JP4772202B2 - フラットパネル表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットパネル表示装置に係わり、より詳しくは、大画面及び高解像度のフラットパネル表示装置を駆動する駆動装置及びその方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
商用化されている代表的なフラットパネル表示装置には液晶表示装置があり、高解像度の実現のために開発が活発に進められているものとしてはプラズマ表示装置があり、その他にもEL(Electro Luminescence)表示装置などに対する開発が進められている。
【0003】
フラットパネル表示装置は、普通、二枚のガラス基板の間にセルがマトリックス形態に配列されているフラットパネルと、フラットパネルを駆動するPCBモジュールと、これらを保護し一体化させるためのケースとから構成される。液晶表示装置は、セルが発光素子からなるのではなく光遮断スイッチからなるので、液晶パネルの後面にバックライトユニット(Back Light Unit)なども必要である。ここで、PCBモジュールは、外部からR(red)、G(green)、B(blue)の映像データ及び同期信号などを受信し処理してフラットパネルに映像データ、スキャニング信号、タイミング制御信号などを供給して、フラットパネルが正常にコンピュータ映像、TV(television)映像、その他の応用映像などをディスプレイすることができるようにする駆動回路に該当する。このようにフラットパネルに映像データなどを供給して各種の映像をディスプレイすることができるようにする駆動回路であるPCBモジュールは、多数個のPCBとこれらのPCBの間の信号伝達のための多数個のFPC(Flexible Printed Cable)とからなる。
【0004】
一方、図1に示した従来のフラットパネル表示装置の回路全体の構成と図2に示した図1に対するPCBモジュールから分かるように、通常のフラットパネル40のディスプレイの後面でフラットパネル40を駆動するSVGA(600*800)級など比較的低解像度でのPCBモジュールは、外部からR、G、B映像データ及び同期信号などを受信してFPGA(Flat Pin Grid Array)形態のカスタムIC(Integrated Circuit)であるタイミングコントローラー(T−con:Timing−controller)などによって処理してフラットパネルの構造に合うように映像データ及び各種の制御信号を処理し生成するメインPCB10、メインPCB10から受信したロードライバー制御信号に応じてロー信号線にスキャニング信号を供給するロードライバーICタブ(TAB:Tape Automated Bond)90が付着されるロードライバーPCB20、及びメインPCB10で処理された映像データ及び制御信号を受信してフラットパネルに映像データを供給するコラムドライバーICタブ100が付着されるコラムドライバーPCB30からなる。そして、信号伝達のためにPCB間を連結するフレキシブル(flexible)ケーブルであるFPCには、メインPCB10で生成した各種ロードライバー制御信号50、51をロードライバーPCB20に伝達するFPC70及びメインPCB10で生成した各種コラムドライバー制御信号60、61をコラムドライバーPCB30に伝達するFPC80がある。
【0005】
しかし、図3に示したように、フラットパネル40のコラム信号線120に通常的に映像信号を供給する時、コントロール部は図1のメインPCB10内のタイミングコントローラー(T−con)で発生した制御信号を受信して動作し、コントロール部の制御信号に応じてD/Aコンバーターとバッファーアンプとが動作してコラム信号線120に階調電圧(V0〜V63)による映像信号を出力するので、ここでD/Aコンバーターとバッファーアンプとの電流駆動能力が充分であるとしても、大画面でUXGA(1200*1600)、QXGA(2048*1536)、QSXGA(2560*2048)など高解像度へ行くほどデータの処理速度は速くなり、パネル上の信号伝達線であるロー信号線やコラム信号線120に固有に存在する抵抗と浮遊容量との増加によって信号が遅延及び歪曲されるため、人間の視覚で映像を感じることができるように光学作用を起こす素子に伝達される有効電気信号は、ドライバーICタブの駆動出力装置110で発生して信号伝達線に伝えられなければならない目標信号の一部だけに歪曲されて伝達されるようになる。
【0006】
このようなフラットパネル表示装置の大面積及び高解像度化の実現で発生する基本問題により、次のような現実的問題点と既存の補償技術では充分でない短所とが発生している。
【0007】
(1)フラットパネル表示装置の駆動信号の歪曲と大面積化の問題点
現在量産されているフラットパネル表示装置を製造する際に前述した信号歪曲現象を解消するための特別な駆動技術を使用する場合はほとんどなく、現在までこれに対する実質的で量産可能な方案としては、フラットパネル表示装置内の金属配線の抵抗をできるだけ低く維持されるように設計したり、画素を構成するいろいろな薄膜物質または構造的な形態により起こる浮遊容量性負荷などを最小化させることにより、有効負荷、つまり駆動に必要な信号の大きさのうち実際に画像表示に必要な駆動信号の比率を高めて信号の歪曲を最少化した。
【0008】
このような方式はフラットパネル表示装置の伝統的な技術開発方案から外れない基本的な常識であり、実際の具現においては配線の金属材料及び合金の特性と工程上の限界とにより配線抵抗を所望の水準まで低下させることが難しく、新規の配線材料の開発もまたそれに伴う工程技術の開発が必要になるため、新規工程装備の必要性など多方面にわたる検討と条件が伴わなければならない。また、画素の構造も画像表示装置としての構造的な必要条件と設計及び工程の限界とにより、浮遊容量の大きさをある限界以下には減らすことができない。
