KR100433981B1

KR100433981B1 - 개선된 화상신호 구동회로를 갖는 디스플레이장치

Info

Publication number: KR100433981B1
Application number: KR10-2002-0019653A
Authority: KR
Inventors: 미야자와토시오; 맘바노리오
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2004-06-04
Also published as: US20050088432A1; TWI245946B; US7193603B2; US6839047B2; JP2002311912A; US20020149554A1; KR20020081558A

Abstract

픽셀과 픽셀에 연결되는 신호라인과, 외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터에 기초하여 신호라인에 병렬적으로 신호를 공급하기 위한 화상신호 구동회로를 갖는 디스플레이 장치가 개시된다. 화상신호 구동회로는 스위칭 소자열로 형성되는 복수의 단계를 포함한다. 각 단계의 스위칭 소자들의 수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 배가된다. 마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결된다. 각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복한다. 각 단계의 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어들게 된다.

Description

개선된 화상신호 구동회로를 갖는 디스플레이장치 {DISPLAY DEVICE HAVING AN IMPROVED VIDEO SIGNAL DRIVE CIRCUIT}

본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로서, 특히 개선된 화상신호 구동회로를 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다.

예를 들어, 액티브 매트릭스 형태의 액정 디스플레이장치의 경우, 액정층은 한 쌍의 서로 대향되는 기판 사이에 형성되며, 상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판에 있어서 액정층과 접하는 쪽의 표면에는 x축 방향으로 연장되어 y축 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과 y축 방향으로 연장되어 x축 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인이 형성되어 두 개의 인접한 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 다수의 픽셀영역이 형성되어진다.

각 픽셀 영역에는 게이트 신호라인을 통해 전달되는 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 스위칭 소자가 구비되고 드레인 신호라인으로부터 스위칭 소자를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극이 구비된다. 픽셀전극은 그 자신과 상기 두 기판 중 하나에 형성된 대향전극 사이에 전계를 발생시키고, 이에 의해 액정층을 통과하는 빛의 양을 조절하게 된다.

각 게이트 신호라인의 일단(一端)은 스캐닝 신호에 기초하여 게이트 신호라인들 중의 하나를 순차적으로 선택하는 수직 스캐닝 회로에 연결된다. 각 드레인신호라인의 일단은 선택된 해당 게이트 신호라인과 동기하는 드레인 신호라인에 화상신호를 공급하는 화상신호 구동회로와 연결되어 있다.

예를 들어, 마이크로컴퓨터와 같은 외부 시스템으로부터의 데이터는 화상신호 구동회로에 직렬적으로 전달되고, 그로부터 화상신호 구동회로내에 구비된 시프트 레지스터에 의하여 각 해당 드레인 신호라인들에 병렬적으로 공급된다.

그러나, 상술한 특징을 갖는 액정 디스플레이장치에 있어서는 최근 고화질이 요구되고 화면(viewing screen)의 크기가 커져감에 따라, 화상신호 구동회로내의 데이터 전달속도가 충분치 못하게 되었다는 점이 지적되고 있다.

액정 디스플레이장치가 대형화되고 이에 따라 디스플레이장치내의 배선의 길이가 증가함에 따라, 신호가 쓰여지지 않은 픽셀들, 즉 선택되지 않은 픽셀들과 배선간에 형성되는 기생용량(parasitic capacitance)이 증가하게 되고, 그 결과 시상수(time constant)가 증가하게 된다. 따라서, 화상신호 구동회로 내에서 동작하는 시프트 레지스터에서의 클록의 발생시간과 드레인 신호펄스는 대개 이 시상수, τ=CR, 에 의해 결정되기 때문에 픽셀의 수가 증가함에 따라 하나의 픽셀에 데이터를 기록하는 데 사용할 수 있는 시간은 줄어들게 된다.

