KR20160093411A - Gate Driver - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표시 장치용 게이트 드라이버에 관한 것으로, 게이트 드라이버에서 멀리 떨어진 픽셀에 전달하는 스캔 펄스의 출력 도달 시간을 빠르게 하여 고속 구동이 가능한 게이트 드라이버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gate driver for a display device, and more particularly, to a gate driver capable of driving at a high speed by increasing the output arrival time of a scan pulse transmitted to pixels far from the gate driver.
최근, 대두되고 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display)로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다. 이 중 유기 발광 다이오드 표시장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자로 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능하여 차세대 표시 장치로 기대되고 있다. BACKGROUND ART [0002] Recently, flat panel displays that are emerging include liquid crystal displays (LCDs), field emission displays, plasma display panels, and organic light emitting diodes Emitting Display). Among them, organic light emitting diode display devices are self-luminous devices that emit organic light emitting layers by recombination of electrons and holes, and are expected to be a next generation display device because they have high luminance, low driving voltage and ultra thin film.
유기 발광 다이오드 표시장치를 구성하는 다수의 단위 화소들 각각은 양극 및 음극 사이의 유기 발광층으로 구성된 유기 발광 다이오드와, 각 유기 발광 다이오드를 독립적으로 구동하는 화소 회로를 구비한다. Each of the plurality of unit pixels constituting the organic light emitting diode display device includes an organic light emitting diode composed of an organic light emitting layer between an anode and a cathode, and a pixel circuit for independently driving each organic light emitting diode.
상기 화소 회로는 주로 스위칭 트랜지스터와 커패시터 및 구동 트랜지스터를 포함한다. 스위칭 트랜지스터는 게이트 드라이버로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 신호를 커패시터에 충전시키고, 상기 구동 트랜지스터는 커패시터에 충전된 데이터 전압의 크기에 따라 각 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류의 크기를 조절함으로써 각 화소의 계조를 조절한다. The pixel circuit mainly includes a switching transistor, a capacitor, and a driving transistor. The switching transistor charges the data signal in response to a scan pulse from the gate driver. The driving transistor controls the magnitude of the current supplied to each organic light emitting diode according to the magnitude of the data voltage charged in the capacitor, Adjust the gradation.
상기 게이트 드라이버는 상기 스캔 펄스를 각 채널별로 순차적으로 출력할 수 있도록 쉬프트 레지스터를 구비한다. 상기 쉬프트 레지스터는 서로 종속적으로 연결된 n개의 스테이지들로 구성된다. 상기 각 채널에는 하나의 스테이지가 할당된다.The gate driver includes a shift register for sequentially outputting the scan pulse for each channel. The shift register consists of n stages which are connected to each other in dependence. One stage is assigned to each channel.
상기 각 스테이지에는 드레인 전극이 서로 연결된 PMOS와 NMOS로 이루어진 출력부가 구비된다. 상기 출력부에 구비된 PMOS의 소스 전극에는 게이트 하이 전압이 접속되고, 상기 CMOS에 구비된 NMOS의 소스 전극에는 게이트 로우 전압이 접속된다. In each of the stages, an output unit composed of a PMOS transistor and an NMOS transistor having drain electrodes connected to each other is provided. A gate high voltage is connected to a source electrode of the PMOS provided in the output unit, and a gate low voltage is connected to a source electrode of the NMOS provided in the CMOS.
상기 각 스테이지는 상기 쉬프트 레지스터의 제어에 의해 표시 패널의 스캔 라인에 순차적으로 상기 게이트 하이 전압을 출력하고, 상기 게이트 하이 전압이 출력되지 않는 나머지 기간에는 상기 게이트 로우 전압을 출력한다.Each of the stages sequentially outputs the gate high voltage to the scan line of the display panel under the control of the shift register and outputs the gate low voltage during the remaining period when the gate high voltage is not output.
