KR20130057673A - 감마 셋틀링 타임을 저감하기 위한 데이터 드라이버 구동 방법 및 디스플레이 드라이브 장치 - Google Patents

감마 셋틀링 타임을 저감하기 위한 데이터 드라이버 구동 방법 및 디스플레이 드라이브 장치 Download PDF

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Abstract

감마 셋틀링 타임을 저감하기 위한 데이터 드라이버 구동 방법 및 디스플레이 드라이브 장치가 개시되어 있다. 데이터 드라이버 구동 방법의 예는, 각각의 감마전압 발생기를 통해 감마전압을 컬러별로 분리적으로 생성하여 데이터 드라이버 내의 대응되는 드라이브 회로에 인가함에 의해 적어도 3개의 채널을 통해 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 얻고, 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드에 번갈아 순차적으로 인가하는 것을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 감마 셋틀링 타임을 줄이거나 최소화할 수 있으므로 디스플레이 드라이브 장치의 구동 스피드가 증가된다.

Description

감마 셋틀링 타임을 저감하기 위한 데이터 드라이버 구동 방법 및 디스플레이 드라이브 장치 {Data driver driving method for reducing gamma settling time and display drive device}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 감마 셋틀링 타임을 줄이거나 최소화할 수 있는 데이터 드라이버 구동 방법 및 디스플레이 드라이브 장치에 관한 것이다.
모바일(Mobile) 전자기기에 널리 사용되는 패널(Panel)은 사용자의 요구에 따라 점점 대형화되는 추세이다. 패널의 사이즈가 대형화됨에 따라 디스플레이 드라이브 IC 등과 같은 디스플레이 드라이브 장치의 스피드 이슈(speed issue)가 대두되고 있다. 특히, 유기발광다이오드(OLED)로 이루어진 패널을 구동하는 디스플레이 드라이브 장치의 경우에는 하나의 감마 전압 발생기를 통해 R,G,B 감마 전압이 생성되고 1채널(1 channel)을 통해 R,G,B 출력이 시분할(time sharing)로 출력되는 구조이므로, 스피드 이슈가 더욱 더 크리티컬(critical)하다.
감마 셋틀링 타임은 스피드 이슈에 매우 큰 영향을 주는 요소들 중 하나이다. 패널의 대형화에 기인하여 데이터 라인의 개수와 같은 수를 갖게 되는 채널의 수도 증가되고, 채널의 수가 증가되면 감마 라우팅 저항도 커진다. 이에 따라 감마 셋틀링 타임이 늘어나면 디스플레이 드라이브 장치의 구동 스피드도 그에 따라 느려진다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 감마 셋틀링 타임을 줄이거나 최소화할 수 있는 데이터 드라이버 구동 방법 및 디스플레이 드라이브 장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예의 일 양상에 따라, 데이터 드라이버 구동 방법은:
각각의 감마전압 발생기를 통해 감마전압을 컬러별로 분리적으로 생성하여 데이터 드라이버 내의 대응되는 컬러별 드라이브 회로에 인가함에 의해 적어도 3개의 채널을 통해 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 얻고,
상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드에 번갈아 순차적으로 인가하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 감마전압은 서로 다른 전압 레벨을 갖는 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압으로서 생성될 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 3개의 채널은 1앰프 1화소 구조에서 R채널, G채널, B 채널일 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 드라이브 회로는 상기 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압을 각기 수신하는 제1,2,3 디코더와, 상기 제1,2,3 디코더의 출력단에 각기 연결된 제1,2,3 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 패널은 OLED 패널일 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력은 상기 공통 화소 노드들 중 서로 인접된 제1,2,3 공통 화소 노드에 인가될 시, 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력, 제2,3,1 컬러 컨버팅 출력, 및 제3,1,2 컬러 컨버팅 출력 순으로 각기 인가될 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 공통 화소 노드에 연결된 단위 픽셀 스위치의 컬러 배치 순서는 대응되는 화소의 패널 내 위치에 따라 다를 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 패널 내에 제1,2,3화소가 위치된 경우에 상기 단위 픽셀 스위치는 R,G,B,G,B,R,B,R,G 컬러 순으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 단위 픽셀 스위치의 컬러 배치 순서는 3화소 단위로 반복될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예의 다른 양상에 따라, 디스플레이 드라이브 장치는:
R,G,B 컬러별로 감마전압을 생성하는 제1,2,3 감마전압 발생기;
상기 R,G,B 컬러별 감마전압을 3개의 채널을 통해 구별적으로 수신하고 이를 화소 신호에 채널별로 부가하여 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 생성하는 드라이브 회로; 및
상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드들에 번갈아 순차적으로 인가하는 스위칭부를 구비한다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 3개의 채널은 1앰프 1화소 구조에서 R채널, G채널, B 채널일 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 드라이브 회로는 상기 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압을 각기 수신하는 제1,2,3 디코더와, 상기 제1,2,3 디코더의 출력단에 각기 연결된 제1,2,3 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 패널은 액정 또는 능동형 유기발광다이오드 패널일 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 공통 화소 노드에 연결된 단위 픽셀 스위치의 컬러 배치 순서는 대응되는 화소의 패널 내 위치에 따라 다를 수 있다.
