KR101716781B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 전원 공급 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 전원 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 전원 공급 방법을 개시한다.
본 발명의 표시 장치는, 정상 모드와 저전력 표시 모드로 동작하는 패널; 상기 정상 모드에서, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 상기 패널로 출력하는 전원공급부; 및 표시 모드에 따라 다수의 입력 전압을 선택적으로 입력받고, 상기 저전력 표시 모드에서, 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 구동 집적회로;를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 전원 공급 방법{Display apparatus and method of providing power thereof}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저전력 표시 모드시 전력 소비를 감소시키는 표시 장치 및 그의 전원 공급 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 복수의 화소들에 주사 신호 및 데이터 전압을 인가하여, 입력 영상에 대응되는 영상을 표시한다. 각 화소는 적어도 하나의 전원 전압을 인가받아 동작한다. 이를 위해 표시 장치는 외부 전원으로부터 공급된 전압으로부터 표시 패널에 공급될 적어도 하나의 전원 전압을 생성한다.
한편, 휴대폰, 디지털 카메라 등 모바일 장치에 표시 장치가 적용되면서, 표시 장치의 전력 소비를 감소시키는 것이 중요해지고 있다. 모바일 장치는 일반적으로 배터리를 이용하여 동작하기 때문에, 배터리에 저장된 전력의 소비를 줄여, 배터리를 이용한 모바일 장치의 이용 시간을 최대한 연장시키는 것이 매우 중요하다. 그런데 모바일 장치에서 표시 장치는 다른 부분들에 비하여 전력 소비량이 많기 때문에, 표시 장치에서의 전력 소비 감소가 요구되고 있다.
본 발명은 소비 전력을 줄일 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표시 장치는, 정상 모드 또는 저전력 표시 모드로 동작하는 패널; 상기 정상 모드에서, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 상기 패널로 출력하는 전원공급부; 및 상기 표시 모드에 따라 다수의 입력 전압들 중 적어도 하나를 선택하고, 상기 저전력 표시 모드에서, 상기 선택된 입력 전압을 기초로 생성한 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 구동 집적회로;를 포함할 수 있다.
상기 전원공급부는 패널 전원 전압을 기초로 상기 제1전원전압을 생성하고, 상기 구동 집적회로는 패널 전원 전압 및 로직 전압을 기초로 상기 제2전원전압을 생성할 수 있다.
상기 제2고전압과 제2저전압의 차이는 상기 제1고전압과 제1저전압의 차이보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 구동 집적회로는, 상기 표시 모드를 판단하는 모드 판단부; 및 정상 모드인 경우 상기 패널 전원 전압을 기초로 제1구동전압과 제2구동전압을 생성하고, 저전력 표시 모드인 경우 상기 패널 전원 전압과 상기 로직 전압을 기초로 상기 제2전원전압 및 제3구동전압과 제4구동전압을 생성하는 전압변환부;를 포함할 수 있다.
상기 전압변환부는, 입력 전압을 부스팅하여 입력 전압의 배수의 양전압 및 음전압을 출력하는 차지펌프; 및 상기 차지펌프가 출력하는 양전압 및 음전압을 증폭하여 상기 제1구동전압, 상기 제2구동전압, 상기 제2전원전압, 상기 제3구동전압, 및 상기 제4구동전압을 생성하는 증폭부;를 포함할 수 있다.
상기 차지펌프는, 정상 모드에서 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제1출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 로직 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 제1출력전압을 출력하는 제1부스터; 정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 로직 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하는 제2부스터; 및 정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하는 제3부스터;를 포함할 수 있다.
상기 구동 집적회로는, 상기 제1출력전압을 증폭한 전압을 감마 보정용 전압으로 입력받는 감마 보정부;를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는, 터치 전압을 입력받아 터치 센서의 구동을 위한 구동 신호를 생성하는 터치 집적회로;를 더 포함하고, 상기 구동 집적회로는 상기 터치 전압을 기초로 상기 제2전원전압을 생성할 수 있다.
이때, 상기 구동 집적회로는, 상기 표시 모드를 판단하는 모드 판단부; 및 정상 모드인 경우 패널 전원 전압을 기초로 제1구동전압과 제2구동전압을 생성하고, 저전력 표시 모드인 경우 상기 터치 전압을 기초로 상기 제2전원전압 및 제3구동전압과 제4구동전압을 생성하는 전압변환부;를 포함할 수 있다.
상기 전압변화부의 차지펌프는, 정상 모드에서 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제1출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 터치 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 제1출력전압을 출력하는 제1부스터; 정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 상기 제1입력선과 상기 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하는 제2부스터; 및 정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 터치 전압을 이용하여 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하는 제3부스터;를 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 전원공급부와 상기 패널 사이에 구비되고, 상기 제1고전압의 전달을 차단하는 제1스위칭 소자; 및 상기 전원공급부와 상기 패널 사이에 구비되고, 상기 제1저전압의 전달을 차단하는 제2스위칭 소자;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정상 모드와 저전력 표시 모드로 동작하는 패널을 구동하기 위한 표시 장치의 전원 공급 방법은, 상기 정상 모드에서, 전원공급부에 의해, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 패널로 공급하는 단계; 및 상기 저전력 표시 모드에서, 구동 집적회로에 의해, 다수의 입력 전압들 중 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 입력 전압을 기초로 생성한 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 표시 장치의 저전력 표시 모드에서 전원 공급부 대신 구동 집적회로에서 패널의 전원전압을 공급하도록 함으로써 전원 공급부의 전력 소비를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 표시 장치의 저전력 표시 모드에서 패널 전원 전압 외의 전압들의 조합을 이용하여 패널이 필요로 하는 전압을 생성함으로써, 전압 생성시 소비되는 전력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광패널의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 구동 집적회로의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 전압 변환부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4의 차지 펌프의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 구동 집적회로의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 도 7의 전압 변환부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 9는 도 8의 차지 펌프의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광패널의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 유기발광패널(100)은 표시부(120), 주사 구동부(140) 및 소스 구동부(160)를 포함한다.
표시부(120)는 다수의 스캔 라인(S1-Sn), 다수의 데이터 라인(D1-Dm) 및 다수의 화소(P)를 포함한다. 다수의 스캔 라인(S1-Sn)은 일정하게 이격되어 행으로 배열되며 각각 스캔 신호를 전달하고, 다수의 데이터 라인(D1-Dm)은 일정하게 이격되어 열로 배열되며 각각 데이터 신호를 전달한다. 다수의 스캔 라인(S1-Sn)과 다수의 데이터 라인(D1-Dm)은 매트릭스 형태로 배열되며, 이때 그 교차부에는 하나의 화소(P)가 형성된다.
