KR20070028727A - 표시 장치 및 이의 구동 장치 - Google Patents

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이명우
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Abstract

소비 전력 감소 및 연산 속도를 향상시키기 위한 표시 장치 및 이의 구동 장치가 개시된다. 표시 장치는 터치표시패널, 게이트 구동부, 센싱 게이트 구동부 및 제어부를 포함한다. 터치표시패널은 광센싱 소자, 광센싱 소자로부터 감지된 센싱 신호를 전달하는 제1 스위칭 소자와, 화소 전극과 연결된 제2 스위칭 소자가 형성된 화소부를 포함한다. 센싱 게이트 구동부는 제1 스위칭 소자에 제1 게이트 신호를 출력한다. 게이트 구동부는 제2 스위칭 소자에 제2 게이트 신호를 출력한다. 제어부는 터치표시패널의 동작 모드에 대응하여 센싱 게이트 구동부를 부분 구동하는 제어신호를 출력한다. 이에 따라, 센싱 게이트 구동부를 터치표시패널의 동작 모드에 대응하여 부분 구동시킴으로써 소비 전력 감소 및 센싱 신호의 처리량을 줄일 수 있다.
광 센싱 소자, 게이트 구동부, 부분 구동, 수직개시신호

Description

표시 장치 및 이의 구동 장치{DISPLAY DEVICE AND APPARATUS FOR DRIVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 터치표시패널의 화소부에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 메인 구동부에 대한 상세한 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 센싱 게이트 구동부에 대한 상세한 블록도이다.
도 5는 도 4의 센싱 게이트 구동부의 입출력신호의 타이밍도이다.
도 6a는 도 4의 각 스테이지에 대한 상세한 회로도이다.
도 6b는 도 4의 i번째 스테이지에 대한 상세한 회로도이다.
도 6c는 도 4의 i+k번째 스테이지에 대한 상세한 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 터치표시패널 200 : 데이터 구동부
300 : 게이트 구동부 400 : 센싱 구동부
500 : 센싱 게이트 구동부 600 : 메인 구동부
SIW : 입력창
본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력 감소 및 연산 처리량을 감소하기 위한 표시 장치 및 이의 구동 장치에 관한 것이다.
최근에는 광 센서를 이용하여 상기 터치스크린패널과 액정표시패널을 일체화시킨 터치표시패널이 개발되고 있다. 일체형 터치표시패널은 화상이 표시되는 액티브 영역에 광 센서를 a-Si/Poly-Si 등의 박막트랜지스터를 이용하여 형성한다. 상기 광 센서의 동작은 대부분 손 및 물체 등과 같은 오브젝트를 통한 터치에 의해 입력을 감지한다.
특수한 경우, 예컨대, 사용자가 터치표시패널의 일정영역에 형성된 입력창을 통해 문자를 입력할 경우 입력된 문자를 센싱하기 위해서는 극단적으로 높은 샘플링 레이트(Sampling Rate)가 필요하다.
이 경우, 빠른 속도로 이루어지는 연속적인 정보 입력에 대해 광 센서가 대응하기 위해서는 통상적으로 60Hz의 구동 주파수에 비해 상대적으로 높은 구동 주파수가 요구된다. 이러한 고주파의 구동 주파수는 소비 전력 증가 및 정보 처리량의 증가에 따른 연산 속도가 지연되는 문제점을 갖는다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 소비 전력 감소 및 연산 처리량을 감소하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 터치표시패널, 게이트 구동부, 센싱 게이트 구동부 및 제어부를 포함한다. 상기 터치표시패널은 광센싱 소자, 상기 광센싱 소자로부터 감지된 센싱 신호를 전달하는 제1 스위칭 소자와, 화소 전극과 연결된 제2 스위칭 소자가 형성된 화소부를 포함한다. 상기 센싱 게이트 구동부는 상기 제1 스위칭 소자에 제1 게이트 신호를 출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제2 스위칭 소자에 제2 게이트 신호를 출력한다. 상기 제어부는 상기 터치표시패널의 동작 모드에 대응하여 상기 센싱 게이트 구동부를 부분 구동하는 제어신호를 출력한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 화소부들에 형성된 광 센싱 소자들, 상기 광 센싱 소자들에 연결된 스위칭 소자들, 상기 스위칭 소자들에 연결된 게이트 배선들 및 데이터 배선들을 포함하는 터치표시패널을 포함하는 표시 장치의 구동 장치는 센싱 게이트 구동부, 센싱 구동부 및 제어부를 포함한다. 상기 센싱 게이트 구동부는 상기 게이트 배선들에 센싱 게이트 신호들을 출력한다. 상기 센싱 구동부는 상기 데이터 배선들에 전달된 센싱 신호를 처리한다. 상기 제어부는 상기 터치표시패널의 동작 모드에 대응하여 상기 게이트 배선들 중 일부 게이트 배선들에 센싱 게이트 신호를 출력하도록 상기 센싱 게이트 구동부를 제어한다.
