WO2024096235A1 - 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩 및 그 동작 방법 - Google Patents

온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩 및 그 동작 방법 Download PDF

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WO2024096235A1
WO2024096235A1 PCT/KR2023/008884 KR2023008884W WO2024096235A1 WO 2024096235 A1 WO2024096235 A1 WO 2024096235A1 KR 2023008884 W KR2023008884 W KR 2023008884W WO 2024096235 A1 WO2024096235 A1 WO 2024096235A1
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equalization
circuit
driving chip
display driving
temperature
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PCT/KR2023/008884
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Inventor
김영복
Original Assignee
주식회사 엘엑스세미콘
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters

Definitions

  • the present invention relates to a display driving chip and an operating method for detecting temperature changes in order to minimize changes in the operating characteristics of the display driving chip due to temperature changes and allowing the operating conditions of the driving chip to vary accordingly.
  • Data transmission is one of the important functions of integrated circuit devices. With the development of integrated circuit technology, data transmission speed has also gradually increased. In particular, as technologies for transmitting data by wire or wirelessly also approach the gigahertz (GHz) range, integrated circuits that transmit or receive wireless data also need to be able to process data with a frequency band in the gigahertz range. It has been done. When a signal with a high frequency band is input to the receiving end of an integrated circuit, matching is required between the impedance of the input signal and the input node, and this becomes more necessary as the frequency increases. If impedance matching is not done properly at the receiving end, the signal input to the receiving end will eventually be distorted as the bandwidth is reduced due to signal reflection at the terminal, and the signal will be lost to the extent of the distortion.
  • GHz gigahertz
  • the optimal impedance value for impedance matching is determined and included in the impedance matching circuit inside the display driving chip.
  • the impedance value also changes, and the current of the MOS transistor also changes due to temperature dependence.
  • These temperature changes cause changes in impedance matching and imperfections in signal equalization, ultimately resulting in distortion or loss of the image data signal. This leads to a serial deterioration in the quality of the image data signal transmitted from the driving chip to the display device, causing display screen defects.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to be able to set various controllable operating conditions for the display driving chip to prevent the operating conditions of the display driving chip from changing depending on temperature changes.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus and method for preventing image quality of a display device from being deteriorated due to changes in operating conditions of a display driving chip depending on temperature changes.
  • an impedance matching circuit that minimizes distortion of an input data signal; an equalization circuit that compensates for loss of the compensated input data; a clock data recovery circuit that restores the output of the equalization circuit to match the clock signal; a reordering circuit that rearranges the restored data by channel; and a temperature control circuit that generates a plurality of control signals according to temperature changes. It is characterized as a display driving chip that is insensitive to temperature changes.
  • the display driving chip starts operation by applying a power supply voltage or a power-on reset: detecting a temperature change; adjusting at least some of the initial impedance value, the initial gain value, and the initial bias value if there is a temperature change as a result of the detection; It is characterized as a method of operating a display driving chip including the step of restoring image data.
  • the driving chip can exhibit constant performance despite changes in the ambient temperature surrounding the display driving chip or changes in operating temperature caused by the operation of the driving chip.
  • FIG. 1 is a circuit block diagram according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a partial block diagram according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates some circuits according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates some other circuits according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates the operating method of the present invention.
  • the timing controller refers to a semiconductor chip or circuit, also called T-CON, which enables the driver chip 20 or the driver circuit unit to properly receive display data.
  • T-CON a semiconductor chip or circuit
  • a source driving chip refers to a semiconductor integrated circuit (IC ) that drives the source direction of the pixels that make up the display panel.
  • a source driving chip may mean an IC that integrates a read out function that detects a touch signal and transmits it to the touch IC in addition to the source driving function.
  • the present invention will be described using a source driving chip as an example, but it is natural that any driving chip that transmits image data to the display can be applied.
  • the same reference numerals refer to the same components.
  • the optimal equalization function performed inside the display driving chip to restore the signal is achieved by automatically performing automatic equalization before each frame data is input.
