KR102142287B1 - Circuit and method for supplying gamma voltage, and power management ic - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부 전원의 변화에 대응하여 감마 전압을 안정적으로 제공할 수 있도록 개선한 감마 전압 제공 회로와 그를 채용한 전원 관리 집적 회로를 개시하며, 감마 전압 제공 회로를 포함하고, 감마 전압 제공 회로는 소스 드라이버 집적 회로의 부하 변동에 영향을 받지 않는 내부 전압을 이용하여 레귤레이션 전압을 생성하고 레귤레이션 전압을 이용하여 감마 전압을 생성하도록 구성된다.The present invention discloses an improved gamma voltage providing circuit and a power management integrated circuit employing the same, and an improved gamma voltage providing circuit to stably provide a gamma voltage in response to a change in an external power supply, including a gamma voltage providing circuit, The source driver integrated circuit is configured to generate a regulation voltage using an internal voltage that is not affected by load fluctuations and generate a gamma voltage using the regulation voltage.

Description

감마 전압 제공 회로 및 방법 그리고 전원 관리 집적 회로{CIRCUIT AND METHOD FOR SUPPLYING GAMMA VOLTAGE, AND POWER MANAGEMENT IC}Gamma voltage providing circuit and method, and power management integrated circuit {CIRCUIT AND METHOD FOR SUPPLYING GAMMA VOLTAGE, AND POWER MANAGEMENT IC}

본 발명은 전원 관리 집적 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 전원의 변화에 대응하여 감마 전압을 안정적으로 제공할 수 있도록 개선한 감마 전압 제공 회로 및 방법, 그리고 상기한 감마 전압 제공 회로 및 방법을 채용한 전원 관리 집적 회로에 관한 것이다.
The present invention relates to a power management integrated circuit, and more particularly, a gamma voltage providing circuit and method improved to stably provide a gamma voltage in response to a change in an external power source, and the gamma voltage providing circuit and method described above. It relates to an adopted power management integrated circuit.

디스플레이 시스템은 대개 액정표시장치와 같은 표시 패널을 채용한 평판(Flat Panel)으로 제작되며, 내부의 부품들에 전원을 공급하는 전원 관리 집적 회로를 구비한다. A display system is usually manufactured as a flat panel employing a display panel such as a liquid crystal display device, and includes a power management integrated circuit that supplies power to internal components.

전원 관리 집적 회로는 칩 형태로 구성될 수 있으며, 소스 드라이버 집적회로, 게이트 드라이버 집적 회로, 타이밍 컨트롤러 및 표시 패널의 동작에 필요한 전압을 생성하여 제공하도록 구성된다. 특히, 전원 관리 집적 회로는 내부에 감마 전압 제공 회로를 포함하며, 감마 전압 제공 회로에서 생성된 감마 전압을 소스 드라이버 집적회로에 제공한다. 감마 전압은 소스 드라이버 집적회로 내부에서 데이터를 이용하여 화상을 표현하기 위하여 이용된다.The power management integrated circuit may be configured in the form of a chip, and is configured to generate and provide voltages required for operation of a source driver integrated circuit, a gate driver integrated circuit, a timing controller, and a display panel. In particular, the power management integrated circuit includes a gamma voltage providing circuit therein, and provides a gamma voltage generated by the gamma voltage providing circuit to the source driver integrated circuit. The gamma voltage is used to represent an image using data inside the source driver integrated circuit.

또한, 전원 관리 집적 회로는 감마 전압뿐만 아니라 소스 드라이버 집적회로를 위한 소스 구동 전압, 게이트 드라이버 집적회로의 게이트 하이 전압과 게이트 로우 전압 그리고 액정표시장치의 구동에 필요한 공통 전압과 같은 다양한 전압을 생성하여 제공하도록 구성된다. 그리고, 전원 관리 집적 회로(20)는 상기한 전압들을 생성하는데 외부 전압을 공동으로 이용한다. 즉, 감마 전압 제공 회로는 공동으로 외부 전압을 이용하여 감마 전압을 생성한다.In addition, the power management integrated circuit generates various voltages such as the gamma voltage, the source driving voltage for the source driver integrated circuit, the gate high voltage and the gate low voltage of the gate driver integrated circuit, and the common voltage required for driving the liquid crystal display. Is configured to provide. Further, the power management integrated circuit 20 jointly uses an external voltage to generate the above-described voltages. That is, the gamma voltage providing circuit jointly generates a gamma voltage using an external voltage.

상기한 외부 전압을 공동으로 이용하는 전원 환경에서, 부하 환경이 급격하게 변하는 경우, 그의 영향으로 감마 전압이 불안정해지는 문제점이 있다. In a power environment where the external voltage is commonly used, when the load environment changes rapidly, there is a problem in that the gamma voltage becomes unstable due to its influence.

일례로, 소스 드라이버 집적회로는 하나의 라인에 대응하는 많은 수의 화소를 동시에 구동하기 위하여 일시적으로 많은 전류를 소모하는 동작을 수행한다. 즉, 소스 드라이버 집적회로에서 일시적으로 많은 부하가 발생할 수 있으며, 그로 인하여 외부 전압의 레벨은 일시적인 부하 환경 변화에 대응하여 급격하게 변동될 수 있다.As an example, the source driver integrated circuit temporarily consumes a large amount of current in order to simultaneously drive a large number of pixels corresponding to one line. That is, a large load may be temporarily generated in the source driver integrated circuit, and thus, the level of the external voltage may rapidly fluctuate in response to a temporary change in the load environment.

