KR20010094921A

KR20010094921A - 주사선 구동 회로를 갖는 평면 표시 장치, 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20010094921A
Application number: KR1020010001269A
Authority: KR
Inventors: 고구레히데유끼; 나까무라가즈오
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2001-11-03
Also published as: TW556145B; US20010017608A1; US6542144B2; KR100370332B1

Abstract

본 발명의 주사선 구동 회로는 전압원으로부터 전압이 공급되는 타이밍 회로부와, 화소 스위칭 소자를 구동하는 전압을 생성하는 레벨 시프터 회로부와, 전압원을 레벨 시프터부에 접속하기 위한 복수의 게이트 전압원과, 레벨 시프터 회로부로부터의 출력을 주사선을 공급하는 게이트 버퍼부로 이루어지고, 레벨 시프터 회로부는 각각의 게이트 전압원 마다 레벨 시프트를 행하는 플립플롭형 레벨 시프터 회로가 직렬로 접속되며, 개별의 레벨 시프터 회로로부터의 출력에 대해 전원 검지 회로에 의해 제어되는 트랜지스터가 병렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

주사선 구동 회로를 갖는 평면 표시 장치, 및 그 구동 방법{FLAT PANEL DISPLAY DEVICE HAVING SCAN LINE DRIVING CIRCUIT, AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 주사선 구동 회로와 신호선 구동 회로를 TFT와 동시에 절연 기판 상에 일체화한 구동 회로 내장형 평면 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

평면 표시 장치인 액정 표시 장치의 하나로, 반도체 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치 (이하 AM-LCD로 약칭함)가 있고, 무엇보다도 비액질 규소 박막 또는 다결정 규소 박막으로 이루어진 박막 트랜지스터 (이하 TFT로약칭함)을 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 방식 액정 표시 장치 (이하 TFT-LCD로 약칭)의 개발이 많다.

이 TFT-LCD는 예를 들면 글래스 등으로 이루어진 투명 절연 기판 상에 설치된 반도체 스위칭 소자를 이용하여, 1화소의 액정에 가해진 전압을 제어하는 방식으로, 화질이 선명하다고 하는 특질을 갖고 있으며, OA기기 단말이나 텔레비젼 화면의 그래픽 디스플레이로서 폭 넓게 이용되고 있다.

근래, 주사선 구동 회로와 신호선 구동 회로용 집적 회로를, 액정 표시 소자의 투명 절연 기판의 외측에 배치하는 주지의 방식으로 바꾸어, 화소 TFT와 동시에 투명 절연 기판 상에 일체 형성하는 구동 회로 내장형 TFT-LCD가 개발되고 있다. 그리고, 이와 같은 구성을 실현하기 위해서, 특히 다결정 규소를 TFT (이하, p-SiTFT로 약칭함)가 이용된다.

주사선 구동 회로는 도 10에서 나타낸 바와 같이, 시프트 레지스터로 구성된 타이밍 회로(2A), 화소 TFT의 동작 전압에 로직계 전원 전압을 시프트시킨 레벨 시프터 회로(2B), 주사선 부하에 대응한 버퍼 회로(2C)로 구성되어 있다.

근래, 주사선 구동 회로를 화소 TFT와 동시에 투명 절연 기판 상에 일체화한 구동 회로 내장형 TFT-LCD 패널은 대형화 또한 고정밀화를 목표로 개발되고 있다.

대형화에 수반하여 패널 사이즈가 확대기 때문에, 주사선도 길어진다. 또 고정밀화를 목표로 함으로써 주사선 구동 펄스폭이 짧아지기 때문에, 수평 블래킹 시간도 짧아진다.

또한, 주사선이 길어지는 것에 의해, 주사선의 저항 및 용량이 증가하여, 주사선 구동 펄스 지연이 길어진다.

이들의 요인으로, 주사선 방향에 휘도 얼룩 등의 화질 불량이 발생한다.

이 때문에, 표시 장치를 고정밀도로 하기 위해서는, 주사선의 부하를 감소시켜, 주사선 구동 펄스 지연을 보다 작게 할 필요가 있다.

