KR20040105549A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 휴대 단말기 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 휴대 단말기 Download PDF

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Abstract

액정 표시 장치에서는, 저온 시의 액정 유전율의 주파수 특성의 악화에 기인하여 저온 시의 콘트라스트가 저하된다. 표시 에리어(14) 내의 각각의 데이터선(12-1∼12-6)에 데이터 드라이버(17)에 의해 표시 신호를 기입하기 전에 프리차지 스위치(19)에 의해 프리차지 신호 Psig를 기입하는 프리차지 동작을 행하는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 있어서, 프리차지 신호 Psig로서, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨, 예를 들면 공통 전압 VCOM을 이용함으로써, 저온 시의 콘트라스트를 증가시킨다.

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 휴대 단말기{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, DRIVE METHOD THEREOF, AND MOBILE TERMINAL}
최근, 급속히 보급되고 있는 휴대 전화기로 대표되는 휴대 단말기에서는, 그 출력 표시부로서 액정 표시 장치가 다용되고 있다. 이들 휴대 단말기는, 특히 옥외에서 사용되는 빈도가 매우 높기 때문에, 해당 휴대 단말기에는 넓은 온도 범위에서 확실하게 동작할 수 있는 것이 요구된다. 그리고, 그 동작 보상 온도 범위로서는 특히 하한이 매우 낮은 온도(예를 들면, -30℃ 정도)로 설정되어 있다.
한편, 액정 표시 장치에서는 저온에 있어서의 액정 유전율의 주파수 특성의 악화에 기인하여, 저온 시의 콘트라스트가 저하된다는 문제가 있다. 즉, 도 3에 도시한 단위 화소의 등가 회로에 있어서, 저온에서는 액정 재료의 저항 성분 R이 증가한 것과 같이 보여, 액정 용량 Clc의 화소 전극이 정해진 기간 동안에 충분히 충전되지 않게 되어, 화소에 목적으로 하는 신호 전압을 기입할 수 없게 되므로, 콘트라스트가 저하되는 것이다.
이 저온 시의 콘트라스트 저하의 문제는, 소비 전력의 저감을 목적으로서 시스템을 저전압화하여, 액정 용량 Clc에 인가하는 전압을 낮춘 액정 표시 장치인 경우에 특히 현저히 나타난다. 이를 해소하기 위해서, 액정 용량 Clc에 인가하는 전압을 높인 경우에는 데이터선을 구동하는 데이터 드라이버의 출력 회로에 큰 전류 능력이 필요해지기 때문에, 해당 출력 회로의 소비 전류가 증가함과 함께, 회로 면적이 증대된다고 하는 새로운 문제가 발생한다.
또한, 예를 들면 컬러 액정 표시 장치에 있어서, 가로로 배열된 3개의 색에 대응하는 3개의 색 신호를 1수평 기간 내에 시계열로 표시 에리어 내의 데이터선에 샘플링함으로써, 데이터 드라이버의 출력 개수를 1/3으로 삭감시키는, 소위 셀렉터 구동 방식이 알려져 있다. 이 셀렉터 구동 방식의 액정 표시 장치에서는 3개의 색 신호를 1수평 기간 내에 순서대로 샘플링하기 때문에, 특히 샘플링순이 3번째의 색에 대해서는 화소에 기입하는 시간이 짧아져, 그것이 저온 시에는 상술한 이유에 의해 현저히 나타나, 화소에 목적으로 하는 신호 전압을 기입할 수 없게 되므로, 샘플링순이 3번째인 색의 콘트라스트가 크게 저하되어, 색도 시프트(색도 악화)가 발생된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 소비 전력을 억제하면서 저온 시의 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있음과 함께, 셀렉터 구동 방식에 있어서는 저온 시의 색도 시프트를 저감시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 해당 액정 표시 장치를 출력 표시부로서 탑재한 휴대 단말기를 제공하는 것에 있다.
〈발명의 개시〉
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 표시 에리어 내의 각각의 데이터선에 표시 신호를 기입하기 전에, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨을 프리차지 신호 레벨로서 각각의 데이터선에 기입하는 구성을 채용하고 있다. 여기서, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨은, 노멀 화이트형 액정 표시 장치에 있어서는 백 레벨, 노멀 블랙형 액정 표시 장치에 있어서는 흑 레벨이다.
