KR960014495B1

KR960014495B1 - 액티브매트릭스형 표시장치용 구동회로 및 구동방법

Info

Publication number: KR960014495B1
Application number: KR1019930016636A
Authority: KR
Inventors: 고지 구마다; 히데끼 야꾸시가와; 다까시 오니시
Original assignee: 샤프 가부시끼가이샤; 쯔지 하루오
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1993-08-23
Publication date: 1996-10-16
Also published as: EP0585112B1; JPH0675203A; EP0585112A1; KR940004521A; DE69321681T2; DE69321681D1

Abstract

내용없음.

Description

액티브매트릭스형 표시장치용 구동회로 및 구동방법

제1도는 본 발명의 표시장치용 구동회로와 TFT 액정표시장치를 나타낸 블록도.

제2도는 제1도의 TFT 액정표시장치의 액티브매트릭스 기판의 구조를 보여주는 부분 평면도.

제3도는 제2도의 액티브매트릭스 기판상의 박막트펀지스터를 수정한 상태를 보여주는 평면도.

제4도는 본 발명의 표시장치용 구동회로와 표시패널을 보여주는 개략도.

제5도는 수직귀선 소거기간 동안 및 이 기간 전후에 본 발명에 이용되는 액정을 구동하기 위한 비디오신호의 파형도.

제6도는 제5도의 비디오신호의 수직귀선 소거기간에 삽입되는 큰 진폭의 표시 수정신호도.

제7도는 아날로그 스위치를 스위치하기 위해 수직귀선 소거기간을 표시하는 수직귀선 소거기간 판별신호도.

제8도는 소스구동기에 공급되고, 제5도의 비디오신호의 수직귀선 소거기간을 변조하여 얻어지는 액정구동용 비디오신호도.

제9도는 액정에 인가될 전압의 유효치와 액정의 광투과율 사이의 관계를 보여주는 그래프.

제10도는 주사선과 신호선에 인가될 신호와 화소전극의 전압 사이의 관계를 보여주는 도면.

제11도는 표시장치 및 TFT 액정표시장치용의 종래의 구동회로의 블럭도.

제12도는 제11도의 TFT 액정표시장치에 제공된 액티브매트릭스 기판의 일반적 구조를 보여주는 부분 평면도.

제13도는 수직귀선 소거기간 동안과 이 기간 전후의 NTSC식 비디오신호의 파형도.

제14도는 액정을 구동하기 위한 비디오신호의 파형도.

제15도는 화소결함에 관련된 박막트랜지스터를 수정한 상태를 보여주는 평면도.

제16도는 이상적인 TFT 액정구동장치의 정상화소와 수정화소의 전압-광투과율 곡선을 나타낸 그래프.

제17도는 공통천이외 저항값이 평상시보다 증가된 경우의 전압-광투과율 곡선을 나타낸 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 주사선 2 : 신호선

3 : 화소전극 4 : TFT

5 : 드레인전극 6,7,8 : 레이저광 조사부

10 : 액정표시장치 11 : 소스구동회로

13 : 게이트구동회로 15 : 신호선택회로

16 : 신호발생회로 17 : 신호제어회로

23 : 구동제어신호

본 발명은 표시장치용 구동회로와 스위칭소자를 통해 화소전극에 신호를 인가함으로써 표시장치를 구동하는 방법에 관한 것으로, 특히 화소전극이 매트릭스 형태로 배열되어, 고밀도 표시를 행하는 액티브매트릭스형 표시장치용 구동회로와 표시장치의 구동방법에 관한 것이다.

통상적으로, 액정표시장치, EL 표시장치 및 플라즈마 표시장치에서는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극들을 선택적으로 구동하여 스크린에 표시 패턴을 형성한다. 화소전극이 선택되면, 선택된 화소전극과 대향전극 사이에 전압이 인가되어, 이들 전극들 사이에 마련된 액정 등의 표시매체가 가시적으로 변조된다. 이런 가시적 변조는 표시패턴으로서 관측된다. 화소전극을 구동하는 방법으로는 액티브매트릭스 구동방법이 알려져 있다. 이 방법에서는, 독립 화소전극들이 매트릭스 형태로 배열되고 스위칭소자들이 각각의 화소전극에 접속되어, 각 화소전극을 구동한다. 화소전극을 선택적으로 구동하는 스위칭소자의 예로는 일반적으로 박막트랜지스터(TFT), 금속-절연체-금속(MfM) 소자, 금속-산화물 반도체(MOS) 트랜지스터 소자, 및 다이오드 가변저항기(배리스터)가 있다. 액티브매트릭스 구동법은 액정 TV, 워드프로세서, 컴퓨터의 단말표시장치 등에 실용적인데, 이는 하이 콘트라스트로 표시할 수 있기 때문이다.

