KR101820383B1 - 데이터 출력 장치 - Google Patents

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KR101820383B1
KR101820383B1 KR1020170103799A KR20170103799A KR101820383B1 KR 101820383 B1 KR101820383 B1 KR 101820383B1 KR 1020170103799 A KR1020170103799 A KR 1020170103799A KR 20170103799 A KR20170103799 A KR 20170103799A KR 101820383 B1 KR101820383 B1 KR 101820383B1
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신야 스즈키
켄조 코니시
히데오 나가노
마사히로 가토
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가부시키가이샤 세레브렉스
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Abstract

오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 적절하게 조정함으로써, 액정 패널의 화질 향상을 실현한다.
데이터 출력 장치(1)는 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인을 구동하는 소스 드라이버(12); 및 기댓값 전압 레벨을 초과하는 전압 레벨에서 소정 시간 상기 소스 라인을 오버 드라이브하도록 상기 소스 드라이버(12)를 제어하는 오버 드라이브 제어부(11)를 구비한다. 상기 오버 드라이브 제어부는(112)는 현재 수평 라인과 이전 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨의 차이에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되는 제 1 의 오버 드라이브 설정 테이블(112); 및 상기 제 1 오버 드라이브 설정 테이블(112)에 따라 현재 수평 라인의 구동에 대응하는 복수의 소스 라인의 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)를 갖는다.

Description

데이터 출력 장치{DATA OUTPUT DEVICE}
본 발명은 액정 패널의 아날로그 영상 데이터를 출력하는 데이터 출력 장치에 관한 것이다. 구체적으로 설명하면, 본 발명은, 소스 드라이버의 구동 전압의 오차를 최소화하는 회로 기술에 관한 것이다.
노트북과 태블릿 PC 등 모바일 기기 시장에서는 소비 전력 감소와 비용 절감이 항상 요구되고 있다. 한편, 패널의 해상도 향상과 디스플레이의 화질 향상에 따라 데이터 처리량 및 동작 주파수는 증가 일로를 걷고 있으며, 소비 전력 감소 및 비용 절감은 상반되는 큰 과제가 되고 있다.
노트북 및 태블릿 컴퓨터의 액정 패널에서의 비디오 데이터(描デタ) 신호의 흐름은 먼저 CPU (Central Processing Unit) 나 GPU (Graphics Processing Unit) 등의 프로세서가 비디오 데이터 자체의 연산이나 각종 연산 처리 또는 그래픽 처리를 한다. 프로세서에서 출력된 비디오 데이터는 타이밍 컨트롤러 (Timing Controller: TCON)에 입력되고, 이 타이밍 컨트롤러는 액정 패널의 타이밍 컨트롤이나 영상 처리를 한다. 또한 타이밍 컨트롤러에서 출력된 비디오 데이터 소스 드라이버 (Source Driver: SD)에 입력되고, 이 소스 드라이버가 액정 패널의 사양에 맞추어 비디오 데이터를 아날로그 출력한다.
노트북과 태블릿 PC 등 모바일 기기 시장에서 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 분리되어 있는 경우가 많다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, FHD(Full High Definition: 1920 × 1080 픽셀) 패널의 경우에는 하나의 타이밍 컨트롤러와 4개의 소스 드라이버가 필요한 경우가 많다. 또한, 4K2K 패널(4000 × 2000 픽셀에 가까운 해상도의 패널)의 경우에는 하나의 타이밍 컨트롤러에 대해 8개의 소스 드라이버가 필요한 경우가 많다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버를 연결하는 FPC(Flexible Printed Cable)가 소스 드라이버의 개수만큼 필요하므로, 패널의 해상도가 높아짐에 따라 부품 수가 증가하여 비용 상승의 요인이 되고 있었다. 또한, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이에 인터페이스를 마련할 필요가 있어, 이 인터페이스에 의해 전력이 소비되어 버린다. 이러한 배경에서, 도 1에 나타낸 회로 구성에서는 비용 절감 및 소비 전력 감소가 어려운 상황이었다.
그래서 부품 수와 소비 전력을 줄이기 위해 도 2와 도 3과 같은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 1개의 칩이 된 이른바 시스템 드라이버(TCON + SD)도 검토해 볼 수 있다. 도 2는 시스템 드라이버가 2 개 설치된 구성을 보여주고 도 3은 시스템 드라이버가 하나에 집적된 구성을 보여주고 있다. 시스템 드라이버화함으로써 부품의 개수가 줄어들어 비용 절감이 가능하게 된다. 또한, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 간의 인터페이스가 없기 때문에 소비 전력 감소도 가능하게 된다. 특히 부품 수 및 소비 전력 감소 관점에서, 도 3과 같이 시스템 드라이버는 하나뿐인 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 시스템 드라이버는 종전의 소스 드라이버와 마찬가지로 액정 패널의 유리에 구현된다. 비디오 데이터는 CPU / GPU에서 시스템 드라이버로 직접 eDP 인터페이스 또는 mipi 인터페이스를 통해 시스템 드라이버에 입력된다.
여기서, 액정 패널은 소스 라인과 게이트 라인으로 구성된다. FHD 패널의 경우, 소스 라인은 1920 × 3 (RGB) 라인이 필요하고, 게이트 라인은 1080 라인이 필요하다. 소스 라인은 비디오 데이터를 소스 드라이버에서 아날로그 출력하는 라인 (데이터 라인)이며, 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 배선되어 있다. 게이트 라인은 1 게이트 라인씩 시간적으로 쉬프트(shift)하면서 소스 라인의 비디오 데이터를 구동해 나갈 제어선이며, 소스 라인과 직교하는 방향으로 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 배선되어 있다. 게이트 라인과 소스 라인의 각 교차점에서 표시 화소(픽셀)가 설치되어 있다.
또한, 소스 드라이버 및 시스템 드라이버는 액정 유리에 구현되는 소위 COG (Chip On the Glass) 방식이 주류이다. 그림 1과 같이 4 개의 소스 드라이버로 구성된 경우, 하나의 소스 드라이버 구동에 필요한 COG 배선 부하는 작아도 되며, 또한, 최장 소스 라인과 최단 소스 라인의 배선 길이의 차이도 작아도 된다. 그러나, 그림 3과 같은 시스템 드라이버가 하나만 설치된 구성의 경우, 드라이버 출력의 구동에 필요한 COG 배선 부하는 각 단에서 커야 되고, 또한, 최장 소스 라인과 최장 소스 라인의 배선 길이의 차이도 커야 된다. 액정 패널은 소스 드라이버가 출력하는 화상 데이터의 아날로그 전압의 전압 레벨에 따라 영상의 밝기를 조정할 수 있다. 따라서, 소스 드라이버의 출력 전압이 제대로 기댓값 전압 수준까지 도달하지 않으면 패널의 일부에 어두운 곳이 발생하는 등의 표시상의 문제가 생긴 것이다.
액정 패널의 소스 라인의 배선 부하 모델을 도 6에 나타낸다. 액정 패널 소스 드라이버가 구현되는 영역인 팬 아웃 영역(Fan out Area)과, 액정 픽셀 어레이 형태로 배열되어있는 액티브 영역(Active Area)으로 나뉜다. 소스 드라이버가 다수 구현되어 있는 경우, 하나의 소스 드라이버가 구동하는 팬 아웃 영역의 부하는 작지만, 1 칩 구성의 경우 또는 패널의 사이즈가 커지면 부하는 커진다.
다음으로, 도 7에 액정 패널의 1 소스 라인의 구동 타이밍을 나타낸다. 부하가 작은 소스 라인(COG 배선 길이가 짧은 라인)은 기댓값 전압 레벨에 빨리 도달하지만, 부하가 큰 라인(COG 배선 길이가 긴 라인)은 기댓값 전압 레벨에 도달하는 것이 느리다. FHD 패널의 경우, 1 수평 라인분의 시간은 7.5μs(Dual Gate Panel의 경우)이기 때문에, 이 시간 내에 기댓값 전압 레벨에 도달할 필요가 있다. 그러나 전술 한 바와 같은 1 칩 구성의 경우 또는 패널 크기가 큰 경우에는 배선 부하가 더 커지므로, 이 구동 시간 내에 기댓값 전압 레벨에 도달하지 못할 가능성이 있다.
이와 같이, 패널 크기가 커지면 패널의 소스 라인의 부하가 커져, 소스 드라이버가 소스 라인을 소정 시간 내에 기댓값 전압 레벨까지 구동하지 못할 수 있다. 또한 패널의 해상도가 올라가면, 1 소스 라인을 구동하는 시간은 짧아지기 때문에, 패널의 소스 라인의 부하 용량이 같아도, 소스 드라이버가 소스 라인을 기댓값 전압 레벨까지 구동할 수 없는 경우가 있다. 게다가, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 1 칩으로 된 구성에서는 구동해야 하는 패널의 소스 라인의 부하 용량은 커져서, 소스 드라이버가 소스 라인을 기댓값 전압 레벨까지 구동할 수 없는 경우가 있다. 전술 한 바와 같이, 액정 패널은, 소스 드라이버가 출력하는 화상 데이터의 아날로그 전압의 전압 레벨에 따라 영상의 휘도를 조정할 수 있기 때문에, 소스 드라이버의 출력 전압이 제대로 기댓값 전압 레벨까지 도달하지 않으면 표시에 문제가 생긴 것이다.
이러한 과제에 대해 미리 기댓값 전압 레벨을 넘는 전압 레벨에서 소스 라인을 일정 시간 구동 함으로써, 기댓값 전압 레벨에 도달하는 시간을 빨라지게 하는 이른바 '오버 드라이브' 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1). 도 8 및 도 9에 오버 드라이브의 효과를 나타낸다. 1 수평 라인 분의 시간 내에서, 일정 시간 동안 기댓값 전압 레벨보다 약간 초과하는 전압을 제공함으로써, 상승을 가파르게 할 수 있고, 기댓값 전압 레벨에 도달하는 시간을 빨라지게 할 수 있다. 도 8은 소스 라인이 상승할 때의 파형이고, 도 9는 소스 라인이 하강할 때의 파형을 나타낸다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 소스 라인이 상승할 때에는, 기댓값 전압 레벨보다 조금 높은 전압을 인가하여 소스 라인을 오버 드라이브한다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 소스 라인이 하강 할 때는, 기댓값 전압 레벨보다 약간 낮은 전압을 인가하여 소스 라인을 오버 드라이브한다.