상기와 같은 부하 환경 변화에 의하여, 전원 관리 집적 회로에 인가되는 외부 전압의 레벨이 급격히 변동되면, 감마 전압 제공 회로도 영향을 받는다. 즉, 외부 전압을 이용하여 생성되는 감마 전압이 심하게 강하될 수 있다. 그러므로, 감마 전압이 불안정해지는 경우, 화질이 열화되는 현상이 발생될 수 있다.When the level of the external voltage applied to the power management integrated circuit rapidly fluctuates due to the change in the load environment as described above, the gamma voltage providing circuit is also affected. That is, the gamma voltage generated using the external voltage may be severely dropped. Therefore, when the gamma voltage becomes unstable, a phenomenon in which image quality is deteriorated may occur.

전원 관리 집적 회로는 감마 전압이 불안정해지는 것을 방지하기 위하여 감마 전압 제공 회로에 저항과 캐패시터를 포함하는 필터를 실장할 수 있다. 그러나, 필터는 감마 전압의 불안정을 완화시킬 수는 있으나 완전히 해소하기에 어려움이 있다. 또한, 감마 전압의 불안정을 충분히 해소하기 위하여, 큰 용량의 캐패시터가 요구될 수 있다. 그러나, 이 경우, 전원 관리 집적 회로의 사이즈 즉 칩 사이즈가 커지는 부차적인 문제점이 발생될 수 있다.
The power management integrated circuit may mount a filter including a resistor and a capacitor in the gamma voltage providing circuit to prevent the gamma voltage from becoming unstable. However, the filter can alleviate the instability of the gamma voltage, but it is difficult to completely eliminate it. Further, in order to sufficiently solve the instability of the gamma voltage, a capacitor having a large capacity may be required. However, in this case, a secondary problem may occur in that the size of the power management integrated circuit, that is, the chip size is increased.

본 발명의 목적은 전원 관리 집적 회로에서 소스 드라이버 집적회로로 제공되는 감마 전압을 안정적인 레벨로 제공할 수 있도록 함에 있다.An object of the present invention is to provide a gamma voltage provided to a source driver integrated circuit in a power management integrated circuit at a stable level.

본 발명의 다른 목적은 소스 드라이버 집적회로에 제공되는 감마 전압을 안정적으로 제공하면서 칩 사이즈를 줄일 수 있는 감마 전압 제공 회로 및 전원 관리 집적 회로를 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a gamma voltage providing circuit and a power management integrated circuit capable of stably providing a gamma voltage provided to a source driver integrated circuit while reducing a chip size.

본 발명에 따른 감마 전압 제공 회로는, 외부 전압을 이용하여 승압된 내부 전압을 생성하는 내부 전압 생성부; 및 상기 내부 전압을 레귤레이팅한 레귤레이팅 전압을 이용하여 복수 개의 채널들에 대응하는 감마 전압들을 생성하며 하나 이상의 선택된 채널에 상기 감마 전압을 제공하는 디지털 아날로그 변환기;를 포함함을 특징으로 한다. The gamma voltage providing circuit according to the present invention includes: an internal voltage generator configured to generate an internal voltage boosted by using an external voltage; And a digital-to-analog converter that generates gamma voltages corresponding to a plurality of channels by using a regulating voltage obtained by regulating the internal voltage and provides the gamma voltage to at least one selected channel.

또한, 본 발명에 따른 복수의 채널에서 출력되는 감마 전압들을 소스 드라이버 집적회로에 제공하는 전원 관리 집적 회로는, 외부 전압이 승압된 내부 전압을 레귤레이팅한 레귤레이팅 전압을 제공하는 레귤레이터; 상기 레귤레이팅 전압을 이용하여 상기 복수 개의 채널들에 대응하는 상기 감마 전압들을 생성하는 저항 스트링; 상기 감마 전압들을 상기 복수 개의 채널 별로 전달하는 복수의 스위치를 포함하며 상기 스위치의 프로그래밍 상태에 따라서 하나 이상의 선택된 채널에 상기 감마 전압을 제공하는 스위치 회로; 및 상기 스위치 회로에서 제공되는 상기 하나 이상의 상기 감마 전압을 해당되는 상기 채널을 통하여 출력하는 감마 버퍼들;을 포함함을 특징으로 한다.Further, a power management integrated circuit for providing gamma voltages output from a plurality of channels to a source driver integrated circuit according to the present invention includes: a regulator providing a regulating voltage obtained by regulating an internal voltage boosted by an external voltage; A resistance string generating the gamma voltages corresponding to the plurality of channels by using the regulating voltage; A switch circuit comprising a plurality of switches for transmitting the gamma voltages for each of the plurality of channels, and providing the gamma voltage to one or more selected channels according to a programming state of the switch; And gamma buffers for outputting the one or more gamma voltages provided by the switch circuit through the corresponding channel.

또한, 본 발명에 따른 감마 전압 제공 방법은, 외부 전압이 승압된 내부 전압을 이용하여 레귤레이터가 레귤레이팅 전압을 생성하는 단계; 디지털 아날로그 변환기에서 상기 레귤레이팅 전압을 분압하여 감마 전압들을 생성하는 단계; 상기 디지털 아날로그 변환기에서 출력할 채널 별로 상기 감마 전압들의 출력을 스위칭하는 단계; 스위칭에 의하여 출력되는 상기 감마 전압을 감마 버퍼에서 버퍼링하여 상기 채널 별로 출력하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
In addition, a method for providing a gamma voltage according to the present invention includes the steps of: generating a regulating voltage by a regulator using an internal voltage boosted by an external voltage; Generating gamma voltages by dividing the regulating voltage in a digital to analog converter; Switching outputs of the gamma voltages for each channel to be output from the digital to analog converter; And buffering the gamma voltage output by switching in a gamma buffer and outputting the gamma voltage for each channel.

