KR960014497B1 - 동일전압으로 구동가능한 액정표시구동방식 및 그 구동회로 - Google Patents

동일전압으로 구동가능한 액정표시구동방식 및 그 구동회로 Download PDF

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KR960014497B1
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쯔토무 하루하시
마키코 이케다
나루히코 카사이
토시오 후타미
테쯔야 스즈키
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카나이 쯔또무
가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼
요시네 히로키
가부시기가이샤 히다찌가조조호시스템
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Abstract

내용없음.

Description

동일전압으로 구동가능한 액정표시구동방식 및 그 구동회로
제1도는 본 발명의 실시예에 의한 액정쇼시장치의 개략적인 시스넴구성도.
제2도는 본 발명에 의한 레벨시프터의 개략적인내부구성도.
제3도는 본 발명에 의하 레벨시프터의 동작을 도시한 타이밍회로도.
제4도는 본 발명의 실시예에 의한 신호구동회로를 도시한 개략적인 블록도.
제5도는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시패널의 등가회로도.
제6도는 본 발명의 일실시예에 의한 교류회로의 개략적인 블록도.
제7도는 본 발명의 일실시예에 의한 교류회로의 개략적인 블록도.
제8도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동파형(프레임교류)도.
제9도는 액정표시의 전압-휘도특성을 도시한 그래프.
제10도는 본 발명에 의한 액정패널의 개략적인 등가회로로서 전류방향을 표시한 도면.
제11도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동파형도.
제12도는 본 발명에 의한 액정패널의 개략적인 등가회로로서 전류방향을 표시한 도면.
제13도는 본 발명의 실시예에 의한 드레인구동기의 디지틀애널로그변환회로의 개략적인 회로도.
제14도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 시스템구성을 도시한 개략적인 블록도.
제15도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 신호구동회로의 개략적인 블록도.
제16도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정패널의 등가회로도.
제17도는 본 발명의 등가회로의 공통전극전압의 극성에 대한 액정인가전압의 극성을 개략적으로 도시한 도면.
제18도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 시스템구성을 개략적으로 도시한 블록도.
제19도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 신호구동회로의 개략적인 블록도.
제20도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 교류회로의 개략적인 블록도.
제21도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 시스템구성을 도시한 개략적인 블록도.
제22도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 신호구동회로를 도시한 개략적인 블록도.
제23도는 본 발명의 일실시예에 의한 정보처리장치를 도시한 개략적인블록도.
제24도는 종래의 액정표시장치의 시스템구성을 도시한 개략적인 블록도.
제25도는 종래의 일예인 신호구동회로의 개략적인 블록도.
제26도는 종래의 LCD 표시장치의 구동파형도.
제27도는 액정의 전압-휘도특성을 도시한 그래프.
제28도는 종래의 다른예인 LCD 표시장치의 시스템구성을 개략적으로 도시한 블록도.
제29도는 종래의 다른예인 신호구동회로를 도시한 개략적인 블록도.
제30도는 종래의 또 다른예인 LCD 표시장치의 구동파형도.
제31도는 종래의 LCD 패널의 등가회로로서 전류방향을 도시한 도면.
제32도는 액정의 전압-휘도특성을 도시한 그래프.
제33도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 시스템구성을 개략적으로 도시한 블록도.
제34도는 본 발명이 적용되는 액티브매트릭스방식의 컬러 LCD 표시장치의 액정표시유닛의 1화소와 그주변을 도시한 주요부의 평면도.
제35도는 제33도의 선(3-3)을 따라서 취한 1화소와 그 주변부를 도시한 단면도.
제36도는 제33도의 선(4-4)을 따라서 취한 부가용량(Cadd)의 단면도.
제37도는 표시패널의 매트릭스주변부의 구성을 설명하기 위한 패널의 또 다른 평면도.
제38도는 제36도의 주변부를 과장해서 한층더 구체적으로 설명하기 위한 패널의 또 다른 평면도.
제39도는 상하기관의 전기접속부를 포함하는 표시패널의 코너를 확대하여 도시한 평면도.
제40도는 매트릭스의 화소부를 중앙에 위치하고 영상신호단자를 양쪽에 위치한 것을 도시한 단면도.
제41도는 주사신호단자를 외쪽에 위치하고. 외부접속단자를 가지지 않는 패널에지부를 오른쪽에 위치한 것을 도시한 단면도.
제42도(a)와 제42도(b)는 게이트단자(GTM)와 게이트배선(GL) 사이의 접속부를 도시한 평면도와 단면도.
제43도(a)와 제43도(b)는 드레인단자(DTM)와 영상신호선(DL) 사이의 접속부를 도시한 평면도와 단면도.
제44도는 액티브매트릭스방식의 컬러 LCD 표시장치의 매트릭스부와 그 주변부의 회로도.
제45도는 분해된 LCD 표시모듈을 도시한 사시도.
제46도는 액정표시패널상에 주변구동회로를실장한 상태를 도시한 상면도.
제47도는 구동회로를 구성하는 집적회로칩(CHI)를 플렉시블배선기판상에 탑재한 테이프개리어패키지(TCP)의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
제48도는 테이프개리어패키지(TCP)를 LCD 패널(PNL)의 영상신호회로단자(DTM)에 접속한 상태를표시하는주요부의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101:시스템버스 102:액정콘트롤러
103∼105:기준전압선 106, 107:신호구동회로용 버스
108:주사구동회로용 제어버스 109:액정교류화신호
110, 111:레벨레지스터 112, 113:신호구동회로용 제어버스
114, 115:신호구동회로 116, 117:신호선
118:주사구동회로 119:주사선
120:액정패널 121:직류기준전압생성회로
122:주사구동회로용 직류전압선 123:공통전극선
124, 125:신호구동회로용 직류기준전압선
126:교류회로 127∼130:기준전압선
131:교류회로 132, 133:액정구동전압선
201-1∼201-N):가산회로 202-1:앰프
203-1∼206-1:레지스터 106-1:시프트클록
106-2:래치클록 106-3∼106-N:액정표시테이터버스
112-1:시크트클록 112-2:래치클록
112-3∼112-N:액정표시데이타버스
401:드레인구동기 403:시프트레지스터
404:래치신호 405:래치회로
406:데이타버스 407:래치회로
408:테이터버스 409:D/A 변환회로
410:가능신호 501:화소부
502:박막트랜지스터 503:액정
504:부가용량 601:반전회로
602:액정교류화신호 603∼606:직류전압선
607∼610:전압선택기 611∼614:전압선
615∼618:앰프회로 701:반전회로
702:액정교류화신호
703 704:신호구동회로용 직류액정구동전압선
705 706:전압선택기 707 708:전압선
709 710:증폭회로 901:정전압시의 휘도-전압특성
902:부전압시의 휘도-전압특성 408-1-1:6비트의 디지틀데이타
1301:디코더 1302:고위전압선택회로
1303-1∼1303-4:애널로그스위치 1304:저위전압선택회로
1305-1∼1305-4:애널로그스위치 1306 1307:전압선
1308:직렬저항회로 1309-1∼1309-16:래지스터
1310-1∼1310-15:전압선 1311:전압선택회로
1312-1∼1312-6:애널로그스위치 1401:신호구동회로
1402:신호선 1403:액정패널
1502, 1504:가능신호 1503:레벨시프터
1801, 1802:신호구동회로 1803, 1804:신호선
1805:기준직류전압생성회로 1806:신호구동회로용 직류기준전압선
1807:교류회로 1808, 1809:기준전압선
1901:드레인구동기 1902:레벨시프터
1903:데이타버스 1904:D/A 변환회로
2001, 2002:직류전압선 2003, 2004:전압선택기
2005, 2006:전압선 2007, 2008:증폭회로
2301:정보처리장치의 본체 2302:액정표시장치
2303:중앙연산처리장치 2304:주메모리
2305:시스템버스 2306:표시콘트롤러
2307:표시메모리 2308:표시버스
2309:시스템버스 2401, 2402:신호구동회로
2403:기준직류전압생성회로 2404, 2405:기준전압선
2406:액정구동부기준전압선 2501:드레인구동기
2502:시프트글록 2503:래치클록
2504:액정표시데이타버스 2505:시프트레지스터
2506:래치신호 2507, 2509:래치회로
2508:데이타버스 2510, 2512:데이타버스
2511:레벨시프터 2513:D/A 변환회로
2514:가능신호 2801, 2802:신호구동회로
2803:기준직류전압생성회로 2804:직류전압선
2805:신호구동회로용 직류전압선 2806:교류회로
2807:기준전압선 2808:교류회로
2809, 2810:액정구동전압선 2901:드레인구동기
2902:시프트클록 2903:래치클록
2904:액정표시데이타버스 2905:D/A 변환회로
SUB:투명유리판 GL:주사신호선
DL:영상신호선 GI:절연막
GT:게이트전극 AS:i형 반도체층
SD:소스전극또는 드레인전극 PSV:보호막
BM:차광막 LC:액정
TFT:박막트랜지스터 ITO:투명화소전극
g d:도전막 Cadd:유지용량소자
AoF:양극산화막 Ao:양극산화마스크
GTM:게이트단자 DTM:드레인단자
SHD:시일드케이스 PNL:액정표시패널
SPB:광학산판 MFR:중간프레임
BL:백라이트 BLS:백라이트지지체
LCA:하부케이스 RM:백라이트광반사산
본 발명은 개인용 컴퓨터등의 정보처리장치에 사용되는 액정표시의 구동방식 및 구동회로에 관한 것이다 보다 상세하게 본 발명은 수평선상의 화소에 동일한 구동전압을 인가할 수 있는 LCD(액정표시) 구동방식/구동회로에 관한 것이다.
종래에는, 다양한 LCD 구성 및 LCD 구동방식/구동회로가 제안되었다. 예를들면, TFT(박막트랜지스터) 액정패널의 구성 및 구동방식에 대해서, 플랫패널디스플레이(Flat Panel Display) 1991 TFT 컬러액정디스플레이의 다색화기술, 4,096색 내지 26만색 이상(1990년 11월 26일, 일경 BP 출판사에 의한 출판, P173 내지 P180)에는 고내압드레인구동기를 이용한 LCD 구동방식이 기재되어 있다. 또한, 특개소 57-49995호(1982)에는 저내압드레인구동기를 이용한 공통전극전압압을 교류전압으로 변환하는 방식이 개시되어있다. 고내압드레인구동기는, 액정표시의 한쪽의 전극전압에 대해서 정극성과 부극성을 가지는 최대휘도와 최소휘도를 얻는 전압을 생성할 수 있는 한쪽의 내압을 가지는 드레인 구동기를 의미한다.
상기한 두 종류의 종래 구동방식에 대하여 이하 상세하게 설명한다.
우선 고내압드레인구동기를 사용한 LCD 구동방식에 애하여 제5도와 제24도 내지 제27도를 참조하면서 이하 설명한다.
제24도는 고내압드레인구동기를 사용한 종래의 액정표시장치의 시스템구성도를 개략적으로 도시한다.
제24도에서, (101)은 디지틀표시데이타 및 동기신호를 전송하기 위한 시스템버스이다. 이 종래예에서는, 시스템버스(101)에 전송되는 표시데이타와 동기신호는 모두 CRT(음극선관)표시장치에 표시하기 위해 전송되는 표시데이타와 동기신호와 동일한 선순차주사용 신호임에 유의하여야 한다. (102)는, 시스템버스(101)에 의해 전송된 디지틀표시데이타와 동기신호를, 액정표시장치를 구동하기위한 디지틀 LCD 데이타와 타이밍신호로 변환하는 액정콘트롤러이다. (103),(104),(105)는 기준전압으로서, (103)은 디지틀로우(low) 구동전압(VEE)이고, (104)는 디지틀하이(high)구동전압(VCC)이고, (105)는 각종의 LCD 구동전압을 가지는 DC 전압이다. (106),(107)은 LCD 콘트롤러(102)의 제어하에서 신호구동회로를 위해변환된 디지틀 LCD 데이타와 타이밍신호를 모두 전송하는 신호구동회로제어버스이다. (108)은 주사구동회로를 위한 타이밍신호를 전송하기 위해 사용되는 주사구동회로버스이다. (109)는 액정표시에 인가되는 전압의 극성을 교류화하기 위한타이밍신호로 되는 LCD 교류화신호이다. (2401),(2402)는, 타이밍신호에 응답하여각각의 신호구동회로용 제어버스를 통하여 전송된 디지틀 LCD 표시데이타를 얻고, 이 표시데이타를 LCD 표시데이타에 대응하는 LCD 전압으로 변환하는 신호구동회로이다. (116),(117)은 각각의 신호구동회로(2401),(2402)에서 생성된 LCD 인가전압(VDC), (VDL)을 전송하기 위한 신호선이다. (118)은 주사구동회로이고 (119)는 주사선이다.
주사구동회로(118)는 주사구동회로용 제어버스(108)를 통하여 전송된 타아밍신호에 응답하여 순차적으로 주사선(118)을 활성화하도록 한다. (120)을 액정표시패널이다. (2403)은 상기 LCD 장치를 동작시키기 위해 사용되는 각종 직류기준전압을 생성하는 기준직류전압생성회로이다. (122)는, 직류전압을 주사구동회로 (118)에 인가하기 위하여, 주사구동회로에 사용되는 직류전압선이다. (123)은 직류공통전압(VCOM)을 전종하는 공통(대향)전극전이다. (2402)는 신호구동회로(2401),(2402)를 구동하기 위하여 고레벨기준전압(VCC)을 전송하는 기준전압선이고, (2405)는 마찬가지로 저레벨기준전압(VEE)을 전송하는 기준전압선이고, (2406)은 신호구동회로(2401),(2402)중에서 LCD 구동부의 기준전압선이다. 기준전압선(2404),(2405),(2406)을 통하여 전송된 기준전압은 모두 직류전압이다. (125)는 손호구동회로용 DC LCD 인가전압이다. (131)은 교류회로이다. (132)는 위쪽의 신호구동회로(2401)에 이용되는 AC LCD 구동전압을 전송하기 위하여 사용되는 LCD 구동전압선이고, (133)은 아래쪽의 신호구동회로(2402)에 이용되는 AC LCD 구동전압을 전송하기 위하여 사용되는 LCD 구동전압선이다.
제25도는 제24도의 신호구동회로(2401)의 일예를 도시한 개략적인 블록도이다. LCD 패널(120)의 아래쪽의 신호구동회로(2402)는 상부쪽의 신호구동회로(2401)와 동일한 구성을 가짐에 유의하여야 한다.
제25도에서, (2501-1),(2501-2),…,는 드레인구동기이고, 신호구동회로(2401)는 복수의 드레인구동기(2501)로 구성된다. 드레인구동기(2501)는 디지틀 LCD 표시데이타를 입력하여 LCD 인가전압으로 변환한 다음에 출력하도록 구성된다.
신호구동회로제어버스(106)중에서, (2502)는 시프트클록이고, (2503)은 래치클록이고, (2504)는 LCD 표시데이타버스이다. 시프트클록(2502)는 LCD 표시데이타와동기하고, 또한 1라인에 대한 디지틀 LCD 표시데이타가 신호구동회로(2401),(2402)에 전송된 후에 래치클록(2503)이 활성화된다. (2505)는 시프트레지스터이고 (2506)은 래치신호이다. 시프트레지스터(2505)는 시프트동작을 행하기 위하여 시프트클록(2505)을 수신한다. 래치신호(2506)는 래치동작에 응답하여 순차적으로 활성화된다. (2507)은 LCD 표시데이타버스(2504)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 표시데이타를 연속적으로 래치하는 래치회로이다. (2508)은 래치회로(2507)에 의해 래치된 데이타를 전송하기 위한데이타버스이다.
(2509)는 데이타버스(25080를 통하여 전송된 데이타를 위한 래치회로이다. (2510)은 래치회로(2509)에 의해 래치된 데이타를 전송하기 위한 데이타버스이다. (2511)은 데이타버스(2510)를 통하여 전송된 디지틀데이타의 전압진폭레벨을 변환하기 위한 레벨시프터이다. (2513)은, 데이타버스(2512)를 통하여 전송된 디지틀데이타를, AC LCD 구동전압선(132)을 통하여 전송된 AC 전압에 의거하여 액정인가전압으로 변환하기 위한 디지털/애널로그변환회로이다. (116)은 디지틀/애널로그변환회로(2513)에 의해 생성된 LCD 인가전압을 전압하기 위한 신호선이다. (2514)는, 래치회로(2507)가 래치된 디지틀 LCD 표시데이타를 가질때에, 즉 시프트레지스터(2505)의 시프트동작을 달성할때에, 드레인구동기(2501)의 시프트레지스터(2505)가 후단에 형성되도록 하고, 또한 후단에 형성된 드레인구동기(2501)의 래치회로(2507)에 의해 디지틀 LCD 표시데이타의 수집동작을 개시하도록 하는 제어신호데 대응하는 가능(ena ble)신호이다. 드레인구동기(2501)에서, 시프트레지스터(2505), 래치회로(2507) 및 래치회로(2509)는 기준전압선(2404)을 통하여 전송된 고레벨기준전압 밍 기준전압선(2405)을 통하여 전송된 저레벨기준전압에 의해 구동된다. 레벨시프터(2511)와 디지틀/애널로그변환회로(2513)의 애널로그회로부는 기준전압선(2406)을 통하여 전송된 lcd 구동전압에 의해 구동된다.
제5도는 제1도에 도시된 액정표시패널(120)의 등가회로이다.
제5도에서, DU(m), DU(m+1), DL(m), DL(m+1)은 화소부에 대응하여 신호선(116),(117)을 구성하는 신호선이다. G(n-1), G(n), G(n-1),은 각각의 화소부에 대응하여 주사선(119)을 구성하는 주사선이다. (501)은 화소부이다. 화소부(501)에서, (502)는 박막트랜지스터 (TFT)이고, (503)은 액정표시이고, (504)는 부가용량이다. TFT(502)의 드레인전극은 신호선(116)에 접속되고, TFT의 게이트전극은 주사선(119)에 접속된다. 수직방향을 따라서 배치된 각각의 화소부(501)내에서 사용되는 TFT(502)의 드레인전극은 일반적으로 신호선, 예를 들면 DU(m)를 사용한다. 수평방향을 따라서 배치된 각각의 화소부(502)내에서 사용되는 TFT(502)의 게이트전극은 일반적으로 주사선, 예를들면 G(n)을 사용한다.
또한, TFT(502)의 소스전극은 각각의액정표시(503)의 한쪽전극과 부가용량(504)에 접속된다. 액정표시(503)의 다른쪽전극은 공통전극선(123)제 접속되고, 또한 액정표시의 모든 화소는 일반적으로 공통전극선(123)을 이용한다. 부가용량(504)의 한쪽전극은 선행단계에 형성된 주사선에 접속된다. 예를들면, 주사선 G(n)의 제어하에서 TFT(502)에 접속된 부가용량(504)의 경우에는, 전극은 주사선 G(n-1)에 접속된다.
상기한 바와같이, 상기 LCD 패널(120)은 수평방향과 수직방향을 따라서 복수의 화소부(501)를 가지는 매트릭스구조로 구성된다. 예를들면, 640화소의 수평해상도와 480선의 수직해상도를 가지는 화면을 표시할때에, 640화소의 수평해상도는, 수평방향을 따라서 1920화소를 배치하고 또한 1화소를 구성하기 위하여 3개의 인접한 화소에 적색, 녹생, 청색컬러필터를 부가함으로써, 실현될 수 있다. 또한, 수평방향에 대해서 설명한 것과 마찬가지로, 480화소배열을 수직방향으로 준비함으로써 480라인의 수직해상도를 얻을 수 있다.
제26도는, 제24도의 종래의 LCD 표시장치를 구동할때에, 나타나는 전압파형도이다. 전압파형은 각 라인마다 LCD에 인가된 전압의 극성을 교허적으로 변환하기 위한 라인교류구동을 나타냄에 유의하여야 한다.
제26도에서, VG(n)은 제5도에 도시된 주사선 G(n)의 전압파형이고, VG(n+1)은 주사선 G(n+1)의 전압파형이다. VGH는 선택전압레벨이고, VGL은 비선택전압레벨이다. VCOM은 공통전극(123)의 전압값이다. 기준전압선(2406)의 전압레벨은 VLCD이고, 또한 기준전압선(2405)의 전압레벨은 VEE이다. VDU와 VDL은 종래예에서 각각의 신호선(116),(117)으로부터 출력되는 LCD 인가전압의 구동파형이다.
제27도는 종래예에 이용된 액정표시휘도와 전압사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
제27도에서, 새로좌표는 휘도를 나타내고, 가로좌표는 LCD 인가전압을 나타내고, (901)은 정의 LCD 전압을 인가할때의 휘도 전압특성이고, (902)는 부의 LCD 전압을 인가할때의 휘도-전압특성이다. 이 도면으로부터 명백한 바와같이, 액정표시는, 공통전극전압(VCOM)에 대해서 정극성과 부극성중 어느 것을 인가할때에도 상기 전압의 정대값이 서로 동일하면 동일한 휘도를 실현할 수 있는 특성을 가진다. 이 종래예에서는, LCD 인가전압의 값이 작을때에, 즉, LCD 인가전압이 대향전극(123)의 전압값(예를들면, 전압(+VDW),(-VDW)과 대략 같을때에, 휘도가 높은 특성이 있고 정의 인가전압과 부의 인가전압중 어느전압을 증가할때마다 상기 휘도가 낮아지는 특성이 있다. 전압(VEE)이 제25도에 도시된 드레인구동기(2501)의 저레벨기준전압에 대응하고 또한 전압(VLCD)은 LCD 구동부의 기준전압에 대응하는 것에 유의하여야한다.
제5도와 제24도 내지 제27도를 다시 참조하면서, 종래의 LCD 장치의 동작에 대하여 이하 설명한다.
제24도에서, 시스템버스(101)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 데이타는 LCD 콘트롤러(102)와 신호구동회로(2401),(2402)를 통하여 LCD 인가전압으로 변환된다.
LCD 인가전압은 표시의 목적으로 LCD 패널(120)에 출력된다. LCD 콘트롤러(102)에서, 시스템버스(101)를 통하여 입력된 디지틀표시데이타는, 신호구동회로(2401),(2402)의 입력인터페이스와 LCD 패널(120)의 화소배열에 적합하도록, 동기신호로 변환되고, 다음에 동기신호는 신호구동회로제어버스(106),(107)를 통하여 출력된다. 신호구동회로를 통하여 공급되는 타이밍신호와 디지틀 LCD 표시데이타는 모두신호구동회로(114),(115)에 입력되어 LCD 인가전압으로 변환된다. 상기 동작에 대하여 제25도를 참조하면서 이하 설명한다.
제25도에서, 시프트클록(2502)에 응답하여, 시프트레지스터(2505-1)는 동작을 개시하고, 드레인구동기(2501-1)에서 순차적으로 래치신호(2506-1)를 가능하게 한다. 가능래치신호(2506-1)에 대응하여 래치회로(2507-1)의 저장회로는 표시데이타버스(2504)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 표시데이타를 순차적으로래치한다. 래치데이타는 데이더버스(2508-1)에 출력된다. 래치회로(2507-1)내에서의 저장회로에 의한 데이타수집동작이 달성될때에, 즉 시프트레지스터(2505-1)의 시프트동작이 완료될때에, 후행단계에 형성된 드레인구동기(2501-2)에서 사용되는 시프트레지스터(250-2)의 시프프동작을 개시한다. 다음에, 래치회로(2507-2)는 드레인구동기(2501-1)의 래치회로(250-2)의 시프트동작을 개시한다. 아은에, 래치회로(2507-2)의 저장회로에 의한 데이타수집동작이 완료될때에, 가능신호(2514-2)는, 활성화되고 다음단계의 드레인구동기(2501)는 드레인구동기(250-1)와 동일한 동작을 행한다. 상기 동작을, 신호구동회로(2401),(2402)에서 사용되는 각각의 드레인구동기(2501)에 의해 행가히 때문에, 1수평라인에 대해 사용되는 LCD 표시데이타를 얻을 수 있다.
1수평라인에 대한 LCD 데이타를 각각의 드레인구동기(2501)의 래치회로(2507)에 의해 얻은후에, 래치클록(2503)은 가능하게 되고, 각각의 드레인구동기(2501)의 데이타버스(2508)를 통하여 전송되고 또한 래치회로(2508)에 저장된 데이타는 동시에 래치회로(2509)에 의해 1수평라인에 대해서 래치된다. 데이타가 래치회로(2509)에 의해 저장된후에, 각각의 드레인구동기(2501)의 시프트레지스터(2505), 래치회로(2507), 래치회로(2509)의 디지틀회로부 및 디지틀/애널로그변환회로(2513)에 대한 구동전압과 상이하다. 디지틀회로부는, 기준전압선(2405)을 통하여 전송된 저레벨기준전압 및 기준전압선(2404)을 통하여 전송된 고레벨기준전압에 의해 동작된다. 그러나, 디지틀/애널로그변환회로(2513)는 기준전압선(2406)을 통하여 전송된 LCD 구동전압에 의해 동작된다. 디지틀/애널로그변환회로(2513)의 기준전압선(2408)을 통하여 전송된 LCD 구동전압의 필요성에 대하여 제26도와 제27도를 참조하면서 이하 설명한다.