표시부(120)는 유기발광패널(100)을 포함하는 표시 장치의 정상 모드, 저전력 표시 모드, 및 대기 모드에 따라 동작한다. 표시부(120)는 전원전압(ELVDD, ELVSS)를 공급받아 발광 소자를 발광시킨다. 표시부(120)는 정상 모드에서 제1전원전압인 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 공급받고, 각 화소(P)로 공급한다. 표시부(120)는 저전력 표시 모드에서 제2전원전압인 제2고전압(ELVDD2)과 제2저전압(ELVSS2)을 공급받아 각 화소(P)로 공급한다. 상기 각 화소(P)에서는 제1고전압(ELVDD1)에서 제1저전압(ELVSS1)으로 또는 제2고전압(ELVDD2)에서 제2저전압(ELVSS2)으로 발광 소자를 경유하여 구동 전류가 흐른다. 상기 구동 전류는 화소(P)에 인가되는 데이터 신호에 대응하여 발광 소자를 발광시킨다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(P)가 원색 중 하나의 색상을 고유하게 표시하거나 각 화소(P)가 시간에 따라 번갈아 원색을 표시하게 하여, 이들 원색의 공간적 또는 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 들 수 있다. 이때, 시간적 합으로 색상을 표시하는 경우에는 한 화소에서 시간적으로 R, G 및 B 색상이 번갈아 표시되어서 한 색상이 구현된다. 그리고 공간적 합으로 색상을 표시하는 경우에는 R 화소, G 화소 및 B 화소의 세 화소에 의해 한 색상이 구현되므로, 각 화소를 부화소라 부르고 세 개의 부화소를 하나의 화소라 부르기도 한다. 또한, 공간적 합으로 색상을 표시하는 경우에는 R 화소, G 화소 및 B 화소가 행 방향 또는 열 방향으로 번갈아 가면서 배열될 수 있으며, 또는 세 화소가 삼각형의 세 꼭지점에 해당하는 위치에 배열될 수도 있다.
주사 구동부(140)는 정상 모드에서 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을, 저전력 표시 모드에서 제3구동전압(Vdd) 및 제4구동전압(Vss)을 공급받아 구동한다. 주사 구동부(140)는 표시부(120)의 스캔 라인(S1-Sn)에 연결되어 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압의 조합으로 이루어진 스캔 신호를 스캔 라인(S1-Sn)에 인가한다. 이때, 주사 구동부(140)는 다수의 스캔 라인(S1-Sn)에 각각 차례로 스캔 신호를 인가할 수 있다. 그리고 스캔 신호가 게이트 온 전압을 가지는 경우에, 해당 스캔 라인에 연결되는 스위칭 트랜지스터가 턴-온된다.
소스 구동부(160)는 정상 모드에서 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을, 저전력 표시 모드에서 제3구동전압(Vdd) 및 제4구동전압(Vss)을 공급받아 구동한다. 소스 구동부(160)는 표시부(120)의 데이터 라인(D1-Dm)에 연결되어 계조를 나타내는 데이터 신호를 데이터 라인(D1-Dm)에 인가한다. 이러한 소스 구동부(160)는 입력되는 계조를 가지는 입력 영상 데이터(DATA)를 전압 또는 전류 형태의 데이터 신호로 변환한다.
상기 주사 구동부(140) 및 상기 소스 구동부(160)는 각각이 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시부(120) 위에 직접 장착되거나, 신호 라인(S1 내지 Sn, D1 내지 Dm) 및 박막 트랜지스터와 함께 표시부(120)에 집적될 수도 있다. 또한, 상기 주사 구동부(140) 및 상기 소스 구동부(160)는 단일 칩으로 집적될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 유기발광패널(100), 전원부(200), 전원 공급부(300) 및 구동 집적회로(400)를 포함한다.
본 발명의 유기 발광 표시 장치의 동작 모드는 정상 모드(normal mode), 저전력 표시 모드, 및 대기 모드를 포함할 수 있다.
정상 모드는 일반적인 영상 표시 모드로서, 표시 장치의 기능이 대부분 활성화되어 있는 일반 동작 모드이다.
저전력 표시 모드는 소비 전력을 줄이기 위해 유기발광패널(100)의 휘도를 전체적으로 감소시키거나, 유기발광패널(100)의 일부 화소 영역만을 동작시키는 절전 동작 모드이다. 예를 들면, 사용자의 입력이 일정 시간 이상 없는 경우에, 표시 장치의 소비 전력을 감소시키기 위하여 표시 장치는 저전력 표시 모드로 동작할 수 있다. 다른 예로서, 표시 장치가 배터리를 이용하여 동작하는 경우, 배터리 잔량이 일정 레벨 이하로 떨어지면, 표시 장치의 동작 가능 시간을 늘리기 위하여 표시 장치는 저전력 표시 모드로 동작할 수 있다. 또한, 저전력 표시 모드에서 일부 화소 영역만을 동작시켜, 시계, 달력, 할일 목록(To do list) 등의 기능을 제공할 수 있다.
대기 모드는 표시 장치의 전원은 켜진 상태로 유지하면서, 유기발광패널(100)은 발광하지 않는 동작 모드이다. 예를 들면, 저전력 표시 모드로 동작하는 동안, 사용자의 입력이 일정 시간 이상 없는 경우에, 표시 장치는 대기 모드로 전환될수 있다. 다른 예로서, 배터리 잔량이 일정 레벨 이하로 떨어지면, 표시 장치는 사용자 입력이 일정 시간 이상 없는 경우에, 정상 모드에서 대기 모드로 전환될 수 있다.
유기발광패널(100)은 정상 모드로 동작할 경우 전원 공급부(300)로부터 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 입력받고, 각 화소로 전달한다. 상기 유기발광패널(100)은 저전력 표시 모드로 동작할 경우 구동 집적회로(400)로부터 제2고전압(ELVDD2)과 제2저전압(ELVSS2)을 입력받고, 각 화소로 전달한다. 그리고, 상기 유기발광패널(100)은 정상 모드로 동작할 경우 구동 집적회로(400)로부터 구동부 구동을 위한 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 입력받고, 저전력 표시 모드로 동작할 경우 구동 집적회로(400)로부터 제3구동전압(Vdd) 및 제4구동전압(Vss)을 입력받는다. 상기 유기발광패널(100)의 내부 구성은 도 1을 참조하여 설명하였다.
전원부(200)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 표시 장치의 각 부분들에 공급하거나, 배터리에 충전된 전력을 표시 장치의 각 부분들에 공급할 수 있다. 상기 전원부(200)는 외부 전원으로부터 출력된 전압 또는 배터리로부터 출력된 전압을 이용하여, 유기 발광 표시 장치의 동작에 필요한 초기 전압, 예를 들어, 패널 전원 전압(VCI) 및 로직 전압(VDDI)을 생성한다. 상기 전원부(200)는 패널 전원 전압(VCI)을 전원 공급부(300) 및 구동 집적회로(400)로 출력하고, 구동 집적회로(400) 내부의 로직 회로의 구동을 위한 로직 전압(VDDI)을 구동 집적회로(400)로 출력한다.
전원 공급부(300)는 전원부(200)로부터 패널 전원 전압(VCI)을 입력받고, 상기 패널 전원 전압(VCI)을 변환하여 유기발광패널(100)의 발광 소자를 발광시키는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 생성한다. 상기 패널 전원 전압(VCI)은 레귤레이팅된 후, 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 생성하기 위한 입력 전압으로 사용될 수 있다. 상기 제1고전압(ELVDD1)은 파지티브 레벨(positive level)의 전압이고, 상기 제1저전압(ELVSS1)은 네거티브 레벨(negative level)의 전압이다. 상기 전원 공급부(300)는 스위칭 소자(SW1, SW2)를 통해 유기발광패널(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1고전압(ELVDD1)과 상기 제1저전압(ELVSS1)은 유기발광패널(100)로 입력된다. 상기 전원 공급부(300)는 직류전원발생기로 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)를 사용할 수 있다.
