KR100578967B1 - Power supply and display device using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전원 공급 장치는 제1 클록 신호를 출력하는 발진기, 제1 클록 신호를 버퍼링하여 출력하는 버퍼 회로, 제1 클록 신호를 반전하여 제2 클록 신호를 출력하는 제1 인버터, 버퍼 회로에서 출력된 제1 클록 신호와 제2 클록 신호를 입력하여 제1 전압을 출력하는 차지 펌프 회로, 및 제1 전압과 제2 전압을 비교하여 발진기의 동작을 제어하는 비교기를 포함한다.The present invention relates to a power supply device and a display device using the same. The power supply apparatus according to the present invention includes an oscillator for outputting a first clock signal, a buffer circuit for buffering and outputting a first clock signal, a first inverter for inverting a first clock signal and outputting a second clock signal, and a buffer circuit. A charge pump circuit for inputting the outputted first clock signal and the second clock signal to output the first voltage, and a comparator for comparing the first voltage and the second voltage to control the operation of the oscillator.

전원 공급 장치, 래치, 발진기, 비교기, 차지 펌프 회로Power Supplies, Latches, Oscillators, Comparators, Charge Pump Circuits

Description

전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치{POWER SUPPLY AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}Power supply and display device using the same {POWER SUPPLY AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

도 1은 유기 전계발광 소자의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an organic electroluminescent device.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이다.2 illustrates a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치를 도시한 것이다.3 illustrates a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 발진기의 내부 회로를 도시한 것이다.FIG. 4 shows the internal circuit of the oscillator shown in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차지 펌프 회로를 도시한 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating a charge pump circuit according to an embodiment of the present invention.

도 6은 차지 펌프 회로에 인가되는 클록 신호를 예시적으로 도시한 것이다.6 exemplarily illustrates a clock signal applied to a charge pump circuit.

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기 전계발광(electroluminescent, 이하 'EL'이라 함) 표시 장치의 전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply, and more particularly, to a power supply of an organic electroluminescent (EL) display device.

일반적으로 유기 EL 표시 장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 표시 장치로서, N X M 개의 유기 발광셀들을 전압 기입 혹은 전류 기입하여 영상을 표현할 수 있도록 되어 있다. 이러한 유기 발광셀은 도 1에 도시된 바 와 같이 애노드, 유기 박막, 캐소드 레이어의 구조를 가지고 있다. 유기 박막은 전자와 정공의 균형을 좋게 하여 발광 효율을 향상시키기 위해 발광층(emitting layer, EML), 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 및 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함한 다층 구조로 이루어지고, 또한 별도의 전자 주입층(electron injecting layer, EIL)과 정공 주입층(hole injecting layer, HIL)을 포함하고 있다.In general, an organic EL display device is a display device for electrically exciting a fluorescent organic compound to emit light, and is capable of representing an image by voltage or current writing N × M organic light emitting cells. The organic light emitting cell has a structure of an anode, an organic thin film, and a cathode layer as shown in FIG. 1. The organic thin film has a multilayer structure including an emitting layer (EML), an electron transport layer (ETL), and a hole transport layer (HTL) to improve the emission efficiency by improving the balance between electrons and holes. It also includes a separate electron injecting layer (EIL) and a hole injecting layer (HIL).

이와 같이 이루어지는 유기 발광셀을 구동하는 방식에는 단순 매트릭스(passive matrix) 방식과 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 또는 MOSFET를 이용한 능동 구동(active matrix) 방식이 있다. 단순 매트릭스 방식은 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 능동 구동 방식은 박막 트랜지스터와 커패시터를 각 ITO(indium tin oxide) 화소 전극에 접속하여 커패시터 용량에 의해 전압을 유지하도록 하는 구동 방식이다. 이때, 커패시터에 전압을 유지시키기 위해 인가되는 신호의 형태에 따라 능동 구동 방식은 전압 기입(voltage programming) 방식과 전류 기입(current programming) 방식으로 나누어진다.The organic light emitting cell may be driven using a simple matrix method and an active matrix method using a thin film transistor (TFT) or a MOSFET. In the simple matrix method, the anode and the cathode are orthogonal and the line is selected and driven, whereas the active driving method connects the thin film transistor and the capacitor to each indium tin oxide (ITO) pixel electrode to maintain the voltage by the capacitor capacitance. It is a driving method. In this case, the active driving method is divided into a voltage programming method and a current programming method according to the type of signal applied to maintain the voltage on the capacitor.

