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KR102681376B1 - 게이트구동장치 및 디스플레이장치 - Google Patents

게이트구동장치 및 디스플레이장치 Download PDF

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KR102681376B1
KR102681376B1 KR1020180168855A KR20180168855A KR102681376B1 KR 102681376 B1 KR102681376 B1 KR 102681376B1 KR 1020180168855 A KR1020180168855 A KR 1020180168855A KR 20180168855 A KR20180168855 A KR 20180168855A KR 102681376 B1 KR102681376 B1 KR 102681376B1
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KR
South Korea
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gate
signal
switch
sensing
scan
Prior art date
Application number
KR1020180168855A
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Inventor
고영근
김효중
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주식회사 엘엑스세미콘
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Publication date
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Abstract

일 실시예는 화소를 구동하기 위한 스캔트랜지스터 및 화소의 특성을 센싱하기 위한 센싱트랜지스터가 각 화소에 배치되는 디스플레이장치에서, 하나의 게이트스타트신호에 포함되는 두 개의 펄스에 응답하여 스캔트랜지스터의 게이트를 구동하는 신호 및 센싱트랜지스터의 게이트를 구동하는 신호를 생성할 수 있는 게이트구동장치를 제공한다.

Description

게이트구동장치 및 디스플레이장치{GATE DRIVING APPARATUS AND DISPLAY DEVICE}
본 실시예는 디스플레이장치에서 각 화소에 배치되는 트랜지스터들의 게이트를 구동하는 기술에 관한 것이다.
표시패널에는 복수의 데이터라인 및 게이트라인이 배치되고, 데이터라인 및 게이트라인의 교차에 따라 화소가 정의될 수 있다.
각각의 화소에는 복수의 트랜지스터가 포함되는데, 복수의 트랜지스터는 게이트라인으로 공급되는 게이트신호에 의해 턴온된다.
각각의 화소에는 예를 들어, 스캔트랜지스터 및 센싱트랜지스터가 포함될 수 있다. 스캔트랜지스터는 데이터라인을 통해 전달되는 데이터전압을 각 화소로 공급하기 위한 트랜지스터이고, 센싱트랜지스터는 각 화소의 특성을 센싱하기 위한 트랜지스터이다.
스캔트랜지스터의 게이트로는 스캔게이트라인이 연결될 수 있고, 센싱트랜지스터의 게이트로는 센싱게이트라인이 연결될 수 있는데, 게이트구동장치는 스캔게이트라인으로 스캔게이트신호를 공급하여 스캔트랜지스터를 턴온시키고, 센싱게이트라인으로 센싱게이트신호를 공급하여 센싱트랜지스터를 턴온시킬 수 있다.
한편, 종래의 게이트구동장치는 스캔게이트신호를 생성하기 위한 구성들과 센싱게이트신호를 생성하기 위한 구성들을 별도로 포함하고 있는데, 이로 인해, 칩사이즈가 커지는 문제가 있다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 게이트구동장치의 구성을 간소화하고, 타이밍제어장치와 게이트구동장치 사이의 배선을 간소화하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스를 포함하는 게이트스타트신호를 수신하고, 상기 스캔게이트펄스에 대응되는 시구간과 상기 센싱게이트펄스에 대응되는 시구간에서 서로 반전되는 신호레벨을 가지는 제1스위치제어신호를 생성하는 스위치제어신호부; 및 각 화소에 배치되는 스캔트랜지스터 및 센싱트랜지스터의 게이트를 구동하는 복수의 채널을 포함하고, 각 채널은, 입력신호에 순차적으로 포함되는 두 개의 게이트펄스에 응답하여 출력신호를 생성하고, 게이트시프트클럭에 따라 상기 출력신호를 다음 채널의 입력신호로 이동시키는 시프트레지스터-일 채널은 상기 게이트스타트신호를 입력신호로 수신함-; 상기 출력신호를 버퍼링하는 버퍼; 및 상기 제1스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 상기 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 상기 게이트신호를 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 스위치네트워크부를 포함하는 게이트구동장치를 제공한다.
상기 게이트구동장치에서, 상기 스위치네트워크부는, 상기 스캔트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제1스위치, 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제2스위치, 상기 스캔트랜지스터의 게이트와 게이트로우전압을 연결시키는 제3스위치 및 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 게이트로우전압을 연결시키는 제4스위치를 포함하고, 상기 제1스위치 및 상기 제4스위치는 상기 제1스위치제어신호에 따라 턴온되고, 상기 제2스위치 및 상기 제3스위치는 상기 제2스위치제어신호에 따라 턴온될 수 있다.