액정 표시 장치에 있어서, 저온 시에는 액정 재료의 저항 성분이 증가함으로써, 액정 유전율의 주파수 특성이 악화되어, 액정 용량의 화소 전극에 대하여 정해진 기간 내에 목적으로 하는 신호 전압을 기입할 수 없게 된다. 따라서, 화소에의 신호 기입에 앞서 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨을 프리차지 신호 레벨로서 기입함으로써, 그 계조 신호 레벨로부터 데이터선의 구동을 개시하면 되므로, 목적으로 하는 신호 전압의 기입에 요하는 시간이 짧다. 따라서, 저온 시에 액정 유전율의 주파수 특성의 악화해도, 액정 용량의 화소 전극에 대하여 정해진 기간 내에 목적으로 하는 신호 전압을 기입할 수 있기 때문에, 저온 시의 콘트라스트가 증가된다.
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 휴대 단말기에 관한 것으로, 특히 프리차지 방식의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 해당 액정 표시 장치를 출력 표시부로서 탑재한 휴대 단말기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 회로도.
도 2는 노멀 화이트형 액정 표시 장치에 있어서, BGR의 순으로 샘플링할 때의 G 화소에 대하여 흑 신호를 기입하는 경우의 동작 설명을 위한 타이밍차트.
도 3은 단위 화소의 등가 회로도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구체적인 구성예를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 휴대 전화기의 구성의 개략을 도시하는 외관도.
도 6은 출력 표시부의 표시예를 나타내는 도면.
〈발명을 실시하기 위한 최량의 형태〉
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 여기서는 간단함을 위해서, 4행 6열의 화소 배열인 경우를 예로 들어 나타내고 있다.
도 1에서, 각각의 게이트선(11-1∼11-4)과 각각의 데이터선(12-1∼12-6)이 매트릭스 형상으로 배선되어 있다. 이들 배선의 교차부에는 화소(13)가 행렬 형상으로 배치되어 표시 에리어(14)를 구성하고 있다. 화소(13)는 게이트 전극이 게이트선(11-1∼11-4)에, 소스 전극(또는 드레인 전극)이 각각의 데이터선(12-1∼12-6)에 접속된 화소 트랜지스터 TFT(Thin Film Transistor)와, 이 화소 트랜지스터 TFT의 드레인 전극(또는 소스 전극)에 화소 전극이 접속된 액정 셀 LC와, 이 액정 셀 LC에 대하여 병렬로 접속된 유지 용량 Cs를 갖는 구성으로 되어 있다.
이 화소 구조에 있어서, 액정 셀 LC의 대향 전극은 각 화소 사이에서 공통으로 접속되어 있다. 그리고, 액정 셀 LC의 대향 전극에는 공통 전압 VCOM이 공통으로 공급된다. 후술하는 1H(H는 수평 기간) 반전 구동 또는 1F(F는 1필드 상당 기간) 반전 구동을 행하는 경우에는, 데이터선(12-1∼12-6)에 기입되는 표시 신호는 이 공통 전압 VCOM을 기준으로 하여 극성 반전을 행하게 된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에서는 공통 전압 VCOM을 1H 주기 또는 1F 주기로 극성을 반전시키는 VCOM 반전 구동이 병용되어 있다. 이 VCOM 반전 구동을 1H 반전 구동 또는 1F 반전 구동과 병용함으로써, 후술하는 데이터 드라이버의 출력 회로의 동작 전원 전압이 병용하지 않는 경우의 절반에 그치므로, 데이터 드라이버의 저전압화가 가능하게 된다.
공통 전압 VCOM으로서는 표시 신호의 진폭이, 예를 들면 0-3.3V로 한 경우, 거의 동일한 진폭의 교류 전압이 이용된다. 실제로는 데이터선(12-1∼12-6)으로부터 화소 트랜지스터 TFT를 통해서 액정 셀 LC의 화소 전극에 신호를 기입할 때에, 기생 용량 등에 기인하여 화소 트랜지스터 TFT에서 전압 강하가 발생하기 때문에, 공통 전압 VCOM으로서는 그 전압 강하분만큼 시프트로 한 진폭의 교류 전압이 이용된다. 이 VCOM 반전 구동에 수반하여, 유지 용량 Cs의 대향 전극측의 전극에는 공통 전압 VCOM에 동기하여 극성이 반전하여, 공통 전압 VCOM과 동일한 진폭의 전압이 Cs선(대향 전극측 배선)(15)을 통하여 공급된다.
