(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-10
(45)【発行日】2022-05-18
(54)【発明の名称】ゲート駆動部およびこれを用いた電界発光表示装置
(51)【国際特許分類】
G09G 3/3266 20160101AFI20220511BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20220511BHJP
H05B 33/14 20060101ALI20220511BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20220511BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20220511BHJP
【FI】
G09G3/3266
H01L27/32
H05B33/14 Z
H05B33/14 A
G09G3/20 622E
G09G3/20 611J
G09G3/20 670E
(21)【出願番号】P 2019140444
(22)【出願日】2019-07-31
【審査請求日】2019-07-31
(31)【優先権主張番号】10-2018-0089163
(32)【優先日】2018-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【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】100094112
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100106183
【氏名又は名称】吉澤 弘司
(74)【代理人】
【識別番号】100114915
【氏名又は名称】三村 治彦
(74)【代理人】
【識別番号】100125139
【氏名又は名称】岡部 洋
(72)【発明者】
【氏名】劉 載 星
【審査官】橋本 直明
(56)【参考文献】
【文献】特表2015-515642(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2013-0016496(KR,A)
【文献】特開2018-072825(JP,A)
【文献】特開2017-120406(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2018-0057776(KR,A)
【文献】韓国公開特許第10-2018-0079087(KR,A)
【文献】韓国公開特許第10-2018-0036449(KR,A)
【文献】特開2012-009125(JP,A)
【文献】特開2000-155550(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2015-0069773(KR,A)
【文献】韓国公開特許第10-2013-0051340(KR,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09G 3/3266
H01L 27/32
H05B 33/14
H01L 51/50
G09G 3/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エミッションラインと、
前記エミッションラインに接続したサブピクセルと、
前記エミッションラインにエミッション信号を供給し、複数のステージで構成されたゲート駆動部とを含み、
前記複数のステージの中で第k(kは1以上の自然数)番目のステージは、
前記エミッションラインに接続した第1出力ノードと、
第2出力ノードと、
第1制御部およびプルダウン部に接続されるQノードと、
前記Qノードと前記第2出力ノードによってそれぞれ制御され、前記第1出力ノードに電圧を提供する前記プルダウン部およびプルアップ部と、
第k-1番目ステージの第1出力ノードの電圧または第1スタート信号が印加される前記第1制御部と、
前記第k-1番目ステージの第2出力ノードの電圧または第2スタート信号が印加される第2制御部と、
前記第2出力ノードの電圧を制御するための第3制御部と、
前記第2出力ノードによって制御され、前記第1出力ノードの電圧を制御する第4制御部とを含み、
前記第4制御部が、前記Qノードに形成される寄生容量を減少するQノード安定化部をさらに含み、
前記Qノード安定化部はトランジスタであり、前記Qノード安定化部
のソース電極は、前記Qノードを介して前記プルダウン部に接続され、
前記Qノード安定化部のドレイン電極はQ’ノードを介して前記第1制御部に接続される、電界発光表示装置。
【請求項2】
前記第4制御部が、動作マージン拡大部をさらに含み、
前記動作マージン拡大部は、前記第4制御部内に発生し得る複数の電圧同士の衝突を減少または防止する、請求項1に記載の電界発光表示装置。
【請求項3】
前記第3制御部が、コンデンサを含み、
前記コンデンサに接続したトランジスタを前記第3制御部および前記第4制御部にそれぞれ少なくとも1つ含み、
前記トランジスタ中の少なくとも1つは、ダブルゲート型トランジスタであり、
前記コンデンサの第1の端子は前記第4制御部におけるトランジスタのゲート電極と、前記第3制御部におけるトランジスタのドレイン電極またはソース電極と、に接続され、
前記コンデンサの第2の端子は前記第2制御部に接続される、請求項1に記載の電界発光表示装置。
【請求項4】
前記プルダウン部が、前記Qノードおよび前記第1出力ノードに接続したコンデンサを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電界発光表示装置。
【請求項5】
前記第1制御部が、第1クロック信号によって制御され、
前記第2制御部は、第2クロック信号によって制御され、
前記第1クロック信号および前記第2クロック信号は、1水平期間を周期としてロー電圧とハイ電圧の間をスイングして互いに反対の位相を有する、請求項1に記載の電界発光表示装置。
【請求項6】
前記第4制御部が、
前記第2出力ノードによって制御され
る第6トランジスタであって、前記第6トランジスタのドレイン電極は前記Qノードに接続される、第6トランジスタと、
前記Qノードを介して前記プルダウン部に接続され、前記Q’ノードを介して前記第1制御部に接続される第9トランジスタと、
前記Qノード及び第2クロック信号ラインに接続した第2コンデンサとを含み、
前記第9トランジスタのゲート電極はロー電圧ラインに接続され、前記第9トランジスタのソース電極またはドレイン電極は前記Qノードに接続される、
請求項1に記載の電界発光表示装置。
【請求項7】
前記第4制御部が、
第2クロック信号によって制御され、前記Q’ノードおよび前記第6トランジスタに接続した第10トランジスタと、
前記第2出力ノードおよびハイ電圧ラインに接続した第4コンデンサとを含み、
前記第10トランジスタのゲート電極は前記第2クロック信号ラインに接続され、
前記第10トランジスタのソース電極またはドレイン電極は、前記Q’ノードと、前記第6トランジスタのソース電極または
前記ドレイン電極と、に接続される、
請求項6に記載の電界発光表示装置。
【請求項8】
ゲート駆動部が、
複数のステージを含み、
前記複数のステージの中で第k番目のステージが、
エミッションラインに接続した第1出力ノードと、
第2出力ノードと、
第1制御部およびプルダウン部に接続されるQノードと、
前記Qノードと前記第2出力ノードによってそれぞれ制御され、前記第1出力ノードに電圧を提供する、プルダウントランジスタを含む前記プルダウン部およびプルアップトランジスタを含むプルアップ部と、
第k-1番目ステージの第1出力ノードの電圧または第1スタート信号が印加される前記第1制御部と、
前記第k-1番目ステージの第2出力ノードの電圧または第2スタート信号が印加される第2制御部と、
前記第2出力ノードの電圧を制御するための第3制御部と、
前記第2出力ノードによって制御され、前記第1出力ノードの電圧を制御する第4制御部とを含み、
前記第3制御部は、
前記Qノードによって制御される第3トランジスタと、
