KR101901869B1

KR101901869B1 - Ｅｓｄ 보호 기능을 강화한 디스플레이 구동 장치 및 디스플레이 시스템

Info

Publication number: KR101901869B1
Application number: KR1020110117160A
Authority: KR
Inventors: 김형태; 정지운; 안정아
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2018-09-28
Also published as: CN103106880B; US20130120334A1; TW201320052A; KR20130051806A; US9099055B2; CN103106880A; TWI581241B

Abstract

디스플레이 구동 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치는, 계조 전압을 버퍼링하여 각각 제1 구동 전압 및 제2 구동 전압을 생성하는 제1 버퍼 및 제2 버퍼를 포함하는 구동부, 각각 인가받은 전압을 외부로 출력하는 제1 출력 패드 및 제2 출력 패드를 포함하는 출력부, 상기 제1 구동 전압 및 상기 제2 구동 전압을 각각 상기 제1 출력 패드 및 상기 제2 출력 패드에 인가하는 제1 데이터 구동 패스와 제2 데이터 구동 패스 및 상기 제1 출력 패드와 상기 제2 출력 패드를 연결하는 차지 쉐어 패스를 구비한 출력 제어부를 포함하고, 상기 제1 데이터 구동 패스, 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 제1 ESD(Electo-Static discharge) 보호 소자를 포함하고, 상기 차지 쉐어 패스는 상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스와는 별도로 제2 ESD 보호 소자를 포함한다. 상기 디스플레이 구동 장치는 ESD 저항을 분리 배치하여 ESD 보호 기능을 강화하면서도 출력 특성을 저하시키지 않는다.

Description

ＥＳＤ 보호 기능을 강화한 디스플레이 구동 장치 및 디스플레이 시스템{A Display Driving Device and A Display System with enhanced protecting function of Electo-Static discharge}

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ESD 보호 기능 및 차지 쉐어 기능을 강화한 디스플레이 구동 장치 및 이를 구비한 디스플레이 구동 시스템에 관한 것이다.

반도체 칩이 집적화됨에 따라 패드를 통하여 미세한 배선에 정전기가 입력되어 반도체 칩이 손상을 입게 된다. 이러한 정전기 방전(ESD; Electro-Static Discharge)으로부터 반도체 칩의 내부 회로에 구비되는 소자의 파손을 방지하기 위해 ESD 보호 회로 또는 ESD 보호 소자를 구비한다. ESD 보호 회로는 보통 저항, 다이오드, BJT(Bipolar Junction Transister) 등으로 이루어져 있다. 그런데 디스플레이 구동 장치의 경우 출력 패드쪽의 ESD 보호 저항은 출력 특성에 직접적으로 영향을 미친다. ESD 보호 저항을 크게하면 출력 파형이 좋지 않고 발열이 심해지므로 출력 특성이 나빠진다. 반면, ESD 보호 저항을 작게하면 출력 특성은 좋아지지만, ESD 보호 기능을 낮추는 역효과를 가져온다. 따라서, ESD 보호 기능을 높이면서도 출력 특성이 좋은 디스플레이 구동 장치가 필요하다.

본 발명은 ESD 보호 저항을 분리 배치하여 ESD 보호 기능을 강화하면서도 출력 특성을 저하시키지 않는 디스플레이 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치는, 계조 전압을 버퍼링하여 각각 제1 구동 전압 및 제2 구동 전압을 생성하는 제1 버퍼 및 제2 버퍼를 포함하는 구동부, 각각 인가받은 전압을 외부로 출력하는 제1 출력 패드 및 제2 출력 패드를 포함하는 출력부, 상기 제1 구동 전압 및 상기 제2 구동 전압을 각각 상기 제1 출력 패드 및 상기 제2 출력 패드에 인가하는 제1 데이터 구동 패스와 제2 데이터 구동 패스 및 상기 제1 출력 패드와 상기 제2 출력 패드를 연결하는 차지 쉐어 패스를 구비한 출력 제어부를 포함하고, 상기 제1 데이터 구동 패스, 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 제1 ESD(Electo-Static discharge) 보호 소자를 포함하고, 상기 차지 쉐어 패스는 상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스와는 별도로 제2 ESD 보호 소자를 포함한다.

상기 제1 ESD 보호 소자 및 상기 제2 ESD 보호 소자는 저항 소자일 수 있다.

상기 제1 ESD 보호 소자의 저항값은 상기 제1 ESD 보호 소자의 저항값과 동일하거나 또는 클 수 있다.

상기 제2 ESD 보호 소자의 저항값은 변경 가능할 수 있다.

상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스 각각은 출력 제어 신호에 응답하여 테스트 구간 또는 제1 동작 구간에 턴온되는 출력 제어 스위치를 포함하고, 상기 차지 쉐어 패스는 차지 쉐어 신호에 응답하여 제2 동작 구간에 턴온되는 제1 공유 스위치를 포함할 수 있다.

상기 차지 쉐어 패스는 두개의 제2 보호 소자 및 제1 공유 스위치를 포함하고, 상기 제2 보호 소자 각각은 상기 제1 출력 패드 및 상기 제2 출력 패드에 일단이 연결되고 상기 제1 공유 스위치에 타단이 연결될 수 있다.

상기 제1 데이터 구동 패스는 상기 제1 버퍼와 상기 제1 출력 패드 사이에 연결되어 있고, 상기 제2 데이터 구동 패스는 상기 제2 버퍼와 상기 제2 출력 패드 사이에 연결되어 있으며, 상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 출력 제어 스위치와 제1 정전기 보호 소자가 직렬로 연결되어 있을수 있다.

상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 출력 제어 스위치와 제1 ESD 보호 소자가 직렬로 연결된 데이터 구동 라인 두쌍이 병렬로 연결될 수 있다.

상기 출력 제어부는, 상기 제1 구동 전압을 상기 제2 출력 패드에 인가하는 제3 데이터 구동 패스 및 상기 제2 구동 전압을 상기 제1 출력 패드에 인가하는 제4 데이터 구동 패스를 더 포함하고, 상기 제3 데이터 구동 패스는 상기 제2 데이터 구동 패스와 상기 제1 ESD 보호 소자를 공유하고, 상기 제4 데이터 구동 패스는 상기 제1 데이터 구동 패스와 상기 제1 ESD 보호 소자를 공유할 수 있다.

상기 출력 제어부는, 상기 제1 구동 전압을 제1 테스트 패드로 인가하는 제1 채널 시프트 패스, 상기 제2 구동 전압을 제2 테스트 패드로 인가하는 제2 채널 시프트 패스 및 상기 제1 채널 시프트 패스와 상기 제2 채널 시프트 패스를 연결하는 제2 공유 스위치를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 채널 시프트 패스 및 상기 제2 채널 시프트 패스는 각각 채널 시프트 신호에 응답하여 테스트 구간 및 제2 동작 구간에 턴온되는 채널 시프트 스위치를 포함하고, 상기 제2 차지 쉐어 패스는 제2 동작 구간에 턴온되는 공유 스위치를 포함할 수 있다.

