KR100244889B1

KR100244889B1 - 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR100244889B1
Application number: KR1019970025162A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 해비구치
Original assignee: 아베 아키라; 가부시키가이샤 프론테크
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 2000-02-15
Also published as: JPH1010546A; US6225967B1; KR980003705A

Abstract

본 발명은, 표시장치에 사용되는 고가이고 소비전력이 큰 소스 드라이버의 필요수를 적게 하여 액정표시장치의 저가격화, 저소비전력화를 이룰수 있도록 한표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 복수의 기본색을 조합하여 1가지 색을 표시하는 화소가 다수 배열되고, 다수의 주사선과 다수의 신호선에 의해 상기 다수의 화소가 매트릭스 구동됨과 함께, 각 신호선 방향을 따라 상기 복수의 기본색 조합이 반복하여 배열되고, 주사선의 수가 신호선을 따라 배열하는 전 화소수에 대한 상기 기본색 수배의 수로 되어 이루어진 것이다.

Description

표시장치 및 그 구동방법

본 발명은 복수의 기본색, 예를 들어 R(적색), G(녹색), B(청색)을 조합하여 1가지 색을 표시하는 매트릭스구동의 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

종래, 액정 등의 표시소자를 이용하여 이것에 광선과 칼라 필터를 조합시켜, 칼라 표시를 가능하게 한 액정표시장치가 알려져 있다.

여기서 칼라 필터로서, R, G, B의 세가지 기본색을 각각 도트로서 조합하여 사용하는 것으로 1가지 색의 표시를 행하는 화소를 구성하고, 이 화소를 표시영역에 다수 배열하고, 또 액정을 구동하기 위하여 신호선과 주사선을 매트릭스상으로 배선하여 신호선과 주사선으로 구획된 영역에 화소전극을 배치하고, 화소전극에 대한 스위칭의 절환을 박막트랜지스터에 의해 실시하여 각 도트에 대응하는 액정에 전계를 인가하고, 액정의 투과율을 변화시켜 표시, 비표시를 절환하는 박막트랜지스터 구동방식의 액정표시장치를 예로 들어 이하에 설명한다.

이 종류의 액정표시장치가 적용되는 컴퓨터용 표시장치에 있어서, 640(횡)×480(종)도트의 표시를 행하는 VGA규격의 표시장치에 있어서는, 표시의 단위가 되는 화소(R, G, B 각 1도트 1조로 1화소를 구성)의 수가, 640×480=307200화소이고, 신호선을 따라 RGB로 3분할되어 있기 때문에 주사선, 신호선의 수는 주사선수 480개, 신호선수 640×3=1920개 이다. 따라서 총 도트수는, 640×3×480=921600도트로 되어 있다.

제9도는, 이 종류의 칼라 액정표시장치의 화면에 구동용 LSI를 설치한 칼라 액정구동 유니트를 나타내는 것이다. 이 도에 있어서 1은, 2장의 대향배치된 투명기판 간에 액정이 봉입되고, 한쪽의 투명기판에 공통전극과 칼라필터가 구비되고, 다른쪽의 투명기판에 종방향으로 신호선이 횡방향으로 주사선이 각각 다수개 매트릭스상으로 배선되고, 신호선과 주사선에 둘러싸여 구획지어진 영역에 화소전극과 박막트랜지스터가 설치된 액정표시소자이고, 이 예예서는 액정표시소자1의 좌측부측에 주사선 구동용인 복수의 게이트드라이버Gd가, 상변측과 하변측에 각각 신호선 구동용인 복수의 소스드라이버Sd가 설치되어 있다.

제9도에 이 예의 액정표시소자1의 회로구성을 나타내지만, 이 예의 회로에 있어서 종열의 신호선S₁, S₂, S₃…과, 횡열의 주사선G₁, G₂, G₃…이 교차상태로 다수 형성되고, 신호선과 주사선으로 구획되어진 영역에 각각 화소전극5와 박막트랜지스터6이 설치되고, 화소전극5를 형성한 하나의 영역이 하나의 도트로 되고, 이 도트가 3개 연합하여 1개의 화소로 되어 있다.

따라서, 제9도에 나타내는 회로에 있어서는, 제10도의 점선으로 둘러싼 화소7이 구성되어 있으므로, 상기 VGA규격의 표시장치에 있어서는, 이 화소7이 1화면상에 307200개 형성되어 있는 것이 된다.

