KR102345396B1 - 전원 관리 드라이버 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

전원 관리 드라이버는 구동 인에이블 신호에 기초하여 입력 전압을 외부의 소스 드라이버를 구동하는 소스 구동 전압으로 변환하는 부스트 변환기, 상기 소스 구동 전압을 외부 장치에 각각 대응되는 복수의 구동 전압들로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들, 상기 소스 구동 전압이 상기 소스 드라이버로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러 및 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함한다.

Description

전원 관리 드라이버 및 이를 포함하는 표시 장치{POWER MANAGEMENT DRIVER AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 전원 관리 드라이버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력 소모를 감소시키는 전원 관리 드라이버 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모바일 폰(Mobile Phone), 태블릿(Tablet), 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 노트북(Notebook) 등과 같은 포터블(portable) 및 모바일 전자 기기에 포함되는 표시 장치에는 전원 관리 드라이버(Power Management Integrated Circuit; PMIC)가 포함된다.
상기 PMIC는 외부 장치로부터 인가된 입력 전압 및 인에이블 신호를 이용하여 상기 전자 기기의 구동에 필요한 다양한 크기의 구동 전압들을 기 설정된 타이밍에 출력한다. 이를 위해, 상기 PMIC는 적어도 하나의 부스트 변환기 및 복수의 로우-드랍아웃(Low-Dropout; LDO) 레귤레이터 (Regulator)를 포함한다.
한편, 상기 PMIC의 전압 출력 시퀀스(sequence)에 대응하기 위해 다수의 부스트 컨버터들 또는 LDO 레귤레이터들이 상기 PMIC에 포함됨으로써, 상기 PMIC의 사이즈가 커지고, 전압 변환에 의한 전력 손실이 증가한다.
또한 상기 전압 출력 시퀀스 제어를 위한 스위칭 회로가 상기 PMIC 외부에 배치되는 경우, 상기 표시 장치의 회로 구조가 복잡해지고, 전력 소모가 증가하게 된다.
본 발명의 일 목적은 구동 전압들의 출력 시퀀스를 조절하는 시퀀스 컨트롤러를 포함하는 전원 관리 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전원 관리 드라이버를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버는 구동 인에이블 신호에 기초하여 입력 전압을 외부의 소스 드라이버를 구동하는 소스 구동 전압으로 변환하는 부스트 변환기, 상기 소스 구동 전압을 외부 장치에 각각 대응되는 복수의 구동 전압들로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들, 상기 소스 구동 전압이 상기 소스 드라이버로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러 및 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 제어 신호가 활성화되면, 상기 레귤레이터들이 각각 상기 구동 전압들을 출력하고, 상기 제2 제어 신호가 활성화되면, 상기 시퀀스 컨트롤러가 상기 소스 구동 전압을 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 제어 신호는 상기 제1 신호가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 동작 컨트롤러로부터 상기 제2 제어 신호를 인가받는 게이트 전극, 상기 부스트 변환 회로에 연결되는 제1 전극 및 상기 소스 구동 전압을 외부로 전달하는 출력 단자에 연결되는 제2 전극을 포함하는 패스 트랜지스터 및 상기 패스 트랜지스터의 상기 제1 전극의 전압인 제1 전압과 상기 제2 전극의 전압인 제2 전압을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 패스 트랜지스터는 상기 제1 전극에서 상기 제2 전극의 방향으로 연결된 제1 바디 다이오드(body diode), 상기 제1 바디 다이오드와 직렬로 연결되며, 상기 제1 바디 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 바디 다이오드, 상기 제1 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제1 스위치, 및 상기 제2 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제2 스위치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치들은 상기 비교기의 출력에 기초하여 선택적으로 턴-온될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 상기 패스 트랜지스터의 문턱 전압의 합보다 큰 경우, 상기 제1 스위치가 턴-온되고, 상기 제2 바디 다이오드가 상기 제1 전압이 상기 출력 단자로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 상기 패스 트랜지스터의 문턱 전압의 합보다 작거나 같은 경우, 상기 제1 스위치가 턴-오프될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 제어 신호들이 활성화되면, 상기 제1 스위치가 턴-오프되고, 상기 제2 스위치가 턴-온되며, 상기 출력 단자에 상기 소스 구동 전압이 전달될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 소스 구동 전압은 상기 소스 드라이버 포함된 복수의 출력 버퍼(buffer)들을 구동하는 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 소스 구동 전압을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 레귤레이터들은 로우-드랍아웃(Low-dropout; LDO) 레귤레이터들일 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 데이터 전압을 제공하는 소스 드라이버, 상기 표시 패널에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버, 상기 표시 패널, 상기 소스 드라이버 및 상기 게이트 드라이버에 제공되는 구동 전압들의 크기 및 시퀀스를 관리하는 전원 관리 드라이버 및 상기 소스 드라이버, 상기 게이트 드라이버 및 상기 전원 관리 드라이버의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 전원 관리 드라이버는 구동 인에이블 신호에 기초하여 입력 전압을 상기 소스 드라이버를 구동하는 소스 구동 전압으로 변환하는 부스트 변환기, 상기 소스 구동 전압을 상기 소스 드라이버, 상기 게이트 드라이버, 및 상기 표시 패널에 각각 제공되는 상기 구동 전압들로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들, 상기 소스 구동 전압이 상기 소스 드라이버로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러 및 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 표시 장치는 상기 화소들의 발광을 제어하는 발광 제어 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 발광 제어 드라이버를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전원 관리 드라이버는 상기 발광 드라이버를 구동하는 구동 전압을 상기 발광 제어 드라이버에 