그런데, 오버 드라이브 설정 시간(오버 드라이브 시간) 또는 설정 전압(오버 드라이브 전압)은 오버 드라이브를 하려고 하는 해당 소스 라인의 기댓값 전압 레벨에 따라 다르다. 예를 들어, 도 10에 나타낸 바와 같이, 구동할 전압 레벨이 크면 오버 드라이브 시간과 오버 드라이브 전압을 크게할 필요가 있고, 구동할 전압 레벨이 작으면 반대로 오버 드라이브 시간과 오버 드라이브 전압을 작게 해둘 필요가 있다. 이와 같이, 오버 드라이브하는 경우에는, 소스 라인마다 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 조정하여 적절한 설정 전압 및 설정 시간을 결정하는 것이 요구된다.
그러나 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간의 조정이 제대로 이루어지지 않고, 설정 시간이 너무 짧거나 그 설정 전압이 너무 작으면, 오버 드라이브의 효과가 작아지기 때문에 기대 값 전압에 도달하는 시간을 빨라지게 하는 효과가 없어진다. 한편, 오버 드라이브 설정 시간이 너무 길거나 설정 전압이 너무 크면, 기댓값 전압 레벨을 초과하게 역효과가 난다. 따라서, 소스 라인에 인가되는 전압을 반드시 1 수평 라인 분의 시간 내에 기댓값 전압 레벨에 도달시켜 전압 레벨을 안정시키도록 오버 드라이브 시간 또는 오버 드라이브 전압을 설정하는 것이 필요하다. 또한, 오버 드라이브 전압은 패널의 전원 전압 범위(range) 및 화소의 전압 범위(감마 전압)에서, 예를 들어, 0.2V 등 고유하게 고정될 수 있으며, 이 경우는 오버 드라이브 전압만 조정 가능한 매개 변수가 된다.
또한, 액정 패널의 소스 라인의 부하는 팬 아웃 영역에서 최장 소스 라인과 최단 소스 라인에서 크게 다르다. 최장 소스 라인의 부하가 크고, 최단 소스 라인의 부하가 작기 때문에 오버 드라이브 설정도 소스 라인마다 조정하는 것이 요구된다.
또한, 액정 패널의 팬 아웃 영역은 영상이 보이지 않는 영역이기 때문에, 팬 아웃 영역의 높이 (액자, frame)를 작게 하는 소위 좁은 액자(협액자) 패널이 패널 모듈의 상품 가치의 하나가 되고 있다. 걸리는 좁은 액자 패널의 경우, 팬 아웃 영역의 소스 라인 배선 간격을 근접시키는 방법이 이용되고 있으며, 이 경우에는 소스 라인 사이의 커플링 용량이 현저하게 된다. 또한, 2 층 배선 구조를 사용하는 경우, 다른 층에서 소스 라인이 오버랩되는 경우가 있고, 또한 커플링 용량이 증가한다. 이와 같이, 인접하는 소스 라인의 커플링 용량이 증가하면 인접 소스 라인의 전압 레벨에 영향을 받아, 오버 드라이브하려고 하는 해당 소스 라인의 전압 레벨이 기댓값 전압 레벨까지 도달하는 시간에 변동이 생긴다는 이른바 크로스 토크(cross talk)의 영향이 현저하게 되는 경우가 있다.
또한, 액정 패널의 소스 라인의 배선 부하는 제조 공정의 변동으로 인해 Minimum측에 작게 완성되거나 Maximum 측에 크게 완성되기도 한다. 배선 부하 용량 자체가 작은 경우는 양산 시, 배선 부하가 변동되어도 구동 가능하다. 그러나, 상기와 같은 애플리케이션에서 배선 부하가 커지면, 양산의 전형적인(Typical) 부하를 목적(target)으로 하는 오버 드라이브의 설정을 해도, 액정 패널의 완성이 Minimum 측 또는 Maximum 측에 흩어지는 경우, 오버 드라이브가 과도하거나 부족한 상황이 발생한다. 따라서, 하나의 기본 설정만으로는 액정 패널의 제조 편차의 변동에 추종할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 적절하게 조정함으로써, 액정 패널의 화질을 향상시키는 것을 목적으로 함에 있다. 구체적으로 설명하면, 본 발명은 구동이 필요한 소스 라인의 전압 레벨의 절대 값이 변동한 경우, 액정 패널의 팬 아웃 영역의 소스 라인의 배선 길이의 차이가 큰 경우, 인접하는 소스 라인 사이에서 크로스 토크가 발생하는 경우 및 액정 패널의 양산시에 소스 라인 배선 부하에 차이가 발생하는 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에 발생하는 오버 드라이브 기술의 문제를 극복하고 액정 패널의 화질 향상을 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 데이터 출력 장치에 관한 것이다. 본 발명의 데이터 출력 장치는 어레이(array) 형상으로 배치된 표시화소를 갖는 디스플레이 패널에 비디오 데이터를 출력한다. 디스플레이 패널의 예는 액정 패널이나 유기 EL 패널이 있다.
데이터 출력 장치는 소스 드라이버와 오버 드라이브 제어부를 포함한다. 소스 드라이버는 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인을 구동한다. 본 발명에 있어서, 소스 드라이버는 하나 또는 복수 이어도 좋고, 또한 타이밍 컨트롤러와 일체가 되어 시스템 드라이버를 구성하고 있다. 본 발명은 부품 수 및 전력 절감의 관점에서 디스플레이 패널에 하나의 시스템 드라이버가 설치되어 있는 것이 특히 바람직하다(도 3의 형태). 오버 드라이브 제어부는 기댓값 전압 레벨을 초과하는 전압 레벨에서 소정 시간 소스 라인을 오버 드라이브하도록 소스 드라이버를 제어한다. "기댓값 전압 레벨"은 소스 드라이버에 입력되는 비디오 데이터에 규정된 전압 레벨이며, 최적의 밝기로 영상을 표시하기 위해 각 소스 라인에 인가되어야 할 전압 레벨이라고 할 수 있다. 각 소스 라인을 오버 드라이브 할 때, 이 기댓값 전압 레벨을 넘는 전압을 소스 라인에 인가한다. 오버 드라이브는 소스 라인이 상승할 때, 기댓값 전압 레벨보다 높은 전압을 인가하는 한편, 소스 라인이 하강할 때에는 기댓값 전압보다 낮은 전압을 인가한다.
본 발명에서 오버 드라이브 제어부는 제 1 오버 드라이브 설정 테이블(출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 테이블)을 갖는 것이 바람직하다. 제 1 오버 드라이브 설정 테이블은 현재의 수평 라인과 이전의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨의 차이에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되어 있다(도 27 표 1 참조). 또한, "수평 라인”은 소스 라인과 직교하는 방향으로 연장되는 화상 라인이다. 디스플레이 패널에서의 게이트 라인에 전압이 인가되는 타이밍(상태)에서 그에 직교하는 복수의 소스 라인에 소스 드라이버가 실질적으로 동시에 전압(계조 표시 전압; gradation display voltage)을 인가함으로써, 양자의 교차점에 위치하는 표시 화소에 전하가 축적되어, 해당 게이트 라인에 따라 이미지의 수평 라인이 구동 된다. 또한 "이전의 수평 라인”은 현재의 수평 라인보다 시간적으로 이전에 구동되는 수평 라인이면 되고, 현재의 수평 라인의 하나 전의 수평 라인인 것이 바람직하다. 여기서, 액정 패널은 소스 라인과 게이트 라인으로 구성된다. FHD 패널의 경우, 소스 라인은 1920 × 3 (RGB) 라인이 필요하고, 게이트 라인은 1080라인이 필요하다.
그리고, 본 발명에서 오버 드라이브 제어부는 오버 드라이브 설정 제어 회로를 더 가진다. 오버 드라이브 설정 제어 회로는 제 1 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 현재의 수평 라인의 구동에 대응하는 소스 라인의 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어한다. 즉, 오버 드라이브 설정 제어 회로는 제 1 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 오버 드라이브의 제어 신호를 생성하고 제어 신호를 소스 드라이버에 공급한다. 오버 드라이브 제어부는, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진을 가지고 있어도 좋다. 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진은 현재의 수평 라인의 화상 데이터와 하나 전의 수평 라인 이전 이미지 데이터를 비교하여, 현재의 수평 라인의 구동에 대응하는 소스 라인에의 출력이 필요한 구동 필요 전압의 레벨을 검출하여, 구동 필요 전압에 대응시키고, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간이 미리 설정된 제 1 오버 드라이브 설정 테이블을 참조하여, 그 구동 필요 전압에 따른 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하고, 오버 드라이브 설정 제어 회로로 전달한다.
상기 구성과 같이 현재의 수평 라인과 이전의 수평 라인의 화상 데이터의 비교 값에 따라 적절한 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 기억한 테이블을 마련해두고, 오버 드라이브 설정 제어 회로가 이 테이블을 참조하여 소스 드라이버를 제어하고, 각 소스 라인을 오버 드라이브한다. 이렇게 하면 수평 라인의 구동이 필요한 소스 라인의 전압 레벨의 절대값이 변동한 경우에도 동적으로 오버 드라이브의 설정 전압 및 설정 시간을 조정하는 것이 가능해져, 액정 패널의 화질 향상을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 출력 장치는 오버 드라이브 자체 보정 회로를 더 구비한다. 오버 드라이브 자체 보정 회로는 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 보정하기위한 회로이다. 본 발명에서 오버 드라이브 자체 보정 회로는 비교기 (아날로그 전압 비교기)와 오버 드라이브 설정 보정 회로를 갖는다. 비교기는 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브가 종료 된 시점에서 소스 드라이버의 출력 전압과 해당 소스 드라이버의 기댓값 전압 레벨을 비교한다. 오버 드라이브 설정 보정 회로는 비교기의 출력 값에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 설정을 보정하기 위한 제어 신호를 오버 드라이브 제어부로 출력한다.
