KR100294279B1

KR100294279B1 - 평면표시장치및표시방법

Info

Publication number: KR100294279B1
Application number: KR1019980012693A
Authority: KR
Inventors: 야스유키 온다
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 2001-07-19
Also published as: KR19980081258A; US6084562A; TW515924B

Abstract

본 발명은 액정표시장치로 대표되는 평면표시장치 및 그 표시방법에 관한 것으로서, 상기 액정표시장치에서는 X드라이버 회로 및 Y드라이버 회로가 제어회로의 제어 하, 표시 영역에서 화상을 골라내어 주사하고 공통 전극 구동회로는 제어회로의 제어 하, 공통전극에 공통전극신호를 공급하며, 골라낸 1주사기간 내에 공통전극을 구동하는 공통전극신호의 극성반전시간이 평균화되는 것을 특징으로 한다.

Description

평면표시장치 및 표시방법{PLANAR DISPLAY AND DISPLAYING METHOD}

본 발명은 액정표시장치로 대표되는 평면표시장치 및 그 표시방법에 관한 것이다.

평면표시장치는 박형, 경량, 저소비전력의 특징을 살려서 퍼스널 컴퓨터나 워드 프로세서 등의 표시장치로서, 텔레비젼 또는 차량용 네비게이션 시스템 또는 게임의 표시장치로서, 또한 투사형의 표시장치로서 각종 분야에 이용되고 있다.

그 중에서도, 각 표시화소에 스위치 소자가 전기적으로 접속되어 이루어진 액티브 매트릭스형 액정표시장치는 인접화소 사이에서 누화가 없는 양호한 표시화상을 실현할 수 있으므로 활발한 연구·개발이 이루어지고 있다.

액티브매트릭스형 액정표시장치에서는 복수의 박막 트랜지스터(TFT)가 주사선 및 신호선의 교차위치에 인접하여 각각 형성되고 각각 대응되는 화소전극을 선택적으로 구동하는 스위칭 소자로서 사용된다. 각 TFT의 게이트는 1주사선에 접속되고 드레인은 1신호선에 접속되며 소스는 1화소전극에 접속된다. 이 TFT는 주사선으로부터 주사 펄스의 상승에 따라 도통했을 때에 신호선으로부터의 신호전압을 화소전극에 공급한다. 화소전극 및 공통전극 간의 액정용량에는 전하가 충전되고 TFT가 주사 펄스의 하강에 따라 비도통이 된 후에도 유지된다.

그런데, 액정층내의 전계방향이 한방향으로 유지되면, 액정 이외의 물질이 이 전계에 따라서 액정셀 내를 이동하고 한쪽의 전극측에 모인다. 이것은 액정셀의 수명을 단축하는 원인이 된다. 종래, 이 해결책으로서 예를 들어 1프레임 기간마다 전계 방향을 반대방향으로 하기 위해 공통 전극의 전위에 대해서 신호 전압을 극성 반전시키는 프레임 반전 기술이 알려져 있다. 또한, 신호전압의 극성 반전은 플리커를 감소시키기 위해 예를 들어 1수평 주사 마다에도 실시되는 라인 반전 기술이 알려져 있다. 또한, 공통전극 구동회로는 이 신호 전압 진폭의 증대를 회피할 목적으로 적극적으로 프레임 반전 주기, 또한 라인 반전주기에 동기하여 기준 전위에 대해서 극성 반전된 공통 전극 구동신호를 출력하는 공통 반전 구동 기술이 알려져 있다. 이 경우, 신호전압은 그 중심 레벨을 기준으로 하여 레벨 반전되고 공통 전극 구동 신호는 이 신호전압의 레벨 반전마다 고레벨 구동신호 및 저레벨 구동 신호의 한쪽으로부터 다른쪽으로 반전된다.

그런데, 평면표시장치의 경우, 주사선의 수는 장치에 본래부터 고정되어 있지만, 일정한 주사선 수의 표시장치에 대해서, 그 주사선 수를 초과하는 영상신호를 표시시키는 경우, 초과한 만큼의 영상신호를 표시영역 전체에 걸쳐 주사선수 단위로 골라내어 간편하고 쉽게 표시시키고, 다양하게 주사시키는 것이 일반적으로 이루어지고 있다.

예를 들어, NTSC용의 234 주사선밖에 갖지 않은 표시장치에, PAL 등의 주사선수가 증가한 영상신호를 표시하는 경우, 1화면(1필드)내에 예를 들어 6개 중 1개의 영상신호 등, 특정의 영상신호를 차례로 골라내어 가는 방법이 있다.

또한, 6개 당 1개와 8개 당 1개 등의 골라내기를 번갈아 실시함으로써 골라내기의 규칙성을 완화하는 것도 알려져 있다.

이와 같은 것 중, 본 발명자들의 시험 연구의 결과, 골라내기의 규칙성에 따라서는 표시불량, 또는 액정의 수명의 저하를 초래하는 경우가 있는 것을 알았다.