표시 에리어(14)의, 예를 들면 좌측에는 수직 구동 수단인 스캔 드라이버(16)가 배치되어 있다. 이 스캔 드라이버(16)는 1필드 기간마다 게이트선(11-1∼11-4)을 순차적으로 구동하여 화소(13)를 행 단위로 선택하는 처리를 행한다. 표시 에리어(14)의, 예를 들면 상측에는 데이터 드라이버(17)가 배치되고, 또한 이 데이터 드라이버(17)와 표시 에리어(14)와의 사이에는 셀렉터 스위치(18)가 각각 배치되고, 표시 에리어(14)의, 예를 들면 하측에는 프리차지 스위치(19)가 배치되어 있다.
데이터 드라이버(17)는 표시 에리어(14)의 화소 배열의 3열마다 B(청), G(녹), R(적)의 3원색의 표시 신호를, 예를 들면 B, G, R의 순으로 반복하여 출력한다. 이 반복 주기는 통상은 1H 주기가 된다. 즉, B, G, R의 각 색 신호가 1H 기간 내에 시계열로 출력된다. 이 때, 이들 색 신호의 극성은 공통 전압 VCOM을 기준으로 1H마다 반전한다. 이에 의해, 화소(13)의 각각에 인가하는 표시 신호의 극성이 1H마다 반전하는 1H 반전 구동이 실현된다.
에너지 절약(전력 절약화) 모드의 설정 시에는, 데이터 드라이버(17)는 B, G, R의 색 신호를 1 필드 기간(1F)의 반복 주기로 출력한다. 이 때, 이들 색 신호의 극성은 공통 전압 VCOM을 기준으로 1F마다 반전한다. 이에 의해, 화소(13)의 각각에 인가하는 표시 신호의 극성이 1F마다 반전하는 1F 반전 구동이 실현된다. 여기서, 1F 반전 구동인 경우에는, 색 신호의 극성 반전을 1H 반전 구동인 경우에 비하여 극단적으로 적어, 데이터 드라이버(17)의 출력 회로에서의 전력 소비를 억제할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다(에너지 절약).
이와 같이 데이터 드라이버(17)로부터는 B, G, R의 색 신호의 시계열 신호인 표시 신호 Sig1, Sig2, …이 표시 에리어(14)의 화소 배열에 있어서의 동일 행의 인접하는 복수개, 예를 들면 3화소를 단위로서 출력되어, 셀렉터 스위치(18)에 공급된다. 이 셀렉터 스위치(18)는 표시 에리어(14)에 있어서 가로로 배열된 3개의 색에 대응하는 화소의 표시 신호를 1수평 기간 내에 시계열로 데이터선(12-1∼12-6)에 샘플링하는 셀렉터 구동 방식을 실현하기 위한 스위치이다.
구체적으로는, 셀렉터 스위치(18)는 표시 신호 Sig1에 대하여 3개의 아날로그 스위치 SWsB-1, SWsG-1, SWsR-1이 1세트, 표시 신호 Sig2에 대하여 3개의 아날로그 스위치 SWsB-2, SWsG-2, SWsR-2가 1세트, …의 구성으로 되어 있다. 그리고, 각 세트마다 아날로그 스위치의 입력단이 공통으로 접속되고, 또한 각 출력단이 표시 에리어(14) 내의 데이터선(12-1∼12-6)의 각 일단에 각각 접속되어 있다.
그리고, 셀렉터 스위치(18)에 있어서, 동색의 아날로그 스위치끼리가 외부로부터 시계열로 주어지는 셀렉트 펄스 SEL-B, SEL-G, SEL-R의 타이밍에서 온/오프 동작을 행한다. 구체적으로는, 아날로그 스위치 SWsB-1과 SWsB-2가 B의 셀렉트 펄스 SEL-B의 타이밍에서, 아날로그 스위치 SWsG-1과 SWsG-2가 G의 셀렉트 펄스 SEL-G의 타이밍에서, 아날로그 스위치 SWsR-1과 SWsR-2가 R의 셀렉트 펄스 SEL-R의 타이밍에서 각각 온/오프 동작을 행한다.
이 셀렉터 스위치(18)를 이용하여, 표시 신호 Sig1, Sig2를 1수평 기간 내에 시계열로 샘플링하여, 수평 방향으로 배열된 화소, 즉 행 단위의 화소에 대응하는 표시 신호를 1수평 기간 내에 일괄적으로 표시 에리어(14) 내의 데이터선(12-1∼12-6)에 공급하는 셀렉터 구동 방식을 채용함으로써, 데이터 드라이버(17)의 출력 개수를 표시 에리어(14) 내의 데이터선(12-1∼12-6)의 개수의 1/3로 삭감시킬 수 있는 장점이 있다.
