KR20120001470A - 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 전압 공급 장치와 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 전압 공급 장치는 입력 전압 및 피드백 전압에 따라 대응하는 전원 전압을 생성하여 복수의 발광 소자를 포함하는 표시부에 공급하는 직류-직류 컨버터; 및 상기 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하고, 상기 입력 전류 및 상기 출력 전압에 대응하여 조절된 피드백 전압을 생성하여 상기 직류-직류 컨버터로 전달하는 전원 전압 제어부를 포함한다.

Description

전원 공급 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법{POWER SUPPLY DEVICE, DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 전원 공급 장치와 이를 포함하는 표시 장치, 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 유기 발광 표시 장치에 관한 기술이다.
표시 장치는 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 화소를 배치하여 표시 영역으로 하고, 각 화소에 주사선과 데이터 선을 연결하여 화소에 데이터신호를 선택적으로 인가하여 디스플레이를 한다.
현재 표시 장치는 화소의 구동 방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스형 발광 표시 장치와 액티브(Active) 매트릭스형 발광 표시 장치로 구분된다. 이 중 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형이 주류가 되고 있다.
이러한 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시 장치나 각종 정보기기의 모니터로서 사용되고 있으며, 액정 패널을 이용한 LCD, 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치, 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 발광 표시 장치가 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치의 경우 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 조절하여 계조를 표현하고, 유기 발광 소자에 공급되는 전류를 제어하기 위해 구동 트랜지스터를 이용한다. 구동 트랜지스터의 동작 영역은 포화 영역(Saturation region) 및 선형 영역으로 구분된다. 일반적으로 구동 트랜지스터의 소스 전극은 소정의 전원 전압으로 고정되고, 게이트 전극에 입력되는 데이터 전압을 계조에 따라 다르게 한다.
따라서 데이터 전압에 따라 구동 트랜지스터가 유기 발광 소자에 공급되는 전류를 제어하기 위해서는 구동 트랜지스터가 포화 영역에서 동작해야 한다. 구동 트랜지스터가 선형 영역에서 동작하면 드레인-소스 전압에 따라 구동 트랜지스터에 흐르는 전류가 변경되므로, 데이터 전압이 동일하더라도 구동 트랜지스터에 따라 다른 전류가 유기 발광 소자에 공급될 수 있다. 구동 트랜지스터가 포화 영역에서 동작하기 위해서는 구동 트랜지스터의 드레인-소스 전압이 소정의 포화 전압 이상이 되어야 한다.
유기 발광 소자의 구동 전압은 표시 장치의 온도 또는 표시 장치의 사용 시간에 따른 유기 발광 소자의 열화에 따라 변화된다.
표시 장치의 사용 시간이 증가할수록 유기 발광 소자의 자체 열화로 인해 동일 전류를 흘리기 위한 구동 전압이 증가하게 된다. 또한, 저온, 상온, 고온일 때의 온도 변화에 따라 구동 전압이 달라지게 된다.
종래 유기 발광 표시 장치에서는 유기 발광 소자의 구동 전압이 변화하더라도, 구동 트랜지스터의 드레인-소스 전압이 포화 전압 이상이 되도록 충분한 마진을 두어 유기 발광 표시 장치의 전원 전압들을 설정한다. 전원 전압은 회로적으로 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드가 직렬 연결되어 있을 때, 양단에 공급되는 전압들을 의미한다.
이렇게 안정적인 유기 발광 소자의 구동을 위한 전압 마진을 확보하려다 보면 불필요한 소비 전력이 증가되는 문제점이 있다. 따라서, 불필요한 소비 전력을 감축시키면서도 안정적인 회로 소자의 구동을 위한 구동 전원의 제어가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유기 발광 소자의 구동 전압이 사용 시간과 온도에 따라 열화되어 화질 특성을 저하시키는 것을 방지하기 위하여 구동 중인 표시 장치의 표시 패널 특성을 검출하고 최적의 구동 조건을 찾는 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 구동 중인 표시 장치의 표시 패널 특성을 주기적으로 또는 임의로 검출하여 화질 특성을 변화시키지 않는 충분한 전압 마진을 확보하면서도 전력낭비를 줄일 수 있는 전압을 제공하는 전원 공급 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 소비전력을 최소화하는 최적의 구동 전압을 찾는 방법을 제시하여 그에 따른 구동 전압으로 표시 장치를 구동하고, 시간 경과에 따른 발광소자의 열화에 대응하여 구동 전압을 재조정하여 제공함으로써, 고품질의 화면을 구현하는 표시 장치의 구동 방법을 제안하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 전압 구동 장치는 입력 전압 및 피드백 전압에 따라 대응하는 전원 전압을 생성하여 복수의 발광 소자를 포함하는 표시부에 공급하는 직류-직류 컨버터; 및 상기 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하고, 상기 입력 전류 및 상기 출력 전압에 대응하여 조절된 피드백 전압을 생성하여 상기 직류-직류 컨버터로 전달하는 전원 전압 제어부를 포함한다.
이때 상기 직류-직류 컨버터는 입력선을 통해 상기 입력 전압을 전달받고, 전원선을 통해 상기 발광 소자 각각에 상기 전원 전압을 전달한다.
상기 직류-직류 컨버터의 입력 전류는 상기 입력선에 형성된 감지 저항에 의해 감지될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 상기 전원 전압 제어부는, 상기 입력 전류에 대응하는 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량으로부터 상기 표시부를 구동시키는 구동 전압 영역의 포화 지점에 해당하는 소정의 전압값을 검출하고, 상기 전원 전압이 상기 소정의 전압값에 대응하는 전압이 되도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하거나 또는 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호를 생성하는 로직부; 및 상기 기준전압 데이터 또는 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함한다.
또한, 상기 전원 전압 제어부는, 상기 입력 전류가 흐르는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차를 증폭하여 증폭 전압을 출력하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원 전압 제어부는, 상기 입력 전류가 흐르는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차에 따른 감지 전압으로부터 상기 입력 전류 데이터를 생성하여 상기 로직부에 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 감지 전압은 증폭부에 의해 증폭된 증폭 전압일 수 있다.
본 발명에서 상기 전원 전압 제어부는, 상기 출력 전압을 표시부에 전달하는 전원선으로부터 감지된 상기 출력 전압에 대응하여 상기 출력 전압 데이터를 생성하고 상기 로직부에 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 피드백 전압 생성부는, 상기 전원 전압을 전달하는 전원선과 기준전압을 전달하는 기준전압 인가부 사이에 직렬 연결된 제1 저항부 및 제2 저항부를 포함한다. 이때 상기 전원 전압 및 기준전압 간의 전압차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성한다.
상기 피드백 전압은 상기 제1 저항부 및 제2 저항부의 저항비에 따라 결정된다.
상기 기준전압 인가부는, 로직부에서 생성된 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터일 수 있다.
한편, 다른 실시 예로서, 상기 기준전압 인가부는, 상기 전원 전압을 공급하는 직류-직류 컨버터의 별개의 출력단일 수 있다.
경우에 따라서 상기 디지털-아날로그 컨버터에서 출력되는 기준전압을 전달받아 출력하는 버퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 피드백 전압 생성부의 제2 저항부는, 상기 제1 저항부와 상기 기준전압 인가부 사이에 직렬 연결된 복수의 저항을 포함한다. 이때 상기 복수의 저항 각각은, 저항 양단에 병렬로 연결되고 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호 중 대응하는 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭 소자를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 상기 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 포함한다.
구체적으로 본 발명의 표시 장치는 복수의 발광 소자를 포함하고, 소정의 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압보다 낮은 전압값을 가지는 제2 전원 전압이 공급되는 표시부; 입력 전압 및 피드백 전압에 따라 상기 제2 전원 전압을 생성하여 상피 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 직류-직류 컨버터; 및 상기 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하고, 상기 입력 전류에 대응하는 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량으로부터 상기 표시부를 구동시키는 구동 전압 영역의 포화 지점에 해당하는 소정의 전압값을 검출하고, 상기 전원 전압이 상기 소정의 전압값에 대응하는 전압이 되도록 조절된 상기 피드백 전압을 생성하여 상기 직류-직류 컨버터로 전달하는 전원 전압 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 발광 소자를 포함하는 표시부의 상기 발광 소자 각각에 전원 전압을 생성하여 공급하는 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류를 감지하는 단계; 상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하는 단계; 상기 입력 전류 및 상기 출력 전압에 대응하여 조절된 피드백 전압을 생성하는 단계; 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 전원 전압을 조절하여 상기 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 단계를 포함한다.
이때 상기 입력 전류를 감지하는 단계는, 상기 직류-직류 컨버터로 상기 입력 전류를 전달하는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차를 측정하는 단계; 상기 전압 차에 따른 감지 전압을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭된 감지 전압으로부터 상기 입력 전류 데이터를 생성하여 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력 전압을 감지하는 단계는, 상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 출력 전압을 전달하는 전원선으로부터 출력 전압을 측정하는 단계; 및 상기 출력 전압으로부터 상기 출력 전압 데이터를 생성하여 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 구동 방법에서 상기 피드백 전압을 생성하는 단계는, 상기 입력 전류를 감지하는 단계 및 상기 출력 전압을 감지하는 단계에서 생성된 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량으로부터 상기 표시부를 구동시키는 구동 전압 영역의 포화 지점에 해당하는 소정의 전압값을 검출하는 단계; 상기 전원 전압이 상기 소정의 전압값에 대응하는 전압이 되도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하거나 또는 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호를 생성하는 단계; 및 상기 기준전압 데이터 또는 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 생성하는 단계를 포함한다.
이때 상기 피드백 전압을 생성하는 단계는, 상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 단계; 및 상기 전원 전압 및 상기 기준전압 간의 전압 차를 저항 분배하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서 상기 피드백 전압을 생성하는 단계는, 직렬 연결된 제1 저항부 및 제2 저항부 간의 저항비에 따라 상기 전원 전압과 소정의 기준전압 간의 전압차를 저항 분배하고, 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 제2 저항부에 포함된 복수의 저항을 선택적으로 연결하여 상기 저항비를 조절하는 단계일 수 있다.
본 발명에 의하면 구동 중인 표시 장치의 표시 패널 특성을 검출하고 최적의 구동 조건에 따른 전원 전압을 제공할 수 있으므로, 유기 발광 소자의 사용 시간과 온도에 따라 열화되는 특성을 보상하여 고품질의 화질을 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면 구동 중인 표시 장치의 표시 패널 특성을 주기적으로 또는 임의적으로 검출하여 최적의 구동 조건에 따른 전원 전압을 제공하는 전원 공급 장치를 제안함으로써, 화질 특성을 변화시키지 않는 충분한 전압 마진을 확보하면서도 전력낭비를 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 소비전력을 최소화하는 최적의 구동 전압을 찾는 방법을 제시할 수 있고, 그에 따른 구동 전압으로 표시 장치를 구동할 때 시간 경과에 따른 유기 발광 소자의 열화에 대응하여 구동 전압을 재조정하여 제공함으로써 안정적인 화면 품질을 유지하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 화소(PX)의 등가 회로도.
도 3은 도 1에 도시된 표시부(10)의 전압-전류 특성 곡선을 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 포함한 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 포함한 블록도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 제1 실시 예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
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 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1의 실시 예에 따른 표시 장치는 표시부(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 제어부(40), 직류-직류 컨버터(50) 및 전원 전압 제어부(60)를 포함한다.
표시부(10)는 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 1을 참조하면, 표시부(10)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(signal line)(S1~Sn, D1~Dm), 제1 및 제2 전원선(P1, P2) 각각에 연결되어 있으며, 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다.
여기서, 복수의 신호선(S1~Sn, D1~Dm)은 복수의 주사 신호가 순차적으로 전달되는 복수의 주사선(S1~Sn)과 복수의 데이터 신호가 전달되는 복수의 데이터 선(D1~Dm)을 포함한다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 복수의 데이터 선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
제1 전원선(P1)을 통해 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 각각에 제1 전원 전압(ELVDD)이 공급된다. 제1 전원 전압(ELVDD)은 전원 공급 장치에 의해 고정적인 전압값으로 인가될 수 있다.
또한, 제2 전원선(P2)을 통해 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 각각에 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급된다. 제2 전원선(P2)은 직류-직류 컨버터(50)의 출력단(OUT)과 표시부(10)를 연결한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 전원선(P1)은 복수의 화소(PX) 각각까지 연장되어, 고정된 전압값을 가지는 제1 전원 전압(ELVDD)을 복수의 화소(PX) 각각에 공급한다. 제2 전원선(P2)은 복수의 화소(PX) 각각에 연장되어, 직류-직류 컨버터(50)의 출력단(OUT)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, 표시부(10)의 복수의 화소(PX)에 흐르는 전류가 모두 합해진 표시부 전류(Ivss)가 제2 전원선(P2)에 흐른다.
제어부(40)는 외부로부터 입력되는 영상 신호(Data1)를 제어하여 표시부(10)에서 영상으로 구현될 수 있는 데이터 영상 신호(Data2)로 생성하여 데이터 구동부(30)에 전달한다. 또한 제어부(40)는 외부로부터 입력되는 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 및 클럭 신호(MCLK)를 이용하여 주사 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)의 구동을 제어하는 구동 제어 신호를 발생한다. 즉, 제어부(40)에서 생성된 데이터 구동 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(30)로 공급되고, 주사 구동 제어 신호(SCS)는 주사 구동부(20)로 공급된다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시 형태에 있어서, 전원 전압 제어부(60)는 별도로 구비되지만, 다른 실시 형태에 있어서 전원 전압 제어부(60)는 제어부(40)에 포함된 구성일 수 있다.
도 1에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 장치는, 제2 전원 전압(ELVSS)을 이용하여 표시부(10)의 특성을 검출하고 최적의 구동 조건에 따르도록 제2 전원 전압(ELVSS)을 제어한다. 전원 공급 장치는 직류-직류 컨버터(50)와 전원 전압 제어부(60)를 포함한다.
직류-직류 컨버터(50)와 전원 전압 제어부(60)는 모두 표시부(10)의 복수의 화소에 각각 연결된 제2 전원선(P2)에 연결되어 있다.
이들의 구체적인 구성과 기능은 해당 도면에서 자세히 후술하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 화소(PX)의 등가 회로도이다.
도 2를 참조하면, 각 화소(PX), 도 1에 도시된 실시 예를 들면 주사선(S1)과 데이터 선(D1)에 연결된 화소(PX)는, 유기 발광 소자(organic light emitting element)(OLED), 구동 트랜지스터(M1), 커패시터(Cst), 스위칭 트랜지스터(M2)를 포함한다. 다른 실시 예로서, 각 화소(PX)는 구동 트랜지스터(M1)와 유기 발광 소자 사이에 위치하고 유기 발광 소자의 발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터(M3)를 더 포함할 수 있다. 이러한 각 화소(PX)의 구성 요소는 도 2에 한정되는 것이 아니며 다양한 소자로 구성될 수 있다.
도 2에서 구동 트랜지스터(M1)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 입력받는 소스 전극, 유기 발광 소자(OLED)의 애노드 전극과 연결된 드레인 전극, 및 스위칭 트랜지스터(M2)의 드레인 전극과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
구동 트랜지스터(M1)는 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 걸리는 동작 전압(Vgd)에 따라 크기가 달라지는 전류(IOLED)를 유기 발광 소자(OLED)로 흘린다. 그러면 상기 전류(IOLED)의 크기에 대응하여 유기 발광 소자(OLED)가 발광한다.
스위칭 트랜지스터(M2)는 주사선(S1)에 연결된 게이트 전극, 데이터 선(D1)에 연결된 소스 전극, 및 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 연결된 드레인 전극을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M2)는 주사선(S1)을 통해 게이트 전극에 인가되는 주사 신호에 응답하여 스위칭 동작한다. 스위칭 트랜지스터(M2)가 주사 신호에 의해 턴 온 되면, 데이터 선(D1)을 통해 스위칭 트랜지스터(M2)의 소스 전극에 전달되는 데이터 신호, 즉 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압이 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 전달된다.
커패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극이 연결된 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결된 일전극 및 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 연결된 타전극을 포함한다. 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 인가되는 상기 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 소정의 시간 동안 충전하는데, 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴 오프된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 소자(OLED)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)로 구현할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 캐소드 전극으로 제2 전원전압(ELVSS)을 입력 받는다. 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(M1)가 공급하는 전류(IOLED)에 따라 세기를 달리하여 발광한다.
상술한 바와 같이 실시 예에 따라서는 유기 발광 소자(OLED)의 캐소드 전극에 공급되는 구동 전류(IOLED)의 전달을 제어하는 발광 제어 트랜지스터(M3, 도면 미도시)를 더 포함하여 각 화소의 유기 발광 소자(OLED)의 발광을 제어할 수 있다.
한편, 도 2에서는 구동 트랜지스터(M1) 및 스위칭 트랜지스터(M2)를 피모스(PMOS) 트랜지스터로 구성하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 구동 트랜지스터(M1) 및 스위칭 트랜지스터(M2) 중 적어도 하나는 엔모스(NMOS) 트랜지스터로 구성할 수 있다.
또한, 구동 트랜지스터(M1), 스위칭 트랜지스터(M2), 커패시터(Cst) 및 유기 발광 소자(OLED)의 연결 관계가 바뀔 수 있다. 도 2에 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.
도 3은 도 1에 도시된 표시부(10)의 전압-전류 특성 곡선을 도시한 그래프이다. 특히 도 3은 표시부(10)에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)의 차(이하, 동작 전압)와 표시부 전체에 흐르는 전류(패널 전류)의 특성 곡선이다.
도 3의 그래프에서 가로축으로 왼쪽 방향이 동작 전압이 증가하는 방향이고, 세로축으로 위쪽 방향이 패널 전류가 증가하는 방향이다.
도 3의 특성 곡선에서, 동작 전압이 증가하더라도 패널 전류가 매우 작은 기울기로 증가하는 영역과 동작 전압의 증가에 따라 패널 전류가 급격히 증가하는 영역으로 구분된다. 이하, 전자의 영역 및 후자의 영역 각각을 포화 영역 및 선형 영역이라 한다. 두 영역의 경계 전압을 포화 지점(Sat)이라 한다.
구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)의 전압 레벨을 고정시키고, 유기 발광 소자(OLED)의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원 전압(ELVSS)의 전압 레벨을 소정의 범위 내에서 가변시키면 도 3과 같은 표시부(10)의 전류-전압 그래프를 얻을 수 있다. 따라서, 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 가변시킴으로서 표시부(10)가 포화 영역 내에서 구동되는 최적 전압 지점, 즉 포화 지점(Sat)을 찾을 수 있다. 포화 지점(Sat)을 찾고 나면 표시부(10)의 구동에 따라 열화되는 특성에 의한 구동 전압 변화에도 불구하고 포화 지점(Sat)의 수준으로 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급될 수 있도록 공급 전원 전압을 제어할 수 있다.
즉, 본 발명의 전원 공급 장치에서 표시부(10)에 공급하는 제2 전원 전압(ELVSS)을 표시부(10)의 특성에 따라 측정한 포화 영역의 포화 지점(Sat)보다 작은 값(동작 전압은 포화 전압보다 큰 값)(도 3의 그래프에서 가로축의 좌측 방향)으로 설정하면, 표시부(10)는 포화 영역에서 안정적으로 구동하겠지만 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성하기 위해 불필요한 소비 전력이 발생하게 된다. 한편, 제2 전원 전압(ELVSS)을 포화 지점(Sat)보다 큰 값(동작 전압은 포화 전압보다 작은 값)((도 3의 그래프에서 가로축의 우측 방향)으로 설정하면, 표시부(10)의 패널 전류를 제한하게 되어 풀 화이트 계조를 표현할 수 없다.
따라서, 포화 지점(Sat)의 수준으로 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급될 수 있도록 제어하는 것이 표시부(10)의 계조 표현을 안정적으로 구현하면서 동시에 소비 전력의 낭비를 최대한 줄일 수 있게 된다.
본 발명의 전원 공급 장치와 이를 포함하는 표시 장치는 표시부(10)의 특성을 검출하여 포화 영역의 최적 지점인 포화 지점(Sat)를 측정하고, 이에 근접하는 제2 전원 전압(ELVSS)을 표시부(10)에 제공할 수 있도록 동작한다.
이를 위한 본 발명의 각 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 도 4 및 도 5에 나타내었다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 각 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 포함하는 표시 장치로서, 도 1의 표시 장치의 블록도에서 특히 전원 공급 장치에 대한 구성과 기능을 구체적으로 살펴볼 수 있도록 확대시킨 도면이다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치는, 주사 구동부(20)에 연결된 복수의 주사선(S1-Sn)으로부터 순차적으로 주사 신호를 인가받고, 데이터 구동부(30)에 연결된 복수의 데이터 선(D1-Dm)으로부터 복수의 데이터 신호를 인가받는 표시부(10)에 제2 전원선(P2)를 통해 제2 전원 전압(ELVSS)을 전달한다.
상기 전원 공급 장치는 크게 제2 전원선(P2)에 연결된 직류-직류 컨버터(50)와 전원 전압 제어부(60)을 포함할 수 있다.
직류-직류 컨버터(50)는 입력단(IN)으로 입력 전압(Vin)을 입력 받아 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성한다. 여기서 제2 전원 전압(ELVSS)은 전원 전압 제어부(60)에서 생성되어 전달되는 피드백 전압(Vfb)에 따라 변화된다.
전원 전압 제어부(60)는 감지 저항(DR1), 증폭부(601), 아날로그-디지털 컨버터(602), 로직부(603), 저장부(604), 디지털-아날로그 컨버터(605), 아날로그-디지털 컨버터(606), 및 피드백 전압 생성부(607)를 포함한다.
디지털-아날로그 컨버터(605)는 버퍼를 더 포함할 수 있다.
감지 저항(DR1)은 직류-직류 컨버터(50)의 입력단(IN)으로 입력 전압(Vin)을 전달하는 입력선 상에 위치하며, 감지 저항(DR1)에 상기 입력선에 흐르는 입력 전류(Iin)가 흐르므로 감지 저항(DR1)의 양단에 전압차가 발생한다.
전원 전압 제어부(60)는 감지 저항(DR1)의 양단 전압을 이용하여 직류-직류 컨버터(50)의 입력단에 전달되는 입력 전류(Iin)를 감지한다. 이하에서는, 감지 저항(DR1)의 양단 전압 차를 제1 감지 전압(VS1)이라 한다.
증폭부(601)는 제1 감지 전압(VS1)을 증폭하여, 증폭된 제1 감지 전압(VS1)(이하, 제1 증폭 전압(AMV1)이라 함)을 아날로그-디지털 컨버터(602)로 전달한다. 아날로그-디지털 컨버터(602)는 제1 증폭 전압(AMV1)에 따라 입력 전류(Iin)에 대한 데이터(이하, 입력 전류 데이터라 함)를 로직부(603)로 출력한다. 본 발명의 실시 예에서는 패널 전류를 측정하기 위해 직류-직류 컨버터(50)의 입력 전류(Iin)를 이용한다. 패널 전류는 직류-직류 컨버터(50)에 입력되는 입력 전류(Iin)와 출력 전류인 패널 전류는 동일한 파형을 가지며 그 스케일이 소정 비일 수 있다. 즉, 입력 전류(Iin)에 소정 비율을 곱해서 패널 전류에 대한 정보를 얻을 수 있다.
한편, 직류-직류 컨버터(50)의 출력단(OUT)에서 출력되는 출력 전압(Vout)은 제2 전원선(P2)을 통해 표시부(10)에 제2 전원 전압(ELVSS)으로 인가되는데, 상기 출력 전압(Vout)이 감지되어 아날로그-디지털 컨버터(606)에 전달된다. 상기 출력 전압(Vout)의 감지 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며 본 실시 예와 같이 감지 저항을 이용하여 감지할 수 있다. 경우에 따라서 감지 저항을 통해 감지된 출력 전압(Vout)은 증폭부를 통해 증폭된 전압으로 변형되어 아날로그-디지털 컨버터(606)에 전달될 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(606)는 전달받은 출력 전압(Vout)에 따른 데이터(이하, 출력 전압 데이터라 함)를 생성하여 로직부(603)로 출력한다.
본 발명의 전원 공급 장치의 전원 전압 제어부(60)는 상술한 바와 같이 직류-직류 컨버터(50)를 중심으로 입력단(IN)에 전달되는 입력선에 흐르는 입력 전류(Iin)와 출력단(OUT)에 연결된 제2 전원선에 공급되는 출력 전압(Vout)을 각각 감지하여 그에 따른 전류 데이터 및 전압 데이터를 생성하여 로직부(603)에 전달하는 2개의 아날로그-디지털 컨버터(602,606)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
로직부(603)는 도 3에 도시된 전류-전압 특성 곡선을 이용하여 상기 전달받은 입력 전류 데이터 및 출력 전압 데이터에 따라 소정의 포화 지점(Sat)을 검출한다.
상기 포화 지점(Sat)의 검출 과정은 소정의 피드백 제어부(도면 미도시)를 통해 이루어질 수 있으며, 상기 피드백 제어부는 로직부(603)에 포함되어 구성될 수 있다.
상기 피드백 제어부를 통해서 포화 지점(Sat)을 검출하는 과정은 특별히 제한되지 않으나, 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량, 즉 기울기를 측정하고, 측정된 기울기가 소정의 임계값보다 큰 경우의 출력 전압 데이터에 대응하는 전압을 포화 지점(Sat)으로 검출할 수 있다.
또한, 도 3과 같은 전류-전압 특성곡선을 참조하면, 입력 전류 데이터 및 출력 전압 데이터에 대응하는 좌표값과 다음 좌표값으로 이루어지는 기울기의 편차가 포화 지점(Sat)을 중심으로 급격하게 변하므로 이를 검출할 수 있다.
포화 지점(Sat)이 검출되면, 로직부(603)는 표시부(10)에 인가되는 제2 전원 전압(ELVSS)을 포화 지점(Sat)에 대응하는 전압이 되도록 피드백 신호를 제어한다. 구체적으로, 디지털-아날로그 컨버터(605)로부터 출력되는 전압과 출력 전압(Vout)이 저항 R1 및 저항 R2에 의해 분배된 전압이 피드백 전압(Vfb)이다. 따라서 로직부(603)는 제2 전원 전압(ELVSS)이 포화 지점에 대응하는 전압 즉, 제1 전원 전압(ELVDD)에서 포화 지점(Sat)의 전압을 뺀 전압이 되도록 피드백 전압(Vfb)을 제어하는 기준전압 데이터를 출력하고, 디지털-아날로그 컨버터(605)는 기준 전압 데이터에 대응하는 전압을 출력한다. 이하, 포화 지점에 대응하는 전압을 포화 전압이라 한다.
이 과정에서 생성되거나 전달받은 데이터 정보들은 저장부(604)에 저장될 수 있다. 로직부(603)에 전달된 입력 전류 데이터 및 출력 전압 데이터 또는 로직부(603)에서 생성된 기준전압 데이터 등은 저장부(604)에 저장될 수 있으며, 한편으로 저장부(604)에 저장된 정보를 추출하여 전압 공급을 제어하기 위한 기준전압 데이터를 생성하는데 이용될 수도 있다.
디지털-아날로그 컨버터(605)는 상기 로직부(603)에서 전달한 기준전압 데이터에 따라 기준전압(Vref)을 피드백 전압 생성부(607)로 출력한다. 실시 예에 따라서, 버퍼(도면 미도시)를 추가로 더 포함하고, 상기 버퍼는 기준전압(Vref)을 디지털-아날로그 컨버터(605)로부터 전달받아 피드백 전압 생성부(607)로 출력할 수도 있다.
피드백 전압 생성부(607)는 제2 전원 전압(ELVSS)과 기준전압(Vref)의 전압 차를 저항(R1)와 저항(R2) 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. 본 발명의 실시 예에 따른 직류-직류 컨버터는, 피드백 전압(Vfb)이 낮아지면 제2 전원 전압(ELVSS)을 증가시키고, 피드백 전압(Vfb)이 높아지면 제2 전원 전압(ELVSS)을 감소시킨다. 그러면 제2 전원 전압(ELVSS)은 항상 포화 전압으로 유지될 수 있다.
구체적으로, 피드백 전압 생성부(607)는 저항(R1, R2)를 포함한다. 저항(R1)은 직류-직류 컨버터(50)의 출력단(OUT)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되어 있다. 저항(R2)는 제1 노드(N1)와 디지털-아날로그 컨버터(605) 사이에 연결되어 있다.
만일 버퍼를 추가하는 구성이라면, 상기 버퍼는 저항(R2)와 디지털-아날로그 컨버터(605) 사이에 추가되어 기준전압(Vref)을 출력시킨다.
본 발명의 전원 공급 장치에 따르면, 직류-직류 컨버터(50)로 흐르는 입력 전류와 표시부(10)에 제2 전원 전압(ELVSS)으로 공급되는 출력 전압(Vout)에 대응하는 포화 지점(Sat)에 대한 전압값을 검출하고, 제2 전원 전압(ELVSS)이 상기 포화 전압이 되도록 피드백 전압(Vfb)을 제어한다. 직류-직류 컨버터(50)는 제어된 피드백 전압(Vfb)에 따라 제2 전원 전압(ELVSS)을 포화 전압으로 출력하여 표시부(10)에 공급할 수 있다. 그러면, 본 발명의 실시 예는 전원 전압을 마진 없이 공급하고, 불필요한 소비전력을 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전원 공급 장치는, 표시부(10)로 제2 전원선(P2)를 통해 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하는 장치이다.
도 5에 따른 전원 공급 장치는 제2 전원선(P2)에 연결된 직류-직류 컨버터(70)와 전원 전압 제어부(80)을 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
직류-직류 컨버터(70)는 입력단(IN)으로 입력 전압(Vin)을 입력받아 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성한다. 실시 형태에 따라서 기준전압(Vref)을 생성할 수 있다. 여기서, 기준전압(Vref)은 고정되고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 전원 전압 제어부(80)에서 제어되어 출력되는 피드백 전압(Vfb)에 따라 변화된다.
전원 전압 제어부(80)는 감지 저항(DR2), 증폭부(801), 아날로그-디지털 컨버터(802), 로직부(803), 저장부(804), 피드백 전압 생성부(805), 및 아날로그-디지털 컨버터(806)를 포함한다.
감지 저항(DR2)은 직류-직류 컨버터(70)의 입력단(IN)으로 입력 전압(Vin)을 전달하는 입력선 상에 위치하며, 감지 저항(DR2)에 입력선에 흐르는 입력 전류(Iin)가 흐르므로, 감지 저항(DR2)의 양단에 전압차가 발생한다.
전원 전압 제어부(80)는 감지 저항(DR2)의 양단 전압을 이용하여 직류-직류 컨버터(70)의 입력단에 전달되는 입력 전류(Iin)를 감지한다. 이하에서는, 감지 저항(DR2)의 양단 전압 차를 제2 감지 전압(VS2)이라 한다.
증폭부(801)는 제2 감지 전압(VS2)을 증폭하여, 증폭된 제2 감지 전압(VS2)(이하, 제2 증폭 전압(AMV2)이라 함)을 아날로그-디지털 컨버터(802)로 전달한다. 그러면 아날로그-디지털 컨버터(802)는 제2 증폭 전압(AMV2)에 따라 입력 전류(Iin)에 대한 데이터(입력 전류 데이터)를 로직부(803)로 출력한다. 본 발명의 실시 예에서는 패널 전류를 측정하기 위해 직류-직류 컨버터(70)의 입력 전류를 이용한다. 패널 전류는 직류-직류 컨버터(70)에 입력되는 입력 전류와 출력 전류인 패널 전류는 동일한 파형을 가지며 그 스케일이 소정 비일 수 있다. 즉, 입력 전류에 소정 비율을 곱해서 패널 전류에 대한 정보를 얻을 수 있다.
한편, 직류-직류 컨버터(70)의 출력단(OUT)에서 출력되는 출력 전압(Vout)은 제2 전원선(P2)을 통해 표시부(10)에 제2 전원 전압(ELVSS)으로 인가되는데, 상기 출력 전압(Vout)이 감지되어 아날로그-디지털 컨버터(806)에 전달된다. 상기 출력 전압(Vout)의 감지 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며 본 실시 예와 같이 감지 저항을 이용하여 감지할 수 있다. 경우에 따라서 감지 저항을 통해 감지된 출력 전압(Vout)은 증폭부를 통해 증폭된 전압으로 변형되어 아날로그-디지털 컨버터(806)에 전달될 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(806)는 전달받은 출력 전압(Vout)에 따른 데이터(출력 전압 데이터)를 생성하여 로직부(803)로 출력한다.
로직부(803)는 전원 전압 제어부(80)에 구비된 두 개의 아날로그-디지털 컨버터(802,806)을 통해 직류-직류 컨버터(70)의 입력 전류와 출력 전압을 센싱하여 얻은 디지털 정보를 전달받아, 도 3에 도시된 바와 같은 전류-전압 특성 곡선상의 소정의 포화 지점(Sat)을 검출한다.
상기 포화 지점(Sat)의 검출 과정은 도 4에서 이미 상술하였으므로 생략한다.
포화 지점(Sat)이 검출되면, 로직부(803)는 표시부(10)에 인가되는 제2 전원 전압(ELVSS)을 포화 지점(Sat)에 대응하는 전압이 되도록 피드백 신호를 제어하여 직류-직류 컨버터(70)에 전달한다.
구체적으로 기준 전압(Vref)과 출력 전압(Vout)이 저항 R3와 복수의 저항(CR1~CRn)의 총 저항값에 의해 분배된 전압이 피드백 전압(Vfb)으로 결정된다. 이때 기준 전압(Vref)은 직류-직류 컨버터(70)으로부터 고정된 전압값으로 전달받을 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
피드백 전압(Vfb)을 생성하기 위하여 로직부(803)는 상기 입력 전류 데이터 및 출력 전압 데이터에 따라 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)를 피드백 전압 생성부(805)로 출력한다.
피드백 전압 생성부(805)는 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)에 따라 피드백 전압(Vfb)을 조절하여 직류-직류 컨버터(70)로 전달한다.
또한 피드백 전압 생성부(805)는 기준전압 인가부(Vref), 저항(R3), 복수의 저항(CR1~CRn) 및 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)를 포함한다. 저항(R3)은 직류-직류 컨버터(70)의 출력단(OUT)과 제2 노드(N2) 사이에 연결되어 있다. 복수의 저항(CR1~CRn)은 제2 노드(N2)와 기준전압 인가부(Vref) 사이에 직렬 연결되어 있다. 만일 기준전압을 직류-직류 컨버터(70)로부터 고정된 전압값으로 전달받는 경우라면 상기 기준전압 인가부는 직류-직류 컨버터(70)의 다른 출력단이 될 것이다.
한편, 복수의 저항(CR1~CRn)은 각 저항의 일단과 타단 사이에 연결된 스위칭 소자를 각각 구비한다. 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)는 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)에 따라 스위칭 동작이 제어된다. 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)의 온/오프 동작에 따라 저항(R3)과 복수의 저항(CR1~CRn) 간의 저항비가 조절되어 제2 노드(N2)의 전위, 즉 피드백 전압(Vfb)의 레벨이 변경된다. 예를 들어, 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn) 중 스위칭 소자(SW1)가 턴 온 되면, 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 온 된 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 전원 전압(ELVSS)을 증가시킨다. 따라서, 피드백 전압(Vfb)를 제어하여 직류-직류 컨버터(70)에서 출력되는 제2 전원 전압(ELVSS)을 포화 전압에 대응하도록 출력하여 표시부(10)에 전원 전압을 마진 없이 공급할 수 있다.
한편, 도 5에 따른 본 발명의 실시 예에서는 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)가 엔모스(NMOS) 트랜지스터로 구성된다. 따라서, 복수의 피드백 전압 제어신호(FBC1~FBCn)가 고전압 레벨이면 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)는 턴 온 되고, 저전압 레벨이면 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)는 턴 오프 된다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며 복수의 스위칭 소자(SW1~SWn)가 피모스(PMOS) 트랜지스터로 구성될 수도 있다.
도 5에서 직류-직류 컨버터(70)의 입력 전류와 출력 전압을 감지하여 피드백 전압을 제어하는 것은 자동으로 소정의 기간마다 주기적으로 수행될 수 있는데, 경우에 따라서는 사용자가 임의로 제어 명령을 지시하여 수행되도록 할 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
10: 표시부 20: 주사 구동부
30: 데이터 구동부 40: 제어부
50, 70: 직류-직류 컨버터 60, 80: 전원 전압 제어부
601,801: 증폭부
602,606,802,806: 아날로그-디지털 컨버터
603,803: 로직부 604,804: 저장부
605: 디지털-아날로그 컨버터
607, 805: 피드백 전압 생성부

Claims (29)

  1. 입력 전압 및 피드백 전압에 따라 대응하는 전원 전압을 생성하여 복수의 발광 소자를 포함하는 표시부에 공급하는 직류-직류 컨버터; 및
    상기 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하고, 상기 입력 전류 및 상기 출력 전압에 대응하여 조절된 피드백 전압을 생성하여 상기 직류-직류 컨버터로 전달하는 전원 전압 제어부를 포함하는 전원 전압 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 직류-직류 컨버터는 입력선을 통해 상기 입력 전압을 전달받고, 전원선을 통해 상기 발광 소자 각각에 상기 전원 전압을 전달하고,
    상기 입력 전류는 상기 입력선에 형성된 감지 저항에 의해 감지되는 전원 전압 공급 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 입력 전류에 대응하는 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량으로부터 상기 표시부를 구동시키는 구동 전압 영역의 포화 지점에 해당하는 소정의 전압값을 검출하고, 상기 전원 전압이 상기 소정의 전압값에 대응하는 전압이 되도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하거나 또는 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호를 생성하는 로직부; 및
    상기 기준전압 데이터 또는 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함하는 전원 전압 구동 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 입력 전류가 흐르는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차를 증폭하여 증폭 전압을 출력하는 증폭부를 더 포함하는 전원 전압 구동 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 입력 전류가 흐르는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차에 따른 감지 전압으로부터 상기 입력 전류 데이터를 생성하여 상기 로직부에 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함하는 전원 전압 구동 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 감지 전압은 증폭부에 의해 증폭된 증폭 전압인 것을 특징으로 하는 전원 전압 구동 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 출력 전압을 표시부에 전달하는 전원선으로부터 감지된 상기 출력 전압에 대응하여 상기 출력 전압 데이터를 생성하고 상기 로직부에 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함하는 전원 전압 구동 장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 전원 전압을 전달하는 전원선과 기준전압을 전달하는 기준전압 인가부 사이에 직렬 연결된 제1 저항부 및 제2 저항부를 포함하고,
    상기 전원 전압 및 기준전압 간의 전압차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성하는 전원 전압 구동 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 피드백 전압은 상기 제1 저항부 및 제2 저항부의 저항비에 따라 결정되는 전원 전압 구동 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 기준전압 인가부는, 로직부에서 생성된 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터인 전원 전압 구동 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기준전압 인가부는,
    상기 디지털-아날로그 컨버터에서 출력되는 기준전압을 전달받아 출력하는 버퍼를 더 포함하는 전원 전압 구동 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 기준전압 인가부는, 상기 전원 전압을 공급하는 직류-직류 컨버터의 별개의 출력단인 것을 특징으로 하는 전원 전압 구동 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 저항부는, 상기 제1 저항부와 상기 기준전압 인가부 사이에 직렬 연결된 복수의 저항을 포함하고,
    상기 복수의 저항 각각은, 저항 양단에 병렬로 연결되고 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호 중 대응하는 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 전압 구동 장치.
  14. 복수의 발광 소자를 포함하고, 소정의 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압보다 낮은 전압값을 가지는 제2 전원 전압이 공급되는 표시부;
    입력 전압 및 피드백 전압에 따라 상기 제2 전원 전압을 생성하여 상피 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 직류-직류 컨버터; 및
    상기 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류 및 상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하고, 상기 입력 전류 및 상기 출력 전압에 대응하여 조절된 상기 피드백 전압을 생성하여 상기 직류-직류 컨버터로 전달하는 전원 전압 제어부를 포함하는 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 직류-직류 컨버터는 입력선을 통해 상기 입력 전압을 전달받고, 전원선을 통해 상기 복수의 발광 소자 각각에 상기 제2 전원 전압을 전달하고,
    상기 입력 전류는 상기 입력선에 형성된 감지 저항에 의해 감지되는 표시 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 입력 전류에 대응하는 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량으로부터 상기 표시부를 구동시키는 구동 전압 영역의 포화 지점에 해당하는 소정의 전압값을 검출하고, 상기 전원 전압이 상기 소정의 전압값에 대응하는 전압이 되도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하거나 또는 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호를 생성하는 로직부; 및
    상기 기준전압 데이터 또는 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 입력 전류가 흐르는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차에 따른 감지 전압으로부터 상기 입력 전류 데이터를 생성하여 상기 로직부에 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어부는,
    상기 출력 전압을 표시부에 전달하는 전원선으로부터 감지된 상기 출력 전압에 대응하여 상기 출력 전압 데이터를 생성하고 상기 로직부에 출력하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 제2 전원 전압을 전달하는 전원선과 기준전압을 전달하는 기준전압 인가부 사이에 직렬 연결된 제1 저항부 및 제2 저항부를 포함하고,
    상기 제2 전원 전압 및 기준전압 간의 전압차를 저항 분배하여 상기 피드백 전압을 생성하는 표시 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 피드백 전압은 상기 제1 저항부 및 제2 저항부의 저항비에 따라 결정되는 표시 장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 기준전압 인가부는, 로직부에서 생성된 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 디지털-아날로그 컨버터인 표시 장치.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 기준전압 인가부는, 상기 제2 전원 전압을 공급하는 직류-직류 컨버터의 별개의 출력단인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 제2 저항부는, 상기 제1 저항부와 상기 기준전압 인가부 사이에 직렬 연결된 복수의 저항을 포함하고,
    상기 복수의 저항 각각은, 저항 양단에 병렬로 연결되고 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호 중 대응하는 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  24. 복수의 발광 소자를 포함하는 표시부의 상기 발광 소자 각각에 전원 전압을 생성하여 공급하는 직류-직류 컨버터로 흐르는 입력 전류를 감지하는 단계;
    상기 직류-직류 컨버터로부터 출력되는 출력 전압을 감지하는 단계;
    상기 입력 전류 및 상기 출력 전압에 대응하여 조절된 피드백 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 피드백 전압에 따라 상기 전원 전압을 조절하여 상기 복수의 발광 소자 각각에 공급하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 입력 전류를 감지하는 단계는,
    상기 직류-직류 컨버터로 상기 입력 전류를 전달하는 입력선에 형성된 감지 저항 양단의 전압 차를 측정하는 단계;
    상기 전압 차에 따른 감지 전압을 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭된 감지 전압으로부터 상기 입력 전류 데이터를 생성하여 전달하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 출력 전압을 감지하는 단계는,
    상기 직류-직류 컨버터로부터 상기 출력 전압을 전달하는 전원선으로부터 출력 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 출력 전압으로부터 상기 출력 전압 데이터를 생성하여 전달하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 피드백 전압을 생성하는 단계는,
    상기 입력 전류를 감지하는 단계 및 상기 출력 전압을 감지하는 단계에서 생성된 입력 전류 데이터에 따른 출력 전압 데이터의 변화량으로부터 상기 표시부를 구동시키는 구동 전압 영역의 포화 지점에 해당하는 소정의 전압값을 검출하는 단계;
    상기 전원 전압이 상기 소정의 전압값에 대응하는 전압이 되도록 상기 피드백 전압을 제어하는 기준전압 데이터를 생성하거나 또는 피드백 전압을 조절하는 복수의 제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 기준전압 데이터 또는 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 피드백 전압을 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 피드백 전압을 생성하는 단계는,
    상기 기준전압 데이터에 따라 기준전압을 생성하는 단계; 및
    상기 전원 전압 및 상기 기준전압 간의 전압 차를 저항 분배하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 피드백 전압을 생성하는 단계는,
    직렬 연결된 제1 저항부 및 제2 저항부 간의 저항비에 따라 상기 전원 전압과 소정의 기준전압 간의 전압차를 저항 분배하고, 상기 복수의 제어신호에 따라 상기 제2 저항부에 포함된 복수의 저항을 선택적으로 연결하여 상기 저항비를 조절하는 단계인 표시 장치의 구동 방법.
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