KR102018761B1 - Circuit for modulation gate pulse and display device including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 트랜지스터의 턴-오프시 발생되는 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있는 게이트 펄스 변조 회로와 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것으로, 게이트 펄스 변조 회로의 펄스 변조 제어부는 게이트 클럭 신호와 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 제 1 스위칭 신호를 생성하는 신호 제어부와, 상기 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 기준 전압 및 상기 그라운드 전압 중 어느 하나의 전압을 선택하여 상기 전류 싱크부에 공급하는 전압 선택부를 포함한다. The present invention provides a gate pulse modulation circuit and a display device including the same, which can prevent a deterioration in image quality due to a kick-back voltage generated when the thin film transistor is turned off. A signal controller configured to generate the first switching signal according to a clock signal and a gate pulse modulated signal, and select one of the reference voltage and the ground voltage according to the gate pulse modulated signal and supply the voltage to the current sink unit And a voltage selector.
Description
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 박막 트랜지스터의 턴-오프시 발생되는 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있는 게이트 펄스 변조 회로와 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a gate pulse modulation circuit and a display device including the same, which can prevent a deterioration in image quality due to a kick-back voltage generated when a thin film transistor is turned off.
액티브 매트릭스 타입의 액정 디스플레이 장치 또는 유기 발광 디스플레이 장치는 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인의 교차 영역에 형성된 복수의 화소를 포함하여 이루어진다.The active matrix type liquid crystal display device or the organic light emitting display device includes a plurality of pixels formed in an intersection area of a plurality of data lines and a plurality of gate lines.
복수의 화소 각각은 게이트 라인에 공급되는 게이트 펄스의 게이트 하이 전압에 의해 선택되어 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 신호에 상응하는 영상을 표시하게 된다. 이러한, 복수의 화소 각각은 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 각 화소의 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 게이트 펄스의 게이트 하이 전압(gate high voltage)에 따라 턴-온되어 데이터 라인에 공급되는 데이터 신호를 커패시터에 충전시키는 역할을 한다. 그리고, 각 화소의 커패시터는 게이트 라인에 게이트 펄스의 게이트 로우 전압(gate low voltage)이 공급되면, 충전된 전압으로 박막 트랜지스터의 턴-온 상태를 유지시킨다.Each of the plurality of pixels is selected by the gate high voltage of the gate pulse supplied to the gate line to display an image corresponding to the data signal supplied from the data line. Each of the plurality of pixels may include at least one thin film transistor and at least one capacitor. The thin film transistor of each pixel is turned on according to the gate high voltage of the gate pulse supplied to the gate line to charge the capacitor with a data signal supplied to the data line. When the gate low voltage of the gate pulse is supplied to the gate line, the capacitor of each pixel maintains the turned-on state of the thin film transistor at the charged voltage.
이와 같은, 각 화소의 커패시터에 충전되는 전압은 게이트 펄스의 폴링 에지, 즉 게이트 펄스의 게이트 하이 전압이 게이트 로우 전압으로 하강할 때, 박막 트랜지스터의 기생 정전 용량으로 인해 발생되는 킥-백 전압(kick-back voltage) 만큼 감소하게 된다. 이러한 킥-백 전압으로 인하여 커패시터의 전압이 변동되어 표시 영상에서 플리커, 잔상, 색편차 등의 화질 저하가 발생하게 된다.As such, the voltage charged to the capacitor of each pixel is a kick-back voltage generated by the parasitic capacitance of the thin film transistor when the falling edge of the gate pulse, that is, the gate high voltage of the gate pulse falls to the gate low voltage. -back voltage). The kick-back voltage causes the voltage of the capacitor to fluctuate, resulting in deterioration of image quality such as flicker, afterimage, and color deviation in the display image.
상기 킥-백 전압을 줄이기 위하여, 게이트 펄스의 폴링 에지에서 게이트 하이 전압을 변조하는 게이트 펄스 변조(gate pulse modulation) 회로가 제안되었다.To reduce the kick-back voltage, a gate pulse modulation circuit has been proposed that modulates the gate high voltage at the falling edge of the gate pulse.
도 1은 종래의 게이트 펄스 변조 회로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional gate pulse modulation circuit.
도 1을 참조하면, 종래의 게이트 펄스 변조 회로는 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2), 및 저항(RE)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional gate pulse modulation circuit includes first and second switching elements SW1 and SW2 and a resistor RE.
상기 제 1 스위칭 소자(SW1)는 스위칭 신호(SCS)에 따라 스위칭되어 입력되는 게이트 하이 전압(VGH)을 출력 노드(Tout)로 출력한다. 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)는 제 2 스위칭 신호(SCS2)에 따라 스위칭되어 상기 저항(RE)을 통해 출력 단자(Tout)의 게이트 하이 전압(VGH)을 그라운드(GND)로 방전시킨다. 상기 저항(RE)은 출력 노드(Tout) 상의 전압을 방전시키는 방전 시간을 제어한다. 이러한, 종래의 게이트 펄스 변조 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.The first switching device SW1 outputs the gate high voltage VGH, which is switched according to the switching signal SCS, to the output node Tout. The second switching device SW2 is switched according to the second switching signal SCS2 to discharge the gate high voltage VGH of the output terminal Tout to the ground GND through the resistor RE. The resistor RE controls the discharge time for discharging the voltage on the output node Tout. The operation of the conventional gate pulse modulation circuit will be described as follows.
먼저, 제 1 기간(t1) 동안, 제 1 스위칭 소자(SW1)는 스위칭 신호(SCS)에 의해 턴-온되고, 제 2 스위칭 소자(SW2)는 제 2 스위칭 신호(SCS2)에 의해 턴-오프된다. 이에 따라, 제 1 기간(t1)에서는 게이트 하이 전압(VGH)이 턴-온된 제 1 스위칭 소자(SW1)를 통해 출력 단자(Tout)로 출력된다.First, during the first period t1, the first switching element SW1 is turned on by the switching signal SCS, and the second switching element SW2 is turned off by the second switching signal SCS2. do. Accordingly, in the first period t1, the gate high voltage VGH is output to the output terminal Tout through the turned-on first switching device SW1.