【0009】
一般に、このような技術的限界によってフラットパネル表示装置の大面積化、つまりLCD分野の場合は20インチ以上のUXGA級、PDP分野の場合は屋外用超大面積高解像度ディスプレイ装置において高解像度の達成が難しくなる。現在一般化されている大面積のディスプレイ装置においてもこのような信号歪曲による画質低下と不良発生とが一定の比率以上で現れており、画素の配線上の短絡などの修理が可能な場合にも、このような信号遅延により再生が難しく浪費的な要素が持続するなどの問題がある。
【0010】
(2)従来の駆動信号歪曲補償技術
現在まで量産製品に適用された中小面積フラットパネル表示装置において、このような駆動信号の歪曲を積極的に解消したり補償するための特別な駆動技術はなく、一般にこのような信号歪曲によって画像の表示状態が認識不可能な程度であると予想される大面積においては、このような信号歪曲を補償するために、画面を走査方向に2分割駆動するデュアルスキャン(dual scan)駆動方式とフラットパネルの信号線の両側で同一な映像信号を同時に印加するデュアルドライブ(dual drive)方式などが適用されている。
【0011】
デュアルスキャンの場合、コンピュータやTVなど映像信号送出装置からの映像信号がシングルスキャン(single scan)であるので、これをデュアルスキャンに転換させるための信号処理回路が必要であり、このような回路には大容量のグラフィックデータメモリが所要され、所要されるメモリの容量は解像度が増加するのに伴って急激に増加するようになる。また、駆動信号を両側で時差を有して印加することがデュアルスキャンの基本概念であるため、データ信号とコントロール信号を信号線の両側に供給しなければならない。このような構成は結果的にフラットパネル表示装置の構成を複雑にし、量産性を落とすという問題点を起す。さらに、このような複雑な構成にもかかわらずディスプレイ内で上下に分れた二つの部分の境界が微細に認知されるため、画面が分割されたような感じを与えるという問題点を持っている。
【0012】
デュアルドライブの場合は、基本的にシングルスキャンであるので、デュアルスキャンのようにシングルスキャン信号をデュアルスキャン信号に再構成する信号処理回路は必要でないが、駆動信号をフラットパネル上の信号線の両側で同時に印加しなければならないため、データ信号と制御信号との構成はデュアルスキャンと同様に複雑になる。
【0013】
デュアルドライブの場合はまた、同一な映像信号が両側から同時に供給されるので、フラットパネル上の信号線が断線されて発生するエラーが自動的に解消されるという長所がある反面、基本的にはシングルスキャンであるため、解像度増加による駆動時間の減少の面では効果が大きくないという短所がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、大画面及び高解像度のフラットパネル表示装置を駆動するのにおいてデュアルスキャンやデュアルドライブで現れる複雑な構造及び高費用の短所を補完して、信号遅延と歪曲を著しく低下させることができる積極的な補償回路及びその方法を提供することにある。
【0015】
画素電極に映像駆動信号を伝達する信号線配列が、スキャニング信号を伝達するロー信号線配列と映像信号を伝達するコラム信号線配列とからなるフラットパネルと;前記フラットパネルの第1辺に設置され、前記ロー信号線配列の一端と連結され、前記スキャニング信号を供給するロー側主駆動出力装置、及び前記フラットパネルの第2辺に設置され、前記コラム信号線配列の一端と連結され、前記映像信号を供給するコラム側主駆動出力装置を含む主駆動出力装置と;前記フラットパネル上において前記コラム側主駆動出力装置に対向する第4辺に設置され、前記コラム信号線配列の他端と連結され、前記映像信号を補償する直流電圧であるコラム補償信号を供給するコラム側補助駆動装置と;を含み、
前記コラム側主駆動出力装置は、前記コラム信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記コラム側補助駆動装置は、前記コラム補償信号を前記コラム信号線配列の他端から供給し、
前記コラム補償信号の供給から第1時間が経過した後、前記コラム信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にし、
前記第1時間は前記コラム側主駆動出力装置が前記映像信号を供給する期間よりも短く設定されるフラットパネル表示装置を提供する。
【0016】
前記フラットパネルの前記第1辺に対向する第3辺に配置され、前記ロー信号線配列の他端と連結され、前記スキャニング信号を補償する直流電圧であるロー補償信号を供給するロー側補助駆動装置と;をさらに含み、
前記ロー側主駆動出力装置は、前記ロー信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記ロー側補助駆動装置は、前記ロー補償信号を前記ロー信号線配列の他端から供給し、
前記ロー補償信号の供給から第2時間が経過した後、前記ロー信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にし、
前記第2時間は前記ロー側主駆動出力装置が前記スキャニング信号を供給する期間よりも短く設定される、請求項1に記載のフラットパネル表示装置を提供する。
【0017】
前記コラム側補助駆動装置は、ICで構成されることを特徴とする。
【0018】
前記コラム側補助駆動装置は、オンオフスイッチ制御信号及び3状態バッファー制御信号を所定の時間ごとに発生させて出力する補助コントロール部と;前記3状態バッファー制御信号に応じて第1電圧、前記第1電圧と共通電極信号に対する極性が異なる第2電圧、及び前記ハイインピーダンス状態のうちのある一つを出力する3状態緩衝切換部と;前記3状態緩衝切換部の出力信号を、電圧は同一で所定の電流利得の分だけ増幅された信号に転換して出力する補助バッファーアンプと;前記オンオフスイッチ制御信号に応じて短絡または開放し、前記補助バッファーアンプの出力信号を前記信号線配列の他端に伝達したり遮断するオンオフスイッチとを含み、
