KR20110018782A - 전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 표시 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있는 기술을 개시한다. 이를 위해, 본 발명은 상기 표시 패널에 흐르는 패널 전류를 감지하고, 패널 전류 및 전원 전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 전원 전압 제어부와, 피드백 전압에 따라 전원 전압을 생성하여 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 직류-직류 컨버터를 포함한다.
표시 장치, 피드백 전압, 전원 전압

Description

전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법{POWER SUPPLY DEVICE, DISPLAY DEVICE COMPRISING THE POWER SUPPLY DEVICE AND DRIVING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 유기 전계 발광 표시장치에 관한 기술이다.
표시장치는 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 화소를 배치하여 표시영역으로 하고, 각 화소에 주사선과 데이터선을 연결하여 화소에 데이터신호를 선택적으로 인가하여 디스플레이를 한다. 표시장치는 화소의 구동방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스형 발광 표시장치와 액티브(Active) 매트릭스형 발광 표시장치로 구분된다. 이 중 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소 마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형이 주류가 되고 있다.
이러한 표시장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시장치나 각종 정보기기의 모니터로서 사용되고 있으며, 액정 패널을 이용한 LCD, 유기발광소자를 이용한 유기 전계 발광 표시장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP 등이 알려져 있다. 최근에 음극선관과 비교하여 무게와 부피가 작은 각종 발광 표시장치들이 개발되고 있으며 특히 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 유기 전계 발광 표시장치가 주목받고 있다.
그런데, 유기 전계 발광 표시 장치의 경우 유기발광소자를 발광시키기 위한 동작 전압 범위가 표시 장치의 온도 및 표시 장치의 사용 시간에 따라 변화된다. 이에 따라, 유기 전계 발광 표시 장치는 동작 전압 범위가 변하더라도, 안정적으로 유기 발광 다이오드가 발광 할 수 있도록 유기 발광 다이오드에 공급되는 구동전원에 소정 범위의 마진을 두어 공급한다. 이런 마진은 불필요한 소비전력을 발생시킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표시장치의 소비전력을 감소시킬 수 있는 전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 복수의 발광 소자를 포함하는 표시 패널에 전원 전압을 공급하는 전원 전압공급 장치에 있어서, 상기 표시 패널에 흐르는 패널 전류를 감지하고, 상기 패널 전류 및 상기 전원 전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 전원 전압 제어부; 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 전원 전압을 생성하여 상기 복수의 발광 소자각각에 공급하는 직류-직류 컨버터를 포함한다.
여기서, 상기 전원 전압 제어부는, 상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데 이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하기 위한 복수의 피드백 전압 제어신호를 생성하는 피드백 제어부; 및 상기 복수의 피드백 전압 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 조절하는 피드백 전압 조절부를 포함한다. 상기 직류-직류 컨버터는 전원선을 통해 상기 복수의 발광소자의 캐소드 전극에 상기 전원 전압을 공급하고, 상기 패널 전류는 상기 전원선에 흐르며, 상기 전원선 상에 형성된 감지 저항을 포함한다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 감지 저항 양단의 전압 차를 증폭하여 증폭 전압을 출력하는 증폭부를 더 포함한다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 증폭 전압에 따라 상기 패널 전류 데이터를 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함한다.
