KR101213828B1 - Hybrid Gate Driver for Liquid Crystal Panel - Google Patents
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Abstract
게이트 라인에 충분한 전력의 스캔 신호를 공급하면서도 액정 패널의 표시 영역을 확대시키기에 적합한 하이브리드 게이트 드라이버가 개시된다.A hybrid gate driver suitable for enlarging the display area of a liquid crystal panel while supplying a scan signal of sufficient power to the gate line is disclosed.
액정 패널용 하이브리드 게이트 드라이버에서, 다수의 쉬프트 스테이지는 액정 패널 상의 다수의 게이트 라인들과 각각 대응되고 시작 펄스에 종속되게 접속된다. 쉬프트 스테이지 각각은, 대응하는 게이트 라인 상의 전압을 풀-다운시키는 풀-다운 트랜지스터; 대응하는 게이트 라인 상의 전압을 풀-업시키며 상기 풀-업 트랜지스터에 비하여 짧은 채널 폭을 가지는 풀-다운 트랜지스터; 이전 쉬프트 스테이지로부터의 스캔 신호에 응답하여 상기 대응하는 게이트 라인 상의 전압이 풀-업되게 상기 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터를 상반되게 구동하는 풀-업 구동부; 및 다음 쉬프트 스테이지로부터의 스캔 신호에 응답하여 상기 대응하는 게이트 라인 상의 전압이 풀-다운되게 상기 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터를 상반되게 구동하는 풀-다운 구동부를 포함한다.In the hybrid gate driver for the liquid crystal panel, the plurality of shift stages are respectively corresponded to the plurality of gate lines on the liquid crystal panel and connected in dependence on the start pulse. Each of the shift stages includes a pull-down transistor that pulls down a voltage on a corresponding gate line; A pull-down transistor that pulls up a voltage on a corresponding gate line and has a shorter channel width than the pull-up transistor; A pull-up driver for driving the pull-up and pull-down transistors in opposition so that a voltage on the corresponding gate line is pulled up in response to a scan signal from a previous shift stage; And a pull-down driver for driving the pull-up and pull-down transistors in opposition so that the voltage on the corresponding gate line is pulled down in response to a scan signal from a next shift stage.
이에 따라, 풀-업 트랜지스터가 막대 형태로 액정 패널 상에 형성되어 하이브리드 게이트 드라이버의 점유 면적이 줄어 들게 한다. 이 결과, 액정 패널의 화상 표시 영역이 확장될 수 있게 한다.Accordingly, pull-up transistors are formed on the liquid crystal panel in the form of rods, thereby reducing the occupied area of the hybrid gate driver. As a result, the image display area of the liquid crystal panel can be expanded.
액정 패널, 게이트 라인, 쉬프트, 드라이버, 채널 폭, 점유면적. Liquid crystal panel, gate line, shift, driver, channel width, footprint.
Description
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면에 대한 보다 충분한 이해를 돕기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to better understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 게이트 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치를 개략적으로 설명하는 도면이다.1 is a view schematically illustrating a liquid crystal display including a hybrid gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 게이트 드라이버의 개략적으로 설명하는 블럭도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a hybrid gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3 은 도 2에서의 쉬프트 스테이지를 상세하게 도시하는 상세회로도이다.FIG. 3 is a detailed circuit diagram illustrating the shift stage in FIG. 2 in detail.
도 4 는 도 3의 쉬프트 스테이지에 의해 출력되는 스캔 신호의 특성을 설명하는 파형도이다.4 is a waveform diagram illustrating characteristics of a scan signal output by the shift stage of FIG. 3.
《도면의 주요부분에 대한 부호의 설명》DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS to the main parts of the drawings "
10 : 다운로딩 제어 모듈 12 : 칼라 필터 기판10: downloading control module 12: color filter substrate
14 : 박막 트랜지스터 어레이 기판 20 : 게이트 드라이버14 thin film
22 : 풀-업 구동부 24 : 풀-다운 구동부22: pull-up driving unit 24: pull-down driving unit
30 : 데이터 드라이버 칩 40 : 인쇄 회로 기판30: data driver chip 40: printed circuit board
42 : 타이밍 제어부 44 : TCP42: timing controller 44: TCP
M1 내지 M8 : 트랜지스터M1 to M8: transistor
본 발명은 액정 패널을 구동하는 구동 회로에 관한 것으로, 특히 액정 패널 상의 게이트 라인을 구동하는 하이브리드 게이트 드라이버에 관한 것이다.The present invention relates to a driving circuit for driving a liquid crystal panel, and more particularly to a hybrid gate driver for driving a gate line on the liquid crystal panel.