따라서, 본 발명에 의하면 소스 드라이버 집적 회로에 감마 전압을 제공할 수 있고, 내부 전압을 이용하여 감마 전압을 생성하므로 소스 드라이버 집적 회로의 부하 변동에 영향을 받지 않고 안정적으로 감마 전압을 제공할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, according to the present invention, a gamma voltage can be provided to the source driver integrated circuit, and since the gamma voltage is generated using the internal voltage, the gamma voltage can be stably provided without being affected by the load fluctuation of the source driver integrated circuit. It works.

또한, 본 발명에 의하면, 소스 드라이버 집적회로의 부하 변동에 둔감한 내부 전압을 이용하여 감마 전압을 제공할 수 있어서 감마 전압의 안정화에 필요한 캐패시턴스를 포함하는 필터 회로의 구성이 배제될 수 있다. 그러므로 전원 관리 집적 회로는 칩 사이즈를 개선할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, since the gamma voltage can be provided using an internal voltage that is insensitive to load fluctuations of the source driver integrated circuit, the configuration of the filter circuit including the capacitance required for stabilization of the gamma voltage can be eliminated. Therefore, the power management integrated circuit has an effect of improving the chip size.

도 1는 본 발명에 따른 전원 관리 집적회로의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도.
도 2는 도 1의 레귤레이터의 일 실시예를 나타내는 회로도.
도 3은 도 1의 레귤레이터의 일 실시예를 나타내는 상세 회로도.1 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of a power management integrated circuit according to the present invention.
2 is a circuit diagram showing an embodiment of the regulator of FIG. 1.
3 is a detailed circuit diagram showing an embodiment of the regulator of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terms used in the present specification and claims are not limited to a conventional or dictionary meaning and are not interpreted, but should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical matters of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.The embodiments shown in the specification and the configuration shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application It can be.

도 1은 디스플레이 시스템의 전원을 공급하는 회로를 예시한 것이며, 상용 전원(10)을 이용하여 외부 전압(Vo)을 제공하는 전원 회로(12)와 외부 전압(Vo)을 이용하여 감마 전압을 출력하는 전원 관리 집적 회로(20)를 포함한다.1 illustrates a circuit that supplies power to a display system, and outputs a gamma voltage using a power circuit 12 providing an external voltage Vo using a commercial power supply 10 and an external voltage Vo And a power management integrated circuit (20).

전원 회로(12)는 교류 전원(10)에 연결되고 직류 전원을 출력한다. 전원 회로(12)가 출력하는 전압은 전원 관리 집적 회로(20)의 관점에서 외부 전압(Vo)라 정의할 수 있다. 그리고, 전원 회로(12)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 통상적인 구성 요소 즉, 인덕터, 커패시터 및 스위치 등을 포함할 수 있다. 전원 회로(12)는 전원 관리 집적 회로(20)에서 제공되는 게이트 펄스(Gp)에 의하여 외부 전압(Vo)의 레벨을 균일하게 유지할 수 있다.The power circuit 12 is connected to the AC power supply 10 and outputs a DC power supply. The voltage output from the power circuit 12 may be defined as an external voltage Vo from the viewpoint of the power management integrated circuit 20. Further, the power circuit 12 may include conventional components for converting AC power into DC power, that is, an inductor, a capacitor, and a switch. The power circuit 12 may uniformly maintain the level of the external voltage Vo by the gate pulse Gp provided from the power management integrated circuit 20.

본 발명에 따른 실시예로 구성된 전원 관리 집적 회로(20)는 디스플레이 시스템에 포함되는 소스 드라이버 집적회로(도시되지 않음), 게이트 드라이버 집적회로(도시되지 않음), 타이밍 컨트롤러(도시되지 않음) 및 표시 패널(도시되지 않음)의 동작에 필요한 다양한 전압을 생성할 수 있다.The power management integrated circuit 20 configured in the embodiment according to the present invention includes a source driver integrated circuit (not shown), a gate driver integrated circuit (not shown), a timing controller (not shown) and a display included in the display system. Various voltages required for the operation of the panel (not shown) may be generated.

본 발명에 따른 전원 관리 집적 회로의 실시예는 소스 드라이버 집적회로에 감마 전압을 제공하며, 외부 전압(Vo)의 레벨이 변동하여도 안정적인 레벨로 감마 전압을 제공하는 것을 구현한 것이다. 그러므로, 도 1의 전원 관리 집적 회로(20)의 실시예는 감마 전압을 생성하는 부품을 포함한 것으로 도시된다.An embodiment of the power management integrated circuit according to the present invention provides a gamma voltage to the source driver integrated circuit, and provides a gamma voltage at a stable level even when the level of the external voltage Vo varies. Therefore, the embodiment of the power management integrated circuit 20 of FIG. 1 is shown as including a component that generates a gamma voltage.

전원 관리 집적 회로(20)는 대개 원-칩(One-chip)으로 제작될 수 있으며, 외부 전압(Vo)을 감지하는 저항들(Ra, Rb), 비교기(22), 컨트롤러(24)를 포함할 수 있다. The power management integrated circuit 20 may be generally manufactured as a one-chip, and includes resistors (Ra, Rb) for sensing an external voltage (Vo), a comparator 22, and a controller 24. can do.

