KR20080015662A - 패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 - Google Patents

패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20080015662A
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장근진
김상석
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Abstract

라우팅 저항에 의해 발생되는 발열을 줄일 수 있는 패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치가 개시된다. 상기 패널 구동회로는, 일측에 라우팅 저항이 형성되고, 패널을 구동하기 위한 데이터 신호를 입력받아 이를 버퍼링하여 출력하는 앰프부 및 상기 앰프부 외부에 연결되며, 각각의 채널 라인을 통해 전달되는 데이터 신호를 상기 패널로 제공하기 위한 전송하기 위한 패드가 형성되는 패드부를 구비하며, 상기 패드부에는 상기 각각의 채널 라인에 대해 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작을 수행하는 프리차지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
라우팅 저항, 앰프부, 패드부, 프리차지부

Description

패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치{Panel Driving Circuit and Display Device including thereof}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 패널 구동회로를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패널 구동회로를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 패널 구동회로의 동작에 따른 채널 라인의 전압 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 패드부의 구조를 간략히 나타내는 도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 패널 구동회로 110: 앰프부
111: 버퍼부 120: 패드부
121: 프리차지부
본 발명은 패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 라우팅 저항에 의해 발생되는 발열을 줄일 수 있는 패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는, 계조 데이터에 따라 화상을 구현하는 패널과, 상기 패널을 구동하기 위한 패널 구동회로를 구비한다. 특히 상기 패널 구동회로는 반도체 제조 공정의 발달에 따라 집적회로로서 구현되며 상기 구현에 따른 부피가 점차 감소한다.
디스플레이 장치 중에서도 최근 디스플레이 시장에서 급격하게 성장하고 있는 LCD(Liquid Crystal Display)는, 저 소비전력, 박형, 우수한 화질 등 여러 가지 장점으로 인하여 급속하게 CRT를 대체해가고 있다. 핸드폰에서 사용하고 있는 소형 LCD로부터 노트북, 데스크탑용 모니터 및 디지털 TV에 적용되는 대형 LCD까지 다양한 분야에서 LCD가 사용되고 있다.
최근에는 20인치 이상의 디지털 TV에 LCD가 사용됨으로써, LCD 패널을 구동하는 구동회로의 중요성이 점차 증가되고 있다. LCD 패널의 고 해상도 및 대형화를 이루기 위해서는 패널 구동회로의 처리 가능한 데이터의 수를 증가시켜야 하고, 또한 채널 수를 증가시켜야 한다. 채널 수가 점차 증가함에 따라 LCD 구동회로에서 요구되는 구동 능력이 커져야 하고, 커진 구동 능력으로 인해 패널 구동회로에서 소비되는 전력이 증가하게 된다.
그러나 소비되는 전력이 증가함에 따라 패널 구동회로가 구현된 칩 내부의 온도를 상승시키게 된다. 상기 칩 내부의 온도 상승은 패널 구동회로의 성능을 저하시키고, 출력되는 신호에 오류를 발생시키는 문제점이 따르게 된다.
특히, 상기 패널 구동회로에 구비되어 데이터 신호를 버퍼링하는 앰프 각각은 하나 이상의 MOS 트랜지스터를 구비한다. 상기 MOS 트랜지스터는 턴온 저항이 크기 때문에 많은 열을 발생시킨다. 상술한 바와 같이 채널 수가 점차 증가함에 따라 상기 채널마다 각각 구비되는 앰프 또한 그 수가 증가한다. 따라서 상기 앰프에 의해 발생하는 발열의 양이 증가하게 되어 패널 구동회로를 손상시킬 가능성은 더 커지게 된다.