제27도에 도시된 전압-휘도특성도에서는, 공통전극전압(VCOM)에 대해서 정극성전압과 부극성전압을 인가한 경우데도 전압의 절대값이 서로 동일한 경우에는 액정표시는 서로 동일한 휘도표시를 가진다.
또한, DC 전압을 액정표시에 인가할때에, 열화가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 액정표시에 인가된 DC 전압은 특정한 주기로 교류화되어야 한다. 또한, 1프레임의 구성을 표시하기 위하여, 풀리커현상에 의한 화상열화는, 정극성을 가지는 DC 전압에 의해 구동되는 LCD의 휘도표시는 부극성을 가지는 DC 전압에의해 구동되는 LCD의 휘도표시와 동일하도록 설정함으로써 방지할 수 있다. 결과적으로, 공통전압에 대해서 부극성을 가지는 전압을 인가할때에, -VDW의 전압을 액정표시에 인가하여 고휘도표시를 달성하고, 또한 -VDB의 전압을 액정표시에 인가하여 저휘도표시를 달성한다. 또한, 공통전압에 대해서 부극성을 가지는 전압을 인가할때에, +VDW의 전압을 액정표시에 인가되어 고휘도표시를 달성하고, 또한 +VDB의 전압은 액정표시에 인가되어 저휘도표시를 달성한다.
따라서, 종래기술의 LCD의 디지틀애널로그변환회로(2513)는 정극성과 부극성을 가지는 LCD 인가전압을 생성하도록 구성될 수 있고, 구동전압은(VLCD-VEE)(+VDB-(-VDB))의 관계를 가진다. 구동전압은 액정표시의 휘도특성에 의존하지만, 디지틀/애널로그변환회로(2513)에 대한 구동전압은 드레인구동기(2501)내에서의 디지틀회로에 대한 구동전압과 상이하기 때문에, 전압변환을 행하기 위한 레벨시프트(2511)가 디지틀회로부와 디지틀/내널로그변환회로(2513) 사이에 요구된다.
래치회로(2509)에 저장된 데이타는 전압변환을 위하여 레벨시트터(2511)의 데이타버스(2510)를 통하여 처리되고, 다음에 전압변환된 데이타는 데이타버스(2512)를 통하여 디지틀/애널로그변환회로(2513)에 전송된다. 디지틀/애널로그변환회로(2513)에서, 디지틀데이타에 대응하는 LCD 인가전압은 LCD 구동전압선(132)을 통하여 전송된 LCD 구동전압에 응답하여 생성되고, 다음에 신호선(116)을 통하여 출력된다. 디지틀/애널로그변환회로(2513)는 LCD 구동부기준전압(VLCD), 저레벨기준전압(VEE)에 의해 구동되기 때문에, 신호선(116)을 통하여 전송된 LCD 인가전압은 제27도에 도시된 전압-휘도특성의 동작범위내에 존재하고, 따라서 이 LCD 인가전압은 휘도표시에 필요한 전압이 된다.
또한, 제24도의 액정표시패널(120)에 전압이 인가된 상태에 대해서 이하 설명한다.
시스템버스(101)를 통하여 전송된 표시데이타는 제24도의 신호구동회로(2401),(2402)와 AC 회로(131)에 의해 LCD 인가전압으로 변환되어 제26도에 도시된 LCD 인가전압(VDU),(VDL)을 얻고, 이것은 LCD 패널(120)에 출력된다. 이때에 주사구동회로(118)에서는, 주사구동회로용제어버스(180)에 의해 시프트동작을 행한다. 신호구동회로(114),(115)로부터 유도된 LCD 인가전압을 인가하기 위하여 수평라인에 접속된 주사선(119)이 활성화된다.
제26도의 구동파형도에 도시된 전압(VDU)은 신호구동회로(2401),(2402)와 AC 회로(131)에 의해 LCD 인가전압으로 변환되어 제26도에 도시된 LCD 인가전압(VDU),(VDL)을 얻고, 이것은 LCD 패널(120)에 출력된다. 이때에 주사구동회로(118)에서는, 주사구동회로용제어버스(108)에 의해 시프트동작을 행한다. 신호구동회로(114),(115)로부터 유도된 LCD 인가전압을 인가하기 위하여 수평라인에 접속된 주사선(119)이 활성화된다.
제26도의 구동파형도에 도시된 전압(VDU)은 신호구동회로(2401)로부터 신호선(116)에 인가된다. 제26도의 구동파형도에 도시된 전압(VDL)은 신호구동회로(2402)로부터 신호선(117)에 인가된다. 주산선(G(n))은 1라인주기동안 선택전압(VGH)가 활성화되도록 작동되고, 다음에 1프레임주기동안 비선택전압(VGL)이 활성화되도록 작동된다. 주사선(G(n))에 접속된 화소부(501)의 TFT(502)는 ON 상태로 되고, 신호선(116),(117)에 나타나는 전압은 TFT(502)를 통하여 액정표시(503)와 부하용량(504)에 저장된다.
액정(503)의 구동전압은 열화를 방지하기 위하여 특정한 시간주기동안 AC 전압으로 변환되어야 한다. 또한, 제27도에 도시한 바와같이, 액정(503)에 축적된 전압에 의존하여 휘도가 변화한다. 공통전극(123)에 대해서 정의 포텐셜전압을 액정(503)에 인가할때에, 이 액정(503)은 휘도-전압곡선(901)의 특성을 가지고, 이에 대해서 공통전극(123)에 대해서 부의 포텐셜전압을 액적(503)에 인가할때에, 이 액정(503)은 휘도-전압곡선(902)의 특성을 가진다. 결과적으로, 액정의 휘도가 인가전압의 극성에 무관한 인가전압의 유효값에 의해 제어될 수 있고, 인가전압의 극성은 액정의 열화를 방지하기 위하여 각 프페임마다 공통전극전압(VCOM)에 대해서 교류화된다. 이 교류인가전압에 의거한여 액정표실를 행한다.
다음에, 저내압드레인구동기를 사용한 종래의 다른 액정표시장치에 대해서 제28도 내지 제32도를 참조하면서 이하 설명한다.
제28도에서, (2801),(2802)는 타이밍신호에 응답하여 각각의 신호구동회로용제어버스(106),(107)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 데이타를 채취하고, 채취된 데이타를 LCD 표시데이타에 응답하여 LCD 인가전압으로 변환하는 신호구동회로이다. (116),(117)은 각각의 신호구동회로(114),(115)에서 생성된 LCD 인가전압을 전송하기 위하여 사용되는 신호선이다. (2803)은 LCD 장치를 구동하기 위하여 기준전압으로서 기능하는 각종의 DC 전압을 생성하는 직류기준전압생성회로이다. (2804)는 DC 전압선이고, (2805)는 신호구동회로 DC 전압선이고, (2806)은 교류회로이다. (2807)은 주사회로(118)로부터 출력된 교류화비선택전압을 전송하는 기준전압선이다. (123)은 교류화공통전극전압을 전송하는 공통전극선이다. 또한, (2808)은 신호구동회로(2801)에 인가되는 교류화 LCD 구동전압을 생성하는 AC 회로이다. (2809)는 위쪽의 신호구동회로 (2802)에서 사용되는 교류화 LCD 인가전압을 전송하는 LCD 인가전압선이고, (2010)은 아래쪽의 신호구동회로(115)에서 사용된 교류화 LCD 인가전압을 전송하는 LCD 인가전압선이다.
제29도는 제28도의 신호구동회로(2801)를 도시한 개략적인 블록도이다.
제29도에서, (2901-1),(2901-2),…,는 드레인구동기이고, 신호구동회로(2801)는 복수의 드레인구동기(2901)에 의해 구성된다. 드레인구동기는 LCD 인가전압으로 변환하는 디지틀 LCD 표시데이타를 수신하여 LCD 패널(120)에 LCD 인가전압을 출력한다. 구동회로제어버스(106)중에서, (2904)는 LCD 표시데이타버스이고 (2902)는 시프트클록이고, (2903)은 래치클록이다. 시프트클록(2902)는 LCD 표시데이타버스(2904)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 표시데이타와 동기하고, 1수평라인에 대해서 디지틀 LCD 표시데이타를 신호구동회로(2801),(2802)에 전송한후에 래치클록(2903)은 활성화된다. (2905)는 LCD 구동전압선(2809)을 종하여 전송된 LCD 구동전압에 의거하여 데이타버스(2510)를 통하여 전송된 디지틀데이타를 LCD 인가전압으로 변환하는 디지틀/애널로그변환회로이다. (116)은 디지틀/애널로그변환회로(409)에 의해 생성된 LCD 인가전압을 전송하는 신호선이다. 드레인구동기(2901)는, 시프트레지스터(403), 래치회로(405), 래치회로(407)의 디지틀회로부 및 디지틀/애널로그변환회로(2905)중 어느것도 기준전압선(2404)을 통하여 전송된 고레벨기준전압과 기준전압선(2405)을 통하여 전송된 저레벨기준전압에 의해서 구동되는 제25도에 도시된 드레인구동기(2501)와 상이한 점을 가지고 있다.
제30도는 제20도의 LCD 장치를 구동할때에 생성되는 전압파형을 도시한다. 현행의 전압파형은, 액정에 인가된 전압의 극성이 각각의 라인마다 교호적으로 절환되는 라인 AC 구동을 도시하고 있음에 유의하여야 한다.
제30도에, VG(n)는 제5도에 도시된 주사선(G(n))의 전압파형이고, VG(n+1)은 제5도에 도시된 주사선(G(n+1))의 전압파형이다. vgh는 주사선(119)의 선택전압레벨이고, VGLL은 비선택전압레벨이다. VCOMH는 공통전극(123)의 고레벨공통전극전압값이고, VCOML은 공통전극(123)의 저제벨공통전압값이다.
제31도는 정전위전압과 부전위전압중 어느 하나를, LCD 표시패널이 제29도의 타이밍에서 구동될때에, 각각의 화소부에 인가되는 조건과 또한 이때에 화소부에서 생성된 전류의 방향을 설명하기 위한 도면이다.
제31도에서, “+”는 공통전극(123)의 전압에 대해서 정극성을 가지는 전압의 인가를 나타내고, “-”는 공통전극(123)의 전압에 대해서 부극성을 가지는 전압의 인가를 나타낸다.
제32도는 액정표시의 전압과 휘도 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
제32도에서, 세로좌표는 휘도를 나타내고, 가로좌표는 LCD 인가전압을 나타낸다. (901)은 정의 전압을 인가할때의 휘도-전압특성을 나타내고, (902)는 부의 전압을 인가할때의 휘도-전압특성을 나타낸다.
종애예의 LCD 표시장치에서는, 상기 LCD 표시장치는, 액정표시에 전압을 인가하지 않을때에, 즉 인가전압이 0V일때에, 최고휘도를 얻을 수 있는 특성을 가지고, 또한 정의 인가전압 또는 부의 인가전압을 증가할때에 휘도가 낮아지는 특성을 가진다. 상기한 종래예에서 미리 설명한 바와같이, 액정은, 공통전극(123)의 전압에 대해서 전압의 절대치가 동일한 경우 인가전압의 극성에 관계없이 동일한 휘도를 나타내기 때문에, 두 개의 상이한 공통전극전압(VCOMH),(VCOML)이 형성될때에, 제32도에 도시한 바와 같은 합성전압-휘도특성을 얻는다.
제28도 내지 제32도를 다시 참조하면서, 액정표시장치의 동작에 대해서 설명한다.
제28도 내지 제32도를 다시 참조하면서, 액정표시장치의 동작에 대해서 설명한다.
제28도에서, 시스템버스(1010를 통하여 전송되 디지틀표시데이타는 LCD 콘트롤러(102)은 신호구동회로(2801),(2802)를 통하여 LCD 인가전압으로 변환되고, 이 LCD 인가전압은 표시의 목적으로 LCD 패널(120)에 출력된다. LCD 콘트롤러(102)는 시스템버스(101)에 인입된 디지틀푯데이타를 신호구동회로(2801),(2802)의 입력인터페이스와 LCD 패널(120)의 화소구성에 따라서 동기신호로 변환하고, 동기신호는 신호구동회로제어버스(106),(107)를 통하여 출력된다. 제29도에 도시된 드레인구동기(2901)의 동작은 제25도의 드레인구동기의 동작과 동일하지만, 디지틀/내널롤그변환회로(2908)는 시프트레지스터(2505), 래치회로(2507) 및 래치회로(2509)의 각각의 디지틀회로부에 대한 구동전압과 동일한 저전압하에서 동작되는 상이한 점이 있다. 따라서, 제24도에 도시된 상기 종래예의 LCD 표시장치와는 반대로, LCD 구동회로부의 재압이 낮기 때문에, 필요한 표시휘도를 얻기 위하여 LCD 패널에 적정한 전압을 인가하는 구동방식을 성입하기 위하여 다양한 노력을 하고 있다.
제32도의 전압-휘도특성에 도시된 바와같이, VCOML과 VCOMH의 두개의 공통전압을 생선한다. 액정에 인가된 전압이정의 극성전압일 경우에는, 전압-휘도특성곡선(901)이 이용된다. 공통전극전압(VCOM)이 사용되고, 액정에 인가된 전압은 공통전극전압(VCOML)보다 높다. 예를들면, 고휘도를 원할 경우에는, 전압(VDWH)이 액정에 인가되고, 한편 저휘도를 원할 경우에는, 전압(VDBH)이 액정에 인가된다. 또한, 액정에 인가된 전압이 부극성의 전압에 대응할때에, 전압-휘도특성곡선(902)를 이용한다. 공통전극전압(VCOMH)이 사용되고 액정에 인가된 전압이 공통전극전압(VCOMH)보다 낮은 전압이다. 예를들면, 고휘도를 원할 경우, 전압(VDWL)이 액정에 인가되고, 한편 저휘도를 원할 경우, 전압(VDBL)이 액정에 인가된다. 상기 LCD 인가전압(VDWH),(VDBH),(VDWL),(VDBL)은, 제29도에 도시된 드레인구동기(2901)에서 사용되는 디지틀/애널고그변환회로(2908)에 인가되는 기준전압의 전압범위(VCC-VEE)내에서 생성되기 때문에, 표시동작이 가능하다. 제30도의 구동파형에서 도시된 바와같이, 공통전극선(123)의 공통전극전압(VCOM)은, LCD 교류화신호와 동기하여 각 라인마다 AC 전압으로 생성되도록 요구된다. 결과적으로, 신호구동회로(2801),(2802)에서 생성된 LCD 인가전압은 “VD”의 파형으로 되고, LCD 인가전압과 공통전극전압(VCOM) 사이의 전위차가 작을 경우, LCD의 휘도는 제31도에 도시된 전압-휘도특성에 따라서 증가된다. 상기의 전위차가 클때에는, LCD에 인가된 전압의 특성은 교류화되기 때문에, 액정의 열화를 방지할 수 있다.
여기서, 문제가 되는 것은 LCD 패널(120)의 화소구성이다.
종래예에서는, 각각의 화소부(501)를 구성하는 액정(503)의 용량은 Clc이고 부가용량(504)의 용량은 Cadd이다. 액정이 공통전극전압(VCOML)과 정극성의 전압(VCl)하에서 유지될때에, 이 공통전극전압이 VCOMH로 변경될 경우, 전압변동(Cadd/(Clcc+Cadd)×(VCOMH-VCOML))이 액정(503)의 유지전압에서 발생한다. 이것은 부가용량(Cadd)의 한쪽전극이 전단계에서 형성된 주사선(119)으로 구성되고, 공통전극전압(VCOM)이 변화해도, 이 전극에서의 전압이 일정하기 때문이다. 이것은 LCD 인가전압이 공통전극전압(VCOM)을 교호적으로 변화시킴으로써 유지기간동안 변경되고 또한 액정(503)의 표시휘도가 변경되는 겅을 의미한다. 유지기간동안 LCD 인가전압의 전압변동을 방지하기 위하여, 전단계에서 주사선(119)에 나타난 전압이 공통전극전압(VCOM)의 AC 전압값에 의해서만 교류화되어야 한다. 공통전극(123)이 LCD 패널(120)내에 잇는 각각의 화소부(501)에서 공통전극으로 기능하기 때문에 전단계에서 주사선(119)의 전압이 공통전극전압의 위상으로 교류화 된다.
따라서, 공텅전극전압이 VCOML일때에 주사선(119)의 비선택전압에벨은 VGLL이고, 한편 공통전극전압이 VCOMH일때에서는 주사선(119)으 비선택전압레벨은 VGLH이다. (VGLH-VGLL)=(VCOMH-VCOML)의 조건을 만족한때에, 액정에 인가된 전압은변동되지 않는 것으로 가정한다.
이 종래예에서는, 비선택전압(VGL)이 제28도에 도시된 교류화 된다.
제32도에는, 화소부(501)에 인가된 전압의 극성이 도시된다. 이전에 언급한 바와같이, 공통전극(123)은 모든 화소부(501)내에서의 액정(503)에 공통으로 사용되기 때문에, 공통전극전압이 VCOMH일때에는, 액정에 인가할 수 있는 모든 전압은 부극성을 가지는 전압이고, 한편 공통전극전압이 VCOML일때에는, 액정에 인가되는 전 모든 전압은 정극성을 가지는 전압이다. 따라서, 인가전압의 극성이 1수평라인마다 서로 동일하게 되고 극성은 라인마다 반전된다.
정극성을 가지는 전압이 인가되는 화소부(501)에서, 전류는 액정(503)을 통하여 공통전극선(123)으로 흐르고, 다음에 부가용량(504)을 통하여 선행단계에서의 주사선(119)에 흐른다. 부극성을 가지는 전압이 인가되는 화소부(501)에서, 전류는 공통전극선(123)으로부터 액정(503)을 통하여 흐르고, 다음에 선행단에서 주사선(119)으로부터 부가용량(504)을 통하여 흐른다. 상기한 제어상태에서, LCD 표시는, 저내압드레인구동기를 사용하여, 행해질 수 있다.
제24도에 도시된 종래기술의 LCD 표시장치에 대해서, 신호구동회로(2401),(2402)는 저렴한 가격으로 제조될 수 없다는 문제점이 있다. 신호구동회로 (2401),(2402)를 구성하는 드레인구동기(2501)의 디지틀/애널로그변환회로(2513)의 구동전압이 높기 때문에, LSI용 고내압처리를 사용하여야 한다. 고내압처리하에서 제조된 LSI를 구성하는 소자의 최소치는 디지틀회로등에서 사용되는 저내압처리하에서 제조된 LSI를 위한 소자의 최소치보다 3배 내지 5배 크다. 따라서, 출력전압을 제외하고 동일한 기능과 특성을 가지는 회로는 내압처리와 저내압처리에 의해 구성될때에, 회로면적이 대략적으로 사각형의 최서치수로 되기 때문에, 고내압처리에 의해 구성된 회로면적과 저내압처리에 의해 구성될때에, 회로면적이 대략적으로 사각형의 최소치수로 되기 때문에, 고재압처리에 의해 구성된 회로면적과 저내압처리에 의해 구성된 회로면적의 비는 대략 10배대 20배로 선택되다. LSI의 가격은 칩크기에 의존하기 때문에, 고내압에 의해 구성된 드레인구동기(2501)의 가격이 저내압처리에 의해 구성된 것에 비해서 고가이다.
또한, 고성능을 가지는 LCD 표시장치를 제조하기 위하여 표시색의 양을 증가시키는 경향이 있다. LCD 표시장치의 표시색의 양을 증가시키기 위하여, 드레인구동기(2501)의 회로규모가 커지기 때문에, 고내압처리에 의해 고단가로 되는 문제점에 더욱 심각하게 야기된다.
다음에, 저단가로 신호구동회로를 제조하기 위하뎌 드레인구동기(2901)를 제조하는 저내압처리의 사용을 고려할 수 있다.
종래예의 드레인구동기(2901)에 따라서, 신호구동회로(2801),(2802)의 저단가를 실현할 수 있다. 다음에, 종래예의 LCD 표시장치를 제28도에 도시한 바와같이 제조하였다. 제28도의 종래의 LCD 표시장치에서와 같이, LCD 패널(120)의 각각의 화소부(501)에 인가된 전압의 극성이, 공통전극(123)에 의해서 전송된 공통전극을 교류화하는 구동방법에 따르는 것이 제31도에 도시된다. 결과적으로, 앞단에서 주사선(119)과 공통전극선(123)에 흐르는 전류는 각 주사선(109)마다 1방향만으로 예를들면, 주사선(G(n-1))에 대해서는, 화소부(501-V(m)-(n)),(501-L(m)-(n+1)),(501-V(m+1)-(n)에 인가된 전압이 정극성이기 때문에, 각각의 화소부(501)의 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 집중되어 주사선(G(n-1))으로 흐른다. 주사선(G(n))에 대해서는, 화소부(501-V(m)-(n+1)),(501-L(m)-(n+1)),(501-V(m+1)-(n+1))에 인가된 전압이 부극성이기 때문에, 각각의 화소부(501)의 부가용량(501)을 통하여 흐르는 전류는 집중되어 주사선(G(n))으로부터 흐른다. 주사선(109)은 배선저항을 가지고 있기 때문에, 유출입전류와는 집중되어 주사선(G(n))으로부터 흐른다. 주사선(109)상에 전압이 발생한다. 특히, 워크스테이션등의 LCD 표시장치와 같이 고선명과 다수의 화소를 요구할때에, 전류는 증가하게 되고, 따라서, 합성전압이 증가된다. 전압변동에 의해, 부가용량(5094)에 인가된 전압값도 변동된다. 또한, 집중전류에 의해 발생되는 역영향에 의해 공통전극선(123)에서 전압변동이 발생된다. 전압변동에 응답하여, 액정(504)에 인가된 전압값도 또한 변동된다. 전압변동이 액정(503)과 부가용량(504)에서 발생하는 경우에는, 표시데이타에 대한 정규의 휘도표시를 얻을수 없고, 결과적으로 화질의 열화가 발생한다.
본 발명의 제1목적은 저내압드레인구동기를 사용해서, 1수평라인과 각 화소부에 정극성의 전압과 부극성의 전압이 인가되도록 제어함으로써 고선명화 질표시를 실현하는데 있다.
본 발명의 제2목적은, 복수의 드레인구동기를 위쪽 또는 아래쪽에 형서하는 때에도 1수평라인의 각 화소부에 정극성전압과 부극성전압이 균등하게 인가되도록 제어함으로써 고선명화질표시를 실현하는데 있다.
본 발명의 제3목적은, 애널로그표시데이타를 입력하는 저내압드레인구동기를 사용해서, 1수평라인의 각화소부에 정극성전압과 부극성전압이 인가되도록 제어하는데 있다.
본 발명의 제4목적은, 고선명화질표시를 실현하기 위하여 드레이구동기의 출력전압의 변동을 저감시키는 데 있다.
본 발명의 제5목적은, 저내압드레인구동기에 의해서 구동하면서 고선명화질표시가 가능한 액정표시장치를 사용한 정보처리장치 구성하는데 있다.
상기 제1목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 액정패널은 복수의 매트릭스형상화소부에 의해서 구성되고, 화소부는 액정 및 스위칭트랜지스터로 구성되거나 액정, 스위칭트랜지스터 및 부가용량으로 구성되고, 액정의 한쪽전극은 DC 공통전극전압이고, 액정은 공통전극전압에 대해서 인가전압값에 의해 광의 투과량을 제어하도록 구성함으로써 광표시를 행하고, 각각의 화소부의 액정에 인가되는 전송전압에 사용되는 신호선은 액정패널의 상부쪽의 구동회로의 기준전압레벨과 액정구동전압은 특정한 시간주기로 공통전극전압의 위상에 대향하는 위상을 가지고, 시스테머스를 통하여 전송되는 표시데이타와 타이밍신호의 전압에벨이, 상부쪽과 하부쪽의 신호구동회로의 각각의 전압레벨을 구동하기에 적합하도록, 시프트되고, 전압레벨이 시프트된 액정표시데이타와 타이밍신호가 모두 신호구동회로에 입력된다.
