KR0127102B1

KR0127102B1 - 표시장치의 구동회로

Info

Publication number: KR0127102B1
Application number: KR1019940009866A
Authority: KR
Inventors: 히사오 오까다; 유지 야마모또; 미쯔요시 세오
Original assignee: 쯔지 하루오; 샤프 가부시끼가이샤
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1994-05-03
Publication date: 1997-12-29
Also published as: EP0624862B1; EP0624862A3; EP0624862A2; CN1065059C; DE69419070D1; DE69419070T2; CN1099177A

Abstract

본 발명의 구동회로는 화소와 이 화소에 전압을 인가하기 위한 데이타선을 구비하고 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 화상을 다계조로 표시하는 표시장치를 구동하기 위해 사용된다. 상기 구동회로는 상기 복수의 비트중 선택된 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 서로 상이한 듀티비를 갖는 복수의 진동신호중 하나를 특정하고, 상기 특정된 진동신호 T와 이 특정된 진동신호를 반전시킴으로써 얻어지는 진동신호 T를 출력하는 진동전압 특정수단 ; 상기 복수의 비트중 선택된 비트 이외의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 계조전압 공급수단에서 공급되는 복수의 계조전압중 제1계조전압과 제2계조전압을 특정하기 위한 계조전압 특정신호를 생성하기 위한 계조전압 특정수단 ; 및 상기 진동신호 T와 이 진동신호 T에 따라 상기 계조전압 특정신호에 의해 특정된 상기 제1계조전압과 상기 제2계조전압을 데이타선으로 출력하는 출력수단을 포함한다.

Description

표시장치의 구동회로

제1도는 액정표시장치의 구성도.

제2도는 1 수평기간의 입력 데이타, 샘플링 펄스 및 출력펄스 사이의 관계를 나타내는 타이밍 차트.

제3도는 1 수직기간의 입력 테이타, 출력펄스, 출력전압, 및 게이트 펄스 사이의 관계를 나타내는 타이밍 챠트.

제4도는 1 수직기간의 입력 테이타, 출력펄스, 출력전압, 게이트 펄스 및 화소에 인가되는 전압 사이의 관계를 나타내는 타이밍 차트.

제5도는 1출력기간에 진동하는 출력전압의 파형도.

제6도는 본 발명의 1실시예에 따른 구동회로의 데이타 구동기에 대한 구성의 일부를 보인 도면.

제7도는 본 발명의 1실시예에 따른 구동회로의 선택제어회로 SCOL에 대한 구성의 일부를 보인 도면.

제8도는 본 발명의 1실시예에 따른 구동회로의 선택제어회로 SCOL에 대한 구성의 다른부분을 보인 도면.

제9도는 본 발명의 1실시예에 따른 구동회로의 선택제어회로 SCOL에 대한 구성의 다른부분을 보인 도면.

제10도는 본 발명의 1실시예에 따른 구동회로의 선택제어회로 SCOL에 대한 구성의 다른부분을 보인 도면.

제11도는 종래 구동회로의 데이타 구동기에 대한 구성의 일부를 보인 도면.

제12도는 관련 기술의 구동회로의 데이타 구동기에 대한 구성의 일부를 보인 도면.

제13도는 선택제어회로 SCOL에 공급되는 신호 t₁-t₄의 파형도.

제14도는 종래 구동회로의 선택제어회로 SCOL에 대한 구성의 일부를 보인 도면.

제15도는 종래 구동회로의 선택제어회로 SCOL에 대한 구성의 다른 부분을 보인 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 표시부101 : 구동회로

102 : 데이타 구동기103 : 주사구동기

104 : 화소105 : 스위칭소자

106 : 데이타선107 : 주사선

본 발명은 표시장치의 구동회로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 디지탈 영상신호에 따라 다계조로 화상을 표시하는 액티브매트릭스형 액정표시장치에 관한 것이다.

액티브매트릭스형 액정표시장치는 표시패널 및 이 표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 포함한다. 상기 표시패널은 한쌍의 유리기판과 이 유리기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 상기 한쌍의 유리기판중 한쪽에는 복수의 게이트선과 복수의 데이타선이 형성되어 있다. 상기 구동회로는 표시패널의 화소마다 배치되며, 표시패널의 액정에 구동을 인가한다. 이 구동회로는 데이타선과 게이트선에 연결된 복수의 스위칭 소자중 하나를 개별적으로 선택하기 위한 게이트 구동기 및 상기 선택된 스위칭 소자를 통해 화상에 대응하는 영상신호를 화소전극에 공급하기 위한 데이타 구동기를 포함한다.

제11도는 종래 구동회로의 데이타 구동기의 일부의 구성을 나타낸다.

제11도에 보인 회로(110)는 복수의 데이타선중 하나에 영상신호를 출력한다. 따라서, 데이타 구동기는 표시패널에 제공된 데이타의 수와 동일한 수의 회로를 필요로 한다. 설명의 편의를 위해, 영상 데이타는 3비트(D₀, D₁, D₂)로 구성되는 것으로 가정한다. 이러한 가정하에, 영상 데이타는 0내지 7의 8개 값을 갖고, 각화소에 공급되는 신호 전압은 8개 레벨 V₀-V₇중 하나로 된다.

상기 회로(11)는 샘플링 플립플롭(M_SMP), 홀딩 플립플롭(M_H), 디코더(DEC) 및 아날로그 스위치(ASW₀-ASW₇)를 포함한다. 상기 아날로그 스위치(ASW₀-ASW₇)의 각각에는 서로 상이한 각 8개 레벨의 외부 소스 전압 V₀-V₇중 해당하는 하나가 공급된다. 또한, 상기 아날로그 스위치(ASW₀-ASW₇)에는 제어신호S₀-S₇가 디코더(DEC)로부터 각각 공급된다. 상기 각 제어신호 S₀-S₇는 아날로그 스위치의 ON/OFF상태를 스위칭하기 위해 사용된다.