그리고, 유기 EL 표시 장치는 표시 패널과 표시 패널을 구동하기 위한 각종 구동부, 및 전원 공급 장치로 구성되며, 전원 공급 장치는 주로 클록 신호를 생성하는 발진기와 차지 펌프 회로로 구성되었다. 그리고, 발진기의 클록 신호와 이 신호를 반전시킨 클록 신호가 차지 펌프 회로에 입력되며, 차지 펌프 회로는 입력되는 두 개의 클록 신호를 이용하여 원하는 전압을 출력한다.The organic EL display device is composed of a display panel, various drivers for driving the display panel, and a power supply device, and the power supply device is mainly composed of an oscillator and a charge pump circuit for generating a clock signal. The clock signal of the oscillator and the clock signal inverting the signal are input to the charge pump circuit, and the charge pump circuit outputs a desired voltage using the two clock signals input.

그러나, 종래의 전원 공급 장치는 발진기의 클록 신호를 반전시키는 인버터의 내부 지연 등에 의하여 두 개의 클록 신호의 동기가 서로 어긋나거나 클록 신호가 왜곡되는 문제가 있었다. 따라서, 차지 펌프 회로에 입력되는 두 개의 클록 신호가 모두 하이 레벨 또는 로우 레벨인 구간이 발생하게 되며, 이 경우, 차지 펌프 회로가 정상적으로 동작을 하지 않아 원하는 전압이 출력되지 않게 된다. However, the conventional power supply has a problem in that the synchronization of the two clock signals are misaligned or the clock signals are distorted due to an internal delay of the inverter for inverting the clock signal of the oscillator. Accordingly, a section in which both clock signals input to the charge pump circuit are high level or low level occurs. In this case, the charge pump circuit does not operate normally and thus the desired voltage is not output.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차지 펌프 회로에 입력되는 클록 신호의 왜곡을 보상함으로써 원하는 전압을 제공하기 위한 전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a power supply for providing a desired voltage by compensating for distortion of a clock signal input to a charge pump circuit, and a display device using the same.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에 따른 전원 공급 장치는 제1 클록 신호를 출력하는 발진기; 상기 제1 클록 신호를 버퍼링하여 출력하는 버퍼 회로; 상기 제1 클록 신호를 반전하여 제2 클록 신호를 출력하는 제1 인버터; 상기 버퍼 회로에서 출력된 상기 제1 클록 신호와 상기 제2 클록 신호를 입력하여 제1 전압을 출력하는 차지 펌프 회로; 및 상기 제1 전압과 제2 전압을 비교하여 상기 발진기의 동작을 제어하는 비교기를 포함한다.In order to achieve the above object, a power supply according to an aspect of the present invention comprises an oscillator for outputting a first clock signal; A buffer circuit for buffering and outputting the first clock signal; A first inverter for inverting the first clock signal and outputting a second clock signal; A charge pump circuit configured to input the first clock signal and the second clock signal output from the buffer circuit to output a first voltage; And a comparator for controlling the operation of the oscillator by comparing the first voltage and the second voltage.

본 발명의 하나의 특징에 따른 전원 공급 장치에 있어서, 상기 비교기는 상기 제1 전압이 상기 제2 전압 보다 낮은 경우에 상기 발진기가 상기 제1 클록 신호를 출력하도록 하고, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 같거나 높은 경우에 상기 발진기를 비활성화시킨다.In a power supply according to an aspect of the present invention, the comparator causes the oscillator to output the first clock signal when the first voltage is lower than the second voltage, and wherein the first voltage is the first voltage. Deactivate the oscillator if it is equal to or higher than 2 voltage.

본 발명의 하나의 특징에 따른 전원 공급 장치에 있어서, 상기 버퍼는 직렬 연결된 짝수 개의 인버터를 포함한다.In a power supply according to one aspect of the invention, the buffer comprises an even number of inverters connected in series.

본 발명의 하나의 특징에 따른 전원 공급 장치에 있어서, 상기 제1 전압을 분배하기 위한 분배기를 더 포함하고, 상기 비교기는 상기 분배기의 출력 전압과 상기 제2 전압을 비교한다.A power supply according to one aspect of the invention, further comprising a divider for distributing the first voltage, wherein the comparator compares the output voltage of the divider with the second voltage.