第1クロック信号によって制御される第4トランジスタと、
QBノードによって制御される第5トランジスタと、
第1コンデンサとを含み、
前記第1コンデンサは、
前記QBノードに接続した第1電極と、前記第2出力ノードに接続する第2電極とを含み、
前記第4制御部は、
前記Qノードおよび前記第2出力ノードに接続した出力信号安定化部と、
第9トランジスタとを含み、
前記第1出力ノードおよび前記第2出力ノードに提供された電圧は、第k+1番目のステージのスタート信号であり、
前記第k番目のステージが、前記Qノードの電圧を制御する第1トランジスタと、前記QBノードの電圧を制御する第2トランジスタとを含み、
前記第1トランジスタ
のソース電極は、第k-1番目ステージの第1出力ノードと接続し、
前記第2トランジスタ
のソース電極は、前記第k-1番目ステージの第2出力ノードと接続し、
前記第9トランジスタ
のソース電極は前記Qノードを介して前記プルダウントランジスタに接続され、
前記第9トランジスタのドレイン電極はQ’ノードを介して前記第1トランジスタに接続され、
kは1以上の自然数である、ゲート駆動部。
【請求項9】
前記第5トランジスタが、ダブルゲート型トランジスタである、請求項8に記載のゲート駆動部。
【請求項10】
前記第k番目のステージが、前記第2出力ノードによって制御され前記Qノードに接続する第6トランジスタ、および、前記Qノードと第2クロック信号ラインに接続する第2コンデンサを含む、請求項8に記載のゲート駆動部。
【請求項11】
前記プルダウントランジスタおよび前記第5トランジスタが、ロー電圧ラインに接続し、
前記プルアップトランジスタ、前記第3トランジスタ、および前記第6トランジスタは、ハイ電圧ラインに接続する、請求項10に記載のゲート駆動部。
【請求項12】
前記第6トランジスタが、ダブルゲート型トランジスタである、請求項10に記載のゲート駆動部。
【請求項13】
前記第k番目のステージが、前記Qノードおよび前記第1出力ノードに接続する第3コンデンサを含む、請求項8に記載のゲート駆動部。
【請求項14】
前記第k番目のステージが、
前記第2出力ノードによって制御され、前記Qノードに接続する第6トランジスタと、
前記Qノードと第2クロック信号ラインに接続した第2コンデンサを含む、請求項8に記載のゲート駆動部。
【請求項15】
前記プルダウントランジスタ、前記第5トランジスタ、および前記第9トランジスタが、ゲートロー電圧ラインに接続し、
前記プルアップトランジスタ、前記第3トランジスタ、および前記第6トランジスタは、ゲートハイ電圧ラインに接続する、請求項14に記載のゲート駆動部。
【請求項16】
前記第6トランジスタが、ダブルゲート型トランジスタである、請求項14に記載のゲート駆動部。
【請求項17】
前記第k番目のステージが、
前記第2出力ノードによって制御される第6トランジスタと、
第2クロック信号によって制御されて、前記Q’ノードおよび前記第6トランジスタに接続した第10トランジスタと、
前記Qノードおよび前記第2クロック信号が入力される第2クロック信号ラインに接続した第2コンデンサと、
前記第2出力ノードおよびハイ電圧ラインに接続した第4コンデンサとを含む、請求項8に記載のゲート駆動部。
【請求項18】
前記プルダウントランジスタ、前記第5トランジスタ、および前記第9トランジスタが、ゲートロー電圧ラインに接続し、
前記プルアップトランジスタ、前記第3トランジスタ、および前記第6トランジスタは、ゲートハイ電圧ラインに接続する、請求項17に記載のゲート駆動部。
【請求項19】
前記第6トランジスタが、ダブルゲート型トランジスタである、請求項17に記載のゲート駆動部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、駆動能力が向上したゲート駆動部およびこれを用いた電界発光表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
情報化技術が発達するにつれて、使用者と情報との間の接続媒体である表示装置の市場が拡大している。これにより、電界発光表示装置、液晶表示装置、有機発光表示装置、および量子ドット表示装置など、さまざまな形態の表示装置の使用が増加している。
【0003】
その中で電界発光表示装置は、応答速度が速く、発光効率が高く、視野角が大きいという利点がある。一般的に、電界発光表示装置は、スキャン信号によってターンオンするトランジスタを用いて、データ電圧を駆動トランジスタのゲート電極に印加し、駆動トランジスタに供給されるデータ電圧をストレージコンデンサに充電する。そして、発光制御信号を用いて、ストレージコンデンサに充電されたデータ電圧を出力することによって、発光素子を発光させる。発光素子は、有機発光素子、無機発光素子を含むことができる。
【0004】
電界発光表示装置には、ゲート信号およびデータ信号が供給され、ゲート信号は、スキャン信号およびエミッション信号を含む。電界発光表示装置は、エミッション信号と1つ以上のスキャン信号を用いて駆動する。一般的に、スキャン信号を生成するゲート駆動部は、ゲート信号を順次に出力するためのシフトレジスタ(shift register)を含むことができる。
【0005】
映像を表示するための最小装置である表示パネルは、画素アレイ(pixel array)が配置され、映像を表示する表示領域と映像を表示しない非表示領域に区分することができる。ゲート駆動部は、チップオンフィルム(Chip On Film)またはチップオングラス(Chip On Glass)の形態で表示パネルに装着され、または、表示パネルの非表示領域であるベゼル領域に薄膜トランジスタの組み合わせで形成されるゲートインパネル(Gate In Panel、以下GIP)の形態で具現されることもある。GIP形態のゲート駆動部は、ゲートラインの数に対応してステージを備え、各ステージは、一対一で対応するゲートラインに供給されるゲートパルスを出力する。ゲートラインは、表示領域に配置された画素アレイにゲート信号を供給して、発光素子が発光するようにする。
【0006】
したがって、画素アレイに正確な信号を伝達するために、ゲート駆動部の駆動能力の向上および信頼性を高めるための方法が模索されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
前述したように、電界発光表示装置は、エミッション信号と1つ以上のスキャン信号を用いて駆動する。電界発光表示装置を駆動するためには、データ信号を走査するためのスキャン信号だけでなく、スキャン信号を走査する間、発光素子の発光を停止させるためのエミッション信号が必要である。
【0009】
表示パネルの高解像度によるクロック信号およびエミッション信号の負荷の増加により動作マージンが減少してエミッション駆動回路の不良が発生し得る。また、GIP形態のゲート駆動部は、電界発光表示装置のベゼル領域を拡大させることになる。
【0010】
そこで、本明細書の発明者らは、前記した問題点を認識して、小さな面積に配置することができ、動作マージンおよび信頼性が向上したゲート駆動部およびこれを用いた電界発光表示装置を発明した。
【0011】
本明細書の実施例に係る解決課題は、ゲート駆動部を構成するトランジスタの動作マージンを拡大し、信頼性を向上させたゲート駆動部およびこれを用いた表示装置を提供することである。
【0012】
本明細書の実施例に係る解決課題は、表示パネルのベゼル領域を縮小化することができるゲート駆動部およびこれを用いた表示装置を提供することである。
【0013】
