KR100642558B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

픽셀 데이터와 흑색 화상 데이터는 동시에 그리고 개별적으로 서로 다른 픽셀 행들에 위치하는 두개의 픽셀에 기록되며, 이 동작은 대응하는 데이터를 서로 다른 픽셀 행들 각각의 모든 픽셀들에 기록되도록 서로 다른 픽셀 행들 각각에서 2번 수행된다. 하나의 프레임 주기내에 모든 픽셀 행들에서 상기 동작이 수행될 때, 데이터 래치 회로는 종래의 신호 라인 구동 회로의 데이터 래치 회로에 고정되어야 하는 데이터의 개수의 절반만을 유지하므로, 데이터 래치 회로칩의 사이즈가 감소하고 표시 장치에 의해 점유되는 공간이 감소한다.

표시 장치, 레지스터, 래치 회로

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 {DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

도 1 은 종래의 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판 회로의 개략 구성도.

도 2 는 종래의 표시 장치의 주사 라인을 구동하는 방법을 나타내는 타이밍도.

도 3 은 종래의 표시 장치의 신호 라인들이 어떻게 구동되는 지를 나타내는 타이밍도.

도 4 는 종래의 방법에 따라서 어떻게 픽셀 데이터가 기록되는 지를 나타내는 개략도.

도 5 는 공급되는 화상 신호에 액정이 응답하는 속도가 액정 패널의 휘도에 어떻게 영향을 미치는 지를 나타내는 도면.

도 6(a) 는 시간 영역에서 화상 신호에 응답하여 CRT 의 픽셀이 화상 표시를 위한 광을 어떻게 발하는 지를 나타내는 도면.

도 6(b) 는 시간 영역에서 화상 신호에 응답하여 LCD 의 픽셀이 화상 표시를 위한 광을 어떻게 발하는 지를 나타내는 도면.

도 7 은 홀드형 표시 장치에서 특히 관찰되는 불명확한 이동을 방지하기 위해서 이용되는 표시 장치 구동 방법에 따라서 주사 라인들이 어떻게 구동되는 지를 나타내는 타이밍도.

도 8 은 홀드형 표시 장치에서 특히 관찰되는 불명확한 이동을 방지하기 위해서 이용되는 표시 장치 구동 방법에 따라서 신호 라인들이 어떻게 구동되는 지를 나타내는 타이밍도.

도 9 는 홀드형 표시 장치에서 특히 관찰되는 불명확한 이동을 방지하기 위해서 이용되는 표시 장치 구동 방법에 따라서 픽셀 데이터와 흑색 화상 데이터가 어떻게 기록되는 지를 나타내는 개략도.

도 10 은 도 2 와 3 에 나타낸 종래의 구동 방법을 이용할 때 화상이 어떻게 표시되는 지를 나타내는 도면.

도 11 은 도 7 과 8 에 나타내고 홀드형 표시 장치에서 특히 관찰되는 불명확한 이동을 방지하기 위해서 이용되는 종래의 구동 방법을 이용할 때 화상이 어떻게 표시되는 지를 나타내는 도면.

도 12 는 종래의 표시 장치용으로 사용되는 신호 라인 구동 회로를 구성하는 회로 블록도.

도 13 은 종래의 표시 장치의 신호 라인 구동 회로의 출력부 상세 구성도.

도 14 는 종래의 표시 장치의 신호 라인 구동 회로의 출력부의 다른 상세 구성도.

도 15 는 본 발명의 일 실시형태의 표시 장치의 개략 블록도.

도 16 은 본 발명의 일 실시형태에서 이용되는 구동 방법에 따라서 주사 라인들이 어떻게 구동되는 지를 나타내는 타이밍도.

도 17 은 본 발명의 일 실시형태에서 사용되는 구동 방법에 따라서 신호 라인들이 어떻게 구동되는 지를 나타내는 타이밍도.

도 18 은 하나의 프레임 기간동안 본 발명의 액정 패널상에 픽셀 데이터와 흑색 화상 데이터가 어떻게 기록되고, 해당 화상이 어떻게 표시하는 지를 나타내는 개략도.

도 19 는 본 발명의 실시형태의 다른 표시 장치의 개략 구성도.

도 20 은 도 19 에 나타낸 신호 라인들이 본 발명에서 이용되는 구동 방법에 따라서 어떻게 구동되는 지를 나타내는 타이밍도.

도 21 은 하나의 프레임 기간동안 본 발명의 실시형태의 도 9 에 나타낸 액정 패널상에 픽셀 데이터와 흑색 화상 데이터가 어떻게 기록되고, 해당 화상이 어떻게 나타나는 지를 나타내는 개략도.

도 22 는 본 발명의 실시형태의 표시 장치용으로 사용되는 신호 라인 구동 회로부를 구성하는 회로 블록도.

도 23 은 본 발명의 실시형태의 도 15 에 나타낸 표시 장치에서 사용하는 신호 라인 구동 회로의 출력부 세부 구성도.

도 24 는 본 발명의 실시형태의 도 15 에 나타낸 표시 장치에서 사용하는 신호 라인 구동 회로의 다른 출력부의 세부 구성도.

도 25 는 본 발명의 실시형태의 도 19 에 나타낸 표시 장치에서 사용하는 신호 라인 구동 회로의 출력부 세부 구성도.