다음, 회로(110)의 동작을 설명한다. n번째 화소에 대응하는 샘플링 펄스 T_SMPN의 상승시에, 상기 샘플링 플립플롭(M_SMP)은 영상 데이타(D₀, D₁, D₂)를 얻어 이 영상신호들을 홀딩시킨다. 1 수평기간에 대한 영상데이타 샘플링이 완료되었을때, 홀딩 플립플롭(M_H)에 출력 펄스신호 OE가 인가된다. 상기 출력 펄스신호 OE의 인가에 따라, 홀딩 플립플롭(M_H)은 샘플링 플립플롭(M_SMP)으로부터 영상 테이타(D₀, D₁, D₂)를 얻어 이 영상 데이타를 디코더(DEC)로 전송한다.

상기 디코더(DEC)는 영상 데이타(D₀,D₁,D₂)를 해독하고, 이 영상 데이타(D₀,D₁,D₂)의 각각의 값(0-7)에 따라 아날로그 스위치ASW₀-ASW₇중 하나를 턴온시키기 위한 제어신호를 발생한다. 그 결과, 외부소스 전압 V₀-V₇중 하나가 데이타선 On에 출력된다. 예컨대, 상기 홀딩 플립플롭(M_H)에 유지되는 영상데이타의 값이 3인 경우, 상기 디코더(DEC)는 아날로그 스위치 ASW₃를 턴온시키는 제어신호 S₃를 출력한다. 이에 따라 상기 아날로그 스위치 ASW₃는 ON상태로 되고, 외부 소스 전압 V₀-V₇중 V₇가 데이타선 On으로 출력된다.

그러나, 상기 종래의 데이타 구동기는 영상 데이타의 비트수가 증가함에 따라 회로 구성이 복잡하게 되고 회로의 크기가 커지는 문제가 있다. 그 이유는 종래의 데이타 구동기는 계조전압의 수가 표시될 계조와 같도록 요구되기 때문이다. 예컨대, 16개 계조 화상을 표시하기 위한 영상 데이타가 4비트로 구성되는 경우에, 필요한 계조전압의 수는 2⁴=16이다. 마찬가지로, 64개 계조화상을 표시하기 위한 영상 데이타가 6비트로 구성되는 경우, 필요한 계조전압의 수는 2⁶=64이다. 256개 계조 화상을 표시하기 위한 영상 데이타가 8비트로 구성되는 경우에 필요한 계조전압의 수는 2⁸=256이다. 상기한 바와 같이, 종래 데이타 구동기는 영상 데이타의 비트수가 증대함에 따라 계조전압의 수가 증대된다. 이는 회로 구성을 복잡하게 하고 회로 크기를 증대시킨다. 또한, 전압원 회로와 아날로그 스위치간의 접속도 복잡하게 된다.

상기 이유로, 종래 데이타 구동기의 실제 적용은 3비트의 영상 데이타 또는 4비트의 영상 데이타로 한정된다.

이러한 종래 문제점을 해소하기 위해, 일본 특허공개 4-136983, 4-140787, 및 6-27900에 표시장치를 구동하기 위한 방법과 회로가 제안되어 있다. 상기 일본 특허공개 6-27900는 1994년 2월 4일자로 공개되었기 때문에 본 출원의 종래 기술은 아니다.

제12도는 상기 일본 특허공개 6-27900에 기술된 구동회로의 일부 구성을 나타낸다. 제12도에 보인 회로(120)는 복수의 데이타선중 하나에 영상신호를 출력한다. 따라서, 데이타 구동기는 표시패널에 제공된 데이타선의 수와 같은 수의 회로(120)를 필요로 한다. 여기에서는 영상 데이타가 6비트(D₀, D₁, D_2,D₃, D₄, D₅)로 구성되는 것으로 가정한다. 이러한 가정하에, 영상신호는 0-63의 64개 값을 가질 수 있으며, 각 화소에 인가되는 신호 전압은 9개 계조전압 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆및 V₆₄및 상기 계조전압 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆및 V₆₄로부터 생성되는 복수의 보간전압중 하나이다.

상기 회로(120)는 샘플링 플립플롭(M_SMP), 홀딩 플립플롭(M_H), 선택제어회로(SCOL)및 아날로그 스위치(ASW₀-ASW₈)를 포함한다. 상기 아날로그 스위치(ASW₀-ASW₈)의 각각에는 서로 상이한 각 레벨의 계조전압 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆및 V₆₄중 해당하는 하나가 공급된다. 또한, 상기 아날로그 스위치(ASW₀-ASW₈)에는 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆및 S₆₄가 선택제어회로(SCOL)에서 각각 공급된다. 상기 각 제어신호는 아날로그 신호의 ON/OFF상태를 스위칭하기 위해 사용된다.

상기 선택제어회로(SCOL)에는 클럭신호 t₁, t₂, t₃및 t₄가 공급된다. 제13도에 도시한 바와 같이, 클럭신호 t₁,t₂,t₃및 t₄는 선서로 상이한 듀티비를 갖는다. 상기 선택제어회로(SCOL)는 6비트의 영상신호 d₅, d₄, d₃, d₂, d₁및 d₀를 수신하고, 수신된 영상 데이타의 값에 따라 상기 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆및 S₆₄중 하나를 출력한다. 상기 선택제어회로(SCOL)의 입력과 출력간의 관계는 논리표를 사용하여 결정된다.

