KR20060061835A - 액티브 매트릭스 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

인접한 열은 상이한 컬러인 하나의 컬러의 열 내에 배열된 컬러 화소(12)의 어레이에 접속된 열 어드레스 도체(18, 19) 세트와, 선택 및 데이터 신호를 어드레스 도체 세트에 공급하는 구동 수단(21, 23, 25)을 구비한 AMLCD 등의 액티브 매트릭스 장치는 열 어드레스 도체(19)에 공급된 다중 비트 디지털 데이터 신호를 화소에 사용하기 위한 아날로그 전압 레벨로 변환하는 복수의 직렬 전하 재분포 디지털-아날로그 변환 수단(30)을 이용한다. 각각의 변환 수단은 변환 스위치(31)에 의해 전하를 공유하는 2개의 열 도체의 커패시턴스를 이용한다. 변환 수단과 연관된 2개의 열 도체는 동일 컬러의 화소와 연관된 열 도체, 바람직하게, 동일 컬러와 연관된 인접한 열 도체인 것으로 선택된다. 이로써, 변환 오차가 감소되고 결과적으로 불필요한 디스플레이 아티팩트가 감소된다.

Description

액티브 매트릭스 디스플레이 장치{ACTIVE MATRIX DISPLAY DEVICES}

본 발명은 액티브 매트릭스 액정 디스플레이(AMLCD) 장치 등의 액티브 매트릭스 디스플레이 장치에 관한 것이며, 특히, 행과 열 어레이의 화소와, 화소의 행을 선택하고 데이터 신호를 선택된 행의 화소에 각각 제공하기 위한 행과 열 어드레스 도체 세트와, 행 어드레스 도체 세트와 열 어드레스 도체 세트에 선택 신호와 다중 비트 디지털 데이터 신호를 각각 공급하는 구동 수단을 포함하는 액티브 매트릭스 디스플레이 장치에 관한 것이며, 여기서, 열 어드레스 도체에 공급된 다중 비트 디지털 데이터 신호는 복수의 직렬 전하 재분배 디지털-아날로그 변환 수단에 의해 화소에 사용하기 위한 아날로그 전압 레벨로 변환되며, 각각의 변환 수단은 적어도 하나의 변환 스위치에 의해 상호 접속가능하며 전하를 공유하는 최소한의 제 1 및 제 2 커패시턴스를 포함하며, 변환 수단의 제 1 및 제 2 커패시턴스는 2개의 열 어드레스 도체의 커패시턴스에 의해 제공된다.

명세서에 참조로 포함되는 WO 02/21496에 이러한 디스플레이 장치가 개시되어 있다. 디지털-아날로그 변환 수단을 액티브 매트릭스 회로 내에 적어도 부분적 으로 효율적으로 제공하면, 또한, 이러한 구성 요소를 이용하면, 디지털 데이터 신호를 어레이 외측에 위치한 D/A(디지털-아날로그) 변환기에 의해 변환하고, 아날로그(진폭 변조) 신호를 열 구동 회로에 의해 열 어드레스 도체에 공급하는 종래 구조에 비해 여러 장점이 있다. 특히, 열 구동 회로는 상대적으로 단순한 순수 디지털 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 이로써, 비교적 고속으로 동작할 수 있으며, 액티브 매트릭스 어레이에서와 같이, 박막 트랜지스터를 이용한 액티브 매트릭스 어레이와 함께 디스플레이 장치의 기판 상에 편리하게 집적될 수 있다. 열 커패시턴스를 구동하는데 버퍼 증폭기가 필요하지 않도록, 변환된 전압은 열 도체의 커패시턴스 상에 직접 형성된다. 또한, 변환기 수단을 형성하기 위해 열 도체의 고유 커패시턴스를 사용하면, 개별적인 열 구동 회로 내에 커패시터를 제공할 필요성이 없어지고, 따라서, 집적된 구동 회로를 구비한 디스플레이 장치의 경우에, 이러한 회로를 위해서 디스플레이 장치 주변에 필요한 영역을 감소시킨다. 외부 또는 집적된 열 구동 회로에 의해 열 도체에 인가된 신호는 순수하게 디지털 신호이거나, 2 이상의 이산 전압 레벨로 구성된 스위칭 신호일 수 있으며, 따라서, 열 구동 회로의 조건을 단순하게 한다.