프리차지 스위치(19)는 셀렉터 스위치(18)에 의한 샘플링에 의해 데이터선(12-1∼12-6)에 표시 신호 Sig1, Sig2를 기입하기 직전에, 데이터선(12-1∼12-6)에 프리차지 신호 Psig를 기입하는 프리차지 방식을 실현하기 위한 스위치이다.
구체적으로는, 프리차지 스위치(19)는 표시 에리어(14)의 화소 배열의 열 수에 대응한 수의 아날로그 스위치 SWp-1∼SWp-6으로 구성되어 있다. 그리고, 이들 아날로그 스위치 SWp-1∼SWp-6의 각 일단은 공통으로 접속되어 프리차지 신호 Psig의 입력단이 되고, 각 타단은 표시 에리어(14) 내의 데이터선(12-1∼12-6)의 각 타단에 각각 접속되어 있다. 그리고, 아날로그 스위치 SWp-1∼SWp-6은 첫 번째의 셀렉트 펄스 SEL-B에 앞서 외부로부터 주어지는 프리차지 펄스 PCG의 타이밍에서 온/오프 동작을 행한다.
여기서, 아날로그 점순차 방식의 액정 표시 장치에 있어서, 프리차지를 행하지 않는 경우, 즉 표시 신호 Sig1, Sig2의 기입에 앞서, 데이터선(12-1∼12-6)에 미리 프리차지 신호 Psig를 기입하지 않는 경우를 생각하면, 상술한 1H 반전 구동을 행하는 경우, 데이터선(12-1∼12-6)에의 신호 기입에 의한 충방전 전류가 크면, 세로 줄무늬 등의 노이즈가 되어 표시 화면 상에 나타난다. 이에 대하여, 데이터선(12-1∼12-6)에 미리 프리차지 신호 Psig를 기입하는, 일반적으로는 노멀 화이트형에서는 회색 또는 흑 레벨을 프리차지 신호 Psig로서 기입함으로써, 신호 기입에 의한 충방전 전류를 억제할 수 있기 때문에 노이즈를 저감시킬 수 있다.
한편, 저온 특성 개선을 위해, 이와 마찬가지의 신호를 이용한 프리차지를 행하면 소비 전력이 증가하게 된다. 이 프리차지에 기인하는 소비 전력의 증가를 억제하기 위해서, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에서는 프리차지 신호 Psig로서, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨, 즉 노멀 화이트형 액정 표시 장치에서는 백 레벨, 노멀 블랙형 액정 표시 장치에서는 흑 레벨을 각각 이용하도록 하고 있다. 구체적으로는, 노멀 화이트형 액정 표시 장치인 경우를 예로 들면, 공통 전압 VCOM이 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨, 즉 백 레벨에 상당하기 때문에, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에서는 공통 전압 VCOM을 프리차지 신호 Psig로서 이용하고 있다.
이와 같이 프리차지 방식의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 있어서, 프리차지 신호 Psig로서 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨, 예를 들면 공통 전압 VCOM을 이용하여, 데이터 드라이버(17)로부터 공급될 목적의 표시 신호 Sig1, Sig2, …을 셀렉터 스위치(18)로 샘플링하기 직전에, 프리차지 스위치(19)를 프리차지 펄스 PCG의 타이밍에서 온/오프 동작시켜, 데이터선(12-1∼12-6)에 공통 전압 VCOM을 프리차지하고, 계속해서 셀렉터 스위치(18)를 셀렉트 펄스 SEL-B, SEL-G, SEL-R의 타이밍에서 순차적으로 온/오프 동작시켜, 데이터선(12-1∼12-6)을 통해서 각 화소(13)에 목적으로 하는 신호를 기입하는 동작을 행함으로써, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
예를 들면 노멀 화이트형 액정 표시 장치에 있어서, BGR의 순으로 샘플링할 때에 2번째의 G의 화소에 대하여, 예를 들면 흑 신호를 기입하는 경우를 예로 들어, 도 2의 타이밍차트를 이용하여 설명한다. VCOM 반전 구동에 의해, 공통 전압 VCOM은 데이터 드라이버(17)의 출력 신호 Sig와 역상으로 되어 있다.
