KR20070108197A

KR20070108197A - 평면 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20070108197A
Application number: KR1020077019737A
Authority: KR
Inventors: 고우헤이 기노시따
Original assignee: 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2007-11-08
Also published as: TW200746024A; WO2007080864A1; JP2007187754A; US8077132B2; JP4783154B2; US20080100599A1; TWI359402B; KR100887025B1

Abstract

본 평면 표시 장치는, 각 프레임에서 신호선의 전압 극성에 주사선의 M행마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동할 때에, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우에도, 안정되게 양호한 표시를 얻는 것을 과제로 한다. 제어 회로(22)에 의해, 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째 Y(1)에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 주사선의 4행마다의 주기에서의 최종행의 전압 극성을 신호선에 부여하도록 제어한다.

프레임, 신호선, 전압 극성, 주사선, 구동 회로, 아날로그 스위치 회로, 예비 구동

Description

평면 표시 장치 및 그 구동 방법{FLAT DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

본 발명은, 평면 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 신호선의 극성을 반전시켜서 신호선으로부터 화소에 영상 신호를 기입하는 평면 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

종래, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 텔레비전 등에서는, 박형이며 경량인 평면 표시 장치가 널리 이용되고 있다. 그 중에서도, 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치에서는, 복수의 신호선과 복수의 주사선의 각 교차부에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 배치된다. 이 액정 표시 장치는, 발색성이 우수하며, 잔상이 적다고 하는 이점이 있다.

최근의 제조 프로세스 기술의 진보에 의해 어레이 기판 상에 구동 회로를 일체적으로 형성하는 것이 가능해져서, 외부와의 접속 부품수, 접속 배선수를 줄여서 저코스트화가 가능해졌다. 따라서 예를 들면 일본 특개 2001-312255호 공보에 기재된 기술이 알려져 있다. 이 기술은, 액정 표시 장치에서 구동 IC로부터의 영상 신호선과 어레이 기판 상의 신호선을 1 대 N(N은 2 이상의 정수)으로 대응시키고, 아날로그 스위치 회로에 의해 1 수평 주사 기간에 N개의 신호선의 그룹 중에서 1개 를 순서대로 선택하여 영상 신호선에 접속하는 다선택 구동을 가능하게 하는 것이다.

일반적으로, 신호선으로부터 화소에 영상 신호를 기입하는 방식에는, 수직 라인 반전 구동 방식, H/V 반전 구동 방식(도트 반전 구동이라고도 함)이 있다. 수직 라인 반전 구동 방식에서는 인접하는 신호선 간에서 신호선의 극성을 반전시켜서 영상 신호를 공급한다. H/V 반전 구동 방식에서는 1 수평 주사 기간마다 신호선의 극성을 절환하여 영상 신호를 공급함과 함께 인접하는 신호선 간에서도 신호선의 극성을 반전시켜서 영상 신호를 공급한다.

예를 들면, 신호선의 다선택 구동에서의 N의 값을 4로 하고, 2 수평 주사 기간마다 신호선의 극성을 절환하여 영상 신호를 공급하고, 또한 인접하는 신호선에 대해서도 2개 걸러 극성을 반전시켜서 영상 신호를 공급하도록 한 신호선 4 선택의 2H2V 반전 구동 방식에서는, 신호선의 전압 극성에 주사선의 M행(M은 짝수)마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동한다.

최근에는, 예를 들면 일본 특개 2005-92176호 공보에 기재된 기술이 알려져 있다. 이 기술은, 액정 표시 장치에서 각 신호선에 대하여 인접하는 주사선에서의 극성 반전의 유무와, N개의 신호선의 그룹 중에서 1개의 신호선을 선택할 때의 인접하는 신호선에서의 극성 반전의 유무를 고려하여, 각 그룹에서 먼저 선택되는 신호선의 선택 순서와 나중에 선택되는 신호선의 선택 순서를 제어한다. 이에 의해 신호선의 극성 반전에 기인한 기입 부족에 의한 얼룩을 시인되기 어렵게 하는 것이다.

이와 같은 주기성을 갖는 신호선의 전압 극성의 절환은 프레임마다 행해진다. 구체적으로는 외부 장치로부터 영상 데이터 신호가 공급되는 것을 나타내는 데이터 인에이블 신호가 프레임의 선두에서 최초로 확인된 타이밍에서 행해진다.

<발명의 개시>

그러나, 종래 기술의 액정 표시 장치는, 1 프레임의 영상 데이터 신호가 공급되고, 다음의 프레임의 수직 블랭킹 기간에 돌입한 후에도, 신호선의 전압 극성에 주기성을 계속해서 부여한다. 이 때문에, 프레임의 선두에서 신호선의 전압 극성을 절환하면, 신호선의 전압 극성의 주기성이 무너지게 되는 경우가 있다. 그 결과, 표시 화면의 주사선의 1행째에 표시 불량이 생긴다. 특히 화면 전체에 중간조를 표시한 경우에는, 1행째와 2행째 이후의 밝기의 차이가 현저해져서, 양호한 표시를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 평면 표시 장치 및 그 구동 방법에서, 각 프레임에서 신호선의 전압 극성에 주사선의 M행마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동할 때에, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우에도, 안정되게 양호한 표시를 얻는 것을 과제로 한다.