이러한 종래의 장치에서, D/A 변환 수단의 2개의 열 도체는 열 어드레스 도체 세트 중 한 쌍의 바로 인접한 열 어드레스 도체를 포함한다. 동작 시에, 다중 비트 디지털 데이터 신호 중 1 비트는 제 1 스위치를 통해 D/A 변환 수단의 하나의 열 도체에 공급되고, 열 어드레스 도체의 고유 커패시턴스 상에 전하로서 저장된다. 이러한 커패시턴스는 서로 교차하는 열 어드레스 도체와 개별적인 행 어드레 스 도체 사이의 개별적인 커패시턴스와, 열 어드레스 도체와, 액티브 매트릭스 액정 디스플레이 장치인 경우에, 중간의 액정층이 유전체로서 동작하는 액티브 매트릭스 어레이를 구비한 기판과 면하는 기판 상에 구비된 공통 전극 사이의 커패시턴스와, 스위칭 장치가 종래 기술인 TFT를 포함할 때 게이트-소스 커패시턴스 형태를 일반적으로 취하는 화소 전극에 열 어드레스 도체 상의 신호를 공급하는 화소의 스위칭 장치에 의해 제공된 커패시턴스의 결과일 수 있다. 열 어드레스 도체 커패시턴스는 또한 도체와 화소 전극 사이의 커패시턴스를 포함할 수 있다. 일반적으로 말하면, 열 어드레스 도체 각각이 나타내는 커패시턴스는 대략 동일할 수 있으며, 장치가 통상의 구조를 가지고 있을 때, 열 도체 커패시턴스는 열 도체의 길이 방향을 따라 균일하게 분포되어 있다. 제 1 최하위 비트의 인가에 의한 하나의 열 도체 커패시턴스의 충전 이후에, 제 1 스위치가 개방되고, 하나의 열 도체를 D/A 변환 수단의 다른 물리적으로 인접한 열 도체에 접속하는 변환 스위치가 개방도어, 저장된 전하가 열 어드레스 도체 둘 다와 공유하게 된다. 그 다음, 변환 스위치는 턴 오프되고 제 1 스위치가 다시 폐쇄되어 다중 비트 데이터 신호의 다음 비트가 하나의 열 어드레스 도체를 다시 충전하는데 사용될 수 있다. 이후에 제 1 스위치가 개방되고 변환 스위치가 폐쇄되어 2개의 도체간에 전하를 공유하게 된다. 이러한 사이클은 데이터 신호의 모든 후속 비트 동안에 반복되고, 그 결과, 최후의 최상위 비트의 인가 이후와 변환 스위치의 최종 동작 후에, 동일하며 다중 비트 디지털 데이터 신호에 의해 결정되는 전압 레벨이 열 도체 모두 상에서 구해진다.

세트 중 다른 열 어드레스 도체는 유사하게 쌍으로 이루어지며, 각각의 쌍은 개별적인 D/A 변환기 회로의 일부로서 사용되며, 다중 비트 디지털 데이터 신호는 하나의 행 내의 어드레스 화소와 유사하게 개별적인 쌍에 동시에 공급된다. 이러한 쌍의 구조를 이용하여, 열 도체에 인가된 다중 비트 디지털 데이터 신호는 행 내의 다른 화소로 향하며, 이러한 변환 프로세스가 완료될 때, 이들 화소는 관련 행 내의 이들 다른 화소와 연관된 행 어드레스 도체에 인가된 선택 신호에 의해 선택되어, 그들의 스위칭 장치를 턴 온하며, 각 쌍의 열 어드레스 도체 중 하나에 저장된 전압을 관련된 화소 전극으로 이송한다. 그 다음, 이러한 프로세스는 행 내의 남은 화소로 향하는 데이터 신호를 이용하여 반복되며, 여기서, 전압은 이들 다른 화소와 연관된 다른 행 어드레스 도체에 인가된 선택 신호에 의해 이들 다른 화소의 화소 전극으로 이송된 변환에 의해 열 어드레스 전극 상에 설정된다. 어레이 내의 화소의 각 행은 또한 이러한 방식으로 어드레싱된다.