제11도는 스위칭소자로서 TFT 소자를 사용하는 통상의 액티브매트릭스형 액정표시장치(100)와 여기에 제공된 구동회로(110)를 도시한 것이다. 이런 형태의 구동회로는 예컨대 미국특허 5,111,195(후꾸오까 일행)에 개시되어 있다 액정표시장치(100)에서, 액티브매트릭스 기판과 대행기관을 서로 마주보도록 배열하고, 이들 기판 사이에 표시매체로서 액정을 봉입한다. 제12도는 액티브매트릭스 기판의 평면도이다. 이 기판에서, 게이트버스라인(101)과 소스버스라인(102)을 서로 교차하도록 배열한다. 각각의 게이트버스라인(101)과 소스버스라인(102)으로 형성된 사각형 영역에 화소전극(103)이 배치된다. 스위칭소자로서의 TFT(104)는 각 화소전극(103)에 접속된다. TFT(104)는 게이트버스라인(101)에서 분리된 게이트전극(101a)에 형성된다.

제11도에 도시된 바와같이, 구동회로(110)는 6개의 구동회로 즉, 게이트구동회로(111,112), 소스구동회로(113,114) 및 소스구동회로(115,116)로 구성된다. 게이트 구동회로(111,112)는 게이트버스라인(101)의 각 단부에 접속되고, 소스구동회로(113,114)는 소스버스라인(102)의 각 상단부에 접속되며, 소스구동회로(115, 116)는 소스버스라인(102)의 각 하단부에 접속된다.

게이트 구동전원으로부터 게이트 구동회로(111, 112)에 전압(120)이 인가되고, 게이트 구동제어신호(121)가 게이트 구동회로에 공급된다. 게이트구동회로(111,112)는 게이트 구동제어신호(121)에 기초하여 게이트버스라인(101)으로 게이트신호를 출력한다. 소스 구동전원으로부터 소스구동치로(113, 114, 115, 116)로 전압(122)이 인가된다 소스 구동제어신호(123)와 액정구동 영상신호(비디오신호)(124)는 소스구동회로(113, 114, 115, 116) 각각에 공급된다. 소스구동회로(113, 114, 115, 116)는 소스 구동제어신호(123)를 기초로 하여 소스버스라인(102)으로 비디오신호(124)를 출력한다. 대향기판의 대향전극에는 공통전극구동신호(‥VCOM)(125) 가 인가된다.

전술한 기판을 갖는 표시장치를 이용해 고밀도 표시를 수행할 경우에는, 대단히 많은 수의 화소전극들(103)과 TFT(104)를 배열해야 할 필요가 있다. 그러나, 어떤 경우에는, 기판에 형성된 TFT(104)가 오동작한다. 이런 결함소자에 접속된 화소전극에는 표시에 악영향을 미치는 점결함이 생긴다. 이런 점결합이 있으면 표시장치의 화질이 현저하게 악화되어, 수율이 크게 저하된다.

원칙적으로 점결함은 다음과 같은 2가지 원인때문에 생긴다.

주사신호로 화소전극을 선택하는 동안 충분허 대전되지 않은 화소전극에 의한 결함(이하, ON 결함이라 한다)이 생긴다. ON 결함은 TFT 결함때문에 생긴다.

주사신호로서 화소전극을 선택하지 않는 동안 대전된 화소전극에서 누설되는 전하때문에 다른 결함(이하, OFF 결함이라 한다)이 생긴다. OFF 결함은 TFT를 통한 전기적 누설에 의해 또는 화소전극들과 버스라인들 사이의 전기적 누설에 의해 생긴다.

어떤 결함이 생기더라도, 화소전극과 대향전극 사이에 필요한 전압이 인가되지 않아, 점결함으로 된다.

점결합은 노멀리 화이트모드에서 밝은 점으로 나타나고, 이때는 화소전극들과 대향전극 사이에 인가되는 전압이 0V일때 광투과율이 최대로 된다. 한편, 노멀리 블랙모드에서는 점결함이 어두운 점으로 나타나고, 여기서는 화소전극들과 대향전극들 사이에 인가되는 전입이 0V일때 광투과율이 최소로 된다.

일본국 공고특허공보 제 4-19618호에는 스위칭소자의 결함때문에 생기는 화소전극을 수정하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면 화소결함은 표시장치를조립항 상태에서 레이저광을 이용하여 은폐된다. 더구체적으로는, ON 결함이나 OFF 결함에 의해 생긴 화소결함을 검출했을때, 화소결함에 관련된 스위칭소자를 레이저광의 조사에 의해 주사선에서 절단하고, 스위칭소자에 대한 신호선측의 전극을 스위칭소자에 대한 화소전극측의 전극과 전기적으로 접속하여, 결함있는 화소전극을 직접신호선에 접속한다.

제15도는 TFT를 스위칭소자로 사용한 경우를 보여준다. 화소결함이 화소전극(103)에서 발생한 경우에는, 화소전극(103)에 접속된 게이트버스라인(101)의 분기선에 배치된 레이저광 조사부(106)에 레이저광을 조사하여, 게이트전극(101a)을 게이트버스라인(101)에서 전달한다. 이런 절단때문에, TFT(104)가 게이트버스라인(101)에서 고립된다. 또, 드레인전극(105)과 게이트전극(101a)이 중첩되는 영역에 제공된 레이저광 조사부(108)에 레이저광을 조사하여, 드레인전극(105)을 게이트전극(101a)에 전기적으로 접속한다. 같은식으로, 소스버스라인(102)의 소스전극(102a)과 게이트전극(101a)이 중첩되는 영역에 배치된 레이저광조사부(107)에 레이저광을 조사하여, 소스전극(102a)을 게이트전극(101a)에 전기적으로 접속한다. 이렇게 하여, 소스전극(102a)을 드레인전극(105)에 전기적으로 접속하여, 소스전극(102a)을 고립 게이트전극(101a)을 퉁해 화소전극(103)에 접속한다. 따라서, TFT(104)은 게이트버스라인(101)에서 전송된 어떤 게이트신호에도 무관하게 항상 ON상태에 있게 되므로, 소스버스라인(102)에서 전송된 비디오신호가 직접 화소전극(103)으로 공급된다. 이하, 이렇게 신호선에 접속된 화소전극을 수정된 화소전극이라 한다.