여기서, 프리차지가 없는 경우에는 이 역상의 공통 전압 VCOM의 영향을 받아, 기입 전의 G의 데이터선 전위 Sig-G가 도 2에 점선으로 도시한 바와 같이 본래의 전위 레벨보다 저하된다. 이에 의해, 도 3에 도시하는 단위 화소의 등가 회로에서, 액정 용량 Clc의 화소 전극 전위 Vp도 마찬가지로 저하된다(도 2의 점선). 여기서, 저온 시에 있어서 액정 재료의 저항 성분 R이 커지면, 정해진 기간 내에 목적으로 하는 신호 전압을 화소에 충분히 기입할 수 없게 되므로, 콘트라스트 저하의 문제가 발생한다.
이에 대하여, 흑 신호의 기입에 앞서, 프리차지 펄스 PCG(저레벨로 액티브) G의 데이터선에 미리 프리차지 신호 Psig로서 액정에의 전압 비인가 시의 계조 신호, 본 예에서는 공통 전압 VCOM을 프리차지함으로써, G의 데이터선 전위 Sig-G가 도 2에 실선으로 도시한 바와 같이 중간 레벨이 되고, 이에 수반하여 액정 용량 Clc의 화소 전극 전위 Vp도 중간 레벨이 된다. 그리고, G의 셀렉터 펄스 SEL-G에 의해 셀렉터 스위치 SWsG가 온함으로써, 그 중간 레벨로부터 신호 Sig-G가 상승하게 된다. 따라서, 저온 시에 액정 재료의 저항 성분 R이 증가했다고 해도, 액정 용량 Clc의 화소 전극을 정해진 기간 내에 충분히 충전할 수 있어, 화소에 목적으로 하는 신호 전압을 확실하게 기입할 수 있기 때문에, 저온 시의 콘트라스트가 증가된다.
또한, 프리차지가 없는 경우에는 도 2에 점선으로 도시한 바와 같이 액정 용량 Clc의 화소 전극 전위 Vp가 정해진 기간 내에 목적으로 하는 신호 레벨에 도달할 수 없고, 특히 BGR의 순으로 샘플링할 때에 최후의 R에서는 그것이 현저해져, 저온 시에 있어서 R의 콘트라스트가 크게 저하하게 되지만, 상술한 프리차지를 행하여, 액정 용량 Clc의 화소 전극 전위 Vp를 중간 레벨로 함으로써, 액정 용량 Clc의 화소 전극 전위 Vp가 정해진 기간 내에 목적으로 하는 신호 레벨에 충분히 달할 수 있기 때문에, 저온 시의 색도 시프트를 크게 저감시킬 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨로서, 액정 셀 LC의 대향 전극에 공급하는 공통 전압 VCOM을 이용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 공통 전압 VCOM에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 유지 용량 Cs의 Cs 라인측 전극에 제공하는 전압이 공통 전압 VCOM과 거의 같은 레벨이므로, 해당 전압을 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨, 즉 프리차지 신호 Psig로서 이용할 수도 있다.
여기서, 유지 용량 Cs의 Cs 라인측 전극에 제공하는 전압을 프리차지 신호 Psig로서 이용하는 것으로 한 경우에는 Cs선(15)을 구동하기 위한 Cs 드라이버(도시 생략)를 프리차지 스위치(프리차지 드라이버)(19)에 겸용할 수 있게 된다. 이 때, Cs 드라이버는 일반적으로는 CMOS 인버터로 구성할 수 있기 때문에, 해당 회로에는 직류 전류는 거의 흐르지 않는다. 한편, 프리차지 동작을 행함으로써, 데이터 드라이버(17)의 출력 회로(아날로그 회로)에 있어서, 필요한 충방전 전하량의 절반을 프리차지 드라이버(Cs 드라이버)에 담당시키게 되므로, 해당 출력 회로의 소비 전류를 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 액정 표시 장치 전체의 저소비 전력화에 크게 기여할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 VCOM 반전 구동 방식의 액정 표시 장치에 적용한 경우를 예로 들었지만, 본 발명은 VCOM 반전 구동에 한정되는 것이 아니고, 공통 전압 VCOM을 소정의 직류 전압으로 고정으로 한 경우에도 마찬가지로 적용 가능하다. 이 때에는, 유지 용량 Cs의 Cs 라인측 전극에 공급하는 전압(Cs선(15)의 전위)도 공통 전압 VCOM 또는 다른 DC 레벨로 고정된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 셀렉터 구동 방식의 액정 표시 장치에 적용한 경우를 예로 들었지만, 본 발명은 셀렉터 구동 방식 이외의 구동 방식, 예를 들면 표시 에리어(14) 내의 행 단위의 화소에 대응하는 표시 신호를 1수평 기간 내에 일괄적으로 샘플링하여 각각의 데이터선에 공급하는 선 순차 구동 방식이나, 표시 에리어(14) 내의 행 단위의 화소에 대응하는 표시 신호를 1수평 기간 내에 순으로 샘플링하여 각각의 데이터선에 공급하는 점 순차 구동 방식에도 마찬가지로 적용 가능하다. 특히, 점 순차 구동 방식에 적용한 경우에는, 샘플링의 최후의 쪽의 화소에 대한 신호 기입 기간이 짧아지므로, 저온 시의 셰이딩 저감의 효과가 얻어진다.
