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JP2007133396A - 比較器、dc−dcコンバータ、及びこれらを利用した有機発光表示装置 - Google Patents

比較器、dc−dcコンバータ、及びこれらを利用した有機発光表示装置 Download PDF

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JP2007133396A
JP2007133396A JP2006300469A JP2006300469A JP2007133396A JP 2007133396 A JP2007133396 A JP 2007133396A JP 2006300469 A JP2006300469 A JP 2006300469A JP 2006300469 A JP2006300469 A JP 2006300469A JP 2007133396 A JP2007133396 A JP 2007133396A
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Abstract

【課題】信号の応答特性がよくなるようにして消費電力を減らすようにしたDC−DCコンバータ及びこれを利用した有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】入力電圧と参照電圧の伝達を受けて入力電圧と参照電圧の差に対応して出力が決定される比較器において、第1端に入力電圧Vinを伝達し、第2端に参照電圧Vref及びキャパシタC13を通したフィードバック電圧に対応する電圧を伝達する入力部と、第1端に伝達される入力電圧と第2端に伝達される入力電圧と参照電圧に対応して動作する少なくとも一つのインバータM11〜M16を含む増幅部と、増幅部から出力される電圧の伝達を受けてフィードバック電圧を生成して入力部に伝達して増幅部に伝達される電圧を調節する負帰還部と、増幅部の出力の伝達を受けて出力する出力部outと、を含む。
【選択図】図5

Description

本発明は比較器、DC−DCコンバータ、及びこれらを利用した有機発光表示装置
に関し、より詳細には、入力された電圧と参照電圧を比較し、その比較結果によって電圧を出力する比較器、DC−DCコンバータ、及びこれらを利用した有機発光表示装置に関する。
図1は、従来の技術による比較器を示す回路図である。
図1を参照して説明すれば、比較器は入力部と第1、2、及び3インバータを含む。
入力部は、入力電圧Vinの伝達をスイッチングする第1スイッチSW1と参照電圧Vrefの伝達をスイッチングする第2スイッチSW2を具備する。
第1インバータは、PMOSトランジスタである第1トランジスタM1とNMOSトランジスタである第2トランジスタM2を具備して第1電源Vddが第1トランジスタM1のソースに連結されてハイレベルの電圧を出力し、第2トランジスタM2はソースが接地GNDに連結されてローレベルの電圧を出力する。そして、第1ノードN1を通じて第1キャパシタC1と第3スイッチSW3が連結される。
第2インバータは、PMOSトランジスタである第3トランジスタM3とNMOSトランジスタである第4トランジスタM4を具備して第1電源Vddが第3トランジスタM3のソースに連結されてハイレベルの電圧を出力し、第4トランジスタM4のソースに接地が連結されてローレベルの電圧を出力する。そして、第2インバータは第2キャパシタC2を通じて第1インバータと連結されて第2ノードN2を通じて第2キャパシタC2、第4スイッチSW4、第3及び第4トランジスタM3及びM4のソースが連結される。
第3インバータは、PMOSトランジスタである第5トランジスタM5とNMOSトランジスタである第6トランジスタM6を具備して第1電源Vddが第5トランジスタM5のソースに連結されてハイレベルの電圧を出力して第6トランジスタM6のソースに接地が連結されてローレベルの電圧を出力する。
図2は図1に示された回路の入出力波形を示す波形図である。