전원 관리 집적 회로(20)에서 외부 전압(Vo)의 변동은 저항들(Ra, Rb)을 이용하여 감지될 수 있으며, 저항들(Ra, Rb)에 의해 외부 전압(Vo)이 분압된 전압은 비교기(22)에 제공된다. 비교기(22)는 입력되는 전압을 이용하여 외부 전압(Vo)의 변동을 기준 전압(Vref)과 비교한다. 컨트롤러(24)는 비교기(22)의 출력에 대응하는 게이트 펄스(Gp)를 출력한다. 즉, 외부 전압(Vo)의 상승과 하강에 대응한 게이트 펄스(Gp)에 의해서, 전원 회로(12)는 내부의 전류량을 제어하여서 외부 전압(Vo)의 레벨을 유지할 수 있다.The variation of the external voltage Vo in the power management integrated circuit 20 can be detected using resistors Ra and Rb, and the voltage divided by the external voltage Vo by the resistors Ra and Rb is It is provided to the comparator 22. The comparator 22 compares the variation of the external voltage Vo with the reference voltage Vref using the input voltage. The controller 24 outputs a gate pulse Gp corresponding to the output of the comparator 22. That is, by the gate pulse Gp corresponding to the rise and fall of the external voltage Vo, the power circuit 12 may control the amount of internal current to maintain the level of the external voltage Vo.

그리고, 본 발명에 따른 전원 관리 집적 회로(20)의 실시예는 내부 전압 생성부(40)와 감마 전압 제공 회로(46)를 포함한다. Further, an embodiment of the power management integrated circuit 20 according to the present invention includes an internal voltage generator 40 and a gamma voltage providing circuit 46.

내부 전압 생성부(40)는 외부 전압(Vo)을 수신하고, 내부 동작을 위한 전압 또는 소스 드라이버 집적회로, 게이트 드라이버 집적회로 등으로 제공할 전압을 생성한다. 내부 전압 생성부(40)에서 생성되는 전압 중, 내부 동작을 위한 전압은 기준 전압(Vref)이 예시될 수 있고, 소스 드라이버 집적회로를 위한 전압을 소스 구동 전압이 예시될 수 있으며, 게이트 드라이버 집적회로를 위한 전압은 게이트 하이 전압(Voh) 또는 게이트 로우 전압이 예시될 수 있고, 표시 패널을 위한 전압은 공통 전압이 예시될 수 있다.The internal voltage generator 40 receives an external voltage Vo and generates a voltage for internal operation or a voltage to be provided to a source driver integrated circuit, a gate driver integrated circuit, or the like. Among the voltages generated by the internal voltage generator 40, the reference voltage Vref may be exemplified as the voltage for internal operation, the source driving voltage may be exemplified as the voltage for the source driver integrated circuit, and the gate driver integration The voltage for the circuit may be a gate high voltage Voh or a gate low voltage, and the voltage for the display panel may be a common voltage.

그리고, 내부 전압 생성부(40)는 외부 전압(Vo)을 승압한 내부 전압을 제공할 수 있으며, 내부 전압의 일례로 게이트 드라이버 집적회로에 제공되는 게이트 전압 중 하나인 게이트 하이 전압(Voh)이 예시될 수 있다. 내부 전압 생성부(40)는 통상 5V 수준의 외부 전압(Vo)를 제공받을 수 있으며, 상기한 외부 전압(Vo)을 이용하여 18V 수준으로 승압한 전압을 게이트 하이 전압(Voh)으로 제공하도록 설계될 수 있다. 이하, 내부 전압은 외부 전압(Vo)보다 높은 레벨을 가지면서 부하 변화에 영향을 적게 받아서 레벨 변화가 크게 발생하지 않는 전압 중 하나가 선택됨이 바람직하며, 본 발명의 실시예로 이용되는 것은 게이트 하이 전압(Voh)으로 기재한다.In addition, the internal voltage generator 40 may provide an internal voltage obtained by boosting the external voltage Vo, and as an example of the internal voltage, a gate high voltage Voh, which is one of the gate voltages provided to the gate driver integrated circuit, is It can be illustrated. The internal voltage generator 40 is designed to receive an external voltage (Vo) of a typical 5V level, and to provide a voltage boosted to a level of 18V using the external voltage (Vo) as a gate high voltage (Voh). Can be. Hereinafter, it is preferable to select one of the voltages in which the internal voltage has a higher level than the external voltage Vo and is less affected by the load change, so that the level change does not occur significantly, and the gate high is used as an embodiment of the present invention. It is described as voltage (Voh).

감마 전압 제공 회로(46)는 감마 전압들(Vgo1-Vgon)을 생성한다. 본 발명에 따른 실시예의 설명을 위하여 상술한 바와 같이 각 단계 별로 제1 감마 전압들(Vg1-Vgn), 제2 감마 전압들(Vg1-Vgn) 및 제3 감마 전압들(Vg01-Vgon)을 구분하며, 필요에 따라서 제1 내지 제3 감마 전압들은 감마 전압으로 통칭될 수 있다.The gamma voltage providing circuit 46 generates gamma voltages Vgo1 to Vgon. As described above for the description of the embodiment according to the present invention, the first gamma voltages Vg1-Vgn, the second gamma voltages Vg1-Vgn, and the third gamma voltages Vg01-Vgon are classified for each step. And, if necessary, the first to third gamma voltages may be collectively referred to as gamma voltages.

상기한 감마 전압들(Vgo1-Vgon)의 생성을 위하여, 감마 전압 제공 회로(46)는 디지털 아날로그 변환기(50)와 감마 전압들(Vgo1-Vgon)을 출력하는 채널 별로 구성되는 감마 버퍼들(56)을 포함한다. In order to generate the gamma voltages Vgo1-Vgon, the gamma voltage providing circuit 46 includes the digital-to-analog converter 50 and gamma buffers 56 configured for each channel outputting gamma voltages Vgo1-Vgon. ).