통상의 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상이 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 패널과 이 액정 패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다. 액정 패널에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 교차하게 배열되고 그 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 구분되는 영역에 액정 셀들이 위치하게 된다. 이 액정 패널에는 액정 셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소 전극들과 공통 전극이 마련된다. 화소 전극들 각각은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)의 소스 및 드레인을 경유하여 데이터 라인들 중 어느 하나에 접속되고, 박막 트랜지스터의 게이트는 게이트 라인들 중 어느 하나에 접속된다. 구동 회로는 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버를 구비하며, 게이트 드라이버는 스캐닝 신호를 게이트 라인들에 순차적으로 공급하여 액정 패널 상의 액정 셀들을 1라인 분씩 순차적으로 구동한다. 또한, 데이터 드라이버는 게이트 라인들 중 어느 하나가 인에이블 될 때마다 데이터 라인들 각각에 비디오 신호를 공급한다. 이에 따라, 액정 표시 장치는 액정 셀 별로 비디오신호에 따라 화소 전극과 공통 전극 사이에 인가되는 전계에 의해 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.A typical liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of a liquid crystal using an electric field. To this end, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix and a driving circuit for driving the liquid crystal panel. In the liquid crystal panel, the gate lines and the data lines are arranged to cross each other, and the liquid crystal cells are positioned in an area divided by the gate lines and the data lines. The liquid crystal panel is provided with pixel electrodes and a common electrode for applying an electric field to each of the liquid crystal cells. Each of the pixel electrodes is connected to one of the data lines via a source and a drain of a thin film transistor, which is a switching element, and a gate of the thin film transistor is connected to one of the gate lines. The driving circuit includes a gate driver for driving the gate lines and a data driver for driving the data lines, and the gate driver sequentially supplies the scanning signal to the gate lines to sequentially supply the liquid crystal cells on the liquid crystal panel by one line. Drive. The data driver also supplies a video signal to each of the data lines whenever either of the gate lines is enabled. Accordingly, the liquid crystal display displays an image by adjusting light transmittance by an electric field applied between the pixel electrode and the common electrode according to the video signal for each liquid crystal cell.
이러한 액정 표시 장치에 이용되는 박막 트랜지스터는 반도체 층으로서 아몰퍼스(Amorphous) 실리콘 또는 폴리(Poly) 실리콘을 사용하는지 여부에 따라 아몰퍼스 실리콘형과 폴리 실리콘형으로 구분된다. 아몰퍼스 실리콘형 박막 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘막의 균일성이 비교적 좋아 특성이 안정된 장점을 가지고 있으나 전하 이동도가 비교적 작아 화소 밀도를 향상시키는 경우에는 적용이 어려운 단점이 있다. 또한, 아몰퍼스 실리콘형 박막 트랜지스터를 사용하는 경우 상기 게이트 드라이버와 데이터 드라이버와 같은 주변 구동회로들은 별도로 제작하여 액정패널에 실장시켜야 하므로 액정표시장치의 제조 비용이 높다는 단점이 있다. 반면에, 폴리 실리콘형 박막트랜지스터는 전하 이동도가 높음에 따라 화소 밀도 증가에 어려움이 없을 뿐만 아니라 주변 구동회로들을 액정패널에 내장할 수 있게 되어 제조단가를 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다. 이에 따라, 폴리실리콘형 박막 트랜지스터를 이용한 액정 표시 장치가 대두되고 있다. 특히, 게이트 드라이버가 액정 패널 상에 실장되고 있다.The thin film transistor used in the liquid crystal display device is classified into an amorphous silicon type and a polysilicon type depending on whether amorphous silicon or poly silicon is used as the semiconductor layer. Amorphous silicon type thin film transistors have the advantage that the characteristics of the amorphous silicon film are relatively good and the characteristics are stable. However, the application of the amorphous silicon thin film transistor is difficult in the case of improving the pixel density due to the relatively low charge mobility. In addition, in the case of using an amorphous silicon type thin film transistor, peripheral driving circuits such as the gate driver and the data driver have to be manufactured separately and mounted on the liquid crystal panel, which has a disadvantage in that the manufacturing cost of the liquid crystal display device is high. On the other hand, as the polysilicon thin film transistor has a high charge mobility, there is no difficulty in increasing the pixel density and it is possible to embed peripheral driving circuits in the liquid crystal panel, thereby lowering the manufacturing cost. Accordingly, liquid crystal displays using polysilicon thin film transistors have emerged. In particular, a gate driver is mounted on the liquid crystal panel.