図2を参照して説明すれば、比較部の入力端子に入力される入力電圧Vinは、電圧レベルの変動があり、参照電圧Vrefと比較する。そして、第1ないし第5スイッチSW1ないしSW5は、第1制御信号P1と第2制御信号P2によってスイッチング動作を遂行し、第1、3及び4スイッチSW1、SW3、SW4は、第1制御信号P1によって動作して第2及び5スイッチSW2、SW5は第2制御信号P2によって動作する。
まず、第1制御信号P1と第2制御信号P2によって第1、3及び4スイッチSW1、SW3、SW4がオン状態になって、第2及び第5スイッチSW2、SW5がオフ状態になれば、第1キャパシタC1に入力電圧Vinが伝達され、第2キャパシタC2には第1インバータと第2インバータの閾値電圧の差にあたる電圧が保存される。
そして、第1制御信号P1と第2制御信号P2によって第1、3及び4スイッチSW1、SW3、SW4がオフ状態になって、第2及び第5スイッチSW2、SW5がオン状態になれば、第1キャパシタC1に参照電圧Vrefが伝達されて入力電圧Vinと参照電圧Vrefが比較される。
この時、入力電圧Vinが参照電圧Vrefよりさらに大きい場合、第3インバータの出力端はローレベルの電圧を出力し、入力電圧Vinが参照電圧Vrefより低い場合、第3インバータの出力端はハイレベルの電圧を出力する。
上記のように構成された比較器は、第1キャパシタC1に参照電圧Vrefと入力電圧Vinの差に対応して出力電圧が決定されるが、参照電圧Vrefと入力電圧Vinの差が大きくない場合、参照電圧Vrefと入力電圧Vinの差が大きい場合より出力電圧がハイレベルまたはローレベルに変わるのに長い時間がかかるという問題点がある。
そして、上記のような問題点を解決するためには、上記のように構成された場合、キャパシタの容量が大きくなければならないという問題点があり、これによって電流の消耗量が大きくなって消費電力が大きくなるという問題点がある。
前記従来のDC−DCコンバータ及びこれを利用した有機発光表示装置に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献1および2等がある。
米国特許第6,861,878B2号明細書 米国特許第6,373,325B1号明細書
本発明は前記従来技術の問題点を解決するために創出されたもので、本発明の目的は信号の応答特性がよくなるようにして消費電力を減らすようにした比較器、DC−DCコンバータ、及びこれらを利用した有機発光表示装置を提供することである。
前記目的を果たすためで本発明による第1側面は、入力電圧と参照電圧の伝達を受けて前記入力電圧と前記参照電圧の差に対応して出力が決定される比較器において、第1端に前記入力電圧を伝達し、第2端に前記参照電圧及びフィードバック電圧に対応する電圧を伝達する入力部、前記第1端に伝達される入力電圧と前記第2端に伝達される前記入力電圧と前記参照電圧に対応して動作する少なくとも一つのインバータを含む増幅部、前記増幅部から出力される電圧の伝達を受けて前記フィードバック電圧を生成して前記入力部に伝達して前記増幅部に伝達される電圧を調節する負帰還部、及び前記増幅部の出力の伝達を受けて出力する出力部を含む比較器を提供する。
本発明の第2側面は、所定の電圧が入力される電圧入力端子と所定の信号が入力される信号入力端子と前記信号入力端子を通じて入力される所定の信号を利用して前記所定の電圧を可変して出力する電圧出力端子を含むチャージポンプ及び前記信号入力端子を通じて入力される所定の信号を調節する比較器を含み、前記比較器は前記第1側面による比較器であるDC−DCコンバータを提供する。
本発明の第3側面は、データ信号と走査信号に対応して画像を表示する画素部、前記画素部にデータ信号を伝達するデータ駆動部、前記画素部に走査信号を伝達する走査駆動部及び前記画素部、前記データ駆動部及び前記走査駆動部に電源を伝達するDC−DCコンバータを含むが、前記DC−DCコンバータは前記第2側面によるDC−DCコンバータである有機発光表示装置を提供する。
本発明による比較器、DC−DCコンバータ、及びこれらを利用した有機発光表示装置によれば、インバータに入力される電圧に変化を加えて出力電圧が変わる程度をさらに大きくして応答速度をさらに早くすることができる。また、入出力部が動作しない場合、インバータ回路を遮断して電流の流れを遮断し、消費電力を減少させることができる。