도 26 은 본 발명의 실시형태의 도 19 에 나타낸 표시 장치에서 사용하는 신호 라인 구동 회로의 다른 출력부의 세부 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

101; 주사 라인 102; 신호 라인

103; 박막 트랜지스터 (TFT) 104; 픽셀 전극

105; 공통 전극 6, 106; 주사 라인 구동 회로

7, 107; 신호 라인 구동 회로 108; 픽셀 캐패시터

50, 150; 시프트 레지스터부 51, 151; 데이터 레지스터부

52, 152; 래치부 53, 153; D/A 컨버터부

54, 154; 출력 버퍼부 200, 201; 멀티플렉서

본 발명은 표시 장치를 구동하는 회로에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치의 잔상 현상을 해결하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.

고정밀·세밀도의 대형 액정 표시 장치 (이하, LCD 라고 함) 가 이용 가능하게 됨에 따라서, 그 응용은 TV 등에서 사용하는 액정 표시 장치 같은 동화상용 표시 장치 뿐만 아니라 컴퓨터와 워드 프로세서에 사용되는 액정 표시 장치 같은 정지화상용 표시 장치에서도 대중화되고 있다. LCD 는 CRT (Cathod Rady Tube) 를 갖는 TV 에 비교할 때 박형이며 큰 공간을 점유하지 않고서 설치할 수 있다. 따라서, 일반 가정에서는 점점 더 많이 LCD 를 사용할 것이다. 일반적으로, LCD 는 액정의 열화를 방지하기 위해서 소위 AC 구동을 이용하며, 여기서는 DC 성분 전압이 장시간동안 액정에 인가되지 않도록 LCD 를 제어한다. AC 구동을 행하기 위해서는, 정(正)극성과 부(負)극성 신호 전압을 픽셀 전극에 교대로 인가하여 공통 전극에 인가되는 전압을 일정하게 유지하는 방법이 있다.

도 1 은 종래의 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판의 구성을 나타낸다. n (n 은 정수임) 개의 주사 라인 (101) 과 m (m 은 정수임) 개의 신호 라인 (102) 이 액티브 매트릭스 기판 상에 배열되며, 비선형 소자로서 기능하는 TFT (Thin Film Transistor; 103) 가 주사 라인 (101) 과 신호 라인 (102) 의 교차점 각각의 근처에 배치된다.

TFT (103) 는 주사 라인 (101) 에 접속된 게이트 전극, 신호 라인 (102) 에 접속된 소스 전극, 및 픽셀 전극 (104) 에 접속된 드레인 전극을 갖는다. 픽셀 전극 (104) 은 액티브 매트릭스 기판과 대향하는 대향 기판 상의 공통 전극 (105) 과 액정 (미도시) 을 사이에 두어서 픽셀 캐패시터 (108) 를 구성한다.

주사 라인 (101) 은 주사 라인 구동 회로 (106) 에 접속되고, 신호 라인 (102) 은 신호 라인 구동 회로 (107) 에 접속된다. 주사 라인 구동 회로 (106) 는 n 개의 주사 라인 (101) 에 고전위를 순차적으로 공급하여 도 2 에 나타낸 바와 같이 주사 라인 (101) 에 접속된 TFT 를 턴온시키도록 동작 가능하다. 주사 라인 구동 회로 (106) 의 주사 동작 동안에는, 신호 라인 구동 회로 (107) 는 화상 데이터에 대응하는 계조 전압 VD 를 m 개의 신호 라인들 중 임의의 하나에 출력함으로써 턴온된 TFT(103) 를 통하여 픽셀 전극 (104) 에 계조 전압을 공급한다. 계조 전압은 일정한 전압이 인가되는 픽셀 전극 (104) 과 공통 전극 (105) 간에 전위차를 발생시키도록 기능하며, 전위차는 액정을 통과하는 광의 양을 전기장으로 제어하여 화상을 표시하도록 전기장을 발생시킨다 (도 3 에서 <1> 내지 <3> 으로 표시한 데이터는 제 1 내지 제 3 열의 픽셀 데이터를 나타낸다). 따라서, 액정 패널은 도 4 에 나타낸 바와 같이 구동된다.

액정 표시 패널상에 동화상을 표시할 때, 현재는 화상의 잔상 현상 같은 화상 품질 열화가 발생하여 바람직하지 않다.

도 5 는 공급된 화상 신호에 액정이 응답하는 속도가 표시 패널의 휘도에 어떻게 영향을 미치는 지를 나타낸다. 액정 물질이 응답하는 속도가 느리기 때문에, 계조 전압이 변할 때 액정은 한 프레임 기간 내에 계조 전압의 변화를 따라갈 수 없으며 따라서 액정은 여러 프레임 기간에 걸쳐서 변화에 응답하게 된다. 이는 잠재적으로는 화상 잔상 현상을 일으킨다. 이런 문제를 해결하기 위해서, 다양한 액정 물질이 개발되었다.

한편, 화상의 잔상 현상에 관한 상술한 문제를 분석하여 다음과 같은 연구가 행해지고 있다. 즉, Japan Broadcasting Corporation Science and Technical Research Laboratory 에서 수행한 연구 (예를 들어, 1999 IEICE General Conference, SC-8-1, pp. 207-208) 는 액정이 화상 신호에 응답하는 속도 뿐만 아니라 LCD 가 표시하는 표시 방식도 화상 잔상 현상의 발생의 원인이 되는 것을 교시하고 있다. LCD 에서 이용하는 표시방식에서 발견되는 문제점은 CRT 구동 방법과 LCD 구동 방법을 비교하여 아래에서 설명한다.

