KR100438649B1

KR100438649B1 - 화상표시장치의 구동방법, 화상표시장치의 구동장치 및화상표시장치

Info

Publication number: KR100438649B1
Application number: KR10-2004-0012551A
Authority: KR
Inventors: 야마모토토모히코; 나가타히사시; 요시무라요우지; 노구치노보루; 이치오카히데키; 후지와라코지; 이노우에나오토; 타나카케이이치
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2004-07-03
Also published as: US20020008688A1; US7196683B2; KR100438650B1; TW573290B; KR20040030753A; KR20020004809A

Abstract

펄스폭 변조로 구동하는 화상표시장치에 있어서, 신호선에 공급되는 전압보다 작은 전압이 화소전극에 기입된다. 또한, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트함에 의해 계조가 표시되고, 신호선 방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전된다.

이로써, 계조 레벨이 높을 때 펄스의 간격이 너무 작게됨에 의해 야기되는 소비전력의 증가를 방지할 수 있고, 온도 등의 외적요인 또는 드라이버와 배선에서의 신호지연에 의한 계조 레벨의 변화도 방지할 수 있다.

Description

화상표시장치의 구동방법, 화상표시장치의 구동장치 및 화상표시장치 {DRIVING METHOD OF IMAGE DISPLAY DEVICE, DRIVING DEVICE OF IMAGE DISPLAY DEVICE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 화소스위칭소자의 도통기간에 신호선으로 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 기입되는 전압을 제어하여 화상을 표시하는 화상표시장치의 구동방법, 화상표시장치의 구동장치, 및 화상표시장치에 관한 것이다.

종래부터, 화소스위칭소자(이하, "스위칭소자"라 함)로서 박막 트랜지스터(TFT)를 사용하는 액정 표시 장치(TFT-LCD)와 같은, 액티브매트릭스형 액정 표시 장치등의 화상표시장치가 널리 쓰이고 있다. 근년에는, 휴대용 정보단말기 및 휴대전화 등에도 액정 표시 장치(LCD)가 사용되고 있다.

액티브매트릭스형 액정 표시 장치에서는, 도 59에 나타낸 바와 같이, 화상데이터에 따른 전압의 신호를 신호선에 공급하여, 스위칭소자에 의해 선택된 화소에이 전압을 공급하는 전압변조 구동방법에 의해 표시가 행하여지고 있다. 이 때, 스위칭소자는 신호선의 전압을 충분히 화소전극에 기입할 수 있는 능력을 가지도록, 즉 충전율이 100% 가까이 되도록(일반적으로는 99% 이상이 되도록) 설계되어 있다. 이 방법에서는, 소망의 전압을 외부회로에 의해 생성하고 있기 때문에, 계조전압발생회로에서의 전력 소비가 발생한다.

휴대정보단말기 또는 휴대전화 등과 같이 저소비전력화가 요청되는 표시장치에서는, 이러한 전력 손실은 무시할 수 없는 값이 된다. 따라서, 계조전압생성부를 제공하지 않고 외부에서 주어진 기준전압만을 신호선에 공급하여, 도 60에 나타낸 바와 같이, 스위칭소자의 도통기간에 따라 충전율을 제어하여 계조 표시를 하는 방법이 제안되어 있다. 이러한 2치 신호를 이용한 펄스폭 변조구동방법은, 예컨대 일본국 공개 특허 공보 제 1992-299388호(공개일: 1992년 1O월 22일), 일본국 공개 특허 공보 제 1980-140889호(공개일: 1980년 11월 4일), 및 일본국 공개 특허 공보 제 1991-62094호(공개일: 1991년 3월 18일) 등에 개시되어 있다.

여기서는, 상기 펄스폭 변조구동(위상변조구동)에 대해서 설명한다. 위상변조구동은, 전압변동에 의한 구동방법(전압변동구동)과는 달리, 예컨대 박막 트랜지스터(TFT) 또는 박막 다이오드 등의 스위칭소자를 이용하는 액티브매트릭스 액정 표시 장치를 펄스폭을 이용한 변조방식으로 구동한다. 상기 스위칭소자는 전류-전압 특성이 가파르고(steep) 응답성이 높기 때문에, 화소전극과 대향전극 사이의 전하축적이 급속하게 행해지며, 전극 사이의 전압 상승 속도가 빠르다.

따라서, 화소전극과 대향전극 사이에 인가되는 전압은, 상기 스위칭소자의구동신호 입력단과 대향전극 사이에 인가된 선택전압의 펄스폭에 따라 변화한다. 이 때문에, 상기 선택전압 펄스폭을 화상데이터에 따라 제어하면, 화소전극과 대향전극 사이에 인가되는 전압을 변화시켜 화소의 투과율을 제어하고 계조 표시를 할 수 있다.

구체적으로 도면을 참조하여 전압변동구동과 위상변조구동을 설명한다. 도 63은 전압변동구동에 의한 계조 표시 방식을 설명하기 위한 그래프이다. 도 63에 나타낸 바와 같이, 전압변동구동에서는, 화상데이터에 따라 액정에 인가하는 전압레벨을 변화시켜, 화소의 투과율을 제어하고 계조 표시를 한다.

이 전압변동 구동에 의한 구동방법은 선택 전압의 전압치를 변화시켜 계조 표시를 하는 것이기 때문에, 구동신호로서 표시 계조수와 동수의 전압신호가 필요하게 된다. 따라서, 표시 계조를 많게 할수록 다레벨의 전압을 출력하는 전원회로가 필요하게 되어, 구동회로가 복잡하게 된다. 또한, 다레벨의 전압을 입력전압으로부터 형성할 때는, OP 앰프 등의 승압/강압회로에 의해 설정 전압을 형성해야 하고, 이때 반드시 전력의 손실이 생긴다. 그 결과, 액정 표시 장치의 소비전력이 증가하게 된다.

다음에, 위상변조 구동에 의한 계조 표시 방식을 설명한다. 도 64는 위상 변조 구동에 의한 계조 표시 방식을 설명하기 위한 그래프이다. 도 64에 나타낸 바와 같이, 위상변조구동시는 화상데이터에 따라 펄스폭을 제어 하여, 계조 표시를 하고 있다. 즉, 펄스폭을 변화시켜, 액정에 인가되는 전압 레벨을 제어함으로써, 계조 표시를 할 수 있다.

위상변조구동은, 전압변동구동과 다르게, 펄스폭 변조방식으로 구동되기 때문에, 전압변동구동과 같이 다단계의 전압 레벨의 구동신호를 이용하지 않고 2치의 전압만으로 계조 표시를 할 수 있다. 2치의 전압만으로 계조 표시를 할 수 있다는 것은 액정 표시 장치의 소비 전력을 감소시키는 데 매우 효과적이며, 그 이유는 전술한 바와 같이 전압변동구동을 하는 경우에는, 다단계의 전압 레벨이 필요하기 때문이다. 또한, 전압변동구동에 의해 각 설정전압을 형성할 때는, OP 앰프 등의 승압/강압회로에 의한 전력의 손실이 발생된다.

이에 대하여, 위상변조구동에서 계조 표시의 구동전압은 2 레벨만을 가지며, 승압 또는 강압시의 전력 손실도 거의 없고, 결과적으로 저소비전력으로 액정표시패널을 구동하는 것이 가능해진다. 따라서, 위상변조구동을 하면 액정 표시 장치를 저소비전력으로 구동할 수 있다.

이 펄스폭 변조구동(위상변조구동)은, 실제로는, 스위칭소자로서 2단자 소자인 MIM 소자(금속·절연막·금속 적층 소자)를 이용한 액정 표시 장치(MIM-LCD)에 사용되고 있다. 예컨대, 일본국 공개 특허 공보 제 1999-326870호(공개일: 1999년 11월 26일)에는, MIM 소자를 스위칭소자로서 채용한 휴대정보 단말기용 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 이 펄스폭변조구동방법에서는, 신호선에 2치의 전압이 출력되기 때문에, 계조전압 생성부에서의 전력소비가 없고, 또한 신호선에 대한 각 출력에 대해 버퍼를 제공할 필요가 없기 때문에, 계조전압 생성부 및 버퍼에서의 정상 전류 소비가 없다. 따라서, 전압변동구동방법보다 소비전력이 작은 이점이 있다.

그러나, 상기 종래의 펄스폭변조 구동에서는 이하의 이유로 소비전력의 증가를 억제하면서, 양호한 다계조 표시를 실현하는 것이 곤란한 문제점이 있다.

즉, 상기 공개 특허 공보 제 1999-326870호에 기재되어 있는 바와 같이, 1수평(1H)기간에서의 스위칭소자의 도통기간의 비율이 각각의 계조에 대하여 균등하게 할당되도록 설정되는 것이 아니다. 이것을 정전용량의 변화를 나타낸 도 61 및 도 62를 참조하여 설명한다. 도 61은 화소가 0V에서 5V까지 충전되는 상태를 나타내며, 도 62는 화소가 0V에서 -5V까지 충전되는 상태를 나타낸 것이다.

스위칭소자는 채널의 폭 및 길이가 14μm 및 5μm의 박막 트랜지스터이고, 화소용량은 0.5pF, 게이트전압은 10V이다. 용량소자와 저항소자로 구성되는 지연회로의 일반식으로부터 유추할 수 있는 바와 같이, 충전시간에 대하여 전압은 지수함수적으로 변화한다. 따라서, 화소전극의 전압변화는 처음에는 급격하지만, 신호선의 전압에 가까이 감에 따라 미세(완만)하게 변화한다. 액정 표시 장치의 중간조 표시에 대응하는 2V 부근에서는, 0.5V/μs 정도의 경사이고, 64계조 표시를 할 수 있다고 하면 펄스폭은 60ns 정도로 제어하지 않으면 안된다. 이는, 배선의 신호지연이나 스위칭소자의 특성 격차를 생각하면 거의 불가능한 값이고, 가령 신호선에서의 지연이 0.6μs 라고 하면, 신호선의 입력측 및 비입력측 사이의 경사에서만 10계조 만큼의 차이가 나게 된다. 한편, 흑표시에 필요한 최대 충전 레벨 부근에서는 충전시간에 대한 전압변화가 미세하기 때문에, 1계조에 할당된 펄스폭은 최대 약 12μs로 되어, 언발란스된다.

상기 제어를 가능하게 하려면, 원하는 짧은 펄스폭의 신호를 신호선 드라이버 내에서 생성하도록 이용하는 기준클록으로서, 주파수가 매우 높은 것을 사용해야 할 필요가 있기 때문에, 그 만큼 소비전력이 증가하게 된다. 즉, 계조를 표현하는 방법에 따라, 신호선에 인가되는 신호의 주파수가 상승하게 된다. 소비전력은 통상 주파수에 비례하기 때문에, 펄스폭변조 구동방법에서는, 계조전압 생성부 및 버퍼에서의 전력 소비가 없다고 해도, 주파수의 증가에 의한 소비전력의 증가에 따라 전체적으로 저소비전력의 효과가 작아지게 된다.

또한, 위상변조구동에서는, 동작분위기의 온도변화에 따라, 표시품위가 변화하기 쉬운 문제점이 있다. 원래 액정 표시 장치의 문제들중 하나는 동작분위기의 온도에 대하여 그 표시가 변화하는 것이다. 그 요인으로는, ① 액정재료의 온도 특성(유전율, 보지율등) 및 ② 스위칭소자의 온도특성등이 있다.

요인 ①에 따른 액정재료에 기인하는 표시변화는 전압변동구동 및 위상변조구동에서 거의 같이 생기는 행동이다. 그렇지만, 요인 ②에 따른 스위칭소자의 온도특성 변화에 대한 액정 표시 장치의 행동은 전압변동구동과 위상변조구동에서 크게 다르다. 이하에 그 이유를, 스위칭소자로서 박막 트랜지스터(TFT)소자를 사용한 예를 참조하여 설명한다.

도 65는 TFT 소자를 갖는 액정표시패널의 1화소 분의 등가회로도이다. TFT 소자를 갖는 액정표시패널에서는, 신호선과 주사선의 교점에 TFT 소자가 배치되고, TFT 소자의 게이트는 주사선에, 소스는 신호선에, 드레인은 액정용량에 접속된다. 상기 액정표시패널에서, 게이트전극이 선택되면, 트랜지스터는 도통되고 신호선의 영상신호를 액정용량에 기입한다. 게이트전극이 비선택되면, 트랜지스터는 고임피던스가 되어 신호선의 영상신호가 액정용량으로 누설함을 방지한다.

도 66은 TFT(a-Si)의 Vg-√Id 특성(Vg: TFT 소자의 게이트전극에 인가되는 전압, Id: 드레인전류)의 온도 의존성을 나타낸 그래프이다. 도 66에 나타낸 온도특성을 보면, 온도상승에 따라 TFT로 유동되는 드레인전류가 증가된다. 드레인전류의 전류량이 증가하게 되면, 그 만큼 액정으로 흐르는 전류량이 커져, 입력신호에 대한 드레인전압이 급격하게 증가하게 된다.

이상의 관점에서, 온도변화가 생겼을 때의 전압변동구동과 위상변조구동을 생각하여 본다. 먼저, 전압변동구동의 경우를 생각하여 본다. 도 67a는 온도 T= Tr(실온)일 때의 계조신호(중간조표시)를 나타낸 그래프이다. 도 67a에서, 구형파 1로 나타낸 신호가 입력신호이고, 곡선 2로 나타낸 신호가 드레인전압이다. 중간조 표시는 설정시간(기입 시간: 1H)내에 설정전압(Va)까지 도달되는 것으로 한다.

도 67b는 온도 T= Th(Th> r)가 되었을 때의 계조신호(중간조표시)를 나타낸 그래프이다. 도 67b에서는, 도 55a의 상태로부터 온도를 상승시켜 T= Th가 되었을 때의 상태를 나타낸다. 도 67a 및 도 67b에 나타낸 바와 같이, 온도상승에 따라 TFT로 유동되는 드레인전류가 증가하며 입력신호에 대한 드레인전압이 급격하게 증가하게 된다.

그러나, 온도상승에 의해 드레인전압이 급격하게 증가되더라도, 이 정도의 변화이면, 설정시간(기입 시간: 1H)내에 설정 전압(Va)까지 도달하는 행동은 변하지 않는다. 그 결과, 화소에 인가되는 전압은 온도에 의해 변화하지 않고, TFT의 온도특성에 기인한 계조 표시 변화도 없다. 물론, 더 큰 온도 변화에 의한 TFT 소자의 특성변화가 일어난 경우, 전압변동구동에서도 표시는 변화한다.

다음, 위상변조구동의 경우를 생각한다. 도 68a는 온도 T=Tr일 때의 계조신호(중간조표시)를 나타낸 그래프이다. 도 68a에서, 구형파 1로 나타낸 신호가 입력신호이고, 곡선 2로 나타낸 신호가 드레인전압이다. 중간조표시도 설정시간(기입 시간: 1H)내에 설정전압(Vc)까지 도달되는 것으로 한다.

도 68b는 온도 T= Th(Th>Tr)가 되었을 때의 계조신호(중간조표시)를 나타낸 그래프이다. 도 68b에서는, 도 68a의 상태로부터 온도를 상승시켜, T= Th가 되었을 때의 상태를 나타낸다. 온도상승에 따라 TFT로 유동되는 드레인전류는 증가하고, 입력신호에 대한 드레인전압이 급격하게 증가하게 된다. 그 결과, 드레인 전압의 이 변화에 반응하여, 중간조표시의 설정전압 (Vc)은 T=Tr 때 보다 높은 방향으로 시프트한다. 그 결과, 온도가 상승되는 경우, 통상 레벨보다 △V 높은 전압 Vc'가 인가되어, 계조 표시가 변화하게 된다.

즉, 위상변조구동에서는, 펄스폭 변조방식으로 구동하고 있기 때문에, 드레인전압의 기립의 변화가 그대로 계조 표시에 영향을 미치게 되는 방식이다.

액정 표시 장치에서 패널온도변화에 기인하는 표시 변화를 방지하기위한 대책으로서, 예컨대 일본국 공개 특허 공보 제 1991-10217호(공개일: 1991년 1월 17일)에는, 신호전극에 전압이 인가되는 펄스의 폭을 온도에 따라 변화시킴으로써 온도 보상을 행하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 종래 기술에서는, 계조에 따라 펄스폭을 제어할 필요가 있으므로, 대단히 복잡한 제어로 된다.

또한, 일본국 공개 특허 공보 제 1998-301094호(공개일 : 1998년 11월 13일)에서는 투과형액정 표시 장치에서 백라이트광의 온도 분포에 의한 액정의 임계치 변화를 주사신호의 전압변화에 따라 보상하여, 화상표시 불균일을 방지하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 종래 기술에서는, 투과형 액정 표시 장치에서 액정의 임계치 변화의 보상에 대해서만 언급되어 있고, 반사형 액정 표시 장치, 위상변조구동, 및 스위칭소자(TFT) 특성에 대한 보상에 대해서는 일체 언급하고 있지 않다.

본 발명의 제 1 목적은 펄스폭 변조 구동을 이용하는 화상표시장치에 서, 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조표시를 실현할 수 있는 화상표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 액티브매트릭스 구동형 화상표시장치에서, 패널의 온도변화에 기인하는 표시변화를 저소비전력을 위한 온도보상을 하는 전압변동회로를 이용하여 방지함으로써, 동작 온도 범위내의 어떠한 온도에서도 양호한 표시품위가 얻어지는 화상표시장치를 제공하는 것이다.