AMLCD 등의 컬러 디스플레이에서는 화소의 열이 각각의 컬러로 되는 것과 인접하는 화소의 열이 상이한 컬러로 되는 것이 일반적이다. AMLCD에서는, 예를 들어, 수직의 스트라이프 형상의 컬러 필터 레이아웃이 종종 사용되며, 각 열의 화소는 동일 컬러이며, 화소의 인접 열은 상이한 컬러이며, 예를 들어, 어레이의 연속적인 열은 반복하는 방식으로 적, 녹, 청의 컬러를 각각 생성한다. 이러한 컬러 디스플레이 장치에서 상술의 어드레싱 방법을 이용할 때, 불필요한 디스플레이 아티팩트가 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 목적은 서두에서 설명한 종류의 개선된 컬러 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 문제점을 극복할 수 있는 상이한 컬러 화소를 포함하며 서두에서 설명한 종류의 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 서두에서 설명한 종류의 액티브 매트릭스 디스플레이가 제공되며, 여기서, 열의 화소는 동일 컬러이며, 화소의 인접 열은 상이한 컬러를 형성하도록 배열되어 있으며, 디지털-아날로그 변환 수단의 제 1 및 제 2 커패시턴스는 동일 컬러의 화소와 연관된 열 어드레스 도체를 포함한다.

따라서, 하나의 D/A 변환 수단에 사용되는 2개의 열 도체가 연속적인 물리적으로 인접하여 결과적으로 상이한 컬러 화소의 열과 연관되는 열 어드레스 도체를 포함하는 종래의 배열과는 달리, 본 발명의 D/A 변환 수단의 2개의 열 도체는 동일 컬러의 화소의 열과 연관된 열 도체를 포함한다. 따라서, 이들은 직접 이웃하는 연속적인 열 도체가 아닐 수 있다.

바람직하게, D/A 변환 수단의 2개의 열 도체는 동일 컬러 화소와 연관된 인접한 열 도체를 포함한다. 적(R), 녹(G), 청(B)의 화소를 포함하는 디스플레이의 경우에, 예를 들어, 화소 열이 R, G, B, R, G, B 등의 순서로 배열되어 있는 경우에, 하나의 D/A 변환 수단을 포함하는 한 쌍의 열 도체는 세트 중 제 n 및 제 (n+3) 열 어드레스 도체(n≥1의 정수)일 수 있으며, 다른 D/A 변환 수단을 포함하는 한 쌍의 열 도체는 제 (n+1) 및 제 (n+4) 열 도체일 수 있으며, 나머지도 마찬가지다.

이러한 방식으로 D/A 변환 수단에 사용되는 열 도체를 선택하면, 변환 수단의 적절한 동작에 필요할 때, 변환 수단의 2개의 커패시턴스를 실질적으로 동일하 게 할 수 있다. 종래의 장치에서 발견되는 상술한 불필요한 디스플레이 아티팩트는 D/A 변환 수단에 사용된 2개의 커패시턴스의 값의 차로 인해 발생한다는 것을 알 수 있으며, 이러한 차이는 물리적으로 인접한 열 도체가 상이한 컬러 화소와 연관된 상태에서 존재하는 경향이 있다는 것을 알 수 있다. 동일한 컬러와 연관된 열 도체를 사용함으로써, 커패시턴스의 이러한 차이를 최소한 감소될 수 있다. 이로써, 변환 오차가 감소하고, 결과적으로 불필요한 디스플레이 아티팩트가 감소한다. 또한, 동일 컬러와 연관된 인접한 열 도체를 이용함으로써, 어레이 양단의 변화를 처리함으로써 예를 들어 발생하게 되는 커패시턴스 값의 가능한 차이가 또한 최소화될 수 있다.

본 발명에 따른 액티브 매트릭스 디스플레이 장치, 특히, AMLCD의 실시예가 예를 들어, 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 AMLCD의 실시예에 대한 개략 블록도,

도 2는 종래의 AMLCD의 일부의 개략적인 회로 구성도,

도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 일부의 개략적인 회로 구성도,

도 4는 전형적인 AMLCD 장치에 존재하는 여러 커패시턴스를 도시하는 도면.

도면 전체에서 사용된 동일 참조 부호는 동일 또는 유사한 부분을 지칭한다.