이 문제의 대책으로서, 도 11에서 나타낸 바와 같이, 동일 펄스 사이즈에서, 일체의 주사선에 대해, 주사선 구동 회로를 표시 펄스의 한쪽 측에 설치하여, 주사선의 모든 길이에 걸쳐 하나의 주사선 구동 회로로부터 구동 펄스를 공급하는 한쪽 측에만 주사선 구동 회로를 구성한 경우와, 주사선 구동 회로를 표시 패널이 대향하는 양측에 설치하여, 양측으로부터 구동 펄스를 공급하는 주사선 구동 회로를 구성한 경우에, 가장 주사선 구동 펄스의 지연이 큰 장소에서의 펄스 지연차는, 양측 구동에서는 주사선 저항 부하가 반감하여 주사선 용량 부하가 반감하기 때문에 주사선 부하로서는 한쪽 측 구동의 사분의 일이 된다.

이와 같이, 패널의 대형화와 고정밀도를 목표로 하여, 주사선 구동 회로를 패널의 양 측에 배치하여 주사선 구동 펄스의 지연을 감소하는 시도가 있다.

상술한 바와 같이, 표시 패널을 대형화 및 고정밀화하기 위해서는 주사선을 표시 패널의 양측으로부터 구동시키는 기술은 유효하지만, 전원 투입시에, 양측의 주사선 구동 회로 (한쪽 측의 주사선 구동 회로와 다른 한 쪽의 주사선 구동 회로)가 출력하는 주사선 구동 펄스의 크기가 확률적으로 다른 전위 (크기)가 되는 것을 전혀 없게 하는 것은 곤란하고, 다른 전위가 출력된 경우에는 양측 주사선 구동 회로 상호간에 전위가 높은 측에서 낮은 측으로 전류가 흘러, 소비 전력이 증대하고,또는 구동 회로가 손상할 문제가 있다는 것을 알았다.

그리고, 양측의 주사선 구동 회로 사이에서 주사선 구동 펄스가 다른 전위를 출력하는 원인으로서, 도 10에서 나타낸 블럭 회로 중 레벨 시프터 회로가 전원 투입시에 불안정하게 되는 것도 알았다.

본 발명의 목적은 상기 기술 과제에 대응하여 이루어진 것으로, 대형이며 고정밀도의 평면 표시 장치에 대해 양호한 표시 화상을 회로에 손상을 가하는 일 없이 얻을 수 있는 주사선 구동 회로 및 그 구동 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명은 복수개의 주사선과, 주사선과 직교하는 복수개의 영상 신호선을 구비하고, 주사선과 영상 신호선에 접속되는 화상 스위칭 소자가 형성된 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 상기 각 주사선에 주사선을 구동하기 위한 주사선 구동 신호를 공급하는 주사선 구동 회로로서, 제1 전압원, 복수의 게이트 전압원, 전원 검지 회로, 상기 전원 검지 회로에 의해 제어되는 트랜지스터, 상기 제1 전압원으로부터 전압이 공급되는 타이밍 발생 회로, 상기 제1 전압원 및 복수의 게이트 전압원에 접속되며, 상기 화소 스위칭 소자를 구동하는 전압을 생성하는 레벨 시프터 회로, 및 상기 레벨 시프터 회로로부터 출력되는 출력 전압을 상기 주사선에 공급하는 게이트 버퍼를 포함하고, 상기 레벨 시프터 회로는 상기 각각의 게이트 전압원마다 레벨을 시프트하는 플립 플롭형 레벨 시프터 회로가 직렬로 접속되며, 상기 레벨 시프터 회로의 출력에 상기 트랜지스터가 병렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로를 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 복수개의 주사선과, 주사선과 직교하는 복수개의 영상 신호선을 구비하고, 주사선과 영상 신호선에 접속되는 화상 스위칭 소자가 형성된 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 상기 각 주사선에 주사선을 구동하기 위한 주사선 구동 신호를 공급하는 주사선 구동 회로로서, 제1 전압원, 복수의 게이트 전압원, 전원 검지 회로, 상기 전원 검지 회로에 의해 제어되는 트랜지스터, 상기 제1 전압원으로부터 전압이 공급되는 타이밍 발생 회로, 상기 제1 전압원 및 복수의 게이트 전압원에 접속되며, 상기 화소 스위칭 소자를 구동하는 전압을 생성하는 레벨 시프터 회로, 및 상기 레벨 시프터 회로로부터 출력되는 출력 전압을 상기 주사선에 공급하는 게이트 버퍼를 포함하고, 상기 주사선 구동 회로의 전원 투입 시퀀스는 타이밍 발생 회로의 동작을 가능하게 하는 제1 전압원을 온하는 단계, 및 레벨 시프터 회로의 직렬 접속의 순서와 동일한 순서에서 각각의 게이트 전압을 온하여 각각의 게이트 전압마다 레벨을 시프트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로를 제공하는 것이다.

