KR20190037749A - Level shifter device using serial interface and display device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시리얼 인터페이스를 이용하여 출력 신호의 수 및 동작 모드와 관계없이 입력 신호의 수를 최소화할 수 있는 레벨 쉬프터부를 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device having a level shifter section which can minimize the number of input signals regardless of the number of output signals and the operation mode by using a serial interface.
최근 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치로는 액정을 이용한 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 이용한 OLED 디스플레이, 전기영동 입자를 이용한 전기영동 디스플레이(ElectroPhoretic Display; EPD) 등이 대표적이다. Recently, display devices that display images using digital data include liquid crystal displays (LCDs) using liquid crystals, OLED displays using organic light emitting diodes, electrophoretic displays using electrophoretic particles ElectroPhoretic Display (EPD).
디스플레이 장치는 각 픽셀이 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)에 의해 독립적으로 구동되는 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시하는 패널과, 패널을 구동하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러 등을 포함한다. The display device includes a panel for displaying an image through a pixel array in which each pixel is independently driven by a thin film transistor (TFT), a gate driver and a data driver for driving the panel, a gate driver and a data driver And the like.
최근 게이트 드라이버는 픽셀 어레이의 TFT 어레이와 함께 형성되어 패널에 내장된 게이트-인-패널(Gate In Panel; GIP) 타입이 적용되고 있다. 타이밍 컨트롤러와 GIP 타입인 내장 게이트 드라이버 사이에는 레벨 쉬프터부가 위치한다.Recently, a gate driver is formed together with a TFT array of a pixel array, and a gate-in-panel (GIP) type built in a panel is applied. A level shifter is located between the timing controller and the GIP type internal gate driver.
레벨 쉬프터부는 타이밍 컨트롤러로부터 온 클럭과 오프 클럭을 공급받아 복수의 게이트 클럭들을 생성하여 게이트 드라이버로 출력한다. 또한, 레벨 쉬프터부는 타이밍 컨트롤러로부터 스타트 신호, 리셋 신호 등과 같은 다른 게이트 제어 신호들을 더 공급받아 로직 레벨을 게이트 하이/로우 전압으로 레벨 쉬프팅하여 게이트 드라이버로 출력한다.The level shifter receives a clock and an off-clock from the timing controller, generates a plurality of gate clocks, and outputs the gate clocks to the gate driver. The level shifter further receives other gate control signals such as a start signal, a reset signal, and the like from the timing controller, level-shifts the logic level to a gate high / low voltage, and outputs the level shift to the gate driver.
그런데, 종래의 레벨 쉬프터는 출력 신호들의 수가 증가할수록 타이밍 컨트롤러로부터 공급받는 입력 신호들의 수도 증가해야 한다. However, in the conventional level shifter, as the number of output signals increases, the number of input signals supplied from the timing controller must increase.
예를 들어, OLED 표시 장치는 서브픽셀간 특성 편차로 인한 휘도 불균일 문제를 개선하기 위하여, 각 서브픽셀의 전기적인 특성을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 각 서브픽셀의 특성 편차를 보상하는 외부 보상 기술을 적용하고 있다.For example, in order to improve the luminance non-uniformity due to the characteristic deviation between sub-pixels, the OLED display device uses an external compensation technique which senses the electrical characteristics of each sub-pixel and compensates for the characteristic deviation of each sub- .
OLED 표시 장치에서 게이트 드라이버는 스캔용 게이트 라인들에 스캔 펄스를 공급하고, 센스용 게이트 라인들에 센스 펄스를 공급한다. 레벨 쉬프터부는 스캔 펄스 생성시 이용되는 스캔 클럭들과 센스 펄스 생성시 이용되는 센스 클럭들을 게이트 드라이버로 공급해야 하고, 게이트 드라이버에서 캐리 신호로 이용되는 캐리 클럭들을 더 공급하기도 한다. In the OLED display, the gate driver supplies a scan pulse to the gate lines for scanning and a sense pulse to the gate lines for sensing. The level shifter supplies the scan clocks used in the generation of the scan pulse and the sense clocks used in the generation of the sense pulse to the gate driver, and further supplies the carry clocks used as the carry signal in the gate driver.
이를 위하여, 레벨 쉬프터부는 스캔 클럭들, 캐리 클럭들, 센스 클럭들을 생성하기 위한 3쌍의 온 클럭 및 오프 클럭을 타이밍 컨트롤러로부터 공급받아야 한다. 또한, OLED 표시 장치의 실시간 센싱 동작 모드시, 레벨 쉬프터부는 게이트 드라이버에서 센싱되는 수평 라인을 선택하는데 필요한 추가적인 게이트 제어 신호들을 타이밍 컨트롤러로부터 더 공급받아야만 한다. To this end, the level shifter unit must receive three pairs of on-clock and off-clock from the timing controller to generate scan clocks, carry clocks, and sense clocks. In addition, in the real-time sensing operation mode of the OLED display, the level shifter unit must further receive additional gate control signals from the timing controller necessary to select the horizontal line to be sensed in the gate driver.
이와 같이, 종래의 레벨 쉬프터부는 출력 신호들의 수가 증가할수록 타이밍 컨트롤러와 레벨 쉬프터부 사이의 전송 신호들의 수도 증가하는 단점이 있다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러의 출력핀 수 및 레벨 쉬프터부의 입력핀 수가 증가하고, PCB(Printed Circuit Board) 상에서 타이밍 컨트롤러와 레벨 쉬프터부 사이의 라우팅 배선 수 및 라우팅 면적이 증가하므로, 코스트가 상승할 뿐만 아니라 전자기적 간섭(ElectroMagnetic Interference; EMI)이 증가하여 전송 신호의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. As described above, the conventional level shifter has a disadvantage that the number of transmission signals between the timing controller and the level shifter increases as the number of output signals increases. This increases the number of output pins of the timing controller and the number of input pins of the level shifter and increases the number of routing wires and the routing area between the timing controller and the level shifter on the printed circuit board (PCB) There is a problem that reliability of a transmission signal is deteriorated due to increase of electromagnetic interference (EMI).
본 발명은 시리얼 인터페이스를 이용하여 출력 신호의 수 및 동작 모드와 관계없이 입력 신호의 수를 최소화할 수 있는 레벨 쉬프터부를 갖는 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention provides a display device having a level shifter capable of minimizing the number of input signals regardless of the number of output signals and the operation mode using a serial interface.
본 발명은 시리얼 인터페이스를 이용하여 타이밍 컨트롤러와 레벨 쉬프터부 사이의 배선 수를 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention provides a display device capable of minimizing the number of wires between a timing controller and a level shifter unit using a serial interface.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 게이트 드라이버, 레벨 쉬프터, 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 타이밍 컨트롤러는 레벨 쉬프터로부터 게이트 드라이버로 출력되는 복수의 게이트 제어 신호 각각의 출력 레벨을 특정 시간 단위로 결정하는 복수의 제어 데이터를 직렬화하고, 직렬화된 복수의 제어 데이터를 특정 시간 단위마다 클럭에 맞추어 레벨 쉬프터부로 전송한다.The display device according to one embodiment includes a gate driver, a level shifter, and a timing controller. The timing controller serializes a plurality of control data for determining an output level of each of the plurality of gate control signals output from the level shifter to the gate driver in a specific time unit, and sets a plurality of serialized control data to a clock To the shifter section.
일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부는 복수의 게이트 제어 신호를 개별적으로 출력하는 복수의 레벨 쉬프터와, 타이밍 컨트롤러로부터 직렬화된 복수의 제어 데이터를 공급받아 래치하고, 래치된 복수의 제어 데이터를 이용하여 특정 시간 단위마다 복수의 레벨 쉬프터 각각의 출력 레벨을 제어하는 디코더를 포함한다.A level shifter according to an embodiment includes a plurality of level shifters for individually outputting a plurality of gate control signals, a plurality of control data serialized from the timing controller, and latches the latched control data, And a decoder for controlling the output level of each of the plurality of level shifters per unit.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 특정 시간 단위마다 래치된 복수의 제어 데이터를 출력하는 타이밍을 제어하는 래치 인에이블 신호를 더 생성한다. 타이밍 컨트롤러는 제1 내지 제3 배선을 통해 클럭, 직렬화된 복수의 제어 데이터, 래치 인에이블 신호를 레벨 쉬프터부로 전송한다.The timing controller according to an embodiment further generates a latch enable signal for controlling the timing of outputting a plurality of control data latched every specific time unit. The timing controller transmits a clock, a plurality of serialized control data, and a latch enable signal to the level shifter through the first to third wirings.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 각 수평기간마다 복수의 게이트 제어 신호들 각각의 출력 레벨을 1비트 또는 2비트로 지시하는 복수의 제어비트들을 직렬화하여 제어 비트스트림을 생성하고, 각 수평기간마다 생성된 제어 비트스트림을 클럭에 맞추어 레벨 쉬프터부로 전송한다. 레벨 쉬프터부는 각 수평기간마다 전송된 제어 비트스트림을 클럭에 따라 샘플링하여 래치하고, 래치 인에이블 신호에 따라 복수의 제어비트들을 이용하여, 다음 수평기간에서 복수의 게이트 제어 신호 각각의 출력 레벨을 결정한다.The timing controller according to an exemplary embodiment generates a control bit stream by serializing a plurality of control bits indicating an output level of each of a plurality of gate control signals in 1 or 2 bits for each horizontal period, And transmits the control bit stream to the level shifter in synchronization with the clock. The level shifter samples and latches the control bit stream transmitted in each horizontal period according to the clock and determines the output level of each of the plurality of gate control signals in the next horizontal period using a plurality of control bits in accordance with the latch enable signal do.