수정된 화소전극에 인가되는 전압에 대해 제10도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제10도에서, Gn은 n번째 주사선의 신호전압(수직축)과 시간(수평축) 사이의 관계이고, Sm은 m번째 신호선의 신호전압(수직축)과 시간(수평축) 사이의 관계를 나타낸다. Pn.m은 n번째 주사선 m번째 신호선에 접속된 정상적인 화소전극에 인가될 전압(수직축)과 시간(수평축) 사이의 관계를 나타낸 것이다. P'n.m은 n번째 주사선 및 m번째 신호선에 접속된 수정된 화소전극에 인가될 전압(수직축)과 시간(수평축) 사이의 관계를 나타낸 것이다.

Gn 및 Gn+1에 나타낸 바와같이, 스위칭소자를 차례대로 선택하기 위한 선택신호전압(Vgh)이 선택시간(Ton) 동안에 주사선에 인가된다. 비디오신호전압(V0)은 선택시간(Ton) 동안에 신호선에 인가된다. Pn.m에 나타난 바와같이, 정상적인 화소전극의 경우에는, 비디오신호전압(Vo)리 비선택시간(Toff)동안 유지된다.

그 다음 선택 신호전압(Vgh)을 주사선에 인가하면, 비디오신호전압(-Vo)이 신호선에 인가된다.

한편, P'n.m에 나타난 바와같이, 신호선에서 나온 영상신호가 항상 수정된 화소전극으로 공급되므로, 수정된 화소전극이 정상적으로 기능할 수 없다. 그러나, 수정된 화소전극에 의해 동작되는 화소(이하. 수정된 화소라 한다)가 1주기 동안 신호선에 인가된 비디오신호전압의 유효치에 대응하는 표시를 수행한다. 따라서, 이들 화소는 완전하게 밝거나 더운 점이 되지 않고 신호선을 따라 배열되는 화소들의 평균 밝기로 표시를 실행한다. 이렇게 수정된 화소들은 거의 식별불가능한 화소결함으로 된다.

레이저광의 조사에 의해 접속되는 부분의 전기저학은 수정된 화소전극에서 선택된 상태에 있는 스위칭소자의 전기저항(이하, ON 저항이라 한다)보다 작아야 할 필요가 있다. 그 이유는 다음과 같다.

스위칭소자를 선택하는 동안 화소전극을 대전하기에 충분한 전류가 흐르도록 스위칭소자의 ON 저항값을 설정한다. 따라서, 레이저광의 조사에 의해 접속되는 부분의 조항이 ON저항보다 크면, 스위칭소자를 선택하는 각각의 시간에서 변하는 신호전압은 수정된 화소전극에서 충분히 기록되지 않으며, 수정된 화소전극에 인가될 전압의 유효치가 작아진다. 이 상태에서는, 수정된 화소전극에 의해 동작되는 화소의 밝기는 다른 정상화소의 밝기와 크게 차이가 나므로. 수정된 화소전극에 의해 동작되는 화소가 화소결함으로서 시각적으로 인식된다.

전술한 바와같이, 수정된 화소전극의 전기저항이 정상적인 화소전극의 ON저항보다 작을 경우, 소스버스라인상의 신호 파형을 갖는 전압이 낮은 저항값으로 직접수정된 화소로 인가된다. 따라서, 수정된 화소에 인가될 전압의 유효치는 TFT의 ON저항에 의해 영향을 받는 정상적인 화소들에 인가될 전압보다 커진다.

그 결과, 제16도에 도시된 바와같이, 노멀리 화이트모드의 경우에는, 수정된 화소의 광투과율이 정상 화소보다 작아진다. 더 구체적으로는, 수정된 화소가 어두워지기 때문에, 밝은 점이 은폐될 수 있다.

전술한 종래의 화소결함 수정법에 의하면, 이상적인 TFT 역정표시장치에는 만족할만한 수정을 할 수 있다. 그러나, 어떤 경우에는 TFT나 배선 등의 성질 및 상수의 변화 때문에, 수정된 화소의 광투과율이 정상적이 화소보다 충분히 낮아지지 않는다. 예컨대, 이런 현상은 다음과 같은 이유로 생긴다.

레이저광의 조사에 의해 접속되는 부분의 저항은 ON 저항보다 크고 ; 대향전극에 배치된 배선에 액티브매트릭스 기판상에 배치된 배선을 접속하기 위해 기판들 사이에 공통의 천기아 발생할 경우에는 상기 접속부분의 저항이 수 kΩ까지 증가한다(일반적으로는 이 저항값이 수십 Ω의 범위에 있다).