상기 구성과 같이, 오버 드라이브 자체 보정 회로를 마련하는 것으로, 액정 패널의 양산 시에 소스 라인 배선 부하에 차이가 발생한 경우에도 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브 제어 소스 라인마다 적절하게 보정 할 수 있다.
본 발명에서, 오버 드라이브 제어부는 제 2 오버 드라이브 설정 테이블(패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블)을 갖는 것이 바람직하다. 제 2 오버 드라이브 설정 테이블은 소스 라인의 저항과 용량 둘 다 또는 어느 한쪽에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간의 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되어 있다(도 29 표 3 참조). 이 경우, 오버 드라이브 설정 제어 회로는 제 1 오버 드라이브 설정 테이블 및 제 2 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 소스 라인마다 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 것이 바람직하다. 그러나, 오버 드라이브 제어부는, 전술한 제 1 오버 드라이브 설정 테이블과 함께, 이 제 2오버 드라이브 설정 테이블을 제공할 수도 있고, 제 1 오버 드라이브 설정 테이블 대신, 이 제 2 오버 드라이브 설정 테이블을 포함할 수 있다.
상기 구성과 같이, 각 소스 라인의 저항 및 / 또는 용량에 따라 적절한 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 기억한 테이블을 마련해 두고, 오버 드라이브 설정 제어 회로가 이 테이블을 참조 하여, 소스 드라이버를 제어하고 각 소스 라인을 오버 드라이브한다. 이로 인해, 액정 패널의 팬 아웃 영역의 소스 라인의 배선 길이의 차이가 큰 경우에도, 소스 라인마다 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 적절하게 조정하는 것이 가능해져, 액정 패널 품질 향상을 실현할 수 있다.
본 발명에서, 오버 드라이브 설정 제어 회로는 복수의 소스 라인 중 일부 기준 소스 라인에 대해서만 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 오버 드라이브 설정 제어 회로는 선형 보완 회로를 더 갖는다. 선형 보완 회로는 기준 소스 라인을 결정하는 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간에 따라 기준 소스 라인 이외의 소스 라인에 대한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 선형 보완에 의해 결정한다.
상기 구성과 같이, 선형 보완 회로를 마련하는 것으로, 오버 드라이브 설정 제어 회로는 복수의 소스 라인 중 일부 기준 소스 라인에 대해서만 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하면 된다. 이로 인해, 예를 들어, 기준 소스 라인 사이의 소스 라인 그룹 내에서는, 소스 라인 사이에서 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간의 편차를 억제 할 수 있다. 또한, 여러 소스 라인 각각에 대해 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 개별적으로 결정하려고 하면 전체 회로 규모의 대형화를 초래하게 되지만, 상기와 같이 선형 보완 회로를 마련함으로써 회로 규모의 대형화를 억제 할 수 있다.
본 발명에서 오버 드라이브 설정 제어 회로는 제 3 오버 드라이브 설정 테이블(인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 테이블)을 갖는 것이 바람직하다. 제 3 오버 드라이브 설정 테이블은 오버 드라이브를 하려고 하는 해당 소스 라인과 그에 인접한 소스 라인의 전압 변화 값의 차이에 따라, 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간의 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정 되어있다(도 28 표 2 참조). 이 경우, 오버 드라이브 설정 제어 회로는 제 1 오버 드라이브 설정 테이블, 제 의 오버 드라이브 설정 테이블 및 제 3 오버 드라이브 설정 테이블에 따라, 소스 라인마다 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 것이 바람직하다. 또한 "인접한 소스 라인“은 적어도 해당 소스 라인의 왼쪽 옆 또는 오른쪽 옆의 어느 한쪽의 소스 라인이면 된다. 단, 해당 소스 라인과 그 양 옆의 소스 라인과의 관계를 제 3 오버 드라이브 설정 테이블에 설정 해놓고 있다. 또한, 오버 드라이브 제어부는 제 1 오버 드라이브 설정 테이블, 제 2 오버 드라이브 설정 테이블 및 제 3 오버 드라이브 설정 테이블을 모두 가지고 있어도 좋고, 이 3 개의 테이블 중 하나 또는 두 가지를 가지고 있어도 좋다.
상기 구성과 같이, 인접한 소스 라인 사이의 전압 변화 값의 차이에 따라, 적절한 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 기억한 테이블을 마련해 두고, 오버 드라이브 설정 제어 회로가 이 테이블을 참조하여, 소스 드라이버를 제어하고 각 소스 라인을 오버 드라이브한다. 이로 인해, 좁은 액자 패널에서 인접하는 소스 라인 간의 크로스 토크가 발생하는 경우에도, 그 크로스 토크의 영향을 고려하여, 소스 라인마다 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 적절히 조정할 수 있게 되고, 액정 패널의 화질 향상을 실현할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오버 드라이브 설정 전압 및 설정 시간을 조정함으로써, 액정 패널의 화질 향상을 실현할 수 있다.
도 1은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 분리된 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 통합된 시스템 드라이버를 2 개 구비한 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 통합된 시스템 드라이버를 하나만 구비한 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 분리된 디스플레이 모듈에서 액정 패널의 팬 아웃 영역과 액티브 영역의 소스 라인 배선을 나타내는 도면이다.
도 5는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 통합된 디스플레이 모듈에서 액정 패널의 팬 아웃 영역과 액티브 영역의 소스 라인 배선을 나타내는 도면이다.
도 6은 액정 패널의 소스 라인 배선의 배선 저항 및 배선 용량의 분포를 나타내기 위한 도면이다.
도 7은 액정 패널의 소스 라인 배선 부하의 대소에 의해 소스 라인의 전압이 어떻게 변화 하는가를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 소스 라인의 상승 시, 오버 드라이브의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 소스 라인의 하강 시, 오버 드라이브의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 전압 레벨에 따라 오버 드라이브의 설정을 바꿀 필요가 있다는 것을 보여주기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 출력 장치의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 12은 오버 드라이브 제어부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 13은 오버 드라이브 제어부의 오버 드라이브 설정 제어 회로의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14는 오버 드라이브가 없는 경우의 제어 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 오버 드라이브가 있는 경우의 제어 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 오버 드라이브의 설정과 소스 라인 출력 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 액정 패널의 RGB 값과 아날로그 출력 전압의 관계(이른바 게인 커브 특성)을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 패널의 부하를 고려한 테이블을 구성 할 때, 오버 드라이브 시간을 구하는 계산식을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 액정 패널의 팬 아웃 영역과 액티브 영역의 소스 라인의 배선에서 소스 라인마다 배선 부하가 다른 것을 나타내는 도면이다.
도 20은 소스 라인마다 배선 부하가 다르기 때문에 소스 라인마다 오버 드라이브 설정을 변경해야 하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 패널의 양산 시에 소스 라인의 부하에 차이가 발생하는 경우, 오버 드라이브가 고정되어 있으면, 소스 라인 도달 전압에 차이가 생기는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 패널의 양산 시에 소스 라인의 부하에 차이가 발생하는 경우, 오버 드라이브 설정을 부하의 변화에 대응하여 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 패널의 양산 시에 소스 라인의 부하에 차이가 발생하는 경우, 오버 드라이브가 고정되어 있으면, 소스 라인 출력 전류가 부하의 변화에 따라 변화하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 패널의 양산 시에 소스 라인의 부하에 차이가 발생하는 경우, 오버 드라이브 설정을 부하의 변화에 대응하여 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 오버 드라이브 자체 보정 회로의 블록도이다.
도 26은 인접하는 소스 라인에 영향을 받은 크로스 토크의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 테이블의 예를 나타낸 표(표 1)이다.
도 28은 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 테이블의 예를 나타낸 표(표 2)이다.
도 29는 소스 라인 배선 부하 의존 오버 드라이브 설정 계산 테이블의 예를 나타낸 표(표 3)이다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 본 발명은 다음에 설명하는 예에 한정되는 것은 아니고, 다음의 예에서 당업자가 자명한 범위에서 적절하게 변경 한 것도 포함한다.
[데이터 출력 장치의 기본 구성]
도 11은 본 발명에 따른 데이터 출력 장치 1의 바람직한 형태를 나타낸 블록도이다. 본 발명에 따른 데이터 출력 장치(1)는 액정 패널이나 유기 EL 패널 등으로 대표되는 디스플레이 패널에 탑재 가능한 집적 회로이다. 본 발명에 따른 데이터 출력 장치(1)는 예를 들어, 노트북이나 태블릿 컴퓨터에서 디스플레이 패널에 아날로그 화상 데이터를 출력하는 회로이며, 출력 채널 사이의 전압 오차를 최소화할 수 있다.
디스플레이 패널은 일반적으로 소스 라인, 게이트 라인 및 표시 화소를 갖는다. 소스 라인은 유리 등으로 구성된 패널 기판 상에 소정의 간격을 두고, 서로 평행하게 복수 개 설치되어 있다. 게이트 라인은 같은 패널 기판 상에 소스 라인과 직교하는 방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 복수 개 설치되어 있다. 표시 화소는 소스 라인과 게이트 라인의 각 교차점에 마련되어 있다. 각 표시 화소는 스위칭 소자로서 TFT (Thin Film Transistor)가 연결되어 있다. 예를 들어, FHD 액정 패널의 경우, 소스 라인은 1920 × 3 (RGB) 라인이 필요하고, 게이트 라인은 1080 라인이 필요하다.
