电源管理装置和包括电源管理装置的显示装置的制作方法

1.各种实施例一般涉及电源管理装置和包括该电源管理装置的显示装置。


背景技术：

2.包括移动设备的电子设备中最重要的问题之一是将功耗最小化。随着电池容量的限制和电子设备的小型化，功耗也需要不断地降低。因此，正在更加积极地进行关于降低功耗的研究。在几乎所有电子设备上安装的显示器中，将有充足的降低功耗的空间。
3.已知为电源管理集成电路(pmic)的电源管理装置将驱动电子设备内部的显示器所需的电力供给至诸如面板、数据驱动装置和栅极驱动装置等的各装置。近来，随着未被恒定供电的显示装置(例如，移动通信装置、笔记本计算机装置等)的数量增加，正在进行用于将这样的电源管理装置的功耗最小化的研究。
4.在这点上，各种实施例旨在提供在显示装置操作的同时通过部分地减少或阻断供电来降低功耗的技术。


技术实现要素：

5.在该背景下，在一方面，本公开提供在以低扫描率(scan rate)驱动显示装置时通过禁用伽马基准电压生成电路来降低显示装置的功耗的技术。
6.在一方面，本公开提供一种电源管理装置，包括：伽马基准电压生成电路，其被配置为在一帧的有效时间段期间输出伽马基准电压，以及在所述一帧的垂直消隐时间段期间停止输出所述伽马基准电压并且使所述伽马基准电压的输出端子处于高阻抗状态；以及控制电路，其被配置为在垂直有效时间段期间控制所述伽马基准电压生成电路以输出所述伽马基准电压，以及在所述垂直消隐时间段期间控制所述伽马基准电压生成电路以停止输出所述伽马基准电压并且控制所述输出端子处于所述高阻抗状态。
7.在另一方面，本公开提供一种显示装置，包括：电源管理装置，其包括伽马基准电压生成电路和控制电路，所述伽马基准电压生成电路被配置为在一帧的有效时间段期间输出伽马基准电压、以及在所述一帧的垂直消隐时间段期间停止输出所述伽马基准电压并且使所述伽马基准电压的输出端子处于高阻抗状态，所述控制电路被配置为在垂直有效时间段期间控制所述伽马基准电压生成电路以输出所述伽马基准电压、以及在所述垂直消隐时间段期间控制所述伽马基准电压生成电路以停止输出所述伽马基准电压并且控制所述输出端子处于所述高阻抗状态；以及伽马电压生成装置，其被配置为在所述有效时间段期间被启用并且从所述电源管理装置接收所述伽马基准电压，以及在所述垂直消隐时间段期间被禁用。
8.从如上描述可以明显看出，根据实施例，在以低扫描率来驱动显示装置时，电源管理装置可以在各个帧的各个垂直消隐时间段期间禁用伽马基准电压生成电路，这使得可以降低显示装置的功耗。
附图说明
9.图1是根据实施例的显示装置的结构图。
10.图2是根据实施例的电源管理装置的结构图。
11.图3是根据实施例的伽马基准电压生成电路的结构图。
12.图4和图5是辅助说明根据实施例的电源管理装置的操作的图。
具体实施方式
13.图1是根据实施例的显示装置的结构图。
14.参考图1，显示装置100可以包括显示面板110、数据驱动装置120、栅极驱动装置130、数据处理装置140、伽马电压生成装置150和电源管理装置160。
15.数据驱动装置120、栅极驱动装置130、数据处理装置140、伽马电压生成装置150和电源管理装置160中的至少一个可以被包括在一个集成电路(ic)中。这样的集成电路可以被称为显示驱动集成电路(ddi)。
16.这样的显示驱动集成电路可以从主机10接收图像数据img并根据内部数据格式来处理该图像数据img。显示驱动集成电路可以将与处理后的图像数据img’相对应的数据电压供给至显示面板110。
17.可以在显示面板110中布置多个数据线dl和多个栅极线gl。此外，可以在显示面板110中布置多个像素p。可以在显示面板110的水平方向和垂直方向上彼此相邻地布置多个像素p以表现为矩形。该矩形类似于矩阵。在水平方向上排列的多个像素p的集合可以被定义为像素行或水平线，并且在垂直方向上排列的多个像素p的集合可以被定义为像素列或垂直线。
18.各个像素p可以包括有机发光二极管(oled)和至少一个晶体管。该至少一个晶体管可以包括低温多晶氧化物(ltpo)晶体管。
19.栅极驱动装置130可以将具有接通电压或关断电压的扫描信号供给至栅极线gl。在具有接通电压的扫描信号被供给至像素p时，相应的像素p连接至数据线dl，并且在具有关断电压的扫描信号被供给至像素p时，相应的像素p和数据线dl之间的连接被解除。
