KR102501694B1 - 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법 - Google Patents

전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102501694B1
KR102501694B1 KR1020180042159A KR20180042159A KR102501694B1 KR 102501694 B1 KR102501694 B1 KR 102501694B1 KR 1020180042159 A KR1020180042159 A KR 1020180042159A KR 20180042159 A KR20180042159 A KR 20180042159A KR 102501694 B1 KR102501694 B1 KR 102501694B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
data driver
power supply
input
switching element
Prior art date
Application number
KR1020180042159A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190119243A (ko
Inventor
이대식
남양욱
한송이
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020180042159A priority Critical patent/KR102501694B1/ko
Priority to US16/376,922 priority patent/US10957277B2/en
Publication of KR20190119243A publication Critical patent/KR20190119243A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102501694B1 publication Critical patent/KR102501694B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/003Details of a display terminal, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0267Details of drivers for scan electrodes, other than drivers for liquid crystal, plasma or OLED displays
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0275Details of drivers for data electrodes, other than drivers for liquid crystal, plasma or OLED displays, not related to handling digital grey scale data or to communication of data to the pixels by means of a current
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0289Details of voltage level shifters arranged for use in a driving circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/08Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0219Reducing feedthrough effects in active matrix panels, i.e. voltage changes on the scan electrode influencing the pixel voltage due to capacitive coupling
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/025Reduction of instantaneous peaks of current
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/028Generation of voltages supplied to electrode drivers in a matrix display other than LCD
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/04Display protection
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/08Fault-tolerant or redundant circuits, or circuits in which repair of defects is prepared
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/12Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

전원 전압 생성 회로는 입력 캐패시터, 인덕터, 입력 스위칭 소자, 컨트롤 스위칭 소자, 다이오드 및 출력 캐패시터를 포함한다. 입력 캐패시터는 입력 전압이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함한다. 입력 스위칭 소자는 입력 노드 및 인덕터의 제1 단 사이에 배치된다. 컨트롤 스위칭 소자는 스위칭 컨트롤 신호를 인가하는 스위칭 컨트롤러에 연결되는 제어 전극, 저항에 연결되는 입력 전극 및 인덕터의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함한다. 다이오드는 인덕터의 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함한다. 출력 캐패시터는 출력 노드 및 접지 사이에 연결된다. 모니터링 구간 동안 출력 노드에 연결되는 부하의 쇼트를 감지하면, 입력 스위칭 소자를 턴 오프 한다.

Description

전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법 {POWER VOLTAGE GENERATING CIRCUIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME, METHOD OF PROTECTING DATA DRIVER}
본 발명은 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법에 관한 것으로, 부하의 미세한 쇼트를 감지하는 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널을 구동하는 표시 패널 구동부 및 상기 표시 패널 구동부에 전원 전압을 제공하는 전원 전압 생성부를 포함한다.
상기 표시 패널은 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 복수의 게이트 라인들에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 제공하는 데이터 구동부를 포함한다.
상기 표시 패널 구동부 또는 상기 표시 패널에서 쇼트가 발생하는 경우, 상기 전원 전압 생성부는 상기 표시 패널 구동부로 상기 전원 전압의 공급을 중단하여 상기 표시 패널 구동부가 파손되지 않도록 하여야 한다.
그러나, 상기 표시 패널 구동부 또는 상기 표시 패널의 미세한 쇼트를 감지하지 못하는 경우, 상기 전원 전압 생성부가 상기 표시 패널 구동부로 상기 전원 전압의 공급을 중단하지 못하여 상기 표시 패널 구동부가 파손되거나, 상기 표시 패널이 파손되는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 목적은 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있는 전원 전압 생성 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전원 전압 생성 회로를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전원 전압 생성 회로를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전원 전압 생성 회로는 입력 캐패시터, 인덕터, 입력 스위칭 소자, 컨트롤 스위칭 소자, 다이오드 및 출력 캐패시터를 포함한다. 상기 입력 캐패시터는 입력 전압이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함한다. 상기 입력 스위칭 소자는 상기 입력 노드 및 상기 인덕터의 제1 단 사이에 배치된다. 상기 컨트롤 스위칭 소자는 스위칭 컨트롤 신호를 인가하는 스위칭 컨트롤러에 연결되는 제어 전극, 저항에 연결되는 입력 전극 및 상기 인덕터의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함한다. 상기 다이오드는 상기 인덕터의 상기 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함한다. 상기 출력 캐패시터는 상기 출력 노드 및 상기 접지 사이에 연결된다. 모니터링 구간 동안 상기 출력 노드에 연결되는 부하의 쇼트를 감지하면, 상기 입력 스위칭 소자를 턴 오프 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자가 턴 오프되고, 상기 출력 노드로 출력되는 출력 전압의 전압 강하가 측정되며, 상기 출력 전압의 상기 전압 강하가 기준 전압 강하 이상이면 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 출력 노드의 출력 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 출력 전압에 따라 상기 출력 전압의 레벨을 조절하기 위해 상기 스위칭 컨트롤 신호의 주파수를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자의 상기 입력 전극의 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수를 카운트할 수 있다. 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 전원 전압 생성부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널에 게이트 신호를 출력한다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널에 데이터 전압을 출력한다. 상기 전원 전압 생성부는 게이트 구동부 전원 전압을 상기 게이트 구동부에 제공하고 데이터 구동부 전원 전압을 상기 데이터 구동부에 제공한다. 