Area-Efficient Time-Shared Digital-to-Analog Converter with Dual Sampling for AMOLED Column Driver IC's
- 주제(키워드) active-matrix organic light emitting diodes (AMOLED) , column driver integrated circuit (IC) , digital-to-analog converter (DAC) , time-shared DAC , dual sampling
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이승훈
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063760
- UCI I804:11029-000000063760
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
This thesis proposes area-efficient column driving technique for high-resolution and high-frame rate active-matrix organic light emitting diodes (AMOLED) panels. The 24-channel time-shared 8-bit digital-to-analog converter (DAC) with dual sampling is proposed to minimizes the effective channel area of the column driver integrated circuit (IC) for AMOLED. The proposed time-shared DAC significantly reduces the effective channel area of the column driver IC, since a single high-speed DAC is shared among multi channels. The dual-sampling architecture for the output amplifiers also reduces the power consumption of the column driver IC, where the operating time of the time-shared DAC and the output amplifier is efficiently handled during the limited 1-horizontal time (1-H time). The sampling accuracy of the dual-sampling architecture is improved by a simple dummy switch and a source follower. The proposed time-shared DAC with the dual sampling is implemented by a 0.13μm high-voltage CMOS process and integrated in a 960-channel column driver IC, while the effective channel area of the column driver IC is 5520μm2. As a result of driving an 11-inch wide quad extended graphics array (WQXGA) AMOLED panel by using the prototype column driver IC, the panel uniformly generates a clear image.
more초록/요약
본 박사학위 논문에서는 고성능 active-matrix organic light emitting diodes (AMOLED) 패널 응용을 위한 면적 효율적인 컬럼 (column) 구동기술에 대해서 제안한다. 본 논문에서는 AMOLED 응용을 위한 컬럼 구동 회로의 유효 채널 면적을 최소화한 24-채널 시분할 기반의 8-bit digital-to-analog converter (DAC)와 이를 위한 이중-샘플링 (dual-sampling) 기법을 제안한다. 제안하는 시분할 기반의 DAC 구조는 하나의 고속 DAC를 24개의 채널에서 공유함으로써 컬럼 구동 회로의 면적을 획기적으로 줄인다. 또한, 시분할 구조에서 소모 전력을 최적화하기 위해, 제한된 1-horizontal (1-H) 주기 동안 시분할 DAC와 출력 증폭기의 동작시간을 효율적으로 사용하는 이중-샘플링 구조를 적용하였다. 제안하는 8-bit DAC는 첫 번째 단 6-bit resistor DAC (R DAC)와 두 번째 단 2-bit amplifier DAC로 구성된 2단 인터폴레이션 (interpolation) 구조를 적용하여 빠른 동작속도에서도 작은 면적으로 채널 간 균일한 특성을 유지하였다. 시분할 구조를 위한 이중-샘플링 회로의 정확도를 향상시키기 위하여 간단한 구조의 더미 스위치 (dummy switch) 및 소스 팔로워 (source follower)를 사용하였다. 24-채널 디지털 입력의 시분할 제어를 위해, 홀딩 래치 (holding latch)에는 영상 신호를 저장하는 기능과 24-to-1 MUX 기능을 통합한 24-byte 쉬프트 레지스터 (shift register)를 사용하였다. 제안하는 시분할 DAC와 이중-샘플링 구조는 960-채널 컬럼 구동 회로에 집적되어 0.13μm high-voltage CMOS 공정으로 제작하였다. 제안하는 DAC의 유효 채널 면적은 0.0052mm2이며, 시제품 컬럼 구동 회로를 사용하여 wide quad extended graphics array (WQXGA) AMOLED 패널을 구동한 결과 균일한 화면을 출력하였다.
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