본 발명에 따른 평면 표시 장치는, 복수행의 주사선과 복수열의 신호선의 각 교차부에 화소가 배치된 화소 표시부와, 영상 신호선을 통하여 영상 신호를 공급하는 구동 회로와, 구동 회로로부터의 영상 신호선 1개마다 신호선을 N(N은 2 이상의 정수)개씩 대응시켰을 때의 각 그룹마다, N개 중에서 선택된 신호선을 영상 신호선으로 절환하여 접속하는 아날로그 스위치 회로와, 각 프레임에서 신호선의 전압 극 성에 주사선의 M행(M은 짝수)마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동함과 함께, 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, M행 중의 최종행에서의 전압 극성을 신호선에 부여하는 제어를 행하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 평면 표시 장치의 구동 방법은, 복수행의 주사선과 복수열의 신호선의 각 교차부에 화소가 배치된 화소 표시부를 구비하고, 영상 신호를 복수의 영상 신호선에 공급하고, 이 영상 신호선에 N(N은 2 이상의 정수)개씩 대응시킨 상기 신호선을 선택적으로 아날로그 스위치에 의해 절환하여 접속하도록 한 다선택 구동 방식의 평면 표시 장치의 구동 방법에서, 신호선의 전압 극성에 주사선의 M(M은 짝수)행마다의 주기성을 부여하여 구동함과 함께, 각 프레임의 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 신호선을 예비 구동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 제어 회로에 의해, 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, M행 중의 최종행에서의 전압 극성을 신호선에 부여하도록 제어한다. 주사선의 제1행째에서는 M행의 선두행에서의 전압 극성이 신호선에 공급되게 되고, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우에도, 각 프레임에서의 모든 주사선에 대하여 M행(M은 2 이상의 정수)의 주기성이 유지된다.화소의 구동 조건을 표시 화면 전체에 걸쳐서 균일하게 분산시켜서, 신호선의 극성 반전에 기인한 기입 부족에 의한 얼룩을 시인되기 어렵게 할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 구성을 도시하는 회로 블록도.

도 2는 상기 액정 표시 장치에서의 구동 IC, 아날로그 스위치 회로의 구성을 도시하는 회로 블록도.

도 3은 상기 아날로그 스위치 회로에서의 아날로그 스위치 기본 블록의 내부 구성을 도시하는 회로도.

도 4는 신호선 4 선택의 2H2V 반전 구동 방식에서의 신호선의 전압 극성을 화소마다 도시하는 도면.

도 5는 상기 신호선 4 선택의 2H2V 반전 구동 방식에서의 신호선의 전압 극성 및 선택 순서를 화소마다 도시하는 도면.

도 6은 제어 회로의 내부 구성을 도시하는 회로 블록도.

도 7은 제어 회로의 동작을 설명하는 제1 타이밍차트.

도 8은 제어 회로의 동작을 설명하는 제2 타이밍차트.

도 9는 n번째와 n+1번째의 프레임에서의 신호선의 전압 극성 및 선택 순서를 화소마다 도시한 도면.

도 10은 상기 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 신호선의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시한 도면.

도 11은 상기 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 구동 IC 출력의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시한 도면.

도 12는 상기 신호선의 극성 반전과 구동 IC 출력의 극성 반전을 합쳐서 도 시한 도면.

도 13은 상기 신호선의 극성 반전과 구동 IC 출력의 극성 반전을 합한 결과를 n번째와 n+1번째의 프레임에서 평균화한 결과를 도시한 도면.

도 14는 제어 회로에 공급되는 동기 신호와 영상 데이터 신호를 나타내는 타이밍차트.

도 15는 제어 회로에 공급되는 영상 데이터 신호의 상세를 나타내는 타이밍차트.

도 16은 신호선의 전압 극성의 주기를 주사선의 1행째로부터 할당한 경우를 도시한 도면.

도 17은 도 16의 경우의 n번째와 n+1번째의 프레임에서의 신호선의 전압 극성 및 선택 순서를 화소마다 도시하는 도면.

도 18은 도 17에서 도시한 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 신호선의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시한 도면.

도 19는 도 17에서 도시한 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 구동 IC 출력의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시한 도면.

도 20은 도 18의 신호선의 극성 반전과 도 19의 구동 IC 출력의 극성 반전을 합쳐서 도시한 도면.

도 21은 도 20에서 도시한 신호선의 극성 반전과 구동 IC 출력의 극성 반전을 합한 결과를 n번째와 n+1번째의 프레임에서 평균화한 결과를 도시한 도면.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 일 실시 형태에서의 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

도 1의 회로 블록도에 도시한 바와 같이, 일 실시 형태에서의 액정 표시 장치는, 글래스제의 어레이 기판(1) 상에 화소 표시부(2)와, 그 좌우 양단에 배치된 주사선 구동 회로(3a, 3b)(이하, 총칭하여 주사선 구동 회로(3)라고 함)와, 상단에 배치된 신호선 구동 회로(4)와, 외부 기판(21) 상에 배치된 제어 회로(22)와, 양 기판을 접속하는 TCP에 실장되는 구동 IC(23a, 23b)를 구비한다.

