KR20050092731A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

표시장치는, 표시영역과 이것을 구동하는 주변의 회로부를 절연기판(1) 상에 일체적으로 집적형성한 패널로 이루어진다. 표시영역은, 매트릭스형으로 배치한 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극과 양자 사이에 유지된 전기광학물질을 포함한다. 회로부는, 표시데이터에 따라서 화소전극 측에 신호전압을 기입하는 드라이버와, 코먼전극 측에 코먼전압을 인가하는 코먼드라이버(5)와, 신호전압에 대해서 코먼전압의 레벨을 조절하기 위해 소정의 오프셋전압(△Ｖ)을 생성하는 커플링 콘덴서(C1)를 갖춘 오프셋회로(51)와, 전원전압의 상승시 커플링 콘덴서(C1)를 오프셋전압(△Ｖ)까지 프리차지하는 동시에, 전원전압의 하강시 커플링 콘덴서(C1)를 디스차지하는 스타트회로(52)를 포함한다. 이것에 의해, 코먼드라이버용의 스타트회로를 시스템 디스플레이 구성의 표시장치 내에 탑재하여 실장을 합리화할 수 있다.

Description

표시장치{Display}
본 발명은 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극을 갖춘 표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 코먼전극에 인가하는 교류코먼전압을 생성하는 회로 주위의 개량기술에 관한 것이다.
종래의 액티브 매트릭스 액정패널 등으로 대표되는 플랫형의 표시장치는, 전자기기의 디스플레이 부품으로서 많이 사용되고 있다. 액티브 매트릭스형의 표시패널은, 전자기기의 본체 측에서 공급되는 표시데이터 및 전원전압에 따라 동작하고, 표시영역과 이것을 구동하는 주변의 회로부를 절연기판상에 일체적으로 집적형성한 이른바 시스템 디스플레이 구성을 취하는 것이 일반화되어 있다. 이 경우, 표시영역은 매트릭스형으로 배치한 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극과 양자 사이에 유지된 액정 등의 전기광학물질을 포함한다. 한편, 표시영역을 에워싸는 주변회로부는, 표시데이터에 따라서 화소전극 측에 신호전압을 기입하는 드라이버와, 코먼전극 측에 코먼전압을 인가하는 코먼드라이버를 포함하고 있다. 이러한 구성을 가지는 표시장치는 특개2000-193941호 공보에 개시되어 있다.
전기광학물질로서 액정을 이용한 경우, 통상 액정재료의 열화를 방지하기 위해 교류구동이 채용되고 있다. 소정의 주기마다 화소전극 측에 인가되는 신호전압의 극성을 반전하는 동시에, 이것에 맞추어서 코먼전압도 반전한다. 따라서, 종래의 코먼드라이버는 소정의 주기에서 코먼전압을 반전생성하고 있다. 그런데 액정재료나 이것을 구동하는 박막 트랜지스터 등의 액티브소자는 극성에 관해 비대칭성을 가지고 있다. 따라서, 신호전압과 코먼전압의 중심전위를 완전히 일치시키면, 비대칭성이 드러나게 되며 인화나 플리커 등 화상열화가 두드러지게 된다. 그래서, 종래의 표시장치는, 코먼드라이버에 더하여, 신호전압에 대해서 코먼전압의 레벨을 조정하기 위해 소정의 오프셋전압을 생성하는 커플링 콘덴서를 갖춘 오프셋회로를 장착하고 있다. 액정재료나 액티브소자의 극성에 관한 비대칭성을 상쇄하도록 오프셋전압을 설정하는 것으로, 화상의 인화나 플리커를 방지할 수 있다.
표시장치의 전원을 투입할 때에는, 오프셋회로에 포함되는 커플링 콘덴서를 소정의 오프셋전압까지 충전할 필요가 있다. 충전이 완료되면, 코먼드라이버에서 출력되는 코먼전압에 소정의 오프셋전압이 가해지므로, 정규 화상을 표시할 수 있다. 그렇지만, 전원투입 후 커플링 콘덴서의 충전완료까지의 과도기에서는, 코먼전압의 레벨이 안정되지 않기 때문에, 플리커가 보이는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해, 종래로부터 전원투입시, 커플링 콘덴서를 급속히 충전하기 위한 스타트회로가 이용되고 있다. 이 스타트회로는, 전원차단시 커플링 콘덴서를 방전하는 경우에도 이용된다.
그렇지만, 종래의 코먼드라이버용 스타트회로(급속충방전회로)는, 시스템 디스플레이 구성을 취하는 표시장치 외의 구동시스템에서 실현되었었다. 이 경우, 부품점수의 증가나, 표시장치 외부의 구동시스템 규모가 커지는 문제가 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 표시장치의 전체구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 표시장치의 온 시퀀스 및 오프 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다.
도 3은, 대기모드를 갖춘 표시장치의 온 시퀀스 및 오프 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 표시장치에 탑재되는 스타트회로의 실시 예를 나타내는 회로도이다.
도 5는, 도 4에 나타낸 스타트회로의 온 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다.
도 6은, 도 4에 나타낸 스타트회로의 오프 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다.
도 7은, 대기모드 대응의 스타트회로의 실시 예를 나타내는 회로도이다.
도 8은, 도 7에 나타낸 스타트회로의 온 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다.
도 9는, 도 7에 나타낸 스타트회로의 오프 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다.
