KR100208107B1 - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 단순 매트릭스형 표시 장치를 구동하는 방법은, 데이터 전극에 입력 데이터를 직교 변환하여 얻은 값에 대응하는 데이터 전압을 인가하는 단계, 스캐닝 전극에 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 대응하는 스캐닝 전압을 인가하는 단계, 및 표시 패널 상에서 상기 데이터 전압의 직교 역 변환을 행함으로써 상기 입력 데이터를 재생하는 단계를 포함하며, 상기 스캐닝 전압을 인가하는 단계가, 스캐닝 전압으로서 적어도 2개의 레벨을 갖는 스캐닝 선택 펄스 신호를 상기 스캐닝 전극에 인가하는 단계, 상기 스캐닝 선택 펄스 신호를 제1 기간, 제2 기간, 혹은 제1 및 제2 기간 사이 동안 비선택 레벨로 고정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기간은 데이터 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 개시시에서 소정 시간후까지의 기간으로서 정의되고, 상기 제2 기간은 상기 데이터 전압 출력 기간에서의 출력의 완료 전의 소정의 짧은 시간에서 데이터 출력의 완료시까지의 기간으로서 정의되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법

본 발명은 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일정한 표시 품질을 제공하는 구동 파형을 발생시키기 위한 구동 회로 및 그 주변 회로에 관한 것이다.

최근 들어, 높은 정보 지향 사회로 인해 동시에 다량의 정보를 표시할 수 있는 표시 장치에 대한 요구가 증가되고 있다. 이러한 목적으로서 종래 CRT(음극선관) 표시 장치가 사용되었다. 그러나, CRT 장치는 일반적으로 대형이고 다량의 전력을 소모하는 경향이 있어서 데스크 탑 장치 외에는 적절히 사용할 수 없었다. 한편으로, LC(액정) 표시 장치 등의 플랫 표시 장치가 얇고 경량이므로 많은 매력을 끌고 있다.

초기에 LC 표시 장치는 계산기, 시계 등의 표시 장치로서 개발되었다. 그러나, 현재의 LC 표시 장치는 일반적으로 스캐닝 전극과 데이터 전극의 매트릭스를 표함하고, STN(슈퍼-트위스트형 네메틱) 액정 및 TFT(박막 트랜지스터) 소자와 관련한 기술의 진보에 따라 대형 화면에 이미지를 표시할 수 있다.

이러한 매트릭스형 LC 표시 장치는 그 구동 방법에 의해 단순 매트릭스형 표시 장치 및 액티브 매트릭스형 표시 장치로 구분될 수 있다.

액티브 매트릭스형 LC 표시 장치는 통상 TFT 소자 혹은 MIM(금속-절연체-금속) 소자를 사용하여 구동되며, 스캐닝 전극 및 데이터 전극의 매트릭스와 상기 스캐닝 및 데이터 전극의 각 교차점에 배치되는, TFT, 다이오드 등의 스위칭 소자를 포함한다. 표시에 있어서는 각 픽셀들에 대응하는 액정 부분에 개별적으로 전압을 인가하기 위한 스위칭 소자를 제어함으로써 실현된다. 이러한 액티브 매트릭스형 LC 표시 장치에서는 일반적으로 LC는 그의 TN(트위스트형 네매틱)모드로 구동되므로, 높은 콘트라스트와 동시에 고속 응답을 달성할 수 있다. 하나의 픽셀에 대응하는 LC의 각 부분에 인가되는 전압이 개별적으로 제어될 수 있으므로, 비교적 중간 계조를 표시하는데 용이하다.

한편, 통상적으로 STN 모드로 구동되는 단순 매트릭스형 LC 표시 장치는 매트릭스 형태의 전극을 가진 유리기판들의 표면을 끼고 LC 층이 형성되어 있으므로, 표시 형태는 LC의 전기 광학 효과의 스팁(steep) 특성, 즉 전계가 액정에 가해질 때 LC의 광학적 특징에 변화를 일으키는 것을 이용하여 이루어진다. 결국, 단순 매트릭스형 LC 표시 장치에서는 비교적 단순한 패널 구조가 요구되므로 액티브 매트릭스형 LC 표시 장치 보다 비용면에서 바람직하다.

종래에, 단순 매트릭스형 STN LC 표시 패널은 선순차 구동 방법(linearly sequential driving method)이라고 불리우는 시분할 방법(혹은 듀티 드라이빙(duty driving)에 의해 구동되었다. 액티브 매트릭스형 LC 표시 장치에서는 복수의 픽셀이 하나의 전극과 결합되므로, 인가 전압은 시분할된 펄스를 갖는다. 일반적으로, 스캐닝 전극은 20 ms 혹은 그 이하의 프레임 사이클에서 선순차 스캔된다. 큰 선택 펄스는 프레임마다 한번씩 각 스캐닝 전극에 인가되고 이것과 동기하여 데이터 신호가 데이터 전극을 통해 인가된다.

종래의 STN LC 표시 장치는 비교적 낮은 LC 응답 속도, 예를 들면 300ms를 가지므로, LC는 선순차 구동식으로 인가된 실효 전압의 온/오프비에 따라 응답할 수 있어서 실용적인 콘트라스트 레벨이 달성된다. 그러나, STN LC 표시 장치에서는 고속 응답을 실현하기 위해서(동이미지를 표시하기위해) LC의 점성률을 낮추거나 혹은 LC층의 두께를 감축하는 등의 방법을 사용하므로, 선순차 구동 방법은 결국 이하 기술하는 소위 프레임 응답 현상 때문에 콘트라스트가 현저히 열화된다.

일반적으로, 액정은 구동파형의 실효값(rms)에 응답하도록 고려된다. 실효 전압 V_on(rms)이 선택된 전극에 인가되고 실효 전압 V_off(rms)이 선택되지 않은 전극에 인가되었다고 가정할 때 구동 마진(V_on(rms)/V_off(rms))은 전압 평균 방법에 따라 최대값을 갖는다.

상기 식에서, N은 스캐닝 라인수이고, 1/N은 듀티비이며, 일반적으로 V_off는 LC의 임계 전압 V_th와 동일하게 설정된다.

매우 신속한 응답을 갖는 액정 패널은 고유 응답 모드(즉 실효값(rms)에 응답하는)에서 벗어나서 구동 파형 자체에 응답하므로 전달 값이 각 프레임에 상응하여 변동하게 된다. 이러한 현상을 프레임 응답 현상이라 한다.

프레임 응답 현상으로 인해, 오프-전달값은 V_off(선택되지 않은 픽셀에 대한 실효 전압)이 V_th와 동일하게 설정되었다 하더라고 증가한다. 선택된 픽셀에서는 실제 전달값이 비록 실효 전압 V_on(rms)의 최적의 값이 인가되고 있다해도 감소된다. 이와 같이, 종래의 선 순차 구동 방법은 고속 STN LC 패널에 적용될 때 그의 표시 콘트라스트를 현저하게 열화시킬 수 있다.

따라서, 고속 및 고 분해능 STN LC 패널에서 광학적 콘트라스트를 유지하기 위해서는 프레임 응답 현상을 억제하기 위해 LC를 구동시키는 것이 필요하다.

한편으로, 직교 매트릭스로부터 스캐닝 선택 펄스를 발생시키는 소위 다중 스캐링 라인 동시 선택 구동 방법이라고 불리우는 구동 방법(액티브 구동 방법이 라고도 함)이 제안되어 있다. 이러한 액티브 구동 방법에 의해, 다수의 스캐닝 라인이 프레임 응답 현상을 제어하도록 일 프레임 기간 동안 동시에 선택되므로 각 프레임 기간 동안 하나의 스캐닝 전극에 대하여 다수의 소 스캐닝 선택 펄스를 제공할 수 있다. 이와 같이, 액티브 구동 방법은 고속 응답 및 고 콘트라스트를 조정하기 위해 LC의 누적(cumulative) 응답 효과를 이용한다.

액티브 구동 방법에 따라, 입력 이미지 데이터는 직교 매트릭스를 사용하는 직교 변환 처리되고, 변환된 데이터에 대응하는 신호는데이타 전극측으로부터 공급된다. 스캐닝 전극측으로부터는 스캐닝 전압 펄스들이 변환용으로서 사용된 직교 매트릭스의 컬럼 벡터의 요소에 대응하여 인가된다. 입력 이미지 데이터에 대하여 패널측상에서 행해진 직교 역 변환은 입력 이미지를 재생한다.