표 1은 상기 선택제어회로(SCOL)의 논리표이다. 표 1의 첫번째와 6번째 열은 영상 데이타의 d₅, d₄, d₃, d₂, d₁, 및 d₀비트들의 값들을 나타내며, 표 1의 7번째와 15번째 열은 상기 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆및 S₆₄의 값들을 각각 나타낸다. 표 1의 7번째 내지 15번째 열의 각 빈칸은 제어신호의 값이 0이라는 것을 표시한다. 또한, ti는 클럭신호 ti의 값이 1일때 제어신호의 값이 1이고 클럭신호 ti의 값이 0일때 제어신호의 값이 0이라는 것을 나타낸다. 또한은 클럭신호 ti의 값이 1일때 제어신호의 값이 0이고 클럭신호 ti의 값이 0일때 제어신호의 값이 1이라는 것을 나타낸다. 이때, i=1, 2, 3 및 4이다.

표 1

표 1에 나타낸 바와 같이, 영상 데이타의 값이 8의 배수일때, 계조전압 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆및 V₆₄중의 하나가 데이터선 On으로 출력된다. 영상 데이타의 값이 8의 배수가 아닐때, 클럭신호 t₁, t₂, t₃, 및 t₄중 하나의 듀티비로 한쌍의 계조전압 V₀,…V₆₄사이에서 진동하는 진동전압이 데이타선 On으로 출력된다. 데이타 구동기(120)는 표 1의 논리표에 따라 각각의 인접한 계조전압들간에 7개의 상이한 진동전압을 생성한다. 이에 따라, 9개의 계조전압 레벨만을 사용하여 64개의 계조 화상을 얻을 수 있다.

다음 식은 표 1에 나타낸 영상 데이타 d₅, d₄, d₃, d₂, d₁, 및 d₀, 클럭신호 t₁, t₂, t₃및 t₄및 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆및 S₆₄사이의 관계를 정의하는 논리식이다.

S₀={0}+{1}t₁+{2}t₂+{3}t₃+{4}t₄+{5}t₃2+

{6}t₂+{7}t₁…………………………………………………………(1)

S₈={1}t₁+{2}t₂+{3}t₃+{4}t₄+{5}t₃+

{6}t₂+{7}t₁+{8}+{9}t₁+{10}t₂+{11}t₃+

{12}t₄+{13}t₃+{14}t₂+{15}t₁…………………………………(2)

S₁₆={9}t₁+{10}t₂+{11}t₃+{12}t₄+{13}t₃+

{14}t₂+{15}t₁+{16}+{17}t₁+{18}t₂+

{19}t₃+{20}t₄+{21}t₃+{22}t₂+{23}t₁………………………(3)

이와 유사하게, 제어신호 S₂₄, S₃₂, S₄₀및 S₄₈이 정의된다. 제어신호 S₅₆과 S₆₄는 다음과 같이 정의된다.

S₅₆={49}t₁+{50}t₂+{51}t₃+{52}t₄+

{53}t₃+{54}t₂+{55}t₅+{56}+{57}t₁+

{58}t₂+{59}t₃+{60}t₄+{61}t₃+{62}t₂+

{63}t₁………………………………………………………………(4)

S₆₄={57}t₁+{58}t₂+{59}t₃+{60}t₄+

{61}t₃+{62}t₂+{63}t₁……………………………………………(5)

상기 식에서, {i}는 2진 데이타(d₅, d₄, d₃, d₂, d₁, d₀)가 10진법으로 표시되었을때의 값을 나타낸다. 예컨대, {i}=(d₅,d₄,d₃,d₂,d₁,d₀)=(0, 0, 0, 0, 0, 1)이다. 또한, ti는 신호 ti로부터 반전된 신호를 나타낸다.

상기 논리식에 기초하여, 제14도와 15도에 보인 논리회로들이 얻어진다. 선택제어회로 SCOL은 제14도와 15도에 도시한 논리회로로 구성된다.

제14도에 보인 논리회로는 6비트 영상 데이타(d₅, d₄, d₃, d₂, d₁, d₀)의 값에 따라 64종의 계조선택 데이타{0}-{64}를 생성한다. 제15도에 보인 논리회로도는 상기 계조선택 데이타{0}-{64}와 클럭신호 t₁, t₂, t₃, 및 t₄에 따라, 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆및 S₆₄를 생성한다. 예컨대, 영상 데이타(d₅, d₄, d₃, d₂, d₁, d₀)=(0, 0, 0, 0, 0, 1)이 선택제어회로(SCOL)에 입력되는 경우가 설명된다. 이러한 경우, 제14도에 보인 논리회로는 계조선택 데이타{1}을 출력한다. 제15도에 보인 논리회로는 상기 계조선택 데이타{1}을 수신하고 클럭신호 t₁의 듀티비로 제어신호 S₀와 제어신호 S₈을 번갈아 출력한다. 그결과, 계조전압 V₀와 계조전압 V₈이 클럭신호 t₁의 두티비로 데이타선 On에 아날로그 스위치 ASW₀와 아날로그 스위치 ASW₈를 통해 번갈아 출력된다.

실제 데이타 구동기는 데이타 라인수와 동일한 수의 선택제어회로(SCOL)를 필요로 한다. 따라서, 선택제어회로(SCOL)의 회로 스케일은 데이타 구동기가 형성되는 집적회로의 칩 사이즈에 큰 영향을 미친다. 선택제어회로(SCOL)의 회로 스케일이 커지면, 집적회로의 코스트가 증대된다. 또한, 보다 큰 계조수로 화상을 실현시키기 위해 영상 데이타의 비트수를 증가시키면, 데이타 구동기의 회로 스케일이 더욱 커진다. 이는 집적회로의 크기를 크게하여 제조가를 증가시킨다.

