KR900004952B1 - 매트릭스형 표시장치 - Google Patents

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KR900004952B1 KR1019850007828A KR850007828A KR900004952B1 KR 900004952 B1 KR900004952 B1 KR 900004952B1 KR 1019850007828 A KR1019850007828 A KR 1019850007828A KR 850007828 A KR850007828 A KR 850007828A KR 900004952 B1 KR900004952 B1 KR 900004952B1
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고이찌 가사하라
아끼라 사이또오
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가부시끼가이샤 도시바
사바 쇼오이찌
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Abstract

내용 없음.

Description

매트릭스형 표시장치
제1도는 종래의 매트릭스형 표시장치의 한예를 나타내는 블록다이어그램.
제2도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 회로도.
제3도는 제2도를 설명하기 위한 파형도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 회로도.
제5도는 제4도를 설명하기 위한 파형도.
제6도는 매트릭스형 표시장치의 동작을 설명하기 위한 파형도.
제7도는 기존장치의 샘플 주파수 발생기의 한예를 나타낸 블록다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 액정표시패널 2 : 화상신호원
3 : 프레임 반전 증폭기 4 : 동기분리회로
5 : 콘트롤회로 6 : "Y"드라이버
7 : "X"드라이버 8 : 화소
81: TFT(박막트랜지스터) 10 : 전압제어발진기
11 : 카운터 12 : 위상비교기
13 : 저역필터 14 : 기존주파수입력단자
15 : 발진주파수출력단자 20 : 게이트 발진기
21 : 수평 카운터 23 : 인버터
본 발명은 T.V화상등의 표시를 행하는 매트릭스형 표시장치에 관하여 특히 입력 화상신호를 샘플링하여 직렬 및 병렬로 변환시킬때의 샘플 주파수 발생기의 구성에 관한 것이다.
최근 액정등을 사용한 매트릭스형 표시소자에 의한 T.V화상표시 장치에 관한 기술개발이 활발히 진행되고 있으며 일부 실용화 되기에 이르고 있다.
이와같은 종류의 매트릭스형 표시장치에서는 여러개의 신호선에 화상신호를 공급할 필요가 있고 점순차신호(dot sequential signal)로서 보내어져 오는 T.V신호등에 대해서는 샘플링에 의한 직병렬 변환을 행할 필요가 있다.
즉, 직병렬 변환이란 하나의 송전선에 시계열로 전송되는 데이터인 직렬 데이터를 여러개의 송전선에 동시에 전송하는 병렬데이터로 변환하는 것으로서 선순차주사로 구동되는 매트릭스형 표시장치에 이용된다.
예를들어, 이 표시장치의 대표적인 매트릭스형 액정표시 장치는 장방형표시 패널이 있으며, 그 수평방향(X축 방향 또는 주주사방향)과 수직방향(Y축 방향 또는 부주사방향)으로 신호선(X1)…(Xm)과 애드레스(address)선, (Y1)…(Yn)을 각각 설치하고 각선의 직교하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)를 매트릭스 형상으로 배치하고 있다.
화상을 표시할때에는 직렬 화상신호를 일시적으로 저장하고, 전신호선(X1)…(Xm)에 동시에 병렬로 공급하여 이것을 애드레스선(Y1)…(Yn)으로 선택표시 시킨다. 이 애드레스선의 일주사(一走査)로 한 개의 프레임 화상을 구상한다.
이 매트릭스 표시를 위하여 표시패널 주변에 화상신호원(source), 프레임 반전 증폭기, 동기분리회로, 콘트롤회로, "Y"드라이버, "X"드라이버가 설치된다. 이"X"드라이버는 샘플 펄스발생기와 샘플 호울더회로를 가지고 있다.
또한 액정표시패널의 화상(picture element)는 TFT, 신호축적용량, 액정셀(cell) 및 전(全)화소 공통의 대향전극으로 구성되어 있다.