액티브 구동 방법은 일반적으로 양자 모두가 동일한 원리를 취하고 있기는 하지만 액티브 어드레싱 방법(이후, AA 방법이라 한다) 및 멀티 라인 선택 방법(이후 MLS 방법이라 한다)으로 구분될 수 있다. AA 방법의 상세한 설명에 대해서는 T.J. Scheffer 등, SID '92 Digest, p.228; 일본 공개 특허 공보 제5-100642 등을 참조바랍니다. MLS 방법의 상세한 설명에 대해서는 T.N. Ruchmongathan등, Japan Display 92, Digest, pp. 65-68, 일본 공개 특허 공보 제5-46127 등을 참조바랍니다.

제1a도 내지 제1c도는 AA 방법에 사용되는 각 직교 합수 및 MLS 방법의 2개의 변수의 실시예를 나타낸다.

AA 방법은 제1a도에 도시된 왈시 함수(WALSH function) 등의 직교 함수를 사용한다. 포지티브 혹은 네가티브 전압(즉, 직교 매트릭스의 요소[1] 또는 [-1]에 대응하는 전압)이 스캐닝 전극 모두에 동시에 인가된다.

종래의 듀티 구동 방법에서와 같이 MLS 방법은 스캐닝 펄스의 비선택 기간을 갖는다. 제1b도 제1c도에 도시된 직교 매트릭스들에서의 요소 [0]는 비선택 기간에 대응한다. MLS 방법은 해당 매트릭스의 요소가 [0]일 때 소정의 데이터를 가진 직교 변환의 결과(즉, 승산/가산)이 항상 제로(0)이므로 AA 방법보다 소규모의 스케일의 수학적 연산을 사용하는 이점을 갖는다.

이 MLS 방법은 더욱더 구분될 수 있는데, 그 하나는 직교 함수의 선택 펄스들이 1 프레임 기간에 걸쳐서 분산되는 분산 MLS 방법(제1b도)이고, 또한 직교 함수의 선택 펄스가 블록 단위로 그룹화되는 비-분산 MLS 방법(제1c도)이다. 분산 MLS 방법의 실례는 일본 공개 특허 공보 제6-4049호에 개시된 SAT(순차 어드레싱 기술)이고, 비-분산 MLS 방법의 실례는 T.N. Ruchmongathan 등, IDRC 1988 pp. 80-85에 개시된 IHAT(개선된 하이브리드 어드레싱 기술)이다.

블록내 분산 MLS 방법(일본 특허원 제6-291848)에서는 선택 펄스가 하나의프레임이 분할되는 다수의 블록의 각각 내에 분산되므로 그 기본적 동작 순서에서 볼 때 비 분산 MLS 방법으로서 분류되므로 분산 MLS 방법 보다 작은 메모리 용량을 필요로 한다. 그러나, 이후에 개시될 블록 내 분산 MLS 방법 및 분산 MLS 방법은 집합적으로 분산 MLS 방법으로 칭하기로 하는데 그 이유는 블록내 분산 MLS 방법이 동시에 선택될 라인의 수를 분산 MLS 방법에서 요구되는 수로 감소시킬 수 있기 때문이다.

일반적으로, 분산 MLS 방법은 선택된 라인의 수를 보다 적게 사용하면서 비분산 MLS 방법의 효과와 동일한 효과를 제공하도록 고려된다. 실제로, 60 HZ의 프레임 주파수에서 이미지를 표시하기 위해 상반부 및 하반부로 분할하여 150 ms의 응답 속도를 가지는 VGA급 LC 패널을 구동시켜 실험한 결과 분산 MLS 방법은 240개의 스캐링 라인 전부를 선택하는 AA 방법에 의해 달성되는 것과 동일한 콘트라스트 레벨을 달성하는데 있어서 7-15개 라인만이 동시에 선택될 필요가 있는 것을 나타났다. 한편으로, 비분산 MLS 방법에서는 상술한 콘트라스트 레벨을 얻는데 있어서 60 혹은 그 이상의 라인이 동시에 선택될 것을 필요로 한다.

그러나, 직교 변환 연산에서 요구되는 메모리 용량은 직교 변환 연산의 계산 차수, 즉 선택된 특정한 직교 변환 매트릭스에 의존한다. 이와 같이, 비 분산 MLS 방법은 선택된 라인들의 수에 대응하는 메모리 용량 만을 필요로 한다는 점에서 이점을 갖는데 비해, AA 방법 및 분산 MLS 방법은 근본적으로 적어도 하나의 전체 프레임에 대응하는 데이터를 저장하기 위한 메모리 용량을 필요로 한다. 따라서, 분산 MLS 방법이나 비 분산 MLS 방법도 유리하지 않다.

그러나, 일차적으로 만족스러운 콘트라스트 레벨을 유지하기 위한 시스템을 고려할때, 연산 스케일이 보다 적은 것이 바람직한데 그 이유는 전력 소모가 적기 때문이다. 따라서, 분산 MLS 방법이 고속 STN LC 패널용의 다수의 액티브 구동방법중에서는 가장 실용적인 것으로 고려된다.

상술한 바와 같이, 고속 STN LC 패널용의 다수의 액티브 구동방법중에서는 분산 MLS 방법이 콘트라스트 레벨과 회로 스케일 간에 최적 밸런스를 갖도록 고려된다.

그러나, 본 발명의 발명자들은 분산 MLS 방법에 의해 고속 STN LC 패널을 구동시켰을 때 이 분산 MLS 방법에서는 자체로 특정한 문제점, 예를 들면 후술하는 바와 같이 수평 영역에서 발생하는 이중-이미지(고스트) 현상 및 표시 불균일 등의표시 품질 저하의 문제점을 갖고 있다는 점을 발견하였다. 이들 문제점은 듀티 구동 방법에 속하지 않는다.

상술한 문제점은 분산 MLS 방법의 동작 원리, 즉 스캐닝 선택 파형을 후술하는 바와 같이 각 서브 그룹으로 내에 분산시키는 방법으로 모든 스캐닝 라인들 중 선택된 라인수를 복수의 서브 그릅으로 분할하는 동작 원리의 탓에 있다.

제2도는 분산 MLS 방법에 사용되는 실시예의 직교 함수 매트릭스를 나타낸다. 이 경우에 있어서는, 총 8개의 스캐링 라인이 선택되는데, 그중 2개의 라인이 동시에 선택되고 8개의 데이터 전극이 있다. 이론적으로, 직교 매트릭스의 요소[+1] 및 [-1]는 스캐닝 선택 펄스 전위 +Vr 및 -Vr에 각각 대응하고, 직교 매트릭스 요소 [0]는 선택되지 않은 전위 V_com(=0)에 대응한다. 제3도에 도시된 데이터는 제2도의 직교 함수를 사용해서 표시되게 된다. 제4도는 LC를 구동시키기 위해 스캐닝측상의 공통 구동기 IC에 의해 펄스의 파형을 스캐닝 전극으로 인가한 것을 나타낸다.

실제 LC 패널 모듈에 있어서, 스캐닝 전극의 전극 저항, 예를 들면 ITO(인듐 주석 산화물)의 전극 저항, 스캐닝측 구동기 IC의 온 저항, 및 LC 자체의 용량 성분은 스캐닝 펄스의 급 상승 및 급 하강에 포함된 고조파 성분을 차단하는 로우 패스 필터를 형성한다. 결국, 스캐닝 전극으로 인가되어질 전압파형이 실제 동작시에 제5도에 도시한 바와 같이 왜곡(혹은 무뎌짐)된다.

스캐닝 선택 펄스의 파형 왜곡중에서 각펄스의 하강에지의 푸트(foot)에서 생기는 왜곡에의해 표시 품질에 있어서 약간 열화가 발생하는 것에 대하여 먼저 설명한다.

이러한 왜곡이 발생할때는 +Vr 펄스의 하강(혹은 -Vr 펄스의 상승)이 약간 지연을 초래하여 각 스캐닝 선택 펄스가, 제5도에 도시한 바와 같이 의도한 기간 보다 약간 긴 기간 동안 동일한 스캐닝 전극에 인가된다.