액정 패널 상에 실장되는 게이트 드라이버는 게이트 라인들과 대응됨과 아울러 종속적으로 접속된 다수의 쉬프트 스테이지를 구비한다. 게이트 드라이버에 포함 된 각 쉬프트 스테이지는 액정 패널 상의 게이트 라인을 구동하기에 충분한 전력의 스캔 신호를 출력하여야 한다. 이를 위하여, 게이트 드라이버의의 각 쉬프트 스테이지에는 채널의 폭이 넓은 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터가 포함된다. 넓은 채널 폭의 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터들은 막대 형태의 경우 공정 이물에 의한 트랜지스터의 채널 폭이 줄어들어 출력 감소를 방지하기 위해 넓은 영역을 점유하나 상기 문제로 인한 트랜지스터의 폭이 줄어드는 것을 개선 할 수 있는 "U"자 형태로 형성 시켰다. 이와 더불어, 이들 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터들의 구동 타이밍을 제어하기 위한 트랜지스터 제어 회로가 쉬프트 스테이지에 포함된다. 이 트랜지스터 제어 회로에 포함된 트랜지스터들도 역시 "U"자 형태로 형성되었다. 이렇게 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터 및 그 제어를 위한 트랜지스터 제어 회로를 포함하는 게이트 드라이버용 쉬프트 스테이지는 액정 패널의 표시 영역을 제한하는 요인으로 작용한다.The gate driver mounted on the liquid crystal panel has a plurality of shift stages corresponding to the gate lines and connected in a cascade manner. Each shift stage included in the gate driver should output a scan signal of sufficient power to drive the gate line on the liquid crystal panel. To this end, each shift stage of the gate driver includes a wide pull-up and pull-down transistor of a wide channel. Pull-up and pull-down transistors with wide channel widths occupy large areas to prevent output reduction by reducing the channel width of transistors due to process foreign materials in the form of rods, but they can improve the reduction of the transistor width due to the above problem. Can be formed into a "U" shape. In addition, transistor control circuitry for controlling the drive timing of these pull-up and pull-down transistors is included in the shift stage. Transistors included in this transistor control circuit were also formed in a "U" shape. The shift stage for the gate driver including the pull-up and pull-down transistors and the transistor control circuit for controlling the same serves as a limiting factor of the display area of the liquid crystal panel.
따라서, 본 발명의 목적은 게이트 라인에 충분한 전력의 스캔 신호를 공급하면서도 고해상도에서의 액정 패널의 좁은 게이트 영역에 쉬프트 스테이지를 실장 시키기에 적합한 하이브리드 게이트 드라이버를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a hybrid gate driver suitable for mounting a shift stage in a narrow gate region of a liquid crystal panel at high resolution while supplying a scan signal of sufficient power to a gate line.
본 발명은 액정 패널의 화상 표시 영역 상의 박막 트랜지스터의 형성 공정에 의 하여 액정 패널의 가장자리에 제조되는 하이브리드 게이트 드라이버에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid gate driver manufactured at the edge of a liquid crystal panel by a process of forming a thin film transistor on an image display region of a liquid crystal panel.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면의 실시 예에 따른 액정 패널용 하이브리드 게이트 드라이버는 액정 패널 상의 다수의 게이트 라인들과 각각 대응되고 시작 펄스에 종속되게 접속되는 다수의 쉬프트 스테이지를 구비한다. 상기의 쉬프트 스테이지 각각은, 대응하는 게이트 라인 상의 전압을 풀-다운시키는 풀-다운 트랜지스터; 대응하는 게이트 라인 상의 전압을 풀-업시키며 상기 풀-다운 트랜지스터에 비하여 좁은 채널 폭을 가지는 풀-업 트랜지스터; 이전 쉬프트 스테이지로부터의 스캔 신호에 응답하여 상기 대응하는 게이트 라인 상의 전압이 풀-업되게 상기 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터를 상반되게 구동하는 풀-업 구동부; 및 다음 쉬프트 스테이지로부터의 스캔 신호에 응답하여 상기 대응하는 게이트 라인 상의 전압이 풀-다운되게 상기 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터를 상반되게 구동하는 풀-다운 구동부를 포함한다.A hybrid gate driver for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a plurality of shift stages corresponding to a plurality of gate lines on the liquid crystal panel and connected in dependence on a start pulse. Each of the shift stages includes: a pull-down transistor that pulls down a voltage on a corresponding gate line; A pull-up transistor that pulls up a voltage on a corresponding gate line and has a narrow channel width compared to the pull-down transistor; A pull-up driver for driving the pull-up and pull-down transistors in opposition so that a voltage on the corresponding gate line is pulled up in response to a scan signal from a previous shift stage; And a pull-down driver for driving the pull-up and pull-down transistors in opposition so that the voltage on the corresponding gate line is pulled down in response to a scan signal from a next shift stage.
