KR20090027832A - 쉬프트 레지스터 - Google Patents

쉬프트 레지스터 Download PDF

Info

Publication number
KR20090027832A
KR20090027832A KR1020070092938A KR20070092938A KR20090027832A KR 20090027832 A KR20090027832 A KR 20090027832A KR 1020070092938 A KR1020070092938 A KR 1020070092938A KR 20070092938 A KR20070092938 A KR 20070092938A KR 20090027832 A KR20090027832 A KR 20090027832A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
transistor
shift register
node
supplied
Prior art date
Application number
KR1020070092938A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101341010B1 (ko
Inventor
장용호
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070092938A priority Critical patent/KR101341010B1/ko
Publication of KR20090027832A publication Critical patent/KR20090027832A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101341010B1 publication Critical patent/KR101341010B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/28Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
    • G11C19/287Organisation of a multiplicity of shift registers
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0286Details of a shift registers arranged for use in a driving circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043Preventing or counteracting the effects of ageing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving

Abstract

본 발명은 클럭 신호의 지연을 줄여 게이트 출력 파형을 안정화할 수 있는 쉬프트 레지스터에 관한 것이다.
이 쉬프트 레지스터는 제1 스타트 펄스, 제1 고전위 구동전압, 제1 저전위 구동전압 및 다수의 클럭 신호를 포함한 제1 구동 신호군이 공급되는 제1 쉬프트 레지스터와; 제2 스타트 펄스, 제2 고전위 구동전압, 제2 저전위 구동전압 및 다수의 클럭 신호를 포함한 제2 구동 신호군이 공급되는 제2 쉬프트 레지스터를 구비하고; 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터는 기판의 일측에 배치되며; 그리고, 상기 제2 구동 신호군들에 포함된 클럭 신호들 중 적어도 하나의 클럭 신호가 상기 제1 쉬프트 레지스터에 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

쉬프트 레지스터{A Shift Register}
본 발명은 클럭 신호의 지연을 줄여 게이트 출력 파형을 안정화할 수 있는 쉬프트 레지스터에 관한 것이다.
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 클럭 신호의 지연을 줄여 게이트 출력 파형을 안정화할 수 있는 쉬프트 레지스터에 관한 것이다.
액정표시장치는 사무기기의 표시소자부터 컴퓨터의 모니터, 나아가 최근의 공정기술과 구동기술의 발전에 힘입어 대화면의 텔레비전(Television)에 이르기까지 광범위하게 이용되고 있는 평판 표시장치이다. 이러한 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정표시패널과, 액정표시패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다.
도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 액정표시장치는 m n개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 n개의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 박막 트랜지스터(TFT)가 접속된 액정표시패널(13)과, 액정표시패널(13)의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급 하는 데이터 구동회로(11)와, 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 스캔 펄스를 공급하는 게이트 구동회로(12)를 구비한다.
액정표시패널(13)은 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판이 액정 층을 사이에 두고 합착 되어 형성된다. 이 액정표시패널(13)의 박막 트랜지스터 기판에 형성된 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 게이트 라인들(G1 내지 Gn)은 상호 직교 된다. 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 게이트 라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인(D1 내지Dn)을 통해 공급된 데이터 전압을 액정셀(Clc)의 화소 전극에 공급하게 된다. 컬러 필터 기판에는 블랙 매트릭스, 컬러 필터 및 공통 전극 등이 형성된다. 이에 따라, 액정셀(Clc)은 화소 전극에 공급된 데이터 전압과, 공통 전극에 공급된 공통전압과의 전위차에 의해 유전 이방성을 갖는 액정이 회전하여 광 투과율을 조절하게 된다. 그리고 액정표시패널(13)의 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고, 액정 층과 접하는 내측면 상에는 액정의 프리틸트각을 결정하는 배향막이 더 형성된다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 더 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소 전극과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 화소 전극과 도시하지 않은 공통 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)에 충전된 데이터 전압을 일정하게 유지시킨다. 데이터 구동회로(11)는 입력된 디지털 비디오 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 전압으로 변환하고 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.
게이트 구동회로(12)는 스캔 펄스를 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급될 액정셀(Clc)의 수평 라인을 선택한다.
구체적으로, 게이트 구동회로(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔 펄스를 공급하기 위하여 스타트 펄스(Vst) 입력라인에 종속적으로 접속된 제1 내지 제n 스테이지 및 더미 스테이지를 구비하는 쉬프트 레지스터를 포함한다. 도 2에 도시된 제1 내지 제n 스테이지 및 더미 스테이지에는 고전위 및 저전위 구동전압(Vdd, Vss)과 함께 클럭 신호(CLK)가 공통으로 공급되고, 스타트 펄스(Vst) 또는 이전 단 및 다음 단 스테이지의 출력 신호가 공급된다. 제1 내지 제n-1 스테이지의 출력 신호는 다음 단 스테이지의 출력 신호로 인하여 리셋되고, 제n 스테이지의 리셋을 위하여 더미 스테이지를 구비한다. 제1 스테이지는 스타트 펄스(Vst)와 클럭 신호(CLK)에 응답하여 첫 번째 게이트 라인(G1)으로 스캔 펄스를 출력한다. 그리고, 제2 내지 제n 스테이지는 이전 단 스테이지의 출력 신호와 클럭 신호(CLK)에 응답하여 제2 내지 제n 게이트 라인(G2 내지 Gn) 각각에 스캔 펄스를 순차적으로 출력한다. 다시 말하여, 제1 내지 제n 스테이지 및 더미 스테이지는 동일한 회로 구성을 가지며, 클럭 신호(CLK)로는 위상이 서로 다른 적어도 2개의 클럭 신호가 공급된다.
이러한 구성을 갖는 게이트 구동회로를 아모퍼스-실리콘 박막 트랜지스터를 이용하여 구현하는 경우, 낮은 전계 효과 이동도로 인하여 출력 파형의 늘어짐, 즉 라이징 타임(Rising Time)과 폴링 타임(Falling Time)의 증가가 발생한다. 이러한 출력 파형의 늘어짐은 해상도의 증가로 인한 로드의 증가에 따라 더욱 심해진다.
도 3은 1024 768 해상도의 패널에 적용된 비정질 실리콘 트랜지스터를 이용한 게이트 구동회로의 출력 파형을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 클럭 신호 파형(51) 자체도 정상적인 클럭 파형을 보여주지 못하고 있을 뿐만 아니라 게이트 출력 파형(52)에도 충전 불량이 발생함을 알 수 있다. 이와 같은 경우에는 픽셀의 충전을 위한 유효 충전 시간이 매우 적다. 또한, 다른 스테이지의 게이트 출력 파형과 오버랩(Overlap)됨으로써 데이터가 섞이는 등 패널 구동시 화면 불량이 발생한다. 향후 노트북, 모니터 뿐만아니라 텔레비전용 대면적 액정표시장치를 제작함에 있어서 이러한 현상은 더욱 심해질 수밖에 없다.
도 4는 14.1" 1024 768 해상도를 가지는 패널에서 제1 스테이지와 제768 스테이지의 클럭 파형을 측정한 것이다. 도 4을 참조하면, 마지막 단인 제768 스테이지의 클럭 파형(62)이 시작 단인 제1 스테이지의 클럭 파형(61)에 비해 심하게 늘어짐이 발생한 것을 알 수 있다. 이로 인해, 각 스테이지의 출력버퍼 사이즈를 크게 하여 전계 효과 이동도를 높인다 하더라도 클럭 파형 이상의 게이트 출력 파형을 구현하는 것에는 한계가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 클럭 신호의 지연을 줄여 게이트 출력 파형을 안정화할 수 있는 쉬프트 레지스터를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 쉬프트 레지스터에 관한 것으 로, 제1 스타트 펄스, 제1 고전위 구동전압, 제1 저전위 구동전압 및 다수의 클럭 신호를 포함한 제1 구동 신호군이 공급되는 제1 쉬프트 레지스터와; 제2 스타트 펄스, 제2 고전위 구동전압, 제2 저전위 구동전압 및 다수의 클럭 신호를 포함한 제2 구동 신호군이 공급되는 제2 쉬프트 레지스터를 구비하고; 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터는 기판의 일측에 배치되며; 그리고, 상기 제2 구동 신호군들에 포함된 클럭 신호들 중 적어도 하나의 클럭 신호가 상기 제1 쉬프트 레지스터에 공급되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치는 쉬프트 레지스터를 다수개의 블럭으로 분할하고 분할된 쉬프트 레지스터들에 각각의 클럭 신호를 공급함으로써 클럭 신호의 지연을 줄여 게이트 출력 파형의 지연을 줄이고, 그 결과 표시품질을 향상시킬 수 있다.
더불어, 동작 중인 쉬프트 레지스터에만 선택적으로 클럭 신호를 공급하고, 나머지 쉬프트 레지스터에는 클럭 신호를 공급하지 않거나 또는 상기 클럭 신호를로우 상태로 유지시킴으로써 전력 소비를 획기적으로 줄임과 아울러, 회로의 열화를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 5 내지 도 30을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제1 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(50) 내의 어레이 영역(55) 일측에 n개의 스테이지를 구비하고 제1 및 제2 구동 신호(51, 52)를 공급받는다. n개의 스테이지는 제1 쉬프트 레지스터(53)과 제2 쉬프트 레지스터(54)로 2분할되어 제1 쉬프트 레지스터(53)는 제1 구동 신호(51)를 공급받고, 제2 쉬프트 레지스터(54)는 제2 구동 신호(52)를 공급받는다. 제1 쉬프트 레지스터(53)는 제1 내지 제n/2 스테이지를 포함하고, 제2 쉬프트 레지스터(54)는 제(n/2)+1 내지 제n 스테이지 및 더미 스테이지를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제1 실시 예는 각 스테이지에 발생하는 클럭 지연을 1/2로 줄일 수 있다.
또한, 이와 같은 방법으로 n개의 스테이지를 다수개로 분할 구동함으로써 분할 구동하는 만큼의 클럭 지연 개선 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 스테이지들을 3 분할할 경우에는 1/3의 클럭 지연 개선 효과를, 4분할할 경우에는 1/4의 클럭 지연 개선 효과를 가질 수 있다.
도 5의 각 스테이지는 도 6, 도 8 및 도 9와 같은 회로 구성을 가질 수 있다.
도 6, 도 8 및 도 9는 도 5에 도시된 제1 스테이지의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
제1 스테이지의 제1 실시 예를 나타내는 도 6을 참조하면, 제1 스테이지는 Q 노드의 제어에 의해 제1 클럭 신호(C1A)를 첫 번째 게이트 라인(GL1)으로 출력하는 풀-업 트랜지스터(T6)와 QB 노드의 제어에 의해 저전위 구동전압(Vss1)을 첫 번째
게이트 라인(GL1)으로 출력하는 풀-다운 트랜지스터(T7)로 구성된 출력 버퍼와, Q 노드와 QB 노드를 제어하는 제1 내지 제5a 트랜지스터(T1 내지 T5a)로 구성된 제어부를 구비한다. 이러한 제1 스테이지에는 고전위 구동전압 및 저전위 구동전압(Vdd1, Vss1)과 스타트 펄스(Vst1)가 공급되고, 도 7에 도시된 바와 같이 위상이 서로 다른 제1A 및 제2A 클럭 신호(C1A, C2A)가 공급된다. 이하, 제1 스테이지의 동작 과정을 도 7에 도시된 구동 파형을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, A 기간에서 스타트 펄스(Vst1)의 하이 전압에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되어 하이 전압이 Q 노드로 프리-차지된다. Q 노드로 프리-차지된 하이 전압에 의해 풀-업 트랜지스터(T6)가 턴-온되어 제1A 클럭 신호(C1A)의 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다. 이때, 스타트 펄스(Vst1)의 하이 전압에 따라 턴-온된 제5 트랜지스터(T5)와 Q 노드의 하이 전압에 따라 턴-온된 제5a 트랜지스터(T5a)에 의해 QB 노드는 로우 전압상태가 되어 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)가 턴-오프된다.
B 기간에서 스타트 펄스(Vst1)의 로우 전압에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되므로 Q 노드는 하이 전압 상태로 플로팅되고, 풀-업 트랜지스터(T6)는 턴-온 상태를 유지한다. 이때, 제1A 클럭 신호(C1A)의 하이 전압에 의해 Q 노드는 풀-업 트랜지스터(T6)의 게이트 전극과 드레인 전극의 중첩으로 형성된 기생 캐패시턴스의 영향으로 부트스트래핑(Bootstrapping)되어 A 기간보다 더 높은 전압으로 충전된다. 이에 따라, 풀-업 트랜지스터(T6)가 확실하게 턴-온됨으로써 제1A 클럭신호(C1A)의 하이 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 빠르게 공급된다. 한편, Q 노드에 의해 턴-온된 제5a 트랜지스터(T5a)를 통해 방전된 QB 노드는 로우 전압 상태를 유지한다.
C 기간에서는 다음 스테이지 게이트 출력 신호(Vg_out2)의 하이 전압에 의해제3a 트랜지스터(T3a)가 턴-온되고, 제2A 클럭 신호(C2A)의 하이 전압에 의해 턴-온된 제4 트랜지스터(T4)를 통해 고전위 구동전압(Vdd1)이 공급되어 QB 노드는 하이 전압 상태가 되고 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)를 턴-온시킨다. 턴-온된 제3 및 제3a 트랜지스터에 의해 Q 노드는 빠르게 방전되고, 턴-온된 풀-다운 트랜지스터(T7)에 의해 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에공급된다.
D 기간에서는 C 기간에서 하이 전압 상태로 플로팅된 QB 노드가 플로팅 상태를 유지하여 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3 및 T7)를 턴-온시킨다. 이로 인해 Q 노드는 방전되어 로우 전압 상태를 유지하고 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다. 다음 프레임에서 스타트 펄스(Vst1)가 공급될 때까지 출력 신호(Vg_out1)는 D 기간의 로우 전압 상태를 유지한다.
제1 스테이지의 제2 실시 예를 나타내는 도 8을 참조하면, 제1 스테이지는 도 6의 회로 구성에 제8 내지 제11 트랜지스터(T8 내지 T11)를 더 구비하고, 구동 파형은 도 7과 같다.
제8 트랜지스터(T8)는 제1A 클럭 신호(C1A)를 통해 턴-온되어 제1A 클럭 신호(C1A)의 하이 전압으로 제11 트랜지스터(T11)가 턴-온될 수 있도록 한다. 제11 트랜지스터(T11)은 제8 트랜지스터(T8)에 의해 턴-온되어 Q 노드를 방전시킨다.
제9 트랜지스터(T9)는 출력 신호(Vg_out1)의 하이 전압으로 턴-온되어 제8 트랜지 스터(T8)를 통해 제11 트랜지스터(T11)가 턴-온되는 것을 차단한다. 제10 트랜지스터(T10)는 제2A 클럭 신호(C2A)를 공급받아 턴-온됨으로써 제11 트랜지스터(T11)가 턴-온되는 것을 차단한다. 즉, 제8 내지 제11 트랜지스터(T8 내지 T11)는 1 프레임 기간에서 하이 전압이 출력된 이후에 제1A 클럭 신호(C1A)가 하이 전압으로 공급될 때마다 Q 노드를 방전시키는 역할을 한다.
제1 스테이지의 제3 실시 예를 나타내는 도 9를 참조하면, 제1 스테이지는 Q 노드의 제어에 의해 제1 클럭 신호(C1A)를 첫 번째 게이트 라인(GL1)으로 출력하는
풀-업 트랜지스터(T6)와 QB 노드의 제어에 의해 저전위 구동전압(Vss1)을 첫 번째 게이트 라인(GL1)으로 출력하는 풀-다운 트랜지스터(T7)로 구성된 출력 버퍼와, Q 노드와 QB 노드를 제어하는 제1 내지 제5i 트랜지스터(T1 내지 T5i)로 구성된 제어부를 구비한다. 이러한 제1 스테이지에는 고전위 구동전압 및 저전위 구동전압(Vdd1, Vss1)과 스타트 펄스(Vst1)가 공급되고, 도 10에 도시된 바와 같이 위상이 서로 다른 제1, 제2 및 제4 클럭 신호(C1A, C2A, C4A)가 공급된다. 이하, 제1
스테이지의 동작 과정을 도 10에 도시된 구동 파형을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, T1 기간에서 스타트 펄스(Vst1)의 하이 전압에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되어 하이 전압이 Q 노드로 프리-차지된다. Q 노드로 프리-차지된 하이 전압에 의해 풀-업 트랜지스터(T6)가 턴-온되어 제1 클럭 신호(C1A)의 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다. 이때, 스타트 펄스(Vst1)의 하이 전압에 따라 턴-온된 제5 트랜지스터(T5a)와 Q 노드의 하이 전압에 따라 턴-온된 제5a 트랜지스터(T5, T5a)에 의해 QB 노드는 로우 전압 상태가 되어 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)가 턴-오프된다. 한편, 제4 클럭 신호(C4A)에 의해 제4a 트랜지스터(T4a)가 턴-온되지만, 스타트 펄스(Vst1)에의해 턴-온된 제4c 트랜지스터(T4c)로부터 저전위 구동전압(Vss1)의 로우 전압이 공급되어 제4 트랜지스터(T4)가 턴-오프됨으로써 QB 노드의 충전 경로가 차단된다.
