CN113571019A - 电源电压生成部以及包括其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电源电压生成部以及包括其的显示装置。显示装置包括显示部、栅极驱动部、数据驱动部以及电源电压生成部。所述显示部显示图像。所述栅极驱动部向所述显示部提供栅极信号。所述数据驱动部向所述显示部提供数据电压。所述电源电压生成部向所述显示部、所述栅极驱动部以及所述数据驱动部中的至少一个输出电源电压。所述电源电压生成部包括：电荷泵，生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压；以及调节器，基于所述电荷泵电压生成所述电源电压。

Description

电源电压生成部以及包括其的显示装置
技术领域
本发明涉及电源电压生成部、包括其的显示装置以及利用其的电源电压生成方法，涉及生成具有自动设定的净空余量(head room margin)且根据目标电压可变的电荷泵电压的电源电压生成部、包括其的显示装置以及利用其的电源电压生成方法。
背景技术
通常，显示装置包括显示面板以及显示面板驱动部。所述显示面板包括多个栅极线、多个数据线、多个发光线以及多个像素。所述显示面板驱动部包括向所述多个栅极线提供栅极信号的栅极驱动部、向所述多个数据线提供数据电压的数据驱动部、向所述多个发光线提供发光信号的发光驱动部、生成电源电压的电源电压生成部以及控制所述栅极驱动部、所述数据驱动部及所述发光驱动部的驱动控制部。
所述电源电压生成部可以包括生成电荷泵电压的电荷泵电路，其中电荷泵电压用于生成电源电压。所述电荷泵电路生成固定的几个电荷泵电压，因此存在净空余量未被最佳化且功耗大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压来减少显示装置的功耗的电源电压生成部。
本发明的其他目的在于提供一种包括所述电源电压生成部的显示装置。
本发明的其他目的在于提供一种利用所述电源电压生成部的电源电压生成方法。
为了实现所述的本发明的目的的一实施例涉及的电源电压生成部包括电荷泵以及调节器。所述电荷泵生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压。所述调节器基于所述电荷泵电压生成电源电压。
在本发明的一实施例中，可以是，若所述目标电压的绝对值增加，则所述电荷泵电压的绝对值增加。
在本发明的一实施例中，可以是，所述净空余量根据输出负载而可变。
在本发明的一实施例中，可以是，若所述输出负载增加，则所述净空余量的绝对值增加。可以是，若所述输出负载增加，则所述电荷泵电压的绝对值增加。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电荷泵包括：运算器，生成根据所述目标电压可变的基准电荷泵电压；比较器，比较所述电荷泵电压的反馈电压与所述基准电荷泵电压；触发器，基于时钟信号以及所述比较器的输出信号，输出控制信号；以及开关控制器，基于所述触发器的输出信号，生成开关控制信号。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电荷泵还包括：第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器，接收所述开关控制信号；第一开关，与所述第一放大器连接；第二开关，与所述第二放大器连接；第三开关，与所述第三放大器连接；以及第四开关，与所述第四放大器连接。可以是，所述第一开关、所述第四开关、所述第二开关和所述第三开关依次被串联连接。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电荷泵还包括：第一电容器，包括与所述第一开关及所述第四开关连接的第一电极以及与所述第二开关及所述第三开关连接的第二电极；以及第二电容器，包括与所述第三开关连接的第一电极以及与地连接的第二电极。
在本发明的一实施例中，可以是，在所述开关控制信号具有第一电平时，所述第一开关和所述第二开关被接通，并且所述第三开关和所述第四开关被断开。可以是，在所述开关控制信号具有第二电平时，所述第三开关和所述第四开关被接通，并且所述第一开关和所述第二开关被断开。
在本发明的一实施例中，可以是，在所述开关控制信号具有所述第一电平时，所述第一电容器被充电。可以是，在所述开关控制信号具有所述第二电平时，充电至所述第一电容器的电压通过所述第三开关被输出至所述调节器。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电荷泵还包括：电平转换器，配置在所述开关控制器与所述第一放大器至所述第四放大器之间。