상기 데이터 구동부 전원 전압을 생성하는 데이터 구동부 전원 전압 생성부는 입력 전압이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함하는 입력 캐패시터, 인덕터, 상기 입력 노드 및 상기 인덕터의 제1 단 사이에 배치되는 입력 스위칭 소자, 스위칭 컨트롤 신호를 인가하는 스위칭 컨트롤러에 연결되는 제어 전극, 저항에 연결되는 입력 전극 및 상기 인덕터의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함하는 컨트롤 스위칭 소자, 상기 인덕터의 상기 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함하는 다이오드 및 상기 출력 노드 및 상기 접지 사이에 연결되는 출력 캐패시터를 포함한다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부는 모니터링 구간 동안 상기 출력 노드에 연결되는 부하의 쇼트를 감지하면, 상기 입력 스위칭 소자를 턴 오프 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자가 턴 오프 되고 상기 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압의 전압 강하가 측정될 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압의 상기 전압 강하가 기준 전압 강하 이상이면 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부의 스캔 개시 시점 사이에서 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다. 상기 프레임은 액티브 구간 및 수직 블랭크 구간을 포함할 수 있다. 상기 모니터링 구간은 상기 수직 블랭크 구간에 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간 바로 앞에 상기 컨트롤 스위칭 소자가 턴 온 및 턴 오프를 반복하는 휴지 구간이 배치될 수 있다. 상기 휴지 구간은 상기 수직 블랭크 구간 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 출력 노드의 데이터 구동부 전원 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 데이터 구동부 전원 전압에 따라 상기 데이터 구동부 전원 전압의 레벨을 조절하기 위해 상기 스위칭 컨트롤 신호의 주파수를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자의 상기 입력 전극의 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수를 카운트할 수 있다. 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부의 스캔 개시 시점 사이에서 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다. 상기 프레임은 액티브 구간 및 수직 블랭크 구간을 포함할 수 있다. 상기 모니터링 구간은 상기 수직 블랭크 구간에 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간 바로 앞에 상기 전류 센싱 전압이 상기 기준 전압 이상인 횟수를 카운트 하지 않는 휴지 구간이 배치될 수 있다. 상기 휴지 구간은 상기 수직 블랭크 구간 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 프레임 내에 상기 모니터링 구간이 각각 설정될 수 있다. 상기 스위칭 컨트롤러는 하나의 프레임 내에서 상기 모니터링 구간 동안 상기 전류 센싱 전압이 상기 기준 전압 이상인 횟수를 카운트할 수 있다. 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 전류 센싱 전압이 상기 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 프레임을 이상 프레임으로 판단할 수 있다. 상기 이상 프레임의 개수가 기준 프레임 개수 이상이면 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 데이터 구동부의 보호 방법은 게이트 구동부 전원 전압을 생성하여 게이트 구동부에 출력하는 단계, 데이터 구동부 전원 전압을 생성하여 데이터 구동부에 출력하는 단계, 상기 게이트 구동부 전원 전압을 기초로 표시 패널에 게이트 신호를 출력하는 단계 및 상기 데이터 구동부 전원 전압을 기초로 상기 표시 패널에 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함한다. 모니터링 구간 동안 컨트롤 스위칭 소자가 턴 오프되고, 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압의 전압 강하가 측정되며, 상기 데이터 구동부 전원 전압의 상기 전압 강하가 기준 전압 강하 이상이면 입력 스위칭 소자를 턴 오프 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간은 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부의 스캔 개시 시점 사이에서 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다. 상기 프레임은 액티브 구간 및 수직 블랭크 구간을 포함할 수 있다. 상기 모니터링 구간은 상기 수직 블랭크 구간에 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압을 출력할 수 있다.
이와 같은 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법에 따르면, 모니터링 구간 동안 상기 전원 전압 생성 회로의 컨트롤 스위칭 소자를 턴 오프 하여 출력 전압의 전압 강하를 센싱하거나, 모니터링 구간 동안 상기 전원 전압 생성 회로의 컨트롤 스위칭 소자의 신호를 센싱하여 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있다.
또한, 표시 패널의 표시 품질에 영향을 미치지 않는 선에서, 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있다.
상기 부하의 미세한 쇼트를 감지하여, 상기 표시 패널 구동부 및 상기 표시 패널 등이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 화재가 발생하는 등 제조물로 인한 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 전원 전압 생성부가 부하의 쇼트를 감지하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 전원 전압 생성부가 부하의 쇼트를 감지하는 방법을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 전원 전압 생성부가 부하의 쇼트를 감지하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1의 전원 전압 생성부의 데이터 구동부 전원 전압 생성부를 나타내는 회로도이다.
도 6은 초기 구동 구간에서 도 5의 데이터 구동부 전원 전압 생성부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 도 5의 부하의 전류에 따른 데이터 구동부 전원 전압의 전압 강하를 나타내는 표이다.
도 8은 초기 구동 구간에서 도 1의 전원 전압 생성부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 도 1의 표시 패널을 구동하는 프레임을 나타내는 개념도이다.
도 10은 도 9의 수직 블랭크 구간에서 도 5의 데이터 구동부 전원 전압 생성부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 생성부의 데이터 구동부 전원 전압 생성부를 나타내는 회로도이다.
도 12a 내지 도 12d는 도 4의 피드백된 데이터 구동부 전원 전압에 따른 스위칭 컨트롤 신호 및 전류 센싱 전압을 나타내는 그래프이다.
도 13은 초기 구동 구간에서 도 11의 전원 전압 생성부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 14는 수직 블랭크 구간에서 도 11의 데이터 구동부 전원 전압 생성부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 전원 전압 생성부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 이웃하여 배치되는 주변부를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.
상기 구동 제어부(200)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다.
상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.
예를 들어, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 게이트 구동부(300)를 동작시키기 위한 게이트 구동부 전원 전압(VON, VSS1, VSS2)을 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 게이트 구동부 전원 전압은 상기 게이트 신호의 하이 레벨을 나타내는 게이트 온 전압(VON) 및 상기 게이트 신호의 로우 레벨을 나타내는 제1 게이트 오프 전압(VSS1) 및 제2 게이트 오프 전압(VSS2)을 포함할 수 있다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부(500)를 동작시키기 위한 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)은 상기 데이터 구동부(500) 내의 증폭기에 제공되는 아날로그 전원 전압일 수 있다.
도 2는 도 1의 상기 전원 전압 생성부(600)가 부하의 쇼트를 감지하는 방법을 나타내는 개념도이다. 도 3a 및 도 3b는 도 1의 상기 전원 전압 생성부(600)가 부하의 쇼트를 감지하는 방법을 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부(500)의 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)과 연결될 수 있다. 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부(500)의 상기 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)에 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 출력할 수 있다.