도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10)에 형성된 화소(12)의 행 및 열 어레이(11)를 구비한 액정 디스플레이 장치를 포함한다. 화소(12)는 트위스트 네마틱 액정 물질이 그들 사이에 배치하고 서로 이격된 제 1 및 제 2 기판의 대향 표면 상에 각각 존재하는 이격된 전극에 의해 형성된 액정 디스플레이 구성 요소를 포함한다. 제 1 기판 상의 디스플레이 구성 요소 전극은 어레이의 모든 화소에 공통인 전극층의 각각의 부분을 포함하며, 화소의 디스플레이 구성 요소의 다른 전극은 그들의 관련된 액티브 매트릭스 어드레싱 회로와 함께 제 2 기판 상에 존재하는 개별적인 전극을 포함한다. 화소(12)는 제 2 기판 상에 존재하는 열 어드레스 도체(19)와 행 어드레스 도체(18)의 교차 세트에 접속된 스위칭 TFT(16)를 포함한다. 화소를 구동하는 구동 신호는 행 구동 회로(21)와 열 구동 회로(25)를 포함하는 주변 구동 회로로부터 이들 도체 세트에 공급되며, 이들 회로 둘 다는 디지털 회로를 포함하며 제 2 기판 상에 집적되어 있다. 행 구동 회로(21)는 스위칭 파형 신호를 행 도체에 인가함으로써 각각의 프레임 주기에 행 도체(18)를 통해서 화소의 행을 교대로 스캔하도록 동작가능하며, 이러한 동작은 연속적인 프레임 동안에 반복되며, 입력 신호(24)가 공급되는 타이밍 및 제어 회로(23)로부터 제공되는 타이밍 신호에 의해 제어된다. 입력 신호는 아날로그 또는 디지털 비디오(그림) 데이터, 예를 들어, TV 신호 또는 컴퓨터 비디오 신호 또는 컴퓨터 비디오 신호일 수 있다. 제어 및 데이터 신호는 버스(26, 27)를 통해 제어 회로(23)와 열 구동 회로(21)와 열 구동 회로(25) 간에 교환된다. 열 구동 회로(25)는 디지털 비디오 데이터(아날로그 입력이 사용된 경우에, A/D 변환기를 통해서)와 함께 공급되며, 행의 각각의 화소에 대하여 적절히 병렬로, 또한, 행의 스캔과 동기하여, 직렬의 다중 비트 디지털 형태인 데이터 신호를 열 도체(19)의 세트에 인가하도록 동작한다. 열 구동 회로(25)에 공급된 디지털 신호는 디멀티플렉싱되며, (비디오) 정보의 완전한 라인으로부터의 샘플은 그들의 관련된 화소의 열에 적절한 것으로서 회로(25)의 래치 회로에 저장된다. 종래의 디스플레이 장치에서와 같이, (비디오) 정보를 화소에 기록하면 비디오 정보의 라인이 열 구동 회로(25)에 의해 샘플링되는 행 단위로 배치되어, 열 도체를 통해 하나의 선택된 행의 화소(12)에 기록되며, 선택된 행의 식별은 행 구동 회로(12)에 의해 결정된다. 그러나, 종래의 디스플레이 장치와 달리, 화소의 열 도체에 열 구동 회로에 의해 공급된 비디오 정보는 아날로그(진폭 변조) 형태가 아닌 직렬의 다중 비트의 디지털 형태이다.

열 도체 각각은 상술한 열 도체의 길이 방향을 따라 분포된 관련 커패시턴스를 가지고 있다. 각각의 열 커패시턴스는 열 도체(19)와 디스플레이 장치 내의 다른 전극 사이의 커패시턴스를 포함한다. 이러한 열 커패시턴스는 유전체 층에 의해 분리되는 그들의 교차 영역에서 열 도체(19)와 행 전극(18) 사이의 커패시턴스와, 열 도체와, 디스플레이 장치의 제 1 기판 상의 공통 전극 사이의 커패시턴스와, 액정층이 유전체 층을 형성하는 경우에 열 도체와 연관된 화소의 TFT(16)의 소스의 소스-게이트 커패시턴스와, 열 도체와 물리적으로 인접한 디스플레이 구성 요소 전극 사이의 커패시턴스를 포함할 수 있다. 액티브 매트릭스 디스플레이가 통 상의 구조를 가질 때, 전형적으로, 열 커패시턴스는 열 도체를 따라서 균일하게 분포될 수 있다.

도 1의 디스플레이 장치는 열 구동 회로(25) 내에 부분적으로 또한 열 어드레스 도체(19)와 연관된 커패시턴스에 의해 부분적으로 제공된 D/A 변환 수단을 포함한다.

도 2는 D/A 변환 수단이 직렬의 전하 재분포 형태인 종래의 디스플레이 장치 내의 D/A 변환 수단(WO 02/21496에 기재됨)의 개략적인 부분을 도시한다.