  • Another optimal equalization function is when the power voltage is applied to the source driving chip (Power On) or a power on reset ( POR , Power On Reset ) signal is applied and the source driving chip is initialized, First, an initial equalization section is automatically assigned, and all applicable equalization steps during the initial equalization section are scanned. Then, the optimal equalization step value is determined by referring to the scan results, and additional equalization steps are also added. decide The determined optimal equalization step is used during the vertical blank (V-Blank) section.
  • the display driving chip 20 of the present invention includes an impedance matching circuit 21, an equalization circuit ( EQ , 22) for compensating without loss the image data transmitted from the timing controller 10, and a clock data recovery circuit ( CDR , 23). ), a realignment circuit ( DES serializer, 24) that rearranges serial image data for each channel, and a temperature control circuit (25) to control conditions of impedance matching and equalization according to changes in temperature.
  • the output of the reordering circuit 24 may consist of multiple channels, and in some cases may be three channel data representing three primary colors (RGB, Red Green Blue).
  • a clock data recovery circuit ( CDR , C lock data recovery ) is a circuit that restores data signals so that received data signals maintain their original waveforms or is well synchronized with each clock signal.
  • clock signals are not separately indicated in the specification of the present invention.
  • a continuous time linear equalization circuit ( CTLE , C ontinuous Time Linear Equalizer ) can be mainly used to ensure good tracking of input data in real time, and the continuous time linear equalization circuit is shown in FIG. 3 As illustrated, an amplifier 221 and a bias circuit 223 for linear amplification operation of the amplifier may be included.
  • the temperature control circuit 25 includes a temperature sensor 251 for detecting the temperature, a continuous time linear equalization circuit (CTLE) control unit 253 for controlling the operation of the equalization circuit 22 based on the detected temperature, and a bias control unit. (255), and an impedance control unit 257 for controlling the impedance of the impedance matching circuit 21 is included. If necessary, an equalization option control unit 259 may be further included to change equalization conditions according to temperature changes.
  • CTLE continuous time linear equalization circuit
  • the amplifier 221 included in the equalization circuit 22 may function not only as a simple amplification function but also as a comparator that compares two input voltages and outputs an output proportional to the difference value.
  • V REF refers to the reference voltage and is a voltage generated regardless of changes in temperature, for example, in a band gap reference ( BGR , B and G ap R eference) circuit.
  • the remaining one of the two input voltages, V CTLE is a control signal provided from the CTLE control unit 253, and the characteristics of the amplifier 221 constituting the equalization circuit 22 can be changed to become insensitive to changes in temperature. .
  • the V CTLE voltage also increases or decreases in response to this, thereby changing the gain of the amplifier 221 and changing the characteristics of the equalization circuit 22 according to the temperature change. to offset.
  • the control signal V BIAS generated by the bias control unit 255 is a signal for varying the bias of the continuous-time linear equalization circuit 22 according to temperature changes.
  • the value of the passive bias element 223, denoted R CTLE is varied to ensure that the operating conditions of the continuous-time linear equalization circuit 22 always achieve optimal equalization.
  • the passive bias element 223 is indicated as R CTLE for convenience of explanation, but of course, various passive elements can be used in combination.
  • FIG 4 exemplarily shows some elements constituting the impedance matching circuit 21.
  • the impedance control unit 257 generates a control signal V IMPEDANCE to vary the impedance of the impedance matching circuit 21 according to temperature changes.
  • the initial impedance value of the impedance matching circuit 21 is predetermined through the efforts of designers.
  • the impedance matching circuit 21 is usually composed of a combination of passive elements such as resistors and capacitors, and in some cases, active elements such as transistors may be used in place of some of the passive elements.
  • the value of the element changes according to the element's own temperature coefficient.
  • diffusion resistance which is a passive element formed by diffusion of semiconductor impurities
  • the temperature coefficient has a positive value
  • the value of diffusion resistance also increases as the temperature increases.
  • the characteristics of transistors, which are active elements, are also sensitive to temperature changes. For example, the drain current of a MOS transistor is proportional to the -1.5 power of its temperature. It is already well known that this is due to the temperature dependence of the transistor's mobility. Therefore, the transistor current, which decreases as the temperature increases, can be compensated for through appropriate calculation.
