KR20050028842A

KR20050028842A - 표시 장치와 그의 구동 회로, 및 표시 방법

Info

Publication number: KR20050028842A
Application number: KR1020040074577A
Authority: KR
Inventors: 미주마키히데타카
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2005-03-23
Also published as: TW200525484A; TWI254909B; JP4060256B2; CN1667457A; US20050062706A1; JP2005091836A; US7460114B2; US20090009460A1; CN100416347C; KR100596084B1

Abstract

표시 장치는, 복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행한다. 이 표시 장치에서, 각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호 VG(j)의 하강 파형은, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기까지에 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형이다. 이로써, 1주사 신호당의 기입 기간이 짧아진 경우에도 데이터 신호를 충분히 기입할 수 있고, 그 결과, 고품위의 표시가 가능하게 된다.

Description

표시 장치와 그의 구동 회로, 및 표시 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING CIRCUIT FOR THE SAME, DISPLAY METHOD}

본 발명은, 매트릭스형 등의 표시 장치 및 표시 방법에 관한 것으로서, 특히 표시 화소 마다 스위치 소자로서 예컨대 박막 트랜지스터가 설치된 표시 장치와 그의 구동 회로, 및 표시 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터용의 모니터 등의 표시 장치로서 왕성하게 이용되고 있다. 그 중에서도, 특히 표시 화소 마다 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하, TFT라 한다) 등의 스위치 소자가 제공된 액정 표시 장치는, 표시 화소 수가 증가하여도 인접 표시 화소 간의 크로스토크가 없는 우수한 표시 화상을 얻을 수 있기 때문에, 특히 이목을 집중시키고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치는, 도5에 나타낸 바와 같이 액정 표시 패널(1) 및 구동 회로부로 그의 주요부가 구성되어 있고, 액정 표시 패널은 한 쌍의 전극 기판 사이에 액정 조성물이 유지되고, 각 전극 기판의 외표면에는 각각 편광판이 부착되어 있다.

한편의 전극 기판인 TFT 어레이 기판은, 글라스 등의 투명한 절연성 기판(100)위에 복수 개의 신호선 S(1),S(2),…S(i),…S(N), 및 주사 신호선 G(1),G(2)…G(j),…G(M),이 매트릭스 형태로 형성되어 있다. 그리고, 이들 신호선과 주사 신호선의 교차부 마다, 화소 전극(103)에 접속된 TFT로 이루어지는 스위치 소자(102)가 형성되어 있고, 이들의 위를 거의 전면에 걸쳐 덮도록 배향막이 설치되어, TFT 어레이 기판이 형성되고 있다.

다른 쪽의 전극 기판인 대향 기판은, TFT 어레이 기판과 마찬가지로 글라스 등의 투명한 절연성 기판 상에, 전면에 걸쳐 대향 전극(101), 배향막이 순차적으로 적층되어 구성되어 있다. 그리고, 이와 같이 구성되는 액정 표시 패널의 각 주사 신호선에 접속되는 주사 신호선 구동 회로(300), 각 신호선에 접속되는 신호선 구동 회로(200), 및 대향 전극에 접속되는 대향 전극 구동 회로 COM에 의해 상기 구동 회로부가 구성되어 있다.

주사 신호선 구동 회로(게이트 드라이버)(300)는, 예컨대, 도6에 나타낸 바와 같이, 캐스케이드 접속된 M개의 플립플롭으로 구성되는 시프트 레지스터부(3a)와, 각 플립플롭으로부터의 출력에 따라 절환되는 선택 스위치(3b)에 의해 구성되어 있다.

각 선택 스위치(3b)의 한편의 입력단자 VD1에는, TFT(102)(도5 참조)를 온 상태로 하는 것으로 충분한 게이트 온 전압 Vgh가 입력되고, 다른 쪽의 입력 단자 VD2에는, TFT(102)를 오프 상태로 하는 것으로 충분한 게이트 오프 전압 Vg1이 입력된다. 따라서, 클록 신호(SCK)에 의해 데이터 신호(GSP)는 플립플롭을 순차적으로 전송하게 되고, 선택 스위치(3b)에 순차적으로 출력된다. 이에 응답하여 선택 스위치(3b)는 TFT를 온 상태로 하는 Vgh의 전압을 1주사 기간(TH) 선택하여 주사 신호선(105)에 출력한 후, 주사 신호선(105)에는 TFT를 오프 상태로 하는 전압 Vg1을 각각 출력한다. 이 동작에 의해, 신호선 구동 회로(200)로부터 각각의 신호선(104)(도5 참조)에 출력된 영상 신호를, 대응하는 각각의 화소에 기입하는 것이 가능하게 된다.

도7은, 화소 용량 C1c와 보조 용량 Cs가 대향 전극 구동 회로 COM의 대향 전위 VCOM에 병렬로 접속되어 있는 구성의 1표시 화소 P(i,j)의 등가 회로를 나타낸다. 도면에서, Cgd는 TFT의 게이트-드레인 간의 기생 용량을 나타낸다.

도8은, 종래의 액정 표시 장치의 구동 파형도를 나타내고 있다. 도8에서, Vg는 1주사 신호선의 파형을 나타내고, Vs는 1신호선의 파형을 나타내며, Vd는 드레인 파형을 나타낸다.

여기에서, 도5, 도7 및 도8을 참조하여 종래의 구동 방법을 설명한다. 또한, 액정은, 인화 잔상이나, 표시 열화를 방지하기 위해 교류 구동을 필요로 하는 것은 널리 알려져 있고, 이하에 설명하는 종래의 구동 방법도 상기 교류 구동의 1종인 프레임 반전 구동을 사용하여 설명한다.

도8에 나타낸 바와 같이, 제1 필드(TF1)에 1표시 화소 P(i,j)의 TFT의 게이트 전극 g(i,j)(도5 참조)에 주사 신호선 구동 회로(300)에서 도8에 나타낸 바와 같이 주사 전압 Vgh가 인가되면, 이 TFT는 온 상태로 되고, 신호선 구동 회로(200)로부터의 영상 신호 전압 Vsp가 TFT의 소스 전극, 및 드레인 전극을 통해 화소 전극에 기입되고, 다음 필드(TF2)에 주사 전압 Vgh가 인가될 때까지 화소 전극은 도8에 나타낸 바와 같이 화소 전위 Vdp를 유지한다. 그리고, 대향 전극은 대향 전극 구동 회로 COM에 의해 소정의 대향 전위 VCOM으로 설정되어 있기 때문에, 화소 전극과 대향 전극에 의해 유지되는 액정 조성물은 화소 전위 Vdp와 대향 전위 VCOM의 전위차에 따라 응답하여, 화상 표시가 행해진다.

