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KR100262813B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100262813B1
KR100262813B1 KR1019970013435A KR19970013435A KR100262813B1 KR 100262813 B1 KR100262813 B1 KR 100262813B1 KR 1019970013435 A KR1019970013435 A KR 1019970013435A KR 19970013435 A KR19970013435 A KR 19970013435A KR 100262813 B1 KR100262813 B1 KR 100262813B1
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KR
South Korea
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lines
control line
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KR1019970013435A
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KR970071085A (ko
Inventor
켄 카와하타
타쯔미 후지요시
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아베 아키라
가부시키가이샤 프론테크
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Abstract

신호선의 개수를 적게 하여 데이터드라이버 단자부의 피치가 좁아지는 것을 피할 수 있고, 소비전력의 저감 및 저코스트화 등을 도모하는 것이 가능한 액정표시장치를 제공한다.
신호선Dj와 평행하게 각 신호선Dj를 끼우듯이 하여 배치된 제어선CA, CB를 설치하고, 이들 제어선CA, CB의 제어신호에 의해, 각 화소의 스위치소자TG와 직렬 접속된 스위치소자TCA, TCB의 온/오프를 제어하고, 화상데이타를 입력하는 화소를 선택한다. 이 경우의 제어신호는, 필드마다 또는 1수평주사선마다 H/L을 절환하고, 또, 신호선 Dj에 공급하는 화상신호의 극성도 적절히 변경한다. 또, 대향전극전위의 변동을 억제하는 캔슬신호를 제어신호에 중첩한다.

Description

액정표시장치
본 발명은, 각 화소를 구동하는 신호선 수의 감소를 도모한 액정표시장치에 관한 것이다.
도 37는, 종래의 액정표시장치의 구성을 나타내는 도이다. 이 도에서, 부호 1은 액정패널이고, r개의 주사선G1∼Gr과 s개의 신호선 D1∼Ds가 매트릭스상으로 배치되고, 각 주사선G1∼Gr과 신호선D1∼Ds의 교점에 박막트랜지스터T, T, …가 형성되어 있다. 그리고, 각 트랜지스터T, T…의 on/off에 의해 각 액정층L, L, …이 구동된다. 또, 부호2는 주사선G1∼Gr을 구동하는 게이트드라이버, 3은 신호선 D1∼Ds를 구동하는 데이터드라이버이다. 또 도 38은 각 주사선G1∼Gr과 신호선D1∼Ds의 구동 타이밍을 나타내는 도이다.
상술한 구성에 있어서, 주사선G1∼Gr이 순차 on으로 되는 것에 의해 수평방향의 화소 행이 제1행째로부터 순차 구동되고, 이것에 의하여, 표시가 행해진다. 또, NTSC규격에 의한 인터레이스(비월주사)방식에 의해 구동되는 경우도 있다.
이렇게, r개의 주사선G1∼Gr과 s개의 신호선D1∼Ds를 가지는 액티브매트릭스 액정표시장치에서는, r개의 출력을 가지는 게이트드라이버2와, s개의 출력을 가지는 데이터드라이버3이 액정패널1의 외부에 필요하다.
이것은, 박막트랜지스터T, T,…의 형성에 필요한 어몰포스실리콘 내의 캐리어의 이동도가 작아서, 액정패널1의 내부에 주사선G1∼Gr혹은 신호선D1∼Ds를 구동하기 위한 고속 회로를 형성할 수 없기 때문이다.
그런데, 표시화면의 고정세화(해상도의 향상)를 행하려고 하는 경우, 특히, 신호선D1∼Ds의 개수의 증대는 단자부의 좁은 피치화, 데이터드라이버 수의 증대, 나아가서는 소비전력의 증대를 초래한다. 데이터드라이버의 일부 기능을 어몰퍼스실리콘으로 형성한 예도 보고되어 있지만, 수십개의 다중화 신호의 발생 등, 외부회로가 복잡하게 되고, 전체적으로 코스트 증대로 이어진다.