제공할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 제어 신호가 활성화되면, 상기 레귤레이터들이 각각 상기 구동 전압들을 출력하고, 상기 제2 제어 신호가 활성화되면, 상기 시퀀스 컨트롤러가 상기 소스 구동 전압을 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 제어 신호는 상기 제1 제어 신호가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 소스 구동 전압을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 동작 컨트롤러로부터 상기 제2 제어 신호를 인가받는 게이트 전극, 상기 부스트 변환 회로에 연결되는 제1 전극 및 상기 소스 구동 전압을 외부로 전달하는 출력 단자에 연결되는 제2 전극을 포함하는 패스 트랜지스터, 상기 패스 트랜지스터의 상기 제1 전극의 전압인 제1 전압과 상기 제2 전극의 전압인 제2 전압을 비교하는 비교기, 상기 제1 전극에서 상기 제2 전극의 방향으로 연결된 제1 바디 다이오드, 상기 제1 바디 다이오드와 직렬로 연결되며, 상기 제1 바디 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 바디 다이오드, 상기 제1 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제1 스위치 및 상기 제2 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제2 스위치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치들은 상기 비교기의 출력에 기초하여 선택적으로 턴-온될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 소스 구동 전압을 상기 부스트 변환기로부터 제공받을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 소스 구동 전압은 상기 소스 드라이버 포함되어 상기 소스 드라이버 복수의 증폭기(amplifier)들을 구동하는 최상위(uppermost) 전압에 상응할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버 및 이를 포함하는 표시 장치는 소스 구동 전압(AVDD)을 포함하는 구동 전압들의 출력 시퀀스를 조절하는 시퀀스 컨트롤러를 포함할 수 있다. 즉, 전원 관리 드라이버의 내부 시퀀스 설정만으로 구동 전압들의 출력 순서가 결정된다. 따라서, 전원 관리 드라이버 및 표시 장치 구동에 필요한 소비 전력이 감소될 수 있다. 또한, 부스트 변환기나 LDO 레귤레이터보다 간단한 시퀀스 컨트롤러가 배치됨으로써, 심플(simple)한 구조의 전원 관리 드라이버의 설계가 가능하다.
나아가, 시퀀스 컨트롤러에 포함되는 바디 다이오드들 및 스위치들의 동작에 의해 소스 구동 전압(AVDD) 출력의 잡음이 제거됨으로써, 화면 출력 퍼포먼스가 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 전원 관리 드라이버에 포함되는 시퀀스 컨트롤러의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 전원 관리 드라이버가 동작하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 5는 도 2의 전원 관리 드라이버가 동작하는 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 2의 전원 관리 드라이버가 동작하는 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 2의 전원 관리 드라이버에 포함되는 부스트 변환기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 전원 관리 드라이버(100), 표시 패널(200), 게이트 드라이버(300), 소스 드라이버(400) 및 타이밍 컨트롤러(500)를 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 이와는 달리, 표시 장치(1000)는 액정 표시 장치일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 표시 장치(1000)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
전원 관리 드라이버(100)는 표시 패널(200), 게이트 드라이버(300) 및 소스 드라이버(400)에 제공되는 구동 전압들의 크기 및 시퀀스를 관리할 수 있다. 전원 관리 드라이버(100)는 구동 인에이블 신호(EN)에 기초하여 입력 전압(VCI)을 소스 드라이버(400)를 구동하는 소스 구동 전압(AVDD)으로 변환하는 부스트 변환기, 소스 구동 전압(AVDD)을 소스 드라이버(400), 게이트 드라이버(300) 및 표시 패널(200)에 각각 제공되는 구동 전압들(V1, V2, V3)로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들, 소스 구동 전압(AVDD)이 소스 드라이버(400)로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러, 및 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 제어 신호가 활성화되면, 상기 레귤레이터들이 각각 구동 전압들(V1, V2, V3)을 출력하고, 상기 제2 제어 신호가 활성화되면, 상기 시퀀스 컨트롤러가 소스 구동 전압(AVDD)을 소스 드라이버(400)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 구동 전압들(V1, V2, V3)은 각각 소스 드라이버(400)의 구동에 필요한 최상위 감마 전압 및 최하위 감마 전압, 게이트 드라이버(300)의 구동에 필요한 하이 직류 전압 및 로우 직류 전압, 표시 패널(200)에 포함되는 화소들(예를 들어, 유기 발광 다이오드의 애노드)을 초기화하는 초기화 전압 등에 상응할 수 있다. 상기 제2 제어 신호는 상기 제1 제어 신호가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시퀀스 컨트롤러는 소스 구동 전압(AVDD)을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받을 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 소스 구동 전압(AVDD)을 생성하여 상기 시퀀스 컨트롤러에 제공하는 배터리 또는 전원 제공부를 더 포함할 수 있다. 전원 관리 드라이버의 구성 및 동작에 대해서는 도 2 내지 도 8을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
표시 패널(200)은 영상을 표시한다. 표시 패널(200)은 복수의 게이트 라인들(GL1, ...., GLn), 복수의 데이터 라인들(DL1, ...., DLm) 및 게이트 라인들(GL1, ...., GLn) 및 데이터 라인들(DL1, ...., DLm)에 연결되는 복수의 화소들(220)을 포함한다. 예를 들어, 화소들(220)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 라인들(GL1, ...., GLn)의 개수는 n개일 수 있다. 데이터 라인들(DL1, ...., DLm)의 개수는 m개일 수 있다. n 및 m은 자연수이다. 일 실시예에서, 화소들(200)의 개수는 n m개일 수 있다.
게이트 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 제공되는 제1 제어 신호(CONT1) 및 전원 관리 드라이버(100)로부터 제공되는 구동 전압(V2)에 기초하여 표시 패널(200)의 게이트 라인들(GL1, ...., GLn)에 동시 또는 순차적으로 게이트 신호를 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터(shift register), 레벨 쉬프터(level shifter), 출력 버퍼(output buffer) 등을 포함할 수 있다.