본 발명에 따른 일실시 예에서, 상기 단위 픽셀 스위치는 3화소 마다 R,G,B,G,B,R,B,R,G 컬러 순서로 반복 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 예적인 구성에 따르면, 감마 셋틀링 타임을 줄이거나 최소화할 수 있으므로 디스플레이 드라이브 장치의 구동 스피드가 증가된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 개략적 블록도,
도 2는 도 1 중 데이터 드라이버의 블록도,
도 3은 도 2중 변환기 블록의 일부와 도 1중 감마전압 발생기 사이의 연결을 보여주는 도면,
도 4는 도 3 중 드라이브 회로 및 스위칭 부의 구체적 연결 구성도,
도 5는 단일 감마 전압 발생기를 사용한 경우의 감마 셋틀링 타임의 증가를 나타내는 예시도,
도 6은 도 3 중 감마 전압 발생기의 제1 구현 예를 보인 회로도,
도 7은 도 3 중 감마 전압 발생기의 제2 구현 예를 보인 회로도,
도 8은 도 4 중 디코더의 구현 예시도,
도 9는 본 발명에 따른 DDI를 채용한 모바일 전자기기의 블록도, 및
도 10은 다양한 디스플레이 장치에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도.
위와 같은 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은, 이해의 편의를 제공할 의도 이외에는 다른 의도 없이, 개시된 내용이 보다 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 소자 또는 라인들이 대상 소자 블록에 연결된다 라고 언급된 경우에 그것은 직접적인 연결뿐만 아니라 어떤 다른 소자를 통해 대상 소자 블록에 간접적으로 연결된 의미까지도 포함한다.
또한, 각 도면에서 제시된 동일 또는 유사한 참조 부호는 동일 또는 유사한 구성 요소를 가급적 나타내고 있다. 일부 도면들에 있어서, 소자 및 라인들의 연결관계는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 나타나 있을 뿐, 타의 소자나 회로블록들이 더 구비될 수 있다.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함될 수 있으며, OLED, LCD, PDP등의 디스플레이 장치에 대한 기본적 동작과 내부 기능회로에 관한 세부는 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 상세히 설명되지 않음을 유의(note)하라.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 개략적 블록도이다.
도면을 참조하면, 디스플레이 장치는 패널(2), 게이트 드라이버(4), 데이터 드라이버(6), 및 감마전압 발생기(8)를 포함한다.
상기 패널(2)은, 외부 빛이 있어야 동작하는 수광형과, 자체적으로 빛을 내는 발광형으로 구별될 수 있다. 평판디스플레이(FPD)기술에서 가장 보편적으로 사용되는 TFT-LCD는 대표적인 수광형 디스플레이 제품이다. 한편 셀룰러 폰이나 전광판 등에 많이 사용되는 발광다이오드(LED)가 대표적인 발광형 디스플레이 제품이다. OLED 는 자체 발광기능을 가진 적색(Red)과 황색(Green), 청색(Blue) 등 세가지의 형광체 유기화합물로써 만들어진다. 그러한 OLED는 음극과 양극에서 주입된 전자와 양의 전하를 띤 입자가 유기물 내에서 결합해 스스로 빛을 발하는 현상을 이용한다. 따라서, 패널의 색감을 떨어뜨리는 백라이트가 필요치 않다. OLED 패널은 양극과 음극으로 화소를 단순히 교차시켜 구성한 수동 매트릭스(PM:Passive Matrix) 타입과, 각 화소마다 스위칭용 TFT를 배치한 능동 매트릭스(AM:Active Matrix)로 나뉠수 있다. 상기 패널(2)이 액정 패널이나 상기 능동 매트릭스 타입의 OLED 패널인 경우에, 상기 패널(2)은 매트릭스 형태로 배열되어진 셀들과, m개의 게이트라인들(GL1 내지 GLm)과 n개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLn)의 교차부에 각각 형성되어 상기 셀들에 공급되는 데이터 신호를 절환하는 박막 트랜지스터를 구비한다.
상기 게이트 드라이버(4)는 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 게이트 신호를 공급하여 해당 게이트 라인에 접속된 박막 트랜지스터들이 구동되게 한다.