또, 저소비 전력화의 방법으로서, 드라이버의 저전압화가 실시되고 있다. 그 때문에, 대향전극을 반전하는 방법(코몬반전구동)이 이용된다. 그러나, 이 방법에서는, 주사시에 동일 극성의 신호를 입력할 필요가 있고, 신호선, 대향전극의 용량결합에 의한 크로스토크의 문제가 지적되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 행해진 것이고, 신호선의 개수를 적게 하여 데이터드라이버 단자부의 좁은 피치화를 피하는 것이 가능하고, 소비전력의 저감 및 저코스트화 등을 도모하는 것이 가능한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 코몬반전구동을 이용한 경우에 있어서도, 콘트라스트의 저하, 크로스토크의 증대가 발생하지 않는 액정표시장치를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
제1도는 본 발명의 실시형태1에 의한 액정표시장치의 액정패널의 구성을 나타내는 도이다.
제2도는 실시형태1의 제1모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제3도는 실시형태1의 제1모양에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 모식적으로 나타낸 도이다.
제4도는 실시형태1의 제1모양에서 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
제5도는 실시형태1의 제2모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제6도는 실시형태1의 제2모양에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 모식적으로 나타낸 도이다.
제7도는 실시형태1의 제2모양에서 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
제8도는 실시형태1의 제2모양에서 보지율 저하 방지를 위한 구성을 나타내는 도이다.
제9도는 실시형태1의 제3모양에 의한 액정표시장치의 액정패널의 구성을 나타내는 도이다.
제10도는 화소전위의 변동을 나타내는 도이고,
a, b도는 실시형태1의 제1모양에서와 같은도이고,
c도는 본 발명의 실시형태1의 제2모양에 의한 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
제11도는 실시형태1의 제4모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제12도는 실시형태1의 제4모양에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 모식적으로 나타내는 도이다.
제13도는 실시형태1의 제5모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제14도는 실시형태1의 제6모양에서 캔슬신호의 산출중첩수단의 구성을 나타내는 블록도이다.
제15도는 캔슬신호의 산출중첩수단의 동작설명을 위한 도이다.
제16도는 제1도에 나타난 액정패널의 일부분에서 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이다.
제17도는 제9도에 나타난 액정패널의 일부분에서 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이다.
제18도는 제9도에 나타난 액정패널의 일부분에서 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이다.
제19도는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 액정표시장치의 액정패널의 구성을 나타내는 도이다.
제20도는 본발명의 다른 실시형태의 제1모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제21도는 다른 실시형태의 제1모양에 의하여 화상데이타가 입력되는 화소를 모식적으로 나타낸 도면이다.
제22도는 다른 실시형태의 제1모양에서 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
제23도는 다른 실시형태의 제2모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제24도는 다른 실시형태의 제2모양에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 모식적으로 나타낸 도이다.
제25도는 다른 실시형태의 제2모양에서 화소전위의 변동을 나타내는 도면이다.
제26도는 다른 실시형태의 제2모양에서 보지율 저하 방지를 위한 구성을 나타낸 도면이다.
제27도는 다른 실시 형태의 제3모양에 의한 액정표시장치의 액정패널의 구성을 나타내는 도이다.
제28도는 화소전위의 변동을 나타내는 도이고,
a, b도는 다른 실시형태의 제1모양에서의 도와 같은 도이고,
c도는 본 발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
제29도는 다른 실시형태의 제4모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제30도는 다른 실시형태의 제4모양에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 모식적으로 나타낸 도이다.
제31도는 다른 실시형태의 제5모양에서 각 신호의 발생모양을 나타내는 도이다.
제32도는 다른 실시형태의 제6모양에서 캔슬신호의 산출중첩수단의 구성을 나타내는 블록도이다.
제33도는 캔슬신호의 산출중첩수단의 동작 설명을 위한 도이다.
제34도는 제19도에 나타낸 액정패널의 일부분에 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이다.
제35도는 제27도에 나타낸 액정패널의 일부분에 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이다.
제36도는 제27도에 나타낸 액정패널의 일부분에서 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이다.
제37도는 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 도이다.