이러한 표시 장치 및 이의 구동 장치에 의하면, 센싱 게이트 구동부를 터치 표시패널의 동작 모드에 대응하여 부분 구동시킴으로써 소비 전력 감소 및 센싱 신호의 처리량을 줄일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 터치표시패널(100)과 데이터 구동부(200), 게이트 구동부(300), 센싱 구동부(400), 센싱 게이트 구동부(500) 및 메인 구동부(600)를 포함한다.
상기 터치표시패널(100)은 어레이 기판(110)과, 컬러필터 기판(120)과, 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(120) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 상기 터치표시패널(100)은 센싱표시영역(SDA)과 제1 내지 제3 주변 영역(PA1, PA2, PA3)으로 이루어진다.
상기 센싱표시영역(SDA)은 복수의 화소부들을 포함한다. 각 화소부는 게이트 배선과 데이터 배선에 연결된 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 포함한다. 상기 복수의 화소부들 중 소정의 화소부들에는 광 센싱부가 형성된다. 상기 광 센싱부는 광센싱 소자와 상기 광센싱 소자를 구동시키는 제2 스위칭 소자를 포함한다.
상기 터치표시패널은 일반 모드에서는 상기 센싱표시영역(SDA)에 영상이 표시되고 터치 센싱 기능을 갖는다. 상기 터치표시패널이 특수 모드인 입력 모드에서는 문자 및 이미지를 입력하는 입력창(SIW)이 상기 센싱표시영역(SDA)의 일부 영역 에 표시된다. 상기 입력창(SIW)을 통해서 사용자는 문자와 같은 이미지를 입력한다.
상기 제1 주변 영역(PA1)에는 상기 데이터 구동부(200)와 상기 센싱 구동부(400)가 실장되거나 집적된다. 상기 제2 주변 영역(PA2)에는 게이트 구동부(300)가 집적되고, 상기 제3 주변 영역(PA3)에는 센싱 게이트 구동부(500)가 집적된다. 상기 게이트 구동부(300) 및 센싱 게이트 구동부(500)는 아몰퍼스 실리콘 박막트랜지스터 또는 폴리 실리콘 박막트랜지스터로 형성된다.
상기 데이터 구동부(200)와 상기 게이트 구동부(300)는 상기 터치표시패널(100)에 형성된 복수의 제1 스위칭 소자들 구동시켜 영상을 표시한다.
구체적으로, 상기 데이터 구동부(200)는 디지털 데이터신호를 아날로그 데이터신호로 변환하여 상기 제1 스위칭 소자의 전류 전극와 전기적으로 연결된 데이터 배선에 출력한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호를 생성하여 상기 제1 스위칭 소자의 제어 전극과 전기적으로 연결된 게이트 배선에 출력한다.
상기 센싱 구동부(400)와 상기 센싱 게이트 구동부(500)는 상기 터치표시패널(100)에 형성된 광 센싱부를 구동시켜 감지된 센싱 신호를 메인 구동부(600)에 출력한다.