본 발명의 목적은 각종 장치 고유의 주사선 수에 대한 골라내기 밀도의 변화, 또는 각종 영상신호의 골라내기 밀도의 변화에 대해서, 화상의 악화나 액정의 수명의 저하가 없는 평면표시장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 관한 액정표시장치의 액정패널의 부분적인 사시도,

도 2는 도 1에 도시한 액정패널의 단면구조를 도시한 도면,

도 3은 본 실시예의 액정표시장치의 회로구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 도 3에 도시한 회로구성을 더욱 상세하게 도시한 도면,

도 5는 도 4에 도시한 제어신호 발생회로의 구성을 상세하게 도시한 도면,

도 6은 도 5에 도시한 제어신호 발생회로에서 발생되는 신호의 타임 차트,

도 7은 도 5에 도시한 제어신호 발생회로의 제어에 의해 기준전위에 대해서 레벨 반전되는 공통전극 구동신호와 영상신호의 관계를 도시한 타임차트,

도 8은 본 실시예의 액정표시장치에서 7주사선 당 1개 골라내는 경우의 공통전극 구동신호의 파형을 종래와 비교하여 도시한 타임차트,

도 9는 본 실시예의 액정표시장치에서 6주사선 당 1개 골라내는 경우의 공통전극 구동신호의 파형을 종래와 비교하여 도시한 타임차트, 및

도 10은 본 실시예의 액정표시장치에서 6주사선 당 1개와 8주사선 당 1개를 번갈아 골라내는 경우의 공통전극 구동신호의 파형을 종래와 비교하여 도시한 타임차트이다.

본 발명에 의한 평면표시장치는 연속하여 보내져오는 영상 신호에 대해서 1주사기간, 주사를 정지하여 표시화상을 골라내는 경우, 주사를 정지하고 있는 기간에 공통 전극에 입력하는 극성반전신호의 상태를, 주사정지 기간내에서 극성의 평균화를 실시한다. 이에 의해, 프레임 기간 내에서 극성의 편향을 완화하고 이에 의해 액정의 수명의 저하를 방지하며, 표시화상의 악화를 방지한다.

즉, 본 발명의 평면표시장치는 복수의 화소로 이루어진 표시영역과, 복수의 화소에 대해서 공통으로 전기적 작용을 미치는 공통 전극과, 표시 영역을 주사하고 표시영역에 영상신호를 제공하는 영상신호제공부와, 극성 반전되는 구동신호를 공통 전극에 대해서 공급하는 공통 전극 구동부와, 주사 도중에서 일시적으로 주사를정지하고 표시영역에 제공되는 영상신호를 골라내도록 영상신호 제공부를 제어하는 제 1 제어부와, 주사를 정지하고 있는 기간에 공통 전극의 극성의 편향을 평균화하는 구동 신호를 공급하도록 공통 전극 구동부를 제어하는 제 2 제어부를 구비한다.

제 2 제어부는 공통전극의 극성 편향을 3주사선 마다 평균화하는 회로를 갖는다.

제 1 제어부는 영상신호 공급부에 의한 주사를 홀수개 당 1개 골라내는 회로를 갖는다. 또한, 제 2 제어부는 주사정지기간의 전반과 후반에서 구동신호의 극성을 반전시키는 회로를 갖는다.

또한, 제 2 제어부는 주사정지기간에 구동 신호 진폭을 다른 기간의 최대 진폭의 반분하는 회로를 갖는다.

또한, 본 발명에 의한 평면표시장치의 표시방법은 복수의 화소로 이루어진 표시영역을 주사하고, 표시영역에 영상신호를 제공하는 공정, 복수의 화소에 공통으로 전기적 작용을 미치는 공통 전극에 대해서, 극성 반전되는 구동신호를 공급하는 공정, 주사 도중에서 일시적으로 주사를 정지하고 표시영역에 제공되는 영상신호를 골라내는 공정, 및 주사를 정지하고 있는 기간에 공통 전극의 극성 편향을 평균화하는 구동신호를 공급하는 공정을 구비한다.

또한, 본 발명에 의한 평면표시장치는 화소전극 및 공통 전극 간의 전계에 응답하는 광변조층을 포함하는 복수의 표시화소가 배열된 수평화소라인을 n개 구비한 표시영역을 포함하는 표시 패널, 각 수평화소라인마다 대응하는 화소전극의 각각에 한 수평주사기간의 정수배의 주기로 제 1 기준전압에 대해서 극성이 반전되는영상신호를 공급하는 영상신호 공급부, 및 주기에 동기하여 공통 전극에 제 2 기준 전압에 대해서 극성이 반전되는 공통 전압을 공급하는 공통전극 구동부를 구비한 평면표시장치에 있어서, 영상신호가 1수직주사기간 당 m(m＞n)개의 화상 주사선 신호를 포함하는 경우, 소정 기간, 수평 화소 라인의 각 표시화소로 화상 주사선 신호가 인가되는 것을 금지하는 제 1 제어부와, 소정 기간내의 공통 전압의 평균값을 거의 제 2 기준 전압과 일치시키는 제 2 제어부를 포함한다.

본 발명의 평면표시장치에 의하면, 상술한 바와 같이 공통 전극에 주어지는 반전 신호의 극성의 편향을 항상, 길어야 3주사기간 내에 평균화하므로, 짝수개 당 1개를 골라내는 경우에도, 화질이나 액정수명을 개선할 수 있고, 또한 홀수개 주기 당 1개를 균일하게 골라낼 수 있으므로, 화상정보를 보다 정확하게 표시할 수 있다.

이하, 본 발명의 한 실시예에 관한 액정표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 액정표시장치(10)의 액정패널(17)을 부분적으로 도시하고, 도 2는 상기 액정패널의 단면구조를 도시한다.