이런 경우, 수정된 화소전극에 인가될 전압의 유효치가 작아져, 수정된 화소는 제17도에 도시된 바와같이 정상적인 화소보다 밝아진다. 따라서, 수정된 화소는 어두운 점이 아닌 밝은점으로서 표시면에 남게된다.

본 발명의 구동회로는, 비디오신호를 신호선에 보내주는 소스구동회로와, 이 소스구동회로를 제어하는 신호제어회로를 포함하고 ; 신호제어회로는, 타이밍신호를 기초로 하여, 비디오신호보다 큰 전압진폭을 갖는 표시수정신호와, 비디오신호와 표시수정신호의 합성신호를 생성하며, 소스구동회로가 합성신호를 신호선으로 보내도록 소스구동회로를 제어한다.

본 발명의 구동회로는, 비디오신호를 방송하는 신호선 ; 이 신호선으로부터 비디오신호의 신호레벨에 대응하는 캐리어들을 받아들이는 복수의 화소전극들 ; 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 주사선에서 보내어진 주사신호를 기초로하여, 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통 또는 비도통시키는 제1접속소자 ; 및 호선과 화소전극 사이에 배치되고, 주사신호와 무관하게 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통시키는 제2접속소자를 포함하는 액티브매트릭스형 표시장치를 구동하는데 이용된다.

본 발명의 일 실시예에, 액티브매트릭스 표시장치는 노멀리 화이트모드로 구동된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 신호제어회로는, 비디오신호의 수직귀선 소거기간을 표시하는 판별신호를 기초로 하여, 수직귀선 소거기간 동안에는 표시수정신호를, 그, 이외의 기간동안에는 비디오신호를 합성신호로 생성한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 신호제어회로는, 표시수정신호와 판별신호를 발생시키는 신호발생회로 및 판별신호를 기초로 하여, 비디오신호와 표시수정신호를 스위칭하는 신호선택회로를 포함한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 신호선택회로는 아날로그 스위칭소자이다.

본 발명의 다른 실시예서, 신호선택회로는 소스구동회로의 내부에 배치된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 제1접속소자는 박막트랜지스터이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제2접속소자는 레이저광의 소사에 의해 주사선에서 절단되는 고립 박막트랜지스터이고, 레이저광의 조사에 의한 고립 박막트랜지스터를 통해 신호선측의 전극이 화소전극측의 전극에 전기적으로 접속된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 비디오신호는 NTSC식 비디오신호이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 표시수정신호는 구형파형 전압신호이다.

본 발명의 방법은, 타이밍신호를 기초로 하여, 소스구동회로를 제어하는 단계 ; 및 비디오신호보다 큰 전압진폭을 갖는 표시수정신호나 비디오신호를 보내는 단계를 포함한다.

본 발명의 방법은, 비디오신호를 반송하는 신호선 ; 주사신호를 반송하는 주사선 ; 비디오신호를 신호선으로 보내주는 소스구동회로 ; 이 신호선으로부터 비디오신호의 신호레벨에 대응하는 캐리어들을 받아들이는 복수의 화소전극들 ; 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 주사선에서 보내어진 주사신호를 기초로 하여, 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통 또는 비도통시키는 제1접속소자 ; 및 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 주사신호와 무관하게 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통 또는 비도통시키는 제2접속소자를 포함하는 액티브매트릭스형 표시장치를 구동하는데 이용된다.

본 발명의 일 실시예에서, 액티브매트릭스형 표시장치는 노멀리 화이트모드로 구동된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 소스구동회로를 제어하는 단계는, 타이밍신호를 기초로 하여 비디오신호의 수직귀선 소거기간을 표시하는 단계 ; 및 수직귀선 소거기간 동안에는 신호선으로 표시수정신호를 보내주고, 그 이외의 기간 동안에는 신호선으로 비디오신호를 보내주는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 제1접속소자는 박막트랜지스터이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제2접속소자는 레이저광의 조사에 의해 주사선에서 절단되는 고립 박막트랜지스터이고, 레이저광의 조사에 의한 고립 박막트랜지스터를 통해 신호선측의 전극이 화소전극측의 전극에 전기적으로 접속된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 비디오신호는 NTSC식 비디오신호이다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 표시수정신호는 구형파형 전압신호이다.

따라서, 이상과 같은 본 발명은 표시장치용 구동회로를 제공하고, 이 구동회로는 수정화소의 전기저항이 크더라도 표시장치의 화질을 향상시키고 수정화소이 광투과율을 낮출 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

화소전극에 인가될 비디오신호의 예로는, 제13도에 도시된 기존위 NTSC식 비디오신호와, 제14도에 도시된 TFT 액정을 구동하기 위한 통상의 비디오신호가 있다. 제13, 14도에 도시된 비디오신호들의 수직귀선 소거기간(T) 동안의 신호들은 일반적으로 블랙레벨의 전압과 같은 전압레벨을 갖는다. 일반적으로, 수직귀선 소거기간(T)동안의 신호는 화상표시에 사용되지 않으므로, 이 신호의 전압레벨은 언급하지 않는다.