화소 표시부(2)에서는, 주사선 구동 회로(3)로부터 인출된 복수의 주사선 Y1∼Y768과 신호선 구동 회로(4)로부터 인출된 복수의 신호선 X1∼X3072가 교차하도록 배선된다. 각 교차부에는 박막 트랜지스터(11)와, 액정 용량(12)과, 보조 용량(13)을 포함하는 화소가 배치되어 있다. 박막 트랜지스터(11)는 예를 들면 MOS-FET이며, 그 드레인 단자는 액정 용량(12)과 보조 용량(13)에 접속되고, 소스 단자는 신호선 X에 접속되고, 게이트 단자는 주사선 Y에 접속된다. 여기에서는 일례로서 XGA형의 표시 패널로 하고, 768개의 주사선과 1024×3(RGB)=3072개의 신호선이 배선되고, 768×1024×3(RGB)개의 화소가 배치되어 있다.

주사선 구동 회로(3)는 주사선 Y1∼Y768을 각각 구동하고, 신호선 구동 회로(4)는 신호선 X1∼X3072를 각각 구동한다. 신호선 구동 회로(4)는, 아날로그 스위치 회로 어레이(5a, 5b)를 구비하고 있다. 아날로그 스위치 회로 어레이(5a)가 신호선 X1∼X1536을 구동하고, 아날로그 스위치 회로 어레이(5b)가 신호선 X1537∼ X3072를 구동한다.

제어 회로(22)는, 외부 장치로부터 인터페이스 케이블을 통하여 전송된 영상 데이터 신호, 동기 신호, 클럭 신호 등에 기초하여, 주사선 구동 회로(3), 신호선 구동 회로(4) 등의 주변 회로, 구동 IC(23a, 23b)에 필요한 타이밍 신호를 생성함과 함께, 영상 신호를 구동 IC(23a, 23b)에 전송한다.

구동 IC(23a, 23b)는 TCB법에 의해 TCP로서 실장된다. 구동 IC(23a, 23b)로부터의 영상 신호선 D1∼D384 및 D385∼D768은 아날로그 스위치 회로 어레이(5a, 5b)에 의해, 신호선 X1∼X1536 및 X1537∼X3072에 접속된다.

아날로그 스위치 회로 어레이(5a, 5b)는, 영상 신호선 1개마다 신호선을 N(N은 2이상의 정수)개씩 대응시켰을 때의 각 그룹마다, N개 중에서 선택된 신호선을 절환하여 영상 신호선에 접속하도록 되어 있다(신호선의 다선택 구동). 본 실시 형태에서는 N의 값은 4이다. 이 경우에는, 영상 신호선 1개당 4개의 신호선이 절환되어 접속되므로, 영상 신호선의 수는 신호선의 수의 1/4로 된다. 아날로그 스위치 회로 어레이(5a)에 대해서 보면, 신호선 1536개에 대하여 필요한 영상 신호선은 384개로 된다. 3072개의 신호선이 있는 XGA형의 표시 패널 전체에서는, 영상 신호선의 출력 단자를 384개 구비한 구동 IC(23)가 2개만 필요하게 된다. 이와 같이 구동 IC의 규모를 대폭 삭감할 수 있다.

구동 IC(23a)는, 영상 신호선 D1∼D384를 통해서 아날로그 스위치 회로 어레이(5a)에 영상 신호를 전송하고, 구동 IC(23b)는, 영상 신호선 D385∼D768을 통해서 아날로그 스위치 회로 어레이(5b)에 영상 신호를 전송한다.

도 2의 회로 블록도에 도시한 바와 같이, 아날로그 스위치 회로 어레이(5a, 5b)는, 각각 영상 신호선 2개당 1개씩 대응한 아날로그 스위치 기본 회로(25)를 구비한다. 즉, 아날로그 스위치 회로 어레이(5a, 5b)는, 아날로그 스위치 기본 회로(25)를 각각 384/2=192개 구비한다.

도 3의 회로도에 도시한 바와 같이, 예를 들면 영상 신호선 D1, D2를 통하여 영상 신호가 입력되는 아날로그 스위치 기본 회로(25)에서는, 영상 신호를 전송해 오는 영상 신호선 D1이 4개로 분기된다. 분기한 영상 신호선은, 아날로그 스위치 ASW1을 통하여 X1에 접속되고, 아날로그 스위치 ASW2를 통하여 신호선 X2에 접속되고, 아날로그 스위치 ASW3을 통하여 신호선 X3에 접속되고, 아날로그 스위치 ASW4를 통하여 신호선 X4에 접속된다. 여기에서는, 신호선 X1∼X4를 제1 그룹이라고 한다.

마찬가지로, 영상 신호를 전송해 오는 영상 신호선 D2도 4개로 분기된다. 분기한 각 영상 신호선은, 아날로그 스위치 ASW5를 통하여 신호선 X5에 접속되고, 아날로그 스위치 ASW6을 통하여 신호선 X6에 접속되고, 아날로그 스위치 ASW7을 통하여 신호선 X7에 접속되고, 아날로그 스위치 ASW8을 통하여 신호선 X8에 접속된다. 신호선 X5∼X8을 제2 그룹이라고 한다.