본 발명의 구동회로는 화소와 이 화소에 전압을 인가하기 위한 데이타선을 구비하고, 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 화상을 다계조로 표시하는 표시장치를 구동하기 위해 사용된다. 상기 구동회로는 상기 복수의 비트로부터 선택된 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 서로 상이한 듀티비를 갖는 복수의 진동신호중 하나를 특정하고, 상기 특정된 진동신호 T와 이 특정된 진동신호를 반전시킴으로써 얻어지는 진동신호를 출력하는 진동전압 특정수단 ; 상기 복수의 비트중 선택된 비트 이외의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 계조전압 공급수단에서 공급되는 복수의 계조전압중 제1계조전압과 제2계조전압을 특정하기 위한 계조전압 특정신호를 생성하기 위한 계조전압 특정수단 : 및 상기 진동신호 T와 상기 진동신호에 따라 상기 계조전압 특정신호에 의해 특정된 상기 제1계조전압과 상기 제2계조전압을 상기 데이타선으로 출력하는 출력수단을 포함한다.

본 발명의 1실시예에 있어서, 상기 제1계조전압과 상기 제2계조전압은 상기 복수의 계조전압중 서로 인접하는 계조전압이다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 진동신호는 8 : 0, 7 : 1, 6 : 2, 5 : 3, 4 : 4, 3 : 5, 2 : 6, 1 : 7 의 듀티비를 각각 갖는 진동신호를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 화소와 이 화소에 전압을 인가하기 위한 데이타선을 구비하고, 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 화상을 다계조로 표시하는 표시장치를 구동하기 위한 구동회로가 제공된다. 상기 구동회로는 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 복수의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성수단 ; 및 복수의 스위치 수단 각각에 상기 복수의 제어신호중 대응하는 하나는 제어신호와 계조전압 생성수단에 의해 생성되는 복수의 계조전압중 대응하는 하나의 계조전압이 공급되고, 상기 스위칭 수단에 공급되는 계조전압은 제어신호에 따라 스위칭 수단을 통해 데이타선에 출력되는, 복수의 스위칭 수단을 구비하며, 상기 제어신호 생성수단은, 상기 복수의 비트로부터 선택된 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 서로 상이한 듀티비를 갖는 복수의 진동신호중 하나를 특정하고, 상기 특정된 진동신호 T와 이 특정된 진동신호 T를 반전시킴으로써 얻어지는 진동신호를 출력하는 진동전압 특정수단 ; 상기 복수의 비트중 선택된 비트 이외의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 상기 복수의 계조전압중 제1계조전압과 제2계조전압을 특정하기 위한 계조전압 특정신호를 생성하기 위한 계조전압 특정수단 ; 및 상기 계조전압 특정신호에의해 특정되는 제1계조전압이 공급되는 스위칭 수단중 하나에 상기 진동신호 T와 거의 동일한 듀티비로 진동하는 제1제어신호를 출력하고, 상기 계조전압 특정신호에 의해 특정되는 제2계조전압이 공급되는 스위칭 수단중 하나에 상기 진동신호와 거의 동일한 듀티비로 진동하는 제2제어신호를 출력하는 출력수단을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 스위칭 수단은 아날로그 스위치이다.

본 발명의 구동회로에 따르면, 한쌍의 계조전압이 복수의 계조전압중에서 선택(특정)되며, 복수의 진동신호중 하나가 특정된다. 상기 구동회로는 상기 특정된 진동신호의 진동 주파수로 특정된 쌍의 계조전압 사이에서 진동하는 전압신호를 출력한다. 따라서, 복수의 보간 계조가 복수의 인가된 계조전압 사이에서 실현될 수 있다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 설명에서는 표시장치의 일례로 매트릭스형 액정표시장치를 사용하지만, 다른 타입의 표시장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

제1도는 매트릭스형 액정표시장치의 구성도이다. 제1도의 액정표시장치에는 비디오 영상을 표시하는 표시부(100)와, 이 표시부(100)를 구동하는 구동회로(101)가 있다. 이 구동회로(101)에는 표시부에 비디오신호를 제공하는 데이타 구동기(102)와, 표시부에 주사신호를 제공하는 주사구동기(103)가 있다. 이 데이타 구동기를 소스 구동기 또는 열 구동기라고도 하고, 주사 구동기를 게이트 구동기 또는 행 구동기라고도 한다.

표시부(100)에는 M×N(M은 각 열의 화소, N은 각 행의 화소 ; M과 N은 양의 정수) 배열의 화소(104)와, 각 화소(104)에 접속되는 스위칭소자(105)가 있다.

제1도에서, 데이타 구동기(102)의 각각의 출력단자 S(i) (i=1,2,…,N)를 대응 스위칭소자(105)에 접속하는데 N개의 데이타선(106)이 이용된다. 마찬가지로, 주사구동기(103)의 각각의 출력단자 S(j) (j=1,2,…,M)를 대응 스위칭소자(105)에 접속하는데 M개의 주사선(107)이 이용된다. 스위칭소자(105)로는 박막트랜지스터(TFT)를 사용할 수 있지만, 다른 형태의 스위칭소자들을 사용할 수도 있다. 데이타선을 소스선이나 열선이라고도 한다. 주사선을 게이트선이나 행 선이라고도 한다.

주사구동기(103)는 특정 시간동안 하이레벨로 유지되는 전압을 출력단자 G(j)로부터 대응 주사선(107)으로 순차적으로 출력한다. 이 특정시간을 1 수평기간 jH(j는 1부터 M사이의 정수)라고 한다. 모든 수평기간 jH(즉, 1H+2H+3H+…+MH), 귀선 기간 및 수직 동기 기간을 합산하여 구해진 총 기간을 1 수직기간이라 한다.

주사구동기(103)의 출력단자 G(j)에서 주사선(107)으로 출력되는 전압 레벨이 하이일때, 출력단자 G(j)에 접속된 스위칭소자(105)가 ON상태에 있다. 스위칭소자(105)가 ON상태에 있으면, 이 스위칭소자(105)에 접속된 화소(104)가 데이타 구동기(102)의 출력단자 S(j)로부터 대응 데이타선(106)으로 출력되는 전압에 따라 하전된다. 이렇게 하전된 화소(104)의 전압은 데이타 구동기(102)로부터 공급되는 후속 전압에 의해 다시 하전될 때까지 약 1 수직기간 동안 변하지 않고 유지된다.