상기 게이트구동장치에서, 상기 제1스위치제어신호는, 한 프레임시간에서 상기 스캔게이트펄스에 대응되는 디스플레이시간-상기 화소가 구동되는 시구간-에서 게이트하이전압(VGH)레벨을 형성하고, 상기 센싱게이트펄스에 대응되는 블랭크시간-상기 화소가 구동되지 않는 시구간-에서 상기 게이트하이전압(VGH)에 반전되는 게이트로우전압(VGL)레벨을 형성할 수 있다.
상기 게이트구동장치에서, 상기 스위치제어신호부는 플립플랍을 포함하고, 상기 플립플랍의 클럭단자로 상기 게이트스타트신호가 입력되고, 인버스Q단자가 D단자로 피드백연결되며, Q단자의 출력에 따라 상기 제1스위치제어신호가 생성될 수 있다.
상기 게이트구동장치에서, 상기 스위치제어신호부는, 상기 게이트스타트신호의 상기 스캔게이트펄스에 따라 상기 제1스위치제어신호의 전압을 게이트하이전압(VGH)레벨로 형성하고, 상기 게이트스타트신호의 상기 센싱게이트펄스에 따라 상기 제1스위치제어신호의 전압을 게이트로우전압(VGL)레벨로 형성할 수 있다.
다른 실시예는, 복수의 화소가 배치되고, 각 화소에는 데이터전압을 공급하기 위한 스캔트랜지스터 및 화소의 특성을 센싱하기 위한 센싱트랜지스터가 배치되는 디스플레이패널; 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스가 순차적으로 포함되는 게이트스타트신호, 및 게이트시프트클럭을 송신하는 타이밍제어장치; 및 상기 게이트스타트신호에 포함되는 상기 스캔게이트펄스에 따라 제1스위치제어신호를 생성하고, 상기 센싱게이트펄스에 따라 상기 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호를 생성하며, 상기 스캔게이트펄스 및 상기 센싱게이트펄스 혹은 시프트레지스터에 의해 상기 스캔게이트펄스 및 상기 센싱게이트펄스가 이동하여 생성된 두 개의 게이트펄스에 응답하여 게이트신호를 생성하고, 상기 제1스위치제어신호에 따라 상기 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 상기 제2스위치제어신호에 따라 상기 게이트신호를 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 게이트구동장치를 포함하는 디스플레이장치를 제공한다.
상기 디스플레이장치에서, 상기 타이밍제어장치로부터 영상데이터를 수신하고, 상기 영상데이터를 변환한 상기 데이터전압을 상기 스캔트랜지스터로 공급할 수 있다.
상기 디스플레이장치에서, 상기 데이터구동장치는 상기 센싱트랜지스터로부터 수신되는 센싱신호를 센싱데이터로 변환하여 상기 타이밍제어장치로 송신하고, 상기 타이밍제어장치는 각 화소의 특성치에 따라 상기 영상데이터를 보상하여 상기 데이터구동장치로 송신할 수 있다.
상기 디스플레이장치에서, 상기 타이밍제어신호는, 한 프레임의 디스플레이시간의 일 시점에서 상기 스캔게이트펄스를 상기 게이트스타트신호에 삽입하고, 한 프레임의 블랭크시간의 일 시점에서 상기 센싱게이트펄스를 상기 게이트스타트신호에 삽입할 수 있다.
또 다른 실시예는, 각 화소에 배치되는 스캔트랜지스터 및 센싱트랜지스터의 게이트를 구동하는 복수의 채널을 포함하고, 각 채널은, 입력신호에 순차적으로 포함되는 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스에 응답하여 출력신호를 생성하고, 게이트시프트클럭에 따라 상기 출력신호를 다음 채널의 입력신호로 이동시키는 시프트레지스터-일 채널은 상기 스캔게이트펄스 및 상기 센싱게이트펄스를 포함하는 게이트스타트신호를 외부로부터 수신함-; 상기 출력신호를 버퍼링하는 버퍼; 상기 스캔게이트펄스에 대응되는 시구간 및 상기 센싱게이트펄스에 대응되는 시구간에서 서로 반전되는 신호레벨을 가지는 제1스위치제어신호를 생성하는 스위치제어신호부; 및 상기 제1스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 상기 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 상기 게이트신호를 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 스위치네트워크부를 포함하는 게이트구동장치를 제공한다.
상기 게이트구동장치에서, 상기 출력신호의 전압레벨을 증폭시키는 레벨시프터가 상기 시프트레지스터와 상기 버퍼 사이에 배치될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 게이트구동장치의 구성을 간소화하여 게이트구동장치의 칩사이즈를 줄일 수 있고, 타이밍제어장치와 게이트구동장치 사이의 배선을 간소화시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 각 화소에 대한 화소 구조 및 화소로 입출력되는 신호들을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 게이트신호의 타이밍 다이어그램이다.
도 4는 일반적인 게이트구동장치의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 게이트구동장치의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 게이트구동장치의 주요 신호의 타이밍 다이어그램이다.