  • the impedance control unit 257 variably adjusts the initial impedance value of the impedance matching circuit 21 with the corresponding control signal V IMPEDANCE according to temperature changes and inputs Minimize distortion of data signals.
  • the temperature control functions of the temperature control circuit 25 described above are preferably operated effectively when the ambient temperature surrounding the display driving chip 20 or the operating temperature of the driving chip changes from the reference temperature.
  • the reference temperature may be preset to room temperature, for example, 25 degrees Celsius. Assuming this reference temperature, the initial impedance value of the impedance matching circuit 21, the number of initial equalization steps of the equalization circuit 22, the initial bias value of the amplifier included within the equalization circuit 22, etc. are determined at the time of initial circuit design. can be reflected in advance.
  • an equalization option control unit 259 may be additionally included in the temperature control circuit 25.
  • the equalization option control unit 259 is a circuit that is responsible for overall control of equalization, such as setting various conditions for initial equalization (Initial EQ) and determining optimal equalization steps and additional equalization steps.
  • the equalization option control unit 259 can additionally add or subtract equalization steps according to temperature changes. For example, additional equalization steps according to temperature changes can be added to the optimal equalization step. Additional equalization steps may be increased or decreased by integer multiples of the optimal equalization step.
  • the control method of the display driving chip that is insensitive to temperature changes can be summarized in the following steps as shown in FIG. 5.
  • the initial impedance value of the impedance matching circuit 21, the initial gain value and the initial bias value of the equalization circuit 21 are carefully calculated by design, and then the initial values are set in advance (step S10).
  • the display driving chip starts operating (step S20).
  • the display driving chip detects changes in surrounding temperature during operation (step S30). If there is a change in temperature, the gain and bias of the equalization circuit are adjusted (step S50) and then proceed to the next step (step S70).
  • step S70 If there is no temperature change, the image data is restored according to the clock signal (step S70).
  • the restored data is rearranged for each channel (step S80), and the rearranged video data is output to the display device (step S90).
  • the adjustment of step S50 may further include the step of adjusting the equalization option of the equalization circuit.
  • Equalization options may include at least some of the following: initial equalization, automatic equalization, optimal equalization steps, and additional equalization steps.

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Abstract

본 발명은 온도 변화에 따라 적응적으로 디스플레이 장치에 고품질의 영상데이터를 제공할 수 있도록 하는 구동 칩 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 구동 칩은 입력 데이터 신호의 왜곡을 최소화하는 임피던스 매칭 회로; 상기 입력 데이터 신호의 손실을 보상하는 등화 회로; 상기 등화 회로의 출력을 클럭 신호에 맞게 복원하는 클럭 데이터 복원 회로; 상기 복원된 데이터를 채널별로 재정렬하는 재정렬 회로; 및 온도 변화에 따라 다수의 제어신호를 생성하는 온도 제어 회로;를 포함할 수 있다.

Description

온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩 및 그 동작 방법
본 발명은 온도 변화에 따라 디스플레이 구동 칩의 동작 특성이 달라지는 것을 최소화하기 위하여 온도 변화를 검출하고, 이에 따라 구동 칩의 동작 조건이 가변되도록 하는 디스플레이 구동 칩 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
데이터의 전송은 집적회로 소자가 가지는 중요한 기능 중의 하나이다. 집적회로 기술의 발달에 따라 데이터의 전송 속도 또한 점차 증대되어 왔다. 특히 데이터를 유선이나 무선으로 전송하는 기술 역시도 기가헤르츠(GHz) 범위에 근접하게 되자, 무선 데이터를 송신하거나 수신하는 집적회로 역시 기가헤르츠 범위의 주파수 대역을 가진 데이터를 처리할 수 있게 됨을 필요로 하게 되었다. 고주파수 대역을 가진 신호가 집적회로의 수신단에 입력되면 입력 신호와 입력 노드의 임피던스에는 상호간 매칭(matching)이 필요한데 이는 주파수가 올라갈수록 그 필요성이 더해진다. 수신단에서 임피던스 매칭이 제대로 되어 있지 않으면 수신단에 입력된 신호는 결국 종단의 신호 반사에 의해 대역폭이 줄어듦에 따라 신호가 왜곡되고, 왜곡된 만큼 신호가 손실되는 문제점이 생긴다.