상기의 풀-다운 트랜지스터는 채널 폭에 있어서 풀-업 트랜지스터에 비하여 대략 10배 넓게 설정되는 것이 바람직하다.The pull-down transistor is preferably set to be approximately 10 times wider than the pull-up transistor in channel width.
상기의 풀-업 트랜지스터는 액정 패널 상에 막대 형태로 형성된다.The pull-up transistor is formed in a rod shape on the liquid crystal panel.
이상과 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 액정 패널용 하이브리드 게이트 드라이버는 풀-다운 트랜지스터의 채널 폭을 풀-업 트랜지스터의 그것에 비하여 현저하게 짧게 하고 풀-업,풀다운 구동부 트랜지스터를 "U"자형이 아닌 막대 형태로 형성되게 한다. 이에 따라, 이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 게이트 드라이버 는 점유 면적을 줄일 수 있게 되고, 나아가 액정 패널의 화상 표시 영역이 확장될 수 있게 한다.The a-up, pull-down driver transistor "U" shape-up transistors shorter considerably than that of it, and pull-in by the above construction, the hybrid gate driver for a liquid crystal panel is a full channel width of the pull-down transistor of the present invention To form a rod. Accordingly, accordingly, the hybrid gate driver according to the present invention can reduce the occupied area and further expand the image display area of the liquid crystal panel.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적들 외에, 본 발명의 다른 목적들, 다른 이점들 및 다른 특징들은 첨부한 도면을 참조한 바람직한 실시 예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects, other advantages and other features of the present invention will become apparent from the detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in addition to the objects of the present invention as described above.
이하, 첨부한 도면과 결부되어 본 발명에 바람직한 실시 예들이 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 게이트 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a liquid crystal display including a hybrid gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1의 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 화상 표시부(12A)를 가지도록 합착된 컬러필터 어레이 기판(12) 및 트랜지스터 어레이 기판(14)을 포함하는 액정패널(10)을 구비한다. 트랜지스터 어레이 기판(14)의 표시영역, 즉 화상 표시부(12A)에는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 게이트 라인(GL) 등의 신호배선이 형성된다. 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)의 교차에 의해 정의되는 트랜지스터 어레이 기판(14)의 표시영역 내의 액정셀 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)(TFT)와, 각 박막 트랜지스터(TFT)에 접속되는 화소전극(도시되지 않음)이 형성된다. 이들 액정 셀들 각각은 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있으며, 액정 커패시터(Clc)에 충전된 데이터 신호를 다음 데이터 신호가 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)가 포함된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔 신호(게이트 펄스)에 응답하여 데이터 라 인(DL)으로부터 액정 셀(Clc)의 화소 전극 쪽으로 전송될 화상신호를 절환하게 된다. 이에 더하여, 트랜지스터 어레이 기판(14)의 상측 비표시영역에는 데이터 라인(DL)에 접속되는 데이터 패드영역이 형성된다. 또한, 트랜지스터 어레이 기판(14)의 좌측 비표시영역에는 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 드라이버(20)가 형성되어 있다. 이 게이트 드라이버(20)는 화상 표시부(12A) 내의 박막 트랜지스터(TFT)의 형성 공정에 의해 제작되게 된다.The liquid crystal display of FIG. 1 includes a