마찬가지로, 제2 필드(TF2)에 1표시 화소 P(i,j)의 TFT의 게이트 전극 g(i,j)에 주사 신호선 구동 회로(300)로부터 도8에 나타낸 바와 같이 주사 전압 Vgh가 인가되면, 이 TFT는 온 상태로 되고, 신호선 구동 회로(200)로부터의 영상 신호 전압 Vsn이 화소 전극에 기입되고, 화소 전위 Vdn을 유지하며, 액정 조성물은 화소 전위 Vdn과 대향 전위 VCOM의 전위차에 따라 응답하여, 화상 표시가 행해지고, 또한 액정 교류 구동이 실현된다.

또한, 도7에 나타낸 바와 같이, TFT의 게이트-드레인 간에는, 구성상, 기생 용량 Cgd가 필연적으로 형성되기 때문에, 도8에 나타낸 바와 같이, 주사 전압 Vgh의 하강 시에, 화소 전위 Vd에는 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트 ΔVd가 생성된다. 이와 같이 TFT에 필연적으로 형성되는 기생 용량 Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd에 발생되는 레벨 시프트 △Vd는, 주사 신호의 비주사시 전압(TFT의 오프시 전압)을 Vg1이라고 하면, △Vd=Cgd·(Vgh-Vg1)/(C1c+Cs+Cgd)로 되고, 표시 화상에 플리커나 표시 열화 등을 생기게 하는 문제를 일으켜 버리기 때문에, 더욱 더 고정세, 고품위를 지향하는 액정 표시 장치에 있어서는 전혀 바람직하지 않다.

따라서 종래에는, 예컨대 대향 전극에 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트 ΔVd를 사전에 감소시키도록 대향 전위 VCOM으로 바이어스 하는 것 등이 고려되고 있다.

그러나, 상기 종래의 기술에서는, 도5에 나타낸 바와 같이 글라스 등의 투명한 절연성 기판(100)상에 형성된 주사 신호선 G(1),G(2),…G(j),…G(M)은, 신호 지연 전파가 없는 이상 배선에 형성하기란 어렵고, 어느 정도 신호 전파 지연이 생기는 신호 지연 경로이다.

도10은, 1개의 주사 신호선 G(j)의 신호 전파 지연에 착안한 경우의 전파 등가 회로이다. 도10에서, rg1,rg2,rg3,…rgN은, 주로, 주사 신호선을 형성하는 배선 재료의 저항 성분, 및 배선 폭, 배선 길이에 의한 저항 성분을 나타내는 것이다. 또한, cg1,cg2,cg3,…cgN은, 구성상, 주사 신호선과 용량 결합 관계에 있는 각종 기생 용량을 나타내는 것이고, 예컨대, 신호선과 교차하는 것에 의해 발생되는 크로스 용량 등으로 구성된다. 이와 같이 주사 신호선은, 분포 정수형의 신호 지연 전파 경로로 되어 있다.

도11은, 주사 신호선에 상기 주사 신호선 구동 회로(300)로부터 입력된 주사 신호 VG(j)가 주사 신호선의 상기한 신호 지연 전파 특성에 의해 패널 내부에서 무디어진 상태를 나타낸 것이다. 도11에서, 파형 Vg(1,j)는 주사 신호선 구동 회로(300)의 출력 직후의 g(1,j) 부근의 파형이고, 파형에서 무딘 부분은 나타나지 않는다. 이에 대해, 도면에서, 파형 Vg(N,j)는 주사 신호선 종단부 g(N,j) 부근의 파형으로 상기 주사 신호선의 신호 지연 전파 특성에 의해 파형이 무디어지게 된다. 파형이 무디어짐에 의해, 단위 시간 당의 변화량 SyN이 발생하게 된다.

또한, TFT는, 완전한 ON/OFF 스위치는 아니고, 도9에 나타낸 V-I 특성(게이트 전압-드레인 전류 특성)을 가진다. 도9에서, 횡축은 TFT의 게이트에 인가된 전압을 나타내고, 종축은 드레인 전류를 나타낸다. 통상, 주사 펄스는, TFT를 온 상태로 하는 것으로 충분한 전압 레벨 Vgh와, TFT를 오프로 하는 것으로 충분한 Vg1의 2전압 레벨로 구성되어 있지만, 도시된 바와 같이 TFT의 문턱치 VT로부터 Vgh 레벨까지에 중간적인 온 영역(리니어 영역)이 존재한다.

따라서, 도11에 나타낸 바와 같이, 주사 신호선 구동 회로(300)의 출력 직후의 g(1,j)로 위치하는 화소에서는, 주사 신호의 Vgh로부터 Vg1로의 하강이 순간적으로 하강되기 때문에, 상기 TFT의 리니어 영역의 특성이 영향을 주지 않게 되어, 상기한 기생 용량 Cgd에 기인하여, 화소 전위 Vd(1,j)에 발생되는 레벨 시프트 △Vd(1)은, △Vd(1)=Cgd·(Vgh-Vg1)/(C1c+Cs+Cgd)로 근사시킬 수 있다.

그러나, 주사 신호선 종단부 g(N,j) 부근에 위치하는 화소에서는 주사 신호의 하강이 무디어지기 때문에, 상기 TFT의 리니어 영역의 특성이 영향을 주게 되고, 주사 신호가 Vgh로부터 TFT의 문턱치 레벨 VT부근까지 하강되는 사이에 TFT가 리니어 상태로 온되기 때문에 기생 용량 Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd에 발생되는 레벨 시프트는 발생하지 않고, 주사 신호가 더욱 더 문턱치 레벨 VT부근에서 Vg1로 변화하는 영역에서, 상기한 기생 용량 Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd(N,j)에 발생되는 레벨 시프트 ΔVd(N)이 발생한다. 따라서, 레벨 시프트 ΔVd(N)은, △Vd(N)<Cgd·(Vgh-Vg1)/(C1c+Cs+Cgd)로 되고, ΔVd(1)>△Vd(N)을 만족한다.

