KR20210083728A

KR20210083728A - 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20210083728A
Application number: KR1020190176318A
Authority: KR
Inventors: 박찬수; 신형범; 조성준
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-07-07

Abstract

표시장치 및 그 구동방법이 제공된다. 표시장치는 표시장치는, 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시영역을 구비한 표시패널; 상기 표시영역에 배치된 한쌍의 서브화소의 열마다 하나씩 배치되며 각각 양쪽 서브화소 열에 배치된 서브화소로 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 라인; 상기 표시영역에 배치된 서브화소의 행마다 하나씩 배치되어 각 서브화소의 행에 배치된 서브화소들에 스캔신호를 공급하는 복수의 게이트 라인; 상기 표시영역에 배치된 각 게이트 라인마다 하나씩 배치되고 각각의 게이트 라인이 서브화소들에 공급하는 스캔신호를 생성하는 복수의 게이트 구동부; 및 상기 복수의 데이터 라인과 교대로 각 서브화소 열 단위로 배치되고 상기 게이트 구동부 동작을 위한 신호들을 공급하는 복수의 신호라인들을 포함하고, 상기 게이트 구동부는 복수의 게이트 드라이버로 구성되고, 각 게이트 드라이버는 연속한 일정한 수의 서브화소 열과 대응되도록 표시영역에 배치되어 대응되는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 것을 특징으로 한다. 것을 특징으로 한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THEREOF}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시패널의 비표시 영역을 줄이면서 네로우 베젤(narrow bezel)을 구현할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 다양한 형태와 기능을 갖는 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구에 맞추어 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: 이하 “OLED 표시장치”라 함) 등과 같은 표시장치가 활용되고 있다.

또한, 표시장치는 성능 개선을 위하여 대형화, 박형화, 경량화, 고해상도화 및 저소비전력화 등에 대한 다양한 연구가 계속되고 있다.

특히, 표시장치를 구성하는 표시패널은 복수이 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 서브화소들이 매트릭스 구조로 배치된 표시영역과 표시영역의 게이트 라인과 데이터 라인에 신호를 공급하기 위한 신호라인들이 배치되는 비표시 영역으로 구성된다.

최근에는 제조 원가를 줄이고 공정을 단순화하기 위해 스캔신호(게이트 신호)를 공급하는 게이트 구동회로를 표시패널 상에 직접 실장하는 GIP(Gant On Panel) 구조 표시장치가 개발되었다.

하지만, 이와 같은 GIP 구조 표시장치는 표시패널의 비표시 영역이 증가하여 표시장치에 네로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 종래 GIP 구조 표시장치가 갖는 장점을 가지면서 소비자의 요구에 맞는 네로우 베젤 표시장치의 개발이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시패널의 구동회로를 표시영역에 배치함으로써, 영상을 표시하기 위한 표시영역을 최대한 확보할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 표시패널의 비표시 영역을 최소화 하여 네로우 베젤을 구현할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 스캔신호가 출력되는 전 구간에서 게이드 구동부의 Q노드가 플로팅(Floating)되지 않도록 하여 스캔신호의 출력 신뢰성을 개선한 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 게이트 구동부의 Q노드가 플로팅 상태가 되지 않도록 하여 영상 표시 및 터치 구동이 가능하도록 한 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시영역을 구비한 표시패널; 상기 표시영역에 배치된 한쌍의 서브화소의 열마다 하나씩 배치되며 각각 양쪽 서브화소 열에 배치된 서브화소로 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 라인; 상기 표시영역에 배치된 서브화소의 행마다 하나씩 배치되어 각 서브화소의 행에 배치된 서브화소들에 스캔신호를 공급하는 복수의 게이트 라인; 상기 표시영역에 배치된 각 게이트 라인마다 하나씩 배치되고 각각의 게이트 라인이 서브화소들에 공급하는 스캔신호를 생성하는 복수의 게이트 구동부; 및 상기 복수의 데이터 라인과 교대로 각 서브화소 열 단위로 배치되고 상기 게이트 구동부 동작을 위한 신호들을 공급하는 복수의 신호라인들을 포함하고, 상기 게이트 구동부는 복수의 게이트 드라이버로 구성되고, 각 게이트 드라이버는 연속한 일정한 수의 서브화소 열과 대응되도록 표시영역에 배치되어 대응되는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은, 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인과 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치에 있어서, 상기 복수의 게이트 라인들 중 전단(n-1 번째) 게이트 라인으로부터 상기 표시패널의 표시영역에 배치된 게이트 드라이버에 스캔신호를 공급하는 단계; 상기 공급된 스캔신호에 의해 상기 게이트 드라이버의 Q노드의 전압 레벨이 상승하는 단계; 상기 상승된 Q노드 전압에 응답하여 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호로 출력하는 단계; 상기 게이트 드라이버의 Q노드는 제2 클럭신호에 응답하여 게이트로우 전압으로 하강하는 단계; 및 상기 전압레벨이 하강된 Q노드 전압에 응답하여 현재(n번째) 게이트 라인에 게이트로우 전압을 공급 및 유지하는 단계를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 표시패널의 구동회로를 표시영역에 배치함으로써, 영상을 표시하기 위한 표시영역을 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 표시패널의 비표시 영역을 최소화 하여 네로우 베젤을 구현할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 스캔신호가 출력되는 전 구간에서 게이드 구동부의 Q노드가 플로팅(Floating)되지 않도록 하여 스캔신호의 출력 신뢰성을 개선한 효과가 있다.

본 발명은 게이트 구동부의 Q노드가 플로팅 상태가 되지 않도록 하여 영상 표시 및 터치 구동이 가능하도록 한 효과가 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 서브화소의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 표시패널의 표시영역에 게이트 구동부가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 상기 도 5의 실시예에 따라 게이트 구동부로부터 스캔신호가 생성된 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시패널의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따르 표시패널의 표시영역에 게이트 구동부가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 상기 도 8의 실시예에 따라 게이트 구동부로부터 스캔신호가 생성된 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따르 표시패널의 표시영역에 게이트 구동부가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 상기 도 10의 실시예에 따라 게이트 구동부로부터 스캔신호가 생성된 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 12a 내지 도 15b는 본 발명의 제3 실시예에 따라 게이트 구동부에서 스캔신호가 생성된 후 게이트 라인에 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~측면에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 또한, 예를 들어, '~상에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '~상부에', '~하부에', '~측면에' 등의 위치로 설명될 수 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 위 (on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

또한 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 나타내는 블럭도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 서브화소의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 표시장치(100)는, 화소 어레이가 형성된 표시패널(110)과, 표시패널(110)에 입력 영상의 데이터를 기입하기 위한 표시패널 구동회로를 구비한다. 표시패널 구동회로는 서브화소들로 구성된 화소들에 입력 영상 데이터를 기입한다. 표시패널 구동회로는 데이터 구동회로(120), 게이트 구동회로(130), 및 컨트롤러(150)를 포함한다.

여기서, 데이터 구동회로(120)는 데이터 드라이버 또는 소스 드라이버라고도 하며, 게이트 구동회로(130)는 게이트 드라이버 또는 스캔 드라이버라고도 한다. 또한, 컨트롤러(150)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다.

표시패널(110)은 액정층을 사이에 두고 대향하는 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 액정 표시패널일 수 있다. 또한, 각 서브화소 내에 유기발광 다이오드(OLED)가 배치된 유기전계 발광 표시패널일 수 있다.

표시패널(110)의 액티브 영역에는 입력 영상이 표시되는 화소(Pixel) 어레이가 형성된다. 화소 어레이는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 게이트 라인(GL)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배열되는 서브화소들을 포함한다.

여기서, 표시패널(110)의 게이트 라인(GL)과 평행한 방향을 X방향(또는 제1방향), 데이터 라인(DL)과 평행한 방향을 Y방향(또는 제2방향)으로 정의하고 경우에 따라 X방향은 수평방향, Y방향은 수직방향으로 지칭될 수 있다.

표시패널이 액정표시장치에 사용되는 표시패널일 경우에는, 화소들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터층이 배치된 서브화소들 또는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 컬러필터층이 배치된 서브화소들로 구성될 수 있다. 여기서, 백색(W) 컬러필터층은 별도의 컬러필터층을 형성하지 않고 투명한 절연층 만으로 구현되는 층일 수 있다.

도 2를 참조하면, 표시패널(110)의 하부 기판에는 복수의 데이터 라인(DL), 복수의 게이트 라인(GL), 각 서브화소와 대응되는 영역에 배치된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TR), 박막트랜지스터(TR)와 접속된 화소 전극, 화소 전극에 접속된 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst), 화소 전극과 함께 액정의 투과율을 조절하도록 전계를 형성하는 공통 전극(Vcom) 등을 포함할 수 있다.