그런데, 상기 유기 발광 다이오드 표시장치가 대형화됨에 따라, 상기 게이트 드라이버로부터의 스캔 펄스를 각 픽셀에 공급하는 스캔 라인의 길이도 길어지게 된다. 그에 따라 상기 스캔 라인 자체에 발생하는 기생 저항 또한 무시할 수 없을 정도로 커진다. 그에 더하여, 상기 스캔 라인과 접속된 한 수평라인 상의 박막 트랜지스터(TFT) 각각의 게이트 전극 및 활성층 사이에 형성되는 기생 커패시터의 영향 또한 크게 증대된다. 그 결과, 상기 기생 저항 및 상기 기생 커패시터의 영향으로 상기 게이트 드라이버로부터 먼 곳에 위치한 픽셀에 공급되는 스캔 펄스의 상승/하강 시간은, 상기 게이트 드라이버로부터 가까운 곳에 위치한 픽셀에 공급되는 스캔 펄스의 상승/하강 시간에 비하여 크게 증가한다. 이와 같은 상기 스캔 펄스의 상승/하강 시간의 증가는 전체 게이트 드라이버의 구동 속도를 감소시킨다.As the organic light emitting diode display device becomes larger, the length of a scan line for supplying scan pulses from the gate driver to each pixel becomes longer. Accordingly, the parasitic resistance occurring in the scan line itself is also so large that it can not be ignored. In addition, the influence of the parasitic capacitors formed between the gate electrode and the active layer of each thin film transistor (TFT) on one horizontal line connected to the scan line is also greatly increased. As a result, the rise / fall time of the scan pulse supplied to the pixel located away from the gate driver due to the parasitic resistance and the parasitic capacitor is determined by the rise / fall time of the scan pulse supplied to the pixel located close to the gate driver It increases greatly with time. The rise / fall time of the scan pulse decreases the driving speed of the entire gate driver.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 게이트 드라이버는 프리차지 출력부 및 노멀 출력부를 구비하여, 상기 프리차지 출력부를 통해 상기 게이트 드라이버로부터 멀리 떨어진 화소에 공급되는 스캔 펄스의 상승/하강 속도를 향상시켜 빠른 구동 속도를 가진 게이트 드라이버를 제공하는 것을 목적으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gate driver including a precharge output unit and a normal output unit, the gate driver including: And to provide a gate driver having a high driving speed by increasing the rising / falling speed.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 게이트 드라이버는 쉬프트 레지스터와 접속된 노멀 출력부, 및 상기 노멀 출력부에 비하여 높은 게이트 하이 전압 및 낮은 게이트 로우 전압을 출력하는 프리차지 출력부를 구비한다. 본 발명은, 상기 스캔 펄스 출력 전압이 상승하거나 하강하는 상승/하강 기간에는 상기 프리차지 출력부를 구동하여 상기 스캔 펄스의 출력이 빠른 속도로 상승 또는 하강할 수 있도록 하고, 상기 스캔 펄스를 유지하는 유지 기간에는 상기 노멀 출력부를 구비하여 상기 스캔 펄스의 출력이 유지될 수 있도록 한다.In order to achieve the above object, a gate driver according to the present invention includes a normal output unit connected to a shift register, and a precharge output unit for outputting a gate high voltage and a gate low voltage higher than the normal output unit. The precharge output unit may be driven during a rising / falling period in which the scan pulse output voltage rises or falls, so that the output of the scan pulse may rise or fall at a high speed, The normal output unit is provided so that the output of the scan pulse can be maintained.
본 발명에 따른 게이트 드라이버는 상기 스캔 펄스의 출력이 상승, 또는 하강하는 상승/하강 구간에서는 상기 프리차지 출력단을 구동하여 상기 게이트 드라이버로부터 멀리 떨어진 화소에 공급되는 스캔 펄스의 상승/하강 속도가 향상되며, 그에 따라 게이트 드라이버의 구동 속도가 개선된다. The gate driver according to the present invention drives the precharge output stage in the rising / falling interval in which the output of the scan pulse rises or falls, so that the rising / falling speed of the scan pulse supplied to the pixel remote from the gate driver is improved , Thereby improving the driving speed of the gate driver.
도 1은 본 발명에 따른 게이트 드라이버의 출력부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2 는 종래의 노멀 출력부만 구비한 게이트 드라이버를 이용한 경우, 상기 게이트 드라이버로부터 가까운 픽셀에 인가되는 게이트 전압 및 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀에 인가되는 게이트 전압을 도시한 파형도이다.
도 3은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre) 및 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 인가할 때 상기 게이트 드라이버로부터 까까운 픽셀에 인가되는 스캔 펄스 및 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀에 인가되는 스캔 펄스를 도시한 파형도이다.
도 4의 (a)는 본 발명에 따른 게이트 드라이버의 노멀 출력부 및 프리차지 출력부를 구동하기 위한 파형이고, 도 4의 (b)는 상기 파형도에 따라 구동할 때 상기 게이트 드라이버에서 가까운 픽셀(Near)에 인가되는 스캔 펄스 및 상기 게이트 드라이버에서 먼 픽셀(Far)에 인가되는 스캔 펄스를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 게이트 드라이버를 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary diagram illustrating an output portion of a gate driver according to the present invention.
2 is a waveform diagram showing a gate voltage applied to a pixel closer to the gate driver and a gate voltage applied to a pixel remote from the gate driver when a gate driver having only a conventional normal output portion is used.
FIG. 3 shows a scan pulse applied to a pixel from the gate driver and a scan pulse applied to a pixel distant from the gate driver when a second gate high voltage VGH_Pre and a second gate low voltage VGL_Pre are applied. It is a waveform diagram.
4 (a) is a waveform for driving the normal output unit and the precharge output unit of the gate driver according to the present invention, and FIG. 4 (b) And a scan pulse applied to a pixel far from the gate driver.
5 is an exemplary view for explaining a gate driver according to a second embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 의한 게이트 드라이버를 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the gate driver according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 게이트 드라이버의 출력부를 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary view for explaining an output part of a gate driver according to the first embodiment of the present invention. FIG.