본 발명의 하나의 특징에 따른 표시 장치는 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동부; 상기 표시 패널에 선택 신호를 인가하기 위한 주사 구동부; 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 제어하기 위한 패널 제어부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부, 상기 주사 구동부, 및 상기 패널 제어부 중 적어도 하나에 제1 전압을 공급하기 위한 전원 공급 장치를 포함하며, 상기 전원 공급 장치는, 제1 클록 신호를 출력하는 발진기, 상기 제1 클록 신호를 버퍼링하여 출력하는 버퍼 회로, 상기 제1 클록 신호를 반전하여 제2 클록 신호를 출력하는 제1 인버터, 상기 버퍼 회로에서 출력된 상기 제1 클록 신호와 상기 제2 클록 신호를 입력하여 상기 제1 전압을 출력하는 차지 펌프 회로, 및 상기 제1 전압과 제2 전압을 비교하여 상기 발진기의 동작을 제어한다.According to one or more exemplary embodiments, a display device includes: a display panel including a plurality of pixel circuits; A data driver for applying a data signal to the display panel; A scan driver for applying a selection signal to the display panel; A panel controller for controlling the data driver and the scan driver; And a power supply for supplying a first voltage to at least one of the display panel, the data driver, the scan driver, and the panel controller, wherein the power supply includes: an oscillator for outputting a first clock signal; A buffer circuit for buffering and outputting the first clock signal, a first inverter for inverting the first clock signal and outputting a second clock signal, and outputting the first clock signal and the second clock signal output from the buffer circuit. A charge pump circuit for inputting and outputting the first voltage, and comparing the first voltage and the second voltage to control the operation of the oscillator.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.In the following description, when a part is connected to another part, it includes not only the case where it is directly connected but also the case where it is electrically connected with another element between them. In the drawings, parts irrelevant to the present invention are omitted for clarity, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이다.2 illustrates a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 데이터 구동부(200), 주사 구동부(300), 패널 제어부(400), 및 전원 공급 장치(500)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the display device according to the exemplary embodiment of the present invention includes a display panel 100, a data driver 200, a scan driver 300, a panel controller 400, and a power supply device 500. It includes.

표시 패널(100)에는 복수의 화소 회로와 화소 회로에 데이터 신호를 전달하기 위한 복수의 데이터선 및 화소 회로에 선택 신호를 전달하기 위한 복수의 주사선 등(도시되지 않음)이 형성된다. The display panel 100 is provided with a plurality of pixel circuits, a plurality of data lines for transmitting data signals to the pixel circuits, and a plurality of scanning lines for transmitting selection signals to the pixel circuits (not shown).

데이터 구동부(200)는 표시 패널(100)에 데이터 신호를 인가하며, 주사 구동부(300)는 선택 신호를 인가한다. The data driver 200 applies a data signal to the display panel 100, and the scan driver 300 applies a selection signal.

패널 제어부(400)는 데이터 구동부(200) 및 주사 구동부(300)를 제어하며, 수직 동기 신호(V_sync)에 동기하여 데이터 구동부(200)가 화상 데이터(R, G, B data)를 표시 패널(100)에 인가하도록 하고, 수평 동기 신호(H_sync)에 동기하여 주사 구동부(300)가 표시 패널(100)에 선택 신호를 인가하도록 한다.The panel controller 400 controls the data driver 200 and the scan driver 300, and the data driver 200 displays the image data R, G, and B data in synchronization with the vertical synchronization signal V_sync. 100, and the scan driver 300 applies a selection signal to the display panel 100 in synchronization with the horizontal synchronization signal H_sync.

전원 공급 장치(500)는 DC-DC 컨버터를 이용하여 원하는 전압을 출력하며, 표시 패널(100), 각 구동부(200, 300), 및 패널 제어부(400)에 적절한 전원 전압을 공급한다.The power supply device 500 outputs a desired voltage by using a DC-DC converter, and supplies an appropriate power voltage to the display panel 100, the respective driving units 200 and 300, and the panel controller 400.

데이터 구동부(200), 주사 구동부(300), 및/또는 패널 제어부(400)는 표시 패널(100)에 전기적으로 연결될 수 있으며 또는 표시 패널(100)에 접착되어 전기적 으로 연결되어 있는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package, TCP) 등에 칩 등의 형태로 장착될 수 있다. 또는 표시 패널(100)에 접착되어 전기적으로 연결되어 있는 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit, FPC) 또는 필름(film) 등에 칩 등의 형태로 장착될 수도 있으며, 이를 CoF(chip on flexible board, chip on film) 방식이라 한다. 이와는 달리 데이터 구동부(200), 주사 구동부(300) 및/또는 패널 제어부(400)는 표시 패널(100)의 유리 기판 위에 직접 장착될 수도 있으며, 또는 유리 기판 위에 주사선, 데이터선, 및 박막 트랜지스터와 동일한 층들로 형성되어 있는 구동 회로와 대체될 수도 직접 장착될 수도 있다. The data driver 200, the scan driver 300, and / or the panel controller 400 may be electrically connected to the display panel 100 or may be attached to the display panel 100 and electrically connected to the tape carrier package. tape carrier package, TCP) or the like in the form of a chip. Alternatively, a flexible printed circuit (FPC) or a film may be mounted on the display panel 100 in the form of a chip or the like, and may be mounted on a chip on flexible board, chip on film). Alternatively, the data driver 200, the scan driver 300, and / or the panel controller 400 may be directly mounted on the glass substrate of the display panel 100, or the scan line, the data line, and the thin film transistor may be disposed on the glass substrate. It may be replaced or directly mounted with a driving circuit formed of the same layers.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치를 도시한 것이다.3 illustrates a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치는 발진기(510), 버퍼(Buf1), 인버터(IN1), 차지 펌프 회로(520), 및 비교기(530)를 포함한다. As shown in FIG. 3, a power supply according to an embodiment of the present invention includes an oscillator 510, a buffer Buf1, an inverter IN1, a charge pump circuit 520, and a comparator 530. .