상기 제1 출력 패드 및 상기 제2 출력 패드 각각은 내부 회로와 외부 회로를 연결하는 출력 핀, 상기 출력 핀과 제1 전원 전압 사이에 연결된 ESD 보호 저항 및 상기 출력 핀과 제2 전원 전압 사이에 연결된 ESD 보호 다이오드를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 시스템은 복수 개의 스캔 라인 및 복수 개의 데이터 라인이 수직으로 교차하며 그 교차부마다 스위칭 소자 및 화소 전극이 배열된 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 스캔 라인에 스캔신호를 인가하기 위한 스캔 구동부 및 상기 디스플레이 패널의 데이터 라인에 구동 전압을 인가하기 위한 데이터 구동부를 포함하고, 상기 데이터 구동부는, 구동 전압을 생성하여 출력하는 복수의 버퍼들, 인가받은 전압을 외부로 출력하는 복수의 출력 패드들, 데이터 구동 구간에, 상기 복수의 버퍼들에서 생성되어 출력된 구동 전압 각각을 대응되는 출력 패드에 인가하는 복수의 데이터 구동 패스, 테스트 구간에, 상기 복수의 버퍼들에서 생성되어 출력된 구동 전압을 테스트 패드에 인가하는 복수의 채널 시프트 패스, 차지 쉐어 구간에, 상기 복수의 출력 패드들을 연결하는 복수의 제1 차지 쉐어 패스 및 차지 쉐어 구간에, 상기 복수의 채널 시프트 패스 중 인접한 한 쌍의 채널 시프트 패스를 연결하는 복수의 제2 차니 쉐어 패스를 포함한다.

상기 복수의 채널 시프트 패스는 각각 채널 시프트 신호에 응답하여 테스트 구간 또는 차지 쉐어 구간에 턴온되는 채널 시프트 스위치를 포함하고, 상기 복수의 제1 차지 쉐어 패스 각각은 차지 쉐어 신호에 응답하여 차지 쉐어 구간에 턴온되는 제1 공유 스위치를 포함하고, 상기 복수의 제2 차지 쉐어 패스 각각은 차지 쉐어 신호에 응답하여 차지 쉐어 구간에 턴온되는 제2 공유 스위치를 포함할 수 있다.

상기 복수의 채널 시프트 패스, 상기 복수의 제1 차지 쉐어 패스 및 상기 복수의 제2 차지 쉐어 패스는 각각 스위치를 포함하고, 상기 스위치들은 차지 쉐어 구간에 턴온되어 차지 쉐어 기능을 수행할 수 있다.

본 발명에 의하면 ESD 보호 저항을 데이터 구동 패스, 차지 쉐어 패스 등에 각각 분리 배치하여 출력에 영향을 주지 않고 ESD 보호 기능을 강화할 수 있다. 또한, 차지 쉐어 구간 동안 채널 시프팅 패스 간에도 전하 공유를 가능하게 함으로써 차지 쉐어 기능을 강화할 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 구동 장치를 자세하게 나타낸 회로도이다.
도 3a는 차지 쉐어 구간의 디스플레이 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 차지 쉐어 기능이 있는 디스플레이 구동 장치의 신호 및 디스플레이 액정의 데이터 라인의 파형을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다.
도 8은 테스트 구간의 채널 시프트 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7의 디스플레이 구동 장치의 레이아웃 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 레이아웃 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다.
도 13은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 디스플레이 구동 장치(100)는 구동부(10), 출력부(20), 출력 제어부(30)을 포함한다.

구동부(10)는 버퍼들(Buff1, Buff2)을 포함하고 각각의 버퍼들(Buff1, Buff2)에서 구동전압(Vd1, Vd2)을 생성하여 출력한다. 도 1에서, 구동부(10)는 두개의 버퍼(Buff1, Buff2)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적인 것일뿐 이에 제한되지 않는다. 버퍼의 개수는 디스플레이 구동 장치가 구동하는 디스플레이 패널의 데이터 라인의 개수에 따라 달라질 수 있다.

출력부(20)는 출력 패드들(PAD1, PAD2)을 포함하고, 구동부(10)에서 출력된 구동 전압(Vd1, Vd2)을 인가받아 출력 패드들(PAD1, PAD2)을 통해 외부 데이터 라인으로 출력한다. 도 1에서 출력부(20)는 두개의 출력 패드(PAD1, PAD2)를 포함하는 것으로 도시하였으나 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다. 출력 패드의 개수는 연결되는 디스플레이 액정의 데이터 라인의 개수와 같다.

출력 제어부(30)는 데이터 구동 패스들(DP1, DP2) 및 차지 쉐어 패스(CSP1)를 포함하고 상기 패스들(DP1, DP2, CSP1)을 통하여 구동부(10)에서 출력된 구동 전압(Vd1, Vd2)을 출력부(20)의 출력 패드(PAD1, PAD2) 각각에 인가하거나 또는 출력부(20)의 출력 패드(PAD1, PAD2)를 전기적으로 연결한다.

도 1의 본 발명에 따른 디스플레이 구동 장치(100)는 출력 제어부(30)의 데이터 구동 패스들(DP1, DP2) 및 차지 쉐어 패스(CSP1)가 각각 ESD 보호 소자(ESDP1_1, ESDP1_2, ESDP2_1, ESDP2_2)를 포함한다. ESD 보호 소자는 예를들어 ESD 저항 소자일 수 있다. 상기 ESD 보호 소자들(ESDP1_1, ESDP1_2, ESDP2_1, ESDP2_2)은 출력부(10)의 패드들(PAD1, PAD2)을 통해 외부로부터 유입된 정전기와 같은 일정 수준 이상의 고전압으로부터 각각의 패스상에 위치한 내부 소자를 보호한다. 패스들(DP1, DP2, CSP1)이 각각 ESD 보호 소자(ESDP1_1, ESDP1_2, ESDP2_1, ESDP2_2)를 구비함으로써, ESD 보호 기능을 강화할 수 있다.

도 2는 도 1의 디스플레이 구동 장치(100)를 구체적으로 표현한 회로도이다.

구동부(10)는 버퍼들(Buff1, Buff2)을 포함하고 구동전압(Vd1, Vd2)을 생성하여 출력한다. 버퍼들(Buff1, Buff2)은 전류 구동 능력이 좋은 연산 증폭기(OP AMP;Operation Amplifier)로 구성될 수 있다.

제1 버퍼(Buff1)는 디스플레이 패널의 제1 데이터 라인에 인가될 계조 전압을 입력 전압(Vin1)으로 인가받는다. 그리고 입력 전압(Vin1)을 버퍼링 하여 제1 구동 전압(Vd1)으로 출력한다. 제2 버퍼(Buff2)는 디스플레이 패널의 제2 데이터 라인에 인가될 계조 전압을 입력 전압(Vin2)으로 인가받는다. 그리고 입력 전압(Vin2)을 버퍼링 하여 제2 구동 전압(Vd2)으로 출력한다. 구동부(10)는 전류 구동 능력이 좋은 버퍼들(Buff1, Buff2)을 이용, 계조 전압을 버퍼링하여 구동 전압(Vd1, Vd2)으로 출력하므로 부하(예를들어, 디스플레이 패널의 데이터 라인 및 화소 커패시터)에 흐르는 부하 전류가 증가하여도 일정한 전압 레벨의 구동 전압(Vd1, Vd2)을 제공할 수 있다.

출력부(20)의 각각의 출력 패드(PAD1, PAD2)는 출력 핀(Y1, Y2) 및 출력 핀(Y1, Y2)과 전원 전압들(VDD, VSS) 사이에 연결된 ESD 보호 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 포함할 수 있다. ESD 보호 다이오드(D1, D2, D3, D4)는 출력 핀(Y1, Y2)을 통해 외부로부터 일정 수준 이상의 전압이 인가되는 경우 턴온되어 전원 전압들(VDD, VSS)로의 방전 경로를 형성하게 된다. 따라서, 출력 핀(Y1, Y2)을 통해 인가된 정전기 등으로부터 내부 소자를 보호한다.

도 1을 참조하여 전술한 바와같이, 출력 제어부(30)는 데이터 구동 패스들(DP1, DP2, CSP1)을 포함하고, 동작 구간에 따라 구동부(10)에서 출력된 구동 전압(Vd1, Vd2)을 출력부(20)의 출력 패드(PAD1, PAD2) 각각에 인가하거나, 출력 패드들(PAD1, PAD2)을 연결한다.

