KR100272147B1

KR100272147B1 - 액정표시장치및그구동방법

Info

Publication number: KR100272147B1
Application number: KR1019970039288A
Authority: KR
Inventors: 다츠오 사이슈; 히로유키 나가타; 하루히코 오쿠무라; 히사오 후지와라
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2000-11-15
Also published as: JPH1062811A; US5949391A; KR19980018762A

Abstract

액정표시장치는, 제1기판과; 이 제1기판상에 행렬모양으로 배열된 복수의 화소전극; 각각이 도통로와 그 도통을 제어하는 제어단자를 갖추고, 상기 도통로의 일단이 상기 복수의 화소전극의 대응하는 1개에 접속되어 있는 복수의 스위칭소자; 상기 제1기판에 대향하도록 배치된 제2기판; 상기 제2기판상에 형성되고, 상기 복수의 화소전극과 대향하는 부분을 갖는 공통전극; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 자발(自發)분극을 갖는 액정재료; 상기 제1기판에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 소정수의 신호선을 포함하고 상기 소정수의 신호선의 각각은 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자중의 선택된 소자군의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선군; 상기 제1기판에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선 및; 상기 복수의 주사선중의 소정수의 주사선을 각각 구동하는 복수의 주사선 드라이버를 구비하고, 상기 복수의 주사선 드라이버는 상기 소정수의 신호선에 각각 대응하여 설치되고, 상기 복수의 주사선 드라이버의 각각은 각각이 상기 복수의 스위칭소자의 상기 선택된 소자군의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 상기 복수의 주사선중의 대응하는 주사선을 구동한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법

본 발명은 구동소자로서 행렬모양으로 배열된 박막트랜지스터(이하, TFT라 약칭함)를 갖추고, 셀어레이 형성기판(이하, 어레이기판이라 칭함) 및 이것에 대향하는 투명기판과의 사이에, 자발분극(spontaneous polarization)을 갖는 액정재료를 협지(挾持)하여 이루어진 액정표시소자 및 그 구동방법에 관한 것이다.

표시장치로서, 종래부터 TFT를 제어소자로서 갖춘 액티브 매트릭스(active matrix)형의 액정표시장치가 많이 이용되고 있다. 인접하는 화소간의 크로스토크(crosstalk)가 없고, 높은 컨트라스트표시를 얻을 수 있는 동시에, 투과형 표시가 가능하고, 또한 대면적화도 용이하다는 등의 이유에 기인한다.

이러한 TFT형 액정표시장치에 있어서, 더 응답속도를 개선함과 더불어 넓은 시야각을 얻기 위해, 근래에는 트위스티드 네마틱(twisted nematic)액정(이하, TN액정이라 칭함)으로 바꾸고, 액정재료로서 카이랄 스멕틱 C상(chiral smectic C phase) 혹은 그 부차상(subphase)의 액정과 같이 자발분극을 갖는 강유전성(ferro electric) 액정 혹은 반강유전성(antiferroelectric) 액정을 이용하는 것이 검토되고 있다. 이들 카이랄 스멕틱 C상 혹은 그 부차상의 액정을 TFT로 구동하면, 기입시간이 액정응답시간보다 짧은 경우, 반전장(depolarization field)에 의해 보지전압(holding voltage)이 저하하는 현상이 알려져 있다(Hartmann: J. Appl. Phys. 66, 1132(1989)).

이 보지전압의 저하는, 소위 데이터의 기입부족으로, 실효인가전압의 저하에 의해 컨트라스트비가 저하되어 화질에 악영향을 미친다는 문제를 갖고 있었다. 이 기입부족은, 인가전압을 증대하는 것에 의해서도 보충할 수 있지만, 구동전압의 증가에 필요한 중내압(中耐壓) 드라이버나 어레이의 채용에 의한 비용의 증대라는 문제가 생긴다. 또, 소비전력이 증대되기 때문에, 특히 소형 경량이면서 저소비전력화가 요구되는 휴대용 등의 소형 액정표시장치에 있어서는, 저소비전력화가 방해되고, 배터리의 사용가능시간이 단축되어 조작성도 저해된다고 하는 문제를 일으키고 있었다.

또 인가전압을 프레임마다 극성반전하고, 정부(正負)대칭의 모드로 구동하는 프레임반전구동에 있어서는, 어떤 프레임에서 신호전압의 절대치가 변화한 경우에, 표시화상은 곧바로 새로운 신호전압에 대응하는 투과광량에 도달할 수 없다. 이 경우, 표시화상은 수프레임에 걸쳐 명암을 반복하면서 정상의 투과광량에 낙착(落着)된다. 이 현상은 「스텝응답(step response)」이라 불리우며(Verhulst et al.: IDRC '94 digest, 337(1994)), 표시품위의 저하로서 문제로 되고 있다. 이 때문에, 인가전압을 대칭모드가 아니라 비대칭모드방식(Tanaka et al.: SID '94 digest, 430(1994))으로 구동하여 「스텝응답」을 해소하는 방법도 검토되고 있다. 이 경우, 누적응답에 의해 컨트라스트비는 향상되지만, 화상응답속도의 저하나 액정중의 불순물의 치우침에 의한 새김(image sticking) 혹은 잔존히스테리시스에 의한 잔상(after image)발생 등의 새로운 문제를 일으켜 실용화가 방해되고 있었다.

더욱이, 전술한 보지전압의 저하 및 「스텝응답」의 개선을 위해, 보조용량(storage capacitor)을 증대시키고자 하는 수단도 검토되고 있다. TN액정을 이용하는 액정표시장치에 있어서는, 보조용량은 액정을 갖는 화소의 용량과 거의 같은 정도이지만, 강유전성 혹은 반강유전성 액정을 이용하는 경우에는, 보조용량을 TN액정표시장치의 보조용량의 10배 혹은 그 이상으로 증대시키면 보지전압의 저하는 해결할 수 있다. 그렇지만, 액정재료의 응답속도가 현상태 정도로 늦는 한, 「스텝응답」은 해결되지 않는다. 더욱이, 보조용량의 증대에 따라 전류량도 그것에 대응하여 증가하기 때문에, 소비전력의 증대를 초래하여 구동회로의 부담도 커진다. 따라서, 휴대용이나 소형의 장치에 적합하지 않아 용도가 한정된다는 문제를 일으키고 있었다.

이 때문에, 「스텝응답」을 해결하는 다른 방법으로서, 종래 TFT 또는 박막다이오드(이하, TFD라 칭함)를 이용한 액정표시장치에 있어서, 인가전압의 기입에 요하는 시간의 일부를 사용하여 기입동작 직전에 화소전극에 0V를 인가해서 보지전압을 0으로 한다고 하는 리세트동작을 행하는 방법도 실시되고 있었다.

그렇지만, 이와 같이 기입시간의 일부를 사용하여 리세트동작을 행하는 종래의 방법에 있어서는, 프레임시간이 소정의 시간으로 규정되어 있으므로, 주사선의 라인수를 줄일 수 없는 한, 실질적인 기입시간이 짧아져서 그에 따른 기입부족을 일으켜 버린다. 이 때문에, 컨트라스트의 충분한 향상이 얻어지지 않는다. 특히, 고정세화(高精細化) 혹은 대형화의 요구에 따른 라인의 증대에 의해 기입시간이 단축되는 액정표시장치에 있어서는, 리세트동작 때문에 기입시간이 더 짧아져 버려 기입부족에 의한 악영향이 증대됨으로써, 높은 컨트라스트가 얻어지지 않아 표시품위의 현저한 저하를 초래한다고 하는 문제를 일으키고 있었다.