그리고, 디지털 아날로그 변환기(50)는 레귤레이터(51), 저항 스트링(52) 및 스위치 회로를 포함한다. Further, the digital to analog converter 50 includes a regulator 51, a resistance string 52, and a switch circuit.

레귤레이터(51)는 게이트 하이 전압(Voh)을 레귤레이팅한 레귤레이팅 전압(Vo2)을 생성하여 저항 스트링(52)으로 제공하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 레귤레이터(51)는 게이트 하이 전압(Voh)을 외부 전압(Vo)과 동일한 레벨을 갖도록 레귤레이팅하도록 구성될 수 있으며, 그 결과 레귤레이팅 전압(Vo2)을 저항 스트링(52)으로 제공할 수 있다. 레귤레이터(51)는 후술되는 도 2 및 도 3와 같이 전류 제어에 의하여 레귤레이팅 전압(Vo2)을 제공하도록 구성될 수 있다.The regulator 51 is configured to generate a regulating voltage Vo2 by regulating the gate high voltage Vo2 and provide it to the resistance string 52. More specifically, the regulator 51 may be configured to regulate the gate high voltage Voh to have the same level as the external voltage Vo, and as a result, the regulating voltage Vo2 is provided to the resistance string 52 can do. The regulator 51 may be configured to provide the regulating voltage Vo2 by current control as shown in FIGS. 2 and 3 to be described later.

저항 스트링(52)은 레귤레이팅 전압(Vo2)을 이용하여 복수 개의 채널들에 대응하는 제1 감마 전압들(Vg1-Vgn)을 생성하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 저항 스트링(52)은 직렬 연결된 저항들을 포함할 수 있으며, 저항들 간의 노드에서 외부 전압(Vo)이 분압된 제1 감마 전압들(Vg1-Vgn)을 출력한다. 즉, 저항 스트링(52)은 제1 감마 전압들(Vg1-Vgn)을 제공하는 정전압원으로 작용한다.The resistance string 52 is configured to generate first gamma voltages Vg1 to Vgn corresponding to a plurality of channels using the regulating voltage Vo2. More specifically, the resistance string 52 may include resistors connected in series, and outputs first gamma voltages Vg1-Vgn obtained by dividing the external voltage Vo at a node between the resistors. That is, the resistance string 52 serves as a constant voltage source providing the first gamma voltages Vg1 to Vgn.

한편, 스위치 회로는 제2 감마 전압들(Vgi1-Vgin)을 복수 개의 채널 별로 출력하는 복수의 스위치(54)를 포함한다. 여기에서, 복수의 스위치(54)는 제1 감마 전압들(Vg1-Vgn)을 각각 스위칭하며, 스위칭 결과 제2 감마 전압들(Vgi1-Vgin)을 출력한다. 그리고, 복수의 스위치(54)는 하나 이상의 선택된 채널에 대응하여 턴온을 유지하도록 프로그래밍될 수 있다. Meanwhile, the switch circuit includes a plurality of switches 54 that output the second gamma voltages Vgi1-Vgin for each of a plurality of channels. Here, the plurality of switches 54 switch the first gamma voltages Vg1-Vgn, respectively, and output second gamma voltages Vgi1 -Vgin as a result of the switching. Further, the plurality of switches 54 may be programmed to maintain turn-on corresponding to one or more selected channels.

또한편, 감마 버퍼들(56)은 턴온된 스위치들(54)에서 출력되는 제2 감마 전압들(Vgi1-Vgin)을 각각 버퍼링하고 제3 감마 전압들(Vg01-Vgon)을 출력하도록 구성된다. In addition, the gamma buffers 56 are configured to buffer the second gamma voltages Vgi1-Vgin output from the turned-on switches 54, respectively, and output third gamma voltages Vg01-Vgon.

상기한 구성에서, 레귤레이터(51)는 도 2와 같이 비교 회로(60), 전류 제어 소자(M0) 및 센싱 회로를 포함할 수 있다. In the above configuration, the regulator 51 may include a comparison circuit 60, a current control element M0, and a sensing circuit as shown in FIG. 2.

비교 회로(60)는 기준 전압(Vref)과 피드백 전압(Vfb)을 비교하고 비교 결과에 대응하는 전류를 출력하도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 에러 증폭기를 이용하여 구성될 수 있다. The comparison circuit 60 may be configured to compare the reference voltage Vref and the feedback voltage Vfb and output a current corresponding to the comparison result, and may be preferably configured using an error amplifier.

그리고, 전류 제어 소자(M0)는 비교 회로(60)의 출력이 게이트에 인가되는 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 전류 제어 소자(M0)는 게이트에 인가되는 비교 회로(60)의 출력 전류에 대응하여 소스에 인가되는 게이트 하이 전압(Voh)을 레귤레이팅하고, 드레인에서 레귤레이팅 전압(Vo2)을 출력한다. 상술한 바와 같이 레귤레이팅 전압(Vo2)는 외부 전압(Vo)와 같도록 전류 제어 소자(Mo)의 저항이 제어됨이 바람직하다. In addition, the current control element M0 may be composed of a PMOS transistor to which the output of the comparison circuit 60 is applied to the gate. The current control element M0 regulates the gate high voltage Vo2 applied to the source in response to the output current of the comparison circuit 60 applied to the gate, and outputs the regulating voltage Vo2 from the drain. As described above, it is preferable that the resistance of the current control element Mo is controlled so that the regulating voltage Vo2 is equal to the external voltage Vo.

