운시키는데 다소 시간이 소요된다.However, when the voltage of the input signal Vin1 among the input signal Vin1 and the output signal Vout1 input to the
액정표시장치를 구동시키기 위한 각 신호들은 짧은 인가시간을 가지며, 각 신호들간의 간격도 매우 짧다. 이와 같이 짧은 시간 내에 각 신호의 전압레벨을 원하는 레벨까지 상승시켜야 원하는 구동효과를 얻을 수 있으며, 최대한 빠르게 하강시켜야 연속적으로 인가되는 신호간의 간격을 좁혀 짧은 시간에 많은 신호를 인가할 수 있게된다. 특히, 대면적의 액정표시장치에서는 이러한 기능이 더욱 중요하다. 그러나, 종래와 같은 아날로그 버퍼로는 이러한 빠른 충전 및 방전속도를 얻을 수 없기 때문에 신호의 지연 및 왜곡이 발생할 수 있어 액정표시장치의 구동 불량을 가져올 수 있다.Each signal for driving the liquid crystal display has a short application time, and an interval between the signals is very short. In this way, the voltage level of each signal must be raised to a desired level within a short time to obtain a desired driving effect. When the voltage level is lowered as quickly as possible, the signal can be applied in a short time by narrowing the interval between consecutively applied signals. In particular, such a function is more important in a large area liquid crystal display device. However, since such fast charging and discharging speeds cannot be obtained with the conventional analog buffer, signal delay and distortion may occur, resulting in a poor driving of the liquid crystal display.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 빠른 충전 및 방전에 의해 출력신호를 원하는 전압레벨로 빠르게 안정화시키는 아날로그 버퍼를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide an analog buffer for quickly stabilizing an output signal to a desired voltage level by fast charging and discharging.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 아날로그 버퍼는 신호라인에 충전될 입력신호와 상기 신호라인에 충전된 출력신호를 비교하여 제어신호를 출력하는 비교부와; 상기 제어신호에 의해 선택적으로 상기 신호라인과 도통되며, 입력되는 전원전압을 조절하여 상기 신호라인과의 전위차를 증가시켜 상기 신호라인의 충전과 방전을 가속시키는 신호조절부를 포함하여 구성된다.An analog buffer for achieving the object of the present invention as described above comprises a comparison unit for outputting a control signal by comparing the input signal to be charged in the signal line and the output signal charged in the signal line; The control signal is selectively connected to the signal line by the control signal, and includes a signal controller for controlling the input power voltage to increase the potential difference with the signal line to accelerate charge and discharge of the signal line.
도3은 본 발명에 따른 아날로그 버퍼를 나타낸 도면이다.3 illustrates an analog buffer according to the present invention.
아날로그 버퍼는 신호라인에 충전될 입력신호와 상기 신호라인에 충전된 출력신호를 비교하여 제어신호를 출력하는 비교부(240)와, 상기 비교부로부터 출력되는 제 1제어신호(CS11)에 의해 선택적으로 도통되는 제 1,2스위치(SW11,SW12)와, 상기 제 1스위치(SW11)를 통해 상기 신호라인과 도통되며, 입력되는 전원전압(VDD)을 두 배 이상의 양전압으로 배가시켜 상기 신호라인과의 전위차를 증가시키거나 상기 전원전압(VDD)을 두 배 이상의 음전압으로 배가시켜 상기 신호라인과의 전위차를 증가시키는 신호조절부(250)를 포함하여 구성된다.The analog buffer is selected by a