소스 드라이버(400)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 제공되는 제2 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(DATA) 및 전원 관리 드라이버(100)로부터 제공되는 소스 구동 전압(AVDD) 및 구동 전압(V1)에 기초하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고 데이터 라인들(DL1, ...., DLm)에 상기 데이터 전압을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 소스 드라이버(400)는 복수의 감마 전압들을 생성하는 감마 블록 및 상기 감마 전압들에 기초하여 상기 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동 블록을 포함할 수 있다. 상기 데이터 구동 블록은 쉬프트 레지스터, 래치 (latch) 블록, 디지털-아날로그 컨버터(Digital-Analog converter; DAC), 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 소스 구동 전압은 상기 출력 버퍼에 제공되고, 상기 소스 드라이버(400)의 출력 동작 타이밍을 제어할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(500)는 외부의 그래픽 기기와 같은 화상 소스로부터 입력 제어 신호 및 입력 영상 신호(RGB)를 수신할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(500)는 입력 영상 신호(RGB)에 기초하여 표시 패널(200)의 동작 조건에 맞는 디지털 형태의 출력 영상 신호(DATA)를 생성하여 소스 드라이버(400)에 제공한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 제어 신호에 기초하여 게이트 드라이버(300)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1) 및 소스 드라이버(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 각각 게이트 드라이버(300) 및 소스 드라이버(400)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 제어 신호에 기초하여 전원 관리 드라이버(100)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 구동 인에이블 신호(EN)를 전원 관리 드라이버(100)에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전원 관리 드라이버(100A)는 부스트 변환기(120), 복수의 레귤레이터들(140), 시퀀스 컨트롤러(160) 및 동작 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
부스트 변환기(120)는 구동 인에이블 신호(EN)에 기초하여 입력 전압(VCI)을 소스 드라이버(400)를 구동하는 소스 구동 전압(AVDD1)으로 변환할 수 있다. 부스트 변환기(120)는 입력 전압(VCI)을 승압함으로써 소스 구동 전압(AVDD1)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 입력 전압(VCI)은 약 3.3V일 수 있고, 소스 구동 전압(AVDD1)은 약 7V에 상응할 수 있다. 소스 구동 전압(AVDD1)은 전원 관리 드라이버(100A)에서 출력되는 가장 높은 전압일 수 있다. 부스트 변환기(120)는 소스 구동 전압(AVDD1)을 레귤레이터들(140) 및 시퀀스 컨트롤러(160)에 제공할 수 있다. 소스 구동 전압(AVDD1)은 소스 드라이버(400)에 포함되는 복수의 출력 버퍼들(440)을 구동하는 전압에 상응할 수 있다. 즉, 시퀀스 컨트롤러(160)에 의해 출력되는 소스 구동 전압(AVDD)은 소스 드라이버(400)의 출력 버퍼들(440)에 인가될 수 있다. 출력 버퍼들(440)은 각각 OP-AMP로 구성될 수 있다. 여기서, 부스트 변환기(120)에서 출력되는 소스 구동 전압(AVDD1)의 크기는 시퀀스 컨트롤러(160)로부터 출력되는 소스 구동 전압(AVDD)의 크기와 실질적으로 동일하다. 다만, 부스트 변환기(120)의 출력 단자와 시퀀스 컨트롤러(160) 사이의 도전 손실에 의해 시퀀스 컨트롤러(160)로부터 출력되는 소스 구동 전압(AVDD)이 부스트 변환기(120)에서 출력되는 소스 구동 전압(AVDD1)의 크기보다 미세하게 작을 수도 있다.
레귤레이터들(140)은 소스 구동 전압(AVDD1)을 게이트 드라이버(300), 소스 드라이버(400) 등과 같은 외부 장치에 각각 대응되는 복수의 구동 전압들로 각각 레귤레이팅할 수 있다. 일 실시예에서, 레귤레이터들(140)은 로우-드랍아웃(Low-dropout; LDO) 레귤레이터들일 수 있다. 레귤레이터들(140) 중 일부는 소스 구동 전압(AVDD1)에 기초하여 감마 전압들을 생성하기 위한 최상위 감마 전압(VGMAH) 및 최하위 감마 전압(VGMAL)들을 생성하고, 소스 드라이버(400) 내부의 감마 블록(420)에 최상위 감마 전압(VGMAH) 및 최하위 감마 전압(VGMAL)들을 제공할 수 있다. 레귤레이터들(140) 중 다른 일부는 소스 구동 전압(AVDD1)에 기초하여 게이트 드라이버(300)의 구동을 위한 하이 직류 전압(VGH) 및 로우 직류 전압(VHL)들을 생성할 수 있다. 하이 직류 전압(VGH) 및 로우 직류 전압(VHL)들은 게이트 드라이버(300)에 포함되는 레벨 시프터(level shifter)에 인가될 수 있다. 일 실시예서, 표시 패널(200)의 화소에 초기화 회로가 포함되는 경우, 레귤레이터들(140) 중 어느 하나는 상기 초기화 회로에 인가되는 초기화 전압을 더 생성할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 레귤레이터들(140)이 생성하는 구동 전압들이 이에 한정되는 것은 아니다.