액정 표시 장치는 도 2 와 3 에 나타낸 바와 같이 상부 라인부터 바닥 라인 방향으로 라인들을 순차적으로 구동하는 기술에 따라서 동작하도록 될 수 있으며, 한 프레임 기간동안 표시 화상을 유지하는 홀드형 표시 장치이다. 액정 표시 장치는 하나의 프레임 기간 동안 표시 화상을 유지하도록 동작가능하므로, 화상이 표시되는 시간 간격과 관측자가 표시되는 화상으로 눈을 이동시키는 시간 간격 간에 시간차가 발생하여 불명확한 화상 이동을 유발한다.

도 6(a) 와 6(b) 는 CRT 와 LCD 각각의 픽셀이 시간 영역에서 화상 신호에 응답하여 화상 표시를 위한 광을 어떻게 발하는 지를 나타낸다.

도 6(a) 에 나타낸 바와 같이, CRT 는 전자 빔이 튜브 표면 상의 형광 물질에 충돌한 후에 겨우 수초동안 광을 발하는 소위 임펄스형 표시 장치이다. 반면에, 도 6(b) 에 나타낸 LCD 는, 픽셀에 데이터를 기록하는 것이 완료되는 때부터 후속하는 기록을 시작할 때까지의 범위인 하나의 프레임 기간동안 화상 표시를 위한 광을 유지하는 소위 홀드형 표시 장치이다.

도 6(a) 에 나타낸 바와 같이, 위의 특성을 갖고 동화상을 표시하는 임펄스형 표시 장치로서 기능하는 CRT 의 경우에는, 대상을 표시하는 시점에 대응하는 위치에 표시 대상이 순간적으로 표시된다. 반면에, 위의 특성을 갖고 홀드형 표시 장치로서 기능하는 LCD 는, 화상을 표시하면서 화상을 하나의 프레임 기간 동안 유지하고 새로운 데이터의 기록 시작 전까지 화상을 남겨두기 때문에, 불명확한 화상 이동을 유발한다.

불명확한 화상 이동을 방지하기 위해서, 화상 신호에 대하여 빠르게 응답할 수 있는 액정 패널이 개발되었고, 또한 동화상을 표시하는 구동 방법이 일본 특개평 2000-122596 호 등에 개시되어 있다. 특히, 홀드형 표시 장치에서 관찰되는 불명확한 이동을 방지하기 위해서 도 7 과 8 에 나타낸 구동 방법을 도 1 의 액정 액티브 매트릭스 기판에서 이용할 수 있다.

도 7 또는 8 에 나타낸 구동 방법은 한 프레임 기간 동안 흑색 화상을 삽입하여 눈을 리셋하고 불명확한 화상 이동을 방지하는 방법이다.

화상의 잔상 현상은, 도 9 에 나타낸 바와 같이 일정한 픽셀 행의 모든 픽셀들에 화상 데이터를 기록하는 것과, 동시에 일정한 픽셀 행으로부터 복수의 행만큼 이격되어 위치하는 다른 픽셀 행의 모든 픽셀들에 흑색 표시 전압을 인가하는 것을 포함하는, 도 7 또는 8 의 방법을 이용하여 방지할 수 있다.

도 10 은 도 2 와 3 에 나타낸 방법을 이용하는 액정을 구동하여 화상을 표시하는 것을 나타내고, 도 11 은 도 7 과 8 에 나타낸 방법을 이용하여 액정을 구동하여 화상을 표시하는 것을 나타낸다. 도 11 에 나타낸 바와 같이, 화면에 걸쳐서 흑색 표시 영역을 스캐닝하는 것은 관측자의 눈을 리세트시켜서, 동화상의 불명확한 이동을 제거한다.

한편, 위의 신호 라인 구동 방법을 이용하여 동화상의 불명확한 이동을 방지할 지라도, 신호 라인 구동 회로의 제조는 액정 표시 장치의 비용 절감이 크게 필요한 현 상황에서 액정 표시 장치의 비용 증가에 아주 큰 원인이 된다. 따라서, 동화상의 불명확한 이동을 방지하고 또한 신호 라인 구동 회로의 칩 사이즈를 감소시키는 것은 중요한 과제이다.

도 12 는 종래의 신호 라인 구동 회로의 구성을 나타낸다. 도 12 에 나타낸 바와 같이, 신호 라인 구동 회로는 시프트 레지스터부 (150), 데이터 레지스터부 (151), 래치부 (152), D/A 컨버터부 (153), 및 출력 버퍼부 (154) 를 구비한다. 화상 데이터는 데이터 버스 (R0-R7, G0-G7, 및 B0-B7) 를 통하여 입력되고, 신호 라인의 개수에 대응하는 화상 데이터 (m 개의 픽셀에 대응하는 화상 데이터) 가 래치부 (152) 에 저장된다. 신호 라인에 대응하는 저장 화상 데이터는 D/A 컨버터부 (153) 에 의해서 액정 패널의 투과 성능에 부합하는 전압으로 변환된다.

