KR101817500B1 - 슬루 레이트 디지털 컨버터 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터에 관한 것으로서, 특히, RC 시상수에 따른 슬루 레이트(Slew Rate)를 검출(Detect)하여 슬루 레이트를 디지털 코드(Code)로 변환시킬 수 있는, 슬루 레이트 디지털 컨버터 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터는, RC 시상수를 갖는 RC 시상수 회로부에 인가할 입력펄스를 생성하는 발생부; 기준전압을 생성하는 기준전압부; 상기 발생부로부터 전송되어온 상기 입력펄스와 상기 기준전압과 상기 발생부에서 생성된 클럭을 이용하여, 상기 RC 시상수 회로부를 거쳐 입력된 피드백펄스가 상기 기준전압까지 도달되는 시간 정보를 포함하는 검출정보를 출력하는 검출부; 및 상기 클럭수에 해당되는 상기 검출정보를 이용하여 상기 시간 정보를 포함하고 있는 디지털 코드를 출력하는 코딩부를 포함한다.

Description

슬루 레이트 디지털 컨버터 및 그 구동 방법{SLEW RATE TO DIGITAL CONVERTER AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터에 관한 것으로서, 특히, 단위 시간당 출력신호의 변화량을 나타내는 슬루 레이트(Slew Rate)를 디지털 코드로 변환시키는, 슬루 레이트 디지털 컨버터 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜주는 컨버터로는, 아날로그 디지털 컨버터(ADC : Analog to Digital Converter) 또는 타임 디지털 컨버터(Time to Digital Converter) 등이 있다.
도 1은 종래의 다양한 컨버터의 구성을 나타낸 예시도로서, (a)는 아날로그 디지털 컨버터의 구성을 나타낸 것이며, (b)는 타임 디지털 컨버터의 구성을 나타낸 예시도이다.
우선, 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital Converter)는, 아날로그 전압(Analog Voltage)을 기준 전압(Reference Voltage)과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 아날로그 전압을 디지털 코드로 변환시켜주는 장치를 말한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 회로에서, 아날로그 전압(Vin)은 기준전압(Vref)과 비교되며, 아날로그 전압(Vin)은 기준전압(Vref)과의 크기 차이에 따라 01, 00, 10, 11과 같은 2비트의 디지털 코드로 변환되어 출력된다.
즉, 아날로그 디지털 컨버터는 입력신호의 크기를 디지털 코드로 변환시켜주는 장치이다.
다음, 타임 디지털 컨버터(Time to Digital Converter)는 시작 신호(Start)와 스톱 신호(Stop)의 시간차이를 양자화하는 변환기를 말하는 것으로서, 도 1의 (b)와 같이 구성될 수 있다.
즉, 타임 디지털 컨버터는 입력신호의 시작시간과 스톱시간 간의 시간 차이를 디지털 코드로 변환시켜주는 장치이다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 컨버터들은 입력신호의 크기 또는 입력신호의 지연(Delay)에 따른 시간을 디지털 코드로 변환시켜 주고 있을 뿐, 단위 시간당 출력신호의 변화량을 나타내는 슬루 레이트(Slew Rate)를 디지털 코드로 변환시켜주지는 못하고 있다.
즉, 액정표시장치와 같은 각종 표시장치에는 다양한 종류 및 형태의 RC가 존재하고 있기 때문에, 이러한 RC의 시상수에 따라 입력신호가 슬루 레이트(Slew Rate)를 가지고 있다. 이러한 슬루 레이트는 입력신호의 크기에 대한 정보와 지연 시간에 대한 정보를 모두 포함하고 있는 것으로서, 슬루 레이트의 변화는 표시장치의 특성을 좌우하거나 또는 표시장치의 기능을 좌우하는 중요한 요소로 작용하고 있다.