발진기(510)는 비교기(530)의 출력 신호에 응답하여 클록 신호(clk1)를 생성하고, 버퍼(Buf1)는 발진기(510)의 클록 신호(clk1)를 버퍼링하여 출력한다. 즉, 차지 펌프 회로(520)의 부하량에 의하여 클록 신호(clk1)에 왜곡이 발생될 수 있으며, 왜곡된 클록 신호(clk1)에 의하여 차지 펌프 회로(520)가 오동작하게 될 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 발진기(510)의 출력단과 차지 펌프 회로(520)간에 버퍼(Buf1)를 추가하여 발진기(510)의 클록 신호(clk1)에 발생된 왜곡을 보상할 수 있다. The oscillator 510 generates a clock signal clk1 in response to the output signal of the comparator 530, and the buffer Buf1 buffers and outputs the clock signal clk1 of the oscillator 510. That is, distortion may occur in the clock signal clk1 due to the load of the charge pump circuit 520, and the charge pump circuit 520 may malfunction due to the distorted clock signal clk1. Therefore, in one embodiment of the present invention, a buffer Buf1 may be added between the output terminal of the oscillator 510 and the charge pump circuit 520 to compensate for the distortion generated in the clock signal clk1 of the oscillator 510.

차지 펌프 회로(520)는 클록 신호(clk1, clk2)를 이용하여 원하는 레벨의 전 압(Vout)을 출력한다. The charge pump circuit 520 outputs a voltage Vout having a desired level by using the clock signals clk1 and clk2.

비교기(530)는 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)과 기준 전압(Vref)을 비교하여 발진기(510)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)과 기준 전압(Vref)을 비교하고, 출력 전압(Vout)의 절대값이 기준 전압(Vref)의 절대값보다 작은 경우(즉, 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref)보다 낮은 경우)에는 발진기(510)가 클록 신호(clk1)를 생성토록 하고, 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref) 보다 높은 경우에는 발진기(510)가 클록 신호(clk1)가 아닌 고정된 전압을 출력하도록 한다.The comparator 530 controls the operation of the oscillator 510 by comparing the output voltage Vout and the reference voltage Vref of the charge pump circuit 520. Specifically, the output voltage Vout of the charge pump circuit 520 is compared with the reference voltage Vref, and the absolute value of the output voltage Vout is smaller than the absolute value of the reference voltage Vref (that is, the output When the voltage Vout is lower than the reference voltage Vref), the oscillator 510 generates the clock signal clk1. When the output voltage Vout is higher than the reference voltage Vref, the oscillator 510 is generated. A fixed voltage is output instead of the clock signal clk1.

그리고 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 3과 같이 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)을 분배하기 위한 저항(R1, R2)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 기준 전압(Vref)을 수학식 1과 같이 설정한다. In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, resistors R1 and R2 for distributing the output voltage Vout of the charge pump circuit 520 may be further included, and in this case, the reference voltage Vref. Is set as in Equation 1.

Figure 112004022122041-pat00001
Figure 112004022122041-pat00001

여기서, Vref는 기준 전압을 나타내며, V1은 원하는 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)을 나타낸다.Here, Vref represents a reference voltage, and V1 represents an output voltage Vout of the desired charge pump circuit 520.

도 4는 도 3에 도시된 발진기(510)의 내부 회로를 예시적으로 도시한 것이다.4 exemplarily illustrates an internal circuit of the oscillator 510 shown in FIG. 3.

도 4에 도시된 바와 같이, 전원 공급 장치(500)의 발진기(510)는 링 발진기(ring oscillator)를 이용하여 형성될 수 있으며, 비교기(530)의 출력 신호 를 인에이블 신호(Enable)로 입력하여 클록 신호(clk1) 또는 고정 전압 신호를 출력한다.As shown in FIG. 4, the oscillator 510 of the power supply device 500 may be formed using a ring oscillator, and the output signal of the comparator 530 is input as an enable signal. To output a clock signal clk1 or a fixed voltage signal.