20.数据驱动装置120从数据处理装置140接收图像数据img’，生成与该图像数据img’相对应的数据电压，并且将该数据电压供给至数据线dl。根据扫描信号将供给至数据线dl的数据电压传送至与数据线dl连接的像素p。
21.换句话说，数据驱动装置120可以生成与图像数据img’相对应的数据电压并且将该数据电压输出至显示面板110。图像数据img’可以包括多个帧数据。
22.数据处理装置140可以将各种控制信号供给至栅极驱动装置130和数据驱动装置120。数据处理装置140可以生成用于使得根据各个帧中执行的定时来开始扫描的栅极控制信号gcs，并且可以将该栅极控制信号gcs发送至栅极驱动装置130。数据处理装置140可以将从主机10输入的图像数据img转换为图像数据img’以符合数据驱动装置120中所使用的数据格式。
23.数据处理装置140可以将图像数据img’发送至数据驱动装置120。数据处理装置140可以发送数据控制信号dcs，该数据控制信号dcs用于控制数据驱动装置120以根据各个定时将数据电压供给至各个像素p。数据处理装置140可以使用从主机10接收到的时钟信号
clk来生成栅极控制信号gcs和数据控制信号dcs。
24.伽马电压生成装置150生成在数据驱动装置120生成数据电压时所需的多个伽马电压vgma，并且将该伽马电压vgma输出至数据驱动装置120。尽管图1示出了伽马电压生成装置150与数据驱动装置120相分离，但是实施例不局限于此，并且伽马电压生成装置150可以被包括在数据驱动装置120中。在这种情况下，数据驱动装置120可以被分割为用于将数据电压供给至数据线dl的数据驱动块和用于生成多个伽马电压vgma的伽马块。
25.电源管理装置160可以生成要供给至显示装置100中的各组件的电压(电力)，并且可以将该电压(电力)输出至显示装置100中的各组件。例如，电源管理装置160可以生成共同电极电压vcom并将该共同电极电压vcom输出至显示面板110。此外，电源管理装置160可以生成栅极低电压vgl和栅极高电压vgh并将该栅极低电压vgl和该栅极高电压vgh输出至栅极驱动装置130，并且可以生成驱动电压vdd并将该驱动电压vdd输出至数据驱动装置120。
26.另外，电源管理装置160可以生成伽马基准电压vref并将该伽马基准电压vref输出至伽马电压生成装置150。伽马基准电压vref可以包括第一基准电压和第二基准电压，并且该第一基准电压可以高于该第二基准电压。
27.另一方面，在实施例中，显示装置100在显示运动图像时可以以60hz(赫兹)或更高的高扫描率来驱动，并且在显示静止图像时可以以10hz或更低的低扫描率来驱动。
28.在实施例中，在显示面板110上显示一帧数据的垂直有效时间段(vertical active period)和垂直消隐时间段(vertical blank period)之间，即，在一帧的垂直有效时间段和垂直消隐时间段之间，与以高扫描率驱动显示装置100时相比，以低扫描率驱动显示装置100时的垂直消隐时间段可以更长。
29.在垂直有效时间段期间，数据驱动装置120可以生成与一帧数据相对应的数据电压并将该数据电压输出至显示面板110。
30.在垂直消隐时间段期间，数据驱动装置120可以禁用用于生成并输出数据电压的组件，并且也可以禁用伽马电压生成装置150。
31.换句话说，在垂直有效时间段期间，数据驱动装置120可以通过启用全部组件来生成并输出数据电压，并且在垂直消隐时间段期间，数据驱动装置120可以通过禁用用于生成并输出数据电压的组件来消耗更少的电力。
32.相似地，在垂直有效时间段期间也可以启用伽马电压生成装置150以从电源管理装置160接收伽马基准电压vref，并且伽马电压生成装置150可以通过使用伽马基准电压vref来输出多个伽马电压vgma。
33.在垂直消隐时间段期间可以禁用伽马电压生成装置150。由此，可以降低显示装置100的功耗。
34.因为如上所述在垂直消隐时间段期间禁用伽马电压生成装置150，所以如果可以禁用电源管理装置160的组件中的生成伽马基准电压vref的组件，则可以进一步降低显示装置100的功耗。