도 4는 상기 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구체적인 구성예를 나타내는 블록도으로, 도면에서, 도 1과 동등 부분에는 동일 부호를 붙여 나타내고 있다.
본 구성 예에서는 데이터 드라이버(17)가 IC로 작성되어 있으며, 유리 기판(21) 상에 COG(Chip On Glass) 실장되어 있다. 유리 기판(21) 상에서의 표시 에리어(14)에 대한 데이터 드라이버(17), 셀렉터 스위치(18) 및 프리차지 스위치(19)의 배치 관계는 도 1인 경우와 동일하다. 단, 여기서는 스캔 드라이버(16)를 생략하고 있다. 데이터 드라이버(17)에는 플렉시블 프린트 기판(22)을 통하여 외부로부터, 후술하는 제어 신호 PRS의 출력의 방법을 설정하는 설정 신호 PRM1, 2, 3이 입력된다.
데이터 드라이버(17)는 프리차지 스위치(19)를 수평 블랭킹 기간에 액티브로 할지를 정의하는 제어 신호 PRS를, 1F 반전 구동 모드 시나 파셜 모드에 있어서의 비표시 영역 기간에 출력한다. 데이터 드라이버(17)로부터는, 또한 액정에의 전압 비인가 시의 계조 신호가 프리차지 신호 Psig로서 출력된다. 이 액정에의 전압 비인가 시의 계조 신호로서는 앞의 실시 형태에서는 공통 전압 VCOM이 이용된다.
데이터 드라이버(17)의 제어 신호 PRS의 출력 단자와 테스트 패드(23)의 PRS 단자와 유리 기판(21) 상에 형성된 레벨 시프트 회로(24)는, 배선(25)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 데이터 드라이버(17)로부터 출력되는 제어 신호 PRS는 해당 배선(25)을 통해서 레벨 시프트 회로(24)에 공급된다.
레벨 시프트 회로(24)는 제어 신호 PRS를 제1 전압 레벨, 예를 들면 3.3V부터 그보다 높은 제2 전압 레벨, 예를 들면 7.0V로 레벨 변환(레벨 시프트)한다. 이 레벨 변환된 제어 신호 PRS는 프리차지 펄스 PCG를 생성하는 펄스 생성 회로(26)에 주어져, 해당 프리차지 펄스 PCG를 생성할지의 여부의 제어를 행한다. 펄스 생성 회로(26)에서 생성된 프리차지 펄스 PCG는 프리차지 스위치(19)에 주어진다.
데이터 드라이버(17)의 프리차지 신호 Psig의 출력 단자와 테스트 패드(27)의 Tsig 단자와 프리차지 스위치(19)는, 배선(28)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 데이터 드라이버(17)로부터 출력되는 프리차지 신호 Psig는 해당 배선(28)을 통해서 프리차지 스위치(19)에 공급된다.
또한, 플렉시블 프린트 기판(22)의 TMS 단자와 테스트 패드(27)의 TMS 단자와 프리차지 스위치(19)는, 배선(29)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 플렉시블 프린트 기판(22)의 TMS 단자에는 제어 신호 TMS가 외부로부터 입력되고, 또한 배선(29)을 통해서 프리차지 스위치(19)에 공급된다. 이 제어 신호 TMS는 프리차지 스위치(19)를 테스트 모드로 할지 프리차지 구동 모드로 할지를 선택하는 신호이다.