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して説明する。
図3は、本発明による有機発光表示装置の構造を示す構造図である。
図3を参照して説明すれば、有機発光表示装置は、画素部100、データ駆動部200、走査駆動部300、及びDC−DCコンバータ400を具備する。
画素部100は、複数のデータ線D1ないしDmと複数の走査線S1ないしSnが交差してデータ線D1ないしDmと走査線S1ないしSnが交差する領域に画素110が形成され、画素110はデータ線D1ないしDmを通じて伝達されるデータ信号と走査線S1ないしSnを通じて伝達される走査信号に対応して階調を表現して画像を表現する。
データ駆動部200は、複数のデータ線D1ないしDmと連結されて複数のデータ線に並列でデータ信号を伝達して画素部100の行方向に配列された画素列に同時にデータ信号が伝達されるようにする。
走査駆動部は、複数の走査線S1ないしSnと連結されて走査信号が伝達された画素110にデータ信号が伝達されるようにして特定の画素110にデータ信号が伝達されるようにする。
DC−DCコンバータ400は、外部から伝達される直流電源をそれぞれの負荷に適する直流電源に調節して各負荷に伝達するもので、DC−DCコンバータ400から生成された直流電源は、画素部100、データ駆動部200、及び走査駆動部300などに伝達される。
図4は、図3に示された有機発光表示装置に採用されたDC−DCコンバータの構造図である。図4を参照して説明すれば、DC−DCコンバータは、クロックスイッチ430、チャージポンプ410、クロックデバイダ440、及び比較器420を含む。
クロックスイッチ430は、クロック発生部CLKからクロックの入力を受けて、インバータ450を通じて伝達される第1クロックCLK1と第2クロックCLK2によってクロック発生部CLKから発生されるクロックを調節する。
チャージポンプ410は、第1クロックCLK1と第2クロックCLK2に同期してコンデンサーに電荷を充電して入力電圧より高い電圧または逆電圧を生成する手段で、チャージポンプ410によって生成された電圧を出力して各駆動部に伝達する。チャージポンプ420の回路と動作は当業者に知られたもので以下詳しい説明は略する。
クロックデバイダ440は、クロック発生部CLKからクロックCLK、CLKBを伝達してクロックCLK、CLKBを比較部420に伝達して比較部420が動作されるようにする。
比較器420は、クロックCLK、CLKBによって同期してチャージポンプ410の出力端から入力電圧Vinの伝達を受けて参照電圧源を通じて参照電圧refの伝達を受けて参照電圧refと入力電圧Vinに比較し、比較された信号をインバータ450を通じてクロックスイッチ430に伝達してクロックスイッチ430が第1クロックCLK1と第2クロックCLK2によって動作するようにしてチャージポンプが第1クロックCLK1と第2クロックCLK2に対応して出力電圧を調節させる。
図5は、図4に示されたDC−DCコンバータで採用された比較器の第1実施例を示す回路図である。図5において、比較器420は入力部と第1ないし第3インバータを具備し、第1ないし第3インバータは、図1に示された比較器と同じ役目を遂行する。すなわち、図5を参照して説明すれば、第1インバータは、PMOSトランジスタである第1トランジスタM11とNMOSトランジスタである第2トランジスタM12を具備して第1電源Vddが第1トランジスタM11のソースに連結されてハイレベルの電圧を出力し、第2トランジスタM12はソースが接地GNDに連結されてローレベルの電圧を出力する。そして、第1ノードN11を通じて第1キャパシタC11と第3スイッチSW13が連結される。
第2インバータは、PMOSトランジスタである第3トランジスタM13とNMOSトランジスタである第4トランジスタM14を具備して第1電源Vddが第3トランジスタM13のソースに連結されてハイレベルの電圧を出力し、第4トランジスタM14のソースに接地が連結されてローレベルの電圧を出力する。そして、第2インバータは第2キャパシタC12を通じて第1インバータと連結されて第2ノードN12を通じて第2キャパシタC12、第4スイッチSW14、第3及び第4トランジスタM13及びM14のソースが連結される。