본 발명에 따른 게이트 드라이버는, 복수 개의 채널을 통해 표시 패널에 접속된 스캔 라인에 순차적으로 스캔 펄스를 출력하는 쉬프트 레지스터(2)와, 상기 쉬프트 레지스터의 각 채널마다 구비된 복수의 노멀 출력부(3) 및 프리차지 출력부(4)를 포함하고, 상기 노멀 출력부(3)는 상기 스캔 펄스의 유지 기간에 제 1 게이트 하이 전압(VGH), 또는 제 1 게이트 로우 전압(VGL)을 출력하는 특징을 가지며, 상기 프리차지 출력부는 상기 스캔 펄스의 상승 또는 하강 기간에 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)보다 높은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_PRE), 또는 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)보다 낮은 제 2 게이트 로우 전압(VGL_PRE)을 출력하는 특징을 가진다.The gate driver according to the present invention includes a
상기 노멀 출력부(2)는, 제 1 게이트 하이 전압원(VGH)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 노멀 출력부(3)의 출력단(5)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터(2)의 제 1 출력핀(P1)에 접속된 제 1 PMOS(PMOS1) 및 상기 제 1 게이트 로우 전압원(VGL)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 노멀 출력부(3)의 출력단(5)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터(2)의 제 2 출력핀(P2)에 접속된 제 1 NMOS(NMOS1)를 구비한다.The
상기 프리차지 출력부(4)는, 제 2 게이트 하이 전압원(VGL_Pre)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 프리차지 출력부(4)의 출력단(6)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터(2)의 제 3 출력핀(P3)에 접속된 제 2 PMOS(PMOS2) 및 상기 제 2 게이트 로우 전압원(VGL_Pre)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 프리차지 출력부(4)의 출력단(6)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터(2)의 제 4 출력핀(P4)에 접속된 제 2 NMOS(NMOS2)를 구비한다. The
이하, 본 발명에 의한 노멀 출력부(3) 및 프리차지 출력부(4)를 구비한 게이트 드라이버를 이용한 경우의 구동 속도의 향상 원리 본 발명에 의한 게이트 드라이버의 구동 방법을 도면을 참고하여 설명하도록 한다.Principle of Improvement of Driving Speed in the Case of Using Gate Driver Having
도 2 는 종래의 노멀 출력부(3)만 구비한 게이트 드라이버를 이용한 경우, 상기 게이트 드라이버로부터 가까운 픽셀에 인가되는 게이트 전압 및 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀에 인가되는 게이트 전압을 도시한 파형도이다. 도 2 에서는, 종래의 게이트 드라이버에서 출력되는 게이트 하이 전압(VGH)를 10V로 하고, 게이트 로우 전압(VGL)을 -5V라고 가정하였다.2 is a waveform diagram showing a gate voltage applied to a pixel closer to the gate driver and a gate voltage applied to a pixel remote from the gate driver when a gate driver having only the conventional
종래의 게이트 드라이버는 각 채널에 접속된 스캔 라인에 스캔 펄스를 순차적으로 출력한다. 상기 스캔 펄스의 상승 기간 및 상승 유지 기간에 상기 노멀 출력부(3)는 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)을 출력하고, 상기 스캔 펄스의 하강 및 하강 유지 기간에 상기 노멀 출력부(3)는 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)을 출력한다.The conventional gate driver sequentially outputs scan pulses to the scan lines connected to the respective channels. The
상기 스캔 펄스의 상승 기간에, 상기 게이트 드라이버로부터 가까운(Near) 픽셀에서는, 상기 노멀 출력부(3)로부터 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)이 출력됨과 거의 동시에 상기 스캔 펄스가 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)값으로 상승한다. In the rising period of the scan pulse, in the pixel near the gate driver, the first gate high voltage (VGH) is outputted from the normal output section (3), and at the same time, Voltage (VGH) value.
또한 상기 스캔 펄스의 하강 기간에, 상기 게이트 드라이버로부터 가까운(Near)픽셀에서는, 상기 노멀 출력부(3)로부터 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)이 출력됨과 거의 동시에 상기 스캔 펄스가 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)값으로 하강한다.Also, during a falling period of the scan pulse, the first gate low voltage (VGL) is outputted from the normal output unit (3) in a pixel near the gate driver, and at the same time, Falls to the low voltage (VGL) value.
반면, 상기 게이트 드라이버로부터 먼(Far) 픽셀에 인가되는 스캔 펄스는, 앞에서 설명한 바와 같이 스캔 라인 자체의 저항과 기생 커패시터의 영향으로 인한 딜레이가 발생한다.On the other hand, the scan pulse applied to the Far pixel from the gate driver generates a delay due to the resistance of the scan line itself and the parasitic capacitor as described above.
즉, 상기 스캔 펄스의 상승 기간에, 상기 게이트 드라이버로부터 먼(Far) 픽셀에서는, 상기 노멀 출력부(3)로부터 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)이 출력된 후 일정한 딜레이를 두고 상기 스캔 펄스가 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)값으로 상승한다. That is, in the rising period of the scan pulse, in the Far pixel far from the gate driver, the first gate high voltage (VGH) is outputted from the
마찬가지로, 또한 상기 스캔 펄스의 하강 기간에, 상기 게이트 드라이버로부터 먼(Far)픽셀에서는, 상기 노멀 출력부(3)로부터 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)이 출력된 후 일정한 딜레이를 두고 상기 스캔 펄스가 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)값으로 하강한다.Similarly, during the falling period of the scan pulse, the first gate low voltage (VGL) is output from the normal output unit (3) at a Far pixel from the gate driver, Falls to the value of the first gate low voltage (VGL).