제38도는 종래의 액정표시장치에서 주사선 및 신호선의 구동타이밍을 나타낸 도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
CA, CB : 제어선 Gi : 주사선
Dj : 신호선 L : 액정층
P(i, j) : 화소 TCA, TCB: 스위치소자
TD, TG: 스위치소자 10 : 적분회로
11 : 샘플홀드회로 12 : 레벨변환회로
C19, C19: 보조용량
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 매트릭스상으로 설치된 복수의 주사선 및 복수의 신호선과, 상기 각 신호선과 교대로 평행하게 설치된 제어선과, 인접하는 상기 신호선 및 상기 제어선과 인접하는 상기 주사선들에 의해 둘러싸인 영역에 대응하여 설치되고, 상기 주사선 및 상기 신호선에 접속하고, 상기 주사선에 인가된 구동신호에 의해 온으로 되고, 상기 신호선에 인가된 신호를 액정에 인가하는 제1스위치소자와, 상기 제1스위치소자에 직렬 접속되고, 상기 제어선에 인가된 신호에 의해 온/오프 제어되는 제2스위치소자와,를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 복수의 각 주사선에 대응하고 있고 각 주사선에 인가된 구동신호에 의해 온으로 되어 각 신호선에 인가된 신호를 제2스위치소자에 공급하는 제1스위치소자를 설치함과 함께, 각 신호선과 평행하게 설치된 각 제어선에 인가된 신호에 의해 제2스위치소자를 온/오프 제어하는 것으로 하였기 때문에, 제어선에 인가된 신호에 의해 화상 데이터를 입력하는 화소를 선택하는 것이 가능하다. 이것에 의하여, 화소 수에 대한 신호선의 수를 적게 하는 것이 가능하고, 데이터드라이버의 단자부의 좁은 피치화를 피하는 것이 가능하다.
상기 제어선은, 상기 신호선과 교대로 설치되고, 제n번째의 제어선(단, n은 기수로 한다.)이 공통 접속되고, 또 제m번째의 제어선(단, m은 0을 포함하지 않는우수이며, 또 m+n±1로 한다.)이 공통 접속되고, 상기 m번째의 제어선 및 제n번째의 제어선이 화상의 표시단위마다 교대로 구동된다.
또 상기 제어선은, 상기 신호선과 교대로 설치되고, 제n번째의 제어선이 공통접속되고, 또, 제m번째의 제어선이 공통 접속되고, 상기 제n번째의 제어선 및 상기 제m번째의 제어선이, 상기 주사선의 구동이 이동할 때마다 교대로 구동되도록 하여도 된다.
또, 상기 제어선은 상기 신호선과 교대로 설치되고, 제n번째의 제어선이 공통 접속되고, 또, 제m번째의 제어선이 공통접속되고, 상기 제n번째의 제어선 및 상기 제m번째의 제어선이 화상의 표시단위마다 교대로 구동됨과 함께, 상기 신호선은 인접하는 것들 중에서 극성이 다른 신호에 의해 구동되도록 하여도 된다.
더하여, 본 발명은, 상기 제어선에, 상기 신호선에 기초하는 전위를 제거하는 전압을 중첩하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 신호선의 각각에 인가해야 하는 전압의 평균값을 산출하고, 이 평균값에 기초하는 전압을 상기 제어선에 중첩하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 n번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와, 상기 m번째의 제어선과의 사이에 설치된 보조용량과, 상기 m번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와, 상기 n번째의 제어선과의 사이에 설치된 보조용량을 구비하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 본 발명은, 매트릭스상으로 설치된 복수의 주사선 및 복수의 신호선과, 상기 각 신호선과 교대로 평행하게 설치된 제어선과, 인접하는 상기 신호선 및 상기 제어선과 인접하는 상기 주사선들에 의해 둘러싸인 영역에 대응하여 설치되고, 상기 제어선 및 상기 영역내의 화소전극에 접속하고, 상기 제어선에 의해 온/오프 제어되는 제1스위치소자와, 상기 인접하는 제어선과 상기 인접하는 주사선에 의해 둘러싸인 영역에 있는 적어도 2개의 상기 제1스위치소자, 상기 인접하는 주사선의 어느 것 및 상기 인접하는 제어선 사이에 있는 상기 신호선에 접속하고, 상기 접속하는 주사선에 인가된 구동신호에 의해 온으로 되고, 상기 접속하는 신호선으로부터의 신호를 상기 적어도 2개의 제1스위치소자에 공급하는 제2스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액정패널에 신호선과 평행한 제어선을 설치함과 함께, 제2스위치소자와, 2개의 스위치소자를 대응시켜 설치하였으므로, 제어선에 인가하는 신호에 의해 화상데이타를 입력하는 화소를 선택하는 것이 가능함과 함께, 제조시 수율의 향차이 도모된다고 하는 효과가 있다.