이 때문에, 각 화소마다 2개의 TFD를 설치하고, 데이터용과 기준(reference)용의 2개의 신호선에 의해, 데이터용 신호선으로 임의의 라인에 데이터를 기입하는 동안에, 기준용의 신호선으로 전술한 임의의 라인 이외의 라인의 리세트동작을 가능하게 하는 구조(Verhulst et al.: IDRC '94 digest, 377(1994))를 사용하는 액정표시장치도 검토되고 있다. 이 회로구조에 있어서는, 1화소당의 스위칭소자의 수나 배선수가 많고, 또 구동파형도 복잡하게 되어 구조상의 수율의 저하를 초래하고, 더 나아가서는 저비용화가 방해된다. 또한, TFD에서는 액정표시장치 전체의 특성의 변동을 억제하기 어려운 등 여러 가지의 문제를 일으키고 있었다.

본 발명의 목적은, 고속이면서 넓은 시야각을 얻을 수 있고, 저구동전압화나 저비용화를 방해하는 일없이 반전장에 의한 보지전압의 저하를 방지하고 또한 「스텝응답」을 해소하여 컨트라스트비의 저하를 방지하며 더 나아가서는 잔존히스테리시스에 의한 잔상이나 불순물의 치우침에 의한 새김이나 플리커를 해소하여 표시품위의 향상을 도모하는 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법을 제공함에 있다.

도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 어레이기판의 개략평면도이고,

도 1b는 도 1a의 원부(1B)의 확대도로, 액정표시장치의 1화소분의 구성을 나타낸 평면도,

도 2는 제1실시예의 어레이기판의 부분적인 등가회로도,

도 3은 도 2의 각 주사선에 대응하는 주사선 구동파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 4a는 본 발명의 제2실시예에 따른 어레이기판의 개략평면도,

도 4b는 도 4a의 원부(4B)의 확대도로, 액정표시장치의 1화소분의 구성을 나타낸 평면도,

도 5는 제2실시예의 어레이기판의 부분적인 등가회로도,

도 6은 도 5의 각 주사선에 대응하는 주사선 구동파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 7은 비교예4의 액정표시장치의 어레이기판을 나타낸 등가회로도,

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 어레이기판의 등가회로도,

도 9는 도 8의 등가회로의 각 주사선에 대응하는 주사선 구동파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 어레이기판의 등가회로도,

도 11은 도 10의 등가회로의 각 주사선에 대응하는 주사선 구동파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 12a는 본 발명의 제6실시예에 따른 어레이기판의 개략평면도,

도 12b는 도 12a의 원부(12B)의 확대도로, 액정표시장치의 1화소분의 구성을 나타낸 평면도,

도 13은 제6실시예의 어레이기판의 부분적인 등가회로도,

도 14는 도 13의 각 주사선에 대응하는 주사선 구동파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 15a는 본 발명의 응용예에 따른 어레이기판의 개략평면도,

도 15b는 도 15a의 원부(15B)의 확대도로, 액정표시장치의 1화소분의 구성을 나타낸 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 --- 어레이기판, 11 --- 화소전극,

12 --- TFT, 13 --- 절연기판,

14a --- 제1구동계통(driver), 14b --- 제2구동계통,

16 --- 제1구동계통의 주사선, 17 --- 제2구동계통의 주사선,

18 --- 제1구동계통의 신호선, 18a --- 제1신호선군,

20 --- 제2구동계통의 신호선, 20a --- 제2신호선군,

21 --- 보조용량선, 23 --- 어레이기판,

23a --- 어레이기판의 중앙분리대, 24 --- 화소전극,

26 --- TFT, 27 --- 절연기판,

28a --- 상부 구동계통, 28b --- 하부 구동계통,

30 --- 상부 구동계통의 주사선, 31 --- 하부 구동계통의 주사선,

32 --- 상부 구동계통의 신호선, 32a --- 상부 신호선군,

33 --- 하부 구동계통의 신호선, 33a --- 하부 신호선군,

36 --- 보조용량선, 37 --- 화소,

38a --- 기입용 TFD, 38b --- 리세트용 TFD,

39 --- 데이터라인, 40 --- 기준라인,

41 --- 어레이기판, 56 --- 주사선,

57 --- 화소전극, 46 --- 어레이기판,

47 --- 화소전극, 48 --- TFT,

50 --- 절연기판, 51 --- 주사선,

52 --- 신호선, 54 --- 보조용량선.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1실시태양(aspect)의 액정표시장치는, 제1주표면을 갖는 제1기판과,

상기 제1기판의 제1주표면상에 행렬모양으로 배열된 복수의 화소전극,

각각이 도통로와 그 도통을 제어하는 제어단자를 갖추고, 상기 도통로의 일단이 상기 복수의 화소전극의 대응하는 1개에 접속되어 있는 복수의 스위칭소자,

상기 제1기판의 제1주표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제1기판의 제1주표면과 대향하는 제2주표면을 갖는 제2기판,

상기 제2기판의 제2주표면상에 형성되고, 상기 복수의 화소전극과 대향하는 부분을 갖는 공통전극,

상기 제1기판의 제1주표면과 상기 제2기판의 제2주표면 사이에 협지된 자발(自發)분극을 갖는 액정재료,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 소정수의 신호선을 포함하고 상기 소정수의 신호선의 각각은 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자중의 선택된 소자군의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선군,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선 및,

상기 복수의 주사선중의 소정수의 주사선을 각각 구동하는 복수의 주사선 드라이버를 구비하고,

상기 복수의 주사선 드라이버는 상기 소정수의 신호선에 각각 대응하여 설치되고, 상기 복수의 주사선 드라이버의 각각은 각각이 상기 복수의 스위칭소자의 상기 선택된 소자군의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 상기 복수의 주사선중의 대응하는 주사선을 구동한다.

상기 복수의 주사선 드라이버의 각각은, 대응하는 상기 소정수의 주사선중의 임의의 1개의 기입동작을 실행함과 동시에, 상기 임의의 1개 이외의 적어도 1개의 상기 주사선의 보지전압을 일정전압으로 하는 리세트동작을 실행할 수 있다.

상기 복수의 신호선군에 포함된 상기 소정수의 신호선은, 기수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 우수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 복수의 주사선 드라이버는, 상기 기수행의 상기 복수의 스위칭소자를 통해 기입동작 및 리세트동작을 실행하는 제1주사선 드라이버와, 상기 우수행의 상기 복수의 스위칭소자를 통해 기입동작 및 리세트동작을 실행하는 제2주사선 드라이버를 포함할 수 있다.

상기 제1기판이 복수의 표시영역으로 분할되고, 상기 복수의 표시영역의 각각에 있어서, 상기 복수의 신호선군에 포함된 상기 소정수의 신호선은, 기수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 우수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 복수의 스위칭소자의 각각이 박막 트랜지스터인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2실시태양의 액정표시장치의 구동방법은, 제1실시태양의 액정표시장치를 준비하는 단계와,

상기 복수의 주사선 드라이버의 각각이, 대응하는 상기 소정수의 주사선중의 임의의 1개의 기입동작을 실행함과 동시에, 상기 임의의 1개 이외의 적어도 1개의 상기 주사선의 보지전압을 일정전압으로 하는 리세트동작을 실행하는 단계를 포함한다.

상기 소정수의 신호선은, 기수행의 상기 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 우수행의 상기 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 복수의 주사선 드라이버의 1개가 상기 기수행의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 복수의 주사선 드라이버의 다른 1개가 상기 우수행의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하고, 상기 복수의 주사선 드라이버의 상기 다른 1개가 상기 우수행의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 기수행의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 소정수의 신호선은, 상기 제1기판의 상반분의 상기 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 상기 제1기판의 하반분의 상기 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 복수의 주사선 드라이버의 1개가 상기 제1기판의 상반분의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 복수의 주사선 드라이버의 다른 1개가 상기 제1기판의 하반분의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하고, 상기 복수의 주사선 드라이버의 상기 다른 1개가 상기 제1기판의 하반분의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 제1기판의 상반분의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 임의의 1행으로의 기입동작과 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수를 1∼10으로 하고, 상기 주사선의 각각에 있어서 상기 리세트동작을 시키기 위한 리세트펄스와 상기 기입동작을 시키기 위한 기입펄스 사이의 블랭크시간(t)을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, 0.2T/n, 4T/n중의 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수 및 상기 블랭크시간을 각각 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제3실시태양의 액정표시장치의 구동방법은, 상기 제1실시태양의 액정표시장치에 있어서, 상기 복수의 신호선군의 각각은 k개(k≥2)의 신호선을 포함하고, 상기 k개의 신호선에 각각 대응하여 설치된 k개의 주사선 드라이버를 구비하는 액정표시장치를 준비하는 단계와,

상기 k개의 주사선 드라이버의 각각이, 대응하는 상기 복수의 주사선중의 임의의 1개에 기입할 때의 기입시간의 폭을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, k×T/n으로 하여 기입동작을 실행하는 단계를 포함한다.