상기 비교부(240)의 출력단은 상기 제 1스위치(SW11) 및 제 2스위치(SW12)와 연결된다. 상기 제 1스위치(SW11) 및 제 2스위치(SW12)에는 제 1제어신호(CS11)가 동시에 인가되지만, 이들 어느 하나만 도통된다. 상기 제 1,2스위치(SW11,SW12)에는 트랜지스터가 적용될 수 있다. 그런데, 상기 제 1제어신호(CS11)에 의해 어느 하나만 도통되기 위해서는 상기 제 1,2스위치(SW11,SW12)는 서로 다른 타입(type) 의 트랜지스터가 사용되어야 할 것이다. 상기 제 1,2스위치(SW11,SW12)에는 전송게이트(transmission gate)가 사용될 수도 있다.The output terminal of the
상기 제 1,2스위치(SW11,SW12)는 상기 신호조절부(250)와 전기적으로 연결된다. 상기 신호조절부(250)는 전원전압(VDD)를 이용하여 두 배 이상의 양전압을 생성하는 제 1차지펌프(charge pump, 251)와, 전원전압(VDD)을 이용하여 두 배 이상의 음전압을 생성하는 제 2차지펌프(252)로 구성된다.The first and second switches SW11 and SW12 are electrically connected to the
상기 제 1,2차지펌프(251,252)는 직류-직류 변환기(DC-DC converter)로서, 내부 구성에 따라 입력되는 전원전압(VDD)을 두 배 이상으로 만든다. 상기한 바와 같이, 상기 제 1차지펌프(251)와 제 2차지펌프(252)는 동일한 전원전압(VDD)을 인가받지만, 서로 다른 구동을 하게 된다. 상기 제 1차지펌프(251)는 두 배 이상의 양의 전원전압(VDD)을 형성하게 되며, 상기 제 2차지펌프(252)는 두 배 이상의 음의 전원전압(VDD)을 형성하게 된다. 상기 제 1,2차지펌프(251,252)의 내부를 도시하진 않았지만, 통상적으로 차지펌프는 주기적으로 반전된 위상을 갖는 두 개의 펄스(pulse)에 의해 동작된다. 따라서, 상기 아날로그 버퍼에는 상기 제 1,2차지펌프(251,252)에 펄스(PS1,PS2)를 공급하기 위한 펄스발생부(pulse generator, 260)가 구비된다.The first and second charge pumps 251 and 252 are DC-DC converters and double the power supply voltage VDD according to an internal configuration. As described above, the
상기 펄스발생부(260)는 주기적으로 펄스를 발생시키는데 동시에 서로 다른 위상을 갖는 펄스(PS1,PS2)를 발생시켜 각각 제 1차지펌프(251)와 제 2차지펌프(252)에 공급한다. 다음 주기에서는 각각 반대 위상의 펄스(PS1,PS2)가 상기 제 1차지펌프(251)와 제 2차지펌프(252)에 각각 공급될 것이다.
The
상기 비교부(240)의 두 입력단 중 하나에는 아날로그 버퍼에서 출력되는 출력신호(Vout11)의 전압 기준을 나타내는 입력신호(Vin11)가 입력되며, 또 하나에는 아날로그 버퍼의 출력라인이 전기적으로 접속되어 출력신호(Vout11)가 입력된다. 상기 아날로그 버퍼의 출력라인은 액정패널의 데이터라인, 게이트라인 또는 공통전압라인 중 어느 신호라인과도 전기적으로 연결될 수 있다.An input signal Vin11 indicating a voltage reference of the output signal Vout11 output from the analog buffer is input to one of the two input terminals of the
상기 제 1차지펌프(251)는 상기 제 1스위치(SW11)를 통해 아날로그 버퍼의 출력라인과 연결되고, 상기 제 2차지펌프(252)는 상기 제 2스위치(SW12)를 통해 아날로그 버퍼의 출력라인과 연결된다.The
상기와 같이 구성된 아날로그 버퍼의 구동은 다음과 같다.The driving of the analog buffer configured as described above is as follows.
먼저, 아날로그 버퍼의 초기상태에서는 아날로그 버퍼의 출력라인에는 아무런 신호도 인가되지 않은 상태이므로, 제 2제어신호(CS12)에 의해 제 3스위치(SW13)를 도통시켜 상기 아날로그 버퍼의 출력라인에 초기전압(Vrst)을 인가하여 충전한다. 상기 초기전압(Vrst)은 전원전압(VDD)을 사용할 수도 있으나 다른 전압을 사용해도 무방하다. 이와 같이, 상기 아날로그 버퍼의 출력라인이 초기전압(Vrst)에 의해 충전된 후 상기 제 3스위치(SW13)를 차단시키면, 상기 아날로그 버퍼의 출력라인은 플로팅(floating) 상태가 되어 충전값을 유지하게 된다.First, since no signal is applied to the output line of the analog buffer in the initial state of the analog buffer, the third switch SW13 is turned on by the second control signal CS12 and the initial voltage is applied to the output line of the analog buffer. Charge by applying (Vrst). The initial voltage Vrst may be a power supply voltage VDD, but other voltages may be used. As such, if the third switch SW13 is cut off after the output line of the analog buffer is charged by the initial voltage Vrst, the output line of the analog buffer is in a floating state to maintain the charging value. do.