또, 본 발명은, 복수개의 주사선에 하이 레벨 및 로우 레벨 전압을 포함하는 주사 펄스를 순차 출력하는 주사선 구동 회로로서, 상호 직렬로 접속된 제1 및 제2 레벨 시프터 회로, 상기 제1 및 제2 레벨 시프터 회로의 출력에 상호 병렬로 접속된 제1 및 제2 트랜지스터, 및 상기 제1 및 제2 트랜지스터를 제어하는 전원 검지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 복수개의 신호선 및 주사선과, 주사선에 접속된 스위치 소자를 거쳐 신호선에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 주사선의 양단에 배치되며,하이 레벨 및 로우 레벨 전압을 포함하는 주사 펄스를 순차 출력하는 제1 및 제2 주사선 구동 회로를 구비한 평면 표시 장치의 구동 방법으로서, 제1 레벨 시프터 회로에 의해 제1 기준 전압을 제1 전압으로 레벨 시프트하는 단계, 및 제2 레벨 시프터 회로에 의해 제2 기준 전압을 제2 전압으로 레벨 시프트할 때에, 제2 레벨 시프터 회로의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 다음 설명에 기재되며 부분적으로는 다음 설명으로부터 명백하게 되거나, 본 발명의 실행으로 알 수가 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 이하 특정하게 지시된 것이거나 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

첨부한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하며, 이하의 일반적인 설명 및 바람직한 실시예의 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예인 주사선 구동 회로가 적용되는 액정 표시 장치 (평면 표시 장치)의 일 예를 나타내는 개략 단면도.

도 2a 및 2b는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 주사선에 대해 주사선 구동 신호를 공급하는 주사선 구동 회로에 조립한 레벨 시프터 회로와 각 TFT를 구동하기 위한 구동 전류인 GVDD 및 GVSS를 제공하기 위한 전원 투입시의 시퀀스를 설명하는 개략도.

도 3a 및 3b는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 주사선에 대해 주사선 구동 신호를 공급하는 주사선 구동 회로에 조립되는 레벨 시프터 회로와 각 TFT를 구동하기 위한 구동 전류인 GVDD 및 GVSS를 공급하기 위한 전원 투입시의 시퀀스를 설명하는 개략도.

도 4는 도 2b에 나타낸 2단계 레벨 시프터의 일 단째의 레벨 시프터에 적용 가능한 회로의 일 예를 나타낸 개략도.

도 5는 도 4에 나타낸 일 단째의 레벨 시프터를 포함하는 2단계 레벨 시프터의 구성의 일예를 설명하는 개략도.

도 6a, 6b, 및 6c는 도 4에 나타낸 레벨 시프터를 구동하는 시퀀스를 설명하는 개략도.

도 7은 도 3b에 나타낸 2단계 레벨 시프터의 일단째의 레벨 시프터에 적용 가능한 회로의 일 예를 나타내는 개략도.

도 8은 도 7에 나타낸 일단째의 레벨 시프터를 포함하는 이단계 레벨 시프터의 구성의 일 예를 설명하는 개략도.

도 9a, 9b 및 9c는 도 7에 나타낸 레벨 시프터를 구동하는 시퀀스를 설명하는 개략도.

도 10은 주지의 주사선 구동 회로로서 이용되고 있는 주사선 구동 회로의 구성의 일예를 설명하는 개략도.

