KR100830903B1 - Shift resister and liquid crystal display device having the same - Google Patents
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Abstract
쉬프트 레지스터 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시된다. 액정표시패널 상에 집적되어 복수의 게이트 라인들에 스캔 펄스를 순차적으로 인가하기 위한 게이트 구동회로는 하나의 쉬프트 레지스터로 구성된다. 상기 쉬프트 레지스터는 클럭신호를 상기 게이트 라인에 제공하기 위한 풀업부, 이전 스테이지의 출력신호에 응답하여 상기 풀업부를 구동하기 위한 풀업구동부 및 다음 스테이지의 출력신호에 응답하여 상기 출력단자에 전원전압을 제공하기 위한 풀다운부로 이루어진다. 따라서, 상기 액정표시장치는 신뢰성을 확보할 수 있고, 크기 및 소비 전력을 최소화할 수 있다.A shift register and a liquid crystal display having the same are disclosed. The gate driving circuit integrated on the liquid crystal display panel and sequentially applying scan pulses to the plurality of gate lines includes one shift register. The shift register provides a power supply voltage to the output terminal in response to a pull-up part for providing a clock signal to the gate line, a pull-up driver for driving the pull-up part in response to an output signal of a previous stage, and an output signal of a next stage. It consists of a pull-down section for. Therefore, the liquid crystal display device can secure reliability, and can minimize size and power consumption.
Description
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing in detail a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 액정표시패널을 구체적으로 나타낸 평면도이다.FIG. 3 is a plan view specifically showing the liquid crystal display panel shown in FIG. 2.
도 4는 도 3에 도시된 게이트 구동회로의 쉬프트 레지스터를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a shift register of the gate driving circuit illustrated in FIG. 3.
도 5는 도 4에 도시된 쉬프트 레지스터의 내부 구성 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an internal configuration of the shift register shown in FIG. 4.
도 6은 도 4에 도시된 쉬프트 레지스터의 각 부의 타이밍도이다.FIG. 6 is a timing diagram of each part of the shift register shown in FIG. 4.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시패널을 구체적으로 나타낸 평면도이다.7 is a plan view specifically showing a liquid crystal display panel according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 7에 도시된 게이트 구동회로의 쉬프트 레지스터를 나타낸 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a shift register of the gate driving circuit illustrated in FIG. 7.
도 9는 도 8에 도시된 쉬프트 레지스터의 각 부의 타이밍도이다.FIG. 9 is a timing diagram of each part of the shift register shown in FIG. 8.
본 발명은 쉬프트 레지스터 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 게이트 라인들에 순차적으로 스캔펄스를 인가함으로써 상기 게이트 라인들을 순차적으로 구동하기 위한 쉬프트 레지스터 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shift register and a liquid crystal display having the same. More particularly, the present invention relates to a shift register for sequentially driving the gate lines by sequentially applying scan pulses to the gate lines and a liquid crystal display having the same. will be.
최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태, 다양한 기능, 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전되고 있다. 이러한 정보 처리 장치에서 처리된 정보는 전기적인 신호 형태를 갖는다. 사용자가 정보 처리 장치에서 처리된 정보를 육안으로 확인하기 위하여는 인터페이스 역할을 하는 디스플레이 장치를 필요로 한다.Recently, information processing devices have been rapidly developed to have various forms, various functions, and faster information processing speed. Information processed in such an information processing device has an electrical signal form. In order for the user to visually check the information processed by the information processing apparatus, a display apparatus serving as an interface is required.
최근에 액정표시장치가 CRT방식의 디스플레이 장치에 비하여, 경량, 소형이면서, 고해상도, 저전력 및 친환경적인 잇점을 가지며 풀컬러화가 가능하여 차세대 디스플레이 장치로 부각되고 있다.Recently, a liquid crystal display device has a light weight, a small size, high resolution, low power, and environmentally friendly advantages compared to a CRT type display device.
이러한, 액정 표시 장치는 크게 트위스트 네마틱(Twisted Nematic; 이하, TN) 방식과 슈퍼 트위스트 네마틱(Super-Twisted Nematic; 이하, STN)방식으로 나뉘고, 구동방식의 차이로 스위칭 소자 및 TN 액정을 이용한 액티브 매트릭스(Active matrix; 이하, AM) 표시방식과 STN 액정을 이용한 패시브 매트릭스(passive matrix; 이하, PM) 표시 방식으로 구분된다. The liquid crystal display is largely divided into a twisted nematic (TN) method and a super-twisted nematic (STN) method, and the switching method and the TN liquid crystal are used as a difference between the driving methods. It is divided into an active matrix (AM) display method and a passive matrix (PM) display method using STN liquid crystals.
AM 표시 방식은 TFT-LCD에 사용되며, 이것은 TFT를 스위치로 이용하여 LCD를 구동하며, PM 표시방식은 트랜지스터를 사용하지 않기 때문에 이와 관련한 복잡한 회로를 필요로 하지 않는다. The AM display method is used for the TFT-LCD, which drives the LCD using the TFT as a switch, and the PM display method does not require a complicated circuit in this regard since it does not use a transistor.