이와 같이, 그 패널 내에서의 기생 용량 Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd에 발생되는 레벨 시프트 △Vd의 어긋남은 표시면 내에서 균일하지 않고, 화면의 대형화, 고세밀화에 의해 무시할 수 없게 된다. 따라서, 종래 방식의 대향 전압의 바이어스 방법에서는 표시면내의 레벨 시프트의 불균일을 흡수할 수 없고, 각 화소를 최적 교류 구동할 수 없기 때문에, 플리커의 발생이나, DC 성분 인가에 의한 인화 잔상 등의 부적합을 초래하게 된다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 발명으로는, 일본 특허 공보「특허 제3406508호(공개일 1999년 10월 15일)」(US 6,359,607B1)이 있다. 이 특허 문헌에서는, 상기 각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호의 하강 파형을, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨이 되기까지 상기 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형을 가지는 표시 장치 및 표시 방법을 개시하고 있다. 이로써, 특허 문헌에서는, 기생 용량에 기인하여 발생되는 화소 전위의 변동에 동반하는 플리커 등의 발생을 충분히 감소시키고 있다. 또한, 글라스 등이 투명한 절연성 기판 상에 형성된 배선은, 신호 지연이 없는 이상 배선 경로가 아니고, 어느 정도 신호 지연이 발생되는 신호 지연 경로이기 때문에, 그로 인해 발생되는 표시 불균일을 제거하고, 또한 기생 용량에 기인하여 화소 전위에 발생되는 레벨 시프트를 적고 균일하게 하고 있다. 이 결과, 고정세, 고품위의 표시 화상이 얻어지도록 하고 있다.

그러나, 근년의 액정 표시 장치는 고해상도화가 진행되고 있고, 이에 따라 주사 신호의 수도 증가하는 경향이 있다. 이 때문에, 1주사 신호선 당의 기입 기간(화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 TFT 등의 스위치 소자를 통해 공급하는 기간)은 짧아진다. 이것과는 별도로, 데이터 신호를 공급하는 경우의 구동에 있어서, 스위치 소자는, 문턱치 레벨로부터의 마진이 클수록 그의 구동 능력을 발휘할 수 있다. 이 때문에, 스위치 소자를 통해 데이터 신호를 공급하는 경우, 주사 신호는, 가능한 한 스위치 소자가 충분히 온 되는 상태의 전위인 것이 바람직하다.

상기한 점에 관하여, 특허 문헌에 기재된 표시 장치 및 표시 방법에서는, 주사 신호가, 스위치 소자의 온 상태로부터 서서히 경사지면서 스위치 소자가 오프 상태로 될 때까지 변화한다. 이 경우, 스위치 소자의 구동 능력을 충분히 인출하기 위해서는, 스위치 소자의 온 상태의 전위를 높게 설정할 필요가 있고, 그 이유로, 주사 신호에서는, 스위치 소자의 온 상태로부터 오프 상태까지의 경사 기간을 어느 정도 길게 설정할 필요가 있다. 이 때문에, 액정 표시 장치의 고해상도화에 동반하여 1주사 신호당의 기입 기간이 짧아진 경우에는, 충분한 기입 기간을 얻는 것이 곤란하게 된다.

본 발명은, 상기 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 스위치 소자의 구동 능력을 충분히 인출하여, 1주사 신호당의 기입 기간이 짧아진 경우에도 데이터 신호를 충분히 기입할 수 있고, 이 결과, 고품위의 표시 화상이 얻어지는 표시 장치, 및 그의 구동 회로, 및 표시 방법의 제공을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 표시 장치는, 복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 그 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행하는 표시 장치에 있어서, 각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호의 하강 파형이, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형임을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시 방법은, 복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행하는 표시 방법에 있어서, 각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호의 하강 파형이, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨의 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기까지에 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 스위치 소자의 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 오프 전압인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법에 있어서, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 스위치 소자의 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 오프 전압인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 주사 신호는 스위치 소자의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은, 스위치 소자의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은, 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은, 스위치 소자의 게이트 오프 전압인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법에 있어서, 주사 신호는 스위치 소자의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은, 스위치 소자의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은, 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은, 스위치 소자의 게이트 오프 전압인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 주사 신호는 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 주사 신호는 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 스위치 소자에 공급된, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 스위치 소자의 게이트에 공급된, 하이 레벨과 로우 레벨을 가지는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법에 있어서, 스위치 소자에 공급된, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 스위치 소자의 게이트에 공급된, 하이 레벨과 로우 레벨을 가지는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 스위치 소자에 공급된, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 박막 트랜지스터의 게이트에 공급된, 하이 레벨과 로우 레벨을 가지는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 스위치 소자에 공급된, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 박막 트랜지스터의 게이트에 공급된, 하이 레벨과 로우 레벨을 가지는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 구성으로 될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 표시 장치 및 표시 방법에서는, 각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호의 하강 파형이, (1) 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로로부터 일단 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨의 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형, (2) 스위치 소자의 온 전압으로부터 일단 스위치 소자의 오프 전압 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자의 오프 전압으로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형, (3) 스위치 소자의 게이트 온 전압으로부터 일단 게이트 오프 전압 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자의 게이트 오프 전압으로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형, (4) 박막 트랜지스터의 게이트 온 전압으로부터 일단 게이트 오프 전압 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압으로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형, (5) 하이 레벨로부터 일단 로우 레벨 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 로우 레벨로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형, 또는 (6) 하이 레벨로부터 일단 로우 레벨 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 로우 레벨로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형으로 되어있다.

즉, 주사 신호의 하강 파형은, 경사 변화 부분을 가진 것으로서, 주사 신호가 급격하게 하강하지 않도록 되어 있다. 이로써, 기생 용량 콘덴서에 기인하는 화소 전위의 레벨 시프트가 감소되고, 고정세 또한 고품위의 표시가 가능하게 된다.

또한, 주사 신호의 하강 파형은, 경사 변화 부분 전에 먼저 대략 수직으로 변화하는 부분을 가진 것으로서, 주사 신호가 상기 데이터 신호를 박막 트랜지스터 등의 스위치 소자를 통해 화소에 공급하기 위한 충분한 전압(레벨)을 얻을 수 있다. 이로써, 1주사 신호당의 기입 기간이 짧아진 경우에도 화소 전극에 대해 데이터 신호를 충분히 기입할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 고해상도화에 동반하는 기입 기간의 단축에 대응 가능하게 된다.