상술한 종래의 기술과제에 감안하여, 본 발명은 코먼드라이버용의 스타트회로를 시스템 디스플레이 구성을 취하는 표시장치 내에 탑재하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해 이하의 수단을 강구한다. 즉, 전자기기의 디스플레이 부품으로서 이용되며, 전자기기의 본체 측에서 공급되는 표시데이터 및 전원전압에 따라 동작하고, 표시영역과 이것을 구동하는 주변의 회로부를 절연기판상에 일체적으로 집적형성한 패널로 이루어지는 표시장치에 있어서, 상기 표시영역은, 매트릭스형으로 배치한 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극과 양자 사이에 유지된 전기광학물질을 포함하고, 상기 회로부는, 표시데이터에 따라 이 화소전극 측에 신호전압을 기입하는 드라이버와, 코먼전극 측에 코먼전압을 인가하는 코먼드라이버와, 신호전압에 대해서 코먼전압이 레벨을 조절하기 위해 소정의 오프셋전압을 생성하는 커플링 콘덴서를 갖춘 오프셋회로와, 전원전압의 상승시 오프셋회로의 커플링 콘덴서를 오프셋전압까지 프리차지하는 동시에, 전원전압의 하강시 이 커플링 콘덴서를 디스차지하는 스타트회로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는, 상기 패널은, 이 표시영역 및 이것을 구동하는 주변의 이 회로부와, 공통의 절연기판상에 동일 프로세스에서 형성된 박막 트랜지스터로 구성되어 있고, 상기 코먼드라이버, 오프셋회로 및 스타트회로는, 이 커플링 콘덴서를 제외하고 이 공통의 절연기판상에 탑재되어 있다. 바람직하게는, 상기 스타트회로는, 전원전압의 상승시 및 전원전압의 하강시만 동작하고, 그 이외의 시간은 비동작상태가 된다.
또 본 발명은, 통상 소비전력상태와 저소비전력상태의 전환이 가능한 전자기기의 디스플레이 부품으로서 이용되며, 전가기기의 본체 측에서 공급되는 표시데이터 및 전원전압에 따라 동작하고, 표시영역과 이것을 구동하는 주변의 회로부를 절연기판상에 일체적으로 집적형성한 패널로 이루어지는 표시장치에 있어서, 상기 패널은, 전자기기 본체 측의 통상 소비전력상태와 저소비전력상태의 전환에 따라 동작모드와 대기모드로 전환가능하며, 동작모드시, 전자기기의 본체 측에서 전원전압의 공급을 받아서 동작하고, 이 표시영역을 구동하여 소망의 디스플레이를 실시하고, 대기모드시, 전자기기의 본체 측에서 전원전압의 공급을 받고 있는 상태대로, 이 표시영역의 구동을 정지하는 동시에, 회로부를 불활성화하여 패널의 전력소비를 억제하는 대기제어수단을 갖추고 있고, 상기 표시영역은, 매트릭스형으로 배치한 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극과 양자 사이에 유지된 전기광학물질을 포함하고, 상기 회로부는, 전자기기의 본체 측에서 보내져온 표시데이터에 따라 이 화소전극 측에 신호전압을 기입하는 드라이버와, 코먼전극 측에 코먼전압을 인가하는 코먼드라이버와, 신호전압에 대해서 코먼전압이 레벨을 조절하기 위해 소정의 오프셋전압을 생성하는 커플링 콘덴서를 갖춘 오프셋회로와, 대기모드에서 동작모드로 복귀할 때 사전에 이 오프셋회로의 커플링 콘덴서를 오프셋전압까지 프리차지하는 동시에, 동작모드에서 대기모드로 이행했을 때 이 커플링 콘덴서를 디스차지하는 스타트회로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는, 상기 패널은, 이 표시영역 및 이것을 구동하는 주변의 이 회로부와, 공통의 절연기판상에 동일 프로세스에서 형성된 박막 트랜지스터로 구성되어 있고, 상기 코먼드라이버, 오프셋회로 및 스타트회로는, 이 커플링 콘덴서를 제외하고 이 공통의 절연기판상에 탑재되어 있다. 바람직하게는, 상기 스타트회로는, 대기모드에서 동작모드로 복귀할 때 및 동작모드에서 대기모드로 이행할 때만 동작하고, 그 이외의 시간은 비동작상태가 된다.
본 발명에 의하면, 표시장치의 코먼전극에 인가하는 코먼전압의 오프셋용 커플링 콘덴서를, 전원투입시 소망의 오프셋 전위까지 급속히 충전시키는 시스템을, 액정표시장치 내에 탑재하고 있다. 즉, 시스템 디스플레이 구성의 표시패널은, 표시영역 및 이것을 구동하는 주변의 회로부와, 공통의 절연기판상에 동일 프로세스에서 형성된 박막 트랜지스터로 구성되어 있다. 이 회로부에 속하는 코먼드라이버, 오프셋회로 및 스타트회로는, 커플링 콘덴서를 제외하고 공통의 절연기판상에 박막 트랜지스터 등으로 집적형성되어 있다. 경우에 따라, 통상의 동작모드와 대기모드로 전환가능한 시스템 디스플레이가 사용된다. 이때에는, 대기모드에서 동작모드로 복귀할 때, 동일한 코먼전압 시프트용의 커플링 콘덴서를 급속히 충전할 필요가 있다. 이것을 위한 스타트회로도, 표시장치에 내장할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 표시장치의 전체구성을 나타내는 블록도이다. 도시하는 바와 같이, 본 표시장치(0)는, 유리 등으로 이루어지는 절연기판(1) 상에 집적형성되어 있다. 절연기판(1)의 중앙에는 표시영역(2)이 형성되어 있고, 이것을 에워싸듯이 주변의 회로부도 일체적으로 형성되어 있다. 직사각형의 절연기판(1)의 표면에는 접속단자가 형성되어 있고, 플렉시블 프린트케이블(FPC)(11)을 통해, 전자기기 본체 측(세트 측)과 접속하도록 되어 있다. FPC(11)는 복수의 배선이 평면적으로 배열한 단층구조의 플렉시블로 되어 있다.
