KR100276863B1 - 액정표시장치와그구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크로스토크의 발생을 방지하는 액정구동기구를 구비하는 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것으로서,
신호전극드라이버에 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호의 2종류의 교류화신호를 입력시키고, 이들을 기초로 하여 홀수번째의 신호전극에 출력하는 신호전극구동신호와 짝수번째의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호의 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하여 스파이크파형의 발생타이밍을 주사전극드라이버에 입력되는 교류화제어신호의 극성반전타이밍의 전후에 분산시키는 동시에 각 신호전극구동신호가 동시에 극성반전하는 교류화제어신호의 극성반전타이밍에서는 극성반전의 방향을 서로 다르게 하고, 이에 따라 스파이크파형에 의한 크로스토크가 경감되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치와 그 구동방법
본 발명은 크로스토크의 발생을 방지하는 액정구동기구를 구비하는 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
종래의 액정구동방법으로서는 예를 들면 단순매트릭스형 액정표시소자를 시분할구동하는 경우의 전압평균화구동방법이 알려져 있다. 이 전압평균화구동방법은 점등화소의 전압은 구동전압을 V, 그 이외의 비점등화소의 전압을 V/a로 하고 점등구동전압(V)에 비하여 비점등전압(V/a)의 전압값을 낮게 설정하여 액정표시패널에 표시되는 시인성을 향상시키는 구동방법이 있다.
그러나 이와 같은 종래의 전압평균화구동방법에 있어서는 화질악화의 요인이 되는 크로스토크발생의 문제가 있다. 즉 액정표시장치를 구동할 때에 통상은 액정에 인가하는 전압을 플러스전위와 마이너스전위로 극성반전하고 있으며 신호전극에 인가하는 신호전극구동신호의 극성반전에 따라서 주사전극에 인가하는 주사전극구동신호에 미분파형(이하 스파이크라 한다)이 발생하고, 이 스파이크가 크로스토크를 발생시키는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 스파이크에 의한 크로스토크의 발생이 경감되어 양호한 표시품질을 얻을 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 액정표시장치는 복수의 신호전극과, 이들 신호전극과 교차하는 방향으로 연장하는 복수의 주사전극과, 주사전극과 신호전극이 액정을 통하여 대항하여 이루어지는 복수의 화소부와, 각 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 복수의 주사전극을 선택주사하는 주사전극구동수단과, 신호전극에 출력하는 신호전극구동신호를 플러스전위와 마이너스전위로 번갈아 극성반전시키는 동시에 상기 각 신호전극 중의 적어도 인접하는 신호전극에 대하여 각각의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호가 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하거나, 또는 극성반전의 방향을 서로 다르게 하여 극성반전타이밍을 일치시키는 신호전극구동수단을 갖고 있다.
상기한 바와 같이 구성한 액정표시장치에 따르면 인접하는 신호전극에 출력되는 신호전극구동신호의 극성반전에 따라서 발생하는 스파이크가 서로 분산되거나 또는 상쇄되기 때문에 스파이크에 의한 크로스토크가 경감되어 양호한 표시품질이 얻어진다.
상기 액정표시장치에 있어서, 신호전극구동수단에는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나 또는 극성반전타이밍이 일치하여 극성반전의 방향이 달라 있는 2종류의 교류화신호를 입력하면 좋고, 또 그 경우의 2종류의 교류화신호는 각 주사전극에 출력되는 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 반전시키는 극성반전타이밍의 전후에 서로 위상이 180도 반전하고, 또한 폭이 동등한 조정펄스를 구비한 펄스신호인 것이 바람직하다.
그리고 이에 대응하여 주사전극구동수단은 각 주사전극에 대하여 소정 시간의 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 차례로 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간과 다음에 주사할 주사전극에 출력하는 주사전극구동신호의 선택기간의 사이에는 상기 조정펄스의 폭의 2배의 기간의 비선택기간을 설치하고 있는 것이 바람직하다. 이에 따라 신호전극구동신호의 극성반전타이밍을 주사전극구동신호의 극성반전타이밍으로부터 어긋나게 하는 것에 의한 선택기간의 실효값의 변화가 조정된다.
또 상기 액정표시장치에 있어서, 신호전극구동수단으로서 신호전극의 양단측에 각각 한쌍의 신호전극드라이버를 설치하고, 각 신호전극을 각각 번갈아 반대측으로 인출하여 대응하는 신호전극드라이버에 접속해도 좋다. 이 경우 각 신호전극드라이버에는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나, 또는 극성반전타이밍이 일치할 때는 극성반전의 방향이 달라 있는 교류화신호를 각각 입력하면 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써 신호전극을 번갈아 반대측으로 인출하기 때문에 접속단자피치를 크게 확보할 수 있어서 실장상 유리하게 될 뿐만 아니라 1개의 드라이버에 1종류의 교류화신호가 공급되는 종래의 싼 값의 드라이버를 사용할 수 있는 잇점이 얻어진다.
또 상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명으로서의 액정표시장치는 한쪽의 단부를 번갈아 반대측으로 인출하여 접속단자를 각각 형성한 복수의 신호전극과, 이들 신호전극과 교차하는 방향으로 연장하는 복수의 주사전극과, 주사전극과 신호전극이 액정을 통하여 대향하여 이루어지는 복수의 화소부와, 각 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 복수의 주사전극을 선택주사하는 주사전극구동수단과, 신호전극의 양단측에 각각 배치되어 인출된 신호전극과 접속되고, 접속된 신호전극 중의 적어도 인접하는 신호전극에 대하여 각각의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호가 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하거나, 또는 극성반전의 방향을 서로 다르게 하여 극성반전타이밍을 일치시키는 한쌍의 신호전극구동수단을 갖고 있다.
상기한 바와 같이 구성한 액정표시장치에 따르면 신호전극의 접속단자피치를 널리 확보할 수 있는 동시에 적어도 1개 간격으로 인접하는 신호전극에 출력되는 신호전극구동신호의 극성반전에 따라서 발생하는 스파이크가 서로 확실하게 분산되거나 또는 상쇄되기 때문에 스파이크에 의한 크로스토크가 경감되어 보다 양호한 표시품질이 얻어진다.
상기 액정표시장치에 있어서, 각 신호전극구동수단에는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나 또는 극성반전타이밍이 일치하여 극성반전의 방향이 달라 있는 2종류의 교류화신호를 입력하면 좋고, 또 그 경우의 2종류의 교류화신호는 각 주사전극에 출력되는 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 반전시키는 극성반전타이밍의 전후에 서로 위상이 180도 반전하고, 또한 폭이 동등한 조정펄스를 구비한 펄스신호인 것이 바람직하다. 그리고 이에 대응하여 주사전극구동수단은 각 주사전극에 대하여 소정 시간의 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 차례로 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간과 다음에 주사할 주사전극에 출력하는 주사전극구동신호의 선택기간의 사이에는 상기 조정펄스의 폭의 2배의 기간의 비선택기간을 설치하고 있는 것이 바람직하다. 이에 따라 신호전극구동신호의 극성반전타이밍을 주사전극구동신호의 극성반전타이밍으로부터 어긋나게 하는 것에 의한 선택기간의 실효값의 변화가 조정된다.
상기 목적을 달성하기 위한 또한 다른 발명으로서의 액정표시장치는 대향하는 한쌍의 전극간에 액정을 개재시켜서 이루어지는 화소부가 복수의 신호전극과 복수의 주사전극의 교차부에 대응시켜서 매트릭스상으로 설치된 액정패널과, 각 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 상기 복수의 주사전극을 선택주사하는 주사전극구동수단과, 각 신호전극에 출력하는 신호전극구동신호를 플러스전위와 마이너스전위로 번갈아 극성반전시키는 동시에 각 신호전극 중의 적어도 한쌍의 신호전극에 대하여 각각의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호가 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하거나, 또는 극성반전의 방향을 서로 다르게 하여 극성반전타이밍을 일치시키는 신호전극구동수단을 갖고 있다.