그러나, 종래에는 이러한 슬루 레이트를 디지털 코드로 변환시켜주지 못하고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, RC 시상수에 따른 슬루 레이트(Slew Rate)를 검출(Detect)하여 슬루 레이트를 디지털 코드(Code)로 변환시킬 수 있는, 슬루 레이트 디지털 컨버터 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터는, RC 시상수를 갖는 RC 시상수 회로부에 인가할 입력펄스를 생성하는 발생부; 기준전압을 생성하는 기준전압부; 상기 발생부로부터 전송되어온 상기 입력펄스와 상기 기준전압과 상기 발생부에서 생성된 클럭을 이용하여, 상기 RC 시상수 회로부를 거쳐 입력된 피드백펄스가 상기 기준전압까지 도달되는 시간 정보를 포함하는 검출정보를 출력하는 검출부; 및 상기 클럭수에 해당되는 상기 검출정보를 이용하여 상기 시간 정보를 포함하고 있는 디지털 코드를 출력하는 코딩부를 포함한다. 상기 클럭은 상기 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간에 적어도 두 번 이상 출력되는 것을 특징으로 한다. 상기 검출부는, 상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 각 클럭마다 비교하여, 상기 각 클럭마다 검출정보를 출력하는 비교기; 및 상기 기간 동안 상기 비교기로부터 직렬데이터 형태로 전송되어온 상기 각 검출정보를 저장하고 있다가, 상기 기간 이후에 상기 검출정보들을 병렬데이터 형태로 출력하기 위한 직병렬변환기를 포함한다. 상기 검출부는, 상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안 출력되는 8개의 상기 클럭에 따라, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 판단하여 8개의 검출정보를 출력하며, 상기 코딩부는 상기 8개의 검출정보를 이용하여 3비트의 2진코드를 생성하는 것을 특징으로 한다. 상기 발생부는 영상데이터신호를 상기 입력펄스로 하여 표시장치의 패널로 출력하며, 상기 검출부는 상기 패널을 거친 상기 영상데이터신호를 피드백펄스로 수신하여, 상기 피드백펄스로부터 상기 검출정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터 구동 방법은, 입력펄스를 생성하여 RC 시상수 회로부로 출력하는 단계; 상기 입력펄스와 상기 RC 시상수 회로부로부터 수신되는 피드백펄스의 동기를 맞추는 단계; 상기 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간 동안 출력되는 클럭에 따라, 상기 피드백펄스가 기준전압보다 큰지를 판단하여, 판단정보에 따라 검출정보를 출력하는 단계; 및 상기 클럭수에 해당되는 상기 검출정보를 이용하여 상기 시간 정보를 포함하고 있는 디지털 코드를 출력하는 단계를 포함한다. 상기 클럭은 상기 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간에 적어도 두 번 이상 출력되는 것을 특징으로 한다. 상기 검출정보를 출력하는 단계는, 상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 각 클럭마다 비교하여, 상기 각 클럭마다 검출정보를 출력하는 단계; 및 상기 기간 동안 직렬데이터 형태로 출력되는 상기 각 검출정보를 저장하고 있다가, 상기 기간 이후에 상기 검출정보들을 병렬데이터 형태로 출력하는 단계를 포함한다. 상기 검출정보를 출력하는 단계는, 상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안 출력되는 8개의 상기 클럭에 따라, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 판단하여 8개의 검출정보를 출력하며, 상기 디지털 코드를 출력하는 단계는, 상기 8개의 검출정보를 이용하여 3비트의 2진코드를 생성하는 것을 특징으로 한다. 상기 입력펄스는 표시장치의 패널로 출력되는 영상데이터신호이며, 상기 피드백펄스는 상기 영상데이터신호가 상기 패널을 거친 후에 상기 패널로부터 출력되는 신호인 것을 특징으로 한다.
상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
즉, 본 발명은 RC 시상수에 따른 슬루 레이트(Slew Rate)를 검출(Detect)하여 슬루 레이트를 디지털 코드(Code)로 변환시킴으로써, 표시장치의 구동IC에서의 출력단 시상수를 예측할 수 있으며, 이에 따른 피드백 데이터(Feedback Data)를 이용하여, 구동IC의 구동능력을 증가시키거나 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 RC 시상수에 따른 슬루 레이트(Slew Rate)를 검출(Detect)하여 슬루 레이트를 디지털 코드(Code)로 변환시킴으로써, 표시장치에 적용되는 터치감지부(Touch IC)에서 터치패널(Touch Panel)의 시상수의 값을 파악할 수 있으며, 이를 이용하여 터치여부 또는 터치위치를 판단할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한 바와 같은 경우 이외에도, RC 시상수에 따라 기능이 변화될 수 있는 다양한 장치에 적용되어, 해당 장치의 기능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 다양한 컨버터의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터의 일실시예 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터 중 검출부의 일실시예 상세 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터로 입출력되는 각종 피드백펄스들의 타이밍도를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터의 구동 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터로 입력되는 다양한 형태의 피드백펄스를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터가 적용되는 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터의 일실시예 구성도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터 중 검출부의 일실시예 상세 구성도로서, 도 2에 도시된 검출부(130)의 구성을 상세히 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터로 입출력되는 각종 피드백펄스들의 타이밍도를 나타낸 예시도이다.
