(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック活性化信号に応答してクロック信号の電圧レベルが負の外部電圧レベルと正の外部電圧レベル間をスイングするように制御し、プリチャージクロック活性化信号が活性化される間に前記クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる第１レベルシフターと、
反転クロック活性化信号に応答して反転クロック信号の電圧レベルが前記負の外部電圧レベルと前記正の外部電圧レベル間をスイングするように制御し、反転プリチャージクロック活性化信号が活性化される間に前記反転クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる第２レベルシフターと
を具備することを特徴とするレベルシフター回路。
【請求項２】
前記プリチャージクロック活性化信号は、
前記クロック活性化信号の上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化されることを特徴とする請求項１に記載のレベルシフター回路。
【請求項３】
前記反転プリチャージクロック活性化信号は、
前記反転クロック活性化信号の上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化されることを特徴とする請求項１に記載のレベルシフター回路。
【請求項４】
前記第１レベルシフターは、
第１プリチャージ制御信号及び第２プリチャージ制御信号に応答して、前記クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる第１プリチャージ制御部と、
第１レベル制御信号及び第２レベル制御信号に応答して、前記クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから前記正の外部電圧レベルに上昇させるか、または前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる第１レベル制御部と、
前記クロック活性化信号、前記プリチャージクロック活性化信号及びプリチャージ動作信号に応答して前記第１及び第２プリチャージ制御信号、前記第１及び第２レベル制御信号を出力する第１制御ロジックと
を具備することを特徴とする請求項１に記載のレベルシフター回路。
【請求項５】
前記プリチャージ動作信号が活性化される場合にのみ前記第１プリチャージ制御部が動作することを特徴とする請求項４に記載のレベルシフター回路。
【請求項６】
前記第１プリチャージ制御部は、
前記電源電圧に第１端が連結され、前記第１プリチャージ制御信号がゲートに連結され、第１ノードに第２端が連結される第１プリチャージトランジスタと、
前記第１ノードに第１端が連結され、前記第２プリチャージ制御信号がゲートに連結され、前記接地電圧に第２端が連結される第２プリチャージトランジスタと
を具備し、
前記第１ノードから前記クロック信号が出力されることを特徴とする請求項４に記載のレベルシフター回路。
【請求項７】
前記第１レベル制御部は、
前記正の外部電圧に第１端が連結され、前記第１レベル制御信号がゲートに連結され、第１ノードに第２端が連結される第１レベルトランジスタと、
前記第１ノードに第１端が連結され、前記第２レベル制御信号がゲートに連結され、前記負の外部電圧に第２端が連結される第２レベルトランジスタと
を具備し、
前記第１ノードから前記クロック信号が出力されることを特徴とする請求項４に記載のレベルシフター回路。
【請求項８】
第１制御ロジックは、
前記プリチャージ動作信号が活性化され、前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば前記第１及び第２レベル制御信号を発生させて前記第１レベル制御部をターンオフし、前記第１及び第２プリチャージ制御信号を発生させて前記クロック信号の電圧レベルを制御し、
前記プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記第１及び第２プリチャージ制御信号を発生させて前記第１プリチャージ制御部をターンオフし、前記第１及び第２レベル制御信号を発生させて前記クロック信号の電圧レベルを制御することを特徴とする請求項４に記載のレベルシフター回路。
【請求項９】
前記第２レベルシフターは、
第３プリチャージ制御信号及び第４プリチャージ制御信号に応答して、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる第２プリチャージ制御部と、
第３レベル制御信号及び第４レベル制御信号に応答して、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから前記正の外部電圧レベルに上昇させるか、または前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる第２レベル制御部と、
前記反転クロック活性化信号、前記反転プリチャージクロック活性化信号及び前記プリチャージ動作信号に応答して、前記第３及び第４プリチャージ制御信号、前記第３及び第４レベル制御信号を出力する第２制御ロジックと
を具備することを特徴とする請求項１に記載のレベルシフター回路。
【請求項１０】
前記プリチャージ動作信号が活性化される場合にのみ前記第２プリチャージ制御部が動作することを特徴とする請求項９に記載のレベルシフター回路。
【請求項１１】
前記第２プリチャージ制御部は、
前記電源電圧に第１端が連結され、前記第３プリチャージ制御信号がゲートに連結され、第２ノードに第２端が連結される第３プリチャージトランジスタと、
前記第２ノードに第１端が連結され、前記第４プリチャージ制御信号がゲートに連結され、前記接地電圧に第２端が連結される第４プリチャージトランジスタと
を具備し、
前記第２ノードから前記反転クロック信号が出力されることを特徴とする請求項９に記載のレベルシフター回路。
【請求項１２】
前記第２レベル制御部は、
前記正の外部電圧に第１端が連結され、前記第３レベル制御信号がゲートに連結され、第２ノードに第２端が連結される第３レベルトランジスタと、
前記第２ノードに第１端が連結され、前記第４レベル制御信号がゲートに連結され、前記負の外部電圧に第２端が連結される第４レベルトランジスタと
を具備し、
前記第２ノードから前記反転クロック信号が出力されることを特徴とする請求項９に記載のレベルシフター回路。
【請求項１３】
第２制御ロジックは、
前記プリチャージ動作信号が活性化され、前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記第３及び第４レベル制御信号を発生させて前記第２レベル制御部をターンオフし、前記第３及び第４プリチャージ制御信号を発生させて前記反転クロック信号の電圧レベルを制御し、
前記反転プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記第３及び第４プリチャージ制御信号を発生させて前記第２プリチャージ制御部をターンオフし、前記第３及び第４レベル制御信号を発生させて前記反転クロック信号の電圧レベルを制御することを特徴とする請求項９に記載のレベルシフター回路。
【請求項１４】
前記第１レベルシフター及び前記第２レベルシフターは、
選択信号をさらに受信し、前記選択信号が活性化されて初めて動作されることを特徴とする請求項１に記載のレベルシフター回路。
【請求項１５】
前記選択信号及びフレーム駆動信号に応答して一つのフレーム毎に活性化されるスタートパルスを発生させ、前記スタートパルスの電圧レベルが前記負の外部電圧レベルと前記正の外部電圧レベル間をスイングするように制御する第３レベルシフターをさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載のレベルシフター回路。
【請求項１６】
液晶パネルを駆動するゲートドライバのクロック信号の電圧レベルを制御する方法において、
クロック活性化信号を受信して前記クロック活性化信号が第１レベルであるかまたは第２レベルであるかを判断する段階と、
前記クロック活性化信号が第１レベルである場合、プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、