상기 데이터 구동부(500) 또는 상기 표시 패널(100)에 쇼트가 발생하면, 상기 데이터 구동부(500) 또는 상기 표시 패널(100)이 파손될 수 있고, 화재, 발열 등이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 구동부(500) 또는 상기 표시 패널(100)에 쇼트가 발생하면, 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 제공을 중단하여야 한다.
예를 들어, 상기 데이터 구동부(500)에서 발생하는 쇼트는 상기 데이터 구동부(500)에서 상기 데이터 전압을 출력하는 증폭기의 전원 전압인 AVDD가 접지 단자와 쇼트되는 경우가 있을 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부(500)에서 상기 데이터 전압을 상기 표시 패널로 출력하는 이웃한 데이터 패드들이 서로 연결되어 쇼트되는 경우가 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 표시 패널(100)에서 발생하는 쇼트는 이웃한 데이터 라인들이 서로 연결되어 쇼트되는 경우가 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)로 흐르는 각각의 전류(I1, I2, I3, ..., IN) 또는 상기 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, DC4)로 흐르는 토털 전류(IT)를 모니터링하여 상기 데이터 구동부(500) 또는 상기 표시 패널(100)의 쇼트 여부를 판단할 수 있다.
도 3a를 보면, 상기 전원 전압 생성부(600)로부터 상기 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)로 흐르는 토털 전류(IT)가 기준 전류(THI) 이상인 경우, 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 부하에 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 3b에서는, 상기 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN) 중 제1 구동 블록(DC1)에 미세한 쇼트가 발생한 경우를 예시한다. 상기 제1 구동 블록(DC1)에 미세한 쇼트가 발생하는 경우, 상기 전원 전압 생성부(600)로부터 상기 제1 구동 블록(DC1)으로 흐르는 전류가 증가하고 그에 따라 상기 전원 전압 생성부(600)로부터 상기 복수의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, DC4)로 흐르는 토털 전류(IT)도 증가하게 된다. 그러나, 상기 쇼트가 미세하여 상기 토털 전류(IT)는 상기 기준 전류(THI)를 초과하지 않아 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 미세한 쇼트를 검출하지 못할 수 있다. 그러나, 상기 미세한 쇼트에도 상기 제1 구동 블록(DC1)은 이상 동작을 일으킬 뿐만 아니라 파손이 발생할 수 있다.
도 4는 도 1의 상기 전원 전압 생성부(600)가 부하의 쇼트를 감지하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 데이터 구동부(500)의 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)의 온도를 측정하여 상기 데이터 구동부(500) 또는 상기 표시 패널(100)의 쇼트를 감지할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 구동부(500)의 상기 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)로부터 각각의 온도 신호(TEMP1, TEMP2, TEMP3, ..., TEMPN)를 수신한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 온도 신호(TEMP1, TEMP2, TEMP3, ..., TEMPN)가 기준 온도를 초과하면 상기 전원 전압 생성부(600)가 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 상기 데이터 구동부(500)로 출력하지 않도록 상기 전원 전압 생성부(600)를 제어할 수 있다.
그러나, 정상 동작 시에는 상기 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)의 온도는 서서히 증가하는 반면, 상기 부하에 쇼트가 발생한 경우, 상기 구동 블록들(DC1, DC2, DC3, ..., DCN)의 온도가 급격하게 증가하므로, 상기와 같은 이상 온도 신호 감지를 통한 상기 전원 전압 생성부(600)의 제어는 실효성이 낮을 수 있다.
도 5는 도 1의 상기 전원 전압 생성부(600)의 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)를 나타내는 회로도이다. 도 6은 초기 구동 구간에서 도 5의 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 도 7은 도 5의 부하의 전류에 따른 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하를 나타내는 표이다.
도 1, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성하는 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)를 포함한다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 입력 캐패시터(CIN), 인덕터(L), 입력 스위칭 소자(SWIN), 컨트롤 스위칭 소자(SWC), 다이오드(DI) 및 출력 캐패시터(COUT)를 포함한다.
상기 입력 캐패시터(CIN)는 입력 전압(VIN)이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함한다.
상기 입력 스위칭 소자(SWIN)는 상기 입력 노드 및 상기 인덕터(L)의 제1 단 사이에 배치된다.
상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)는 스위칭 컨트롤 신호(GCON)를 인가하는 스위칭 컨트롤러(622)에 연결되는 제어 전극, 저항(R)에 연결되는 입력 전극 및 상기 인덕터(L)의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
상기 저항(R)의 제1 단은 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)의 상기 입력 전극에 연결되고, 상기 저항(R)의 제2 단은 상기 접지에 연결된다.
상기 다이오드(DI)는 상기 인덕터(L)의 상기 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함한다.
상기 출력 캐패시터(COUT)는 상기 출력 노드 및 상기 접지 사이에 연결된다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)가 모니터링 구간 동안 상기 출력 노드에 연결되는 부하(LOAD)의 쇼트를 감지하면, 상기 입력 스위칭 소자(VIN)를 턴 오프 한다.
도 6은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간을 나타낸다. 상기 표시 장치가 턴 온 되면, 상기 전원 전압 생성부(600)의 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)의 상기 입력 노드에는 상기 입력 전압(VIN)이 인가될 수 있다. 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)가 턴 온 되면, 상기 입력 전압(VIN)이 상기 인덕터(L)에 에너지를 축적한다.
상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)에 인가되는 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)는 하이 레벨 및 로우 레벨 사이에서 스윙하는 구형파의 신호를 가질 수 있다. 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비에 따라, 상기 출력 전압(AVDD)의 레벨이 결정될 수 있다. 상기 입력 전압(VIN), 상기 출력 전압(AVDD) 및 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. 여기서, 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비는 DT로 표시하였다.
[수학식 1]
Figure 112018036024547-pat00001
상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비가 감소하면, 상기 출력 전압(AVDD)의 레벨이 감소하고, 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비가 증가하면, 상기 출력 전압(AVDD)의 레벨이 증가할 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의 상 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비를 모두 일정하게 도시하였으나, 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 듀티비는 초기 구간 동안 서서히 증가하는 형태를 가질 수 있다.
상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)에 의해 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)가 일정 기간 동작하게 되면 상기 출력 전압(AVDD)의 레벨은 상기 노멀 출력 전압(AVDDN)에 도달하게 된다.
