KR102371821B1 - 패널구동회로 및 게이트구동회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 게이트라인을 전압원으로부터 분리시키는 기술에 관한 것으로서, 게이트고전압원과 연결된 스위치 및 게이트저전압원과 연결된 스위치를 턴오프시켜 게이트라인을 전압원들로부터 분리시키는 게이트구동회로를 제공한다.

Description

패널구동회로 및 게이트구동회로{CIRCUIT FOR DRIVING PANEL AND CIRCUIT FOR DRIVING GATE LINE}
본 발명은 표시장치에 배치되는 게이트라인 및 센서전극을 구동하는 패널구동기술 및 표시장치에 배치되는 게이트라인을 구동하는 게이트구동기술에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Device), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 배치되고, 픽셀들이 배치된 표시패널과, 데이터라인들을 구동하는 데이터구동회로와, 게이트라인들을 순차적으로 구동하는 게이트구동회로 등을 포함한다.
한편, 게이트구동회로는, 스캔신호(게이트신호)를 게이트라인으로 출력한다. 게이트구동회로는 하이레벨 게이트전압(VGH)을 갖는 스캔신호를 게이트라인으로 공급하여 해당 게이트라인과 연결되어 있는 박막트랜지스터(TFT: Thin Film Transister)를 턴온시키거나, 로우레벨 게이트전압(VGL)을 갖는 스캔신호를 게이트라인으로 공급하여 해당 게이트라인과 연결되어 있는 박막트랜지스터(TFT)를 턴오프시킨다.
종래의 게이트구동회로는 이와같이 하이레벨 게이트전압(VGH)과 로우레벨 게이트전압(VGL)의 두 가지 레벨전압으로 게이트라인을 구동하였다. 그런데, 최근 표시장치에 대한 기술이 다양한 방향으로 전개되면서 게이트라인의 상태를 하이레벨 게이트전압(VGH) 상태 혹은 로우레벨 게이트전압(VGL) 상태가 아닌 제3의 상태로 만들 필요성이 제기되고 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 게이트라인의 상태를 제3의 상태로 구동하는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 패널에 배치되는 게이트라인 및 센서전극을 구동하는 패널구동회로에 있어서, 제1노드 및 제2노드와 연결되고 게이트클럭신호에 따라 상기 제1노드에 형성되는 제1노드전압 및 상기 제2노드에 형성되는 제2노드전압 중 하나의 전압을 상기 게이트라인으로 출력하는 복수의 레벨시프터, 상기 제1노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 하이레벨 게이트전압을 상기 제1노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제1노드를 플로팅시키는 제1스위치, 및 상기 제2노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 로우레벨 게이트전압을 상기 제2노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제2노드를 플로팅시키는 제2스위치를 포함하며, 디스플레이구간에서 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 턴온시키고 터치구동구간에서 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 턴오프시키는 게이트구동회로; 및 상기 터치구동구간에서 상기 센서전극으로 센서구동신호를 공급하고 상기 센서구동신호에 대응되는 반응신호를 수신하여 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 근접 혹은 터치를 감지하는 터치구동회로를 포함하는 패널구동회로를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 패널에 배치되는 게이트라인을 구동하는 게이트구동회로에 있어서, 제1노드 및 제2노드와 연결되고 게이트클럭신호에 따라 상기 제1노드에 형성되는 제1노드전압 및 상기 제2노드에 형성되는 제2노드전압 중 하나의 전압을 상기 게이트라인으로 출력하는 복수의 레벨시프터; 상기 제1노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 하이레벨 게이트전압을 상기 제1노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제1노드를 플로팅시키는 제1스위치 및 상기 제2노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 로우레벨 게이트전압을 상기 제2노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제2노드를 플로팅시키는 제2스위치를 포함하고, 하이임피던스신호에 대응하여 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 턴오프시켜 상기 게이트라인으로 플로팅전압을 공급하는 게이트구동회로을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 게이트라인을 하이레벨 게이트전압(VGH) 상태 혹은 로우레벨 게이트전압(VGL) 상태가 아닌 제3의 상태로 만들 수 있게 된다. 게이트라인의 제3의 상태는 다양한 형태로 활용될 수 있는데, 일 예로서, 게이트라인의 제3의 상태는 터치를 위한 센서전극을 포함하는 표시장치에 있어서 센서전극과 게이트라인 사이에 발생하는 기생정전용량이 터치구동에 미치는 영향을 감소시키는데 활용될 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 게이트구동회로의 제1예시 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 예시 회로에서의 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 게이트구동회로의 제2예시 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 예시 회로에서의 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 7은 센서전극으로 공급되는 전압의 파형을 나타내는 도면이다.
도 8은 센서전극 주변에 형성되는 정전용량들을 나타내는 도면이다.
도 9는 센서구동신호와 보조신호의 공급 흐름을 나타내는 도면이다.
도 10은 센서전극으로 공급되는 전압의 파형과 데이터라인 및 게이트라인으로 공급되는 파형을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는, 표시패널(110), 데이터구동회로(120), 게이트구동회로(130), 타이밍컨트롤러(140) 등을 포함한다.
표시패널(110)에는, 다수의 데이터라인(DL1, DL2, ... , DLm, m은 2 이상의 자연수)과, 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn, n은 2 이상의 자연수)이 배치될 수 있다.
또한, 표시패널(110)에는 다수의 서브픽셀(SP: Sub-Pixel)이 매트릭스 타입으로 배치될 수 있다.
