KR20240034299A - 게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

게이트 구동 회로는 풀업 제어부, 풀다운 제어부, 캐리 출력부 및 게이트 출력부를 포함한다. 상기 풀업 제어부는 풀업 제어 신호에 응답하여, 풀업 제어 노드의 전압을 제어한다. 상기 풀다운 제어부는 상기 풀업 제어 노드의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드의 전압을 제어한다. 상기 캐리 출력부는 상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 캐리 신호를 출력한다. 상기 게이트 출력부는 상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들을 출력한다. 상기 캐리 신호의 폭은 상기 게이트 신호들의 폭보다 크다.

Description

게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치 {GATE DRIVING CIRCUIT AND DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시키고 신뢰성이 향상되는 게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 표시 패널 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 입력 영상을 기초로 영상을 표시하고, 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 복수의 게이트 라인들에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 제공하는 데이터 구동부를 포함한다.
상기 게이트 구동부가 표시 패널에 집적되는 경우, 상기 게이트 구동부의 트랜지스터의 개수 및 신호 배선의 개수가 표시 장치의 데드 스페이스에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부의 트랜지스터의 개수 및 상기 신호 배선의 개수가 많은 경우, 상기 표시 장치의 데드 스페이스가 증가하는 문제가 있다.
또한, 게이트 구동부의 트랜지스터들에 인가되는 신호의 파형, 인가되는 전압의 레벨에 따라 게이트 구동부의 신뢰성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시키고 신뢰성이 향상되는 게이트 구동 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 게이트 구동 회로를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 게이트 구동 회로는 풀업 제어부, 풀다운 제어부, 캐리 출력부 및 게이트 출력부를 포함한다. 상기 풀업 제어부는 풀업 제어 신호에 응답하여, 풀업 제어 노드의 전압을 제어한다. 상기 풀다운 제어부는 상기 풀업 제어 노드의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드의 전압을 제어한다. 상기 캐리 출력부는 상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 캐리 신호를 출력한다. 상기 게이트 출력부는 상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들을 출력한다. 상기 캐리 신호의 폭은 상기 게이트 신호들의 폭보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀업 제어부는 상기 풀업 제어 신호를 수신하는 제어 전극, 이전 스테이지 중 어느 하나의 캐리 신호인 이전 캐리 신호를 수신하는 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀업 제어 신호의 활성화 펄스는 상기 이전 캐리 신호의 활성화 구간 내에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이전 캐리 신호의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 신호의 로우 레벨보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제4 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동 회로는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀다운 제어부는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제7 스위칭 소자 및 다음 스테이지 중 어느 하나의 캐리 신호인 다음 캐리 신호를 수신하는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제8 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제7 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 풀다운 제어부는 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제7 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제12 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 구동 회로는 제4 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캐리 출력부는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 캐리 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 캐리 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제15 스위칭 소자, 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 캐리 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제17 스위칭 소자 및 상기 제15 스위칭 소자의 상기 제어 전극에 연결되는 제1 단 및 상기 캐리 출력 노드에 연결되는 제2 단을 포함하는 부스팅 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캐리 클럭 신호의 듀티비는 50%보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 출력부는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제1 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1A 스위칭 소자, 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3A 스위칭 소자, 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호와 다른 타이밍을 갖는 제2 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1B 스위칭 소자 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3B 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 출력부는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호 및 상기 제2 게이트 클럭 신호와 다른 타이밍을 갖는 제3 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제3 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1C 스위칭 소자, 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제3 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3C 스위칭 소자, 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호 내지 상기 제3 게이트 클럭 신호와 다른 타이밍을 갖는 제4 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제4 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1D 스위칭 소자 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3D 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 출력부에 인가되는 게이트 클럭 신호들의 로우 레벨은 상기 캐리 출력부에 인가되는 캐리 클럭 신호의 로우 레벨보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 구동 회로는 상기 풀업 제어부 및 상기 캐리 출력부 사이에 배치되며, 하이 전원 전압이 인가되는 제어 전극, 제1 풀업 제어 노드에 연결되는 입력 전극 및 제2 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제9 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 구동 회로는 제1 제어 신호를 기초로 상기 캐리 신호가 활성화 레벨을 갖는 게이트 라인을 센싱 게이트 라인으로 선택하는 라인 선택부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 라인 선택부는 상기 제1 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 캐리 신호가 인가되는 입력 전극 및 M 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 센싱 스위칭 소자, 제2 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 제3 센싱 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제2 센싱 스위칭 소자, 상기 M 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 제3 센싱 스위칭 소자 및 상기 하이 전원 전압이 인가되는 제1 단 및 상기 M 노드에 연결되는 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동 회로는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 구동 회로는 제3 제어 신호를 기초로 상기 센싱 게이트 라인에 대응되는 상기 풀업 제어 노드를 방전하는 라인 방전부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 라인 방전부는 제M 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 제4 센싱 스위칭 소자의 입력 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 센싱 스위칭 소자 및 상기 제3 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 제5 센싱 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 상기 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 센싱 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제4 센싱 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동 회로는 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 센싱 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다. 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널에 게이트 신호를 출력한다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널에 데이터 전압을 출력한다. 상기 게이트 구동부의 게이트 구동 회로는 풀업 제어 신호에 응답하여, 풀업 제어 노드의 전압을 제어하는 풀업 제어부, 상기 풀업 제어 노드의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드의 전압을 제어하는 풀다운 제어부, 상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 캐리 신호를 출력하는 캐리 출력부 및 상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들을 출력하는 게이트 출력부를 포함한다. 상기 캐리 신호의 폭은 상기 게이트 신호들의 폭보다 크다.