심볼 STH 는 시작 펄스 신호를 나타내고, HCK 는 수평 클록 신호를 나타내고, STB 는 출력 타이밍 신호를 나타내고, POL 은 출력 극성 반전 신호를 나타내고, V0 내지 V9 는 기준 계조 전압을 나타낸다.

도 13 은 신호 구동 회로의 출력부 세부 구성을 나타낸다. 정극성 신호 전압과 부극성 신호 전압이 신호 라인에 교대로 인가되기 때문에, 화상 데이터를 나타내는 정극성 계조 전압을 출력하는 DAC+ 와 화상 데이터를 나타내는 부극성 계조 전압을 출력하는 DAC- 가 D/A 컨버터부에 설치되어 STB 신호 (또는 POL 신호) 에 응답하여 래치부와 출력 버퍼부에 각각 제공되는 멀티플렉서 (200, 201) 를 스위칭하여 AC 구동을 구현한다.

예를 들어, D1 에 공급되는 화상 데이터는 도 13 의 최좌측 LAT 에 저장되어 멀티플렉서 (200) 에 의해 결정되는 DAC+ 또는 DAC- 에 의해 변환되며, 그 후 화상 데이터가 멀티플렉서 (201) 에 의해서 선택되어 출력 증폭기 (170) 를 통하여 D1 에 출력된다. 최좌측의 LAT 에 저장된 화상 데이터는 D2 로 출력되지 않는다.

또한, 종래의 신호 라인 구동 회로의 출력부 구성은 도 14 에 나타낸 구성을 가질 수도 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 종래의 신호 라인 구동 회로는 신호 라인에 대응하는 화상 데이터 (m개의 픽셀에 대응하는 화상 데이터) 를 유지한 후, 화상 데이터를 신호 라인들에 동시에 출력하기 때문에, 신호 라인들로의 출력의 개수는 신호 라인 구동 회로의 칩 사이즈를 실질적으로 결정한다.

도 7 내지 9 에 나타낸 기술은 신호 라인 구동 회로가 신호 라인에 대응하는 화상 데이터를 유지하는 방법을 더 이용하여, 소형화된 신호 라인 구동 회로 구성과는 다른 구성을 제공한다.

본 발명의 목적은 동화상의 불명확한 이동을 방지하고 신호 라인 구동 회로의 칩 사이즈를 감소시킬 수 있는 표시 장치를 구동하는 방법과 그 방법을 이용하는 표시 장치 구동 회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 행렬 형상으로 배열된 픽셀을 갖는 픽셀 어레이를 구비하는 표시 장치를 구동하는 방법으로서,

상기 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀 행 중 하나 이상의 픽셀 행에 화상 데이터를 기록하는 기간을 제 1 주사 기간과 제 2 주사 기간으로 나누는 단계;

상기 제 1 주사 기간 동안에, 임의의 픽셀 행의 소정의 픽셀 열들에 위치하는 픽셀들에 화상 데이터를 기록하고, 또한 상기 임의의 픽셀 행과는 다른 픽셀 행에 포함되고 상기 소정의 픽셀 열들이 아닌 픽셀 열들에 위치하는 픽셀들에 흑색 화상 데이터를 기록하는 단계; 및

상기 제 1 주사 기간 동안에 상기 임의의 픽셀 행에 위치되고 화상 데이터가 기록될 상기 픽셀들을 제외한 픽셀들에 화상 데이터를 기록하고, 또한 상기 제 1 주사 기간 동안 상기 픽셀 행에 포함되고 상기 흑색 화상 데이터가 기록될 상기 픽셀을 제외한 픽셀들에 흑색 화상 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.

또한, 표시 장치를 구동하는 상술한 방법은, 상기 제 1 주사 기간동안 상기 흑색 화상 데이터를 기록할 수 있는 상기 픽셀 행과 상기 제 2 주사 기간동안 상기 흑색 화상 데이터를 기록할 수 있는 상기 픽셀 행은 서로 다르게 되도록 구성된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 행렬 형상으로 배열된 픽셀들을 갖는 픽셀 어레이를 구비하는 표시 장치로서,

상기 픽셀 어레이를 구성하는 하나의 픽셀 행에서 한 세트의 픽셀을 선택하는 제 1 주사 라인;

상기 하나의 픽셀 행에서 다른 세트의 픽셀을 선택하는 제 2 주사 라인;

각각이 상기 픽셀 어레이의 개별 픽셀 행들 각각에 대응하는 제 1 및 제 2 주사 라인의 세트들을 상기 픽셀 어레이 내에서 상부에서 바닥으로 순차적으로 구동하는 주사 라인 구동 회로;

한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 상기 제 1 주사 라인에 의해 선택된 픽셀들에, 화상 데이터와 흑색 화상 데이터 중 하나에 대응하는 전압을 공급하는 제 1 세트의 신호 라인;

상기 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 상기 제 2 주사 라인에 의해 선택된 픽셀들에, 화상 데이터와 흑색 화상 데이터 중 하나에 대응하는 전압을 공급하는 제 2 세트의 신호 라인; 및

전체 신호 라인들을 구성하는 제 1 및 제 2 신호 라인의 상기 세트들을 구동하는 신호 라인 구동 회로를 구비하며,

상기 주사 라인 구동 회로는 상기 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 상기 제 1 주사 라인과, 다른 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 제 2 주사 라인을 동시에 구동하며,

상기 신호 라인 구동 회로는 화상 데이터와 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압 중 하나를 상기 제 1 세트의 신호 라인으로 그리고 다른 하나를 상기 제 2 세트의 신호 라인으로 동시에 출력하며,

상기 신호 라인 구동 회로는 화상 데이터에 대응하는 전압과 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 서로 다른 2개의 픽셀 행에 포함된 픽셀들에 기록하는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

또한, 상술한 표시 장치는, 상기 제 1 주사 라인에 의해 선택된 픽셀과 상기 제 2 주사 라인에 의해 선택된 픽셀의 한 쌍이 인접하는 픽셀 열의 각각의 세트에 배치되며, 인접하는 픽셀 열의 상기 각각의 세트 중 각각의 픽셀 열은 복수의 픽셀로 이루어지도록 구성된다.