데이터구동회로(120)는, 다수의 데이터라인(DL1, DL2, ... , DLm)을 구동한다.
게이트구동회로(130)는, 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로 스캔신호('게이트신호'라고도 함)를 순차적으로 공급하여, 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)을 순차적으로 구동할 수 있다.
타이밍컨트롤러(140)는, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)로 각종 제어신호를 공급하여, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)를 제어할 수 있다.
이러한 타이밍컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 영상 데이터를 데이터구동회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
게이트구동회로(130)는, 타이밍컨트롤러(140)의 제어에 따라, 하이레벨 게이트전압(VGH) 또는 로우레벨 게이트전압(VGL)의 스캔신호를 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로 순차적으로 공급하여 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)을 순차적으로 구동할 수 있다.
게이트구동회로(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이, 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에 위치할 수도 있다.
또한, 게이트구동회로(130)는, 다수의 게이트구동회로 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
또한, 다수의 게이트구동회로 집적회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 다수의 게이트구동회로 집적회로(GDIC)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트구동회로(130)에 포함된 다수의 게이트구동회로 집적회로 각각은 시프트레지스터, 레벨시프터 등을 포함할 수 있다.
데이터구동회로(120)는, 특정 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)이 열리면, 타이밍컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인들로 공급함으로써, 다수의 데이터라인을 구동한다.
데이터구동회로(120)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
데이터구동회로(120)에 포함된 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다. 칩 온 필름(COF) 방식에서, 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC) 각각에서, 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시패널(110)에 본딩될 수 있다.
데이터구동회로(120)에 포함된 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC) 각각은, 시프트레지스터, 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter), 출력 버퍼 등을 포함할 수 있으며, 경우에 따라서, 서브픽셀 보상을 위해 아날로그 전압 값을 센싱하여 디지털 값으로 변환하고 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
한편, 타이밍컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 수신할 수 있다.
타이밍컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 데이터구동회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하는 것 이외에, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭신호 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)로 출력할 수 있다.
예를 들어, 타이밍컨트롤러(140)는, 게이트구동회로(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 시프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트구동회로(130)를 구성하는 하나 이상의 게이트구동회로 집적회로(GDIC)의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트구동회로 집적회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭신호로서, 스캔신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트구동회로 집적회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
타이밍컨트롤러(140)는, 데이터구동회로(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Souce Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터구동회로(120)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로(SDIC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터구동회로(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍컨트롤러(140)는, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 본딩된 소스 인쇄회로기판에 배치될 수도 있고, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 본딩된 소스 인쇄회로기판과 연성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 또는 연성 인쇄 회로(FPC: Flexible Printed Circuit) 등의 연결 매체를 통해 연결된 컨트롤 인쇄회로기판(Control Printed Circuit Board)에 배치될 수도 있다.
소스 인쇄회로기판 또는 컨트롤 인쇄회로기판에는, 표시패널(110), 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원컨트롤러(미도시)가 더 배치될 수 있다. 이러한 전원컨트롤러(미도시)는 전원 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC)라고도 한다.
한편, 표시패널(110)에 배치된 각 서브픽셀(SP)은, 기본적으로, 박막트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor), 캐패시터(Capacitor) 등의 회로 소자가 배치될 수 있다.
한편, 게이트구동회로(130)는 하이레벨 게이트전압(VGH)을 갖는 하이레벨 구간과 로우레벨 게이트전압(VGL)을 갖는 로우레벨 구간이 반복되는 스캔신호를 생성하여 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로 출력할 수 있다. 또한, 게이트구동회로(130)는 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)이 하이레벨 게이트전압(VGH) 상태 혹은 로우레벨 게이트전압(VGL) 상태가 아닌 제3의 상태가 되도록 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)을 구동할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 게이트구동회로의 제1예시 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 게이트구동회로(130)는 복수의 레벨시프터(LS1~LS4), 제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)를 포함할 수 있다.
도 2의 예시에서는 게이트구동회로(130)가 4개의 레벨시프터(LS1~LS4)를 포함하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 게이트구동회로(130)는 도 1에 도시된 게이트라인(GL1, GL2, ..., GLn)과 동일한 개수의 레벨시프터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트구동회로(130)는 N개의 레벨시프터를 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 레벨시프터는 게이트라인(GL1, GL2, ..., GLn)과 일대일로 연결될 수 있다. 아래에서는 설명의 편의를 위해 게이트구동회로(130)가 4개의 레벨시프터(LS1~LS4)를 포함하고 있는 것으로 설명한다.
도 2에 도시된 4개의 레벨시프터(LS1~LS4)는 표시패널(110)에 배치되는 4개의 게이트라인(GL1~GL4)과 일대일로 연결될 수 있다. 각각의 레벨시프터(LS1~LS4)는 출력노드(NOUT1~NOUT4)와 연결되고, 이러한 출력노드(NOUT1~NOUT4)는 표시패널(110)에 배치되는 4개의 게이트라인(GL1~GL4)과 연결될 수 있다. 아래에서, 게이트구동회로(130)가 출력노드(NOUT1~NOUT4)를 통해 공급하는 전압은 게이트라인(GL1~GL4)에도 동일하게 공급되는 것으로 이해할 수 있다.
레벨시프터(LS1~LS4) 각각은 제1노드(NH) 및 제2노드(NL)와 연결되고 게이트클럭신호(GCLK)에 따라 제1노드(NH)에 형성되는 제1노드전압 및 제2노드(NL)에 형성되는 제2노드전압 중 하나의 전압을 게이트라인(GL1~GL4)으로 출력할 수 있다.