표시패널(110)이 액정표시장치일 경우에는 박막 트랜지스터(TR)는 스캔신호(게이트 신호)에 응답하여 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압을 화소 전극에 공급한다. 화소 전극은 공통 전극(Vcom)과의 사이에 전계를 발생하여 액정층의 액정분자들을 회전시켜 표시패널(110) 외부에서 공급되는 광원(백라이트 유닛의 광원, 미도시)의 투과율을 조절한다.

또한, 표시패널이 유기전계 발광표시장치에 사용되는 표시패널일 경우에는, 각 서브화소에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 유기발광 다이오드(OLED)가 배치되거나 각 서브화소에 청색(B) 또는 백색(W) 유기발광층을 배치하고, 이와 대응되는 영역에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터층을 배치할 수 있다.

도 3을 참조하면, 유기전계 발광표시장치의 각 서브화소(SP)는, 유기발광 다이오드(OLED)와, 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)를 제어하는 화소 회로부를 구비한다. 화소 회로부는 스위칭 트랜지스터(TR1), 구동 트랜지스터(TR2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.

유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(TR2)에 접속되고, 캐소드 전극은 제2 전원(ELVSS)에 접속된다. 여기서 제2 전원(ELVSS)은 저전압 전원일 수 있다. 스위칭 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)을 통해 스캔신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호를 스토리지 커패시터(Cst)에 전달한다.

스토리지 커패시터(Cst)의 일측 단자는 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극 및 스위칭 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극과 접속되고, 타측 단자는 구동 트랜지스터(TR2)의 소스 전극과 접속된다. 또한, 구동 트랜지스터(TR2)의 소스 전극은 제2 전원(ELVSS)보다 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 제1 전원(ELVDD)에 접속된다.

따라서, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압에 따라 구동 트랜지스터(TR2)에서 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류 공급을 제어하여 유기발광 다이오드(OLED)에서 발생하는 광량을 제어한다.

도 3에서는 서브화소의 화소 회로부를 구성하는 비교적 단순한 구조를 예로 들었지만, 실제로 표시장치가 요구하는 구동 방식에 따라 화소 회로부의 구성은 다양하게 변경 실시될 수 있다.

본 발명의 게이트 구동회로는 표시패널(110)이 액정표시장치에 사용되는 패널이거나 유기전계 발광 표시장치에 사용하는 패널일 경우에도 모두 적용이 가능하다. 여기서는 표시패널(110)이 액정표시장치에 사용되는 표시패널인 경우를 중심으로 설명한다.

표시패널(110)의 각 서브화소(SP) 영역에 배치되는 TFT들은 비정질 실리콘(amorphose Si, a-Si) TFT, 결정질 실리콘 TFT, LTPS(Low Temperature Poly Silicon) TFT, 산화물 TFT(Oxide TFT) 등으로 구현될 수 있다.

표시패널(110)의 상부 기판 상에는 블랙 매트릭스(Black matrix, BM)와 컬러 필터(Color filter)를 포함한 컬러 필터 어레이가 형성될 수 있다. 하지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 컬러 필터 어레이가 TFT들이 형성된 하부 기판에 형성될 수 있다.

본 발명에서는 서브화소(SP)에 화소 전극과 공통 전극이 함께 배치되는 수평 전계 구동 방식인 IPS 모드(In-Plane Switching Mode) 또는 FFS 모드(Fringe Field Mode)를 중심으로 설명하지만 공통 전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계 구동방식일 경우에는 상부 기판 상에 형성될 수 있다.

또한, 표시패널(110)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성될 수 있다.

또한, 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널(110)에 배치될 수 있다. 이러한 터치 센서를 구동하기 위하여 도시하지 않은 터치 센서 구동회로가 표시장치(100)의 구동회로에 추가될 수 있다.

터치 센서 구동회로는 터치 센서의 출력 신호를 입력 받아 터치 입력들 각각의 좌표를 생성하여 호스트 시스템(Host system)(미도시)으로 전송할 수 있다. 특히, 터치 센서가 표시패널(110)에 내장된 온-셀 타입일 경우에는 표시패널(110)에 배치되어 있는 공통 전극을 터치 전극으로 사용할 수 있다.

본 발명의 표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛(Back light unit)이 필요하다.

백라이트 유닛은 표시패널(110)의 아래에 배치되어 표시패널(110)에 빛을 균일하게 조사한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.

또한, 표시패널(110)의 구동회로로 데이터 구동회로(120)에 감마기준전압(GMA)을 공급하는 감마 보상 전압 발생부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 감마기준전압(GMA)은 데이터 구동회로(120) 내에서 정극성 감마 보상 전압과 부극성 감마 보상 전압으로 분압되어 표시패널(110)에 공급될 수 있다. 보다 구체적으로 정극성 감마 보상 전압과 부극성 감마 보상 전압으로 분압된 전압은 데이터 구동회로(120) 내 또는 데이터 구동회로(120)와 표시패널(110) 사이에 배치된 멀티플렉서(Multiplexer, MUX)(미도시)에 의해 복수의 데이터 라인(DL)에 공급될 수 있다.

일반적으로 정극성 데이터 전압은 멀티플렉서를 통해 복수의 데이터 라인(DL)에 공급된다. 복수의 데이터 라인(DL)에 공급되는 정극성 데이터 전압은 공통 전극에 인가되는 공통 전압(Vcom) 보다 높은 전압이고 부극성 데이터 전압은 공통 전압(Vcom) 보다 낮은 전압이다.

데이터 구동회로(120)는 하나 이상의 소스 드라이브 IC(SICs)를 포함할 수 있다. 각각의 소스 드라이브 IC는 복수의 채널들을 포함할 수 있고, 표시패널(110)의 해상도에 따라 데이터 구동회로(120)에 배치되는 소스 드라이버 IC의 개수가 정해질 수 있다.

예를 들어, 고해상도 TV 모델 중 8k 120Hz 모델의 경우(서브화소의 개수가 7680*3*4320 개)에는 소스 드라이브 IC의 채널 수는 1920 채널을 갖고 데이터 구동회로(120)에는 24개의 소스 드라이브 IC가 배치될 수 있다.

게이트 구동회로(130)는 컨트롤러(150)의 제어 하에 복수의 게이트 라인(GL)에 스캔신호(게이트 신호)를 공급한다.

컨트롤러(150)는 표시장치(100)의 내부 또는 외부에 배치되어 있는 호스트 시스템(미도시)으로부터 수신된 입력 영상 데이터를 데이터 구동회로(120)로 전송한다. 컨트롤러(150)는 입력 영상 데이터와 동기되는 타이밍 신호들을 호스트 시스템으로부터 수신한다.

타이밍 신호들은 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 메인 클럭(DCLK) 등을 포함한다. 컨트롤러(150)는 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)을 바탕으로 데이터 구동회로(120), 게이트 구동회로(130)의 동작 타이밍을 제어한다.

게이트 컨트롤 신호는 게이트 구동회로(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여 컨트롤러(150)에 의해 발생된다. 게이트 컨트롤 신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동회로(130)의 스타트 동작 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 시프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동회로(130) 의 출력 타이밍을 제어한다.

소스 컨트롤 신호는 데이터 구동회로(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여 컨트롤러(150)에 의해 발생된다. 소스 컨트롤 신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성 제어 신호(Polarity control signal: POL), 소스 출력 인에이블신호(SOE) 등을 포함한다.

소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(120)의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭 (SSC)은 데이터 구동회로(120)의 데이터 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성 제어 신호(POL)는 데이터 구동회로(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 차지 쉐어링 타이밍(Charge sharing timing)과 데이터 출력 타이밍(Data output timing)을 제어한다. 컨트롤러(150)는 게이트 컨트롤 신호와 소스 컨트롤 신호를 별도의 배선을 통해 전송하거나 그 신호들 각각의 온/오프(On/Off, 또는 high/low) 레벨에 관한 정보를 콘트롤 데이터 패킷 내에 코딩하여 입력 영상 데이터와 함께 소스 드라이브 IC들로 직렬 전송할 수 있다.

컨트롤러(150)는 입력 영상의 프레임 레이트(Frame rate 또는 프레임 주파수)×N(N은 2 이상의 양의 정수) Hz의 주파수로 프레임 레이트를 높여 표시패널(110)의 구동 주파수를 N 배 체배된 프레임 레이트로 제어할 수 있다. 프레임 레이트는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다. 최근에는 UHD와 같은 고해상도 영상을 구현하기 위해 120Hz 이상으로 프레임 레이트를 높이는 방식을 채택하는 추세에 있다.