표시영역(2)은 행(行)모양의 게이트라인(G1~Gm)과 열(列)모양의 신호라인(S1~Sn)이 서로 교차배치한 매트릭스 구성으로 되어 있다. 각 게이트라인(G)과 신호라인(S)의 교차부에는 화소가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 각 화소는 액정소자(LC), 보조용량(CS) 및 박막 트랜지스터(TFT)로 구성되어 있다. 액정소자(LC)는 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극(COM)과 양자 사이에 유지된 액정(전기광학물질)으로 구성되어 있다. TFT의 게이트전극은 게이트라인(G)에 접속하고, 소스전극은 신호라인(S)에 접속하고, 드레인전극은 액정소자(LC)의 화소전극에 접속하고 있다. 보조용량(CS)은 TFT의 드레인전극과 보조용량 라인과의 사이에 접속되어 있다. TFT는 게이트라인(G)에서 공급되는 선택펄스에서 도통하고, 신호라인(S)에서 공급되는 신호전압을 대응하는 액정소자(LC)의 화소전극에 기입한다. 보조용량(CS)은 프레임 또는 필드 사이, 신호전압을 유지해 둔다.
액정소자(LC)는 일반적으로 교류구동된다. 즉, 신호라인(S)을 통해 액정소자(LC)에 기입되는 신호전압은 주기적으로 극성이 반전한다. 이것에 맞추어서, 액정소자(LC)의 코먼전극(COM)에 인가하는 코먼전압(VCOM)도 주기적으로 극성반전할 필요가 있다. 여기에서, 액정소자(LC)나 이것을 스위칭 구동하는 TFT에는, 극성에 관해 비대칭성이 있다. 이 때문에, 화소전극 측과 코먼전극 측에서 중심레벨을 맞추어 두면, 극성에 관한 비대칭성이 나타나서, 인화 등 화질의 열화가 생긴다. 이 대책으로서, 신호전압에 대해 코먼전압을 소정전압분 만큼 오프셋하고, 극성에 관한 비대칭성을 부정하는 일이 행해지고 있다. 또한, 보조용량(CS)도, 액정소자(LC)의 교류구동에 맞추어서, 교류동작시킬 필요가 있다. 이 때문에, 각 보조용량(CS)에 공통접속된 보조용량 라인에, 동일하게 소정 주기에서 극성반전하는 전압을 인가할 필요가 있다.
상술한 표시영역(2)을 에워싸는 상하좌우 4 변에 주변회로부가 집적형성되어 있다. 본 실시형태의 경우, 이 주변회로부는, 수직드라이버(3), 수평드라이버(4), COM드라이버(5), CS드라이버(6), DC/DC컨버터(7), DC/DC컨버터(7a), 레벨시프터(L/S)를 포함하는 인터페이스(8), 타이밍 제너레이터(9), 아날로그 전압 제너레이터(10) 등을 포함하고 있다. 단 본 발명은 이 구성에 한정되는 것이 아니고, 표시장치(시스템 디스플레이)(0)의 규정에 따라 적당하게 필요한 회로가 추가되는 한편, 불필요한 회로는 삭제된다. 예를 들면, 경우에 따라 신호전압과는 별도로 완전한 하얀 표시나 완전한 검은 표시에 사용되는 신호전압레벨을 생성하는 드라이버 등이 편입되는 경우도 있다.
수직드라이버(3)는 각 게이트라인(G1~Gm)에 접속되며, 선 순차적으로 선택펄스를 공급한다. 수평드라이버(4)는 상하 한 쌍 형성되어 있고, 각 신호라인(S1~Sn)의 양단에 접속하여, 양측에서 동시에 소정의 신호전압을 공급하고 있다. 또한 이 신호전압은 FPC(11)를 통해 세트 측에서 보내져 온 표시데이터(화상정보)에 따른 것으로 되어 있다.
코먼드라이버(COM드라이버)(5)는, 주기적으로 극성반전하는 코먼전압(VCOM)을 각 액정소자(LC)에 공통하는 코먼전극에 인가한다. COM드라이버(5)에는 오프셋회로나 스타트회로(COM스타터)가 부속되어 있다. 오프셋회로는 코먼드라이버(5)에서 생성되는 코먼전압의 오프셋레벨을 조절한다. 스타트회로(COM스타터)는 패널의 기동시에 오프셋회로를 충전하여 코먼전압(VCOM)의 인가를 신속하게 시작한다. CS드라이버(6)는 주기적으로 극성반전하는 전압을, 각 보조용량(CS)에 공통하는 보조용량 라인에 인가한다.
DC/DC 컨버터(7)는, 전자기기 본체에서 FPC(11)를 통해 공급되는 일차 전원전압을, 패널(표시장치0)의 규정에 따른 2차 전원전압으로 전환한다. 특히, DC/DC컨버터(7)는 + 측의 전원전압(VDD)의 변환에 이용된다. 이것에 대해서, DC/DC컨버터(7a)는 - 측의 전원전압(VSS)의 변환에 이용된다.