레벨시프터(LS1~LS4) 각각은 제1노드(NH)에 형성되는 제1노드전압을 공급받는 풀업트랜지스터(TU) 및 제2노드(NL)에 형성되는 제2노드전압을 공급받는 풀다운트랜지스터(TD)를 포함하고, 이러한 풀업트랜지스터(TU) 및 풀다운트랜지스터(TD)를 제어하는 제어회로(GC)를 포함할 수 있다.
풀업트랜지스터(TU)는 제1노드(NH)와 출력노드(NOUT1~NOUT4) 사이에 위치하면서 턴온 상태에서 제1노드(NH)에 형성되는 제1노드전압을 출력노드(NOUT1~NOUT4)로 공급할 수 있다.
풀다운트랜지스터(TD)는 제2노드(NL)와 출력노드(NOUT1~NOUT4) 사이에 위치하면서 턴온 상태에서 제2노드(NL)에 형성되는 제2노드전압을 출력노드(NOUT1~NOUT4)로 공급할 수 있다.
풀업트랜지스터(TU)와 풀다운트랜지스터(TD)는 교번하면서 턴온될 수 있다. 예를 들어, 풀업트랜지스터(TU)는 턴온과 턴오프를 반복하는데, 이때, 풀업트랜지스터(TU)가 턴온될 때, 풀다운트랜지스터(TD)가 턴오프되고, 풀업트랜지스터(TU)가 턴오프될 때, 풀다운트랜지스터(TD)가 턴온될 수 있다.
레벨시프터(LS1~LS4) 각각에 포함되어 있는 풀업트랜지스터(TU)들은 하나의 노드와 연결된다. 구체적으로, 레벨시프터(LS1~LS4) 각각에 포함되어 있는 풀업트랜지스터(TU)들은 제1노드(NH)와 연결되어 있으면서 제1노드(NH)에 형성되는 제1노드전압을 동시에 공급받게 된다.
레벨시프터(LS1~LS4) 각각에 포함되어 있는 풀다운트랜지스터(TD)들은 하나의 노드와 연결된다. 구체적으로, 레벨시프터(LS1~LS4) 각각에 포함되어 있는 풀다운트랜지스터(TD)들은 제2노드(NL)와 연결되어 있으면서 제2노드(NL)에 형성되는 제2노드전압을 동시에 공급받게 된다.
다른 측면에서, 레벨시프터(LS1~LS4)들이 모두 제1노드(NH) 및 제2노드(NL)에 함께 연결되어 있기 때문에, 제1노드(NH)에 형성되는 제1노드전압 및 제2노드(NL)에 형성되는 제2노드전압은 출력노드(NOUT1~NOUT4) 전체에 영향을 주게 된다.
풀업트랜지스터(TU) 및 풀다운트랜지스터(TD)는 제어회로(GC)에 의해 온오프 제어될 수 있다. 제어회로(GC)는 게이트클럭신호(GCLK)에 따라 풀업트랜지스터(TU) 및 풀다운트랜지스터(TD)를 턴온 혹은 턴오프할 수 있다. 예를 들어, 게이트클럭신호(GCLK)는 하이레벨전압과 로우레벨전압을 가질 수 있는데, 제어회로(GC)는 게이트클럭신호(GCLK)가 하이레벨전압일 때, 풀업트랜지스터(TU)를 턴온하고 풀다운트랜지스터(TD)를 턴오프할 수 있다. 반대로, 제어회로(GC)는 게이트클럭신호(GCLK)가 로우레벨전압일 때, 풀다운트랜지스터(TD)를 턴온하고 풀업트랜지스터(TU)를 턴오프할 수 있다. 풀업트랜지스터(TU)와 풀다운트랜지스터(TD)가 동시에 턴온되면 과전류가 흘러 회로가 소손될 수 있기 때문에 제어회로(GC)는 두 트랜지스터(TU, TD)가 동시에 턴온되지 않도록 하는 턴온지연회로를 포함할 수 있다.
게이트구동회로(130)는 제1노드(NH)를 통해 복수의 레벨시프터(LS1~LS4)와 연결되고, 턴온 상태에서 하이레벨 게이트전압(VGH)을 제1노드(NH)로 공급하고 턴오프 상태에서 제1노드(NH)를 플로팅시키는 제1스위치(SWH)를 포함할 수 있다.
그리고, 게이트구동회로(130)는 제2노드(NL)를 통해 복수의 레벨시프터(LS1~LS4)와 연결되고, 턴온 상태에서 로우레벨 게이트전압(VGL)을 제2노드(NL)로 공급하고 턴오프 상태에서 제2노드(NL)를 플로팅시키는 제2스위치(SWL)를 포함할 수 있다.
제1스위치(SWH)는 제1노드(NH)에 형성되는 제1노드전압을 두 가지 상태로 만들 수 있다.
먼저, 제1스위치(SWH)는 턴온 상태에서, 제1노드전압을 하이레벨 게이트전압(VGH)으로 만들 수 있다. 이때, 레벨시프터(LS1~LS4)가 풀업트랜지스터(TU)를 턴온시키면 게이트구동회로(130)는 게이트라인(GL1~GL4)을 하이레벨 게이트전압(VGH) 상태로 만들게 된다.