디스플레이 화면의 대형화 및 고해상도 추세에 따라 타이밍 컨트롤러와 디스플레이 구동 칩 사이에서도 역시 동일한 신호 왜곡 문제가 발생한다. 이는 데이터 버스가 길어진 탓에 채널 임피던스가 증가하고, 또한 고속화에 따른 종단의 신호 반사에 기인한 것이다.
전술한 문제점을 최소화하기 위하여, 디스플레이 구동 칩 내부의 임피던스 매칭 회로에서는 임피던스 매칭을 위한 최적의 임피던스 값이 결정되어 포함되어 있다.
다른 한편으로는 디스플레이 구동 칩의 동작 온도가 변하거나, 구동 칩이 장착된 기판 주변의 온도 환경이 변함에 따라 임피던스의 값도 변하게 되며, MOS 트랜지스터의 전류 또한 온도 의존성으로 인해 변하게 된다. 이런 온도 변화는 임피던스 매칭의 변화 및 신호 등화의 불완전성을 초래하게 되어 결국 영상 데이터 신호의 왜곡 또는 손실이 생기게 된다. 이는 연쇄적으로 구동 칩이 디스플레이 장치로 송신하는 영상 데이터 신호의 품질 저하로 이어져 디스플레이 화면 불량을 유발하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 온도 변화에 따라 디스플레이 구동 칩의 동작 조건이 달라짐을 방지할 수 있도록 디스플레이 구동 칩에 제어 가능한 여러 동작 조건을 설정할 수 있도록 하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 온도 변화에 따라 디스플레이 구동 칩의 동작 조건이 달라져 디스플레이 장치의 영상 품질이 저하되는 것을 방지하는 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 데이터 신호의 왜곡을 최소화하는 임피던스 매칭 회로; 상기 보상된 입력 데이터의 손실을 보상하는 등화 회로; 상기 등화 회로의 출력을 클럭 신호에 맞게 복원하는 클럭 데이터 복원 회로; 상기 복원된 데이터를 채널별로 재정렬하는 재정렬 회로; 및 온도 변화에 따라 다수의 제어 신호를 생성하는 온도 제어 회로;를 포함하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩임을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전원 전압 또는 파워 온 리셋을 인가하여 디스플레이 구동 칩이 동작을 시작하는 단계: 온도 변화를 검출하는 단계; 상기 검출 결과 온도 변화가 있으면 상기 초기 임피던스 값, 상기 초기 이득 값 및 상기 초기 바이어스 값 가운데 최소한 일부를 조절하는 단계; 영상 데이터를 복원하는 단계;를 포함하는 디스플레이 구동 칩의 동작 방법임을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 디스플레이 구동 칩을 둘러싸고 있는 주변 온도의 변화나, 구동 칩의 동작에 의해 유발되는 동작 온도의 변화에도 불구하고 구동 칩이 일정한 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 온도의 변화에도 디스플레이 구동 칩으로 하여금 일정한 품질의 영상 데이터를 디스플레이 장치에게 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 회로 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 일부 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 일부 회로를 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다른 일부 회로를 예시한 것이다.
도 5는 본 발명의 동작 방법을 예시한 것이다.
본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명에서 자주 쓰이는 전문적인 용어나 그 약어에 대한 이해를 돕기 위하여 이에 대한 간략한 설명을 부가한다. 이 설명에 의해 본 발명의 기술적인 사상을 보다 수월하게 이해할 수 있게 된다. 먼저 본 발명의 명세서 전반에서, 칩(Chip), 집적회로(IC, Integrated Circuit), 회로 또는 회로부, 유닛(Unit)이라는 용어의 의미는 서로 교환적인 의미로 쓰일 수 있고, 그것이 반드시 개별로 포장(Packaging)된 구성을 의미할 수도, 그렇지 않을 수도 있음을 유의하여야 하고, 그러한 용어의 의미는 기술적인 내용의 설명에 기초하여 해석되어야 함을 밝혀 둔다. 또한 여기서 '데이터'는 '영상 데이터'를 의미한다.