본 발명에 따르면, 타이밍신호를 기초로 하여 소스구동회로를 제어하고, 비디오 신호나 표시수정신호를 소스구동회로로부터 신호선으로 공급하다. 비디오신호보다 큰 전압진폭을 갖도록 표시수정신호를 설정하여, 화소전극에 인가될 전압의 유효치를 크게할 수 있다. 표시장치가 노멀리 화이트모드로 구동될 경우, 화소전극에 인가될 전압의 유효치가 증가하면, 화소의 광투과율이 저하된다.

타이밍신호는 수직귀선 소거기간을 나타내는 신호일 수 있다. 비디오신호는 일반적으로 소스구동신호로부터 신호선으로 공급된다. 그러나. 본 발명에 따르면, 수직귀선 소거기간은 타이밍신호에 의해 표시되고, 소스구동회로는 수직귀선 소거기간에 따라 제어되므로, 수직귀선 소거기간 동안에 비디오신호 대신에 표시수정신호가 신호선으로 공급된다. 수직귀선 소거기간 이외의 시간 동안에는 신호선으로 비디오신호가 공급된다.

전술한 동작은 신호제어수단, 즉 신호제어회로에 의해 실행된다. 타이밍신호를 기초로 하여, 비디오신호와 표시수정신호의 합성신호가 신호제어회로에서 발생되고, 이 합성신호는 소스구동회로에 의해 신호선으로 공급된다.

신호발생회로가 신호제어회로에 제공될 경우, 타이밍신호와 표시수정신호는 신호발생회로에 의해 발생될 수 있다. 또, 신호선택회로가 제공될 경우에는, 타이밍신호를 기초로 하여 비디오신호나 표시수정신호를 선택하여 전술한 합성신호를 발생시킬 수 있다.

제1접속소자로서는, 박막트랜지스터(TFT)나 MOS 트랜지스터소자 등의 스위칭소자를 사용할 수 있다.

일반적인 액티브매트릭스형 표시장치의 구동법과 마찬가지로, 주사선은 수직귀선 소거기간 동안에는 선택되지 않는다. 따라서, 스위칭소자가 OFF상태에 있지 않으므로 화소전극은은 표시수정신호의 영향을 받지 않는다.

제2접속소자는 항상 신호선과 화소전극을 전기적 도통상태로 만든다. 구체적으로 말하면, 제2접속소자는 주사선으로부터 절단되고 화소전극을 신호선에 직접 접속하는 스위칭소자일 수 있다 이하, 이렇게 처리된 스위칭소자를 고립스위칭소자라한다. 고립스위칭소자는 항상 ON상태에 있으므로, 고립스위칭소자에 접속된 화소전극에는 주사신호와 무관하게 신호선에 공급되는 신호가 항상 인가된다. 따라서, 수직귀선 소거기간 동안에는 고립스위칭소자에 접속된 화소전극에 표시수정신호에 대응하는 전압이 인가되고, 그 외의 기간동안에는 상기 화소전극에 비디오신호에 대웅하는 전압이 인가된다.

또, 가능한한 진폭이 큰 전압파형을 갖는 신호가 표시수정신호로 사용되기 때문에, 표시수정신호가 화소전극에 공급되면, 화소전극에 인가될 전압의 유효치가 증가한다. 표시장치가 노멀리 화이트모드로 구동될 경우에는 대응 화소의 광투과율이 저하된다.

실시예

이하, 도면을 참조하여 실시예들에 관해 본 발명을 설명한다.

제1도는 똔 발명의 표시장치용 구동회로와 이 구동회로가 제공된 액정표시장치를 도시한 블록도이다. 이 액정표시장치에서는 스위칭소자로서 박막트랜지스터(TFT)를 사용한다. 액정표시장치(10)의 액티브매트릭스 기판은 통상의 것과 비슷하다. 화소결함이 생기면, 결함 화소에 접속된 TFT가 주사선에서 분리되고 TFT 소자에서 수정이 행해져 신호선측의 전극(소스전극)이 화소전극측의 전극(드레인전극)에 접속된다.

전술한 TFT 소자에 접속되는 화소전극을 수정된 화소전각이라 하고, 수성된 차소선극에 대응하는 화소를 수성된 화소라 한다. 액정표시장치(10)는 이렇게 수정된 화소를 포함한다. 제2도는 대표적인 액티브매트릭스 기판의 굉면도이다. 유리기판상에, 게이트버스라인(주사선)들(1)은 서로 평행하게 배치되고, 소스버스라인(신호선)들(2)은 각각 게이트버스라인(1)과 교차하도록 배치된다. 각각의 게이트 버스라인(1)과 소스버스라인(2)으로 이루어진 사각 영역에는 화소전극(3)이 형성된다. 스위칭소자로서, 각각의 화소전극(3)에 TFT(4)를 접속한다. TPT(4)는 게이트 버스라인(1)에서 분리된 게이트전극(1a)상에 제공된다.

제3도에 도시된 바와같이, 수정은 결함있는 화소에 접속된 TFT(4)에서 행해진다. 수정 방법은 통상의 방법과 동일하고, 다음과 같다.