저항(R)과 캐패시터(C)로 구성되는 RC 전기 회로에 갑자기 전압을 가하면 전류는 점점 증가하여 정상치라고 하는 일정한 값에 이르게 되는데, 이 정상치의 1-e-1 배, 즉 63.2%에 이를 때까지의 시간을 RC 전기 회로의 RC 시상수(τ)라 한다.
즉, RC 전기 회로의 과도 응답에서 과도항은 e-t/τ의 비율로 감쇠하고, τ=RC이며, τ는 초기값으로부터 초기값의 e-1이 될 때까지의 시간을 말한다.
일반적으로 일정 주파수를 갖는 입력펄스(Input Pulse)를, RC 시상수(τ)를 갖는 패널(Panel)이나 회로에 인가하면, RC 시상수에 의해서 슬루 레이트(Slew Rate)가 낮은 피드백펄스(Feedback Pulse)로 출력된다.
여기서 슬루 레이트(Slew Rate)란 단위 시간당 출력신호의 변화량을 나타내는 것으로서, 상기한 바와 같이 RC 시상수(τ)를 갖는 패널이나 회로에 입력펄스를 인가하면, 출력되는 피드백펄스는 슬루 레이트를 갖는 피드백펄스로 출력된다.
본 발명은 상기한 바와 같이 RC 시상수를 갖는 패널이나 회로를 거쳐서 나온 피드백펄스의 슬루 레이트의 변화를 검출(Detect)하여, 이를 디지털 코드(Digital Code)로 변환시키는 슬루 레이트 디지털 컨버터에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 발생부(Clock and Pulse Generation Circuit)(110), 기준전압부(Reference Voltage Generation Circuit)(120), 검출부(Slew Rate Detect Circuit)(130) 및 코딩부(Thermometer to Binary Code Encoder Circuit)(140)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에서 도면부호 200은 RC 시상수(τ)를 갖는 패널 또는 회로로서, RC를 갖는 다양한 종류의 패널 또는 회로가 될 수 있다. 따라서, 이하에서는 도면부호 200에 해당되는 구성요소를 간단히 RC 시상수 회로부액정표시패널(600)라 한다.
즉, RC 시상수 회로부액정표시패널(600)는 RC 시상수를 갖는 회로로서, 예를 들어, 표시장치의 패널(Panel) 또는 터치패널(TSP) 등이 될 수 있다.
발생부(Circuit Clock and Pulse Generation Circuit)(110)는, 상기한 바와 같은 표시장치의 패널 또는 터치패널(TSP) 또는 기타 RC 시상수를 갖는 다양한 종류의 RC 시상수 회로부액정표시패널(600)에 인가할 입력펄스 및 검출부(130)에서 슬루 레이트 검출을 위해 이용될 클럭(Clock)을 생성한다. 여기서, 클럭은 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간에 적어도 두 번 이상 출력되도록 생성된다.
발생부(110)에서 생성된 입력펄스(Input Pulse)는 RC 시상수 회로부액정표시패널(600)로 입력되어, RC 시상수 회로부액정표시패널(600)를 거친 후, 피드백펄스(Feedback Pulse)가 되어 검출부(130)로 입력된다.
발생부(110)에서 생성된 클럭(Clock)은 검출부(130)로 입력되어, 검출부(130)가 피드백펄스의 슬루 레이트를 검출하는 경우에 이용된다. 이하에서는 설명의 편의상, 발생부(110)가 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간 동안, 8개의 클럭을 생성하는 것을 일예로 하여 본 발명이 설명된다.
기준전압부(Voltage Generation Circuit)(120)는 검출부(130)가 슬루 레이트를 검출하기 위해 이용할 기준전압(Vref : Reference Voltage)을 생성한다.