TFT-LCD는 a-Si 박막 트래지스터 액정표시장치(Thin film transistor liquid crystal display device; 이하, TFT-LCD)와, poly-Si TFT LCD로 구분된다. 상기 poly-Si TFT LCD는 소비 전력이 작고, 가격이 저렴하지만 a-Si TFT와 비교하여 TFT 제조 공정이 복잡한 단점이 있다. 그래서, 상기 poly-Si TFT LCD는 IMT-2000 폰의 디스플레이와 같이 소형 디스플레이 장치에 주로 적용된다. 한편, 상기 a-Si TFT LCD는 대면적이 용이하고 수율이 높아서 주로 노트 북 PC, LCD 모니터, HDTV 등의 대화면 디스플레이 장치에 적용된다. TFT-LCDs are classified into a-Si thin film transistor liquid crystal display devices (hereinafter referred to as TFT-LCDs) and poly-Si TFT LCDs. The poly-Si TFT LCD has a small power consumption and a low price, but has a disadvantage in that the TFT manufacturing process is complicated compared to a-Si TFT. Thus, the poly-Si TFT LCD is mainly applied to a small display device such as a display of an IMT-2000 phone. On the other hand, the a-Si TFT LCD has a large area and a high yield, and is mainly applied to a large screen display device such as a notebook PC, an LCD monitor, and an HDTV.
도 1은 종래의 a-Si TFT LCD를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional a-Si TFT LCD.
도 1을 참조하면, a-Si TFT LCD는 연성회로기판(32) 상에 칩 온 필름(CHIP ON FILM; 이하, COF)방식으로 데이터 구동칩(34)을 형성하고, 상기 연성회로기판(32)을 통하여 데이터 인쇄회로기판(36)과 픽셀 어레이의 데이터 라인 단자부를 연결한다. 또한, 연성회로기판(38) 상에 COF 방식으로 게이트 구동칩(40)을 형성하고, 상기 연성회로기판(38)을 통하여 게이트 인쇄회로기판(42)과 픽셀 어레이의 게이트 라인 단자부를 연결한다.Referring to FIG. 1, an a-Si TFT LCD forms a
상기 게이트 구동칩(40)은 상기 게이트 라인들을 차례로 선택하고 선택된 게이트 라인들에 연결된 TFT를 턴온(turn-on)시켜 동시에 각각의 신호를 인가한다.The gate driving
이와 같은 a-Si TFT LCD는 복수의 연성회로기판들을 유리기판에 조립하는 공정을 수행하기 때문에 poly-Si TFT LCD 보다 아웃터 리드 본딩(OUTER LEAD BONING; 이하, OLB) 공정이 복잡하여 제조원가 비싸다. 또한, 상기 a-si TFT LCD에서 소비 되는 전력, 구체적으로 구동회로에서 소비되는 전력을 낮추기 위한 기술이 요구되고 있다. Since the a-Si TFT LCD performs a process of assembling a plurality of flexible circuit boards on a glass substrate, an outer lead bonding process (OLB) is more complicated than a poly-Si TFT LCD, and thus manufacturing cost is high. In addition, there is a need for a technology for lowering the power consumed in the a-si TFT LCD, specifically, the power consumed in the driving circuit.
그러므로, 최근에는 a-Si TFT LCD에서도 poly-Si TFT LCD와 같이 유리기판 상에 데이터 구동회로 및 게이트 구동회로를 픽셀 어레이와 동시에 형성함으로써 조립공정의 수를 감소시키고, 구동회로에서 소비되는 전력을 최소화하고자 한다.Therefore, in recent years, the data driving circuit and the gate driving circuit are simultaneously formed on the glass substrate as well as the pixel array in a-Si TFT LCD, thereby reducing the number of assembly processes and reducing the power consumption of the driving circuit. Minimize.
poly-Si TFT 방식으로 상기 액정표시패널에 집적된 상기 게이트 구동회로는 하나의 쉬프트 레지스터를 구비한다. 이때, 상기 쉬프트 레지스터를 구성하기 위해 사용되는 트랜지스터의 개수 및 외부연결단자들은 상기 액정표시장치의 신뢰성 및 소비 전력에 큰 영향을 미친다. The gate driving circuit integrated in the liquid crystal display panel by a poly-Si TFT method includes a shift register. In this case, the number of transistors used to configure the shift register and the external connection terminals greatly influence the reliability and power consumption of the liquid crystal display.
구체적으로, 상기 쉬프트 레지스터에 사용되는 트랜지스터의 개수가 많다는 것은 레이아웃 공정 상에서 신뢰성을 저하시킬 뿐만 아니라, 상기 트랜지스터가 차지하는 면적을 증가시킴으로써, 상기 액정표시장치의 크기가 증가된다.Specifically, the large number of transistors used in the shift register not only reduces reliability in the layout process but also increases the area occupied by the transistors, thereby increasing the size of the liquid crystal display device.