T2 기간에서 스타트 펄스(Vst1)의 로우 전압에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되므로 Q 노드는 하이 전압 상태로 플로팅되고, 풀-업 트랜지스터(T6)는 턴-온 상태를 유지한다. 이때, 제1 클럭 신호(C1A)의 하이 전압에 의해 Q 노드는 풀-업 트랜지스터(T6)의 게이트 전극과 드레인 전극의 중첩으로 형성된 기생 캐패시턴스의 영향으로 부트스트래핑(Bootstrapping)되어 T1 기간보다 더 높은 전압으로 충전된다. 이에 따라, 풀-업 트랜지스터(T6)가 확실하게 턴-온됨으로써 제1 클럭 신호(C1A)의 하이 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 빠르게 공급된다. 한편, Q 노드에 의해 턴-온된 제5a 트랜지스터(T5a)를 통해 방전된 QB 노드는 로우 전압 상태를 유지한다.
T3 기간에서는 다음 스테이지 게이트 출력 신호(Vg_out2)의 하이 전압에 의해 제3a 트랜지스터(T3a)가 턴-온되고, 제2 클럭 신호(C2A)의 하이 전압에 의해 제 4b 및 제5i 트랜지스터(T4b, T5i)가 턴-온된다. 턴-온된 제3a 트랜지스터(T3a)를 통해 Q 노드에 저전위 구동전압(Vss1)의 로우 전압이 공급되어 풀-업 트랜지스터(T6)가 턴-오프되고, 턴-온된 제5i 트랜지스터(T5i)를 통해 QB 노드에 저전위 구 동전압(Vss1)의 로우 전압이 공급되어 로우 전압 상태를 유지한다. 이때, 턴-온된 제4b 트랜지스터(T4b)를 통해 제4 트랜지스터(T4)가 턴-오프 상태를 유지하면서 QB 노드로 하이 전압이 공급되는 것을 확실하게 차단한다. 한편, T3 기간이 시작되면서 Q 노드가 완전하게 방전되어 풀-업 트랜지스터(T6)가 확실히 턴-오프되기 전에 로우 전압으로 반전된 제1 클럭 신호(C1A)에 의해 T2 기간에서 하이 상태를 유지하던 출력 신호(Vg_out1)가 방전된다. 이로 인해, Q 노드와 QB 노드에 의해 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터(T6, T7)가 턴-오프 상태이지만, 출력 신호(Vg_out1)는 로우 전압 상태를 유지하게 된다.
T4 기간에서는 모든 트랜지스터가 턴-오프됨으로써 Q 노드, QB 노드 및 출력 신호(Vg_out1)가 로우 전압 상태로 플로팅된다.
T5 기간에서는 제4 클럭 신호(C4A)가 하이 전압으로 반전되어 제4a 및 제4 트랜지스터(T4a, T4)가 턴-온됨에 따라 QB 노드에 하이 전압이 공급되고, QB 노드에 의해 제3, 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)가 턴-온된다. 이때, 제3 트랜지스터(T3)을 통해 Q 노드에 저전위 구동전압(Vss1)이 공급되어 Q 노드는 로우 전압 상태를 유지하고, 풀-다운 트랜지스터(T7)를 통해 저전위 구동전압(Vss1)의 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다.
T6 기간에서 제4 클럭 신호(C4A)가 로우 전압으로 다시 반전되지만, QB 노드의 방전 경로가 모두 차단 상태를 유지하여 QB 노드는 계속 하이 전압 상태로 플로팅된다. QB 노드의 하이 전압에 의해 제3, 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)가 턴-온되고, T5 기간에서 상술한 바와 같이 Q 노드와 출력 신호(Vg_out1)는 로우 상태를 유 지한다.
T7 기간에서는 제2 클럭 신호(C2A)가 하이 전압으로 반전되어 제4b 및 제5i 트랜지스터(T4b, T5i)가 턴-온된다. 제4b 트랜지스터(T4b)에 의해 제4 트랜지스터(T4)는 턴-오프 상태를 확실하게 유지하여 QB 노드로 하이 전압이 공급되는 것을 차단한다. 제5i 트랜지스터(T5i)는 QB 노드에 저전위 구동전압(Vss1)를 공급함으로써 QB 노드가 로우 전압 상태를 유지하도록 한다. 한편, Q 노드는 T6 기간의 로우 전압 상태로 플로팅된다. Q 노드와 QB 노드가 모두 로우 전압 상태를 유지함에 따라 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터가 모두 턴-오프되어 출력 신호(Vg_out1)도 로우 전압 상태로 플로팅된다.
T8 기간에는 모든 트랜지스터가 턴-오프되어 Q 노드, QB 노드, 출력 신호(Vg_out1)가 T4 기간과 같은 로우 상태를 유지한다. 제1 스테이지는 T8 기간 이후부터 해당 프레임이 종료되는 시점까지 T4 기간부터 T7 기간의 상태를 반복하여 유지한다.
이와 같이, 도 9에 따른 게이트 구동회로는 하나의 QB 노드를 이용하여 하이 전압의 신호가 출력되는 클럭 타이밍에서만 QB 노드를 하이 전압 상태로 유지함으로써 두 개의 QB 노드를 이용하여 프레임마다 교번 구동 하는 방식과 같은 효과를 가지면서도 회로 면적을 크게 줄일 수 있다.
상기 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 회로는 도 5에 도시된 제1 쉬프트 레지스터(53) 및 제2 쉬프트 레지스터(54)에 관계없이 제1 스테이지뿐만 아니라 제1 스테이지를 제외한 나머지 스테이지의 회로로 사용된다. 이때, 제1 쉬프트 레지스 터(53)의 나머지 스테이지들에는 각 스테이지의 위치에 따라 제1 구동 신호(51)의 클럭 신호들 중 적어도 두 개의 클럭 신호가 공급된다. 마찬가지로 제2 쉬프트 레지스터(34)의 스테이지들에는 각 스테이지의 위치에 따라 제2 구동 신호(52)의 클럭 신호들 중 적어도 두 개의 클럭 신호가 공급된다. 또한, 도 5에 도시된 제2 쉬프트 레지스터(54)의 첫 스테이지, 즉 제(n/2)+1 스테이지에는 제2 구동 신호(52)의 스타트 펄스(Vst2)가 공급되고, 제1 스테이지와 제(n/2)+1 스테이지를 제외한 나머지 스테이지들은 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 스타트 펄스(Vst1) 대신, 이전단 스테이지의 출력 신호를 공급받는다.
도 11 및 도 12는 도 5의 스테이지를 구성하는 회로의 제4 실시 예를 나타내는 도면이다. 제4 실시 예에서, 제1 스테이지의 회로 구성은 도 6과 동일하고, 제(n/2)+1 스테이지는 도 11의 회로 구성을 가지며, 제1 스테이지와 제(n/2)+1 스테이지를 제외한 나머지 스테이지는 도 12의 회로 구성을 가진다.
도 11의 회로도는 도 6의 회로도에서 제5b 트랜지스터(T5b)를 더 구비하고, 도 12의 회로도는 도 6의 회로도에서 제4a 트랜지스터(T4a)를 더 구비하며, 제1 구동 신호(51)의 스타트 펄스(Vst1) 및 제1B 내지 제4B 클럭 신호(C1B 내지 C4B)는
도 7에 도시된 스타트 펄스(Vst1) 및 제1A 내지 제4A 클럭 신호(C1A 내지C4B)와 동일한 타이밍의 파형을 가진다.
또한, 도 5의 스테이지를 구성하는 회로의 제4 실시 예에서는 도 11에 도시된 바와 같이 제n/2 스테이지의 출력 신호가 제2 구동 신호(52)의 제2 스타트 펄스(Vst2)로 사용되거나, 제1 구동 신호(51)의 제1 스타트 펄스(Vst1)가 제2 스타트 펄스(Vst2)로 사용될 수 있다.
제1 스타트 펄스(Vst1)를 제2 스타트 펄스(Vst2)로 사용하는 경우, 제1 스타트 펄스(Vst1)는 한 프레임 동안 두번의 하이 전압 타임을 가지게 된다. 다시 말해, 제1 스타트 펄스(Vst1)는 제1 쉬프트 레지스터(53)가 구동되기 시작할 때와 제2 쉬프트 레지스터(52)가 구동되기 시작할 때 하이 전압을 가지게 된다.
이때, 제1 구동 신호(51)의 제1 고전위 구동전압(Vdd1)과 제2 구동 신호(52)의 제2 고전위 구동전압(Vdd2)은 하이 전압과 로우 전압을 포함하는 교류 전압으로써, 제1 쉬프트 레지스터(53)가 구동되는 동안에는 제1 고전위 구동전압(Vdd1)은 하이 전압을 출력하고, 제2 고전위 구동전압(Vdd2)은 로우 전압을 출력한다. 마찬가지로, 제2 쉬프트 레지스터(54)가 구동되는 동안에는 제1 고전위 구동전압(Vdd1)은 로우 전압을 출력하고, 제2 고전위 구동전압(Vdd2)은 하이 전압을 출력한다.
이로 인해, 제1 스타트 펄스(Vst1)의 첫번째 하이 전압 타임에는 제1 쉬프트 레지스터(53)의 첫 스테이지, 즉 도 6에 도시된 제1 스테이지의 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되어 하이 전압의 제1 고전위 구동전압(Vdd1)이 공급됨으로써 제1 스테이지의 Q 노드가 충전되어 제1 쉬프트 레지스터(53)의 구동이 시작된다. 아울러, 제2 쉬프트 레지스터(53)의 첫 스테이지, 즉 도 11에 도시된 제(n/2)+1 스테이지의 제1 트랜지스터(T1)도 턴-온되지만, 제2 고전위 구동전압(Vdd2)은 로우 전압을 공급하는 상태로 Q 노드를 방전시켜 제2 쉬프트 레지스터(54)의 출력 발생을 억제한다.
마찬가지로, 제1 스타트 펄스(Vst2)의 두번째 하이 전압 타임에는 제2 쉬프 트 레지스터(54)의 첫 스테이지, 즉 도 11에 도시된 제(n/2)+1 스테이지의 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되어 하이 전압의 제2 고전위 구동전압(Vdd2)이 공급됨으로써
제(n/2)+1 스테이지의 Q 노드가 충전되어 제2 쉬프트 레지스터(54)의 구동이 시작된다. 아울러, 제1 쉬프트 레지스터(53)의 첫 스테이지, 즉 도 6에 도시된 제1 스테이지의 제1 트랜지스터(T1)도 턴-온되지만, 제1 고전위 구동전압(Vdd1)은 로우 전압을 공급하는 상태로 Q 노드를 방전시켜 제1 쉬프트 레지스터(53)의 출력 발생을 억제하게 된다.
도 11에서 제5b 트랜지스터(T5b)는 제1 구동 신호(51)의 스타트 펄스(Vst1), 즉 제1 스타트 펄스(Vst1)를 공급받아 턴-온되어 QB 노드를 방전시킨다. 이로 인해, 제(n/2)+1 스테이지는, 제1 스타트 펄스(Vst1)가 하이 전압을 가짐으로써 제1 스테이지의 구동이 시작되는 때, 즉 도 5에 도시된 제1 쉬프트 레지스터(53)가 구동되기 시작할 때, 하이 전압 상태를 유지하고 있던 QB 노드를 방전시키는 제5b 트랜지스터(T5b)가 턴-온된다. 따라서, 제1 쉬프트 레지스터(53)가 구동되는 동안 제2 쉬프트 레지스터(54)의 구동이 중단되어 오동작이 방지된다.
도 12는 제1 스테이지와 제(n/2)+1 스테이지를 제외한 스테이지들 중, 특히 제k 스테이지를 나타내는 회로도로써, k는 4m+1(m은 임의의 자연수)을 나타낸다.
제(n/2)+1 스테이지를 제외한 스테이지들 중, 제k 스테이지 이외의 스테이지들은 제k-1 스테이지 출력 신호(Vg_outk-1), 제k+1 스테이지 출력 신호(Vg_outk+1) 대신 이전 단 스테이지의 출력 신호, 다음 단 스테이지의 출력 신호를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 회로 구성을 가지고, 적어도 두 개의 클럭 신호를 공급받는 다.
도 12에서 제4a 트랜지스터(T4a)는 제1 스타트 펄스(Vst1)를 공급받아 턴-온되어, 제1 및 제2 고전위 구동전압(Vdd1, Vdd2)이 하이 전압일 때는 QB 노드를 하이 전압으로 충전시키고, 로우 전압일 때는 QB 노드를 방전시킨다. 이는 상술한 바와 같이 제1 고전위 구동전압(Vdd1)은 제1 쉬프트 레지스터(53)가 구동 중일 때는 하이 전압을 공급하고, 제1 쉬프트 레지스터(53)가 구동하지 않을 때는 로우 전압을 공급하며, 제2 고전위 구동전압(Vdd2)은 제2 쉬프트 레지스터(54)가 구동 중일 때는 하이 전압을 공급하고, 제2 쉬프트 레지스터(54)가 구동하지 않을 때는 로우 전압을 공급하기 때문이다. 즉, 제1 및 제2 고전위 구동전압(Vdd1, Vdd2)은 하이 전압과 로우 전압을 교류 출력하므로 제4a 트랜지스터(T4a)의 QB 노드 충방전이 가능하다. 이로 인해, 제1 스테이지와 제(n/2)+1 스테이지를 제외한 나머지 스테이지들은 해당 쉬프트 레지스터가 동작 중일 때는 QB 노드가 방전되기 전까지 QB 노드를 확실히 충전시켜주고, 해당 쉬프트 레지스터가 동작 중이지 않을 때는 QB 노드를 방전시켜줌으로써 QB 노드의 오동작을 방지한다.
상기 도 6, 도 8, 도 9, 도 11 및 도 12의 회로도에서는 클럭 신호가 4상으로 되어있지만, 실제로 클럭수는 2상 및 3상 등을 다양하게 적용할 수 있다. 또한
본 발명에 따른 액정표시장치의 제1 실시 예에서는 제1 구동 신호(51)의 고전위 구동전압(Vdd1)과 제2 구동 신호(52)의 고전위 구동전압(Vdd2)을 발생하는 전압원을 공통으로 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 제1 실시 예에서는 제1 구동 신호(51)의 저전위 구동전압(Vss1)과 제2 구동 신호(52)의 저전위 구동전 압(Vss2)를 공동으로 사용할 수 있고, 제2 쉬프트 레지스터(54)의 첫 스테이지는 제2 구동 신호(52)의 스타트 펄스(Vst2)로써 제1 쉬프트 레지스터(53)의 마지막 스테이지 출력 신호를 사용할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 쉬프트 레지스터들(53, 54)은 하나의 스타트 펄스를 사용할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제2 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 양방향으로 내장된 쉬프트 레지스터가 게이트 라인들을 오드와 이븐으로 각각 분리하여 독립 구동함에 있어서, 일측의 쉬프트 레지스터와 타측의 쉬프트 레지스터를 각각 2분할하여 구동한다. 즉, 제1 및 제3 쉬프트 레지스터(L1, L2)는 제1 및 제3 구동 신호(111, 113)를 공급받고, 제2 및 제4 쉬프트 레지스터(R1, R2)는 제2 및 제4 구동 신호(112, 114)를 공급받는다. 도 11에서는 4상 클럭을 도시하였으나, 2상 및 3상을 비롯하여 클럭 신호에 관계없이 적용할 수 있고, 게이트 라인들을 오드와 이븐으로 한 라인씩 분리하였으나, 각각 일정한 개수의 게이트 라인들을 번갈아가며 양방향으로 분리하여 구동할 수 있다. 또한, 도 13에서는 양방향의 쉬프트 레지스터를 각각 2분할하여 구동하는 방식을 설명하고 있으나 패널의 크기, 해상도 및 구동 조건 등에 따라 다수개로 분할할 수 있다.