이와 같은 게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치에 따르면, 게이트 클럭 신호의 개수가 증가하더라도 캐리 클럭 신호의 개수는 고정되므로, 상기 게이트 구동 회로의 배선 수가 최소화되어 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게이트 구동 회로는 종래의 게이트 구동 회로에 비해 적은 개수의 트랜지스터들을 포함하므로 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 제4 스위칭 소자의 입력 전극에는 이전 스테이지의 캐리 신호가 인가되고, 상기 제4 스위칭 소자의 제어 전극에는 별도의 제어 신호가 인가되어 상기 게이트 구동 회로의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 게이트 클럭 신호의 로우 레벨을 캐리 클럭 신호의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 게이트 풀업 스위칭 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 캐리 클럭 신호의 로우 레벨을 상기 제4 스위칭 소자의 제어 전극에 인가되는 풀업 제어 신호의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 상기 제4 스위칭 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 게이트 구동부의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 게이트 구동 회로의 입력 신호, 노드 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 2의 게이트 구동 회로의 입력 신호, 노드 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 2의 게이트 구동 회로의 제1 캐리 클럭 신호, 제2 캐리 클럭 신호, 제1 풀업 제어 신호 및 제2 풀업 제어 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다.
예를 들어, 상기 구동 제어부(200) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 제어부(200), 상기 감마 기준 전압 생성부(400) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 적어도 상기 구동 제어부(200) 및 상기 데이터 구동부(500)가 일체로 형성된 구동 모듈을 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 구동부(Timing Controller Embedded Data Driver, TED)로 명명할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부(AA) 및 상기 표시부(AA)에 이웃하여 배치되는 주변부(PA)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 외부의 장치로부터 입력 영상 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2), 감마 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 게이트 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 게이트 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 데이터 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 데이터 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 감마 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 게이트 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 출력한다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널의 상기 주변부 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널의 상기 주변부 상에 집적될 수 있다.
상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 감마 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 데이터 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 상기 데이터 신호(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
도 2는 도 1의 게이트 구동부(300)의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다. 도 3은 도 2의 게이트 구동 회로의 입력 신호, 노드 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다. 도 4는 도 2의 게이트 구동 회로의 입력 신호, 노드 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다. 도 5는 도 2의 게이트 구동 회로의 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1), 제2 캐리 클럭 신호(CR_CK2), 제1 풀업 제어 신호(GCK1) 및 제2 풀업 제어 신호(GCK2)를 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 게이트 구동 회로는 풀업 제어부(310), 풀다운 제어부(330), 캐리 출력부(350) 및 게이트 출력부(360)를 포함한다.
상기 풀업 제어부(310)는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)에 응답하여, 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 풀업 제어부(310)는 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)를 수신하는 제어 전극, 이전 스테이지 중 어느 하나의 캐리 신호인 이전 캐리 신호(CR(n-1))를 수신하는 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 스위칭 소자(T4)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))는 현재 스테이지(n)의 바로 이전 스테이지(n-1)의 캐리 신호일 수 있다. 첫 번째 스테이지의 경우 이전 스테이지가 존재하지 않으므로, 첫 번째 스테이지에는 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1)) 대신에 수직 개시 신호(S5, STVP)가 인가될 수 있다.
상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)가 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 온되어, 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 인가된다. 이와 같이, 본 발명에서는 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에 인가되는 신호와 입력 전극에 인가되는 신호가 분리될 수 있다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 온되는 시간은 이전 캐리 신호(CR(n-1))가 아닌 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)에 의해 턴 온되므로, 이웃하는 스테이지의 캐리 신호(예컨대, CR(n-1)과 CR(n))의 활성화 구간이 도 4에서와 같이 서로 중첩되더라도, 여러 게이트 라인이 동시에 게이트 신호를 중첩하여 출력하는 오류를 방지할 수 있다.
상기 풀업 제어 신호(도 4의 경우, GCK1)의 활성화 펄스는 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 활성화 구간 내에 포함될 수 있다. 도 4의 GCK1의 첫 번째 활성화 펄스가 인가될 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 온되어, 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 활성화 레벨을 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 인가한다. 또한, 도 4의 GCK1의 두 번째 활성화 펄스가 인가될 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 온되어, 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 비활성화 레벨을 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 인가한다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)를 하이 레벨로 충전하는 역할 및 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)를 로우 레벨로 방전하는 역할을 모두 수행하므로, 종래의 게이트 구동 회로에 비해 트랜지스터의 개수를 감소시킬 수 있다.
상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 클 수 있다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 되는 경우, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 되어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
상기 게이트 구동 회로는 안정화부(390)를 더 포함할 수 있다. 상기 안정화부(390)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압(S6(VH))이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자(T10)를 포함할 수 있다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)가 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제10 스위칭 소자(T10)가 턴 온되어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 2개의 트랜지스터들의 사이 노드를 상기 하이 전원 전압(VH)으로 끌어올릴 수 있다. 상기 제10 스위칭 소자(T10)에 의해 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 양단에 너무 큰 VDS가 걸려 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제10 스위칭 소자(T10)에 의해 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 전류 리키지를 방지할 수 있다.