시퀀스 컨트롤러(160)는 부스트 변환기(120)로부터 제공된 소스 구동 전압(AVDD1)이 소스 드라이버(400)로 제공되는 타이밍을 제어할 수 있다. 표시 장치(1000)의 정상적인 동작을 위해서는 하이 직류 전압(VGH), 로우 직류 전압(VHL) 및 표시 패널에 인가되는 초기화 전압 등이 소스 구동 전압(AVDD)보다 먼저 출력되어야 한다. 시퀀스 컨트롤러(160)는 소스 구동 전압(AVDD)의 출력을 하이 직류 전압(VGH) 및 로우 직류 전압(VHL)의 출력보다 늦출 수 있다. 즉, 종래의 전원 관리 드라이버와는 달리, 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버(100A)는 전원 관리 드라이버(100A) 내부에서 소스 구동 전압(AVDD)의 출력 타이밍(또는 구동 전압들의 출력 시퀀스)을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 시퀀스 컨트롤러(160)는 소스 구동 전압(AVDD) 출력의 스위치 역할을 하는 패스 트랜지스터 및 상기 패스 트랜지스터의 동작을 제어하는 비교기를 포함할 수 있다. 시퀀스 컨트롤러(160)의 구성 및 동작은 도 3 내지 도 6을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.
동작 컨트롤러(180)는 제1 제어 신호(EN1) 및 제2 제어 신호(EN2)의 활성화 구간을 조절하여 레귤레이터들(140) 및 시퀀스 컨트롤러(160)의 구동을 제어할 수 있다. 동작 컨트롤러(180)는 구동 인에이블 신호(EN)에 기초하여 제1 및 제2 제어 신호들(EN1, EN2)을 생성할 수 있다. 제1 제어 신호(EN1)는 각각의 레귤레이터들(140)에 인가됨으로써 구동 전압들의 출력 타이밍을 제어할 수 있다. 제2 제어 신호(EN2)는 시퀀스 컨트롤러(160)에 제공됨으로써 소스 구동 전압(AVDD)의 출력 타이밍을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 제어 신호(EN2)는 상기 패스 트랜지스터의 게이트 전극에 인가됨으로써, 상기 패스 트랜지스터의 턴-온(turn on) 타이밍을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 제어 신호(EN1)가 활성화되면, 레귤레이터들(140)이 각각 상기 구동 전압들(예를 들어, VGMAH, VGMAL, VGH, VGL 등)을 출력하고, 제2 제어 신호(EN2)가 활성화되면, 시퀀스 컨트롤러(160)가 소스 구동 전압(AVDD)을 출력할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 제2 제어 신호(EN2)는 제1 제어 신호(EN1)가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버(100A)는 소스 구동 전압(AVDD)을 포함하는 구동 전압들의 출력 시퀀스를 조절하는 시퀀스 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 전원 관리 드라이버(100A)의 내부 시퀀스 설정만으로 구동 전압들의 출력 순서가 결정된다. 따라서, 전원 관리 드라이버(100A) 및 표시 장치 구동에 필요한 소비 전력이 감소될 수 있다. 또한, 부스트 변환기나 LDO 레귤레이터보다 간단한 시퀀스 컨트롤러가 배치됨으로써, 심플(simple)한 구조의 전원 관리 드라이버(100A)의 설계가 가능하다.
도 3은 도 2의 전원 관리 드라이버에 포함되는 시퀀스 컨트롤러의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 시퀀스 컨트롤러(160)는 패스 트랜지스터(162) 및 비교기(164)를 포함할 수 있다.
패스 트랜지스터(162)는 동작 컨트롤러(180)로부터 제2 제어 신호(EN2)를 인가받는 게이트 전극, 부스트 변환기(120)에 연결되는 제1 전극 및 소스 구동 전압(AVDD)을 외부로 전달하는 출력 단자(OUT)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 패스 트랜지스터(162)는 피모스(P-chnnel Metal Oxide Semiconductor; PMOS) 트랜지스터로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 패스 트랜지스터는 엔모스(N-channel Metal Oxide Semiconductor; NMOS) 트랜지스터로 구성될 수 있다.
패스 트랜지스터(162)는 상기 제1 전극에서 상기 제2 전극의 방향으로 연결된 제1 바디 다이오드(D1) 및 제1 바디 다이오드와 직렬로 연결되며, 제1 바디 다이오드(D1)와 역방향으로 연결된 제1 바디 다이오드(D2)를 포함할 수 있다. 제2 바디 다이오드(D2)는, 패스 트랜지스터(162)가 비활성화된 경우에, 출력 단자(OUT)의 전압이 소스 구동 전압(AVDD)을 갖는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 패스 트랜지스터(162)는 제1 바디 다이오드(D1)에 병렬로 연결되는 제1 스위치(SW1) 및 제2 바디 다이오드(D2)에 병렬로 연결되는 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 스위치들(SW1, SW2)은 비교기(164)의 출력에 기초하여 선택적으로 턴-온(turn on)될 수 있다.
일 실시예에서, 패스 트랜지스터(162)는 입력 단자(IN)에 연결되어 부스트 변환기(120)의 출력(즉, AVDD1)을 제공받을 수 있다. 패스 트랜지스터(162)는 매우 낮은 온-상태 저항을 갖는 모스 트랜지스터를 포함함으로써 도전 손실(conduction loss)를 줄일 수 있다.
비교기(164)는 패스 트랜지스터(162)의 상기 제1 전극의 전압인 제1 전압과 상기 제2 전극의 전압인 제2 전압을 비교할 수 있다. 비교기(164)의 출력 결과에 의해 제1 및 제2 스위치들(SW1, SW2)이 선택적으로 스위칭될 수 있다. 제1 스위치(SW1)가 턴-온되면, 제2 스위치(SW2)가 턴-오프되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-온되면, 제1 스위치(SW1)가 턴-오프된다. 제1 스위치(SW1)가 턴-오프되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-온된 경우, 제2 인에이블 신호(EN2)에 의해 패스 트랜지스터(162)가 활성화되면, 출력 단자(OUT)에서 소스 구동 전압(AVDD)이 출력될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 패스 트랜지스터(162)의 문턱 전압의 합보다 큰 경우, 1 스위치(SW1)가 턴-온되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-오프될 수 있다. 또한, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 패스 트랜지스터(162)의 문턱 전압의 합보다 작거나 같은 경우, 1 스위치(SW1)가 턴-오프되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-온될 수 있다.