도 7은 일 실시예에 따른 스위치제어신호부(132)의 구성 및 주요 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 타이밍제어장치와 게이트구동장치 사이의 배선 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 게이트구동장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이장치(100)는 패널(110) 및 패널(110)을 구동하는 패널구동장치(120, 130, 140)를 포함할 수 있다.
패널(110)에는 복수의 데이터라인(DL), 복수의 게이트라인(GLD, GLS) 및 복수의 센싱라인(SL)이 배치되고, 복수의 화소(P)가 배치될 수 있다.
패널구동장치는 데이터구동장치(120), 게이트구동장치(130), 타이밍제어장치(140) 등으로 구성될 수 있다.
패널구동장치에서, 게이트구동장치(130)는 턴온전압 혹은 턴오프전압의 게이트신호(DTS, STS)를 게이트라인(GLD, GLS)으로 공급할 수 있다. 화소(P)에는 스캔트랜지스터 및 센싱트랜지스터가 배치될 수 있는데, 턴온전압의 스캔게이트신호(DTS)가 스캔게이트라인(GLD)으로 공급되면 화소(P)는 데이터라인(DL)과 연결되고, 턴오프전압의 스캔게이트신호(DTS)가 스캔게이트라인(GLD)으로 공급되면 화소(P)와 데이터라인(DL)의 연결은 해제된다. 그리고, 턴온전압의 센싱게이트신호(STS)가 센싱게이트라인(GLS)으로 공급되면 화소(P)는 센싱라인(SL)과 연결되고, 턴오프전압의 센싱게이트신호(STS)가 센싱게이트라인(GLS)으로 공급되면 화소(P)와 센싱라인(SL)의 연결은 해제된다.
패널구동장치에서, 데이터구동장치(120)는 데이터라인(DL)으로 데이터전압(Vdata)을 공급한다. 데이터라인(DL)으로 공급된 데이터전압(Vdata)은 스캔게이트신호(DTS)에 따라 데이터라인(DL)과 연결된 화소(P)로 전달되게 된다.
데이터구동장치(120)는 각 화소(P)에 형성되는 센싱신호-예를 들어, 전압(Vsense), 전류(Isense) 등-를 수신한다. 데이터구동장치(120)는 센싱게이트신호(STS)에 따라 각 화소(P)와 연결될 수도 있다. 이때, 센싱게이트신호(STS)는 게이트구동회로(130)에 의해 생성될 수 있다.
패널구동장치에서, 타이밍제어장치(140)는 게이트구동장치(130) 및 데이터구동장치(120)로 각종 제어신호를 공급할 수 있다. 타이밍제어장치(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔이 시작되도록 하는 게이트제어신호(GCS)를 생성하여 게이트구동장치(130)로 전송할 수 있다. 그리고, 타이밍제어장치(140)는 외부에서 입력되는 영상데이터를 데이터구동장치(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환한 영상데이터(RGB)를 데이터구동장치(120)로 출력할 수 있다. 또한, 타이밍제어장치(140)는 각 타이밍에 맞게 데이터구동장치(120)가 각 화소(P)로 데이터전압(Vdata)을 공급하도록 제어하는 데이터제어신호(DCS)를 전송할 수 있다.
타이밍제어장치(140)는 화소(P)의 특성에 따라 영상데이터(RGB)를 보상하여 전송할 수 있다. 이때, 타이밍제어장치(140)는 데이터구동장치(120)로부터 화소센싱데이터(SDT)를 수신할 수 있다. 화소센싱데이터(SDT)에는 화소(P)의 특성에 대한 측정값이 포함될 수 있다.
한편, 데이터구동장치(120)는 소스드라이버라는 명칭으로 불리울 수 있다. 그리고, 게이트구동장치(130)는 게이트드라이버라는 명칭으로 불리울 수 있다. 그리고, 타이밍제어장치(140)는 타이밍컨트롤러라는 명칭으로 불리울 수 있다. 데이터구동장치(120) 및 타이밍제어장치(140)는 하나의 집적회로에 포함되어 있으면서, 통합IC라는 명칭으로 불리울 수 있다. 본 실시예가 이러한 명칭으로 제한되는 것은 아니나, 아래 실시예에 대한 설명에서는 소스드라이버, 게이트드라이버, 타이밍컨트롤러 등에서 일반적으로 알려진 일부 구성들의 설명은 생략한다. 따라서, 실시예에 대한 이해에 있어서는 이러한 일부 구성들이 생략되어 있는 것을 고려하여야 한다.
한편, 패널(110)은 유기발광표시패널일 수 있다. 이때, 패널(110)에 배치되는 화소(P)들은 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 및 하나 이상의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 각 화소(P)에 포함되는 유기발광다이오드(OLED) 및 트랜지스터의 특성은 시간 혹은 주변 환경에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에 따른 데이터구동장치(120)는 각 화소(P)에 포함된 이러한 구성요소들의 특성을 센싱하여 타이밍제어장치(140)로 전송할 수 있다.
