KR102466991B1 - 전압 발생기, 그것을 포함하는 표시 장치 및 전압 발생 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치의 전압 발생기는 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 변압부, 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 제어부 및 상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 파워 컨트롤러를 포함하며, 상기 변압부는 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환한다.

Description

전압 발생기, 그것을 포함하는 표시 장치 및 전압 발생 방법{VOLTAGE GENERATOR, DISPLAY DEVICE HAVING THEM AND VOLTAGE GENERATING METHOD}
본 발명은 전압 발생기, 그것을 포함하는 표시 장치 및 전압 발생 방법에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동 회로를 포함한다. 표시 패널은 복수의 게이트 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 픽셀들을 포함한다. 픽셀 각각은 박막 트랜지스터, 액정 커패시터 및 스토리지 커패시터를 포함한다. 구동 회로는 데이터 라인들에 데이터 구동 신호를 출력하는 소스 드라이버, 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동 신호를 출력하는 게이트 드라이버 및 소스 드라이버와 게이트 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
이러한 표시 장치는 표시하고자 하는 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 게이트 온 전압을 인가한 후, 표시 영상에 대응하는 데이터 전압을 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가하여 영상을 표시할 수 있다.
표시 패널의 크기가 커질수록 전력 소모량은 증가한다. 이에 영상이 표시되는 프레임과 프레임 사이의 블랭크 구간동안 동작 전압 레벨을 낮추어서 전력 소비를 감소시키는 기술이 제안되었다. 그러나, 블랭크 구간이 길어지면 동작 전압의 변화 폭이 커져서 표시 영상에 영향을 줄 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 전력 소비를 감소시키되 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 전압 발생기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전력 소비를 감소시키되 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 전압 발생기를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전력 소비를 감소시키되 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 전압 발생 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 전압 발생기는, 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 변압부, 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 제어부 및 상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 파워 컨트롤러를 포함한다. 상기 변압부는 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 제어부는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 상기 피드백 전압을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 제어부는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면 상기 피드백 전압을 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨로 상승시켜 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 제어부는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 높은 레벨이면 상기 출력 전압을 상기 피드백 전압으로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는 상기 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 파워 컨트롤러는 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 스위칭 신호를 온 레벨로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 변압부는, 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 변압기, 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 변압부의 동작을 온/오프하는 스위칭부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 변압기와 연결된 제1 전극, 접지 전압과 연결된 제2 전극 및 상기 스위칭 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 스위칭 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 전압 발생 방법은: 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 단계, 개시 신호를 수신하는 단계, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 단계, 상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 단계 및 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 스위칭 신호를 온 레벨로 출력하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 변환 단계는, 상기 스위칭 신호가 상기 온 레벨일 때 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 출력 단계는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 상기 피드백 전압을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 출력 단계는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면 상기 피드백 전압을 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨로 상승시켜 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 출력 단계는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 높은 레벨이면 상기 출력 전압을 상기 피드백 전압으로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수의 게이트 라인들로 게이트 신호들을 출력하는 게이트 드라이버, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버, 상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하고, 개시 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버 중 적어도 하나의 동작에 필요한 출력 전압을 생성하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 전압 발생기는, 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 변압부, 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 제어부, 및 상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 파워 컨트롤러를 포함한다. 상기 변압부는 상기 스위칭 신호가 상기 온 레벨일 때 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 제어부는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 상기 피드백 전압을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 제어부는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면 상기 피드백 전압을 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨로 상승시켜 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 제어부는, 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 높은 레벨이면 상기 출력 전압을 상기 피드백 전압으로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 파워 컨트롤러는 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 스위칭 신호를 온 레벨로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 변압부는, 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 변압기 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 변압부의 동작을 온/오프하는 스위칭부를 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 전압 발생기는 스탠바이 모드에서 노말 모드로 복귀할 때 출력 전압이 기준 전압보다 낮은 레벨 피드백 전압을 소정 레벨로 상승시킨다. 그러므로 스탠바이 모드에서 노말 모드로 복귀할 때 출력 전압이 노말 레벨로 빠르게 복귀할 수 있다. 따라서 표시 패널에 표시되는 영상의 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전압 발생기의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4는 블랭크 구간동안 피드백 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전압 발생기의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 전압 발생기에서 블랭크 구간동안 피드백 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 전압 발생기에서 블랭크 구간동안 피드백 전압의 전압 레벨 변화의 다른 예를 보여주는 타이밍도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 및 구동 회로를 포함한다. 구동 회로는 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140) 및 전압 발생기(150)를 포함한다. 데이터 드라이버는 소스 드라이버로 불리울 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 데이터 라인들(DL1-DLm)에 교차하여 배열된 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn) 그리고 그들의 교차 영역에 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)은 게이트 드라이버(130)로부터 제1 방향(DR1)으로 신장하고, 제2 방향(DR2)으로 순차적으로 배열된다. 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)은 데이터 드라이버(140)로부터 제2 방향(DR2)으로 신장하고, 제1 방향(DR1)으로 순차적으로 배열된다. 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)은 서로 절연되어 있다.