스캐닝 전극(S1, S2)에 대하여, 1 프레임 중의 제1 선택 펄스는 기간 t1 동안 인가되어야 한다. 그러나, 상술한 스캐닝 펄스 파형의 왜곡은 기간 t1 외에 Δt의 기간 동안 2차 선택 펄스로서 스캐닝 전극(S1, S2)에 인가된다. 기간 Δt는 선택 펄스가 다음 스캐닝 전극(S3, S4)에 인가되어야 하는 기간 t2 내에 존재한다.

다시말하면, 세그먼트측으로부터의 데이터 신호는 의도한 기간 t1 뿐만 아니라 선택 펄스가 스캐닝 전극(S3, S4)에 인가되어야 하는 기간 기간 t2 내의 기간 Δt 동안 스캐닝 전극(S1, S2)에 대응하는 LC의 부분에 (온 전압으로) 인가된다. 결국, 스캐닝 전극(S3, S4)에대응하는 위치에서 재생될 이미지 데이터가 스캐닝 전극(S1, S2)에 대응하는 위치에서 약간 보일 수 있을 정도로 재생되므로 고스트 이미지를 야기한다. 요약하면, 펄스의 하강 에지에서 발생하는 임의의 파형 왜곡으로 인해 선택된수의 스캐닝 전극하에서만 재생되어야하는 이미지가 이웃하는 스캐닝 전극하에서도 재생되게 되므로 결국 동일한 패턴의 고스트나 페인트 이미지(faint image)가 본래 이미지에서 약간 변위된 위치에서 나타난다.

스캐닝 전극(S7, S8)은 이들이 8개의 스캐닝 전극중 맨 끝에 있고 또한 물리적으로 LC 패널의 끝에 있으므로 고스트 현상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다. 그러나, 스캐닝 전극(S7, S8)으로 인가될 스캐닝 선택 펄스의 파형 왜곡이 스캐닝 전극(S1, S2)이 선택되는 기간 내에 존재하므로, 스캐닝 전극(S1, S2)에 대응하는 위치에서 재샐될 이미지 데이터는 스캐닝 전극(S7, S8)에 대응하는 위치에서 고스트로서 나타난다. 그러나, 스캐닝이 스캐닝 전극(S7, S8)로부터 스캐닝 전극(S1, S2)로 다시 가면 함수 데이터(즉, 직교 함수)가 변화하게 되어 결국 스캐닝 전극(S1, S2)에서 재생될 이미지의 단순한 고스트 뿐만 아니라 고스트가 역전된 이미지(즉, 흰 부분이 검게 나타나고 검은 부분이 희게 나타나는 현상)가 스캐닝 전극(S7, S8)에서 나타나게 된다.

결국, 제3도의 표시 장치의 데이터는 제6도에서와 같이 나타날 가능성이 있다.

듀티 구동 방법의 경우에 있어서는 스캐닝 전극들이 순차적으로 하나씩 선택되기 때문에 스캐닝 선택 펄스의 하강에지에서 파형 왜곡 때문에 발생하는 의도한 스캐닝 전극에서 재생될 이미지의 고스트가 주로 액티브 구동 방법의 경우에서와 같이 의도한 스캐닝 전극에서 상당히 떨어져 있는 위치에서 보다는 오히려 의도한 스캐닝 전극 다음의 스캐닝 전극에서 나타난다. 또한, 듀티 구동 방법에서는 프레임마다 단 한번 스캐닝 전극이 선택되기 때문에 1 프레임내에서의 스캐닝 선택 펄스의 임의의 파형 왜곡이 프레임마다 다수회 스캐닝 전극을 선택하는 액티브 구동 방법의 경우에서보다 영향을 적게 받는다. 더우기, 듀티 구동 방법은 고속 패널의 LC층의 두께보다 LC층의 두께가 더 두꺼운, 고속 패널의 경우에서보다 용량 성분이 보다 작은 저속 패널용으로 통상 채용된다. 따라서, 파형 왜곡의 영향이 한층 적게된다. 이와 같이, 고스트 이미지를 수반하고 있는 본래 이미지의 이중 이미지 현상이 액티브 구동 방법에서와 같이 듀티 구동 방법에서는 뚜렷하지 않다.

이하 펄스의 상승 에지에서 발생하는 파형 왜곡으로 인한 표시 품질의 저하에 대하여 설명한다. 다음의 설명은 전체 화이트 이미지를 표시하기 위해 데이터 신호를 사용하는 경우에 관한 것이다.

바이너리 디지털 시스템에 의해 통상 블랙 LC 패널에 대하여 직교 변환이 행해질 때 화이트 데이터는 1(즉, 하이)에 대응하고 블랙 데이터는 0(즉, 로우)에 대응한다. 요소 [+1] 및 [-1]은 1(즉, 하이) 및 0(즉, 로우)에 각각 대응한다.

이 시스템에 의한 직교 연산은 데이터 및 함수의 각 칼럼 벡터의 EX-OR를 취해 가산기에 의해 EX-OR의 결과를 가산함으로써 행해지며, 가산의 결과가 표시 데이터에 대응하는 데이터 신호(즉, 데이터 전극에 인가될 신호)를 한정한다. 따라서, 연산 결과는 데이터가 전부 화이트, 즉 전체 1(하이)일 때 함수에 대해 큰 의존성을 갖는다는 것이 추정된다.

이제부터 8개의 스캐닝 전극 및 8개의 데이터 전극으로 이루어진 LC 패널 시스템에 대하여 제2도의 직교 함수 매트릭스가 사용되는 경우를 고려해보자(이중 이미지 현상에 대한 상기 설명에서와 같이). 이 때에는 표시 데이터를 전부 화이트로 가정한다. 이 경우의 회로의 데이터측 상의 신호파형은 제7도에 도시된 바와 같이 데이터 전극에 관계 없이 일정하다. 제7도에서 알 수 있듯이, 데이터 신호 파형은 직교 함수가 변하는 기간 t4와 t5 사이의 경계부에서만 극단적으로 변한다.

듀티 구동 방법 및 MLS 방법에서는 매 프레임 마다의 선택되지 않은 기간이 우위를 점하고 있다. 따라서, 세그멘트 측 상에서의 데이터 신호의 변화가 공통측으로 유도되어, 스캐닝 신호의 파형에 있어서 유도 왜곡으로서 나타난다.

이 실시예의 경우에서, 데이터 신호는 1 프레임 내에서, 즉 제8도에 도시한 기간 t4와 t5 사이의 경계부에서 단 한번 변화하므로 프레임내의 임의의 다른 기간에서는 유도 왜곡이 일어나지 않는다. 다시 말하면, 스캐닝 선택 펄스중에서, 기간 t5 동안 스캐닝 전극(S1)에 인가되는 선택 펄스의 상승 및 기간 t5 동안 스캐닝 전극(S2)에 인가되는 선택 펄스의 하강만이 세그멘트측(데이타 전극)에서의 유도에 의해 영향을 받는다.

특히, 스캐닝 전극(S1)에 대한 선택 펄스 전압은 스캐닝 전극(S3 내지 S8)에 대한 선택 펄스의 왜곡에 대하여 작은 양의 파형 왜곡을 갖는데 반하여 스캐닝 전극(S2)에 대한 선택 펄스 전압은 스캐닝 전극(S3 내지 S8)에 대한 선택 펄스의 파형 왜곡에 대해 큰 왜곡량을 갖는다. 그러나, 스캐닝 전극(S1, S2)외의 스캐닝 전극들에 대한 스캐닝 선택 펄스는 세그멘트측에서의 유도에 의해 영향을 받지 않는다. 동일한 이유 때문에, 스캐닝 전극(S1, S2)에 대한 선택 펄스 전압 레벨은 파형 왜곡 때문에 기간 t1의 개시시에 크게 감소된다.

결국, 기간 t1 및 t5에서 스캐닝 전극(S1, S2)에 대하여 스캐닝 선택 펄스의 상승 에지에서 발생하는 파형 왜곡은 다른 스캐닝 선택 펄스의 상승 에지에서 발생하는 파형 왜곡과 다르다(즉, 다소 극단적). 따라서, 스캐닝 전극(S1, S2)에 대응하는 픽셀(LC)로의 인가된 전압의 실효 전압은 다른 스캐닝 전극에 대응하는 픽셀(LC)에 인가된 전압의 실효전압보다 작게 된다.

