KR100388799B1 - 박막트랜지스터 액정표시소자의 소오스 드라이버 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 제어부와, 상기 디지털 제어부로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부와, 다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성부와, 상기 감마레퍼런스신호생성부의 출력들을 증폭하는 아날로그증폭부와, 및 상기 레지스터부로부터 전달된 디지털신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭부의 출력신호들중 어느하나를 액정패널의 소오스라인으로 제공하는 디코더부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 TFT LCD 소오스 드라이버에 관한 것으로, 본 발명은 종래기술에 비해 TFT LCD 소오스 드라이버칩에 사용되는 아날로그증폭기의 개수를 대폭 줄어들어 아날로그증폭기에 의해 발생되는 스태틱커런트를 대폭 줄이므로써, 저소비 저전력 소모용 TFT LCD의 구현이 가능하다.
Description
본 발명은 박막트랜지스터 액정표시소자(TFT-LCD)의 소오스 드라이버(source driver)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 TET LCD 모듈의 전력 소모를 감소시키는 소오스 드라이버에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 TFT-LCD는 구성도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 타이밍 콘트롤러(100)에 의해 구동되어 액정패널(400)의 게이트 라인을 순차적으로 구동시켜 주기 위한 다수의 게이트 드라이버(200)와, 상기 타이밍 콘트롤러(100)에 의해 구동되어 액정패널(400)의 소오스라인을 구동시켜 액정패널(400)이 데이터를 디스플레이하도록 하는 다수의 소오스 드라이버(300)와, 시스템에서 요구되는 다양한 전압을 생성하는 전압발생부(500)를 구비한다.
상기 액정패널(400)은 액정캐패시터(C1)와 스위칭 박막트랜지스터(T1)로 구성된 단위화소가 매트릭스 형태로 배열되며, 박막트랜지스터의 소오스는 소오스 드라이버(300)에 의해 구동되는 소오스라인에 연결되고, 각 박막트랜지스터의 게이트는 게이트 드라이버(200)에 의해 구동되는 게이트라인에 연결된다.
상기한 TFT-LCD 는 콘트롤러(100)에 의해 게이트 드라이버(200)가 해당하는 하나의 게이트 라인을 순차 구동시키고, 소오스 드라이버(300)는 상기 콘트롤러(100)로부터 제공되는 데이터를 입력하여 아날로그신호를 소오스 라인으로 인가하여 데이터를 표시하게 된다.
도 2는 종래의 TFT-LCD에 있어서, 소오스 드라이버의 구성도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 종래의 소오스 드라이버는 디지털 제어부(310)와, 디지털 제어부(310)로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부(320)와, 레지스터부(320)로부터 제공되는 신호를 레벨 변환하기 위한 레벨쉬프터(330)와, 레벨쉬프터(330)을 통과한 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(340)와, 아날로그 바이어스부(350)와, 아날로그 바이어스부(350)로부터 제공되는 바이어스에 의해 디지털 아날로그 변환부(340)의 출력을 버퍼링하여 액정패널(도 1의 400)의 소오스라인으로 제공하기 위한 버퍼링부(360)로 이루어져 있다.
디지털제어부(310)는 도1의 타이밍 제어부(100)로부터 소오스 드라이버 스타트 펄스(SSP)와 테이터클럭(data clock), 및 디지털데이터(digital data)를 입력받아 레지스터부(320)로 디지털데이터를 전달하고 레지스터부(320)를 제어한다.
레지스터부(320)는, 쉬프트레지스터부(321)와, 샘플링레지스터부(322) 및 홀딩레지스터부(323)으로 구성되며, 쉬프트레지스터를 통해 각 모든 디지털데이터는 샘플링레지스터에 저장되고, 타이밍 제어부(도 1의 100)로부터 제공되는 제어신호(LOAD)에 의해 샘플링레지스터에 저장된 디지털데이터는 홀딩레지스터 및 레벨쉬프터를 통해 디지털아날로그변환부(340)으로 전달된다.
