KR970006859B1 - 매트릭스형 표시장치 및 구동방법 - Google Patents

매트릭스형 표시장치 및 구동방법 Download PDF

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히로시 요네다
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샤프 가부시끼가이샤
쯔지 하루오
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Abstract

내용없음.

Description

매트릭스형 표시장치 및 구동방법
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제2도는 제1도의 구동회로의 동작을 보여주는 타임차트.
제3도는 본 발명의 제2실시예에 따른 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제4도는 본 발명의 제3실시예에 따른 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제5도는 본 발명의 제4실시예에 따른 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제6도는 본 발명의 제5실시예에 따른 액티브매트릭스형 표시장치의 블록도 및 확대상세부분도.
제7도는 제6도의 표시장치의 동작을 보여주는 타임차트.
제8도는 본 발명의 제6실시예에 따른 액티브매트릭스형 표시장치의 블록도 및 확대상세부분도.
제9도는 본 발명의 제7실시예에 따른 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제10도는 제9도의 구동회로의 동작을 보여주는 타임차트.
제11도는 본 발명의 제8실시예에 따른 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제12도는 제11도의 구동회로의 동작을 보여주는 타임차트.
제13도는 본 발명의 제9실시예에 사용되는 주사신호들을 표시한 타임차트.
제14도는 종래의 매트릭스형 표시장치의 블록도 및 확대상세부분도.
제15도는 드라이버-샘플-홀드 방식의 종래의 데이타신호선 구동회로의 부분 회로도.
제16도는 드라이버-샘플패널-샘플 방식의 종래의 데이타신호선 구동회로의 부분 회로도.
제17도는 패널-샘플 방식의 종래의 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
제18도는 종래의 데이타신호선 구동회로의 스위치가 ON일 때의 과도특성을 보여주는 타임차트.
제19도는 종래의 데이타신호선 구동회로의 버퍼회로의 입출력에서의 과도특성을 나타낸 타임차트.
제20도는 샘플용량을 예비충전하는 기능을 갖는 종래의 데이타신호선 구동회로의 부분회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 표시패널 2 : 데이타신호선 구동회로
3 : 주사신호선 구동회로 4 : 데이타신호선
5 : 주사신호선 6 : 화소스위치
7 : 화소전극 11 : 샘플링 제어회로
12 : 샘플링 스위치 13 : 샘플링용량
14 : 홀딩 스위치 15 : 홀딩용량
16 : 버퍼회로 19 : 전송제어신호선
25 : 홀딩용량 예비충전스위치 26 : 홀딩용량 예비충전선
27 : 홀딩용량 예비충전 제어신호
본 발명은 화상 등을 표시하기 위해 복수의 화소들이 매트릭스 방식으로 배열된 매트릭스형 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
제14도에 도시된 바와같이, 액티브매트릭스형 표시장치에는 표시패널(1), 데이타신호선 구동회로(2) 및 주사신호선 구동회로(3)가 있다. 표시패널(1)에는 복수의 데이타신호선(4)과 주사신호선(5)이 직교로 형성된다. 데이타신호선(4)과 주사신호선(5)의 각 교차부에는 화소스위치(6)를 통해 화소전극(7)이 각각 배치된다.
화소스위치(6)는 n-채널 TFT로 구성되는바 : 예컨대, TFT의 드레인단자는 인접 데이타신호선(4)에 접속되고, 소스단자는 대응 화소전극(7)에 접속되며, 게이트단자는 인접 주사신호선(5)에 접속된다. 이런 배치에서는, 데이타신호선(5)이 주사용 고전압 레벨로 상승되면, 여기에 접속된 화소스위치(6)가 ON되어, 대응 데이타신호선(4)의 전압에 응답하여 화소전극(7)이 충전된다. 주사신호선(5)이 저전압레벨로 복귀되면, 화소스위치(6)가 OFF되어, 화소전극(7)의 전하를 유지할 수 있다. 액정표시패널을 표시패널(1)로 할 경우에는, 화소전극(7)과 대향전극 사이에 액정을 배치하여 화소를 형성한다. 따라서, 화소전극(7)에 충전된 전하에 응답하여 패널에 화상이 표시된다.
주사신호선 구동회로(3)는 1수직주사기간 내에 모든 주사신호선(5)을 차례대로 하나씩 선택하고, 선택기간중에 선택된 주사신호선(5)에 고전압 레벨의 신호를 출력하여 주사를 행한다. 데이타신호선 구동회로(2)는, 매 수평주사기간마다, 이곳으로 직렬 전송된 화상데이타를 차례대로 샘플하여 데이타신호선(4)에 분배한다.
제15도는 종래의 데이타신호선 구동회로(2)의 구성례를 도시한 것이고, 이 회로에는 샘플링 제어회로(11)와, 각 데이타신호선(4)용으로 배치된 샘플링 스위치(12), 샘플링용량(13), 홀딩 스위치(14), 홀딩용량(15) 및 버퍼회로(16)로 구성된다. 샘플링용량(13)과 홀딩용량(15)에 의해 데이타의 샘플링과 홀딩이 행해지는 이런 데이타신호선 구동회로(2)의 구성을 드라이버-샘플-홀드 방식이라 한다.
샘플링 제어회로(11)는 타이밍 제어신호선(17)을 통해 전송된 타이밍 제어신호의 제어하에 1수평주사기간 내에 모든 샘플링스위치(12)에 샘플링신호들을 차례대로 출력한다. 각각의 샘플링 스위치(12)는 샘플링 신호를 받자마자 ON되고, 그 순간 비디오신호선(18)을 통해 전송된 화상 데이타를 통과시켜 샘플된 데이타로서 샘플링용량(13)에 충전시킨다. 모든 샘플링 스위치(12)에 샘플링 신호가 보내지고 샘플링 용량(13)이 샘플된 데이타로 충전되면, 전송제어신호선(19)을 통해 전송된 전송제어신호의 제어하에 모든 홀딩스위치(14)가 ON된다. 이어서, 샘플링용량(13)에 충전된 샘플된 데이타가 각각의 홀딩용량(15)에 전송되고 버퍼회로(16)를 통해 각각의 데이타 신호선(4)에 출력된다.
제15도에 도시된 데이타신호선 구동회로(2)에서는 1수평주사기간내에 화상데이타가 차례대로 샘플되어 샘플된 데이타로서 샘플링용량(13)에 저장된다. 이어서, 샘플된 데이타는 수평주사의 귀선기간에 홀딩용량(15)에 전송된다. 따라서, 홀딩용량(15)에 저장된 샘플된 데이타는 그다음 수평주사기간에 걸쳐 낮은 임피던스의 버퍼회로(16)를 통해 각각의 데이타선(4)에 출력될 수 있다. 이런 수평주사기간 동안에 그 다음 화상데이타가 차례대로 샘플되어 샘플링용량(13)에 저장된다.
제16도는 종래의 데이타신호선 구동회로(2)의 다른 구성례이고, 샘플링 제어회로(11)와, 각각의 데이타신호선(4)용으로 배치된 샘플링스위치(12), 샘플링용량(13), 버퍼회로(16) 및 출력스위치(20)로 구성된다. 샘플링용량(13)으로 데이타를 샘플링하고 데이타신호선(4)의 분포용량으로 데이타를 홀딩하는 이런 종래의 데이타신호선 구동회로(2)를 드라이버-샘플패널-홀등 방식이라 한다.
샘플링 제어회로(11), 샘플링 스위치(12) 및 샘플링용량(13)의 구성과 기능은 제15도의 것과 동일하다. 일단 샘플링용량(13)이 충전되면, 출력제어신호선(21)을 통해 전송된 출력제어신호의 제어하에 모든 출력스위치(20)가 ON된다. 이어서, 샘플링 용량(13)에 저장된 샘플된 데이타는 버퍼회로(16)를 통해 각각의 신호선(4)에 출력된다.
제16도에 도시된 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 1수평주사기간내에 화상 데이타가 차례대로 샘플되어 샘플링용량(13)에 저장된다. 그 뒤, 샘플된 데이타는 수평주사의 귀선기간에 낮은 임피던스의 버퍼회로(16)를 통해 각각의 데이타신호선(4)에 공급된다. 이런 경우에는 데이타신호선(4)으로의 샘플된 데이타의 출력은 수평주사의 귀선기간 내에 완료되어야 한다. 이때문에, 그 다음 수평주사기간에서 새로운 화상데이타를 차례대로 샘플하여 데이타신호선(4)의 분포용량으로 홀딩용량으로서 출력하여야만 한다.