시퀀스 컨트롤러(160)는 출력 단자와 접지 사이에 연결되는 커패시터(C)를 더 포함할 수 있다. 커패시터(C)는 패스 트랜지스터(162)의 스위칭에 위해 발생되는 교류 노이즈 또는 리플(ripple)을 제거하기 위해 배치될 수 있다.
도 4는 도 2의 전원 관리 드라이버가 동작하는 일 예를 나타내는 파형도이다. 도 5는 도 2의 전원 관리 드라이버가 동작하는 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 6은 도 2의 전원 관리 드라이버가 동작하는 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 전원 관리 드라이버(100A)는 시퀀스 컨트롤러(160)의 동작에 기초하여 구동 전압들의 출력 시퀀스를 제어할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 제어 신호들(EN1, EN2)의 비활성 상태에서 활성화된 구동 인에이블 신호(EN)가 부스트 변환기(120)에 인가되면, 부스트 변환기(120)는 AVDD1의 크기를 갖는 소스 구동 전압(AVDD1)을 생성할 수 있다. 부스트 변환기(120)의 출력 전압(AVDD1)은 시퀀스 컨트롤러(160)의 입력 단자(IN)를 통해 패스 트랜지스터(160)의 제1 전극에 전달될 수 있다. 따라서, 상기 제1 전극의 전압인 제1 전압은 부스트 변환기(120)의 출력 전압(AVDD1)에 도달할 수 있다. 이 때, 패스 트랜지스터(162)의 제2 전극의 전압인 제2 전압은 약 0V이다. 비교기(164)는 상기 제1 전압(즉, 입력 단자(IN)의 전압(AVDD1))과 상기 제2 전압(즉, 출력 단자(OUT)의 전압(AVDD))을 비교할 수 있다. 제1 전압(AVDD1)이 제2 전압(AVDD)과 패스 트랜지스터(162)의 문턱 전압(Vth)의 합보다 큰 경우(즉, AVDD1 > AVDD + Vth), 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(SW1)가 턴-온되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-오프된다. 이 때, 역방향으로 배치된 제2 바디 다이오드(D2)가 제1 전압(AVDD1)이 출력 단자(OUT)로 인가되는 것을 차단할 수 있다.
이 후, 제1 제어 신호(EN1)가 활성화되면, 복수의 레귤레이터들(140)이 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 LDO 레귤레이터가 하이 직류 전압(VGH)을 게이트 드라이버(300)에 제공하고, 제2 LDO 레귤레이터가 로우 직류 전압(VGL)을 게이트 드라이버(300)에 제공할 수 있다. 이 때, 제1 전압(AVDD1)이 제2 전압(AVDD)과 패스 트랜지스터(162)의 문턱 전압(Vth)의 합보다 크므로, 제1 스위치(SW1)의 턴-온 상태가 유지된다.
이 후에, 제2 제어 신호(EN2)가 활성화되면, 패스 트랜지스터(162)가 턴-온될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 제어 신호(EN2)는 제1 제어 신호(EN1)가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화될 수 있다. 패스 트랜지스터(162)가 턴-온되면, 제2 전압(AVDD)이 증가된다. 제1 전압(AVDD1)이 제2 전압(AVDD)과 패스 트랜지스터(162)의 문턱 전압(Vth)의 합보다 작거나 같은 경우(즉, AVDD1 ≤ AVDD + Vth), 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(SW1)가 턴-오프되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-온될 수 있다. 이 때, 제1 전압(AVDD1)은 순방향으로 배치된 제1 다이오드(D1)와 제2 스위치(SW2)를 거쳐 출력 단자(OUT)에 인가될 수 있다. 다시 말하면, 제2 제어 신호(EN2)가 활성화되면, 출력 단자(OUT)에 소스 구동 전압(AVDD)이 전달될 수 있다. 여기서, 소스 구동 전압인 제1 전압(AVDD1)과 제2 전압(AVDD)은 실질적으로 동일하다. 일 실시예에서, 부스트 변환기(120)의 출력 단자와 시퀀스 컨트롤러(160) 사이의 도전 손실에 의해 제2 전압(AVDD)이 제1 전압(AVDD1)보다 미세하게 작을 수도 있다. 제2 제어 신호(EN2)의 구간에서, 제2 스위치(SW2)가 턴-온된 상태가 유지되므로, 출력 단자(OUT)는 소스 구동 전압(AVDD)의 출력을 유지할 수 있다.
이 후, 구동 인에이블 신호(EN), 제1 제어 신호(EN1) 및 제2 제어 신호(EN2)가 모두 비활성화되면, 부스트 변환기(120)가 소스 구동 전압(AVDD1)의 출력을 중단하고, 레귤레이터들(140)의 구동도 중단된다. 또한, 패스 트랜지스터(162)가 턴-오프되므로, 출력 단자(OUT)의 출력도 중단될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전원 관리 드라이버(100A)는 레귤레이터 또는 전압 컨버터의 추가 없이 소스 구동 전압(AVDD)의 출력 시퀀스를 조절할 수 있는 간단한 구조의 시퀀스 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다. 시퀀스 컨트롤러(160)에 포함되는 패스 트랜지스터(162)는 매우 낮은 온-상태 저항을 갖는 모스 트랜지스터를 포함함으로써 전력 소모가 감소될 수 있다. 또한, 패스 트랜지스터(162)는 서로 반대 방향으로 연결되는 제1 및 제2 바디 다이오드들(D1, D2)와 스위치들(SW1, SW2)을 포함함으로써, 패스 트랜지스터(162)의 동작에 따른 잡음이나 간섭이 제거되고, 화면 출력 퍼포먼스가 향상될 수 있다.
도 7은 도 2의 전원 관리 드라이버에 포함되는 부스트 변환기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2 및 7을 참조하면, 부스트 변환기(120)은 스위치 블록(122) 및 스위치 컨트롤 블록(124)를 포함할 수 있다.
제1 변환 모듈(120)은 입력 전원(Vin)을 변환하여 제1 전원 전압(ELVDD)을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 스위치부(122)는 제1 스위칭 트랜지스터(M1), 제2 스위칭 트랜지스터(M2) 및 인덕터(L)를 포함할 수 있다.
인덕터(L)는 입력 전압(VCI)이 인가되는 입력단 및 제1 노드(N) 사이에 연결될 수 있다.
제1 스위칭 트랜지스터(M1)는 제1 노드(N1)와 접지 사이에 연결될 수 있다. 제1 스위칭 트랜지스터(M1)는 스위치 컨트롤 블록(124)으로부터 제어 신호를 인가받아 턴-온되고, 인덕터(L)에 전류가 흐르도록 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(M2)는 제1 노드(N1)와 소스 구동 전압(AVDD1)이 출력되는 출력단 사이에 연결될 수 있다. 제2 스위칭 트랜지스터(M2)는 제1 스위칭 트랜지스터(M1)와 교번하여 턴-온 될 수 있다. 따라서, 제1 스위칭 트랜지스터(M1)가 턴-온 되어 인덕터(L)에 기전력이 발생된 이후, 제2 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴-온 됨으로써 입력 전압(VCI)을 소스 구동 전압(AVDD1)으로 변환하고, 시퀀스 컨트롤러(160)의 입력 단자(IN) 및 레귤레이터들(140) 각각의 입력 단자들로 소스 구동 전압(AVDD1)을 출력할 수 있다.
스위치 컨트롤 블록(124)는 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터들(M1, M2)의 온-오프를 제어할 수 있다. 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터들(M1, M2)은 스위치 컨트롤 블록(124)의 제어에 의해 교번하여 온-오프될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 전원 관리 드라이버를 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 전원 관리 드라이버(100B)는 부스트 변환기(120B) 및 시퀀스 컨트롤러(160B)의 구성을 제외하면, 도 2 내지 도 7의 전원 관리 드라이버(100A)와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 전원 관리 드라이버(100B)는 부스트 변환기(120B), 복수의 레귤레이터들(140), 시퀀스 컨트롤러(160B) 및 동작 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
부스트 변환기(120B)는 구동 인에이블 신호(EN)에 기초하여 입력 전압(VCI)을 소스 드라이버(400)를 구동하는 소스 구동 전압(AVDD1)으로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 부스트 변환기(120B)는 소스 구동 전압(AVDD1)을 레귤레이터들(140)에만 제공할 수 있다. 즉, 부스트 변환기(120B)에서 생성된 소스 구동 전압(AVDD1)은 시퀀스 컨트롤러(160B)에 제공되지 않는다.
레귤레이터들(140)은 소스 구동 전압(AVDD1)을 게이트 드라이버(300), 소스 드라이버(400) 등과 같은 외부 장치에 각각 대응되는 복수의 구동 전압들로 각각 레귤레이팅할 수 있다. 일 실시예에서, 레귤레이터들(140)은 로우-드랍아웃(Low-dropout; LDO) 레귤레이터들일 수 있다.
시퀀스 컨트롤러(160B)는 부스트 변환기(120B)로부터 제공된 소스 구동 전압(AVDD1)이 소스 드라이버(400)로 제공되는 타이밍을 제어할 수 있다. 시퀀스 컨트롤러(160B)는 패스 트랜지스터 및 비교기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 시퀀스 컨트롤러(160B)는 소스 구동 전압(AVDD1)을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받을 수 있다. 시퀀스 컨트롤러(160B)는 소스 구동 전압(AVDD1)를 제공받는 별도의 입력 단자를 포함할 수 있다. 따라서, 부스트 변환기(120)의 출력 단자와 시퀀스 컨트롤러(160) 사이의 도전 손실에 의한 소스 구동 전압(AVDD1)의 전압 강하가 제거될 수 있다.
동작 컨트롤러(180)는 제1 제어 신호(EN1) 및 제2 제어 신호(EN2)의 활성화 구간을 조절하여 레귤레이터들(140) 및 시퀀스 컨트롤러(160)의 구동을 제어할 수 있다. 동작 컨트롤러(180)는 구동 인에이블 신호(EN)에 기초하여 제1 및 제2 제어 신호들(EN1, EN2)을 생성할 수 있다.
이와 같이, 시퀀스 컨트롤러(160B)가 소스 구동 전압(AVDD1)을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받음으로써 좀 더 안정적인 소스 구동 전압(AVDD)을 소스 드라이버에 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치(1000A)는 발광 제어 드라이버(350)의 구성을 제외하면, 도 1의 표시 장치(1000)와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 표시 장치는 전원 관리 드라이버(100), 표시 패널(200), 게이트 드라이버(300), 발광 제어 드라이버(350), 소스 드라이버(400) 및 타이밍 컨트롤러(500)를 포함할 수 있다.