본 발명의 다른 목적은 스파이크에 의한 크로스토크의 발생이 경감되어 양호한 표시품질을 얻을 수 있는 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 액정표시장치의 구동방법은 복수의 신호전극과 이들과 교차하는 방향으로 연장하는 복수의 주사전극이 액정을 통하여 대향하여 이루어지는 복수의 화소부가 형성된 액정표시소자를 준비하는 스텝과, 각 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 상기 복수의 주사전극을 선택주사하는 스텝과, 신호전극 중의 적어도 한쌍의 신호전극에 대하여 전위가 플러스전위와 마이너스전위로 극성반전하는 타이밍이 서로 다르거나, 또는 극성반전타이밍이 일치할 때에 극성반전의 방향이 서로 다른 한쌍의 신호전극구동신호를 각각 출력하는 스텝을 갖는다.
상기 액정표시장치의 구동방법에 따르면 각 신호전극에 출력되는 신호전극구동신호의 극성반전에 따라서 발생하는 스파이크가 서로 분산되거나 또는 상쇄되기 때문에 스파이크에 의한 크로스토크가 경감되어 양호한 표시품질이 얻어진다.
상기 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 한쌍의 신호전극구동신호는 서로 인접하는 신호전극에 각각 출력하는 신호전극구동신호이거나, 또는 사이에 1개의 신호전극을 두고 서로 인접하는 신호전극에 각각 출력하는 신호전극구동신호이면 좋다.
또 상기 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 한쌍의 신호전극구동신호는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나, 또는 극성반전타이밍이 일치하여 극성반전의 방향이 달라 있는 2종류의 교류화신호를 기초로 하여 형성되도록 하면 좋고, 그 경우 2종류의 교류화신호는 각 주사전극에 출력되는 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 반전시키는 극성반전타이밍의 전후에 서로 위상이 180도 반전하고, 또한 폭이 동등한 조정펄스를 구비한 펄스신호인 것이 바람직하다. 그리고 이와 같은 신호전극구동신호에 대하여 주사전극구동신호는 소정 시간의 선택기간을 구비하여 각 주사전극에 대해서 차례로 출력되고, 각 주사전극구동신호의 선택기간과 다음에 주사할 주사전극에 출력하는 주사전극구동신호의 선택기간의 사이에는 상기 조정펄스의 폭의 2배의 기간의 비선택기간이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라 신호전극구동신호의 극성반전타이밍을 주사전극구동신호의 극성반전타이밍으로부터 어긋나게 하는 것에 의한 선택기간의 실효값의 변화가 조정된다.
도 1A는 본 발명을 적용한 제 1 실시예의 액정표시장치(1)의 주요부구성을 나타내는 블록도.
도 1B는 도 1A의 액정표시패널(4)의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 주사전극드라이버(2)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 신호전극드라이버(3)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 주사전극드라이버(2) 및 신호전극드라이버(3)에 의해 선택되는 액정구동전압레벨의 관계를 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 주사전극드라이버(2)의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.
도 6은 도 1의 주사전극드라이버(2)의 DISP OFF신호에 대한 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.
도 7은 도 1의 신호전극드라이버(3)의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.
도 8은 도 1의 액정표시패널(4)에 있어서의 표시예를 나타내는 도면.
도 9는 도 8의 표시예에 따른 종래의 전압평균화구동방식에 의한 구동파형과 본 발명의 구동방식에 의한 구동파형을 나타내는 타이밍챠트.
도 10은 도 9의 기간(A) 및 기간(B)에 있어서의 종래의 전압평균화구동방식에 의한 구동파형의 확대도.
도 11은 도 9의 기간(A) 및 기간(B)에 있어서의 본 발명의 구동방식에 의한 구동파형의 확대도.
도 12는 본 발명의 구동방식에 의한 임의의 비선택기간에 있어서 어떤 화소에 인가되는 액정인가전압의 시간변화를 나타내는 타이밍챠트.
도 13은 본 발명의 구동방식에 의한 임의의 선택기간에 있어서 인가되는 액정인가전압의 시간변화를 나타내는 타이밍챠트.
도 14는 도 7에 나타낸 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호의 다른 예를 나타내는 타이밍챠트.
도 15는 본 발명을 적용한 제 2 실시예의 액정표시장치(40)의 주요부구성을 나타내는 블록도.
도 16은 도 15에 있어서의 주사전극드라이버(41)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 17은 도 15의 액정표시패널(44)내의 신호전극과 신호전극드라이버(42, 43)의 접속관계를 나타내는 도면.
도 18은 도 15의 신호전극드라이버(42)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 19는 도 15의 신호전극드라이버(43)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 20은 본 발명을 적용한 제 3 실시예의 액정표시장치(50)의 주요부구성을 나타내는 블록도.
도 21은 도 20의 주사전극드라이버(51)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 22는 도 20의 액정표시패널(54)내의 신호전극과 신호전극드라이버(52, 53)의 접속관계를 나타내는 도면.
도 23은 도 20의 신호전극드라이버(52)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 24는 도 20의 신호전극드라이버(53)내부의 회로구성을 나타내는 도면.
도 25는 도 20의 신호전극드라이버(52, 53)의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 40, 50: 액정표시장치 2, 41, 51: 주사전극드라이버
3, 42, 43, 52, 53: 신호전극드라이버 4, 44, 54: 액정표시패널
201, 301: 시프트레지스터 401: 상측유리기판
402: 하측유리기판 403, 404: 배향막
405: 시일재 406: 액정층
407: 위상판 408: 상측편광판
409: 하측편광판
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1A∼도 14는 본 발명을 적용한 제 1 실시예의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
우선 구성을 설명한다.
도 1A는 본 제 1 실시예의 액정표시장치(1)의 주요부구성을 나타내는 블록도이다. 이 도 1A에 있어서, 액정표시장치(1)는 주사전극드라이버(2), 신호전극드라이버(3) 및 액정표시패널(4)에 의해 구성되어 있다. 이 액정표시패널(4)은 10×10도트사이즈의 것으로 한다.
도 1B에 있어서, 액정표시패널(4)은 액정분자가 180°∼270°의 각도범위에 걸쳐서 트위스트배향한 STN형 액정표시패널이다. 이 액정표시패널은 상측유리기판(401)과 하측유리기판(402)이 액정을 봉입하는 미세간격(수㎛간격)을 두고 대향배치되어 구성되어 있다. 양 유리기판(401, 402)의 각 대향면에는 ITO(인듐과 주석의 산화물) 등의 투명도전재료로 이루어지는 복수의 주사전극(X)과 복수의 신호전극(Y)이 서로 액정층을 통하여 교차하도록 각각 설치되어 있다. 이들 주사전극(X)과 신호전극(Y)의 각 교차대향부가 화소부가 되고 화소부가 매트릭스상으로 설치된 표시장치가 구성된다.
배향막(403, 404)은 유리기판(401, 402)의 각 대향면상에 각각 주사전극(X) 및 신호전극(Y)을 덮어서 적층되어 있으며, 액정분자의 배향방향을 규제하기 위한 것이다.
시일재(405)는 상하의 유리기판(401, 402)의 사이의 주변부에 설치되어 유리기판(401)과 유리기판(402)의 사이를 소정 간격으로 유지하는 동시에 그 간격영역에 액정을 봉지하는 것이다.
액정층(406)은 액정분자가 한쪽의 예를 들면 유리기판(401)으로부터 다른쪽의 유리기판(402)을 향하여 180°∼270°의 각도범위에 걸쳐서 비틀어지도록 하여 배열한 상태가 되어 있다.
