KR20110078714A - 저전압차동신호방식의 인터페이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 타입의 차동증폭기들 중 어느 하나가 동작하지 않더라도 동작속도를 유지할 수 있는 저전압차동신호방식의 인터페이스에 관한 것으로, 고전위차동입력단으로부터 제공되는 고전위차동전압 및 저전위차동입력단으로부터 제공되는 저전위차동전압을 증폭시키기 위한 제 1 및 제 2 차동증폭기; 상기 고전위차동입력단으로부터 제공되는 고전위차동전압과 저전위차동입력단으로부터 제공되는 저전위차동전압을 이용하여 공통전압을 생성하는 공통전압생성부; 상기 제 1 차동증폭기의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 1 기준전압으로 제공받고, 이 제 1 기준전압과 상기 공통전압생성부로부터의 공통전압을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 2 차동증폭기로 제 1 구동전압을 공급할지의 여부를 결정하는 제 1 동작속도보상부; 및, 상기 제 2 차동증폭기의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 2 기준전압으로 제공받고, 이 제 2 기준전압과 상기 공통전압생성부로부터의 공통전압을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 1 차동증폭기로 제 2 구동전압을 공급할지의 여부를 결정하는 제 2 동작속도보상부를 포함함을 특징으로 한다.
Figure P1020090135590
액정표시장치, 차동증폭기, LVDS, 인터페이스, 공통전압

Description

저전압차동신호방식의 인터페이스{INTERFACE USING LOW VOLTAGE DIFFERENTIAL SIGNALING METHOD}
본 발명은 저전압차동신호방식의 인터페이스에 관한 것으로, 서로 다른 타입의 차동증폭기들 중 어느 하나가 동작하지 않더라도 동작속도를 유지할 수 있는 저전압차동신호방식의 인터페이스에 대한 것이다.
저전압차동신호방식의 인터페이스에서 사용되는 공통전압은 약 1.2[V] 이지만 외부 인쇄회로기판 및 수동소자들의 영향으로 공통전압의 크기가 이 1.2[V]보다 매우 낮게 또는 매우 크게 변할 수 있다. 즉, 이 공통전압이 고전위구동전압에 근접한 크기를 갖게 되면 n타입 차동증폭기가 동작하지 못하며, 반대로 이 공통전압이 저전위구동전압(그라운드 전압)에 근접한 크기를 갖게 되면 p타입 차동증폭기가 동작하지 못하게 된다. 따라서, 이와 같이 공통전압의 크기가 크게 변화하면 두 개의 차동증폭기들 중 어느 하나가 동작하지 못하게 되어 동작속도가 떨어지게 되며, 이로 인해 이들로부터 출력되는 출력의 주파수 특성이 저하되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 공통전압의 크기가 변화하여 서로 다른 두 타입의 차동증폭기들 중 어느 하나가 동작하지 못할 때 동작 가능한 하나의 차동증폭기의 동작속도를 높여 전체 차동증폭기의 동작속도를 보상함으로써 출력 주파수의 특성을 향상시킬 수 있는 저전압차동신호방식의 인터페이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저전압차동신호방식의 인터페이스는, 고전위차동입력단으로부터 제공되는 고전위차동전압 및 저전위차동입력단으로부터 제공되는 저전위차동전압을 증폭시키기 위한 제 1 및 제 2 차동증폭기; 상기 고전위차동입력단으로부터 제공되는 고전위차동전압과 저전위차동입력단으로부터 제공되는 저전위차동전압을 이용하여 공통전압을 생성하는 공통전압생성부; 상기 제 1 차동증폭기의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 1 기준전압으로 제공받고, 이 제 1 기준전압과 상기 공통전압생성부로부터의 공통전압을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 2 차동증폭기로 제 1 구동전압을 공급할지의 여부를 결정하는 제 1 동작속도보상부; 및, 상기 제 2 차동증폭기의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 2 기준전압으로 제공받고, 이 제 2 기준전압과 상기 공통전압생성부로부터의 공통전압을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 1 차동증폭기로 제 2 구동전압을 공급할지의 여부를 결정하는 제 2 동작속도보상부를 포함함을 특 징으로 한다.