前記第1時間の間、前記3状態緩衝切換部は前記第1電圧及び前記第2電圧のうち、前記映像信号の前記共通電極信号に対する極性と同一である極性の電圧を出力し、前記第1時間が経過した後、前記3状態緩衝切換部は前記ハイインピーダンス状態を出力することを特徴とする。
【0019】
前記オンオフスイッチ制御信号及び前記3状態バッファー制御信号は、PCBモジュールのうちのメインPCBに設けられたタイミングコントローラーで直接発生させる。
【0020】
前記第1電圧及び前記第2電圧は、互いに異なる二つのDC電圧であることを特徴とする。
【0021】
画素電極に映像駆動信号を伝達する信号線配列が、スキャニング信号を伝達するロー信号線配列と映像信号を伝達するコラム信号線配列とからなるフラットパネル上の補助駆動装置において、前記補助駆動装置は前記フラットパネルの一辺に設置され、前記コラム信号線配列の一端と連結され、前記映像信号を供給するコラム側主駆動出力装置に対向する辺に設置され、
前記コラム側主駆動出力装置は、前記コラム信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記補助駆動装置は、前記映像信号を補償する直流電圧である補償信号を前記コラム信号線配列の他端から供給し、
前記補償信号の供給から第1時間が経過した後、前記コラム信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にし、
前記第1時間は前記コラム側主駆動出力装置が前記映像信号を供給する期間よりも短く設定されることを特徴とする、フラットパネル表示装置の補助駆動装置を提供する。
【0022】
フラットパネルの画素電極に映像駆動信号を伝達する信号線配列が、スキャニング信号を伝達するロー信号線配列と映像信号を伝達するコラム信号線配列とからなり、前記コラム信号線配列の一端に連結され、前記映像信号を供給するコラム側主駆動出力装置と前記コラム信号線配列の他端に連結され、前記映像信号を補償する直流電圧であるコラム補償信号を供給するコラム側補助駆動装置とによりフラットパネル表示装置を駆動する方法において、
前記コラム側主駆動出力装置は、前記コラム信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記コラム側補助駆動装置は、前記コラム補償信号を前記コラム信号線配列の他端から供給する段階と;
前記コラム補償信号の供給から第1時間が経過した後、前記コラム信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にする段階と;を含み、
前記第1時間は前記コラム側主駆動出力装置が前記映像信号を供給する期間よりも短く設定されるフラットパネル表示装置の駆動方法を提供する。
【0023】
前記フラットパネル表示装置は、前記ロー信号線配列の一端に連結され、前記スキャニング信号を供給するロー側主駆動出力装置と、前記ロー信号線配列の他端に連結され、前記スキャニング信号を補償する直流電圧であるロー補償信号を供給するロー側補助駆動装置とをさらに含み、
前記ロー側主駆動出力装置は、前記ロー信号線配列の一端から前記スキャニング信号を供給するとともに、前記ロー側補助駆動装置は、前記ロー補償信号を前記ロー信号線配列の他端から供給する段階と;をさらに含み、
前記第2時間は前記ロー側主駆動出力装置が前記スキャニング信号を供給する期間よりも短く設定される。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる好ましい実施例によるフラットパネル表示装置の具体的な構成及び動作を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【0027】
図4は、本発明の第1実施例によりフラットパネルのコラム信号線が主コラムドライバーと補助コラムドライバーとにより駆動されるフラットパネル表示装置のPCBモジュール全体を示した図であり、図5は、図4と同様に主コラムドライバーと補助コラムドライバーとにより駆動されるフラットパネルを示した図である。
【0028】
図4に示したように、本発明の第1実施例によるフラットパネル表示装置のPCBモジュールは、外部からR、G、B映像データ及び同期信号などを受信してFPGA形態のカスタムICであるタイミングコントローラーなどによって処理し、フラットパネルの構造に合うように映像データ及び各種の制御信号を処理して生成するメインPCB200と、ローFPC201を介してメインPCB200から受信したロードライバー制御信号に応じてロー信号線にスキャニング信号を供給するロードライバーICタブ211が付着されるロードライバーPCB210と、コラムFPC202を介してメインPCB200で処理された映像データ及び制御信号を受信してコラム信号線に映像データを供給する主コラムドライバーICタブ221が付着される主コラムドライバーPCB220と、補助コラムドライバーPCB230とからなる。ロードライバーPCB210に付着されたロードライバーICタブ211は、図5に示したように第1ロードライバーIC2111などからなり、ここでロードライバーICの個数は解像度によって異なり、そのロー信号線の数に合わせて適切な出力ポート数を有するものを使用し、主コラムドライバーPCB220に付着された主コラムドライバーICタブ221も、図5に示したように第1主コラムドライバーIC2211、第2主コラムドライバーIC2212などからなり、ここで主コラムドライバーICの個数は解像度によって異なり、そのコラム信号線の数に合わせて適切な出力ポート数を有するものを使用する。
【0029】