제1스위치(SWH)는 턴오프 상태에서, 제1노드전압을 플로팅전압으로 만들 수 있다. 이때, 레벨시프터(LS1~LS4)가 풀업트랜지스터(TU)를 턴온시키면 게이트구동회로(130)는 게이트라인(GL1~GL4)을 플로팅전압 상태로 만들게 된다. 여기서, 플로팅전압이란, 플로팅 상태에 있는 전극 혹은 라인에 형성되는 전압을 의미하는 것이고, 플로팅 상태란, 전극 혹은 라인이 특정 전압원(예를 들어, 하이레벨 게이트전압원, 혹은 그라운드)과 연결되어 있지 않은 상태를 의미한다.
제2스위치(SWL)는 제2노드(NL)에 형성되는 제2노드전압을 두 가지 상태로 만들 수 있다.
먼저, 제2스위치(SWL)는 턴온 상태에서, 제2노드전압을 로우레벨 게이트전압(VGL)으로 만들 수 있다. 이때, 레벨시프터(LS1~LS4)가 풀다운트랜지스터(TD)를 턴온시키면 게이트구동회로(130)는 게이트라인(GL1~GL4)을 로우레벨 게이트전압(VGL) 상태로 만들게 된다.
제2스위치(SWL)는 턴오프 상태에서, 제2노드전압을 플로팅전압으로 만들 수 있다. 이때, 레벨시프터(LS1~LS4)가 풀다운트랜지스터(TD)를 턴온시키면 게이트구동회로(130)는 게이트라인(GL1~GL4)을 플로팅전압 상태로 만들게 된다.
제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)는 하이임피던스신호(HiZS)에 따라 턴오프될 수 있다.
하이임피던스신호(HiZS)는 타이밍컨트롤러(140)에서 생성되거나 타이밍컨트롤러(140)로 영상 데이터를 전송하는 호스트장치(미도시)에 의해 생성될 수 있다. 호스트장치(미도시)에서 하이임피던스신호(HiZS)가 생성되는 경우, 이러한 하이임피던스신호(HiZS)는 타이밍컨트롤러(140)를 거쳐 게이트구동회로(130)로 전달될 수 있다.
제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)는 이러한 하이임피던스신호(HiZS)에 따라 턴오프될 수 있다. 하이임피던스신호(HiZS)에 따라 제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)가 턴오프되면, 제1노드(NH)와 제2노드(NL)가 모두 플로팅된다. 이렇게 되면, 풀업트랜지스터(TU) 및 풀다운트랜지스터(TD) 중 어느 한 트랜지스터가 턴온되더라도 해당 레벨시프터(LS1~LS4)의 출력노드(NOUT1~NOUT4)와 연결된 게이트라인(GL1~GL4)은 플로팅 상태 혹은 플로팅전압 상태를 가지게 된다.
여기서, 하이임피던스는 게이트라인(GL1~GL4)에서 바라본 레벨시프터(LS1~LS4)의 임피던스가 높다는 것을 의미한다. 다시 말해, 하이임피던스신호(HiZS)에 따라 제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)가 턴오프되면 레벨시프터(LS1~LS4)는 하이임피던스를 가지게 된다.
하이레벨 게이트전압(VGH)은 하나의 라인(제1라인)을 통해 제1노드(NH)와 연결되고, 제1스위치(SWH)는 이러한 제1라인에 배치되어 있으면서 제1라인을 단속시킬 수 있다. 이에 따라, 제1스위치(SWH)의 턴온 혹은 턴오프 동작에 따라 전체 레벨시프터(LS1~LS4)로 공급되는 하이레벨 게이트전압(VGH)이 동시에 차단되거나 공급될 수 있다.
로우레벨 게이트전압(VGL)도 마찬가지로 다른 하나의 라인(제2라인)을 통해 제2노드(NL)와 연결되고, 제2스위치(SWL)는 이러한 제2라인에 배치되어 있으면서 제2라인을 단속시킬 수 있다. 이에 따라, 제2스위치(SWL)의 턴온 혹은 턴오프 동작에 따라 전체 레벨시프터(LS1~LS4)로 공급되는 로우레벨 게이트전압(VGL)이 동시에 차단되거나 공급될 수 있다.
도 3은 도 2의 예시 회로에서의 파형을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 게이트클럭신호(GCLK)에 따라 제어회로(GC)가 풀업트랜지스터(TU) 및 풀다운트랜지스터(TD)를 제어하여 각각의 출력노드(NOUT1~NOUT4)로 스캔신호를 출력한다.
하이임피던스신호(HiZS)가 로우레벨을 유지하는 구간에서 각각의 출력노드(NOUT1~NOUT4) 전압은 하이레벨 게이트전압(VGH) 및 로우레벨 게이트전압(VGL) 중 하나의 전압을 가진다.
하이임피던스신호(HiZS)가 하이레벨을 유지하는 구간에서 각각의 출력노드(NOUT1~NOUT4) 전압은 모두 플로팅전압을 가진다. 레벨시프터(LS1~LS4)가 모두 제1노드(NH) 및 제2노드(NL)로 연결되어 있기 때문에 각각의 출력노드(NOUT1~NOUT4)는 하이임피던스신호(HiZS)에 따라 동시에 플로팅전압 상태로 변경되게 된다.