상기 제 1 동작속도보상부는, 상기 제 1 기준전압과 공통전압을 비교하여 상기 공통전압이 상기 제 1 기준전압보다 작을 경우 제 1 구동신호를 발생시키는 제 1 비교기; 및, 상기 제 1 비교기로부터의 제 1 구동신호에 응답하여 외부로부터의 제 1 구동전압을 상기 제 2 차동증폭기로 제공하는 제 1 구동전압제공부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 2 동작속도보상부는, 상기 제 2 기준전압과 공통전압을 비교하여 상기 공통전압이 상기 제 1 기준전압보다 클 경우 제 2 구동신호를 발생시키는 제 2 비교기; 및, 상기 제 2 비교기로부터의 제 2 구동신호에 응답하여 외부로부터의 제 2 구동전압을 상기 제 1 차동증폭기로 제공하는 제 2 구동전압제공부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 공통전압생성부는, 상기 저전위차동입력단과 상기 제 1 비교기의 반전단자 사이에 접속된 제 1 저항; 및, 상기 고전위차동입력단과 상기 2 비교기의 비반전단자 사이에 접속된 제 2 저항을 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 1 차동증폭기는, 상기 저전위차동입력단으로부터의 저전위차동전압에 따라 제어되며, 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 스위칭소자; 상기 고전위차동입력단으로부터의 고전위차동전압에 따라 제어되며, 제 3 노드와 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 스위칭소자; 제 4 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압을 전송하는 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 3 노드 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 3 스위칭소자; 제 5 노드의 신호상태에 따라 제어되 며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 제 1 노드 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 4 스위칭소자; 및, 외부로부터의 고전위 바이어스전압에 따라 제어되며, 상기 제 2 노드와 상기 제 2 구동전압을 전송하는 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 5 스위칭소자를 포함하며; 상기 제 1, 제 2 및 제 5 스위칭소자는 n타입 스위칭소자이고, 상기 제 3 및 제 4 스위칭소자는 p타입 스위칭소자인 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 차동증폭기는, 상기 고전위차동입력단으로부터의 고전위차동전압에 따라 제어되며, 제 6 노드와 제 7 노드 사이에 접속된 제 6 스위칭소자; 상기 저전위차동입력단으로부터의 저전위차동전압에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드와 제 8 노드 사이에 접속된 제 7 스위칭소자; 상기 제 8 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 8 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 8 스위칭소자; 상기 제 7 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 8 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 9 스위칭소자; 상기 제 8 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 10 스위칭소자; 상기 제 7 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 11 스위칭소자; 및 외부로부터의 저전위 바이어스전압에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 6 노드 사이에 접속된 제 12 스위칭소자를 포함하며; 상기 제 6, 제 7 및 제 12 스위칭소자는 p타입 스위칭소자이고, 상기 제 8 내지 제 11 스위칭소자는 n타입 스위칭소자인 것을 특징으로 한다.
제 9 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 제 10 노드 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 13 스위칭소자; 상기 제 9 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 제 11 노드 사이에 접속된 제 14 스위칭소자; 상기 제 5 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 7 노드 사이에 접속된 제 15 스위칭소자; 상기 제 4 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 8 노드 사이에 접속된 제 16 스위칭소자; 상기 제 7 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 10 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 17 스위칭소자; 상기 제 8 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 11 노드와 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 18 스위칭소자; 상기 제 11 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 출력단 사이에 접속된 제 19 스위칭소자; 및, 상기 제 11 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 출력단과 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 20 스위칭소자를 더 포함하며; 제 13, 제 14, 제 15, 제 16 및 제 19 스위칭소자는 p타입 스위칭소자이고, 제 17, 제 18 및 제 20 스위칭소자는 n타입 스위칭소자인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 구동전압제공부는, 상기 제 1 비교기로부터의 제 1 구동신호에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 6 노드 사이에 접속된 제 1 구동 스위칭소자이며; 그리고, 상기 제 2 구동전압제공부는, 상기 제 2 비교기로부터의 제 2 구동신호에 따라 제어되며, 상기 제 2 구동전압전송라인과 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 구동 스위칭소자인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기준전압(Vref1)은, 다음의 수식에 의해 정해지며; Vref1=VDSAT,N+VTH,N; VDSAT,N는 상기 제 5 스위칭소자의 포화상태에서의 소스-드레인전극간 전압이고, VTH,N은 상기 제 1 스위칭소자의 문턱전압 및 상기 제 2 스위칭소자의 문턱전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 기준전압(Vref2)은, 다음의 수식에 의해 정해지며; Vref2=VDD-VDSAT,P-VTH,P; VDD는 상기 제 1 구동전압이고, VDSAT,P는 상기 제 12 스위칭소자의 포화상태에서의 소스-드레인전극간 전압이고, VTH,P는 상기 제 6 스위칭소자의 문턱전압 및 상기 제 7 스위칭소자의 문턱전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저전압차동신호방식의 인터페이스는 다음과 같은 효과를 갖는다.