이러한 도트수의 액정표시장치1에 대하여 설치되는 소스드라이버Sd와 게이트드라이버Gd는, 통상, 240개 정도의 출력핀을 가지는 1개의 LSI로 구성되므로, 액정표시소자1의 투명기판에 실장되는 것은, 폴리이미드 테이프에 LSI가 장착된 것을 사용하는 TCP(테이프 커리어 패키지)의 형태이지만, LSI를 직접 기판상에 실장하는 COG(칩 온 글래스)의 형태로 행해지는 것이 통상이다.

따라서, 상기 액정표시장치1에 사용되는 신호선1920개와 주사선480개에 대응하기 위해서는, 제9도에 나타내는 바와 같이 240핀의 소스드라이버Sd를 8개(240×8=1920), 240핀의 게이트드라이버Gd를 2개(240×2=480)를 사용할 필요가 있었다. 또, 실제의 액정표시장치에 있어서는, 이들 외에도 드라이버에 신호선을 공급하기 위해 회로가 별도로 필요하지만 여기서의 설명에서는 생략하고 있다.

여기서 상기 드라이버의 소비전력은, 이하에 기재하는 바와 같이 소스드라이버Sd의 쪽이 게이트드라이버Gd보다 크다고 되어 있다.

[드라이버 소비전력(약 840mW)]

게이트 드라이버 낮음(약 20mW×4=40mW : 5%를 점유)

소스 드라이버 높음(약 100mW×8=800mW : 95%를 점유)

또, 소스드라이버의 쪽이 게이트드라이버보다도 일반적으로 가격에 있어서 배정도의 고가인 것도 알려져 있다.

또, 상기 소스드라이버의 소비전력은, 현재 칼라표시로 6bit(계조수64) 대응의 대표적인 것이고, 8비트 대응의 경우는, 가격, 소비전력과 함꼐 더욱 비싼가격으로 되어, 게이트 드라이버와 소스 드라이버의 가격차와 소비전력차는 더욱 벌어지게 된다.

이상의 배경에서, 더 큰 대화면화, 고계조화가 진행되고 있는 액정표시장치의 저코스트화, 저소비전력화를 도모하기 위해서는, 이들 고가격인 드라이버의 필요수를 적게 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 행해진 것이고, 본 발명의 목적은, 복수의 기본색을 조합하여 1가지 색을 표시하는 화소를 배열하고, 매트릭스구동을 하는 표시장치에 있어서 구동회로계에서의 소비전력을 저감하는 것에 있다.

제1도는 본 발명예 관한 표시장치의 제1형태를 나타내는 평면도.

제2도는 제1도에 나타내는 표시장치의 화소와 박막트랜지스터구조의 관계를 나타내는 확대도.

제3도는 제2도에 나타낸 구조에 있어서 칼라필터의 RGB 배치의 일 예를 나타내는 도.

제4도는 제2도에 나타낸 구조에 있어서 칼라필터의 RGB 배치의 다른 일 예를 나타내는 도.

제5도는 본 발명에 관한 표시장치를 구동하는 경우의 프레임 주파수와 필드 관계의 일 예를 나타내는 도.

제6도는 본 발명에 관한 표시장치를 구동하는 경우의 프레임 주파수와 필드 관계의 다른 일 예를 나타내는 도.

제7도는 본 발명을 단순매트릭스구동의 액정표시장치에 채용한 한 형태를 나타내는 도.

제8도는 제7도에 나타낸 액정표시장치의 1개 화소의 확대도.

제9도는 종래 액정표시장치의 평면도.

제10도는 제9도에 나타내는 액정표시장치의 1개 화소의 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Sd : 소스드라이버 Gd : 게이트드라이버

G : 주사선 S : 신호선

T : 박막트랜지스터 10, 20 : 액 정 표시 소자

11 : 화소전극 12 : 화소

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 복수의 기본색을 조합하여 1가지 색을 표시하는 화소가 다수 배열되고, 다수의 주사선과 다수의 신호선에 의해 상기 다수의 화소가 매트릭스구동됨과 동시예, 각 신호선 방향을 따라 상기 복수의 기본색의 조합이 반복 배열되고, 주사선의 수가, 신호선을 따라 늘어서는 전 화소수에 대한, 상기 기본색수의 배가 되어 이루어진 것이다.

또, 상기의 기본 구성을 가지고, 각 신호선을 따라 배열된 기본색의 순번이, 신호선을 따라 반복하여 같은 순번으로 되고, 주사선을 따라 같은 기본색이 배열된 구성이어도 좋다.