스캐닝 전극(S1, S2)에 대응하는 실효 전압과 스캐닝 전극(S3 내지 S8)에 대응하는 실효 전압간의 차이로 인해, 스캐닝 전극(S3 내지 S8)에 대응하는 부분의 휘도가 다른 스캐닝 전극에 대응하는 부분의 휘도보다 낮게 되어 수평 영역(2개의 스캐닝 전극에 대응하는)의 휘도가 고르지 못하거나 감소된다. 요약하면, 직교함수가 변하는 점에 대응하는 스캐닝 선택 펄스의 상승에지에서의 파형 왜곡과 직교 함수의 다른 부분에서의 파형 왜곡간의 임의의 차이가 수평 영역(선택된 스캐닝 전극수에 대응하는)의 휘도를 고르지 못하게 한다.

스캐닝 전극(S1, S2)에 대응하는 필셀에 인가된 전압의 실효값들이 상술한 설명에서와 같이 서로 다르지만, 이것은 실제 구동에 있어서는 서로 같게 되는데 그 이유는 스캐닝 선택 펄스의 주파수를 평균화하고 DC 성분을 상쇠시키기 위해 직교 함수를 회전시키는 등의 처리 때문이다.

각 스캐닝 선택 펄스의 상승 에지에서의 파형 왜곡에서의 상기한 차이와, 스캐닝 선택 펄스의 하강에지에서의 파형 왜곡으로 인해 제2도의 직교함수를 사용한 8 x 8 표시 픽셀의 표시 패널 상에 제9a도에 도시된 이미지 데이터를 표시할 때 제9b도에 도시한 바와 같은 표시가 분균일한 영역이 관측된다.

이와 같이, 분산 MLS 구동 방법은 그 동작 원리 때문에, 즉 스캐닝 선택 파형을 각 서브 그룹내에 분산시키는 방식으로 모든 스캐닝 라인중에서 선택된 라인수를 다수의 서브그룹으로 분할하는 방식의 동작 원리 때문에 표시 불균일의 문제가 발생한다.

본 발명의 하나의 양태로서, 서로 교차하는 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극과, 상기 복수의 스캐닝 전극과 복수의 데이터 전극의 각 교차점에 배치되어 매트릭스 형태로 배열된 픽셀을 가진 표시 패널을 포함하는 단순 매트릭스형 표시 장치를 구동시키는 방법은, 서로 교차하는 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극과, 상기 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극의 각 교차점에 배치되어 매트릭스 상태로 배열된 픽셀을 가진 표시 패널을 포함하는 단순 매트릭스형 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 복수의 데이터 전극에 입력 데이터를 직교 변환하여 얻은 값에 대응하는 데이터 전압을 인가하는 단계, 상기 스캐닝 전극에 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 대응하는 스캐닝 전압을 인가하는 단계, 상기 표시 패널 상에서 상기 데이터 전압의 직교 역 변환을 행함으로써 상기 입력 데이터를 재생하는 단계를 포함하며, 상기 스캐닝 전압을 인가하는 단계가, 스캐닝 전압으로서 적어도 2개의 레벨을 갖는 스캐닝 선택 펄스 신호를 상기 복수의 스캐닝 전극에 인가하는 단계, 상기 스캐닝 선택 펄스 신호를 제1 기간, 제2 기간, 혹은 제1 및 제2 기간 사이 동안 비선택 레벨로 고정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기간은 상기 데이터 전압이 각 데이터 전극으로 출력되는 기간인 데이터 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 개시시에서 소정 시간 후 까지의 기간으로서 정의되고, 제2 기간은 상기 데이터 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 완료전의 소정의 짧은 시간에서 데이터 출력의 완료시까지의 기간으로서 정의되는 단계를 포함하는 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태로서의 액정 표시 장치는, 서로 교차하는 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극과, 상기 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극의 각 교차점에 배치되어 매트릭스 상태로 배열된 픽셀을 가진 표시 패널, 상기 복수의 데이터 전극에 입력 데이터를 직교 변환하여 얻은 값에 대응하는 데이터 전압을 인가하는 데이터 드라이버, 상기 복수의 스캐닝 전극에 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 대응하는 스캐닝 전압을 인가하는 스캐닝 드라이버, 및 상기 데이터 드라이버로부터 데이터 전압을 출력하는 타이밍을 규정하는 동기 신호를 수신하여 상기 스캐닝 전극의 전극 레벨을 제1 기간, 제2 기간, 혹은 제1 및 제2 기간 사이 동안 비선택 레벨로 고정하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 제어 회로를 구비하며, 상기 제1 기간은 상기 동기 신호에 의해 결정된 데이터 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 개시시에서 소정 시간 후까지의 기간으로서 정의되고, 제2 기간은 상기 데이터 전압 기간에서의 데이터 출력의 완료전의 소정의 짧은 시간에서 데이터 출력의 완료시까지의 기간으로서 정의되며, 상기 타이밍 제어 회로로부터 출력되는 상기 제어 신호는 스캐닝 선택 펄스의 펄스 폭이 상기 데이터 전압 출력 기간보다 짧도록 각 데이터 전압 출력 기간 동안 스캐닝 선택 펄스를 출력하도록 스캐닝 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 스캐닝 선택 펄스는 적어도 2개의 선택 레벨과 비 선택 레벨을 갖고, 상기 스캐닝 드라이버는 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 기초하여 상기 데이터 드라이버로부터의 대응하는 데이터 전압의 출력 타이밍에 따라 스캐닝 선택 펄스의 하나의 레벨을 출력하고, 상기 스캐닝 드라이버는 상기 타이밍 제어 회로로부터의 제어 신호에 기초하여 상기 스캐닝 선택 펄스의 출력과는 독립적으로 현재의 출력 스캐닝 선택 펄스를 비 선택 레벨로 고정하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이, 본 명세서에 개시된 발명은 1) 분산형 MLS 구동 방법에 내재된 이점, 예를 들면 비교적 소규모 회로에서 얻어지는 고 콘트라스트를 그대로 유지하면서 분산형 MLS 구동 방법에 내지된 표시 품질 문제, 예를 들면 이중-이미지 현상 및 휘도가 불균일한 수평 영역(선택된 스캐닝 전극의 수에 대응)에 대한 문제점을 방지할 수 있는 표시 장치를 구동하는 방법을 제공하고, 2) LC 표시 장치를 제공하는 장점을 가능하게 만들 수 있다.

본 발명의 목적 및 기타 장점은 첨부하는 도면을 참조로한 다음의 상세한 설명을 해득할 때 본 기술 분야에 숙력된 자에게는 자명하게 될 것이다.

제1a도는 단순 매트릭스형 LC 표시 장치를 동작적으로 구동시키기 위한 방법으로서 AA 방법에 사용되는 실시예의 직교 함수를 나타내는 도면.

제1b도는 단순 매트릭스형 LC 표시 장치를 동작적으로 구동시키기 위한 방법으로서 분산 MLS 구동 방법에 사용되는 실시예의 직교 함수를 나타내는 도면.

제1c도는 단순 매트릭스형 LC 표시 장치를 동작적으로 구동시키기 위한 방법으로서 비-분산 MLS 구동 방법에 사용되는 실시예의 직교 함수를 나타내는 도면.

제2도는 2개의 스캐닝 라인들이 동시에 선택되는 1 프레임 기간에 걸쳐서 스캐닝 펄스들이 분산된 경우에 8 x 8 픽셀들의 표시 패널(즉, 8 스캐링 라인 x 8 데이터 라인)을 구동시키기 위한 비-분산 MLS 구동 방법에 사용되는 실시예의 직교 함수를 나타내는 도면.

제3도는 LC 표시 장치의 LC 패널상에 표시되는 실시예의 데이터를 나타내는 도면.

제4도는 제2도의 직교 함수에 따라 스캐닝 전극(S2)으로부터 LC 패널에 인가될 스캐닝 펄스의 이상적 파형을 나타내는 타이밍도.

제5도는 제2도의 직교 함수에 따라 스캐닝 전극(S2)으로부터 LC 패널에 인가될 스캐닝 펄스의 실제 파형을 나타내는 타이밍도.

제6도는 고스트 이미지(ghost image)에 의해 수반된 제3도의 데이터의 실제 표시 이미지를 나타내는 도면.