상기 딜레이를 감소시키기 위하여 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)에 비하여 더 높은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre)을 인가하고, 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)에 비하여 더 낮은 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 인가할 필요가 있다.A second gate high voltage (VGH_Pre) higher than the first gate high voltage (VGH) to reduce the delay and a second gate low voltage (VGH_Pre) lower than the first gate low voltage VGL_Pre) must be applied.
도 3은 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)에 비하여 더 높은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre) 및 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)에 비하여 더 낮은 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 인가할 때 상기 게이트 드라이버로부터 가까운 픽셀에 인가되는 게이트 전압 및 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀에 인가되는 게이트 전압을 도시한 파형도이다. 이 때 출력된 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre)은 20V, 게이트 로우 전압(VGL_Pre)은 -10V라고 가정한다.FIG. 3 is a graph illustrating a relationship between a first gate high voltage VGH_Pre and a second gate low voltage VGL_Pre, which are higher than the first gate high voltage VGH and the first gate low voltage VGL, A gate voltage applied to a pixel nearest to the gate driver, and a gate voltage applied to a pixel far from the gate driver. At this time, it is assumed that the output second gate high voltage VGH_Pre is 20V and the gate low voltage VGL_Pre is -10V.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 10V의 제 1 게이트 하이 전압(VGH) 및 -5V의 제 1 게이트 로우 전압(VGL)을 인가할 때에 비하여, 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre) 및 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 인가할 때 상기 스캔 라인으로부터 먼(FAR) 픽셀의 스캔 펄스의 상승 또는 하강 속도가 빨라진 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, the second gate high voltage (VGH_Pre) and the second gate high voltage (VGH_Pre), as compared with the case of applying the first gate high voltage (VGH) of 10V and the first gate low voltage It can be seen that the rising or falling speed of the scan pulse of the (FAR) pixel farther from the scan line is increased when the voltage VGL_Pre is applied.
즉, 상기 스캔 펄스를 출력할 때, 더 높은 게이트 하이 전압 및 더 낮은 게이트 로우 전압을 스캔 라인에 인가하면 상기 스캔 라인으로부터 먼 픽셀의 스캔 펄스의 상승 또는 하강 속도가 향상된다.That is, when a higher gate high voltage and a lower gate low voltage are applied to the scan line when the scan pulse is outputted, the rising or falling speed of the scan pulse of the pixel remote from the scan line is improved.
그러나, 상기와 같이 더 높은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre) 및 낮은 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 상기 스캔 라인에 인가하면, 상기 스캔 라인과 접속된 스위칭 트랜지스터에는 과전류가 흐르게 되어 상기 스위칭 트랜지스터뿐 아니라 구동 트랜지스터 또는 유기 발광 다이오드 소자의 열화를 촉진할 우려가 있다.However, when a higher second gate high voltage VGH_Pre and a lower second gate low voltage VGL_Pre are applied to the scan lines as described above, an overcurrent flows to the scan transistors connected to the scan lines, There is a fear that the deterioration of the driving transistor or the organic light emitting diode element may be accelerated.
따라서, 본 발명에 따른 게이트 드라이버는 상기 노멀 출력부(3) 및 프리차지 출력부(4)를 구비하고, 상기 스캔 펄스의 상승/하강 구간에서는 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre) 및 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 출력하고, 상기 스캔 펄스의 유지 구간에서는 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH) 및 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)을 출력한다.Therefore, the gate driver according to the present invention includes the
도 4의 (a)는 본 발명에 따른 게이트 드라이버의 노멀 출력부(3) 및 프리차지 출력부(4)를 구동하기 위한 파형이고, 도 4의 (b)는 상기 파형도에 따라 구동할 때 상기 게이트 드라이버에서 가까운 픽셀(Near)에 인가되는 스캔 펄스 및 상기 게이트 드라이버에서 먼 픽셀(Far)에 인가되는 스캔 펄스를 도시한 것이다. 여기서는, 상기 제 1 게이트 하이 전압은 10V, 상기 제 1 게이트 로우 전압은 -5V이며, 상기 제 2 게이트 하이 전압은 20V, 상기 제 2 게이트 로우 전압은 -10V인 경우를 예로 들어 설명한다.4 (a) is a waveform for driving the
본 발명에 따른 게이트 드라이버는, 상기 스캔 펄스의 상승 구간(t1)에서는 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH) 보다 더 높은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre)을 출력하고, 상기 스캔 펄스의 하강 구간(t3)에서는 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)보다 낮은 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)을 출력하여, 상기 스캔 라인으로부터 먼 픽셀의 스캔 펄스의 상승 및 하강 속도를 향상시키고, 상기 스캔 펄스가 하이 상태로 유지되는 구간(t2)에서는 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)을 출력하고, 상기 스캔 펄스가 로우 상태로 유지되는 구간(t4)에서는 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)을 출력하는 것을 주요 기술적 특징으로 한다.The gate driver according to the present invention outputs a second gate high voltage VGH_Pre higher than the first gate high voltage VGH in the rising period t1 of the scan pulse, ) Outputs a second gate low voltage (VGL_Pre) lower than the first gate low voltage (VGL) to improve the rising and falling speed of the scan pulse of the pixel away from the scan line, and when the scan pulse is in the high state And outputs the first gate high voltage VGH during a period t2 during which the scan pulse is maintained at a low level and outputs the first gate low voltage VGL during a period t4 during which the scan pulse remains at a low level. .