補助コラムドライバーPCB230に付着された補助コラムドライバーICタブ231も、図5に示したように第1補助コラムドライバーIC2311、第2補助コラムドライバーIC2312などからなり、ここで補助コラムドライバーICの個数は解像度によって異なり、そのコラム信号線の数に合わせて適切な出力ポート数を有するものを使用する。ここで、補助コラムドライバーPCB230は、メインPCB200で発生してローFPC201とロードライバーPCB210と補助FPC203とを介して伝達される制御信号に応じて動作する。
【0030】
前記のように、主コラムドライバーと補助コラムドライバーとにより駆動されるフラットパネル表示装置のコラム信号線と、コラム信号線を駆動する主駆動出力装置300と補助駆動装置500などが図6に示されている。
【0031】
ここで、コラム信号線400は図5のコラム信号線のうちのある一つを通常の方法でモデリングして示したものであり、主駆動出力装置300は通常の主コラムドライバーICタブ221の内部を構成するある一つの出力端を簡略に示したものであり、補助駆動装置500は補助コラムドライバーICタブ231の内部を構成するある一端を示したものであって、主駆動出力装置300がコラム信号線400に十分に信号を伝達できない分を補償する本発明の核心的な部分に該当する。
【0032】
図6に示したように、主駆動出力装置300は主コントロール部310、D/A(Digital/Analog)コンバーター320及び主バッファーアンプ330からなる。
【0033】
主コントロール部310はメインPCB200に設けられたタイミングコントローラーで発生する制御信号を受信して作動し、所定の時間にD/Aコンバーター320と主バッファーアンプ330とが該当出力信号を出力することができるようにする制御信号316、317を出力する。ここで、所定の時間に制御信号を出力するというのは、フラットパネル表示装置の解像度特性に合うように、適正な時間に極性を制御するポラリティ(polarity)信号(POL)311及びD/A変換と伝送とが行われるようにするロード(Load)信号(LOAD)312に応じた制御信号316、317を出力することをいう。
【0034】
D/Aコンバーター320は通常のフラットパネル表示装置を駆動する主コラムドライバーICタブ221の出力端に必須なものであり、主コントロール部310の制御信号316に応じて具現しようとするカラーの階調数に合うように入力される階調電圧(V0〜V63)を受信してR、G、Bデジタル映像データ313〜315を適正なアナログ映像信号に変換させて出力する。
【0035】
主バッファーアンプ330は、主コントロール部310の制御信号317に応じて前記D/Aコンバーター320の映像出力電圧を、電圧は同一で液晶パネルの特性に適するように選択された所定の電流の利得の分だけ増幅された信号に転換させて、コラム信号線400に伝送する。
【0036】
図6に示したように補助駆動装置500は、オンオフスイッチ510、3状態緩衝切換部520、補助バッファーアンプ530及び補助コントロール部540からなる。
【0037】
オンオフスイッチ510は補助コントロール部540から受信される制御信号に応じて短絡または開放して、補助バッファーアンプ530の出力信号を外部に伝達したり遮断したりする。
【0038】
3状態緩衝切換部520は、補助コントロール部540から受信される制御信号に応じて三つの状態の電圧のうちのいずれか一つを補助バッファーアンプ530に伝送する。ここで、三つの状態の電圧は、互いに異なる二つのDC電圧と一つのフローティング無電圧とからなるものを言う。このような3状態緩衝切換部520の構成は前記図6に示したものとは異なって、2接点切換部と1接点切換部とが合わさった構成に代替されて用いられることもできる。
【0039】
補助バッファーアンプ530は前記3状態緩衝切換部520から受信した信号を、電圧は同一で所定の電流の利得の分だけ増幅された信号に転換させて前記オンオフスイッチ510に伝送する。
【0040】
補助コントロール部540はメインPCB200に設けられたタイミングコントローラーで発生する制御信号を受信して作動し、前記オンオフスイッチ510が短絡または開放されるようにする制御信号及び前記3状態緩衝切換部520が三つの状態の電圧のうちのいずれか一つを選択するようにする制御信号を所定の時間ごとに出力する。この時、前記補助コントロール部540で発生する制御信号はPCBモジュールのうちメインPCB200に設けられたタイミングコントローラーで直接発生させて、発生したその制御信号に応じて前記オンオフスイッチ510が短絡または開放されるようにし、前記3状態緩衝切換部520が三つの状態の電圧のうちのいずれか一つを選択するようにすることもできる。ここで所定の時間に制御信号を出力するというのは、フラットパネル表示装置の解像度特性に合うように、適正な時間に極性を制御するポラリティ信号(POL)541及びD/A変換と伝送とが行われるようにするロード信号(LOAD)542に応じた制御信号を出力することをいう。
【0041】
このような構造からなる本発明の実施例によるフラットパネル表示装置の動作をより詳細に説明する。
【0042】
図7は、図6と同様に、本発明の実施例によるフラットパネル表示装置のロー信号線とコラム信号線400とを駆動する主駆動出力装置300と補助駆動装置500との動作を説明するために、各部分の信号波形を例を挙げて示した図である。
【0043】
添付した図7に示したように、主駆動出力装置300の信号入力点311、312と補助駆動装置500の信号入力点541、542とに各々入力される極性決定信号(POL)610と出力決定信号(LOAD)600とに応じて、主コントロール部310は主駆動出力装置300の主バッファーアンプ330がコラム信号線400に映像信号を出力するようにし、補助コントロール部540は補助駆動装置500のオンオフスイッチ510が短絡するようにしてコラム信号線400に補助バッファーアンプ530の出力信号を出力するようにする。