각 픽셀(PX)은 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터(TR)와 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor, CLC) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor, CST)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 드라이버(140)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(130)으로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 클럭 신호, 극성 제어 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 데이터 신호(DATA) 및제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다. 데이터 드라이버(140)는 독립된 집적 회로로 구현되어서 표시 패널(110)의 일측에 전기적으로 연결되거나 표시 패널(110) 상에 직접 실장될 수도 있다. 또한 데이터 드라이버(140)는 단일 칩으로 구현되거나 복수의 칩들을 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 제2 제어 신호(CONT2)에 응답해서 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동한다. 제2 제어 신호(CONT2)는 개시 신호(STV) 및 클럭 신호를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(130)는 독립된 집적 회로 칩으로 구현되어서 표시 패널의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 게이트 드라이버(130)는 비정질-실리콘 박막 트랜지스터(amorphous Silicon Thin Film Transistor a-Si TFT)를 이용한 ASG(Amorphous silicon gate), 산화물 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현되어서 표시 패널(110)의 소정 영역에 집적될 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 드라이버(130)는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 또는 칩 온 필름(chip on film: COF)으로 구현될 수 있다.
하나의 게이트 라인에 게이트 온 전압이 인가된 동안 이에 연결된 한 행의 픽셀들 각각의 스위칭 트랜지스터(TR)가 턴 온된다. 이때 데이터 드라이버(140)는 데이터 신호(DATA)에 대응하는 데이터 구동 신호들을 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공한다. 데이터 라인들(DL1-DLm)에 공급된 데이터 구동 신호들은 턴 온된 스위칭 트랜지스터(TR)를 통해 해당 픽셀에 인가된다.
전압 발생기(150)는 입력 전압(VIN)을 출력 전압(VOUT)으로 변환한다. 이하 설명에서 전압 발생기(150)로부터 출력되는 출력 전압(VOUT)은 게이트 드라이버(130)의 동작에 필요한 게이트 온 전압(VON)인 것으로 설명한다, 출력 전압(VOUT)은 데이터 드라이버(140)의 동작에 필요한 아날로그 전원 전압, 표시 패널(110)로 제공될 공통 전압 또는 표시 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 전압 가운데 하나일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전압 발생기의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 전압 발생기(150)는 변압부(210), 파워 컨트롤러(220), 피드백 전압 제어부(230) 및 기준 전압 발생기(240)를 포함한다. 변압부(210)는 트랜스포머(211) 및 스위칭부(212)를 포함한다. 트랜스포머(211)는 입력 전압(VIN)을 출력 전압으로 변환한다. 스위칭부(212)는 스위칭 신호(SW)에 응답해서 트랜스포머(211)의 동작을 제어한다. 스위칭부(212)는 트랜스포머(211)와 연결된 제1 전극, 접지 전압과 연결된 제2 전극 및 스위칭 신호(SW)와 연결된 제어 전극을 포함하는 스위칭 트랜지스터(TR1)를 포함한다. 스위칭 신호(SW)에 응답해서 스위칭 트랜지스터(TR1)가 턴 온될 때 트랜스포머(211)는 입력 전압(VIN)을 출력 전압(VOUT)으로 변환해서 출력할 수 있다.
기준 전압 발생부(240)는 기준 전압(VREF)을 발생한다. 피드백 전압 제어부(230)는 출력 전압(VOUT)과 기준 전압(VREF)을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압(VFB)을 출력한다. 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 개시 신호(STV)가 활성화될 때 출력 전압(VOUT)이 기준 전압(VREF)보다 낮은 레벨이면, 피드백 전압 제어부(230)는 피드백 전압(VFB)을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력한다. 개시 신호(STV)가 활성화될 때 출력 전압(VOUT)이 기준 전압(VREF)보다 높거나 같은 레벨이면, 피드백 전압 제어부(230)는 출력 전압(VOUT)을 피드백 전압(VFB)으로 출력한다.