도 11은 도 10에 나타낸 주지의 주사선 구동 회로가 양측에 설치된 주지의 표시 패널과 이를 이용한 주지의 표시 장치의 일 예를 설명하는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1 : 액정 표시 장치

10 : 어레이 기판

11 : 화소 TFT

12 : 화소 전극

13 : 보조 용량

14a, 14b : 주사선 구동 회로

15 : 신호선 구동 회로

16 : 선택 회로

20 : 대향 기판

21 : 대향 전극

30 : 액정층

40 : 봉함(seal)재

50 : TCP(테이프 캐리어 패키지)

51 : 신호선 구동용 IC

60 : PCB 기판

61 : 제어용 IC

101, 102 : 레벨 시프터

103 : 전원 검지 회로

201, 202 : 레벨 시프터

203 : 전원 검지 회로

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 또, 이하 설명하는 실시예는 적합한 구체예의 하나에 불과하며, 본 발명의 범위는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는 다결정 실리콘 TFT를 화소 TFT로 이용한 유효 표시 영역이 대각 15인치 사이즈의 광투과형 액정 표시 장치(p-SiTFT-LCD)이다.

액정 표시 장치(1)는 어레이 기판(10)과, 어레이 기판(10)에 대해 소정의 간격을 두고 대향 배치된 대향 기판(20)과, 양 기판 사이에 도시하지 않은 배향막을개재하여 배치한 액정층(30)으로 이루어진다. 또, 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)은, 주변에 설치되는 봉함재(40)에 의해 밀폐된 공간이 형성되며, 액정층(30)이 보유되어 있다.

어레이 기판(10)은, 행 방향을 따라 연장된 복수의 게이트(주사)선 Y과, 열 방향을 따라 연장된 복수의 신호선 X와, 주사선 Y와 신호선 X의 각 교차부에 설치된 스위칭 소자인 화소 박막 트랜지스터 즉 화소 TFT(11)와, 각각의 주사선 Y와 신호선 X에 의해 포위된 각 화소에 설치된 화소 전극(12)을 갖고 있다.

화소 TFT(11)의 게이트 전극은 주사선 Y에 접속되며, 소스 전극은 신호선 X에 접속되어 있다. 드레인 전극은 화소 전극(12) 및 화소 전극(12)과 병렬로 설치되며, 보조 용량(13)을 제공하는 보조 용량 전극선에 각각 접속되어 있다. 또, 화소 전극(12)의 일단은 대향 기판(20)의 대향 전극(21)에 접속되어 있다.

주사선 Y을 구동하는 주사선 구동 회로(14a, 14b)는 화소 TFT(11)와 동일 프로세스에 의해, 어레이 기판(10) 상에서 서로 대향하는 양측 (신호선 X에 평행한 방향)에서 어레이 기판(10)과 일체적으로 형성되어 있다.

신호선 X을 구동하는 신호선 구동 회로부(15)는 플렉서블 배선 기판인 TCP(테이프 캐리어 패키지)(50)에 의해 복수개 설치된 신호선 구동용 IC(51)와, 어레이 기판(10) 상에 화소 TFT(11)와 동일 프로세스에서 형성된 선택 수단으로서 기능하는 선택 회로(16)에 의해 구성된다.

TCP(50)의 어레이 기판(10)과 반대측에는 외부 회로 기판으로서의 PCB 기판(60)이 접속되어 있다. PCB 기판(60)에는, 외부로부터 입력되는 기판 클럭 신호나 디지털 방식의 데이터 신호에 기초하여, 여러가지의 제어 신호와 제어 신호에 동기한 데이터 신호를 출력하는 제어용 IC(61) 및 전원 회로 등이 설치되어 있다.

도 2a 및 2b, 도 3a 및 3b는, 각각 도 1에서 나타낸 p-SiTFT-LCD(1)의 주사선 Y를 구동하는 주사선 구동 회로(14a, 14b)에 조립되는 레벨 시프터 회로와, 그 전원 투입시의 시퀀스를 설명하는 개략도이다. 또, 도 2b 및 3b에 나타낸 바와 같이, 레벨 시프터 회로는 모두 2단계 레벨 시프터이다.

먼저 설명한 대로, 주사선 구동 회로를 표시 패널이 대향하는 양측에 설치하고, 주사선을 표시 패널의 양측으로부터 구동시키는 기술이 이미 제안되어 있지만, 전원 투입시에 각각의 주사선 구동 회로가 출력하는 주사선 구동 펄스의 크기가 다르다고 알려져 있다. 이는 구동 회로 중의 레벨 시프터 회로의 동작이 전원 투입시에 불안정하게 되기 때문에 생기는 것이고, 따라서 전원 투입시의 레벨 시프터의 동작을 제어하는 것에 의해 본 발명이 달성된다.