본 실시예에서, 상기 부하(LOAD)의 쇼트를 검출하기 위해, 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 레벨을 로우로 유지하여, 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)를 턴 오프 할 수 있다. 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하를 측정할 수 있다.
상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하를 정확히 측정하기 위해, 상기 모니터링 구간(SWC STOP)은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)이 노멀 출력 전압(AVDDN)에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부(300)의 스캔 개시 시점 사이에서 설정될 수 있다.
도 6에서, 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하가 제1 값(DR1)인 경우와 제2 값(DR2)인 경우를 도시하였다.
도 7을 보면, 상기 모니터링 시간(dt), 상기 출력 캐패시터(COUT)의 캐패시턴스(C), 상기 부하에 흐르는 전류(ic)에 따른 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 도시된다. 상기 모니터링 시간(dt), 상기 출력 캐패시터(COUT)의 캐패시턴스(C), 상기 부하에 흐르는 전류(ic), 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)는 아래 수학식 2를 만족한다.
[수학식 2]
Figure 112018036024547-pat00002
도 7에서, 상기 모니터링 시간(SWC STOP, dt)은 1ms, 상기 출력 캐패시터(COUT)의 캐패시턴스(C)는 40uF인 것으로 예시하였으며, 이 때, 상기 부하에 흐르는 전류(ic)와 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)는 도 7의 관계를 갖는다.
예를 들어, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 0.25V인 경우, 상기 부하에는 10mA의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 0.5V인 경우, 상기 부하에는 20mA의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 1.25V인 경우, 상기 부하에는 50mA의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 2.5V인 경우, 상기 부하에는 100mA의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 5V인 경우, 상기 부하에는 200mA의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하(dv)가 7.5V인 경우, 상기 부하에는 300mA의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 상기 전압 강하(dv)가 기준 전압 강하 이상이면 상기 부하에 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 상기 전압 강하(dv)가 기준 전압 강하 이상이면 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 하여 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)이 상기 데이터 구동부(500)로 출력되지 않도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 부하에 20mA 이상의 전류가 흐르면, 상기 부하에 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 도 7의 조건에서 상기 전압 강하(dv)가 0.5V이상이면, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 할 수 있다.
예를 들어, 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압(BLACK DATA)을 출력할 수 있다. 상기 데이터 구동부(500)가 상기 블랙 데이터 전압(BLACK DATA)을 출력하는 경우, 상기 데이터 구동부(500) 자체의 부하를 최소화하여 상기 부하의 쇼트를 더욱 정확하게 판단할 수 있다.
상기 모니터링 구간(SWC STOP)이 종료되면, 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)는 정상적으로 하이 레벨 및 로우 레벨 사이에서 스윙하게 되고, 그에 따라, 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)은 셋업 기간(SET UP) 동안 다시 상기 노멀 출력 전압(AVDDN)에 도달하게 된다.
도 8은 초기 구동 구간에서 도 1의 전원 전압 생성부(600)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 1, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 초기 구동 구간 동안 상기 게이트 구동부(300)를 동작시키기 위한 상기 게이트 구동부 전원 전압(VON, VSS1, VSS2)을 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 게이트 구동부 전원 전압은 상기 게이트 신호의 하이 레벨을 나타내는 게이트 온 전압(VON) 및 상기 게이트 신호의 로우 레벨을 나타내는 제1 게이트 오프 전압(VSS1) 및 제2 게이트 오프 전압(VSS2)을 포함할 수 있다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 입력 전압(VIN)의 레벨을 감소시켜 상기 제1 게이트 오프 전압(VSS1)을 생성할 수 있다. 상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 입력 전압(VIN)의 레벨을 상기 제1 게이트 오프 전압(VSS1)보다 더욱 감소시켜 상기 제2 게이트 오프 전압(VSS2)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 게이트 오프 전압(VSS1) 및 상기 제2 게이트 오프 전압(VSS2)은 동일한 타이밍에 형성될 수 있다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 입력 전압(VIN)의 레벨을 증가시켜 상기 게이트 온 전압(VON)을 생성할 수 있다. 상기 게이트 온 전압(VON)은 계단 형태로 증가할 수 있다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부(500)를 동작시키기 위한 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)은 상기 데이터 구동부(500) 내의 증폭기에 제공되는 아날로그 전원 전압일 수 있다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 입력 전압(VIN)의 레벨을 증가시켜 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성할 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)은 계단 형태로 증가할 수 있다.
상기 모니터링 구간(SWC STOP) 및 상기 셋업 구간(SET UP)이 종료된 후에, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 온 전압(VON), 상기 제1 게이트 오프 전압(VSS1) 및 상기 제2 게이트 오프 전압(VSS2)을 이용하여 상기 게이트 신호를 생성한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 이용하여 데이터 전압을 생성한다. 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 전압을 기초로 상기 표시 패널(100)은 영상을 표시할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 전원 전압 생성 회로의 컨트롤 스위칭 소자(SWC)를 턴 오프 하여 출력 전압의 전압 강하를 센싱하여 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(SWC STOP)은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)이 노멀 출력 전압(AVDDN)에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부(300)의 스캔 개시 시점 사이에서 설정하여 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높이고. 표시 패널의 표시 품질에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압(BLACK DATA)을 출력하여 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높일 수 있다.
도 9는 도 1의 표시 패널을 구동하는 프레임을 나타내는 개념도이다. 도 10은 도 9의 수직 블랭크 구간에서 도 5의 데이터 구동부 전원 전압 생성부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
본 실시예에 따른 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법은 모니터링 구간을 제외하면, 도 1 내지 도 8의 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 5 내지 도 10을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 전원 전압 생성부(600)를 포함한다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성하는 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)를 포함한다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 입력 캐패시터(CIN), 인덕터(L), 입력 스위칭 소자(SWIN), 컨트롤 스위칭 소자(SWC), 다이오드(DI) 및 출력 캐패시터(COUT)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 프레임 단위로 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)의 구동 구간은 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 데이터 전압을 충전하는 액티브 구간(ACTIVE) 및 상기 표시 영역에 데이터 전압을 충전하지 않는 수직 블랭크 구간(VBLK)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 액티브 구간(ACTIVE) 동안 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 배치되는 게이트 라인들(GL)에 게이트 신호들이 순차적으로 출력되고, 상기 게이트 신호에 의해 상기 표시 영역에 배치되는 스위칭 소자가 턴 온될 때, 상기 데이터 구동부(500)에서 출력되는 데이터 전압이 상기 픽셀들에 충전되면서 상기 표시 영역에 영상이 표시될 수 있다.
