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特開2024-108110ゲート駆動回路及びこれを含む表示装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108110
(43)【公開日】2024-08-09
(54)【発明の名称】ゲート駆動回路及びこれを含む表示装置
(51)【国際特許分類】
   G06F 3/041 20060101AFI20240802BHJP
   G09G 3/3233 20160101ALI20240802BHJP
   G09G 3/3266 20160101ALI20240802BHJP
   G09G 3/20 20060101ALI20240802BHJP
   G11C 19/28 20060101ALI20240802BHJP
【FI】
G06F3/041 510
G09G3/3233
G09G3/3266
G09G3/20 691D
G09G3/20 622D
G09G3/20 622E
G09G3/20 612T
G09G3/20 621K
G06F3/041 410
G11C19/28 230
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023189737
(22)【出願日】2023-11-07
(31)【優先権主張番号】10-2023-0011717
(32)【優先日】2023-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】501426046
【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】李泰官
【テーマコード(参考)】
5B074
5C080
5C380
【Fターム(参考)】
5B074CA01
5B074DA01
5B074DB03
5B074EA01
5C080AA06
5C080AA10
5C080BB05
5C080JJ02
5C080JJ03
5C080JJ04
5C380AA01
5C380AA02
5C380AB18
5C380AB28
5C380BA38
5C380BA39
5C380CB31
5C380CC09
5C380CC26
5C380CC33
5C380CC62
5C380CC63
5C380CD013
5C380CF08
5C380CF10
5C380CF24
5C380CF43
5C380DA02
5C380DA35
5C380DA49
(57)【要約】      (修正有)
【課題】タッチセンシングに必要な時間を減らすことができるゲート駆動回路及びこれを含む表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置において、ゲート駆動部が有するシフトレジスター部の第NステージSCG[N]は、第1キャリー信号の受信に応答して外部から供給される選択信号に基づいてMノードを充電し、リセット信号に応じた高電圧と、選択信号に応じてMノードに充電された電圧とでQノードを充電する駆動回路部SCPと、駆動回路の駆動に応じてQノード及びQbノードを制御するノード制御部NCPと、を備える。Qbノードの電圧のレベルは、Qノードの電圧のレベルと反対である。ゲート駆動回路はまた、ノード制御部に含まれるQノード及びQbノードの電圧に応答して、第2キャリー信号及び少なくとも1つのスキャン信号を出力する出力回路部SOPを含む。
【選択図】図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動回路であって、前記駆動回路が第1キャリー信号を受信したことに応答して、前記駆動回路に外部から供給される選択信号でMノードを充電し、リセット信号に応じた高電圧と、前記選択信号に対応するMノードに充電された電圧と、でQノードを充電する、前記駆動回路と、
前記駆動回路に接続され、前記駆動回路の駆動に応答してノードコントローラに含まれる前記Qノード及びQbノードを制御するように構成されたノードコントローラであって、前記Qbノードの電圧のレベルは、前記Qノードの電圧のレベルと反対である、前記ノードコントローラと、
前記ノードコントローラに接続され、前記Qノードの電圧と前記Qbノードの電圧に応じて第2キャリー信号と少なくとも1つのスキャン信号を出力する出力回路とを含む、ゲート駆動回路。
【請求項2】
前記駆動回路が、
受信した第1キャリー信号に応答して、前記選択信号に対応する電圧で前記Mノードを充電するように構成された第1トランジスタ、第2トランジスタ、及び第3トランジスタと、
前記選択信号を電圧として保存するホールディングキャパシタと、を含む、請求項1に記載のゲート駆動回路。
【請求項3】
前記第1トランジスタは、前記駆動回路が受信した前記第1キャリー信号を出力する他のゲート駆動回路のキャリー信号出力端子に接続される前記第1トランジスタのゲート電極と、前記選択信号を供給する選択信号ラインに接続される前記第1トランジスタの第1電極と、前記第1トランジスタの第2電極とを含み、
前記第2トランジスタは、前記駆動回路が受信した前記第1キャリー信号を出力する他のゲート駆動回路のキャリー信号出力端子に接続された前記第2トランジスタのゲート電極と、前記第1トランジスタの第2電極に接続された前記第2トランジスタの第1電極と、前記Mノードに接続される前記第2トランジスタの第2電極とを含み、
前記第3トランジスタは、Mノードにおいて第2トランジスタの第2電極に接続された、前記第3トランジスタのゲート電極と、高電圧を供給する高電圧ラインに接続された、前記第3トランジスタの第1電極と、第1トランジスタの前記第2電極及び第2トランジスタの前記第1電極に接続される前記第3トランジスタの第2電極とを含み、
前記ホールディングキャパシタは第1電極と第2電極を含み、前記ホールディングキャパシタの前記第1電極は高電圧ライン及び前記第3トランジスタの前記第1電極に接続され、前記ホールディングキャパシタの前記第2電極は、前記Mノードにおいて前記第3トランジスタの前記ゲート電極及び前記第2トランジスタの前記第2電極に接続される、請求項2に記載のゲート駆動回路。
【請求項4】
前記駆動回路が、
第4トランジスタであって、前記ホールディングキャパシタの前記第2電極、前記第3トランジスタの前記ゲート電極、及び前記Mノードにおける前記第2トランジスタの前記第2電極に接続された、前記第4トランジスタのゲート電極と、高電圧ライン、前記ホールディングキャパシタの前記第1電極、前記第3トランジスタの前記第1電極に接続された、前記第4トランジスタの第1電極と、前記第4トランジスタの第2電極と、を含む、前記第4トランジスタと、
第5トランジスタであって、リセット信号を供給するリセット信号ラインに接続された前記第5トランジスタのゲート電極、前記第4トランジスタの前記第2電極に接続された前記第5トランジスタの第1電極、並びに前記Qノードに接続された前記第5トランジスタの第2の電極を含む、前記第5トランジスタとをさらに含む、請求項3に記載のゲート駆動回路。
【請求項5】
前記駆動回路は、第6トランジスタを有し、前記第6トランジスタは、スタート信号を供給するスタート信号ラインに接続された前記第6トランジスタのゲート電極と、前記Mノードにおいて、前記第2トランジスタの前記第2電極と、前記第3トランジスタの前記ゲート電極と、前記ホールディングキャパシタの前記第2電極と、前記第4トランジスタの前記ゲート電極と、に接続された前記第6トランジスタの第1電極と、高電圧よりも低い低電圧を供給する低電圧ラインに接続された第2電極と、を有し、前記第6トランジスタは、開始信号に応答して前記Mノードを放電するように構成されている、請求項4に記載のゲート駆動回路。
【請求項6】
前記出力回路は、
前記Qノードの電位に応じてオン電圧で発生するスキャン信号を同時に出力するスキャン信号出力端を含む、請求項1に記載のゲート駆動回路。
【請求項7】
映像の一部を表示するサブピクセル、及び表示パネルへのタッチをセンシングするタッチ電極を含む表示パネルと、
前記表示パネルにスキャン信号を供給する複数のステージを含むゲート駆動回路と、を含む、表示装置であって
前記複数のステージのうちのステージは、
前記複数のステージのうちの他のステージから受信されるキャリー信号を受信したことに応答して、前記駆動回路に外部から供給される選択信号に基づいて駆動回路のMノードを充電し、リセット信号に応じた高電圧と、前記選択信号に対応する前記駆動回路の前記Mノードに充電された電圧と、で前記ステージのQノードを充電するように構成された駆動回路と、
前記駆動回路に接続され、前記駆動回路の駆動に応答してノードコントローラに含まれる前記Qノード及びQbノードを制御するように構成されたノードコントローラであって、前記Qbノードの電圧のレベルは、前記Qノードの電圧のレベルと反対である、前記ノードコントローラと、
前記ノードコントローラに接続され、前記Qノードの電圧と前記Qbノードの電圧に応じてキャリー信号と少なくとも1つのスキャン信号を前記サブピクセルに出力する出力回路とを含み、
前記複数のステージのうちの少なくとも2つのステージは、前記タッチ電極の接触がセンシングされるタッチセンシング期間中に、前記選択信号に応答してオン電圧として生成されるスキャン信号を同時に出力する、表示装置。
【請求項8】
前記駆動回路が、
受信したキャリー信号に応答して、前記選択信号に対応する電圧でMノードを充電するように構成された第1トランジスタ、第2トランジスタ、及び第3トランジスタと、
前記選択信号を電圧として保存するホールディングキャパシタと、を含む、請求項7に記載の表示装置。
【請求項9】
前記第1トランジスタは、前記駆動回路が受信した前記キャリー信号を出力する他のステージのキャリー信号出力端子に接続された前記第1トランジスタのゲート電極と、前記選択信号を供給する選択信号ラインに接続された前記第1トランジスタの第1電極と、前記第1トランジスタの第2電極とを含み、
前記第2トランジスタは、前記駆動回路が受信した前記キャリー信号を出力する他のステージのキャリー信号出力端子に接続された前記第2トランジスタのゲート電極と、前記第1トランジスタの第2電極に接続された前記第2トランジスタの第1電極と、前記Mノードに接続される前記第2トランジスタの第2電極とを含み、