한편, 상기와 같은 앰프에 따른 발열을 감소시키기 위하여, 패널 구동회로는 상기 앰프에 연결되는 프리차지 수단 및 차지 쉐어링 수단을 포함할 수 있다. 그러나 종래의 경우에는 상기 프리차지 및 차지 쉐어링 수행시 전하 이동에 따른 전류 경로가 상기 채널 각각에 형성되는 라우팅 저항을 통하게 된다. 라우팅 저항은 각 채널별로 칩 전체에 고르게 분포되어 있으므로, 칩 사이즈가 큰 경우 라우팅 저항이 매우 커진다. 따라서 상기 전류에 의해 라우팅 저항에서 소모되는 전력이 크게 되고 또한 열 발생이 커지게 된다. 그러나 종래의 경우에는 상기 프리차지 및 차지 쉐어링 동작시 발생하는 발열을 감소시킬 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 프리차지 및 차지 쉐어링 동작시 라우팅 저항을 회피하여 전류의 경로를 형성함으로써, 상기 프리차지 및 차지 쉐어링 동작시 발생하는 열을 감소시킬 수 있는 패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 패널 구동회로는, 일측에 라우팅 저항이 형성되고, 패널을 구동하기 위한 데이터 신호를 입력 받아 이를 버퍼링하여 출력하는 앰프부 및 상기 앰프부 외부에 연결되며, 각각의 채널 라인을 통해 전달되는 데이터 신호를 상기 패널로 제공하기 위한 전송하기 위한 패드가 형성되는 패드부를 구비하며, 상기 패드부에는 상기 각각의 채널 라인에 대해 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작을 수행하는 프리차지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 프리차지부는, 상기 라우팅 저항과 상기 패드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작시, 전류 패스의 경로는 상기 라우팅 저항의 외부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 패널 구동회로는 LCD(Liquid Crystal Display)에 적용될 수 있다.
한편 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치는, 입력되는 계조 데이터에 따라 화상을 구현하기 위한 패널 및 상기 패널을 구동하기 위하여 데이터 신호를 처리하고 계조 데이터를 상기 패널로 제공하는 패널 구동회로를 구비하며, 상기 패널 구동회로는, 일측에 라우팅 저항이 형성되고, 패널을 구동하기 위한 데이터 신호를 입력받아 이를 버퍼링하여 출력하는 앰프부 및 상기 앰프부 외부에 연결되며, 각각의 채널 라인을 통해 전달되는 계조 데이터를 상기 패널로 제공하기 위한 전송하기 위한 패드가 형성되고, 상기 각각의 채널 라인에 대해 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작을 수행하는 프리차지부가 형성되는 패드부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 패널 구동회로를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 패널 구동회로(100)는 앰프부(110)와 패드부(120)를 구비할 수 있다. 앰프부(110)는, 패널을 구동하기 위한 데이터 신호(Vin1, Vin2)를 입력받아 이를 버퍼링하여 출력하는 버퍼부(111)를 구비한다. 또한 버퍼부(111)의 아웃풋 단에는 라우팅 저항(R1,R2)이 형성될 수 있으며, 상기 라우팅 저항(R1,R2)은 각각의 채널에 대하여 형성된다.
한편, 패드부(120)는 앰프부(110)의 외부에 연결되며, 각각의 채널 라인을 통해 전달되는 데이터 신호를 소정의 패널로 제공하기 위한 패드가 형성된다. 또한, 패드부(120)는 상기 각각의 채널 라인에 대해 프리차지를 수행하거나 차지 쉐어리 동작을 수행하는 프리차지부(121)를 구비한다. 상기 도 1에는 프리차지부(121)가 라우팅 저항(R1,R2)과 상기 패드 사이에 연결되는 것이 도시된다.