또한, 컨트롤러(150)는 입력 영상의 데이터가 거의 변화되지 않거나 정지 영상이면, 소비 전력을 줄이기 위하여 표시패널 구동회로를 저속 구동하여 화소들에 기입되는 데이터의 업데이트 주파수를 낮춘다. 예를 들어, 타이밍 콘트롤러(150)는 저속 구동 모드에서 프레임 레이트를 30 Hz 이하로 낮출 수 있다. 저속 구동 모드의 프레임 레이트를 LRR(Low Refresh Rate)로 칭할 수 있다.

컨트롤러(150)는 텔레비젼 시스템, 홈 시어터 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루 레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 폰 시스템(Phone system), 모바일 기기, 웨어러블 기기 등을 전체적으로 제어하는 호스트 시스템(미도시)으로부터 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 전송 받는다. 이러한 호스트 시스템은 표시장치(100) 내에 배치되는 터치 센서 구동회로로부터 입력되는 터치 입력의 좌표 정보와 연계하여 응용 프로그램을 실행할 수 있다.

데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)이 교차하는 영역으로 정의되며, 서브화소(SP) 내에는 스위칭 소자 역할을 하는 박막트랜지스터(TR), 액정 캐패시터(Clc), 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함한다.

본 발명에서는 게이트 라인(GL)에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동회로(130)를 표시패널(110)의 서브화소들 사이에 배치하여 비표시 영역을 줄이거나 제거하여 네로우 베젤을 구현할 수 있도록 하였다. 특히, 본 발명에서는 게이트 구동회로(130)를 구성하는 복수의 게이트 구동부들을 표시영역의 서브화소 행들 사이에 배치함으로써, 종래 GIP(Gate In Panel) 구조에 의해 비표시 영역이 증가하는 문제를 개선하였다.

이와 같이, 본 발명은 표시패널의 구동회로를 표시영역에 배치함으로써, 영상을 표시하기 위한 표시영역을 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 표시패널의 표시영역에 게이트 구동부가 배치된 구조를 도시한 도면이다. 도 6은 상기 도 5의 실시예에 따라 게이트 구동부로부터 스캔신호가 생성된 과정을 설명하기 위한 파형도이다.

도 1과 함께 도 4를 참조하면, 본 발명의 표시장치(100)는 표시패널(110)과 게이트 구동회로(130) 및 데이터 구동회로(120)를 포함한다. 또한, 본 발명의 표시장치(100)는 종래 표시패널(110)의 비표시 영역에 게이트 구동회로(130)가 배치된 것과 달리 표시영역에 게이트 구동회로(130)가 배치되어, 별도의 비표시 영역이 구분되지 않는다. 즉, 종래 표시패널(110)의 비표시 영역에 배치하던 게이트 구동회로(GIP 구조)는 각각의 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n)) 영역(n은 양의 정수)에 분할하여 배치된다.

본 발명의 게이트 구동회로(130)는 각 게이트 라인(GL)에 스캔신호를 공급하는 복수의 게이트 구동부(GDP)를 포함하고, 이들 구동부(GDP)는 각각의 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n))에 대응되도록 배치된다. 따라서, 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n))의 개수가 n개일 경우 게이트 구동부(GDP)의 개수도 n개가 될 수 있다.

각각의 게이트 구동부(GDP)는 다시 복수의 게이트 드라이버들(131)로 구성되고, 각 게이트 구동부(GDP)에 배치된 복수의 게이트 드라이버들(131)은 동일한 스캔신호를 생성한다. 즉, 게이트 구동부(GDP)를 구성하는 게이트 드라이버들(131)은 게이트 구동부(GDP)와 대응되는 게이트 라인(GL)에 공급하는 동일한 스캔신호를 생성한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n)) 각각에는 게이트 구동부(GDP)가 배치되고, 각 게이트 구동부(GDP)를 구성하는 복수의 게이트 드라이버들(131)은 게이트 구동부(GDP)와 대응되는 게이트 라인(GL)에 각각 접속되어 있다.

따라서, 하나의 게이트 라인(GL)에는 하나의 게이트 구동부(GDP)가 대응되고, 게이트 구동부(GDP) 내에 배치되어 있는 복수의 게이트 드라이버(131)는 게이트 구동부(GDP)와 대응되는 하나의 게이트 라인(GL)에 동일한 스캔신호를 공급한다. 예를 들어, 본 발명의 n번째 게이트 라인(G(n))에는 n번째 게이트 구동부(GDP)가 배치되고, n번째 게이트 구동부(GDP) 내에 배치되어 있는 게이트 드라이버들(131)은 n번째 게이트 라인(G(n))에 n번째 스캔신호를 공급한다.

또한, 본 발명의 게이트 구동부(GDP)에 배치되는 게이트 드라이버(131)는 적어도 하나 이상 배치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 표시패널(110)이 대형화되어 감에 따라 게이트 라인(GL)이 길이도 증가하여 공급되는 스캔신호에 딜레이가 발생하기 때문이다. 예를 들어, 게이트 구동부(GDP)에 배치되는 게이트 드라이버(131)가 게이트 라인(GL)의 일측 가장자리에만 배치될 경우, 게이트 라인(GL)의 타측 가장자리 영역까지 스캔신호가 공급될 때 신호 지연이 발생된다. 또한, 게이트 드라이버(131)가 게이트 라인(GL)의 중앙 영역에만 배치될 경우, 게이트 라인(GL)이 양측 가장자리 영역까지 스캔신호가 공급될 때 신호 지연이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 게이트 구동부(GDP)에 배치되는 게이트 드라이버들(131)은 게이트 라인(GL)을 따라 소정의 간격으로 복수개 배치되는 것이 바람직하다. 하지만, 게이트 드라이버들(131)의 개수가 너무 많게 되면 표시영역 내에서 비표시 영역의 면적이 증가하는 문제가 발생된다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 게이트 드라이버들(131)은 스캔신호의 지연이 발생하지 않는 범위의 개수가 배치되는 것이 바람직하고 표시패널(110) 전체 영역에서 균일한 부하가 나타날 수 있도록 표시패널(110)의 임의의 단위 면적당 게이트 드라이버들(131)이 배치되는 개수는 동일한 것이 바람직하다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시패널(110)에는 별도의 비표시 영역이 정의되지 않는다. 복수의 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n))이 배치된 영역은 도면에는 도시하지 않았지만, 데이터 라인(DL)들이 교차하고, 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)이 교차하는 영역은 복수의 서브화소들이 배치되는 표시영역과 대응된다. 따라서, 본 발명의 표시장치(100)는 종래 GIP 구조에서 게이트 구동부가 배치되던 비표시 영역을 제거하거나 최소화할 수 있어 표시영역의 면적을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 표시패널(110) 내에서 비표시 영역이 제거되거나 줄어들게 되면 베젤 영역을 줄일 수 있어 네로우 베젤을 구현할 수 있다.

도 1과 함께 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 표시패널(110)에 배치되는 서브화소들(SP)의 구조는 다음과 같다.

본 발명의 표시패널(110)은, 행과 열을 따라 복수의 서브화소(SP)가 배치된다. 제1 방향으로 복수의 게이트 라인(G(n-1), G(n), G(n+1), G(n+2))들이 배치되고, 제2 방향으로 복수의 데이터 라인(D1, D2, …. , D12)들과 복수의 신호라인들이 배치되어 서브화소(SP)를 정의한다. 본 발명에서는 표시패널(110)에 배치된 한쌍의 서브화소의 열마다 하나씩 배치되고 그 한쌍의 서브화소 양쪽에 복수의 데이터 라인(D1, D2, …. , D12)들이 배치되어 한쌍의 서브화소로 데이터 전압을 공급한다.

또한, 복수의 게이트 라인(G(n-1), G(n), G(n+1), G(n+2))들은 표시패널(110)에 배치된 서브화소의 행마다 하나씩 배치되어 각 서브화소의 행에 배치된 서브화소들에 스캔신호를 공급한다.

본 발명의 표시패널(110)은 복수의 게이트 라인(G(n-1), G(n), G(n+1), G(n+2))들에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동회로(130)가 서브화소(SP)들이 배치된 표시영역에 배치된다. 게이트 구동회로(130)를 구성하는 복수의 게이트 구동부(GDP)는 각 게이트 라인마다 하나씩 배치된다.

또한, 본 발명에서는 게이트 구동부(GDP)가 스캔신호를 생성할 수 있도록 복수의 신호들이 공급되고, 이들 복수의 신호들은 데이터 라인(D1, D2, …., D12)들과 평행하게 배치된(제2방향으로 배치) 복수의 신호라인들을 통해 공급된다. 복수의 신호라인들은 게이트 구동부(GDP)에 배치된 게이트 드라이버들(131)의 초기 동작에 관한 캐리 신호(Carry signal)들을 공급하는 캐리신호라인(Carry1, Carry2, …), 서로 다른 위상의 클럭신호들(CLKA, CLKB)을 공급하는 클럭신호 라인들(CLKA, CLKB, …), 게이트 라인(GL)에 저전압을 유지하거나 게이트 드라이버(131)의 Q노드를 저전압으로 유지하기 위해 공급되는 게이트로우 전압라인들(VGL1, VGL2, …) 및 각 서브화소(SP)에 공통전압을 공급하는 공통전압 라인들(VCOM1, VCOM2, …)을 포함한다.