【0044】
この時、図7に示したように、主バッファーアンプ330がコラム信号線400に映像信号VL1621を出力し、3状態緩衝切換部520の状態が第1接点521に置かれてDC電圧VAが補助バッファーアンプ530に伝達され、この電圧が補助バッファーアンプ530によって電力増幅されてコラム信号線400に最終出力されるとしよう。
【0045】
ここで、補助バッファーアンプ530の電圧利得を単位利得とすれば、出力される電圧はVAと同一であり、電流駆動能力は電力増幅利得であるGAの分だけ増幅されて最大出力電流容量はIA*GAまで増加するようになる。この時、補助バッファーアンプ530の電力増幅利得を十分に大きくすると、コラム信号線400に発生する電圧は伝送線路の原理によっていくらかの減殺が発生するが、主バッファーアンプ330に連結された点331の電圧V2は主バッファーアンプ330の出力インピーダンスが小さい場合はV2=VL1となり、同じ原理によって補助バッファーアンプ530に連結された点332の電圧V1はV1=VAとなる。
【0046】
次に、補助コントロール部540の制御信号に応じて3状態緩衝切換部520の状態が第2接点522に移動すると、フローティング無電圧に電圧が印加され、インピーダンスが無限大であるので補助バッファーアンプ530の入力電流は0になり、出力も出力電流のないハイインピーダンス状態に転換される。この時、補助バッファーアンプ530に連結された点332の電圧V1は、図7に示したように、主バッファーアンプ330がコラム信号線400に出力した映像信号VL1621がそのまま現れるのでV1=VL1となる。
【0047】
その次に、補助コントロール部540の制御信号に応じて3状態緩衝切換部520の状態が第3接点523に移動すると、前述の原理と同一な方法により補助バッファーアンプ530に連結された点332の電圧V1はV1=VBとなる。このような一連の動作を3状態緩衝切換部520の接点の移動時点に合わせて波形で表示すると、図7のようにV2の電圧波形620はVL1に維持され、V1の電圧波形630は接点の位置によってVAからVL1、VBに連続的に変化し、V2の電圧波形620は接点の位置によってVL1からVL2にのみ変化するようになる。
【0048】
前記のような動作は3状態緩衝切換部520の状態が第3接点523から再び第2接点522に移動する時にも、前述したように主バッファーアンプ330がコラム信号線400に出力した新たな映像信号VL2622がそのまま現れるようになるので、最終的にV1=V2=VL2となって、図7に示したV1とV2の電圧波形620、630のようになる。
【0049】
一方、前述の動作原理をフラットパネル表示装置に応用して駆動信号の歪曲補償効果が現れるようにするためには、駆動信号の極性切換時点や映像出力信号を印加する時点と3状態緩衝切換部520の接点移動時点とを一致させなければならない。つまり、解像度に応じてこのような駆動信号の電力の追加が必要な時点は異なるようになるが、結論としては、接点の移動時点は駆動信号に大電力が必要な時点と同期されるようにしなければならない。図6の信号波形は、現在フラットパネル表示装置として脚光を浴びているTFT−LCDにおける動作に対して、例えば共通電極信号Vcomと関連して接点の切換時点とこれに伴う極性による駆動信号の補償効果とを示した動作波形であって、接点の初期接点位置、接点維持時間、接点移動時点を統制する補助コントロール部540に初期接点設定信号であるポラリティ信号(POL)541と出力開始信号であるロード信号(LOAD)542とを印加し、補助コントロール部540内にタイマーなどを構成して接点維持時間を定義すれば、3状態緩衝切換部520と補助バッファーアンプ530との動作原理に基づいて、コラム信号線400などの信号線に存在する固有な時間遅延によって歪曲された映像信号を補償する効果を現すようになる。
【0050】
つまり、図4のように、フラットパネル表示装置のコラム信号線400の一面に主コラムドライバーICタブ221を付着し、反対面に前述したような補助駆動装置500が内蔵された補助コラムドライバーICタブ231を付着して、主コラムドライバーICタブ221の出力開始と出力極性とを制御する信号(POL及びLOAD)を同時に補助コラムドライバーICタブ231にも供給する場合、一端部に連結された主コラムドライバーICタブ221によって発生して画素に印加しようとする映像信号(VL1またはVL2)が出力される時に同時に反対側補助コラムドライバーICタブ231では主コラムドライバーICタブ221の駆動信号の極性と同一な極性を有する任意の電圧(VAまたはVB)が発生し、主コントロール部310と補助コントロール部540とのタイマーにより、解像度によって定義された時間の間その電圧を維持した後、3状態緩衝切換部520の内部接点の移動によってハイインピーダンス状態となって、補助コラムドライバーICタブ231が付着された画面終端332、つまり補助バッファーアンプ530に連結された点の駆動電圧が任意の電圧(VAまたはVB)から適正な映像信号(VL1またはVL2)に迅速に復帰するようになる。このように、画面終端332に印加された電圧を主コラムドライバーICタブ221で発生した元来の駆動信号と比較してみると、結果的にコラム信号線400の固有負荷(信号線抵抗、浮遊容量)によって歪曲が著しく発生する電圧波形の極性による上昇または下降部分が補償されて、全体的に電圧が歪曲される時間が著しく減少するようになる。図7のV1電圧波形630における点線633は、前述した補助駆動装置500による映像信号の補償が行われない時に大面積及び高解像度のフラットパネル表示装置の信号線に印加しようとする映像信号が固有負荷によって十分に充電されなくなるのを示したものである。
【0051】