상기 전원 공급부(300)는 유기발광패널(100)이 정상 모드로 동작할 경우에는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 유기발광패널(100)로 공급한다. 그리고, 상기 전원 공급부(300)는 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드 또는 대기 모드로 동작할 경우에는 유기발광패널(100)로 공급되는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 차단한다.
전원 공급부(300)는 초기 입력 전원을 패널 전원 전압과 같이 낮은 전압을 사용하기 때문에 발광 소자를 발광시키는 전압을 생성하기 위해서는 이 초기 입력 전원을 원하는 전압으로 승압 또는 감압하여 변환시켜야 한다. 전압차가 큰 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 동시에 생성하는 구조는 다수의 소자로 구성됨에 따라 전력 소비량이 증가한다. 또한, 전원 공급부(300)는 대기 전력(quiescent current)이 크기 때문에 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드로 동작할 때는 유기발광패널(100)에 인가되는 전력보다 대기 전력에 의한 전력소비가 크다. 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드일 때 소비되는 대기 전력을 방지하기 위하여, 정상 모드에만 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 유기발광패널(100)에 공급한다.
구동 집적회로(400)는 유기발광패널(100)의 표시 모드에 따라 다수의 입력 전압을 선택하고, 선택된 입력 전압의 조합에 의해 정상 모드 또는 저전력 표시 모드에서 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압을 생성한다. 예를 들어, 상기 구동 집적회로(400)는 전원부(200)로부터 패널 전원 전압(VCI)과 로직 전압(VDDI)을 입력받고, 이들의 적절한 조합에 의해 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압을 생성할 수 있다. 상기 구동 집적회로(400)는 유기발광패널(100)의 표시 모드를 판단한다. 상기 구동 집적회로(400)는 유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우 상기 스위칭 소자(SW1, SW2)를 턴-온시키고, 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드 또는 대기 모드인 경우 상기 스위칭 소자(SW1, SW2)를 턴-오프시키는 제어신호(SW)를 출력한다.
상기 유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 상기 구동 집적회로(400)는 패널 전원 전압(VCI)을 입력 전압으로 하여 유기발광패널(100)의 각 구동부 구동을 위한 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 생성한다. 상기 제1구동전압(Vdd) 및 상기 제2구동전압(Vss)은 유기발광패널(100)로 공급된다.
상기 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드인 경우, 상기 구동 집적회로(400)는 패널 전원 전압(VCI)과 로직 전압(VDDI)을 이용하여 제2고전압(ELVDD2) 및 제2저전압(ELVSS2)을 생성한다. 상기 제2고전압(ELVDD2)은 파지티브 레벨(positive level)의 전압이고, 상기 제2저전압(ELVSS2)은 네거티브 레벨(negative level)의 전압이다. 상기 제2고전압(ELVDD2) 및 상기 제2저전압(ELVSS2)의 전압차는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)의 전압차 보다 작다. 상기 제2고전압(ELVDD2) 및 상기 제2저전압(ELVSS2)은 유기발광패널(100)로 공급된다. 이때, 상기 제2고전압(ELVDD2) 및 상기 제2저전압(ELVSS2)은 구동 집적회로(400) 내의 차지 펌프(Charge Pump)를 이용하여 입력전압인 패널 전원 전압(VCI)과 로직 전압(VDDI)을 승압 또는 감압하여 생성할 수 있다. 또한, 상기 구동 집적회로(400)는 패널 전원 전압(VCI)과 로직 전압(VDDI)을 이용하여 제3구동전압(Vdd) 및 제4구동전압(Vss)을 생성한다. 상기 제3구동전압(Vdd) 및 상기 제4구동전압(Vss)은 상기 제1구동전압(Vdd) 및 상기 제2구동전압(Vss)과 동일하거나 상이할 수 있다.
전술한 바와 같이, 패널 전원 전압(VCI)과 같이 낮은 전압을 사용하여 유기발광패널(100)에 요구되는 전압을 생성하기 위해 승압 또는 감압하여 변환시키는 경우 전력 소비량이 증가하게 된다. 본 발명의 실시예는 상기 구동 집적회로(400)가 패널 전원 전압(VCI)만을 승압 또는 감압하지 않고, 패널 전원 전압(VCI)과 로직 전압(VDDI)을 함께 이용함으로써 승압 또는 감압 배율을 줄일 수 있다. 따라서, 저전력 표시 모드에서 필요한 유기발광패널(100)에 최적화한 낮은 전압을 최소 전력으로 생성할 수 있게 된다.
이로써, 저전력 표시 모드에서, 상기 구동 집적회로(400)가 제2고전압(ELVDD2) 및 제2저전압(ELVSS2)을 생성하는데 소비되는 전력을 줄일 수 있다.
도 3은 도 2의 구동 집적회로의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 구동 집적회로(400)는 모드 판단부(401), 모드 제어부(403), 전압 변환부(405) 및 감마 보정부(407)를 포함한다.
모드 판단부(401)는 유기발광패널(100)의 표시 모드를 판단한다. 모드 판단부(401)는 이전 프레임의 유기발광패널(100)의 표시 모드와 현재 프레임의 유기발광패널(100)의 표시 모드를 비교하여, 서로 동일할 경우에, 전원 공급부(300)와 구동 집적회로(400)는 이전 프레임과 동일하게 동작하게 된다.
모드 제어부(403)는 상기 모드 판단부(401)로부터 인가되는 모드 판단 결과에 따라 전원 공급부(300)(도 2 참조), 스위칭 소자(SW1, SW2) 및 전압 변환부(405)의 동작을 제어한다. 상기 모드 제어부(403)는 상기 전원 공급부(300)에 인에이블 신호(Enable)를 인가하여, 상기 전원 공급부(300)의 동작을 제어한다. 그리고 상기 모드 제어부(403)는 제1스위칭 소자(SW1, 도 2 참조)와 제2스위칭 소자(SW2, 도 2 참조)에 스위칭 신호(SW)를 인가하여 상기 제1스위칭 소자(SW1)와 제2스위칭 소자(SW2)의 동작을 제어한다.
전압 변환부(405)는 다수의 입력 전압을 표시 모드에 따라 선택하고, 선택된 입력 전압의 승압 또는 감압, 또는 선택된 입력 전압의 조합을 승압 또는 감압하여 다수의 출력 전압을 생성하고, 감마 보정부(407) 및 유기발광패널(100)로 출력한다. 상기 전압 변환부(405)는 유기발광패널(100)이 정상 모드로 동작하는 경우 패널 전원 전압(VCI)을 승압 및 감압하여 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 생성하여 유기발광패널(100)로 공급한다. 상기 전압 변환부(405)는 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드로 동작하는 경우 패널 전원 전압(VCI)과 로직 전압(VDDI)을 승압 및 감압하여 제2고전압(ELVDD2)과 제2저전압(ELVSS2), 및 제3구동전압(Vdd)과 제4구동전압(Vss)을 생성하고 유기발광패널(100)로 공급한다.