在本发明的一实施例中，可以是，若所述反馈电压的绝对值小于所述基准电荷泵电压，则所述比较器的输出具有第一电平，若所述反馈电压的绝对值大于或等于所述基准电荷泵电压，则所述比较器的输出具有第二电平。
在本发明的一实施例中，可以是，所述调节器包括：第五放大器；以及与所述第五放大器的输出节点连接的第五开关。可以是，所述第五开关的控制节点与所述第五放大器的所述输出节点连接，向所述第五开关的输入节点施加所述电荷泵电压，并且所述第五开关的输出节点输出所述电源电压。
在本发明的一实施例中，可以是，所述调节器还包括：第一电阻，包括与所述第五开关的所述输出节点连接的第一端和与所述第五放大器的第一输入节点连接的第二端；第二电阻，包括与所述第一电阻的所述第二端连接的第一端和与地连接的第二端；以及稳定化电容器，包括与所述第五开关的所述输出节点连接的第一电极和与所述地连接的第二电极。
用于实现所述的本发明的其他目的的一实施例涉及的显示装置包括显示部、栅极驱动部、数据驱动部以及电源电压生成部。所述显示部显示图像。所述栅极驱动部向所述显示部提供栅极信号。所述数据驱动部向所述显示部提供数据电压。所述电源电压生成部向所述显示部、所述栅极驱动部以及所述数据驱动部中的至少一个输出电源电压。所述电源电压生成部包括：电荷泵，生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压；以及调节器，基于所述电荷泵电压生成所述电源电压。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电源电压是输出到所述显示部的像素的初始化电压。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电源电压是输出到所述栅极驱动部且定义所述栅极信号的低电平的栅极低电压。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电源电压生成部还包括：第二电荷泵，生成具有自动设定的第二净空余量且根据第二目标电压可变的第二电荷泵电压；以及第二调节器，基于所述第二电荷泵电压生成第二电源电压。
在本发明的一实施例中，可以是，所述电源电压是输出到所述显示部的像素的初始化电压。可以是，所述第二电源电压是输出到所述栅极驱动部且定义所述栅极信号的低电平的栅极低电压。
在本发明的一实施例中，可以是，所述净空余量根据输出负载而可变。
用于实现所述的本发明的其他目的的一实施例涉及的电源电压生成方法包括：生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压的步骤；以及基于所述电荷泵电压生成电源电压的步骤。所述净空余量可根据输出负载而可变。
(发明效果)
根据如上所述的电源电压生成部、包括其的显示装置以及利用其的电源电压生成方法，所述电荷泵生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压，因此可以将所述电荷泵电压的净空余量最佳化。因此，可以减少所述显示装置的功耗。
另外，所述电源电压生成部可以根据输出负载的大小来调节所述电荷泵电压的净空余量，因此可以进一步将所述电荷泵电压的所述净空余量最佳化。因此，可以进一步减少所述显示装置的功耗。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例涉及的显示装置的框图。
图2是表示图1的显示面板的像素的电路图。
图3是表示向图2的像素施加的输入信号的时序图。
图4是表示图1的电源电压生成部的框图。
图5是表示图4的第一电荷泵的电路图。
图6是表示图5的第一电荷泵的输入信号、节点信号以及输出信号的时序图。
图7是表示图5的触发器的输入信号、输出信号以及图5的第一电荷泵的输出信号的时序图。
图8是表示用于图5的运算器的设定的寄存器的表。
图9是表示图4的第一调节器的电路图。
图10是表示比较例的功耗以及本实施例的功耗的表。
图11是表示基于目标电压的比较例的第一电荷泵电压以及本实施例的第一电荷泵电压的时序图。
图12是表示基于输出负载的比较例的第一电荷泵电压以及本实施例的第一电荷泵电压的时序图。
符号说明：
100：显示面板；200：驱动控制部；300：栅极驱动部；400：伽马基准电压生成部；500：数据驱动部；600：发光驱动部；700：电源电压生成部；710：第一电荷泵；711：运算器；712：开关控制器；713：电平转换器；720：第一调节器；730：第二电荷泵；740：第二调节器。