本明細書の課題は、以上で言及した課題に限定されず、言及されていないまた他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本明細書の一実施例による電界発光表示装置において、電界発光表示装置は、エミッションラインに接続したサブピクセルおよびエミッションラインにエミッション信号を供給し、複数のステージで構成されエミッション駆動部を含む。複数のステージのうち、第k(kは1以上の自然数)番目のステージは、それぞれQノードおよび第2出力ノードによって制御されてエミッションラインに接続した第1出力ノードに電圧を提供するプルダウン部およびプルアップ部、第k-1番目ステージの第1出力ノードの電圧または第1スタート信号が印加する第1制御部、第k-1番目ステージの第2出力ノードの電圧または第2スタート信号が印加する第2制御部、第2出力ノードの電圧を制御するための第3制御部、および第2出力ノードによって制御される第4制御部を含む。そして、第1出力ノードはエミッションラインに接続する。これにより、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大し、ゲート駆動部の信頼性を向上させることができる。また、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らすことができる。
【0015】
本明細書の一実施例によってステージを含むゲート駆動部において、第k(kは1以上の自然数)番目のステージは、第1出力ノードを制御するプルダウントランジスタおよびプルアップトランジスタ、第2出力ノードを制御する制御部を含み、第1出力ノードおよび第2出力ノードに印加された電圧は、第k+1番目のステージのスタート信号として印加される。制御部は、Qノードによって制御される第3トランジスタ、第1クロック信号によって制御される第4トランジスタ、QBノードによって制御される第5トランジスタ、およびQBノードに一方の電極が接続して第2出力ノードに他方の電極が接続した第1コンデンサを含む。これにより、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大し、ゲート駆動部の信頼性を向上させることができる。また、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らすことができる。
【0016】
その他の実施例の詳細な事項は、詳細な説明および図に含まれている。
【発明の効果】
【0017】
本明細書の実施例によると、ステージは、それぞれその前のステージから出力される2つの信号をスタート信号として用いることにより、ステージが占める面積を縮小させて、ベゼル領域を減らし、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大することができる。
【0018】
また、本明細書の実施例によると、コンデンサの両端に接続したトランジスタをダブルゲート型トランジスタで形成することにより、ステージを構成する回路の信頼性を向上させることができる。
【0019】
また、本明細書の実施例によると、トランジスタを用いて、プルダウントランジスタを制御するQノードを分割することにより、Qノードに形成される寄生容量を減少させ、プルダウン部に含まれるコンデンサを省略することができる。
【0020】
また、本明細書の実施例によると、Q’ノードと第6トランジスタの間に第10トランジスタを配置することにより、第1クロック信号がターンオン電圧である場合、第1トランジスタを介して伝達されたターンオン電圧と第6トランジスタを介して伝達されたハイ電圧が衝突することを防止して、第3トランジスタが劣化して閾値電圧がシフトしても、第1トランジスタを介して入力した信号が正常に伝達されるようにする。
【0021】
また、本明細書の実施例によると、第の出力信号ラインとハイ電圧ラインに接続した第4コンデンサは、第1出力信号がハイ電圧からロー電圧に変わる前でありながらQBノードがロー電圧からハイ電圧に変わるとき、第1コンデンサにより第2出力信号の電圧がハイ電圧になることを防止し、第2出力信号がロー電圧状態を維持して、第1出力信号がハイ電圧状態を維持できるようにする。
【0022】
以上で解決しようとする課題、課題解決手段、効果に記載した明細書の内容が請求項の必須的な特徴を特定するものではなく、請求項の権利範囲は、明細書の内容に記載された事項によって制限されない。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置のブロック図である。
【
図2】本明細書の一実施例に係るゲート駆動部のブロック図である。
【
図3】本明細書の一実施例に係るステージのブロック図である。
【
図4】本明細書の第1実施例に係るステージの回路図である。
【
図5】本明細書の第2実施例に係るステージの回路図である。
【
図6】本明細書の第3実施例に係るステージの回路図である。
【
図7】本明細書の一実施例に係るステージの駆動波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明の利点と特徴、そしてそれらを達成する方法は添付の図と共に詳細に後述する実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施例に限定されるものではなく、異なる多様な形態で具現されるものであり、単に本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らしめるために提供するものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。
【0025】
本発明の実施例を説明するために図で開示した形状、大きさ、比率、角度、数などは例示的なものなので、本発明は、図に示した事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって同一参照符号は同一の構成要素を指すことができる。また、本発明を説明するにおいて、関連する公知技術に対する詳細な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【0026】
本明細書で言及した「含む」、「有する」、「からなる」などが使用されている場合は、「~だけ」が使用されていない限り、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現する場合に、特に明示的な記載事項がない限り、複数が含まれる場合を含む。
【0027】
構成要素を解釈するに当たり、別途の明示的な記載がなくても誤差の範囲を含むものと解釈する。
【0028】
位置関係の説明である場合には、例えば、「~上に」、「~の上部に」、「~の下部に」、「~の隣に」などで2つの部分の位置関係が説明されている場合は、「すぐに」または「直接」が使用されていない以上、二つの部分の間に1つ以上の他の部分が位置することもできる。
【0029】
時間の関係に対する説明である場合には、例えば、「~の後」、「~に続いて」、「~次に」、「~前に」などで時間的前後関係が説明されている場合は、「すぐに」または「直接」が使用されていない以上、連続していない場合も含むことができる。
【0030】
本明細書いくつかの実施例のそれぞれの特徴が部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能で、技術的に様々な連動および駆動が可能であり、各実施例が互い対して独立して実施可能であり得、関連の関係で一緒に実施することもできる。
【0031】
本明細書で表示パネルの基板上に形成されるゲート駆動部は、n型またはp型のトランジスタで具現することができる。例えば、トランジスタは、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)構造のトランジスタで具現することができる。トランジスタは、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極を含む3電極素子である。ソース電極は、キャリア(carrier)をトランジスタに供給する。トランジスタ内でキャリアは、ソースから移動を開始する。ドレイン電極は、トランジスタからキャリアが外部に出る電極である。
【0032】