구체적으로 센싱 구동부(400)는 상기 광센싱 소자의 전류 전극에 전기적으로 연결된 제2 데이터 배선으로부터 독출된 센싱 신호를 디지털 형태의 센싱 신호로 변환한다. 상기 센싱 게이트 구동부(500)는 광센싱 소자의 제어 전극에 전기적으로 연결된 제2 게이트 배선에 센싱 게이트 신호를 출력한다.
상기 메인 구동부(600)는 연성인쇄회로기판(601)에 탑재되어, 외부로부터 제공된 제어신호 및 데이터신호에 기초하여 상기 데이터 구동부(200), 게이트 구동부(300), 센싱 구동부(400), 센싱 게이트 구동부(500)의 구동을 각각 제어한다.
도 2는 도 1에 도시된 터치표시패널의 화소부에 대한 등가 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 화소부는 제1 스위칭 소자(TFT1), 제2 스위칭 소자(TFT2) 및 광 센싱 소자(TFT3)를 포함한다. 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)는 제1 게이트 배선(GL1)과 제1 데이터 배선(DL1)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 게이트 배선(GL1)은 상기 게이트 구동부(300)로부터 출력된 게이트 신호가 인가되고, 상기 제1 데이터 배선(DL)은 상기 데이터 구동부(200)로부터 출력된 데이터 신호가 인가된다.
상기 제1 스위칭 소자(TFT1)는 액정 캐패시터(CLC)와 스토리지 캐패시터(CST)와 전기적으로 연결된다. 상기 액정 캐패시터(CLC)에는 제1 공통 전압(VCOM)이 인가되고, 상기 스토리지 캐패시터(CST)에는 제2 공통 전압(VST)이 인가된다.
상기 제2 스위칭 소자(TFT2)는 제2 게이트 배선(GL2)과 제2 데이터 배선(DL2)에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 게이트 배선(GL2)은 상기 센싱 게이트 구동부(500)로부터 출력된 센싱 게이트 신호가 인가된다. 상기 제2 데이터 배선(DL2)은 상기 센싱 구동부(400)와 전기적으로 연결되어 상기 광 센싱 소자(TFT3)로부터 전달된 센싱 신호를 상기 센싱 구동부(400)에 전달한다.
상기 제3 스위칭 소자(TFT3)는 제3 게이트 배선(GL3)과 상기 제1 데이터 배선(DL1)에 전기적으로 연결된다. 상기 제3 스위칭 소자(TFT3)는 포토 박막트랜지스 터로서, 외부광을 감지한다. 상기 제3 게이트 배선(GL3)에는 제3 게이트 신호가 인가된다. 상기 제3 게이트 신호는 상기 터치표시패널(100)이 터치스크린패널로 구동될 때 항상 인가되는 펄스 신호이다.
상기 제3 스위칭 소자(TFT3)는 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)와 전기적으로 연결되어, 상기 제3 스위칭 소자(TFT3)를 통해 감지된 센싱 신호는 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)를 경유하여 상기 센싱 구동부(400)에 전달된다.
바람직하게 도 2에 도시된 화소부는 상기 터치표시패널에 형성된 복수의 화소부들에 균일하게 분포하도록 형성된다. 즉, 상기 제2 및 제3 스위칭 소자(TFT2, TFT3)가 상기 복수의 화소부들에 형성될 수도 있고, 일부의 화소부들에 형성될 수도 있다.
도 3은 도 1의 메인 구동부에 대한 상세한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 메인 구동부(600)는 제어부(610), 메모리(620), 전압 발생부(630), 게이트 제어부(640), 센싱 게이트 제어부(650)를 포함한다.
상기 제어부(610)는 외부로부터 데이터신호(600a)와 제어신호(600b)를 입력받는다. 상기 제어신호(600b)는 수평동기신호, 수직동기신호, 메인클럭신호, 데이터인에이블신호를 포함하며, 상기 터치표시패널의 동작 모드에 대한 모드제어신호를 포함한다. 상기 동작 모드는 일반 모드 및 입력 모드를 포함한다.