제17도는 종래의 데이타신호선 구동회로(2)의 또다른 구성례이고, 샘플링 제어회로(11)와, 각각의 데이타신호선(4)용으로 배치된 샘플링스위치(12)로 구성된다. 데이타신호선(4)의 분포용량만으로 데이타를 샘플링하여 홀딩하는 이런 종래의 데이타신호선 구동회로(2)를 패널-샘플 방식이라 한다.
샘플링 제어회로(11)와 샘플링 스위치(12)의 구성과 기능은 제15, 16도의 것과 동일하다. 샘플링 제어회로(11)에서 전송된 신호를 샘플링하여 샘플링 스위치(12)를 차례대로 ON하면, 그 순간에 비디오신호선(18)을 통해 전송된 화상데이타가 샘플된 데이타로서 각각의 신호선(4)에 출력된다.
제17도에 도시된 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 대응 샘플링스위치(12)가 ON인 기간내에 각각의 데이타신호선(4)으로의 샘플된 데이타의 출력을 완료해야만 한다.
제18도는 제14∼17도에 도시된 표시패널(1)의 화소스위치(6)와, 데이타신호선 구동회로(2)의 샘플링스위치(12), 홀딩스위치(14) 및 출력스위치(20)의 ON동작시의 과도상태를 보여준다. 시각 t21에서 샘플링스위치서 스위치의 입력측이 고전압 레벨이고 출력측이 저전압 레벨이라고 하자. 스위치가 시각 t21에서 샘플링신호등의 제어신호를 수신하여 ON되면, 스위치의 출력측이 샘플링용량(13)등의 용량이나 데이타신호선(4)에 접속되기 때문에 출력측의 전압을 충분히 상승시키는데는 오랜충전시간 TCH이 필요하다. 스위치가 ON 동작에 있는 TON이 짧을 경우에는, 충전시간이 불충분하므로 스위치의 출력측의 전압이 충분히 상승하지 않을 것이다.
제19도는 제15, 16도에 도시된 데이타신호선 구동회로(2)중의 버퍼회로(16)의 입/출력측의 과도상태를 보여준다. 버퍼회로(16)의 입력측이 시각 t22에서 저전압 레벨에서 고전압 레벨로 상승하면, 출력측이 데이타신호선(4) 등의 용량에 접속되기 때문에 출력측의 전압을 충분히 상승시키는데 오랜 충전시간 TCH이 필요하다. 버퍼회로(16)에 충전전류가 흐르는 기간이 짧을 경우에는 출력측의 전압이 충분히 상승하지 않을 것이다.
이런 종래의 표시장치에는 화소전극이나 데이타신호선 등을 충전하는데 할당되는 시간이 제한된다. 예컨대, 제14도의 표시장치라면, 데이타신호선 구동회로(2)가 드라이버-샘플-홀드 방식이나 드라이버-샘플패널-홀드 방식일 때는 수평주사기간내에, 패널-샘플 방식일 때는 수평주사 귀선기간내에 화소전극(7)을 충전해야만 한다. 제15도의 드라이버-샘플-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 샘플링기간 내에 샘플링용량(13)을, 수평주사 귀선기간내에 홀딩용량(15)을, 그리고 수평주사기간내에 데이타신호선(4)을 충전해야만 한다. 제16도의 드라이버-샘플패널-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 샘플링 기간내에 샘플링용량(13)을, 그리고 수평주사 귀선기간 내에 데이타신호선(4)을 충전해야만 한다. 제17도의 패널-샘플 방식의 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 수평주사 귀선기간내에 데이타신호선(4)을 충전해야만 한다.
최근에는 매트릭스형 표시장치의 해상도와 품위를 더 높이기 위하여, 화소수를 증가시킨다. 화소수가 증가되면, 1수직주사기간내에 수평주사 횟수와 1수평주사기간내에 샘플링의 횟수가 증가하여, 수평주사기간과 샘플링 기간이 단축된다. 이것은, 화소전극(7)과 데이타신호선(4)의 충전시간 단축된다는 것을 의미한다. 특히, 데이타신호선 구동회로(2)의 구성이 간단한 방식에서는 더 단축된다. 드라이버-샘플-홀드방식이나 드라이버-샘플패널-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로(2)의 경우에도 샘플링용량(13)의 충전시간이 단축될 수 있다. 또, 드라이버-샘플-홀드 방식의 경우에는 샘플링용량(13)의 충전시간 외에도 홀딩용량(15)의 충전시간도 단축될 수 있다.
매트릭스형 액정표시장치에서는 액정의 열화를 방지하기 위해, 수직주사기간마다(필드나 프레임마다) 화상 데이타의 극성을 바꾸어 교류구동을 행한다. 이렇게 하면 극성을 바꿀 때 전위차가 커진다. 예컨대, 최대 정전압으로 용량을 충전한 뒤에는 일반적으로 최대 부전압으로 충전할 필요가 있다. 이렇게 되면 전위차가 극히 커진다. 샘플링 스위치(12)나 버퍼회로(16) 등의 입출력 사이의 전위차가 커지면, 제18, 19도의 충전시간 TCH가 길어진다.
이런 이유로, 종래의 매트릭스형 표시장치는, 데이타신호선(4), 샘플링용량(13), 홀딩 스위치(14) 등의 충전시간이 화소수의 증가로 인해 짧아져서 표시불량이 발생하는 문제가 있다는 점에서 불리하다.
이런 문제점을 해결하기 위해, 제20도와 같은 구성의 데이타신호선 구동회로(2)가 제안되었다(특개평 4-208994호 공보 참조).
제20도의 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 제15도에 도시된 드라이버-샘플-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로(2)의 샘플링용량(15)에 샘플링용량 예비충전 스위치(22)를 통해 샘플링용량 예비충전선(23)을 접속하였다. 샘플링용량 예비충전 스위치(22)는 샘플링용량(13)에 저장된 샘플 데이타를 홀딩스위치(14)를 통해 홀딩용량(15)에 전송한 뒤에 ON될 수 있도록 샘플링용량 예비충전 제어신호선(24)을 통해 전송된 샘플링용량 예비충전 제어신호에 의해 제어된다. 이렇게 되면, 다음에 샘플링스위치(12)가 ON되었을 때 샘플링용량(13)이 샘플데이타로 충전되기 전에 샘플링용량 예비충전선(23)의 전압으로 예비충전될 수 있다. 샘플링 스위치(12)가 ON되었을 때의 샘플링 스위치(12)의 입출력 사이의 전위차는 극성이 바뀔 때에도 감소될 수 있으므로, 샘플링용량(13)을 충전하는데 필요한 시간이 단축된다.
그러나, 상기 경우에, 화소전극(7), 홀딩용량(15) 및 데이타신호선(4)을 충전하는데 필요한 시간은 단축되지 않으므로, 충전시간이 불충분하다는 문제점이 여전히 잔존한다. 또, 어떤 의미에서는, 샘플링용량 예비충전스위치(22), 샘플링용량 예비충전선(23) 등을 추가하여 드라이버-샘플-홀드 방식의 회로를 더 복잡하게 하므로 그렇게 바람직하지는 않다.
본 발명의 매트릭스형 표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소 전극을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하여 구해진 샘플데이타를 보지하는 샘플링용량, 상기 수평주사기간이 끝났을 때 상기 샘플링용량에서 전송된 샘플데이타를 홀딩한 뒤 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선에 출력하는 홀딩용량, 및 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 이 홀딩용량에 소정 전압을 인가하여 대응 홀딩용량들을 예비충전하는 예비충전수단을 포함하는 데이타신호선 구동회로;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 예비충전수단 각각은 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 예비충전신호에 의해 일시적으로 ON되는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 홀딩용량에 접속되고 소정 전압으로 인가되는 예비충전선;을 갖는다.
다른 실시예에서, 상기 예비충전의 전위의 극성은 상기 데이타신호의 극성과 동일하다.
또다른 실시예에서, 상기 예비충전의 전위는 상기 데이타신호의 전위의 극한값 사이의 중간값을 갖는다.