상기 기입동작을 실행하는 단계는, 임의의 주사선의 기입동작을 실행하기 직전의 0∼k×T/n시간의 사이에 화소전압의 프리챠지를 행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제4실시태양의 액정표시장치의 구동방법은, 제1주표면을 갖는 제1기판과,

상기 제1기판의 제1주표면과 상기 제2기판의 제2주표면 사이에 협지된 자발분극을 갖는 액정재료,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선 및,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선을 구비하는 액정표시장치를 준비하는 단계와,

상기 복수의 주사선의 임의의 1개에 기입동작을 하는 단계 및,

상기 복수의 주사선의 임의의 1개에 기입동작을 하는 단계 전에, 상기 임의의 1개 이외의 주사선에 대해 보지전압을 일정전압으로 하는 리세트동작을 실행함과 동시에, 상기 임의의 1개의 주사선에 상기 리세트동작을 실행하는 단계를 포함한다.

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 리세트동작을 시키기 위한 리세트시간을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, T/(2n)이하로 하고 상기 기입동작을 실행하는 단계 전에 복수회의 리세트동작을 행하는 단계를 포함하고,

상기 기입동작을 실행하는 단계는, 상기 임의의 1개의 주사선 이외의 주사선의 리세트동작이 완료된 직후에 상기 기입동작이 개시되고, 상기 기입동작이 행해지는 기입시간과 상기 리세트시간의 합계를 T/n으로 하는 것이 바람직하다.

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 리세트시간을 T/(6n)∼T/(2n)으로 하고, 상기 주사선의 임의의 1개와 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수를 1∼10으로 하며, 상기 주사선의 각각에 있어서 최후의 리세트동작으로부터 기입동작까지의 블랭크시간을 0∼3T/n으로 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의해 본 발명은, 강유전성 액정 혹은 반강유전성 액정을 이용하기 때문에 고속이면서 넓은 시야각이 얻어진다. 더욱이, 각 열마다 복수의 신호선을 설치하고, 동시에 구동가능한 복수의 구동계통으로 분할되는 주사선으로 임의의 행의 기입동작과 동시에 그 이외의 행의 리세트동작을 행함으로써, 「스텝응답」을 방지하기 위해 리세트동작을 행함에도 불구하고 스위칭소자의 증가를 초래하는 일없이 기입시간을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 보지전압의 저하도 방지할 수 있어 컨트라스트비의 향상이 도모된다. 게다가, 주사선의 구동계통이 복수개이기 때문에, 행마다 인가전압의 극성을 반전하는 수평라인 반전구동의 채용이 용이해지고, 플리커의 해소가 용이해진다.

또, 상기와 같이 교류적 구동을 문제없이 이용할 수 있기 때문에, 직류적 구동에서 문제로 되는 잔존히스테리시스에 의한 잔상(after image) 및 불순물의 치우침에 의한 새김(image sticking)은 발생하지 않는다.

또, 각 열마다 복수의 신호선을 설치하고, 동시에 구동가능한 복수의 구동계통으로 분할되는 주사선으로 임의의 행에 있어서 복수배의 기입시간을 얻는다거나, 혹은 기입 직전에 프리챠지를 얻음으로써, 기입부족으로 인한 보지전압의 저하, 「스텝응답」이 방지되어 컨트라스트비의 향상이 도모된다.

또, 임의의 행으로의 기입동작 전에, 다른 행의 리세트동작과 동시에 상기 임의의 행을 복수회 리세트동작시킴으로써, 충분한 기입시간을 확보하기 위해 기입시간중의 근소한 시간을 리세트시간으로서 사용함에도 불구하고, 기입동작 전에 충분한 합계 리세트시간을 얻을 수 있으므로, 보지전압의 저하 및 「스텝응답」이 확실히 방지되어 컨트라스트비의 향상이 도모된다.

(실시예)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1실시예

도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널의 전체도이고, 도 1b는 도 1a의 원부(1B)의 확대도로 화소의 세부구성을 나타낸다. 도 1a 및 도 1b에 있어서, 참조부호 10은 어레이기판으로, 절연기판(13)상에 640×480의 행렬모양으로 배열된 화소전극(11)과, 이들을 각각 구동하는 스위칭소자로서의 복수의 TFT(12)가 배열되어 있다. 이 어레이기판과 도시하지 않은 대향 투명기판과의 사이에, 액정재료로서 자발분극 150nC/㎠, 응답시간 100㎲, 포화전압 5V의 무임계치(threshold -less) 반강유전성 액정 A(Fukuda, Asia Display '95 digest, 61(1995))(도시하지 않음)가 협지되어 있다.

절연기판(13)상에는, 더욱이 제1구동계통(first driver; 14a)에 의해 구동되는 제1주사선(16) 및 제2구동계통(second driver; 14b)에 의해 구동되는 제2주사선(17)이 교대로 배선되어 있다. 이들 주사선(16,17)에 교차하도록 제1신호선군(18a)을 구성하는 제1신호선(18) 및 제2신호선군(20b)을 구성하는 제2신호선(20)이 각각 2개 나란히 배선되어 있다.

각 주사선(16,17)과 신호선(18,20)의 교점 부근에는 TFT(12)가 설치되고, 더욱이 화소전극(11)이 전기적으로 접속되어 있다. 어레이기판(10)상의 기수행의 TFT(12a)는 제1주사선(16) 및 제1신호선(18)에 접속되고, 우수행의 TFT(12b)는 제2주사선(17) 및 제2신호선(20)에 접속되어 2개의 구동계통(14a,14b)에 의해 각각 화소전극(11)의 구동을 행하도록 되어 있다. 한편, 참조부호 21은 보조용량선(storage capacitor line)이다.

다음에 도 2에 나타낸 어레이기판(10)의 등가회로를 참조하여 액정표시장치의 구동방법에 대해 설명한다(단, 도 2에서는 보조용량은 생략되어 있다). 이 어레이기판(10)의 TFT구동계통은, 제1 및 제2신호선에 의한 최대인가전압이 ±6V의 수평라인반전구동이고, 제1 및 제2주사선(16,17)에 의한 1H시간(후술)이 32㎲의 VGA의 구동회로이다. 제1주사선(16)에 대응하는 주사선을 위로부터 SAi-1, SAi, SAi+1, …으로 하고, 제2주사선(17)에 대응하는 주사선을 위로부터 SBi-1, SAi, SBi+1, …로 한다.

도 3에 도 2에 대응하는 주사선의 구동파형을 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 임의의 행(주사선)을 선택할 때에 동시에 리세트되는 주사선의 갯수(n)를 3, 최종리세트펄스(R)로부터 기입펄스(S)까지의 블랭크수(m)를 2로 하고, 리세트전압은 공통전압과 같은 전위로 하여 구동이 행해진다. 단, 배경의 점선의 간격은 1H시간, 즉 1프레임시간을 전 주사선수(전 행수)로 나눈 것이다. 또 R은 리세트펄스, B는 블랭크, S는 기입펄스를 나타낸다.

