쉬프트 레지스터 document_id A220517004009

본 발명은 액정 표시 장치의 구동 회로에 관한 것으로, 특히 아모퍼스-실리콘(a-Si) 박막 트랜지스터를 이용한 쉬프트 레지스터에 관한 것이다. 텔레비젼(Television) 및 컴퓨터(Computer)의 표시 장치로 사용되는 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 패널과, 액정 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다. 액정 패널은 게이트 라인과 데이터 라인의 교차로 정의된 영역마다 형성된 액정셀과, 게이트 라인 및 데이터 라인과 액정셀에 포함된 화소 전극 사이에 접속된 박막 트랜지스터(이하, TFT)를 구비한다. TFT는 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 데이터 신호를 화소 전극에 공급한다. 액정 셀은 화소 전극과 공통 전극과의 전압차에 따라 유전 이방성을 갖는 액정 분자들이 회전하여 광 투과율을 조절함으로써 계조를 표시한다. 구동 회로는 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버를 구비한다. 게이트 드라이버는 게이트 라인으로 스캔 신호를 순차적으로 공급한다. 데이터 드라이버는 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 스캔 신호가 공급될 때마다 데이터 라인으로 공급한다. 게이트 드라이버는 순차적인 스캔 신호를 발생하기 위하여 쉬프트 레지스터를 포함한다. 데이터 드라이버도 외부로부터 입력되는 데이터 신호를 순차적으로 샘플링할 수 있게 하는 순차적인 샘플링 신호를 발생하기 위하여 쉬프트 레지스터를 포함한다. 도 1을 참조하면, 스타트 펄스(Vst) 입력 라인에 종속적으로 접속된 제1 내지 제n 스테이지를 구비하는 일반적인 쉬프트 레지스터가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 쉬프트 레지스터의 제1 내지 제n 스테이지에는 고전위 및 저전위 구동 전압(VDD, VSS)과 함께 제1 및 제2 클럭 신호(C1, C2)가 공통으로 공급되고, 스타트 펄스(Vst) 또는 전단 스테이지의 출력 신호가 공급된다. 제1 스테이지는 스타트 펄스(Vst)와 제1 및 제2 클럭 신호(C1, C2)에 응답하여 제1 출력 신호(Out1)를 출력한다. 그리고, 제2 내지 제n 스테이지는 이전단 스테이지의 출력 신호와 제1 및 제2 클럭 신호(C1, C2)에 응답하여 제2 내지 제n 출력 신호(Out2 내지 Outn) 각각을 출력한다. 제1 내지 제n 스테이지는 동일한 회로 구성을 갖고, 제1 및 제2 클럭 신호(C1, C2)에 응답하여 스타트 펄스(Vst)를 순차적으로 쉬프트시켜 출력하게 된다. 이러한 제1 내지 제n 스테이지로부터의 제1 내지 제n 출력 신호(Out1 내지 Outn)는 액정 패널의 게이트 라인들을 순차적으로 구동하기 위한 스캔 신호로 공급되거나, 데이터 드라이버내에서 비디오 신호를 순차적으로 샘플링하기 위한 샘플링 신호로 공급된다. 도 2는 도 1에 도시된 한 스테이지의 구성을 출력 버퍼 위주로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 스테이지는 Q노드의 제어에 의해 클럭 신호(C)를 출력 라인으로 출력하는 풀-업 TFT(Tpu)와, QB노드의 제어에 의해 저전위 구동 전압(VSS)을 출력 라인으로 출력하는 풀-다운 TFT(Tpd)로 구성된 출력 버퍼부(30)와, Q노드와 QB 노드를 제어하는 제어부(10)를 구비한다. 제어부(10)는 이전단 스테이지의 출력 신호, 즉 스타트 펄스(Vst)에 의해 Q 노드를 충전하여 풀-업 TFT(Tpu)가 클럭 신호(C)의 하이 전압을 출력 신호(Out_i)로 출력하게 한다. 그리고, 제어부(10)는 클럭 신호(C)에 의해 Q노드를 방전하고, QB노드를 충전하여 풀-다운 TFT(Tpd)가 저전위 전압(VSS)을 출력 신호(Out_i)로 출력하게 한다. 여기서, 풀-다운 TFT(Tpd)는 풀-업 TFT(Tpu)가 턴-온되는 기간을 제외한 대부분의 기간동안 턴-온되어 출력 신호(Out_i)로 저전위 전압(VSS)을 출력한다. 이를 위하여, QB노드는 제어부(10)에 의해 대부분의 기간동안 하이 상태를 유지함으로써 풀-다운 TFT(Tpd)가 게이트 바이어스 스트레스를 크게 받아 문턱 전압(Vth)이 변동하여 오동작하게 되는 문제점이 있다.