위상판(407)은 액정층(406)을 빛이 투과할 때에 받는 복굴절작용을 보상하기 위한 것이다.
상측편광판(408)과 하측편광판(409)은 서로 직교하는 투과축과 흡수축을 구비하고 흡수축방향의 편광성분을 흡수하여 투과축방향의 편광성분을 투과시키는 것이다.
주사전극드라이버(2)는 도 2에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(201), 레벨시프터(211∼220) 및 전압선택부(221∼230)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V0)과 마이너스전원(V4)이 입력되고 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 주사전극제어신호(래치신호, 주사개시신호, 교류화제어신호, DISP OFF신호)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(201)는 제어부로부터 입력되는 주사개시신호를 래치신호에 의하여 래치하여 주사전극마다 1개씩 시프트해서 레벨시프터(211∼220)에 출력한다. 레벨시프터(211∼220)는 시프트레지스터(201)로부터 입력되는 주사개시신호를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(221∼230)에 출력한다. 그리고 전압선택부(221∼230)는 제어부로부터 입력되는 교류화제어신호에 의해 주사측구동전압을 플러스전압(V0)이나 마이너스전압(V4)을 선택하여 주사전극(X1∼X10)을 차례로 구동한다.
또 전압선택부(221∼230)는 제어부로부터 입력되는 DISP OFF신호에 의해 주사전극구동신호를 강제적으로 GND(그랜드)레벨로 하여 액정표시패널(4)의 화상표시를 OFF시킨다.
신호전극드라이버(3)는 도 3에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(301), 레벨시프터(311∼320) 및 전압선택부(321∼330)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V1)과 마이너스전원(V3)이 입력되고 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 신호전극제어신호(데이터시프트클럭, 데이터래치신호, 홀수전극용 교류화신호, 짝수전극용 교류화신호)와 DATA(표시데이터)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(301)는 제어부로부터 입력되는 표시데이터를 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력하고, 그 입력한 표시데이터를 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치하고, 그 래치한 표시데이터를 동시에 레벨시프터(311∼320)에 출력한다. 레벨시프터(311∼320)는 전체신호전극분의 표시데이터를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(311∼330)에 출력한다. 그리고 전압선택부(321∼330)는 제어부로부터 입력되는 홀수전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 홀수신호전극(Y1, Y3∼Y9)을 구동하는 동시에 제어부로부터 입력되는 짝수전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 짝수신호전극(Y2, Y4∼Y10)을 구동한다.
또한 상기 주사전극드라이버(2)에 의해 선택되는 플러스전원(V0)과 마이너스전원(V4), 신호전극드라이버(3)에 의해 선택되는 플러스전원(V1)과 마이너스전원(V3)의 각 전원전압의 관계는 도 4에 나타내는 바와 같이 일반적인 전압평균화구동방법과 같은 것이다.
액정표시패널(4)은 10×10도트사이즈의 화상표시영역을 형성하기 위해 10개의 주사전극(X1∼X10)과 10개의 신호전극(Y1∼Y10)으로 구성된다. 액정표시패널(4)은 주사전극드라이버(2)에 의해 주사전극(X1∼X10)이 구동되는 동시에 신호전극드라이버(3)에 의해 신호전극(Y1∼Y10)이 구동되어 화상표시가 실시된다.
다음으로 본 제 1 실시예의 동작을 설명한다.
우선 주사전극드라이버(2)에 있어서의 동작에 대하여 도 5 및 도 6에 나타내는 타이밍챠트를 참조하여 설명한다.
도 5에 있어서, (a)는 교류화제어신호를 나타내고, (b)∼(e)는 주사전극(X1∼X4)의 각 구동신호를 나타낸다. 또 도 6에 있어서, (a)는 교류화제어신호를 나타내고, (b)는 DISP OFF신호를 나타내고, (c)∼(f)는 주사전극(X1∼X4)의 각 주사전극구동신호를 각각 나타낸다.
주사전극드라이버(2)내의 시프트레지스터(201)에서는 제어부로부터 입력되는 주사개시신호가 래치신호에 의하여 래치되고 주사전극(X1∼X4)마다 1개씩 시프트되어 레벨시프터(211∼220)에 출력된다. 레벨시프터(211∼220)에서는 시프트레지스터(201)로부터 입력되는 주사개시신호가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(221∼230)에 출력된다. 그리고 전압선택부(221∼230)에서는 제어부로부터 입력되는 도 5(a)에 나타내는 교류화제어신호에 의해 주사전극 3개마다 주사측구동전압으로서 플러스전압(V0) 또는 마이너스전압(V4)이 선택되고 도 5(b)∼도 5(e)에 나타내는 바와 같이 주사전극(X1∼X10)이 차례로 시프트되어 교류반전구동된다.
또 도 6(b)의 DISP OFF신호가 제어부로부터 입력되면 주사전극드라이버(2)에서는 주사측구동전압이 강제적으로 GND(그랜드)레벨이 되어 액정표시패널(4)의 화상표시를 OFF시킨다.
다음으로 신호전극드라이버(3)에 있어서의 동작에 대하여 도 7에 나타내는 타이밍챠트를 참조하여 설명한다.
도 7에 있어서, (a)는 홀수전극용 교류화신호, (b)는 짝수전극용 교류화신호, (c)는 표시데이터(DATA), (d)는 홀수신호전극(Y1, Y3∼Y9)의 구동신호를 나타내고, (e)는 짝수신호전극(Y2, Y4∼Y10)의 신호전극구동신호를 각각 나타낸다.
신호전극드라이버(3)내의 시프트레지스터(301)에서는 제어부로부터 입력되는 도 7(c)에 나타내는 표시데이터(DATA)가 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력되고, 그 입력한 표시데이터가 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치되고, 그 래치한 표시데이터가 동시에 레벨시프터(311∼320)에 출력된다. 레벨시프터(311∼320)에서는 전체신호전극분의 표시데이터가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(321∼330)에 출력된다. 그리고 전압선택부(321∼330)에서는 제어부로부터 입력되는 도 7(a)에 나타내는 홀수전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 도 7(d)에 나타내는 바와 같이 홀수신호전극(Y1, Y3∼Y9)이 구동되는 동시에 제어부로부터 입력되는 도 7(b)에 나타내는 짝수전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 도 7(e)에 나타내는 바와 같이 짝수신호전극(Y2, Y4∼Y10)이 구동된다.
도 7에 있어서, (a)는 홀수전극용 교류화신호와, (b)는 짝수전극용 교류화신호에서는 그 상승과 하강타이밍부분에 주사측교류반전구동시에 발생하는 스파이크를 저감하기 위한 펄스를 발생시키고 있다.
다음으로 액정표시패널(4)에 있어서의 표시예를 도 8에 나타낸다. 이 표시예에서는 주사전극(X5∼X10), 또한 신호전극(Y7∼Y10)의 범위는 백을 표시하고, 그 밖의 범위는 흑을 표시하고 있다. 이 표시예에 따른 종래의 전압평균화구동방식에 의한 구동파형과 본 실시예의 구동방식에 의한 구동파형을 도 9에 나타낸다.
이 도 9에 있어서, (a)는 교류화제어신호, (b), (c)는 종래의 전압평균화구동방식에 의한 신호전극구동신호(Y1∼Y6)(흑표시부분), Y7∼Y10(백표시부분), (d)는 (a)의 교류화제어신호와 (b)(c)의 신호전극구동신호에 의해 발생하는 스파이크파형, (e)는 (c)의 스파이크파형에 대응하는 스파이크수, (f)는 표시데이터(Y7∼Y10), (g)는 본안의 구동방식에 의한 홀수측의 신호전극구동신호(Y1, Y3, Y5)(흑표시부분), (h)는 본안의 구동방식에 의한 짝수측의 신호전극구동신호(Y2, Y4, Y6)(흑표시부분), (i)는 본안의 구동방식에 의한 홀수측의 신호전극구동신호(Y7, Y9)(백표시부분), (j)는 본안의 구동방식에 의한 짝수측의 신호전극구동신호(Y8, Y10)(백표시부분), (k)는 (g)∼(j)의 신호전극구동신호에 의해 발생하는 스파이크파형, (l)은 (k)의 스파이크파형에 대응하는 스파이크수를 각각 나타내고 있다.