감마 보정부(407)는 상기 전압 변환부(405)에서 생성된 감마 보정용 전압을 인가받아, 감마값을 보정한 데이터(DATA)를 유기발광패널(100)로 출력한다.
한편, 도시되지 않았으나, 상기 구동 집적회로(400)는 타이밍 제어부(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 타이밍 제어부는 유기발광패널(100)의 각 구동부를 제어하는 제어 신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부는 스캔 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하여 각각 유기발광패널(100)의 주사 구동부 및 소스 구동부로 전달한다. 스캔 제어 신호는 스캔 시작을 지시하는 스캔 시작 신호(SSP)와 다수의 클럭 신호(SCLK)를 포함하며, 데이터 제어 신호는 한 행의 화소(P)에 대한 입력 영상 데이터의 전달을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 클럭 신호를 포함한다.
도 4는 도 3의 전압 변환부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기 전압 변환부(405)는 차지 펌프(415) 및 증폭부(425)를 포함한다.
차지펌프(415)는 입력 전압을 부스팅하여 입력 전압의 배수의 양전압 및 음전압을 출력하고, 부스팅 동작 시에 커패시터들을 이용한다. 상기 차지펌프(415)의 입력 전압은 패널 전원 전압(VCI)과 로직전압(VDDI)이다.
증폭부(425)는 차지펌프(415)에서 출력되는 전압을 증폭하여 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 생성한다. 그리고, 상기 증폭부(425)는 차지펌프(415)에서 출력되는 전압을 증폭하여 제2고전압(ELVDD2) 또는 제2저전압(ELVSS2)을 생성한다. 상기 증폭부(425)는 구동전압 생성을 위한 증폭부와 전원전압 생성을 위한 증폭부를 별도 구비할 수 있다.
도 5는 도 4의 차지 펌프의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 차지 펌프(415)는 제1부스터(501), 제2부스터(503) 및 제3부스터(505)를 포함한다. 각 부스터(501, 503, 505)는 유기발광패널(100)의 표시 모드에 따라 입력 전압을 선택적으로 인가받고, 해당 모드에 따라 부스팅된 전압을 출력한다. 각 부스터(501, 503, 505)의 입력 전압은 패널 전원 전압(VCI)과 로직전압(VDDI)이다.
제1부스터(501)는 패널 전원 전압(VCI)과 로직전압(VDDI)을 이용하여 제1출력전압(VLOUT1)을 출력한다. 상기 제1부스터(501)는 제1 부스터 입력선(511)을 통해 패널 전원 전압(VCI)을 입력받는다. 상기 제1부스터(501)는 제2 부스터 입력선(512)을 통해 패널 전원 전압(VCI) 또는 로직전압(VDDI)을 입력받는다. 상기 제2 부스터 입력선(512)과 연결된 스위치(513)는 표시 모드에 따라 패널 전원 전압 입력선(514) 또는 로직전압 입력선(515)과 선택적으로 연결된다.
유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 상기 스위치(513)는 패널 전원 전압 입력선(514)과 연결된다. 상기 제1부스터(501)는 제1 부스터 입력선(511)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)과 제2 부스터 입력선(512)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)의 2배에 대응하는 (2*VCI)의 제1출력전압(VLOUT1)을 제1출력선(516)을 통해 출력한다. 제1출력전압(VLOUT1)은 증폭부(425)에 의해 증폭된 후, 감마 보정부(407)로 출력된다.
유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드인 경우, 상기 스위치(513)는 로직전압 입력선(515)과 연결된다. 상기 제1부스터(501)는 제1 부스터 입력선(511)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)과 제2 부스터 입력선(512)을 통해 인가된 로직전압(VDDI)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)과 로직전압(VDDI)의 합에 대응하는 (VCI+VDDI)의 제1출력전압(VLOUT1)을 제1출력선(516)을 통해 출력한다. 제1출력전압(VLOUT1)은 증폭부(425)에 의해 증폭된 후, 감마 보정부(407)로 출력된다.
제2부스터(503)는 제1출력전압(VLOUT1), 패널 전원 전압(VCI) 및 로직전압(VDDI)을 이용하여 제2출력전압(VLOUT2)을 출력한다. 상기 제2부스터(503)는 제1 부스터 입력선(521)을 통해 제1출력전압(VLOUT1) 또는 패널 전원 전압(VCI)을 입력받는다. 제1 부스터 입력선(521)과 연결된 스위치(522)는 표시 모드에 따라 제1출력전압 입력선(523) 또는 패널 전원 전압 입력선(524)과 선택적으로 연결된다. 그리고, 상기 제2부스터(503)는 제2 부스터 입력선(525)을 통해 제1출력전압(VLOUT1) 또는 로직전압(VDDI)을 입력받는다. 제2 부스터 입력선(525)과 연결된 스위치(526)는 표시 모드에 따라 제1출력전압 입력선(527) 또는 로직전압 입력선(528)과 선택적으로 연결된다.
유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 스위치(522)는 제1출력전압 입력선(523)과 연결되고, 스위치(526)는 제1출력전압 입력선(527)과 연결된다. 상기 제2부스터(503)는 제1 부스터 입력선(521)과 제2 부스터 입력선(525)을 통해 각각 인가된 (2*VCI)의 제1출력전압(VLOUT1)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)의 4배에 대응하는 (4*VCI)의 제2출력전압(VLOUT2)을 제2출력선(529)을 통해 출력한다. 제2출력전압(VLOUT2)은 증폭부(425)에 의해 증폭된 후, 제1구동전압(Vdd)으로 출력된다.
유기발광패널(100)이 저전력 모드인 경우, 스위치(522)는 패널 전원 전압 입력선(524)과 연결되고, 스위치(526)는 로직전압 입력선(528)과 연결된다. 상기 제2부스터(503)는 제1 부스터 입력선(521)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)과 제2 부스터 입력선(525)을 통해 인가된 로직전압(VDDI)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)과 로직전압(VDDI)의 합에 대응하는 (VCI+VDDI)의 제2출력전압(VLOUT2)을 제2출력선(529)을 통해 출력한다. 제2출력전압(VLOUT2)은 증폭부(425)에 의해 증폭된 후, 제2고전압(ELVDD2) 및 제3구동전압(Vdd)으로 각각 출력된다.
제3부스터(505)는 제1출력전압(VLOUT1) 및 패널 전원 전압(VCI)을 이용하여 제3출력전압(VLOUT3)을 출력한다. 상기 제3부스터(505)는 제1 부스터 입력선(531)을 통해 제1출력전압(VLOUT1) 또는 패널 전원 전압(VCI)을 입력받는다. 제1 부스터 입력선(531)과 연결된 스위치(532)는 표시 모드에 따라 제1출력전압 입력선(533) 또는 패널 전원 전압 입력선(534)과 선택적으로 연결된다. 그리고, 상기 제3부스터(505)는 제2 부스터 입력선(535)을 통해 제1출력전압(VLOUT1)을 입력받는다. 제2 부스터 입력선(535)과 연결된 스위치(536)는 표시 모드에 따라 제1출력전압 입력선(537)과 선택적으로 연결된다.