프리차지부(121)는 각각의 채널 라인을 소정의 프리차지 전압으로 프리차지 시키거나, 두 채널 사이의 차지를 쉐어링하는 동작을 수행한다. 상기 프리차지 및 차지 쉐어링 동작에 따라 채널 라인의 전압 레벨을 가변시키고, 상기 가변된 전압 신호가 외부로 출력된다. 도시된 D1 및 D2는 계조 데이터로서 상기 D1 및 D2이 패널로 제공되어, 패널은 제공받은 계조 데이터에 따라 화상을 구현한다. 또한, 상기 프리차지 동작과 차지 쉐어링 동작 수행시 전하의 이동에 따른 전류 패스가 형성되는데, 도시된 바와 같이 전류 패스는 라우팅 저항(R1,R2)의 외부에 형성됨으로써, 라우팅 저항(R1,R2)에 의해 발생될 수 있는 발열을 감소시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 일실시예에 따른 패널 구동회로의 자세한 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패널 구동회로를 나타내는 회로도이다. 도시된 바와 같이 앰프부(110)는 패널을 구동하기 위한 데이터 신호(Vin1)를 일 입력단을 통해 입력받아 이를 버퍼링하는 제1 버퍼(BUF1)와 데이터 신호(Vin2)를 일 입력단을 통해 입력받아 이를 버퍼링하는 제2 버퍼(BUF2)를 구비한다. 또한 버퍼링된 데이터 신호(Vin1)의 전송을 제어하는 제1 버퍼 아웃풋 스위치(S1)가 제1 버퍼(BUF1)에 연결되며, 버퍼링된 데이터 신호(Vin2)의 전송을 제어하는 제2 버퍼 아웃풋 스위치(S2)가 제2 버퍼(BUF2)에 연결된다. 또한 제1 채널(CL1)에 형성되는 라우팅 저항(R1) 및 제2 채널(CL2)에 형성되는 라우팅 저항(R2)이 도시된다.
한편, 패드부(120)는 상기 버퍼부(110)와 서로 구분되는 반도체 제조 공정에 따라 구현될 수 있으며, 상기 도 2에 도시되는 프리차지부(120)는 패드부(120) 제조 공정과 함께 제조되어 패드부(120) 내에 구비될 수 있다. 상기 프리차지부(120)는, 각각의 채널(CL1,CL2)에 대하여 프리차지를 수행하거나 차지 쉐어링 동작을 수행한다.
상기 프리차지부(120)는, 제1 채널(CL1) 및 제2 채널(CL2)로 제1 프리차지 전압(VHC)의 전달을 제어하는 MOS 트랜지스터(MP1, MP2)를 구비할 수 있다. 일예로서 상기 MOS 트랜지스터(MP1, MP2)는 PMOS로 구현될 수 있다. MOS 트랜지스터(MP1,MP2)는 각각 별도의 제어신호(C1,C2)에 의해 게이팅이 제어된다.
또한, 프리차지부(120)는, 제1 채널(CL1) 및 제2 채널(CL2)로 제2 프리차지 전압(VLC)의 전달을 제어하는 MOS 트랜지스터(MN1, MN2)를 구비할 수 있다. 일예로서 상기 MOS 트랜지스터(MN1, MN2)는 NMOS로 구현될 수 있다. MOS 트랜지스터(MN1,MN2)는 각각 별도의 제어신호(C3,C4)에 의해 게이팅이 제어된다.
또한 도시되는 MOS 트랜지스터(MN3)는 차지 쉐어링 동작을 위해 구비된다. 일예로서 MOS 트랜지스터(MN3)는 NMOS로 구현될 수 있으며, 제어신호(C5)에 따라 MOS 트랜지스터(MN3)가 게이팅되면, 제1 채널(CL1) 및 제2 채널(CL2) 간에 차지 쉐어링 동작이 수행되어 제1 채널(CL1) 및 제2 채널(CL2)의 전압 레벨을 변동시킨다.
한편, 패드부(120)는 각각의 채널 라인(CL1, CL2)을 통해 전달되는 데이터 신호를 패널로 제공하기 위한 패드(PAD1,PAD2)가 형성된다. 상기 프리차지 및 차지 쉐어링 동작에 의해 채널(CL1,CL2)의 전압 레벨이 변동되고, 변동된 전압 신호가 각각의 패드(PAD1,PAD2)를 통해 외부로 전달된다. 도시된 하나의 저항(R) 및 커패시터(C) 각각은 LCD의 하나의 픽셀을 나타낸다.