도 1에 도시되었듯이 타이밍 컨트롤러(Timing Controller, 도면부호 10)는 T-CON(티콘)이라고도 부르는 반도체 칩 또는 회로를 말하는 것으로, 구동 칩(20) 또는 구동 회로부로 하여금 디스플레이 데이터를 적절히 수신할 수 있도록 데이터를 전송하거나 그 타이밍을 제어하는 구성을 말한다. 소오스 구동 칩(SDIC, S ource D river I ntegrated C ircuit)은 디스플레이 패널을 구성하고 있는 픽셀의 소오스 방향을 구동하는 반도체 집적회로(IC)를 말한다. 경우에 따라 소오스 구동 칩(SDIC)에는 소오스 구동 기능 이외에도 터치 신호를 감지하여 터치 IC로 전송하는 Read Out 기능이 서로 통합된 IC를 의미할 수 있다. 이하, 본 발명에서는 소오스 구동 칩을 예시로 하여 설명하지만 영상 데이터를 디스플레이로 전송하는 구동 칩이면 모두 적용가능한 것은 당연하다. 참고로 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 의미한다.
신호의 복원을 위해 디스플레이 구동 칩 내부에서 진행되는 최적 등화 기능은, 각 프레임 데이터가 들어오기 전에 자동적으로 실행하는 자동 등화를 실행함에 의해 이루어 진다. 다른 최적의 등화 기능은 소오스 구동 칩에 전원 전압이 인가되거나(Power On), 파워 온 리셋(POR, P ower O n R eset) 신호가 들어와 소오스 구동 칩이 초기화되면 무(無)구동 상태에서 가장 먼저 자동으로 초기 등화 구간을 부여하고, 초기 등화(Equalization) 구간 동안 적용이 가능한 모든 등화 스텝에 대하여 스캔한 다음, 이 스캔 결과를 참고하여 최적의 등화 스텝의 값을 결정하고, 추가의 등화 스텝도 결정한다. 결정된 최적 등화 스텝은 수직 블랭크(V-Blank) 구간 동안에 사용된다.
이하, 도 1을 참고로 하여 이러한 기능을 구현하는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 회로 구성을 설명한다. 본 발명의 디스플레이 구동 칩(20)은, 임피던스 매칭 회로(21), 타이밍 컨트롤러(10)로부터 전송된 영상 데이터를 손실없이 보상하기 위한 등화 회로(EQ, 22), 클럭 데이터 복원 회로(CDR, 23), 직렬 영상 데이터를 각 채널별로 재정렬하는 재정렬 회로(DESerializer, 24) 및 온도의 변화에 따라 임피던스 매칭 및 등화의 조건을 제어하기 위한 온도 제어 회로(25)가 포함된다.
재정렬 회로(24)의 출력은 여러 채널로 구성될 수 있고, 경우에 따라 3원색(RGB, Red Green Blue)을 나타내는 3개의 채널 데이터일 수도 있다.
클럭 데이터 복원 회로(CDR, C lock D ata R ecovery)는 수신된 데이터 신호들이 원래의 파형을 잘 유지할 수 있도록 하거나, 각 클럭 신호에 잘 동기되도록 데이터 신호를 복원하는 회로이다. 설명의 편의를 위하여 본 발명의 명세서에서는 클럭 신호가 별도로 표시되지는 않는다.
등화 회로(22)에는 실시간으로 입력 데이터를 잘 트래킹(tracking)할 수 있도록 주로 연속 시간 선형 등화 회로(CTLE, C ontinuous T ime L inear E qualizer)가 사용될 수 있고, 연속 시간 선형 등화 회로는 도 3에 예시되었듯이 증폭기(221)와, 증폭기의 선형 증폭 동작을 위한 바이어스 회로(223)가 포함될 수 있다.