이어서, 제 2 기간(t2) 동안, 제 1 스위칭 소자(SW1)는 스위칭 신호(SCS)에 의해 턴-오프되고, 제 2 스위칭 소자(SW2)는 제 2 스위칭 신호(SCS2)에 의해 턴-온된다. 이에 따라, 제 2 기간(t2)에서는 출력 단자(Tout)가 저항(RE)을 통해 그라운드(GND)에 연결되어, 출력 단자(Tout)의 상의 전압이 턴-온된 제 2 스위칭 소자(SW2)와 저항(RE)을 통해 그라운드(GND)로 방전됨으로써 출력 단자(Tout)의 상의 전압이 게이트 하이 전압(VGH) 레벨에서 그라운드(GND) 레벨까지 비선형적인 기울기로 하강하는 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)으로 변조된다.Subsequently, during the second period t2, the first switching element SW1 is turned off by the switching signal SCS, and the second switching element SW2 is turned on by the second switching signal SCS2. do. Accordingly, in the second period t2, the output terminal Tout is connected to the ground GND through the resistor RE, so that the voltage on the output terminal Tout is turned on and the second switching element SW2 is turned on. By discharging to ground GND through resistor RE, the voltage on output terminal Tout goes to gate high modulation voltage VGH_GPM, which falls with a non-linear slope from gate high voltage VGH level to ground GND level. Is modulated.
이와 같은, 종래의 게이트 펄스 변조 회로의 출력 전압(Vout)은 게이트 구동부에 공급되고, 게이트 구동부는 게이트 펄스 변조 회로의 출력 전압(Vout)을 이용하여 게이트 펄스를 생성해 박막 트랜지스터의 스위칭을 제어한다. 이에 따라, 게이트 펄스의 폴링 에지는 상기 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)에 의해 비선형적인 기울기로 변조되고, 이로 인해 박막 트랜지스터가 서서히 턴-오프되므로 상기 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 개선하게 된다.The output voltage Vout of the conventional gate pulse modulation circuit is supplied to the gate driver, and the gate driver generates a gate pulse using the output voltage Vout of the gate pulse modulation circuit to control switching of the thin film transistor. . Accordingly, the falling edge of the gate pulse is modulated to a nonlinear slope by the gate high modulation voltage VGH_GPM, and thus the thin film transistor is gradually turned off, thereby improving image quality degradation due to the kick-back voltage.
그러나, 종래의 게이트 펄스 변조 회로에 따르면, 게이트 펄스의 폴링 에지가 비선형적인 기울기를 가지므로 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 개선하는데 한계가 있으며, 게이트 펄스의 폴링 에지의 기울기를 재조정할 경우 저항(RE)을 교체해야만 하는 문제점이 있다.However, according to the conventional gate pulse modulation circuit, since the falling edge of the gate pulse has a non-linear slope, there is a limit to improving image quality deterioration due to the kick-back voltage. There is a problem that must be replaced (RE).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 박막 트랜지스터의 턴-오프시 발생되는 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있는 게이트 펄스 변조 회로와 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and to provide a gate pulse modulation circuit and a display device including the same that can prevent the degradation of the image quality due to the kick-back voltage generated when the thin film transistor is turned off. It is a task.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical task of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or from such description and description will be clearly understood by those skilled in the art.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 게이트 펄스 변조 회로는 제 1 스위칭 신호에 따라 입력되는 게이트 하이 전압과 동일한 전압 레벨의 게이트 하이 변조 전압을 출력 단자로 출력하는 제 1 스위칭 소자; 전류 싱크 방식을 통해 상기 출력 단자 상의 게이트 하이 변조 전압을 상기 게이트 하이 전압 레벨에서 선형적으로 감소시키는 전류 싱크부; 및 상기 제 1 스위칭 신호를 생성하여 상기 제 1 스위칭 소자의 스위칭을 제어하고, 기준 전압 또는 그라운드 전압을 상기 전류 싱크부에 공급하는 펄스 변조 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 펄스 변조 제어부는 게이트 클럭 신호와 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 제 1 스위칭 신호를 생성하는 신호 제어부와, 상기 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 기준 전압 및 상기 그라운드 전압 중 어느 하나의 전압을 선택하여 상기 전류 싱크부에 공급하는 전압 선택부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a gate pulse modulation circuit comprising: a first switching device configured to output a gate high modulation voltage having a voltage level equal to a gate high voltage input according to a first switching signal to an output terminal; A current sink to linearly reduce the gate high modulation voltage on the output terminal at the gate high voltage level through a current sink method; And a pulse modulation controller configured to generate the first switching signal to control switching of the first switching element and to supply a reference voltage or a ground voltage to the current sink.
The pulse modulation controller may include a signal controller generating the first switching signal according to a gate clock signal and a gate pulse modulation signal, and selecting any one of the reference voltage and the ground voltage according to the gate pulse modulation signal. And a voltage selector for supplying the current sink.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 화소를 포함하는 디스플레이 패널; 입력 전원을 이용하여 게이트 하이 전압과 게이트 로우 전압을 각각 생성하는 전압 생성부; 상기 전압 생성부로부터 공급되는 게이트 하이 전압을 변조하여 게이트 하이 변조 전압을 출력하는 게이트 하이 전압 변조부; 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 상기 게이트 하이 변조 전압과 상기 게이트 로우 전압을 이용해 게이트 펄스를 생성하여 상기 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부; 및 상기 게이트 하이 전압 변조부와 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부 각각을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며, 상기 게이트 하이 전압 변조부는 상기 게이트 펄스 변조 회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display apparatus including a display panel including a pixel formed in each pixel region defined by an intersection of a plurality of gate lines and a plurality of data lines; A voltage generator configured to generate a gate high voltage and a gate low voltage by using an input power source; A gate high voltage modulator configured to output a gate high modulated voltage by modulating a gate high voltage supplied from the voltage generator; A data driver supplying a data voltage to the data line; A gate driver configured to generate a gate pulse using the gate high modulation voltage and the gate low voltage and sequentially supply the gate pulse to the plurality of gate lines; And a timing controller controlling the gate high voltage modulator, the data driver, and the gate driver, wherein the gate high voltage modulator includes the gate pulse modulation circuit.