前記第3トランジスタは、Mノードにおいて第2トランジスタの第2電極に接続された前記第3トランジスタのゲート電極と、高電圧を供給する高電圧ラインに接続された前記第3トランジスタの第1電極と、第1トランジスタの前記第2電極及び第2トランジスタの前記第1電極に接続された前記第3トランジスタの第2電極とを含み、
前記ホールディングキャパシタは第1電極と第2電極を含み、前記ホールディングキャパシタの前記第1電極は高電圧ライン及び前記第3トランジスタの前記第1電極に接続され、前記ホールディングキャパシタの前記第2電極は、前記Mノードにおいて前記第3トランジスタの前記ゲート電極及び前記第2トランジスタの前記第2電極に接続される、請求項8に記載の表示装置。
【請求項10】
前記駆動回路が、第4トランジスタであって、前記ホールディングキャパシタの前記第2電極、前記第3トランジスタの前記ゲート電極、及び前記Mノードにおける前記第2トランジスタの前記第2電極とに接続された前記第4トランジスタのゲート電極と、高電圧ライン、前記ホールディングキャパシタの前記第1電極、及び前記第3トランジスタの前記第1電極とに接続された前記第4トランジスタの第1電極と、前記第4トランジスタの第2電極と、を含む、前記第4トランジスタ、並びに
第5トランジスタであって、リセット信号を供給するリセット信号ラインに接続された前記第5トランジスタのゲート電極と、前記第4トランジスタの前記第2電極に接続された前記第5トランジスタの第1電極と、前記Qノードに接続された前記第5トランジスタの第2の電極と、を含む、前記第5トランジスタをさらに含む、請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
前記駆動回路が、第6トランジスタをさらに含み、前記第6トランジスタが、スタート信号を供給するスタート信号ラインに接続された、前記第6トランジスタのゲート電極、前記Mノードにおいて、前記第2トランジスタの前記第2電極と、前記第3トランジスタの前記ゲート電極と、前記ホールディングキャパシタの前記第2電極と、前記第4トランジスタの前記ゲート電極とに接続された前記第6トランジスタの第1電極、並びに、高電圧よりも低い低電圧を供給する低電圧ラインに接続された前記第6トランジスタの第2電極を含み、前記第6トランジスタは、前記スタート信号に応答して前記Mノードを放電するように構成されている、請求項10に記載の表示装置。
【請求項12】
前記出力回路は、
前記Qノードの電位に応じてオン電圧で発生するスキャン信号を同時に出力するスキャン信号出力端を含む、請求項7に記載の表示装置。
【請求項13】
複数のタッチ電極と、第1サブピクセル及び第2サブピクセルを含む複数のサブピクセルとを含む表示パネルであって、前記複数のタッチ電極は、フレーム期間のタッチセンシング期間中に前記表示パネルのタッチをセンシングするように構成されている、前記表示パネル、及び
複数のスキャン信号を前記複数のサブピクセルに出力するように構成された複数のステージで構成されたゲート駆動回路であって、前記複数のステージは、前記第1サブピクセルに接続された第1ステージと、前記第2サブピクセルに接続された第2ステージとを含む、前記ゲート駆動回路
を含む、表示装置であって、
前記タッチセンシング期間中、前記第1ステージは、前記複数のスキャン信号のうちの第1スキャン信号を前記第1サブピクセルに出力して、前記表示パネルの第1位置のタッチをセンシングするように構成されており、前記第2ステージは、前記第1ステージが、前記表示パネルの第2位置のタッチをセンシングするために前記第1サブピクセルに前記第1スキャン信号を出力するのと同時に、前記第2サブピクセルに第2スキャン信号を出力するように構成されている、表示装置。
【請求項14】
前記第1ステージが、
第1駆動回路であって、前記複数のステージのうちの他のステージからのキャリー信号を受けて前記第1駆動回路に外部から供給される選択信号に基づいて前記第1駆動回路のMノードを充電し、リセット信号に応じた高電圧と前記選択信号に対応する前記第1駆動回路のMノードに充電された電圧とで前記第1ステージのQノードを充電する前記第1駆動回路と、
前記第1駆動回路に接続され、前記第1駆動回路の駆動に応答して第1ノードコントローラに含まれる前記Qノード及びQbノードを制御する第1ノードコントローラであって、前記第1ノードコントローラの前記Qbノードの電圧レベルは、前記第1ノードコントローラの前記Qノードの電圧レベルと反対である、前記第1ノードコントローラと、
前記第1ノードコントローラに接続され、前記第1サブピクセルに前記第1スキャン信号と、前記Qノードの電圧と前記Qbノードの電圧に応答する第1キャリー信号とを出力するように構成された第1出力回路と
を含み、
前記第2ステージが、
第2駆動回路であって、前記第1ステージから受信した第1キャリー信号に応答して前記第2駆動回路に外部から供給される前記選択信号に基づいて前記第2駆動回路のMノードを充電し、前記リセット信号に応じた高電圧と、前記選択信号に応じて前記第2駆動回路の前記Mノードに充電された電圧とで、前記第2ステージの前記Qノードを充電するように構成されている、前記第2駆動回路と、
前記第2駆動回路に接続され、前記第2駆動回路の駆動に応答して第2ノードコントローラに含まれる前記Qノード及びQbノードを制御する第2ノードコントローラであって、前記第2ノードコントローラの前記Qbノードの電圧レベルは、前記第2ノードコントローラの前記Qノードの電圧レベルと反対である、前記第2ノードコントローラと、
前記第2ノードコントローラに接続され、前記第2スキャン信号を前記第2サブピクセルに出力するとともに、前記Qノードの電圧及び前記Qbノードの電圧に応じて第2キャリー信号を出力する第2出力回路と
を含み、
前記第1出力回路は、前記第2出力回路が前記第2スキャン信号を前記第2サブピクセルに出力すると同時に、前記第1スキャン信号を前記第1サブピクセルに出力する、請求項13に記載の表示装置。
【請求項15】
前記第1出力回路が、前記タッチセンシング期間中に前記第1スキャン信号を含む第1の複数のスキャン信号を出力するように構成され、前記第2出力回路は、前記第1出力回路が前記第1の複数のスキャン信号を出力すると同時に、前記タッチセンシング期間中に前記第2スキャン信号を含む第2の複数のスキャン信号を出力するように構成され、
前記第1の複数のスキャン信号の各々と前記第2の複数のスキャン信号の各々は、前記複数のサブピクセルのうちの対応する1つのサブピクセルに印加されて、前記表示パネルのタッチをセンシングする、請求項14に記載の表示装置。
【請求項16】
前記第1駆動回路が、
前記第1駆動回路の第1トランジスタであって、前記駆動回路が受信した前記キャリー信号を出力する他のステージのキャリー信号出力端子に接続された前記第1駆動回路の前記第1トランジスタのゲート電極、前記選択信号を供給する選択信号線に接続された前記第1駆動回路の前記第1トランジスタの第1電極、及び前記第1駆動回路の前記第1トランジスタの第2電極を含む、前記第1駆動回路の前記第1トランジスタと、
前記第1駆動回路の第2トランジスタであって、前記第1駆動回路が受信したキャリー信号を出力する他のステージのキャリー信号出力端子に接続された前記第1駆動回路の前記第2トランジスタのゲート電極、前記第1駆動回路の前記第1トランジスタの前記第2電極に接続された前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの第1電極、及び前記第1駆動回路の前記Mノードに接続された前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの第2の電極を含む、前記第1駆動回路の前記第2トランジスタと、
前記第1駆動回路の第3トランジスタであって、前記第1駆動回路の前記Mノードにおいて前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極に接続された、前記第1駆動回路の前記第3トランジスタのゲート電極、高電圧を供給する高電圧ラインに接続された前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの第1電極、前記第1駆動回路の前記第1トランジスタの前記第2電極及び前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの前記第1電極に接続された、前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの第2電極を含む、前記第1駆動回路の前記第3トランジスタと、
前記第1電極と前記第2電極とを含む前記第1駆動回路の第1ホールディングキャパシタであって、前記第1ホールディングキャパシタの前記第1電極は、高電圧ライン及び前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの前記第1電極に接続され、前記第1ホールディングキャパシタの前記第2電極は、前記第1駆動回路の前記Mノードにおいて前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの前記ゲート電極及び前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極に接続されている、前記第1駆動回路の前記第1ホールディングキャパシタと
を含み、
前記第2駆動回路が、
前記第2駆動回路の第1トランジスタであって、前記第2駆動回路が受信した第1キャリー信号を出力する前記第1ステージのキャリー信号出力端子に接続された前記第2駆動回路の前記第1トランジスタのゲート電極、前記選択信号を供給する選択信号線に接続された、前記第2駆動回路の前記第1トランジスタの第1電極、及び前記第2駆動回路の前記第1トランジスタの第2の電極を含む、前記第2駆動回路の前記第1トランジスタと、
