KR20030063156A

KR20030063156A - 평면표시장치

Info

Publication number: KR20030063156A
Application number: KR10-2003-0002946A
Authority: KR
Inventors: 야마사키노부오
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2003-07-28
Also published as: US20030137479A1; JP2003216114A; JP4071502B2; TW200306513A; TW584825B

Abstract

디지털신호의 영상데이터에 대응하는 계조전압을 스위칭소자에 의해 선택할 경우에 스위칭 노이즈가 발생하여, 표시품위의 저하를 초래한다. 본 평면표시장치에서는, 복수단의 계조전압을 발생하는 저항소자(R1, R2, R3, …, Rn)에, 용량소자(C1, C2, C3, …, Cm)를 각각 접속한다. 각 용량소자(C)는, 외부회로기판(102)에 형성된다. 이 구성에 의해, 계조전압을 선택할 경우에 발생하는 스위칭 노이즈가, 용량소자(C1, C2, C3, …, Cm)에 흡수되어, 신호선(D)으로의 전파가 억제된다.

Description

평면표시장치{A PLANE DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 평면표시장치에 관한 것으로, 특히 전원전압을 복수의 저항소자로 분할함으로써 영상데이터에 대응하는 계조전압을 발생시키는 평면표시장치에 관한 것이다.

최근, 액정표시장치로 대표되는 평면표시장치는, 박형, 경량인 것 외에 저소비전력이기 때문에, 각종 기기의 표시장치로 보급되고 있다. 특히, 스위치소자로서 폴리실리콘 박막트랜지스터(p-Si TFT)를 이용한 것은, 어레이기판 상에 표시부와 구동회로를 일체로 형성할 수 있기 때문에, 고정도(高精度), 콤팩트한 외형, 경량을 실현하고 있다.

어레이기판 상에 형성되는 구동회로중, 신호선에 영상데이터를 공급하는 신호선 구동회로에서는, 영상데이터의 오차가 적기 때문에, 디지털 입력방식이 많이 이용되고 있다. 이와 같은 디지털 입력방식의 하나로서, 디지털신호의 영상데이터에 대응하는 계조전압을 선택하여 신호선에 기록하는, 소위 전압선택방식이 알려져 있다.

이 전압선택방식에서는, 복수의 저항소자를 저항분할함으로써, 복수단의 계조전압을 발생시킨다. 저항소자마다 스위치소자를 설치하여, 영상데이터에 대응하는 계조전압을 스위치소자에 의해 선택한다. 그러나, 종래의 평면표시장치에 있어서는, 이 계조전압을 선택할 경우에 발생하는 스위칭 노이즈가 신호선에 전파되어, 표시품위의 저하를 초래한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 전원전압을 복수의 저항소자로 분할함으로써 영상데이터에 대응하는 계조전압을 발생시키는 평면표시장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도 1은 1실시예의 평면표시장치의 전체구성을 나타낸 블록도,

도 2는 도 1에 나타낸 신호선 구동회로의 구성을 나타낸 회로도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 --- 화소, 11 --- 화소 스위치소자,

12 --- 화소전극, 13 --- 대향전극,

14 --- 액정층, 15 --- 보조용량,

100 --- 액정패널, 101 --- 어레이기판,

102 --- 외부회로기판, 110 --- 표시부,

111 --- 디지털 제어부, 112 --- 계조전압 발생부,

113 --- 계조전압 선택부, 114 --- 신호선 선택부,

120 --- 신호선 구동회로, 130 --- 주사선 구동회로,

140 --- 제어용 IC, D --- 신호선,

G --- 주사선, R --- 저항소자,

VDD --- 전원전압, GND --- 접지전압,

Vt --- 계조전압, C --- 용량소자.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평면표시장치는, 매트릭스(matrix)형상으로 배선된 복수의 주사선 및 복수의 신호선, 매트릭스의 각 격자마다 배치된 화소를 구비한 표시부와, 상기 주사선에 주사신호를 공급하는 주사선 구동회로 및, 복수의 저항소자에 의해 복수단의 계조전압을 발생시키는 계조전압 발생부, 상기 계조전압중 영상데이터에 대응하는 계조전압을 선택하는 계조전압 선택부를 구비하고, 선택된 계조전압을 아날로그신호로서 신호선에 출력하는 신호선 구동회로를 갖추고, 상기 복수의 저항소자중 적어도 1개에 용량소자가 접속된다.

표시부, 주사선 구동회로, 신호선 구동회로는 어레이기판에 형성되고, 용량소자는 외부회로기판에 형성된다. 또한, 용량소자는, 중간조(中間調) 범위의 계조전압을 발생하는 저항소자에만 접속된다.