더하여, 상기의 기본 구성을 가지고, 신호선을 따라 배열된 기본색의 순번이, 신호선을 따라 반복하여 같은 순번으로 되고, 상기 기본색의 각각이 신호선에 대하여 경사지게 배열되고, 동시에 주사선을 따라 서로 다른 기본색이 인접 배열된 것이어도 좋다.

이어서, 본 발명의 구동방법은, 앞서 기재한 기본 구성의 표시장치를 구동함에 있어 1개의 프레임 간에 전 주사선을 순차 주사하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 구동방법은, 앞서 기재한 기본 구성의 표시 장치를 구동함에 있어,1개의 프레임을 복수의 필드로 분할하고, 소정의 필드마다 비월주사하는 것이다. 상기 소정의 필드 수는 기본색의 수에 대응한 수가 바람직하다. 예를 들어, 3색의 기본색인 경우는 3개의 필드수가 된다.

또, 앞서 기재한 기본 구성을 가지고, 또 1개의 프레임 간에 전 주사선을 순차 구동하는 구동방법과, 1개의 프레임을 복수의 필드로 분할하여, 소정의 필드마다 비월주사하는 구동방법을 절환수단에 의해 자유선택하도록 한 구성이어도 좋다.

[발명의 실시형태]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관하여 설명한다.

제1도은 본 발명을 박막트랜지스터 구동방식의 액정표시장치에 적용한 한 형태를 나타내는 것으로, 이 형태예서 2장의 투명기판 간예 액정이 봉입되어 액정표시소자10이 구성되고, 이 액정표시소자10의 투명기판의 상연부에 소스드라이버Sd가 3개(Sd₁∼Sd₃), 액정표시소자10의 투명기판의 좌측부와 우측부에 각각 3개, 합계 6개의 게이트드라이버Gd(Gd₁∼Gd₆)가 설치되어 있다.

이어서, 상기 액정표시소자10을 구성하는 2장의 투명기판 중, 한쪽 기판에는 공통전극과 칼라필터가 설치되고, 다른쪽 투명기판예는 박막트랜지스터회로가 구성되어 있다. 그 회로 구성 중의 1화소에 상당하는 부분을 제2도에 확대하여 나타낸다.

이 형태에서 1개의 화소12는, 2개의 종열 신호선S₁, S₂와 4개의 횡열 G₁, G₂, G₃, G₄에 의해 구획되어진 영역으로 구성되어 있다. 그리고, 신호선S₁, S₂과 주사선G₁, G₂예 의해 둘러싸인 영역에 1개의 화소전극11이 설치되어 이 영역이 1개의 도트로 되고, 신호선S₁, S₂과 주사선G₂, G₃에 의해 둘러싸인 영역에 1개의 화소전극11이 설치되어 이 영역이 1개의 도트로 되고, 신호선S₁, S₂과 주사선G₃, G₄에 의해 둘러싸인 영역에 1개의 화소전극11이 설치되어 이 영역이 1개의 도트로 되고, 이들 3개의 도트에 의해 1개의 화소12가 구성됨과 함께, 각 화소전극11의 측부측에 각각 스위치소자로써의 박막트랜지스터 T가 형성되어 있다.

또, 상기 화소전극11이 형성된 투명기판에 대향하는 다른 기판에는 칼라 필터가 설치되는데, 이 형태에서는 제2도에 나타내는 1개의 화소 중, 상단의 화소전극11에 대향하는 위치에 제3도에 나타내는 바와 같이 R의 칼라필터가, 중단의 화소전극11에 대향하는 위치에 제3도에 나타내는 바와 같이 G의 칼라필터가, 하단의 화소전극11에 대향하는 위치에 제3도에 나타내는 바와 같이 B의 칼라필터가 각각 배치된다. 또, 다른 복수의 화소도 포함한 칼라필터의 RGB 배치관계를 제3도에 나타내는데, 이 형태에 있어서는, 각 신호선의 길이방향(제3도의 상하방향)을 따라 RGB, RGB의 순서로 칼라 필터가 배열되고, 주사선No.1의 방향에는 R, R, R…, 주사선No.2의 방향에는 G, G, G…, 주사선No.3의 방향예는 B, B, B···, 주사선No.4의 방향에는 R, R, R···, 주사선No.5의 방향에는 G, G, G…, 주사선No.6의 방향에는 B, B, B…의 순으로 각각 칼라 필터가 주사선 수에 대응하여 배치되어 있다.

또, 이 형태에 있어서는, VGA규격의 표시를 행하기 위하여, 신호선S는 640개 설치되어 있지만, 주사선G가 480×3=1440개 설치되어 있다. 따라서 이형태에 있어서는, 화소 수는 640×480=307200으로 제9도에 나타내는 종래 구조와 동등한 화소 수이지만, 신호선 개수가 종래 구조의 1/3으로 감소하였다. 단, 주사선 수는 제9도에 나타내는 종래 구조의 3배(기본색수배)로 된다.