前記第2駆動回路の第2トランジスタであって、前記第2駆動回路が受信した前記キャリー信号を出力する前記第1ステージのキャリー信号出力端子に接続された前記第2駆動回路の前記第2トランジスタのゲート電極、前記第2駆動回路の前記第1トランジスタの前記第2電極に接続された第2駆動回路の前記第2トランジスタの第1の電極、及び前記第2駆動回路の前記Mノードに接続された前記第2駆動回路の前記第2トランジスタの第2電極を含む、前記第2駆動回路の前記第2トランジスタと、
前記第2駆動回路の第3トランジスタであって、前記第2駆動回路の前記Mノードにおいて前記第2駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極に接続された前記第2駆動回路の前記第3トランジスタのゲート電極、前記高電圧を供給する電圧ラインに接続された前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの第1電極、及び前記第2駆動回路の前記第1トランジスタの前記第2電極と前記第2駆動回路の前記第2トランジスタの前記第1電極とに接続された前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの第2電極を含む、前記第2駆動回路の前記第3トランジスタと、
第1電極と第2電極とを含む前記第2駆動回路の第2ホールディングキャパシタであって、前記第2ホールディングキャパシタの前記第1電極は、前記高電圧ライン及び前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの前記第1の電極に接続され、前記第2ホールディングキャパシタの前記第2電極は、前記第2駆動回路の前記Mノードにおいて、前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの前記ゲート電極及び前記第2駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極に接続された前記第2ホールディングキャパシタと
を含む、請求項14に記載の表示装置。
【請求項17】
前記第1駆動回路が、
前記第1駆動回路の第4トランジスタであって、前記第1駆動回路の前記Mノードにおいて、前記第1ホールディングキャパシタの前記第2電極と、前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの前記ゲート電極と、前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極とに接続された、前記第1駆動回路の前記第4トランジスタのゲート電極、前記高電圧ラインと、前記第1ホールディングキャパシタの前記第1電極と、前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの前記第1電極とに接続された、前記第1駆動回路の前記第4トランジスタの第1の電極、及び前記第1駆動回路の前記第4トランジスタの第2電極を含む、前記第1駆動回路の前記第4トランジスタと、
前記第1駆動回路の第5トランジスタであって、前記リセット信号を供給するリセット信号ラインに接続された前記第1駆動回路の前記第5トランジスタのゲート電極、前記第1駆動回路の前記第4トランジスタの前記第2電極に接続された、前記第1駆動回路の前記第5トランジスタの第1電極、及び前記第1駆動回路の前記Qノードに接続された、前記第1駆動回路の前記第5トランジスタの第2電極を含む、前記第1駆動回路の前記第5トランジスタと
をさらに含み、
前記第2駆動回路が、
前記第2駆動回路の第4トランジスタであって、前記第2駆動回路の前記Mノードにおいて、前記第2ホールディングキャパシタの前記第2電極と、前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの前記ゲート電極と、前記第2駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極とに接続された前記第2駆動回路の前記第4トランジスタのゲート電極、前記高電圧ラインと、前記第2ホールディングキャパシタの前記第1電極と、前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの前記第1電極とに接続された前記第4トランジスタの第1の電極、前記第2駆動回路の前記第4トランジスタの第2電極を含む、前記第2駆動回路の前記第4トランジスタと、
前記第2駆動回路の第5トランジスタであって、前記リセット信号を供給する前記リセット信号ラインに接続された前記第2駆動回路の前記第5トランジスタのゲート電極、前記第2駆動回路の前記第4トランジスタの前記第2電極に接続された、前記第2駆動回路の前記第5トランジスタの第2電極、及び前記第2駆動回路の前記Qノードに接続された、前記第2駆動回路の前記第5トランジスタの第2電極を含む、前記第2駆動回路の前記第5トランジスタと
をさらに含む、請求項16に記載の表示装置。
【請求項18】
前記第1駆動回路が、前記第1駆動回路の第6トランジスタであって、スタート信号を供給するスタート信号ラインに接続された、前記第1駆動回路の前記第6トランジスタのゲート電極、前記第1駆動回路の前記Mノードにおいて、前記第1駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極と、前記第1駆動回路の前記第3トランジスタの前記ゲート電極と、前記第1ホールディングキャパシタの前記第2電極と、前記第1駆動回路の前記第4トランジスタの前記ゲート電極とに接続された前記第1駆動回路の前記第6トランジスタの第1電極、及び前記高電圧よりも低い低電圧を供給する低電圧ラインに接続された前記第1駆動回路の第2電極を含み、前記スタート信号に応答して前記第1駆動回路の前記Mノードを放電するように構成された前記第1駆動回路の前記第6トランジスタをさらに含み、
前記第2駆動回路は、前記第2駆動回路の第6トランジスタであって、スタート信号を供給するスタート信号ラインに接続された前記第2駆動回路の前記第6トランジスタのゲート電極、前記第2駆動回路の前記Mノードにおいて、前記第2駆動回路の前記第2トランジスタの前記第2電極と、前記第2駆動回路の前記第3トランジスタの前記ゲート電極と、前記第2ホールディングキャパシタの前記第2電極と、前記第2駆動回路の前記第4トランジスタの前記ゲート電極とに接続された前記第2駆動回路の前記第6トランジスタの第1電極、低電圧を供給する低電圧線に接続された前記第2駆動回路の前記第6トランジスタの第2の電極を含み、前記スタート信号に応答して前記第2駆動回路の前記Mノードを放電するように構成された前記第2駆動回路の前記第6トランジスタをさらに含む、請求項17に記載の表示装置。
【請求項19】
表示駆動期間中に前記選択信号がある回数供給され、タッチセンシング期間中にスキャン信号を同時に出力する前記複数のステージのうちの総ステージ数が、前記表示駆動期間中に前記選択信号が供給される前記回数に基づく、請求項14に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2023年1月30日に出願された大韓民国特許出願第10-2023-0011717号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。
【0002】
本明細書はゲート駆動回路及びこれを含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0003】
情報化技術が発達するのに伴って使用者と情報との間の連結媒体である表示装置の市場が拡張している。したがって、発光表示装置(Light Emitting Display Device:LED)、量子ドット表示装置(Quantum Dot Display Device:QDD)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device:LCD)などのような表示装置の使用が増加している。
前述した表示装置は、サブピクセルを含む表示パネル、表示パネルを駆動する駆動信号を出力する駆動部、及び表示パネルまたは駆動部に供給する電力を生成する電力供給部などを含む。
【0004】
このような表示装置は、表示パネルに形成されたサブピクセルに駆動信号、例えばスキャン信号及びデータ信号などが供給されると、選択されたサブピクセルが光を透過させるか光を直接発光することによって映像を表示することができる。
【発明の概要】
【0005】
本実施例は、多数のステージを選択的に駆動し、これから出力されたマルチスキャン信号に応じて多数の位置でタッチセンシング動作が実行されるようにすることで、タッチセンシングに必要な時間を減らすことができるゲート駆動回路及びこれを含む表示装置を提供することである。
【0006】
一実施形態では、ゲート駆動回路は、駆動回路であって、該駆動回路が第1キャリー信号を受信することに応答して、該駆動回路に外部から供給される選択信号でMノードを充電し、リセット信号に応じた高電圧と、該選択信号に対応する該Mノードに充電される電圧と、でQノードを充電するように構成された、駆動回路と、駆動回路に接続され、駆動回路の駆動に応答してQノード及びQbノードを制御するように構成されたノードコントローラであって、Qbノードの電圧のレベルは、Qノードの電圧のレベルと反対である、ノードコントローラと、ノードコントローラに接続され、ノードコントローラに含まれるQノードの電圧とQbノードの電圧に応じて第2キャリー信号と少なくとも1つのスキャン信号を出力する出力回路とを含む。
【0007】
一実施形態では、表示装置は、映像の一部を表示するサブピクセル、及び表示パネルへのタッチをセンシングするタッチ電極とを含む表示パネルと、表示パネルにスキャン信号を供給する複数のステージを含むゲート駆動回路と、を含み、複数のステージのうちのステージは、複数のステージのうちの他のステージから受信したキャリー信号の受信に応じて駆動回路に外部から供給される選択信号に基づいてMノードを充電し、リセット信号に応じた高電圧と、該選択信号に対応する該Mノードに充電される電圧と、でQノードを充電するように構成された、駆動回路と、駆動回路に接続され、駆動回路の駆動に応答してQノード及びQbノードを制御するように構成されたノードコントローラであって、Qbノードの電圧のレベルはQノードの電圧のレベルと反対である、ノードコントローラと、ノードコントローラに接続され、ノードコントローラに含まれるQノードの電圧及びQbノードの電圧に応じてキャリー信号と少なくとも1つのスキャン信号を出力するように構成された出力回路と、を含み、複数のステージのうちの少なくとも2つのステージは、タッチ電極のタッチがセンシングされるタッチセンシング期間中に、
選択信号に応答してスキャン信号を同時に出力し、出力スキャン信号は、タッチセンシング期間中にオン電圧として生成される。
【0008】
一実施形態では、表示装置は、複数のタッチ電極と、第1のサブピクセル及び第2サブピクセルを含む複数のサブピクセルとを含み、複数のタッチ電極は、フレーム期間のタッチ感知期間中に表示パネルのタッチをセンシングするように構成されており、複数のサブピクセルは、フレーム期間の表示駆動期間中に映像を表示するように構成されている、表示パネル、並びに、複数のサブピクセルに複数のスキャン信号を出力する複数のステージを含むゲート駆動回路、を含み、複数のステージは、第1のサブピクセルに接続された第1のステージと、第2のサブピクセルに接続された第2のステージとを含み、タッチセンシング期間中、第1ステージは、表示パネルの第1位置のタッチをセンシングするために、複数のスキャン信号のうちの第1スキャン信号を第1サブピクセルに出力するように構成されており、第2ステージは、第1ステージが表示パネルの第2位置のタッチをセンシングするために第1サブピクセルにスキャン第1信号を出力するのと同時に、第2サブピクセルに第2スキャン信号を出力するように構成されている。
【発明の効果】
【0009】
本開示の前述の一般的な説明と以下の詳細な説明は両方とも例示的かつ説明的なものであり、請求される開示のさらなる説明を提供することを意図していることを理解されたい。また、本実施例は、選択信号に基づいて多数のステージを選択的に駆動することができるゲート駆動回路及びこれによって映像表示、タッチセンシング及び実時間センシングができるようにする表示装置を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本開示の一実施形態による発光表示装置を概略的に示すブロック図である。
図2】本開示の一実施形態による図1に示したサブピクセルを概略的に示すブロック図である。
図3】本開示の一実施形態によってタッチセンサーを有する表示装置の構成を概略的に説明するためのブロック図である。
図4】本開示の一実施形態によってタッチセンサーを有する表示装置の駆動方法を概略的に説明するための波形図である。
図5】本開示の一実施形態によってマルチセンシングのためのスキャン信号出力方式を示す図である。
図6】本開示の一実施形態によって実時間センシング可能なサブピクセルを示す例示図である。
図7】本開示の一実施形態によってマルチスキャン信号を出力することができるゲート駆動部を示すブロック図である。
図8】本発明の第1実施形態によってシフトレジスター部に含まれた第Nステージの一部を示す回路図である。
図9】本開示の実施形態による図8に示すシフトレジスター部のマルチスキャン信号出力の際のノード状態図である。
図10】シフトレジスター部に含まれた2個のステージでマルチスキャン信号出力が実行されることを示す図である。
図11】本開示の実施形態による図10に示す2個のステージのマルチスキャン信号出力に関連した駆動方式を説明するための波形図である。
図12】本開示の第2実施形態によってシフトレジスター部に含まれた第Nステージの一部を示す回路図である。
図13】本開示の実施形態による図12に示すノード制御部の回路構成を示す例示図である。
図14】本開示の実施形態による図12に示すシフトレジスター部のマルチスキャン信号出力の際のノード状態図である。
図15】本開示の実施形態によるシフトレジスター部に含まれた2個のステージでマルチスキャン信号出力が実行されることを示す図である。
図16】本開示の実施形態による図15に示す2個のステージのマルチスキャン信号出力に関連した駆動方式を説明するための波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本実施例による表示装置は、テレビ、映像プレーヤー、パソコン(PC)、ホームシアター、自動車電気装置、スマートフォンなどに具現可能であるが、これらに限定されるものではない。本実施例による表示装置は、発光表示装置(Light Emitting Display Device:LED)、量子ドット表示装置(Quantum Dot Display Device;QDD)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device:LCD)などに具現可能である。しかし、以下では、説明の便宜のために、無機発光ダイオードまたは有機発光ダイオードを基にして光を直接発光する発光表示装置を一例とする。
【0012】
また、以下で説明する薄膜トランジスタは、n型薄膜トランジスタ、p型薄膜トランジスタまたはn型及びp型が一緒に存在する形態に具現されることもできる。薄膜トランジスタは、ゲート(gate)、ソース(source)、及びドレイン(drain)を含む3電極素子である。ソースはキャリア(carrier)をトランジスタに供給する電極である。薄膜トランジスタ内でキャリアはソースから流れ始める。ドレインは薄膜トランジスタにおいてキャリアが外部に出る電極である。すなわち、薄膜トランジスタにおいてキャリアはソースからドレインに流れる。
【0013】
p型薄膜トランジスタの場合、キャリアが正孔(hole)であるので、ソースからドレインに正孔が流れるようにソース電圧がドレイン電圧より高い。p型薄膜トランジスタにおいて正孔がソースからドレイン側に流れるので、電流がソースからドレイン側に流れる。これとは違い、n型薄膜トランジスタの場合、キャリアが電子(electron)であるので、ソースからドレインに電子が流れるように、ソース電圧がドレイン電圧より低い。n型薄膜トランジスタにおいて電子がソースからドレイン側に流れるので、電流はドレインからソース側に流れる。しかし、薄膜トランジスタのソースとドレインは印加された電圧に基づいて変更されることができる。これを反映して、以下の説明では、ソース及びドレインのうちのいずれか一方を第1電極と、ソース及びドレインのうちの他方を第2電極と説明する。
【0014】
図1は、本願の一実施形態による発光表示装置を概略的に示すブロック図であり、図2は、本願の一実施形態による図1に示したサブピクセルを概略的に示すブロック図である。
【0015】
図1及び図2に示したように、発光表示装置は、映像供給部110、タイミング制御部120、ゲート駆動部(ゲート駆動回路)130、データ駆動部(データ駆動回路)140、表示パネル150、及び電力供給部180などを含むことができる。
【0016】
映像供給部(セットまたはホストシステム)110は、外部から供給された映像データ信号または内部メモリに保存された映像データ信号(イメージデータ信号)と一緒に各種の駆動信号を出力することができる。映像供給部110はデータ信号及び各種の駆動信号をタイミング制御部120に供給することができる。
【0017】
タイミング制御部120は、ゲート駆動部130の動作タイミングを制御するためのゲートタイミング制御信号GDC、データ駆動部140の動作タイミングを制御するためのデータタイミング制御信号DDC、及び各種の同期信号(垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNC)などを出力することができる。タイミング制御部120は、データタイミング制御信号DDCとともに、映像供給部110から供給されたデータ信号DATAをデータ駆動部140に供給することができる。タイミング制御部120はIC(Integrated Circuit)形態に形成されてプリント基板上に実装されることができるが、これに限定されない。
【0018】
ゲート駆動部130は、タイミング制御部120から供給されたゲートタイミング制御信号GDCなどに応じてスキャン信号(またはゲート信号)を出力することができる。ゲート駆動部130は、ゲートラインGL1~GLmを介して表示パネル150に含まれたサブピクセルにスキャン信号を供給することができる。ゲート駆動部130はIC形態に形成されるかゲートインパネル(Gate In Panel)方式で表示パネル150上に直接形成できるが、これに限定されない。
【0019】
データ駆動部140は、タイミング制御部120から供給されたデータタイミング制御信号DDCなどに応じてデータ信号DATAをサンプリング及びラッチし、ガンマ基準電圧に基づいてデジタル形態のデータ信号をアナログ形態のデータ電圧に変換して出力することができる。データ駆動部140は、データラインDL1~DLnを介して表示パネル150に含まれたサブピクセルにデータ電圧を供給することができる。データ駆動部140はIC形態に形成されて表示パネル150上に実装されるかプリント基板上に実装されることができるが、これに限定されない。
【0020】
電力供給部180は、外部から供給される外部入力電圧に基づいて高電位電圧及び高電位電圧よりも低い低電位電圧を生成し、高電位電源ラインEVDD及び低電位電源ラインEVSSを介して出力することができる。電力供給部180は、高電位電圧及び低電位電圧だけでなくゲート駆動部130の駆動に必要な電圧またはデータ駆動部140の駆動に必要な電圧などを生成及び出力することができる。
【0021】
表示パネル150は、スキャン信号及びデータ電圧を含む駆動信号、高電位電圧及び低電位電圧を含む駆動電圧などに対応して映像(イメージ)を表示することができる。表示パネル150のサブピクセルは直接光を発光する。表示パネル150は、ガラス、シリコン、ポリイミドなどの剛性または軟性を有する基板から製作されることができる。そして、光を発光するサブピクセルは、赤色、緑色及び青色を含むピクセル、または赤色、緑色、青色及び白色を含むピクセルからなることができる。
【0022】
例えば、一つのサブピクセルSPは、第1データラインDL1、第1ゲートラインGL1、高電位電源ラインEVDD、及び低電位電源ラインEVSSに連結でき、スイッチングトランジスタ、駆動トランジスタ、キャパシタ、有機発光ダイオードなどからなるピクセル回路を含むことができる。発光表示装置に使われるサブピクセルSPは光を直接発光するので、回路の構成が複雑である。また、光を発光する有機発光ダイオードはもちろんのこと、発光ダイオードの駆動に必要な駆動電流を供給する駆動トランジスタなどの劣化を補償する補償回路も多様である。よって、サブピクセルSPをブロックの形態で単純に図示したことに留意すべきである。
【0023】
一方、先の説明では、タイミング制御部120、ゲート駆動部130、データ駆動部140などをそれぞれ個別的な構成として説明した。しかし、発光表示装置の具現方式によっては、タイミング制御部120、ゲート駆動部130、及びデータ駆動部140のうちの一つ以上は単一のIC内に統合できる。
【0024】
図3は本願の実施形態によってタッチセンサーを有する表示装置の構成を概略的に説明するためのブロック図であり、図4は本願の実施形態によってタッチセンサーを有する表示装置の駆動方法を概略的に説明するための波形図であり、図5は本開示の実施形態によってマルチセンシングのためのスキャン信号出力方式を示す図である。
【0025】
図3に示すように、映像を表示する表示パネル150は、使用者の入力をタッチ方式で受けることができるタッチセンサー155を有することができる。タッチセンサー155は、表示パネル150に対するタッチ有無及び位置情報などを検出するためのタッチ電極を有することができる。タッチセンサー155は静電容量方式などで動作することができる。
【0026】
表示パネル150は、データラインに連結されたデータ駆動部140によって駆動でき、タッチセンサー155は、センシングラインに連結されたタッチ駆動部145によって駆動できる。表示パネル150とタッチセンサー155とは別個の構成として区分されて形成できるというのはもちろんのこと、単一のパネルに一体化することができる。
【0027】
表示パネル150とタッチセンサー155とが単一のパネルに一体化した場合、タッチセンサー155は表示パネル150に別に形成されるかまたは表示パネル150に形成された電極として具現できる。以下、タッチセンサー155が表示パネル150に形成された電極として具現されたものを一例として説明する。
【0028】
図3及び図4に示すように、タッチセンサー155が表示パネル150に形成された電極として具現された場合、表示パネル150とタッチセンサー155とは時分割方式で区分されて制御(駆動)できる。
【0029】
例えば、第1フレーム(1Frame)の第1期間(例えば、フレーム期間)であるディスプレイ期間DSPの間に表示パネル150の映像表示動作が実行でき、第2期間であるタッチセンシング期間TSPの間にタッチセンサー155のセンシング動作が実行できる。このような流れは第2フレーム(2Frame)などのすべてのフレームで同一に現れることができる。したがって、第1フレーム(1Frame)及び第2フレーム(2Frame)(例えば、フレーム期間)の各々は、フレーム期間中映像が表示される表示期間DSPと、フレーム期間中にタッチがセンシングされるタッチセンシング期間TSPとを含む。
【0030】
実施例による表示装置は、表示パネル150内に含まれた素子、例えば、駆動トランジスタまたは有機発光ダイオードの劣化有無を判断及び補償するための実時間センシング期間RTSを含むことができる。
【0031】
実時間センシング期間RTSは、ディスプレイ期間DSP及びフレームのタッチセンシング期間TSPを含むアクティブ期間ではないフレームのブランク期間VBに含まれることができる。したがって、フレーム(例えば、第1フレーム(1Frame))は、表示期間DSP、タッチセンシング期間TSP、及び実時間センシング期間RTSを含む。実時間センシング期間RTSの間にセンシング動作に係わる回路は特定のラインのみをセンシングラインSLと定義し、センシングラインSLに含まれた少なくとも一つのサブピクセルに含まれた素子をセンシングすることができる。
【0032】
図5に示すように、本願の実施形態による表示装置は、タッチセンシング期間TSPの間に複数のタッチ電極に接続された複数のタッチ電極を駆動及びセンシングし、これに基づいてタッチ有無を判断することができるようにマルチスキャン信号MSCOを出力することができる。マルチスキャン信号MSCOは同時にオン電圧Hで発生するスキャン信号と定義することができる。
【0033】
一方、図5ではオン電圧Hとしてハイ電圧を例として示したが、これはサブピクセルに含まれたトランジスタをターンオンさせることができる電圧と理解されなければならないであろう。したがって、オン電圧Hはトランジスタのタイプ(p型の場合)によってハイ電圧ではないロー電圧の形態になることもできる。マルチスキャン信号MSCOの出力に係わる部分は以下で説明する。
【0034】
図6は本発明の実施例によって実時間センシング可能なサブピクセルを示す例示図であり、図7は本発明の実施例によってマルチスキャン信号を出力することができるゲート駆動部を示すブロック図である。
【0035】
図6に示すように、実施例によって、実時間センシング可能なサブピクセルSPは、スイッチングトランジスタSW、駆動トランジスタDT、センシングトランジスタST、キャパシタCST、有機発光ダイオードOLEDなどを含むことができる。
【0036】
駆動トランジスタDTは、キャパシタCSTの第1電極にゲート電極が連結され、高電位電源ラインEVDDに第1電極が連結され、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に第2電極が連結できる。キャパシタCSTは、駆動トランジスタDTのゲート電極に第1電極が連結され、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に第2電極が連結できる。有機発光ダイオードOLEDは、駆動トランジスタDTの第2電極にアノード電極が連結され、低電位電源ラインEVSSにカソード電極が連結できる。
【0037】
スイッチングトランジスタSWは、第1ゲートラインGL1にゲート電極が連結され、第1データラインDL1に第1電極が連結され、駆動トランジスタDTのゲート電極に第2電極が連結できる。
【0038】
センシングトランジスタSTは、第1ゲートラインGL1にゲート電極が連結され、第1レファレンスラインREF1に第1電極が連結され、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に第2電極が連結できる。
【0039】
センシングトランジスタSTは駆動トランジスタDT又は有機発光ダイオードOLEDの劣化(しきい電圧、移動度など)を補償するために備えられた一種の補償回路である。センシングトランジスタSTは駆動トランジスタDTのソースフォローイング(Source Following)の動作に基づいて物理的センシングすることができる。センシングトランジスタSTは駆動トランジスタDTと有機発光ダイオードOLEDとの間に定義されたセンシングノードを介してセンシング電圧を取得することができるように動作することができる。
【0040】
一方、図6では、スイッチングトランジスタSWとセンシングトランジスタSTが一つの第1ゲートラインGL1に共通して連結され、同時にターンオンになるかまたはターンオフになることを一例として図示及び説明したが、これらはそれぞれ異なるゲートラインに連結されるように分離されることもできる。
【0041】
データ駆動部140は、サブピクセルSPを駆動するためのパネル駆動回路部141と、サブピクセルSPをセンシングするためのパネルセンシング回路部143とを含むことができる。パネル駆動回路部141は第1データラインDL1に連結でき、パネルセンシング回路部143は第1レファレンスラインREF1に連結できる。
【0042】
パネル駆動回路部141は、図4のディスプレイ期間DSPの間に第1データラインDL1を介してサブピクセルSPを駆動するためのデータ電圧などを出力することができる。パネルセンシング回路部143は、図4の実時間センシング期間RTSの間に第1レファレンスラインREF1を介してサブピクセルSPをセンシングするためのセンシング電圧を取得することができる。
【0043】
データ駆動部140はセンシング電圧をタイミング制御部などに伝達することができる。タイミング制御部などは、センシング電圧に基づいて駆動トランジスタDTまたは有機発光ダイオードOLEDの劣化(しきい電圧、移動度など)に対応する補償値を生成し、これに基づいてデータ信号などを補償することができる。
【0044】
一方、サブピクセルSPは、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極またはカソード電極を分離させることができるトランジスタを基にしてタッチ電極を構成することができる。また、多数のサブピクセルSPを一つにグループ化することができるトランジスタを基にしてタッチ電極を構成することができる。このように、表示パネル内にタッチセンサーを具現するためのタッチ電極を構成する方式は多様に提案されているので、実施例が特定のタッチ電極構造に限定されないようにするために、タッチ電極を構成する部分を図示しない。
【0045】
図7に示すように、実施例によって、マルチスキャン信号を出力することができるゲート駆動部130は、制御信号出力部135、シフトレジスター部131などを含むことができる。
【0046】
制御信号出力部135は、タイミング制御部の制御によって、スタート信号Vst、リセット信号Rst、選択信号Lsp、キャリークロック信号Cclks、及びスキャンクロック信号Scclksなどを出力することができる。制御信号出力部135は、発光表示装置の具現方式によって、レベルシフターまたは電源供給部などに含まれることもできる。また、制御信号出力部135から出力される信号のうちの少なくとも一つはタイミング制御部から直接出力されてシフトレジスター部131に印加されることもできる。
【0047】
シフトレジスター部131は制御信号出力部135から出力されたスタート信号Vst、リセット信号Rst、選択信号Lsp、キャリークロック信号Cclks、スキャンクロック信号Scclksなどに応じて動作し、ゲートラインGL1~GLmを介してスキャン信号を出力することができる。シフトレジスター部131は、ゲートラインGL1~GLmに対応してスキャン信号を出力するように構成されたステージSTG1~STGmを含むことができる。ステージSTG1~STGmは、前端と後端とが互いに連動する形態として動作するように従属的な接続関係を有することができる。
【0048】
シフトレジスター部131は、表示パネルの製作の際に実施される薄膜工程によって、表示パネルの非表示領域上にゲートインパネル(Gate In Panel)方式で形成できる。シフトレジスター部131は、表示パネルのゲートラインGL1~GLmを介して順方向にまたは逆方向(反対方向)にスキャン信号を出力することができる。また、シフトレジスター部131は少なくとも二つ以上のゲートラインを選択し、選択されたゲートラインにマルチスキャン信号を出力することができる。これについては以下で説明する。
【0049】
図8は本発明の第1実施例によってシフトレジスター部に含まれた第Nステージの一部を示す回路図であり、図9は、本願の実施形態による図8に示すシフトレジスター部のマルチスキャン信号出力の際のノード状態図であり、図10は、本願の実施形態によるシフトレジスター部に含まれた2個のステージでマルチスキャン信号出力が実行されることを示す図であり、図11は、本願の実施形態による図10に示す2個のステージのマルチスキャン信号出力に関連した駆動方式を説明するための波形図である。
【0050】
図8に示すように、第1実施例による第NステージSCG[n]はシフトレジスター部に含まれたスキャン信号出力回路である。第NステージSCG[n]は、駆動回路部SCP、ノード制御部NCP、及び出力回路部SOPを含むことができる。
【0051】
駆動回路部SCPは、スタート信号ラインVSTを介して入力されたスタート信号、リセット信号ラインRSTを介して入力されたリセット信号、及び選択信号ラインLSPを介して入力された選択信号などに応じて動作を開始することができる。駆動回路部SCPは、第1高電圧ラインGVDDを介して入力された第1高電圧、ゲートローラインVGL(または第3低電圧ラインGVSS2)を介して入力されたゲートロー電圧、及び第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧に基づいて駆動し、ノード制御部NCPを制御することができる。
【0052】
一実施形態では、駆動回路部SCPは、第1トランジスタTa、第2トランジスタTb、第3トランジスタTc、第4トランジスタT1b、第5トランジスタT1c、第6トランジスタT3nb、第7トランジスタT3nc、第8トランジスタT3md、及びホールディングキャパシタCmを含むことができる。
【0053】
第1トランジスタTaは、第N-i番目キャリー信号出力端C[n-i](ここで、iは1以上の整数)にゲート電極が連結され、選択信号ラインLSPに第1電極が連結できる。第1トランジスタTaは第N-i番目キャリー信号出力端C[n-i]を介して出力された第N-i番目キャリー信号に応じてターンオンされ、選択信号ラインLSPを介して入力された選択信号を第1トランジスタTaの第2電極に伝達することができる。
【0054】
第2トランジスタTbは、第N-i番目キャリー信号出力端C[n-i]にゲート電極が連結され、第1トランジスタTaの第2電極に第1電極が連結され、MノードMnに第2電極が連結されることができる。第2トランジスタTbは第N-i番目キャリー信号出力端C[n-i]を介して出力された第N-i番目キャリー信号に応じてターンオンされ、第1トランジスタTaの第2電極を介して出力された選択信号をMノードMnに伝達することができる。
【0055】
第3トランジスタTcは、MノードMnにゲート電極が連結され、第1高電圧ラインGVDDに第1電極が連結され、第1トランジスタTaの第2電極及び第2トランジスタTbの第1電極に第2電極が連結されることができる。第3トランジスタTcはMノードMnの電位に応じてターンオンされ、第1高電圧ラインGVDDを介して入力された第1高電圧を第2トランジスタTbの第1電極に伝達することができる。
【0056】
第4トランジスタT1bは、MノードMnにゲート電極が連結され、第1高電圧ラインGVDDに第1電極が連結され、第5トランジスタT1cの第1電極に第2電極が連結されることができる。第4トランジスタT1bはMノードMnの電位に応じてターンオンされ、第1高電圧ラインGVDDを介して入力された第1高電圧を第5トランジスタT1cの第1電極に伝達することができる。
【0057】
第5トランジスタT1cは、リセット信号ラインRSTにゲート電極が連結され、第4トランジスタT1bの第2電極に第1電極が連結され、QノードQに第2電極が連結されることができる。第5トランジスタT1cはリセット信号ラインRSTを介して入力されたリセット信号に応じてターンオンされ、第4トランジスタT1bの第2電極を介して入力された第1高電圧をQノードQに伝達することができる。すなわち、第5トランジスタT1cがターンオンされると、QノードQは充電状態になることができる。
【0058】
第6トランジスタT3nbは、スタート信号ラインVSTにゲート電極が連結され、QノードQに第1電極が連結され、第7トランジスタT3ncの第1電極に第2電極が連結されることができる。第6トランジスタT3nbはスタート信号ラインVSTを介して入力されたスタート信号に応じてターンオンされ、第7トランジスタT3ncの第1電極を介して入力された第3低電圧をQノードQに伝達することができる。
【0059】
第7トランジスタT3ncは、スタート信号ラインVSTにゲート電極が連結され、第6トランジスタT3nbの第2電極に第1電極が連結され、第3低電圧ラインGVSS2に第2電極が連結されることができる。第7トランジスタT3ncはスタート信号ラインVSTを介して入力されたスタート信号に応じてターンオンされ、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧を第6トランジスタT3nbの第2電極に伝達することができる。すなわち、第6トランジスタT3n及び第7トランジスタT3ncが同時にターンオンされると、QノードQは放電状態になることができる。
【0060】
第8トランジスタT3mdは、スタート信号ラインVSTにゲート電極が連結され、MノードMnに第1電極が連結され、ゲートローラインVGL(または第3低電圧ラインGVSS2)に第2電極が連結されることができる。第8トランジスタT3mdはスタート信号ラインVSTを介して入力されたスタート信号に応じてターンオンされ、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧をMノードMnに伝達することができる。すなわち、第8トランジスタT3mdがターンオンされると、MノードMnは放電状態(リセットのための放電)になることができる。
【0061】
ホールディングキャパシタCmは、第1高電圧ラインGVDDに第1電極が連結され、第4トランジスタT1bのゲート電極及び第3トランジスタTcのゲート電極に第2電極が連結されることができる。ホールディングキャパシタCmは、MノードMnに印加された選択信号を電圧形態として保存することができる。ホールディングキャパシタCmは、タッチセンシング期間の間に第4トランジスタT1bをターンオンさせることができる電圧を提供することができる。
【0062】
ノード制御部NCPは駆動回路部SCPによって制御されてQノードQ、QhノードQh、及びQbノードQbを制御することができる。ノード制御部NCPは、駆動回路部SCPから伝達された電位(電圧)に応じてQノードQ、QhノードQh、及びQbノードQbのうちの少なくとも一つを充電または放電させることができる。一方、QノードQとQbノードQbとは互いに相反する動作状態、例えばいずれか一方のノードが充電状態になると、他方のノードは放電状態になることができる。
【0063】
ノード制御部NCPは、第1高電圧ラインGVDDを介して入力された第1高電圧、第2高電圧ラインGVDD1を介して入力された第2高電圧、第2低電圧ラインGVSS1を介して入力された第2低電圧、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧に基づいて駆動し、QノードQ、QhノードQh、及びQbノードQbを制御することができる。ノード制御部NCPは多様な回路を基にして具現できるので、これをボックス状として示した。
【0064】
出力回路部SOPはノード制御部NCPに含まれたQノードQ及びQbノードQbの充電または放電状態に対応して動作し、キャリー信号出力端C[n]及びスキャン信号出力端SCO[n]を介してキャリー信号及びスキャン信号をそれぞれ出力することができる。出力回路部SOPは、QノードQの充電の際、キャリークロック信号ラインCRCLK[n]を介して入力されたキャリークロック信号をオン電圧のキャリー信号として出力し、スキャンクロック信号ラインSCCLK[n]を介して入力されたスキャンクロック信号をオン電圧のスキャン信号として出力することができる。出力回路部SOPは、QbノードQbの充電の際、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧をオフ電圧のキャリー信号として出力し、第1低電圧ラインGVSS0を介して入力された第1低電圧をオフ電圧のスキャン信号として出力することができる。
【0065】
出力回路部SOPは、第1-1キャリー出力トランジスタT6c、第1-2キャリー出力トランジスタT7c、第1キャリー出力キャパシタCC、第1-1スキャン出力トランジスタT61、第1-2スキャン出力トランジスタT71、及び第1スキャン出力キャパシタC1を含むことができる。
【0066】
第1キャリー出力キャパシタCCはブートストラッピングキャパシタであり、QノードQ及び第1-1キャリー出力トランジスタT6cのゲート電極に第1電極が連結され、キャリー信号出力端C[n]に第2電極が連結されることができる。第1キャリー出力キャパシタCCは、オン電圧のキャリー信号出力の際、出力レベルを高める役割を果たすことができる。
【0067】
第1-1キャリー出力トランジスタT6cはプルアップトランジスタであり、QノードQにゲート電極が連結され、キャリークロック信号ラインCRCLK[n]に第1電極が連結され、キャリー信号出力端C[n]に第2電極が連結されることができる。第1-1キャリー出力トランジスタT6cはQノードQの電位に応じてターンオンされ、キャリークロック信号をオン電圧のキャリー信号として出力することができる。
【0068】
第1-2キャリー出力トランジスタT7cはプルダウントランジスタであり、QbノードQbにゲート電極が連結され、キャリー信号出力端C[n]に第1電極が連結され、第3低電圧ラインGVSS2に第2電極が連結されることができる。第1-2キャリー出力トランジスタT7cはQbノードQbの電位に応じてターンオンされ、第3低電圧をオフ電圧のキャリー信号として出力することができる。
【0069】
第1スキャン出力キャパシタC1はブートストラッピングキャパシタであり、QノードQ及び第1-1スキャン出力トランジスタT61のゲート電極に第1電極が連結され、スキャン信号出力端SCO[n]に第2電極が連結されることができる。第1スキャン出力キャパシタC1は、オン電圧のスキャン信号出力の際、出力レベルを高める役割を果たすことができる。
【0070】
第1-1スキャン出力トランジスタT61はプルアップトランジスタであり、QノードQにゲート電極が連結され、スキャンクロック信号ラインSCCLK[n]に第1電極が連結され、スキャン信号出力端SCO[n]に第2電極が連結されることができる。第1-1スキャン出力トランジスタT61はQノードQの電位に応じてターンオンされ、スキャンクロック信号をオン電圧のスキャン信号として出力することができる。
【0071】
第1-2スキャン出力トランジスタT71はプルダウントランジスタであり、QbノードQbにゲート電極が連結され、スキャン信号出力端SCO[n]に第1電極が連結され、第1低電圧ラインGVSS0に第2電極が連結されることができる。第1-2スキャン出力トランジスタT71はQbノードQbの電位に応じてターンオンされ、第1低電圧をオフ電圧のスキャン信号として出力することができる。
【0072】
一方、前述した第1高電圧と第2高電圧とは同じ電圧レベルを有するかまたは少しのレベル差があり得る。また、前述した第1低電圧、第2低電圧、及び第3低電圧は同じ電圧レベルを有するかまたは少しのレベル差があり得る。それにもかかわらず、電圧ラインを区分する理由は、目的及び効果によって電圧レベルを同一にするかまたは異にすることができるからである。
【0073】
図9に示すように、第1実施例による第NステージSCG[n]は、図4のタッチセンシング期間TSPの間にMノードMn及びQノードQが充電されると、マルチスキャン信号を出力することができる。マルチスキャン信号は、一実施形態によれば、単一のステージではない複数のステージからスキャン信号が同時に出力されるスキャン信号である。
【0074】
図10に示すように、第1実施例によれば、第NステージSCG[n]と第N+1ステージSCG[n+1]とは同じ回路に基づいて構成できるが、信号ラインの接続関係で次のような違いがあり得る。
【0075】
第NステージSCG[n]は、前端である第N-1ステージのキャリー信号出力端C[n-1]に第1トランジスタTa及び第2トランジスタTbのゲート電極が連結できる。第NステージSCG[n]は、第Nキャリークロック信号ラインCRCLK[n]に第1-1キャリー出力トランジスタT6cの第1電極が連結され、第Nスキャンクロック信号ラインSCCLK[n]に第1-1スキャン出力トランジスタT61の第1電極が連結されることができる。
【0076】
第N+1ステージSCG[n+1]は、前端である第Nステージのキャリー信号出力端C[n]に第1トランジスタTa及び第2トランジスタTbのゲート電極が連結できる。第N+1ステージSCG[n+1]は、第N+1キャリークロック信号ラインCRCLK[n+1]に第1-1キャリー出力トランジスタT6cの第1電極が連結され、第N+1スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+1]に第1-1スキャン出力トランジスタT61の第1電極が連結されることができる。
【0077】
図10及び図11に示すように、第1実施例によれば、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]は初期駆動期間IDRVの間に印加されたオン電圧Hのリセット信号Rstに応じてリセットできる。次いで、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]は初期駆動期間IDRVの間に印加されたオン電圧Hのスタート信号Vst及び選択信号Lspに応じて駆動を開始することができる。
【0078】
次いで、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]はディスプレイ期間DSPの間に印加されたオン電圧Hの選択信号Lsp、キャリークロック信号Cclk1~Cclk3、及びスキャンクロック信号Scclk1~Scclk8に応じてキャリー信号及びスキャン信号を出力することができる。
【0079】
次いで、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]はタッチセンシング期間TSPの間にリセット信号Rstに応じてリセットでき、ディスプレイ期間DSPの間に印加された選択信号Lspに応じてMノードMn及びQノードQが充電されることによって多数のステージが駆動することにより、マルチスキャン信号MSCOを出力することができる。ここで、駆動可能なステージの総個数は選択信号Lspが表示期間DSP中に出力される総個数に対応することができる。例えば、図11のように、表示期間DSP中に2個の選択信号Lspが印加された場合、マルチスキャン信号MSCOを集合的に形成するスキャン信号を同時に出力することができるように、駆動が可能なステージの個数は2個であり得る。
【0080】
その結果、表示パネルに形成されたタッチセンサーは、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]から出力されたマルチスキャン信号MSCOに応じて多数の位置でタッチ有無をセンシングするためのタッチセンシング動作を実行することができる。例えば、集合的にマルチスキャン信号MSCOを形成する第NステージSCG[n]及び第(N+1)ステージSCG[n+1]によって出力されるスキャン信号に応答して、タッチセンシング期間TSP中に第1位置及び第2位置がタッチとしてセンシングされ得る。
【0081】
図12は本発明の第2実施例によってシフトレジスター部に含まれた第Nステージの一部を示す回路図であり、図13は、本開示の第2の実施形態による図12に示すノード制御部の回路構成を示す例示図であり、図14は、本開示の第2の実施形態による図12に示すシフトレジスター部のマルチスキャン信号出力の際のノード状態図であり、図15は、本開示の第2の実施形態によるシフトレジスター部に含まれた2個のステージでマルチスキャン信号出力が実行されることを示す図であり、図16は、本開示の第2の実施形態による図15に示す2個のステージのマルチスキャン信号出力に関連した駆動方式を説明するための波形図である。
【0082】
図12に示すように、第2実施例による第NステージSCG[n]はシフトレジスター部に含まれたスキャン信号出力回路である。第NステージSCG[n]は、駆動回路部SCP、ノード制御部NCP、及び出力回路部SOPを含むことができる。第2実施例による第NステージSCG[n]は、第1実施例と比較して、ノード制御部NCP及び出力回路部SOPの構成に違いがある。これを説明すると次のようである。
【0083】
第2実施例による第NステージSCG[n]の出力回路部SOPは、合計4個のスキャン信号を出力するために、第1-1スキャン出力トランジスタT61、第1-2スキャン出力トランジスタT71、第1スキャン出力キャパシタC1、第2-1スキャン出力トランジスタT62、第2-2スキャン出力トランジスタT72、第2スキャン出力キャパシタC2、第3-1スキャン出力トランジスタT63、第3-2スキャン出力トランジスタT73、第3スキャン出力キャパシタC3、第4-1スキャン出力トランジスタT64、第4-2スキャン出力トランジスタT74、及び第4スキャン出力キャパシタC4をさらに含むことができる。
【0084】
第1-1スキャン出力トランジスタT61、第1-2スキャン出力トランジスタT71、及び第1スキャン出力キャパシタC1は、第Nスキャン信号出力端SCO[n]を介して第Nスキャン信号(第1スキャン信号)を出力することができる。第2-1スキャン出力トランジスタT62、第2-2スキャン出力トランジスタT72、及び第2スキャン出力キャパシタC2は、第N+1スキャン信号出力端SCO[n+1]を介して第N+1スキャン信号(第2スキャン信号)を出力することができる。第3-1スキャン出力トランジスタT63、第3-2スキャン出力トランジスタT73、及び第3スキャン出力キャパシタC3は、第N+2スキャン信号出力端SCO[n+2]を介して第N+2スキャン信号(第3スキャン信号)を出力することができる。第4-1スキャン出力トランジスタT64、第4-2スキャン出力トランジスタT74、及び第4スキャン出力キャパシタC4は、第N+3スキャン信号出力端SCO[n+3]を介して第N+3スキャン信号(第4スキャン信号)を出力することができる。
【0085】
図13に示すように、第2実施例による第NステージSCG[n]のノード制御部NCPは、第1ノード制御トランジスタT1、第2ノード制御トランジスタT1a、第3ノード制御トランジスタT3q、第4ノード制御トランジスタT3q’、第5ノード制御トランジスタT3n、第6ノード制御トランジスタT3na、第7ノード制御トランジスタT3、第8ノード制御トランジスタT3a、第9ノード制御トランジスタT4、第10ノード制御トランジスタT41、第11ノード制御トランジスタT41’、第12ノード制御トランジスタT4q、第13ノード制御トランジスタT5q、第14ノード制御トランジスタT5、第15ノード制御トランジスタT5s、第16ノード制御トランジスタT5n、第17ノード制御トランジスタT5h、第18ノード制御トランジスタT5a、及び第19ノード制御トランジスタT5bを含むことができる。
【0086】
第1ノード制御トランジスタT1及び第2ノード制御トランジスタT1aは第N-i番目キャリー信号出力端C[n-i](ここで、iは1以上の整数)を介して出力された第N-i番目キャリー信号に応じてターンオンされ、フォーワード端子FWを介して入力されたフォーワード信号に応じてQノードQを制御することができる。
【0087】
第3ノード制御トランジスタT3q及び第4ノード制御トランジスタT3q’はQノードQの電位に応じてターンオンされ、第1高電圧ラインGVDDを介して入力された第1高電圧に基づいてQhノードQhを制御することができる。
【0088】
第5ノード制御トランジスタT3n及び第6ノード制御トランジスタT3naは第N+i番目キャリー信号出力端C[n+i](ここで、iは1以上の整数)を介して出力された第N+i番目キャリー信号に応じてターンオンされ、バックワード端子BWを介して入力されたバックワード信号に応じてQノードQ及びQhノードQhを制御することができる。
【0089】
第7ノード制御トランジスタT3及び第8ノード制御トランジスタT3aはQbノードQbの電位に応じてターンオンされ、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧に基づいてQノードQ及びQhノードQhを制御することができる。
【0090】
第9ノード制御トランジスタT4、第10ノード制御トランジスタT41、第11ノード制御トランジスタT41’、及び第12ノード制御トランジスタT4qはQノードQの電位に応じてターンオンされ、第2高電圧ラインGVDD1を介して入力された第2高電圧に基づいて第13ノード制御トランジスタT5qを制御することができる。第13ノード制御トランジスタT5qがターンオンされると、QbノードQbは第3低電圧ラインGVSS2)を介して入力された第3低電圧に基づいて放電することができる。
【0091】
第14ノード制御トランジスタT5は第15ノード制御トランジスタT5sから伝達されたフォーワード信号または第16ノード制御トランジスタT5nから伝達されたバックワード信号に応じてターンオンされ、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧に基づいてQbノードQbを放電することができる。
【0092】
第15ノード制御トランジスタT5sは第N-i番目キャリー信号出力端C[n-i](ここで、iは1以上の整数)から伝達された第N-i番目キャリー信号に応じてターンオンされ、フォーワード端子FWを介して入力されたフォーワード信号を第14ノード制御トランジスタT5のゲート電極及び第17ノード制御トランジスタT5hの第1電極に伝達することができる。
【0093】
第16ノード制御トランジスタT5nは第N+i番目キャリー信号出力端(C[n+i])(ここで、iは1以上の整数)から伝達された第N+i番目キャリー信号に応じてターンオンされ、バックワード端子BWを介して入力されたバックワード信号を第14ノード制御トランジスタT5のゲート電極及び第17ノード制御トランジスタT5hの第1電極に伝達することができる。
【0094】
第17ノード制御トランジスタT5hはQbノードQbの電位に応じてターンオンされ、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧に基づいてQbノードQbを放電することができる。
【0095】
第18ノード制御トランジスタT5aはリセット信号ラインRSTを介して入力されたリセット信号に応じてターンオンされ、第19ノード制御トランジスタT5bから伝達された第3低電圧に基づいてQbノードQbを放電することができる。
【0096】
第19ノード制御トランジスタT5bはMノードMnの電位に応じてターンオンされ、第3低電圧ラインGVSS2を介して入力された第3低電圧を第18ノード制御トランジスタT5aの第2電極に伝達することができる。
【0097】
図14に示すように、第2実施例による第NステージSCG[n]は、図4のタッチセンシング期間TSPの間にMノードMn及びQノードQが充電されると、マルチスキャン信号を出力することができる。マルチスキャン信号は単一のステージではない多数のステージからスキャン信号が出力される場合を意味することができる。
【0098】
図15に示すように、第2実施例によれば、第NステージSCG[n]と第N+1ステージSCG[n+1]とは同じ回路を基にして構成できるが、信号ラインの接続関係で次のような違いがあり得る。
【0099】
第NステージSCG[n]は、前端である第N-1ステージのキャリー信号出力端C[n-1]に第1トランジスタTa及び第2トランジスタTbのゲート電極が連結できる。第NステージSCG[n]は、第Nキャリークロック信号ラインCRCLK[n]に第1-1キャリー出力トランジスタT6cの第1電極が連結できる。第NステージSCG[n]は、第Nスキャンクロック信号ラインSCCLK[n]に第1-1スキャン出力トランジスタT61の第1電極が連結され、第N+1スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+1]に第2-1スキャン出力トランジスタT62の第1電極が連結され、第N+2スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+2]に第3-1スキャン出力トランジスタT63の第1電極が連結され、第N+3スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+3]に第4-1スキャン出力トランジスタT64の第1電極が連結されることができる。
【0100】
第N+1ステージSCG[n+1]は、前端である第Nステージのキャリー信号出力端C[n]に第1トランジスタTa及び第2トランジスタTbのゲート電極が連結できる。第N+1ステージSCG[n+1]は、第N+1キャリークロック信号ラインCRCLK[n+1]に第1-1キャリー出力トランジスタT6cの第1電極が連結できる。第N+1ステージSCG[n+1]は、第N+4スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+4]に第1-1スキャン出力トランジスタT61の第1電極が連結され、第N+5スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+5]に第2-1スキャン出力トランジスタT62の第1電極が連結され、第N+6スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+6]に第3-1スキャン出力トランジスタT63の第1電極が連結され、第N+7スキャンクロック信号ラインSCCLK[n+7]に第4-1スキャン出力トランジスタT64の第1電極が連結されることができる。
【0101】
図15及び図16に示すように、第2実施例によれば、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]は初期駆動期間IDRVの間に印加されたオン電圧Hのリセット信号Rstに応じてリセットできる。次いで、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]は初期駆動期間IDRVの間に印加されたオン電圧Hのスタート信号Vst及び選択信号Lspに応じて駆動を開始することができる。
【0102】
次いで、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]はディスプレイ期間DSPの間に印加されたオン電圧Hの選択信号Lsp、キャリークロック信号Cclk1~Cclk3、及びスキャンクロック信号Scclk1~Scclk8に応じてキャリー信号及びスキャン信号を出力することができる。
【0103】
次いで、第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]はタッチセンシング期間TSPの間にリセット信号Rstに応じてリセットでき、ディスプレイ期間DSPの間に印加された選択信号Lspに応じてMノードMn及びQノードQが充電されることによって多数のステージが駆動することにより、マルチスキャン信号MSCOを出力することができる。ここで、駆動可能なステージの総個数は表示期間DSP中に出力される選択信号Lspの総個数に対応することができる。例えば、図16のように、表示期間DSP中に4個の選択信号Lspが印加された場合、マルチスキャン信号MSCOを集合的に形成するスキャン信号を同時に出力することができるように駆動可能なステージの個数は4個であり得る。
【0104】
その結果、表示パネルに形成されたタッチセンサーは第NステージSCG[n]及び第N+1ステージSCG[n+1]から出力されたマルチスキャン信号MSCOに応じて多数の位置でタッチ有無をセンシングするためのタッチセンシング動作を実行することができる。
【0105】
以上で説明したように、本実施例は、多数のステージを選択的に駆動し、これから出力されたマルチスキャン信号に応じて多数の位置でタッチセンシング動作が実行されるようにすることで、タッチセンシングに必要な時間を減らすことができる効果がある。また、本実施例は、選択信号に基づいて多数のステージを選択的に駆動することができるゲート駆動回路及びこれによって映像表示、タッチセンシング及び実時間センシングができるようにする表示装置を提供することができる効果がある。
【符号の説明】
【0106】
150 表示パネル
140 データ駆動部
DSP ディスプレイ期間
TSP タッチセンシング期間
SCG[n] 第Nステージ
SCP 駆動回路部
NCP ノード制御部
SOP 出力回路部
LSP 選択信号ライン
VST スタート信号ライン
MSCO マルチスキャン信号
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16