본 발명에서는 공통전압의 크기가 변화하여 서로 다른 두 타입의 차동증폭기들 중 어느 하나가 동작하지 못할 때 동작 가능한 하나의 차동증폭기의 동작속도를 높여 전체 차동증폭기의 동작속도를 보상함으로써 출력 주파수의 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 게이트 라인(GL)들 및 데이터 라인(DL)들과, 그리고 상기 각 게이트 라인(GL)과 각 데이터 라인(DL)간의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)를 포함하는 표시 패널(2)과 상기 표시패널(2)의 데이터 라인(DL)들에 데이터를 입력하기 위한 데이터 드라이버(8)와, 상기 표시패널(2)의 게이트 라인(GL)들에 스캔펄스를 입력하기위한 게이트 드라이버(10)와, 상기 표시패널(2)에 광을 조사하기 위한다수의 광원들을 포함하는 백라이트 유닛(4)과, 상기백라이트 유닛(4)의 광원들을 구동하기 위한 램프 구동부(6)와, 상기 표시패널(2)의 데이터 드라이버(8), 게이트 드라이버(10), 및 램프 구동부(6)를 제어하기 위한타이밍 컨트롤러(12)와, 액정표시패널과 백라이트 유닛(4)에 필요한 전원을 공급하는 전원 발생부(14)를 포함한다.
상기 표시패널(2)의 데이터 라인(DL)들과 게이트 라인(GL)들의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 드라이버(10)로부터의 스캐닝 펄스에 응답하여 데이터 라인(DL)들 상의 데이터를 액정셀에 입력하게 된다. 이 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극은 데이터 라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 액정셀의 화소전극에 접속된다. 그리고 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극은 게이트 라인(GL)에 접속된다. 상기표시패널(2)은 액정층을 사이에 두고 서로 합착된 컬러필터 어레이 기판과 TFT 어레이 기판을 포함한다. 상기컬러필터어레이 기판상에는 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 컬러필터는 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터층이 배치되어 특정 파장대역의 광을투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의컬러필터사이에는 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 형성된다.
각 액정셀은 한 프레임 기간동안 데이터를 유지하기 위한액정용량 커패시터(Clc)와, 상기 데이터를 상기 한 프레임 기간동안 안정적으로 유지시키기 위한 보조용량 커패시터를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(12)는 디지털 비디오 카드로부터 입력되는 화소 데이터를 적색화소 데이터(R), 녹색화소 데이터(G) 및 청색화소 데이터(B)별로 재정렬하게 된다. 타이밍 컨트롤러(12)에 의해 재정렬된 각 화소 데이터(R,G,B)는 데이터 드라이버(8)에 입력된다.
또한, 타이밍 컨트롤러(12)는 자신에게 입력되는 수평동기신호(H), 수직동기신호(V), 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 제어신호(GCS)를 발생시켜 데이터 드라이버(8)와 게이트 드라이버(10)에 공급한다. 데이터 제어신호(DCS)는 도트클럭, 소스쉬프트클럭, 소스인에이블신호, 극성반전신호 등을 포함한다. 상기게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스, 게이트쉬프트클럭, 게이트출력인에이블 등을 포함하여 게이트 드라이버(10)에 입력된다.
데이터 드라이버(8)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 화소 데이터를 샘플링한후에, 샘플링된 데이터를 수평기간(Horizontal Time : 1H, 2H, ...)마다 1 라인분식 래치하고 래치된 데이터를 데이터 라인(DL)들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(8)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터의 화소 데이터(R, G, B)를 전원 발생부(14)로부터 입력되는 감마전압(GMA1~6)을 이용하여 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인(DL)들에 공급한다.
게이트 드라이버(10)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 의게이트 제어신호(GCS) 중 게이트 스타트 펄스에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 전압레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다. 게이트 드라이버(10)는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 게이트 하이전압을 공급한다.
전원 발생부(14)는 표시패널(2)에 공통전극전압(Vcom), 데이터 드라이버(8)에 감마전압(GMA1~6)을 공급한다.
도 2는 도 1의 타이밍 콘트롤러와 데이터 드라이버간의 화상데이터 전송방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타이밍 콘트롤러(12)와 데이터 드라이버(8)는 저전압차동신호(LVDS; Low Voltage Differential Signal) 방식의 인터페이스(60)에 의해 연결된다. 즉, 이 타이밍 콘트롤러(12)와 데이터 드라이버(8)는 인터페이스(60)를 통해 화상 데이터를 주고받는다. 이 인터페이스(60)는, 도 2에 도시된 바와같이, 타이밍 콘트롤러(12)로부터 입력되는 TTL(Transistor Transistor Logic) 신호형태의 화상 데이터를 LVDS 신호형태로 출력하는 LVDS 송신부(33), 이 LVDS 송신부(33)로부터의 LVDS 신호 형태의 화상데이터를 전송하기 위한다수의 차동신호전송라인들(LVL1 내지 LVL4), 및 상기 차동신호전송라인들(LVL1 내지 LVL4)로부터 입력되는 LVDS 신호 형태의 화상데이터를 TTL 신호 형태로 복원하는 LVDS 수신부(44)를 포함한다.