제2도는 수평동기신호 H_Syn1에 의해 결정된 j번째 수평기간 jH동안의 디지탈 영상 데이타 DA, 샘플링 펄스 T_smp1및 출력펄스신호 OE사이의 관계를 나타낸 것이다. 제2도에서 알 수 있듯이, 샘플링 펄스 T_smp1, T_smp2,…,T_smp1,…T_smpN이 데이타 구동기(102)에 차례대로 인가되는 동안, 디지탈 영상 데이타 DA₁, DA₂, …, DA₁, …DA_N이 데이타 구동기(102)에 공급된다. 이어서, 출력펄스신호 OE에 의해 결정된 j번째 출력펄스 OE₁를 데이타 구동기(102)에 인가한다. j번째 출력펄스 OE_J를 받으면, 데이타 구동기(102)의 출력단자 S(i)로부터 대응 데이타선(106)으로 전압이 출력된다.

제3도는 수직동기신호 V_syn에 의해 결정된 1 수직기간 동안의 수평동기신호 H_syn, 디지탈 영상 데이타 DA, 출력펄스신호 OE 및 데이타 구동기(102)와 주사구동기(103)의 출력 타이밍 사이의 관계를 나타낸 것이다. 제3도에서, SOURCE(j)는 수평기간 jH동안에 인가된 디지탈 영상 데이타에 따라 제2도와 같은 타이밍으로 데이타 구동기(102)로부터의 전압출력의 레벨 범위를 나타낸다. SOURCE(j)는 빗금친 사각영역이고 데이타 구동기(102)의 모든 출력단자 S(1)~S(N) 로부터의 모든 전압출력들의 레벨 범위를 나타낸다. SOURCE(j)에 의해 표시된 전압들을 데이타선(106)에 인가하는 동안, 주사구동기(103)의 j번째 출력단자 G(j)에서 j번째 주사선(107)으로 출력되는 전압이 하이레벨로 변화 유지되어, j번째 주사선(107)에 접속된 모든 스위칭소자(105)를 ON한다. 그 결과, 이들 N개 스위칭소자(105)에 제각기 연결된 N개 화소들(104)이 데이타 구동기(102)로부터 대응 데이타선(106)에 인가된 전압에 따라 하전된다.

이상의 과정이 첫번째 주사선부터 M번째 주사선까지 M회 반복되어, 1수직기간에 대응하는 화상이 표시된다. 비비월형 표시장치의 경우에는 생성된 화상이 표시화면상의 완전한 표시화상 역할을 한다.

이런 사양에서, 출력펄스 OE의 j번째 출력펄스 OE₁와 (j+1)번째 출력펄스 OE_j+1사이의 시간 간격을 1 출력기간이라 한다. 이것은 1 출력기간이 제3도의 SOURCE(j)로 표시된 기간과 같다는 것을 의미한다. 일반적인 라인 순차적 주사를 할 경우에는, 1 출력기간을 1 수평기간과 같도록 하는 것이 좋다. 그 이유는 다음과 같다. 데이타 구동기(102)가 1 수평(주사)선에 대한 디지탈 영상 데이타에 대응하는 전압을 데이타선(106)으로 출력하는 동안, 그 다음 수평선에 대한 디지탈 영상 데이타의 샘플링이 수행된다. 데이타 구동기(102)로부터 이런 전압들을 출력할 수 있는 최대 허용 시간이 1 수평기간과 같다. 또, 특별한 경우 이외에는, 출력기간이 길어질수록 화소를 더 정밀하게 하전할 수 있다. 따라서, 전술한 구동회로에서는 1 출력기간이 1 수평기간과 같지만, 본 발명에 따르면, 1 출력기간이 반드시 1 수평기간과 동일할 필요는 없다.

제4도는, 제2,3도에 도시된 각각의 신호들의 타이밍 이외에도, 이들 타이밍에 따라 화소 P(j,i)(j=1,2,…,M)에 인가되는 전압레벨을 보여준다.

제5도는 1 출력기간중에 데이타 구동기(102)에서 데이타선(106)으로 출력되는 전압신호의 파형도이다. 통상의 데이타 구동기의 경우에는 데이타선(106)으로 출력된 전압신호의 전압레벨이 1 출력기간동안 일정하지만, 본 발명에 따른 본 실시예의 데이타 구동기(102)로부터 데이타선(106)으로 출력되는 전압신호들은 1 출력기간동안 진동하는 진동요소들을 갖는다. 제5도에 도시된 바와 같이, 전압신호는 펄스형 신호이고, 로우레벨 기간에 대한 하이레벨의 비율, 즉 듀티비 n : m은 다음 설명과 같이 선택한다.

제6도는 구동회로(101)의 데이타 구동기(102)의 부분도이다. 제6도의 회로(60)는 n번째 출력단자 S(n)에서 1개의 데이타선(106)으로 영상신호를 출력한다. 데이타 구동기(102)에는 표시부(100)의 데이타선(106)의 갯수와 같은 수의 회로(60)가 있다. 여기서, 영상 데이타가 6비트(D₀, D₁, D₂, D₃, D₄, D₅)로 구성되었다고 하자. 이런 가정에서, 영상 데이타는 0부터 63까지 64개의 값을 갖고, 각 화소에 인가된 신호전압은 9계조전압 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆, V₆₄중의 하나이고 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆, V₆₄에서 선택된 계조전압쌍에서 생성되는 보간전압이다.