상기 표시 장치는, 주사 신호를, 하이 레벨부, 이 하이 레벨부의 시단부까지의 기립부, 하이 레벨부의 종단부에서 대략 수직으로 하강하는 제1 하강부, 및 이 제1 하강부의 종단부에서 경사 변화하면서 하강되는 제2 하강부를 가지는 주사 신호 생성 신호에 기초하여 생성되는 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법은, 주사 신호를, 하이 레벨부, 이 하이 레벨부의 시단부까지의 기립부, 하이 레벨부의 종단부에서 대략 수직으로 하강하는 제1 하강부, 및 이 제1 하강부의 종단부에서 경사 변화하면서 하강되는 제2 하강부를 가지는 주사 신호 생성 신호에 기초하여 생성되는 구성으로 될 수 있다.

상기한 바와 같이, 주사 신호를 하이 레벨부, 기립부, 제1 하강부 및 제2 하강부를 가지는 주사 신호 생성 신호에 기초하여 생성하는 구성에서, 적절하게 주사 신호를 생성할 수 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 주사 신호 생성 신호를 생성하는 신호 생성 회로는, 하이 레벨부에 상당하는 제1 전압의 입력부와, 제1 전압 및 제2 하강부의 시단부의 전압의 전위차에 상당하는 제2 전압의 입력부와, 제1 전압의 충전부와, 이 충전부로부터 소정의 시정수에 의한 방전을 행하는 방전부와, 충전부의 출력 전압으로부터 제2 전압을 차감하는 전압 감산부와, 충전부로의 제1 전압의 충전 동작과 감산부 및 방전부의 동작을 절환하는 절환부를 구비하는 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 방법에 있어서, 주사 신호 생성 신호는, 하이 레벨부에 상당하는 제1 전압을 소정 기간 유지하고 충전한 후, 이 전압을 소정의 시정수에 의해 방전함과 동시에, 이 방전 전압으로부터의 제1 전압 및 제2 하강부의 시단부의 전압의 전위차에 상당하는 제2 전압을 차감하는 것에 의해 생성하는 구성으로 될 수 있다.

상기 구성에 따르면, 적절하게 주사 신호 생성 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 구동 회로는, 복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행하는 표시 장치의 구동 회로에 있어서, 주사 신호로서, 하강 파형이, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기 까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형의 주사 신호를 출력하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 상기 표시 장치 및 표시 방법의 경우와 마찬가지로, 주사 신호의 상기 하강 파형은, 경사 변화 부분을 가진 것으로서, 주사 신호가 급격하게 하강되지 않게 되어 있다. 이로써, 기생 용량 콘덴서에 기인하는 화소 전위의 레벨 시프트가 감소되고, 고정세 또한 고품위의 표시가 가능하게 된다.

또한, 주사 신호의 상기 하강 파형은, 상기 경사 변화 부분 전에 먼저 대략 수직으로 변화하는 부분을 가진 것으로서, 주사 신호가 상기 데이터 신호를 박막 트랜지스터 등의 스위치 소자를 통해 화소에 공급하기 위한 충분한 전압(레벨)을 얻을 수 있다. 이로써, 1주사 신호당의 기입 기간이 짧아진 경우에도 화소 전극에 대해 데이터 신호를 충분히 기입할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 고해상도화에 동반하는 기입 기간의 단축에 대응 가능하게 된다.

상기 표시 장치의 구동 회로는, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨을 형성하기 위한 하이 레벨부, 이 하이 레벨부의 시단부까지의 기립부, 하이 레벨부의 종단부에서 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로의 대략 수직한 하강부, 및 이 하강부의 종단부에서 경사 변화하면서 하강되는 경사 하강부를 가지는 주사 신호 생성 신호에 기초하여, 주사 신호를 생성하는 구성으로 될 수 있다.

상기 표시 장치의 구동 회로는, 하이 레벨부, 기립부, 하강부, 및 경사 하강부를 가지는 주사 신호 생성 신호에 기초하여 주사 신호를 생성하는 구성이기 때문에, 적절하게 주사 신호를 생성할 수 있다.

〔참고예〕

도3 및 도4를 참조하여, 본 발명에 따른 실시예의 참고예에 대해 이하에 설명 한다. 또한, 도3에서, GCK는 클록 신호를 나타낸다.

도3 및 도4에는 본 참고예에 따른 주사 신호선 구동 회로의 출력 파형 VG(j-1), VG(j), VG(j+1) 및, 주사 신호선 입력 부근의 주사 파형 Vg(1,j), 주사 신호선 종단 부근의 주사 신호선 파형 Vg(N,j), 각각의 화소 전위 Vd(1,j), Vd(N,j)를 나타낸다. 주사 신호선 구동 회로의 출력 파형 VG(j)에 있어서는, 주사 전압 Vgh로부터 비주사 전압 Vgl로의 하강 파형은, 도3에 나타낸 바와 같이, 단위 시간 당 변화량 Sx의 슬로프(경사)로 변화한다.

본 참고예에 의하면, 복수의 화소 전극에, 데이터 신호를 영상 신호선을 통해 공급하고, 영상 신호선과 교차하는 주사 신호선을 통해 주사 신호를 공급하여 화소를 구동하고, 표시를 행하는 표시 방법에 있어서, 상기 구동 시에, 상기 주사 신호의 하강이 제어된다. 이 하강은, 상기 변화량 Sx를 임의로 설정함에 의해 가능하게 된다.

이와 같이 상기 변화량 Sx를 적절하게 설정함에 의해, 주사 신호선의 입력 부근, 및 종단 부근에서도 그 하강 파형의 변화량 Sxl, 및 SxN은, 주사 신호선 파형 Vg(1,j), 및 Vg(N,j)와 같이, 주사 신호선이 기생적으로 소유하고 있는 신호 지연 전파 특성의 영향을 받지 않고 거의 동일하게 된다(도3 및 도4 참조). 이로써, 주사 신호선에 기생적으로 존재하는 기생 용량 Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd에 발생되는 레벨 시프트는, 표시면 내에서 대략 균일하게 된다. 이로써, 예컨대 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트 △Vd를 사전에 감소시키도록 대향 전극에 대향 전위 VCOM을 바이어스 하는 등의 종래 방법에 의해, 충분히 플리커를 감소시키고, 인화 잔상 등의 표시 부적합이 없는 표시 장치를 실현하게 된다.

상기한 하강 파형의 변화량 Sxl, 및 SxN을 주사선상의 위치에 관계없이 거의 동일하게 하기 위해서는, 상기 하강의 제어가, 주사 신호선이 구비하는 신호 지연 전달 특성에 기초하여 행해지면 된다. 이와 같이 제어 하면, 주사 신호선 상이라면, 어디에서도, 주사 신호가 하강의 경사를 대략 동일하게 갖추는 것이 가능하게 되기 때문에, 각 화소 전위의 레벨 시프트가 대략 균일하게 된다.