또, 매트릭스형 표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하여 구해진 샘플데이타를 보지하는 샘플링용량, 상기 1수평주사기간중에 전송된 샘플데이타를 홀딩한 뒤 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타 신호선에 출력하는 홀딩용량, 및 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 홀딩 용량과 데이타신호선에 소정 전압을 인가하여 대응 홀딩용량들을 예비충전하는 예비충전수단을 포함하는 데이타신호선 구동회로를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 예비충전수단 각각은, 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 예비충전신호에 의해 일시적으로 ON되는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 홀딩용량에 접속되고 소정 전압으로 인가되는 예비충전선;을 포함한다.
다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위의 극성은 상기 데이타신호의 극성과 동일하다.
또다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위는 상기 데이타신호 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는다. 또, 매트릭스형 표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데아티신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하여 구해진 샘플데이타를 보지한 뒤 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선에 출력하는 샘필링용량, 및 상기 샘플데이타를 데이타신호선에 출력하기 전에 상기 데이타신호선에 소정의 전압을 인가하여 대응 데이타신호선들을 예비 충전하는 예비충전수단을 포함하는 데이타신호선 구동회로;를 갖는다.
일 실시예에서, 상기 예비충전수단 각각은, 상기 샘플데이타를 상기 데이타신호선에 전송하기 전에 예비충전 신호에 의해 일시적으로 ON되는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 데이타신호선에 접속되고 소정 전압으로 인가되는 예비충전선;을 구비한다.
다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위의 극성은 상기 데이타신호의 극성과 동일하다.
또 른 실시예에서, 상기 예비충전 전위는 상기 데이타신호 전위의 극한값 사이의 중간값을 갖는다.
또, 매트릭스형 표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 대응 주사신호선을 통해 전송된 신호에 의해 대응 화소스위치가 ON되기 전에 대응 화소전극들에 소정의 전압을 인가하여 이들 화소전극을 예비충전하는 예비충전수단;을 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 예비충전수단 각각에는 각 화소전극에 대해 배치되고 대응 화소전극의 화소스위치를 ON하는 대응 주사신호선보다 먼저 채택된 주사신호선들중의 하나에 의해 ON되는 예비충전스위치가 있으며; 상기 대응 화소전극은 상기 예비충전스위치를 통해 대응 데이타신호선에 인접한 데이타신호에 접속된다.
다른 실시예에서, 상기 예비충전수단 각각은, 각각의 화전극용으로 배치되고, 대응 주사신호선보다 먼저 선택된 주사신호선들중의 하나에 의해 ON되어 대응 화소전극의 화소스위치를 ON하는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 대응 화소전극에 접속되고 소정 전압으로 인가되는 예비충전선;을 포함한다.
또다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위의 극성은 데이타신호의 극성과 동일하다.
또다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위는 데이타신호의 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는다.
또, 본 발명의 매트릭스형 표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하고 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선에 출력하도록 대응 데이타신호선에 각각 접속되는 샘플링 스위치들, 및 최종 주사기간이 끝난 뒤 각 샘플링 스위치에 대해 적당한 샘플링 기간의 개시 전에 데이타신호선에 소정의 전압을 인가하도록 샘플링스위치를 ON하여 예비충전 샘플링을 행하는 예비충전 샘플링수단을 포함하는 데이타신호선 구동회로;를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 예비충전 전위의 극성은 데이타신호의 극성과 동일하다.
다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위는 데이타신호 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는다.
또, 본 발명의 매트릭스형 표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 화상데이타를 1수평주사기간에 걸쳐 차례로 샘플링하고 이 샘플링에 의해 구해진 샘플데이타를 데이타신호로서 샘플링용량에 출력하도록 샘플링용량에 접속된 샘플링스위치로서 상기 샘플링용량이 상기 샘플된 데이타를 보유하는 샘플링스위치, 및 최종 수평주사 기간의 종료후 각 샘플링스위치에 적당한 샘플링 기간을 개시할 때까지 샘플링스위치를 ON하여 샘플링용량에 소정의 전압을 인가함으로써 예비충전 샘플링을 행하는 예비충전 샘플링수단을 갖는 데이타신호선 구동회로;를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 예비충전 전위의 극성은 데이타신호의 극성과 동일하다.
다른 실시예에서, 상기 예비충전 전위는 데이타신호 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는다.
한편, 본 발명은 매트릭스형 표시장치의 구동방법도 제공된다. 이 방법은 1수직 기간내에 각 주사신호선을 복수회 주사하는 단계를 포함하는데, 동일한 주사신호선의 상기 각각의 주사는 데이타신호선에 동일 극성의 화상신호들을 인가할 때 행해진다.
따라서. 이상 설명한 본 발명은, (1) 장치의 해상도와 품위를 향상시킬 때에도 화소전극 등의 충전시간을 충분히 확보하는 매트릭스 표시장치를 제공하고, (2) 이런 매트릭스 표시장치의 구동방법을 제공한다는 장점들이 있다.
본 발명의 이런 저런 장점들은 당해 분야의 통상의 전문가들에게는 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽고 이해하였을 때 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 매트리스형 표시장치의 일 실시예에서, 샘플된 데이타를 샘플링 용량으로부터 전송하기 전에 예비충전회로로 홀딩용량을 예비충전한다. 이렇게 하면 샘플된 데이타를 전송할 때 샘플링용량과 홀딩용량 사이의 전위차가 감소되어, 홀딩 용량을 충전하는데 필요한 시간이 단축된다. 예비충전은 에비충전스위치를 통해 예비충전선에 홀딩용량을 접속하여 행해진다. 예비충전선의 전압은, 전송되는 샘플데이타의 극성과 같은 극성의 전압으로서, 예컨대 샘플된 데이타의 전압치의 극한값의 중간 값의 전압으로 홀딩용량을 충전할 수 있도록 설정한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 홀딩용량을 충전하는데 필요한 시간이 단축되어, 홀딩용량을 확실히 충전할 수 있다. 본 실시예는 샘플링용량 이외에도 홀딩용량을 갖는 드라이버-샘플-홀드 방식의 데이타선 구동회로에도 응용될 수 있다.
본 발명에 따른 매트릭스형 표시장치의 다른 실시예에서는 샘플된 데이타를 데이타선 구동회로로부터 출력하기 전에 데이타신호선을 예비충전회로로 예비충전한다. 이렇게 하면 데이타신호선 구동회로의 출력시에 전위차가 감소되어, 데이타신호선의 충전시간이 단축된다. 예비충전은 예비충전스위치를 통해 데이타신호선을 예비충전선에 접속하여 행해진다. 예비충전선의 전압은, 출력될 샘플데이타의 극성과 같은 극성의 전압으로서, 예컨대 샘플된 데이타의 전압의 극한값의 중간값의 전압으로 데이타신호선을 예비충전할 수 있도록 설정한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 데이타신호선을 충전하는데 필요한 시간이 단축되어, 데이타신호선을 확실히 충전할 수 있다.
본 발명에 따른 매트릭스형 표시장치의 또다른 실시예에서는, 화소스위치를 통해 데이타신호선에 화소전극을 접속하기 전에 예비충전회로로 화소전극을 접속하기 전에 예비충전회로로 화소전극을 예비충전한다. 이렇게 하면 데이타신호선과 화소전극을 접속할 때 이들 사이의 전위차가 감소되어, 화소전극을 충전하는 시간이 단축된다. 예비충전은 예비충전스위치를 통해 화소전극을 예비충전선에 접속함으로써 행해진다. 예비충전선은, 그 다음 데이타신호선의 전압과 같은 극성의 전압으로서, 예컨대 샘플된 데이타의 전압의 극한값 사이의 중간값의 전압으로 화소전극이 예비충전될 수 있도록 설정한다. 화소전극을 예비충전하는데는, 예비충전선 말고, 대응 데이타신호선이나 다른 데이타신호선을 사용해도 좋다. 이 경우에는 예비충전스위치가 ON일 때는 데이타신호선의 전압극성이 화소스위치가 ON일 때의 대응 데이타신호선의 전압극성과 같아야만 한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 화소전극을 충전하는 시간이 단축되어 화소전극을 확실히 충전할 수 있다.