상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 화상표시장치의 구동방법은, 기판상에 형성된 복수의 화소전극, 상기 화소전극에 개별적으로 접속되는 화소스위칭소자, 표시화상에 따라 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선, 및 상기 각 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극을 포함하고, 상기 화소스위칭소자의 도통기간에서 상기 신호선으로 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 인가되는 전압을 제어하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 상기 화소전극에 인가되는 전압이 상기 신호선에 공급되는 전압보다 작다.

상기 방법에 의해, 신호선에 공급되는 전압보다 작은 전압이 화소전극에 기입된다. 예컨대, 상기 구성에서, 화소전극에 기입되는 전압의 진폭의 최대치가 신호선에 공급되는 전압의 진폭의 80% 이상 98% 이하로 되도록 구성할 수 있다. 이는, 도 61에 도시된 예와 같이, 충전시간 0μs 내지 12μs(80% 상당) 또는 30μs(98% 상당)까지의 영역에 나타내지는 충전 곡선을 이용함을 의미한다.

따라서, 계조 레벨이 높을 때에도, 요구되는 펄스의 간격이 너무 작게 되지 않는다. 그 결과, 온도 등의 외적 요인 또는 드라이버나 배선에서의 신호지연 등에 의한 계조 레벨의 변화를 방지할 수 있다. 또한, 소정 펄스폭의 신호를 신호선 드라이버내에서 생성할 필요가 있는 기준클록의 주파수도 낮은 것을 이용할 수 있기 때문에, 소비전력의 증가를 억제할 수 있다.

그 결과, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에서 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조 표시를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 주사선의 전위가 ON일 때 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전압을 화소에 인가하고, 신호선에 공급되는 전압이 2치이고 그 전압의 펄스폭으로 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트하여 계조를 표시하며, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있다. 예컨대, 상기 화상표시장치로서, TFT-LCD, 즉 TFT (박막 트랜지스터) 방식의 액정 표시 장치를 들 수 있다. 또한, 공통전극(대향전극)의 전위는 직류 또는 교류(2치)로 될 수 있다.

일반적으로, 펄스폭변조 구동방법에서는 신호선의 출력을 2치로 함에 의해계조를 형성하는 부분과 버퍼 부분에서의 전력 소비가 없어지더라도, 계조가 표현되는 방법에 따라서는 신호선의 주파수가 증가하게 되고(도 60), 소비전력은 주파수에 비례하기 때문에, 전체적으로 저소비전력의 효과가 감소된다.

이에 대하여, 상기 본 발명의 구성에 의하면, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트하여 계조를 표시하며, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있다. 따라서, 어떠한 계조이더라도, 신호선의 주파수를 증가시키지 않고 표현할 수 있게 된다. 그 결과, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에서 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조 표시를 실현할 수 있다.

상기 일본국 공개 특허 공보 제 1991-62094호에서는 액티브매트릭스형 액정 표시 장치의 펄스폭 변조구동의 기술을 개시하고 있다. 이 펄스폭 변조구동은 주사신호의 활성화의 기간과 일치하는 활성화의 기간을 갖는 펄스폭의 데이터신호를 생성하거나, 또는 주사신호의 비활성화의 기간과 일치한 비활성화의 기간을 갖는 펄스폭의 데이터신호를 생성하고 있다. 이 방법에서는, 1수평기간에 주사신호의 기립 또는 하강 1회, 및 계조를 설정하는 기간에 1회 등, 합계 2회의 신호선의 극성반전이 이루어진다. 이에 대하여, 상기 본 발명에서는, TFT-LCD 등의 화상표시장치에서 신호선에 공급되는 전압이 2치이고 그 전압의 펄스폭으로 계조를 표시하는 방법에 있어서, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트함에 의해 계조를 표시하고, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있기 때문에, 신호선신호(소스신호)의 주파수를 증가시키지 않고 소비전력의 증가를 억제할 수 있다. 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있는 구동에서는, 1수평기간 반전구동 또는 도트반전구동을 채용할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은 주사선의 전위가 ON일 때 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전압을 화소에 인가하고, 신호선에 공급되는 전압이 2치이고 그 전압의 펄스폭으로 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 신호선과 공통전극의 파형의 위상을 시프트함에 의해 계조를 표시하며, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있다.

상기 구성에 따르면, 신호선과 공통전극의 파형의 위상을 시프트함에 의해 계조를 표시하며, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있다. 따라서, 어떠한 계조이더라도, 신호선의 주파수를 증가시키지 않고 표현할 수 있게 된다. 그 결과, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에서 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조표시를 실현할 수 있다.

이러한 구성은 주사신호가 1수평기간 주기로 일정한 펄스신호인 경우, 또는 주사신호가 1수평기간 주기로 일정한 펄스신호가 아닌 경우중 어느 경우에도 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은 신호선에 공급되는 전압이 2치이고 그 전압의 펄스폭으로 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 정극성의 기입과 부극성의 기입 사이에 주사선의 진폭을 바꾸는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 화상표시장치로는, 예컨대 TFT-LCD를 들 수 있다.

일반적으로, TFT-LCD에서 펄스폭 변조구동을 하는 경우, 화소에 대한 충전을 도중에서 정지하여 계조를 표현한다. 따라서, 계조의 재현성을 개선시키기 위해서는, 트랜지스터의 ON 저항의 기입 초기 상태를 모든 경우에 동일하게 하지 않으면 안된다. 그러나, TFT는 3단자 소자이기 때문에, 각각의 소자의 전위 관계에 의해 상기 ON 저항은 변하게 된다.

이에 대하여, 상기 본 발명의 구성에 의하면, 정극성의 기입과 부극성의 기입 사이에 주사선의 진폭을 바꾼다. 따라서, 정극성 일때의 기입과 부극성 일때의 기입 사이에서 기입 능력의 차를 작게 할 수 있다. 그 결과, 3단자 소자인 TFT를 사용하더라도, 트랜지스터의 ON 저항의 기입 초기 상태를, 모든 경우에 동일하게 할 수 있어서, 양호한 계조의 재현성을 실현할 수 있다. 그 결과, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에서, 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조표시를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은 신호선에 공급된 전압이 2치이고 그 전압의 펄스폭으로 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 1개의 화소에 기입되는 시간의 전반으로부터 후반에 걸쳐서, 신호선으로부터 화소로의 신호인가를 ON 또는 OFF하는 트랜지스터의 저항이 시계열적으로 높게 되어 있다. 이러한 화상표시장치로는 TFT-LCD를 들 수 있다.

일반적으로, 펄스폭 변조구동방법은, 화소에 대한 충전을 도중에서 정지하여 계조를 표현하는 것이지만, 종래의 전압변조 구동방법용으로 설계된 트랜지스터의 저항은 펄스폭 변조구동방법에 사용하기에는 너무 낮고, 저전압측의 계조 표현시에는 시간의 고분해능이 요구되기 때문에, 계조의 표현이 어렵게 된다.

이에 대하여, 상기 본 발명의 구성에 따르면, 1개의 화소에 기입되는 시간의전반으로부터 후반에 걸쳐서, 신호선으로부터 화소로의 신호인가를 ON 또는 OFF하는 트랜지스터의 저항이 시계열적으로 높게 된다. 따라서, 펄스폭변조 구동방법의 중간조 표현에서 요구되는 시간분해능의 정밀도를 완화할 수 있다. 그 결과, 저전압측의 계조 표현을 용이하게 할 수 있음으로써, 펄스폭 변조구동을 이용하는 다계조의 화상표시장치에서 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조 표시를 실현할 수 있다.

상기 제 2 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 화상표시장치는

복수의 능동소자에 의한 스위칭에 의해 화상을 표시하는 화상표시패널을 구비하며, 상기 화상표시패널의 온도변화에 따라 상기 능동소자를 구동하는 신호의 전압을 변화시켜, 능동소자의 온도보상을 하는 전압변동회로를 포함하고 있다.

상기 구성에 따르면, 상기 화상표시장치는 상기 화상표시패널의 온도변화에 따라, 상기 능동소자를 구동하는 신호의 전압을 변화시켜, 능동소자의 온도보상을 하는 전압변동회로를 갖기 때문에, 능동소자의 온도특성변화를 보상하여 동작온도 범위내의 어떠한 온도에 있어서도 양호한 표시품위를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및 장점은 이하에 첨부 도면들을 참조하여 기술되는 발명의 상세한 설명에 의해 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 6은 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 7은 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 8은 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 9는 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 10은 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 11은 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 12는 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 13은 본 발명에 따른 구동에 의한 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 14는 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 15는 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 16은 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 17은 본 발명의 구동신호를 나타낸 타이밍챠트,

도 18은 단위화소의 등가회로를 나타낸 회로도,

도 19는 본 발명의 펄스폭변조 구동방법의 신호파형을 나타낸 설명도,

도 20은 신호선의 파형의 위상을 시프트하는 회로의 구성예를 나타낸 블록도,

도 21은 도 20의 각 신호의 타이밍을 나타낸 타이밍챠트,

도 22는 신호선의 신호를 출력하는 회로의 구성예를 나타낸 블록도,

도 23은 도 22의 구성에서 출력되는 신호를 나타낸 설명도,

도 24는 1수평기간 반전구동에 의해 충전하여 계조를 표시하는 경우의 임의의 화소의 각 신호의 파형을 나타낸 설명도,

도 25는 1수평기간 반전구동에 의해 방전으로 계조를 표시하는 경우의 임의의 화소의 각 신호의 파형을 나타낸 설명도,

도 26은 각 신호의 구동 조건을 나타낸 설명도,

도 27은 도 26의 위상차에 대한 반사율의 특성을 나타낸 그래프,

도 28은 액정의 T-V 곡선을 나타낸 그래프,

도 29는 소스 진폭이 종래의 전압변조 구동방법의 경우와 거의 동일할 때, 펄스폭변조 구동방법의 계조 특성을 나타낸 그래프,

도 30은 소스 진폭이 종래의 전압변조 구동방법의 경우보다 클 때, 펄스폭변조 구동방법의 계조 특성을 나타낸 그래프,

도 31은 소스 진폭이 종래의 전압변조 구동방법의 경우보다 클 때, 정극성의 기입시에, 펄스폭변조 구동방법의 계조 특성을 나타낸 그래프,

도 32는 소스 진폭이 종래의 전압변조 구동방법의 경우보다 클 때, 부극성의 기입시에, 펄스폭변조 구동방법의 계조 특성을 나타낸 그래프,

도 33은 소스 진폭이 종래의 전압변조 구동방법의 경우와 거의 동일하고, 또한 기입 시의 게이트전압의 진폭을 점차로 작게 한 경우의, 펄스폭변조 구동방법의 계조 특성을 나타낸 그래프,

도 34a는 게이트드라이버의 구성예를 나타낸 블록도, 도 34b는 게이트드라이버로부터 출력되는 주사선신호의 파형을 나타낸 설명도,

도 35a는 게이트드라이버의 구성예를 나타낸 블록도, 도 35b는 게이트드라이버로부터 출력되는 주사선신호의 파형을 나타낸 설명도,

도 36은 TFT의 전극 구성을 나타낸 설명도,

도 37은 정극성시에, TFT의 각 전극의 전위 파형을 나타낸 설명도,

도 38은 부극성시에, TFT의 각 전극의 전위 파형을 나타낸 설명도,

도 39는 본 발명의 정극성시에 TFT의 각 전극의 전위 파형을 나타낸 설명도,

도 40은 본 발명의 부극성시에 TFT의 각 전극의 전위 파형을 나타낸 설명도,

도 41은 게이트전위의 신호 파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 42a 및 도 42b는 소스전위의 신호 파형을 나타낸 것으로서, 도 42a는 수직기간 VT₁에서의 타이밍챠트이고, 도 42b는 수직기간 VT₂에서의 타이밍챠트,

도 43a 및 도 43b는 공통전압의 신호 파형을 나타낸 것으로서, 도 43a는 수직기간 VT₁에서의 타이밍챠트이고, 도 43b는 수직기간 VT₂에서의 타이밍챠트,

도 44는 단위화소의 등가회로를 나타낸 회로도,

도 45a 및 도 45b는 소스전위의 신호 파형을 나타낸 것으로서, 도 45a는 수직기간 VT₁에서의 타이밍챠트이고, 도 45b는 수직기간 VT₂에서의 타이밍챠트,

도 46a 및 도 46b는 공통전압의 신호 파형을 나타낸 것으로서, 도 46a는 수직기간 VT₁에서의 타이밍챠트이고, 도 46b는 수직기간 VT₂에서의 타이밍챠트,

도 47a 및 도 47b는 공통전압의 신호 파형을 나타낸 것으로서, 도 47a는 수직기간 VT₁에서의 타이밍챠트이고, 도 47b는 수직기간 VT₂에서의 타이밍챠트,

도 48은 도트반전구동에서의 충전으로 계조를 표시하는 경우의 임의의 화소의 각 신호의 파형을 나타낸 설명도,

도 49는 게이트전위의 신호 파형을 나타낸 타이밍챠트,

도 50은 신호선의 신호를 출력하는 회로의 구성예를 나타낸 블록도,

도 51은 본 발명의 일 실시예의 액정 표시 장치를 나타낸 개략도,

도 52는 TFT(a-Si)의 Vg-√Id 특성의 온도의존성을 나타낸 그래프,

도 53a는 주사신호전압이 일정한 경우의, 계조 신호의 입력 파형(중간조 표시때)과, 각 온도 Th, Tr, 및 Tl에서의 드레인전압의 변화를 나타낸 그래프이고,도 53b는 온도에 따라 주사신호전압을 변화시킨 경우의, 각 온도 Th, Tr, 및 Tl에서의 드레인전압의 변화를 나타낸 그래프,

도 54a 내지 도 54c는 액정표시패널의 온도변화에 따라, 공통신호의 인가전압 Vcom 또는 계조 신호의 인가전압 Vs를 변화시키는 구동방법을 설명하기 위한 그래프로서, 도 54a는 입력신호를 구형파 1로 나타내고, 드레인전압을 곡선 2로 나타내며, 도 54b는 대향전극에 인가하는 전압을 나타내고, 도 54c는 드레인전극에 인가하는 전압을 각각 나타내는 그래프,

도 55는 전압변동회로의 회로 구성예를 나타낸 회로도,

도 56은 종래의 구동회로의 개략적인 구성을 나타낸 블록도,

도 57은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동회로의 개략적인 구성을 나타낸 블록도,

도 58은 도 57에 나타낸 구동회로를 포함하는 액정 표시 장치의 개략적인 구성을 나타낸 설명도,

도 59는 종래의 전압변조구동방법의 소스 신호 파형을 나타낸 설명도,

도 60은 종래의 펄스폭변조 구동방법에서의 소스신호 파형을 나타낸 설명도,

도 61은 종래의 구동에서의 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 62는 종래의 구동에 있어서의 화소전압의 상태를 나타낸 그래프,

도 63은 전압변동구동에 있어서의 계조표시 방식을 설명하는 그래프,

도 64는 위상변조구동에 있어서의 계조표시방식을 설명하는 그래프,

도 65는 TFT 소자를 갖는 액정표시패널의 1화소분의 등가회로도,

도 66은 TFT(a-Si)의 Vg-√Id 특성의 온도의존성을 나타낸 그래프,

도 67a 및 도 67b는 전압변동구동에 있어서의 계조 신호와 드레인 전압의 변화를 나타낸 그래프로서, 도 67a는 온도 T= Tr(실온)인 경우, 도 67b는 온도 T= Th(온도 상승때)인 경우를 각각 나타낸 그래프, 및

도 68a 및 도 68b는 위상변조구동에 있어서의 계조 신호와 드레인 전압의 변화를 나타낸 그래프로서, 도 68a는 온도 T= Tr(실온)인 경우, 도 68b는 온도 T= Th(온도 상승때)인 경우를 각각 나타낸 그래프이다.

본 발명의 일 실시예에 관해서 도 1 내지 도 17에 따라 설명하면, 이하와 같다. 본 실시예에 따른 구동방법에 의해 구동되는 화상표시장치는, 화소 스위칭소자(이하, "스위칭소자"라고 약칭한다)의 도통기간에 있어서의 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 기입되는 전압을 제어함으로써, 화상을 표시하는 것이다. 이 구동방법은, 예컨대, 액정표시장치나 EL(electroluminescence)표시장치 등의 평판 표시장치 등에 널리 적용된다.

도 61에 나타낸 바와 같이, 화소전압을 신호선으로의 공급전압인 5V까지 충분히 충전하기 위해서는, 종래 방식으로서는, 화소의 정전용량과 스위칭소자의 ON 저항으로 이루어지는 회로의 시정수를 감소시켜야 한다. 이에 대해, 본 실시예에서는, 신호선의 정극성측의 전압을, 소망의 5V 대신에 6.5V로 설정하고, +6.5V와 -5V의 2개의 전압으로 교류구동하도록 하고 있다. 따라서, 100%에 가까운 충전을 얻을 필요가 없게 되어, 화소의 시정수를 증가시킬 수 있기 때문에, 충전시간에 대한 화소전압의 변화를 완만한 모양으로 할 수 있다.

