KR100696683B1 - 전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치 - Google Patents

전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표시 장치는 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 패널; 데이터 구동부; 주사 구동부; 인가되는 도트 클락 신호를 포함하는 다수의 신호에 따라 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 제어하는 패널 제어부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부, 상기 주사 구동부, 및 상기 패널 제어부 중 적어도 하나에 소정 레벨의 전압을 공급하는 전원 공급 장치를 포함한다. 여기서, 전원 공급 장치는 제1 클락 신호를 출력하는 발진기, 외부로부터 인가되는 도트 클락 신호를 토대로 하는 제2 클락 신호를 출력하는 외부 클락 입력부, 인가되는 클락 제어 신호에 따라 상기 제1 클락 신호 또는 제2 클락 신호를 선택하여 출력하는 래치, 및 상기 래치에서 출력되는 전압을 토대로 소정 레벨의 전압을 출력하는 차지 펌프 회로를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 표시 장치에서 표시 패널을 구동시키기 위한 구동부로 입력되는 클락 신호와 전원 공급 장치를 구동시키는 클락 신호가 동일함으로써, 상기 신호들의 비동기에 따른 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
발광 표시 장치, 전원공급, 도트클락

Description

전원 공급 장치 및 이를 이용한 표시 장치{POWER SUPPLY AND DISPLAY DEVICE USING THE SUPPLY}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 장치의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 발진기의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 패널 제어부의 구조도이다.
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 장치용 전원 공급 장치와 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
음극선관(CRT : cathode ray tube)을 대신하는 평판 표시 장치의 이용이 날로 늘어가고 있으며, 이중에서도 박막 트랜지스터(TFT : thin film transistor)를 이용한 능동 행렬형(active matrix type) 액정 표시 장치(LCD : liquid crystal display)가 널리 이용되고 있으며, 최근에는 차세대 디스플레이로서 유기 전계 발광(electroluminescent, 이하 EL이라 함) 표시 장치가 개발 및 사용되고 있다. 특히, 유기 EL 표시 장치는 고품위 패널특성(저전력, 고휘도, 고반응속도, 저중량)을 가지기 때문에, 이동통신 단말기, CNS, PDA, 캠코더, Palm PC 등의 전자 응용제품에 주로 사용되고 있다.
이러한 표시 장치들은 일반적으로 표시 패널과, 표시 패널을 구동시키기 위한 다수의 구동 집적 회로(예를 들어, 데이터 구동부, 주사 구동부 등)와, 각 구동 집적 회로로 표시하고자 하는 화상 신호와 제어 신호를 제공하는 컨트롤러, 그리고 각 구동 직접 회로로 다수의 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
컨트롤러는 외부로부터 인가되는 화상 데이터를 저장하였다가 구동 집적 회로로 출력할 때에는 외부로부터 입력되는 수평 또는 수직 동기 신호에 위상이 동기된 클락(clock) 신호에 맞추어, 화상 데이터 출력을 수행한다. 예를 들어, 외부 화상 신호 공급원으로부터 제공된 수평 동기 신호(HSYNC)를 입력받고, 이에 따라 동기화되어 생성되는 클락(clock) 신호에 동기하여 화상 데이터를 구동 직접 회로로 출력한다.
그런데, 전원 공급부는 클락 신호를 생성하는 발진기와 차지 펌프 회로로 구성되고, 발진기에서 제공되는 클락 신호에 따라 차치 펌프 회로가 동작하여 구동 집적 회로들이 동작하는데 필요한 전압을 생성한다. 이 때, 외부의 화상 신호 공급원으로 인가되는 클락 신호(제1 클락 신호)와 오실레이터에서 생성되어 출력되는 클락 신호(제2 클락 신호)의 동기가 맞기 않기 때문에, 구동 집적 회로가 상기 제1 클락 신호에 따라 동작하여 제2 클락 신호에 동기화된 전압을 표시 패널로 공급함으로서, 비동기에 의한 노이즈가 발생할 수 있으며, 그 결과 표시 장치의 해상도가 저하된다.
그러므로, 본 발명의 목적은 표시 장치에서 각 구동 집적 회로와 전원 공급 장치간의 비동기에 의한 노이즈를 방지하고자 하는데 있다.
또한, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 해상도가 뛰어난 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에 따른 전원 공급 장치는 제1 클락 신호를 출력하는 발진기; 외부로부터 인가되는 도트 클락 신호를 토대로 하는 제2 클락 신호를 출력하는 외부 클락 입력부; 인가되는 클락 제어 신호에 따라 상기 제1 클락 신호 또는 제2 클락 신호를 선택하여 출력하는 래치; 및 상기 래치에서 출력되는 전압을 토대로 소정 레벨의 전압을 출력하는 차지 펌프 회로를 포함한다.