액정 표시 장치에는 게이트 드라이버(20)와 복수의 데이터 드라이버 칩(30)를 제어하는 타이밍 제어부(42)를 포함하는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(40)과, 데이터 드라이버 칩(20)이 실장됨과 아울러 인쇄회로기판(40)과 액정패널(10)간에 접속된 복수의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하, TCP라 함)(44)가 포함된다. 각 TCP(44)는 TAB(Tape Automated Bonding) 방식에 의해 인쇄회로기판(40)과 액정패널(10)간에 전기적으로 접속된다. 이때, 각 TCP(44)의 입력 패드들은 인쇄회로기판(40)에 전기적으로 접속되고, 출력패드들은 액정패널(10)에 전기적으로 접속된다. 각 데이터 드라이버 칩(30)은 인쇄회로기판(40)에 실장된 타이밍 제어부(42)로부터 TCP(44)의 입력패드를 통해 제어신호 및 데이터 신호를 입력받고, 입력된 제어신호를 이용하여 데이터 신호를 아날로그 화상신호로 변환하여 TCP(44)의 출력패드를 통해 액정패널(10)의 데이터 라인(DL)에 공급한다. 타이밍 제어부(42)는 외부의 구동 시스템으로부터 공급되는 수직, 수평 동기신호 및 데이터 인에이블 신호에 따라 구동 시스템으로부터 공급되는 소스 데이터를 액정패널(10)의 구동에 알맞도록 정렬하여 각 데이터 드라이버 칩(30)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(42)는 구동 시스템으로부터 공급되는 수직, 수평 동기신호 및 데이터 인에이블 신호를 이용하여 각 데이터 드라이버 칩(30)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호를 생성하여 각 데이터 드라이버 칩(30)에 공급한다. 그리고, 타이밍 제어부(42)는 구동 시스템으로부터 공급되는 수직, 수평 동기신호 및 데이터 인에이블 신호를 이용하여 게이트 구동회로(20) 각각의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호를 생성하여 게이트 구동회로(20) 각각에 공급한다.In the liquid crystal display, a printed
도 2 는 도 1의 액정 표시 장치에 포함된 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 게이트 드라이버(20)를 개략적으로 설명하는 블록도 이다.FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a
도 2에 있어서, 게이트 드라이버(20)는 종속 연결된 복수의 쉬프트 스테이지들(STE1 내지 STEn)을 구비한다. 즉, 각 쉬프트 스테이지에서 발생되는 스캔 신호(GL)는 다음 쉬프트 스테이지(STEi+1) 및 이전 쉬프트 스테이지(STEi-1)와 그리고 대응되는 게이트 라인(GL)에 연결된다. 제1 쉬프트 스테이지(STE1)는 펄스 개시 신호(STV)에 의해 세트 된다. 여기서, 펄스 개시 신호(STV)는 수직동기신호(Vsync)에 동기된 펄스이다. 제2 쉬프트 스테이지 내지 제n 쉬프트 스테이지(STE2 내지 STEn)는 각각 이전 쉬프트 스테이지(STEi-1)의 스캔 신호(GLi)에 의해 세트 된다. n개의 게이트라인들이 구비될 때, 각 쉬프트 스테이지(STE1 내지 STEn)로부터의 스캔 신호(GL1 내지 GLn)는 대응된 각 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 공급된다.In FIG. 2, the
또한, n개의 쉬프트 스테이지( STE1 내지 STEn)에는 중복되지 않게 아울러 순차적으로 제1 내지 제4 클럭(CKV1 내지 CKV4)이 인가된다. 4m+1번째 쉬프트 스테이지들(STE1, STE5, ... ,STEn-3)에는 제1 클럭(CKV1)이 제공되고, 4m+2번째 쉬프트 스테이지들(SRC2, SRC6, ... , STEn-2)에는 제2 클럭(CKVB)이 제공되고 4m+3번째 쉬프트 스테이지들(STE3, STE7, ... ,STEn-1)에는 제3 클럭(CKV)이 제공되고 4m번째 쉬프트 스테이지들(STE4, STE8, ... ,STEn)에는 제4 클럭(CKV)이 인가된다. 여기서, "m"은 '0'을 포함하는 정수이다. 예를 들면, 첫번째 쉬프트 스테이지들(STE1, STE5, ... ,STEn-3)에는 제1 클럭(CKV1)이 제공되고, 두번째 쉬프트 스테이지들(SRC2, SRC6, ... , STEn-2)에는 제2 클럭(CKV2)이 제공되고 세번째 쉬프트 스테이지들(STE3, STE7, ... ,STEn-1)에는 제3 클럭(CKV3)이 제공되고 네번째 쉬프트 스테이지들(STE4, STE8, ... ,STEn)에는 제4 클럭(CKV4)이 인가된다. 스테이지들. 여기서, 제1 클럭(CKV) 내지 제4 클럭(CKV4)은 서로 중첩되지 않으면서도 폭 만큼 순차적으로 쉬프트된 하이 논리의 펄스를 번갈아 가지진다. 상기 펄스 개시신호(STV)에 응답하는 제1 쉬프트 스테이지(STE1)는 제1 클럭(CKV1)에 동기된 스캔 신호(GL1)를 출력한다. 