도 1 및 도 2는, 채널폭 및 채널길이가 7μm 및 6μm이고, 화소용량은 0.7pF인 트랜지스터를 사용하여 시정수를 증가시킨 경우의 충전특성을 각각 나타내고 있다. 또, 게이트전압은 10V로 설정되어 있다. 도 1은 화소에 대하여 0 V에서 5 V까지 충전되는 상태를 나타내고, 도 2는 0 V에서 -5 V까지 충전되는 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 7은 임의의 화소가 구동될 때의, 주사선에 있어서의 신호의 전압, 신호선에 있어서의 신호의 전압, 및 화소의 전압을 나타낸 도면이다. 도 7에서, 횡축은 시간을 나타내고, 세로축은 전압을 나타내고 있다. 또한, 도 7에서의 기간 "b", "c"는 1수평기간을 나타내고, 기간 "d"는 충전시간에 대응한다. 또, 여기서는, 신호선에 있어서의 신호의 전압, 및 화소의 전압은 각각 실선으로 나타낸 바와 같이 변화한다.

부극성측의 기입에 있어서의 충전특성을 나타낸 도 62와 도 2를 비교하면, 우선, 종래의 구동방법에 의한 도 62에서는, 중간조 표시에 대응하는 2 V 부근에서는 1 V/μs 정도의 기울기로 되어있다. 이 경우, 64계조 표시를 행할 수 있는 수단으로 하면, 펄스폭은 30 ns 정도로 제어되어야 한다. 한편, 본 실시예에 있어서의 구동방법과 관련된 도 2에서는, 중간조 표시에 대응하는 2 V 부근에서는 약 0.25 V/㎲ 정도의 기울기로 되어있다. 이 경우, 64계조 표시를 행할 수 있는 수단으로 하면, 펄스폭은 120 ns 정도로 제어된다.

이와 같이, 충전에 시간이 더 걸리는 정극성 기입 방향의 신호선으로의 공급전압을, 화소에 대해 요구되는 전압보다도 크게 증가시킴으로써, 화소의 시정수를 증가시킬 수 있다. 이 결과, 정극성 및 마이너스 양방향 모두의 충전특성을 완만한 모양으로 할 수 있고, 계조표시때의 시간제어폭을 보다 증가시킬 수 있기 때문에, 안정한 표시상태를 얻을 수 있다. 즉, 신호의 지연이나 트랜지스터 특성의 비균일성 등에 대하여, 보다 안정한 화상표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 소망의 펄스폭의 신호를 신호선드라이버 내에서 생성하는 데 필요한 기준클록의 주파수도, 보다 낮은 것을 사용할 수 있기 때문에, 소비전력을 억제시킬 수 있다.

여기서, 신호선에 인가되는 전압은 정극성측 피크에서 마이너스측 피크까지 11.5 V인 데 대하여, 화소전극에 공급되는 전압은 10 V이다. 즉, 신호선에 인가되는 전압의 87%(= 10/11.5)가 화소전극에 공급된다. 일반적으로, 액티브매트릭스형 액정표시장치의 신호선에 사용되는, 특히 도트반전에도 사용될 수 있는 드라이버는, 피크 사이의 최대전압이 12 V 정도가 되고, 더 큰 전압은 높은 전압을 견딜 수 있는 전용 드라이버를 필요로 한다. 한편, 액정에 인가되어야 하는 전압은 최대로 1O V(정극성측 마이너스측 각각 5 V)정도로 되어있다. 이에 의해, 드라이버의 최대전압의 범위내에서 액정구동에 필요한 전압을 얻기 위해서는, 충전율은 80% 이상이 되도록 설정하는 것이 비용적으로도 현실적이다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 이미 곡선은 직선에 가까이 가고 있고, 80%보다 낮은 충전율에 대응하는 범위가 사용되면, 보다 더 선형성을 얻는 효과는 적게 된다. 이와 반대로, 가령 80% 이하로 한 경우, 액정구동에 실제로 필요한 전압의 1.25배(= 1/0.8) 이상의 전압을 신호선에 공급하게 되기 때문에, 전압의 제곱에 비례하는 소비전력은 1.5배 이상이 되어, 오히려 효율이 저하한다.

한편, 도 61에 있어서의 30㎲ 이상의 영역을 보면 분명한 바와 같이, 충전율 98%(신호선 진폭 10 V에 대하여 본 실시예와 같이 정극성측만으로 조정하는 경우, 정극성 기입의 4.8 V 도달 이후)를 넘으면, 전체의 충전시간의 40% 이상을 차지함에도 불구하고, 충전시간의 함수로서 화소전압의 증가가 거의 없다. 또한, 이 영역은 화소전압의 증가에 대한 액정의 투과율의 증가도 크지 않기 때문에, 약간 1계조분 변화시키기 위해서 10μs 이상 충전시간을 변화시켜야 하므로, 대단히 비효율적인 영역이다. 따라서, 이 변화율이 작은 영역을 생략하는 것은, 충전특성의 선형성을 얻는 데에 있어서 의의가 있다.

이와 같이, 본 실시예에 있어서의 구동방법에 의하면, 화소전극에 기입되는 전압의 진폭의 최대치가, 신호선에 공급된 전압의 진폭의 80% 이상98% 이하가 되도록 구성할 수 있다. 이것은, 도 61을 예로 들면, 충전시간 0㎲에서, 12μs(80% 상당) 또는 30μs(98% 상당)까지의 영역에 있는 충전곡선을 이용하는 것을 의미한다.

또, 엄밀히 말하면, 상기 충전율에 관해서는, 0 V를 기점으로 한 충전율이 아니라, 마이너스측에서 정극성측이나, 정극성측에서 마이너스측 등의, 충전개시전의 화소전위로부터 충전중의 신호선전위까지의 도달율을 나타내고 있다. 따라서, "충전율 98%(정극성측만 조정하는 경우 정극성 기입의 4.8 V에 도달)"는, -5 V에서 +4.8 V까지의 기입, 즉, 신호선 진폭 10 V에 대해 화소전위의 변동 9.8 V라는 상태를 나타낸다. 따라서, 엄밀하게 말하면, 도 61 및 도 62는 상기 현상을 정확히 설명하는 데 사용될 수는 없다. 그러나, 정극성 또는 부극성으로부터 0 V까지의 충전의 영역은, 도 61 및 도 62의 0μs에서의 충전특성의 곡선의 경사보다도 더욱 가파르고, 이 부분을 고려하더라도, 0 V에 도달하기까지의 기껏해야 수 ㎲의 기간동안만 곡선이 다르다. 따라서, 충전율 98% 이상의 영역에서의 충전시간의 함수로서 화소전위의 증가가 거의 없다고 하는 현상에 관해서는 변함없다.

이 때문에, 0 V로부터의 충전을 나타낸 도 61 및 도 62를 기초로 하여, 충전을 설명할 수 있다. 또한, 신호선 전위에 대한 정규의 기입(도 7의 "d"에 대응)의 직전의 화소전위는, 1수평기간 내의 정규의 기입 시간이 차지하는 비율("b"의 기간 - "d"의 기간)에 따라 다르기 때문에, 구동의 형태에 의해서 여러가지 경우가 생각되고, 일률적으로는 말할 수 없다. 따라서, 여기서는, 본 발명의 개념을 알기 쉽게 하기 위해서, 가장 단순한 충전특성인 0 V로부터의 충전곡선에 따라 설명하고 있다. 보다 구체적인 구동형태에 관해서는, 도 12 및 도 13을 사용하여 후술한다.

그런데, 스위칭소자가, 3단자 소자의 트랜지스터에 의해서 실현되기 때문에, 상기한 바와 같이, 신호선의 극성에 의해서 스위칭소자의 특성은 변화한다. 이에 의해, 예컨대 중간조를 표시하기 위해서, 화소전압으로서 2 V를 얻기 위해서는, 정극성과 부극성의 충전시간이 다르도록 설정해야 한다. 즉 도 7에 있어서, 정극성의 충전시간 "d"에 대하여, 부극성의 충전시간을, 파선으로 나타낸 "d'"와 같이, 설정하면 좋다.

또한, 스위칭소자를 구성하는 3단자 소자의 트랜지스터는, 주사선이 ON에서 OFF로 바뀔 때, 게이트와 드레인 사이의 기생용량에 의해서 마이너스측으로 끌려간다. 이에 의해 화소전위의 DC(직류) 레벨은 마이너스측으로 기운 것으로 되지만, 이 "인력"의 양은 화소용량 전체에 차지하는 상기 기생용량의 비에 의한다. 이에 의해, 계조마다 액정의 정전용량이 상이한 액정패널에 있어서는, 계조마다 각각 화소전위의 DC 레벨이 상이하게 된다. 이 때문에, 종래의 인가전압에 의한 계조표시에서는, 미리 인력의 양을 예측하여 신호선에의 신호공급을 옵셋시킬 수 있다. 한편, 본 실시예에서는, 이 옵셋도, 상기와 같이 충전시간의 지속에 의해 제어될 수 있다. 즉, 정극성과 부극성에 대해 충전시간이 다르도록 설정하여, 도 7에 나타낸 바와 같이, 정극성의 충전시간 "d"에 대하여, 부극성의 충전시간을 파선으로 나타낸 "d'"로 설정한다.

다음, 다른 예에 관해서 설명한다. 상기한 바와 같이, 신호선의 극성에 따라 스위칭소자의 특성은 다르다. 즉, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 정극성 기입(도 1)에서는, 비교적 선형에 가까운 특성이 얻어지고 있는 데 반하여, 부극성기입(도 2)에서는, 여전히, 화소전압의 변화가 큰 영역이 충전이 짧은 기간에 집중하고 있다.

도 3 및 도 4는 도 2에 있어서의 충전시간 20μs 이상의 효율이 나쁜 영역을 삭제하도록 신호선의 전압을 설정함으로써 얻어진 충전특성이다. 도 3은 화소가 0 V에서 5 V까지 충전되는 상태를 나타낸 것이고, 도 4는 0 V에서 -5 V까지 충전되는 상태를 나타낸 것이다. 이 결과, 3Oμs를 정극성 기입쪽에 할당하는 것이 가능해져, 도 1 및 도 2의 예보다도, 화소의 시정수를 크게 할 수 있다. 그러나, 시정수를 증가시키고, 20㎲에서도 -5 V까지 충전할 수 있도록 하기 위해서, 신호선에의 마이너스전압은 -6 V로 설정된다. 한편, 정극성전압은 6 V, 게이트전압은 10 V, 트랜지스터의 채널폭 및 채널길이는 7μm 및 8μm, 화소용량은 0.7 pF이다.

이와 같이, 1 주사선의 할당시간을 신호선의 극성에 의해서 바꿈으로써(도 7의 기간 "b" 및 "c" 사이에서 변화시킨다), 비록 정극성극성 측만이지만, 계조표시때의 시간제어폭을 보다 증가시킬 수 있어, 안정한 표시상태가 얻어진다. 즉, 신호의 지연이나 트랜지스터의 특성의 불균일 등에 대하여, 보다 안정한 화상표시장치를 제공할 수 있다.

다음, 또 다른 예에 관해서 설명한다. 도 6에 나타낸 충전특성의 예에서는, 상기 도 4의 예와 비교하여, 부극성 기입 측에서 충전시간에 대한 화소전위의 변화가 보다 완만한 모양으로 되어 있고, 계조표시때의 펄스폭의 선택에 요구되는 정밀도의 정도를 감소시키는 것이 가능해지고 있다. 또한, 신호지연 등이 발생하였을 때, 충전전압의 설정치로부터의 시프트량이 정극성측과 마이너스측 사이에서 매우다른 것을 방지하는 것이 가능해지고 있다. 이에 의해, 액정에 DC 전류를 부가한 DC값의 오프셋에 의한 표시 실패의 발생을 감소시키는 것이 가능하다.

즉, 도 6에 나타낸 충전특성의 예는, 극성에 따라 주사선을 ON시키는 전압이 다르도록 하여, 곡선의 형상을 정극성측과 거의 동일하게 한 것이다. 도 5는 화소가 0 V에서 5 V까지 충전되는 상태를 나타낸 것이고, 도 6은 0 V에서 -5 V까지 충전되는 상태를 나타낸 것이다. 여기서, 게이트전압을, 정극성 기입시에는 15 V, 부극성 기입시에는 6 V로 한다. 또한, 트랜지스터의 채널폭 및 채널길이는 7μm 및 13μm, 화소용량은 0.7 pF, 신호선에 공급하는 전압은 ±6 V이다.

상기와 같은 계조당 옵셋을 보상하기 위해 극성에 따른 충전시간이 변할 필요가 있음에도 불구하고, 곡선의 형상이 마이너스측과 정극성측 사이에서 거의 같아지고 있다. 이에 의해, 극성에 의한 특성의 차이를 고려할 필요가 없고, 충전시간의 설정을 용이하게 할 수 있다. 또한, 신호지연 등에 의한 영향도 양극성과도 동일하게 작용하기 때문에, 신호지연이 발생하였다고 해도, 전체로서 계조레벨만이 변화하고, DC 옵셋에 의한 신뢰성 불량 등의 문제를 해결하게 된다.

또, 도 1 내지 도 6에서는, 펄스폭에 의해 충전되는 전압이 변화하는 것을 명백하게 나타내도록, 0 V에서 충전이 시작되는 것으로 상정하여 도시하였다. 그러나, 보다 실제 기입에 가까운 형태에서는, 역극성의 대응전압레벨로부터 또는 트랜지스터가 ON된 상태동안 신호선이 0 V인 전압으로부터의 충전형태이고, 그 후 신호선의 임의의 타이밍에서 특정전압으로 절환된다. 따라서, 화소전극의 실제의 전압변화는, 상기 각 도의 상태와는 상이하다.

실제 기입에 가까운 형태를 설명하기 위해, 우선 도 8 및 도 9에, 주사신호(게이트), 데이터신호(소스), 및 공통전극신호(com)의 구동파형을 도시한다. 도 8은 정극성측에 기입한 경우를 나타내고, 도 9는 마이너스측에 기입한 경우를 나타내고 있다. 또, 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 공통전극(대향전극) 및 보조용량전극에 있어서의 신호는, 흑표시상태에 있어서의 신호선에 대하여 역극성의 교류전압에 의해 구동된다. 이는, 신호선을 구동하는 진폭을 감소시킴으로써 내압이 낮은 드라이버를 사용가능하게 하여, 소비전력을 감소시키기 때문이다. 또, 상기 방법은, 진폭으로 계조표시를 행하는 종래의 액정패널에서도 행해지고 있는 방법이다.

도 8 및 도 9로 다소 어려운 충전특성을 검증하기 위해, 각 신호의 전위차를 고려하여 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 도면을 개정했다. 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 공통전극을 직류라고 간주하고 이 전류의 전위에 대한 전위차가 파형으로 도시되고 있고, 도 8 및 도 9와 실질적으로 동일한 상태가 도시되고 있다.

도 8 및 도 9에 있어서, 게이트의 ON 전압은 10 V이고, 신호선의 반전타이밍을 시프트함으로써 계조표시를 행하고 있다. 상기 구동은, 도 10 및 도 11의 관점에서, 정극성 기입과 부극성 기입시에 각각 게이트전압이 상이한 도 5 및 도 6에 의해 나타낸 것과 실제로 동일하다. 그리고, 게이트의 ON 기간동안, 백에 대응하는 전압과 흑에 대응하는 전압을 인가하는 비율에 의해서 계조를 실현하고 있어, 이미 설명한 바와 같이 충전시간에 의해서 계조를 제어하는 것과 사실상 같다.

도 12 및 도 13은, 이와 같이 구동하였을 때의 각 주요계조에서의 화소전위의 충전의 모양을 나타낸 것이다. 도 12는 화소가 정극성방향의 전위로 충전되는 상태를 나타낸 것이고, 도 13은 화소가 마이너스방향의 전위로 충전되는 상태를 나타낸 것이다. 또한, 공통전극의 유사 직류의 전위에 대한 전위차를 파형으로 나타내고 있다. 즉, 도 12 및 도 13에 나타낸 전압파형은, 교류의 공통전극의 전압에 따른 소스-게이트 전압, 게이트-드레인 전압을 나타내고 있다.

도 12 및 도 13은, 정상상태에서의 펄스폭 변조의 충전특성을 대략 나타내고 있다. 도 12에서는, 소스전압은 0 V와 5 V이다. 도 13에서는, 소스전압은 0 V와 -5 V이다. 또한, 도 12에서는, 화소용량은 0.7436 pF, 주사선 1개당(근처)에 할당되는 시간(즉, 스위칭소자의 ON시간, 도 7의 b, c에 대응)은 100μs로 하고, 트랜지스터의 채널폭 및 채널길이는 각각 10㎛, 13㎛로 하였다. 또한, 트랜지스터를 ON일 때의 게이트전압은 1OV로 하여, 흑표시때(최대전압기입시)의 충전율은 85%로 하고 있다.

또한, 64계조를 표시하기 위해 상기 액정패널을 사용할 때, 흑표시때의 화소전압과 백표시때의 화소전압을 각각 V0, V63이라고 하고있다. 각 주요 계조에 있어서의 화소전압(기입시간 100μs 경과후)을 나타내면, 도 12에 있어서, V0= 4.25 V, V8= 3.59 V, V16= 3.02 V, V 24= 2.71 V, V32= 2.42 V, V40= 2.23 V, V48= 2.02 V, V56= 1.75 V, V63= 1.55 V이다. 이와 유사하게, 도 13에 있어서, V0=-4.75 V, V8=-4.02 V, V16=-3.38V, V24=-3.02 V, V32=-2.68V, V40=-2.38 V, V48=-2.02 V, V56=-1.47 V, V63=-1.06 V이다.

