KR20120128815A - 전원 변환기, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 구동 전압 제어 방법 - Google Patents

Abstract

구동 모드에 따라 다양한 단락 검출 기준으로 구동 전원 라인의 단락을 검출할 수 있는 전원 변환기가 개시된다. 전원 변환기는 전압 변환부 및 단락 검출부를 포함한다. 전압 변환부는 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전원 전압을 생성한다. 단락 검출부는 전원 전압을 기초로 하여 구동 전압을 생성하여 구동 전원 라인을 통하여 출력하고, 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행한다. 따라서, 전원 변환기는 구동 전원 공급 라인의 단락을 효과적으로 검출할 수 있다.

Description

전원 변환기, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 구동 전압 제어 방법{SUPPLY VOLTAGE CONVERTER, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND METHOD OF CONTROLLING DRIVING VOLTAGE}

본 발명은 단락 전류 검출에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 서로 다른 단락 검출 기준으로 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 기능을 가지는 전원 변환기, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 구동 전압 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 장치는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소들을 구비하는 디스플레이 패널을 포함하고, 복수의 화소들 각각은 구동 전압을 공급받아 동작한다. 예를 들어, 유기 발광 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 화소들 각각은 유기 발광 장치 (organic light emitting device; OLED)를 포함한다. 유기 발광 장치는 포지티브 구동 전압(ELVDD)이 인가되는 양극(anode)으로부터 제공되는 정공들과 네거티브 구동 전압(ELVSS)이 인가되는 음극(cathode)으로부터 제공되는 전자들이 양극과 음극 사이에 위치하는 유기층(organic layer)에서 결합하여 생성되는 광을 이용하여 영상, 문자 등의 정보를 나타낸다. 디스플레이 패널 상에서 포지티브 구동 전압(ELVDD)이 전달되는 배선과 네거티브 구동 전압(ELVSS)이 전달되는 배선은 서로 오버랩(overlap)되어 형성될 수 있다. 그런데, 디스플레이 패널 상의 크랙(crack) 또는 이물질 등에 의해 포지티브 구동 전압(ELVDD)이 전달되는 배선과 네거티브 구동 전압(ELVSS)이 전달되는 배선이 단락(short)되는 경우 단락 지점에서 과전류가 발생하여 발열 또는 화재의 위험이 있다. 따라서, 디스플레이 패널에 구동 전압을 제공하기 위한 배선의 단락에 의하여 상기 배선에 흐르는 단락 전류를 검출하여 과전류에 의한 디스플레이 패널의 발열 및 파손을 막을 필요가 있다.

일반적으로 디스플레이 장치는 다양한 동작 모드에서 구동된다. 구동 모드에 따라 화소들에 의하여 소모하는 전력이 달라지므로, 디스플레이 패널에 구동 전압을 제공하기 위한 배선을 통하여 흐르는 전류의 크기의 범위가 구동 모드에 따라 달라진다. 따라서, 디스플레이 패널과 관련하여 발생하는 상기와 같은 단락을 세밀하게 검출하는 것에 어려움이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 단락 검출 기준에 기초하여 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 전원 변환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 전원 변환기를 구비하는 디스플레이 장치 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 단락 검출 기준에 기초하여 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 구동 전압 제어 방법을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기는 전압 변환부 및 단락 검출부를 포함할 수 있다. 상기 전압 변환부는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전원 전압을 입력 전압에 기초하여 생성할 수 있다. 상기 단락 검출부는 상기 전원 전압에 기초하여 구동 전압을 생성하여 구동 전원 라인을 통하여 출력할 수 있고, 상기 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출부는 전압 출력 블록 및 단락 검출 블록을 포함할 수 있다. 상기 전압 출력 블록은 상기 전원 전압을 안정화하여 상기 구동 전압을 생성할 수 있다. 상기 단락 검출 블록은 상기 구동 전원 라인에 흐르는 전류에 비례하는 감지 전류를 생성할 수 있고, 상기 감지 전류 및 상기 동작 모드에 관련된 검출 제어 신호에 기초하여 감지 전압 레벨을 생성할 수 있으며, 상기 구동 전원 라인을 통하여 단락 전류가 흐르는지 여부를 상기 감지 전압 레벨을 기초로 하여 판별할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전압 출력 블록은 입력 블록, 전압 분할 블록 및 오차 증폭 블록을 포함할 수 있다. 상기 입력 블록은 제어 전압에 기초하여 상기 전압 변환부의 출력 전압을 상기 구동 전원 라인에 전달할 수 있다. 상기 전압 분할 블록은 상기 구동 전압을 분할 비율로 분할하여 출력할 수 있다. 상기 전압 분할 블록은 상기 분할된 전압 및 증폭 기준 전압을 서로 비교함으로써 상기 제어 전압을 생성하여 상기 입력 블록에 인가할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출 블록은 전류 감지 블록, 레벨 선택 블록 및 비교 블록을 포함할 수 있다. 상기 전류 감지 블록은 상기 구동 전원라인에 흐르는 전류에 비례하는 상기 감지 전류를 출력할 수 있다. 상기 레벨 선택 블록은 상기 감지 전류에 상응하고 상기 동작 모드에 따라 서로 다른 검출 민감도를 가지는 상기 감지 전압 레벨을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 생성할 수 있다. 상기 비교 블록은 상기 감지 전압 레벨 및 기준값을 서로 비교하여 단락 감지 신호를 생성할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전류 감지 블록은 감지 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 감지 트랜지스터는 상기 전압 출력 블록의 선형 로우-드롭아웃(low-dropout) 전압 레귤레이션 동작을 수행하는 패스 트랜지스터와 전류 미러 구조를 이루도록 배치될 수 있다. 상기 감지 전류는 상기 패스 트랜지스터와 연결된 상기 구동 전원 라인에 흐르는 전류에 비례하는 크기를 가지고 상기 감지 트랜지스터 및 상기 레벨 선택 블록을 통하여 흐를 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 레벨 선택 블록은 복수의 스위치들 및 복수의 저항들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 스위치들은 선택 신호에 기초하여 개폐될 수 있다. 상기 복수의 저항들은 상기 복수의 스위치들과 각각 직렬로 연결될 수 있다. 상기 감지 전압 레벨은 상기 감지 전류가 상기 복수의 스위치들의 개폐에 따라 상기 복수의 저항들을 통하여 선택적으로 흐름으로써 생성될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 레벨 선택 블록은 상기 선택 신호에 기초하여 제어되는 저항 값을 가질 수 있으며, 상기 제어된 저항 값을 기초로 하여 상기 감지 전압 레벨을 생성할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출부는 적어도 하나의 로우-드롭아웃 레귤레이터(low-dropout regulator)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 로우-드롭아웃 레귤레이터는 상기 구동 전원라인을 통하여 상기 디스플레이 패널의 구동을 위한 상기 구동 전압을 출력할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 동작 모드는 구동 개시 모드 및 정상 동작 모드를 포함할 수 있다. 상기 단락 검출 기준은 상기 동작 모드에 따라 제1 단락 검출 기준 또는 제2 단락 검출 기준으로 제어될 수 있다. 상기 단락 검출부는 상기 디스플레이 패널의 동작 모드가 구동 개시 모드인 경우에는 상기 제1 단락 검출 기준을 기초로 하여 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있고, 상기 동작 모드가 정상 동작 모드인 경우에는 상기 제2 단락 검출 기준을 기초로 하여 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 상기 제1 단락 검출 기준은 상기 제2 단락 검출 기준보다 상대적으로 더 높은 민감도 또는 상대적으로 더 낮은 검출 한계치를 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동 개시 모드에서는 상기 디스플레이 패널에 블랙 데이터가 디스플레이 데이터로서 인가될 수 있고, 상기 정상 동작 모드에서는 상기 디스플레이 패널에 유효 영상이 디스플레이 데이터로서 인가될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출부는 상기 검출 결과를 기초로 하여 셧다운(shut down) 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 전압 변환부는 상기 셧다운 제어 신호에 기초하여 셧다운될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출 기준은 상기 동작 모드에 따라 서로 다른 검출 임계값을 가지도록 변경될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출부는 검출 인에이블 신호가 활성화 되는 경우 상기 제어된 단락 검출 기준에 기초하여 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출부는 상기 구동 전원라인에 흐르는 단락 전류의 크기 및 상기 검출 기준에 기초하여 결정되는 감지 전압 레벨을 기준값과 비교함으로써 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기준값은 외부 제어 신호에 의하여 설정되거나 퓨즈를 커팅함으로써 미리 정해진 값으로 프로그램 될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 유기 발광 디스플레이(organic light emitting display) 패널일 수 있다. 상기 단락 검출부에서 생성되는 상기 구동 전압은 상기 유기 발광 디스플레이 패널의 구동을 위한 포지티브 구동 전압 및 네거티브 구동 전압을 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 전원 변환기 및 구동부를 포함한다. 상기 디스플레이 패널은 제1 구동 전압, 제2 구동 전압 및 데이터 신호를 수신하여 동작하는 복수의 화소들을 구비한다. 상기 전원 변환기는 구동 전원 라인을 통하여 상기 제1 및 제2 구동 전압들을 출력하고, 상기 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하고, 상기 검출 결과에 따라 셧다운(shut down)된다. 상기 구동부는 상기 디스플레이 패널에 상기 데이터 신호를 제공할 수 있고, 상기 전원 변환기에 제어 신호를 제공한다. 상기 전원 변환기는 전압 변환부 및 단락 검출부를 포함한다. 상기 전압 변환부는 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 생성한다. 상기 단락 검출부는 검출 제어 신호에 기초하여 상기 검출 기준을 제어한다, 상기 제어된 검출 기준을 기초로 하여 상기 단락 여부를 검출한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동부는 상기 구동 개시 모드에서 상기 디스플레이 패널에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터를 전송하고, 상기 정상 동작 모드에서 상기 디스플레이 패널에 유효 영상에 해당하는 유효 데이터를 전송할 수 있다. 상기 단락 검출부는 구동 개시 모드에서 상기 검출 기준을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 제1 검출 기준으로 설정하며 상기 제1 검출 기준으로 제1 단락 검출 동작을 수행하고, 정상 동작 모드에서 상기 검출 기준을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 제2 검출 기준으로 설정하며 상기 제2 검출 기준으로 제2 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 구동 전압 제어 방법에 있어서, 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전원 전압을 생성하고, 상기 전원 전압을 기초로 하여 구동 전압을 생성하고, 상기 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행한다. 상기 구동 전압을 생성하는 전원 변환기를 상기 검출 결과에 따라 셧다운(shut down)한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단락 검출 동작을 수행함에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 구동 개시 모드에서 상기 디스플레이 패널에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터를 제공하고, 상기 구동 개시 모드에서 상기 검출 기준을 검출 제어 신호에 기초하여 제1 검출 기준으로 설정하며 상기 제1 검출 기준으로 제1 단락 검출 동작을 수행하고, 상기 구동 개시 모드 동안 단락 이벤트가 검출되지 않은 경우, 상기 디스플레이 패널의 정상 동작 모드에서 상기 디스플레이 패널에 유효 영상에 해당하는 유효 데이터를 제공하고, 상기 정상 동작 모드에서 상기 검출 기준을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 제2 검출 기준으로 설정하며 상기 제2 검출 기준으로 제2 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전원 변환기 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 전원 변환기가 구동하는 디스플레이 패널과 같은 전자 장치의 구동 모드에 따라 서로 다른 단락 검출 기준을 기초로 하여 상기 전자 장치의 단락을 효과적으로 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 상기 검출 결과에 따라 상기 전원 변환기를 비활성화 또는 셧다운 시킴으로써, 단락 전류 또는 과전류에 의한 상기 전자 장치의 발열 및 손상을 감소시킬 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기에서 언급된 효과로 제한되는 것은 아니며, 상기에서 언급되지 않은 다른 효과들은 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기를 나타내는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 전원 변환기의 예들을 나타내는 블록도들이다.
도 4는 도 1의 단락 검출부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 단락 검출부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 5의 레벨 선택 블록의 예들을 나타내는 회로도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 디스플레이 패널에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 9는 디스플레이 패널이 구동 개시 모드에서 동작하는 동안 단락이 발생한 경우에 도 1의 전원 변환기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 10은 디스플레이 패널이 정상 도작 모드에서 동작하는 동안 단락이 발생한 경우에 도 1의 전원 변환기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널을 위한 구동 전압 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 도 11의 단락 검출 동작을 수행하는 단계의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타내는 도면이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 전원 변환기(10)는 전압 변환부(200) 및 단락 검출부(100)를 포함한다. 단락 검출부(100)는 전압 출력 블록(150) 및 단락 검출 블록(110)을 포함할 수 있다.