도 4의 (a)에 따르면, 상기 스캔 펄스를 하이 상태로 천이시키기 위하여, 상기 쉬프트 레지스터(2)는 상기 제 3 출력핀(P3)을 통해 상기 프리차지 출력부(4)의 제 2 PMOS에 로우 신호를 인가한다. 그에 따라, 상기 프리차지 출력부(4)는 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)에 비해 높은 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre)을 스캔 라인에 출력한다. 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre)은 빠른 속도로 상기 스캔 펄스가 상승할 수 있도록 한다.4A, the
그리고, 상기 게이트 드라이버로부터 먼(Far) 픽셀에 인가되는 스캔 펄스의 크기가 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)에 근접하는 시간(제 2 PMOS에 로우 신호를 인가하고 일정 시간(t1)이 지난 후)에, 상기 쉬프트 레지스터(2)는 제 2 PMOS에 하이 신호를 인가함과 동시에 제 1 출력핀(P1)을 통해 상기 노멀 출력부(3)의 제 1 PMOS 에 로우 신호를 인가한다. 그에 따라, 상기 노멀 출력부(3)는 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)인 10V로 상기 스캔 펄스를 유지한다.When the magnitude of the scan pulse applied to the Far pixel from the gate driver is close to the first gate high voltage VGH (after a low signal is applied to the second PMOS and a predetermined time t1 has elapsed , The
이 때, 상기 쉬프트 레지스터(2)는 제 2 및 제 4 출력핀(P2, P4)을 통해 상기 제 1 NMOS 및 제 2 NMOS에는 로우 신호를 인가하여, 상기 제 1 NMOS 및 제 2 NMOS는 턴 오프 상태를 유지한다.At this time, the
그 다음, 상기 스캔 펄스를 로우 상태로 천이시키기 위해서, 상기 쉬프트 레지스터(2)는 상기 제 4 출력핀(P4)을 통해 상기 프리차지 출력부(4)의 제 2 NMOS에 하이 신호를 인가한다. 그에 따라 상기 프리차지 출력부(4)는 상기 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)를 상기 스캔 라인에 출력한다. 상기 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)은 빠른 속도로 상기 스캔 펄스가 하강할 수 있도록 한다.The
상기 게이트 드라이버로부터 먼(Far) 픽셀에 인가되는 스캔 펄스의 크기가 상기 제 1 게이트 로우 전압(VGL)에 근접하는 시간(제 2 NMOS에 하이 신호를 인가하고 일정 시간(t3)이 지난 후), 상기 쉬프트 레지스터(2)는 상기 제 2 NMOS에 로우 신호를 인가함과 동시에 상기 노멀 출력부(3)의 제 1 NMOS에 하이 신호를 인가한다. 그에 따라, 상기 노멀 출력부(3)는 제 1 게이트 로우 전압(VGL)을 상기 스캔 라인에 출력하여 상기 스캔 펄스를 -5V로 유지한다.A time when a magnitude of a scan pulse applied to a Far pixel from the gate driver approaches the first gate low voltage VGL (after a high signal is applied to a second NMOS and a predetermined time t3 elapses) The
이 때, 상기 쉬프트 레지스터(2)는 상기 제 1, 제 3 출력핀(P1, P3)을 통해 상기 제 1 PMOS .및 제 2 PMOS에는 하이 신호를 인가하여, 상기 제 1 PMOS 및 상기 제 2 PMOS 는 턴 오프 상태를 유지한다.At this time, the
이 때, 상기 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 드라이버를 구동할 때에는, 서로 다른 전압의 충돌을 방지하기 위하여, 상기 제 2 PMOS가 턴 온되는 구간(t1)과 상기 제 1 PMOS가 턴 온되는 구간 사이(t2), 상기 제 1 PMOS가 턴 온되는 구간(t2)과 상기 제 2 NMOS가 턴 온되는 구간 사이(t3), 상기 제 2 NMOS가 턴 온되는 구간(t3)과 상기 제 1 NMOS가 턴 온되는 구간 사이(t4) 및 상기 제 1 NMOS가 턴 온되는 구간(t4)과 상기 제 2 PMOS가 턴 온되는 구간 사이(t1)사이의 매우 짧은 기간 동안 상기 제 1, 2 PMOS 및 NMOS를 모두 턴 오프 시켜 상기 노멀 출력부(3) 및 프리차지 출력부(4)를 모두 구동하지 않는 짧은 데드 타임(t')을 두는것이 바람직하다. 도 4의 (a)에 도시된 상기 데드 타임(t')은 설명의 편의를 위하여 조금 더 길게 도시되어 있다.At this time, as shown in FIG. 4A, when driving the gate driver, in order to prevent a collision of different voltages, a period t1 during which the second PMOS is turned on, A period t2 during which the first PMOS is turned on and a period during which the second NMOS is turned on during a period t2 during which the PMOS is turned on and a period during which the second NMOS is turned on during a period t3 during which the second NMOS is turned on, For a very short period of time between a period during which the first NMOS is turned on and a period during which the first NMOS is turned on and a period during which the first NMOS is turned on and a period during which the second PMOS is turned on, , 2 PMOS and NMOS are both turned off to set a short dead time t 'that does not drive both the
상기와 같은 게이트 드라이버의 구동에 의해, 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이 상기 게이트 드라이버로부터 먼(Far) 픽셀에 공급되는 스캔 펄스의 상승/하강 속도가 향상된다. 또한, 상기 게이트 드라이버로부터 가까운(Near)픽셀에 공급되는 스캔 펄스는 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre)-제 1 게이트 하이 전압(VGH_Pre), 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)-제 1 게이트 로우 전압(VGL)순으로 변동하여, 계단형의 파형을 가지나, 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH_Pre) 및 제 2 게이트 로우 전압(VGL_Pre)이 출력되는 시간은 전체 구동 시간에 비하여 상당히 짧기 때문에(1.1-1.5㎲) 상기 게이트 드라이버로부터 가까운(Near) 픽셀에 미치는 영향은 제한적이다.By driving the gate driver as described above, the rising / falling speed of the scan pulse supplied to the Far pixel from the gate driver is improved as shown in Fig. 4 (b). In addition, a scan pulse supplied to the near pixel from the gate driver is applied to the second gate high voltage VGH_Pre, the first gate high voltage VGH_Pre, the second gate low voltage VGL_Pre, VGL), and has a step-like waveform. However, since the time for outputting the second gate high voltage VGH_Pre and the second gate low voltage VGL_Pre is considerably shorter than the total driving time (1.1-1.5 s ) The effect on the near pixel from the gate driver is limited.