具体实施方式
以下，参照附图，更详细说明本发明。
图1是表示本发明的一实施例涉及的显示装置的框图。
参照图1，所述显示装置包括显示面板100以及显示面板驱动部。所述显示面板驱动部包括驱动控制部200、栅极驱动部300、伽马基准电压生成部400、数据驱动部500以及发光驱动部600。所述显示面板驱动部还包括电源电压生成部700。
所述显示面板100包括显示图像的显示部以及与所述显示部相邻配置的周边部。
所述显示面板100包括多个栅极线GWL、GIL、GBL、多个数据线DL、多个发光线EL以及分别与所述栅极线GWL、GIL、GBL、所述数据线DL及所述发光线EL电连接的多个像素。所述栅极线GWL、GIL、GBL在第一方向D1上延伸，所述数据线DL在与所述第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸，并且所述发光线EL在所述第一方向D1上延伸。
所述驱动控制部200从外部的装置(未图示)接收输入图像数据IMG以及输入控制信号CONT。例如，所述输入图像数据IMG可以包括红色图像数据、绿色图像数据以及蓝色图像数据。所述输入图像数据IMG可以包括白色图像数据。所述输入图像数据IMG可以包括品红色(magenta)图像数据、黄色(yellow)图像数据以及青色(cyan)图像数据。所述输入控制信号CONT可以包括主时钟信号和数据选通信号。所述输入控制信号CONT还可以包括垂直同步信号以及水平同步信号。
所述驱动控制部200可以基于所述输入图像数据IMG和所述输入控制信号CONT，生成第一控制信号CONT1、第二控制信号CONT2、第三控制信号CONT3、第四控制信号CONT4以及数据信号DATA。
所述驱动控制部200基于所述输入控制信号CONT生成用于控制所述栅极驱动部300的操作的所述第一控制信号CONT1并将其输出到所述栅极驱动部300。所述第一控制信号CONT1可以包括垂直开始信号以及栅极时钟信号。
所述驱动控制部200基于所述输入控制信号CONT生成用于控制所述数据驱动部500的操作的所述第二控制信号CONT2并将其输出到所述数据驱动部500。所述第二控制信号CONT2可以包括水平开始信号以及负载信号。
所述驱动控制部200基于所述输入图像数据IMG生成数据信号DATA。所述驱动控制部200向所述数据驱动部500输出所述数据信号DATA。
所述驱动控制部200基于所述输入控制信号CONT生成用于控制所述伽马基准电压生成部400的操作的所述第三控制信号CONT3并将其输出到所述伽马基准电压生成部400。
所述驱动控制部200基于所述输入控制信号CONT生成用于控制所述发光驱动部600的操作的所述第四控制信号CONT4并将其输出到所述发光驱动部600。
所述栅极驱动部300响应于从所述驱动控制部200输入的所述第一控制信号CONT1，生成用于驱动所述栅极线GWL、GIL、GBL的栅极信号。所述栅极驱动部300可以向所述栅极线GWL、GIL、GBL输出所述栅极信号。例如，所述栅极驱动部300可以集成在所述显示面板100的周边部。例如，所述栅极驱动部300可以安装在所述显示面板100的周边部。
所述伽马基准电压生成部400响应于从所述驱动控制部200输入的所述第三控制信号CONT3，生成伽马基准电压VGREF。所述伽马基准电压生成部400向所述数据驱动部500提供所述伽马基准电压VGREF。所述伽马基准电压VGREF具有与各个数据信号DATA对应的值。
例如，所述伽马基准电压生成部400可以配置在所述驱动控制部200内或者可以配置在所述数据驱动部500内。
所述数据驱动部500从所述驱动控制部200接收所述第二控制信号CONT2以及所述数据信号DATA的输入，并且从所述伽马基准电压生成部400接收所述伽马基准电压VGREF的输入。所述数据驱动部500利用所述伽马基准电压VGREF将所述数据信号DATA变换成模拟形态的数据电压。所述数据驱动部500向所述数据线DL输出所述数据电压。
所述发光驱动部600响应于从所述驱动控制部200输入的所述第四控制信号CONT4，生成用于驱动所述发光线EL的发光信号。所述发光驱动部600可以向所述发光线EL输出所述发光信号。例如，所述发光驱动部600可以集成在所述显示面板100的周边部。例如，所述发光驱动部600可以安装在所述显示面板100的周边部。在图1中，例示了所述栅极驱动部300配置在所述显示面板100的第一侧且所述发光驱动部600配置在所述显示面板100的所述第一侧的相反侧的第二侧的情况，但是本发明并不限于此。所述栅极驱动部300和所述发光驱动部600可以以所述显示面板100为基准配置在同一侧。例如，所述栅极驱动部300和所述发光驱动部600可以以所述显示面板100的所述显示部为基准被集成在作为同一侧的周边部。