데이터 출력 장치(1)는 적어도 디스플레이의 소스 라인을 구동하는 소스 드라이버(12)를 구비한다. 소스 드라이버(12)는 복수의 소스 라인에 연결되어 있으며, 각 소스 라인에 구동 전압(계조 표시 전압)을 인가한다. 소스 드라이버(12)는 유리 등으로 구성된 패널 기판 상에 설치되어 있어도 좋다. 데이터 출력 장치(1)는 하나의 디스플레이에 대한 여러 소스 드라이버(12)를 구비 할 수 있지만, 부품 및 전력 절감의 관점에서 하나의 디스플레이에 소스 드라이버(12)가 하나만 있는 것이 바람직하다. 또한, 도시는 생략하였지만, 데이터 출력 장치(1)는 디스플레이의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버를 제공하고 있다. 다만, 게이트 드라이버는 본 발명의 데이터 출력 장치(1)를 구비할 필요는 없다. 게이트 드라이버는 TFT를 온(ON)하는 주사 신호를 각 게이트 라인에 순차적으로 인가한다. 게이트 드라이버에 의해 게이트 라인에 조작 신호가 인가되어, TFT가 온 상태 일 때, 소스 드라이버(12)에서 소스 라인에 구동 전압이 인가되면, 그 교차점에 위치하는 표시 소자에 전하가 축적된다. 이로 인해, 표시 소자의 광 투과율이 소스 라인에 인가된 구동 전압에 따라 변화하여, 표시 소자를 통해 화상 표시가 행해진다. 또한, 소스 드라이버 (12)는 각 소스 라인을 오버 드라이브하는 기능을 가진다. 오버 드라이브 기능은, 전술 한 바와 같이, 미리 기댓값 전압 레벨을 넘는 전압 레벨에서 소스 라인을 일정 시간 구동함으로써, 기댓값 전압 레벨에 도달하는 시간을 빨라지게 하는 기능이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 데이터 출력 장치(1)는 소스 드라이버(12)의 오버 드라이브 설정을 제어하기 위한 오버 드라이브 제어부(11)를 구비한다. 본 발명에서, 오버 드라이브 제어부(11)는 소스 드라이버(12)에 결합된 복수의 소스 라인 각각에 대해 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 설정(이하, “오버 드라이브 설정")을 결정 할 수 있다. 오버 드라이브 제어부(11)에서 결정된 오버 드라이브 설정은 제어 신호로서 소스 드라이버(12)에 입력된다. 소스 드라이버(12)는 여기에 입력된 제어 신호에 따라 각 소스 라인의 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 제어한다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 바람직한 예에 따른 데이터 출력 장치(1)는 오버 드라이브 자체 보정부(13)가 있다. 오버 드라이브 자체 보정부(13)는 각 소스 라인에 인가해야 할 기댓값 전압 레벨과, 실제로 소스 드라이버(12)에서 소스 라인에 인가된 오버 드라이브의 구동 전압을 비교하여 양자에 차이가 있는 경우에는 그 보정 값을 오버 드라이브 제어부(11)에 피드백(feed back)하기 위한 회로이다.
이하, 본 발명에 따른 데이터 출력 장치(1)를 구성하는 각 요소에 대해, 본 발명의 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
[본 발명의 제 1 실시 예]
본 발명의 제 1 실시 예에 대해 설명한다. 본 발명의 제 1 실시예는 도 11에 나타낸 데이터 출력 장치(1)의 구성 요소 중 오버 드라이브 제어부(11)와 소스 드라이버 (12)를 구비한다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예에서, 오버 드라이브 제어부(11)는, 도 12에 나타낸 상세한 구성 요소 중, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111), 그 엔진(111)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(112, 제 1 오버 드라이브 설정 테이블) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 구성된다.
출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)은 현재의 수평 라인 및 이전의 수평 라인의 출력 변화에 따라, 각 소스 라인의 오버 드라이브 설정을 결정하는 연산 회로이다.
구체적으로는 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)은 현재의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨과 하나 전의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨을 비교하고, 두 전압 레벨의 차이로부터 현재 수평 라인의 구동에 필요한 전압 레벨을 검출한다.
한편, 도 27의 표 1에는, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블 (112)의 일례가 도시되어 있다. 오버 드라이브 설정 테이블(112)은 현재의 수평 라인의 구동에 대응하는 각 소스 라인으로 출력하는데 필요한 구동 필요 전압에 따라 적절한 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 정한 테이블이다. 오버 드라이브 설정 테이블(112)는 ROM 또는 레지스터 등으로 구성된다. 도 27의 예에서, 오버 드라이브 설정 테이블(112)은 현재의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨, 하나 이전의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨 및 양 전압 레벨의 차이에서 구해지는 현재 수평 라인의 구동 필요 전압 레벨에 따라 소스 라인에 인가되어야 할 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간이 미리 설정되어있다. 그래서, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진 (111)은 오버 드라이브 설정 테이블 (112)를 참조하여 각 소스 라인에 대하여 그 구동 필요 전압에 따른 오버 드라이브 전압및 오버 드라이브 시간을 결정한다.
예를 들어, 도 27의 예에서는, 오버 드라이브 설정 테이블(112)에는 0 ~ 255 수준의 범위에서 현재의 수평 라인의 전압 레벨(V(t)), 하나 이전의 수평 라인의 전압 레벨(V(t-1)) 및 현재의 수평 라인의 전압 레벨에서 하나 이전의 수평 라인의 전압 레벨을 뺀 값(V(t)-V(t-1))과의 관계에 따라 적절한 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간이 등록되어 있다. 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)은 현재의 수평 라인의 전압 레벨과 하나 이전의 수평 라인의 전압 레벨을 검출하여, 그 차이값에 따른 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 이 오버 드라이브 설정 테이블(112)로부터 읽어 낸다. 또한, 도 27은 오버 드라이브 전압과 시간이 A ~ E의 기호로 표시되어 있지만, 실제 테이블에는 최적의 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간의 값이 임의로 등록될 수 있다. 이와 같이 하여, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)은 오버 드라이브 설정 테이블(112)을 참조하여, 현재의 수평 라인의 구동에 대응하는 각 소스 라인에 출력하는 최적의 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 결정한다. 여기서 결정된 값은 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에서 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 출력된다.
여기에서, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)의 동작의 일례에 대해 설명한다. 도 16은 오버 드라이브 전압 파형을 나타낸다. 우선, 해당 엔진 (111)은 도 16에서 V(TD) = VT되는 TD 값을 구한다. 도 16에서 VD는 오버 드라이브 전압이며, VT는 기댓값 전압 레벨(목표 전압)이며 VO는 게이트가 열릴 때 (1 수평 라인 기간의 시작)의 초기 전압이다. TD는 오버 드라이브 시간 종료 시간이며, TG는 게이트가 닫힌 시간(1 수평 라인 기간의 종료 시)이다. 따라서, V(TD)는 오버 드라이브 종료 시의 전압이며, V(TG)는 게이트가 닫힌 시점의 최종 도달 전압이다. 0 t <TD 조건일 때, 해당 엔진(111)은 일반적인 RC 직렬 회로의 과도 응답의 계산식에서 다음 V(t)를 구한다.
Figure 112017079046615-pat00001
t = TD를 대입하면 다음과 같다.
Figure 112017079046615-pat00002
또한, TD 에 필요한 클럭 사이클 수(NCLK)을 구하면 다음과 같다.
Figure 112017079046615-pat00003
여기서, RC는 패널의 소스 라인 배선 부하이며, TCLK는 회로의 클럭주기이며, RC / TCLK는 패널의 부하가 나타내는 소스 라인마다의 계수이다.
액정 패널의 RGB 디지털 화상 데이터와 소스 드라이버에서 출력되는 아날로그 RGB 데이터는 직선의 관계가 아니라, 도 17에 도시된 감마 커브로 불리는 곡선의 관계가 된다. 예를 들어, 목표 전압 VT는 도 17의 세로축의 값이 된다. 위 식의 ln(|VD-VO|-ln(|VD-VT|)는 하나 이전의 수평 라인에서 현재 수평 라인의 전압 변화로 결정되는 항이며, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에서 요구된다. 여기서, ln(VD-V)식을 오버 드라이브 설정 테이블(112)에 테이블화 하여 둔다. 여기에서, V는 VO, VT 등 취할수 있는 모든 전압 값이다. 이 테이블에서 VD, VO, VT 값을 넣어 ln(|VD-VO|-ln(|VD-VT|)가 계산된다. 소스 라인 출력 전압이 상승하는 경우(tr)와 하강하는 경우(tf)의 값이 다르므로, 테이블은 두 가지 필요하다. 도 27의 표 1은 소스 라인 출력 전압이 상승하는 경우의 예시 테이블을 보여주고 있다. 또한, ln(|VD-VO|-ln(|VD-VT|)를 계산할 때, 계산 값을 회로에서 취급하기 쉽도록, (K1×ln(|VD-VO|)+K2)-(K1×ln(|VD-VT|)+K2)등 계수를 곱하여 구성할 수 있다.
이렇게 하여, 결정한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에서 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 전달한다. 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는, 소스 드라이버(12)가 여기에서 결정한 오버 드라이브 시간 동안 오버 드라이브 전압을 화상 데이터에 중첩시켜, 각 소스 라인으로 출력하도록 소스 드라이버(12)를 제어한다. 그 오버 드라이브의 파형은 도 8 및 도 9와 같이 된다. 또는, 도 27의 표 1과 같이, 현재의 수평 라인과 하나 이전의 수평 라인의 전위 비교하여, 그 차이 전위에 따라, 오버 드라이브 설정을 결정해도 좋다. 오버 드라이브 설정 강도는 A> B> C> D> E 순서로 A가 가장 강하고, E가 가장 약하다. 이 값을 오버 드라이브 설정 테이블(112)에 넣어 둔다.