이러한 문제점들은 특히 화상신호 구동회로(또한 수직 스캐닝 구동회로)가 두 기판 중 하나 위에 직접 제작되고 구동회로 내에서 시프트 레지스터를 구성하는 트랜지스터가 픽셀 영역내에 배치된 스위칭 소자(박막 트랜지스터)와 같은 폴리실리콘(p-Si)층을 사용하여 제작되는 유형의 액정 디스플레이장치의 경우에 이러한 트랜지스터의 ON-저항이 높기 때문에 더욱 문제가 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 데이터의 고속전송이 가능한 디스플레이장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하 본 명세서에 개시된 본 발명의 대표적 실시예들에 대하여 간략히 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명에서는, 다수의 픽셀과; 다수의 픽셀에 신호를 공급하는 다수의 신호라인과; 외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터를 입력받아 그에 기초하여 다수의 신호라인에 병렬적으로 신호를 공급하는 화상신호 구동회로를 포함하여 구성되며, 상기 화상신호 구동회로는 스위칭 소자의 열(column)로써 구성되는 다수의 단계(stage)들을 포함하고, 상기 다수의 단계들 각각의 열을 구성하는 스위칭 소자들은 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 배가되며, 마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결되고, 각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복하며, 각 단계의 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어드는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에서는, 다수의 픽셀과; 다수의 픽셀에 신호를 공급하는 다수의 신호라인과; 외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터의 배열을 변환하기 위한 데이터 변환회로와; 데이터 변환회로로부터 직렬적으로 전달되는 데이터를 입력받아 그에 기초하여 다수의 신호라인에 병렬적으로 신호를 공급하는 화상신호 구동회로를 포함하여 구성되며, 상기 화상신호 구동회로는 스위칭 소자의 열로써 구성되는 다수의 단계들을 포함하고, 상기 다수의 단계들 각각의 열을 구성하는 스위칭 소자들은 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 배가되며, 마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결되고, 각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복하며, 각 단계의 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어드는 구조를 갖고, 데이터 변환회로는 화상신호 구동회로의 거울상(mirror image)의 배치구조를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치를 제공한다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 발명에서는, 다수의 픽셀과; 다수의 픽셀에 신호를 공급하는 다수의 신호라인과; 외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터를 입력받아 그에 기초하여 다수의 신호라인에 병렬적으로 신호를 공급하는 화상신호 구동회로를 포함하여 구성되며, 상기 화상신호 구동회로는 스위칭 소자의 열로써 구성되는 다수의 단계들을 포함하고, 상기 다수의 단계들 각각의 열을 구성하는 스위칭 소자들은 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 배가되며, 마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결되고, 각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복하며, 각 단계의 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어드는 구조를 갖는 동시에 또한 마지막 단계로부터 전달되는 데이터를 그룹핑(grouping)하고 저장하기위한 메모리저장부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치를 제공한다.

상기와 같은 구조를 갖는 디스플레이장치는 실질적인 입력부하용량을 감소시킬 수 있고, 이에 의해 화상신호 구동회로의 시상수(τ=CR)를 크게 감소시킴으로써 데이터(디지탈 데이터)의 전송속도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 고화질이 요구되고 화면의 크기가 커지는 경우에 있어서도 전력소모량을 줄일 수 있다. 첫 단계의 스위칭 소자열에 최고속의 클록이 요구되기는 하지만, 본 발명에서는 최고속의 클록을 스위칭 소자열에 외부적으로 제공하는 것을 가능하게 함으로써 픽셀 영역에 구비된 스위칭 소자의 불충분한 구동능력 때문에 고속으로 데이터를 읽어들이는 것이 제한되던 문제를 완화시킬 수 있다. 이러한 잇점들은 스위칭 소자가 폴리실리콘 반도체층을 이용하여 제조되는 박막 트랜지스터인 경우 더욱 중요하다.

도 1 은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 일실시예에서 디스플레이장치에 사용되는 화상신호 구동회로의 주요회로부를 보여주고 있는 회로도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 일실시예인 액정화면에서 액정화면 패널과 주변회로를 보여주는 도면이다.

도 3A 및 도 3B 는 도 1에 도시된 화상신호 구동회로에 사용되는 두 가지 형태의 스위칭 소자의 실시예들을 각각 보여주고 있는 회로도이다.

도 4 는 도 1에 도시된 스위칭 소자에 공급되는 클록신호의 타이밍 도표이다.

도 5A 는 도 1에 도시된 화상신호 구동회로에 공급되는 클록신호를 발생시키기 위한 주파수분할기의 일실시예를 보여주는 회로도이고, 도 5B는 발생된 클록신호의 타이밍 도표이다.

도 6 은 본 발명에 따른 디스플레이장치에 사용되는 역변환회로의 일실시예를 보여주는 회로도이다.

도 7 은 본 발명에 따른 디스플레이장치에 사용되는 화상신호 구동회로의 다른 실시예에서의 주요회로부를 보여주고 있는 회로도이다.

도 8 은 도 7에 도시된 화상신호 구동회로의 메모리저장부에 공급되는 클록신호의 타이밍 도표이다.