또, 화소 수에 대한 신호선의 수를 적게 하는 것이 가능하고, 데이터드라이버 단자부의 피치가 좁은 것을 피하는 것이 가능하다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 신호선의 수를 적게 하는 것이 가능하기 때문에, 소비전력의 저감을 도모할 수 있고, 액정표시장치 전체의 거대화를 방지하는 것이 가능하고, 나아가서는 액정표시장치의 대폭적인 저코스트화를 도모하는 것이 가능하다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 상기 제어선은, 상기 신호선과 교대로 설치되고, 제n번째의 제어선(단, n은 기수로 한다.)이 공통 접속되고, 또 제m번째의 제어선(단, m은 0을 포함하지 않고 m=n±1로 한다.)이 공통 접속되고, 상기 m번째의 제어선 및 제n번째의 제어선이 화상 표시단위마다 교대로 구동되도록 하여도 된다.
또, 상기 제어선은 상기 신호선과 교대로 설치되고, 제n번째의 제어선이 공통접속되고, 또, 제m번째의 제어선이 공통접속되고, 상기 제n번째의 제어선 및 상기 제m번째의 제어선이, 상기 주사선의 구동이 이동할 때마다 교대로 구동되도록 하여도 된다.
또, 상기 제어선은 상기 신호선과 교대로 설치되고, 제n번째의 제어선이 공통 접속되고, 또, 제m번째의 제어선이 공통 접속되고, 상기 제n번째의 제어선 및 상기 제m번째의 제어선이 화상의 표시단위 마다 교대로 구동됨과 함께, 상기 신호선은 인접하는 것들 중에서 극성이 다른 신호에 의해 구동되도록 하여도 된다.
또, 본 발명은, 상기 제어선에, 상기 신호선에 기초하는 전위를 제거하는 전압을 중첩하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 신호선의 각각에 인가해야 하는 전압의 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초한 전압을 상기 제어선에 중첩하도록 하여도 된다.
또, 상기 n번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와, 상기 m번째 제어선과의 사이에 설치된 보조용량과, 상기 m번째 제어선과 상기 신호선의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와, 상기 n번째 제어선과의 사이에 설치된 보조용량을 구비하는 것을 특징으로 한다.
[발명의 실시 형태]
실시형태 1
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태1에 의한 액정표시장치의 액정패널의 구성을 나타내는 도이다. 이 도는, 액정패널의 일부분에 있어서의 화소의 구성을 나타낸 도이고, 도시한 구성으로 이루어지는 화소가, 수평방향으로 n, 수직방향으로 m 매트릭스상으로 배열되어 액정패널이 구성되어 있다. 또, 이 액정패널에는, 주사선을 구동하는 게이트드라이버 및 신호선을 구동하는 데이터드라이버가 주위에 설치되어 있다(도 3 참조).
도 1에서, Gi(i=1, 2, …, m)은 수평방향으로 배치된 주사선이고, 게이트드라이버에서 소정의 타이밍으로 출력되는 게이트신호를 전달하여 각 행의 화소를 순차 구동한다. Dj(j=1, 3, …, n-1)는 수직방향으로 배치된 신호선이고, 데이터드라이버에서 소정의 타이밍으로 출력되는 화상신호를 전달하여, 각 열의 화소에 화상신호를 공급한다.
CA, CB는 신호선Dj와 평행하게 각 신호선Dj를 끼우듯이 하여 배치된 제어선이다. 이들 제어선CA, CB는, 도시한 바와 같이 교대로 배치되고, 각 신호선 사이에 어느 한 쪽의 제어선이 배치된 형상으로 되어 있다. 그리고, 제어선 CA들이 공통 접속되고, 제어선CB들도 공통접속되어 있고(도 3 참조), 각각, 후술하는 소정의 타이밍 제어신호를 전달하도록 되어 있다.
