KR102293417B1 - 주사 구동회로 및 이를 이용한 주사 구동회로의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

복수의 스테이지 각각은, 제어 신호에 따라 제1 노드에 제1 구동 전압이 인가되고, 리셋 신호에 따라 제2 노드에 상기 제1 구동전압이 인가되는 쉬프트 레지스터; 및 복수의 주사 신호가 입력되고, 상기 제1 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 클록 스위치, 및 상기 제2 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 스위치를 포함한 주사신호 출력부를 포함하고, 상기 복수의 클록 스위치는 상기 복수의 주사 신호로 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 복수의 스위치는 제2 구동 전압을 상기 복수의 주사 신호로 출력한다.

Description

주사 구동회로 및 이를 이용한 주사 구동회로의 구동방법{SCAN DRIVER CIRCUIT AND DRIVING METHOD FOR THE SCAN DRIVER CIRCUIT}
본 발명은 주사 구동회로 및 이를 이용한 주사 구동회로의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 표시장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시장치나 각종 정보기기의 모니터로서 사용되고 있으며, 액정 패널을 이용한 LCD, 유기 발광 소자를 이용한 유기전계 발광 표시장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP 등이 알려져 있다. 최근에 음극선관과 비교하여 무게와 부피가 작은 각종 발광 표시장치들이 개발되고 있으며 특히 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 유기 전계 발광 표시장치가 주목받고 있다.
평판 표시장치 중 유기전계 발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로, 이는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기전계 발광 표시장치는 복수의 데이터선, 주사선들, 전원선 들의 교차부에 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소를 구비한다. 화소들은 통상적으로 유기발광 다이오드, 구동 트랜지스터를 포함한 둘 이상의 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터로 이루어진다. 이와 같은 유기전계 발광 표시장치는 소비전력이 적은 이점이 있지만 화소들 각각에 포함되는 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차에 따라 유기발광 다이오드로 흐르는 전류량이 변화되고, 이에 따라 표시 불 균일을 초래하는 문제점이 있다. 즉, 화소들 각각에 구비되는 구동 트랜지스터의 제조 공정 변수에 따라 구동 트랜지스터의 특성이 변하게 된다. 실제로, 유기전계 발광 표시장치의 모든 트랜지스터가 동일한 특성이 있도록 제조하는 것은 현재 공정단계에서 불가능하며, 이에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차가 발생한다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 화소들 각각에 복수의 트랜지스터 및 커패시터로 이루어지는 보상회로를 추가하는 방법이 제안되었다. 화소들 각각에 포함되는 보상회로는 1수평 기간 동안 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전하고, 이에 따라 구동 트랜지스터의 편차를 보상하게 된다.
종래 고해상도 유기전계 표시장치는, 고해상도 화면을 표시할 때 라인간 기생 커패시터에 커플링이 발생하고, 라인간 커플링의 차이로 인한 가로줄무늬가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 휘도 차이로 인한 가로 줄무늬 발생을 억제하기 위함이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 복수의 스테이지를 포함한 주사 구동회로에 있어서, 상기 복수의 스테이지 각각은, 제어 신호에 따라 제1 노드에 제1 구동 전압이 인가되고, 리셋 신호에 따라 제2 노드에 상기 제1 구동전압이 인가되는 쉬프트 레지스터; 및 복수의 주사 신호가 입력되고, 상기 제1 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 클록 스위치, 및 상기 제2 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 스위치를 포함한 주사신호 출력부를 포함하고, 상기 복수의 클록 스위치는 상기 복수의 주사 신호로 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 복수의 스위치는 제2 구동 전압을 상기 복수의 주사 신호로 출력한다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로의 주사신호 출력부는, 소정의 단위 그룹단위로 상기 복수의 클록 신호가 입력되고, 상기 복수의 주사신호를 상기 단위 그룹 주사신호로 출력한다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로의 복수의 스테이지는 본단 스테이지 및 전단 스테이지를 포함하고, 상기 본단 스테이지가 복수의 주사 신호로 상기 복수의 클록 신호를 출력하는 동안, 상기 전단 스테이지는, 상기 복수의 주사 신호로 상기 제2 구동 전압을 출력한다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로의 제어 신호는 전단 스테이지의 캐리 신호이고, 상기 시프트 레지스터부는, 상기 제1 구동 전압인 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 전단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제어전극을 포함한 제1 트랜지스터; 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제2 트랜지스터; 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 컴클록 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제3트랜지스터; 및 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극에 연결된 제어전극을 포함한 제4 트랜지스터를 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 전단 스테이지의 캐리 신호이다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로의 상기 시프트 레지스터부는, 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제5 트랜지스터; 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제6 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제어전극을 포함한 제7 트랜지스터를 포함한다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로의 주사신호 출력부는, 대응하는 클록 신호가 입력되는 제1 전극, 대응하는 주사선과 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어 전극을 각각 포함한 복수의 클록스위치; 상기 제1 노드에 연결된 제1 전극, 대응하는 클록스위치의 제어 전극에 연결된 제2 전극 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제어 전극을 포함한 복수의 온스위치; 및 대응하는 클록 스위치의 제2 전극과 제어 전극 사이에 각각 연결된 복수의 커패시터를 포함하고, 상기 온스위치는 항상 턴 온 된다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로의 시프트 레지스터부는, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 컴클록 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제8 트랜지스터; 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제9 트랜지스터; 및 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 커플링 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제10트랜지스터를 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 컴클록 신호이다.
또한, 실시 예에 따른 주사 구동회로는 제10 트랜지스터의 상기 제2전극과 상기 제어전극 사이에 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 노드에 제1 레벨의 상기 제1 구동 전압이 인가되고, 상기 커플링 신호선에는 제2 레벨의 커플링 전압이 인가됨에 따라 상기 제1 노드에 제3 레벨의 전압이 인가된다.
또한, 다른 실시 예에 따른 주사 구동회로의 시프트 레지스터부는, 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제11 트랜지스터; 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제12트랜지스터; 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제13 트랜지스터를 포함한다.