게이트 드라이버는 픽셀 어레이를 포함하는 패널에 내장된다. 픽셀 어레이를 구성하는 각 서브픽셀이 발광 소자와 그 발광 소자를 독립적으로 구동하는 픽셀 회로를 포함한다. 게이트 드라이버는 각 서브픽셀과 접속된 스캔용 게이트 라인에 스캔 펄스를 공급하고, 각 서브픽셀과 접속된 센스용 게이트 라인에 센스 펄스를 공급한다. 일 실시예에 따른 복수의 레벨 쉬프터들은 복수의 스캔 클럭들, 복수의 센스 클럭들, 복수의 캐리 클럭들, 스타트 펄스, 리셋 펄스, 이븐 프레임 구동 전압, 오드 프레임 구동 전압과, 게이트 드라이버에서 각 서브픽셀의 센싱 동작에 필요한 제어 신호들을 포함하는 복수의 게이트 제어 신호들을 개별적으로 생성하여 게이트 드라이버로 공급한다.The gate driver is embedded in a panel including a pixel array. Each sub-pixel constituting the pixel array includes a light-emitting element and a pixel circuit for independently driving the light-emitting element. The gate driver supplies a scan pulse to the scan gate line connected to each subpixel, and supplies a sense pulse to the sense gate line connected to each subpixel. The plurality of level shifters according to an embodiment may include a plurality of scan clocks, a plurality of sense clocks, a plurality of carry clocks, a start pulse, a reset pulse, an even frame drive voltage, A plurality of gate control signals including control signals necessary for the sensing operation of the pixel are individually generated and supplied to the gate driver.
픽셀 어레이를 구성하는 각 서브픽셀은 액정 커패시터를 독립적으로 구동하는 박막 트랜지스터를 포함하고, 게이트 드라이버는 각 서브픽셀과 접속된 게이트 라인에 스캔 펄스를 공급한다. 일 실시예에 따른 복수의 레벨 쉬프터들은 복수의 스캔 클럭들, 스타트 펄스, 리셋 펄스, 이븐 프레임 구동 전압, 오드 프레임 구동 전압을 포함하는 복수의 게이트 제어 신호들을 개별적으로 생성하여 게이트 드라이버로 공급한다. Each subpixel constituting the pixel array includes a thin film transistor that independently drives a liquid crystal capacitor, and a gate driver supplies a scan pulse to a gate line connected to each subpixel. The plurality of level shifters according to an embodiment individually generates a plurality of gate control signals including a plurality of scan clocks, a start pulse, a reset pulse, an even frame drive voltage, and an odd frame drive voltage, and supplies the generated gate control signals to the gate driver.
레벨 쉬프터부의 디코더는 복수의 제어비트들 중 각 수평기간에서 1비트가 할당된 제1 제어비트를 이용하여, 다음 수평기간에서 제1 레벨 쉬프터로부터 출력되는 제1 게이트 제어 신호의 출력을 게이트 온 전압 또는 게이트 오프 전압으로 결정한다.The decoder of the level shifter unit outputs the output of the first gate control signal output from the first level shifter in the next horizontal period to the gate on voltage Vcc using the first control bit to which one bit is assigned in each horizontal period of the plurality of control bits Or a gate-off voltage.
레벨 쉬프터부의 디코더는 복수의 제어비트들 중 각 수평기간에서 1비트 또는 2비트가 할당된 제2 제어비트를 이용하여, 다음 수평기간에서 제2 레벨 쉬프터로부터 출력되는 제2 게이트 제어 신호의 출력을 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 또는 GPM 출력으로 결정한다.The decoder of the level shifter unit outputs the output of the second gate control signal output from the second level shifter in the next horizontal period by using the second control bit assigned 1 bit or 2 bits in each horizontal period among the plurality of control bits Gate on voltage, gate off voltage, or GPM output.
제2 제어비트로 제1 비트가 할당되어 GPM 출력 또는 이전 수평기간 출력의 홀딩을 지시할 수 있다.A first bit with a second control bit may be assigned to indicate holding GPM output or previous horizontal period output.
레벨 쉬프터부는 각 수평기간마다 공급받은 클럭 수를 카운트하여 설정치보다 작으면 비정상 상태로 인식하여, 래치 동작을 홀딩하고, 이전 수평기간의 출력을 유지한다.The level shifter counts the number of supplied clocks in each horizontal period, recognizes it as an abnormal state if it is smaller than the set value, holds the latch operation, and maintains the output of the previous horizontal period.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부는 시리얼 인터페이스를 이용하여 다양한 게이트 제어 데이터를 전송함으로써 레벨 쉬프터부의 출력 신호들의 수 및 동작 모드와 관계없이 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부 사이의 배선 수를 3개로 최소화할 수 있다. The timing controller and the level shifter according to the embodiment transmit various gate control data using the serial interface so that the number of wires between the timing controller and the level shifter is minimized to three regardless of the number of output signals of the level shifter and the operation mode can do.
이에 따라, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 레벨 쉬프터부의 출력 신호의 수가 증가하더라도 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부 사이의 배선 수를 3개로 최소화함으로써 타이밍 컨트롤러의 출력핀 수, 레벨 쉬프터부의 입력핀 수, PCB에서 타이밍 컨트롤러와 레벨 쉬프터부 사이의 라우팅 배선 수 및 라우팅 면적을 최소화할 수 있으므로 코스트 및 EMI를 저감할 수 있다.Accordingly, even if the number of output signals of the level shifter unit increases, the number of wirings between the timing controller and the level shifter unit is minimized to three, thereby reducing the number of output pins of the timing controller, the number of input pins of the level shifter unit, The number of routing wires and the routing area between the timing controller and the level shifter portion can be minimized, thereby reducing cost and EMI.
일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부 및 디스플레이 장치는 OLED 디스플레이 장치, LCD 등과 같은 모든 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.The level shifter unit and the display device according to an exemplary embodiment may be applied to all display devices such as an OLED display device, an LCD, and the like.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 시스템 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 한 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부와 게이트 드라이버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부의 입력 신호들을 예시한 파형도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부에서 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부의 출력 신호들 중 일부를 예시한 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부에서 게이트 펄스 변조 파형을 생성하는 방법을 보여주는 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 9는 도 8에 도시된 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부와 게이트 드라이버 사이의 전송 라인들을 예시한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 레벨 쉬프터부의 입력 신호들을 예시한 파형도이다.1 is a system block diagram schematically showing a configuration of an OLED display device according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram illustrating the configuration of one subpixel shown in FIG.
3 is a block diagram schematically showing the configuration of a timing controller, a level shifter, and a gate driver according to an embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram illustrating input signals of a level shifter according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a part of a level shifter according to an embodiment of the present invention.
6 is a waveform diagram illustrating a part of output signals of a level shifter according to an embodiment of the present invention.
7 is a waveform diagram illustrating a method of generating a gate pulse modulated waveform in a level shifter according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram schematically illustrating an LCD configuration according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating transmission lines between the timing controller and the level shifter unit and the gate driver shown in FIG.