例えば、トランジスタのキャリアは、ソース電極からドレイン電極に移動する。n型トランジスタの場合には、キャリアが電子であるため、ソース電極からドレイン電極に移動できるように、ソース電極の電圧がドレイン電極の電圧よりも低い電圧を有する。n型トランジスタで電子がソース電極からドレイン電極の方に移動するので、電流の方向は逆にドレイン電極からソース電極の方向である。p型トランジスタの場合には、キャリアが正孔であるため、ソース電極からドレイン電極に正孔が移動できるように、ソース電極の電圧がドレイン電極の電圧よりも高い。p型トランジスタの正孔がソース電極からドレイン電極の方に移動するので、電流の方向は、ソース電極からドレイン電極の方向である。トランジスタのソース電極とドレイン電極は、固定されたものではなく、トランジスタのソース電極とドレイン電極は、印加電圧によって変更することができる。したがって、ソース電極およびドレイン電極は、それぞれ第1電極および第2電極または第2電極および第1電極として言及することができる。
【0033】
以下では、ゲートオン電圧(gate on voltage)はトランジスタがターンオン(turn-on)することができるゲート信号の電圧であり、ゲートオフ電圧(gate off voltage)はトランジスタがターンオフ(turn-off)することができる電圧である。例えば、p型トランジスタでゲートオン電圧はロジックロー電圧(VL)であり得、ゲートオフ電圧はロジックハイ電圧(VH)であり得る。n型トランジスタでゲートオン電圧は、ロジックハイ電圧であり得、ゲートオフ電圧はロジックロー電圧であり得る。
【0034】
以下、添付の図を参照して、本明細書の実施例に係るゲート駆動部およびこれを用いた電界発光表示装置について説明することにする。
【0035】
図1は、本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置のブロック図である。
【0036】
図1を参考にすると、電界発光表示装置100は、映像処理部110、タイミング制御部120、ゲート駆動部130、データ駆動部140、表示パネル150、および電源供給部180を含む。
【0037】
映像処理部110は、外部から供給された映像データおよび各種装置を駆動するための駆動信号などを出力する。映像処理部110から出力される駆動信号には、データイネーブル信号、垂直同期信号、水平同期信号、およびクロック信号が含まれ得る。
【0038】
タイミング制御部120は、映像処理部110から供給された映像データおよび駆動信号などが供給される。タイミング制御部120は、駆動信号に基づいて、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)、および表示パネル150に表示しようとする映像の輝度情報を含んだデータ信号(DATA)を出力する。
【0039】
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)に応答して、スキャン信号を出力する。ゲート駆動部130は、ゲートライン(GL1,...,GLn)を介してゲート信号を出力する。ゲート駆動部130は、IC(integrated circuit)形態で形成することができ、表示パネル150に内蔵されたGIP(gate in panel)形態で形成することもできる。ゲート駆動部130は、表示パネル150の左側および右側にそれぞれ配置したり、いずれか一方に配置したりすることもできる。ゲート駆動部130は、複数のステージからなる。例えば、ゲート駆動部130の第1ステージは、表示パネル150の第1ゲートラインに印加させる第1ゲート信号を出力する。
【0040】
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のタイミング制御信号(DDC)に応答して、データ電圧を出力する。データ駆動部140は、タイミング制御部120から供給されたデジタル形態のデータ信号(DATA)をサンプリングしてラッチ(latch)してガンマ基準電圧に基づいたアナログ形態のデータ信号に変換する。データ駆動部140は、データライン(DL1,...,DLm)を介してデータ信号を出力する。データ駆動部140は、IC(integrated circuit)形態で表示パネル150上に形成するか、表示パネル150にチップオンフィルム(Chip On Film)形態で形成することもできる。
【0041】
電源供給部180は、高電位電源電圧(VDD)と低電位電源電圧(VSS)などを出力する。電源供給部180から出力された高電位電源電圧(VDD)と低電位電源電圧(VSS)などは、表示パネル150に供給される。高電位電源電圧(VDD)は、高電位電源ラインを介して表示パネル150に供給され、低電位電源電圧(VSS)は、低電位電源ラインを介して表示パネル150に供給される。電源供給部180から出力した電圧は、ゲート駆動部130やデータ駆動部140で使用することもできる。
【0042】
表示パネル150は、ゲート駆動部130および、データ駆動部140から供給されたゲート信号およびデータ信号、そして電源供給部180から供給された電源電圧に対応して映像を表示する。表示パネル150は、映像を表示することができるように動作するピクセルアレイを含み、ピクセルアレイは、サブピクセル(SP)で構成される。
【0043】
表示パネル150は、サブピクセル(SP)が配置された表示領域(DA)と表示領域(DA)の外郭に各種信号ラインやパッドなどが形成される非表示領域を含む。表示領域(DA)は、映像が表示される領域であるため、サブピクセル(SP)が位置する領域であり、非表示領域は、映像が表示されない領域であるため、サブピクセル(SP)が位置していないが、ダミーピクセルは、位置することができる。また、非表示領域には、ゲート駆動部130および、データ駆動部140が位置することができる。
【0044】
表示領域(DA)は、複数のサブピクセル(SP)を含み、それぞれのサブピクセル(SP)が表示する階調に基づいて映像を表示する。それぞれのサブピクセル(SP)は、カラムライン(column line)に沿って配列されるデータライン(DL)と接続し、ピクセルライン(pixel line)またはローライン(row line)に沿って配列されるゲートラインに接続する。同じピクセルラインに位置するサブピクセル(SP)は、同一のゲートラインを共有し、同時に駆動する。そして、第1ゲートラインに接続したサブピクセル(SP)を第1サブピクセルと定義し、第nゲートラインに接続したサブピクセル(SP)を第nサブピクセルにと定義するとき、第1サブピクセルから第nサブピクセルは、順次に駆動する。
【0045】
サブピクセル(SP)は、マトリックス形態に配置して画素アレイを構成するが、これに限定されない。サブピクセル(SP)は、マトリックス形態以外に、サブピクセル(SP)を共有する形態、ストライプ(stripe)形態、ダイヤモンド(diamond)形態など多様な形態で配置することができる。
【0046】
サブピクセル(SP)は、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および青色サブピクセルを含むか、または赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、青色サブピクセル、および白色サブピクセルを含むことができる。サブピクセル(SP)は、発光特性によって、一つ以上の異なる発光面積を有することもできる。
【0047】
図2は、本明細書の一実施例に係るゲート駆動部のブロック図である。詳細には、
図2は、本明細書の一実施例に係るゲート駆動部およびゲート駆動部から出力される信号が印加されるピクセルのラインを示している。
【0048】
前述したように、表示パネル150は、サブピクセル(SP)を基に映像を表示する表示領域(DA)と信号ラインや駆動部などが位置して映像を表示しない非表示領域(NDA)を含む。
【0049】
サブピクセル(SP)は、発光素子および発光素子のアノードに印加される電流量を制御するピクセル駆動回路を含む。ピクセル駆動回路は、発光素子に一定の電流が流れるように電流量を制御する駆動トランジスタを含むことができる。発光素子は、発光期間に発光し、発光期間以外の期間には発光しない。発光期間以外の期間には、ピクセル駆動回路が初期化され、スキャン信号がピクセル駆動回路に入力し、プログラミングおよびピクセル駆動回路の補償期間などを行なうことができる。例えば、ピクセル駆動回路の補償は、駆動トランジスタのしきい値電圧補償であり得る。発光期間以外の期間には、発光素子が特定の輝度で発光することができる電流が一定に供給されないので、発光素子が発光しないようにしなければならない。例えば、発光素子が発光しないようにすることができる方法としては、発光素子のアノードと駆動トランジスタとの間にエミッショントランジスタを接続することができる。エミッショントランジスタは、エミッションラインに接続してエミッション駆動部から出力するエミッション信号によって制御される。発光期間でエミッション信号は、ターンオン電圧であり、発光期間以外の期間でエミッション信号は、ターンオフ電圧であり得る。
【0050】
表示パネル150に含まれたサブピクセル(SP)を駆動するためのゲート信号は、スキャン信号およびエミッション信号を含む。したがって、ゲート駆動部130は、スキャン信号を印加する駆動部およびエミッション信号を印加する駆動部を別々に含むことができる。スキャン信号は、スキャンラインを介してサブピクセル(SP)に印加され、エミッション信号はエミッションラインを介してサブピクセル(SP)に印加される。
【0051】
図2のゲート駆動部130は、エミッション信号を印加する駆動部のみを表示する。本明細書によるゲート駆動部130は、第1ステージ(EM(1))から第nステージ(EM(n))を含む。
図2では、第kステージ(EM(k))を例として説明する。この場合には、kは自然数であり、1<k≦nである。
【0052】
ゲート駆動部130は、第kステージ(EM(k))に入力する第1クロック信号(CLK1)、第2クロック信号(CLK2)、ロー電圧(VL)、ハイ電圧(VH)、およびスタート電圧(VST)が印加される配線を含む。たとえば、ロー電圧(VL)は-8Vから-7Vであり、エミッションハイ電圧(VEH)は、7Vから8Vであり得る。第kステージ(EM(k))は、第1クロック信号(CLK1)および第2クロック信号(CLK2)に対応してスタート電圧(VST)をシフトしながらエミッション信号を第kピクセルライン(H(k))に提供する。この場合には、スタート電圧(VST)は、第1ステージ(EM(1))に入力し、第2ステージ(EM(2))から第nステージ(EM(n))は、その前のステージから出力するエミッション信号をスタート信号として入力することによって動作する。例えば、第kステージ(EM(k))の第1出力信号(OUT1)は、第k+1ステージ(EM(k+1))のスタート信号として入力し、第kピクセルライン(H(k))に入力する。第k+1ステージ(EM(k+1))は、第k+1ピクセルライン(H(k+1))にエミッション信号を提供する。そして、第kステージ(EM(k))の第2出力信号(OUT2)は、第k+1ステージ(EM(k+1))のスタート信号として入力する。第k+1ステージ(EM(k+1))は、第kステージ(EM(k))から出力する2つの信号をスタート信号として用いることにより、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らし、ステージに含まれた構成要素の動作マージンを拡大することができる。同様に、第k+2ステージ(EM(k+2))は、第k+1ステージ(EM(k+1))から出力される2つの信号をスタート信号として用いる。第k+2ステージ(EM(k+2))は、第k+2ピクセルライン(H(k+2))にエミッション信号を提供する。
【0053】
第1クロック信号(CLK1)および第2クロック信号(CLK2)は、それぞれハイ電圧とロー電圧の間をスイングし、互いに反対の位相であり得る。この場合には、第1クロック信号(CLK1)および第2クロック信号(CLK2)は、互いに逆の位相であるが、クロック周期の違いがあり得る。例えば、第1クロック信号(CLK1)のクロック周期は、第2クロック信号(CLK2)のクロック周期より長い場合もある。そして、
図2では、ゲート駆動部130に入力する第1クロック信号(CLK1)および第2クロック信号(CLK2)の2相の回路を示したが、これに限定されない。
【0054】
図3は、本明細書の一実施例に係るステージのブロック図である。
図3は、ゲート駆動部130を構成する第kステージ(EM(k))を例として説明する。この場合には、ステージはエミッションステージであり得る。
【0055】
図3を参照すると、第kステージ(EM(k))は、プルダウン部11は、プルアップ部12、Qノード制御部13、QBノード制御部14、O2ノード制御部15、および出力信号安定化部16を含む。
【0056】
プルダウン部11は、Qノード(Q)の電圧に応答して、第1出力信号(OUT1)を出力し、プルアップ部12は、O2ノード(O2)の電圧に応答して、第1出力信号(OUT1)をターンオフ電圧で制御する。第1出力信号(OUT1)は、O1ノード(O1)に印加され、第kピクセルラインに印加される。ここで、O2ノード(O2)に対する説明は後述することにする。Qノード(Q)は、第1ノードと称することもできる。O2ノードは、第2ノードと称することができ、O1ノードは、第3ノードと称することができる。
【0057】
Qノード制御部13は、Qノード(Q)を充電または放電させるための構成要素であり、第k-1ステージ(EM(k-1))の第1出力信号(OUT1(k-1))をスタート信号として用いてQノード(Q)にターンオン電圧を印加する。第k-1ステージ(EM(k-1))は、第k-1ピクセルライン(H(k-1))にエミッション信号を提供する。Qノード制御部13は、第1制御部と称することもできる。
【0058】
QBノード制御部14は、QBノード(QB)を充電または放電させるための構成要素であり、第k-1ステージ(EM(k-1))の第2出力信号(OUT2(k-1))をスタート信号として用いてQBノード(QB)にターンオン電圧を印加する。QBノード制御部14は、第2制御部と称することもできる。
【0059】
O2ノード制御部15は、O2ノード(O2)を充電または放電させるための構成要素であり、QBノード(QB)に印加される信号の入力を受けてO2ノード(O2)に出力する。Qノード(Q)がターンオフ電圧である間、ターンオン電圧をO2ノード(O2)に出力させ、Qノード(Q)がターンオン電圧の間、ターンオフ電圧をO2ノード(O2)に出力させる。また、Qノード(Q)の電圧がロー電圧である場合、O2ノード(O2)の電圧をハイ電圧に維持させる。O2ノード制御部15は、第3制御部と称することもできる。
【0060】
出力信号安定化部16は、O2ノード(O2)の電圧によってQノード(Q)の電圧をハイ電圧に維持させることにより、第1出力信号(OUT1)を安定化させる。出力信号安定化部16は、第4制御部と称することもできる。
【0061】
前述したように、ターンオフ電圧は、ターンオフ電圧が印加されるトランジスタの種類によって異なる。ターンオフ電圧は、p型トランジスタの場合はハイ電圧であり、n型トランジスタの場合はロー電圧である。そして、ターンオン電圧は、p型トランジスタの場合はロー電圧であり、n型トランジスタの場合はハイ電圧である。以下では、p型トランジスタで構成された第kステージ(EM(k))を例として説明する。
【0062】
図4は、本明細書の第1実施例に係るステージの回路図である。
図4は
図3のブロック図を具体化した回路図であり、ゲート駆動部130を構成する第kステージ(EM(k))を例として説明する。
【0063】
図4を参照すると、第kステージ(EM(k))は、プルダウン部11、プルアップ部12、Qノード制御部13、QBノード制御部14、O2ノード制御部15、および出力信号安定化部16を含む。
【0064】
Qノード制御部13は、第1トランジスタ(T1)で構成される。第1トランジスタ(T1)のゲート電極は、第1クロック信号(CLK1)が入力する第1クロック信号ラインに接続し、ソース電極は、第k-1ステージの第1出力ノードに接続し、ドレイン電極はQノード(Q)に接続する。第1トランジスタ(T1)は、第1クロック信号(CLK1)のターンオン電圧によってターンオンされ、第k-1ステージの第1出力信号(OUT1(k-1))をQノード(Q)に提供する。
【0065】
QBノード調節部14は、第2トランジスタ(T2)で構成される。第2トランジスタ(T2)のゲート電極は、第2クロック信号(CLK2)が入力する第2クロック信号ラインに接続し、ソース電極は、第k-1ステージの第2出力ノードに接続し、ドレイン電極はQBノード(QB)に接続する。第2トランジスタ(T2)は、第2クロック信号(CLK2)のターンオン電圧によってターンオンされ、第k-1ステージの第2出力信号(OUT2(k-1))をQBノード(QB)に提供する。
【0066】
O2ノード制御部15は、第3トランジスタ(T3)、第4トランジスタ(T4)、および第5トランジスタ(T5)で構成される。第3トランジスタ(T3)、第4トランジスタ(T4)、および第5トランジスタ(T5)は、直列に接続する。第3トランジスタ(T3)のドレイン電極は、第4トランジスタ(T4)のドレイン電極と接続し、第4トランジスタ(T4)のソース電極は、第5トランジスタ(T5)のドレイン電極と接続する。第3トランジスタ(T3)のゲート電極は、第1トランジスタ(T1)のドレイン電極と接続し、第4トランジスタ(T4)のゲート電極は、第1クロック信号ラインと接続し、第5トランジスタ(T5)のゲート電極は、QBノード(QB)と接続する。そして、第3トランジスタ(T3)のソース電極は、ハイ電圧(VH)が入力するハイ電圧ラインに接続し、第5トランジスタ(T5)のソース電極はロー電圧(VL)が入力するロー電圧ラインに接続する。第1クロック信号(CLK1)とQBノード(QB)の電圧がターンオン電圧の時に、ロー電圧(VL)をO2ノード(O2)に印加する。そして、O2ノード(O2)に印加した電圧は、第k+1ステージのスタート信号になる。この場合、第1コンデンサに接続して、他のトランジスタに比べて高いストレスを受ける第5トランジスタ(T5)をダブルゲート型トランジスタで形成することにより、第5トランジスタ(T5)の信頼性を向上させることができる。
【0067】
O2ノード制御部15は、第1コンデンサ(C1)をさらに含む。第1コンデンサ(C1)の第1電極はO2ノード(O2)に接続し、第2電極はQBノード(QB)に接続する。第1コンデンサ(C1)は、ロー電圧(VL)がO2ノード(O2)に印加された時、ブートストラップ現象によってQBノード(QB)の電圧をロー電圧(VL)よりも低い状態にして、第5トランジスタ(T5)が安定的にターンオン状態を維持できるようにする。第3トランジスタ(T3)は、Qノード(Q)にロー電圧が提供された時、ターンオンして、ハイ電圧(VH)をO2ノード(O2)に印加する。
【0068】
出力信号安定化部16は、第6トランジスタ(T6)を含む。第6トランジスタ(T6)のゲート電極は、O2ノード(O2)に接続し、ソース電極はハイ電圧(VH)が入力するハイ電圧ラインに接続し、ドレイン電極はQノード(Q)に接続する。O2ノード(O2)にロー電圧を印加すると、第6トランジスタ(T6)がターンオンしてQノード(Q)にハイ電圧を印加する。第6トランジスタ(T6)は、プルダウン部11をターンオフさせてO1ノード(O1)にターンオフ電圧が安定的に維持されるようにする。そして、第1コンデンサに接続して、他のトランジスタに比べて高いストレスを受ける第6トランジスタ(T6)をダブルゲート型トランジスタで形成することにより、第6トランジスタ(T6)の信頼性を向上できる。
【0069】
出力信号安定化部16は、第2コンデンサ(C2)をさらに含む。第2コンデンサ(C2)の第1電極はQノード(Q)に接続し、第2電極は第2クロック信号ラインに接続する。第2コンデンサ(C2)は、Qノード(Q)がロー電圧の時にチャージポンピング(Charge Pumping)作用によってQノード(Q)の電圧をロー電圧状態に維持する。
【0070】
プルダウン部11は、第7トランジスタ(T7)を含む。第7トランジスタ(T7)のゲート電極はQノード(Q)に接続し、ソース電極はロー電圧ラインに接続し、ドレイン電極はO1ノード(O1)に接続する。Qノード(Q)にロー電圧が入力すると、第7トランジスタ(T7)は、ターンオンしてロー電圧(VL)をO1ノード(O1)に印加する。O1ノード(O1)に印加された電圧は、第kステージの第1出力信号として第kピクセルラインに伝達される。プルダウン部11は、第3コンデンサ(C3)をさらに含む。第3コンデンサ(C3)の第1電極はQノード(Q)に接続し、第2電極はO1ノード(O1)に接続する。第3コンデンサ(C3)は、ロー電圧(VL)がO1ノード(O1)に印加された時、ブートストラップ現象によってQノード(Q)の電圧をロー電圧(VL)よりも低い状態にして、第7トランジスタ(T7)が安定的にターンオン状態を維持できるようにする。
【0071】
プルアップ部12は、第8トランジスタ(T8)を含む。第8トランジスタ(T8)のゲート電極はO2ノード(O2)に接続し、ソース電極はハイ電圧ラインに接続し、ドレイン電極はO1ノード(O1)に接続する。O2ノード(O2)にロー電圧が提供されると、第8トランジスタ(T8)は、ターンオンして、ハイ電圧(VH)をO1ノード(O1)に印加する。
【0072】
本明細書の第1実施例に係る第kステージに含まれたトランジスタの中でダブルゲート型トランジスタとして示された第5トランジスタ(T5)および第6トランジスタ(T6)だけでなく、第1トランジスタ(T1)、第2トランジスタ(T2)、第3トランジスタ(T3)、および第4トランジスタ(T4)もダブルゲート型トランジスタとして具現することにより、ゲート駆動部の信頼性を向上できる。
【0073】
本明細書の第1実施例に係る第kステージは8つのトランジスタを含む比較的シンプルな回路構成と第k-1ステージの出力信号二つを入力信号として用いることにより、ステージが占める面積を縮小してベゼル領域を減らし、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大できる。
【0074】
図5は、本明細書の第2実施例に係るステージの回路図である。
図5は
図3のブロック図を具体化した回路図であり、ゲート駆動部130を構成する第kステージ(EM(k))を例に説明する。
【0075】
図5は
図4の回路図で、第9トランジスタ(T9)を追加することによって回路の信頼性が改善された構造である。したがって、
図4と重複する構成要素については説明を省略、または簡単にできる。
【0076】
図5を参照すると、第kステージ(EM(k))は、プルダウン部11’、プルアップ部12、Qノード制御部13、QBノード制御部14、O2ノード制御部15、および出力信号安定化部167を含む。プルアップ部12、Qノード制御部13、QBノード制御部14、およびO2ノード制御部15は、本明細書の第1実施例の構成と同じである。
【0077】
出力信号安定化部16’は、第6トランジスタ(T6’)および第9トランジスタ(T9)を含む。第9トランジスタ(T9)は、Qノード(Q)に接続してQノード(Q)をQノード(Q)とQ’ノード(Q’)に分割する。第9トランジスタ(T9)のゲート電極は、ロー電圧ラインに接続することにより、第9トランジスタ(T9)は、ターンオン状態を維持する。第9トランジスタ(T9)のソース電極およびドレイン電極は、それぞれQノード(Q)およびQ’ノード(Q’)に接続する。Qノード(Q)が分割されることにより、第6トランジスタ(T6’)のドレイン電極は、Q’ノード(Q’)に接続する。この場合、第9トランジスタ(T9)は、Qノード安定化部と称することができる。
【0078】
O2ノード制御部15に含まれてQノード(Q)に接続した第3トランジスタ(T3)と出力信号安定化部16’に含まれた第6トランジスタ(T6’)は、しきい値電圧の劣化が他のトランジスタに比べて大きく発生する。これを解決するために、第9トランジスタ(T9)を追加してQノード(Q)を分割することによって、第3トランジスタ(T3)と第6トランジスタ(T6’)のしきい値電圧劣化レベルを緩和させて、ゲート駆動部の信頼性を向上できる。
【0079】
本明細書の第2実施例では、プルダウン部11’を構成する第7トランジスタ(T7)および第3コンデンサの中で第3コンデンサを省略できる。第9トランジスタ(T9)が省略された場合、Qノード(Q)には、寄生容量が多く形成されるが、第9トランジスタ(T9)が追加されてQノード(Q)が分割され、Qノード(Q)に形成される寄生容量が減少するからである。
【0080】
本明細書の第2実施例に係る第kステージに含まれたトランジスタの中でダブルゲート型トランジスタとして示された第5トランジスタ(T5)および第6トランジスタ(T6’)だけでなく、第1トランジスタ(T1)、第2トランジスタ(T2)、第3トランジスタ(T3)、および第4トランジスタ(T4)もダブルゲート型トランジスタで具現することにより、ゲート駆動部の信頼性を向上させられる。
【0081】
本明細書の第2実施例に係る第kステージは、第k-1ステージの出力信号二つを入力信号として用いることにより、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らし、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大できる。
【0082】
図6は、本明細書の第3実施例に係るステージの回路図である。
図5は
図3のブロック図を具体化した回路図であり、ゲート駆動部130を構成する第kステージ(EM(k))を例に説明する。
【0083】
図6は、
図5の回路図において、第10トランジスタ(T10)が追加されることで、トランジスタの動作マージンが拡大され、しきい値電圧のシフトによる動作不能の問題を改善できる。そして、第4コンデンサ(C4)が追加されることでO1ノード(O1)に印加される電圧の歪みの問題を改善できる。
【0084】
以下、
図6の説明の中で、
図4または
図5と重複する構成要素については説明を省略、または簡単にできる。
【0085】
図6を参照すると、第kステージ(EM(k))は、プルダウン部11’、プルアップ部12、Qノード制御部13、QBノード制御部14、O2ノード制御部15、および出力信号安定化部16’を含む。
【0086】
プルダウン部11'、プルアップ部12、Qノード制御部13、QBノード制御部14、およびO2ノード制御部15は、本明細書の第2実施例の構成と同じである。
【0087】
出力信号安定化部16”は、第6トランジスタ(T6”)、第9トランジスタ(T9)、第10トランジスタ(T10)、第2コンデンサ(C2)、および第4コンデンサ(C4)を含む。この中で、第9トランジスタ(T9)および第2コンデンサ(C2)は、
図5の構成要素と同じなので説明は省略する。
【0088】
第10トランジスタ10のゲート電極は、第2クロック信号ラインに接続し、ソース電極は、第6トランジスタ(T6”)のドレイン電極に接続し、ドレイン電極は、Q’ノード(Q’)に接続する。そして、第6トランジスタ(T6”)のゲート電極は、O2ノード(O2)に接続し、ソース電極はハイ電圧ラインに接続し、ドレイン電極は、第10トランジスタ(T10)のソース電極に接続する。第10トランジスタ(T10)は、第1クロック信号(CLK1)がターンオン電圧である場合、第1トランジスタ(T1)を介して伝達されたターンオン電圧と第6トランジスタ(T6”)を介して伝達されたハイ電圧が衝突することを防止して、第3トランジスタ(T3)が劣化してしきい値電圧がシフトしても、第1トランジスタ(T1)を介して第k-1ステージの第1出力信号が正常に伝達されるようにする。
【0089】
第4コンデンサ(C4)の第1電極はO2ノード(O2)に接続して、第2電極はハイ電圧線に接続する。第4コンデンサ(C4)は、O1ノード(O1)がハイ電圧からロー電圧に変わる前、QBノード(QB)がロー電圧からハイ電圧に変わる時、第1コンデンサ(C1)によってO2ノード(O2)電圧がハイ電圧になることを防止し、O2ノード(O2)がロー電圧状態を維持してO1ノード(O1)がハイ電圧状態を維持できるようにする。この場合、第10トランジスタ(T10)および第4コンデンサ(C4)は、動作マージン拡大部と称することができる。
【0090】
本明細書の第3実施例に係る第kステージに含まれたトランジスタの中でダブルゲート型トランジスタとして示されている第5トランジスタ(T5)および第6トランジスタ(T6)だけでなく、第1トランジスタ(T1)、第2トランジスタ(T2)、第3トランジスタ(T3)、第4トランジスタ(T4)、および第6トランジスタ(T6”)もダブルゲート型トランジスタとして具現することにより、ゲート駆動部の信頼性を向上させることができる。
【0091】
本明細書の第3実施例に係る第kステージは、第k-1ステージの出力信号二つを入力信号として用いることにより、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らし、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大することができる。
【0092】
図7は、本明細書の一実施例に係るステージの駆動波形図である。
図7の波形図は、本明細書の第1実施例、第2実施例、および第3実施例にも同様に適用することができる。
【0093】
図7、
図4、
図5、および
図6を参照すると、第1期間(P1)で第k-1ステージ(EM(k-1))の第2出力信号(OUT2(k-1))と第2クロック信号(CLK2)がロー電圧であるため、第2トランジスタ(T2)がターンオンされてQBノード(QB)にロー電圧を印加する。そして、QBノード(QB)に印加されたロー電圧により第5トランジスタ(T5)がターンオンしてロー電圧(VL)を第5トランジスタのドレイン電極に印加する。
【0094】
第2期間(P2)で第1クロック信号(CLK1)がロー電圧であるため、第1トランジスタ(T1)および第4トランジスタ(T4)がターンオンし、第k-1ステージの第1出力信号(OUT1(k-1))のハイ電圧がQノード(Q)に印加され、第5トランジスタ(T5)のドレイン電極のロー電圧がO2ノード(O2)に印加される。したがって、第2期間(P2)の間、第kステージの第2出力信号(OUT2)はロー電圧である。そして、第1コンデンサ(C1)のブートストラップでQBノード(QB)はロー電圧よりも低くなるので、第5トランジスタ(T5)が安定的にターンオン状態を維持することができる。そして、O2ノード(O2)に印加されたロー電圧によって第8トランジスタがターンオンされるため、O1ノード(O1)にハイ電圧が印加される。したがって、第2期間(P2)の間、第kステージの第1出力信号(OUT1)は、ハイ電圧である。
【0095】
第k-1ステージの第1出力信号(OUT1(k-1))および第2出力信号(OUT2(k-1))は、それぞれハイ電圧およびロー電圧が4水平期間維持され、これにより、第kステージの第1出力信号(OUT1)および第2出力信号(OUT2)は、それぞれハイ電圧およびロー電圧が4水平期間中維持される。
【0096】
さらに、第1実施例および第2実施例の場合、第2期間(P2)を含む3水平期間の間O2ノード(O2)に印加されたロー電圧によって第6トランジスタ(T6、T6’)がターンオンしてQノード(Q)およびQ’ノード(Q’)にハイ電圧を印加することにより、第1出力信号(OUT1)は、安定的にハイ電圧を出力できる。第3実施例の場合、第2期間(P2)を含む3水平期間の間O2ノード(O2)に印加されたロー電圧によって第6トランジスタ(T6”)がターンオンされるが、第10トランジスタ(T10)は第2クロック信号(CLK2)がロー電圧の場合にのみターンオンするので、Q’ノード(Q’)にハイ電圧を間欠的に印加する。
【0097】
第3期間(P3)で第k-1ステージの第2出力信号(OUT2(k-1))がハイ電圧に変換されて、第2クロック信号(CLK2)がロー電圧であるため、ハイ電圧がQBノード(QB)に印加される。そして、第5トランジスタ(T5)はターンオフする。
【0098】
第4期間(P4)で、第k-1ステージの第1出力信号(OUT1(k-1))および、第1クロック信号(CLK1)がロー電圧であるため、第1トランジスタ(T1)がターンオンされてロー電圧をQノード(Q)に印加する。これにより、第3トランジスタ(T3)がターンオンしてO2ノード(O2)にハイ電圧を印加する。ハイ電圧は、第8トランジスタ(T8)をターンオフさせて第kステージの第2出力信号(OUT2)として第k+1ステージに入力する。また、Qノード(Q)に印加されたロー電圧により第7トランジスタ(T7)がターンオンされるため、ロー電圧をO1ノード(O1)に印加する。この場合、第7トランジスタ(T7)のしきい値電圧値のため、O1ノード(O1)の完全なロー電圧が印加されない。これは、第5期間(P2)で第2コンデンサ(C2)によって補償され得る。
【0099】
第5期間(P5)で第2クロック信号(CLK2)がロー電圧に変換され、第2コンデンサ(C2)のブートストラップ現象によってQノード(Q)の電圧が安定的にロー電圧になり、第7トランジスタ(T7)がターンオン状態を維持しながら、O1ノード(O1)にロー電圧を印加する。O1ノード(O1)に印加した電圧は、第kステージの第1出力信号(OUT1)として第kピクセルラインに印加される。
【0100】
本明細書の実施例に係るゲート駆動部およびこれを用いた電界発光表示装置は、次のように説明できる。
【0101】
本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置において、電界発光表示装置は、エミッションラインに接続したサブピクセルおよびエミッションラインにエミッション信号を供給し、複数のステージで構成されエミッション駆動部を含む。複数のステージの中で、第k(kは1以上の自然数)番目のステージは、それぞれQノードおよび第2出力ノードによって制御されてエミッションラインに接続した第1出力ノードに電圧を提供するプルダウン部およびプルアップ部、第k-1番目ステージの第1出力ノードの電圧または第1スタート信号が印加する第1制御部、第k-1番目ステージの第2出力ノードの電圧または第2スタート信号が印加する第2制御部、第2出力ノードの電圧を制御するための第3制御部、および第2出力ノードによって制御される第4制御部を含む。そして、第1出力ノードはエミッションラインに接続する。これにより、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大し、ゲート駆動部の信頼性を向上させることができる。また、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らすことができる。
【0102】
本明細書の他の特徴によると、第4制御部はQノード安定部をさらに含み、Qノード安定化部はQノードをQノードおよびQ’ノードに分割できる。
【0103】
本明細書の他の特徴によると、第4制御部は動作マージン拡大部をさらに含むことができ、動作マージン拡大部は第4制御部内に発生し得る電圧の衝突を防止できる。
【0104】
本明細書の他の特徴によると、第3制御部はコンデンサを含み、コンデンサに接続したトランジスタを第3制御部および第4制御部にそれぞれ少なくとも1つ含み、トランジスタはダブルゲート型トランジスタであり得る。
【0105】
本明細書の他の特徴によると、プルダウン部はQノードおよび第2出力ノードに接続さしたコンデンサを含むことができる。
【0106】
本明細書の他の特徴によると、第1制御部は、第1クロック信号によって制御され、第2制御部は、第2クロック信号によって制御され、第1クロック信号および第2クロック信号は、1水平期間を周期としてロー電圧とハイ電圧との間をスイングして互いに反対の位相を有することができる。
【0107】
本明細書の一実施例によってステージを含むゲート駆動部において、第k(kは1以上の自然数)番目のステージは、第1出力ノードを制御するプルダウントランジスタおよびプルアップトランジスタ、第2出力ノードを制御する制御部を含み、第1出力ノードおよび第2出力ノードに印加された電圧は、第k+1番目のステージのスタート信号として印加する。制御部は、Qノードによって制御される第3トランジスタ、第1クロック信号によって制御される第4トランジスタ、QBノードによって制御される第5トランジスタ、およびQBノードに一方の電極が接続して第2出力ノードに他方の電極が接続した第1コンデンサを含む。これにより、ステージを構成する構成要素の動作マージンを拡大し、ゲート駆動部の信頼性を向上させることができる。また、ステージが占める面積を縮小して、ベゼル領域を減らすことができる。
【0108】
本明細書の他の特徴によると、第3トランジスタは、ダブルゲート型トランジスタであり得る。
【0109】
本明細書の他の特徴によると、第k番目のステージは、Qノードの電圧を制御する第1トランジスタおよびQBノードの電圧を制御する第2トランジスタを含むことができる。第1トランジスタは、第k-1番目ステージの第1出力ノードと接続して、第2トランジスタは、前記第k-1番目ステージの第2出力ノードと接続できる。
【0110】
本明細書の他の特徴によると、第k番目のステージは、第2出力ノードによって制御されてQノードに接続した第6トランジスタ、およびQノードと第2クロック信号ラインに接続した第2コンデンサを含むことができる。プルダウントランジスタおよび第5トランジスタは、ロー電圧ラインに接続し、プルアップトランジスタ、第3トランジスタ、および第6トランジスタは、ハイ電圧ラインに接続できる。そして、第6トランジスタは、ダブルゲート型トランジスタであり得る。
【0111】
本明細書の他の特徴によると、第k番目のステージは、Qノードおよび第1出力ノードに接続した第3コンデンサを含むことができる。
【0112】
本明細書の他の特徴によると、第k番目のステージは、第2出力ノードによって制御されてQノードに接続した第6トランジスタ、Qノードに接続してQノードをQノードおよびQ’ノードに分割する第9トランジスタ、およびQノードと第2クロック信号ラインに接続した第2コンデンサを含むことができる。プルダウントランジスタ、第5トランジスタ、および第9トランジスタは、ゲートロー電圧ラインに接続して、プルアップトランジスタ、第3トランジスタ、および第6トランジスタは、ゲートハイ電圧ラインに接続できる。そして、第6トランジスタは、ダブルゲート型トランジスタであり得る。
【0113】
本明細書の他の特徴によると、第k番目のステージは、Qノードに接続してQノードをQノードおよびQ’ノードに分割する第9トランジスタ、第2出力ノードによって制御される第6トランジスタ、第2クロック信号によって制御されてQ’ノードおよび第6トランジスタに接続した第10トランジスタ、Qノードおよび第2クロック信号が入力する第2クロック信号ラインに接続した第2コンデンサ、および第2出力ノードおよびハイ電圧ラインに接続した第4コンデンサを含むことができる。プルダウントランジスタ、第5トランジスタ、および第9トランジスタは、ゲートロー電圧ラインに接続して、プルアップトランジスタ、第3トランジスタ、および第6トランジスタは、ゲートハイ電圧ラインに接続できる。そして、第6トランジスタは、ダブルゲート型トランジスタであり得る。
【0114】
以上、添付の図を参照して、本発明の実施例をさらに詳細に説明したが、本発明は、必ずしもこのような実施例で限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様に変形実施することができる。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例により、本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。したがって、以上で記述した実施例は、すべての面で例示的なものであり限定的ではないと理解されなければならない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0115】
GL1~GLn:ゲートライン
DL1~DLm:データライン
11、11’:プルダウン部
12:プルアップ部
13:Qノード制御部
14:QBノード制御部
15:O2ノード制御部
16、16’、16”:出力信号安定化部
100:電界発光表示装置
110:映像処理部
120:タイミング制御部
130:ゲート駆動部
140:データ駆動部
150:表示パネル
180:電源供給部