所述电源电压生成部700可以向所述显示面板100、所述驱动控制部200、所述栅极驱动部300、所述伽马基准电压生成部400、所述数据驱动部500以及所述发光驱动部600之中的至少一个提供电源电压。
例如，所述电源电压生成部700可以向所述显示面板100的像素输出初始化电压VINT。例如，所述电源电压生成部700可以向所述显示面板100的像素输出高电源电压ELVDD和低电源电压ELVSS。在本实施例中，所述显示装置可以是包括有机发光元件的有机发光显示装置。但是，本发明并不限于有机发光显示装置。
例如，所述电源电压生成部700可以生成为了生成所述栅极信号而使用的栅极高电压VGH和栅极低电压VGL并将它们输出到所述栅极驱动部300。
例如，所述电源电压生成部700可以生成决定所述数据电压的电平的模拟高电压并将其输出到所述数据驱动部500。
图2是表示图1的显示面板100的像素的电路图。图3是表示向图2的像素施加的输入信号的时序图。
参照图1至图3，所述显示面板100包括多个像素，所述多个像素分别包括有机发光元件OLED。
所述像素输入数据写入栅极信号GW、数据初始化栅极信号GI、有机发光元件初始化栅极信号GB、数据电压VDATA以及所述发光信号EM，并根据所述数据电压VDATA的电平来使所述有机发光元件OLED发光，从而显示所述图像。
所述多个像素之中的至少一个像素可以包括第一薄膜晶体管T1至第七薄膜晶体管T7、储能电容器CST以及所述有机发光元件OLED。
所述第一薄膜晶体管T1包括与第一像素节点N1连接的控制电极、与第二像素节点N2连接的输入电极以及与第三像素节点N3连接的输出电极。
例如，所述第一薄膜晶体管T1可以是P型薄膜晶体管。所述第一薄膜晶体管T1的控制电极可以是栅电极，所述第一薄膜晶体管T1的输入电极可以是源电极，所述第一薄膜晶体管T1的输出电极可以是漏电极。
所述第二薄膜晶体管T2包括被施加所述数据写入栅极信号GW的控制电极、被施加所述数据电压VDATA的输入电极以及与所述第二像素节点N2连接的输出电极。
所述第三薄膜晶体管T3包括被施加所述数据写入栅极信号GW的控制电极、与所述第一像素节点N1连接的输入电极以及与所述第三像素节点N3连接的输出电极。
所述第四薄膜晶体管T4包括被施加所述数据初始化栅极信号GI的控制电极、被施加所述初始化电压VINT的输入电极以及与所述第一像素节点N1连接的输出电极。
所述第五薄膜晶体管T5包括被施加所述发光信号EM的控制电极、被施加高电源电压ELVDD的输入电极以及与所述第二像素节点N2连接的输出电极。
所述第六薄膜晶体管T6包括被施加所述发光信号EM的控制电极、与所述第三像素节点N3连接的输入电极以及与所述有机发光元件OLED的阳极连接的输出电极。
所述第七薄膜晶体管T7包括被施加所述有机发光元件初始化栅极信号GB的控制电极、被施加所述初始化电压VINT的输入电极以及与所述有机发光元件OLED的所述阳极连接的输出电极。
例如，所述第一薄膜晶体管T1至第七薄膜晶体管T7可以是P型薄膜晶体管。所述第一薄膜晶体管T1至第七薄膜晶体管T7的控制电极可以是栅电极，所述第一薄膜晶体管T1至第七薄膜晶体管T7的输入电极可以是源电极，所述第一薄膜晶体管T1至第七薄膜晶体管T7的输出电极可以是漏电极。
与此不同地，所述第一薄膜晶体管T1至第七薄膜晶体管T7可以是N型薄膜晶体管。
所述储能电容器CST包括被施加所述高电源电压ELVDD的第一电极以及与所述第一像素节点N1连接的第二电极。
所述有机发光元件OLED包括所述阳极以及被施加低电源电压ELVSS的阴极。
参照图3，在第一区间DU1内，通过所述数据初始化栅极信号GI，所述第一像素节点N1以及所述储能电容器CST被初始化。在第二区间DU2内，通过所述数据写入栅极信号GW补偿所述第一薄膜晶体管T1的阈值电压|VTH|，补偿了所述阈值电压|VTH|的所述数据电压VDATA被写入到所述第一像素节点N1。在第三区间DU3内，通过所述有机发光元件初始化栅极信号GB使所述有机发光元件OLED的所述阳极初始化。在第四区间DU4内，通过所述发光信号EM使所述有机发光元件OLED发光，从而所述显示面板100显示图像。即，在第一区间DU1至第三区间DU3，发光信号EM[N]可以是高电平。