이 구동방법에서는, 제1구동계통(14a)에 의해 구동되는 제1주사선(16)에 의한 기입동작과 동시에, 제2구동계통(14b)에 의해 구동되는 제2주사선(17)에 의한 리세트동작이 가능하다. 즉, 도 3의 주사선(SAi-1)의 기입펄스(S)에 의한 도 2의 대응하는 라인(SAi-1)(기수행)의 기입동작과 동시에, 도 3의 라인(SBi)의 리세트펄스(R)에 의한 도 2의 대응하는 라인(SBi)(우수행)의 리세트동작이 행해지고, 마찬가지로 도시되어 있지 않은 다른 2개의 우수행(SBi+2,SBi+1)도 동시에 리세트동작이 행해지게 된다.

이러한 본 실시예의 액정표시장치로 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트를 얻었다. 또, 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상도 인식되지 않고, 플리커를 발생시키는 일도 없이 높은 표시품위가 얻어졌다. 또한, 신호선(18,20)에 의한 인가전압만을 프레임반전구동으로 하는 것을 제외하고는, 상술한 것과 동일한 조건으로 화상표시를 행한 바, 전술한 것과 마찬가지로 양호한 컨트라스트비가 얻어졌고, 플리커도 인식되지 않았다.

이와 같이 구성하면, 제1구동회로(14a)에 의해 구동되는 제1주사선(16)에 의한 라인(SAi-1)의 기입동작과 동시에, 제2구동회로(14b)에 의해 구동되는 제2주사선(17)에 의해 그 후에 기입이 이루어지는 라인(SBi) 및 도시되어 있지 않은 다른 2개의 우수행의 라인(SBi+1,SBI+2)의 리세트동작을 행할 수 있다. 이와 같이, 임의의 라인에 있어서, 미리 복수의 리세트펄스에 의한 리세트동작을 행한 후, 기입동작이 행해지고, 게다가 리세트동작의 구동은 기입동작과는 다른 구동회로에 의해 실시할 수 있다. 리세트동작을 위해 기입동작을 위한 기입시간을 희생하는 일이 없고, 또한 동시에 복수의 라인을 리세트할 수 있다.

따라서 임의의 라인에 있어서, 충분한 리세트동작과 그에 이어지는 충분한 기입시간에 의한 기입동작이 얻어져 기입부족에 의한 보지전압의 저하를 초래하는 일이 없다. 인가전압을 올리는 일없이 양호한 보지전압이 얻어지고, 또 기입 전의 리세트에 의해 「스텝응답」도 해소되어 컨트라스트를 향상시킬 수 있다. 더욱이 잔존히스테리시스에 의한 잔상도 발견되지 않고, 새김이나 플리커를 발생시키는 일도 없이 표시품위를 향상시킬 수 있다.

게다가, 신호선을 2개 배선하고, 주사선의 구동회로를 2개로 하지만, TFT는 증가하고 있지 않고, 제조시의 수율저하나 비용의 증가가 최소한으로 억제되어 생산성을 훼손하는 일도 없다. 또, 주사선(16,17)이 각각 제1구동계통(14a), 제2구동계통(14b)의 2계통으로 구동되기 때문에, 플리커대책에 가장 적합한 수평라인반전구동을 행하기 쉽게 된다. 상기와 같이, 신호선을 2개씩 나란히 설치하면 개구율이 떨어지지만, 예컨대 2개의 구동계통의 배선을 상하의 기판에 각각 설치하고, 신호선부분이 겹치도록 조합시키는 등 배선배치를 강구하면, 개구율의 저하는 회피할 수 있다.

제2실시예

다음에 본 발명의 제2실시예를 도 4a, 도 4b, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 제2실시예의 액정표시장치는, 전술한 제1실시예의 액정표시장치와 어레이기판의 구조가 다르지만, 그 외는 제1실시예와 동일하다. 즉, 참조부호 23은 어레이기판으로, 절연기판(27)상에 행렬모양으로 배열된 640×480의 화소전극(24)과, 이들을 구동하는 스위칭소자로서의 TFT(26)가 배열되어 있다. 어레이기판(23)은, 이것과 대향하는 투명기판(도시하지 않음)과의 사이에서, 액정재료로서 자발분극 150 nC/㎠, 응답시간 100㎲, 포화전압 5V의 무임계치 반강유전성 액정 A(Fukuda, Asia Display '95 digest, 61(1995))(도시하지 않음)를 협지하여 액정표시장치를 구성하고 있다.

어레이기판(23)의 절연기판(27)상에는, 상부 구동계통(upper driver; 28a)에 의해 구동되는 상부 주사선(30) 및 하부 구동계통(lower driver; 28b)에 의해 구동되는 하부 주사선(31)이 배선되어 있다. 더욱이 상부 주사선(30)에 교차하도록 상부 신호선군(32a)을 구성하는 상부 신호선(32)이 배선되고, 하부 주사선(31)에 교차하도록 하부 신호선군(32b)을 구성하는 하부 신호선(33)이 배선되어 어레이기판(23)의 중앙의 분리대(23a)를 경계로 상반분과 하반분으로 신호선군이 분할되어 있다.

주사선(30,31)과 신호선(32,33)의 각각의 교점 부근에는 TFT(26)가 설치되고, 더욱이 화소전극(24)이 TFT(26)에 전기적으로 접속되어 있다. 상반분의 화소전극(24a)은 상부 구동계통(28a)에 의해 구동되고, 하반분의 화소전극(24b)은 하부 구동계통(28b)에 의해 구동되는 바, 상반분 및 하반분의 화소전극(24)의 구동이 각각 독립적으로 행해지도록 되어 있다. 한편, 참조부호 36은 보조용량선이다.

다음에 도 5에 나타낸 어레이기판(23)의 등가회로를 참조하여 액정표시장치의 구동방법에 대해 설명한다(단, 도 5에서는 보조용량이 생략되어 있다). 이 어레이기판(23)의 TFT구동계(driver)는 VGA의 구동계와 동등하고, 상하부 신호선(32,33)에 의해 최대인가전압이 ±6V의 수평라인반전구동이 행해지고, 상하부 주사선(30,31)에 의해 1H시간이 32㎲의 주사가 행해진다.

도 7의 주사선구동파형에 나타낸 바와 같이, 본 구동방법에서는 임의의 행(주사선)을 선택할 때에 동시에 리세트되는 주사선의 갯수(n)가 3, 최종리세트펄스(R)로부터 기입펄스(S)까지의 블랭크수(m)가 2로 되고, 리세트전압이 공통전압과 같은 전위로 된다. 즉, 임의의 행의 기입과 동시에 다른 3행의 리세트가 행해지는 동작을 포함하는 구동이 행해진다.

보다 상세히 설명하면, 상부 구동계통(28a)에 의해 구동되는 상부 주사선(30)에 의한 기입동작과 동시에, 하부 구동계통(28b)에 의해 구동되는 하부 주사선(31)에 의한 리세트동작이 가능하다. 도 6의 주사선(SCi-1)의 기입펄스(S)에 의해 도 5의 대응하는 주사선(SCi-1)의 기입동작이 행해지고, 동시에 도 6의 주사선(SDj-1,SDj)의 리세트펄스(R)에 의한 도 5의 대응하는 주사선(SDj-1,SDj)의 리세트동작이 행해지며, 마찬가지로 도시되어 있지 않은 다른 1개의 주사선(SDj-2)도 동시에 리세트가 행해진다.

이 제2실시예의 액정표시장치로 화상표시를 행한 바, 제1실시예와 마찬가지로, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트가 얻어지고, 또 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상도 발견되지 않고, 플리커도 인식되지 않았다. 더욱이, 상하로 분할된 신호선(32,33)은 화소전극(24) 사이에는 1개씩밖에 배선되어 있지 않으므로, 제1실시예에 비해 개구율이 15% 증대되어, 같은 백라이트를 사용한 경우에는 제1실시예에 비해 표시휘도가 향상된다. 단, 장시간의 내구시험후에는, 액정표시장치에 따라서는 어레이기판(23)의 중앙분리대(23a)에 상하의 경계선이 간신히 보여지는 경우도 있었다.