10 is a waveform diagram illustrating input signals of the level shifter shown in FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 회로 블록도이다.1 is a circuit block diagram schematically showing a configuration of an OLED display device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, OLED 디스플레이 장치는 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 전원 공급부(500), 레벨 쉬프터부(600), 감마 전압 생성부(700), 메모리(800) 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(400), 전원 공급부(500), 레벨 쉬프터부(600), 감마 전압 생성부(700) 등은 각각 개별의 IC(Integrated Circuit)로 구성되어 PCB 상에 실장될 수 있다.1, an OLED display device includes a
전원 공급부(500)는 외부로부터 공급받은 입력 전압을 이용하여 디스플레이 장치의 모든 회로 구성, 즉 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 레벨 쉬프터부(600), 기준 감마 전압 생성부(700), 메모리(800) 등의 구동에 필요한 각종 구동 전압들을 생성하여 출력한다. 예를 들면, 전원 공급부(500)는 입력 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러(400) 및 데이터 드라이버(300), 레벨 쉬프터부(600) 등에 공급되는 디지털 구동 전압과, 데이터 드라이버(300)에 공급되는 아날로그 구동 전압, 게이트 드라이버(200) 및 레벨 쉬프터부(600)에 공급되는 게이트 온 전압(VGH) 및 게이트 오프 전압(VGL)과, 패널(100) 구동에 필요한 복수의 구동 전압(EVDD, EVSS)과, 레퍼런스 전압을 생성하여 데이터 드라이버(300)를 통해 패널(100)에 공급한다. The
패널(100)은 서브픽셀들(SP)이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이(PA)를 통해 영상을 표시한다. 기본 픽셀은 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B) 서브픽셀들 중 컬러 혼합으로 화이트 표현이 가능한 적어도 3개 서브픽셀들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 기본 픽셀은 R/G/B 조합의 서브픽셀들, W/R/G 조합의 서브픽셀들, B/W/R 조합의 서브픽셀들, G/B/W 조합의 서브픽셀들로 구성되거나, W/R/G/B 조합의 서브픽셀들로 구성될 수 있다.The
게이트 드라이버(200)는 레벨 쉬프터부(600)로부터 공급받은 복수의 게이트 제어 신호들을 이용하여 패널(100)의 게이트 라인들을 개별적으로 구동한다. 게이트 드라이버(200)는 해당 게이트 라인의 구동 기간 동안 게이트 온 전압(VGH; 게이트 온 전압)을 해당 게이트 라인에 공급하고, 해당 게이트 라인의 비구동 기간에는 게이트 오프 전압(VGL; 게이트 오프 전압)을 해당 게이트 라인에 공급한다. 게이트 드라이버(200)는 스캔용 게이트 라인에는 스캔 펄스를 공급하고, 센스용 게이트 라인에는 센스 펄스를 공급한다.The
게이트 드라이버(200)는 패널(100)의 픽셀 어레이(PA)를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 기판에 형성됨으로써 패널(100)의 비표시 영역에 GIP(Gate In Panel) 타입으로 내장되어 구성될 수 있다. GIP 타입의 게이트 드라이버(200)는 패널(100)의 일측부에 위치하거나 패널(100)의 양측부에 위치할 수 있다.The
한편, 게이트 드라이버(200)는 복수의 게이트 IC로 구성되고, COF(Chip On Film) 등과 같이 회로 필름에 개별적으로 실장되어 패널(100)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 본딩되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 패널(100) 상에 실장될 수 있다. On the other hand, the
감마 전압 생성부(700)는 전압 레벨이 서로 다른 복수의 기준 감마 전압들을 포함하는 기준 감마 전압 세트를 생성하고 기준 감마 전압 세트를 데이터 드라이버(300)로 공급한다. The
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 데이터 제어 신호에 따라, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 패널(100)의 데이터 라인들로 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 감마 전압 생성부(700)로부터 공급받은 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 복수의 계조 전압들로 세분화한다. 데이터 드라이버(300)는 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 패널(100)의 데이터 라인들 각각에 데이터 전압을 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 전압 공급부(500)로부터 공급받은 레퍼런스 전압(Vref)을 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 패널(100)의 레퍼런스 라인들에 공급한다.The
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 센싱 모드일 때, 데이터 라인으로 센싱용 데이터 전압을 공급하여 각 서브픽셀이 구동되게 하고, 구동된 서브픽셀의 전기적인 특성을 나타내는 픽셀 전류를 레퍼런스 라인을 통해 전압으로 센싱하고 디지털 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)에 제공한다. The
데이터 드라이버(300)는 복수의 데이터 IC로 구성되어, COF 등과 같이 회로 필름에 실장되어 패널(100)에 TAB 방식으로 본딩되거나, COG 방식으로 패널(100) 상에 실장될 수 있다.The
타이밍 컨트롤러(400)는 호스트 시스템으로부터 영상 데이터 및 입력 타이밍 제어 신호들을 공급받는다. 호스트 시스템은 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태블릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 입력 타이밍 제어 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다. The
타이밍 컨트롤러(400)는 시스템으로부터 공급받은 입력 타이밍 제어 신호들과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 설정 정보(스타트 타이밍, 펄스폭 등)를 이용하여 데이터 드라이버(300)의 구동 타이밍을 제어하는 복수의 데이터 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급한다. 예를 들면, 복수의 데이터 제어 신호는 데이터의 래치 타이밍을 제어하는데 이용되는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭과, 데이터 신호의 출력 기간을 제어하는 소스 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.The
타이밍 컨트롤러(400)는 시스템으로부터 공급받은 영상 데이터를 소비 전력 감소를 위한 휘도 보정이나, 화질 보정 등과 같은 다양한 영상 처리를 수행한다. 타이밍 컨트롤러(400)는 메모리(500)에 저장된 각 서브픽셀의 특성 편차에 대한 보상값을 적용하여 영상 데이터를 보상하고 데이터 드라이버(300)로 공급한다. The
센싱 모드일 때, 타이밍 컨트롤러(400)는 데이터 드라이버(300)를 통해 패널(100)의 각 서브픽셀의 전기적인 특성(구동 TFT의 Vth, 이동도, OLED의 Vth 등)을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리(500)에 저장된 각 서브픽셀의 보상값을 업데이트한다. The
예를 들면, 타이밍 컨트롤러(400)는 각 서브픽셀에서 구동 TFT의 구동에 의해 소스 전압이 증가하는 선형 구간을 센싱한 정보를 이용하여 온도, 빛 등과 같은 구동 환경에 민감한 구동 TFT의 이동도 변화량을 산출하고, 산출 결과를 이용하여 메모리(500)에 저장된 각 서브픽셀의 이동도 보상값을 업데이트한다. 이동도 보상값을 업데이트하기 위한 이동도 센싱은 그 센싱 시간이 상대적으로 짧은 패스트 모드(Fast mode)로 동작하므로, 주로 전원 온 기간에 할당된 온 센싱(ON RF) 모드와, 표시 동작 중 각 프레임의 수직 블랭크 기간에 할당된 실시간 센싱(RT) 모드에서 진행될 수 있다.For example, the
타이밍 컨트롤러(400)는 각 서브픽셀에서 구동 TFT가 구동되어 소스 전압이 포화 상태에 도달한 구간을 센싱한 정보를 이용하여 구동 TFT의 Vth를 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리(500)에 저장된 각 서브픽셀의 Vth 보상값을 업데이트한다. Vth 보상값은 서브픽셀간 구동 TFT의 Vth 편차를 보상함과 아울러 구동 시간이 경과하면서 전기적인 스트레스에 의해 쉬프트되는 Vth를 보상할 수 있다. Vth 보상값을 업데이트하기 위한 Vth 센싱은 전술한 패스트 모드 보다 센싱 시간이 길게 소요되는 슬로우 모드(Slow mode)로 동작하므로, 주로 전원 오프 기간에 할당된 오프 센싱(OFF RS) 모드에서 진행될 수 있다.The
특히, 타이밍 컨트롤러(400)는 시스템으로부터 공급받은 입력 타이밍 제어 신호들과 내부 타이밍 설정 정보를 이용하여 레벨 쉬프터부(600)에서 생성하는 복수의 게이트 제어 신호들 각각의 출력 레벨을 결정하기 위한 복수의 게이트 제어 데이터를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(400)는 어느 하나의 게이트 제어 신호의 출력 레벨이 변화하는 일정 시간마다, 복수의 게이트 제어 데이터를 직렬화하여 전송 단위로 변환하고, 클럭 신호와 함께 직렬화된 게이트 제어 데이터를 레벨 쉬프터부(600)로 공급한다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 레벨 쉬프터부(600) 내에서 게이트 제어 데이터의 래치 및 출력 타이밍을 일정 시간, 예를 들면 1 수평기간(1H) 마다 지시하는 래치 인에이블 신호를 레벨 쉬프터부(600)로 더 공급한다. In particular, the
레벨 쉬프터부(600)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 게이트 제어 데이터를 클럭에 따라 순차적으로 샘플링하여 래치하고, 래치 인에이블 신호에 응답하여 게이트 제어 데이터를 동시 출력하고, 게이트 제어 데이터에 따라 출력 레벨이 결정된 복수의 게이트 제어 신호들을 생성하여 출력한다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.The
이에 따라, 타이밍 컨트롤러(400)와 레벨 쉬프터부(600) 사이의 전송 배선을, 레벨 쉬프터부(600)의 출력 신호의 수와 관계없이, 클럭을 전송하는 제1 배선과, 직렬화된 게이트 제어 데이터를 전송하는 제2 배선과, 래치 인에이블 신호를 전송하는 제3 배선을 포함하는 3개 배선으로 최소화할 수 있다.Thus, the transmission line between the
도 2는 도 1에 도시된 한 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram illustrating the configuration of one subpixel shown in FIG.
도 2를 참조하면, 각 서브픽셀(SP)은 고전위 구동전압(제1 구동 전압; 이하 EVDD) 라인(PW1) 및 저전위 구동전압(제2 구동전압; 이하 EVSS) 라인(PW2) 사이에 접속된 OLED 소자(10)와, OLED 소자(10)를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 적어도 포함하는 픽셀 회로를 구비한다. 한편, 픽셀 회로는 도 2의 구성 이외에도 다양하므로 다양한 구성이 적용될 수 있다. 2, each subpixel SP is connected between a high potential driving voltage (first driving voltage: EVDD) line PW1 and a low potential driving voltage (second driving voltage: EVSS) line PW2 A pixel circuit including at least a first and a second switching TFTs ST1 and ST2 and a driving TFT DT and a storage capacitor Cst to independently drive the
스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)는 아몰퍼스 실리콘 (a-Si) TFT, 폴리-실리콘(poly-Si) TFT, 산화물(Oxide) TFT, 또는 유기(Organic) TFT 등이 이용될 수 있다.The switching TFTs ST1 and ST2 and the driving TFT DT may be an amorphous silicon (a-Si) TFT, a poly-Si TFT, an oxide TFT, an organic TFT or the like have.