회로(60)에는 샘플링 작업을 하는 샘플링 플립플롭 M_SMP, 홀딩작업을 하는 홀딩 플립플롭 M_H, 선택제어회로 SCOL 및 아날로그 스위치 ASW₀-ASW₈이 있다. 아날로그 스위치 ASW₀-ASW₈각각에는 9계조전압 V₀, V₈, V₁₆, V₂₄, V₃₂, V₄₀, V₄₈, V₅₆, V₆₄중의 대응 전압이 공급된다. 이들 계조전압 V₀,-V₆₄의 각 레벨은 서로 다르다. 선택제어회로 SCOL에는 7개 진동신호 t₁-t₇가 공급된다. 이 진동전압 t₁-t₇각각의 듀티비는 서로 다르다.

샘플링 플립플롭 M_SMP와 홀딩 플립플롭 M_H로는 D형 플립플롭을 사용할 수 있지만, 다른 타입의 회로소자도 사용할 수 있다.

이어서, 제6도를 참조하여 회로(60)의 동작을 설명한다. n번째 화소에 대응하는 샘플링 펄스 M_SMPn의 상승부에서, 샘플링 플립플롭 M_SMP가 영상 데이타(D₀, D₁, D₂, D₃, D₄, D₅)를 취하여 홀드한다. 1 수평기간동안 이 영상 데이타의 샘플링이 완료되면, 홀딩 플립플롭 M_H에 출력펄스신호 OE가 인가된다. 출력펄스신호 OE가 인가되면, 샘플링 플립플롭 M_SMP에 홀드된 영상 데이타가 홀딩 플립플롭 M_H으로 공급되고 선택제어회로 SCOL로 출력된다. 선택제어회로 SCOL은 영상 테이타를 수신하고 이 영상 데이타의 값에 따라 다수의 제어신호들을 발생시킨다. 이들 제어신호들은 각각의 아날로그 스위치 ASW₀-ASW₈의 ON/OFF상태를 스위칭하는데 이용된다. 선택제어회로 SCOL로 입력된 영상 데이타는 D₀, D₁, D₂, D₃, D₄, D₅로 표시되고, 선택제어회로 SCOL에서 출력된 제어신호들은 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆, S₆₄로 표시된다.

표 2는 6-비트의 영상 데이타중 하위 3비트 d₂, d₁, d₀의 논리표이다. 표 2의 1~3난에는 이들 영상 데이타의 비트 d₂, d₁, d₀각각의 값을 표시하였고, 4~11난에는 진동신호들이 t₀-t₇중의 하나로 특정되는 것을 표시하였다. 표 2의 4~11난에는 1값으로 표시된 진동신호들이 특정된다. 예컨대, (d₂, d₁, d₀)=(0, 0, 0)이면, 진동신호 t₀이 특정된다. 이 실시예에서, 진동신호 t₀-t₇각각은 듀티비 8 :0, 7 : 1, 6 : 2, 5 : 3. 4 : 4, 3 : 5, 2 : 6, 1 : 7 의 클럭신호이다. 진동신호의 듀티비가 k : 0 또는 0 : k(k는 자연수)라면, 진동신호의 레벨이 고정되었다고 본다. 진동신호 t₅, t₆, t₇은 진동신호 t₃, t₂, t₁을 반전시켜서 얻어지는 신호이다.

표 2

이 논리표로부터, 다음과 같은 방정식이 구해진다.

T=(0)t₀+(1)t₁+(2)t₂+(3)t₃+(4)t₄+(5)t₅+(6)t₆+(7)t₇……………………… (6)

이 방정식에서, (i)는 2진 데이타 (d₂, d₁, d₀) 를 10진수로 표시한 값이다. 즉, (0) = (d₂, d₁, d₀) = (0, 0, 0), (1) = (d₂, d₁, d₀) = (0, 0, 1), (2) = (d₂, d₁, d₀) = (0, 1, 0), (3) = (d₂, d₁, d₀) = (0, 1, 1), (4) = (d₂, d₁, d₀) = (1, 0, 0), (5) = (d₂, d₁, d₀) = (1, 0, 1), (6) = (d₂, d₁, d₀) = (1, 1, 0), (7) = (d₂, d₁, d₀) = (1, 1, 1) 이다.

진동신호 t₀이 계속 1에 있으면, 방정식(6)은 다음 방정식으로 표시된다.

T=(0)+(1)t₁+(2)t₂+(3)t₃+(4)t₄+(5)t₅+(6)t₆+(7)t₇……………………… (7)

표 3은 6-비트 영상 데이타의 상위 3비트 d₅, d₄, d₃와 대응신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆, S₆₄사이의 관계를 보여주는 논리표이다. 표 3에서 변수 T는 방정식(6), (7)에서 구해진 신호 T를 의미하고, 변수는 신호 T를 반전하여 구해진 반전신호를 의미한다.

표 3

위 논리표에서, 다음 방정식이 구해진다.

S₀=[0]T ………………………………………………………………… (8)

S₈=[0]T+[8]T ………………………………………………………… (9)

S₁₆=[8]T+[16]T ……………………………………………………… (10)

S₂₄=[16]T+[24]T …………………………………………………… (11)

S₃₂=[24]T+[32]T …………………………………………………… (12)

S₄₀=[32]T+[40]T …………………………………………………… (13)

S₄₈=[40]T+[48]T …………………………………………………… (14)

S₅₆=[48]T+[56]T …………………………………………………… (15)

S₆₄=[56]T …………………………………………………………… (16)

위의 방정식에서, [i]는 2진 데이타 (d₅, d₄, d₃)의 값이고, i=(8×j)이며, j는 2진 데이타 (d₅, d₄, d₃)를 십진법으로 표시한 값이다. 또, [8]=(d₅, d₄, d₃)=(0, 0, 0)이다. 그외에, T는 신호 T의 반전신호이다.

이상의 각 논리방정식에 따라, 제7~10도에 도시된 논리회로(70,80,90,95)가 얻어진다. 선택제어회로 SCOL은 예컨대 제7~10도에 도시된 논리회로(70,80,90,95)로 구성된다.