図8は本発明の第2実施例によるフラットパネル表示装置のPCBモジュールを示したものであり、フラットパネルのロー信号線とコラム信号線とが全て主駆動出力装置300と補助駆動装置500とにより駆動される場合のフラットパネル表示装置のPCBモジュール全体を示したものである。図9は本発明の第3実施例によるフラットパネル表示装置のPCBモジュールを示したものであり、フラットパネルのロー信号線が主駆動出力装置300と補助駆動装置500とにより駆動される場合のフラットパネル表示装置のPCBモジュール全体を示した。
【0052】
図8に示した本発明の第2実施例によるフラットパネル表示装置のPCBモジュールは、図4に示した本発明の第1実施例にロー信号線も補助駆動装置500で補償する場合を追加したものであり、外部からR、G、B映像データ及び同期信号などを受信してFPGA形態のカスタムICであるタイミングコントローラーなどにより処理し、フラットパネルの構造に合うように映像データ及び各種の制御信号を処理して生成するメインPCB700と、ローFPC701を介してメインPCB700から受信したロードライバー制御信号に応じてロー信号線にスキャニング信号を供給する主ロードライバーICタブ711が付着される主ロードライバーPCB710と、コラムFPC702を介してメインPCB700で処理された映像データ及び制御信号を受信してコラム信号線に映像データを供給する主コラムドライバーICタブ721が付着される主コラムドライバーPCB720と、補助ロードライバーPCB740と、補助コラムドライバーPCB730とからなる。主ロードライバーPCB710と主コラムドライバーPCB720に付着される主ロードライバーICと主コラムドライバーICの個数は解像度によって異なり、そのロー信号線とコラム信号線の数に合わせて各々適切な出力ポート数を有するようにする。
【0053】
ここで、補助コラムドライバーPCB730は、メインPCB700で発生してローFPC701、主ロードライバーPCB710及び第1補助FPC703を介して伝達される制御信号に応じて作動し、補助ロードライバーPCB740は、メインPCB700で発生してローFPC701、主ロードライバーPCB710、第1補助FPC703、補助コラムドライバーPCB730及び第2補助FPC704を介して伝達される制御信号に応じて作動する。この時、補助ロードライバーPCB740と補助コラムドライバーPCB730は、主ロードライバーPCB710と主コラムドライバーPCB720に付着された主ロードライバーICタブ711と主コラムドライバーICタブ721の出力信号を補償する動作をするために前述のような補助駆動装置500が内蔵されたものであり、補助ロードライバーPCB740と補助コラムドライバーPCB730に付着された補助ロードライバーICタブ741と補助コラムドライバーICタブ731を構成するICの個数も解像度によって異なり、そのロー信号線とコラム信号線の数に合わせて適切な出力ポート数を有するようにする。
【0054】
図9に示した本発明の第3実施例によるフラットパネル表示装置のPCBモジュールは、ロー信号線のみを補助駆動装置500で補償するものを示したものであり、外部からR、G、B映像データ及び同期信号などを受信してFPGA形態のカスタムICであるタイミングコントローラーなどにより処理し、フラットパネルの構造に合うように映像データ及び各種の制御信号を処理して生成するメインPCB800と、ローFPC801を介してメインPCB800から受信した主ロードライバー制御信号に応じてロー信号線にスキャニング信号を供給する主ロードライバーICタブ811が付着される主ロードライバーPCB810と、コラムFPC802を介してメインPCB800で処理された映像データ及び制御信号を受信してコラム信号線に映像データを供給するコラムドライバーICタブ821が付着されるコラムドライバーPCB820と、補助ロードライバーPCB830とからなる。主ロードライバーPCB810とコラムドライバーPCB820に付着される主ロードライバーICとコラムドライバーICの個数は解像度によって異なり、そのロー信号線とコラム信号線の数に合わせて各々適切な出力ポート数を有するようにする。
【0055】
ここで、補助ロードライバーPCB830は、メインPCB800で発生してコラムFPC802、コラムドライバーPCB820及び補助FPC803を介して伝達される制御信号に応じて作動する。この時、補助ロードライバーPCB830は、主ロードライバーPCB810に付着された主ロードライバーICタブ811の出力信号を補償する動作をするために前述のような補助駆動装置500が内蔵されたものであり、補助ロードライバーPCB830に付着された補助ロードライバーICタブ831を構成するICの個数も解像度によって異なり、そのロー信号線の数に合わせて適切な出力ポート数を有するようにする。
【0056】
前記において、補助ロードライバーICタブ741、831や補助コラムドライバーICタブ231、731が作動するように制御信号を伝達する補助FPC203、703、704、803は、前述したデュアルドライブの場合に必要なFPCよりはその信号線の数が著しく減少する。つまり、水平信号の歪曲を防ぐために既存の方式のようにデュアルスキャンやデュアルドライブを使う場合には、結果的に主駆動出力装置300がフラットパネル表示装置の信号線の両側に同時に付着されなければならず、両側に付着された同一な二つの主駆動出力装置300を同時に正確に駆動させるために必要な全ての信号が両側に同時に供給されなければならない。従って、駆動回路の構成が全体的に2倍以上の大きさを有するようになる。
【0057】