액정표시장치(10)는 액정패널(17), X드라이버 회로(13), Y드라이버 회로(14), 제어회로(16) 및 공통전극 구동회로(15)를 적어도 포함한다. 액정패널(17)은 공통전극을 포함하고, 공통전극(12)은 공통전극 구동회로(15)에 의해 구동되며, 액정패널(17) 내에는 표시영역(11)이 구성된다.

액정패널(17)은 광투과성을 갖는 어레이기판(36) 및 대향기판(39) 사이에 액정(31)이 유지되는 구조를 갖는다. 그리고, 액정패널(17)의 외부 표면에는 편광판(PL1,PL2)이 배치된다. 액정패널(17)은 배면(背面)에 설치되는 평면 백라이트(LT)로부터 광확산판(DF)을 통하여 조사(照射)되는 광원광을 선택적으로 투과함으로써 화상을 표시한다.

어레이 기판(36)은 유리 플레이트(GS1) 상에 (m×3)×n 개의 화소전극(20)의 매트릭스 어레이와, 상기 화소전극(20)의 행을 따라서 각각 형성되는 주사선(Y1)으로부터 Yn(n은 예를 들어 234)과 이 화소전극(20)의 열을 따라서 각각 형성되는 신호선(X1)에서 Xm×3(m은 예를 들어 312)을 갖는다. 주사선(Y1에서 Yn)은 각각 화소전극(20)의 행을 선택하고 신호선(X1에서 Xm×3)은 각각 선택행의 화소전극(20)에 신호전압을 인가하기 위해 설치된다.

어레이 기판에 대해서는 (m×3)×n개의 TFT(24)가 주사선(Y1에서 Yn) 및 신호선(X1에서 Xm×3)의 교차위치에 인접하여 각각 형성되어 있다. TFT(24)는 활성층으로서 비정질 실리콘막을 포함하고, 각각 대응하는 화소전극(20)을 선택적으로 구동하는 스위칭 소자로서 기능하고, 표시 화소에 대응하여 설치된 화소전극(20)은 표시영역(11)을 구성한다. 각 TFT(24)의 게이트(24C)는 주사선(Y1에서 Yn) 중 1개에 접속되고 이 게이트(24C) 상에 게이트 절연막(24D)을 통하여 활성층(21)이 배치된다. 그리고, 이 활성층(21)에 저항 접촉층을 통하여 접속되는 드레인(29)은 신호선(X1에서 Xm×3) 중 1개에 접속되고 소스(28)는 전체 화소전극(20) 중 1개에 접속된다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이 보조용량선(26)이 화소전극(20)의 행을 따라서 형성된다. 각 화소전극(20)은 공통전극(12)과의 용량결합에 의해액정용량(CLC)을 형성하고, 보조용량선(26)과의 용량결합에 의해 보조용량(CS)을 형성한다.

대향기판(39)은 투명공통전극(12), 칼라필터층(FL), 유리 플레이트(GS2) 및 편광판(PL2)을 갖는다. 편광판(PL2)은 유리 플레이트(GS2)를 덮어 설치되고, 액정층(31)으로부터의 투과광을 편광한다. 공통 전극(12)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 구성되고 편광판(PL1)과는 반대쪽에서 유리 플레이트(GS2) 상에 형성되며, 화소전극(20)의 매트릭스 어레이에 대향한다. 칼라필터층(FL)은 이 공통전극(12)을 덮어 유리 플레이트(GS2)상에 형성된다. 칼라필터층(FL)은 연속한 3열의 화소전극(20) 마다 각각 설치되는 복수의 칼라 필터 그룹을 갖는다. 각 칼라필터 그룹은 제 1 열의 화소전극(20)에 대향하는 적색 필터 스트라이프(FLR), 제 2 열의 화소전극(20)에 대향하는 녹색 필터 스트라이프(FLG), 제 3 열의 화소전극(20)에 대향하는 청색 필터 스트라이프(FLB), 및 이들 스트라이프(FLR,FLG 및 FLB) 상호의 경계에 설치되어 각각 대응하는 신호선(Xi)에 대향하는 차광 스트라이프(FLX)를 갖는다. 또한, 액정층(31)은 도시하지 않은 제 1 배향막을 통하여 어레이 기판(36) 표면에 접합하고, 도시하지 않은 제 2 배향막을 통하여 대향기판(39)의 표면에 접합한다.

상술한 액정패널(17)에서는 234개의 수평화소라인이 NTSC영상신호의 1필드 당의 수평영상 신호수에 대응하여 설치되고, 열방향(즉, 표시화면의 수직방향)에서 차례로 선택된다. 각 수평화소라인은 1행의 화소전극(20)을 포함하고, 이 화소전극(20)의 각각은 대응박막 트랜지스터(24), 편광판의 대응부, 액정층의 대응부, 공통전극의 대응부, 및 칼라필터층의 대응부와 협력하여 1화소를 구성한다. 각 수평화소 라인은 적색, 녹색, 청색의 3화소로 각각 구성되는 120개의 칼라화소 그룹을 포함한다.

즉, 3K-2(K=1,2,3…)열의 화소전극(20)은 적색의 화소를 구동하기 위해 사용되고 3K-1(K=1,2,3…)열의 화소전극(20)은 녹색의 화소를 구동하기 위해 사용되며, 3K(K=1,2,3…)열의 화소전극(20)은 청색의 화소를 구동하기 위해 사용된다.