검출부(Slew Rate Detect Circuit)(130)는 발생부(110)로부터 전송되어온 입력펄스(Input Pluse)와 기준전압(Vref)과 클럭을 이용하여, RC 시상수 회로부액정표시패널(600)를 거쳐 입력된 피드백펄스가 기준전압(Vref)까지 도달되는 시간 정보를 포함하는 검출정보를 클럭 수만큼 생성하여 직렬데이터 형태로 저장하여 두었다가, 클럭수에 해당되는 검출정보들을 병렬데이터 형태로 동시에 출력한다.
피드백펄스가 기준전압(Vref)까지 도달되는 시간을 검출하기 위한 검출부(130)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 도 3에는 그 일예가 도시되어 있다.
즉, 검출부(130)는 다양한 방법을 통해 피드백펄스가 기준전압(Vref)까지 도달되는 시간을 검출할 수 있지만, 도 3에는 상기와 같은 검출을 위해 비교기(131)와 직병렬변환기(Deserializer)가 이용되고 있는 검출부(130)가 본 발명의 일예로서 도시되어 있다.
비교기(131)는 기준전압(Reference Voltage)과 피드백펄스를 각 클럭마다 비교하여, 피드백펄스가 기준전압(Reference Voltage)을 넘어서는 지점부터 하이(High)('1') 또는 로우(Low)('0')를 출력함으로써, 피드백펄스가 기준전압을 넘어서는 지점을 검출한다.
발생부(110)가 상기한 바와 같이 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간 동안 8개의 클럭을 생성한다고 할 때, 비교기(131)는 피드백펄스의 하나의 펄스폭 마다 8개의 검출정보를 출력한다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 입력펄스(10)의 펄스폭 마다 8개의 클럭(40)이 출력되고, 기준전압(Vref)(30)이 3.2이며, 입력펄스(10)의 크기가 3.3이라고 할 때, 비교기(131)는 매 클럭마다 피드백펄스(20)가 기준전압(30)보다 큰지를 판단하여, 크지 않은 경우에는 로우(Low)를 제1검출정보(Comparator Out)로 출력하고, 큰 경우에는 하이(High)를 제1검출정보로 출력한다.
이러한 제1검출정보(Comparator Out)는 그대로 직병렬변환기(132)로 전송될 수도 있으나, 본 발명에서는 상기와 같이 출력된 제1검출정보(Comparator)를 역변환시킨 정보를 비교기(131)의 제2검출정보(Comparator Outb)로 출력한다.
즉, 비교기(131)는 도 4에 도시된 바와 같이, 피드백펄스(20)가 기준전압(30)보다 작은 6개의 클럭 동안에는 제1검출정보(Comparator Out)로 '0000'을 출력하고, 피드백펄스(20)가 기준전압(30)보다 큰 나머지 2개의 클럭 동안에는 '11'을 출력한다. 그러나, 비교기(131)는 상기한 바와 같은 제1검출정보(Comparator Out)를 역변환시켜, 피드백펄스(20)가 기준전압(30)보다 작은 6개의 클럭 동안에는 제2검출정보(Comparator Outb)로 '111111'을 출력하고, 피드백펄스(20)가 기준전압(30)보다 큰 나머지 2개의 클럭 동안에는 제2검출정보(Comparator Outb)로 '00'을 출력한다.
그러나, 상기한 바와 같이 제1검출정보 또는 제2검출정보는 비교기(131) 및 직병렬변환기(132)의 특성에 따라 하이와 로우가 바뀌어 출력될 수도 있다. 또한, 이하의 설명 중, 비교기(131)에서 출력되는 검출정보는 비교기(131)에서 최종적으로 출력되는 검출정보로서, 제2검출정보(Comparator Outb)를 말한다.
직병렬변환기(Deserializer)(132)는 비교기(131)에서 출력된 검출정보를 플립플롭(F/F)을 통해 임시로 저장하고 있다가, 하나의 펄스폭 동안에 8개의 검출정보가 모두 검출되면, 8개의 검출정보를 일시에 코딩부(140)로 출력하는 기능을 수행한다.
즉, 직병렬변환기(132)는 하나의 펄스폭 동안 8개의 클럭 각각에 맞추어 출력되는 직렬데이터 형태의 검출정보를 임시로 저장하고 있다가, 8개의 검출정보를 동시에 병렬데이터 형태로 출력한다. 예를 들어 도 4에서는 A구간에 해당되는 펄스폭 동안 비교기(131)에서 8개의 클럭(Clock)이 출력되고, 그에 따라 비교기(131)가 8개의 검출정보(Comparator Outb)를 출력하고 있으며, 직렬데이터 형태로 전송되어온 상기 8개의 검출정보를 직병렬변환기(132)가 해당 펄스가 끝난 후 병렬데이터 형태(Dout)로 출력시키고 있다.
코딩부(Thermometer to Binary Code Encoder Circuit)(140)는 검출부(130)를 통해 출력되는 출력값을 이진 코드(Binary Code)로 변환한다. 즉, 검출부(130)에서 출력되는 출력값은 일진 코드(Thermometer Code) 이므로, 코딩부(140)는 이를 이진 코드(Binary Code)로 변환시키는 기능을 수행한다.
예를 들어, 도 4에서 도시된 바와 같이, 검출부(130)가 8개의 검출정보('11111100')를 병렬데이터 형태로 출력하면, 코딩부(140)는 수신된 8개의 검출정보를 3비트로 구성된 2진코드(011)로 변환하여 출력할 수 있다. 즉, 2진코드인 '011'을 통해 6개의 클럭이 출력될 때까지는 피드백펄스가 기준전압보다 작았으며, 7번째 클럭이 출력되면서부터 피드백펄스가 기준전압보다 높아졌음을 알 수 있다.
한편, 상기에서는, 8개의 검출정보를 이용하여 3비트의 2진코드를 생성하는 것을 일예로 본 발명이 설명되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 검출정보의 숫자 및 생성되는 2진코드의 비트 수는 사용자에 의해 다양하게 설정될 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 다른 슬루 레이트 디지털 컨버터의 구동 방법이 설명된다.
도 5는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터의 구동 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터로 입력되는 다양한 형태의 피드백펄스를 나타낸 예시도로서, RC 시상수(τ)를 갖는 패널(Panel)이나 회로를 거쳐 슬루 레이트 디지털 컨버터로 입력되는 다양한 형태의 피드백펄스를 나타낸 것이다.
우선, 발생부(110)는 입력펄스(Input Pulse)를 생성하여 RC 시상수 회로부액정표시패널(600)와 검출부(130)로 전송한다. RC 시상수 회로부액정표시패널(600)로 입력된 입력펄스는 RC 시상수 회로를 거쳐 검출부(130)로 입력된다. 검출부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 입력펄스(10)와 피드백펄스(20)의 동기를 맞춘다(S502).
이하의 설명에서는 하나의 펄스폭에 해당되는 기간 동안 8개의 클럭(40)이 출력된다고 가정하여 본 발명이 설명된다. 또한, 도 6에는 RC 시상수(τ)를 갖는 패널로부터 출력되는, 서로 다른 슬루 레이트(Slew Rate)를 가지고 있는 8개의 피드백펄스(20)가 도시되어 있다.
다음, 검출부(130)의 비교기(131)는 상기한 바와 같이, 8개의 클럭 각각마다 피드백펄스(20)가 기준전압(Vref)(30)보다 큰지를 판단하여, 판단정보에 따라, 클럭수에 해당되는 8개의 검출정보(Comparator Outb)를 직렬데이터 형태로 순차적으로 생성하여 저장한다(S504).
이때, 피드백펄스(20)가 도 6에 도시된 제1펄스(Pulse1)인 경우, 검출정보로는 '10000000'이 직렬로 출력된다. 즉, 도 1에서 제1펄스(Pulse1)는 제1클럭이 출력되는 동안 지속적으로 상승하다가 제2클럭이 출력되는 동안 기준전압(Vref)보다 크다고 판단되었기 때문에, '10000000'을 검출정보(D0D1D2D3D4D5D6D7)로 출력한다.
동일한 원리에 따라, 비교기(131)는 제2펄스(Pulse2) 내지 제8펄스(Pulse8)에 대하여 도 6에 도시된 바와 같은 검출정보(D0D1D2D3D4D5D6D7)를 출력한다.
다음, 검출부(130)의 직병렬변환기(132)는 클럭수에 해당되는 8개의 검출정보가 모두 생성되면, 생성된 직렬데이터 형태의 검출정보들을 병렬데이터 형태로 코딩부(140)로 전송한다(S506).