도 2에는 온도 제어 회로(25)의 내부 구성이 보다 상세하게 도시되어 있다. 온도 제어 회로(25)에는 온도를 검출하기 위한 온도 센서(251), 검출된 온도를 바탕으로 등화 회로(22)의 동작을 제어하기 위한 연속 시간 선형 등화 회로(CTLE) 제어부(253), 바이어스 제어부(255), 임피던스 매칭 회로(21)의 임피던스를 제어하기 위한 임피던스 제어부(257)가 포함된다. 필요할 경우 온도 변화에 따라 등화 조건을 변동할 수 있도록 등화 옵션 제어부(259)가 더 포함될 수 있다.
등화 회로(22)에 포함된 증폭기(221)는 단순한 증폭 기능만이 아니라 두 입력 전압을 비교하여 그 차이 값에 비례하는 출력을 내보내는 비교기의 기능을 할 수 있다. 두 입력 전압 가운데 VREF는 기준 전압 (Reference Voltage)를 말하는 것으로 예를 들면 밴드 갭 레퍼런스(BGR, B and G ap R eference) 회로와 같이 온도의 변화와 무관하게 생성되는 전압이다. 두 입력 전압 가운데 나머지 하나인 VCTLE는 CTLE 제어부(253)로부터 제공되는 제어 신호로서, 등화 회로(22)를 구성하고 있는 증폭기(221)의 특성이 온도의 변화에 따라 둔감해지도록 가변될 수 있다. 예를 들면 최초에 설정된 온도보다 구동 칩의 동작 온도가 올라가거나 내려갈 경우에 VCTLE 전압 또한 이에 반응하여 증감함으로써 증폭기(221)의 이득을 변화시켜, 온도 변화에 따른 등화 회로(22)의 특성 변화를 상쇄하도록 한다.
온도 제어 회로(25)의 구성 가운데 바이어스 제어부(255)에서 생성되는 제어 신호 VBIAS는, 온도 변화에 따라 연속 시간 선형 등화 회로(22)의 바이어스를 가변하기 위한 신호이다. 여기서는 RCTLE로 표시된 수동 바이어스 소자(223)의 값이 가변되어 연속 시간 선형 등화 회로(22)의 동작 조건이 항상 최적의 등화를 실행하도록 보장한다. 도 3에서는 단순히 설명의 편의를 위해 수동 바이어스 소자(223)가 RCTLE로 표시되어 있지만, 다양한 수동 소자들이 조합되어 사용될 수 있음은 물론이다.
도 4에는 임피던스 매칭 회로(21)를 구성하고 있는 일부 소자들을 예시적으로 나타내고 있다. 이들 소자의 조합이나 연결 구성은 다양한 실시 예가 있을 수 있으나 여기에서는 설명의 편의를 위해 단순히 하나의 저항(R1)과 하나의 커패시터(C1)의 직렬 연결로 표시한 것뿐이다. 임피던스 제어부(257)는 온도 변화에 따라 임피던스 매칭 회로(21)의 임피던스를 가변시킬수 있도록 제어 신호 VIMPEDANCE를 생성한다. 임피던스 매칭 회로(21)의 초기 임피던스 값은 설계자들의 노력에 의해 미리 결정되어 있다. 임피던스 매칭 회로(21)는 대개 저항이나 커패시터와 같은 수동 소자들의 조합으로 구성되어 있고, 경우에 따라 트랜지스터와 같은 능동 소자가 일부 수동 소자를 대신하여 쓰일 수 있다. 수동 소자와 능동 소자를 막론하고 동작 온도가 변하면 소자 고유의 온도 계수에 따라 소자의 값이 변한다. 예를 들면 반도체 불순물(impurity)의 확산(diffusion) 기법으로 형성된 수동 소자인 확산 저항의 경우, 온도 계수가 양(+)의 값을 가진다면 온도 증가에 따라 확산 저항의 값 또한 증가하게 된다. 능동 소자인 트랜지스터의 특성 역시 온도 변화에 민감하다. 예를 들어 MOS 트랜지스터의 드레인 전류는 온도의 -1.5 제곱에 비례한다. 이는 트랜지스터의 모빌리티(mobility)가 가지는 온도 의존성 때문이라는 것이 이미 잘 알려진 사실이다. 그러므로 온도가 증가할수록 작아지는 트랜지스터 전류는 적절한 계산에 의해 보상하면 된다.