도 2는 도 1의 각 화소에 대한 화소 구조 및 화소로 입출력되는 신호들을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 화소(P)는 유기발광다이오드(OLED), 구동트랜지스터(DRT), 스캔트랜지스터(SWT), 센싱트랜지스터(SENT) 및 스토리지캐패시터(Cstg) 등을 포함할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 애노드전극, 유기층 및 캐소드전극 등으로 이루어질 수 있다. 구동트랜지스터(DRT)의 제어에 따라 애노드전극은 구동전압(EVDD)과 연결되고 캐소드전극은 기저전압(EVSS)과 연결되면서 발광하게 된다.
구동트랜지스터(DRT)는 유기발광다이오드(OLED)로 공급되는 구동전류를 제어함으로써 유기발광다이오드(OLED)의 밝기를 제어할 수 있다.
구동트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)는 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 혹은 드레인 노드일 수 있다. 구동트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)는 스캔트랜지스터(SWT)의 소스 노드 혹은 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있으며, 게이트 노드일 수 있다. 구동트랜지스터(DRT)의 제3노드(N3)는 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 드레인 노드 혹은 소스 노드일 수 있다.
스캔트랜지스터(SWT)는 데이터라인(DL)과 구동트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되고, 스캔게이트라인(GLD)을 통해 스캔게이트신호(DTS)를 공급받아 턴온될 수 있다.
이러한 스캔트랜지스터(SWT)가 턴온되면 데이터라인(DL)을 통해 데이터구동장치로부터 공급된 데이터전압(Vdata)이 구동트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)로 전달되게 된다.
스토리지캐패시터(Cstg)는 구동트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
스토리지캐패시터(Cstg)는 구동트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 존재하는 기생캐패시터일 수도 있고, 구동트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터일 수 있다.
센싱트랜지스터(SENT)는 구동트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 센싱라인(SL)을 연결시키고, 센싱라인(SL)은 제1노드(N1)로 기준전압을 전달하고 제1노드(N1)의 특성치-예를 들어, 전압(Vsense) 혹은 전류(Isense)-를 데이터구동장치로 전달할 수 있다.
그리고, 데이터구동장치는 센싱라인(SL)을 통해 전달되는 센싱신호(Vsense 혹은 Isense)를 이용하여 화소(P)의 특성을 측정하게 된다.
제1노드(N1)의 전압을 측정하면, 구동트랜지스터(DRT)의 문턱전압, 이동도(mobility), 전류특성 등을 파악할 수 있다. 또한, 제1노드(N1)의 전압을 측정하면, 유기발광다이오드(OLED)의 기생정전용량, 전류특성 등의 유기발광다이오드(OLED)의 열화정도를 파악할 수 있다.
데이터구동장치는 제1노드(N1)의 전압을 측정하고 측정값을 타이밍제어장치로 전송할 수 있다. 그리고, 타이밍제어장치는 이러한 제1노드(N1)의 전압을 분석하여 각 화소(P)의 특성을 파악할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 게이트신호의 타이밍 다이어그램이다.
도 3을 참조하면, 한 프레임시간은 디스플레이시간과 블랭크시간으로 구분되고, 디스플레이시간에서 스캔게이트신호(DTS1 ~ DTSn)가 공급되고, 블랭크시간에는 센싱게이트신호(STS1 ~ STSn)가 공급될 수 있다. 스캔게이트신호(DTS1 ~ DTSn)에 따라 디스플레이시간에서 각각의 화소로 데이터전압이 공급되고, 센싱게이트신호(STS1 ~ STSn)에 따라 블랭크시간에서 각각의 화소의 특성치가 센싱될 수 있다.
도 4는 일반적인 게이트구동장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 일반적인 게이트구동장치(10)는 다수의 채널(20-1, 20-2)을 포함하고 있고, 각각의 채널(20-1, 20-2)은 제1시프트레지스터(21), 제2시프트레지스터(22), 제1레벨시프터(23), 제2레벨스프터(24), 제1버퍼(25) 및 제2버퍼(26)를 포함한다.
제1시프트레지스터(21)는 입력되는 펄스신호에 따라 출력신호를 생성하고, 출력신호를 제1레벨시프터(23)로 전달한다. 제1채널(20-1)의 제1시프트레지스터(21)는 타이밍제어장치로부터 수신되는 제1스타트펄스(DSP)를 펄스신호로 입력받고, 후속되는 채널-예를 들어, 제2채널(20-2)-은 이전 채널의 출력신호를 펄스신호로 입력받는다. 제1시프트레지스터(21)는 제1시프트클럭(DSC)에 따라 출력신호를 다음 채널을 위한 펄스신호로 전달한다.
