KR101863332B1 - 주사 구동부, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주사 구동부, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부는 종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하고, 상기 복수의 스테이지 중 첫 번째 스테이지에 제1 주사 시작 신호가 입력되고, 상기 복수의 스테이지 중 마지막 스테이지에 제2 주사 시작 신호가 입력되고, 상기 제1 주사 시작 신호 및 상기 제2 주사 시작 신호는 각각 매 프레임마다 하나의 펄스를 가지고, 상기 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호의 제1 프레임에 대한 제1 펄스가 입력되는 시점과 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제1 프레임에 대한 제2 펄스가 입력되는 시점 사이에 상기 복수의 스테이지는 차례대로 게이트 온 전압을 출력하며, 상기 복수의 스테이지는 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제2 펄스가 입력된 후에는 상기 게이트 온 전압보다 낮은 제1 저전압을 출력한다.

Description

주사 구동부, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법{SCAN DRIVER, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 주사 구동부, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하는 단위인 복수의 화소와 복수의 구동부를 포함한다. 구동부는 화소에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부 및 데이터 전압의 전달을 제어하는 게이트 신호를 인가하는 주사 구동부를 포함한다. 종래에는 주사 구동부 및 데이터 구동부를 칩(Chip) 형태로 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에 실장하여 표시판과 연결하거나 구동부 칩을 표시판에 직접 실장하는 방식이 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 박막 트랜지스터 채널의 높은 이동도를 요하지 않는 주사 구동부의 경우 이를 별도의 칩으로 형성하지 않고 표시판 에 집적하는 구조가 개발되고 있다.

이러한 주사 구동부는 종속적으로 연결된 복수의 스테이지로 이루어진 시프트 레지스터와 이에 구동 신호를 전달하는 복수의 신호선들을 포함한다. 복수의 스테이지는 정해진 순서대로 순차적으로 각 게이트선에 게이트 신호를 출력한다.

한편, 표시 장치의 제조 과정에서 표시판에 외부로부터 여러 구동 신호를 전달하는 인쇄 회로 기판은 표시판의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다. 이 경우 표시판 상에 집적되어 있는 주사 구동부는 인쇄 회로 기판이 위치하는 방향에 따라 표시판의 상부에서 하부로 게이트 신호를 순차적으로 출력할 수도 있고 표시판의 하부에서 상부로 게이트 신호를 순차적으로 출력할 수도 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 추가 스테이지 없이 양방향 구동이 가능한 주사 구동부를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 주사 구동부에 인가되는 구동 신호를 전달하는 구동 신호선들의 수를 줄이는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부는 종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하고, 상기 복수의 스테이지 중 첫 번째 스테이지에 제1 주사 시작 신호가 입력되고, 상기 복수의 스테이지 중 마지막 스테이지에 제2 주사 시작 신호가 입력되고, 상기 제1 주사 시작 신호 및 상기 제2 주사 시작 신호는 각각 매 프레임마다 하나의 펄스를 가지고, 상기 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호의 제1 프레임에 대한 제1 펄스가 입력되는 시점과 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제1 프레임에 대한 제2 펄스가 입력되는 시점 사이에 상기 복수의 스테이지는 차례대로 게이트 온 전압을 출력하며, 상기 복수의 스테이지는 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제2 펄스가 입력된 후에는 상기 게이트 온 전압보다 낮은 제1 저전압을 출력한다.

상기 제1 주사 시작 신호를 전달하는 제1 신호선 및 상기 제2 주사 시작 신호를 전달하는 제2 신호선을 더 포함하고, 상기 제1 신호선 및 상기 제2 신호선은 상기 주사 구동부의 외부로부터 상기 제1 주사 시작 신호와 상기 제2 주사 시작 신호를 전달받을 수 있다.

상기 주사 구동부는 순방향 구동 및 역방향 구동이 모두 가능할 수 있다.

상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스 중 적어도 하나의 고레벨의 전압은 상기 게이트 온 전압과 동일하고, 상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스 중 적어도 하나의 저레벨의 전압은 상기 제1 저전압 또는 상기 제1 저전압보다 낮은 제2 저전압과 동일할 수 있다.

상기 복수의 스테이지 중 제1 스테이지는 상기 게이트 신호에 동기되어 있는 캐리 신호를 출력하여 상기 제1 스테이지의 이전에 위치하는 이전 스테이지 또는 이후에 위치하는 다음 스테이지에 전달할 수 있다.

상기 제1 스테이지는 제1 클록 신호의 고레벨 전압을 상기 게이트 온 전압으로 출력하는 풀업부, 상기 제1 클록 신호의 상기 고레벨 전압을 상기 캐리 신호의 고레벨 전압으로 출력하는 캐리부, 상기 이전 스테이지의 캐리 신호 및 상기 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 게이트 신호를 상기 제1 저전압으로 풀-다운하는 제1 풀다운부, 상기 이전 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 순방향 구동시 고레벨의 제1 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하고 상기 역방향 구동시 저레벨의 제2 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하는 제1 풀-업/다운 제어부, 그리고 상기 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 순방향 구동시 상기 저레벨의 제2 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하고, 상기 역방향 구동시 고레벨의 상기 제2 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하는 제2 풀-업/다운 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제1 전원 전압의 고레벨 및 상기 제2 전원 전압의 고레벨 중 적어도 하나는 상기 게이트 온 전압과 동일하고, 상기 제1 전원 전압의 저레벨 및 상기 제2 전원 전압의 저레벨 중 적어도 하나는 상기 제2 저전압과 동일할 수 있다.

상기 제1 스테이지는 상기 이전 스테이지의 캐리 신호 및 상기 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 제1 스테이지의 캐리 신호의 고레벨 전압을 상기 제2 저전압으로 풀-다운하는 제2 풀다운부를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 스테이지 중 제1 스테이지는 상기 게이트 신호를 출력하는 게이트 출력 단자, 상기 게이트 신호에 동기되어 있는 캐리 신호를 출력하는 캐리 출력 단자, 상기 제1 주사 시작 신호 또는 이전 스테이지의 캐리 신호를 입력 받는 제1 입력 단자, 상기 제2 주사 시작 신호 또는 다음 스테이지의 캐리 신호를 입력 받는 제2 입력 단자, 상기 제1 저전압을 입력 받는 제1 저전압 단자, 상기 제1 저전압보다 낮거나 같은 제2 저전압을 입력 받는 제2 저전압 단자, 제1 전원 전압을 입력 받는 제1 전원 단자, 그리고 제2 전원 전압을 입력 받는 제2 전원 단자를 포함할 수 있다.

상기 제1 전원 전압은 상기 순방향 구동시 상기 게이트 온 전압을 가지고 상기 역방향 구동시 상기 제2 저전압을 가지며, 상기 제2 전원 전압은 상기 순방향 구동시 상기 제2 저전압을 가지고 상기 역방향 구동시 상기 게이트 온 전압을 가질 수 있다.