상기 감마전압 발생기(8)는 서로 다른 전압 레벨을 갖는 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압을 생성한다. 디스플레이 장치에서 R,G,B 화상의 계조는 영상신호의 전압레벨에 따라 선형적으로 변하게 되는 것이 아니라 비선형적으로 변하게 되는 감마특성을 갖는다. 이 감마특성으로 인해 화질이 열화되는 것을 방지하기 위하여 감마보정 전압들을 이용하여 영상신호의 전압레벨들 간의 간격들을 다르게 변화시키게 된다. 즉, 디스플레이 장치는 영상신호의 전압레벨에 따라 서로 다른 레벨을 가지기 위해 감마특성을 보정한다. 이는 미리 설정된 감마전압을 영상신호의 전압레벨에 옵프셋 전압으로서 부가시킴으로써 달성된다.
상기 데이터 드라이버(6)는 상기 게이트 신호에 동기하여 1 수평라인분의 화소신호를 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 이 경우에, 감마전압 발생기(8)는 영상신호의 전압레벨에 따라 서로 다른 레벨을 가지게끔 미리 설정된 직류전압 즉 감마전압을 상기 데이터 드라이버(6)에 공급하게 된다. 이에 따라, 데이터 드라이버(6)는 화소 신호에 상기 감마전압을 부가하여 데이터 라인들에 공급함으로써 감마특성이 보정되도록 한다.
상기 데이터 드라이버(6)는 디스플레이 드라이브 IC(이하 DDI)에 포함되는 집적회로 소자이다. 상기 DDI의 고속 동작은 R,G,B 감마 전압의 셋틀링 타임에 상당히 의존된다. 상기 패널(2)이 OLED 인 경우에 고해상도(High resolution)의 요구에 따라 상기 DDI의 채널(channel)수는 늘어나게 된다.
하나의 감마 전압 발생기를 통해 R,G,B 감마 전압을 생성하고, 1채널을 통해 R,G,B 출력을 시분할(time sharing)로 얻는 구조에서는 채널의 수가 늘어날수록 상기 DDI의 동작속도는 더욱 더 한계에 직면한다. 결국, 패널의 대형화에 기인하여 채널의 수가 증가되면 감마 라우팅 저항이 커져 감마 전압의 스윙이 느려지므로, DDI의 구동 스피드도 느려지는 것이다.
예를 들어, 채널의 개수가 1000개 이상이고, 감마 전압 발생기의 저항 RG =150K, 채널 라인의 기생(parasitic)저항 R=3, 채널의 커패시턴스 C=80fF 이라면, RC 딜레이 타임(delay time)=(150K+3*1000)*(80f*1000)이 된다. 따라서, 딜레이 타임은 최소 12sec 정도를 가진다. 상기 딜레이 타임은, 요구되는 사양이 2~3sec로 되어 있는 경우에 비해, 무려 4배 이상의 감마 셋틀링 타임(GAMMA settling time)을 갖는다. 상기 감마 셋틀링 타임의 영향에 기인하여, R 감마에서 G 감마로 전압이 변경될 때나 G 감마에서 B 감마로 전압이 변경될 때 채널 슬루(channel slew)에 상관없이 패널에서 바라보는 슬루는 느려진다. 따라서, 이를 해결하면 DDI의 고속 드라이빙이 가능해진다.
도 2는 도 1 중 데이터 드라이버의 블록도이다.
도면을 참조하면, 데이터 드라이버(6)는 샘플링 신호를 발생하는 쉬프트 레지스터(120)와, 샘플링 신호에 따라 변조 데이터(MRGB)를 샘플링 후 래치하는 래치(122)와, 래치(122)로부터의 래치된 변조 데이터(MRGB)를 감마전압에 대응되는 화상신호로 변환하여 데이터 라인에 공급하는 디지털 아날로그 변환부(130)를 구비한다.
상기 쉬프트 레지스터(120)는 타이밍 콘트롤러 등과 같은 블록에서 인가되는 데이터 제어신호(DCS) 중 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다.
상기 래치(122)는 쉬프트 레지스터(120)로부터의 샘플링 신호에 따라 상기 변조 데이터(MRGB)를 샘플링한 후, 1 수평 라인분씩 래치 및 출력한다.