제1레벨시프터(23)는 제1시프트레지스터(21)로부터 출력신호를 전달받고 출력신호의 전압레벨을 증폭하여 제1버퍼(25)로 전달한다.
그리고, 제1버퍼(25)는 스캔게이트라인(GLD1, GLD2)으로 스캔게이트신호(DTS1, DTS2)를 공급한다.
제2시프트레지스터(22)는 입력되는 펄스신호에 따라 출력신호를 생성하고, 출력신호를 제2레벨시프터(24)로 전달한다. 제1채널(20-1)의 제2시프트레지스터(22)는 타이밍제어장치로부터 수신되는 제2스타트펄스(VSP)를 펄스신호로 입력받고, 후속되는 채널-예를 들어, 제2채널(20-2)-은 이전 채널의 출력신호를 펄스신호로 입력받는다. 제2시프트레지스터(22)는 제2시프트클럭(VSC)에 따라 출력신호를 다음 채널을 위한 펄스신호로 전달한다.
제2레벨시프터(24)는 제2시프트레지스터(22)로부터 출력신호를 전달받고 출력신호의 전압레벨을 증폭하여 제2버퍼(26)로 전달한다.
그리고, 제2버퍼(26)는 센싱게이트라인(GLS1, GLS2)으로 센싱게이트신호(STS1, STS2)를 공급한다.
이러한 일반적인 게이트구동장치는 각각의 채널에 스캔게이트신호(DTS1, DTS2)를 생성하기 위한 구성과 센싱게이트신호(STS1, STS2)를 생성하기 위한 구성을 각각 포함하고 있어 칩사이즈가 커지는 문제를 가지고 있다. 또한, 일반적인 게이트구동장치는 제1스타트펄스(DSP), 제1시프트클럭(DSC), 제2스타트펄스(VSP), 및 제2시프트클럭(VSC)을 별도의 라인을 통해 타이밍제어장치로부터 수신하는데, 이에 따라, 디스플레이장치에서의 배선이 증가하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 일 실시예에 따른 게이트구동장치는 제1스타트펄스 및 제2스타트펄스를 게이트스타트신호로 통합하고, 제1시프트클럭과 제2시프트클럭을 게이트시프트클럭으로 통합하며, 각 채널에 포함되는 스캔게이트신호를 생성하기 위한 구성과 센싱게이트신호를 생성하기 위한 구성을 통합한다.
도 5는 일 실시예에 따른 게이트구동장치의 구성도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 게이트구동장치의 주요 신호의 타이밍 다이어그램이다.
도 5를 참조하면, 게이트구동장치(130)는 스위치제어신호부(132) 및 복수의 채널(CH1, CH2)을 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 채널(CH1, CH2)은 시프트레지스터(SR), 레벨시프터(LV), 버퍼(BF) 및 스위치네트워크부(SN)를 포함할 수 있다.
시프트레지스터(SR)는 입력되는 펄스신호에 따라 출력신호를 생성하고, 게이트시프트클럭에 따라 출력신호를 다음 채널로 이동시킬 수 있다.
제1채널(CH1)의 시프트레지스터(SR)는 게이트스타트신호(GSP)를 펄스신호로 입력받고, 후속되는 채널-예를 들어, 제2채널(CH2)-의 시프트레지스터(SR)는 이전 채널의 시프트레지스터(SR)의 출력신호를 펄스신호로 입력받을 수 있다.
시프트레지스터(SR)는 입력되는 펄스신호에 포함되는 펄스에 응답하여 출력신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1채널(CH1)의 시프트레지스터(SR)는 게이트스타트신호(GSP)에 포함되는 펄스에 응답하여 출력신호를 생성할 수 있고, 제2채널(CH2)의 시프트레지스터(SR)은 제1채널(CH1)의 시프트레지스터(SR)의 출력신호에 포함되는 펄스에 응답하여 출력신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 게이트스타트신호(GSP)에는 한 프레임시간에서 두 개의 펄스(PS1, PS2)가 순차적으로 포함될 수 있다. 그리고, 제1채널(CH1)의 시프트레지스터(SR)는 스캔게이트펄스(PS1) 및 센싱게이트펄스(PS2)에 응답하여 출력신호를 생성할 수 있다. 후속 채널로 입력되는 펄스신호는 게이트스타트신호(GSP)와 같은 파형을 가지되, 게이트시프트클럭(GSC)에 따라 두 개의 펄스(PS1, PS2)가 시간적으로 지연되어 나타나는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제2채널(CH2)의 시프트레지스터(SR)는 제1채널(CH1)에서 전달되는 신호에 순차적으로 포함되는 스캔게이트펄스(PS1) 및 센싱게이트펄스(PS2)에 응답하여 출력신호를 생성할 수 있다.