제6도는 이와같은 표시장치의 동작을 설명하기 위한 파형도로서(a) 및 (b)는 각각 동기분리회로의 출력으로 얻어지는 수직동기신호와 수평동기신호이다. 또, (c)는 이들 동기신호를 기초로 만들어진 수직주사 개시신호이다.
또한, 수평동기신호(b)와 수직주사 개시신호(c)는 "Y"드라이버에 공급되어 액정 표시패널의 애드레스선 (Y1)…(Yn)이 순차 주사된다.
또 (d)는 화상신호원으로부터 프레임 반전 증폭기를 통하여 샘플 호울더회로로 공급되는 화상신호로서 한 수평주사 기간을 나타낸 것이다.
그리고 (e1) 및 (f)는 각각 콘트롤회로에서 수평동기신호(b)를 기초로 발생되는 샘플 주파수 신호와 수평 주사 개시신호이다.
또한, 도면에서 신호(d) 이하의 시간 축의 길이는 신호(d)의 길이에 맞추어서 나타내고 있다. 이들 샘플 주파수신호(e1)와 수평주사 개시신호(f)는 시프트레지스터로 구성되는 샘플 펄스발생기로 공급되어 여기에서 샘플 펄스(S1)…(Sm)는 발생시킨다. 이 샘플 펄스(S1)…(Sm)는 샘플 호울더회로로 공급되고, 상기 회로는 회상신호(d)를 수평주사 주기마다 순차 샘플 호울드하여 병렬 화상신호로 변환시킨다.
변환이 끝나게되면 콘트롤회로로부터 나오는 출력 유효펄스(g)에 의하여 샘플 호울드회로에서 액정표시펄스의 신호선(X1)…(Xm)에 병렬 화상 신호가 동시에 송출된다.
이때 애드레스선(Y1)…(Yn)중의 어느 하나가 "Y"드라이버(6)로부터 나오는 수직주사 펄스에 따라 선택상태로 되어 있어서, ON상태의 TFT를 통하여 신호선(X1)…(Xm)에서 신호 축적용량에 화상신호 전압이 기입되고, 프레임 주사 주기에 걸쳐서 유지된다. 이 유지된 화상신호 전압에 의하여 액정 셀이 여기되어 화상 표시가 되어진다. 그런데, 종래의 표시장치에 있어서는 샘플 주파수 발생기가 콘트롤 회로안에 설치되어 있다.
제7도는 PLL(Phase Locked Loop)가 샘플 주파수 발생기로 사용되는 주파수 신세 사이저(synthesizer)의 구성을 나타낸 도면이다.
이 샘플 주파수 발생기는 제7도에 나타낸 바와같이 전압 제어발진기(10), 카운터(11), 위상비교기(12), 저역필터(13), 기준 주파수 입력단자(14) 및 발진 주파수 출력단자(15)로 구성되어 있다.
이것은 카운터(11)의 계수비를 필요하는 하는 값 예를들어 "K"의 값으로 설정하여 기준 주파수 입력단자(14)에 제6도(b)에 나타낸 바와같은 수평동기신호를 공급하게 되면, 발진주파수 출력단자(15)에 제6도(e1)에 나타낸 바와같은 수평동기 주파수의 "K"배의 주파수를 얻을 수가 있다.
그런데, 전술한 매트릭스 형성표시 장치에 있어서는 샘플 주파수 발생기가 PLL로 구성되어있을 경우에는 발진출력 펄스의 주파수나 위상의 요동에 의한 샘플링 타이밍의 흐트러짐이 있어 깨끗한 화상표시를 하기가 곤란하게 된다.
또한, 예를들어 제6도의 출력 유효 펄스(g)가 고(high)레벨이 되는 기간등과 같이 샘플 펄스발생이 필요가 없는 기간이라도 샘플 주파수 발생기로부터 나오는 발진 펄스가 연속적으로 출력되므로 불필요한 전력이 소비된다.
