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KR-20260060743-A - SOURCE AMPLIFIER AND SOURCE DRIVER INCLUDING THE SOURCE AMPLIFIER

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Abstract

소스 앰프가 제공된다. 상기 소스 앰프는 입력 단자로부터 수신되는 입력 신호 및 상기 입력 신호와 상보 관계를 갖는 출력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호에 대응하여 각각의 제1 및 제2 중간 노드에 제1 및 제2 중간 신호를 출력하는 입력부, 상기 제1 및 제2 중간 신호에 대하여 증폭 동작을 수행하여, 제3 및 제4 중간 신호를 출력하는 증폭부, 상기 제3 및 제4 중간 신호를 기초로 데이터 전압인 상기 출력 신호를 출력 단자로 출력하는 출력부, 상기 출력 단자와 상기 제1 중간 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터 및 상기 출력 단자와 상기 제2 중간 노드 사이에 연결되는 제2 커패시터를 포함하는 보상부, 및 상기 제1 중간 노드와 전기적으로 연결되고 상기 제1 커패시터에 대응하는 제3 커패시터 및 상기 제2 중간 노드에 전기적으로 연결되고 상기 제2 커패시터에 대응하는 제4 커패시터를 포함하는 피드 포워드 부를 포함한다.

Inventors

  • 권택수
  • 채수윤
  • 김인석
  • 김현식

Assignees

  • 삼성전자주식회사
  • 한국과학기술원

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241025

Claims (10)

  1. 입력 단자로부터 수신되는 입력 신호 및 상기 입력 신호와 상보 관계를 갖는 출력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호에 대응하여 각각의 제1 및 제2 중간 노드에 제1 및 제2 중간 신호를 출력하는 입력부; 상기 제1 및 제2 중간 신호에 대하여 증폭 동작을 수행하여, 제3 및 제4 중간 신호를 출력하는 증폭부; 상기 제3 및 제4 중간 신호를 기초로 데이터 전압인 상기 출력 신호를 출력 단자로 출력하는 출력부; 상기 출력 단자와 상기 제1 중간 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터 및 상기 출력 단자와 상기 제2 중간 노드 사이에 연결되는 제2 커패시터를 포함하는 보상부; 및 상기 제1 중간 노드와 전기적으로 연결되고 상기 제1 커패시터에 대응하는 제3 커패시터 및 상기 제2 중간 노드에 전기적으로 연결되고 상기 제2 커패시터에 대응하는 제4 커패시터를 포함하는 피드 포워드(Feed Forward) 부; 를 포함하는 소스 앰프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증폭부는, 상기 제3 커패시터에서 흐르는 전류를 수신하고 전류 미러링 동작을 수행하는 제1 전류 미러 및 상기 제4 커패시터에서 흐르는 전류를 수신하고 전류 미러링 동작을 수행하는 제2 전류 미러를 포함하고, 상기 피드 포워드 부와 상기 증폭부는 상기 제1 및 제2 전류 미러를 공유하는 소스 앰프.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 커패시터의 커패시턴스와 상기 제3 커패시터의 커패시턴스는, 서로 동일한 소스 앰프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피드 포워드 부는, 상기 증폭부와 분리되고 상기 제3 및 제4 커패시터와 상기 제1 및 제2 중간 노드 사이에서 전류 미러링 동작을 수행하는 N배 전류 미러를 더 포함하는 소스 앰프.
  5. 제4항에 있어서, 상기 N배 전류 미러의 전류 비율은, 1 대 N이고, 상기 N은 1보다 큰 실수이고, 상기 제1 커패시터의 커패시턴스와 상기 제3 커패시터의 커패시턴스의 비율은, 상기 N 대 1인 소스 앰프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 입력 신호의 전압 레벨과 상기 출력 신호의 전압 레벨은, 보상 구간에서 동일한 소스 앰프.
  7. 제6항에 있어서, 상기 출력 신호가 변동되는 전이 구간에서, 상기 제1 커패시터에서 변동되는 제1 전하량과 상기 제3 커패시터에서 변동되는 제2 전하량이 동일한 소스 앰프.
  8. 입력 신호 및 상기 입력 신호와 상보 관계를 갖는 출력 신호에 대응하여 동작하고 제1 및 제2 노드에 연결되는 제1 도전형의 제1 차동 트랜지스터 쌍; 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호에 대응하여 동작하고 제3 및 제4 노드에 연결되는 제2 도전형의 제2 차동 트랜지스터 쌍; 상기 제1 및 제2 노드와 제1 전원 전압 라인 사이에 연결되는 제1 전류 미러; 상기 제1 및 제2 노드와 제5 및 제6 노드 사이에 연결되는 제1 바이어스 회로; 상기 제3 및 제4 노드와 제2 전원 전압 라인 사이에 연결되는 제2 전류 미러; 상기 제3 및 제4 노드와 제7 및 제8 노드 사이에 연결되는 제2 바이어스 회로; 상기 제6 노드의 전압 및 상기 제8 노드의 전압에 기초하여 증폭된 전압을 출력 단자에 버퍼링하는 출력 버퍼; 상기 출력 단자와 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터; 상기 출력 단자와 상기 제4 노드 사이에 연결되는 제2 커패시터; 상기 제2 노드에 연결되고 상기 제1 커패시터에 대응하는 제3 커패시터; 및 상기 제4 노드에 연결되고 상기 제2 커패시터에 대응하는 제4 커패시터; 를 포함하는 소스 앰프.
  9. 제8항에 있어서, 전이 구간 동안, 상기 제1 커패시터의 축전량은 제1 전하량만큼 변동되고, 상기 제3 커패시터의 축전량은 상기 제1 전하량만큼 변동되는 소스 앰프.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전이 구간에서, 상기 제1 커패시터에서 흐르는 제1 전류와 상기 제3 커패시터에서 흐르는 제3 전류가 동일한 제1 커패시터 전류 소스 앰프.