第3インバータは、PMOSトランジスタである第5トランジスタM15とNMOSトランジスタである第6トランジスタM16を具備して第1電源Vddが第5トランジスタM15のソースに連結されてハイレベルの電圧を出力して第6トランジスタM16のソースに接地が連結されてローレベルの電圧を出力する。
また、第3ノードN13で第5スイッチSW15と接続され、第5スイッチSW15第2インバータ及びキャパシタC13に接続されている。
一方、入力部は入力電圧Vinが第1スイッチSW11を通じて第1キャパシタC11と連結され、参照電圧Vrefは第2及び第6スイッチSW12、SW16を通じて第1キャパシタC11に連結される。また、参照電圧Vrefは第2スイッチSW12と第6スイッチSW16のスイッチング動作によって第3キャパシタC13に充電される。
そして、第3キャパシタC13は、第1電極は第2スイッチSW12に連結されて、第2電極は第2インバータの出力端、すなわち第4スイッチSW14と第5スイッチSW15の間に連結されて第2インバータの出力端に通じて伝達される電圧の伝達を受けて第1インバータに入力される電圧を調節させる。
そして、図2に示されたような信号が入力されて第1制御信号P1によって第1スイッチSW11、第2スイッチSW12、第3スイッチSW13及び第4スイッチSW14がスイッチング動作を遂行し、第2制御信号P2によって第5及び6スイッチSW15、SW16がスイッチング動作を遂行する。
そして、図2に示されたように信号が入力されれば、まず、第1制御信号P1によって第1スイッチSW11、第2スイッチSW12、第3スイッチSW13及び第4スイッチSW14がオン状態になって、第2制御信号P2によって第5及び6スイッチSW52、SW16がオフ状態になれば、第1キャパシタC11には入力電圧Vinが入力され、第3キャパシタC13には参照電圧Vrefが伝達される。
その後、第1制御信号P1によって第1スイッチSW11、第2スイッチSW12、第3スイッチSW13及び第4スイッチSW14がオン状態になって、第2制御信号P2によって第5及び6スイッチSW15、SW16がオフ状態になれば、第1キャパシタC11は第3キャパシタC13に保存されている電圧が伝達される。この時、第3キャパシタC13は第2インバータの出力端と連結されて第3キャパシタC13に保存される電圧は参照電圧と第2インバータの出力端から出力される電圧に対応して保存される。すなわち、第3キャパシタC13によって第2インバータの出力端から出力される電圧が負帰還(Feed back)になって第1インバータに入力される電圧が調節される。
したがって、第1キャパシタC11に保存されている電圧が第3キャパシタC13によって負帰還されて第1キャパシタC11を通じて第1インバータで伝達される入力電圧Vinと参照電圧Vrefの差が調節され、第3インバータを通じて出力される出力電圧の変動幅がさらに大きくなって信号の応答特性がよくなる。
図6は、図4に示されたDC−DCコンバータに採用された比較器の第2実施例を示す回路図で、図7は図4に示されたDC−DCコンバータに採用された比較器の第3実施例を示す回路図である。
図6を参照して説明すれば、図5に示された比較器との差は、図6の場合、第1スイッチSW21と第1キャパシタC21の間に第4キャパシタC24を具備させることである。第4キャパシタC24は、第1キャパシタC21と並列で連結されて初期の負帰還動作を安定化させる。
図7を参照して説明すれば、図7の場合、第1トランジスタM31と第2トランジスタM32のゲートに第4キャパシタC34が連結されているようにすることで、図6に示された第4キャパシタC24と同じ動作を遂行して負帰還動作を安定化させる。
以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。