상기 복수의 스테이지 중 제1 스테이지는 상기 제1 주사 시작 신호 또는 상기 제2 주사 시작 신호의 저레벨 전압과 동일한 전압을 입력 받는 저전압 단자를 포함하고, 상기 저전압 단자는 상기 제1 주사 시작 신호 또는 상기 제2 주사 시작 신호 중 하나를 입력 받을 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부는 종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하고, 상기 복수의 스테이지 중 제1 스테이지는 제1 구동 신호를 입력 받는 제1 단자 및 제2 단자를 포함하고, 상기 제1 구동 신호는 파형이 서로 다른 제1 구간과 제2 구간을 포함하며, 상기 제1 스테이지를 제외한 나머지 스테이지 중 적어도 한 스테이지는 제3 단자를 통해 입력 받은 상기 제1 구동 신호의 상기 제2 구간에서만 동작하고 상기 제1 구간에서는 동작하지 않는다.

상기 제1 구동 신호는 한 프레임을 주기로 펄스를 가지는 주사 시작 신호일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 게이트선이 위치하는 표시판, 상기 복수의 게이트선에 각각 연결되어 있으며 서로 종속적으로 연결되어 있는 복수의 스테이지를 포함하는 주사 구동부, 그리고 상기 주사 구동부에 제1 주사 시작 신호 및 제2 주사 시작 신호를 전달하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 복수의 스테이지 중 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호가 입력되고, 상기 복수의 스테이지 중 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호가 입력되고, 상기 제1 주사 시작 신호 및 상기 제2 주사 시작 신호는 매 프레임마다 하나의 펄스를 가지고, 상기 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호의 제1 프레임에 대한 제1 펄스가 입력되는 시점과 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제1 프레임에 대한 제2 펄스가 입력되는 시점 사이에 상기 복수의 스테이지는 차례대로 게이트 온 전압을 출력하며, 상기 복수의 스테이지는 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제2 펄스가 입력된 후에는 상기 게이트 온 전압보다 낮은 제1 저전압을 출력한다.

상기 주사 구동부는 순방향 구동 및 역방향 구동이 모두 가능할 수 있다.

상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스 중 적어도 하나의 고레벨의 전압은 상기 게이트 온 전압과 동일하고, 상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스 중 적어도 하나의 저레벨의 전압은 상기 제1 저전압 또는 상기 제1 저전압보다 낮은 제2 저전압과 동일할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하는 주사 구동부, 그리고 상기 주사 구동부에 제1 주사 시작 신호 및 제2 주사 시작 신호를 전달하는 신호 제어부를 포함하는 표시 장치에서, 상기 복수의 스테이지 중 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호의 제1 펄스를 입력하는 단계, 상기 복수의 스테이지 중 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 제2 펄스를 입력하는 단계, 그리고 상기 복수의 스테이지가 상기 첫 번째 스테이지에 상기 제1 펄스가 입력되는 시점부터 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 펄스가 입력되는 시점 사이에 차례대로 게이트 온 전압을 출력하는 단계를 포함한다.

상기 복수의 스테이지가 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 펄스가 입력된 후에 상기 게이트 온 전압보다 낮은 제1 저전압을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 주사 구동부는 순방향 구동 및 역방향 구동이 모두 가능할 수 있다.

상기 순방향 구동에서 상기 제1 펄스는 한 프레임에 대해 상기 제2 펄스보다 앞서고, 상기 역방향 구동에서 상기 제1 펄스는 한 프레임에 대해 상기 제2 펄스보다 늦을 수 있다.

상기 복수의 스테이지에 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 인가하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 전원 전압의 전압 레벨과 상기 제2 전원 전압의 전압 레벨은 상기 순방향 구동 및 상기 역방향 구동에서 서로 바뀔 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 양방향 구동이 가능한 주사 구동부의 구성을 간단히 하고, 주사 구동부가 차지하는 면적을 줄일 수 있다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 블록도이고,
도 4는 도 3에 도시한 주사 구동부가 제1 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이고,
도 5는 도 3에 도시한 주사 구동부가 제2 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 블록도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 한 스테이지의 회로도이고,
도 8은 도 6에 도시한 주사 구동부가 제1 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이고,
도 9는 도 6에 도시한 주사 구동부가 제2 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이고,
도 10, 도 11 및 도 12는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 블록도이고,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 구동부 및 구동 신호를 보여주는 도면이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(300), 주사 구동부(400), 데이터 구동부(500), 그리고 주사 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어하기 위한 신호 제어부(600)를 포함한다.

표시판(300)은 복수의 게이트 신호선(G1-Gn), 복수의 데이터선(D1-Dm), 그리고 복수의 게이트 신호선(G1-Gn) 및 복수의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며 행렬 형태로 배열되어 있을 수 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 한편, 표시판(300)은 복수의 화소(PX)가 배열되어 있는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 주변 영역(PA)을 포함한다.

게이트 신호선(G1-Gn)은 게이트 신호를 전달하며 데이터 신호선(D1-Dm)은 데이터 전압을 전달한다.

각 화소(PX)는 하나의 게이트선(G1-Gn) 및 하나의 데이터선(D1-Dm)과 연결된 스위칭 소자 및 화소 전극을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 표시판(300)에 집적되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자일 수 있다.

데이터 구동부(500)는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며 복수의 데이터 구동 칩을 포함할 수 있다. 데이터 구동부(500)는 표시판(300)에 부착된 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film, FPC film)(550) 위에 위치할 수 있다. 가요성 인쇄 회로막(550)은 표시판(300)을 인쇄 회로 기판(560)에 전기적으로 연결한다. 이와 달리 데이터 구동부(500)는 직접 표시판(300)의 주변 영역(PA)에 실장될 수도 있고, 화소(PX)가 포함하는 스위칭 소자와 동일한 제조 공정에서 주변 영역(PA)에 집적될 수도 있다.

주사 구동부(400)는 표시판(300)의 주변 영역(PA)에 집적되어 있으며 복수의 게이트선(G1-Gn)에 게이트 신호를 순차적으로 전달한다. 게이트 신호는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 포함한다. 주사 구동부(400)는 인쇄 회로 기판(560) 및 가요성 인쇄 회로막(550)을 통하여 여러 구동 신호를 입력 받을 수 있다.

신호 제어부(600)는 인쇄 회로 기판(560)에 위치할 수 있다. 신호 제어부(600)는 주사 구동부(400)의 구동을 제어하는 주사 제어 신호와 데이터 구동부(500)의 구동을 제어하는 데이터 제어 신호를 생성하여 이들을 가요성 인쇄 회로막(550)을 통하여 주사 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 전달할 수 있다. 주사 제어 신호는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함하고, 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다. 데이터 제어 신호는 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함할 수 있다.

인쇄 회로 기판(560) 및 가요성 인쇄 회로막(550)은 도 1에 도시한 바와 같이 표시판(300)의 상부에 위치할 수도 있고 도 2에 도시한 바와 같이 표시판(300)의 하부에 위치할 수도 있다. 인쇄 회로 기판(560) 및 가요성 인쇄 회로막(550)이 표시판(300)의 상부에 위치하는 경우 주사 구동부(400)는 제1 방향(Dir1)으로 순차적으로 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 출력할 수 있고(이를 순방향 구동 모드라 함), 인쇄 회로 기판(560) 및 가요성 인쇄 회로막(550)이 표시판(300)의 하부에 위치하는 경우 주사 구동부(400)는 제2 방향(Dir2)으로 순차적으로 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 출력할 수 있다(이를 역방향 구동 모드라 함). 제1 방향(Dir1) 및 제2 방향(Dir2)은 서로 반대 방향이며 두 방향 모두 게이트선(G1-Gn)이 뻗은 방향에 수직인 방향, 즉 열 방향일 수 있다.