하이임피던스신호(HiZS)가 하이레벨을 유지하는 구간에서 출력노드(NOUT1~NOUT4)의 상태는 게이트클럭신호(GCLK)와 무관하게 계속해서 플로팅전압 상태를 유지한다. 하이임피던스신호(HiZS)가 하이레벨을 유지하는 구간에서 제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)가 함께 턴오프되고, 이에 따라, 제1노드전압 및 제2노드전압도 함께 플로팅전압 상태를 유지하게 된다. 레벨시프터(LS1~LS4)는 제1노드전압 및 제2노드전압 중 하나의 전압을 출력하기 때문에 플로팅전압 상태에 있는 제1노드전압이나 제2노드전압 중 어느 전압을 출력하더라도 출력노드(NOUT1~NOUT4)의 상태는 계속해서 플로팅전압 상태를 유지하게 된다.
도 4는 일 실시예에 따른 게이트구동회로의 제2예시 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 예시 회로에서의 파형을 나타내는 도면이다.
도 4의 예시에서 제1스위치(SWH)와 제2스위치(SWL)는 서로 반대되는 게이트파형에 따라 온오프되는 스위치일 수 있다. 예를 들어, 제1스위치(SWH)는 P타입의 FET(Field Effect Transistor)이고 제2스위치(SWL)는 N타입의 FET일 수 있다. 반대로, 제1스위치(SWH)는 N타입의 FET이고, 제2스위치(SWL)는 P타입의 FET일 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1스위치(SWH)로는 하이임피던스신호(HiZS)에 대응되는 제1하이임피던스게이트신호(HiZ)가 제어신호로 공급되고, 제2스위치(SWL)로는 제1하이임피던스게이트신호(HiZ)와 반전된 특성을 가지는 제2하이임피던스게이트신호(HiZB)가 제어신호로 공급될 수 있다.
제1스위치(SWH)는 제1하이임피던스게이트신호(HiZ)가 하이레벨전압을 가질 때, 턴오프되고, 로우레벨전압을 가질 때, 턴온될 수 있다. 반대로, 제2스위치(SWL)는 제2하이임피던스게이트신호(HiZB)가 로우레벨전압을 가질 때, 턴오프되고, 하이레벨전압을 가질 때, 턴온될 수 있다.
제1하이임피던스신호(HiZ)는 하이임피던스신호(HiZS)에 대응되어 있고, 제2하이임피던스신호(HiZB)는 제1하이임피던스신호(HiZ)와 반전된 파형을 가지고 있기 때문에, 제1스위치(SWH)와 제2스위치(SWL)의 동작 타이밍은 도 2의 예시 회로에서의 동작 타이밍과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1스위치(SWH)는 하이임피던스신호(HiZS)가 하이레벨전압을 유지하는 구간에서 턴오프 상태를 유지하고, 제2스위치(SWL)도 하이임피던스신호(HiZS)가 하이레벨전압을 유지하는 구간에서 턴오프 상태를 유지할 수 있다.
한편, 게이트구동회로(130)는 하이임피던스신호(HiZS)에 따라 제1스위치(SWH)와 제2스위치(SWL)를 턴오프시켜 게이트라인(GL1, GL2, ... GLn)을 플로팅시킬 수 있는데, 이러한 하이임피던스신호(HiZS)는 다양한 경우에 생성될 수 있다. 여기서, 하이임피던스신호(HiZS)가 생성된다는 것은 하이임피던스신호(HiZS)가 제1스위치(SWH)와 제2스위치(SWL)를 턴오프시키는 전압(예를 들어, 하이레벨전압) 상태가 된다는 것을 의미한다.
하이임피던스신호(HiZS)는 표시장치(100)가 전체 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)을 동시에 플로팅시키고자 할 때, 생성될 수 있다. 예를 들어, 표시장치(100)가 턴오프될 때, 각각의 서브픽셀(SP)로 더 이상 데이터 전압을 인가하지 않으려고 할 때, 하이임피던스신호(HiZS)가 생성될 수 있다.
다른 예로서, 표시패널(110)에 터치를 감지하기 위한 센서전극이 더 배치되어 있는 경우, 터치구동구간에서 하이임피던스신호(HiZS)가 생성될 수 있다.
도 6 내지 도 10을 참조하여, 터치구동구간에서 하이임피던스신호(HiZS)가 생성되는 실시예에 대해 설명한다.
도 6은 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 6을 참조하면, 표시장치(600)는 패널(610), 데이터구동회로(120), 게이트구동회로(130), 타이밍컨트롤러(140) 및 터치구동회로(640)를 포함할 수 있다.
패널(610)에는 서브픽셀(SP) 이외에 터치를 감지하기 위한 센서전극(SE)이 서로 이격되어 더 형성될 수 있다. 센서전극(SE)이 위치하는 영역에는 하나의 서브픽셀(SP)이 위치할 수도 있고 다수의 서브픽셀(SP)이 위치할 수도 있다.
패널(610)은 표시패널(Display Panel)과 터치패널(TSP: Touch Screen Panel)을 포함할 수 있는데, 여기서 표시패널과 터치패널은 일부 구성요소를 서로 공유할 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서전극(SE)은 표시패널의 일 구성(예를 들어, 공통전압을 인가하는 공통전극)일 수 있고 동시에 터치패널의 일 구성(터치를 감지하기 위한 센서전극)일 수 있다. 표시패널과 터치패널의 일부 구성요소가 서로 공유되어 있다는 측면에서, 이러한 패널(610)을 일체형 패널이라고 부르기도 하지만 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 표시패널과 터치패널의 일부 구성요소가 서로 공유되는 형태로서 인셀(In-Cell) 타입의 패널이 알려져 있지만 이는 패널(610)의 일 예시일 뿐 본 발명이 적용되는 패널이 이러한 인셀(In-Cell)타입 패널로 제한되는 것은 아니다.