게이트전극(1a)의 레이저황 조사부(6)에 레이저광을 조사하여 게이트전극(1a)과 TFT(4)를 게이트버스라인(1)에서 분리한다. 이어서, 레이저광 조사부(8)에 레이저광을 조사하여 드래인전극(5)(화소전극 3에 접속됨)을 게이트전극(1a)에 전기적으로 접속한다. 레이저광을 레이저광 조사부(7)에 조사하여(소스버스라인 2에서 분기되는)소스전극(2a)를 게이트전극(1a)에 접속한다. 따라서, 수정이 행해져, 게이트버스라인(1)으로부터 이렇게 고립된 게이트전극(1a)을 통해 소스버스라인(2)에서 분리된 소스전극(2a)이 화소전극(3)에 전기적 으로 접속된다.

전술한 구조를 갖는 TFT 액정표시장치에서는 노멀리 화이트모드로 표시를 하도 액정분자들이 배향된다.

제1도에 도시된 바와같인, 게이트버스라인(1)의 단부에 접속된 게이트 구동회로(13, 14), 소스버스라인(2)의 하단부에 접속된 소스구동회로(11,12), 및 소스버스라인(2)의 상단부에 접속된 소스구동회로(도시안됨)가 TFT 액정표시장치에 제공된다.

전압은 게이트 구동전원으로부터 게이트구동회로(13,14)에 인가되고, 게이트 구동제어신호도 종래와 마찬가지로 게이트구동회로에 인가된다. 게이트구동회로(13,14)는 게이트 구동제어신호를 기초로 하여 게이버스라인(1)으로 게이트신호를 출력한다.

동일한 입력신호가 전술한 4개의 구동회로로 입력되고 동일한 출력신호가 이들 구동회로로부터 출력된다.

소스구동회로(11)를 예로 들어 신호의 입출력을 설명하면 다음과 같다.

소스구동전원에서 나온 전압(22)가 소스 구동제어신호(23)는 소스구동회로(11)의 각 라인(도시안됨)으로 직접 인가된다. 라인(18)의 일단부는 소스구동회로(11)에 접속되고, 신호제어회로(17)는 라인(18)의 타단부에 제공된다. 신호제어회로(17)는 신호선택회로(15)와 신호발생회로(16)를 포함한다. 여기서, 예를 들어, 신호선택회로(15)는 2개의 단자(15a, 15b)를 갖는 아날로그 스위치를 갖는다. 액정 디스플레이를 구동하는 비디오신호(A)는 단자(15a)로 공급되고 이 비디오신호(A)보다 큰 진폭을 갖는 표시수정신호(B)는 단자(15b)로 공급된다. 또, 수직귀선 소거간격을 표시하기 위한 수직귀선 소거간격 판별신호(C)가 신호선택회로(15)로 공급된다. 신호선택회로(15)때문에 이 회로의 아날로그 스위치가 판별신호(C)를 기초로 하여 비디오신호(A)나 표시수정신호(B)를 선택할 수 있다. 제1도에서, 신호선택회로(15)는 소스구동회로(11)의 외부에 배치된다. 물론, 신호선택회로(15)가 소스구동회로(11)의 내부에 배치될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 소스구동회로(11)에는 신호선택회로(15)가 제공된다.

다른 소스구동회펀도 역시 전술한 구조를 갖는다.

본 발명에서, 제5도에 도시된 것과 같은 TFT 액정을 구동하기 위한 신호를 비디오신호(A)로 사용한다. 액정을 구동하는데 NTSC식 비디오신호(일반적으로, 이 비디오신호는 일본 국내에서 사용된다)를 사용할 경우, 액정의 A.C 구동을 실행하려면 비디오신호의 극성을 반전시킬 필요가 있다. 액정구동법에서 일반적으로 실행되는 바와같이, 이런 반전작업은 모듈로부터 출력하는 극성반전신호를 사용하여 실행될 수 있다. 표시수정신호(B)로는, 제6도에 도시된 바와같이, 진폭이 큰 전압파형의 신호를 사용한다. 수직귀선 소거기간 판별신호(C)로서는, 제7도에 도시된 바와같이, 수직귀선 소거기간(T) 동안에 고 레벨인(즉, ON상태의) 신호를 사용한다.

신호선택회로(15)는 수직귀선 소거기간 판별신호(C)가 저 레밸(즉, OFF상태)에 있는 동안에는 아날로그스위치의 단자(15a)를 도통시키고 판별신호(C)가 고 레벨(즉, ON상태)에 있는 동안에는 단자(15b)를 도통시킨다. 이때문에, 제8도에 도시된 바와같이, 화소전극(3)에 공급될 신호는 표시수정신호(B)와 비디오신호(A)를 합성하여 배향되는 비디오신호(D)이다. 즉, 비디오신호(D)에서, 수직귀선 소거기간(T)에 대응하는 비디오신호(A)의 일부분이 표시수정신호(B)의 파형을 갖도록 교환되었다.

이하, 제4도를 참조하여, 게이트구동회로외 소스구동회로를 설명한다. 게이트구동회로와 소스구동회로는 모두 동일한 방식으로 동작하므로, 게이트구동회로(13)와 소스구동회로(11)의 동작을 설명하겠다.