이하, 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

[실시예 1]

전체적 구조

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 일실시예인 액정화면에서 액정화면 패널(PNL)과 주변회로를 보여주고 있다.

도 2에 도시된 액정화면 패널(PNL)은 서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판(SUB1, SUB2)과 그 두 기판(SUB1, SUB2) 사이에 끼워진 액정층으로 구성된다.한 기판(SUB1)의 액정층과 접하는 쪽의 표면에는 x축 방향으로 연장되어 y축 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인(GL)과 y축 방향으로 연장되어 x축 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인(DL)이 형성된다.

두 개의 인접한 게이트 신호라인(GL)과 두 개의 인접한 드레인 신호라인(DL)에 의하여 둘러싸여지는 각각의 사각형의 영역이 픽셀영역을 형성하게 되며, 픽셀 영역들의 매트릭스 어레이가 액정 디스플레이부(AR)을 형성하게 된다.

각 픽셀 영역에는 해당 게이트 신호라인(GL)으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터(TFT)와 해당 드레인 신호라인(DL)으로부터 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극(PX)이 구비된다. 픽셀전극(PX)은 픽셀전극(PX)과 상기 두 기판(SUB1, SUB2) 중 한 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성된 대향전극(도시되지 않음) 사이에 전계를 발생시키고, 이에 의해 액정층을 통하여 전달되는 빛을 조절하게 된다.

상술한 바와 같이 제조된 기판(SUB1)은 액정 디스플레이부(AR)에서 액정층을 사이에 두고 다른 기판(SUB2)과 겹쳐지게 되며 두 기판(SUB1, SUB2)은 그 사이에 끼워진 액정층을 밀봉하는 역할을 수행하는 밀봉부재에 의해 고정된다. 액정 디스플레이부(AR)에 배열된 게이트 신호라인(GL)들은 밀봉부재 너머로 연장되어 각각의 양 끝단이 기판(SUB1)상에 형성된 두 개의 수직 스캐닝 회로(V)들에 각각 연결되도록 형성된다. 액정 디스플레이부(AR)에 배열된 드레인 신호라인(DL)들은 밀봉부재 너머로 연장되어 각 드레인 신호라인의 일단(一端)이 기판(SUB1)상에 형성된 화상신호 구동회로(He)에 연결되도록 형성된다.

각 게이트 신호라인(GL)은 수직 스캐닝 회로(V)로부터의 스캐닝 신호에 의하여 선택되어지고, 선택된 게이트 신호라인(GL)과 연결된 픽셀 그룹의 모든 박막 트랜지스터(TFT)들을 ON 시키며, 이와 동시에 화상신호 구동회로(He)로부터 화상신호가 해당 드레인 신호라인(DL)으로 출력된다. 화상 신호는 ON 상태가 된 박막 트랜지스터(TFT)를 통하여 픽셀그룹의 해당 픽셀전극(PX)으로 공급된다. 화상신호 구동회로(He)에 대해서는 이후에 더 상세하게 설명하기로 한다.

반면에, 마이크로컴퓨터 시스템 등과 같은 외부시스템이 구비되는데, 이러한 외부시스템은 액정 디스플레이 패널(PNL) 주위에 배치된 외부회로에 데이터, 동조펄스 및 공급전압을 제공한다. 외부회로는 외부시스템으로부터의 데이터를 받아들이는 데이터 변환회로와 동조펄스를 받아들이는 타이밍조절기를 포함하여 구성된다. 데이터 변환회로는 외부시스템으로부터 공급되는 데이터의 배열을 변화시켜 변환회로에서 변환된 데이터가 액정 디스플레이 패널(PNL)을 위한 화상신호 구동회로(He)의 첫 단계 회로 역할을 하는 분배포트들(제1 분배포트, 제2 분배포트, 제3 분배포트, ... , 제18 분배포트)의 구조에 적합하게 되도록 변환시키는 구조로 형성된다.

각 분배포트들은 데이터 변환회로로부터 분배회로에 의해 다시 데이터의 배열이 변환될 것을 고려하여 미리 데이터의 배열을 변환하여 공급되는 데이터의 배열을 변화시키도록 구성된다. 다시 말해서, 외부시스템으로부터 규칙적으로 배열되어 공급되는 데이터를 데이터 변환회로가 최초로 변환시킨 후, 분배회로가 데이터 변환회로로부터의 변환된 데이터를 규칙적인 배열을 갖도록 다시 변환시킨다.