L/S를 포함하는 인터페이스(8)는, FPC(11)를 통해 세트 측에서 공급된 클록신호, 동기신호, 화상신호 등의 제어신호를 받아들인다. 레벨시프터(L/S)는, 세트 측에서 보내져 온 제어신호(외부제어신호)를 레벨시프트 하여, 표시장치 내부의 회로동작규정에 적합한 제어신호(내부제어신호)를 생성한다. 또한, 본 명세서에서는 외부제어신호와 내부제어신호를 구별할 필요가 있는 경우, 각 제어신호의 종류를 나타내는 기호의 뒤에 외부제어신호의 경우 숫자(3)를 붙이고, 내부제어신호의 경우 숫자(5)를 붙이는 경우가 있다. 타이밍 제너레이터(9)는, L/S를 포함하는 인터페이스(8)에서 보내져 온 클록신호나 동기신호를 처리하여, 회로 각부의 타이밍 제어에 필요한 클록신호 등을 생성한다. 아날로그 전압 제너레이터(10)는, 미리 계조(階調)에 따른 복수 레벨의 아날로그 전압을, 수평드라이버(4)에 공급한다. 수평드라이버(4)는, 전자기기의 본체 측에서 보내지는 화상정보에 따라 계조화된 아날로그의 신호전압을 액정소자(LC)에 기입한다.
도 2는, 표시장치 측에 대한 세트 측의 제어 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이며, (A)는 온 시퀀스를 나타내고, (B)는 오프 시퀀스를 나타내고 있다. 도 2는, 대기모드(스탠바이모드)에 관한 시퀀스 제어가 없는 통상의 경우를 나타내고 있다. 디스플레이 측에 대해서 세트 측에서 마스터클록(MCK), 수평동기신호(HSYNC), 수직동기신호(VSYNC), 표시데이터(DATA), 리셋신호(RST), 표시허가신호(PCI), 전원전압(VDD)이 소정 시퀀스에 따라 입력된다. 세트 측에서 디스플레이 측을 올리는 온 시퀀스(A)에서는, 최초로 VDD가 상승하는 데에 이어서 MCK, HSYNC, VSYNC가 액티브가 된다. 시간(ton1) 경과 후, 리셋신호(RST)가 로에서 하이로 교체되며, 디스플레이의 회로부가 초기화된다. 이 후 시간(ton2) 경과 후, DATA가 로에서 액티브로 교체되는 동시에, 표시허가신호(PCI)가 로에서 하이로 교체된다. 이것에 의해, 디스플레이의 표시영역에 화상이 비춰 진다.
세트 측에서 디스플레이를 내리는 오프 시퀀스(B)에서는, 우선 DATA가 액티브에서 로로 교체되는 동시에 표시허가신호(PCI)가 하이에서 로로 교체된다. 시간(toff1)경과 후, 리셋신호(RST)가 하이에서 로로 교체되며, 디스플레이의 회로 내부상태를 리셋한다. 시간(toff2)경과 후, MCK, HSYNC, VSYNC의 공급을 차단하여 최후에 VDD를 내린다. 이것에 의해, VDD는 접지전위(接地電位) 혹은 부유전위(浮遊電位)로 된다.
도 3은, 대기모드(스탠바이모드)를 채용한 온 시퀀스 및 오프 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다. 이해를 용이하게 하기 위해, 도 2에 나타낸 통상의 온 시퀀스 및 오프 시퀀스와 대응하는 부분에는 대응하는 참조부호를 이용하고 있다. 세트 측은 통상 소비전력상태와 저소비전력상태의 전환이 가능하다. 이것에 맞추어서 디스플레이 측을 동작모드와 대기모드(스탠바이모드)로 전환제어할 필요가 있고, 이 때문에 세트 측은 디스플레이 측에 대해서 스탠바이신호(STB)를 입력하고 있다.
온 시퀀스(A)에서는, 우선 스탠바이신호(STB)가 로에서 하이로 상승하고, 디스플레이는 대기모드에서 동작모드로 복귀한다. STB의 상승에 맞추어서, MCK, HSYNC, VSYNC가 액티브가 된다. 단, VDD는 STB에 관계없이 항상 공급되고 있다. 시간(ton1)경과 후 RST가 로에서 하이로 교체되고, 디스플레이의 회로상태가 초기화된다. 시간(ton2) 경과 후 DATA가 액티브가 되는 동시에 PCI가 하이로 교체되며, 화상이 표시영역에 비춰 진다.
오프 시퀀스(B)에서는 우선 DATA 및 PCI가 비액티브로 된다. toff1 경과 후 RST가 하이에서 로가 되는 디스플레이 내부회로가 리셋된다. toff2 경과 후 STB가 하이에서 로로 교체되는 동시에, MCK, HSYNC, VSYNC가 비액티브가 된다. STB가 하이에서 로가 되는 것으로, 디스플레이 측은 동작모드에서 대기모드로 이행한다. 한편 VDD는 대기모드로 이행했음에도 불구하고, 항상 전원전압으로 유지되고 있다.
이와 같이 스탠바이모드를 채용한 시스템에서는, VDD를 액티브로 한 채 디스플레이 측의 구동회로시스템을 STB에 따라 비액티브로 한다. 스탠바이모드 제어에 이용하는 STB는, 도시한 바와 같이 세트 측에서 독립하여 입력되는 제어신호의 경우도 있지만, 세트 측에서 공급되는 다른 외부신호를, 디스플레이 측에서 내부적으로 논리처리하여 생성할 수 있다. 오프 시퀀스에서는 RST에서 디스플레이의 내부회로를 논리리셋하고 나서, STB가 하강하게 된다. 그때, 세트 측에서 공급되는 마스터클록(MCK)이나 동기신호(HSYNC, VSYNC) 등은 액티브한 상태에서 일정전위로 고정된다. 도시의 예에서는 로 레벨(GND 레벨)로 고정되어 있지만, 경우에 따라서는 VDD레벨로 고정하여도 좋다.