도 3은 액정표시장치(10)의 회로 구성을 개략적으로 도시하고, 도 4는 이 도 3에 도시한 회로구성을 더욱 상세하게 도시한다.

표시제어부(18)는 외부로부터 공급되는 영상신호(VS)로부터 수직 동기 신호(VD) 및 수평 동기 신호(VH)를 추출하고, 또 영상신호(VS)가 NTSC방식 및 PAL방식 중 어떤 것인지를 검출하는 검출부(61)와, 검출부(61)에 의해 검출된 방식에 대응하여 신호선(X1-Xm×3)을 구동하는 X드라이버 회로(13)와, 상기 X드라이버 회로(13)가 신호선(X1-Xm×3)을 구동하는 동작에 동기하여 주사선(Y1-Yn)을 하나씩 선택하는 Y드라이버 회로(14)와, 검출부(61)에 의해 검출된 방식에 대응하여 여러가지 제어신호를 Y드라이버 회로(14)에 공급하는 제어신호 발생회로(71)를 구비한다. 검출부(61) 및 제어신호 발생회로(71)는 도 3에 도시한 제어회로(16)를 구성한다.

검출부(61)는 수직 동기신호(VD)의 간격이 NTSC방식에 대응하는 1/30초인지 여부를 체크함으로써 영상신호(VS)의 방식을 검출하고, 검출 결과에 대응하여 지정되는 NTSC 표시 모드 및 PAL 표시모드의 한쪽을 표시하는 모드 신호(SNP)를 제어신호 발생회로(71)에 공급한다. 이 모드 신호(SNP)는 수직 동기 신호(VD) 및 수평동기신호(VH)와 함께 제어신호 발생회로(71)에 공급된다. 또한, 제어신호 발생회로(71)는 영상신호(Vs)의 반전구동을 실시하기 위해, 1수평주사 마다 또는 1수평주사 당 2회 번갈아 0V 및 +5V의 한쪽으로부터 다른쪽으로 변화하는 예를 들어 도 7에 도시한 극성반전신호(POL)를 영상신호 반전회로에 공급한다. 이 극성반전신호(POL)는 공통전극 구동회로(15)에도 공급된다.

X드라이버 회로(13)는 m × 3단의 시프트레지스터 및 샘플 홀드 회로등으로 구성되고 제어회로(16)로부터 수평 클록 신호(CPH) 및 스타트 펄스(STH)에 동기하여 공급되는 도 7에 도시한 영상신호(Vs)를 m × 3개의 신호선(X1-Xm×3)에 공급한다.

Y드라이버 회로(14)는 주사선(Y1에서 Yn)을 차례로 선택하고, 전원전압(VOFF)(-12V)에서 전원전압(VON)(+19V)으로 상승하는 도 7에 도시한 주사펄스를 선택 주사선에 공급한다. 비선택 주사선의 전위는 전원 전압(VOFF)으로 유지된다. 상세하게는 Y드라이버 회로(14)는, 제어신호 발생회로(71)로부터 공급되는 수직 클록신호(CPV), 주사 금지 신호(GINH), 시프트방향 지정신호(L/R), 및 주사개시 펄스(STV1,TV2)에 대해서 레벨 변환을 실시하는 레벨 변환 회로(14a), 234개의 수평화소 라인에 대응하여 직렬로 접속된 제 234개의 플립플롭으로 구성되고 수직 클록 신호(CPV)에 응답하여 주사 개시 펄스(STV1 또는 STV2)를 시프트하는 시프트 레지스터(14b), 각각 시프트 레지스터(14b)의 플립플롭에 접속되어 각각 주사 개시 펄스가 대응하는 플립플롭에 유지될 때, 이 플립플롭의 출력신호를 레벨 시프트하는 234개의 레벨 시프트 회로(14c), 이 레벨 시프트 회로(14c)에 각각 접속되어 각각 대응레벨 시프트 회로(14c)에 의해 레벨 시프트된 출력신호를 주사선(Y1-Y234)의 대응하는 1개에 수평화소라인의 주사신호로서 출력하는 234개의 출력회로(14d)를 갖는다. 시프트레지스터(14b)에서 주사개시 펄스(STV1)는 제 1 수평화소라인에 대응하는 플립플롭에 공급되고, 주사개시 펄스(STV2)는 제 234 수평화소라인에 대응하는 플립플롭에 공급된다. 시프트방향 지정신호(L/R)는 이 주사 개시 펄스(STV1 및 STV2)의 시프트 방향을 지정하기 위해 시프트 레지스터(14b)에 공급된다. 즉, 이 Y드라이버 회로(14)는 이 주사개시 펄스(STV1 또는 STV2)를 유지하는 플립플롭에 대응하는 수평화소라인에 그 유지기간 만큼 지속적으로 주사신호를 공급한다. 또한, 출력회로(14d)의 출력동작은 주사금지신호(GINH)가 공급되는 동안 계속적으로 금지된다.

표시영역(11) 내에 도시되는 각 TFT(24)는 대응하는 주사선으로부터의 주사 펄스의 상승으로 도통했을 때, 대응하는 신호선으로부터의 영상신호전압을 화소전극(20)에 공급한다. 화소전극(20) 및 공통전극(12) 간의 액정용량(CLC) 및 화소전극(20) 및 보조용량선(26) 간의 보조용량(CS)은 이 신호전압에 의해 충전된다. TFT(24)는 주사 펄스의 하강에 수반하여 비도통되지만, 화소전극(20)의 전위는 이후에도 공통전극(12)의 전위를 기준으로 하여 유지되고, TFT(24)가 1프레임 기간 후에 다시 도통했을 때에 새로운 신호전압에 의해 갱신된다.