상기 게이트 펄스의 폴링 에지는 상기 게이트 하이 변조 전압에 따라 게이트 하이 전압 레벨에서 상기 기준 전압 레벨까지 선형적인 기울기로 감소한 후, 상기 게이트 로우 전압 레벨까지 더 감소하는 것을 특징으로 한다.The falling edge of the gate pulse is reduced by a linear slope from the gate high voltage level to the reference voltage level according to the gate high modulation voltage, and further reduced to the gate low voltage level.
상기 게이트 구동부는 상기 타이밍 제어부로부터 공급되는 게이트 제어 신호에 따라 클럭 펄스를 순차적으로 출력하는 쉬프트 레지스터부; 및 상기 게이트 하이 변조 전압과 상기 게이트 로우 전압을 이용해 상기 클럭 펄스를 레벨 쉬프팅시켜 상기 게이트 펄스를 생성하여 상기 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 레벨 쉬프터부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The gate driver may include a shift register unit configured to sequentially output clock pulses according to a gate control signal supplied from the timing controller; And a level shifter unit configured to level shift the clock pulse using the gate high modulation voltage and the gate low voltage to generate the gate pulse and sequentially supply the gate pulse to the plurality of gate lines.
상기 타이밍 제어부는 상기 기준 전압의 전압 레벨을 설정하기 위한 기준 전압 설정 데이터를 상기 게이트 하이 전압 변조부에 공급하고, 상기 게이트 하이 전압 변조부의 상기 펄스 변조 제어부는 상기 기준 전압 설정 데이터를 디지털-아날로그 변환하여 상기 기준 전압을 생성해 상기 전류 싱크부에 공급한다.The timing controller supplies reference voltage setting data for setting the voltage level of the reference voltage to the gate high voltage modulator, and the pulse modulation controller of the gate high voltage modulator converts the reference voltage setting data into a digital-analog conversion. To generate the reference voltage and supply it to the current sink.
본 발명의 게이트 펄스 변조 회로와 이를 포함하는 디스플레이 장치에 따르면, 게이트 펄스의 폴링 에지가 선형적인 기울기를 가짐으로써 박막 트랜지스터의 턴-오프시 발생되는 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있으며, 저항을 교체하지 않고도 게이트 펄스의 폴링 에지의 기울기를 설정할 수 있다는 효과가 있다.According to the gate pulse modulation circuit of the present invention and the display device including the same, the falling edge of the gate pulse has a linear slope to prevent image degradation due to the kick-back voltage generated when the thin film transistor is turned off. The effect is that the slope of the falling edge of the gate pulse can be set without replacing the resistor.
도 1은 종래의 게이트 펄스 변조 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 게이트 하이 변조 전압의 폴링 기울기를 설명하기 위한 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로의 구동 파형도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 게이트 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 게이트 구동부에서 출력되는 게이트 펄스의 파형도이다.1 is a view for explaining a conventional gate pulse modulation circuit.
2 is a circuit diagram illustrating a gate pulse modulation circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a waveform diagram illustrating a falling slope of a gate high modulation voltage according to the present invention.
4 is a driving waveform diagram of a gate pulse modulation circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a display apparatus according to an exemplary embodiment.
FIG. 6 is a diagram for describing the gate driver illustrated in FIG. 5.
FIG. 7 is a waveform diagram of a gate pulse output from the gate driver shown in FIG. 5.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of the terms described herein will be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and the terms “first”, “second”, and the like are intended to distinguish one component from another. The scope of the rights shall not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the term "comprises" or "having" does not preclude the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term "at least one" should be understood to include all combinations which can be presented from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of a first item, a second item, and a third item" means two items of the first item, the second item, and the third item, as well as two of the first item, the second item, and the third item, respectively. A combination of all items that can be presented from more than one.
이하에서는 본 발명에 따른 게이트 펄스 변조 회로와 이를 포함하는 디스플레이 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a gate pulse modulation circuit and a display device including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로를 설명하기 위한 회로도이고, 도 3은 본 발명에 따른 게이트 하이 변조 전압의 폴링 기울기를 설명하기 위한 파형도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로의 구동 파형도이다.2 is a circuit diagram illustrating a gate pulse modulation circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a waveform diagram illustrating a falling slope of a gate high modulation voltage according to the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. It is a drive waveform diagram of a gate pulse modulation circuit according to an example.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로(10)는 외부로부터 공급되는 게이트 클럭 신호(GCLK)와 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 기초하여, 입력되는 게이트 하이 전압(VGH)을 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)으로 변조하여 출력한다. 이를 위해, 상기 게이트 펄스 변조 회로(10)는 펄스 변조 제어부(12), 제 1 스위칭 소자(SW1), 및 전류 싱크부(14)를 포함하여 구성된다.2 to 4, the gate