도 13의 구동 신호 배선 방법에는 도 14 내지 도 16이 있다.
도 14 내지 도 16은 도 13의 제1 및 제3 쉬프트 레지스터(L1, L2)의 구동 신호 배선을 나타내는 도면이다. 제2 및 제4 쉬프트 레지스터(R1, R2)는 제1 및 제3 쉬프트 레지스터(L1, L2)와 구동 신호 배선의 위치만 다르고 기본 배선 구조는 동 일하다.
도 14를 참조하면, 제1 및 제3 쉬프트 레지스터(L1, L2)는 액정표시패널(120) 내의 어레이 영역(129) 일측에 내장된다. 제1 구동 신호(121)와 제3 구동 신호(122)는 실링재(123)가 차지하는 공간의 외부에 배선된다. 제1 구동 신호(121)는 신호를 공급하는 제1 쉬프트 레지스터(L1) 구간뿐만 아니라 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 전 구간에 걸쳐 배선되고, 제3 구동 신호(122)는 제1 구동 신호(121)에 오버랩되어 제3 쉬프트 레지스터(L2)에 신호를 공급한다. 하지만, 도 14와 같은 방법으로는 쉬프트 레지스터를 분할 구동함에 따라 구동 신호의 배선이 많아짐으로 인해 레이아웃 공간이 커질 수밖에 없다. 물론, 모니터 및 텔레비전 등 대형 패널에 적용할 시에는 패널 외곽부의 비표시 영역 면적이 충분하여 큰 문제가 되지 않지만, 레이아웃 공간에 문제가 발생할 때에는 도 15 및 도 16과 같은 방법을 이용하여 레이아웃 공간을 절약할 수 있다.
도 15는 구동 신호 배선의 일부를 실링재 하부에 오버랩시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 14에서는 실링재(123)가 차지하는 공간 외부에 신호를 배선했기 때문에 신호 배선 수가 늘어날수록 더 많은 공간을 필요로 하게 된다. 하지만, 도 13에서는 제1 구동 신호(131)를 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 영역에만 배선하고, 제3 구동 신호(132)의 일부 배선은 실링재(133) 하면에 오버랩시킴으로써 신호 배선 증가에 의한 레이아웃 공간 문제를 해결할 수 있다. 일반적으로 실링재에는 유리 섬유가 혼합되는데, 이는 신호 배선과 쉬프트 레지스터를 연결하는 ITO(Indium-Tin Oxide) 를 쉽게 파괴하므로 신호 배선은 실링재와의 오버랩을 피하여 구성한다. 하지만, 도 15와 같이 신호 배선과 쉬프트 레지스터의 연결부가 존재하지 않는 부분을 실링재와 오버랩시킴으로써 상기와 같은 문제는 발생하지 않게 된다.
도 16은 도 15에서 제3 구동 신호의 배선 방향에 변형을 준 도면이다.
도 15와 같은 방법에서는, 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 첫 스테이지에 공급되는 구동 신호에 비해 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 마지막 스테이지에 공급되는 구동 신호에는 두 스테이지의 간격만큼 로드가 발생할 수 있다. 하지만, 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 첫 스테이지의 구동 신호들에는 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 마지막 스테이지로 공급되는 구동 신호들에 발생하는 로드가 발생하지 않는다. 따라서, 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 마지막 스테이지를 비롯한 하부 스테이지와 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 첫 스테이지를 비롯한 상부 스테이지에 발생하는 구동 신호의 로드 차이로 인하여 게이트 출력에도 차이가 발생함으로써 표시 영상에 차이가 생길 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 도 16에서는 제3 구동 신호(142)의 공급방향을 하부에서 상부로 하여 배선한다. 이에 따라 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 첫 스테이지의 구동 신호에도 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 마지막 스테이지에 발생하는 것만큼의 로드가 발생하여 제1 쉬프트 레지스터(L1)와 제3 쉬프트 레지스터(L2) 사이에 발생하는 영상 편차를 줄일 수 있다.
도 13의 구동 신호 공급 방법에는 도 17, 도 18 및 도 19가 있다.
도 17은 일측의 쉬프트 레지스터 개수만큼 한 프레임 기간을 분할하여 구동 신호를 공급하는 타이밍 다이어그램을 나타낸다. 도 13은 일측의 쉬프트 레지스터 를 2분할하였으므로, 한 프레임 기간을 2분할하여 구동 신호를 공급한다.
도 17을 참조하면, 한 프레임이 시작하고 처음 1/2 프레임 기간 동안 제1 및 제2 쉬프트 레지스터(L1, R1)의 구동 신호, 즉 제1 및 제2 구동 신호(111, 112)가 공급된다. 그 동안 제3 및 제4 구동 신호들(113, 114)은 오프 상태를 유지한다.
나머지 1/2 프레임 기간 동안 제3 및 제4 쉬프트 레지스터(L2, R2)에 제3 및 제4 구동 신호(113, 114)가 공급되고, 제1 및 제2 구동 신호들(111, 112)은 오프 상태가 된다.
도 18은 클럭 신호를 오버랩시켜 공급하는 타이밍 다이어그램을 나타낸다. 액정표시패널이 고정세되고 대형화됨에 따라 신호의 충전 시간이 부족하여 충전 불량 등의 문제가 발생할 수 있다. 도 18은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 클럭 신호를 오버랩시켜 공급함으로써 구동 신호의 유효 충전 시간을 늘리는 방법이다.
도 18을 참조하면, 제1 구동 신호(111)의 클럭 신호(CLKA, CLKB)와 제2 구동
신호(112)의 클럭 신호(CLKC, CLKD)가 오버랩되고, 제3 구동 신호(113)의 클럭 신호(CLKA', CLKB')와 제4 구동 신호(114)의 클럭 신호(CLKC', CLKD')가 오버랩되게 공급되는 것을 알 수 있다.
도 19는 도 18에 따른 충전 효과를 나타내는 도면이다.
도 19의 도면 부호 171은 오버랩시키지 않고 공급하는 클럭 신호를 나타내고, 도면 부호 172 및 173은 오버랩시켜서 공급하는 클럭 신호들을 나타낸다. 도면의 A 부분은 클럭 신호를 오버랩시키지 않을 때의 유효 충전 시간을 나타내고, 도면의 B 부분은 클럭 신호를 오버랩시켰을 때의 유효 충전 시간을 나타낸다. A와 B 를 비교하면, B의 유효 충전 시간이 더 큰 것을 알 수 있다.
도 20은 구동되지 않는 쉬프트 레지스터의 구동 신호들을 오프시키지 않고, 로우 전압 상태를 유지하도록 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 20의 구동 신호 공급 방법은 기본적으로 도 17과 같으나, 도 17에서 제1 및 제2 구동 신호(111, 112)가 공급되는 동안 제3 및 제4 구동 신호(113, 114)가 오프되고, 제3 및 제4 구동 신호(113, 114)가 공급되는 동안 제1 및 제2 구동 신호(111, 112)가 오프되었던 것과는 달리, 도 20에서는 상기에서 오프되었던 구동 신호들이 로우 전압 상태를 유지할 수 있도록 한다. 도 20의 방법에서도 도 18과 마찬가지로 클럭 신호들을 오버랩시켜 공급할 수 있다.
도 13에서는 제1 및 제2 쉬프트 레지스터(L1, R1)와 제3 및 제4 쉬프트 레지스터(L2, R2)가 차례대로 게이트 라인들을 번갈아가며 구동하기 때문에, 동작이 끝난 쉬프트 레지스터 블럭은 별도의 리셋 신호로 리셋을 해줄 필요가 있다. 이때 리셋 신호로 고전위 구동전압(Vdd)과 게이트 출력 신호(Vg_out)를 사용할 수 있다.
자세히 말하면, 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 스테이지들과 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 스테이지들의 고전위 구동전압(Vdd)과 게이트 출력 신호(Vg_out)가 서로의 리셋 신호로 사용되고, 제2 쉬프트 레지스터(R2)의 스테이지들과 제4 쉬프트 레지스터(R4)의 스테이지들의 고전위 구동전압(Vdd)과 게이트 출력 신호(Vg_out)가 서로의 리셋 신호로 사용된다. 즉, 같은 측에 위치한 쉬프트 레지스터 블럭들에서, 구동 중인 쉬프트 레지스터는 다음 번에 구동되는 쉬프트 레지스터의 고전위 구동전압(Vdd)과 게이트 출력 신호(Vg_out)에 의해 리셋된다.
고전위 구동전압(Vdd)를 통해 리셋하는 방법은 도 17, 도 18 및 도 20의 타이밍 다이어그램을 통해 설명할 수 있다. 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 동작이 완료되면, 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 Vdd3을 이용하여 리셋되고, 제2 쉬프트 레지스터(R1)의 동작이 완료되면, 제4 쉬프트 레지스터(R2)의 Vdd4를 이용하여 리셋된다.
마찬가지로, 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 동작이 완료되면, 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 Vdd1을 이용하여 리셋되고, 제4 쉬프트 레지스터(R2)의 동작이 완료되면,
제2 쉬프트 레지스터(R1)의 Vdd2를 이용하여 리셋된다.
도 21은 게이트 출력 신호(Vg_out)을 통해 리셋하는 방법을 나타내는 도면이다. 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 동작이 완료되면, 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 Vout3을 이용하여 리셋되고, 제2 쉬프트 레지스터(R1)의 동작이 완료되면, 제4 쉬프트 레지스터(R2)의 Vout4를 이용하여 리셋된다. 마찬가지로, 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 동작이 완료되면, 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 Vout1을 이용하여 리셋되고, 제4 쉬프트 레지스터(R2)의 동작이 완료되면, 제2 쉬프트 레지스터(R1)의 Vout2를 이용하여 리셋된다.
이와 같은 리셋 방법들을 이용하여, 도 13의 쉬프트 레지스터에 포함된 스테이지를 구성하는 회로에는 도 22, 도 24, 도 25 및 도 26이 있다.
도 22, 도 24, 도 25 및 도 26은 제1 쉬프트 레지스터(L1)의 제1 스테이지를 나타내는 도면이다.
도 22를 참조하면, 제1 스테이지는 Q 노드의 제어에 의해 제1 클럭 신 호(CLK1)를 첫 번째 게이트 라인(GL1)으로 출력하는 풀-업 트랜지스터(T6)와 QB 노드의 제어에 의해 저전위 구동전압(Vss1)을 첫 번째 게이트 라인(GL1)으로 출력하는 풀-다운 트랜지스터(T7)로 구성된 출력 버퍼와, Q 노드와 QB 노드를 제어하는 제1 내지 제5i 트랜지스터(T1 내지 T5i)로 구성된 제어부를 구비한다. 이러한 제1 스테이지에는 제1 고전위 구동전압 및 제1 저전위 구동전압(Vdd1, Vss1)과 제1 스타트 펄스(Vst1)가 공급되고, 도 23에 도시된 바와 같은 제1 및 제2 클럭 신호(CLK1, CLK2)가 공급된다. 이하, 제1 스테이지의 동작 과정을 도 23에 도시된 구동 파형을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 23을 참조하면, 1H 기간에서 제1 스타트 펄스(Vst1)의 하이 전압에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되어 하이 전압이 Q 노드로 프리-차지된다. Q 노드로 프리-차지된 하이 전압에 의해 풀-업 트랜지스터(T6)가 턴-온되어 제1 클럭 신호(CLK1)의 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다. 이때, 제1 스타트 펄스(Vst1)의 하이 전압에 따라 턴-온된 제5 트랜지스터(T5)와 Q 노드의 하이 전압에 따라 턴-온된 제5a 트랜지스터(T5a)에 의해 QB 노드는 로우 전압 상태가 되어 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)가 턴-오프된다.
2H 기간에서 제1 스타트 펄스(Vst1)의 로우 전압에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되므로 Q 노드는 하이 전압 상태로 플로팅되고, 풀-업 트랜지스터(T6)는
턴-온 상태를 유지한다. 이때, 제1 클럭 신호(CLK1)의 하이 전압에 의해 Q 노드는 풀-업 트랜지스터(T6)의 게이트 전극과 드레인 전극의 중첩으로 형성된 기생 캐패시턴스의 영향으로 부트스트래핑(Bootstrapping)되어 1H 기간보다 더 높은 전압으로 충전된다. 이에 따라, 풀-업 트랜지스터(T6)가 확실하게 턴-온됨으로써 제1 클럭 신호(CLK1)의 하이 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 빠르게 공급된다. 한편, Q 노드에 의해 턴-온된 제5a 트랜지스터(T5a)를 통해 방전된 QB 노드는 로우 전압 상태를 유지한다.
3H 기간에서는 다음 스테이지 게이트 출력 신호(Vg_out2)의 하이 전압에 의해 제3a 트랜지스터(T3a)가 턴-온되고, 제2 클럭 신호(CLK2)의 하이 전압에 의해 턴-온된 제4 트랜지스터(T4)를 통해 제1 고전위 구동전압(Vdd1)이 공급되어 QB 노드는 하이 전압 상태가 되고 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3, T7)를 턴-온시킨다.
턴-온된 제3 및 제3a 트랜지스터에 의해 Q 노드는 빠르게 방전되고, 턴-온된 풀-다운 트랜지스터(T7)에 의해 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다.
4H 기간에서는 3H 기간에서 하이 전압 상태로 플로팅된 QB 노드가 플로팅 상태를 유지하여 제3 및 풀-다운 트랜지스터(T3 및 T7)를 턴-온시킨다. 이로 인해 Q 노드는 방전되어 로우 전압 상태를 유지하고 로우 전압이 출력 신호(Vg_out1)로 첫 번째 게이트 라인(GL1)에 공급된다. 다음 프레임에서 제1 스타트 펄스(Vst1)가 공급될 때까지 출력 신호(Vg_out1)는 4H 기간의 로우 전압 상태를 유지하거나 구동 신호의 오프로 인해 오프 상태를 유지한다.
도 22의 제5i 트랜지스터(T5i)는 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 제3 고전위 구동전압(Vdd3)이나 제3 출력 신호(Vout3)를 통해 턴-온되어 QB 노드를 방전시킨다.
본 발명에 따라 분할되어 구동되는 쉬프트 레지스터들은 한 프레임 기간 동 안 분할된 기간만 구동되고, 나머지 기간에는 상술한 바와 같이 로우 전압을 유지하거나 오프된다. 하지만, 도 22의 QB와 같은 경우에는, 한 프레임에서 1H 및 2H 기간을 제외하고 나머지 기간동안 하이 전압을 유지하므로 이를 방전시켜줄 필요가 있다. 즉, 구동되지 않는 쉬프트 레지스터는 리셋을 시켜야한다. 이를 위해, 제1 쉬프트 레지스터의 구동이 끝난 후에 제3 쉬프트 레지스터가 구동을 시작하면서 발생하는 제3 고전위 구동전압(Vdd3)이나 제3 출력 신호(Vout3)로 QB 노드를 방전시킨다. 제3 출력 신호(Vout3)로는 제3 쉬프트 레지스터의 첫 스테이지의 출력 신호를 이용할 수 있다. 이와 같이, 제3 쉬프트 레지스터의 제3 고전위 구동전압(Vdd3)과 제3 출력 신호(Vout3)가 발생하면, 제1 쉬프트 레지스터의 모든 스테이지에 상기 신호들이 공급됨으로써 제1 쉬프트 레지스터가 리셋된다.
도 22와 같은 회로를 본 발명의 제2 실시 예와 같은 분할 구동에 적용할 때에는 DC 타입의 회로로 AC 타입의 회로 효과를 구현할 수 있어 내장 회로의 수명이 크게 향상된다.
도 24의 회로에서는, 제4 트랜지스터가 도 22의 회로에서 제2 클럭 신호로 인해 턴-온되었던 것과는 달리, 제1 고전위 구동전압(Vdd1)로 인해 턴-온되며, 나머지 회로 구성과 구동 파형은 도 22 및 도 23과 같다.
도 25의 회로에서는, 도 24의 회로에서 제4a 트랜지스터(T4a)가 추가로 구비되고 나머지 회로 구성과 구동 파형은 같다. 제4a 트랜지스터(T4a)는 제3a 트랜지스터(T3a)와 같이 다음 스테이지의 출력(Vg_out2)으로 인해 턴-온되어, 제4 트랜지스터(T4)가 QB 노드를 충전시킬 때 제4 트랜지스터(T4)와 함께 QB 노드를 제1 고전 위 구동전압으로 빠르게 충전시킨다.