분배포트로부터의 데이터에 따라 화상신호 구동회로에 구비된 디코더(decoder)에 의해 그레이 스케일 레벨에 해당하는 전압이 선택되고 이 전압이 해당 드레인 신호라인(DL)에 공급된다.

분배포트의 구조

도 1은 상술한 제1, 제2, ... , 및 제18 분배포트로 사용되는 분배포트의 일례를 보여주고 있는 회로도이다.

도 1에서 보여주고 있는 바와 같이, 하나의 분배포트는 입력단계 역할을 수행하는 제1 단계를 구성하는 스위칭 소자열(SL1), 제2 단계를 구성하는 스위칭 소자열(SL2), 제3 단계를 구성하는 스위칭 소자열(SL3), 제4 단계를 구성하는 스위칭 소자열(SL4), 제5 단계를 구성하는 스위칭 소자열(SL5) 및 메모리저장부(SM)로 구성된다. 제1 단계의 스위칭 소자열(SL1)은 2개(2¹)의 스위칭 소자로 구성되고, 제2 단계의 스위칭 소자열(SL2)은 4개(2²)의 스위칭 소자로 구성되고, 제3 단계의 스위칭 소자열(SL3)은 8개(2³)의 스위칭 소자로 구성되고, 제4 단계의 스위칭 소자열(SL4)은 16개(2⁴)의 스위칭 소자로 구성되고, 제5 단계의 스위칭 소자열(SL5)은 32개(2⁵)의 스위칭 소자로 구성된다.

각 단계의 스위칭 소자열을 구성하고 있는 각각의 스위칭 소자(SW)들은 도 3A와 도 3B에서 점선으로 둘러싸여 보여지는 구조들 중의 하나를 갖는다. 인가되는 클록신호에 따라 한 형태(예로써, 도 1에서 "+"로 표시된 스위칭 소자)의 스위칭소자(SW)가 ON이 되면, 다른 형태(예로써, 도 1에서 "-"로 표시된 스위칭 소자)의 스위칭 소자(SW)는 OFF가 되며, 그 역의 경우도 마찬가지가 된다. 클록신호는 이들 두 가지 형태의 스위칭 소자들을 번갈아가며 ON-OFF 시키며, 이러한 ON-OFF 사이클을 반복한다.

각 단계의 스위칭 소자(SW)들의 각 열(SL)에 있어서는 두 개의 서로 다른 형태의 스위칭 소자(SW)들이 서로 교대로 배열된다. 한 단계의 스위칭 소자열(SL)에 배열된 스위칭 소자(SW)들은 다음에 이어지는 단계의 스위칭 소자열(SL)에 배열된 인접한 한 쌍의 스위칭 소자(SW)들에 연결된다.

예를 들면, 도 1에서와 같이, 제1 단계의 소자열(SL1)의 상반부에 배치된 스위칭 소자(SW11)는 제2 단계의 소자열(SL2)의 상반부에 배치된 한 쌍의 스위칭 소자(SW21 및 SW22)에 연결되고, 제1 단계의 소자열(SL1)의 하반부에 배치된 스위칭 소자(SW12)는 제2 단계의 소자열(SL2)의 하반부에 배치된 한 쌍의 스위칭 소자(SW23 및 SW24)에 연결된다.

각 단계의 소자열(SL)의 스위칭 소자(SW)에는 클록펄스 φi(i=1,2,3,4,5), 또는 도 4에 도시된 바와 같이 이 클록펄스 φi와 반대의 위상을 갖는 클록펄스 /φi(i=1,2,3,4,5)가 공급된다.(본 명세서에서는 클록펄스 φi와 반대의 위상을 갖는 클록펄스를 /φi와 같이 부호 "/"를 사용하여 표기하였으나, 첨부도면에서는 "/" 대신에 "￣"를 사용하였다.)