또한, 실시 예에 따른 복수의 스테이지를 포함한 주사 구동회로의 구동방법에 있어서, 상기 복수의 스테이지 각각은, 제1 노드 및 제2 노드를 포함한 쉬프트 레지스터, 상기 제1 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 클록 스위치, 및 상기 제2 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 스위치를 포함한 주사신호 출력부를 포함하고, 제어신호에 따라 상기 제1 노드에 제1 구동 전압이 인가되는 단계; 복수의 클록 신호가 복수의 스테이지 각각에 입력되는 단계; 복수의 주사 신호로 상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하는 단계; 컴클록 신호에 따라 캐리 신호를 출력하는 단계; 리셋 신호에 따라 상기 제2 노드에 상기 제1 구동 전압이 인가되는 단계; 및 상기 복수의 주사 신호로 제2 구동 전압을 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 복수의 클록 신호가 복수의 스테이지 각각에 입력되는 단계는, 소정의 단위 그룹단위로 상기 복수의 클록 신호가 입력되고, 상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하는 단계는, 상기 복수의 주사신호를 상기 단위 그룹 주사신호로 출력한다.
또한, 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 복수의 스테이지에서는 본단 스테이지 및 전단 스테이지를 포함하고, 상기 본단 스테이지가 상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하는 단계를 수행하는 동안, 상기 전단 스테이지는 상기 복수의 주사 신호로 제2 구동 전압을 출력하는 단계를 수행한다.
또한, 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 시프트 레지스터부는, 상기 제1 구동 전압인 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 전단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제어전극을 포함한 제1 트랜지스터; 기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제2 트랜지스터; 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 컴클록 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제3트랜지스터; 및 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극에 연결된 제어전극을 포함한 제4 트랜지스터를 포함하고, 상기 제어신호는 상기 전단 스테이지의 캐리신호이다.
또한, 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 시프트 레지스터부는, 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제5 트랜지스터; 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제6 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제어전극을 포함한 제7 트랜지스터를 포함한다.
또한, 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 주사신호 출력부는, 응하는 클록 신호가 입력되는 제1 전극, 대응하는 주사선과 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어 전극을 각각 포함한 복수의 클록스위치; 상기 제1 노드에 연결된 제1 전극, 대응하는 클록스위치의 제어 전극에 연결된 제2 전극 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제어 전극을 포함한 복수의 온스위치; 및 응하는 클록 스위치의 제2 전극과 제어 전극 사이에 각각 연결된 복수의 커패시터를 포함하고, 상기 온스위치는 항상 턴 온 되는 단계를 포함한다.
또한, 다른 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 상기 시프트 레지스터부는, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 컴클록 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제8 트랜지스터; 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제9 트랜지스터; 및 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 커플링 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제10트랜지스터를 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 컴클록 신호이다.
또한, 다른 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법은 제10 트랜지스터의 상기 제2전극과 상기 제어전극 사이에 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 노드에 제1 레벨의 상기 제1 구동 전압이 인가되는 단계; 상기 커플링 신호선에는 제2 레벨의 커플링 전압이 인가되는 단계; 및 상기 제1 노드에 제3 레벨의 전압이 인가되는 단계를 포함한다.
또한, 다른 실시 예에 주사 구동회로의 구동방법의 시프트 레지스터부는, 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제11 트랜지스터; 상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제12트랜지스터; 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제13 트랜지스터를 포함한다.
실시 예에 따른 주사 구동부 및 주사 구동회로의 구동방법은 휘도 차이로 인한 가로 줄무늬 발생이 억제되는 효과가 있다.
도 1은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 등가 회로이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍이다.
도 4는 실시 예에 따른 주사 구동부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 복수의 스테이지 중 하나의 스테이지를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 스테이지의 동작을 설명하기 위한 타이밍이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 주사 구동부의 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 복수의 스테이지 중 하나의 스테이지를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 스테이지의 동작을 설명하기 위한 타이밍이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함한 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다." 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 것이다.
이하, 도 1을 이용하여 실시 예에 따른 표시장치에 대해서 설명한다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1)는 표시부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 제어 구동부(400) 및 신호 제어부(500)를 포함한다. 표시부(100)는 복수의 화소(PX)를 포함한 표시 영역이며, 복수의 주사 신호(S[1]-S[n], 도 3 참조)를 전달하는 복수의 주사선(S1-Sn), 복수의 데이터 신호(D[1]-D[m])를 전달하는 복수의 데이터 선(D1-Dm), 제1 제어신호(CL[1])을 전달하는 제1 제어선(CL1) 및 제2 제어신호(CL[2])를 전달하는 제2 제어선(CL2)이 형성된다. 또한, 표시부(100)에는 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 초기화 전압(Vint), 및 기준전압(Vref)이 인가된다.
복수의 화소(PX) 각각은 복수의 데이터선(D1-Dm) 및 복수의 주사선(S1-Sn) 중 대응하는 데이터 선과 주사선에 연결되어 있고, 제1 제어선(CL1) 및 제2 제어선(CL2)과 공통으로 연결되어 있다.
주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1-Sn)에 연결되고, 주사 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])를 생성한다. 주사 제어 신호(CONT2)에는 컴클록 신호, 리셋신호, 프레임 시작신호, 커플링신호 등이 포함될 수 있다. (도 9 참조), 주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1-Sn)에 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])를 순차적으로 인가한다. 여기서, 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])는 복수의 화소(PX) 각각에 대응하는 데이터 신호를 전달하기 위한 신호이다. 복수의 주사 신호(S[1]-S[n]) 각각은 스위칭 트랜지스터(도 2의 TR1 참조)를 턴 온 시키는 로우 레벨과 턴 오프시키는 하이 레벨의 조합으로 이루어진다. 주사 구동부(200)에는 주사 구동부(200)를 구동하는 제4 구동 전압(VH) 및 제3 구동전압(VL)이 인가될 수 있으며, 제4 구동 전압(VH)은 제3 구동전압(VL)보다 높은 레벨의 전압 일수 있다.
데이터 구동부(300)는 복수의 데이터선(D1-Dm)에 연결되고, 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라 영상 데이터 신호(GD)를 샘플링 및 홀딩하여 복수의 데이터 신호(D[1]-D[m])를 생성한다. 데이터 구동부(300)는 복수의 데이터 선 각각에 복수의 데이터 신호(D[1]-D[m])를 전달한다. 복수의 데이터 신호(D[1]-D[m])는 외부 영상 신호(IND)에 대한 휘도 보정 등의 영상 처리 과정을 거쳐 생성된 신호(전압)이다.
제어 구동부(400)는 제1 제어선(CL1) 및 제2 제어선(CL2)에 연결되고, 초기화 제어신호(CONT3)에 따라, 제1 제어신호(CL[1]) 및 제2 제어신호(CL[2])제어 신호를 생성하여 복수의 화소(PX)에 각각 인가한다.
신호 제어부(500)는 외부 영상 신호(IND) 및 동기신호를 입력받아 영상 신호(IND)를 영상 데이터 신호(GD)로 변환하고, 표시 장치의 각 구성의 기능과 구동을 제어하는 제어신호를 생성한다. 동기신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 및 메인 클록 신호(MCLK)를 포함한다. 구체적으로, 신호 제어부(500)는 수직 동기신호(Vsync)에 따라 프레임 단위로 영상 신호(IND)를 구분하고, 수평 동기신호(Hsync)에 따라 주사선 단위로 영상 신호(IND)를 구분하여 영상 데이터 신호(GD)를 생성한다. 제어 신호는 데이터 제어 신호(CONT1), 주사 제어 신호(CONT2) 및 초기화 제어신호(CONT3)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 등가 회로이다.
이하, 도 2를 이용하여 실시 예에 따른 화소(PX)로 에 대하여 설명한다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해 제n 번째 주사선(Sn) 및 제m 번째 데이터선(Dm)에 연결된 화소(PX)를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 화소(PX)는 복수의 트랜지스터(M1-M5), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함한다.
제1 트랜지스터(M1)(구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(M5)의 제2 전극에 연결되고, 제2 전극은 제3 노드(N3)에 연결된다. 그리고 제1 트랜지스터(M1)의 제어 전극은 제1 노드(N1)에 연결된다. 제1 트랜지스터(M1)는 제1 노드(N1)에 인가된 데이터 신호(D[m], 도 3 참조)에 따라, 제1 구동 전압(ELVDD)으로부터 유기발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제2 구동 전압(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
제2 트랜지스터(M2)의 제 1 전극은 데이터선(Dm)에 연결되고, 제 2 전극은 제1 노드(N1)에 연결된다. 그리고 제2 트랜지스터(M2)의 제어 전극은 주사선(Sn)에 연결된다. 이와 같은 제2 트랜지스터(M2)는 주사선(Sn)으로 로우 레벨의 주사신호(S[n])가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제1 노드(N1)가 전기적으로 연결된다.
제 3 트랜지스터(M3)의 제 1 전극은 제3 노드(N3)에 연결되고, 제2 전극은 초기화 전압(Vint)에 연결된다. 그리고 제3 트랜지스터(M3)의 제어 전극은 주사선(Sn)에 연결된다. 제3 트랜지스터(M3)는 주사선(Sn)으로 로우 레벨의 주사신호(S[n])가 공급될 때 턴-온되어 제3 노드(N3)에 초기화 전압(Vint)을 공급한다. 초기화 전압(Vint)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극이 초기화될 수 있도록 낮은 전압이다.
제4 트랜지스터(M4)의 제 1 전극은 제1 구동 전압(ELVDD)에 연결되고, 제 2 전극은 제2 노드(N2)에 연결된다. 그리고 제4 트랜지스터(M4)의 제어 전극은 제1 제어선(CL1)에 연결된다. 제4 트랜지스터(M4)는 제1 제어선(CL1)으로 제1 제어신호(CL[1], 도 3참조)가 공급될 때 턴-온되어 제2 노드(N2)로 제1 구동 전압(ELVDD)을 공급한다.
제5 트랜지스터(M5)의 제 1 전극은 제2 노드(N2)에 연결되고, 제 2 전극은 제1 트랜지스터(M1)의 제 1전극에 연결된다. 제5 트랜지스터(M5)의 제어 전극은 제2 제어선(CL2)에 연결된다. 제5 트랜지스터(M5)는 제2 제어선(CL2)으로 제2 제어신호(CL[2])가 공급될 때 턴-온되어 제2 노드(N2)와 제1 트랜지스터(M1)가 전기적으로 연결된다.
제1 커패시터(C1)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 이와 같은 제1 커패시터(C1)는 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압 및 데이터 신호에 대응하는 전압을 저장한다.
제2 커패시터(C2)는 제2 노드(N2)와 제1 구동 전압(ELVDD) 사이에 연결된다. 이와 같은 제2 커패시터(C2)는 제1 커패시터(C1)에 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압 및 데이터 신호(D[m])에 대응되는 전압이 저장되도록 소정의 용량을 제공한다.
유기발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 제3 노드(N3)에 연결되고, 캐소드전극은 제2 구동 전압(ELVSS)에 연결된다. 이와 같은 유기발광 다이오드(OLED)는 제1 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류에 따라 소정 휘도의 빛을 생성한다. 한편, 유기발광 다이오드(OLED)에서 전류가 흐를 수 있도록 제2 구동 전압(ELVSS)은 제1 구동 전압(ELVDD)보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍이다.
이하, 도 2 및 도 3을 이용하여 실시 예에 따른 화소(PX)의 구동 방법에 대해서 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저, 제1 기간(T1) 동안 제1 제어선(CL1)에 로우 레벨의 제1 제어신호(CL[1]), 복수의 주사선(S1-Sn)에 로우 레벨의 주사신호(S[1]-S[n]), 데이터선(Dm)에 기준전압(Vref)이 인가된다. 기준전압(Vref)은 데이터 신호의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정될 수 있다. 따라서, 기준전압(Vref)은 제1 트랜지스터(M1)가 턴-온될 수 있는 전압을 설정될 수 있다.
제1 제어선(CL1)으로 제1 제어신호(CL[1])가 공급되면 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제2 노드(N2)로 제1 구동 전압(ELVDD)의 전압이 공급된다.
복수의 주사선(S1-Sn)에 로우 레벨의 주사신호(S[1]-S[n])가 각각 공급되면 대응하는 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)가 각각 턴-온된다. 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온 되면 기준전압(Vref)이 제1 노드(N1)에 인가된다. 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제3 노드(N3)에 초기화 전압(Vint)이 인가된다. 제3 노드(N3)에 초기화 전압(Vint)이 인가되면 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극이 초기화된다. 구체적으로 설명하면, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 초기화 전압(Vint)이 인가되어 기생적으로 형성된 기생 커패시터(미도시)가 방전되어 초기화될 수 있다.