상기 구성의 구체예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 플렉시블 프린트 기판(22)의 TMS 단자를 통해서 입력되는 제어 신호 TMS에 의해 프리차지 스위치(19)를 테스트 모드로 설정한 경우에는, 테스트 패드(27)의 Tsig 단자로부터 테스트용 신호 Tsig를 입력하여, 배선(28)을 통해서 프리차지 스위치(19)에 테스트용 신호 Tsig를 제공함으로써, 드라이버 IC(데이터 드라이버(17)) 미실장 시의 패널 표시 테스트를 행할 수 있다. 이 때, 프리차지 스위치(19)는 테스트 스위치로서 기능한다.
데이터 드라이버(17)를 실장한 상태에서는 데이터 드라이버(17)로부터 출력되는 제어 신호 PRS에 의해 프리차지 스위치(19)가 수평 블랭킹 기간에 액티브 상태가 됨으로써, 앞의 실시 형태에서 설명한 바와 같이 데이터 드라이버(17)에 의해 표시 에리어(14) 내의 각 데이터선에 신호를 기입하기 전에, 프리차지 스위치(19)에 의해 프리차지 신호 Psig를 기입하는 프리차지 동작이 행해진다.
또한, 데이터 드라이버(17)로부터 출력되는 제어 신호 PRS에 의해, 1F 구동 반전 모드 시나 파셜 모드에 있어서의 비표시 영역 기간에 있어서, 프리차지 스위치(19)가 수평 블랭킹 기간에 비 액티브 상태가 됨으로써, 1F 반전 구동 모드 시나파셜 모드에 있어서의 비표시 영역 기간에 있어서는 프리차지 동작을 정지한다. 이에 의해, 본 액정 표시 장치의 한층 더한 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
즉, 1F 반전 구동 모드에서는 1H 반전 구동 모드에 비하여 화소에의 신호 기입 시간을 길게 취할 수 있기 때문에, 저온 시의 콘트라스트 저하의 문제가 발생하기 어렵다. 따라서, 프리차지 동작을 정지함으로써, 프리차지 스위치(19)의 구동에 요하는 전력분만큼 소비 전력을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 파셜 모드에 있어서의 비표시 영역 기간에서는, 예를 들면 노멀 화이트형 액정 표시 장치인 경우를 예로 들면, 비표시 영역에는 백을 표시하게 되고, 데이터선에는 백 신호를 기입한다. 이는 데이터선에 공통 전압 VCOM을 프리차지 신호 Psig로서 기입하는 것과 등가이고, 프리차지 동작을 행할 필요가 없는 것을 의미한다. 따라서, 상기한 경우와 마찬가지로, 프리차지 동작을 정지함으로써, 소비 전력을 저감시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 휴대 단말 장치, 예를 들면 휴대 전화기의 구성의 개략을 도시하는 외관도이다.
본 예에 따른 휴대 전화기는 장치 개체(41)의 전면측에, 스피커부(42), 출력 표시부(43), 조작부(44) 및 마이크부(45)를 상부측으로부터 순서대로 배치된 구성으로 되어 있다. 이러한 구성의 휴대 전화기에 있어서, 출력 표시부(43)에는 액정 표시 장치가 이용되고, 이 액정 표시 장치로서 상술한 실시 형태 또는 그 구체예에 따른 액정 표시 장치가 이용된다.
이러한 종류의 휴대 전화기에 있어서의 출력 표시부(43)에는 스탠바이 모드등에서의 표시 기능으로서, 화면의 세로 방향에서의 일부의 영역에만 화상 표시를 행하는 파셜 표시 모드(부분 표시 모드)가 있다. 일례로서, 스탠바이 모드에서는 도 6에 도시한 바와 같이 화면의 일부의 영역에 배터리 잔량, 수신 감도 또는 시간 등의 정보가 항상 표시된 상태에 있다. 그리고, 남은 비표시 영역에는 노멀 화이트형 액정 표시 장치에서는 백 표시, 노멀 블랙형 액정 표시 장치에서는 흑 표시가 행해진다.
이와 같이 출력 표시부(43)를 탑재한 휴대 전화기에 있어서, 그 출력 표시부(43)로서 상술한 실시 형태 또는 그 변형예에 따른 액정 표시 장치를 이용하여, 화소에의 표시 신호의 기입에 앞서 프리차지 동작을 행함으로써, 동작 보상 온도 범위가 넓은 휴대 전화기인 경우라도, 특히 저온 시의 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있기 때문에, 어떠한 온도 환경에 있어도 보다 고화질의 화상 표시가 가능하게 된다.