상기 제2목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 액정패널은 복수의 매트릭스형상화소부에 의해서 구성되고, 화소부는 액정 및 스위칭트랜지스터로 구성되거나 액정, 스위칭트랜지스터 및 부가용량으로 구성되고, 액정의 한쪽전극은 DC 공통전극정압이고 액정은 공통전극저압에 대해서 인가전압값에 의해 광의 투과량을 제어하도록 구성함으로써 광표시를 행하고, 각각의 화소부의 액정에 인가되는 전송전압에 사용되는 신호선은 액정패널의 상부쪽과 하부쪽으로부터 인출되고, 또한 복수의 드레인구동기를 구성한 신호구동회로에 의해 구동되고, 기준전압레벨과 액정구동전압은 신호구동회로의 드레인구동기내에서 특정한 시간주기로 공통전극전압의 위상에 대향하는 위상을 가지고, 시스템버스를 통하여 전송되는 표시데이타와 동기신호는 신호구동회로와 액정표시패널의 구성에 적합한 데이타로 변환되고, 변환된 액정표시데이타와 타이밍신호의 전압레벨이, 상부쪽과 하부쪽의 신호구동회로의 각각의 전압레벨을 구동하기에 적합하도록, 시프트되고, 전압레벨이 시프트된 액정표시데이타와 타이밍신호가 모두 신호구동회로에 입력된다.
상기 제3목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 액정패널은 복수의 매트릭스형상화소부에 의해서 구성되고, 화수보는 액정 및 스위칭트랜지스터로 구성되거나 액정, 스위칭트랜지스터 및 부가용량으로 구성되고, 액정의 한쪽의 전극은 DC 공통전극전압이고 액정은 공통전극전압에 대해서 인가전압값에 의해 광의 투과량을 제어하도록 구성함으로써 광표시를 행하고, 각각의 화소부의 액정에 인가되는 전송전압에 사용되는 신호선은 액정패널의 상부쪽으로부터 인출되고 또한 복수의 드레인구동기를 구성한 신호구동회로에 의해 구동되고, 기준전압레벨은 신호구동회로의 드레인구동기의 특정한 시간주기로 공통전극전압의 위상에 대향하는 위상을 가지고, 시스템버스를 통하여 전송되는 애널로그표시데이타와 동기신호가 신호구동회로와 액정패널의 구성에 적합한 데이타로 변환되고, 상부쪽의 신호구동회로를 위해 알맞게 변환된 애널로그액정표시데이타의 극성은 하부쪽 신호구동회로를 위해 알맞게 변환된 애널로그액정표시데이타의 극성과 반대이고, 위상시프트한 액정표시데이타와 타이밍신호의 전압레벨이 상부쪽과 하부쪽 신호구동회로의 각각의 전압레벨을 구동하기에 적합하도록 시프트되고, 전압레벨이 시프트된 액정표시데이타와 타이밍신호가 신호구동회로에 입력된다.
제4목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 액정인가전압을 생성하는 드레인구동기는 복수의 액정구 동전압이 외부전원회로로부터 입력되도록 구성되고, 표시테이터의 상위비트에 대응하는 전압이 선택되고, 선택된 두 레벨의 전압을 분압하고, 표시데이타의 하위비트에 대응하는 전압을 분압으로부터 선택되어 출력된다. 전압선택후의 일정한 시간주기동안 이 드레인구동기는 상위비트에 의해 선택된 전압을 출력하고, 다음에 다른 일정한 시간 주기동안, 상위비트와 하위비트에 의해 선택된 표시데이타에 대응하는 액정인가전압을 출력한다.
제5목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 정보처리장치는, 중앙처리장치, 시스템메모리, 표시데이타를 기억하는 표시메모리, 표시메모리에서 기록과 판독할 표시데이타를 제어하는 표시제어기 및 표시메모리로부터 판독된 표시데이털르 표시하는 액정표시장치에 의해 구성된다.
제1목적을 달성하는 수단에서는, 드레인구동기가 액정의 공통전극전압에 대해서 정극성전압과 부극성전압을 동시에 구동할 수 있는 구동내압기능을 가지지 않는 경우에도, 상부쪽과 하부쪽의 신호구동회로는, 공통전극전압에 대해서 기준전압레벨과 액정구동전압레벨을 교류화하고, 또한 액정표시데이타의 전압레벨과 타이밍신호의 전압레벨을 신호구동회로의 구동전압레벨로 시프트함을로써, 액정의 공통전극전압에 대해서 특정한 시간주기로 정극성과 부극성을 가지는 액정인가전압을 모두 발생할 수 있다. 또한, 상부쪽과 하부쪽의 신호구동회로는 공통전극전압의 위상에 대해서 반대위상의 구동기이고, 따라서 정극성을 가지는 전압과 부극성을 가지는 전압이 1수평라인상의 각각의 화소부에 균일하게 인가될 수 있다.
제2목적을 달성하는 수단에서는, 드레인구동기가 액정의 공통전극전압에 대해서 정극성전압과 부극성전압을 동시에 구동할 수 있는 구동내압기능을 가지지 않는 경우에도, 상부쪽 또는 하부쪽의 신호구동회로, 공통전극전압에 대해서 기준전압레벨과 액정구동전압레벨을 교류화하고 또한 액정표시데이타의 전압레벨과 타이밍신호의 전압레벨을 신호구동회로의 구동전압레벨로 시프트함으로써, 액정의 공통전극전압에 대해서 특정한 시간주기로 정극성과 부극성을 가지는 액정인가전압을 모두 발생할 수 있다. 또한, 신호구동회로에 이용되는 다소의 드레인구동기는 공통전극전압에 대해서 정극성을 가지는 전압에 의해 구동될때에, 나머지 드레인구동기는 공통전극전압에 대해서 부극성을 가지는 전압에 의해 구동될때에, 나머지 드레인구동기는 공통전극전압에 대해서 부극성을 가지는 구동전압에 구동되기 때문에, 정극성전압과 부극성전압은 1수평라인상의 각 화소부에 균일하게 인가될 수 있다.
제3목적을 달성하는 수단에서는, 드레인구동기가 액정의 공통전극전압에 대해서 정극성전압과 부극성전압을 동시에 구동할 수 있는 구동내압기능을 가지지 않는 경우에도, 상부쪽과 하부쪽의 신호구동회로는, 기준전압레벨을 교류화하고 애널로그액정표시데이타의 극성을 반전시키고 또한 애널로그액정표시데이타 및 타이밍신호를 신호구동회로의 구동전압레벨로 시프트함으로써 액정의 공통전극전압에 대해서 특정한 시간주기로 정극성과 부극성을 가지는 액정인가전압을 모두 발생할 수 있다. 또한, 상부쪽과 하부쪽 신호구동회로는 공통전극전압의 위상에 대해서 반대위상의 구동기이고, 따라서 부극성을 가지는 전압과 정극성을 가지는 전압은 1수평라인상의 각 화소부에 균일하게 인가될 수 있다.
제4목적을 달성하는 수단에서는, 드레인구동기에 의해 생성된 액정인가전압이 외부전원회로로부터 입력되는 복수레벨의 액정구동전압으로부터 생성되기 때문에, 안정한 액정인가전압을 얻을 수 있다. 또한, 일정한 시간주기동안, 액정인가전압은 분압회로를 경유하지 않고, 따라서 전류구동능력이 증가되고, 화소부에 전압을 축적하는 시간이 단축될 수 있다.
제5목적을 달성하기 위한 수단에서는, 프로그램을 기억하는 주메모리와 중앙처리장치 및 표시콘트롤러에 의해 표시내용을 기억하는 표시메모리의 내용이하게 갱신하고 표시메모리에 저장된 표시내용을 표시콘트롤러에 의해 액정표시장치에 대해 용이하게 표시할 수 있다.
제1도 내지 제13도와 표1을 참조하면서,액정패널의 상부쪽과 하부쪽의 신호구동회로를 사용해서 구성한 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치에 대하여 설명한다. 신호구동회로는 입력디지틀표시데이타를 액정인가전압을 변환하여 표시의 목적을 위한 액정패널에 공급된다.
제1도는 본 발명의 실시에에 의한 액정표시장치의 시스템구성을 개략적으로 도시한다.
제1도에서, (101)은 디지틀화상데이타와 동기신호를 전송하는 시스템버스이다. 본 실시에에서는, 시스템버스(101)를 통하여 전송된 영상데이타와 동기신호는 모두 CRT(음극선과) 표시장치에 표시되도록 전송된 영상데이타와 동기신호와 동일한 선순차(line sequential) 주사신호이다. (102)는 시스템버스(101)를 통하여 전송된 디지틀영상데이타와 동기신호를, 액정표시장치를 구동하기 위한 디지틀 LCD 영상데이타와 타이밍 신호로 변환하는 액정콘트롤로이다. (103),(104),(105)는 기준전압을 전송하는 기준전압선이고, (103)은 디지틀구동전압(VEE)이고, (104)는 디지틀하이레벨구동전압(Vcc)이고, (105)는 LCD 구동전압(VLCD1)의 각 전압레벨을 가지는 DC 전압이다. (106),(107)는 LCD 콘트롤러(12)에 제어상태에서 신호구동회로를 위하여 변환된 디지틀 LCD 영상데이타와 타이밍신호를 모두 전송하는 신호구동회로용 제어버스이다. (108)은 주사구동회로를 위한 타이밍신호를 전송하기 위하여 사용되는 주사구동회로용 제어버스이다. (109)는 신호구동회로의 구동전압이나 액정표시에 인가되는 전압의 극성을 교류화하는 타이밍신호로 되는 LCD 교류화신호이다. (110),(111)은, 각각의 신호구동회로용 제어버스(106),(107)를 통하여 전송되는 디지틀 LCD 영상데이타와 타이밍신호의 전압레벨을 신호구동회로의 구동전압레벨로 변환하는 레벨시프터이다. (112),(113)은 레벨시프터(110),(111)에 의해 시프트된 전압레벨을 가지는 디지틀 LCD 영상데이타와 타이밍신호를 전송하는 신호구동회로용 제어버스이다.
(114),(115)는, 타이밍신호에 응답하여 각각의 신호구동회로용 제어버스(112),(113)를 통하여 전송된 디지를 LCD 영상데이타를 채취하고 또한 디지틀 LCD 영상데이타에 대응하여 채취된 영상데이타를 LCD 인가전압으로 변환하는 신호구동회로이다. 다음에, LCD 인가전압이 LCD 패널에 인가된다.
(116),(117)은 각각의 신호구동회로(114),(115)에서 생성된 LCD 인가전압을 전송을 신호선이다. (118)은 주사구동회로이고 (119)는 주사선이다. 주사구동회로용 제어버스(108)를 통하여 전송된 타이밍신호에 응답하여 순차적으로 주사선(118)을 활성화하도록 한다. (120)은 액정표시패널이다. (121)은 상기 LCD장치를 동작하도록 사용된 각각의 DC 기준전압을 생성하는 직류기준전압생성회로이다. (122)는 DC 전압을 주사구동회로(118)에 인가하기 위하여 주사구동 회로에 사용되는 DC 전압선이다. (123)은 DC 공통전압을 전송하는 공통(대향)전극선이다. (124)는 신호구동회로용 DC 기준전압선이고, (114)를 구동하도록 사용되는 고레벨기준전압을 존송하기 위한 지준전압선이고, 마찬가지로 (128)은 하부쪽의 신호구동회로(115)를 구동하도록 사용되는 고레벨지준전압을 전송하기 위한 기준전압선이다. (129)는 상부쪽 신호구동회로(114)를 구동하도록 사용되는 저레벨기준전압을 전송하기 위한 기준전압선이고, 마찬가지로 (130)은 하부쪽 신호구동회로(115)를 구동하도록 사용되는 저레벨기준전압을 전송하기 위한 기준전압선이다. 기준전압선(129),(130)을 통하여 전송된 어느 기준전압도 레벨시프터(110),(111)에 대한 기준전압으로 되는 것으로 가정한다. (132)는 상부쪽 신호구동회로(114)에 사용되는 AC LCD 구동전압을 전송하도록 사용되는 LCD 구동전압선이고, 또한 (133)은 하부쪽신호구동회로에 사용되는 AC LCD구동전압을 전송하도록 사용되는 LCD 구동전압선이다.
제2도는 본 발명의 실시예에 의한 제1도 도시된 레벨시프터(110)의 개략적인 블록도이다.
제2도에서, (201-1)내에 (201-N)은 레벨시프터(110)을 구성하는 가산회로이다. 레벨시프터(110)은, 신호구동회로용 제어버스(106)에 대한 신호선과 동일한 개수의 가산회로(201-1 내지 201-N)를 가진다. 본 실시예에서는, 두 개의 가산회로(201-1),(201-2)가 등기신호용으로 준비되고, (N-2)개의 가산회로(201-2 내지 201-N)가 디지틀 LCD 영상데이타용으로 준비된다. 레벨시프터(111)는 레벨시프터(110)와 동일한 회로구성을 가진다. (202-1)는 앰프이고(203-1),(204-1),(205-1),(206-1)은 레지스터이다. 신호구동회로용 제어버스(106) 중에서, 제어버스(106-1)는 시프트클록을 전송하기 위한 것이고, 제어버스(106-2)는 래치클록을 전송하기 위한 것이고, (106-3)∼(106-N)은 디지틀 LCD 영상데이타를 전송하는 LCD 영상데이타버스이다. 버스(112-1)는 레벨시프트한 후에 래치클록을 전송하기 위한 것이고, 버스(112-2)는 레벨시프트한 후에 배치클록을 전송하기 위한 것이고, (112-3)∼((112-N)은 레벨시프트한 후에 디지틀 LCD 영상데이타를 전송하기 위한 LCD 영상데이타버스이다. 가산회로(201-1) 내지 (201-N)으로부터 출력된 신호의 전압레벨은, 기준전압선(129)을 통하여 기준전압을 입력신호의 전압레벨을 가산함으로써 얻어지는 전압값과 동일하다. 결과적으로, 가산회로(201-1) 내지 (201-N)으로부터 출력되는“1”과 “0”을 나타내는 신호의 전압값의 진폭은, 가산회로(201-1) 내지 (201-N)에 입력되는“1”과 “0”을 나타내는 신호의 전압값의 진폭과 동일하다.
제3도에는, 전압레벨이 레벨시프트(110),(111)에 의해 변환되는 상태가 되시된다. 래치클록(160-1),(107-1)의 “1”을 나타내는 전압값을 “VCC”로 가정하고, “0”을 나타내는 전압값은 “VEE”로 가정한다. 다시 말해서, 기준전압선(103)을 통하여 전송된 저레벨전압은 VEE이고 기준전압선(104)을 통하여 전송된 고레벨의 디지틀, 즉 디지틀구동레벨의 전압은 VCC이다. 또한, 기준전압선(129),(130)의 고전위전압값은 VEE에 대해서 VBH이고, 저전위전압은 VEE에 대해서 VCL이다.
제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 제1도의 신호구동회로(114)의 내부회로 구성을 도시한 개략적인 블록도이다. LCD 패널(120)의 하부쪽에 형성된 신호구동회로(115)는 신호구동회로(114)와 동일한 회로구성을 가진다.
제4도에서, (401-1),(401-2)…는 드레인구동기이고, 신호구동회로(114)는 복수의 드레인구동기(401)를 구성한다. 제1도에 도시된 LCD 패널(120)의 하부쪽에 형성된 신호구동회로(115)는 마찬가지로 복수의 드레인구동기를 구성한다.
드레인구동기(401)는 디지틀 LCD 영상데이타를 입력하고 또한 LCD 패널(120)에 출력될 LCD 인가전압으로 변환한다. 신호구동회로용 제어버스(112)에서, (402)는 LCD 영상데이타버스이고, 제2도에 도시된 LCD 영상데이타버스(201-2) 내지 (201-N)을 나타재는 총칭이다. 또한, (112-1)은 시프트클록이고, (112-2)는 래치클록이다. 시프트클록(112-1)은, LCD 영상데이타버스(402)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타와 동기한다. 래치클록(112-2)은, 1수평라인에 대한 디지틀 LCD 영상데이타가 신호구동회로(114),(115)에 전송된 후에, 황성화된다. (403)은 시프트레지스터이고, (404)는 래치신호이다. 시프트클록(112-1)에 응답하여, 시프트레지스터(403)는 시프트동작을 행한다. 이 시프트동작에 따라소, 래치신호는 순차적으로 유효하다. (405)는 래치신호(404)에 응답하여 LCD영상데이타버스(402)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타를 순차적으로 래치하는 래치회로이다. (406)은 래치회로(405)에 의해 래치된 데이타를 전송하는 데이타버스이다. (407)은 래치클록(112-2)에 응답하여 데이타(406)를 통하여 전송된 데이타를 래치하는 래치회로이다. (408)은 래치회로(407)에 의해 래치된 데이타를 전송하는 데이타버스이다. (409)는, 데이타버스(408)를 통하여 전송된 디지틀데이타를, LCD 구동전압선(132)을 통하여 전송된 LCD 구동전압에 의거하여 LCD 인가전압으로 변환하는 디지틀/애널로그변환회로이다. (116)은 D/A 변환회로(409)에 의해 생성된 LCD 인가전압을 전송하도록 사용되는 신호선이다. (410)은, 래치회로(403)에 의한 디지틀 LCD 영상데이타의 채취동작이 달성될때에, 즉 시프트레지스터(403)에 의한 시프트동작이 완료될때에 다음 단계에서 드레인구동기(401)의 시프트레지스터(403)가, 다음 단계에서의 드레인구동기(401)의 래치회로(405)에 의해 LCD 영상데이타의 채취동작을 개시하도록, 작동되는 제어신호에 대응하는 가능신호이다.
드레인구동기(401)에서, 시프트레지스터(403)와, 래치회로(405) 및 래치회로(407) 등의 디지틀회로 그리고 D/A 변환회로(409) 중 어느것도 기준업압선(127)을 통하여 전송된 고레벨기준전압과 기준전압선(129)을 통하여 전송된 저레벨기준전압의 상태에서 구동된다.
제5도는 제1도에 도시된 액정표시패널(120)의 등가회로도이다.
제5도에는, DU(m), DU(m+1), DL(m), DL(m+1)은 신호선(116),(117)을 구성화는 화소부에 대응하는 신호선이다. G(n-1), G(n), G(n+1)은 주사선(119)을 구성하는 각각의 화소부에 대응하는 주사선이다. (501)은 화소부이다. 화소부(501)에서, (502)는 박막트랜지스터(TFT)이고, (503)은 액정표시이고, (504)는 부가용량이다. TFT(502)의 드레인전극은 신호선(116)에 접속되고, 게이트전극은 주사선(119)에 접속된다. 수직방향을 따라서 배열된 각각의 화소부(501) 내에서 사용되는 TFT(502)의 드레인전극은 신호선, 예를들면 DU(m)를 공용한다.
수평방향을 따라서 배열된 각각의 화소부(502)에서 사용되는 TFT(502)의 게이트전극은 주사선, 예를들면G(n)을 공용한다. 또한, TFT(502)의 소스전극은 각각의 액정표시(503)의 한쪽전극과 부가용량(504)에 접속된다. 액정표시(503)의 다른쪽 전극은 공통전극선(123)에 접속되고, 모든 화소는 공통전극선(123)을 공통으로 사용한다. 부가용량(503)의 한쪽 전극은 전단계에 형성된 주사선에 접속된다.
부가용량(504)의 다른쪽 전극이 신규로 이용되는 전극선(본 실시예에서는 도시되지 않음)에 접속되는 경우에도, 제1도에 도시된 다른 회로와 구동조건은, 신규로 형성된 전극선에 인가된 전압이 공통전극선(123)에 인가된 공통전극전압과 공일하도록 선택되는 것을 제외하고는 상기한 것과 동일하다. 또한, 부가용향(504)이 화소부(501)에 형송되지 않는 경우에도 제1도에 도시된 다른 회로와 구동조건은 상기한 것과 동일하다.
상기한 바와 같이, LCD 패널(120)은 수직방향으로 따라서 복수의 화소부(501)를 가지는 애트릭스형상으로 구성된다. 예를들면, 수평해상도 640 화소와 수직상도 480라인을 가지는 화면을 표시할때에, 640 화소의 수평해상도는 수평방향을 따라서 1920 화소를 배치하고 1화소를 구성하기 위하여 3개의 인접하는 화소에 적색, 녹색, 청색필터를 배치함으로써 실현할 수 있다. 또한, 수직방향에 대해서 설명한 바와 같이 480 화소배열을 수직방향에 대해 준비함으로써, 480라인의 수직해상도를 얻는다. 본 실시예에서는, LCD 패널(1230)은 인접한 화소부(501)의 신호선이 신호선(116)과 신호선(117)으로 교호적으로 인출되도록 배치된다. 신호선(116)과 신호선(117)이 화소를 교호하는 형대로 인출되는 때에도, 제1도에 도시된 LCD 콘트롤러(102)는 화소교호형상에 대응하여 데이타변환을 행할뿐, 다른 회로구성과 구동조건은 본 실시예와 동일하다.
제6도는 본 발명의 일실시예에 따른 제1도에 도시된 교류회로(126)의 내부회로를 도시한는 개략적인 블록도이다.
제6도에서, (601)은 LCD 교류화신호(109)의 극성을 반전하는 반전회로이다. (602)는 번전된 LCD 교류화신호이다. (603),(604),(605)는 신호구동회로용 DC 기준전압선(124)에서 사용되는 DC 전압선이다. 본 실시예에서는, DC 전압선(603)은 전압(VDBHH)을 전송하고, DC 전압선(604)은 전압(VDBLH)을 전송하고, DC 전압선(605)은 전압(VDBLH)을 전솽하고, DC 전압선(606)을 전압(VDBLL)을 전송한다.
(607),(608),(609),(610)은 입력된 DC 전압을 AC 전압으로 교류화하는 전압선택기이다. (611),(612),(613),(614)는 각각의 전압선택기(607),(608),(609),(610)로부터 출력된 AC 전압을 전송하는 전압선이다. (615),(616),(617),(618)은 각각의 전압선태기(607),(608),(609),(610)로부터 AC 전압의 구동능력을 높게하는 역할을 하는 앰프회로이다.
제7도는 본 발명의 실시예에 의한 제1도에 도시된 교류회로(131)의 내부회로구성을 도시한 개략적인 블록도이다.
제7도에서, (701)은 LCD 교류화신호(109)의 극성을 반전하는 반전회로이고, (702)는 반전된 LCD 교류화신호이다. (703)은 제1도에 도시된 공통전극선(123)에 나타나는 공통전극전압에 대해서 정극성을 가지는 전압을 전송하는 신호구동회용 DC LCD 구동전압선이고, 마찬가지로 (704)는 부극성을 가지는 전압을 전송하는 신호구동회로용 DC LCD 구동전압선이다. (705)는 신호구동회로(114)용 전압선택기이고, (706)은 신호구동회로(115)용 전압선택기이다. (707),(708)은 각각의 전압선택기(705),(706)의 선택동작에 의해 생성되는 신호구동회로용 교류화 LCD 구동전압을 전송하는 전압선이다. (709),(710)은, 전압선택기(705),(706)에 의해 생성된 신호구동회로(114),(115)용 LCD 구동전압의 구동능력을 높이는 엠프회로이다.
제8도는, 제1도에 도시된 LCD표시장치가 구동될때에 생성되는 전압파형을 나타낸다. 이 전압파형은 LCD에 인가한 전압의 극성을 1프레임마다 변화하는 프레임 AC 구동을 나타내는 것에 유의하여야 한다.
제8도에서, VG(n)은 제5도에 주사선(G(n))의 전압파형이고, VGH는 주사선(119)의 선택전압레벨이고 VGL은 비선택전압레벨이다. VCOM은 공통전극(123)의 전압값이고, VDBHH는 고레벨의 기준전압선(127)의 전압파형중에서 정전위영역에서 동작할때의 전압레벨이고, 이 전압레벨은 제6도에 도시된 DC 전압선(603)의 전압레벨과 동일하다. VDBLH는 고레벨의 기준전압선(127)의 전압파형 중에서 부전위 영역에서 신호구동회로(114)가 동작할때의, 저레벨기준전압선(128)의 전압레벨은 제6도에 도시된 DC 전압선(605)의 전압레벨과 동일하다. 또한, 저레벨기준전압선(130)의 전압레벨은 저레벨기준전압선(129)과 동일하고, 그 위상은 서로 반대이고, 본 실시예에서는 각각의 신호선(116),(117)으로부터 출력된다.
제9도는 본 실시예에 이용되는 액정표시의 휘도와 전압사이의 관계를 도시한 그래프이다.
제9도에서, 세로좌표는 휘도를 나타내고 가로좌표는 LCD 인가전압을 나타낸다. (901)은 정의 LCD 전압을 인가할때의 휘도-전압특성이고, (902)는 부의 LCD 전압을 인가할때의 휘도-전압특성이다. 액정표시는, 공통전극전압(VCOM)에 대해서 정극성과 부극성을 가지는 전압중 어느 전압을 인가할때에도, 상기전압의 절대치가 서로 동일한 경우에는, 동일한 휘도표시를 실현할 수 있는 특성을 얻을 수 있다. 본 실시예에서는, LCD 인가전압의 값이 작을때에, 즉 LCD 인가전압이 대향전극(123)의 전압값에 접근할때에(예를들면, 전압(+VDW)와 전압(-VDW), 휘도는 높은 특성이 있고, 이 휘도는 정의인가전압과 부의인가전압중 어느 전압을 증가할때마다 낮아진다.