제7도에 도시된 논리회로(70)는 영상신호의 하위 3비트 d₂, d₁, d₀에 따라 복수의 진동신호 t₀-t₇중의 하나를 특정하는 진동신호 특정신호 (0)-(7)를 선택적으로 출력한다. 구체적으로 말해, 영상 데이타 d₂, d₁, d₀와, 반전회로 INV₀, INV₁로 영상 데이타 d₂, d₁, d₀를 반전시켜 구해진 반전신호들은 2진법으로 0-7을 구성하는 조합으로 AND 회로 AG₀-AG₇에 입력된다. 이들 진동신호 특정신호들 (0)-(7)은 AND회로 AG₀-AG₇의 출력으로서 구해진다.

제 8도에 도시된 논리회로(80)는 진동신호 특정신호들에 따라 복수의 진동신호 t₀-t₇중의 하나를 특정하고, 특정의 진동신호 T와, 반전회로 INV₃로 특정된 진동신호 T를 반전시켜 구해진 반전 구동신호를 생성한다. 구체적으로, 진동신호 특정신호 (1)-(7)와 진동신호 t₁-t₇은 각각 제8도에 도시된 바와 같이 AND회로 BG₁-BG₇에 입력된다. 진동신호 특정신호 (0)와 AND회로 BG₁-BG₇의 출력들은 OR회로 CG에 공급된다. 진동신호 T와 반전 진동신호는 OR회로(CG)의 출력으로서 구해진다.

제9도에 도시된 논리회로(90)는 영상 데이타의 상위 3비트 d₅, d₄, d₃에 따라 다수의 계조전압들 사이에서 계조전압쌍을 특정하는 계조전압 특정신호 [0], [8], [16], [24], [32], [40], [48], [56]을 선택적으로 출력한다. 구체적으로, 영상 데이타 d₅, d₄, d₃와, 이 데이타 d₅, d₄, d₃를 반전회로 INV₄-INV₆로 반전시켜 구해지는 반전신호들을 2진법으로 0-7을 구성하는 조합으로 AND회로 DG₀-DG₇로 입력한다. AND회로 DG₀-DG₇의 출력으로서, 계조전압 특정신호들 [0], [8], [16], [24], [32], [40], [48], [56]이 구해진다.

제10도에 도시된 논리회로(95)는 계조전압 특정신호 [0], [8], [16], [24], [32], [40], [48], [56]와, 진동신호 T와, 반전 진동신호에 따라 제어신호 S₀-S₆₄를 선택적으로 출력한다. 구체적으로, 계조전압 특정신호 [0], [8], [16], [24], [32], [40], [48], [56]와, 진동신호 T는 AND 회로 EG₀, EG₂, EG₄, EG₆, EG₈, EG₁₀, EG₁₂, EG₁₄각각으로 입력된다. 계조전압 특정신호 [0], [8], [16], [24], [32], [40], [48], [56]와, 반전 진동신호는 AND회로 EG₁, EG₃, EG₅, EG₇, EG₉, EG₁₁, EG₁₃, EG₁₅각각으로 입력된다. AND회로 EG₁와 EG₂의 출력들은 각각 OR회로 FG₁에 연결된다. AND회로 EG₃와 EG₄의 출력들은 각각 OR회로 FG₂에 연결된다. AND회로 EG₅와 EG₆의 출력들은 각각 OR회로 FG₃에 연결된다. AND회로 EG₇와 EG₈의 출력들은 각각 OR회로 FG₄에 연결된다. AND회로 EG₉와 EG₁₀의 출력들은 각각 OR회로 FG₅에 연결된다. AND회로 EG₁₁와 EG₁₂의 출력들은 각각 OR회로 FG₆에 연결된다. AND회로 EG₁₃와 EG₁₄의 출력들은 각각 OR회로 FG₇에 연결된다. AND회로 EG₀와 OR회로 FG₁-FG₇와 AND회로 EG₁₅의 출력으로서 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆, S₆₄가 구해진다.

이들 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆, S₆₄는 대응 아날로그 스위치 ASW₀-ASW₈로 공급된다. 제어신호 S₀, S₈, S₁₆, S₂₄, S₃₂, S₄₀, S₄₈, S₅₆, S₆₄각각은 하이레벨이나 로우레벨 값을 갖는다. 예컨대, 제어신호가 하이레벨에 있으면, 대응 아날로그 스위치가 ON상태에 있도록 조정되고, 제어신호가 로우레벨에 있으면, 대응 아날로그 스위치가 OFF상태에 있도록 조정된다. 그렇지 않고, 제어신호의 레벨과 아날로그 스위치의 ON/OFF상태 사이의 관계를 반대로 설정할 수도 있다.

이상 설명한대로, 영상 데이타가 복수의 비트로 구성될 경우에는, 이들 비트중에서 선택한 적어도 하나의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 진동전압의 파형이 특정된다. 이어서, 선택된 비트 이외의 다른 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 복수의 계조전압으로부터 계조전압 쌍이 특정된다. 그 결과, 영상 데이타의 모든 값에 맞는 레벨의 전압신호를 출력할 수 있다. 진동전압은 복수의 계조전압중에서 특정되는 계조전압쌍 사이의 복수의 보간전압을 구하는데 이용된다.

영상 데이타의 값이 8의 배수이면, 하나의 계조전압만을 선택할 수 있다. 이 경우에는, 진동신호나 제어신호의 듀티비 n : m 이 k : 0 또는 0 : k (k는 자연수)로 된다.