공통전극 구동회로(15)는 공통전극(12)을 구동하는 공통전극신호(VCOM)를 발생하고, 제어회로(16)로부터의 극성반전신호(POL)에 따라서, 공통전극신호(VCOM)의극성을 반전한다. 이에 의해 액정(31) 내에 발생되는 전계는 주사선마다 극성 반전되고, 액정으로의 직류 성분이 장기간에 걸쳐서 인가되는 것이 방지되고, 또한 영상신호전압의 저구동 진폭화가 달성된다.

도 5는 도 4에 도시한 제어신호 발생회로(71)의 구성을 상세하게 도시한다. 상기 제어신호 발생회로(71)는 검출부(61)로부터의 수평 동기 신호(HV)로부터 얻어지는 수평주사 기간에 기초하여 안정화되는 주파수의 수평동기펄스를 발생하는 PLL(phase locked loop)회로(102), 이 PLL회로(102)로부터의 수평동기펄스(HP)에 동기한 기준 클록 신호(A)를 발생하는 기준클록 발생회로(104), 수평 동기 펄스(HP), 수직 동기 신호(HV), 모드 신호(SNP) 및 상하 반전 지정 신호(U/D)에 기초하여 주사금지신호(GINHO), 시프트 방향 지정 신호(L/R), 주사 개시 펄스(STV1), 및 주사개시 펄스(STV2)를 발생하는 타이밍 제어회로(106), 주사 금지 신호(GINHO)를 1수평 주사 기간만큼 지연시킨 주사금지신호(GINH)를 출력하는 1H 지연회로(108), 주사금지신호(GINHO)가 고레벨로 유지될 때 기준 클록 신호(A)를 반전시키는 클록 반전회로(120), 및 주사금지신호(GINHO 및 GINH)의 적어도 한쪽이 저레벨일 때 클록 반전회로(120)의 출력신호(B)를 출력하는 게이팅 회로(122)를 구비한다. 클록 반전회로(120)는 기준 클록 신호(A) 및 주사금지신호(GINHO)가 입력되는 EXOR 회로(120a)로 구성된다. 게이팅 회로(122)는 AND회로(122a) 및 NAND 회로(122b)로 구성된다. 주사금지신호(GINHO 및 GINH)는 NAND회로(122b)에 입력되고 이 NAND회로(122b)의 출력신호(C) 및 게이팅 회로(122)의 출력신호(B)가 AND 회로(122a)에 입력된다. 상기 AND 회로(122)의 출력신호는 수직 클록신호(CPV)로서 Y드라이버회로(14)에 공급된다. 상하 반전지정신호(U/D)는 수평화소라인의 선택 순서를 지정하기 위해 타이밍 제어회로(106)에 공급된다. 타이밍 제어회로(106)는 상기 상하 반전지정신호(U/D)에 기초하여 시프트레지시터(14b)의 시프트 방향을 결정하여 상기 시프트 방향을 시프트 방향 지정신호(L/R)에서 지정하고, 또 상기 시프트 방향에 대응하여 주사개시 펄스(STV1 및 STV2)의 한쪽을 선택한다. 선택된 주사개시펄스는 수직 동기 신호(VD)로부터 얻어지는 필드의 개시 타이밍으로 시프트레지스터(14b)에 공급된다. 모드 신호(SNP)가 PAL 표시모드를 표시하는 경우, 타이밍 제어회로(106)는 7수평 주사기간(7H)마다 1수평주사시간(1H)만큼 유지하는 주사금지신호(GINHO)를 발생한다. 7수평주사기간은 수평동기펄스(HP)의 수를 카운트함으로써 검출된다.

또한 주사금지신호(GINHO)는 예를 들어 홀수 필드에서 제 1, 제 8, 제 14번째라는 수평주사시간에 발생되고, 짝수 필드에서 제 2, 제 9, 제 15…번째라는 수평주사기간에 발생된다.

다음에 도 3에 도시한 액정표시장치를 액정 텔레비젼으로서 동작시키는 경우에 대해서 설명한다. 텔레비젼 규격의 525주사선을 갖는 NTSC방식의 영상신호를 표시시키는 경우, CRT(Cathod Ray Tube)이면 480주사선 전후의 텔레비젼이 일반적이지만 액정텔레비젼의 경우, 4-6인치의 비교적 소형의 것이 현재 주류이므로, 인터레이스 주사 한쪽의 필드 만큼 전후의 234 주사선의 것이 일반적이다.