(실시예)

이하, 본 발명의 평면표시장치를 액정표시장치에 적용한 경우의 실시예에 대해 설명한다. 도 1의 블록도에 나타낸 바와 같이, 표시부(110)와, 이 표시부(110)를 구동하기 위한 신호선 구동회로(120) 및 주사선 구동회로(130)가 어레이기판(101) 상에 형성된다.

표시부(110)는, 매트릭스형상으로 배선된 복수개의 신호선(D1, D2, …; 이하, D로 총칭)과, 복수개의 주사선(G1, G2, …; 이하, G로 총칭), 매트릭스의 각 격자마다 배치된 화소(10)를 구비한다. 도 1에서는, 1개의 격자에 대해서만 화소(10)를 나타낸다. 각 신호선(D)의 한쪽의 단은 신호선 구동회로(120)에 접속되고, 각 주사선(G)의 한쪽의 단은 주사선 구동회로(130)에 각각 접속된다.

화소(10)는, 화소 스위치소자(11), 화소전극(12), 대향전극(13), 액정층(14) 및 보조용량(15)에 의해 구성된다.

화소 스위치소자(11)의 소스는 신호선(D)에, 게이트는 주사선(G)에, 드레인은 화소전극(12) 및 보조용량(15)에 각각 접속된다. 화소 스위치소자(11)는, 주사선(G)에 공급되는 주사신호에 의해 온(ON)과 오프(OFF)가 제어된다. 화소 스위치소자(11)의 온시에는, 신호선(D)과 화소전극(12)의 사이가 도통되어, 신호선(D)에 공급된 영상데이터가 화소전극(12)에 기록된다.

어레이기판(101)과 도시하지 않은 대향기판과의 사이에 표시층으로서의 액정층(14)이 충진된다. 어레이기판(101)과 대향기판의 주위는 도시하지 않은 밀봉재에 의해 밀봉된다. 대향전극(13)은 대향기판 상에 형성된다. 대향전극(13)에는, 각 화소전극(12)과 전기적으로 상대하도록, 외부회로기판(102)으로부터 대향전극전압이 공급된다.

화소전극(12)에 기록된 영상데이터는, 화소전극(12)과 대향전극(13)과의 사이에 신호전압으로서 충전된다. 이 신호전압에 액정층(14)이 응답함으로써 화소(10)에 영상이 표시된다.

신호선 구동회로(120)는, 후술하는 계조전압 발생부, 계조전압 선택부, 신호선 선택부 및, 디지털 제어부를 구비한다. 신호선 구동회로(120)에는, 외부회로기판(102)의 제어용 IC(140)로부터 드라이버 제어신호 및 디지털신호의 비디오 데이터가 공급된다. 신호선 구동회로(120)에서는, 드라이버 제어신호에 기초하여, 계조전압 선택부와 신호선 선택부를 동작시킴으로써, 소정 기간마다 아날로그신호의 영상데이터를 각 신호선(D)에 출력한다.

주사선 구동회로(130)는, 도시하지 않은 시프트 레지스터, 레벨 시프터 및 버퍼회로를 구비한다. 주사선 구동회로(130)는, 제어용 IC(140)로부터 공급되는 드라이버 제어신호에 기초하여, 각 주사선(G)에 주사신호를 출력한다.

외부회로기판(102)은, 제어용 IC(140) 외에, 도시하지 않은 전원전압 발생회로 등을 구비한다. 제어용 IC(140)는, 각 구동회로의 동작을 제어하기 위한 드라이버 제어신호(클럭신호, 스타트신호), 디지털신호의 영상데이터, 대향전극전압, 보조용량전압 등을 액정패널(100)에 공급한다. 전원전압 발생회로는, 각 구동회로에 전원전압을 공급한다. 더욱이, 외부회로기판(102)은, 단단한 기판 또는 유연한 기판중 어느 것이여도 좋다.

다음에, 신호선 구동회로(120)의 구성에 대해 상세히 설명한다. 도 2의 회로도에 나타낸 바와 같이, 신호선 구동회로(120)는, 디지털 제어부(111), 계조전압 발생부(112), 계조전압 선택부(113), 신호선 선택부(114)를 구비한다.

디지털 제어부(111)는, 시프트 레지스터나 데이터 래치 등으로 구성되는 제어회로이다. 디지털 제어부(111)에서는, 제어용 IC(140)로부터 공급되는 드라이버 제어신호에 기초하여, 계조전압 선택부(113)나 신호선 선택부(114)의 동작의 타이밍을 제어함과 동시에, 제어용 IC(140)로부터 공급되는 디지털신호의 영상데이터를 직렬-병렬 변환하여, 계조전압 선택부(113)로 출력한다.