그러면 이러한 주사 구동부(400)의 구체적인 구조 및 구동 방법에 대해 도 3, 도 4 및 도 5를 앞에서 설명한 도 1 및 도 2와 함께 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시한 주사 구동부가 제1 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이고, 도 5는 도 3에 도시한 주사 구동부가 제2 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부는 구동 배선부(SL)와 이에 전기적으로 연결된 시프트 레지스터부(SR)를 포함한다.

구동 배선부(SL)는 다양한 구동 신호를 전달할 수 있다. 구동 배선부(SL)는 제1 주사 시작 신호(STV1)를 전달하는 선, 제2 주사 시작 신호(STV2)를 전달하는 선, 제1 클록 신호(CKV1)을 전달하는 선, 그리고 제2 클록 신호(CKV2)를 전달하는 선을 포함한다. 구동 배선부(SL)는 앞에서 설명한 인쇄 회로 기판(560) 및 가요성 인쇄 회로막(550)을 통해 외부로부터 상기의 구동 신호들을 전달 받을 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 주사 시작 신호(STV1) 및 제2 주사 시작 신호(STV2)는 각각 1 프레임을 주기로 매 프레임마다 하나의 펄스를 가지는 펄스 신호일 수 있다. 제1 주사 시작 신호(STV1)의 펄스 인가 시점과 제2 주사 시작 신호(STV2)의 펄스 인가 시점은 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 한 프레임에 대해 제1 주사 시작 신호(STV1)의 펄스 인가 시점과 제2 주사 시작 신호(STV2)의 펄스 인가 시점 사이의 시간 차이는 1 프레임보다 작을 수 있다.

또한 이웃한 두 프레임 사이에서 데이터 전압이 표시판(300)의 데이터선(D1-Dm)에 출력되지 않는 구간을 수직 공백 구간(vertical blank period)(VB)이라 할 때, 한 프레임의 제1 수직 시작 신호(STV1)의 펄스와 이웃한 프레임의 제2 수직 시작 신호(STV2)의 펄스 사이의 간격은 대략 수직 공백 구간(VB)의 길이와 같을 수 있다. 제1 주사 시작 신호(STV1) 및 제2 주사 시작 신호(STV2)의 펄스의 고레벨은 게이트 온 전압(Von)을 가지고 저레벨은 소정의 저전압 또는 게이트 오프 전압(Voff)을 가질 수 있다.

제1 클록 신호(CKV1)는 게이트 온 전압(Von)을 고레벨로 가지고 상기 소정의 저전압 또는 게이트 오프 전압(Voff)을 저전압으로 가지는 반복하는 펄스 신호일 수 있고, 그 주기는 2H일 수 있다. 제1 클록 신호(CKV1)의 펄스의 듀티비는 50% 또는 50% 미만일 수 있다.

제2 클록 신호(CKV2)는 제1 클록 신호(CKV1)의 위상이 반전된 펄스 신호일 수 있다. 제2 클록 신호(CKV2)를 전달하는 선은 생략될 수도 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 클록 신호(CKV1)와 제2 클록 신호(CKV2)는 수직 공백 구간(VB)에서 일정한 전압, 예를 들어 게이트 오프 전압(Voff)과 같은 저전압을 유지할 수 있다.

이 밖에 구동 배선부(SL)는 각 구동 모드에서 일정한 전압을 가지는 DC 전압을 전달하는 신호선을 더 포함할 수 있다.

시프트 레지스터부(SR)는 서로 종속적으로 연결된 복수의 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)를 포함한다. 각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)는 게이트선(G1-Gn)과 각각 연결되어 게이트선(G1-Gn)에 게이트 신호를 출력한다. 각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)는 표시판(300)의 주변 영역(PA)에 집적되어 있는 복수의 박막 트랜지스터 및 축전기들을 포함할 수 있다.

각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)는 클록 단자(CK), 제1 입력 단자(IN1), 제2 입력 단자(IN2), 캐리 출력 단자(CR) 및 게이트 출력 단자(OUT)를 포함한다.

각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)의 클록 단자(CK)에는 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)가 입력된다. 예를 들면, 홀수 번째 스테이지의 클록 단자(CK)는 제1 클록 신호(CKV1)를 수신하고, 짝수 번째 스테이지의 클록 단자(CK)는 제2 클록 신호(CKV2)를 수신할 수 있다.

각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)의 게이트 출력 단자(OUT)는 게이트 신호(GV1-GVn)를 출력한다. 스테이지(ST1,..., STn)의 게이트 출력 단자(OUT)들 각각은 게이트선(G1-Gn)과 전기적으로 연결되어 게이트 신호(GV1-GVn)를 전달한다. 게이트 신호(GV1-GVn)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)로 이루어질 수 있다.

각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)의 캐리 출력 단자(CR)는 캐리 신호를 출력한다. 캐리 신호는 게이트 신호에 동기된 신호일 수 있다.

캐리 출력 단자(CR)로부터 출력된 캐리 신호는 이전 스테이지의 제2 입력 단자(IN2) 및 다음 스테이지의 제1 입력 단자(IN1)에 입력될 수 있다. 예를 들어, k 번째 스테이지(STk)의 이전 스테이지는 k 번째 스테이지(STk)의 앞에 위치한 스테이지들(ST1, …, ST(k-1)) 중 어느 하나 일 수 있고, k 번째 스테이지(STk)의 다음 스테이지는 k 번째 스테이지(STk)의 다음에 위치한 스테이지들(ST(k+1),.., STn) 중 어느 하나 일 수 있다. 도 3에 도시한 실시예에서는 각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)의 캐리 출력 단자(CR)로부터 출력된 캐리 신호는 바로 다음 스테이지의 제1 입력 단자(IN1) 또는 바로 이전 스테이지의 제2 입력 단자(IN2)로 전달되는 것을 보여준다. 첫 번째 스테이지(ST1)의 캐리 출력 단자(CR)는 다음 스테이지의 제1 입력 단자(IN1)에만 캐리 신호를 전달하고, 마지막 스테이지인 n 번째 스테이지(STn)의 캐리 출력 단자(CR)는 이전 스테이지의 제2 입력 단자(IN2)에만 캐리 신호를 전달할 수 있다.

첫 번째 스테이지(ST1)의 제1 입력 단자(IN1)에는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 입력되고, 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에는 제2 주사 시작 신호(STV2)가 입력된다.

도 3에 도시하지는 않았지만, 각 스테이지(ST1, …, STn)는 적어도 하나의 일정한 전압(DC 전압)을 입력 받을 수 있는 적어도 하나의 입력 단자를 더 포함할 수 있다.