유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 스위치(532)는 제1출력전압 입력선(533)과 연결되고, 스위치(536)는 제1출력전압 입력선(537)과 연결된다. 상기 제3부스터(505)는 제1 부스터 입력선(531)과 제2 부스터 입력선(535)을 통해 각각 인가된 (2*VCI)의 제1출력전압(VLOUT1)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)의 -4배에 대응하는 (-4*VCI)의 제3출력전압(VLOUT3)을 제3출력선(538)을 통해 출력한다. 제3출력전압(VLOUT3)은 증폭부(425)에 의해 증폭된 후, 제2구동전압(Vss)으로 출력된다.
유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드인 경우, 스위치(532)는 패널 전원 전압 입력선(534)과 연결되고, 스위치(536)는 오픈된다. 상기 제3부스터(505)는 제1 부스터 입력선(531)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)을 이용하여 -1배의 패널 전원 전압(VCI)에 대응하는 (-1*VCI)의 제3출력전압(VLOUT3)을 제3출력선(538)을 통해 출력한다. 제3출력전압(VLOUT3)은 증폭부(425)에 의해 증폭된 후, 제2저전압(ELVSS2) 및 제4구동전압(Vss)으로 각각 출력된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 유기발광패널(100), 전원부(250), 전원 공급부(350), 구동 집적회로(450), 터치 집적회로(600) 및 터치 센서(650)를 포함한다. 도 6의 실시예는 터치 집적회로(600) 및 터치 센서(650)가 추가 구비되고, 구동 집적회로(450)의 전원 전압 생성을 위한 입력 전압으로 로직전압(VDDI) 대신 터치 전압(VDD)을 이용하는 점에서 도 2의 실시예와 상이하다.
유기발광패널(100)은 정상 모드(normal mode)로 동작할 경우 전원 공급부(300)로부터 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 입력받고, 각 화소로 전달한다. 상기 유기발광패널(100)은 저전력 표시 모드로 동작할 경우 구동 집적회로(450)로부터 제2고전압(ELVDD2)과 제2저전압(ELVSS2)을 입력받고, 각 화소로 전달한다. 그리고, 상기 유기발광패널(100)은 구동 집적회로(450)로부터 구동부 구동을 위한 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 입력받고, 저전력 표시 모드로 동작할 경우 구동 집적회로(450)로부터 제3구동전압(Vdd) 및 제4구동전압(Vss)을 입력받는다. 상기 유기발광패널(100)의 내부 구성은 도 1을 참조하여 설명하였다.
전원부(250)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 표시 장치의 각 부분들에 공급하거나, 배터리에 충전된 전력을 표시 장치의 각 부분들에 공급할 수 있다. 상기 전원부(250)는 외부 전원으로부터 출력된 전압 또는 배터리로부터 출력된 전압을 이용하여, 유기 발광 표시 장치의 동작에 필요한 초기 전압, 예를 들어, 패널 전원 전압(VCI), 로직 전압(VDDI) 및 터치 전압(VDD)을 생성한다. 상기 전원부(250)는 패널 전원 전압(VCI)을 전원 공급부(350) 및 구동 집적회로(450)로 출력하고, 구동 집적회로(400) 내부의 로직 회로의 구동을 위한 로직 전압(VDDI)을 구동 집적회로(450)로 출력한다. 그리고, 상기 전원부(250)는 터치 집적회로(600)의 구동을 위한 터치 전압(VDD)을 구동 집적회로(450) 및 터치 집적회로(600)로 출력한다.
전원 공급부(350)는 전원부(250)로부터 패널 전원 전압(VCI)을 입력받고, 상기 패널 전원 전압(VCI)을 변환하여 유기발광패널(100)의 발광 소자를 발광시키는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 생성한다. 상기 패널 전원 전압(VCI)은 레귤레이팅된 후, 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 생성하기 위한 입력 전압으로 사용될 수 있다. 상기 제1고전압(ELVDD1)은 파지티브 레벨(positive level)의 전압이고, 상기 제1저전압(ELVSS1)은 네거티브 레벨(negative level)의 전압이다. 상기 전원 공급부(350)는 스위칭 소자(SW1, SW2)를 통해 유기발광패널(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1고전압(ELVDD1)과 상기 제1저전압(ELVSS1)은 유기발광패널(100)로 입력된다. 상기 전원 공급부(350)는 직류전원발생기로 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)를 사용할 수 있다.
상기 전원 공급부(350)는 유기발광패널(100)이 정상 모드로 동작할 경우에는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 유기발광패널(100)로 공급한다. 그리고, 상기 전원 공급부(350)는 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드 또는 대기 모드로 동작할 경우에는 유기발광패널(100)로 공급되는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)을 차단한다.
구동 집적회로(450)는 유기발광패널(100)의 표시 모드에 따라 다수의 입력 전압을 선택하고, 선택된 입력 전압의 조합에 의해 정상 모드 또는 저전력 표시 모드에서 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압을 생성한다. 예를 들어, 상기 구동 집적회로(450)는 전원부(250)로부터 패널 전원 전압(VCI), 로직 전압(VDDI) 및 터치 전압(VDD)을 입력받고, 이들의 적절한 조합에 의해 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압을 생성할 수 있다. 상기 구동 집적회로(450)는 유기발광패널(100)의 표시 모드를 판단한다. 상기 구동 집적회로(450)는 유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우 상기 스위칭 소자(SW1, SW2)를 턴-온시키고, 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드 또는 대기 모드인 경우 상기 스위칭 소자(SW1, SW2)를 턴-오프시키는 제어신호(SW)를 출력한다.
상기 유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 상기 구동 집적회로(450)는 패널 전원 전압(VCI)을 입력 전압으로 하여 유기발광패널(100)의 각 구동부 구동을 위한 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 생성한다. 상기 제1구동전압(Vdd) 및 상기 제2구동전압(Vss)은 유기발광패널(100)로 공급된다.
상기 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드인 경우, 상기 구동 집적회로(450)는 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)을 이용하여 제2고전압(ELVDD2) 및 제2저전압(ELVSS2)을 생성한다. 상기 제2고전압(ELVDD2)은 파지티브 레벨(positive level)의 전압이고, 상기 제2저전압(ELVSS2)은 네거티브 레벨(negative level)의 전압이다. 상기 제2고전압(ELVDD2) 및 상기 제2저전압(ELVSS2)의 전압차는 제1고전압(ELVDD1)과 제1저전압(ELVSS1)의 전압차 보다 작다. 상기 제2고전압(ELVDD2) 및 상기 제2저전압(ELVSS2)은 유기발광패널(100)로 공급된다. 이때, 상기 제2고전압(ELVDD2) 및 상기 제2저전압(ELVSS2)은 구동 집적회로(450) 내의 차지 펌프(Charge Pump)를 이용하여 입력전압인 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)을 승압 또는 감압하여 생성할 수 있다. 또한, 상기 구동 집적회로(450)는 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)을 이용하여 제3구동전압(Vdd) 및 제4구동전압(Vss)을 생성한다. 상기 제3구동전압(Vdd) 및 상기 제4구동전압(Vss)은 상기 제1구동전압(Vdd) 및 상기 제2구동전압(Vss)과 동일하거나 상이할 수 있다.
