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DDI

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sms1208 (토론 | 기여)님의 2024년 9월 19일 (목) 16:42 판 (→‎참고자료)
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DDI. 사진에서 노란색 화살표가 가리키는 긴 금속 막대가 바로 DDI이다.

DDI는 Display Driver IC(Integrated Circuit)의 약자로 OLED, LCD 등의 디스플레이를 구성하는 수많은 픽셀을 구동하는 데에 쓰이는 작은 반도체 칩이다.

디스플레이가 화면에 정보를 표현하기 위해서는 가장 먼저 사용자가 터치나 리모컨을 통해 기기를 컨트롤해야 한다. 그럼 이 명령을 받은 기기의 두뇌 즉, 중앙처리장치(AP또는 CPU)는 사용자가 명령한 내용을 신호로 처리해서 내보낸다. 이 신호는 PCB라는 회로기판을 거쳐서 DDI를 통해 패널에 전달된다. 이때 DDI는 각각의 픽셀을 어떻게 행동하라는 명령을 내리게 된다. DDI는 픽셀에게 명령을 직접 내리지는 않고 디스플레이 패널 안에 있는 TFT(박막트랜지스터)를 통해서 픽셀을 제어한다.

개요

DDI 는 CIS(CMOS Image Sensors) 기능의 반대역할을 하는 시스템반도체이다. CIS는 빛 신호를 전기 신호로 바꾸는 역할을 수행하고 DDI는 이를 패널에 색으로 표현하는 역할을 수행한다. 그래서 DDI를 디스플레이 구동IC라고 부르기도 한다.

디스플레이의 화소들에는 각각 삼원색인 RGB를 표시하는 부화소가 3개씩 있는데 이러한 부화소에 붙어있는 트랜지스터를 조정하는 것이 DDI이다. 이러한 DDI가 모여 다양한 색깔들이 표현. DDI는 Gate / Source IC로 구분된다.

또한 Display와 DDI 사이에서의 매개체 역할을 수행하는 것이 바로 T-CON(Timing Controller)이라는 것인데, T-CON은 입력된 화상 정보를 DDI에 서 필요로 하는 신호로 변환. 즉, 입력 데이터 정보로부터 DDI의 Gate, Source를 조정하는 역할을 한다.

기능

DDI는 픽셀의 색상과 밝기를 제어하는 데 필요한 명령을 전달하는 역할을 한다. DDI는 픽셀을 직접 제어하는 대신, 디스플레이 패널에 내장된 TFT(박막 트랜지스터)를 통해 간접적으로 픽셀을 조작한다. 이 과정에서 DDI는 세로 방향 신호인 소스 신호와 가로 방향 신호인 게이트 신호를 보내 픽셀의 활성화 및 RGB 값을 설정한다.

TFT의 기능

디스플레이의 픽셀은 빛의 삼원색인 RGB(Red, Green, Blue)를 표시하는 서브픽셀로 구성되어 있고, 이러한 서브픽셀을 직접 제어하는 것이 TFT(박막트랜지스터)이다. 그리고 TFT에 신호를 전달해서 최종적으로 픽셀을 제어하는 역할을 하는 것이 DDI이다. DDI는 AP와 패널 사이에서 신호의 통로 역할을 하며 다채로운 영상 정보를 화면에 보여줄 수 있는 중요한 기능을 한다.

비유하자면, TFT는 RGB 서브픽셀을 구동하는 '스위치' 역할을 하고, DDI는 스위치가 어떻게 움직일지를 알려주는 '신호등' 역할을 한다고 볼 수 있다.

디스플레이 구동 신호 흐름도.png

DDI의 종류

DDI의 종류

DDI의 종류는 크게 두 가지이다. 스마트폰에 들어가는 모바일용 DDI, 태블릿이나 스마트 TV 등 중대형 전자제품에 들어가는 중대형용 DDI이다. 패널에 따라 DDI를 부착한 방식은 조금씩 다르다. TV와 같은 대형 패널에는 여러개의 DDI가 측면과 상단에 부착되는 경우가 많고, 스마트폰을 비롯한 모바일 제품에는 1개의 통합 DDI를 부착한다.

  1. MDDI (Mobile Display Driver IC): 주로 스마트폰과 같은 모바일 기기에서 사용된다. 모든 기능이 하나의 칩에 통합되어 있으며, "모바일 원칩"으로도 불린다.
  2. PDDI (Panel Display Driver IC): TV, 대형 디스플레이에 사용되는 DDI로, 여러 개의 DDI가 각각 소스 IC, 게이트 IC, 파워 IC 등의 역할을 나눠 수행한다​(

또한, 터치 디스플레이에서 사용하는 TDDI (Touch Display Driver IC)는 기존의 터치 IC와 디스플레이 IC를 하나로 통합한 칩이다. 이를 통해 기기의 크기를 줄이고, 배터리 효율성을 높이며, 터치 반응 속도를 향상시킨다.

DDI의 구성과 작동 원리

DDI는 크게 Gate IC 와 Source IC로 이루어져 있다. Gate IC는 서브픽셀들을 켜고 끄는 역할을 담당하고, Source IC는 그 서브픽셀들이 표현할 색상의 차이를 만들어낸다. Source IC와 Gate IC에서 전압차를 이용해 전류를 TFT에 흘려주어 각각의 서브픽셀들이 구동하게 됩니다. 일부 제조사 또는 제품에 따라서는 Gate IC가 TFT(LTPS)에 내장되기도 한다.

DDI의 작동원리.png

기술 발전

DDI는 고해상도 디스플레이, 특히 4K 및 UHD 디스플레이를 구현하는 데 필수적인 요소이다. 삼성전자는 DDI를 통해 저화소 영상을 고화질로 변환하는 업스케일링 기술을 개발해, 보다 선명한 화면을 제공한다. 또한, 더 얇고 가벼운 디스플레이 구현을 위해 OLED와 DDI를 함께 실리콘 기판에 집적하는 기술을 개발 중이다.

응용

DDI는 스마트폰, 태블릿, 노트북, TV 등 다양한 전자 기기에 사용된다. 특히, 디스플레이의 해상도와 성능이 발전함에 따라 DDI의 중요성은 더욱 커지고 있으며, 삼성전자는 이 분야에서 세계 시장 점유율 1위를 차지하고 있다​.

참고자료

같이 보기


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