레지스터부(320)는 예컨대 3.3V와 같은 저전압에서 구동하는 블럭이고, 디지털아날로그변환부(340) 및 버퍼링부(360)는 예컨대 6-12V와 같은 고전압에서 구동하는 블록이므로, 레벨쉬프터부(330)는 디지털데이터 신호를 레벨 변환하여 디지털아날로그변환부(340)로 제공한다.
디지털아날로그변환부(340)는 빛의 밝기를 선형적으로 표현하기 위하여 입력전압을 비선형적으로 만들기 위한 감마레퍼런스부(342)와, 레벨쉬프터부(330)을 통과한 디지털신호를 선택신호로하여 감마레퍼런스부(342)의 출력을 디코딩하여 출력하는 디코더부(344)로 구성된다.
도 3은 감마레퍼런스부(342)의 회로를 보여주는 일예시도이고, 도4는 디코더부(344)의 디코더를 나타내는 일예시도로서, 감마레퍼런스부(342)는 감마레퍼런스입력와 저항렬에 의해 다수의 감마레퍼런스출력을 생성하고, 레벨쉬프터(330)로부터 출력되는 디지털신호를 감마레퍼런스의 선택신호로하는 각 채널의 디코더에 의해 어느하나의 감마레퍼런스가 버퍼링부(360)로 전달되게 된다.
버퍼링부(360)는 아날로그 증폭기로 구성된다.
상기한 바와 같이, 종래의 소오스 드라이버의 1개의 채널은 쉬프트레지스터, 샘플링레지스터, 홀딩레지스터, 레벨쉬프터, 디코더 및 아날로그 증폭기로 구성되어, 각 채널의 아날로그 증폭기가 소오스 드라이버 칩의 출력단 부하(TFT LCD 패널 로드)를 구동하는 방식으로 되어 있다. 즉 소오스 드라이버가 구동해야할 부하의 개수와 채널의 개수와 아날로그 증폭기의 개수는 같다.
그런데, 버퍼링부(360)의 아날로그 증폭기는 출력단 부하를 구동하지 않을때에도 스태틱커런트(static current)를 소모해야 하므로, 소오스 드라이버 칩의 아날로그 증폭기 개수가 많을수록 파워 소모는 많아져 종래의 소오스 드라이버 구조로는 저소비 전력 소모용 TFT LCD 소오스 드라이버 칩의 구현이 불가능하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 아날로그 증폭기의 개수를 줄여 TFT LCD의 소비전력을 크게 절감할 수 있는 TFT LCD 소오스 드라이버를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 통상적인 TFT-LCD는 구성 블럭도.
도 2는 종래기술에 따른 TFT-LCD 소오스 드라이버의 구성 블럭도.
도 3은 도 2의 감마레퍼런스부의 일에시적인 회로도.
도 4는 도 2의 디코더부의 디코더를 나타내는 일예시적인 회로도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TFT-LCD 소오스 드라이버의 구성 블럭도.
도 6은 도 5에서 감마레퍼런스부, 아날로그증폭부 및 디코더부로 이루어진 디지털아날로그변환부만을 나타내는 상세 블록도.