또한, 도 14에 오버 드라이브가 없는 경우의 제어 타이밍을 나타낸다. 도 14에서, 1 수평 라인의 구분을 수평 동기 신호로 나타내고, 게이트 신호 시작 펄스 신호를 STB로 나타내며, 소스 라인 출력 신호를 Sout으로 나타내고, 게이트 신호를 G1, G2, G3 ... 로 나타내고 있다. 도 14의 예에서는, 오버 드라이브를 하고 있지 않기 때문에, 소스 라인에 입력된 소스 신호의 전압이 기댓값 전압 수준까지 도달하지 않는 것을 알 수 있다.
이에 대해, 도 15에 오버 드라이브가 있는 경우의 제어 타이밍 다이어그램을 나타낸다. 도 15는, 도 14의 표시뿐만 아니라, 상승 시의 오버 드라이브 설정 신호를 ODH [n] 으로 나타내며, 하강 시의 오버 드라이브 설정 신호를 ODL [n] 으로 나타내고 있다. 도 15의 예에서는, 오버 드라이브가 이루어지고 있기 때문에, 소스 라인에 입력된 소스 신호의 전압이 기댓값 전압 레벨까지 도달하고 있는 것을 알 수 있다.
[본 발명의 제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시 예에 대해 설명한다. 제 2 실시예는 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)을 더 구비한다는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예는, 도 11에 나타낸 데이터 출력 장치(1)의 구성 요소 중, 오버 드라이브 제어부(11)와 소스 드라이버(12)를 구비한다. 또한, 본 발명의 제 2 실시예에서, 오버 드라이브 제어부(11)는, 도 12에 나타낸 상세한 구성 요소 중, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111), 그 엔진(111)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(112, 제 1 오버 드라이브 설정 테이블), 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115, 제 2 오버 드라이브 설정 테이블) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로 (116)로 구성된다. 또한, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는, 도 13에 나타낸 상세한 구성 요소 중, 패널 부하 의존 반영 회로(1163)과 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 구성된다.
출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)은, 전술한 제 1 실시예와 마찬가지로, 현재의 수평 라인의 화상 데이터, 하나 전의 수평 라인 이전 화상 데이터를 비교하여, 현재 수평 라인의 구동에 대응하는 소스 라인에의 출력이 필요한 구동 필요 전압 레벨을 검출하여, 구동 필요 전압에 대응시키고, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간이 미리 설정된 오버 드라이브 설정 테이블(112)을 참조하여, 그 구동 필요 전압에 따른 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하고, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 전달한다.
오버 드라이브 제어부(11)는 또한, 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)을 가진다. 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)은 디스플레이 패널(특히, 팬 아웃 영역)의 배선 부하의 영향을 고려하여, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 정한 테이블이다. 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)은 소스 라인의 저항과 용량 둘 다 또는 어느 한쪽에 따라, 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정된다. 바람직하게는, 이 테이블(115)은 소스 라인의 저항과 용량에 따라, 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간이 설정된다. 즉, 디스플레이 패널의 팬 아웃 영역과 액티브 영역에서 각 소스 라인 배선 부하를 ROM 또는 레지스터에서 구축된 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)에 미리 설정해 둔다. 그리고, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 구동 필요 전압에 따른 오버 드라이브 전압과 시간을 결정할 때, 각 소스 라인마다 이 테이블(115)을 참조하여, 소스 라인 배선 부하에 대응하는 적절한 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 읽어 낸다.
본 실시 예에서, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는, 또한, 패널 부하 의존 반영 회로(1163)와 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)를 갖는 경우가 있다. 패널 부하 의존 반영 회로(1163)는 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 계산 테이블의 테이블 설정 값을 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에 의한 계산 값에 반영하는 회로이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 패널 부하 의존 반영 회로(1163)는 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에서 출력된 수평 라인의 출력 변화를 고려한 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)이 입력되는 것과 동시에, 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)로부터 읽어 낸 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)이 입력된다. 패널 부하 의존 반영 회로(1163)에서는 이러한 두 가지 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)에 가중치의 계산 등을 실시하고, 한 개의 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)을 요구하고, 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 출력한다. 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)는 패널 부하 의존 반영 회로(1163)에서 결정한 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)설정을 사용하여, 최종 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 결정하고, 소스 드라이버(12)로 오버 드라이브의 제어 신호를 송출한다.
도 19는 액정 패널의 팬 아웃 영역과 액티브 영역의 소스 라인의 배선도를 보여준다. 패널의 양단에 위치하는 소스 라인은 팬 아웃 영역에서의 배선 길이가 가장 길다. 따라서, 패널의 양단에 위치하는 소스 라인 배선 부하가 커진다. 한편, 패널의 중심 측에 위치하는 소스 라인은 팬 아웃 영역에서의 배선 길이가 짧기 때문에 배선 부하도 작아진다. 한편, 액정 패널의 액티브 영역에서는 전체 소스 라인의 배선 길이가 같다. 따라서, 액티브 영역의 소스 라인 배선 부하는 모두 같게 된다. 따라서, 소스 라인과 오버 드라이브 설정의 관계는 도 20과 같다. 즉, 패널의 양단에 위치한 배선 부하가 큰 소스 라인에 대해 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)을 크게 할 필요가 있고, 패널의 중심 측에 위치한 배선 부하가 작은 소스 라인에 대해 오버 드라이브 설정 (전압 및 시간)을 작게 할 필요가 있다. 따라서, 제 2 실시예와 같이, 소스 라인마다 각각의 배선 부하에 따른 적절한 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)에서 읽어 내어, 소스 라인마다 오버 드라이브 설정을 결정함으로써, 각 소스 라인에 인가되는 구동 전압을 1 수평 라인 시간 동안 확실히 기댓값 전압 레벨까지 도달시키고, 그 레벨로 안정시킬 수 있다.
패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)에 대하여, 도 19에 나타낸 액정 패널의 소스 라인 토폴로지(topology)를, 예를 들어, 배선 저항 및 배선 용량에 대응시켜, 오버 드라이브 설정을 기록한 테이블을 도 29의 표 3 에 나타낸다. 표 상단에는 액정 패널의 좌우 극단에 있는 소스 라인을 나타내며, 배선 저항 및 배선 용량이 가장 커진다. 표의 아래로 감에 따라, 액정 패널의 중심 측에 위치하는 소스 라인이 점차 배선 저항 및 배선 용량이 작아진다. 배선 저항 및 배선 용량의 곱인 RC 값은 시정수(sec)로, 배선 부하의 정도를 나타내는 값이다. 이 배선 부하의 값에 따라, 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을, 예를 들면, A> B> C> D> E 순서 (A가 가장 강하고, E가 가장 약하다)등과 같이, 설정해 둘 수 있다.
또는, 소스 라인마다의 계수인, RC (ch) / TUNIT 을 생각한다. RC (ch)는 소스 라인(channel)마다의 배선 용량과 배선 저항의 곱을 나타내는 값이다. TUNIT는 도 18과 같이, 오버 드라이브 시간의 단위이다. TUNIT을 미세하게 하면, 정확도가 올라가지만, 회로 규모가 증가한다. 도 18은, 예를 들어, 1 수평 라인 시간 6.4us에 대해, TUNIT = 0.8us이 되는 예를 보여주고 있으며, 6.4us / 0.8us = 8step이기 때문에 그 비트 수는 3bit 필요하다. 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)에 테이블화해 두는 예로는, 예를 들어, 96 라인 (ch)간격으로 30step, TUNIT = 120ns하면 RC(ch)/T-되는 값을 다음과 같이 구한다. 여기에서 구한 값을 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)에 등록하고, 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)에서의 계산 결과에 반영 할 수 있다.
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제 2 실시예에서는 출력 변화 의존에 따라 설정된 제 1 오버 드라이브 설정 테이블(111)과 패널 부하 의존에 따라 설정된 제 2 오버 드라이브 설정 테이블(115)이 사용된다. 전술 한 바와 같이, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 각 테이블(111, 115)에서 오버 드라이브 설정(오버 드라이브 전압 및 시간)을 읽어 내어, 소스 드라이버(12)의 제어에 이용한다. 그 때, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)에서 제 1 오버 드라이브 설정 테이블(111)에서 읽어낸 오버 드라이브 설정과 제 2 오버 드라이브 설정 테이블 (115)에서 읽어낸 오버 드라이브 설정에 기초하여, 소정의 가중치의 계산 등을 실시하고, 소스 라인마다 하나의 오버 드라이브 설정(오버 드라이브 전압 및 시간)을 결정한다. 각 테이블(111, 115)에서 읽어낸 오버 드라이브 설정 가중치 알고리즘(algorithm) 등은 임의로 조정할 수 있다.
[본 발명의 제 3 실시예]
본 발명의 제 3 실시예에 대해 설명한다. 제 3 실시예는 상기한 제 2 실시 형태의 개량 예이며, 상기 구성에 더하여 선형 보완 회로(1161)를 더 가진다. 즉, 본 발명의 제 3 실시예는, 도 11에 나타낸 데이터 출력 장치(1)의 구성 요소 중, 오버 드라이브 제어부(11) 및 소스 드라이버(12)를 구비한다. 또한, 본 발명의 제 3 실시예에서, 오버 드라이브 제어부(11)는 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111), 그 엔진(111)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(112, 제 1 오버 드라이브 설정 테이블), 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블 (115, 제 2 오버 드라이브 설정 테이블) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 구성된다. 또한, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는, 도 13에 나타낸 상세한 구성 요소 중 선형 보완 회로(1161), 패널 부하 의존 반영 회로(1163) 및 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 구성된다.