터치 집적회로(600)는 전원부(250)로부터 터치 전압(VDD)을 입력받고, 터치 센서(650)의 구동을 구동 신호를 생성한다.
터치 센서(650)는 터치 집적회로(600)로부터 구동 신호를 입력받고, 사용자 또는 물체의 접촉 등을 감지한다. 상기 터치 센서(650)는 유기발광패널(100) 상에 별도로 구비되거나 화소 어레이에 내장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 패널 전원 전압(VCI)과 같이 낮은 전압을 사용하여 유기발광패널(100)에 요구되는 전압을 생성하기 위해 승압 또는 감압하여 변환시키는 경우 전력 소비량이 증가하게 된다. 본 발명의 실시예는 상기 구동 집적회로(450)가 패널 전원 전압(VCI)만을 승압 또는 감압하지 않고, 패널 전원 전압(VCI), 로직 전압(VDDI) 및 터치 전압(VDD)을 함께 이용함으로써 승압 또는 감압 배율을 줄일 수 있다. 따라서, 저전력 표시 모드에서 필요한 유기발광패널(100)에 최적화한 낮은 전압을 최소 전력으로 생성할 수 있게 된다.
이로써, 저전력 표시 모드에서, 상기 구동 집적회로(450)가 제2고전압(ELVDD2) 및 제2저전압(ELVSS2)을 생성하는데 소비되는 전력을 줄일 수 있다.
도 7은 도 6의 구동 집적회로의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 구동 집적회로(450)는 모드 판단부(471), 모드 제어부(473), 전압 변환부(475) 및 감마 보정부(477)를 포함한다.
모드 판단부(471)는 유기발광패널(100)의 표시 모드를 판단한다. 모드 판단부(471)는 이전 프레임의 유기발광패널(100)의 표시 모드와 현재 프레임의 유기발광패널(100)의 표시 모드를 비교하여, 서로 동일할 경우에, 전원 공급부(350)와 구동 집적회로(450)는 이전 프레임과 동일하게 동작하게 된다.
모드 제어부(473)는 상기 모드 판단부(471)로부터 인가되는 모드 판단 결과에 따라 전원 공급부(350), 스위칭 소자(SW1, SW2) 및 전압 변환부(475)의 동작을 제어한다. 상기 모드 제어부(473)는 상기 전원 공급부(350)에 인에이블 신호(Enable)를 인가하여, 상기 전원 공급부(350)의 동작을 제어한다. 그리고 상기 모드 제어부(473)는 제1스위칭 소자(SW1, 도 6 참조)와 제2스위칭 소자(SW2, 도 6 참조)에 스위칭 신호(SW)를 인가하여 상기 제1스위칭 소자(SW1)와 제2스위칭 소자(SW2)의 동작을 제어한다.
전압 변환부(475)는 다수의 입력 전압을 표시 모드에 따라 선택하고, 선택된 입력 전압의 승압 또는 감압, 또는 선택된 입력 전압의 조합을 승압 또는 감압하여 다수의 출력 전압을 생성하고, 감마 보정부(477) 및 유기발광패널(100)로 출력한다. 상기 전압 변환부(475)는 유기발광패널(100)이 정상 모드로 동작하는 경우 패널 전원 전압(VCI)을 승압 또는 감압하여 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 생성하여 유기발광패널(100)로 공급한다. 상기 전압 변환부(475)는 유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드로 동작하는 경우 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)을 승압 및 감압하여 제2고전압(ELVDD2)과 제2저전압(ELVSS2), 및 제3구동전압(Vdd)과 제4구동전압(Vss)을 생성하고 유기발광패널(100)로 공급한다.
감마 보정부(477)는 상기 전압 변환부(475)에서 생성된 감마 보정용 전압을 인가받아, 감마값을 보정한 데이터(DATA)를 유기발광패널(100)로 출력한다.
한편, 도시되지 않았으나, 상기 구동 집적회로(450)는 타이밍 제어부(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 타이밍 제어부는 유기발광패널(100)의 각 구동부를 제어하는 제어 신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부는 스캔 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하여 각각 유기발광패널(100)의 주사 구동부 및 소스 구동부로 전달한다. 스캔 제어 신호는 스캔 시작을 지시하는 스캔 시작 신호(SSP)와 다수의 클럭 신호(SCLK)를 포함하며, 데이터 제어 신호는 한 행의 화소(P)에 대한 입력 영상 데이터의 전달을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 클럭 신호를 포함한다.
도 8은 도 7의 전압 변환부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 상기 전압 변환부(475)는 차지 펌프(491) 및 증폭부(495)를 포함한다.
차지펌프(491)는 입력 전압을 부스팅하여 입력 전압의 배수의 양전압 및 음전압을 출력하고, 부스팅 동작 시에 커패시터들을 이용한다. 상기 차지펌프(491)의 입력 전압은 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)이다.
증폭부(495)는 차지펌프(491)에서 출력되는 전압을 증폭하여 제1구동전압(Vdd) 및 제2구동전압(Vss)을 생성한다. 그리고, 상기 증폭부(495)는 차지펌프(491)에서 출력되는 전압을 증폭하여 제2고전압(ELVDD2) 또는 제2저전압(ELVSS2)을 생성한다. 상기 증폭부(495)는 구동전압 생성을 위한 증폭부와 전원전압 생성을 위한 증폭부를 별도 구비할 수 있다.
도 9는 도 8의 차지 펌프의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 차지 펌프(491)는 제1부스터(901), 제2부스터(903) 및 제3부스터(905)를 포함한다. 각 부스터(901, 903, 905)는 유기발광패널(100)의 표시 모드에 따라 입력 전압을 선택적으로 인가받고, 해당 모드에 따라 부스팅된 전압을 출력한다. 각 부스터(901, 903, 905)의 입력 전압은 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)이다.
제1부스터(901)는 패널 전원 전압(VCI)과 터치 전압(VDD)을 이용하여 제1출력전압(VLOUT1)을 출력한다. 상기 제1부스터(901)는 제1 부스터 입력선(911)을 통해 패널 전원 전압(VCI) 또는 터치 전압(VDD)을 입력받는다. 상기 제1 부스터 입력선(911)과 연결된 스위치(912)는 표시 모드에 따라 패널 전원 전압 입력선(913) 또는 터치 전압 입력선(914)과 선택적으로 연결된다. 상기 제1부스터(901)는 제2 부스터 입력선(915)을 통해 패널 전원 전압(VCI) 또는 터치 전압(VDD)을 입력받는다. 상기 제2 부스터 입력선(915)과 연결된 스위치(916)는 표시 모드에 따라 패널 전원 전압 입력선(917) 또는 터치 전압 입력선(918)과 선택적으로 연결된다.