구체적으로, 발진기(510)는 NAND 게이트(511), 복수의 인버터(512), 및 복수의 커패시터(513)을 포함한다. NAND 게이트(511)는 발진기(510)의 출력 신호와 인에이블 신호(Enable)를 입력하여 NAND 연산을 수행하며, NAND 게이트(511)의 출력 신호가 인버터(511)에 입력되어 반전된다. In detail, the oscillator 510 includes a NAND gate 511, a plurality of inverters 512, and a plurality of capacitors 513. The NAND gate 511 inputs an output signal of the oscillator 510 and an enable signal (Enable) to perform a NAND operation, and an output signal of the NAND gate 511 is input to the inverter 511 and inverted.

커패시터(513)는 인버터(511)의 반전 신호가 하이 레벨의 전압인 경우에 충전되며, 발진기(510)의 지연을 증가시키고 주파수를 낮추기 위하여, 몇 개의 인버터(512)의 출력단과 접지 사이에 연결된다.The capacitor 513 is charged when the inverted signal of the inverter 511 is a high level voltage, and is connected between the output terminals of several inverters 512 and ground to increase the delay of the oscillator 510 and lower the frequency. do.

이하 발진기(510)의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the oscillator 510 will be described in more detail.

차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref) 보다 낮은 경우 비교기(530)는 하이 레벨의 전압을 출력하며, 발진기(510)의 인에이블 신호(Enable)가 하이 레벨이 된다. 따라서, NAND 게이트(511)의 출력 신호는 발진기(510)의 출력 전압(Out)의 반전 신호가 되고, 발진기(510)에 포함되는 인버터(512)를 짝수 개로 연결시키는 경우에 하이 레벨과 로우 레벨을 반복하는 클록 신호(clk1)가 출력된다.When the output voltage Vout of the charge pump circuit 520 is lower than the reference voltage Vref, the comparator 530 outputs a high level voltage, and the enable signal Enable of the oscillator 510 becomes a high level. . Accordingly, the output signal of the NAND gate 511 becomes an inverted signal of the output voltage Out of the oscillator 510, and the high level and the low level when the even number of inverters 512 included in the oscillator 510 are connected. The clock signal clk1 that repeats is outputted.

반면, 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref) 보다 높거나 같은 경우에 비교기(530)는 로우 레벨의 전압을 출력하며, 발진기(510)의 인에이블 신호(Enable)가 로우 레벨이 된다. 따라서, NAND 게이트(511)의 출력 신호는 발진기(510)의 출력 신호(Out)에 관계없이 하이 레벨의 전압을 출력하게 되며, 발 진기(510)는 고정된 전압을 출력하게 된다. On the other hand, when the output voltage Vout of the charge pump circuit 520 is higher than or equal to the reference voltage Vref, the comparator 530 outputs a low level voltage, and the enable signal of the oscillator 510 is enabled. Goes to the low level. Therefore, the output signal of the NAND gate 511 outputs a high level voltage regardless of the output signal Out of the oscillator 510, and the oscillator 510 outputs a fixed voltage.

이로써, 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)에 따라 발진기(510)의 출력 신호를 제어할 수 있으며, 원하는 출력 전압(Vout)이 출력되는 경우 발진기(510)를 비활성화시켜 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)이 유지되도록 할 수 있다. As a result, the output signal of the oscillator 510 may be controlled according to the output voltage Vout of the charge pump circuit 520. The output voltage Vout of 520 may be maintained.

이하 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차지 펌프 회로(520)에 대하여 설명한다. Hereinafter, the charge pump circuit 520 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차지 펌프 회로를 도시한 회로도이고, 도 6은 차지 펌프 회로에 인가되는 클록 신호(clk1, clk2)를 예시적으로 도시한 것이다. 또한, 이하에서는 클록 신호(clk1, clk2)의 하이 레벨 전압이 (VDD)이고, 로우 레벨 전압이 접지 전압인 것으로 가정하여 설명한다.5 is a circuit diagram illustrating a charge pump circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 exemplarily illustrates clock signals clk1 and clk2 applied to the charge pump circuit. In the following description, it is assumed that the high level voltage of the clock signals clk1 and clk2 is VDD and the low level voltage is the ground voltage.

도 5에 도시된 바와 같이, 차지 펌프 회로(520)는 트랜지스터(M1-M4), 다이오드(D1), 및 커패시터(C1-C4)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the charge pump circuit 520 includes transistors M1-M4, diodes D1, and capacitors C1-C4.