스탠바이신호(STB)의 하강에 따라서 대기모드로 이행한 표시장치는, 전자기기의 본체 측에서 전원전압(VDD)의 공급을 받고 있는 상태대로, 표시영역의 구동을 정지하는 동시에, 회로부를 불활성화하는 패널의 전력소비를 억제하는 대기억제수단을 갖추고 있다. 이 대기제어수단은 회로부의 각 블록에 분산배치되어 있고, 각 회로블록마다 STB의 하강에 응답하여 불활성화를 위한 제어 시퀀스를 실행한다.
도 4는, 도 1에 나타낸 COM드라이버(5)에 관련하여 오프셋회로나 스타트회로의 구체적인 구성 예를 나타내는 회로도이다. 본 실시 예는 스탠바이모드에 대응하고 있지 않은 통상의 스타트회로를 이용하고 있다. 도시하는 바와 같이, 코먼드라이버(COM드라이버)(5)를 중심으로 하여 오프셋회로(51) 및 스타트회로(52)가 레이아웃되고 있다. COM드라이버(5)는 소정의 주기신호(FRP)에 따라 극성이 반전하는 코먼전압(VCOM)을, 출력노드(VCOMO)에 보낸다. 본 실시 예에서는, 주기신호(FRP)는 프레임 주기를 규정하는 신호로 되어 있다. 또 COM드라이버(5)는 내부리셋신호(RST5)에 의해 논리리셋이 걸리도록 되어 있다.
오프셋회로(51)는 신호전압에 대해서 코먼전압의 레벨을 조절하기 위해 소정의 오프셋전압(△Ｖ)을 생성하는 커플링 콘덴서(C1)를 갖추고 있다. 이 커플링 콘덴서(C1)는 외부 장착 부품이며, 패널이 편입되는 절연기판(1)과는 별도의 기판에 탑재되어 있다. 오프셋회로(51)는 그 외에 가변저항(R3)과 박막 트랜지스터로 구성되는 스위치(SW4)를 포함하고 있다. 가변저항(R3)은 외부 장착 부품이다. 스위치(SW4)는 절연기판(1) 상의 회로에 포함된다. 커플링 콘덴서(C1)의 노드(VCOM1)에 나타나는 오프셋이 끝난 코먼전압(VCOM)은, 절연기판(1) 상에 형성된 배선을 통해 코먼전극패드(COM패드)(530)에 공급된다.
스타트회로(52)는, 전원전압의 상승시 오프셋회로(51)의 커플링 콘덴서(C1)를 오프셋전압(△Ｖ)까지 프리차지하는 동시에, 전원전압의 상승시 커플링 콘덴서(C1)를 디스차지한다. 이 스타트회로(52)는 절연기판(1) 상에 집적형성된 내장회로이며, 내부리셋신호(RST5)가 입력되는 버퍼(BUF)(512), 인버터(515), 버퍼(516), 레벨시프터(520) 등을 포함하고 있다. 또한 + 측의 전원전압(VDD2)과 - 측의 전원전압(VSS2)과의 사이에 직렬접속된 저항(R1, R2)을 포함하고 있다. 저항(R1과 R2) 사이의 중간노드(A)는 노드(VCOMO)와 스위치(SW3)를 통해 접속되어 있다. 이밖에 저항(R1)의 상단 측에는 스위치(SW1)가 개재하고, 저항(R2)의 하단 측에도 스위치(SW2)가 개재하고 있다. 이상의 구성에서 밝혀진 바와 같이, COM드라이버(5), 오프셋회로(51) 및 스타트회로(52)의 거의 모든 부분이 절연기판(1) 상에 집적형성되어 있고, 커플링 콘덴서(C1) 및 가변저항(R3)만이 외부 장착으로 되어 있다.
계속해서 도 4를 참조하여, 전원투입시에 있어서의 스타트회로(52)의 온 시퀀스를 설명한다. 제 1단계에서 표시장치의 전원전압(VDD2)이 상승한다. 이것에 의해 스위치(SW1, SW2, SW3 및 SW4)가 도통 상태로 된다. 직렬저항(R1, R2)에 의해서, VDD2가 저항분할되며, 노드(A)가 중간전위(△Ｖ)로 된다. 스위치(SW3, SW4)도 도통 상태로 되어 있으므로, 노드(VCOMO)도 노드(A)와 동전위로 되며, 커플링 콘덴서(C1)가 충전된다. 직렬저항(R1, R2)의 비가, 노드(A)와 노드(VCOMO)의 전위차가 △Ｖ로 되도록 설정되어 있다.
제 2단계로서 표시장치 내의 구동회로용 리셋신호(RST5)가 상승한다. 이것에 의해 표시장치 내의 COM드라이버(5)가 액티브로 되며, 교류의 코먼전압을 출력한다. 이때 리셋신호(RST5)에 응답하여 스위치(SW1, SW2, SW3 및 SW4)가 비도통 상태로 된다. 커플링 콘덴서(C1)에는 제 1단계에서 충분히 전하가 충전되어 있기 때문에, COM드라이버(5)의 출력이 커플링 되며, △Ｖ만큼 DC시프트된 전위가 노드(VCOMI)에 출력된다. 가변저항(R3)은, 노드(VCOMI)의 전위가 △Ｖ시프트 하도록 설정되어 있다. 이 후 제 3단계로서 표시개시신호(PCI)가 상승하고, 표시영역에 화상이 비춰 진다.