상기와 같이, 인력의 양에 의한 옵셋을 포함해서 최종적인 화소전압의 타겟이 정해지고, 이 옵셋과 극성에 의한 기입 특성의 차이에 의해서, 동일한 계조라도 정극성 및 부극성에 의해서 반전타이밍이 상이하도록 설정되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 90%의 충전율로 설정되도록, 신호선에 주어지고 있는 진폭은 1OV인 데 대하여, 화소전압은 9 V인 것을 알 수 있다.

다음, 또 다른 예에 관해서 설명한다. 도 14 내지 도 17은, 신호선에 공급되는 전압을, 공통전극(대향전극)에 공급되는 전압과 같게 한 것이다. 상기 도 8 내지 도 11과 같이, 도 14는 정극성측에 기입한 경우이고, 도 16은 마이너스측에 기입한 경우이다. 그리고, 상기 도면에 있어서, 공통전극을 직류라고 간주하고 공통전극의 전위에 대한 전위차를 파형으로 나타낸 것이 각각 도 15, 도 17이다. 이와 같이, 신호선에 공급되는 전압을, 공통전극(대향전극)에 공급되는 전압과 같게 함으로써, 외부에서 드라이버에 인가하는 전압의 계통수를 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 전원 전압형성에 이러한 손실(LA)을 감소시킬 수 있기 때문에, 저소비전력화에 효과가 있다. 각 계조의 설정전압은 표 1과 같고, 충전시간을 조정함으로써 용이하게 실현할 수 있다. 표 1은, 이 구성예에 있어서의 화소전압의 설정을 나타낸 것이다.

〔실시예 2〕

본 발명의 다른 실시예에 관해서 도 18 내지 도 33에 따라 설명하면, 이하와 같다.

도 18은, 본 실시예에 있어서의 화상표시장치로서 액정표시장치(TFT-LCD)의 패널의 1화소(단위화소)의 회로도이다. 이러한 단위화소의 그룹이 매트릭스 형태로 제공되고 있다. 상기 예에서는, 복수의 신호선이, 화소 스위칭소자를 통해 화소전극과 접속되어 있고, 화소 스위칭소자는 주사선에 의해서 ON 또는 OFF된다.

화소용량으로서의 액정용량 Clc 및 보조용량 Cs는, 공통전압(common 전위) Vcom을 갖는 대향전극 C0M에 접속되어 있다. 또, 액정용량 Clc 및 보조용량 Cs는, 여기서는 동일의 전위(= common 전위 Vcom)로 하고 있지만, 다른 전위로 하는 것도 가능하다.

또한, 대향전극 C0M은 선의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 대향전극은, TFT가 제공된 기판과 대향하는 기판(대향기판)상에 제공된 구조로도 좋다. 또는, TFT가 제공된 기판상에 마련된 구조로서, IPS(In Plane Switching)모드로 구동하는 것이더라도 좋다.

본 실시예에서는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 신호선과 주사선과의 파형의 위상을 시프트시켜 계조를 표시하고, 또한, 신호선 방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전하고 있다. 또, 도 19에서, 위에서 순차로, Vg(n), Vg(n+1), Vs는 각각, n번째의 게이트전위, (n+1)번째의 게이트전위, 소스전위를 나타낸다. 따라서, 어떠한 계조라도, 신호선의 주파수를 증가시키지 않고 표현할 수 있다.

이와 같이 신호선의 파형의 위상을 주사선의 파형의 위상에 대해 시프트시키기 위한 구성에 관해서 설명한다.

도 20에 나타낸 바와 같이, 신호선구동부로서, H 카운터(11), H 디코더(12), V 카운터(13), V 디코더(14), 및 타이밍 조정기(15)가 서로 접속되어 있다. H 카운터(11)에는 클록 CLK와 수평동기신호 HSY가 입력되고, V 카운터(13)에는 수평동기신호 HSY와 수직동기신호 VSY가 입력된다. 그리고, H 디코더(12)로부터는, 주사선신호용 타이밍 펄스(게이트 드라이버용 클록) CLS 및 공통전극신호용 타이밍 펄스 REVC가 출력된다. 타이밍 조정기(15)는, 클록 CLK가 입력되어, 이들 CLS 또는 REVC에 근거하여, 모든 신호인 신호선 신호용 타이밍 펄스 REVD1 ∼ REVDi의 모두(REVD라 총칭함, i는 신호의 갯수)를 항상 출력한다.

REVD는, REVC와 동일한 반전주기로 반전한다. 즉, REVD는, CLS와 같은 주기이다. 본 실시예에서는, 신호선의 파형의 위상을, 주사선 또는 공통전극의 파형의위상으로부터 시프트시켜 계조를 표시하고 있어, 그 때문에, 계조마다 위상차가 다르다. 따라서, 각 계조에 대응시켜, REVD1∼REVDi와 같이, 신호선 신호용의 타이밍 펄스를 i개 발생시키고 있다. REVD1∼REVDi는, 각각, 1계조∼i계조까지의 데이터에 대응하고 있다.

타이밍 조정기(15)는, 신호선의 신호타이밍(REVD)을, CLS와의 위상차로 규정하는 경우에는, 도면에서, "a"로 나타낸 입력신호를 선택한다. 신호선의 신호타이밍(REVD)을, REVC와의 위상차로 규정하는 경우에는, 도면에서, "b"로 나타낸 입력신호를 선택한다. 그 선택된 신호에 의해서, REVD의 타이밍을 조정한다. 그리고, 예컨대 후술하는 바와 같은 회로에 의해서, REVD의 타이밍에 따라 신호선 구동회로의 출력타이밍이 결정되도록 하여 놓는다. 이와 같이 함으로써, 신호선의 신호와, 주사선의 신호 또는 공통전극의 구동신호와의 위상차를 설정할 수 있고, 계조표시가 가능해진다.

상기 신호의 타이밍을 도 21에 나타낸다. 또 도 21에서는, 설명의 편의상, 간략화하여 REVDi만을 나타내고 있지만, 실제로는 i개의 신호를 발생시킨다. REVD1 ∼ REVDi의 위상은, CLS에 대해 시프트시켜도 좋고, REVC에 대해 시프트시켜도 좋다.

상기 구성의 회로를 사용하여, 신호선의 파형의 위상을 주사선의 파형의 위상에 대하여 시프트시킬 수 있다. 타이밍 조정기(15)는, 신호선의 파형의 위상을, CLS의 타이밍을 기초로 작성되는 주사선의 파형의 위상에 대하여 얼마만큼 시프트시켜 놓은 데이터에 따라, REVD1 ∼ REVDi를 출력한다. 그리고, 도 22에 나타낸 바와 같이, n개의 신호선 SL1∼SLn을 구동하는 경우, 선택기(S1∼Sn)에 의해, REVD1∼REVDi로부터, 신호선에 인가되는 펄스의 타이밍을 순차 선택한다. 이에 의해, 소망의 시간간격으로, 신호선의 전압으로서, 하이 또는 로우의 전위를 출력할 수 있다.

즉, n개의 신호선 SL1∼SLn을 구동하는 경우, 표시데이터에 따라 각 신호선마다 REVD1∼REVDi중 어느 하나가 선택된다. 선택된 REVD의 타이밍에서 각 신호선마다 고저의 전위를 각각 선택하면, 각 계조에 따른 소망의 전압파형이 각 신호선에 출력된다.

상기 도 20의 구성은, 신호선의 파형의 위상을, 교류(2치)의 공통전극의 파형의 위상에 대하여 시프트시키는 경우에도 사용할 수 있다. 이 경우에는, 상기 경우와 비교하여, 타이밍 조정기(15)가, 신호선의 파형의 위상을, REVC의 타이밍을 기초로 작성되는 공통전극의 파형의 위상에 대해 얼마만큼 시프트시켜야 하는지를 나타내는 데이터에 따라, REVD1∼REVDi를 출력하는 점이 다르다.

도 23에, 전압변환기(C1∼Cn)로부터 출력되는 신호의 모양을 나타낸다. 즉, 이 신호는, 기준이 되는 전압(기준전압), 또한, 충전·방전의 어느 쪽을 이용하여 계조를 표시하는 지에 의해 분류된다. 또, 충전이나 방전을 이용한 계조표시의 상세한 점에 관해서는 후술한다.

충전을 이용하여 계조를 표시하는 경우에는, 기준전압이 로우이면, 신호출력은 로우로부터 하이로 변화하고, 기준전압이 하이이면, 신호출력은 하이로부터 로우로 변화한다. 변화하는 데 필요한 시간에 따라, 신호선의 전위(신호선전압)와 공통전극의 전위(공통전압) 사이의 전위차가 증가하여, 증가후의 전위차에 따라 화소용량이 충전된다.

방전을 이용하여 계조를 표시하는 경우에는, 기준전압이 로우이면, 신호출력은 하이로부터 로우로 변화하고, 기준전압이 하이이면, 신호출력은 로우로부터 하이로 변화한다. 변화하는 데 필요한 시간에 따라 신호선의 전위(신호선전압)와 공통전극의 전위(공통전압) 사이의 전위차가 감소하여, 감소후의 전위차에 따라 화소용량이 방전한다. 이와 같이 충방전후의 화소의 전위에 따라 계조가 표시된다.

보다 자세히는, 본 실시예에서는, 주사선전압(게이트전위) Vg, 신호선전압(소스전위) Vs, 공통전압(common 전위) Vcom을, 각각, 도 41, 도 42a, 도 42b, 도 43a, 도 43b와 같이 인가한다. 각 도면에서, 횡축은 시간, 세로축은 전위를 나타내고 있다.

도 41에서, VT₁은, 1수직(1V) 기간을 나타내고, VT₂는 그 다음 1V 기간을 나타내고 있다. G_n-1, G_n, G_n+1은 각각, (n-1)번째의 주사선, n번째의 주사선, (n+1)번째의 주사선을 나타낸다.

도 42a, 도 42b, 도 43a, 도 43b중, "a", "b", "c"는 각각, (n-1)번째의 주사시, n번째의 주사시, (n+1)번째의 주사시의 Vs를 나타낸다.

상기 각 신호를 중첩한 모양을 도 24에 나타낸다. 즉, 도 24는, 1H 라인반전구동(1수평기간 반전구동)에 있어서, 충전으로 계조표시를 행하는 경우의 임의의 화소에서의 전압인가의 모양을 나타내고 있다. Vs는 신호선의 전압이다. Vcom은 공통전극의 전압이고, 여기서는 교류(2치)이다. Vg1은 임의의 주사선에 있어서의 임의의 수평기간에서의 전압이고, Vg2는 Vg1의 다음 주사선에 있어서의, 다음 수평기간에서의 전압이다. Vd는 화소 스위칭소자로서의 TFT의 드레인의 전위이다.

Vg1이 하이(ON)로 되고 나서 잠시동안, Vs는 Vcom과 같이 로우 레벨에 있고 Vcom과 동일전위이다. 그 때문에, 1수평기간의 최초에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차는 최소로 되어 있다. 이 때문에 드레인의 전위 Vd가 감소하여, 그에 따라 화소의 액정용량이 최대로 방전된다. 그 후, 계조에 따른 시간경과후, Vcom이 로우를 유지하는 동안 Vs가 하이가 되기 때문에, 1수평기간의 최종(기입 때)에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최대가 된다. 이 전위차 증가에 따라, 드레인의 전위 Vd가 정의 방향으로 증가하고, 그에 따라 화소의 액정용량이 충전된다. Vg1이 로우(OFF)가 되면, 드레인의 전위 Vd가 증가를 멈추게 되어, 그 결과, 화소의 액정용량의 충전이 정지된다. 그 후, Vcom은 하이가 되어, Vs와 동전위가 된다.

상기한 바와 같이 Vg1이 로우(OFF)가 된 후, 다음 수평기간이 되면, Vg2가 하이(ON)로 된다. Vg2가 하이(ON)로 되고 나서 잠시동안, Vs는, Vg1이 로우(OFF)가 된 시점의 Vs와 동일전위이고, Vcom과 같이 하이가 되어 Vcom과 동일전위이다. 그 때문에, 1수평기간의 최초에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최소로 되어 있다. 이 때문에 드레인의 전위 Vd가 감소하여, 그에 따라 화소의 액정용량이 최대한으로 방전된다. 다음, 계조에 따른 시간경과후, Vcom이 하이를 유지하는 동안 Vs가 로우가 된다. 그 때문에, 1수평기간의 최종(기입 때)에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최대가 된다. 이 전위차 증가에 따라, 드레인의 전위 Vd가 부의 방향으로 증가하여, 그에 따라 화소의 액정용량이 충전된다. Vg2가 로우(OFF)가 되면, 드레인의 전위 Vd가 증가를 멈추어, 그 결과, 화소의 액정용량의 충전이 정지된다. 그 후, Vcom은 로우가 되어, Vs와 동전위가 된다.

이와 같이, 임의의 수평기간과 그 다음 수평기간 사이에서 신호선의 전위는 극성이 반전하고 있다.

또, 상기 예에서는, 모든 수평기간에 있어서도 충전에 의해 계조를 표시하고 있지만, 방전에 의해 계조를 표시할 수도 있다. 이 경우, 주사선전압 Vg, 신호선전압 Vs, 공통전압 Vcom을, 각각, 도 41, 도 45a ·도 45b, 및 도 43a ·도 43b와 같이 인가한다. 또한, 상기 각 신호를 중첩시킨 모양을 도 25에 나타낸다. 즉, 도 25는, 1H 라인반전구동(1수평기간 반전구동)에 있어서, 방전으로 계조표시를 행하는 경우의 임의의 화소에서의 전압인가의 모양을 나타내고 있다. Vs는 신호선의 전압이다. Vcom은 공통전극의 전압이고, 여기서는 교류(2치)이다. Vg1은 임의의 주사선에 있어서의 임의의 수평기간에서의 전압, Vg2는 Vg1의 다음 주사선에 있어서의, 다음 수평기간에서의 전압이다. Vd는 화소 스위칭소자로서의 TFT의 드레인의 전위이다.

Vg1이 하이(ON)로 되고 나서 잠시동안, Vcom은 로우이고, Vs는 하이이며, 그 때문에, 1수평기간의 최초에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최대로 되어 있다. 이 전위차만큼 드레인의 전위 Vd가 정의 방향으로 증가하여,그에 따라 화소의 액정용량이 최대한으로 충전된다. 다음, 계조에 따른 시간경과후, Vs가 Vcom과 동일전위(로우)가 되어, 그 때문에, 1수평기간의 최종(기입 때)에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최소가 된다. 이 전위차 감소에 따라, 드레인의 전위 Vd가 감소하여, 그에 따라 화소의 액정용량이 방전된다. Vg1이 로우(OFF)가 되면, 드레인의 전위 Vd가 감소를 멈추어, 그 결과, 화소의 액정용량의 방전이 정지된다.

상기한 바와 같이 Vg1이 로우(OFF)가 된 뒤, 다음 수평기간이 되면, Vg2가 하이(ON)로 된다. Vg2가 하이(ON)로 되고 잠시동안, Vcom은 하이이고, Vs는 로우이며, 그 때문에, 1수평기간의 최초에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최대로 되어 있다. 이 전위차만큼 드레인의 전위 Vd가 부의 방향으로 증가하여, 그에 따라 화소의 액정용량이 최대한으로 충전된다. 다음, 계조에 따른 시간경과후, Vs가 Vcom과 동일전위(하이)가 되어, 그 때문에, 1수평기간의 최종(기입 때)에서는 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전위차가 최소가 된다. 이 전위차 감소에 따라, 드레인의 전위 Vd가 감소하여, 그에 따라 화소의 액정용량이 방전된다. Vg1이 로우(OFF)가 되면, 드레인의 전위 Vd가 감소를 중지하여, 그 결과, 화소의 액정용량의 방전이 정지된다.

이와 같이, 임의의 수평기간과 그 다음 수평기간과 사이에서 신호선의 전위는 극성이 반전하고 있다.

주사는 선순차 주사로 행해지고 있고, 신호선 및 주사선 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조가 표현되어 있다. 또한, 신호선 방향의 화소의 극성이, 1개 걸러 반전하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 공통전극의 전압은 교류(2치)이고, 그 때문에, 신호선과 공통전극과의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조를 표시하고 있다고 할 수 있다.

또한, 신호선이, 1개의 주사선마다 1개 걸러 1H(1수평)기간 반전구동을 하고 있다. 또한, 공통전극(공통전압)의 위상은 모든 계조에 있어서 동일하게 되고, 또한, 신호선의 극성을 1수평기간에 한번만 반드시 극성반전시키고 있다.

여기서, 도 26에 나타낸 구동조건으로, 신호선과 주사선 사이의 파형의 위상차인 시간 τ와, 얻어진 액정화면의 반사율과의 관계를 도 27에 나타낸다. T는 주사선이 ON인 시간이다. 이는, TFT 사이즈는 W(폭)= 10μm, L(길이)=10μm이고, 화소 피치 80μm의 대향신호선 구조의 반사형 TFT-LCD를 사용하여 측정한 것이다.