제7도는 제2도의 직교 함수를 사용하여 전체 화이트(all-white) 표시 데이터를 표시할때 데이터 신호 전압의 파형을 나타내는 타이밍도.

제8도는 제2도의 직교 함수를 사용하여 전체 화이트(all-white) 표시 데이터를 표시할때 데이터 신호 전압으로부터의 유도(induction)로 인해 스캐닝 선택 펄스의 파형의 왜곡을 나타내는 타이밍도.

제9a도는 표시 목적의 이미지를 나타내는 도면.

제9b도는 제2도의 직교 함수를 사용하여 표시될 때 분산 MLS 구동 방법에 내재된 표시 품질 문제에 의해 수반된 이미지를 나타내는 도면.

제10a도는 종래 분산 MLS 구동 방법에서의 스캐닝 신호 파형을 나타내는 도면.

제10b도는 본 발명을 적용한 분산 MLS 구동 방법의 스캐닝 신호 파형을 나타내는 도면.

제11도는 본 발명의 실시예에 따른 LC 표시 장치의 전반적인 구조를 나타내는 블록도.

제12a도는 본 발명의 실시예에 따른 LC 표시 장치의 타이밍 제어 회로의 실시예 구성을 나타내는 도면.

제12b도는 내부 신호 노드에서의 신호 파형과 함께, 래치 펄스 신호 LP의 입력 파형 및 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF의 출력 파형을 나타내는 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : LC 구동 회로 2 : 메모리

3 : 직교 변환 회로 4 : 데이터 드라이버

5 : 함수 발생기 6 : 콘트롤러

7 : 단순 매트릭스형 LC 패널 11 : 스캐닝 드라이버

12 : 타이밍 제어 회로 100 : LC 표시 장치

먼저, 본 발명의 원리에 대하여 설명한다.

본 발명에 따라, 서로 교차하도록 배치된 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극, 및 상기 스캐닝 전극 및 데이터 전극의 교차점에 대응하도록 제공된 픽셀의 매트릭스를 포함하고, 시간적으로 데이터 전압이 데이터 전극에 인가되는 시점에 대해서 시간적으로 변위된 시점에서 스캐닝 전극중 선택된 것에 스캐닝 전압 펄스를 인가하게 하여 분산형 MLS 구동 방법에 내재된 표시 품질 문제를 해소시키도록 구성한 단순 매트릭스형 LC 표시 장치가 제공된다.

제10a도는 종래의 스캐닝 신호 파형을 나타낸다. 제10b도는 본 발명에 따른 스캐닝 신호 파형을 나타낸다. 제10a도 및 제10b도에서1은 스캐닝 선택 펄스의 하강 에지에서의 시간 변위량이고,2는 스캐닝 선택 펄스의 상승 에지에서의 시간 변위량을 나타낸다.

본 발명의 LC 표시 장치는 스캐닝 전극으로 스캐닝 전압 펄스를 순차적으로 출력하기 위한 스캐닝 드라이버, 및 스캐닝 드라이버가 각 스캐닝 전극으로 스캐닝 전압 펄스를 출력하는 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어 회로를 포함한다.

스캐닝 드라이버는 예를 들면 외부 콘트롤러로부터 공급되는 타이밍 신호에 따라 선택된 전위(2 또는 그 이상의 값는 갖는) 및 하나의 선택되지 않은 전위를 데이터 드라이버를 향해 출력 할 수 있다. 또한, 스캐닝 드라이버는 스캐닝 선택 펄스의 출력 동작과는 관계없이 타이밍 제어 회로로부터 제공된 스캐닝 전압 펄스의 출력을 제어하기 위한 출력 타이밍 신호에 따라 선택되지 않은 전위로 현재의 출력 전위를 고정할 수 있다.

타이밍 제어 회로는 외부 콘트롤러로부터의 드라이버 래치 펄스 신호(수평 동기 신호와 항상 등가인)를 수신하는데, 이 래치 펄스 신호는 데이터가 출력되어야 하는 기간(이하, 데이타 출력 기간이라 한다)을 나타낸다. 타이밍 제어 회로는 제1 기간(데이타의 출력이 시작되는 시점에서 소정의 시간후까지) 혹은 제2 기간(데이타의 출력이 완료되기전의 소정의 짧은 시간으로부터 데이터의 출력이 완료될때까지), 혹은 제1 및 제2 기간 동안 스캐닝 신호의 전위를 선택된 전위에서 선택되지 않은 전위로 고정시키기 위한 타이밍 제어 신호를 발생시킨다. 여기에서 인용되는 제1 기간 및 제2 기간은 제10b도에서 타임 변위량2,1에 각각 대응한다.

특히, 타이밍 제어 회로는 데이터 드라이버가 소정의 전압 레벨을 출력하는 기간(즉, 데이타 출력기간)을 결정하는 외부 콘트롤러로부터 래치 펄스(즉, 수평 동기 신호)를 수신한다. 이어서, 타이밍 제어 회로는 래치 펄스가 입력되는 시점 직후의 시간의 짧은 소정의 기간, 래치 펄스가 입력되는 시점 직전의 시간의 짧은 소정의 기간, 혹은 양기간을 포함하는 시간 길이 동안 작동상태(예를 들면 하이레벨로)로 되는 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호르 발생시킨다. 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호는 스캐닝 드라이버에 공급된다. 하나의 래치 펄스로부터 다음 래치 펄스까지의 긱란은 데이터 드라이버의 데이터 출력 기간을 한정한다.

수평 동기 기간마다, 스캐닝 드라이버는 직교 함수 발생기로부터 공급된 함수 데이터에 따라 각 스캐닝 전극을 대상으로 선택된 전압 혹은 선택되지 않은 전압을 설정한다. 이어서, 타이밍 제어 회로로부터의 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호에 따라, 실질적으로 스캐닝 드라이버는 래치 펄스 전후의 짧은 소정의 시간 기간을 포함하는 시간 길이 동안 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호가 작동상태일 때 선택된 전압을 선택된 스캐닝 전극으로 출력한다. 스캐닝 드라이버는 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호와 비작동 기간 동안 선택되지 않은 전압을 선택되지 않은 전극, 또한 선택된 전극으로 출력한다.

본 발명에 따른 스캐닝 선택 펄스의 선택된 전압의 출력기간은, 상술한 바와 같이, 최초 선택된 시간 기간 내에서의 짧은 시간 기간 동안 선택된 전압이 선택되지 않은 전압으로 고정되므로 선택된 전압의 종래 출력 기간, 즉, 일 수평 동기 기간(혹은 하나의 래치 펄스와 다음 래치 펄스간의 기간)보다 짧다. 그러나, 최초 선택된 시간 기간 동안 선택된 전압을 선택되지 않은 전압으로 일시 고정하는 것은 함수의 직교성이 유지되므로 데이터의 재생에 영항을 주지 않는다. 스캐닝 전극에 인가되는 전압이 제로 0로 고정되는 시간 기간 동안 LC로 인가되는 전압의 실효값이 약간 감소될지 모르지만, 이러한 약간의 감소는 실질적으로 해를 끼치지 않는데, 그 이유는 해당 시간의 기간이 수평 동기 기간중 매우 작은 부분에 해당하기 때문이다. 또한, 데이터 신호를 소정의 직교 함수를 사용하여 직교 변환하고, 데이터 출력 전압은 본 발명의 LC 표시 장치의 구동 회로의 동작에 관계없이 교류 전류를 형성한다. 따라서, LC 패널에서의 데이터 신호 전압을 상쇠하기 위한 DC 성분의 어떤 잔류 성분도 존재하지 않게 된다.

상술한 처리 후에 데이터 신호 전압과 함께 스캐닝 신호 전압을 고속(고속 응답)의 단순 매트릭스형 LC 표시 장치에 공급하므로써, 분산형 MLS 구동 방법의 이점, 예를 들면 비교적 소규모 회로에 의해 얻어지는 높은 콘트라스트가 분산형 MLS 구동 방법에 내재된 표시 물질 문제를 해소하면서 달성되기 때문에 일정하고 아름다운 이미지 표시를 얻을 수 있다.