在所述第一区间DU1，所述数据初始化栅极信号GI可具有有效电平。例如，所述数据初始化栅极信号GI的所述有效电平可以是低电平。在所述数据初始化栅极信号GI具有所述有效电平时，所述第四薄膜晶体管T4被导通，所述初始化电压VINT可以被施加到所述第一像素节点N1。当前驱动级的所述数据初始化栅极信号GI[N]可以是前一驱动级的扫描信号SCAN[N-1]。
在所述第二区间DU2，所述数据写入栅极信号GW可以具有有效电平。例如，所述数据写入栅极信号GW的所述有效电平可以是低电平。在所述数据写入栅极信号GW具有所述有效电平时，所述第二薄膜晶体管T2和所述第三薄膜晶体管T3被导通。另外，通过所述初始化电压VINT，所述第一薄膜晶体管T1也被导通。当前驱动级的所述数据写入栅极信号GW[N]可以是当前驱动级的扫描信号SCAN[N]。
沿着由被导通的所述第一薄膜晶体管T1至所述第三薄膜晶体管T3形成的路径，在所述第一像素节点N1设定从所述数据电压VDATA减去了所述第一薄膜晶体管T1的阈值电压|VTH|的电压。
在所述第三区间DU3，所述有机发光元件初始化栅极信号GB可以具有有效电平。例如，所述有机发光元件初始化栅极信号GB的所述有效电平可以是低电平。在所述有机发光元件初始化栅极信号GB具有所述有效电平时，所述第七薄膜晶体管T7被导通，所述初始化电压VINT可以被施加到所述有机发光元件OLED的阳极。当前驱动级的有机发光元件初始化栅极信号GB[N]可以是下一驱动级的扫描信号SCAN[N+1]。
在本实施例中，例示了所述有机发光元件初始化栅极信号GB的有效区间不同于所述数据写入栅极信号GW的有效区间的情况，但是所述有机发光元件初始化栅极信号GB的有效区间可以和所述数据写入栅极信号GW的有效区间一致。例如，当前驱动级的所述有机发光元件初始化栅极信号GB[N]可以是当前驱动级的扫描信号SCAN[N]。在该情况下，所述第七薄膜晶体管T7的所述控制电极可以与所述第二薄膜晶体管T2的所述控制电极连接。
在所述第四区间DU4，所述发光信号EM可以具有有效电平。例如，所述发光信号EM的所述有效电平可以是低电平。在所述发光信号EM具有所述有效电平时，所述第五薄膜晶体管T5和所述第六薄膜晶体管T6被导通。另外，通过所述数据电压VDATA，所述第一薄膜晶体管T1也被导通。
驱动电流可以依次流过所述第五薄膜晶体管T5、所述第一薄膜晶体管T1和所述第六薄膜晶体管T6，从而驱动所述有机发光元件OLED。所述驱动电流的强度可以根据所述数据电压VDATA的电平来决定。所述有机发光元件OLED的亮度可以根据所述驱动电流的强度来决定。
图4是表示图1的电源电压生成部700的框图。
根据图1至图4，所述电源电压生成部700可以包括：第一电荷泵710，生成具有自动设定的第一净空余量且根据第一目标电压可变的第一电荷泵电压VCP1；以及第一调节器720，基于所述第一电荷泵电压VCP1，生成第一电源电压(例如VINT)。
所述第一电荷泵710可以基于电荷泵电源电压PAVDD生成所述第一电荷泵电压VCP1。
例如，所述第一电源电压VINT可以是输出到所述显示面板100的像素的所述初始化电压VINT。所述初始化电压VINT可以被施加到图2的所述第四薄膜晶体管T4的输入电极。
在本实施例中，若所述第一目标电压(VINT的目标值)的绝对值增加，则所述第一电荷泵电压VCP1的绝对值可以增加。例如，若所述第一净空余量为0.3V且所述第一目标电压为-3.5V，则所述第一电荷泵电压VCP1可以被设定为从-3.5V减去0.3V的-3.8V。例如，若所述第一净空余量为0.3V且所述第一目标电压为-3.7V，则所述第一电荷泵电压VCP1可以被设定为从-3.7V减去0.3V的-4.0V。
另外，所述第一净空余量可以根据所述第一电源电压VINT的输出负载而可变。若所述第一电源电压VINT的输出负载增加，则所述第一净空余量的绝对值可以增加。例如，若相对于第一输出负载的所述第一净空余量为0.3V且所述第一目标电压为-3.5V，则所述第一电荷泵电压VCP1可以被设定为从-3.5V减去0.3V的-3.8V。例如，在输出负载是比所述第一输出负载大的第二输出负载的情况下，所述第一净空余量可以被设定为0.4V而不是0.3V。因此，若相对于所述第二输出负载的所述第一净空余量为0.4V且所述第一目标电压为-3.5V，则所述第一电荷泵电压VCP1可以被设定为从-3.5V减去0.4V的-3.9V。如上所述，若所述输出负载增加，则所述第一电荷泵电压VCP1的绝对值会增加。
所述电源电压生成部700还可以包括：第二电荷泵730，生成具有自动设定的第二净空余量且根据第二目标电压可变的第二电荷泵电压VCP2；以及第二调节器740，基于所述第二电荷泵电压VCP2，生成第二电源电压(例如VGL)。