또한, 상술한 표시 장치는, 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 제 1 신호 라인에 의해 선택된 픽셀의 개수와 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 제 2 신호 라인에 의해 선택된 픽셀의 개수가 서로 동일하게 되도록 상기 제 1 및 제 2 세트의 신호 라인의 각각의 개수는 상기 전체 신호 라인들의 개수의 절반과 동일하도록 구성된다.

또한, 상술한 표시 장치에서, 상기 신호 라인 구동 회로는 상기 전체 신호 라인의 개수의 절반에 대응하는 시프트 단들을 갖는 시프트 레지스터 회로로서, 순차적으로 시프트 단들에 입력되는 화상 데이터를 저장함과 동시에 상기 시프트 레지스터 회로내에서 상기 데이터에 할당될 위치를 시프트하는 시프트 레지스터 회로, 상기 전체 신호 라인의 개수의 절반에 대응하는, 상기 시프트 레지스터 회로의 상기 시프트 단들로부터 출력되는 화상 데이터를 모두 함께 래칭하고, 그 후 화상 데이터를 출력하는 래치 회로, 상기 래치 회로에 저장되고 상기 전체 신호 라인들의 개수의 절반에 대응하는 화상 데이터를 표시 장치의 특성에 의존하여 계조 전압으로 변환하는 D/A 컨버터, 및 상기 전체 신호 라인들의 개수의 절반에 대응하는, 상기 D/A 컨버터로부터 출력된 화상 데이터에 대응하는 전압을 특정 신호 라인들로 출력하고, 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 상기 특정 신호 라인들이 아닌 신호 라인들에 출력하는 버퍼를 구비하도록 구성된다.

도 15 내지 18 은 본 발명의 표시 장치의 개략적인 구성과 구동 방법을 나타낸다.

도 15 에 나타낸 바와 같이, 픽셀의 TFT 들이 주사 라인에 평행한 방향으로 2개의 주사 라인 (1, 11) 에 교대로 접속되는 게이트 전극들을 갖도록, 주사 라인에 평행한 방향으로 배열된 픽셀들이 구성된다. 도 16 에 나타낸 바와 같이, 주사 라인에 공급되는 주사 신호들은 화상 데이터가 대응하는 픽셀에 기록되도록 주사 라인을 선택하는 화상 데이터 기록용 펄스 TGI, 및 흑색 화상 데이터는 흑색 표시 데이터가 하나의 프레임 기간동안 대응하는 픽셀에 기록되도록 주사 라인을 선택하는 흑색 화상 데이터 기록용 펄스 TGB 를 포함한다.

또한, 도 17 에 나타낸 바와 같이, 한 세트의 화상 데이터 "Data" (도 17 에서 <1> 내지 <3> 으로 나타낸 데이터는 제 1 내지 제 3 열에 대응하는 픽셀 데이터를 나타냄) 와 흑색 "BL" 은 신호 라인 구동 회로로부터 각각의 신호 라인 (2) 으로 출력되고, 각각의 신호 라인 (2) 은 각각의 출력 기간동안 화상 데이터와 흑색 화상 데이터를 교대로 출력한다. 화상 데이터는 화상 데이터 기록용 펄스 TGI 에 의해 선택된 픽셀들에 기록되며, 흑색 화상 데이터는 흑색 화상 데이터 기록용 펄스 TGB 에 의해 선택된 픽셀들에 기록된다.

도 18 은 화상 데이터와 흑색 화상 데이터가 하나의 프레임 기간동안 액정 패널상의 픽셀들에 어떻게 기록되는 지를 나타내는 개략도이다.

TGI (t0) 가 도 16 에 나타낸 시간 t0 에서 주사 라인 VG(1) 에 처음 인가될 때, 화상 데이터는 도 18 에 나타낸 첫 번째 픽셀 행의 픽셀쌍 중 좌측 픽셀 상에 표시된다.

그후, 도 18 에 나타낸 바와 같이, 시간 t1 에서 TGI (t1) 이 주사 라인 VG(2) 에 인가되고 TGB (t1) 이 주사 라인 VG(k) (2<k≤2n-1 이고, k 는 기수임) 에 인가될 때, 화상 데이터는 첫 번째 픽셀 행의 픽셀 쌍중 우측 픽셀상에 표시되고, 동시에 흑색 화상 데이터는 (k+1)/2 번째 픽셀 행의 픽셀 쌍중 좌측 픽셀상에 표시된다.