전술 한 바와 같이, 디스플레이 패널의 모든 소스 라인에 대해, 개별적으로 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 설정하는 것도 가능하다. 다만, 모든 소스 라인에 대해 오버 드라이브 설정을 조정하면, 회로 규모의 확대를 초래한다. 그래서, 제 3 실시예에서, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 회로 규모를 줄이기 위해, 여러 소스 라인 중 일부 소스 라인(기준 소스 라인)에만 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정한다. 즉, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 기준 소스 라인에 대해서만 각 테이블(112, 115)에서 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 읽어낸다. 게다가, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 선형 보완 회로(1161)에서, 기준 소스 라인을 결정하는 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간에 따라 다른 소스 라인에 대한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 선형 보완에 의해 결정한다.
도 20에 선형 보완의 예를 표시하고 있다. 도 20에 도시 된 바와 같이, 디스플레이를 구성하는 복수의 소스 라인을 특정 그룹으로 나눈다. 그룹의 기준이 되는 소스 라인(Channel)이 원으로 표시되어 있다. 원과 원 사이가 하나의 그룹이다. 기준 소스 라인은 각 테이블(112, 115)에서 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 읽게 된다. 선형 보완 회로(1161)는, 기준 소스 라인 사이에 위치하는 다른 소스 라인은, 기준 소스 라인의 오버 드라이브 전압 및 시간에 따라 선형 보완을 실시하는 것으로, 오버 드라이브 전압 및 시간을 결정한다. 따라서, 기준 소스 라인 이외의 소스 라인에 대해서도 오버 드라이브 전압 및 시간을 결정할 수 있다. 따라서, 선형 보완으로, 오버 드라이브를 설정함으로써, 그룹의 소스 라인 사이에서 설정 편차를 억제함과 동시에, 회로 규모를 줄일 수 있게 된다.
[본 발명의 제 4 실시예]
발명의 제 4 실시예에 대해 설명한다. 제 4 실시예는 상기한 제 3 실시 형태의 새로운 개량 예이며, 상기 구성에 더하여, 인접한 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113)과, 이 엔진(113)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(114)을 더 갖는다. 즉, 본 발명의 제 4 실시예는, 도 11에 나타낸 데이터 출력 장치(1)의 구성 요소 중, 오버 드라이브 제어부(11) 및 소스 드라이버(12)를 구비한다. 또한, 본 발명의 제 4 실시예에서, 오버 드라이브 제어부(11)는 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111), 이 엔진(111)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(112, 제 1 오버 드라이브 설정 테이블), 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115, 제 2 오버 드라이브 설정 테이블), 인접한 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113), 이 엔진(113)에 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(114, 제 3 오버 드라이브 설정 테이블) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 구성된다.
또한, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는, 도 13에 나타낸 상세한 구성 요소 중, 선형 보완 회로(1161), 크로스 토크 의존 반영 회로(1162), 패널 부하 의존 반영 회로(1163) 및 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 구성된다.
오버 드라이브 설정 테이블(114)은 인접하는 소스 라인 사이에 발생하는 크로스 토크의 영향을 고려하여, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 정한 테이블이다. 오버 드라이브 설정 테이블(114)은 해당 소스 라인과 그에 인접한 소스 라인의 전압 변화 값의 차이에 따라, 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간의 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되어 있다. 오버 드라이브 설정 테이블(114)의 예는 도 28의 표 2에 나와있다.
도 26에 인접한 라인의 크로스 토크의 행태의 예를 나타낸다. 소스 라인 N(해당 소스 라인)에 주목하면, 그 소스 라인 N의 물리적으로 양 옆에는, 소스 라인 N-1과 소스 라인 N + 1이 존재한다. 액정 패널의 팬 아웃 영역의 소스 라인 배선 간격은 좁아서, 소스 라인 사이에는 기생(寄生) 커플링(coupling) 용량이 존재하고 있다. 이것을 도 26에서 Ccopling으로 나타내고 있다. 소스 라인 N과 그 양 옆의 소스 라인 N-1, N + 1이 동일한 전위 변화를 하는 경우, 예를 들어, 3 개의 모든 소스 라인의 전위가 Low 레벨에서 High 레벨로 천이되는 경우, 소스 라인 N에 크로스 토크 영향은 없다. 그러나, 소스 라인 N과 그 양 옆의 소스 라인 N-1, N + 1이 다른 전위 변화를 하는 경우, 예를 들어, 라인 N은 Low 레벨에서 High 레벨로 천이될 때, 양 옆의 라인 N-1, N + 1이 반대 방향 의 High 레벨에서 Low 레벨로 천이되는 경우, 소스 라인 N에 크로스 토크의 영향이 발생된다. 이 소스 라인 N에 생긴 크로 토크는 기생(寄生) 커플링(coupling) 용량 값이 클수록, 또, 전압 변화 값 (전환 전위)의 차이가 클수록 현저하게 된다.
그래서, 도 28에 표시된 대로, 해당 소스 라인의 전압 변화 값과 그에 인접한 소스 라인의 전압 변화 값의 차이에 대응시켜서, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 미리 오버 드라이브 설정 테이블(114)에 설정하여 둔다. 또한, "인접한 소스 라인"은 해당 소스 라인의 왼쪽 옆 또는, 오른쪽 옆의 어느 한쪽의 소스 라인이면 되고, 해당 소스 라인의 양 옆의 소스 라인에 있어도 된다. 도 28의 예에서는, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간이 해당 소스 라인의 전압 변화 값 ［(i) Vn(t) -Vn(t-1)］ 및 그에 인접한 소스 라인 전압 변화 값 ［(ii) Vn+1(t) -Vn+1(t-1) 또는 Vn-1(t) -Vn-1(t-1)］에 대응되어 있다. 표에서 인접 라인의 전압 기호 +는, 해당 라인 Vn과 인접 라인（Vn-1또는Vn+1）이 동일한 방향으로 전압이 변화할 때를 나타낸다. 전압 기호 -는, 해당 라인 Vn 과 인접 라인 （Vn-1또는Vn+1）이 역방향으로 전압이 변화할 때를 나타낸다(Vn 이 High 측이 될때, 인접한 라인이 Low 측이 되는 경우 등). 전압 기호 -의 경우는 크로스 토크의 영향이 크다. 오버 드라이브 설정 강도는 A> B> C> D> E 순서로 A가 가장 강하고, E가 가장 약하다. 이 값을 오버 드라이브 설정 테이블(114)에 넣어 둘 수 있다.
인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113)은 각각의 소스 라인에 대해 해당 소스 라인 (N)의 전압 변화 값과 그에 인접한 소스 라인 (N-1 또는 N + 1)의 전압 변화 값을 검출하여, 그 차이 값을 계산하여 얻은 전압 변화 값의 차이 값에 따라, 오버 드라이브 설정 테이블(114)을 참조 하여, 이 테이블(114)에서 전압 변화 값의 차이 값에 대응하는 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 읽어 낸다. 이로 인해, 인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113)은 인접하는 소스 라인 사이에 발생하는 크로스 토크의 영향을 고려하여, 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정할 수 있다. 인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113)은, 여기에서 결정한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)에 전달하고, 이 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 이들에 기초하여, 소스 드라이버(12)를 오버 드라이브한다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는 선형 보완 회로(1161), 크로스 토크 의존 반영 회로(1162), 패널 부하 의존 반영 회로(1163) 및 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)를 가진다. 크로스 토크 의존 반영 회로(1162)는 인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113)에 의한 계산 결과를 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에 의한 계산 값에 반영하는 회로이다. 또한, 패널 부하 의존 반영 회로(1163)는 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 계산 테이블의 테이블 설정 값을 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에 의한 계산 값에 반영하는 회로이다. 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)는 크로스 토크 의존 반영 회로(1162)의 출력 값과 패널 부하 의존 반영 회로(1163)의 출력 값에 따라, 최종 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하고, 소스 드라이버(12)로 오버 드라이브의 제어 신호를 송출하는 회로이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 크로스 토크 의존 반영 회로(1162)는 전술한 선형 보완 회로(1161)를 거쳐, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에서 출력된 수평 라인의 출력 변화를 고려한, 오버 드라이브 설정(전압 및 시간: VODXch(a)[M:0] 및 TODXch(a)[M:0]이 입력되는 것과 동시에, 인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113)에서 출력된 크로스 토크를 고려하여, 오버 드라이브 설정(전압 및 시간: VODXch(b)[M:0] 및 TODXch(b)[M:0])이 입력 된다. 크로스 토크 의존 반영 회로(1162)에서는 이러한 두 가지 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)에 가중치의 계산 등을 실시하고, 한 개의 오버 드라이브 설정(전압 및 시간: VODXch(d)[M:0] 및 TODXch(d)[M:0])을 요구하여, 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 출력한다. 또한, 패널 부하 의존 반영 회로(1163)는 전술한 선형 보완 회로(1161)를 거쳐, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)에서 출력된 수평 라인의 출력 변화를 고려한 오버 드라이브 설정(전압 및 시간: VODXch(a)[M:0] 및 TODXch(a)[M:0])이 입력 됨과 동시에, 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115)에서 읽어 낸 오버 드라이브 설정(전압 및 시간: VODXch(c)[M:0] 및 TODXch(c)[M:0])이 입력된다. 패널 부하 의존 반영 회로(1163)에서는, 이러한 두 가지 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)에 대해서, 가중치의 계산 등을 실시하고, 한 개의 오버 드라이브 설정(전압 및 시간: VODXch(e)[M:0] 및 TODXch(e)[M:0])을 요구하여, 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 출력한다. 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)은 크로스 토크 의존 반영 회로(1162)와 패널 부하 의존 반영 회로(1163)에서 결정한 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)의 설정값을 사용하여, 최종 오버 드라이브 전압과 오버 드라이브 시간을 결정하고, 소스 드라이버(12)의 오버 드라이브를 제어한다. 여기에서 설명한 오버 드라이브 설정 가중치 알고리즘 등은 임의로 조정할 수 있다.