본 발명은 선명한 화상을 표시하고, 또 전력 소모가 적은 매트릭스형 표시장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 샘플 주파수 발생기와 이 발생기로부터 발생되는 샘플주파수 신호를 근거로, 직렬 입력 화상신호를 샘플링하는 장치와, 이 샘플링된 신호를 호울드하여 직렬 및 병렬 변환하는 장치와, 직렬 및 병렬 변환된 신호를 이용하는 화상표시 장치를 구비한 매트릭스 형 표시장치에 있어서, 전술한 직렬 및 병렬 변환을 필요로 하지 않는 기간에는 전술한 샘플링 주파수 발생기의 동작을 정지시키는 장치를 구비한 매트릭스형 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일면에 의하면 샘플 주파수 발생기가 게이트 발진기와 수평 카운터를 포함하며, 전술한 게이트 발진기를 전술한 입력 화상신호에 포함되거나 또는 별도로 입력되는 수평동기신호에 관련된 타이밍에서 발진을 개시하고 이 발진에 의한 출력펄스를 전술한 수평카운터로 계수하여 수평방향의 화소수에 관련된 수만큼 펄스가 출력된 시점에서 발진을 정지하도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른면에 의하면 샘플 주파수 발생기는 수직 카운터를 포함하며, 전술한 게이트 발진기는 전술한 입력 화상신호에 포함되거나 또는 별도로 입력되는 수직동기신호와 전술한 수평동기신호에 관련된 타이밍에서 발진을 개시하고 이 시점에서 전술한 수평동기신호를 전술한 수직카운터로 계수하여 수직방향의 화소수에 관련된 계수값으로 되기까지 전술한 수평동기신호에 관련된 타이밍에서 개시된 발진의 동작과 정지를 반복하도록 구성되어 있다.
제1도는 종래의 매트릭스 표시 장치를 나타낸다. 상기 장치는 매트릭스형 표시 소자로서 박막 트랜지스터(TFT) 어레이(array)형 액정표시 패널을 사용하여 T.V화상등을 표시하는 것을 기본 구성으로 하고 있다.
도면에서 나타낸 바와같이 액정표시패널(1)안에서는 신호선(X1)…(Xm)과 애드레스선 (Y1)…(Ym)이 직교해 있고 주변에는 화상신호원(2), 프레임 반전증폭기(3), 동기분리회로(4), 콘트롤회로(5), "Y"드라이버(6) 및 "X"드라이버(7)가 설치되어 있다. 그리고 "X"드라이버(7)는 샘플 펄스발생기(71)와 샘플 호울더회로(72)로 되어 있다.
또한, 액정표시패널(1)안의 화소(8)는 TFT(81), 신호축적용량(82), 액정셀(83) 및 전화소 공통의 대향전극(84)으로 구성되어 있다. 즉, 화상신호원(2)으로부터의 출력신호는 프레임 반전 증폭기(3) 및 동기분리회로(4)로 인가된다.
이하, 각 신호의 파형은 제6도의 대응부호(a)-(g)의 파형에 일치한다.
동기분리회로(4)에서 전술한 신호가 수직동기신호(a)와 수평동기신호(b)로 분리되어서 콘트롤회로(5)에 공급된다.
한편, 프레임 반전 증폭기(3)에서는 콘트롤 회로로부터 나오는 신호에 동기하여 매프레임 마다(+)(-)역전되는 화상신호(d)가 발생하고, 그리고 그 신호는 샘플 호울드 회로(72)에 공급된다. 콘트롤 회로(5)는 수직동기신호(a)와 수평동기신호(b)를 받아서 "Y"드라이버(6)로 수평동기신호(b)와 전술한 동기신호(a)(b)에서 만들어진 수직주사개시 신호(c)를 공급한다.
또한, 콘트롤 회로(5)는 수평동기신호(b)를 기초로 샘플 주파수신호(e2)와 수평주사 개시신호(f)를 발생시켜 샘플 펄스발생기(71)에 이것들을 입력시킨다.
또한, 콘트롤 회로(5)에서 나온 출력 유효펄스(g)를 샘플 호울드회로(72)에 입력시킨다.