즉, 도 2a 및 도 3a에서 나타낸 바와 같이, 전원 투입시에 각 출력 라인이 출력하는 전위를 안정시키기 위해서 각 단의 레벨 시프터 회로가 레벨 시프트하는 순번은, 각각 로직계의 로우 레벨인 기준 전압 VSS, 예를 들면 OV와, 로직계의 하이 레벨 펄스인 기준 전압 VDD, 예를 들면 +10V가 상승하고 있는 것을 전제로 하여, 화소 TFT의 온 레벨, 예를 들면 +15V인 전압 GVDD와, 기준 전압 VSS를 화소 TFT의 오프 레벨, 예를 들면 -2V인 전압 GVSS으로 각각 레벨 시프트한다.

상세하게는, 도 2a에 나타낸 바와 같은 GVDD가 먼저 상승하는 시퀀스는 도 2b에 나타낸 구성에 의해 얻어진다.

보다 상세하게는, 일단째의 레벨 시프터(101)에 의해 로직계의 하이 레벨 펄스인 기준 전압 VDD를 레벨 스프트하여 GVDD를 생성하고, 화소 TFT의 온 레벨로 레벨 시프트하여 도 2a의 중앙에 나타낸 바와 같이, GVDD를 상승하여 2단째의 레벨 시프터(102)에 의해 로직계의 로직 레벨 펄스인 기준 전압 VSS를 레벨 시프트하여 GVSS를 생성하고, 화소 TFT의 오프 레벨로 레벨 시프트하여 도 2a의 하단에 나타낸 바와 같이, GVSS를 얻는 것이다.

동일하게, 도 3a에 나타낸 바와 같은 GVSS가 먼저 상승하는 시퀀스는 도 3b에 나타낸 구성에 의해 얻어진다.

보다 상세하게는, 일단째의 레벨 시프터(201)에 의해, 로직계의 레벨 시프트 펄스인 기준 전압 VSS를 레벨 시프트하여 GVSS를 생성하고, 화소 TFT의 오프레벨로 레벨 시프트하여 도 3a의 하단에 나타낸 바와 같이 GVSS를 생성하여, 2단째의 레벨 시프터(202)에 의해 로직계 하이 레벨 펄스인 기준 전압 VDD를 레벨 시프트하여 GVDD를 생성하고, 화소 TFT의 온 레벨로 레벨 시프트하여 도 3a의 중앙 표시하는 바와 같이 GVDD를 얻을 수 있다.

도 4는 도 2b에서 나타낸 바와 같이 2단계 레벨 시프터의 일단째의 레벨 시프터(101)에 적용 가능한 회로의 일 예를 나타내는 개략도이다.

도 4에서 나타낸 바와 같이, 로직계 전원 즉 기준 전압 VDD와 VSS가 상승되어 있는 상태에서, 일단째의 레벨 시프터의 출력 라인에 NchTFT를 부가하고, 이단째의 레벨 시프트 회로의 PchTFT를 온시켜, 먼저 상승하는 화소 TFT의 온 레벨의 전압을 출력하도록 제어한다.

도 5 및 도 6a∼6c는 도 4에서 나타낸 일단째의 레벨 시프터를 조립한 이단계 레벨 시프터의 회로의 예 및 그 구동 방법 (시퀀스)를 나타내는 개략도이다.

도 5에서 나타낸 이단계 레벨 시프터는 일단째의 레벨 시프터(101)가 기준 전압을 레벨 시프트하는 승압 시프트이고, 이단째의 레벨 시프터가 기준 전압을 레벨 시트프하는 감압 시프트이기 때문에, 기준 전압 VSS 및 VDD가 도 5에 나타낸 회로 구성으로 공급하면, 도 6a에 나타낸 바와 같은 전압 공급 시퀀스 (도 2a와 동일함)는 도 6b 및 6c에 나타낸 바와 같이, 입력 In이 기준 전압 VSS와 동일한 경우에는, 도 6b에 나타낸 바와 같은 각점 A∼F 각각의 출력에 의해, 또 입력 In이 기준 전압 VDD와 동일한 경우에는, 도 6c에 나타낸 각점 A∼F 각각의 출력에 의해, 도 6a 즉 도 2a에 나타낸 시퀀스가 달성된다. 즉, 도 5에서 나타낸 이단계 레벨 시프터를 이용하는 경우, 로직계의 기준 전압에 기초하여 최초로 상승하는 전압 (GVDD)이 안정하게 된 시점에서 동작이 개시되어, 레벨 시프트한 전압 (GVDD, GVSS)이 출력된다.