35.为此，在实施例中，可以通过如下结构来禁用电源管理装置160的组件中的生成伽马基准电压vref的组件。
36.图2是根据实施例的电源管理装置的结构图。
37.参考图2，电源管理装置160可以包括伽马基准电压生成电路210、控制电路220和外部电容器230，并且还可以包括输出侧开关电路240、输出垫250、第一内部线260和第二内部线270。
38.如图4所示，伽马基准电压生成电路210可以在一帧的垂直有效时间段active1期间输出伽马基准电压，并且可以在该一帧的垂直消隐时间段blank1期间停止输出该伽马基准电压。垂直有效时间段active1和垂直消隐时间段blank1可以是在以10hz或更低的低扫描率驱动显示装置100时的垂直有效时间段和垂直消隐时间段。在以10hz或更低的低扫描率来驱动显示装置100时，可以将垂直消隐时间段设置为比垂直有效时间段更长。
39.伽马基准电压生成电路210停止输出伽马基准电压的事实可以意味着伽马基准电压生成电路210被禁用。
40.伽马基准电压的输出端子212一般具有低阻抗。
41.如果在伽马基准电压生成电路210被禁用的状态下外部电容器230和输出端子212电连接，则外部电容器230中所充电的电荷可以通过输出端子212被引入伽马基准电压生成电路210中。
42.在这种情况下，在一帧的垂直消隐时间段blank1切换至另一帧的垂直有效时间段active2时，可能消耗更多的电力和时间以对外部电容器230充电。
43.在实施例中，为了防止这样的现象，在垂直消隐时间段期间伽马基准电压生成电路210被禁用的状态下，使伽马基准电压的输出端子212变为高阻抗(hi-z)状态。
44.在垂直消隐时间段blank1期间输出端子212变为高阻抗(hi-z)状态时，输出端子212和外部电容器230电绝缘，因此，可以防止外部电容器230中所存储的电荷被引入伽马基准电压生成电路210中。
45.因此，在一帧的垂直消隐时间段blank1切换至另一帧的垂直有效时间段active2时，减少了用于对外部电容器230充电的电力和时间。
46.如图3所示，伽马基准电压生成电路210不仅可以包括输出端子212，还可以包括低压差(ldo)调节器214和内部开关电路216。
47.ldo调节器214可以调节从外部输入的输入电压vin并将调节后的电压作为伽马基准电压输出。
48.内部开关电路216可以根据从下面要描述的控制电路220输出的hi-z信号来将ldo调节器214和输出端子212电连接(接通)或断开(关断)。在ldo调节器214和输出端子212电断开时，输出端子212变为高阻抗状态。
49.内部开关电路216可以包括至少一个薄膜晶体管(tft)。
50.控制电路220控制伽马基准电压生成电路210，使得伽马基准电压生成电路210在一帧的垂直有效时间段期间输出伽马基准电压并在该一帧的垂直消隐时间段期间停止输出该伽马基准电压。
51.另外，控制电路220控制伽马基准电压的输出端子212，使得输出端子212变为高阻抗状态。
52.具体地，如图4所示，在一帧的垂直有效时间段期间，控制电路220可以将用于启用伽马基准电压生成电路210的第一电平的en信号输出至伽马基准电压生成电路210的ldo调节器214。此外，控制电路220可以将在ldo调节器214输出伽马基准电压时所需的偏置电流
bias输出至ldo调节器214。
53.如上所述，在将第一电平的en信号和偏置电流输出至ldo调节器214时，控制电路220可以将第二电平的hi-z信号输出至内部开关电路216，从而可以控制内部开关电路216，使得内部开关电路216将ldo调节器214和输出端子212电连接(接通)。第一电平可以是高电位电平，并且第二电平可以是与第一电平相比的低电位电平。
54.在垂直有效时间段期间，控制电路220可以将第一电平的sw信号输出至输出侧开关电路240，从而可以控制输出侧开关电路240，使得输出侧开关电路240将伽马基准电压生成电路210和伽马电压生成装置150电连接。
55.在一帧的垂直消隐时间段期间，控制电路220可以将用于禁用伽马基准电压生成电路210的第二电平的en信号输出至ldo调节器214。此时，控制电路220可以停止输出偏置电流。