도 41 및 도 33에 나타낸 바와 같이, 1개의 화소에 기입하는 시간의 전반으로부터 후반에 걸쳐, 신호선으로부터 화소에의 신호인가를 ON 또는 OFF하는 화소 스위칭소자로서의 트랜지스터의 저항이 시간에 따라 증가하게 된다. 즉, 주사신호의 전압이, 1H 기간의 전반에는 크고, 후반에는 작게 되고, 이에 따라, 트랜지스터의 저항이 시간에 따라 증가하게 된다. 또, 본 실시예에서는 기입시의 출력, 즉 주사신호의 전압, 또는 트랜지스터의 저항은 2개의 레벨을 갖지만, 다수의 레벨을 가질수 있고, 또한, 상기 도면에 나타낸 바와 같은 계단 형태 대신에 연속적인 형태도 가능하다.

이에 관해서 이하에, 보다 자세히 설명한다. 일반적으로, 펄스폭변조 구동방법은, 화소에 대한 충전을 도중에 중지함으로써 계조를 표현하는 방법이다. 종래의전압변조 구동방법용에 설계된 트랜지스터의 저항은, 펄스폭변조 구동방법에 사용되기에는 지나치게 낮기 때문에, 도 28 및 도 29에 나타낸 바와 같이, 저전압측의 계조표현시에는 시간의 고분해능이 요구되어, 표현이 어렵게 된다. 도 28은, 액정의 T-V(투과율-인가전압)곡선을 나타내며, 도 29는, 그 곡선에 대응하고, 또한, 소스진폭이 종래의 전압변조구동방법의 경우와 동등한 경우의 펄스폭변조 구동방법의 계조특성(화소의 충전특성)을 나타내고 있다. 즉, 도 28의 "a" ∼ "g"는, 각각, 도 29 내지 도 33의 "a" ∼ "g"에 대응하고 있다. 여기서, 도 33은, 예로서 정극성의 경우를 나타내고 있다.

이 때, 도 30에 나타낸 바와 같이, 신호선의 전압을 증가시켜, 화소기입의 시정수를 증가시키고, 기입 능력을 감소시켜, 중간의 전압을 사용하도록 할 수 있다. 또, 이 모양을 정극성과 부극성의 경우로 나타낸 것이, 각각, 도 31 및 도 32이다. 상기 도면으로부터 알 수 있듯이, 종래의 펄스폭변조 구동방법에서는, 부극성측에서, 저전압측의 계조표현으로 요구되는 시간분해능의 정밀도가 고도로 되어 있다.

또한, 도 33에 나타낸 구성에서는, 1개의 화소에 기입하는 시간의 전반으로부터 후반에 걸쳐, 화소 스위칭소자로서의 트랜지스터의 저항이 시간에 따라 증가하게 된다. 따라서, 펄스폭변조 구동방법에 요구되는 중간조표현에 있어서 요구되는 시간분해능의 정밀도를 완화할 수 있다. 그러므로, 신호선의 전압을 증가시키지 않고, 저전압측의 계조표현을 용이하게 할 수 있다. 즉, 펄스폭 변조구동을 행하는 다계조의 화상표시장치에 있어서, 소비전력의 증가를 억제하면서, 양호한 다계조표시를 실현할 수 있다.

도 41과 같이, 1개의 화소에 기입하는 시간의 후반에서, 전반보다도 주사선의 전압을 작게 하기 위한 구성예를, 도 34a 및 도 34b에 나타낸다. 즉, 도 34a에 나타낸 바와 같이, 게이트드라이버(41)에, 직류전압의 Vg1과, 구형파인 계단 형태의 전압 Vgh가 입력된다. Vgh의 주기는 1수평기간과 같게 한다. 또한, 게이트드라이버(41)에는, 소정의 클록 CLK 및, 미리 도시하지 않은 기억부에 기억시킨 데이터에 나타낸 시기에 따라서, 이 클록 CLK에 동기하여 출력을 바꾸기 위한 스타트 펄스 SP가 입력된다. 그 결과, 도 34b에 나타낸 바와 같이, 스타트 펄스 SP 입력 전에 게이트드라이버(41)로부터 Vg1이 출력되고, 스타트 펄스 SP 입력후에는, 다음에 스타트 펄스 SP가 입력될 때까지, 즉 여기서는 1수평기간 경과시점까지, Vgh가 출력된다.

이와 같이 함으로써, 1수평기간의 처음부터 끝까지, 주사선의 전압을 계단 형태로 감소시킬 수 있어, 이에 의해, 1수평기간의 처음부터 끝까지, 화소 스위칭소자로서의 트랜지스터의 저항을 계단 형태로 증가시킬 수 있다. 또, 이 예에서는 1수평기간에 2단이 포함되는 계단 형태의 Vgh를 사용하여 설명하였지만, 이 Vgh로서, 1수평기간에 3단이 포함되는 계단 형태의 전압을 사용하면, 도 33과 같은 파형의 주사선신호가 실현된다.

또한, Vgh는 계단 형태 대신에, 예컨대, 도 35a 및 도 35b에 나타낸 바와 같이, 톱니파 형태의 전압신호일 수도 있다. 이와 같은 방식으로, 1수평기간의 처음부터 끝까지, 주사선의 전압을 완만히 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 1수평기간의처음부터 끝까지, 화소 스위칭소자로서의 트랜지스터의 저항을 완만히 증가시킬 수 있다.

그런데, 일반적으로, TFT-LCD에서 펄스폭변조 구동을 행하는 경우, 화소에 대한 충전을 중지함으로써 계조가 표현된다. 여기서, 계조의 재현성을 향상시키기 위해, 트랜지스터의 ON저항의 기입 초기 상태를, 모든 경우에 동일하게 할 필요가 있다. 그러나, TFT는 3단자 소자이기 때문에, 각각의 소자의 전위관계에 의해 ON저항은 변한다.

여기서, 게이트, 소스, 드레인의 각 전위를 각각 Vg, Vs, Vd로 하고, Vg의 임계치를 Vth로 하여,

소스·드레인 전압 Vsd = Vd - Vs,

소스·게이트 전압 Vgs = Vs - Vg,

드레인·게이트 전압 Vgd= Vd - Vg로 한다.

또한, 트랜지스터의 채널폭을 W, 채널길이를 L로 하고, 게이트절연막의 용량을 Cox로 하고, 이동도를 μ로 하며, Vg ≫ Vth, Vd> Vs로 한다. 이 때, 트랜지스터의 ON저항 Ron은, 도 36에 나타낸 것과 같은 전위관계에 있어서,

Ron = Vsd/Isd ‥‥ (1)

Isd = W/L ×μ×Con ×((Vgs-Vth) × Vsd - 1/2 ×Vsd²) ‥‥ (2)로 나타낼 수 있다. 여기서, Isd는 소스·드레인 전류이다. 또한, 도 36에 있어서, 게이트는 주사선에, 소스는 신호선에, 드레인은 화소전극에 각각 접속되어 있다.

액정은, 인화(image persistence)를 막기 위해서 교류구동이 행해지고, 일반적으로, 동일신호 내에서도 정극성의 전압과 부극성의 전압이 인가된다. 여기서, 정극성과 부극성 사이에서 도 37 및 도 38에 나타낸 바와 같이, 각 전극의 전위관계가 다르고, 식(1) 및 식(2)에 의해 양자의 Ron이 다른 것으로 된다. 즉, 도 37에 있어서는, 기입 전류 Isd₊는,

Isd₊= W/L ×μ×Con ×((Vgd-Vth) ×Vsd-1/2×Vsd²)이지만, 도 38에 있어서는, 기입 전류 Isd-는

Isd_-= W/L ×μ×Con ×((Vgs-Vth) ×Vsd-1/2×Vsd²)이고, Ron이 서로 다르다. 그 때문에, 정극성과 부극성간의 기입 능력이 다르고, 같은 위상으로 비교하였을 때, 같은 전위가 인가되지 않는다.

이에 대하여, 본 실시예에서는, 화소에 인가되는 전압의 극성이 주사선마다 교체하고 있는(극성반전) 것에 의해, 도 41, 도 39 및 도 40에 나타낸 바와 같이, 정극성의 기입과 부극성의 기입 사이에서 주사선의 진폭이 다르다. 이에 의해, 부극성의 기입 때의 주사선전압이, 정극성의 기입시의 주사선전압보다도 낮게 되어 있다. 즉, 진폭을 각각 Vgp, Vgm으로 하면, Vgp > Vgm이고, ΔVg = Vgp - Vgm > 0이다. 이 때, 기입 전류 Isd₊는

Isd₊= W/L ×μ× Con ×((Vgd-Vth) × Vsd-1/2 ×Vsd²)이고, 기입 전류Isd_2-는

Isd_2-= W/L ×μ×Con ×((Vgs-Vth) × Vsd-1/2 ×Vsd²)이기 때문에,

｜Isd_2-- Isd₊｜< ｜Isd_-- Isd₊｜로 된다.

또, 이 진폭의 차(Vgp - Vgm)는, 공통전압 Vcom의 진폭과 동일하게 하면, 상기 차를 만들어 내기 위한 부재를 새롭게 마련할 필요가 없기 때문에 바람직하다.

상기와 같은 신호파형과 타이밍에 의해, 고품위표시가 가능한 2치출력신호 구동을 행할 수 있어, 보다 저소비전력인 액정표시장치를 얻을 수 있다.

〔실시예 3〕

본 발명의 다른 실시예에 관해서 도 41, 도 42, 도 44 내지 도 46에 따라서 설명하면, 이하와 같다. 또, 설명의 편의상, 상기의 실시예의 도면에 나타낸 부재와 동일의 기능을 갖는 부재에는, 동일의 부호를 부기하여 그 설명을 생략한다.

본 실시예는, 기본적으로는 실시예 2와 동일하므로, 주로, 실시예 2와 상이한 부분에 관해서 설명한다.

도 44는 본 실시예에 있어서의 화상표시장치로서의 액정표시장치(TFT-LCD)의 패널의 1화소(단위화소)의 회로도이다. 이러한 단위화소가 매트릭스 형태로 제공되고 있다. 이 예에서는, 복수의 신호선이, 화소전극을 통해 화소 스위칭소자와 접속되어 있고, 화소 스위칭소자는 주사선에 의해서 ON 또는 OFF된다. 본 실시예에서는, 등가회로도는, 도 18에 나타낸 실시예 2와 비교하면, 신호선과 공통전극과의 위치가 실시예 2와는 반대로 되어 있다. 따라서, 각 신호의 파형을 조금 변경하고있다.

즉, 본 실시예에서는, 주사선전압 Vg는 실시예 2와 같은 방식으로 도 41에 도시한 바와 같이 인가되지만, 신호선전압 Vs 및 공통전압 Vcom은, 각각, 도 45a, 도 45b, 도 46a, 도 46b와 같이 인가된다. 상기 도면에서, 횡축은 시간, 세로축은 전위를 나타내고 있다. 즉, 신호선전압 Vs 및 공통전압 Vcom은 각각, 실시예 2와 비교하여 극성이 반대가 되고 있다.

그 이외는 실시예 2와 마찬가지다. 상기 각 신호를 중첩한 모양은, Vg1과 Vg2의 순서를 바꾼 것을 제외하면 도 24에 나타낸 것과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

또, 상기 예에서는 매 수평기간에 있어서도 충전에 의해 계조를 표시하고 있지만, 방전에 의해 계조를 표시할 수 있다. 이 경우, 주사선전압 Vg, 신호선전압 Vs, 공통전압 Vcom을, 각각, 도 41, 도 42a 및 도 42b, 및 도 46a, 도 46b와 같이 인가한다. 또한, 상기 각 신호를 중첩한 모양은, Vg1과 Vg2의 순서를 바꾼 것을 제외하면 도 25에 나타낸 것과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

[제4 실시예]

도18, 41, 42, 및 47을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시예의 도면에 설명된 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 참조 부호를 부기하며 그 설명은 생략한다.

도18에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 화상표시장치로서의 액정표시장치 패널(TFT-LCD)의 1화소(단위 화소)의 회로도는, 제2 실시예의 회로도와 동일하다. 이러한 단위화소의 그룹은 매트릭스형으로 배열된다.

본 실시예에서, 주사선전압(Vg)과 신호선전압(Vs)은, 제2 실시예와 동일한 방식으로 각각 도41, 42a 및 42b에서 도시된 바와 같이 인가되지만, 공통전압(Vcom)은, 도47a 및 47b에서 도시된 바와 같이 인가된다. 상기 각 도면에서, 횡축은 시간을 나타내며, 종축은 전위를 나타낸다. 즉, 공통전압은 직류이다.

도48은 상기 신호의 중첩된 모양을 나타낸다. 즉, 도48은 충전 및 방전으로 계조를 표시할 때 임의의 화소에 전압이 인가되는 방법을 나타낸다. Vs는 신호선 전압이다. Vcom은 공통 전극의 전압으로, AC 전압이다. Vg1은 특정 수평기간내의 임의의 주사선 전압이며, Vg2는 다음 수평기간내의 Vg1의 다음 주사선의 전압이다. Vd는 화소 스위칭소자로서의 TFT의 드레인 전위이다.

Vg1이 하이(온) 레벨로 된 후 잠시 동안, Vs는 Vcom과 동일한 전위(로우 레벨)이다. 따라서, 1수평기간의 초기시, 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차는 최소이다. 이로 인해, 드레인의 전위(Vd)는 감소하며, 따라서 화소의 액정용량이 최대 레벨로 방전된다. 그 후, 계조에 따라 변하는 경과 기간 후, Vs는 하이가 된다. 그 결과, 1수평기간의 최종시(인가시), 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차는 최대가 된다. 이러한 전위차의 증가로 인해, 드레인의 전위(Vd)는 정방향으로 증가하며, 따라서 화소의 액정용량은 충전된다. Vg1이 로우 레벨(오프)이 되면, 드레인의 전위(Vd)는 증가를 멈추며, 그 결과, 화소의 액정용량의 충전은 정지된다. 그 후, Vcom은 하이 레벨이 되고, Vs와 동일한 전위를 얻는다.

상기와 같이 Vg1이 로우 레벨(오프)이 된 후 다음 수평기간에서, Vg2는 하이레벨(온)이 된다. Vg2가 하이(온) 레벨로 된 후 잠시동안, Vs는, Vg1이 로우 레벨(오프)이 된 지점과 동전위(하이 레벨)에 있다. 따라서, 1수평기간의 초기에서, 신호선 전위와 공통전극 전위간의 전위차는 최대이다. 이로 인해, 드레인의 전위(Vd)가 정방향으로 상기 전위차의 양만큼 증가하며, 따라서 화소의 액정용량이 최대 레벨로 충전된다. 다음, 계조에 따라 변하는 기간이 경과된 후, Vs는 Vcom과 동일한 전위(로우)가 된다. 이로 인해, 1수평기간의 최종시(인가시), 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차는 최소가 된다. 상기 전위차 감소에 따라, 드레인의 전위(Vd)가 감소하고, 따라서 화소의 액정용량이 방전된다. Vg1이 로우 레벨(OFF)이 되면, 드레인의 전위(Vd)는 감소를 중단하고, 그 결과, 화소의 액정용량의 방전이 정지된다.

이와 같이, 특정 수평기간과 그 다음 수평기간 사이에서 신호선의 전위는 극성이 반전되고, 특정 수평기간의 충전에 의해 계조를 표시하는 경우, 그 다음 수평기간에서는 방전에 의해 계조를 표시한다.

제2 실시예와 같이, 주사는 시계열적으로 행해진다. 또한, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조를 표시한다. 또한, 신호선방향의 화소의 극성은, 교대로 반전된다.

또한, 신호선은, 제2 실시예와 달리, 인접화소 사이에서 교대로 극성반전하는 도트반전구동을 한다.

또한, 제2 실시예와 같이, 공통전극(공통전압)의 위상은 모든 계조에서 동일하다. 또한, 신호선의 극성은 1수평기간에 반드시 1회만 반전된다.

제2 실시예와 같이, 주사신호의 전압은, 1H 기간의 초기에는 크며, 종반을 향하여 감소하고, 따라서, 트랜지스터의 저항은 시계열적으로 증가한다. 또한, 본 실시예에서, 인가 출력은 2 레벨이지만, 멀티 레벨일 수도 있다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이 계단형이 아니고 연속적이어도 좋다.

제2 실시예와 같이, 부극성 기입시의 주사선 전압은, 정극성 기입시의 주사선 전압보다 낮고, 화소에 인가되는 전압의 극성이 주사선마다 반전된다(극성반전).

상기 신호파형과 타이밍에 의해, 고화질의 2가 출력신호구동을 할 수 있으므로, 소비전력이 훨씬 낮은 액정표시장치를 얻을 수 있다.

[제5 실시예]

도42, 44, 47, 및 49를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 이하 설명한다. 설명의 편의상, 상기 실시예의 도면에 나타낸 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부기하며 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 화상표시장치로서의 액정표시장치 패널의 1화소(단위화소)의 회로도는, 제3 실시예와 마찬가지로, 도44에 도시된 바와 같다. 이러한 단위화소의 그룹은 매트릭스형으로 제공된다.

본 실시예에서, 신호선전압(Vs)과 공통전압(Vcom)은 제4 실시예와 마찬가지로, 각각 도42a, 42b, 47a, 및 47b에 도시된 바와 같이 인가되지만, 주사선전압(Vg)은, 도49에 도시된 바와 같이 인가된다. 각각의 도면에서, 횡축은 시간, 종축은 전위를 나타낸다. 즉, 주사선전압은, 제2 실시예 내지 제4 실시예와달리, 부극성 기입시의 주사선전압과, 정극성 기입시의 주사선전압은 동일하다.