도 9(a)의 교류화제어신호는 주사전극 3개마다 교류반전하는 것이다. 그리고 종래의 전압평균화구동방식에 의한 (a)의 교류화제어신호와, (b)(c)의 신호전극구동신호에 의해 발생하는 (d)의 스파이크파형에서는 그 스파이크발생량은 (e)에 나타내는 바와 같이 교류화제어신호에 따라서 구동전압이 전환되는 신호전극구동신호수에 비례한다. 또 비선택기간에서는 액정인가전압은 스파이크파형과 신호전극신호의 차가 된다.
여기에서 도 9에 나타내는 기간(A)과 기간(B)에 있어서의 종래의 전압편균화구동방식에 의한 구동파형의 확대도를 도 10에 나타내는 동시에 본안의 구동방식에 의한 구동파형의 확대도를 도 11에 나타내어 설명한다.
기간(A)에서는 모든 신호가 흑표시하는 것을 나타내고 있으며, 도 10의 종래의 전압평균화구동방식에서는 (a)의 교류화제어신호의 전환시의 상승타이밍과 동시에 (b)의 신호전극구동신호(Y1∼Y6) 및 (c)의 신호전극구동신호(Y7∼Y10)가 각 상승타이밍으로 전환되기 때문에 스파이크파형의 발생량은 (d)에 나타내는 바와 같이 “10(신호전극의 개수)”분이 된다.
이 도 10의 기간(A)에 대하여 도 11의 기간(A)에 있어서의 본안의 구동방식에 의한 구동파형에서는 교류화제어신호의 전환전에 (h) 및 (j)에 나타내는 짝수측의 신호전극구동신호(Y2, Y4, Y6, Y8, Y10)에 설정된 펄스파형에 의해 (k)에 나타내는 최초의 신호전극 5개분의 스파이크파형이 발생한다. 그리고 이 교류화제어신호의 전환후에도 (g) 및 (i)에 나타내는 홀수측의 신호전극구동신호(Y1, Y3, Y5, Y7, Y9)의 전환에 의해 신호전극 5개분의 스파이크파형이 계속하여 발생한다.
따라서 교류화제어신호의 전환과 같은 타이밍에서는 서로 이웃하는 홀수와 짝수의 각 신호전극구동신호의 각각에 설정된 각 펄스파형이 상승타이밍과 하강타이밍으로 전환되기 때문에, 즉 극성반전의 방향이 다르기 때문에 각 펄스파형에 발생하는 스파이크파형은 상쇄된다.
그 결과 종래의 전압평균화구동방식에서는 액정인가전압에 교류화제어신호의 전환시에 모든 신호전극구동신호(Y1∼Y10)에서 발생하는 스파이크파형(10)의 영향을 받는데, 본안의 구동방식에서는 교류화제어신호의 전환전의 짝수측신호전극구동신호(Y2, Y4, Y6, Y8, Y10)에 의한 5개분의 스파이크파형이 서로 이웃하는 홀수측신호전극구동신호(Y1, Y3, Y5, Y7, Y9)에 발생하는 5개분의 스파이크파형에 의하여 대략 상쇄되기 때문에, 즉 서로 이웃하는 신호전극은 전환전의 타이밍에서는 어느쪽인가의 전위가 반전하고 있기 때문에 한쪽의 액정인가전압이 늘고 다른쪽의 액정인가전압은 줄기 때문에 액정인가전압의 변화는 최초의 전환후에 짝수측의 신호전극구동신호(Y2, Y4, Y6, Y8, Y10)의 전환에 의해 발생하는 5개분의 스파이크파형(종래의 절반)만으로 되어 스파이크파형에 의한 액정인가전압에 대한 영향을 저감할 수 있다.
또 본안의 구동방식에 의한 임의의 비선택기간에 있어서 어떤 화소에 인가되는 액정인가전압의 시간변화를 도 12에 나타낸다. 이 도 12에 있어서, (a)의 교류화제어신호는 주사전극 3개마다 교류반전하는 것이다. 도 12에 나타내는 기간(C)의 타이밍에서는 (a)의 교류화제어신호의 전환타이밍을 경계로 하여 (b)의 액정인가전압에 미치는 스파이크파형의 영향은 상쇄되고 있다. 또 도 12에 나타내는 기간(D)의 타이밍에서는 (a)의 교류화제어신호의 전환타이밍을 경계로 하여 (b)의 액정인가전압은 스파이크파형의 영향을 받고 있다.
이 경우 실제로는 도 12의 기간(C)과 기간(D)은 번갈아 나타나기 때문에 스파이크파형의 영향이 있는 경우와 없는 경우의 면적단계적 변화표시가 된다. 다만 이대로의 구동패턴이라면 교류반전전후에 있어서의 선택기간에서 인가되는 액정인가전압의 실효값이 교류반전을 하고 있지 않을 때에 인가되는 액정인가전압의 실효값과 달라져 버린다. 즉 예를 들면 도 13에 나타내는 구동파형과 같이 (a)의 주사전극 3개마다 교류반전하는 교류화제어신호의 반전타이밍으로 반전제어되는 (b)의 신호전극구동신호와 (c), (d)의 주사전극구동신호의 합성전압인 (e), (f)에 나타내는 액정인가전압값(SEG-COM)에 있어서, Y1의 선택기간의 실효전압값과 Y2의 선택기간의 실효전압값을 비교하면 표시데이터가 같음에도 불구하고 교류화제어신호의 파형에 의하여 다른 값을 취해 버리고 있다.
이 실효값의 변화를 해소하기 위해 본 제 1 실시예에서는 도 6에 나타낸 바와 같이 주사전극구동신호에 0바이어스기간을 설치하는 것으로 선택기간의 교류반전전후의 액정인가전압의 실효값을 교류반전하지 않을 때의 액정인가전압의 실효값과 바뀌지 않도록 하고 있다.
그 결과 본안의 구동방식에 따르면 선택기간에 있어서의 스파이크파형의 발생량을 저감하면서 선택기간에 인가되는 액정인가전압의 실효값과 비선택기간에 인가되는 액정인가전압의 실효값을 동등하게 하여 액정표시패널(4)에 표시되는 화상의 품질을 향상시킨다.
또 데이터신호가 높은 주사기간에 백과 흑의 표시데이터가 절반씩 입력되는 경우는 주사전극구동신호와 신호전극구동신호에 발생하는 스파이크파형은 상쇄되는데, 도 8에 나타낸 표시예와 같이 백과 흑의 표시데이터수가 다른 경우는 그 차분의 스파이크파형이 발생한다. 따라서 도 11에 나타내는 기간(B)에서는 교류화제어신호의 전환타이밍의 전후에 있어서 홀수측의 신호전극구동신호(Y1, Y3, Y5, Y7, Y9)에 발생하는 스파이크파형과 짝수측의 신호전극구동신호(Y2, Y4, Y6, Y8, Y10)에 발생하는 스파이크파형의 차분의 스파이크파형이 액정인가전압에 영향하기 때문에 종래의 전압평균화구동방식에 비하여 스파이크파형의 영향을 약 절반으로 할 수 있다.