상기 신호 지연 전파 특성에 기초하여 상기 하강의 제어를 행하는 대신에, 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전압-드레인 전류 특성에 기초하여, 상기 주사 신호의 하강의 경사를 제어하도록 할 수 있다. 박막 트랜지스터는, 문턱치 전압으로부터 온 전압까지의 범위에 있는 전압이 게이트에 인가되면, 박막 트랜지스터의 드레인 전류(온 저항)가, 게이트 전압에 의존하고, 리니어로 변화한다. 즉, 박막 트랜지스터는 2치 상태에서의 온 상태가 아니라, 중간적인 온 상태로 된다(아날로그적으로 게이트 전압에 의해 드레인 전류가 변화한다).

이 경우, 상기 주사 신호의 하강이 종래와 같이 급격하게 되면, 박막 트랜지스터의 게이트 전압-드레인 전류 특성에 무관하게, 상기한 바와 같이, 기생 용량에 기인하는 화소 전위의 레벨 시프트가 발생된다. 그러나, 본 참고예에 의하면, 주사 신호가 박막 트랜지스터의 상기 리니어로 변화하는 영역에 영향을 받게 되도록, 상기 주사 신호의 하강의 경사를 제어하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 제어하면, 주사 신호의 하강은 경사를 이루는 동시에, 박막 트랜지스터의 온으로부터 오프로의 상태 변화도 상기 전압-전류 특성에 기초하여 리니어로 변화하기 때문에, 기생 용량에 기인하는 화소 전위의 레벨 시프트는 확실하게 감소된다.

상기한 신호 지연 전파 특성과, 박막 트랜지스터의 게이트 전압-드레인 전류 특성의 쌍방에 기초하여, 상기 주사 신호의 하강의 경사를 제어하는 것이, 보다 바람직하다. 이 경우, 주사 신호 선상이라면, 어디에서도, 주사 신호의 하강의 경사를 대략 동일하게 되도록 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 각 화소 전위의 레벨 시프트가 대략 균일하게 되는 동시에, 레벨 시프트 자체가 적어진다.

또한, 도4의 전압 레벨 VT는, 도9에 나타낸 TFT의 문턱치 전압이다. 주사 신호가 주사 전압 Vgh로부터 TFT의 문턱치 전압 VT까지의 하강 기간은 TFT가 온 상태로 있고, 기생 용량 Cgd에 기인하는 상기 레벨 시프트는 대부분 발생하지 않으며, TFT가 오프 상태로 되는 주사 신호선 변화량 (VT-Vg1)의 영향에 의해 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트가 발생한다.

본 참고예에 의하면, VT-Vg1<Vgh-Vg1이기 때문에, 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트의 표시면 내의 불균일을 제거하는 것 뿐만 아니라, 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트량 자체를 작게 하는 것이 가능하게 된다.

여기에서, 종래 기술에서의 주사 신호선 구동 회로 부근의 화소의 기생 용량Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd에 발생되는 레벨 시프트량을 △Vd(1)로 하고, 종단 부근의 화소의 레벨 시프트량을 ΔVd(N)이라고 한다. 또한, 본 참고예에 따른 주사 신호선 구동 회로 부근의 화소의 레벨 시프트량을 △Vdx(1)로 하고, 종단 부근의 화소의 레벨 시프트량을 ΔVdx(N)이라고 한다. 이 경우, 상기한 바와 같이 하강 파형의 변화량 Sxl, 및 SxN은, 주사 신호선이 기생적으로 소유하고 있는 신호 지연 전파 특성의 영향을 받지 않고 거의 동일하다. 이로써, 기생적으로 존재하는 기생 용량 Cgd에 기인하여 화소 전위 Vd에 발생되는 레벨 시프트는, 표시면 내에서 대략 균일하게 되고, ΔVdx(1)=△Vdx(N)<△Vd(N)<△Vd(1)의 관계를 만족한다.

따라서, 예컨대 대향 전극에 기생 용량 Cgd에 기인하는 레벨 시프트를 사전에 감소시키도록 대향 전위 VCOM에 바이어스 하는 등의 종래 방법에 의해서도 그 바이어스 레벨을 작게할 수 있고, 플리커를 감소시키고, 인화 잔상 등의 표시 부적합을 해결함과 동시에 저소비 전력의 표시 장치를 실현할 수 있다.

〔실시예〕

본 실시예에 있어서는, 종래의 저렴한 범용 주사 신호선 구동 회로(게이트 드라이버)를 사용한 경우에 대해서, 주로 도1 및 도2를 참조하여, 이하에 설명한다. 도2는, 본 실시예에 따른 주사 신호선 구동 회로의 주요부의 구성, 즉 주사 신호선 구동 회로가 구비한 신호 생성 회로를 나타내는 회로도이고, 도1은 도2에 나타낸 주사 신호선 구동 회로에서의 주요부의 파형도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 종래의 기술의 설명에서 사용된 도면도 적절히 인용한다.

종래의 주사 신호선 구동 회로(게이트 드라이버)는, 도6을 참조하여 이미 설명한 바와 같이, 게이트 온 전압의 Vgh와 게이트 오프 전압의 Vg1이 각각 입력단자 VD1과 VD2에 입력되고, 클록 신호 GCK에 의해 순차 주사 온 전압 Vgh를 순차적으로 1주사기간(TH) 선택하여 주사 신호선(105)에 출력한 후, 주사 신호선(105)에는 TFT(스위치 소자)(102)를 오프 상태로 하는 Vg1전압을 각각 출력하는 것이다. 이에 대해, 본 실시예1에 있어서는, 도2에 나타낸 신호 생성 회로를 채용하고, 그 회로의 출력이, 주사 신호선 구동 회로의 Vgh전압으로서 사용된다.

신호 생성 회로는, 도2에 나타낸 바와 같이, 주로, 충·방전을 행하기 위한 저항 Rcnt 및 Ccnt, 그 충·방전을 제어하기 위한 인버터 INV, 충·방전을 절환하기 위한 스위치 SW1 및 스위치 SW2, 게이트 온 전압 Vgh와 게이트 온 전압 Vgh로부터 상기 충·방전의 개시 전압까지의 강하 전압 Vgh2의 기초가 되는 전압의 인가를 절환하기 위한 스위치 SW3, 및 증폭도 절환을 위한 저항 R1,R2,R3을 포함하는 OP 앰프 등의 앰프 AMP로 구성되어 있다.