도 7은 각 채널에 구비된 디코더의 상세 입출력을 도시한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 구성 블록도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 개념이 적용된 저소비 전력소모용 디지털아날로그변환기를 나타낸 구성 블록도.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TFT LCD 소오스 드라이버는, 디지털 제어부; 상기 디지털 제어부로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부; 다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성부; 상기 감마레퍼런스신호생성부의 출력들을 증폭하는 아날로그증폭부; 및 상기 레지스터부로부터 전달된 디지털신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭부의 출력신호들중 어느하나를 액정패널의 소오스라인으로 제공하는 디코더부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 TFT LCD 소오스 드라이버는, 디지털 제어부; 상기 디지털 제어부로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부; 다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성부; 상기 감마레퍼런스신호생성부의 어느 일부의 출력들을 입력받아 증폭하는 아날로그증폭부; 및 상기 레지스터부로부터 전달된 디지털신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭부의 출력들과 상기 감마레퍼런스신호생성부의 다른 일부의 출력들중에서 어느 하나의 출력을 액정패널의 소오스라인으로 제공하는 디코더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 일 실시예를 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 TFT-LCD 소오스 드라이버의 구성도를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본실시예에 따른 소오스 드라이버는 디지털 제어부(510)와, 디지털 제어부(510)로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부(520)와, 레지스터부(520)로부터 제공되는 신호를 레벨 변환하기 위한 레벨쉬프터(530)와, 빛의 밝기를 선형적으로 표현하기 위하여 입력전압을 비선형적으로 만들기 위한 감마레퍼런스부(540)와, 아날로그바이어스부(550)에서 제공되는 아날로그 바이어스에 의해 감마레퍼런스부(540)의 출력들을 증폭하는 아날로그증폭부(560), 및 디지털신호를 선택신호로하여 아날로그증폭부(550)의 출력들중 어느하나를 액정패널(도 1의 400)의 소오스라인으로 제공하는 디코더부(550)로 구성된다.
디지털제어부(510)는 도1의 타이밍 제어부(100)로부터 소오스 드라이버 스타트 펄스(SSP)와 테이터클럭(data clock), 및 디지털데이터(digital data)를 입력받아 레지스터부(520)로 디지털데이터를 전달하고 레지스터부(520)를 제어한다.
레지스터부(520)는 쉬프트레지스터부(521)와, 샘플링레지스터부(522) 및 홀딩레지스터부(523)으로 구성되어 있는 바, 쉬프트레지스터를 통해 모든 디지털데이터는 샘플링레지스터에 저장되고, 타이밍 제어부(도 1의 100)로부터 제공되는 제어신호(LOAD)에 의해 샘플링레지스터에 저장된 디지털데이터는 홀딩레지스터 및 레벨쉬프터를 통해 디코더부(570)로 전달된다. 레지스터부(520)은 설계자의 의향에 따라 그 변형이 가능하다.
레지스터부(520)는 예컨대 3.3V와 같은 저전압에서 구동하는 블럭이고, 디코더부(570)은 예컨대 6-12V와 같은 고전압에서 구동하는 블록이므로, 레벨쉬프터부(530)는 디지털데이터 신호를 레벨 변환하여 디코더(570)로 제공한다.
한편, 디코더(570) 등의 구동전압이 저전압으로 낮아질 경우 레벨쉬프터부(530)는 생략 가능할 것이다.
감마레퍼런스부(540)는 감마레퍼런스입력와 저항렬에 의해 다수의 감마레퍼런스출력을 생성하고, 이 다수의 감마레퍼런스출력이 아날로그증폭부(560)에 의해 증폭된 후 각 채널의 디코더로 입력되게 된다.
디코더부(570)의 각 디코더는 레벨쉬프터로부터 제공된 디지털신호를 선택신호로하여 아날로그증폭부(560)에 의해 증폭된 신호들을 디코딩하여 소오스라인으로 제공하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 각 채널의 출력단측인 디코더의 출력단에 아날로그증폭기를 구현(도 1)하는 것이 아니라 감마레퍼런스부(540)와 디코더부(570) 사이에 아날로그증폭기(560)를 구성시켜 아날로그증폭기의 개수가 대폭 줄어든 TFT LCD 소오스 드라이버의 구현이 가능하고, 이에 의해 아날로그증폭기에 의한 스태틱커런트를 대폭 감소시켜 TFT LCD의 소비전력을 감소시키게 된다.
예컨대, TFT LCD 노트북 XGA급을 예로들 때, 통상 소오스드라이버칩은 8개가 구비되고 각 소오스 드라이버는 384개의 채널을 가지고 있는 바, 종래방식으로 소오스 드라이버를 구현하는 경우, 386x8개의 아날로그 증폭기가 필요한 반면, 본 발명의 방식을 취하는 경우 6비트인 경우에는 26x8개, 8비트인 경우 28x8개의 아날로그 증폭기 만이 필요시 된다.