이하, 상술한 표시제어부(18)의 동작을 설명한다. 여기에서는 주사개시펄스(STV1) 및 시프트 방향 지정신호(L/R)가 수평화소라인을 제 1 번째에서 제 234번째의 순서로 선택하기 위해 Y드라이버 회로(14)에 공급된다고 가정한다. 이 Y드라이버 회로(14)의 시프트레지스트(14b)는 수직클록신호(CPV)에 응답하여 주사개시 펄스(STV1)를 시프트한다. 주사개시펄스(STV1)는 수직클록신호(CPV)의 제 1 상승부로부터 제 2 상승부까지 제 1 플립플롭에 유지되고, 제 2 상승부로부터 제 3 상승부까지 제 2 플립플롭에 유지되며, 제 3 상승부에서 제 4 상승부까지 제 3 플립플롭에 유지되고 이하 동일하게 제 4-제 234 플립플롭에 차례로 유지된다. Y드라이버 회로(14)는 주사개시펄스(STV1)가 시프트레지스트(14b)의 제 1 플립플롭에 유지될때 계속적으로 주사선(Y1)에 주사신호를 공급하고, 주사개시펄스(STV1)가 제 2 플립플롭에 유지될 때 계속적으로 주사선(Y2)에 주사신호를 공급하고 주사개시펄스(STV1)가 제 3 플립플롭에 유지될 때 계속적으로 주사선(Y3)에 주사신호를 공급하고 이하 동일하게 주사선(Y4-Y234)에 공급된다.

NTSC 표시 모드에서는 타이밍 제어회로(106)가 주사금지신호(GINH0)를 발생하지 않는다. 이 때문에, 주사금지신호(GINH0 및 GINH)가 항상 저레벨로 유지된다. EXOR회로(120a)는 기준 클록 신호(A)를 반전시키지 않고 출력신호(B)로서 출력하고 NAND회로(122b)는 고레벨의 출력신호(C)를 출력하고, AND회로(122a)는 EXOR회로(120a)의 출력신호(B)를 수직 클록 신호(CPV)로서 출력한다. 즉, 기준 클록신호(A)가 수직 클록신호(CPV)로서 Y드라이버 회로(14)의 시프트 레지스트(14b)에 공급된다.

PAL 표시모드에서는 타이밍 제어회로(106)가 도 6에 도시한 바와 같이 7수평주사기간에 1회의 비율로 주사금지신호(GINH0)를 발생한다. 주사금지신호(GINH0)가 시각 t32에서 t34까지의 1수평주사기간에 고레벨로 설정되면 주사금지신호(GINH)가 이 주사금지신호(GINH0)보다도 1수평주사기간 지연된 시각 t34에서 t38까지의 1수평주사기간에 고레벨로 설정된다.

또한, 주사금지신호(GINH0)가 시각(t41에서 t42까지)의 1수평주사기간에 고레벨로 설정되면 주사금지신호(GINH)가 이 주사금지신호(GINH0) 보다도 1수평주사기간 지연된 시각(t42에서 t46까지)의 1수평주사기간에 고레벨로 설정된다. EXOR회로(120a)는 주사금지신호(GINH0)가 저레벨일 때 기준 클록 신호(A)를 출력신호(B)로서 출력하고 주사금지신호(GINH0)가 고레벨일 때 기준 클록신호(A)의 반전신호를 출력신호(B)로서 출력한다. NAND회로(122b)는 주사금지신호(GINH0 및 GINH)의 양쪽이 고레벨인 경우를 제외하고 고레벨의 출력신호(C)를 출력한다. AND회로(122a)는 주사금지신호(GINH)가 고레벨로 유지되는 1수평주사기간에서 기준 크럭신호(A)의 반전신호를 수직 클록신호(CPV)으로서 출력한다. 이에 의해, 시프트레지스터(14b)의 시프트타이밍이 1/2수평주사기간만큼 앞당겨진다. 한편, 출력회로(14d)의 출력동작은 주사금지신호(GINH)가 고레벨로 유지되는 1수평주사기간만큼 금지되고, 이 수평주사기간에 X드라이버 회로(51)로부터 신호선(X1-X320)에 공급되는 1수평영상신호를 무효로 한다. 즉, 수평영상신호는 7수평주사기간마다 1회의 비율로 골라내어진다.

상술한 구성에서는 주사금지신호(GINH)가 기준 클록 신호(A)를 마스크하는 대신, 기준 클록 신호(A)를 반전하기 위해 사용된다. 이에 의해, 주사개시펄스(STV1)는 예를 들어 시각 t32에서 t36까지 시프트레지스터(14b)의 제1 레지스터에 유지되고, 시각 t36에서 t40까지 시프트 레지스터(14b)의 제 2 플립플롭에 유지된다. 출력회로(14d)는 주사금지신호(GINH)의 제어에 의해 시각 t34에서 t38까지 주사신호를 출력할 수 없으므로, 각 주사선의 선택시간은 1수평 주사 기간으로 유지된다. 시프트레지스터(14b)의 시프트 동작은 시각 t38을 기다리지 않고 실시되므로, 주사금지신호(GINH)의 배선 경로에서의 지연과 시프트레지스터(14b)의 응답 시간과의 관계에 의존하여 발생하는 불필요 펄스를 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 주사금지신호(GINH0)는 홀수 필드에서 제 1, 제 8, 제 14 …번째라는 수평 주사 기간에 발생되고 짝수 필드에서 제 2, 제 9, 제 15… 번째라는 수평 주사 기간에 발생된다. 이 경우, 동일 순위의 수평영상신호가 홀수 필드 및 짝수 필드에서 골라내어지지 않는다. 수평화소라인을 따라서 표시되는 선을 방지하고 양호한 화상을 얻을 수 있다.