제10도는 LCD 패널(120)에 제8도에 도시된 구동타이밍에서 구동될때에 정의포텐셜전압 또는 부의 포텐셜전압을 각각의 화소부에 인가한 상태와 화소부에서 생성된 전류의 방향을 설명한 것이다.
제11도는 제1도의 LCD 표시장치가 구동될때의 전압파형을 도시한다. 이 전압파형은, 액정에 인가된 전압의 극성이 라인마다 반전되는 라인 AC 구동을 나타내는 것에 유의하여야 한다. VG(n)은 제5도에 도시된 주사선 G(n)의 전압파형이고 VG(n+1)은 주사선 G(n+1)의 전압파형이다.
제12도는 LCD 패널(120)이 제11도에 도시된 구동타이밍에서 구동될때에 정극성전압 또는 부극성전압을 각각의 화소부에 인가하는 상태와 화소부에서 생성된 전류의 방향을 설명한 것이다.
제13도는 제4도의 드레인구동기를 사용한 본 발명의 실시예에 의한 D/A 변환회로의 개략적인 회로도이다. 신호선(116)과 동일한 개수를 가지는 복수의 D/A 변환회로(409)가 형성된다. 또한, 본 실시예에서는, 1화소에 의해 표시될 수 있는 계조수의 수는 60비트디지틀 데이타하에서 64개로 가정한다.
(408-1)은 상위 비트순으로 D5, D4, D3, D2, D1, D0을 가지는 6비트 디지틀데이타이다. (1301)은 상위 2비트데이타를 복호화하는 데코더와 하위 4비트데이타를 복호화하는 다른 데코더로 구성된 데코더이다. 이 데코더(1301)의 진리치표는 표 1에 나타난다(후술함).
다시 제13도에서, (1302)는 고전위전압선택회로이고, (1301-1),(1302-2),1303-1),(1304-1)는 전압)(V4),(V3),(V2),(V1)을 선택하는 애널로그스위치이다. (1304)는 저전위선택회로이고, (1305-1),(1305-2),(1305-3),(1305-4)는 전압(V3),(V2),(V1),(V0)을 선택하는 애널고그스위치이다. (1306)은 고전위전압선택회로(1302)에 의해 선택된 전압(V4)∼(V1)중 어느것을 출력하도록 사용되는 전압선이고, (1307)은 저전위전압선택회로(1304)에 의해 선택된 전압(V3)∼(V0)중 어느 것을 출력하도록 사용되는 전압선이다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 전압(V4)이 고전위선택회로(1302)에 의해 선택될때에, 전압(V3)은 저전위선택회로(1304)에 의해 선택되고, 즉 한쌍의 V(3), V(4)가 선택된다. 마찬가지로, 한싸의 (V3)(V2),(V2)(V1),(V1)(V0)는 각각의 고전위전압선택회로(1302)와 저전위선택회로(1304)에 의해 선택된다. (1308)은 16개의 레지스터(1309-1)∼(1309-6)가 서로 직렬로 접속된 질렬레지스터회로이다. (1310-1) 내지 (1310-15)는 이 직렬저항회로(1308)로부터 얻은 분배전압을 전송하도록 사용된 전압선이다. (1311)은 전압선택회로이고, (1312-1) 내지 (1312-16)은 애널로그스위치이다. 본 실시예에서는, 회로구성은 단위화소당 6비트휘도정보만을 가진다. 또한, 비트수가 증가될 경우, 상기 회로의 수는 비트수에 대응하여 단순히 증가된다.
또한, 제4도의 D/A 변환회로(409)는 제1도의 실시예에 제13도의 회로시 시스템을 사용하였지만, 다른 회로시스템은, 동일한 구동저건하에서 교류회로(131)로부터 발생하는 LCD 구동전압이 D/A 변환회로(409)에 적합하도록 사용할 수 있다.
표 1은 제13도에 도시된 데코더(1301)에 의해 데코드제어를 나타내는 진리표이다.
표1에서, 상위비트에 대한 테코드의 결과로서 D5와 D4가 “11”일때에, SU3는 활성활되고, D5와 D4가 “10”일때에, SU2는 유효하고, D5와 D4가 “01”일때에, SU1은 활성화되고, D5와 D4가 “00”일때에 SU0는 활성된다.
또한, 하위비스테 대하 데코드의 결과로서, D3, D2, D1, D0의 값에는 무관하게, 래치클록(201-2)이 유효할 때, SL0가 유효하게 된다. 래치클록(201-2)가 무효일 때 D3, D2, D1, D0가 “1111”이면 SL15는 활성화되고, D3, D2, D1, D0가 “1110”이면 SL14는 활성화되고, D3, D2, D1, D0가 “1100”이면 SL12가 활성화되고, D3, D2, D1, D0가 “1011”이면 SL11이 활성화된다. D3, D2, D1, D0가 “1010”이면 SL10은 유효하게 되고, D3, D2, D1, D0가 “1001”이면 SL9는 활성화되고, D3, D2, D1, D0가 “1000”이면 SL8은 유효하게 되고, D3, D2, D1, D0가 “0111”이면 SL7은 활성화 되고, D3, D2, D1, D0가 “0110”이면 SL6은 유효하게 되고, D3, D2, D1, D0가 “0101”이면 SL5가 활성화 되고, D3, D2, D1, D0가 “0100”이면 SL4가 활성화 되고, D3, D2, D1, D0가 “0011”이면, SL3가 유효하게 되고, D3, D2, D1, D0가 “0010”이면 SL2가 활성화 되고, D3, D2, D1, D0가 “0001”이면, SL1이 유효하게 되고, D3, D2, D1, D0가 “0000”이면 SL0가 활성화된다.
다시 제1도 내지 제13도와 표 1을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 동작에 대하여 이하 설명한다.
제1도에서, 시스템버스(101)를 통하여 전송된 디지틀형상데이타는 LCD 콘트롤러(102)와, 레벨시프터(110),(111) 및 신호구동회로(114),(115)를 통하여 LCD 인가전압으로 변환된다. LCD 인가전압은 표시의 목적으로 LCD 패널(120)에 출력된다. LCD콘트롤로(102)에서, 시스템버스(101)를 통하여 입력된 디지틀 표시데이타는, 신호구동회로(114),(115)의 입력인터페이스와 LCD 패널(120)의 화소구성에 적합하도록, 동기신호로 변환되고, 다음에 동기신호는 신호구동회로용 제어버스(106),(107)를 통하여 출력된다.
여기서, 신호구동회로용 제어회로(106),(107)를 통하여 전송되는 신호와 디지틀 LCD 화상데이타의 구동전압레벨과 신호구동회로(114),(115)의 구동전압레벨이 서로 상이하다고 하는 문제점이 있다.
즉, 제9도의 전압-휘도특성도에 되시된 바와 같이, 액정은, 정극성전압과 부극성전압이 공통전극전압(VCOM)에 대해서 인가될때에도, 절대값이 동일할 경우에는, 서로 동일한 휘도표시를 가진다. 또한, DC 전압이 액정에 인가될때에 열화가 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 액정에 인가된 DC 전압은 특정한 기간동안 교류화되어야 한다. 제10도와 제12도에 돗한 바와 같이, 각각의 화소부네 인가된 전압의 극성이 수평라인방향을 따라서 서로 동일하지 않은 제어동작이 요구된다.
다음에, 제1도에 도시된 신호동회로(114),(115)의 신호선(116),(117)을 통하여 전송된 LCD 인가전압에 대해서, 공통전극선(123)을 제어하느 공통전극전압(VCOM)이 DC 전압이기 때문에, 제8도와 제11도에 도시된 VDU와 VDL의 전압이 LCD 패널(120)상에 영상데이타를 표시하기 위해 필요하다. 그러나, 제4도에 도시한 바와같이, 드레인구동기(401)에서는, 디지틀부와 D/A 변환회로(409)중 어느 것이 기주전압으로서 공통저레벨전압(VDU-VEE)에 의해 구동되어야 한다. 다음에, 기준전압이 고정되면, 필요한 LCD 인가전압이 LCD 패널(120)에 인가될 수 있다.
따라서, 제8도와 제11도의 구동파형으로 나타난 바와같이, 기준전압선(127),(128),(129),(130)은 신호구동회로(114),(115)에 의해서 생성된 LCD 인가전압(VDV),(VDL)에 따라서 기준전압을 교류화하고, 따라서 필요한 전압레벨의 LCD 인가전압을 얻을 수 있다.
그러나, 구동전압레벨이 신호구동회로(114),(115)의 기준전압을 교류화함으로써 변동되기 때문에, 마찬가지로 신호구동회로(114),(115)로 입력된 각 신호의 구동전압레벨이 변동되도록 요구된다. 본 실시예에서는, 기준전압선(129),(130)에 의해 전송된 타이밍신호가 디지틀 LCD 영상데이타에 가산되고, 다음에 레벨시프트된 영상데이타와 타이밍신호는 신호구동회로제어버스(112),(113)에 출력된다. 제2도와 제3도를 참조하면서, 신호구동회로제어버스(106),(107)를 통하여 전송된 타이밍신호와 디지틀 LCD표시데이타의 구동전압레벨이 레벨시프터(110),(111)에 의해 시프트되고, 다음에 합성영상데이타와 타이밍신호가 신호구동회로제어버스(112),(113)에 출력되도록 하는 상세설명에 대하여 이하 설명한다.
제2도에서, 레벨시프터(110)에서는, 신호구동회로제어버스(106)를 위한 신호선과 동일한 수를 가지는 가산회로(201-1) 내지 (201-N)가 형성된다. 가산회로(201)에서는, 각각의 레지스터의 저항값이 서로 동일할 때에, 출력(112)에 나타나는 전압레벨은 기준전압선(129)을 통하여 전송되는 전압레벨을, 입력신호(106)를 나타내는 전압레벨에 가산함으로써 얻는 값이 된다. 이 상태에 대하여 제3도를 참조하면서 이하 설명한다. LCD 교류화신호에 따라서, 레벨시프터(110)에 대한 기준전압선(129)의 전압값이 고전위전압값(VBH)에 의해 증가되고, 레벨시프터(111)에 대한 기준전압선(130)의 저압값이 전압(VEE)에 대해서 저전위전압값(VBL)에 의해 증가된다. 결과적으로, LCD 교류화신호(109)가 “1”일때에, 레벨시프트된 후의 시프트클록(112-1)에 대해서, “1”을 나타내는 전압값이 VCC+VBH로 되고 “0”을 나타내는 전압값이 VEE+VBH로 된다. 마찬가지로, LCD 교류화신호(109)가 “0”을 나타내는 전압값이 VCC+VBH로 된다. 마찬가지로, LCD 교류화신호(109)가 “0”으로 될 때에, 레벨시프트된 후의 시프트클록(112-1)에 대해서, “1”을 나타내는 전압값은 VCC+VBL로 되고, “0”을 나타내는 전압값이 VEE+VBL로 된다. 레벨시프트된 후의 시프트클록(112-1)에 대해서는, “1”을 나타내는 전압값과 “0”을 나타내는 전압값 사이의 전압차는 입력시프트클록(106-1)의 “1”과 “0”을 나타내는 전압값 사이의 전압차와 동일한 VCC- VEE이다. 따라서, LCD 교류화신호(109)가 1로 될 때에, 전압(VBH)을 레벨시프트 후의 전압값에 가산하고, 시호(109)가 0으로 될 때에, 전압(VBL)을 레벨시프트 후의 전압값에 가산하다. 또한 제2도에 도시된 래치클록(112-2)과 디지틀 LCD영상데이타(112-2) 내지 (112-N)은 동일한 구성을 한다.
제1도의 레벨시프터(111)는 제2도의 레벨시프터(110)와 동일한 구성을 가지고, LCD 교류화신호(109)가 “0”으로 될 때에, 전압(VBH)는 레벨시프트 후의 전압값에 가산되고, 또한 LCD 교류화신호(109)가 “1”로 될 때에, 전압(VBL)은 레벨시프트 후의 전압값에 가산된다.
신호구동회로제어버스(112),(113)를 통하여 전송된 타이밍신호와 디지틀 LCD 표시데이타의 구동전압레벨은, 레벨시프터(110),(111)에 의한 신호구동회로(114),(115)의 것과 일치하고, 따라서 정규의 동작을 행할 수 있다.
레벨시프터(110),(111)에 의해 레벨시프트된 타이밍신호와 디지틀 LCD 영상데이타는 모두 신호구동회로 (114),(115)의 것과 일치하고, 따라서 정규의 동작을 행할 수 있다.
제4도에서, 시프트레지스터(403-1)는 시프트클록(112-1)에 응답하여 드레인구동기(401-1)에서 동작을 개시하고, 따라서 래치신호(404-1)는 연속적으로 유효래치신호(404-1)에 대응하는 래치회로(405-1)의 기억회로는 표시데이타가 버스(402)를 통하여 전송되는 디지틀 LCD 영상데이타를 순차적으로 래치한다. 래치된 데이타는 데이타버스(406-1)에 출력된다. 래치회로(405-1)의 기억회로에 의한 데이타래치동작이 완료될 때에, 즉 시프트레지스터(403-1)에 의한 시프트동작이 달성될 때에, 시프트레지스터(403-1)는 가능신호(410-1)가 유효하도록 한다. 가능신호(410-1)가 유효하게 될 때에, 다음 단계에서의 드레인구동기(401-2)내에 있는 시프트레지스터(403-2)가 동작을 개시한다. 다음에, 래치회로(405-2)는 드레인구동기(401-1)의 래치회로(405-1)에 의해 래치된 데이타를 순차적으로 래치한다. 또한, 래치회로(405-2)의 기억회로에 의한 데이타래치동작이 완료될 때에, 가능신호(410-2)는 유효하게 되고, 다음 단계에 형성된 드레이구동기(401)는 드레인구동기(401-1),(401-2)와 동일한 동작을 행항다. 신호구동회로(114),(115)에서 이용되는 각각의 드레인구동기는 상기한 동작을 행할 때에, 1수평라인에 대한 LCD 영상데이타를 채취할 수 있다. 1수평라인에 대한 LCD 여상데이타를 각각의 드레인구동기(401)내의 래치회로(405)로 위입된 후에, 래치클록(112-2)은 유효하게 되고, 래치회로(405)에 기억되고 각각의 드레인구동기(401)의 데이타버스(404)를 통하여 전송되는 1수평라인에 대한 데이타는 동시에 래치회로(407)에 래치된다. 데이타를 래치회로(407)에 저장한 후에, 각각의 드레인구동기(401)의 시프트레지스터(403)와 래치회로(405)는 무두 상기한 동작을 개시한여 다음 라인에서의 데이타를 래치한다. 래치회로(407)에 기억된 데이타는, 데이타버스(408)를 통하여, 디지틀데이타에 대응하는 LCD 인가전압이 LCD 구동전압선(132)에 의해 전송되는 LCD 구동전압에 의거하여 생성되는 D/A 변환회로(409)에 전송되고, 다음에 신호선(116)을 통하여 출력된다.
제13도를 참조하면서, D/A 변환회로(406)에 의한 LCD 인가전압의 발생동작에 대하여 이하 상세하게 설명한다.
제13도에서, 데이타라인(408-1)을 통하여 전송된 6비트디지틀데이타는 데코드(1301)에 입력되고, 따라서 데코드신호(SV3)∼(SV0)중 어느 신호도 사위2비트데이타(D5),(D4)의 값에 의해 유효하게 된다. 래치클록(112-2)이 유효하게 될 때에, 데코드신호(SL0)는 하위 4비트데이타(D3)(D2),(D1),(D0)의 값에 무관하게 유효하게 된다. 래치클록(112-2)이 무표화될 때에, 데코드신호(SL15)∼(SL0)중 어느 신호도 하위 비트데이타(D3)(D2),(D1),(D0)의 값에 의존해서 유효하게 된다. 데이타라인(408-1-1)을 통하여 전송된 6비트디지틀데이타가 “101100”일때에 구체적인 동작을 행한다. 상위 2비트데이타가 “10”이기 때문에, 데코드신호(SV2)는 유효하게 되고, 애널로그스위치(1303-2)는 고전위선택히로(1302)에서 ON상태로 되고, 따라서 전압(V3)은 전압선(1306)에 출력된다. 또한, 애널로그스위치(1305-2)는 저전위선택회로(1304)에서 ON상태로 되고, 따라서 전압(V2)이 전압선(1307)에 출력된다. 전압(V3),(V2)가 직렬레지스터회로(1308)에 인가되고, 따라서 내부의 레지스터(1309-16)에 의한 분배전압이 전압선(1310-1) 내지 (1310-15) 및 전압선(1307)로부터 출력된다. 또한, 데코드신호(SL0)는 래치클록(112-2)이 하위비트데코더에서 유효하게 되는 기간동안 유효하게 되고, 애널로그스위치(1312-16)는 ON 상태로 되고, 전압선(1307)을 전송한 전압(V2)을 전송한 전압(V2)을 신호선(116-1-1)에 출력한다. 다음에, 데코드신호(SL12)는 래치클록(2102-2)가 유효하게 된후의 주기동안 유효하게 되기 때문에, 애널로그스위치(1312-14)는 ON상태로 되고, 다음에 전압선(1310-4)을 통하여 전송된 전압(V2+(V3-V2)×12/16)을 신호선(116-1-1)에 출력한다. 이 전압(V2+(V3-V2)×12/16)은 디지틀에이터“101100”에 대응하는 LCD 인가전압이다. 상기한 바와같이, 래치클록(112-2)이 유효기간과 무효기간에 전압의 절환은 구동능력을 개선한 유효수단이 될 수 있다. 다시말해서, 래치클록(112-2)이 유효하게 되는 기간에 출력되는 전압(V2)은 저저항값을 가지는 애널로그스위치(1305-2),(1312-16)를 통하여 얻는 전압이기 때문에, 출력임피던스는 낮게 된다. 이 상태하에서, 대전류를 흐를수 있고, 따라서 높은 구동능력을 달성할 수 있다. 그러나, 래치클록(112-2)이 무효화되는 기간동안 출력된 전압(V2+(V3-V2)×12/16)은, 저저항값을 가지는 애널로그스위치(1303-1),(1305-2)와 고저항값을 가지는 직렬저항회로(1308)의 모든 레지스터(1309-1)∼(1309-16)를 통하여 애널로그스위치(1312-4)에 의해 선택된 전압에 대응한다. 결과적으로 출력임피던스가 높게 되고, 따라서 대저류가 흐를 수 없기 때문에 낮은 구동능력을 실현한다. 직렬저항회로(1303)내의 모든 레지스터(1309-1) 내지 (1309-6)는 낮은 것으로 가정하고, LCD 인가전압이 LCD 패널(120)의 각각의 화소부에 충분히 출적된 상태하에서도 LCD 구동전압선에 흐르는 전류가 크게 되어 전력소비가 저감되는 것을 방해한다. 결과적으로, LCD 인가전압이 생성되는 기간과 출력전압레벨을 두부분으로 분리하는 본 발명의 구동방식은 구동능력을 개선할 수 있다. 또한, 본 실시예에서 설명한 바와같이, LCD 구동전압(V4)∼(V0)이 외부에서 드레인구동기(401)로부터 공급되고, 멀티레벨전압이 내부에서 생성되는 방식을 사용함으로써, 드레인두돋기(401)의 기준전압선(127),(128),(129),(130)을 통하여 전송된 기준전압에 잡음 등이 다소 입력되어 멀티레벨전압이 안정되지 않을때에도, 안정한 LCD 구동전압을 외부에서 공급함으로써 안정한 상태하에서 울력전압을 생성할 수 있다. 제4도와 제13도에 도시된 드레인구동기(401)의 저전위전압선택회로(1303)의 데코드신호(SL15)∼(SL0)를 제어하기 위해 사용되는 신호는 래치클록(112-2)과 상이한 데코드신호를 제어할 수 있는 신호이어도 된다.
제6도 내지 제8도를 참조하면서, 드레인구동기(401)를 동작하기 위하여, 기준전압선(127)을 통하여 전송된 고전위기준전압과, 기준전압선(128)을 통하여 전송된 고전위기준전압과, 기준전압선(129)을 통하여 전송된 저전위기준전압과, 기준전압선(130)을 통하여 전송된 LCD 구동전압선(132)을 통하여 저송된 LCD 구동전압 및 LCD 구동선(132)을 통하여 전송된 LCD 구동전압에 대하여 이하 설명한다.
제6도는 레벨시프터(110),(111)와 신호구동히로(114),(115)를 동작하기 위하여 사용되는 기준전압을 생성하는 교류회로이다. 본 실시예에서, 전압선(603),(604)을 종하여 전송된 DC 전압(VDBHH),(VDBLH)는 LCD AC신호(109)에 응답하여 앰프회로(616)와 전압선택기(608)에 의해 AC 전압으로 변환되고, AC 전압이 기준전압선(129)에 출력된다. 전압선(603),(604)을 통하여 전송된 DC 전압(VDBHH),(VDBLH)은 LCD AC신호(602)에 응답하여 전압선택기(609)완 앰프회로(617)에 의해 AC 전압으로 변환되고, AC 전압은 기준전압선(128)에 출력된다. 마찬가지로, 전압선(605),(656)을 통하여 전송된 DC 전압(VDBHL),(VDBLL)은 LCD AC 신호(602)에 응답하여 앰프회로(618)와 저압선택기(610)에 의해 AC 전압으로 변환되고, AC 전압은 기준전압선(130)으로 출력된다.
이 상태에 대하여 제8도에 도시된 구동파형을 참조하면서 한충 더 상세하게 이하 설명한다. AC 신호가 1이 될 때에, 제1도에 도시된 신호구동회로(114)는, LCD 고레벨기준전압값이 VDBHH이고 저레벨기준전압과값이VDBHL인 상태하에서 동작되고, 한편 신호구동회로(115)는 LCD 고레벨기준전압값이 VDBLH이고 저레벨기준전압값이 VDBLL인 상태하에서 동작한다. AC신호(109)가 0이 될 때에, 제1도에 도시된 신호구동호로(114)는 LCD 고레벨기준전압값이 VDBHH이고 저레벨기준전압값이 VDBHL인 상태하에서 동작되고, 한편 신호구동회로(115)는 LCD 고레벨기준전압값이 VDBLH이고 저레벨 기준전압값이 VDBLL인 상태하에 동작된다.
따라서, 본 실시예에서는, 기준전압값(VDBHL)이 제3도에 도시된 전압값(VEE+VBE)과 동일하고, 기준전압값(VDBLL)은 전압값(VEE+VBL)과 동일하다. 또한, 기준전압값(VDBHH)은 제3도에 도시한 전압값(VCC+VBH)와 동일하고, 기준전압값(VDBLH)는 제3도에 도시한 전압값(VCC+VBL)과 동일하다. 따라서, 레벨시프터(110),(111)에 의해 신호구동회로제어버스(112),(113)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타와 타이밍신호의 동작전압은 교류회로(126)에서 생성된 기준전압(127),(128),(129),(130)에 의한 신호구동회로(114),(115)의 구동전압과 일치한다.
레벨시프터(110),(111)가 디지틀 LCD 영상데이타와 타이밍신호를 전송하기 위한 신호구동회로제어버스(106),(107)의 후단계에서 형성되지 않는 경우, 신호구동회로(114),(115)의 동작전압영역은 디지틀 LCD 영상데이타의 동작전압과 타이밍신호와 일치하지 않고, 따라서 신호구동회로는 적절하게 동작되지 않는다.
또한, LCD 구동전압선(132),(133)는 통하여 전송된 전압을 생성하는 AC회로(133)에 대하여 제7도를 참조하면서 이하 설명한다.
LCD 구동전압선(132)은, 전압선택기(705)와 앰프회로(709)를 통하여 신호구동회로 DC LCD 구동전압선(703),(704)에 의해 전송된 신호구동회로용 DC LCD구동전압을, 다음에 출력될 AC 전압으로 변환한다.