LVDS 송신부(33)는 타이밍 콘트롤러(12)내에 내장되며, 그리고 LVDS 수신부(44)는 데이터 드라이버(8)내에 내장된다.
도 3은 도 2의 인터페이스(60)의 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 LVDS 송신부(33)는 다수의 송신기들(Tx1 내지Tx4)을 포함한다. 이 송신기들(Tx1 내지Tx4)은 자신에게 공급된 TTL 신호형태의 화상 데이터를 LVDS 신호형태로 변경하고, 이 LVDS 신호 형태의 화상 데이터를 다수의 차동신호 전송라인을 통해LVDS 수신부(44)로 공급한다. 각 차동신호전송라인은 두 고전위차동전송라인(La) 및 저전위차동전송라인(Lb)으로 구성된다. 한 쌍의 고전위차동전송라인(La)과 저전위차동전송라인(Lb)의 종단에는 종단저항(RT)이 접속된다.
LVDS 수신부(44)는 상기 송신기들(Tx1 내지 Tx4)에 대응되는 수의 수신기들(Rx1 내지Rx4)을 포함한다. 이 수신기들(Rx1 내지Rx4)은 자신에게 공급된 LVDS 신호형태의 화상 데이터를 TTL 신호형태로 복원하여 출력한다.
여기서 수신기를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 각 수신기의 구성은 동일하므로 이들 수신기들 중 어느 하나를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신기를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 수신기(Rx)는, 고전위차동입력단(INN), 저전위차동입력단(INP), 출력단(OUT) 및 제 1 차동증폭기(AMP1), 제 2 차동증폭기(AMP2), 공통전압생성부(CG), 제 1 동작속도보상부(DC1) 및 제 2 동작속도보상부(DC2)를 포함한다.
제 1 및 제 2 차동증폭기(AMP1, AMP2)는 고전위차동입력단(INN)으로부터 제공되는 고전위차동전압 및 저전위차동입력단(INP)으로부터 제공되는 저전위차동전압을 증폭시킨다. 즉, 이 제 1 차동증폭기(AMP1)는 p타입 차동증폭기이고, 제 2 차동증폭기(AMP2)는 n타입 차동증폭기로서, 이 서로 다른 두 타입의 제 1 및 제 2 차동증폭기(AMP1, AMP2)는 고전위차동전송라인(La)으로부터 제공되는 LVDS 레벨의 고 전위차동전압을 고전위차동입력단(INN)을 통해 공급받음과 아울러, 저전위차동전송라인(Lb)으로부터 제공되는 LVDS 레벨의 저전위차동전압을 저전위차동입력단(INP)을 통해 공급받는다. 그리고, 이 공급받은 LVDS 레벨의 고전위차동전압 및 저전위차동전압을 제 1 구동전압(VDD) 및 제 2 구동전압(VSS)의 레벨로 증폭시켜 출력한다. 이 제 1 구동전압(VDD)은 고전위구동전압을 의미하며, 제 2 구동전압(VSS)은 저전위구동전압을 의미한다. 이 LVDS 레벨의 고전위차동전압은 공통전압(Vcom)보다 높은 값을 가지며, LVDS 레벨의 저전위차동전압은 공통전압(Vcom)보다 낮은 값을 갖는다.
제 1 동작속도보상부(DC1)는 제 1 차동증폭기(AMP1)의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 1 기준전압(Vref1)으로 제공받고, 이 제 1 기준전압(Vref1)과 상기 공통전압생성부(CG)로부터의 공통전압(Vcom)을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 2 차동증폭기(AMP2)로 제 1 구동전압(VDD)을 공급할지의 여부를 결정한다. 이를 위해, 이 제 1 동작속도보상부(DC1)는 제 1 기준전압(Vref1)과 공통전압(Vcom)을 비교하여 상기 공통전압(Vcom)이 상기 제 1 기준전압(Vref1)보다 작을 경우 제 1 구동신호를 발생시키는 제 1 비교기(COMP1)와, 그리고 제 1 비교기(COMP1)로부터의 제 1 구동신호에 응답하여 외부로부터의 제 1 구동전압(VDD)을 상기 제 2 차동증폭기(AMP2)로 제공하는 제 1 구동전압제공부(DVP1)를 포함한다. 이때, 제 1 기준전압(Vref1)은 제 1 비교기(COMP1)의 비반전단자에 공급된다.