레벨시프터(LV)는 시프트레지스터(SR)의 출력신호의 전압레벨을 증폭하고, 증폭된 신호를 버퍼(BF)로 전달할 수 있다. 그리고, 버퍼(BF)는 증폭된 신호를 버퍼링하고, 게이트신호(TS1, TS2)를 출력할 수 있다.
버퍼(BF)에서 출력되는 게이트신호(TS1, TS2)는 스위치네트워크부(SN)로 전달되고, 스위치네트워크부(SN)는 복수의 스위치(S1 ~ S4)를 이용하여 디스플레이시간에서 게이트신호(TS1, TS2)를 스캔게이트신호(DTS1, DTS2)로서 스캔게이트라인(GLD1, GLD2)으로 공급할 수 있다. 그리고, 스위치네트워크부(SN)는 복수의 스위치(S1 ~ S4)를 이용하여 블랭크시간에서 게이트신호(TS1, TS2)를 센싱게이트신호(STS1, STS2)로서 센싱게이트라인(GLS1, GLS2)으로 공급할 수 있다.
스위치제어신호부(132)는 게이트스타트신호(GSP)에 포함되는 스캔게이트펄스(PS1) 및 센싱게이트펄스(PS2)에 대응되는 시구간에서 서로 반전되는 신호레벨을 가지는 제1스위치제어신호(SW)를 생성할 수 있다. 여기서, 게이트스타트신호(GSP)에 포함되는 스캔게이트펄스(PS1)에 대응되는 시구간은 디스플레이시간일 수 있고, 게이트스타트신호(GSP)에 포함되는 센싱게이트펄스(PS2)에 대응되는 시구간은 블랭크시간일 수 있다.
스위치네트워크부(SN)는 제1스위치제어신호(SW)에 따라 버퍼(BF)에서 출력되는 게이트신호(TS1 ~ TSn)를 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호(SWB)에 따라 버퍼(BF)에서 출력되는 게이트신호(TS1 ~ TSn)를 센싱트랜지스터의 게이트로 전달할 수 있다.
스위치네트워크부(SN)는 스캔트랜지스터의 게이트와 버퍼(BF)를 연결시키는 제1스위치(S1), 센싱트랜지스터의 게이트와 버퍼(BF)를 연결시키는 제2스위치(S2), 스캔트랜지스터의 게이트와 게이트로우전압(VGL)을 연결시키는 제3스위치(S3) 및 센싱트랜지스터의 게이트와 게이트로우전압(VGL)을 연결시키는 제4스위치(S4)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1스위치(S1) 및 제4스위치(S4)는 제1스위치제어신호(SW)에 따라 턴온되고, 제2스위치(S2) 및 제3스위치(S3)는 제2스위치제어신호(SWB)에 따라 턴온될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 스위치제어신호부(132)의 구성 및 주요 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 스위치제어신호부(132)는 플립플랍(710) 및 제어신호레벨시프터(720)를 포함할 수 있다.
플립플랍(710)으로는 구동전압(VCC)이 공급되고, 플립플랍(710)의 클럭단자(CLK)로 게이트스타트신호(GSP)가 입력될 수 있다.
플립플랍(710)의 인버스Q단자(QB)는 D단자(D)로 피드백연결되고, Q단자(Q)의 출력이 제1스위치제어저전압신호(SW_LV)로 사용될 수 있다.
그리고, 제어신호레벨시프터(720)는 구동전압(VCC), 게이트하이전압(VGH) 및 게이트로우전압(VGL)을 공급받고, 제1스위치제어저전압신호(SW_LV)의 전압을 증폭하여 제1스위치제어신호(SW)를 생성할 수 있다.
이러한 스위치제어신호부(132)의 구성에 의하면, 게이트스타트신호(GSP)의 스캔게이트펄스(PS1)의 라이징에지에서 제1스위치제어신호(SW)의 라이징에지가 형성되고, 게이트스타트신호(GSP)의 센싱게이트펄스(PS2)의 라이징에지에서 제1스위치제어신호(SW)의 폴링에지가 형성되게 된다.
도 8은 일 실시예에 따른 타이밍제어장치와 게이트구동장치 사이의 배선 관계를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 타이밍제어장치(140)와 게이트구동장치(130) 사이에는 2개의 배선(LN1, LN2)이 배치될 수 있다.
타이밍제어장치(140)는 한 프레임의 디스플레이시간의 일 시점에서 스캔게이트펄스(PS1)를 게이트스타트신호(GSP)에 삽입하고, 한 프레임의 블랭크시간의 일 시점에서 센싱게이트펄스(PS2)를 게이트스타트신호(GSP)에 삽입할 수 있다.
그리고, 타이밍제어장치(140)는 게이트시프트신호(GSC)에 동기화하여 제1배선(LN1)으로 게이트스타트신호(GSP)를 송신하고, 제2배선(LN2)으로 게이트시프트신호(GSC)를 송신할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 게이트구동장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 게이트구동장치(930)에는 복수의 채널(CH1, CH2)가 포함될 수 있다.