아날로그 스위치 제어 신호 ASW1U를 전송하는 제어선이 아날로그 스위치 ASW1과 ASW7의 각 게이트 단자에 각각 접속되고, 아날로그 스위치 제어 신호 ASW2U의 제어선이 아날로그 스위치 ASW2와 ASW8의 각 게이트 단자에 각각 접속되고, 아날로그 스위치 제어 신호 ASW3U의 제어선이 아날로그 스위치 ASW3과 ASW5의 각 게 이트 단자에 각각 접속되고, 아날로그 스위치 제어 신호 ASW4U의 제어선이 아날로그 스위치 ASW4와 ASW6의 각 게이트 단자에 각각 접속된다.

아날로그 스위치 ASW1∼ASW8은, 모두 p채널형의 TFT로 구성되어 있다. 아날로그 스위치 제어 신호 ASW1U가 로우 전위로 되었을 때에 아날로그 스위치 ASW1, ASW7이 온하여 신호선 X1, X7에 영상 신호가 공급된다. 아날로그 스위치 제어 신호 ASW2U가 로우 전위로 되었을 때에 아날로그 스위치 ASW2, ASW8이 온하여 신호선 X2, X8에 영상 신호가 공급된다. 아날로그 스위치 제어 신호 ASW3U가 로우 전위로 되었을 때에 아날로그 스위치 ASW3, ASW5가 온하여 신호선 X3, X5에 영상 신호가 공급된다. 아날로그 스위치 제어 신호 ASW4U가 로우 전위로 되었을 때에 아날로그 스위치 ASW4, ASW6이 온하여 신호선 X4, X6에 영상 신호가 공급된다. 다른 아날로그 스위치 기본 회로도 이와 마찬가지의 구성이다.

다음으로, 이와 같은 다선택 구동에서의 신호선의 구동 방식에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 도 4는, 신호선 4 선택의 2H2V 반전 구동 방식에서의 신호선의 전압 극성을 화소마다 도시하고 있다. 플러스·마이너스는 신호선의 전압 극성을 나타내고 있다. 신호선은 제1 그룹 X1∼X4 및 제2 그룹 X5∼X8을 나타내고 있다. 2 수평 주사 기간마다 신호선의 극성을 절환하여 영상 신호를 공급하고, 또한 인접하는 신호선에 대해서도 2개마다 극성을 반전시켜서 영상 신호를 공급한다. 신호선의 전압 극성에 주사선의 4행 Y(n)∼Y(n+3)마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동한다. 이와 같은 주기성을 갖는 신호선의 전압 극성의 절환은 프레임마다 행해진다.

도 5는, 신호선 4 선택의 2H2V 반전 구동 방식에서의 신호선의 전압 극성 및 선택 순서를 화소마다 도시하고 있다. 신호선은 제1 그룹 X1∼X4 및 제2 그룹 X5∼X8을 나타내고 있다. 신호선의 전압 극성을 나타내는 플러스·마이너스에 이어지는 숫자는, 1 수평 주사 기간에서 아날로그 스위치 회로 SW1 및 SW2에 의해 선택되는 신호선의 순번을 나타내고 있다. 본 실시 형태에서는, 프레임의 선두에서 신호선의 전압 극성을 절환한 경우에도 주기성을 유지하기 위해, 제어 회로(22)에 의해, n번째의 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째 Y(1)에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 주사선 4행 Y(1)∼Y(4) 중의 최종행 Y(4)에서의 전압 극성을 신호선에 부여하도록 예비 구동을 행한다. 그 후, 주사선의 제1행째 Y(1)에 대한 신호선을 구동한다.

도 6의 회로 블록도에 도시한 바와 같이, 제어 회로(22)는, 데이터 전처리부(26)와, 라인 메모리(27)와, 데이터 후처리부(28)와, 제어부(29)를 구비한다.

데이터 전처리부(26)는, 외부 장치로부터 프레임 단위로 공급된 영상 데이터 신호를 라인 메모리(27)의 메모리 구성에 맞춘 비트폭으로 정렬한 드라이버 데이터 신호로 변환하고, 라인 메모리(27)에 출력한다. 여기서 영상 데이터 신호는 디지털 데이터이다.

라인 메모리(27)는, 2개의 라인 메모리로 구성된다. 각각의 라인 메모리는 예를 들면 주사선 1행분의 드라이버 데이터 신호를 저장한다. 데이터 전처리부(26)로부터 출력된 드라이버 데이터 신호는 한쪽의 라인 메모리에 저장된다. 계속해서 출력된 드라이버 데이터 신호는 다른쪽의 라인 메모리에 저장된다. 제어 부(29)로부터의 지시에 기초하여, 라인 메모리에 저장된 드라이버 데이터 신호는 1수평 주기 지연된 임의의 타이밍에서 데이터 후처리부(28)에 출력된다.

데이터 후처리부(28)는, 제어부(29)로부터의 지시에 기초하여, 라인 메모리(27)로부터 출력된 드라이버 데이터 신호를 아날로그 스위치 회로 어레이(5)가 선택하는 신호선마다 분할한다. 분할한 드라이버 데이터 신호는 구동 IC(23)에 전송된다.

제어부(29)는, 외부 장치로부터 공급된 동기 신호에 기초하여, 구동 IC 및 아날로그 스위치 회로 및 주사선 구동 회로 각각의 제어 신호를 생성한다. 또한, 라인 메모리(27)에 저장된 주사선 1행분의 드라이버 데이터 신호를 4 분할하여 구동 IC에 순차적으로 전송시키도록 데이터 후처리부(28)를 제어한다. 1 수평 주사 기간의 임의의 타이밍에서 신호선을 선택시키도록 아날로그 스위치 회로를 제어한다. 선택된 신호선을 통하여 영상 신호를 공급시키도록 구동 IC를 제어한다.

다음으로 제어 회로의 동작에 대하여 도 7, 8을 참조하면서 설명한다.

도 7의 타이밍차트에서, 수평 동기 신호는, 1 주사의 개시를 나타내는 동기 신호로서, 외부 장치로부터 제어 회로에 공급된다. 영상 데이터 신호 (x, y1), (x, y2), …는, 수평 동기 신호에 나타내어지는 각 주사의 임의의 타이밍에서 외부장치로부터 제어 회로에 공급된다. 데이터 인에이블 신호는, 영상 데이터 신호가 공급되어 있는 것을 나타내는 동기 신호이다. 드라이버 데이터 신호는, 아날로그 스위치가 선택하는 신호선 X1∼X4의 순서에 따라서 4 분할된 영상 데이터 신호로서, 제어 회로로부터 구동 IC에 공급된다. 데이터 샘플링 신호는, 드라이버 데이 터가 공급되어 있는 것을 나타내는 동기 신호로서, 제어 회로로부터 구동 IC에 공급된다.

도 8의 타이밍차트에서, 데이터 로드 신호는, 영상 신호선을 구동하는 타이밍을 나타내는 제어 신호로서, 제어 회로로부터 구동 IC에 공급된다. 극성 신호는, 영상 신호선을 통하여 구동하는 신호선의 전압 극성을 나타내는 제어 신호로서, 제어 회로로부터 구동 IC에 공급된다. 영상 신호는, 구동 IC의 영상 신호선으로부터 아날로그 스위치에 의해 선택된 신호선 X1∼X4에 공급되는 아날로그 신호이다. ASW1U ∼ASW4U는, 신호선 X1∼X4의 선택을 지시하기 위한 아날로그 스위치 제어 신호로서, 제어 회로로부터 아날로그 스위치에 공급된다. Y(1), Y(2), Y(3), …은, 주사선 구동 회로로부터 주사선에 공급되는 제어 신호이다.

우선, 시각 t1에서 n번째의 프레임의 구동이 개시된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 데이터 인에이블 신호의 상승에 동기하여, 주사선의 1행째에 대응하는 영상 데이터 신호 (x, y1)이 외부 장치로부터 제어 회로에 공급된다.

시각 t1로부터 t2의 기간에서 영상 데이터 신호 (x, y1)은 4 분할된다. 분할된 드라이버 데이터 신호 (dsw3, y1), (dsw1, y1), (dsw2, y1), (dsw4, y1)은 라인 메모리에 저장된다. 주사선 1행분의 드라이버 데이터 신호는 구동 IC(23)에 전송되지 않는다.

또한 이 기간에서, 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 신호선을 예비 구동한다. 제어 회로는, 도 5에서 도시한 바와 같은 주사선 4행 Y(1)∼Y(4) 주기 중의 최종행 Y(4)에서의 전압 극성을 신호선에 부여한다. 신호선의 제1 그룹 X1∼X4에 대해서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 1 수평 주사 기간에서 시분할로 다선택 구동된다. 우선, 아날로그 스위치 회로의 제어 신호 ASW4U 및 극성 신호에 의해 마이너스의 극성으로 신호선 X4가 선택되고, 다음으로 제어 신호 ASW2U 및 극성 신호에 의해 플러스의 극성으로 신호선 X2가 선택되고, 다음으로 제어 신호 ASW3U 및 극성 신호에 의해 플러스의 극성으로 신호선 X3이 선택되고, 마지막으로 제어 신호 ASW1U 및 극성 신호에 의해 마이너스의 극성으로 신호선 X1이 선택된다. 여기에서는 예비 구동으로서 신호선을 구동시키므로, 주사선에 제어 신호는 공급되지 않는다. 또한, 도시하지 않았지만 신호선의 제2 그룹 X5∼X8도 마찬가지로 하여 시분할로 다선택 구동된다.

다음으로, 시각 t2로부터 t3의 기간에서, 도 7에 도시한 바와 같이, 주사선의 2행째에 대응하는 영상 데이터 신호 (x, y2)가 외부 장치로부터 제어 회로에 공급된다. 이 때 영상 데이터 신호 (x, y2)는 4 분할된다. 분할된 드라이버 데이터 신호 (dsw2, y2), (dsw4, y2), (dsw1, y2), (dsw3, y2)는 라인 메모리에 저장된다. 이 때 라인 메모리에 저장되어 있던 드라이버 데이터 신호 (dsw3, y1), (dsw1, y1), (dsw2, y1), (dsw4, y1)가 1 수평 주사 기간 지연되어 구동 IC에 전송된다.