그후, 시간 t2 에서 TGI (t2) 가 주사 라인 VG(3) 에 인가되고 TGB (t2) 가 주사 라인 VG(k+1) 에 인가될 때, 픽셀 데이터는 두 번째 픽셀 행의 기수번째 픽셀 상에 표시되고, 동시에 흑색 화상 데이터는 (k+1)/2 번째 픽셀 행의 우수번째 픽셀 상에 표시된다.

그후, 시간 t3 에서 TGI(t3) 가 주사 라인 VG(4) 에 인가되고, TGB(t3) 가 주사 라인 VG(k+2) 에 인가될 때, 픽셀 데이터는 두 번째 픽셀 행의 우수번째 픽셀 상에 표시되고, 동시에 흑색 화상 데이터는 (k+3)/2번째 픽셀 행의 기수번째 픽셀 상에 표시된다.

위의 동작은 순차적으로 반복된다. 도 15 에 나타낸 회로 구성과 도 17 에 나타낸 구동 방법을 이용하여, 액정 패널이 동화상의 불명확한 이동을 방지하는 종래의 구동 방법 (도 7 내지 9) 을 이용하여 획득되는 것과 동등한 화상 품질을 갖는 화상 (도 11) 을 표시할 수 있다.

액정 패널은 도 19 에 나타낸 2개의 서로 다른 주사 라인 (21, 31) 에 교대로 접속된 픽셀 행의 개별 픽셀들 중 한 쌍의 인접하는 픽셀들을 갖도록 구성되어야 한다.

도 19 에 나타낸 구성을 사용할 때, 도 20 에 나타낸 바와 같이 한 세트의 화상 데이터 "Data" (도 20 에 나타낸 데이터 <1> 내지 <3> 은 첫 번째 내지 세 번째 행에 각각 포함된 화상 데이터를 나타냄) 와 흑색 "BL" 은 신호 라인 구동 회로로부터 한 쌍의 인접하는 신호 라인 (2) 으로 출력되며, 각각의 신호 라인 (2) 은 각각의 출력 기간 동안 화상 데이터와 흑색 화상 데이터를 교대로 출력한다. {도 20 에 나타낸 신호 라인 전압 VD (s 내지 s+3) 는 매 프레임 주기에 반전된다. 심볼 "s" 는 정수를 나타낸다}.

도 21 은 도 19 에 나타낸 구성을 갖는 액정 패널상에서 하나의 프레임 기간동안 화상 데이터와 흑색 화상 데이터가 어떻게 기록되는 지를 나타내는 개략도이다.

본 발명에 개시한 구성을 이용함으로써, 신호 라인 구동 회로는 픽셀 데이터에 대응하는 계조 전압을 신호 라인의 절반 (m/2 라인) 에 출력하고, 동시에 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 신호 라인의 나머지 절반에 출력한다.

도 22 는 본 발명에서 사용되는 신호 라인 구동 회로의 개략 블록도이다. 본 발명의 신호 라인 구동 회로는 도 12 에 나타낸 종래의 신호 라인 구동 회로에 추가적인 흑색 표시용 전위 공급부 (55) 를 갖도록 구성된다.

도 23 은 신호 라인 구동 회로의 출력부 상세 구성을 나타낸다. 도 23 에 나타낸 출력부 구성은 액정 채널이 도 15 에 나타낸 바와 같이 구성되는 경우에 사용된다. 도 23 에 나타낸 바와 같이, 화상 데이터를 저장하는 래치 회로 (LAT) 는, 종래의 신호 라인 구동 회로 (도 13) 의 대응 회로의 절반 사이즈이다. 또한, 신호 라인들에 출력되는 화상 데이터의 극성이 도 1 에 나타낸 회로에서와 동일하기 때문에 (도 18), DAC+/- 를 사용하여 STB 신호에 대한 화상 신호에 의존하여 정극성 계조 전압과 부극성 계조 전압간에 출력을 스위칭한다. 출력 버퍼부의 멀티플렉서 (61) 는 다음과 같이 동작한다. 즉, 첫째, 멀티플렉서 (61) 는 DAC+/- 로부터 출력된 화상 데이터에 의존하여 정극성 계조 전압과 부극성 계조 전압 중에서 하나를 선택한다. 둘째, 멀티플렉서 (61) 는 흑색 표시를 위한 정극성 전압 Vblack+ 와 흑색 표시를 위한 부극성 전압 Vblack- 중에서 하나를 선택하며, 전압은 멀티플렉서 (60) 에 의해서 선택된다. 셋째, 멀티플렉서 (61) 는 계조 전압과 흑색 표시를 위한 전압을 2개의 신호 라인에 각각 출력한다. LAT 에 저장되는 화상 데이터에 관하여, 기수번째 신호 라인으로의 화상 데이터와 우수번째 신호 라인으로의 화상 데이터는 화상 데이터가 신호 라인들에 출력될 때마다 LAT 에 저장된다. 도 23 에 나타낸 바와 같이, 출력부를 구성하여 신호 라인 구동 회로가 도 17 에 나타낸 파형을 출력하게 된다.

또한, 본 발명의 신호 라인 구동 회로는 도 24 에 나타낸 바와 같이 구성될 수 있다. 흑색 표시를 위한 전위를 출력하는 증폭기 (80) 가 Vblack+ 와 Vblack- 중 하나만을 출력하기 때문에, 증폭기 (80) 는 넓은 동작 범위가 필요 없는 증폭기로 구현할 수 있다.