파워 컨트롤러(220)는 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨에 따라서 스위칭 신호(SW)를 출력한다. 예컨대, 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨이 내부 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 하이 레벨의 스위칭 신호(SW)를 출력해서 출력 전압(VOUT)의 전압 레벨을 상승시킨다. 스위칭 신호(SW)가 하이 레벨(즉, 온 레벨)일 때 스위칭 트랜지스터(TR1)가 턴 온되어서 트랜스포머(211)가 전압 변환 동작을 수행할 수 있다. 파워 컨트롤러(220)는 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨이 내부 기준 전압보다 높은 레벨이면, 로우 레벨(즉, 오프 레벨)의 스위칭 신호(SW)를 출력해서 트랜스포머(211)가 동작하지 않도록 제어할 수 있다.
또한 파워 컨트롤러(220)는 피드백 전압(VFB)이 기준 전압(VREF)보다 낮은 레벨이면, 펄스 스킵 모드(pulse skip mode, PSM)로 진입하여 로우 레벨의 스위칭 신호(SW)를 출력한다. 펄스 스킵 모드 동안 트랜스포머(211)가 동작하지 않음으로써 블랭크 구간에서의 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 개시 신호(STV)가 활성화될 때 파워 컨트롤러(220)는 펄스 스킵 모드를 종료하고, 스위칭 신호(SW)를 하이 레벨로 출력한다.
도 3 및 도 4는 블랭크 구간동안 피드백 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 예는 도 2의 피드백 전압 제어부(230)가 출력 전압(VOUT)을 피드백 전압(VFB)로 그대로 전달하는 것을 가정한 예시 도면들이다.
먼저 도 2 및 도 3을 참조하면, K(K는 양의 정수)번째 프레임의 n번째 게이트 라인(GLn)이 구동된 후 K+1번째 프레임의 1번째 게이트 라인(GL1)이 구동될 때까지의 구간을 블랭크 구간(BK1)이라 한다. 블랭크 구간(BK1)이 시작되면, 도 1에 도시된 게이트 드라이버(130)가 동작하지 않는다. 전압 발생기(150)로부터 출력되는 출력 전압(VOUT) 즉, 게이트 온 전압(VON)은 일정 레벨로 유지되나, 블랭크 구간(BK1)에서 부하가 없으므로, 게이트 드라이버(130)가 수신하는 게이트 온 전압(VON_Load)의 전압 레벨은 상승하게 된다. 이하 설명에서 전압 발생기(150)로부터 출력되는 출력 전압(VOUT)은 게이트 온 전압(VON)으로 표기하고, 게이트 드라이버(130) 내 부하(load) 변동에 따른 게이트 온 전압(VON)의 전압 레벨은 게이트 온 전압(VON_Load)으로 표기한다.
게이트 온 전압(VON_Load)의 전압 레벨이 상승함에 따라서 파워 컨트롤러(220)는 스위칭 신호(SW)를 오프 레벨로 출력함으로 게이트 온 전압(VON_Load)의 전압 레벨은 낮아진다. 개시 신호(STV)가 활성화되면 파워 컨트롤러(220)는 스위칭 신호(SW)를 온 레벨로 출력한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 블랭크 구간(BK1)이 시작된 후 게이트 온 전압(VON_Load)의 전압 레벨은 상승하면, 파워 컨트롤러(220)는 스위칭 신호(SW)를 오프 레벨로 출력함으로 게이트 온 전압(VON_Load)의 전압 레벨은 낮아진다. 게이트 온 전압(VON_Load)의 전압 레벨이 낮아짐에 따라서 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨도 낮아진다. 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨이 기준 전압(VREF)보다 낮아지면 파워 컨트롤러(220)는 펄스 스킵 모드(PSM)로 동작한다. 펄스 스킵 모드(PSM) 동안 파워 컨트롤러(220)는 스위칭 신호(SW)를 오프 레벨로 출력하므로, 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨은 더 낮아진다. 개시 신호(STV)가 활성화되면 파워 컨트롤러(220)는 온 레벨의 스위칭 신호(SW)를 출력한다. 개시 신호(STV)가 활성화되고 나서도 피드백 전압(VFB)은 여전히 기준 전압(VREF)보다 낮은 레벨이므로 펄스 스킵 모드(PSM)가 유지되므로 게이트 온 전압(VON_Load)이 안정화되는데 오랜 시간이 걸린다.