도 1의 P(i, j)는 제i행 제i열의 화소를 나타낸다. 각 화소는, 각 주사선과, 각 신호선 및 각 제어선과의 교차점에 대응하여 설치되어 있다. 즉, 각 행에 있어서, 1개의 신호선에 대하여 2개의 화소가 배열되고, 이 2개 화소의 한 쪽은 제어선CA측에, 다른 쪽은 제어선CB측에 위치하고 있다. 예를 들어, 도면 중의 주사선Gi와 신호선Dj의 교차점에서는, 신호선Dj 좌측의 제어선CA측에 화소P(i, j)가, 우측의 제어선CB측에 화소P(i, j+1)가 각각 위치하고 있다.
각 화소는, 주사선과 접속되고, 게이트신호에 의해 on/off되는 TFT 등의 스위치소자TG와, 액정층L을 가지고 있다. 더하여, 제어선CA측의 화소는, 제어선CA와 접속된 스위치소자TCA를 가지고, 제어선CB측의 화소는, 제어선CB와 접속된 스위치소자TCB를 가지고 있다. 그리고, 스위치소자TCA, TCB가, 각각, 제어선CA, CB를 전달하는 제어신호에 의해 온/오프된다.
각각의 스위치소자TG는, 그 한 쪽의 전극이 신호선과 접속되고, 다른쪽 극의 스위치소자TCA또는 TCB의 한쪽이 전극과 접속되어 있다. 또, 스위치소자 TCA, TCB의 다른쪽 전극은 액증층L과 접속되어 있다. 이러한 구성에 의하여, 각 신호선과 각 액정층L이, 직렬 접속된 스위치소자TG및 스위치소자TCA또는 TCB를 통하여 접속되고, 게이트신호와 제어신호와의 논리곱에 따라 신호선을 전달하는 화상신호가 액정층L에 인가되어, 화상데이타의 입력이 행해지도록 되어 있다.
이어서, 상기 구성에 의한 화상표시에 동작에 관하여 설명한다. 도 2에 본 실시형태에 있어서의 각 신호의 발생모양의 제1예를 나타낸다. 이 도에서, G1, G2는 주사선G1및 G2를 전달하는 게이트신호, D1, D3는 신호선D1, D3를 전달하는 화상신호, CA, CB는 제어선CA, CB를 전달하는 제어신호를 각각 나타낸다. 그리고, 이들의 주사선G1및 G2, 신호선D1및 D3는, 도 1을 i=j=1로써 본 경우에 대응한다.
우선, 도 2의 시각t1에 있어서, 어느 표시 필드(화상의 표시단위)의 표시를 개시하는 것으로 하면, 제어선CA의 제어신호를 H레벨, 제어선CB의 제어신호를 L레벨로 하여, 상기 스위치소자TCA를 온상태, 스위치소자TCB를 오프상태로 한다.
또, 이 때 동시에 주사선G1의 게이트신호를 H레벨로 하고, 이것을 1수평주사기간 보지한다. 이것에 의해, 1수평주사 기간 중, 제1행째의 제어선CA측에 위치하는 화소(P(1, 1), P(1, 4), …, P(1, j), P(1, j+3, …)에서만, 스위치소자TG및 스위치소자TCA가 쌍방 모두 온상태로 되고, 그들의 화소에 신호선으로부터 공급되어 있는 화상데이타가 입력된다.
여기서, 화상데이타는, 그것에 따른 화상신호에 의해 공급되지만, 도 중 D1, D3에 나타내는 바와 같이, 1수평주사기간 중 동일 극성이며, 또한, 1수평주사 기간마다 반전하는 극성에 의해, 화상신호를 공급한다. 또, 이것은, 도시한 이외의 다른 신호선D5, D7, …를 통하여 공급하는 화상신호에 있어서도 마찬가지이다.
이것에 의하여, 우선, 상기 제1행째의 표시 동작 시의 화상 데이터는, 도시한 바와 같이 +극성의 화상 신호에 의해 공급되고, 제1행 제j열 및 제1행 제j+3열의 화소에는 +극성으로 화상데이타가 입력되게 된다.