前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば前記クロック信号の電圧レベルを負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させる段階と、
前記プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば前記クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから正の外部電圧レベルに上昇させる段階と、
前記クロック活性化信号が第２レベルである場合、前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、
前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記クロック信号の電圧レベルを前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる段階と、
前記プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば前記クロック信号の電圧レベルを前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる段階と
を具備することを特徴とするクロック信号の電圧レベル制御方法。
【請求項１７】
前記プリチャージクロック活性化信号は、
前記クロック活性化信号の上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化されることを特徴とする請求項１６に記載のクロック信号の電圧レベル制御方法。
【請求項１８】
液晶パネルを駆動するゲートドライバの反転クロック信号の電圧レベルを制御する方法において、
反転クロック活性化信号を受信して前記反転クロック活性化信号が第１レベルであるか、または第２レベルであるかを判断する段階と、
前記反転クロック活性化信号が第１レベルである場合、反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、
前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させる段階と、
前記反転プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから正の外部電圧レベルに上昇させる段階と、
前記反転クロック活性化信号が第２レベルである場合、前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、
前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる段階と、
前記反転プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる段階と
を具備することを特徴とする反転クロック信号の電圧レベル制御方法。
【請求項１９】
前記反転プリチャージクロック活性化信号は、
前記反転クロック活性化信号の上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化されることを特徴とする請求項１８に記載の反転クロック信号の電圧レベル制御方法。
【請求項２０】
第１活性化信号に応答して第１周期信号の電圧レベルが負の外部電圧レベルと正の外部電圧レベル間をスイングするように制御し、前記第１周期信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる第１レベルシフターと、
前記第１レベルシフターと信号を交換し、反転した第１活性化信号である第２活性化信号に応答して反転した第１周期信号である第２周期信号の電圧レベルが前記負の外部電圧レベルと前記正の外部電圧レベル間をスイングするように制御し、前記第２周期信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる第２レベルシフターと
を具備することを特徴とするレベルシフター回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレベルシフター回路に係り、特に液晶表示装置のパネルのゲートラインの駆動のためのクロック信号及び反転クロック信号の電圧レベルを制御するレベルシフター回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に移動通信端末機など携帯用ディスプレイ装置に適用される小型の薄膜トランジスタ型液晶表示装置（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＴＦＴ−ＬＣＤ）はソースライン駆動のためのソースドライバ、ゲートライン駆動のためのゲートドライバ、そしてチャージポンプ方式を利用してパネル及び各駆動ドライバの電源電圧を供給するパワー集積回路を具備する。
図１は、無定形シリコンゲート（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇａｔｅ：ＡＳＧ）パネルの構造を説明する図面である。
図２は、図１のゲートドライバの構造を説明する図面である。
【０００３】
図１を参照すれば、ＡＳＧパネル１００はゲートライン駆動のためのゲートドライバ１１０をＡＳＧに内蔵する。それにより、パネル１００外部の部品減少によるコストダウン効果を得られる。
図２を参照すれば、ＡＳＧパネル１００のゲートドライバ１１０は、クロック信号ＣＫＶ及び反転クロック信号ＣＫＶＢに応答してゲートラインＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を順次にターンオンするための複数のシフトレジスターＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＲ４を具備する。
【０００４】
スタートパルスＳＴＶが第１シフトレジスターＳＲ１を駆動すれば、第１シフトレジスターＳＲ１はクロック信号ＣＫＶに応答して第１ゲートラインＧ１をターンオンする。ターンオンされた第１ゲートラインＧ１は第２シフトレジスターＳＲ２を駆動し、第２シフトレジスターＳＲ２は反転クロック信号ＣＫＶＢに応答して第２ゲートラインＧ２をターンオンする。
【０００５】
ターンオンされた第２ゲートラインＧ２は、第３シフトレジスターＳＲ３を駆動すると同時に第１シフトレジスターＳＲ１をターンオフする。このような方式でゲートラインＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が順次にターンオンされる。
第１シフトレジスターＳＲ１、第３シフトレジスターＳＲ３などの奇数番目のシフトレジスターはクロック信号ＣＫＶに同期されて駆動され、第２シフトレジスターＳＲ２、第４シフトレジスターＳＲ４などの偶数番目シフトレジスターは反転クロック信号ＣＫＶＢに同期されて駆動される。ゲートラインＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４をターンオンする速度を速めるためである。
【０００６】
一般的なＬＣＤのゲートドライバはパネル外部の駆動ドライバに装着される。そして、ゲートドライバのシフトレジスターを駆動するための電圧を発生させるためにシフトレジスターの数と同数のレベルシフター回路を具備する。
しかし、ＡＳＧパネル１００は図１に図示されたようにゲートドライバ１１０をパネル１００に内蔵する方式である。したがって、ゲートドライバ１１０に利用されるクロック信号ＣＫＶ、反転クロック信号ＣＫＶＢ及びスタートパルスＳＴＶをゲートドライバ１１０に供給し、クロック信号ＣＫＶ、反転クロック信号ＣＫＶＢ及びスタートパルスＳＴＶの電圧レベルを制御するレベルシフター回路（図示せず）はパネル１００外部の駆動ドライバ（図示せず）に装着される。
【０００７】
また、従来にはシフトレジスターの数と同数のレベルシフター回路が必要であったが、ＡＳＧパネル１００を駆動する駆動ドライバ（図示せず）にはクロック信号ＣＫＶ、反転クロック信号ＣＫＶＢ及びスタートパルスＳＴＶを供給する３個のレベルシフターのみ内蔵される。
図３は、図２のゲートドライバを駆動するための信号を発生させるレベルシフター回路である。