56.在将第二电平的en信号输出至ldo调节器214时，控制电路220可以将第一电平的hi-z信号输出至内部开关电路216，从而可以控制内部开关电路216，使得内部开关电路216将ldo调节器214和输出端子212电断开(关断)。
57.在垂直消隐时间段期间，控制电路220可以将第二电平的sw信号输出至输出侧开关电路240，从而可以控制输出侧开关电路240，使得输出侧开关电路240将伽马基准电压生成电路210和伽马电压生成装置150电断开。
58.换句话说，在垂直消隐时间段期间，可以将电源管理装置160和伽马电压生成装置150电绝缘。
59.在垂直消隐时间段期间将伽马基准电压生成电路210和伽马电压生成装置150电断开时，也将外部电容器230和伽马电压生成装置150电断开，因此，外部电容器230中所充电的电荷不被引入伽马电压生成装置150中。
60.外部电容器230并联连接至与伽马基准电压的输出端子212连接的第一内部线260，从而使伽马基准电压平滑。
61.即，外部电容器320可以将从伽马基准电压生成电路210输出的伽马基准电压中移除纹波(ripple)分量和噪声分量。
62.在实施例中，在垂直有效时间段和垂直消隐时间段期间应当将外部电容器230的电压保持恒定。
63.为此，在垂直消隐时间段期间，使伽马基准电压的输出端子212变为高阻抗状态，从而防止外部电容器230中所充电的电荷被引入伽马基准电压生成电路210中。即，在垂直消隐时间段期间，防止外部电容器230的电压由于外部电容器230的放电而下降。
64.然而，由于外部电容器230的一般特性，在垂直消隐时间段期间可能从外部电容器230中流出泄漏电流。在这种情况下，随着外部电容器230中充电的电荷放电，外部电容器230的电压可能下降。
65.在实施例中，为了防止这样的现象，如图5所示，控制电路220可以控制伽马基准电压生成电路210，使得在垂直消隐时间段期间伽马基准电压生成电路210间歇地输出伽马基准电压。由此，外部电容器230的电压可以在垂直消隐时间段期间保持恒定。
66.具体地，在垂直消隐时间段期间，控制电路220可以在第一时间段t1期间将第二电平的en信号输出至ldo调节器214，并且可以在第一时间段t1期间将第一电平的hi-z信号输
出至内部开关电路216。由此，伽马基准电压生成电路210停止输出伽马基准电压，并且伽马基准电压的输出端子212变为高阻抗状态。控制电路220可以在第一时间段t1期间停止输出偏置电流。
67.在第一时间段t1之后，控制电路220可以在第二时间段t2期间将第一电平的en信号输出至ldo调节器214，并且可以在第二时间段t2期间将第二电平的hi-z信号输出至内部开关电路216。控制电路可以在第二时间段t2期间将偏置电流输出至ldo调节器214。
68.因此，通过从ldo调节器214输出的伽马基准电压来对外部电容器230充电。第一时间段t1和第二时间段t2可以被设置为彼此不同。具体地，第一时间段t1可以被设置为比第二时间段t2更短。
69.如上所述，由于在垂直消隐时间段期间控制电路220间歇地启用伽马基准电压生成电路210，因而可以防止由于外部电容器230的泄漏电流而导致的外部电容器230的电压下降。
70.在第一时间段t1和第二时间段t2期间，控制电路220可以将第二电平的sw信号输出至输出侧开关电路240，从而可以控制输出侧开关电路240，使得输出侧开关电路240将伽马基准电压生成电路210和伽马电压生成装置150电断开。
71.输出侧开关电路240可以根据从控制电路220输出的sw信号来将伽马基准电压生成电路210和伽马电压生成装置150电连接或断开。
72.输出垫250将伽马电压生成装置150和第二内部线270电连接。
73.第一内部线260将伽马基准电压的输出端子212和输出侧开关电路240的输入端子电连接。
74.第二内部线270将输出侧开关电路240的输出端子和输出垫250电连接。
75.从如上描述可以明显看出，根据实施例，在以低扫描率来驱动显示装置100时，在各个帧的各个垂直消隐时间段期间电源管理装置160可以禁用伽马基准电压生成电路210，这使得可以降低显示装置100的功耗。
76.本技术要求于2020年12月21日提交的韩国专利申请10-2020-0179564的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。