[본 발명의 제 5 실시예]
본 발명의 제 5 실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 제 5 실시예는, 도 11에 나타낸 데이터 출력 장치(1)의 구성 요소 중, 오버 드라이브 제어부(11), 소스 드라이버(12) 및 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)를 포함한다. 또한, 제 5 실시예에서, 오버 드라이브 제어부(11)는, 도 12에 나타낸 상세한 구성 요소 중, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111), 그 엔진(111)과 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(112, 제 1 오버 드라이브 설정 테이블) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)를 가진다. 또한, 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)는, 도 25에 도시된 바와 같이, 비교기(131, 아날로그 전압 비교기)와 오버 드라이브 설정 보정 회로(132)를 가진다. 또한, 소스 드라이버(12)에는 내부 회로(122)에 더하여, 아날로그 출력 버퍼(121)가 설치된다.
출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111)은 전술한 제 1 실시예와 마찬가지로, 현재의 수평 라인의 화상 데이터와, 하나 전의 수평 라인 이전 화상 데이터를 비교하고, 현재의 수평 라인의 구동에 대응하는 소스 라인에의 출력이 필요한 구동 필요 전압 레벨을 검출하고, 구동 필요 전압에 대응시켜 적절한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간은 미리 설정된 오버 드라이브 설정 테이블(112)을 참조하여, 그 구동 필요 전압에 따른 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하여, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 전달한다.
여기서 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)의 구성 및 작용을 설명한다. 일반적으로, 디스플레이 패널 양산 시에는, 소스 라인 배선 부하 값에 차이가 생긴다. 소스 라인 배선 부하가 전형적인(typical) 경우를 기본값(default)으로 오버 드라이브 설정하여 디스플레이 패널을 양산하면, 패널의 배선 부하가 전형적으로(typical) 잘 완성될 때에는 제대로 오버 드라이브가 기능하고, 도달 전압에 전압 오차는 발생하지 않지만, 만약, 패널에서의 배선 부하가 Minimum 측 또는 Maximum 측에 치우칠 때에는 전압 오차가 발생할 수 있다. 예를 들면, 배선 부하가 Minimum 측에 치우치면, 전형적인(typical) 경우보다 부하가 작음에도 불구하고, 오버 드라이브가 크게 걸려 버리게 되어, 전압이 과도 응답으로, 기댓값 전압 레벨보다 높은 전압에 도달 한 상태로, 1 수평 라인의 구동 시간이 종료되고, 거기에서 최종 전위가 정해져 버릴 가능성이 있다.
반대로, 배선 부하가 Maximum 측에 치우치면, 전형적인(typical) 경우보다 부하가 큼에도 불구하고, 오버 드라이브가 작게 걸려 버리게 되어, 오버 드라이브 전압이 부족하게 되어, 기댓값 전압 레벨보다 전압이 낮은 상태로, 1 수평 라인의 구동 시간이 종료되고, 거기에서 최종 전위가 정해져 버릴 가능성이 있다. 이러한 상태를 동적으로 보정할 수 있다면, 패널의 양산 시에 배선 부하가 평균값에서 벗어나 흩어져도, 안정적으로 기댓값 전압 레벨에 도달할 수 있다. 즉, 도 22에 나타낸 바와 같이, 양산 시, 배선 부하는 Minimum 측에 치우칠 때에는 이를 검출하여, 오버 드라이브 설정을 작게 보정하고, 반대로 양산 시의 배선 부하가 Maximum 측에 치우칠 때에는 이를 검출하여, 오버 드라이브 설정을 크게 보정하면 된다.
또한, 도 23에 오버 드라이브의 출력 전압 파형과 전류 파형을 나타낸다. 도 23의 오버 드라이브의 출력 전압 파형과 전류 파형에서, 예를 들어, 패널의 배선 부하 양산 시의 완성이 전형적인(typical) 경우에는, 오버 드라이브가 최적화되어 있기 때문에, 오버 드라이브가 해제되는 타이밍에 기댓값 전압 레벨에 정확히 도달하도록 설정되어 있다. 오버 드라이브가 ON기간 동안에는, 소스 드라이버의 출력 전류는 소스 드라이버로부터 패널 측에 대한 출력이 계속되고 있는 상태이다. 오버 드라이브 OFF 후에도 소스 드라이버는 기댓값 전압을 출력하는 것을 계속하지만, 이미 소스 라인이 기댓값 전압에 도달하고 있기 때문에, 소스 드라이버부터의 전류 출력은 0이 된다.
한편, 도 23에 도시된 바와 같이, 패널의 배선 부하 양산의 완성이 Minimum 측에 완성되었을 때에는, 오버 드라이브의 설정이 과도한 상태가 되어, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에서는, 출력 전압 기댓값 전압 레벨을 초과하여 과도 응답하게 된다. 또한, 오버 드라이브 OFF 후에도 소스 드라이버는 기댓값 전압을 출력하고, 유지하기 때문에 출력 전류는 패널 측으로부터 드라이버 측으로 끌여 들어가게 된다(Sink 전류). 또한, 도 23에 도시된 바와 같이, 패널의 배선 부하 양산의 완성이 Maximum 측에 완성되었을 때에는, 오버 드라이브가 부족한 상태가 되어, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에서는, 출력 전압 기댓값 전압 레벨에 도달하지 않아 전류 부족한 상태가 된다. 오버 드라이브 OFF 후에도 소스 드라이버는 기대치 전압을 출력하고, 유지하기 때문에 출력 전류는 드라이버 측으로부터 패널 측으로 출력된다(Source 전류).
여기서, 도 23에 도시된 소스 라인의 전압 파형을 출력 회로 측에서 검출하려고 하면, 도 19에 도시된 패널의 맨 끝, 즉, 액티브 영역의 위쪽 부분의 전압을 피드백할 필요가 있으나, 현실적이지 않다.
그래서, 오버 드라이브를 OFF하는 타이밍에 소스 드라이버의 출력을 정지하면, 오버 드라이브 오프 시점에서의 출력 전압이 고정되게 된다. 따라서, 홀드 전압을 소스 드라이버 측에서 피드백하여 기댓값 전압 레벨과 비교하면, 오버 드라이브 OFF시점에서의 출력 전압(홀드 전압)과 기댓값 전압 레벨 사이에서 어느 정도의 차이가 발생하고 있는지 알 수 있다. 예를 들어, 패널의 배선 부하 양산 시의 완성이 전형적인(typical) 경우에는, 오버 드라이브가 최적화되어 있으며, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에 기댓값 전압 레벨에 정확히 도달하기 위해, 소스 드라이버로부터 피드백된 출력 전압과 기댓값 전압 레벨과의 차이는 0이다.
한편, 패널의 배선 부하 양산의 완성이 Minimum 측에 완성되었을 때는, 오버 드라이브가 과도한 상태가 되고, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에, 출력 전압은 기댓값 전압 레벨을 초과하여 과도 응답하게 된다. 따라서, 출력 전압과 기댓값 전압 레벨과의 비교는 그 차이만큼 마이너스로 나타난다. 또한, 패널의 배선 부하 양산의 완성이 Maximum 측에 완성되었을 때는, 오버 드라이브가 부족한 상태가 되어, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에, 전압은 기댓값 전압 레벨에 도달하지 않고 부족한 상태가 된다. 따라서, 출력 전압과 기댓값 전압 레벨과의 비교는 그 차이만큼 플러스로 나온다. 이러한 특성을 이용하여, 양산 시 배선 부하의 변화 정도를 검출하고, 그 검출 값에 따라, 오버 드라이브 설정에 보정을 실시하면 좋다. 또한, 이 경우에는, 패널의 맨 끝, 즉 액티브 영역의 위쪽 부분의 전압을 피드백할 필요가 없고, 출력 회로의 직후의 노드(node)를 피드백하는 간단한 구성으로 전위차를 검출할 수 있다.
도 25는 소스 드라이버의 피드백에 의해 오버 드라이브 설정을 보정하는 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)와 주변 회로의 구체적인 구성을 나타내고 있다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 소스 드라이버(12)는 소스 드라이버(12)의 최종 단에 위치하는 아날로그 출력 버퍼(121), 그 아날로그 출력 버퍼(121)에 대해 소스 라인으로 출력하는 화상 데이터(구동 전압 등의 정보)를 입력하는 내부 회로(122)를 가지고 있다. 오버 드라이브 제어부(11)는 전술한 바와 같이, 오버 드라이브를 할 때, 소스 드라이버(12)의 내부 회로(122)에 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 규정한 제어 신호를 입력한다. 이로 인해, 소스 드라이버(12)의 내부 회로(122)는 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간의 제어 신호를 아날로그 출력 버퍼(121)에 입력하고, 아날로그 출력 버퍼(121)는 소정 시간의 오버 드라이브 전압을 부가한 구동 전압을 소스 라인에 출력한다. 또한, 오버 드라이브 제어부(11)는, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에 소스 드라이버(12)의 최종 단에 위치하는 아날로그 출력 버퍼(121)에 대하여, 그 아날로그 출력 버퍼(121)를 OFF 제어하는 출력 버퍼 제어 신호를 입력한다. 이로 인해, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에, 아날로그 출력 버퍼(121)는 중지하고, 소스 드라이버(12)로부터의 출력 전압 레벨이 고정(hold)된다.