이외에도, 상기 차지 펌프 회로에서 출력되는 출력 전압과 기준 전압을 비교하여, 비교 결과에 따른 비교 전압을 출력하는 비교부; 및 상기 비교 전압에 따라 상기 클락 제어 신호를 출력하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 상기 비교 전압에 따라 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 소정 레벨 이상 낮거나 높은 것으로 판단되면, 상기 래치로 상기 제1 클락 신호를 선택하도록 클락 제어 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는, 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동부; 상기 표 시 패널에 선택 신호를 인가하기 위한 주사 구동부; 인가되는 도트 클락 신호를 포함하는 다수의 신호에 따라 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 제어하는 패널 제어부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부, 상기 주사 구동부, 및 상기 패널 제어부 중 적어도 하나에 소정 레벨의 전압을 공급하는 전원 공급 장치를 포함하며, 상기 전원 공급 장치는 제1 클락 신호를 출력하는 발진기, 외부로부터 인가되는 도트 클락 신호를 토대로 하는 제2 클락 신호를 출력하는 외부 클락 입력부, 인가되는 클락 제어 신호에 따라 상기 제1 클락 신호 또는 제2 클락 신호를 선택하여 출력하는 래치, 및 상기 래치에서 출력되는 전압을 토대로 소정 레벨의 전압을 출력하는 차지 펌프 회로를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 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.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 그리고 본 발명의 실시 예에서는 표시 장치로서 유기 물질의 전 계 발광을 이용하는 유기 EL 표시 장치를 예로 들어 설명하며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는
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.
데이터 구동부(200)는 표시 패널(100)에 데이터 신호를 인가하며, 주사 구동부(300)는 선택 신호를 인가한다.
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.
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.
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 전기적으로 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.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치는 발진기(510), 인버터(IN1), 래치(520), 차지 펌프 회로(530), 비교기(540), 및 외부 클락 입력부(550)를 포함한다.
발진기(510)는 비교기(540)의 출력 신호에 응답하여 클락신호(clk1)를 생성하고, 인버터(IN1)는 발진기(510)의 클락 신호(clk1)를 반전하여 클락 신호(clk2)를 출력한다.
래치(520)는 입력되는 클락 신호의 동기를 일치시키고, 클락 신호의 왜곡을 보상한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 래치(520)는 패널 제어부(400)로부터 인가되는 클락 제어 신호(Ccon)에 따라, 발진기(510)로부터 제공되는 제1 클락 신호(clk1, clk2) 및 외부 클락 입력부(550)로부터 제공되는 제2 클락 신호(clk3,clk4) 중에서 하나의 클락 신호를 선택하여 차지 펌프 회로(530)로 공급한다.
차지 펌프 회로(530)는 래치(520)로부터 제공되는 제1 클락 신호(clk1, clk2) 또는 제2 클락 신호(clk3, clk4)를 이용하여 원하는 레벨의 전압(Vout)을 출력한다.
비교기(540)는 차지 펌프 회로(530)의 출력 전압(Vout)과 기준 전압(Vref)을 비교하여 발진기(510)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 차지 펌프 회로(530)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 클락 신호(clk1)를 생성토록 하고, 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref) 보다 높거나 같은 경우에는 발진기(510)가 클락 신호(clk1)가 아닌 고정된 전압을 출력하도록 한다.
한편, 외부 클락 입력부(550)는 패널 제어부(400)로부터 제공되는 도트 클락신호(DotClk)를 입력받아서 클락 신호(CLK3)로 출력하며, 또한, 인버터(IN2)는 클락 신호(clk3)를 반전하여 클락 신호(clk4)를 출력한다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3과 같이 차지 펌프 회로(530)의 출력 전압(Vout)을 분배하기 위한 저항(R1, R2)을 더 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 발진기(510)의 내부 회로를 예시적으로 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전원 공급 장치(500)의 발진기(510)는 링 발진기(ring oscillator)를 이용하여 형성될 수 있으며, 비교기(540)의 출력 신호를 인에이블 신호(Enable)로 입력하여 클락 신호(clk1) 또는 고정 전압 신호를 출력하도록 한다.
구체적으로, 발진기(510)는 NAND 게이트(511), 복수의 인버터(512), 및 복수의 커패시터(513)를 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.
커패시터(513)는 인버터(511)의 반전 신호가 하이 레벨의 전압인 경우에 충전되며, 발진기(510)의 지연을 증가시키고 주파수를 낮추기 위하여, 몇개의 인버터(512)의 출력단과 접지 사이에 연결된다.
다음에는 이러한 전압 공급 장치로 입력되는 클락 신호를 제어하는 패널 제어부(400)의 구조에 대하여 설명한다.
도 4에 본 발명의 실시 예에 따른 패널 제어부의 구조가 도시되어 있다.
패널 제어부(400)는 외부 화상 신호 공급원으로부터 제공되는 다수의 동기 신호(V_sync, H_sync), 화상 데이터(R, G, B data), 도트 클락 신호(Dotclk)를 입력받은 외부 디스플레이 인터페이스(410)와, 상기 인터페이스(410)로부터 인가되는 다수 신호 및 데이터를 토대로 데이터 구동부(200) 및 주사 구동부(300)를 구동시키는 타이밍 제어부(420)를 포함한다.
타이밍 제어부(420)는 특히, 전원 공급 장치(500)가 외부로부터 제공되는 도트 클락 신호(Dotclk)에 따라 동작하거나 또는 자체 발진기에서 출력되는 클락 신호에 따라 동작하도록, 클락 제어 신호(Ccon)를 전원 공급 장치(500)로 제공한다.
이하, 전원 공급 장치(500)의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
표시 장치의 패널 제어부(400)의 외부 디스플레이 인터페이스(410)로부터 외부 신호 공급원으로부터 제공되는 다수의 동기 신호(V_sync, H_sync)와 화상 데이터(R, G, B data) 그리고 도트 클락신호(Dotclk)를 입력받으면, 타이밍 제어부(420)는 상기 동기 신호(V_sync, H_sync)와 도트 클락신호(Dotclk)를 토대로 구동부(200,300)를 동작시키기 위한 다수 제어 신호를 생성한 다음에, 생성된 제어 신호에 따라 화상 데이터(R, G, B data)를 데이터 구동부(200)로 제공하면서 주사 구동부(300)를 동작시킨다.
또한, 데이터 구동부(200)와 주사 구동부(300)로 다수의 전압(예: 데이터 구동부로 입력되는 계조 전압, 주사 구동부 구동 전압 등)을 생성하는 전원 공급 장치(500)로 상기 도트 클락 신호(Dotclk)에 따른 상기 전압들을 생성하도록 하기 위한 클락 제어 신호(Ccon)를 출력한다. 이 때, 패널 제어부(400)는 전원 공급 장치(500)가 발진기에서 출력되는 클락 신호에 따라 상기 전압들을 생성하도록 클락 제어 신호(CCon)의 상태를 가변시킬 수도 있다.
상기 클락 제어 신호(Con)는 전원 공급 장치(500)의 래치(520)로 입력되며, 도트 클락 신호(Dotclk)는 전원 공급 장치(500)의 외부 클락 입력부(550)로 입력된다. 외부 클락 입력부(550)는 도트 클락 신호(Dotclk)에 따라 클락 신호(Clk3)를 생성하며, 클락 신호(Clk3)는 인버터(IN2)에 의하여 반전되어 클락 신호(Clk4)로 출력된다.
한편, 전원 공급 장치(500)의 래치(520)는 클락 제어 신호(Ccon)에 따라 클락 신호를 선택하며, 예를 들어 클락 제어 신호(Ccon)가 하이 레벨인 경우에는 발진기(510)에서 출력되는 제1 클락 신호(clk1,clk2)를 선택하여 입력하며, 클락 제 어 신호(Ccon)가 로우 레벨인 경우에는 외부 클락 입력부(550)로부터 출력되는 제2 클락 신호(clk3,clk4)를 선택하여 입력한다.
외부로부터 입력되는 도트 클락 신호(Dotclk)에 따라 전원 공급 장치가 동작하도록 하는 하이 레벨의 클락 제어 신호(Ccon)가 제공된 경우, 래치(520)는 외부 클락 입력부(550)로부터 출력되는 제2 클락 신호(clk3,clk4)를 선택한 다음, 예를 들어, 클락 신호(clk3,clk4)를 개별적으로 인버터 등을 이용하여 다수회 반전시킨 후 버퍼에 입력시키는 방법으로, 클락 신호(clk3,clk4)의 동기를 일치시켜서 출력한다.
이와 같이 출력된 클락 신호(clk3,clk4)는 차지 펌프 회로(530)로 입력되며, 차지 펌프 회로(530)는 상기 도트 클락 신호(Dotclk)에 따라 생성된 클락 신호(clk3,clk4)를 토대로 소정 레벨의 전압(Vout)을 출력한다.
상기 전압(Vout)은 각 구동부(200,300)로 입력되어 계조 전압 또는 표시 패널(100)의 주사선으로 인가되는 전압의 기초 전압 등으로 사용된다. 이와 같이 도트 클락 신호(Dotclk)를 토대로 생성된 전압(Vout)에 따라 데이터 구동부(200), 주사 구동부(300)가 패널 제어부(400)로부터 제공되는 화상 데이터 및 제어 신호를 처리하여 표시 패널(100)을 구동시킨다. 따라서, 전압 공급 장치(500)에서 출력되는 전압(Vout)과 데이터 구동부(200) 및 주사 구동부(300)의 동작 타이밍의 동기가 이루어짐으로써, 비동기에 의하여 화질 저하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 비교부(540)는 차지 펌프 회로(530)의 출력 전압(Vout)을 기준 전압(Vref)과 비교하고, 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref) 보다 낮은 경우 하이 레벨 의 전압(Vout')을 출력하고, 차지 펌프 회로(530)의 출력 전압(Vout)이 기준 전압(Vref) 보다 높거나 같은 경우에 로우 레벨의 전압(Vout')을 출력할 수 있다. 이 경우, 상기 비교부(540)에서 출력되는 전압(Vout')에 따라 타이밍 제어부(420)는 전원 공급 장치(500)가 어떠한 클락 신호에 따라 동작하도록 할 것인지에 대하여 판단할 수 있으며, 예를 들어, 출력 전압(Vout)이 기준 레벨(Vref)보다 소정 레벨 이상 낮거나 높은 것으로 판단되면, 전원 공급 장치(500)가 발진기(510)에서 출력되는 클락 신호(Clk1.clk2)에 따라 동작하도록 클락 제어 신호(CCon)를 출력할 수 있다. 이 때, 상기 비교부(540)의 출력 전압(Vout')은 발진기(510)로 입력되어, 발진기(510)가 적정 레벨의 클락 신호(clk2,clk3)를 출력하도록 하는 제어값으로 사용된다.
위의 실시 예와 같이, 외부 신호 공급원으로부터 제공되는 도트 클락신호에 따라 전원 공급 장치가 동작하도록 하는 것은 위에 기술된 구조로 이루어지는 전원 공급 장치에 한정되지 않는다.
이상으로, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 표시 장치에 대하여 설명하였다. 상기 기술된 실시 예는 본 발명의 개념이 적용된 일실시 예로서, 본 발명의 범위가 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 여러가지 변형이 본 발명의 개념을 그대로 이용하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 표시 장치에서 각 구동 집적 회로와 전원 공급 장치간의 비동기에 의한 노이즈를 방지할 수 있다. 따라서, 신호간의 비동기에 의한 화질 저 하가 제거되어 해상도가 뛰어난 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 전원을 공급하는 장치에서
    상기 장치는 표시 장치--상기 표시 장치는 외부로부터 인가되는 도트 클락 신호를 토대로 생성되는 제어 신호에 따라 동작하는 다수의 구동 회로를 포함함--의 구동 회로로 전원을 공급하며,
    제1 클락 신호를 출력하는 발진기;
    상기 도트 클락 신호를 토대로 제2 클락 신호를 출력하는 외부 클락 입력부;
    인가되는 클락 제어 신호에 따라 상기 제1 클락 신호 또는 제2 클락 신호를 선택하여 출력하는 래치; 및
    상기 래치에서 출력되는 신호를 토대로 소정 레벨의 전압을 상기 구동 회로로 출력하는 차지 펌프 회로
    를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 차지 펌프 회로에서 출력되는 출력 전압과 기준 전압을 비교하여, 비교 결과에 따른 비교 전압을 출력하는 비교부; 및
    상기 비교 전압에 따라 상기 클락 제어 신호를 출력하는 제어부
    를 더 포함하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 제어부는 상기 비교 전압에 따라 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 소정 레벨 이상 낮거나 높은 것으로 판단되면, 상기 래치로 상기 제1 클락 신호를 선택하도록 클락 제어 신호를 출력하는 전원 공급 장치.
  4. 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동부;
    상기 표시 패널에 선택 신호를 인가하기 위한 주사 구동부;
    인가되는 도트 클락 신호를 포함하는 다수의 신호에 따라 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 동작시키는 패널 제어부; 및
    전압을 공급하는 전원 공급 장치
    를 포함하며,
    상기 전원 공급 장치는 제1 클락 신호를 출력하는 발진기,
    상기 도트 클락 신호를 토대로 제2 클락 신호를 출력하는 외부 클락 입력부,
    인가되는 클락 제어 신호에 따라 상기 제1 클락 신호 또는 제2 클락 신호를 선택하여 출력하는 래치, 및
    상기 래치에서 출력되는 신호를 토대로 소정 레벨의 전압을 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부, 상기 주사 구동부, 및 상기 패널 제어부 중 적어도 하나에 출력하는 차지 펌프 회로를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표시 장치는 유기 전계 발광 표시 장치인 표시 장치.
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