도 5에서 감마레퍼런스부(540), 아날로그증폭부(560) 및 디코더부(570)는 일종의 디지털아널로그변환기로서, TFT LCD 소오스 드라이버 이외의 기타 시스템에도 적용 가능할 것이다.
도 6은 도5에서 감마레퍼런스부(540), 아날로그증폭부(560) 및 디코더부(570)로 이루어진 디지털아날로그변환부만을 나타내는 상세 블록도이고, 도 7은 각 채널에 구비된 디코더의 상세 입출력을 도시하고 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 것으로, 감마레퍼런스부(540)의 모든(예컨대 26개) 출력이 아날로그증폭기를 거쳐서 각 채널의 디코더로 입력되는 것이 아니라, 첫 번째 및 마지막 감마레퍼런스 출력은 디코더로 직접 입력되고 다른 감마레퍼런스출력들은 아날로그 증폭기를 통해서 디코더로 입력되는 것을 보여준다. 이는 감마레퍼런스 곡선의 특성에 기인한 것이다.
도 8 및 도 9에서는 첫 번째 및 마지막 감마레퍼런스 출력이 디코더로 직접 입력되는 구성을 보여주고 있으나, 예컨대 26개의 감마레퍼런스 출력중 위치 및 개수에 상관없이 적어도 어느하나만이 디코더로 직접 입력되게끔 구성 가능하다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 개념이 적용된 저소비 전력소모용 디지털아날로그변환기를 나타낸 것으로써, 디지털신호를 선택신호로하여 감마레퍼런스 출력들 중에서 어느한 신호를 출력하는 방식의 디지털아날로그변환기에 본 발명이 적용가능 함을 보여주고 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 TFT LCD 소오스 드라이버에 사용되는 아날로그증폭기의 개수를 크게 줄여 아날로그증폭기에 의해 발생되는 스태틱커런트를 감소시키므로써, 저소비 전력소모용의 TFT LCD 구현이 가능하다.
Claims (5)
- 디지털 제어부;상기 디지털 제어부로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부;다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성부;상기 감마레퍼런스신호생성부의 출력들을 증폭하는 아날로그증폭부; 및상기 레지스터부로부터 전달된 디지털신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭부의 출력신호들중 어느하나를 액정패널의 소오스라인으로 제공하는 디코더부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 TFT LCD 소오스 드라이버.
- 디지털 제어부;상기 디지털 제어부로부터 제공되는 디지털 데이터를 저장하는 레지스터부;다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성부;상기 감마레퍼런스신호생성부의 어느 일부의 출력들을 입력받아 증폭하는 아날로그증폭부; 및상기 레지스터부로부터 전달된 디지털신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭부의 출력들과 상기 감마레퍼런스신호생성부의 다른 일부의 출력들중에서 어느 하나의 출력을 액정패널의 소오스라인으로 제공하는 디코더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 TFT LCD 소오스 드라이버.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 레지스터부의 출력 전압을 레벨쉬프트하여 상기 디코더로 제공하는 레벨쉬프터부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 TFT LCD 소오스 드라이버.
- 다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성기;상기 감마레퍼런스생성부의 출력들을 증폭하는 다수의 아날로그증폭기; 및디지털입력신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭기의 출력신호들중 어느하나를 출력하는 다수의 디코더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털아날로그변환기.
- 다수의 감마레퍼런스신호를 생성하는 감마레퍼런스신호생성기;상기 감마레퍼런스신호생성기의 어느 일부의 출력들을 입력받아 증폭하는 다수의 아날로그증폭기; 및디지털입력신호를 선택신호로하여 상기 아날로그증폭기의 출력들과 상기 감마레퍼런스신호생성기의 다른 일부의 출력들 중에서 어느하나를 출력하는 다수의 디코더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털아날로그변환기.
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