상기 제어부(610)는 상기 제어신호(600b)에 기초하여 상기 데이터신호(600a)를 상기 메모리(620)에 기록 및 독출한다.
상기 제어부(610)는 상기 게이트 구동부(300)를 제어하는 제1 게이트 제어신 호들(610a)을 게이트 제어부(640)에 출력한다. 상기 제1 게이트 제어신호들(610a)은 제1 수직개시신호(STV1), 제1 클럭신호(CK), 제2 클럭신호(CKB) 및 게이트 전압(VSS)을 포함한다.
상기 제어부(610)는 상기 센싱 게이트 구동부(500)를 제어하는 제2 게이트 제어신호들(610b)을 센싱 게이트 제어부(650)에 출력한다. 상기 제2 게이트 제어신호들(610b)은 제1 수직개시신호(STV1), 제2 수직개시신호(STV2), 제1 클럭신호(CK), 제2 클럭신호(CKB) 및 게이트 전압(VSS)을 포함한다.
상기 제1 수직개시신호(STV1)는 상기 터치표시패널(100)의 동작 모드가 일반 모드의 경우, 상기 센싱 게이트 구동부(500)를 전체적으로 구동시키기 위한 제어신호이다. 상기 제2 수직개시신호(STV2)는 상기 터치표시패널(100)에 입력창을 표시하여 문자를 입력하는 입력 모드의 경우 상기 센싱 게이트 구동부(500)를 부분적으로 구동시키기 위한 제어신호이다.
상기 제어부(610)는 제어신호(600b)에 기초하여 상기 터치표시패널(100)이 일반 모드인 경우 상기 제1 수직개시신호(STV1)를 상기 센싱 게이트 구동부(500)에 출력하고, 상기 터치표시패널(100)이 입력 모드인 경우 상기 제2 수직개시신호(STV2)를 상기 센싱 게이트 구동부(500)에 출력한다.
상기 제어부(610)는 상기 데이터 구동부(200)에 데이터 제어신호들(610c)을 출력하고, 상기 메모리(620)로부터 독출된 데이터신호(610d)를 상기 데이터 구동부(200)에 출력한다. 상기 데이터 제어신호들(610c)은 수평시작신호, 로드신호, 반전신호를 포함한다.
상기 제어부(610)는 상기 전압 발생부(630)에 메인클럭신호, 반전신호 등의 제어신호(610e)를 출력한다. 상기 제어부(610)는 소정의 화소부에 형성된 제3 스위칭 소자(TFT3)에 게이트 펄스(610g)를 출력한다.
상기 제어부(610)는 상기 센싱 구동부(400)로부터 출력되는 센싱 신호(400a)가 입력된다. 상기 제어부(610)는 상기 센싱 신호(400a)를 이용하여 이벤트가 발생한 위치 데이터를 검출한다.
상기 전압 발생부(630)는 외부로부터 인가된 외부전원(600c)을 이용하여 구동전압들을 생성한다. 상기 구동전압들은 상기 제어부(600)에 제공되는 게이트 전압들(VSS, VDD)(630a)과, 상기 데이터 구동부(200)에 제공하는 기준감마전압들(VREF)(630b)과, 상기 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터에 제공되는 제1 및 제2 공통전압(VCOM, VST)(630c)을 포함한다.
상기 게이트 제어부(640)는 상기 제어부(600)로부터 제공된 제1 게이트 제어신호들(610a)을 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 센싱 게이트 제어부(650)는 상기 제어부(600)로부터 제공된 제2 게이트 제어신호(610b)를 상기 센싱 게이트 구동부(500)에 출력한다.
상기 메인 구동부(600)의 제어에 따라서 상기 데이터 구동부(200)는 데이터 제어신호들(610c), 기준계조전압들(630b) 및 데이터신호(610d)를 이용하여 아날로그 형태의 데이터전압을 제1 데이터배선들에 출력한다. 상기 게이트 구동부(300)에는 제1 게이트 제어신호들(610a)에 기초하여 제1 게이트 신호들을 제1 게이트 배선들에 출력한다. 상기 센싱 게이트 구동부(500)는 제2 게이트 제어신호들(610b)에 기초하여 제2 게이트 신호들을 제2 게이트 배선들에 출력한다.