또한, 스탠바이 모드 등으로 파셜 표시를 행하는 경우에는 비표시 영역에서는 프리차지 동작을 정지시킴으로써, 프리차지 드라이버가 소비하는 분만큼 출력 표시부(43)의 저소비 전력화가 가능하기 때문에, 주 전원인 배터리의 일회의 충전으로의 사용 시간의 장시간화를 도모할 수 있다고 하는 이점도 있다.
또, 여기서는 휴대 전화기에 적용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되는 것이 아니고, PDA(Personal Digital Assistants) 등 휴대 단말기 전반에 적용 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 화소에의 표시 신호의 기입에 앞서 프리차지 동작을 행할 때에, 그 프리차지 신호로서 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨을 이용함으로써, 저온 시에 액정 재료의 저항 성분이 증가했다고 해도, 화소에 목적으로 하는 신호 전압을 확실하게 기입할 수 있기 때문에, 소비 전력을 높이지 않고 저온 시의 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 화소가 행렬 형상으로 배치되어 이루어지는 표시 에리어 내의 각각의 데이터선에 표시 신호를 기입하는 신호 기입 수단과,
    상기 신호 기입 수단에 의해 상기 각 데이터선에 표시 신호를 기입하기 전에, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨을 프리차지 신호 레벨로서 상기 각각의 데이터선에 기입하는 프리차지 수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 기입 수단은 상기 표시 에리어 내의 동일 행에 있어서 인접하여 배열된 복수개의 화소를 단위로 하고, 이들 복수개의 화소에 대응하는 표시 신호를, 1수평 기간 내에 시계열로 순서대로 샘플링하여 상기 각각의 데이터선에 공급하고,
    상기 프리차지 수단은 상기 신호 기입 수단이 샘플링을 행하기 전에 상기 프리차지 신호를 상기 각각의 데이터선에 기입하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 기입 수단은 상기 표시 에리어 내의 행 단위의 화소에 대응하는표시 신호를, 1수평 기간 내에 순차적으로 샘플링하여 상기 각각의 데이터선에 공급하고,
    상기 프리차지 수단은 상기 신호 기입 수단이 샘플링을 행하기 전에 상기 프리차지 신호를 상기 각각의 데이터선에 기입하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 기입 수단은 상기 표시 에리어 내의 행 단위의 화소에 대응하는 표시 신호를, 1수평 기간 내에 일괄적으로 샘플링하여 상기 각각의 데이터선에 공급하고,
    상기 프리차지 수단은 상기 신호 기입 수단이 샘플링을 행하기 전에 상기 프리차지 신호를 상기 각각의 데이터선에 기입하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 계조 신호는 상기 화소를 구성하는 액정 셀의 대향 전극에 공급하는 공통 전압인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 계조 신호는 상기 화소를 구성하는 액정 셀의 화소 전극에 일단이, 대향 전극에 타단이 각각 접속된 유지 용량의 상기 타단에 공급하는 전압인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 수단은 상기 화소의 각각에 기입하는 표시 신호의 극성이 1필드 기간 1필드 주기로 반전하는 1필드 반전 구동 모드에서는 프리차지 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 수단은 상기 표시 에리어의 일부분의 영역에 대해서만 표시 구동을 행하는 파셜 모드에 있어서의 비표시 영역 기간에서는 프리차지 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 수단은 상기 프리차지 신호 대신에 외부로부터 주어지는 테스트용 신호를 상기 각각의 데이터선에 기입하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 화소가 행렬 형상으로 배치되어 이루어지는 표시 에리어 내의 각각의 데이터선에 표시 신호를 기입하기 전에, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨을 프리차지 신호 레벨로서 상기 각각의 데이터선에 기입하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  11. 출력 표시부를 구비하고, 이 출력 표시부로서 액정 표시 장치를 이용한 휴대 단말기에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    화소가 행렬 형상으로 배치되어 이루어지는 표시 에리어 내의 각각의 데이터선에 표시 신호를 기입하는 신호 기입 수단과,
    상기 신호 기입 수단에 의해 상기 각 데이터선에 표시 신호를 기입하기 전에, 액정에의 전압 비인가 시의 계조 레벨을 프리차지 신호 레벨로서 상기 각각의 데이터선에 기입하는 프리차지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 출력 표시부는 그 표시 에리어의 일부분의 영역에 대해서만 표시 구동을 행하는 파셜 모드의 설정이 가능하고,
    상기 프리차지 수단은 상기 파셜 모드에 있어서의 비표시 영역 기간에서는 프리차지 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
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