제2 단계의 소자열(SL2)의 스위칭 소자에 공급되는 클록펄스 φ2의 주파수는 제1 단계의 소자열(SL1)의 스위칭 소자에 공급되는 클록펄스 φ1의 주파수의 반이며, 제3 단계의 소자열(SL3)의 스위칭 소자에 공급되는 클록펄스 φ3의 주파수는 클록펄스 φ1의 주파수의 1/4이 되고, 제4 단계의 소자열(SL4)의 스위칭 소자에 공급되는 클록펄스 φ4의 주파수는 클록펄스 φ1의 주파수의 1/8이 되며, 제5 단계의 소자열(SL5)의 스위칭 소자에 공급되는 클록펄스 φ5의 주파수는 클록펄스 φ1의 주파수의 1/16이 된다. 이러한 클록펄스 φi(i=1,2,3,4,5)는 도 2에 도시된 내부 주파수 분할기로부터 공급되며, 이러한 내부 주파수 분할기의 일실시예가 도 5A에 상세히 도시되어 있다. 도 5A를 살펴보면, 주파수분할기는 시리즈로 연결된 다섯 개의 플립플롭(flip-flop)으로 구성되어지며, 도 5B에 도시된 데이터 클록펄스(CK) 및 소거펄스(clear pulse; CL)가 입력됨에 따라 클록펄스들( φ1, φ2, φ3, φ4, φ5)을 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 플립플롭을 통하여 각각 출력한다.

이러한 구조의 분배포트에 있어서, 먼저 상술한 데이터 변환회로로부터의 데이터가 제1 단계의 소자열(SL1)의 스위칭 소자들(SW11, SW12)에 입력되고, 클록펄스 φ1 및 /φ1이 상기 스위칭 소자들(SW11, SW12)에 각각 입력된다. 클록펄스 φ1 과 /φ1 간의 상관관계는 도 4에 도시되어 있는데, 여기에서 클록펄스 φ1 과 /φ1은 실선과 점선으로 각각 표시되어 있다.

이러한 구조에 의하여, 두 개의 스위칭 소자들(SW11, SW12)들 중 하나가 ON이 되면 다른 하나는 OFF가 되게 되고, 그 반대의 경우 또한 마찬가지이다. 클록신호는 두 개의 스위칭 소자들(SW11, SW12)을 번갈아가며 ON-OFF 시키기를 반복한다. 그 결과, 데이터 변환회로로부터 직렬적으로 공급되는 데이터 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧, ⑨, ⑩. ... 중에서 데이터 ①과 데이터 ②는 각각 스위칭 소자(SW11)와 스위칭 소자(SW12)를 통하여 제2 단계의 스위칭 소자열(Sl2)로 전달되고, 데이터 ③과 데이터 ④는 각각 스위칭 소자(SW11)와 스위칭 소자(SW12)를 통하여 제2 단계의 스위칭 소자열(Sl2)로 전달된다.

제2 단계의 스위칭 소자열(SL2)은 클록펄스 φ2 및 /φ2를 공급받는 4개의 스위칭 소자들(SW21, SW22, SW23, SW24)로 구성된다. 클록펄스 φ2 와 /φ2 간의 상관관계는 도 4에 도시되어 있는데, 여기에서 클록펄스 φ2 와 /φ2는 실선과 점선으로 각각 표시되어 있다. 클록펄스 φ2 와 /φ2의 주파수는 클록펄스 φ1 과 /φ1의 주파수의 반이다.

이러한 구조에 의하여, 4개의 스위칭 소자들(SW21, SW22, SW23, SW24)들 중 스위칭 소자 SW21 과 SW23이 ON이 되면 스위칭 소자 SW22 와 SW24는 OFF가 되게 되고, 그 반대의 경우 또한 마찬가지이다. 클록신호는 두 개의 스위칭 소자쌍(SW21/SW23 및 SW22/SW24)을 번갈아가며 ON-OFF 시키기를 반복한다. 그 결과, 스위칭 소자(SW11)를 통하여 전달된 데이터 ①은 스위칭 소자(SW21)를 통하여 제3 단계의 스위칭 소자열(SL3)로 전달되고, 스위칭 소자(SW12)를 통하여 전달된 데이터 ②는 스위칭 소자(SW23)를 통하여 제3 단계의 스위칭 소자열(SL3)로 전달되며, 스위칭 소자(SW11)를 통하여 전달된 데이터 ③은 스위칭 소자(SW22)를 통하여 제3 단계의 스위칭 소자열(SL3)로 전달된다.

이러한 동작은 계속적으로 반복되어 최종적으로 제5 단계의 소자열(SL5)의 스위칭 소자들(SW501-SW532)에 각각 해당하는 데이터가 전달되어 다음 과정을 위해 메모리저장부(SM)에 저장되게 된다.