이어서, 1수평주사기간이 경과하고, 주사선G1의 게이트신호가 L레벨이 되면, 주사선G2의 게이트신호를 H레벨로 한다. 또, 제어선CA 및 CB의 제어신호는 상술한 상태를 보지하고, 여전히 스위치소자TCA를 온상태, 스위치소자TCB를 오프상태인 채로 한다. 이것에 의하여, 제2행째의 제어선CA측에 위치하는 화소(P(2, 1), P(2, 4), …, P(2, j), P(2, j+3), …)에 있어서만, 스위치소자 TG및 소위치소자 TCA가 쌍방 모두 온상태로 되고, 그들의 화소에 화상데이타가 입력된다. 여기서, 화상신호의 극성을 상술한 바와 같이 극성 반전하는 것으로 하기 때문에, 제2행째의 화상데이타는, 상기 제1행째와는 반대 극성인 -극성으로 입력되게 된다.
이후, 마찬가지로 하여, 제어선CA의 제어신호를 H레벨, 제어선CB의 제어신호를 L레벨로 한 상태에서, 순차 주사선G3, G4, …의 게이트신호를 H레벨로 하고(도시않음), 각 행의 화소에 화상데이타를 입력한다. 이것에 의하여, 시각t1∼t2까지의 1필드분의 기간에, 화소P(i, j) 및 P(i, j+3)(i=1, 1, …, m : j=1, 5, …, n-3)에 화상데이타가 입력된다. 도 3a는 이렇게 하여 화상데이타가 입력되는 화소를, ○표를 병기한 화상신호의 극성에 의해 모식적으로 나타내고 있다. 그리고, 도 중의 ○표를 병기하지 않은 극성 부분은, 시각t1이전의 필드에서 이미 화상데이타가 입력되어 있는 화소를 나타내고 있다.
이어서, 도 2에서 시각t2가 되면, 다음의 표시필드의 표시를 개시하고, 제어선CA의 제어신호를 L레벨, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 하고, 상기 스위치소자 TCA를 오프상태, 스위치소자TCB를 온상태로 한다. 즉, 상기 시각t1∼t2의 기간에 화상데이타가 입력된 화소P(i, j) 및 P(i, j+3)의 대신에, 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)를, 화소데이타의 입력이 가능한 상태로 하는 것이다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 우선, 주사선G1의 게이트신호를 H레벨로 하고, 제1행째의 제어선CB측에 위치하는 화소(P(1, 2) 및 P(1, 3), …, P(1, j+1) 및 P(1, j+2), …)에 있어서만, 스위치소자TG및 스위치소자TCB를 온상태로 하여, 그들의 화소에 +극성으로 화상데이타를 입력한다.
이어서, 주사선G1의 게이트신호가 L레벨이 되면, 주사선G2의 게이트신호를 H레벨로 한다. 또, 이 때도 상기와 마찬가지로, 제어신호의 상태를 보지하고, 제2행째의 제어선CB측에 위치하는화소(P(2, 2), P(2, 3), …, P(2, j+1), P(2, j+2), …)에 -극성으로 화상데이타를 입력한다. 이후에서도 상기와 마찬가지로 하여 순차 주사선G3, G4, …의 게이트신호를 H레벨로 하고(도시않음), 화소P(i, j+1), P(i, j+2)(i=1, 2, …, m : j=1, 5, …, n-3)에 화상데이타를 입력한다.
이렇게 하여 화상데이타가 입력되는 화소를, 도 3b에 모식적으로 나타낸다. 이 도 3b에 있어서도, 화상데이타가 입력되는 화소를, ○표를 병기한 화상신호의 극성에 의해 나타내고 있다. 또, 도 중의 ○표를 병기하고 있지 않는 극성 부분은, 시각t2이전의 필드, 즉, 시각t1∼t2의 상술한 필드에서 화상데이타가 입력된 화소를 나타내고 있고, 이들의 화소는, 도 3a에서 화상신호의 극성에 ○표를 병기하여 나타낸 화소에 해당한다. 이들의 도에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 제1모양에서의 극성반전은, 1수평주사기간마다에 극성반전하는 1H반전과 유사한 것으로 된다.
이후, 상술한 표시동작을 마찬가지로 반복하고, 필드마다에 화소P(i, j) 및 P(i, j+3) 또는 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)를 선택하여 화상데이타의 입력을 실시한다. 또, 이러한 표시동작에 의하면, 각 화소는 2필드에 1번 화상데이터가 입력되고, 2필드에 1번의 극성반전에 의해 구동되는 것으로 되므로, 도 3a의 ○표를 병기하고 있지 않은 극성 분포가 발생하게 되는 것이다.