또한 상기 프리차지 및 차지 쉐어링 동작이 수행되고 나면, 제1 및 제2 버퍼 아웃풋 스위치(S1,S2)가 턴온되어 데이터 신호(Vin1,Vin2)가 각각의 채널(CL1,CL2)의 패드(PAD1,PAD2)를 통해 외부로 전달된다. 버퍼링된 데이터 신호(Vin1,Vin2)에 따른 전압 레벨에 의해 패널이 구동되어 화상을 구현하게 된다. 즉, LCD 디스플레이 장치에 있어서 데이터 신호(Vin1,Vin2)에 따른 전압이 커패시터(C)에 차지되어 이에 대응하는 픽셀의 계조를 구현한다.
도시된 바와 같이 차지 쉐어링 동작 수행시 전하의 이동에 따른 전류 패스가 형성된다. 상기 전류 패스는 MOS 트랜지스터(MN3)를 거쳐 패드(PAD1,PAD2)를 통해 형성된다. 즉, 차지 쉐어링 동작 수행시 전류 패스가 상기 라우팅 저항(R1,R2)을 경유하지 않으므로, 라우팅 저항(R1,R2)에서 전력이 소모되지 않는다. 따라서 차지 쉐어링 동작 수행시 라우팅 저항(R1,R2)의 전력 소모에 따른 발열을 감소시킬 수 있다.
마찬가지로, 프리차지 동작 수행시 전하의 이동에 따른 전류 패스가 형성된다. 도시된 바와 같이 상기 전류 패스는, MOS 트랜지스터(MP1,MP2,MN1,MN2)와 패드(PAD1,PAD2)를 통해 형성된다. 따라서 프리차지 동작 수행시 라우팅 저항(R1,R2)의 전력 소모에 따른 발열을 감소시킬 수 있다.
도 2에 도시된 패널 구동회로의 동작을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 패널 구동회로의 동작에 따른 채널 라인의 전압 변화를 나타내는 그래프이다. 도시된 A 구간은 차지 쉐어링 구간을 나타낸다. 초기 제1 채널(CL1)의 전압이 로우 레벨 상태에서, MOS 트랜지스터(MN3)이 제어신호(C5)에 의해 게이팅되면, 제1 채널(CL1) 및 제2 채널(CL2) 사이에서 차지 쉐어링 동작이 수행된다. 이에 따라 제1 채널(CL1)의 전압 레벨이 상승한다.
도시된 B 구간은 프리차지 구간을 나타낸다. 프리차지 구간에서는 제1 채 널(CL1) 및 제2 채널(CL2)로 서로 상보적인 프리차지 전압이 인가된다. 일예로서, 제1 PMOS 트랜지스터(MP1)와 제2 NMOS 트랜지스터(MN2)가 턴온되고, 제2 PMOS 트랜지스터(MP2)와 제1 NMOS 트랜지스터(MN1)가 턴오프된다. 이에 따라 제1 채널(CL1)의 전압 레벨은 하이 레벨의 프리차지 전압(VHC)으로 상승한다.
이후 차지 쉐어링 및 프리차지 수행을 위한 MOS 트랜지스터들이 턴오프되고, 제1 및 제2 버퍼 아웃풋 스위치(S1,S2)가 턴온된다. 버퍼 아웃풋 동작 구간인 C 구간에서는 데이터 신호(Vin1,Vin2)가 제1 및 제2 버퍼(BUF1,BUF2) 각각을 통해 버퍼링된다. 버퍼링된 데이터 신호(Vin1,Vin2)는 제1 및 제2 채널(CL1,CL2) 각각을 통해 전달된다.