상기 디지털 아날로그 변환부(130)는 상기 래치(122)로부터 출력된 변조 데이터(MRGB)에 따라 감마전압 발생기(8)로부터 인가되는 복수의 감마전압(V1 내지 V256)중 어느 하나를 선택하여 데이터 라인(DLi)에 공급한다. 이를 위해 상기 디지털 아날로그 변환부(130)는 디코더(100-1) 및 소스 증폭기(101-1)를 구비한다. 또한, 상기 디지털 아날로그 변환부(130)는 싸인 비트(Sbit)에 따라 제 1 및 제 2 전압(Va, Vb) 중 어느 하나를 선택하여 데이터 라인(DLi)에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 DDI의 구동 스피드를 개선하기 위해 감마전압 발생기(8)를 도 3에서 보여지는 바와 같이 R,G,B 별로 각기 분리한다. 즉, 감마 셋틀링 타임을 줄이기 위해 R 감마,G 감마, 및 B 감마의 전압을 3개의 감마전압 발생기를 통해 각기 독립적으로 생성하는 것이다.
도 3은 도 2중 변환기 블록의 일부와 도 1중 감마전압 발생기 사이의 연결을 보여준다.
도면을 참조하면, DDI는 제1,2,3 감마전압 발생기(10,20,30), 복수의 드라이브 회로(100,101,10n), 및 복수의 스위칭부(200,201,20n))를 구비한다.
상기 제1,2,3 감마전압 발생기(10,20,30)는 R,G,B 컬러별 감마전압을 각기 생성한다. 즉, 제1 감마전압 발생기(10)는 R 컬러 감마 전압을 생성하고, 제2 감마전압 발생기(20)는 G 컬러 감마 전압을 생성하며, 제3 감마전압 발생기(30)는 B 컬러 감마 전압을 생성한다.
각각의 드라이브 회로(100,101,10n)는 상기 R,G,B 컬러별 감마전압을 3개의 채널을 통해 구별적으로 수신하고 이를 데이터 입력단(Di)을 통해 인가되는 화소 신호(변조 데이터)에 채널별로 부가하여 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 생성한다.
각각의 스위칭부(200,201,20n)는 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드들에 번갈아 순차적으로 인가한다.
따라서, 상기 복수의 스위칭부(200,201,20n)의 스위칭 동작에 의해, R 감마 전압 공급 라인(L10)은 전체 채널 중 1/3 채널들에 연결되고, G 감마 전압 공급 라인(L20)은 전체 채널 중 또 다른 1/3 채널들에 연결되며, B 감마 전압 공급 라인(L30)은 전체 채널 중 나머지 1/3 채널들에 연결될 수 있다.
상기 공통 화소 노드들은 도 4에서 보여지는 바와 같이 패널의 픽셀 스위치들(300,301,30n)내에 각기 존재한다.
도 4는 도 3 중 드라이브 회로 및 스위칭 부의 구체적 연결 구성도이다.
도면을 참조하면, R,G,B 컬러별로 감마전압을 생성하는 제1,2,3 감마전압 발생기(10,20,30)와, 상기 R,G,B 컬러별 감마전압을 3개의 채널을 통해 구별적으로 수신하고 이를 화소 신호에 채널별로 부가하여 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 생성하는 드라이브 회로(100), 및 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드들(N10,N20,N30)에 번갈아 순차적으로 인가하는 스위칭부(200)를 구비한다.
여기서, 상기 3개의 채널은 1앰프 1화소 구조에서 R채널, G채널, B 채널을 포함한다. 1앰프 1화소 구조란 도 5에서와 같이 하나의 증폭기(예 101-1)의 출력에서 1화소를 이루는 R,G,B 출력이 순차로 출력되는 구조를 의미한다.
본 발명의 실시 예의 경우에는 감마 셋틀링 타임을 줄이기 위해 도 4에서는 3개의 증폭기(101-1,101-2,101-3)에서 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력들이 동시에 출력된다. 즉, 제1 증폭기(101-1)의 출력노드(ND1)에는 제1 컬러 컨버팅 출력이 나타나고, 제2 증폭기(101-2)의 출력노드(ND2)에는 제2 컬러 컨버팅 출력이 나타나며, 제3 증폭기(101-3)의 출력노드(ND3)에는 제3 컬러 컨버팅 출력이 나타난다. 결국, 3개의 증폭기(101-1,101-2,101-3)는 컬러별 증폭기로서 컬러별 드라이브 회로에 포함된다.
스위칭부(200)내의 제1,4,7 스위치(S1,S4,S7)가 동시에 클로즈되면, 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력들은 상기 패널의 공통 화소 노드들(N10,N20,N30)에 각기 인가된다. 이때, 상기 패널의 픽셀 스위치(300)내의 제1,4,7 단위 픽셀 스위치(P1,P4,P7)도 동시에 클로즈되어, 개별적 화소에 대한 R,G,B 출력이 동시에 제공된다.