그런데, 상기 실시형태1의 제1모양에서는, 제어신호의 절환을 표시필드마다에 행하고 있기 때문에, 화소전위가 도 4에 나타내는 바와 같이 변동하게 된다(VCOM은 대향전극전위). 이것은, 화상데이타의 입력 직후(t20, t22)의 주사선으로부터의 피드 쓰루(feed through)전압(△V1, △V1')과, 제어선CA(CB)로부터의 피드쓰루전압에 의한다. 여기서, 제어신으로부터의 피드쓰루전압에 의한 화소전위의 변동(△V2, △V2')은, 제어신호를 L레벨로 하는 타이밍(t21, t23)에서 발생한다. 또, 화소P(m, j)에서는, 제어선으로부터의 피드쓰루전압에 의한 화소전위의 변동(△V3)이, 제어신호를 H레벨로 하는 타이밍(t2)에서 발생한다. 이들은, 도시한 바와 같이, 주사선의 위치에 의해, 화상데이타 입력과의 상대적인 타이밍이 다르기 때문에, 화소P(1, j)와 화소P(m, j)에 있어서 실효 전압이 다르게 되고, 결과적으로 같은 색의 래스터표시에서 휘도 얼룩이 생길 가능성이 있다.
그래서, 이하에 기술하는 본 발명의 실시형태1의 제2모양에서는, 제어선CA, CB의 제어신호의 발생모양을 도 5에 나타내는 바와 같이 변경한다. 우선, 시각t3에서, 어느 표시 필드의 표시를 개시하는 것으로 하면, 제어선CA의 제어신호를 H레벨, 제어선CB의 제어신호를 L레벨로 하고, 스위치소자TCA를 온상태, 스위치소자TCB를 오프상태로 하여, 상기와 마찬가지로 제1행째의 제어선CA측에 위치하는 화소P(1, j) 및 P(1, j+3)에 +극성으로 화상데이타를 입력한다.
이어서, 시각t4에서 주사선G1의 게이트신호가 L레벨이 되고, 주사선G2의 게이트신호를 H레벨로 한 때에, 제어선CA의 제어신호를 L레벨, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 절환한다. 이것에 의해, 제2행째에서는, 제어선CB측에 위치하는 화소P(2, j+1) 및 P(2, j+2)에 -극성으로 화상데이타를 입력하게 된다.
이후, 마찬가지로 하여, 1수평주사기간마다에 제어선CA, CB의 제어신호를 절환하고, 제어선CA측에 위치하는 화소P(i, j) 및 P(i, j+3)과, 제어선CB측에 위치하는 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)를 교대로 선택하여 화상데이타를 입력한다.
또, 시각t5이후 다음의 표시필드에서는 우선, 시각t5에서, 제어선CA의 제어신호를 L레벨, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 하고, 제1행째의 제어선CB측에 위치하는 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)에 +극성으로 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이후는 상기와 마찬가지로 제어신호를 계속 절환하면서, 화상데이타를 입력하고, 시각t3∼t5에서 선택되지 않은 화소에 화상데이타를 입력하도록 한다.
이렇게 하여 각 필드에서 화상데이타가 입력되는 화소를, 도 6a 및 도 6b에 모식적으로 나타낸다. 이 도면도 상기 도 3a 및 도 3b와 마찬가지로 ○표를 병기한 극성에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 나타내고 있다. 도 6a 및 도 6b에 나타낸 극성분포는, 도 3a 및 도 3b와는 약간 다르지만, 모두 1H반전에 유사한 것이 된다.
이상 술한 표시동작에서 화상 전위의 변동 모양을 도 7에 나타낸다. 본 실시형태의 제2모양에서는, 1주사선기간마다 제어신호를 절환하는 것으로 하였으므로, 도에 나타나는 바와 같이, 주사선의 위치가 어떠하더라도, 제어신호를 L레벨로 하는 타이밍과, 화상데이타의 입력과의 상대적인 타이밍에 차이가 없다. 이 때문에, 화소P(1, j)와 화소P(m, j)에서 실효전압도 다르지 않고, 동일색의 래스터표시에서 휘도얼룩이 발생하는 것도 없어진다.