액정 패널부가 도 19 에 나타낸 구성을 가질 때, 신호 라인 구동 회로는 도 15 에 나타낸 바와 같이 구성된 출력부를 갖도록 구성된다. 위의 신호 라인 구동 회로는, 출력 버퍼부의 멀티플렉서 (63) 가 DAC+ 로부터의 화상 데이터 출력에 대응하는 정극성 계조 전압, DAC- 로부터의 화상 데이터 출력에 대응하는 부극성 계조 전압, 흑색 표시에 대한 정극성 전압 Vblack+, 및 부극성 전압 Vblack- 를 선택한 후, 4개의 전압을 4개의 신호 라인들로 출력한다. 또한, LAT, 멀티플렉서 (62), DAC+, 및 DAC- 각각은 종래의 신호 라인 구동 회로에서 사용되는 대응 회로 들의 면적의 절반을 점유하도록 구성된다.

도 19 에 나타낸 액정 패널의 경우에, LAT 에 저장된 화상 데이터는 신호 라인으로의 출력을 위한 각각의 기간동안 멀티플렉서 (63) 에 의해 선택된 4개의 신호 라인 중 2개의 좌측 또는 2개의 우측 신호 라인에 입력된다. LAT 에 저장된 화상 데이터는 다음과 같이 처리된다. 즉, 첫째, 화상 데이터가 멀티플렉서 (62) 에 입력되고, DAC+ 또는 DAC- 를 통하여 멀티플렉서 (63) 에 공급된다. 둘째, 화상 데이터는 원하는 신호 라인들에 입력된다. 셋째, 흑색 표시용 정극성 전위 Vblack+ 와 흑색 표시용 부극성 전위 Vblack- 는 원하는 신호 라인들이 아닌 신호 라인들에 출력되어, 도 20 에 나타낸 바와 같은 파형을 생성하게 된다. 또한, 본 발명의 신호 라인 구동 회로는 도 26 에 나타낸 바와 같이 구성할 수 있다. 흑색 표시용 전위를 출력하는 증폭기 (81, 82) 는 각각 Vblack+ 와 Vblack- 만을 출력하기 때문에, 증폭기 (81, 82) 는 넓은 동작 범위를 필요로 하지 않는 증폭기로 구현될 수 있다.

본 발명의 회로를 사용함으로써, 래치 회로 (LAT) 는 종래의 신호 라인 구동 회로 (도 13 을 참조함) 에서 사용되는 종래의 화상 데이터의 절반 사이즈의 데이터를 저장하고, 따라서 래치 회로를 제외한 다른 회로부에 대한 칩, 즉 도 22 에 나타낸 신호 라인 구동 회로부를 구성하는 시프트 레지스터부 (50), 데이터 레지스터부 (51), 및 D/A 컨버터부 (53) 에 대한 칩 사이즈를 절반으로 하는 것이 가능하므로 표시 장치의 영역을 현저히 감소시킨다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 표시 장치는 동화상을 표시할 때 동화상의 불명확한 이동을 방지하는 것이 가능하고, 신호 라인 구동 회로의 칩 사이즈를 현저히 감소시켜서 감소된 사이즈의 표시 장치를 필요로 하는 기술 분야에서 상당히 유리한 효과를 갖게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 표시 장치와 그 구동 방법에 따르면, 행렬 형상으로 배열된 픽셀을 갖는 표시 장치가 하나의 픽셀 행의 픽셀들 중 소정의 픽셀을 선택하는 제 1 주라 라인, 다른 픽셀을 선택하는 제 2 주사 라인, 각각의 픽셀 행에 설정된 제 1 주사 라인 및 제 2 주사 라인을 순차적으로 선택 구동하는 구동 회로, 화상 데이터나 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 제 1 주사 라인에 의해 선택된 픽셀에 공급하는 제 1 신호 라인, 화상 데이터나 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 제 2 주사 라인에 의해 선택된 픽셀에 공급하는 제 2 신호 라인, 및 제 1 및 제 2 신호 라인을 구동하는 신호 라인 구동 회로를 구비하며, 여기서 주사 라인 구동 회로는 제 1 신호 라인 및 제 1 신호 라인에 의해 선택된 것과는 다른 픽셀 행을 선택하는 제 2 주사 라인을 동시에 구동하며, 신호 라인 구동 회로는 화상 데이터에 대응하는 전압 및 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을, 화상 데이터에 대응하는 전압과 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 출력 타이밍 펄스 신호에 따라서 제 1 및 제 2 신호 라인에 선택적으로 출력함으로써 서로 다른 픽셀 행의 픽셀들에 동시에 공급한다. 따라서, 래치 회로 (LAT) 에 종래의 화상 데이터의 절반의 데이터만을 유지할 수 있으며, 래치 회로의 칩사이즈 이외에 신호 라인 구동 회로부를 구성하는 시프트 레지스터부, 데이터 레지스터부, D/A 컨버터부의 칩 사이즈를 대략 절반으로 하여 표시 장치의 점유 면적을 크게 감소시키는 것이 가능하다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 표시 장치는 동화상을 표시할 때 불명확한 동화상을 방지하고 신호 라인 구동 회로의 칩 사이즈를 크게 감소시키는 것이 가능하다.