제M 프레임(FRAME(M))은 액티브 구간(ACTIVE(M)) 및 수직 블랭크 구간(VBLK(M))을 포함하고, 상기 제M 프레임(FRAME(M))에 이어지는 제M+1 프레임(FRAME(M+1))은 액티브 구간(ACTIVE(M+1)) 및 수직 블랭크 구간(VBLK(M+1))을 포함할 수 있다. 도 9에서는 하나의 프레임 구간이 상기 액티브 구간(ACTIVE) 및 상기 수직 블랭크 구간(VBLK)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 상기 프레임 구간이라는 용어는 상기 액티브 구간만을 지칭하도록 사용될 수도 있다.
본 실시예에서, 상기 부하(LOAD)의 쇼트를 검출하기 위해, 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 레벨을 로우로 유지하여, 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)를 턴 오프 할 수 있다. 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 전압 강하를 측정할 수 있다.
상기 모니터링 구간(SWC STOP)은 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 설정될 수 있다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 상기 전압 강하(dv)가 기준 전압 강하 이상이면 상기 부하에 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 상기 전압 강하(dv)가 기준 전압 강하 이상이면 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 하여 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)이 상기 데이터 구동부(500)로 출력되지 않도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에서 상기 부하의 쇼트를 검출하여 상기 데이터 구동부(500)를 보호할 수 있다. 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 상기 모니터링 구간을 설정하면, 초기 구동 구간이 아닌 상기 표시 장치의 동작 중에 상기 부하에 쇼트가 발생하는 경우를 검출할 수 있다.
상기 모니터링 구간(SWC STOP) 바로 앞에 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)가 턴 온 및 턴 오프를 반복하는 휴지 구간(MSK)이 배치될 수 있고, 상기 휴지 구간(MSK)은 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 배치된다는 점에서 상기 액티브 구간(ACTIVE)과는 구별된다.
상기 수직 블랭크 구간(VBLK)이 개시되자마자 상기 모니터링 구간(SWC STOP)이 시작되는 경우, 상기 액티브 구간(ACTIVE)의 마지막 부분의 부하로 인해 상기 부하의 쇼트 측정의 정확성이 감소할 수 있다. 따라서, 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 앞에 상기 휴지 구간(MSK)을 설정하는 경우, 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 모니터링 구간(SWC STOP) 동안 상기 전원 전압 생성 회로의 컨트롤 스위칭 소자(SWC)를 턴 오프 하여 출력 전압의 전압 강하를 센싱하여 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(SWC STOP)은 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 배치되어 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높이고. 표시 패널의 표시 품질에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(SWC STOP)에 앞에 상기 휴지 구간(MSK)을 설정하여, 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높일 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 생성부(600)의 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)를 나타내는 회로도이다. 도 12a 내지 도 12d는 도 4의 피드백된 데이터 구동부 전원 전압(AVDDF)에 따른 스위칭 컨트롤 신호(GCON) 및 전류 센싱 전압(CSV)을 나타내는 그래프이다. 도 13은 초기 구동 구간에서 도 11의 전원 전압 생성부(600)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
본 실시예에 따른 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법은 부하의 쇼트 검출 방식을 제외하면, 도 1 내지 도 8의 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 전원 전압 생성부(600)를 포함한다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성하는 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)를 포함한다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 입력 캐패시터(CIN), 인덕터(L), 입력 스위칭 소자(SWIN), 컨트롤 스위칭 소자(SWC), 다이오드(DI) 및 출력 캐패시터(COUT)를 포함한다.
상기 입력 캐패시터(CIN)는 입력 전압(VIN)이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함한다.
상기 입력 스위칭 소자(SWIN)는 상기 입력 노드 및 상기 인덕터(L)의 제1 단 사이에 배치된다.
상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)는 스위칭 컨트롤 신호(GCON)를 인가하는 스위칭 컨트롤러(622)에 연결되는 제어 전극, 저항(R)에 연결되는 입력 전극 및 상기 인덕터(L)의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
상기 저항(R)의 제1 단은 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)의 상기 입력 전극에 연결되고, 상기 저항(R)의 제2 단은 상기 접지에 연결된다.
상기 다이오드(DI)는 상기 인덕터(L)의 상기 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함한다.
상기 출력 캐패시터(COUT)는 상기 출력 노드 및 상기 접지 사이에 연결된다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)가 모니터링 구간(MON) 동안 상기 출력 노드에 연결되는 부하(LOAD)의 쇼트를 감지하면, 상기 입력 스위칭 소자(VIN)를 턴 오프 한다.
본 실시예에서, 상기 스위칭 컨트롤러(622)는 상기 출력 노드의 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 피드백 받고, 상기 피드백된 데이터 구동부 전원 전압(AVDDF)에 따라 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 레벨을 조절하기 위해 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주파수를 조절할 수 있다.
상기 스위칭 컨트롤러(622)는 상기 모니터링(MON) 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)의 상기 입력 전극의 전류 센싱 전압(CSV)이 기준 전압(THV) 이상인 횟수를 카운트할 수 있다. 상기 전류 센싱 전압(CSV)은 상기 부하에 흐르는 전류에 대응하는 전압 값으로 상기 전류 센싱 전압(CSV)을 센싱하면 상기 부하에 흐르는 전류를 센싱한 것과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 전류 센싱 전압(CSV)이 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 하기 위한 기준 횟수는 10회인 것으로 예시한다.