이런 형태로, 제2 내지 제n 쉬프트 스테이지(STE2 내지 STEn)은 이전 쉬프트 스테이지(STE1 내지 STEn-1)의 출력에 응답하여 대응하는 클럭(즉 제1 내지 제4 클럭(CKV1 내지 CKV4) 중 어느 하나)에 동기된 스캔 신호(GL2 내지 GLn)를 출력한다.Also, the first to fourth clocks CKV1 to CKV4 are sequentially applied to the n shift stages STE1 to STEn so as not to overlap each other. The first clock CKV1 is provided to the 4m + 1th shift stages STE1, STE5, ..., STEn-3, and the 4m + 2th shift stages SRC2, SRC6, ..., STEn-2 ) Is provided with the second clock CKVB and the 4m + 3rd shift stages STE3, STE7, ..., STEn-1 is provided with the third clock CKV and the 4mth shift stages STE4, STE8. The fourth clock CKV is applied to STEn. Here, "m" is an integer including "0". For example, a first clock CKV1 is provided to the first shift stages STE1, STE5, ..., STEn-3, and a second shift stages SRC2, SRC6, ..., STEn-2 are provided. The second clock CKV2 is provided, and the third shift stages STE3, STE7, ..., STEn-1 are provided with the third clock CKV3, and the fourth shift stages STE4, STE8, ..., STEn-1. Is applied to the fourth clock CKV4. Stages. Here, the first clock CKV to the fourth clock CKV4 alternately have high logic pulses sequentially shifted by the width without overlapping each other. The first shift stage STE1 in response to the pulse start signal STV outputs a scan signal GL1 synchronized with the first clock CKV1. In this manner, the second to n-th shift stages STE2 to STEn may correspond to any one of the corresponding clocks (that is, the first to fourth clocks CKV1 to CKV4) in response to the output of the previous shift stages STE1 to STEn-1. The scan signals GL2 to GLn synchronized to one) are output.
다시 말하여, 각 쉬프트 스테이지(STE1 내지 STEn)는 펄스 개시신호(STV) 또는 이전 쉬프트 스테이지의 스캔 신호(GL1 내지 GLi-1)중 대응하는 스캔 신호(GL)에 의해 세트되고, 제1 클럭(CKV1) 내지 제4 클럭(CKV4) 중 대응하는 클럭에 동기된 스캔 신호(GLi)를 발생한 후, 다음 쉬프트 스테이지의 스캔 신호(GLi+1)에 의해 리세트 된다. 여기서, "i"는 '0'을 포함하지 않는 정수이다.In other words, each shift stage STE1 to STEn is set by the corresponding scan signal GL of the pulse start signal STV or the scan signals GL1 to GLi-1 of the previous shift stage, and the first clock ( After the scan signal GLi is generated in synchronization with the corresponding clock among the CKV1 to the fourth clocks CKV4, the scan signal GLi + 1 of the next shift stage is reset. Here, "i" is an integer not containing "0".
도 3는 도 2의 쉬프트 스테이지들 각각을 상세히 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 쉬프트 스테이지는 i번째 쉬프트 스테이지로서 전단의 쉬프트 스테이지(STEi-1)의 스캔 신호(GLi-1) 및 후단의 쉬프트 스테이지(STEi+1)의 스캔 신호(GLi+1)에 응답한다. 또한, i번째 쉬프트 스테이지(STEi)는 자신이 4m+0 내지 m+3 번째중 어디에 위치하는가에 따라 제1 클럭(CKV1) 내지 제4 클럭(CKV4) 중 대응되는 어느 한 클럭을 입력 수 있다.3 is a diagram illustrating each of the shift stages of FIG. 2 in detail. The shift stage shown in FIG. 3 is an i-th shift stage and responds to the scan signal GLi-1 of the front shift stage STEi-1 and the scan signal GLi + 1 of the rear shift