상기 풀다운 제어부(330)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드(QB)의 전압을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 풀다운 제어부(330)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압(VSS2)이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제7 스위칭 소자(T7) 및 다음 스테이지 중 어느 하나의 캐리 신호인 다음 캐리 신호(CR(n+2))를 수신하는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압(VH)이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제8 스위칭 소자(T8)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 다음 캐리 신호(CR(n+2))는 현재 스테이지(n)의 다음 다음 스테이지(n+2)의 캐리 신호일 수 있다. 마지막 스테이지의 경우 다음 스테이지가 존재하지 않으므로, 마지막 스테이지에는 상기 다음 캐리 신호(CR(n+2)) 대신에 제3 제어 신호(S3)가 인가될 수 있다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)가 활성화 레벨을 가질 때 상기 제7 스위칭 소자(T7)는 턴 온되어, 상기 풀다운 제어 노드(QB)를 비활성화 레벨(VSS2)로 떨어뜨릴 수 있다.
또한, 상기 다음 캐리 신호(CR(n+2))가 활성화 레벨을 가질 때 상기 제8 스위칭 소자(T8)는 턴 온되어, 상기 풀다운 제어 노드(QB)를 활성화 레벨(VH)로 끌어올릴 수 있다.
상기 제7 스위칭 소자(T7)는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 풀다운 제어부(330)는 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압(VH)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제7 스위칭 소자(T7)의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제12 스위칭 소자(T12)를 더 포함할 수 있다.
상기 풀다운 제어 노드(QB)가 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제12 스위칭 소자(T12)가 턴 온되어, 상기 제7 스위칭 소자(T7)의 2개의 트랜지스터들의 사이 노드를 상기 하이 전원 전압(VH)으로 끌어올릴 수 있다. 상기 제12 스위칭 소자(T12)에 의해 상기 제7 스위칭 소자(T7)의 양단에 너무 큰 VDS가 걸려 상기 제7 스위칭 소자(T7)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제12 스위칭 소자(T12)에 의해 상기 제7 스위칭 소자(T7)의 전류 리키지를 방지할 수 있다.
상기 게이트 구동 회로는 리셋부(340)를 더 포함할 수 있다. 상기 리셋부(340)는 제4 제어 신호(S4)가 인가되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압(VH)이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 스위칭 소자(T5)를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 제어 신호(S4)는 상기 게이트 구동 회로의 모든 스테이지의 상기 풀다운 제어 노드(QB)를 리셋하기 위한 신호이다. 예를 들어, 상기 표시 장치가 이상 동작을 할 때, 상기 제4 제어 신호(S4)에 활성화 펄스를 인가하여, 상기 게이트 구동 회로의 모든 스테이지의 상기 풀다운 제어 노드(QB)를 리셋할 수 있다. 또는, 상기 표시 장치가 턴 온되는 초기 구간에, 상기 제4 제어 신호(S4)에 활성화 펄스를 인가하여, 상기 게이트 구동 회로의 모든 스테이지의 상기 풀다운 제어 노드(QB)를 리셋할 수 있다. 또는, 상기 표시 장치가 동작하는 중에 일정한 주기로, 상기 제4 제어 신호(S4)에 활성화 펄스를 인가하여, 상기 게이트 구동 회로의 모든 스테이지의 상기 풀다운 제어 노드(QB)를 리셋할 수 있다.
상기 캐리 출력부(350)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 캐리 신호(CR(n))를 출력한다.
상기 캐리 출력부(350)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 캐리 클럭 신호(CR_CK1/2)가 인가되는 입력 전극 및 캐리 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제15 스위칭 소자(T15), 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 상기 제2 로우 전원 전압(VSS2)이 인가되는 입력 전극 및 상기 캐리 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제17 스위칭 소자(T17) 및 상기 제15 스위칭 소자(T15)의 상기 제어 전극에 연결되는 제1 단 및 상기 캐리 출력 노드에 연결되는 제2 단을 포함하는 부스팅 캐패시터(CB)를 포함할 수 있다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제15 스위칭 소자(T15)가 턴 온되어, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1/2)를 상기 캐리 신호(CR(n))로 출력한다.
상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제17 스위칭 소자(T17)가 턴 온되어, 상기 캐리 신호(CR(n))를 상기 제2 로우 전원 전압(VSS2)으로 끌어내린다.
상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 출력한다.
본 실시예에서, 상기 게이트 구동 회로의 상기 게이트 출력부(360)는 4개의 출력 버퍼부를 포함하여 4개의 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 출력하는 것을 예시하였다. 본 발명은 하나의 게이트 출력부(360)가 출력하는 게이트 신호들의 개수에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1)가 인가되는 입력 전극 및 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 제1 로우 전원 전압(VSS1)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3A 스위칭 소자(T3A), 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1)와 다른 타이밍을 갖는 제2 게이트 클럭 신호(SC_CK2)가 인가되는 입력 전극 및 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1B 스위칭 소자(T1B) 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3B 스위칭 소자(T3B)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1) 및 상기 제2 게이트 클럭 신호(SC_CK2)와 다른 타이밍을 갖는 제3 게이트 클럭 신호(SC_CK3)가 인가되는 입력 전극 및 제3 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1C 스위칭 소자(T1C), 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제3 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3C 스위칭 소자(T3C), 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1) 내지 상기 제3 게이트 클럭 신호(SC_CK3)와 다른 타이밍을 갖는 제4 게이트 클럭 신호(SC_CK4)가 인가되는 입력 전극 및 제4 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1D 스위칭 소자(T1D) 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3D 스위칭 소자(T3D)를 더 포함할 수 있다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A)가 턴 온되어, 상기 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1)를 제1 게이트 신호(SC1)로 출력한다.
상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제3A 스위칭 소자(T3A)가 턴 온되어, 상기 제1 게이트 신호(SC1)를 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)으로 끌어내린다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)가 턴 온되어, 상기 제2 게이트 클럭 신호(SC_CK2)를 제2 게이트 신호(SC2)로 출력한다.
상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제3B 스위칭 소자(T3B)가 턴 온되어, 상기 제2 게이트 신호(SC2)를 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)으로 끌어내린다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제1C 스위칭 소자(T1C)가 턴 온되어, 상기 제3 게이트 클럭 신호(SC_CK3)를 제3 게이트 신호(SC3)로 출력한다.
상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제3C 스위칭 소자(T3C)가 턴 온되어, 상기 제3 게이트 신호(SC3)를 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)으로 끌어내린다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 온되어, 상기 제4 게이트 클럭 신호(SC_CK4)를 제4 게이트 신호(SC4)로 출력한다.
상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압이 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제3D 스위칭 소자(T3D)가 턴 온되어, 상기 제4 게이트 신호(SC4)를 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)으로 끌어내린다.
도 3에서 보듯이, 상기 제1 내지 제4 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)는 서로 다른 타이밍을 가지며, 상기 제1 내지 제4 게이트 신호(SC1, SC2, SC3, SC4)는 서로 다른 타이밍을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 내지 제4 게이트 신호(SC1, SC2, SC3, SC4)는 이웃한 4개의 게이트 라인들에 순차적으로 인가될 수 있다. 상기 게이트 구동 회로의 제1 스테이지는 제1 내지 제4 게이트 라인들에 제1 내지 제4 게이트 신호(SC1, SC2, SC3, SC4)를 출력할 수 있다. 상기 게이트 구동 회로의 제2 스테이지는 제5 내지 제8 게이트 라인들에 제5 내지 제8 게이트 신호를 출력할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 게이트 구동 회로의 상기 게이트 출력부(360)는 4개의 게이트 신호를 출력하고, 이 때 상기 게이트 클럭 신호는 8개의 서로 다른 위상을 가질 수 있다. 도 3에서는 제1 내지 제4 게이트 신호(SC1, SC2, SC3, SC4)를 출력하기 위한 제1 내지 제4 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)가 도시되었으며, 제5 내지 제8 게이트 신호를 출력하기 위한 제5 내지 제8 게이트 클럭 신호는 생략되었다.
본 실시예에서, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수는 2개일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수는 상기 게이트 구동 회로의 하나의 스테이지가 출력하는 게이트 신호의 개수와 무관하게 2개로 고정될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수를 감소시켜 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캐리 신호(CR(n))의 폭은 상기 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)의 폭보다 클 수 있다. 도 3에서, 현재 스테이지의 상기 캐리 신호(CR(n)의 활성화 구간 내에 상기 현재 스테이지가 출력하는 4개의 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)의 활성화 펄스들이 모두 포함될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 듀티비는 50%보다 클 수 있다. 상기 캐리 신호(CR(n))의 폭은 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 듀티비에 의해 결정될 수 있다.
본 실시예는 상기 게이트 출력부(360)가 복수의 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 출력하며, 이를 위해 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 활성화 구간의 폭을 길게 형성할 수 있다. 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 활성화 구간의 폭을 길게 형성하기 위해 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 듀티비를 크게 설정할 수 있다.
상기 게이트 출력부(360)에 인가되는 상기 게이트 클럭 신호들(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨은 상기 캐리 출력부(350)에 인가되는 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 클 수 있다. 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 로우 레벨은 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨을 따라 내려가게 된다. 따라서, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨을 상기 게이트 클럭 신호들(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨보다 작게 내리게 되면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 되어, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 게이트 구동 회로는 상기 풀업 제어부(310) 및 상기 캐리 출력부(350) 사이에 배치되는 노드 분리부(320)를 더 포함할 수 있다.
상기 노드 분리부(320)는 상기 하이 전원 전압(VH)이 인가되는 제어 전극, 제1 풀업 제어 노드(QC)에 연결되는 입력 전극 및 제2 풀업 제어 노드(Q)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제9 스위칭 소자(T9)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 제9 스위칭 소자(T9)에 의해 상기 제1 풀업 제어 노드(QC) 및 상기 제2 풀업 제어 노드(Q)가 분리될 수 있다.
도 3에서 보듯이, 상기 제2 풀업 제어 노드(Q)의 전압은 상기 제1 게이트 전압(SC1), 상기 제2 게이트 전압(SC2), 상기 제3 게이트 전압(SC3) 및 상기 제4 게이트 전압(SC4)이 출력될 때, 그 레벨이 흔들릴 수 있다. 반면, 상기 제9 스위칭 소자(T9)에 의해 상기 제1 풀업 제어 노드(QC) 및 상기 제2 풀업 제어 노드(Q)가 분리되므로, 상기 제1 풀업 제어 노드(QC)의 전압은 상기 제1 게이트 전압(SC1), 상기 제2 게이트 전압(SC2), 상기 제3 게이트 전압(SC3) 및 상기 제4 게이트 전압(SC4)이 출력되더라도 그 레벨이 흔들리지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2 풀업 제어 노드(Q)가 부트스트랩될 때, 상기 제9 스위칭 소자(T9)에 의해 상기 제1 풀업 제어 노드(QC)는 부트스트랩되지 않는다. 상기 제1 풀업 제어 노드(QC)의 하이 레벨을 상기 제2 풀업 제어 노드(Q)의 하이 레벨보다 낮게 유지하여, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VDS를 감소시켜 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 파손 및 전류 리키지를 방지할 수 있다.
상기 게이트 구동 회로는 제1 제어 신호(S1)를 기초로 상기 캐리 신호(CR(n))가 활성화 레벨을 갖는 게이트 라인을 센싱 게이트 라인으로 선택하는 라인 선택부(370)를 더 포함할 수 있다.
상기 라인 선택부(370)는 상기 제1 제어 신호(S1)가 인가되는 제어 전극, 상기 캐리 신호(CR(n))가 인가되는 입력 전극 및 M 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 센싱 스위칭 소자(ST1), 제2 제어 신호(S2)가 인가되는 제어 전극, 제3 센싱 스위칭 소자(ST3)의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제2 센싱 스위칭 소자(ST2), 상기 M 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압(VH)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 제3 센싱 스위칭 소자(ST3) 및 상기 하이 전원 전압(VH)이 인가되는 제1 단 및 상기 M 노드에 연결되는 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터(CA)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 안정화부(390)의 상기 제10 스위칭 소자(T10)의 출력 전극은 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결될 수 있다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)가 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제10 스위칭 소자(T10)가 턴 온되어, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)의 2개의 트랜지스터들의 사이 노드를 상기 하이 전원 전압(VH)으로 끌어올릴 수 있다. 상기 제10 스위칭 소자(T10)에 의해 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)의 양단에 너무 큰 VDS가 걸려 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제10 스위칭 소자(T10)에 의해 상기 제2 센싱 스위칭 소자(ST2)의 전류 리키지를 방지할 수 있다.
상기 게이트 구동 회로는 제3 제어 신호(S3)를 기초로 상기 센싱 게이트 라인에 대응되는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)를 방전하는 라인 방전부(380)를 더 포함할 수 있다. 상기 라인 방전부(380)는 상기 라인 선택부(370)에 의해 선택적으로 충전된 특정 스테이지의 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)를 선택적으로 방전할 수 있다.
상기 라인 방전부(380)는 제M 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압(VSS2)이 인가되는 입력 전극 및 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)의 입력 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 센싱 스위칭 소자(ST5) 및 상기 제3 제어 신호(S3)가 인가되는 제어 전극, 상기 제5 센싱 스위칭 소자(ST5)의 상기 출력 전극에 연결되는 상기 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 안정화부(390)의 상기 제10 스위칭 소자(T10)의 출력 전극은 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결될 수 있다.
상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)가 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제10 스위칭 소자(T10)가 턴 온되어, 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)의 2개의 트랜지스터들의 사이 노드를 상기 하이 전원 전압(VH)으로 끌어올릴 수 있다. 상기 제10 스위칭 소자(T10)에 의해 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)의 양단에 너무 큰 VDS가 걸려 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제10 스위칭 소자(T10)에 의해 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4)의 전류 리키지를 방지할 수 있다.
도 4를 보면, 상기 제1 제어 신호(S1)의 첫 번째 펄스는 초기화를 나타내고, 상기 제1 제어 신호(S1)의 두 번째 펄스는 라인 셀렉션 동작을 나타낸다.
상기 제1 제어 신호(S1)가 활성화 레벨을 가지면, 상기 제1 센싱 스위칭 소자(ST1)가 턴 온되면서, 그 순간에 상기 캐리 신호(CR(n))가 활성화 레벨을 갖는 게이트 라인이 센싱 게이트 라인으로 선택되게 된다.
도 4에서는, 상기 제1 제어 신호(S1)의 두 번째 펄스가 활성화될 때, 제1 게이트 라인이 센싱 게이트 라인으로 선택된 경우를 예시한다.
블랭크 구간의 시작 시점에 상기 제2 제어 신호(S2)에 의해 선택된 상기 제1 게이트 라인이 활성화되고, 이 때, 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1)가 하이 레벨을 갖고, 제1 게이트 라인에서 센싱 게이트 신호(SC1)를 출력하게 된다.
다음 디스플레이 구간의 시작 지점에서 제3 제어 신호(S3)가 활성화 레벨을 가지면, 상기 제4 센싱 스위칭 소자(ST4) 및 상기 제5 센싱 스위칭 소자(ST5)에 의해 상기 M 노드가 활성화되었던 스테이지의 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)가 방전되어, 상기 선택되었던 제1 게이트 라인이 센싱 게이트 라인이 아니게 된다.
도 5의 제1 구간(DU1)을 보면, 상기 제1 풀업 제어 신호(GCK1) 및 상기 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1)의 활성화 구간은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 만약 상기 제1 구간(DU1)에서 상기 제1 풀업 제어 신호(GCK1) 및 상기 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1)의 활성화 구간이 서로 중첩되게 되면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프되지 않은 상태에서 상기 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1)가 하이 레벨을 갖는 것을 의미한다. 이 때에는 상기 턴 온된 제4 스위칭 소자(T4)를 통해 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 방전되어 회로의 신뢰성이 감소하게 된다.
도 5의 제2 구간(DU2)을 보면, 상기 제1 풀업 제어 신호(GCK1) 및 상기 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1)의 활성화 구간은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 만약 상기 제2 구간(DU2)에서 상기 제1 풀업 제어 신호(GCK1) 및 상기 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1)의 활성화 구간이 서로 중첩되게 되면, 상기 제1 캐리 클럭 신호(CR_CK1)가 하이 레벨을 갖는 상태에서 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 온되는 것을 의미한다. 이 때에는 마지막 스캔 신호(예컨대, SC4)가 출력되는 중에 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압이 방전되어 상기 마지막 스캔 신호(예컨대, SC4)가 정상적으로 풀 다운되지 않아, 회로의 신뢰성이 감소하게 된다.
본 실시예에 따르면, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 개수가 증가하더라도 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수는 고정되므로, 상기 게이트 구동 회로의 배선 수가 최소화되어 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게이트 구동 회로는 종래의 게이트 구동 회로에 비해 적은 개수의 트랜지스터들을 포함하므로 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 제4 스위칭 소자(T4)의 입력 전극에는 이전 스테이지의 캐리 신호(CR(n-1))가 인가되고, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에는 별도의 제어 신호(GCK1/GCK2)가 인가되어 상기 게이트 구동 회로의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨을 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 게이트 풀업 스위칭 소자(T1A, T1B, T1C, T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨이 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 될 수 있다. 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 되면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨을 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에 인가되는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨이 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 될 수 있다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 되면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부(300A)의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다
본 실시예에 따른 게이트 구동부 및 표시 장치는 게이트 구동 회로가 도 2의 노드 분리부를 포함하지 않는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 5의 게이트 구동부 및 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 게이트 구동 회로는 풀업 제어부(310), 풀다운 제어부(330), 캐리 출력부(350) 및 게이트 출력부(360)를 포함한다.
상기 풀업 제어부(310)는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)에 응답하여, 풀업 제어 노드(Q)의 전압을 제어할 수 있다. 상기 풀다운 제어부(330)는 상기 풀업 제어 노드(Q)의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드(QB)의 전압을 제어할 수 있다. 상기 캐리 출력부(350)는 상기 풀업 제어 노드(Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 캐리 신호(CR(n))를 출력한다. 상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 출력한다.
도 3에서 보듯이, 상기 제1 내지 제4 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)는 서로 다른 타이밍을 가지며, 상기 제1 내지 제4 게이트 신호(SC1, SC2, SC3, SC4)는 서로 다른 타이밍을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캐리 신호(CR(n))의 폭은 상기 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)의 폭보다 클 수 있다.
본 실시예에서는 상기 게이트 구동 회로가 도 2의 노드 분리부(320)를 포함하지 않으므로, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 출력 전극은 상기 제15 스위칭 소자(T15), 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C), 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 제어 전극에 연결될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 개수가 증가하더라도 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수는 고정되므로, 상기 게이트 구동 회로의 배선 수가 최소화되어 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게이트 구동 회로는 종래의 게이트 구동 회로에 비해 적은 개수의 트랜지스터들을 포함하므로 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 제4 스위칭 소자(T4)의 입력 전극에는 이전 스테이지의 캐리 신호(CR(n-1))가 인가되고, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에는 별도의 제어 신호(GCK1/GCK2)가 인가되어 상기 게이트 구동 회로의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨을 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 게이트 풀업 스위칭 소자(T1A, T1B, T1C, T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨이 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 될 수 있다. 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 되면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨을 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에 인가되는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨이 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 될 수 있다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 되면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부(300B)의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다
본 실시예에 따른 게이트 구동부 및 표시 장치는 게이트 구동 회로가 도 2의 라인 방전부를 포함하지 않는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 5의 게이트 구동부 및 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 3 내지 도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 게이트 구동 회로는 풀업 제어부(310), 풀다운 제어부(330), 캐리 출력부(350) 및 게이트 출력부(360)를 포함한다.
상기 풀업 제어부(310)는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)에 응답하여, 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압을 제어할 수 있다. 상기 풀다운 제어부(330)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드(QB)의 전압을 제어할 수 있다. 상기 캐리 출력부(350)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 캐리 신호(CR(n))를 출력한다. 상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 출력한다.
도 3에서 보듯이, 상기 제1 내지 제4 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)는 서로 다른 타이밍을 가지며, 상기 제1 내지 제4 게이트 신호(SC1, SC2, SC3, SC4)는 서로 다른 타이밍을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캐리 신호(CR(n))의 폭은 상기 게이트 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)의 폭보다 클 수 있다.
본 실시예에서는 상기 게이트 구동 회로는 제1 제어 신호(S1)를 기초로 상기 캐리 신호(CR(n))가 활성화 레벨을 갖는 게이트 라인을 센싱 게이트 라인으로 선택하는 라인 선택부(370)를 더 포함할 수 있다. 반면, 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)를 선택적으로 방전하는 도 2의 라인 방전부(380)를 포함하지 않을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 개수가 증가하더라도 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수는 고정되므로, 상기 게이트 구동 회로의 배선 수가 최소화되어 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게이트 구동 회로는 종래의 게이트 구동 회로에 비해 적은 개수의 트랜지스터들을 포함하므로 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 제4 스위칭 소자(T4)의 입력 전극에는 이전 스테이지의 캐리 신호(CR(n-1))가 인가되고, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에는 별도의 제어 신호(GCK1/GCK2)가 인가되어 상기 게이트 구동 회로의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨을 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 게이트 풀업 스위칭 소자(T1A, T1B, T1C, T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2, SC_CK3, SC_CK4)의 로우 레벨이 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 될 수 있다. 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 VGS가 각각 음수가 되면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 제1B 스위칭 소자(T1B), 상기 제1C 스위칭 소자(T1C) 및 상기 제1D 스위칭 소자(T1D)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨을 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에 인가되는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨이 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 될 수 있다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 되면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부(300C)의 게이트 구동 회로를 나타내는 회로도이다
본 실시예에 따른 게이트 구동부 및 표시 장치는 게이트 출력부가 2개의 게이트 신호를 출력하는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 5의 게이트 구동부 및 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 3 내지 도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 게이트 구동 회로는 풀업 제어부(310), 풀다운 제어부(330), 캐리 출력부(350) 및 게이트 출력부(360)를 포함한다.
상기 풀업 제어부(310)는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)에 응답하여, 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압을 제어할 수 있다. 상기 풀다운 제어부(330)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드(QB)의 전압을 제어할 수 있다. 상기 캐리 출력부(350)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 캐리 신호(CR(n))를 출력한다. 상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들(SC1, SC2)을 출력한다.
본 실시예에서, 상기 게이트 구동 회로의 상기 게이트 출력부(360)는 2개의 출력 버퍼부를 포함하여 2개의 게이트 신호들(SC1, SC2)을 출력하는 것을 예시하였다.
예를 들어, 상기 게이트 출력부(360)는 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1)가 인가되는 입력 전극 및 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1A 스위칭 소자(T1A), 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 제1 로우 전원 전압(VSS1)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3A 스위칭 소자(T3A), 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호(SC_CK1)와 다른 타이밍을 갖는 제2 게이트 클럭 신호(SC_CK2)가 인가되는 입력 전극 및 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1B 스위칭 소자(T1B) 및 상기 풀다운 제어 노드(QB)에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압(VSS1)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3B 스위칭 소자(T3B)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캐리 신호(CR(n))의 폭은 상기 게이트 신호들(SC1, SC2)의 폭보다 클 수 있다.
본 실시예에 따르면, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2)의 개수가 증가하더라도 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 개수는 고정되므로, 상기 게이트 구동 회로의 배선 수가 최소화되어 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게이트 구동 회로는 종래의 게이트 구동 회로에 비해 적은 개수의 트랜지스터들을 포함하므로 상기 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있다.
또한, 제4 스위칭 소자(T4)의 입력 전극에는 이전 스테이지의 캐리 신호(CR(n-1))가 인가되고, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에는 별도의 제어 신호(GCK1/GCK2)가 인가되어 상기 게이트 구동 회로의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2)의 로우 레벨을 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 게이트 풀업 스위칭 소자(T1A, T1B)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 노드(QC 또는 Q)의 전압의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 게이트 클럭 신호(SC_CK1, SC_CK2)의 로우 레벨이 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)의 VGS가 각각 음수가 될 수 있다. 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)의 VGS가 각각 음수가 되면, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제1A 스위칭 소자(T1A) 및 상기 제1B 스위칭 소자(T1B)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨을 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 제어 전극에 인가되는 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크게 설정하여, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 캐리 클럭 신호(CR_CK1, CR_CK2)의 로우 레벨은 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨을 정의하게 된다. 상기 이전 캐리 신호(CR(n-1))의 로우 레벨이 상기 풀업 제어 신호(GCK1/GCK2)의 로우 레벨보다 크면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 될 수 있다. 상기 제4 스위칭 소자(T4)가 턴 오프 상태일 때, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 VGS가 음수가 되면, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 쓰레스홀드 전압이 네거티브 쉬프트하는 경우에도, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 턴 오프 상태가 더 안정적으로 유지되어, 상기 제4 스위칭 소자(T4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 게이트 구동 회로 및 표시 장치에 따르면, 신호 배선 및 트랜지스터의 개수를 감소시켜 표시 장치의 데드 스페이스를 감소시킬 수 있고, 스위칭 소자에 인가되는 신호를 제어하여 게이트 구동 회로의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예들을 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.
100: 표시 패널 200: 구동 제어부
300, 300A, 300B, 300C: 게이트 구동부
310: 풀업 제어부 320: 노드 분리부
330: 풀다운 제어부 340: 리셋부
350: 캐리 출력부 360: 게이트 출력부
370: 라인 선택부 380: 라인 방전부
390: 안정화부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부

Claims (21)

  1. 풀업 제어 신호에 응답하여, 풀업 제어 노드의 전압을 제어하는 풀업 제어부;
    상기 풀업 제어 노드의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드의 전압을 제어하는 풀다운 제어부;
    상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 캐리 신호를 출력하는 캐리 출력부; 및
    상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들을 출력하는 게이트 출력부를 포함하고,
    상기 캐리 신호의 폭은 상기 게이트 신호들의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 풀업 제어부는
    상기 풀업 제어 신호를 수신하는 제어 전극, 이전 스테이지 중 어느 하나의 캐리 신호인 이전 캐리 신호를 수신하는 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 풀업 제어 신호의 활성화 펄스는 상기 이전 캐리 신호의 활성화 구간 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이전 캐리 신호의 로우 레벨은 상기 풀업 제어 신호의 로우 레벨보다 큰 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제4 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 풀다운 제어부는
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제7 스위칭 소자; 및
    다음 스테이지 중 어느 하나의 캐리 신호인 다음 캐리 신호를 수신하는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제8 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제7 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 풀다운 제어부는
    상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제7 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제12 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  8. 제6항에 있어서,
    제4 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  9. 제1항에 있어서, 상기 캐리 출력부는
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 캐리 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 캐리 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제15 스위칭 소자;
    상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 캐리 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제17 스위칭 소자; 및
    상기 제15 스위칭 소자의 상기 제어 전극에 연결되는 제1 단 및 상기 캐리 출력 노드에 연결되는 제2 단을 포함하는 부스팅 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 캐리 클럭 신호의 듀티비는 50%보다 큰 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  11. 제1항에 있어서, 상기 게이트 출력부는
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제1 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1A 스위칭 소자;
    상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3A 스위칭 소자;
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호와 다른 타이밍을 갖는 제2 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1B 스위칭 소자; 및
    상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3B 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  12. 제11항에 있어서, 상기 게이트 출력부는
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호 및 상기 제2 게이트 클럭 신호와 다른 타이밍을 갖는 제3 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제3 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1C 스위칭 소자;
    상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제3 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3C 스위칭 소자;
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 게이트 클럭 신호 내지 상기 제3 게이트 클럭 신호와 다른 타이밍을 갖는 제4 게이트 클럭 신호가 인가되는 입력 전극 및 제4 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1D 스위칭 소자; 및
    상기 풀다운 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 게이트 출력 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3D 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  13. 제1항에 있어서, 상기 게이트 출력부에 인가되는 게이트 클럭 신호들의 로우 레벨은 상기 캐리 출력부에 인가되는 캐리 클럭 신호의 로우 레벨보다 큰 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  14. 제1항에 있어서, 상기 풀업 제어부 및 상기 캐리 출력부 사이에 배치되며, 하이 전원 전압이 인가되는 제어 전극, 제1 풀업 제어 노드에 연결되는 입력 전극 및 제2 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제9 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  15. 제1항에 있어서, 제1 제어 신호를 기초로 상기 캐리 신호가 활성화 레벨을 갖는 게이트 라인을 센싱 게이트 라인으로 선택하는 라인 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  16. 제15항에 있어서, 상기 라인 선택부는
    상기 제1 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 캐리 신호가 인가되는 입력 전극 및 M 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 센싱 스위칭 소자;
    제2 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 제3 센싱 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제2 센싱 스위칭 소자;
    상기 M 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 제3 센싱 스위칭 소자; 및
    상기 하이 전원 전압이 인가되는 제1 단 및 상기 M 노드에 연결되는 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  18. 제15항에 있어서, 제3 제어 신호를 기초로 상기 센싱 게이트 라인에 대응되는 상기 풀업 제어 노드를 방전하는 라인 방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  19. 제18항에 있어서, 상기 라인 방전부는
    제M 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 로우 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 제4 센싱 스위칭 소자의 입력 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 센싱 스위칭 소자; 및
    상기 제3 제어 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 제5 센싱 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 상기 입력 전극 및 상기 풀업 제어 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 센싱 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제4 센싱 스위칭 소자는 직렬로 연결되는 2개의 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 풀업 제어 노드에 연결되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제4 센싱 스위칭 소자의 직렬로 연결되는 상기 2개의 트랜지스터들의 사이 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제10 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구동 회로.
  21. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부; 및
    상기 표시 패널에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함하고,
    상기 게이트 구동부의 게이트 구동 회로는
    풀업 제어 신호에 응답하여, 풀업 제어 노드의 전압을 제어하는 풀업 제어부;
    상기 풀업 제어 노드의 상기 전압에 응답하여, 풀다운 제어 노드의 전압을 제어하는 풀다운 제어부;
    상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 캐리 신호를 출력하는 캐리 출력부; 및
    상기 풀업 제어 노드의 전압 및 상기 풀다운 제어 노드의 전압에 응답하여 서로 다른 타이밍을 갖는 복수의 게이트 신호들을 출력하는 게이트 출력부를 포함하고,
    상기 캐리 신호의 폭은 상기 게이트 신호들의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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