또한, 상기 쉬프트 레지스터를 구동하기 위해 필요로 하는 외부연결단자의 수가 증가될수록 공정이 복잡해지고, 신뢰성이 저하될 뿐만 아니라 상기 액정표시장치의 크기가 증가된다. In addition, as the number of external connection terminals required to drive the shift register increases, the process becomes more complicated, the reliability decreases, and the size of the liquid crystal display increases.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 신뢰성을 확보할 수 있고, 크기 및 소비 전력을 최소화할 수 있는 쉬프트 레지스터를 제공하는 것이다.Accordingly, it is a first object of the present invention to provide a shift register that can ensure reliability and minimize size and power consumption.
본 발명의 제2 목적은 신뢰성을 확보할 수 있고, 크기 및 소비 전력을 최소화할 수 있는 쉬프트 레지스터가 액정표시패널 내에 집적된 액정표시장치를 제공하 는 것이다.It is a second object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a shift register integrated in a liquid crystal display panel, which can secure reliability and minimize size and power consumption.
상술한 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쉬프트 레지스터는, 복수의 스테이지들이 종속 연결되고, 각 스테이지들은 입력단자, 출력단자, 제어단자 및 클럭신호 입력단자를 포함한다. 이때, 상기 쉬프트 레지스터의 홀수 번째 스테이지들에는 제1 클럭신호가 제공되고, 짝수번째 스테이지들에는 상기 제1 클럭신호와 위상이 반전된 제2 클럭신호가 제공된다. In the shift register according to the present invention for achieving the above-described first object, a plurality of stages are cascaded and each stage includes an input terminal, an output terminal, a control terminal, and a clock signal input terminal. In this case, a first clock signal is provided to odd-numbered stages of the shift register, and a second clock signal inverted in phase with the first clock signal is provided to even-numbered stages.
상기 쉬프트 레지스터의 각 스테이지는, 상기 클럭신호 입력단자로부터 제공되는 상기 제1 클럭신호 또는 상기 제2 클럭신호를 상기 출력단자로 제공하기 위한 풀업부, 상기 풀업부의 입력노드에 연결되고, 상기 입력단자로 제공되는 이전 스테이지의 제1 출력신호에 응답하여 상기 풀업부를 턴온시키기 위한 풀업구동부 및 상기 풀업부의 입력노드에 연결되고, 상기 제어단자로 제공되는 다음 스테이지의 제2 출력신호에 응답하여 상기 출력단자에 전원전압을 제공하기 위한 풀다운부를 포함한다.Each stage of the shift register is connected to an input node of the pull-up unit and a pull-up unit for providing the first clock signal or the second clock signal provided from the clock signal input terminal to the output terminal. The output terminal connected to a pull-up driving unit for turning on the pull-up unit and an input node of the pull-up unit in response to the first output signal of the previous stage provided to the control unit, and in response to a second output signal of the next stage provided to the control terminal; It includes a pull-down unit for providing a power supply voltage.
상술한 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 투명기판 상에 형성된 표시 셀 어레이 회로, 데이터 구동회로, 게이트 구동회로를 포함하고, 상기 표시 셀 어레이 회로는 복수의 데이터 라인들과 복수의 게이트 라인을 포함하고, 각 표시 셀회로는 대응하는 데이터 및 게이트 라인 쌍에 연결된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a display cell array circuit, a data driving circuit, and a gate driving circuit formed on a transparent substrate, wherein the display cell array circuit includes a plurality of data lines. And a plurality of gate lines, each display cell circuit being connected to a corresponding data and gate line pair.
이때, 상기 게이트 구동회로는 복수의 스테이지들이 종속 연결되고, 각 스테이지들은 입력단자, 출력단자, 제어단자 및 클럭신호 입력단자를 포함하는 쉬프트 레지스터로 구성되고, 상기 쉬프트 레지스터의 홀수 번째 스테이지들에는 제1 클럭신호가 제공되고, 짝수 번째 스테이지들에는 상기 제1 클럭신호와 위상이 반전된 제2 클럭신호가 제공된다. In this case, the gate driving circuit is a plurality of stages are cascaded, each stage is composed of a shift register including an input terminal, an output terminal, a control terminal and a clock signal input terminal, the odd stages of the shift register One clock signal is provided, and even-numbered stages are provided with a second clock signal whose phase is inverted from the first clock signal.
상기 쉬프트 레지스터의 각 스테이지는, 상기 클럭신호 입력단자로부터 제공되는 상기 제1 클럭신호 또는 상기 제2 클럭신호를 상기 출력단자로 제공하기 위한 풀업부, 상기 풀업부의 입력노드에 연결되고, 상기 입력단자로부터 제공되는 이전 스테이지의 제1 출력신호에 응답하여 상기 풀업부를 턴온시키기 위한 풀업구동부 및 상기 풀업부의 입력노드에 연결되고, 상기 제어단자로부터 제공되는 다음 스테이지의 제2 출력신호에 응답하여 상기 출력단자에 전원전압을 제공하기 위한 풀다운부를 포함한다.Each stage of the shift register is connected to an input node of the pull-up unit and a pull-up unit for providing the first clock signal or the second clock signal provided from the clock signal input terminal to the output terminal. A pull-up driving unit for turning on the pull-up unit in response to a first output signal of a previous stage provided from the input terminal and an input node of the pull-up unit, the output terminal in response to a second output signal of the next stage provided from the control terminal; It includes a pull-down unit for providing a power supply voltage.