제2 기간(T2) 동안 제2 제어선(CL2)에 제2 제어신호(CL[2]), 복수의 주사선(S1-Sn)에 로우 레벨의 주사신호(S[1]-S[n]), 및 데이터선(Dm)에 기준전압(Vref)이 공급된다. 제2 제어선(CL2)에 제2 제어신호(CL[2])가 공급되면 제5 트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제5 트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제2 노드(N2)와 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극이 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 노드(N1)에 기준전압(Vref)이 공급되고, 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온 상태를 유지하기 때문에 제2 노드(N2)로부터 제5 트랜지스터(M5), 제1 트랜지스터(M1), 제3 트랜지스터(M3)를 포함한 경로가 형성된다. 그러면, 제2 노드(N2)의 전압은 제1 구동 전압(ELVDD)에서 기준전압(Vref)과 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)을 합한 전압(EVVDD-(Vref+Vth))까지 하강한다. 제2 노드(N2)의 전압이 기준전압(Vref)에서 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)을 합한 전압(Vref+Vth)으로 설정되면 제1 트랜지스터(M1)는 턴-오프된다. 그러면, 제1 커패시터(C1)에는 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압이 충전되어 제1 트랜지스터(M1)의 문턱 전압이 보상된다.
제 3기간(T3) 동안 복수의 주사선(S1-Sn)에 주사신호(S[1]-S[n])가 순차적으로 공급되고, 대응하는 주사신호에 따라 동기 되도록 복수의 데이터선(D1 내지 Dm)에 데이터 신호가 각각 공급된다. 예를 들어, 주사선(Sn)에 주사신호가 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터 신호(D[m])가 제1 노드(N1)에 공급되어 제1 노드(N1)의 전압이 기준전압(Vref)에서 데이터 신호(D[m])로 변경된다. 그러면, 커플링 효과에 의해 제1 노드(N1)의 변화량에 따라 제2 노드(N2)의 전압도 변경된다. 실제로, 제2 노드(N2)의 전압은 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)의 용량 비에 대응하여 소정의 전압으로 변경된다. 그러면, 제1 커패시터(C1)에는 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)와 데이터 신호(D[m])가 더해진 전압에 대응하여 충전된다.
제 4기간(T4)동안 제1 제어선(CL1)에 인에에블 레벨의 제1 제어신호(CL[1])가 인가되어 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제2 노드(N2)에 제1 구동 전압(ELVDD)의 전압이 인가된다. 이때, 제1 노드(N1)는 플로팅 상태가 되어 제3 기간(T3) 동안 제1 커패시터(C1)에 충전된 전압은 안정적으로 유지된다.
이후, 제 5기간(T5) 동안 제2 제어선(CL2)으로 인에에블 레벨의 제2 제어신호(CL[2])가 공급되어 제5 트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제5 트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제1 트랜지스터(M1)의 제 1 전극이 제2 노드(N2)를 경유하여 제1 구동 전압(ELVDD)과 전기적으로 연결된다. 그러면, 제1 트랜지스터(M1)를 통해 데이터 신호(D[m])에 대응하는 전류가 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르게 되어 유기발광 다이오드(OLED)는 소정 휘도로 발광한다.
이와 같이 제2 기간(T2) 동안 복수의 화소(PX) 각각에 포함된 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압을 동시에 보상한다. 이 경우, 제2 기간(T2)을 충분히 할당할 수 있고, 이에 따라 120Hz 이상의 고속 구동을 하는 경우에도 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압을 안정적으로 보상할 수 있다.
도 4는 실시 예에 따른 주사 구동부를 나타낸 블록도이다.
이하, 도 4를 이용하여 실시 예에 따른 주사 구동부(200)를 설명한다.
도 4를 참조하면, 주사 구동부(200)는 종속적으로 연결된 복수의 스테이지(ST1-STk)를 포함한다. 복수의 스테이지(ST1-STk) 각각은 복수의 컴클록신호선(COM), 제4 구동전압(VH), 제3 구동전압(VL), 복수의 클록 신호선(CLK1-CLK8)에 연결되어 있고, 제1 스테이지(ST1)는 프레임 시작 신호선(FLM)에 연결되어있다.
복수의 스테이지(ST1-STk) 각각은 컴클록신호 입력단(CO), 제1 구동 전압 입력단(Vin1), 제2 구동 전압 입력단(Vin2), 복수의 클록신호 입력단(CLK1-CLK8), 전단 스테이지(STk-1) 캐리신호(CR[k-1]) 또는 프레임 시작신호가 입력되는 캐리신호 입력단(Cin), 캐리신호 출력단(Cout) 및 8개의 주사신호 출력단(OUT1-OUT8)을 포함한다.
복수의 스테이지(ST1-STk)는 제4 구동전압(VH)과 제3 구동전압(VL)을 입력받는다. 복수의 스테이지(ST1-STk)는 프레임 시작신호([FLM]) 또는 전단 스테이지의 캐리 신호에 따라 복수의 클록신호(CLK[1]-CLK[8])에 각각 대응하도록 8개의 주사신호(S[1]-S[8], S[9]-S[16], ..., S[n-15]-S[n-8]), S[n-9]-S-n])를 소정의 블록구동 단위 그룹으로 하여 주사 신호를 각각 생성한다. 그러나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 도 4의 복수의 스테이지 중 하나의 스테이지를 나타낸 도면이다.
이하, 도 5를 참조하여 실시 예에 따른 복수의 스테이지(ST1-STk) 중 하나의 스테이지(STp)를 설명한다.
도 5를 참조하면, 스테이지(STp)는 쉬프트 레지스터부(SR1p) 및 주사신호 출력부(SO1p)를 포함한다.
쉬프트 레지스터부(SR1)는 복수의 트랜지스터(M6-M11), 복수의 커패시터(Cqb1, Cq1)를 포함한다.
제6 트랜지스터(M6)는 제3 구동전압(VL)에 연결된 제1 전극, 제8 트랜지스터의 제어 전극에 연결된 제2 전극, 및 프레임 시작 신호선(FLM) 또는 전단 스테이지의 캐리 신호선(CRp-1)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제7 트랜지스터(M7)는 제6 트랜지스터(M6)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 제4 노드(Q1)에 연결된 제2 전극, 및 제3 구동전압(VL)에 연결된 제어 전극을 포함한다.
제8 트랜지스터(M8)는 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 제5 노드(QB1)에 연결된 제2 전극, 및 제6 트랜지스터(M6)의 제2 전극에 연결된 제어 전극을 포함한다.
제9 트랜지스터(M9)는 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 제4 노드(Q1)에 연결된 제2 전극, 및 제5 노드(QB1)에 연결된 제어 전극을 포함한다.
제10 트랜지스터(M10)는 캐리 신호선(CRp)에 연결된 제 1 전극, 컴클록신호선(COMp)에 연결된 제2전극, 및 제4 노드(Q1)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제11 트랜지스터(M11)는 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 캐리 신호선(CRp)에 연결된 제2 전극, 및 제5 노드(QB1)에 연결된 제어 노드를 포함한다.
제 12 트랜지스터(M12)는 제5 노드(QB1)에 연결된 제1 노드, 제3 구동전압(VL)에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선(RSTp)에 연결된 제어전극을 포함한다.
커패시터(Cqb1)는 제11 트랜지스터(M11)의 제1 전극과 제어 전극 사이에 연결되고, 커패시터(Cq1)는 제11 트랜지스터(M11)의 제1 전극과 제어 전극 사이에 연결된다.
주사신호 출력부(SO1)는 복수의 스위치(Sw1-Sw8), 복수의 온스위치(OS1-OS8), 복수의 클록스위치(CS1-CS8) 및 복수의 커패시터(C3-C10)를 포함한다.
복수의 스위치(Sw1-Sw8) 각각은 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 복수의 주사선(S1-S8) 중 대응하는 주사선에 연결된 제2 전극, 및 제5 노드(QB1)에 연결된 제어 전극을 포함한다.
복수의 클록 스위치(CS1-CS8) 각각은 복수의 클록 신 호선(CLK1-CLK8)중 대응하는 큭록 신호선에 연결된 제1 전극, 복수의 주사선(S1-S8) 중 대응하는 주사선에 연결된 제2 전극 및 복수의 온스위치(OS1-OS2) 중 대응하는 온스위치의 제2 전극에 연결된 제어 전극을 포함한다.
복수의 커패시터(C3-C10) 각각은 복수의 클록 스위치(CS1-CS8) 중 대응하는 클록 스위치의 제1 전극과 제어 전극 사이에 연결된다.
복수의 온스위치(OS1-OS2) 각각은 제4 노드(Q1)에 연결된 제1 전극, 복수의 클록 스위치(CS1-CS8) 중 대응하는 클록 스위치의 제어 전극에 연결된 제2 전극 및 제3 구동전압(VL)에 연결된 제어 전극을 포함한다.
따라서, 복수의 클록스위치(CS1-CS8) 각각의 제1 전극에 로우 레벨의 복수의 클록신호(CLK[1]-CLK[8])이 인가되면, 복수의 커패시터(C3-C10)의 커플링 작용으로 복수의 클록 스위치(CS1-CS8) 각각의 제어 전극에 충분히 낮은 로우 레벨의 전압이 인가된다.
도 6은 도 5에 도시된 스테이지의 동작을 설명하기 위한 타이밍이다.
이하, 도 6을 이용하여 실시 예에 따른 p번째 스테이지의 동작에 대해서 설명한다.
로우 레벨의 제2 구동 전원이 제7 트랜지스터(M7)의 제어 전극 및 복수의 온스위치(OS1-OS8)의 제어 전극에 각각 인가되어 제7 트랜지스터(M7) 및 복수의 온스위치(OS1-OS8)는 항상 턴 온 되어 있다.
시점(t1)에서, 로우 레벨의 프레임 신호[FLM], 또는 로우 레벨의 전단 스테이지의 캐리신호(CR[p-1])가 제6 트랜지스터(M6)의 제어 전극에 인가되어 제6 트랜지스터(M6)는 턴 온 된다.
제6 트랜지스터(M6) 및 제7 트랜지스터(M7)를 통해 로우 레벨의 제3 구동전압(VL)이 제4 노드(Q1)에 인가된다. 따라서, 제4 노드(Q1)에 제어 전극이 연결된 제10 트랜지스터(M10)는 턴 온 되고, 커패시터(Cq1)는 제4 노드(Q1)의 전압으로 충전된다.
복수의 온스위치(OS1-OS8)를 통해 로우 레벨의 제3 구동전압(VL)이 복수의 클록 스위치(CS1-CS8)의 제어 전극에 인가되어 복수의 클록 스위치(CS1-CS8)가 턴 온 된다. 따라서, 복수의 주사선(S1-S8)으로 하이 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])에 대응하는 8개의 주사신호(S[1]-S[8])가 복수의 주사선(S1-S8)으로 동시에 출력된다.
또한, 시점(t1)에서 제8 트랜지스터(M8)의 제어 전극에 로우 레벨의 제3 구동전압(VL)이 인가되어 제8 트랜지스터(M8)가 턴 온 된다. 제8 트랜지스터(M8)를 통해 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)이 제5 노드(QB1)에 인가된다. 따라서, 제5 노드(QB1)에 제어 전극이 연결된 제9 트랜지스터(M9) 및 제11 트랜지스터(M11)는 턴 오프 된다.
시점(t2)에서 클록신호(CLK[1])-CLK[8])는 하이 레벨에서 로우 레벨로 전환되고, 복수의 주사선(S1-S8)으로 로우 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])에 대응하는 8개의 주사신호(S[1]-S[8])가 복수의 주사선(S1-S8)으로 동시에 출력된다.
시점(t2)과 시점(t3)의 사이는 기간은 도 3에서 설명한 제1 기간(T1) 및 제2 기간(T2)에 해당하는 기간이다. 도 3을 통해 설명한 바와 같이, 제1 기간(T1)에 유기발광 다이오드(OLED)가 제1 기간(T1)에 초기화되고, 제2 기간(T2)에 제1 트랜지스터(M1)의 문턱 전압이 보상된다.
시점(t3) 내지 시점(t10)에서 8개 로우 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])가 순차적으로 인가되고, 복수의 주사선(S1-S8)으로 로우 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])에 대응하는 8개의 주사신호(S[1]-S[8])가 대응하는 주사선에 순차적으로 출력된다.
시점(t11)에서 로우 레벨의 컴클록신호(COM[p])가 제10 트랜지스터(M10)의 제1 전극에 인가되고, 커패시터(Cq1)의 커필링 효과에 의해 로우 레벨에 대응하는 캐리신호(CR[p])가 캐리 신호선(CRp)로 출력된다. 따라서, 커패시터(Cq1)의 커필링 효과에 의해 풀-로우(full low)의 캐리신호(CR[p])가 출력될 수 있다.
본단 스테이지(STp)의 풀-로우(full low) 캐리신호(CR[p])가 다음 단 스테이지(미도시)에 전달되고, 다음 단 스테이지에서 제6 트랜지스터(M6)에 대응하는 트랜지스터가 턴 온된다. 다음 단 스테이지는 본단 스테이지(STp)의 기간(t1-t12)의 동작과 동일한 방식으로 동작한다.
시점(t12)에서 로우 레벨의 리셋신호(RST[p])가 제12 트랜지스터(M12)의 제어 전극에 인가되어 제12 트랜지스터(M12)는 턴 온된다. 제12 트랜지스터(M12)를 통해 제 4 노드(QB)에 로우 레벨의 제3 구동전압(VL)이 인가되고, 제9 트랜지스터(M9), 제11 트랜지스터(M11), 및 복수의 스위치(Sw1-Sw8)는 턴 온 된다.
제9 트랜지스터(M9)를 통해 제4 노드(Q1)에 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)이 인가되어 제10 트랜지스터(M10) 및 복수의 클록스위치(CS1-CS8)는 턴 오프 된다. 제11 트랜지스터(M11)를 통해 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)에 대응하는 캐리신호(CR[p])가 캐리 신호선(CRp)로 출력된다.
복수의 스위치(Sw1-Sw8)를 통해 복수의 주사선(S1-S8)에 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)에 대응하는 주사신호(S[1]-S[8])가 복수의 주사선(S1-S8)으로 동시에 출력된다.
따라서, 복수의 스테이지(ST1-STk) 각각은 본단 스테이지가 온 되어 단위 그룹 주사신호(로우 레벨 주사신호)를 출력하는 동안 전단 스테이지가 오프(하이 레벨 주사신호)되어 각 스테이지는 독립적으로 구동할 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 주사 구동부의 블록도이다.
이하, 도 7을 이용하여 다른 실시 예에 따른 주사 구동부(201)를 설명한다.
도 7을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 주사 구동부(201)는 종속적으로 연결된 복수의 스테이지(ST'1-ST'k)를 포함한다. 도 4의 복수의 스테이지(ST1-STk)와 비교하여 복수의 스테이지(ST'1-ST'k) 각각은 커플링 클록신호선(CPL)에 연결되어 있고, 커플링 클록신호 입력단(CP)을 포함한 점에서 차이가 있다.
이하, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙였고, 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 8은 도 7에 도시된 복수의 스테이지 중 하나의 스테이지를 나타낸 도면이다.
이하, 도 8을 이용하여 복수의 스테이지(ST'1-ST'k) 중 스테이지(ST'p)를 설명한다.
도 8을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 스테이지(ST'p)는 쉬프트 레지스터부(SR2p) 및 주사신호 출력부(SO2p)를 포함한다.
쉬프트 레지스터부(SR2)는 복수의 트랜지스터(M13-M18) 및 복수의 커패시터(Cq2, Cqb2)를 포함한다.
제13 트랜지스터(M13)는 프레임 시작 신호선(FLM) 또는 전단 스테이지(ST'p-1)의 캐리 신호선(CRp-1)에 연결된 제1 전극, 제6 노드(Q2)에 연결된 제 2 전극, 및 컴클록신호선(COMp)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제14 트랜지스터(M14)는 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 제6 노드(Q2)에 연결된 제2 전극, 및 제7 노드(QB2)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제15트랜지스터(M15)는 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 제6 노드(Q2)에 연결된 제2 전극, 및 제7 노드(QB2)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제 16 트랜지스터(M16)는 캐리 신호선(CRp)에 연결된 제1 전극, 커플링 클록신호선(CPL)에 연결된 제2 전극, 및 제6 노드(Q2)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제17 트랜지스터(M17)는 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 캐리 신호선(CRp)에 연결된 제2 전극, 및 제7 노드(QB2)에 연결된 제어전극을 포함한다.
제18 트랜지스터(M18)는 제3 구동전압(VL)에 연결된 제1 전극, 제7 노드(QB2)에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선(RSTp)에 연결된 제어전극을 포함한다.
커패시터(Cqb2)는 제17 트랜지스터(M17)의 제1 전극과 제어 전극 사이에 연결되고, 커패시터(Cb2)는 제16 트랜지스터(M16)의 제1 전극과 제어 전극 사이에 연결된다.
주사신호 출력부(SO2)는 복수의 스위치(Sw9-Sw16), 및 복수의 클록스위치(CS9-CS16)를 포함한다.
복수의 스위치(Sw9-Sw16) 각각은 제4 구동전압(VH)에 연결된 제1 전극, 복수의 주사선(S1-S8) 중 대응하는 주사선에 연결된 제2 전극, 및 제7 노드(QB2)에 연결된 제어 전극을 포함한다.
복수의 클록스위치(CS9-CS16) 각각은 복수의 클록 신호선(CLK1-CLK8) 중 대응하는 큭록 신호선에 연결된 제1 전극, 복수의 주사선(S1-S8) 중 대응하는 주사선에 연결된 제2 전극 및 제7 노드(QB2) 연결된 제어 전극을 포함한다.
도 9는 도 8에 도시된 스테이지의 동작을 설명하기 위한 타이밍이다.
이하, 도 9를 이용하여 다른 실시 예에 따른 p번째 스테이지의 동작에 대해서 설명한다.
시점(t13)에서, 로우 레벨의 컴클록신호(COM[p])가 제13 트랜지스터의 제어 전극에 인가되어 제13 트랜지스터(M13)는 턴 온 된다. 제1 로우 레벨의 프레임 신호[FLM], 또는 제 1로우 레벨의 전단 스테이지(ST'p-1)의 캐리신호(CR[p-1])가 제13 트랜지스터(M13)를 통해 제6 노드(Q2)에 인가된다.
