KR20110060440A

KR20110060440A - 디스플레이 패널 구동 회로 및 그의 구동 방법

Info

Publication number: KR20110060440A
Application number: KR1020090117029A
Authority: KR
Inventors: 송현민; 김지훈; 김영복; 나준호
Original assignee: 주식회사 실리콘웍스
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-08
Also published as: KR101102358B1; CN102081913A; US20110128273A1; EP2337013A2; EP2337013A3; TW201128608A

Abstract

본 발명에 의한 디스플레이 패널 구동 회로는 데이터 전압을 버퍼링하고, 전하 공유 제어 신호에 응답하여 상기 버퍼링된 신호를 공급 또는 차단하는 N개의 버퍼(N은 1이상의 정수); 및 상기 N개의 버퍼의 출력 중 이웃하는 2개의 버퍼의 출력을 각각 입력받아 상기 전하 공유 제어 신호에 응답하여 그 중 하나의 버퍼의 출력을 해당 데이터 라인들에 전달하거나 상기 2개의 버퍼의 출력을 상기 해당 데이터 라인들에 모두 연결하는 N개의 출력 먹스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디스플레이 패널 구동 회로는 별도의 전하 공유 블록을 구비하지 않고도 전하 공유 동작이 가능하기 때문에 면적 감소에 큰 효과가 있다.

전하 공유, 액정 디스플레이 패널, 먹스

Description

디스플레이 패널 구동 회로 및 그의 구동 방법{Display Panel Driving Circuit And Driving Method Using The Same}

본 발명은 디스플레이 패널 구동 회로 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 별도의 전하 공유 동작을 위한 스위칭 블록없이 전력 감소 및 면적 감소를 실현한 디스플레이 패널 구동 회로 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이는 CRT 모니터에 비해 경량, 평탄도 및 저 방사로 인해 컴퓨터 모니터 또는 TV 분야에서 점점 인기를 얻고 있다. 컬러, 콘트라스트 및 휘도와 같은 LCD 디스플레이 품질을 개선하는 것 외에도 제조업자들은 비용 및 제조 시간을 감소시키고, 칩 면적을 감소시켜 웨이퍼당 칩 개수를 증가시키는 다양한 방안을 연구중이다.

액정 디스플레이 회로는 전계를 이용하여 광투과율을 조절함으로서 화상을 표시하게된다. 이를 위하여 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과 이 액정패널을 구동하기위한 구동회로를 구비한다.

액정 디스플레이 패널 구동 회로는 주로 버퍼를 구비하고 있으며, 이러한 액정 디스플레이 패널 구동 회로는 별도로 데이터 라인들의 전하들을 공유하게 하는 기능 블록을 포함하고 있다. 전하 공유 블록을 간단히 구현하면, 각 데이터 라인들을 스위치에 의해 연결시킬 수 있는데, 각 데이터라인마다 하나씩의 스위치를 구비한다 해도 전체 면적상 상당히 큰 면적을 차지하게 된다.

전하 공유 블록에 의해 전하 공유가 가능함으로써 극성의 데이터 전압과 부극성의 데이터 전압을 프리차징(pre-charging)시킴으로써 액정 디스플레이 패널 구동 회로의 소비전력을 감소시키는 장점이 있지만, 칩 면적상 큰 면적을 차지하고 있기 때문에 칩 면적 감소의 추세에 제약이 된다. 칩 면적의 감소를 위해 디스플레이 패널 구동 회로의 면적 감소를 위한 방안들이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 전하 공유 블록 없이 전하 공유가 가능하여 전력 감소 및 면적 감소가 가능한 디스플레이 패널 구동 회로 및 그의 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 디스플레이 패널 구동 회로는 데이터 전압을 버퍼링하고, 전하 공유 제어 신호에 응답하여 상기 버퍼링된 신호를 공급 또는 차단하는 N개의 버퍼(N은 1이상의 정수)(101~105); 및 상기 N개의 버퍼의 출력 중 이웃하는 2개의 버퍼의 출력을 각각 입력받아 상기 전하 공유 제어 신호에 응답하여 그 중 하나의 버퍼의 출력을 해당 데이터 라인들에 전달하거 나 상기 2개의 버퍼의 출력을 상기 해당 데이터 라인들에 모두 연결하는 N개의 출력 먹스(111~115)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 디스플레이 회로의 구동 방법은 N개의 데이터 전압을 버퍼링하는 단계; 전하 공유 제어 신호가 인에이블됨에 따라 상기 N개의 버퍼링된 신호 중 이웃하는 2개의 신호들을 해당 데이터 라인들에 모두 연결하는 전하 공유 단계; 및 상기 전하 공유 제어 신호가 디스에이블됨에 따라 각 데이터라인들을 분리하고 각 극성에 맞는 신호만을 데이터 라인에 연결하고, 나머지 신호는 차단하는 데이터 전달 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디스플레이 패널 구동 회로 및 그의 구동 방법은 별도의 전하 공유 블록을 구비하지 않고도 전하 공유 동작이 가능하기 때문에 면적 감소에 큰 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 구동 회로의 일 실시예를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 디스플레이 패널 구동 회로는 N개의 버퍼(101~105) 및 N개의 출력 먹스(111~115)를 포함한다(N은 1이상의 정수).