さらに、高解像度、多階調、大面積ディスプレイの場合、信号線の両端に位置した主駆動出力装置300を駆動するために多くの信号を物理的に遠い距離まで伝達しなければならないため、これによる信号間相互の撹乱と消費電力の増加、EMI(Electo−Magnetic Interference)の発生などの問題が非常に深刻になる。しかし、本発明による主駆動出力装置300と補助駆動装置500とを用いる方式を採用すれば、補助駆動装置500に印加しなければならない信号が2〜3個に減り、補償信号も2個の直流電圧のみを必要とするようになるので、大面積、高解像度によって急激に信号線の数が増加するデュアルドライブ方式などに比べて90%以上減少した信号線の数でデュアルドライブ方式と同一な駆動信号補償効果を得ることができる。
【0058】
前述のような本発明の実施例により、ロー信号線またはコラム信号線に対して補助駆動装置500で主駆動出力装置300の出力信号を補償することによって、いかなる大面積及び高解像度のフラットパネル表示装置でも信号線に正常なスキャン信号や映像信号を伝達することができるようになった。つまり、フラットパネル上において4面のうちのいずれか一面に設けられた前記補助駆動装置500は、前記主駆動出力装置300の出力信号を容易に充電するために、前記主駆動出力装置の出力信号が充電される前に対応している信号線配列に補償信号を予め供給して充電させ、フラットパネル上において前記補助駆動装置500の反対面に設けられた前記主駆動出力装置300は、前記補償信号の供給前後に画素駆動のための出力信号を発生させて対応している信号線配列に供給するようになる。
【0059】
【発明の効果】
以上で説明したように、大画面及び高解像度のフラットパネル表示装置を駆動することにおいて、従来はフラットパネルを駆動するドライバーICの主駆動出力装置によってRCの固有遅延による信号歪曲を十分に補償できなかったためにフラットパネル表示装置に表示される映像出力が非正常に現れたが、前述した本発明の補助駆動装置により積極的な方法で補償することでデュアルスキャンやデュアルドライブで現れる複雑な構造及び高費用の問題も解決することができ、信号遅延と歪曲を急激に低下させて大画面及び高解像度のフラットパネル表示装置に正常な映像出力が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常のフラットパネル表示装置の回路全体の構成を説明するための図である。
【図2】従来のフラットパネル表示装置のPCBモジュールを説明するための図である。
【図3】従来のフラットパネルのコラム信号線を駆動するドライバーICの出力駆動部を簡単に示した図である。
【図4】本発明の第1実施例により、フラットパネルのコラム信号線が主駆動出力装置と補助駆動装置とによって駆動されるフラットパネル表示装置のPCBモジュール全体を示した図である。
【図5】図4と同様に、主コラムドライバーと補助コラムドライバーとによって駆動されるフラットパネルを示した図である。
【図6】本発明の実施例によるフラットパネル表示装置のコラム信号線を駆動する主駆動出力装置と補助駆動装置とを示した図である。
【図7】図6の動作を説明するための信号の波形を示した図である。
【図8】本発明の第2実施例により、フラットパネルのコラム信号線とロー信号線との全てが主駆動出力装置と補助駆動装置とによって駆動されるフラットパネル表示装置のPCBモジュール全体を示した図である。
【図9】本発明の第3実施例により、フラットパネルのロー信号線が主駆動出力装置と補助駆動装置とで駆動されるフラットパネル表示装置の全体PCBモジュールを示した図である。
【符号の説明】
10、200、700、800 メインPCB
20、210 ロードライバーPCB
30、820 コラムドライバーPCB
40 フラットパネル
50、51 ロードライバー制御信号
60、61 コラムドライバー制御信号
70、201、701、801 ローFPC
80、202、702、802 コラムFPC
90、211 ロードライバーICタブ
100、821 コラムドライバーICタブ
110 ドライバーICタブの駆動出力装置
120、400 コラム信号線
203、703、704、803 補助FPC
220 主コラムドライバー
221、721 主コラムドライバーICタブ
230、730 補助コラムドライバーPCB
231、731 補助コラムドライバーICタブ
300 主駆動出力装置
310 主コントロール部
311、541 ポラリティ信号(初期接点設定信号)
312、542 ロード信号(出力開始信号)
313、314、315 R、G、B映像データ
316、317 制御信号
320 D/Aコンバーター
330 主バッファーアンプ
500 補助駆動装置
510 オンオフスイッチ
520 3状態緩衝転換部
521 第1接点
522 第2接点
523 第3接点
530 補助バッファーアンプ
540 補助コントロール部
600 出力決定信号
610 極性決定信号
620 V2の電圧波形
621、631 映像信号VL1
622、632 映像信号VL2
630 V1の電圧波形
710、810 主ロードライバーPCB
711、811 主ロードライバーICタブ
720 主コラムドライバーPCB
740、830 補助ロードライバーPCB
741、831 補助ロードライバーICタブ
2111 第1ロードライバーIC
2211 第1主コラムドライバーIC
2212 第2主コラムドライバーIC
2311 第1補助コラムドライバーIC
2312 第2補助コラムドライバーIC
Claims (9)
- 画素電極に映像駆動信号を伝達する信号線配列が、スキャニング信号を伝達するロー信号線配列と映像信号を伝達するコラム信号線配列とからなるフラットパネルと;前記フラットパネルの第1辺に設置され、前記ロー信号線配列の一端と連結され、前記スキャニング信号を供給するロー側主駆動出力装置、及び前記フラットパネルの第2辺に設置され、前記コラム信号線配列の一端と連結され、前記映像信号を供給するコラム側主駆動出力装置を含む主駆動出力装置と;前記フラットパネル上において前記コラム側主駆動出力装置に対向する第4辺に設置され、前記コラム信号線配列の他端と連結され、前記映像信号を補償する直流電圧であるコラム補償信号を供給するコラム側補助駆動装置と;を含み、