一般的なレベルシフター回路については特許文献１で説明されている。
【０００８】
図３を参照すれば、レベルシフター回路３００は第１レベルシフター３１０、第２レベルシフター３２０及び第３レベルシフターＬＳ１を具備する。
第１レベルシフター３１０は、クロック活性化信号ＣＬに応答してクロック信号ＣＫＶを発生させ、第２レベルシフター３２０は反転クロック活性化信号ＳＦＴＣＬＫに応答して反転クロック信号ＣＫＶＢを発生させ、第３レベルシフターＬＳ１はフレーム駆動信号ＦＬＭに応答してスタートパルスＳＴＶを発生させる。
【０００９】
第１ないし第３レベルシフター３１０、３２０、ＬＳ１は選択信号ＧＬＳを受信する。図３には図示されていないが、図３のレベルシフター回路３００は駆動ドライバ（図示せず）及びパネルの位置を考慮して駆動ドライバ（図示せず）の内部の２箇所に装着される。
選択信号ＧＬＳは、駆動ドライバ（図示せず）内部に装着された２つのレベルシフター回路のうち一つのを選択する信号である。したがって、図３のレベルシフター回路３００は選択信号ＧＬＳがハイレベルである場合に動作される。
【００１０】
第１レベルシフター３１０のレベルシフティングロジックＬＳ２はクロック活性化信号ＣＬの電圧レベルを増幅させる。また、レベルシフティングロジックＬＳ２はクロック活性化信号ＣＬの論理レベルを反転させて出力する。
クロック活性化信号ＣＬがハイレベルである場合、レベルシフティングロジックＬＳ２及びインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２はクロック活性化信号ＣＬをローレベルに出力する。それにより、第１トランジスタＴＲ１がターンオンされ、第２トランジスタＴＲ２はターンオフされる。
【００１１】
したがって、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルは正の外部電圧ＶＧＨレベルに上昇する。一方、クロック活性化信号ＣＬがローレベルである場合、それにより、第２トランジスタＴＲ２がターンオンされ、第１トランジスタＴＲ１はターンオフされる。したがって、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルは負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルに下降する。
このようにクロック活性化信号ＣＬは、第１レベルシフター３１０によって正の外部電圧ＶＧＨの電圧レベルと負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴの電圧レベル間をスイングするクロック信号ＣＫＶとして出力される。
【００１２】
第２レベルシフター３２０は、反転クロック活性化信号ＳＦＴＣＬＫを受信して正の外部電圧ＶＧＨの電圧レベルと負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴの電圧レベル間をスイングする反転クロック信号ＣＫＶＢを出力する。
ところで、ＡＳＧパネル１００のゲートドライバ１１０が装着される無定形シリコンはモビリティーが低くてオン／オフ特性が悪いため、ゲートドライバ１１０を駆動するためにはクロック信号ＣＫＶ、反転クロック信号ＣＫＶＢ及びスタートパルスＳＴＶに−１０Ｖ〜＋１５Ｖの広い出力範囲を持たせるレベルシフター回路が必要である。
【００１３】
この場合、移動通信端末機などの携帯用ディスプレイ装置の特性上−１０Ｖ〜＋１５Ｖの電圧レベルは、チャージポンプ回路を利用してバッテリー電源を昇圧及び降圧して生成する。
レベルシフター回路３００を利用して発生された電圧をゲートラインの駆動のために使用すれば、電流消耗は、レベルシフター回路３００で昇圧及び降圧された比率とレベルシフター回路３００の出力範囲とに比例して増加する。
【００１４】
ＡＳＧパネル１００のゲートドライバ１１０を駆動するために駆動ドライバ（図示せず）に装着されるレベルシフター回路３００が消費する電流量は、Ｉ＝Ｃ（ゲートラインの負荷）＊Ｖ（レベルシフターの出力電圧の範囲）＊ｆ（動作周波数）により決定される。
例えば、１５Ｖの正の外部電圧ＶＧＨレベルを持つクロック信号ＣＫＶを作るためにはバッテリー電圧が２．５Ｖである場合、チャージポンプ回路を利用して２．５Ｖの電圧レベルを６倍昇圧する必要がある。
【００１５】
それにより、負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから正の外部電圧ＶＧＨレベルにクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを引き上げる場合にかかる電流量は、結局バッテリー電源に６倍の負担を与えてしまう問題がある。
すなわち、従来とは違ってクロック信号ＣＫＶ及び反転クロック信号ＣＫＶＢを発生させるレベルシフター回路３００の第１レベルシフター３１０及び第２レベルシフター３２０でＡＳＧパネル１００全体のゲートラインを駆動するので、レベルシフター回路３００の電流消耗が急激に増加してしまう問題がある。
【特許文献１】特開２０００−４９５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、一定時間の間バッテリー電圧を利用してクロック信号及び反転クロック信号の電圧レベルを昇圧または降圧することによって消費電流を減らしうるレベルシフター回路を提供するところにある。
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、一定時間の間バッテリー電圧を利用してクロック信号及び反転クロック信号の電圧レベルを昇圧または降圧することによって消費電流を減らしうる方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記技術的課題を達成するための本発明の実施形態によるレベルシフター回路は、第１レベルシフター及び第２レベルシフターを具備する。第１レベルシフターは、クロック活性化信号に応答してクロック信号の電圧レベルが負の外部電圧レベルと正の外部電圧レベル間をスイングするように制御し、プリチャージクロック活性化信号が活性化される間に前記クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる。第２レベルシフターは、反転クロック活性化信号に応答して反転クロック信号の電圧レベルが前記負の外部電圧レベルと前記正の外部電圧レベル間をスイングするように制御し、反転プリチャージクロック活性化信号が活性化される間に前記反転クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる。
【００１８】
前記プリチャージクロック活性化信号は、前記クロック活性化信号の上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化される。前記反転プリチャージクロック活性化信号は、前記反転クロック活性化信号の上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化される。
【００１９】
前記第１レベルシフター部は第１プリチャージ制御部、第１レベル制御部及び第１制御ロジックを具備する。前記第第１プリチャージ制御部は、第１プリチャージ制御信号及び第２プリチャージ制御信号に応答して、前記クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる。第１レベル制御部は、第１レベル制御信号及び第２レベル制御信号に応答して、前記クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから前記正の外部電圧レベルに上昇させるか、または前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる。第１制御ロジックは、前記クロック活性化信号、前記プリチャージクロック活性化信号及びプリチャージ動作信号に応答して、前記第１及び第２プリチャージ制御信号、前記第１及び第２レベル制御信号を出力する。前記プリチャージ動作信号が活性化される場合にのみ前記第１プリチャージ制御部が動作する。
【００２０】