본 발명의 신호라인들은 행 방향을 따라 각각 한쌍의 서브화소 양측에 배치된 데이터 라인(DL) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 연속한 한쌍의 서브화소 사이에 신호라인들이 배치될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(D1, D2, …., D12)들은 행 방향을 따라 한쌍의 서브화소(SP) 단위로 각각 배치되고, 복수의 신호라인들 각각은 데이터 라인(D1, D2, …., D12)들과 교대로 배치되며 두 개의 데이터 라인들에 의해 규정되는 한쌍의 서브화소 사이에 배치된다. 복수의 신호라인들은 캐리신호라인(Carry1, Carry2, …), 클럭신호 라인들(CLKA, CLKB, …), 게이트로우 전압라인들(VGL1, VGL2, …) 및 공통전압 라인들(VCOM1, VCOM2, …)로 구성될 수 있고, 이들은 데이터 라인(D1, D2, …., D12)들과 행 방향을 따라 각 서브화소 열단위로 교대로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 게이트 구동부(GDP)를 구성하는 각 게이트 드라이버(131)는 대응되는 게이트 라인(GL)의 서브화소 행에 배치된 일정한 수의 서브화소 열 단위와 대응된다. 도 5를 중심으로 보다 구체적으로 설명하면, 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(131)는 제1 내지 제4 스위칭 소자(T1, T2, T3, T4)를 포함한다. 예를 들어, n번째 게이트 라인(GL(n))에 n번째 게이트 구동부(GDP)가 배치되고, n번째 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(131)는 제1 내지 제4 스위칭 소자(T1, T2, T3, T4)로 구성된다.

즉, 본 발명의 게이트 구동부(GDP)에 배치된 하나의 게이트 드라이버(131)는 4개의 트랜지스터로 구현된다. 도면에 도시된 바와 같이, n번째 게이트 구동부(GDP)의 첫번째에 배치된 게이트 드라이버(131)는 제1 내지 제12 데이터 라인(D1, D2, …, D12)과 대응되는 영역의 폭을 갖는다. 다시 말하면, 하나의 게이트 드라이버(131)는 제1 내지 제4 스위칭 소자(T1, T2, T3, T4)들이 제1 방향으로 연속한 22개의 서브화소(SP)와 대응되는 영역 내에서 서로 접속되어 스캔신호를 생성하는 회로를 구성한다.

게이트 드라이버(131)는 제2 스위칭 소자(T2)의 게이트 단자를 Q노드로 하고, Q노드는 제1 스위칭 소자(T1)의 드레인 단자 및 제3 스위칭 소자(T3)의 드레인 단자와 공통으로 접속된다. 보다 구체적으로, 제1 스위칭 소자(T1)의 게이트 단자와 소스 단자는 전단((n-1)번째) 게이트 라인과 공통으로 접속되고, 드레인 단자는 제2 스위칭 소자(T2)의 게이트 단자(Q노드)와 접속된다.

제2 스위칭 소자(T2)의 게이트 단자는 Q노드, 제1 스위칭 소자(T1)의 드레인 단자 및 제3 스위칭 소자(T3)의 드레인 단자와 공통으로 접속되고, 소스 단자는 제1 클럭신호 라인(CLKA)과 접속되며, 드레인 단자는 현재((n)번째) 게이트 라인(GL(n))과 접속된다.

제3 스위칭 소자(T3)의 게이트 단자는 제4 스위칭 소자(T4)의 게이트 단자 및 (n+2)번째 게이트 라인(GL(n+2))과 공통으로 접속되고, 소스 단자는 제1 게이트로우 전압라인(VGL1)과 접속되며, 드레인 단자는 Q노드와 접속된다.

제4 스위칭 소자(T4)의 게이트 단자는 제3 스위칭 소자(T3)의 게이트 단자 및 및 (n+2)번째 게이트 라인(GL(n+2))과 공통으로 접속되고, 소스 단자는 제2 게이트로우 전압라인(VGL2)과 접속되며, 드레인 단자는 현재((n)번째) 게이트 라인(GL(n))과 접속된다.

본 발명의 게이트 드라이버(131)의 구동방법을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

n번째 게이트 구동부(GDP)에 배치된 게이트 드라이버(131)는, 먼저, 제1 스위칭 소자(T1)가 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))으로부터 캐리신호를 공급받아 턴-온된다. 이때, 캐리신호는 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호인데, 만약 1번째 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(131)일 경우에는 전단 게이트 라인(GL)이 존재하지 않아 캐리신호 라인으로부터 캐리신호를 공급받아 턴-온될 수 있다.

이와 같이, 제1 스위칭 소자(T1)가 턴-온되면 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호에 의해 Q노드의 전압레벨이 하이 레벨로 상승한다. Q노드 전압레벨이 하이 레벨로 상승함으로써, 제1 스위칭 소자(T1)은 턴-온 상태가 된다.

Q노드의 전압레벨이 스캔신호에 의해 상승할 때, 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))으로부터 제1 스위칭 소자(T1)에 공급된 스캔신호의 전압 레벨이 로우 레벨이 되면서 제1 스위칭 소자(T1)은 턴-오프된다. 이때, 제2 스위칭 소자(T2)의 소스 단자과 접속된 클럭신호 라인으로부터 제1 클럭신호(CLKA)가 공급되는데, 제2 스위칭 소자(T2)의 소스 단자가 저전압 레벨에서 클럭신호(CLKA)와 대응되는 고전압 레벨로 상승하면 부트 스트랩 효과에 의해 Q노드의 전압레벨이 추가적으로 상승하면서 제1 클럭신호(CLKA)는 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 스캔신호 형태로 공급된다.

따라서, Q노드가 하이 레벨 상태에서 게이트 드라이버(131)는 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 제1 클럭신호(CLKA)를 풀업 하여 스캔신호를 공급한다.

그런 다음, 제1 및 제2 클럭신호(CLKA, CLKB)가 모두 로우 레벨인 구간에서 Q노드의 전압은 전압 레벨이 약간 하강한 하이레벨을 유지하고, 제1 클럭신호(CLKA)가 로우 레벨이기 때문에 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에는 로우 레벨의 제1 클럭신호(CLKA)가 공급된다. 이때, 제3 및 제 4 스위칭 소자(T3, T4)의 게이트 단자들은 공통으로 접속된 (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2))으로부터 스캔신호를 공급받아 턴-온 상태가 된다. 즉, (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2))의 스캔신호에 응답하여 제3 및 제4 스위칭 소자(T3, T4)는 턴-온 상태가 되어 Q노드에는 제1 게이트로우 전압라인(VGL1)으로부터 게이트로우 전압이 공급된다.

또한, 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에는 제2 게이트로우 전압라인(VGL2)으로부터 게이트로우 전압이 공급된다. 따라서, 도면에 도시된 바와 같이, Q노드가 로우 레벨로 하강하고 제1 및 제2 클럭신호들(CLKA, CLKB)이 로우 상태일 때, 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에는 게이트로우 전압이 공급된다.

이후 구간에서는 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))이 로우 레벨이기 때문에 제1 스위칭 소자(T1)은 턴-오프 상태를 유지하고, (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2)) 역시 로우 레벨 상태이기 때문에 제3 및 제4 스위칭 소자(T3, T4)는 턴-오프 상태가 된다.

즉, Q노드가 접속된 다른 스위칭 소자들과 신호라인들과 전기적으로 접속되지 않은 플로팅(Floating) 상태가 되고, 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n)) 역시 제4 스위칭 소자(T4)가 턴-오프 상태이기 때문에 플로팅 상태가 되어 이전 공급된 신호가 유지된다.

이와 같이, 종래 게이트 드라이버(시프트 레지스터 또는 스테이지로 명명되었다)는, Q노드와 QB 노드의 전압을 제어하기 위해 많은 스위칭 소자로 구성된 제어회로와 클럭신호들을 풀업 또는 풀다운 하여 게이트 라인(GL)에 공급하기 위한 출력부를 필요로 하였지만, 본 발명에서는 4개의 스위칭 소자들로 게이트 드라이버를 구현하고 게이트 드라이버의 점유 면적을 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시패널의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 7은 도 4의 게이트 구동회로의 배치 구조에 대한 다른 실시예에 관한 것으로 이하 도 4와 구별되는 부분을 중심으로 설명한다.