도 3에 도시된 바와 같이, i번째 쉬프트 스테이지(STEi)는 i번째 게이트 라인(GLi)에 고 전위의 풀-업 전압을 인가하기 위한 제1 트랜지스터(M1) 및 i번째 게이트 라인(GLi)에 저 전위의 풀-다운 전압이 유기되게 하는 제2 트랜지스터(M2)를 구비한다. 제1 트랜지스터(M1)는 제1 노드(N1)에 접속된 게이트, 클럭 신호(CKV1 내지 CKV4 중 어느 하나)를 입력하는 드레인 및 i번째 게이트 라인(GLi)에 접속된 소오스를 포함한다. 제1 트랜지스터(M1)는 제1 노드(N1) 상에 고 전위 전압이 나타날 때 턴-온되어 클럭 신호(CKV1 내지 CKV4 중 어느 하나)를 i번째 게이트 라인(GLi)에 공급되게 함으로써, 고전위 레벨의 스캔 신호가 i번째 게이트 라인(GLi)에 발생되게 한다. 이와 비슷하게, 제2 트랜지스터(M2)도 제2 노드(N2)에 접속된 게이트, i번째 게이트 라인(GLi)에 접속된 드레인 및 저 전위 라인(Vss)에 접속된 소오스를 포함한다. 이 제2 트랜지스터(M2)는 제2 노드(N2) 상에 고 전위 전압이 나타날 때 턴-온 되어 i번째 게이트 라인(GLi)이 저 전위 라인(Vss)에 연결되게 함으로써, i번째 게이트 라인(GLi) 상에 저 전위 레벨의 스캔 신호(GLi)가 발생되게 한다. 제2 트랜지스터(M2)는 제1 트랜지스터(M1)가 턴-온 된 후 제1 내지 제4 클럭 신호들(CKV1 또는 CKV4) 중 어느 한 클럭 신호(CKV)의 고전위 기간이 경과 된 후 제1 트랜지스터(M1) 대신에 턴-온되게 된다. 이렇게 제1 및 제2 트랜지스터(M1,M2)가 일정한 시간 간격을 두고 순차적으로 턴-온 됨으로써, i번째 게이트 라인(GLi)에는 고 전위 펄스를 가지는 i번째 스캔 신호(GLi)가 발생된다. 이에 따라, 액정 패널(10)의 화상 표시부(12A) 내의 i번째 게이트 라인(GLi)에 접속된 1라인 분의 박막 트랜지스터(TFT)가 구동되게 된다. 아울러 i번째 스캔 신호(GLi)는 이전 쉬프트 스테이지(STEi-1) 및 다음 쉬프트 스테이지(STEi+1)에 공급된다. 그러면, 이전 쉬프트 스테이지(STEi-1)는 i번째 스캔 신호(GLi)의 상승 에지에서 리세트 되는 반면에 다음 쉬프트 스테이지(STEi+1)는 i번째 스캔 신호(GLi)의 상강 에지에서 세트 된다.As shown in FIG. 3, the i-th shift stage STEi is applied to the first transistor M1 and the i-th gate line GLi for applying a pull-up voltage having a high potential to the i-th gate line GLi. And a second transistor M2 which causes the pull-down voltage of the low potential to be induced. The first transistor M1 includes a gate connected to the first node N1, a drain for inputting a clock signal CKV1 to CKV4, and a source connected to the i-th gate line GLi. The first transistor M1 is turned on when a high potential voltage appears on the first node N1 to supply the clock signal CKV1 to CKV4 to the i-th gate line GLi, thereby providing a high potential. A scan signal of a level is generated in the i-th gate line GLi. Similarly, the second transistor M2 also includes a gate connected to the second node N2, a drain connected to the i-th gate line GLi, and a source connected to the low potential line Vss. The second transistor M2 is turned on when the high potential voltage appears on the second node N2 so that the i-th gate line GLi is connected to the low potential line Vss, whereby the i-th gate line ( A scan signal GLi of low potential level is generated on GLi. The second transistor M2 is the first transistor after the high potential period of one of the first to fourth clock signals CKV1 or CKV4 elapses after the first transistor M1 is turned on. It is turned on instead of the transistor M1. As the first and second transistors M1 and M2 are sequentially turned on at regular time intervals, the i-th scan signal GLi having a high potential pulse is generated in the i-th gate line GLi. Accordingly, the thin film transistor TFT for one line connected to the i-th gate line GLi in the