도 3에 도시된 바와 같이, 블랭크 구간(BK1)이 짧은 경우 게이트 온 전압(VON)은 빠르게 정상 레벨로 복귀할 수 있으나, 도 4에 도시된 것처럼 블랭크 구간(BK2)이 긴 경우 게이트 온 전압(VON)이 정상 레벨로 복귀하는 시간이 더 길어질 수 있다.
K+1번째 프레임의 1번째 게이트 라인(GL1)이 구동될 때 게이트 온 전압(VON)의 전압 레벨이 정상 레벨보다 낮은 경우, 도 1에 도시된 표시 패널(110)의 상단 부분의 영상이 왜곡될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 전압 발생기의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 변환부(210)는 입력 전압(VIN)을 출력 전압(VOUT)으로 변환한다. 피드백 전압 제어부(230)는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터 개시 신호(STV)를 수신한다. 피드백 전압 제어부(230)는 개시 신호(STV)가 활성화되는 지를 판별한다(S300). 개시 신호(STV)가 활성화되면 출력 전압(VOUT)이 기준 전압(VREF)보다 낮은 레벨인 지를 판별한다(S310). 만일 출력 전압(VOUT)이 기준 전압(VREF)보다 낮은 레벨이면, 피드백 전압(VFB)을 기준 전압(VREF)보다 소정 레벨(α) 높은 전압 레벨로 설정한다(S320). 만일 출력 전압(VOUT)이 기준 전압(VREF)보다 높거나 같은 레벨이면, 출력 전압(VOUT)을 피드백 전압(VFB)으로 출력한다(S330).
파워 컨트롤러(220)는 출력 전압(VOUT)이 기준 전압(VREF)보다 높은 레벨이면 스위칭 신호(SW)를 온 레벨(하이 레벨)로 출력한다(S340).
도 6은 본 발명의 전압 발생기에서 블랭크 구간동안 피드백 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 개시 신호(STV)가 활성화되지 않은 구간동안 피드백 전압 제어부(230)는 출력 전압(VOUT)을 피드백 전압(VFB)으로 출력한다. K(K는 양의 정수)번째 프레임의 n번째 게이트 라인(GLn)이 구동된 후 K+1번째 프레임의 1번째 게이트 라인(GL1)이 구동될 때까지의 구간을 블랭크 구간(BK3)이라 한다. 블랭크 구간(BK3)이 시작되면, 출력 전압(VOUT)의 전압 레벨이 낮아지므로 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨도 낮아진다.
피드백 전압(VFB)의 전압 레벨이 기준 전압(VREF)보다 낮아지면 파워 컨트롤러(220)는 펄스 스킵 모드(PSM)로 동작한다. 펄스 스킵 모드(PSM) 동안 파워 컨트롤러(220)는 스위칭 신호(SW)를 오프 레벨로 출력하여 전압 발생기(150)의 전력 소모를 최소화할 수 있다.
피드백 전압 제어부(230)는 개시 신호(STV)가 활성화될 때 피드백 전압(VFB)을 기준 전압(VREF) 레벨 또는 기준 전압 레벨(VREF)보다 소정 레벨(α)만큼 높은 레벨(VREF+α)로 출력한다.
파워 컨트롤러(220)는 개시 신호(STV)가 활성화될 때 스위칭 신호(SW)를 온 레벨로 출력한다. 또한 피드백 전압(VFB)이 기준 전압(VREF)보다 높은 레벨이므로 파워 컨트롤러(220)는 펄스 스킵 모드(PSM)를 종료한다. 파워 컨트롤러(220)는 개시 신호(STV)가 활성화된 후 스위칭 신호(SW)를 온 레벨로 유지할 수 있으므로 출력 전압(VOUT)의 전압 레벨이 정상 레벨로 복귀하는 시간이 빨라질 수 있다. 개시 신호(STV)가 활성화된 후 출력 전압(VOUT)이 빠른 시간 내에 안정화됨에 따라서 도 1에 도시된 게이트 드라이버(130)의 안정된 동작이 보장될 수 있다. 그러므로 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 품질이 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명의 전압 발생기에서 블랭크 구간동안 피드백 전압의 전압 레벨 변화의 다른 예를 보여주는 타이밍도이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 개시 신호(STV)가 활성화되지 않은 구간동안 피드백 전압 제어부(230)는 출력 전압(VOUT)을 피드백 전압(VFB)으로 출력한다. 블랭크 구간(BK4)이 시작되면, 출력 전압(VOUT)의 전압 레벨이 낮아지므로 피드백 전압(VFB)의 전압 레벨도 낮아진다.