데이터구동회로(120)는, 다수의 데이터라인(DL1, DL2, ... , DLm)을 구동한다.
게이트구동회로(120)는, 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로 스캔신호('게이트신호'라고도 함)를 순차적으로 공급하여, 다수의 게이트라인(GL1, GL2, ... , GLn)을 순차적으로 구동할 수 있다.
타이밍컨트롤러(140)는, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)로 각종 제어신호를 공급하여, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)를 제어할 수 있다.
터치구동회로(640)는 센싱라인(SL)과 연결된 복수의 센서전극(SE)의 전체 또는 일부로 센서구동신호를 인가한다.
이러한 터치구동회로(640)는 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)와는 별도의 구성으로서, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)의 외부에 있을 수도 있지만, 구현 방식에 따라서, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130) 중 적어도 하나를 포함하는 다른 별도의 드라이버집적회로의 내부 구성으로 구현될 수도 있으며, 또는, 데이터구동회로(120) 또는 게이트구동회로(130)의 내부 구성으로 구현될 수도 있다.
따라서, 터치구동회로(640)가 복수의 센서전극(SE)의 전체 또는 일부로 센서구동신호를 인가하는 것은, 터치구동회로(640)를 포함하는 별도의 드라이버집적회로가 복수의 센서전극(SE)의 전체 또는 일부로 센서구동신호를 인가하는 것으로도 볼 수 있다. 또한, 설계 방식에 따라서는, 터치구동회로(640)를 포함하는 데이터구동회로(120) 또는 게이트구동회로(130)가 복수의 센서전극(SE)의 전체 또는 일부로 센서구동신호를 인가하는 것으로도 볼 수도 있다.
이러한 터치구동회로(640)는 구현 및 설계 방식에 제한되지 않고, 본 명세서에서 기재되는 그 수행 기능만 동일 또는 유사하다면, 다른 구성 그 자체일 수도 있고 다른 구성의 내부 또는 외부에 위치하는 구성일 수도 있다.
또한, 도 6에서 표시장치(600)에는 하나의 터치구동회로(640)가 위치한 것으로 도시되어 있으나, 표시장치(100)는 둘 이상의 터치구동회로(640)를 포함할 수도 있다.
한편, 터치구동회로(640)가 센서구동신호를 복수의 센서전극(SE)의 전체 또는 일부로 인가하기 위해서는, 복수의 센서전극(SE) 각각에 연결되는 센싱라인(SL)이 필요하다. 이에 따라, 복수의 센서전극(SE) 각각에 연결되어 센서구동신호를 전달하는 센싱라인(SL)이 제1방향(예: 세로방향) 또는 제2방향(예: 가로방향)으로 패널(610)에 형성될 수 있다.
한편, 표시장치(600)는 센서전극(SE)을 통해 정전용량의 변화를 감지함으로써 오브젝트의 근접 혹은 터치를 인식하는 정전식 터치방식을 채용할 수 있다.
이러한 정전식 터치방식은, 일 예로, 상호 정전용량 터치방식과 자체 정전용량 터치 방식으로 나눌 수 있다.
정전식 터치방식의 한 종류인 상호 정전용량 터치방식은, 일 센서전극(Tx전극)으로 센서구동신호를 인가하고 이러한 Tx전극과 상호 커플링된 다른 일 센서전극(Rx전극)을 센싱한다. 이러한 상호 정전용량 터치방식에서는, 손가락, 펜 등의 오브젝트의 근접 혹은 터치에 따라 Rx전극에서 센싱되는 값이 달라지는데, 상호 정전용량 터치방식은 이러한 Rx전극에서의 센싱값을 이용하여 터치 유무, 터치 좌표 등을 검출한다.
정전식 터치방식의 다른 한 종류인 자체 정전용량 터치방식은, 일 센서전극(SE)으로 센서구동신호를 인가한 후 다시 해당 일 센서전극(SE)을 센싱한다. 이러한 자체 정전용량 터치방식에서는, 손가락, 펜 등의 오브젝트의 근접 혹은 터치에 따라 해당 일 센서전극(SE)에서 센싱되는 값이 달라지는데, 자체 정전용량 터치방식은 이러한 센싱값을 이용하여 터치 유무, 터치 좌표 등을 검출한다. 이러한 자체 정전용량 터치방식은 센서구동신호를 인가하는 센서전극(SE)과 센싱하는 센서전극(SE)이 동일하기 때문에, Tx전극과 Rx전극의 구분이 없다.
표시장치(600)는, 전술한 2가지의 정전식 터치방식(상호 정전용량 터치방식, 자체 정전용량 터치방식) 중 하나를 채용할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 자체 정전용량 터치방식이 채용된 것으로 가정하여 실시예를 설명한다.
한편, 표시장치(600)는 한 프레임을 디스플레이구간과 터치구동구간으로 구분하여 센서전극(SE)을 구동할 수 있다.
도 7은 센서전극으로 공급되는 전압의 파형을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 한 프레임은 디스플레이구간과 터치구동구간으로 구분되고, 각각의 구간에서 센서전극(SE)으로는 서로 다른 전압이 공급될 수 있다.
디스플레이구간에서 센서전극(SE)으로는 공통전압(Vcom)이 공급될 수 있다.