본 발명에 따르면, 상기 쉬프트 레지스터는 클럭신호를 상기 게이트 라인에 제공하기 위한 풀업부, 이전 스테이지의 출력신호에 응답하여 상기 풀업부를 구동하기 위한 풀업구동부 및 다음 스테이지의 출력신호에 응답하여 상기 출력단자에 전원전압을 제공하기 위한 풀다운부로 이루어진다. 따라서, 상기 액정표시장치는 신뢰성을 확보할 수 있고, 크기 및 소비 전력을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the shift register may include a pull-up part for providing a clock signal to the gate line, a pull-up driver for driving the pull-up part in response to an output signal of a previous stage, and the output terminal in response to an output signal of a next stage. It is composed of a pull-down unit for providing a power supply voltage to the. Therefore, the liquid crystal display device can secure reliability, and can minimize size and power consumption.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view specifically showing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 액정표시장치(500)는 크게 영상을 표시하기 위한 디스플레이 유닛(100) 및 상기 디스플레이 유닛(100)의 하부에서 상기 디스플레이 유닛(100)에 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(200)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the
상기 디스플레이 유닛(100)은 영상을 표시하기 위한 액정표시패널(110)과 상기 액정표시패널(110)의 일측에 연결된 연성회로기판(190)을 포함한다. The
상기 액정표시패널(110)은 TFT 및 화소전극을 갖는 TFT 기판(120)과 RGB 화소 및 공통 전극이 형성된 컬러 필터 기판(130) 및 상기 TFT 기판(120)과 상기 컬러 필터 기판(130)과의 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어진다. 상기 TFT 기판(120)에는 a-Si TFT 공정에 의해 표시셀 어레이 회로, 데이터 구동회로, 게이트 구동회로 및 외부연결단자들이 형성되고, 상기 TFT 기판(120) 상에는 다수의 데이터 구동칩이 장착된다. The liquid
상기 연성회로기판(190)은 상기 액정표시패널(110)의 외부로부터 제공되는 구동 신호 및 영상 데이터 신호를 상기 액정표시패널(110)로 공급한다. 상기 연성회로기판(190)은 상기 액정표시패널(110)에 장착된 다수의 데이터 구동칩과 연결되어 상기 TFT 기판(120)의 회로들과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 연성회로기판(190)은 데이터 신호 및 데이터 타이밍 신호를 상기 데이터 구동회로로 제공하고, 게이트 타이밍 신호 및 게이트 구동전압을 상기 게이트 구동회로로 제공한다. The
한편, 상기 백라이트 어셈블리(200)는 제1 광을 발생하는 램프 어셈블리(220), 상기 제1 광을 상기 액정표시패널(110) 측으로 가이드하기 위한 도광판(240)을 포함한다. 또한, 상기 도광판(240)의 상측에 구비되어 상기 액정표시패널(110) 측으로 가이드된 제2 광을 확산시켜 상기 제2 광의 균일도를 향상시키기 위한 광학 시트들(260) 및 상기 도광판(240)의 하측에 구비되어 상기 도광판(240)으로부터 누설된 제3 광을 반사시켜 상기 제2 광의 양을 증가시키기 위한 반사판(280)을 더 구비한다. The
상기 백라이트 어셈블리(200) 및 디스플레이 유닛(100)은 몰드 프레임(290)에 수납된다. 또한, 상기 몰드 프레임(290)과 대향하여 결합되고, 상기 백라이트 어셈블리(200) 및 디스플레이 유닛(100)을 상기 몰드 프레임(290)에 고정하기 위한 샤시(300)가 제공된다.The
도 3은 도 2에 도시된 액정표시패널을 구체적으로 나타낸 평면도이다. FIG. 3 is a plan view specifically showing the liquid crystal display panel shown in FIG. 2.