피드백 전압(VFB)의 전압 레벨이 기준 전압(VREF)보다 낮아지면 피드백 전압 제어부(230)는 피드백 전압(VFB)이 소정의 전압 레벨(VFBL)보다 더 낮아지지 않도록 피드백 전압(VFB)을 출력한다.
피드백 전압(VFB)의 전압 레벨이 기준 전압(VREF)보다 낮아지면 파워 컨트롤러(220)는 펄스 스킵 모드(PSM)로 동작한다. 펄스 스킵 모드(PSM) 동안 파워 컨트롤러(220)는 스위칭 신호(SW)를 오프 레벨로 출력하여 전압 발생기(150)의 전력 소모를 최소화할 수 있다.
피드백 전압 제어부(230)는 개시 신호(STV)가 활성화될 때 피드백 전압(VFB)을 기준 전압(VREF) 레벨 또는 기준 전압 레벨(VREF)보다 소정 레벨(α)만큼 높은 레벨(VREF+α)로 출력한다. 블랭크 구간(BK4) 동안 피드백 전압(VFB)이 소정의 전압 레벨(VFBL)로 유지되므로 개시 신호(STV)가 활성화될 때 피드백 전압 제어부(230)가 피드백 전압(VFB)을 기준 전압(VREF) 레벨 또는 기준 전압 레벨(VREF)보다 소정 레벨(α)만큼 높은 레벨(VREF+α)로 상승시키는 시간이 더욱 빨라질 수 있다.
전압 발생기(150)는 게이트 온 전압(VON)뿐만 아니라 데이터 드라이버(140)의 동작에 필요한 아날로그 전원 전압, 표시 패널(110)로 제공될 공통 전압 또는 표시 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 전압을 발생할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 표시 장치(100)가 백라이트 유닛을 포함하는 경우, 전압 발생기(150)는 백라이트 유닛의 동작에 필요한 전압을 발생할 수 있다.
이상 실시예를 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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 드라이버
140: 데이터 드라이버 150: 전압 발생기
210: 변환부 220: 파워 컨트롤러
230: 피드백 전압 제어부 240: 기준 전압 발생기

Claims (19)

  1. 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 변압부;
    개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 제어부; 및
    상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 파워 컨트롤러를 포함하되,
    상기 변압부는 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 제어부는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 상기 피드백 전압을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 제어부는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면 상기 피드백 전압을 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 제어부는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 높은 레벨이면 상기 출력 전압을 상기 피드백 전압으로 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 컨트롤러는 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 스위칭 신호를 온 레벨로 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 변압부는,
    상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 변압기; 및
    상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 변압부의 동작을 온/오프하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 변압기와 연결된 제1 전극, 접지 전압과 연결된 제2 전극 및 상기 스위칭 신호와 연결된 제어 전극을 포함하는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 발생기.
  9. 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 단계와;
    개시 신호를 수신하는 단계와;
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 단계와;
    상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 스위칭 신호를 온 레벨로 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 전압 변환 단계는,
    상기 스위칭 신호가 상기 온 레벨일 때 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전압 발생 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 출력 단계는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 상기 피드백 전압을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 발생 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 출력 단계는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면 상기 피드백 전압을 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 발생 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 출력 단계는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 높은 레벨이면 상기 출력 전압을 상기 피드백 전압으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 발생 방법.
  13. 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수의 게이트 라인들로 게이트 신호들을 출력하는 게이트 드라이버;
    상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버;
    상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하고, 개시 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버 중 적어도 하나의 동작에 필요한 출력 전압을 생성하는 전압 발생기를 포함하되;
    상기 전압 발생기는,
    입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 변압부;
    개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 제어부; 및
    상기 피드백 전압과 상기 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 파워 컨트롤러를 포함하되,
    상기 변압부는 상기 스위칭 신호가 온 레벨일 때 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 제어부는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면, 상기 피드백 전압을 소정의 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 제어부는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이면 상기 피드백 전압을 상기 기준 전압보다 높은 전압 레벨로 상승시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 제어부는,
    상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 높은 레벨이면 상기 출력 전압을 상기 피드백 전압으로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 파워 컨트롤러는 상기 개시 신호가 활성화될 때 상기 스위칭 신호를 상기 온 레벨로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 변압부는,
    상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 변압기; 및
    상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 변압부의 동작을 온/오프하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

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