제2 실시예와 마찬가지로, 주사는 시계열적으로 행해진다. 또한, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조를 표시한다. 또한, 신호선방향의 화소의 극성이, 교대로 반전된다.

또한, 신호선은, 제4 실시예와 마찬가지로, 인접화소마다 극성반전하는 도트반전구동을 한다.

또한, 제2 실시예와 같이, 공통전극(공통전압)의 위상은 모든 계조에서 동일하다. 또한, 신호선의 극성은 1수평기간내에 반드시 1회만 반전된다.

제2 실시예와 마찬가지로, 주사신호의 전압이 1H 기간의 초기에는 크고, 후반은 작게 되므로, 트랜지스터의 저항은 시계열적으로 증가한다. 또한, 본 실시예에서, 인가 출력은 2레벨이지만, 멀티 레벨이어도 좋고, 또한, 계단형이 아닌 연속형이어도 좋다.

상기 신호파형과 타이밍에 의해, 고화질을 표시할 수 있는 2가 출력신호구동을 할 수 있으므로, 소비전력이 낮은 액정표시장치를 얻을 수 있다.

또한, 상기 동작은, 펄스폭 변조구동(PWM), 즉, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라, 화소전극에 인가되는 전압을 제어하는 구동을 하는 회로를 적절히 조정함으로써 실현될 수 있다.

일반적으로, PWM은, 단발의 펄스폭 자체를 짧게 하거나 길게 하는 구동을 가리키지만, 본 발명은, 이것을 광의로 해석하여, 주사선의 파형과 신호선의 파형간의 위상차 변조(본 발명의 요부)를 통해 펄스폭을 변조하는 구동을 포함하여 펄스폭 변조구동(PWM)이라 한다.

이러한 펄스폭 변조구동은, 도50에 나타낸 바와 같이, 도트클록에 사용되는 등간격 펄스(예컨대, VGA의 경우 25MHz)를, γ보정 또는 화소의 인가 특성 등에 맞추기 위한 보정이 행해진 부등간격 펄스로 변환하기 위한 데이터펄스 생성회로(21)를 제공함으로써 행해진다.

출력이 n계조인 경우, n개의 부등간격 펄스가, 1H기간(1수평기간)에 사용된다. 상기 부등간격 펄스는, 화상신호출력 드라이버인 신호선 드라이버(신호선 구동회로)로 송출되고, 내장된 데이터 카운터(22)에 의해 카운트된다. 상기 카운터에 저장된 수치를, 데이터 메모리(23)에 저장된 출력데이터를 나타내는 수치와 비교하여, 일치하면, 출력신호는 OFF전위로부터 ON전위로 절환된다. 카운터의 데이터는, 수평동기신호가 검출될 때 리셋되어 0이 되고, 출력신호도 OFF전위가 된다.

화소전극에 인가되는 전압이, 신호선에 공급되는 전압보다 작도록 유지하기 위해, 상기 신호선 드라이버로써, 상기 신호선 구동전압의 설정전압치를 높게 설정해야 한다. 액티브 매트릭스기판상의 화소설계는, 소정의 게이트 ON시 충전율을 100% 아래로 유지하는 시정수가 되도록, 트랜지스터 크기 또는 화소용량이 설정되기 때문에, 전술한 내장카운터가 0이 되고 신호선에 공급되는 펄스폭이 스위칭소자의 도통기간 전체에 미치더라도, 화소에 인가된 전압은 신호선 구동전압에 설정된 전압에는 도달하지 않는다. 이 때, 신호선 구동전압의 설정치가 증가되는 정도는, 화소전압이 최대치로서 소정의 값이 되도록 결정된다.

또한, 화소전극에 인가되는 전압 최대치의 상기 신호선에 공급되는 전압에대한 도달율을, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 변하도록 하기 위해, 상기 신호선 구동전압에 설정되는 전압치는, 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 설정된다. 예컨대, 정극성용과 부극성용에 대해 상기 전압치는 저항 분배 등에 의해 설정되고, 이들 전압치는 극성반전 타이밍을 나타내는 클록신호와 동기하여 설정된다. 이 때, 전술한 경우와 마찬가지로, 상기 정극성 및 부극성 각각에 대하여, 신호선 구동전압의 설정치가 증가되는 정도는, 화소전압이 최대치로서 소정의 값이 되도록 결정된다.

또한, 동일 계조를 표시하는 경우에도, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭을 변화시키기 위해, 정극성용과 부극성용의 상기 클록생성회로 및 카운터가 제공되고, 이들은 극성반전 타이밍을 나타내는 클록신호와 동기하여 절환된다.

또한, 화소전극에 인가되는 전압의 극성마다 상기 주사선당 할당되는 시간이 다르도록 하기 위해, 1수평기간의 길이를 결정하기 위한 일정 간격을 갖는 클록의 듀티비(duty ratio)를 적절히 변화시키는 조치가 취해진다. 상기 목적으로, 불균등한 간격으로 생성되는 펄스로서 수평동기신호가 제공되고, 상기 펄스간격은, 화소에 인가되는 전압의 극성에 따라 변화된다.

또한, 상기 모든 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극, 및 상기 화소 스위칭소자를 구동하는 복수의 주사선을 포함하는, 상기 화상표시장치에 대해, 상기 공통전극과 화소전극의 전위차에 따라 액정을 변위시킴으로써 표시를 하여, 신호선에 공급되는 전압의 진폭이, 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 같도록 하기 위해, 신호선 드라이버 및 대향전극에 대한 전원공급회로는 동일한 것이 사용된다.

또한, 전술한 펄스폭 변조구동을 행하는 회로에서, ON전위와 OFF전위를 1H기간마다 절환함으로써 신호선과 주사선간의 파형의 위상을 시프트시키고, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조를 표시하며, 또한 신호선 방향의 화소의 극성을 교대로 반전시키기 위해, 1수평기간반전구동 또는 도트반전구동을 하면서 펄스폭 변조구동이 행해진다. 그 결과, 예컨대, 전압은 특정 수평기간에서는 하이(OFF) 및 로우(ON)가 되고, 다음 수평기간에서는, 로우(OFF) 및 하이(ON)가 되며, 따라서 상기 2개의 수평기간의 경계에서는 전압이 로우 레벨로 남아있으므로 극성반전은 없다. 따라서, 전압이 하이 레벨에서 로우 레벨로 절환되는 수평기간의 시작 및 중간에서 1수평기간 내에 전압이 2회 반전되는 종래 방법과는 달리, 신호선구동전압의 주파수는 증가되지 않는다.

여기서, 1수평기간 반전구동 때, 공통전극의 위상은 주사신호에 대하여 항상 일정하기 때문에, 신호선과 공통전극의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조가 표시된다.

또한, 1수평기간의 최초시 신호선과 공통전극의 전위차는 최소가 되고, 1수평기간의 최종시 신호선과 공통전극의 전위차는 최대로 되어도 좋다. 한편, 1수평기간의 최초시 신호선과 공통전극의 전위차가 최대가 되고, 1수평기간의 최종시 신호선과 공통전극의 전위차는 최소로 되어도 좋다.

또한, 정극성의 인가와 부극성 기입간의 주사선의 진폭을 변환하기 위해, 예컨대 일 극성의 전압치로부터 저항분배 등으로 타측의 전압치가 생성된다.

또한, 주사선에 공급되는 전압의 진폭차를 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 동일하도록 하기 위해, 상기 저항분배로 생성되는 차에 상당하는 전압을 공통전극의 인가전압으로 사용한다.

또한, 1개의 화소에 인가되는 시간의 전반으로부터 후반까지의 트랜지스터의 저항을 시계열적으로 증가시키기 위해, 상기 트랜지스터의 게이트전압은 시계열적으로 감소된다.

게이트전압을 변화시킴으로써 트랜지스터의 저항을 변화시키기 위해, 상기 트랜지스터의 게이트전압은 시계열적으로 감소된다. 이러한 목적으로, 예컨대, 게이트 전압을 단계적으로 감소시키기 위해, 소정의 복수 전압치가 저항분배 등에 의해 설정되고, 1수평기간의 크기를 결정하는 클록을 적절히 분주하여 얻어지는 클록을 이용하는 타이밍시, 상기 전압치들이 절환된다. 또한, 연속적으로 감소시키기 위해, 게이트 전압의 ON전압을 생성하는 회로에, 미분회로가 부가된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 화상표시장치는, 적어도, 기판상에 형성된 복수의 화소전극, 상기 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 및 상기 화소 스위칭소자를 통해 화소전극에 접속되는 복수의 신호선을 포함하고, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간 동안 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 인가되는 전압을 제어하며, 상기 화소전극에 인가되는 전압은 신호선에 공급되는 전압보다 작은 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치는, 상기 구성에서, 화소전극에 인가되는 전압의 최대치가, 신호선에 공급되는 전압의 80% 이상 90% 이하가 되는 구성을 갖는다.

이에 의해, 다계조의 표시장치에 있어서도, 펄스의 간격이 너무 작게되는 것이 방지되어, 소비전력의 증가나 온도 등의 외적요인에 의한 계조레벨의 변화가 발생되는 것이 방지된다.

또한, 본 발명의 화상표시장치는, 상기 구성에 추가하여, 화소전극에 인가되는 전압의 최대치의 상기 신호선에 공급되는 전압에 대한 비율이, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 다르게 되는 구성을 갖는다.

이에 의해, 인가 전압의 극성에 의한 스위칭소자의 차이에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다. 또한, 표시계조에 의해 액정층 부분의 용량이 다른 것에 의해 최적 대향전압이 변하는, 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 일반적인 문제에 대한 조치를 취할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치는, 기판상에 형성되는 복수의 화소전극, 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 화소 스위칭소자를 구동하는 복수의 주사선, 및 화소 스위칭소자를 통해 화소전극에 접속되는 복수의 신호선을 포함하고, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 인가되는 전압을 제어하여, 공통전극과 화소전극간의 전위차에 따라 액정을 변위시킴으로써 표시를 행하고, 화소전극에 인가되는 전압은 신호선에 공급되는 전압보다 작으며, 신호선에 공급되는 전압의 진폭은 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 동일하게 되는 구성을 갖는다.

이에 의해, 신호선 드라이버의 전원공급회로를 대향전극의 전원공급회로와 동일하게 할 수 있기 때문에, 전원 생성의 손실을 줄일 수 있다. 종래에는, 신호선과 대향전극의 진폭이 같더라도, 표시계조에 의해 액정층 부분의 용량이 다름으로써 최적 대향전압이 변하는 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 일반적인 문제로 인해 DC 레벨이 다르기 때문에, 동일한 전원회로로부터 전원을 공급할 수 없었다. 이에 반해, 상기 구성은, 화소전극에 인가되는 전압을 신호선에 공급되는 전압보다 작게 설정하고, 신호선에 공급되는 전압에 대한 도달율을 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 다르게 함으로써, 상기 결함을 극복할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 기판상에 형성되는 복수의 화소전극, 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 화소 스위칭소자를 구동하는 복수의 주사선, 및 화소 스위칭소자를 통해 화소전극에 접속되는 복수의 신호선을 포함하고, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 인가되는 전압을 제어하여, 공통전극과 화소전극간의 전위차에 따라 액정을 변위시킴으로써 표시를 행하고, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭이 상이하도록 할 수 있다.

이에 의해, 표시계조에 따라 액정층 부분의 용량이 상이함으로 인해, 최적 대향전압이 변하는, 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 일반적인 문제에 대한 조치를 취할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 기판상에 형성된 복수의 화소전극, 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 화소 스위칭소자를 구동하는 복수의 주사선, 화소 스위칭소자를 통해 화소전극에 접속된 복수의 신호선을 포함하고, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 인가되는 전압을 제어하여, 공통전극과 화소전극간의 전위차에 따라 액정을 변위시킴으로써 표시를 행하며, 화소전극에 인가되는 전압의 극성마다, 단일 주사선당 할당되는 시간이 다르다.

이에 의해, 인가 전압의 극성에 의한 스위칭소자의 차이에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다. 또한, 표시계조에 의해 액정층 부분의 용량이 상이함으로 인해, 최적 대향전압이 변하는 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 일반적인 문제에 대응할 수 있다. 또한, 표시장치의 동작 주파수에 의해 결정되는 한정된 기간내에, 정극성 기입과 부극성 기입에 대해 적정 기간을 할당할 수 있어, 다계조의 표시장치에 있어서도 펄스의 간격이 너무 작게되는 것을 방지하는 것이 용이하게 되어, 소비전력의 증가나 온도 등 외적요인에 의한 계조레벨의 변화가 발생하는 것이 방지된다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, TFT-LCD, 즉 TFT(박막트랜지스터)방식의 액정표시장치에서 신호선에 공급되는 전압이 2가인 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조가 표시되고, 또한 신호선 방향의 화소의 극성이 교대로 반전되는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, TFT-LCD에서 신호선에 공급되는 전압이 2가인 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 공통전극의 위상은 모든 계조에 있어서 동일하게 되는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, TFT-LCD에서 신호선에 공급되는 2가 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 정극성의 인가와 부극성의 인가간의 주사선의 진폭이 변화되는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 구성에 부가하여, 주사선에 공급되는 전압의 진폭차가 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 동일하게 되는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, TFT-LCD에서 신호선에 공급되는 전압이 2가인 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 1개 화소의 인가 시간의 처음부터 끝까지 트랜지스터의 저항이 시계열적으로 증가되는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 구성에 부가하여, 상기 트랜지스터의 저항이 게이트전압의 변동에 의해 변하는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 구성에 부가하여, 신호선의 극성이 1수평기간 동안 반드시 1회 반전되는 구성을 갖는다.

상기 제1 실시예 내지 제5 실시예에 기재된 바와 같이, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 기판상에 형성된 복수의 화소전극, 상기 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 표시화상에 따라 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선, 및 상기 각 화소에 공통 전위를 인가하는 공통전극을 포함하며, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 펄스폭에 따라 화소전극에 인가되는 전압을 제어하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 화소전극에 인가되는 전압은 신호선에 공급되다 전압보다 작다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에서, 상기 신호선에 공급되는 전압에 대한, 화소전극에 인가되는 전압의 최대치의 도달율이, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 다르게 되는 구성을 갖는다.

일반적으로, 화소 스위칭소자로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 인가 전압의 극성에 따라, 충전속도 등의 충전특성이 다르다. 도61의 경우, 화소에 전압의 인가가 진행됨에 따라, 상대적으로 게이트전압이 감소되도록 극성이 작용하지만, 도62의 경우, 화소전위가 게이트전위에 대하여 보다 높은 전위가 되도록 충전되기 때문에, 화소의 인가가 진행함에 따라 트랜지스터의 ON저항은 점점 빠른 속도로 감소되므로, 보다 신속히 화소를 충전할 수 있다.

한편, 상기 방법에서, 화소전극에 인가되는 전압의 최대치의 상기 신호선에 공급되는 전압에 대한 도달율은, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 변한다.

따라서, 화소 스위칭소자로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 인가 전압의 극성에 의해 결정되는 충전특성의 완급 차이에 따라 상기 도달율을 변화시킴으로써, 어느 한쪽의 극성에서도, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다. 따라서, 인가 전압의 극성에 의해 결정되는 화소 스위칭소자의 충전특성에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다.

또한, 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 공통적인 문제는, 표시계조에 따라액정층 부분의 용량이 다름으로써 최적 대향전압이 변한다는 것이다. 이러한 경우에도, 표시계조에 의한 최적 대향전압의 차이에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 동일 계조를 표시하는 경우에도, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 전압의 펄스폭이 다른 구성을 갖는다.

상기 방법에 의하면, 동일 계조를 표시하는 경우에도, 상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라, 상기 화소 스위칭소자의 도통기간시 상기 신호선에 공급되는 전압의 펄스폭이 다르다. 따라서, 화소 스위칭소자로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 인가 전압의 극성에 의한 충전특성의 완급 차이에 따라 상기 펄스폭을 변화시킴으로써, 어느 한쪽의 극성에 있어서도, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다. 따라서, 인가 전압의 극성에 의한 화소 스위칭소자의 충전특성의 차이에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 화소전극에 인가되는 전압의 극성마다, 상기 단일 주사선에 할당되는 시간이 다르도록 구성된다.

상기 방법에 의하면, 화소전극에 인가되는 전압의 극성마다, 상기 단일 주사선에 할당되는 시간이 다르다. 따라서, 화소 스위칭소자로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 인가 전압의 극성에 의한 충전특성의 완급의 차이에 따라 단일 주사선당할당되는 시간을 변화시킴으로써, 어느 한쪽의 극성에 있어서도, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다. 따라서, 인가 전압의 극성에 의한 화소 스위칭소자의 충전특성의 차이에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다.

또한, 일반적으로 액티브 매트릭스형 액정표시장치는 표시계조에 따라 액정층 부분의 용량이 다른 것에 의해 최적 대향전압이 변하지만, 이러한 경우에도, 표시계조에 의한 최적 대향전압의 차이에 관계없이, 소망의 충전전압을 얻을 수 있다.