일예로서 패널의 계조를 구현하기 위한 데이터 신호(Vin1)의 전압 레벨이 14V 이고 데이터 신호(Vin2)의 전압이 0V 이며, 하이 레벨의 프리차지 전압(VHC)이 일반적인 구동전압(VDD)의 3/4로 설정되는 경우, 버퍼링된 데이터 신호(Vin1)가 전달되는 제1 채널(CL1)의 전압 레벨이 상승한다. 이후 다시 A 내지 C 구간이 반복되어 제1 및 제2 채널(CL1,CL2)의 전압 레벨이 변동된다. 도시된 이후의 A 내지 C 구간에서는, 데이터 신호(Vin1)의 전압 레벨이 0V 이고, 데이터 신호(Vin2)의 전압이 14V 인 경우를 나타낸다.
도 4는 패드부의 구조를 간략히 나타내는 도이다. 도시된 바와 같이 각각의 패드(PAD1 내지 PADn)가 패널 구동회로에 형성된다. 상기 패드(PAD1 내지 PADn) 각각에는 하나의 채널(CL1 내지 CLn)이 할당된다.
상술한 바와 같이 반도체 제조 공정에서 패드부는 앰프부와 별도의 공정을 통해 제조될 수 있으며, 이 경우 프리차지부를 패드부 공정을 통해 형성함으로써 프리차지부가 패드부 내부에 형성되도록 한다. 도시되는 스위치 S11, S14 및 S21는 각각의 채널(CL1 내지 CLn)과 하이 레벨의 프리차지 전압(VHC)와의 연결을 제어한다. 또한 스위치 S12, S15 및 S22는 각각의 채널(CL1 내지 CLn)과 로우 레벨의 프리차지 전압(VLC)와의 연결을 제어한다. 또한 스위치 S13 및 S23 은 인접한 채널간의 연결을 제어함으로써 상기 채널간 차지 쉐어링 동작을 제어한다. 프리차지부를 상기와 같이 형성함으로써, 프리차지 및 차지 쉐어링 동작시 전류 경로가 라우팅 저항을 통하지 않도록 할 수 있으며, 이에 따라 라우팅 저항에 의한 발열을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 패널 구동회로에 따르면, 라우팅 저항을 거치지 않고 프리차지 및 차지 쉐어링 동작시 전류 경로를 형성할 수 있으므로, 라우팅 저항에 의한 발열을 감소시켜 상기 발열에 따른 패널 구동회로의 손상 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 일측에 라우팅 저항이 형성되고, 패널을 구동하기 위한 데이터 신호를 입력받아 이를 버퍼링하여 출력하는 앰프부; 및
    상기 앰프부 외부에 연결되며, 각각의 채널 라인을 통해 전달되는 데이터 신호를 상기 패널로 제공하기 위한 전송하기 위한 패드가 형성되는 패드부를 구비하며,
    상기 패드부에는 상기 각각의 채널 라인에 대해 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작을 수행하는 프리차지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 패널 구동회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지부는, 상기 라우팅 저항과 상기 패드 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 패널 구동회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작시, 전류 패스의 경로는 상기 라우팅 저항의 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 패널 구동회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패널 구동회로는 LCD(Liquid Crystal Display)에 적용되는 것을 특징으로 하는 패널 구동회로.
  5. 입력되는 계조 데이터에 따라 화상을 구현하기 위한 패널; 및
    상기 패널을 구동하기 위하여 데이터 신호를 처리하고 계조 데이터를 상기 패널로 제공하는 패널 구동회로를 구비하며,
    상기 패널 구동회로는,
    일측에 라우팅 저항이 형성되고, 패널을 구동하기 위한 데이터 신호를 입력받아 이를 버퍼링하여 출력하는 앰프부; 및
    상기 앰프부 외부에 연결되며, 각각의 채널 라인을 통해 전달되는 계조 데이터를 상기 패널로 제공하기 위한 전송하기 위한 패드가 형성되고, 상기 각각의 채널 라인에 대해 프리차지 및/또는 차지 쉐어링 동작을 수행하는 프리차지부가 형성되는 패드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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KR1020060077286A KR20080015662A (ko) 2006-08-16 2006-08-16 패널 구동회로 및 이를 구비하는 디스플레이 장치

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112309296A (zh) * 2019-07-26 2021-02-02 联咏科技股份有限公司 显示设备及其方法

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