도 26의 회로에서는, 도 25의 회로와 제4a 트랜지스터(T4a)의 구성이 다르고, 제4b 내지 제4d 트랜지스터(T4b 내지 T4d)가 추가로 구비되며 나머지 회로 구성과 구동 파형은 같다. 제4a 트랜지스터(T4a)는 제1 고전위 구동전압(Vdd1)를 통해 턴-온되어 제4 트랜지스터(T4)를 턴-온시킨다. 제4b 트랜지스터(T4b)는 제5i 트랜지스터(T5i)와 함께 제3 쉬프트 레지스터(L2)의 제3 고전위 구동전압(Vdd3)이나 출력 신호(Vout3)에 의해 턴-온되어, 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 단자에 연결된 노드를 방전시킴으로써 제4 트랜지스터(T4)의 턴-온을 방지하여 QB 노드가 충전되는 것을 차단한다. 제4c 및 제4d 트랜지스터(T4c, T4d)는 각각 Q 노드와 제1 스타트 펄스(Vst1)에 의해 턴-온되어 제4b 트랜지스터(T4b)와 같은 역할을 한다.
상기 도 13의 제2 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 쉬프트 레지스터(L1, R1)의 스타트 펄스, 고전위 구동전압, 저전위 구동전압, 즉 Vst1과 Vst2, Vdd1과 Vdd2, Vss1과 Vss2는 서로 공유할 수 있다. 마찬가지로, 제3 및 제4 쉬프트 레지스터(L2, R2)의 스타트 펄스, 고전위 구동전압, 저전위 구동전압, 즉 Vst3과 Vst4, Vdd3과 Vdd4, Vss3과 Vss4도 서로 공유할 수 있다. 다시 말하면, 양방향에서 서로 대향되도록 배치된 쉬프트 레지스터들의 스타트 펄스, 고전위 구동전압 및 저전위 구동전압의 신호 배선을 서로 공유함으로써 신호 배선에 따른 공간을 절약할 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제2 실시 예에서는 제1 실시 예를 통해 설명한 스테이지의 회로를 적용할 수 있다.
도 27은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제3 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 27을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 내장된 쉬프트 레지스터를 양방향에서 동시 구동하여 한 게이트 라인의 양쪽으로 동시에 출력 신호를 공급함에 있어서, 일측의 쉬프트 레지스터와 타측의 쉬프트 레지스터를 각각 4분할하여 구동한다. 즉, 제1, 제3, 제5 및 제7 쉬프트 레지스터(L1 내지 L4)는 제1, 제3, 제5 및 제7 구동 신호(211, 213, 215, 217)를 공급받고, 제2, 제4, 제6 및 제8 쉬프트 레지스터(R1 내지 R4)는 제2, 제4, 제6 및 제8 구동 신호(212, 214, 216, 218)를 공급받는다. 도 27에서는 4상 클럭을 도시하였으나, 2상 및 3상을 비롯하여 클럭 신호에 관계없이 적용할 수 있다. 또한, 도 27에서는 양방향의 쉬프트 레지스터를 각각 4분할하여 구동하는 방식을 설명하고 있으나 패널의 크기, 해상도 및 구동 조건 등에 따라 다수개로 분할할 수 있다.
도 27에 따른 제3 실시 예는, 구동 신호를 배선하는 방법에 있어서 제2 실시예와 마찬가지로 도 14 내지 도 16과 같은 방법을 적용할 수 있고, 구동 신호를 공급하는 방법에 있어서는 도 28 내지 도 30을 적용할 수 있다. 제2 실시 예에서는 양측의 쉬프트 레지스터들이 각각 다른 게이트 라인을 구동하였기 때문에, 각 쉬프트 레지스터들이 쉬프트된 구동 신호를 공급받았지만, 제3 실시 예에서는 양측의 대향되는 쉬프트 레지스터들이 같은 게이트 라인를 구동하기 때문에, 대향되는 쉬프트 레지스터들에 공급되는 구동 신호가 일치한다. 또한, 제2 실시 예에서 설명한 바와 같은 리셋 방법으로 도 22, 도 24, 도 25 및 도 26과 같은 회로구성을 적용할 수 있고, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제1 및 제2 실시 예를 통해 설명한 스테이지의 회로를 적용할 수 있다.
도 28은 일측의 쉬프트 레지스터 개수만큼 한 프레임 기간을 분할하여 구동 신호를 공급하는 타이밍 다이어그램을 나타낸다. 도 28의 방법은 제2 실시 예의 도 17에서 설명한 바와 동일하다.
도 29는 클럭 신호를 오버랩시켜 공급하는 타이밍 다이어그램을 나타낸다.
도 29의 방법은 제2 실시 예의 도 18에서 설명한 바와 동일하다.
도 30은 구동되지 않는 쉬프트 레지스터의 구동 신호들을 오프시키지 않고, 로우 전압 상태를 유지하도록 하는 방법을 나타낸다. 도 30의 방법은 제2 실시 예의 도 20에서 설명한 바와 동일하다.
상기 도 27의 제3 실시 예에 있어서, 양방향에서 같은 게이트 라인에 게이트 펄스를 공급하는 쉬프트 레지스터의 스타트 펄스, 고전위 구동전압 및 저전위 구동 전압의 신호 배선을 서로 공유함으로써 신호 배선에 따른 공간을 절약할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 쉬프트 레지스터의 스타트 펄스, 고전위 구동전압, 저전위 구동전압, 즉 Vst1과 Vst2, Vdd1과 Vdd2, Vss1과 Vss2는 서로 공유할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 쉬프트 레지스터를 분할 구동함으로써 공급되는 클럭 신호의 로드를 줄여 게이트 출력 신호의 파형을 개선할 수있다.
도 31은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제4 실시예를 나타내는 도면이다.
도 31을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(50) 내의 어레이 영역(55) 일측에 n개의 스테이지를 구비하고 제1 및 제2 구동 신호(51, 52) 를 공급받는다. n개의 스테이지는 제1 쉬프트 레지스터(53)와 제2 쉬프트 레지스터(54)로 2분할되어 제1 쉬프트 레지스터(53)는 제1 구동 신호(51)를 공급받고, 제2 쉬프트 레지스터(54)는 제2 구동 신호(52)를 공급받는다. 제1 쉬프트 레지스터(53)는 제1 내지 제n/2 스테이지를 포함하고, 제2 쉬프트 레지스터(54)는 제(n/2)+1 내지 제n 스테이지 및 더미 스테이지를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제1 실시 예는 각 스테이지에 발생하는 클럭 지연을 1/2로 줄일 수 있다.
또한, 이와 같은 방법으로 n개의 스테이지를 다수개로 분할 구동함으로써 분할 구동하는 만큼의 클럭 지연 개선 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 스테이지들을 3 분할할 경우에는 1/3의 클럭 지연 개선 효과를, 4분할할 경우에는 1/4의 클럭 지연 개선 효과를 가질 수 있다.
이때, 상기 제1 쉬프트 레지스터에 구비된 스테이지들 중 가장 마지막에 구동되는 제n/2 스테이지는 제1 구동 신호뿐만 아니라 제2 구동 신호도 공급받는다.
즉, 각 스테이지는 서로 다른 위상을 갖는 3개의 클럭 신호를 공급받는데, 상기 3개의 클럭 신호들 중 첫 번째 클럭 신호는 스테이지의 출력 신호에 관계된 클럭 신호이고, 다른 하나의 두 번째 클럭 신호는 노이즈 제거부를 동작시키기 위한 클럭 신호이고, 나머지 하나의 세 번째 클럭 신호는 상기 스테이지의 풀-다운 트랜지스터를 동작시키기 위한 클럭 신호이다. 상기 제1 쉬프트 레지스터에 구비된 스테이지들 중 가장 마지막에 구동되는 제n/2 스테이지는 상기 첫 번째 및 두 번째 클럭 신호를 제1 구동 신호로부터 공급받으며, 상기 세 번째 클럭 신호를 제2 구동 신호로부터 공급받는다.
이와 동일한 방식으로, 상기 쉬프트 레지스터가 3개 이상일 경우, 각 쉬프트 레지스터에서 가장 마지막으로 구동되는 스테이지는 다음단 쉬프트 레지스터에 공급될 구동 신호로부터 클럭 신호를 공급받는다.
예를 들어, 제1 내지 제3 쉬프트 레지스터가 있을 경우, 상기 제1 쉬프트 레지스터에서 가장 마지막으로 구동되는 스테이지는 제2 쉬프트 레지스터에 공급되는 구동 신호로부터 어느 하나의 클럭 신호를 공급받으며, 제2 쉬프트 레지스터에 가장 마지막으로 구동되는 스테이지는 제3 쉬프트 레지스터에 공급되는 구동 신호로부터 어느 하나의 클럭 신호를 공급받는다.
이러한 특징을 갖는 제4 실시예에 따른 액정표시장치는, 도 17 또는 도 20에 도시된 바와 같이, 구동되지 않는 쉬프트 레지스터의 구동신호가 오프 상태 또는 로우 전압 상태로 유지될 때 쉬프트 레지스터에 구성된 회로의 구조적 특징에 따라 발생될 수 있는 문제점을 해결하는데 유용하다.
이를 다음 회로와 연관시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 32는 도 31에 도시된 스테이지에 제1 실시 예를 나타낸 도면이다.
각 스테이지는, 도 31에 도시된 바와 같이, 상기 Q 노드와, 상기 Q 노드의 신호상태를 제어하기 위한 노드 제어부(NC)와, 상기 Q 노드의 신호상태에 따라 스캔 펄스를 출력하는 풀-업 트랜지스터(Trpu)와, 다음단 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 출력단자를 방전시키는 풀-다운 트랜지스터(Trpd)와, 그리고 상기 Q 노드를 주기적으로 방전시키기 위한 노이즈 제거 부(400)를 포함한다.
상기 노드 제어부(NC)는 제1 및 제2 트랜지스터(Tr1, Tr2)를 포함한다.
제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 제k-1 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여, 상기 제k 스테이지의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
이를 위해, 상기 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극은 제k-1 스테이지의 출력단자에 접속되며, 드레인 전극은 상기 고전위 구동전압(Vdd1)을 전송하는 전원라인에 접속되며, 그리고 소스 전극은 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 접속된다.
예를 들어, 도 31의 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 제1 스테이지(ST1)로부터의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)에 응답하여, 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
단, 제1 스테이지(ST1)의 전단에는 스테이지가 존재하지 않으므로, 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 타아밍 콘트롤러로부터의 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 제k+1 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여, 상기 제k 스테이지의 Q 노드를 저전위 구동전압(Vss1)으로 방전시킨다.
이를 위해, 상기 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제2 트랜지스 터(Tr2)의 게이트 전극은 제k+1 스테이지의 출력단자에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 접속되며, 그리고 소스 전극은 상기 저전위 구동전압(Vss1)을 전송하는 전원라인에 접속된다.
예를 들어, 도 31의 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 제3 스테이지(ST3)로부터의 제3 스캔 펄스(Vg_out3)에 응답하여, 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드를 저전위 구동전압(Vss1)으로 방전시킨다.
본 발명의 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호는 4상의 클럭 신호이므로, 각 스테이지에 구비된 각 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에는 다음과 같은 클럭 신호가 공급된다.
즉, 제4k+1 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제1A 클럭 신호(C1A)를 공급받으며, 제4k+2 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제2A 클럭 신호(C2A)를 공급받으며, 제4k+3 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제3A 클럭 신호(C3A)를 공급받으며, 그리고 제4k+4 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제4A 클럭 신호(C4A)를 공급받는다.
예를 들어, 도 31의 제2 스테이지(ST2)에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제2A 클럭 신호(C2A)를 공급받는다.
각 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)는, 실질적으로 도 32에 도시된 바와 같이, 클럭 신호가 공급되는 게이트 전극, 스캔 펄스가 공급되는 드레인 전극, 및 Q 노드에 접속된 소스 전극을 포함하는 트랜지스터이다.
각 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에는 클럭 신호가 공급된다. 이 클럭 신호는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급되는 클럭 신호보다 앞선 위상을 갖는다.
즉, 제k 스테이지의 노이즈 제거부(400)에 공급되는 클럭 신호는 상기 제k 스테이지의 풀-업 트랜지스터(Trpu)에 공급되는 클럭 신호보다 앞선 위상을 갖는다.
따라서, 제k 스테이지의 노이즈 제거부(400)에 공급되는 클럭 신호는 제k-1 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급되는 클럭 신호와 동일한 클럭 신호이다.
예를 들어, 도 31에 도시된 제2 스테이지의 풀-업 트랜지스터(Trpu)에는 제2A 클럭 신호(C2A)가 공급되고, 상기 제2 스테이지의 노이즈 제거부(400)에는 제1A 클럭 신호(C1A)가 공급된다. 여기서, 이 제2 스테이지의 노이즈 제거부(400)에 공급되는 제1A 클럭 신호(C1A)는 제1 스테이지의 풀-업 트랜지스터(Trpu)에 공급되는 제1A 클럭 신호(C1A)와 동일하다.
한편, 각 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)의 드레인 전극에는 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스가 공급된다.
즉, 제k 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)의 드레인 전극에는 제k-1 스테이지로부터의 제k-1 스캔 펄스가 공급된다.
각 스테이지로부터 출력되는 스캔 펄스와, 다음단 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에 공급되는 클럭 신호는 일 기간동안 동시에 하이 상태를 갖는다.
즉, 제k 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터 출력되는 제k 스캔 펄스는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급된 클럭 신호에 근거한 출력으로, 이 제k 스캔 펄스는 제k+1 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에 공급되는 클럭 신호와 일 기간동안 동시에 하이 상태를 나타낸다.
여기서, 상기 스캔 펄스는 한 프레임 기간 중에 일 기간동안 하이 상태를 나타내고, 상기 한 프레임 기간 중의 나머지 기간동안은 로우 상태를 나타낸다. 그리고, 상기 스캔 펄스에 대응되는 클럭 신호는 한 프레임 기간동안 주기적으로 여러번의 하이 상태를 나타낸다.
즉, 상기 스캔 펄스의 하이 상태는 상기 클럭 신호의 다수의 하이 상태들 중 어느 하나이다.
상기 노이즈 제거부(400)는 상기와 같은 클럭 신호에 의해 제어되어, 상기 스캔 펄스를 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다.
상기 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에 공급되는 클럭 신호는 상술한 바와 같이 한 프레임 기간동안 여러번의 하이 상태를 가지므로, 상기 노이즈 제거부(400)는 한 프레임 기간동안 여러번 턴-온된다.
이때, 상기 노이즈 제거부(400)에 공급되는 클럭 신호와 스캔 펄스가 동시에 하이 상태를 가지는 충전기간에, 상기 턴-온된 노이즈 제거부(400)는 상기 하이 상태의 스캔 펄스를 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다. 이에 따라 상기 Q 노드가 충전된다.
이후, 상기 스캔 펄스와 상기 클럭 신호가 서로 다른 상태를 갖는 방전기간, 즉 상기 스캔 펄스가 로우 상태를 나타내고 상기 클럭 신호가 하이 상태를 나타내는 기간에, 상기 턴-온된 노이즈 제거부(400)는 로우 상태의 스캔 펄스를 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다. 이에 따라 상기 Q 노드가 방전된다.
이때, 상기 클럭 신호가 주기적으로 하이 상태를 나타내므로, 이 방전기간에 상기 Q 노드는 상기 노이즈 제거부(400)가 턴-온될 때마다 상기 로우 상태의 스캔 펄스에 의해서 주기적으로 방전된다. 따라서, 본 발명의 쉬프트 레지스터는, 종래의 커플링현상에 의해 상기 Q 노드에 원치 않는 전압이 누적되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 쉬프트 레지스터의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 33은 도 32의 회로 구성을 갖는 제1 내지 제3 스테이지를 나타낸 도면이고, 도 34는 도 32의 스테이지들에 공급되는 클럭 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
먼저, 초기 기간(T0)동안의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 초기 기간(T0)동안에는, 도 34에 도시된 바와 같이, 타이밍 콘트롤러에 의해 제어되는 레벨쉬프터로부터 출력되는 스타트 펄스(Vst1) 및 제4A 클럭 신호(C4A)만 하이 상태를 유지하고, 나머지 클럭 신호들(C1A, C2A, C3A)은 로우 상태를 나타낸다.
상기 타이밍 콘트롤러로부터 출력된 스타트 펄스(Vst1)는 제1 스테이지(ST1)에 입력된다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스타트 펄스(Vst1)는 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극 및 노이즈 제 거부(400)의 드레인 전극에 입력된다.
그러면, 상기 제1 스테이지(ST1)의 제1 트랜지스터(Tr1)는 턴-온되며, 이때, 상기 턴-온된 제1 트랜지스터(Tr1)를 통해 고전위 구동전압(Vdd1)이 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 공급된다.
또한, 상기 초기 기간(T0)에 상기 제4A 클럭 신호(C4A)가 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에 공급된다. 그러면, 상기 노이즈 제거부(400)가 턴-온되고, 이때 상기 턴-온된 노이즈 제거부(400)를 통해 스타트 펄스(Vst1)가 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 공급된다.
이에 따라, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 상기 고전위 구동전압(Vdd1) 및 하이 상태인 스타트 펄스(Vst1)에 의해 충전되며, 상기 충전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된다.
한편, 상기 초기 기간(T0)에 제2 내지 더미 스테이지로부터의 스캔 펄스는 없으므로, 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2) 및 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 턴-오프 상태이다.
이어서, 제1 기간(T1) 동안의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제1 기간(T1)동안에는, 도 34에 도시된 바와 같이, 제1A 클럭 신호(C1A)만 하이 상태를 유지하고, 상기 스타트 펄스(Vst1) 및 나머지 클럭 신호들(C2A, C3A, C4A)은 로우 상태를 유지한다.
따라서, 로우 상태의 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여 상기 제1 스테이지(ST1)의 제1 트랜지스터(Tr1)가 턴-오프된다. 또한, 로우 상태의 제4A 클럭 신호(C4A)에 응답하여 상기 제1 스테이지(ST1)의 노이즈 제거부(400)가 턴-오프된다.
이때, 상기 제1 트랜지스터(Tr1) 및 상기 노이즈 제거부(400)가 턴-오프됨에 따라, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 플로팅 상태로 유지된다.
상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 상기 초기 기간(T0)동안 인가되었던 고전위 구동전압(Vdd1)에 의해 계속 충전상태로 유지됨에 따라, 상기 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온상태를 유지한다.
이때, 상기 턴-온된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 상기 제1A 클럭 신호(C1A)가 공급된다. 그러면, 도 34에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 충전된 고전위 구동전압(Vdd1)이 증폭된다(부트스트래핑 현상 bootstrapping). 이와 같은 증폭은 상기 Q 노드가 플로팅 상태이기 때문에 발생한다.
따라서, 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급된 제1A 클럭 신호(C1A)는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 소스 전극을 통해 안정적으로 출력된다. 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터 출력된 제1A 클럭 신호(C1A)가 제1 스캔 펄스(Vg_out1)이다.
이 출력된 제1 스캔 펄스(Vg_out1)는 제1 게이트 라인에 공급되어 상기 제1 게이트 라인을 구동시키는 스캔 펄스로서 작용함과 아울러, 제2 스테이지(ST2)에 공급되어 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드를 충전시키기 위한 스타트 펄스(Vst1)로서 작용한다.
즉, 제1 기간(T1)에 상기 제1 스테이지(ST1)로부터 출력된 제1 스캔 펄 스(Vg_out1)는 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극 및 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 노이즈 제거부(400)의 드레인 전극에 공급된다.
그러면, 상기 제2 스테이지(ST2)의 제1 트랜지스터(Tr1)는 턴-온된다. 또한, 상기 제2 스테이지(ST2)의 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에는 상기 하이 상태인 제1A 클럭 신호(C1A)가 공급되므로, 상기 제2 스테이지(ST2)의 노이즈 제거부(400)는 턴-온상태이다.
즉, 제1 기간(T1)에 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1) 및 노이즈 제거부(400)가 함께 턴-온된다. 이 턴-온된 제1 트랜지스터(Tr1)를 통해 고전위 구동전압(Vdd1)이 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드에 공급된다. 또한, 상기 턴-온된 노이즈 제거부(400)를 통해 상기 제1 스캔 펄스(Vg_out1)가 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드에 공급된다.
이에 따라, 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드가 상기 고전위 구동전압(Vdd1) 및 하이 상태인 제1 스캔 펄스(Vg_out1)에 의해 충전되며, 상기 충전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된다.
한편, 상기 제1 기간(T1)에 제3 내지 더미 스테이지(STn+1)로부터의 스캔 펄스는 없으므로, 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2) 및 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 턴-오프 상태이다.
이어서, 제2 기간(T2)동안의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제2 기간(T2)동안에는, 도 34에 도시된 바와 같이, 제2A 클럭 신 호(C2A)만 하이 상태를 유지한다. 반면, 상기 스타트 펄스(Vst1), 나머지 클럭 신호들(C1A, C3A, C4A), 및 제1 스캔 펄스(Vg_out1)는 로우 상태를 유지한다.
따라서, 로우 상태의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)에 응답하여 상기 제2 스테이지(ST2)의 제1 트랜지스터(Tr1)가 턴-오프된다. 또한, 로우 상태의 제1A 클럭 신호(C1A)에 응답하여 상기 제2 스테이지(ST2)의 노이즈 제거부(400)가 턴-오프된다.
이때, 상기 제1 트랜지스터(Tr1) 및 상기 노이즈 제거부(400)가 턴-오프됨에 따라, 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드가 플로팅 상태로 유지된다.
상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드가 상기 제1 기간(T1)동안 인가되었던 고전위 구동전압(Vdd1)에 의해 계속 충전상태로 유지됨에 따라, 상기 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온상태를 유지한다.
이때, 상기 턴-온된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 상기 제2A 클럭 신호(C2A)가 인가된다. 그러면, 도 34에 도시된 바와 같이, 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드에 충전된 전압원이 증폭된다(부트스트래핑 현상 bootstrapping).
따라서, 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급된 제2A 클럭 신호(C2A)는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 소스 전극을 통해 안정적으로 출력된다. 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터 출력된 제2A 클럭 신호(C2A)가 제2 스캔 펄스(Vg_out2)이다.
이 출력된 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 제2 게이트 라인에 공급되어 상기 제2 게이트 라인을 구동시키는 스캔 펄스로서 작용함과 아울러, 제3 스테이지(ST3)에 공급되어 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 충전시키기 위한 스타트 펄스(Vst1) 로서 작용한다.
즉, 제2 기간(T2)에 상기 제2 스테이지(ST2)로부터 출력된 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 상기 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극 및 노이즈 제거부(400)의 드레인 전극에 공급된다.
그러면, 상술한 바와 같은 방식으로, 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드가 충전된다. 즉, 상기 제3 스테이지(ST3)가 인에이블된다.
한편, 상기 제2 기간(T2)에 상기 제2 스테이지(ST2)로부터 출력된 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 제1 스테이지(ST1)에 공급되어 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드를 방전시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제1 스테이지(ST1)는 상기 제2 스테이지(ST2)로부터의 제2 스캔 펄스(Vg_out2)에 응답하여 디스에이블된다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 제2 기간(T2)에 상기 제2 스테이지(ST2)로부터 출력된 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극에 공급된다. 그러면, 상기 제2 트랜지스터(Tr2)가 턴-온되고, 이때 상기 턴-온된 제2 트랜지스터(Tr2)를 통해 저전위 구동전압(Vss1)이 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 공급된다. 그러면, 상기 방전된 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-오프된다.
또한, 상기 제2 기간(T2)에 제2A 클럭 신호(C2A)를 공급받는 제1 스테이지(ST1)의 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 턴-온된다. 이 턴-온된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)를 통해 저전위 구동전압(Vss1)이 제1 게이트 라인에 공급된다. 이에 따 라, 상기 제1 게이트 라인이 방전된다.
이와 같이 제2 기간(T2)에는 제2 스테이지(ST2)가 제2 스캔 펄스(Vg_out2)를 출력한다. 이 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 제2 게이트 라인을 구동하고, 제3 스테이지(ST3)를 인에이블시키고, 그리고 제1 스테이지(ST1)를 디스에이블시킨다.
이와 같은 방식으로 제3 및 제4 기간(T3, T4)에 제3 및 제4 스테이지(ST3, ST4)가 제3 및 제4 스캔 펄스(Vout3, Vout4)를 출력한다.
한편, 상기 제4 기간(T4)에 출력되는 제4A 클럭 신호(C4A)는 제1 스테이지(ST1)에도 공급된다. 즉, 상기 제4A 클럭 신호(C4A)는 제1 스테이지(ST1)의 노이즈 제거부(400)의 게이트 전극에 공급된다.
상기 노이즈 제거부(400)는 상기 제4A 클럭 신호(C4A)에 의해 턴-온된다. 이 턴-온된 노이즈 제거부(400)를 통해 스타트 펄스(Vst1)가 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 공급된다. 상기 스타트 펄스(Vst1)는 초기 기간(T0)을 제외한 나머지 기간동안 로우 상태이다.
즉, 도 34에 도시된 바와 같이 상기 스타트 펄스(Vst1)는 이 제4 기간(T4)에는 로우 상태이다. 따라서, 상기 제4 기간(T4)에 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 로우 상태의 스타트 펄스(Vst1)에 의해서 방전된다.
상기 제4A 클럭 신호(C4A)는 상기 초기 기간(T0)을 포함한 제4p+4 기간(p는 0을 포함한 자연수)마다 하이 상태를 나타내므로, 이 제4A 클럭 신호(C4A)를 공급받는 제1 스테이지(ST1)의 노이즈 제거부(400)는 상기 초기 기간(T0)을 포함하여 상기 제4p+4 기간마다 턴-온된다.
여기서, 상기 턴-온된 노이즈 제거부(400)는 하이 상태의 스타트 펄스(Vst1) 또는 로우 상태의 스타트 펄스(Vst1) 중 하나를 선택하여 출력한다.
즉, 상기 초기 기간(T0)은 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 충전되는 시점(충전 기간)으로서, 이 초기 기간(T0)에는 상기 스타트 펄스(Vst1) 및 상기 제4A 클럭 신호(C4A)가 모두 하이 상태를 나타낸다. 따라서, 상기 초기 기간(T0)에 상기 노이즈 제거부(400)는 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드를 상기 하이 상태의 스타트 펄스(Vst1)로 충전시킨다.
한편, 상기 초기 기간(T0) 이후의 제4p+4 기간(T4, T8, ...)은 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 방전되는 시점으로서, 이 제4p+4 기간(T4, T8, ...)에는 상기 스타트 펄스(Vst1)가 로우 상태로 유지되고, 상기 제4A 클럭 신호(C4A)가 하이 상태를 유지된다. 따라서, 상기 제4p+4 기간(T4, T8, ...)에 상기 노이즈 제거부(400)는 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드를 로우 상태의 스타트 펄스(Vst1)로 방전시킨다.
이와 같은 방식으로, 나머지 스테이지들에 구비된 노이즈 제거부(400)도 자신이 속한 스테이지의 Q 노드를 충전 및 방전 시킨다.
즉, 제2 스테이지(ST2)에 구비된 노이즈 제거부(400)는 제1A 클럭 신호(C1A) 및 제1 스테이지(ST1)로부터의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)를 사용하여, 충전 기간에 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드를 하이 상태의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)로 충전시키고, 방전 기간에 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드를 로우 상태의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)로 방전시킨다.
이와 같이, 각 스테이지(ST1 내지 STn+1)는 노이즈 제거부(400)를 통해 자신의 Q 노드를 주기적으로 방전시킴으로써 상기 Q 노드에 원치 않는 전압이 누적되는 것을 방지한다.
도 35는 제1 쉬프트 레지스터내의 가장 마지막단에 위치한 스테이지 및 제2 쉬프트 레지스터의 가장 첫단에 위치한 스테이지를 나타낸 도면이다.
도 35에 도시된 바와 같이, 제1 쉬프트 레지스터(53)에서 가장 마지막단에 위치한 제k 스테이지는 제1 구동 신호군(51)으로로부터의 제3 및 제4 클럭 신호(CA3, CA4)를 공급받으며, 제2 구동 신호군(52)으로로부터의 제1 클럭 신호(C1B)를 공급받는다.
상기 제k 스테이지가 제4 클럭 신호(C4A)를 스캔 펄스로서 출력하는 순간 제1 쉬프트 레지스터(53)에 구비된 모든 스테이지에 공급되는 제1 구동 신호군(51)은 오프되거나 또는 로우 전압 상태를 유지하며, 이와 반대로 제2 구동 신호군(52)이 액티브 상태를 나타낸다. 상기 제k 스테이지에 접속된 게이트 라인을 저전위 구동전압(Vss1)으로 방전시키기 위해서는 상기 제k 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)를 턴-온시켜야 한다. 그런데, 이 풀-다운 트랜지스터(Trpd)를 동작시키기 위해서는 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 게이트 전극에 액티브 상태의 클럭 신호가 공급되어야 하는데, 현재 오프되거나 로우 전압 상태로 유지된 제1 구동 신호군(51)으로부터의 클럭 신호가 공급되면 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)가 턴-온될 수 없다. 따라서, 상기 제k 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 제1 구동 신호가 아닌 제2 구동 신호로부터의 클럭 신호를 공급받아 턴-온된다. 여기 서, 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에서 마지막단에 위치한 스테이지의 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 게이트 전극에 공급되는 클럭 신호는 제2 쉬프트 레지스터(54)에서 첫 번째단에 위치한 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급되는 클럭 신호이다.
도 36은 도 31에 도시된 스테이지에 제2 실시 예를 나타낸 도면이다.
제2 실시 예에 따른 스테이지는, 도 36에 도시된 바와 같이, 제3 트랜지스터(Tr3)를 더 포함한다. 상기 제3 트랜지스터(Tr3)는 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터의 출력에 응답하여, 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극과 소스 전극간을 접속시킨다.
이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)의 게이트단자 및 드레인 전극은 상기 풀업 트랜지스터(Trpu)의 소스단자에 접속되며, 소스단자는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 접속된다.
이 제3 트랜지스터(Trpu)는 이전에 설명한 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 역할을 하는 것으로, 이 제3 트랜지스터(Tr3)는 이러한 연결구조에 의해 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)보다 덜 열화된다.
도 37은 도 31에 도시된 스테이지에 제3 실시 예를 나타낸 도면이다.
각 스테이지는, 도 37에 도시된 바와 같이, Q 노드, 노드 제어부(NC), 풀-업 트랜지스터(Trpu), 및 풀-다운 트랜지스터(Trpd)를 포함한다.
상기 노드 제어부(NC)는 상기 Q 노드의 신호상태를 제어한다. 즉, 노드 제어부(NC)는 Q 노드를 충전 상태로 만들거나, 또는 방전 상태로 만든다.
특히, 본 발명에 구비된 노드 제어부(NC)는 상기 Q 노드를 방전 상태로 만들 때 기존의 저전위 구동전압(Vss1) 대신에 클럭 신호를 이용한다.
풀-업 트랜지스터(Trpd)는 상기 Q 노드가 충전상태일때 턴-온되며, 이후 턴-온된 상태에서 자신에게 입력되는 클럭 신호를 출력한다. 이 턴-온된 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터 출력된 클럭 신호가 스캔 펄스이다.
각 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trup)는 Q 노드에 공급된 고전위 구동전압(Vdd1)에 응답하여 스캔 펄스를 출력하고, 이를 출력단자(340)를 통해 해당 게이트 라인, 다음단 스테이지, 및 전단 스테이지에 공급한다.
구체적으로, 제k 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 공급된 고전위 구동전압(Vdd1)에 응답하여 클럭 신호를 출력하고, 이를 제k 게이트 라인, 제k+2 스테이지, 및 제k-2 스테이지에 공급한다. 이를 위해, 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 게이트 전극은 Q 노드에 접속되며, 드레인 전극은 클럭전송라인에 접속되며, 그리고 소스 전극은 상기 제k 스테이지의 출력단자(340)에 접속된다. 여기서, 상기 제k 스테이지의 출력단자(340)는 제k 게이트 라인과, 제k+2 스테이지와, 제k-2 스테이지에 접속된다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제3 클럭 신호(C3A)를 제3 스캔 펄스(Vg_out3)로서 출력하고, 이를 제3 게이트 라인, 제5 스테이지(ST5), 및 제1 스테이지(ST1)에 공급한다.
풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 클럭 신호에 응답하여 턴-온된다. 그리고, 이 턴-온된 상태에서 자신에게 입력되는 저전위 구동전압(Vss1)을 출력한다.
각 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 클럭 신호에 응답하여 저전위 구동전압(Vss1)을 출력하고, 이를 출력단자(340)를 통해 해당 게이트 라인, 전단 스테이지, 및 다음단 스테이지에 공급한다.
구체적으로, 제k 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 클럭 신호에 응답하여 저전위 구동전압(Vss1)을 출력하고, 이를 제k 게이트 라인, 제k+2 스테이지, 및 제k-2 스테이지에 공급한다. 이를 위해, 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 게이트 전극은 클럭전송라인에 접속되며, 소스 전극은 방전용 전원전송라인에 접속되며, 그리고 드레인 전극은 상기 제k 스테이지의 출력단자(340)에 접속된다. 여기서, 상기 제k 스테이지의 출력단자(340)는 제k 게이트 라인과, 제k+2 스테이지와, 제k-2 스테이지에 접속된다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 제5 클럭 신호(C5A)에 응답하여 저전위 구동전압(Vss1)을 출력하고, 이를 제3 게이트 라인(GL3), 제5 스테이지(ST5), 및 제1 스테이지(ST1)에 공급한다.
상기 게이트 라인은 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터 출력된 스캔 펄스에 의해 충전되며, 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)로부터 출력된 저전위 구동전압(Vss1)에 의해 방전된다.
여기서, 상기 노드 제어부(NC)의 구성을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 노드 제어부(NC)는 제1 내지 제4 트랜지스터(Tr1 내지 Tr4)를 포함한다.
각 스테이지에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여, 고전위 구동전압(Vdd1)을 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다.
구체적으로, 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는, 제k-2 스테이지로부터 출력된 제k-2 스캔 펄스에 응답하여, 고전위 구동전압(Vdd1)을 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 공급한다. 이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극은 상기 제k-2 스테이지의 출력단자(340)에 접속되며, 드레인 전극은 충전용 전원전송라인에 접속되며, 그리고 소스 전극은 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 접속된다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 제1 스테이지(ST1)로부터의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)에 응답하여 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
각 스테이지에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 다음단 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여, 클럭 신호를 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다.
구체적으로, 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 제k+2 스테이지의 제k+2 스캔 펄스에 응답하여, 클럭 신호를 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 공급한다. 이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극은 상기 제k+2 스테이지의 출력단자(340)에 접속되며, 소스 전극은 상기 클럭 신호를 전송하는 클럭전송라인에 접속되며, 그리고 드레인 전극은 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 접속된다.
상기 제k 스테이지에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 소소단자에 공급되는 클럭 신호는, 상기 제k 스테이지의 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급되는 클럭 신호와 동일한 클럭 신호이다.
상기 제k 스테이지에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극에 공급되는 스캔 펄스는, 상기 제k 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 게이트 전극에 공급되는 클럭 신호에 동기되어 있다. 따라서, 상기 제k 스테이지에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)와 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 동시에 턴-온된다.
상기 제2 트랜지스터(Tr2)는 상기 Q 노드를 방전시키기 위한 트랜지스터로서, 이 제2 트랜지스터(Tr2)는 기존의 저전위 구동전압(Vss1) 대신에 클럭 신호를 이용하여 상기 Q 노드를 방전시킨다.
상기 클럭 신호는 상기 제2 트랜지스터(Tr2)가 턴-온되는 기간에 동기되어, 비액티브 상태, 즉 로우 상태로 유지된다. 반면, 상기 클럭 신호는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된 후 바로 다음 기간(스테이지의 출력기간)에 하이 상태로 유지된다.
따라서, 각 스테이지는 출력기간에 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu) 및 하이 상태의 클럭 신호를 이용하여 스캔 펄스를 출력시킬 수 있으며, 또한 디스에이블 기간에 상기 제2 트랜지스터(Tr2) 및 로우 상태의 클럭 신호를 이용하여 상기 Q 노드를 방전시킬 수 있다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 제5 스테이지(ST5)로부터의 제5 스캔 펄스(Vg_out5)에 응답하여 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 로우 상태의 제3 클럭 신호(C3A)로 방전시킨다.
각 스테이지에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)는 클럭 신호에 응답하여, 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스를 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다.
구체적으로, 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)는 클럭 신호에 응답하여, 제k-1 스테이지로부터의 제k-1 스캔 펄스를 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 공급한다. 이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)의 게이트 전극은 클럭전송라인에 접속되며, 드레인 전극은 제k-1 스테이지의 출력단자(340)에 접속되며, 그리고 소스 전극은 제k 스테이지의 Q 노드에 접속된다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)는 제2 클럭 신호(C2A)에 응답하여 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 제2 스캔 펄스(Vg_out2)로 충전시킨다.
한편, 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)는 클럭 신호에 응답하여, 제k-2 스테이지로부터의 제k-2 스캔 펄스를 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 공급할 수 도 있다. 이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극은 클럭전송라인에 접속되며, 드레인 전극은 제k-2 스테이지의 출력단자(340)에 접속되며, 그리고 소스 전극은 제k 스테이지의 Q 노드에 접속된다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)는 제1 클럭 신호(C1A)에 응답하여 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 제1 스캔 펄스(Vg_out1)로 충전시킨다.
이와 같은 경우, 상기 제k 스테이지에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)의 게이트 전극에 공급되는 클럭 신호는, 상기 제k 스테이지에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극에 공급되는 스캔 펄스에 동기된다 따라서, 상기 제k 스테이지에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)와 상기 제1 트랜지스터(Tr1)는 동시에 턴-온된다.
각 스테이지에 구비된 제4 트랜지스터(Tr4)는 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여, 저전위 구동전압(Vss1)를 자신이 속한 스테이지의 Q 노드에 공급한다.
구체적으로, 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제4 트랜지스터(Tr4)는 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여, 제k 스테이지의 Q 노드에 저전위 구동전압(Vss1)을 공급한다. 이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 제4 트랜지스터(Tr4)의 게이트 전극은 상기 스타트 펄스를 전송하는 스타트 전송라인에 접속되며, 드레인 전극은 제k 스테이지의 Q 노드에 접속되며, 그리고 소스 전극은 방전용 전원라인에 접속된다.
여기서, 상기 제4 트랜지스터(Tr4)는 모든 스테이지에 하나씩 구비될 수도 있으며, 또는 스타트 펄스(Vst1)에 의해 인에이블되는 스테이지들을 제외한 나머지 스테이지들에 구비될 수도 있다. 즉, 스타트 펄스(Vst1)에 의해 인에이블되는 제1 및 제2 스테이지(ST1, ST2)에는 상기 제4 트랜지스터(Tr4)가 구비되지 않을 수도 있다.
상기 제4 트랜지스터(Tr4)가 모든 스테이지에 하나씩 구비될 경우, 상기 스타트 펄스(Vst1)에 의해 인에이블되는 스테이지들의 제4 트랜지스터(Tr4)의 드레인 전극에는 저전위 구동전압(Vss1) 대신에 다음과 같은 제어신호가 공급되어야 한다.
상기 제어신호는 상기 스테이지의 제4 트랜지스터(Tr4)가 턴-온되는 기간에 액티브 상태(즉, 하이 상태)를 유지하며, 상기 제4 트랜지스터(Tr4)가 턴-오프되는 기간에 비액티브 상태(즉, 로우 상태)를 유지한다.
상기 제어신호는 상기 스타트 펄스(Vst1)에 대하여 180도 반전된 형태를 가질 수 있다.
스타트 펄스(Vst1)에 의해 인에이블되는 스테이지를 제외한 나머지 스테이지들 중 상기 제4 트랜지스터(Tr4)를 구비한 각 스테이지는 상기 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여 모두 동시에 디스에이블된다.
예를 들어, 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제4 트랜지스터(Tr4)는 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 저전위 구동전압(Vss1)으로 방전시킨다.
도 38은 도 37의 회로 구성을 갖는 제1 내지 제3 스테이지를 나타낸 도면이고, 도 39는 도 38의 스테이지들에 공급되는 클럭 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
여기서, 도 38의 제1 내지 제3 스테이지는 상술한 도 37의 회로 구성을 포함하고 있는바, 도 38의 제1 및 제2 스테이지(ST1, ST2)는 스타트 펄스(Vst1)에 의해 인에이블되는 스테이지들로서 이 제1 및 제2 스테이지(ST1, ST2)에는 제4 트랜지스터(Tr4)가 포함되어 있지 않다. 그리고, 제3 스테이지(ST3)를 포함한 나머지 모든 스테이지는 제4 트랜지스터(Tr4)를 포함하고 있다.
먼저, 초기 기간(T0)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 초기 기간(T0) 동안에는, 도 39에 도시된 바와 같이, 스타트 펄스(Vst1)만 하이 상태로 유지되고, 나머지 제1 내지 제6 클럭 신호(C1A 내지 C6A)는 로우 상태로 유지된다.
상기 스타트 펄스(Vst1)는 상기 제1 내지 제3스테이지(ST1 내지 ST3)를 포함한 모든 스테이지에 입력된다.
구체적으로, 상기 스타트 펄스(Vst1)는 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극 및 제3 트랜지스터(Tr3)의 드레인 전극에 공급된다.
그러면, 상기 제1 스테이지(ST1)의 제1 트랜지스터(Tr1)는 턴-온되며, 이때, 상기 턴-온된 제1 트랜지스터(Tr1)를 통해 하이 상태의 스타트 펄스(Vst1)가 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 공급된다. 이에 따라, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 상기 하이 상태의 스타트 펄스(Vst1)에 의해 충전되며, 상기 충전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된다.
한편, 이 초기 기간(T0)에 제3 스테이지(ST3)로부터의 출력은 없으므로, 상기 제1 스테이지(ST1)의 제2 트랜지스터(Tr2)는 턴-오프상태이다.
상기 초기 기간(T0) 동안에 제2 스테이지(ST2)의 동작은 다음과 같다.
상기 스타트 펄스(Vst1)는 제2 스테이지(ST2)에도 공급된다. 구체적으로, 상기 스타트 펄스(Vst1)는 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극에 공급된다. 그러면, 상기 제1 트랜지스터(Tr1)가 턴-온되며, 이때 상기 턴-온된 제1 트랜지스터(Tr1)를 통해 고전위 구동전압(Vdd1)이 상기 제2 스테이 지(ST2)의 Q 노드에 공급된다. 따라서, 상기 고전위 구동전압(Vdd1)에 의해 상기 Q 노드가 충전되며, 상기 충전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된다.
상기 초기 기간(T0) 동안에 제3 스테이지(ST3)의 동작은 다음과 같다.
상기 초기 기간(T0)에 출력된 하이 상태의 스타트 펄스(Vst1)는 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제4 트랜지스터(Tr4)의 게이트 전극에 공급된다.
그러면, 상기 제3 스테이지(ST3)의 제4 트랜지스터(Tr4)는 턴-온되며, 이때, 상기 턴-온된 제4 트랜지스터(Tr4)를 통해 저전위 구동전압(Vss1)이 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드에 공급된다. 이에 따라, 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드가 상기 저전위 구동전압(Vss1)에 의해 방전되며, 상기 방전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-오프된다.
한편, 이 초기 기간(T0)에 제5 스테이지(ST5)로부터의 출력은 없으므로, 상기 제5 스테이지(ST5)의 제2 트랜지스터(Tr2)는 턴-오프상태이다.
이 초기 기간(T0) 동안, 제4 내지 제 n 스테이지(ST4 내지 STn) 그리고 더미 스테이들은 상기 제3 스테이지(ST3)와 동일한 동작을 한다.
이어서, 제1 기간(T1) 동안의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제1 기간(T1) 동안에는, 도 39에 도시된 바와 같이, 스타트 펄스(Vst1) 및 제1 클럭 신호(C1A)가 하이 상태로 유지되고, 나머지 제2 내지 제6 클럭 신호(C2A 내지 C6A)는 로우 상태로 유지된다.
따라서, 상기 제1 내지 제3 스테이지들(ST1 내지 ST3)을 포함한 나머지 스테 이지들 및 더미 스테이지들은 상기 하이 상태의 스타트 펄스(Vst1)에 의해 상기 초기 기간(T0)에서의 동작을 다시 한번 반복하고, 또한 상기 하이 상태의 제1 클럭 신호(C1A)에 의해서 다음과 같은 동작을 한다.
즉, 상기 제1 기간(T1)에는 스타트 펄스(Vst1)가 하이 상태를 유지하므로, 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)가 여전히 턴-온 상태를 유지한다.
이에 따라, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드는 상기 기간에 여전히 충전상태를 유지한다.
이에 따라, 상기 충전 상태의 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)도 턴-온 상태를 유지한다.
이 턴-온 상태의 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에는 상기 하이 상태의 제1 클럭 신호(C1A)가 공급되는 바, 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 상기 제1 기간(T1)에 상기 하이 상태의 제1 클럭 신호(C1A)를 제1 스캔 펄스(Vg_out1)로서 출력한다. 그리고, 이 제1 스캔 펄스(Vg_out1)를 출력단자(340)를 통해 제1 게이트 라인, 제2 스테이지(ST2), 및 제3 스테이지(ST3)에 공급한다.
여기서, 상기 제1 스테이지(ST1)의 출력단자(340)에 하이 상태의 제1 클럭 신호(C1A)가 공급됨에 따라, 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 게이트 전극과 드레인 전극, 및 소스 전극에는 모두 하이 상태의 제1 클럭 신호(C1A)가 공급된다. 이에 따라, 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 턴-오프상태를 유지한다.
상기 제1 스캔 펄스(Vg_out1)는 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제3 트랜 지스터(Tr3)의 드레인 전극에 공급된다. 또한, 상기 하이 상태의 제1 클럭 신호(C1A)가 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제3 트랜지스터(Tr3)의 게이트 전극에 공급된다. 이에 따라, 상기 제3 트랜지스터(Tr3)가 턴-온된다. 그러면, 이 턴-온된 제3 트랜지스터(Tr3)를 통해 하이 상태의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)가 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드에 공급된다. 따라서, 상기 충전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 제2 스테이지(ST2)의 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된다.
또한, 상기 제1 스캔 펄스(Vg_out1)는 상기 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr)의 게이트 전극에도 공급된다. 그러면, 상기 제3 스테이지(ST1)의 제1 트랜지스터(Tr1)가 턴-온된다. 따라서, 상기 턴-온된 제1 트랜지스터(Tr1)를 통해 고전위 구동전압(Vdd1)이 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드에 공급된다.
이에 따라, 상기 제1 기간(T1)에, 상기 턴-온된 제4 트랜지스터(Tr4)를 통해 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드에 저전위 구동전압(Vss1)가 공급됨에도 불구하고, 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드는 상기 고전위 구동전압(Vdd1)에 의해 충전 상태로 유지된다.
따라서, 상기 충전된 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 풀-업 트랜지스터(Trpu)가 턴-온된다.
한편, 이 제1 기간(T1) 동안 제2 내지 제6 클럭 신호(C2A 내지 C6A)는 로우 상태이므로, 나머지 스테이들로부터의 출력은 없다.
요약하면, 상기 제1 기간(T1)에는 제1 스테이지(ST1)가 제1 스캔 펄스(Vg_out1)를 출력하고, 제2 및 3 스테이지(ST2, ST3)가 인에이블된다.
이어서, 제2 기간(T2) 동안의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제2 기간(T2) 동안에는, 도 39에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 클럭 신호(C1A, C2A)가 하이 상태로 유지되고, 스타트 펄스(Vst1) 그리고, 제3 내지 제6 클럭 신호(C3A 내지 C6A)는 로우 상태로 유지된다.
따라서, 로우 상태의 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여 상기 제1 스테이지(ST1)의 제1 트랜지스터(Tr1)가 턴-오프되고, 로우 상태의 제6 클럭 신호(C6A)에 응답하여 상기 제1 스테이지(ST1)의 제3 트랜지스터(Tr3)가 턴-오프된다.
이때, 상기 제1 및 제3 트랜지스터(Tr1, Tr3)가 턴-오프됨에 따라, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 플로팅 상태로 유지된다. 따라서, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 상기 초기 기간(T0)동안 인가되었던 고전위 구동전압(Vdd1)에 의해 계속 충전 상태로 유지된다.
이에 따라 상기 Q 노드에 게이트 전극이 접속된 제1 스테이지(ST1)의 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 턴-온상태로 유지된다.
이때, 상기 턴-온된 풀-업 트랜지스터(Trpu)에 상기 제1 클럭 신호(C1A)가 공급된다. 그러면, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 충전된 고전위 구동전압(Vdd1)이 증폭된다(부트스트래핑 현상 bootstrapping).
따라서, 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에 공급된 제1 클럭 신호(C1A)는 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 소스 전극을 통해 안정적으로 출력된다. 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)로부터 출력된 제1 클럭 신호(C1A)가 제1 스캔 펄스(Vg_out1)이다.
즉, 제2 기간(T2)에 상기 제1 스테이지(ST1)는 완전한 목표전압으로 유지되는 제1 스캔 펄스(Vg_out1)를 출력한다.
또한, 이 제2 기간(T2)에 하이 상태를 유지하는 제2 클럭 신호(C2A)는 제2 스테이지(ST2)에 공급된다.
즉, 상기 제2 클럭 신호(C2A)는 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 드레인 전극과, 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 드레인 전극과, 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 드레인 전극에 공급된다.
상기 제2 스테이지(ST2)에 공급된 제2 클럭 신호(C2A)는 상기 턴-온 상태의 풀-업 트랜지스터(Trpu)를 통해 제2 스테이지(ST2)의 출력단자(340)로 츌력된다.
상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)를 통해 출력된 제2 클럭 신호(C2A)가 제2 스캔 펄스(Vg_out2)이다. 이 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 제2 게이트 라인, 제3 스테이지(ST3), 및 제4 스테이지(ST4)에 공급된다.
상기 제3 스테이지(ST3)에 공급된 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 상기 제3 스테이지를 인에이블 시키고,상기 제4 스테이지에(ST4)에 공급된 제2 스캔 펄스(Vg_out2)는 상기 제4 스테이지(ST4)를 인에이블시킨다.
요약하면, 상기 제2 기간(T2)에 제1 스테이지(ST1)가 완전한 목표전압에 도달한 제1 스캔 펄스(Vg_out1)를 출력하고, 제2 스테이지(ST2)가 제2 스캔 펄스(Vg_out2)를 출력하기 시작하고, 또한 제3 및 4 스테이지(ST3, ST4)가 인에이블된다.
이어서, 제3 기간(T3) 동안의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제3 기간(T3) 동안에는, 도 39에 도시된 바와 같이, 제2 및 제3 클럭 신호(C2A, C3A)가 하이 상태로 유지된다. 반면, 스타트 펄스(Vst1), 제1 클럭 신호(C1A), 그리고 제4 내지 제6 클럭 신호(C4A 내지 C6A)는 로우 상태로 유지된다.
이 제3 기간(T3)에는 상술한 바와 같은 동작으로, 제2 스테이지(ST2)가 완전한 목표전압에 도달한 제2 스캔 펄스(Vg_out2)를 출력하고, 제3 스테이지(ST3)가 제3 스캔 펄스(Vg_out3)를 출력하기 시작하고, 또한 제4 및 5 스테이지(ST4, ST5)가 인에이블된다. 또한, 상기 제3 기간(T3) 기간에 제3 스테이지(ST3)로부터 출력된 제3 스캔 펄스(Vg_out3)는 제1 스테이지(ST1)에 공급되어, 상기 제1 스테이지(ST1)을 디스에이블시킨다.
이 디스에이블 동작을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 제3 스테이지(ST3)로부터의 제3 스캔 펄스(Vg_out3)는 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극에 공급된다.
이에 따라, 상기 제2 트랜지스터(Tr2)가 턴-온되고, 이 턴-온된 제2 트랜지스터(Tr2)를 통해 로우 상태의 제1 클럭 신호(C1A)가 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드에 공급된다. 따라서, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드가 상기 로우 상태의 제1 클럭 신호(C1A)에 의해서 방전된다.
또한, 이 제3 기간(T3)에 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)가 턴-온 된다. 이는, 상기 풀-다운 트랜지스터(Trpd)의 드레인 전극에 로우 상태의 제1 클럭 신호(C1A)가 공급되기 때문이다.
이 턴-온된 풀-다운 트랜지스터(Trpd)는 제1 스테이지(ST1)의 출력단자(340) 에 로우 상태의 제1 클럭 신호(C1A)를 공급함으로써, 상기 제1 스테이지(ST1)의 비출력 기간동안 상기 제1 게이트 라인에 원치 않는 전압이 누적되는 것을 방지한다.
이와 마찬가지 방식으로, 제2 스테이지(ST2)는 제4 스테이지(ST4)로부터의 제4 스캔 펄스(Vg_out4)에 응답하여 자신의 Q 노드를 로우 상태의 제2 클럭 신호(C2A)로 방전시킨다.
나머지 스테이지들도 상술한 바와 같은 방식으로, 비출력 기간에 자신의 Q 노드를 클럭 신호를 이용하여 방전시킨다.
상술한 바와 같이 쉬프트 레지스터가 다수의 쉬프트 레지스터들로 이루어졌을 경우, 각 쉬프트 레지스터에 구비된 스테이지들은 상술한 도 37에 도시된 회로구성을 가질 수 있다. 이때, 각 쉬프트 레지스터에는 도 39에 도시된 바와 같은 클럭 신호들(C1A 내지 C6B)을 포함한 구동 신호군을 공급된다. 단, 상술한 바와 같이 각 쉬프트 레지스터에 공급되는 구동 신호군에 포함된 클럭 신호들은 어떤 하나의 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호들이 액티브 상태를 유지할 때, 모두 오프되거나 또는 로우 전압 상태를 유지한다. 예를 들어, 제1 쉬프트 레지스터(53)의 스테이지들이 동작하는 기간에는 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에 공급되는 클럭 신호들이 액티브 상태를 나타내며, 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)들 제외한 나머지 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호들을 오프 또는 로우 전압 상태를 나타낸다. 따라서, 하나의 쉬프트 레지스터의 동작이 완료될 때, 즉 임의의 쉬프트 레지스터에 구비된 모든 스테이지들이 한번 씩 스캔 펄스를 출력한 다음에는 이 임의의 쉬프트 레지스터에는 공급되는 클럭 신호들은 오프 또는 로우 전압 상태를 유지한다. 이 순간, 이 임의의 쉬프트 레지스터의 바로 다음에 위치한 다음 번째 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호들이 액티브 상태를 유지되면서, 상기 다음 번째 쉬프트 레지스터의 모든 스테이지들이 스캔 펄스를 출력하기 시작한다. 예를 들어, 도 39에 도시된 클럭 신호들(C1A 내지 C6B)은 제1 쉬프트 레지스터(53)에 구비된 스테이들에 공급되는 클럭 신호들로서, 제2 쉬프트 레지스터(54)에도 도 38에 도시된 바와 같은 클럭 신호들(C1B 내지 C6B)이 공급된다. 단, 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에서 가장 마지막단에 위치한 스테이지가 스캔 펄스를 출력한 후, 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에 공급되는 제1 구동 신호군(51)의 클럭 신호들은 오프 또는 로우 전압 상태로 유지되며, 이 순간 제2 쉬프트 레지스터(54)에 공급되는 제2 구동 신호의 클럭 신호들이 액티브 상태를 나타낸다. 따라서, 상술된 바와 같이 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에서 가장 마지막에 위치한 스테이지의 풀-다운 트랜지스터가 동작하기 위해서는 현재 오프 또는 로우 전압 상태인 제1 구동 신호의 클럭 신호들이 아닌 현재 액티브 상태를 유지하는 제2 구동 신호의 클럭 신호들 중 하나를 공급받아야 한다. 구체적으로, 상기 마지막단에 위치한 스테이지의 풀-다운 트랜지스터의 게이트 전극에는 제2 구동 신호군(52)으로부터의 클럭 신호가 공급된다. 여기서, 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에서 마지막단에 위치한 스테이지의 풀-다운 트랜지스터에 공급되는 클럭 신호는 제2 쉬프트 레지스터(54)에서 두 번째단에 위치한 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터의 드레인 전극에 공급되는 클럭 신호이다.
이와 마찬가지로, 상기 제1 쉬프트 레지스터(53)에서 상기 마지막단 스테이 지의 바로 앞단에 위치한 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터도 상기 제2 구동 신호군(52)으로부터의 클럭 신호들 중 하나를 공급받아 동작한다. 구체적으로, 상기 스테이지에 구비된 풀-다운 트랜지스터에 공급되는 클럭 신호는 제2 쉬프트 레지스터(54)에서 첫 번째단에 위치한 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터의 드레인 전극에 공급되는 클럭 신호이다.
상기 쉬프트 레지스터는 4종류의 클럭 신호를 공급받을 수 도 있다.
도 40은 도 31에 도시된 스테이지에 제3 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 41은 도 40의 회로 구성을 갖는 제1 내지 제3 스테이지를 나타낸 도면이며, 그리고 도 42는 도 40의 스테이지들에 공급되는 클럭 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
각 스테이지는, 도 40에 도시된 바와 같이, 상기 Q 노드와, 상기 Q 노드의 신호상태를 제어하기 위한 노드 제어부(NC)와, 상기 Q 노드의 신호상태에 따라 스캔 펄스를 출력하는 풀-업 트랜지스터(Trpu)와, 다음단 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여 상기 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 출력단자를 방전시키는 풀-다운 트랜지스터(Trpd)와, 그리고 상기 Q 노드를 주기적으로 방전시키기 위한 노이즈 제거부(400)를 포함한다.
상기 노드 제어부(NC)는 제1 및 제2 트랜지스터(Tr1, Tr2)를 포함한다.
제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 제k-2 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여, 상기 제k 스테이지의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
이를 위해, 상기 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제1 트랜지스 터(Tr1)의 게이트 전극은 제k-2 스테이지의 출력단자에 접속되며, 드레인 전극은 상기 고전위 구동전압(Vdd1)을 전송하는 전원라인에 접속되며, 그리고 소스 전극은 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 접속된다.
예를 들어, 도 40의 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 제1 스테이지(ST1)로부터의 제1 스캔 펄스(Vg_out1)에 응답하여, 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
단, 제1 스테이지(ST1)의 전단에는 스테이지가 존재하지 않으므로, 상기 제1 스테이지(ST1)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 타아밍 콘트롤러로부터의 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여, 상기 제1 스테이지(ST1)의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
또한, 제2 스테이지(ST2)의 두 번째 전단에도 스테이지가 존재하지 않으므로, 상기 제2 스테이지(ST2)에 구비된 제1 트랜지스터(Tr1)는 타아밍 콘트롤러로부터의 스타트 펄스(Vst1)에 응답하여, 상기 제2 스테이지(ST2)의 Q 노드를 고전위 구동전압(Vdd1)으로 충전시킨다.
제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 제k+2 스테이지로부터의 스캔 펄스에 응답하여, 상기 제k 스테이지의 Q 노드를 저전위 구동전압(Vss1)으로 방전시킨다.
이를 위해, 상기 제k 스테이지의 노드 제어부(NC)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극은 제k+2 스테이지의 출력단자에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제k 스테이지의 Q 노드에 접속되며, 그리고 소스 전극은 상기 저전위 구동전 압(Vss1)을 전송하는 전원라인에 접속된다.
예를 들어, 도 40의 제3 스테이지(ST3)에 구비된 제2 트랜지스터(Tr2)는 제5 스테이지(ST5)로부터의 제5 스캔 펄스(Vg_out5)에 응답하여, 상기 제3 스테이지(ST3)의 Q 노드를 저전위 구동전압(Vss1)으로 방전시킨다.
단, 제k 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)는 제k-2 스테이지가 아닌 제k-1 스테이지로부터의 스캔 펄스를 공급받는다. 이를 위해, 상기 제k 스테이지에 구비된 노이즈 제거부(400)의 드레인 전극은 제k-1 스테이지의 스캔펄스를 공급받는 제k-1 게이트 라인에 접속된다.
도 40에 도시된 바와 같은 회로를 구비한 스테이지들을 갖는 제1 및 제2 쉬프트 레지스터에서, 상기 제1 쉬프트 레지스터에서 가장 마지막에 출력을 발생하는 스테이지는 제2 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호들 중 어느 하나의 특정 클럭 신호를 공급받는다. 구체적으로, 상기 특정 클럭 신호는 상기 제2 쉬프트 레지스터에서의 스테이지들 중 두 번째로 출력을 발생하는 두번째 단 스테이지에 공급되는 클럭 신호이다. 여기서, 상기 두번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키며, 상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시킨다. 상기 두번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키는 풀-업 트랜지스터를 포함하며, 상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시키는 풀-다운 트랜지스터를 포함한다.
도시하지 않았지만, 상기 제k 스테이지의 제1 트랜지스터는 제k-3 스테이지 로부터의 스캔 펄스에 의해 제어되고, 제k 스테이지의 제2 트랜지스터는 제k+3 스테이지로부터의 스캔 펄스에 의해 제어될 수 있다. 이와 같은 회로를 구비한 스테이지들을 갖는 제1 및 제2 쉬프트 레지스터에서, 상기 제1 쉬프트 레지스터에서 가장 마지막에 출력을 발생하는 스테이지는 제2 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호들 중 어느 하나의 특정 클럭 신호를 공급받는다. 구체적으로, 상기 특정 클럭 신호는 상기 제2 쉬프트 레지스터에서의 스테이지들 중 세 번째로 출력을 발생하는 세번째 단 스테이지에 공급되는 클럭 신호이다. 여기서, 상기 세번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키며, 상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시킨다. 상기 세번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키는 풀-업 트랜지스터를 포함하며, 상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시키는 풀-다운 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 쉬프트 레지스터에 공급되는 클럭 신호는 4상의 클럭 신호이므로, 각 스테이지에 구비된 각 풀-업 트랜지스터(Trpu)의 드레인 전극에는 다음과 같은 클럭 신호가 공급된다.
즉, 제4k+1 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제1A 클럭 신호(C1A)를 공급받으며, 제4k+2 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제2A 클럭 신호(C2A)를 공급받으며, 제4k+3 스테이지에 구비된 풀-업 트랜지스터(Trpu)는 제3A 클럭 신호(C3A)를 공급받으며, 그리고 제4k+4 스테이지에 구비된 풀-업 트 랜지스터(Trpu)는 제4A 클럭 신호(C4A)를 공급받는다.
여기서, 상기 스타트 펄스(Vst1), 그리고 제1 내지 제4 클럭 신호(C1A 내지 C4A)는, 도 42에 도시된 바와 같이, 일정 기간동안 동시에 하이 상태를 나타내도록 그들의 하이 구간이 중첩되어 출력된다. 중첩되는 구간의 길이는 회로 구조에 따라 임의로 조절가능하다.
상기 모든 실시예에서 임의의 스테이지는 이 임의의 스테이지보다 전단에 위치한 스테이지들 중 어느 하나의 스테이지로부터의 스캔 펄스에 의해 인에이블될 수 있으며, 이 임의의 스테이지보다 후단에 위치한 스테이지들 중 어느 하나의 스테이지로부터의 스캔 펄스에 의해 인에이블될 수 있다.
상술된 모든 실시예에서 상기 제1 고전위 구동전압(Vdd1)과 제2 고전위 구동전압(Vdd2)이 서로 같은 크기를 갖는 동일한 전압일 수도 있다. 즉, 제1 고전위 구동전압(Vdd1)과 제2 고전위 구동전압(Vdd2) 중 어느 하나만을 사용하여도 무방하다. 다시말하여, 상기 제1 고전위 전압(Vdd1) 및 제2 고전위 전압(Vdd2) 중 어느 하나가 하나의 배선을 통해 제1 및 제2 쉬프트 레지스터(53, 54)에 함께 공급될 수 있다. 또한, 상기 제1 저전위 구동전압(Vss1)과 제2 저전위 구동전압(Vss2)이 서로 같은 크기를 갖는 동일한 전압일 수도 있다. 즉, 제1 저전위 구동전압(Vss1)과 제2 저전위 구동전압(Vss2) 중 어느 하나만을 사용하여도 무방하다. 다시말하여, 상기 제1 저전위 전압(Vss1) 및 제2 저전위 전압(Vss2) 중 어느 하나가 하나의 배선을 통해 제1 및 제2 쉬프트 레지스터(53, 54)에 함께 공급될 수 있다. 또한, 상기 제1 스타트 펄스(Vst1)와 제2 스타트 펄스(Vst2)가 동일한 크기를 갖는 신호일 수 도 있다. 즉, 상기 제1 스타트 펄스(Vst1)와 제2 스타트 펄스(Vst2) 중 어느 하나만을 사용하여도 무방하다. 다시말하여, 상기 제1 스타트 펄스(Vst1) 및 제2 스타트 펄스(Vst2) 중 어느 하나가 하나의 배선을 통해 제1 및 제2 쉬프트 레지스터(53, 54)에 함께 공급될 수 있다.
도 43은 각 실시예에서의 제1 트랜지스터의 다른 회로구성을 나타낸 도면이다. 아래에서 사용되는 VDD는 제1 고전위 전압(Vdd1) 또는 제2 고전위 전압(Vdd2)을 나타내며, Vst는 제1 스타트 펄스(Vst1) 또는 제2 스타트 펄스(Vst2)를 나타내며, Vout은 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스를 나타낸다.
제1 트랜지스터(T1 또는 Tr1)는, 도 43의 (a)에 도시된 바와 같이, 다이오드 구성을 가질 수 있다. 이와 같이 구성된 제1 트랜지스터(T1 또는 Tr1)는 타이밍 콘트롤러로부터의 스타트 펄스(Vst) 또는 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스(Vout)에 응답하여 Q 노드를 상기 스타트 펄스(Vst) 또는 상기 스캔 펄스(Vout)로 충전시킨다. 도 43의 (a)에 도시된 단자(512)는 Q 노드에 접속된다.
또한, 상기 제1 트랜지스터(T1 또는 Tr1)는, 도 43의 (b)에 도시된 바와 같이, 직렬로 접속된 제 A 및 제B 트랜지스터(TrA, TrB)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제A 트랜지스터(TrA)는 상술한 다이오드 구성을 가지며, 상기 B 스위칭소자(TrB)의 드레인 전극은 상기 제A 트랜지스터(TrA)의 소스단자에 접속된다.
이 제A 트랜지스터(TrA)의 게이트 전극 및 드레인 전극에는 타이밍 콘트롤러로부터의 스타트 펄스(Vst) 또는 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스(Vout)가 공급된 다. 그리고, 제B 트랜지스터(TrB)의 게이트 전극에는 상기 제A 트랜지스터(TrA)에 공급되는 스타트 펄스(Vst) 또는 스캔 펄스에 동기된 클럭 신호(CLK)가 공급된다.
이와 같이 이루어진 제1 트랜지스터(T1 또는 Tr1)는 스타트 펄스(Vst) 및 클럭 신호(CLK), 또는 스캔 펄스(Vout) 및 클럭 신호(CLK1)에 응답하여 Q 노드를 상기 스타트 펄스(Vst) 또는 스캔 펄스(Vout)로 충전시킨다. 도 43의 (b)에 도시된 단자(522)는 Q 노드에 접속된다.
또한, 상기 제1 트랜지스터(T1 또는 Tr1)는, 도 43의 (c)에 도시된 바와 같이, 병렬로 접속된 제A 및 제B 트랜지스터(TrA, TrB)로 구성될 수 있다.
여기서, 제A 트랜지스터(TrA)는 타이밍 콘트롤러로부터의 스타트 펄스(Vst) 또는 전단 스테이지로부터의 스캔 펄스(Vout)에 응답하여 고전위 구동전압(VDD)을 출력한다. 그리고, 제B 트랜지스터(TrB)는 클럭 신호(CLK)에 응답하여 상기 고전위 구동전압(VDD)을 출력한다.
상기 제A 트랜지스터(TrA)의 드레인 전극은 상기 제B 트랜지스터(TrB)의 드레인 전극과 서로 연결되며, 제A 트랜지스터(TrA)의 소스단자는 상기 제B 트랜지스터(TrB)의 소스단자와 서로 연결된다. 상기 클럭 신호(CLK)는 상기 스타트 펄스(Vst) 또는 스캔 펄스(Vout)에 동기된다. 도 43의 (c)에 도시된 단자(532)는 Q 노드에 접속된다.
지금까지 설명한 모든 실시예에서, 제i 쉬프트 레지스터에 구비된 첫 번째 스테이지의 Q 노드는 제i-1 쉬프트 레지스터에 구비된 스테이지들 중 어느 하나의 스테이지로부터의 스캔 펄스에 의해 충전된다. 한편, 상기 제i 쉬프트 레지스터에 구비된 첫 번째 스테이지의 Q 노드는 제i 스타트 펄스에 의해 충전될 수 도 있다. 예를 들어, 제2 쉬프트 레지스터(54)에 구비된 첫 번째 스테이지의 Q 노드는 제2 스타트 펄스(Vst2)에 의해 충전될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 게이트 구동회로의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 1024 768 해상도의 액정표시패널에 적용된 게이트 구동회로의 출력 파형을 나타내는 도면.
도 4는 14.1" 1024 768 해상도를 가지는 액정표시패널에서 제1 스테이지와 제768 스테이지의 클럭 파형을 측정한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제1 실시 예를 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 스테이지의 제1 실시 예를 나타내는 회로도.
도 7은 도 6 및 도 8에 도시된 회로의 구동 파형도.
도 8은 도 5에 도시된 스테이지의 제2 실시 예를 나타내는 회로도.
도 9는 도 5에 도시된 스테이지의 제3 실시 예를 나타내는 회로도.
도 10은 도 9에 도시된 회로의 구동 파형도.
도 11 및 도 12는 도 5에 도시된 스테이지의 제4 실시 예를 나타내는 회로도.
도 13은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제2 실시 예를 나타내는 도면.
도 14 내지 도 16은 도 13의 구동 신호 배선 방법을 나타내는 도면.
도 17은 도 13에 도시된 구동 신호의 제1 공급 방법을 나타내는 파형도.
도 18은 도 13에 도시된 구동 신호의 제2 공급 방법을 나타내는 파형도.
도 19는 도 18에 따른 유효 충전 시간을 나타내는 도면.
도 20은 도 13에 도시된 구동 신호의 제3 공급 방법을 나타내는 파형도.
도 21은 게이트 출력을 통해 쉬프트 레지스터를 리셋하는 방법을 나타내는 도면.
도 22는 도 13에 도시된 스테이지의 제1 실시 예를 나타내는 회로도.
도 23은 도 22, 도 24, 도 25 및 도 26에 도시된 회로의 구동 파형도.
도 24는 도 13에 도시된 스테이지의 제2 실시 예를 나타내는 회로도.
도 25는 도 13에 도시된 스테이지의 제3 실시 예를 나타내는 회로도.
도 26은 도 13에 도시된 스테이지의 제4 실시 예를 나타내는 회로도.
도 27은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제3 실시 예를 나타내는 도면.
도 28은 도 27에 도시된 구동 신호의 제1 공급 방법을 나타내는 파형도.
도 29은 도 27에 도시된 구동 신호의 제2 공급 방법을 나타내는 파형도.
도 30은 도 27에 도시된 구동 신호의 제3 공급 방법을 나타내는 파형도.
도 31은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제4 실시예를 나타내는 도면.
도 32는 도 31에 도시된 스테이지에 제1 실시 예를 나타낸 도면.
도 33은 도 32의 회로 구성을 갖는 제1 내지 제3 스테이지를 나타낸 도면.
도 34는 도 32의 스테이지들에 공급되는 클럭 신호의 파형을 나타낸 도면.
도 35는 제1 쉬프트 레지스터내의 가장 마지막단에 위치한 스테이지 및 제2 쉬프트 레지스터의 가장 첫째 단에 위치한 스테이지를 나타낸 도면.
도 36은 도 31에 도시된 스테이지에 제2 실시 예를 나타낸 도면.
도 37은 도 31에 도시된 스테이지에 제3 실시 예를 나타낸 도면.
도 38은 도 37의 회로 구성을 갖는 제1 내지 제3 스테이지를 나타낸 도면.
도 39는 도 38의 스테이지들에 공급되는 클럭 신호의 파형을 나타낸 도면.
도 40은 도 31에 도시된 스테이지에 제3 실시 예를 나타낸 도면.
도 41은 도 40의 회로 구성을 갖는 제1 내지 제3 스테이지를 나타낸 도면.
도 42는 도 40의 스테이지들에 공급되는 클럭 신호의 파형을 나타낸 도면.
도 43은 각 실시예에서의 제1 트랜지스터의 다른 회로구성을 나타낸 도면.

Claims (12)

  1. 제1 스타트 펄스, 제1 고전위 구동전압, 제1 저전위 구동전압 및 다수의 클럭 신호를 포함한 제1 구동 신호군이 공급되는 제1 쉬프트 레지스터와;
    제2 스타트 펄스, 제2 고전위 구동전압, 제2 저전위 구동전압 및 다수의 클럭 신호를 포함한 제2 구동 신호군이 공급되는 제2 쉬프트 레지스터를 구비하고;
    상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터는 기판의 일측에 배치되며; 그리고,
    상기 제2 구동 신호군들에 포함된 클럭 신호들 중 적어도 하나의 클럭 신호가 상기 제1 쉬프트 레지스터에 공급되는 것을 특징으로 쉬프트 레지스터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터는 순차적으로 출력을 발생하는 다수의 스테이지들을 포함하며;
    상기 제2 구동신호군에 포함된 클럭 신호들 중 적어도 어느 하나의 특정 클럭 신호가 상기 제1 쉬프트 레지스터에서 가장 마지막으로 출력을 발생하는 마지막단 스테이지에 공급되는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 특정 클럭 신호는 상기 제2 쉬프트 레지스터에서의 스테이지들 중 두 번째로 출력을 발생하는 두번째 단 스테이지에 공급되는 클럭 신호인 것을 특징으 로 하는 쉬프트 레지스터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 두번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키며; 그리고,
    상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 두번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키는 풀-업 트랜지스터를 포함하며; 그리고,
    상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시키는 풀-다운 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 특정 클럭 신호는 상기 제2 쉬프트 레지스터에서의 스테이지들 중 세 번째로 출력을 발생하는 세번째 단 스테이지에 공급되는 클럭 신호인 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 세번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키며; 그리고,
    상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 세번째 단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 하이 상태의 출력을 발생시키는 풀-업 트랜지스터를 포함하며; 그리고,
    상기 마지막단 스테이지는 상기 특정 클럭 신호를 이용하여 로우 상태의 출력을 발생시키는 풀-다운 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 신호군은 신호를 공급받는 쉬프트 레지스터가 구동하지 않는 기간에는 오프 또는 로우 전압 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고전위 구동전압과 제2 고전위 구동전압이 동일하며, 상기 제1 고전위 구동전압 및 제2 고전위 구동전압 중 어느 하나가 하나의 배선을 통해 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터에 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스 터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 저전위 구동전압과 제2 저전위 구동전압이 동일하며, 상기 제1 저전위 구동전압 및 제2 저전위 구동전압 중 어느 하나가 하나의 배선을 통해 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터에 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스타트 펄스와 제2 스타트 펄스가 동일하며, 상기 제1 스타트 펄스 및 제2 스타트 펄스 중 어느 하나가 하나의 배선을 통해 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터에 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 쉬프트 레지스터.
KR1020070092938A 2007-09-13 2007-09-13 쉬프트 레지스터 KR101341010B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070092938A KR101341010B1 (ko) 2007-09-13 2007-09-13 쉬프트 레지스터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070092938A KR101341010B1 (ko) 2007-09-13 2007-09-13 쉬프트 레지스터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090027832A true KR20090027832A (ko) 2009-03-18
KR101341010B1 KR101341010B1 (ko) 2013-12-13

Family

ID=40695227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070092938A KR101341010B1 (ko) 2007-09-13 2007-09-13 쉬프트 레지스터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101341010B1 (ko)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110119375A (ko) * 2010-04-27 2011-11-02 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터
KR20130016495A (ko) * 2011-08-08 2013-02-18 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치
KR20150067567A (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 엘지디스플레이 주식회사 분할 패널을 포함하는 표시장치 및 그 구동방법
KR20160083587A (ko) * 2014-12-31 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 게이트 구동부와 이를 포함한 표시장치
KR20170038415A (ko) * 2015-09-30 2017-04-07 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동방법
KR20170134797A (ko) * 2016-05-26 2017-12-07 엘지디스플레이 주식회사 표시장치, 게이트 드라이버 및 컨트롤러의 구동 방법
KR20180136286A (ko) * 2017-06-14 2018-12-24 엘지디스플레이 주식회사 게이트 구동회로 및 이를 이용한 표시장치
KR20190066956A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 엘지디스플레이 주식회사 평판 표시 장치
CN110136626A (zh) * 2019-05-20 2019-08-16 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置和栅驱动电路及其驱动方法
JP2021193445A (ja) * 2009-09-16 2021-12-23 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US11984093B2 (en) 2009-09-16 2024-05-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and electronic appliance

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298337B1 (ko) * 2014-12-10 2021-09-07 엘지디스플레이 주식회사 분할 구동용 표시장치
KR20180066327A (ko) 2016-12-07 2018-06-19 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그의 구동방법
KR20180082692A (ko) 2017-01-10 2018-07-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 구동 방법
US10796642B2 (en) 2017-01-11 2020-10-06 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100542689B1 (ko) * 2003-07-23 2006-01-11 매그나칩 반도체 유한회사 박막 트랜지스터 액정표시소자의 게이트 드라이버
KR101112213B1 (ko) * 2005-03-30 2012-02-27 삼성전자주식회사 게이트 구동회로 및 이를 갖는 표시장치
KR101314088B1 (ko) * 2005-06-28 2013-10-02 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR100763847B1 (ko) * 2005-12-20 2007-10-05 삼성전자주식회사 더블 칼럼 구조를 가지는 액정표시 장치의 구동 집적회로

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021193445A (ja) * 2009-09-16 2021-12-23 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US11984093B2 (en) 2009-09-16 2024-05-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and electronic appliance
US11545105B2 (en) 2009-09-16 2023-01-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and electronic appliance
KR20110119375A (ko) * 2010-04-27 2011-11-02 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터
KR20130016495A (ko) * 2011-08-08 2013-02-18 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치
KR20150067567A (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 엘지디스플레이 주식회사 분할 패널을 포함하는 표시장치 및 그 구동방법
KR20160083587A (ko) * 2014-12-31 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 게이트 구동부와 이를 포함한 표시장치
KR20170038415A (ko) * 2015-09-30 2017-04-07 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동방법
KR20170134797A (ko) * 2016-05-26 2017-12-07 엘지디스플레이 주식회사 표시장치, 게이트 드라이버 및 컨트롤러의 구동 방법
KR20180136286A (ko) * 2017-06-14 2018-12-24 엘지디스플레이 주식회사 게이트 구동회로 및 이를 이용한 표시장치
KR20190066956A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 엘지디스플레이 주식회사 평판 표시 장치
CN110136626B (zh) * 2019-05-20 2021-03-12 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置和栅驱动电路及其驱动方法
CN110136626A (zh) * 2019-05-20 2019-08-16 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置和栅驱动电路及其驱动方法
US11776443B2 (en) 2019-05-20 2023-10-03 Ordos Yuansheng Optoelectronics Co., Ltd. Gate driving circuit and driving method thereof, display panel and display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR101341010B1 (ko) 2013-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101341010B1 (ko) 쉬프트 레지스터
KR101314088B1 (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR100847091B1 (ko) 시프트 레지스터 회로 및 그것을 구비한 화상표시장치
JP5372268B2 (ja) 走査信号線駆動回路、それを備えた表示装置、および走査信号線の駆動方法
TWI445309B (zh) 閘極位移暫存器及具有該暫存器之顯示裝置
US8982107B2 (en) Scanning signal line drive circuit and display device provided with same
KR101245438B1 (ko) 주사 신호선 구동 회로 및 그것을 구비한 표시 장치
JP5165153B2 (ja) 走査信号線駆動回路およびそれを備えた表示装置、ならびに走査信号線の駆動方法
TWI529682B (zh) A scanning signal line driving circuit, a display device including the same, and a driving method of a scanning signal line
WO2009084267A1 (ja) シフトレジスタおよび表示装置
KR101568258B1 (ko) 쉬프트 레지스터
JP2007317344A (ja) シフトレジスタ回路およびそれを備える画像表示装置
JP5972267B2 (ja) 液晶表示装置および補助容量線の駆動方法
KR20080031114A (ko) 시프트 레지스터 회로 및 그것을 구비하는 화상표시장치
JPWO2013018598A1 (ja) 表示装置および走査信号線の駆動方法
JP2008140522A (ja) シフトレジスタ回路およびそれを備える画像表示装置、並びに電圧信号生成回路
KR101137847B1 (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR101222948B1 (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR101183293B1 (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR101157955B1 (ko) 액정표시장치
KR101237199B1 (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR101255312B1 (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치
KR20090061527A (ko) 쉬프트 레지스터
KR101248097B1 (ko) 액정표시장치의 쉬프트레지스터 및 이의 구동방법
KR20070118443A (ko) 쉬프트 레지스터와 이를 이용한 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181114

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191113

Year of fee payment: 7