스캐닝 선택 펄스의 타이밍을 변위시키는 기술은 예컨대, 일본 공개 특허 공보 제5-150750호에 개시되어 있다. 이러한 종래 기술에 따르면, 스캐닝 선택 펄스의 하강 에지는 데이터 신호의 전압 변동 때문에 스캐닝 선택 펄스에서의 유동성 파형 왜곡을 방지하도록 변위된다. 또한, 스캐닝 선택 펄스의 상승 에지는 이전의 로우(row)에서의 데이터 신호 전압의 변화 때문에 스캐닝 선택 펄스에서의 유도성 파형 왜곡을 방지하도록 변위된다. 그러나, 종래 기술은 듀티 구동 방법에 관한 것이다.

한편, MLS 방법 등의 액티브 구동 방법에 의해 구동되는 LC 표시 패널을 포함하는 본 발명의 LC 표시 장치에 따르면, 스캐닝 선택 펄스(반드시 LC 패널의 시정수등으로 인해 일부 파형 왜곡을 포함하는가 확실하게 적절하게 선택된 기간내에 포함되어 있도록 하기 위해 스캐닝 선택 펄스의 하강 에지에서 타임 변위량이 채용되기 때문에, 액티브 구동 방법에 포함된 표시 품질 문제, 즉 이중-이미지 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 LC 표시 장치에 따르면, MLS 구동 방법에서의 종래의 서브 그룹으로부터 데이터 신호 전압으로부터의 유도를 방지하도록 스캐닝 선택 펄스의 상승 에지에서의 타임 변위량이 채용됨으로 분산 MLS 구동 방법에서의 특히 두드러지게 나타나는 표시 불균일성이 감소된다.

이하, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 실시예를 통해 설명한다.

제11도는 본 발명의 실시예에 따른 LC 표시 장치(100)의 개관을 나타내는 블록도이다.

제11도에 도시된 바와 같이 LC 표시 장치(100)는 로우 방향을 따라 스캔되고, 소정수의 동시에 선택된 라인에 따라 컬럼 방향을 따라 판독되는 입력 데이터 신호를 일시적으로 저장하기 위한 메모리(2); 메모리(2)로부터 출력된 데이터를 직교 변환하기 위한 직교 변환 회로(3); 및 직교 변환 후에 데이터 신호에 대응하는 전압을 출력하기 위한 데이타 드라이버(4)를 포함한다. 또한 이 LC 표시 장치(100)는 스캐닝 전압 펄스를 출력하기 위한 스캐닝 드라이브(11) 및 상기 직교 변환 회로(3) 및 스캐닝 드라이브(11)로 직교 함수를 공급하기 위한 함수 발생기(5)를 포함한다.

LC 표시 장치(100)는 스캐닝 전압 펄스의 출력 타이밍을 제공하여 스캐닝 드라이브(11)를 제어하기 위한 타이밍 제어 회로(12); 데이터 드라이버(4); 동기 신호를 타이밍 제어 회로(12), 데이터 드라이버(4), 및 스캐닝 드라이브(11)에 제공하기 위한 콘트롤러(6); 및 단순 매트릭스형 LC 패널(7)로 완료된다. 상기 타이밍 제어 회로(12) 및 스캐닝 드라이브(11)는 LC 표시 장치(100)의 스캐닝 측 상의 LC 구동 회로(1)를 구성한다.

상기한 구성의 LC 표시 장치(100)에서는 외부에서 입력되는 이미지 신호(데이타 신호)가 로우 방향을 따라 메모리(2)에 기입된다. 잉 데이터는 복수의 로우로 부터의 메모리(2)로부터 컬럼 방향을 따라 동시에 판독된다. 로우의 수는 종래 기술에서와 같이 동시에 선택된 라인수와 동일하다. 메모리(2)로부터 판독된 데이터는 데이터 드라이버(4)에 공급되기 전에 직교 변환 회로(3)에 의해 직교 변환된다.

함수 발생기(5)는 직교 변환 및 역변환의 직교 함수를 직교 변환 회로(3) 및 스캐닝 드라이브(11)에 공급한다.

비교를 위해, 통상적인 종래의 구조는 수평 동기 기간마다 LC 패널(7)로 양자 모드 동기화되는, 스캐닝 드라이브(11)로부터의 데이터 신호(직교 변환 후)에 대응하는 구동 전압, 및 직교 함수(직교 변환에 사용되는)에 대응하는 구동 전압을 공급하기 때문에 LC 패널(7) 상에 데이터 신호로 표현된 이미지를 재생한다.

한편, 본 실시예의 LC 표시 장치(100)의 스캐닝 측(타이밍 제어 회로(12) 포함) 상의 LC 구동 회로(1)는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 콘트롤러(6)는 타이밍 제어 회로(12), 데이터 드라이버(4) 및 스캐닝 드라이브(11)로 동기화 신호로서 래치 펄스를 공급한다. 이 래치 펄스는 원리적으로는 수평 동기 신호에 준한다. 드라이버(4, 11)는 래치 펄스를 수신함에 따라 전압을 출력한다. 제12a도는 상술한 타이밍 제어 회로(12)의 실시예의 회로 구성도이다. 타이밍 제어 회로(12)는 상기한 래치 펄스 LP를 수신하는 인버터(12C)와 각각 그 입력(B)에서 인버터(12C)의 출력을 수신하는 제1 및 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(one-shot multivibrator; 12a, 12b)를 포함한다. 제1의 원-샷 멀티바이브레이터(12a)의 출력및 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(12b)의 출력 Q는 2 입력 AND회로(12d)의 입력에 결합된다. 전력 레벨 Vcc는 제1 및 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(12a, 12b)의 입력 CLR에 공급된다. 제1 및 제2 원-샷 멀티바이브레이터(12a, 12b)의 입력 A 및 CEXT는 접지된다. 또한 제1의 원-샷 멀티바이브레이터(12a)의 입력 REXT/CEXT는 레지스터 R1을 통해 전력 레벨 Vcc에 결합되고, 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(12b)의 입력 REXT/CEXT는 레지스터 R2를 통해 전력 레벨 Vcc에 결합된다. 커패시터 C1은 제1의 원-샷 멀티바이브레이터(12a)의 입력 REXT/CEXT와 입력 CEXT 사이에 결합되고, 커패시터 C2는 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(12b)의 입력 REXT/CEXT는 레지스터 R2를 통해 전력레벨 Vcc에 결합되고, 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(12b)의 입력 REXT/CEXT와 입력 CEXT 사이에 결합된다. 레지스터 R2는 전력측 레지스터 R2a와 바이브레이터 측 레지스터 R2b로 이루어져 있다. 레지스터 R2a 및 R1은 가변 레지스터이다.

제12b도에 도시된 바와 같이, 제1의 원-샷 멀티바이브레이터(12a)는 래치 펄스 LP 수신 후 소저의 기간1동안 로우 레벨로 유지되는 신호를 출력하도록 되어 있다. 상기 신호는 래치 펄스 LP 수신 후의 소정의 기간1 동안 로우 레벨로 유지된 후에 하이 레벨로 변위된다. 제2의 원-샷 멀티바이브레이터(12b)는 래치 펄스 LP 수신 직후에 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변위된 신호를 출력하도록 되어 있고, 소정의 기간3 동안 하이 레벨로 유지된 후에 로우 레벨로 변위된다. 결국, AND 회로(12d)는 제12b도에 도시한 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF를 출력한다.

제12a도에 도시된 회로 구성에서는, 스위치(12e)가 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF와 전력 레벨 Vcc 사이를 선택하기 위한 AND 회로(12d) 후에 제공된다. 레지스터 R4는 스위치 12e와 전력 레벨 Vcc 사이에 결합된다. 따라서, 본 실시예의 LC 표시 장치(100)에 따라, 스캐닝 선택 펄스의 폭에 대한 상술한 제어가 타이밍 제어 회로(12) 사용하여 이루어지는 동작과 이러한 제어를 포함하지 않는 동작 사이를 선택하는 것이 가능하다.

상기한구성의 타이밍 제어 회로(12)가 인버터(12c)의 입력에서 제12b도에서의 래치 펄스 LP를 수신할 때, 제12b도의 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF는 2 입력 AND 회로(12d)로부터 출력된다.

하나의 래치 펄스와 다음 래치 펄스간의 기간(즉, 1 수평 동기 기간)동안 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호의 펄스 폭은 각각의 원-샷 멀티바이브레이터(12a, 12b)에 접속된 커패시터 및 레지스터에 의해 정의된 시정수에 따라 제어될 수 있다.

특히, 기간2(즉, 래치 펄스 LP의 입력 후에 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF가 활성화될 때까지의 기간)은 커패시터 C1과 레지스터 R1에 따라 결정된다. 기간1(즉, 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF가 비 활성화된 후 다음 래치 펄스 LP가 입력될 때까지의 기간)은 커패시터 C2와 레지스터 R2에 따라 결정한다. 제12a도에 도시한 타이밍 제어 회로(12)가 단순한 아날로그 구성을 갖지만 동일한 기능을 가진 타이밍 제어 회로(12)가 디지털 논리 회로로 구현될 수 있다는 것을 예상할 수 있다.

스캐닝 드라이브(11)는 함수 발생기(5)로부터 직교 함수를 수신한다. 콘트롤러(6)으로부터의 래치 펄스 LP 및 타이밍 제어 회로(12)로부터의 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF에 따라, 스캐닝 드라이브(11)는 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF가 1 수평 동기 기간 동안 활성화 상태일 때만 선택될 전극으로 선택된 전압을 인가하고, 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호 DOFF가 비활성화 상태일 때 선택된 전압으로 선택되지 않은 전압을 인가한다. 동시에, 스캐닝 드라이브(11)는 종래의 기술에서와 같이 수평 동기 가긴 전체에 걸쳐서 선택되지 않은 전극에 선택되지 않은 전압을 인가한다.

데이터 드라이버(4)는 래치 펄스 LP에 따라 1 수평 동기 기간 동안 직교 변환되어질 데이터 신호를 출력한다.

LC에 인가되는 전압의 실효값이, 스캐닝 전극에 인가된느 전압이 선택되지 않은 전위로 고정되는 시간 기간1 및/또는2로 인하여 종래 기술에서의 인가된 전압과 비교할 때 약간 감소되어도, 인가된 전압의 실효값이 스캐닝 드라이버의 선택된 전압 및/또는 데이터 신호에 대응하는 전압을 증가시킴에 의해 보상될 수 있어서, LC 패널의 휘도 저하가 방지된다.

본 발명의 발명자들은 블록 스캐닝 라인의 수가 120이고 각 블록 내에서 동시에 선택된 라인의 수가 9인 조건엣 블록 분산 구동 방법을 사용하여 120 Hz의 프레임 주파수에서 이미지를 표시하도록 상반부 및 하반부로 분리하면서 640×480(X, R, G 및 B의 3원색에 대응하는 수) 픽셀을 포함하는 VGAn LC 패턴(응답속도: 130ms)을 구동시킨 실험을 행했다. 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호의 활성기간은 래치 펄스의 입력 직후의 약 2의 기간 및 다음 래치 펄스의 입력 직전의 약 3의 기간을 배제한 수평 동기 기간의 나머지 기간으로서 설정되었다. 결국, 우수한 표시 품질이 얻어졌다.

인가된 전압의 실효값을 보상하기 위해 LC로 인가된 스캐닝 전압 및 데이터 전압의 크기가 수 퍼센테이지 만큼 증가되었다.

스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호의 인액티브 기간은 통상 LC 패널의 용량 및 저항, 구동기의 온 저항으로 인한 시정수, 하나의 수평 동기 기간의 길이 등에 비추어서 결정된다. 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호의 인액티브 기간을 인가된 전압의 실효값의 약간의 감소에 비추어서 하나의 수평 동기 기간의 약 10% 내지 약 20% 범위 내로 되도록 규정하는 것이 바람직하다. 이것의 주된 이유는 아래에 설명된다.

본 실시예에 따른 상술한 VGA 패널의 구동시키는 경우에, 실효값은 다음의 온/오프 비(또는 구동 마진)을 갖는다.

상기 식에서, 바이어스 비는 1a이고, 스캐닝 선택 펄스 는 종래의 펄스 폭의 b × 100%와 동일한 주가 동안 선택되지 않은 전위로 고정된다고 가정한다. 온/오프 비는 a=및 b=0 일때 최적 바이어스 하에서 이론적 최대값(약 6.5%)를 취한다.

b가 상기 상태에서 0.15로 증가된다고 가정하면, 온/오프 비는 식 2로부터 유도되어 약 6.0%가 되어, 약 10%의 감소를 나타낸다. 특히, 온 픽셀의 실효값은 약 4% 만큼 감소하고, 오프 픽셀의 실효값은 약 3.5% 만큼 감소한다.

LC에 인가된 전압이 예를 들어,(온 픽셀의 실효 전압의 감소와 등가인) 4% 만큼 보편적으로 증가되는 경우에, 온 픽셀의 유효 전압은 정당한 값을 취하는 오프 필셀의 실효 전압은 정당한 값보다 높은 값을 취한다. 그러므로, 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호의 인액티브 기간(들)로 인한 온/오프 비의 감소는 LC에 인가된 전압의 실효값을 조정함으로써 보정될 수 없다.

그러므로, b의 과도하게 큰 값이 낮은 콘트라스트 및 누화와 같은 문제를 야기시키더라도, 스캐닝 펄스 출력 인에이블 신호의 인액티브 기간이 하나의 수평 동기 기간의 약 10% 내지 약 20% 범위에 있을 때, 온/오프 비의 약간의 감소로 인한 콘트라스트의 실질적인 감소가 없다는 것을 알 것이다.

LC를 구동시키기 위한 실제 구동기 IC의 브레이크다운 전압 및 전력 소비를 고려하여, 동작으로부터 생기는 전압의 증가는 종래 레벨의 약 10% 내에 포함되어야 한다.

그러므로, 본 실시예의 LC 표시 장치에 따르면, 스캐닝 선택 펄스의 레벨이 변화하는 시점은 정당한 또는 종래의 출력 타이밍에 대하여 약간 시프트된다. 특히 시간 시프트는(LC 패널 등의 시정수로 인한 약간의 파형 왜곡을 불가피하게 포함하는) 스캐닝 선택 펄스가 적절히 선택된 기간 내에 맞추어지고, 나아가 스캐닝 선택 펄스의 파형이 세그멘트 측(즉, 데이터 전극 측)에서 나온 어떤 유도가 스캐닝 전극의 선택되지 않은 기간 동안 나타나는 것을 보장함으로써 유지되게 하도록 스캐닝 선택 펄스의 하강 에지에서 채택된다. 결과적으로, 분산형 MLS 구동 방법의 장점, 예를 들어 비교적 소규모 회로로 얻어지는 고 콘트라스트가 분산형 MLS 구동 방법에서 나타나는 표시 품질 문제를 방지하면서 얻어지게 되어 균일하고 미려한 이미지 표시를 얻을 수 있다.

상기 실시예는 스캐닝 전압으로서 스캐닝 전극에 인가되는 스캐닝 선택 펄스가(데이타의 출력의 개시로부터 이후 선정된 시간까지의) 제1 기간과 데이터의 출력의 완료전의 선정된 짧은 시간으로부터 데이터의 출력의 완료까지의) 제2 기간 모두동안 선택되지 않은 전압으로 고정된 경우를 예시하지만, 제1 또는 제2 기간 어느 하나 동일한 스캐닝 선택 펄스를 선택되지 않은 전압으로 고정시키는 것이 또한 가능하다.

예를 들어, 스캐닝 전극에 인가된 스캐닝 선택 펄스를 데이터 저압 출력 기간 내의 데이터의 출력의 완료 전의 선정된 짧은 시간으로부터 데이터의 출력의 완료까지의) 제2 기간 동안 선택되지 않은 전압으로 고정시킴으로써, 스캐닝 선택 펄스의 하강 에지에서 생기는 어떤 파형 왜곡이 적절히 인가되어야 하는 것보다 길게 스캐닝 전극에 인가되는 것이 방지되어, 분산형 MLS 구동 기간에서 나타나는 이중 이미지 현상이 방지된다. 한편, 스캐닝 전극에 인가된 스캐닝 선택 펄스를 데이터 전압 출력 기간 내의(데이타의 출력의 개시로부터 이후 선정된 시간까지의) 제1 기간 동안 선택되지 않은 전압으로 고정시킴으로써, 데이터 전극의 전위의 변화가 스캐닝 선택 펄스의 상승 및 하강에 영향을 주는 것을 방지할 수 있게 되어, 다른 전극에 관련된 휘도의 불균일성의(선택된 스캐닝 전극의 수에 대응하는 수평 영역의 발생을 방지한다.