제 2 동작속도보상부(DC2)는 제 2 차동증폭기(AMP2)의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 2 기준전압(Vref2)으로 제공받고, 이 제 2 기준전압(Vref2)과 상기 공통전압생성부(CG)로부터의 공통전압(Vcom)을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 1 차동증폭기(AMP1)로 제 2 구동전압(VSS)을 공급할지의 여부를 결정한다. 이를 위해, 상기 제 2 동작속도보상부(DC2)는 제 2 기준전압(Vref2)과 공통전압(Vcom)을 비교하여 상기 공통전압(Vcom)이 상기 제 1 기준전압(Vref1)보다 클 경우 제 2 구동신호를 발생시키는 제 2 비교기(COMP2)와, 그리고 제 2 비교기(COMP2)로부터의 제 2 구동신호에 응답하여 외부로부터의 제 2 구동전압(VSS)을 상기 제 1 차동증폭기(AMP1)로 제공하는 제 2 구동전압제공부(DVP2)를 포함한다. 이때, 제 2 기준전압(Vref2)은 제 2 비교기(COMP2)의 반전단자에 공급된다.
공통전압생성부(CG)는 상기 저전위차동입력단(INP)과 상기 제 1 비교기(COMP1)의 반전단자 사이에 접속된 제 1 저항(R1)과, 그리고 고전위차동입력단(INN)과 상기 제 2 비교기(COMP2)의 비반전단자 사이에 접속된 제 2 저항(R2)을 포함한다.
이와 같이 구성된 제 1 차동증폭기(AMP1), 제 2 차동증폭기(AMP2), 제 1 구동전압제공부(DVP1), 제 2 구동전압제공부(DVP2)의 회로구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
p타입의 제 1 차동증폭기(AMP1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 5 스위칭소자(Tr1 내지 Tr5)를 포함한다.
제 1 스위칭소자(Tr1)는 상기 저전위차동입력단(INP)으로부터의 저전위차동전압에 따라 제어되며, 제 1 노드(n1)와 제 2 노드(n2) 사이에 접속된다.
제 2 스위칭소자(Tr2)는 상기 고전위차동입력단(INN)으로부터의 고전위차동 전압에 따라 제어되며, 제 3 노드(n3)와 상기 제 2 노드(n2) 사이에 접속된다.
제 3 스위칭소자(Tr3)는 제 4 노드(n4)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압(VDD)을 전송하는 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 상기 제 3 노드(n3) 사이에 다이오드 형태로 접속된다.
제 4 스위칭소자(Tr4)는 제 5 노드(n5)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 제 1 노드(n1) 사이에 다이오드 형태로 접속된다.
제 5 스위칭소자(Tr5)는 외부로부터의 고전위 바이어스전압(BIASN)에 따라 제어되며, 상기 제 2 노드(n2)와 상기 제 2 구동전압(VSS)을 전송하는 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 접속된다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 및 제 5 스위칭소자(Tr1, Tr2, Tr5)는 n타입 스위칭소자이고, 상기 제 3 및 제 4 스위칭소자(Tr3, Tr4)는 p타입 스위칭소자이다.
n타입의 제 2 차동증폭기(AMP2)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 6 내지 제 12 스위칭소자(Tr6 내지 Tr12)를 포함한다.
제 6 스위칭소자(Tr6)는 상기 고전위차동입력단(INN)으로부터의 고전위차동전압에 따라 제어되며, 제 6 노드(n6)와 제 7 노드(n7) 사이에 접속된다.
제 7 스위칭소자(Tr7)는 상기 저전위차동입력단(INP)으로부터의 저전위차동전압에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드(n7)와 제 8 노드(n8) 사이에 접속된다.
제 8 스위칭소자(Tr8)는 상기 제 8 노드(n8)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 8 노드(n8)와 상기 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 다이오드 형태로 접속된다.
제 9 스위칭소자(Tr9)는 상기 제 7 노드(n7)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 8 노드(n8)와 상기 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 접속된다.
제 10 스위칭소자(Tr10)는 상기 제 8 노드(n8)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드(n7)와 상기 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 접속된다.
제 11 스위칭소자(Tr11)는 상기 제 7 노드(n7)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드(n7)와 상기 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 다이오드 형태로 접속된다.
제 12 스위칭소자(Tr12)는 외부로부터의 저전위 바이어스전압(BIASP)에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 상기 제 6 노드(n6) 사이에 접속된다.
여기서, 제 6, 제 7 및 제 12 스위칭소자(Tr6, Tr7, Tr12)는 p타입 스위칭소자이고, 상기 제 8 내지 제 11 스위칭소자(Tr8 내지 Tr11)는 n타입 스위칭소자이다.
제 1 구동전압제공부(DVP1)는 제 1 비교기(COMP1)로부터의 제 1 구동신호에 따라 제어되며, 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 제 6 노드(n6) 사이에 접속된 제 1 구동 스위칭소자를 포함한다.