이상, 임피던스 제어부(257)의 동작을 종합하여 설명하면, 임피던스 제어부(257)는 온도 변화에 따라 이에 상응한 제어 신호 VIMPEDANCE를 가지고서 임피던스 매칭 회로(21)의 초기 임피던스 값을 가변적으로 조절하여 입력 데이터 신호의 왜곡을 최소화한다.
전술한 온도 제어 회로(25)의 온도 제어 기능들은 디스플레이 구동 칩(20)을둘러싼 주변 온도나, 구동 칩의 동작 온도가 기준 온도로부터 변할 때 효과적으로 작동되는 것이 바람직하다. 여기서 기준 온도는 예컨대 섭씨 25도와 같은 상온으로 미리 설정될 수 있다. 이 기준 온도를 가정하여 임피던스 매칭 회로(21)의 최초 임피던스 값, 등화 회로(22)의 초기 등화 스텝의 수, 등화 회로(22) 내부에 포함된 증폭기의 초기 바이어스 값 등은 최초의 회로 설계시에 미리 반영될 수 있다.
전술하여 기재하였듯이 등화 옵션 제어부(259)가 온도 제어 회로(25)에 추가적으로 포함될 수 있다. 등화 옵션 제어부(259)는 초기 등화(Initial EQ)를 위한 여러 조건들을 세팅하고, 최적의 등화 스텝 및 추가의 등화 스텝에 대한 결정을 담당하는 등, 등화에 대한 전반적인 제어를 모두 담당하는 회로이다. 등화 옵션 제어부(259)는 온도 변화에 따라 등화의 스텝을 추가로 가감할 수 있다. 예를 들어 최적 등화 스텝에다 온도 변화에 따른 추가의 등화 스텝을 부가할 수 있다. 추가의 등화 스텝은 최적 등화 스텝의 정수배로 증감할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 기술적인 사상으로부터 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩의 제어 방법은, 도 5에 도시했듯이 다음과 같은 단계로 요약할 수 있다. 먼저, 상온 동작을 가정하고 임피던스 매칭 회로(21)의 초기 임피던스 값, 등화 회로(21)의 초기 이득 값 및 초기 바이어스 값 등을 설계상으로 면밀히 계산한 다음 초기 값들을 미리 설정한다(S10 단계). 전원 전압이 인가되거나 파워 온 리셋 신호가 들어오면 디스플레이 구동 칩이 동작을 시작한다(S20 단계). 디스플레이 구동 칩이 동작 중에 주변의 온도 변화를 검출한다(S30 단계). 온도 변화가 있으면 등화 회로의 이득 및 바이어스를 조절한 뒤(S50 단계) 다음 단계(S70 단계)를 진행한다. 온도 변화가 없으면 영상 데이터를 클럭 신호에 맞게 복원한다(S70 단계). 복원된 데이터는 각 채널별로 재 정렬하고(S80 단계), 재 졍렬된 영상 데이터를 디스플레이 장치로 출력한다(S90 단계). 여기에서 S50 단계의 조절에는 등화 회로의 등화 옵션을 조절하는 단계가 더 포함될 수 있다. 등화 옵션에는 초기 등화, 자동 등화, 최적의 등화 스텝, 추가의 등화 스텝 가운데 최소한 일부가 포함될 수 있다.