도 8은 공통전극 구동신호파형을 도시한다. 여기에서 (a)는 종래의 신호파형이고, (b)-(e)는 본 실시예에 의한 신호파형이다. 234 주사선의 액정 텔레비젼에 625 주사선을 갖는 PAL 규격 등의 화상을 표시시키는 경우, 7개 당 1개의 주사선을 1필드내에서 균등하게 골라냄으로써 거의 모든 영상신호를 표시할 수 있다. 종래는 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이 1주사선을 골라내고 있는 기간중, 공통전극에는 항상 한쪽의 레벨(도 8의 (a)에서는 고레벨)이 인가된다. 이와 같은 공통 전극 신호의 직류 성분의 편향은 액정전극의 극성의 편향이 되고, 화면에 가로줄을 발생시키거나 액정의 수명을 저하시킨다.

그래서 본 실시예에서는 공통전극 구동회로(15)는 도 8의 (b) 및 도 7에 도시한 바와 같이 6주사선 기간 중, 1주사 마다에 공통전극 신호(VCOM)를 극성 반전시키고, 7주사선째의 전반은 6주사선째와는 반전시키고, 7주사선째의 후반은 또한 7주사선째의 전반과는 반전시킨다. 즉, 골라내기 주사 기간중의 공통전극신호는 1주사기간내에서 평균화된다. 공통전극신호(VCOM)의 직류 레벨은 제조 회사나 제품에 따라서도 여러가지이다.

그 밖에도 7주사선째의 골라내기 기간내에서 극성을 평균화하는 여러가지 공통전극신호(Vcom)를 실시할 수 있다. 도 8의 (c)는 골라내기 기간 중, 공통전극신호(Vcom)를 고레벨로부터 저레벨로 선형으로 저하시키고 있다. 도 8의 (d)는 7주사선째의 전반은 6주사선째와 동일한 레벨, 7주사선째의 후반은 7주사선째의 전반과는 반전시키고 있다. 또한, 도 8의 (e)에 도시한 바와 같이 전반과 후반으로 분할하는 것이 아니고, 7주사선째의 공통전극신호(VCOM)는, 6과 8주사선째의 중간값으로 해도 좋다.

또한, 공통전극의 극성반전을 골라내기 기간에 평균화시키고 있으면, 도 9의 (a)와 같이 6개당 1개를 균등하게 골라내어도 좋다. 도 9의 (b)는 종래의 신호파형이다. 또한, 상술한 예와는 달리 도 10의 (a)와 같이 6개당 1개와, 8개당 1개를 번갈아 골라내는, 14개당 2개 골라내어도 좋다. 도 10의 (b)는 종래의 신호파형이다.

상술한 액정표시장치에 의하면, 골라내기 주사를 실시하는 경우, 골라내기 밀도에 제약이 없고 홀수개당 1개를 균등하게 골라낼 수 있으며, 화질, 수명 등에도 문제없이 표시할 수 있다.

또한, 종래 주사기간과 공통전극신호의 극성반전의 기간은 구동의 최적화를 생각하여 10% 전후의 시간차를 두고 있는 경우, 공통전극신호의 극성반전을 정지한 2주사선 기간의 후반 부분을 골라내는 것밖에 할 수 없었지만, 전반을 골라내는 것도 가능해진다.

상술한 실시예에서는 NTSC 대응의 표시 패널에 PAL 방식의 영상신호를 표시시키는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, VGA 대응의 표시패널에 S-VGA 또는 XGA 대응의 영상신호를 표시시키는 경우 등에도 적용할 수 있다. 또한, 그 경우 영상신호는 디지털 방식이어도 좋다.

또한, 표시패널은 상술한 이외에 예를 들어 어레이 기판 평면에 평행인 가로방향 전계를 사용하는 것, 또는 액정재료로서도 트위스티드 네마틱(TN)형, 고분자 분산형, 게스트 호스트형 등, 여러가지 적용할 수 있다.

또한, 상술한 구동회로는 어레이 기판상에 일체적으로 다결정 또는 단결정 반도체를 사용하여 구성할 수 있다.

Claims

복수의 화소로 이루어진 표시영역,

상기 복수의 화소에 대해서 공통으로 전기적 작용을 미치는 공통전극,

상기 표시영역을 주사하고 상기 표시영역에 영상신호를 제공하는 영상신호 제공수단,

극성 반전되는 구동신호를 상기 공통 전극에 대해 공급하는 공통전극 구동수단,

주사도중에서 일시적으로 주사를 정지하고, 상기 표시영역에 제공되는 영상신호를 골라내도록 상기 영상신호 제공수단을 제어하는 제 1 제어수단, 및

주사를 정지하고 있는 기간에 상기 공통전극의 극성의 편향을 평균화하는 구동신호를 공급하도록 상기 공통전극 구동수단을 제어하는 제 2 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 제어수단은 상기 공통 전극의 극성 편향을 3주사선마다 평균화하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 제어수단은 상기 영상신호 제공수단에 의한 주사를 홀수개당 1개 골라내는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 제어수단은 상기 주사정지기간의 전반과 후반에서 상기 구동신호의 극성을 반전시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 제어수단은 상기 주사정지기간에 상기 구동신호 진폭을 다른 기간의 최대 진폭의 반으로 하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
복수의 화소로 이루어진 표시영역을 주사하고 상기 표시영역에 영상신호를 제공하는 공정,