데이터 변환회로

분배포트의 회로동작에서 명백히 알 수 있듯이, 메모리저장부(SM)에 저장되는 데이터의 배열은 도 1의 우측 끝단에 나타나는 메모리저장부(SM)에 저장된 일부 데이터에서도 알 수 있듯이 분배포트로 입력되는 데이터의 배열과는 서로 다르다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서 데이터 변환회로는 분배회로에 의해 다시 데이터의 배열이 변환될 것을 고려하여 외부시스템으로부터 전달되어지는 데이터를 분배포트에 입력시키기에 앞서 미리 그 데이터의 배열을 변화시키도록 구성된다. 즉, 데이터 변환회로에 의하여 소위 역변환이 수행된다.

도 6에서 보여주고 있듯이, 외부시스템으로부터 데이터 버스를 통해 공급되는 데이터는 메모리래치(latch)부에 입력된 후, 다시 메모리저장부(SM)로 입력된다. 메모리저장부(SM)의 각 메모리소자로부터 전달되는 데이터는 데이터 변환회로로 입력되게 되는데, 상기 데이터 변환회로는 도 1에 도시된 분배포트에서 입력과 출력쪽의 배열을 반대로 배열함으로써 얻어지는 것과 동일한 구조로 구성된다. 다시 말해서, 데이터 변환회로는 제1 단계의 스위칭 소자열(SL1), 제2 단계의 스위칭 소자열(SL2), 제3 단계의 스위칭 소자열(SL3), 제4 단계의 스위칭 소자열(SL4) 및 제5 단계의 스위칭 소자열(SL5)로 구성된다.

제1 단계의 스위칭 소자열(SL1)은 32(2⁵)개의 스위칭 소자들로 구성되며 이는 분배포트의 제5단계의 소자열(SL5)에 해당한다. 제2 단계의 스위칭 소자열(SL2)은 16(2⁴)개의 스위칭 소자들로 구성되며 이는 분배포트의 제4단계의 소자열(SL4)에해당한다. 제3 단계의 스위칭 소자열(SL3)은 8(2³)개의 스위칭 소자들로 구성되며 이는 분배포트의 제3 단계의 소자열(SL3)에 해당한다. 제4 단계의 스위칭 소자열(SL4)은 4(2²)개의 스위칭 소자들로 구성되며 이는 분배포트의 제2단계의 소자열(SL5)에 해당한다. 제5 단계의 스위칭 소자열(SL5)은 2(2¹)개의 스위칭 소자들로 구성되며 이는 분배포트의 제1단계의 소자열(SL1)에 해당한다. 각 스위칭 소자열(SL1-SL4)에 배열된 한 쌍의 스위칭 소자(SW)들은 다음에 이어지는 단계의 스위칭 소자열에 배열된 하나의 스위칭 소자(SW)에 연결된다.

상술한 바와 같이 데이터 변환회로가 분배포트의 거울상이 되는 구조로 형성됨에 따라, 분배포트에서 데이터가 어떻게 변환되어지느냐에 관계없이 외부시스템으로부터 직렬적으로 공급되는 데이터는 본래의 배열을 유지한 채로 병렬적으로 배열될 수 있게 된다. 게다가, 상기와 같이 데이터 변환회로가 분배포트와 같은 구조로 형성되고 분배포트에 공급되는 것과 동일한 클록신호를 공급받음으로써, 시상수의 증가와 같은 문제를 야기시키지 않게 된다.

[실시예 2]

도 7은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치에 사용되는 분배포트의 다른 실시예를 보여주는 것으로서, 도 1에 도시된 것과 유사한 회로도이다. 도 7에 도시된 구조는 도 1과 비교할 때, 하나의 픽셀에 대한 색채정보를 표시하는 6비트로 구성되는 데이터가 분배포트로 입력되고, 이 데이터들이 그룹지어져 메모리저장부에 저장된다는 점에서 차이가 있다. 메모리저장부는 제5 단계의 스위칭 소자열의 각스위칭 소자들을 통하여 공급되는 6비트 데이터가 연속하여 저장되는 메모리블록들로 형성되어진다. 메모리저장부를 구동하는 펄스들(φA-φF, /φA-/φF)은 도 8에 도시되어 있으며 이들은 제5 단계의 스위칭 소자열(SL5)의 ON-OFF 동작과 동조된다.