마찬가지로, LCD 구동전압선(133)은, 전압선택기(706)와 앰프회로(710)를 통하여 전송되는 신호구동회로용 DC LCD 구동전압선(703),(704)에 의해 전송되는 신호구동회로용 DC LCD 구동전압을 다음에 울력될 AC 전압으로 변환한다. AC신호(109)가 “1”이 될 때에, LCD 구동전압선(132)은 신호구동호로용 DC LCD 전압(703)에 의해 전송되는 전압을 출력한다. 마찬가지로, AC신호(109)가 “0”이 될 때에, LCD 구동전압선(132)은 신호구동회로용 DC LCD 구동전압선(704)에 의해전송되는 전압을 출력한다. AC신호(109)가“1”이 될 때에 LCD 구동전압선(133)은 신호구동회로용 DC LCD 전압(704)에 의해 전송되는 전압을 출력한다. 마찬가지로, AC신호(109)가 “0”이 될 때에, LCD 구동전압선(133)은 신호구회로용 DC LCD 구종전압선(703)에 의해 전송되 전압을 출력한다. 따라서, LCD 구동전압선(132),(133)에 의해 전송된 LCD 구동전압은 제4도에 도시된 드레인구동기(401)의 D/A 변환회로에 입력되고, 따라서 신호선(116)을 통하여 LCD 패널(120)에 출력될 LCD 구동전압을 얻는다. 또한, LCD 구동전압선(132)에 의해 전송되는 전압을, 제6도데 도시된 교류회로(129)에서 발생되는 기준전압(127),(129)을 위한 구동전압범위내에서 AC 전압으로 변환한다. 마찬가지로, LCD 구동전압선(133)에 의해 전송된 전압은, 기준전압(128),(130)을 위한 구동전압범위내에서 AC 전압으로 변환된다.
제8도를 참조하면서 이에 대하여 설명한다. LCD 인가전압선(132),(133)에 의해 전송된 전압은 제4도에 도시된 드레인구동기(401)위 D/A 변환회로(409)에 인가되고, 따라서 신호선(116),(117)을 통한여 LCD 패널(120)에 출력될 LCD 구동전압을 생성한다. 제8도의 신호선(116)으로부터 출력되는 전압은 기준전압(127),(129)의 AC 전압발생에 관련하여 AC 전압으로변환되고, 신호선(117)으로부터 출력된 전압은 기준전압(128),(130)의 AC 전압발생에 관련하여 AC전압으로 변환된다. 여기서, LCD 구동전압선(132),(133)에 의해 전송된 전압이 기준전압의 동작영역내에 있는 전압값이 아닐때에는 신호구동회로(114),(115)는 전규적으로 동작되지 않고, 따라서 LCD 표시를 위해 필요한 전압이 신호선 (116),(117)상에 나타난다.
다음에, LCD 인가전압이 신호구동회로(114),(115)에 의해 생성되고 다음에 상기 전압이 LCD 패널(120)에 인가되는 상태에 대하여 설명한다.
시스템버스(101)에 의해 전송된 바와같은 레벨시프터(110),(111)와, 신호구동회로(114),(115) 및 교류회로(126)를 통하여 LCD 인가전압(VDU),(VDL)(제8도 참조)으로 변환된다. LCD 인가전압(VDU),(VDL)이 LCD 패널(120)에 출력될 때에, 주사구동회로(118)내의 주사구동회로 제어버스(108)에 의해 시프트동작을 행한다. 신호구동회로(114),(115)로부터 출력되는 LCD 인가전압이 인가되는 수평라인에 전속된 주산선(119)은 유효하게 된다. 이 상태에 대하여 제8도를 참조하면서 한층 더 상세하게 이하 설명한다.
신호선(116)에 대해서, 제18도의 타밍차트로 도시된 VDU의 구동파형을 신호구동회로(114)로부터 공급한다. 제8도의 타이밍챠트에 도신된 VDL의 구동파형은 신호구동회로(115)로부터 신호선(117)에 공급된다. 주산선(G(n))은, 선택전압(VGH)이 1라인 주기동안 유효하게 되고 또한 비선택전압(VGL)이 1프레인 주기동안 유효하도록, 동작된다.
주산선(G(n))의 선택전압(VGH)이 유효하게 될 때에, 제10도에 도시된 주사선G(n)에 접속된 화소부(50)의 TFT(50)는 ON상태로 되고, 다음에 신호선(116),(117)에 나타난 전압은 TFT(502)를 통하여 액정(503)과 부하용량(504)에 축적된다.
액정(503)의 열화는, LCD 인가전압을 특정한 주길르 가지는 AC 전압으로 변환함으로써, 방지되고, 휘도는, 제9도에 도시된 바와같은 액정(503)에 축적된 전압을 변환시킴으로써 변동될 수 있다. 공통전극(123)에 대해서 정전위의 전압을 액정(503)에 인가할 때에, 액정은 휘도-전압곡선(901)의 특성을 가지고, 이에 대해서 공통전극(123)에 대해서 부전위의 전압을 액정에 인가할 때에, 액정에 인가할 때에는 액정은 휘도-전압곡(902)의 특성을 가진다. 따라서, 휘도는 액정에 인가된 전압에 극성에 관계없이 유효전압값에 의거하여 휘도를 제어할 수 있기 때문에, 인가전압의 극성은, 액정의 열화를 방지하기 위하여 공통전극전압(VCOM)에 대해서 프레임마다 교호적으로 유효하다. 이것은, 제1도에 도시된 LCD AC신호와, 신호구동회로(114),(115)의 기준전압값 및 외부에서 인가되는 LCD 구동전압값에 동기하여 레벨시프터(110),(111)에 의해 레벨시프트된 타이밍신호와 디지틀 LCD 영상데이타의 전압값을 교류화함으로써 실현할 수 있다. 전극선에 전류집중을 방지하기 위하여, 공통전극전압(VCOM)의 극성에 대해서 액정(503)에 인가되는 전압극성을 역으로하여 인접한 화소를 구동한다. 이것은 제9도위 LCD AC신호(109)에 동기하여, 레벨시프터(110)에 의해 레벨시프터된 타이밍신호와 디지틀 LCD 영상데이타에 대한 구동전압의 극성과, 신호구동회로(114)의 기준전압값과, 외부로부터 공급된 LCD 구동전압과, 신호구동회로(115)의 기준전압값 및 레벨시프터(111)에 의해 레벨시프트된 타이밍신호와 디지털 LCD 영상데이타의 구동전압레벨 등을 공통전극선(123)의 공통전극전압(VCOM)의 극성에 대해서 반대방향으로 변환함으로써 실현할 수 있다.
인가전압에 의한 극성조건에 대해서 제10도를 참조하면서 이하 설명한다. 본 실시예에서는 정극성을 가지는 전압이 신호선(116)에 의해 구동되는 화소부에 인가되고, 부극성을 가지는 전압이 신호선(117)에 의해 구동되는 화소부에 인가된다. 신호선(116)의 DU(m)에 접속된 화소부(501-U(m)-(n)), (501-U(m)-(n+1)),… 및 신호선(116)의 Du(m+1)에 접속된 화소부(501-U(m+1)-(n)), (501-U(m+1)-(n+1))에서는, 액정(503)을 통하여 흐르는 전류는 공통전극선(123)의 방향을 따라서 흐르고, 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 전단계에 형성된 주사선(G(n+1)), (G(n))으로 흐른다. 또한, 신호선(117)의 DL(m)에 접속된 화소부(501-L(m)-(n)), (501-L(m)-(n+1)),…에서는, 액정을 통하여 흐르는 전류는 공통전극선(123)으로부터 흐르고, 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 전단계에 형성된 주사선(G(n+1)), (G(n))으로부터 흐른다. 결과적으로, 수평방향을 따라서 각각의 화소부는 선택조건하에 있을 때에 공통전극선(123)과 주사선(G(n-1)), (G(n))의 전류방향이 인접한 화소에 대해서 서로 상이하게 제어되기 때문에, 각각의 전극으로 흐르는 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 공통전극선(123)과 주사선(119)의 왜곡전압을 감소시킬 수 있기 때문에, 액정(503)과 부가용량(504)에 인가되는 LCD 인가전압의 유효값을 변경시킴이 없이 고화질을 얻을 수 있다. 액정의 열화를 방지하기 위하여, 각 화소부에 인가된 전압의 극성이 다음 프레임동안 반전되기 때문에, 전극의 전류집중을 마찬가지의 이유에 의해 방지할 수 있다.
제11도와 제12도를 참조하면서, 액정에 인가된 전압이 라인마다 교류화하는 조건에 대하여 이하 설명한다.
제11도에서, LCD AC신호(109)는 1수평주기의 타임주기마다 교류화한다. 결과적으로, 제6도에 도시된 교류회로(126)에 사용되는 전압선택기(607), (608), (609), (610)와 제7도에 도시된 교류회로(131)에 사용되는 전압선택기(705), (706)는 수평주기마다 선택동작을 반복한다. 따라서, 신호구동신호(114)에서는, 제11도에 도시한 바와 같이, 주사선(G(n))이 선택조건하에 있을 때, 즉 전압레벨(VGH)하에 있을 때, 기준전압(127), (129)은 각각 공통전극전압(VCOM)에 대해서 정전위전압(VDBHH), (VDBHL)으로 되고, 정전위전압은 공통전극전압(VCOM)에 대해서 신호선(116)에 인가된다. 다음에, 후행의 라인의 주사선(G(n+1))이 선택조건하에 있을때에, 기준전압(127), (129)은 각각 공통전극전압(VCOM)에 대해서 부전위전압(VDBLH), (VDBLL)으로 되고, 부전전압은 공통전극전압(VCOM)에 대해서 신호선(116)에 인가된다.
또한, 신호구동회로(115)에서는, 주사선(G(n))이 선택조건하에 있고, 즉 전압레벨(VGH)하에 있고, 기준전압(128), (130)은 각각 공통전극전압(VCOM)에 대해서 부전위전압(VDBLH), (VDBLL)이 되고, 부전위전압은 공통전극전압(VCOM)에 대해서 신호선(117)에 인가된다. 다음에, 후행의 라인의 주사선(G(n+1))이 선택상태에 있을때에, 기준전압(129), (130)은 각각 공통전극전압(VCOM)에 대해서 정전위전압(VDBHH), (VDBHL)으로 되고, 정전위전압은 공통전극전압(VCOM)에 대해서 신호선(117)에 인가된다. 이 작동에 의해서 라인마다 화소부에 인가된 전압의 극성은 역극성이 된다.
제12도를 참조하면서, LCD 화소부에 인가된 전압극성에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는, 주사선(G(n))에 접속된 화소부중에서, 신호선(116)의 DU(m)에 접속된 화소부(501-U(m)-(n))와 신호선(116)의 DU(m+1)에 접속된 화소부(501-U(m+1)-(n))에서, 액정(503)을 통하여 흐르는 전류는 공통전극선(123)의 방향을 따라서 흐르고, 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 전단계에서 형성된 주사선(G(n-1))으로 흐른다. 또한, 신호선(116)의 DL(m)에 접속된 화소부(501-L(m)-(n))에서는, 액정(503)을 통하여 흐르는 전류는 공통전극선(123)으로부터 흐르고, 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 전단계에서 형성된 주사선(G(n-1))으로부터 흐른다. 또한, 주사선(G(n+1))에 접속된 화소부중에서, 신호선(116)의 DU(m)에 접속된 화소부(501-U(m)-(n))와 신호선(116)의 DU(m+1)에 접속된 화소부(501-U(m+1)-(n))에서는, 액정을 통하여 흐르는 전류는 공통전극선(123)의 방향을 따라서 흐르고, 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 전단에 형성된 주사선(G(n-1)), (G(n))으로 흐른다. 또한, 신호선(116)의 DL(m)에 접속된 회소부(501-L(m)-(n))에서는, 액정(503)을 통하여 흐르는 전류는 공통전극선(123)으로부터 흐르고, 부가용량(504)을 통하여 흐르는 전류는 전단에 형성된 주사선(G(n))으로부터 흐른다.
제9도와 제10도에 도시된 선행의 실시예와 유사한 본 실시예에서는, 수평방향을 따라서 각각의 화소부가 선택상태에 있을 때 공통전극선(123)과 주사선(G(n-1), G(n))의 전류방향이 인접한 화소에 대해서 서로 상이하게 제어하기 때문에, 각각의 전극에 흐르는 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고화질을 LCD 패널에 의해 달성할 수 있다.
입력디지틀영상데이타가 액정인가전압으로 변환되고 이 액정인가전압이 LCD 표시의 목적으로 TFT 액정 패널에 출력되도록 신호구동회로를 이용하여 구성된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른, 액정표시장치에 대하여 제6도와 제14도 내지 제17도를 참조하면서 이하 설명한다. 상기 신호구동회로는 TFT 액정패널의 상부쪽에 형성된다. 신호구동회로가 LCD 패널의 하부쪽에 배치된때에도, LCD 패널로부터의 신호선이 아래 방향으로 인출되는 것을 제외하고는 상부방향의 것과 동일하다.
제14도는 액정표시장치의 시스템구성을 개략적으로 도시한다.
제14도에서, (1401)은 신호구동회로이고, (1402)는 신호선이고, (1403)은 액정패널이다. 본 실시예에서는, 신호구동회로(1401)는 액정패널(1403)을 상부방향으로 구동한다.
제15도는 제14도에 도시된 신호구동회로(1401)의 내부회로구성을 도시한 개략적인 블록도이다.
제15도에서, (401-1), (401-2), …, 는 드레인구동기이고, 신호구동회로(1401)는 복수의 드레인구동기(401)로 구성된다. 드레인 구동기(401)는 디지틀영상데이타가 입력되러 다음에 출력될 LCD 인가전압으로 변환하도록 구성된다. 기수번의 드레인 구동기(401-1), (401-3), …, 는 LCD 패널(1403)을 신호구동회로용 제어버스(112)를 사용하여 구동하고, 우수번의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 는 LCD 패널을 신호구동회로용 제어버스(113)를 사용하여 구동한다. 따라서, 신호구동회로제어버스(112)내에 있는 디지틀영상데이타를 전송하는 시프트클록(112-1), 래치클록(112-2) 및 디지틀영상데이타버스(402)는 기수번의 드레인 구동기(401-1), (401-3), …, 에 접속된다. 신호구동회로용 제어버스(113)내에 있는 디지틀영상데이타를 전송하는 시프트클록(113-1), 래치클록(113-2) 및 디지틀영상데이타버스(1501)는 우수번호의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 에 접속된다. 또한, 기수번의 드레인 구동기(401-1), (401-3), …, 는 LCD 구동전압선(132)을 통하여 전송된 LCD 구동전압을 LCD 인가전압으로 변환하고, 또한 우수번의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 는 LCD 구동전압선(133)을 통하여 전송된 LCD 구동전압을 LCD 인가전압으로 변환하고, 상기 LCD 인가전압을 신호선(1402)에 출력한다. 기준전압에 대해서, 기수번호의 드레인 구동기(401-1), (401-3), …, 는 기준전압선(127)을 통하여 전송된 고레벨기준전압과 기준전압선(129)을 통하여 전송된 저레벨기준전압을 사용하고, 또한 우수번호의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 는 기준전압선(128)을 통하여 전송된 고전위기준전압과 기준전압선(130)을 통하여 전송된 저전위기준전압을 사용한다.
(1502)는 제4도에 도시된 가능신호(410)와 동일한 기능을 가지고 드레인구동기(40)로부터 출력되는 가능신호이다. (1503)은, 가능신호의 동작전압레벨을 다음단의 드레인구동기(401-2)의 동작전압레벨로 레벨시프트하는 레벨시프터이다. 레벨시프터(1503)는 모든 드레인 구동기(401)중에 형성되는 것에 유의하여야 한다. (1504)는 드레인구동기(401)에 입력신호가 되는 레벨시프트된 가능신호이다.
제16도는 제14도의 액정패널(1403)의 등가회로도이다.
제16도에서, DC(1-1), D(1-2), …, D(1-K)는 제15도에 도시된 드레인구동기(401-1)에 의해 구동되는 신호선이고, D(2-1)은 제15도에 도시된 드레인구동기(401-2)에 의해 구동되는 신호선이다. 다른 회로는 제5도에 도시된 액정패널의 등가회로와 동일하다.
제17도는 본 발명의 다른 실시예(제15도 참조)에 따라서 LCD 패널(1403)을 구동할때에 각각의 화소부에 인가된 LCD 인가전압의 극성을 나타내는 개략적인 도면이다. +는 정전위의 인가를 나타내고, -는 부전위의 인가를 나타낸다.
다시 제8도와 제14도 내지 제17도를 참조하면서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 LCD 표시장치의 동작에 대해서 이하 설명한다.
제14도에서, 시스템버스(101)에 의해 전송된 디지틀영상데이타는 LCD 콘트롤러(102), 레벨시프터(110), (111) 및 신호구동회로(1401)를 통하여 처리된 다음에 LCD 인가전압으로 변환되고, 변환된 LCD 인가전압은 표시의 목적으로 LCD 패널(1403)에 출력된다. 이때에, LCD 콘트롤러(102)와 레벨시프터(110), (111)의 회로구성과 기능은 제1도에 도시된 선행의 실시예와 동일하다. 또한, 주사구동회로(118), DC 기준전압생성회로(121) 및 교류회로(126), (131)의 회로구성과 기능은 제1도의 선행의 실시예와 동일하다.
그러나, 상이한 점은, LCD 패널(1403)에 LCD 인가전압을 인가하기 위해 사용되는 신호선(1402)은 신호구동회로(1401)의 한쪽으로부터 상부방향으로 인출된다. 따라서, 상기 신호구동회로(1401)는 LCD 패널(1403)의 한쪽에 형성되어야 한다. 제15도에 도시된 드레인구동기(401)에서는, 디지틀부와 D/A 변환회로(409)중 어느것도 기준전압인 저전압하에서 구동된다. 따라서, 액정에 인가된 전압은 특정한 주기로 AC 전압으로 변환되고, 수평라인방향을 따라서 모든 화소부에 인가된 전압의 특정한 주기로 AC 전압으로 변환되고, 수평라인방향을 따라서 모든 화소부에 인가된 전압의 극성은 서로 일치하지 않는다. 액정에 인가된 전압을 AC 전압으로 변환하는 것은, 기준전압을 포함한 신호구동회로( 1401)에 입력되는 각 신호를, 제1도에 도시된 실시예와 마찬가지 방식으로 교류신호로 변환함으로써 실현된다. 수평선방향을 따라서 모든 화소부에 인가된 전압의 극성이 서로 일치하지 않는 제어에 대해서는, 제1도에 도시된 선행의 실시예에서, 상부쪽 신호구동구동기(114)가 정전위방향을 따라서 구동전압레벨의 상태에서 동작될때에 하부쪽 신호구동기(115)는 공통전극선(123)을 통하여 전송된 공통전극전압(VCOM)에 대해서 부전위방향을 따라서 구동전압레벨의 상태에서 동작되는 방식으로 상기 제어를 실현할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 신호구동회로(1401)가 LCD 패널(1403)의 한쪽에만 형성되기 때문에, 각각의 드레인 구동기(401)는, 각각의 드레인 구동기가 정전위방향을 따르는 구동전압레벨과 부전위방향을 따르는 구동전압레벨의 상태에서 동작되는 방식으로, 신호구동회로(1401)내에서 제어되어야 한다.
상기 동작에 대하여 제14도의 제15도를 참조하면서 이하 설명한다.
신호구동회로(1401)는 복수의 드레인구동기(401)를 구성하기 때문에, LCD 인가전압과 구동전압레벨의 타이밍은 모두 드레인구동기(401)를 동작하기 위해 분리되어 제11도에 도시된 전압(VDU)를 생성하고, 드레인 구동기(401)는 전압(VDL)을 생성한다. 즉, 본 실시예에 의하면, 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 는 신호구동회로제어버스(112), LCD 구동전압선(132) 및 기준전압선(127), (129)을 공통으로 사용한다. 또한, 우수번의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 는 신호구동회로제어버스(113), LCD 구동전압선(133) 및 기준전압선(128), (130)을 공통으로 사용한다. 다음에, 신호구동회로 전압선(133), LCD 구동전압선(132) 및 기준전압선(17), (129)이 공통전극선(123)을 통하여 전송된 공통전극전압(VCOM)에 대해서 정극성전압을 가질때에, 신호구동회로제어버스(113), LCD 구동전압선(133) 및 기준전압선(128), (130)은 공통전극선(123)을 통하여 전송된 공통전극전압(VCOM)에 대해서 부극성전아을 가지는 동작조건을 특정한 주기동안 실현할 수 있다. 이것은, 신호구동회로(1401)중에서 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 는 제1도에 도시된 신호구동회로(114)와 동일한 방식으로 동작되고, 또한 우수번의 드레인구동기(401-2), (404-4), …, 는 제1도에 도시된 신호구동회로(115)와 동일한 방식으로 동작되는 것을 의미한다.
신호구동회로(1401)의 동작에 대하여 한층더 상세하게 이하 설명한다.
드레인구동기(401-1)에서, 시프트래지스터(403-1)는 시프트클록(112-1)에 응답하여 동작을 개시함으로써, 순차적으로 래치신호(404-1)을 유효하게 하고, 래치회로(405-1)내의 기억회로는 영상데이타버스(402)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타를 순차적으로 래치한다. 래치된 데이타는 데이타버스(406-1)에 출력된다. 데이타채취동작이 래치회로(405-1)내에 있는 기억회로에 의해서 완료될때에, 즉 시프트래지스터(403-1)에 의한 시프트동작이 달성될때에, 시프트레지스터(403-1)는 가능신호(1502-1)을 유효하게 한다.
신호구동회로(114)내에 있는 드레인구동기(401)가 제4도의 선행의 예와 동일한 구동전압레벨상태에서 동작되어도, 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 의 구동전압레벨은, 출력된 LCD 구동전압의 극성이 공통전극선(123)을 통하여 전송된 공통전극전압(VCOM)의 극성과 상이하기 때문에, 우수번의 드레인 구동기(401-2)의 극성과 상이하다. 따라서, 가능신호(1502-1)의 구동전압레벨이 다음단에 형성된 드레인 구동기(401-2)의 구동전압레벨로 시프트된다. 레벨시프트된 가능신호(1504-1)의 레벨이 드레인구동기(401-2)의 구동전압레벨과 동일하기 때문에, 가능신호(1504-1)가 유효함게 될 때에, 내부의 시프트레지스터(403-2)는 제4도에 도시된 드레이구동기(401-2)와 동일한 동작을 개시한다. 다음에, 래치회로(405-2)는 드레인구동기(401-1)내에서 사용되는 래치회로(405-1)에 의해 래치된 데이타를 순차적으로 래치한다. 또한, 래치회로(405-2)의 기억회로에 의한 데이타채취동작이 완료될때에, 가능신호(1502-2)는 유효하게되고, 다음에 다음단계에서 드레인구동기(401)의 구동전압레벨은 드레인구동기(401-1)와 동일하다. 1주사선에 대한 LCD 영상데이타는 신호구동회로(1401)에서 사용되는 각각의 드레인구동기(401)에 의해 상기한 동작을 행함으로써 채취될 수 있다.
본 실시예에서는, LCD 패널(1403)의 내부구성은 제5도의 선행의 실시예의 LCD 패널(130)과 동일하지만, 이전에 설명한 바와 같이, 신호선(1402)의 LCD 패널(1403)의 한쪽으로부터만 인출되는 상이한 부분을 가진다. 결과적으로, LCD 패널(1403)의 내부에서 각각의 화소부에 전압이 인가되는 상태는, 선행의 실시예에서 제11도에 도시한 바와 가팅 동일한 구동파형이다. 이전에 설명한 바와 같이, 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 와 우수번의 드레인구동기(401-2), (402-4)는 공통전극전압(VCOM)의 극성에 대해서 반대극성에 의해 동작된다. 따라서, 제11도에 도시된 LCD 인가전압(VDU)은 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 로부터 출려고되는 전압에 대응하는 경우, LCD 인가전압(V여)은 우수번의 드레인 구동기(401-2), (402-4), …, 로부터 출력된 전압에 대응한다.
공통전극전압(VCOM)에 대해서 화소부에 인가된 전압의 극성에 대해서 제17도를 참조하면서 이하 설명한다. LCD 패널은 액정에 인가된 전압의 극성이 본 실시예에서 라인마다 변화하는 라인 AC 구동시스템에 의해 구동되는 것에 유의하여야 한다.