이 구조에 의해, 종래와 동등한 240핀의 구동용LSI를 사용한다고 하면, 소스드라이버Sd는 3개로 240×3=720개까지 대응 가능하게 되고, VGA규격으로 640개를 사용한다고 하면 80개의 여유가 생기므로 제1도에 나타내는 바와 같이 3개의 소스 드라이버Sd₁∼Sd₃가 설치되고, 실제로는 2개의 소스 드라이버Sd의 단자 전부와 3개째의 소스 드라이버Sd₃의 160개 정도의 단자가 신호선S···에 접속되어 있다.

또, 게이트 드라이버Gd에 있어서는, 주사선 필요개수가 1440개이기 때문에 240핀의 LSI를 사용한다고 하면, 6개 필요하므로, 제1도에 나타내는 바와 같이 6개의 게이트 드라이버Gd₁∼Gd₆이 설치되어 있다. 또, 투명기판의 좌상측의 게이트 드라이버Gd₁과 우상측의 게이트 드라이버Gd₄에 대한 주사선G…의 접속 형태에 관하여 설명하면, 투명기판 좌상측의 게이트 드라이버Cd₁예 대하여 주사선G···가 1개걸러 접속되고, 우상측의 게이트 드라이버Cd₄예 대하여 1개걸러 남아있는 주사선G···가 접속되어 있다. 따라서, 좌우에 대항하는 게이트 드라이버Cd₁과 게이트 드라이버Cd₄에 G₁∼G₄₈₀의 합계 480개의 게이트선G가 각각 1개걸러 접속되어 있다.

여기서, 소스드라이버Sd는 게이트드라이버Gd보다도 2배 정도 고가이기 때문에, 고가인 소스드라이버Sd를 종래의 8개에서 3개로 감소시키는 것으로 대폭적인 코스트 다운을 얻을 수 있다. 또, 게이트드라이버Gd는 단가에 있어서 소스드라이버Sd의 반액 정도이므로, 제9도에 나타내는 종래 구조에서 2개 필요한 것이 이 형태에서 6개 필요하게 되어 필요 코스트가 향상하더라도, 그 필요코스트 증가분은, 소스드라이버Sd의 저감에 의해 코스트가 다운된 만큼보다도 작아지게 된다. 따라서 결과적으로 표시화소 수를 전혀 변화시키지 않고 고가인 소스드라이버의 삭감에 의한 저코스트화가 실현된다.

또, 소비전력에 관하여 살펴보면, 소비전력 약 20mW의 게이트 드라이버가 6개로 120mW, 소비전력 약 100mW의 소스 드라이버3개로 300mW로 하면, 합계 약 420mW가 되고, 종래 구조의 약 840mW에 대하여 약 반을 억제하는 것이 가능하다.

그런데, 최근에는 폴리실리콘을 사용하여 스위치소자로서의 박막트랜지스터회로를 투명기판 상에 형성할 때에 동시에 박막트랜지스터 구동회로를 형성하여 액정용 투명기판에 구동회로를 내장화하는 구조도 볼 수 있지만, 액정표시용의 화소전극의 온오프제어를 행하기 위하여 1비트의 게이트드라이버Gd와 비교하여 6∼8비트 정도의 다단조의 신호를 고속으로 처리하지 않으면 안되는 소스드라이버Sd 쪽이 소비전력이 크고, 소스드라이버Sd의 트랜지스터수도 많기 때문에, 수율이 나쁜 문제점도 있다. 따라서 구동회로를 내장화한 액정표시장치에 있어서도, 신호선 수를 감소시켜, 소스드라이버Sd를 삭감하는 것은, 저소비전력화와 수율의 향상화에 크게 기여한다.

또, 이 형태에 있어서는 제3도에 나타내는 바와 같이 칼라필터의 RGB배치를 행했지만, 칼라필터의 RGB배치는 이 형태에 한정된 것이 아니고, 제4도에 나타내는 바와 같이, 주사선No.1을 따라 R, B, G를 반복하고, 주사선No.2를 따라 G, R, B를 반복하고, 주사선No.3을 따라 B, G, R을 반복하고, 주사선No.4를 따라 R, B, G를 반복하는 배치를 반복하여 주사선 수에 대응시켜 행한 것이어도 좋은 것은 물론이다. 또, 이 배열은, 신호선Sd를 따라 배열된 기본색의 순번이 각 신호선을 따라 반복하여 같은 순번으로 되고, 상기 기본색의 각각이 신호선에 대하여 경사로 배열되고, 동시에 주사선을 따라 서로 다른 기본색이 인접 배열된 배열이다.