도 3을 참조하면, 상기 TFT 기판(120)은 영상을 표시하는 표시영역(A) 및 상기 표시영역(A)의 주변영역(B, C)으로 구분된다. 상기 표시영역(A)에는 TFT 공정에 의해 표시 셀 어레이 회로(미도시)가 형성된다. 구체적으로, 상기 표시영역(A)에는 매트릭스 형태로 TFT(미도시)가 형성되고, 컬럼방향으로 연장된 m 개의 데이터 라인들(DLm) 및 로우방향으로 연장된 n 개의 게이트 라인들(GLn)이 형성된다. 이때, 컬럼방향으로 배열된 상기 TFT들의 소오스 전극은 컬럼방향으로 연장된 상기 데이터 라인(DLm)에 공통적으로 연결되고, 상기 로우방향으로 배열된 상기 TFT들의 게이트 전극은 로우방향으로 연장된 상기 게이트 라인(GLn)에 공통적으로 연결된다. 또한, 상기 TFT의 드레인 전극은 화소전극(미도시)에 연결된다. Referring to FIG. 3, the
상기 주변영역(B, C)은 상기 데이터 라인들(DLm)의 일단이 연장하여 형성된 제1 영역(B) 및 상기 게이트 라인들(GLn)의 일단이 연장하여 형성된 제2 영역(C)으로 구분된다. 상기 제1 영역(B)에는 상기 데이터 라인들(DLm)의 일단과 결합된 다 수의 데이터 구동칩(140)이 장착된다. 상기 다수의 데이터 구동칩(140)은 상기 연성회로기판(190)과 연결된 제1 외부연결단자(191)와도 연결된다. The peripheral regions B and C are divided into a first region B formed by extending one end of the data lines DLm and a second region C formed by extending one end of the gate lines GLn. do. A plurality of
상기 제2 영역(C)에는 상기 게이트 라인들(GLn)의 일단과 연결되어 상기 게이트 라인들(GLn)에 순차적으로 스캔펄스를 인가하기 위한 게이트 구동회로(150)가 상기 표시 셀 어레이 회로와 동일 공정에 의해 형성된다. 이때, 상기 게이트 구동회로(150)는 상기 연성회로기판(190)과 연결된 제2 외부연결단자(192)와 연결된다. 상기 제2 외부연결단자(192)는 이후에 설명될 개시신호(ST)가 입력되는 입력단자(IN), 제1 클럭신호 입력단자(CK), 제2 클럭신호 입력단자(CKB) 및 전원전압단자(VSS)를 포함한다. The
도 4는 도 3에 도시된 게이트 구동회로를 구성하는 쉬프트 레지스터를 구체적으로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram specifically illustrating a shift register constituting the gate driving circuit illustrated in FIG. 3.
도 4를 참조하면, 상기 게이트 구동회로(150)는 하나의 쉬프트 레지스터로 이루어진다. 이때, 상기 쉬프트 레지스터는 종속 연결된 n 개의 스테이지(SRC1~SRCn)와 하나의 더미 스테이지(SRCn+1)를 포함하는 n+1 개의 스테이지(SRC1~SRCn+1)들로 구성된다. 즉, 각 스테이지(SRC)의 출력단자(OUT)가 다음 스테이지의 입력단자(IN)에 연결되고 또한, 이전 스테이지의 제어단자(CT)에 연결된다. 상기 n 개의 스테이지들(SRC1~SRCn)의 출력단자(OUT)는 상기 n 개의 게이트 라인들(GLn)에 각각 대응한다. Referring to FIG. 4, the
구체적으로, 각 스테이지는 입력단자(IN), 출력단자(OUT), 제어단자(CT), 클럭신호 입력단자(CK) 및 전원전압단자(VSS)를 갖는다. Specifically, each stage has an input terminal IN, an output terminal OUT, a control terminal CT, a clock signal input terminal CK, and a power supply voltage terminal VSS.
상기 쉬프트 레지스터의 홀수 번째 스테이지들(SRC2i-1)에는 제1 클럭신호(CK)가 제공되고, 짝수 번째 스테이지들(SRC2i)에는 제2 클럭신호(CKB)가 제공된다. 이때, 상기 제1 클럭신호(CK)와 제2 클럭신호(CKB)는 서로 반대되는 위상을 가진다. The first clock signal CK is provided to the odd-numbered stages SRC2i-1 of the shift register, and the second clock signal CKB is provided to the even-numbered stages SRC2i. In this case, the first clock signal CK and the second clock signal CKB have phases opposite to each other.
각 스테이지들의 각 제어단자(CT)에는 다음 스테이지의 출력신호가 제어신호로 입력된다. 따라서, 상기 제어단자(CT)에 입력되는 제어신호는 자신의 출력신호의 듀티 기간만큼 지연된다. The output signal of the next stage is input as a control signal to each control terminal CT of each stage. Therefore, the control signal input to the control terminal CT is delayed by the duty period of its output signal.
따라서, 각 스테이지의 출력신호들이 순차적으로 액티브 구간(하이상태)을 가지고 발생되므로, 각 출력신호의 액티브 구간에서 대응되는 게이트 라인이 인에이블된다. Therefore, since output signals of each stage are sequentially generated with an active period (high state), corresponding gate lines are enabled in the active period of each output signal.
첫 번째 스테이지(SRC1)의 입력단자(IN)에는 이전 스테이지의 출력신호 대신 개시신호(ST)가 제공된다. 또한, 상기 더미 스테이지(SRCn+1)는 이전 스테이지(SRCn)의 제어단자(CT)에 제어신호를 제공한다. The input terminal IN of the first stage SRC1 is provided with the start signal ST instead of the output signal of the previous stage. In addition, the dummy stage SRCn + 1 provides a control signal to the control terminal CT of the previous stage SRCn.