이와 같이 구성하면, 임의의 주사선에 있어서 미리 복수의 리세트펄스에 의한 리세트동작을 행한 후, 기입동작을 행할 수 있다. 게다가, 리세트동작을 위해 기입동작을 위한 기입시간을 희생하는 일이 없고, 또한 동시에 복수의 주사선을 리세트할 수 있다. 따라서, 임의의 주사선에 있어서, 충분한 리세트동작과 그에 이어지는 충분한 기입시간에 의한 기입동작에 의해, 제1실시예와 마찬가지로 인가전압을 올리는 일없이 양호한 보지전압이 얻어지고, 또 기입 전의 리세트에 의해 「스텝응답」의 잔상이 해소되어 컨트라스트를 향상시킬 수 있으며, 또 새김이나 플리커를 발생시키는 일도 없이 표시품위를 향상시킬 수 있다.

게다가, 신호선을 1열마다 2개 배선하고, 주사선의 구동계통을 2개로 분할하지만, 1화소전극에 대해 신호선은 32, 33의 어느 것인가 1개 있으므로 개구율이 훼손되는 일도 없이 양호한 표시휘도가 얻어지고, 제조시의 수율저하나 비용의 증가를 일으키는 일도 없으며, 생산성을 훼손하는 일도 없다.

그에 반해, 비교예1로서 1화소전극에 대해 TFT와 신호선을 1개씩 갖추며 주사선을 1구동계통으로 구동하는 종래의 어레이기판을 사용하고, 다른 조건은 제1실시예와 동일한 액정표시장치를 형성하여 리세트동작을 행하지 않는 구동으로 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비는 20:1로 낮고, 「스텝응답」에 의한 잔상이 발견되어 표시품위가 제1실시예와 비교하여 떨어지는 것이 확인되었다.

다음에 비교예2로서, 비교예1에서 형성한 것과 같은 액정표시장치를 사용하고, 1주사선의 기입시간의 전반을 리세트동작으로 충당하는 구동을 행하여 화상표시를 행한 바, 「스텝응답」의 해소에 의해 잔존은 발견되지 않고, 플리커는 발생하지 않았지만, 기입부족에 의해 컨트라스트비는 20:1로 낮아 양호한 표시품위가 얻어지지 않았다.

제3실시예

다음으로 본 발명의 제3실시예에 대해 설명한다. 제3실시예에서는, 제1실시예에서의 액정표시장치의 액정재료를, 자발분극 150nC/㎠, 응답시간 100㎲, 포화전압 5V의 비뚤어진 나선형 강유전성 액정(deformed helix ferroelectric liquid cry stal)(이하, DHF액정이라 칭함) B로 바꾼 액정표시장치가 형성된다. 제1실시예와 마찬가지로, TFT구동계는 최대인가전압이 ±6V의 수평라인반전구동을 실행하고, 1H시간이 32㎲의 VGA의 구동계와 동등한 것이다. 임의의 행을 선택한 때에 동시에 리세트되는 주사선의 갯수(n)를 2, 최종리세트펄스로부터 기입펄스까지의 블랭크수(m)를 2로 하여 구동이 행해진다.

여기서, 이 DHF액정(B)은, 인가전압-광투과율곡선이 0V를 중심으로 비대칭으로 되는 점이 제1실시예에서 사용한 액정재료(A)와 다르고, 응답속도도 액정재료(A)보다 빠르다.

본 실시예의 액정표시장치를 제1실시예의 액정표시장치의 구동방법으로 화상표시시킨 바, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트가 얻어졌다. 또, 「스텝응답」이 해소됨으로써 잔상도 발견되지 않고, 또 수평라인반전의 효과에 의해 플리커도 인식되지 않았으며, 높은 표시품위가 얻어졌다.

이와 같이 구성하면, 제조시의 수율이나 비용의 증가를 최소한으로 억제하고, 생산성을 훼손하는 일없이 제1실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 임의의 주사선에 있어서 리세트동작을 행한 후, 충분한 기입시간을 갖는 기입동작이 가능하여 보지전압의 저하가 방지된다. 또, 기입 전의 리세트에 의한 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상도 발견되지 않아 컨트라스트가 개선되고, 플리커도 발생하지 않아 표시품위가 향상된다.

다음으로 비교예3으로서, 제2실시예에서의 액정표시소자의 액정재료를, 자발분극 150nC/㎠, 응답시간 100㎲, 포화전압 5V의 비뚤어진 나선형 강유전성 액정 B로 바꾼 액정표시장치에 대해 특성을 평가했다. TFT구동계는, 최대인가전압이 ±6V의 프레임반전구동을 실행하고, 1H시간이 32㎲의 VGA의 구동계와 동등한 것이 사용되었다. 임의의 행을 선택한 때에 동시에 리세트되는 주사선의 갯수(n)를 2, 최종리세트펄스로부터 기입펄스까지의 블랭크수(m)를 2로 하여, 제2실시예의 구동방법으로 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트가 얻어졌다. 다만, 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상도 발견되지 않았지만, 플리커가 발생하여 버렸다.

다음에 비교예4로서, 도 7에 나타낸 바와 같이 1화소(37)에 대해 2개의 TFD (38a,38b), 기입동작을 행하는 데이터라인(39), 리세트동작을 행하는 기준라인(40), 주사선(56), 화소전극(57)을 갖춘 어레이기판(41)을 이용한 액정표시장치의 평가를 행했다. 본 비교예의 표시장치는, 상기의 구성 이외는 제1실시예와 동일 조건으로 형성했다.

리세트동작을 행한 후 기입동작을 하는 구동을 행하여 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트가 얻어졌다. 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상도 발견되지 않았지만, TFD(38a,38b)의 특성의 화소에 의한 변동에 의해 표시의 불균일이 생겼다. 본 비교예의 구성은, 스위칭소자 및 신호선이 공히 2개씩 있기 때문에, 비용의 상승을 초래함과 더불어, 수율의 저하에 따른 생산성의 저하에 의해서도 비용이 상승할 가능성이 있다. 더 나아가서는, 개구율의 저하에 의해 표시휘도가 저하되고, 표시품위가 떨어졌다.

제4실시예

다음으로 본 발명의 제4실시예에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 제4실시예는, 제1실시예에서의 액정표시장치를 사용하고, 리세트동작을 행하는 대신에 제1실시예의 기입시간의 2배인 2H시간의 기입동작을 행하며, 더욱이 그 직전에 0∼2H시간으로 프리챠지를 행하는 것이다. 즉, 어레이기판(10)의 주사선(16, 17)의 구동계통이 2계통 있으므로, 동일 주사선수이면 주사선의 구동계통이 단일의 것에 비해, 각 주사선의 기입시간을 2배로 하는 것이 가능하다. 따라서, 도 9에 나타낸 바와 같이 2H 전부를 기입시간으로서 사용할 수 있다.

이와 같이 구성하면, 2배의 기입시간의 전반은 다른 라인의 데이터를 이용하는 오버랩 스캔(overlap scan)과 달리, 기입시간중에는 모두 소망하는 데이터를 기입할 수 있다. 따라서, 기입부족에 의한 보지전압의 저하를 일으키는 일이 없고, 또 리세트를 행하지 않아도 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상이 소거되어 컨트라스트비가 향상된다. 또, 오버랩 스캔에 비해, 흐릿해지는 일없이 보다 선명한 표시화상이 얻어진다.

더욱이, 모든 계조(gray level) 사이의 응답시간이 2H시간이하인 것과 같은 특성을 갖는 액정재료 등에 있어서는, 리세트동작을 행하지 않고 기입시간을 배증(倍增)하는 구동방법 쪽이 보다 바람직한 경우도 있다.