계조전압 발생부(112)는, 직렬로 접속된 복수의 저항소자(R1, R2, R3, …, Rn)로 구성된다. 이들 저항소자(R)의 저항분할에 의해 복수단의 계조전압을 발생시킨다. 본 실시예에서는, 외부회로기판(102)의 도시하지 않은 전원전압 발생회로로부터 전원전압(VDD)과 접지전압(GND)이 공급되고 있으며, 계조전압 발생부(112)는, VDD~GND간에서 m단(m은 계조수)의 계조전압(Vt1, Vt2, Vt3, …, Vtm)을 발생한다. 저항소자(R1, R2, R3, …, Rn)에, 용량소자(C1, C2, C3, …, Cm; 이하, C로 총칭)가 각각 접속된다. 예컨대, 각 저항소자(R)는, 동일한 저항치로 하고, 각 용량소자(C)도 동일한 용량치로 한다. 용량소자(C)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 외부회로기판(102)에 형성된다.

계조전압 선택부(113)는, 도시하지 않은 복수단의 스위치소자로 구성된다. 계조전압 선택부(113)에서는, 계조전압 발생부(112)로부터 공급되는 계조전압(Vt1, Vt2, Vt3, …, Vtm)중, 디지털 제어부(111)를 통해 제어용 IC(140)로부터 공급되는 영상데이터에 대응하는 계조전압을 선택하고, 이 계조전압을 아날로그신호로서 신호선 선택부(114)로 출력한다.

신호선 선택부(114)는, 계조전압 선택부(113)로부터의 아날로그신호를 공급해야 할 신호선(D)을 선택함과 동시에, 이 아날로그신호를 신호선(D)으로의 기록에 필요한 레벨까지 증폭한다.

계조전압 선택부(113)가 영상데이터에 대응하는 계조전압을 선택할 경우에, 내부의 스위치소자에 의한 스위칭 노이즈가 발생하는데, 이 스위칭 노이즈는 각 스위치소자에 대응하는 용량소자(C1, C2, C3, …, Cm)에 흡수된다. 이에 의해, 스위칭 노이즈가 신호선에 전파되는 것은 거의 없어져, 계조레벨의 변동을 방지할 수 있다.

따라서, 화소(10)에는, 거의 설계치와 같은 계조레벨을 갖는 아날로그신호의 영상데이터가 기록됨으로써, 양호한 표시품위를 얻을 수 있다.

또한, 어레이기판(101) 상에 용량소자(C)로서 필요한 만큼의 콘덴서를 형성함으로써 제조 상의 곤란을 수반할 경우에는, 용량소자(C)를 외부회로기판(102)에 형성하도록 해도 된다. 외부회로기판(102)에는 대용량의 콘덴서(예컨대, 팁(tip) 적층 세라믹 콘덴서)를 형성 가능하기 때문에, 이와 같은 콘덴서를 이용하여 용량소자(C)를 구성함으로써, 스위칭 노이즈의 감소에 필요한 충분한 용량성분을 확보할 수 있다.

상기 실시예에서는, 복수의 저항소자(R1, R2, R3, …, Rn)의 각각에, 용량소자(C1, C2, C3, …, Cm)를 접속한 예에 대해 나타냈지만, 용량소자(C)는 모든 저항소자(R)에 접속할 필요는 없고, 적어도 하나의 저항소자(R)에 접속되면 된다. 예컨대, 저항소자 1~3개 두고 용량소자(C)를 1개 접속해도 된다. 또한, 사용빈도가 많을 것으로 생각되는 중간조 범위의 계조전압을 발생하는 저항소자(R)에 대해서만 용량소자(C)를 접속하도록 해도 된다.

상기 실시예에서는, 본 발명을 액정표시장치에 적용한 예에 대해 설명했지만, 본 발명은 다른 표시층을 구비한 평면표시장치에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전원전압을 복수의 저항소자로 분할함으로써 영상데이터에 대응하는 계조전압을 발생시키는 평면표시장치를 제공할 수 있다.

Claims

매트릭스형상으로 배선된 복수의 주사선 및 복수의 신호선, 매트릭스의 각 격자마다 배치된 화소를 구비한 표시부와,

상기 주사선에 주사신호를 공급하는 주사선 구동회로 및,

복수의 저항소자에 의해 복수단의 계조전압을 발생시키는 계조전압 발생부, 상기 계조전압중 영상데이터에 대응하는 계조전압을 선택하는 계조전압 선택부를 구비하고, 선택된 계조전압을 아날로그신호로서 신호선에 출력하는 신호선 구동회로를 갖추고,

상기 복수의 저항소자중 적어도 1개에 용량소자가 접속되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표시부, 주사선 구동회로, 신호선 구동회로는 어레이기판에 형성되고,

상기 용량소자는 외부회로기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용량소자는, 중간조 범위의 계조전압을 발생하는 저항소자에만 접속되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.