본 발명에 따른 매트릭스형 표시장치의 다른 실시예에서, 샘플링 스위치는 적당한 샘플링 기간의 개시 전에 예비충전 목적으로 화상데이타를 샘플링하기 위한 예비충전 샘플링 수단에 의해 ON된다. 이렇게 하면 충전시에 전위차가 감소되어 적당한 샘플링기간에 충전시간이 단축된다. 샘플링 스위치는 적당한 샘플링을 위해 ON되는 다른 샘플링스위치와 동시에 샘플링 하도록 ON되어, 선행 샘플링 스위치를 예비충전할 수도 있다. 또는, 모든 샘플링 스위치가 동시에 ON되 예비충전을 한 뒤, 각각 다른 시기에 OFF되어 적당히 샘플링을 행하여 충전한다. 그렇지 않으면, 수평주사 귀선기간에 모ㄷ든 샘플링 스위치들을 동시에 ON하여 예비충전을 행할 수도 있다. 그라이버-샘플-홀드 방식이나 드라이버-샘플패널-홀드 방식의 데이타신호선의 구동회로의 경우에는 샘플링 스위치에 의해 미리 샘플된 데이타를 샘플링용량에 일시 저장하고, 패널-샘플 방식의 구동회로의 경우에는 샘플데이타를 데이타신호선에 직접 출력한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 샘플링 스위치로 샘플리이의 타이밍을 조절하여서 예비충전을 행할 수 있다. 이렇게 되면, 샘플링용량이나 간단한 구조의 데이타신호선을 확실히 충전할 수 있다.
본 발명에 따른 매트릭스형 표시장치의 구동방법에서는 각각의 주사신호선을 1수직기간에 여러번 주사한다. 이런 주사는 동일 극성의 화상신호들을 데이타신호선을 통해 전송할 때 수행된다. 따라서, 최종 주사 이전의 동안에 주사신호선에 접속된 화소열이 최종 주사 동안에 충전되는 화상데이타와 같은 극성의 화상데이타로 예비충전된다.
그러므로, 이 방법에 따르면, 종래의 매트릭스형 표시장치를 사용하여 각 화소를 확실히 충전할 수 있다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하면 다음과 같다.
[실시예 1]
본 실시예는 제15도에 도시된 드라이버-샘플-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로를 기초로 한다.
제1도는 본 실시에의 데이타신호선 구동회로의 부분회로도이고, 제2도는 제1도의 구동회로의 동작을 보여주는 타임차트이다. 상기 종래예와 동일한 기능을 갖는 구성부재에는 동일한 번호를 부기하였다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)에서, 샘플링 제어회로(11)의 출력신호에 의해 제어되는 샘플링스위치(12)를 통해 비디오신호선(18)에 샘플링용량(13)의 단자를 접속한다. 구성부재(11,12,18)는 제15도를 참조하시오. 홀딩스위치(14)를 형성하는 n-채널 MOSFET의 드레인-소스 단자를 통해 홀딩용량(15)에 샘플링용량(13)의 동일한 단자를 접속한다. 홀딩스위치(14)의 n-채널 MOSFET의 게이트단자는 전송제어신호선(19)에 접속된다. 따라서, 전송제어신호(19)을 통해 전송된 전송제어신호에 의해 홀딩용량(14)가 ON/OFF된다. 홀딩용량(15)의 동일한 단자 역시 높은 입력임피던스와 낮은 출력임피던스를 갖는 증폭기인 버퍼스위치(16)를 통해 데이타신호선(4)에 연결된다. 샘플링용량(13)과 홀딩용량(15)의 다른 단자들은 예컨대 접지전위를 공급하는 접지선 등과같이 소정의 전압을 공급하는 전원선에 접속된다.
샘플링용량(13)에 접속된 홀딩용량(15)의 단자 역시 홀딩용량 예비충전스위치(25)를 형성하는 n-채널 MOSFET의 드레인-소스 단자들을 통해 홀딩용량 예비충전선(26)에 접속된다. 게이트단자는 홀딩용량 예비충전 제어신호선(27)에 접속된다. 따라서, 홀딩 용량 예비충전 제어신호선(27)을 통해 전송된 홀딩용량 예비충전 제어신호에 의해 홀딩용량 예비충전스위치(25)가 ON/OFF된다.
이런 구성의 데이타신호선 구동회로(2)에는, 1수평 주사기간내에 비디오신호선(18)을 통해 전송된 화상데이타를 차례대로 샘플하여, 샘플링용량(13)에 저장한다. 제2도에 도시된 바와같이, 수평주사기간중의 적당한 시각 t1에서 홀딩용량 예비충전 제어신호선(27)이 고전압 레벨의 홀딩용량 예비충전 제어신호를 전송한다. 시각 t1이전에는 샘플된 데이타에서 취할 수 있는 전압의 극한값들 사이의 중간값을 갖는 동일한 극성의 전압이 홀딩용량 예비충전선(26)에 인가된다. 이어서, 홀딩용량 예비충전 제어신호선(27)이 고전압 레벨에 있는 예비충전 시각 TPC에서 홀딩용량 예비충전선(26)의 전압으로 홀딩용량(15)이 예비충전된다.
수평주사가 끝난 뒤의 귀선기간인 t2에서, 전송제어신호선(19)이 고전압 레벨의 전송제어신호를 전송하여 홀딩 스위치(14)를 ON하여 샘플데이타의 전송을 개시한다. 고전압레벨 전송제어신호를 전송제어선(19)을 통해 전송하는 ON기간인 YON중에, 샘플링용량(13)에서 전송된 샘플데이타로 홀딩용량(15)이 충전된다. 본 실시예에 따르면, 홀딩용량(15)이 샘플데이타의 전압의 극한값 사시의 중간값의 전압으로 미리 충전되어 있기 때문에, 짧은 충전시각 TCH내에 충전될 수 있어서, ON기간 TON이 끝나기 전에 충전이 완료된다. 요컨대, 본 실시예의 샘플링용량(13)과 홀딩용량(15) 사이의 전위차는, 홀딩용량(15)이 충전되지 않은 경우와 비교하여, 최대값의 절반까지 감소된다. 홀딩용량(15)이 반대 극성의 전압으로 충전되어 있는 경우와 비교하면 그 전위차가 더 감소된다. 따라서, 충분히 짧은 충전시간 TCH내에 홀딩용량(15)의 충전을 완료할 수 있다.
그 결과, 본 실시예에 따르면, 샘플링용량(13)에 저장된 샘플데이타를 수평주사 귀선기간에 홀딩용량(15)에 전송할 때, 홀딩용량(15)을 단기간내에 확실히 충전할 수 있다. 따라서, 샘플데이타를 잃는 문제점이 방지된다.
제20도의 종래예에서처럼 화상데이타의 샘플링 이전에 샘플링용량(13)을 예비충전하면 샘플데이타가 더 안전하게 유지된다.
[실시예 2]
실시예 1과 마차간가지로, 본 실시에는 제15도에 도시된 드라이버-샘플-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로를 기초로 한다.
제3도는 본 실시예의 데이타신호선 구동회로의 부분회로도이다. 실시예 1과 같은 기능을 갖는 구성부재들에는 같은 번호를 부기하였다.본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)에서, 버퍼회로(16)의 출력에 접속된 각 데이타신호선(4) 역시 데이타신호선 예비충전스위치(28)를 구성하는 n-채널 MOSFET이 드레인-소스 단자들을 통해 데이타신호선 예비충전선(29)에 접속된다. 게이트 단자는 데이타신호선 예비충전 제어신호선(30)에 접속된다. 따라서, 데이타 신호선 예비충전 제어신호선(30)을 통해 전송된 데이타신호선 예비충전 제어신호에 의해 데이타신호선 예비충전스위치(28)가 ON/OFF된다.