상기 펄스 변조 제어부(12)는 외부로부터 공급되는 게이트 클럭 신호(GCLK)와 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 기초하여 상기 제 1 스위칭 소자(SW1)와 상기 전류 싱크부(14) 각각의 동작을 제어함으로써 상기 출력 단자(Tout)로 출력되는 출력 전압(Vout)을 제어한다. 이를 위해, 상기 펄스 변조 제어부(12)는 신호 제어부(12a), 기준 전압 공급부(12b), 및 전압 선택부(12c)를 포함하여 구성된다.The
상기 신호 제어부(12a)는 외부, 즉 디스플레이 장치의 타이밍 제어부(미도시)로부터 공급되는 게이트 펄스 변조 신호(FLK)와 게이트 클럭 신호(GCLK)에 기초하여 상기 제 1 기간(t1) 동안에만 제 1 스위칭 소자(SW)의 스위칭을 제어하기 위한 제 1 스위칭 신호(SCS1)를 생성한다. 예를 들어, 상기 신호 제어부(12a)는 상기 게이트 클럭 신호(GCLK)의 라이징 에지에 동기되는 폴링 에지와 상기 게이트 펄스 변조 신호(FLK)의 폴링 에지에 동기되는 라이징 에지를 가지는 제 1 스위칭 신호(SCS1)를 생성할 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1 스위칭 신호(SCS1)는 상기 제 1 기간(t1) 동안 로우(Low) 상태의 전압 레벨을 가지며, 제 1 기간(t1) 이외의 기간에는 하이(High) 상태의 전압 레벨을 갖는다.The
상기 기준 전압 공급부(12b)는 타이밍 제어부로부터 공급되는 기준 전압 설정 데이터(RVSD)를 디지털-아날로그 변환하여 기준 전압 설정 데이터(RVSD)에 상응하는 기준 전압(Vref)을 생성해 전압 선택부(12c)에 공급한다. 여기서, 기준 전압 설정 데이터(RVSD)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 하이 전압(VGH) 레벨에서 선형적인 기울기로 감소하는 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)의 폴링 기울기(FS)를 설정하거나 가변하기 위한 것이다. 이에 따라, 본 발명은 종래와 같이 저항(RE)을 교체하지 않고도, 기준 전압 설정 데이터(RVSD)의 변경을 통해 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)의 폴링 기울기(FS)와 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)의 최저 전압 레벨(Vgpm)을 조정할 수 있다.The reference
한편, 상기 기준 전압 공급부(12b)는 상기 펄스 변조 제어부(12)에 내장되지 않고, 상기 펄스 변조 제어부(12)의 외부에서 상기 기준 전압(Vref)을 생성하여 전압 선택부(12c)에 공급할 수도 있다.On the other hand, the reference
상기 전압 선택부(12c)는 타이밍 제어부로부터 공급되는 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 따라 그라운드 전압(GND) 또는 상기 기준 전압 공급부(12b)로부터 공급되는 기준 전압(Vref)을 상기 전류 싱크부(14)에 공급한다. 즉, 상기 전압 선택부(12c)는, 상기 게이트 펄스 변조 신호(FLK)가 하이(High) 상태이면, 상기 기준 전압(Vref)을 선택하여 상기 전류 싱크부(14)에 공급하고, 상기 게이트 펄스 변조 신호(FLK)가 로우(Low) 상태이면, 상기 그라운드 전압(GND)을 선택하여 상기 전류 싱크부(14)에 공급한다.The
상기 제 1 스위칭 소자(SW1)는 제 1 기간(t1) 동안에만 펄스 변조 제어부(12)의 신호 제어부(12a)로부터 공급되는 스위치 온 전압의 제 1 스위칭 신호(SCS1)에 따라 턴-온됨으로써 게이트 하이 전압(VGH) 라인에 공급되는 게이트 하이 전압(VGH)과 동일한 전압 레벨의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)을 출력 단자(Tout)로 출력한다. 이에 따라, 상기 출력 단자(Tout)에 연결되어 있는 부하 커패시터(Cpanel)에는 게이트 하이 전압(VGH)이 충전된다. 예를 들어, 상기 제 1 스위칭 소자(SW1)는 P 타입 트랜지스터로서, 게이트 하이 전압(VGH) 라인에 접속된 소스 단자, 출력 단자(Tout)에 접속된 드레인 단자, 및 펄스 변조 제어부(12)로부터 제 1 스위칭 신호(SCS1)가 공급되는 게이트 단자를 포함한다.The first switching device SW1 is turned on according to the first switching signal SCS1 of the switch-on voltage supplied from the
상기 전류 싱크부(14)는 상기 펄스 변조 제어부(12)의 전압 선택부(12c)로부터 공급되는 상기 기준 전압(Vref)에 기초한 전류 싱크 방식에 따라 상기 출력 단자(Tout) 상의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)을 그라운드(GND)로 방전시킴으로써 상기 게이트 하이 전압(VGH)의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)을 선형적인 기울기로 감소시킨다. 이를 위해, 상기 전류 싱크부(14)는 제 2 스위칭 소자(SW2), 저항(RE), 및 연산 증폭기(OA)를 포함한다.The
상기 제 2 스위칭 소자(SW2)는 연산 증폭기(OA)로부터 공급되는 제 2 스위칭 신호(SCS2)에 따라 스위칭됨으로써 출력 단자(Tout)로부터 저항(RE)을 통해 그라운드(GND)로 흐르는 전류 량을 조절한다. 이와 같은, 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)는 N 타입 트랜지스터로서, 출력 단자(Tout)에 접속된 드레인 단자, 및 저항(RE)에 접속된 소스 단자, 및 연산 증폭기(OA)로부터 제 2 스위칭 신호(SCS)가 공급되는 게이트 단자를 포함한다.The second switching element SW2 is switched according to the second switching signal SCS2 supplied from the operational amplifier OA to adjust the amount of current flowing from the output terminal Tout to the ground GND through the resistor RE. do. As described above, the second switching element SW2 is an N-type transistor, and includes a drain terminal connected to the output terminal Tout, a source terminal connected to the resistor RE, and a second switching signal from the operational amplifier OA. And a gate terminal to which the (SCS) is supplied.
상기 저항(RE)은 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)의 소스 단자와 그라운드(GND) 사이에 접속된다. 이러한, 상기 저항(RE)은 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)를 통해 상기 출력 단자(Tout)로부터 공급되는 전류를 그라운드(GND)로 방전시킴으로써 게이트 하이 전압(VGH)에서 선형적으로 감소하는 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)의 폴링 기울기(FS)를 설정한다. 여기서, 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)의 폴링 기울기(FS)는 상기 부하 커패시터(Cpanel)의 커패시턴스와 상기 저항(RE)의 저항 값, 상기 기준 전압(Vref)의 전압 레벨에 의해 결정되게 된다.The resistor RE is connected between the source terminal of the second switching element SW2 and the ground GND. The resistor RE discharges the current supplied from the output terminal Tout through the second switching element SW2 to the ground GND, thereby decreasing the gate high linearly at the gate high voltage VGH. The polling slope FS of the modulation voltage VGH_GPM is set. Here, the falling slope FS of the gate high modulation voltage VGH_GPM is determined by the capacitance of the load capacitor Cpanel, the resistance of the resistor RE, and the voltage level of the reference voltage Vref.