제 2 구동전압제공부(DVP2)는 제 2 비교기(COMP2)로부터의 제 2 구동신호에 따라 제어되며, 제 2 구동전압전송라인(VL2)과 제 2 노드(n2) 사이에 접속된 제 2 구동 스위칭소자를 포함한다.
한편, 이러한 수신기는 다음과 같이 제 13 내지 제 20 스위칭소자(Tr13 내지 Tr20)를 더 포함한다.
제 13 스위칭소자(Tr13)는 제 9 노드(n9)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 제 10 노드(n10) 사이에 다이오드 형태로 접속된다.
제 14 스위칭소자(Tr14)는 상기 제 9 노드(n9)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 제 11 노드(n11) 사이에 접속된다.
제 15 스위칭소자(Tr15)는 상기 제 5 노드(n5)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 상기 제 7 노드(n7) 사이에 접속된다.
제 16 스위칭소자(Tr16)는 상기 제 4 노드(n4)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 상기 제 8 노드(n8) 사이에 접속된다.
제 17 스위칭소자(Tr17)는 상기 제 7 노드(n7)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 10 노드(n10)와 상기 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 접속된다.
제 18 스위칭소자(Tr18)는 상기 제 8 노드(n8)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 11 노드(n11)와 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 접속된다.
제 19 스위칭소자(Tr19)는 상기 제 11 노드(n11)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인(VL1)과 출력단(OUT) 사이에 접속된다.
제 20 스위칭소자(Tr20)는 상기 제 11 노드(n11)의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 출력단(OUT)과 상기 제 2 구동전압전송라인(VL2) 사이에 접속된다.
여기서 제 13, 제 14, 제 15, 제 16 및 제 19 스위칭소자(Tr13, Tr14, Tr15, Tr16, Tr19)는 p타입 스위칭소자이고, 제 17, 제 18 및 제 20 스위칭소자(Tr17, Tr18, Tr20)는 n타입 스위칭소자이다.
한편, 상술된 제 1 내지 제 20 스위칭소자(Tr1 내지 Tr20)는 MOS(Metal Oxide Silicon) 트랜지스터로서, 이들 각각은 벌크단자를 포함한다. 이 제 1 내지 제 20 스위칭소자(Tr1 내지 Tr20)들 중 N타입 MOS 트랜지스터들의 각 벌크단자는 제 2 구동전압전송라인(VL2)에 연결되며, 반면 P타입 MOS 트랜지스터들의 각 벌크단자는 제 1 구동전압전송라인(VL1)에 연결된다.
제 1 기준전압(Vref1)은 다음의 제 1 수학식에 의해 정의된다.
Vref1=VDSAT,N+VTH,N
여기서, VDSAT,N는 상기 제 5 스위칭소자(Tr5)의 포화상태에서의 소스-드레인전극간 전압이다. VTH,N은 상기 제 1 스위칭소자(Tr1)의 문턱전압 및 상기 제 2 스위칭소자(Tr2)의 문턱전압 중 어느 하나가 된다.
제 2 기준전압(Vref2)(Vref2)은 다음의 제 2 수학식에 의해 정의된다.
Vref2=VDD-VDSAT,P-VTH,P
여기서, VDD는 상기 제 1 구동전압(VDD)이고, VDSAT,P는 상기 제 12 스위칭소자(Tr12)의 포화상태에서의 소스-드레인전극간 전압이다. 그리고 VTH,P는 제 6 스위칭소자(Tr6)의 문턱전압 및 상기 제 7 스위칭소자(Tr7)의 문턱전압 중 어느 하나이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
공통전압(Vcom)이 아래의 제 3 수학식에 의해 정의된 범위 안에 위치하게 되면 제 1 차동증폭기(AMP1)와 제 2 차동증폭기(AMP2)는 정상적으로 동작한다.
Vref1<Vcom<Vref2
그러나, 외부 노이즈에 의해 공통전압(Vcom)의 크기가 변화하여 제 1 기준전압(Vref1)보다 같거나 더 작게 되면 p타입의 제 1 차동증폭기(AMP1)가 동작하지 않게 된다. 반면, n타입의 제 2 차동증폭기(AMP2)는 정상적으로 동작한다. 이때, 제 1 비교기(COMP1)는 제 1 기준전압(Vref1)과 상기와 같이 변화된 공통전압(Vcom)을 비교하는데, 상술된 바와 같이, 이 변화된 공통전압(Vcom)이 제 1 기준전압(Vref1)보다 작으므로 이 제 1 비교기(COMP1)는 제 1 구동신호를 출력으로 발생한다. 이 출력은 0으로서 이 제 1 구동신호에 의해 제 1 구동 스위칭소자는 턴-온된다. 그러면, 이 턴-온된 제 1 구동 스위칭소자를 통해 제 1 구동전압(VDD)이 제 2 차동증폭기(AMP2)의 제 6 노드(n6)에 공급된다. 이에 따라 제 2 차동증폭기(AMP2)내의 구동전류가 증가하게 되어 이 제 2 차동증폭기(AMP2)는 정상보다 더 고속으로 동작하게 된다. 결국, 이 제 2 차동증폭기(AMP2)는 동작불능 상태인 제 1 차동증폭기(AMP1)의 몫까지 대신하여 정상보다 더 빠르게 동작하기 때문에 이 제 1 차동증폭기(AMP1)가 동작불능 상태이더라도 전체 동작속도는 정상적으로 유지된다.