이러한 종래 기술의 배열에서, 각각의 D/A 변환 수단(30)은 화소의 2개의 이웃하는 열에 작용하며, 6개의 연속적인 화소(12)를 행으로 어드레싱하는 3개의 이러한 변환 수단(30A, 30B, 30C)이 도 2에 도시되어 있다. 전형적으로, 디스플레이 장치에는 수백 개의 화소 열이 있을 수 있으며, 따라서, 보다 많은 변환 수단이 있을 수 있지만, 간략화를 위해서 단 몇 개만이 도시되어 있다는 것을 알 수 있다. 화소(12)의 컬러는 문자 R, G, B로 표기되어 있으며, 컬러 화소의 배열은 하나의 열 내의 화소는 하나의 컬러이며 화소의 바로 인접하는 열은 상이한 컬러인 컬러 필터의 수직 스트라이프를 이용한 AMLCD의 종래의 컬러 필터 레이아웃을 따른다. 따라서, 연속적인 열의 화소는 R, G, B, R, G, B 등의 순서이다. 세트 내의 각각의 연속적인 열 도체(19)는 각각의 컬러의 비디오 정보, 데이터, 신호를 가진다.

각각의 D/A 변환 수단(30)은 각각의 개별적인 한 쌍의 바로 이웃하는 물리적으로 인접한 열 도체(19)를 포함하며, 연속적인 변환 수단(30)은 세트 내의 연속적인 인접 쌍의 열 도체를 이용한다. 따라서, 변환 수단(30A)은 열 도체(19a, 19b) 를 포함하며, 변환 수단(30B)은 열 도체(19c, 19d)를 포함하며, 나머지도 마찬가지다. 열 도체(19)의 커패시턴스는 도 2에서 커패시터(33)로 표시되며, 각각의 커패시터(33)는 화소의 영역에서 커패시턴스를 나타낸다. 예를 들어, 변환 수단(30A)을 고려하면, 2개의 열 도체(19a, 19b)는 그들의 한 단부에서 변환 스위치(31A, 31B)를 통해 열 구동 회로(25) 내의 각각의 직렬 디지털 데이터 입력(32)에 접속되며, 스위치(31B)는 타이밍 및 제어 유닛(23)(도 1)으로부터의 제어 라인(29)에 의해 열 도체(19b)를 열 도체(19a)에 접속하도록 동작가능하며, 스위치(31A)는 유닛(32)으로부터의 제어 라인(28)에 의해 입력(32)을 열 도체(19a)에 접속하도록 동작가능하다. 화소의 각각의 행은 개별적인 쌍의 행 어드레스 도체(18a, 18b)와 연관되어 있으며, 행 내의 다른 화소의 TFT(16)의 게이트는 하나의 행 도체(18a)에 접속되며, 남은 화소의 TFT의 게이트는 다른 행 도체(18b)에 접속되어 있다.

동작 시에, 화소의 행은 이하의 방식으로 어드레싱된다. 직렬 다중 비트 디지털 데이터는 열 구동 회로(25) 내의 입력(32)에 공급된다. 예를 들어, 변환 수단(30A)을 고려하면, 행의 화소가 그들의 데이터와 함께 공급되는 행 어드레스 주기에서, 열 도체(19a, 19b)와 연관된 행 내의 2개의 화소 중 하나에 대한 다중 비트 신호의 제 1 최하위 비트를 나타내는 전압이 입력(32)에 공급되며, 스위치(31A)는 폐쇄되고, 스위치(31B)는 여전히 개방되어 있어서, 열 도체(19a)의 커패시턴스는 그 비트에 따른 전압 레벨로 충전된다. 도체(19a, 19b) 둘 다에서 전압을 공유하도록, 스위치(31A)는 개방되고 스위치(31B)는 폐쇄된다. 스위치(31B)는 개방되고 스위치(31A)는 다시 폐쇄되며, 입력(32)에 인가된 다중 비트 신호의 다음 비트 를 나타내는 전압에 의해 열 도체(19a)는 이러한 다음 비트에 따른 레벨로 충전될 수 있다. 스위치(31A)는 개방되고 스위치(31B)는 폐쇄되어 도체(19a, 19b) 사이의 전하를 공유한다. 이러한 과정은 디지털 신호의 모든 후속 비트에 대하여 반복된다.