前記第１プリチャージ制御部は、第１プリチャージトランジスタ及び第２プリチャージトランジスタを具備する。第１プリチャージトランジスタは、前記電源電圧に第１端が連結され、前記第１プリチャージ制御信号がゲートに連結され、第１ノードに第２端が連結される。第２プリチャージトランジスタは、前記第１ノードに第１端が連結され、前記第２プリチャージ制御信号がゲートに連結され、前記接地電圧に第２端が連結される。前記第１ノードから前記クロック信号が出力される。
【００２１】
前記第１レベル制御部は、第１レベルトランジスタ及び第２レベルトランジスタを具備する。第１レベルトランジスタは、前記正の外部電圧に第１端が連結され、前記第１レベル制御信号がゲートに連結され、第１ノードに第２端が連結される。第２レベルトランジスタは、前記第１ノードに第１端が連結され、前記第２レベル制御信号がゲートに連結され、前記負の外部電圧に第２端が連結される。前記第１ノードから前記クロック信号が出力される。
【００２２】
第１制御ロジックは、前記プリチャージ動作信号が活性化され、前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記第１及び第２レベル制御信号を発生させて前記第１レベル制御部をターンオフし、前記第１及び第２プリチャージ制御信号を発生させて前記クロック信号の電圧レベルを制御し、また、前記プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記第１及び第２プリチャージ制御信号を発生させて前記第１プリチャージ制御部をターンオフし、前記第１及び第２レベル制御信号を発生させて前記クロック信号の電圧レベルを制御する。
【００２３】
前記第２レベルシフターは、第２プリチャージ制御部、第２レベル制御部及び第２制御ロジックを具備する。第２プリチャージ制御部は、第３プリチャージ制御信号及び第４プリチャージ制御信号に応答して、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記負の外部電圧レベルから前記電源電圧レベルに上昇させるか、または前記正の外部電圧レベルから前記接地電圧レベルに下降させる。第２レベル制御部は、第３レベル制御信号及び第４レベル制御信号に応答して、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから前記正の外部電圧レベルに上昇させるか、または前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる。第２制御ロジックは、前記反転クロック活性化信号、前記反転プリチャージクロック活性化信号及び前記プリチャージ動作信号に応答して、前記第３及び第４プリチャージ制御信号、前記第３及び第４レベル制御信号を出力する。
【００２４】
前記プリチャージ動作信号が活性化される場合にのみ前記第２プリチャージ制御部が動作する。
前記第２プリチャージ制御部は、第３プリチャージトランジスタ及び第４プリチャージトランジスタを具備する。第３プリチャージトランジスタは、前記電源電圧に第１端が連結され、前記第３プリチャージ制御信号がゲートに連結され、第２ノードに第２端が連結される。第４プリチャージトランジスタは、前記第２ノードに第１端が連結され、前記第４プリチャージ制御信号がゲートに連結され、前記接地電圧に第２端が連結される。前記第２ノードから前記反転クロック信号が出力される。
【００２５】
第２制御ロジックは、前記プリチャージ動作信号が活性化され、前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記第３及び第４レベル制御信号を発生させて前記第２レベル制御部をターンオフし、前記第３及び第４プリチャージ制御信号を発生させて前記反転クロック信号の電圧レベルを制御し、また、前記反転プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記第３及び第４プリチャージ制御信号を発生させて前記第２プリチャージ制御部をターンオフし、前記第３及び第４レベル制御信号を発生させて前記反転クロック信号の電圧レベルを制御する。
【００２６】
前記第１レベルシフター及び前記第２レベルシフターは、選択信号をさらに受信し、前記選択信号が活性化されて初めて動作される。
前記レベルシフター回路は、前記選択信号及びフレーム駆動信号に応答して一つのフレーム毎に活性化されるスタートパルスを発生させ、前記スタートパルスの電圧レベルが前記負の外部電圧レベルと前記正の外部電圧レベル間をスイングするように制御する第３レベルシフターをさらに具備する。
【００２７】
前記他の技術的課題を達成するための本発明の実施形態による液晶パネルを駆動するゲートドライバのクロック信号の電圧レベルを制御する方法は、クロック活性化信号を受信して前記クロック活性化信号が第１レベルであるかまたは第２レベルであるかを判断する段階と、前記クロック活性化信号が第１レベルである場合、プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば前記クロック信号の電圧レベルを負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させる段階と、前記プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば前記クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから正の外部電圧レベルに上昇させる段階と、前記クロック活性化信号が第２レベルである場合、前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、前記プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記クロック信号の電圧レベルを前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる段階と、前記プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば前記クロック信号の電圧レベルを前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる段階とを具備する。
【００２８】
前記他の技術的課題を達成するための本発明の他の実施形態による液晶パネルを駆動するゲートドライバの反転クロック信号の電圧レベルを制御する方法は、反転クロック活性化信号を受信して前記反転クロック活性化信号が第１レベルであるか、または第２レベルであるかを判断する段階と、前記反転クロック活性化信号が第１レベルである場合、反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを負の外部電圧レベルから電源電圧レベルに上昇させる段階と、前記反転プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記電源電圧レベルから正の外部電圧レベルに上昇させる段階と、前記反転クロック活性化信号が第２レベルである場合、前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されるかどうかを判断する段階と、前記反転プリチャージクロック活性化信号が活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記正の外部電圧レベルから接地電圧レベルに下降させる段階と、前記反転プリチャージクロック活性化信号が非活性化されれば、前記反転クロック信号の電圧レベルを前記接地電圧レベルから前記負の外部電圧レベルに下降させる段階とを具備する。
【００２９】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照せねばならない。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によるレベルシフター回路及びクロック信号と反転クロック信号の電圧レベル制御方法は、クロック信号及び反転クロック信号の電圧レベルを上昇または下降させる場合にバッテリー電源から出力される電源電圧や接地電圧を利用することによって電圧レベルの昇圧及び降圧による電流消耗を減らしうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を表す。