도 5는 도 4에 도시된 쉬프트 레지스터의 각 스테이지의 구체적인 내부 구성 회로도이다. 도 6은 도 4에 도시된 쉬프트 레지스터의 각 스테이지의 출력 파형도이다.FIG. 5 is a detailed internal configuration circuit diagram of each stage of the shift register shown in FIG. 4. FIG. 6 is an output waveform diagram of each stage of the shift register shown in FIG. 4.
도 5를 참조하면, 상기 쉬프트 레지스터의 각 스테이지는 풀업부(151), 풀업구동부(152) 및 풀다운부(153)를 포함한다. Referring to FIG. 5, each stage of the shift register includes a pull up
상기 풀업부(151)는 클럭신호 입력단자(CK)에 드레인이 연결되고, 노드(N)에 게이트가 연결되며, 출력단자(OUT)에 소오스가 연결된 제1 NMOS 트랜지스터(NT11)로 구성된다.
The pull-up
상기 풀업구동부(152)는 입력단자(IN)에 소오스 및 게이트가 연결되고, 상기 노드(N)에 소오스가 연결된 제2 NMOS 트랜지스터(NT2)와 상기 노드(N)와 출력단자(OUT) 사이에 연결된 캐퍼시터(C)를 포함한다. The pull-up
상기 풀다운부(153)는 상기 노드(N)에 소오스가 연결되고, 제어단자(CT)에 게이트가 연결되며, 전원전압(VSS)에 드레인이 연결된 제3 NMOS 트랜지스터(NT3)로 이루어진다. The pull-down
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 클럭신호(CK, CKB)와 개시신호(ST)가 상기 쉬프트 레지스터에 공급되면, 첫 번째 스테이지(SRC1)에서는 상기 개시신호(ST)의 선단에 응답하여 제1 클럭신호(CK)의 하이레벨구간을 상기 출력단자(OUT)에 출력신호(OUT1)로 발생한다. As shown in FIG. 6, when the first and second clock signals CK and CKB and the start signal ST are supplied to the shift register, the first stage SRC1 is provided at the leading end of the start signal ST. In response, a high level section of the first clock signal CK is generated as an output signal OUT1 at the output terminal OUT.
이때, 상기 개시신호(ST)의 액티브구간은 상기 제1 클럭신호(CK)의 하이레벨구간에 비하여 약 1/2주기 앞선 위상을 가진다. 상기 출력신호(OUT1)의 선단은 상기 개시신호(ST)의 시작점으로부터 소정시간 지연되어 나타난다. At this time, the active section of the start signal ST has a phase about 1/2 cycles ahead of the high level section of the first clock signal CK. The tip of the output signal OUT1 is delayed by a predetermined time from the start of the start signal ST.
이와 같은 지연특성은 상기 풀업구동부(152)의 상기 캐패시터(C)가 개시신호(ST)의 선단에서 상기 제2 NMOS 트랜지스터(NT2)를 통하여 충전되기 시작하고, 상기 캐패시터(C)의 충전전압이 상기 제1 NMOS 트랜지스터(NT1)의 게이트 소오스간 문턱전압 이상으로 충전된 이후에 상기 제1 NMOS 트랜지스터(NT1)가 턴온되고, 상기 제1 클럭신호(CK)의 하이레벨구간이 상기 출력단자(OUT)에 나타나기 때문이다. This delay characteristic is such that the capacitor C of the pull-up
상기 출력단자(OUT)에 클럭신호의 하이레벨구간이 나타나기 시작하면, 이 출 력전압이 캐패시터(C)에 부트스트랩(BOOTSTRAP)되어 상기 제1 NMOS 트랜지스터(NT1)의 게이트 전압이 턴온전압 이상으로 상승하게 된다. 따라서, 상기 제1 NMOS 트랜지스터(NT1)가 완전(FULL) 도통상태를 유지하게 된다. When the high level section of the clock signal starts to appear on the output terminal OUT, the output voltage is bootstraped to the capacitor C so that the gate voltage of the first NMOS transistor NT1 rises above the turn-on voltage. Done. Accordingly, the first NMOS transistor NT1 maintains a full conduction state.
이어서, 상기 제어단자(CT)에 제공되는 다음 스테이지의 출력신호가 턴온전압으로 상승하면, 상기 제3 NMOS 트랜지스터(NT3)가 턴온된다. 이때, 상기 노드(N)에서의 전위가 전원전압(VSS)으로 다운됨으로써 상기 제1 NMOS 트랜지스터(NT1)가 턴오프된다. 따라서, 상기 출력단자(OUT)는 턴온전압에서 전원전압(VSS)으로 다운된다.Subsequently, when the output signal of the next stage provided to the control terminal CT rises to the turn-on voltage, the third NMOS transistor NT3 is turned on. In this case, the first NMOS transistor NT1 is turned off by the potential at the node N being lowered to the power supply voltage VSS. Therefore, the output terminal OUT goes down from the turn-on voltage to the power supply voltage VSS.