전압 변환부(200)는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전원 전압(VM)을 입력 전압에 기초하여 생성한다. 전원 전압(VM)은 상기 디스플레이 패널을 구동하기 위한 다양한 전압들, 예를 들면, 포지티브 및 네거티브 구동 전압들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 전압 변환부(200)는 부스트 전원 변환기(boost DC-DC converter) 및/또는 역 벅-부스트 변환기(inverting buck-boost DC-DC converter)를 포함할 수 있다.

단락 검출부(100)는 전원 전압(VM)을 기초로 하여 구동 전압(DV)을 생성하여 구동 전원 라인(DV)을 통하여 출력한다. 전원 변환기(10)는 구동 전원 라인(DV)을 통하여 구동 전압(DV)을 상기 디스플레이 패널에 인가하고, 상기 디스플레이 패널에 구동 전류(ISD1)를 흐르게 할 수 있다. 상기 디스플레이 패널에 상기 단락 이벤트가 발생한 경우에, 구동 전류(ISD1)는 단락 이벤트에 의하여 정상적으로 동작하는 경우보다 상대적으로 큰 전류 레벨을 가질 수 있다.

단락 검출부(100)는 구동 전원 라인(DV)과 관련된 다양한 단락 이벤트를 검출할 수 있다. 상기 단락 이벤트는, 예를 들면, 구동 전압(DV)을 상기 디스플레이 패널의 내부로 공급하기 위하여 상기 디스플레이 패널에 배열된 구동 전압 공급 배선 사이에 단락이 발생한 경우를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널에 상기 단락 이벤트가 발생한 경우에, 상기 구동 전압 공급 배선과 연결된 구동 전원 라인(DV)에는 상기 디스플레이 장치가 정상적으로 동작하는 경우 보다 상대적으로 더 많은 양의 전류가 흐르게 된다. 상기 디스플레이 패널에 상기 단락 이벤트가 발생한 경우에 구동 전원라인(DV)을 통하여 흐르는 전류(ISD1)를 단락 전류(short current) 또는 과전류(over current)라고 부른다. 예를 들면, 상기 단락 이벤트의 기준은 아래에서 설명하는 단락 검출부(100)의 단락 검출 기준에 따라 정해질 수 있다.

단락 검출부(100)는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부 또는 구동 전원 라인(DV)의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행한다. 상기 검출 기준은 상기 단락 검출 동작의 검출 정밀도 또는 검출 민감도를 나타낸다. 예를 들면, 일정 크기의 전류가 구동 전원 라인(DV)을 통하여 흐르는 경우에, 제1 검출 기준에 의하면 상기 디스플레이 패널에 상기 단락 이벤트가 발생한 것으로 단락 검출부(100)에 의하여 판단될 수도 있고, 제2 검출 기준에 의하면 단락 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판단될 수도 있다.

상기 제1 검출 기준은, 상기 디스플레이 패널에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터가 디스플레이 되는 동안에 발생할 수 있는 미세한, 즉 작은 크기의 단락 전류를 흐르게 하는 단락 이벤트를 검출하기 위한 검출 기준이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 디스플레이 패널에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터가 디스플레이 되는 경우에 구동 전원라인(DV)에 흐르는 전류는 거의 0mA의 크기를 가질 수 있다. 따라서, 미세한 단락 전류를 유발하는 단락 이벤트가 발생한 경우에는, 상기 제1 검출 기준을 상기 제2 검출 기준 보다 낮은 단락 전류 임계값을 가지도록 설정함으로써, 단락 검출부(100)는 상기 디스플레이 패널에 유효 데이터를 인가하는 경우보다 민감하게 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

상기 제2 검출 기준은, 상기 디스플레이 패널에 유효 영상에 해당하는 유효 데이터가 디스플레이 되는 동안에 발생할 수 있는 상대적으로 높은 단락 전류를 흐르게 하는 단락 이벤트를 검출하기 위한 검출 기준이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 검출 기준은 상기 디스플레이 패널에 풀 화이트(full white) 영상이 디스플레이 되는 동안에 구동 전원라인(DV)에 흐르는 전류 보다 상대적으로 더 많은 전류가 구동 전원 라인(DV)에 흐르는 경우를 검출하기 위한 검출 기준일 수 있다. 풀 화이트(full white) 영상이 상기 디스플레이 패널에 디스플레이 되는 동안에 구동 전원라인(DV)에 흐르는 전류는 유저가 설정하는 휘도, 상기 디스플레이 패널의 사이즈 등에 따라 달라 질 수 있다. 따라서, 유저가 설정하는 상기 휘도, 상기 디스플레이 패널의 사이즈 등에 따라 상기 제2 검출 기준이 변경될 수 있다.

상기 디스플레이 패널은 상기 동작 모드에 따라서 서로 다른 타입의 영상, 예를 들면, 블랙 데이터, 유효 영상 데이터 등을 표시할 수 있다. 상기 디스플레이 패널에 대해서는 도 11 및 도 13를 참조하여 후술한다. 단락 검출부(100)는 상기 비교 대상 레벨을 기초로 하여 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 단락 검출부(100)의 단락 검출 동작에 대하여는 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 후술한다.

단락 검출부(100)는 전압 출력 블록(150) 및 단락 검출 블록(110)을 포함할 수 있다.

전압 출력 블록(150)은 전원 전압(VM)을 안정화 하여 구동 전압(DV)을 생성할 수 있다. 따라서, 단락 검출부(100)는 전압 출력 블록(150)을 통하여 구동 전원 라인(DV)으로 안정화된 구동 전압(DV)을 출력할 수 있다. 전압 출력 블록(150)은 로우-드롭아웃 레귤레이터(low-dropout regulator)와 같은 전압 레귤레이터를 포함하여 구현될 수 있다. 다시 말하면, 단락 검출부(10)는 적어도 하나의 로우-드롭아웃 레귤레이터를 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 적어도 하나의 로우-드롭아웃 레귤레이터는 상기 구동 전원 라인(DV)을 통하여 상기 디스플레이 패널의 구동을 위한 구동 전압(DV)을 출력할 수 있다.