도 1과 함께 도 7을 참조하면, 본 발명의 게이트 구동회로(130)는 각 게이트 라인(GL)에 스캔신호를 공급하는 복수의 게이트 구동부(GDP)와 블랭크 영역(132)을 포함한다. 따라서, 하나의 게이트 구동부(GDP)는 복수의 게이트 드라이버(131)과 복수의 블랭크 영역(132)을 포함한다. 게이트 구동부(GDP)는 각각의 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n))에 각각 대응되도록 배치된다. 따라서, 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n))의 개수가 n개일 경우 게이트 구동부(GDP)의 개수도 n개가 될 수 있다.

특히, 도 7에서는 도 4와 달리 게이트 구동부(GDP)를 구성하는 게이트 드라이버(131)들이 일정한 개수의 연속한 서브화소들 단위로 순차적으로 배치되지 않고, 게이트 드라이버(131)와 블랭크 영역(132)가 교대로 배치된다. 따라서, 도 4에 비해 각 게이트 라인(G(n))에 대응하도록 배치되는 게이트 드라이버(131) 개수는 줄어든다.

예를 들어, N번째 게이트 라인과 대응되는 N번째 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버들은 상기 게이트 드라이버(131)와 대응되는 연속한 일정 수의 서브화소 열만큼의 간격을 두고 배치된다. 게이트 드라이버(131)들 사이에는 블랭크 영역(BA: 132)이 배치되고, 블랭크 영역(BA: 132)의 점유 면적은 게이트 드라이버(131)와 동일할 수 있다. 또한, (N+1)번째 게이트 라인(G(n+1))과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들(131)은 N번째 게이트 라인(G(n))과 대응되도록 배치된 게이트 드라이버와 상하 방향에서(제2 방향 또는 데이터 라인 방향) 서로 중첩되지 않도록 배치된다.

도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 1번째 게이트 라인(G(1))의 게이트 구동부(GDP)에 게이트 드라이버(131)와 블랭크 영역(132)이 교대로 배치되고, 2번째 게이트 라인(G(2))의 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(131)는 1번째 게이트 라인(G(1))의 게이트 드라이버와 서로 중첩되지 않는다. 마찬가지로 3번째 게이트 라인(GL(3))과 대응되는 게이트 드라이버(131)들은 2번째 게이트 라인(GL(2))과 대응되는 게이트 드라이버(131)와 서로 중첩되지 않는다. 앞에서는 게이트 드라이버(131)를 중심으로 인접한 게이트 구동부(GDP)들에 배치된 게이트 드라이버들이 서로 중첩되지 않는다고 하였지만, 동일한 방식으로 블랭크 영역(132) 역시 서로 중첩되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에서는 각 게이트 구동부(GDP)에 배치되는 복수의 게이트 드라이버(131)의 개수를 줄이기 위해 블랭크 영역(132)을 배치할 수 있다. 따라서, 도 4의 실시예에서는 하나의 게이트 구동부(GDP)에 10개의 게이트 드라이버(131)가 배치되었다면, 도 7의 실시예에서는 하나의 게이트 구동부(GDP) 내에 5개의 게이트 드라이버(131)가 배치된다.

도 7에서는 하나의 다른 실시예를 예시한 것으로 경우에 따라서는 게이트 드라이버들 사이의 블랭크 영역의 개수를 적어도 하나 이상으로 배치할 수 있다. 표시패널(110)의 전체적인 부하 균일성을 고려하여 게이트 구동부(GDP)에 배치되는 게이트 드라이버들의 개수는 다양하게 조절될 수 있다.

본 발명의 표시패널(110)에는 별도의 비표시 영역이 정의되지 않는다. 복수의 게이트 라인들(G(1), G(2), … , G(n))이 배치된 영역은 도면에는 도시하지 않았지만, 데이터 라인(DL)들이 교차하고, 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)이 교차하는 영역은 복수의 서브화소들이 배치되는 표시영역과 대응된다.

따라서, 본 발명의 표시장치(100)는 종래 GIP 구조에서 게이트 구동부가 배치되던 비표시 영역을 제거하거나 최소화할 수 있어 표시영역의 면적을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 표시패널(110) 내에서 비표시 영역이 제거되거나 줄어들게 되면 베젤 영역을 줄일 수 있어 네로우 베젤을 구현할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따르 표시패널의 표시영역에 게이트 구동부가 배치된 구조를 도시한 도면이다. 도 9는 상기 도 8의 실시예에 따라 게이트 구동부로부터 스캔신호가 생성된 과정을 설명하기 위한 파형도이다.

도 8 및 도 9는 도 5 및 도 6의 다른 실시예에 관한 것으로 이하에서는 도 5 및 도 6과 구별되는 부분을 중심으로 설명한다.

도 1과 함께 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 표시패널(110)에 배치되는 서브화소들(SP)의 구조는 다음과 같다.

본 발명의 표시패널(110)에 배치되는 게이트 구동부(GDP)는 복수의 게이트 드라이버(231)를 포함한다. 게이트 드라이버(231)는 제1 내지 제4 스위칭 소자(T1, T2, T3, T4)를 포함한다.

게이트 드라이버(231)는 제2 스위칭 소자(T2)의 게이트 단자를 Q노드로 하고, Q노드는 제1 스위칭 소자(T1)의 드레인 단자 및 제3 스위칭 소자(T3)의 드레인 단자와 공통으로 접속된다. 보다 구체적으로, 제1 스위칭 소자(T1)의 게이트 단자와 소스 단자는 전단((n-1)번째) 게이트 라인과 공통으로 접속되고, 드레인 단자는 제2 스위칭 소자(T2)의 게이트 단자(Q노드)와 접속된다.

제4 스위칭 소자(T4)의 게이트 단자는 제2 클럭신호 라인(CLKB)과 접속되고, 소스 단자는 제2 게이트로우 전압라인(VGL2)과 접속되며, 드레인 단자는 현재((n)번째) 게이트 라인(GL(n))과 접속된다.

본 발명의 게이트 드라이버(131)의 구동방법을 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

n번째 게이트 구동부(GDP)에 배치된 게이트 드라이버(131)는, 먼저, 제1 스위칭 소자(T1)가 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n))으로부터 캐리신호를 공급받아 턴-온된다. 이때, 캐리신호는 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호인데, 만약 1번째 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(131)일 경우에는 전단 게이트 라인(GL)이 존재하지 않아 캐리신호 라인으로부터 캐리신호를 공급받아 턴-온될 수 있다.

그런 다음, 제1 및 제2 클럭신호(CLKA, CLKB)가 모두 로우 레벨인 구간에서 Q노드의 전압은 전압 레벨이 약간 하강한 하이레벨을 유지하고, 제1 클럭신호(CLKA)가 로우 레벨이기 때문에 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에는 로우 레벨의 제1 클럭신호(CLKA)가 공급된다. 이때, 제3 스위칭 소자(T3)의 게이트 단자는 (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2))과 접속되고, 제 4 스위칭 소자(T4)의 게이트 단자는 제2 클럭신호 라인(CLKB)과 접속되어 있기 때문에 제3 및 제4 스위칭 소자(T3, T4)는 모두 턴-온 상태가 된다. 즉, 제3 스위칭 소자(T3)는 (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2))의 스캔신호에 응답하고, 제4 스위칭 소자(T4)는 제2 클럭신호(CLKB)에 응답하여 턴-온 상태가 된다.

따라서, (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2))의 스캔신호가 제3 스위칭 소자(T3)에 공급되는 구간에서는 Q노드는 제1 게이트로우 전압라인(VGL1)에서 공급되는 게이트로우 전압에 의해 로우 레벨 상태가 된다. 또한, 제2 클럭신호(CLKB)가 제4 스위칭 소자(T4)에 공급되는 구간에서는 제2 게이트로우 전압라인(VGL2)으로부터 공급되는 게이트로우 전압이 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 공급된다.

이후 구간에서는 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))이 로우 레벨이기 때문에 제1 스위칭 소자(T1)은 턴-오프 상태를 유지하고, (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2)) 역시 로우 레벨 상태이기 때문에 제3 스위칭 소자(T3)는 턴-오프가 된다. 또한, 제2 클럭신호(CLKB)가 로우 레벨 상태이기 때문에 제4 스위칭 소자(T4)도 턴-오프 상태가 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에서 스캔신호가 출력되는 이후 구간중 A 구간에서는 Q노드와 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))이 플로팅 상태가 되고, 제2 클럭신호(CLKB)가 하이레벨인 B 구간에서 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))은 게이트로우 전압이 공급된다.