더욱이, 주사선의 기입시간을 2배로 하고, 도 9에 파선으로 나타낸 바와 같이 오버랩 스캔과 마찬가지로 기입 직전의 1H시간을 사용하여 프리챠지를 행하면(O으로 표시), 프리챠지후에 소망하는 데이터의 충분한 기입시간을 갖기 때문에, 통상의 오버랩 스캔과 비교하여 보다 선명한 표시화상이 얻어진다. 이 구동방법은, 모든 계조 사이의 응답시간이 2H이하라는 조건은 만족시키지 않지만, 3H이하의 조건을 만족시키는 특성을 갖는 액정재료 등에 유효하다.

제5실시예

다음으로 본 발명의 제5실시예에 대해 도 10 및 도 11를 참조하여 설명한다. 제5실시예는, 제2실시예에서의 액정표시장치를 사용하고, 리세트동작을 행하는 대신에 제2실시예의 기입시간의 2배인 2H시간의 기입동작과, 그 직전에 0∼2H시간으로 프리챠지를 행하는 것이다. 즉, 어레이기판(23)의 주사선(30,31)의 구동계통이 2계통 있으므로, 제4실시예와 마찬가지로 그 주사선의 기입시간을 2배로 하는 것이 가능하다. 따라서, 도 11에 나타낸 바와 같이 2H 전부를 기입시간으로서 사용할 수 있다.

이와 같이 구성하면, 제4실시예와 마찬가지로, 오버랩 스캔에 비해, 흐릿해지는 일없이 보다 선명한 표시화상이 얻어진다. 또, 리세트동작을 행하는 구동에 비해서도, 액정재료에 따라서는 기입시간을 배증하는 구동방법 쪽이 보다 바람직한 경우도 있다.

더욱이, 주사선의 기입시간을 2배로 하고, 더욱이 도 11에 파선으로 나타낸 바와 같이 오버랩 스캔과 마찬가지로 기입 직전의 1H시간을 사용하여 프리챠지를 행함으로써(O으로 표시), 통상의 오버랩 스캔과 비교하여 보다 선명한 표시화상을 얻을 수 있다.

제6실시예

이하, 본 발명의 제6실시예를 도 12a, 도 12b, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다. 참조부호 46은 어레이기판으로, 절연기판(50)상에 640×480의 행렬모양으로 배열되는 화소전극(47)과, 이들을 구동하는 스위칭소자로서 TFT(48)가 형성되어 있다. 어레이기판(46)과 이것과 대향하는 투명기판(도시하지 않음)과의 사이에, 액정재료로서 제1실시예에 이용한 것과 같은 자발분극 150nC/㎠, 응답시간 100㎲, 포화전압 5V의 무임계치 반강유전성 액정 A(도시하지 않음)이 협지되어 액정표시장치가 구성되어 있다.

어레이기판(46)의 절연기판(50)상에는, 주사선(51) 및 신호선(52)이 행렬모양으로 배선되고, 그 교점 부근에는 TFT(48)가 설치된다. TFT(48)의 일단에는 화소전극(47)이 전기적으로 접속되고, 단일 구동계통으로 구동되는 주사선(51)에 의해 신호선(52)이 순차적으로 구동되도록 되어 있다. 한편, 참조부호 54는 보조용량선이다.

다음에 도 13에 나타낸 어레이기판(46)의 등가회로를 참조하여 액정표시장치의 구동방법에 대해 설명한다(단, 도 13에서는 보조용량이 생략되어 있다). 이 표시장치의 TFT구동계는, 신호선(52)에 의한 최대인가전압이 ±6V, 1H시간이 32㎲의 VGA의 구동계와 동등하고, 도 14의 주사선구동파형에 나타낸 바와 같이 리세트기간 할당시간을 1H시간의 1/3, 동시에 리세트되는 갯수(n)를 4, 최종리세트펄스로부터 기입펄스까지의 블랭크수(m)를 1로 하고, 리세트전압은 공통전압과 같은 전위로 하여, 복수의 행의 화소가 동시에 리세트되는 동작을 포함한 구동이 행해졌다. 단, 기입펄스(S) 및 리세트펄스(R)는, TFT(48)의 상승시간이 3㎲인 것을 고려하여 펄스개시시각을 수㎲ 빨리 하는 등의 조정이 적절히 행해졌다.

즉, 주사선(51)에 의한 임의의 행으로의 기입동작 전에, 다른 행의 리세트동작과 동시에 복수회 리세트동작이 행해진다. 도 13의 주사선(SAi-1)에 있어서는, 주사선(51)의 주사에 의한 도 14에 나타낸 기입펄스(S)에 의한 기입동작 전에, 도시하지 않은 앞의 4라인에 걸쳐서 각각의 기입이 행해지는 1H시간의 1/3을 사용하여 행해지는 리세트동작에 의해, 4회의 리세트가 행해지게 된다. 이때, 도 14에 나타낸 바와 같이 주사선(SAi-1)의 기입이 행해지는 1H시간의 1/3을 사용하여 주사선(SAi,SAi+1,SAi+2), 도시하지 않은 뒤의 1라인(SAi+3)의 계 4라인에 리세트동작이 행해지게 된다.

이 제6실시예의 액정표시장치로 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트가 얻어지고, 또 「스텝응답」도 해소됨으로써 잔상도 인식되지 않아 높은 표시품위가 얻어졌다.

이와 같이 구성하면, 주사선(SAi-1)으로의 기입 전에, 그 앞의 라인의 기입이 행해지는 1H시간의 1/3을 사용한 리세트동작이 4회 행해지고 있고, 1회의 리세트시간을 짧게 해도 4회의 리세트시간을 합계하면 충분한 리세트시간이 얻어지게 되어 확실히 리세트가 이루어진다. 이에 따라, 보지전압의 저하가 억제되어, 인가전압을 올리는 일없이 양호한 보지전압이 얻어진다. 또, 기입 전의 리세트에 의해 「스텝응답」도 해소되어 컨트라스트가 향상되고, 플리커를 발생시키는 일도 없이 표시품위를 향상시킬 수 있다.

게다가, 1화소전극(47)에 대해 TFT(48) 및 신호선(52)을 1개씩 갖추고 단일의 구동계통으로 주사선을 순차 주사하는 종래의 어레이기판을 사용하는 것이 가능하고, 스위칭소자나 배선의 증가에 의한 비용의 상승이 방지되며, 제조시의 수율의 저하에 의한 비용의 상승을 발생시키는 일도 없다.

그에 반해, 비교예5로서 제6실시예와 같은 액정표시장치를 사용하고, 리세트동작을 행하지 않는 구동으로 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비는 10:1로 낮고, 「스텝응답」에 의한 잔상도 인식되어 표시품위가 떨어졌다.

다음에, 비교예6으로서 제6실시예와 같은 액정표시장치를 사용하고, 주사시 그 선택된 라인으로, 1H시간의 1/3을 리세트동작으로 충당하여 기입 직전에 리세트동작을 행한 후 기입동작을 행하는, 종래의 리세트동작을 행하는 구동으로 화상표시를 행한 바, 「스텝응답」이 해소되어 잔상은 거의 인식되지 않았지만 약간 남아 있고, 컨트라스트비도 20:1까지밖에 개선되지 않아 양호한 표시품위가 얻어지지 않았다.

제7실시예

다음으로 본 발명의 제7실시예에 대해 설명한다. 제7실시예에서는, 제6실시예에서의 액정표시장치의 액정재료를, 자발분극 150nC/㎠, 응답시간 100㎲, 포화전압 5V의 DHF액정 B로 바꾼 액정표시장치가 사용된다. 제6실시예와 마찬가지로, TFT구동계는 최대인가전압이 ±6V의 수평라인반전구동을 실행하고, 1H시간이 32㎲의 VGA의 구동계와 동등한 것이 사용된다. 리세트기간 할당시간을 1H시간의 1/3, 동시에 리세트되는 주사선의 갯수(n)를 2, 최종리세트펄스로부터 기입펄스까지의 블랭크수(m)를 1로 해서 복수의 주사선이 동시에 리세트되는 동작을 포함한 구동을 행하여 화상표시를 행한 바, 컨트라스트비 30:1로 양호한 컨트라스트가 얻어졌고, 또 「스텝응답」의 해소에 의해 잔상도 인식되지 않았다.

이와 같이 구성하면, 제6실시예와 마찬가지로, 1회의 리세트시간은 짧아도 합계로 충분한 리세트시간이 얻어져 확실히 리세트가 이루어진다. 이에 따라, 보지전압의 저하가 억제되어, 인가전압을 올리는 일없이 양호한 보지전압이 얻어진다. 또, 기입 전의 리세트에 의해 「스텝응답」도 해소되어 잔상도 발견되지 않아 컨트라스트가 향상되고, 플리커를 발생시키는 일도 없이 표시품위를 향상시킬 수 있다.

다음에 비교예7로서, 제7실시예에서의 액정표시장치를 사용하고, 리세트기간 할당시간을 1H시간의 1/10, 동시에 리세트되는 주사선의 갯수(n)를 2, 최종리세트펄스로부터 기입펄스까지의 블랭크수(m)를 2로 해서 복수의 주사선이 동시에 리세트되는 동작을 포함한 구동을 행하여 화상표시를 행한 바, 리세트펄스의 합계시간이 지나치게 짧기 때문에 리세트동작이 완전히 행해지지 않아 「스텝응답」에 의한 잔상이 인식되고, 또 컨트라스트비도 25:1로 저하되어 표시품위가 저하하고 있었다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서의 변경이 가능한 바, 제1∼제3실시예에 있어서 동시에 리세트동작을 행하는 주사선의 수(n) 및 블랭크수(m)는 임의이다. 그렇지만, 동시에 리세트하는 주사선의 수가 지나치게 많으면 표시화상 위에 리세트상태가 나타나 버리기 때문에, 화상 위에 영향을 일으키지 않는 범위로 설정할 필요가 있는 바, 동시에 리세트되는 주사선의 수(n)가 1∼10, 블랭크수가 0 혹은 2 혹은 4의 어느 하나인 것이 보다 바람직하다.

또 제6 및 제7실시예에 있어서는, 동시에 리세트동작을 행하는 주사선의 수(n) 및 블랭크수(m)는, 표시화상 위에 리세트상태가 나타나지 않는 범위인 동시에, 리세트합계시간이 충분히 리세트할 수 있는 시간인 것이 필요하다. 더욱이, 기입시간중의 리세트동작에 할당되는 시간도, 기입동작을 훼손하지 않는 정도로 설정할 필요가 있고, 동시에 리세트되는 라인의 수(n)가 1∼10, 블랭크수가 0∼3, 1H시간중 리세트동작에 충당되는 시간은 1/6∼1/2인 것이 보다 바람직하다.

더욱이, 액정표시소자가 사용되는 온도범위는 0℃∼50℃정도이지만, 액정재료의 응답속도는 이 범위내에 있어서 어느 정도의 온도의존성이 있고, 동시에 리세트되는 라인의 수(n) 및 블랭크수(m)를 소정치로 고정해 버리면, 온도에 따라서는 표시화상이 보기 어렵게 되는 경우가 있다. 이 때문에, 온도검지수단 및 이 온도검지수단으로부터의 검지결과에 따라 동시에 리세트되는 라인의 수(n) 혹은 블랭크수(m)를 자동조정가능한 제어회로를 설치한다거나, 혹은 화상을 확인하면서 조정손잡이에 의해 수동으로 동시에 리세트되는 라인의 수(n) 혹은 블랭크수(m)를 조정하도록 하면, 온도에 따르지 않고 보다 양호한 표시를 확실히 얻을 수 있게 된다.

또, 도 15에 나타낸 바와 같이, 예컨대 제1실시예에서 사용한 액정표시장치와 동일한 액정표시장치(58)를 상하에 2개 인접시켜 보다 대형의 표시장치를 얻는 등으로 해도 좋다. 1매의 액정표시장치를 사용한 경우에는, 통상의 대형 고정세화(高精細化)에 의해 라인수가 증대되어 1라인의 기입시간을 단축시키지 않을 수 없다. 또, 액정재료의 응답속도의 고속화 개량에는 한계가 있어, 응답시간에 비해 기입시간을 그다지 단축할 수 없다. 이 때문에, 액정표시장치 2개를 상하에 배열하여 2화상 구동으로 하면, 기입시간을 단축하지 않고 라인수를 2배로 할 수 있어 액정표시장치의 대형 고정세화의 실현이 도모된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고속이면서 넓은 시야각을 얻을 수 있고, 저구동전압화나 저비용화를 방해하는 일없이 반전장에 의한 보지전압의 저하를 방지하고 또한 「스텝응답」을 해소하여 컨트라스트비의 저하를 방지하며 더 나아가서는 잔존히스테리시스에 의한 잔상이나 불순물의 치우침에 의한 새김이나 플리커를 해소하여 표시품위의 향상을 도모하는 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다.

Claims

제1주표면을 갖는 제1기판과,

상기 제1기판의 제1주표면상에 행렬모양으로 배열된 복수의 화소전극,

각각이 도통로와 그 도통을 제어하는 제어단자를 갖추고, 상기 도통로의 일단이 상기 복수의 화소전극의 대응하는 1개에 접속되어 있는 복수의 스위칭소자,

상기 제1기판의 제1주표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제1기판의 제1주표면과 대향하는 제2주표면을 갖는 제2기판,

상기 제2기판의 제2주표면상에 형성되고, 상기 복수의 화소전극과 대향하는 부분을 갖는 공통전극,

상기 제1기판의 제1주표면과 상기 제2기판의 제2주표면 사이에 협지된 자발(自發)분극을 갖는 액정재료,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 소정수의 신호선을 포함하고 상기 소정수의 신호선의 각각은 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자중의 선택된 소자군의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선군,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선 및,

상기 복수의 주사선중의 소정수의 주사선을 각각 구동하는 복수의 주사선 드라이버를 구비하고,

상기 복수의 주사선 드라이버는 상기 소정수의 신호선에 각각 대응하여 설치되며,

상기 복수의 주사선 드라이버의 각각은 각각이 상기 복수의 스위칭소자의 상기 선택된 소자군의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 상기 복수의 주사선중의 대응하는 주사선을 구동하고, 대응하는 상기 소정수의 주사선중의 임의의 1개의 기입동작을 실행함과 동시에, 상기 임의의 1개 이외의 적어도 1개의 상기 주사선의 보지전압을 일정전압으로 하는 리세트동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 신호선군에 포함된 상기 소정수의 신호선은, 기수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 우수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 복수의 주사선 드라이버는, 상기 기수행의 상기 복수의 스위칭소자를 통해 기입동작 및 리세트동작을 실행하는 제1주사선 드라이버와, 상기 우수행의 상기 복수의 스위칭소자를 통해 기입동작 및 리세트동작을 실행하는 제2주사선 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1기판이 복수의 표시영역으로 분할되고, 상기 복수의 표시영역의 각각에 있어서,

상기 복수의 신호선군에 포함된 상기 소정수의 신호선은, 기수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 우수행의 상기 복수의 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 복수의 주사선 드라이버는, 상기 기수행의 상기 복수의 스위칭소자를 통해 기입동작 및 리세트동작을 실행하는 제1주사선 드라이버와, 상기 우수행의 상기 복수의 스위칭소자를 통해 기입동작 및 리세트동작을 실행하는 제2주사선 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 스위칭소자의 각각이 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1주표면을 갖는 제1기판과,

상기 제1기판의 제1주표면상에 행렬모양으로 배열된 복수의 화소전극,

각각이 도통로와 그 도통을 제어하는 제어단자를 갖추고, 상기 도통로의 일단이 상기 복수의 화소전극의 대응하는 1개에 접속되어 있는 복수의 스위칭소자,