여기서, 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)가 구비된 비교기(131)에는, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에 아날로그 출력 버퍼(121)을 OFF하기 위한 출력 버퍼 제어 신호와 함께, 소스 드라이버(12)의 내부 회로(122)로부터 아날로그 출력 버퍼(121)에 입력되는 입력 신호와, 아날로그 출력 버퍼(121)로부터 소스 라인에 대하여 출력되는 출력 신호가 각각 입력된다. 이 때문에, 비교기(131)는 아날로그 출력 버퍼(121)를 OFF 타이밍에 있어서, 그 아날로그 출력 버퍼 (121)의 입력 신호와 출력 신호의 전압을 비교한다. 패널의 배선 부하 양산 시의 완성이 전형적인(typical) 경우, 오버 드라이브가 OFF되는 타이밍에 기댓값 전압 레벨에 정확히 도달할 것이기 때문에, 아날로그 출력 버퍼(121)에 대한 입력 신호는 소스 라인에 인가해야할 기댓값 전압 레벨에 해당한다. 또한, 패널의 배선 부하 양산 시의 완성이 전형적인(typical) 경우, 아날로그 출력 버퍼(121)에 대한 입력 신호의 전압과 아날로그 출력 버퍼(121)로부터의 출력 신호의 전압 차이가 나지 않는다. 따라서, 비교기(131)에 있어서, 입력 신호와 출력 신호의 전압 차이가 없는 경우에는 오버 드라이브 설정을 보정할 필요는 없다. 한편, 패널의 배선 부하 양산의 완성이 Minimum 측 또는 Maximum 측에 완성되는 경우에는 아날로그 출력 버퍼(121)에 대한 입력 신호의 전압과 아날로그 출력 버퍼(121)로부터의 출력 신호에 전압의 차이가 생긴다. 따라서, 비교기(131)는 아날로그 출력 버퍼(121)에 대한 입력 신호와 출력 신호의 전압의 차이 값을 오버 드라이브 설정 보정 회로(132)로 출력한다. 오버 드라이브 설정 보정 회로(132)는 비교기(131)로 검출된 전압의 차이 값에 따라, 오버 드라이브 설정을 보정하기 위한 보정 값을 산출하고, 여기에서 구한 보정 값을 오버 드라이브 제어부(11)로 피드백한다. 오버 드라이브(11)는 오버 드라이브 설정 보정 회로(132)에서 받은 보정 값에 따라, 오버 드라이브 설정(전압 및 시간)을 보정하여, 보정 후의 오버 드라이브 설정을 다시 소스 드라이버 (12)에 입력한다. 이로 인해, 패널 양산 시, 배선 부하의 편차를 고려하여 최적의 오버 드라이브를 할 수 있게 된다.
또한, 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)는, 디스플레이 패널의 최초 전원기동 시에, 위에서 언급 한 오버 드라이브 설정 값의 보정 처리를 한다. 전원기동 시, 한 번 보정 처리를 하면, 그 이후에는 오버 드라이브 제어부(11)로부터 소스 드라이버(12)에 입력되는 오버 드라이브 설정에 항상 보정이 걸리게 되므로, 이후 특별히, 보정 처리를 수행할 필요는 없다. 정상작동 시에는, 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)에서 결정된 보정 값이 항상 오버 드라이브 설정에 적용되기 때문에, 패널 양산 시에는 배선 부하가 평균값에서 벗어나 흩어져도, 항상 최적의 오버 드라이브 설정을 얻을 것이다. 그러나, 디스플레이 패널의 보관 환경이나 주위의 온도 · 습도에 따라 배선 부하가 변화할 수도 있다. 따라서, 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)는 정기적으로 오버 드라이브 설정 값의 보정 처리를 수행하여도 좋다.
[본 발명의 제 6 실시예]
본 발명의 제 6 실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 제 6 실시예는, 도 11에 나타낸 데이터 출력 장치(1)의 구성 요소 중, 오버 드라이브 제어부(11) 및 소스 드라이버 (12)를 구비한다. 또한, 제 6 실시예에서, 오버 드라이브 제어부(11)는 도 12에 나타낸 상세한 구성 요소 중, 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블(115) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)를 가진다. 이와 같이, 본 발명의 데이터 출력 장치(1)는 디스플레이 패널의 소스 라인 배선 부하만을 고려하여 오버 드라이브 설정을 조정하는 것이어도 좋다.
[데이터 출력 장치의 가장 바람직한 실시 예]
도 11, 도 12, 도 13, 도 25는 본 발명에 따른 데이터 출력 장치(1)의 가장 바람직한 실시예를 개시하고 있다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 데이터 출력 장치(1)는, 오버 드라이브 제어부(11), 소스 드라이버(12) 및 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)로 구성된다. 또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 오버 드라이브 제어부(11)는, 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(111), 그 엔진(111)과 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(112), 인접한 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진(113), 그 엔진(113)과 밀접하게 결합된 오버 드라이브 설정 테이블(114), 패널 부하 의존 설정 테이블(115) 및 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)로 구성된다. 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 오버 드라이브 설정 제어 회로(116)는, 선형 보완 회로(1161), 크로스 토크 의존 반영 회로(1162), 패널 부하 의존 반영 회(1163) 및 오버 드라이브 설정 결정 회로(1164)로 구성된다. 또한, 도 25에 도시 된 바와 같이, 소스 드라이버(12)는 아날로그 출력 버퍼 121) 및 내부 회로(122)로 구성된다. 또한, 오버 드라이브 자체 보정 회로(13)는 비교기(131) 및 오버 드라이브 설정 보정 회로(132)로 구성된다. 여기에 설명된 각 구성 요소는 제 1 실시예 내지 제 6 실시예를 통해 설명한 바와 같다.
이상, 본원 명세서에서는 본 발명의 내용을 표현하기 위해 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 설명을 했다. 그러나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본원 명세서에 기재된 사항에 따라 당업자가 자명한 변경 형태 및 개량 형태를 포함하는 것이다.
[산업 상 이용 가능성]
본 발명은 전기 기기 산업에서 적합하게 이용될 수 있다. 특히, 본 발명의 데이터 출력 장치는 액정 패널을 포함하는 평면 패널에 내장된 드라이버 회로에 적합하게 이용 될 수 있다.
1: 데이터 출력 장치
11: 오버 드라이브 제어부
111: 출력 변화 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진
112: 오버 드라이브 설정 테이블 (제 1 오버 드라이브 설정 테이블)
113: 인접 라인 크로스 토크 의존 오버 드라이브 설정 계산 엔진
114: 오버 드라이브 설정 테이블 (제 3 오버 드라이브 설정 테이블)
115: 패널 부하 의존 오버 드라이브 설정 테이블 (제 2 오버 드라이브 설정 테이블)
116: 오버 드라이브 설정 제어 회로
1161: 선형 보완 회로
1162: 크로스 토크 의존 반영 회로
1163: 패널 부하 의존 반영 회로
1164: 오버 드라이브 설정 결정 회로
12: 소스 드라이버
121: 아날로그 출력 버퍼
122: 내부 회로
13: 오버 드라이브 자체 보정 회로
131: 비교기
132: 오버 드라이브 설정 보정 회로

Claims (5)

  1. 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인을 구동하는 소스 드라이버; 및
    기댓값 전압 레벨을 초과하는 전압 레벨에서 소정 시간 상기 소스 라인을 오버 드라이브하도록 상기 소스 드라이버를 제어하는 오버 드라이브 제어부;를 구비한 데이터 출력 장치에 있어서,
    상기 오버 드라이브 제어부는,
    현재 수평 라인과 이전의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨의 차이에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되는 제 1 의 오버 드라이브 설정 테이블; 및
    상기 제 1 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 현재의 수평 라인의 구동에 대응하는 복수의 소스 라인의 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 오버 드라이브 설정 제어 회로를 갖고,
    상기 데이터 출력 장치는,
    상기 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 보정하는 오버 드라이브 자체 보정 회로를 더 구비하고,
    상기 오버 드라이브 자체 보정 회로는,
    상기 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브가 종료된 시점에서의 상기 소스 드라이버 출력 전압과 해당 소스 드라이버의 기댓값 전압 레벨을 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기의 출력값에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 설정을 보정하기 위한 제어 신호를 상기 오버 드라이브 제어부로 출력하는 오버 드라이브 설정 보정 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 출력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오버 드라이브 제어부는 상기 소스 라인의 저항 및 용량 둘 다 또는 어느 한쪽에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되는 제 2 의 오버 드라이브 설정 테이블을 더 갖고,
    상기 오버 드라이브 설정 제어 회로는 상기 제 1 오버 드라이브 설정 테이블 및 상기 제 2 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 상기 소스 라인마다 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 출력 장치.
  3. 2 항에 있어서,
    상기 오버 드라이브 설정 제어 회로는
    상기 복수의 소스 라인 중 일부 기준 소스 라인에 대해서만 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 결정하는 것이며,
    상기 기준 소스 라인을 결정하는 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간에 따라 상기 기준 소스 라인 이외의 소스 라인에 대한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 선형 보완에 의해 결정하는 선형 보완 회로를 더 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 출력 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 오버 드라이브 제어부는 해당 소스 라인과 그에 인접한 소스 라인의 전압 변화 값의 차이에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되는 제 3의 오버 드라이브 설정 테이블을 더 갖고,
    상기 오버 드라이브 설정 제어 회로는 상기 제 1 오버 드라이브 설정 테이블, 상기 제 2 오버 드라이브 설정 테이블 및 상기 제 3의 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 상기 소스 라인마다 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 출력 장치.
  5. 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인을 구동하는 소스 드라이버; 및
    기댓값 전압 레벨을 초과하는 전압 레벨에서 소정 시간 상기 소스 라인을 오버 드라이브하도록 상기 소스 드라이버를 제어하는 오버 드라이브 제어부;를 구비하되,
    상기 오버 드라이브 제어부는,
    상기 소스 라인의 저항과 용량 둘 다 또는 어느 한쪽에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 둘 다 또는 어느 한쪽이 설정되는 오버 드라이브 설정 테이블; 및
    상기 오버 드라이브 설정 테이블에 따라 소스 라인마다 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 오버 드라이브 설정 제어 회로를 갖고,
    상기 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 보정하는 오버 드라이브 자체 보정 회로를 더 구비하고,
    상기 오버 드라이브 자체 보정 회로는
    상기 오버 드라이브 제어부에 의한 오버 드라이브가 종료된 시점에서의 상기 소스 드라이버의 출력 전압과 해당 소스 드라이버의 기댓값 전압 레벨을 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기의 출력 값에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간 설정을 보정하기 위한 제어 신호를 상기 오버 드라이브 제어부로 출력하는 오버 드라이브 설정 보정 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 출력 장치.
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