터치구동구간에서 센서전극(SE)으로는 센서구동신호(Vtm)가 공급될 수 있다. 센서구동신호(Vtm)는 변조된 파형으로서 하이레벨전압과 로우레벨전압이 반복되는 펄스파 형태의 파형을 가질 수 있다.
터치구동회로(640)는 이러한 센서구동신호(Vtm)를 센서전극(SE)으로 공급하고 센서구동신호(Vtm)에 대응되는 반응신호를 수신하여 센서전극(SE)에 형성되는 정전용량의 변화를 감지할 수 있다. 그리고, 터치구동회로(640)는 이러한 센서전극(SE)의 정전용량 변화를 이용하여 패널(610)에 대한 외부 오브젝트의 근접 혹은 터치를 감지할 수 있다.
센서전극(SE)과 다른 전극 혹은 라인(예를 들어, 데이터라인, 게이트라인) 사이에는 기생정전용량이 형성될 수 있다. 터치구동회로(640)는 센서전극(SE)에 형성되는 정전용량을 이용하여 터치를 감지하기 때문에, 이러한 기생정전용량은 터치 감지에 방해 요인으로 작용할 수 있다.
도 8은 센서전극 주변에 형성되는 정전용량들을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 센서전극(SE)과 외부 오브젝트 사이에 제1정전용량(Cself)이 형성된다. 터치구동회로(640)는 이러한 제1정전용량(Cself)의 유무 혹은 크기를 측정하여 패널(640)에 대한 외부 오브젝트의 근접 혹은 터치를 감지할 수 있다.
그런데, 센서전극(SE)에는 이러한 제1정전용량(Cself) 이외에 제2정전용량(Cpara1) 및 제3정전용량(Cpara2)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 제2정전용량(Cpara1)은 센서전극(SE)과 게이트라인(GL) 사이에 형성되는 기생정전용량이고, 제3정전용량(Cpara2)은 센서전극(SE)과 데이터라인(DL) 사이에 형성되는 기생정전용량이다. 이러한 기생정전용량(Cpara1, Cpara2)으로 인해 터치 감도가 낮아질 수 있다.
패널(610)에 구동신호를 공급하는 패널구동회로는 제2정전용량(Cpara1) 및 제3정전용량(Cpara2)이 터치 감지에 미치는 영향을 최소화시키기 위해 터치구동구간에서 게이트라인(GL) 혹은 데이터라인(DL)으로 보조신호신호를 공급할 수 있다. 여기서, 보조신호는 센서구동신호와 동일한 크기 및 위상을 가질 수 있다. 보조신호와 센서구동신호가 동일한 크기 및 위상을 가지는 경우, 보조신호가 공급되는 전극(예를 들어, 게이트라인(GL) 혹은 데이터라인(DL))과 센서구동신호가 공급되는 전극(예를 들어, 센서전극(SE)) 사이에 형성되는 기생정전용량(예를 들어, 제2정전용량(Cpara1) 혹은 제3정전용량(Cpara2))은 무시될 수 있다. 보조신호는 플로팅전압일 수 있다. 정전용량의 일 전극이 플로팅되어 있는 경우, 해당 정전용량은 무시될 수 있다. 예를 들어, 게이트라인(GL)이 플로팅되어 있는 경우, 제2정전용량(Cpara1)은 무시될 수 있다.
한편, 패널(610)에 구동신호를 공급하는 패널구동회로는 데이터라인(DL)을 구동하는 데이터구동회로(120), 게이트라인(GL)을 구동하는 게이트구동회로(130) 및 센서전극(SE)을 구동하는 터치구동회로(640) 등을 포함할 수 있다.
도 9는 센서구동신호와 보조신호의 공급 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 터치구동회로(640)가 센서전극(SE)으로 센서구동신호(Vtm)를 공급할 때, 데이터구동회로(120)는 데이터라인(DL)으로 제1보조신호(AST_data)를 공급할 수 있고, 게이트구동회로(130)는 게이트라인(GL)으로 제2보조신호(AST_gate)를 공급할 수 있다.
제1보조신호(AST_data) 혹은 제2보조신호(AST_gate)는 센서구동신호(Vtm)와 동일한 위상을 가지는 신호일 수 있다. 혹은, 제1보조신호(AST_data) 혹은 제2보조신호(AST_gate)는 플로팅전압일 수 있다.
도 10은 센서전극으로 공급되는 전압의 파형과 데이터라인 및 게이트라인으로 공급되는 파형을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이구간에서 센서전극(SE)으로는 공통전압(Vcom)이 공급되고, 데이터라인(DL)으로는 데이터전압(Vdata)가 공급되며, 게이트라인(GL)으로는 스캔신호(Vgate)가 공급될 수 있다.
그리고, 터치구동구간에서는 센서전극(SE)으로 센서구동신호(Vtm)가 공급되고, 데이터라인(DL)으로 센서구동신호(Vtm)와 동일한 위상을 가지는 제1보조신호(AST_data)가 공급되고, 게이트라인(GL)으로 플로팅전압이 공급될 수 있다. 여기서, 게이트라인(GL)으로 공급되는 플로팅전압은 도 9를 참조하여 설명한 제2보조신호(AST_gate)의 일 예시이다.
게이트구동회로(130)는 터치구동구간에 게이트라인(GL)으로 플로팅전압을 공급하기 위해 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성을 가질 수 있다.
예를 들어, 게이트구동회로(130)는 도 2를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성을 포함하고 있으면서, 디스플레이구간에서 제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)를 턴온시켜 게이트라인(GL)으로 하이레벨 게이트전압(VGH)과 로우레벨 게이트전압(VGL)을 가지는 스캔신호를 공급할 수 있다. 그리고, 게이트구동회로(130)는 터치구동구간에서 제1스위치(SWH) 및 제2스위치(SWL)를 턴오프시켜 게이트라인(GL)을 플로팅 시킬 수 있다.
다른 측면에서, 하이임피던스신호(HiZ)는 터치구동구간에 대응하여 생성되어 게이트구동회로(130)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 타이밍컨트롤러(140)는 터치 인에이블 신호를 터치구동회로(640)로 전송할 때, 이러한 터치 인에이블 신호에 대응되는 하이임피던스신호(HiZ)를 게이트구동회로(130)로 전송할 수 있다. 게이트구동회로(130)는 이러한 하이임피던스신호(HiZ)를 수신하여 터치구동구간에서 게이트라인(GL)을 플로팅 시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 게이트라인(GL)을 하이레벨 게이트전압(VGH) 상태 혹은 로우레벨 게이트전압(VGL) 상태가 아닌 제3의 상태(예를 들어, 플로팅 상태)로 만들 수 있게 된다. 게이트라인(GL)의 제3의 상태는 다양한 형태로 활용될 수 있는데, 일 예로서, 게이트라인(GL)의 제3의 상태는 터치를 위한 센서전극(SE)을 포함하는 표시장치에 있어서 센서전극(SE)과 게이트라인(GL) 사이에 발생하는 기생정전용량이 터치구동에 미치는 영향을 감소시키는데 활용될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 패널에 배치되는 게이트라인 및 센서전극을 구동하는 패널구동회로에 있어서,

    제1노드 및 제2노드와 연결되고 게이트클럭신호에 따라 상기 제1노드에 형성되는 제1노드전압 및 상기 제2노드에 형성되는 제2노드전압 중 하나의 전압을 상기 게이트라인으로 출력하는 복수의 레벨시프터,
    상기 제1노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 하이레벨 게이트전압을 상기 제1노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제1노드를 플로팅시키는 제1스위치, 및
    상기 제2노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 로우레벨 게이트전압을 상기 제2노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제2노드를 플로팅시키는 제2스위치를 포함하며,
    디스플레이구간에서 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 턴온시키고 터치구동구간에서 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 턴오프시키는 게이트구동회로; 및
    상기 터치구동구간에서 상기 센서전극으로 센서구동신호를 공급하고 상기 센서구동신호에 대응되는 반응신호를 수신하여 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 근접 혹은 터치를 감지하는 터치구동회로
    를 포함하는 패널구동회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서전극은 상기 디스플레이구간에서 공통전압이 공급되는 패널구동회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치구동회로는 상기 센서전극에 형성되는 정전용량의 변화를 이용하여 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 근접 혹은 터치를 감지하는 패널구동회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레벨시프터는,
    제1노드에 형성되는 제1노드전압을 공급받는 풀업트랜지스터 및 제2노드에 형성되는 제2노드전압을 공급받는 풀다운트랜지스터를 포함하고, 상기 풀업트랜지스터 및 상기 풀다운트랜지스터를 제어하여 상기 제1노드전압 및 상기 제2노드전압 중 하나의 전압을 상기 게이트라인으로 출력하는 패널구동회로.
  5. 패널에 배치되는 게이트라인을 구동하는 게이트구동회로에 있어서,
    제1노드 및 제2노드와 연결되고 게이트클럭신호에 따라 상기 제1노드에 형성되는 제1노드전압 및 상기 제2노드에 형성되는 제2노드전압 중 하나의 전압을 상기 게이트라인으로 출력하는 복수의 레벨시프터;
    상기 제1노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 하이레벨 게이트전압을 상기 제1노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제1노드를 플로팅시키는 제1스위치 및
    상기 제2노드를 통해 상기 복수의 레벨시프터와 연결되고, 턴온 상태에서 로우레벨 게이트전압을 상기 제2노드로 공급하고 턴오프 상태에서 상기 제2노드를 플로팅시키는 제2스위치를 포함하고,
    하이임피던스신호에 대응하여 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 턴오프시켜 상기 게이트라인으로 플로팅전압을 공급하는 게이트구동회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레벨시프터는,
    제1노드에 형성되는 제1노드전압을 공급받는 풀업트랜지스터 및 제2노드에 형성되는 제2노드전압을 공급받는 풀다운트랜지스터를 포함하고, 상기 풀업트랜지스터 및 상기 풀다운트랜지스터를 제어하여 상기 제1노드전압 및 상기 제2노드전압 중 하나의 전압을 상기 게이트라인으로 출력하는 게이트구동회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1스위치는 상기 하이임피던스신호에 대응되는 제1하이임피던스게이트신호에 따라 턴오프되고,
    상기 제2스위치는 상기 제1하이임피던스게이트신호와 반전된 특성을 가지는 제2하이임피던스게이트신호에 따라 턴오프되는 게이트구동회로.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 하이임피던스신호는 터치구동구간에 수신되는 게이트구동회로.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 하이레벨 게이트전압을 공급받는 제1라인 및 상기 로우레벨 게이트전압을 공급받는 제2라인을 더 포함하고,
    상기 제1스위치는 상기 제1라인에 배치되어 있으면서 상기 제1라인을 단속시키고 상기 제2스위치는 상기 제2라인에 배치되어 있으면서 상기 제2라인을 단속시키는 게이트구동회로.
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