한편, 상기 공통 화소 노드(N10)에서의 G출력은 상기 R,G,B출력이 차단된 후, 상기 공통 화소 노드(N20)에서의 B출력 및 상기 공통 화소 노드(N30)에서의 R출력이 제공될 때 동시에 제공된다.
도 4의 구조에서는 임의의 1개의 증폭기에서 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력들 중 하나가 출력되지만, 스위칭부(200)의 스위칭 작용에 의해 1앰프 1화소 구조와 동일한 출력 구조가 된다.
상기 드라이브 회로(100)는 상기 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압을 각기 수신하는 제1,2,3 디코더(100-1,100-2,100-3)와, 상기 제1,2,3 디코더의 출력단에 각기 연결된 제1,2,3 증폭기(101-1,101-2,101-3)를 포함한다.
상기 패널의 상기 공통 화소 노드들(N10,N20,N30)에 연결된 단위 픽셀 스위치(P1,P2,P3,..,P9)의 컬러 배치 순서는 대응되는 화소의 패널 내 위치에 따라 다르다.
즉, 도 4에서의 경우에는, 상기 단위 픽셀 스위치(P1-P9)는 3화소 마다 R,G,B,G,B,R,B,R,G 컬러 순서로 반복 배치된다.
상기 공통 화소 노드(N10)에 연결된 단위 픽셀 스위치(P1,P2,P3)는 1개의 화소를 디스플레이 하기 위한 것이다. 상기 단위 픽셀 스위치(P1)가 클로즈될 때 상기 스위칭부(200)내의 제1 스위치(S1)가 클로즈되며 제1 증폭기(101-1)로부터 R 컬러 컨버팅 출력이 출력된다. 이와 동시에 단위 픽셀 스위치(P4,P7) 및 제4,7 스위치(S4,S7)가 클로즈되어 제2,3 증폭기(101-2,101-3)로부터 G,B 컬러 컨버팅 출력이 출력된다.
또한, 단위 픽셀 스위치(P2)가 클로즈될 때 상기 스위칭부(200)내의 제2 스위치(S2)가 클로즈되며 제2 증폭기(101-2)로부터 G 컬러 컨버팅 출력이 출력된다. 이와 동시에 단위 픽셀 스위치(P5,P8) 및 제5,8 스위치(S5,S8)가 클로즈되어 제3,1 증폭기(101-3,101-1)로부터 B,R 컬러 컨버팅 출력이 출력된다.
유사하게, 단위 픽셀 스위치(P3)가 클로즈될 때 상기 스위칭부(200)내의 제3 스위치(S3)가 클로즈되며 제3 증폭기(101-3)로부터 B 컬러 컨버팅 출력이 출력된다. 이와 동시에 단위 픽셀 스위치(P6,P9) 및 제6,9 스위치(S6,S9)가 클로즈되어 제1,2 증폭기(101-1,101-2)로부터 R,G컬러 컨버팅 출력이 출력된다.
본 발명의 실시 예에서는 도 4와 같이, 개별적인 감마전압 발생기를 통해 감마전압을 R,G,B 컬러별로 분리적으로 생성하여 데이터 드라이버(6)내의 대응되는 드라이브 회로(100)에 인가함에 의해 적어도 3개의 채널을 통해 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 노드들(ND1,ND2,ND3)을 통해 얻는다. 그리고 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드들에 번갈아 순차적으로 인가한다. 이와 같은 데이터 드라이버 구동 방법은 RC 딜레이 타임을 대폭적으로 줄어들게 하므로 감마 셋틀링 타임이 최소화 또는 현저히 줄어든다. 본 발명의 실시예에서의 번갈아 순차적으로 라는 의미는 서로 인접한 3화소들에 대하여 제1 타임구간에서는 R,G,B 출력을, 제2 타임구간에서는 G,B,R 출력을, 제3 타임구간에서는 B,R,G 출력을 제공하는 것을 의미한다. 여기서, 제1,2,3 타임구간들은 시간축상에서 서로 순차적으로 설정되는 구간들이다.
도 4에서 보여지는 라인들(L10,L20,L30)에 각기 보여지는 기생 저항들(R1,R2,R3) 및 기생 커패시터들(C1,C2,C3)은 도 5의 단일 라인(L1)에 보여지는 기생저항들(R1,R2,R3,Rn) 및 기생 커패시터들(C1,C2,C3,Cn)들보다, 라인별 대비시에, 상대적으로 작은 값을 가진다. 결국, 하나의 라인에서 보여지는 RC 딜레이 타임(delay time)은 도 4의 경우에 도 5에 비해 감소된다.
도 5는 단일 감마 전압 발생기를 사용한 경우의 감마 셋틀링 타임의 증가를 나타내는 예시도이다.