상기 스위치 SW1의 한편의 단자에는 신호 전압 Vdd가 인가된다. 이 신호 전압 Vdd는, 상기 TFT(102)를 온 상태로 하는 것으로 충분한 레벨 Vgh를 가지는 직류 전압이다. 이 스위치 SW1 이외의 단자는, 저항 Rcnt의 일단에 접속되는 동시에 콘덴서 Ccnt의 일단에도 접속되고, 또한 상기 앰프 AMP의 비반전 단자에 접속되어 있다. 상기 저항 Rcnt의 타단은, 상기 스위치 SW2를 통해 접지되어 있다. 이 스위치 SW2의 개폐 제어는, 상기 인버터 INV를 통해 입력되는 Stc신호(도1 참조)에 기초하여 행해진다. 이 Stc신호는, 1주사 기간에 동기되어 있고, 스위치 SW1의 개폐 제어도 행한다. 이 Stc신호는, 도1에 나타낸 바와 같이, 클록 신호(GCK)와 동기 하도록 형성됨이 바람직하고, 예컨대 모노 멀티 바이브레이터 등(도시 안됨)을 사용하여 구성할 수 있다.

스위치 SW3의 한편의 단자에는 신호 전압 Vdd2가 인가된다. 이 신호 전압 Vdd2는 상기 강하 전압 Vgh2의 기초가 되는 직류 전압이다. 이 스위치 SW3의 다른 쪽의 단자는 저항 R1을 통해 상기 앰프 AMP의 반전 단자에 접속되어 있다. 앰프 AMP의 반전 단자는 저항 R2를 통해 그의 출력 단자에 접속된다. 여기에서는, 저항 R1과 R2의 값을 같은 값이라고 하면, 상기 앰프 AMP로부터의 출력 신호(출력 전압) VD1a는, 게이트 온 전압 Vgh로부터 강하 전압 Vgh2를 뺀 값이 된다. 본 실시예에서는 저항 R1 및 R2를 같은 값이라고 한다. 저항 R3은, 입력 임피던스의 매칭용이고, 특히 스위치 SW3이 개방 상태인 경우 앰프 AMP의 반전 단자로의 입력 전압이 불안정하게 되는 것을 방지하도록 제공되어 있다.

상기한 스위치 SW1, SW2 및 SW3의 개폐 동작에 대해서는, 후술하지만, Stc 신호가 하이 레벨인 경우에 스위치 SW1이 폐쇄 상태로 된다. 이 때, 스위치 SW2 및 SW3은, 인버터 INV를 통해 로우 레벨이 인가되기 때문에, 개방 상태로 된다. 이에 대해, Stc 신호가 로우 레벨(방전 제어 신호)인 경우에 스위치 SW1이 개방 상태로 된다. 이 때, 스위치 SW2 및 SW3은, 인버터 INV를 통해 하이 레벨이 인가되기 때문에 폐쇄 상태가 된다. 즉, 도2의 구성에 있어서, 스위치 SW1,SW2 및 SW3은, 하이 액티브 소자이다.

신호 생성 회로에서 생성된 출력 신호(주사 신호 생성 신호) VD1a는, 도6에 나타낸 주사 신호선 구동 회로(300)의 입력단자 VD1에 입력된다. 상기 Stc신호는, 도1에 나타낸 바와 같이, 게이트 하강 기간을 제어하는 타이밍 신호이고, 1주사 기간(TH)과 동 주기의 신호이다.

상기 구성에 의하면, Stc 신호가 하이 레벨인 기간에는, 상기 스위치 SW1이 폐쇄 상태로 되는 한편, 스위치 SW2 및 SW3이 개방 상태로 되기 때문에, 출력 신호 VD1a는 레벨 Vgh의 전압으로서 도6에 나타낸 주사 신호선 구동 회로(300)의 입력 단자 VD1로 출력된다.

이에 대해, Stc 신호가 로우 레벨의 기간에는, 스위치 SW1이 개방 상태로 되는 한편, 스위치 SW2 및 SW3이 폐쇄 상태로 되고, Ccnt에 축적된 전하가 Rcnt를 통해 방전되어 서서히 전압 레벨이 내려가고, 후단의 앰프 AMP의 비반전 단자로 입력된다. 그의 한편에서, 게이트 온 전압 Vgh로부터의 강하 전압인 Vgh2를 앰프 AMP의 반전 단자에 입력함으로써, 출력 신호 VD1a는, 도1에 나타낸 바와 같이 게이트 온 전압 Vgh로부터 일단 전압 Vgh2만큼 강하시킨 값으로 된 후, Ccnt에 축적된 전하가 Rcnt를 통해 방전된 신호가 경사로 되어 톱니형 신호로 된다.

즉, 도1에 나타낸 출력 신호 VD1a(주사 신호 생성 신호)는, 하이 레벨부 p2, 이 하이 레벨부 p2의 시단부까지의 기립부 p1, 하이 레벨부 p2의 종단부에서 대략 수직으로 하강되는 제1 하강부p3, 및 제1 하강부 p3의 종단부에서 경사 변화하면서 하강되는 제2 하강부 p4를 가지는 것으로 되어 있다. 또는, TFT(스위치 소자)(102)를 온 상태로 하는 레벨을 형성하기 위한 하이 레벨부 p2, 이 하이 레벨부 p2의 시단부까지의 기립부 p1, 하이 레벨부 p2의 종단부에서 일단 TFT(102)의 오프 상태 방향으로 대략 수직한 하강부 p3, 및 하강부 p3의 종단부에서 경사 변화하면서 하강되는 경사 하강부 p4를 가지는 것으로 되어 있다.

또한, 도2에 나타낸 신호 생성 회로는, 하이 레벨부 p2에 상당하는 신호 전압 Vdd(제1 전압)의 입력부와, 신호 전압 Vdd와 제2 하강부 p4의 시단부의 전압의 전위차에 상당하는 신호 전압 Vdd2(제2 전압)의 입력부와, 신호 전압 Vdd의 충전부, 이 충전부로부터 소정의 시정수에 의한 방전을 행하는 방전부, 충전부의 출력 전압으로부터 신호 전압 Vdd2를 차감하는 전압 감산부, 충전부로의 신호 전압 Vdd의 충전 동작과 상기 감산부 및 방전부의 동작을 절환하는 절환부를 구비한 것으로 되어 있다.