제6 노드(Q2)에 제어 전극이 연결된 제15 트랜지스터(M15) 및 제16 트랜지스터(M16), 및 복수의 클록스위치(CS9-CS16)는 턴 온 되고, 커패시터(Cq2)는 제6 노드(Q2)의 전압으로 충전된다.
제15 트랜지스터(M15)를 통해 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)이 제7 노드(QB2)에 인가되고, 제7 노드(QB2)에 제어 전극이 연결된 제14 트랜지스터(M14), 제17 트랜지스터(M17), 및 복수의 스위치(Sw9-Sw16)는 턴 오프 된다.
시점(t14)에서 턴 온 된 제16 트랜지스터(M16)를 통해 로우 레벨의 커플링 클록신호(CP[p])가 캐리 신호선(CRp)으로 출력된다. 이때, 제6 노드(Q2)는 커패시터(Cq2)의 커플링 효과에 의해 제1 로우레벨 보다 낮은 제 2 로우레벨이 인가된다.
시점(t15)에서 클록신호(CLK[1])-CLK[8])는 하이 레벨에서 로우 레벨로 전환되고, 복수의 주사선(S1-S8)으로 로우 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])에 대응하는 8개의 주사신호(S[1]-S[8])가 복수의 주사선(S1-S8)으로 동시에 출력된다.
시점(t15)과 시점(t16)의 사이는 기간은 도 3에서 설명한 제1 기간(T1) 및 제2 기간(T2)에 해당하는 기간이다. 도 3을 통해 설명한 바와 같이, 제1 기간(T1)에 유기발광 다이오드(OLED)가 제1 기간(T1)에 초기화되고, 제2 기간(T2)에 제1 트랜지스터(M1)의 문턱 전압이 보상된다.
시점(t16) 내지 시점(t23)에서 8개 로우 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])가 순차적으로 인가되고, 복수의 주사선(S1-S8)으로 로우 레벨의 클록신호(CLK[1])-CLK[8])에 대응하는 8개의 주사신호(S[1]-S[8])가 대응하는 주사선에 순차적으로 출력된다.
시점(t24)에서 로우 레벨의 컴클록신호(COM[p+1])가 다음 단 스테이지(미도시)에 전달되고, 다음 단 스테이지에서 제13 트랜지스터(M13)에 대응하는 트랜지스터가 턴 온 된다. 다음 단 스테이지는 본단 스테이지(ST'p)의 시점(t13-t25)동작과 동일한 방식으로 동작한다.
시점(t25)에서 리셋 신호선(RSTp)를 통해 제18 트랜지스터(M18)의 제어전극에 로우 레벨의 리셋신호(RST[p])가 인가되어 제18 트랜지스터가 턴 온 된다. 제18 트랜지스터를 통해 로우 레벨의 제3 구동전압(VL)이 제7 노드(QB2)에 인가된다. 따라서, 제7 노드(QB2)에 제어전극이 연결된 제14 트랜지스터(M14), 제17 트랜지스터(M17) 및 복수의 스위치(SW9-Sw16)가 턴 온 된다.
제14 트랜지스터(M14)를 통해 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)이 제6 노드(Q2)에 인가되어 제6 노드(Q2)에 제어 전극이 연결된 제15 트랜지스터(M15) 및 제16 트랜지스터(M16), 및 복수의 클록스위치(CS9-CS16)는 턴 오프 된다.
제17 트랜지스터(M17)를 통해 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)에 대응하는 캐리신호(CR[p])가 캐리 신호선(CRp)으로 출력된다.
복수의 스위치(SW9-Sw16)를 통해 복수의 주사선(S1-S8)으로 하이 레벨의 하이 레벨의 제4 구동전압(VH)에 대응하는 8개의 주사신호(S[1]-S[8])가 복수의 주사선(S1-S8)으로 동시에 출력된다.
따라서, 복수의 스테이지(ST'1-ST'k) 각각은 본단 스테이지가 온 되어 단위 그룹 주사신호(로우 레벨 주사신호)를 출력하는 동안 전단 스테이지가 오프(하이 레벨 주사신호)되어 각 스테이지는 독립적으로 구동할 수 있다.
이상에서 설명의 편의를 위해 각 스테이지(ST1-STk)의 주사신호 출력단위를 8개로 설명하고, 이에 대응하여 클록 신호(CLK1-CLK8), 클록 스위치(CS1-CS8), 및 복수의 스위치(Sw1-Sw8)를 8개로 한정하여 설명하였으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 지금까지 pMOS 트랜지터로 구성된 주사 구동부(200)를 설명하여 로우 레벨을 pMOS 트랜지터의 인에이블 레벨로 설명하였으나, nMOS 트랜지스터로 실시 예에 따른 주사 구동부(200)를 구성하여 하이레벨을 nMOS 트랜지스터의 인에이블 레벨로 할 수 있음은 자명하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 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. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
1: 표시 장치
100: 표시부
200: 주사 구동부
300: 데이터 구동부
400: 제어 구동부
500: 신호 제어부
M1-M5: 복수의 트랜지스터
C1: 제1 커패시터
C2: 제2 커패시터
OLED: 유기발광 다이오드
ST1-STk: 복수의 스테이지

Claims (18)

  1. 복수의 스테이지를 포함한 주사 구동회로에 있어서,
    상기 복수의 스테이지 각각은,
    제어 신호에 따라 제1 노드에 제1 구동 전압이 인가되고, 리셋 신호에 따라 제2 노드에 상기 제1 구동전압이 인가되는 쉬프트 레지스터; 및
    복수의 클록 신호가 입력되고 복수의 주사 신호를 출력하며, 상기 제1 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 클록 스위치, 및 상기 제2 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 스위치를 포함하는 주사신호 출력부를 포함하고,
    상기 복수의 클록 스위치는 상기 복수의 주사 신호로서 상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하고,
    상기 복수의 스위치는 상기 제1 구동 전압과 상이한 제2 구동 전압을 상기 복수의 주사 신호로서 출력하는고,
    상기 복수의 스테이지는 본단 스테이지 및 전단 스테이지를 포함하고,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제2 트랜지스터;
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제5 트랜지스터;
    상기 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제6 트랜지스터; 및
    상기 제2 트랜지스터의 제1 전극과 제어전극 사이에 연결되어 있는 제1 커패시터를 포함하는,
    주사 구동회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 주사신호 출력부는,
    소정의 단위 그룹단위로 상기 복수의 클록 신호가 입력되고,
    상기 복수의 주사신호를 상기 단위 그룹 주사신호로 출력하는,
    주사 구동회로.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 본단 스테이지가 복수의 주사 신호로 상기 복수의 클록 신호를 출력하는 동안,
    상기 전단 스테이지는, 상기 복수의 주사 신호로 상기 제2 구동 전압을 출력하는,
    주사 구동회로.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제1 구동 전압인 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 전단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제어전극을 포함한 제1 트랜지스터;
    상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 컴클록 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제3트랜지스터; 및
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극에 연결된 제어전극을 포함한 제4 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제어 신호는 상기 전단 스테이지의 캐리 신호인,
    주사 구동회로.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제어전극을 포함한 제7 트랜지스터