마지막으로, 코딩부(140)는 직병렬변환기(132)로부터 전송되어온 클럭수에 해당되는 8개의 검출정보를 이용하여 3비트의 2진코드(디지털 코드)를 생성한다.
상기에서 생성된 2진코드는 피드백펄스(20)의 슬루 레이트를 판단하는 자료로 이용될 수 있다.
예를 들어, 제4펄스(Pulse4)의 경우, 검출정보가 '11110000'을 가지고 있기 때문에, 코딩부(140)는 이를 3비트의 2진코드인 '010'으로 변환하여 출력할 수 있으며, 출력된 2진코드는 별도의 어플리케이션을 수행하는 제어부로 전송될 수 있다.
제어부는 2진코드인 '010'을 분석하여, 제4펄스에 해당되는 피드백펄스(20)를 분석하여, 제4펄스가 네번째 클럭이 출력된 이후에 기준전압(Vref)보다 큰 값을 가지게 되었음을 알 수 있고, 이를 통해, 피드백펄스(20)의 슬루 레이트를 예상할 수 있으며, 이를 이용하여 RC 시상수 회로부액정표시패널(600)의 동작 상태를 모니터링하거나 또는 RC 시상수 회로부액정표시패널(600)에 특정 신호 등을 인가할 수 있다.
즉, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)에서 출력된 디지털 코드(2진코드)는 상기한 바와 같이 다양한 종류의 어플리케이션에 이용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)가 적용되는 일예가 설명된다.
도 7은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터가 적용되는 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)가 적용되는 액정표시장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(600), 타이밍 컨트롤러(400), 데이터 구동부(300), 게이트 구동부(500) 및 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)를 포함하고 있다.
액정표시패널(600)은 두 장의 유리기판 사이에 적하된 액정분자들을 구비한다. 이 액정표시패널에는 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 m×n 개의 픽셀(P)들이 배치된다. 이러한 액정표시패널(600)은 상기에서 설명된 RC 시상수 회로부(200)가 될 수 있다. 즉, 액정표시패널(600)은 데이터라인들과 게이트라인들 및 공통전극, 화소전극 등이 이 복수의 절연층을 사이에 두고 형성되어 있기 때문에, 액정표시패널은 저항(R)과 캐패시터(C)를 포함하는 RC 시상수 회로로서 기능을 하게 된다. 따라서, 액정표시패널(600)은 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 발생부(110)에서 전송되어온 입력펄스(Input Pulse)를 수신하며, 입력펄스가 변환된 피드백펄스(Feedback Pulse)를 다시 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 검출부(130)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러(400)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블(Data Enable), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동부(300)와 게이트 구동부(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 외부 시스템(미도시)으로부터 전송되어온 영상데이터를 액정표시패널(500)에 맞게 재정렬하여 데이터 구동부(300)로 전송한다.
데이터 구동부(300)는 입력라인과 데이터라인 사이에 종속적으로 접속된 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털-아날로그 변환부(DAC), 출력버퍼를 포함하여 구성될 수 있다. 데이터 구동부는 타이밍 컨트롤러(300)의 제어하에 래치부에서 영상 데이터(RGB)를 래치하고, 그 영상 데이터를 디지털-아날로그 변환부에서 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 데이터전압을 발생하고, 그 데이터전압을 출력버퍼를 통해 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
게이트 구동부(500)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 각 픽셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(G1 내지 Gn) 사이에 접속되는 출력버퍼를 포함하며, 대략 1수평기간의 펄스폭을 가지는 스캔펄스들을 게이트 라인들에 순차적으로 출력한다.
본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 액정표시패널(600)에 입력펄스(Input Pulse)를 출력하고, 액정표시패널(600)로부터 전송되어온 피드백펄스(Feedback Pulse)를 수신하여, 상기한 바와 같이, 피드백펄스의 슬루 레이트를 디지털 코드(2진코드)로 변환시키는 기능을 수행한다.
여기서, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 어떠한 종류의 피드백펄스를 수신하여 이를 디지털 코드로 변환시킬 것이냐에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제1실시예로서, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 검출부(130)가 데이터 구동부(300)에서 출력되어 액정표시패널(600)로 인가된 영상데이터신호를 피드백펄스로 수신하는 경우, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 발생부(110)는 데이터 구동부(300)가 될 수 있다.