그리고, 각 채널(CH1, CH2)은 시프트레지스터(SR), 레벨시프터(LV), 버퍼(BF), 스위치제어신호부(832) 및 스위치네트워크부(SN)을 포함할 수 있다.
시프트레지스터(SR)는 게이트스타트신호(GSP) 혹은 이전 채널에서 전달되는 신호에 순차적으로 포함되는 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스에 응답하여 출력신호를 생성하고, 게이트시프트클럭(GSC)에 따라 전술한 출력신호를 다음 채널로 이동시킬 수 있다.
그리고, 레벨시프터(LV)는 시프트레지스터(SR)의 출력신호의 전압레벨을 증폭시켜 버퍼(BF)로 전달할 수 있다.
그리고, 버퍼(BF)는 증폭된 출력신호를 버퍼링하고, 스위치네트워크부(SN)로 게이트신호(TS1, TS2)를 공급할 수 있다.
스위치제어신호부(832)는 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스에 대응되는 시구간에서 서로 반전되는 신호레벨을 가지는 제1스위치제어신호(SW)를 생성할 수 있다.
그리고, 스위치네트워크부(SN)는 제1스위치제어신호(SW)에 따라 버퍼(BF)에서 출력되는 게이트신호(TS1, TS2)를 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 제1스위치제어신호(SW)에 반전되는 제2스위치제어신호(SWB)에 따라 버퍼(BF)에서 출력되는 게이트신호(TS1, TS2를 센싱트랜지스터의 게이트로 전달할 수 있다.
이상에서 본 발명의 두 개의 실시예에 대해 설명하였는데, 이러한 실시예에 의하면, 게이트구동장치의 구성을 간소화하여 게이트구동장치의 칩사이즈를 줄일 수 있고, 타이밍제어장치와 게이트구동장치 사이의 배선을 간소화시킬 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스를 포함하는 게이트스타트신호를 수신하고, 상기 스캔게이트펄스에 대응되는 시구간과 상기 센싱게이트펄스에 대응되는 시구간에서 서로 반전되는 신호레벨을 가지는 제1스위치제어신호를 생성하는 스위치제어신호부; 및
    각 화소에 배치되는 스캔트랜지스터 및 센싱트랜지스터의 게이트를 구동하는 복수의 채널을 포함하고,
    각 채널은,
    입력신호에 순차적으로 포함되는 두 개의 게이트펄스에 응답하여 출력신호를 생성하고, 게이트시프트클럭에 따라 상기 출력신호를 다음 채널의 입력신호로 이동시키는 시프트레지스터-일 채널은 상기 게이트스타트신호를 입력신호로 수신함-;
    상기 출력신호를 버퍼링하는 버퍼; 및
    상기 제1스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 상기 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 상기 게이트신호를 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 스위치네트워크부
    를 포함하고,
    상기 스위치네트워크부는,
    상기 스캔트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제1스위치, 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제2스위치, 상기 스캔트랜지스터의 게이트와 게이트로우전압을 연결시키는 제3스위치 및 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 게이트로우전압을 연결시키는 제4스위치를 포함하고,
    상기 제1스위치 및 상기 제4스위치는 상기 제1스위치제어신호에 따라 턴온되고, 상기 제2스위치 및 상기 제3스위치는 상기 제2스위치제어신호에 따라 턴온되는 게이트구동장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1스위치제어신호는,
    한 프레임시간에서 상기 스캔게이트펄스에 대응되는 디스플레이시간-상기 화소가 구동되는 시구간-에서 게이트하이전압(VGH)레벨을 형성하고, 상기 센싱게이트펄스에 대응되는 블랭크시간-상기 화소가 구동되지 않는 시구간-에서 상기 게이트하이전압(VGH)에 반전되는 게이트로우전압(VGL)레벨을 형성하는 게이트구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스위치제어신호부는 플립플랍을 포함하고,
    상기 플립플랍의 클럭단자로 상기 게이트스타트신호가 입력되고, 인버스Q단자가 D단자로 피드백연결되며, Q단자의 출력에 따라 상기 제1스위치제어신호가 생성되는 게이트구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스위치제어신호부는,
    상기 게이트스타트신호의 상기 스캔게이트펄스에 따라 상기 제1스위치제어신호의 전압을 게이트하이전압(VGH)레벨로 형성하고, 상기 게이트스타트신호의 상기 센싱게이트펄스에 따라 상기 제1스위치제어신호의 전압을 게이트로우전압(VGL)레벨로 형성하는 게이트구동장치.