도2의 신호 생성 회로에서 생성된 출력 신호 VD1a(도1 참조)를 주사 신호선 구동 회로(300)의 입력 단자 VD1로 보내면, 도1의 주사 신호 VG(j)로 나타낸 바의, 게이트 온 전압치가 충분하고, 또한 주사 신호선 하강이 경사를 가진 파형을 용이하게 생성하는 것이 가능하게 된다. 이 경사 파형의 경사 시간은, Stc신호의 로우 기간에서 조정되고, 경사량 Vslope는, 도2의 저항 Rcnt 및 콘덴서 Ccnt를 가변으로 하고, 그의 시정수를 조정함에 의해 조정 가능하다. 또한, 주사 신호상의 신호 파형을 경사지게 하기 위한 전위는, 게이트 온 전압 Vgh(신호 전압 Vdd), 강하 전압 Vgh2(신호 전압 Vdd2, 및 저항 R1과 R2의 비로 구해진 전압치)를 조정함으로써, 구동하는 표시 패널 마다 최적화하면 된다.

도1에 나타낸 바와 같이, 주사 신호 VG(j)에 있어서, 하강 경사 파형은 Vgl의 레벨까지 반드시 행할 필요는 없다. 즉, 표시면 내의 레벨 시프트 △Vd의 변동을 억제하려면, TFT의 온 영역에서의 게이트 하강 경사가 중요하다. 바꿔 말하면, 일단 TFT가 오프 영역에 들어오면 게이트 하강의 스피드에 의존하지 않는다. 따라서, 이와 같은 약간의 하강 파형의 형성으로 충분한 효과가 얻어진다.

상기한 바와 같이 본 실시예에서의 주사 신호(주사 신호선 구동 회로의 출력 신호)는, 하강 파형이, TFT(스위치 소자)(102)를 온 상태로 하는 레벨(p12)로부터 일단 TFT(102)의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화(p13)시키고 나서 경사 변화(p14)가 개시되고, TFT(102)를 오프 상태로 하는 레벨로 되기까지 상기한 경사 변화가 정지되어 대략 수직의 변화(p15)로 되는 파형이다.

상기한 바와 같이, 주사 신호는, 하강 파형에 있어서, TFT(102)를 온 상태로 하는 레벨로부터(p12) 일단 TFT(102)의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화(p13)하고 나서 경사 변화(p14)를 개시하는 것으로서, TFT(102)를 온 상태로 하는 레벨로부터 즉시 경사 변화가 개시되는 경우와 비교하여, TFT(102)의 구동 마진을 보장할 수 있다. 즉, TFT(102)의 전압이 높을수록, TFT(102)의 스위칭을 위한 구동 능력이 증가하게 되고, TFT(102)의 소스-드레인간 전류를 충분히 얻을 수 있다. 이로써, TFT(102)의 구동 능력을 충분히 인출할 수 있고, 1주사 신호당의 기입 기간이 짧아진 경우에도 충분한 기입 기간이 얻어지고, 이 결과 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다.

또한, 발명의 실시예에서의 표시 장치는, 주사 신호선과, 주사 신호선에 게이트 전극이 접속된 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터의 소스 전극에 접속된 영상 신호선과, 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속된 화소 전극과, 화소 전극과 주사 신호선 사이에 형성된 부가 용량 소자와, 드레인 전극과 대향 전극 사이에 형성된 액정 용량 소자로 이루어지는 화소에 있어서, 주사 신호선 구동 회로의 출력 신호가, 주사 레벨(게이트 온 전압 Vgh)로부터 일단 대략 수직으로 변화하고 나서 비주사 레벨로의 상태 변화가 임의의 경사를 가지는 완만한 것임을 특징으로 하고 있다. 이 경우, 상기 주사 신호선 구동 회로의 출력 신호의 주사 레벨로부터 비주사 레벨로의 상태 변화가, 주사 신호선의 신호 지연 전달 특성을 고려하여 결정된, 임의의 경사로 되는 것이 바람직하다. 즉, 지금까지의 설명을 감안하면, 적어도 동일 주사 신호선 상에서, 주사 신호의 하강 부분(Vslope부:경사부)은, 주사 신호선 구동 회로의 출력 직후의 경사부와, 주사 신호선 구동 회로에서 거리적으로 가장 먼 위치에 존재하는 화소로의 입력부의 경사부가 대략 동일하다고 말할 수 있다.

상기 표시 장치에 있어서, 주사 신호선 구동 회로의 출력 신호의 주사 레벨로부터 비주사 레벨로의 상태 변화는, 상기 박막 트랜지스터의 V-I 특성을 고려하여 임의의 경사를 가지는 완만한 것이 바람직하다. 표시 패널상에 구성된 TFT의 V-I 특성은 기본적으로 동일하다고 생각되기 때문에, 적어도 동일의 주사 신호선상에서, 주사 신호의 하강 부분(Vslope부:경사부)은, 주사 신호선 구동 회로의 출력 직후의 경사부와, 주사 신호선 구동 회로에서 거리적으로 가장 먼 위치에 존재하는 화소로의 입력부의 경사부가 대략 동일하다고 할 수 있다.

또한, 상기 구성에 있어서, 주사 신호선 구동 회로의 출력 신호의 주사 레벨로부터 비주사 레벨로의 상태 변화가, 상기 주사 신호선의 신호 지연 전달 특성과, 박막 트랜지스터의 V-I 특성의 쌍방을 고려하여 임의의 경사를 가지는 완만한 것이 바람직하다. 이 때문에, 적어도 동일 주사 신호선상에서, 주사 신호의 하강 부분(Vslope부:경사부)은, 주사 신호선 구동 회로의 출력 직후의 경사부와, 주사 신호선 구동 회로에서 거리적으로 가장 먼 위치에 존재하는 화소로의 입력부의 경사부가 대략 동일하다고 할 수 있다.

또한, 종래예로부터 발명의 실시예에 이르는 상기 일련의 설명은, 액정 표시 장치를 예로 하여 행하여 졌지만, 본 발명의 대상이 되는 것은, 당연하게 동일 과제를 갖는 매트릭스형 표시 장치 전반이고, 특히 그 구동 방법이, TFT 등의 스위치 소자에 전하를 충전하는 것 전반에 대해서 유효한 것이며, 유기 EL 등의 소자를 이용한 표시 장치에 대해서도 구동 방법에 따라서는 유효하다.