도 4는 도 1에 도시된 센싱 게이트 구동부에 대한 상세한 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 센싱 게이트 구동부는 서로 종속적으로 연결된 n+1개의 스테이지들(SRC1 ~ SRCn+1)로 이루어진 쉬프트 레지스터를 포함한다.
상기 스테이지들(SRC1 ~ SRCn+1)은 n개의 구동 스테이지(SRC1 ~ SRC2n)와 1 개의 더미 스테이지(SRCn+1)로 이루어진다. 각 스테이지(SRC1)는 입력단자(IN), 클럭단자(CK), 전압단자(VSS), 제어단자(CT) 및 출력단자(GOUT)를 포함한다.
홀수번째 스테이지들(SRC1, SRC3,..,SRCn+1)의 클럭단자(CK)들에는 제1 클럭신호(CK)가 인가되고, 짝수번째 스테이지들(SRC2, SRC4,.., SRCn)의 클럭단자(CK)들에는 제2 클럭신호(CKB)가 인가된다. 상기 홀수번째 스테이지들(SRC1, SRC3,..,SRCn+1)의 출력단자(GOUT)들은 상기 제1 클럭신호(CK)에 동기된 게이트 신호들(G21,..,G2(n-1))을 출력하고, 상기 짝수번째 스테이지들(SRC2, SRC4,.., SRCn)의 출력단자(GOUT)들은 상기 제2 클럭신호(CKB)에 동기된 게이트 신호(G22,..G2n)를 출력한다. 한편, 상기 더미 스테이지(SRCn+1)의 출력단자(GOUT)는 대응하는 게이트 배선이 존재하지 않기 때문에 플로팅 상태로 유지된다.
각 스테이지의 입력단자(IN)에는 이전 스테이지의 출력단자(GOUT)로부터 출력된 이전 게이트 신호가 인가되어 스테이지의 구동을 개시하고, 상기 제어단자(CT)에는 다음 스테이지의 출력단자(GOUT)로부터 출력된 다음 게이트 신호가 인가되어 스테이지의 구동을 정지시킨다.
여기서, 상기 첫 번째 스테이지(SRC1)의 이전 스테이지가 존재하지 않기 때 문에, 상기 첫 번째 스테이지(SRC1)의 입력단자(IN)에는 제1 수직개시신호(STV1)가 인가된다. 또한, 상기 더미 스테이지(SRCn+1)의 다음 스테이지가 존재하지 않기 때문에, 상기 더미 스테이지(SRCn+1)의 제어단자(CT)에는 상기 제1 수직개시신호(STV1)가 인가된다.
한편, 복수의 스테이지들(SRC1 ~ SRCn+1) 중 소정개의 스테이지들(SRCi ~ SRCi+k)은 상기 제2 수직개시신호(STV2)에 기초하여 서브 쉬프트 레지스터(501)로 구동된다.
구체적으로, 상기 소정개의 스테이지들(SRCi ~ SRCi+k)은 상기 입력창(SIW)이 표시되는 영역에 형성된 제2 게이트 배선(GL2)들에 인가되는 센싱 게이트 신호들(G2i,..G2(i+k))을 출력한다.
즉, 상기 터치표시패널이 입력 모드로 동작할 경우, 상기 제2 수직개시신호(STV2)는 서브 쉬프트 레지스터(501)의 첫 번째 스테이지(SRCi)의 입력단자(IN)와 마지막 스테이지(SRCi+k+1)의 제어단자(CT)에 각각 인가된다. 이에 따라서, 상기 소정개의 스테이지들(SRCi ~ SRCi+k)은 소정개의 게이트 신호들(G2i ~ G2(i+k))을 출력한다.