이와 같이 디스플레이 구동 칩을 둘러싸고 있는 주변 환경, 예를 들어 전원 전압의 변동, 동작 온도의 변화 등이 있더라도 구동 칩의 동작 특성 변화가 최소화되도록 할 수 있다. 결과적으로는 구동 칩으로부터 디스플레이 장치에게 에러 없는 영상 데이터의 전달이 가능해지며, 결국 디스플레이 화면의 영상 품질을 일정하게 유지할 수 있게 된다. 본 발명은 소오스 구동 칩을 예시적으로 하여 설명하였지만 모든 종류의 디스플레이 구동 칩에 적용될 수 있고, LCD나 OLED 등 디스플레이 장치의 종류와도 무관하게 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 입력 데이터 신호의 왜곡을 최소화하는 임피던스 매칭 회로;
    상기 입력 데이터 신호의 손실을 보상하는 등화 회로;
    상기 등화 회로의 출력을 클럭 신호에 맞게 복원하는 클럭 데이터 복원 회로;
    상기 복원된 데이터를 채널별로 재정렬하는 재정렬 회로; 및
    온도 변화에 따라 다수의 제어 신호를 생성하는 온도 제어 회로;를 포함하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  2. 제 1항에 있어서 상기 온도 제어 회로는,
    상기 입력 데이터의 등화 조건을 제어하는 연속 시간 선형 등화 회로 제어부, 상기 등화 회로에 포함된 바이어스 값을 제어하는 바이어스 제어부, 상기 임피던스 매칭 회로의 임피던스 값을 제어하는 임피던스 제어부를 포함하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  3. 제 2항에 있어서 상기 온도 제어 회로는,
    초기 등화, 최적의 등화 스텝 및 추가의 등화 스텝을 제어하는 등화 옵션 제어부를 더 포함하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  4. 제 1항에 있어서 상기 온도 제어 회로는,
    상기 임피던스 매칭 회로의 임피던스 값을 온도 변화에 따라 가변적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  5. 제 1항에 있어서 상기 온도 제어 회로는,
    상기 디스플레이 구동 칩의 동작 온도 또는 상기 디스플레이 구동 칩의 주변 온도가 기 설정된 기준 온도로부터 변화가 있을 때 동작하는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  6. 제 1항에 있어서 상기 등화 회로는,
    온도 변화에 따라 상기 초기 등화 값에다 정수배의 추가 등화 스텝이 더해지는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  7. 제 2항에 있어서 상기 연속 시간 선형 등화 회로 제어부는,
    온도 변화에 따라 상기 등화 회로의 이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  8. 제 2항에 있어서 상기 연속 시간 선형 등화 회로 제어부는,
    온도 변화에 따라 상기 등화 회로의 바이어스를 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  9. 제 1항에 있어서 상기 등화 회로의 최적 등화 값은,
    영상 데이터를 구성하는 각 프레임별 데이터 사이의 수직 블랭크 구간 동안 사용되는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  10. 제 1항에 있어서 상기 임피던스 매칭 회로에 포함된 수동 소자는,
    저항과 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  11. 제 1항에 있어서 상기 임피던스 매칭 회로에 포함된 능동 소자는,
    트랜지스터인 것을 특징으로 하는 온도 변화에 둔감한 디스플레이 구동 칩.
  12. 전원 전압 또는 파워 온 리셋을 인가하여 디스플레이 구동 칩이 동작을 시작하는 단계:
    온도 변화를 검출하는 단계;
    상기 검출 결과 온도 변화가 있으면 상기 초기 임피던스 값, 상기 초기 이득 값 및 상기 초기 바이어스 값 가운데 최소한 일부를 조절하는 단계;
    영상 데이터를 복원하는 단계;를 포함하는 디스플레이 구동 칩의 동작 방법.
  13. 제 12항에 있어서 상기 조절하는 단계는,
    입력 데이터의 수신 이전에 실행하는 초기 등화 또는 자동 등화, 각 프레임 데이터 사이에 실행하는 최적의 등화 스텝 및 추가의 등화 스텝 가운데 최소한 일부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 칩의 동작 방법.
  14. 제 13항에 있어서 상기 추가의 등화 스텝은,
    상기 초기 등화 또는 상기 자동 등화를 스캔한 다음, 이 스캔 결과에 따라 스텝의 수가 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 칩의 동작 방법.
  15. 제 13항에 있어서 상기 추가의 등화 스텝은,
    상기 최적의 등화 스텝에다 정수배로 증감되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 칩의 동작 방법.
  16. 제 13항에 있어서 상기 최적의 등화 스텝은,
    영상 데이터를 구성하는 각 프레임별 데이터 사이의 수직 블랭크 구간 동안 사용되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 칩의 동작 방법.
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