본 발명의 표시 장치 및 표시 방법은, 영상 신호선과 주사 신호선이 교차하도록 배치되고, 주사 신호선에 공급된 주사 신호에 의해 스위치 소자를 온/오프(ON/OFF)하여, 영상 신호선에 공급된 데이터 신호를 화소 전극에 기입하는 방식의 여러 가지의 표시 장치 및 표시 방법에서 이용 가능하다.

발명의 상세한 설명에서의 구체적인 실시 태양 또는 실시예는, 어디까지나, 본 발명의 기술 내용을 명백히 하는 것이며, 그와 같은 구체적인 사례에만 한정하여 협의로 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 정신과 다음에 기재되는 특허 청구의 범위 내에서, 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 주사 신호선 구동 회로의 주요부의 파형도이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 주사 신호선 구동 회로의 주요부의 구성을 나타낸 회로도이다.

도3은 본 발명의 실시예의 참고예에 따른 주사 신호선 구동 회로의 각 부 출력 파형을 나타낸 파형도이다.

도4는 도3의 주사 신호선 입력 부근의 주사 파형, 주사 신호선 종단 부근의 주사 신호선 파형, 및 각각의 화소 전위를 나타낸 파형도이다.

도5는 종래의 액정 표시 장치의 구성을 나타낸 설명도이다.

도6은 종래의 주사 신호선 구동 회로의 구성예를 나타낸 설명도이다.

도7은 화소 용량과 보조 용량이 대향 전극 구동 회로의 대향 전위에 병렬로 접속되어 있는 구성에서의 1표시 화소의 등가 회로도이다.

도8은 종래의 액정 표시 장치의 구동 파형도이다.

도9는 본 발명 및 종래 기술의 쌍방에 적용되는 설명도로서, 박막 트랜지스터가 완전한 ON/OFF 스위치가 아니고, 리니어의 게이트 전압-드레인 전류 특성을 갖는 것을 나타낸 설명도이다.

도10은 1개의 주사 신호선의 신호 전파 지연에 착안한 경우의 전파 등가 회로이다.

도11은 주사 신호선에 상기 주사 신호선 구동 회로에서 입력된 주사 신호가 주사 신호선의 신호 지연 전파 특성에 의해 패널 내부에서 무디어진 상태를 나타낸 설명도이다.

Claims

복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행하는 표시 장치에 있어서,

각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호의 하강 파형이, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 될때까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 스위치 소자의 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 오프 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 주사 신호는 스위치 소자의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 스위치 소자의 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 게이트 오프 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 주사 신호는 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 스위치 소자에 공급되는, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 스위치 소자의 게이트에 공급되는, 하이 레벨과 로우 레벨을 가지는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 스위치 소자에 공급되는, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되는, 하이 레벨과 로우 레벨을 가지는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 주사 신호를 출력하는 주사 신호선 구동 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 주사 신호를, 하이 레벨부, 그 하이 레벨부의 시단부까지의 기립부, 하이 레벨부의 종단부에서 대략 수직으로 하강하는 제1 하강부, 및 제1 하강부의 종단부에서 경사 변화하면서 하강되는 제2 하강부를 가지는 주사 신호 생성 신호에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 주사 신호 생성 신호를 생성하는 신호 생성 회로는,

하이 레벨부에 상당하는 제1 전압의 입력부,

제1 전압과 제2 하강부의 시단부의 전압의 전위차에 상당하는 제2 전압의 입력부,

제1 전압의 충전부,

그 충전부로부터 소정의 시정수에 의한 방전을 행하는 방전부,

충전부의 출력 전압으로부터 제2 전압을 차감하는 전압 감산부, 및

충전부로의 제1 전압의 충전 동작과 감산부 및 방전부의 동작을 절환하는 절환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행하는 표시 장치의 구동 회로에 있어서,

주사 신호로서, 하강 파형이, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기까지 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형의 주사 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
제10항에 있어서, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨을 형성하기 위한 하이 레벨부, 하이 레벨부의 시단부까지의 기립부, 하이 레벨부의 종단부에서 일단 스위치 소자의 오프 상태 방향으로 대략 수직한 하강부, 및 하강부의 종단부에서 경사 변화하면서 하강하는 경사 하강부를 갖는 주사 신호 생성 신호에 기초하여, 주사 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
복수의 화소 전극에 각 영상 신호선을 통해 입력된 데이터 신호를 스위치 소자를 통해 공급하고, 각 영상 신호선에 교차하여 스위치 소자에 접속된 각 주사 신호선을 통하여, 스위치 소자에 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호를 공급하여 표시를 행하는 표시 방법에 있어서,

각 주사 신호선에 출력 개시되는 주사 신호의 하강 파형이, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨로부터 일단 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨의 방향으로 대략 수직으로 변화하고 나서 경사 변화가 개시되고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨로 되기까지에 경사 변화가 정지되고 대략 수직한 변화로 되는 파형인 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제12항에 있어서, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 스위치 소자의 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 오프 전압인 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제12항에 있어서, 주사 신호는 스위치 소자의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 스위치 소자의 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 스위치 소자의 게이트 오프 전압인 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제12항에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 주사 신호는 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 온 전압이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 박막 트랜지스터의 게이트 오프 전압인 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제12항에 있어서, 스위치 소자에 공급된, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 스위치 소자의 게이트에 공급된, 하이 레벨과 로우 레벨을 갖는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제12항에 있어서, 스위치 소자는 박막 트랜지스터이고, 스위치 소자에 공급된, 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 결정하는 주사 신호는, 박막 트랜지스터의 게이트에 공급된, 하이 레벨과 로우 레벨을 갖는 주사 신호이고, 스위치 소자를 온 상태로 하는 레벨은 하이 레벨이고, 스위치 소자의 오프 상태 방향은 로우 레벨 방향이고, 스위치 소자를 오프 상태로 하는 레벨은 로우 레벨인 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제12항에 있어서, 주사 신호는, 하이 레벨부, 하이 레벨부의 시단부까지의 기립부, 하이 레벨부의 종단부에서 대략 수직으로 하강하는 제1 하강부, 및 제1 하강부의 종단부에서 경사 변화하면서 하강하는 제2 하강부를 갖는 주사 신호 생성 신호에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
제18항에 있어서, 주사 신호 생성 신호는,

하이 레벨부에 상당하는 제1 전압을 소정 기간 유지하고 충전한 후, 그 전압을 소정의 시정수에 의해 방전함과 동시에, 이 방전 전압으로부터 제1 전압 및 제2 하강부의 시단부의 전압의 전위차에 상당하는 제2 전압을 차감하는 것에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 방법.