상기 비교부(240)의 두 입력단에는 입력신호(Vin11)와 상기 초기전압(Vrst)에 의해 충전된 출력라인의 출력신호(Vout11)가 입력된다. 상기 비교부(240)는 두 신호(Vin11,Vout11)의 전압을 비교하여 제 1제어신호(CS11)를 출력하게 된다. 상기 출력신호(Vout11)의 전압이 입력신호(Vin11)의 전압보다 큰 경우에는 고전위 상태 의 제 1제어신호(CS11)에 의해 상기 제 2스위치(SW12)를 도통시키고, 상기 출력신호(Vout11)의 전압이 입력신호(Vin11)의 전압보다 작은 경우에는 저전위 상태의 제 1제어신호(CS11)에 의해 상기 제 1스위치(SW11)를 도통시킨다. 전술한 바와 같이, 상기 제 1,2스위치(SW11,SW12)는 서로 다른 타입의 트랜지스터이므로, 제 1제어신호(CS11)가 인가될때마다 어느 하나만 선택적으로 도통된다.The input signal Vin11 and the output signal Vout11 of the output line charged by the initial voltage Vrst are input to two input terminals of the
한편, 상기 비교부(240)에 입력되는 입력신호(Vin11)는 아날로그 버퍼의 출력라인에 연결된 신호라인에 실제로 인가되기 원하는 신호이다. 따라서, 초기에 초기전압(Vrst)에 의해 아날로그 버퍼의 출력라인에 충전된 출력신호(Vout11)의 전압레벨을 입력신호(Vin11)의 전압레벨로 맞춰주어야 한다.Meanwhile, the input signal Vin11 input to the
상기 비교부(240)는 입력신호(Vin11)의 전압이 출력신호(Vout11)의 전압보다 클 경우 제 1제어신호(CS11)에 의해 상기 제 2스위치(SW12)를 도통시킨다. 이와 같이, 도통된 제 2스위치(SW12)를 통해 상기 제 2차지펌프(252)는 상기 아날로그 버퍼의 출력라인과 전기적으로 도통된다. 이 때, 상기 제 2차지펌프(252) 내에는 두 배 이상의 음의 전원전압(VDD)이 형성된 상태이므로, 상기 제 2차지펌프(252)와 아날로그 버퍼의 출력라인 간에는 상당히 큰 전위차가 형성된다. 따라서, 상기 아날로그 버퍼의 출력라인에 충전되어 있던 전하가 상기 제 2차지펌프(252)로 빠르게 유입되어 빠른 방전이 일어남에 따라 출력신호(Vout11)의 전압레벨을 입력신호(Vin11)의 전압레벨로 신속하게 다운시킨다.The
상기와 반대로 입력신호(Vin11)의 전압이 출력신호(Vout11)의 전압보다 작을 경우 제 1제어신호(CS11)에 의해 상기 제 1스위치(SW11)가 도통된다. 이와 같이, 도통된 제 1스위치(SW11)를 통해 상기 제 1차지펌프(251)는 상기 아날로그 버퍼의 출력라인과 전기적으로 도통된다. 상기 제 1차지펌프(251) 내에는 두 배 이상의 양의 전원전압(VDD)이 형성된 상태이므로, 상기 제 1차지펌프(251)와 아날로그 버퍼의 출력라인 간에는 큰 전위차가 형성된다. 따라서, 상기 제 1차지펌프(251)에서 상기 출력라인으로 전류(I1)가 흐르게 되어 상기 출력라인에는 빠르게 전하가 충전됨에 따라 상기 출력신호(Vout11)의 전압레벨은 입력신호(Vin11)의 전압레벨만큼 신속하게 상승하게 된다.In contrast, when the voltage of the input signal Vin11 is less than the voltage of the output signal Vout11, the first switch SW11 is turned on by the first control signal CS11. As such, the
상기 제 1,2차지펌프(251,252) 사용의 큰 목적은 아날로그 버퍼의 출력라인과 각각의 제 1차지펌프(251)와 제 2차지펌프(252) 간에 큰 전압차를 만들어주어 전류의 흐름을 빠르게 가속시키는데 있다. 일반적으로 전원전압(VDD)과 출력신호(Vout11)의 전압의 전압차보다 수 배 이상의 전원전압(VDD)과 출력신호(Vout11)의 전압의 전압차가 훨씬 클 것이다. 이와 같이, 아날로그 버퍼의 출력라인의 충전 및 방전의 속도를 빠르게해줌으로써, 아날로그 버퍼에서 신호라인으로 출력될 출력신호(Vout11)를 원하는 레벨로 빠르게 상승 또는 하강시켜 빠르게 안정시킬 수 있다. 상기와 같은 아날로그 버퍼는 특히, 대면적의 액정표시장치에서 매우 짧은 구간만을 갖는 신호들을 빠르게 안정화시키는데 사용될 수 있을 것이다.The main purpose of using the first and second charge pumps 251 and 252 is to make a large voltage difference between the output line of the analog buffer and each of the first and second charge pumps 251 and 252 to speed up the flow of current. To accelerate. In general, the voltage difference between the power supply voltage VDD and the output signal Vout11 is much larger than the voltage difference between the power supply voltage VDD and the output signal Vout11. As such, by increasing the speed of charging and discharging the output line of the analog buffer, the output signal Vout11 to be output from the analog buffer to the signal line can be quickly stabilized by rising or lowering to a desired level. Such an analog buffer may be used for fast stabilization of signals having only a very short period, especially in a large area liquid crystal display.