트랜지스터(M1-M4)는 모두 다이오드 연결된 트랜지스터로서, 도 5에서는 트랜지스터(M1-M4)가 모두 P 타입의 채널을 갖는 트랜지스터로 형성된 경우를 도시하였다. 그러나, 실시예에 따라서, 트랜지스터(M1-M4)를 N 타입의 채널을 갖는 트랜지스터로 형성할 수 있으며, 스위칭 기능을 수행할 수 있는 다른 스위칭 소자로 형성할 수 있다.The transistors M1-M4 are all diode-connected transistors, and FIG. 5 illustrates a case in which the transistors M1-M4 are all formed of a transistor having a P-type channel. However, according to the embodiment, the transistors M1-M4 may be formed as transistors having N-type channels, and may be formed by other switching elements capable of performing a switching function.

트랜지스터(M1)의 드레인에는 전압(VSS)이 인가되고, 트랜지스터(M1)의 소스와 다이오드(D1) 사이에 트랜지스터(M2-M4)가 직렬로 연결된다. 커패시터(C1, C3)는 각각 트랜지스터(M1, M3)의 소스와 클록 신호(clk1)를 전달하는 신호선 사이에 연결되고, 커패시터(C2, C4)는 각각 트랜지스터(M2, M4)의 소스와 클록 신호(clk2)를 전달하는 신호선 사이에 연결된다.The voltage VSS is applied to the drain of the transistor M1, and the transistors M2-M4 are connected in series between the source of the transistor M1 and the diode D1. Capacitors C1 and C3 are respectively connected between the source of transistors M1 and M3 and the signal line carrying the clock signal clk1, and capacitors C2 and C4 are respectively the source and clock signals of transistors M2 and M4. It is connected between signal lines carrying (clk2).

다이오드(D1)는 차지 펌프 회로(520)의 출력단과 트랜지스터(M4)의 소스 사이에 연결되어, 전류가 트랜지스터(M4)로부터 출력단으로 흐르는 것을 방지한다. The diode D1 is connected between the output terminal of the charge pump circuit 520 and the source of the transistor M4 to prevent current from flowing from the transistor M4 to the output terminal.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차지 펌프 회로의 동작을 설명한다.Hereinafter, an operation of the charge pump circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.

구간(T1)에서 커패시터(C1)의 타전극(B1)에 하이 레벨의 클록 신호(clk1)가 인가되면, 트랜지스터(M1)가 정방향으로 바이어스되어 커패시터(C1)가 충전된다. 이 때, 트랜지스터(M1)는 다이오드 연결되어 있으므로, 커패시터(C1)의 일전극(A1)에 인가되는 전압은 수학식 2와 같게 된다.When the high level clock signal clk1 is applied to the other electrode B1 of the capacitor C1 in the period T1, the transistor M1 is biased in the forward direction to charge the capacitor C1. At this time, since the transistor M1 is diode-connected, the voltage applied to the one electrode A1 of the capacitor C1 becomes as shown in Equation (2).

Figure 112004022122041-pat00002
Figure 112004022122041-pat00002

여기서, VA1은 커패시터(C1)의 일전극(A1)에 인가되는 전압을 의미하고, Vth1은 트랜지스터(M1)의 문턱 전압을 의미한다.Here, V A1 denotes a voltage applied to one electrode A1 of the capacitor C1, and Vth1 denotes a threshold voltage of the transistor M1.

구간(T2)에서 커패시터(C1)의 타전극(B1)에 로우 레벨의 전압이 인가되면, 트랜지스터(M1)가 역방향으로 바이어스되어 턴오프된다. 따라서, 커패시터(C1)를 통한 전류 패스가 형성되지 않으므로, 커패시터(C1)의 일전극(A1)이 플로팅 상태가 된다. 그리고, 커패시터(C1)의 타전극(B1)의 전압이 하이 레벨의 전압(VDD)에서 로우 레벨의 전압(접지 전압)으로 변경되므로, 커패시터(C1)의 일전극(A1)의 전압이 타전극(B1)의 전압 변화량(-VDD)만큼 변경된다. 수학식 3은 구간(T2)에서 커패시터(C1)의 일전극(A1)에 인가되는 전압을 나타낸 것이다. When a low level voltage is applied to the other electrode B1 of the capacitor C1 in the period T2, the transistor M1 is biased in the reverse direction and turned off. Therefore, since a current path through the capacitor C1 is not formed, one electrode A1 of the capacitor C1 is in a floating state. Since the voltage of the other electrode B1 of the capacitor C1 is changed from the high level voltage VDD to the low level voltage (ground voltage), the voltage of the one electrode A1 of the capacitor C1 is changed to the other electrode. It is changed by the voltage change amount (-VDD) of (B1). Equation 3 shows the voltage applied to the one electrode A1 of the capacitor C1 in the period T2.