상기 피드백 전압 조절부는, 상기 전원선에 일단이 연결된 제1 저항; 상기 제1 저항의 타단 및 상기 직류-직류 컨버터로부의 기준전압이 공급되는 기준 전압단 사이에 직렬 연결된 복수의 제2 저항; 및 상기 복수의 제2 저항 각각에 병렬 연결되고, 상기 복수의 피드백 전압 제어신호 중 대응하는 피드백 전압 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 복수의 스위칭 소자를 포함한다. 상기 피드백 전압은 상기 복수의 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항비에 따라 결정된다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하는 피드백 제어부; 상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터; 및 상기 전원 전압 및 상기 기준 전압간의 전압차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함한다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 기준 전압을 상기 디지털-아날로그 컨버터로부터 전달받아 출력하는 버퍼를 더 포함한다. 상기 피드백 전압 생성부는, 상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 전원전압이 공급되는 전원선에 일단이 연결된 제3 저항; 상기 제3 저항의 타단에 일단이 연결되고, 상기 버퍼의 출력단에 타단이 연결된 제4 저항; 및 상기 버퍼의 출력단에 일단이 연결되고, 타단이 접지된 커패시터를 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 표시 장치는, 복수의 발광 소자를 포함하고, 소정의 전원 전압이 공급되는 표시 패널; 상기 표시 패널에 흐르는 패널 전류를 감지하고, 상기 패널 전류 및 상기 전원 전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 전원 전압 제어부; 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 전원 전압을 생성하여 상기 복수의 발광 소자각각에 공급하는 직류-직류 컨버터를 포함한다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하기 위한 복수의 피드백 전압 제어신호를 생성하는 피드백 제어부; 및 상기 복수의 피드백 전압 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 조절하는 피드백 전압 조절부를 포함한다.
상기 피드백 전압 조절부는, 상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 전원전압이 공급되는 전원선에 일단이 연결된 제1 저항; 상기 제1 저항의 타단 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 기준전압이 공급되는 기준 전압단 사이에 직렬 연결된 복수의 제2 저항; 상기 복수의 제2 저항 각각에 병렬 연결되고, 상기 복수의 피드백 전압 제어신호 중 대응하는 피드백 전압 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 복수의 스위칭 소자를 포함한다. 상기 피드백 전압은 상기 복수의 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항비에 따라 결정된다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하는 피드백 제어부; 상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터; 및 상기 전원 전압 및 상기 기준전압 간의 전압 차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함한다. 상기 전원 전압 제어부는, 상기 기준 전압을 상기 디지털-아날로그 컨버터로부터 전달받아 출력하는 버퍼를 더 포함한다. 상기 피드백 전압 생성부는, 상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 전원전압이 공급되는 전원선에 일단이 연결된 제3 저항; 상기 제3 저항의 타단에 일단이 연결되고, 상기 버퍼의 출력단에 타단이 연결된 제4 저항; 및 상기 버퍼의 출력단에 일단이 연결되고, 타단이 접지된 커패시터를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 발광 소자에 흐르는 패널 전류를 감지하는 단계; 상기 패널 전류 및 전원전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 단계; 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 전원전압을 생성하여 상기 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 단계를 포함한다. 상기 피드백 전압을 생성하는 단계는, 상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하는 단계; 상기 목표 값에 상기 전원전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 복수의 피드백 전압 제어 신호를 생성하는 단계; 및 상기 복수의 피드백 전압 제어 신호에 따라 상기 피드백 전압을 조절하는 단계를 포함한다.
상기 피드백 전압을 조절하는 단계는 상기 전원전압과 소정의 기준전압을 제1 저항과 복수의 제2 저항 간의 저항비에 따라 전압 분배하고, 상기 복수의 피드백 전압 제어 신호에 따라 상기 복수의 제2 저항을 선택적으로 연결하여 상기 저항비를 조절하는 단계를 포함한다. 상기 피드백 전압을 생성하는 단계는, 상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하는 단계; 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하는 단계; 상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 단계; 및 상기 전원 전압 및 상기 기준 전압 간의 전압 차를 저항 분배하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 표시장치의 소비전력을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시 패널(10)의 상세 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 화소(PX)의 등가 회로도이다. 도 4는 도 1에 도시된 표시 패널(10)의 전압-전류 특성 곡선을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 패널(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 직류-직류 컨버터(40) 및 전원 전압 제어부(50)를 포함한다.
표시 패널(10)은 직류-직류 컨버터(40)로부터 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS)을 공급받고, 주사 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)로부터 복수의 주사 신호와 복수의 데이터 신호를 전달받아 영상을 표시한다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(10)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(signal line)(S1~Sn, D1~Dm), 제1 및 제2 전원선(P1, P2)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 여기서, 복수의 신호 선(S1~Sn, D1~Dm)은 복수의 주사 신호가 순차적으로 전달되는 복수의 주사선(S1~Sn)과 복수의 데이터 신호가 전달되는 복수의 데이터선(D1~Dm)을 포함한다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 평행하고, 복수의 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다. 제1 전원선(P1)은 직류-직류 컨버터(40)의 제1 출력단(OUT1)과 표시 패널(10)을 연결한다. 제2 전원선(P2)은 제2 출력단(OUT2)과 표시 패널(10)을 연결한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전원선(P1)은 복수의 화소(PX) 각각까지 연장되어, 제1 출력단(OUT1)을 통해 출력되는 제1 전원 전압(ELVDD)을 복수의 화소(PX) 각각에 공급한다. 제2 전원선(P2)은 복수의 화소(PX) 각각까지 연장되어, 제2 출력단(OUT2)을 통해 출력되는 제2 전원 전압(ELVSS)을 복수의 화소(PX) 각각에 공급한다. 구체적으로, 제2 전원선(P2)은 복수의 화소(PX) 각각의 캐소드 전극에 연결되어 있어, 표시 패널(10)의 복수의 화소(PX)에 흐르는 전류가 모두 합해진 패널 전류(Ivss)가 제2 전원선(P2)에 흐른다.
도 3을 참조하면, 각 화소(PX), 예를 들면 주사선(S1)과 데이터선(D1)에 연결된 화소(PX)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)(OLED), 구동 트랜지스터(M1), 커패시터(Cst), 스위칭 트랜지스터(M2) 및 발광 제어 트랜지스터(M3)를 포함한다.
구동 트랜지스터(M1)는 소스 단자로 제1 전원전압(ELVDD)을 입력받고, 드레인 단자는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극과 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단자는 스위칭 트랜지스터(M2)의 드레인 단자와 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(M1)는 게이트 단자와 드레인 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 크기가 달라지는 전류(IOLED)를 유기 발광 다이오드(OLED)로 흘린다.
스위칭 트랜지스터(M2)의 게이트 단자는 주사선(S1)과 연결되어 있고, 소스 단자는 데이터선(D1)과 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(M2)는 주사선(S1)에 인가되는 주사 신호에 응답하여 스위칭 동작하며, 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴 온 되면 데이터선(D1)에 인가되는 데이터 신호, 즉 데이터 전압이 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 전달된다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M1)의 소스 단자와 게이트 단자 사이에 연결되어 있다. 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴 오프된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 캐소드 전극으로 제2 전원전압(ELVSS)을 입력받는다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(M1)가 공급하는 전류(IOLED)에 따라 세기를 달리하여 발광한다.
한편, 도 3에서는 구동 트랜지스터(M1) 및 스위칭 트랜지스터(M2)를 p-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)로 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 구동 트랜지스터(M1) 및 스위칭 트랜지스터(M2) 중 적어도 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터(M1), 스위칭 트랜지스터(M2), 커패시터(Cst) 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 연결 관계가 바뀔 수 있다. 도 3에 도시한 화소(PX)는 표시 장치의 한 화소의 한 예이며, 적어도 두 개의 트랜지스터 또는 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 다른 형태의 화소가 사용될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 주사 구동부(20)는 표시 패널(10)의 복수의 주사선(S1-Sn)에 연결되어 있으며, 복수의 주사선(S1-Sn)에 순차적으로 주사 신호를 인가한다. 데이터 구동부(30)는 표시 패널(10)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 복수의 데이터 신호를 생성하여 복수의 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
직류-직류 컨버터(40)는 입력단(IN)으로 입력 전압(Vbat)을 입력받아 제1 전원전압(ELVDD), 제2 전원전압(ELVSS) 및 기준전압(Vref)을 생성한다. 여기서, 제1 전원전압(ELVDD) 및 기준전압(Vref)은 고정되고, 제2 전원전압(ELVSS)은 피드백 전압(Vfb)에 따라 변화된다.
전원 전압 제어부(50)는 감지 저항(DR1), 증폭부(52), 아날로그-디지털 컨버터(54), 피드백 제어부(56) 및 피드백 전압 조절부(58)를 포함한다. 감지 저항(DR1)은 제2 전원선(P2) 상에 위치하며, 감지 저항(DR1)에 제2 전원선(P2)에 흐르는 패널 전류(Ivss)가 흐르므로, 감지 저항(DR1)의 양단에 전압차가 발생한다. 전원 전압 제어부(50)는 감지 저항(DR1)의 양단 전압을 이용하여 패널 전류(Ivss)를 감지한다. 이하에서는, 감지 저항(DR1)의 양단 전압 차를 감지 전압(VS)이라 한다.
증폭부(52)는 감지 전압(VS)을 증폭하여, 증폭된 감지 전압(VS)(이하, 증폭 전압(AMV)이라 함.)을 아날로그-디지털 컨버터(54)로 전달한다. 아날로그-디지털 컨버터(54)는 증폭 전압(AMV)에 따라 패널 전류(Ivss)에 대한 데이터(CRD)(이하, 패널 전류 데이터라 함.)를 출력한다.
피드백 제어부(56)는 패널 전류 데이터(CRD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 따라 피드백 전압(Vfb)을 생성하기 위한 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)를 출력한다. 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어부(56)는 패널 전류 데이터(CRD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 대응하는 소정의 목표 값(A)을 검출하고 목표 값(A)에 제2 전원 전압(ELVSS)이 같아지도록 피드백 전압(Vfb)을 제어한다.
여기서, 목표 값(A)은 도 4에 도시된 표시 패널(10)의 전압-전류 특성 곡선에서 급격하게 기울기가 변하는 값으로 설정한다. 도 4에 도시된 전압-전류 특성 곡선은 제1 전원전압(ELVDD)의 레벨은 고정시키고, 제2 전원전압(ELVSS)의 레벨을 소정 범위 내에서 가변시켜 제2 전원전압(ELVSS)에 따른 패널 전류(Ivss) 변화를 나타낸 것이다. 이러한 전압-전류 특성 곡선에서 목표 값(A)은 표시 패널(10)의 특성에 따라 결정된다. 제2 전원전압(ELVSS)을 목표 값(A)보다 작은 값(도 4의 가로축에서 좌측 방향)으로 설정하면 제2 전원전압(ELVSS)을 생성하기 위해 불필요한 소비 전력이 발생하고, 목표 값(A)보다 큰 값(도 4의 가로축에서 우측 방향)으로 설정하면 표시 패널 전류를 제한하게 되어, 풀 화이트 계조를 표현할 수 없다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 직류-직류 컨버터(40)가 피드백 전압(Vfb)이 낮아지면 제2 전원전압(ELVSS)을 높이고, 피드백 전압(Vfb)이 높아지면 제2 전원전압(ELVSS)을 낮추는 것으로 가정한다. 따라서, 피드백 제어부(56)는 패널 전류 데이터(CRD)가 목표 값(A)보다 낮으면 피드백 전압(Vfb)을 낮추고, 패널 전류 데이터(CRD)가 목표 값(A)보다 높으면 피드백 전압(Vfb)을 높인다. 그러면, 제2 전원전 압(ELVSS)은 표시 패널(10)의 구동 특성에 대응하여 정확한 값으로 조절된다.
피드백 전압 조절부(58)는 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)에 따라 피드백 전압(Vfb)을 조절하여 직류-직류 컨버터(40)로 전달한다. 피드백 전압 조절부(58)는 저항(R1), 복수의 저항(CR1~CRn) 및 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)를 포함한다. 저항(R1)은 직류-직류 컨버터(40)의 제2 출력단(OUT2)과 노드(A) 사이에 연결되어 있다. 복수의 저항(CR1~CRn)은 노드(A)와 직류-직류 컨버터(40)의 제3 출력단(OUT3) 사이에 직렬 연결되어 있다. 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)는 복수의 저항(CR1~CRn) 각각의 일단과 타단 사이에 연결되어 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)에 따라 스위칭 동작이 제어된다. 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)의 온/오프 동작에 따라 저항(R1)과 복수의 저항(CR1~CRn) 간의 저항비가 조절되어 노드(A)의 전위, 즉 피드백 전압(Vfb)의 레벨이 변경된다.
예를 들어, 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn) 중 스위칭 소자(SW1)가 턴 온되면, 스위칭 소자(SW1)의 온(on) 저항과 저항(CR1)이 병렬 연결된다. 이때, 스위칭 소자(SW1)의 온(on) 저항은 매우 낮으므로 스위칭 소자(SW1)의 온(on) 저항과 저항(CR1)의 합이 매우 낮아진다. 따라서, 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn) 중 턴 온된 스위칭 소자의 개수가 증가할수록 복수의 저항(CR1~CRn)의 총 저항값은 작아진다. 복수의 저항(CR1~CRn)의 총 저항값이 작아지면 결국 피드백 전압(Vfb)이 낮아져 제2 전원전압(ELVSS)이 높아진다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)가 n-채널 전계 효과 트랜지스터로 구성된다. 따라서, 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)가 고전압 레벨이면 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)는 턴 온되고, 저전압 레벨이면 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)는 턴 오프된다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)가 p-채널 전계 효과 트랜지스터로 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시장치를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 패널(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 전원 전압 제어부(60) 및 직류-직류 컨버터(70)를 포함한다. 도 5에 도시된 표시 패널(10), 주사 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)는 도 1의 구성과 동일하여 동일한 참조 번호로 도시하였으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
전원 전압 제어부(60)는 감지 저항(DR2), 증폭부(61), 아날로그-디지털 컨버터(62), 피드백 제어부(63), 디지털-아날로그 컨버터(64), 버퍼(65) 및 피드백 전압 생성부(66)를 포함한다.
감지 저항(DR2)은 제2 전원선(P2) 상에 위치하며, 감지 저항(DR2)에 제2 전원선(P2)에 흐르는 패널 전류(Ivss)가 흐르므로, 감지 저항(DR2)의 양단에 전압차가 발생한다. 전원 전압 제어부(60)는 감지 저항(DR2)의 양단 전압을 이용하여 패널 전류(Ivss)를 감지한다. 이하에서는, 감지 저항(DR2)의 양단 전압 차를 감지 전압(VS)라 한다. 증폭부(61)는 감지 전압(VS)을 증폭하여, 증폭된 감지 전압(VS)(이하, 증폭 전압(AMV)이라 함.)을 아날로그-디지털 컨버터(62)로 전달한다.
아날로그-디지털 컨버터(62)는 증폭 전압(AMV)에 따라 패널 전류(Ivss)에 대한 데이터(CRD)(이하, 패널 전류 데이터라 함.)를 출력한다. 피드백 제어부(63)는 패널 전류 데이터(CRD) 및 제2 전원전압(ELVSS)에 따라 피드백 전압(Vfb)을 제어하는 기준전압 데이터(RVD)를 출력한다. 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어부(63)는 도 4에 도시된 전압-전류 특성 곡선을 이용하여 패널 전류 데이터(CRD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 대응하는 소정의 목표 값(A)을 검출하고, 목표 값(A)에 제2 전원 전압(ELVSS)이 같아지도록 피드백 전압(Vfb)을 제어한다.
디지털-아날로그 컨버터(64)는 기준전압 데이터(RVD)에 따라 기준전압(Vref)을 출력한다. 버퍼(65)는 기준전압(Vref)를 디지털-아날로그 컨버터(64)로부터 전달받아 출력한다. 피드백 전압 생성부(66)는 제2 전원전압(ELVSS)과 기준전압(Vref)의 전압 차를 저항(R2)와 저항(R3) 간의 저항비로 전압 분배하여 피드백 전압(Vfb)을 출력한다. 따라서, 기준전압(Vref)이 높아지면 피드백 전압(Vfb)이 높아지고, 기준전압(Vref)이 낮아지면 피드백 전압(Vfb)이 낮아진다. 피드백 전압(Vfb)이 낮아지면 제2 전원전압(ELVSS)이 높아지고, 피드백 전압(Vfb)이 높아지면 제2 전원전압(ELVSS)이 낮아지므로 결국 제2 전원전압(ELVSS)은 항상 목표 값(A)과 같아진다. 이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예는 기준전압(Vref)을 제어하여 피드백 전압(Vfb)을 조절한다.
구체적으로, 피드백 전압 생성부(66)는 저항(R2, R3) 및 커패시터(C1)를 포함한다. 저항(R2)은 직류-직류 컨버터(70)의 제2 출력단(OUT2)과 노드(B) 사이에 연결되어 있다. 저항(R3)은 노드(B)와 버퍼(65)의 출력단 사이에 연결되어 있다. 커패시터(C1)는 버퍼(65)의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 있다. 여기서, 커패시터(C1)는 버퍼(65)의 출력단으로부터 출력되는 기준전압(Vref)을 소정 시간 홀딩 시킨다. 직류-직류 컨버터(70)는 입력단(IN)으로 입력 전압(Vbat)을 입력받아 제1 및 제2 전원전압(ELVDD, ELVSS)을 생성한다. 여기서, 제1 전원전압(ELVDD)은 고정된 레벨이며, 제2 전원전압(ELVSS)은 피드백 전압(Vfb)에 따라 변화된다.
즉, 본원발명은 표시 패널의 패널 전류를 감지하여, 패널 전류와 전원전압(ELVSS)에 대응하는 목표 값을 검출한다. 그리고, 전원전압(ELVSS)이 목표 값과 같아지도록 피드백 전압을 제어한다. 따라서, 표시 패널에 전원전압을 마진없이 공급할 수 있어 불필요한 소비전력을 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널(10)의 상세 도면.
도 3은 도 2에 도시된 화소(PX)의 등가 회로도.
도 4는 도 1에 도시된 표시 패널(10)의 전압-전류 특성 곡선을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시장치를 도시한 도면.

Claims (21)

  1. 복수의 발광 소자를 포함하는 표시 패널에 전원 전압을 공급하는 전원 전압공급 장치에 있어서,
    상기 표시 패널에 흐르는 패널 전류를 감지하고, 상기 패널 전류 및 상기 전원 전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 전원 전압 제어부; 및
    상기 피드백 전압에 따라 상기 전원 전압을 생성하여 상기 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 직류-직류 컨버터를 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하기 위한 복수의 피드백 전압 제어신호를 생성하는 피드백 제어부; 및
    상기 복수의 피드백 전압 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 조절하는 피드백 전압 조절부를 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 직류-직류 컨버터는 전원선을 통해 상기 복수의 발광소자의 캐소드 전 극에 상기 전원 전압을 공급하고,
    상기 패널 전류는 상기 전원선에 흐르며, 상기 전원선 상에 형성된 감지 저항을 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 감지 저항 양단의 전압 차를 증폭하여 증폭 전압을 출력하는 증폭부를 더 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 증폭 전압에 따라 상기 패널 전류 데이터를 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 조절부는,
    상기 전원선에 일단이 연결된 제1 저항;
    상기 제1 저항의 타단 및 상기 직류-직류 컨버터로 기준전압이 공급되는 기준 전압단 사이에 직렬 연결된 복수의 제2 저항; 및
    상기 복수의 제2 저항 각각에 병렬 연결되고, 상기 복수의 피드백 전압 제어 신호 중 대응하는 피드백 전압 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 복수의 스위칭 소자
    를 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 피드백 전압은 상기 복수의 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항비에 따라 결정되는 전원 전압 공급 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하는 피드백 제어부;
    상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터; 및
    상기 전원 전압 및 상기 기준 전압간의 전압차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부
    를 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 기준 전압을 상기 디지털-아날로그 컨버터로부터 전달받아 출력하는 버퍼를 더 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 전원전압이 공급되는 전원선에 일단이 연결된 제3 저항;
    상기 제3 저항의 타단에 일단이 연결되고, 상기 버퍼의 출력단에 타단이 연결된 제4 저항; 및
    상기 버퍼의 출력단에 일단이 연결되고, 타단이 접지된 커패시터
    를 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  11. 복수의 발광 소자를 포함하고, 소정의 전원 전압이 공급되는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 흐르는 패널 전류를 감지하고, 상기 패널 전류 및 상기 전원 전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 전원 전압 제어부; 및
    상기 피드백 전압에 따라 상기 전원 전압을 생성하여 상기 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 직류-직류 컨버터를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하기 위한 복수의 피드백 전압 제어신호를 생성하는 피드백 제어부; 및
    상기 복수의 피드백 전압 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 조절하는 피드백 전압 조절부를 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 조절부는,
    상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 전원전압이 공급되는 전원선에 일단이 연결된 제1 저항;
    상기 제1 저항의 타단 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 기준전압이 공급되는 기준 전압단 사이에 직렬 연결된 복수의 제2 저항;
    상기 복수의 제2 저항 각각에 병렬 연결되고, 상기 복수의 피드백 전압 제어신호 중 대응하는 피드백 전압 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 복수의 스위칭 소자
    를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 피드백 전압은 상기 복수의 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항비에 따라 결정되는 표시 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하고, 상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하는 피드백 제어부;
    상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터; 및
    상기 전원 전압 및 상기 기준전압 간의 전압 차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부
    를 포함하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 기준 전압을 상기 디지털-아날로그 컨버터로부터 전달받아 출력하는 버퍼를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 전원전압이 공급되는 전원선에 일단이 연결된 제3 저항;
    상기 제3 저항의 타단에 일단이 연결되고, 상기 버퍼의 출력단에 타단이 연결된 제4 저항; 및
    상기 버퍼의 출력단에 일단이 연결되고, 타단이 접지된 커패시터
    를 포함하는 표시 장치.
  18. 복수의 발광 소자에 흐르는 패널 전류를 감지하는 단계;
    상기 패널 전류 및 전원전압에 따라 피드백 전압을 조절하는 단계; 및
    상기 피드백 전압에 따라 상기 전원전압을 생성하여 상기 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 피드백 전압을 생성하는 단계는,
    상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하는 단계;
    상기 목표 값에 상기 전원전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 복수의 피드백 전압 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 피드백 전압 제어 신호에 따라 상기 피드백 전압을 조절하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 피드백 전압을 조절하는 단계는
    상기 전원전압과 소정의 기준전압을 제1 저항과 복수의 제2 저항 간의 저항비에 따라 전압 분배하고, 상기 복수의 피드백 전압 제어 신호에 따라 상기 복수의 제2 저항을 선택적으로 연결하여 상기 저항비를 조절하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 피드백 전압을 생성하는 단계는,
    상기 패널 전류에 대응하는 패널 전류 데이터 및 상기 전원 전압에 대응하는 소정의 목표 값을 검출하는 단계;
    상기 목표 값에 상기 전원 전압이 같아지도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하는 단계;
    상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 단계; 및
    상기 전원 전압 및 상기 기준 전압 간의 전압 차를 저항 분배하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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