OLED 소자(10)는 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)와 접속된 애노드와, EVSS 라인(PW2)과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층을 구비한다. 애노드는 서브픽셀별로 독립적이지만 캐소드는 전체 서브픽셀들이 공유하는 공통 전극일 수 있다. OLED 소자(10)는 구동 TFT(DT)로부터 구동 전류가 공급되면 캐소드로부터의 전자가 유기 발광층으로 주입되고, 애노드로부터의 정공이 유기 발광층으로 주입되어, 유기 발광층에서 전자 및 정공의 재결합으로 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써, 구동 전류의 전류값에 비례하는 밝기의 광을 발생한다.The
제1 스위칭 TFT(ST1)는 게이트 드라이버(200)로부터 한 게이트 라인(Gn1)에 공급되는 스캔 펄스(SCn)에 의해 구동되고, 데이터 드라이버(300)로부터 데이터 라인(Dm)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1)에 공급한다. The first switching TFT ST1 is driven by the scan pulse SCn supplied to the gate line Gn1 from the
제2 스위칭 TFT(ST2)는 게이트 드라이버(200)로부터 다른 게이트 라인(Gn2)에 공급되는 센스 펄스(SEn)에 의해 구동되고, 데이터 드라이버(300)로부터 레퍼런스 라인(Rm)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)에 공급한다. The second switching TFT ST2 is driven by the sense pulse SEn supplied from the
구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)를 통해 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2)에 각각 공급된 데이터 전압(Vdata)과 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압을 구동 TFT(DT)의 구동 전압(Vgs)으로 충전하고, 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)가 오프되는 발광 기간 동안 충전된 구동 전압(Vgs)을 홀딩한다.The storage capacitor Cst connected between the gate node N1 and the source node N2 of the driving TFT DT is connected to the gate node N1 and the source node N2 through the first and second switching TFTs ST1 and ST2. The first and second switching TFTs ST1 and ST2 are turned off when the difference voltage between the data voltage Vdata and the reference voltage Vref supplied to the first and second switching TFTs N1 and N2 is charged to the driving voltage Vgs of the driving TFT DT, And holds the charged driving voltage Vgs during the light emission period.
구동 TFT(DT)는 EVDD 라인(PW1)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압(Vgs)에 따라 제어하여 구동 전압(Vgs)에 의해 정해진 구동 전류를 OLED 소자(10)로 공급함으로써 OLED 소자(10)를 발광시킨다.The driving TFT DT controls the current supplied from the EVDD line PW1 in accordance with the driving voltage Vgs supplied from the storage capacitor Cst to drive the driving current determined by the driving voltage Vgs to the
한편, 서브픽셀(SP)의 센싱 모드일 때, 구동 TFT(DT)는 데이터 라인(Dm) 및 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 공급되는 센싱용 데이터 전압(Vdata)과, 레퍼런스 라인(Rm) 및 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)를 공급받아 구동한다. 구동 TFT(DT)의 전기적인 특성(Vth, 이동도)이 반영된 픽셀 전류는 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 플로팅 상태인 레퍼런스 라인(Rm)의 라인 커패시터에 전압으로 충전된다. 데이터 드라이버(300)는 레퍼런스 라인(Rm)에 충전된 전압을 샘플링하고 각 서브픽셀(SP)의 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)로 출력한다.On the other hand, when the sub-pixel SP is in the sensing mode, the driving TFT DT supplies the sensing data voltage Vdata, which is supplied through the data line Dm and the first switching TFT ST1, And a reference voltage (Vref) supplied through the second switching TFT (ST2). The pixel current reflecting the electrical characteristic (Vth, mobility) of the driving TFT DT is charged to the line capacitor of the reference line Rm which is floating through the second switching TFT ST2. The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부와 게이트 드라이버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부의 일부 구성을 나타낸 회로도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부의 입출력 신호들을 예시한 파형도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 드라이버의 입출력 신호들을 예시한 파형도이다.FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of a timing controller, a level shifter, and a gate driver according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of a level shifter according to an embodiment of the present invention FIG. 5 is a waveform diagram illustrating input / output signals of a level shifter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a waveform diagram illustrating input / output signals of a gate driver according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(400) 및 레벨 쉬프터부(600)는 컨트롤 PCB 상에 실장되고, 게이트 드라이버(200)는 패널(100)에 내장될 수 있다. 컨트롤 PCB와 패널(100) 사이의 전송 패스는 FFC(Flat Flexible Cable), 소스 PCB, 데이터 IC가 실장된 COF 등을 경유할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
레벨 쉬프터부(600)에서 게이트 드라이버(200)로 출력되는 복수의 게이트 제어 신호는 스캔 클럭들(SCCLK1~SLCLKm), 센스 클럭들(SECLK1~SECLKm), 캐리 클럭들(CRCLK1~CRCLKm), 스타트 펄스(VST), 리셋 펄스(RST), 라인 선택 펄스(LSP), 클럭 쉬프트 정지 펄스(CSP), 이븐 구동 전압(GVDD_E), 오드 구동 전압(GVDD_O) 등을 포함하고, 이외에도 게이트 드라이버(200)의 순방향 또는 역방향의 스캔 순서 등을 지시하는 다른 게이트 제어 신호들을 더 포함할 수 있다. A plurality of gate control signals output from the
위상이 서로 다른 복수의 스캔 클럭들(SCCLK1~SLCLKm) 각각은 게이트 드라이버(200)에서 스캔 펄스(SC)로 이용된다. 위상이 서로 다른 복수의 센스 클럭들(SECLK1~SECLKm) 각각은 게이트 드라이버(200)에서 센스 펄스(SE)로 이용된다. 위상이 서로 다른 복수의 캐리 클럭들(CRCLK1~CRCLKm)은 게이트 드라이버(200)에서 쉬프트 동작을 제어하는 캐리 신호로 이용된다. 스타트 펄스(VSP)는 게이트 드라이버(200)의 동작 시점을 지시한다. 리셋 펄스(RST)는 게이트 드라이버(200)의 리셋 타이밍을 지시한다. 이븐 구동 전압(GVDD_E)과, 오드 구동 전압(GVDD_O)은 각각 이븐 프레임과 오드 프레임에서 교번적으로 게이트 드라이버(200)의 구동 전압으로 이용된다. 라인 선택 펄스(LSP)는 게이트 드라이버(200)에서 각 프레임의 수직 블랭크 기간에 센싱되는 어느 하나의 수평라인을 선택하기 위해 이용된다. 클럭 쉬프트 정지 펄스(CSP)는 각 수직 블랭크 기간의 센싱 동작 기간 동안 게이트 드라이버(200)에서 클럭 쉬프트를 정지시키는데 이용된다.Each of the plurality of scan clocks SCCLK1 to SCLKMm having different phases is used as a scan pulse SC in the
타이밍 컨트롤러(400)는 내부 타이밍 설정 정보를 이용하여 레벨 쉬프터부(600)에서 출력되는 복수의 게이트 제어 신호들 각각의 출력 레벨을 일정 시간 단위로 제어하는 복수의 제어 데이터를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(400)는 각 게이트 제어 신호의 출력 레벨이 변화하는 일정 시간마다, 복수의 게이트 제어 신호의 출력 레벨을 각각 결정하는 복수의 제어 데이터를 직렬화하여 제어 비트 스트림(CBS)을 생성하고 레벨 쉬프터부(600)로 전송한다. The
도 5를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(400)는 1 수평기간(1H) 마다 직렬화된 제어 비트스트림(CBS)을 생성하고 클럭(CLK) 주파수에 맞춰서 레벨 쉬프터부(600)로 전송하며, 1개 클럭당 1개의 제어비트를 전송한다. 1H 단위로 전송되는 제어 비트스트림(CBS)은 그 다음 1H 기간의 복수의 게이트 제어 신호들 각각의 출력 레벨을 결정하는 1비트의 제어비트[B0] 또는 2비트의 제어비트[B0:B1]로 구성된 복수의 제어 비트들을 포함한다. 5, the
예를 들면, 스캔 클럭들(SCCLKs)과 같이 라이징 에지와 폴링 에지에서 중간 전압(VDD) 스텝을 경유하는 GPM(Gate Pulse Modulation) 구간을 포함하는 게이트 제어 신호의 출력 레벨은, 2비트의 제어비트[B0:B1]를 할당하여 1H 단위로 스캔 클럭들(SCCLKs) 각각의 출력 레벨을 정의한다. 2비트의 제어비트[B0:B1]는 1H 단위로 해당 스캔 클럭(SCCLK)의 하이레벨[00], 로우레벨[01], GPM구간[11], 데드타임[10](all off)을 각각 정의할 수 있다. For example, the output level of the gate control signal including the GPM (Gate Pulse Modulation) section via the middle voltage (VDD) step at the rising edge and the polling edge, such as the scan clocks SCCLKs, [B0: B1] is assigned to define the output level of each of the scan clocks (SCCLKs) in 1H. The control bit [B0: B1] of 2 bits is set to the high level [00], the low level [01], the GPM section [11], and the dead time [10] (all off) of the corresponding scan clock SCCLK Can be defined.
스캔 클럭들(SCCLKs)을 제외한 다른 게이트 제어 신호들, 즉 센스 클럭들(SECLKs), 캐리 클럭들(CRCLKs), 스타트 펄스(VST), 리셋 펄스(RST), 라인 선택 펄스(LSP), 클럭 쉬프트 정지 펄스(CSP), 이븐 구동 전압(GVDD_E), 오드 구동 전압(GVDD_O) 등의 출력 레벨은, 1비트의 제어비트[B0]를 할당하여 1H 단위로 해당 게이트 제어 신호의 하이레벨[1], 로우레벨[0]을 정의할 수 있다. The scan line driver circuit 70 receives the gate control signals other than the scan clocks SCCLKs, i.e., the sense clocks SECLKs, the carry clocks CRCLKs, the start pulse VST, the reset pulse RST, the line select pulse LSP, The output level of the stop pulse CSP, the even drive voltage GVDD_E and the od drive voltage GVDD_O is set to a high level [1], a high level [1] Low level [0] can be defined.