샘플 펄스발생기(71)는 신호(e1)(f)를 받아서 샘플 펄스(S1)…(Sm)을 발생한다.
이 샘플펄스(S1)…(Sm)는 샘플 호울드회로(72)에 공급되고, 샘플 호울드회로(72)는 화상신호(d)를 매수평주사 주기마다 순차 샘플 호울드하여 병력화상신호로 변환시킨다. 변환이 끝나게 되면, 콘트롤회로(5)로부터 나오는 출력 유효펄스(g)에 의하여 샘플 호울드회로(72)에서 액정표시패널(1)의 신호선(X1)…(Xm)에 병렬 화상 신호가 동시에 보내진다. 이때 애드레스선(Y1)…(Yn)중의 어느 하나가 "Y"드라이버(6)로부터의 수직주사 펄스에 의하여 선택상태로 되어 있어 ON상태의 TFT(81)를 통하여 신호선(X1)…(Xm)에서 신호 축적용량(82)으로 영상신호 전압이 기입되고 프레임 주사 주기에 걸쳐서 유지된다.
이 유지된 화상신호 전압으로 액정 셀(83)이 여기 되어 화상표시가 되어 진다. 그런데, 본 실시예는 전술한 샘플 주파수 발생기에 특징이 있다.
제2도에 의하여 이 샘플 주파수 발생기에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
즉, 발생기는 게이트 발진기(20), 수평카운터(21), 인버터(22), "D"형 플립플롭(23), 단안정 멀티바이브레이터(mono-stable multivibrator)(24) 및 수평동기신호 입력단자(25)로 구성되어 있다.
그리고, 게이트발진기(22)는 2입력 NAND게이트(201), 인버터(202), 버퍼(203), 제어 입력단자(204), 발진회로 구성용의 입력단자(205)와 출력단자(206)(207) 발진주파수 결정용의 저항(208)과 캐패시터(209) 및 샘플 주파수 출력단자(2010)로 구성되어 있다.
제3도는 제2도에 나타낸 실시예의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
우선, 입력 회상신호에 포함되거나 또는 별도로 입력되는 수평동기 신호인 수평동기 펄스(b)를 수평동기 신호입력단자(25)에 공급하게되면 단안정 멀티바이브레이터(24)의 출력(Q)에서는 저항(241)과 캐패시터(242)에 의하여 폭이 결정된 펄스(h1)가 얻어진다. 그리고 수평동기신호에 관련된 타이밍, 예를들면 펄스(h1)의 라이징 에지(rising edge)시에 플립플롭(23)의 출력(Q)은 파형(h2)에 나타낸 바와 같이 저 레벨에서 고 레벨로 변하고, 논리게이트를 사용한 게이트 발진기(20)는 발진을 개시하는 동시에, 수평카운터(21)의 리셋트는 해제되게 된다.
또한, 게이트 발진기(20)의 출력단자(2010)에서 얻어지는 발진출력펄스(j)는 수평카운터(21)로 입력되어 계수된다.
또한, 수평카운터(21)는 입력 수평방향의 화소수에 관련된 수 예를들면 표시 패널의 수평방향의 화소수 혹은 이보다 조금 많은 수만큼, 발진펄스(j)가 출력되었을때에 출련단자(Qm)로부터 나오는 출력이 저레벨에서 고레벨로 변화하도록 되어 있다.
그리고, 출련단자(Qm)로부터 나오는 출력이 고레벨로 되면 플립플롭(23)이 리셋트되어서 출력단자(Q)로부터 나오는 출력이 저레벨로 된다.
이렇게하여 게이트 발진기(20)의 펄스 발진은 정지되는 동시에 수평카운터(21)도 리셋트되어 출련단자(Qm)으로부터 나오는 출력은 저레벨로 되돌아간다.
따라서 출련단자(Qm)로부터 나오는 출력은 파형(k)과 같이 변화한다.
그리고 수평돌기 펄스(b)가 입력단자(25)로 다시 돌아오게되면, 전술한 일련의 동작이 반복될 수가 있다.