図４は、本発明の実施形態によるレベルシフター回路を表す回路図である。
図５は、図４のレベルシフター回路の動作を説明する動作タイミング図である。
図６は、図４のクロック信号または反転クロック信号の電圧レベルの変動を説明する図面である。
【００３２】
図４を参照すれば、本発明の実施形態によるレベルシフター回路４００は、第１レベルシフター４１０及び第２レベルシフター４４０を具備する。
第１レベルシフター４１０は、クロック活性化信号ＣＬに応答してクロック信号ＣＫＶの電圧レベルが負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルと正の外部電圧ＶＧＨレベル間をスイングするように制御する。
また、第１レベルシフター４１０は、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化される間にクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから電源電圧ＶＣＩレベルに上昇させるか、または正の外部電圧ＶＧＨレベルから接地電圧ＧＮＤレベルに下降させる。
【００３３】
第２レベルシフター４４０は、反転クロック活性化信号ＳＦＴＣＬＫに応答して反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベルが負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルと正の外部電圧ＶＧＨレベル間をスイングするように制御する。
また、第２レベルシフター４４０は、反転プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＳＦＴＣＬＫが活性化される間に反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベルを負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから電源電圧ＶＣＩレベルに上昇させるか、または正の外部電圧ＶＧＨレベルから接地電圧ＧＮＤレベルに下降させる。
【００３４】
プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬは、クロック活性化信号ＣＬの上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化される。反転プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＳＦＴＣＬＫは、反転クロック活性化信号ＳＦＴＣＬＫの上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化される。
【００３５】
図５で、図４のレベルシフター回路の動作を説明するタイミング図が参照番号５００で図示される。図６で、図４のクロック信号または反転クロック信号の電圧レベルの変化を説明する図面が参照番号６００で図示される。
図７は、クロック信号の電圧レベル制御方法を説明するフローチャートである。
図８は、反転クロック信号の電圧レベル制御方法を説明するフローチャートである。
【００３６】
以下、図４ないし図８を参照して本発明の実施形態によるレベルシフター回路の動作とクロック信号及び反転クロック信号の電圧レベル制御方法が詳細に説明される。
クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを制御する第１レベルシフター４１０の動作を説明する。クロック信号ＣＫＶの電圧レベルが負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴの電圧レベルと同一であると仮定する。クロック活性化信号ＣＬの論理レベルが第１レベルであるかどうかを判断する（７１０段階）。
【００３７】
ここで、第１レベルは説明の便宜上ハイレベルであると設定する。しかし、第１レベルがローレベルでもよいことは当業者には明らかである。
第１レベルシフター４１０、第２レベルシフター４４０及び第３レベルシフター４７５は、選択信号ＧＬＳを受信してその選択信号ＧＬＳが活性化されて初めて動作される。すなわち、選択信号ＧＬＳがハイレベルである場合にのみ第１レベルシフター４１０、第２レベルシフター４４０及び第３レベルシフター４７５が動作される。
【００３８】
クロック活性化信号ＣＬが第１レベルであればプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化されるかどうかを判断する（７２０段階）。
図５を参照すれば、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬは、クロック活性化信号ＣＬの上昇エッジから一定時間の間、そして下降エッジから一定時間の間、活性化される信号である。
【００３９】
プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬは、ローレベルである場合に活性化され、ハイレベルである場合に非活性化される。プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化される時間Ｔ１は、レベルシフター回路４００の設計者が設定できる。
プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化される間に第１レベルシフター４１０の第１プリチャージ制御部４２０が動作し、第１レベル制御部４２５は動作しない。すなわち、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬは第１プリチャージ制御部４２０をターンオンし、第１レベル制御部４２５をターンオフする信号である。
【００４０】
プリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮは、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬと共に第１プリチャージ制御部４２０をターンオンする信号である。図５のようにプリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮがハイレベルであり、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬがローレベルであれば第１プリチャージ制御部４２０が動作しうる。
しかし、プリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮがローレベルであれば、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬがローレベルであっても第１プリチャージ制御部４２０は動作しない。
【００４１】
図５のように、第１レベルシフター４１０を選択する選択信号ＧＬＳがハイレベルであり、プリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮがハイレベルであり、クロック活性化信号ＣＬがハイレベルであると仮定する。
それにより、クロック活性化信号ＣＬの上昇エッジに同期されてプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬはローレベルに活性化される。
それにより、インバータＩＶ１１、ＩＶ１２、ＩＶ１３及びＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１１、ＮＡＮＤ１２によってインバータＩＶ１３の出力はハイレベルになって第２レベルシフティングロジック４３８に印加される。
【００４２】
第２レベルシフティングロジック４３８は、入力される信号の電圧レベルを増幅させて出力する。また、第２レベルシフティングロジック４３８は、入力される信号の論理レベルを反転させて出力する。したがって、第２レベルシフティングロジック４３８はローレベルの信号を出力する。
それにより、インバータＩＶ１５の出力はローレベルになり、インバータＩＶ１６の出力はハイレベルになる。
【００４３】