Figure 112004022122041-pat00003
Figure 112004022122041-pat00003

그리고, 커패시터(C2)에 하이 레벨의 전압(VDD)이 인가되어 트랜지스터(M2, M1)가 도통되고, 커패시터(C2)에는 양 전극(A2, B2)의 전압 차에 대응하는 전압이 충전된다. The high voltage VDD is applied to the capacitor C2 to conduct the transistors M2 and M1, and the capacitor C2 is charged with a voltage corresponding to the voltage difference between the two electrodes A2 and B2.

트랜지스터(M1)와 마찬가지로 트랜지스터(M2)도 다이오드 연결되어 있으므로, 커패시터(C2)의 일전극(A2)의 전압(VA2)은 커패시터(C1)의 일전극(A1)의 전압(VA1)에서 트랜지스터(M2)의 문턱 전압(Vth2)의 절대값만큼 더한 값이 된다.Like the transistor (M1) transistor (M2) it is also because the diode-connected, the voltage (V A2) of the first electrode (A2) of the capacitor (C2) is at a voltage (V A1) of the first electrode (A1) of the capacitor (C1) The sum is equal to the absolute value of the threshold voltage Vth2 of the transistor M2.

이와 같은 방법으로 클록 신호(clk1, clk2)를 커패시터(C1, C3)의 타전극(B1, B3)과 커패시터(C2, C4)의 타전극(B2, B4)에 각각 인가하면, 커패시터(C1-C4)의 일전극(A1-A4)의 전압이 순차적으로 증가하게 되며, 트랜지스터(M1-M4)의 문턱 전압이 모두 동일하다고 가정하였을 때, 출력 전압(Vout)은 (VSS+4|Vth|-4VDD)이 된다.In this manner, when the clock signals clk1 and clk2 are applied to the other electrodes B1 and B3 of the capacitors C1 and C3 and the other electrodes B2 and B4 of the capacitors C2 and C4, the capacitors C1- Assuming that the voltages of the one electrodes A1-A4 of C4 are sequentially increased, and the threshold voltages of the transistors M1-M4 are all the same, the output voltage Vout is (VSS + 4 | Vth |-). 4VDD).

따라서, 전원(VSS)과 클록 신호(clk1, clk2)의 하이 레벨 전압(VDD) 값을 적절히 선택하고, 클록 신호(clk1, clk2)를 제어하면 원하는 출력 전압(Vout)을 얻을 수 있다.Therefore, if the high level voltage VDD values of the power supply VSS and the clock signals clk1 and clk2 are appropriately selected and the clock signals clk1 and clk2 are controlled, the desired output voltage Vout can be obtained.

본 발명의 일실시예에 따르면, 발진기(510)에서 출력된 클록 신호(clk1)가 버퍼(Buf1)를 통하여 차지 펌프 회로(520)에 입력되도록 함으로써, 차지 펌프 회로(520)의 부하에 의하여 클록 신호(clk1)에 왜곡이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 커패시터(C1-C4)의 타전극(B1-B4)의 전압을 정확하게 제어할 수 있게 되며, 차지 펌프 회로(520)의 출력 전압(Vout)을 안정화시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the clock signal clk1 output from the oscillator 510 is inputted to the charge pump circuit 520 through the buffer Buf1, thereby being clocked by the load of the charge pump circuit 520. It is possible to suppress distortion from occurring in the signal clk1. As a result, the voltages of the other electrodes B1-B4 of the capacitors C1-C4 can be accurately controlled, and the output voltage Vout of the charge pump circuit 520 can be stabilized.

상기 실시예에서는 차지 펌프 회로(520)가 음의 전압을 출력하는 경우를 설명하였으나, 실시예에 따라서 전압(VSS)을 양의 전압으로 설정하고 트랜지스터(M1-M4)를 N 타입의 채널을 갖는 트랜지스터로 형성하여 차지 펌프 회로(520)가 양의 전압을 출력하도록 할 수 있다. 이 경우에, 다이오드(D1)의 접속 방향은 도 5와 반대가 되어야 한다. In the above embodiment, the case in which the charge pump circuit 520 outputs a negative voltage has been described, but according to the embodiment, the voltage VSS is set to a positive voltage and the transistors M1-M4 have an N type channel. The transistor may be formed of a transistor such that the charge pump circuit 520 outputs a positive voltage. In this case, the connection direction of the diode D1 should be opposite to that of FIG.

그리고, 도 5에서는 4 개의 트랜지스터(M1-M4)와 4 개의 커패시터(C1-C4)를 포함하는 차지 펌프 회로(520)를 도시하였으나, 실시예에 따라서 N 개의 트랜지스터와 N 개의 커패시터를 이용하여 다양한 형태의 차지 펌프 회로(520)를 형성할 수 있다. (여기서, N은 자연수)In FIG. 5, the charge pump circuit 520 including four transistors M1-M4 and four capacitors C1-C4 is illustrated. However, according to an exemplary embodiment, various charges using N transistors and N capacitors may be used. The charge pump circuit 520 may be formed. Where N is a natural number

이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치에 대하여 설명하였다. 상기 기술된 실시예는 본 발명의 개념이 적용된 일실시예로서, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 변형이 본 발명의 개념을 그대로 이용하여 형성될 수 있다.In the above, the light emitting display device according to the embodiment of the present invention has been described. The above-described embodiment is an embodiment to which the concept of the present invention is applied, and the scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made by using the concept of the present invention as it is.