所述第二电荷泵730可以基于所述电荷泵电源电压PAVDD生成所述第二电荷泵电压VCP2。
与上述同样地，若所述第二目标电压(VGL的目标值)的绝对值增加，则所述第二电荷泵电压VCP2的绝对值会增加。例如，若所述第二净空余量为0.3V且所述第二目标电压为-8.8V，则所述第二电荷泵电压VCP2可以被设定为从-8.8V减去0.3V的-9.1V。例如，若所述第二净空余量为0.3V且所述第二目标电压为-9.0V，则所述第二电荷泵电压VCP2可以被设定为从-9.0V减去0.3V的-9.3V。
另外，所述第二净空余量可根据所述第二电源电压VGL的输出负载而可变。若所述第二电源电压VGL的输出负载增加，则所述第二净空余量的绝对值会增加。
在图5至图8中，详细说明所述第一电荷泵710的结构和操作。在图5至图8中，例示了所述第一电荷泵710，所述第二电荷泵730也可以具有与所述第一电荷泵710相同的结构且可以以相同的方式工作。
在图9中，详细说明所述第一调节器720的结构和操作。在图9中，例示了所述第一调节器720，所述第二调节器740也可以具有与所述第一调节器720相同的结构且可以以相同的方式工作。
图5是表示图4的第一电荷泵710的电路图。图6是表示图5的第一电荷泵710的输入信号、节点信号以及输出信号的时序图。图7是表示图5的触发器FF的输入信号、输出信号以及图5的第一电荷泵710的输出信号的时序图。
参照图1至图7，所述第一电荷泵710可以包括：运算器711，生成根据所述目标电压可变的基准电荷泵电压；比较器A5，比较所述第一电荷泵电压VCP1的反馈电压与所述基准电荷泵电压；触发器FF，基于时钟信号CLK和所述比较器A5的输出信号，输出控制信号；以及开关控制器712，基于所述触发器FF的输出信号，生成开关控制信号SWS。
所述第一电荷泵电压VCP1的反馈电压可以通过与所述第一电荷泵电压VCP1的输出节点连接的反馈电阻串FRS输入至所述比较器A5。
若所述反馈电压的绝对值小于所述基准电荷泵电压，则所述比较器A5的输出(图7的D)可以具有第一电平。相反，若所述反馈电压的绝对值大于或等于所述基准电荷泵电压，则所述比较器A5的输出(图7的D)可以具有第二电平。在此，所述第一电平可以是高电平，并且所述第二电平可以是低电平。
所述第一电荷泵710还可以包括：第一放大器A1、第二放大器A2、第三放大器A3及第四放大器A4，接收所述开关控制信号SWS；第一开关S1，与所述第一放大器A1连接；第二开关S2，与所述第二放大器A2连接；第三开关S3，与所述第三放大器A3连接；以及第四开关S4，与所述第四放大器A4连接。
所述第一放大器A1和所述第二放大器A2的输出信号可以是反相的。
所述第一开关S1、所述第四开关S4、所述第二开关S2和所述第三开关S3可以依次被串联连接。
所述第一电荷泵710还可以包括：第一电容器C1，包括与所述第一开关S1及所述第四开关S4(即，图5的节点SWN)连接的第一电极以及与所述第二开关S2及所述第三开关S3(即，图5的节点CPN)连接的第二电极；以及第二电容器C2，包括与所述第三开关S3连接的第一电极以及与地连接的第二电极。所述第一电容器C1可以是充电电容器，所述第二电容器C2可以是所述电荷泵电压的稳定化电容器。
在所述开关控制信号SWS具有第一电平SWSH时，所述第一开关S1和所述第二开关S2可以被接通，并且所述第三开关S3和所述第四开关S4可以被断开，在所述开关控制信号SWS具有第二电平SWSL时，所述第三开关S3和所述第四开关S4可以被接通，并且所述第一开关S1和所述第二开关S2可以被断开。在此，所述第一电平SWSH可以是高电平，所述第二电平SWSL可以是低电平。
在所述开关控制信号SWS具有所述第一电平SWSH时，所述第一电容器C1被充电。在所述开关控制信号SWS具有所述第二电平SWSL时，充电到所述第一电容器C1的电压可以通过所述第三开关S3输出到所述第一调节器720。在图5中，用虚线示出了所述开关控制信号SWS具有所述第一电平SWSH时的电流的流动以及所述开关控制信号SWS具有所述第二电平SWSL时的电流的流动。
参照图6，在所述开关控制信号SWS具有第一电平SWSH时(PE2)，所述第一电容器C1被充电，所述第一电容器C1的电流IC1被表示为负号，并且所述第二开关S2被接通(即，图6中IS2为正的情况)。在所述开关控制信号SWS具有第二电平SWSL时(PE1、PE3)，所述第一电容器C1放电，所述第一电容器C1的电流IC1被表示为正号，并且所述第一开关S1和所述第三开关S3被接通(即，图6中IS3为正的情况)。