이 경우, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 발생부(110)는 영상을 출력하기 위한 영상데이터신호를 액정표시패널(600)의 데이터라인으로 전송하고, 검출부(130)는 액정표시패널의 데이터라인을 통해 출력되는 피드백펄스(영상데이터신호)를 수신하여, 피드백펄스의 슬루 레이트를 2진코드로 변환시킨 후, 이를 타이밍 컨트롤러(400)로 전송할 수 있다.
즉, 액정표시패널(600)이 대면적화됨에 따라, 액정표시패널의 상단부에 형성되어 있는 데이터라인으로 인가되는 아날로그 영상데이터신호는, 액정표시패널에 형성된 데이터라인을 거치면서 액정표시패널의 각종 저항성분 등에 의해 감쇠되거나 슬루 레이트가 감소될 수 있다. 이로 인해, 액정표시패널의 상단부와 하단부에 표시되는 영상의 밝기 등에 차이가 발생될 수도 있다.
이러한 경우, 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 액정표시패널(RC 시상수 회로부)(200)을 통해 수신되는 피드백펄스(영상데이터신호)의 슬루 레이트를 디지털 코드로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)로 전송할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)로부터 전송되어온 디지털 코드를 이용하여 액정표시패널의 상단부와 하단부의 영상의 밝기 등을 제어할 수 있는 다양한 어플리케이션을 수행할 수 있다.
즉, 타이밍 컨트롤러(400)는 디지털 코드를 분석하여 피드백펄스(영상데이터신호)가 도 6의 제8펄스(Pulse8)와 같은 형태로 출력된다고 판단되면, 액정표시패널(600)의 각종 저항성분 등에 의해 영상데이터가 액정표시패널의 하단부로 갈수록 지연되고 있다고 판단하여, 이를 해결하기 위한 조치, 예를 들어, 액정표시패널의 하단부에 형성되어 있는 픽셀들로 출력될 영상데이터신호의 휘도값을 증가시키거나 또는 슬루 레이트 디지털 컨버터의 발생부(110)로 기능하고 있는 데이터 구동부(300)의 출력 전류값을 증가시킬 수도 있다.
제2실시예로서, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 검출부(130)가 액정표시패널(600)의 터치패널을 통해 감지신호를 피드백펄스로 수신하는 경우, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 터치감지부의 기능을 수행할 수도 있다.
즉, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 발생부(110)가 액정표시패널(600)에 포함되어 있는 터치패널로 구동신호(입력펄스)를 인가하면, 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)의 검출부(130)가 터치패널로부터 전송되어온 감지신호(피드백펄스)를 수신하여, 피드백펄스의 슬루 레이트를 디지털 코드로 변환한 후, 이를 타이밍 컨트롤러 또는 터치감지장치로 전송할 수 있다.
감지신호(피드백펄스)의 디지털 코드를 수신한 타이밍 컨트롤러 또는 터치감지장치는 디지털 코드의 분석을 통해 슬루 레이트를 판단하여, 터치여부 등을 판단할 수 있다.
즉, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는, 액정표시장치에서 영상데이터신호를 입력펄스로 하여 액정표시패널(600)로 전송하는 한편, 액정표시패널(20)을 통해 전송되어온 피드백펄스를 이용하여 데이터 구동부의 구동 능력을 증가시키거나 감소시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 액정표시장치에서 구동신호를 입력펄스로 하여 터치패널에 인가한 후, 감지신호를 피드백펄스로 수신하여, 터치패널의 시상수의 값을 파악할 수 있으며, 이를 통해 터치여부를 감지하도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 액정표시장치에서 RC 시상수를 판단하고 싶은 모든 RC 시상수 회로부(200)에 입력펄스를 인가하고, 피드백펄스를 수신함으로써, 다양한 종류의 RC 시상수 회로부(200)의 특성을 파악할 수 있다.