펄스폭이 1수평주사기간인 주사신호를 게이트구동회로(13)에 의해 연속적으로 게이트버스라인(1)에 인가한다. 수평주사시간 동안에, 신호제어회로(17)로부터 소스구동회로(11)로 비디오신호(A)가 공급된다. 주사신호에 의해 하나의 게이트버스라인(1)이 선택되는 동안, 1 수평주사기간이 끝나기 전에 소스구동회로(11)에서 각 소스버스라인(2)으로 비디오신호를 출력한다. 이때문에, 비디오신호가 선택된 게이트버스 라인(1)에 접속된 각 화소에 기록된다. 소스구동회로(11) 역시 수직귀선 소거기간(T)동안에 신호출력동작을 수행하고 표시수정신호(B)를 출력하며, 이 표시수정신호는 신호제어회로(17)로부터 소스버스라인(2)으로 공급된다. 한편, 게이트구동회로(13)는 주사신호를 출력하고, 1수직기간 동안 각각의 게이트버스라인(1)을 연속적으로 선택하지만, 수직귀선 소거기간 동안에는 주사신호를 출력하지 않는다. 따라서, 수직귀선 소거기간(T) 동안에는, 표시수정신호(B)가 주사신호에 무관하게 ON 상태에서 수정된 화소에만 기록된다.

신호전압은 전술한 동작에 의해 각각의 화소전극(3)에 인가된다. 소스구동회로(11)로부터의 신호출력은 TFT(4)를 통과하지 않고 수정된 화소위 화소전극(3)으로 직접 공급된다. 따라서, 수정된 화소전극에 인가되는 전압은 1수직 주사기간 동안에 소스구동회로(11)에서 공급되는 출력신호전압의 유효치를 갖는다.

예를 들어, 소스구동회로(11)로부터의 출력신호, 즉 수직귀선 소거기간(T) 동안의 표시수정신호(B)의 진폭은 18V이다. 수직귀선 소거기간(T) 동안의 일반적인 비디오신호는 블랙 레벨에 있고 그 진폭온 약 12b이다. NTSC식 비디오신호의 경우, 수직귀선 소거기간(T)은 1회의 수직주사내의 20회의 수평주사(=262.5수평주사)에 해당하는 시간을 차지한다. 따라서, 수정된 화소의 액정에 인가될 전압의 유효치는 다음 방정식(1)에서 표현된 값만큼 증가한다.

예를 들어, 비디오신호(A)의 진폭이 6V일 경우에 수정된 화소에 인가될 전압의 유효치는 전술한 방정식(1)을 기초로 하여 계산한다. (합성되지 않은)비디오신호의 유효치는 3.3V이고, (합성된) 비디오신호(D)의 유효치는 3.8V이다. 따라서, 합성된 신호의 전압의 유효치는 합성되지 않은 신호의 전압의 유효치에 비하여 상당히 증가한다.

제9도는 인가전압과 노멀리 화이트모드에 있는 TFT 액정구동장치의 액정의 광과투율 사이의 판계를 보여준다. 제9도에서 보다시피, 표시수정신호와 합성된 신호가 공급되면, 액정의 광투과율은 합성되지 않은 신호가 공급되었을 경우와 비교하여 약 25%까지 감소한다, 따라서, 수정된 화소는 통상의 수정된 화소보다 어두워지고 뚜렷하게 되지 않는다.

본 실시에에서, 신호선택회로(15)는 비디오신호(A)의 수직귀선 소거기간(T)를 표시하는 판별신호(C)를 기초로 하여 비디오신호(A) 또는 표시수정신호(B)를 선택한다. 이때문에, 수직귀선 소거기간(T) 동안에는 화소전극(3)에 비디오신호(A) 대신에 표시수정신호(B)가 공급된다.

또, 표시수정신호(B)의 전압파형의 진폭이 가능한한 크기때문에, 수정된 화소에 인가될 전압이 커진다.

표시수정신호(B)가 정상화소에 공급되어도, 수직귀선 소거기간(T) 동안에는 정상화소가 표시수정신호(B)의 영향을 받지 않는다. 한편 표시수정신호(B)가 수정된 화소에 공급되면, 액정표시장치가 노멀리 화이트모드로 구동되기 때문에, 결함화소는 광투과율이 감소되어 정상화소보다 더 어두워진다. 본 실시예에서, 신호선택회로(15)는 비디오신호(A) 또는 표시수정신호(B)를 선택하도록 아날로그 스위치를 절환한다. 본 발명에 따르면, 다른 종류의 스위칭회로를 이용해 아날로그 스위치를 스위치할 수도 있다. 신호선택회로(15)도 멀티플렉서 등으로 교체할 수 있다.

그 외에, 본 실시예에서는, 전단계에 형성된 신호를 수직귀선 소거기간 판별신호(C)로 사용한다. 또, 비디오신호(A)로부터 신호를 직접 형성할 수도 있다. 예를 들어, 수직귀선 소거기간을 표시하는 타이밍신호를 발생시키도록 비디오신호를 일반적으로 비디오신호 프로세싱회로로 프로세스한다.

또 본 실시예에서는, NTSC식 비디오신호를 사용하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 다른 비디오신호들도 동일하게 사용할 수 있다.