이어서, 제3도에 나타내는 패턴의 R, G, B배치는, 횡스트라이프라고 불리는 배치이지만, 이 형태의 배치라면, 신호를 처리하여 퍼스널 컴퓨터 상에서 디지탈 화상을 가공할 경우, 특히 인접하는 화소의 상관을 취하는 오차확산과 같은 처리를 행하는 경우에는, 인접하는 신호가 같은 기본색의 신호이므로 처리가 용이하고 메모리 소비량이 적어지는 효과를 기대할 수 있다.

또, 제4도에 나타내는 패턴의 R, G, B배치는, 모자이크적 배치라고 불리지만, 이 형태에서는 풍경과 같은 화상을 표시하는 경우에 가로줄무늬를 발생하는 것이 없으므로, 보다 자연스럽고 매끈한 화상을 얻는 것이 가능하다.

이어서, 제1도∼제3도을 기초로 이미 앞서 나타낸 형태의 액정표시장치에 있어서 구동회로를 구동하는 경우예 관하여 설명한다.

상기 형태의 액정표시장치의 구동방법을 설명함에 있어, 제9도와 제10도에 나타내는 종래의 액정표시장치의 구동방법과 비교하여 이하에 설명한다.

제9도와 제10도에 나타나는 종래의 액정표시장치에 있어서 VGA규격에서 640×480도트의 표시를 행하는 경우, 프레임주기 수는 60Hz(1초간에 60회 화면을 절환)로 되므로, 1화면을 절환하기 위하여, 약 16msec의 시간이 요구된다. 즉, 이16msec의 사이에, 480개의 주사선을 스캔하는 것으로 된다. 따라서, 게이트 드라이버Gd가 1개 1개의 주사선을 스캔해 가는 주파수는 60Hz×480개로, 약 30kHz(1개당 약 30μsec)가 된다.

한편, 신호선측에 관해서는, 소스드라이버Sd에는, 신호선640×3=1920개 분의 신호가 시계열로 보내지고, 그것을 한동안 모아두어 1920개 분을 일제히 토출하도록 구성되어 있다. 따라서, 시계열로 보내어지는 신호를 1도트분씩 읽어 들이기 위한 도트 클럭은, 30kHz×1920개로 약 60MHz로 된다.

이것에 대하여, 본 발명의 한 형태인 제1도과 제2도에 나타내는 구조의 액정표시장치를 사용하여 프레임 주파수를 앞의 경우와 마찬가지로 60Hz으로 하면, 주사선G의 개수를 제9도와 제10도에 나타내는 종래 구조와 비교해 R, G, B용으로 제5도에 나타내는 바와 같이 3배로 하고 있으므로, 주사 속도를 3배로 하여 구동한다.

구체적으로는, 주사선G를 480×3=1440개, 신호선S를 640개로 하고 있으므로, 게 이트드라이버Gd가 주사선G를 스캔하는 경우의 주파수는, 60Hz ×480×3개 =약 90kHz로 된다. 여기서 통상 사용되고 있는 게이트드라이버에서는, 약 100kHz 까지 동작 가능하고, 이 점에서 보면, 종래 구조와 같은 게이트드라이버를 사용하는 것이 가능하다.

한편, 제1도과 제2도에 나타내는 구조예서는, 신호선S를 제9도와 제10도에 나타내는 종래 구조의 1/3인 640개로 가능하기 때문에, 소스드라이버Sd의 도트 클럭은 90kHz×640개=약 60MHz로 되어 종래 구조의 경우와 다름이 없다.

따라서 제1도과 제2도에 나타내는 구조라고 하면, 제9도와 제10도에 나타내는 종래구조와 같은 게이트드라이버Gd 및 소스드라이버Sd를 그대로 사용하는 것이 가능하다.

이어서, 본 발명의 한 형태인 제1도과 제2도에 나타내는 구조라면, 이하의 효과를 얻는 것이 가능하다.

①제1도와 제2도에 나타내는 구조는, 제9도와 제10도에 나타내는 종래 구조의 액정표시장치와 비교하여 화질적 열화를 전혀 일으키지 않는다.