所述开关控制信号SWS交替地具有所述第一电平SWSH和所述第二电平SWSL的同时，所述第一电荷泵电压VCP1维持一定的目标电平。
在图7中，若所述第一电荷泵电压VCP1的绝对值的电平小于目标电压VTAR的绝对值，则所述第一比较器A5的输出D具有高电平。在所述第一比较器A5的输出D为高电平时，所述触发器FF将时钟信号CLK作为输出信号Q来输出。在图7中符号GND表示地电平(在其他图中也相同)。
若所述第一电荷泵电压VCP1的绝对值的电平大于或等于目标电压VTAR的绝对值，则所述第一比较器A5的输出D具有低电平。在所述第一比较器A5的输出D为低电平时，所述触发器FF将低电平作为输出信号Q来输出。
所述开关控制器712基于所述触发器FF的输出信号，生成所述开关控制信号SWS。
所述第一电荷泵710还可以包括配置在所述开关控制器712与所述第一放大器A1至所述第四放大器A4之间的电平转换器713。所述电平转换器713增加所述开关控制信号SWS的电平来输出到所述第一放大器A1至所述第四放大器A4。
图8表示设定所述运算器711的寄存器的例示。所述第一电荷泵710的运算器711可以基于存储与所述第一电荷泵电压VCP1的净空余量HM-VCP1及输出负载ILOAD1至ILOADN相应的净空余量的寄存器，生成基准电荷泵电压。与此相同地，所述第二电荷泵730的运算器可以基于存储与所述第二电荷泵电压VCP2的净空余量HM-VCP2及输出负载ILOAD1至ILOADN相应的净空余量的寄存器，生成基准电荷泵电压。另外，在所述寄存器中，可以设定所述第一电荷泵710的净空余量调节功能的有效/无效HM-VCP1-EN以及第二电荷泵730的净空余量调节功能的有效/无效HM-VCP2-EN。
图9是表示图4的第一调节器720的电路图。
根据图1至图9，所述第一调节器720可以包括第五放大器AMP以及与所述第五放大器AMP的输出节点连接的第五开关SWT。所述第五开关SWT的控制节点可以与所述第五放大器AMP的所述输出节点连接，所述第五开关SWT的输入节点可以被施加所述第一电荷泵电压VCP1，并且所述第五开关SWT的输出节点可以输出所述第一电源电压VINT。
所述第一调节器720还可以包括：第一电阻R1，包括与所述第五开关SWT的所述输出节点连接的第一端以及与所述第五放大器AMP的第一输入节点连接的第二端；第二电阻R2，包括与所述第一电阻R1的所述第二端连接的第一端以及与地连接的第二端；以及稳定化电容器CINT，包括与所述第五开关SWT的所述输出节点连接的第一电极以及与所述地连接的第二电极。
向所述第五放大器AMP的第二输入节点可以输入所述第一电源电压VINT的目标电压VREF1。
图10是表示比较例的功耗和本实施例的功耗的表。
参照图1至图10，比较例涉及的电源电压生成部并不基于目标电压调节净空余量，因此表现出相对高的功耗(10.5mW、20.5mW、31mW)。在比较例中，用于生成-3.5V的初始化电压(即，第一电源电压)VINT的第一电荷泵电压VCP1可以被固定为-7.8V(-PAVDD)。用于生成所述初始化电压VINT的所述第一电荷泵电压VCP1的净空余量可以是4.3V。所述功耗可以通过净空余量与负载电流的相乘来计算出。在比较例中，用于生成-8.8V的栅极低电压(即，第二电源电压)VGL的第二电荷泵电压VCP2可以被固定为-11.1V(-PAVDD-VIN)。用于生成所述栅极低电压VGL的所述第二电荷泵电压VCP2的净空余量可以是2.3V。
相反，本实施例涉及的电源电压生成部700基于目标电压来调节净空余量，因此表现出相对低的功耗(1.5mW、1.5mW、3mW)。在本实施例中，用于生成-3.5V的初始化电压VINT的第一电荷泵电压VCP1可以被调节为从-3.5V减去预设的净空余量0.3V的-3.8V。用于生成所述初始化电压VINT的所述第一电荷泵电压VCP1的净空余量可以是0.3V。因此，用于生成所述初始化电压VINT的功耗具有与比较例相比显著小的值。在本实施例中，用于生成-8.8V的栅极低电压VGL的第二电荷泵电压VCP2可以被调节为从-8.8V减去预设的净空余量0.3V的-9.1V。用于生成所述栅极低电压VGL的所述第二电荷泵电压VCP2的净空余量可以是0.3V。因此，用于生成所述栅极低电压VGL的功耗具有与比较例相比显著小的值。用于生成所述初始化电压VINT的比较例和实施例的功耗的差异以及用于生成所述栅极低电压VGL的比较例和实施例的功耗的差异分别可以是9mW和19mW。因此，所述比较例和所述实施例的总功耗的差异可以是28mW。