분산형 MLS 방법이 상기 실시예에서 설명되었지만, 본 발명은 또한 단순 매트릭스형 표시 장치를 위해 직교 함수를 이용하는 어떤 구동 방법, 예를 들어 AA 방법 및 비분산 MLS 방법에 또한 효과적이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 표시 장치를 구동시키는 방법에 따르면, 입력 데이터를 직교 변환시킴으로써 얻어진 값에 대응하는 데이터 전압은 데이터 전극에 공급되고 직교 변환을 위해 사용되는 직교 함수에 대응하는 스캐닝 전압은 스캐닝 전극에 인가되어, 입력 데이터는 직교 역 변환된 후에 표시패널에 의해 재생된다. 스캐닝 전압으로서 스캐닝 전극에 인가된 스캐닝 선택 펄스는 데이터 전압 출력 기간 내의(데이터 출력의 개시로부터 이후 선정된 시간까지의) 제1 기간 또는(데이타의 출력의 완료전의 선정된 짧은 시간으로부터 데이터의 출력의 완료까지의) 제2 기간 동안에, 또는 제1 및 제2 기간 동안에 선택되지 않은 전압으로 고정된다. 결과적으로, 분산형 MLS 구동 방법의 장점, 예를 들어 비교적 소규모의 회로에서 얻어지는 고 콘트라스트가 분산형 MLS 구동 방법에서 나타나는 표시 품질 문제, 예를 들어, 이중 이미지 현상 및 휘도의 (불균일성의 선택된 스캐닝 전극의 수에 대등하는) 수평 영역을 방지하면서 달성된다.

그러므로, 스캐닝 전극에 인가된 스캐닝 펄스를 데이터 전압 출력 기간 내의(데이터 출력의 완료 전의 선정된 짧은 시간으로부터 데이터의 출력의 완료까지의(제2 기간 동안) 선택되지 않은 전압으로 고정시킴으로써, 스캐닝 선택 펄스의 하강 에지의 아래에서 생기는 어떤 파형 왜곡이 적절히 인가되어야 하는 것보다 길게 스캐닝 전극에 인가되는 것이 방지되어, 분산형 MLS 구동 기간에서 나타나는 이중 이미지 현상이 방지된다.

더구나, 스캐닝 전극에 인가된 스캐닝 선택 펄스를 데이터 전압 출력 기간 내의(데이터 출력의 개시로부터 이후 설정된 시간까지의) 제1 기간 동안 선택되지 않은 전압으로 고정시킴으로써, 데이터 전극의 전위의 변화가 스캐닝 선택 펄스의 상승 및 하강에 영향을 주는 것을 방지할 수 없게 되어, 다른 전극에 관련한 휘도의 불균일성의(선택된 스캐닝 전극의 수에 대응하는) 수평 영역의 발생이 방지된다.

본 발명에 따른 LC 표시 장치는 데이터 구동기로부터 데이터 전압을 출력하는 타이밍을 정하는 동기 신호를 수신하고 스캐닝 전극의 전위를 동시 신호에 의해 정해진 데이터 전압 출력 기간내의(데이터 출력의 개시로부터 이후 선정된 시간까지의) 제1 기간 또는(데이터 출력의 완료 전의 선정된 짧은 시간으로부터 데이터의 출력의 완료까지의)제2 기간 동안, 또는 제1 및 제2 기간 동안 선택되지 않은 전압으로 고정시키는 제어 신호를 출력하는 타이밍 제어 회로를 포함한다. 타이밍 제어 회로로부터의 제어 신호는 스캐닝 선택 펄스가 이 기간보다 짧도록 각 데이터 전압 출력 기간 동안 스캐닝 선택 펄스를 출력하도록 스캐닝 구동기를 제어한다. 결과적으로, 분산형 MLS 구동 방법에 나타나는 표시 품질 문제, 예를 들어, 이중 이미지 현상 및 휘도의 불균일성의 선택된 스캐닝 전극의 수에 대응하는 수평 영역이 방지된다.

결과적으로 분산형 MLS 구동 방법의 장점, 예를 들어 비교적 소규모의 회로에서 얻어지는 고 콘트라스트가 분산형 MLS 구동 방법에서 나타나는 표시 품질 문제를 방지하면서 달성되어, 우수한 콘트라스트를 갖는 균일하고 미려한 이미지 표시를 얻을 수 있다.

본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 다양한 다른 변형이 본 기술에 숙력된 자에게 분명하게 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 특허 청구의 범위는 여기서 기술된 설명에 제한되기보다는 오히려 폭넓게 해석되어야 한다.

Claims (3)

1. 서로 교차하는 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극과, 상기 복수의 스캐닝 전극과 복수의 데이터 전극의 각 교차점에 배치되어 매트릭스 상태로 배열된 픽셀을 가진 표시 패널을 포함하는 단순 매트릭스형 표시 장치를 구동시키는 방법에 있어서, 상기 복수의 데이터 전극에 입력 데이터를 직교 변환하여 얻은 값에 대응하는 데이터 전압을 인가하는 단계, 상기 스캐닝 전극에 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 대응하는 스캐닝 전압을 인가하는 단계, 및 상기 표시 패널 상에서 상기 데이터 전압의 직교 역 변환을 행함으로써 상기 입력 데이터를 재생하는 단계를 포함하며, 상기 스캐닝 전압을 인가하는 단계가, 스캐닝 전압으로서 적어도 2개의 레벨을 갖는 스캐닝 선택 펄스 신호를 상기 복수의 스캐닝 전극에 인가하는 단계, 및 상기 스캐닝 선택 펄스 신호를 제1 기간, 제2 기간, 혹은 제1 및 제2 기간 사이 동안 비선택 레벨로 고정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기간은 상기 데이터 전압이 각 데이터 전극으로 출력되는 기간인 데이터 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 개시시에서 소정 시간 후 까지의 기간으로서 정의되고, 제2 기간은 상기 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 완료전의 소정의 짧은 시간에서 데이터 출력의 완료시까지의 기간으로서 정의되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단순 매트릭스형 표시 장치 구동 방법.
2. 액정 표시 장치에 있어서, 서로 교차하는 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극과, 상기 복수의 스캐닝 전극 및 복수의 데이터 전극의 각 교차점에 배치되어 매트릭스 상태로 배열된 픽셀을 가진 표시 패널, 상기 복수의 데이터 전극에 입력 데이터를 직교 변환하여 얻은 값에 대응하는 데이터 전압을 인가하는 데이터 드라이버, 상기 복수의 스캐닝 전극에 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 대응하는 스캐닝 전압을 인가하는 스캐닝 드라이버, 및 상기 데이터 드라이버로부터 데이터전압을 출력하는 타이밍을 규정하는 동기 신호를 수신하여 상기 스캐닝 전극의 전위 레벨을 제1 기간, 제2 기간, 혹은 제1 및 제2 기간 사이 동안 비선택 레벨로 고정하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 제어 회로를 구비하되, 상기 제1 기간은 상기 동기 신호에 의해 결정된 데이터 전압 출력 기간에서의 데이터 출력의 개시시에서 소정 시간 후까지의 기간으로서 정의되고, 상기 제2 기간은 상기 데이터 전압 기간에서의 데이터 출력의 완료전의 소정의 짧은 시간에서 데이터 출력의 완료시까지의 기간으로서 정의되며, 상기 타이밍 제어 회로로부터 출력되는 상기 제어 신호는 스캐닝 선택 펄스의 폭이 상기 데이터 전압 출력 기간 보다 짧도록 각 데이터 전압 출력 기간동안 스캐닝 선택 펄스를 출력하도록 스캐닝 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스캐닝 선택 펄스는 적어도 2개의 선택 레벨과 비 선택 레벨을 갖고, 상기 스캐닝 드라이버는 상기 직교 변환에 사용된 직교 함수에 기초하여 상기 데이터 드라이버로부터의 대응하는 데이터 전압의 출력 타이밍에 따라 상기 스캐닝 선택 펄스의 하나의 레벨을 출력하고, 및 상기 스캐닝 드라이버는 상기 타이밍 제어 회로로부터의 제어 신호에 기초하여 상기 스캐닝 선택 펄스의 출력과는 독립적으로 현재의 출력 스캐닝 선택 펄스를 비 선택 레벨로 고정하는 특징으로 하는 액정 표시 장치.