前記コラム側主駆動出力装置は、前記コラム信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記コラム側補助駆動装置は、前記コラム補償信号を前記コラム信号線配列の他端から供給し、
前記コラム補償信号の供給から第1時間が経過した後、前記コラム信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にし、
前記第1時間は前記コラム側主駆動出力装置が前記映像信号を供給する期間よりも短く設定されるフラットパネル表示装置。 - 前記フラットパネルの前記第1辺に対向する第3辺に配置され、前記ロー信号線配列の他端と連結され、前記スキャニング信号を補償する直流電圧であるロー補償信号を供給するロー側補助駆動装置と;をさらに含み、
前記ロー側主駆動出力装置は、前記ロー信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記ロー側補助駆動装置は、前記ロー補償信号を前記ロー信号線配列の他端から供給し、
前記ロー補償信号の供給から第2時間が経過した後、前記ロー信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にし、
前記第2時間は前記ロー側主駆動出力装置が前記スキャニング信号を供給する期間よりも短く設定される、請求項1に記載のフラットパネル表示装置。 - 前記コラム側補助駆動装置は、ICで構成されることを特徴とする、請求項1乃至2のいずれかに記載のフラットパネル表示装置。
- 前記コラム側補助駆動装置は、オンオフスイッチ制御信号及び3状態バッファー制御信号を所定の時間ごとに発生させて出力する補助コントロール部と;前記3状態バッファー制御信号に応じて第1電圧、前記第1電圧と共通電極信号に対する極性が異なる第2電圧、及び前記ハイインピーダンス状態のうちのある一つを出力する3状態緩衝切換部と;前記3状態緩衝切換部の出力信号を、電圧は同一で所定の電流利得の分だけ増幅された信号に転換して出力する補助バッファーアンプと;前記オンオフスイッチ制御信号に応じて短絡または開放し、前記補助バッファーアンプの出力信号を前記信号線配列の他端に伝達したり遮断するオンオフスイッチとを含み、
前記第1時間の間、前記3状態緩衝切換部は前記第1電圧及び前記第2電圧のうち、前記映像信号の前記共通電極信号に対する極性と同一である極性の電圧を出力し、前記第1時間が経過した後、前記3状態緩衝切換部は前記ハイインピーダンス状態を出力することを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載のフラットパネル表示装置。 - 前記オンオフスイッチ制御信号及び前記3状態バッファー制御信号は、PCBモジュールのうちのメインPCBに設けられたタイミングコントローラーで直接発生させる、請求項4に記載のフラットパネル表示装置。
- 前記第1電圧及び前記第2電圧は、互いに異なる二つのDC電圧であることを特徴とする、請求項4に記載のフラットパネル表示装置。
- 画素電極に映像駆動信号を伝達する信号線配列が、スキャニング信号を伝達するロー信号線配列と映像信号を伝達するコラム信号線配列とからなるフラットパネル上の補助駆動装置において、前記補助駆動装置は前記フラットパネルの一辺に設置され、前記コラム信号線配列の一端と連結され、前記映像信号を供給するコラム側主駆動出力装置に対向する辺に設置され、
前記コラム側主駆動出力装置は、前記コラム信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記補助駆動装置は、前記映像信号を補償する直流電圧である補償信号を前記コラム信号線配列の他端から供給し、
前記補償信号の供給から第1時間が経過した後、前記コラム信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にし、
前記第1時間は前記コラム側主駆動出力装置が前記映像信号を供給する期間よりも短く設定されることを特徴とする、フラットパネル表示装置の補助駆動装置。 - フラットパネルの画素電極に映像駆動信号を伝達する信号線配列が、スキャニング信号を伝達するロー信号線配列と映像信号を伝達するコラム信号線配列とからなり、前記コラム信号線配列の一端に連結され、前記映像信号を供給するコラム側主駆動出力装置と前記コラム信号線配列の他端に連結され、前記映像信号を補償する直流電圧であるコラム補償信号を供給するコラム側補助駆動装置とによりフラットパネル表示装置を駆動する方法において、
前記コラム側主駆動出力装置は、前記コラム信号線配列の一端から前記映像信号を供給するとともに、前記コラム側補助駆動装置は、前記コラム補償信号を前記コラム信号線配列の他端から供給する段階と;
前記コラム補償信号の供給から第1時間が経過した後、前記コラム信号線配列の他端をハイインピーダンス状態にする段階と;を含み、
前記第1時間は前記コラム側主駆動出力装置が前記映像信号を供給する期間よりも短く設定されるフラットパネル表示装置の駆動方法。 - 前記フラットパネル表示装置は、前記ロー信号線配列の一端に連結され、前記スキャニング信号を供給するロー側主駆動出力装置と、前記ロー信号線配列の他端に連結され、前記スキャニング信号を補償する直流電圧であるロー補償信号を供給するロー側補助駆動装置とをさらに含み、
前記ロー側主駆動出力装置は、前記ロー信号線配列の一端から前記スキャニング信号を供給するとともに、前記ロー側補助駆動装置は、前記ロー補償信号を前記ロー信号線配列の他端から供給する段階と;をさらに含み、
前記第2時間は前記ロー側主駆動出力装置が前記スキャニング信号を供給する期間よりも短く設定される、請求項8に記載のフラットパネル表示装置の駆動方法。
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