도면을 참조하면, 하나의 통합 감마 전압 발생기(25)에서 R 감마 전압, G 감마 전압, B 감마 전압이 라인(L1)을 통해 출력된다. 하나의 증폭기를 통해 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력이 시분할적으로 출력되는 도 5와 같은 구조는 전형적인 1앰프 1픽셀 구조이며 도 4에서 보여지는 스위칭부(200)를 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 도 5의 구조는 전술한 바와 같이 RC 딜레이 타임이 상대적으로 크게 되므로, 감마 셋틀링 타임이 증가되는 것을 알 수 있다.
이에 비해, 도 4의 경우에는 채널의 증가 시에 RC 딜레이가 커지긴 하지만 R,G,B 감마 전압간의 전압 트랜지션(transition)이 존재하지 않는다. 그러므로 RC 딜레이에 의한 감마 셋틀링 타임 이슈(GAMMA settling time Issue)가 사라지게 된다. 또한, 드라이브 회로의 후단에 스위칭부를 둠에 의해 R,G,B 출력이 1개의 채널에서 시분할로 출력되는 것과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
도 6은 도 3 중 감마 전압 발생기의 제1 구현 예를 보인 회로도이다.
도면을 참조하면, 감마전압 발생기들(10,20,30)중 임의의 하나(10)는 제1 공급전압(VSS)과 제2 공급전압(VDD) 사이에 직렬 접속된 복수의 저항(R1 내지 Rn)을 구비한다. 여기서, 제1 공급전압(VSS)은 제2 공급전압(VDD)보다 낮은 전압레벨을 가지게 된다. 이러한, 감마전압 발생기(10)는 제1 구동전압(VSS)에 직렬 접속된 제 1 및 제2 저항(R1, R2) 사이의 분압노드에서 제1 전압(Va)을 발생하여 디코더(100)에 공급한다. 또한, 감마전압 발생기(10)는 제2 구동전압(VDD)에 직렬 접속된 제 N-1 및 제 N 저항(Rn-1, Rn) 사이의 분압노드에서 제2 전압(Vb)을 발생하여 디코더(100)에 공급한다.
한편, 감마전압 발생기(10)는 제2 및 제3 저항(R2, R3) 사이의 분압노드에는 최저 기준 감마전압(Vref0)이 공급되고, 제 N-2 및 제 N-1 저항(Rn-2, Rn-1) 사이의 분압노드에는 최고 기준 감마전압(Vref7)이 공급된다. 그리고, 제 4 내지 제 N-2 저항(R4, Rn-2) 사이의 특정 분압노드에는 최저 기준 감마전압(Vref0)과 최고 기준 감마전압(Vref7) 사이의 기준 감마전압(Vref2 내지 Vref6)이 각각 공급된다. 이에 따라, 감마전압 발생기(10)는 제 2 및 제 N-1 저항(R2, Rn-1) 사이의 분압 노드들 각각에서 256개의 감마전압(V1 내지 V256)을 발생하여 디코더(100)에 공급한다.
도 6의 경우에 R 감마 전압 발생기(10)가 대표적으로 설명되었으나, 저항들의 값이 다른 점을 제외하면, G,B 감마 전압 발생기(20,30)의 구성은 도 6과 동일하게 될 수 있다.
도 7은 도 3 중 감마 전압 발생기의 제2 구현 예를 보인 회로도이다.
도면을 참조하면, 동일한 제2 공급전압(VDD)에 공통 연결된 R 감마 전압 발생기(10), G 감마 전압 발생기(20), 및 B 감마 전압 발생기(30)의 구성이 보여진다. R 감마 전압 발생기(10)의 경우에 상기 제2 공급전압(VDD)과 제1 공급전압(GND)간에는 복수의 저항들(R11,R12,R13,R14,R1n+1)이 직렬로 연결되어 있다.
도 8은 도 4 중 디코더의 구현 예시도이다.
도면을 참조하면, 디코더는 8비트 디코더(136)와 선택 스위칭부(138)를 포함할 수 있다.
8비트 디코더(136)는 8비트 변조 데이터(MRGB)의 각 비트(D0 내지 D7)에 따라 256개의 감마전압(V1 내지 V256) 중 어느 하나를 선택하여 공통라인(139)을 통해 출력한다. 선택 스위칭부(138)는 싸인 비트(Sbit)에 따라 제1 및 제2 전압(Va, Vb)중 어느 하나를 선택하여 상기 공통라인(139)를 통해 출력한다.