실시예 1에서와 같이, 수평주사기간중의 적당한 시간에, 홀딩용량 예비충전 제어신호선(27)이 고전압 레벨의 홀디용량 예비충전 제어신호를 전송하여 홀딩용량 예비충전스위치(25)를 ON한다. 이어서, (제13도에 도시되지 않은) 홀딩용량(15)이 홀딩용량 예비충전선(26)의 전압으로 예비충전된다. 본 실시예에서, 홀딩용량(15)의 상기 예비충전과 동시에, 데이타신호선 예비충전 제어신호선(30)을 통해 고전압레벨의 데이타신호선 예비충전 제어신호가 전송되어, 데이타신호선 예비충전스위치(28)를 ON한다. 이어서, 데이타신호선(4)이 데이타신호선 예비충전선(29)의 전압으로 예비충전되는데, 이 예비충전선의 전압은, 홀딩용량 예비충전선(26)과 마찬가지로, 현재의 샘플데이타와 같은 극성이고 샘플데이타에서 취할 수 있는 전압의 극한값들의 중간값을 갖는다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 수평주사가 끝난 뒤의 귀선 기간에, 고전압레벨 전송제어신호에 의해 홀딩스위치(14)(제3도에 도시안됨)가 ON되어 샘플데이타가 전송된다. 이때, 홀딩용량(15)는 물론 버퍼회로(16)를 통한 데이타신호선(4)을 단기간에 충전할 수 있다. 요컨대, 제2도에 따른 홀딩용량(15)의 예비충전에 관해 전술한대로, 데이타신호선(4)은 물론 홀딩용량(15)은 예비충전 시각 TPC동안의 샘플데이타의 극한값 사시의 중간값의 전압으로 이미 예비충전되어 있기 때문에, 짧은 충전시간 TCH내에 즉각 충전될 수 있다.
그 결과, 본 실시예에 따르면, 샘플링용량(13)(제3도에 도시안됨)에 저장된 샘플데이타가 홀딩용량(15)에 전송된 다음 수평주사 귀선기간에 데이타신호선(4)에 출력되면, 홀딩용량(15)과 데이타신호선(4)이 짧은 기간내에 확실히 충전될 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예는 제16도에 도시된 드라이버-샘플패널-홀드 방식의 데이타신호선 구동회로를 기초로 한다.
제4도는 본 실시예의 데이타신호선 구동회로의 부분회로도이다. 상기 실시예들과 같은 기능을 갖는 구성부재들에는 같은 번호를 부기하였다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)에서, 각각의 샘플링용량(13)(제4도에 도시안됨, 제16도 참조)의 단자는 출력스위치(20)를 구성하는 N-채널 MOSFET의 드레인-소스 단자들을 통해 데이타신호선(4)에 접속된다. 게이트 단자는 출력 제어신호선(21)에 접속된다. 따라서, 출력 제어신호선(21)을 통해 출력 제어신호에 의해 출력스위치(20)가 ON/OFF된다.
실시예 2에서와 같이, 데이타신호선(4) 역시 데이타신호선 예비충전스위치(28)를 통해 데이타신호선 예비충전선(29)에 접속되고, 상기 스위치는 데이타신호선 예비충전 제어신호선(30)을 통해 전송된 데이타신호선 예비충전 제어신호에 의해 ON/OFF된다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 전기 실시예와 마찬가지로, 1수평주사기간내의 순차적인 샘플링에 의해 샘플데이타가 각 샘플링용량(13)에 저장된다. 수평주사기간중의 적당한 기간에, 데이타신호선 예비충전 제어신호선(30)을 통해 고전압 레벨의 데이타신호선 예비충전 제어신호가 전송되어, 데이타신호 예비충전스위치(28)를 ON한다. 이어서 데이타신호선(4)을 데이타신호선 예비충전선(29)의 전압으로 예비충전하되, 예비충전선의 전압은 현재의 샘플데이타와 같은 극성이고 그 전압의 극한값 사이의 중간값을 갖는다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 수평주사가 끝난 뒤의 귀선기간에, 출력제어신호선(21)을 통해 전송된 고전압 레벨 출력제어신호에 의해 출력스위치(20)가 ON되어, 샘플링용량(13)에 저장된 샘플데이타를 버퍼회로(16)를 통해 데이타신호선(4)으로 출력시킨다. 요컨대, 제2도에 따라서 홀딩용량(15)의 예비충전에 관하여 실시예 1에서 설명한 것처럼, 데이타신호선(4)이 예비충전 시간 TPC내에 샘플데이타의 전압의 극한 값 사시의 중간값의 전압으로 미리충전되어 있기 때문에, 짧은 충전시간 TCH내에 즉각 충전될 수 있다. 이렇게 되면, 출력스위치(20)의 ON 기간 TON이 끝날 때까지 데이타신호선(4)의 충전을 끝낼 수 있다.
그 결과, 본 실시예에 따르면, 샘플링용량(13)에 저장된 샘플데이타를 수평주사 귀선기간내에 데이타신호선(4)에 출력할 때, 데이타신호선(4)을 단기간에 확실히 충전할 수 있으므로, 샘플데이타 손실 문제가 방지된다.
[실시예 4]
본 실시예는 제17도에 도시된 패널-새플 방식의 데이타신호선 구동회로를 기초로 한다.
제5도는 본 실시예의 데이타신호선 구동회로의 부분회로도이다. 상기 실시예들과 같은 기능을 갖는 구성부재들에는 같은 번호를 부기하였다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)에서, 샘플링 제어회로(11)의 출력신호에 의해 제어되는 샘플링스위치(12)를 통해 각 데이타신호선(4)에 비디오신호선(18)이 접속된다. 실시예 2,3에서와 같이, 데이타신호선(4) 역시 데이타신호선 예비충전스위치(28)를 통해 데이타신호선 예비충전선(29)에 접속되고, 상기 스위치는 데이타신호선 예비충전 제어신호선(30)을 통해 전송된 데이타신호선 예비충전 제어신호에 의해 ON/OFF된다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)에서는, 1수평주사기간내에 비디오신호선(18)을 통해 전송된 화상데이타의 순차적인 샘플링에 의해 샘플데이타가 데이타신호선(4)에 직접 저장된다. 따라서, 본 실시예에서는 샘플링을 개시하기 전의 적당한 시간에, 데이타신호선 예비충전 제어신호선(30)을 통해 고전압 레벨의 데이타신호선 예비충전 제어신호가 전송되어, 데이타신호 예비충전스위치(28)를 ON한다. 이어서 데이타신호선(4)을 데이타신호선 예비충전선(29)의 전압으로 예비충전하되, 예비충전선의 전압은 현재의 샘플데이타와 같은 극성이고 그 전압의 극한값 사이의 중간값을 갖는다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 샘플링 기간중에 샘플링스위치(12)가 ON되어, 비디오 신호선(18)을 통해 전송된 화상데이타를 샘플하여 데이타신호선(4)에 출력할 수 있다. 이때, 데이타신호선(4)을 단기간에 충전할 수 있다. 요컨대, 제2도에 따라서 홀딩용량(15)의 예비충전에 관하여 실시예 1에서 설명한 것처럼, 데이타신호선(4)이 예비충전 시간 TPC내에 샘플데이타의 전압의 극한값 사이의 중간값의 전압으로 미리 충전되어 있기 때문에, 짧은 충전시간 TCH내에 즉각 충전될 수 있다. 이렇게 되면, 출력스위치(20)의 ON 기간 TON이 끝날 때까지 데이타신호선(4)의 충전을 끝낼 수 있다.
그 결과, 이 실시예에 따르면 수평주사의 샘플링 기간에 샘플링 데이타를 데이타신호선(4)에 출력할때 이 데이타선(4)을 단시간에 확실히 충전할 수 있어 샘플링 데이타가 훼손되지 않게 된다.
[실시예 5]
제5실시예는 상기 제14도에 보인 액티브매트릭스형 표시장치에 본 발명을 실시한 경우이다. 또한, 본 실시예는 어떤 방식의 데이타 신호선 구동회로(2)에도 실시가능하다.
제6도 및 7도는 본 실시예를 나타낸 것으로, 제6도는 액티브매트릭스형 표시장치의 구성을 보인 블럭도, 제7도는 제6도의 액티브매트릭스형 표시장치의 동작을 도시한 타임차트이다. 또한, 상기 종래예와 동일한 기능을 갖는 구성부재에는 같은 부호를 부기했다.
본 실시예의 액티브매트릭스형 표시장치는 제6도에 도시한 바와 같이, 표시패널(1)과 데이타신호선 구동회로(2)와 주사신호선 구동회로(3)로 구성되어 있다. 표시패널(1) 위에는 데이타신호선 구동회로(2)의 출력에 접속된 데이타신호선(4)과 주사신호선 구동회로(3)의 출력에 접속된 주사신호선(5)이 직교하여 다수본씩 형성되고 이들 데이타신호선*(4)과 주사신호선(5)의 각 교차부에 각각화소가 배치되어 있다.