신호선(1502)중에서 드레인구동기(401-1)를 제어하기 위하여 사용되는 신호선이 D(1-1), D(1-2), …, D(1-K)이고, 여기서 K는 자연수이고, 또한 상기 신호선이 드레인구동기(401)를 제어하기 위하여 사용되는 신호선의 수와 동일한 것으로 가정한다. 마찬가지로, 드레인구동기(401-2)를 제어하기 위하여 사용되는 신호선은D(2-1)이다. 기수프레임에서, 정극성전압이 주사선(G(1))에 의해 제어되는 수평선과 드레인구동기(401-1)에 의해 제어되는 화수부에 인가되고, 또한 부극성전압이 드레인구동기(401-2)에 의해 제어되는 화소부에 인가된다. 마찬가지로, 정극성전압이 다른 기수번의 드레인구동기(401-3), (401-5), …, 에 의해 제어되는 화소부에 인가되고, 또한 부극성전압이 우수번의 드레인구동기(401-4), (401-6), …, 에 의해 제어되는 화소부에 인가된다. 또한, 부극성전압이 주사선(G(2))에 의해 제어되는 수평선과 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 에 인가되고, 정극선전압이 우수번의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 에 인가된다. 다음에, 기수프레임에서 각각의 화소부에 인가된 전압의 극성은 우수프레임에서 각각의 화소부에 인가된 전압의 극성과 반대이다. 전압극성의 반전은 기수프레임과 우수프레임동안 반복되고, 따라서 액정의 열화를 피할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 공통전극(123)과 주사선(G(1))의 전류방향이, 기수번의 드레인구동기(401-1), (401-3), …, 와 우수번의 드레인구동기(401-2), (401-4), …, 에 의해서 제어되는 각각의 화소부에서 수평방향을 따라서 각각의 화소부의 선택상태하에서, 서로 상이한 제어를 실현할 수 있기 때문에, 각각의 전극에 흐르는 전류의 집중을 방지할 수 있다.
제1도에 도시된 선행의 실시예와 마찬가지로 공통전극선(123)과 주사선(119)의 왜곡전압이 감소되기 때문에, 액정(503)과 부가용량(504)에 인가되는 LCD 인가전압의 유효값을 변경함이 없이 고화질을 얻을 수 있다. 액정의 열화를 방지하기 위하여, 각각의 화소부에 인가된 전압의 극성이 다음 프레임동안 반전되지만, 전극의 전류집중을 동일한 이유에 의해 방지될 수 있다.
제18도 내지 제20도를 참조하면서, 입력된 디지틀화상데이타를 액정인가전압으로 변환하고, 액정인가전압이 LCD 표시를 위한 TFT 액정패널에 출력되고, 디지틀영상데이타를 처리하는 디지틀회로부는 LCD 인가전압생성부와 강이한 전압상태에서 동작되는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치에 대하여 이하 설명한다.
제18도는 본 액정표시장치의 시스템 구성을 개략적으로 도시한다.
제18도에서, (1801), (1802)는 신호구동회로로서, 타이밍신호에 응답하여 각각의 신호구동회로제어버스(112), (113)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타를 채취한 다음에, 이 LCD 영상데이타를 이에 대응하는 LCD 인가전압으로 변환한다. (1803), (1804)는 각각의 신호구동회로(1801), (1802)에서 생성된 LCD 인가전압을 전송하는 신호선이다. (1805)는 본실시예에 의한 LCD 표시장치를 동작하기 위하여 사용되는 각각의 DC 전압을 발생하는 기준 DC 기준발생회로이다. (1806)은 신호구동회로용 기준 DC 전압선이고, (1807)은 교류회로이다. (1808)은 상부쪽의 신호구동회로(1801)를 구동하기 위하여 사용되는 LCD 구동회로기준전압을 전송하는 기준전압선이고, (1809)는 하부쪽의 신호구동회로(1802)를 구동하기 위하여 사용되는 LCD 구동회로 기준전압을 전송하는 기준전압선이다.
제19도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 신호구동회로(1801)의 내부회로구성을 도시하는 개략적인 블록도이다. 아래쪽의 LCD 패널(120)에 형성된 신호구동회로(1802)는 신호구동회로(1801)와 동일한 구성을 가진다.
제19도에서, (1901-1), (1901-2), …, 는 드레인구동기이고, 신호구동기(1801)는 복수의 드레인구동기(1901)를 구성한다. 드레인구동기(1901)는 LCD 영상데이타가 입력되어 다음에 출력될 LCD 인가전압으로 변화하는 기능을 가진다. 신호구동회로 제어버스(112)에서는, (402)는 LCD 영상데이타버스이다. 또한, (201-1)은 시프트클록이고, (201-2)는 래치클록이다. 시프트클록(201-1)은 LCD 영상데이타버스(402)를 통하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타와 동기한다. 래치클록(201-2)는, 1수평선에 대한 디지틀 LCD 영상데이타가 신호구동회로(1801), (1802)에 전송된 후에, 활성화된다. (1902)는 데이타버스(408)를 통하여 전송된 디지틀데이타의 전압전폭레벨을 변환하는 레벨시프터이다. (1903)은 반전된 디지틀데이타를 전송하는 데이타버스이다.
(1904)는, 데이타버스(1903)를 통하여 전송된 디지틀데이타를 AC LCD 구동전압선(132)을 통하여 전송된 LCD 구동전압에 의거하여 LCD 인가전압으로 변환하는 D/A 변환회로이다. (1803)은 D/A 변환회로(1904)에서 발생된 LCD 인가전압을 전송하기 위한 신호이다.
트레인구동기(1901)에서, 시프트레지스터(403), 래치회로( 405) 및 래치회로(407) 등을 위한 디지틀회로부는, 기준전압선(127)을 통하여 전송되는 고레벨기준전압과 기준전압선(129)을 통하여 전송되는 저레벨기준전압에 의해 구동된다. 또한, 레벨시프터(1902)와 D/A 변환회로(1904)는, 기준전압선(127)을 통하여 전송되는 저레벨기준전압과 기준전압선(1808)을 통하여 전송되는 LCD 구동부기준전압에 의해, 구동된다.
제20도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제18도에 도시된 교류회로(1807)의 내부회로를 도시한 개략적인 블록도이다.
제20도에서, (2001), (2002)는 신호구동회로를 위한 DC 기준전압선(1806)내에 있는 DC 전압선으로서, AC 회로(1807)로부터 출려고디는 AC 전압의 기준으로 기능하는 DC 전압을 전송한다.
(2003), (2004)는 입력된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 전압선택기이다. (2005), (2006)은 각각의 전압선택기(2003), (2004)로부터 유도되는 AC 전압을 전송하는 전압선이다. (2007), (2008)은 각각의 전압선택기(2003), (2004)로부터 출력되는 AC 전압의 구동능력을 증가시키는 역할을 하는 앰프회로이다.
본 실시예의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 동작에 대하여 제18도 내지 제20도를 참조하면서 이하 설명한다.
제18도에서, 시스템버스(101)를 통하여 전송된 디지틀영상데이타는 LCD 콘트롤러(102), 레벨시프터(110), (111) 및 신호구동회로(1801)를 통하여 LCD 인가전압으로 변환하고, 다음에 표시의 목적을 위해 LCD 패널(120)에 출력된다. 이때에, LCD 콘트롤러(102)와 레벨시프터(110), (111)의 회로구성과 기능은 제1도에 도시된 선행의 실시예와 동일하다. 마찬가지로, 주사구동회로(118)와 AC 회로(131)의 회로구성과 기능은 제1도의 실시예와 동일하다.
제1도의 선행의 실시예의 제4도에 도시된 드레인구동기(401)에 비해서, 상이한 점은 신호구동회로(1801)를 구성하는 제1도에 도시된 드레인구동기(1901)이다. 다시말해서, 제4도에 도시된 드레인구동기(401)에 따르면, 시프트래지스터(403), 래치회로(405), 래치회로(407) 및 D/A 변환회로(409)중 어느것도 공통기준전압하에서 동작된다. 이에 대해서, 본실시예의 드레인구동기(1901)에 의하면, 디지틀회로부와 D/A 변환회로(1904)는 상이한 기준전압상태에서 동작한다.
결과적으로, 기준전압은 신호구동회로(1801)에 공급하는 기준 DC 전압생성회로(1805) 및 AC 회로(1807)는 제1도에 도시된 기준 DC 전압생성회로(121) 및 AC 회로(126)와 상이하다.
상기 동작에 대하여 제19도와 제20도를 참조하면서 이하 설명한다.
신호구동회로(1801)는 제1도에 도시된 실시예의 신호구동회로(114), (115)와 제14도에 도시된 실시예의 신호구동회로(1401)와 동일한 복수의 드레인구동기(1901)를 구성한다. 그러나, 스프트레지스터(403), 래치회로(405) 및 래치회로(407)는 기준전압선(127)을 통하여 전송되는 저전위기준전압과 기준전압선(129)을 통하여 전송되는 고전위기준전압에 의해 동작된다. 이 작동은 제4도에 도시된 실시예와 동일하다. LCD 인가전압을 생성하는 D/A 변환회로(1904)는 기준전압선(127)과 LCD 구동부기준전압선(1808)을 통하여 전송된 저레벨의 기준전압을 통하여 동작된다. 따라서, 본 실시예에 의한 드레인구동기(1901)의 D/A 변환회로(1904)와 디지틀부의 구동전압이 서로 상이하기 때문에, 전압변환을 행하는 레벨시프트회로(1902)는 상기 회로사이에 필요하다. 래치회로(407)에서 래치되고 데이타버스(408)을 통하여 전송된 데이타는 레벨시프트회로(1902)에 의해 전압변환되고, 전압변환된 데이타는 데이타라인(1903)을 통하여 D/A 변환회로(1904)에 입력된다. D/A 변환회로(1904)에서, 디지틀데이타에 대응하는 액정인가전압은 LCD 구동전압(132)을 통하여 전송된 LCD 구동전압에 의해 생성되고, 생성된 LCD 인가전압을 제4도에 도시된 D/A 변환회로(409)와 동일한 방식으로 신호선(1803)에 출력된다. 제어동작은 제1도의 실시예에서 이전에 설명한 바와 같이 신호구동회로(114), (115)와 동일하고, 따라서 LCD 인가전압을 얻을 수 있다.
본 실시예에서, 액정패널(120)의 내부구성은 제1도와 동일하고 또한 신호구동회로(1801), (1802)의 구성은 상부쪽과 하부쪽의 액정패널(120)에 배치되기 때문에, LCD 인가전압의 구동파형은 제8도와 제11도의 것과 동일하다. 또한, D/A 변환회로(1904)의 고레벨구동전압은 기준전압선(1808), (1809)을 통하여 전송된 LCD 구동부기준전압이기 때문에, 제8도의 제11도에 도시된 기준전압선(129)에 의해 나타난 파형은 본 실시예에서의 기준전압선(1801)에 의해 도시된 파형이고, 또한 기준전압선(130)에 의해 도시된 파형은 본 실시예에서의 기준전압선(1801)에 의해 도시된 파형이고, 또한 기준전압선(130)에 의해 도시된 파형은 기준전압선(1809)에 도시된 파형이다. 따라서, 제1도와 동일한 LCD 구동동작을 실현할 수 있다.
다음에, 기준전압을 생성하는 AC 회로(1807)에 대하여 이하 설명한다.
AC 회로(1807)에서, 기준전압선(127), (128), (129), (130)을 통하여 전송된 AC 기준전압을 생성하는 회로는 제6도에 도시된 실시예와 동일하다. 또한, 본 실시예에서는, 기준전압선(1808), (1809)을 통하여 접속된 LCD 구동부기준전압은 전압선택기(2003)와 앰프회로(2007)에 의해 발생되고, 또한 기준전압선(1809)을 통하여 전송된 기준전압은 전압선택기(2004)와 앰프회로(2008)에 의해 발생된다.
이때에, 제8도와 제11도에 도시된 구동파형을 실현하기 위하여, LCD AC 신호(109)가 1도 될 때에, 기준전압선(1808)을 통하여 전송된 전압은 신호구동회로기준전압선(2001)을 통하여 전송된 전압에 대응하고, 또한 기준전압선(1809)을 통하여 전송된 전압은 신호구동회로기준전압선(2002)을 통하여 전송된 전압에 대응한다. L CD AC 신호(109)가 0으로 될 때에, 기준전압선(1808)을 통하여 전송된 전압은 신호구동회로기준전압선(2001)을 통하여 전송된 전압에 대응한다. 따라서, 기준전압선(1808)을 통하여 전송된 전압의 위상은 기준전압선(127), (129)을 통하여 전송된 각각의 전압과 동일한 위상이고, 또한, 기준전압선(1809)을 통하여 전송된 전압의 위상은 기준전압선(128), (130)을 통하여 전송된 각각의 전압과 동일한 위상이다. 결과적으로, LCD 구동전압선(132), (133)을 통하여 전송된 LCD 구동전압은 기준전압선(1808), (1809)을 통하여 전송된 LCD 구동부기준전압의 구동전압레벨의 범위내에서 동작되기 때문에, 정규의 동작이 가능하다.
제1도에 도시된 선형의 실시예와 동일한 LCD 구동동작은 신호구동회로(1801), (1802)와 AC 회로(1807)이어도 된다. 따라서, LCD 패널(120)에 전압이 인가되는 조건은 제1도에 도시된 실시예와 동일하고, 따라서 고선명 LCD 표시를 얻을 수 있다.
또한, LCD 패널의 신호선이 상부쪽 또는 하부쪽으로부터 인출되는 때에도, 본실시예에서 사용한 신호구동회로를 구성한 드레인구동기(1901)는, 제14도와 마찬가지의 방식으로 신호선이 인출되고 레벨시프터가 드레인구동기(1901) 사이에 형성되는쪽에 배치되기 때문에 제14도에 도시된 선행의 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
표시의 목적으로 입력된 애널로그영상데이타를 채취하고 LCD 인가전압으로서 상기 영상데이타를 TFT 액정패널에 출력하는 신호구동회로를 이용하여 구성된, 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치에 대하여 제21도와 제22도를 참조하면서 이하 설명한다.
제21도는 액정표시장치의 시스템배열을 도시한 개략적인 블록도이다.
제21도에서, (2101)은 애널로그데이타와 동기신호를 전송하는 시스템버스이다. 본 실시예에서는, 시스템버스(2101)를 통하여 전송된 영상데이타와 동기신호를 모두, CRT(음극선관) 표시장치상에 표시하도록 전송되는 영상데이타와 동기신호와 마찬가지로, 선순차주사신호인 것에 유의하여야 한다. (2102)는, 시스템버스(2101)에 의해 전송된 애널로그영상데이타와 동기신호를, 액정표시장치를 구동하는 애널로그 LCD 영상데이타와 타이밍신호로 변환하는 액정콘트롤러이다.
(2103), (2104)는 LCD 콘트롤러(2102)의 제어에 의해 신호구동회로로 변환된 애널로그 LCD 영상데이타와 타이밍신호를 전송하기 위하여 사용되는 신호구동회로용 제어버스이다. (2105), (2106)은 극성반전회로이고, (2107), (2108)은 반전된 극성을 가지는 애널로그영상데이타와 동기신호를 전송하는 신호구동회로 제어버스이다. (2109), (2110)은, 신호구동회로용 제어버스(2107), (2108)를 통하여 전송된 애널로그 LCD 영상데이타의 전압레벨과 타이밍신호를, 신호구동회로의 동작영역으로 시프트하는 레벨시프터이다. (2111), (2112)는, 레벨시프터(2110), (2109)에 의해 시프트된 전압레벨을 가지는 애널로그 LCD 영상데이타의 타이밍신호를 전송하는 신호구동회로제어버스이다. (2113), (2114)는, 타이밍신호에 응답하여 각각의 신호구동회로제어버스(2111), (2112)를 통하여 전송된 애널로그 LCD 영상데이타를 채취하고, 채취된 영상데이타는 LCD 영상데이타에 대응하는 LCD 인가전압으로 변환하는 신호구동회로이다. (2117)은 LCD 표시장치를 동작하기 위하여 사용되는 DC 기준전압을 생성하는 기준 DC 전압생성회로이다.
제22도는 본 발명의 실시예에 따른 제21도의 신호구동회로(2113)의 내부회로구성을 도시한 개략적인 블록도이다. 하부쪽의 LCD 패널(120)에 형성된 신호구동회로(2114)는 신호구동회로(2113)와 동일한 구성을 가진다.
제22도에서, (2201-1), (2201-2),......, 는 드레인구동기이고, 신호구동회로(2113)는 복수의 드레인 구동기(2201)를 구성한다. 드레인구동기(2201)는 애널로그영상데이타가 입력되고 다음에 LCD 패널(120)에 출력될 LCD 인가전압으로 변환하는 기능을 가진다. 또한, (2202)는 시프트클록이고, (2203)은 래치클록이다. 시프트클록(2202)은 LCD 영상데이타버스(2204)를 총하여 전송된 디지틀 LCD 영상데이타에 동기한다. 래치클록(2203)은, 1주사선에 대해서 애널로그 LCD 영상데이타가 신호구동회로(2113), (2114)에 전송된 후에, 활성화된다.
(2204)는 애널로그영상데이타를 전송하는 LCD 영상데이타버스이다. (2205)는 시프트레지스터이고, (2206)은 래치신호이다. 스프트클록(2202)에 응답하여, 시프트래지스터(2205)는 시프트동작을 행한다. 시프트동작에 따라서, 래치신호(2206)는 순차적으로 유효하게 된다. (2207)은 래치신호(2206)에 응답하여, LCD 영상데이타버스(402)를 통하여 전송된 애널로그 LCD 영상데이타를 순차적으로 래치하는 샘플링회로이다. (2209)는, 데이타를 유지하도록 래치클록(2203)에 응답하여 데이타버스(2208)를 통하여 전송되는 데이타를 수집함과 동시에 신호선(2215)을 통하여 액정인가전압으로서 유지데이타를 전송하는 유지회로이다. 드레인구동기(2201)에서는, 시프트레지스터(2205), 샘플링회로(2207) 및 유지회로(2209)중 어느것도, 기준전압선(127)을 통하여 전송된 고레벨기준전압과 기준전압선(129)을 통하여 전송된 저레벨기준전압에 의해 구동된다.
제21도와 제22도를 다시 참조하면서, 본 실시예에 의한 액정표시장치의 동작에 대해서 이하 설명한다.
본 실시예에서는 입력된 영상데이타가 애널로그값이기 때문에, 제1도, 제14도 및 제18도의 실시예에 비해서, 이하의 점이 상이하다. 제21도에서, 시스템버스(2101)를 통하여 전송된 애널로그영상데이타는, LCD 콘트롤러(2102), 극성반전회로(2105), (2106), 레벨시프터(2109), (2110) 및 신호구동회로(2113), (2114)를 통하여 LCD 인가전압을 표시의 목적으로 LCD 패널(120)에 출력된다. LCD 콘트롤러에서, 시스템버스(2101)를 통하여 입력된 애널로그영상데이타는, 변환데이타가 신호구동회로(2113)의 입력인터페이스와 LCD 패턴(120)의 화소배열적합하도록, 동기신호에 응답하여 LCD 인가전압으로 변환하고, 다음에 변환된 데이타는 신호구동회로용 제어버스(2103), (2104)를 통하여 출력된다.
여기서, 신호구동회로제어버스(2103), (2104)를 통하여 전송되는 애널로그데이타의 구동전압레벨과 타이밍신호는 신호구동회로(2113),(2114)는, 애널로그표시데이타를 샘플링하고, 유지된 전압을 다음에 출력할 LCD 인가전압으로 변환하도록 구성된다. 제9도에서 미리 설명한 바와 같이, 액정표시는, 공통전극전압(VCOM)에 대해서 저전위전압을 극성에 무관하게 인가할대에 휘도가 높게되는 특성을 가지고, 또한 고전위전압이 인가될때에 휘도가 낮게되는 특성을 가진다. 따라서, 신호구동회로제어버스(2103),(2104)를 통하여 전송된 애널로그영상데이타는 정극성전압과 휘도정보만을 가지고 있기 때문에, 극성반전회로(2105),(2106)에 의한 액정특성에 알맞는 극성반전이 필요하다.
반전/변환된 극성과 레벨을 가지는 애널로그영상데이타와 반전된 레벨을 가지는 타이밍신호는 각각의 신호구동회로(2113),(2114)에 대해서 신호구동회로제어버스(2111),(2112)를 통하여 공급된다. 신호구동회로(2113),(2114)에서는, 상기한 신호구동회로제어버스(2111),(2112)상의 데이타는 LCD 인가전압으로 변환된다. 이 변환동작에 대하여 제22도를 참조하면서 이하 설명한다.
제22도에서, 시프트레지스터(2205-1)는 시프트클록
(2202)에 응답하여 동작을 개시하고 래치신호(2206-1)가 순차적으로 드레인구동기(2201-1)에서 유효하도록 한다. 유효래치신호(2206-1)에 응답하여 래치회로(2207-1)내에 있는 기억회로는 영상데이타버스(2204)를 통하여 전송된 애널로그 LCD 영상데이타를 연속적으로 래치한다. 래치된 애널로그데이타는 데이타버스(2200-1)에 출력된다. 래치회로(2207-1)내의 기억회로에 의해 데이타체취동작이 완료될때에, 즉 시프트래지스터(2205-1)의 시프트동작이 달성될때에, 시프트레지스터(2205-1)는 가능신호(2210-1)를 유효하게 한다. 가능신호(2210-1)가 유효하게 될 때에, 다음단계에 형성된 그레인구동기(2201-2)에서 사용되는 래치회로(2207-1)에 의해 래치된 데이타를 순차적으로 래치한다. 또한, 래치회로(2207-2)에서 사용되는 시프트레지스터(2205-2)에 시프트동작이 대시된다. 다음에, 래치회로(2207-2)는 드레인구동기(2201-1)에서 사용된 래치회로(2207-1)에 의해 래치된 데이타를 순차적으로 래치한다. 또한, 래치회로(2207-2)의 기억회로에 의한 데이타 채취동작이 달성될때에, 가능신호(2210-2)는 유효하게 되고, 다음단계의 드레인구동기(2201)는 드레인구동기(2201-1),(2201-2)와 동일한 동작을 행한다. 신호구동회로에서 사용된 각각의 드레인구동기는 상기 동작을 행하기 때문에, 1주사선에 대한 애널로그 LCD 영상데이타를 얻을 수 있다.
1주사선에 대한 LCD 영상데이타가 각각의 드레인구동기(2201) 내의 래치회로(2207)에 의해 래치된 후에, 래츠클록(203)은 유효하게 되고, 따라서 래치회로(2207)에 기억되고 각각의 드레인구동기(2201)의 데이타버스(2208)를 통하여 전송될 1수 수평선에 대한 데이타는 래치회로(2209)에서 마찬가지로 저장된다. 데이타가 래치회로(2209)에 저장된 후에, 각각의 드레인구동기(2201)이 시프트레지스터(2205)와 래치회로(2207)는 다음 라인의 데이타를 채취하기 위하여 상기와 같은 동작을 개시한다.
래치회로(2209)는 신호선(2215)에 출력된 LCD 인가전압을 얻기위하여 래치된 애널로그데이타의 구동능력을 개선하는 앰프회로를 포함한다.
본 실시예에서는, 액정패널(120)의 내부구성이 제1도와 동일하고 또한 신호구동회로(2113),(2114)는 구성이 상부쪽과 하부쪽의 액정표시(120)에 배치되기 때문에 LCD 인가전압의 구동파형은 제8도의 제9도와 동일하다.
제1도에 도시된 선행의 실시예와 동일한 LCD 구동동작을, 신호구동회로(2113),(2114)와 AC 회로(1807)를 사용하여 실현할 수 있다. 따라서, LCD 패널(120)에 전압을 인가한 조건은 제1도에 도시된 실시예와 동일하고, 따라서 고선명 LCD 표시를 얻을 수 있다.
또한, LCD 패널의 신호선이 상부쪽 또는 하부쪽으로부터 인출된 경우에도, 본 실시예에서 이용되는 신호구동회로를 구성하는 드레인구동기(2201)는, 신호선이 제14도와 동일한 방식으로 인출되는 쪽에 배치되고, 또한 레벨시프터가 드레인구동기(2201)사이에 형성되기 때문에, 제14도에 도시된 선행의 실시예의 동일한 효과를 얻을 수 있다.
제23도에는, 본 발명에 따른 액정표시장치를 사용한 정보처리장치의 블록도가 도시된다.
제23도에서, (2301)은 개인용 컴퓨터와 같은 정보처리장치의 본체이고, (2302)는 본 발명에 의한 액정표시장치이다. (2303)은 중앙처리장치이고, (2304)는 주메모리이고, (2305)는 시스템버스이다. (2306)은 표시콘트롤러이고, (2307)은 표시메모리이고, (2308)은 디스플레이버스이다. (2309)은 영상데이타와 동기신호를 전송하는 시스템버스이다.
제23도에 도시된 정보처리장치의 동작에 대하여 이하 설명한다.
중앙처리장치(2303)는 주메모리(2304)에 기억된 프로그램을 판독하고, 계산처리를 행하고, 시스템버스(2305)와 표시콘트롤러(2306)를 통하여 영상데이타를 표시메모리(2307)에 기록한다. 표시콘트롤러(2306)는 표시메모리(2307)에 저장된 영상데이타를 판독하고 판독된 영상데이타와 동기신호를, 시스템버스(2309)를 통하여, 표시의 목적으로 액정표시장치(2302)에 출력한다. 본 실시예에서는, 액정표시장치(2302)를 사용한 정보처리장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 대하여 제3도에 도시된 구성도를 사용하여 이하 설명한다. (3301)은 하부쪽의 신호구동회로(115)를 구성하는 드레인구동기이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상부쪽의 신호구동회로(114)를 구성하는 드레인구동기(401)의 하부쪽의 신호구동회로(115)를 구성한 드레인구동기의 기준전압(127)~(130)은, AC 회로(126)에서 발생하고, LCD AC 신호(109)와 동기하여 AC 전압으로 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적과 특징으로 도면을 참조하면서 이하에 설명하는 내용으로부터 알 수 있다.