그리고, 센싱 회로는 전류 제어 소자(M0)의 출력단에 직렬로 연결된 저항들(Rs1, Rs2)을 포함하며, 저항들(Rs1, Rs2)에 의하여 레귤레이팅 전압(Vo2)이 분압된 피드백 전압(Vfb)을 비교 회로(60)에 제공하도록 구성된다. 직렬 연결된 저항들(Rs1, Rs2)은 저항 스트링(52)과 병렬로 구성될 수 있다. In addition, the sensing circuit includes resistors Rs1 and Rs2 connected in series to the output terminal of the current control element M0, and a feedback voltage Vfb by which the regulating voltage Vo2 is divided by the resistors Rs1 and Rs2. ) To the comparison circuit 60. The series-connected resistors Rs1 and Rs2 may be configured in parallel with the resistor string 52.

도 2의 비교 회로(60)는 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명할 수 있다. 도 3에서 도 2와 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략한다.The comparison circuit 60 of FIG. 2 may be described in more detail with reference to FIG. 3. In FIG. 3, a redundant description of the same configuration as in FIG. 2 will be omitted.

비교 회로(60)는 비교기(62), 보상 캐패시터(Cc) 및 전류 제어 회로를 포함하여 구성된다. The comparison circuit 60 includes a comparator 62, a compensation capacitor Cc, and a current control circuit.

비교기(62)는 피드백 전압(Vfb)과 기준 전압(Vref)을 비교하고 비교 결과에 대응하는 신호를 출력하도록 구성되며, 보상 캐패시터(Cc)는 신호의 안정화를 위하여 비교기(62)의 출력을 보상하도록 구성된다.The comparator 62 is configured to compare the feedback voltage Vfb and the reference voltage Vref and output a signal corresponding to the comparison result, and the compensation capacitor Cc compensates the output of the comparator 62 to stabilize the signal. Is configured to

그리고, 전류 제어 회로는 직렬 연결된 스위칭 소자(M1) 및 스위칭 소자(M2)를 포함하며, 스위칭 소자(M1)는 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있고, 스위칭 소자(M2)는 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 스위칭 소자(M1)는 소스에 게이트 하이 전압(Voh)이 인가되도록 구성되고, 스위칭 소자(M2)는 소스에 접지 전압이 인가되도록 구성된다. 스위칭 소자(M1)와 스위칭 소자(M2)는 드레인이 공통으로 연결되어서 노드를 형성하도록 구성되고, 스위칭 소자(M1)와 스위칭 소자(M2) 사이에 형성된 공통 드레인 노드는 스위칭 소자(M1)의 게이트에 연결되도록 구성된다. 그리고, 스위칭 소자(M1)와 전류 제어 소자(M0)는 게이트가 커플링되도록 구성된다.Further, the current control circuit includes a switching element M1 and a switching element M2 connected in series, the switching element M1 may be composed of a PMOS transistor, and the switching element M2 may be composed of an NMOS transistor. . The switching element M1 is configured to apply a gate high voltage Voh to the source, and the switching element M2 is configured to apply a ground voltage to the source. The switching element M1 and the switching element M2 are configured such that drains are commonly connected to form a node, and a common drain node formed between the switching element M1 and the switching element M2 is a gate of the switching element M1. Is configured to be connected to. In addition, the switching element M1 and the current control element M0 are configured such that a gate is coupled.

상술한 바와 같이 구성됨에 따라서, 게이트 하이 전압(Voh)은 전류 제어 소자(M0)의 동작에 의하여 레귤레이팅되고, 전류 제어 소자(M0)는 레귤레이팅 전압(Vo2)를 출력한다. As configured as described above, the gate high voltage Voh is regulated by the operation of the current control element M0, and the current control element M0 outputs the regulating voltage Vo2.

레귤레이팅 전압(Vo2)은 저항들(Rs1, Rs2)에 의하여 센싱되며, 비교기(62)는 기준 전압(Vref)과 피드백 전압(Vfb)를 비교하고 그 결과를 스위칭 소자(M2)에 제공한다.The regulating voltage Vo2 is sensed by the resistors Rs1 and Rs2, and the comparator 62 compares the reference voltage Vref and the feedback voltage Vfb, and provides the result to the switching element M2.

레귤레이팅 전압(Vo2)의 레벨이 낮은 경우, 비교기(62)는 높은 레벨의 전압을 출력하며, 스위칭 소자(M2)는 턴온되며, 그에 따라서 커플링된 전류 제어 소자(M0)와 스위칭 소자(M1)의 게이트 레벨이 낮아진다. 즉, 스위칭 소자(M1)와 전류 제어 소자(M0)에 흐르는 전류의 양이 증가하며, 스위칭 소자(M1)와 전류 제어 소자(M0)의 전류 양은 채널저항 비례에 대응할 수 있다.When the level of the regulating voltage Vo2 is low, the comparator 62 outputs a high level voltage, and the switching element M2 is turned on. Accordingly, the coupled current control element M0 and the switching element M1 ) Lowers the gate level. That is, the amount of current flowing through the switching element M1 and the current control element M0 increases, and the amount of current between the switching element M1 and the current control element M0 may correspond to the proportion of the channel resistance.

즉, 레귤레이팅 전압(Vo2)이 낮은 경우, 전류 제어 소자(M0)의 전류량이 증가하고, 결과적으로 레귤레이팅 전압(Vo2)이 일정한 레벨을 유지할 수 있다.That is, when the regulating voltage Vo2 is low, the amount of current of the current control element M0 increases, and as a result, the regulating voltage Vo2 can maintain a constant level.