도 2 에서는 ESD 보호 소자(도 1의 ESDP1_1, ESDP1_2, ESDP2_1, ESDP2_2)를 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2, Resd_s1, Resd_s2)으로 도시하였다. 그러나 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다. ESD 보호 소자는 정전기등으로부터 내부 소자를 보호하기 위한 다른 보호 소자일 수 있다. 또한 상기 ESD 보호 저항을 포함한 보호 소자일 수 있다.

제1 데이터 구동 패스(DP1) 및 제2 데이터 구동 패스(DP2)는 테스트 구간 또는 제1 동작 구간에 각각 제1 구동 전압(Vd1)을 제1 출력 패드(PAD1)에, 제2 구동 전압(Vd1)을 제2 출력 패드(PAD1)에 인가한다. 제1 데이터 구동 패스(DP1) 및 제2 데이터 구동 패스(DP2)는 각각 출력 제어 스위치(SO1, SO2) 및 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)을 포함한다. 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)은 출력 제어 신호(COUT)에 응답하여 테스트 구간 또는 제1 동작 구간 또는 테스트 에 턴온될 수 있다. 제1 동작 구간은 데이터 구동 구간일 수 있다. 데이터 구동 구간은 디스플레이 패널의 각 디스플레이 라인마다 액정 캐패시터의 화소 전극에 인가되어야 하는 전압을 구동부(10)가 구동하는 구간이다. 테스트 구간 또는 제1 동작 구간에 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)이 턴온되면, 제1 데이터 구동 패스(DP1)와 제2 데이터 구동 패스(DP2)를 통하여 제1 구동 전압(Vd1) 및 제2 구동 전압(Vd2)이 각각 제1 출력 패드(PAD1) 및 제2 출력 패드(PAD2)에 인가된다.

제1 ESD 보호 저항들(Resd_d1, Resd_d2)은 출력부(30)의 출력 패드들(PAD1, PAD2)과 출력 제어 스위치들(SO1, SO2) 사이에 각각 위치한다. 그리고 출력 핀(Y1, Y2)을 통해 외부로부터 정전기와 같은 일정 수준 이상의 고전압이 인가되는 경우 내부 소자들을 보호한다. 제1 ESD 보호 저항들(Resd_d1, Resd_d2)의 저항값은 외부에서 가변시킬 수 있다.

차지 쉐어 패스(CSP1)는 공유 스위치(SCS) 및 제2 ESD 보호 저항들(Resd_s1, Resd_s2)을 포함하고, 제2 동작 구간, 예를들어 차지 쉐어 구간에 출력부(20)의 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2)를 전기적으로 연결하여 차지 쉐어 기능을 한다. 차지 쉐어 기능에 대하여는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 자세하게 후술하기로 한다.

도 2에서는 차지 쉐어 패스(CSP1)가 하나의 공유 스위치를 포함하고 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2)사이에만 연결되는 것으로 도시되어 있으나 이에 제한되지 않는다. 디스플레이 구동 장치(100)는 다수의 출력 패드 및 상기 출력 패드들 사이를 연결하는 다수의 차지 쉐어 패스들(CSP1)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 다수의 차지 쉐어 패스들(CSP1)은 제2 구동 구간, 예를들어 차지 쉐어 구간에 상기 다수의 출력 패드들 전부를 연결할 수 있다.

계속하여 도 2를 참조하면, 공유 스위치(SCS)는 차지 쉐어 신호(CCS)에 응답하여 차지 쉐어 구간에 턴온된다. 그리고 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2)를 연결한다. 제2 ESD 보호 저항들(Resd_s1, Resd_s2)은 각각 제1 출력 패드(PAD1)및 제2 출력 패드(PAD2)와 공유 스위치(SCS)사이에 연결된다. 제2 ESD 보호 저항들(Resd_s1, Resd_s2)은 정전기등으로부터 내부 소자를 보호한다. 제2 ESD 보호 저항들(Resd_s1, Resd_s2)의 저항값은 외부에서 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 구동 장치(100)에 더 높은 수준의 ESD 보호 기능이 요구되는 경우, 저항값을 증가시켜 ESD 보호 기능을 높일 수 있다.

전술한 바와같이, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 디스플레이 구동 장치(100)는 정전기 등으로부터 내부 소자들을 보호하기 위하여 출력 패드들(PAD1, PAD2) 각각에 ESD 보호 다이오드(D1~D4)를 구비한다. 또한 출력 패드(PAD1, PAD2) 와 연결된 데이터 구동 패스(DP1, DP2) 및 차지 쉐어 패스(CSP1) 각각은 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2, Resd_s1, Resd_s2)을 구비한다. 이때, ESD 보호 저항들(Resd_d1, Resd_d2, Resd_s1, Resd_s2)의 저항값은 동일할 수 있다. 데이터 구동 패스(DP1, DP2)에 연결되어 출력 특성에 직접적인 영향을 미치는 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)과는 별개로 차지 쉐어 패스(CSP1)가 제2 ESD 보호 저항들(Resd_s1, Resd_s2)을 구비하므로, 제2 ESD 보호 저항(Resd_s1, Resd_s2)의 저항값만 증가시켜 출력 특성에 영향을 미치지 않으면서 정전기로인해 공유 스위치(SCS)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 구동 장치(100)에 대한 ESD 테스트 시 차지 쉐어 패스(CSP1)에 ESD fail이 발생하는 경우, 차지 쉐어 패스(CSP1)에 포함된 제2 ESD 보호 저항값(Resd_s1, Resd_s2)의 저항값을 증가시켜 ESD 보호 기능을 강화 할 수 있다. 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)의 저항값은 변경되지 않았으므로 디스플레이 구동 장치(100)의 출력 특성은 변화되지 않는다. 또한 정전기로 인하여 데이터 구동 패스(DP1, DP2)의 소자가 파손될 우려가 있는 있는 경우 또는 차지 쉐어 패스(CSP1)의 소자가 파손될 우려가 있는 경우, 각각의 ESD 보호 저항값(Resd_d1, Resd_d2, Resd_s1, Resd_s2)을 조절하여 대응할 수 있다.

도 3a는 차지 쉐어 구간의 디스플레이 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 디스플레이 구동 장치의 신호 및 디스플레이 액정의 데이터 라인의 파형을 나타낸 도면이다.

도 3a를 참조하면, 디스플레이 패널(300)은 다수의 화소 셀들(PX)을 포함한다. 각각의 화소 셀들(PX)은 스위치 트랜지스터(Switch Transistor; Tr), 및 액정 커패시터(Liquid Crystal Capacitor; Cp)를 포함한다. 스위치 트랜지스터(Tr)는 게이트 라인들(G1, G2,...)을 구동하는 신호에 응답하여 턴온 또는 턴오프되고, 스위치 트랜지스터(Tr)의 한 단자는 데이터 라인(DL1,DL2,...)에 연결된다. 액정 커패시터(Cp)는 스위치 트랜지스터(Tr)의 타 단자(즉, 화소 셀 전극; A1)와 공통 전극(Common electrode) 사이에 연결된다. 공통 전극에는 공통 전압(Common Voltage; Vcom) 이 인가된다.

디스플레이 패널(300)의 각각의 화소 셀들(PX)에 영상 데이터(image data)를 전달하기 위하여, 디스플레이 패널(300)의 게이트 라인들(G1, G2,...)은 게이트 라인 단위로 순차적으로 활성화된다. 상기 활성화된 게이트 라인에 연결된 액정 커패시터의 화소 셀 전극(A1)으로 각각의 데이터 라인들(DL1, DL2,... )에 인가되는 영상 데이터에 따른 구동 전압(Vd1, Vd2, ...)이 인가된다.