타이밍 컨트롤러(400)는 제1 배선을 통해 클럭(CLK)을 전송하고, 제2 배선을 통해 직렬화된 제어 비트 스트림(CBS)을 전송한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 제3 배선을 통해 레벨 쉬프터부(600) 내에서 제어 비트 스트림(CBS)의 래치 및 출력 타이밍을 단위 시간(1H)마다 지시하는 래치 인에이블 신호(LE)를 레벨 쉬프터부(600)로 더 공급한다.The
레벨 쉬프터부(600)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 일정 시간(1H) 단위로 전송된 제어 비트 스트림(CBS)을 클럭(CLK)에 따라 순차 샘플링하여 래치하고, 래치 인에이블 신호(LE)의 제어에 의해 복수의 제어 비트들을 이용하여 출력 전압 레벨이 각각 결정된 복수의 게이트 제어 신호를 출력한다.The
레벨 쉬프터부(600)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 각 수평기간(1H)마다 공급받은 클럭(CLK) 수를 카운트하여 설정치보다 작으면 비정상(abnormal) 상황으로 인식하고, 래치 동작을 홀딩할 수 있으며, 이때 레벨 쉬프터부(600)의 출력은 이전 출력을 그대로 유지한다. The
도 3 및 도 4를 참조하면, 레벨 쉬프터부(600)는 디코더(610)와, 디코더(610)의 제어에 따라 출력 전압 레벨이 결정된 복수의 게이트 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버(200)에 개별적으로 출력하는 복수의 레벨 쉬프터(60-1~60-N)를 포함한다. 3 and 4, the
디코더(610)는 도 5에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(400)로부터 일정 시간(1H) 단위로 전송된 제어 비트 스트림(CBS)을 클럭(CLK)에 따라 순차 샘플링하여 래치한다. 이어서, 디코더(610)는 래치 인에이블 신호(LE)의 제어에 의해 복수의 제어 비트들을 이용하여 복수의 출력 제어 신호들을 생성하고, 다음 1H 동안 복수의 레벨 쉬프터(60-1~60-N)에 복수의 출력 제어 신호를 각각 공급한다.The
복수의 레벨 쉬프터(60-1~60-N) 각각은 디코더(610)에서 공급된 해당 출력 제어 신호에 따라 어느 하나의 출력 전압을 스위칭하여 출력 단자에 공급함으로써 해당 제어 비트에 따라 출력 전압 레벨이 결정된 해당 게이트 제어 신호를 출력한다. 복수의 레벨 쉬프터(60-1~60-N)는 1H마다 제어 비트에 따라 출력 전압 레벨이 결정된 스캔 클럭들(SCCLK1~SLCLKm), 센스 클럭들(SECLK1~SECLKm), 캐리 클럭들(CRCLK1~CRCLKm), 스타트 펄스(VST), 리셋 펄스(RST), 라인 선택 펄스(LSP)와, 클럭 쉬프트 정지 펄스(CSP), 이븐 구동 전압(GVDD_E), 오드 구동 전압(GVDD_O) 등을 개별적으로 생성하여 게이트 드라이버(200)로 출력한다. Each of the plurality of level shifters 60-1 to 60-N switches any one output voltage according to the corresponding output control signal supplied from the
도 4를 참조하면, 레벨 쉬프터(60-1~60-N) 각각은 제어 비트[B0]에 따른 출력 제어 신호(CSk)의 제어에 응답하여, 게이트 온 전압(VGH)을 출력 단자로 공급하는 제1 출력 스위치(SW1)와, 게이트 오프 전압(VGL)을 출력 단자로 출력하는 제2 출력 스위치(SW2)를 구비한다. 4, each of the level shifters 60-1 to 60-N supplies the gate-on voltage VGH to the output terminal in response to the control of the output control signal CSk according to the control bit [B0] A first output switch SW1 and a second output switch SW2 for outputting the gate-off voltage VGL to the output terminal.
특히, GPM을 포함하는 스캔 클럭(SCCLK)을 출력하는 레벨 쉬프터(60-1)는 제1 및 제2 출력 스위치(SW1, SW2) 이외에, 중간 전압(VDD)을 출력 단자로 출력하는 제3 출력 스위치(SW3)를 더 구비한다. 스캔 클럭(SCCLK)을 출력하는 레벨 쉬프터(60-1)의 제1 내지 제3 출력 스위치(SW1~SW)는 제어 비트([B0:B1])에 따른 출력 제어 신호(CS1)의 제어에 따라 선택적으로 턴-온 또는 턴-오프된다. Particularly, the level shifter 60-1 for outputting the scan clock SCCLK including the GPM includes, in addition to the first and second output switches SW1 and SW2, a third output for outputting the intermediate voltage VDD to the output terminal And further includes a switch SW3. The first to third output switches SW1 to SW of the level shifter 60-1 for outputting the scan clock SCCLK are controlled according to the control of the output control signal CS1 according to the control bit [B0: B1] And is selectively turned on or off.
제1 내지 제3 스위칭 트랜지스터(SW1, SW2, SW3)는 NMOS 트랜지스터 및 PMOS 트랜지스터 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 예를 들면, 제1 스위칭 트랜지스터(SW1)는 PMOS 트랜지스터가 적용될 수 있고, 제2 및 제3 스위칭 트랜지스터(SW2, SW3)는 NMOS 트랜지스터가 적용될 수 있다. The first to third switching transistors SW1, SW2, and SW3 may be any one of an NMOS transistor and a PMOS transistor. For example, the first switching transistor SW1 may be a PMOS transistor, and the second and third switching transistors SW2 and SW3 may be an NMOS transistor.
도 3을 참조하면, 패널(100)에 내장된 게이트 드라이버(200)는 복수의 스캔용 게이트 라인들에 스캔 펄스(SC1~SCn)를 개별적으로 공급하는 복수의 스캔 스테이지(SC_ST1~SC_STn)와, 복수의 센스용 게이트 라인들에 센스 펄스(SE1~SEn)를 개별적으로 공급하는 복수의 센스 스테이지(SE_ST1~SE_STn)를 구비한다.3, the
게이트 드라이버(200)는 레벨 쉬프터(600)로부터 전술한 복수의 게이트 제어 신호들을 공급받고, 대표적으로 도 6에 도시된 바와 같이 위상이 서로 다르면서 인접한 스캔 클럭과 하이 레벨 구간이 일부 오버랩하는 m상 스캔 클럭들(SCCLK1~SCCLKm)과, 위상이 서로 다르면서 인접한 센스 클럭과 하이 레벨 구간이 일부 오버랩하는 m상 센스 클럭들(SECLK1~SECLKm)을 공급받는다. The
복수의 스캔 스테이지(SC_ST1~SC_STn)는 레벨 쉬프터부(600)로부터 공급된 스타트 펄스(VST)에 응답하여 쉬프트 동작을 시작하고, 스캔 클럭들(SCCLK1~SCCLKm)을 순차적으로 번갈아가면서 선택하여 스캔용 게이트 라인들에 스캔 펄스(SC1~SCn)로 출력한다. The plurality of scan stages SC_ST1 to SC_STn starts the shift operation in response to the start pulse VST supplied from the
복수의 센스 스테이지(SC_ST1~SC_STn)는 스타트 펄스(VSP)에 응답하여 쉬프트 동작을 시작하고 센스 클럭들(SECLK1~SECLKm)을 순차적으로 번갈아가면서 선택하여 스캔용 게이트 라인들에 센스 펄스(SE1~SEn)로 출력한다.The plurality of sense stages SC_ST1 to SC_STn start the shift operation in response to the start pulse VSP and alternately select the sense clocks SECLK1 to SECLKm sequentially to output the sense pulses SE1 to SEn .
한편, 각 프레임은 스캔 펄스(SCn) 및 센스 펄스(SEn)에 응답하여 데이터 신호에 해당하는 구동 전압(Vgs)이 각 서브픽셀에 기입되고 각 서브픽셀이 구동 전압(Vgs)에 따라 발광하는 데이터 기입(writing) 기간과, 어느 한 수평라인에 포함된 서브픽셀들의 전기적인 특성을 센싱하여 해당 서브픽셀의 보상값을 업데이트하는 수직 블랭크(blank) 기간을 포함한다. On the other hand, in each frame, the driving voltage Vgs corresponding to the data signal is written in each subpixel in response to the scan pulse SCn and the sense pulse SEn, and data in which each subpixel emits light in accordance with the driving voltage Vgs And a vertical blank period for updating the compensation value of the corresponding subpixel by sensing the electrical characteristics of the subpixels included in one horizontal line.
각 수직 블랭크 기간에서, 어느 하나의 스캔 스테이지(SC_STn) 및 어느 하나의 센스 스테이지(SE_STn)는 해당 스캔 클럭(SCCLK1)과 센스 펄스(SECLK1)를 선택하여 해당 수평라인의 스캔용 게이트 라인과 센스용 게이트 라인 각각에 스캔 펄스(SCn) 및 센스 펄스(SEn)를 공급한다.In each vertical blanking period, any one of the scan stages SC_STn and one sense stage SE_STn selects the corresponding scan clock SCCLK1 and the sense pulse SECLK1, A scan pulse SCn and a sense pulse SEn are supplied to the gate lines, respectively.
도 6을 참조하면, 각 수직 블랭크 기간에 공급되는 스캔 펄스(SCn) 및 센스 펄스(SEn) 각각은 해당 스캔 클럭(SCCLK1)과 센스 펄스(SECLK1)에 포함된 제1 펄스폭을 갖는 제1 펄스(P1), 제1 펄스폭보다 작은 제2 펄스폭을 갖는 제2 및 제3 펄스(P2, P2)를 포함할 수 있다. 6, each of the scan pulse SCn and the sense pulse SEn supplied in each vertical blanking period is supplied to a first pulse having a first pulse width included in the corresponding scan clock SCCLK1 and the sense pulse SECLK1, (P1) having a second pulse width smaller than the first pulse width, and second and third pulses (P2, P2) having a second pulse width smaller than the first pulse width.
도 2 및 도 6을 참조하면, 각 수직 블랭크 기간에서 스캔 펄스(SCn) 및 센스 펄스(SEn)의 제1 펄스(P1)가 공급되는 기간은 해당 서브픽셀들에 대한 센싱 동작 기간을 의미한다. 이러한 센싱 동작 기간 동안, 데이터 드라이버(300)는 해당 수평라인의 서브픽셀들(SP) 각각에 센싱용 데이터 전압(Vdata) 및 레퍼런스 전압(Vref)을 공급하여 각 구동 TFT(DT)를 구동시킨다. 구동 TFT(DT)가 구동되는 동안, 각 구동 TFT(DT)의 전기적인 특성(Vth, 이동도)이 반영된 픽셀 전류가 플로팅 상태인 레퍼런스 라인(Rm)의 라인 커패시터에 전압으로 충전되고, 데이터 드라이버(300)는 레퍼런스 라인(Rm)에 충전된 전압을 샘플링하여 각 서브픽셀(SP)의 센싱 데이터로 변환하고 타이밍 컨트롤러(400)로 출력한다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(400)는 해당 서브픽셀(SP)의 센싱 결과를 이용하여 메모리(500)에 저장된 해당 서브픽셀(SP)의 이동도 보상값을 업데이트한다. Referring to FIGS. 2 and 6, a period during which the first pulse P1 of the scan pulse SCn and the sense pulse SEn is supplied during each vertical blank period indicates a sensing operation period for the corresponding subpixels. During this sensing operation period, the
그리고, 스캔 펄스(SCn) 및 센스 펄스(SEn)의 제2 및 제3 펄스(P1, P2)가 공급되는 동안, 데이터 드라이버(300)는 리커버리용 데이터 전압 및 레퍼런스 전압을 해당 서브픽셀들에 공급하여, 센싱 동작한 서브픽셀들(SP)의 상태를 센싱되지 않은 다른 서브픽셀들과 유사하게 표시 동작 상태로 복원시킨다. While the second and third pulses P1 and P2 of the scan pulse SCn and the sense pulse SEn are supplied, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부에서 GPM을 포함하는 어느 하나의 스캔 클럭을 생성하는 방법을 보여주는 파형도이다.7 is a waveform diagram illustrating a method of generating a scan clock including a GPM in a level shifter according to an exemplary embodiment of the present invention.
앞서 설명한 도 5에서는 GPM을 포함하는 스캔 클럭의 출력 레벨을 1H 단위마다 결정하기 위하여 2개의 제어비트[B0:B1]가 할당되었으나, 도 7과 같이 1개의 제어비트[B0]가 할당될 수 있다. In the previously described FIG. 5, two control bits [B0: B1] are allocated to determine the output level of the scan clock including the GPM every 1H units, but one control bit [B0] may be allocated as shown in FIG. .
레벨 쉬프터부(600)의 디코더는 1H 단위로 공급된 각 제어비트[B0]가 지시하는 명령을 현재 레벨 쉬프터(60-1)로부터 출력되는 전압 레벨에 따라 다르게 적용하여, 레벨 쉬프터(60-1)의 제1 내지 제3 출력 스위치(SW1, SW2, SW3)를 제어함으로써 도 7에 도시된 바와 같이 라이징 에지 및 폴링 에지에서 GPM을 포함하는 스캔 클럭(SCCLK)을 생성하여 출력할 수 있다.The decoder of the
도 7을 참조하면, 제어비트[B0]의 하이 레벨[1]은 다음 수평기간에서 GPM을 포함하는 출력을 지시하고, 로우 레벨[0]은 현재 수평기간의 출력 레벨을 다음 수평기간에서 유지하도록 지시할 수 있다. 스캔 클럭(SCCLK)은 라이징 에지에 GPM 출력이 포함되는 라이징 GPM과, 폴링 에지에 GPM 출력이 포함되는 폴링 GPM을 포함할 수 있다. 라이징 GPM 및 폴링 GPM을 포함하는 스캔 클럭(SCCLK)은 3H 기간 또는 2H 기간의 펄스폭을 갖을 수 있다.7, the high level [1] of the control bit [B0] indicates the output including the GPM in the next horizontal period, and the low level [0] indicates the output level of the current horizontal period in the next horizontal period You can tell. The scan clock (SCCLK) may include a rising GPM with the GPM output on the rising edge and a polling GPM with the GPM output on the falling edge. The scan clock (SCCLK) including the rising GPM and the polling GPM may have a pulse width of 3H period or 2H period.
게이트 오프 전압(VGL)을 출력하고 있는 현재 수평기간에서 입력된 제어비트[B0]가 GPM 출력을 지시하면, 레벨 쉬프터(60-1)는 다음 수평기간에서 제2 출력 스위치(SW2)는 턴-오프하고 미리 설정된 일부 시간 동안 제3 출력 스위치(SW3)를 턴-온함으로써 라이징 GPM을 출력한 다음, 그 수평기간의 나머지 시간 동안 제3 출력 스위치(SW3)를 턴-오프하고 제1 출력 스위치(SW1)를 턴-온함으로써 게이트 온 전압(VGH)을 출력한다. When the control bit [B0] input in the current horizontal period which outputs the gate off voltage VGL indicates the GPM output, the level shifter 60-1 outputs the second output switch SW2 in the next horizontal period, And outputs the rising GPM by turning on the third output switch SW3 for a predetermined period of time and then turns off the third output switch SW3 during the remaining time of the horizontal period and turns off the first output switch On voltage VGH by turning on the switch SW1.
한편, 게이트 온 전압(VGL)을 출력하고 있는 현재 수평기간에서 입력된 제어비트[B0]가 GPM 출력을 지시하면, 레벨 쉬프터(60-1)는 다음 수평기간에서 제1 출력 스위치(SW1)의 턴-온을 유지하여 게이트 온 전압(VGH)을 계속 출력하다가 미리 설정된 나머지 시간에서 제1 출력 스위치(SW1)를 턴-오프시키고 제3 출력 스위치(SW3)를 턴-온함으로써 폴링 GPM을 출력한다. On the other hand, when the control bit [B0] input in the current horizontal period that outputs the gate-on voltage VGL indicates the GPM output, the level shifter 60-1 outputs the output of the first output switch SW1 And maintains the turn-on state to continuously output the gate-on voltage VGH, and then outputs the polling GPM by turning off the first output switch SW1 and turning on the third output switch SW3 at a preset remaining time .
게이트 오프 전압(VGL)을 출력하고 있는 현재 수평기간에서 입력된 제어비트[B0]가 홀딩을 지시하면, 레벨 쉬프터(60-1)는 다음 수평기간에서 제2 출력 스위치(SW2)의 턴-온을 유지하여 게이트 오프 전압(VGL)의 출력을 유지시킨다.When the control bit [B0] input in the current horizontal period of outputting the gate off voltage VGL indicates holding, the level shifter 60-1 turns on the second output switch SW2 in the next horizontal period, And maintains the output of the gate-off voltage VGL.
게이트 온 전압(VGH)을 출력하고 있는 현재 수평기간에서 입력된 제어비트[B0]가 홀딩을 지시하면, 레벨 쉬프터(60-1)는 다음 수평기간에서 제1 출력 스위치(SW1)의 턴-온을 유지하여 게이트 온 전압(VGH)의 출력을 유지시킨다.When the control bit [B0] input in the current horizontal period which is outputting the gate-on voltage VGH indicates holding, the level shifter 60-1 turns on the first output switch SW1 in the next horizontal period, To maintain the output of the gate-on voltage VGH.
폴링 GPM을 출력하고 있는 현재 수평기간에서 입력된 제어비트[B0]가 홀딩을 지시하면, 레벨 쉬프터(60-1)는 다음 수평기간에서 제2 출력 스위치(SW2)의 턴-온을 유지하여 게이트 오프 전압(VGL)을 출력한다.When the control bit [B0] input in the current horizontal period for outputting the polling GPM indicates holding, the level shifter 60-1 maintains the turn-on of the second output switch SW2 in the next horizontal period, Off voltage VGL.
라이징 GPM 타이밍 및 폴링 GPM 타이밍은 레벨 쉬프터(60-1)의 옵션(커패시터 또는 저항)으로 세팅할 수 있다.The rising GPM timing and polling GPM timing can be set to the option (capacitor or resistor) of the level shifter 60-1.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 9는 도 8에 도시된 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부와 게이트 드라이버 사이의 신호 라인들을 예시한 도면이고, 도 10은 도 8에 도시된 레벨 쉬프터부의 입력 신호들을 예시한 파형도이다.8 is a block diagram schematically showing an LCD configuration according to an embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram illustrating signal lines between the timing controller and the level shifter unit and the gate driver shown in FIG. 8, and FIG. 8 is a waveform diagram illustrating input signals of the level shifter shown in FIG.
도 8을 참조하면, LCD는 패널(1100), 게이트 드라이버(1200), 데이터 드라이버(1300), 타이밍 컨트롤러(1400), 전원 공급부(1500), 레벨 쉬프터부(1600), 감마 전압 생성부(1100) 등을 포함한다. 8, the LCD includes a
전원 공급부(1500)는 외부로부터 공급받은 입력 전압을 이용하여 LCD의 모든 회로의 구동에 필요한 각종 구동 전압들을 생성하여 출력한다. The
패널(1100)의 픽셀 어레이(PA)를 구성하는 각 서브픽셀(SP)은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 TFT, TFT와 공통 전극(Vcom) 사이에 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 TFT를 통해 픽셀 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극(Vcom)에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과량을 제어한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-오프 기간동안 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. Each of the subpixels SP constituting the pixel array PA of the
패널(1100)에 내장된 게이트 드라이버(200)는 레벨 쉬프터부(1600)로부터 공급받은 복수의 게이트 제어 신호들을 이용하여 게이트 라인들(GL)을 개별적으로 구동한다. The
데이터 드라이버(1300)는 타이밍 컨트롤러(1400)로부터 공급받은 데이터 제어 신호에 따라, 타이밍 컨트롤러(1400)로부터 공급받은 영상 데이터를 감마 전압 생성부(1700)로부터 공급받은 감마 전압들을 이용하여 정극성 또는 부극성의 아날로그 데이터 신호로 변환하고 패널(1100)의 데이터 라인들(DL)로 공급한다. The
타이밍 컨트롤러(1400)는 복수의 데이터 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(1300)로 공급하고, 영상 데이터에 대한 다양한 영상 처리를 수행하여 데이터 드라이버(1300)로 공급한다. The
특히, 타이밍 컨트롤러(1400)는 내부 타이밍 설정 정보를 이용하여 레벨 쉬프터부(1600)에서 출력되는 복수의 게이트 제어 신호들 각각의 출력 레벨을 결정하는 복수의 제어 데이터를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(1400)는 도 10에 도시된 바와 같이 일정 시간(1H) 단위로 복수의 게이트 제어 신호의 출력 레벨을 각각 결정하는 복수의 제어 비트들을 직렬화하여 제어 비트 스트림(CBS)을 생성한다.In particular, the
GPM을 포함하는 스캔 클럭들(CLKs) 각각의 출력 레벨은 2비트의 제어비트[B0:B1]를 할당하여 1H 단위로 정의하고, 스타트 펄스(VST), 리셋 펄스(RST), 이븐 구동 전압(GVDD_E), 오드 구동 전압(GVDD_O) 등의 출력 레벨은 1비트의 제어비트[B0]를 할당하여 1H 단위로 정의한다. 한편, 도 7에서 설명한 바와 같이 GPM을 포함하는 스캔 클럭들(CLKs) 각각의 출력 레벨은 1비트의 제어비트[B0]를 할당하여 1H 단위로 정의할 수 있다. The output level of each of the scan clocks CLKs including the GPM is defined in units of 1H by allocating a 2-bit control bit [B0: B1], and the start pulse VST, the reset pulse RST, GVDD_E, and the odd driving voltage GVDD_O are assigned in units of 1H by assigning 1-bit control bits [B0]. On the other hand, as described with reference to FIG. 7, the output level of each scan clock CLKs including the GPM can be defined in units of 1H by assigning a 1-bit control bit [B0].
도 9를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(1400)는 제1 내지 제3 배선을 통해 클럭(CLK), 직렬화된 제어 비트 스트림(CBS), 래치 인에이블 신호(LE)를 각각 레벨 쉬프터부(600)로 공급한다.9, the
레벨 쉬프터부(1600)는 도 10에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(400)로부터 일정 시간(1H) 단위로 전송된 제어 비트 스트림(CBS)을 클럭(CLK)에 따라 순차 샘플링하여 래치하고, 래치 인에이블 신호(LE)에 따라 복수의 제어 비트들을 이용하여 출력 전압 레벨이 각각 결정된 복수의 게이트 제어 신호를 출력한다. 레벨 쉬프터부(1600)는 1H마다 제어 비트에 따라 출력 전압 레벨이 결정된 스캔 클럭들(CLK1~CLKm), 스타트 펄스(VST), 리셋 펄스(RST), 이븐 구동 전압(GVDD_E), 오드 구동 전압(GVDD_O) 등의 등을 개별적으로 생성하여 게이트 드라이버(1200)로 출력한다. The
패널(1100)에 내장된 게이트 드라이버(1200)는 레벨 쉬프터부(1600)로부터 전술한 복수의 게이트 제어 신호들을 공급받고, 스타트 펄스(VST)에 응답하여 쉬프트 동작을 시작하고, 스캔 클럭들(CLK1~CLKm)을 순차적으로 번갈아가면서 선택하여 게이트 라인들(GL1~GLn)에 스캔 펄스를 순차적으로 출력한다. The
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부는 시리얼 인터페이스를 이용하여 다양한 게이트 제어 데이터를 전송함으로써 레벨 쉬프터부의 출력 신호들의 수 및 동작 모드와 관계없이 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부 사이의 배선 수를 3개로 최소화할 수 있다. As described above, the timing controller and the level shifter unit according to the embodiment of the present invention transmit various gate control data using the serial interface, so that the number of output signals of the level shifter unit and the level shifter unit The number of wires can be minimized to three.
이에 따라, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 레벨 쉬프터부의 출력 신호의 수가 증가하더라도 타이밍 컨트롤러 및 레벨 쉬프터부 사이의 배선 수를 3개로 최소화함으로써 타이밍 컨트롤러의 출력핀 수, 레벨 쉬프터부의 입력핀 수, PCB에서 타이밍 컨트롤러와 레벨 쉬프터부 사이의 라우팅 배선 수 및 라우팅 면적을 최소화할 수 있으므로 코스트 및 EMI를 저감할 수 있다.Accordingly, even if the number of output signals of the level shifter unit increases, the number of wirings between the timing controller and the level shifter unit is minimized to three, thereby reducing the number of output pins of the timing controller, the number of input pins of the level shifter unit, The number of routing wires and the routing area between the timing controller and the level shifter portion can be minimized, thereby reducing cost and EMI.
일 실시예에 따른 레벨 쉬프터부 및 디스플레이 장치는 OLED 디스플레이 장치, LCD 등과 같은 모든 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.The level shifter unit and the display device according to an exemplary embodiment may be applied to all display devices such as an OLED display device, an LCD, and the like.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. It is intended that the scope of the invention be interpreted by the claims appended hereto, and that all techniques within the scope of equivalents thereof should be construed as being included within the scope of the present invention.
100, 1100: 패널 200, 1200: 게이트 드라이버
300, 1300: 데이터 드라이버 400, 1400: 타이밍 컨트롤러
500, 1500: 전원부, 전원 공급부 600, 1600: 레벨 쉬프터부
700, 1700: 감마 전압 생성부 800: 메모리
610: 디코더 60-1~60-N: 레벨 쉬프터100, 1100:
300, 1300:
500, 1500: power supply unit,
700, 1700: gamma voltage generator 800: memory
610: Decoders 60-1 to 60-N: Level shifter
Claims (10)
상기 게이트 드라이버의 구동을 제어하는 복수의 게이트 제어 신호를 출력하는 레벨 쉬프터부와;
상기 복수의 게이트 제어 신호 각각의 출력 레벨을 특정 시간 단위로 결정하는 복수의 제어 데이터를 직렬화하고, 직렬화된 상기 복수의 제어 데이터를 상기 특정 시간 단위마다 클럭에 맞추어 상기 레벨 쉬프터부로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
상기 레벨 쉬프터부는
상기 복수의 게이트 제어 신호를 개별적으로 출력하는 복수의 레벨 쉬프터와,
상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 직렬화된 복수의 제어 데이터를 공급받아 래치하고, 래치된 복수의 제어 데이터를 이용하여 상기 특정 시간 단위마다 상기 복수의 레벨 쉬프터 각각의 출력 레벨을 제어하는 디코더를 포함하는 디스플레이 장치.A gate driver for driving gate lines of the panel;
A level shifter for outputting a plurality of gate control signals for controlling driving of the gate driver;
A timing controller for serializing a plurality of control data for determining an output level of each of the plurality of gate control signals in a specific time unit and transmitting the serialized control data to the level shifter unit in synchronization with the clock for each specific time unit Including,
The level shifter unit
A plurality of level shifters for individually outputting the plurality of gate control signals,
And a decoder for receiving and latching the plurality of serialized control data from the timing controller and controlling an output level of each of the plurality of level shifters for each specific time unit using a plurality of latched control data.
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 특정 시간 단위마다 상기 래치된 복수의 제어 데이터를 출력하는 타이밍을 제어하는 래치 인에이블 신호를 더 생성하고,
제1 배선을 통해 상기 클럭을 상기 레벨 쉬프터부로 전송하고,
제2 배선을 통해 상기 직렬화된 복수의 제어 데이터를 상기 레벨 쉬프터부로 전송하며,
제3 배선을 통해 상기 래치 인에이블 신호를 상기 레벨 쉬프터부로 전송하는 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
The timing controller
Further generates a latch enable signal for controlling the timing of outputting the plurality of control data items latched in the specific time unit,
The clock is transferred to the level shifter through the first wiring,
And transmits the serialized plurality of control data to the level shifter through a second wire,
And transmits the latch enable signal to the level shifter unit via the third wiring.
상기 타이밍 컨트롤러는 각 수평기간마다 상기 복수의 게이트 제어 신호들 각각의 출력 레벨을 1비트 또는 2비트로 지시하는 복수의 제어비트들을 직렬화하여 제어 비트스트림을 생성하고, 상기 각 수평기간마다 생성된 제어 비트스트림을 상기 클럭에 맞추어 전송하고,
상기 레벨 쉬프터부는 상기 각 수평기간마다 전송된 제어 비트스트림을 상기 클럭에 따라 샘플링하여 래치하고, 상기 래치 인에이블 신호에 따라 상기 복수의 제어비트들을 이용하여, 다음 수평기간에서 상기 복수의 게이트 제어 신호 각각의 출력 레벨을 결정하는 디스플레이 장치.The method of claim 2,
Wherein the timing controller generates a control bit stream by serializing a plurality of control bits indicating an output level of each of the plurality of gate control signals in one or two bits in each horizontal period, The stream is transmitted according to the clock,
Wherein the level shifter samples and latches the control bit stream transmitted in each horizontal period according to the clock and outputs the plurality of gate control signals in the next horizontal period using the plurality of control bits in accordance with the latch enable signal, And determines the respective output levels.
상기 게이트 드라이버는 픽셀 어레이를 포함하는 패널에 내장되고,
상기 픽셀 어레이를 구성하는 각 서브픽셀이 발광 소자와 그 발광 소자를 독립적으로 구동하는 픽셀 회로를 포함하고,
상기 게이트 드라이버는 상기 각 서브픽셀과 접속된 스캔용 게이트 라인에 스캔 펄스를 공급하고, 상기 각 서브픽셀과 접속된 센스용 게이트 라인에 센스 펄스를 공급하며,
상기 레벨 쉬프터부에 포함된 상기 복수의 레벨 쉬프터들은
복수의 스캔 클럭들, 복수의 센스 클럭들, 복수의 캐리 클럭들, 스타트 펄스, 리셋 펄스, 이븐 프레임 구동 전압, 오드 프레임 구동 전압과, 상기 게이트 드라이버에서 각 서브픽셀의 센싱 동작에 필요한 제어 신호들을 포함하는 상기 복수의 게이트 제어 신호들을 개별적으로 생성하여 상기 게이트 드라이버로 공급하는 디스플레이 장치.The method of claim 3,
Wherein the gate driver is embedded in a panel including a pixel array,
Wherein each sub-pixel constituting the pixel array includes a light-emitting element and a pixel circuit that independently drives the light-emitting element,
The gate driver supplies a scan pulse to a scan gate line connected to each subpixel, supplies a sense pulse to a sense gate line connected to each subpixel,
The plurality of level shifters included in the level shifter section
A plurality of scan clocks, a plurality of carry clocks, a start pulse, a reset pulse, an even frame drive voltage, an odd frame drive voltage, and control signals required for the sensing operation of each subpixel in the gate driver And supplies the plurality of gate control signals to the gate driver.
상기 게이트 드라이버는 픽셀 어레이를 포함하는 패널에 내장되고,
상기 픽셀 어레이를 구성하는 각 서브픽셀은 액정 커패시터를 독립적으로 구동하는 박막 트랜지스터를 포함하며,
상기 게이트 드라이버는 상기 각 서브픽셀과 접속된 게이트 라인에 스캔 펄스를 공급하고,
상기 레벨 쉬프터부에 포함된 상기 복수의 레벨 쉬프터들은
복수의 스캔 클럭들, 스타트 펄스, 리셋 펄스, 이븐 프레임 구동 전압, 오드 프레임 구동 전압을 포함하는 상기 복수의 게이트 제어 신호들을 개별적으로 생성하여 상기 게이트 드라이버로 공급하는 디스플레이 장치.The method of claim 3,
Wherein the gate driver is embedded in a panel including a pixel array,
Each subpixel constituting the pixel array includes a thin film transistor which independently drives a liquid crystal capacitor,
Wherein the gate driver supplies a scan pulse to a gate line connected to each sub-pixel,
The plurality of level shifters included in the level shifter section
Wherein the plurality of gate control signals including a plurality of scan clocks, a start pulse, a reset pulse, an even frame drive voltage, and an odd frame drive voltage are separately generated and supplied to the gate driver.
상기 레벨 쉬프터부의 디코더는
상기 복수의 제어비트들 중 상기 각 수평기간에서 1비트가 할당된 제1 제어비트를 이용하여, 다음 수평기간에서 상기 복수의 레벨 쉬프터들 중 제1 레벨 쉬프터로부터 출력되는 제1 게이트 제어 신호의 출력을 게이트 온 전압 또는 게이트 오프 전압으로 결정하고,
상기 복수의 제어비트들 중 상기 각 수평기간에서 1비트 또는 2비트가 할당된 제2 제어비트를 이용하여, 다음 수평기간에서 상기 복수의 레벨 쉬프터들 중 제2 레벨 쉬프터로부터 출력되는 제2 게이트 제어 신호의 출력을 상기 게이트 온 전압, 상기 게이트 오프 전압, 또는 게이트 펄스 변조(이하 GPM) 출력으로 결정하는 디스플레이 장치.The method according to claim 4 or 5,
The decoder of the level shifter unit
An output of a first gate control signal output from a first level shifter of the plurality of level shifters in a next horizontal period using a first control bit to which one bit is allocated in each horizontal period among the plurality of control bits; On voltage or a gate-off voltage,
And a second gate control unit which outputs a second gate control signal from the second level shifter of the plurality of level shifters in a next horizontal period, using a second control bit allocated to one or two bits in each horizontal period among the plurality of control bits, Wherein the output of the signal is determined as the gate-on voltage, the gate-off voltage, or the gate pulse modulation (GPM) output.
상기 제2 제어비트로 상기 제1 비트가 할당되어 상기 GPM 출력 또는 이전 수평기간 출력의 홀딩을 지시하고,
상기 제2 레벨 쉬프터가 상기 게이트 오프 전압을 출력하는 제1 수평기간에서 상기 디코더가 공급받은 상기 제2 제어비트가 상기 GPM 출력을 지시하면, 상기 제2 레벨 쉬프터는 제2 수평기간에서 일부 시간 동안 라이징 GPM을 출력한 다음, 그 제2 수평기간의 나머지 시간에 상기 게이트 온 전압 출력하고,
상기 제2 레벨 쉬프터가 상기 게이트 온 전압을 출력하는 제3 수평기간에서 상기 디코더가 공급받은 상기 제2 제어비트가 상기 GPM 출력을 지시하면, 상기 제2 레벨 쉬프터는 제4 수평기간에서 상기 게이트 온 전압의 출력을 유지하다가 그 제4 수평기간의 나머지 시간에 폴링 GPM을 출력하는 디스플레이 장치.The method of claim 6,
The first bit is assigned to the second control bit to indicate holding of the GPM output or previous horizontal period output,
When the second control bit supplied by the decoder in the first horizontal period in which the second level shifter outputs the gate off voltage indicates the GPM output, the second level shifter is in the second horizontal period for some time Outputs the gate-on voltage at the remaining time of the second horizontal period after outputting the rising GPM,
When the second control bit supplied by the decoder in the third horizontal period in which the second level shifter outputs the gate-on voltage indicates the GPM output, the second level shifter shifts the gate- Maintains the output of the voltage and outputs the polling GPM at the remaining time of the fourth horizontal period.
상기 제2 레벨 쉬프터가 상기 게이트 오프 전압 또는 상기 게이트 온 전압을 출력하는 제5 수평 기간에서 상기 디코더가 공급받은 상기 제2 제어비트가 홀딩을 지시하면, 상기 제2 레벨 쉬프터는 제6 수평기간에서 상기 제5 수평 기간의 출력을 유지하는 디스플레이 장치.The method of claim 6,
When the second level shifter indicates holding of the second control bit supplied from the decoder in a fifth horizontal period in which the gate-off voltage or the gate-on voltage is output, the second level shifter is in the sixth horizontal period And maintains the output of the fifth horizontal period.
상기 제2 레벨 쉬프터가 상기 폴링 GPM을 출력하고 있는 제7 수평기간에서 상기 디코더가 공급받은 상기 제2 제어비트가 홀딩을 지시하면, 상기 제2 레벨 쉬프터는 제8 수평기간에서 상기 게이트 오프 전압의 출력을 유지하는 디스플레이 장치.The method of claim 7,
When the second level shifter indicates holding of the second control bit supplied from the decoder in the seventh horizontal period in which the polling GPM is being output, the second level shifter shifts the gate- A display device for maintaining output.
상기 레벨 쉬프터부는
상기 각 수평기간마다 공급받은 클럭 수를 카운트하여 설정치보다 작으면 비정상 상태로 인식하여, 상기 래치 동작을 홀딩하고, 이전 수평기간의 출력을 유지하는 디스플레이 장치.The method of claim 3,
The level shifter unit
Counts the number of clocks supplied for each horizontal period, recognizes an abnormal state when the counted number is smaller than the set value, holds the latch operation, and maintains the output of the previous horizontal period.
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KR1020170127393A KR102420492B1 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Level shifter device using serial interface and display device having the same |
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US11862106B2 (en) | 2021-12-01 | 2024-01-02 | Samsung Display Co., Ltd. | Scan driver and display apparatus comprising the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070003648A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-05 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | Integrated circuit device and electronic instrument |
KR20130141996A (en) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | 삼성전자주식회사 | Gate driver and devices including the same |
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