즉, 1화면을 공간적으로 보면, 화소수는 제1도에 나타내는 구조도 제9도에 나타내는 구조도 307200이고, 해상도의 변화는 발생하지 않는다. 또, 시간적으로 보아도, 제1도에 나타내는 구조도 제9도에 나타내는 구조도 프레임 주파수는 60Hz로 같으므로, 동화 표시의 면에도 전혀 문제가 없다.

②제1도과 제2도에 나타내는 구조는, 제9도와 제10도에 나타내는 종래 구조의 액정 표시장치와 비교하여 같은 게이트드라이버와 같은 소스드라이버를 사용하는 것이 가능하고, 게다가, 싼 가격인 게이트드라이버를 2개에서 6개로 늘릴 필요가 있지만, 게이트 드라이버의 2배 정도 비싼 가격인 소스드라이버를 8개에서 3개로 감소시키는 것이 가능하므로, 전체로서 저코트스화가 가능하다.

③소비전력을 감소시킬 수 있다.

드라이버 소비 전력에 관해서는, 게이트드라이버는 약 20mW의 소비전력인 것을 6개 필요로 하므로 120mW이지만, 게이트드라이버 1개당의 소비전력은 주사선을 스캔하는 경우의 주파수가 3배로 되었기 때문에, 3배로 되고, 합계로 360mW가 되고, 소스드라이버는 약 100mW인 것을 3개 필요로 하므로 300mW로 하면, 전부해서 합계 660mW가 필요하게 되지만, 종래 구조에서는 약 840mW가 필요했었기 때문에, 약 4/5정도로 삭감가능하다.

이어서, 제1도과 제2도에 나타내는 구조를 채용한 경우의 구동방법의 다른 형태에 관하여 제6도을 기초로하여 이하에 설명한다.

이 형태의 구동방법에 있어서는, 제6도에 나타내는 바와 같이 1개의 프레임을 3개의 필드로 분할하여 필드 간을 2개 뛰어넘는 비월주사를 행하는 것에 특징을 갖는다.

구체적으로는, 1화면을 3개의 필드로 입력하고, 프레임 주파수를 20Hz, 필드 주파수를 60Hz(약 16msec)으로 하고, 1개의 필드(약 16msec) 사이에 스캔하는 주사선을 모든 주사선 수 1440개의 1/3인 480개로 한다. 따라서, 게이트드라이버가 주사선을 스캔하는 주파수는 60Hz×480개로 되고, 제9도와 제10도에 나타내는 종래 구조로 구동하는 경우와 같은 약 30kHz가 되고, 본 발명의 앞서 기재한 형태의 구동방법인 경우의 1/3으로 하는 것이 가능하다. 또, 그것에 동반하여, 도트 클럭도 30kHz×640개가 되고, 제9도와 제10도에 나타내는 종래 구조의 구동과 같은 약 30kHz, 즉, 본 발명에 관한 앞의 형태 경우의 1/3로 된다.

이상과 같은 구동방법을 채용한 경우, 이하에 설명하는 효과를 얻는 것이 가능하다.

①제9도와 제10도에 나타나는 종래 구조에서 사용한 것과 동등한 게이트드라이버와 소스드라이버를 사용하는 것이 가능하고, 또 싼 가격인 게이트드라이버를 2개에서 6개로 늘릴 필요가 있지만, 비싼 가격인 소스드라이버를 8개에서 3개로 감소시키는 것이 가능하므로, 저코스트로 하는 것이 가능하다.

②드라이버 소비전력에 관해서는, 주사선을 스캔하는 주파수가 종래와 같기 때문에 종래 구조와 같은 약 20mW이고, 약 20mW의 소비전력인 것을 6개 필요로 하므로 120mW로 되고, 소스드라이버는 약 100mW인 것을 3개 필요로 하지만, 그들의 도트 클럭은, 종래의 1/3이 되기 때문에, 소스드라이버의 1개당의 소비전력은 1/3이 되고, 결과적으로 100/3mW으로 되므로, 전부해서 합계 약 220mW가 필요하게 되지만, 종래 구조에서는 약 840mW를 필요로 하였으므로, 약 1/4정도로 삭감이 가능하다.

③회로의 설계 변경부를 작게 하여 실현할 수 있다(앞의 형태 경우보다도 종래 구조를 유용할 수 있다). 특히, 1개의 프레임을 기본색 수의 필드(이 형태의 경우는 R, G, B의 3필드)로 나누고, 필드주파수를 60Hz로 하고, 사이를 2개 뛰어 넘어 주사하는 것에 의해, 게이트드라이버의 주사선을 스캔하는 주파수를 종래와 완전히 같은 640×480개로 약 30kHz로 하는 것이 가능하고, 게이트드라이버의 주변회로를 종래 구조와 같도록 하는 것이 가능하다.