상기 8비트 디코더(136)는 감마전압 발생기(예 10)로부터 256개의 감마전압(V1 내지 V256)이 공급되는 각 입력라인과 공통라인(139) 사이에 직렬 접속된 제 1 내지 제 8 트랜지스터들로 구성된다. 이때, 제 1 내지 제 8 트랜지스터 각각은 8비트 변조 데이터(MRGB) 각 비트(D0 내지 D7)에 따라 256개의 감마전압(V1 내지 V256) 중 어느 하나를 선택하도록 N 타입 트랜지스터와 P타입 트랜지스터의 조합으로 배치된다.
제1 트랜지스터 각각의 게이트 전극은 8비트 변조 데이터(MRGB)의 제 8 비트(MSB, D7) 입력라인에 전기적으로 접속되고, 소스 전극은 각 감마전압(V1 내지 V256) 입력라인에 전기적으로 접속된다. 그리고, 제1 트랜지스터 각각의 드레인 전극은 제2 트랜지스터의 소스 전극에 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 내지 제7 트랜지스터 각각의 게이트 전극은 8비트 변조 데이터(MRGB)의 제2 내지 제7 비트(D1 내지 D6) 입력라인에 각각 접속되며, 각각의 소스 전극은 이전 트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 접속된다. 그리고, 제2 내지 제7 트랜지스터 각각의 드레인 전극은 다음 트랜지스터의 소스 전극에 전기적으로 접속된다. 한편, 제8 트랜지스터 각각의 게이트 전극은 8비트 변조 데이터(MRGB)의 제1 비트(LSB, D0) 입력라인에 접속되며, 소스 전극은 이전 트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 접속된다. 그리고, 제8 트랜지스터 각각의 드레인 전극은 공통라인(139)에 전기적으로 접속된다.
이러한, 8비트 디코더(136)는 래치(122)로부터 공급되는 변조 데이터(MRGB)가 '11111111'일 경우 제 256 감마전압(V256) 입력라인에 직렬 접속된 8개의 N타입 트랜지스터들을 턴-온시켜 256개의 감마전압(V1 내지 V256) 중 제 256감마전압(V256)을 화상신호로 선택하여 공통라인(139)을 통해 데이터 라인(115)에 공급한다. 마찬가지로, 8비트 디코더(136)는 래치(122)로부터 공급되는 변조 데이터(MRGB)가 '00000000'일 경우 제1 감마전압(V1) 입력라인에 직렬 접속된 8개의 P타입 트랜지스터들을 턴-온시켜 256개의 감마전압(V1 내지 V256) 중 제1 감마전압(V1)을 화상신호로 선택하여 공통라인(139)을 통해 데이터 라인(115)에 공급한다. 결과적으로, 8비트 디코더(136)는 래치(122)로부터 공급되는 '00000000' 내지 '11111111'의 변조 데이터(MRGB)에 따라 256개의 감마전압(V1 내지 V256) 입력라인에 직렬 접속된 8개의 트랜지스터를 턴-온시켜 256개의 감마전압(V1 내지 V256) 중 어느 하나를 화상신호로 선택하여 공통라인(139)을 통해 데이터 라인(115)에 공급한다.
도 9는 본 발명에 따른 DDI를 채용한 모바일 전자기기의 블록도이다.
도면을 참조하면, 모바일 전자기기는 패널(2), DDI(6), 콘트롤러(7), 데이터 제공기(500)를 포함한다. 데이터 제공기(500)가 상기 패널(2)상에 표시할 디스플레이 데이터를 상기 콘트롤러(7)로 인가하면, 상기 DDI(6)는 고속으로 데이터 드라이빙 동작을 수행한다. 왜냐하면, 상기 DDI(6)는 도 3과 같은 구조를 채용하기 때문에 감마 셋틀링 타임이 상대적으로 짧다. 따라서, 패널(2)이 대형 화면이라 하더라도 데이터 드라이빙 동작이 고속으로 수행되기 때문에 화질의 열화는 개선된다.
상기 모바일 전자기기는 상기 데이터 제공기(500)를 통해 외부의 통신 장치와 연결될 수 있다. 상기 통신 장치는 DVD(digital versatile disc) 플레이어, 컴퓨터, 셋 탑 박스(set top box, STB), 게임기, 디지털 캠코더 등일 수 있다.
상기 데이터 제공기(500)가 컴퓨터 등에서 채용되는 스토리지를 갖는 경우에, 상기 스토리지는 텍스트, 그래픽, 소프트웨어 코드 등과 같은 다양한 데이터 형태들을 갖는 데이터 정보를 저장한다.