본 실시예에서는 샘플 주파수 신호에 관하여, 게이트 발진기(20)의 발진주파수를 저항(208)과 캐패시터(20)를 사용하여 선정할 수가 있고 단안정 멀티바이브레이터(24)의 저항(241)과 캐패시터(242)로 발진 개시 시점을 제어할 수 있다.
또한 제3도에 나타낸 바와같이 수평주사개시 펄스(l)을 형성하여 이것을 펄스(j)와 함께 제1도의 샘플 펄스발생기(71)로 공급하게되면, 제3도의 (g1)…(gm)에 나타낸 바와같은 입력화상신호의 샘플 펄스를 얻을 수가 있다.
본 실시예에 의하면 샘플 주파수신호의 발생부가 자주발진(自走發振)이므로 주파수나 위상의 요동은 없다.
또한 샘플 주파수 발생기를 게이트 발진기로 구성하고 있으므로 발진의 개시 및 정지의 제어가 가능하고, 화상신호의 수평주사기간중의 표시를 하는 기간에만 샘플 주파수 신호를 발생할 수 있으므로 회로의 스위칭 동작을 작게할 수 있어서 전력의 절약을 도모할 수 있다.
제4도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서 앞의 제1도 및 제2도에 나타낸 것과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙였다.
이 실시예는 제2도에 나타낸 실시예에 비하여 또한 수직동기신호 입력단자(30), 단안정 멀티바이브레이터(31), "D"형 플립플롭(32),(33), 수직카운터(34) 및 2입력 OR게이트(32)를 구비하고 있다.
제5도는 제4도에 나타낸 실시예의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
우선 입력 화상신호에 포함되거나 또는 별도로 입력되는 수직동기신호인 수직동기 펄스(a)를 수직동기신호 입력단자(30)로 공급하게되면 단안정 멀티바이브레이터(31)의 출력(
Figure kpo00001
)에서는 저항(31)과 캐패시터(312)에 의하여 폭이 결정된 펄스(m)가 얻어지게 된다.
이 펄스(m)는 플립플롭(32)에 입력되어서 수평주사주기를 가진 단안정 멀티바이브레이터(24)의 출력펄스(n)로 클럭(clock)신호를 주게되어서 플립플롭(32)의 출력(Q)에서는 펄스(p)가 얻어지게 된다.
그리고 이 펄스(p)의 라이징에지시에 플립플롭(33)의 출력(
Figure kpo00002
)이 파형(q)에 나타낸 바와같이 고레벨에서 저레벨로 변하여 플립플롭(23)의 리셋트를 해제하는 동시에 수평카운터(21)의 출력(Qm)에서 플립플롭(23)의 리셋트 단자(R)로의 회로를 개방시킨다.
이렇게하여 제2도에 나타낸 실시예와 동일한 부분의 동작이 개시된다. 또 이것과 동시에 수직 카운터(34)의 리셋트가 해제되어 입력되어 있는 펄스(n)를 수직카운터(34)로 계수한다. 그리고 이 펄스(C)가 수직방향의 화소수에 관련된 수, 예를들면 표시패널의 수직방향의 화소수 또는, 이보다 조금 많은 수 만큼 출력된 시점에서 수직카운터(34)의 출력단자(Qn)로부터 나오는 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 변화하도록 되어 있다.
그리고 출력단자(Qn)로부터 나오는 출력이 높은 레벨로 되면, 플립플롭(23)이 리셋트되어서 출력단자(
Figure kpo00003
)로부터 나오는 출력이 높은 레벨로 된다.
또한 2입력 OR게이트(35)를 통하여 플립플롭(23)이 리셋트되는 동시에 수직카운터(34)도 리셋트되어 출력단자(Qn)로부터 나오는 출력은 낮은 레벨로 되돌아간다. 따라서 출력단자(Qn)로부터 나오는 출력은 파형(r), 플립플롭(23)의 출력단자(Q)로부터 나오는 출력은 파형(s)과 같이 변화한다.