도 12a는 일정 기간의 모니터링 구간(MON) 동안 펄스 스킵핑 동작이 일어나, 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 3회일 수 있다. 상기 전류 센싱 전압에 대응하는 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주기는 제1 주기(T1)이다. 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 상기 기준 횟수인 10회 미만이므로, 상기 부하에는 쇼트가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
도 12b는 상기 모니터링 구간(MON) 동안 펄스 스킵핑 동작이 일어나, 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 4회일 수 있다. 상기 전류 센싱 전압에 대응하는 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주기는 제2 주기(T2)로 상기 제1 주기(T1)에 비해 짧다. 도 12a에 비해 상기 데이터 구동부(500)의 부하가 증가한 것으로 볼 수 있다. 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 여전히 상기 기준 횟수인 10회 미만이므로, 상기 부하에는 쇼트가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
도 12c는 상기 모니터링 구간(MON) 동안 펄스 스킵핑 동작이 일어나지 않았고, 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 12회일 수 있다. 도 12b에 비해 상기 데이터 구동부(500)의 부하가 크게 증가한 것으로 볼 수 있다. 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 상기 기준 횟수인 10회 이상이므로, 상기 부하에는 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 할 수 있다.
도 12c는 상기 모니터링 구간(MON) 동안 펄스 스킵핑 동작이 일어나지 않았고, 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 12회일 수 있다. 도 12c에 비해 상기 데이터 구동부(500)의 부하가 더 증가하여 상기 전류 센싱 전압의 레벨도 더욱 증가하였다. 상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 상기 기준 횟수인 10회 이상이므로, 상기 부하에는 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 모니터링 구간(MON)은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부(300)의 스캔 개시 시점 사이에서 설정될 수 있다.
상기 초기 구동 구간에는 상기 데이터 구동부(500)는 상기 블랙 데이터 전압을 상기 표시 패널(100)에 표시하도록 설정될 수 있다. 상기 초기 구동 구간에는 상기 데이터 구동부(500)의 부하가 작기 때문에, 상기 부하가 정상적인 경우, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 펄스 스킵핑 동작을 통해 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주파수를 낮게 조절하게 된다. 반면, 상기 부하에 쇼트가 발생한 경우, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주파수를 점점 증가시키면서 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 레벨을 증가시키게 된다.
본 실시예에 따르면, 상기 모니터링 구간(MON) 동안 상기 전원 전압 생성 회로의 컨트롤 스위칭 소자의 신호(CSV)를 센싱하여 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(MON)은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)이 노멀 출력 전압(AVDDN)에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부(300)의 스캔 개시 시점 사이에서 설정하여 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높이고. 표시 패널의 표시 품질에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(MON) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압(BLACK DATA)을 출력하여 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높일 수 있다.
도 14는 수직 블랭크 구간에서 도 11의 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
본 실시예에 따른 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법은 모니터링 구간을 제외하면, 도 11 내지 도 13의 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 11, 도 12a 내지 도 12d 및 도 14를 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 전원 전압 생성부(600)를 포함한다.
상기 전원 전압 생성부(600)는 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 생성하는 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)를 포함한다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 입력 캐패시터(CIN), 인덕터(L), 입력 스위칭 소자(SWIN), 컨트롤 스위칭 소자(SWC), 다이오드(DI) 및 출력 캐패시터(COUT)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 프레임 단위로 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)의 구동 구간은 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 데이터 전압을 충전하는 액티브 구간(ACTIVE) 및 상기 표시 영역에 데이터 전압을 충전하지 않는 수직 블랭크 구간(VBLK)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 액티브 구간(ACTIVE) 동안 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 배치되는 게이트 라인들(GL)에 게이트 신호들이 순차적으로 출력되고, 상기 게이트 신호에 의해 상기 표시 영역에 배치되는 스위칭 소자가 턴 온될 때, 상기 데이터 구동부(500)에서 출력되는 데이터 전압이 상기 픽셀들에 충전되면서 상기 표시 영역에 영상이 표시될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 스위칭 컨트롤러(622)는 상기 출력 노드의 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)을 피드백 받고, 상기 피드백된 데이터 구동부 전원 전압(AVDDF)에 따라 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 레벨을 조절하기 위해 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주파수를 조절할 수 있다.
상기 스위칭 컨트롤러(622)는 상기 모니터링(MON) 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자(SWC)의 상기 입력 전극의 전류 센싱 전압(CSV)이 기준 전압(THV) 이상인 횟수를 카운트할 수 있다. 상기 전류 센싱 전압(CSV)은 상기 부하에 흐르는 전류에 대응하는 전압 값으로 상기 전류 센싱 전압(CSV)을 센싱하면 상기 부하에 흐르는 전류를 센싱한 것과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 전류 센싱 전압(CSV)이 기준 전압(THV) 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 모니터링 구간(MON)은 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 설정될 수 있다.
상기 수직 블랭크 구간(VBLK)에는 상기 데이터 구동부(500)의 로드가 거의 없으므로, 상기 부하가 정상적인 경우, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 펄스 스킵핑 동작을 통해 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주파수를 낮게 조절하게 된다. 반면, 상기 부하에 쇼트가 발생한 경우, 상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부(620)는 상기 스위칭 컨트롤 신호(GCON)의 주파수를 점점 증가시키면서 상기 데이터 구동부 전원 전압(AVDD)의 레벨을 증가시키게 된다.
상기 모니터링 구간(MON) 바로 앞에 상기 기준 전압(THV) 이상인 횟수를 카운트 하지 않는 휴지 구간(MSK)이 배치될 수 있고, 상기 휴지 구간(MSK)은 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 배치될 수 있다.