제1 및 제2 노드(N1,N2) 상의 전압은 서로 상반된 전위를 가지게끔 풀-업 구동부(22) 및 풀-다운 구동부(24)에 의하여 구동된다. 풀-업 구동부(22)는 이전 쉬프트 스테이지(STEi-1)로부터의 i-1번째 쉬프트 스테이지(STEi-1)로부터 고전위 펄스의 스캔 신호(GLi-1)가 인가되는 동안 제1 노드(N1)에는 고전위 전압이 충전되게 하는 반면에 제2 노드(N2) 상의 전압은 저전위 라인(Vss) 쪽으로 방전되게 한다. 이를 위하여 풀-업 구동부(22)는 i-1번째 스캔 신호(GLi-1)에 접속된 게이트를 가지는 제3 및 제4 트랜지스터(M3,M4)와 그리고 제1 노드(N1) 상의 전압에 응답하는 제5 트랜지스터(M5)로 구성된다. 한편, 풀-다운 구동부(24)는 다음 쉬프트 스테이지(STEi+1)로부터의 i+1번째 쉬프트 스테이지(STEi+1)로부터 고전위 펄스의 스캔 신호(GLi+1)가 인가되는 동안 제1 노드(N1) 상의 전압이 저 전위 라인(Vss) 쪽으로 방전되게 하는 반면에 제2 노드(N2) 상에는 고 전위 라인(VDD)으로부터 고 전위 전압(VDD)이 충전되게 한다. 이를 위하여 풀-다운 구동부(24)는 i+1번째 스캔 신호(GLi+1)에 접속된 게이트를 가지는 제6 트랜지스터(M6), 고 전위 라인(VDD) 상의 고 전위 전압(VDD)에 응답하는 제7 트랜지스터(M7), 및 제2 노드(N2) 상의 전압에 응답하는 제8 트랜지스터(M5)로 구성된다.The voltages on the first and second nodes N1 and N2 are driven by the pull-up
제1 트랜지스터(M1)의 드레인에 공급되는 클럭 신호(CKV 또는 CKVB)는 고 전위 라인(VDD) 상의 고 전위 전압과 저 전위 라인(Vss) 상의 저 전위 전압과의 전압 차 보다 큰 폭으로 스윙하게 한다. 큰 스윙 폭을 가지는 클럭 신호는 풀-업 및 풀-다운 구동부(22,24)에 의하여 서로 상반되게 구동되는 제1 및 제2 트랜지스터(M1,M2) 중에서 제1 트랜지스터(M1)가 제2 트랜지스터(M2)에 비하여 현저하게 작은 채널 폭을 가지게 한다. 나아가, 풀-업 및 풀-다운 구동부(22,24)에 포함된 제3 내지 제8 트랜지스터(M3 내지 M8)와 동등한 크기의 채널 폭을 가지는 트랜지스터가 제1 트랜지스터(M1)로서 사용되게 된다. 이 경우도, 게이트 라인(GL)에 공급되는 스캔 신호(GL)의 상승 에지는 도 4에서와 같이 하강 에지와 비슷한 기울기를 가지게 된다. 따라서, 제1 트랜지스터(M1)는 제2 트랜지스터(M2)에 비하여 현저하게 좁은 채널 폭을 가질 수 있다. 제1 트랜지스터(M1)와 제2 트랜지스터(M2)와의 채널 폭에서의 비는 대략 1 : 18 정도가 바람직하다.The clock signal CKV or CKVB supplied to the drain of the first transistor M1 swings wider than the voltage difference between the high potential voltage on the high potential line VDD and the low potential voltage on the low potential line Vss. do. The clock signal having a large swing width is driven by the pull-up and pull-down
이렇게 제1 트랜지스터(M1)가 제2 트랜지스터(M2)에 비하여 현저하게 좁은 채널 폭을 가지게 됨으로써, "U"자 형태로 형성될 수밖에 없는 풀-다운용의 제2 트랜지스터(M2)와는 달리 풀-업용의 제1 트랜지스터(M1)는 제3 내지 제8 트랜지스터(M3 내지 M8)과 동일한 막대 형태로 박막 트랜지스터 어레이 기판(14) 상의 가장자리에 형성될 수 있다. 이에 따라, 하이브리드 게이트 드라이버(20)는 그 점유 면적을 줄일 수 있게 되고, 나아가 액정 패널(10)의 화상 표시부(12A)가 확장될 수 있게 한다.Thus, since the first transistor M1 has a significantly narrower channel width than the second transistor M2, unlike the pull-down second transistor M2, which is inevitably formed in a “U” shape, The first transistor M1 for up may be formed at the edge of the thin film
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 패널용 하이브리드 게이트 드라이버는 풀-다운 트랜지스터의 채널 폭을 풀-업 트랜지스터의 그것에 비하여 현저하게 작게 한것과 풀-업,풀-다운 구동부의 트랜지스터들을 "U"자형이 아닌 막대 형태로 형성되게 한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 게이트 드라이버는 점유 면적을 줄일 수 있게 한다.As described above, the hybrid gate driver for the liquid crystal panel according to the present invention significantly reduces the channel width of the pull-down transistor compared to that of the pull-up transistor and “U” the transistors of the pull-up and pull-down drivers. It is shaped like a rod rather than a shape. Accordingly, the hybrid gate driver according to the present invention can reduce the occupied area.
이상과 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시 예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be apparent that various modifications, alterations, and other equivalent embodiments are possible.
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