유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 스위치(912)는 패널 전원 전압 입력선(913)과 연결되고, 스위치(916)는 패널 전원 전압 입력선(917)과 연결된다. 상기 제1부스터(901)는 제1 부스터 입력선(911)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)과 제2 부스터 입력선(915)을 통해 인가된 패널 전원 전압(VCI)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)의 2배에 대응하는 (2*VCI)인 제1출력전압(VLOUT1)을 제1출력선(919)을 통해 출력한다. 제1출력전압(VLOUT1)은 증폭부(495)에 의해 증폭된 후, 감마 보정부(477)로 출력된다.
유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드인 경우, 스위치(912)는 터치 전압 입력선(914)과 연결되고, 스위치(916)는 터치 전압 입력선(918)과 연결된다. 상기 제1부스터(901)는 제1 부스터 입력선(911)을 통해 인가된 터치 전압(VDD)과 제2 부스터 입력선(915)을 통해 인가된 터치 전압(VDD)을 이용하여 터치 전압(VDD)의 2배에 대응하는 (2*VDD)인 제1출력전압(VLOUT1)을 제1출력선(919)을 통해 출력한다. 제1출력전압(VLOUT1)은 증폭부(495)에 의해 증폭된 후, 감마 보정부(477)로 출력된다.
제2부스터(903)는 제1출력전압(VLOUT1)을 이용하여 제2출력전압(VLOUT2)을 출력한다. 상기 제2부스터(903)는 제1 부스터 입력선(921)과 제2 부스터 입력선(922)을 통해 제1출력전압(VLOUT1)을 각각 입력받는다.
유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 상기 제2부스터(903)는 제1 부스터 입력선(921)과 제2 부스터 입력선(922)을 통해 각각 인가된 (2*VCI)의 제1출력전압(VLOUT1)의 합에 대응하는 (4*VCI)의 제2출력전압(VLOUT2)을 제2출력선(923)을 통해 출력한다. 제2출력전압(VLOUT2)은 증폭부(495)에 의해 증폭된 후, 제1구동전압(Vdd)으로 출력된다.
표시 모드가 저전력 표시 모드인 경우, 상기 제2부스터(903)는 제1 부스터 입력선(921)과 제2 부스터 입력선(922)을 통해 각각 인가된 (2*VDD)의 제1출력전압(VLOUT1)의 합에 대응하는 (4*VDD)의 제2출력전압(VLOUT2)을 제2출력선(923)을 통해 출력한다. 제2출력전압(VLOUT2)은 증폭부(495)에 의해 증폭된 후, 제2고전압(ELVDD2) 및 제3구동전압(Vdd)으로 각각 출력된다.
제3부스터(905)는 제1출력전압(VLOUT1) 및 터치 전압(VDD)을 이용하여 제3출력전압(VLOUT3)을 출력한다. 제3상기 제3부스터(905)는 제1 부스터 입력선(931)을 통해 제1출력전압(VLOUT1) 또는 터치 전압(VDD)을 입력받는다. 제1 부스터 입력선(931)과 연결된 스위치(932)는 표시 모드에 따라 제1출력전압 입력선(933) 또는 터치 전압 입력선(934)과 선택적으로 연결된다. 그리고, 상기 제3부스터(905)는 제2 부스터 입력선(935)을 통해 제1출력전압(VLOUT1)을 입력받는다. 제2 부스터 입력선(935)과 연결된 스위치(936)는 표시 모드에 따라 제1출력전압 입력선(937)과 선택적으로 연결된다.
유기발광패널(100)이 정상 모드인 경우, 스위치(932)는 제1출력전압 입력선(933)과 연결되고, 스위치(936)는 제1출력전압 입력선(937)과 연결된다. 상기 제3부스터(905)는 제1 부스터 입력선(931)과 제2 부스터 입력선(935)을 통해 각각 인가된 (2*VCI)의 제1출력전압(VLOUT1)을 이용하여 패널 전원 전압(VCI)의 -4배에 대응하는 (-4*VCI)의 제3출력전압(VLOUT3)을 제3출력선(538)을 통해 출력한다. 제3출력전압(VLOUT3)은 증폭부(495)에 의해 증폭된 후, 제2구동전압(Vss)으로 출력된다.
유기발광패널(100)이 저전력 표시 모드인 경우, 스위치(932)는 터치 전압 입력선(934)과 연결되고, 스위치(936)는 오픈된다. 상기 제3부스터(905)는 제1 부스터 입력선(931)을 통해 각각 인가된 터치 전압(VDD)을 이용하여 -1배의 터치 전압(VDD)에 대응하는 (-1*VDD)의 제3출력전압(VLOUT3)을 제3출력선(938)을 통해 출력한다. 제3출력전압(VLOUT3)은 증폭부(495)에 의해 증폭된 후, 제2저전압(ELVSS2) 및 제4구동전압(Vss)으로 각각 출력된다.
상기 실시예들에서는 저전력 표시 모드의 경우, 논리 전압(VDDI) 또는 터치 전압(VDD)을 입력 전압으로 이용하여 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압을 생성하는 예를 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 저전력 표시 모드시 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압은 패널 특성에 따라 달라질 수 있으므로, 저전력 표시 모드시 유기발광패널(100)이 필요로 하는 낮은 전압에 맞춰, 패널 전원 전압(VCI), 로직 전압(VDDI) 및 터치 전압(VDD)들의 조합을 선택하여 입력 전압으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 패널 전원 전압(VCI)이 3.7V, 로직 전압(VDDI)이 1.8V, 터치 전압(VDD)이 2.8V인 경우, 저전력 표시 모드시 유기발광패널(100)이 필요로 하는 전압이 6.5V인 경우, 구동 집적회로는 3.7V의 패널 전원 전압(VCI)과 2.8V의 터치 전압(VDD)을 입력 전압으로 선택할 수 있다. 이 경우, 패널 전원 전압(VCI) 또는 로직 전압(VDDI)을 추가 승압하여 6.5V를 생성하는 경우에 비해 소비 전력을 절감할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 상기 전압들 이외에 전원부로부터 공급 가능한 전압들(예를 들어, 카메라 모듈을 포함하는 표시 장치의 경우, 카메라 모듈에 공급되는 전압 등)을 입력 전압으로 추가하고, 다수의 입력 전압들을 선택 사용함으로써 유기발광패널(100)이 필요로 하는 낮은 전압을 생성할 수 있다.