第１レベルシフティングロジック４３５は、選択信号ＧＬＳに応答してターンオンされ、クロック活性化信号ＣＬがハイレベルに入力されればクロック活性化信号ＣＬの電圧レベルを増幅させ、かつクロック活性化信号ＣＬの論理レベルを反転させてローレベルの信号を出力する。それにより、インバータＩＶ１７はハイレベルの信号を出力する。
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４はハイレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。
【００４４】
ＮＯＲゲートＮＯＲ１１に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１１はローレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２を出力する。
第１レベル制御部４２５は、第１レベルトランジスタＴＲ１及び第２レベルトランジスタＴＲ２を具備する。
【００４５】
第１レベルトランジスタＴＲ１は、正の外部電圧ＶＧＨに第１端が連結され、第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１がゲートに連結され、第１ノードＮ１に第２端が連結される。第２レベルトランジスタＴＲ２は第１ノードＮ１に第１端が連結され、第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２がゲートに連結され、負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴに第２端が連結される。第１ノードＮ１からクロック信号ＣＫＶが出力される。
【００４６】
ハイレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１及びローレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２によって第１レベル制御部４２５の第１レベルトランジスタＴＲ１及び第２レベルトランジスタＴＲ２はターンオフされる。
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３はローレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１を出力する。
【００４７】
ＮＯＲゲートＮＯＲ１２に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１２はローレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２を出力する。
第１プリチャージ制御部４２０は、第１プリチャージトランジスタＰＴＲ１及び第２プリチャージトランジスタＰＴＲ２を具備する。
【００４８】
第１プリチャージトランジスタＰＴＲ１は、電源電圧ＶＣＩに第１端が連結され、第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１がゲートに連結され、第１ノードＮ１に第２端が連結される。第２プリチャージトランジスタＰＴＲ２は、第１ノードＮ１に第１端が連結され、第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２がゲートに連結され、接地電圧ＧＮＤに第２端が連結される。第１ノードＮ１からクロック信号ＣＫＶが出力される。
【００４９】
ローレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１及びローレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２によって第１プリチャージ制御部４２０の第１プリチャージトランジスタＰＴＲ１はターンオンされ、第２プリチャージトランジスタＰＴＲ２はターンオフされる。
したがって、第１レベルシフター４１０はプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化される間Ｔ１、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから電源電圧ＶＣＩレベルに上昇させる（７３０段階）。ここで、電源電圧ＶＣＩはレベルシフター回路４００の外部から印加される電圧であり、正の外部電圧ＶＧＨの電圧レベルより低い電圧レベルを持つ。
【００５０】
クロック活性化信号ＣＬ、選択信号ＧＬＳ及びプリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮの論理レベルは変化されず、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬがローレベルからハイレベルに転換されれば、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３に入力される信号はインバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３はハイレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１を出力する。
【００５１】
ＮＯＲゲートＮＯＲ１２に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１２は、ローレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２を出力する。
ハイレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１及びローレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２によって、第１プリチャージ制御部４２０の第１プリチャージトランジスタＰＴＲ１及び第２プリチャージトランジスタＰＴＲ２はターンオフされる。
【００５２】
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４はローレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。
ＮＯＲゲートＮＯＲ１１に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるハイレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１１はローレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２を出力する。
【００５３】
ローレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１及びローレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２によって第１レベル制御部４２５の第１レベルトランジスタＴＲ１はターンオンされ、第２レベルトランジスタＴＲ２はターンオフされる。
第１レベルシフター４１０は、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬがハイレベルに非活性化され、クロック活性化信号ＣＬがハイレベルである間にクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを電源電圧ＶＣＩレベルから正の外部電圧ＶＧＨレベルに上昇させる。
【００５４】
従来のレベルシフター回路３００は、クロック活性化信号ＣＬがハイレベルである間に正の外部電圧ＶＧＨを利用してクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから正の外部電圧ＶＧＨレベルに上昇させる。したがって、電流消耗が、昇圧された比率に比例して増加する。
本発明の実施形態によるレベルシフター回路４００は、クロック活性化信号ＣＬがハイレベルである間にプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬを一定時間Ｔ１の間にローレベルに活性化させる。
【００５５】