다음에 스타트회로(52)의 오프 시퀀스를 설명한다. 제 1단계에서 표시영역(PCI)이 하강하고, 표시영역의 화면이 비표시로 된다. 이어서 제 2단계에서, 표시장치 내의 구동회로용 리셋신호(RST5)가 하강한다. 이것에 의해 스위치(SW1, SW2, SW3 및 SW4)가 도통 상태로 된다. 스위치(SW1)는 PMOSTFT로 구성되며, SW2, SW3 및 SW4는 NMOSTFT로 구성되어 있다. 한편 표시장치 내의 COM드라이버(5)가 비액티브로 된다. 직렬저항(R1, R2)에 의해, 전원전위(VDD2)가 저항분할되며, 노드(A)에 있어서는 중간전위(△Ｖ)로 된다. SW4도 도통 상태로 되어 있으므로, 노드(VCOMI)는 GND 레벨로 된다. 이것에 의해, 커플링 콘덴서(C1)는 디스차지된다. 이 후 제 3단계로서 전원전압(VDD2)이 하강한다.
도 5는, 상술한 온 시퀀스의 타이밍차트이다. 일점 쇄선(鎖線)보다 위의 부분은 세트 측에서 패널 측으로 입력되는 표시데이터(DATA), 리셋신호(RST3), 표시개시신호(PCI), 전원전압(VDD)의 상태변화를 나타내고 있다. 일점 쇄선보다 밑 부분은, 패널 내에서 생기는 전원 라인, 노드, 내부신호 등의 상태변화를 나타내고 있다. 도시하는 바와 같이, 타이밍(T1)에서 세트 측으로부터 전원전압(VDD)이 공급되며, 타이밍(T3)에서 초기화를 위한 리셋신호(3)가 입력되며, 타이밍(T5)에서 표시데이터(DATA) 및 표시개시신호(PCI)가 입력된다. 한편 패널 내부에서는, 타이밍(T1)에서 + 측의 전원전압(VDD2) 및 - 측의 전원전압(VSS2)이 세트된다. 이것에 의해, 스타트회로는 동작을 개시하고, 커플링 콘덴서의 충전이 시작된다. 충전에 따라서 노드(VCOMO)의 전위가 상승한다. 타이밍(T3)에서 노드(VCOMO)가 소정의 오프셋전위(△Ｖ)까지 상승한다. 이것에 맞추어서 주기신호(FRP)가 액티브가 되는 동시에, 신호전위가 검은 레벨로 설정된다. 또한 타이밍(T5)에서 신호전위(SIG)가 검은 레벨에서 액티브로 되며, 표시(Display)가 유효하게 된다.
도 6은, 상술한 오프 시퀀스의 타이밍차트이다. 세트 측에서는 타이밍(T1)에서 표시데이터(DATA) 및 표시명령(PCI)이 로 레벨로 떨어진다 또한 타이밍(T3)에서 리셋신호(RST3)가 로 레벨로 떨어지고, 이 후 타이밍(T5)에서 전원전압(VDD)이 로 레벨로 떨어진다. 이것에 맞추어서 패널 내부에서는, 타이밍(T1)에서 신호전압(SIG)이 액티브에서 검은 레벨로 변화하는 동시에, 표시상태가 유효에서 검은 표시로 교체된다. 또한 타이밍(T3)에서 내부리셋신호(RST5)가 하강하고, 커플링 콘덴서의 방전이 개시한다. 이것에 의해, 노드(VCOMO)의 전위가 서서히 저하하고, 타이밍(T5)에서 로 레벨에 이른다. 이것에 맞추어서, 전원전압(VDD2 및 VSS2)이 차단된다.
도 7은, 대기모드를 갖춘 스타트회로(52)의 실시 예를 나타내는 회로도이다. 이해를 용이하게 하기 위해, 도 4에 나타낸 앞의 스타트회로와 대응하는 부분에는 대응하는 참조번호를 붙여 둔다. 대기모드를 갖춘 시스템 디스플레이에서는, 동작모드에서 대기모드로 이행한 경우에서도 전원(VDD)이 차단되지 않는다. 그래서 전원(VDD) 대용으로서 스탠바이 신호(STB)에 의해, 스타트회로(52)를 제어하고 있다.
도 4에 나타낸 앞의 실시 예와 동일하게, 코먼드라이버(5)는 코먼전극에 코먼전압(VCOM)을 인가한다. 오프셋회로(51)는, 신호전압에 대해서 코먼전압의 레벨을 상대적으로 조절하기 위해 소정의 오프셋전압(△Ｖ)을 생성하는 커플링 콘덴서(C1)를 갖추고 있다. 스타트회로(52)는 전원전압(VDD2)의 상승시, 오프셋회로(51)의 커플링 콘덴서(C1)를 오프셋전압(△Ｖ)까지 프리차지하는 동시에, 전원전압(VDD2)의 하강시 커플링 콘덴서(C1)를 디스차지한다. 도시하는 바와 같이 COM드라이버(5), 오프셋회로(51) 및 스타트회로(52)는, 커플링 콘덴서(C1) 및 가변저항(R3)을 제외하고 공통의 절연기판(1) 상에 탑재되어 있다.
오프셋회로(51)는 상술한 커플링 콘덴서(C1) 외에 트랜지스터 스위치(SW4)와 전압레벨 조정용의 가변저항(R3)을 포함하고 있다. 저항(R3)은 커플링 콘덴서(C1)와 동일하게 외부 장착 부품이다. 트랜지스터 스위치(SW4)는 절연기판(1)에 형성되어 있다. 절연기판(1) 외의 커플링 콘덴서(C1)로부터 입력된 오프셋 처리가 끝난 코먼전압(VCOMI)은, 시스템 디스플레이 내부의 코먼전극에 연결되는 COM패드(530)에 내부배선으로 접속되어 있다.