상기 수직 블랭크 구간(VBLK)이 개시되자 마자 상기 모니터링 구간(MON)이 시작되는 경우, 상기 액티브 구간(ACTIVE)의 마지막 부분의 부하로 인해 상기 부하의 쇼트 측정의 정확성이 감소할 수 있다. 따라서, 상기 모니터링 구간(MON) 앞에 상기 휴지 구간(MSK)을 설정하는 경우, 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 복수의 프레임 내에 상기 모니터링 구간(MON)이 각각 설정될 수 있다. 상기 스위칭 컨트롤러(622)는 하나의 프레임 내에서 상기 모니터링 구간(MON) 동안 상기 전류 센싱 전압(CSV)이 상기 기준 전압(THV) 이상인 횟수를 카운트하며, 상기 전류 센싱 전압(CSV)이 상기 기준 전압(THV) 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 프레임을 이상 프레임으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 컨트롤러(622)는 상기 이상 프레임의 개수가 기준 프레임 개수 이상이면 상기 입력 스위칭 소자(SWIN)를 턴 오프 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 모니터링 구간(MON) 동안 상기 전원 전압 생성 회로의 컨트롤 스위칭 소자의 신호(CSV)를 센싱하여 부하의 미세한 쇼트를 감지할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(MON)은 상기 수직 블랭크 구간(VBLK) 내에 배치되어 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높이고. 표시 패널의 표시 품질에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 상기 모니터링 구간(MON)에 앞에 상기 휴지 구간(MSK)을 설정하여, 상기 부하의 쇼트 검출의 정확성을 높일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법에 따르면, 부하의 미세한 쇼트를 감지하여, 상기 표시 패널 구동부 및 상기 표시 패널 등이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 화재가 발생하는 등 제조물로 인한 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
이상 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: 표시 패널 200: 구동 제어부
300: 게이트 구동부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부 600: 전원 전압 생성부
620: 데이터 구동부 전원 전압 생성부
622: 스위칭 컨트롤러

Claims (20)

  1. 입력 전압이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함하는 입력 캐패시터;
    인덕터;
    상기 입력 노드에 연결되는 제1 전극 및 상기 인덕터의 제1 단에 연결되는 제2 전극을 포함하는 입력 스위칭 소자;
    스위칭 컨트롤 신호를 인가하는 스위칭 컨트롤러에 연결되는 제어 전극, 저항에 연결되는 입력 전극 및 상기 인덕터의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함하는 컨트롤 스위칭 소자;
    상기 인덕터의 상기 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함하는 다이오드; 및
    상기 출력 노드 및 상기 접지 사이에 연결되는 출력 캐패시터를 포함하고,
    모니터링 구간 동안 상기 출력 노드에 연결되는 부하의 쇼트를 감지하면, 상기 입력 스위칭 소자를 턴 오프 하여 상기 입력 노드 및 상기 인덕터의 상기 제1 단을 전기적으로 차단하는 것을 특징으로 하는 전원 전압 생성 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자가 턴 오프되고, 상기 출력 노드로 출력되는 출력 전압의 전압 강하가 측정되며, 상기 출력 전압의 상기 전압 강하가 기준 전압 강하 이상이면 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 전원 전압 생성 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 출력 노드의 출력 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 출력 전압에 따라 상기 출력 전압의 레벨을 조절하기 위해 상기 스위칭 컨트롤 신호의 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 전원 전압 생성 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자의 상기 입력 전극의 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수를 카운트하고,
    상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 전원 전압 생성 회로.
  5. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;
    상기 표시 패널에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부; 및
    게이트 구동부 전원 전압을 상기 게이트 구동부에 제공하고 데이터 구동부 전원 전압을 상기 데이터 구동부에 제공하는 전원 전압 생성부를 포함하고,
    상기 데이터 구동부 전원 전압을 생성하는 데이터 구동부 전원 전압 생성부는
    입력 전압이 인가되는 입력 노드에 연결되는 제1 단 및 접지에 연결되는 제2 단을 포함하는 입력 캐패시터;
    인덕터;
    상기 입력 노드에 연결되는 제1 전극 및 상기 인덕터의 제1 단에 연결되는 제2 전극을 포함하는 입력 스위칭 소자;
    스위칭 컨트롤 신호를 인가하는 스위칭 컨트롤러에 연결되는 제어 전극, 저항에 연결되는 입력 전극 및 상기 인덕터의 제2 단에 연결되는 출력 전극을 포함하는 컨트롤 스위칭 소자;
    상기 인덕터의 상기 제2 단에 연결되는 제1 전극 및 출력 노드에 연결되는 제2 전극을 포함하는 다이오드; 및
    상기 출력 노드 및 상기 접지 사이에 연결되는 출력 캐패시터를 포함하며,
    상기 데이터 구동부 전원 전압 생성부는 모니터링 구간 동안 상기 출력 노드에 연결되는 부하의 쇼트를 감지하면, 상기 입력 스위칭 소자를 턴 오프 하여 상기 입력 노드 및 상기 인덕터의 상기 제1 단을 전기적으로 차단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자가 턴 오프 되고 상기 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압의 전압 강하가 측정되며,
    상기 데이터 구동부 전원 전압의 상기 전압 강하가 기준 전압 강하 이상이면 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 모니터링 구간은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부의 스캔 개시 시점 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고,
    상기 프레임은 액티브 구간 및 수직 블랭크 구간을 포함하며,
    상기 모니터링 구간은 상기 수직 블랭크 구간에 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 모니터링 구간 바로 앞에 상기 컨트롤 스위칭 소자가 턴 온 및 턴 오프를 반복하는 휴지 구간이 배치되며,
    상기 휴지 구간은 상기 수직 블랭크 구간 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 출력 노드의 데이터 구동부 전원 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 데이터 구동부 전원 전압에 따라 상기 데이터 구동부 전원 전압의 레벨을 조절하기 위해 상기 스위칭 컨트롤 신호의 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스위칭 컨트롤러는 상기 모니터링 구간 동안 상기 컨트롤 스위칭 소자의 상기 입력 전극의 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수를 카운트하고,
    상기 전류 센싱 전압이 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 모니터링 구간은 상기 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부의 스캔 개시 시점 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고,
    상기 프레임은 액티브 구간 및 수직 블랭크 구간을 포함하며,
    상기 모니터링 구간은 상기 수직 블랭크 구간에 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 모니터링 구간 바로 앞에 상기 전류 센싱 전압이 상기 기준 전압 이상인 횟수를 카운트 하지 않는 휴지 구간이 배치되며,
    상기 휴지 구간은 상기 수직 블랭크 구간 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    복수의 프레임 내에 상기 모니터링 구간이 각각 설정되고,
    상기 스위칭 컨트롤러는 하나의 프레임 내에서 상기 모니터링 구간 동안 상기 전류 센싱 전압이 상기 기준 전압 이상인 횟수를 카운트하며, 상기 전류 센싱 전압이 상기 기준 전압 이상인 횟수가 기준 횟수 이상이면, 상기 프레임을 이상 프레임으로 판단하고,
    상기 이상 프레임의 개수가 기준 프레임 개수 이상이면 상기 입력 스위칭 소자가 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 게이트 구동부 전원 전압을 생성하여 게이트 구동부에 출력하는 단계;
    데이터 구동부 전원 전압을 생성하여 데이터 구동부에 출력하는 단계;
    상기 게이트 구동부 전원 전압을 기초로 표시 패널에 게이트 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 데이터 구동부 전원 전압을 기초로 상기 표시 패널에 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함하고,
    모니터링 구간 동안 컨트롤 스위칭 소자가 턴 오프되고, 출력 노드로 출력되는 상기 데이터 구동부 전원 전압의 전압 강하가 측정되며, 상기 데이터 구동부 전원 전압의 상기 전압 강하가 기준 전압 강하 이상이면 입력 스위칭 소자를 턴 오프 하고,
    상기 모니터링 구간은 표시 장치의 초기 구동 구간에서 상기 데이터 구동부 전원 전압이 노멀 출력 전압에 도달한 이후로부터 상기 게이트 구동부의 스캔 개시 시점 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 구동부의 보호 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고,
    상기 프레임은 액티브 구간 및 수직 블랭크 구간을 포함하며,
    상기 모니터링 구간은 상기 수직 블랭크 구간에 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 구동부의 보호 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 모니터링 구간 동안 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널로 블랙 영상에 대응하는 블랙 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터 구동부의 보호 방법.