Description

소스 앰프 및 상기 소스 앰프를 포함하는 소스 드라이버{SOURCE AMPLIFIER AND SOURCE DRIVER INCLUDING THE SOURCE AMPLIFIER} 본 개시는 소스 앰프 및 상기 소스 앰프를 포함하는 소스 드라이버에 관한 것이다. 모바일 기기, 랩톱 컴퓨터, 모니터 및 TV 등과 같은 영상을 표시하는 전자 장치에 이용되고 있는 디스플레이 장치로서 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Device), 유기발광 표시 장치(OLED, Organic Light Emitting Device) 등이 있다. 디스플레이 장치는 복수의 픽셀을 갖는 디스플레이 패널과, 복수의 픽셀에 전기 신호를 인가하기 위한 디스플레이 드라이버를 포함할 수 있으며, 디스플레이 드라이버가 복수의 픽셀에 제공하는 전기 신호에 의해 영상이 구현될 수 있다. 최근 들어 디스플레이 장치의 해상도 및 슬루 레이트(slew rate) 등의 성능을 개선하면서 전기 신호 출력의 안정성을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 소스 드라이버를 나타내는 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 소스 앰프, 출력 스위치, 및 출력 패드를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 일 실시예에 따른 소스 앰프를 나타내는 블록도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 소스 앰프를 나타내는 회로도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 디코더, 감마 전압 발생기, 및 복수의 소스 앰프를 나타내는 블록도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 소스 앰프의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 일 실시예에 따른 소스 앰프의 동작을 설명하기 위한 그래프이다. 도 9은 일 실시예에 따른 소스 앰프의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 일 실시예에 따른 소스 앰프의 동작을 설명하기 위한 그래프이다. 도 11은 일 실시예에 따른 소스 앰프를 나타내는 블록도이다. 도 12는 일 실시예에 따른 소스 앰프를 나타내는 회로도이다. 도 13은 일 실시예에 따른 소스 앰프를 나타내는 블록도이다. 도 14는 일 실시예에 따른 소스 앰프를 설명하기 위한 도면이다. 도 15는 일 실시예에 따른 소스 앰프를 나타내는 회로도이다. 도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다. 도 17은 일 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 청구항에 기술된 특정 숫자는, 청구항 내에서 명시적으로 인용되었다고 해도, 그런 인용이 존재하지 않는 청구항에서는 특정 숫자의 한정이 존재하지 않는 것으로 이해되어서는 안된다. 예를 들면, 이해를 돕기 위해 후속되는 종속 청구항에서　'적어도　하나'와 '하나 또는 그 이상'이라는 구문이 포함될 수 있을 것이다. 하지만, 이와 같은 구문의 사용은 하나의 예시를 위해서 불명확한 '하나'라는 관사에 의해서 기술되는 한정으로 이해되어서는 안된다. 게다가, 'A, B, 또는 C 중에 적어도　하나'와 같은 관례가 사용되는 경우, 이러한 구문은 이 기술 분야에 정통한 사람에게 있어서 잘 이해될 것이다(즉, 'A, B, 또는 C 중에 적어도 하나를 포함하는 시스템'은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B, A와 C, B와 C, 그리고/또는 A와 B와 C 함께의 의미를 포함하지만, 어느 하나의 개념으로 한정되지는 않는다). 또는 상세한 설명이나 청구항 또는 도면에서 둘 또는 그 이상의 분리된 선택 가능한 용어들을 갖는 글자 그리고/또는 구문은 하나, 또는 둘 중 어느 하나, 또는 두 용어 모두를 포함할 가능성이 있는 것으로 고려되어야 한다. 예를 들면, 'A 또는 B'라는 구문은, 'A', 또는 'B' 또는 'A와 B'의 가능성을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 문서에서 사용된 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는　하드웨어　또는　소프트웨어로 구현되거나　하드웨어　및　소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(10a)는 디스플레이 구동 회로(DDI: Display Driver Integrated Circuit, 100a) 및 디스플레이 패널(11)을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(10a)는 스마트폰 등과 같은 휴대용 통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Personal Media Player), 웨어러블(Wearable) 장치, 카메라, 휴대용 게임 콘솔, e-북 리더기, 또는 타블렛 PC 등과 같은 소형 전자 장치들에 포함될 수 있다. 