이와 반대로, 레귤레이팅 전압(Vo2)의 레벨이 높은 경우, 비교기(62)는 낮은 레벨의 전압을 출력하며, 스위칭 소자(M2)는 턴오프되며, 그에 따라서 커플링된 전류 제어 소자(M0)와 스위칭 소자(M1)의 게이트 레벨이 높아진다. 즉, 스위칭 소자(M1)와 전류 제어 소자(M0)에 흐르는 전류의 양이 감소한다.Conversely, when the level of the regulating voltage Vo2 is high, the comparator 62 outputs a low level voltage, and the switching element M2 is turned off. Accordingly, the coupled current control element M0 and The gate level of the switching element M1 is increased. That is, the amount of current flowing through the switching element M1 and the current control element M0 decreases.

즉, 레귤레이팅 전압(Vo2)이 높은 경우, 전류 제어 소자(M0)의 전류량이 감소하고, 결과적으로 레귤레이팅 전압(Vo2)이 일정한 레벨을 유지할 수 있다.That is, when the regulating voltage Vo2 is high, the amount of current of the current control element M0 decreases, and as a result, the regulating voltage Vo2 can maintain a constant level.

본 발명에 따른 실시예는 상술한 바와 같이 게이트 하이 전압(Voh)을 레귤레이팅한 레귤레이팅 전압(Vo2)을 저항 스트링(52)에 제공한다. The embodiment according to the present invention provides the regulating voltage Vo2 obtained by regulating the gate high voltage Voh to the resistor string 52 as described above.

게이트 하이 전압(Voh)은 내부 전압 발생기(20)에서 승압된 전압이며, 외부 전압(Vo)의 변동에 크게 영향을 받지 않는다. 또한, 게이트 하이 전압(Voh)은 라인 별로 순차적으로 분산되며 고전압으로 구동되기 때문에 부하 변화에 따른 영향을 크게 받지 않는다. 즉, 게이트 하이 전압(Voh)은 안정적으로 레벨을 유지하여 제공될 수 있다.The gate high voltage Voh is a voltage boosted by the internal voltage generator 20 and is not significantly affected by fluctuations of the external voltage Vo. In addition, since the gate high voltage Voh is sequentially distributed for each line and is driven by a high voltage, it is not significantly affected by a load change. That is, the gate high voltage Voh may be provided by stably maintaining the level.

그러므로, 레귤레이터(51)는 안정된 레벨을 유지하는 게이트 하이 전압(Voh)을 이용함으로써 외부 전압(Vo)의 변동이나 부하 변동에 영향을 크게 받지 않고 안정적인 레귤레이션 전압(Vo2)을 출력할 수 있다. 또한, 레귤레이터(51)는 피드백에 의한 전류 제어에 의하여 레귤레이션이 제어되므로 레귤레이션 전압(Vo2)을 보다 안정적으로 제공할 수 있다.Therefore, the regulator 51 can output a stable regulation voltage Vo2 without being greatly affected by fluctuations in external voltage Vo or load fluctuations by using the gate high voltage Voh maintaining a stable level. In addition, since the regulator 51 is regulated by current control based on feedback, the regulation voltage Vo2 can be more stably provided.

그리고, 저항 스트링(52)과 스위치들(54)을 포함하는 디지털 아날로그 변환기(50)는 외부 전압(Vo)과 동일한 레벨의 레귤레이팅 전압(Vo2)을 이용하여 감마 전압을 생성한다. 그러므로, 본 발명에 따른 실시예는 외부 전압(Vo)를 이용한 것과 동일한 전압 환경에서 감마 전압을 생성할 수 있다.In addition, the digital-to-analog converter 50 including the resistor string 52 and the switches 54 generates a gamma voltage by using a regulating voltage Vo2 having the same level as the external voltage Vo. Therefore, the embodiment according to the present invention can generate the gamma voltage in the same voltage environment as using the external voltage Vo.

상기한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 실시예는 내부 전압인 게이트 하이 전압(Voh)을 이용하여 감마 전압들(Vgo1-Vgon)을 안정되게 제공할 수 있다. 그러므로 화면이 양질로 표시될 수 있다.With the above configuration, the embodiment according to the present invention can stably provide the gamma voltages Vgo1-Vgon using the gate high voltage Voh, which is an internal voltage. Therefore, the screen can be displayed in good quality.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 감마 전압들(Vgo1-Vgon)의 안정화를 위하여 전원 관리 집적 회로의 각 출력 채널 별로 캐패시터와 저항과 같은 필터 회로를 구성하는 것을 배제할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 실시예로 구성되는 전압 관리 집적 회로는 칩 사이즈를 개선할 수 있다.
In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to exclude the configuration of filter circuits such as capacitors and resistors for each output channel of the power management integrated circuit in order to stabilize the gamma voltages Vgo1-Vgon. Therefore, the voltage management integrated circuit configured in the embodiment according to the present invention can improve the chip size.

10 : 전원 12 : 전원 회로
20 : 전원 관리 회로 24 : 컨트롤러
40 : 내부 전압 생성부 50 : 디지털 아날로그 변환기
51 : 레귤레이터 52 : 저항 스트링
54 : 스위치 56 : 감마 버퍼
60 : 비교 회로10: power 12: power circuit
20: power management circuit 24: controller
40: internal voltage generator 50: digital to analog converter
51: regulator 52: resistance string
54: switch 56: gamma buffer
60: comparison circuit

Claims (16)