이상과 같이 본 제 1 실시예의 액정표시장치(1)에서는 신호전극측의 교류화신호를 도 7에 나타낸 바와 같이 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호로 하여 교류화제어신호에 의해 전환될 때에 그 전환전후에 스파이크파형을 분산시켜서 발생시키도록 하는 동시에 제어부로부터 DISP OFF신호가 입력된 경우에는 신호전극구동신호에 0바이어스기간을 설치하는 것으로 스파이크파형에 의한 액정인가전압의 실효값의 변화량을 경감하도록 했기 때문에 크로스토크의 발생을 경감할 수 있다.
그 결과 크로스토크의 발생을 저감하여 액정표시장치(1)에 표시되는 표시화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 제 1 실시예의 액정표시장치(1)에서는 신호전극측의 교류화신호를 도 7에 나타낸 형태의 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호로 했지만, 이 신호형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같은 신호형태의 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호로 해도 좋다. 또한 신호전극측의 교류화신호로서 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호의 2종류의 교류화신호를 이용한 경우를 설명했지만, 교류화신호를 3종류 이상 이용하도록 해도 좋다.
(제 2 실시예)
도 15∼도 19는 본 발명을 적용한 제 2 실시예의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
우선 구성을 설명한다.
도 15는 본 제 2 실시예의 액정표시장치(40)의 주요부구성을 나타내는 블록도이다. 이 도 15에 있어서, 액정표시장치(40)는 COM드라이버(이하 주사전극드라이버라 한다)(41, SEG드라이버(이하 신호전극드라이버라 한다)(42, 43) 및 액정표시패널(44)에 의해 구성되어 있다. 이 액정표시패널(44)은 10×10도트사이즈의 것으로 한다.
주사전극드라이버(41)는 도 16에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(401), 레벨시프터(411∼420) 및 전압선택부(421∼430)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V0)과 마이너스전원(V34)이 입력되고 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 주사전극제어신호(래치신호, 주사개시신호, 교류화제어신호, DISP OFF신호)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(401)는 제어부로부터 입력되는 주사개시신호를 래치신호에 의하여 래치하여 주사전극마다 1개씩 시프트해서 레벨시프터(411∼420)에 출력한다. 레벨시프터(411∼420)는 시프트레지스터(401)로부터 입력되는 주사개시신호를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(421∼430)에 출력한다. 그리고 전압선택부(421∼430)는 제어부로부터 입력되는 교류화제어신호에 의해 주사측구동전압을 플러스전압(V0)이나 마이너스전압(V4)을 선택하여 주사전극(X1∼X10)을 차례로 구동한다.
또 전압선택부(421∼430)는 제어부로부터 입력되는 DISP OFF신호에 의해 주사측구동전압을 강제적으로 GND(그랜드)레벨로 하여 액정표시패널(44)의 화상표시를 OFF시킨다.
도 17에 나타내는 바와 같이 신호전극이 액정표시패널(44)의 상측으로 인출한 신호전극(H1∼H5)과 하측으로 인출한 신호전극(L1∼L5)으로 나누고 빗살을 서로 맞물리게 한 형태로 배치되어 있으며, 상측의 신호전극드라이버(42)는 그 상측으로 인출한 신호전극(H1∼H5)(홀수번전극(Y1, Y3∼Y9))을 구동제어하고 하측의 신호전극드라이버(43)는 그 하측의 신호전극(L1∼L5)(짝수번전극(Y2, Y4∼Y10))을 구동제어한다.
신호전극드라이버(42)의 내부구성은 도 18에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(441), 레벨시프터(451∼455) 및 전압선택부(461∼465)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V1)과 마이너스전원(V3)이 입력되고 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 신호전극제어신호(데이터시프트클럭, 데이터래치신호, 상측전극용 교류화신호)와 DATA(표시데이터)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(441)는 제어부로부터 입력되는 표시데이터를 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력하고, 그 입력한 표시데이터를 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치하고, 그 래치한 표시데이터를 동시에 레벨시프터(451∼455)에 출력한다. 레벨시프터(451∼455)는 전체신호전극분의 표시데이터를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(461∼465)에 출력한다. 그리고 전압선택부(461∼465)는 제어부로부터 입력되는 상측전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 상측신호전극(H1∼H5)를 구동한다.
신호전극드라이버(43)의 내부구성은 도 19에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(471), 레벨시프터(481∼485) 및 전압선택부(491∼495)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V1)과 마이너스전원(V3)이 입력되고 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 신호전극제어신호(데이터시프트클럭, 데이터래치신호, 하측전극용 교류화신호)와 DATA(표시데이터)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(471)는 제어부로부터 입력되는 표시데이터를 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력하고, 그 입력한 표시데이터를 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치하고, 그 래치한 표시데이터를 동시에 레벨시프터(481∼485)에 출력한다. 레벨시프터(481∼485)는 전체신호전극분의 표시데이터를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(491∼495)에 출력한다. 그리고 전압선택부(491∼495)는 제어부로부터 입력되는 상측전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 하측신호전극(L1∼L5)을 구동한다.
다음으로 본 제 2 실시예의 동작을 설명한다.
주사전극드라이버(41)내의 시프트레지스터(401)에서는 제어부로부터 입력되는 주사개시신호가 래치신호에 의하여 래치되고 주사전극(X1∼X10)마다 1개씩 시프트되어 레벨시프터(411∼420)에 출력된다. 레벨시프터(411∼420)에서는 시프트레지스터(401)로부터 입력되는 주사개시신호가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(421∼430)에 출력된다. 그리고 전압선택부(421∼430)에서는 제어부로부터 입력되는 상기 도 5(a)에 나타낸 바와 같은 교류화제어신호에 의해 주사전극 3개마다 주사측구동전압으로서 플러스전압(V0) 또는 마이너스전압(V4)이 선택되고 상기 도 5(b)∼도 5(e)에 나타낸 바와 같이 주사전극(X1∼X10)이 차례로 시프트되어 교류반전구동된다.
또 도 6(a)에 나타낸 바와 같은 DISP OFF신호가 제어부로부터 입력되면 주사전극드라이버(41)에서는 주사측구동전압이 강제적으로 GND(그랜드)레벨이 되어 액정표시패널(44)의 화상표시를 OFF시킨다.
신호전극드라이버(42)내의 시프트레지스터(441)에서는 제어부로부터 입력되는 상기 도 7(c)에 나타낸 바와 같은 표시데이터(DATA)가 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력되고, 그 입력한 표시데이터가 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치되고, 그 래치한 표시데이터가 동시에 레벨시프터(451∼455)에 출력된다. 레벨시프터(451∼455)에서는 상측신호전극분의 표시데이터가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(461∼465)에 출력된다. 그리고 전압선택부(461∼465)에서는 제어부로부터 입력되는 상기 도 7(a)에 나타낸 바와 같은 홀수전극용 교류화신호에 상당하는 상측전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 상기 도 7(d)에 나타낸 바와 같은 구동패턴으로 상측신호전극(H1∼H5)이 구동된다.
다음으로 신호전극드라이버(43)내의 시프트레지스터(471)에서는 제어부로부터 입력되는 상기 도 7(c)에 나타낸 바와 같은 표시데이터(DATA)가 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력되고, 그 입력한 표시데이터가 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치되고, 그 래치한 표시데이터가 동시에 레벨시프터(481∼485)에 출력된다. 레벨시프터(481∼485)에서는 상측신호전극분의 표시데이터가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(491∼495)에 출력된다. 그리고 전압선택부(491∼495)에서는 제어부로부터 입력되는 상기 도 7(b)에 나타낸 바와 같은 짝수전극용 교류화신호에 상당하는 하측전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 상기 도 7(e)에 나타낸 바와 같은 구동패턴으로 하측신호전극(L1∼L5)이 구동된다.
이상과 같이 본 제 2 실시예의 액정표시장치(40)에서는 액정표시패널(44)내의 신호전극을 전극 1개 간격으로 상측으로 인출한 신호전극(H1∼H5)과 하측으로 인출한 신호전극(L1∼L5)으로 나누고, 상측으로 인출한 신호전극(H1∼H5)에는 신호전극드라이버(42)를 접속하며, 하측으로 인출한 신호전극(L1∼L5)에는 신호전극드라이버(43)를 접속하고, 신호전극드라이버(42)에는 상측전극용 교류화신호를 입력하며, 신호전극드라이버(43)에는 하측전극용 교류화신호를 입력하고, 상기 제 1 실시예의 신호전극드라이버(3)와 똑같은 신호전극의 구동제어를 실시하는 것을 가능하게 했기 때문에 스파이크파형에 의한 액정인가전압의 실효값의 변화량을 경감하여 크로스토크의 발생을 경감할 수 있는 동시에 신호전극드라이버(42, 43)의 회로구성을 간략화할 수 있다.
그 결과 크로스토크의 발생을 저감하여 액정표시장치(40)에 표시되는 표시화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
또 본 제 2 실시예의 액정표시장치(40)에서는 액정표시패널(44)내의 신호전극의 배치를 전극 1개 간격으로 상측의 신호전극(H1∼H5)과 하측의 신호전극(L1∼L5)으로 나누고, 이에 대응시켜서 액정표시패널의 상측과 하측에 각각 신호전극드라이버(42, 43)를 설치하도록 했기 때문에 1개의 드라이버에 1종류의 교류화신호가 입력될 뿐으로 제 1 실시예의 액정표시장치(1)에 있어서 액정표시패널(4)의 한쪽 편에 설치된 2종류의 교류화신호가 입력되는 신호전극드라이버(3)에 비하여 내부의 회로구성을 간략화할 수 있고, 그 신호전극드라이버(42, 43)를 IC화할 때의 회로면적을 작게 하여 실장면적을 축소할 수 있다.
또한 상기 제 2 실시예의 액정표시장치(40)에서는 신호전극측의 교류화신호를 상기 도 7에 나타낸 형태의 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호에 상당하는 상측전극용 교류화신호와 하측전극용 교류화신호로 했지만, 이 신호형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 상기 도 14에 나타내는 바와 같은 신호형태의 홀수전극용 교류화신호와 짝수전극용 교류화신호로 해도 좋다.
(제 3 실시예)
도 20∼도 25는 본 발명을 적용한 제 3 실시예의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
우선 구성을 설명한다.
도 20은 본 제 3 실시예의 액정표시장치(50)의 주요부구성을 나타내는 블록도이다. 이 도 20에 있어서, 액정표시장치(50)는 COM드라이버(이하 주사전극드라이버라 한다)(51), SEG드라이버(이하 신호전극드라이버라 한다)(52, 53) 및 액정표시패널(54)에 의해 구성되어 있다. 이 액정표시패널(54)은 10×10도트사이즈의 것으로 한다.
주사전극드라이버(51)는 도 21에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(501), 레벨시프터(511∼520) 및 전압선택부(521∼530)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V0)과 마이너스전원(V4)이 입력되고 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 주사전극제어신호(래치신호, 주사개시신호, 교류화제어신호, DISP OFF신호)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(501)는 제어부로부터 입력되는 주사개시신호를 래치신호에 의하여 래치해서 주사전극마다 1개씩 시프트하여 레벨시프터(511∼520)에 출력한다. 레벨시프터(511∼520)는 시프트레지스터(501)로부터 입력되는 주사개시신호를 액정구동전압레벨로 변환하여 선택전압부(521∼530)에 출력한다. 그리고 전압선택부(521∼530)는 제어부로부터 입력되는 교류화제어신호에 의해 주사측구동전압을 플러스전압(V0)이나 마이너스전압(V4)을 선택하여 주사전극(X1∼X10)을 차례로 구동한다.
또 전압선택부(521∼530)는 제어부로부터 입력되는 DISP OFF신호에 의해 주사측구동전압을 강제적으로 GND(그랜드)레벨로 하여 액정표시패널(554)의 화상표시를 OFF시킨다.
도 17에 나타내는 바와 같이 신호전극이 액정표시패널(44)의 상측으로 인출한 신호전극(H1∼H5)과 하측으로 인출한 신호전극(L1∼L5)으로 나누고 빗살을 맞물리게 한 형태로 배치되어 있으며, 상측의 신호전극드라이버(52)는 그 상측으로 인출한 신호전극(H1∼H5)(홀수번전극(Y1, Y3, Y5, ‥))을 구동제어하고 하측의 신호전극드라이버(53)는 그 하측의 신호전극(L1∼L5)(짝수번전극(Y2, Y4, Y6, ‥))을 구동제어한다.
신호전극드라이버(52)의 내부구성은 도 23에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(541), 레벨시프터(551∼555) 및 전압선택부(561∼565)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V1)과 마이너스전원(V3)이 입력되고, 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 신호전극제어신호(데이터시프트클럭, 데이터래치신호, 홀수쌍전극용 교류화신호, 짝수쌍전극용 교류화신호)와 DATA(표시데이터)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(541)는 제어부로부터 입력되는 표시데이터를 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력하고, 그 입력한 표시데이터를 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치하고, 그 래치한 표시데이터를 동시에 레벨시프터(551∼555)에 출력한다. 레벨시프터(551∼555)는 전체신호전극분의 표시데이터를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(561∼565)에 출력한다. 그리고 전압선택부(561∼565)는 제어부로부터 입력되는 홀수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 상측의 홀수쌍신호전극(H1, H3, H5)을 구동하는 동시에 제어부로부터 입력되는 짝수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 상측의 짝수쌍신호전극(H2, H4)을 구동한다.
신호전극드라이버(53)의 내부구성은 도 24에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터(571), 레벨시프터(581∼585) 및 전압선택부(591∼595)에 의해 구성되어 있으며, 도 이외의 도시하지 않는 액정구동용 전원으로부터 전원전압으로서 플러스전원(V1)과 마이너스전원(V3)이 입력되고, 도 이외의 도시하지 않는 제어부로부터 신호전극제어신호(데이터시프트클럭, 데이터래치신호, 홀수쌍전극용 교류화신호, 짝수쌍전극용 교류화신호)와 DATA(표시데이터)가 입력되어 있다.
시프트레지스터(571)는 제어부로부터 입력되는 표시데이터를 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력하고, 그 입력한 표시데이터를 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치하고, 그 래치한 표시데이터를 동시에 레벨시프터(581∼585)에 출력한다. 레벨시프터(581∼585)는 전체신호전극분의 표시데이터를 액정구동전압레벨로 변환하여 전압선택부(591∼595)에 출력한다. 그리고 전압선택부(591∼595)는 제어부로부터 입력되는 홀수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 하측의 홀수쌍신호전극(L1, L3, L5)을 구동하는 동시에 제어부로부터 입력되는 짝수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)을 선택하여 하측의 짝수쌍신호전극(L2, L4)을 구동한다.
또한 신호전극드라이버(52, 53)에는 동일한 홀수쌍전극용 교류화신호와 짝수쌍전극용 교류화신호가 각각 입력된다.
다음으로 본 제 3 실시예의 동작을 설명한다.
주사전극드라이버(51)내의 시프트레지스터(501)에서는 제어부로부터 입력되는 주사개시신호가 래치신호에 의하여 래치되고 주사전극(X1∼X10)마다 1개씩 시프트되어 레벨시프터(511∼520)에 출력된다. 레벨시프터(511∼520)에서는 시프트레지스터(501)로부터 입력되는 주사개시신호가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(521∼530)에 출력된다. 그리고 전압선택부(521∼530)에서는 제어부로부터 입력되는 도 5(a)에 나타낸 바와 같은 교류화제어신호에 의해 주사전극 3개마다 주사측구동전압으로서 플러스전압(V0) 또는 마이너스전압(V4)이 선택되고 도 5(b)∼도 5(c)에 나타낸 바와 같이 주사전극(X1∼X10)이 차례로 시프트되어 교류반전구동된다.
또 도 6(a)의 DISP OFF신호가 제어부로부터 입력되면 주사전극드라이버(51)에서는 주사측구동전압이 강제적으로 GND(그랜드)레벨이 되어 액정표시패널(54)의 화상표시를 OFF시킨다.
다음으로 신호전극드라이버(52, 53)에 있어서의 동작에 대하여 도 25에 나타내는 타이밍챠트를 참조하여 설명한다.
도 25에 있어서, (a)는 홀수쌍전극용 교류화신호, (b)는 짝수쌍전극용 교류화신호, (c)는 표시데이터(DATA), (d)는 홀수쌍에 속하는 개개의 신호전극(Y1, Y2, Y5, Y6, ‥)의 구동신호를 나타내고, (c)는 짝수쌍에 속하는 개개의 신호전극(Y3, Y4, Y7, Y8, ‥)의 신호전극구동신호를 각각 나타낸다.
신호전극드라이버(52)내의 시프트레지스터(541)에서는 제어부로부터 입력되는 도 25(c)에 나타내는 표시데이터(DATA)가 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력되고, 그 입력한 표시데이터가 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치되고, 그 래치한 표시데이터가 동시에 레벨시프터(551∼555)에 출력된다. 레벨시프터(551∼555)에서는 전체신호전극분의 표시데이터가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(561∼565)에 출력된다.
그리고 전압선택부(561∼565)에서는 제어부로부터 입력되는 도 25(a)에 나타내는 홀수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 도 25(d)에 나타내는 바와 같이 상측의 홀수쌍신호전극(H1, H3, H5), 즉 신호전극(Y1, Y5, Y9)이 구동되는 동시에 제어부로부터 입력되는 도 25(b)에 나타내는 짝수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 도 25(e)에 나타내는 바와 같이 상측의 짝수쌍신호전극(H2, H4), 즉 신호전극(Y3, Y7)이 구동된다.
또 신호전극드라이버(53)내의 시프트레지스터(571)에서는 제어부로부터 입력되는 도 25(c)에 나타내는 표시데이터(DATA)가 입력되는 데이터시프트클럭에 동기하여 입력되고, 그 입력한 표시데이터가 신호전극의 1수평주사기간에 맞추어서 데이터래치신호에 의해 전체신호전극분 래치되고, 그 래치한 표시데이터가 동시에 레벨시프터(581∼585)에 출력된다. 레벨시프터(551∼555)에서는 전체신호전극분의 표시데이터가 액정구동전압레벨로 변환되어 전압선택부(591∼595)에 출력된다.
그리고 전압선택부(591∼595)에서는 제어부로부터 입력되는 도 25(a)에 나타내는 홀수전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 도 25(d)에 나타내는 바와 같이 하측의 홀수쌍신호전극(L1, L3, L5), 즉 신호전극(Y2, Y6, Y10)이 구동되는 동시에 제어부로부터 입력되는 도 25(b)에 나타내는 짝수쌍전극용 교류화신호에 의해 플러스전압(V1)이나 마이너스전압(V3)이 선택되어 도 25(e)에 나타내는 바와 같이 하측의 짝수쌍신호전극(L2, L4), 즉 신호전극(Y4, Y8)이 구동된다.
이 도 25에 나타내는 바와 같이, 상기 도 22에 나타낸 바와 같이 상하로 나뉘어진 상측의 신호전극(H1∼H5)과 하측의 신호전극(L1∼L5)이, 또한 홀수쌍전극용 교류화신호와 짝수쌍전극용 교류화신호로 나누어서 구동함으로써 상측의 신호전극(H1∼H5)과 하측의 신호전극(L1∼L5) 중 인접하는 2개를 쌍으로 하여 교류구동되게 된다. 즉 상측과 하측의 홀수쌍전극에 상당하는 신호전극(Y1)과 (Y2)의 쌍, (Y5)와 (Y6)의 쌍 및 (Y9)와 (Y10)의 쌍이 같은 홀수쌍전극용 교류화신호로 교류구동되고, 상측과 하측의 짝수쌍전극에 상당하는 신호전극(Y3)과 (Y4)의 쌍 및 (Y7)과 (Y8)의 쌍이 같은 짝수쌍전극용 교류화신호로 교류구동된다.
이와 같은 구동방식에 의해 그 쌍마다 인가되는 신호전극구동신호의 전환시에 발생하는 스파이크파형은 인접하는 쌍에 의하여 상쇄되게 된다. 예를 들면 신호전극(H1(Y1))과 (L1(Y2))의 쌍과, 인접하는 신호전극(H2(Y3))과 (L2(Y4))의 쌍에서 보면 신호전극(H1(Y1))에 인가되는 신호전극구동신호와 신호전극(H2(Y3))에 인가되는 신호전극구동신호로 상쇄되고 신호전극(L1(Y2))에 인가되는 신호전극구동신호와 신호전극(L2(Y4))에 인가되는 신호전극구동신호로 상쇄된다. 이와 같이하여 그 밖의 서로 인접하는 신호전극의 쌍에 대해서도 신호전극구동신호의 전환시에 발생하는 스파이크파형이 똑같이 상쇄된다.
상기한 바와 같은 구성으로 함으로써 상쇄해야 할 스파이크가 같은 측의 드라이버로부터의 것이 되기 때문에 각 신호전극내의 신호전극드라이버(52, 53)와의 접속부로부터 멀어짐에 따라서 증가하는 저항차를 기초로 하는 전위차가 스파이크에 미치는 영향도 상기 구동방식에 의해 상쇄하는 것이 가능하게 된다.
즉 상측의 신호전극(H1∼H5)에서는 신호전극드라이버(52)에 접속되는 접속부 근처와 하측의 신호전극(L1∼L5)측에 가까워지는 하측에서는 그 각 신호전극(H1∼H5)내의 저항값에 차가 발생하고, 똑같이 하측의 신호전극(L1∼L5)에서는 신호전극드라이버(53)에 접속되는 접속부 근처와 상측의 신호전극(H1∼H5)측에 가까워지는 상측에서는 그 각 신호전극(L1∼L5)내의 저항값에 차가 발생하고, 이 저항값의 차에 의하여 인가되는 각 신호전극구동신호에 전위차가 발생한다. 이 전위차가 스파이크에 미치는 영향은 상기 제 2 실시예에서 나타낸 바와 같은 구동방식에서는 상쇄되지 않지만, 본 제 3 실시예의 구동방식에서는 신호전극의 인접하는 쌍으로 상쇄할 수 있다.
따라서 본 제 3 실시예의 액정표시장치(50)에서는 액정표시패널(54)내의 신호전극의 배치를 상하로 나누어서 빗형으로 하고, 그 상하에 신호전극드라이버(52, 53)를 접속한 회로구성이어도 교류구동에 의해 발생하는 스파이크파형의 영향을 확실히 상쇄할 수 있다.
그 결과 크로스토크의 발생을 현저히 저감할 수 있고 액정표시장치(50)에 표시되는 표시화상의 화질을 훨씬 향상시킬 수 있다.
또 본 제 3 실시예의 액정표시장치(50)에서는 액정표시패널(54)내의 신호전극의 배치를 상측의 신호전극(H1∼H5)과 하측의 신호전극(L1∼L5)으로 나누어서 빗형으로 하고, 그 상하에 신호전극드라이버(52, 53)를 설치하도록 했기 때문에 제 1 실시예의 액정표시장치(1)에 있어서 액정표시패널(4)의 한쪽 편에 설치된 신호전극드라이버(3)에 비하여 내부의 회로구성을 간략화할 수 있고, 그 신호전극드라이버(52, 53)를 IC화할 때의 회로면적을 작게 하여 실장면적을 축소할 수 있다.
또한 상기 제 3 실시예의 액정표시장치(50)에서는 신호전극측의 교류화신호를 도 25에 나타낸 형태의 홀수쌍전극용 교류화신호와 짝수쌍전극용 교류화신호로 했지만, 이 신호형태에 한정되는 것은 아니고 다른 신호형태의 홀수쌍전극용 교류화신호와 짝수쌍전극용 교류화신호로 해도 좋다. 또한 신호전극측의 교류화신호로서 2개의 홀수쌍전극용 교류화신호와 짝수쌍전극용 교류화신호를 이용한 경우를 설명했지만 교류화신호를 2개 이상 이용하도록 해도 좋다.
덧붙여서 상기 제 1 내지 제 3 실시예에서는 액정표시패널을 각각 평행하게 연장시킨 신호전극과 주사전극을 직교시켜서 교차부에 화소를 형성한 도트매트릭스형으로 했지만, 이에 한정되지 않고 액정표시패널이 소정의 패턴으로 형성된 신호전극과 공통전극을 대향시켜서 화소부를 형성한 세그먼트형인 경우나 도트매트릭스형과 세그먼트형을 합친 것인 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 복수의 신호전극과,
    상기 신호전극과 교차하는 방향으로 연장하는 복수의 주사전극과,
    상기 주사전극과 상기 신호전극이 액정을 통하여 대향하여 이루어지는 복수의 화소부와,
    각 상기 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 상기 복수의 주사전극을 선택주사하는 주사전극구동수단과,
    상기 신호전극에 출력하는 신호전극구동신호를 플러스전위와 마이너스전위로 번갈아 극성반전시키는 동시에 상기 각 신호전극 중의 적어도 인접하는 신호전극에 대하여 각각의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호가 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하거나, 또는 극성반전의 방향을 서로 다르게 하여 극성반전타이밍을 일치시키는 신호전극구동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호전극구동수단에는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나, 또는 극성반전타이밍이 일치하여 극성반전의 방향이 달라 있는 2종류의 교류화신호가 입력되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2종류의 교류화신호는 각 주사전극에 출력되는 상기 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 반전시키는 극성반전타이밍의 전후에 서로 위상이 180도 반전하고, 또한 폭이 동등한 조정펄스를 구비한 펄스신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주사전극구동수단은 각 상기 주사전극에 대하여 소정 시간의 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 차례로 출력하고 각 주사전극구동신호의 선택기간과 다음에 주사할 주사전극에 출력하는 주사전극구동신호의 선택기간의 사이에는 상기 조정펄스의 폭의 2배의 기간의 비선택기간을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호전극은 각각 번갈아 반대측으로 인출되고, 상기 신호전극구동수단은 2분할되어 상기 번갈아 반대측으로 인출된 신호전극에 각각 접속되는 제 1 및 제 2 신호전극구동수단으로 이루어지며, 상기 각 신호전극구동수단에는 해당 신호전극구동수단에 접속되는 각 신호전극의 극성반전타이밍을 같게 하는 제 1종류의 교류화신호가 각각 입력되고, 상기 교류화신호는 극성반전타이밍이 서로 다르거나, 또는 극성반전의 방향이 서로 달라 극성반전타이밍이 일치한 신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 한쪽의 단부를 번갈아 반대측으로 인출하여 접속단자를 각각 형성한 복수의 신호전극과,
    상기 신호전극과 교차하는 방향으로 연장하는 복수의 주사전극과,
    상기 주사전극과 상기 신호전극이 액정을 통해서 대향하여 이루어지는 복수의 화소부와,
    각 상기 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 상기 복수의 주사전극을 선택주사하는 주사전극구동수단과,
    상기 신호전극의 양단측에 각각 배치되어 인출된 신호전극과 접속되고, 접속된 신호전극 중의 적어도 인접하는 신호전극에 대하여 각각의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호가 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하거나, 또는 극성반전의 방향을 서로 다르게 하여 극성반전타이밍을 일치시키는 한쌍의 신호전극구동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    각 상기 신호전극구동수단에는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나, 또는 극성반전타이밍이 일치하여 극성반전의 방향이 달라 있는 2종류의 교류화신호가 각각 입력되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 2종류의 교류화신호는 각 주사전극에 출력되는 상기 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 반전시키는 극성반전타이밍의 전후에 서로 위상이 180도 회전하고, 또한 폭이 동등한 조정펄스를 구비한 펄스신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주사전극구동수단은 각 상기 주사전극에 대하여 소정 시간의 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 차례로 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간과 다음에 주사할 주사전극에 출력하는 주사전극구동신호의 선택기간의 사이에는 상기 조정펄스의 폭의 2배의 기간의 비선택기간을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 복수의 신호전극과 이들과 교차하는 방향으로 연장하는 복수의 주사전극이 액정을 통하여 대향하여 이루어지는 복수의 화소부가 형성된 액정표시소자를 준비하는 스텝과,
    각 상기 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 기간마다 극성반전하면서 상기 복수의 주사전극을 선택주사하는 스텝과,
    상기 신호전극 중의 적어도 한쌍의 신호전극에 대하여 전위가 플러스전위와 마이너스전위로 극성반전하는 타이밍이 서로 다르거나, 또는 극성반전타이밍이 일치할 때에 극성반전의 방향이 서로 다른 한쌍의 신호전극구동신호를 각각 출력하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 한쌍의 신호전극구동신호는 서로 인접하는 신호전극에 각각 출력하는 신호전극구동신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 한쌍의 신호전극구동신호는 사이에 1개의 신호전극을 두고 서로 인접하는 신호전극에 각각 출력하는 신호전극구동신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 한쌍의 신호전극구동신호는 서로 극성반전하는 타이밍이 달라 있거나, 또는 극성반전타이밍이 일치하여 극성반전의 방향이 달라 있는 2종류의 교류화신호를 기초로 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 2종류의 교류화신호는 각 주사전극에 출력되는 상기 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 반전시키는 극성반전타이밍의 전후에 서로 위상이 180도 반전하고, 또한 폭이 동등한 조정펄스를 구비한 펄스신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 주사전극구동신호는 소정 시간의 선택기간을 구비하여 각 상기 주사전극에 대해서 차례로 출력되고, 각 주사전극구동신호의 선택기간과 다음에 주사할 주사전극에 출력하는 주사전극구동신호의 선택기간의 사이에는 상기 조정펄스의 폭의 2배의 기간의 비선택기간이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  16. 대향하는 한쌍의 전극간에 액정을 개재시켜서 이루어지는 화소부가 복수의 신호전극과 복수의 주사전극의 교차부에 대응시켜서 매트릭스상으로 설치된 액정패널과,
    각 상기 주사전극에 고유한 선택기간을 구비한 주사전극구동신호를 각각 출력하고, 각 주사전극구동신호의 선택기간의 전위를 플러스전위와 마이너스전위로 소정 주기마다 극성반전하면서 상기 복수의 주사전극을 선택주사하는 주사전극구동수단과,
    상기 신호전극에 출력하는 신호전극구동신호를 플러스전위와 마이너스전위로 번갈아 극성반전시키는 동시에 상기 각 신호전극 중의 적어도 한쌍의 신호전극에 대하여 각각의 신호전극에 출력하는 각 신호전극구동신호가 극성반전하는 타이밍을 서로 다르게 하거나, 또는 극성반전의 방향을 다르게 하여 극성반전타이밍을 일치시키는 신호전극구동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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