상기 N개의 버퍼(101~105)는 데이터 전압을 버퍼링하고, 전하 공유 제어 신호(SOE)에 응답하여 상기 버퍼링된 신호를 상기 N개의 출력 먹스(111~115)에 공급 또는 차단한다.

상기 전하 공유 제어 신호(SOE)는 본 발명에서 상기 버퍼(101~105)의 출력을 상기 출력 먹스로 내보내거나 내보내지 않는 것을 결정해주는 로직(logic) 신호이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 패널로 데이터를 전달하는 구간(t2)과 전하 공유 구간(t1)을 구분하는 신호이다. 예를 들면, 도 2와 같이, 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)가 로직 하이이면, 전하 공유 동작을 수행하고(전하 공유 구간(t1)), 상기 버퍼(101~105)의 출력을 상기 출력 먹스로 공급하지 않으며, 로직 로우이면 데이터를 디스플레이 패널로 전달하고(데이터 전달 구간(t2)), 상기 버퍼(101~105)의 출력을 상기 출력 먹스로 공급한다.

상기 N개의 버퍼(101~105)는 포지티브 버퍼(101,103,104) 및 네거티브 버퍼(102,105)로 구성된다.

상기 포지티브 버퍼(101,103,104)는 액정 디스플레이 패널의 포지티브 전압을 구동하기 위한 버퍼이며, 공급 전압과 그라운드 전압을 전원으로 공급받아 포지티브 전압을 출력한다.

상기 네거티브 버퍼(102,105)는 액정 디스플레이 패널의 네거티브 전압 구동하기 위한 버퍼이며, 공급 전압과 그라운드 전압을 전원으로 공급받아 네거티브 전압을 출력한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 N개의 버퍼(101~105)는 포지티브 버퍼와 네거티브 버퍼가 번갈아가며 배치된다.

또한, 상기 버퍼(101~105)는 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)에 응답하여 상기 버퍼 전체의 파워가 오프되거나, 상기 버퍼의 출력단의 파워만 오프된다.

즉, 전하 공유 구간(t1)에는 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)가 하이가 되고, 상기 버퍼(101~105)의 전체 회로가 파워 오프되거나, 상기 버퍼(101~105)의 출력단만 파워가 오프되어 상기 버퍼(101~105)로부터 신호가 출력되지 않는다.

따라서, 상기 데이터 라인(DL#1~DL#N)은 전하 공유 구간(t1)에 상기 버퍼들(101~105)의 영향을 받지 않는다.

상기 N개의 출력 먹스(111~115)는 상기 N개의 버퍼(101~105)의 출력 중 이웃하는 2개의 버퍼의 출력을 각각 입력받아 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)에 응답하여 그 중 하나의 버퍼의 출력을 해당 데이터 라인들(DL#1~DL#N)에 전달하거나 상기 2개의 버퍼의 출력을 둘다 상기 해당 데이터 라인들(DL#1~DL#N)에 전달한다.

구체적으로 상기 N개의 출력 먹스들(111~115)은 상기 N개의 버퍼들(101~105)과 상기 N개의 데이터 라인들(DL#1~DL#N) 사이에 접속되는 N개의 제1 스위치들(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)과 N개의 제2 스위치들(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)로 구성된다.

상기 N개의 제1 스위치(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)는 상기 N개의 버퍼(101~105)의 출력을 각각 스위칭한다.

상기 N개의 제2 스위치(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)는 상기 제1 스위치가 연결 된 버퍼와 이웃하는 버퍼(102~105)의 출력을 각각 스위칭한다. 그리고, 상기 제1 스위치의 일단부와 상기 제2 스위치의 일단부는 상기 해당 데이터 라인들(DL#1~DL#N)에 공통으로 연결된다.

상기 제1 스위치들(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N) 및 상기 제2 스위치들(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)은 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)에 의해 제어되어 스위칭된다.

예를 들면, 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)가 로직 하이이면, 상기 제1 스위치(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N) 및 상기 제2 스위치(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)가 모두 턴온된다. 그리고, 상기 전하 공유 제어 신호(SOE)가 로직 로우이면 상기 디스플레이 패널에서 극성의 선택에 따라 상기 제1 스위치(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)가 턴온되고, 상기 제2 스위치(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)가 턴오프되거나, 상기 제1 스위치(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)가 턴오프되고 상기 제2 스위치(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)가 턴온된다.

