공부와 생각들/디스플레이 공부

3-19) LCD 모듈, 기본 구조, 구동부

BK(우정) 2019. 7. 21. 14:16

 

디스플레이 구동 일례

 

LCD 모듈에서 구동부는 영상 신호를 신호를 받아서 화면의 화소까지 이르는 경로입니다. 이 경로를 따라가며 구동부를 설명하여 보겠습니다. 외부 입력으로는 패널을 동작시키기 위한 직류 전압이 필요하고, 계조를 표현할 수 있는 RGB 영상 신호, 그리고 시스템 동기를 위한 클럭이 있습니다. 제어 IC에서는 영상 신호와 클럭을 받아서 시스템의 타이밍에 맞추어 각 부화소들에 영상 신호가 인가될 수 있도록 주사 구동 회로부와 데이터 구동 회로부를 제어하는 역할을 하죠.

 

구동부

 

구동부

 

LCD 모듈의 인터페이스 커넥터로는 두 개의 포트를 통하여 신호가 들어오는데, 하나의 포트에서는 전원 신호가 들어오며, 이는 DC/DC 컨버터를 통하여 시스템이 필요로 하는 전압을 만들어 줍니다. 즉, T-CON부와 주사 및 신호 구동 IC부, 감마 보정부, 그리고 BLU부에 이르기까지 적절한 전력을 공급합니다. 그리고 다른 하나의 포트에서는 RGB 각각에 대한 영상 신호와 함께 동기 신호와 제어 신호가 들어옵니다. 이 신호들은 타이밍 컨트롤러(Timing-CONtroller, T-CON)로 전달이 되며, 이로부터 주사(scan, gate) 구동 회로부와 데이터(data, source) 구동 회로부로 신호들이 분기되어 전달됩니다. 신호 구동 회로부로는 감마 보정 신호가 함께 인가되지요. 이렇게 하여, 패널의 행(row) 구동 라인의 TFT 게이트 전극들에는 주사 전압, 열(column) 구동 라인의 TFT 소스 전극들에는 데이터 전압이 인가됩니다.

 

구동 IC

 

구동부

 

주사 구동 회로부는 타이밍에 따라 차례대로 각각의 행 라인에 전압을 인가합니다. 상단부터 하단의 라인까지 순차적으로 신호를 보내기 위한 시프트 레지스터(shift register), 화소를 온 상태로 하기 위한 전압을 제공하는 레벨 시프터(level shifter), 그리고 만들어진 전압을 지연이 없이 빠르게 신호선으로 인가하는 출력 버퍼(output buffer)로 구성되어 있죠. 데이터 구동 회로부는 기본적으로 RGB 영상 신호를 받아서 각각의 RGB 부화소에 전달하는 역할을 합니다. 영상 신호는 주로 디지털 신호(2진 신호)로 입력되죠. 구성을 살펴보면, 먼저 외부로부터 오는 각 열의 영상 정보를 수평 클럭과 동기하여 샘플링하는 샘플링 래치(sampling latch)가 있고, 역시 클럭에 따라 샘플링 래치의 각 셀들을 순차적으로 동작시키는 시프트 레지스터, 그리고 한 행 시간(1 horizontal time)동안 샘플링이 완료된 신호를 전달받는 홀딩 래치(holding latch)가 있습니다. 그리고, 홀딩 래치로부터의 디지털 영상 정보를 아날로그로 바꾸어주는 DA 컨버터(DA converter), 아날로그 신호를 각 부화소들로 인가하여 액정을 구동하도록 하는 출력 버퍼가 있죠. 이상이 LCD 구동부의 기본적인 설명이며, 이러한 구동부와 BLU, 그리고 LCD 패널이 상호 연결이 되어서 LCD 모듈을 구성합니다.

 

구동부, 모니터와 TV

 

 

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# 더! 생각해보기

a. 구동부를 응용 제품들, 모바일 기기(폰이나 테블릿 PC), 모니터, 그리고 TV 등으로 구분하여 더 알아보자

b. 지금 구동부로 연결되는 부품들이 패널 안으로 얼마나 더 들어갈 수 있을까, System on Display 개념에서

 

 

3-19. LCD 패널, 기본 구조, 구동부-복사.pdf
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