다른 변환 수단(30B, 30C) 등은 동시에 변환 수단(30A)과 유사한 방식으로 동작되며 그들의 각각의 입력(32)에 인가된 적절한 다중 비트 신호로 동작된다.

이러한 과정의 종료 시점에, 다중 비트 신호의 최종 최상위 비트가 인가되고 변환 스위치(31B)가 폐쇄된 후에, 변환 수단과 연관된 2개의 열 도체(19)는 인가된 디지털 신호에 따른 필요한 변환 전압 레벨로 충전된다. 그 다음, 선택 신호는 어드레싱될 행과 연관된 2개의 행 도체(18a, 18b) 중 적절한 하나, 예를 들어, 도체(18a)에 행 구동 회로(21)에 의해 인가되어, 그 행 도체에 접속된 화소의 TFT(16)를 턴 오프하며, 이로써, 이들 화소의 디스플레이 구성 요소는 열 도체(19a, 19b, 19c) 상의 변환된 전압의 레벨에 따라서 충전된다. 따라서, 행 내의 다른 화소는 그들의 각각의 필요한 전압에 따라서 어드레싱된다.

동일 행 어드레스 주기의 나중 부분에서, 상술한 동작은 행 내의 다른 화소로 향하는 다중 비트 디지털 데이터를 이용하여 반복되며, 각 변환 수단(30)의 열 도체(19)의 쌍이 인가 디지털 신호에 따른 레벨로 충전되는 변환 단계의 종료 시점에, 다른 행 도체(18b)는 행 구동 회로(21)에 의해 선택되어 변환된 전압으로 되며, 이 전압은 행 내의 남은 화소의 디스플레이 구성 요소로 이송된다.

어레이 내의 화소의 연속적인 행은 각각의 행 어드레스 주기에서 유사한 방 식으로 순서대로 어드레싱되며, 이러한 동작은 연속적인 프레임 동안에 반복된다. 도 2에 도시되어 있지 않지만, WO 02/21496에 개시된 바와 같이, 각각의 열 도체(19)는 자신의 다른 단부에서 스위치에 접속될 수 있으며, 변환 프로세스가 개시하기 전에 각각의 어드레싱 사이클의 개시 시점에 열 도체 전압을 리셋하도록 동작가능하다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 도 1의 디스플레이 장치의 실시예의 일부분에 대한 개략적인 회로 구성도가 도시되어 있다. 이러한 실시예의 어레이의 화소(12)는 전과 동일한 방식으로 배열되어 있으며, 즉, 열 내의 모든 화소는 동일 컬러일 수 있으며, 인접한 열의 모든 화소는 상이한 컬러일 수 있어, 연속적인 화소의 열은 반복되는 컬러 시퀀스 R, G, B, R, G, B 등을 형성한다. D/A 변환 수단의 배열을 제외하고, 회로 구성과 그 동작 방식은 도 2의 회로 구성 및 동작 방식과 유사하다. 각각의 개별적인 쌍의 바로 인접한 열 도체의 커패시턴스를 포함하는 각각의 변환 수단과 직렬로 또한, 화소의 열의 연속적인 인접한 쌍에 작용하는 연속적인 변환 수단과 직렬로 배열되어 있는 복수의 D/A 변환 수단 대신에, 이러한 실시예에서의 각각의 D/A 변환 수단은 동일 컬러의 화소 열과 연관된 인접한 열 도체를 포함하는 각각의 개별적인 쌍의 열 도체를 이용하며, 연속적인 변환 수단은 화소의 중간 열에 작용한다. 따라서, D/A 변환 수단(30A)은 화소의 동일 컬러와 연관된 세트의 다음 열 도체인 열 도체(19a)의 커패시턴스와 열 도체(19d)의 커패시턴스를 이용한다. 유사하게, 변환 수단(30B)은 열 도체(19b, 19e)의 커패시턴스를 이용하며, 변환 수단(30C)은 열 도체(19c, 19f)의 커패시턴스를 이용하며, 남은 D/A 변환 수단에 있어서도 마찬가지며, 복수의 변환 수단은 서로 인터리빙된다.