상기 제어단자(CT)에 인가되는 다음 스테이지의 출력신호가 로우 레벨로 하강되어 트랜지스터(NT3)가 턴오프되더라도, 상기 입력단자(IN)에 턴온 전압이 인가되기 전까지는 상기 제1 NMOS 트랜지스터(NT1)는 항상 턴오프 상태를 유지하게 된다. Even when the output signal of the next stage applied to the control terminal CT is lowered to the low level and the transistor NT3 is turned off, the first NMOS transistor NT1 until the turn-on voltage is applied to the input terminal IN. ) Will always be turned off.
도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 동작에 의해 각 스테이지들이 동작하여 출력신호(OUT1~OUT4)가 순차적으로 안정되게 발생된다.As shown in FIG. 6, the stages are operated by the above-described operation, so that output signals OUT1 to OUT4 are stably generated sequentially.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 상기 쉬프트 레지스터의 각 스테이지에 사용되는 트랜지스터의 개수를 최소화하고, 상기 게이트 구동회로(150)와 연결되는 상기 제2 외부연결단자(192)의 수를 줄임으로써 상기 액정표시패널(110) 내에서 쉬프트 레지스터가 차지하는 면적을 감소시킬 수 있고, 신뢰성을 증가시킬 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the number of transistors used in each stage of the shift register is minimized, and the number of the second
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시패널을 구체적으로 나타낸 평 면도이다. 단, 도 7을 설명하는데 있어서, 도 3과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기하고, 그 구성요소에 대한 설명은 생략한다.7 is a plan view specifically showing a liquid crystal display panel according to another exemplary embodiment of the present invention. However, in describing FIG. 7, the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 3, and the description of the components is omitted.
도 7을 참조하면, 액정표시패널(110)은 영상을 표시하는 표시영역(A) 및 상기 표시영역(A)의 주변영역(B, C, D)으로 이루어진다. 상기 표시영역(A)은 표시 셀 어레이 회로가 TFT 공정에 의해 형성된 영역이다. 상기 주변영역(B, C, D)은 m 개의 데이터 라인들(DLm)의 일단이 연장된 제1 영역(B), n 개의 게이트 라인들의 일단이 연장된 제2 영역(B) 및 상기 n 개의 게이트 라인들의 타단이 연장된 제3 영역(D)으로 구분된다. 여기서, 상기 'n'은 짝수이다. Referring to FIG. 7, the liquid
상기 제1 영역(B)에는 데이터 구동칩(140)과 상기 제1 외부연결단자(191)가 형성되고 상기 제1 외부연결단자(191)에는 상기 연성회로기판(190)의 일단이 부착된다. 상기 연성회로기판(190)의 타단은 미도시된 통합인쇄회로기판에 부착된다. The
상기 제2 영역(C)에는 상기 n 개의 게이트 라인들 중 홀수 번째 게이트 라인들(GLn-1)을 순차적으로 구동하기 위한 제1 게이트 구동회로(160)가 TFT 공정에 의해 형성되고, 상기 제3 영역(D)에는 상기 n 개의 게이트 라인들 중 짝수 번째 게이트 라인들(GLn)을 순차적으로 구동하기 위한 제2 게이트 구동회로(170)가 TFT 공정에 의해 형성된다. 즉, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(160, 170)는 상기 액정표시패널(110)의 좌우에 대칭적으로 각각 배치된다. 상기 제1 게이트 구동회로(160)는 상기 연성회로기판(190)과 연결된 제2 외부연결단자(193)와 연결되고, 상기 제2 게이트 구동회로(170)는 상기 연성회로기판(190)과 연결된 제3 외부연결단자(194)와 연결된다. In the second region C, a first
도 8은 도 7에 도시된 제1 및 제2 게이트 구동회로를 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 쉬프트 레지스터의 각 스테이지의 타이밍도이다.8 is a diagram illustrating in detail the first and second gate driving circuits illustrated in FIG. 7, and FIG. 9 is a timing diagram of each stage of the shift register illustrated in FIG. 8.