상기 연산 증폭기(OA)는 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)와 상기 저항(RE) 사이의 피드백 노드(Nf)로부터 피드백 전압(Vfb)이 피드백되는 반전 입력 단자(-), 및 상기 펄스 변조 제어부(12)의 전압 선택부(12c)로부터 상기 기준 전압(Vref) 또는 상기 그라운드 전압(GND)이 공급되는 비반전 입력 단자(+)를 포함한다. 이러한 상기 연산 증폭기(OA)는 반전 입력 단자(-)와 비반전 입력 단자(+)에 각각 공급되는 전압에 따라 제 2 스위칭 신호(SCS2)를 출력하여 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)의 스위칭을 제어한다.The operational amplifier OA includes an inverting input terminal (-) through which a feedback voltage Vfb is fed back from a feedback node Nf between the second switching element SW2 and the resistor RE, and the pulse modulation controller ( And a non-inverting input terminal (+) to which the reference voltage Vref or the ground voltage GND is supplied from the
구체적으로, 상기 연산 증폭기(OA)는, 비반전 입력 단자(+)에 그라운드 전압(GND)이 공급될 경우, 스위치 오프 전압의 제 2 스위칭 신호(SCS2)를 출력하여 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)를 턴-오프시킴으로써 반전 입력 단자(-)에 입력되는 피드백 전압(Vfb)이 상기 그라운드 전압(GND)과 동일해지도록 한다.Specifically, when the ground voltage GND is supplied to the non-inverting input terminal (+), the operational amplifier OA outputs the second switching signal SCS2 of the switch-off voltage to the second switching element SW2. ) Is turned off so that the feedback voltage Vfb input to the inverting input terminal (-) becomes equal to the ground voltage GND.
그리고, 상기 연산 증폭기(OA)는, 비반전 입력 단자(+)에 기준 전압(Vref)이 공급될 경우, 상기 저항(RE)에 흐르는 전류에 따라 피드백 노드(Nf)로부터 반전 입력 단자(-)로 공급되는 피드백 전압(Vfb)이 상기 기준 전압(Vref)과 동일하도록 스위치 온 전압의 제 2 스위칭 신호(SCS2)를 출력하여 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)의 스위칭을 제어함으로써 상기 제 2 저항(RE)에 흐르는 전류를 일정하게 한다. 이에 따라, 상기 출력 단자(Tout) 상의 전류가 턴-온된 제 2 스위칭 소자(SW2)를 통해 그라운드(GND)로 방전됨에 따라 상기 출력 단자(Tout) 상의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)은 게이트 하이 전압(VGH) 레벨에서 선형적인 기울기로 감소하게 된다.In addition, when the reference voltage Vref is supplied to the non-inverting input terminal (+), the operational amplifier (OA) is inverted from the feedback node (Nf) according to the current flowing through the resistor (RE). The second resistor (Sf2) is controlled by outputting the second switching signal SCS2 of the switch-on voltage so that the feedback voltage Vfb is equal to the reference voltage Vref. The current flowing through RE) is made constant. Accordingly, as the current on the output terminal Tout is discharged to the ground GND through the turned-on second switching element SW2, the gate high modulation voltage VGH_GPM on the output terminal Tout becomes a gate high voltage. This decreases with a linear slope at the (VGH) level.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.As described above, the operation of the gate pulse modulation circuit according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 제 1 기간(t1)에서는, 제 1 스위칭 소자(SW1)가 턴-온되고, 제 2 스위칭 소자(SW2)가 턴-오프됨으로써 게이트 하이 전압(VGH) 라인에 공급되는 게이트 하이 전압(VGH)과 동일한 전압 레벨의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)이 출력 단자(Tout)로 출력된다. 즉, 제 1 기간(t1)에서, 상기 펄스 변조 제어부(12)의 신호 제어부(12a)는 상기 게이트 펄스 변조 신호(FLK)와 게이트 클럭 신호(GCLK)에 기초하여 상기 로우(Low) 상태의 제 1 스위칭 신호(SCS1)를 생성해 제 1 스위칭 소자(SW1)를 턴-온시킨다. 이와 동시에, 상기 펄스 변조 제어부(12)의 전압 선택부(12c)는 로우(Low) 상태의 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 따라 그라운드 전압(GND)을 상기 전류 싱크부(14)의 연산 증폭기(OA)의 비반전 입력 단자(+)에 공급하고, 상기 연산 증폭기(OA)는 비반전 입력 단자(+)에 공급되는 그라운드 전압(GND)에 따라 스위치 오프 전압의 제 2 스위칭 신호(SCS2)를 생성해 제 2 스위칭 소자(SW2)를 턴-오프시킨다.First, in the first period t1, the first switching element SW1 is turned on and the second switching element SW2 is turned off so that the gate high voltage VGH supplied to the gate high voltage VGH line is provided. The gate high modulation voltage VGH_GPM of the same voltage level as is output to the output terminal Tout. That is, in the first period t1, the
이어서, 제 2 기간(t2)에서는, 제 1 스위칭 소자(SW1)가 턴-오프되고, 제 2 스위칭 소자(SW2)가 턴-온됨으로써 출력 단자(Tout) 상의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)이 상기 게이트 하이 전압(VGH) 레벨에서 선형적인 기울기로 감소한다. 즉, 제 2 기간(t2)에서, 상기 펄스 변조 제어부(12)의 신호 제어부(12a)는 로우(Low) 상태의 게이트 펄스 변조 신호(FLK)가 하이(High) 상태로 변화됨에 따라 하이(High) 상태의 제 1 스위칭 신호(SCS1)를 생성해 제 1 스위칭 소자(SW1)를 턴-오프시킨다. 이와 동시에, 상기 펄스 변조 제어부(12)의 전압 선택부(12c)는 하이(Low) 상태의 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 따라 상기 기준 전압(Vref)을 선택하여 상기 전류 싱크부(14)의 연산 증폭기(OA)의 비반전 입력 단자(+)에 공급하고, 상기 연산 증폭기(OA)는 저항(RE)에 흐르는 전류에 따라 피드백 노드(Nf)로부터 반전 입력 단자(-)로 피드백되는 피드백 전압(Vfb)이 비반전 입력 단자(+)에 공급되는 상기 기준 전압(Vref)과 동일하도록 상기 제 2 스위칭 소자(SW2)의 스위칭을 제어한다. 이에 따라, 상기 출력 단자(Tout) 상의 전류는 상기 출력 단자(Tout)와 제 2 스위칭 소자(SW2), 저항(RE), 및 그라운드(GND)로 이어지는 전류 패스를 통해 그라운드(GND)로 방전됨으로써 상기 출력 단자(Tout) 상의 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)은 상기 게이트 하이 전압(VGH) 레벨에서 선형적인 기울기로 감소하게 된다.Subsequently, in the second period t2, the first switching element SW1 is turned off and the second switching element SW2 is turned on so that the gate high modulation voltage VGH_GPM on the output terminal Tout is changed to the above state. It decreases with a linear slope at the gate high voltage (VGH) level. That is, in the second period t2, the