图11是表示基于目标电压的比较例的第一电荷泵电压和本实施例的第一电荷泵电压的时序图。图12是表示基于输出负载的比较例的第一电荷泵电压和本实施例的第一电荷泵电压的时序图。
如图11所示，比较例的情况下，即便所述目标电压VREF1减小，也会生成固定的第一电荷泵电压VCP1(FIXED)，相反，本实施例的情况下，随着所述目标电压VREF1减小，会生成随之减小的第一电荷泵电压VCP1(VAR)。(随着所述目标电压VREF1的绝对值增加，第一电荷泵电压VCP1(VAR)的绝对值增加。)
如图12所示，比较例的情况下，即便基于所述输出负载的电流IINT增加，也会生成固定的第一电荷泵电压VCP1(FIXED)，相反，本实施例的情况下，在所述目标电压VREF1固定的状态下，随着所述输出负载增加，会生成随之减小的第一电荷泵电压VCP1(VAR)。(随着所述输出负载增加，第一电荷泵电压VCP1(VAR)的绝对值增加。)
根据本实施例，所述电荷泵生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压，因此可以将所述电荷泵电压的净空余量最佳化。因此，可以减小所述显示装置的功耗。
另外，所述电源电压生成部根据输出负载的大小来调节所述电荷泵电压的净空余量，因此可以进一步将所述电荷泵电压的所述净空余量最佳化。因此，可以进一步减小所述显示装置的功耗。
(产业上的可利用性)
根据以上说明的本发明涉及的电源电压生成部、显示装置和电源电压生成方法，可以减小显示装置的功耗。
以上，参照各实施例进行了说明，但是本领域技术人员应当能够理解在不超出本发明的思想以及领域的范围内，可以对本发明进行各种修正以及变更。

Claims (10)

1.一种电源电压生成部，包括：
电荷泵，生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压；以及
调节器，基于所述电荷泵电压生成电源电压。
2.根据权利要求1所述的电源电压生成部，其特征在于，
若所述目标电压的绝对值增加，则所述电荷泵电压的绝对值增加。
3.根据权利要求1所述的电源电压生成部，其特征在于，
所述净空余量根据输出负载而可变。
4.根据权利要求3所述的电源电压生成部，其特征在于，
若所述输出负载增加，则所述净空余量的绝对值增加，
若所述输出负载增加，则所述电荷泵电压的绝对值增加。
5.根据权利要求1所述的电源电压生成部，其特征在于，
所述电荷泵包括：
运算器，生成根据所述目标电压可变的基准电荷泵电压；
比较器，比较所述电荷泵电压的反馈电压与所述基准电荷泵电压；
触发器，基于时钟信号以及所述比较器的输出信号，输出控制信号；以及
开关控制器，基于所述触发器的输出信号，生成开关控制信号。
6.根据权利要求5所述的电源电压生成部，其特征在于，
所述电荷泵还包括：
第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器，接收所述开关控制信号；
第一开关，与所述第一放大器连接；
第二开关，与所述第二放大器连接；
第三开关，与所述第三放大器连接；以及
第四开关，与所述第四放大器连接，
所述第一开关、所述第四开关、所述第二开关和所述第三开关依次被串联连接。
7.根据权利要求6所述的电源电压生成部，其特征在于，
所述电荷泵还包括：
第一电容器，包括与所述第一开关及所述第四开关连接的第一电极以及与所述第二开关及所述第三开关连接的第二电极；以及
第二电容器，包括与所述第三开关连接的第一电极以及与地连接的第二电极。
8.根据权利要求6所述的电源电压生成部，其特征在于，
所述电荷泵还包括：电平转换器，配置在所述开关控制器与所述第一放大器至所述第四放大器之间。
9.根据权利要求6所述的电源电压生成部，其特征在于，
若所述反馈电压的绝对值小于所述基准电荷泵电压，则所述比较器的输出具有第一电平，
若所述反馈电压的绝对值大于或等于所述基准电荷泵电压，则所述比较器的输出具有第二电平。
10.一种显示装置，包括：
显示部，显示图像；
栅极驱动部，向所述显示部提供栅极信号；
数据驱动部，向所述显示部提供数据电压；以及
电源电压生成部，向所述显示部、所述栅极驱动部以及所述数据驱动部中的至少一个输出电源电压，
所述电源电压生成部包括：
电荷泵，生成具有自动设定的净空余量且根据目标电压可变的电荷泵电压；以及
调节器，基于所述电荷泵电压生成所述电源电压。
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