전원 관리 드라이버(100B)는 표시 패널(200), 게이트 드라이버(300), 발광 제어 드라이버(350) 및 소스 드라이버(400)에 제공되는 구동 전압들의 크기 및 시퀀스를 관리할 수 있다. 전원 관리 드라이버(100B)는 구동 인에이블 신호(EN)에 기초하여 입력 전압(VCI)을 소스 드라이버(400)를 구동하는 소스 구동 전압(AVDD)으로 변환하는 부스트 변환기, 소스 구동 전압(AVDD)을 소스 드라이버(400), 게이트 드라이버(300), 발광 제어 드라이버(350) 및 표시 패널(200)에 각각 제공되는 구동 전압들(V1, V2, V3, V4)로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들, 소스 구동 전압(AVDD)이 소스 드라이버(400)로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러, 및 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 제어 신호가 활성화되면, 상기 레귤레이터들이 각각 구동 전압들(V1, V2, V3, V4)을 출력하고, 상기 제2 제어 신호가 활성화되면, 상기 시퀀스 컨트롤러가 소스 구동 전압(AVDD)을 소스 드라이버(400)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 구동 전압들(V1, V2, V3, V4)은 각각 소스 드라이버(400)의 구동에 필요한 최상위 감마 전압 및 최하위 감마 전압, 게이트 드라이버(300) 및 발광 제어 드라이버(350)의 구동에 필요한 하이 직류 전압 및 로우 직류 전압, 표시 패널(200)에 포하되는 화소들(예를 들어, 유기 발광 다이오드의 애노드)을 초기화하는 초기화 전압 등에 상응할 수 있다. 상기 제2 제어 신호는 상기 제1 제어 신호가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시퀀스 컨트롤러는 소스 구동 전압(AVDD)을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받을 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 소스 구동 전압(AVDD)을 생성하여 상기 시퀀스 컨트롤러에 제공하는 배터리 또는 전원 제공부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000A)는 레귤레이터 또는 전압 컨버터의 추가 없이 소스 구동 전압(AVDD)의 출력 시퀀스를 조절할 수 있는 간단한 구조의 시퀀스 컨트롤러를 구비한 전원 관리 드라이버(100B)를 포함할 수 있다. 따라서, 표시 장치(1000A)의 전력 소모가 감소되고, 화면 출력 퍼포먼스가 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 시스템(6000)은 표시 장치(1000), 프로세서(2000) 및 저장 장치(3000)를 포함할 수 있다.
저장 장치(3000)는 영상 데이터를 저장할 수 있다. 저장 장치(3000)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD) 및 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 상기 영상 데이터를 디스플레이할 수 있다. 표시 장치(1000)는 전원 관리 드라이버(100), 표시 패널(200) 및 표시 패널 드라이버(250)를 포함할 수 있다. 표시 패널(200)은 데이터 신호(DATA)를 수신하여 동작하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 표시 패널 드라이버(250)는 표시 패널(200)에 데이터 신호(DATA)를 제공한다. 표시 패널 드라이버(250)는 타이밍 컨트롤러, 게이트 드라이버 및 소스 드라이버를 포함할 수 있다. 전원 관리 드라이버(100)는 구동 인에이블 신호에 응답하여 표시 패널 드라이버(250)를 구동할 수 있는 구동 전압들을 소정의 시퀀스에 따라 표시 패널 드라이버(250)로 제공할 수 있다. 전원 관리 드라이버(100)는 구동 인에이블 신호에 기초하여 입력 전압을 상기 소스 드라이버를 구동하는 소스 구동 전압으로 변환하는 부스트 변환기, 상기 소스 구동 전압을 상기 소스 드라이버, 상기 게이트 드라이버, 및 상기 표시 패널에 각각 제공되는 상기 구동 전압들로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들, 상기 소스 구동 전압이 상기 소스 드라이버로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러 및 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 유기 발광 표시 장치일 수 있고, 이 경우 표시 패널(300)에 포함되는 복수의 화소들 각각은 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 도 1 또는 도 9에 도시된 표시 장치(1000, 1000A)로 구성될 수 있다. 도 1 및 도 9에 도시된 표시 장치(1000, 1000A)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 9를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
프로세서(2000)는 저장 장치(3000) 및 표시 장치(1000)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(2000)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(2000)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU) 등일 수 있다. 프로세서(2000)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 저장 장치(3000) 및 표시 장치(1000)에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(2000)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
시스템(6000)은 메모리 장치(4000) 및 입출력 장치(5000)를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 16에는 도시되지 않았지만, 시스템(6000)은 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 기기들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
메모리 장치(4000)는 시스템(6000)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(4000)는 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory; DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory; SRAM) 등과 같은 휘발성 메모리 장치 및 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 및 플래시 메모리 장치(flash memory device) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
입출력 장치(5000)는 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다.
시스템(6000)은 사용자가 표시 장치(1000)를 통해 화상을 볼 수 있는 휴대폰, 스마트폰, PDA(personal digital assistant), 컴퓨터, 노트북, PMP(personal media player), 텔레비전, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 차량용 네비게이션 등을 포함하는 임의의 전자 장치일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 시스템(6000)은 레귤레이터 또는 전압 컨버터의 추가 없이 소스 구동 전압(AVDD)의 출력 시퀀스를 조절할 수 있는 간단한 구조의 시퀀스 컨트롤러를 구비한 전원 관리 드라이버(100)를 구비한 표시 장치(1000)를 포함할 수 있다. 따라서, 시스템(6000) 구동의 전력 소모가 감소될 수 있다.