본 발명에 따르면 차지 펌프로 입력되는 클록 신호의 출력 왜곡을 보상함으로써 원하는 전압을 출력할 수 있는 전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a power supply device capable of outputting a desired voltage by compensating an output distortion of a clock signal input to a charge pump and a display device using the same can be provided.

Claims (6)

제1 클록 신호를 출력하는 발진기;An oscillator for outputting a first clock signal; 상기 제1 클록 신호를 버퍼링하여 출력하는 버퍼 회로;A buffer circuit for buffering and outputting the first clock signal; 상기 제1 클록 신호를 반전하여 제2 클록 신호를 출력하는 제1 인버터;A first inverter for inverting the first clock signal and outputting a second clock signal; 상기 버퍼 회로에서 출력된 상기 제1 클록 신호와 상기 제2 클록 신호를 입력하여 제1 전압을 출력하는 차지 펌프 회로; 및A charge pump circuit configured to input the first clock signal and the second clock signal output from the buffer circuit to output a first voltage; And 상기 제1 전압과 제2 전압을 비교하여 상기 발진기의 동작을 제어하는 비교기A comparator for controlling the operation of the oscillator by comparing the first voltage and a second voltage 를 포함하는 전원 공급 장치.Power supply comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교기는 상기 제1 전압이 상기 제2 전압 보다 낮은 경우에 상기 발진기가 상기 제1 클록 신호를 출력하도록 하고, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 같거나 높은 경우에 상기 발진기를 비활성화하는 전원 공급 장치.The comparator allows the oscillator to output the first clock signal when the first voltage is lower than the second voltage, and deactivates the oscillator when the first voltage is equal to or higher than the second voltage. Feeding device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 버퍼는 직렬 연결된 짝수 개의 인버터를 포함하는 전원 공급 장치.And the buffer includes an even number of inverters connected in series. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 전압을 분배하기 위한 분배기를 더 포함하고, 상기 비교기는 상기 분배기의 출력 전압과 상기 제2 전압을 비교하는 전원 공급 장치.And a divider for distributing the first voltage, wherein the comparator compares the output voltage of the divider and the second voltage. 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 패널;A display panel including a plurality of pixel circuits; 상기 표시 패널에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동부;A data driver for applying a data signal to the display panel; 상기 표시 패널에 선택 신호를 인가하기 위한 주사 구동부;A scan driver for applying a selection signal to the display panel; 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 제어하기 위한 패널 제어부; 및A panel controller for controlling the data driver and the scan driver; And 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부, 상기 주사 구동부, 및 상기 패널 제어부 중 적어도 하나에 제1 전압을 공급하기 위한 전원 공급 장치A power supply device for supplying a first voltage to at least one of the display panel, the data driver, the scan driver, and the panel controller 를 포함하며,Including; 상기 전원 공급 장치는, 제1 클록 신호를 출력하는 발진기, 상기 제1 클록 신호를 버퍼링하여 출력하는 버퍼 회로, 상기 제1 클록 신호를 반전하여 제2 클록 신호를 출력하는 제1 인버터, 상기 버퍼 회로에서 출력된 상기 제1 클록 신호와 상기 제2 클록 신호를 입력하여 상기 제1 전압을 출력하는 차지 펌프 회로, 및 상기 제1 전압과 제2 전압을 비교하여 상기 발진기의 동작을 제어하는 비교기를 포함하는 표시 장치.The power supply includes an oscillator for outputting a first clock signal, a buffer circuit for buffering and outputting the first clock signal, a first inverter for inverting the first clock signal and outputting a second clock signal, and the buffer circuit. A charge pump circuit configured to output the first voltage by inputting the first clock signal and the second clock signal outputted from the output signal, and a comparator configured to compare the first voltage and the second voltage to control an operation of the oscillator Display device. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 비교기는 상기 제1 전압이 상기 제2 전압 보다 낮은 경우에 상기 발진기가 상기 제1 클록 신호를 출력하도록 하고, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 같 거나 높은 경우에 상기 발진기를 비활성화하는 표시 장치.The comparator causing the oscillator to output the first clock signal when the first voltage is lower than the second voltage and deactivating the oscillator when the first voltage is equal to or higher than the second voltage Device.
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