또한 이 기간에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 1 수평 주사 기간에서 주사선 Y(1)에 제어 신호가 공급됨과 함께, 도 5에서 도시한 바와 같은 주사선 4행 Y(1)∼Y(4) 주기 중의 선두행 Y(1)에서의 전압 극성을 신호선에 부여한다. 우선 아날로그 스위치 회로의 제어 신호 ASW3U 및 극성 신호에 의해 마이너스의 극성으로 신호선 X3이 선택되고, 다음으로 제어 신호 ASW1U 및 극성 신호에 의해 플러스 의 극성으로 신호선 X1이 선택되고, 다음으로 제어 신호 ASW2U 및 극성 신호에 의해 플러스의 극성으로 신호선 X2가 선택되고, 마지막으로 제어 신호 ASW4U 및 극성 신호에 의해 마이너스의 극성으로 신호선 X4가 선택된다. 또한, 도시하지 않았지만 신호선의 제2 그룹 X5∼X8도 마찬가지로 하여 시분할로 다선택 구동된다. 이에 의해, 주사선의 1행째 Y(1)에 대응한 각 화소에, 선택된 신호선을 통하여 구동 IC로부터 아날로그 신호로 변환된 영상 신호가 공급되어 영상 표시가 개시된다. 주사선 2행째 이후에도 마찬가지의 처리가 이어서 행해진다.

이와 같이, 주사선의 제1행째 Y(1)에서는 도 5에서 도시한 바와 같은 4행의 주기 중, 선두행에서의 전압 극성이 신호선에 부여되므로, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우라도, 각 프레임에서의 모든 주사선에 대하여 4행의 주기성을 유지할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 제어 회로(22)에 의해, 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째 Y(1)에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 4행 중의 최종행에서의 전압 극성을 신호선에 부여하도록 제어한다. 주사선의 제1행째 Y(1)에서는 4행의 선두행에서의 전압 극성이 신호선에 부여되게 되고, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우라도, 각 프레임에서의 모든 주사선에 대하여 4행의 주기성이 유지된다. 따라서 안정되게 양호한 표시가 얻어진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 신호선의 전압 극성에 주사선의 4행마다의 주기를 부여하였지만, 2 이상의 짝수이면 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 신호선의 전압 극성에 주사선의 8행마다의 주기를 부여하여도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 평면 표시 장치는 액정 표시 장치로 하였지만, 신호선의 극성을 반전시켜서 각 신호선으로부터 각 화소에 영상 신호를 기입하는 액티브 매트릭스형의 평면 표시 장치이면, 이에 한정되는 것은 아니다.

[비교예]

다음으로, 본 실시 형태의 이해를 더욱 용이하게 하기 위해서, 비교예로서 신호선의 전압 극성의 반전에 기인한 기입 부족에 의한 얼룩을 시인되기 어렵게 하는 기술에 대하여 도면을 이용하여 상세히 설명한다. 도 9는, 신호선의 전압 극성 및 선택 순서를 화소마다 도시하고 있다. 플러스·마이너스는 신호선의 제1 그룹 X1∼X4 및 제2 그룹 X5∼X8을 통하여 화소에 공급되는 영상 신호의 극성을 나타내고 있다. 플러스·마이너스에 이어지는 숫자는, 1 수평 주사 기간에서 아날로그 스위치 회로 SW1 및 SW2에 의해 선택되는 신호선의 순번을 나타내고 있다. 각 프레임마다 각 화소에 대응한 신호선의 전압 극성을 표시 화면 전체에서 절환한다.

다선택 구동에서는, 아날로그 스위치에 의한 신호선의 선택수가 증가할수록, 1수평 주사 기간 내에 1개의 신호선에 영상 신호를 공급하는 시간이 짧아진다. 동 도면과 같은 4 선택 구동에서는 1 수평 주사 기간의 1/4 이하의 시간에서 신호선을 통하여 화소에 영상 신호를 기입하게 된다.

다선택 구동에서의 화소의 기입 조건에는, 주사선의 (L-1)행째 및 L행째에서의 신호선의 극성 반전과, (S-1)번째에 선택하는 신호선 및 S번째에 선택하는 신호선에서의 극성 반전(이하, 구동 IC 출력의 극성 반전이라고 칭함)의 2개가 있다. 신호선의 극성 반전쪽이 구동 IC 출력의 극성 반전보다도 조건은 엄격하게 된다.

도 9에서 도시한 화소의 기입 조건에 대하여 도 10∼13에 도시하였다.

도 10은, 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 신호선의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시하고 있다. 신호선의 극성 반전이 발생하는 화소 「-2」는 상대적으로 조건이 엄격하다. 화소 「0」은, 전혀 극성 반전이 없는 화소로서 조건이 가장 좋다.

도 11은, 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 구동 IC 출력의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시하고 있다. 구동 IC 출력의 극성 반전이 발생하는 화소 「-1」은, 도 10의 「-2」와 비교하여 조건이 엄격하지 않다. 화소 「0」은, 전혀 극성 반전이 없으므로 조건이 가장 좋다.

도 12는, 도 10의 신호선의 극성 반전과 도 11의 구동 IC 출력의 극성 반전을 합쳐서 도시하고 있다. 화소 「-3」은, 신호선과 구동 IC 출력의 양방이 극성 반전하기 때문에 가장 조건이 엄격하다. 화소 「0」은, 전혀 극성 반전이 없으므로 조건이 가장 좋다.

도 13은, 도 12에서 도시한 신호선의 극성 반전과 구동 IC 출력의 극성 반전을 합한 결과를 n번째와 n+1번째의 프레임에서 평균화한 결과를 도시하고 있다. 기입 조건이 비교적 엄격한 화소 「-2.5」와, 기입 조건이 비교적 좋은 화소 「-0.5」가 바둑판 형상으로 분포되어 있다. 이와 같이 제어 회로(22)에 의해, 각 프레임에서 신호선의 전압 극성에 주사선의 M행마다의 주기성을 부여하면서 모든 주사선에 대하여 신호선을 구동하여, 신호선의 전압 극성에 따라서 신호선의 각 그룹의 선택 순서를 제어한다. 이에 의해, 극성 반전에 기인한 기입 부족에 의한 얼룩 을 시인되기 어렵게 할 수 있다.

다음으로 비교예가 갖는 문제점에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 도 14의 타이밍차트는, 외부 장치로부터 인터페이스 케이블을 통하여 제어 회로(22)에 공급되는 동기 신호와 영상 데이터 신호를 도시하고 있다. 수직 동기 신호는 프레임의 구획을 나타내는 동기 신호이다. 수평 동기 신호는, 1 주사의 타이밍을 나타내는 동기 신호이다. 데이터 인에이블 신호는, 주사선마다의 영상 데이터 신호가 공급되는 것을 나타내는 동기 신호이다. 영상 데이터 신호 (x, 1)∼(x, 768)은, 각 주사선에 대응하여 공급된다. 여기에서는, 전체 주사선 수는 768개이지만 주사선 2개분 과잉의 영상 데이터 신호(blank)가 공급되고 있다.

도 15의 타이밍차트는, 도 14에 도시하는 영상 데이터 신호의 (x, 2)의 상세한 구성을 도시하고 있다. 주사선 2행째에 대응하는 영상 데이터 신호 (x, 2)가, 1 수평 주사 기간에서 수평 블랭킹 기간 종료 후, 영상 데이터 신호 (1, y)∼(1024, y)로서 (1024)×3(RGB)의 신호선에 대응하여 공급된다.

종래, 이와 같은 각 프레임에서의 신호선의 전압 극성의 절환은, 도 14에 도시한 바와 같이, 프레임의 선두의 수직 블랭킹 기간 동안에서 데이터 인에이블 신호가 최초로 확인된 타이밍에서 행해지고 있었다.

그러나, 종래의 제어 회로에서는, 모든 주사선에 대응한 영상 데이터 신호가 공급되고, 다음의 프레임의 수직 블랭킹 기간에 돌입한 후에도, 이어서, 신호선의 전압 극성에 주사선의 4행마다의 주기성을 계속해서 부여한다. 이 때문에, 프레임의 선두에서 신호선의 전압 극성을 절환하면, 신호선의 전압 극성의 주기성이 무너 지게 되는 경우가 있다. 이하, 상세히 설명한다.

도 16은, 신호선의 전압 극성의 주기를 주사선의 1행째로부터 할당한 경우를 도시한 도면이다. 도 9에 도시한 신호선의 제1 그룹 X1∼X4의 전압 극성 및 선택 순서에서의 Y(n)을 주사선의 1행째 Y(1)에, Y(n+1)을 주사선의 2행째 Y(2)에, Y(n+2)를 주사선의 3행째 Y(3)에, Y(n+3)을 주사선의 4행째 Y(4)에 할당한 것이다.

도 16의 (a)∼(d)는, 모두 프레임의 선두에서 n-1 프레임으로부터 n 프레임에의 신호선의 전압 극성을 절환한 경우를 도시한 것이다. 모든 주사선에 대응한 영상 데이터 신호가 공급되어 다음의 프레임의 수직 블랭킹 기간에 돌입한 후에도, 신호선의 구동은 이어서 행해진다. 이 때문에, n 프레임의 최초의 Y(1)의 구동에 앞서서, n-1 프레임의 최후에서 구동되는 신호선의 전압 극성 및 선택 순서 Y(v)가 (a)∼(d) 각각의 경우에서 서로 다르게 된다.

도 16의 (d)의 경우에는, 항상 n-1 프레임의 최후의 Y(v)가, 신호선의 전압 극성의 주기 Y(1)∼Y(4) 중의 최종행 Y(4)에 상당하는 전압 극성으로 되어, 프레임 간에서 신호선의 전압 극성의 주기성이 유지되고 있다.

이에 대하여, 도 16의 (a)의 경우에는, n-1 프레임의 최후의 Y(v)가, 신호선의 전압 극성의 주기 Y(1)∼Y(4) 중의 1행째 Y(1)에 상당하는 전압 극성으로 되어 있다. 도 16의 (b)의 경우에는, n-1 프레임의 최후의 Y(v)가, 신호선의 전압 극성의 주기 Y(1)∼Y(4) 중의 2행째 Y(2)에 상당하는 전압 극성으로 되어 있다. 도 16의 (c)의 경우에는, n-1 프레임의 최후의 Y(v)가, 신호선의 전압 극성의 주기 Y(1)∼Y(4) 중의 3행째 Y(3)에 상당하는 전압 극성으로 되어 있다. 이와 같이 도 16의 (a)∼(c)에서는, 프레임 간에서 신호선의 전압 극성의 주기성이 무너지게 되기 때문에 기입 부족이 생겼던 경우에 주사선의 1행째에서 표시 문제점이 발생하게 된다.

이하에서는, 주사선의 1행째에서 발생하는 표시 문제점에 대하여 도 16의 (c)의 경우를 예로 들어 설명한다.

도 17은, 도 16의 (c)의 경우의 n번째와 n+1번째의 프레임에서의 신호선의 전압 극성 및 선택 순서를 화소마다 도시하고 있다. 여기에서는 신호선의 제1 그룹 X1∼X4 및 제2 그룹 X5∼X8을 나타내고 있다. 동 도면의 화소에서 발생하는 기입 조건에 대하여 도 18∼21에 도시하였다.

도 18은, 도 17에서 도시한 신호선의 전압 극성 및 선택 순서에서 신호선의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시하고 있다. 신호선의 극성 반전이 발생하는 화소 「-2」는 상대적으로 조건이 엄격하다. 화소 「-0」은 전혀 극성 반전이 없으므로 조건이 가장 좋다.

도 19는, 도 17에서 도시한 신호선의 선택 순서와 영상 신호의 극성에서 구동 IC 출력의 극성 반전이 발생하는 화소의 분포를 도시하고 있다. 구동 IC 출력의 극성 반전이 발생하는 화소 「-1」은 도 18의 화소 「-2」에 비하여 조건이 엄격하지 않다. 화소 「0」은 전혀 극성 반전이 없으므로 조건이 가장 좋다.

도 20은, 도 18의 신호선의 극성 반전과 도 19의 구동 IC 출력의 극성 반전을 합쳐서 도시하고 있다. 사선으로 나타낸 화소 「-3」은 가장 엄격하다.

도 21은, 도 20에서 도시한 신호선의 극성 반전과 구동 IC 출력의 극성 반전 을 합한 결과를 n번째와 n+1번째의 프레임에서 평균화한 결과를 나타내고 있다. 주사선의 제1행 Y(1)에 상당하는 화소 「-2.5」는 기입 조건이 비교적 엄격하다. 그 결과, 주사선의 제1행은, 그 밖의 행보다도 기입 부족이 발생하기 쉽기 때문에 밝게(얇게) 보인다. 특히 액정 표시 장치에서 화면 전체에 중간조를 표시한 경우에는, 1행째와 2행째 이후의 밝기의 차이가 현저해진다.

이와 같이 기입 부족이 생기는 조건에서, 프레임의 선두에서 신호선의 전압 극성을 절환하면, 신호선의 전압 극성의 주기성이 무너지게 되어, 주사선의 제1행째가 표시 불량으로서 시인되게 된다.

따라서, 전술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 제어 회로에 의해, 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, M행 중의 최종행에서의 전압 극성을 신호선에 부여하도록 제어한다. 도 5에 도시한 바와 같이, n번째의 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째 Y(1)에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 주사선 4행 Y(1)∼Y(4) 중의 최종행 Y(4)에서의 전압 극성을 신호선에 부여하도록 예비 구동을 행한다. 이에 의해, 주사선의 제1행째 Y(1)에서는 4행의 선두행에서의 전압 극성이 신호선에 공급되게 되므로, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우라도, 각 프레임에서의 모든 주사선에 대하여 4행의 주기성이 유지된다. 그 결과, 화소의 구동 조건을 도 13에 도시한 바와 같이 표시 화면 전체에 걸쳐서 균일하게 분산시킬 수 있다.

따라서, 평면 표시 장치에서 신호선의 극성 반전에 기인한 기입 부족에 의한 얼룩이 시인되기 어려워져 안정되게 양호한 표시를 얻을 수 있다.

본 발명의 평면 표시 장치 및 그 구동 방법에 따르면, 각 프레임에서 신호선의 전압 극성에 주사선의 M행마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동할 때에, 프레임의 선두에서 전압 극성의 주기를 절환한 경우라도, 안정되게 양호한 표시를 얻을 수 있다.

Claims

복수행의 주사선과 복수열의 신호선의 각 교차부에 화소가 배치된 화소 표시부와,

영상 신호선을 통하여 영상 신호를 공급하는 구동 회로와,

상기 구동 회로로부터의 영상 신호선 1개마다 신호선을 N(N은 2 이상의 정수)개씩 대응시켰을 때의 각 그룹마다, N개 중에서 선택된 신호선을 영상 신호선에 절환하여 접속하는 아날로그 스위치 회로와,

각 프레임에서 신호선의 전압 극성에 주사선의 M행(M은 짝수)마다의 주기성을 부여하면서 신호선을 구동함과 함께, 프레임의 선두에서 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 상기 M행 중의 최종행에서의 전압 극성을 신호선에 부여하는 제어를 행하는 제어 회로

를 구비하는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치.
복수행의 주사선과 복수열의 신호선의 각 교차부에 화소가 배치된 화소 표시부를 구비하고, 영상 신호를 복수의 영상 신호선에 공급하고, 이 영상 신호선에 N(N은 2 이상의 정수)개씩 대응시킨 상기 신호선을 선택적으로 아날로그 스위치에 의해 절환하여 접속하도록 한 다선택 구동 방식의 평면 표시 장치의 구동 방법으로서,

상기 신호선의 전압 극성에 주사선의 M(M은 짝수)행마다의 주기성을 부여하 여 구동함과 함께, 각 프레임의 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 상기 신호선을 예비 구동시키는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치의 구동 방법.
제2항에 있어서,

상기 예비 구동은, 상기 각 프레임의 주사선의 제1행째에 대한 신호선의 구동에 앞서서, 상기 M행의 주기성을 갖는 최종행의 전압 극성을 상기 신호선 전단에 기입하는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치의 구동 방법.