그런 다음, 하이(High) 상태의 게이트 펄스 변조 신호(FLK)가 로우(Low) 상태의 변화되면, 상기 펄스 변조 제어부(12)의 전압 선택부(12c)가 로우(Low) 상태의 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 따라 그라운드 전압(GND)을 선택하여 전류 싱크부(14)의 연산 증폭기(OA)의 비반전 입력 단자(+)에 공급하고, 이로 인하여 상기 연산 증폭기(OA)가 비반전 입력 단자(+)에 공급되는 그라운드 전압(GND)에 따라 제 2 스위칭 소자(SW2)를 턴-오프시킨다. 이에 따라, 선형적인 기울기로 감소하는 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)은 게이트 펄스 변조 신호(FLK)의 폴링 시점의 폴링 전압(Vgpm)으로 유지된다. 여기서, 상기 폴링 전압(Vgpm)은 상기 부하 커패시터(Cpanel)의 커패시턴스와 상기 저항(RE)의 저항 값, 상기 기준 전압(Vref)의 전압 레벨, 및 게이트 펄스 변조 신호(FLK)의 펄스 폭에 의해 결정되게 된다.Then, when the gate pulse modulation signal FLK in the high state is changed to the low state, the
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 펄스 변조 회로는 상기 게이트 펄스 변조 신호(FLK)와 게이트 클럭 신호(GCLK)에 기초하여 상기와 같은 동작을 반복한다.As described above, the gate pulse modulation circuit according to the embodiment of the present invention repeats the above operation based on the gate pulse modulation signal FLK and the gate clock signal GCLK.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 게이트 구동부를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 5에 도시된 게이트 구동부에서 출력되는 게이트 펄스의 파형도이다.5 is a view illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 6 is a view illustrating the gate driver illustrated in FIG. 5, and FIG. 7 is a gate output from the gate driver illustrated in FIG. 5. The waveform diagram of the pulse.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(110), 전압 생성부(120), 타이밍 제어부(130), 데이터 구동부(140), 게이트 하이 전압 변조부(150), 및 게이트 구동부(160)를 포함한다.5 to 7, a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
상기 디스플레이 패널(110)은 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 게이트 라인(GL)의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 이루어진다. 복수의 화소(P) 각각은 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 펄스(GP)에 의해 선택되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호(Vdata)에 상응하는 영상을 표시하게 된다. 이러한, 복수의 화소(P) 각각은 적어도 하나의 박막 트랜지스터(미도시)와 적어도 하나의 커패시터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 각 화소의 박막 트랜지스터는 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 펄스(GP)의 게이트 하이 전압(VGH)에 따라 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 신호를 커패시터에 충전시키는 역할을 한다. 그리고, 각 화소(P)의 커패시터는 게이트 라인(GL)에 게이트 펄스(GP)의 게이트 로우 전압(VGL)이 공급되면, 충전된 전압으로 박막 트랜지스터의 턴-온 상태를 유지시킨다. 이와 같은, 복수의 화소(P)는 데이터 전압(Vdata)에 따라 액정을 구동하는 액정셀 또는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 데이터 전류에 따라 유기 발광 소자를 발광시키는 발광셀이 될 수 있다.The
상기 전압 생성부(120)는 외부로부터 입력되는 입력 전원(Vin)을 이용하여 상기 박막 트랜지스터를 턴-온시키기 위한 상기 게이트 하이 전압(VGH)과 상기 박막 트랜지스터를 턴-오프시키기 위한 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 각각 생성하여 출력한다.The
상기 타이밍 제어부(130)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 데이터 제어 신호(DCS)와 게이트 제어 신호(GCS) 각각을 생성하고, 데이터 제어 신호(DCS)를 통해 데이터 구동부(140)를 제어하고, 이와 동기되도록 게이트 제어 신호(GCS)를 통해 게이트 구동부(160)를 제어한다. 여기서, 상기 데이터 제어 신호는 소스 스타트 펄스, 소스 쉬프트 클럭, 및 소스 출력 인에이블 등을 포함할 수 있다. 상기 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Vst), 복수의 게이트 클럭 신호(GSC), 및 게이트 펄스 변조 신호(FLK) 등을 포함할 수 있다.The
또한, 상기 타이밍 제어부(130)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 디지털 입력 데이터(RGB)를 디스플레이 패널(110)의 구동에 알맞도록 표시 데이터(DATA)로 정렬하여 데이터 구동부(140)에 공급한다. 그리고, 타이밍 제어부(130)는 메모리(미도시)에 저장되어 있는 기준 전압 설정 데이터(RVSD)를 게이트 하이 전압 변조부(150)에 공급한다.In addition, the
상기 데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(130)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 입력되는 표시 데이터(DATA)를 샘플링하고, 복수의 계조 전압 중 샘플링된 데이터에 대응되는 계조 전압을 데이터 전압(Vdata)으로 선택하여 디스플레이 패널(110)의 수평 기간 단위로 해당 데이터 라인(DL)에 공급한다.The
상기 게이트 하이 전압 변조부(150)는 상기 타이밍 제어부(130)로부터 공급되는 상기 게이트 클럭 신호(GSC)와 상기 게이트 펄스 변조 신호(FLK)에 따라, 전원 생성부(120)로부터 공급되는 상기 게이트 하이 전압(VGH)을 상기 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)으로 변조하여 게이트 구동부(160)에 공급한다. 이러한 상기 게이트 하이 전압 변조부(150)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 본 발명에 따른 게이트 펄스 변조 회로(10)이므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The gate
상기 게이트 구동부(160)는 상기 타이밍 제어부(130)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 순차적으로 쉬프트되는 클럭 펄스(CP1 내지 CPm)를 생성하고, 상기 게이트 하이 전압 변조부(150)로부터 공급되는 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)과 상기 전원 생성부(120)로부터 공급되는 게이트 로우 전압(VGL)을 이용하여 상기 클럭 펄스(CP1 내지 CPm)를 상기 게이트 펄스(GP1 내지 GPm)로 레벨 쉬프팅시켜 게이트 라인(GL)에 공급한다. 이를 위해, 상기 게이트 구동부(160)는 쉬프트 레지스터부(162), 및 레벨 쉬프터부(164)를 포함하여 구성된다.The