최초에, 첫번째 비트의 데이터들이 분배포트의 입력단계로 계속적으로 입력되어, 실시예 1에서 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 제5 단계의 스위칭 소자열(SL5)로 전달되어 메모리저장부(SM)에 저장된다. 그 이후, 두번째 비트의 데이터들이 분배포트의 입력단계로 계속적으로 입력되어, 첫번째 비트의 데이터의 경우와 같이 제5 단계의 스위칭 소자열(SL5)로 전달되어 메모리저장부(SM)에 저장된다.

이 경우, 하나의 픽셀에 대한 색채정보를 표시하는 모든 비트데이터는 같은 경로를 통해 도 7에 도시된 스위칭 소자열(SL5)에 전달되고, 해당 스위칭 소자(SW)를 통하여 메모리저장부의 해당 메모리위치로 전달되게 된다. 따라서, 각 픽셀에 대한 색채정보를 표시하는 6비트의 데이터들은 함께 그룹지어져 메모리저장부에 저장되게 되며, 이는 이어지는 단계의 데이터처리를 용이하게 하여주는 잇점이 있다.

또한, 예로써 메모리저장부가 시프트 레지스터로 구성되는 경우에 있어서도, 시프트 레지스터를 구동하기 위한 펄스의 주파수가 상대적으로 낮기 때문에, 시프트 레지스터의 고속작동으로 야기되는 문제와 같은 시프트 레지스터의 사용과 연관되는 문제점이 발생하지 않게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 화상신호 구동회로 내에서의 데이터의 고속전송을 가능하게 한다.

상술한 실시예들은 모든 종류의 액정 디스플레이장치에 이용할 수 있기는 하지만, 특히 화상신호 구동회로(He)가 투명기판(SUB1) 상에 직접 제작되고(이 경우, 대개 수직 스캐닝 구동회로(V) 또한 제작된다.) 구동회로 내에서 시프트 레지스터를 구성하는 트랜지스터가 픽셀 영역내에 배치된 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 폴리실리콘(p-Si) 반도체층을 사용하여 제작되는 유형의 액정 디스플레이장치에 이용되는 경우에 더욱 효과적이다. 현재 상기와 같은 트랜지스터의 구동능력이 대단하지 않음에도 불구하고, 본 발명은 대형 크기의 고화질을 갖는 디스플레이장치를 제공할 수 있다.

상술한 실시예들은 액정 디스플레이장치에 연관하여 설명되었지만, 본 발명은 이에만 한정되는 것은 아니며, 전계발광 디스플레이장치와 같은 다른 디스플레이장치에 대해서도 그 화상신호 구동회로의 기본적 구조는 액정 디스플레이장치의 그것과 동일하므로, 이러한 다른 디스플레이장치에 대해서도 사용될 수 있음은 언급할 필요가 없을 것이다.

이상에서 설명에서 명백히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 화상신호 구동회로 내에서의 데이터의 고속전송을 가능하게 한다.

Claims

다수의 픽셀과;

상기 다수의 픽셀에 신호를 공급하는 다수의 신호라인과;

외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터를 입력받아 상기 데이터에 기초하여 상기 다수의 신호라인에 병렬적으로 상기 신호를 공급하는 화상신호 구동회로를 포함하여 구성되는 디스플레이장치에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 스위칭 소자의 열로써 구성되는 다수의 단계들을 포함하고,

상기 다수의 단계들 각각의 열을 구성하는 상기 스위칭 소자들은 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 배가되며,

마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결되고,

각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복하며,

각 단계의 상기 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어드는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치
청구항 1에 있어서,

상기 각 단계의 상기 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭은 제1 클록신호와 상기제1 클록신호와 반대 위상을 갖는 제2 클록신호에 의해서 동작되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
다수의 픽셀과;

상기 다수의 픽셀에 신호를 공급하는 다수의 신호라인과;

외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터의 배열을 변환하기 위한 데이터 변환회로와;

상기 데이터 변환회로로부터 직렬적으로 전달되는 데이터를 입력받아 상기 데이터에 기초하여 상기 다수의 신호라인에 병렬적으로 상기 신호를 공급하는 화상신호 구동회로를 포함하여 구성되는 디스플레이장치에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 스위칭 소자의 열로써 구성되는 다수의 단계들을 포함하고,

상기 다수의 단계들 각각의 열을 구성하는 상기 스위칭 소자들은 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 배가되며,

마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결되고,

각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복하며,

각 단계의 상기 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어드는 구조를 갖고,

상기 데이터 변환회로는 상기 화상신호 구동회로의 거울상의 배치구조를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치
청구항 3에 있어서,