외부 전압을 승압하여 상기 외부 전압보다 높은 레벨을 갖는 내부 전압을 생성하며, 부하 변화에 의한 레벨 변화가 상기 외부 전압보다 크지 않은 상기 내부 전압을 제공하는 내부 전압 생성부; 및
기준 전압을 이용하여 상기 내부 전압을 상기 외부 전압의 레벨로 레귤레이팅한 레귤레이팅 전압을 생성하고, 상기 레귤레이팅 전압을 분압하여 복수 개의 채널들에 대응하는 감마 전압들을 생성하며, 하나 이상의 선택된 채널에 상기 감마 전압을 제공하는 디지털 아날로그 변환기;를 포함함을 특징으로 하는 감마 전압 제공 회로.
An internal voltage generator configured to boost an external voltage to generate an internal voltage having a higher level than the external voltage, and to provide the internal voltage whose level change due to a load change is not greater than the external voltage; And
Generating a regulating voltage by regulating the internal voltage to the level of the external voltage using a reference voltage, dividing the regulating voltage to generate gamma voltages corresponding to a plurality of channels, And a digital-to-analog converter that provides the gamma voltage.
제1 항에 있어서,
상기 감마 전압은 소스 드라이버 집적회로의 데이터 구동을 위하여 제공되는 감마 전압 제공 회로.
According to claim 1,
The gamma voltage is a gamma voltage providing circuit provided to drive data of a source driver integrated circuit.
제1 항에 있어서,
상기 내부 전압 생성부 및 상기 디지털 아날로그 변환기는 전원 관리 집적회로 내에 집적되는 감마 전압 제공 회로.
According to claim 1,
The internal voltage generator and the digital-to-analog converter are a gamma voltage providing circuit integrated in a power management integrated circuit.
제1 항에 있어서,
상기 내부 전압은 게이트 드라이버 집적회로에 제공하기 위하여 생성된 게이트 전압을 이용하도록 구성되는 감마 전압 제공 회로.
According to claim 1,
The gamma voltage providing circuit configured to use the generated gate voltage to provide the internal voltage to the gate driver integrated circuit.
제4 항에 있어서,
상기 게이트 전압은 상기 게이트 드라이버 집적회로에서 화소의 게이트 라인으로 출력되는 게이트 구동 신호를 생성하기 위한 게이트 하이 전압을 이용하도록 구성되는 감마 전압 제공 회로.
The method of claim 4,
The gate voltage is configured to use a gate high voltage for generating a gate driving signal output from the gate driver integrated circuit to a gate line of a pixel.
제1 항에 있어서, 상기 디지털 아날로그 변환기는,
상기 기준 전압을 이용하여 상기 내부 전압을 레귤레이팅한 상기 레귤레이팅 전압을 생성하는 레귤레이터;
상기 레귤레이팅 전압을 분압하여 상기 복수 개의 채널들에 대응하는 상기 감마 전압들을 생성하는 저항 스트링; 및
상기 감마 전압들을 상기 복수 개의 채널 별로 전달하는 복수의 스위치를 포함하며 상기 스위치의 프로그래밍 상태에 따라서 하나 이상의 선택된 채널에 상기 감마 전압을 제공하는 스위치 회로;를 포함하는 감마 전압 제공 회로.
The method of claim 1, wherein the digital to analog converter,
A regulator generating the regulating voltage by regulating the internal voltage by using the reference voltage;
A resistance string that divides the regulating voltage to generate the gamma voltages corresponding to the plurality of channels; And
And a switch circuit configured to transmit the gamma voltages to each of the plurality of channels and to provide the gamma voltage to at least one selected channel according to a programming state of the switch.
삭제delete 제6 항에 있어서, 상기 레귤레이터는,
상기 기준 전압과 피드백 전압을 비교하고 비교 결과에 대응하는 전류를 출력하는 비교 회로;
상기 비교 회로에서 출력되는 전류에 대응하여 상기 내부 전압을 레귤레이팅하여서 상기 레귤레이팅 전압으로 출력하는 전류 제어 소자; 및
상기 전류 제어 소자에서 출력되는 상기 레귤레이팅 전압을 센싱하고 센싱 결과에 대응하는 상기 피드백 전압을 제공하는 센싱 회로;를 포함하는 감마 전압 제공 회로.
The method of claim 6, wherein the regulator,
A comparison circuit for comparing the reference voltage and a feedback voltage and outputting a current corresponding to a comparison result;
A current control element for regulating the internal voltage in response to a current output from the comparison circuit and outputting the regulating voltage; And
A sensing circuit for sensing the regulating voltage output from the current control element and providing the feedback voltage corresponding to a sensing result.
제8 항에 있어서, 상기 비교 회로는,
상기 기준 전압과 상기 피드백 전압을 비교하고 비교 결과에 대응하는 신호를 출력하는 비교기;
상기 비교기의 출력을 보상하는 보상 캐패시터; 및
상기 비교기의 출력에 대응하여 상기 전류 제어 소자에 제공하는 전류를 제어하는 전류 제어 회로;를 포함하는 감마 전압 제공 회로.
The method of claim 8, wherein the comparison circuit,
A comparator for comparing the reference voltage and the feedback voltage and outputting a signal corresponding to a comparison result;
A compensation capacitor compensating the output of the comparator; And
A current control circuit for controlling a current supplied to the current control element in response to the output of the comparator.
제9 항에 있어서, 상기 전류 제어 회로는
상기 비교기의 출력에 대응하여 스위칭 상태가 제어되는 제1 스위칭 소자; 및
상기 제1 스위칭 소자의 스위칭 상태에 의하여 전류의 흐름이 제어되는 제2 스위칭 소자;를 포함하며,
상기 제2 스위칭 소자는 상기 전류 제어 소자와 전류의 흐르는 양이 비례하도록 커플링되는 감마 전압 제공 회로.
The method of claim 9, wherein the current control circuit
A first switching element in which a switching state is controlled in response to the output of the comparator; And
Including; a second switching element in which the flow of current is controlled by the switching state of the first switching element,
The second switching element is a gamma voltage providing circuit coupled to the current control element and the amount of current flowing in proportion.
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