  6. 복수의 화소가 배치되고, 각 화소에는 데이터전압을 공급하기 위한 스캔트랜지스터 및 화소의 특성을 센싱하기 위한 센싱트랜지스터가 배치되는 디스플레이패널;
    스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스가 순차적으로 포함되는 게이트스타트신호, 및 게이트시프트클럭을 송신하는 타이밍제어장치; 및
    상기 게이트스타트신호에 포함되는 상기 스캔게이트펄스에 따라 제1스위치제어신호를 생성하고, 상기 센싱게이트펄스에 따라 상기 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호를 생성하며, 상기 스캔게이트펄스 및 상기 센싱게이트펄스 혹은 시프트레지스터에 의해 상기 스캔게이트펄스 및 상기 센싱게이트펄스가 이동하여 생성된 두 개의 게이트펄스에 응답하여 게이트신호를 생성하고, 상기 제1스위치제어신호에 따라 상기 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 상기 제2스위치제어신호에 따라 상기 게이트신호를 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 게이트구동장치
    를 포함하고,
    상기 게이트구동장치는,
    상기 생성된 게이트신호를 버퍼링하는 버퍼; 및
    상기 버퍼에서 출력되는 상기 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트 또는 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 스위치네트워크부,
    를 포함하고,
    상기 스위치네트워크부는,
    상기 스캔트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제1스위치, 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제2스위치, 상기 스캔트랜지스터의 게이트와 게이트로우전압을 연결시키는 제3스위치 및 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 게이트로우전압을 연결시키는 제4스위치를 포함하고,
    상기 제1스위치 및 상기 제4스위치는 상기 제1스위치제어신호에 따라 턴온되고, 상기 제2스위치 및 상기 제3스위치는 상기 제2스위치제어신호에 따라 턴온되는 디스플레이장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화소에는 유기발광다이오드(OLED: organic light emitting diode)가 배치되고,
    상기 센싱트랜지스터는 상기 스캔트랜지스터 혹은 상기 유기발광다이오드와 연결되는 디스플레이장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍제어장치로부터 영상데이터를 수신하고, 상기 영상데이터를 변환한 상기 데이터전압을 상기 스캔트랜지스터로 공급하는 데이터구동장치를 더 포함하는 디스플레이장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터구동장치는 상기 센싱트랜지스터로부터 수신되는 센싱신호를 센싱데이터로 변환하여 상기 타이밍제어장치로 송신하고,
    상기 타이밍제어장치는 각 화소의 특성치에 따라 상기 영상데이터를 보상하여 상기 데이터구동장치로 송신하는 디스플레이장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍제어장치는,
    한 프레임의 디스플레이시간의 일 시점에서 상기 스캔게이트펄스를 상기 게이트스타트신호에 삽입하고, 한 프레임의 블랭크시간의 일 시점에서 상기 센싱게이트펄스를 상기 게이트스타트신호에 삽입하는 디스플레이장치.
  11. 각 화소에 배치되는 스캔트랜지스터 및 센싱트랜지스터의 게이트를 구동하는 복수의 채널을 포함하고,
    각 채널은,
    입력신호에 순차적으로 포함되는 스캔게이트펄스 및 센싱게이트펄스에 응답하여 출력신호를 생성하고, 게이트시프트클럭에 따라 상기 출력신호를 다음 채널의 입력신호로 이동시키는 시프트레지스터-일 채널은 상기 스캔게이트펄스 및 상기 센싱게이트펄스를 포함하는 게이트스타트신호를 외부로부터 수신함-;
    상기 출력신호를 버퍼링하는 버퍼;
    상기 스캔게이트펄스에 대응되는 시구간 및 상기 센싱게이트펄스에 대응되는 시구간에서 서로 반전되는 신호레벨을 가지는 제1스위치제어신호를 생성하는 스위치제어신호부; 및
    상기 제1스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 게이트신호를 상기 스캔트랜지스터의 게이트로 전달하고, 상기 제1스위치제어신호에 반전되는 제2스위치제어신호에 따라 상기 버퍼에서 출력되는 상기 게이트신호를 상기 센싱트랜지스터의 게이트로 전달하는 스위치네트워크부
    를 포함하고,
    상기 스위치네트워크부는,
    상기 스캔트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제1스위치, 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 버퍼를 연결시키는 제2스위치, 상기 스캔트랜지스터의 게이트와 게이트로우전압을 연결시키는 제3스위치 및 상기 센싱트랜지스터의 게이트와 상기 게이트로우전압을 연결시키는 제4스위치를 포함하고,
    상기 제1스위치 및 상기 제4스위치는 상기 제1스위치제어신호에 따라 턴온되고, 상기 제2스위치 및 상기 제3스위치는 상기 제2스위치제어신호에 따라 턴온되는 게이트구동장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 출력신호의 전압레벨을 증폭시키는 레벨시프터가 상기 시프트레지스터와 상기 버퍼 사이에 배치되는 게이트구동장치.
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