한편, 외부 노이즈에 의해 공통전압(Vcom)의 크기가 변화하여 제 2 기준전압(Vref2)보다 같거나 더 크게 되면 n타입의 제 2 차동증폭기(AMP2)가 동작하지 않게 된다. 반면, p타입의 제 1 차동증폭기(AMP1)는 정상적으로 동작한다. 이때, 제 2 비교기(COMP2)는 제 2 기준전압(Vref2)과 상기와 같이 변화된 공통전압(Vcom)을 비교하는데, 상술된 바와 같이, 이 변화된 공통전압(Vcom)이 제 2 기준전압(Vref2)보다 크므로 이 제 2 비교기(COMP2)는 제 2 구동신호를 출력으로 발생한다. 이 출력은 1로서 이 제 2 구동신호에 의해 제 2 구동 스위칭소자는 턴-온된다. 그러면, 이 턴-온된 제 2 구동 스위칭소자를 통해 제 2 구동전압(VSS)이 제 1 차동증폭기(AMP1)의 제 2 노드(n2)에 공급된다. 이에 따라 제 1 차동증폭기(AMP1)내의 구동전류가 증가하게 되어 이 제 1 차동증폭기(AMP1)는 정상보다 더 고속으로 동작하게 된다. 결국, 이 제 1 차동증폭기(AMP1)는 동작불능 상태인 제 2 차동증폭기(AMP2)의 몫까지 대신하여 정상보다 더 빠르게 동작하기 때문에 이 제 2 차동증폭기(AMP2)가 동작불능 상태이더라도 전체 동작속도는 정상적으로 유지된다.
도 5는 종래의 수신기의 출력단(OUT)으로부터 출력되는 전압파형을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 출력단(OUT)으로부터 출력되는 전압파형을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래에 따르면 공통전압(Vcom)이 0.8~1.6[V]의 범위를 벗어날 경우 정상적으로 출력 파형이 나타나지 않음을 알 수 있다. 반면, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 공통전압(Vcom)이 0.5~1.9[V]의 범위에 있을 경우에도 출력 파형이 정상적으로 나타남을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면
도 2는 도 1의 타이밍 콘트롤러와 데이터 드라이버간의 화상데이터 전송방식을 설명하기 위한 도면
도 3은 도 2의 인터페이스의 상세 구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신기를 나타낸 도면
도 5는 종래의 수신기의 출력단으로부터 출력되는 전압파형을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 출력단으로부터 출력되는 전압파형을 나타낸 도면

Claims (10)

  1. 고전위차동입력단으로부터 제공되는 고전위차동전압 및 저전위차동입력단으로부터 제공되는 저전위차동전압을 증폭시키기 위한 제 1 및 제 2 차동증폭기;
    상기 고전위차동입력단으로부터 제공되는 고전위차동전압과 저전위차동입력단으로부터 제공되는 저전위차동전압을 이용하여 공통전압을 생성하는 공통전압생성부;
    상기 제 1 차동증폭기의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 1 기준전압으로 제공받고, 이 제 1 기준전압과 상기 공통전압생성부로부터의 공통전압을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 2 차동증폭기로 제 1 구동전압을 공급할지의 여부를 결정하는 제 1 동작속도보상부; 및,
    상기 제 2 차동증폭기의 동작 가능한 입력전압의 한계치를 제 2 기준전압으로 제공받고, 이 제 2 기준전압과 상기 공통전압생성부로부터의 공통전압을 비교하고, 이 비교결과에 근거하여 상기 제 1 차동증폭기로 제 2 구동전압을 공급할지의 여부를 결정하는 제 2 동작속도보상부를 포함함을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 동작속도보상부는,
    상기 제 1 기준전압과 공통전압을 비교하여 상기 공통전압이 상기 제 1 기준 전압보다 작을 경우 제 1 구동신호를 발생시키는 제 1 비교기; 및,
    상기 제 1 비교기로부터의 제 1 구동신호에 응답하여 외부로부터의 제 1 구동전압을 상기 제 2 차동증폭기로 제공하는 제 1 구동전압제공부를 포함함을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 동작속도보상부는,
    상기 제 2 기준전압과 공통전압을 비교하여 상기 공통전압이 상기 제 1 기준전압보다 클 경우 제 2 구동신호를 발생시키는 제 2 비교기; 및,
    상기 제 2 비교기로부터의 제 2 구동신호에 응답하여 외부로부터의 제 2 구동전압을 상기 제 1 차동증폭기로 제공하는 제 2 구동전압제공부를 포함함을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공통전압생성부는, 상기 저전위차동입력단과 상기 제 1 비교기의 반전단자 사이에 접속된 제 1 저항; 및, 상기 고전위차동입력단과 상기 2 비교기의 비반전단자 사이에 접속된 제 2 저항을 포함함을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 차동증폭기는,
    상기 저전위차동입력단으로부터의 저전위차동전압에 따라 제어되며, 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 스위칭소자;
    상기 고전위차동입력단으로부터의 고전위차동전압에 따라 제어되며, 제 3 노드와 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 스위칭소자;
    제 4 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압을 전송하는 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 3 노드 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 3 스위칭소자;