도 5는 도 4의 센싱 게이트 구동부의 입출력신호의 타이밍도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제어부(610)는 입력된 제어신호(600b)에 기초하여 터치표시패널이 일반 모드로 동작할 경우, 상기 센싱 게이트 제어부(610)에 제1 수직개시신호(STV1), 제1 클럭신호(CK), 제2 클럭신호(CKB) 및 게이트 전압(VSS)을 출력한다.
이에 의해 상기 센싱 게이트 구동부(500)의 첫 번째 스테이지(SRC1)의 입력단자(IN)와 마지막 스테이지(SCRn+1)의 제어단자(CT)에 제1 수직개시신호(STV1)가 인가됨에 따라 상기 센싱 게이트 구동부(500)는 n개의 센싱 게이트 신호들(G21,...,G2n)을 순차적으로 출력한다.
한편, 상기 제어부(610)는 입력된 제어신호(600b)에 기초하여 터치표시패널이 입력 모드로 동작할 경우, 상기 센싱 게이트 제어부(610)에 제2 수직개시신호(STV2), 제1 클럭신호(CK), 제2 클럭신호(CKB) 및 게이트 전압(VSS)을 출력한다.
이에 의해 상기 센싱 게이트 구동부(500)의 서브 쉬프트 레지스터(501)의 i 번째 스테이지(SRCi)의 입력단자(IN)와 i+k번째 스테이지(SCRi+k)의 제어단자(CT)에 제2 수직개시신호(STV2)가 인가된다. 상기 서브 쉬프트 레지스터(501)는 소정개의 센싱 게이트 신호들(G2i,...,G2(i+k))을 순차적으로 출력한다.
이에 의해 상기 복수의 스테이지들을 60Hz로 구동할 경우, 소정개의 스테이지들(SRCi ~ SRCi+k)은 60Hz 이상의 고주파로 구동이 가능해진다. 예컨대, 전체 320개의 센싱 게이트 신호들을 출력하는 쉬프트 레지스터의 구동 주파수가 60Hz인 경우, 160개의 센싱 게이트 신호들을 출력하는 서브 쉬프트 레지스터의 구동 주파수는 120Hz로 구동이 가능해진다.
따라서, 입력 모드시 센싱 게이트 신호를 출력하는 쉬프트 레지스터를 부분 구동시킴으로써 샘플링 레이트(Sampling Rate)를 높이지 않고도 기존 구동 주파수로 샘플링 레이트를 높이는 효과를 얻을 수 있다. 이에 의해 소비 전력 감소는 물론, 정보 처리량이 줄어들게 됨에 따라서 연산 속도도 향상시킬 수 있다.
도 6a는 도 4의 각 스테이지에 대한 상세한 회로도이다.
도 6a를 참조하면, 스테이지(510)는 풀업 구동부(511), 제1 풀업 제어부(512), 제2 풀업 제어부(513), 풀다운 구동부(514), 유지부(515) 및 출력부(516)를 포함한다.
상기 풀업 구동부(511)는 게이트 전극이 노드 T1에 연결되어 제어 신호(CNTR1)에 의해 제어되고, 드레인 전극이 제1 클럭신호(CK)를 입력받고, 소스 전극이 출력단에 연결되는 제1 트랜지스터(TR1)를 포함한다.
상기 제1 풀업 제어부(512)는 드레인 전극과 게이트 전극이 공통 연결되어 제 이전 스테이지의 게이트 신호(Gn-1)(또는 제1 수직개시신호(STV1))가 입력되는 제2 트랜지스터(TR2)를 포함한다. 입력된 게이트 신호(Gn-1)에 의해 노드 T1에 제어신호(CNTR1)를 출력한다.
상기 제2 풀업 제어부(513)는 게이트 전극은 다음 스테이지의 출력신호인 게이트 신호(Gn+1)를 제공받고, 드레인 전극은 노드 T1에 연결되어 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극과 연결되고, 소스 전극은 전원전압(VSS)에 연결되는 제3 트랜지스터(TR3)를 포함한다. 다음 스테이지에서 출력된 게이트 신호(Gn+1)에 의해 제3 트랜지스터(TR3)가 턴-온 되면 전원전압(VSS)이 노드 T1에 인가된다.
상기 출력부(516)는 다음 스테이지의 제1 풀업 제어부(512) 및 이전 스테이지의 제2 풀업 제어부(513)와 연결되고 게이트 신호(Gn)를 출력하게 된다.
상기 풀다운 구동부(514)는 제4 트랜지스터(TR4)로 이루어진다. 제4 트랜지스터(TR4)의 게이트 전극은 제2 클럭신호(CKB)를 입력받고, 소스 전극은 전원전압 (VSS)을 입력받고, 드레인 전극은 제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극 및 출력부(516)와 연결된다. 상기 풀다운 구동부(514)는 상기 제2 클럭신호(CKB)에 제어되어 게이트 라인을 비활성화시킨다.
상기 유지부(515)는 제5 트랜지스터(TR5), 제7 트랜지스터(TR7) 및 커패시터(Cc)를 포함한다. 제5 트랜지스터(TR5) 및 제7 트랜지스터(TR7) 각각의 게이트 전극은 노드 T2에 연결되며, 소스 전극은 전원전압(VSS)과 연결된다.
상기 제5 트랜지스터(T5)와 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 노드 T1에 연결된 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극과 연결되어, 제6 트랜지스터(T6)가 턴-온(ON)되면 전원전압(VSS)에 의하여 상기 제5 트랜지스터(T5)와 제7 트랜지스터(T7)는 턴-오프 된다. 상기 제6 트랜지스터(T6)가 턴-오프 되면, 상기 제5 트랜지스터(T5)와 제7 트랜지스터(T7)에 연결된 캐패시터(Cc)에 충전된 제1 클럭신호(CK)를 노드 T1과 출력부(516)에 출력한다. 따라서 상기 유지부(550)는 제1 클럭신호(CK)를 게이트 신호(Gn)로 출력하고 다음 게이트 라인이 활성화되지 전까지 제1 클럭신호(CK)를 유지시킨다.
도 6b는 도 4의 i번째 스테이지에 대한 상세한 회로도이고, 도 6c는 도 4의 i+k번째 스테이지에 대한 상세한 회로도이다.
도 6b를 참조하면, i번째 스테이지(520)의 제1 풀업 제어부(522)는 이전 스테이지의 출력신호(Gi-1)가 인가되는 입력단자(IN)와, 상기 입력단자(IN)에 연결되어 제2 수직개시신호(STV2)가 인가되는 제1 다이오드(D1)를 포함한다. 일반 모드에서는 상기 제2 수직개시신호(STV2)가 인가되지 않으므로, 상기 제1 다이오드(D1)는 일반 모드에서는 구동되지 않는다.
반면, 입력 모드시 상기 제2 수직개시신호(STV2)가 상기 제1 다이오드(D1)에 인가됨에 따라서 상기 풀업 제어부(522)의 제2 트랜지스터(TR2)가 구동된다. 상기 제2 트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면, 노드 T1에 제어신호(CNTR1)가 흐르게 되어 실질적으로 상기 i번째 스테이지(SRCi)가 구동되어 게이트 신호(Gi)가 출력된다. 상기 i번째 스테이지(SRCi)의 구동으로 인해 서브 쉬프트 레지스터(501)의 구동이 개시된다.
도 6c를 참조하면, i+k번째 스테이지(540)의 제2 풀업 제어부(543)는 다음 스테이지의 출력신호(Gi+k)가 입력되는 제어단자(CT)와, 상기 제어단자(CT)에 연결되어 제2 수직개시신호(STV2)가 인가되는 제2 다이오드(D2)를 포함한다. 일반 모드에서는 상기 제2 수직개시신호(STV2)가 인가되지 않으므로, 상기 제2 다이오드(D2)는 일반 모드에서는 구동되지 않는다.
반면, 입력 모드시 상기 제2 수직개시신호(STV2)가 상기 제2 다이오드(D2)에 인가됨에 따라서 상기 풀업 제어부(543)의 제3 트랜지스터(TR3)가 구동된다. 상기 제3 트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면, 노드 T1에 전원전압(VSS)이 인가된다. 이에 따라서 실질적으로 상기 i+k번째 스테이지(SRCi+k)의 출력신호(Gi+k)가 전원전압(VSS)으로 풀 다운된다. 이에 의해 상기 i번째 스테이지(SRCi)부터 i+k번째 스테이지(SRCi+k)는 게이트 신호들(G2i,..G2(i+k))을 순차적으로 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광 센싱부를 구동하는 센싱 게이트 구동부를 부분 구동함으로써 기존의 구동 주파수로 높은 샘플링 레이트를 얻을 수 있다.
이에 의해 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 부분 구동에 따른 센싱 신호의 정보 처리량이 감소되어 연산 속도를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 광센싱 소자, 상기 광센싱 소자로부터 감지된 센싱 신호를 전달하는 제1 스위칭 소자와, 화소 전극과 연결된 제2 스위칭 소자가 형성된 화소부를 포함하는 터치표시패널;
    상기 제1 스위칭 소자에 제1 게이트 신호를 출력하는 센싱 게이트 구동부;
    상기 제2 스위칭 소자에 제2 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부; 및
    상기 터치표시패널의 동작 모드에 대응하여 상기 센싱 게이트 구동부를 부분 구동하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센싱 게이트 구동부는 서로 종속적으로 연결된 복수의 스테이지들로 이루어진 쉬프트 레지스터를 포함하며,
    상기 쉬프트 레지스터는 상기 복수의 스테이지들 중 서로 종속적으로 연결된 소정개의 스테이지들로 이루어진 서브 쉬프트 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는 제1 동작 모드에는 제1 제어신호를 상기 쉬프트 레지스터에 출력하고, 제2 동작 모드에는 제2 제어신호를 상기 서브 쉬프트 레지스터에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 각 스테이지는
    이전 스테이지의 출력신호가 입력되는 입력단자와, 클럭신호가 입력되는 클럭단자와, 전원전압이 입력되는 전원단자 및 다음 스테이지의 출력신호가 입력되는 제어단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 제어신호는 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 스테이지의 입력단자와 마지막 스테이지의 제어단자에 입력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 제어신호는 상기 서브 쉬프트 레지스터의 첫 번째 스테이지의 입력단자와 마지막 스테이지의 제어단자에 입력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 화소부들에 형성된 광 센싱 소자들, 상기 광 센싱 소자들에 연결된 스위칭 소자들, 상기 스위칭 소자들에 연결된 게이트 배선들 및 데이터 배선들을 포함하는 터치표시패널을 포함하는 표시 장치의 구동 장치에서,
    상기 게이트 배선들에 센싱 게이트 신호들을 출력하는 센싱 게이트 구동부;
    상기 데이터 배선들에 전달된 센싱 신호를 처리하는 센싱 구동부; 및
    상기 터치표시패널의 동작 모드에 대응하여 상기 게이트 배선들 중 일부 게이트 배선들에 센싱 게이트 신호를 출력하도록 상기 센싱 게이트 구동부를 제어하 는 제어부를 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 센싱 게이트 구동부는 서로 종속적으로 연결된 복수의 스테이지들로 이루어진 쉬프트 레지스터를 포함하며,
    상기 쉬프트 레지스터는 상기 복수의 스테이지들 중 서로 종속적으로 연결된 소정개의 스테이지들로 이루어진 서브 쉬프트 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는 제1 동작 모드에는 제1 제어신호를 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 및 마지막 스테이지에 출력하고,
    제2 동작 모드에는 제2 제어신호를 상기 서브 쉬프트 레지스터의 첫 번째 및 마지막 스테이지에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 동작 모드는 상기 터치표시패널의 일부영역에 데이터를 입력하는 입력창이 표시되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 장치.
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