본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰, 스마트폰, PDA(personal digital assistant), 컴퓨터, 노트북, PMP(personal media player), 텔레비전, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 차량용 네비게이션 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 100A, 100B : 전원 관리 드라이버
120, 120B: 부스트 변환기 140: 레귤레이터들
160: 시퀀스 컨트롤러 162: 패스 트랜지스터
164: 비교기 180: 동작 컨트롤러
200: 표시 패널 300: 게이트 드라이버
400: 데이터 드라이버 420: 감마 블록
440: 출력 버퍼 1000, 1000A: 표시 장치
6000: 시스템 D1, D2: 바디 다이오드

Claims (20)

  1. 구동 인에이블 신호에 기초하여 입력 전압을 외부의 소스 드라이버를 구동하는 소스 구동 전압으로 변환하는 부스트 변환기;
    상기 소스 구동 전압을 외부 장치에 각각 대응되는 복수의 구동 전압들로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들;
    상기 소스 구동 전압이 상기 소스 드라이버로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러; 및
    제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함하고,
    상기 제1 제어 신호가 활성화되면, 상기 레귤레이터들이 각각 상기 구동 전압들을 출력하고, 상기 제2 제어 신호가 활성화되면, 상기 시퀀스 컨트롤러가 상기 소스 구동 전압을 출력하며,
    상기 제2 제어 신호는 상기 제1 제어 신호가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 시퀀스 컨트롤러는
    상기 동작 컨트롤러로부터 상기 제2 제어 신호를 인가받는 게이트 전극, 상기 부스트 변환기에 연결되는 제1 전극 및 상기 소스 구동 전압을 외부로 전달하는 출력 단자에 연결되는 제2 전극을 포함하는 패스 트랜지스터; 및
    상기 패스 트랜지스터의 상기 제1 전극의 전압인 제1 전압과 상기 제2 전극의 전압인 제2 전압을 비교하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 패스 트랜지스터는
    상기 제1 전극에서 상기 제2 전극의 방향으로 연결된 제1 바디 다이오드(body diode);
    상기 제1 바디 다이오드와 직렬로 연결되며, 상기 제1 바디 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 바디 다이오드;
    상기 제1 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제1 스위치; 및
    상기 제2 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치들은 상기 비교기의 출력에 기초하여 선택적으로 턴-온되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 상기 패스 트랜지스터의 문턱 전압의 합보다 큰 경우, 상기 제1 스위치가 턴-온되고, 상기 제2 바디 다이오드가 상기 제1 전압이 상기 출력 단자로 전달되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 전압이 상기 제2 전압과 상기 패스 트랜지스터의 문턱 전압의 합보다 작거나 같은 경우, 상기 제1 스위치가 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 제어 신호들이 활성화되면, 상기 제1 스위치가 턴-오프되고, 상기 제2 스위치가 턴-온되며, 상기 출력 단자에 상기 소스 구동 전압이 전달되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 소스 구동 전압은 상기 소스 드라이버에 포함된 복수의 출력 버퍼(buffer)들을 구동하는 최상위(uppermost) 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 소스 구동 전압을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 레귤레이터들은 로우-드랍아웃(Low-dropout; LDO) 레귤레이터들인 것을 특징으로 하는 전원 관리 드라이버.
  12. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 데이터 전압을 제공하는 소스 드라이버;
    상기 표시 패널에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버;
    상기 표시 패널, 상기 소스 드라이버 및 상기 게이트 드라이버에 제공되는 구동 전압들의 크기 및 시퀀스를 관리하는 전원 관리 드라이버; 및
    상기 소스 드라이버, 상기 게이트 드라이버 및 상기 전원 관리 드라이버의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 전원 관리 드라이버는
    구동 인에이블 신호에 기초하여 입력 전압을 상기 소스 드라이버를 구동하는 소스 구동 전압으로 변환하는 부스트 변환기;
    상기 소스 구동 전압을 상기 소스 드라이버, 상기 게이트 드라이버, 및 상기 표시 패널에 각각 제공되는 상기 구동 전압들로 각각 레귤레이팅하는 복수의 레귤레이터들;
    상기 소스 구동 전압이 상기 소스 드라이버로 제공되는 타이밍을 제어하는 시퀀스 컨트롤러; 및
    제1 제어 신호 및 제2 제어 신호의 활성화 구간들을 조절하여 상기 레귤레이터들 및 상기 시퀀스 컨트롤러의 구동을 제어하는 동작 컨트롤러를 포함하며,
    상기 제1 제어 신호가 활성화되면, 상기 레귤레이터들이 각각 상기 구동 전압들을 출력하고, 상기 제2 제어 신호가 활성화되면, 상기 시퀀스 컨트롤러가 상기 소스 구동 전압을 출력하며,
    상기 제2 제어 신호는 상기 제1 제어 신호가 활성화된 후, 기 설정된 지연 구간 이후에 활성화되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 화소들의 발광을 제어하는 발광 제어 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 발광 제어 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 전원 관리 드라이버는 상기 발광 제어 드라이버를 구동하는 구동 전압을 상기 발광 제어 드라이버에 제공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 소스 구동 전압을 별도의 외부 전압원으로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 시퀀스 컨트롤러는
    상기 동작 컨트롤러로부터 상기 제2 제어 신호를 인가받는 게이트 전극, 상기 부스트 변환기에 연결되는 제1 전극 및 상기 소스 구동 전압을 외부로 전달하는 출력 단자에 연결되는 제2 전극을 포함하는 패스 트랜지스터;
    상기 패스 트랜지스터의 상기 제1 전극의 전압인 제1 전압과 상기 제2 전극의 전압인 제2 전압을 비교하는 비교기;
    상기 제1 전극에서 상기 제2 전극의 방향으로 연결된 제1 바디 다이오드;
    상기 제1 바디 다이오드와 직렬로 연결되며, 상기 제1 바디 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 바디 다이오드;
    상기 제1 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제1 스위치; 및
    상기 제2 바디 다이오드에 병렬로 연결된 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치들은 상기 비교기의 출력에 기초하여 선택적으로 턴-온되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 시퀀스 컨트롤러는 상기 소스 구동 전압을 상기 부스트 변환기로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 소스 구동 전압은 상기 소스 드라이버에 포함된 복수의 증폭기(amplifier)들을 구동하는 최상위(uppermost) 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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