[액티브 매트릭스 LCD 표시장치]
본 발명에 적용되는 액티브매트릭스형컬러 LCD 장치에 대하여 이하 설명한다.
다음의 도면에 동일한 기능을 나타내는 것에 동일부호를 사용하였으므로, 더 이상의 설명을 반복하지 않는다.
[매트릭스부의 개요]
제34도는 본 발명에 적용되는 액티브매트릭형컬러액정표시(LCD)장치의 화소와 주변부를 도시한 평면도이다. 제35도는 제34도의 절단선(A-A')을 따라서 취한 컬러 LCD 장치의 단면도이다. 제36도는 제34도의 절단선(B-B)을 따라서 취한 컬러 LCD 장치의 단면도이다.
제34도에 도시한 바와 같이, 각각의 화소는, 두 개의 인접한 주사선(게이트 신호선 또는 수평신호선)(GL)과 두 개의 인접한 화상신호선(드레인신호선 또는 수직신호선)(DL)사이의 교차영역(4신호선에 의해 포위된 영역)내에 배치된다. 각각의 화소는 박막트랜지스터(TFT), 투명화소전극(IT01) 및 축적용량소자(Cdd)를 포함한다. 주사신호선(GL)은 좌우방향으로, 도면에 도시된 바와 같이, 연장되고, 복수의 주사선(GL)은 상,하방향으로 배치된다. 영상신호(DL)은 상,하방향으로 연장되고, 복수의 영상신호는 상,하방향으로 배치된다.
제35도에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터(TFT)와 투명화소전극(IT01)은 컬러필터(FLL)의 하부상에서 하부투명유리기판(SUB1)쪽에 형성되고 차광용흑색메트릭스패턴(BM)은 상부투명유리기판쪽에 형성된다. 딥(dip)공정등을 통하여 형성된 실리콘산화막(SI0)이 투명유리기판(SUB1),(SUB2)의 표면에 형성된다. 상부투명유리기판(SUB2)의 안쪽(즉, 액정(LC)쪽의 표면상에, 차광막(BM), 컬러필터(FIL), 보호막(PSV2), 투명공통화소전극(TIO2)(COM) 및 상부배향막(OR12)이 적층형상으로 연속적으로 형성된다.
[매트릭스주변부의 개요]
제37도는 상,하유리기판(SUB1),(SUB2)을 포함하는 표시패널(PNL)용 매트릭스(AR)주변부의 주요부를 도시한 평면도이다. 제38도는 주변부를 과장해서 나타낸 평면도이다. 제39도는 패널좌측상부모퉁이에 대응하는 확대된 밀봉부(SL)를 나타낸 평면도이다. 제40도는, 좌측단면부분이 제39도의 절단선(C-C')를 따라서 취한 밀봉부(SL)를 나타내고, 중앙단면부분이 제34도의 화소를 나타내고, 우측단면부분이 영상신호구동회로를 접속하여야 하는 외부접속단자(DTM)를 나타내는 단면도이다. 마찬가지로, 제41도는, 좌측단면도 부분이 주사선을 접속하여야 하는 외부접속단자(GTM)를 나타내고, 우측단면부분은 외부접속단자 없는 밀봉부를 도시한다.
LCD 채널의 제조시에, 소형의 크기인 경우에는, 복수의 장치를 1개의 유리기판상에 동시에 형성한 후에, 생산능력을 향상시키기 위해 상기 장치를 분할하고, 이에 대해서 대형의 크기인 경우에는, 표준크기를 가지는 유리기판을 어떤 종류의 장치용으로 처리한 후에, 대형의 크기의 유리기판을 각각의 장치에 적정한 사이즈에 따라서 분할한다. 어느경우에서도, 일연의 처리단계의 완료한 후에 유리를 절단한다. 제37도 내지 제39도는 후자의 경우를 나타낸다. 제37도와 제38도는 상,하 기판(SUB1),(SUB2)이 절단된 것을 나타낸다. 제39도는 절단처리전의 상,하 기판을 나타내고, LN은 절단처리전의 양기판의 에지이고, CT1,CT2는 기판(SUB1),(SUV2)이 절단되어야 하는 부분을 나타낸다. 어느 경우에도, 상부쪽 기판(SUB2)의 치수는, 외부접속단자(Tg),(Td)이 (도면의 상,하부에지의 좌측에지)에 존재할때에, 상기 그룹부분은 완성한 상태에서 노출되는 방식으로, 하부쪽기판(SUB1)의 내부쪽으로 제한된다. 단자그룹(Tg),(Td)는, 복수의 주사회로접속단자(GTM)와 영상신호회로접속단자(DTM) 및 리드선부분이, IC 침(CHI)을 탑재(후술함)하는 테이프캐리어패키지(TCP)(제47도,제48도)단위로 서로 결합한 상태를 나타낸 것이다. 각각의 그룹마다 매트릭스유닛으로부터 외부접속단자유닛까지 연장된 리드선은 경사를 이루고 상기 선은 양단에서 접근한다. 이것은, 표시패널(PNL)의 단자(DTM),(GTM)가 패키지(TCP)의 배열피치 및 각각의 패키지(TCP)의 접속단자피치에 결합되기 때문이다.
밀봉패턴(SL)는 액정(LC)을 밀봉하기 위하여 LCD 밀봉인입구(IVJ)를 제외하고 투명유리기판(SUB1),(SUB2)의 에지를 따라서 형성된다. 밀봉재료는 예를 들면 에폭시수지로 형성된다. 상부투명유리기판(SUB2)의 쪽에서 공통투명화소전극(ITO2)의 적어도 한쪽부분은, 본 실시예 따라서 LCD 패널의 네모퉁이에서온 패이스트재료(AGP)에 의해 하부투명유리기판(SUB1)쪽에 형성된 리드선(INT)에 접속된다. 리드선(INT)는 게이트단자(GTM)의 드레인단자(DTM)과 동일한 공정에서 형성된다(후술함).
배향막(OTR1), 투명화소전극(ITO1)의 공통투명화소전극(ITO1)의 각층은 밀봉패턴(SL)의 내부에 형성된다. 편광판(POL1),(POL2)은 하부투명유리기판(SUB1)과 상부투명유리기판(SUB2)의 외부표면위에 각각 형성된다. 액정(LC)은 액정분자의 배향을 설정하는 상부배향막(OR12)과 하부배향막(CRI1)사이에 칸막이로 형성된 영역으로 밀봉된다. 하부배향막(ORI1)은 하부투명유리기판(SUB1)쪽의 보호막(PSV1)의 상부에 형성된다.
상기 액정장치는, 각층이 하부투명유리기판(SUB1)과 상부투명유리기판(SUB1)과 상부투명유리기판(SUB2)의 각각의 측면에 형성되고, 밀봉패턴(SL)은 기판(SUB2)에 형성되고, 하부투명유리기판(SUB1)과 상부투명유리기판(SUB2)이 적층되고, 액정(LC)이 밀봉재료(SL)의 개구부(INJ)로부터 주입되고, 주입부(INJ)는 에폭시수지등으로 밀봉되고 상,하기판을 절단하는 방식으로 조립된다.
[박막트랜지스터(TFT)]
제34도와 제35도를 다시 참조하면서 TFT기판(SUB1)의 구조에 대하여 이하 한층더 상세하게 설명한다.
박막트랜지스터(TFT)는, 정의 바이어스전압이 게이트전극(GT)에 인가될때에 소스와 드레인사이의 채널저항은 작게 되고, 또한, 바이어스전압이 0으로 될 때에, 채널저항이 크게되도록, 동작된다.
박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)는 각각의 화소위에 형성된다. 각각의 박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)는 대략 동일한 크기로 형성되고(채널길이와 채널폭이 동일함), 또한 게이트전극(FT), 게이트절연막(GI) 및 i형(진성형, 즉 도전형결정불순물이 도핑되지 않음)비정질실리콘(Si)으로 구성된 i형 반도체형(AS)와, 한쌍의 소스전극(SD1)과, 드레인전극(SD2)를 가진다. 소스와 드레인은 원래적으로 바이어스극성에 의거하여 결정되고 본 발명에 의한 액정표시장치의 회로가 동작하는 동안 상기 극성이 반전되기 때문에, 드레인과 소스는 동작시에 서로 대체되는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 설명은 용이하게 하기 위하여, 이하의 설명에서는 한쪽의 전극은 소스로 하고 다른쪽의 전극은 드레인으로 한다.
[게이트전극(GT)]
게이트전극(GT)은 주사신호선(GL)으로부터 수직방향으로 돌출하는 형상으로 구성된다(T2자형상에 분기로 된다). 게이트전극(GT)은 박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)의 능동영역으로부터 돌출된다. 박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)의 각각의 게이트전극(GT)은 일체적인 형태로(즉 공통게이트전극으로서)구성되고, 또한 주사신호선(GL)에 연속해서 형성된다. 제2도전막(g2)으로서, 예를 들면 스퍼터링방법에 의해 형성된 알루미늄(AL)막이 이용되고, 그위에는 알루미늄의 양극산화막(AOF)이 형성된다.
상기 게이트전극(GT)은 i형 반도체층(AS)을 완전히 덮도록(아래쪽으로부터 본 바와같이), 비교적 큰사이즈로 형성되고, 따라서 I형 반도체층(AS)에 외광이나 백라이트(back light)가 입사되지 않는다.
[주사신호선(GL)]
주사신호선(GL)은 제2전도막(g2)으로 구성된다. 주사신호선(GL)의 제2전도막(g2)은 게이트전극(GT)의 제2전도막(g2)과 동일한 공정으로 형성되고, 또한 일체적인 형태로 구성된다. 또한, 주사신호선(GL)상에 알루미늄의 양극산화막(AOF)이 형성된다.
[절연막(GI)]
박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)에서는, 절연막(GI)은 게이트전극(GI)과 함께 반도체층(AS)에 전계를 인가하기 위해 사용되는 게이트절연막으로 사용된다. 절연막(GI)은 게이트전극(GT)과 주사신호선(GL)의 상부층에 형성된다. 절연막(GI)으로서 예를 들면 플라즈마 CVD 방법으로 형성된 질화실리콘막이 선택되고, 1,200~2,700Å의 두께로(본 실시예에서는, 2,000Å의 오더)형성된다. 제39도에 도시한 바와 같이, 게이트절연막(GI)은 매트릭수브(AR)의 전체를 덮도록 형성되고, 주변부는 외부접속단자(DTM),(GTM)가 노출되도록 제거된다. 또한, 절연막(GI)은 주사신호선(GL)과 영상신호선(DL)의 전기적인 절연을 확립하도록 기여한다.
[i형 반도체층(AS)]
본 실시예에서는 i형 반도체막(AS)은 i형 반도체층이 각각의 박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)에서 독립된 아일랜드(Tsland)로 되고 또한 200~2,000Å의 두께로 (본 실시예에서는, 2,000Å의 오더로)형성된다. 층(d0)은, 오믹콘택트로 사용되는 인(P)을 도핑한 N(+)형 비정질실리콘반도체층이고, 하부쪽에 i형 반도체층(AS)이 존재하고, 상부쪽에 도전층 d2(d3)이 존재하는 장소만이 남는다.
또한 i형 반도체층(AS)는 주사신호선(GL)과 영상신호선(이) 사이의 교차부에 형성된다. 이 교차부의 i형 반도체층(AS)은 교차부에서 주사신호선(GL)과 영상신호선(DL)사이에 단막을 일으킨다.
[투명화소전극(TIO1)]
투명화소전극(JTO1)은 LCD 표시부의 화소전극의 한쪽을 구성한다.
투명화소전극(ITO1)은 박막트랜지스터(TFT1)의 소스전극(SD1)과 박막트랜지스터(TFT2)의 소스전극(SD1)에 모두 접속된다. 결과적으로, 이 박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)중 어느하나에 결함이 발생하는 경우, 부작용이 발생되고, 이와 같이 결함이 있는 TFT 트랜지스터의 적정한 부분은 레이져광등을 사용하여 절단한다. 반대로, 부작용이 발생되지 않는 경우에는, 나머지의 TFT 트랜지스터가 정상적으로 동작하고 있기 때문에 특정한 조치를 취하지 않아도 된다. 투명화소전극(ITO1)은 제1전도막(d1)으로 구성된다. 이 제1도전막(d1)은 스퍼터링방법에 의해 형성된 투명도전막(인듐-주석-산화, ITO막)으로 이루어지고 1000~2000Å의 두께로(본실시예에서는 1,400Å의 오더의 두께로) 형성된다.
[소스전극(SD1)과 드레인전극(SD2)]
소스전극(SD1)과 드레인전극(SD2)의 각각은 N(+)형 반도체층(d0)에 접촉하여 형성된 제2도전막(d2)과 그위에 형성된 제3도전막(d3)으로 구성된다.
제2도전막(d2)은 스퍼터링방법에 의해 500~1,000Å의 두께로(본실시예에서는 600Å의 오더의 두께로)형성된 크롬을 사용함으로써 형성된다. 크롬막이 보다 두껍게 형성될 경우, 스트레스가 높게 되고, 따라서 상기 두께는 대략 2,000Å의 값을 초과하여서는 안된다. 이 크롬막은, N(+)형반도체층(NO)과 양호한 접착성을 가지고 또한 제3반도체층(d3)의 알루미늄이 N(+)형반도체층(d0)에 확산되는 것을 방지할(소위 배리어층)목적으로 사용된다. 대안으로, 제2도전막으로서, 융점이 높은 기타 금속(Mo, Ti, Ta, W)막과 융점이 높은 금속실리사이드(MoSi2, TiSi8, TaSiu,WSi)사용한다.
3000~5,000Å의 두께를 가지는 제3전도막(d3)은 알루미늄의 스퍼터링에 의해 형성된다(본 실시예에서는, 4,000Å의 오더로 형성됨). 알루미늄막은, 크롬막에 비해서, 낮은 스트레스를 가지고 보다 두꺼운 두께를 형성할 수 있다. 따라서, 알루미늄막은 소스전극(SD1), 드레인전극(SD2) 및 영상신호선(DL)의 저항값을 감소시키고 또한 게이트전극(GT)과 i형 반도체층(AL)에 기인하는 단차를 개선하는 기능을 가진다.
제2도전막(d2)과 제2도전막(d3)을 동일한 마스크패턴을 사용하여 패턴화한후에, N(+)형 반도체층(d0)을, 동일한 마스크를 사용하거나 제2도전막(d2)과 제3도전막(d3)을 이용함으로써, 제거한다. 다시말해서, i형 반도체층(AS)상에 남아있는 N(+)형 반도체층(d0)은, 제2도전막(d2)과 제3도전막(d3)이외의 층부분이고, 셀프얼라인먼트(self-alignment)에 의해 제거된다. 이때에, N(+)형 반도체층(d0)의 전체는 두께의 방향으로 에칭되기 때문에, i형 반도체(AS)의 표면부분이 다소 에칭되지만, 이와같은 어려움은 에칭시간주기를 제어함으로서 회피할 수 있다.
[보호막(PSV1)]
보호막(PSV1)은 박막트랜지스터(TFT1)와 투명화소전극(ITO1)상에 형성된다. 보호막(PSV1)은, 주로 박막트랜지스터(TFT)가 습기등으로부터 보호하기 위해 형성되고, 높은 투명특성과 높은 재습성을 가진다. 보호막(PSV1)은 예를 들면 플라즈마 CVD 장치에 의해 형성된 산화실리콘막이나 질화실리콘막으로 형성되고 대략 1μm의 두께를 가진다.
제39도에 나타난 바와 같이, 보호막(PSVD)은 이 보호막이 매트릭스부(AR)의 전체를 포함하도록 형성되고, 보호막의 주변부가 외부접속단자(DTM),(GTM)를 노출하도록 제거된다. 또한 상부기판(SUB2)의 공통전극(COM)이 은페이스트(AGP)에 의해 외부접속단자용 리드선(INT)에 접속되는 보호막의 부분을 제거한다. 보호막(PSV1)의 두께와 절연막(GI)의 두께사이의 관계에 대해서는, 보호막의 두께는 보호효과에 의거하여 보다 두껍게 형성되고, 또한 절연막의 두께는 상호컨덕던스(gm)에 의거하여 얇게 형성된다. 결과적으로, 제39도에 도시한 바와 같이, 이와같이 높은 보호효과를 가지는 보호막(PSV1)은, 보호막의 주변부가 가능한한 넓게 보호될 수 있도록 게이트절연막(GI)보다 넓게 형성된다.
[차광막(BM)]
상부투명유리기판(SUB2)쪽에, 외부광 또는 백라이트(back light)가 i형 반도체응(SA)에 입사되지 않도록 차광막(BM)이 형성된다. 차광막(BM)의 다각형 윤곽선은 그 내측이 차광막(BM)을 형성하지 않은 개구를 나타낸다. 차광막(BM)은 알루미늄막과 트롬막등의 높은 차광재질로 형성된다. 본 실시예에서는, 1,300Å의 오더의 두께를 가지는 크롬막을 스퍼터링방법에 의해 형성된다.
결과적으로, 각각의 박막트랜지스터(TFT1),(TFT2)의 i형 반도체층(AS)은 상,하부차광막(BM)과 대형의 크기를 가지는 게이트전극(GT)에 의해 샌드위치되고, 따라서 외부에서 공급되는 지연광도 백라이트도 입사되지 않는다. 차광막(BM)은 각각의 화소주위에 격자형상으로 형성된다(소위 블랙매트릭스). 이 격자는 1화소의 유효표시영역을 간막이 한다. 결과적으로, 각 화소의 윤곽은 차광막(BM)을 통하여 명료하게되고, 따라서 콘트라스트가 개선된다. 다시말해서, 차광막(BM)은 i형 반도체층(AS)에 대해서 블랙매트릭스와 차광등의 두가지 기능을 가진다.
근본측(root side)에서 러빙방향을 따라서 투명화소전극(ITO1)의 에지부(제34도의 하부우측부)는 차광막(BM)에 의해 차폐되고, 에지부에 도메인이 발생하는 경우에도, 이 도메인을 관측할 수 없고, 따라서 LCD 표시특성을 열화시키지 않는다.
제38도에 도시된 바와 같이, 차광막은 주변부의 주위에 프레임형상으로 형성되고, 그 패턴은 복수의 도트형성의 개구가 제34도에 도시된 바와 같이 형성된 매트릭스패턴의 직렬접속으로 형성된다. 제38도 내지 제41도에 도시된 바와 가팅, 주변부의 차광막(BM)은 밀봉부(SL)의 외부쪽으로 연장되고, 따라서 예를 들면 LCD 표시를 가지는 개인용컴퓨터등의 LCD 실장기에 기인하는 반사광등의 누설광이 매트릭스유닛에 인입하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 차광막(BM)은 기판(SUB2)의 절단영역이 주위로 우회하기 위하여 대략 0.3~1mm에 의해 기판(SUB2)의 에지의 내부쪽에 유지된다.
[컬러필터(FIL)]
컬러필터(FIL)는, 적색, 녹색, 청색 필터를 화소의 대향위치에 반복해서 형성되는 줄무늬형상으로 구성된다. 컬러필터( FIL)는 투명화소전극(ITO1)의 전체영역을 포함할 정도로 크게 형성한다. 차광막(BM)은 컬러필터(FIL)와 투명화소전극(ITO1)의 에지부가 중첩되도록 투명화소전극(ITO1)의 주변부의 내부쪽에 형성된다.
컬러필터는 다음과 같이 형성된다. 우선, 상부투명유리기판(SUB2)의 표면에 아크릴레이트 수지와 같은 염색기재(基材)를 형성하고, 적색필터형성영역이외의 염색기재를 리소그래피(lithographic) 기술에 의해 제거된다. 다음에, 염색기재를 적색염료로 착색하고 다음에 고착처리를 행하여 적색필터(R)를 형성한다.
다음에, 마찬가지의 공정을 행함으로써, 녹색필터(G)와 청색필터(B)를 순차적으로 형성한다.
[보호막(PSV2)]
보호막(PSV2)은 컬러필터(FIL)의 염료가 액정(LC)으로 누설되지 않도록 하기 위하여 형성된다. 보호막(PSV2)를 예를 들면 아크릴레이트수지와 에폭시수지와 같은 투명수지재료에 의해 형성된다.
[공통투명화소전극(ITO2)]
공통투명화소전극(ITO2)은 하부투명유리기판(SUB1)쪽에 화소마다 형성된 투명화소전극(ITO1)에 대향해서 위치하고, 액정(LC)의 광학적인 상태는, 각화소전극(ITO1)과 공통투명화소전극(ITO2)사이의 전위차(전계)에 응답해서 변화한다. 또한, 이 공통투명화소전극(ITO2)에 공통전압(Vcom)이 인가되도록 구성된다. 본 실시예에 의하면, 공통전압(Vcom)은, 영상신호선(DL)에 인가되는 최소레벨의 구동전압(Vdmax)과 최대레벨의 구동전압(Vdmin)사이의 중간 DC 전위로 설정된다. 공통투명화소전극(ITO2)의 평면형상은 제37도와 제38도를 참조되어야 하는 것에 유의하여야 한다.
[유지용량소자(Cadd)의 구조]
투명화소전극(ITO1)은, 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 투명화소전극(ITO1)의 일단부와 타단부는 모두 인접한 주사신호선(GL)에 중첩되도록 형성된다.
제36도로부터 명백한 바와 같이, 상기 중복되는 구조는 투명화소전극(ITO1)이 되는 한쪽전극(PL2)과 인접한 주사신호(GL)이 되는 다른쪽전극(PL1)을 가지는 유지용량소자(정전용량)으로 이루어진다. 이 유지용량소자(Cadd)의 유전체막은 박막트랜지스터 TFT의 게이트절연막으로서 사용되는 절연막(GI)과 양극산화막(AOF)으로 구성된다.
유지용량소자(Cadd)는 주사신호선(GL)의 제2도 전막(g2)의 폭이 넓어지는 부분위에 형성된다. 영상신호선(DL)의 교차부분은, 영상신호선(DL)의 단락이 발생하는 확률을 저감시키기 위하여, 좁아지는 것에 유의하여야 한다.
투명화소전극(ITO1)이 유지용량소자(Cadd)의 전극(PL1)의 단차부에서 전기적으로 단선되는 경우에는, 제2도 전막(d2)과 제3도 전막(d3)에 의해 형성되어 상기 단차를 연결하는 아일랜드영역을 통하여 전기적인 결함을 보상할 수 있다.
[게이트단자부]
제42도는 표시매트릭스의 주사신호선(GL)으로부터 외부접속단자(GTM)까지의 접속구조를 나타낸다. 제42도(A)는 상기 접속구조의 평면도이고, 제42도(B)는 제42도(A)의 절단선(D-D')을 따라서 취한 단면도이다. 제42도는 제39도의 하부에 대응하고 경사배선부분은 편의상 일직선상으로 나타낸다.
A0는 사진처리용 마스크패턴이고, 즉 선택적인 양극산화의 포토레지스트패턴이다. 따라서, 이 포토레지스트는 양극산화후 제거된다 .제42도(A)에 도시된 패턴(A0)이 완성품으로서는 남아 있지 않지만, 산화막(AOF)는 게이트전극(GL)상에 선택적으로 형성되고, 따라서 그 체적이 남아있다(제42도(B)의 단면도참조).
상기 평면도에서, 포토레지스트로에 의해 피복되어 양극산화되지 않은 좌측영역과, 양극산화의 목적으로 포토레지스트부터 노출된 우측영역 및 포토레지스트의 경계선(A0)의 중앙영역이 나타나 있다. 산화물 Al2O3막(AOF)이 양극산화된 Al층(g2)의 표면상에 형성되고, 하부쪽 도전부는 체적이 감소된다.
도전부분을 남기위하여 양극산화처리를 행하는 동안 시간주기와 전압을 적정하게 설정할 수 있음은 물론이다. 마스크패턴(A0)을 1개의 직선에 의해 주사선과 교차하지 않고, 크랭크형상으로 주사선과 교차한다.