상기 제1 스위치들(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)과 상기 제2 스위치들(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)은 전하 공유 구간(t1)이 아닌 데이터 전송 구간(t2)에는 상보적으로 연결되어 해당 버퍼(101~105)의 출력을 데이터 라인에 전송하거나 이웃하는 버퍼(102~105)의 출력을 데이터 라인(DL#1~DL#N)에 전송한다. 이렇게 상 보적으로 연결됨으로써 상기 버퍼들의 출력은 각각 분리될 수 있다.

예를 들면, 데이터 전송 구간(t2)에는 제1 스위치(SW₁₁)는 턴온되고, 제2 스위치(SW₂₁)는 턴오프되면, 제1 데이터 라인(DL#1)은 포지티브 전압을 디스플레이 패널로 공급한다.

또한, 전하 공유 구간(t1)에는 상기 제1 스위치들(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)과 상기 제2 스위치들(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)은 모두 접속되어 상기 버퍼들의 출력을 모두 연결시킴으로써 전하를 공유한다. 이렇게 하여 극성과 부극성사이의 중간 레벨의 전압으로 상기 데이터라인들(DL#1~DL#N)을 프리차징시킨다. 이와 같이, 프리차징에 의해 상기 데이터 라인들간(DL#1~DL#N)의 전하 공유에 의해 전압이 중간 레벨의 전압으로 평균화됨으로써 전력 소모가 감소된다.

예를 들면, 전하 공유 구간(t1)에는 제1 스위치(SW₁₁) 및 제2 스위치(SW₂₁)는 턴온되면, 제1 데이터 라인(DL#1)과 제2 데이터 라인(DL#2)의 전하가 공유되어 양 데이터 라인 전압의 중간의 전압 레벨로 프리차징된다.

도시되어 있지 않지만, 상기 데이터 라인들(DL#1~DL#N)은 저항과 캐패시터들의 직렬 및 병렬 연결되어 디스플레이 패널 내 캐패시터까지 이어진다.

도 2는 종래 기술과 도 1에 도시된 본 발명의 디스플레이 패널 구동 회로의 동작 타이밍을 도시한 것이다.

액정 디스플레이 구동 회로의 동작은 전하 공유 구간(t1)과 데이터 전달 구간(t2)(패널 데이터 충전 또는 방전 구간)이 반복된다.

전하 공유 구간(t1)에는 데이터 라인들(DL#1~DL#N)이 서로 전하를 공유하여 중간의 전압 레벨로 프리차징되는 구간이다.

데이터 전달 구간(t2)에는 데이터 라인들(DL#1~DL#N)이 각각 분리되고 극성 또는 부극성의 데이터 전압이 디스플레이 패널에 입력되어 패널 내 픽셀의 캐패시터를 충전 또는 방전되는 구간이다.

전하 공유 구간(t1)에는 제1 스위치(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N)와 제2 스위치(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)가 둘다 턴온되어 데이터 라인들(DL#1~DL#N)을 모두 연결시킨다. 따라서, 데이터 라인들(DL#1~DL#N)은 중간 레벨의 전압으로 프리차징된다. 도 2에서는 데이터 라인 중 제1 데이터 라인(DL#1)의 전압 레벨만을 도시한 것이다. 제1 데이터 라인(DL#1)의 전압을 살펴보면, 전하 공유 구간(t1)에서 데이터 전달 구간(t2)에 비해 급격한 커브를 형성하며 중간 전압 레벨로 프리차징됨을 알 수 있다.

그리고, 데이터 전달 구간(t2)에는 상기 제1 스위치만 턴온되고 상기 제2 스위치가 턴오프되거나, 상기 제1 스위치는 턴오프되고 상기 제2 스위치는 턴온된다.

데이터 전달 구간(t2)에서 상기 제1 데이터 라인(DL#1)의 전압은 제1 스위치가 턴온되는 구간(t4)에서 포지티브 전압이 되고, 제2 스위치가 턴온되는 구간(t6) 에서 네거티브 전압이 됨을 알 수 있다. 상기 제1 데이터 라인(DL#1)이 포지티브 전압이 되면 디스플레이 패널 내 캐패시터가 충전이 되고, 상기 제1 데이터 라인(DL#1)이 네거티브 전압이 되면 디스플레이 패널 내 캐패시터가 방전이 된다.