상기 화소 셀 전극(A1)과 공통 전극 사이에는 액정이 주입(injection)된다. 두 전극들에 전압이 인가될 때, 액정에 전계가 형성된다. 상기 전계의 세기를 조절하여 액정을 통과하는 빛의 양을 조절하는 것에 의해 영상이 표시된다. 액정에 한 방향의 전계가 계속하여 인가될 때 액정의 열화(degradation)가 발생될 수 있다. 따라서, 액정의 열화를 방지하기 위하여 액정 커패시터(Cp)의 전압은 주기적으로 극성이 반전되어야 한다. 따라서, 디스플레이 패널(300)의 각각의 화소 셀 전극(A1)에는 액정 커패시터의 공통 전극에 인가된 전압(Vcom)에 대한 양의 극성을 갖는 전압과 음의 극성을 갖는 전압이 교대로 인가되어야 한다. 따라서, 양의 극성을 갖는 전압과 음의 극성을 갖는 전압이 프레임 단위로 교대로 인가되는 프레임 인버젼(frame inversion) 방식, 디스플레이 라인 단위로 교대로 인가되는 라인 인버젼(line inversion) 방식 또는 라인 인버젼을 하면서 인접한 화소간에 극성이 다른 전압을 인가하는 dot 인버젼(dot inversion) 방식 등으로 디스플레이 패널(300)이 구동될 수 있다.

디스플레이 구동 장치(100)는 버퍼들(Buff1, Buff2, ...), 출력 패드들(PAD1, PAD2, ...) 및 스위치들을 포함하고 디스플레이 패널(300)을 구동한다. 도 3a의 디스플레이 구동 장치(100)는 설명의 편의를 위하여 간략하게 도시된것으로, 디스플레이 구동 장치(100)가 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있음은 자명하다.

버퍼들(Buff1, Buff2, ...)의 출력 단자와 출력 패드들(PAD1, PAD2, ...) 사이에는 출력 제어 스위치(SO1, SO2)가 연결되어있다. 출력 제어 스위치(SO1, SO2)는 출력 제어 신호(COUT)에 응답하여 동작한다. 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2) 사이에는 공유 스위치(SCS)가 연결되어있다. 공유 스위치(SCS)는 차지 쉐어 신호(CCS)에 응답하여 동작한다.

이하에서 도 3a와 도 3b를 참조하여, 차지 쉐어 기능을 설명하기로 한다. 디스플레이 되는 데이터는 각 디스플레이 라인과 각 화소 셀(PX) 마다 동일하고, 디스플레이 구동 장치(100)는 dot 인버젼 방식으로 구동하는 경우를 가정하기로 한다.

도 3a의 제1 출력 패드(PAD1)는 디스플레이 패널(300)의 N번째 라인이 디스플레이될 때(즉 N번째 게이트 라인(Gn)이 활성화 되는 구간) 양의 구동 전압(VP0)을, N+1번째 라인이 디스플레이될 때(즉 N+1번째 게이트 라인(Gn+1)이 활성화 되는 구간)음의 구동 전압(VN0)을 제1 데이터 라인(DL1)으로 인가한다. 도 3a의 제2 출력 패드(PAD2)는 N번째 라인이 디스플레이될 때 음의 구동 전압(VN0)을 제2 데이터 라인(DL2)으로 인가하고, N+1번째 라인이 디스플레이될 때 양의 구동 전압(VP0)을 제2 데이터 라인(DL2)으로 인가한다. 인접한 두 출력 패드(PAD1, PAD2)는 서로 다른 극성의 전압을 갖는 제1 구동 전압(Vd1)과 제2 구동 전압(Vd2)을 각각의 데이터 라인(DL1, DL2)에 인가한다. 각 구동 전압(Vd1, Vd2)은 구동 버퍼들(Buff1, Buff2)에 의하여 생성되어 출력된다.

도 3b에서 LDS(Line Display Start) 신호가 토글링되어 각 라인이 순차적으로 디스플레이될 때, 일정 구간 동안 차지 쉐어 신호(CCS; Control Charge Share)가 제1 레벨, 예를 들어 하이 레벨이 되어 공유 스위치(SCS)를 턴온 시킬수 있다. 이를 제2 동작 구간, 예를들어 차지 쉐어 구간이라 한다. 차지 쉐어 구간에 출력 제어 신호(COUT)는 제2 레벨, 예를 들어 로우 레벨이 되어 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)을 턴오프시킨다. 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)이 턴오프되므로 버퍼들(Buff1, Buff2)에서 생성되어 출력된 구동 전압들(Vd1, Vd2)은 출력 패드(PAD1, PAD2)로 인가되지 않는다. 대신, 공유 스위치(SCS)가 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2)를 연결하므로 제1 데이터 라인(D1)과 제2 데이터 라인(D2)의 전하가 공유되어 버퍼들(Buff1, Buff2)의 구동이 없어도 제1 데이터 라인(D1) 및 제2 데이터 라인(D2)은 차지 쉐어 전압(VCS)까지 상승하거나 하강한다.

도 3a의 점선으로 된 화살표는 도 3b의 차지 쉐어 구간(Tcs)에 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)이 전기적으로 연결되어 전하를 공유하는 것을 나타낸다. N번째 라인이 디스플레이될 때, 제1 데이터 라인(DL1)은 VP0 전압으로 구동되고 제2 데이터 라인(DL2)는 VN0 전압으로 구동된다. LDS 신호가 토글링되어 다음 라인, 즉 N+1번째 라인이 디스플레이될 때, 일정 시간의 차지 쉐어 구간(Tcs)에 차지 쉐어 기능이 수행된다. 두 데이터 라인(DL1, DL2)이 전기적으로 연결되어 높은 전압을 갖는 제1 데이터 라인(DL1)에서 낮은 전압을 갖는 제2 데이터 라인(DL2)으로 전류가 흐른다. 이에 따라, 제1 데이터 라인(DL1)은 차지 쉐어 전압(VCS)까지 하강하고 제2 데이터 라인(DL2)은 차지 쉐어 전압(VCS)까지 상승한다. 도 3b에서는 이상적으로 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)이 같은 전압 레벨이 되는 것으로 도시하였으나, 차지 쉐어 구간(Tcs)의 길이와 차지 쉐어 패스(CSP1)의 턴온 저항등에 따라, 데이터 라인들(DL1, DL2)은 같은 전압 레벨에 도달하지 못할 수 있다. 차지 쉐어 구간(Tcs) 이후 데이터 구동 구간(Tdd)에, 차지 쉐어 신호(CCS)는 제2 레벨, 예를 들어 로우 레벨이 되어 공유 스위치(SCS)는 턴 오프되고, 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)은 턴온된다. 따라서, 버퍼들(Buff1, Buff2)에서 생성되어 출력된 구동 전압(Vd1, Vd2)이 데이터 라인들(DL1, DL2)로 인가된다. 즉, 버퍼들(Buff1, Buff2)에 의하여 데이터 라인들(DL1, DL2)이 각각 VN0, VNP 전압으로 구동된다.

전술한 바와 같이, 차지 쉐어 기능은 구동되는 게이트 라인, 즉 디스플레이되는 라인이 변경될 때 일시적으로 디스플레이 패널의 데이터 라인들을 연결하여 서로간에 전하를 공유하게 한다. 따라서, 데이터 라인을 구동하는 버퍼의 구동 부담을 줄여준다.