이해를 쉽게 하기 위하여, Al층(g2)을 사선으로 표시하였다. 양극산화되지 않은 영역은 빗형상으로 패턴하였다. Al층의 폭이 넓은 경우, 휘스커(whisker)가 발생하고, 따라서 각각의 Al층의 폭은 좁게 형성되고 복수의 Al층이 병렬형상으로 다발로 형성되어야 한다. 이것은 휘스커의 발생을 방지할 수 있고 단선의 확률과 도전성의 저하를 최소값으로 억제할 수 있다. 결과적으로 본 실시예에서는 빗의 루트(root)부에 대응하는 부분이 마스크(A0)을 따라서 위치적으로 이동된다.
게이트단자(GTM)는, 산화규소층(SIO)에 접착성이 양호하고 Al보다 내전식성이 높은 크롬층(g1)과, 또한 그 표면을 보호하고 화소전극(ITO1)과 동일한 레벨(동일한층,동시형성)에서 형성되는 도전층(d1)으로 구성된다. 게이트절연층(GI)과 그 측면부에 형성된 도전막(d2),(d3)은, 도전층(d3),(d2)을 에칭하는 동안 핀홀등의 원인으로 도전층(g2),(g1)이 함께 에칭되지 않는 영역을 포토레지스트에 의해 피복한 결과로서 남는다. 또한, 게이트절연막(GL)을 초과하고 우방향으로 연장되는 ITO층(d1)은 상기한 대책으로 완성될 수 있다.
평면도에서, 게이트절연막(GI)은 우측에 형성되고, 마찬가지로 보호막(PSV1)은 경계선에 대해서 우측에 형성되고, 한편 좌측단에 위치한 단자부(GTM)는 노출되어 외부회로에 전기적으로 접촉된다. 한쌍의 게이트선(GL)과 게이트단자이만 도면에 도시되지만, 복수의 상기한 쌍이 상/하부쪽에 형성되어 터미널그룹(Tg)을 형성한다(제38도, 제39도 참조). 게이트단자의 좌측단은 제조과정에서 기판의 절단영역(CT1)을 초과하여 연장되는 배선(SHg)에 의해 단락된다.
제조 과정에서 이와 같은 단락배선(SHg)는, 양극산화시의 급전과 배향막(ORI1)의 러빙시등의 정전파괴방지에 기여한다.
[드레인단자(DTM)]
제43도는 영상신호선(DL)로부터 외부접속단자(DTM)까지의 접속상태를 도시한다.
제43도(A)는 상기 접속의 평면도이고, 제43도(B)는 제43(A)의 절단선(E-E')을 따라서 취한 상기 접속의 단면도이다. 제43도는 상부우측부에 대응하고, 도면의 방향은 편의상 변경하였지만, 우측에너지방향은 기판(SUB1)의 상부에지부(또는 하부에지부)에 대응하는 것에 유의하여야 한다.
TSTd는 외부회로에 접속되지 않은 검사용단자이다. 그러나, 이 단자의 폭은 배선부에 비해서, 프로브등에 접속되기 위하여 넓게 되어있다. 마찬가지로 드레인 단자(DTM)의 폭은, 배선부에 비해서, 외부회로에 접속되기 위하여 넓게 되어있다.
복수의 검사단자(TSTd)와 외부접속드레인단자(DTM)는 상하방향으로 크로스티치(cross-stitch)형상으로 교호배치된다. 도면에 도시된 바와 같이, 검사단자(TSTd)는 기판(SUB1)의 에지부에 도달함이 없이 종단되지만, 드레인단자(DTM)는 제39도에 도시된 바와 같이 단자그룹(Td)를 구성한다. 상기 드레인단자는 기판(SUB1)의 절단선(CT1)을 초과하여 연장되고, 모든 단자는 제조 과정에서 배선(SHd)에 의해 서로 단락시켜서 정전파괴를 보호한다. 드레인 접속단자는 검사단자(TSTd)가 존재하는 영상신호선(DL)의 매트릭스를 협지해서 반대쪽에 접속되고, 또한 역으로 검사단자는 드레인접속단자(DTM)이 존재하는 영상신호선(DL)의 매트릭스를 협지해서 반대쪽에 접속된다.
드레인접속단자(DTM)는 상기한 게이트단자(GTM)와 동일한 이유에 의해, Cr층(g1)과 ITO층(d1)의 2층으로 형성되고, 게이트절연막(GI)이 제거된 부분은 영상 신호선(DL)에 접속된다. 게이트절연막(GI)의 에지부상에 형성된 반도체층(As)은 테이퍼형상으로 게이트절연막(GI)의 에지부를 에칭하기 위해 사용된다. 상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 단자(DTM)상에 외부회로에 접속하기 위해 보호막(PSV1)을 제거한다. A0는 양극산화마스크이고, 그 경계선은 매트릭스전체를 넓게 포함하도록 형성된다. 상기 경계선으로부터 왼쪽부분은 도면에서와 같이 마스크로 피복되지만, 피복되지 않은 부분에 층(g2)이 존재하지 않기 때문에, 패턴은 직접관계하지 않는다.
제40도에서 도시한 바와 같이, 매트릭스부로부터 드레인단자부(DTM)까지의 리드션패턴은, 밀봉패턴(SL)의 경도에까지 드레인단자부(DTM)와 동일한 레벨에 형성된 층(d1),(g1)의 바로위에, 영상신호선(DL)과 동일한 레벨에서 형성된 층(d2),(d3)이 적층되도록 구성된다. 상기 구성은 단선의 확률을 최소한으로 억제하고, 또한 전식이 용이한 Al층(d3)을 보호막(PSV1)과 밀봉패턴(SL)에 의해 보호하는데 있다.
[표시장치전체등가회로]
제44도에는, 표시매트릭스부의 등가회로와 그 주변화로가 도시된다. 이 도면은 회로도에 대응하지만, 실제의 기하학적배치를 나타낸다. AR은 복수의 화소가 2차원형상으로 배열한 매트릭스어레이이다.
도면에서, X는 영상신호선(DL)이고, 첨자(G),(B),(R)는 녹색, 청색, 적색화소에 각각 대응해서 부가되어 있다. Y는 주사신호선(GL)이고, 청자(1),(2),(3),…, end는 주사타이밍에 따라서 부가되어 있다.
영상신호선(X)(첨자는 생략)은 상부(기수번)영상신호구동회로(He)와 하부(우수번)영상신호구동회로(Ho)에 교호적으로 접속된다.
주사선(Y)(첨자는 생략)은 수직주사회로(V)에 접속된다.
SUP는 1개의 전압원으로부터 복수로 분압하고 안정화한 전압원을 얻는 전원 회로와, 호스트(호스트연상장치) 장치로부터 유도된 CRT 정보를 TFT LCD 표시장치용 정보로 변환하는 회로를 포함하는 회로이다.
[유지용량소자(Cadd)의 기능]
유지용량소자(Cadd)는, TFT 트랜지스터(TFT)가 절환될때까지 중성전위(화소전극전위)(Vlc)에 대해서 게이트전위변동(Vg)에 기인한 역영향을 감소시키기 위하여, 가능한다. 이 상태는 다음의 방정식으로 표현된다.
△Vlc =Cgs/(Cgs+Cadd+Cpix)×△Vg
여기서, Cgs는 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(GJ)과 소스전극(SD1)사이에 형성된 기생용량이고, Cpix는 투명화소전극(ITO1)(Plx)과 공통투명화소전극(ITO2)(COM)사이에 형성된 용량이고, △Vlc는 △Vg에 의한 화소전극전위의 변화분을 나타낸다. 이 변화분(△Vlc)은 액정(LC)에 부가되는 DC 성분의 원인이 되지만, 유지용량(Cadd)이 크게될 경우, 이 변동은 낮아진다. 또한, 유지용량소자(Cadd)는 방전시간을 연장하는 효과를 가지고, 따라서 박막트랜지스터(TFT)가 OFF된후에 얻은 영상정보를 장기간 동안 유지한다. 액정(LC)에 부가된 DC 성분을 저감시킴으로써 액정(LC)의 수명시간을 개선할 수 있고, 소위버닝(burning), 즉 LCD 영상을 절환할때에 선행의 영상이 남아 있는 형상을 저감시킨다.
이전에 설명한 바와 같이, 게이트전극(GT)는 i형 반도체층(AS)전체를 충분히 덮을 수 있도록 넓게 형성되고, 소스전극(SID1)과 드레인전극(SD2) 사이의 중첩영역이 증가되고, 따라서 기생용량(Cgs)이 크게 된다. 게이트(주사)신호(Vg)에 의해 중성전위(Vlc)이 용이하게 영향을 받는 역효과가 있다. 그러나, 이와 같은 결점은 유지용량소자(Cadd)를 사용함으로써 해결된다.
상기 유지용량소자(Cadd)의 커패시턴스는, 화소의 기록특성의 관점에서 볼 때, LCD 용량(Cpix)보다 4~8배 높게 선택되고(4·CpixCadd8·Cpix), 또한 기생용량(Cgs)보다 8~32배 높게 선택된다(8·CgsCadd32·Cgs).
유지용량전극선으로만 사용되는 제1단에 형성된 주사신호선(GL)(Yo)의 전위는, 공통투명화소전극(IOT2)(Vcom)과 동일하다. 제39도에 도시된 실시예에서는, 제1단에서의 주사신호선은, 단자(GT0), 리드선라인(INT), 단자(DT0), 외부배선을 통하여 공통전극(COM)에 의한 단락회로이다. 그렇지 않으면, 제1단에 형성된 유지용량곡선(Y0)은 최종단에 형성된 주사선(Yend)에 접속되거나 Vcom 이외의 DC 전위점(AC 접지점)에 접속되거나 수직주사회로(Vo)로부터 1개의 여분의 주사펄스(Yo)를 수신하도록 접속된다.
[액정표시모듈의 전체구성]
제45도는 액정표시모듈(MDL)의 구성부품을 도시한 부해사시도이다. 도면에서, (SHD)는 금속판(금속프레임)으로 형성된 프레임형상의 시일드케이스이고, (LOW)는 금속프레임의 표시장치이고, (PNL)은 LCD 표시패널이고, (SPB)는 광학산판이고, (MFR)은 중간프레임이고, BL은 백라이트이고, BLS는 백라이트지지체이고, LCA는 하부케이스이다. 도시된 바와 같이, 각각의 구성부품은, LCD모듈(MDL)을 조립하기 위해, 수직위치관계로 적층된다.
모듈(MDL)은 시일드케이스(SHD)상에 형성된 클릭(CL)과 후크(FK)에 의해 고정된다.
중간프레임(MFR)은 표시창(LOW)에 대응하는 개구가 형성되도록 프레임형상으로 형성되고, 그 프레임부분에는, 광학산판(SPB), 백라이트지지체(BLS), 각종 회로부품의 형상과 두께에 적합한 오목/볼록부 및 방열용 개구가 형성되어 있다.
하부케이스(LCA)는 백라이트광의 반사체로서의 다른 기능을 가지고, 광방사를 효율적으로 반사하기 위하여 형광램프(BL)에 대응해서 방사산(reflecting will) RM이 형성된다.
[표시패널과 구동회로기판(PCB1)]
제46도, 제37도에 도시된 표시패널(PNL)에, 영상신호구동회로(He),(Ho), 수직주사회로(V), 전원회로를 접속한 상태를 나타내는 상면도이다.
CHI는 표시패널(PNL)을 구동하는 구동 IC 칩이다(하부쪽의 3개의 칩은 수직주사 회로용 구동 IC 칩이고, 좌우쪽의 6개씩 IC 칩은 영상신호구동회로용 구동 IC 칩이다). 제47도와 제48도를 참조하면서 후술하는 바와 같이, (TCP)는, 구동용 IC 칩(CHI)이 테이프자동종료방식(TAB : tape automated ending method)에 의해 실장된 테이프캐리어패키지이다. PCB1은 TCP와 커패시터(CDS)를 실장한 구동회로 기판으로서 4개로 분할되어 있다. FGP는 프레임그라운드패이고, 시일드케이스(SHD)의 노치(notch)에 형성된 스프링형상의 스트립(FC)이 납땜되어 있다.
FC는 하부측 구동회로기판(PCB1)과 좌측 구동회로기판(PCB1)을 전기적으로 접속하고, 하부측 구동회로기판(PCB1)과 우측 구동회로기판(PCB1)을 전기적으로 접속하고, 상부측 구동회로기판( OCB1)과 좌측 구동회로기판(PCB1)을 전기적으로 접속하고, 상부측 구동회로기판(PCB1)을 우측 구동회로기판(PCB1)는 전기적으로 접속하도록 사용되는 플랫(flat)케이블이다. 플랫케이블(FC)로서, 복수의 리드선은 줄무늬 형상의 폴리에틸렌층과 폴리비닐알코올층으로 협지된다.
중간프레임(MFR)에 의해 지지/유지되는 상부쪽구동회로기판상에, 콘트롤 IC, 레벨시프터 IC, 커패시터 및 레지스터등의 전자부품이 실장된다. 구동회로기판(PCB1)에서는, 1개의 전원으로부터 복수로 분압해서 안정화시킨 전압을 얻을 수 있는 전원회로와, 호스트장치로부터 CRT 정보를 TFT LCD 표시장치에 대한 정보로 변환하는 회로를 포함하는 회로(SUP)가 탑재된다. CJ는 외부와 접속되는 코넥터를 접속하는 코넥터접속부이다.
[TCP의 접속구조]
제47도는 주사신호구동회로(V)의 영상신호구동회로(He),(Ho)를 구성하는 집적회로칩(CHI)이 플렉시블 배선기판에 탑재된 테이프캐리어패티지의 구성을 도시한 단면도이다. 제48도는 본 실시예의 LCD 패널의 영상신호회로단지(DTM)에 테이프 캐리어패키지를 접속한 상태의 주요부를 도시한 단면도이다.
제47도에서, (TTB)는 집적회로(CHI)의 입력단자/배선부이고, TTM은 예를 들면 Cu로 형성된 집적회로(CHI)의 출력단자/배선부이다. IC회로(CHI)의 본딩패드(PAD)는 소위 페이스다운본딩법(face down bonding method)에 의해 TTM의 내부쪽의 선단부(통칭 인너리드(inner lead))에 접속된다.
단자(TTB)와 TTM의 외측선단부(통칭 아우러리드(outer lead))는, 반도체 IC칩의 입력/출력에 대응하여, 이방성도전막(ACF)에 의해 LCD패널(PNL)에 접속되고, 또한 납땜에 의해 CRT TFT변환회로의 전원공급회로(SUP)에 접속된다. 패키지(TCP)는, 패널(PNL)쪽에서의 접속단자(DTM)를 노출한 보호막(PSV)을 피복하기 위하여, 패널에 접속된다. 따라서, 외부접속단자(DTM)(GTM)은 보호막(PSV1)과 패키지(TCP)중 적어도 어느 하나에 의해 피복되기 때문에, 전식에 결딜 수 있다.
(BFI)은 폴리이미드로 이루어진 베이스필름이다. (SRS)는 여분의 납땜으로부터 구성부품을 마스크하는 솔더저항막이다. 밀봉패턴(SL)의 외부쪽에 형성된 상부유리기판과 하부유리기판 사이의 공간을 세정한 후에, 에폭시수지(EPX)에 의해 보호된다. 패키지(TCP)의 상부쪽기판(SUB2) 사이에 형성된 공간은 실리콘수지로 충전하여 보호를 다중화한다.
본 발명에 따르면, 드레인구동기기, 각각의 공통전압전극에 대해서 정극성전압과 부극성전압을 동시에 구동할 수 있는 구동내압을 가지지 않는 저내압드레인구동기이어도, 1수평선상의 각 화소부에 정극성전압과 부극성전압을 균등하게 인가할 수 있다. 결과적으로, 공통전극에 흐르는 전류가 집중하는 것을 방지할 수 있다. 선행주사선의 전압왜곡, 공통전극의 전압왜곡을 감소시킬 수 있기 때문에, 고화질 LCD 표시를 실현할 수 있는 장점이 있다.
LCD 패널의 주사선이 1방향, 즉 상부방향 또는 하부방향으로부터만 실행하는 때에도, 정극성전압과 부극성전압을 1수평선상의 각 화소부에 균등하게 인가될 수 있기 때문에, 공통전극으로 흐르는 전류가 집중하는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 고선명 LCD 표시를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 드레인 구동기가, 각각의 공통전극전압에 대해서 정극성전압과 부극성전압을 동시에 구동할 수 있는 구동내압을 가지지 않는 저내압 드레인구동기인때에도, 정극성전압과 부극성전압을 모두 1수평선상의 각각의 화소부에 균일하게 인가할 수 있다. 상기 드레인구동기는 애널로그영상데이타를 수신하는 신호구동회로를 가진다.
또한, 고선명화상표시를 실현하는 동안, 저내압드레인구동기를 사용할 수 있기 때문에, 드레인구동기의 칩사이즈를 소형화할 수 있다. LCD 표시장치의 구동회로와 LCD 표시장치를 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 드레인구동기가 저내압으로 구성되기 때문에, 멀티컬러를 실행하는 회로의 전체수가 증가되어도, 가격증가의 비율을 억제할 수 있는 다른 이점이 있다.
기준 LCD 인가전압으로서 기능하는 LCD 구동전압이 외부전원으로부터 본 발명에 의한 드레인구동기로 입력되기 때문에, 액정의 전압-휘도 특성에 알맞는 LCD 인가전압이 생성될 수 있고, 따라서 보다 양호한 계조특성을 가지는 LCD 표시장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 구동기는 고전류구동능력을 가지는 LCD 인가전압을 생성하는 기능을 가지기 때문에, 고정밀도와 대형화면의 크기를 가지는 LCD 패널을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 LCD 표시장치를 채용한 정보처리장치를 저렵한 가격으로 제조할 수 있는 이점이 있다.

Claims (18)

  1. 매트릭스형상으로 형성된 복수의 화소부로 이루어진 액정패널과, 액정표시전압을 발생하고 또한 2개이상의 집적회로로 구성된 신호구동회로를 포함한 액정표시장치(LCD)의 구동방법에 있어서, 상기 액정패널내의 상기 화소부의 액정의 한쪽전극에 DC 공통전극전압을 인가하고, 액정에 교류전압을 인가하여 구동하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  2. 매트릭스형상으로 형성된 복수의 화소부로 이루어진 액정패널과, 액정표시전압을 발생하고 또한 2개이상의 집적회로로 구성된 신호구동회로를 포함한 액정표시장치(LCD)의 구동방법에 있어서, 상기 액정패널내의 상기 화소부의 액정의 한쪽전극에 DC 공통전극전압을 인가하고, 기준전압과 액정표시전압을 모두, 액정에 인가되는 AC 전압으로 변환하여 구동하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  3. 매트릭스형상으로 형성된 복수의 화소부로 이루어진 액정패널과, 액정표시전압을 발생하고 또한 2개 이상의 집적회로(드레인구동기)로 구성된 신호구동회로를 포함한 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 액정패널내의 상기 회소부의 액정의 한쪽전극에 DC 공통전극전압을 인가하고, 1개 이상의 드레인구동기의 기준전압과 액정구동전압을, 상기 공통전극전압에 대해서 정극성 LCD 인가전압을 발생할 수 있는 전압레벨로 형성하고, 다른 드레인구동기의 기준전압과 액정구동전압을, 상기 공통전극전압에 대해서 부극성 LCD 인가전압을 발생할 수 있는 전압레벨로 형성하고, 상기 각각의 드레인구동기의 상기 기준전압과 상기 액정전압을, 액정에 인가하여 구동하는 AC 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  4. 청구범위 제3항에 기재된 구동방법을 사용한 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 화소부에 LCD 인가전압을 전송하기 위하여 사용되는 신호선이 LCD 패널의 상부쪽과 LCD 패널의 하부쪽으로부터 인출되고, 1개 이상의 드레인구동기로 구성되는 신호구동회로가 상기 LCD 패널의 상부에 구성되고, 상기 LCD 패널의 상부와 하부에 구성된 상기 신호구동회로의 기준전압과 액정구동전압이 공통전극전압에 대해서 반대극성을 가진 상태로 교호적으로 구동함으로써, 정극성전압과 부극성전압을 1수평라인상에 구성된 각각의 화소부에 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  5. 제4항에 있어서, 타이밍신호와 영상데이타의 전압레벨을 상,하부신호구동회로의 구동전압레벨로 변환하는 수단을, 상기 LCD 패널의 상부의 하부에 구성된 상기 신호구동회로의 각각의 전단에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  6. 제4항에 있어서, AC 전압으로 변환한 기준전압과 액정구동전압을 발생하여 공급하는 수단을, 상기 LCD 패널의 상부와 하부에 구성된 각각의 신호구동회로에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  7. 청구범위 제3항에 기재된 구동방법을 사용한 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 화소부에 LCD 인가전압을 전송하기 위하여 사용되는 신호선이 LCD 패널의 상부쪽과 LCD 패널의 하부쪽으로부터 인출되고, 2개 이상의 드레인구동기로 구성되는 신호구동회로가 상기 LCD 패널의 상부 또는 하부에 구성되고, 신호구동회로내의 1개 이상의 드레인구동기의 기준전압과 액정구동전압을, 상기 공통전극전압에 대해 정극성 LCD 인가전압을 생성할 수 있는 전압레벨로 형성되고, 상기 다른쪽의 드레인구동기의 기준전압과 액정구동전압을, 상기 공통전극전압에 대해서 부극성 LCD 인가전압을 생성할 수 있는 전압레벨로서 형성되고, 상기 각각의 드레인구동기의 상기 기준전압과 상기 LCD 구동전압을 모두 AC 전압으로 변환하고, 상기 AC 전압을 액정에 인가함으로써, 1수평선상에 구성된 각각의 화소부에 정극성전압과 부극성전압을 인가할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 신호구동회로내의 드레인구동기는, 영상데이타와 타이밍신호의 전압레벨을 상기 드레인구동기의 구동전압레벨로 변환하는 수단은, 기준전압과 LCD 구동전압을 상기 공통전극전압에 대해서 동일한 극성을 가지는 액정인가전압으로서 발생할 수 있는 전압레벨의 상태에서 2개 이상의 드레인 구동기의 각각의 전단에 형성되고, 상기 동일전압레벨에서 구동되는 상기 드레인구동기는, 변환된 영상데이타와 변환된 타이밍신호를 전송하는 버스를 공용하고, 상이한 전압레벨의 상태에서 동작가능한 드레인구동기 사이에 사용되는 신호의 전압레벨을 변환하는 수단을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  9. 청구범위 제3항에 기재된 구동방법을 사용한 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 신호구동회로는, 액정의 1극성전압에 대해서 최대휘도와 최소휘도를 얻기위하여 정극성전압 또는 부극성전압을 생성하는 내압을 가지고, 또한 최대휘도와 최소휘도를 얻기위하여 정극성전압과 부극성전압을 생성하지 않는 내압을 가지는 드레인구동기로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  10. 제7항에 있어서, AC 기준전압과 AC LCD 구동전압을 생성하여 공급하는 수단은 동일한 극성의 상태에서 작동가능한 각각의 드레인 구동기를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  11. 제9항에 있어서, 상기 신호구동회로는 디지틀영상데이타를 수신하고, 이 디지틀형상데이타에 대응하여 액정인가전압을 생성하는 드레인구동기로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  12. 제9항에 있어서, 신호구동회로내의 상기 드레인구동기는 5V의 단일 공급전압에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  13. 제11항에 있어서, 영상데이타를 취급하는 디지틀회로부는 5V 이하의 전원전압으로 동작되고, LCD 인가전압을 생성하는 애널로그회로부는 5V 이상의 전원전압으로 동작되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  14. 제11항에 있어서, 상기 드레인구동기는, 2레벨 이상을 가지는 액정구동전압을 수신하고, 영상데이타의 상위비트에 의거하여 상기 액정구동전압을 선택하는 제1선택수단과, 선택된 LCD 구동전압을 분압하는 수단과, 영상데이타의 하위비트에 의거하여 분압된 LCD 구동전압을 선택하고, 선택된 LCD 구동전압을 출력하고, 또한 제1일정타임주기동안에는 상기 제1선택수단에 의해 선택된 LCD 구동전압을 출력하고 상기 제1일정타임주기후의 제2일정타임주기동안에는 상기 분압수다에 의해 발생되는 분압된 LCD 구동전압을 출력하는 제2선택수단을 부가하여 포함한 것을 특징으로 액정표시장치의 구동회로.
  15. 제9항에 있어서, 신호구동회로는, 애널로그영상데이타를 수신하고 상기 영상데이트를 LCD 인가전압으로는 드레인구동기로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  16. 청구범위 제3항에 기재된 구동방법을 사용한 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 액정패널의 화소부는, 박막트랜지스터, 액정 및 부가용량으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  17. 청구범위 제3항에 기재된 구성방법을 사용한 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 액정패널의 화소부는, 박막트랜지스터의 액정으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
  18. 청구범위 제3항에 기재된 구동방법을 사용한 액정표시장치의 구동회로에 있어서, 상기 액정표시장치는 정보처리장치에 관한 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
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