각 화소는 화소 스위치(6), 화소전극(7) 및 화소 예비충전 스위치(8)를 포함한다. 화소 스위치(6)와 화소 예비충전 스위치(8)는 N채널 TFT와 N채널 MOSFET로 각각 구성되어 있다. 화소스위치(6)는 이 화소스위치(6)를 구성하는 N채널 TFT의 드레인 소스 단자간을 통해 화소전극(7)을 대응 데이타신호선(4a)에 접속한다. 또한, 상기 화소스위치를 구성하는 N채널 TFT의 게이트 단자는 대응 주사 신호선(5a)에 접속되어 있다. 화소 예비충전 스위치(8)는 상기 N채널 MOSFET의 드레인-소스 단자간을 통해 화소전극(7)을 대응 데이타신호선(4a)에 인접한 다른 데이타신호선(4b)에 접속한다. 또한, 그의 게이트 단자는 주사신호선(5a)보다 먼저 주사가 행해지는 주사신호선(5b)에 접속되어 있다.
제7도는 상기 구성의 액티브매트릭스형 표시장치에 있어서 n번째 주사신호선(5a)과 m번째 데이타신호선(4a)의 교차점의 화소에 화상 데이타를 기입하는 경우의 동작을 도시한다. 상기 화소의 예비충전스위치(8)는 n-1행째의 주사신호선(5b)의 주사에 의해 시각 t3에 ON으로 된다. 다음, 상기 화소의 화소전극(7)은 n-1번째의 주사기간 TSn-1에 걸쳐 m+1번재의 데이타신호선(4b)에 전압이 예비충전된다. 본 실시예의 액티브매트릭스형 표시장치는 1수평주사기간마다 데이타신호선(4)의 전압의 극성을 반전시키고, 또한 인접하는 데이타신호선(4)이 서로 역극성의 전압으로 되도록 설정되어 있다. 따라서, 1수평 주사기간전에 인접하는 데이타신호선(4)에 공급되는 데이타신호와, 그 화소에 인가되는 본래의 데이타신호는 동일 극성을 된다. 더욱이, 어느 인접하는 데이타신호선(4)의 전압은 그 위에 기입되는 화상 데이타가 서로 강한 상관관계를 갖기 때문에 서로 근접한 전압치를 가질 가능성이 높다. 그 결과, n-1번째의 주사기간 TSn-1에 m+1번째의 데이타신호선(4b)에 의해 예비충전되는 n형 m열째의 화소의 화소전극(7)은 대응하는 m열번째의 데이타신호선(4a)의 n형번째의 주사시의 전압에 가까운 값까지 충전되게 된다.
그 후, n행번째의 주사신호선(5a)의 주사에 의해 시각 t4에 n행 m열번째의 화소가 선택되면, 당해 화소스위치(8)가 ON으로 되고, n행번째의 주사기간 TSn에 걸쳐 대응하는 m열번째의 데이타신호선(4a)에 의해 화소전극(7)에 본래의 충전이 행해진다. 이 화소전극(7)은 이미 예비 충전되어 있기 때문에, 짧은 충전시간 TCH에 신속히 충전을 완료할 수 있다.
그 결과, 본 실시예에 의하면, 주사신호선의 주사에 따라 데이타 신호선(4)의 전압을 화소전극(7)에 충전할 때 이 화소전극(7)을 단시간내에 확실히 충전할 수 있게 되어샘플링 데이타가 훼손되지 않게 된다.
[실시예 6]
제6실시예도 제5실시예와 마찬가지로 상기 제14도에 도시한 액티브매트릭스형 표시장치에 본 발명을 실시한 경우이며, 어느 방식의 데이타 신호선 구동회로(2)에도 실시가능하다.
제8도는 본 실시예를 나타낸 것으로, 액티브매트릭스형 표시장치의 구성을 보인 블럭도이다. 또한, 상기 실시예와 동일한 기능을 갖는 구성부재에는 같은 부호를 부기했다.
본 실시예의 액티브매트릭스형 표시장치는 표시패널(1) 위에 각 데이타신호선(4)에 평행하게 화소 예비 충전선(9)을 각각 형성하고 있다. 또한, 각 화소는 제5실시예와 마찬가지로 화소스위치(6), 화소전극(7) 및 화소 예비충전 스위치(8)로 구성되어 있다. 화소스위치(6)는 드레인 소스 단자간을 통해 화소전극(7)을 당해 화소에 대응하는 데이타신호선(4)에 접속함과 동시에, 게이트단자가 당해 화소에 대응하는 주사신호(5a)에 접속되어 있다. 또한, 화소 예비충전스위치(8)의 게이트 단자가 당해 화소에 대응하는 주사신호선(5a)에 인접하여 이 주사신호선(5a)보다도 먼저 주사가 행해지는 다른 주사신호선(5b)에 접속되어 있다. 그러나, 화소 예비충전 스위치(8)는 드레인 소스 단자간을 통해 화소전극(7)을 인접한 화소 예비충전선(9)에 접속하는 점에서 제5실시예와 다르다, 상기 화소 예비 충전선(9)은 데이타신호선(4)의 전압과 같은 극성이고 또한 이 데이타신호선(4)이 본래의 주사시에 취득하는 값의 중간치의 전압으로 되도록 설정되어 있다.
상기 구성의 액티브매트릭스형 표시장치는, 대응하는 주사신호선(5a)의 주사에 의해 본래의 선택이 행해지기 전에 다른 주사신호선(5b)의 주사에 의해 화소 예비충전스위치(8)가 ON으로 되고, 화소 예비 충전선(9)에 의해 화소전극(7)이 예비충전된다. 따라서, 화소전극(7)은 데이타신호선(4)이 본래의 주사시에 취득하는 치의 중간치의 전압에 가깝게 충전된다. 당해 화소가 대응하는 주사신호선(5a)이 주사에 의해 선택되어 화소스위치(6)가 ON으로 되고, 대응하는 데이타신호선(4)에 의해화소전극(7)에 본래의 충전이 행해지면, 상기 제7도의 경우와 같이 이 예비충전된 화소전극(7)은 짧은 충전시간 TCH에 신속히 충전을 완료할 수 있다.
그 결과, 본 실시예에 의하면, 주사신호선(5)의 주사에 의해 데이타신호선(4)의 전압을 화소전극(7)에 충전할때 이 화소전극(7)을 단시간에 확실히 충전할 수 있게 되어 샘플링 데이타가 훼손되지 않게 된다.
[실시예 7]
제7실시예는 데이타신호선 구동회로(2)에 있어서 샘플링 제어회로(11)의 제어에 의해 예비충전을 행함으로써 본 발명을 실시한경우이며, 어떤 방식의 데이타신호선 구동회로(2)에도 실시가능하다.
제9도 및 10도는 본 실시예를 나타낸 것으로, 제9도는 데이타신호선 구동회로(2)의 구성을 보인 부분회로 블럭도이고, 제10도는 제9도의 데이타신호선 구동회로(2)의 동작을 보인 타임차트이다. 또한, 상기 종래예와 동일한 기능을 갖는 구성 부재에는 같은 부호를 부기했다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)는, 샘플링 제어회로(11)의 각 출력(11a, 11b, …)이 샘플링스위치(12)를 구성하는 N채널 MOSFET의 게이트단자에 접속되어 있다. 상기 샘플링 스위치(12)는 이를 구성하는 N채널 MOSFET의 드레인 소스 단자간을 통해, 비디오 신호선(18)을 후속 회로에 접속한다. 즉, 드라이버-샘플-홀드 방식 및 드라이버-샘플 패널-홀드 방식의 경우에는, 샘플링 스위치(12)를 통해 비디오 신호선(18)이 샘플링 용량(13)에 접속되고, 패널 샘플방식의 경우에는 상기 샘플링스위치(12)를 통해 비디오 신호선(18)이 데이타신호선(4)에 접속된다.