상기 프리차지 출력부(4)는 필요에 따라 2~4개가 구비될 수 있으며, 상기 프리차지 출력부의 개수가 증가할 경우, 더욱 다양한 레벨의 게이트 하이 전압 또는 게이트 로우 전압을 출력할 수 있다는 장점이 있다.The
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 게이트 드라이버를 설명하기 위한 예시도이다.5 is an exemplary view for explaining a gate driver according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 게이트 드라이버는, 복수 개의 출력부(13, 14)를 제어하기 위하여, 상기 쉬프트 레지스터(11, 12)를 2개 이상 구비한다. 도 5 에서는 설명의 편의를 위해 2개의 쉬프트 레지스터(11, 12)가 구비된 게이트 드라이버를 도시하였다.The gate driver according to the second embodiment of the present invention includes two or
제 1 쉬프트 레지스터(11)의 각 채널에는 제 1 출력부(13)가 접속된다.The
상기 제 1 출력부(13)는, 제 1 게이트 하이 전압원(VGH)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 제 1 출력부(13)의 출력단(15)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 제 1 쉬프트 레지스터(12)의 제 1 출력판(P1a)에 접속된 제 1 PMOS(PMOS1) 및 상기 제 1 게이트 로우 전압원(VGL)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 제 1 출력부(13)의 출력단(15)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 제 1 쉬프트 레지스터(11)의 제 2 출력핀(P2a)에 접속된 제 1 NMOS(NMOS1)를 구비한다.The
상기 제 2 쉬프트 레지스터(12)의 각 채널에는 제 2 출력부(14)가 접속된다.The
상기 제 2 출력부(14)는, 제 2 게이트 하이 전압원(VGL_Pre)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 제 2 출력부(14)의 출력단(16)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 제 2 쉬프트 레지스터(12)의 제 1 출력핀(P1b)에 접속된 제 2 PMOS(PMOS2) 및 상기 제 2 게이트 로우 전압원(VGL_Pre)에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 제 2 출력부(14)의 출력단(16)과 접속되며, 게이트 전극이 상기 제 2 쉬프트 레지스터(12)의 제 2 출력핀(P2b)에 접속된 제 2 NMOS(NMOS2)를 구비한다. The
상기 본 발명의 제 2 실시예에 의한 게이트 드라이버의 구동 방법은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 게이트 드라이버의 구동 방법과 거의 동일하다.The gate driver driving method according to the second embodiment of the present invention is almost the same as the gate driver driving method according to the first embodiment of the present invention.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 게이트 드라이버는, 도 4에 기재된 것과 동일한 방식으로 구동되며, 상기 제 1 쉬프트 레지스터(11)가 상기 제 1 출력부(13)에 구비된 제 1 PMOS(PMOS1)와 제 2 PMOS(PMOS2)에 하이 신호 또는 로우 신호를 출력하고, 상기 제 2 쉬프트 레지스터(12)가 제 2 출력부(14)에 구비된 제 2 PMOS(PMOS2) 및 제 2 NMOS(NMOS2)에 하이 신호 또는 로우 신호를 출력한다는 점에서 차이가 있다. 이 때 본 발명의 상기 제 1 출력부(13)는 제 1 실시예의 노멀 출력부(3)와 동일하게 구동할 수 있으며, 상기 제 2 출력부(14)는 상기 제 1 실시예의 프리차지 출력부(4)와 동일하게 구동할 수 있다.That is, the gate driver according to the second embodiment of the present invention is driven in the same manner as described in FIG. 4, and the
상기와 같이 복수 개의 쉬프트 레지스터(11, 12)를 구비할 경우, 출력부(13, 14)의 개수가 증가하더라도 상기 각각의 출력부(13, 14)를 서로 다른 쉬프트 레지스터(11, 12)가 구동하므로, 상기 쉬프트 레지스터(11, 12)의 오작동을 줄일 수 있으며, 신호의 충돌이 감소한다는 장점이 있다. 그러나 상기 쉬프트 레지스터(11, 12)의 숫자가 증가하면, 상기 쉬프트 레지스터(11, 12)자체의 오작동이나 신호 충돌이 빈번해질 수 있으므로, 상기 쉬프트 레지스터(11,12)는 4개를 넘지 않는 것이 바람직하다.When the shift registers 11 and 12 are provided as described above, even if the number of the
아래의 표 1은 종래의 게이트 드라이버를 구동했을 때 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀의 스캔 펄스의 상승/하강 시간과, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 게이트 드라이버를 구동했을 때 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀의 스캔 펄스의 상승/하강 시간을 실험을 통해 측정한 결과를 나타낸 것이다. Table 1 below shows the rise / fall time of a scan pulse of a pixel distant from the gate driver when a conventional gate driver is driven and a rise / fall time of a scan pulse of pixels far from the gate driver when the gate driver according to the first embodiment of the present invention is driven. And the rise / fall time of the scan pulse of FIG.
상기 표 1에 따르면, 종래의 게이트 드라이버를 구동하며 10V의 게이트 하이 전압, 및 -5V의 게이트 로우 전압을 출력할 경우에 상기 스캔 펄스의 상승 시간은 4.05㎲이고, 하강 시간은 4.08㎲이다.According to Table 1, when the conventional gate driver is driven and a gate high voltage of 10V and a gate low voltage of -5V are outputted, the rising time of the scan pulse is 4.05 μs and the falling time is 4.08 μs.
또한, 종래의 게이트 드라이버를 구동하여 20V의 게이트 하이 전압, 및 -10V의 게이트 로우 전압을 출력할 경우에 상기 스캔 펄스의 상승 시간은 0.98㎲이고, 하강 시간은 1.58㎲이다.Also, when a conventional gate driver is driven to output a gate high voltage of 20V and a gate low voltage of -10V, the rise time of the scan pulse is 0.98 mu s and the fall time is 1.58 mu s.
본 발명에 따른 게이트 드라이버를 구동하여 제 1, 2 게이트 하이 전압(VGH, VGH_Pre) 및 제 1, 2 게이트 로우 전압(VGL, VGL_Pre)을 출력할 경우에 상기 스캔 펄스의 상승 시간은 1.11㎲이고, 하강 시간은 1.59㎲이다.When the first and second gate high voltages VGH and VGH_Pre and the first and second gate low voltages VGL and VGL_Pre are outputted by driving the gate driver according to the present invention, the rise time of the scan pulse is 1.11 ㎲, The falling time is 1.59 ㎲.
즉, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 게이트 드라이버는 종래 기술에 따른 게이트 드라이버보다 상기 게이트 드라이버로부터 먼 픽셀의 스캔 펄스의 상승/하강 시간을 1/3 내지 1/4로 단축시킬 수 있다. That is, as shown in Table 1, the gate driver according to the present invention can shorten the rise / fall time of a scan pulse of a pixel distant from the gate driver to 1/3 to 1/4 have.
비록, 종래의 게이트 드라이버를 구동하여 20V의 게이트 하이 전압 및 -10V의 게이트 로우 전압을 출력한 것에 비해서는 스캔 펄스의 상승/하강 시간이 미미하게 늘어나지만, 전압 스윙 범위를 넓인 종래의 게이트 드라이버에 비해 고전압이 인가되는 시간이 현저히 감소하므로, 화소의 열화를 방지할 수 있으면서도 상기 스캔 펄스의 상승/하강 시간의 단축 효과는 우수한 장점이 있다.Although the rising / falling time of the scan pulse is slightly increased as compared with the case where the gate high voltage of 20V and the gate low voltage of -10V are outputted by driving the conventional gate driver, the conventional gate driver having the wide voltage swing range It is possible to prevent deterioration of the pixel and to shorten the rise / fall time of the scan pulse.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 자명하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
2 : 쉬프트 레지스터
3 : 노멀 출력부
4 : 프리차지 출력부
5 : 노멀 출력부 출력단
6 : 프리차지 출력부 출력단
11 : 제 1 쉬프트 레지스터
12 : 제 2 쉬프트 레지스터
13 : 제 1 출력단
14 : 제 2 출력단2: shift register 3: normal output section
4: Pre-charge output section 5: Normal output section Output section
6: Pre-charge output section Output stage 11: First shift register
12: second shift register 13: first output terminal
14: 2nd output stage
Claims (5)
상기 쉬프트 레지스터의 각 채널마다 적어도 2 이상 접속된 복수의 출력부를 포함하고,
상기 각 출력부는,
상기 스캔 펄스의 유지 기간에 제 1 게이트 하이 전압, 또는 제 1 게이트 로우 전압을 출력하는 노멀 출력부, 및
상기 스캔 펄스의 유지기간 전후의 상승/하강 기간에 상기 제 1 게이트 하이 전압보다 높은 제 2 게이트 하이 전압, 또는 상기 제 1 게이트 로우 전압보다 낮은 제 2 게이트 로우 전압을 출력하는 적어도 하나의 프리차지 출력부를 구비한 것을 특징으로 하는 게이트 드라이버.A shift register for sequentially outputting scan pulses to a plurality of scan lines connected to the display panel through a plurality of channels,
And a plurality of output sections connected to at least two or more respective channels of the shift register,
Wherein each of the output units comprises:
A normal output section for outputting a first gate high voltage or a first gate low voltage in the sustain period of the scan pulse,
At least one pre-charge output for outputting a second gate high voltage higher than the first gate high voltage or a second gate low voltage lower than the first gate low voltage in the rising / falling period before and after the sustain period of the scan pulse, Wherein the gate driver comprises:
상기 노멀 출력부는,
제 1 게이트 하이 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 노멀 출력부의 출력단과 접속되며, 상기 쉬프트 레지스터의 제 1 출력핀에 게이트 전극이 접속된 제 1 PMOS 및 상기 제 1 게이트 로우 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 노멀 출력부의 출력단과 접속되며, 상기 쉬프트 레지스터의 제 2 출력핀에 게이트 전극이 접속된 제 1 NMOS를 구비하고,
상기 프리차지 출력부는,
제 2 게이트 하이 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 프리차지 출력부의 출력단과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터에 접속된 제 2 PMOS 및 상기 제 2 게이트 로우 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 프리차지 출력부의 출력단과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터에 접속된 제 2 NMOS를 구비한 것을 특징으로 하는 게이트 드라이버.The method according to claim 1,
Wherein the normal output unit comprises:
A first PMOS having a source electrode connected to a first gate high voltage source, a drain electrode connected to an output terminal of the normal output unit, a first PMOS having a gate electrode connected to a first output pin of the shift register, And a first NMOS transistor having a drain electrode connected to an output terminal of the normal output section and a gate electrode connected to a second output pin of the shift register,
The pre-
A source electrode is connected to the second PMOS having the gate electrode connected to the shift register and the second gate low voltage source connected to the source electrode of the second gate high voltage source, the drain electrode is connected to the output terminal of the precharge output portion, And a second NMOS having a drain electrode connected to the output terminal of the precharge output portion and a gate electrode connected to the shift register.
상기 스캔 펄스의 상승 기간과 유지 기간 사이, 또는 상기 스캔 펄스의 유지 기간과 하강 기간 사이에 상기 노멀 출력부 및 상기 프리차지 출력부가 모두 구동하지 않는 데드 타임을 두는 것을 특징으로 하는 게이트 드라이버.The method according to claim 1,
And a dead time in which neither the normal output section nor the precharge output section is driven between the rising period and the sustain period of the scan pulse or between the sustain period and the falling period of the scan pulse.
상기 제 1 쉬프트 레지스터의 각 채널마다 하나씩 접속된 복수개의 제 1 출력부, 및
상기 제 2 쉬프트 레지스터의 각 채널마다 하나씩 접속된 복수개의 제 2 출력부를 포함하여 구성되고,
상기 복수개의 제 1 출력부들과, 상기 복수개의 제 2 출력부들은 각각 제 1 및 제 2 쉬프트 레지스터의 제어에 의해 상기 스캔 라인에 서로 다른 게이트 하이 전압 및 게이트 로우 전압을 출력함을 특징으로 하는 게이트 드라이버.At least a first shift register and a second shift register for sequentially outputting scan pulses to a plurality of scan lines connected to the display panel through a plurality of channels,
A plurality of first outputs connected to the respective first channels of the first shift register,
And a plurality of second outputs connected to the respective channels of the second shift register,
Wherein the plurality of first output units and the plurality of second output units output different gate high voltages and gate low voltages to the scan lines under the control of first and second shift registers, driver.
상기 각 제 1 출력부는,
제 1 게이트 하이 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 노멀 출력부의 출력단과 접속되며, 상기 쉬프트 레지스터의 제 1 출력핀에 게이트 전극이 접속된 제 1 PMOS 및 상기 제 1 게이트 로우 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 노멀 출력부의 출력단과 접속되며, 상기 쉬프트 레지스터의 제 2 출력핀에 게이트 전극이 접속된 제 1 NMOS를 구비하고,
상기 각 제 2 출력부는,
제 2 게이트 하이 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 프리차지 출력부의 출력단과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터에 접속된 제 2 PMOS 및 상기 제 2 게이트 로우 전압원에 소스 전극이 접속되고, 드레인 전극이 상기 프리차지 출력부의 출력단과 접속되며, 게이트 전극이 상기 쉬프트 레지스터에 접속된 제 2 NMOS를 구비한 것을 특징으로 하는 게이트 드라이버.The method of claim 4,
Wherein each of the first output units comprises:
A first PMOS having a source electrode connected to a first gate high voltage source, a drain electrode connected to an output terminal of the normal output unit, a first PMOS having a gate electrode connected to a first output pin of the shift register, And a first NMOS transistor having a drain electrode connected to an output terminal of the normal output section and a gate electrode connected to a second output pin of the shift register,
Wherein each of the second output units comprises:
A source electrode is connected to the second PMOS having the gate electrode connected to the shift register and the second gate low voltage source connected to the source electrode of the second gate high voltage source, the drain electrode is connected to the output terminal of the precharge output portion, And a second NMOS having a drain electrode connected to the output terminal of the precharge output portion and a gate electrode connected to the shift register.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |