문맥 (context)
본 발명은 게이트 구동회로에 관한 것으로, 특히 스테이지의 불량을 복구할 수 있는 게이트 구동회로 및 이의 리페어방법에 대한 것이다.
통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 화소영역들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.
상기 액정패널에는 다수개의 게이트 라인들과 다수개의 데이터 라인들이 교차하게 배열되고, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들이 수직교차하여 정의되는 영역에 화소영역이 위치하게 된다. 그리고, 상기 화소영역들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 상기 액정패널에 형성된다.
상기 화소전극들 각각은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)의 소스단자 및 드레인단자를 경유하여 상기 데이터 라인에 접속된다. 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 라인을 경유하여 게이트단자에 인가되는 스캔펄스에 의해 턴-온되어, 상기 데이터 라인의 데이터 신호가 상기 화소전압에 충전되도록 한다.
한편, 상기 구동회로는 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 상기 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 타이밍 콘트롤러와, 액정표시장치에서 사용되는 여러 가지의 구동전압들을 공급하는 전원공급부를 구비한다.
상기 타이밍 콘트롤러는 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 상기 데이터 드라이버에 화소데이터 신호를 공급한다. 그리고, 상기 전원공급부는 입력 전원을 승압 또는 감압하여 액정표시장치에서 필요로 하는 공통전압(VCOM), 게이트 하이전압 신호(VGH), 게이트 로우전압 신호(VGL) 등과 같은 구동전압들을 생성한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버는 스캔펄스를 게이트 라인들에 순차적으로 공급하여 액정패널상의 액정셀들을 1라인분씩 순차적으로 구동한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버는 게이트 라인들 중 어느 하나에 스캔펄스가 공급될 때마다 데이터 라인들 각각에 화소 전압신호를 공급한다. 이에 따라, 액정표시장치는 액정셀별로 화소전압신호에 따라 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 전계에 의해 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
여기서, 상기 게이트 드라이버는 상술한 바와 같은 스캔펄스들을 순차적으로 출력할 수 있도록 게이트 구동회로를 구비한다. 일반적으로 상기 게이트 구동회로는 쉬프트 레지스터를 구비한다.
이를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 쉬프트 레지스터를 나타낸 도면이다.
종래의 쉬프트 레지스터는 서로 종속적으로 연결된 다수의 스테이지(ST101 내지 ST10n+1)를 포함한다. 각 더미 스테이지(ST101n+1)를 제외한 나머지 스테이지(ST101 내지 ST10n+1)는 차례로 스캔펄스를 출력하여 표시부에 구비된 게이트 라인들에 공급한다.
한편, 각 스테이지(ST101 내지 ST10n+1)는 자신으로부터 전단에 위치한 스테이지로부터의 스캔펄스를 공급받아 인에이블되고, 다음단에 위치한 스테이지로부터의 스캔펄스를 공급받아 디스에이블된다.
예를들어, 제 2 스테이지(ST102)는 제 1 스테이지(ST101)로부터 스캔펄스를 공급받아 인에이블되고, 상기 제 3 스테이지(ST103)로부터 스캔펄스를 공급받아 디스에이블된다.
이와 같은 동작을 위해 각 스테이지(ST101 내지 ST10n)는 3개의 출력라인(141a, 141b, 141c)을 갖는다.
즉, 각 제 1 출력라인(141a)은 해당 스테이지와 해당 게이트 라인간을 전기적으로 연결하며, 각 제 2 출력라인(141b)은 상기 제 1 출력라인(141a)과 다음단 스테이지간을 전기적으로 연결하며, 그리고 각 제 3 출력라인(141c)은 상기 제 1 출력라인(141a)과 이전단 스테이지간을 전기적으로 연결한다.
한편, 상기 스테이지들(ST101 내지 ST10n+1) 중 어느 하나에 불량이 발생하여 동작불능 일 때, 상기 동작불능 상태인 스테이지의 후단에 위치한 모든 스테이지들은 출력을 발생할 수 없게된다.
예를들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 3 스테이지(ST103)에 불량이 발생하여 상기 제 3 스테이지(ST103)가 동작불능인 경우 상기 제 3 스테이지(ST103)로부터는 스캔펄스가 출력되지 않는다.
여기서, 이 제 3 스테이지(ST103)의 바로 후단에 위치한 제 4 스테이지(ST104)는 상기 제 3 스테이지(ST103)로부터의 스캔펄스를 스타트 펄스로서 공급받아 인에이블되는데, 이와 같이 상기 제 3 스테이지(ST103)가 동작불능 상태가 되면 상기 제 4 스테이지(ST104)는 인에이블되지 못한다. 따라서, 상기 제 4 스테이지(ST104)도 스캔펄스를 출력할 수 없다.
또한, 상기 제 4 스테이지(ST104)의 바로 후단에 위치한 제 5 스테이지는 상기 제 4 스테이지(ST104)로부터의 스캔펄스를 스타트 펄스로서 공급받아 인에이블되는데, 이와 같이 상기 제 4 스테이지(ST104)가 스캔펄스를 출력하지 못하므로 상기 제 5 스테이지도 인에이블되지 못한다.
이와 같은 원리로, 나머지 제 6 스테이지부터 제 n 스테이지(ST10n)도 전부 스캔펄스를 출력할 수 없게된다.
따라서, 상기 불량이 발생한 제 3 스테이지(ST103)부터 제 n 스테이지(ST10n)에 접속된 제 3 내지 제 n 게이트 라인이 구동되지 못한다. 결국, 상기 제 3 내지 제 n 게이트 라인에 접속된 화소셀들이 화상을 표시하지 못하게 되는 문제점이 발생한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
쉬프트 레지스터 내의 특정 스테이지에 불량이 발생하여 동작불능 상태가 되었을 때, 해당 스테이지의 후단에 위치한 스테이지들이 스캔펄스를 출력하지 못하게 되는 이유는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation스테이지 불량 시 후단 스테이지들의 동작 불능 원인을 파악해야 한다.
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2정보 추출
information_extraction스테이지의 인에이블/디스에이블 작동 방식과 불량 발생 시의 연쇄 반응을 확인한다.
- 각 스테이지(ST101 내지 ST10n+1)는 자신으로부터 전단에 위치한 스테이지로부터의 스캔펄스를 공급받아 인에이블되고, 다음단에 위치한 스테이지로부터의 스캔펄스를 공급받아 디스에이블된다.
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3근거 선택
evidence_selection불량 스테이지가 후단 스테이지에 미치는 직접적인 영향을 추출한다.
- 제 4 스테이지(ST104)는 상기 제 3 스테이지(ST103)로부터의 스캔펄스를 스타트 펄스로서 공급받아 인에이블되는데, 이와 같이 상기 제 3 스테이지(ST103)가 동작불능 상태가 되면 상기 제 4 스테이지(ST104)는 인에이블되지 못한다.
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4논리 통합
logical_integration불량 스테이지가 스캔펄스를 출력하지 못하면, 그 다음 스테이지가 인에이블되기 위한 스타트 펄스를 공급받지 못해 연쇄적으로 동작이 불가능해짐을 연결한다.
- 상기 제 3 스테이지(ST103)가 동작불능 상태가 되면 상기 제 4 스테이지(ST104)는 인에이블되지 못한다. 따라서, 상기 제 4 스테이지(ST104)도 스캔펄스를 출력할 수 없다.
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5결론 도출
conclusion_formulation후단 스테이지는 전단 스테이지로부터의 스캔펄스를 스타트 펄스로 공급받아 인에이블되어야 하는데, 전단 스테이지가 불량이라 스캔펄스를 출력하지 못하면 인에이블되지 못하기 때문이다.
- 제 4 스테이지(ST104)는 상기 제 3 스테이지(ST103)로부터의 스캔펄스를 스타트 펄스로서 공급받아 인에이블되는데, 이와 같이 상기 제 3 스테이지(ST103)가 동작불능 상태가 되면 상기 제 4 스테이지(ST104)는 인에이블되지 못한다.
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6답변 생성
answer_generation원인과 결과를 명확히 기술하여 답변을 작성한다.
- 제 4 스테이지(ST104)는 상기 제 3 스테이지(ST103)로부터의 스캔펄스를 스타트 펄스로서 공급받아 인에이블되는데, 이와 같이 상기 제 3 스테이지(ST103)가 동작불능 상태가 되면 상기 제 4 스테이지(ST104)는 인에이블되지 못한다.
최종 답변 (final_answer)
각 스테이지는 전단에 위치한 스테이지로부터 스캔펄스를 공급받아 인에이블되는데, 불량이 발생한 스테이지가 동작불능 상태가 되어 스캔펄스를 출력하지 못하면 그 후단에 위치한 스테이지가 인에이블되기 위한 스타트 펄스를 공급받지 못하게 되어 연쇄적으로 스캔펄스를 출력할 수 없게 되기 때문이다.
핵심 해석 (core_interpretation)
쉬프트 레지스터에서 특정 스테이지에 불량이 발생하여 동작불능이 되면, 그 후단에 위치한 스테이지가 전단 스테이지로부터 인에이블을 위한 스캔펄스를 공급받지 못하여 연쇄적으로 스캔펄스를 출력하지 못한다.