상기 복수의 화소에 공통적으로 전기적 작용을 미치는 공통전극에 대해서 극성반전되는 구동신호를 공급하는 공정,

주사 도중에서 일시적으로 주사를 정지하고 상기 표시영역에 제공되는 영상신호를 골라내는 공정,

주사를 정지하고 있는 기간에, 상기 공통전극의 극성의 편향을 평균화하는 구동신호를 공급하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 표시방법.
화소전극 및 공통전극 간의 전계에 응답하는 광변조층을 포함하는 복수의 표시화소가 배열된 수평화소 라인을 n개 구비한 표시영역을 포함하는 표시패널,

각각의 상기 수평화소 라인마다 대응하는 상기 화소전극의 각각에 한 수평주사기간의 정수배의 주기로 제 1 기준 전압에 대해서 극성이 반전되는 영상신호를 공급하는 영상신호를 공급하는 영상신호 공급수단,

상기 주기에 동기하여 상기 공통전극에 제 2 기준전압에 대해서 극성이 반전되는 공통전극전압을 공급하는 공통전극 구동수단을 구비한 평면표시장치에 있어서,

상기 영상신호가 한 수직 주사기간 당 m(m＞n)개의 화상주사선 신호를 포함하는 경우, 소정 기간, 상기 수평화소라인의 각각의 상기 표시화소로 상기 화상 주사선 신호가 인가되는 것을 금지하는 제 1 제어수단, 및

상기 소정 기간내의 상기 공통전극전압의 평균값을 거의 상기 제 2 기준 전압과 일치시키는 제 2 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 소정 기간이 한 수평주사기간이고, 상기 소정 기간 내에서 상기 공통전극 전압은 상기 제 2 기준 전압에 대해서 극성 반전되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 소정 기간이 한 수평 주사기간이고, 상기 소정 기간내에서 상기 공통전극 전압은 상기 제 2 기준 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 제어수단은 p(p는 3이상의 홀수) 수평주사기간 마다 한 수평주사기간에 걸쳐 수평화소 라인의 각각의 상기 표시화소로 상기 화상 주사선 신호가 인가되는 것을 금지하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 제어수단은 p(p는 3이상의 홀수) 수평주사기간에 한 수평주사기간에 걸쳐 수평화소라인의 각 각의 상기 표시화소로 상기 화상 주사선 신호가 인가되는 것을 금지하고, 또 q(q는 p와 다른 3이상의 홀수) 수평주사기간에 한 수평주사기간에 걸쳐 수평화소라인의 각각의 상기 표시화소로 상기 화상 주사선 신호가 인가되는 것을 금지하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 1 및 제 2 전극간에 광변조층이 유지되어 이루어진 복수의 표시화소로 구성되는 수평 화소 라인을 복수열 구비하여 구성되는 유효표시영역,

상기 수평화소 라인의 각 표시화소마다의 상기 제 1 전극에 입력영상신호에 기초하여 각 수직 주사 기간내의 제 1 타이밍으로 제 1 기준전압에 대해서 극성 반전한 영상신호를 공급하는 영상신호 공급수단,

상기 제 2 전극에 상기 제 1 타이밍과 동기하여 제 2 기준 전압에 대해서 극성 반전한 대향전압을 공급하는 대향전압 공급수단,

상기 수평화소라인을 주사하는 주사수단, 및

상기 영상신호 공급수단, 상기 대향전압 공급수단, 및 상기 주사수단을 제어하는 제어수단을 구비하고,

상기 제어수단은 수직주사기간 내의 소정의 수평주사기간을 주사 금지 기간으로 설정하는 주사제어부와, 상기 주사금지기간의 상기 대향전압의 평균값을 실질적으로 상기 제 2 기준전압으로 제어하는 전압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제 1 전극은 상기 영상신호 공급수단에 접속되는 신호선, 상기 주사수단에 접속되는 주사선에 스위치 소자를 사이에 두고 접속되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제어수단의 전압 제어부는 상기 영상신호 및 대향전압의 극성반전을 제어하는 극성반전신호를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 14 항에 있어서,

상기 영상신호 및 상기 대향전압은 상기 극성반전신호에 기초하여 상기 수평주사기간마다 극성반전되고, 상기 주사금지 기간내에서 적어도 1회 극성반전되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 12 항에 있어서,

상기 수평화소라인은 NTSC방식의 영상신호의 주사선 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 12 항에 있어서,

상기 입력영상신호가 PAL 방식인 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제 1 및 제 2 전극 사이에 광변조층이 유지되어 이루어진 복수의 표시화소로 구성되는 수평화소라인을 복수열 구비하여 구성되는 유효표시영역을 갖는 표시장치에 화상표시를 실시하는 표시방법에 있어서,

상기 수평화소라인의 각 표시화소마다의 상기 제 1 전극에, 입력화소신호에 기초하여 각 수직주사기간내의 제 1 타이밍으로 제 1 기준전압에 대해서 극성 반전한 영상신호를 공급하는 단계와, 상기 제 2 전극에 상기 제 1 타이밍과 동기하여 제 2 기준 전압에 대해서 극성 반전한 대향전압을 공급하는 단계를 각 수평화소라인마다 순차 반복하여 화상표시를 실시하고,

또한 수직주사기간내의 소정의 수평주사기간을 주사금지기간으로 설정하고, 상기 주사금지기간의 상기 대향 전압의 평균값을 실질적으로 상기 제 2 기준 전압으로 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시방법.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 전극은 박막트랜지스터를 사이에 두고 상기 영상신호를 전송하는 신호선에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 표시방법.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 타이밍은 1 수평주사인 것을 특징으로 하는 표시방법.