도 2에서, 디스플레이 구동 장치(100)는 데이터 구동 패스의 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)과 별개로 차지 쉐어 패스(CSP1)에 ESD 보호 저항(Resd_s1, Resd_s2)을 구비하였다. 그리고 차지 쉐어 패스(CSP1)의 ESD 보호 저항(Resd_s1, Resd_s2)의 저항값을 증가시켜 ESD 보호 기능을 강화할 수 있도록 하였다. 상술한 바와같이 차지 쉐어 기능은 버퍼의 구동 부담을 줄여주는 보조적인 기능을할 뿐, 디스플레이 구동 장치의 출력 특성에 직적접인 영향을 미치지 않는다. 따라서, 디스플레이 구동 장치(100)는 출력 특성이 저하되지 않으면서도 ESD 보호 기능이 강화될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다. 도 4의 디스플레이 구동 장치(100a)는 도 1의 디스플레이 구동 장치(100)와 동일한 구성 요소를 포함한다. 다만, 도 1의 디스플레이 구동 장치(100)에서는 차지 쉐어 패스(CSP1)의 제2 ESD 보호 저항(Resd_s1, Resd_s2)이 출력 패드(PAD1, PAD2)와 공유 스위치(SCS) 사이에 연결되어 있으나, 도 4의 디스플레이 구동 장치(100a)에서 차지 쉐어 패스(CSP1)의 제2 ESD 보호 저항(Resd_s1, Resd_s2)은 각 데이터 구동 패스(DP1, DP2)의 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)과 공유 스위치(SCS) 사이에 연결되어 있다. 차지 쉐어 패스(CSP1)의 공유 스위치(SCS)는 차지 쉐어 패스(CSP1)의 제2 ESD 보호 저항(Resd_s1, Resd_s2)뿐만 아니라 데이터 구동 패스(DP1, DP2)의 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)에 의하여 정전기로부터 보호될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다. 도 5의 디스플레이 구동 장치(100b)에서 출력 제어부(30b)의 제1 데이터 구동 패스(DP1)는 출력 제어 스위치와 제1 ESD 보호 저항이 직렬로 연결된 두개의 데이터 구동 라인(DDL1_1, DDL1_2)을 포함하고 두 데이터 구동 라인(DDL1_1, DDL1_2)은 병렬로 연결되어 있다. 출력 제어 스위치와 제1 ESD 보호 저항이 직렬로 연결된 두개의 데이터 구동 라인(DDL1_1, DDL1_2)이 구동부의 제1 버퍼(Buff2)와 제1 출력 패드(PAD1) 사이에 병렬로 연결됨으로써, 제1 버퍼(Buff1)와 제1 출력 패드(PAD1) 사이의 저항이 줄어들어 제1 출력 패드(PAD1)를 통한 출력 특성이 좋아진다. 또한, 출력 패드(PAD1)와 출력 제어 스위치들(SO1, SO3) 사이에는 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d3)이 각각 연결되므로 도 1의 디스플레이 구동 장치(100)와 ESD 보호 기능은 동일하다. 제2 데이터 구동 패스(DP2)의 구성은 제1 데이터 구동 패스(DP1)의 구성과 동일하므로 제2 버퍼(Buff2)와 제2 출력 패드(PAD2) 사이의 저항이 줄어들어 제2 출력 패드(PAD2)를 통한 출력 특성이 좋아진다. 이 외의 다른 구성 요소들 및 기능은 도 2의 디스플레이 구동 장치(100)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다. 도 6의 디스플레이 구동 장치(100c)에서 구동부(10c)의 버퍼들(Buff1, Buff2)은 각각 공통전극에 인가되는 공통 전압(Vcom; 도 3a 참조)에 대하여 양의 극성을 갖는 전압 또는 음의 극성을 갖는 전압만을 생성하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 전압(Vd1)이 Vcom 전압에 대하여 양의 극성을 갖는 전압이면, 제2 구동 전압(Vd2)는 Vcom 전압에 대하여 음의 극성을 갖는 전압이다. dot 인버젼 방식으로 디스플레이 패널(도 3a의 300)을 구동하기 위하여 출력 제어부(30c)는 제1 구동 전압(Vd1)을 제1 출력 패드(PAD1)로 인가하는 제1 데이터 구동 패스(DP1)및 제2 구동 전압(Vd2)을 제2 출력 패드(PAD2)로 인가하는 제2 데이터 구동 패스(DP2)뿐만 아니라 제1 구동 전압(Vd1)을 제2 출력 패드(PAD1)로 인가하는 제 3 데이터 구동 패스(DP3) 와 제2 구동 전압(Vd2)을 제1 출력 패드(PAD1)로 인가하는 제4 데이터 구동 패스(DP4)를 더 포함한다. 제1 데이터 구동 패스(DP1)및 제2 데이터 구동 패스(DP2)의 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)는 제1 출력 제어 신호(COUT1)에 응답하여 동작하고 제3 데이터 구동 패스(DP3)과 제4 데이터 구동 패스(DP4)의 출력 제어 스위치들(SO3, SO4)은 제2 출력 제어 신호(COUT2)에 응답하여 동작한다. 제1 출력 제어 신호(COUT1) 및 제2 출력 제어 신호(COUT2)는 디스플레이 라인 단위로 교대로 데이터 구동 구간에 스위치 턴온 레벨, 즉 하이 레벨이 된다. 즉, N번째 라인이 디스플레이될 때의 데이터 구동 구간에 제1 출력 제어 신호(COUT1)가 하이 레벨이면, 제2 출력 제어 신호(COUT2)는 로우 레벨이고, N+1번째 라인이 디스플레이될 때의 데이터 구동 구간에는 제2 출력 제어 신호(COUT2)가 하이 레벨, 제1 출력 제어 신호(COUT1)가 로우 레벨이 된다. 따라서, 양의 구동 전압과 음의 구동 전압이 라인 단위로 교대로 출력 패드(PAD1, PAD2)를 통하여 출력될 수 있다.

이때, 제3 데이터 구동 패스(DP3)는 제1 데이터 구동 패스(DP1)과 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1)을 공유한다. 따라서, 제1 데이터 구동 패스(DP1)의 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1)은 제1 출력 패드(PAD1)를 통하여 정전기가 유입되는 경우 제1 데이터 구동 패스(DP1) 및 제3 데이터 구동 패스(DP3)의 출력 제어 스위치들(SO1, SO3)을 보호한다.

제4 데이터 구동 패스(DP4)는 제2 데이터 구동 패스(DP2)와 제1 ESD 보호 저항(Resd_d2)을 공유한다. 따라서, 제2 데이터 구동 패스(DP2)의 제1 ESD 보호 저항(Resd_d2)은 제2 출력 패드(PAD2)를 통하여 정전기 유입시 제2 데이터 구동 패스(DP2) 및 제4 데이터 구동 패스(DP4)의 출력 제어 스위치들(SO2, SO4)을 보호한다.

도 6의 디스플레이 구동 장치(100c)에서 각각의 출력 패드(PAD1, PAD2)에는 두 개의 데이터 구동 패스가 연결되지만 각각 하나의 제1 ESD 보호 저항으로 두 개의 데이터 구동 패스의 내부 소자를 정전기로부터 보호할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 회로도이다. 도 7을 참조하면, 도 7의 디스플레이 구동 장치(100d)는 구동부(10), 출력부(20a) 및 출력 제어부(30d)를 포함한다.

구동부(10)는 구동전압(Vd1, Vd2)을 생성하여 출력한다. 구동부(10)의 구성 및 동작은 도 2의 디스플레이 구동 장치(100)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

출력부(20a)는 출력 패드들(PAD1, PAD2)및 테스트 패드들(CHS_Y1, CHS_Y2)을 포함한다, 출력 패드들(PAD1, PAD2)은 외부 데이터 라인, 즉 디스플레이 액정의 데이터 라인에 연결된다. 출력 패드들(PAD1, PAD2)을 통하여 구동부(10)로부터 생성된 구동 전압(Vd1, Vd2)이 디스플레이 패널의 데이터 라인으로 출력된다. 테스트 패드들(CHS_Y1, VHS_Y2)은 테스트 구간에 구동부(10)의 버퍼들(Buff1, Buff2)이 원하는 전압 값을 생성하는지를 테스트 하는데 사용된다. 도 7에서 출력 패드들(PAD1, PAD2) 및 테스트 패드들(CHS_Y1, CHS_Y2)을 각각 두개씩 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다. 출력 패드들의 개수는 디스플레이 패널의 데이터 라인에 따라 다양할 수 있으며, 테스트 패드들의 개수는 테스트 구간의 시간 또는 디스플레이 구동 장치의 칩 면적 등을 고려하여 다양할 수 있다. 또한, 소정의 출력 패드들이 테스트 패드로 설정 될 수도 있다.