그런데, 상기 각 형태에 있어서는, 박막트랜지스터를 사용한 액정표시장치(TFT-LCD)의 경우를 기초로 하여 설명했지만, 복수의 기본색(예를 들어, R, G, B)를 조합하여 1개의 색을 표시하는 화소를 배열하고, 매트릭스 구동하는 표시장치에 있어서는, 같은 효과를 기대할 수 있으므로, 단순매트릭스 액정표시장치, FED(필드 이미션 디스플레이), 강유전액정표시장치, 프라즈마 디스플레이, EL디스플레이 등에 널리 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다. 또, 1개의 화소를 기본색수로 분할하는 경우, 2색 분할 흑은 4색 분할 등도 가능하므로, 그들 분할의 경우는 주사선 수를 종래의 2배 혹은 4배로 하여 대응하고, 칼라필터의 배치도 2색 혹은 4색을 전술과 같은 횡스트라이프배치 혹은 모자이크배치로 하면된다.

제7도과 제8도은 본 발명을 단순매트릭스식의 액정표시장치에 적용한 예를 나타내는 것으로, 2장의 투명기판 간에 액정이 봉입되고, 한쪽의 투명기판 액정측에 칼라필터가 설치되고, 또한 이 한쪽의 투명기판에 투명전극층으로 이루어지는 주사선G₁, G₂,···이, 다른쪽 기판의 액정측에 투명도전층으로 이루어지는 신호선S₁, S₂…이 교차하도록 대향 배치되어 액정표시소자20이 구성되어 있다. 또, 제8도은 제7도에 나타내는 1개의 화소22만을 확대하여 나타내는 것으로, 이 형태에 있어서도 칼라필터는, R, G, B로 3분할되고, R, G, B로 3분할된 각 영역마다에 주사선 G₁, G₂및 G₃가 설치되어 있다.

또, 투명전극의 상연부에는 세그먼트 드라이버Sg₁, Sg₂, Sg₃가 설치되고, 각 드라이버의 단자가 각각 신호선S에 접속됨과 함께, 투명전극의 좌우 양연부에는 각각 3개, 합계 6개의 코몬드라이버Cd(Cd₁∼Cd₆)가 설치되고, 각 드라이버의 단자가 각각 주사선G에 접속되어 있다.

또, 이 예어서도 앞 예의 경우와 마찬가지로, 다수 배열된 게이트선G…중, 1개걸러의 게이트선G…가 좌측의 코몬드라이버Cd에, 남은 1개걸러의 게이트선G…가 우측의 코몬드라이버에 접속되어 있다.

이 예에서는 신호선S와 3개의 주사선G가 끼워져 구획하는 영역에 화소가 구성되고, 그 화소가 3개의 도트로 분할되어 구성되는 것으로 목적을 달성하고 있다.

이렇게 단순매트릭스식의 액정표시장치에 있어서는, 대향하여 교차하는 신호선S과 주사선G의 교차부분 사이에 존재하는 액정에 전계가 인가되어 액정이 구동되므로 이 신호선S와 주사선G가 교차하는 부분이 1개의 도트를 구성한다.

또, 전술한 각 형태의 설명에 있어서는, 640×480화소인 VGA의 경우에 관해 설명했지만, 이 외에도 화면의 표시형태는 여러 가지가 있고, 주사선수 480개인 NTSC방식의 텔레비젼화면, 주사선수 570개인 PAL방식의 텔레비젼화면, 주사선수 1125개인 HDTV방식, 주사선수 600개인 SVGA, 주사선수 768개인 XGA, 주사선수 1024개인 EWS 등 여러 가지의 규격에 맞추에 본 발명 구조를 적용할 수 있는 것은 물론이다.

또, 상기 제5도를 기초로 하여 설명한 구동방법과 제6도을 기초로 하여 설명한 구동방법을 바꾸어 사용하는 구조로 하는 것도 가능하다. 예를 들어, 액정표시장치가 노트 퍼스널 컴퓨터용에 사용되는 경우는, 노트 퍼스널 컴퓨터의 표시장치 주위에 절환용의 스위치를 설계해 두고, 이 스위치에 의해 제5도를 기초로 하여 설명한 구동방법을 이루는 구동회로와 제6도을 기초로 하여 설명한 구동방법을 이루는 구동회로를 절환하여 표시장치의 표시상태를 사용 목적에 맞추어 변경할 수 있도록 구성하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명예 의하면, 종래 구조의 표시장치와 비교하여 화질적 열화를 전혀 일으키지 않고, 종래 구조의 액정표시장치와 같은 게이트 드라이버와 소스드라이버를 사용하는 것이 가능하고, 또, 고가인 소스드라이버를 대폭으로 삭감하는 것이 가능하다. 또, 소스드라이버보다 싼 가격인 게이트드라이버의 필요수는 증가하지만, 게이트드라이버의 증가에 의한 코스트 증가분보다도 소스드라이버의 삭감에 의한 코스트의 감소 쪽이 크므로, 전체로서 저코스트로 하는 것이 가능하다.