    제 5 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 제 1 노드 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 4 스위칭소자; 및,
    외부로부터의 고전위 바이어스전압에 따라 제어되며, 상기 제 2 노드와 상기 제 2 구동전압을 전송하는 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 5 스위칭소자를 포함하며;
    상기 제 1, 제 2 및 제 5 스위칭소자는 n타입 스위칭소자이고, 상기 제 3 및 제 4 스위칭소자는 p타입 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 차동증폭기는,
    상기 고전위차동입력단으로부터의 고전위차동전압에 따라 제어되며, 제 6 노 드와 제 7 노드 사이에 접속된 제 6 스위칭소자;
    상기 저전위차동입력단으로부터의 저전위차동전압에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드와 제 8 노드 사이에 접속된 제 7 스위칭소자;
    상기 제 8 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 8 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 8 스위칭소자;
    상기 제 7 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 8 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 9 스위칭소자;
    상기 제 8 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 10 스위칭소자;
    상기 제 7 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 7 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 11 스위칭소자; 및
    외부로부터의 저전위 바이어스전압에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 6 노드 사이에 접속된 제 12 스위칭소자를 포함하며;
    상기 제 6, 제 7 및 제 12 스위칭소자는 p타입 스위칭소자이고, 상기 제 8 내지 제 11 스위칭소자는 n타입 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 9 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 제 10 노드 사이에 다이오드 형태로 접속된 제 13 스위칭소자;
    상기 제 9 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 제 11 노드 사이에 접속된 제 14 스위칭소자;
    상기 제 5 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 7 노드 사이에 접속된 제 15 스위칭소자;
    상기 제 4 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 8 노드 사이에 접속된 제 16 스위칭소자;
    상기 제 7 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 10 노드와 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 17 스위칭소자;
    상기 제 8 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 11 노드와 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 18 스위칭소자;
    상기 제 11 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 출력단 사이에 접속된 제 19 스위칭소자; 및,
    상기 제 11 노드의 신호상태에 따라 제어되며, 상기 출력단과 상기 제 2 구동전압전송라인 사이에 접속된 제 20 스위칭소자를 더 포함하며;
    제 13, 제 14, 제 15, 제 16 및 제 19 스위칭소자는 p타입 스위칭소자이고, 제 17, 제 18 및 제 20 스위칭소자는 n타입 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 구동전압제공부는, 상기 제 1 비교기로부터의 제 1 구동신호에 따 라 제어되며, 상기 제 1 구동전압전송라인과 상기 제 6 노드 사이에 접속된 제 1 구동 스위칭소자이며; 그리고,
    상기 제 2 구동전압제공부는, 상기 제 2 비교기로부터의 제 2 구동신호에 따라 제어되며, 상기 제 2 구동전압전송라인과 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 구동 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기준전압(Vref1)은, 다음의 수식에 의해 정해지며;
    Vref1=VDSAT,N+VTH,N;
    VDSAT,N는 상기 제 5 스위칭소자의 포화상태에서의 소스-드레인전극간 전압이고, VTH,N은 상기 제 1 스위칭소자의 문턱전압 및 상기 제 2 스위칭소자의 문턱전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 기준전압(Vref2)은, 다음의 수식에 의해 정해지며;
    Vref2=VDD-VDSAT,P-VTH,P;
    VDD는 상기 제 1 구동전압이고, VDSAT,P는 상기 제 12 스위칭소자의 포화상태에서의 소스-드레인전극간 전압이고, VTH,P는 상기 제 6 스위칭소자의 문턱전압 및 상기 제 7 스위칭소자의 문턱전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 저전압차동신호방식의 인터페이스.
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