도 8을 참조하면. 상기 제1 게이트 구동회로(160)는 하나의 제1 쉬프트 레지스터로 이루어지고, 상기 제2 게이트 구동회로(170)는 하나의 제2 쉬프트 레지스터로 이루어진다. Referring to FIG. 8. The first
상기 제1 게이트 구동회로(160)는 개시신호 입력단자(ST), 제1 클럭신호 입력단자(CK) 및 전원전압단자(VSS)의 3개의 단자들을 포함한다. 상기 제2 게이트 구동회로(170)는 제2 클럭신호 입력단자(CKB) 및 전원전압단자(VSS)의 2개의 단자들을 포함한다. The first
상기 제1 게이트 구동회로(160)는 홀수 번째 게이트 라인들(GLn-1)이 연장된 표시영역(A)의 좌측 주변영역 즉, 상기 제2 영역(C)에 배치되고 각각 출력단자(OUT)가 연결된 복수의 쉬프트 레지스터(SRC1~SRCn+1)로 구성된다. 상기 제2 게이트 구동회로(170)는 짝수 번째 게이트 라인들(GLn)이 연장된 상기 표시영역(A)의 우측 주변영역 즉, 상기 제3 영역(D)에 배치되고 각각 출력단자(OUT)가 연결된 복수의 쉬프트 레지스터(SRC2~SRCn)로 구성된다. The first
홀수 번째 쉬프트레지스터(SRCn-1)의 출력은 홀수 번째 게이트 라인(GLn-1)을 통하여 표시영역(A) 건너편에 배치된 다음 짝수 번째 쉬프트 레지스트(SRCn)의 입력단자(IN)에 입력신호로 제공되고, 동시에 이전 짝수 번째 쉬프트 레지스터(SRCn)의 제어단자(CT)에 제어신호로 제공된다. 마찬가지로, 짝수 번째 쉬 프트 레지스터(SRCn)의 출력신호는 다음 홀수 번째 쉬프트 레지스터(SRCn+1)의 입력단자(IN)에 입력신호로 제공되고, 동시에 이전 홀수 번째 쉬프트 레지스터(SRCn-1)의 제어단자(CT)에 제어신호로 제공된다. The output of the odd-numbered shift register SRCn-1 is disposed across the display area A via the odd-numbered gate line GLn-1, and then is input to the input terminal IN of the even-numbered shift resist SRCn. At the same time, a control signal is provided to the control terminal CT of the previous even shift register SRCn. Similarly, the output signal of the even-numbered shift register SRCn is provided as an input signal to the input terminal IN of the next odd-numbered shift
마지막 홀수 번째 쉬프트 레지스터(SRCn+1)는 더미 레지스터로 마지막 짝수 번째 쉬프트 레지스터(SRCn)의 제어단자(CT)에 제어신호를 제공하기 위하여 부가된다. The last odd shift register SRCn + 1 is a dummy register and is added to provide a control signal to the control terminal CT of the last even shift register SRCn.
도 9를 참조하면, 홀수 번째 게이트라인들(GLn-1)과 짝수 번째 게이트 라인들(GLn)이 개시신호(ST)에 의해 순차적으로 시프트되면서 상기 제1 및 제2 클럭신호(CK, CKB)에 동기되어 서로 교호로 액티브되면서 스캔되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 9, the odd-numbered gate lines GLn-1 and the even-numbered gate lines GLn are sequentially shifted by the start signal ST, and thus the first and second clock signals CK and CKB. It can be seen that they are scanned while being alternately active in synchronization with each other.
하나의 수평라인을 이루는 복수의 픽셀들 중 홀수 번째 픽셀들은 대응되는 홀수 번째 게이트 라인(GLn-1)에 의해 구동되고, 짝수 번째 픽셀들은 대응하는 짝수 번째 게이트 라인(GLn)에 의해 구동된다. The odd-numbered pixels of the plurality of pixels forming one horizontal line are driven by the corresponding odd-numbered gate line GLn-1, and the even-numbered pixels are driven by the corresponding even-numbered gate line GLn.
본 발명에 따르면, 액정표시패널 상에 집적되어 복수의 게이트 라인들에 스캔 펄스를 순차적으로 인가하기 위한 게이트 구동회로는 하나의 쉬프트 레지스터로 구성된다. 상기 쉬프트 레지스터는 클럭신호를 상기 게이트 라인에 제공하기 위한 풀업부, 이전 스테이지의 출력신호에 응답하여 상기 풀업부를 구동하기 위한 풀업구동부 및 다음 스테이지의 출력신호에 응답하여 상기 출력단자에 전원전압을 제공하기 위한 풀다운부로 이루어진다. According to the present invention, a gate driving circuit integrated on a liquid crystal display panel and sequentially applying scan pulses to a plurality of gate lines includes one shift register. The shift register provides a power supply voltage to the output terminal in response to a pull-up part for providing a clock signal to the gate line, a pull-up driver for driving the pull-up part in response to an output signal of a previous stage, and an output signal of a next stage. It consists of a pull-down section for.
따라서, 액정표시장치는 상기 쉬프트 레지스터에 사용되는 트랜지스터의 개 수를 최소화하고, 외부연결단자수를 줄임으로써, 신뢰성을 확보할 수 있고, 크기 및 소비 전력을 최소화할 수 있다. Accordingly, the liquid crystal display device can secure reliability by minimizing the number of transistors used in the shift register and reducing the number of external connection terminals, thereby minimizing size and power consumption.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널의 좌우 주변영역에 제1 및 제2 게이트 구동회로가 형성된다. 이때, 상기 제1 게이트 구동회로는 홀수 번째 게이트 라인들을 구동하고, 상기 제2 게이트 구동회로는 짝수 번째 게이트 라인들을 구동한다. 따라서, 액정표시장치는 좌우 대칭적으로 형성될 수 있다. In the liquid crystal display according to the present invention, first and second gate driving circuits are formed in left and right peripheral regions of the liquid crystal display panel. In this case, the first gate driving circuit drives odd-numbered gate lines, and the second gate driving circuit drives even-numbered gate lines. Therefore, the liquid crystal display device may be formed symmetrically.
실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the examples, those skilled in the art can understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. There will be.
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