    를 더 포함하는 주사 구동회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주사신호 출력부는,
    대응하는 클록 신호가 입력되는 제1 전극, 대응하는 주사선과 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어 전극을 각각 포함한 복수의 클록스위치;
    상기 제1 노드에 연결된 제1 전극, 대응하는 클록스위치의 제어 전극에 연결된 제2 전극 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제어 전극을 포함한 복수의 온스위치; 및
    대응하는 클록 스위치의 제2 전극과 제어 전극 사이에 각각 연결된 복수의 커패시터를 포함하고,
    상기 온스위치는 항상 턴 온 되는,
    주사 구동회로.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 본단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 컴클록 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제8 트랜지스터; 및
    상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 커플링 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제10트랜지스터를 포함하고,
    상기 제어 신호는 상기 컴클록 신호인,
    주사 구동회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제10 트랜지스터의 상기 제2전극과 상기 제어전극 사이에 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 노드에 제1 레벨의 상기 제1 구동 전압이 인가되고,
    상기 커플링 신호선에는 제2 레벨의 커플링 전압이 인가됨에 따라 상기 제1 노드에 제3 레벨의 전압이 인가되는,
    주사 구동회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제12트랜지스터;
    를 더 포함하는 주사 구동회로.
  10. 복수의 스테이지를 포함한 주사 구동회로의 구동방법에 있어서,
    상기 복수의 스테이지 각각은, 제1 노드 및 제2 노드를 포함한 쉬프트 레지스터, 상기 제1 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 클록 스위치, 및 상기 제2 노드의 전압에 따라 스위칭 동작이 제어되는 복수의 스위치를 포함한 주사신호 출력부를 포함하고,
    제어신호에 따라 상기 제1 노드에 제1 구동 전압이 인가되는 단계;
    복수의 클록 신호가 복수의 스테이지 각각에 입력되는 단계;
    복수의 주사 신호로 상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하는 단계;
    컴클록 신호에 따라 캐리 신호를 출력하는 단계;
    리셋 신호에 따라 상기 제2 노드에 상기 제1 구동 전압이 인가되는 단계; 및
    상기 복수의 주사 신호로 제2 구동 전압을 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 스테이지는 본단 스테이지 및 전단 스테이지를 포함하고,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제2 트랜지스터;
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제5 트랜지스터;
    상기 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 리셋 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제6 트랜지스터; 및
    상기 제2 트랜지스터의 제1 전극과 제어전극 사이에 연결되어 있는 제1 커패시터를 포함하는,
    주사 구동회로의 구동방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 클록 신호가 복수의 스테이지 각각에 입력되는 단계는,
    소정의 단위 그룹단위로 상기 복수의 클록 신호가 입력되는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하는 단계는,
    상기 복수의 주사신호를 상기 단위 그룹 주사신호로 출력하는 단계를 포함하는,
    주사 구동회로의 구동방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 본단 스테이지가 상기 복수의 클록 신호를 순차적으로 출력하는 단계를 수행하는 동안,
    상기 전단 스테이지는 상기 복수의 주사 신호로 제2 구동 전압을 출력하는 단계를 수행하는,
    주사 구동회로의 구동방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제1 구동 전압인 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 전단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제어전극을 포함한 제1 트랜지스터;
    상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 컴클록 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제3트랜지스터; 및
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극에 연결된 제어전극을 포함한 제4 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제어신호는 상기 전단 스테이지의 캐리신호인,
    주사 구동회로의 구동방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제어전극을 포함한 제7 트랜지스터
    를 더 포함하는 주사 구동회로의 구동방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 주사신호 출력부는,
    대응하는 클록 신호가 입력되는 제1 전극, 대응하는 주사선과 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어 전극을 각각 포함한 복수의 클록스위치;
    상기 제1 노드에 연결된 제1 전극, 대응하는 클록스위치의 제어 전극에 연결된 제2 전극 및 상기 제1 구동 전압이 인가되는 제어 전극을 포함한 복수의 온스위치; 및
    대응하는 클록 스위치의 제2 전극과 제어 전극 사이에 각각 연결된 복수의 커패시터를 포함하고,
    상기 온스위치는 항상 턴 온 되는 단계
    를 포함하는 주사 구동회로의 구동방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 본단 스테이지의 캐리 신호가 인가되는 제1 전극, 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극, 및 컴클록 신호선에 연결된 제어전극을 포함한 제8 트랜지스터; 및
    상기 본단 스테이지의 캐리 신호선에 연결된 제1 전극, 커플링 신호선에 연결된 제2 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제10트랜지스터를 포함하고,
    상기 제어 신호는 상기 컴클록 신호인 주사 구동회로의 구동방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제10 트랜지스터의 상기 제2전극과 상기 제어전극 사이에 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 노드에 제1 레벨의 상기 제1 구동 전압이 인가되는 단계;
    상기 커플링 신호선에는 제2 레벨의 커플링 전압이 인가되는 단계; 및
    상기 제1 노드에 제3 레벨의 전압이 인가되는 단계
    를 포함하는 주사 구동회로의 구동방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 쉬프트 레지스터는,
    상기 제2 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제어전극을 포함한 제12트랜지스터;
    를 더 포함하는 주사 구동회로의 구동방법.
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