또한, 상기에서는 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)가 액정표시장치에서 적용되는 것으로 설명되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명에 따른 슬루 레이트 디지털 컨버터(100)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD) 이외에도, 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP), 유기발광다이오드 표시장치(OLED) 및 전기영동표시장치(EPD) 등과 같은 다양한 종류의 표시장치에 적용될 수도 있으며, 표시장치 이외에도 RC 시상수를 판단하고 싶은 다양한 종류의 RC 시상수 회로부에 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 슬루 레이트 디지털 컨버터 110 : 발생부
120 : 기준전압부 130 : 검출부
131 : 비교기 132 : 직병렬변환기
140 : 코딩부 200 : RC 시상수 회로부

Claims (10)

  1. RC 시상수를 갖는 RC 시상수 회로부에 인가할 입력펄스를 생성하는 발생부;
    기준전압을 생성하는 기준전압부;
    상기 발생부로부터 전송되어온 상기 입력펄스와 상기 기준전압과 상기 발생부에서 생성된 적어도 두 개의 클럭들을 이용하여, 상기 RC 시상수 회로부를 거쳐 입력된 피드백펄스가 상기 기준전압까지 도달되는 시간 정보를 포함하는 적어도 두 개의 검출정보들을 출력하는 검출부; 및
    적어도 두 개의 상기 검출정보들을 이용하여 상기 시간 정보를 포함하고 있는 디지털 코드를 출력하는 코딩부를 포함하는 슬루 레이트 디지털 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클럭은 상기 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간에 적어도 두 번 이상 출력되는 것을 특징으로 하는 슬루 레이트 디지털 컨버터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 각 클럭마다 비교하여, 상기 각 클럭마다 하나의 검출정보를 출력하는 비교기; 및
    상기 기간 동안 상기 비교기로부터 직렬데이터 형태로 전송되어온 상기 각 검출정보를 저장하고 있다가, 상기 기간 이후에 상기 검출정보들을 병렬데이터 형태로 출력하기 위한 직병렬변환기를 포함하는 슬루 레이트 디지털 컨버터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 검출부는, 상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안 출력되는 8개의 상기 클럭에 따라, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 판단하여 8개의 검출정보를 출력하며,
    상기 코딩부는 상기 8개의 검출정보를 이용하여 3비트의 2진코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 슬루 레이트 디지털 컨버터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 발생부는 영상데이터신호를 상기 입력펄스로 하여 표시장치의 패널로 출력하며,
    상기 검출부는 상기 패널을 거친 상기 영상데이터신호를 피드백펄스로 수신하여, 상기 피드백펄스로부터 상기 검출정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 슬루 레이트 디지털 컨버터.
  6. 입력펄스를 생성하여 RC 시상수 회로부로 출력하는 단계;
    상기 입력펄스와 상기 RC 시상수 회로부로부터 수신되는 피드백펄스의 동기를 맞추는 단계;
    상기 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간 동안 출력되는 클럭에 따라, 상기 피드백펄스가 기준전압보다 큰지를 판단하여, 판단정보에 따라, 상기 RC 시상수 회로부를 거쳐 입력된 상기 피드백펄스가 상기 기준전압까지 도달되는 시간 정보를 포함하는 적어도 두 개의 검출정보들을 출력하는 단계; 및
    적어도 두 개의 상기 검출정보들을 이용하여 상기 시간 정보를 포함하고 있는 디지털 코드를 출력하는 단계를 포함하는 슬루 레이트 디지털 컨버터 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 클럭은 상기 입력펄스의 펄스폭에 해당되는 기간에 적어도 두 번 이상 출력되는 것을 특징으로 하는 슬루 레이트 디지털 컨버터 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출정보를 출력하는 단계는,
    상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 각 클럭마다 비교하여, 상기 각 클럭마다 하나의 검출정보를 출력하는 단계; 및
    상기 기간 동안 직렬데이터 형태로 출력되는 상기 각 검출정보를 저장하고 있다가, 상기 기간 이후에 상기 검출정보들을 병렬데이터 형태로 출력하는 단계를 포함하는 슬루 레이트 디지털 컨버터 구동 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출정보를 출력하는 단계는, 상기 펄스폭에 해당되는 기간 동안 출력되는 8개의 상기 클럭에 따라, 상기 피드백펄스가 상기 기준전압보다 큰지의 여부를 판단하여 8개의 검출정보를 출력하며,
    상기 디지털 코드를 출력하는 단계는, 상기 8개의 검출정보를 이용하여 3비트의 2진코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 슬루 레이트 디지털 컨버터 구동 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 입력펄스는 표시장치의 패널로 출력되는 영상데이터신호이며,
    상기 피드백펄스는 상기 영상데이터신호가 상기 패널을 거친 후에 상기 패널로부터 출력되는 신호인 것을 특징으로 하는 슬루 레이트 디지털 컨버터 구동 방법.
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