従来の技術による比較器を示す回路図である。 図1に示された回路の入出力波形を示す波形図である。 本発明による有機発光表示装置の構造を示す構造図である。 図3に示された有機発光表示装置に採用されたDC−DCコンバータの構造図である。 図4に示されたDC−DCコンバータに採用された比較器の第1実施例を示す回路図である。 図4に示されたDC−DCコンバータに採用された比較器の第2実施例を示す回路図である。 図4に示されたDC−DCコンバータに採用された比較器の第3実施例を示す回路図である。
符号の説明
100…画素部、
110…画素、
200…データ駆動部、
300…走査駆動部、
400…DC−DCコンバータ、
410…チャージポンプ、
420…比較器、
430…クロックスイッチ、
440…クロックデバイダ。

Claims (19)

  1. 入力電圧と参照電圧の伝達を受けて前記入力電圧と前記参照電圧の差に対応して出力が決定される比較器において、
    第1端に前記入力電圧を伝達し、第2端に前記参照電圧及びフィードバック電圧に対応する電圧を伝達する入力部と、
    前記第1端に伝達される入力電圧と前記第2端に伝達される前記入力電圧と前記参照電圧に対応して動作する少なくとも一つのインバータを含む増幅部と、
    前記増幅部から出力される電圧の伝達を受けて前記フィードバック電圧を生成して前記入力部に伝達して前記増幅部に伝達される電圧を調節する負帰還部と、
    前記増幅部の出力の伝達を受けて出力する出力部と、
    を含むことを特徴とする比較器。
  2. 前記第1端は、
    前記入力電圧が入力される第1入力端と連結されて前記入力電圧をスイッチングして前記増幅部に伝達する第1スイッチを含み、
    前記第2端は、
    前記参照電圧が連結される第2入力端と連結されて前記参照電圧をスイッチングして前記参照電圧を伝達する第2スイッチと前記伝達された参照電圧をスイッチングして前記増幅部に伝達する第3スイッチと、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の比較器。
  3. 前記増幅部は、
    前記第1スイッチを通じて入力電圧の伝達を受けて前記第3スイッチを通じて前記参照電圧の伝達を受ける第1キャパシタを含むことを特徴とする請求項2に記載の比較器。
  4. 前記負帰還部は、
    前記インバータの出力信号の伝達を受けて所定の電圧を保存し、
    前記第1キャパシタと連結されて前記第1キャパシタに保存された電圧を変動させる第2キャパシタを含むことを特徴とする請求項3に記載の比較器。
  5. 前記増幅部は、
    少なくとも2個のインバータを含み、
    前記インバータとインバータの間に第3キャパシタが連結されて前記インバータ間の閾値電圧の差を保存することを特徴とする請求項1に記載の比較器。
  6. 前記第3スイッチと前記第1キャパシタの間に連結されて前記第1キャパシタと並列で連結される第4キャパシタを含むことを特徴とする請求項2に記載の比較器。
  7. 前記第1キャパシタと前記インバータの間に連結され、前記第1キャパシタと並列で連結される第4キャパシタを含むことを特徴とする請求項2に記載の比較器。
  8. 前記出力部は、
    前記参照電圧と前記入力電圧の差が正であればハイレベルの信号を出力し、
    前記参照電圧と前記入力電圧の差が負であればローレベルの電圧を出力することを特徴とする請求項1に記載の比較器。
  9. 前記第1及び第2スイッチは、
    第1制御信号によってスイッチング動作を遂行し、
    前記第3スイッチは、
    第2制御信号によってスイッチング動作を遂行することを特徴とする請求項2に記載の比較器。
  10. 所定の電圧が入力される電圧入力端子と所定の信号が入力される信号入力端子と前記信号入力端子を通じて入力される所定の信号を利用して前記所定の電圧を可変して出力する電圧出力端子を含むチャージポンプと、
    入力電圧と参照電圧の伝達を受けて前記入力電圧と前記参照電圧の差に対応して出力が決定される比較器を含み、
    第1端に前記入力電圧を伝達し、第2端に前記参照電圧及びフィードバック電圧に対応する電圧を伝達する入力部と、