단락 검출 블록(110)은 구동 전원 라인(DV)에 흐르는 전류(ISD1)에 비례 하여 흐르는 감지 전류를 생성할 수 있다. 상기 감지 전류는 단락 검출 블록(110)의 내부를 통하여 흐른다. 상기 감지 전류는 전압 출력 블록(150)에 의하여 인가되는 제어 전압(VG)에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 단락 검출 블록(110)은 상기 감지 전류 및 상기 동작 모드에 관련된 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 감지 전압 레벨을 생성할 수 있다. 상기 감지 전압 레벨은, 상술한 바와 같이, 상기 디스플레이 패널의 상기 동작 모드들에 따른 검출 기준 제어 신호를 포함하는 검출 제어 신호(CON1)에 따라 동일한 감지 전류에 대하여 다른 레벨을 가질 수 있다. 상기 감지 전압 레벨이 상기 동작 모드들에 따라 상기 감지 전류의 크기에 대하여 서로 다를 민감도를 가지도록, 상기 단락 검출 블록(110)이 검출 제어 신호(CON1)에 의하여 제어 될 수 있다. 단락 검출 블록(110)은 구동 전원라인(DV)을 통하여 흐르는 전류가(ISD1) 상기 단락 이벤트에 의한 전류 인지 여부를 상기 감지 전압 레벨을 기초로 하여 판별할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 단락 검출부(100)는 상기 검출 결과, 즉, 단락 이벤트가 검출되었는지 여부를 기초로 하여 단락 감지 신호(CON2)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 단락 감지 신호(CON2)는 하이 레벨 또는 로우 레벨을 가지는 하나의 비트의 아날로그 또는 디지털 제어 신호일 수 있다. 전압 변환부(200)는 단락 감지 신호(CON2)에 기초하여 셧다운될 수 있다. 따라서, 상기 단락 이벤트가 발생한 경우에, 전원 변환기(100)는 전압 변환부(200)를 단락 감지 신호(CON2)에 기초하여 셧다운시킴으로써, 단락 전류가 상기 디스플레이 패널을 통하여 연속적으로 흐르는 것을 방지하여 발열 및 추가적인 디바이스 손상을 줄일 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 단락 검출부(100)는 단락 검출 블록(110)을 통하여 상기 단락 전류 또는 과전류를 서로 다른 민감도를 가지는 변환 방법을 이용하여 비교 대상 레벨로 변환할 수 있다. 예를 들면, 단락 검출 블록(110)은 상기 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준, 즉, 검출 정밀도 또는 민감도에 기초하여 상기 비교 대상 레벨을 생성할 수 있다. 상기 단락 검출 기준은 상기 동작 모드에 따라 서로 다른 검출 임계값을 가지도록 변경될 수 있다. 이 경우에, 상기 검출 임계값에 상응하는 전류의 크기보다 상기 감지 전류가 큰 경우에, 단락 검출 블록(110)은 단락 이벤트가 발생한 것으로 판별하여 단락 감지 신호(CON2)를 활성화시킬 수 있다. 전압 변환부(200)는 활성화된 단락 감지 신호(CON2)를 수신한 경우에 셧다운 될 수 있다. 예를 들면, 단락 감지 신호(CON2)는 활성화된 경우에는 논리 하이 레벨을 가지고, 비활성화 된 경우에는 논리 로우 레벨을 가질 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 단락 검출부(100)는 검출 인에이블 신호를 수신할 수 있고, 상기 검출 인에이블 신호가 활성화 되는 경우에는 상기 제어된 단락 검출 기준에 기초하여 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

일반적으로, 상기 디스플레이 패널에 구동 전압(DV)을 전달하기 위한 배선에 발생하는 단락을 검출하기 위해서 상기 구동 전압의 전압 강하(drop)를 감지하는 방법을 사용한다. 상기 단락 이벤트가 발생한 경우에, 구동 전원라인(DV)에 흐르는 전류가 급격히 증가하게 되므로, 구동 전압(DV)의 감지 전압 레벨이 설정된 구동 전압(DV)과는 달라진다. 상기 구동 전압의 전압 강하(drop)를 감지하는 방법에 있어서, 구동 전원 라인(DV)이 일정 기준 전압 아래로 떨어지는 경우에 단락 이벤트가 발생하였다고 판별한다.

그러나, 상기와 같은 전압 강하가 있는 경우는 상대적으로 큰 단락 전류를 유발하는 단락 이벤트가 발생하는 경우에 해당한다. 따라서, 전원 변환기와 같은 전압 공급 장치의 구동 능력 내에서 단락 이벤트가 발생한 경우에는 단락 이벤트를 검출할 수 없으므로, 상기 단락 이벤트가 발생하였음에도 불구하고 상기 전압 공급 장치는 상기 디스플레이 패널에 구동 전원을 구동 전원 라인(DV)을 통하여 계속적으로 공급하게 된다. 예를 들면, 상기 디스플레이 패널이 화이트 이미지를 디스플레이 하는 경우에 대하여 약 200mA 정도의 출력을 가지도록 상기 정원 공급 장치가 설계되어 있고, 낮은 화소 값을 가지는 그레이 이미지를 디스플레이 하는 경우에 약한 단락 이벤트가 발생하였다면, 상기 약한 단락 이벤트에 의한 부하 저항 값이 상기 전원 공급 장치의 구동 능력 내의 부하로 인식될 수 있어 단락 보호 회로는 단락 전류 보호를 수행하지 않을 수 있다. 이와 같이, 단락 이벤트에도 불구하고 상기 디스플레이 패널에 지속적으로 전원을 공급하게 되면, 지속적인 발열 및 손상이 일어나는 어려움이 있다. 이와 같이, 상기 디스플레이 패널에 표시 되는 디스플레이 데이터에 따라 단락 전류를 검출할 수 있는 정밀도가 달라지므로, 상기 디스플레이 패널의 구동 모드에 따라서 단계적으로 단락 검출 및 단락 보호를 위한 단락 검출 기준을 달리할 필요가 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기(100)는 구동 객체, 예를 들면, 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 다양한 단락 이벤트 검출 기준을 기초로 하여 상기 구동 객체에 발생하는 단락을 검출할 수 있다. 상기 동작 모드에 따라 디스플레이 패널과 같은 상기 구동 객체가 구동 전원 라인(DV)에 흐르게 하는 전류의 크기가 달라질 것이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 변환기(100)는 상기와 같이 모드에 따라 검출 기준 또는 검출 임계값을 달리함으로써 상기 구동 객체 또는 구동 전원 라인(DV)에 발생하는 단락을 효과적으로 검출할 수 있다.

도 2 및 도 3은 도 1의 전원 변환기의 예들을 나타내는 블록도들이다.

도 2를 참조하면, 전원 변환기(11)는 전압 변환부(201) 및 단락 검출부(101)를 포함한다. 단락 검출부(101)는 전압 출력 블록(151) 및 단락 검출 블록(111)을 포함할 수 있다.

전압 변환부(200)는 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 복수의 전원 전압들(VM1, VM2)을 생성한다. 도 2 및 도 3에서는 설명의 편의를 위하여, 한 쌍의 전원 전압(VM1, VM2)만을 도시하였다. 전압 변환부(201)는 제1 전압 변환 블록(211) 및 제2 전압 변환 블록(251)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전압 변환 블록들(211, 251)은 제1 및 제2 전원 전압들(VM1, VM2)을 각각 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1 전압 변환 블록(211)은 상기 입력 전압을 기초로 하여 양의 레벨을 가지는 제1 전원 전압(VM1)을 생성할 수 있고, 제2 전압 변환 블록(251)은 상기 입력 전압을 기초로 하여 음의 레벨을 가지는 제2 전원 전압(VM2)을 생성할 수 있다. 제1 및 제2 전압 변환 블록들(211, 251) 각각은 단락 감지 신호(CON2)가 활성화 되는 경우에 비활성화 또는 셧다운 될 수 있다.

단락 검출부(101)는 전원 전압들(VM1, VM2)을 기초로 하여 구동 전압들(DV1, DV2)을 생성하여 구동 전원 라인들(DV1, DV2)을 통하여 출력한다. 상기 디스플레이 패널은 유기 발광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 단락 검출부(101)에서 생성되는 구동 전압들(DV1, DV2)은 상기 유기 발광 디스플레이 패널의 구동을 위한 포지티브 구동 전압(ELVDD) 및 네거티브 구동 전압(ELVSS)을 포함할 수 있다. 포지티브 구동 전압(ELVDD) 및 네거티브 구동 전압(ELVSS)에 대하여는 도 11 및 도 13를 참조하여 후술한다.

전압 출력 블록(151)은 전원 전압(VM1)을 안정화 하여 제1 구동 전압(DV1)을 생성할 수 있다. 단락 검출 블록(111)은 제1 구동 전원라인(DV1)에 흐르는 전류(ISD1)에 비례 하여 흐르는 감지 전류를 생성할 수 있다. 상기 감지 전류는 전압 출력 블록(151)에 의하여 인가되는 제어 전압(VG)에 기초하여 생성될 수 있다.

도 2의 전원 변환기(11)는 복수의 구동 전압(DV1, DV2)을 생성하는 점을 제외하면, 도 1의 전원 변환기(10)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 3을 참조하면, 전원 변환기(12)는 전압 변환부(202) 및 단락 검출부(102)를 포함한다. 단락 검출부(102)는 제1 및 제2 전압 출력 블록들(152, 153) 및 단락 검출 블록(112)을 포함할 수 있다. 전압 변환부(202)는 제1 전압 변환 블록(212) 및 제2 전압 변환 블록(252)을 포함할 수 있다.

단락 검출부(102)는 전원 전압들(VM1, VM2)을 기초로 하여 구동 전압들(DV1, DV2)을 생성하여 구동 전원 라인(DV1, DV2)을 통하여 출력한다. 제1 전압 출력 블록(152)은 전원 전압(VM1)을 안정화 하여 제1 구동 전압(DV1)을 생성할 수 있다. 제2 전압 출력 블록(153)은 전원 전압(VM2)을 안정화 하여 제2 구동 전압(DV2)을 생성할 수 있다. 전압 출력 블록들(152, 153) 각각은 로우-드롭아웃 레귤레이터(low-dropout regulator)와 같은 전압 레귤레이터를 포함하여 구현될 수 있다. 단락 검출 블록(112)은 제1 구동 전원라인(DV1)에 흐르는 전류(ISD1)에 실질적으로 비례하여 흐르는 감지 전류를 생성할 수 있다. 상기 감지 전류는 전압 출력 블록(152)에 의하여 인가되는 제어 전압(VG)에 기초하여 생성될 수 있다.

도 3의 전원 변환기(12)는 제2 구동 전원(DV2)을 안정화하기 위한 제2 전압 출력 블록(153)을 더 포함하는 점을 제외하면, 도 2의 전원 변환기(11)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 4는 도 1의 단락 검출부의 예를 나타내는 블록도이다. 도 4는 구동 전압(DV)이 포지티브 구동 전압인 경우에 단락 검출부(100)의 일 예를 나타낸 것으로서, 단락 검출부(100)는 포지티브 구동 전압을 구동 전원라인(DV)을 통하여 출력하도록 한정되는 것은 아니며, 구동 전압(DV)이 네거티브 구동 전압인 경우에도 도 4의 기능 블록들을 이용하여 동일한 기능을 수행하도록 단락 검출부(100)가 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 4를 참조하면, 단락 검출부(100a)는 전압 출력 블록(150a) 및 단락 검출 블록(110a)을 포함한다.

전압 출력 블록(150a)은 입력 블록(160a), 전압 제어 블록(190a)을 포함할 수 있다.

입력 블록(160a)은 전압 변환부(200)의 출력 전압(VM)을 전압 제어 블록(190a)의 제어 전압을 기초로 하여 안정화 시킬 수 있다. 입력 블록(160a)은 상기 안정화된 전압을 구동 전압라인(DV)을 통하여 출력할 수 있다.

전압 제어 블록(190a)은 전압 분할 블록(170a) 및 오차 증폭 블록(180a)을 포함할 수 있다. 전압 분할 블록(170a)은 구동 전압(DV)을 분할 비율로 분할하여 출력할 수 있다. 전압 분할 블록(170a)은 분할된 전압(VDV) 및 증폭 기준 전압(VREF1)을 서로 비교함으로써 제1 제어 전압(VG)을 생성하여 입력 블록(160a)에 인가할 수 있다. 입력 블록(160a)은 제1 제어 전압(VG)에 기초하여 전압 변환부(200)의 출력 전압(VM)을 구동 전원라인(DV)에 전달할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 입력 블록(160a)은 제1 제어 전압(VG)에 기초하여 전압 변환부(200)의 출력 전압(VM)을 안정화하거나 감지 전압 레벨을 변경하여 구동 전원 라인(DV)에 전달할 수 있다.

단락 검출 블록(110a)은 전류 감지 블록(120a), 레벨 선택 블록(130a) 및 비교 블록(140a)을 포함할 수 있다.

전류 감지 블록(120a)은 전압 변환부(200)의 출력 전압 라인(VM)과 레벨 선택 블록(130a) 사이에 연결된다. 전류 감지 블록(120a)은 제1 제어 전압(VG)에 기초하여 구동 전원 라인(DV)에 흐르는 전류(ISD1)에 비례하는 감지 전류(ISD2)를 생성할 수 있다. 전류 감지 블록(120a)은 감지 전류(ISD2)를 레벨 선택 블록(130a)에 인가할 수 있다.

레벨 선택 블록(130a)은 상기 단락 검출 동작을 수행하기 위한 감지 전압 레벨(VRS)을 생성할 수 있다. 감지 전압 레벨(VRS)은 감지 전류(ISD2)에 상응하는 크기를 가질 수 있고, 상기 동작 모드에 따라 서로 다른 검출 민감도를 가지도록 생성될 수 있다. 예를 들면, 감지 전압 레벨(VRS)은 동작 모드에 따라 서로 다른 계수를 감지 전류(IDS2)와 곱함으로써 얻어질 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 동일한 감지 전류가(IDS2) 상기 서로 다른 동작 모드에서 흐르는 경우에, 단락 감지 신호(CON2)를 활성화 또는 비활성화 시킬 수 있는 임계 레벨값이 상기 서로 다른 동작 모드에 따라서 달라질 수 있다.

비교 블록(140a)은 감지 전압 레벨(VRS) 및 기준값(VREF2)을 서로 비교하여 단락 감지 신호(CON2)를 생성할 수 있다. 단락 감지 신호(CON2) 생성을 위한 기준값(VREF2)은 외부 제어 신호에 의하여 설정되거나, 퓨즈를 커팅함으로써 미리 정해진 값으로 프로그램 될 수 있다. 예를 들면, 비교 블록(140a)은 감지 전압 레벨(VRS)이 기준값(VREF2) 보다 큰 경우에 단락 감지 신호(CON2)를 활성화할 수 있다. 비교 블록(140a)은 감지 전압 레벨(VRS)이 기준값(VREF2) 보다 상대적으로 작은 경우에 단락 감지 신호(CON2)를 비활성화할 수 있다.

검출 제어 신호(CON1)는 레벨 선택 신호(SEL) 및 기준값(VREF2) 및 단락 검출 인에이블 신호(SDEN)를 포함할 수 있다. 레벨 선택 블록(130a)은 감지 전압 레벨(VRS)을 검출 제어 신호(CON1)의 레벨 선택 신호(SEL)에 기초하여 생성할 수 있다. 상기 단락 검출 동작을 수행하기 위한 상기 검출 기준은 레벨 선택 신호(SEL)에 결정될 수 있다. 비교 블록(140a)은 단락 검출 인에이블 신호(SDEN)에 기초하여 활성화 또는 비활성화 될 수 있다. 예를 들어, 비교 블록(140a)이 비활성화된 경우에는 비교 블록(140a)은 감지 전압 레벨(VRS)에 상관없이 단락 감지 신호(CON2)를 비활성화할 수 있다.

도 5는 도 4의 단락 검출부의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 단락 검출부(100b)는 전압 출력 블록(150b) 및 단락 검출 블록(110b)을 포함한다. 전압 출력 블록(150b)은 입력 블록(160b), 전압 분할 블록(170b) 및 오차 증폭 블록(180b)을 포함할 수 있다. 단락 검출 블록(110b)은 전류 감지 블록(120b), 레벨 선택 블록(130b) 및 비교 블록(140b)을 포함할 수 있다.

입력 블록(160b)은 패스 트랜지스터(TR101)를 포함할 수 있다. 패스 트랜지스터(TR101)의 소스에는 전압 변환부(200)의 출력 전압 라인(VM)이 연결되고, 드레인에는 전압 분할 블록(170b)이 연결될 수 있다. 패스 트랜지스터(TR101)의 게이트에는 제1 제어 전압(VG)이 인가 될 수 있다. 따라서, 패스 트랜지스터(TR101)는 개폐는 제1 제어 전압(VG)에 의하여 제어될 수 있다.

전압 분할 블록(170b)은 저항들(RD101, RD102)을 포함할 수 있다. 저항들(RD101, RD102)은 패스 트랜지스터(TR101)와 접지 전압 라인(GND) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 전압 분할 블록(170b)은 구동 전원 라인(DV)과 접지 전압 라인(GND) 사이의 전압 차이를 저항들(RD101, RD102)에 기초하여 분할하여 제2 제어 전압(VDV)을 생성할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 저항(RD101)은 가변 저항일 수 있다. 또한, 접지 전압 라인(GND)은 접지되지 않고 다른 기준 전압이 인가될 수도 있다.

오차 증폭 블록(180b)은 오차 증폭기(EAMP)를 포함할 수 있다. 오차 증폭기(EAMP)는 제2 제어 전압(VDV)과 증폭 기준 전압(VREF1)에 기초하여 제1 제어 전압(VG)을 생성할 수 있다.

패스 트랜지스터(TR101)를 통하여 흐르는 전류의 크기가 증가하면 제2 제어 전압(VDV)의 레벨이 증가한다. 오차 증폭기(EAMP)는 제2 제어 전압(VDV)의 레벨이 증가하여 증폭 기준 전압(VREF1)을 초과하는 경우에 제1 제어 전압(VG)을 비활성화할 수 있다. 한편, 오차 증폭기(EAMP)는 제2 제어 전압(VDV)의 레벨이 감소하여 증폭 기준 전압(VREF1)보다 작아지는 경우에 제1 제어 전압(VG)을 활성화 할 수 있다. 따라서, 전압 출력 블록(150b)은 로우-드롭아웃 레귤레이터와 같은 전압 레귤레이터로서 동작할 수 있다.

전류 감지 블록(120b)은 감지 트랜지스터(TR102)를 포함할 수 있다. 감지 트랜지스터(TR102)는 상기 전압 출력 블록(150b)의 선형 로우-드롭아웃(low-dropout) 전압 레귤레이션 동작을 위한 패스 트랜지스터(TR101)와 전류 미러 구조를 이루도록 게이트를 공통으로 하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 감지 트랜지스터(TR102)의 소스에는 전압 변환부(200)의 출력 전압라인(VM)이 연결되고, 드레인에는 레벨 선택 블록(130b)이 연결될 수 있다. 감지 트랜지스터(TR102)의 게이트에는 패스 트랜지스터(TR101)의 게이트에 인가되는 제1 제어 전압(VG)이 인가 될 수 있다. 감지 전류(ISD2)는 패스 트랜지스터(TR101)와 연결된 구동 전원 라인(DV)에 흐르는 전류(IDS1)에 비례하는 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 감지 전류(ISD2)의 크기는 구동 전류(IDS1)의 크기보다 m(m은 1보다 큰 양수)배만큼 작을 수 있다. 감지 전류(ISD2)는 감지 트랜지스터(TR102) 및 레벨 선택 블록(130b)을 통하여 흐를 수 있다.

비교 블록(140b)은 비교기(COMP)를 포함할 수 있다. 비교기(COMP)는 감지 전압 레벨(VRS) 및 기준값(VREF2)을 서로 비교하여 단락 감지 신호(CON2)를 생성할 수 있다.

전술한 바와 같이, 단락 검출부(100a)는 구동 전원 라인(DV)에 흐르는 단락 전류(IDS1)의 크기 및 상기 검출 기준에 기초하여 결정되는 감지 전압 레벨(VRS)을 기준값(VREF2)과 비교함으로써 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

도 5의 단락 검출부(100b)는 회로 구성을 제외하면 도 4의 단락 검출부(100a)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 5의 레벨 선택 블록의 예들을 나타내는 회로도들이다. 도 6b 및 도 6c 에서는, 설명의 편의를 위하여 레벨 선택 블록(130b)이 포함하는 저항의 수를 제한하여 도시하였으나, 다른 예시적인 실시예들에 따르면 보다 많은 수의 저항들을 포함할 수 있다.

도 6a를 참조하면, 레벨 선택 블록(131)은 가변 저항(RSA)을 포함할 수 있다. 가변 저항(RSA)은 전류 감지 블록(120a)과 접지 전압 라인(GND) 사이에 연결될 수 있다. 가변 저항(RSA)은 선택 신호에 의하여 저항값이 결정될 수 있다. 레벨 선택 블록(131)은 제어된 저항 값(RSA)을 기초로 하여 감지 전압 레벨(VRS)을 생성할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 가변 저항(RSA)은 상기 디스플레이 패널의 상기 구동 개시 모드에서는 상대적으로 큰 저항값을 가지도록 제어되고, 상기 디스플레이 패널의 상기 정상 동작 모드에서는 상대적으로 작은 저항값을 가지도록 제어될 수 있다.

도 6b를 참조하면, 레벨 선택 블록(132)은 복수의 스위치들(TR131, TR132) 및 복수의 저항들(RS1, RS2)을 포함할 수 있다. 복수의 스위치들(TR131, TR132)은 각각 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 스위치들(TR131, TR132)은 레벨 선택 신호들(SEL1, SEL2)에 기초하여 각각 개폐될 수 있다. 복수의 저항들(RS1, RS2)은 복수의 스위치들(TR131, TR132)과 각각 직렬로 연결될 수 있다. 감지 전압 레벨(VRS)은 감지 전류가 복수의 스위치들(TR131, TR132)의 개폐에 따라 상기 복수의 저항들(RS1, RS2)을 통하여 흐름으로써 생성될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 복수의 저항들(RS1, RS2)은 제1 저항(RS1) 및 제2 저항(R2)을 포함할 수 있다. 제1 저항(RS1)은 상기 디스플레이 패널의 상기 구동 개시 모드에서의 단락 검출을 위한 감지 전압 레벨(VRS)을 생성하기 위한 저항값을 가질 수 있다. 제2 저항(RS2)은 상기 디스플레이 패널의 상기 정상 동작 모드에서의 단락 검출을 위한 감지 전압 레벨(VRS)을 생성하기 위한 저항값을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 저항(RS1)은 제2 저항(RS2)의 저항값보다 상대적으로 k(k는 1보다 큰 양수)배 더 큰 저항값을 가질 수 있다.

도 6c를 참조하면, 레벨 선택 블록(132)은 복수의 스위치들(TR131, TR132), 인버터(INV131) 및 복수의 저항들(RS1, RS2)을 포함할 수 있다. 복수의 스위치들(TR131, TR132)은 레벨 선택 신호(SEL) 및 인버터(INV131)에 의하여 반전된 선택 신호에 기초하여 각각 개폐될 수 있다. 감지 전압 레벨(VRS)은 감지 전류가 복수의 스위치들(TR131, TR132)의 개폐에 따라 상기 복수의 저항들(RS1, RS2)을 통하여 선택적으로 흐름으로써 생성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(300), 전원 변환기(10) 및 구동부(400)를 포함한다. 디스플레이 패널(300)은 제1 구동 전압(DV1), 제2 구동 전압(DV1) 및 데이터 신호(D1, D2, ..., Dq)를 수신하여 동작하는 복수의 화소들(PX)을 구비한다. 전원 변환기(10)는 구동 전원 라인(DV1, DV2)을 통하여 제1 및 제2 구동 전압들(DV1, DV2)을 출력한다. 전원 변환기(10)는 디스플레이 패널(300)의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 디스플레이 패널(300)의 단락 여부를 검출한다. 전원 변환기(10)는 상기 검출 결과에 따라 셧다운(shut down)된다. 구동부(400)는 디스플레이 패널(300)에 데이터 신호(D1, D2, ..., Dq)를 제공하고, 전원 변환기(10)에 제어 신호(CON1, EL_ON)를 제공한다.

디스플레이 패널(300)은 복수의 게이트 라인들(G1, G2, ... , Gp) 및 복수의 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dq)에 연결되고 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 복수의 화소들(PX)을 포함한다. 여기서 p, q는 양의 정수를 나타낸다. 복수의 화소들(PX) 각각은 구동 전압들(DV1, DV2), 게이트 신호(G1, G2, ..., Gp) 및 데이터 신호(D1, D2, ..., Dq)를 수신하여 동작한다.

구동부(400)는 게이트 드라이버(410), 데이터 드라이버(420) 및 타이밍 컨트롤러(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(430)는 외부의 그래픽 컨트롤러(도시되지 않음)로부터 RGB 화상 신호(R, G, B), 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(CLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 수신하고, 이러한 신호들에 기초하여 RGB 화상 신호(R, G, B)에 상응하는 출력 영상 신호(DAT), 데이터 제어 신호(DCS), 게이트 제어 신호(GCS) 및 제1 제어 신호(EL_ON)를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(430)는 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 드라이버(410)에 제공하고, 출력 영상 신호(DAT) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 드라이버(420)에 제공하고 제1 제어 신호(EL_ON)를 전원 변환기(10)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 신호(G1, G2, ..., Gp)의 출력 시작을 제어하는 수직 동기 시작 신호, 게이트 신호(G1, G2, ..., Gp)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클럭 신호 및 게이트 신호들의 지속 시간을 제어하는 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 신호의 입력 시작을 제어하는 수평 동기 시작 신호, 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dq)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호 및 데이터 신호의 출력 시기를 제어하는 데이터 클럭 신호 등을 포함할 수 있고, 제1 제어 신호(EL_ON)는 전원 변환기(10)의 구동 시작을 제어하는 신호일 수 있다.

구동부(400)는 상기 구동 개시 모드에서 디스플레이 패널(300)에 블랙 데이터를 전송할 수 있다. 상기 블랙 데이터는 디스플레이 패널(300)에 표시되는 블랙 영상에 해당할 수 있다. 구동부(400)는 상기 정상 동작 모드에서 유효 데이터를 전송할 수 있다. 상기 유효 데이터는 상기 블랙 영상이 아닌 유효 영상에 해당할 수 있다. 단락 검출부(100)는 구동 개시 모드에서 제1 검출 기준으로 제1 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 이 경우에, 단락 검출부(100)는 상기 검출 기준을 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 상기 제1 검출 기준으로 설정할 수 있다. 단락 검출부(100)는 정상 동작 모드에서 제2 검출 기준으로 제2 단락 검출 동작을 수행한다. 이 경우에, 단락 검출부(100)는 상기 검출 기준을 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 상기 제2 검출 기준으로 설정할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 제1 검출 기준은 상기 제2 검출 기준에 비하여 상대적으로 더 작은 크기의 단락 전류를 검출하기 위한 검출 기준일 수 있다. 상기 제1 및 제2 검출 기준에 대하여는 상술하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.

게이트 드라이버(410)는 타이밍 컨트롤러(430)로부터 제공되는 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 디스플레이 패널(300)의 게이트 라인들(G1, G2, ..., Gp)에 순차적으로 게이트 신호를 인가할 수 있다.

데이터 드라이버(420)는 타이밍 컨트롤러(430)로부터 제공되는 데이터 제어 신호(DCS) 및 출력 영상 신호(DAT)에 기초하여 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dq)에 데이터 신호를 인가할 수 있다.

전원 변환기(10)는 타이밍 컨트롤러(430)로부터 제공되는 제1 제어 신호(EL_ON)에 응답하여 디스플레이 패널(300)에 구동 전압들(DV1, DV2)을 제공한다. 예시적인 실시예에 있어서, 제1 구동 전압(DV1)은 양의 전위를 갖는 포지티브 구동 전압(ELVDD)이고 제2 구동 전압(DV2)은 음의 전위를 갖는 네거티브 구동 전압(ELVSS)일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 구동 전압(DV1)은 음의 전위를 갖는 음의 구동 전압(ELVSS)이고 제2 구동 전압(DV2)은 양의 전위를 갖는 양의 구동 전압(ELVDD)일 수 있다.

다시 도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 전원 변환기(10)는 전압 변환부(200) 및 단락 검출부(100)를 포함할 수 있다. 전압 변환부(200)는 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널(300)을 구동하기 위한 제1 전원 전압(VM1) 및 제2 전원 전압(VM2)을 생성할 수 있다. 단락 검출부(100)는 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 상기 검출 기준을 제어하고, 상기 제어된 검출 기준을 기초로 하여 상기 단락 여부를 검출할 수 있다. 단락 검출부(100)는 상기 단락 여부의 결과로서 단락 감지 신호(CON2)를 생성할 수 있다. 전압 변환부(200)는 단락 감지 신호(CON2)에 응답하여 셧다운될 수 있다.

디스플레이 패널(300)의 동작 모드는 구동 개시 모드 및 정상 동작 모드를 포함할 수 있다. 상기 단락 검출 기준은 상기 동작 모드에 따라 제1 단락 검출 기준 또는 제2 단락 검출 기준으로 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 단락 검출 기준은 제1 저항(RS1) 및 제1 스위치(TR131)를 이용하여 구현되고, 상기 제2 단락 검출 기준은 제2 저항(RS2) 및 제2 스위치(TR132)를 이용하여 구현될 수 있다. 단락 검출부(100)는 상기 동작 모드 또는 상기 단락 검출 기준에 따라 제1 단락 검출 동작 및 제2 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 단락 검출부(100)는 디스플레이 패널(300)의 동작 모드가 구동 개시 모드인 경우에는 상기 제1 단락 검출 기준을 기초로 하여 상기 제1 단락 검출 동작을 수행하고, 상기 동작 모드가 정상 동작 모드인 경우에는 상기 제2 단락 검출 기준을 기초로 하여 상기 제2 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 감지 전압 레벨(VRS)은 상기 구동 개시 모드에서는 제1 저항(RS1)에 의하여 생성되고, 상기 정상 동작 모드에서는 제2 저항(RS2)에 의하여 생성될 수 있다. 상기 제1 단락 검출 기준은 상기 제2 단락 검출 기준보다 상대적으로 더 높은 정밀도 또는 상대적으로 더 낮은 검출 한계치를 가질 수 있다. 이 경우는 제1 저항(RS1)이 제2 저항(RS2)보다 상대적으로 큰 저항값을 가지는 경우에 해당한다. 구동부(400)는 상기 구동 개시 모드에서 디스플레이 패널(300)에 블랙 영상에 상응하는 블랙 데이터(black data)가 디스플레이 데이터(D1, D2, ..., Dq)로서 인가할 수 있다. 상기 정상 동작 모드에서는 디스플레이 패널(300)에 상기 블랙 데이터가 아닌 영상이 유효한 디스플레이 데이터(D1, D2, ..., Dq)로서 인가될 수 있다.

도 7의 전원 변환기(10)는 도 1에 도시된 전원 변환기(10)를 사용하여 구성될 수 있다. 도 7의 전원 변환기(10)의 구성 및 동작은 도 1의 전원 변환기(10)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는(1000)은 디스플레이 패널(300)의 동작 모드에 따라 제어되는 다양한 단락 이벤트 검출 기준을 기초로 하여 디스플레이패널(300) 또는 구동 전원 라인(DV1, DV2)에 발생하는 단락을 검출할 수 있다. 상기 동작 모드에 따라 디스플레이패널(300)이 구동 전원 라인(DV1, DV2)에 흐르게 하는 전류의 크기가 달라질 것이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 변환기(100)를 포함하는 디스플레이 장치는(1000)은 상기와 같이 모드에 따라 검출 기준 또는 검출 임계값을 달리함으로써 효과적으로 단락을 검출할 수 있다.

도 8은 도 7의 디스플레이 패널에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 화소들(PX) 각각은 유기 발광 다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(Qd), 스위칭 트랜지스터(Qs) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 구성될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Qs)는 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 신호에 의해 턴온되어 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 신호를 제1 노드(N1)로 제공한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(Qs)를 통해 제공되는 데이터 신호를 저장한다. 구동 트랜지스터(Qd)는 스위칭 트랜지스터(Qs) 또는 스토리지 커패시터(Cst)로부터 제공되는 전압에 의해 턴온되어 데이터 신호의 크기에 상응하는 구동 전류(IOLED)를 흘린다. 구동 전류(IOLED)는 포지티브 구동 전압(ELVDD) 및 네거티브 구동 전압(ELVSS)에 의해 공급된다. 여기서 포지티브 구동 전압(ELVDD)은 제1 구동 전원 라인(DV1)을 통하여 화소(PX)에 공급되고, 네거티브 구동 전압(ELVSS)은 제2 구동 전원 라인(DV2)을 통하여 화소(PX)에 공급될 수 있다. 유기 발광 장치는 구동 전류(IOLED)의 크기에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다.

상술한 바와 같이, 복수의 화소들(PX) 각각은 게이트 라인(GL)을 통해 제공되는 게이트 신호, 데이터 라인(DL)을 통해 제공되는 데이터 신호, 포지티브 구동 전압(ELVDD) 및 네거티브 구동 전압(ELVSS)을 수신하여 영상을 표시하므로, 디스플레이 패널(300) 상에서 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 포지티브 구동 전압(ELVDD)이 전달되는 배선 및 네거티브 구동 전압(ELVSS)이 전달되는 배선은 서로 오버랩(overlap)되어 형성된다. 따라서 디스플레이 패널(300) 상의 크랙(crack) 또는 이물질 등에 의해 상기 배선들이 미세하게 단락될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(1000)는 도 1에 도시된 바와 같은 전원 변환기(10)를 포함함으로써 디스플레이 패널(300)의 동작 모드에 따라 디스플레이 패널(300) 상에서 배선들 사이에 미세한 단락이 발생한 경우에도 이를 효과적으로 감지하여 동작을 멈출 수 있다.

도 9는 디스플레이 패널이 구동 개시 모드에서 동작하는 동안 단락이 발생한 경우에 도 1의 전원 변환기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 6b, 도 7 및 도 9를 참조하면, 구동부(400)는 흑색에 상응하는 데이터 신호(DATA)를 디스플레이 패널(300)에 제공하는 상태에서 수직 동기 신호(Vsync)에 동기하여 제1 제어 신호(EL_ON)를 전원 변환기(10)에 포함되는 전압 변환부(200)에 제공한다. 상기 구동 개시 모드 동안, 즉, 구동부(400)는 흑색에 상응하는 데이터 신호(BLACK DATA)를 디스플레이 패널(300)에 인가하는 동안, 전원 변환기(10)는 구동 전원 라인(DV)을 구동 전압(DV1, DV2), 예를 들면, 포지티브 구동 전압(ELVDD)으로 활성화 또는 안정화 시킨다.

구동 전압(DV1, DV2) 또는 구동 전압(DV1, DV2) 중 어느 하나, 예를 들면, 포지티브 구동 전압(ELVDD) 또는 네거티브 구동 전압(ELVSS)의 활성화가 완료되거나 안정화 되고 나면, 구동부(400)는 전원 변환기(10)에 단락 검출 인에이블 신호(SDEN) 및 제1 레벨 선택 신호(SEL1)를 활성화시킨다. 여기서, 제1 레벨 선택 신호(SEL1)가 활성화됨으로써, 상기 동작 개시 모드에서의 상기 단락 이벤트의 검출을 위한 제1 검출 기준을 구현할 수 있다. 예를 들면, 제1 레벨 선택 신호(SEL1)가 활성화됨으로써, 전원 변환기(10)에 포함되는 단락 검출부(100)는 도 6c의 제1 저항(RS1)을 이용한 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 단락 검출 인에이블 신호(SDEN) 및 제1 레벨 선택 신호(SEL1)가 활성화 되면, 전원 변환기(10)에 포함되는 단락 검출부(100)는 제1 단락 감지 구간(Tsd1)동안 제1 검출 기준에 따라 상기 단락 이벤트를 검출한다.

단락 검출 인에이블 신호(SDEN)가 활성화 되고, 제1 레벨 선택 신호(SEL1)가 제1 시점(T1)에서 활성화 되고 난 후, 상기 단락 이벤트가 발생한 경우에 제2 시점(T2)에서 감지 전압 레벨(VRS)이 검출 기준값(VREF2)보다 커질 수 있다. 이 경우에, 단락 검출부(100)는 제2 시점(T2)에서 검출 감지 신호(CON2)를 활성화할 수 있고, 전원 변환기(10)는 활성화된 단락 감지 신호(CON2)에 기초하여 비활성화, 즉, 셧다운 될 수 있다. 실시예에 따라, 구동부(400)는 검출 기준값(VREF2)이 활성화 되도록 전원 변환기(10)의 검출 기준값(VREF2)을 단락 검출부(100)에 제공할 수 있다.

단락 검출부(100)가 상기 단락 이벤트를 검출하는 상세한 과정 및 동작은 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 10은 디스플레이 패널이 정상 도작 모드에서 동작하는 동안 단락이 발생한 경우에 도 1의 전원 변환기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 6b, 도 7 및 도 10을 참조하면, 제1 단락 감지 구간(Tsd1) 동안 단락이 감지되지 않은 경우에, 단락 감지 신호(CON2)가 비활성화되어 있는 상태이므로 전원 변환기(10)는 셧다운되지 않는다. 제1 단락 감지 구간(Tsd1) 동안 단락 이벤트가 감지되지 않은 경우에, 구동부(400)는 제1 레벨 선택 신호(SEL1)를 비활성화시키고, 제2 레벨 선택 신호(SEL2)를 제3 시점(T3)에 활성화 시킨다. 예시적인 실시예에 있어서, 구동부(400)는 제1 레벨 선택 신호(SEL1)와 제2 레벨 선택 신호(SEL2)가 동시에 비활성화되지 않도록 제어할 수 있다. 단락 검출부(100)는 제3 시점(T3)이후에는 도 6c의 제2 저항(RS2)을 이용한 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다.

구동부(400)가 블랙 영상에 상응하는 블랙 데이터(BLACK DATA)가 아닌 유효 데이터(VALID DATA)를 디스플레이 패널(300)에 제공하기 시작하면, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 디스플레이 패널(300)의 화소들(PX)이 흐르게 하는 전류의 양이 증가하여 구동 전원 라인(DV1, DV2)을 통하여 흐르는 전류의 절대량이 증가하게 된다. 단락 검출부(100)는 단락 검출 인에이블 신호(SDEN) 및 제2 레벨 선택 신호(SEL2)가 활성화 되어 있는 제2 단락 감지 구간(Tsd2)에서 제1 단락 감지 구간(Tsd1)에서 보다 더 높은 임계값을 가지는, 즉, 구동 전원 라인(DV1, DV2)에 흐르는 구동 전류(IDS1)의 변화량에 덜 민감한 상기 제2 단락 검출 기준에 따라 상기 단락 검출 동작을 수행할 수 있다. 이 경우에는, 제2 단락 감지 구간(Tsd2)에서 감지 전압 레벨(VRS)의 생성에 이용되는 제2 저항(RS2)이 제1 단락 감지 구간(Tsd1)에서 감지 전압 레벨(VRS)의 생성에 이용되는 제1 저항(RS1)보다 상대적으로 작은 저항값을 가질 수 있다.

상기 단락 이벤트가 제2 단락 감지 구간(Tsd2)에서 발생한 경우에 제4 시점(T4)에서 감지 전압 레벨(VRS)이 검출 기준값(VREF2)보다 커질 수 있다. 이 경우에, 단락 검출부(100)는 제4 시점(T4)에서 검출 감지 신호(CON2)를 활성화할 수 있고, 전원 변환기(10)는 활성화된 단락 감지 신호(CON2)에 기초하여 비활성화될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 구동부(400)는 검출 기준값(VREF2)이 활성화 되도록 전원 변환기(10)의 검출 기준값(VREF2)을 단락 검출부(100)에 제공할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널을 위한 구동 전압 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1, 도 7 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 구동 전압 제어 방법에 있어서, 전원 변환기(10)는 디스플레이 패널(300)을 구동하기 위한 전원 전압(VM)을 입력 전압에 기초하여 생성(S100)하고, 전원 전압(VM)을 안정화함으로써 구동 전압(DV1, DV2)을 생성(S200)하고, 디스플레이 패널(300)의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 디스플레이 패널(300)의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행(S300)한다. 구동부(400)는 상기 검출 결과에 따라 구동 전압(DV1, DV2)을 생성하는 전원 변환기(10)를 셧다운(shut down, S400)할 수 있다.

도 11의 각 단계는 도 1의 전원 변환기(10) 및 도 7의 디스플레이 장치(1000)에 의하여 수행될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 12는 도 11의 단락 검출 동작을 수행하는 단계의 일 예를 나타내는 흐름도이다.

도 1, 도 7 및 도 12를 참조하면, 단락 검출 동작을 수행(S300)함에 있어서, 구동부(400)는 상기 구동 개시 모드에서 디스플레이 패널(300)에 블랙 데이터를 전송(S310)할 수 있다. 상기 블랙 데이터는 디스플레이 패널(300)에 표시되는 블랙 영상에 해당할 수 있다. 단락 검출부(100)는 구동 개시 모드에서 제1 검출 기준으로 제1 단락 검출 동작을 수행(S320)할 수 있다. 이 경우에, 단락 검출부(100)는 상기 검출 기준을 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 상기 제1 검출 기준으로 설정할 수 있다. 상기 구동 개시 모드 동안, 즉, 상기 제1 단락 검출 동작의 결과, 단락 이벤트가 검출되지 않은 경우(S350=NO), 구동부(400)는 상기 정상 동작 모드에서 유효 데이터를 전송(S330)할 수 있다. 상기 유효 데이터는 상기 블랙 영상이 아닌 유효 영상에 해당할 수 있다. 단락 검출부(100)는 정상 동작 모드에서 제2 검출 기준으로 제2 단락 검출 동작을 수행(S340)할 수 있다. 이 경우에, 단락 검출부(100)는 상기 검출 기준을 검출 제어 신호(CON1)에 기초하여 상기 제2 검출 기준으로 설정할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 제1 검출 기준은 상기 제2 검출 기준에 비하여 상대적으로 더 작은 크기의 단락 전류를 검출하기 위한 검출 기준일 수 있다. 상기 제1 및 제2 검출 기준에 대하여는 상술하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 12의 각 단계는 도 1의 전원 변환기(10) 및 도 7의 디스플레이 장치(1000)에 의하여 수행될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 시스템(6000)은 디스플레이 장치(1000), 프로세서(2000) 및 저장 장치(3000)를 포함한다.

저장 장치(3000)는 영상 데이터를 저장한다. 저장 장치(3000)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD) 및 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다.

디스플레이 장치(1000)는 상기 영상 데이터를 디스플레이 한다. 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(300), 전원 변환기(10) 및 구동부(400)를 포함한다. 디스플레이 패널(300)은 제1 구동 전압(DV1), 제2 구동 전압(DV2) 및 데이터 신호(DATA)를 수신하여 동작하는 복수의 화소들을 포함한다.

디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(300)이 전원 변환기(10)로부터 수신되는 복수의 구동 전압들을 사용하여 구동부(400)로부터 수신되는 데이터 신호(DATA)에 상응하는 이미지를 표시하는 임의의 종류의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1000)는 유기 발광 디스플레이 장치를 포함할 수 있고, 이 경우 디스플레이 패널(300)에 포함되는 복수의 화소들 각각은 유기 발광 장치를 포함할 수 있다.

디스플레이 장치(1000)는 도 7에 도시된 디스플레이 장치(1000)로 구성될 수 있다. 도 7에 도시된 디스플레이 장치(1000)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.

프로세서(2000)는 저장 장치(3000) 및 디스플레이 장치(1000)의 동작을 제어한다. 프로세서(2000)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 프로세서(2000)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU) 등일 수 있다. 프로세서(2000)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 저장 장치(3000) 및 디스플레이 장치(1000)에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. 실시예에 있어서, 프로세서(2000)는 주변 구성요소 상호 연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.

시스템(6000)은 메모리 장치(4000) 및 입출력 장치(5000)를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 13에는 도시되지 않았지만, 시스템(6000)은 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 기기들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.

메모리 장치(4000)는 시스템(6000)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(4000)는 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory; DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory; SRAM) 등과 같은 휘발성 메모리 장치 및 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 및 플래시 메모리 장치(flash memory device) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.

입출력 장치(5000)는 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다.

시스템(6000)은 사용자가 디스플레이 장치(1000)를 통해 화상을 볼 수 있는 데스크 톱 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크 스테이션, 핸드헬드 디바이스, 휴대폰, 스마트폰, PDA(personal digital assistant), PMP(personal media player), 텔레비전, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 차량용 네비게이션 등을 포함하는 임의의 전자 장치를 포함할 수 있다.

도 13의 전원 변환기(10)는 도 1의 전원 변환기(10)를 이용하여 구현될 수 있다. 도 13의 전원 변환기(10)의 구성 및 동작은 도 1의 전원 변환기(10)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

이상 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기에 대하여 설명의 편의를 위하여 구동 전원 라인의 수 및 레벨 선택 블록의 저항 및 스위치의 수를 제한하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 더 많은 수의 구동 전원 라인 및 감지 전압 레벨을 생성하기 위한 저항 및 스위치들을 포함할 수 있음을 이해하여야 할 것이다. 또한, 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기가 구동 전압을 공급하는 구동 객체를 유기 발광 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 패널에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기는, 구동 모드에 따라 다양한 단락 검출 기준이 필요한 임의의 전자 장치에 대하여 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기가 포함하는 레벨 선택 회로의 구조를 한정적으로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 구조를 가질 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기, 이를 포함하는 디스플레이 장치는 전원 변환기가 구동하는 디스플레이 패널과 같은 전자 장치의 구동 모드에 따라 서로 다른 단락 검출 기준을 기초로 하여 상기 전자 장치의 단락을 효과적으로 검출할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 전원 변환기, 이를 포함하는 디스플레이 장치는 상기 검출 결과에 따라 상기 전원 변환기를 비활성화 또는 셧다운 시킴으로써, 단락 전류 또는 과전류에 의한 상기 전자 장치의 발열 및 손상을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 구동 전원을 공급받아 동작하는 다양한 전기 및 전자 장치에 이용될 수 있다. 특히, 본 발명은 디스플레이 장치 또는 시스템, 예를 들면, 데스크 톱 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크 스테이션, 핸드헬드 디바이스, 휴대폰, 스마트폰, PDA(personal digital assistant), PMP(personal media player), 텔레비전, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 차량용 네비게이션 등을 포함하는 임의의 전자 장치 각종 전자 장치 및 시스템 등에 더욱 유용하게 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

1. 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전원 전압을 생성하는 전압 변환부; 및
   상기 전원 전압에 기초하여 구동 전압을 생성하여 구동 전원라인을 통하여 출력하고, 상기 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행하는 단락 검출부를 포함하는 전원 변환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 단락 검출부는,
   상기 전원 전압을 안정화하여 상기 구동 전압을 생성하는 전압 출력 블록; 및
   상기 구동 전원 라인에 흐르는 전류에 비례하는 감지 전류를 생성하고, 상기 감지 전류 및 상기 동작 모드에 관련된 검출 제어 신호에 기초하여 감지 전압 레벨을 생성하고, 상기 구동 전원 라인을 통하여 단락 전류가 흐르는지 여부를 상기 감지 전압 레벨을 기초로 하여 판별하는 단락 검출 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
3. 제2항에 있어서, 상기 전압 출력 블록은,
   제어 전압에 기초하여 상기 전압 변환부의 출력 전압을 상기 구동 전원 라인에 전달하는 입력 블록;
   상기 구동 전압을 분할 비율로 분할하여 출력하는 전압 분할 블록; 및
   상기 분할된 전압 및 증폭 기준 전압을 서로 비교함으로써 상기 제어 전압을 생성하여 상기 입력 블록에 인가하는 오차 증폭 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
4. 제2항에 있어서, 상기 단락 검출 블록은,
   상기 구동 전원라인에 흐르는 전류에 비례하는 상기 감지 전류를 생성하는 전류 감지 블록;
   상기 감지 전류에 상응하고 상기 동작 모드에 따라 서로 다른 검출 민감도를 가지는 상기 감지 전압 레벨을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 생성하는 레벨 선택 블록; 및
   상기 감지 전압 레벨 및 기준값을 서로 비교하여 단락 감지 신호를 생성하는 비교 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
5. 제4항에 있어서, 상기 전류 감지 블록은,
   상기 전압 출력 블록의 선형 로우-드롭아웃(low-dropout) 전압 레귤레이션 동작을 수행하는 상기 패스 트랜지스터와 전류 미러 구조를 이루도록 배치되는 감지 트랜지스터를 포함하고,
   상기 감지 전류는, 상기 패스 트랜지스터와 연결된 상기 구동 전원 라인에 흐르는 전류에 비례하는 크기를 가지고 상기 감지 트랜지스터 및 상기 레벨 선택 블록을 통하여 흐르는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
6. 제4항에 있어서, 상기 레벨 선택 블록은,
   선택 신호에 기초하여 개폐되는 복수의 스위치들; 및
   상기 복수의 스위치들과 각각 직렬로 연결되는 복수의 저항들을 포함하고,
   상기 감지 전압 레벨은 상기 감지 전류가 상기 복수의 스위치들의 개폐에 따라 상기 복수의 저항들을 통하여 선택적으로 흐름으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
7. 제4항에 있어서, 상기 레벨 선택 블록은,
   상기 선택 신호에 기초하여 제어되는 저항값을 가지며, 상기 제어된 저항값을 기초로 하여 상기 감지 전압 레벨을 생성하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
8. 제1항에 있어서, 상기 단락 검출부는,
   상기 구동 전원라인을 통하여 상기 디스플레이 패널의 구동을 위한 상기 구동 전압을 출력하는 적어도 하나의 로우-드롭아웃 레귤레이터(low-dropout regulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 패널의 동작 모드는 구동 개시 모드 및 정상 동작 모드를 포함하고, 상기 단락 검출 기준은 상기 동작 모드에 따라 제1 단락 검출 기준 또는 제2 단락 검출 기준으로 제어되며,
   상기 단락 검출부는 상기 디스플레이 패널의 동작 모드가 구동 개시 모드인 경우에는 상기 제1 단락 검출 기준에 기초하여 상기 단락 검출 동작을 수행하고, 상기 동작 모드가 정상 동작 모드인 경우에는 상기 제2 단락 검출 기준에 기초하여 상기 단락 검출 동작을 수행하고,
   상기 제1 단락 검출 기준은 상기 제2 단락 검출 기준보다 상대적으로 더 높은 민감도 또는 상대적으로 더 낮은 검출 한계치를 가지는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
10. 제9항에 있어서, 상기 구동 개시 모드에서는 상기 디스플레이 패널에 블랙 데이터가 디스플레이 데이터로서 인가되고, 상기 정상 동작 모드에서는 상기 디스플레이 패널에 유효 영상이 디스플레이 데이터로서 인가되는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
11. 제1항에 있어서, 상기 단락 검출부는 상기 검출 결과에 기초하여 셧다운(shut down) 제어 신호를 생성하고, 상기 전압 변환부는 상기 셧다운 제어 신호에 기초하여 셧다운되는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
12. 제1항에 있어서, 상기 검출 기준은 상기 동작 모드에 따라 서로 다른 검출 임계값을 가지도록 변경되는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
13. 제1항에 있어서, 상기 단락 검출부는 검출 인에이블 신호가 활성화 되는 경우 상기 제어된 단락 검출 기준에 기초하여 상기 단락 검출 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
14. 제1항에 있어서, 상기 단락 검출부는 상기 구동 전원 라인에 흐르는 단락 전류의 크기 및 상기 검출 기준에 기초하여 결정되는 감지 전압 레벨을 기준값과 비교함으로써, 상기 단락 검출 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
15. 제14항에 있어서, 상기 기준값은 외부 제어 신호에 의하여 설정되거나, 퓨즈를 커팅함으로써 미리 정해진 값으로 프로그램 되는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 유기 발광 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 단락 검출부에서 생성되는 상기 구동 전압은 상기 유기 발광 디스플레이 패널의 구동을 위한 포지티브 구동 전압 및 네거티브 구동 전압을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환기.
17. 제1 구동 전압, 제2 구동 전압 및 데이터 신호를 수신하여 동작하는 복수의 화소들을 구비하는 디스플레이 패널;
    구동 전원 라인을 통하여 상기 제1 및 제2 구동 전압들을 출력하며, 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하고, 상기 검출 결과에 따라 셧다운(shut down) 되는 전원 변환기;
    상기 디스플레이 패널에 상기 데이터 신호를 제공하고, 상기 전원 변환기에 제어 신호를 제공하는 구동부를 포함하고,
    상기 전원 변환기는,
    입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 생성하는 전압 변환부; 및
    검출 제어 신호에 기초하여 상기 검출 기준을 제어하고, 상기 제어된 검출 기준을 기초로 하여 상기 단락 여부를 검출하는 단락 검출부를 포함하는 디스플레이 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 구동부는 구동 개시 모드에서 상기 디스플레이 패널에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터를 전송하고, 정상 동작 모드에서 상기 디스플레이 패널에 유효 영상에 해당하는 유효 데이터를 전송하고,
    상기 단락 검출부는 상기 구동 개시 모드에서 상기 검출 기준을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 제1 검출 기준으로 설정하고 상기 제1 검출 기준으로 제1 단락 검출 동작을 수행하며, 상기 정상 동작 모드에서 상기 검출 기준을 상기 검출 기준을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 제2 검출 기준으로 설정하고 상기 제2 검출 기준으로 제2 단락 검출 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
19. 입력 전압에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전원 전압을 생성하는 단계;
    상기 전원 전압을 기초로 하여 구동 전압을 생성하는 단계;
    상기 디스플레이 패널의 동작 모드에 따라 제어되는 검출 기준에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 단락 여부를 검출하는 단락 검출 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 구동 전압을 생성하는 전원 변환기를 상기 검출 결과에 따라 셧다운(shut down)하는 단계를 포함하는 구동 전압 제어 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 단락 검출 동작을 수행하는 단계는,
    상기 디스플레이 패널의 구동 개시 모드에서 상기 디스플레이 패널에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터를 제공하는 단계;
    상기 구동 개시 모드에서 상기 검출 기준을 검출 제어 신호에 기초하여 제1 검출 기준으로 설정하고 상기 제1 검출 기준으로 제1 단락 검출 동작을 수행하는 단계;
    상기 구동 개시 모드 동안 단락 이벤트가 검출되지 않은 경우, 상기 디스플레이 패널의 정상 동작 모드에서 상기 디스플레이 패널에 유효 영상에 해당하는 유효 데이터를 제공하는 단계; 및
    상기 정상 동작 모드에서 상기 검출 기준을 상기 검출 제어 신호에 기초하여 제2 검출 기준으로 설정하고 상기 제2 검출 기준으로 제2 단락 검출 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 제어 방법.

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