여기서 예를 들어 1개 화소를 3개의 기본색으로 구성하는 경우는, 주사선개수를 종래의 3배, 게이트드라이버 수를 종래의 3배로 할 필요가 있지만, 신호선개수를 종래의 1/3, 소스 드라이버 수를 종래의 1/3으로 하는 것이 가능하다. 이어서, 드라이버의 소비전력에 관해서는, 소비전력이 큰 소스드라이버를 대폭으로 삭감할 수 있고, 게이트드라이버의 증가분을 제하여도 전체로서 소비전력을 억제하는 것이 가능하다.

한편, 앞서 기재한 구성에 있어서, 1개 프레임을 복수의 필드로 분할하고, 필드마다 주사하는 것으로, 종래 구조의 구동 경우와 마찬가지로 표시장치를 구동하는 것이 가능하다. 또, 앞서 기재한 구성에 있어서 1개의 프레임을 복수의 필드로 분할하고, 소정의 필드마다 비월주사하는 것에 의하여, 주사선 수의 증가에 관계없이 주사하는 주파수를 종래 구조의 구동 경우와 같은 정도로 할 수 있으므로, 소스 드라이버 1개당의 소비전력을 더욱 삭감할 수 있어 전력을 절약하는 것이 가능하다.

또, 표시장치에 있어서 이들 구동방법을 이루는 구동회로를 절환할 수 있는 구조로 함으로써 여러 가지 표시 형태에 맞춘 구동 방식을 선택할 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.

Claims

복수의 기본색을 조합하여 1개의 색을 표시하는 화소가 다수 배열되고, 다수의 주사선과 다수의 신호선에 의해 상기 다수의 화소가 매트릭스 구동됨과 함께, 각 신호선 방향을 따라 상기 복수의 기본색 조합이 반복하여 배열되고, 주사선의 수가, 신호선을 따라 배열하는 전체 화소 수에 대한 상기 기본색수의 배수로 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 각 신호선을 따라 배열된 기본색의 순번이, 신호선을 따라 반복하여 같은 순번으로 되고, 주사선을 따라 같은 기본색이 배열된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 각 신호선을 따라 배열된 기본색 순번이, 신호선을 따라 반복하여 같은 순번으로 되고, 상기 기본색의 각각이 신호선에 대하여 경사지게 배열되고, 동시에 주사선을 따라 서로 다른 기본색이 인접 배열된 것을 특징으로 하는 표시장치.
복수의 기본색을 조합하여 1개의 색을 표시하는 화소가 다수 배열되고, 다수의 주사선과 다수의 신호선에 의해 상기 다수의 화소가 매트릭스 구동됨과 함께, 각 신호선 방향을 따라 상기 복수의 기본색 조합이 반복하여 배열되고, 주사선의 수가, 신호선을 따라 배열하는 전체 화소 수에 대한 상기 기본색수의 배수로 되어 이루어지는 표시장치를 구동하되, 상기 표시장치의 구동은 1프레임 사이에 상기 모든 주사선을 순차 주사하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
복수의 기본색을 조합하여 1개의 색을 표시하는 화소가 다수 배열되고, 다수의 주사선과 다수의 신호선에 의해 상기 다수의 화소가 매트릭스 구동됨과 함께, 각 신호선 방향을 따라 상기 복수의 기본색 조합이 반복항 배열되고, 주사선의 수가, 신호선을 따라 배열하는 전체 화소 수에 대한 상기 기본색수의 배수로 되어 이루어지는 표시장치를 구동하되, 상기 표시장치의 구동은 1프레임을 복수의 필드로 분할하고, 소정의 필드마다 상기 주사선을 비월주사하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제1항에 있어서, 1프레임 사이에 상기 모든 주사선을 순차주사하도록 이루어진 구동회로와, 1프레임의 화면을 복수의 필드로 분할하고 소정의 필드마다 상기 주사선을 비월주사하도록 이루어진 구동회로와를 절환수단에 의해 자유선택하는 것을 특징으로 하는 표시장치.