출력 제어부(30d)는 데이터 구동 패스들(DP1, DP2), 제1 차지 쉐어 패스(CSP1), 제2 차지 쉐어 패스(CSP2) 및 채널 시프트 패스들(CHP1, CHP2)을 포함한다. 상기 패스들 각각은 적어도 하나 이상의 스위치를 포함한다. 출력 제어부(30)는 상기 패스들에 포함된 스위치를 제어하는 신호들에 응답하여 구동부(10)에서 출력된 구동 전압(Vd1, Vd2)을 대응되는 출력 패드들(PAD1, PAD2) 또는 테스트 패드들(CHS_Y1, CHS_Y2)에 인가하거나 출력 패드(PAD1, PAD2)를 전기적으로 연결하여 출력 패드(PAD1, PAD2)에 연결된 디스플레이 패널의 데이터 라인간에 서로 전하공유를 할 수 있도록 한다.

제1 데이터 구동 패스(DP1) 및 제2 데이터 구동 패스(DP2)는 각각 출력 제어 스위치(SO1, SO2) 및 제1 ESD 보호 저항(Resd_d1, Resd_d2)을 포함하고, 제1 동작 구간, 예를 들어 데이터 구동 구간에 각각 제1 구동 전압(Vd1)을 제1 출력 패드(PAD1)에, 제2 구동 전압(Vd1)을 제2 출력 패드(PAD1)에 인가한다.

제1 차지 쉐어 패스(CSP1)는 제1 공유 스위치(SCS1)을 포함하고, 제2 동작 구간, 예를들어 차지 쉐어 구간에 출력부(20)의 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2)를 전기적으로 연결하여 제1 출력 패드(PAD1)와 제2 출력 패드(PAD2)에 연결된 디스플레이 패널의 데이터 라인간 전하를 공유할 수 있게한다. 도 7에는 하나의 제1 차지 쉐어 패스(CSP1)가 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐 이에 제한되지 않는다. 디스플레이 구동 장치는 다수의 출력 패드 및 상기 출력 패드들 사이를 연결하는 다수의 제1 차지 쉐어 패스들(CSP1)을 구비할 수 있다. 그리고 상기 다수의 제1 차지 쉐어 패스들(CSP1)은 제2 구동 구간, 예를들어, 차지 쉐어 구간에 상기 다수의 출력 패드들 전부를 전기적으로 연결할 수 있다.

제2 차지 쉐어 패스(CSP2)는 제2 공유 스위치(SCS2)를 포함한다. 제2 공유 스위치(SCS2)는 제1 채널 시프트 패스(CHP1)와 제2 채널 시프트 패스(CHP2) 사이에 연결되며 차지 쉐어 신호(CCS)에 응답하여 턴온 또는 턴오프된다. 따라서, 차지 쉐어 구간에 제1 채널 시프트 패스(CHP1)와 제2 채널 시프트 패스(CHP2)를 연결하여 차지 쉐어 기능을 한다.

채널 시프트 패스들(CHP1, CHP2) 각각은 채널 시프트 스위치(SCHS1, SCHS2)를 포함한다. 채널 시프트 스위치들(SCHS1, SCHS2)은 채널 시프트 신호(CCHS)에 응답하여 턴온 또는 턴오프되며, 테스트 구간 또는 차지 쉐어 구간에 턴온 되어 버퍼들(Buff1, Buff2)에서 생성된 제1 구동 전압(Vd1)과 제2 구동 전압(Vd2)을 각각 제1 테스트 패드(CHS_Y1) 및 제2 테스트 패드(CHS_Y2)로 인가한다. 이를 채널 시프트 기능이라고 하는데 이에 대하여 도 8을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.

도 8은 테스트 구간에서의 채널 시프트 기능을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

도 8을 참조하면, 디스플레이 구동 장치는 6개의 버퍼(Buff1~Buff6), 6개의 출력 패드(PAD1~PAD6), 두 개의 테스트 패드(CHS_Y1, CHS_Y2) 및 각각의 버퍼(Buff1~Buff6)에서 생성되는 구동 전압들(Vd1~Vd6)을 대응되는 테스트 패드(CHS_Y1, CHS_Y2)에 인가하는 6개의 채널 시프트 스위치들(SCHS1~SCHS6)을 포함한다. 설명의 편의를 위하여 6개의 버퍼, 6개의 출력 패드, 채널 시프트 스위치들을 포함하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다.

디스플레이 구동 장치를 디스플레이 액정에 연결하기 전에 각각의 버퍼(Buff1~Buff6)가 원하는 레벨의 구동 전압을 생성하는지를 테스트 한다. 이때 출력 패드들(PAD1~PAD6)의 전압을 일일이 측정하는 방법으로 테스트할 수 있지만 시간이 오래걸리는 단점이 있다. 그러므로 채널 시프트 기능을 이용하여 두 개의 테스트 패드(CHS_Y1, CHS_Y2)로 구동 전압(Vd1~Vd2)이 순차적으로 인가되게 하고 두 테스트 패드(CHS_Y1, CHS_Y2)의 전압만을 측정하여, 각 버퍼가 원하는 레벨의 구동 전압을 생성하는지 빠르게 테스트할 수 있다.

도 8 에서 제1 및 제2 채널 시프트 스위치(SCHS1, SCHS2)는 제1 채널 제어 신호(CCHS1)에 응답하여 동작하고, 제3 및 제4 채널 시프트 스위치(SCHS3, SCHS4)는 제2 채널 제어 신호(CCHS2)에 응답하여 동작하며 제5 및 제 6 채널 시프트 스위치(SCHS5, SCHS6)는 제 3 채널 제어 신호(CCHS3)에 응답하여 동작한다. 테스트 구간에 제1 채널 제어 신호 내지 제3 채널 제어 신호(CCHS1~CCHS3)는 순차적으로 턴온 레벨이 된다. 따라서, 제1 테스트 패드(CHS_Y1)에는 제1 구동 전압(Vd1), 제3 구동 전압(Vd3) 및 제5 구동 전압(Vd5)이 순차적으로 인가되며, 제2 테스트 패드(CHS_Y2)에는 제2 구동 전압(Vd2), 제4 구동 전압(Vd4) 및 제 6 구동 전압(Vd6)이 순차적으로 인가된다. 따라서, 제1 테스트 패드(CHS_Y1)와 제2 테스트 패드(CHS_Y2)를 측정하고, 측정된 전압을 시간에 따라 구별하여 제1 버퍼 내지 제6 버퍼(Buff1~Buff6)가 원하는 레벨의 전압을 생성하여 출력하는지 판단할 수 있다. 이 때, 각각의 버퍼(Buff1~Buff6)에서 생성된 구동 전압(Vd1~Vd6)을 채널 시프트 스위치(SCHS1~SCHS6)를 통하여 테스트 패드(CHS_Y1, CHS_Y2)에 인가하는 것을 채널 시프트 기능이라고 한다.

다시 도 7을 참조하면, 도 7의 디스플레이 구동 장치(100d)는 테스트 구간에는 채널 시프트 스위치들(SCHS1, SCHS2)및 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)이 턴온되어 제1 구동 전압(Vd1)은 제1 테스트 패드(CHS_Y1)에 인가되고, 제2 구동 전압(Vd2)은 제2 테스트 패드(CHS_Y2)에 인가된다. 따라서, 채널 시프트 패스(CHP1, CHP2)를 통하여 버퍼(Buff1, Buff2)에서 원하는 레벨의 구동 전압(Vd1, Vd2)이 생성되는지 테스트할 수 있다.

그리고, 동작 구간 중 제2 동작 구간, 예를들어 차지 쉐어 구간에는 채널 시프트 스위치들(SCHS1, SCHS2), 제1 공유 스위치(SCS1), 제2 공유 스위치(SCS2)가 턴온되고, 출력 제어 스위치들(SO1, SO2)이 턴오프된다. 제1 차지 쉐어 패스(CSP1)뿐만이 아니라 채널 시프트 패스(CHP1, CHP2)와 연결된 제2 차지 쉐어 패스(CSP2)를 통하여 차지 쉐어 동작이 수행되므로 차지 쉐어 기능이 강화된다.

도 9는 도 7의 디스플레이 구동 장치(100d)의 출력 제어부(30d)의 레이아웃(layout) 도면이다. 디스플레이 구동 장치(100d)는 반도체 기판상에 레이아웃된다. 스위치들은 MOS 트랜지스터(MOSFET Transistor)로 도시되었다. 스위치들(SO1, SO2, SCHS1, SCHS2, SCS1, SCS2) 각각에 인가되는 제어 신호들(COUT, CCS, CCHS)은 메탈 라인을 통해 외부로부터 인가된다. 그리고 메탈 라인들은 컨택부(Cont)를 통하여, 대응되는 MOS 트랜지스터의 게이트 전극(Eg)에 연결된다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하여 레이아웃 방법에 대하여 간략하게 설명하기로 한다. 도 10a를 참조하면, 각 엑티브 영역(Active)에는 복수개의 트랜지스터들이 패터닝되고 엑티브 영역(Active) 사이에는 기판 탭(STAB)이 패터닝되어 있다. 복수개의 트랜지스터들은 각각 게이트 전극(Eg)을 포함하고, 서로간에 소스 또는 드레인을 공유하며 같은 엑티브 영역(Active)에 패터닝되어있다. 이때, 엑티브 영역(Active)은 트랜지스터가 생성되는 영역이고, 기판 탭(STAB)은 반도체 기판에 일정한 전압을 인가해주기 위한 전압 연결 단자이다. 디스플레이 드라이버 장치에서 각 버퍼 및 상기 버퍼의 출력과 관련된 회로, 예를 들어 도 7의 제1 버퍼(Buff1), 제1 출력 스위치(SO1), 제1 채널 시프트 스위치(SCHS1), 제1 ESD 보호 저항(Reds_d1) 및 제1 출력 패드(PAD1) 등을 통칭하여 하나의 채널이라고 한다. 각 채널에 포함된 스위치들은 서로간에 일단이 연결되어 있고, 레이아웃 상에서 서로 소스 또는 드레인을 공유한다. 따라서, 도 10a에 도시된 바와같이 한 채널에 포함된 스위치들은 동일한 엑티브 영역(Active)에 패터닝될 수 있다. 이때 엑티브 영역(Active)간의 전류의 흐름 또는 엑티브 영역(Active)과 기판간의 전류의 흐름을 방지하기 위하여, 기판에 일정한 전압을 인가해주기 위한 기판 탭이 엑티브 영역(Active) 사이에 패터닝 되어야 한다. 또는 도 10b에 도시된 바와같이 엑티브 영역(Active)과 엑티브 영역(Active) 사이는 일정한 거리가 유지되어야 한다.

그러나, 디스플레이 구동 장치가 채널과 채널을 연결하는 스위치를 포함하면, 도 10c에 도시된 바와 같이 모든 스위치들이 동일한 엑티브 영역(Active)에 패터닝 될 수 있다. 채널과 채널을 연결하는 스위치는 각 채널의 엑티브 영역(Active) 사이에 게이트 전극(11, 12,..., n)을 추가함으로써 패터닝될 수 있기 때문이다. 이에 따라, 모든 스위치들이 동일한 엑티브 영역(Active)에 패터닝되므로 엑티브 영역(Active)을 분리할 필요가 없다. 추가되는 게이트 전극(11, 12, ..., n)의 폭은 도 10a 및 도 10c의 엑티브 영역(Active) 사이의 거리보다 좁다. 따라서, 레이아웃 면적이 감소될 수 있다.

다시 도 9를 참조하면, 각 채널들에 포함된 스위치들은 서로간에 일단이 연결되어 있으므로 동일한 엑티브 영역에 패터닝 된다. 그리고 채널들을 연결하는 제1 공유 스위치(SCS1) 및 제2 공유 스위치(SCS2)가 채널들 사이에 패터닝 된다. 이에 따라, 도 10c를 참조하여 상술한 바와같이 각 채널의 엑티브 영역(Active)이 분리되지 않고 모든 스위치들이 동일한 엑티브 영역(Active)에 패터닝된다. 따라서, 디스플레이 구동 장치(100d)의 레이아웃 면적은 공유 스위치들(SCS1, SCS2)을 포함하지 않는 경우보다 감소될 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다. 도 11의 디스플레이 구동 장치(100e)를 도 7의 디스플레이 구동 장치(100d)와 비교하면, 데이터 구동 패스(DP1, DP2) 및 제1 차지 쉐어 패스(CSP1) 각각은 ESD 보호 저항(Resd_D1, Resd_D2, Resd_S1, Resd_S2)을 구비한다. 데이터 구동 패스(DP1, DP2)에 연결되어 출력 특성에 직접적인 영향을 미치는 제1 ESD 보호 저항(Resd_D1, Resd_D2)과는 별개로 제1 차지 쉐어 패스(CSP1)가 제2 ESD 보호 저항들(Resd_S1, Resd_S2)을 구비하므로, 제2 ESD 보호 저항값(Resd_S1, Resd_S2)만 증가시켜, 출력 특성에 영향을 미치지 않으면서 정전기로인해 제1 공유 스위치(SCS1)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 구동 장치를 나타내는 회로도이다. 도 12의 디스플레이 구동 장치(100f)를 도 11의 디스플레이 구동 장치(100e)와 비교하면, 각각의 채널 시프트 패스(CHP1, CHP2)가 출력 패드(PAD1, PAD2)와 테스트 패드(CHS_Y1, CHS_Y2) 사이에 연결되어 있다. 또한, 제1 차지 쉐어 패스(CSP1)와 마찬가지로 각각의 채널 시프트 패스(CHP1, CHP2)가 데이터 구동 패스(DP1, DP2)와 별개로 제3 ESD 보호 저항(Resd_ch1, Resd_ch2)을 구비한다. 제3 ESD 보호 저항들(Resd_ch1, Resd_ch2)은 정전기로부터 내부 소자, 예를들어 채널 시프트 스위치(SCHS1, SCHS2)를 보호하기 위한 저항이다. 제3 ESD 보호 저항들(Resd_ch1, Resd_ch2)은 데이터 구동 패스(DP1, DP2)와 무관하므로 제3 ESD 보호 저항들(Resd_ch1, Resd_ch2)의 저항값을 증가시켜도 디스플레이 구동 장치(100f)의 출력 특성에 직접적인 영향을 미치지 않는다. 따라서, 출력 특성을 저하시키지 않으면서 ESD 보호 기능을 강화할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 시스템을 나타낸 도면이다. 도 13을 참조하면, 디스플레이 시스템(1000)은 디스플레이 패널(300), 데이터 구동부(400), 스캔 구동부(500) 및 타이밍 컨트롤러(600)를 포함한다. 디스플레이 패널(300)은 액정 표시 장치일 수 있다. 타이밍 컨트롤러(600)는 스캔 구동부(500) 및 데이터 구동부(400)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 외부에서 수신한 영상 신호를 데이터 구동부(400)로 전송한다.

스캔 구동부(500) 및 데이터 구동부(400)는 타이밍 컨트롤러(600)에서 제공된 제어신호에 따라 디스플레이 패널(300)을 구동한다. 스캔 구동부(500)는 디스플레이 패널(300)의 행에 순차적으로 스캔 신호를 인가하고, 스캔 신호가 인가된 행 전극에 연결된 트랜지스터들은 스캔 신호가 인가됨에 따라서 순차적으로 켜지게 된다. 이때, 데이터 구동부(400)에서 공급하는 구동 전압(DL1, DL2,...,DLk)이 스캔 신호가 인가된 행의 트랜지스터를 통하여 액정에 인가된다. 데이터 구동부(400)는 앞서 설명한 본 발명의 여러 실시예 중 하나의 디스플레이 구동 장치일 수 있다. 따라서, 버퍼와 출력 패드 사이의 데이터 구동 패스와 출력 패드들 사이의 차지 쉐어 패스들 각각에 ESD 보호 저항을 구비하여 ESD 보호 기능이 강화되면서도 출력 특성이 저하되지 않는다. 또한, 채널 시프트 패스들 사이에 차지 쉐어 구간에 턴온되는 공유 스위치를 연결하여 차지 쉐어 기능을 강화할 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템(1000)의 ESD 보호 기능이 강화되면서도 표시 품질이 저하되지 않는다.

한편, 이와 같은 본 발명의 특징은 액정 표시 장치와 유사한 구동 방식을 갖는 평판 디스플레이 장치들, 예를 들면 ECD(Electrochromic display), DMD(Digital Mirror Device), AMD(Actuated Mirror Device), GLV(Grating Light Value), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, VFD(Vacuum Fluorescent Display) 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있다. 그리고 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치는 대화면 TV, HDTV(High Definition Television), 휴대용 컴퓨터, 캠코더, 자동차용 디스플레이, 정보통신용 멀티미디어, 및 가상현실 분야 등에 적용될 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 디스플레이 구동 장치 1000: 디스플레이 시스템
10: 구동부 20: 출력부
30: 출력 제어부
DP1: 제1 데이터 구동 패스 DP2: 제2 데이터 구동 패스
CSP1: 차지 쉐어 패스

Claims

계조 전압을 버퍼링하여 각각 제1 구동 전압 및 제2 구동 전압을 생성하는 제1 버퍼 및 제2 버퍼를 포함하는 구동부;
각각 인가받은 전압을 외부로 출력하는 제1 출력 패드 및 제2 출력 패드를 포함하는 출력부; 및
상기 제1 구동 전압 및 상기 제2 구동 전압의 출력 경로를 제어하는 출력 제어부를 포함하고,
상기 출력 제어부는,
상기 제1 구동 전압 및 상기 제2 구동 전압을 각각 상기 제1 출력 패드 및 상기 제2 출력 패드에 인가하는 제1 데이터 구동 패스와 제2 데이터 구동 패스;
상기 제1 구동 전압을 제1 테스트 패드로 인가하는 제1 채널 시프트 패스;
상기 제2 구동 전압을 제2 테스트 패드로 인가하는 제2 채널 시프트 패스;
상기 제1 출력 패드와 상기 제2 출력 패드를 연결하는 제1 차지 쉐어 패스; 및
상기 제1 채널 시프트 패스와 상기 제2 채널 시프트 패스를 연결하는 제2 차지 쉐어 패스를 포함하고,
상기 제1 데이터 구동 패스, 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 제1 ESD(Electo-Static discharge) 보호 소자를 포함하고, 상기 제1 차지 쉐어 패스는 상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스와는 별도로 제2 ESD 보호 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 ESD 보호 소자 및 상기 제2 ESD 보호 소자는 저항 소자인 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
제2 항에 있어서, 상기 제2 ESD 보호 소자의 저항값은 상기 제1 ESD 보호 소자의 저항값과 동일하거나 또는 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 데이터 구동 패스는 상기 제1 버퍼와 상기 제1 출력 패드 사이에 연결되어 있고,
상기 제2 데이터 구동 패스는 상기 제2 버퍼와 상기 제2 출력 패드 사이에 연결되어 있으며,
상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 직렬로 연결되어 있는 출력 제어 스위치와 제1 정전기 보호 소자를 포함하고,
상기 제1 차지 쉐어 패스는 제 1 출력 패드와 제2 출력 패드 사이에 연결되어 있으며, 일단이 각각 상기 제1 출력 패드 및 상기 제2 출력 패드에 연결된 제2 보호 소자들 및 제1 공유 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
제4 항에 있어서, 상기 제1 데이터 구동 패스 및 상기 제2 데이터 구동 패스는 각각 상기 직렬로 연결되어 있는 출력 제어 스위치와 제1 ESD 보호 소자를 적어도 두 쌍 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
제1 항에 있어서, 상기 출력 제어부는,
상기 제1 구동 전압을 상기 제2 출력 패드에 인가하는 제3 데이터 구동 패스 및;
상기 제2 구동 전압을 상기 제1 출력 패드에 인가하는 제4 데이터 구동 패스를 더 포함하고,
상기 제3 데이터 구동 패스는 상기 제2 데이터 구동 패스와 상기 제1 ESD 보호 소자를 공유하고,
상기 제4 데이터 구동 패스는 상기 제1 데이터 구동 패스와 상기 제1 ESD 보호 소자를 공유하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 제1 채널 시프트 패스 및 상기 제2 채널 시프트 패스는 각각 테스트 구간 및 제2 동작 구간에 턴온되는 채널 시프트 스위치를 포함하고,
상기 제2 차지 쉐어 패스는 상기 제2 동작 구간에 턴온되는 공유 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 장치.
복수 개의 스캔 라인 및 복수 개의 데이터 라인이 수직으로 교차하며 그 교차부마다 스위칭 소자 및 화소 전극이 배열된 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널의 스캔 라인에 스캔신호를 인가하기 위한 스캔 구동부; 및
상기 디스플레이 패널의 데이터 라인에 구동 전압을 인가하기 위한 데이터 구동부를 포함하고,
상기 데이터 구동부는,
구동 전압을 생성하여 출력하는 복수의 버퍼들;
인가받은 전압을 외부로 출력하는 복수의 출력 패드들;
데이터 구동 구간 또는 테스트 구간에, 상기 복수의 버퍼들에서 생성되어 출력된 구동 전압 각각을 대응되는 출력 패드에 인가하는 복수의 데이터 구동 패스;
테스트 구간에, 상기 복수의 버퍼들에서 생성되어 출력된 구동 전압을 테스트 패드에 인가하는 복수의 채널 시프트 패스;
차지 쉐어 구간에, 상기 복수의 출력 패드들을 연결하는 복수의 제1 차지 쉐어 패스; 및
차지 쉐어 구간에, 상기 복수의 채널 시프트 패스 중 인접한 한 쌍의 채널 시프트 패스를 연결하는 복수의 제2 차지 쉐어 패스를 포함하고,
상기 복수의 데이터 구동 패스 및 상기 복수의 제1 차지 쉐어 패스는 각각 ESD 보호 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제9 항에 있어서, 상기 복수의 채널 시프트 패스 각각은 채널 시프트 신호에 응답하여 턴온되는 채널 시프트 스위치를 포함하고,
상기 복수의 제1 차지 쉐어 패스 각각은 차지 쉐어 신호에 응답하여 턴온되는 제1 공유 스위치를 포함하고,
상기 복수의 제2 차지 쉐어 패스 각각은 차지 쉐어 신호에 응답하여 턴온되는 제2 공유 스위치를 포함하고,
상기 채널 시프트 스위치, 상기 제1 공유 스위치 및 상기 제2 공유 스위치는 차지 쉐어 구간에 턴온되어 차지 쉐어 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.