상기 쉬프트 레지스터부(162)는 상기 게이트 제어 신호(GCS), 즉 게이트 스타트 펄스(Vst)에 구동 개시되어 복수의 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 순차적으로 선택하여 클럭 펄스(CP1 내지 CPm)로 출력한다. 이를 위해, 상기 쉬프트 레지스터부(162)는 복수의 스테이지(ST1 내지 STm)를 포함하여 구성된다. 복수의 스테이지(ST1 내지 STm) 각각은 게이트 스타트 펄스(Vst) 또는 전단 스테이지(ST1 내지 STm-1)의 출력 신호에 따라 복수의 게이트 쉬프트 클럭(GSC) 중 어느 하나를 클럭 펄스(CP1 내지 CPm)로 선택하여 출력한다.The
상기 레벨 쉬프터부(164)는 상기 게이트 로우 전압(VGL)과 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)을 이용하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 쉬프트 레지스터부(162)로부터 순차적으로 쉬프트되어 입력되는 클럭 펄스(CP1 내지 CPm) 각각을 상기 게이트 펄스(GP1 내지 GPm)로 레벨 쉬프팅시켜 게이트 라인(GL)에 공급한다. 이를 위해, 상기 레벨 쉬프터부(164)는 복수의 레벨 쉬프터(LS1 내지 LSm)를 포함하여 구성된다. 상기 복수의 레벨 쉬프터(LS1 내지 LSm) 각각에는 상기 게이트 로우 전압(VGL)과 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)이 각각 공급된다. 이에 따라, 상기 복수의 레벨 쉬프터(LS1 내지 LSm) 각각은, 입력되는 클럭 펄스(CP1 내지 CPm)의 하이(High) 레벨을 상기 게이트 하이 변조 전압(VGH_GPM)으로, 로우(Low) 레벨을 상기 게이트 로우 전압(VGL)으로 각각 레벨 쉬프팅시킨다. 따라서, 상기 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 펄스(GP)의 폴링 에지 전압은 게이트 하이 전압(VGH) 레벨에서 게이트 펄스 변조 신호(FLK)의 펄스 폭에 대응되는 폴링 시간 동안 선형적인 기울기로 감소한 후, 상기 게이트 로우 전압(VGL) 레벨까지 더 감소하게 된다.The
전술한 바와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에 따르면, 게이트 펄스의 폴링 에지가 선형적인 기울기를 가짐으로써 박막 트랜지스터의 턴-오프시 발생되는 킥-백 전압으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있고, 저항(RE)을 교체하지 않고도 게이트 펄스의 폴링 에지 기울기 및 전압을 가변할 수 있다.As described above, according to the display device according to the exemplary embodiment of the present invention, the falling edge of the gate pulse has a linear slope to prevent deterioration of image quality due to the kick-back voltage generated when the thin film transistor is turned off. And the falling edge slope and voltage of the gate pulse can be changed without replacing the resistor RE.
한편, 본 발명의 디스플레이 장치는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 게이트라인(또는 스캔 라인)들에 순차적으로 공급하는 액정 디스플레이 장치, 유기 발광 디스플레이 장치, 또는 전기 영동 디스플레이 장치일 수 있다.Meanwhile, the display device of the present invention may be a liquid crystal display device, an organic light emitting display device, or an electrophoretic display device that sequentially supplies a gate pulse (or scan pulse) to the gate lines (or scan lines).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical matters of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is represented by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention.
10: 게이트 펄스 변조 회로 12: 펄스 변조 제어부
12a: 신호 제어부 12b: 기준 전압 공급부
12c: 전압 선택부 14: 전류 싱크부
SW1: 제 1 스위칭 소자 SW2: 제 2 스위칭 소자
OA: 연산 증폭기 RE: 저항
110: 디스플레이 패널 120: 전압 생성부
130: 타이밍 제어부 140: 데이터 구동부
150: 게이트 하이 전압 변조부 160: 게이트 구동부
162: 쉬프트 레지스터부 164: 레벨 쉬프터부10: gate pulse modulation circuit 12: pulse modulation control unit
12a:
12c: voltage selector 14: current sink
SW1: first switching element SW2: second switching element
OA: Operational Amplifiers RE: Resistance
110: display panel 120: voltage generator
130: timing controller 140: data driver
150: gate high voltage modulator 160: gate driver
162: shift register section 164: level shifter section
Claims (10)
전류 싱크 방식을 통해 상기 출력 단자 상의 게이트 하이 변조 전압을 상기 게이트 하이 전압 레벨에서 선형적으로 감소시키는 전류 싱크부; 및
상기 제 1 스위칭 신호를 생성하여 상기 제 1 스위칭 소자의 스위칭을 제어하고, 기준 전압 또는 그라운드 전압을 상기 전류 싱크부에 공급하는 펄스 변조 제어부를 포함하고,
상기 펄스 변조 제어부는,
게이트 클럭 신호와 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 제 1 스위칭 신호를 생성하는 신호 제어부; 및
상기 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 기준 전압 및 상기 그라운드 전압 중 어느 하나의 전압을 선택하여 상기 전류 싱크부에 공급하는 전압 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 펄스 변조 회로.A first switching element configured to output a gate high modulation voltage having the same voltage level as the gate high voltage input according to the first switching signal to an output terminal;
A current sink to linearly reduce the gate high modulation voltage on the output terminal at the gate high voltage level through a current sink method; And
A pulse modulation controller configured to generate the first switching signal to control switching of the first switching element, and supply a reference voltage or a ground voltage to the current sink,
The pulse modulation control unit,
A signal controller configured to generate the first switching signal according to a gate clock signal and a gate pulse modulated signal; And
And a voltage selector configured to select one of the reference voltage and the ground voltage according to the gate pulse modulated signal and supply the selected voltage to the current sink.