D/A 변환 수단의 이러한 배열로 인해 도 2의 회로에서 발생할 수 있는 변환 전압의 오차 가능성을 제거 또는 최소한 감소시킴으로써 화질을 상당히 개선하게 된다. 이에 대한 이유는 도 4를 참조하여 이하에 설명될 것이며, 도 4는 AMLCD에 전형적으로 존재하며 열 도체와 연관된 여러 커패시턴스를 개략적으로 도시한다. 도 4에서, C_LC은 디스플레이 구성 요소의 커패시턴스이며, C1은 개별적인 행과 열 도체(18, 19) 사이의 교차 커패시턴스를 나타내며, C2는 화소 저장 커패시터(40)(존재하는 경우에)의 전극과 열 도체 사이의 커패시턴스를 나타내며, 저장 커패시터는 일반적으로, 화소의 디스플레이 구성 요소 전극과 행 도체(18)에 평행하게 연장하는 보조 커패시터 라인 사이에 접속되어 있다. C3과 C4는 열 도체(19)와 인접 화소의 디스플레이 구성 요소 전극 사이의 커패시턴스를 나타내며, C5는 열 도체(19)와 어레이의 공통 전극 사이의 커패시턴스를 나타내며, 개별적인 디스플레이 구성 요소의 대향 전극을 제공한다.

직렬의 전하 재분포 D/A 변환 수단의 동작에서, 사용된 2개의 열 도체와 연관된 커패시턴스를 포함하는 변환 수단을 형성하는 2개의 커패시턴스가 매우 일치하는 값을 가진다는 것이 중요하다. 도 2의 회로와 관련된 상술한 설명에서, 변환 수단을 형성하는 2개의 열 도체의 커패시턴스가 실질적으로 동일하다고 가정한 것에도 불구하고, 이는 실질적으로 그렇지 않고 상당한 차이가 있을 수 있다는 것을 알게 되었다. 2개의 커패시턴스 값의 이러한 차이는 전하 공유로 인해 변환 수단 의 출력 전압에 오차가 있으며, 따라서, 스위치(31B)의 폐쇄 즉시, 변환 수단의 2개의 열 도체 상에 설정된 전압은 동일하지 않게 될 것이다.

열 도체 커패시턴스는 C1 및 C5의 값을 따르며, 이들 값은 모든 화소에 대하여 반드시 동일하지 않지만, 정렬 및 유전체 층 두께 변화 등의 효과로 인해 어레이 상의 화소에 따라서 변할 수 있다. C1 및 C5의 이들 변화가 한 쌍의 열 도체의 커패시턴스의 정합에 미치는 효과는 도 2의 회로 구성에서와 같이, 서로 물리적으로 밀접하게 위치한 한 쌍의 열 도체를 이용하여 변환 수단을 형성함으로써 최소화될 수 있다. 그러나, 이는 다른 커패시턴스의 효과에 대해서는 적용하지 않는다.

디스플레이 구성 요소의 커패시턴스(C_LC)는 디스플레이 구성 요소에 인가된 구동 전압에 의존하며, 따라서, 디스플레이 구성 요소의 밝기(그레이 스케일)에 따라 변한다. 예를 들어, 어두운 디스플레이 구성 요소의 C_LC은 밝은 디스플레이 구성 요소의 C_LC보다 클 수 있다. 이는 열 도체 커패시턴스가 어느 정도 디스플레이 구성 요소의 커패시턴스에 근접하게 의존할 수 있다는 것을 의미한다. 열 도체 커패시턴스에 미치는 효과는, 열 도체 커패시턴스를 고려할 때, 실질적으로 C_S 즉, 저장 커패시터(40)의 커패시턴스와 평행하게 또한, C3과 C4와 직렬로 접속되어 있기 때문에 제한된다.

화소 어레이로부터의 전형적인 디스플레이 이미지에 있어서, 밝기 레벨의 차이와, 동일 컬러의 근접하게 이격된 화소의 디스플레이 구성 요소 커패시턴스는 2개의 상이한 컬러의 디스플레이 구성 요소의 커패시턴스의 차이보다 일반적으로 매 우 작을 수 있다. 따라서, 도 2의 배열에서와 같이 단순히 직접 인접한 열 도체보다는, 도 3의 배열에서와 같이 동일 컬러 화소와 연관된 인접 열 도체로 되는 D/A 변환 수단을 형성하도록 접속된 쌍의 열 도체를 선택함으로써, 동일 컬러의 데이터 정보를 가진 열 도체의 커패시턴스의 차이는 상이한 컬러 데이터 정보를 가진 열 도체의 커패시턴스보다 전형적으로 작을 수 있기 때문에, 가능성 있는 오차를 상당히 감소시킬 수 있다.