그러면 도 3 내지 도 5에 도시한 주사 구동부의 구동 방법에 대해 설명한다.

본 실시예에 따른 주사 구동부(400)는 앞에서 설명한 바와 같이 양방향 구동이 가능한 주사 구동부일 수 있다.

도 4를 참조하면, 순방향 구동 모드인 경우 첫 번째 스테이지(ST1)의제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면서 해당 프레임의 주사 동작이 시작된다. 한 프레임에 대해 제1 주사 시작 신호(STV1)가 제2 주사 시작 신호(STV2)보다 먼저 고레벨이 된다.

첫 번째 스테이지(ST1)의 제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면, 즉 제1 입력 단자(IN1)에 제1 주사 시작 신호(STV1)의 펄스가 입력되면, 시프트 레지스터부(SR)의 스테이지들(ST1-STn)은 첫 번째 스테이지(ST1)부터 아래로 순차적으로 구동되어 게이트 신호(GV1-GVn)를 게이트 출력 단자(OUT)를 통해 게이트선(G1-Gn)에 차례대로 내보낼 수 있다. 이때 첫 번째 게이트선(G1)에 게이트 온 전압(Von)이 출력되기 시작하는 시점은 제1 주사 시작 신호(STV1)이 고레벨로 된 시점 이후부터 저레벨로 되는 시점 이전까지의 시간 사이에 위치할 수 있다.

도 4에 도시한 실시예에서는 게이트선(G1-Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 1H를 주기로 차례대로 출력되고 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 게이트 신호(GV1-GVn)의 게이트 온 전압(Von)의 출력 시간은 서로 다른 게이트선(G1-Gn)에 대해 일부 중첩할 수도 있고, 한 프레임에서 하나의 게이트 신호(GV1-GVn)가 두 개의 게이트 온 펄스를 포함할 수도 있으며, 이웃한 몇 개의 게이트선(G1-Gn)에 대해 게이트 온 전압(Von)의 출력 순서가 바뀌어 있을 수도 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 주사 구동부의 순방향 구동 모드는 첫 번째 스테이지(ST1)가 먼저 구동되고 마지막 스테이지(STn)가 마지막으로 구동된다면 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 모든 주사 구동 방법을 포함할 수 있다.

이와 같이 모든 게이트선(G1-Gn)에 차례대로 게이트 온 전압(Von)이 출력되고 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 입력되는 제2 주사 시작 신호(STV2)가 고레벨이 되면 해당 프레임의 주사 동작이 끝난다. 즉, 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 제2 주사 시작 신호(STV2)의 펄스가 인가되면 마지막 게이트선(Gn)에 게이트 오프 전압(Voff)이 출력된다. 마지막 게이트선(Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 출력된 후 수직 공백 구간(VB)이 진행되고, 다음 프레임의 주사 동작이 시작될 수 있다.

다음 도 5를 참조하면, 역방향 구동 모드인 경우 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 입력되는 제2 주사 시작 신호(STV2)가 고레벨이 되면서 해당 프레임의 주사 동작이 시작된다. 역방향 구동 모드에서는 한 프레임에 대해 제2 주사 시작 신호(STV2)가 제1 주사 시작 신호(STV1)보다 먼저 고레벨의 펄스를 가진다.

마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 입력되는 제2 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면 시프트 레지스터부(SR)의 스테이지들(ST1-STn)은 마지막 스테이지(STn)부터 위로 순차적으로 구동되어 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 아래부터 차례대로 내보낼 수 있다. 이때 게이트선(G1-Gn)에 출력되는 게이트 신호(GV1-GVn)는 도 4의 실시예에 대한 앞에서의 설명과 같을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 주사 구동부의 역방향 구동 모드는 마지막 스테이지(STn)가 먼저 구동되고 첫 번째 스테이지(ST1)가 마지막으로 구동된다면 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 모든 주사 구동 방법을 포함할 수 있다.

이와 같이 모든 게이트선(G1-Gn)에 아래부터 차례대로 게이트 온 전압(Von)이 출력되고 첫 번째 스테이지(ST1)의 제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면 해당 프레임의 주사 동작이 끝난다. 첫 번째 게이트선(G1)에 게이트 온 전압(Von)이 출력된 후 해당 프레임의 수직 공백 구간(VB)이 진행되고, 다음 프레임의 주사 동작이 시작될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 양방향 구동이 가능한 주사 구동부(400)를 구성하는 시프트 레지스터의 첫 번째 스테이지(ST1)와 마지막 스테이지(STn)에 서로 다른 주사 시작 신호(STV1, STV2)를 입력하여 한 프레임에 대한 주사 시작과 주사 종료를 지시할 수 있다. 즉, 첫 번째 스테이지(ST1)에 제1 주사 시작 신호(STV1)의 펄스가 입력되는 시점과 마지막 스테이지(STn)에 제2 주사 시작 신호(STV2)의 펄스가 입력되는 시점 사이에서 스테이지(ST1-STn)는 차례대로 순방향 또는 역방향으로 게이트 온 전압(Von)을 출력한다. 이에 따르면 마지막 스테이지(STn)의 동작을 종료시키기 위한 더미 스테이지 등이 필요 없고, 양방향 구동 모드에 따라 마지막 스테이지부터 주사를 시작할 때 첫 번째 스테이지의 동작을 종료시키기 위한 추가 더미 스테이지도 구성할 필요가 없다. 따라서 더미 스테이지의 추가에 다른 주사 구동부(400)가 차지하는 면적을 줄일 수 있고 그에 따른 더미 신호를 추가할 필요가 없어 효율적이고 간단한 주사 구동부를 구성할 수 있다.

다음, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 도 1 및 도 2에 도시한 표시 장치의 주사 구동부(400)의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 블록도이고, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 한 스테이지의 회로도이고, 도 8은 도 6에 도시한 주사 구동부가 제1 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이고, 도 9는 도 6에 도시한 주사 구동부가 제2 방향 구동 모드에서 구동될 때의 구동 신호 및 게이트 신호의 파형도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부는 구동 배선부(SL)와 이에 전기적으로 연결된 시프트 레지스터부(SR)를 포함한다.

구동 배선부(SL)는 앞에서 설명한 제1 주사 시작 신호(STV1)를 전달하는 선, 제2 주사 시작 신호(STV2)를 전달하는 선, 제1 클록 신호(CKV1)을 전달하는 선, 그리고 제2 클록 신호(CKV2)를 전달하는 선 이외에 제1 저전압(VSS1)을 전달하는 선, 제2 저전압(VSS2)을 전달하는 선, 제1 전원 전압(VDD1)을 전달하는 선, 그리고 제2 전원 전압(VDD2)을 전달하는 선을 더 포함할 수 있다.

제1 저전압(VSS1) 및 제2 저전압(VSS2)은 서로 다른 전압 레벨을 가질 수 있고 각각 일정한 전압 레벨을 가질 수 있다. 제1 저전압(VSS1)은 제2 저전압(VSS2)보다 높고 게이트 온 전압(Von)보다 낮을 수 있다. 예를 들어 제1 저전압(VSS1)은 약 -7V일 수 있고, 제2 저전압(VSS2)는 약 -10V일 수 있다. 이와 달리 제1 저전압(VSS1)과 제2 저전압(VSS2)는 동일할 수도 있다.

제1 전원 전압(VDD1) 및 제2 전원 전압(VDD2)은 DC 전압으로서 서로 다른 전압 레벨을 가질 수 있다.

제1 전원 전압(VDD1)은 순방향 구동 모드에서 제2 전원 전압(VDD2)보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있고 역방향 구동 모드에서는 제2 전원 전압(VDD2)보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 전원 전압(VDD1)은 순방향 구동 모드에서는 게이트 온 전압(Von)일 수 있고 역방향 구동 모드에서는 제2 저전압(VSS2)일 수 있다. 또한 제2 전원 전압(VDD2)은 순방향 구동 모드에서는 제2 저전압(VSS2)일 수 있고 역방향 구동 모드에서는 게이트 온 전압(Von)일 수 있다.

게이트 온 전압(Von)은 예를 들어 약 22V 일 수 있다.

시프트 레지스터부(SR)는 앞에서 설명한 도 3에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 적어도 하나의 입력 단자를 더 포함한다. 여기서는 각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)가 포함하는 입력 단자에 대해 더 구체적으로 설명한다.

각 스테이지(ST1, ST2, ST3, …, ST(n-1), STn)는 앞에서 설명한 클록 단자(CK), 제1 입력 단자(IN1), 제2 입력 단자(IN2), 캐리 출력 단자(CR) 및 게이트 출력 단자(OUT) 이외에 제1 전원 단자(VD1), 제2 전원 단자(VD2), 제1 저전압 단자(VS1), 그리고 제2 저전압 단자(VS2)를 더 포함한다.

제1 전원 단자(VD1)는 제1 전원 전압(VDD1)을 수신한다. 앞에서 설명한 바와 같이 제1 전원 단자(VD1)에 입력되는 제1 전원 전압(VDD1)은 순방향 구동 모드에서는 게이트 온 전압(Von)이고 역방향 구동 모드에서는 제2 저전압(VSS2)일 수 있다.

제2 전원 단자(VD2)는 제2 전원 전압(VDD2)을 수신한다. 앞에서 설명한 바와 같이 제2 전원 단자(VD2)에 입력되는 제2 전원 전압(VDD2)은 순방향 구동 모드에서는 제2 저전압(VSS2)이고 역방향 구동 모드에서는 게이트 온 전압(Von)일 수 있다.

제1 저전압 단자(VS1)는 제1 저전압(VSS1)을 수신한다. 제1 저전압(VSS1)은 게이트 오프 전압(Voff)과 같을 수 있다.

제2 저전압 단자(VS2)는 제2 저전압(VSS2)을 수신한다.

나머지 단자에 대해서는 앞에서 설명하였으므로 여기서 상세한 생략한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부(400)의 각 스테이지(ST1-STn)는 제1 풀-업/다운 제어부(431), 제2 풀-업/다운 제어부(432), 충전부(433), 풀업부(434), 캐리부(435), 제1 풀다운부(436), 제2 풀다운부(437), 인버팅부(438), 제1 유지부(441) 및 제2 유지부(442)를 포함한다.

제1 풀-업/다운 제어부(431)는 제4 트랜지스터(T4)를 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 제1 입력 단자(IN1)와 연결된 제어 전극과 제1 전원 단자(VD1)와 연결된 입력 전극, 그리고 제1 노드(N1)에 연결된 출력 전극을 포함한다. 제1 노드(N1)는 풀업부(434)의 제어 전극과 연결되어 있다. 제1 풀-업/다운 제어부(431)는 제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 이전 스테이지의 캐리 신호 또는 제1 주사 시작 신호(STV1) 또는 제2 주사 시작 신호(STV2)의 고레벨, 예를 들어 게이트 온 전압(Von)에 응답하여 제1 전원 전압(VDD1)을 제1 노드(N1)에 인가한다. 제1 풀-업/다운 제어부(431)는 순방향 구동 모드에서는 제1 노드(N1)에 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 역방향 구동 모드에서는 제1 노드(N1)에 저레벨, 예를 들어 제2 저전압(VSS2)을 인가한다.

제2 풀-업/다운 제어부(432)는 제9 트랜지스터(T9)를 포함한다. 제9 트랜지스터(T9)는 제2 입력 단자(IN2)와 연결된 제어 전극, 제2 전원 단자(VD2)와 연결된 입력 전극, 그리고 제1 노드(N1)에 연결된 출력 전극을 포함한다. 제2 풀-업/다운 제어부(432)는 제2 입력 단자(IN2)에 인가되는 다음 스테이지의 캐리 신호 또는 제1 주사 시작 신호(STV1) 또는 제2 주사 시작 신호(STV2)의 고레벨, 예를 들어 게이트 온 전압(Von)에 응답하여 제2 전원 전압(VDD2)을 제1 노드(N1)에 인가한다. 제2 풀-업/다운 제어부(432)는 순방향 구동 모드에서는 제1 노드(N1)에 제2 저전압(VSS2)을 인가하고 역방향 구동 모드에서는 제1 노드(N1)에 게이트 온 전압(Von)을 인가한다.

충전부(433)는 축전기(C1)를 포함한다. 축전기(C1)는 풀업부(434)의 제어 전극과 연결된 제1 전극, 그리고 제2 노드(N2)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제2 노드(N2)는 풀업부(434)의 출력 전극과 연결되어 있다.

풀업부(434)는 제1 트랜지스터(T1)를 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)에 연결된 제어 전극, 클록 단자(CK)와 연결된 입력 전극 및 제2 노드(N2)에 연결된 출력 전극을 포함한다. 풀업부(434)의 제어 전극에 충전부(433)의 충전 전압이 인가된 상태에서 클록 단자(CK)에 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)의 고레벨인 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 풀업부(434)는 부트스트랩(bootstrap)된다. 이때 제1 노드(N1)에 인가된 전압은 부스팅되고, 풀업부(434)는 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트 출력 단자(OUT)를 통해 게이트 신호(GV1-GVn)로서 출력한다.

캐리부(435)는 제15 트랜지스터(T15)를 포함한다. 제15 트랜지스터(T15)는 제1 노드(N1)에 연결된 제어 전극, 클록 단자(CK)에 연결된 입력 전극 및 제4 노드(N4)에 연결된 출력 전극을 포함한다. 캐리부(435)는 제1 노드(N1)의 신호가 부스팅되면 클록 단자(CK)에 수신된 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)의 고레벨, 예를 들어 게이트 온 전압(Von)을 캐리 신호로서 캐리 출력 단자(CR)을 통해 출력한다.

제1 풀다운부(436)는 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)를 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 제2 입력 단자(IN2)와 연결된 제어 전극, 제2 노드(N2)와 연결된 입력 전극 및 제1 저전압(VSS1)을 수신하는 제1 저전압 단자(VS1)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 제1 입력 단자(IN1)와 연결된 제어 전극, 제2 노드(N2)와 연결된 입력 전극 및 제1 저전압 단자(VS1)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 제1 풀다운부(436)는 이전 스테이지의 캐리 신호 및 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 제2 노드(N2)의 전압을 제1 저전압(VSS1)으로 풀-다운시킨다. 즉, 게이트 신호(GV1-GVn)의 고레벨인 게이트 온 전압(Von)을 제1 저전압(VSS1)으로 풀-다운시킨다.

제2 풀다운부(437)는 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)를 포함한다. 제5 트랜지스터(T5)는 제2 입력 단자(IN2)와 연결된 제어 전극, 제4 노드(N4)와 연결된 입력 전극 및 제2 저전압(VSS2)을 수신하는 제2 저전압 단자(VS2)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 제6 트랜지스터(T6)는 제1 입력 단자(IN1)와 연결된 제어 전극, 제4 노드(N4)와 연결된 입력 전극 및 제2 저전압 단자(VS2)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 제2 풀다운부(437)는 이전 스테이지의 캐리 신호 및 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 제4 노드(N4)의 전압을 제2 저전압(VSS2)으로 풀-다운시킨다. 즉, 제2 풀다운부(437)는 캐리 신호의 고레벨을 제2 저전압(VSS2)으로 풀-다운시킨다.

인버팅부(438)는 제12 트랜지스터(T12), 제7 트랜지스터(T7), 제13 트랜지스터(T13) 및 제8 트랜지스터(T8)를 포함한다. 제12 트랜지스터(T12)는 제어 전극과 입력 전극이 클록 단자(CK)에 연결되고, 출력 전극은 제13 트랜지스터(T13)의 입력 전극 및 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극과 연결된다. 제7 트랜지스터(T7)의 입력 전극은 클록 단자(CK)에 연결되고, 출력 전극은 제8 트랜지스터(T8)의 입력 전극과 연결되어 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 출력 전극은 제3 노드(N3)에 연결되어 있다. 인버팅부(438)는 제3 노드(N3)에 인가되는 전압을 제어한다. 인버팅부(438)는 클록 단자(CK)에 수신된 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)에 동기된 신호를 제3 노드(N3)에 인가하고, 제4 노드(N4)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 제8 및 제13 트랜지스터들(T8, T13)이 턴 온되어 제3 노드(N3)의 전압이 제1 저전압(VSS1)으로 방전된다.

제1 유지부(441)는 제10 트랜지스터(T10)를 포함한다. 제10 트랜지스터(T10)는 제3 노드(N3)에 연결된 제어 전극, 제1 노드(N1)에 연결된 입력 전극 및 제2 저전압 단자(VS2)에 연결된 출력 전극을 포함한다. 제1 유지부(441)는 제3 노드(N3)에 인가된 고레벨, 예를 들어 게이트 온 전압(Von)에 응답하여 제1 노드(N1)의 전압을 제2 저전압(VSS2)으로 방전한다.

제2 유지부(442)는 제11 트랜지스터(T11)를 포함한다. 제11 트랜지스터(T11)는 제3 노드(N3)에 연결된 제어 전극, 제4 노드(N4)에 연결된 입력 전극 및 제2 저전압 단자(VS2)에 연결된 출력 전극을 포함한다. 제2 유지부(442)는 제3 노드(N3)의 고레벨, 예를 들어 게이트 온 전압(Von)에 응답하여 제4 노드(N4)의 전압을 제2 저전압(VSS2)으로 방전한다.

그러면 도 6 및 도 7에 도시한 주사 구동부의 구동 방법에 대해 도 8및 도 9를 참조하여 설명한다.

본 실시예에 따른 주사 구동부(400)는 앞에서 설명한 실시예와 같이 양방향 구동이 가능한 주사 구동부일 수 있다.

먼저 도 8을 참조하면, 순방향 구동 모드인 경우 제1 전원 전압(VDD1)은 게이트 온 전압(Von)이고, 제2 전원 전압(VDD2)은 제2 저전압(VSS2)을 유지한다.

첫 번째 스테이지(ST1)의 제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면서 해당 프레임의 주사 동작이 시작된다. 첫 번째 스테이지(ST1)의 제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면 시프트 레지스터부(SR)의 스테이지들(ST1-STn)은 첫 번째 스테이지(ST1)부터 아래로 순차적으로 구동되어 게이트 온 전압(Von)의 게이트 신호(GV1-GVn)을 게이트 출력 단자(OUT)를 통해 게이트선(G1-Gn)에 차례대로 내보낼 수 있다. 이때 게이트선(G1-Gn)에 출력되는 게이트 신호(GV1-GVn)는 앞에서 설명한 도 3 내지 도 5에 도시한 실시예에 대한 설명과 같을 수 있다.

각 스테이지(ST1-STn)는 제1 입력 단자(IN1)를 통해 제1 주사 시작 신호(STV1) 또는 이전 스테이지의 캐리 신호를 입력 받으면 이에 응답하여 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)에 동기된 캐리 신호를 생성한다. 캐리 신호는 해당 스테이지(ST1-STn)에서 출력되는 게이트 신호에 동기되어 있을 수 있다. 도 8은 n 번째 스테이지(STn)에서 출력되는 캐리 신호(CRVn)를 예시적으로 보여준다.

제1 주사 시작 신호(STV1) 또는 제2 주사 시작 신호(STV2)의 펄스는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)의 펄스와 중첩되지 않거나 부분적으로 중첩될 수도 있다. 예를 들어 도 8에 도시한 실시예에서 제1 주사 시작 신호(STV1)의 전압 레벨이 고레벨인 동안 첫 번째 게이트선(G1)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되기 시작할 수 있다.

모든 게이트선(G1-Gn)에 차례대로 게이트 온 전압(Von)이 출력되고 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 입력되는 제2 주사 시작 신호(STV2)가 고레벨이 되면 해당 프레임의 주사 동작이 끝난다. 마지막 게이트선(Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 출력된 후 수직 공백 구간(VB)이 진행되고, 다음 프레임의 주사 동작이 시작될 수 있다.

다음 도 9를 참조하면, 역방향 구동 모드인 경우 제1 전원 전압(VDD1)은 제2 저전압(VSS2)이고, 제2 전원 전압(VDD2)는 고레벨인 게이트 온 전압(Von)을 유지한다.

역방향 구동 모드에서는 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 입력되는 제2 주사 시작 신호(STV2)가 고레벨이 되면서 해당 프레임의 주사 동작이 시작된다. 마지막 스테이지(STn)의 제2 입력 단자(IN2)에 입력되는 제2 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면 시프트 레지스터부(SR)의 스테이지들(ST1-STn)은 마지막 스테이지(STn)부터 위로 순차적으로 구동되어 게이트 신호(GV1-GVn)를 게이트선(G1-Gn)에 아래부터 차례대로 내보낼 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 주사 구동부의 역방향 구동 모드는 마지막 스테이지(STn)가 먼저 구동되고 첫 번째 스테이지(ST1)가 마지막으로 구동된다면 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 모든 주사 구동 방법을 포함할 수 있다.

각 스테이지(ST1-STn)는 제2 입력 단자(IN2)를 통해 제2 주사 시작 신호(STV1) 또는 다음 스테이지의 캐리 신호를 입력 받으면 이에 응답하여 제1 클록 신호(CKV1) 또는 제2 클록 신호(CKV2)에 동기된 캐리 신호를 생성한다. 도 9는 첫 번째 스테이지(ST1)에서 출력되는 캐리 신호(CRV1)를 예시적으로 보여준다.

모든 게이트선(G1-Gn)에 아래부터 차례대로 게이트 온 전압(Von)이 출력되고 첫 번째 스테이지(ST1)의 제1 입력 단자(IN1)에 입력되는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 고레벨이 되면 해당 프레임의 주사 동작이 끝난다. 첫 번째 게이트선(G1)에 게이트 온 전압(Von)이 출력된 후 수직 공백 구간(VB)이 진행되고, 다음 프레임의 주사 동작이 시작될 수 있다.

이외에 앞에서 설명한 실시예의 여러 특징이 본 실시예에도 적용될 수 있다.

다음 도 10, 도 11, 도 12 및 도 13과 앞에서 설명한 도면들을 함께 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 주사 구동부에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.

도 10, 도 11 및 도 12는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 주사 구동부의 블록도이고, 도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 구동부 및 구동 신호를 보여주는 도면이다.

먼저 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 주사 구동부(400)는 도 3내지 도 5에 도시한 주사 구동부(400)의 구조와 대부분 동일하므로 도 3 내지 도 5에 도시한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.

본 실시예에 따른 주사 구동부(400)는 제2 주사 시작 신호(STV2)를 전달하는 배선이 없으며 하나의 주사 시작 신호(STV)를 전달하는 선을 포함한다. 주사 시작 신호(STV)는 앞에서 설명한 도 3 내지 도 5에 도시한 실시예에 따른 제1 주사 시작 신호(STV1)와 동일한 신호일 수 있다. 본 실시예에 따른 주사 구동부(400)는 한 쪽 방향으로만 구동이 가능할 수 있다. 이 경우 마지막 스테이지(STn)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 후 별도의 더미 스테이지 또는 별도의 회로 구성을 통해 게이트 오프 전압(Voff)을 출력하는 것으로 리셋될 수 있다. 마지막 스테이지(STn)의 리셋을 위한 구성은 이 분야의 종래 기술에 따라 다양하게 구성될 수 있는 것으로서 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 실시예에 따른 주사 구동부(400)의 각 스테이지(ST1-STn)는 게이트 신호의 게이트 오프 전압(Voff)의 레벨을 정하는 신호를 입력 받기 위한 저전압 단자(VS)를 더 포함한다. 그러나 본 실시예에 따르면 각 스테이지(ST1-STn)의 저전압 단자(VS)에 저전압, 예를 들어 게이트 오프 전압(Voff)을 전달하기 위한 배선이 별도로 존재하지 않는다. 각 스테이지(ST1-STn)의 저전압 단자(VS)는 주사 시작 신호(STV)를 전달하는 선과 연결되어 주사 시작 신호(STV)를 입력 받는다.

주사 시작 신호(STV)는 앞에서 설명한 도 4 및 도 5에 도시한 제1 주사 시작 신호(STV1)와 같이 한 프레임의 시작시에만 한번의 고레벨의 펄스를 가지며 나머지 시간에서는 저레벨인 게이트 오프 전압(Voff)을 유지한다. 따라서 스테이지(ST1-STn)의 저전압 단자(VS)에 주사 시작 신호(STV)를 입력하여도 한 프레임 동안 주사 구동은 정상적으로 이루어질 수 있다.

각 스테이지(ST1-STn)의 저전압 단자(VS)는 앞에서 설명한 도 6 내지 도 9에 도시한 실시예에서 제2 저전압 단자(VS2)일 수 있다.

이와 같이 한 프레임의 대부분 시간 동안 저레벨, 예를 들어 게이트 오프 전압(Voff)을 유지하는 구동 신호(예를 들어 주사 시작 신호)를 주사 구동부(400)의 각 스테이지(ST1-STn)의 저전압 단자(VS)에 함께 입력하여 주사 구동부(400)의 구동을 위한 구동 신호선의 수를 줄일 수 있어 표시 장치의 주변 영역의 면적을 줄일 수 있다. 이 때 저전압 단자(VS)에 입력되어야 하는 저전압 레벨과 상기 구동 신호의 저레벨은 동일하여야 하며, 각 스테이지(ST1-STn)는 상기 구동 신호가 계속 인가되어도 정상적으로 동작하여야 할 것이다.

다음 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 주사 구동부(400)는 앞에서 설명한 도 6 내지 도 9에 도시한 주사 구동부와 대부분 동일하나 제2 저전압(VSS2)를 전달하는 신호선이 생략되어 있다. 대신 각 스테이지(ST1-STn)의 제2 저전압 단자(VS2)에는 제2 주사 시작 신호(STV2)또는 제1 주사 시작 신호(STV1)가 입력될 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 제1 주사 시작 신호(STV1) 또는 제2 주사 시작 신호(STV2)는 한 프레임이 시작될 때에만 고레벨의 펄스를 가지고 각 스테이지(ST1-ST2)가 동작하는 동안에는 항상 저레벨, 예를 들어 제2 저전압(VSS2)을 유지하므로 제1 주사 시작 신호(STV1) 또는 제2 주사 시작 신호(STV2)를 각 스테이지(ST1-STn)의 제2 저전압 단자(VS2)에 입력할 수 있다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 등의 장치를 구동하기 위한 구동 회로(Dr)는 서로 다른 제1 입력 단자(P1) 및 제2 입력 단자(P2)를 포함한다. 제1 입력 단자(P1) 및 제2 입력 단자(P2)에는 하나의 구동 신호선을 통해 하나의 구동 신호(S1)를 입력 받는다. 구동 신호(S1)는 시간상 제1 구간(Pr1) 및 제2 구간(Pr2)을 포함한다. 구동 신호(S1)의 제1 구간(Pr1)에서의 파형과 제2 구간(Pr2)에서 파형은 서로 다를 수 있다. 제1 구간(Pr1) 및 제2 구간(Pr2)의 순서는 바뀔 수 있다.

제2 입력 단자(P2)에 입력되는 구동 신호(S1)의 제1 구간(Pr1) 및 제2 구간(Pr2) 중 어느 한 구간의 전압은 구동 회로(Dr)의 동작에 영향을 주지 않을 수 있다. 예를 들어 제2 입력 단자(P2)에 구동 신호(S1)의 제1 구간(Pr1)의 전압이 입력되는 동안 구동 회로(Dr)는 동작하지 않을 수 있다. 제1 입력 단자(P1)에 구동 신호(S1)의 제1 구간(Pr1)의 전압이 입력됨으로써 구동 회로(Dr)는 구동을 시작할 수 있다.

이와 같이 시간상 다른 구간에서 서로 다른 파형을 전달하는 구동 신호를 두 입력 단자에 동시에 연결함으로써 구동 신호를 전달하기 위한 신호선의 개수를 줄일 수 있고 구동부의 구조를 간단히 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 표시판 400: 주사 구동부
431: 제1 풀-업/다운 제어부 432: 제2 풀-업/다운 제어부
433: 충전부 434: 풀업부
435: 캐리부 436: 제1 풀다운부
437: 제2 풀다운부 438: 인버팅부
441: 제1 유지부 442: 제2 유지부
500: 데이터 구동부 550: 가요성 인쇄 회로막
560: 인쇄 회로 기판 600: 신호 제어부
SL: 구동 배선부 SR: 시프트 레지스터부

Claims (24)

1. 순방향 구동 및 역방향 구동이 모두 가능한 주사 구동부로서,
   종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하고,
   상기 복수의 스테이지 중 첫 번째 스테이지에 제1 주사 시작 신호가 입력되고,
   상기 복수의 스테이지 중 마지막 스테이지에 제2 주사 시작 신호가 입력되고,
   상기 제1 주사 시작 신호 및 상기 제2 주사 시작 신호는 각각 매 프레임마다 하나의 펄스를 가지고,
   상기 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호의 제1 프레임에 대한 제1 펄스가 입력되는 시점과 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제1 프레임에 대한 제2 펄스가 입력되는 시점 사이에 상기 복수의 스테이지는 차례대로 게이트 온 전압을 출력하며,
   상기 복수의 스테이지는 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제2 펄스가 입력된 후에는 상기 게이트 온 전압보다 낮은 제1 저전압을 출력하고,
   상기 복수의 스테이지 중 제1 스테이지는 상기 게이트 신호에 동기되어 있는 캐리 신호를 출력하여 상기 제1 스테이지의 이전에 위치하는 이전 스테이지 또는 이후에 위치하는 다음 스테이지에 전달하고,
   상기 제1 스테이지는,
   제1 클록 신호의 고레벨 전압을 상기 게이트 온 전압으로 출력하는 풀업부,
   상기 제1 클록 신호의 상기 고레벨 전압을 상기 캐리 신호의 고레벨 전압으로 출력하는 캐리부,
   상기 이전 스테이지의 캐리 신호 및 상기 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 게이트 신호를 상기 제1 저전압으로 풀-다운하는 제1 풀다운부,
   상기 이전 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 순방향 구동시 고레벨의 제1 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하고 역방향 구동시 저레벨의 제2 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하는 제1 풀-업/다운 제어부, 그리고
   상기 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 순방향 구동시 상기 저레벨의 제2 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하고, 상기 역방향 구동시 고레벨의 상기 제2 전원 전압을 상기 풀업부의 제어 전극에 인가하는 제2 풀-업/다운 제어부
   를 포함하는 주사 구동부.
2. 제1항에서,
   상기 제1 주사 시작 신호를 전달하는 제1 신호선 및 상기 제2 주사 시작 신호를 전달하는 제2 신호선을 더 포함하고,
   상기 제1 신호선 및 상기 제2 신호선은 상기 주사 구동부의 외부로부터 상기 제1 주사 시작 신호와 상기 제2 주사 시작 신호를 전달받는
   주사 구동부.
3. 삭제
4. 제2항에서,
   상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스 중 적어도 하나의 고레벨의 전압은 상기 게이트 온 전압과 동일하고,
   상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스 중 적어도 하나의 저레벨의 전압은 상기 제1 저전압 또는 상기 제1 저전압보다 낮은 제2 저전압과 동일한
   주사 구동부.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제4항에서,
   상기 제1 전원 전압의 고레벨 및 상기 제2 전원 전압의 고레벨 중 적어도 하나는 상기 게이트 온 전압과 동일하고,
   상기 제1 전원 전압의 저레벨 및 상기 제2 전원 전압의 저레벨 중 적어도 하나는 상기 제2 저전압과 동일한
   주사 구동부.
8. 제7항에서,
   상기 제1 스테이지는 상기 이전 스테이지의 캐리 신호 및 상기 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 상기 제1 스테이지의 캐리 신호의 고레벨 전압을 상기 제2 저전압으로 풀-다운하는 제2 풀다운부를 더 포함하는 주사 구동부.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에서,
    상기 제1 스테이지는
    상기 게이트 신호를 출력하는 게이트 출력 단자,
    상기 캐리 신호를 출력하는 캐리 출력 단자,
    상기 제1 주사 시작 신호 또는 상기 이전 스테이지의 캐리 신호를 입력 받는 제1 입력 단자,
    상기 제2 주사 시작 신호 또는 상기 다음 스테이지의 캐리 신호를 입력받는 제2 입력 단자,
    상기 제1 저전압을 입력 받는 제1 저전압 단자,
    상기 제1 저전압보다 낮거나 같은 제2 저전압을 입력받는 제2 저전압 단자,
    상기 제1 전원 전압을 입력 받는 제1 전원 단자, 그리고
    상기 제2 전원 전압을 입력 받는 제2 전원 단자
    를 포함하는 주사 구동부.
13. 제12항에서,
    상기 제1 전원 전압은 상기 순방향 구동시 상기 게이트 온 전압을 가지고 상기 역방향 구동시 상기 제2 저전압을 가지며,
    상기 제2 전원 전압은 상기 순방향 구동시 상기 제2 저전압을 가지고 상기 역방향 구동시 상기 게이트 온 전압을 가지는
    주사 구동부.
14. 종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하고,
    상기 복수의 스테이지 중 첫 번째 스테이지에 제1 주사 시작 신호가 입력되고,
    상기 복수의 스테이지 중 마지막 스테이지에 제2 주사 시작 신호가 입력되고,
    상기 제1 주사 시작 신호 및 상기 제2 주사 시작 신호는 각각 매 프레임마다 하나의 펄스를 가지고,
    상기 첫 번째 스테이지에 상기 제1 주사 시작 신호의 제1 프레임에 대한 제1 펄스가 입력되는 시점과 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제1 프레임에 대한 제2 펄스가 입력되는 시점 사이에 상기 복수의 스테이지는 차례대로 게이트 온 전압을 출력하며,
    상기 복수의 스테이지는 상기 마지막 스테이지에 상기 제2 주사 시작 신호의 상기 제2 펄스가 입력된 후에는 상기 게이트 온 전압보다 낮은 제1 저전압을 출력하고,상기 복수의 스테이지 각각은,
    상기 제1 주사 시작 신호 또는 상기 제2 주사 시작 신호를 직접 입력 받는 저전압 단자를 포함하는
    주사 구동부.
15. 종속적으로 연결되어 있으며 각각 게이트 신호를 출력하는 복수의 스테이지를 포함하고,
    상기 복수의 스테이지 중 제1 스테이지는 제1 구동 신호를 입력 받는 제1 단자 및 제2 단자를 포함하고,
    상기 제1 구동 신호는 파형이 서로 다른 제1 구간과 제2 구간을 포함하며,
    상기 제1 스테이지를 제외한 나머지 스테이지 중 적어도 한 스테이지는 제3 단자를 통해 입력 받은 상기 제1 구동 신호의 상기 제2 구간에서만 동작하고 상기 제1 구간에서는 동작하지 않는
    주사 구동부.
16. 제15항에서,
    상기 제1 구동 신호는 한 프레임을 주기로 펄스를 가지는 주사 시작 신호인 주사 구동부.
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