KR1020180042159A 2018-04-11 2018-04-11 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법 KR102501694B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042159A KR102501694B1 (ko) 2018-04-11 2018-04-11 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법
US16/376,922 US10957277B2 (en) 2018-04-11 2019-04-05 Power voltage generating circuit and display apparatus having the same and method of protecting data driver using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042159A KR102501694B1 (ko) 2018-04-11 2018-04-11 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190119243A KR20190119243A (ko) 2019-10-22
KR102501694B1 true KR102501694B1 (ko) 2023-02-21

Family

ID=68161813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180042159A KR102501694B1 (ko) 2018-04-11 2018-04-11 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10957277B2 (ko)
KR (1) KR102501694B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210107967A (ko) 2020-02-24 2021-09-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20220001552A (ko) 2020-06-29 2022-01-06 삼성디스플레이 주식회사 스테이지 및 이를 구비한 표시 장치
KR20230064045A (ko) 2021-11-02 2023-05-10 삼성디스플레이 주식회사 전원 제공부 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20230085290A (ko) 2021-12-06 2023-06-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
US11811320B2 (en) * 2021-12-16 2023-11-07 Richtek Technology Corporation Power conversion circuit having short-circuit detection function and short-circuit detection method thereof
CN115148141B (zh) * 2022-06-27 2023-03-03 绵阳惠科光电科技有限公司 栅极驱动电路、栅极驱动方法和显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130328854A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Texas Instruments Incorporated Output short circuit protection for display bias
US20140084792A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and driving method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100624087B1 (ko) 1999-12-22 2006-09-18 페어차일드코리아반도체 주식회사 단락 방지 회로를 구비한 스위치 모드 파워 서플라이
KR101262785B1 (ko) * 2006-07-19 2013-05-10 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101547558B1 (ko) * 2008-06-09 2015-08-28 삼성디스플레이 주식회사 구동 전압 발생 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP5453038B2 (ja) * 2008-11-25 2014-03-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置の電源回路及びそれを用いた表示装置
KR101751998B1 (ko) * 2010-07-22 2017-06-28 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법
KR101871906B1 (ko) 2011-06-30 2018-06-28 삼성디스플레이 주식회사 Dc-dc 컨버터 및 이를 포함한 유기전계발광 표시장치
KR101981281B1 (ko) * 2011-11-03 2019-05-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치
KR20150048377A (ko) * 2013-10-28 2015-05-07 삼성디스플레이 주식회사 유기전계 발광 표시장치 및 그 구동방법
KR102270430B1 (ko) * 2014-12-02 2021-06-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TWI595466B (zh) * 2016-01-29 2017-08-11 立錡科技股份有限公司 具有測試功能之顯示裝置及其中之驅動電路及其驅動方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130328854A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Texas Instruments Incorporated Output short circuit protection for display bias
US20140084792A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190119243A (ko) 2019-10-22
US20190318705A1 (en) 2019-10-17
US10957277B2 (en) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102501694B1 (ko) 전원 전압 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 데이터 구동부의 보호 방법
KR101970551B1 (ko) 발광다이오드표시장치용 구동전압생성회로 및 이의 구동방법
KR20170017054A (ko) 게이트 보호회로 및 이를 포함하는 표시장치
KR102242104B1 (ko) 표시장치
US9497822B2 (en) Semiconductor light source driving apparatus and projection type display apparatus
US9153951B2 (en) Apparatus for detecting surge voltage and method thereof
CN110444172A (zh) 降低源极驱动电路操作温度的方法
US20120146976A1 (en) Source driver and display device
KR20190055873A (ko) 표시패널 구동장치 및 이를 갖는 표시장치
KR20200067289A (ko) 표시 장치 및 그의 구동 전압 제어 방법
KR101547558B1 (ko) 구동 전압 발생 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN105848393A (zh) 故障检测设备及方法
US20210065648A1 (en) Display apparatus and method of driving the same
US6339264B1 (en) Apparatus and method for forecasting output voltage of a battery of a digital camera
KR102433041B1 (ko) 유기발광표시장치 및 그의 구동방법
KR102672189B1 (ko) 전원 전압 생성 회로 및 이를 포함하는 표시 장치
US11456590B2 (en) Short circuit detection module and short circuit detection method applied thereto
EP0623943A1 (en) Relay terminal array with malfunction detection and transmission functions
KR20170080327A (ko) 유기발광 표시장치
KR102551574B1 (ko) 전원 공급 장치 및 표시장치
JP5276691B2 (ja) 除電装置
CN219535888U (zh) 放电保护装置
KR20210132286A (ko) 전원 전압 생성부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN216361847U (zh) 一种电子纸显示屏模组电压监测系统
KR102004170B1 (ko) 전력 제어 체크 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant