KR20250082232A - 디스플레이 장치 및 레벨 시프터 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 실시예들은 디스플레이 장치 및 레벨 시프터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제 1 입력 신호에 따라 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로와, 호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로와, 상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함하는 레벨 시프터를 제공할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 레벨 시프터{DISPLAY DEVICE AND LEVEL SHIFTER}
본 개시의 실시예들은 디스플레이 장치 및 레벨 시프터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 패널의 오류 발생시 이로 인한 사고를 예방할 수 있는 디스플레이 장치 및 레벨 시프터에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 다양한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이, 유기 발광 디스플레이 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치 중 유기 발광 디스플레이 장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드를 이용함으로써, 응답 속도가 빠르고 명암비, 발광 효율, 휘도 및 시야각 등에서 장점이 존재한다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 배열된 다수의 서브픽셀(Subpixel) 각각에 배치된 발광 소자를 포함하고, 발광 소자에 흐르는 전압 제어를 통해 발광 소자를 발광시킴으로써 각각의 서브픽셀이 나타내는 휘도를 제어하며 이미지를 표시할 수 있다.
최근, 디스플레이 장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터, 차량용 디스플레이 및 벽걸이 텔레비전 등 그 사용 영역이 점차 넓어지고 있는 추세에 있다.
이러한, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널이 탑재되는 전자 장치의 용도에 따라 다양한 기능을 제공할 수 있는데, 예를 들어, 차량용 디스플레이 장치의 경우 내비게이션 기능이 필수적인 기능이라고 할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 구동 과정에서 충격이나 과전류 등에 의해 비정상적으로 턴-오프되는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 내비게이션과 같은 디스플레이 장치가 비정상적으로 턴-오프되는 과정에서 화면이 깜박이거나 가로 줄무늬와 같은 화면 불량이 나타나면 운전자의 갑작스런 반응으로 인해 사고가 발생할 가능성이 있다.
이에, 본 개시의 발명자들은 디스플레이 패널이 비정상적으로 턴-오프되는 경우에 화면 불량으로 인한 사고를 예방할 수 있는 디스플레이 장치 및 레벨 시프터를 발명하였다.
본 개시의 실시예들은 디스플레이 패널이 비정상적으로 턴-오프되는 경우에, 발광 소자를 제어하는 발광 제어 트랜지스터를 차단함으로써 화면 불량을 해소할 수 있는 디스플레이 장치 및 레벨 시프터를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 디스플레이 패널이 비정상적으로 턴-오프되는 경우에, 서브픽셀에 인가되는 발광 신호를 턴-오프 상태로 제어함으로써, 화면 불량에 의한 사고를 예방할 수 있는 디스플레이 장치 및 레벨 시프터를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복수의 서브픽셀을 포함하는 디스플레이 패널과, 복수의 게이트 라인을 통해 상기 디스플레이 패널에 스캔 신호와 발광 신호를 공급하는 게이트 구동 회로와, 상기 게이트 구동 회로를 제어하는 레벨 시프터와, 상기 레벨 시프터를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되, 상기 레벨 시프터는 제 1 입력 신호에 따라 상기 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로와, 호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로와, 상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 제 1 입력 신호에 따라 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로와, 호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로와, 상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함하는 레벨 시프터를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널이 비정상적으로 턴-오프되는 경우에 화면 불량으로 인한 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널이 비정상적으로 턴-오프되는 경우에, 발광 소자를 제어하는 발광 제어 트랜지스터를 차단함으로써 화면 불량을 해소하고 소비전력을 저감할 수 있는 저전력 구동이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널이 비정상적으로 턴-오프되는 경우에, 서브픽셀에 인가되는 발광 신호를 턴-오프 상태로 제어함으로써, 화면 불량에 의한 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 차량의 내부를 예시로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 차량용 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 시스템 예시 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 스캔 구동 회로와 발광 구동 회로를 포함하는 게이트 구동 회로를 예시로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 서브픽셀 회로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 공급되는 호스트 시스템의 전원 파형을 예시로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 호스트 시스템에서 공급되는 전원이 비정상적으로 차단되는 경우의 신호 오류를 예시로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 레벨 시프터의 회로 블록도를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 레벨 시프터의 동작을 나타내는 신호 파형도이다.
도 11은 차량용 디스플레이 장치가 비정상적으로 차단되는 경우에 디스플레이 패널의 화면 상태를 예시로 나타낸 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 차량의 내부를 예시로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 차량(1000)의 내부에는 운전석과 조수석이 포함되며, 운전석과 조수석 정면에 위치하며 운전에 필요한 각종 계기들이 배치되는 계기판(dashboard)과 전자 장치의 조절판이 있는 센터 패시아(Center fascia)가 포함될 수 있다.
계기판에는 속도계를 비롯하여 운전에 필요한 정보를 표시해 주는 제 1 디스플레이 패널(111)이 포함될 수 있다. 제 1 디스플레이 패널(111)을 계기판 디스플레이 패널이라고 할 수 있다.
제 1 디스플레이 패널(111)은 차량(1000)의 주행 상태와 차량(1000)에 구비된 여러 가지 전자 장치의 작동에 관한 정보를 운전자에게 전달함으로써, 차량(1000)을 안전하게 운행할 수 있도록 하는 디스플레이 패널이다. 운전석을 기준으로 스티어링 휠의 뒷 편에 위치하며, 주행 속도를 알려주는 속도계, 주행 거리를 알려주는 거리계(tripmeter), 엔진의 회전수를 알려주는 회전 속도계(tachometer), 주유계, 수온계, 엔진 온도계, 각종 경고등(warning lamp)이 제 1 디스플레이 패널(111)을 통해 표시될 수 있다.
센터 패시아는 운전석과 조수석 사이에 위치하며, 계기판과 시프트 레버가 수직으로 만나는 영역에 해당할 수 있으며, 오디오, 에어컨, 히터의 컨트롤러, 내비게이터, 송풍구, 시거 잭, 재떨이, 컵홀더 등이 배치될 수 있다. 또한, 센터 패시아에는 제 2 디스플레이 패널(112)이 포함될 수 있다.
제 2 디스플레이 패널(112)은 목적지까지의 경로를 안내하거나 현재 위치에 대응하는 지도 이미지가 표시되고, 차량(1000)에 설치된 각종 전자 장치의 제어와 관련된 사용자 인터페이스가 표시될 수 있다. 또한, 차량(1000)과 이동 단말기가 연결되는 경우에는 이동 단말기에서 제공하는 화면이 표시될 수 있다.
차량(1000)의 운전석과 조수석 사이에 위치하는 제 2 디스플레이 패널(112)을 센터 패시아 디스플레이 패널이라고 할 수 있다.
또한, 조수석의 전면에는 조수석에 탑승한 탑승자의 편의를 위한 제 3 디스플레이 패널(113)이 추가로 설치될 수 있다. 조수석에 위치하는 제 3 디스플레이 패널(113)을 조수석 디스플레이 패널이라고 할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(110)은 계기판 디스플레이 패널(111), 센터 패시아 디스플레이 패널(112), 조수석 디스플레이 패널(113) 이외에 프론트 윈도우 디스플레이 패널, 사이드 미러 디스플레이 패널, 백 미러 디스플레이 패널, 및 사이드 윈도우 디스플레이 패널 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이 밖에도 다양한 형태의 디스플레이 패널이 설치될 수 있다.
프론트 윈도우 디스플레이 패널은 차량(1000)의 전방을 투시할 수 있는 프론트 윈도우의 일부 영역에 가상 이미지(virtual image)를 투영하는 디스플레이 패널일 수 있다. 프론트 윈도우 디스플레이 패널을 통해서 차량의 속도, 연료 잔량, 길 안내 정보 등을 표시함으로써, 운전자가 불필요하게 시선을 다른 곳으로 옮기는 것을 최소화 시켜줄 수 있다.
사이드 미러 디스플레이 패널은 차량(1000)의 측면을 볼 수 있도록 형성된 사이드 미러의 일부 영역 또는 전체 영역에, 사이드 카메라를 통해 촬영된 측면의 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 패널일 수 있다. 따라서, 운전자는 사이드 미러를 통해서 반사되는 측면의 영상뿐만 아니라, 사이드 카메라를 통해 촬영된 측면의 영상을 사이드 미러 디스플레이 패널을 통해 확인할 수도 있다.
백 미러 디스플레이 패널은 차량(1000)의 후방을 볼 수 있도록 형성된 백 미러의 일부 영역 또는 전체 영역에, 후방 카메라를 통해 촬영된 후방의 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 패널일 수 있다. 따라서, 운전자는 백 미러를 통해서 반사되는 후방의 영상뿐만 아니라, 후방 카메라를 통해 촬영된 후방의 영상을 백 미러 디스플레이 패널을 통해 확인할 수도 있다.
사이드 윈도우 디스플레이 패널은 차량(1000)의 측면을 투시할 수 있는 사이드 윈도우의 일부 영역에 가상 이미지(virtual image)를 투영하는 디스플레이 패널일 수 있다. 사이드 윈도우 디스플레이 패널을 통해서 차량에 대한 여러 가지 정보 등이 표시될 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 차량용 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130), 타이밍 컨트롤러(140), 및 레벨 시프터(180) 등을 구비한다.
디스플레이 패널(110)에는 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들이 교차되고, 교차 영역마다 서브픽셀(SP)들이 매트릭스 형태로 배치되어 서브픽셀 어레이를 구성할 수 있다.
액정 디스플레이 장치의 경우, 디스플레이 패널(110)은 두 장의 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 모드로도 동작될 수 있을 것이다. 반면, 유기 발광 디스플레이 장치의 경우, 디스플레이 패널(110)은 전면 발광(Top Emission) 방식, 배면 발광(Bottom Emission) 방식 또는 양면 발광(Dual Emission) 방식 등으로 구현될 수 있을 것이다.
하나의 서브픽셀(SP)은 하나의 데이터 라인(DL)과 하나의 게이트 라인(GL)에 의해 형성된 영역에 배치된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 데이터 전압에 따라 발광하는 발광 소자, 및 발광 소자에 전기적으로 연결되어 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터는 구동 트랜지스터와 하나 이상의 스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있으며, P형 트랜지스터로 구현되거나 또는, N형 트랜지스터로 구현될 수 있다. 또는, P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터가 혼용된 하이브리드 형태로 구현될 수 있다.
예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 디스플레이 장치(100)가 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 4개 서브픽셀(SP)로 이루어지는 경우, 2,160 개의 게이트 라인(GL)과 4개의 서브픽셀(WRGB)에 각각 연결되는 3,840 개의 데이터 라인(DL)에 의해, 모두 3,840 X 4 = 15,360 개의 데이터 라인(DL)이 구비될 수 있으며, 이들 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 형성된 영역에 각각 서브픽셀(SP)이 배치될 것이다.
타이밍 컨트롤러(140)는 다양한 인터페이스 방식을 통해 외부의 호스트 시스템(도시되지 않음)으로부터 영상 데이터(DATA)를 입력 받는다. 타이밍 컨트롤러(140)는 서브픽셀의 특성값(예를 들어, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 또는 이동도)에 대한 센싱 결과를 기초로 서브픽셀(SP)의 구동 편차가 보상되도록 영상 데이터(DATA)를 보정한 후 데이터 구동 회로(130)에 전송할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 호스트 시스템으로부터 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 등의 타이밍 신호를 입력 받을 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 호스트 시스템으로부터 입력된 타이밍 신호를 기준으로 데이터 구동 회로(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어 신호(SCS)와, 게이트 구동 회로(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어 신호(TCS)를 생성한다.
소스 제어 신호(SCS)는 소스 샘플링 클럭, 소스 출력 인에이블 신호 등을 포함한다. 소스 샘플링 클럭은 상승 또는 하강 에지를 기준으로 데이터 구동 회로(130) 내에서 영상 데이터(DATA)의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭이다. 소스 출력 인에이블 신호는 디스플레이 패널(110)에 인가되는 아날로그 형태의 데이터 전압에 대한 출력 타이밍을 제어하는 신호이다.
데이터 구동 회로(130)는 다수의 소스 구동 집적 회로(Source Driving Integrated Chip; SDIC)를 포함할 수 있다. 데이터 구동 회로(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(DATA)를 입력 받는다. 데이터 구동 회로(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 전달되는 소스 제어 신호(SCS)에 응답하여 영상 데이터(DATA)를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 생성하고, 데이터 전압을 게이트 구동 회로(120)의 스캔 신호에 동기시켜서 디스플레이 패널(110)의 데이터 라인(DL)들에 공급한다.
데이터 구동 회로(130)는 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 디스플레이 패널(110)의 데이터 라인(DL)에 접속될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 타이밍 컨트롤러(140)에서 출력되는 타이밍 제어 신호(TCS)를 이용하여 게이트 제어 신호(GCS)를 생성하고, 이를 게이트 구동 회로(120)에 공급하는 레벨 시프터(180)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터(180)는 게이트 구동 회로(120)의 내부에 위치할 수도 있고, 데이터 구동 회로(130)가 배치되는 소스 인쇄 회로 기판에 위치할 수도 있다.
레벨 시프터(180)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 입력되는 타이밍 제어 신호(TCS)의 TTL(Transistor-Transistor-Logic) 레벨 전압을 디스플레이 패널(110)에 형성된 트랜지스터를 스위칭시킬 수 있는 턴-온 레벨의 전압과 턴-오프 레벨의 전압으로 변환할 수 있다. 그리고, 레벨 시프터(180)는 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동 회로(120)에 공급한다.
타이밍 제어 신호(TCS)는 온 클럭, 오프 클럭, 교번 제어 펄스 등을 포함할 수 있다.
게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 신호, 게이트 클럭, 짝수 교류 전압, 홀수 교류 전압, 라인 선택 신호, 리셋 신호, 및 패널 온 신호 등을 포함할 수 있다. 그리고, 게이트 클럭은 위상이 서로 다른 N(N은 자연수)상 클럭들로 구성될 수 있다. 게이트 구동 회로(120)가 스캔 구동 회로와 발광 구동 회로를 포함하는 경우, 게이트 스타트 신호는 스캔 스타트 신호와 발광 스타트 신호를 포함하고, 게이트 클럭은 스캔 클럭과 발광 클럭을 포함할 수 있다.
예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 디스플레이 장치(100)에서, 2,160 개의 게이트 라인(GL)에 대하여 제 1 게이트 라인으로부터 제 2,160 게이트 라인까지 순차적으로 게이트 신호를 출력하는 경우를 2,160상(2,160 phase) 구동이라 할 수 있다. 또는, 제 1 게이트 라인으로부터 제 4 게이트 라인까지 순차적으로 게이트 신호를 출력한 다음, 제 5 게이트 라인으로부터 제 8 게이트 라인까지 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 경우와 같이, 4개의 게이트 라인(GL)을 단위로 순차적으로 게이트 신호를 출력하는 경우를 4상 구동이라고 한다. 즉, N개의 게이트 라인(GL) 마다 순차적으로 게이트 신호를 출력하는 경우를 N상 구동이라고 할 수 있다.
게이트 구동 회로(120)가 스캔 구동 회로와 발광 구동 회로를 포함하는 경우, 게이트 신호는 스캔 신호와 발광 신호를 포함할 수 있다.
또한, 게이트 구동 회로(120)는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(Gate Driving Integrated Circuit; GDIC)를 포함할 수 있다.
게이트 구동 회로(120)는 레벨 시프터(180)로부터 입력되는 게이트 제어 신호(GCS)와 파워 관리 회로(미도시)로부터 입력되는 하나 이상의 전원 전압(GVDD, GVSS)을 기반으로, 디스플레이 구동 기간에 디스플레이 게이트 신호를 출력하고, 블랭크 기간에 서브픽셀(SP)의 특성값 센싱을 위한 센싱 게이트 신호를 출력할 수 있다.
게이트 구동 회로(120)는 게이트 인 패널(Gate In Panel; GIP) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 기판 상에 직접 형성될 수 있다.
게이트 구동 회로(120)는 디스플레이 패널(110)에서 영상이 표시되지 않는 베젤 영역(Bezel)에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 게이트 구동 회로(120)는 신호 지연에 의한 게이트 신호의 왜곡을 최소화하기 위해서 디스플레이 패널(110)의 제 1 베젤 영역에 제 1 게이트 구동 회로(120a)를 배치하고, 디스플레이 패널(110)의 제 2 베젤 영역에 제 2 게이트 구동 회로(120b)를 배치하는 더블 뱅크 구조로 형성될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 소스 제어 신호(SCS) 및 타이밍 제어 신호(TCS)를 기초로 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀 라인들에 대한 디스플레이 구동 동작과 센싱 구동 동작을 제어함으로써, 영상을 표시하는 구간에도 실시간으로 서브픽셀(SP)들에 대한 특성값을 센싱할 수 있다.
여기에서, 서브픽셀 라인은 수평 방향으로 이웃한 1라인 분량의 서브픽셀(SP) 집합체를 의미한다.
센싱 구동 동작은 특정 서브픽셀 라인에 배치된 서브픽셀(SP)들에 센싱 데이터를 인가하여 해당하는 서브픽셀(SP)의 특성값을 센싱하고, 센싱 결과를 기초로 해당하는 서브픽셀(SP)의 특성값 변화를 보상하기 위한 보상값을 업데이트하는 동작을 의미한다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 파워 관리 회로를 포함할 수 있다.
파워 관리 회로는 외부의 호스트 시스템으로부터 공급되는 직류 전압을 조정하여 디스플레이 패널(100), 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)의 구동에 필요한 전원을 발생한다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 유기 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등 다양한 타입의 장치일 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 시스템 예시 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 데이터 구동 회로(130)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF 등) 중에서 COF (Chip On Film) 방식으로 구현되고, 게이트 구동 회로(120)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF, GIP 등) 중에서 게이트 인 패널(GIP) 형태로 구현된 경우를 나타낸 것이다.
게이트 구동 회로(120)가 게이트 인 패널(GIP) 형태로 구현되는 경우, 게이트 구동 회로(120)에 포함된 복수의 게이트 구동 집적 회로(GDICa, GDICb)는 디스플레이 패널(110)의 베젤 영역에 직접 형성될 수 있다. 이 때, 게이트 구동 집적 회로(GDICa, GDICb)는 베젤 영역에 배치된 게이트 구동에 관련된 신호 배선을 통해, 게이트 신호의 생성에 필요한 각종 신호(게이트 클럭, 게이트 하이 신호, 게이트 로우 신호 등)를 공급받을 수 있다.
마찬가지로, 데이터 구동 회로(130)에 포함된 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 각각 소스 필름(SF) 상에 실장될 수 있으며, 소스 필름(SF)의 일측은 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 소스 필름(SF)의 상부에는 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 디스플레이 패널(110)을 전기적으로 연결하기 위한 신호 배선들이 배치될 수 있다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 복수의 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 다른 장치들 간의 회로적인 연결을 위해서, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(Source Printed Circuit Board; SPCB)과, 제어 부품들 및 각종 전기 장치들을 실장하기 위한 컨트롤 인쇄 회로 기판(Control Printed Circuit Board; CPCB)을 포함할 수 있다.
이 때, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)에는 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 필름(SF)의 타측이 연결될 수 있다. 즉, 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 필름(SF)은 일측이 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결되고, 타측이 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)에는 타이밍 컨트롤러(140)와 파워 관리 회로(150)가 실장될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(130) 및 게이트 구동 회로(120)의 동작을 제어할 수 있다. 파워 관리 회로(150)는 디스플레이 패널(110), 데이터 구동 회로(130), 및 게이트 구동 회로(120) 등으로 구동 전압이나 전류를 공급할 수도 있고, 공급되는 전압이나 전류를 제어할 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 적어도 하나의 연결 부재를 통해 회로적으로 연결될 수 있으며, 연결 부재는 예를 들어, 플렉서블 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC), 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable; FFC) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 통합되어 구현될 수도 있다.
디스플레이 장치(100)는 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)과 전기적으로 연결된 세트 보드(Set Board, 170)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 세트 보드(170)는 파워 보드(Power Board)라고 할 수도 있다. 이러한 세트 보드(170)에는 디스플레이 장치(100)의 전체 파워를 관리하는 메인 파워 관리 회로(160)가 존재할 수 있다. 메인 파워 관리 회로(160)는 파워 관리 회로(150)와 연동될 수 있다.
위와 같은 구성으로 이루어진 디스플레이 장치(100)의 경우, 구동 전압은 세트 보드(170)에서 발생되어 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB) 내의 파워 관리 회로(150)로 전달된다. 파워 관리 회로(150)는 디스플레이 구동 또는 특성값 센싱에 필요한 구동 전압을 플렉서블 인쇄 회로(FPC) 또는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 통해 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달한다. 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달된 구동 전압은 소스 구동 집적 회로(SDIC)를 통해 디스플레이 패널(110) 내의 특정 서브픽셀(SP)을 발광하거나 센싱하기 위해 공급된다.
이 때, 디스플레이 장치(100) 내의 디스플레이 패널(110)에 배열된 각 서브픽셀(SP)은 발광 소자와, 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터 등의 회로 소자로 구성될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다
게이트 구동 회로(120)는 서브픽셀(SP)의 구성에 따라, 스캔 신호를 출력하는 스캔 구동 회로로 이루어지거나, 스캔 신호를 출력하는 스캔 구동 회로와 발광 신호를 출력하는 발광 구동 회로를 포함할 수도 있다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 스캔 구동 회로와 발광 구동 회로를 포함하는 게이트 구동 회로를 예시로 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)의 게이트 구동 회로(120)는 복수의 서브픽셀(SP1 ~ SP4)에 포함된 스위칭 트랜지스터들을 제어하기 위해 사용되는 스캔 신호(SCAN[1] ~ SCAN[4])를 출력하는 복수의 스캔 구동 회로(SCD1 ~ SCD4)와, 복수의 서브픽셀(SP1 ~ SP4)에 포함된 발광 제어 트랜지스터를 제어하기 위해 사용되는 발광 신호를 출력하는 복수의 발광 구동 회로(EM1 ~ EM4)를 포함할 수 있다.
이 때, 스캔 구동 회로와 발광 구동 회로를 포함하여 게이트 구동 집적 회로라고 할 수 있다.
게이트 구동 회로(120)가 게이트 인 패널(GIP) 타입으로 구현되는 경우, 스캔 구동 회로(SCD)와 발광 구동 회로(EMD)는 디스플레이 패널(110)의 베젤 영역에서 복수의 스테이지(ST1, ST2, ST3, ST4)로 배치될 수 있다.
발광 구동 회로(EMD)는 발광 클럭들(ECLKs), 발광 스타트 신호(EVST), 저전위 발광 전압(VEL) 및 고전위 발광 전압(VEH)을 기반으로 동작하여 라인 발광 신호(EM[1], EM[2], EM[3], EM[4])를 생성할 수 있다.
이 때, 제 1 라인의 발광 구동 회로(EMD1)는 발광 스타트 신호(EVST)를 이용하여 제 1 라인 발광 신호(EM[1])를 생성하고, 제 2 라인의 발광 구동 회로(EMD2)는 제 1 라인의 발광 구동 회로(EMD1)에서 출력되는 제 1 라인 발광 신호(EM[1])를 이용하여 제 2 라인 발광 신호(EM[2])를 생성할 수 있다. 이와 같이, 제 2 라인의 발광 구동 회로(EMD2)부터는 전단의 발광 구동 회로에서 생성되는 라인 발광 신호를 발광 스타트 신호로 이용할 수 있다.
라인 발광 신호(EM[1], EM[2], EM[3], EM[4])는 각각 해당하는 서브픽셀 라인을 통해 디스플레이 패널(110)에 공급되며, 각각의 라인 발광 신호(EM[1], EM[2], EM[3], EM[4])는 서브픽셀(SP)의 구조에 따라 하나 이상의 발광 신호를 포함할 수 있다.
스캔 구동 회로(SCD)는 스캔 클럭들(SCLKs), 스캔 스타트 신호(SVST), 저전위 스캔 전압(VSL) 및 고전위 스캔 전압(VSH)을 기반으로 동작하여 라인 스캔 신호(SCAN[1], SCAN[2], SCAN[3], SCAN[4])를 생성할 수 있다.
이 때, 제 1 라인의 스캔 구동 회로(SCD1)는 스캔 스타트 신호(SVST)를 이용하여 제 1 라인 스캔 신호(SCAN[1])를 생성하고, 제 2 라인의 스캔 구동 회로(SCD2)는 제 1 라인의 스캔 구동 회로(SCD1)에서 출력되는 제 1 라인 스캔 신호(SCAN[1])를 이용하여 제 2 라인 스캔 신호(SCAN[2])를 생성할 수 있다. 이와 같이, 제 2 라인의 스캔 구동 회로(SCD2)부터는 전단의 스캔 구동 회로에서 생성되는 라인 스캔 신호를 스캔 스타트 신호로 이용할 수 있다.
라인 스캔 신호(SCAN[1], SCAN[2], SCAN[3], SCAN[4])는 각각 해당하는 서브픽셀 라인을 통해 디스플레이 패널(110)에 공급되며, 각각의 라인 스캔 신호(SCAN[1], SCAN[2], SCAN[3], SCAN[4])는 서브픽셀(SP)의 구조에 따라 하나 이상의 스캔 신호를 포함할 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 서브픽셀 회로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)의 서브픽셀 회로는 발광 소자(ED), 구동 트랜지스터(DRT), 복수의 스위칭 트랜지스터(T1 ~ T5) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
서브픽셀 회로에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT)와 복수의 스위칭 트랜지스터(T1 ~ T5)는 PMOS형 LTPS(Low Temperature Poly Silicon) 트랜지스터로 구현될 수 있고, 이를 통해 원하는 응답 특성을 확보할 수 있다.
또는, 복수의 스위칭 트랜지스터(T1 ~ T5) 중에서 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터는 턴-오프 때 누설 전류 특성이 좋은 NMOS형 또는 PMOS형 산화물(Oxide) 트랜지스터로 구현되고, 나머지 스위칭 트랜지스터는 응답 특성이 좋은 PMOS형 LTPS 트랜지스터로 구현될 수도 있다.
발광 소자(ED)는 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트-소스 전압(Vgs)에 따라 조절되는 구동 전류에 의해 발광한다. 발광 소자(ED)의 애노드 전극은 제 4 노드(P4)에 연결되고, 발광 소자(ED)의 캐소드 전극은 저전위 픽셀 전압(EVSS)에 연결된다.
발광 소자(ED)가 유기 발광 다이오드인 경우, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에는 유기 화합물층이 구비된다.
유기 화합물층은 정공 주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탠덤(Tandem) 구조에 따라 서로 다른 색을 발광하는 2개 이상의 유기 화합물층이 적층될 수도 있다.
발광 소자(ED)에 구동 전류가 흐를 때, 정공 수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자 수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동하여 여기자가 형성되고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광선을 방출할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 게이트-소스 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(ED)에 흐르는 전류를 제어한다. 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 전극은 제 2 노드(P2)에 연결되고, 드레인 전극(또는 소스 전극)은 고전위 픽셀 전압(EVDD)을 공급하는 구동 전압 라인에 연결되며, 소스 전극(또는 드레인 전극)은 제 3 노드(P3)에 연결된다.
서브픽셀 회로는 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압 또는 이동도를 보상하기 위해 게이트-소스 전압(Vgs)을 샘플링 할 수 있는 제 1 스위칭 트랜지스터(T1) 내지 제 5 스위칭 트랜지스터(T5)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제 1 스위칭 트랜지스터(T1)는 데이터 라인(DL)과 제 1 노드(P1) 사이에 연결되며, 제 1 스캔 신호(SCAN1)에 따라 스위칭 된다. 제 1 스위칭 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제 1 스캔 신호(SCAN1)가 인가되는 제 1 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극(또는 소스 전극)은 데이터 라인(DL)에 연결되며 소스 전극(또는 드레인 전극)은 제 1 노드(P1)에 연결된다.
제 2 스위칭 트랜지스터(T2)는 제 2 노드(P2)와 제 3 노드(P3) 사이에 연결되며, 제 2 스캔 신호(SCAN2)에 따라 스위칭 된다. 제 2 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제 2 스캔 신호(SCAN2)가 인가되는 제 2 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극(또는 소스 전극)은 제 3 노드(P3)에 연결되며 소스 전극(또는 드레인 전극)은 제 2 노드(P2)에 연결된다.
제 2 스위칭 트랜지스터(T2)는 하나의 전극이 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 전극에 연결되므로, 오프 전류 특성(Off Current Characteristic)이 좋은 것이 바람직하다. 따라서, 제 2 스위칭 트랜지스터(T2)는 턴-오프 때 누설 전류를 억제할 수 있도록 듀얼 게이트 구조로 설계될 수 있다.
듀얼 게이트 구조에서 제 1 게이트 전극과 제 2 게이트 전극은 동일한 전위를 가지도록 서로 연결되며, 채널 길이가 단일 게이트 구조에 비해 길어진다. 채널 길이가 길어지면 저항이 증가하고, 턴-오프 때 누설 전류가 감소하여, 동작의 안정성을 확보할 수 있다. 다만, 제 2 스위칭 트랜지스터(T2)는 단일 게이트 구조로 구현될 수도 있으며, 이 경우 제 2 스위칭 트랜지스터(T2)는 산화물 트랜지스터로 구현될 수 있다.
제 3 스위칭 트랜지스터(T3)는 제 1 노드(P1)와 기준 전압(Vref)이 인가되는 기준 전압 라인 사이에 연결되며, 발광 신호(EM)에 따라 스위칭 된다. 제 3 스위칭 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 발광 신호(EM)가 인가되는 제 3 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극(또는 소스 전극)은 제 1 노드(P1)에 연결되며 소스 전극(또는 드레인 전극)은 기준 전압 라인에 연결된다.
제 4 스위칭 트랜지스터(T4)는 제 3 노드(P3)과 발광 소자(ED)의 애노드 전극인 제 4 노드(P4) 사이에 연결되며, 발광 신호(EM)에 따라 스위칭 된다. 제 4 스위칭 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 발광 신호(EM)가 인가되는 제 3 게이트 라인에 접속되고, 드레인 전극(또는 소스 전극)은 제 3 노드(P3)에 연결되며 소스 전극(또는 드레인 전극)은 제 4 노드(P4)에 연결된다. 제 4 스위칭 트랜지스터(T4)는 발광 소자(ED)에 흐르는 구동 전류를 제어하기 때문에, 발광 제어 트랜지스터라고 할 수 있다.
제 5 스위칭 트랜지스터(T5)는 제 4 노드(P4)와 기준 전압 라인 사이에 연결되며, 제 2 스캔 신호(SCAN2)에 따라 스위칭 된다. 제 5 스위칭 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 제 2 스캔 신호(SCAN2)가 인가되는 제 2 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극(또는 소스 전극)은 제 4 노드(P4)에 연결되며 소스 전극(또는 드레인 전극)은 기준 전압 라인에 연결된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1 노드(P1)와 제 2 노드(P2) 사이에 연결된다.
본 개시의 디스플레이 장치(100)는 호스트 시스템에서 공급되는 전원을 이용하여, 구동 회로 및 디스플레이 패널을 동작시킬 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 공급되는 호스트 시스템의 전원 파형을 예시로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 호스트 시스템에서 공급되는 제 1 전원(VCC)을 이용하여 타이밍 컨트롤러(140)와 파워 관리 회로(150) 등의 구동 회로를 동작하고, 호스트 시스템에서 공급되는 제 2 전원(VDD)을 이용하여 디스플레이 패널(110)을 구동할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)와 파워 관리 회로(150) 등의 구동 회로를 동작하기 위하여 호스트 시스템에서 공급되는 제 1 전원(VCC)을 회로 전원이라고 할 수 있으며, 제 1 전원(VCC)은 3.3V일 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위하여 호스트 시스템에서 공급되는 제 2 전원(VDD)을 패널 전원이라고 할 수 있으며, 제 2 전원(VDD)은 20V일 수 있다.
이 때, 디스플레이 장치(100)의 정상적인 턴-온되기 위해서는 제 1 전원(VCC)에 의해서 구동 회로가 먼저 동작되고, 턴-온 지연 시간(d1)이 경과한 이후에 제 2 전원(VDD)에 의해서 디스플레이 패널(110)이 구동되는 것이 바람직하다.
또한, 디스플레이 장치(100)가 정상적으로 턴-오프되기 위해서는 제 2 전원(VDD)이 차단되어 디스플레이 패널(110)이 턴-오프되고, 턴-오프 지연 시간(d2)이 경과한 이후에 제 1 전원(VCC)이 차단되어 구동 회로가 턴-오프되는 것이 바람직하다.
그러나, 호스트 시스템으로부터 인가되는 제 1 전원(VCC)과 제 2 전원(VDD)이 비정상적으로 차단되는 경우에는, 디스플레이 패널(110)이 턴-오프되기 전에 게이트 신호가 인가되어 화면 불량이 발생할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 호스트 시스템에서 공급되는 전원이 비정상적으로 차단되는 경우의 신호 오류를 예시로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)가 정상적으로 턴-오프되기 위해서는 디스플레이 패널(110)을 구동하는 제 2 전원(VDD)이 턴-오프되고, 일정한 턴-오프 지연 시간(d2)이 경과한 이후에 구동 회로를 동작하는 제 1 전원(VCC)이 턴-오프될 필요가 있다.
그러나, 배터리 전원이 꺼지는 등 호스트 시스템이 비정상적으로 차단되는 경우에는, 디스플레이 패널(110)을 구동하는 제 2 전원(VDD)이 턴-온된 상태에서 구동 회로를 동작하는 제 1 전원(VCC)이 차단될 수 있다.
이 경우, 레벨 시프터(180)에서 게이트 구동 회로(120)에 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)가 차단되는 과정에서, 디스플레이 패널(110)에 인가되는 발광 신호(EM) 및 스캔 신호(SCAN)에 의해서 일부 서브픽셀(SP)이 발광하는 화면 불량이 발생할 수 있다.
예를 들어, 서브픽셀(SP)의 발광 제어 트랜지스터(도 5의 T4)가 PMOS 트랜지스터인 경우에는 로우 레벨의 발광 신호(EM)에 의해서 발광하기 때문에, 게이트 제어 신호(GCS)가 차단되는 과정에서 인가되는 로우 레벨의 발광 신호(EM)에 의해서 디스플레이 패널(110)의 일부 영역이 발광하는 화면 불량이 발생하게 된다.
본 개시의 디스플레이 장치(100)는 호스트 시스템의 전원이 비정상적으로 차단되는 경우에, 이를 감지하여 디스플레이 패널(110)의 발광 제어 트랜지스터를 차단함으로써, 화면 불량에 의한 사고를 예방할 수 있도록 한다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 레벨 시프터의 회로 블록도를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)의 레벨 시프터(180)는 제 1 입력 신호(Vin1)에 따라 서브픽셀(SP)의 스캔 스타트 신호(SVST)를 생성하는 스캔 채널 회로(182), 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)을 이용하여 고전위 발광 전압(VEH)를 생성하는 차지 펌프 회로(184), 및 호스트 시스템의 회로 전원의 변동을 반영하여 제 2 입력 신호(Vin2)에 따라 발광 스타트 신호(EVST)를 제어하는 발광 채널 회로(186)를 포함할 수 있다.
스캔 채널 회로(182)는 제 1 입력 신호(Vin1)를 인가받는 제 1 입력 패드(IP1), 제 1 입력 패드(IP1)에 직렬로 연결된 하나 이상의 스캔 인버터(SIN1, SIN2)와, 스캔 인버터(SIN1, SIN2)의 신호를 이용하여 스캔 스타트 신호(SVST)를 생성하는 스캔 증폭기(SA)를 포함할 수 있다.
제 1 입력 신호(Vin1)는 스캔 스타트 신호(SVST)를 생성하기 위한 펄스 신호로서, 스캔 클럭(GCLK)일 수 있다.
제 1 입력 패드(IP1)에 직렬로 연결된 하나 이상의 스캔 인버터(SIN1, SIN2)는 짝수 또는 홀수의 인버터로 이루어질 수 있다. 제 1 입력 패드(IP1)에 직렬로 연결된 스캔 인버터가 짝수인 경우에는 제 1 입력 신호(Vin1)와 동일한 위상의 스캔 스타트 신호(SVST)가 출력되고, 제 1 입력 패드(IP1)에 직렬로 연결된 스캔 인버터가 홀수인 경우에는 제 1 입력 신호(Vin1)와 반대되는 위상의 스캔 스타트 신호(SVST)가 출력될 것이다.
스캔 증폭기(SA)는 포지티브 전원으로 고전위 스캔 전압(VSH)을 사용하고, 네거티브 전원으로 저전위 스캔 전압(VSL)을 사용할 수 있으며, 고전위 스캔 전압(VSH)의 레벨과 저전위 스캔 전압(VSL)의 레벨 사이에서 트랜지션 되도록 스캔 스타트 신호(SVST)를 출력하는 연산 증폭기일 수 있다.
차지 펌프 회로(184)는 직렬로 연결되어 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)을 전달하는 하나 이상의 다이오드(D1, D2, D3)와, 스캔 채널 회로(182)를 구성하는 스캔 인버터(SIN1, SIN2)의 출력 노드와 다이오드(D1, D2)의 출력 노드를 연결하는 하나 이상의 커패시터(C1, C2)를 포함할 수 있다.
차지 펌프 회로(184)에서 직렬로 연결된 하나 이상의 다이오드(D1, D2, D3)는 커패시터(C1, C2)를 통해 충전된 호로 전원(VCC)을 순차적으로 전달한다. 차지 펌프 회로(184)에 2개의 커패시터(C1, C2)가 배치되는 경우에는 각 커패시터(C1, C2)에 충전되는 전압(VCC)에 의해서 3VCC의 고전위 발광 전압(VEH)이 출력될 수 있다.
차지 펌프 회로(184)는 커패시터(C1, C2)를 이용해서 회로 전원(VCC)을 저장하기 때문에, 인덕터를 사용하는 경우보다 사이즈를 작게 형성할 수 있는 장점이 있다.
발광 채널 회로(186)는 제 2 입력 신호(Vin2)를 인가받는 제 2 입력 패드(IP2), 제 2 입력 패드(IP2)에 병렬로 연결된 2개의 스위치(S1, S2), 제 1 스위치(S1)에 직렬로 연결된 제 1 발광 인버터(EIN1)와 제 2 발광 인버터(EIN2), 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)을 펄스 전압(V1)으로 변환하는 발진 회로(ST), 펄스 전압(V1)에 따라 2개의 스위치(S1, S2)를 제어하는 스위치 제어 회로, 및 발광 인버터(EIN1, EIN2)의 신호를 이용하여 발광 스타트 신호(EVST)를 생성하는 발광 증폭기(EA)를 포함할 수 있다.
제 2 입력 신호(Vin2)는 발광 스타트 신호(EVST)를 생성하기 위한 펄스 신호로서, 발광 클럭(ECLK)일 수 있다. 제 2 입력 신호(Vin2)는 제 1 입력 신호(Vin1)와 동일한 신호일 수도 있고 상이한 신호일 수도 있다.
제 2 입력 패드(IP2)에 직렬로 연결된 하나 이상의 발광 인버터는 짝수 또는 홀수의 인버터로 이루어질 수 있다. 제 2 입력 패드(IP2)에 직렬로 연결된 발광 인버터가 짝수인 경우에는 제 2 입력 신호(Vin2)와 동일한 위상의 발광 스타트 신호(EVST)가 출력되고, 제 2 입력 패드(IP2)에 직렬로 연결된 발광 인버터가 홀수인 경우에는 제 2 입력 신호(Vin2)와 반대되는 위상의 발광 스타트 신호(EVST)가 출력될 것이다.
발진 회로(ST)는 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)의 레벨에 따라 펄스 전압(V1)을 출력하는 슈미트-트리거 회로일 수 있다. 슈미트-트리거 회로는 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)의 레벨이 임계값 이하로 낮아지는 경우에 회로 전원(VCC)의 레벨과 반대되는 하이 레벨의 펄스 전압(V1)을 발생시킬 수 있다.
한편, 발진 회로(ST)에 입력되는 신호는 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)일 수도 있고, 회로 전원(VCC)에 연동하는 신호일 수도 있다. 예를 들어, 고전위 스캔 전압(VSH)은 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)을 이용하여 생성될 수 있다. 이 경우, 고전위 스캔 전압(VSH)은 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)에 연동해서 변동되기 때문에, 고전위 스캔 전압(VSH)을 발진 회로(ST)의 입력 신호로 사용할 수도 있을 것이다.
스위치 제어 회로는 발진 회로(ST)의 펄스 전압(V1)을 전달하는 제 3 발광 인버터(EIN3)를 통해 제 1 스위치(S1)를 제어하고, 발진 회로(ST)의 펄스 전압(V1)을 통해 제 2 스위치(S2)를 제어할 수 있다. 즉, 제 1 스위치(S1)와 제 2 스위치(S2)는 오픈 상태와 쇼트 상태가 서로 반대되도록 제어된다.
따라서, 제 1 스위치(S1)가 쇼트된 상태에서는 제 2 입력 신호(Vin2)에 의해서 발광 스타트 신호(EVST)가 생성되고, 제 2 스위치(S2)가 쇼트된 상태에서는 발진 회로(ST)의 펄스 전압(V1)에 의해서 발광 스타트 신호(EVST)의 레벨이 제어될 수 있다.
발광 증폭기(EA)는 고전위 발광 전압(VEH)의 레벨과 저전위 발광 전압(VEL)의 레벨 사이에서 트랜지션 되도록 발광 스타트 신호(EVST)를 출력하는 연산 증폭기일 수 있다.
발광 증폭기(EA)의 고전위 노드에는 차지 펌프 회로(184)에서 출력된 고전위 발광 전압(VEH)이 인가되며, 제 4 다이오드(D4)를 통해 고전위 스캔 전압(VSH)이 함께 인가될 수 있다. 이로 인해, 고전위 스캔 전압(VSH)이 하이 레벨로 인가되는 경우에 발광 채널 회로(186)가 동작하지만, 고전위 스캔 전압(VSH)이 로우 레벨로 낮아지더라도 차지 펌프 회로(184)에서 출력되는 고전위 발광 전압(VEH)에 의해서 발광 채널 회로(186)가 동작할 수 있다.
고전위 스캔 전압(VSH)은 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)에 연동하여 생성되기 때문에, 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)이 로우 레벨로 변경되면 고전위 스캔 전압(VSH)도 로우 레벨로 변경될 수 있다. 따라서, 호스트 시스템의 회로 전원(VCC)이 비정상적으로 차단되더라도 발광 채널 회로(186)가 동작할 수 있도록 차지 펌프 회로(184)의 출력 전압(VEH)을 발광 채널 회로(186)의 발광 증폭기(EA)에 함께 공급할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 레벨 시프터의 동작을 나타내는 신호 파형도이다. 도 11은 디스플레이 장치가 비정상적으로 차단되는 경우에 디스플레이 패널의 화면 상태를 예시로 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)가 정상적으로 턴-오프되는 경우에는, 디스플레이 패널(110)을 구동하는 패널 전원(VDD)이 턴-오프되고, 일정한 턴-오프 지연 시간이 경과한 이후에 구동 회로를 동작하는 회로 전원(VCC)이 턴-오프된다.
그러나, 배터리 전원이 꺼지는 등 호스트 시스템이 비정상적으로 차단되는 경우에는, 디스플레이 패널(110)을 구동하는 고전위 픽셀 전압(EVDD)이 턴-온된 상태에서 구동 회로를 동작하는 회로 전원(VCC)이 임계값 이하의 그라운드 전압(GND)으로 낮아질 수 있다.
이와 같이, 호스트 시스템에서 공급되는 회로 전원(VCC)이 비정상적으로 낮아지는 경우, 회로 전원(VCC)과 연동되는 고전위 스캔 전압(VSH)도 함께 낮아질 수 있다. 이 경우, 로우 레벨의 고전위 스캔 전압(VSH)에 의해서 스캔 채널 회로(182)를 통해 출력되는 스캔 스타트 신호(SVST)도 로우 레벨로 낮아지게 된다. 그 결과, 스캔 스타트 신호(SVST)를 입력받는 서브픽셀의 PMOS형 스위칭 트랜지스터(예를 들어, 도 5의 T1과 T2)가 턴-온되는 상태가 될 수 있다.
그러나, 본 개시의 레벨 시프터(180)는 차지 펌프 회로(184)를 통해 고전위 발광 전압(VEH)을 하이 레벨(예를 들어, 3VCC)의 상태로 유지하기 때문에, 발광 채널 회로(186)를 통해 출력되는 발광 스타트 신호(EVST)는 하이 레벨로 유지된다. 그 결과, 발광 스타트 신호(EVST)를 입력받는 서브픽셀의 PMOS형 발광 제어 트랜지스터(예를 들어, 도 5의 T4)가 턴-오프되어, 화면 불량을 방지할 수 있다.
즉, 본 개시의 디스플레이 장치(100)가 정상적으로 동작하는 경우에는 레벨 시프트(180)의 발광 채널 회로(186)가 발광 클럭(ECLK)에 해당하는 제 2 입력 신호(Vin2)에 따라 발광 스타트 신호(EVST)를 출력하지만, 디스플레이 장치(100)가 비정상적으로 차단되어 회로 전원(VCC)이 패널 전원(VDD)보다 먼저 턴-오프되는 경우에는 발진 회로(ST)를 통해 회로 전원(VCC)의 레벨과 반대되는 펄스 전압(V1)을 발생시켜서 발광 스타트 신호(EVST)를 턴-오프 레벨로 출력할 수 있다.
그 결과, 종래에는 차량용 디스플레이 장치(100)가 비정상적으로 차단되는 경우에 도 11의 (a)와 같이 디스플레이 패널(11)에 화면 불량이 나타날 수 있지만, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 회로 전원(VCC)이 비정상적으로 차단되더라도 도 11의 (b)와 같이 서브픽셀의 발광 제어 트랜지스터(도 5의 T4)를 턴-오프시킴으로써, 디스플레이 패널(110)의 화면 불량을 방지하고 사고를 예방할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 개시의 실시예들을 간략하게 설명하면 아래와 같다.
본 개시의 디스플레이 장치는 복수의 서브픽셀을 포함하는 디스플레이 패널과, 복수의 게이트 라인을 통해 상기 디스플레이 패널에 스캔 신호와 발광 신호를 공급하는 게이트 구동 회로와, 상기 게이트 구동 회로를 제어하는 레벨 시프터와, 상기 레벨 시프터를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되, 상기 레벨 시프터는 제 1 입력 신호에 따라 상기 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로와, 호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로와, 상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함할 수 있다.
상기 서브픽셀은 발광 소자와, 게이트-소스 전압에 따라 상기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 데이터 라인과 제 1 노드 사이에 연결되며, 제 1 스캔 신호에 따라 스위칭되는 제 1 스위칭 트랜지스터와, 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 연결되며, 제 2 스캔 신호에 따라 스위칭되는 제 2 스위칭 트랜지스터와, 상기 제 1 노드와 기준 전압 라인 사이에 연결되며, 상기 발광 신호에 따라 스위칭되는 제 3 스위칭 트랜지스터와, 상기 제 3 노드와 상기 발광 소자의 애노드 전극 사이에 연결되며, 상기 발광 스타트 신호에 따라 스위칭되는 제 4 스위칭 트랜지스터와, 상기 애노드 전극과 상기 기준 전압 라인 사이에 연결되며, 상기 제 2 스캔 신호에 따라 스위칭되는 제 5 스위칭 트랜지스터와, 상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이에 연결되는 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터는 PMOS형 LTPS(Low Temperature Poly Silicon) 트랜지스터일 수 있다
상기 제 1 스위칭 트랜지스터 내지 제 5 스위칭 트랜지스터 중 적어도 하나는 PMOS형 산화물 트랜지스터일 수 있다.
상기 게이트 구동 회로는 상기 스캔 스타트 신호를 이용하여 제 1 라인 스캔 신호를 생성하는 제 1 스캔 구동 회로와, 전단의 스캔 구동 회로에서 출력되는 라인 스캔 신호를 이용하여 후단의 라인 스캔 신호를 생성하는 하나 이상의 후단 스캔 구동 회로와, 상기 발광 스타트 신호를 이용하여 제 1 발광 신호를 생성하는 제 1 발광 구동 회로와, 전단의 발광 구동 회로에서 출력되는 발광 신호를 이용하여 후단의 발광 신호를 생성하는 하나 이상의 후단 발광 구동 회로를 포함할 수 있다.
상기 스캔 채널 회로는 상기 제 1 입력 신호를 인가받는 제 1 입력 패드와, 상기 제 1 입력 패드에 직렬로 연결된 하나 이상의 스캔 인버터와, 상기 하나 이상의 스캔 인버터의 출력 신호를 이용하여 상기 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 제 1 입력 신호는 스캔 클럭일 수 있다.
상기 스캔 증폭기는 상기 회로 전원을 이용하여 생성되는 고전위 스캔 전압을 포지티브 전원으로 사용할 수 있다.
상기 차지 펌프 회로는 직렬로 연결되어 상기 회로 전원을 전달하는 하나 이상의 다이오드와, 상기 스캔 채널 회로를 구성하는 스캔 인버터의 출력 노드와 상기 다이오드의 출력 노드를 연결하는 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 발광 채널 회로는 제 2 입력 신호를 인가받는 제 2 입력 패드와, 상기 제 2 입력 패드에 병렬로 연결된 제 1 스위치 및 제 2 스위치와, 상기 제 1 스위치에 직렬로 연결된 제 1 발광 인버터 및 제 2 발광 인버터와, 상기 회로 전원 또는 상기 회로 전원을 이용하여 생성된 고전위 스캔 전압을 펄스 전압으로 변환하는 발진 회로와, 상기 펄스 전압에 따라 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 제어하는 스위치 제어 회로와, 상기 제 2 발광 인버터의 신호를 이용하여 상기 발광 스타트 신호를 생성하는 발광 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 제 2 입력 신호는 발광 클럭일 수 있다.
상기 발진 회로는 슈미트-트리거 회로일 수 있다.
상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치는 제 3 발광 인버터에 의해 서로 반대되는 동작을 할 수 있다.
상기 발광 증폭기는 상기 고전위 발광 전압을 포지티브 전원으로 입력받을 수 있다.
상기 발광 증폭기는 다이오드를 통해 상기 고전위 스캔 전압을 포지티브 전원으로 입력받을 수 있다.
또한, 본 개시의 레벨 시프터는 제 1 입력 신호에 따라 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로와, 호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로와, 상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로
130: 데이터 구동 회로
140: 타이밍 컨트롤러
150: 파워 관리 회로
160: 메인 파워 관리 회로
170: 세트 보드
180: 레벨 시프터
182: 스캔 채널 회로
184: 차지 펌프 회로
186: 발광 채널 회로

Claims (19)

  1. 복수의 서브픽셀을 포함하는 디스플레이 패널;
    복수의 게이트 라인을 통해 상기 디스플레이 패널에 스캔 신호와 발광 신호를 공급하는 게이트 구동 회로;
    상기 게이트 구동 회로를 제어하는 레벨 시프터; 및
    상기 레벨 시프터를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되,
    상기 레벨 시프터는
    제 1 입력 신호에 따라 상기 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로;
    호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로; 및
    상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브픽셀은
    발광 소자;
    게이트-소스 전압에 따라 상기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터;
    데이터 라인과 제 1 노드 사이에 연결되며, 제 1 스캔 신호에 따라 스위칭되는 제 1 스위칭 트랜지스터;
    제 2 노드와 제 3 노드 사이에 연결되며, 제 2 스캔 신호에 따라 스위칭되는 제 2 스위칭 트랜지스터;
    상기 제 1 노드와 기준 전압 라인 사이에 연결되며, 상기 발광 신호에 따라 스위칭되는 제 3 스위칭 트랜지스터;
    상기 제 3 노드와 상기 발광 소자의 애노드 전극 사이에 연결되며, 상기 발광 스타트 신호에 따라 스위칭되는 제 4 스위칭 트랜지스터;
    상기 애노드 전극과 상기 기준 전압 라인 사이에 연결되며, 상기 제 2 스캔 신호에 따라 스위칭되는 제 5 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이에 연결되는 스토리지 커패시터를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는
    PMOS형 LTPS(Low Temperature Poly Silicon) 트랜지스터인 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 트랜지스터 내지 제 5 스위칭 트랜지스터 중 적어도 하나는
    PMOS형 산화물 트랜지스터인 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 구동 회로는
    상기 스캔 스타트 신호를 이용하여 제 1 라인 스캔 신호를 생성하는 제 1 스캔 구동 회로;
    전단의 스캔 구동 회로에서 출력되는 라인 스캔 신호를 이용하여 후단의 라인 스캔 신호를 생성하는 하나 이상의 후단 스캔 구동 회로;
    상기 발광 스타트 신호를 이용하여 제 1 발광 신호를 생성하는 제 1 발광 구동 회로; 및
    전단의 발광 구동 회로에서 출력되는 발광 신호를 이용하여 후단의 발광 신호를 생성하는 하나 이상의 후단 발광 구동 회로를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 채널 회로는
    상기 제 1 입력 신호를 인가받는 제 1 입력 패드;
    상기 제 1 입력 패드에 직렬로 연결된 하나 이상의 스캔 인버터; 및
    상기 하나 이상의 스캔 인버터의 출력 신호를 이용하여 상기 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 증폭기를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 신호는
    스캔 클럭인 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 스캔 증폭기는
    상기 회로 전원을 이용하여 생성되는 고전위 스캔 전압을 포지티브 전원으로 사용하는 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 차지 펌프 회로는
    직렬로 연결되어 상기 회로 전원을 전달하는 하나 이상의 다이오드; 및
    상기 스캔 채널 회로를 구성하는 스캔 인버터의 출력 노드와 상기 다이오드의 출력 노드를 연결하는 하나 이상의 커패시터를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 채널 회로는
    제 2 입력 신호를 인가받는 제 2 입력 패드;
    상기 제 2 입력 패드에 병렬로 연결된 제 1 스위치와 제 2 스위치;
    상기 제 1 스위치에 직렬로 연결된 제 1 발광 인버터와 제 2 발광 인버터;
    상기 회로 전원 또는 상기 회로 전원을 이용하여 생성된 고전위 스캔 전압을 펄스 전압으로 변환하는 발진 회로;
    상기 펄스 전압에 따라 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 제어하는 스위치 제어 회로; 및
    상기 제 2 발광 인버터의 신호를 이용하여 상기 발광 스타트 신호를 생성하는 발광 증폭기를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 입력 신호는
    발광 클럭인 디스플레이 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 발진 회로는
    슈미트-트리거 회로인 디스플레이 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치는
    제 3 발광 인버터에 의해 서로 반대되는 동작을 하는 디스플레이 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 발광 증폭기는
    상기 고전위 발광 전압을 포지티브 전원으로 입력받는 디스플레이 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 발광 증폭기는
    다이오드를 통해 상기 고전위 스캔 전압을 포지티브 전원으로 입력받는 디스플레이 장치.
  16. 제 1 입력 신호에 따라 복수의 서브픽셀에 대한 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 채널 회로;
    호스트 시스템의 회로 전원을 이용하여 고전위 발광 전압을 생성하는 차지 펌프 회로; 및
    상기 회로 전원의 변동을 반영하여, 제 2 입력 신호에 따라 발광 스타트 신호를 제어하는 발광 채널 회로를 포함하는 레벨 시프터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스캔 채널 회로는
    상기 제 1 입력 신호를 인가받는 제 1 입력 패드;
    상기 제 1 입력 패드에 직렬로 연결된 하나 이상의 스캔 인버터; 및
    상기 하나 이상의 스캔 인버터의 출력 신호를 이용하여 상기 스캔 스타트 신호를 생성하는 스캔 증폭기를 포함하는 레벨 시프터.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 차지 펌프 회로는
    직렬로 연결되어 상기 회로 전원을 전달하는 하나 이상의 다이오드; 및
    상기 스캔 채널 회로를 구성하는 스캔 인버터의 출력 노드와 상기 다이오드의 출력 노드를 연결하는 하나 이상의 커패시터를 포함하는 레벨 시프터.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 발광 채널 회로는
    제 2 입력 신호를 인가받는 제 2 입력 패드;
    상기 제 2 입력 패드에 병렬로 연결된 제 1 스위치와 제 2 스위치;
    상기 제 1 스위치에 직렬로 연결된 제 1 발광 인버터와 제 2 발광 인버터;
    상기 회로 전원 또는 상기 회로 전원을 이용하여 생성된 고전위 스캔 전압을 펄스 전압으로 변환하는 발진 회로;
    상기 펄스 전압에 따라 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 제어하는 스위치 제어 회로; 및
    상기 제 2 발광 인버터의 신호를 이용하여 상기 발광 스타트 신호를 생성하는 발광 증폭기를 포함하는 레벨 시프터.
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