본 실시예의 경우, 샘플링 제어회로(11)에는 타이밍 제어신호선(17)을 통해 타이밍 제어신호가 입력됨과 동시에 세트 신호선(31)을 통해 세트 신호가 입력된다. 즉, 상기 회로는 각 출력 11a, 11b, …에서의 샘플링 신호를 출력한다. 상기 샘플링 제어회로(11)의 각 출력 11a, 11b, …에서의 샘플링 신호는 세트 신호가 고전압 레벨로 유지되는 한 고전압 레벨로 유지된다. 상기 세트 신호가 저전압 레벨로 떨어진 후, 상기 샘플링 신호는 타이밍 제어신호선(17)의 펄스의 상승과 동시에 하나씩 저전압 레벨로 떨어진다.
상기 구성의 신호선 구동회로(2)는 제10도에 보인 바와 같이, 전회의 수평주사가 완료하고, 시각 t5에 그 귀선기간에 들어가면, 세트신호선(31)을 통해 입력되는 세트신호가 고전압 레벨로 된다. 따라서, 샘플링 제어회로(11)의 모든 출력 11a, 11b, …가 고전압 레벨로 되고, 이에 따라 샘플링 스위치(12)가 ON으로 되므로, 그때 비디오 신호선(18)으로 전송되는 동극성의 화상 데이타에 의해 도시하지 않은 샘플링용량(13) 또는 데이타신호선(4)이 예비충전된다. 귀선기간이 종료하여 시각 t6에 세트신호가 저전압 레벨로 떨어지면, 그 후 타이밍 제어신호의 펄스가 최초로 상승되는 시각 t7에 샘플링 제어회로(11)의 1열째의 출력(11a)이 저전압으로 떨어진다. 또한, 샘플링 제어신호의 펄스가 다음에 상승하는 시각 t8에 2열째의 출력(11b)이 저전압 레벨로 떨어지고 이와 같은 순으로 모든 출력이 저전압 레벨로 된다.
따라서, 샘플링 제어회로(11)의 1열째의 출력(11a)으로 제어되는 샘플링 스위치(12)에 접속된 회로에 있어서는 시각 t5에서 시각 t6의 직전의 타이밍 제어신호의 펄스의 상승시 가지가 예비충전시간 TPC로 되고, 그후 시각 t7까지가 본래의 샘플링에 의한 충전시간 TCH로 된다.
또한, 그 열재의 출력(11b)으로 제어되는 샘플링 제어스위치(12)에 접속된 회로에 있어서는 시각 t5에서 시각 t7까지가 예비충전시간 TPC로 되고, 그후 시각 t8까지가 본래의 샘플링에 의한 충전시간 TCH로 된다.
그 결과, 본 실시예에 의하면, 화상 데이타의 샘플링은 샘플링 제어회로(11)의 각 출력 11a, 11b, …에서 동시에 개시되나 다른 시각에 종료된다. 샘플링 용량(13) 또는 데이타신호선(4)은 이 중첩 샘플링에 의해 동극성의 영상 데이타로 예비충전되기 때문에, 샘플링 데이타가 훼손되지 않고 확실히 충전되게 된다.
[실시예 8]
제8실시예도 데이타신호가 구동회로(2)에 있어서의 샘플링 제어회로(11)의 제어에 의해 예비충전을 행함으로써 본 발명을 실시한 경우이며, 어떤 방식의 데이타신호선 구동회로(2)에도 실시가능하다.
제11도 및 12도는 본 실시예를 나타낸 것으로, 제11도는 데이타신호선 구동회로(2)의 구성을 보인 부분 회로 블럭도이고, 제12도는 제11도의 데이타신호선 구동회로(2)의 동작을 보인 타임차트이다. 또한, 상기 종래예와 동일한 기능을 갖는 구성부재에는 같은 부호를 부기했다.
본 실시예의 데이타신호선 구동회로(2)는, 샘플링 제어회로(11)의 각 출력(11a, 11b, …)이 각각 OR 회로(32)의 한쪽 입력에 접속되어 있다. 이 OR 회로(32)의 다른쪽 입력에는 상기 제7실시예와 같이 세트신호(31)가 각각 접속되어 있다. OR 회로(32)의 출력은 샘플링 스위치(12)를 구성하는 N채널 MOS FET의 게이트 단자에 접속되어 있다. 비디오 신호선(18)은 제7실시예와 같이 샘플링 용량(13)을 통해 후속 회로에 접속되어 있다.
본 실시예에의 경우, 샘플링 제어회로(11)에는 타이밍 제어 신호선(17)을 통해 타이밍 제어신호가 입력됨과 동시에 스타트 신호선(33)을 통해 스타트 신호가 입력된다. 즉, 상기 샘플링 제어회로는 스타트 신호를 타이밍 제어신호에 의해 순차적으로 시프트하고 각 출력 11a, 11b, …으로 부터 이 시프트된 스타트 신호를 샘플링 신호로서 순차 출력한다.
상기 구성의 데이타신호선 구동회로(2)는 제12도에 보인 바와 같이, 전회의 수평주사가 완료하고, 시각 t9에 그 귀선기간에 들어가면, 세트신호가 고전압 레벨로 된다. 따라서, 각 OR 회로(32)의 출력도 고전압 레벨로 되므로 샘플링 스위치(12)가 ON으로 되고, 그때 비디오 신호선(18)으로 전송되는 동극성의 화상 데이타에 의해 도시하지 않은 샘플링 용량(13) 또는 데이타신호선(4)이 예비충전된다. 귀선 기간이 종료하여 시각 t10에 세트신호가 저전압 레벨로 떨어지면, 각 OR 회로(32)의 출력도 저전압으로 떨어져 예비충전 시간 TPC가 종료한다.
그 후, 스타트 신호가 샘플링 제어회로(11)에 입력되면, 타이밍 제어신호의 펄스가 최초로 상승하는 시각 t11에 샘플링 제어회로(11)의 1열째의 출력 11a가 고전압 레벨로 되고, 당해 OR 회로(32)의 출력도 고전압 레벨로 되어 충전시간 TCH가 개시된다. 또한, 타이밍 제어신호의 펄스가 다음에 상승하는 시각 t12 TCH에서는 1열째의 충전시간 TCH를 종료함과 동시에, 2열째의 OR 회로(32)의 출력이 고전압 레벨로 되어 충전시간 TCH가 개시된다. 이후의 모든 OR 회로(32)의 출력이 순차적으로 충전시간 TCH씩 고전압 레벨로 된다.
따라서, 샘플링 스위치(12)에 접속된 회로에 있어서는 시각 t9에서 시각 t10까지가 공통의 예비 충전시간 TPC로 되고, 그 후 각각의 본래의 샘플링시가 충전시간 TCH로 된다.
그 결과, 본 실시예에 의하면, 각 샘플링 스위치(12)가 공통으로 동일 극성의 화상 데이타에 의한 예비충전을 행함으로써 본래의 샘플링 기간에 샘플링 용량(13) 또는 데이타신호선(4)을 확실히 충전할 수 있게 되어 샘플링 데이타가 훼손되지 않게 된다.
[실시예 9]
제9실시예는 종래의 표시장치를 사용하여 화소전극 데이타신호선 구동회로(2)에 있어서의 샘플링 제어회로(11)에 의해 예비충전을 행함으로써 본 발명을 실시한 경우이며, 어떤 방식의 데이타신호선 구동회로(2)에도 한하지 않고 실시가능하다.
제13도는 본 실시에를 도시한 것으로 주사신호의 1예를 나타낸 타임차트이다.
본 실시예에서는 제13도에 도시한 바와 같이, 주사타이밍 제어신호에 따라 1수직기간내에 각 주사신호를 2회씩 주사한다. 이 2회의 주사는 각 주사신호선에 있어서, 동일 극성의 화상 데이타가 데이타신호선에 인가되어 있을때에 행하도록 설정한다. 또한, 주사회수에 대해서는 2회에 한정되지 않고 동일 극성의 화상 데이타가 데이타신호선에 인가되어 있을때에 행하도록 하면 3회이상 주사해도 좋다.
상술한 바와 같이 2회의 주사를 행함으로써 n행째의 주사신호선에 접속되어 있은 화소열은 1회째의 주사기간인 시각 t13에서 t14까지의 사이에 충전되어야 할 화상 데이타와 동일 극성의 전위로 예비충전되기 때문에, 2회째의 주사기간인 시각 t17에서 t18까지의 사이에 확실히 충전된다. 이와 마찬가지로, n+1행째의 주사신호선에 접속되어 있는 화소열은 1회째의 주사기간인 시각 t15에서 t16가지의 사이에 충전되고, 2회째의 주사기간인 시각 t19에서 t20까지의 사이에 확실히 충전된다. 즉, n행재의 화소열 및 n+1행째의 화소열에 있어서는 시각 t13에서 시각 t14까지의 사이, 및 시각 t15에서 t16까지의 사이가 각각 예비 충전시간 TPC로 되고, 시각 t17에서 시각 t18까지의 사이, 및 시각 t19에서 시각 t20까지의 사이가 각각 충전시간 TCH로 된다.