상기 각 단계의 상기 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭은 제1 클록신호와 상기 제1 클록신호와 반대 위상을 갖는 제2 클록신호에 의해서 동작되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
다수의 픽셀과;

상기 다수의 픽셀에 신호를 공급하는 다수의 신호라인과;

외부시스템으로부터 직렬적으로 전달되는 데이터를 입력받아 상기 데이터에 기초하여 상기 다수의 신호라인에 병렬적으로 상기 신호를 공급하는 화상신호 구동회로를 포함하여 구성되는 디스플레이장치에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 스위칭 소자의 열로써 구성되는 다수의 단계들을 포함하고,

상기 다수의 단계들 각각의 열을 구성하는 상기 스위칭 소자들은 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 배가되며,

마지막 단계를 제외한 각 단계의 각 스위칭 소자들은 이어지는 단계의 한 쌍의 스위칭 소자들에 연결되고,

각 스위칭 소자쌍의 두 개의 스위칭 소자는 각각 ON-OFF 동작을 교대로 반복하며,

각 단계의 상기 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭 주파수는 마지막 단계에 이르기까지 연속적으로 그 수가 반으로 줄어드는 구조를 갖으며,

상기 화상신호 구동회로는 상기 마지막 단계로부터 전달되는 상기 데이터를 그룹핑하고 저장하기 위한 메모리저장부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치
청구항 5에 있어서,

상기 메모리저장부는 메모리블록으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 6에 있어서,

상기 메모리저장부를 구동하는 펄스는 상기 마지막 단계의 상기 스위칭 소자쌍의 ON-OFF 스위칭에 동기화되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 1에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과 교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 2에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과 교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 3에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과 교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 4에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과 교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 5에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 6에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과 교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 7에 있어서,

상기 디스플레이장치는,

서로 대향하고 있는 한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층으로 구성되는 액정 디스플레이장치로써,

상기 한 쌍의 기판 중 하나의 기판의 액정층과 접하는 쪽의 표면에 형성되고 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 다수의 게이트 신호라인과;

상기 게이트 신호라인과 교차하는 제3 방향으로 연장되어 상기 제3 방향과 교차하는 제4 방향으로 배열되는 다수의 드레인 신호라인과;

두 개의 인접한 상기 게이트 신호라인과 두 개의 인접한 상기 드레인 신호라인에 의하여 둘러싸여지는 영역에 배치되어 상기 게이트 신호라인으로부터의 스캐닝 신호에 의하여 구동되는 박막 트랜지스터와;

상기 드레인 신호라인으로부터 상기 박막 트랜지스터를 통해 전달되는 화상신호를 공급받는 픽셀전극을 포함하여 구성되며,

상기 게이트 신호라인은 수직 스캐닝 회로로부터 스캐닝 신호를 공급받고,

상기 드레인 신호라인은 상기 화상신호 구동회로로부터 화상신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 8에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 상기 한 쌍의 서로 대향하는 기판 중의 한 기판 위에 형성되고,

상기 화상신호 구동회로를 구성하는 상기 스위칭 소자들과 상기 박막 트랜지스터들은 폴리실리콘 반도체층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 9에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 상기 한 쌍의 서로 대향하는 기판 중의 한 기판 위에 형성되고,

상기 화상신호 구동회로를 구성하는 상기 스위칭 소자들과 상기 박막 트랜지스터들은 폴리실리콘 반도체층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 10에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 상기 한 쌍의 서로 대향하는 기판 중의 한 기판 위에 형성되고,

상기 화상신호 구동회로를 구성하는 상기 스위칭 소자들과 상기 박막 트랜지스터들은 폴리실리콘 반도체층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 11에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 상기 한 쌍의 서로 대향하는 기판 중의 한 기판 위에 형성되고,

상기 화상신호 구동회로를 구성하는 상기 스위칭 소자들과 상기 박막 트랜지스터들은 폴리실리콘 반도체층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 12에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 상기 한 쌍의 서로 대향하는 기판 중의 한 기판 위에 형성되고,

상기 화상신호 구동회로를 구성하는 상기 스위칭 소자들과 상기 박막 트랜지스터들은 폴리실리콘 반도체층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
청구항 13에 있어서,

상기 화상신호 구동회로는 상기 한 쌍의 서로 대향하는 기판 중의 한 기판위에 형성되고,

상기 화상신호 구동회로를 구성하는 상기 스위칭 소자들과 상기 박막 트랜지스터들은 폴리실리콘 반도체층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.