즉, 제1 스위칭 소자(T1)의 소스 단자와 게이트 단자는 (n-1)번째 게이트 라인(G(n-1))과 접속되어 있고, (n-1)번째 게이트 라인(G(n-1))은 로우 레벨 상태이나 게이트 단자와 함께 접속되어 있어 턴오프 상태가 된다. 또한, 제3 스위칭 소자(T3)의 게이트 단자는 (n+2)번째 게이트 라인(G(n+2))과 접속되어 있기 때문에 A 구간에서 제3 스위칭 소자(T3)는 턴오프가 된다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시패널의 표시영역에 게이트 구동부가 배치된 구조를 도시한 도면이다. 도 11는 상기 도 10의 실시예에 따라 게이트 구동부로부터 스캔신호가 생성된 과정을 설명하기 위한 파형도이다. 도 12a 내지 도 15b는 본 발명의 제3 실시예에 따라 게이트 구동부에서 스캔신호가 생성된 후 게이트 라인에 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 12a 내지 도 15b는 신호파형의 해칭 영역과 대응되는 회로 동작을 나타낸 것이다.

도 10 내지 도 15b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서 변형된 실시예로써 이하 구별되는 부분을 중심으로 설명한다.

도 1과 함께 도 10 내지 도 15b를 참조하면, 본 발명의 게이트 구동부(GDP)는 스캔신호를 생성할 수 있도록 복수의 신호들이 공급되는 복수의 신호라인들과 접속된다. 복수의 신호들은 데이터 라인(D1, D2, …., D12)들과 평행하게 배치되고(제2방향으로 배치되고, 게이트 드라이버들(331)의 초기 동작에 관한 캐리 신호(Carry signal)들을 공급하는 캐리신호라인(Carry1, Carry2, …), 서로 다른 위상의 클럭신호들(CLKA, CLKB)을 공급하는 클럭신호 라인들(CLKA, CLKB, …), 게이트 라인(GL)에 저전압을 유지하거나 게이트 드라이버(131)의 Q노드를 저전압으로 유지하기 위해 공급되는 게이트로우 전압라인들(VGL1, VGL2, …) 및 각 서브화소(SP)에 공통전압을 공급하는 공통전압 라인들(VCOM1, VCOM2, …)을 포함한다.

본 발명의 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(331)는 제1 내지 제4 스위칭 소자(NT1, NT2, NT3, PT)를 포함한다. 특히, 본 발명의 제3 실시예에서는 제1 및 제2 실시예와 달리 제1 내지 제3 스위칭 소자(NT1, NT2, NT3)는 N-MOS 트랜지스터로 구성되고, 제4 스위칭 소자(PT)는 P-MOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예의 게이트 드라이버(331)는 CMOS 트랜지스터로 구현될 수 있다.

게이트 드라이버(331)는 제2 스위칭 소자(NT2)의 게이트 단자를 Q노드로 하고, Q노드는 제1 스위칭 소자(NT1)의 드레인 단자, 제3 스위칭 소자(NT3)의 드레인 단자 및 제4 스위칭 소자(PT)의 게이트 단자와 공통으로 접속된다. 보다 구체적으로, 제1 스위칭 소자(NT1)의 게이트 단자와 소스 단자는 전단((n-1)번째) 게이트 라인과 공통으로 접속되고, 드레인 단자는 제2 및 제4 스위칭 소자(NT2, PT)의 게이트 단자들(Q노드) 및 제3 스위칭 소자(NT3)의 드레인 단자와 공통으로 접속된다.

제2 스위칭 소자(NT2)의 게이트 단자는 Q노드, 제1 스위칭 소자(NT1)의 드레인 단자, 제3 스위칭 소자(NT3)의 드레인 단자 및 제4 스위칭 소자(PT)의 게이트 단자와 공통으로 접속되고, 소스 단자는 제1 클럭신호 라인(CLKA)과 접속되며, 드레인 단자는 현재((n)번째) 게이트 라인(GL(n))과 접속된다.

제4 스위칭 소자(PT)의 게이트 단자는 Q노드와 접속되고, 소스 단자는 제1 게이트로우 전압라인(VGL1)과 접속되며, 드레인 단자는 현재((n)번째) 게이트 라인(GL(n))과 접속된다.

제3 스위칭 소자(NT3)의 게이트 단자는 제2 클럭신호 라인(CLKB)과 접속되고, 소스 단자는 제2 게이트로우 전압라인(VGL2)과 접속되며, 드레인 단자는 Q노드와 접속된다.

본 발명의 게이트 드라이버(331)의 구동방법을 도 9 내지 도 15b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

n번째 게이트 구동부(GDP)에 배치된 게이트 드라이버(331)는, 먼저, 제1 스위칭 소자(NT1)가 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))으로부터 캐리신호를 공급받아 턴-온된다. 이때, 캐리신호는 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호인데, 만약 1번째 게이트 구동부(GDP)의 게이트 드라이버(331)일 경우에는 전단 게이트 라인(GL)이 존재하지 않아 캐리신호 라인으로부터 캐리신호를 공급받아 턴-온될 수 있다.

이와 같이, 제1 스위칭 소자(NT1)가 턴-온되면 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호에 의해 Q노드의 전압레벨이 하이 레벨로 상승한다. Q노드 전압레벨이 하이 레벨로 상승함으로써, 제2 스위칭 소자(NT2)는 턴-온 상태가 되고 제4 스위칭 소자(PT)는 P-MOS 트랜지스터이므로 턴-오프 상태가 된다. 즉, 도 12a에 도시된 바와 같이, Q 노드 전압이 하이 레벨이 되면 제1 스위칭 소자(NT1)의 드레인 단자, 제2 스위칭 소자(NT2)의 게이트 단자, 제3 스위칭 소자(NT3)의 드레인 단자 및 제4 스위칭 소자(PT)의 게이트 단자의 전압이 하이 레벨이 된다.

따라서, 제1 스위칭 소자(NT1)는 턴-온, 제2 스위칭 소자(NT2)는 턴-온, 제3 및 제4 스위칭 소자(NT3, PT)는 턴-오프 상태가 된다.

도 13a 및 도 13b를 참조하면, Q노드의 전압레벨이 스캔신호에 의해 상승할 때, 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))으로부터 제1 스위칭 소자(NT1)에 공급된 스캔신호의 전압 레벨이 로우 레벨이 되면서 제1 스위칭 소자(NT1)는 턴-오프된다. 하지만, 제2 스위칭 소자(NT2)는 Q 노드가 하이 전압을 유지하고 있기 때문에 턴-온 상태를 유지한다. Q 노드 하이 전압을 유지하고 있기 때문에 P-MOS 트랜지스터인 제4 스위칭 소자(PT)는 턴-오프 상태를 유지하고, 제2 클럭신호(CLKB)가 로우 상태이기 때문에 제3 스위칭 소자(NT3)는 턴-오프 상태가 유지된다.

이때, 제2 스위칭 소자(NT2)의 소스 단자과 접속된 클럭신호 라인으로부터 제1 클럭신호(CLKA)가 공급되는데, 제2 스위칭 소자(NT2)의 소스 단자가 저전압 레벨에서 제1 클럭신호(CLKA)와 대응되는 고전압 레벨로 상승하면 부트 스트랩 효과에 의해 Q노드의 전압레벨이 추가적으로 상승하면서 제1 클럭신호(CLKA)는 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 스캔신호 형태로 출력된다.

제1 및 제2 클럭신호(CLKA, CLKB)가 모두 로우 레벨인 구간에서 Q노드의 전압은 전압 레벨이 약간 하강한 하이레벨을 유지하고, 제1 클럭신호(CLKA)가 로우 레벨이기 때문에 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에는 로우 레벨의 제1 클럭신호(CLKA)가 공급된다. 이때, Q노드는 하이 레벨이기 때문에 제4 스위칭 소자(PT)는 턴-오프 상태를 유지하고, 제2 클럭신호(CLKB)가 로우 레벨이기 때문에 제3 스위칭 소자(NT3) 역시 턴-오프 상태가 된다. 즉, Q노드가 하이 레벨 상태를 유지하기 때문에 제2 스위칭 소자(NT2)가 턴-온 상태를 유지하면서 제1 클럭신호의 로우 레벨 전압을 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 공급한다.

이후, 도 14a 내지 도 15b를 참조하면, 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호가 로우 상태이고 제2 클럭신호(CLKB)의 하이 상태에 응답하여 제3 스위칭 소자(NT3)가 턴-온 상태가 된다. 이때, Q 노드는 제2 게이트로우 전압으로 방전되어 로우 레벨 전압이 되기 때문에 제1 및 제2 스위칭 소자(NT1, NT2)는 턴-오프 상태가 되고, 제4 스위칭 소자(PT)는 턴-온 상태가 된다. Q노드에 게이트로우 전압이 공급되면서 P-MOS 트랜지스터인 제4 스위칭 소자(PT)가 턴-온에 응답하여, 제1 게이트로우 전압라인(VGL1)을 통해 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 게이트로우 전압을 공급한다.

이후 구간에서는 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))의 스캔신호는 로우 레벨이기 때문에 제1 스위칭 소자(NT1)는 턴-오프 상태를 유지하지만, Q노드는 제2 클럭신호(CLKB) 공급 이후 방전되기 때문에 로우 레벨의 전압이 유지된다. Q노드가 방전된 상태에서는 제2 스위칭 소자(NT2)는 턴-오프 상태가 되지만, 제4 스위칭 소자(PT)는 턴-온 상태가 되어 제1 게이트로우 전압라인(VGL1)을 통해 게이트로우 전압을 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 계속적으로 공급할 수 있다.

즉, 본 발명의 제3 실시예에서는 Q노드가 방전 상태에서도 P-MOS 트랜지스터인 제4 스위칭 소자(PT)의 동작에 의해 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 공급되는 게이트로우 전압을 유지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1 및 제2 실시예가 Q노드가 플로팅 상태에서 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 이전 공급 게이트로우 전압을 유지하는 형태로 게이트 라인 역시 플로팅 상태가 되는 반면 본 발명의 제3 실시예는 Q노드와 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))이 게이트로우 전압을 공급받아 유지되기 때문에 스캔신호의 신뢰도를 높일 수 있는 이점이 있다.

특히, 표시패널 내에 터치센서가 배치된 인셀 터치 방식 표시장치는 영상을 디스플레이 하는 영역과 터치 센싱을 하는 터치센싱영역(AIT 구동 영역)으로 구분되는데, 터치센싱을 할때, 복수개의 게이트 라인(GL)들, 복수개의 데이터 라인들(DL) 및 공통 전극(Vcom)에 구형파와 같은 LFD(Load Free Drive) 신호가 인가된다.

따라서, 본 발명의 제3 실시예와 같이 게이트 라인들이 게이트로우 전압으로 유지될 경우에는 터치 센싱 구간에서의 동작이 가능하고, 신호들에 의한 신호 왜곡에 의해 터치 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 표시장치 구동 방법은, 게이트 라인들(GL) 중 전단((n-1)번째) 게이트 라인(G(n-1))으로부터 표시패널의 표시영역에 배치된 게이트 드라이버에 스캔신호를 공급하는 단계(S1601); 게이트 드라이버의 제1 스위칭 소자의 동작에 따라 Q노드의 전압레벨이 상승하는 단계(S1602); 상승된 Q노드 전압에 응답하여 제2 스위칭 소자를 구동하여 제1 클럭신호를 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 공급하여 스캔신호를 출력하는 단계(S1603); 제2 클럭신호에 응답하여 제3 스위칭 소자를 구동하여 Q노드 전압레벨을 하강하는 단계(S1604); 및 하강된 Q노드 전압에 의해 제4 스위칭 소자를 구동하여 현재((n)번째) 게이트 라인(G(n))에 게이트로우 전압을 공급 및 유지하는 단계(S1605)를 포함한다.

보다 구체적으로 도 10 내지 도 15b를 참조하여 설명하면, 본 발명의 표시장치 구동방법은, 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인과 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치에 있어서, 상기 복수의 게이트 라인들 중 전단(n-1 번째) 게이트 라인으로부터 상기 표시패널의 표시영역에 배치된 게이트 드라이버에 스캔신호를 공급하는 단계; 상기 공급된 스캔신호에 의해 상기 게이트 드라이버의 Q노드의 전압 레벨이 상승하는 단계; 상기 상승된 Q노드 전압에 응답하여 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호로 출력하는 단계; 상기 게이트 드라이버의 Q노드는 제2 클럭신호에 응답하여 게이트로우 전압으로 하강하는 단계; 상기 전압레벨이 하강된 Q노드 전압에 응답하여 현재(n번째) 게이트 라인에 게이트로우 전압을 공급 및 유지하는 단계를 포함한다.

여기서, 게이트 드라이버에 배치된 스위칭 소자들은 3개의 N 모스 트랜지스터들과 한 개의 P 모드 트랜지스터로 구성된다. 따라서, CMOS 트랜지스터로 게이트 드라이버를 구현할 수 있다. 구체적으로 게이트 드라이버(331)는 N 모드 트랜지스터로 구성된 제1 내지 제3 스위칭 소자(NT1, NT2, NT3)와 P 모스 트랜지스터로 구성된 제 4 스위칭 소자(PT)를 포함한다.

이와 같은, 게이트 드라이버(331)는 Q노드를 포함하여 클럭신호를 게이트 라인에 공급하는 종래 시프트 레지스터 또는 게이트 구동회로에 배치되어 게이트 신호(스캔신호)를 생성하는 스테이지 기능을 한다. 따라서, 본 발명은 종래 시프트 레지스터 또는 스테이지를 구성하는 트랜지스터들 보다 적은 트랜지스터들로 구현하기 때문에 게이트 드라이버(331)에 의한 표시패널의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

게이트 드라이버(331)는, 제1 스위칭 소자(NT1)는 게이트 단자와 소스 단자가 전단(n-1 번째) 게이트 라인과 접속되고, 드레인 단자는 Q노드와 접속되며, 상기 제2 스위칭 소자(NT2)는 게이트 단자가 Q노드에 접속되며, 소스 단자는 클럭신호 라인에 접속되고, 드레인 단자는 현재(n 번째) 게이트 라인에 접속되며, 제3 스위칭 소자(NT3)는 게이트 단자가 제2 스위칭 소자(NT2)와 접속된 클런신호 라인과 다른 클럭신호 라인에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며 드레인 단자는 Q노드에 접속되며, 제 4 스위칭 소자(PT)는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되고, 드레인 단자가 현재(n) 게이트 라인에 접속된다.

또한, 제1 스위칭 소자(NT1)는 전단(n-1 번째) 게이트 라인에서 공급된 스캔신호에 응답하여 턴-온되어 Q노드를 공급된 스캔신호의 전압 레벨로 상승시키고, 상승된 Q노드에 응답하여 제2 스위칭 소자(NT2)가 턴-온되어 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호를 출력한다.

제3 스위칭 소자(NT3)는 제2 클럭신호에 응답하여 턴-온되어 Q노드에 게이트로우 전압을 공급하고, Q노드 전압이 게이트로우 전압으로 하강함에 따라 제4 스위칭 소자(PT)는 턴-온 상태가 되고, 제4 스위칭 소자(PT)가 턴-온에 응답하여 게이트로우 전압을 현재(n번째) 게이트 라인에 공급한다.

본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시영역을 구비한 표시패널과, 표시영역에 배치된 한쌍의 서브화소의 열마다 하나씩 배치되며 각각 양쪽 서브화소 열에 배치된 서브화소로 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 라인과, 표시영역에 배치된 서브화소의 행마다 하나씩 배치되어 각 서브화소의 행에 배치된 서브화소들에 스캔신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과, 표시영역에 배치된 각 게이트 라인마다 하나씩 배치되고 각각의 게이트 라인이 서브화소들에 공급하는 스캔신호를 생성하는 복수의 게이트 구동부와, 복수의 데이터 라인과 교대로 각 서브화소 열 단위로 배치되고 게이트 구동부 동작을 위한 신호들을 공급하는 복수의 신호라인들을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 게이트 구동부는 복수의 게이트 드라이버로 구성되고, 각 게이트 드라이버는 연속한 일정한 수의 서브화소 열과 대응되도록 표시영역에 배치되어 대응되는 게이트 라인에 스캔신호를 공급할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치는 게이트 구동부를 구성하는 게이트 드라이버들은 상기 게이트 구동부와 대응되는 게이트 라인에 동일한 스캔신호를 공급할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치는 복수의 신호라인들은 게이트 드라이버의 초기 동작과 관련된 적어도 하나 이상의 캐리신호 라인, 서로 다른 위상의 클럭신호들을 공급하는 적어도 하나 이상의 클럭신호 라인 및 적어도 하나 이상의 게이트로우 전압라인을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치는 게이트 드라이버는 N 모스 트랜지스터들로 구성된 제1 내지 제3 스위칭 소자와 P 모스 트랜지스터로 구성된 제 4 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치는 게이트 드라이버는 Q노드를 포함하고, 제1 스위칭 소자는 게이트 단자와 소스 단자가 전단(n-1 번째) 게이트 라인과 접속되고, 드레인 단자는 Q노드와 접속되며, 제2 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 클럭신호 라인에 접속되며, 드레인 단자는 현재(n 번째) 게이트 라인에 접속되고, 제3 스위칭 소자는 게이트 단자가 제2 스위칭 소자와 접속된 클런신호 라인과 다른 클럭신호 라인에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며 드레인 단자는 Q노드에 접속되고, 제 4 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며, 드레인 단자가 현재(n) 게이트 라인에 접속될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치는 각각의 게이트 라인과 대응되도록 배치된 게이트 구동부의 각 게이트 드라이버는 연속한 일정한 수의 서브화소 열과 대응되도록 연속하게 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치는 게이트 구동부는 복수의 게이트 드라이버와 복수의 블랭크 영역을 포함하고, 복수의 게이트 라인들 중 n번째 게이트 라인과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들과 블랭크 영역들은 서로 교대로 배치되며, (n+1)번째 게이트 라인과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들과 블랭크 영역들은 n번째 게이트 라인과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들과 블랭크 영역들과 상하 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인과 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치에 있어서, 복수의 게이트 라인들 중 전단(n-1 번째) 게이트 라인으로부터 상기 표시패널의 표시영역에 배치된 게이트 드라이버에 스캔신호를 공급하는 단계; 공급된 스캔신호에 의해 상기 게이트 드라이버의 Q 노드의 전압 레벨이 상승하는 단계; 상승된 Q 노드 전압에 응답하여 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호로 출력하는 단계; 게이트 드라이버의 Q 노드는 제2 클럭신호에 응답하여 게이트로우 전압으로 하강하는 단계; 및 전압레벨이 하강된 Q 노드 전압에 응답하여 현재(n번째) 게이트 라인에 게이트로우 전압을 공급 및 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 게이트 드라이버는 N 모스 트랜지스터들로 구성된 제1 내지 제3 스위칭 소자와 P 모스 트랜지스터로 구성된 제 4 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 게이트 드라이버는 Q노드를 포함하고, 상기 제1 스위칭 소자는 게이트 단자와 소스 단자가 전단(n-1 번째) 게이트 라인과 접속되고, 드레인 단자는 Q노드와 접속되며, 제2 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 클럭신호 라인에 접속되며, 드레인 단자는 현재(n 번째) 게이트 라인에 접속되고, 제3 스위칭 소자는 게이트 단자가 제2 스위칭 소자와 접속된 클런신호 라인과 다른 클럭신호 라인에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며 드레인 단자는 Q노드에 접속되고, 제 4 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며, 드레인 단자가 현재(n) 게이트 라인에 접속될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 제1 스위칭 소자는 전단(n-1 번째) 게이트 라인에서 공급된 스캔신호에 응답하여 턴-온되어 상기 Q 노드를 공급된 스캔신호의 전압 레벨로 상승시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 상승된 Q 노드에 응답하여 상기 제2 스위칭 소자가 턴-온되어 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 제3 스위칭 소자는 제2 클럭신호에 응답하여 턴-온되어 Q 노드에 게이트로우 전압을 공급하고, Q 노드 전압이 게이트로우 전압으로 하강함에 따라 제4 스위칭 소자는 턴-온 상태가 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은 제4 스위칭 소자가 턴-온에 응답하여 게이트로우 전압을 현재(n번째) 게이트 라인에 공급할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 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. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.

100: 표시장치
110: 표시패널
120: 게이트 구동회로
130: 데이터 구동회로
150: 컨트롤러
131, 231, 331: 게이트 드라이버
132: 블랭크 영역
GDP: 게이트 구동부
SP: 서브화소

Claims

행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시영역을 구비한 표시패널;
상기 표시영역에 배치된 한쌍의 서브화소의 열마다 하나씩 배치되며 각각 양쪽 서브화소 열에 배치된 서브화소로 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 라인;
상기 표시영역에 배치된 서브화소의 행마다 하나씩 배치되어 각 서브화소의 행에 배치된 서브화소들에 스캔신호를 공급하는 복수의 게이트 라인;
상기 표시영역에 배치된 각 게이트 라인마다 하나씩 배치되고 각각의 게이트 라인이 서브화소들에 공급하는 스캔신호를 생성하는 복수의 게이트 구동부; 및
상기 복수의 데이터 라인과 교대로 각 서브화소 열 단위로 배치되고 상기 게이트 구동부 동작을 위한 신호들을 공급하는 복수의 신호라인들을 포함하고,
상기 게이트 구동부는 복수의 게이트 드라이버로 구성되고, 각 게이트 드라이버는 연속한 일정한 수의 서브화소 열과 대응되도록 표시영역에 배치되어 대응되는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 구동부를 구성하는 게이트 드라이버들은 상기 게이트 구동부와 대응되는 게이트 라인에 동일한 스캔신호를 공급하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 신호라인들은 상기 게이트 드라이버의 초기 동작과 관련된 적어도 하나 이상의 캐리신호 라인, 서로 다른 위상의 클럭신호들을 공급하는 적어도 하나 이상의 클럭신호 라인 및 적어도 하나 이상의 게이트로우 전압라인을 포함하는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 게이트 드라이버는 N 모스 트랜지스터들로 구성된 제1 내지 제3 스위칭 소자와 P 모스 트랜지스터로 구성된 제 4 스위칭 소자를 포함하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 게이트 드라이버는 Q노드를 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자는 게이트 단자와 소스 단자가 전단(n-1 번째) 게이트 라인과 접속되고, 드레인 단자는 Q노드와 접속되며,
상기 제2 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 제1 클럭신호 라인에 접속되며, 드레인 단자는 현재(n 번째) 게이트 라인에 접속되고,
상기 제3 스위칭 소자는 제2클럭신호 라인에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며 드레인 단자는 Q노드에 접속되고,
상기 제 4 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며, 드레인 단자가 현재(n) 게이트 라인에 접속되는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 각각의 게이트 라인과 대응되도록 배치된 게이트 구동부의 각 게이트 드라이버는 상기 연속한 일정한 수의 서브화소 열과 대응되도록 연속하게 배치된 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 구동부는 복수의 게이트 드라이버와 복수의 블랭크 영역을 포함하고,
상기 복수의 게이트 라인들 중 n번째 게이트 라인과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들과 블랭크 영역들은 서로 교대로 배치되며,
상기 (n+1)번째 게이트 라인과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들과 블랭크 영역들은 상기 n번째 게이트 라인과 대응되는 게이트 구동부의 게이트 드라이버들과 블랭크 영역들과 상하 서로 중첩되지 않도록 배치되는 표시장치.
복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인과 행과 열을 따라 복수의 서브화소가 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치에 있어서,
상기 복수의 게이트 라인들 중 전단(n-1 번째) 게이트 라인으로부터 상기 표시패널의 표시영역에 배치된 게이트 드라이버에 스캔신호를 공급하는 단계;
상기 공급된 스캔신호에 의해 상기 게이트 드라이버의 Q노드의 전압 레벨이 상승하는 단계;
상기 상승된 Q노드 전압에 응답하여 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호로 출력하는 단계;
상기 게이트 드라이버의 Q노드는 제2 클럭신호에 응답하여 게이트로우 전압으로 하강하는 단계;
상기 전압레벨이 하강된 Q노드 전압에 응답하여 현재(n번째) 게이트 라인에 게이트로우 전압을 공급 및 유지하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법.
제8 항에 있어서,
상기 게이트 드라이버는 N 모스 트랜지스터들로 구성된 제1 내지 제3 스위칭 소자와 P 모스 트랜지스터로 구성된 제 4 스위칭 소자를 포함하는 표시장치 구동방법.
제9항에 있어서,
상기 게이트 드라이버는 Q노드를 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자는 게이트 단자와 소스 단자가 전단(n-1 번째) 게이트 라인과 접속되고, 드레인 단자는 Q노드와 접속되며,
상기 제2 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 상기 제1 클럭신호 라인에 접속되며, 드레인 단자는 현재(n 번째) 게이트 라인에 접속되고,
상기 제3 스위칭 소자는 게이트 단자가 상기 제2 클럭신호 라인에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며 드레인 단자는 Q노드에 접속되고,
상기 제 4 스위칭 소자는 게이트 단자가 Q노드에 접속되고, 소스 단자는 게이트로우 전압라인에 접속되며, 드레인 단자가 현재(n) 게이트 라인에 접속되는 표시장치 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 스위칭 소자는 전단(n-1 번째) 게이트 라인에서 공급된 스캔신호에 응답하여 턴-온되어 상기 Q노드를 공급된 스캔신호의 전압 레벨로 상승시키는 표시장치 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 상승된 Q노드에 응답하여 상기 제2 스위칭 소자가 턴-온되어 제1 클럭신호를 현재(n번째) 게이트 라인에 스캔신호를 출력하는 표시장치 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 제3 스위칭 소자는 제2 클럭신호에 응답하여 턴-온되어 Q노드에 게이트로우 전압을 공급하고, Q노드 전압이 게이트로우 전압으로 하강함에 따라 제4 스위칭 소자는 턴-온 상태가 되는 표시장치 구동방법.
제13항에 있어서,
상기 제4 스위칭 소자가 턴-온에 응답하여 게이트로우 전압을 현재(n번째) 게이트 라인에 공급하는 표시장치 구동방법.