전술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 진폭이 큰 표시수정신호가 수직귀선 소거기간동안에 수정된 화소로 공급된다. 따라서. 수정된 화소에 인가되는 전압의 유효치를 증가시켜서 수정된 화소의 광투과율을 낮출 수 있다. 이 때문에, 소정된 화소가 어두워져 판별이 안되므로, 스크린의 화질저하를 방지할 수 있다. 또, 정상화소에는 전혀 영향을 미치지 않고 수정된 화소만이 어두워지도록 영향을 받는데, 이는 게이트 구동회로가 수직귀선 소거기간 동안에는 주사신호를 출력하지 않기 때문이다. 게다가, 이런 신호동작은 구동회로에 의해 실행되므로, 비디오신호 프로세싱 시스템에는 전혀 영향을 미치지 않고도 수정된 화소를 어둡게 할 수 있다.

Claims

비디오신호를 반송하는 신호선, 상기 신호선으로부터 비디오신호의 신호레벨에 대응하는 캐리어를 수신하는 복수의 화소전극 ; 상기 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 주사선으로부터 공급되는 주사신호를 기초로 하여 상기 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통 또는 비도통시키는 제1접속수단 ; 및 상기 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 상기 주사신호에 무관하게 상기 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통시키는 제2접속수단을 갖는 액티브매트릭스형 표시장치 구동용 구동회로에 있어서 ; 상기 구동회로가 상기 신호선에 비디오신호를 공급하는 소스구동회로와, 상기 소스구동회로를 제어하는 신호제어수단을 포함하고 ; 상기 신호제어수단은, 타이밍신호를 기초로 하여, 상기 비디오신호보다 전압진폭이 큰 표시수정신호를 발생시키고, 또 비디오신호와 표시수정신호의 합성신호를 발생시키며, 상기 소스구동회로가 상기 합성신호를 상기 신호선에 공급하도록 소스구동회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 액티브매트릭스형 구동장치가 노멀리 화이트모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 신호제어수단은, 상기 비디오신호의 수직귀선 소거기간을 표시하는 판별신호를 기초로 하여, 수직귀선 소거기간 동안에는 상기 표시수정신호를 또 그이외의 기간에는 상기 비디오신호를 상기 합성신호로서 생산하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 신호제어수단이, 상기 표시수정신호와 상기 판별신호를 발생시키는 신호발생회로와, 상기 판별신호를 기초로 하여 상기 비디오신호와 상기 표시수정신호를 스위칭하는 신호선택회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제4항에 있어서, 상기 신호선택회로가 아날로그 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 구동회로.
제4항에 있어서, 상기 신호선택회로가 상기 소스구동회로 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 제1접속수단이 박막트랜지스터소자인 것을 특징으로 하는 구동회로.
제7항에 있어서, 상기 제2접속수단이 레이저광의 조사에 의해 상기 주사선에서 절단된 고립 박막트랜지스터소자이고, 레이저광의 조사에 의한 상기 고립 박막트랜지스터를 통해 상기 신호선측의 전극이 상기 화소전극측의 전극에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 비디오신호가 NTSC식 비디오신호인 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 표시수정신호가 구형파형의 전압신호인 것을 특징으로 하는 구동회로.
비디오신호를 반송하는 신호선 ; 주시신호를 반송하는 주사선 , 상기 비디오신호를 상기 신호선에 공급하는 소스구동회로 ; 상기 신호선으로부터 상기 비디오신호의 신호레벨에 대응하는 캐리어를 수신하는 복수의 화소전극 ; 상기 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 주사선으로부터 공급되는 주사신호를 기초로 하여 상기 신호선과 화소전극을 전기적으로 도통 또는 비도통시키는 제1접속수다 ; 및 상기 신호선과 화소전극 사이에 배치되고, 상기 주사신호에 무관하게 상기 신호선과 화소전극을 전기적으로 도롱 또는 비도통시키는 제2접속수단을 갖는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법에 있어서, 타이밍신호를 기초로 하여 상기 소스구동회로를 제어하는 단계 ; 및 상기 비디오신호보다 전압진폭이 큰 비디오신호나 표시수정신호를 상기 신호선에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액딕브매트릭스형 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서, 상기 액티브매트릭스형 표시장치가 노멀리 화이트모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서, 상기 소스구동회로 제어단계가, 타이밍신호를 기초로 하여 상기 비디오신호의 수직귀선 소거기간을 표시하는 단계 ; 및 상기 수직귀선 소거기간 동안에는 상기 신호선에 표시수정신호를 공급하고, 그외의 기간동안에는 상기 신호선에 비디오신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서, 상기 제1접속수단이 박막트랜지스터소자인 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법.
제14항에 있어서, 상기 제2접속수단이 레이저광의 조사에 의해 주사선에서 절단된 고립 박막트랜지스터소자이고, 레이저광의 조사에 의한 상기 고립 박막트랜지스터소자를 통해 상기 신호선측의 전극이 상기 화소전극측의 전극에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서, 상기 비디오신호가 NTSC식 비디오신호인 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서, 상기 표시수정신호가 구형파형의 전압신호인 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 표시장치의 구동방법.