    前記第1端に伝達される入力電圧と前記第2端に伝達される前記入力電圧と前記参照電圧に対応して動作する少なくとも一つのインバータを含む増幅部と、
    前記増幅部から出力される電圧の伝達を受けて前記フィードバック電圧を生成して前記入力部に伝達して前記増幅部に伝達される電圧を調節する負帰還部と、
    前記増幅部の出力の伝達を受けて出力する出力部を含むことを特徴とするDC−DCコンバータ。
  11. 前記第1端は、
    前記入力電圧が入力される第1入力端と連結されて前記入力電圧をスイッチングして前記増幅部に伝達する第1スイッチを含み、
    前記第2端は、
    前記参照電圧が連結される第2入力端と連結されて前記参照電圧をスイッチングして前記参照電圧を伝達する第2スイッチと前記伝達するされた参照電圧をスイッチングして前記増幅部に伝達する第3スイッチを含むことを特徴とする請求項10に記載のDC−DCコンバータ。
  12. 前記増幅部は、
    前記第1スイッチを通じて入力電圧の伝達を受けて前記第3スイッチを通じて前記参照電圧の伝達を受ける第1キャパシタを含むことを特徴とする請求項11に記載のDC−DCコンバータ。
  13. 前記負帰還部は、
    前記インバータの出力信号の伝達を受けて所定の電圧を保存し、
    前記第1キャパシタと連結されて前記第1キャパシタに保存された電圧を変動させる第2キャパシタを含むことを特徴とする請求項12に記載のDC−DCコンバータ。
  14. 前記増幅部は、
    少なくとも2個のインバータを含み、
    前記インバータとインバータの間に第3キャパシタが連結されて前記インバータ間の閾値電圧の差を保存することを特徴とする請求項10に記載のDC−DCコンバータ。
  15. 前記第3スイッチと前記第1キャパシタの間に連結されて前記第1キャパシタと並列で連結される第4キャパシタを含むことを特徴とする請求項11に記載のDC−DCコンバータ。
  16. 前記第1キャパシタと前記インバータの間に連結され、前記第1キャパシタと並列で連結される第4キャパシタを含むことを特徴とする請求項11に記載のDC−DCコンバータ。
  17. 前記出力部は、
    前記参照電圧と前記入力電圧の差が正であればハイレベルの信号を出力し、
    前記参照電圧と前記入力電圧の差が負であればローレベルの電圧を出力することを特徴とする請求項10に記載のDC−DCコンバータ。
  18. 前記第1及び第2スイッチは、
    第1制御信号によってスイッチング動作を遂行し、
    前記第3スイッチは、
    第2制御信号によってスイッチング動作を遂行することを特徴とする請求項11に記載のDC−DCコンバータ。
  19. データ信号と走査信号に対応して画像を表示する画素部と、
    前記画素部にデータ信号を伝達するデータ駆動部と、
    前記画素部に走査信号を伝達する走査駆動部と、
    前記画素部、前記データ駆動部及び前記走査駆動部に電源を伝達するDC−DCコンバータを含み、
    前記DC−DCコンバータは、
    所定の電圧が入力される電圧入力端子と所定の信号が入力される信号入力端子と前記信号入力端子を通じて入力される所定の信号を利用して前記所定の電圧を可変して出力する電圧出力端子を含むチャージポンプと、
    入力電圧と参照電圧の伝達を受けて前記入力電圧と前記参照電圧の差に対応して出力が決定される比較器を含み、
    第1端に前記入力電圧を伝達し、第2端に前記参照電圧及びフィードバック電圧に対応する電圧を伝達する入力部と、
    前記第1端に伝達される入力電圧と前記第2端に伝達される前記入力電圧と前記参照電圧に対応して動作する少なくとも一つのインバータを含む増幅部と、
    前記増幅部から出力される電圧の伝達を受けて前記フィードバック電圧を生成して前記入力部に伝達して前記増幅部に伝達される電圧を調節する負帰還部と、
    前記増幅部の出力の伝達を受けて出力する出力部と、
    を含むことを特徴とする有機発光表示装置。
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