디스플레이 패널(11)은 복수의 픽셀(PX)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(10a)는 디스플레이 장치(10a)가 포함되는 전자 장치의 또 다른 구성 요소(예를 들어, 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP))로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다. 디스플레이 장치(10a)는 수신된 영상 데이터 또는 수신된 영상 데이터(IDATA)에 대응하는 이미지를 디스플레이 패널(11)의 복수의 픽셀(PX)을 통하여 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(11)은 복수의 픽셀(PX)을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀(PX) 각각은 순차적으로 배열되는 복수의 게이트 라인(GL1~GLm) 중 대응하는 게이트 라인 및 순차적으로 배열되는 복수의 소스 라인(SL1~SLn) 중 대응하는 소스 라인에 연결된다. 복수의 픽셀(PX) 각각은 대응하는 게이트 라인 및 대응하는 소스 라인의 전압들(또는 신호들)에 응답하여, 전압들 또는 신호들에 대응하는 영상 정보를 표시할 수 있다. 복수의 픽셀(PX) 각각은 복수의 색들 중 어느 하나를 표시할 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽셀은 레드(Red), 그린(Green), 또는 블루(Blue) 중 어느 한 색을 표시할 수 있다 실시예들에 따라, 디스플레이 패널(11)은 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 트랜지스터의 게이트 단은 복수의 게이트 라인(GL1~GLm) 중 어느 하나로 연결될 수 있다. 상기 트랜지스터의 제1 단(예를 들어, 소스)은 복수의 소스 라인(SL1~SLn) 중 어느 하나로 연결될 수 있다. 상기 트랜지스터의 제2 단(예를 들어, 드레인)은 상기 다이오드로 연결될 수 있다. 디스플레이 패널(11)이 구현될 수 있는 예시는 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 디스플레이 패널(11)은 액정 디스플레이(LED: Liquid Crystal Display) 패널 등과 같은 다양한 종류의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 이 경우, 복수의 픽셀(PX)은 도 1에 도시된 것과는 다른 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(11)이 LED 패널로 구현되는 경우, 복수의 픽셀(PX) 각각은 실시예에 따라, 다이오드 대신 액정을 포함할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치(10a)는 백라이트(미도시) 등과 같은 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(100a)는 로직 블록(110), 소스 드라이버(120), 게이트 드라이버 (130), 메모리(140), 및 전력원(150)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 로직 블록(110)은 타이밍 컨트롤러(timing controller)로서 지칭되거나, 또는 타이밍 컨트롤러를 포함할 수 있다. 로직 블록(110)은 디스플레이 패널(11)에 표시하고자 하는 영상 데이터(IDATA) 및 수평 동기 신호(HSYNC), 수직 동기 신호(VSYNC), 클록 신호(CLK), 그리고 데이터 인에이블 신호(DE) 등과 같은 타이밍 신호들을 디스플레이 장치(10a)의 외부로부터 수신할 수 있다. 로직 블록(110)은 타이밍 신호들에 기반하여, 소스 드라이버(120), 게이트 드라이버(130), 메모리(140), 및 전력원(150)을 제어하기 위해 출력 이네이블 신호 등 다양한 복수의 제어 신호(CTRLS)들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 로직 블록(110)은 복수의 픽셀(PX) 각각이 대응하는 영상 정보를 표시하도록 소스 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위한 제어 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 로직 블록(110)은 외부 장치로부터 수신된 타이밍 신호들에 기반하여, 소스 드라이버(120)를 제어하기 위한 복수의 제어 신호(CTRLS)를 생성할 수 있다. 소스 드라이버(120)는, 로직 블록(110)의 제어 하에, 표시하고자 하는 영상 정보를 복수의 픽셀(PX)로 복수의 소스 라인(SL1~SLn)을 통해 제공할 수 있다. 예를 들어, 로직 블록(110)에 의해 생성되는 복수의 제어 신호(CTRLS)에 응답하여, 소스 드라이버(120)는 영상 데이터(IDATA)를 디스플레이 패널(11)에 표시하기 위한 데이터 전압들로 변환할 수 있다. 소스 드라이버(120)는 데이터 전압들을 복수의 소스 라인(SL1~SLn)을 통해 복수의 픽셀(PX)로 제공할 수 있다. 또한, 소스 드라이버(120)는 복수의 소스 라인(SL1~SLn)에 각각 연결된 소스 채널들을 포함한다. 하나의 소스 채널은, 입력되는 영상 데이터에 기초하여 감마 전압 생성기(126, 도 2)에서 생성된 복수의 감마 전압 중 어느 하나를 선택하는 디코더(125,