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 아날로그 버퍼는 신호라인에 충전되는 출력신호가 목적하는 레벨과 다른 경우 차지펌프에 의해 신호라인을 빠르게 충전 및 방전시킴으로써, 출력신호를 원하는 레벨로 안정적이면서도 정확하게 유지시킬 수 있다.As described above, the analog buffer according to the present invention can charge and discharge the signal line quickly by the charge pump when the output signal charged to the signal line is different from the desired level, thereby maintaining the output signal stably and accurately at the desired level. Can be.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040117382A KR20060078241A (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Analog buffer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040117382A KR20060078241A (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Analog buffer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060078241A true KR20060078241A (en) | 2006-07-05 |
Family
ID=37170179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040117382A KR20060078241A (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Analog buffer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060078241A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111223462A (en) * | 2020-02-21 | 2020-06-02 | 湖北亿咖通科技有限公司 | Liquid crystal display screen drive circuit |
-
2004
- 2004-12-30 KR KR1020040117382A patent/KR20060078241A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111223462A (en) * | 2020-02-21 | 2020-06-02 | 湖北亿咖通科技有限公司 | Liquid crystal display screen drive circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102246726B1 (en) | Shift register unit, gate driving circuit, display device and driving method | |
US11270622B2 (en) | Shift register unit, driving device, display device and driving method | |
US9659540B1 (en) | GOA circuit of reducing power consumption | |
US9153189B2 (en) | Liquid crystal display apparatus | |
JP4359038B2 (en) | Shift register with built-in level shifter | |
US8264454B2 (en) | Electrophoretic display and driving method thereof | |
JP6193969B2 (en) | Gate drive circuit, gate drive method, and liquid crystal display | |
US20070024568A1 (en) | Shift register and display device using same | |
US20160351109A1 (en) | Inverter and method for driving the inverter, gate on array unit and gate on array circuit | |
KR102033165B1 (en) | GOA circuit based on LTPS semiconductor thin film transistor | |
US7019735B2 (en) | Pumping circuit and flat panel display device | |
JP2002357850A (en) | Active matrix device and display | |
US9558696B2 (en) | Electrophoretic display device | |
KR101906421B1 (en) | Electrophoresis display device and method for controling stabilization period thereof | |
WO2016019651A1 (en) | Controllable voltage source, shift register and unit thereof, and display | |
KR20060134758A (en) | Shift register and liquid crystal display using the same | |
KR20050070195A (en) | Shift register | |
JP4612153B2 (en) | Flat panel display | |
KR20030051209A (en) | Shift register with level shifter | |
KR100751197B1 (en) | Circuit driving Gate of Liquid Crystal display | |
KR20050106125A (en) | Active matrix displays and drive control methods | |
KR100996573B1 (en) | Analog buffer and method for driving the same | |
US11138948B2 (en) | Voltage stabilization circuit, control method, and display device | |
JP2014191836A (en) | Shift register circuit and image display device | |
JP2005128101A (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |