KR20180073318A - Apparatus for supplying power and display device comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 특히 과전류가 흐르는 경로를 차단할 수 있는 전원공급장치 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
현재, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. 평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 발광다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display) 등이 있다.Currently, various flat panel display devices capable of reducing weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs), are being developed. The flat panel display device includes a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, and a light emitting diode display.
평판표시장치 중에서 발광다이오드 표시장치는 적어도 2개의 박막 트랜지스터를 이용하여 매트릭스(Matrix)형태로 배열된 화소들에 형성된 발광소자에 화상 정보에 따른 전류를 공급함으로써 원하는 화상을 표시한다.Among flat panel display devices, a light emitting diode display device displays a desired image by supplying a current according to image information to a light emitting element formed in pixels arranged in a matrix using at least two thin film transistors.
이러한 발광다이오드 표시장치는 각 화소들을 구동하기 위한 구동전압을 공급하는 전원공급장치를 포함하여 구성되게 된다.The light emitting diode display device includes a power supply device for supplying a driving voltage for driving each pixel.
도 1은 종래의 전원공급장치의 등가회로를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an equivalent circuit of a conventional power supply device.
도 1을 참조하면, 종래의 전원공급장치(10)는 인덕터(L), 다이오드(D), 커패시터(C) 및 스위칭 트랜지스터(Tr)를 구비한다. 인덕터(L)는 입력 전압(Vin)이 인가되는 입력단과 제1 노드(N1) 사이에 접속되고, 다이오드(D)는 제1 노드(N1)와 출력단(N2) 사이에 접속되고, 커패시터(C)는 출력단(N2)과 접지단 사이에 접속된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(Tr)는 제1 노드(N1)와 접지단 사이에 접속된다.Referring to FIG. 1, a conventional power supply apparatus 10 includes an inductor L, a diode D, a capacitor C, and a switching transistor Tr. The inductor L is connected between the input terminal to which the input voltage Vin is applied and the first node N1, the diode D is connected between the first node N1 and the output terminal N2, and the capacitor C Is connected between the output terminal N2 and the ground terminal. The switching transistor Tr is connected between the first node N1 and the ground terminal.
상기 스위칭 트랜지스터(Tr)는 제어부(미도시)의 스위칭신호(SW)에 따라 스위칭되어 인덕터(L)에 에너지가 저장되거나, 인덕터(L)에 저장된 에너지가 출력되도록 한다. 그리고, 커패시터(C)는 출력단(N2)에 접속된 로드(Load)와 병렬접속되어 구동전압이 안정적으로 출력되도록 한다. 여기서, 로드(Load)는 평판표시장치의 표시패널이 될 수 있다.The switching transistor Tr is switched according to the switching signal SW of the control unit so that energy is stored in the inductor L or energy stored in the inductor L is outputted. The capacitor C is connected in parallel with a load connected to the output terminal N2 to stably output the driving voltage. Here, the load may be a display panel of the flat panel display.
이러한 구성을 가지는 종래의 전원공급장치(10)는 스위칭 트랜지스터(Tr)의 스위칭에 따라 인덕터(L)에 저장된 에너지를 다이오드(D)를 통해 출력단(N2)로 출력함으로써 입력되는 입력 전압(Vin)을 구동전압(VDD)으로 승압 또는 감압을 한다.The conventional power supply device 10 having such a configuration has an input voltage Vin input by outputting the energy stored in the inductor L through the diode D to the output terminal N2 in accordance with the switching of the switching transistor Tr, To the driving voltage (VDD).
한편, 이러한 종래의 전원공급장치(10)는 안전상의 이유로 커패시터(C)의 양단이 단락되는 경우를 대비하여 단락테스트(short test)를 진행해야 된다.Meanwhile, in the conventional power supply apparatus 10, a short test must be performed in case the both ends of the capacitor C are short-circuited for safety reasons.
이렇게, 단락테스트(short test)를 진행하는 경우, 커패시터(C) 양단이 전기적으로 연결되어, 입력전압(Vin)이 인가되는 입력단, 인덕터(L), 다이오드(D) 및 커패시터(C)에 이르는 A라인에 따른 전류가 흐를 수 있는 경로가 발생하게 된다. 이렇게 상기 전류경로에 따라 입력전압(Vin)으로 인한 과전류가 발생하게 된다. 상기 과전류는 다이오드(D)를 통해 흘러 고열이 발생하게 되고, 더욱이 전원공급장치(10)의 방열구조에 따라 상기 발생된 고열이 배출되지 못하게 된다. 따라서, 다이오드가(D) 과열로 인하여 손상되는 문제점이 발생하게 된다.When a short test is conducted in this manner, both ends of the capacitor C are electrically connected to each other, which leads to the input terminal to which the input voltage Vin is applied, the inductor L, the diode D and the capacitor C A path through which the current along the line A flows can be generated. Thus, an overcurrent due to the input voltage Vin is generated according to the current path. The overcurrent flows through the diode D to generate a high temperature, and further, the generated high temperature is not discharged according to the heat dissipation structure of the power supply device 10. Therefore, there arises a problem that the diode is damaged due to overheating of the diode (D).
본 발명은 출력단의 단락여부를 판단하여 다수의 스위치를 제어함으로써, 과전류가 흐르는 경로를 차단할 수 있는 전원공급장치를 제공하는 데 있다.The present invention provides a power supply device capable of shutting off a path through which an overcurrent flows by controlling a plurality of switches by judging whether an output terminal is short-circuited.
본 발명에 따른 전원공급장치는 전원발생부, 단락감지부 및 스위치제어부를 포함한다.The power supply apparatus according to the present invention includes a power generation unit, a short-circuit detection unit, and a switch control unit.
전원발생부는 다수의 스위치를 이용하여, 입력단에 입력되는 입력전압을 구동전압으로 변환하여 출력단에 출력한다.The power generator uses a plurality of switches to convert an input voltage input to an input terminal into a driving voltage and output the converted voltage to an output terminal.
단락감지부는 상기 출력단의 단락여부를 판단하여 단락신호를 생성한다.The short-circuit detection unit determines whether the output terminal is short-circuited and generates a short-circuit signal.
스위치제어부는 상기 단락신호에 따라 상기 다수의 스위치를 제어한다.The switch control unit controls the plurality of switches according to the short-circuit signal.
전원공급장치의 출력단의 단락여부를 판단하여 다수의 스위치를 제어함으로써, 전원공급장치에는 전위차가 발생하여 과전류가 흐를 수 있는 경로가 발생하지 않게 된다. 따라서, 상기 전원공급장치는 커패시터가 단락 되더라도 과전류가 흐르지 않아, 전원공급장치 내부소자가 과열되지 않게 된다. 즉, 전원공급장치의 내부소자가 장시간 단락 되더라도 전원공급장치는 손상되지 않게 된다.A plurality of switches are controlled by judging whether or not the output terminal of the power supply unit is short-circuited, so that a potential difference is generated in the power supply unit so that a path through which an overcurrent flows can be prevented. Therefore, even if the capacitor is short-circuited, the power supply device does not flow an overcurrent so that the power supply device does not overheat. That is, even if an internal element of the power supply apparatus is short-circuited for a long time, the power supply apparatus is not damaged.
도 1은 종래의 전원공급장치의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치를 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치의 단락감지부를 나타내는 도면이다.
도 4는 일반상태에서 전원공급장치의 내부신호를 나타내는 도면이고, 도 5 및 도 6은 단락상태에서 전원공급장치 및 이의 내부신호를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치를 포함하는 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 화소를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an equivalent circuit of a conventional power supply device.
2 is a view illustrating a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a short-circuit detection unit of a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an internal signal of the power supply in a normal state, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a power supply and its internal signal in a short-circuited state.
FIG. 7 is a view showing a display device including a power supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing pixels shown in FIG.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치를 나타내는 도면이다.2 is a view illustrating a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치(400)는 전원발생부(430), 단락감지부(410) 및 스위치제어부(420)를 포함하여 구성된다.2, the
상기 전원발생부(430)는 인덕터(L), 커패시터(C), 및 다수의 스위치(Tr1, Tr2)를 포함하여 구성될 수 있다. The power generating unit 430 may include an inductor L, a capacitor C, and a plurality of switches Tr1 and Tr2.
상기 인덕터(L)는 입력전압(Vin)이 인가되는 입력단과 제1 노드(N1) 사이에 접속되어, 입력전압(Vin)으로부터 입력되는 전류의 변화량에 대응되는 전압을 저장한다.The inductor L is connected between an input terminal to which the input voltage Vin is applied and the first node N1 and stores a voltage corresponding to a change amount of the current input from the input voltage Vin.
제1 스위치(Tr1)는 소스전극이 접지단에 연결되고, 드레인전극이 제1 노드(N1)에 연결되고, 게이트전극이 스위치제어부(420)에 연결되어 제1 제어신호(G1)를 인가받는 트랜지스터 일 수 있다. 상기 트랜지스터의 배치관계는 채널이 전자에 의해 형성되는 NMOS로 설명하였으나 이에 한정되지는 않는다.The first switch Tr1 has a source electrode connected to the ground terminal, a drain electrode connected to the first node N1, a gate electrode connected to the
상기 제1 스위치(Tr1)는 스위치제어부(420)에서 인가되는 구형파의 제1 제어신호(G1)를 인가 받아, 제1 노드(N1)를 접지단과 전기적으로 단락 및 개방을 반복하도록 한다. 이렇게 제1 스위치(Tr1)가 작동함으로써, 상기 인덕터(L)에 인가되는 전류의 세기가 변화되고, 상기 전류량 변화에 따라 인덕터(L)에 인가되는 전압을 상승 또는 강하시키는 역할을 한다.The first switch Tr1 receives the first control signal G1 of the square wave applied from the
제2 스위치(Tr2)는 소스전극이 제1 노드(N1)에 연결되고 드레인전극이 출력단(N2)에 연결되고, 게이트전극이 스위치제어부(420)에 연결되어 제2 제어신호(G2)를 인가받는 트랜지스터 일 수 있다. 상기 트랜지스터의 배치관계는 채널이 정공에 의해 형성되는 PMOS로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다.The second switch Tr2 has a source electrode connected to the first node N1 and a drain electrode connected to the output terminal N2 and a gate electrode connected to the
상기 제2 스위치(Tr2)는 스위치제어부(420)에서 인가되는 구형파의 제2 제어신호(G2)를 인가 받아, 인덕터(L)로부터 공급되는 전압을 정류하여 출력한다. 즉 제2 스위치(Tr2)는 출력단(N2)으로부터 제1 노드(N1)로 전류가 흐르지 않도록 하는 역류방지용 스위치로서, 인덕터(L)로부터 공급되는 전압이 출력단(N2)으로 공급되도록 한다. 여기서 제2 제어신호(G2)는 제1 제어신호(G1)와 위상이 상반되는 구형파신호 일 수 있다. The second switch Tr2 receives the second control signal G2 of the square wave applied from the
보다 상세한 제1 스위치(Tr1) 및 제2 스위치(Tr2)의 동작에 대하여는 후술한다.The operation of the first switch Tr1 and the second switch Tr2 will be described later in more detail.
커패시터(C)는 제1 스위치(Tr1) 및 제2 스위치(Tr2)의 동작으로 인해, 인덕터(L)로부터 공급되는 전압을 충전하거나, 충전된 전압을 구동전압(VDD)으로 출력단(N2)에 출력한다.The capacitor C charges the voltage supplied from the inductor L due to the operation of the first switch Tr1 and the second switch Tr2 or charges the charged voltage to the output terminal N2 with the drive voltage VDD Output.
도 3은 본 발명의 실시 예에 다른 전원공급장치의 단락감지부를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a short-circuit detection unit of a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
단락감지부(410)는 상기 커패시터(C)의 단락여부를 판단하여 상기 단락여부에 따른 단락신호(S)를 스위치제어부(420)에 출력한다.The short-
상기 단락감지부(410)는 상기 커패시터(C)의 단락여부를 출력단(N2)의 전압과 단락기준전압(Vref)과 비교하여 단락여부를 판단한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 단락감지부(410)는 입력단자에 단락기준전압(Vref)과 출력단(N2)에 인가되는 구동전압(VDD)이 인가되고 출력단자에는 단락신호(S)가 출력되는 비교기(411)로 구성될 수 있다. 여기서 입력단자의 인가되는 구동전압(VDD)은 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)에 의해 전압분배되어 구동전압(VDD)보다 낮은 전압이 인가될 수 있다. The short-
일 예로, 상기 단락감지부(410)는 상기 구동전압(VDD)이 상기 단락기준전압(Vref)보다 높은 경우 즉, 커패시터(C)가 단락되지 않은 경우에는 로우레벨의 단락신호(S)를 출력하고, 상기 구동전압(VDD)이 상기 단락기준전압(Vref)보다 낮은 경우, 즉, 커패시터(C)가 단락된 경우에는 하이레벨의 단락신호(S)를 출력할 수 있다. For example, when the driving voltage VDD is higher than the short-circuit reference voltage Vref, that is, when the capacitor C is not short-circuited, the short-
스위치제어부(420)는 상기 제1 스위치(Tr1) 및 제2 스위치(Tr2)를 제어하는 제1 제어신호(G1) 및 제2 제어신호(G2)를 출력하여, 전원발생부(430)의 동작을 제어하여 구동전압(VDD)을 출력하도록 한다. 여기서 스위치제어부(420)는 커패시터(C)의 단락여부에 따라 다른 레벨로 출력되는 단락신호(S)에 따라 다르게 동작하게 된다.The
보다 상세하게는 스위치제어부(420)는 커패시터(C)가 단락되지 않은 일반상태에서는 로우레벨의 단락신호(S)를 인가받아, 로우레벨의 제1 제어신호(G1)를 출력하여 제1 스위치(Tr1)를 오프(off)시키고, 하이레벨의 제2 제어신호(G2)를 출력하여 제2 스위치(Tr2)를 온(on)시킨다. 그리고, 일정시간 이후에 스위치제어부(420)는 구형파형태 제1 제어신호(G1)를 출력하여 제1 스위치(Tr1)를 반복적으로 스위칭시키고, 제1 제어신호(G1)와 반대위상의 구형파인 제2 제어신호(G2)를 출력하여 제2 스위치(Tr2)를 반복적으로 스위칭시킨다.More specifically, the
이에 반해, 커패시터(C)가 단락된 단락상태에서 스위치제어부(420)는 하이레벨의 단락신호(S)를 인가받아, 로우레벨의 제1 제어신호(G1)를 출력하여 제1 스위치(Tr1)를 오프(off)시키고, 로우레벨의 제2 제어신호(G2)를 출력하여 제2 스위치(Tr2)를 오프(off)시킨다. 상세한 동작에 대하여는 후술한다.On the other hand, when the capacitor C is short-circuited, the
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치의 동작방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, an operation method of the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
도 4는 일반상태에서 전원공급장치의 내부신호를 나타내는 도면이고, 도 5 및 도 6은 단락상태에서 전원공급장치 및 이의 내부신호를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing an internal signal of the power supply in a normal state, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the power supply and its internal signal in a short-circuited state.
도 2에 도시된 바와 같이, 커패시터(C)가 단락되지 않은 일반상태에서는 출력단(N2)의 구동전압(VDD)이 상기 단락기준전압(Vref)보다 높다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 단락감지부(410)는 로우레벨의 단락신호(S)를 스위치제어부(410)에 출력한다.2, in a normal state in which the capacitor C is not short-circuited, the driving voltage VDD of the output stage N2 is higher than the short-circuit reference voltage Vref. Therefore, as shown in FIG. 4, the short-
상기 로우레벨의 단락신호(S)를 인가 받은 스위치제어부(410)는 제1 구간(T1) 및 제2 구간(T2)에 나누어 제1 제어신호(G1) 및 제2 제어신호(G2)를 출력하여, 제1 스위치(Tr1) 및 제2 스위치(Tr2)를 제어하게 된다.The
보다 상세하게는 제1 구간(T1)은 구동전압(VDD)을 프리차징(pre-charging)하는 구간으로서, 로우레벨의 제1 제어신호(G1)가 인가되어 제1 스위치(Tr1)를 오프(off)시키고, 하이레벨의 제2 제어신호(G2)가 인가되어 제2 스위치(Tr2)를 온(on)시켜, 입력단의 입력전압(Vin)이 출력단(N2)의 구동전압(VDD)으로 출력될 수 있도록 한다. 여기서 입력단의 입력전압(Vin)은 구동전압(VDD)의 레벨에 접근하도록 일정레벨 상승될 수 있다. 이에 따라 구동전압(VDD)도 입력전압(Vin)에 따라 일정레벨 상승될 수 있다.More specifically, the first section T1 is a section for pre-charging the driving voltage VDD. The first control signal G1 is applied to turn off the first switch Tr1 the second switch Tr2 is turned on by applying the second control signal G2 at the high level and the input voltage Vin at the input terminal is output as the drive voltage VDD at the output terminal N2 . Here, the input voltage Vin at the input terminal may be raised to a certain level to approach the level of the driving voltage VDD. Accordingly, the driving voltage VDD can also be raised to a certain level according to the input voltage Vin.
이후, 제2 구간(T2)에서는 서로 위상이 상반되어 일정한 주파수를 가지는 구형파형태의 제1 제어신호(G1)와 제2 제어신호(G2)를 출력한다. 상기와 같은 경우에는 제1 스위치(Tr1)의 동작과 제2 스위치(Tr2)의 동작이 상반되게 된다. 이로 인해, 출력단(N2)은 제1 스위치(Tr1)와 제2 스위치(Tr2)를 통하여 접지단에 연결될 수 없다. 따라서, 출력단(N2)에서 역전류가 흐르는 현상을 방지할 수 있어, 구동전압(VDD)이 원하는 레벨로 출력될 수 있도록 한다. 따라서, 제1 스위치(Tr1)의 스위칭동작으로 인한 인덕터(L)의 전류변화에 의해 구동전압(VDD)은 원하는 레벨에 도달할 수 있게 된다.Then, in the second section T2, the first control signal G1 and the second control signal G2 in the form of a square wave having phases that are opposite to each other and having a constant frequency are outputted. In such a case, the operation of the first switch Tr1 and the operation of the second switch Tr2 are opposite to each other. Due to this, the output terminal N2 can not be connected to the ground terminal through the first switch Tr1 and the second switch Tr2. Therefore, it is possible to prevent the reverse current from flowing at the output terminal N2, so that the driving voltage VDD can be output at a desired level. Therefore, the drive voltage VDD can reach a desired level by the current change of the inductor L due to the switching operation of the first switch Tr1.
이에 반해 도 5에 도시된 바와 같이, 커패시터(C) 양단이 단락된 단락상태에서는 출력단(N2)의 구동전압(VDD)이 상기 단락기준전압(Vref)보다 낮다. 따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 단락감지부(410)는 단락감지시점(ts)부터 하이레벨의 단락신호(S)를 스위치제어부(410)에 출력한다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the driving voltage VDD of the output terminal N2 is lower than the short circuit reference voltage Vref in a short-circuited state in which both ends of the capacitor C are short-circuited. Therefore, as shown in FIG. 6, the short-
상기 하이레벨의 단락신호(S)를 인가 받은 스위치제어부(410)는 단락감지시점(ts)부터, 로우레벨의 제1 제어신호(G1) 및 로우레벨의 제2 제어신호(G2)를 출력하여, 제1 스위치(Tr1) 및 제2 스위치(Tr2)를 모두 오프(off)시킨다. 이로써, 출력단(N2)은 접지단과 직접 연결되어, 구동전압(VDD)은 접지전압으로 수렴되게 된다. 따라서, 전원공급장치(400)에는 전위차가 발생하여 과전류가 흐를 수 있는 경로가 발생하지 않게 된다. 따라서, 상기 전원공급장치(400)는 커패시터(C)가 단락 되더라도 과전류가 흐르지 않아, 전원공급장치(400) 내부소자가 과열되지 않게 된다. 즉, 전원공급장치(400)의 내부소자가 장시간 단락 되더라도 전원공급장치(400)는 손상되지 않게 된다.The
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급장치를 포함하는 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 화소를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a view showing a display device including a power supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing pixels shown in FIG.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 표시패널(200) 패널구동부(300) 및 전원공급장치(400)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7, a display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
표시패널(200)은 복수의 데이터라인(DL1 내지 DLj)과 복수의 게이트라인(GL1 내지 GLk)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 구성된다.The
각 화소(P)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 발광소자(OLED) 및 화소회로(210)를 포함하여 구성된다.Each pixel P includes a light emitting element OLED and a
발광소자(OLED)는 전원공급장치(400)로부터 구동전압(VDD)이 공급되는 구동전압라인(PL)과 화소회로(210)사이에 형성되어 화소회로(210)의 제어에 따라 구동전압라인(PL)으로부터 공급되는 전류(i)에 의해 발광한다.The light emitting device OLED is formed between the
이때, 발광소자(OLED)는 구동전압라인(PL)에 접속된 애노드단자, 화소회로(210)에 접속된 캐소드단자, 및 상기 애노드단자와 캐소드단자 사이에 형광물질을 포함하도록 형성된 발광셀을 포함하여 구성된다. 이러한, 발광소자(OLED)는 애노드단자로부터 캐소드단자로 흐르는 전류(i)에 따라 형광물질이 전기적으로 여기됨으로써 발광한다.The light emitting device OLED includes an anode terminal connected to the driving voltage line PL, a cathode terminal connected to the
화소회로(210)는 패널구동부(300)로부터 공급되는 게이트전압에 응답하여 데이터전압에 따라 발광소자(OLED)를 통해 구동전압라인(PL)으로부터 접지전원라인(VL)으로 흐르는 전류(i)를 제어한다. 이를 위해, 화소회로(210)는 스위칭 트랜지스터(ST), 구동 트랜지스터(DT), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 구성된다.The
스위칭 트랜지스터(ST)는 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트전압에 따라 스위칭되어 데이터라인(DL)에 공급되는 데이터전압(VData)을 구동 트랜지스터(DT)에 공급한다. 여기서, 스위칭 트랜지스터(ST)는 게이트라인(GL)에 접속된 게이트전극, 데이터라인(DL)에 접속된 소스전극, 구동 트랜지스터(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)에 공통적으로 접속된 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터 일 수 있다.The switching transistor ST is switched in accordance with the gate voltage supplied to the gate line GL to supply the data voltage VData supplied to the data line DL to the driving transistor DT. Here, the switching transistor ST includes a gate electrode connected to the gate line GL, a source electrode connected to the data line DL, and a drain electrode commonly connected to the driving transistor DT and the storage capacitor Cst Film transistors.
구동 트랜지스터(DT)는 스위칭 트랜지스터(ST)로부터 공급되는 데이터전압(VData)에 따라 스위칭되어 구동전압라인(PL)으로부터 발광소자(OLED)를 통해 접지전원라인(VL)으로 흐르는 전류(i)를 제어한다. 여기서, 구동 트랜지스터(DT)는 스위칭 트랜지스터(ST)의 드레인전극에 접속된 게이트전극, 발광소자(OLED)의 캐소드단자에 접속된 드레인전극, 및 접지전원라인(VL)에 접속된 소스전극을 포함하는 박막트랜지스터가 일 수 있다.The driving transistor DT is switched in accordance with the data voltage VData supplied from the switching transistor ST and supplies a current i flowing from the driving voltage line PL to the ground power line VL through the light emitting element OLED . Here, the driving transistor DT includes a gate electrode connected to the drain electrode of the switching transistor ST, a drain electrode connected to the cathode terminal of the light emitting element OLED, and a source electrode connected to the ground power line VL May be a thin film transistor.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극과 접지전원라인(VL) 사이에 접속되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 공급되는 데이터전압(VData)에 대응되는 전압 저장하고, 저장된 전압으로 구동 트랜지스터(DT)의 턴-온 상태를 1 프레임 동안 일정하게 유지시킨다.The storage capacitor Cst is connected between the gate electrode of the driving transistor DT and the ground power supply line VL to store a voltage corresponding to the data voltage VData supplied to the gate electrode of the driving transistor DT, The ON state of the driving transistor DT is maintained constant for one frame.
한편, 상술한 화소회로(210)는 2개의 트랜지스터(ST, DT) 및 하나의 스토리지 커패시터(Cst)로 구성된 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 보상하기 위한 적어도 하나의 보상 트랜지스터(미도시)와 적어도 하나의 보상 커패시터(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 구동 트랜지스터(DT)와 발광소자(OLED) 사이에 접속되어 이전단 게이트라인 또는 별도의 발광제어 신호라인(미도시)으로부터 공급되는 발광제어신호에 따라 스위칭되는 발광 제어 트랜지스터(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.Although the
이와 같은, 각 화소(P)의 발광소자(OLED)는 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트전압에 의해 스위칭되는 스위칭 트랜지스터(ST)를 통해 데이터라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되는 구동 트랜지스터(DT)에 의해 출력되는 전류(i)의 세기에 대응되는 광을 방출함으로써 소정의 영상을 표시한다. 이때, 발광소자(OLED)에 흐르는 전류(i)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 사이의 전압(Vgs), 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth), 및 데이터전압(VData)에 따라 결정된다.The light emitting element OLED of each pixel P is switched according to the data voltage supplied from the data line DL through the switching transistor ST switched by the gate voltage supplied to the gate line GL A predetermined image is displayed by emitting light corresponding to the intensity of the current (i) output by the driving transistor DT. At this time, the current i flowing in the light emitting element OLED is changed according to the voltage Vgs between the gate and source of the driving transistor DT, the threshold voltage Vth of the driving transistor DT, and the data voltage VData .
도 7에서, 패널구동부(300)는 타이밍 제어부(310), 데이터구동부(320), 및 게이트구동부(330)를 포함하여 구성된다.7, the
타이밍 제어부(310)는 입력되는 입력 데이터 신호(RGB)를 표시패널(200)에 알맞도록 정렬하고, 정렬된 데이터신호(R, G, B)를 데이터구동부(320)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(310)는 입력되는 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 데이터구동부(320) 및 게이트구동부(330)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호를 생성하여 데이터구동부(320)와 게이트구동부(330) 각각에 공급한다. 여기서, 타이밍 동기신호(TSS)는 수직 동기신호(Vsync); 수평 동기신호(Hsync); 데이터 인에이블 신호(Data Enable); 및 도트클럭(DCLK) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 타이밍 제어신호들은 표시패널(200)의 데이터라인(DL)에 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 제어신호(DCS); 및 표시패널(200)의 게이트라인(GL)을 턴온(trun-on)하기 위한 게이트제어신호(GCS)를 포함하여 구성될 수 있다.The
데이터구동부(320)는 타이밍제어부(310)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍제어부(310)로부터 공급되는 데이터 신호(R, G, B)에 대응되는 1 수평 라인분의 데이터 전압을 생성하고, 생성된 1 수평 라인분의 데이터 전압 각각을 각 데이터라인(DL1 내지 DLj)을 통해 각 화소(P)에 공급한다.The
게이트구동부(330)는 타이밍 제어부(310)로부터 공급되는 주사 제어신호(SCS)에 따라 게이트전압을 생성하고, 생성된 게이트전압을 게이트라인(GL1 내지 GLk)에 순차적으로 출력한다.The gate driver 330 generates a gate voltage according to the scan control signal SCS supplied from the
전원공급장치(400)는 구동전압(VDD)을 생성하여 표시패널(200)에 형성된 구동전압라인(PL)에 공급함으로써 각 화소(P)에 공급되도록 한다. 이를 위해, 전원공급장치(400)는 도 2 내지 도 6에 도시된 전원공급장치(400)와 동일하게 구성되는 것으로, 이에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 6을 참조하여 상술한 전원공급장치(400)에 대한 설명으로 대신하기로 한다. The
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치에서는 전류에 의해 발광하는 발광소자를 가지는 구성된 표시패널(200)을 포함하는 발광 다이오드 표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상술한 전원공급장치(400)를 포함하도록 구성된 평판 표시장치가 될 수 있다.Meanwhile, in the display device according to the embodiment of the present invention, a light emitting diode display device including a
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시 예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a number of embodiments have been described in detail above, it should be construed as being illustrative of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
100: 표시장치
200: 표시패널
300: 패널구동부
400: 전원공급장치
410: 단락감지부
420: 스위치제어부
430: 전원발생부
100: display device 200: display panel
300: panel driver 400: power supply
410: short detection unit 420: switch control unit
430: Power generator
Claims (9)
상기 출력단의 단락여부를 판단하여 단락신호를 생성하는 단락감지부; 및
상기 단락신호에 따라 상기 다수의 스위치를 제어하는 스위치제어부를 포함하는 전원공급장치.A power generating unit converting a voltage input to an input terminal into a driving voltage and outputting the input voltage to an output terminal using a plurality of switches;
A short-circuit detection unit for determining whether the output terminal is short-circuited and generating a short-circuit signal; And
And a switch control unit for controlling the plurality of switches according to the short-circuit signal.
상기 전원발생부는
상기 입력단과 제1 노드 사이에 접속된 인덕터;
상기 제1 노드와 접지단 사이에 접속된 제1 스위치;
상기 제1 노드와 상기 출력단 사이에 접속된 제2 스위치; 및
상기 출력단과 상기 접지단 사이에 접속된 커패시터를 포함하는 전원공급장치.The method according to claim 1,
The power generating unit
An inductor connected between the input terminal and the first node;
A first switch connected between the first node and a ground terminal;
A second switch connected between the first node and the output terminal; And
And a capacitor connected between the output terminal and the ground terminal.
상기 제1 스위치는 상기 스위치제어부에서 출력되는 제1 제어신호에 따라 제어되는 트랜지스터이고,
상기 제2 스위치는 상기 스위치제어부에서 출력되는 제2 제어신호에 따라 제어되는 트랜지스터인 전원공급장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first switch is a transistor controlled according to a first control signal output from the switch control unit,
And the second switch is a transistor controlled according to a second control signal output from the switch control unit.
단락감지부는
상기 출력단에 출력되는 상기 구동전압과 단락기준전압을 비교하여, 단락여부를 판단하는 전원공급장치.3. The method of claim 2,
The short-
And compares the driving voltage outputted to the output terminal with a short circuit reference voltage to judge whether the short circuit is short-circuited.
상기 단락감지부는
상기 구동전압보다 상기 단락기준전압이 높은 경우, 하이레벨의 단락신호를 출력하고,
상기 구동전압보다 상기 단락기준전압이 낮은 경우, 로우레벨의 단락신호를 출력하는 전원공급장치.5. The method of claim 4,
The short-
When the short-circuit reference voltage is higher than the driving voltage, a short-
And outputs a low-level short-circuit signal when the short-circuit reference voltage is lower than the driving voltage.
상기 스위치제어부는
상기 하이레벨의 단락신호를 인가받은 경우,
로우레벨의 제1 제어신호와 로우레벨의 제2 제어신호를 출력하여, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 모두 오프(off)시키는 전원공급장치.6. The method of claim 5,
The switch control unit
When the high-level short-circuit signal is applied,
And outputs a first control signal of a low level and a second control signal of a low level to turn off both the first switch and the second switch.
상기 스위치제어부는
상기 로우레벨의 단락신호를 인가받은 경우,
제1 구간에서 로우레벨의 제1 제어신호와 하이레벨의 제2 제어신호를 출력하여, 상기 제1 스위치를 오프(off)시키고 상기 제2 스위치를 온(on)시키는 전원공급장치.6. The method of claim 5,
The switch control unit
When the low-level short-circuit signal is applied,
And outputs a first control signal of a low level and a second control signal of a high level in a first section to turn off the first switch and turn on the second switch.
상기 스위치제어부는
상기 로우레벨의 단락신호를 인가받은 경우,
상기 제1 구간에 연속되는 제2 구간에서 위상이 상반된 구형파형태의 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 출력하여, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 번갈아 온/오프(on/off)시키는 전원공급장치.8. The method of claim 7,
The switch control unit
When the low-level short-circuit signal is applied,
And outputs a first control signal and a second control signal in the form of a rectangular wave whose phases are opposite to each other in a second section continuous to the first section to alternately turn on and off the first switch and the second switch Power supply.
상기 표시패널에 인가되는 구동전압을 출력하는 전원공급장치를 구비하고,
상기 전원공급장치는
다수의 스위치를 이용하여, 입력단에 입력되는 입력전압을 구동전압으로 변환하여 출력단에 출력하는 전원발생부;
상기 출력단의 단락여부를 판단하여 단락신호를 생성하는 단락감지부; 및
상기 단락신호에 따라 상기 다수의 스위치를 제어하는 스위치제어부를 포함하고,
상기 화소는 상기 구동전압과 접지전원 사이에 접속되어 흐르는 전류에 의해 발광하는 발광소자를 포함하는 표시장치.A display panel including a plurality of pixels;
And a power supply for outputting a driving voltage applied to the display panel,
The power supply
A power generating unit converting a voltage input to an input terminal into a driving voltage and outputting the input voltage to an output terminal using a plurality of switches;
A short-circuit detection unit for determining whether the output terminal is short-circuited and generating a short-circuit signal; And
And a switch controller for controlling the plurality of switches according to the short-circuit signal,
Wherein the pixel includes a light emitting element that is connected between the driving voltage and the ground power supply and emits light by a current flowing therethrough.
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