그 결과, 본 실시예에 의하면, 1회째의 주사에서 대응하는 화소열에 동일 극성의 화상 데이타에 의한 예비충전을 행함으로써 본래의 충전 기간인 2회째의 주사기간에 화소열을 확실히 충전할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 제20도에 도시한 종래의 경우를 제외하고 샘플링 용량, 홀드 용량, 데이타신호선 및 화소전극을 예비충전하는 모든 예비충전수단을 포함한다.
본 발명은 예컨대, 액정표시장치나 대화면 표시장치 등의 용량성 부하의 비교적 큰 화소표시장치 및 폴리실리콘 박막 트랜지스터 또는 단결정 실리콘 LSI 등을 사용하여 화소부와 동일 기판상에 모노리식으로 구동회로를 형성한 표시장치에 있어서는 특히 유효하다. 또한, 표시장치중에서도 데이타를 고속으로 기입할 필요가 있는 고품위 TV 대응장치 등의 고정세 표시장치에 유효하다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 액티브매트릭스형 표시장치 및 구동방법에 의하면, 예비 충전에 의해 홀드 용량, 데이타신호선 또는 화소전극에 대한 충전시간을 단축할 수 있으며, 또한 간단히 구성으로 이 예비충전을 행할 수 있으므로 표시장치의 고해상도화나 고품위 등을 도모할 때에도 충전부족으로 인한 표시불량 등의 발생을 방지할 수 있게 된다.

Claims (24)

  1. (정정)매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하여 구해진 샘플데이타를 보지하는 샘플링용량, 상기 수평주사기간이 끝났을 때 상기 샘플링용량에서 전송된 샘플데이타를 홀딩한 뒤 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선으로 출력하는 홀딩용량, 및 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 이 홀딩용량에 소정 전압을 인가하여 대응 홀딩용량들을 예비충전하는 예비충전수단을 포함하는 데이타신호선 구동회로;를 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 예비충전수단 각각이, 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 예비충전신호에 의해 일시적으로 ON되는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 홀딩용량에 접속되고, 소정전압으로 인가되는 예비충전선;을 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 예비충전의 전위의 극성이 상기 데이타신호의 극성과 동일한 매트릭스형 표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 예비충전의 전위가 상기 데이타신호의 전위의 극한값 사시의 중간값을 갖는 매트릭스형 표시장치.
  5. 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하여 구해진 샘플데이타를 보지하는 샘플링용량, 상기 1수평주사기간중에 전송된 샘플데이타를 홀딩한 뒤 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선에 출력하는 홀딩용량, 및 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 홀딩용량과 데이타신호선에 소정 전압을 인가하여 대응 홀딩용량들을 예비충전하는 예비충전수단을 포함하는 데이타신호선 구동회를 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 예비충전수단 각각이, 상기 샘플데이타를 상기 홀딩용량에 전송하기 전에 예비충전신호에 의해 일시적으로 ON되는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 홀딩용량에 접속되고 소정전압으로 인가되는 예비충전선;을 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 예비충전 전위의 극성이 상기 데이타신호의 극성과 동일한 매트릭스형 표시장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 예비충전 전위가 상기 데이타신호 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는 매트릭스형 표시장치.
  9. 매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하여 구해진 샘플데이타를 보지한 뒤 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선에 출력하는 샘플링용량, 및 상기 샘플데이타를 데이타신호선에 출력하기 전에 상기 데이타신호선에 소정의 전압을 인가하여 대응 데이타신호선들을 예비충전하는 예비충전수단을 포함하는 데이타신호선 구동회로;를 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 예비충전수단 각각이, 상기 샘플데이타를 상기 데이타신호선에 전송하기 전에 예비충전신호에 의해 일시적으로 ON되는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 데이타신호선에 접속되고 소정 전압으로 인가되는 예비충전선;을 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 예비충전 전위의 극성이 상기 데이타신호의 극성과 동일한 매트릭스형 표시장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 예비충전 전위가 상기 데이타신호 전위의 극한값 사이의 중간값을 갖는 매트릭스형 표시장치.
  13. (정정)매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 대응 주사신호선을 통해 전송된 신호에 의해 각각 ON되어 대응 데이타신호선으로 부터 대응 화소전극으로 전류를 공급하는 화소스위치; 및 대응 주사신호선을 통해 전송된 신호에 의해 대응 화소스위치가 ON되기 전에 대응 화소전극들에 소정의 전압을 인가하여 이들 화소전극을 예비충전하는 예비충전수단;을 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  14. (정정)제13항에 있어서, 상기 예비충전수단 각각에는, 각 화소전극에 대해 배치되고 대응 화소전극의 화소스위치를 ON하는 대응 주사신호선보다 먼저 선택된 주사신호선들중의 하나에 의해 ON되는 예비충전스위치가 있으며; 상기 대응 화소전극은 상기 예비충전스위치를통해 대응 데이타신호선에 인접한 데이타신호에 접속되는 매트릭스형 표시장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 예비충전수단 각각이, 각각의 화소전극용으로 배치되고, 대응 주사신호선보다 먼저 선택된 주사신호선들중의 하나에 의해 ON되어 대응 화소전극의 화소스위치를 ON하는 예비충전스위치; 및 상기 예비충전스위치를 통해 대응 화소전극에 접속되고 소정 전압으로 인가되는 예비충전선;을 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  16. (정정)제13항에 있어서, 상기 예비충전 전위의 극성이 데이타신호의 극성과 동일한 매트릭스형 표시장치.
  17. (정정)제13항에 있어서, 상기 예비충전 전위가 데이타신호의 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는 매트릭스형 표시장치.
  18. (정정)매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 1수평주사기간에 걸쳐 화상데이타를 차례로 샘플링하고 이 샘플데이타를 데이타신호로서 데이타신호선에 출력하도록 대응 데이타신호선에 각각 접속되는 샘플링 스위치들, 및 최종 주사기간이 끝난 뒤 각 샘플링 스위치에 대해 적당한 샘플링 기간의 개시전에 데이타신호선에 소정의 전압을 인가하도록 샘플링스위치를 ON하여 예비충전 샘플링을 행하는 예비충전 샘플링수단을 포함하는 데이타신호선 구동회를 구비하는 매트릭스형 표시장치.
  19. (정정)제18항에 있어서, 상기 예비충전 전위의 극성이 데이타신호의 극성과 동일한 매트릭스형 표시장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 예비충전 전위가 데이타신호 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는 매트릭스형 표시장치.
  21. (정정)매트릭스 형태로 배열된 화소전극; 상기 화소전극들을 구동하기 위한 데이타신호선과 주사신호선; 및 화상데이타를 1수평수사기간에 걸쳐 차례로 샘플링하고 이 샘플링에 의해 구해진 샘플데이타를 데이타 신호로서 샘플링용량에 출력하도록 샘플링용량에 접속된 샘플링스위치로서 상기 샘플링용량이 상기 샘플된 데이타를 보유하는 샘플링스위치, 및 최종 수평주사 기간의 종료후 각 샘플링스위치에 적당한 샘플링 기간을 개시할 때까지 샘플링스위치를 ON하여 샘플링용량에 소정의 전압을 인가함으로써 예비충전 샘플링을 행하는 예비충전 샘플링수단을 갖는 데이타신호선 구동회로;를 포함하는 매트릭스형 표시장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 예비충전 전위의 극성이 데이타신호의 극성과 동일한 매트릭스형 표시장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 예비충전 전위가 데이타신호 전위의 극한값들 사이의 중간값을 갖는 매트릭스형 표시장치.
  24. 1수직기간내에 각 주사신호선을 복수회 주사하고, 동일한 주사신호선의 상기 각각의 주사는 데이타신호선에 동일 극성의 화상신호들을 인가할 때 행해지는 매트릭스형 표시장치의 구동방법.
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