또한, 화상표시장치의 동작 주파수에 의해 결정되는 한정된 기간 동안, 정극성의 인가 및 부극성의 인가시 각각 최적의 기간을 할당할 수 있다. 그 결과, 계조레벨이 높은 경우에서, 요구되는 펄스의 간격이 너무 작게 되는 것을 용이하게 방지할 수 있다. 그 결과, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에 있어서, 소비전력의 증가를 억제하면서, 보다 양호한 다계조 표시를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에서, 상기 모든 화소에 공통 전위를 인가하는 공통전극과, 상기 화소 스위칭소자를 구동하는 복수의 주사선을 포함하는 상기 화상표시장치에 대하여, 상기 공통전극과 화소전극간의 전위차에 따라 액정을 변위시켜 표시를 행하고, 신호선에 공급되는 전압의 진폭은, 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 같도록 구성된다.

상기 방법에 의하면, 신호선에 공급되는 전압의 진폭은, 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 같다.

종래에는, 신호선과 대향전극(공통전극)의 진폭이 같더라도, 표시계조에 의해 액정층 부분의 용량이 다름으로 인해, 최적 대향전압이 변하는 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 일반적인 문제에 의해, DC(직류) 레벨이 다르기 때문에 동일의 전원회로로부터 전원을 공급할 수 없었다.

이에 반해, 상기 본 발명의 방법에 의하면, 화소전극에 인가되는 전압은 신호선에 공급되는 전압보다 작도록 설정된다. 따라서, 흑표시, 즉 화소전위가 가장 높게 충전되는 상태에서, 표시계조에 의해 최적 대향전압이 변하더라도, 상기 변화를 고려한 충전율을 설정하기만 하면, 동일의 전원회로에서 전압이 공급되더라도 문제가 없다. 따라서, 상기 구성에 의한 효과에 부가하여, 신호선 드라이버의 전원공급회로에는, 대향전극에의 전원공급회로와 동일한 것이 사용될 수 있기 때문에, 전압 생성시의 손실을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 구성에 부가하여, 화소전극에 인가되는 전압의 진폭의 최대치가, 신호선에 공급되는 전압의 진폭의 80% 이상 98% 이하가 되도록 구성된다.

상기 방법에 의해, 화소전극에 인가되는 전압의 진폭의 최대치는, 신호선에 공급되는 전압의 진폭의 80%이상 98%이하가 된다. 따라서, 충전시간의 함수로서 화소전압의 실질적인 증가가 없고, 화소전위의 증가에 대한 액정의 투과율의 증가도 작은, 효율이 매우 저조한 영역을 생략할 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의한 효과 외에, 충전특성의 선형성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 주사선의 전위가 ON을 나타낼 때 신호선의 전위와 공통전극 전위 사이의 전압을 화소에 인가하여, 신호선에 공급되는 전압이 2가인 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치로서, 신호선과 주사선과의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조가 표시되고, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 교대로 반전되도록 구성된다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 주사선의 전위가 ON을 나타낼 때, 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전압을 화소에 인가하여, 신호선에 공급되는 2가 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 신호선과 공통전극의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조가 표시되고, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 교대로 반전되도록 구성된다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 공통전극의 파형(구동파형)의 위상은, 주사선의 파형(구동파형)의 위상에 대해 일정한 위상차를 갖도록 구성된다.

상기 방법에 의해, 공통전극의 파형의 위상은, 주사선의 파형의 위상에 대해 일정한 위상차를 갖는다. 따라서, 계조를 표시할 때, 신호선의 파형의 위상은 주사선과 공통전극중 어느 하나의 선택된 파형에 대해 시프트된다.

상기 일정한 위상차는 0으로 설정될 수 있다. 즉, 공통전극 파형의 위상과 주사선 파형의 위상은 정확히 동상이 된다. 또한, 주사신호의 지연을 고려하여, 공통전극의 파형의 위상은, 주사선 파형의 위상에 대해 정확히 동상이 되지 않고, 약간 지연될 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 1수평기간의 최종시 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차가 최대로 되도록 구성될수 있다.

상기 방법에 의해, 1수평기간의 최종시 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차가 최대로 된다. 따라서, 1수평기간의 최종을 향해 화소전극의 충전이 진행되어, 주사선신호의 OFF에 따라 상기 충전은 정지되기 때문에, 충전의 정도를 변화시킴으로써, 수평기간 종료시 화소전극의 전위, 즉, 계조를 제어할 수 있다. 따라서, 보다 간단한 구성으로, 계조를 표시할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 1수평기간의 최종시 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차가 최소가 되도록 구성된다.

상기 방법에 의해, 1수평기간의 최종시 신호선의 전위와 공통전극의 전위간의 전위차는 최소로 된다. 따라서, 1수평기간의 최종을 향해 화소전극의 방전이 진행되어, 주사선신호의 OFF에 따라 이 방전이 정지되기 때문에, 방전의 정도를 변화시킴으로써, 수평기간 종료후 화소전극의 전위, 즉 계조를 제어할 수 있다. 따라서, 보다 간단한 구성으로, 계조를 표시할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 주사선의 전위가 ON을 나타낼 때, 신호선의 전위와 공통전극 전위 사이의 전압을 화소에 인가하여, 신호선에 공급되는 전압이 2가인 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치 구동방법으로서, 정극성의 인가와 부극성의 인가 사이에서 주사선에 공급되는 전압의 진폭이 변화된다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 주사선에공급되는 전압의 진폭차가 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 동일하도록 구성된다.

상기 방법에 의해, 주사선에 공급되는 전압의 진폭차는 공통전극에 공급되는 전압의 진폭과 동일하다. 따라서, 여분의 전원 전압을 생성할 필요가 없다. 따라서, 상기 구성에 의한 효과 외에, 부품수 및 소비전력의 증가를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 주사선의 전위가 ON을 나타낼 때 신호선의 전위와 공통전극 전위 사이의 전압을 화소에 인가하여, 신호선에 공급되는 전압이 2가인 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동방법으로서, 1개 화소의 인가 시간의 전반으로부터 후반에 걸쳐 트랜지스터의 저항이 시계열적으로 증가된다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동방법은, 상기 방법에 있어서, 상기 트랜지스터의 저항이 게이트전압의 변동으로 인해 변하도록 구성된다.

상기 방법에 의해, 상기 트랜지스터의 저항은, 게이트전압의 변동으로 인해 변화한다. 따라서, 상기 트랜지스터의 저항을 변화시키기 위한 새로운 소자를 만들 필요가 없다. 따라서, 상기 구성에 의한 효과 외에, 부품수 및 소비전력의 증가를 억제할 수 있다.

예컨대, 상기 각 구성에 있어서, 공통전극의 위상은 모든 계조에 있어서도 동일하도록 구성할 수 있다. 또한, 예컨대, 상기 각 구성에 있어서, 신호선의 극성은 1수평기간에 반드시 1회만 반전되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동장치는, 기판상에 형성된 복수의 화소전극, 상기 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 표시화상에 대한 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선, 및 상기 각 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극을 포함하고, 주사선의 전위가 ON을 나타낼 때 신호선 전위와 공통전극 전위 사이의 전압을 화소에 인가하여, 신호선에 공급되는 전압이 2가인 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동장치로서, 상기 구동장치는 1수평기간마다 극성반전하는 전압파형의 위상을, 주사선의 전압파형의 위상에 대해, 표시화상의 계조데이터에 따라 시프트시킴으로써 생성되는 신호를, 신호선에 공급하는 신호선구동부를 포함한다.

상기 구성에 의하면, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조를 표시하고, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 교대로 반전된다. 따라서, 어떠한 계조라도, 신호선의 주파수를 증가시키지 않고 표현할 수 있다. 따라서, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에 있어서, 소비전력의 증가를 억제하면서, 소정의 다계조 표시를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 화상표시장치의 구동장치는, 기판상에 형성된 복수의 화소전극, 상기 화소전극에 각각 접속되는 화소 스위칭소자, 표시화상에 따른 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선, 및 상기 각 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극을 포함하고, 상기 구동장치는 주사선의 전위가 ON을 나타낼 때 신호선의 전위와 공통전극의 전위 사이의 전압을 화소에 인가하여, 신호선에 공급되는 전압이 2가인 그 전압의 펄스폭을 변조함으로써 계조를 표시하는 화상표시장치의 구동장치로서, 1수평기간마다 극성반전하는 전압파형의 위상을, 공통전극의전압파형의 위상에 대해, 표시화상의 계조데이터에 따라 시프트시킴으로써 생성되는 신호를, 신호선에 공급하는 신호선구동부를 포함한다.

상기 구성에 의하면, 신호선과 공통전극의 파형의 위상을 시프트시킴으로써 계조를 표시하고, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 교대로 반전된다. 따라서, 어떠한 계조라도, 신호선의 주파수를 증가시키지 않고 표시할 수 있다. 따라서, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조 화상표시장치에 있어서, 소비전력의 증가를 억제하면서, 양호한 다계조 표시를 실현할 수 있다.

〔실시예 6〕

본 발명의 다른 실시예에 관해 도 5 내지 도 58에 따라 설명하면 이하와 같다. 설명의 편의상, 상기 실시예의 도면에 나타낸 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부기하고 그 설명을 생략한다.

도 51은 본 발명의 1 실시예인 액정표시장치(10)를 나타낸 개략도이다. 액정표시장치(10)는, 1쌍의 기판사이에 액정이 개재되는 액정표시패널(4), 액정표시패널(4)의 온도를 검출하는 온도검출기(3) 및 액정표시패널(4)에 구동전압을 인가하는 전압변동회로(5)를 갖는다.

액정표시장치(10)는 액티브매트릭스형의 액정표시장치이고, 능동소자로서 박막트랜지스터(TFT) 소자를 갖는다. TFT 소자 등의 능동소자는, 그 온도변화에 의해 전기적 특성이 변화한다.

온도검출기(3)는 액정표시패널(4)의 온도를 검출한다. 여기서 검출된 온도는 전압변동회로(5)에 전달된다. 전압변동회로(5)는 검출기(3)가 검출한 온도에 따라,액정표시패널(4)을 구동하는 신호의 전압을 변동시킨다.

다음, 액정표시장치(10)의 액정구동방식에 대하여, TFT 소자의 온도특성변화에 대해 민감하게 표시가 변하는 위상변조 구동을 예로 들어 설명한다. TFT 소자를 갖는 액정표시패널에서는, 매트릭스형태로 배치된 신호선과 주사선의 교점에, TFT 소자가 배치되고, TFT 소자의 게이트는 주사선에, 소스는 신호선에, 드레인은 액정용량에 접속된다. 상기 액정패널에 있어서, 게이트전극이 선택 상태로 되면, 트랜지스터가 도통되고, 신호선의 영상신호가 액정용량에 기입된다. 게이트전극이 비선택 상태로 되면, 트랜지스터는 하이 임피던스로 되어, 신호선의 영상신호가 액정용량으로 누설되는 것이 방지된다.

도 66에 있어서, 전술한 바와 같이, 온도상승에 따라 TFT로 유입되는 드레인전류는 증대한다. 드레인전류의 전류량이 증대하면, 그 만큼 액정에 흐르는 전류량이 커진다. 이에 의해, 입력신호에 대한 드레인전압의 상승이 가파르게 되어, 액정패널의 표시에 영향을 준다. 온도변화에 의해 전류량이 변화하면, 그 전류량 변화를 보상하는 것과 같은 형태로, 입력신호를 변화시키면 좋은 것으로 고려된다.

따라서, 액정표시패널의 온도변화에 따라, 주사신호의 인가전압 Vg를 변화시키는 구동방법에 관해 고려하여 본다. 도 52는, TFT(a-Si)의 Vg-특성(Vg:TFT 소자의 게이트전극에 인가되는 전압, Id:드레인전류)의 온도의존성을 나타낸 그래프이다. 도 52에 나타낸 바와 같이, 온도변화에 대하여 항상 일정한 전류량= c를 드레인전극에 공급하기 위해서는, 주사신호전압 Vg를 온도에 의해 변화시키면좋은 것을 알 수 있다. 즉, 각 온도 Th, Tr, T1 사이에, Th> Tr> T1의 관계가 성립하고, 온도 Tr 시에 주사신호전압 Vg = Vr에서= C이면, 온도 Th 시에 주사신호전압 Vg = Vh(Vh<Vr) 라 하면= C로 되고, 온도 T1 시에 주사신호전압 Vg = V1(Vr<M)으로 하면= C로 되어, 드레인 전류를 온도에 무관하게 일정하게 유지할 수 있다.

도 53a는, 주사신호전압 Vg가 일정한 경우의, 계조신호의 입력파형(중간조 표시 시)와, 각 온도 Th, Tr, T1에서의 드레인전압의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 53a로부터, 온도변화에 의해 TFT 특성이 변하고, 드레인에 유입되는 전류량, 요컨대 드레인전압의 상승 쪽이 변화하는 모양을 알 수 있다.

도 53b는, 온도에 따라 주사신호전압 Vg를 변화시킨 경우의 드레인전압의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 53b에 나타낸 바와 같이, 온도에 의해 주사신호전압 Vg를 Vh, Vr, V1로 변화시키고, 드레인전극에 유입되는 전류량이 일정치가 되도록 제어함으로써, 드레인전압의 상승 쪽의 온도의존성을 없앨 수 있다. 그 결과, 온도변화에 의해 표시가 변화하지 않는 액정표시패널을 실현할 수 있다.

상기 구동은 전압변동구동의 패널에 있어서도 유효하지만, 특히 능동소자의 온도특성 변화에 대하여, 표시가 민감하게 변화하는 위상변조구동에 있어서는, 대단히 유효한 수단으로 된다. 또한, 위상변조구동이면 계조표시의 구동전압은 2치(値)만 이기 때문에, 승압·강압시의 전력 손실(LA)도 거의 없어, 그 결과, 저소비전력으로 액정표시패널을 구동하는 것이 가능해진다.

다음, 액정표시패널의 온도변화에 따라, 공통신호의 인가전압 Vcom 또는 계조신호의 인가전압 Vs를 변화시키는 구동방법에 관해 고려하여 본다. 도 54a 내지 도 54c는, 액정표시패널의 온도변화에 따라, 공통신호의 인가전압 Vcom 또는 계조신호의 인가전압 Vs를 변화시키는 구동방법에 대해 설명하기 위한 그래프이다. 도 54a에 있어서, 구형파 1로 나타낸 신호가 입력신호이고, 곡선 2로 나타낸 신호가 드레인전압이다. 도 54a에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 패널의 온도의 저하에 따라, TFT 소자의 특성이 변화하고, 드레인전극에 유입하는 전류량이 저하하여, 드레인전극의 전위는 저하한다.

도 54b는, 액정표시패널의 온도변화에 따라, 대향전극에 인가하는 전압을 변화시키는 구동방법에 관해 설명하기 위한 그래프이다. 우선, 드레인전극에 계조신호전압 Vs가 인가되고, 대향전극에 공통신호전압 Vcom이 인가되는 경우에 관해 고려한다. 예를 들면, 액정표시패널의 온도저하에 따라, 드레인전극의 전위가 Vs에서 ΔV만큼 저하하는 경우에는, 액정의 전위차가 온도변화에 의하지 않고 일정하게 되도록, 대향전극에 인가하는 공통신호전압 Vcom을 도 54b에 나타낸 바와 같이 ΔV만큼 저하시킨다. 이에 따라, TFT 소자의 온도보상을 행할 수 있다.

이 구동을 하는 경우, 공통신호의 인가전압 Vcom은, 주사신호전압과 비교하여 저전압이기 때문에, 전압변동시키는 전압을 낮게 설정할 수 있는 이점이 있다.

다음, 드레인전극에 공통신호전압 Vcom이 인가되어, 대향전극에 계조신호전압 Vs가 인가되는 경우 에 관해서 생각한다. 이 경우에도, 액정표시패널의 온도변화에 따라 TFT 소자의 특성이 변화하고, 드레인전극의 전위가 변동한다. 여기서,예를 들면, 액정표시패널의 온도저하에 따라, 드레인전극의 전위가 Vcom에서 ΔV만큼 저하하는 경우에는, 액정의 전위차가 온도변화에 의하지 않고 일정하게 되도록, 대향전극에 인가하는 계조신호전압 Vs를 도 54b에 나타낸 바와 같이 ΔV만큼 저하시킨다. 이와 같이 함으로써, TFT 소자의 온도보상을 행할 수 있다.

전압변동구동에 있어서, 이 구동을 하는 경우는, 각 계조에 대하여 각각 계조전압이 설정되어 있기 때문에, 온도에 따라 계조신호전압 Vs를 변동시킬 때, 그 설정되어 있는 계조전압을 이용하여, 온도보상용의 전압을 굳이 만들지 않고 온도보상을 행할 수 있다.

이상과 같이, 대향전극에 인가하는 전압을 온도에 따라 변동시킴에 따라, TFT 소자의 온도보상을 행할 수 있어, 온도변화에 의해 표시가 변화하지 않는 액정표시패널을 실현할 수 있다.

또한, 대향전극에 인가하는 전압을 변동시키는 구동은, 전압변동구동의 패널에 있어서도 유효하지만, 특히 능동소자의 온도특성변화에 대하여, 표시가 민감하게 변화하는 위상변조구동에 있어서는, 대단히 유효한 수단으로 된다. 더욱이, 위상변조구동이면 계조표시의 구동전압은 2치만 이기 때문에, 승압·강압시의 전력 손실(LA)도 거의 없어, 그 결과, 저소비전력으로 액정표시패널을 구동하는 것이 가능해진다.

도 54c는, 액정표시패널의 온도변화에 따라, 드레인 전극에 인가되는 전압을 변화시키는 구동방법에 관해 설명하기 위한 그래프이다. 우선, 드레인전극에 계조신호전압 Vs가 인가되어, 대향전극에 공통신호전압 Vcom이 인가되는 경우에 관해고려한다. 예를 들면, 액정표시패널의 온도저하에 따라, 드레인전극의 전위가 Vs에서 ΔV만큼 저하하는 것으로 추정되는 경우에는, 액정의 전위차가 온도변화에 의하지 않고 일정하게 되도록, 계조신호로서 인가하는 전압을 도 54c에 나타낸 바와 같이 ΔV 만큼 상승시킨다. 이와 같이 함으로써, TFT 소자의 온도보상을 행할 수 있다.

전압변동구동에 있어서, 이러한 구동을 하는 경우는, 각 계조에 대하여 각각 계조전압이 설정되어 있기 때문에, 온도에 따라 계조신호전압 Vs를 변동시킬 때, 그 설정되어 있는 계조전압을 이용하여, 온도보상용의 전압을 일부러 만들지 않고 온도보상을 행할 수 있다.

다음, 드레인전극에 공통신호전압 Vcom이 인가되고, 대향전극에 계조신호전압 Vs가 인가되는 경우에 관해 고려한다. 이 경우에도, 액정표시패널의 온도변화에 따라 TFT 소자의 특성이 변화하고, 드레인전극의 전위가 변동한다. 여기서 예를 들면, 액정표시패널의 온도저하에 따라, 드레인전극의 전위가 Vcom에서 ΔV만큼 저하하는 것으로 추정되는 경우에는, 액정의 전위차가 온도변화에 의하지 않고 일정하게 되도록, 공통신호로서 인가하는 전압을, 도 54c에 나타낸 바와 같이 ΔV 상승시킨다. 이에 따라, TFT 소자의 온도보상을 행할 수 있다.

이와 같은 구동을 행하는 경우, 공통신호의 인가전압 Vcom은, 주사신호전압보다 저전압이기 때문에, 변동되는 전압을 저전압으로 설정할 수 있는 이점이 있다.

이상과 같이, 드레인전극에 인가하는 전압을 온도에 따라 변동시키는 것에의해, TFT 소자의 온도보상을 행할 수 있어, 온도변화에 의해 표시가 변화하지 않는 액정표시패널을 실현할 수 있다.

또한, 드레인전극에 인가되는 전압을 변동시키는 구동은, 전압변동구동의 패널에 있어서도 유효하지만, 특히 능동소자의 온도특성변화에 대하여, 표시가 민감하게 변화하는 위상변조구동에 있어서는, 대단히 유효한 수단이 된다. 특히, 위상변조구동이면 계조표시의 구동전압은 2치만이기 때문에, 승압·강압시의 전력손실(LA)도 거의 없어, 그 결과, 저소비전력으로 액정표시패널을 구동하는 것이 가능해진다.

다음, 전압변동회로(5)의 구성에 관해 설명한다. 온도보상을 하기 위한 전압변동회로(5)는, 온도에 의해 저항치가 변화하는 서미스터(51)와, 설정 저항치의 비율에 의하여 출력전압을 제어할 수 있는 레귤레이터(52)를 구비한 구성으로 되어있다. 도 55는 전압변동회로(5)의 구체적인 회로구성을 나타낸 회로도이다.

여기서, R1,R2는 고정저항치, Rth는 서미스터(51)의 저항치, Vin은 입력전압치, Vout은 출력전압치를 각각 나타내고 있다. Rth는, 온도에 의해 저항치가 변화하는 것이다. 또한, Vout은, 다음 (1)식으로 표현되는 것으로 한다.

Vout = α×(1 + (R2 + Rth)/R1) (1)

상기 식에 있어서, α는 정수를 나타낸다. 또한, 이 Vout의 식은, 표준 레귤레이터의 사양으로부터 인용한 것이다. 이 식에 의하면, 전압변동회로(5)는, Rth의 저항치가 온도에 의해 변함으로써, 레귤레이터(52)로부터의 출력전압치 Vout를 변화시켜 출력하는 것으로 되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, Vout의 값을 반영하는신호전압이 온도에 의해 변동함으로써, 온도보상이 행하여지게 된다.

다음, R1, R2, Rth에 흐르는 전류를 Ir로 표시한다. 엄밀히 말하면, 원래 Rl에 흐르는 전류를 I1, R2 및 Rth에 흐르는 전류를 I2, 레귤레이터(52)의 조정용핀 ADJ에서 유입하는 전류를 Iadj로 표시해야 한다. 그러나, 저소비전력구동을 고려할 때에 사용하는 저손실의 레귤레이터(52)에 있어서, 조정용 핀으로부터 유입하는 전류 Iadj는 대단히 미소한 전류치(구체적으로는, 수십 nA 정도)로 된다. 따라서, 근사적으로는 I1 ≒ I2 = Ir로 하여 이하에서 설명한다.

이상과 같은 회로구성을 고려한 경우, 설정전압을 출력하기 위해 제공된 외부 저항치(Rl,R2,Rth)에서 발생하는 소비전력이 문제로 된다. 외부저항치에서 발생하는 소비전력 Pr는, 출력전압치 Vout와, 흐르는 전류량 Ir의 곱으로 표현된다. 즉, Pr은,

Pr = Vout×Ir (2)

와 같은 식으로 표시된다.

또한, I1 ≒ I2 = Ir이기 때문에, 출력전압치 Vout는, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.

Vout = Ir×(R1 + R2 + Rth) (3)

상기 식 (3)과 (2)에 의하여, 소비전력 Pr는 다음 식으로 표시된다. Pr = β×(Vout)²(β= 1/(R1 +R2 + Rth)) (4)

즉, 전압변동회로에서 출력되는 출력전압치 Vout의 값을 작게 하면, 외부저항치에서 생기는 소비전력은 작게 되는 것을 알 수 있다. 예컨대, 출력전압 Vout이 1/2로 감소되면, 소비전력 Pr은 1/4로 감소된다.

이상을 근거로 하여, 다음에, 전압변동회로를 포함하는, 실제의 구동회로에 관해 설명한다. 통상, 주사전압 등이 높은 신호전압은, 액정모듈에 공급되는 전원 전압을 수배로 승압하여 발생된다.

여기서, 우선 비교예로서, 종래의 구동회로에 관해 설명한다. 도 56은 종래의 구동회로의 개략구성을 나타낸 블록도이다. 도 56에 나타낸 바와 같이, 종래의 구동회로는, 입력전압 Vin이, 우선 승압회로(53)에 입력되고, 그 후, 전압변동회로(5)로부터 출력전압 Vout이 출력되는 구성으로 되어있다. 즉, 종래의 구동회로는, 패널에 공급되기 직전의 신호전압에 대하여 전압변동회로(5)에 의한 온도보상을 행하는 구성으로 되어있다. 그러나, 이 구성의 경우, 승압회로(53)에 의해 승압된 높은 신호전압에 대하여 온도보상을 행하게 된다. 따라서, 전압변동회로(5)로부터 출력되는 출력전압 Vout은 높은 전압으로 되기 때문에, 이 종래의 구동회로는, 외부저항치로부터의 소비전력이 커지는 문제를 갖고 있다.

한편, 본 실시예에 있어서의 구동회로는, 도 57에 도시한 바와 같은 구성으로 되어있다. 즉, 이 구동회로는, 입력전압 Vin이, 우선 전압변동회로(5)에 입력되고, 그 후, 승압회로(53)로부터 출력전압 Vout이 출력되는 구성으로 되어있다. 요컨대, 상기 종래의 구성과는 달리, 본 실시예의 구동회로는, 우선, 승압 전의 전원 전압(입력전압 Vin)에 대하여 전압변동회로(5)에 의해 온도보상을 행하고 있다. 그리고, 온도보상이 행하여진 후의 전압이, 승압회로(53)에 의해 승압되고, 패널에공급된다. 이에 의해, 전압변동회로(5)로부터 출력되는 전압치 Vout를 낮게 억제할 수 있어, 전압변동회로(5)에 있어서의 외부저항에서 소비되는 전력도 작게 억제할 수 있다.

또한, 입력전압 Vin의 값도, 종래의 회로구성보다도 낮게 되기 때문에, 전압변동회로(5)에 사용되는 레귤레이터 등을 구성하는 IC의 동작범위전압을 낮게 설정할 수 있다. 즉, 내압이 낮은 IC로 전압변동회로(5)를 구성할 수 있기 때문에, 온도보상을 행하기 위한 전압변동회로(5)를 보다 염가로 실현할 수 있다.

도 58은 상기 구동회로를 구비한 액정표시장치(10)의 개략구성을 나타낸 설명도이다. 이 구성에서는, 온도검출기(3)에 의해, 액정표시패널(4)의 온도가 검출되고, 검출된 온도가 전압변동회로(5)에 전달된다. 전압변동회로(5)는, 검출기(3)가 검출한 온도에 따라, 입력되는 전압을 변동시켜 온도보상을 행한다. 그리고, 온도보상이 행하여진 신호가 승압회로(53)에 입력되고, 필요로 되는 전압까지 승입된 후, 액정표시패널(4)에 입력된다.

또, 상기 구동회로의 구성은, 위상변조 구동뿐만 아니라, 전압변조구동에 있어서도 유효한 수단으로 된다. 또한, 온도보상을 하는 신호로서는, 주사신호에 한정되는 것이 아니라, 온도보상처리 및 승압처리가 필요한 신호이면, 어떠한 신호를 입력하더라도, 상술한 소비전력 저감효과를 얻을 수 있다.

이상의 실시예 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 복수의 능동소자에 의해, 스위칭을 행하는 액정표시패널을 구비한 액티브매트릭스구동형 액정표시장치에 있어서, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 상기 능동소자를 구동하는 신호의 전압을 변화시켜, 능동소자의 온도보상을 행하는 전압변동회로를 갖는 구성이다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 구성에 있어서, 상기 액정표시패널의 온도변화를 검출하는 온도검출기를 갖는 구성도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상기 액정표시패널의 온도변화를 검출하는 온도검출기를 갖기 때문에, 액정패널의 온도를 차차 검출할 수 있어, 액정패널의 온도변화에 따른 능동소자의 온도보상을 행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 구성에 있어서, 위상변조구동을 행하는 구성도 좋다. 위상변조구동에서는, 계조표시의 구동전압이 2치만 이기 때문에, 승압 또는 강압시의 전력손실(LA)도 거의 없고, 저소비전력으로 액정표시패널을 구동할 수 있다. 그러나, 위상변조구동에는, 동작분위기의 온도변화에 따라, 표시품위가 변화하기 쉬운 문제점이 있다.

이에 대하여, 상기 본 발명의 구성에 의하면, 액정표시패널의 온도변화에 따라, 상기 능동소자를 구동하는 신호의 전압을 변화시키고, 능동소자의 온도보상을 행하기 때문에, 위상변조구동을 행하는 액정표시장치에 있어서도 온도변화에 의한 표시품위의 변화를 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 구성에 있어서, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 주사신호의 인가전압을 변화시키는 구성도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 주사신호의 인가전압을 변화시키기 때문에, 온도변화에 의해 표시가 변화하지 않는 액정표시패널을 실현할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 구성에 있어서, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 공통신호의 인가전압을 변화시키는 구성도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 공통신호의 인가전압을 변화시키기 때문에, 온도변화에 의해 표시가 변화하지 않는 액정표시패널을 실현할 수 있다. 또한, 공통신호의 인가전압은, 주사신호로서 인가하는 전압 등에 비해 저전압이기 때문에, 전압 변동시키는 전압을 낮게 설정할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 구성에 있어서, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 계조신호의 인가전압을 변화시키는 구성도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상기 액정표시패널의 온도변화에 따라, 계조신호의 인가전압을 변화시키기 때문에, 온도변화에 따라 표시가 변화하지 않는 액정표시패널을 실현할 수 있다. 또한, 전압변동구동으로 액정표시장치를 구동하는 경우에는, 각 계조에 대하여 각각의 계조전압이 설정되어 있기 때문에, 이를 이용하면 온도보상용의 전압을 굳이 만들지 않고도 온도보상을 행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 구성에 있어서, 상기 능동소자를 구동하는 신호전압을 승압하는 승압회로를 더 구비함과 동시에, 상기 능동소자를 구동하는 신호전압이, 상기 전압변동회로에 의해 전압 변화된 후, 상기 승압회로에 의해 승압되는 구성도 좋다.

상기 구성에 의하면, 능동소자를 구동하는 신호전압이 승압회로에 의해 승압되기 전에, 능동소자의 온도보상을 행하기 위한 전압변동회로에 의해, 이 신호전압이 변화되게 된다. 따라서, 승압회로에 의해 승압된 신호전압에 대하여, 전압변동회로가 온도보상을 하는 구성과 비교하여, 전압변동회로에 입력되는 전압치 및 전압변동회로에서 출력되는 전압치를 낮게 할 수 있다.

전압변동회로에서 출력되는 전압치가 낮게됨에 따라, 전압변동회로에서의 외부 저항에서 소비되는 전력도 작게 억제할 수 있다. 따라서, 소비전력이 작은 액정표시장치를 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 전압변동회로에 입력되는 전압치가 낮게 됨에 따라, 전압변동회로에 쓰이는 레귤레이터 등을 구성하는 IC의 동작범위전압을 낮게 설정할 수 있다. 즉, 내압이 낮은 IC로 전압변동회로를 구성할 수 있기 때문에, 온도보상을 행하기 위한 전압변동회로를 보다 염가로 실현할 수 있다.

발명의 상세한 설명의 항에 있어서의 구체적인 실시예는, 어디까지나 본 발명의 기술내용을 밝히는 것으로, 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의에 해석되는 것이 아니라, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허청구범위내에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있다.

상기 본 발명의 구성에 의하면, 신호선과 주사선의 파형의 위상을 시프트하여 계조를 표시하며, 또한 신호선방향의 화소의 극성이 1개 걸러 반전되고 있다. 따라서, 어떠한 계조이더라도, 신호선의 주파수를 증가시키지 않고 표현할 수 있게 된다. 그 결과, 펄스폭 변조구동을 하는 다계조의 화상표시장치에서 소비전력의 증가를 억제하면서 양호한 다계조 표시를 실현할 수 있다.

Claims

기판상에 형성된 복수의 화소전극과, 상기 화소전극에 개별적으로 접속되는 화소스위칭소자와, 표시화상에 대응한 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선과, 주사선 및 상기 각 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극을 포함하는 액티브매트릭스구동형 화상표시장치로서,

복수의 능동소자에 의해 스위칭을 수행하는 화상표시패널;

상기 화상표시패널의 온도변화를 검출하는 온도검출기; 및

상기 온도변화에 대응하여 상기 능동소자를 구동하는 신호의 전압을 변화시켜, 능동소자의 온도보상을 행하는 전압변동회로를 포함하고,

상기 전압변동회로는 상기 화상표시패널의 온도변화에 따라 대향전극에 인가하는 공통신호 전압을 드레인 전극의 전위의 저하분 저하시켜서 상기 능동소자에 흘러들어가는 드레인 전류량을 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화상표시패널이 액정표시패널인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화상표시패널이 위상변조구동에 의해 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 능동소자를 구동하는 신호 전압을 승압하는 승압회로를 더 포함하고,

상기 능동소자를 구동하는 신호전압이, 상기 전압변동회로에 의해 변화된 후에, 상기 승압회로에 의해 승압되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 구동장치.
기판상에 형성된 복수의 화소전극과, 상기 화소전극에 개별적으로 접속되는 화소스위칭소자와, 표시화상에 대응한 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선과, 주사선과, 상기 각 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극, 및 복수의 능동소자에 의해 스위칭을 수행하는 화상표시패널을 포함하는 액티브매트릭스구동형 화상표시장치의 구동장치로서,

상기 화상표시패널의 온도변화를 검출하는 온도검출기; 및

상기 온도변화에 따라, 상기 능동소자를 구동하는 신호의 전압을 변화시켜, 능동소자의 온도보상을 행하는 전압변동회로를 구비하고,

상기 전압변동회로는 상기 화상표시패널의 온도변화에 따라 대향전극에 인가하는 공통신호 전압을 드레인 전극의 전위의 저하분 저하시켜서 상기 능동소자에 흘러들어가는 드레인 전류량을 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 구동장치.
기판상에 형성된 복수의 화소전극과, 상기 화소전극에 개별적으로 접속되는화소스위칭소자와, 표시화상에 대응한 데이터신호를 상기 화소전극에 인가하는 복수의 신호선과, 주사선과, 상기 각 화소에 공통의 전위를 인가하는 공통전극과, 복수의 능동소자를 갖는 화상표시패널을 포함하는 액티브매트릭스구동형 화상표시장치의 구동방법으로서,

상기 복수의 능동소자에 의해 스위칭을 수행하는 단계;

상기 화상표시패널의 온도변화를 검출하는 단계; 및

상기 화상표시패널의 온도변화에 따라 대향전극에 인가하는 공통신호 전압을 드레인 전극의 전위의 저하분 저하시켜서 상기 능동소자에 흘러들어가는 드레인 전류량을 일정하게 함으로써 상기 능동소자의 온도보상을 행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 구동방법.