そして、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを、電源電圧ＶＣＩを利用して負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから電源電圧ＶＣＩレベルまで上昇させた後、正の外部電圧ＶＧＨを利用してクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを電源電圧ＶＣＩレベルから正の外部電圧ＶＧＨレベルまで上昇させる。
すなわち、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを上昇させる動作の一部にバッテリー電源による電源電圧ＶＣＩを利用することによって電流消耗を減少させうる。
【００５６】
選択信号ＧＬＳ及びプリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮがハイレベルに維持され、クロック活性化信号ＣＬがローレベルに転換される場合を説明する。
クロック活性化信号ＣＬがローレベルである場合にプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化されるかどうかを判断する（７５０段階）。プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬはクロック活性化信号ＣＬの下降エッジに同期されてローレベルに活性化される。
【００５７】
それにより、インバータＩＶ１１、ＩＶ１２、ＩＶ１３及びＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１１、ＮＡＮＤ１２によってインバータＩＶ１３の出力はハイレベルになって第２レベルシフティングロジック４３８に印加される。そして、第２レベルシフティングロジック４３８はローレベルの信号を出力する。
したがって、インバータＩＶ１５の出力はローレベルになり、インバータＩＶ１６の出力はハイレベルになる。
【００５８】
第１レベルシフティングロジック４３５は選択信号ＧＬＳに応答してターンオンされ、クロック活性化信号ＣＬがローレベルに入力されれば、クロック活性化信号ＣＬの電圧レベルを増幅させ、かつクロック活性化信号ＣＬの論理レベルを反転させてハイレベルの信号を出力する。それにより、インバータＩＶ１７はローレベルの信号を出力する。
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４はハイレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。
【００５９】
ＮＯＲゲートＮＯＲ１１に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１１はローレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２を出力する。
ハイレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１及びローレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２によって、第１レベル制御部４２５の第１レベルトランジスタＴＲ１及び第２レベルトランジスタＴＲ２はターンオフされる。
【００６０】
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３はハイレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１を出力する。
ＮＯＲゲートＮＯＲ１２に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１２はハイレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２を出力する。
【００６１】
ハイレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１及びハイレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２によって第１プリチャージ制御部４２０の第１プリチャージトランジスタＰＴＲ１はターンオフされ、第２プリチャージトランジスタＰＴＲ２はターンオンされる。
したがって、第１レベルシフター４１０はプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬが活性化される間Ｔ１、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを正の外部電圧ＶＧＨレベルから接地電圧ＧＮＤレベルに下降させる（７６０段階）。
【００６２】
クロック活性化信号ＣＬ、選択信号ＧＬＳ及びプリチャージ動作信号ＰＲＤＯＮの論理レベルは変化されず、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬがローレベルからハイレベルに転換されれば、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３に入力される信号はインバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１３はハイレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１を出力する。
ＮＯＲゲートＮＯＲ１２に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１２はローレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２を出力する。
ハイレベルの第１プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ１及びローレベルの第２プリチャージ制御信号ＰＣＴＲＬ２によって、第１プリチャージ制御部４２０の第１プリチャージトランジスタＰＴＲ１及び第２プリチャージトランジスタＰＴＲ２はターンオフされる。
【００６３】
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１５から出力されるハイレベルの信号であるので、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１４はハイレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１を出力する。
ＮＯＲゲートＮＯＲ１１に入力される信号は、インバータＩＶ１７から出力されるローレベルの信号及びインバータＩＶ１６から出力されるローレベルの信号であるので、ＮＯＲゲートＮＯＲ１１はハイレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２を出力する。
【００６４】
ローレベルの第１レベル制御信号ＣＴＲＬ１及びハイレベルの第２レベル制御信号ＣＴＲＬ２によって第１レベル制御部４２５の第１レベルトランジスタＴＲ１はターンオフされ、第２レベルトランジスタＴＲ２はターンオンされる。
したがって、第１レベルシフター４１０は、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬがハイレベルに非活性化され、かつクロック活性化信号ＣＬがローレベルである間にクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを接地電圧ＧＮＤレベルから負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルに下降させる。
【００６５】
従来のレベルシフター回路３００は、クロック活性化信号ＣＬがローレベルである間に負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴを利用して、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを正の外部電圧ＶＧＨレベルから負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルに下降させる。したがって、電流消耗が、降圧された比率に比例して増加する。
本発明の実施形態によるレベルシフター回路４００は、クロック活性化信号ＣＬがローレベルである間にプリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬを一定時間Ｔ１の間にローレベルに活性化させる。