이렇게하여 펄스(n)를 수직카운터(34)로 계수하여 소정된 수만큼 출력된 시점에서 제2도에 나타낸 실시예와 동일부분의 동작이 정지된다. 그리고 재차 수직동기펄스(a)를 입력단자(30)로 공급하게 되면 전술한 일련의 동작이 반복될 수가 있다.
본 실시예는 앞의 실시예와 동일한 효과가 있을 뿐만 아니라, 플립플롭(33)의 출력단자(
Figure kpo00004
)로부터 나오는 출력의 고저에 따라서 앞의 실시예에 상당하는 부분을 동작시키거나 정지시키거나 하고 있다.
즉, 플립플롭(33)의 출력단자(
Figure kpo00005
)가 높은 레벨에 있는 동안 게이트 발진기(20) 및 수평카운터(21)가 발진 및 계수를 하지 않으므로 가일층 전력을 절약할 수 있다.
또한 두 개의 실시예에 게이트 발진기(20)에서는 저항(208)과 캐패시터(209)를 사용하여 발진회로를 구성하고 있지만 이것으로 한정되는 것은 아니며, 예를들면 인덕터와 캐패시터를 사용하여 구성해도 좋다.
또한 샘플 주파수 또는 도트클럭이 외부에서 화상신호와 함께 입력되는 경우에는 게이트 발진기(20)의 저항(208)과 캐패시터(209)를 제거하여 입력단자(205)를 샘플 주파수 입력단자로서 사용할 수가 있다.
이상 설명한 바와같이 본 발명의 매트릭스형 표시장치는 샘플주파수 발생기에 논리게이트에 의한 게이트 발진기를 사용하고 있으므로 주파수나 위상의 요동이 적은 샘플 주파수 신호를 발생할 수가 있고 선명한 화상을 얻을 수 있다.
또한, 샘플 주파수 신호의 발생을 필요로 하지 않을때에는 동작이 정지하므로 충분히 소비전력을 절감시킬 수 있다. 발생기가 CMOS회로 구조인 경우 특히 절감되는 효과가 크다.

Claims (4)

  1. 샘플 주파수 발생기와, 이 발생기로부터 발생되는 샘플주파수 신호를 기초로 직렬 입력 화상신호를 샘플링하는 장치와, 이 샘플링된 신호를 호울드하여 직병렬변환하는 장치와, 직병렬 변환된 신호에 의한 화상표시 장치는 구비한 매트릭스형 표시장치에 있어서, 전술한 직병렬 변환을 필요로 하지 않는 기간에서는 전술한 샘플 주파수 발생기의 동작을 정지시키는 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 매트릭스형 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 전술한 샘플 주파수 발생기가 논리게이트를 사용한 자주발진을 행하는 게이트 발진기를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 매트릭스형 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 전술한 샘플 주파수 발생기는 수평카운터를 포함하고, 전술한 게이트 발진기는 전술한 입력 화상신호에 포함되거나 별도로 입력되는 수평동기 신호에 관련된 타이밍으로 발진을 개시하여, 이 발진에 의한 출력펄스를 전술한 수평카운터로 계수하여 수평방향의 화소수에 관련된 수만큼 펄스가 출력된 시점에서 발진을 정지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 매트릭스형 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 전술한 샘플 주파수 발생기는 수직카운터를 포함하고, 전술한 게이트 발진기는 전술한 입력 화상신호에 포함되거나 별도로 입력되는 수직동기신호와 전술한 수평동기신호에 관련된 타이밍으로 발진을 개시하고 이 시점에서 전술한 수평동기 신호를 전술한 수직카운터로 계수하여 수직방향의 화소수에 관련된 계수값으로 되기까지 전술한 수평동기신호에 관련된 타이밍으로 개시되는 발진의 작동과 정지를 반복하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 매트릭스형 표시장치.
KR1019850007828A 1984-11-05 1985-10-23 매트릭스형 표시장치 KR900004952B1 (ko)

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