따라서, 상기 제1 스위치가 턴온되는 구간(t4)과 상기 제2 스위치가 턴온되는 구간(t6)이 종래 기술의 타이밍도에 비해 증가되고, 상기 제1 스위치가 턴오프되는 구간(t3)과 상기 제2 스위치가 턴오프되는 구간(t5)이 종래 기술의 타이밍도에 비해 감소되고, 상기 전하 공유 구간(t1)에는 상기 버퍼의 출력단을 파워 오프시킨 것으로 전하 공유 기능 및 데이터 전달 기능을 하나의 출력 먹스(111~115)에 의해 실현할 수 있다.

이렇게 하여 본 발명에 따른 디스플레이 패널 구동 회로는 하나의 출력 먹스가 데이터 전달 기능 및 전하 공유 기능을 모두 수행하게 됨으로써, 일반적으로 적용되는 디스플레이 구동 회로(종래 기술)와 같이 별도의 전하 공유 블록을 구비하지 않고도 전하 공유 기능을 수행하기 때문에 디스플레이 패널 구동 회로의 면적이 크게 감소됨으로써 웨이퍼당 칩 개수가 증가하게 된다. 특히, 데이터를 공급하는 채널 개수(N)가 증가할수록 전하 공유 블록을 더 감소시킬 수 있으므로 그 효과는 더욱 나타난다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 이 가능함은 명백한 사실이다.

도 2는 종래 기술 및 본 발명에 따른 디스플레이 패널 구동 회로의 동작 타이밍을 도시한 것이다.

Claims

데이터 전압을 버퍼링하고, 전하 공유 제어 신호에 응답하여 상기 버퍼링된 신호를 공급 또는 차단하는 N개의 버퍼(N은 1이상의 정수)(101~105); 및

상기 N개의 버퍼의 출력 중 이웃하는 2개의 버퍼의 출력을 각각 입력받아 상기 전하 공유 제어 신호에 응답하여 그 중 하나의 버퍼의 출력을 해당 데이터 라인들에 전달하거나 상기 2개의 버퍼의 출력을 상기 해당 데이터 라인들에 모두 연결하는 N개의 출력 먹스(111~115)를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 구동 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 N개의 출력 먹스는,

상기 N개의 버퍼의 출력을 각각 스위칭하는 N개의 제1 스위치(SW₁₁,SW₁₂,SW₁₃,SW_1(N-1),SW_1N); 및

상기 제1 스위치가 연결된 버퍼와 이웃하는 버퍼의 출력을 각각 스위칭하는 N개의 제2 스위치(SW₂₁,SW₂₂,SW₂₃,SW_2(N-1),SW_2N)를 구비하며,

상기 제1 스위치의 일단부와 상기 제2 스위치의 일단부는 상기 해당 데이터 라인들(DL#1~DL#N)에 공통으로 연결된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 구동 회로.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 전하 공유 제어 신호에 의해 제어 되어 스위칭되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 구동 회로.
제 3 항에 있어서,

상기 전하 공유 제어 신호가 로직 하이이면, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 모두 턴온되고,

상기 전하 공유 제어 신호가 로직 로우이면 상기 디스플레이 패널의 극성의 선택에 따라 상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되거나,

상기 제1 스위치가 턴오프되고 상기 제2 스위치가 턴온되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 구동 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 전하 공유 제어 신호에 응답하여 상기 버퍼의 전체 회로가 파워 오프되거나, 상기 버퍼의 출력단의 회로만 파워 오프되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 구동 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 N개의 버퍼는 포지티브 전압의 구동을 위한 포지티브 버퍼와 네거티브 전압의 구동을 위한 네거티브 버퍼가 번갈아 가며 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 구동 회로.
N개의 데이터 전압을 버퍼링하는 단계;

전하 공유 제어 신호가 인에이블됨에 따라 상기 N개의 버퍼링된 신호 중 이웃하는 2개의 신호들을 해당 데이터 라인들에 모두 연결하는 전하 공유 단계; 및

상기 전하 공유 제어 신호가 디스에이블됨에 따라 상기 데이터라인들을 분리하고 각 극성에 맞는 신호만을 데이터 라인에 연결하고, 나머지 신호는 차단하는 데이터 전달 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회로의 구동 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 전하 공유 제어 신호가 인에이블됨에 따라, 상기 N개의 버퍼링된 신호는 상기 데이터 라인들로부터 차단되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회로의 구동 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 전하 공유 제어 신호가 로직 하이이면, 상기 N 개의 버퍼링된 신호를 해당 데이터 라인과 스위칭하는 제1 스위치들과 상기 N개의 버퍼링된 신호의 이웃하는 신호를 상기 데이터 라인에 스위칭하는 제2 스위치들이 모두 턴온되고,

상기 전하 공유 제어 신호가 로직 로우이면,제1 스위치가 턴온되고, 제2 스 위치가 턴오프되거나, 제1 스위치가 턴오프되고 제2 스위치가 턴온되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회로의 구동 방법.