【００６６】
そして、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを正の外部電圧ＶＧＨレベルから接地電圧ＧＮＤレベルまで下降させた後、負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴを利用してクロック信号ＣＫＶの電圧レベルを接地電圧ＧＮＤレベルから負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルまで下降させる。
すなわち、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを下降させる動作の一部を接地電圧ＧＮＤを利用することによって電流消耗を減少させうる。
【００６７】
また、本発明の実施形態によるレベルシフター回路４００は、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを上昇させる場合にはクロック信号ＣＫＶの電圧レベルが電源電圧ＶＣＩレベルに上昇し、また、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを下降させる場合にはクロック信号ＣＫＶの電圧レベルが接地電圧ＧＮＤレベルに下降する非対称構造を採択する。このような非対称構造は図６に図示されている。
それにより、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを上昇させる場合には外部から印加される電圧のうち最も高い電圧である電源電圧ＶＣＩを利用し、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを下降させる場合には外部から印加される電圧のうち最も低い電圧である接地電圧ＧＮＤを利用することによって、クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを上昇または下降させる場合に本発明によるプリチャージ効果を極大化させうる。
【００６８】
第２レベルシフター４４０は、反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベルを上昇または下降させる。クロック信号ＣＫＶの電圧レベルを上昇または下降させる場合と同じく、反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベルを負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルから電源電圧ＶＣＩレベルを経て正の外部電圧ＶＧＨレベルに上昇させるか、または正の外部電圧ＶＧＨレベルから接地電圧ＧＮＤレベルを経て負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルに下降させる。
【００６９】
図５で分かるように、クロック信号ＣＫＶと反転クロック信号ＣＫＶＢとは互いに位相が逆である信号である。すなわち、クロック信号ＣＫＶがハイレベルであれば反転クロック信号ＣＫＶＢはローレベルであり、一方にクロック信号ＣＫＶがローレベルであれば反転クロック信号ＣＫＶＢはハイレベルである。
図２のゲートドライバ２００に利用されるシフトレジスターＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＲ４をクロック信号ＣＫＶのハイレベル及び反転クロック信号ＣＫＶＢのハイレベルに応答して動作させれば、シフトレジスターＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＲ４がクロック信号ＣＫＶのハイレベルにのみ応答して動作するよりゲートラインをターンオンする動作速度を２倍速くしうる。
【００７０】
したがって、本発明の実施形態によるレベルシフター回路４００は、第２レベルシフター４４０を利用して反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベルも制御する。
第２レベルシフター４４０の動作は、図８の反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベル制御方法８００に対応する。
第１レベルシフター４１０のクロック活性化信号ＣＬの代わりに第２レベルシフター４４０は反転クロック活性化信号ＳＦＴＣＬＫを利用し、プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＣＬの代わりに反転プリチャージクロック活性化信号ＰＲＤ＿ＳＦＴＣＬＫを利用する点で差があるだけで、第２レベルシフター４４０の構造は第１レベルシフター４１０の構造と同一である。
【００７１】
第１レベルシフター４１０の動作及びクロック信号ＣＫＶの電圧レベル制御方法７００が詳細に説明されたので、第２レベルシフター４４０の動作及び反転クロック信号ＣＫＶＢの電圧レベル制御方法８００の詳細な説明を省略する。
レベルシフター回路４００は、選択信号ＧＬＳ及びフレーム駆動信号ＦＬＭに応答して一つのフレーム毎に活性化されるスタートパルスＳＴＶを発生させ、スタートパルスＳＴＶの電圧レベルが負の外部電圧ＶＧＯＦＦＯＵＴレベルと正の外部電圧ＶＧＨレベル間をスイングするように制御する第３レベルシフター４７５をさらに具備する。
【００７２】
第３レベルシフター４７５が出力するスタートパルスＳＴＶは、図２のゲートドライバ２００の第１シフトレジスターＳＲ１を活性化させる信号である。スタートパルスＳＴＶは、一つのフレーム毎に１回のみ活性化されればよいので電圧レベルを上昇または下降させるのに電流消耗が大きくない。
したがって、第３レベルシフター４７５は第１レベルシフター４１０や第２レベルシフター４４０のようなプリチャージ構造を持っていない。スタートパルスＳＴＶを発生させる第３レベルシフター４７５の構造及び動作は、従来のレベルシフター回路３００のスタートパルスＳＴＶを発生させる第３レベルシフター４７５と同一であるので詳細な説明を省略する。
【００７３】
以上のように図面及び明細書で最適の実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本技術分野の当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明はレベルシフター回路分野に利用でき、特にＬＣＤのゲートドライバに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ＡＳＧパネルの構造を説明する図面である。
【図２】図１のゲートドライバの構造を説明する図面である。
【図３】図２のゲートドライバを駆動するための信号を発生させるレベルシフター回路を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態によるレベルシフター回路を示す回路図である。
【図５】図４のレベルシフター回路の動作を説明する動作タイミング図である。
【図６】図４のクロック信号または反転クロック信号の電圧レベルの変動を説明する図面である。
【図７】クロック信号の電圧レベル制御方法を説明するフローチャートである。
【図８】反転クロック信号の電圧レベル制御方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
４００…レベルシフター回路
４１０…第１レベルシフター
４２０…第１プリチャージ制御部
４２５…第１レベル制御部
４３５…第１レベルシフティングロジック
４３８…第２レベルシフティングロジック
４４０…第２レベルシフター
４７５…第３レベルシフター
ＣＬ…クロック活性化信号
ＣＫＶ…クロック信号
ＶＧＯＦＦＯＵＴ…負の外部電圧
ＶＧＨ…正の外部電圧
ＰＲＤ＿ＣＬ…プリチャージクロック活性化信号
ＶＣＩ…電源電圧
ＧＮＤ…接地電圧
ＳＦＴＣＬＫ…反転クロック活性化信号
ＣＫＶＢ…反転クロック信号
ＰＲＤ＿ＳＦＴＣＬＫ…反転プリチャージクロック活性化信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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