또, 전원 검지 회로(103)으로서는, 외부 전원으로부터 각 입력 전원 (GVDD, GVSS)이 투입된 후 안정될 때까지 기준 전압 (VDD 또는 VSS)을 입력시키는 방법 (셧다운 회로)과, 기준 전압 (VDD 또는 VSS)과 입력 전원(GVDD, GVSS)을 주사선 구동 회로 내에서 비교 회로에 의해 안정될 때까지를 제어시키는 회로를 구성하는 방법이다.

도 7은 도 3b에 나타낸 2단계 레벨 시프터의 일단째의 레벨 시프터(201)에 적용 가능한 회로의 일 예를 나타낸 개략도이다.

도 7에서 나타낸 바와 같이, 로직계 전원 즉 기준 전압 VDD와 VSS가 상승되어 있는 상태에서 일단째의 레벨 시프터의 출력 라인에 PchTFT를 부가하고, 2단째의 레벨 시프터 회로의 NchTFT를 온시켜, 먼저 상승된 화소 TFT의 오프 레벨의 전압 (GVSS)를 출력하도록 제어한다.

도 8 및 도 9a∼9c는 도 7에서 나타낸 일단째의 레벨 시프터를 조립한 2단계 레벨 시프터의 회로 예 및 그 구동 방법 (시퀀스)을 나타내는 개략도이다.

도 8에서 나타낸 2단계 레벨 시프터는 일단째의 레벨 시프터(201)가 기준 전압을 레벨 시프트하는 감압 시프트이고, 2단째의 레벨 시프터가 기준 전압을 레벨 시프트하는 승압 시프트이기 때문에, 기준 전압 VSS 및 VDD가 도 8에 나타낸 회로 구성으로 공급된다고 가정하면, 도 9a에 나타낸 바와 같은 전압 공급 시퀀스 (도 3a와 동일함)는 도 9b 및 9c에 나타낸 바와 같이, 입력 In이 기준 전압 VDD와 동일한 경우에는, 도 9b에 나타낸 바와 같은 각점 A∼F 각각의 출력에 의해, 또 입력 In이 기준 전압 VSS와 동일한 경우에는, 도 9c에서 나타낸 바와 같은 각 점 A∼F 각각의 출력에 의해 도 9a 즉 도 3a에 나타낸 시퀀스가 얻어진다. 즉, 도 7에 나타낸 2단계 레벨 시프터를 이용하는 경우, 로직계의 기준 전압에 기초하여 최초로 상승하는 전압 (GVSS)이 안정하게 된 시점에서 동작이 개시되고, 이 경우 레벨 시프트된 전압 (GVSS, GVDD)이 출력된다.

또, 전원 검지 회로(203)로서는 외부 전원으로부터 각 입력 전원 (GVDD, GVSS)이 투입되고 나서 안정될 때까지, 기준 전압 (VDD 또는 VSS)을 입력시키는 방법 (셧다운 회로)과, 기준 전압 (VDD 또는 VSS)과 입력 전원 (GVDD, GVSS)을 주사선 구동 회로 내에서 비교 회로에 의해 안정될 때 까지를 제어시키는 회로를 구성하는 방법이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 주사선 구동 회로에 의하면, 주사선 구동 회로 내의 2단계 레벨 시프터 회로의 일단째의 레벨 시프트 후의 각 출력 라인 사이에 병렬로 트랜지스터를 배치하여, 트랜지스터의 온 저항을 풀업 저항, 풀다운 저항으로서 이용함으로써, 레벨 시프터 회로의 동작이 안정된다.

또, 주사선 구동 회로 내의 로직계의 기준 전압으로부터 화소 TFT의 주사 펄스에 이용되는 하이 레벨, 로우 레벨의 전압으로 레벨 시프트하는 2단계 레벨 시프터 회로를 로직계의 하이 레벨 펄스인 기준 전압(VDD)으로부터 화소 TFT의 온 레벨로 승압 레벨 시프트하는 회로 (GVDD를 이행함)와, 로직계의 로우 레벨 펄스인 기준 전압 (VSS)으로부터 화소 TFT의 오프 레벨로 감압 레벨 시프트하는 회로 (GVSS를 이행함)의 2단계 구성으로 이루어져 있고, 레벨 시프트 회로의 배치와, 이에 따른 전원 투입시의 상승 시퀀스를 설정하여, 레벨 시프터 회로를 안정하게 동작시킬 수 있다.

또한, 화소 TFT의 온 레벨의 전압 (GVDD)을 최초로 상승시키고, 다음에 화소 TFT의 오프 레벨의 전압 (GVSS)을 상승시키는 경우, 일단째의 레벨 시프트를 로직계의 하이 레벨 펄스인 기준 전압으로부터 화소 TFT의 온 레벨의 전압 (GVDD)으로 하는 구성으로 하여, 그 일단째의 각 레벨 시프트 출력 라인에서 병렬로 NchTFT를 배치하여 안정된 상승이 가능하게 된다.

또한, 화소 TFT의 오프 레벨의 전압 (GVSS)을 최초로 상승시키고, 다음에 화소 TFT의 온 레벨의 전압 (GVDD)을 상승시킨 경우, 일단째의 레벨 시프트를 로직계의 로우 레벨 펄스인 기준 전압으로부터 화소 TFT의 오프 레벨의 전압 (GVSS)으로 하는 구성으로 하여, 그 일단째의 각 레벨 시프트 출력 라인에 병렬로 PchTFT를 배치하여 안정된 상승이 가능하게 된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 전원 투입 시퀀스에 맞추어 레벨 시프트하는 순번을 변환하여, 일단째에서 레벨 시프트한 각 출력 라인에 병렬로 트랜지스터를 배치함으로써 주사선 구동 회로의 안정 동작을 보증할 수 있다. 또, 회로 구성도 안정된 조합과, 약간의 소자의 부가로 달성되기 때문에, 그 가격도 상승하지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 주사선 구동 회로 내의 2단계 레벨 시프터 회로에서, 일단째 레벨 시프트한 각 출력 라인 사이에 병렬로 트랜지스터를 배치하고, 그 트랜지스터를 제어하는 신호는 각 공급하는 전원이 상승할 때 까지 온시키고, 상승한 후 오프시켜, 레벨 시프터 회로의 동작을 안정화시킴으로써, 전원 투입시에 원하지 않는 전압이 발생하는 것이 억제되어, 주사선 구동 회로 및 평면 표시 장치가 손상하는 것을 방지할 수 있다.

또, 전원 투입시에, 주사선 구동 회로로부터 출력되는 전압이 안정화되어, 대형이며 고정밀도의 화상을 표시 가능한 액정 표시 장치에 대표되는 평면 표시 장치 등을 고속에서 구동할 수 있는 주사선 구동 회로가 제공된다.

이에 의해, 대형이며 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

당업자라면 부가의 장점 및 변형을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 광범위한 형태의 본 발명은 여기에 개시되며 도시한 상세 설명 및 대표적 실시예를 제한하는 것이 아니다. 따라서, 첨부한 청구범위 및 그 등가물에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 개념의 사상이나 영역에서 벗어나지 않고 여러 변형을 행할 수 있다.

Claims

복수개의 주사선과, 주사선과 직교하는 복수개의 영상 신호선을 구비하고, 주사선과 영상 신호선에 접속되는 화상 스위칭 소자가 형성된 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 상기 각 주사선에 주사선을 구동하기 위한 주사선 구동 신호를 공급하는 주사선 구동 회로에 있어서,

제1 전압원;

복수의 게이트 전압원;

전원 검지 회로;

상기 전원 검지 회로에 의해 제어되는 트랜지스터;

상기 제1 전압원으로부터 전압이 공급되는 타이밍 발생 회로;

상기 제1 전압원 및 복수의 게이트 전압원에 접속되며, 상기 화소 스위칭 소자를 구동하는 전압을 생성하는 레벨 시프터 회로; 및

상기 레벨 시프터 회로로부터 출력되는 출력 전압을 상기 주사선에 공급하는 게이트 버퍼

를 포함하고,

상기 레벨 시프터 회로는, 상기 각각의 게이트 전압원 마다 레벨을 시프트하는 플립 플롭형 레벨 시프터 회로가 직렬로 접속되며, 상기 레벨 시프터 회로의 출력에 상기 트랜지스터가 병렬로 배치되어 있는

것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
복수개의 주사선과, 주사선과 직교하는 복수개의 영상 신호선을 구비하고, 주사선과 영상 신호선에 접속되는 화상 스위칭 소자가 형성된 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 상기 각 주사선에 주사선을 구동하기 위한 주사선 구동 신호를 공급하는 주사선 구동 회로에 있어서,

제1 전압원;

복수의 게이트 전압원;

전원 검지 회로;

상기 전원 검지 회로에 의해 제어되는 트랜지스터;

상기 제1 전압원으로부터 전압이 공급되는 타이밍 발생 회로;

상기 제1 전압원 및 복수의 게이트 전압원에 접속되며, 상기 화소 스위칭 소자를 구동하는 전압을 생성하는 레벨 시프터 회로; 및

상기 레벨 시프터 회로로부터 출력되는 출력 전압을 상기 주사선에 공급하는 게이트 버퍼

를 포함하고,

상기 주사선 구동 회로의 전원 투입 시퀀스는,

타이밍 발생 회로의 동작을 가능하게 하는 제1 전압원을 온하는 단계; 및

레벨 시프터 회로의 직렬 접속의 순서와 동일한 순서에서 각각의 게이트 전압을 온하여 각각의 게이트 전압 마다 레벨을 시프트하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
제1항에 있어서,

상기 주사선 구동 회로는, 다결정 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
제1항에 있어서,

상기 주사선 구동 회로는, 상기 화소 스위칭 소자와 동시에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
복수개의 주사선에 하이 레벨 및 로우 레벨 전압을 포함하는 주사 펄스를 순차 출력하는 주사선 구동 회로에 있어서,

상호 직렬로 접속된 제1 및 제2 레벨 시프터 회로;

상기 제1 및 제2 레벨 시프터 회로의 출력에 상호 병렬로 접속된 제1 및 제2 트랜지스터; 및

상기 제1 및 제2 트랜지스터를 제어하는 전원 검지 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
제5항에 있어서,

상기 제1 및 제2 레벨 시프터 회로는, 입력되는 제1 전압을 상기 제1 레벨 시프터 회로가 상기 하이 레벨 전압으로 승압된 후에, 입력되는 제2 전압을 상기제2 레벨 시프터 회로가 상기 로우 레벨 전압으로 감압하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
제6항에 있어서,

상기 트랜지스터는, N 채널 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
제5항에 있어서,

상기 제1 및 제2 레벨 시프터 회로는, 입력되는 제1 전압을 상기 제1 레벨 시프터 회로가 상기 로우 레벨 전압으로 감압한 후에, 입력되는 제2 전압을 상기 제2 레벨 시프터 회로가 상기 하이 레벨 전압으로 승압하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
제8항에 있어서,

트랜지스터는 P채널 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사선 구동 회로.
복수개의 신호선 및 주사선과, 주사선에 접속된 스위치 소자를 거쳐 신호선에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 주사선의 양단에 배치되며, 하이 레벨 및 로우 레벨 전압을 포함하는 주사 펄스를 순차 출력하는 제1 및 제2 주사선 구동 회로를구비한 평면 표시 장치의 구동 방법에 있어서,

제1 레벨 시프터 회로에 의해 제1 기준 전압을 제1 전압으로 레벨 시프트하는 단계, 및

제2 레벨 시프터 회로에 의해 제2 기준 전압을 제2 전압으로 레벨 시프트할 때에, 제2 레벨 시프터 회로의 동작을 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서,

상기 제2 레벨 시프터 회로는, 상기 제1 전압에 기초하여 동작되는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치의 구동 방법.