스타트회로(52)는, 스탠바이신호(STB)가 입력되는 레벨시프터(511), 내부리셋신호(RST5)가 입력되는 인버터(512), 외부리셋신호(RST3)가 입력되는 인버터(513), 낸드소자(NAND)(514), 인버터(515), 버퍼(BUF)(516), 버퍼(517), 레벨시프터(520) 등의 논리소자를 포함하고 있다. 또한 박막 트랜지스터로 구성되는 스위치(SW1, SW2, SW3, SW5)를 포함하고 있다. 덧붙여서 + 측의 전원전압(VDD2)과 - 측의 전원전압(VSS2)과의 사이에 직렬접속된 한 쌍의 저항(R1, R2)을 포함하고 있다. 저항(R1과 R2)의 접속포인트를 노드(A)로 나타내고 있다.
계속해서 도 7을 참조하여, 스타트회로(52)의 온 시퀀스 및 오프 시퀀스를 설명한다. 우선 대기모드에서 동작모드로 복귀하는 온 시퀀스에서는, 제 1단계로서 STB신호가 로에서 하이로 상승한다. 이것에 의해 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)가 도통 상태로 된다. 직렬저항(R1, R2)에 의해서, 전원전압(VDD2)이 저항분할되며, 노드(A)에 있어서는 소망의 중간전위로 된다. 이 중간전위는 필요하게 되는 오프셋전위(△Ｖ)와 동일하다. SW3 및 SW4가 도통 상태로 되어 있으므로, 노드(VCOMO)도 노드(A)와 동전위가 되며, 커플링 콘덴서(C1)가 프리차지된다. 직렬저항(R1, R2)의 비는, 노드(A)와 노드(VCOMO)의 전위차가 △Ｖ로 되도록 설정되어 있다. 이 후 제 2단계로서 리셋신호(RST3, RST5)가 상승하고, COM드라이버(5)가 액티브로 된다. 동시에, 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)가 비도통 상태로 된다. 한편 스위치(SW5)가 도통 상태로 되며, 노드(VCOMPWR)가 VDD2로 되며, 가변저항(R3)에 전류가 흐른다. 커플링 콘덴서(C1)에는 최초의 제 1단계에서 충분히 전하가 충전되기 때문에, COM드라이버(5)의 출력이 커플링 콘덴서 되며, △Ｖ만큼 DC시프트된 전위가 노드(VCOMI)에 출력된다. 가변저항(R3)은, VCOMI의 전위가 정확히 △Ｖ만큼 시프트하도록 설정되어 있다. 이 후 제 3단계로서 표시개시신호가 상승하고, 화상이 표시에리어에 비춰 진다.
다음에 동작모드에서 대기모드로 이행하는 오프 시퀀스를 설명한다. 최초로 제 1단계로서 세트 측에서의 표시명령(PCI)이 하강하고, 표시영역에서 화상이 지워진다. 이어서 제 2단계로서 리셋신호(RST3, RST5)가 하강한다. 이것에 의해 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)가 도통 상태로 된다. 반대로 SW5가 비도통 상태가 된다. 이것에 의해 외부 장착의 가변저항(R3)에는 전류가 흐르지 않게 되며, 소망의 절전효과를 얻을 수 있다. 동시에 절연기판(1) 내의 COM드라이버(5)가 비액티브로 되기 때문에, 절전효과를 얻을 수 있다. 스위치(SW1, SW2)가 도통하는 것으로, 직렬저항(R1, R2)에 의해, 전원전위(VDD2)가 노드(A)에 있어서 소망의 중간전위가 된다. 이때 SW4도 도통 상태가 되어 있으므로, 노드(VCOMI)는 GND 레벨로 된다. 이것에 의해, 커플링 콘덴서(C1)가 디스차지된다. 마지막으로 제 3단계로서 STB신호가 하강하고, 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)가 비도통 상태로 된다. 이것에 의해 직렬저항(R1, R2)이 + 측 전원 라인(VDD2) 및 - 측 전원 라인(VSS2)으로부터 분리되며, 불필요한 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서 소망의 절전효과를 얻을 수 있다.
도 8은, 대기모드를 갖춘 스타트회로에 있어서의 온 시퀀스를 나타내는 타이밍차트이다. 온 시퀀스에서 대기모드에서 동작모드로 복귀할 때, 세트 측에서는 스탠바이신호(STB)가 타이밍(T1)에서 상승한다. 한편 전원전압(VDD)은 최초부터 하이 레벨로 유지되고 있다. 타이밍(T3)에서 리셋신호(RST)가 상승하고, 타이밍(T5)에서 표시데이터(DATA) 및 표시개시신호(PCI)가 액티브가 된다. 이것과 대응하도록 패널 내부에서는, 타이밍(T1)에서 내부전원전압(VDD2 및 VSS2)이 유효화된다. 또한 스탠바이신호(STB)에 따라 커플링 콘덴서의 충전이 시작되고, 노드(VCOMO)의 전위가 소정의 오프셋전위까지 상승을 시작한다. 타이밍(T3)에서 소정의 오프셋전위에 도달했을 때, 내부리셋신호(RST5)가 상승하고, 코먼드라이버가 액티브가 된다. 또한 타이밍(T5)에서 신호전위(SIG)가 액티브가 되는 동시에 표시가 유효화된다.