Claims (20)

1. 행렬 형상으로 배열된 픽셀들을 갖는 픽셀 어레이를 구비하는 표시 장치를 구동하는 방법으로서,

   상기 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀 행 중 하나 이상의 픽셀 행에 화상 데이터를 기록하는 기간을 제 1 주사 기간과 제 2 주사 기간으로 나누는 단계;

   상기 제 1 주사 기간 동안에는, 임의의 픽셀 행의 소정의 픽셀 열들에 위치하는 픽셀들에 화상 데이터를 기록하고, 또한 상기 임의의 픽셀 행과는 다른 픽셀 행에 포함되고 상기 소정의 픽셀 열들이 아닌 픽셀 열들에 위치하는 픽셀들에 흑색 화상 데이터를 기록하는 단계; 및

   상기 제 2 주사 기간 동안에는, 상기 제 1 주사 기간 동안에 상기 임의의 픽셀 행에 위치되고 화상 데이터가 기록된 상기 픽셀들을 제외한 픽셀들에 화상 데이터를 기록하고, 또한 상기 제 1 주사 기간 동안에 상기 픽셀 행에 포함되고 상기 흑색 화상 데이터가 기록된 상기 픽셀들을 제외한 픽셀들에 흑색 화상 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 주사 기간동안 상기 흑색 화상 데이터가 기록된 상기 픽셀 행과 상기 제 2 주사 기간동안 상기 흑색 화상 데이터가 기록된 상기 픽셀 행은 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
3. 행렬 형상으로 배열된 픽셀들을 갖는 픽셀 어레이를 구비하는 표시 장치로서,

   상기 픽셀 어레이를 구성하는 하나의 픽셀 행에서 한 세트의 픽셀을 선택하는 제 1 주사 라인;

   상기 하나의 픽셀 행에서 다른 세트의 픽셀을 선택하는 제 2 주사 라인;

   각각이 상기 픽셀 어레이의 개별 픽셀 행들 각각에 대응하는 제 1 및 제 2 주사 라인의 세트들을 상기 픽셀 어레이 내에서 상부에서 바닥으로 순차적으로 구동하는 주사 라인 구동 회로;

   한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 상기 제 1 주사 라인에 의해 선택된 픽셀들에, 화상 데이터와 흑색 화상 데이터 중 하나에 대응하는 전압을 공급하는 제 1 세트의 신호 라인;

   상기 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 상기 제 2 주사 라인에 의해 선택된 픽셀들에, 화상 데이터와 흑색 화상 데이터 중 하나에 대응하는 전압을 공급하는 제 2 세트의 신호 라인; 및

   전체 신호 라인들을 구성하는 제 1 및 제 2 신호 라인의 상기 세트들을 구동하는 신호 라인 구동 회로를 구비하며,

   상기 주사 라인 구동 회로는 상기 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중의 상기 제 1 주사 라인과, 다른 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중의 제 2 주사 라인을 동시에 구동하며,

   상기 신호 라인 구동 회로는 화상 데이터와 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압 중 하나를 상기 제 1 세트의 신호 라인으로 그리고 다른 하나를 상기 제 2 세트의 신호 라인으로 동시에 출력하며,

   상기 신호 라인 구동 회로는 화상 데이터에 대응하는 전압과 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 서로 다른 2개의 픽셀 행에 포함된 픽셀들에 기록하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 주사 라인에 의해 선택된 픽셀과 상기 제 2 주사 라인에 의해 선택된 픽셀의 한 쌍은 인접하는 픽셀 열의 각각의 세트에 배치되며, 인접하는 픽셀 열의 상기 각각의 세트 중 각각의 픽셀 열은 복수의 픽셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 제 1 신호 라인에 의해 선택된 픽셀의 개수와 한 세트의 제 1 및 제 2 주사 라인 중 제 2 신호 라인에 의해 선택된 픽셀의 개수가 서로 동일하게 되도록 상기 제 1 및 제 2 세트의 신호 라인의 각각의 개수는 상기 전체 신호 라인들의 개수의 절반과 동일하게 되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 신호 라인 구동 회로는,

   상기 전체 신호 라인의 개수의 절반에 대응하는 시프트 단들을 갖는 시프트 레지스터 회로로서, 상기 시프트 단들에 순차적으로 입력되는 화상 데이터를 저장함과 동시에 시프트 레지스터 회로 내에서 상기 화상 데이터에 할당될 위치를 시프트하는, 시프트 레지스터 회로,

   상기 전체 신호 라인의 개수의 절반에 대응하는, 상기 시프트 레지스터 회로의 상기 시프트 단들로부터 출력된 화상 데이터를 모두 함께 래칭하고, 그 후 화상 데이터를 출력하는 래치 회로,

   상기 래치 회로에 저장되고 상기 전체 신호 라인들의 개수의 절반에 대응하는 화상 데이터를 표시 장치의 특성에 의존하여 계조 전압으로 변환하는 D/A 컨버터, 및

   상기 전체 신호 라인들의 개수의 절반에 대응하는, 상기 D/A 컨버터로부터 출력된 화상 데이터에 대응하는 전압을 특정 신호 라인들로 출력하고, 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압을 상기 특정 신호 라인들이 아닌 신호 라인들에 출력하는 버퍼

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 신호 라인 구동 회로는 화상 데이터와 흑색 화상 데이터에 대응하는 전압들을 선택하고, 상기 전압들을 상기 전체 신호 라인들로 출력하는 멀티플렉서를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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