상기 제1기판의 제1주표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제1기판의 제1주표면과 대향하는 제2주표면을 갖는 제2기판,

상기 제2기판의 제2주표면상에 형성되고, 상기 복수의 화소전극과 대향하는 부분을 갖는 공통전극,

상기 제1기판의 제1주표면과 상기 제2기판의 제2주표면 사이에 협지된 자발분극을 갖는 액정재료,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 소정수의 신호선을 포함하고 상기 소정수의 신호선의 각각은 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자중의 선택된 소자군의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선군,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선 및,

상기 복수의 주사선중의 소정수의 주사선을 구동하고, 상기 소정수의 신호선에 각각 대응하여 설치되며, 상기 대응하는 주사선의 각각은 각각이 상기 복수의 스위칭소자의 상기 선택된 소자군의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 상기 복수의 주사선중의 대응하는 주사선을 구동하는 복수의 주사선 드라이버를 구비하는 액정표시장치를 준비하는 단계와,

상기 복수의 주사선 드라이버의 각각이, 대응하는 상기 소정수의 주사선중의 임의의 1개의 기입동작을 실행함과 동시에, 상기 임의의 1개 이외의 적어도 1개의 상기 주사선의 보지전압을 일정전압으로 하는 리세트동작을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 임의의 1행으로의 기입동작과 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수를 1∼10으로 하고, 상기 주사선의 각각에 있어서 상기 리세트동작을 시키기 위한 리세트펄스와 상기 기입동작을 시키기 위한 기입펄스 사이의 블랭크시간(t)을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, 0.2T/n, 4T/n중의 어느 하나로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수 및 상기 블랭크시간을 각각 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 소정수의 신호선은, 기수행의 상기 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 우수행의 상기 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 복수의 주사선 드라이버의 1개가 상기 기수행의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 복수의 주사선 드라이버의 다른 1개가 상기 우수행의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하고, 상기 복수의 주사선 드라이버의 상기 다른 1개가 상기 우수행의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 기수행의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 임의의 1행으로의 기입동작과 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수를 1∼10으로 하고, 상기 주사선의 각각에 있어서 상기 리세트동작을 시키기 위한 리세트펄스와 상기 기입동작을 시키기 위한 기입펄스 사이의 블랭크시간(t)을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, 0.2T/n, 4T/n중의 어느 하나로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수 및 상기 블랭크시간을 각각 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 소정수의 신호선은, 상기 제1기판의 상반분의 상기 스위칭소자에 접속되는 제1신호선과, 상기 제1기판의 하반분의 상기 스위칭소자에 접속되는 제2신호선을 포함하고,

상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 복수의 주사선 드라이버의 1개가 상기 제1기판의 상반분의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 복수의 주사선 드라이버의 다른 1개가 상기 제1기판의 하반분의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하고, 상기 복수의 주사선 드라이버의 상기 다른 1개가 상기 제1기판의 하반분의 주사선의 임의의 1개의 기입동작을 함과 동시에, 상기 제1기판의 상반분의 주사선의 적어도 1개의 리세트동작을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제12항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 임의의 1행으로의 기입동작과 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수를 1∼10으로 하고, 상기 주사선의 각각에 있어서 상기 리세트동작을 시키기 위한 리세트펄스와 상기 기입동작을 시키기 위한 기입펄스 사이의 블랭크시간(t)을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, 0.2T/n, 4T/n중의 어느 하나로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제12항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수 및 상기 블랭크시간을 각각 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제1주표면을 갖는 제1기판과,

상기 제1기판의 제1주표면상에 행렬모양으로 배열된 복수의 화소전극,

각각이 도통로와 그 도통을 제어하는 제어단자를 갖추고, 상기 도통로의 일단이 상기 복수의 화소전극의 대응하는 1개에 접속되어 있는 복수의 스위칭소자,

상기 제1기판의 제1주표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제1기판의 제1주표면과 대향하는 제2주표면을 갖는 제2기판,

상기 제2기판의 제2주표면상에 형성되고, 상기 복수의 화소전극과 대향하는 부분을 갖는 공통전극,

상기 제1기판의 제1주표면과 상기 제2기판의 제2주표면 사이에 협지된 자발분극을 갖는 액정재료,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 k개(k≥2)의 신호선을 포함하고 상기 k개의 신호선의 각각은 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자중의 선택된 소자군의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선군,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선 및,

상기 복수의 주사선중의 소정수의 주사선을 구동하고, 상기 k개의 신호선에 각각 대응하여 설치되며, 상기 대응하는 주사선의 각각은 각각이 상기 복수의 스위칭소자의 상기 선택된 소자군의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 상기 복수의 주사선중의 대응하는 주사선을 구동하는 k개의 주사선 드라이버를 구비하는 액정표시장치를 준비하는 단계와,

상기 k개의 주사선 드라이버의 각각이, 대응하는 상기 복수의 주사선중의 임의의 1개에 기입할 때의 기입시간의 폭을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, k×T/n으로 하여 기입동작을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제15항에 있어서, 상기 기입동작을 실행하는 단계는, 임의의 주사선의 기입동작을 실행하기 직전의 0∼k×T/n시간의 사이에 화소전압의 프리챠지를 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제1주표면을 갖는 제1기판과,

상기 제1기판의 제1주표면상에 행렬모양으로 배열된 복수의 화소전극,

각각이 도통로와 그 도통을 제어하는 제어단자를 갖추고, 상기 도통로의 일단이 상기 복수의 화소전극의 대응하는 1개에 접속되어 있는 복수의 스위칭소자,

상기 제1기판의 제1주표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제1기판의 제1주표면과 대향하는 제2주표면을 갖는 제2기판,

상기 제2기판의 제2주표면상에 형성되고, 상기 복수의 화소전극과 대향하는 부분을 갖는 공통전극,

상기 제1기판의 제1주표면과 상기 제2기판의 제2주표면 사이에 협지된 자발분극을 갖는 액정재료,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 열방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 열에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 열의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 도통로의 다른 일단에 접속되는 복수의 신호선 및,

상기 제1기판의 제1주표면에 상기 행방향으로 연재하듯이 거의 평행하게 배열되고, 상기 행에 대응하여 형성되며, 각각이 상기 행의 대응하는 1개에 포함되는 상기 복수의 스위칭소자의 각각의 상기 제어단자에 접속되는 복수의 주사선을 구비하는 액정표시장치를 준비하는 단계와,

상기 복수의 주사선의 임의의 1개에 기입동작을 하는 단계 및,

상기 복수의 주사선의 임의의 1개에 기입동작을 하는 단계 전에, 상기 임의의 1개 이외의 주사선에 대해 보지전압을 일정전압으로 하는 리세트동작을 실행함과 동시에, 상기 임의의 1개의 주사선에 상기 리세트동작을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제16항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 리세트동작을 시키기 위한 리세트시간을, 1프레임시간을 T, 상기 주사선의 총수를 n으로 했을 때, T/(2n)이하로 하고 상기 기입동작을 실행하는 단계 전에 복수회의 리세트동작을 행하는 단계를 포함하고,

상기 기입동작을 실행하는 단계는, 상기 임의의 1개의 주사선 이외의 주사선의 리세트동작이 완료된 직후에 상기 기입동작이 개시되고, 상기 기입동작이 행해지는 기입시간과 상기 리세트시간의 합계가 T/n으로 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제18항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 상기 리세트시간을 T/(6n)∼T/(2n)으로 하고, 상기 주사선의 임의의 1개와 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수를 1∼10으로 하며, 상기 주사선의 각각에 있어서 최후의 리세트동작으로부터 기입동작까지의 블랭크시간을 0∼3T/n으로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제19항에 있어서, 상기 리세트동작을 실행하는 단계는, 동시에 리세트동작되는 상기 주사선의 수 및 상기 블랭크시간을 각각 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.