상이한 열 도체의 D/A 변환 수단에서의 사용으로부터 도 2 배열의 사용까지는 별도로, 도 3의 배열에서의 변환 수단의 동작은 일반적으로 도 2와 유사하다.

동일 컬러 화소와 연관된 다음 열 도체를 포함하는 변환 수단보다는, 동일 컬러 화소와 연관된 다른 열 도체, 예를 들어, 다음의 열 도체이지만 하나의 동일한 열 도체, 물론 이를 제외한 열 도체는 상호 접속을 복잡하게 하고 커패시턴스 C1 및 C5의 효과에 대해서 상술한 물리적으로 근접한 열 도체를 이용하는 장점을 감소시킬 수 있다.

화소(12)의 TFT(16)는 도 2에서와 동일한 방식으로 행 도체(18a, 18b)에 접속될 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 화소(12)의 행의 TFT(16)의 게이트를 행을 따라 교대로 되는 행 도체(18, 18b)에 접속하는 것에 추가로, 화소의 열에 대한 TFT 게이트의 접속은 바람직하게 열 아래에서 교대로 된다. 따라서, 화소의 TFT(16)는 행 도체(18a)에 접속되며, 동일 열 및 다음 행 내의 화소의 TFT(16)는 행 도체(18G)에 접속된다. 이는 개별적인 화소의 레이아웃에서의 변화와 관련된 불필요한 이미지 아티팩트의 가시성을 감소시키는데 도움이 될 수 있다.

변환 수단의 스위치(31A, 31B)는 개별적인 트랜지스터 또는 CMOS 전송 게이트를 이용하여 구현될 수 있다.

본 발명이 특히 AMLCD와 관련하여 설명되었지만, 다른 종류의 액티브 매트릭스 디스플레이 장치의 유사한 장점에 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 명세서를 참조함으로써, 다른 수정은 당업자에게는 자명할 것이다. 이러한 수정은 액티브 매트릭스 디스플레이 장치와 그에 따른 구성 요소의 분야에서는 이미 알려지고 본 명세서에서 이미 설명한 특징 대신에 또는 추가로 사용될 수 있는 다른 특징을 포함할 수 있다.

Claims (5)

1. 화소(12)의 행 및 열 어레이와, 화소의 행을 선택하여 데이터 신호를 선택된 행의 화소에 각각 공급하는 행 어드레스 도체(18) 및 열 어드레스 도체(19)의 세트와, 상기 행 어드레스 도체 세트와 상기 열 어드레스 도체 세트에 선택 신호와 다중 비트 디지털 데이터 신호를 각각 공급하는 구동 수단(21, 23, 25)을 포함하되, 상기 열 어드레스 도체에 공급된 상기 다중 비트 디지털 데이터 신호는 복수의 직렬 전하 재분포 디지털-아날로그 변환 수단(30)에 의해 화소에 사용하기 위한 아날로그 전압 레벨로 변환되며, 각각의 변환 수단은 적어도 하나의 변환 스위치(31)에 의해 상호 접속가능한 제 1 및 제 2 커패시턴스를 적어도 포함하고 전하를 공유하며, 변환 수단의 상기 제 1 및 제 2 커패시턴스는 2개의 열 어드레스 도체(19)의 커패시턴스에 의해 공급되며, 열 내의 상기 화소는 동일 컬러(R, G, B)이며, 화소의 인접하는 열은 상이한 컬러이며, 디지털-아날로그 변환 수단의 상기 제 1 및 제 2 커패시턴스는 상기 동일 컬러의 화소와 연관된 열 어드레스 도체를 포함하는 액티브 매트릭스 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   변환 수단(30)의 상기 2개의 열 도체(19)는 상기 동일 컬러 화소와 연관된 인접한 열 도체(예, 19a, 19d)를 포함하는 액티브 매트릭스 디스플레이 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   각각의 변환 수단에 있어서 상기 변환 수단과 연관된 행 내의 상기 화소는 상이한 행 어드레스 도체(18a, 18b)에 접속되어 있는 액티브 매트릭스 디스플레이 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   열 내의 상기 화소는 상기 상이한 행 어드레스 도체(18a, 18b)에 교대로 접속되어 있는 액티브 매트릭스 디스플레이 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 장치는 액정 디스플레이 장치를 포함하는 액티브 매트릭스 디스플레이 장치.

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