이상의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 유기 발광 표시 장치를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 표시 장치는 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치, FED(field emission display) 장치 등 다양한 종류의 표시 장치를 포함할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 정상 모드 또는 저전력 표시 모드로 동작하는 패널;
    상기 정상 모드에서, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 상기 패널로 출력하는 전원공급부; 및
    표시 모드에 따라 다수의 입력 전압들 중 패널 전원 전압 및 로직 전압을 선택하고, 상기 저전력 표시 모드에서, 상기 선택된 패널 전원 전압 및 로직 전압을 기초로 생성한 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 구동 집적회로;를 포함하고,
    상기 구동 집적회로는,
    상기 표시 모드를 판단하는 모드 판단부; 및
    정상 모드인 경우 상기 패널 전원 전압을 기초로 제1구동전압과 제2구동전압을 생성하고, 저전력 표시 모드인 경우 상기 패널 전원 전압과 상기 로직 전압을 기초로 상기 제2전원전압 및 제3구동전압과 제4구동전압을 생성하는 전압변환부;를 포함하고,
    상기 전압변환부는,
    입력 전압을 부스팅하여 입력 전압의 배수의 양전압 및 음전압을 출력하는 차지펌프; 및
    상기 차지펌프가 출력하는 양전압 및 음전압을 증폭하여 상기 제1구동전압, 상기 제2구동전압, 상기 제2전원전압, 상기 제3구동전압, 및 상기 제4구동전압을 생성하는 증폭부;를 포함하고,
    상기 차지펌프는,
    정상 모드에서 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제1출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 로직 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 제1출력전압을 출력하는 제1부스터;
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 로직 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하는 제2부스터; 및
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하는 제3부스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 패널 전원 전압을 기초로 상기 제1전원전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2고전압과 제2저전압의 차이는 상기 제1고전압과 제1저전압의 차이보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 구동 집적회로는,
    상기 제1출력전압을 증폭한 전압을 감마 보정용 전압으로 입력받는 감마 보정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 정상 모드 또는 저전력 표시 모드로 동작하는 패널;
    상기 정상 모드에서, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 상기 패널로 출력하는 전원공급부;
    터치 전압을 입력받아 터치 센서의 구동을 위한 구동 신호를 생성하는 터치 집적회로; 및
    표시 모드에 따라 다수의 입력 전압들 중 패널 전원 전압 및 상기 터치 전압을 선택하고, 상기 저전력 표시 모드에서, 상기 선택된 패널 전원 전압 및 터치 전압을 기초로 생성한 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 구동 집적회로;를 포함하고,
    상기 구동 집적회로는,
    상기 표시 모드를 판단하는 모드 판단부; 및
    정상 모드인 경우 상기 패널 전원 전압을 기초로 제1구동전압과 제2구동전압을 생성하고, 저전력 표시 모드인 경우 상기 패널 전원 전압과 상기 터치 전압을 기초로 상기 제2전원전압 및 제3구동전압과 제4구동전압을 생성하는 전압변환부;를 포함하고,
    상기 전압변환부는,
    입력 전압을 부스팅하여 입력 전압의 배수의 양전압 및 음전압을 출력하는 차지펌프; 및
    상기 차지펌프가 출력하는 양전압 및 음전압을 증폭하여 상기 제1구동전압, 상기 제2구동전압, 상기 제2전원전압, 상기 제3구동전압, 및 상기 제4구동전압을 생성하는 증폭부;를 포함하고,
    상기 차지펌프는,
    정상 모드에서 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제1출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 터치 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 제1출력전압을 출력하는 제1부스터;
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 상기 제1입력선과 상기 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하는 제2부스터; 및
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 터치 전압을 이용하여 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하는 제3부스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서, 상기 구동 집적회로는,
    상기 제1출력전압을 증폭한 전압을 감마 보정용 전압으로 입력받는 감마 보정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부와 상기 패널 사이에 구비되고, 상기 제1고전압의 전달을 차단하는 제1스위칭 소자; 및
    상기 전원공급부와 상기 패널 사이에 구비되고, 상기 제1저전압의 전달을 차단하는 제2스위칭 소자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 정상 모드와 저전력 표시 모드로 동작하는 패널을 구동하기 위한 표시 장치의 전원 공급 방법에 있어서,
    상기 정상 모드에서, 전원공급부에 의해, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 패널로 공급하는 단계; 및
    상기 저전력 표시 모드에서, 구동 집적회로에 의해, 다수의 입력 전압들 중 패널 전원 전압 및 로직 전압을 선택하고, 상기 선택된 패널 전원 전압 및 로직 전압을 기초로 생성한 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2전원전압을 생성하는 단계는,
    상기 구동 집적회로에 의해, 상기 표시 모드를 판단하는 단계; 및
    정상 모드인 경우 상기 패널 전원 전압을 기초로 제1구동전압과 제2구동전압을 생성하고, 저전력 표시 모드인 경우 상기 패널 전원 전압과 상기 로직 전압을 기초로 상기 제2전원전압 및 제3구동전압과 제4구동전압을 생성하는 전압변환 단계;를 포함하고,
    상기 전압변환 단계는,
    정상 모드에서 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제1출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 로직 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 제1출력전압을 출력하는 단계;
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 로직 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하는 단계;
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하는 단계; 및
    상기 출력되는 양의 전압 및 음의 전압을 증폭하여 상기 제1구동전압, 상기 제2구동전압, 상기 제2전원전압, 상기 제3구동전압, 및 상기 제4구동전압을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 전원 공급 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전원공급부는 패널 전원 전압을 기초로 상기 제1전원전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 전원 공급 방법.
  17. 삭제
  18. 정상 모드와 저전력 표시 모드로 동작하는 패널을 구동하기 위한 표시 장치의 전원 공급 방법에 있어서,
    상기 정상 모드에서, 전원공급부에 의해, 제1전원전압인 제1고전압과 제1저전압을 패널로 공급하는 단계; 및
    상기 저전력 표시 모드에서, 구동 집적회로에 의해, 다수의 입력 전압들 중 패널 전원 전압 및 터치 전압을 선택하고, 상기 선택된 패널 전원 전압 및 터치 전압을 기초로 생성한 제2전원전압인 제2고전압과 제2저전압을 상기 패널로 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2전원전압을 생성하는 단계는,
    상기 표시 모드를 판단하는 단계; 및
    정상 모드인 경우 패널 전원 전압을 기초로 제1구동전압과 제2구동전압을 생성하고, 저전력 표시 모드인 경우 상기 터치 전압을 기초로 상기 제2전원전압 및 제3구동전압과 제4구동전압을 생성하는 전압변환 단계;를 포함하고,
    상기 전압변환 단계는,
    정상 모드에서 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력되는 패널 전원 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 양의 제1출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선과 상기 제2입력선을 통해 입력되는 터치 전압을 이용하여 소정 배율로 승압된 제1출력전압을 출력하는 단계;
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 상기 제1입력선과 상기 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 승압된 양의 제2출력전압을 출력하는 단계;
    정상 모드에서 출력되는 상기 제1출력전압을 제1입력선과 제2입력선을 통해 각각 입력받아 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하고, 저전력 표시 모드에서 상기 제1입력선을 통해 입력되는 터치 전압을 이용하여 소정 배율로 강압된 음의 제3출력전압을 출력하는 단계; 및
    상기 출력되는 양의 전압 및 음의 전압을 증폭하여 상기 제1구동전압, 상기 제2구동전압, 상기 제2전원전압, 상기 제3구동전압, 및 상기 제4구동전압을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 전원 공급 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제2고전압과 제2저전압의 차이는 상기 제1고전압과 제1저전압의 차이보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치의 전원 공급 방법.
  20. 제9항에 있어서,
    상기 전원공급부는 패널 전원 전압을 기초로 상기 제1전원전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 전원공급부는 패널 전원 전압을 기초로 상기 제1전원전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 전원 공급 방법.
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