상기 기준 전압은 상기 게이트 하이 전압과 상기 그라운드 전압 사이의 전압 레벨로 가변되는 것을 특징으로 하는 게이트 펄스 변조 회로.The method of claim 1,
And the reference voltage is varied at a voltage level between the gate high voltage and the ground voltage.
상기 펄스 변조 제어부는 외부로부터 공급되는 기준 전압 설정 데이터를 디지털-아날로그 변환하여 상기 기준 전압을 생성해 상기 전압 선택부에 공급하는 기준 전압 생성부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 게이트 펄스 변조 회로.The method of claim 1,
And the pulse modulation controller further comprises a reference voltage generator for digitally-analog converting reference voltage setting data supplied from the outside to generate the reference voltage and supply the reference voltage to the voltage selector.
상기 전류 싱크부는,
상기 출력 단자와 그라운드 사이에 접속된 제 2 스위칭 소자;
상기 제 2 스위칭 소자와 상기 그라운드 사이에 접속된 저항; 및
상기 저항에 흐르는 전류에 상응하는 피드백 전압과 상기 전압 선택부로부터 공급되는 전압에 따라 제 2 스위칭 신호를 생성하여 상기 제 2 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 연산 증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 게이트 펄스 변조 회로.The method of claim 1,
The current sink unit,
A second switching element connected between the output terminal and ground;
A resistor connected between the second switching element and the ground; And
And an operational amplifier configured to generate a second switching signal according to a feedback voltage corresponding to a current flowing through the resistor and a voltage supplied from the voltage selector to control switching of the second switching element. Modulation circuit.
상기 연산 증폭기는,
상기 전압 선택부로부터 그라운드 전압이 공급될 경우, 상기 제 2 스위칭 소자를 턴-오프시키고,
상기 전압 선택부로부터 기준 전압이 공급될 경우, 상기 피드백 전압과 상기 기준 전압이 서로 동일하도록 상기 제 2 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 게이트 펄스 변조 회로.The method of claim 5,
The operational amplifier,
When the ground voltage is supplied from the voltage selector, the second switching device is turned off,
And when the reference voltage is supplied from the voltage selector, controlling the switching of the second switching element such that the feedback voltage and the reference voltage are the same.
입력 전원을 이용하여 게이트 하이 전압과 게이트 로우 전압을 각각 생성하는 전압 생성부;
게이트 클럭 신호와 게이트 펄스 변조 신호에 따라 상기 전압 생성부로부터 공급되는 게이트 하이 전압을 변조하여 게이트 하이 변조 전압을 출력하는 게이트 하이 전압 변조부;
상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
상기 게이트 하이 변조 전압과 상기 게이트 로우 전압을 이용해 게이트 펄스를 생성하여 상기 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부; 및
상기 게이트 하이 전압 변조부와 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부 각각을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
상기 게이트 하이 전압 변조부는 청구항 제 1 항, 제 3 항 내지 청구항 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 게이트 펄스 변조 회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.A display panel including pixels formed in pixel areas defined by intersections of the plurality of gate lines and the plurality of data lines;
A voltage generator configured to generate a gate high voltage and a gate low voltage by using an input power source;
A gate high voltage modulator configured to output a gate high modulated voltage by modulating a gate high voltage supplied from the voltage generator according to a gate clock signal and a gate pulse modulated signal;
A data driver supplying a data voltage to the data line;
A gate driver configured to generate a gate pulse using the gate high modulation voltage and the gate low voltage and sequentially supply the gate pulse to the plurality of gate lines; And
A timing controller controlling each of the gate high voltage modulator, the data driver, and the gate driver;
7. The display device according to claim 1, wherein the gate high voltage modulator comprises the gate pulse modulation circuit according to any one of claims 1, 3, and 6.
상기 게이트 펄스의 폴링 에지는 상기 게이트 하이 변조 전압에 따라 게이트 하이 전압 레벨에서 상기 게이트 펄스 변조 신호의 펄스 폭에 대응되는 폴링 시간 동안 선형적인 기울기로 감소한 후, 상기 게이트 로우 전압 레벨까지 더 감소하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 7, wherein
The falling edge of the gate pulse decreases from the gate high voltage level to a linear slope during the polling time corresponding to the pulse width of the gate pulse modulated signal according to the gate high modulation voltage, and then further decreases to the gate low voltage level. Display device characterized in that.
상기 게이트 구동부는,
상기 타이밍 제어부로부터 공급되는 게이트 제어 신호에 따라 클럭 펄스를 순차적으로 출력하는 쉬프트 레지스터부; 및
상기 게이트 하이 변조 전압과 상기 게이트 로우 전압을 이용해 상기 클럭 펄스를 레벨 쉬프팅시켜 상기 게이트 펄스를 생성하여 상기 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 레벨 쉬프터부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 7, wherein
The gate driver,
A shift register unit configured to sequentially output clock pulses according to a gate control signal supplied from the timing controller; And
And a level shifter unit configured to level shift the clock pulse using the gate high modulation voltage and the gate low voltage to generate the gate pulse and sequentially supply the gate pulse to the plurality of gate lines.
상기 타이밍 제어부는 상기 기준 전압의 전압 레벨을 설정하기 위한 기준 전압 설정 데이터를 상기 게이트 하이 전압 변조부에 공급하고,
상기 게이트 하이 전압 변조부의 상기 펄스 변조 제어부는 상기 기준 전압 설정 데이터를 디지털-아날로그 변환하여 상기 기준 전압을 생성해 상기 전류 싱크부에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 7, wherein
The timing controller supplies reference voltage setting data for setting the voltage level of the reference voltage to the gate high voltage modulator,
And the pulse modulation controller of the gate high voltage modulator generates the reference voltage by digital-analog converting the reference voltage setting data and supplies the generated reference voltage to the current sink.
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