한편, 영상 데이타의 값이 8의 배수이든 아니든, 복수의 계조전압들중의 특정한 계조전압쌍은 교호로 출력될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제7~10도에 도시된 논리회로(70,80,90,95)로 구성된 본 발명의 선택제어회로 SCOL의 구성은 제14,15도에 도시된 논리회로로 구성되는 제12도의 종래의 선택제어회로 SCOL에 비하여 간단하다. 본 발명에 따르며, 간단한 구성의 구동회로를 사용하여 64계조 등의 배수 계조로 화상을 표시할 수 있다. 예컨대, 64계조를 갖는 표시화상을 실현하는데는, 9종류의 계조전압만이 필요하다.

실제 데이타 구동기에는 데이타선과 같은 수의 선택제어회로 SCOL가 필요하다. 따라서, 선택제어회로 SCOL의 회로 크기는 데이타 구동기를 설치하는 집적회로(LSI)의 칩 사이즈에 큰 영향을 미친다. 본 발명에 따르면, 선택제어회로 SCOL를 포함하는 집적회로의 사이즈를 상당히 축소할 수 있다. 그 결과, 집적회로의 생산비를 절감할 수 있다. 많은 수의 계조를 갖는 화상을 실현하기 위해 영상 데이타의 비트수를 증가시키면, 데이타 구동기의 회로 크기가 그만큼 축소되므로 상당히 유용하다. 따라서, 집적회로의 사이즈와 제조비를 더 축소할 수 있다.

본 발명에 따르면, 주어진 전압원에서 공급되는 전압원으로부터 하나 이상의 보간전압을 얻을 수 있으므로, 많은 전압원이 필요한 종래의 구동회로에 비해 전압원의 수를 상당히 줄일 수 있다. 구동회로의 외부에 전압원을 배치하면, 구동회로의 입력단자 수를 줄일 수 있다. 구동회로를 LSI로 구성하면, LSI의 입력단자 수를 줄일 수 있다. 본 발명에 따르면, 단자 수의 증가로 인해 종래 기술에서는 실현될 수 없었던 복수 계조를 갖는 화상을 표시하는 구동 LSI를 실현할 수 있다. 본 발명은 다음과 같은 효과를 가져온다 : (1) 표시장치와 구동회로의 제조비가 크게 절감되며 ; (2) 칩 사이즈나 LSI 설치로 인해 실제로 생산이 불가능한 복수 계조용 구동회로를 쉽게 생산할 수 있고 ; (3) 많은 수의 전압원이 불필요하기 때문에 전력소모가 줄어든다.

Claims

화소와 이 화소에 전압을 인가하기 위한 데이타선을 구비하고, 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 화상을 다계조로 표시하는 표시장치를 구동하기 위한 구동회로로서, 상기 복수의 비트로부터 선택된 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 서로 상이한 듀티비를 갖는 복수의 진동신호중 하나를 특정하고, 상기 특정된 진동신호 T와 이 특정된 진동신호를 반전시킴으로써 얻어지는 진동신호를 출력하는 진동전압 특정수단, 상기 복수의 비트중 선택된 비트 이외의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 계조전압 공급수단에서 공급되는 복수의 계조전압중 제1계조전압과 제2계조전압을 특정하기 위한 계조전압 특정신호를 생성하기 위한 계조전압 특정수단 및 상기 진동신호 T와 상기 진동신호에 따라 상기 계조전압 특정신호에 의해 특정된 상기 제1계조전압과 상기 제2계조전압을 상기 데이타선으로 출력하는 출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 제1계조전압과 상기 제2계조전압은 상기 복수의 계조전압중 서로 인접하는 계조전압인 것을 특징으로 하는 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 복수의 진동신호는 8 : 0, 7 : 1, 6 : 2, 5 : 3, 4 : 4, 3 : 5, 2 : 6, 1 : 7의 듀티비를 각각 갖는 진동신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
화소와 이 화소에 전압을 인가하기 위한 데이타선을 구비하고, 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라 화상을 다계조로 표시하는 표시장치를 구동하기 위한 구동회로로서, 복수의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 복수의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성수단 ; 및 복수의 스위치 수단 각각에 상기 복수의 제어신호중 대응하는 하나의 제어신호와 계조전압 생성수단에 의해 생성되는 복수의 계조전압중 대응하는 하나의 계조전압이 공급되고, 상기 스위칭 수단에 공급되는 계조전압은 제어신호에 따라 스위칭 수단을 통해 데이타선에 출력되는, 복수의 스위칭 수단을 구비하며, 상기 제어신호 생성수단은, 상기 복수의 비트로부터 선택된 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 서로 상이한 듀티비를 갖는 복수의 진동신호중 하나를 특정하고, 상기 특정된 진동신호 T와 이 특정된 진동신호 T를 반전시킴으로써 얻어지는 진동신호를 출력하는 진동전압 특정수단, 상기 복수의 비트중 선택된 비트 이외의 비트로 구성되는 영상 데이타에 따라, 상기 복수의 계조전압중 제1계조전압과 제2계조전압을 특정하기 위한 계조전압 특정신호를 생성하기 위한 계조전압 특정수단 및 상기 계조전압 특정신호에 의해 특정되는 제1계조전압이 공급되는 스위칭 수단중 하나에 상기 진동신호 T와 거의 동일한 듀티비로 진동하는 제1제어신호를 출력하고, 상기 계조전압 특정신호에 의해 특정되는 제2계조전압이 공급되는 스위칭 수단중 하나에 상기 진동신호와 거의 동일한 듀티비로 진동하는 제2제어신호를 출력하는 출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제4항에 있어서, 상기 제1계조전압과 상기 제2계조전압은 상기 복수의 계조전압중 서로 인접하는 계조전압인 것을 특징으로 하는 구동회로.
제4항에 있어서, 상기 복수의 진동신호는 8 : 0, 7 : 1, 6 : 2, 5 : 3, 4 : 4, 3 : 5, 2 : 6, 1 : 7의 듀티비를 각각 갖는 진동신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
제4항에 있어서, 상기 스위칭 수단은 아날로그 스위치인 것을 특징으로 하는 구동회로.