상기 스토리지는, 예를 들면, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(flash memory),MRAM(Magnetic RAM), 스핀전달토크 MRAM (Spin-Transfer Torque MRAM), Conductive bridging RAM(CBRAM), FeRAM (Ferroelectric RAM), OUM(Ovonic Unified Memory)라고도 불리는 PRAM(Phase change RAM), 저항 메모리 (Resistive RAM: RRAM 또는 ReRAM), 나노튜브 RRAM (Nanotube RRAM), 폴리머 RAM(Polymer RAM: PoRAM), 나노 부유 게이트 메모리(Nano Floating Gate Memory: NFGM), 홀로그래픽 메모리 (holographic memory), 분자 전자 메모리 소자(Molecular Electronics Memory Device), 또는 절연 저항 변화 메모리(Insulator Resistance Change Memory)로 구현될 수 있다.
비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 모바일 전자기기에는 응용 칩셋(Application chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 모바일 디램, 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 자명하다
상기 데이터 제공기(500)를 구성하는 메모리나 상기 콘트롤러(7)는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다. 예를 들면, 메모리 그리고/또는 콘트롤러는 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등의 패키지로서 패키지화될 수 있다.
도 10은 다양한 디스플레이 장치에 적용된 본 발명의 응용 예를 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 셀룰러 폰(1310)에 채용될 수 있음을 물론이고, LCD 나 PDP TV(1320), 은행의 현금 입출납을 자동적으로 대행하는 ATM기(1330), 엘리베이터(1340), 지하철 등에서 사용되는 티켓 발급기(1350), PMP(1360), e-book(1370), 네비게이션(1380) 등에 폭넓게 이용될 수 있다. 사용자 인터페이스가 필요한 모든 분야에서 상기 디스플레이 장치(1000)는 터치 스크린 방식의 시스템을 탑재할 수 있다. 특히 셀룰러 폰의 경우에 그러한 터치 스크린 시스템의 채용은 효과적일 수 있다.
상기 디스플레이 장치(1000)는 본 발명의 실시 예에 따라, 감마 셋틀링 타임이 짧기 때문에 대형 화면에서 보다 고속으로 동작될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 성능이 개선된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서를 통해 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 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이, DDI의 세부적 구성이나 감마 전압 발생기의 전압 발생 형태를 다양하게 변경 및 변형할 수 있을 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: R 감마 전압 발생기
20: G 감마 전압 발생기
30: B 감마 전압 발생기
100: 드라이브 회로
200: 스위칭부

Claims (10)

  1. 각각의 감마전압 발생기를 통해 감마전압을 컬러별로 분리적으로 생성하여 데이터 드라이버 내의 대응되는 컬러별 드라이브 회로에 인가함에 의해 적어도 3개의 채널을 통해 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 얻고,
    상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드들에 번갈아 순차적으로 인가하는 것을 포함하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감마전압은 서로 다른 전압 레벨을 갖는 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압으로서 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 3개의 채널은 1앰프 1화소 구조에서 R채널, G채널, B 채널에 대응됨을 특징으로 하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 드라이브 회로는 상기 R 감마전압, G 감마전압, 및 B 감마전압을 각기 수신하는 제1,2,3 디코더와, 상기 제1,2,3 디코더의 출력단에 각기 연결된 제1,2,3 증폭기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력은 상기 공통 화소 노드들 중 서로 인접된 제1,2,3 공통 화소 노드에 인가될 시, 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력, 제2,3,1 컬러 컨버팅 출력, 및 제3,1,2 컬러 컨버팅 출력 순으로 각기 번갈아 인가되는 것을 특징으로 하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 공통 화소 노드에 연결된 단위 픽셀 스위치의 컬러 배치 순서는 대응되는 화소의 패널 내 위치에 따라 다름을 특징으로 하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 패널 내에 제1,2,3화소가 위치된 경우에 상기 단위 픽셀 스위치는 R,G,B,G,B,R,B,R,G 컬러 순으로 배치됨을 특징으로 하는 데이터 드라이버 구동 방법.
  8. R,G,B 컬러별로 감마전압을 생성하는 제1,2,3 감마전압 발생기;
    상기 R,G,B 컬러별 감마전압을 3개의 채널을 통해 구별적으로 수신하고 이를 화소 신호에 채널별로 부가하여 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 생성하는 드라이브 회로; 및
    상기 제1,2,3 컬러 컨버팅 출력을 패널의 공통 화소 노드들에 번갈아 순차적으로 인가하는 스위칭부를 구비함을 특징으로 하는 디스플레이 드라이브 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공통 화소 노드에 연결된 단위 픽셀 스위치의 컬러 배치 순서는 대응되는 화소의 패널 내 위치에 따라 다름을 특징으로 하는 디스플레이 드라이브 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단위 픽셀 스위치는 3화소 마다 R,G,B,G,B,R,B,R,G 컬러 순서로 반복 배치됨을 특징으로 하는 디스플레이 드라이브 장치.
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