도 9는 대기모드를 갖춘 스타트회로의 오프 시퀀스로 나타내고 있다. 동작모드에서 대기모드로 이행할 때, 이 오프 시퀀스가 실행된다. 전원차단시의 오프 시퀀스와 달리, VDD가 유지되는 한편, 스탠바이신호(STB)가 하이 레벨에서 로 레벨로 타이밍(T5)에서 하강한다. 그 전에 타이밍(T3)에서 리셋신호(RST)가 하강한다. 이것에 따라 패널내부에서는 커플링 콘덴서의 방전을 개시하여 노드(VCOMO)의 전위가 로 레벨 쪽으로 저하한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 전원투입시에 커플링 콘덴서를 급속히 충전시키는 스타트회로를 설치한 것으로, 화상의 플리커 등을 억제할 수 있고, 고화질화를 실현할 수 있다. 특히, 전원투입시에 코먼전압(DC) 시프트용의 커플링 콘덴서를 급속충전하는 스타트회로를 절연기판상에 내장시키는 것으로, 세트의 소형화 및 저비용화를 실현할 수 있다. 또, 대기모드를 갖춘 디스플레이 시스템에 있어서도 스탠바이신호의 교체에 따라서 코먼전압(DC) 시프트용의 커플링 콘덴서를 신속하게 충방전하는 스타트회로를 설치하는 것으로, 플리커의 발생 등을 경감할 수 있다. 또, 이러한 스타트회로를 절연기판상에 탑재하는 것으로, 저소비전력모드를 구비한 세트의 소형화 및 저비용화를 실현할 수 있다.

Claims (6)

  1. 전자기기의 디스플레이 부품으로서 이용되며, 전자기기의 본체 측에서 공급되는 표시데이터 및 전원전압에 따라서 동작하고, 표시영역과 이것을 구동하는 주변의 회로부를 절연기판상에 일체적으로 집적형성한 패널로 이루어지는 표시장치에 있어서,
    상기 표시영역은, 매트릭스형으로 배치한 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극과 양자 사이에 유지된 전기광학물질을 포함하고,
    상기 회로부는, 표시데이터에 따라서 이 화소전극 측에 신호전압을 기입하는 드라이버와,
    코먼전극 측에 코먼전압을 인가하는 코먼드라이버와,
    신호전압에 대해서 코먼전압의 레벨을 조절하기 위해 소정의 오프셋전압을 생성하는 커플링 콘덴서를 갖춘 오프셋회로와,
    전원전압의 상승시 이 오프셋회로의 커플링 콘덴서를 오프셋전압까지 프리차지하는 동시에, 전원전압의 상승시 이 커플링 콘덴서를 디스차지하는 스타트회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패널은, 이 표시영역 및 이것을 구동하는 주변의 이 회로부와, 공통의 절연기판상에 동일 프로세스에서 형성된 박막 트랜지스터로 구성되어 있고,
    상기 코먼드라이버, 오프셋회로 및 스타트회로는, 이 커플링 콘덴서를 제외하고 이 공통의 절연기판상에 탑재되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스타트회로는, 전원전압의 상승시 및 전원전압의 하강시만 동작하고, 그 이외의 시간은 비동작상태가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 통상소비전력상태와 저소비전력상태의 전환이 가능한 전자기기의 디스플레이 부품으로서 이용되며, 전자기기의 본체 측에서 공급되는 표시데이터 및 전원전압에 따라 동작하고, 표시영역과 이것을 구동하는 주변의 회로부를 절연기판상에 일체적으로 집적형성한 패널로 이루어지는 표시장치에 있어서,
    상기 패널은, 전자기기 본체 측의 통상소비전력상태와 저소비전력상태의 전환에 따라서 동작모드와 대기모드로 전환가능하며,
    동작모드시, 전자기기의 본체 측에서 전원전압의 공급을 받아서 동작하고, 이 표시영역을 구동하여 소망의 디스플레이를 실시하고,
    대기모드시, 전자기기의 본체 측에서 전원전압의 공급을 받고 있는 상태대로, 이 표시영역의 구동을 정지하는 동시에, 회로부를 불활성화하여 패널의 전력소비를 억제하는 대기제어수단을 갖추고 있고,
    상기 표시영역은, 매트릭스형으로 배치한 화소전극과 이것에 대향하는 코먼전극과 양자 사이에 유지된 전기광학물질을 포함하고,
    상기 회로부는, 전자기기의 본체 측에서 보내져온 표시데이터에 따라서 이 화소전극 측에 신호전압을 기입하는 드라이버와,
    코먼전극 측에 코먼전압을 인가하는 코먼드라이버와,
    신호전압에 대해서 코먼전압의 레벨을 조절하기 위해 소정의 오프셋전압을 생성하는 커플링 콘덴서를 갖춘 오프셋회로와,
    대기모드에서 동작모드로 복귀할 때 사전에 이 오프셋회로의 커플링 콘덴서를 오프셋전압까지 프리차지하는 동시에, 동작모드에서 대기모드로 이행한 시각커플링 콘덴서를 디스차지하는 스타트회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 패널은, 이 표시영역 및 이것을 구동하는 주변의 이 회로부와, 공통의 절연기판상에 동일 프로세스에서 형성된 박막 트랜지스터로 구성되어 있고,
    상기 코먼드라이버, 오프셋회로 및 스타트회로와, 이 커플링 콘덴서를 제외하고 이 공통의 절연기판상에 탑재되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 스타트회로는, 대기모드에서 동작모드로 복귀할 때 및 동작모드에서 대기모드로 이행할 때만 동작하고, 그 이외의 시간은 비동작상태가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
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