그러나, 상술한 표시동작에 의한 경우에는, 각 화소에서 화상신호의 보지율이 저하한다고 하는문제가 있다. 그리고, 도 8에 나타나는 바와 같이, 스위치 소자TG와, 스위치소자TCA, TCB의 사이에 보조용량C를 설치한다. 이렇게 하는 것으로, 이러한 보지율 저하의 문제도 해결할 수 있다.
전술한 실시형태1의 제2모양의 있어서는, 1주사선기간마다 제어신호를 절환하는 것에 의해, 주사선의 위치가 어떠하더라도, 제어신호를 L레벨로 하는 타이밍과, 화상데이타의 입력과의 상대적인 타이밍의 차이를 없게 하였다. 그러나, 도 2에 나타내어진 실시형태1에서 제어신호의 발생형태를 이용하여 구동시키려고하는 경우도 있다. 이 경우에는 애초의 문제점을 해결하는 것이 불가능하다. 실시형태1에 나타낸 화소P(1, j)와 화소P(m, j)에서 실효전압의 차이를 없애기 위해서는, 적당한 방법으로 전압값의 처리를 보상하는 것도 생각할 수 있다.
그러나, 전압값의 차이를 보상할 경우에는, 액정층L의 오차에 의하여 전압값의 차이를 다 보상할 수 없는 경우가 자주 있다.
본 발명의 실시형태1의 제3모양은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 행해진 것이다.
도 9는 본발명의 실시형태1의 제3모양에 의해 액정표시장치의 액정패널 구성을 나타내는 도이다. 도 9에 나타난 본 발명의 실시형태1의 제3모양에 의한 액정표시장치가, 도 1로 나타내어진 본 발명의 실시형태1의 제1모양에 의한 액정표시장치와 다른 점은, 스위치소자TCA의 다른쪽 전극과 제어선CB와의 사이에 보조용량C1이 설치되고, 스위치소자TCB의 다른쪽 전극과 제어선CA과의 사이에 보조용량C2가 설치된 점이다. 이 구성에서는, 각 화소는 실시형태1의 제1모양으로 나타낸 제어신호의 발생형태로 구동된다.
도 10a, b는, 도 4에 나타난 화소전위의 변동을 나타내는 도와 마찬가지인도이고, 도 10c는 본 발명의 실시형태1의 제3모양에 의한 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
도 10a에 나타낸 바와 같이, 제어신호CA의 입상 시점에서는, 도 10b에 나타낸 바와 같이 화소P(1, j)의 전위가 △V1만큼 강하하고, 제어신호CA의 입하 시점에서는, 전압이 값△V12만큼 강하한다. 이 현상은, 스위치소자TG를 구성하고 있는 TFT의 기생용량에 기인하는 피드쓰루전압에 의한 것이다.
TFT의 게이트 드레인간의 기생용량을 Cgd, 화소L의 용량을 C lc, 제어선CA, CB의 전압 진폭을 Vc, 상기 보조용량C1, C2의 값을 Cx로 한 경우, 상기 값 △V2는 아래 식과 같이 된다.
Figure kpo00001
따라서, 보조용량C1, C2의 값Cx를 Cx=Cgd로 설정하는 것에 의해, 상기 식의 분자가 제로가 되기 때문에 값 △V2를 제로로 하는 것이 가능하다.
도 10c는 보조용량C1, C2의 값Cx를 Cx=Cgd로 설정한 경우의 하소전위를 나타내는 도이고, 이 도에서, 제어선CA(CB) 전위의 입하에서도 화소전위가 변화하지 않는다. 따라서, 실시형태1의 제1모양에 나타낸 제어신호의 발생형태를 사용한 경우에도, 소비전력을 상승, 액정L의 색상변색 및 플리커가 발생하지 않는다.
이어서, 신호선Dj의 화상 신호의 발생모양을 변경하여 표시동작을 행하는 실시형태1의 제4모양에 관하여 설명한다. 본 모양에서는, 각 신호를 도 11에 나타낸 발생모양에 의해 발생시킨다. 이것은, 게이트신호 및 제어신호의 발생모양를 상기 실시형태1의 제1모양과 마찬가지로 하고, 인접하는 신호선들에서 서로 다른전극에 의해 화상신호를 공급한 것에 해당한다. 이 실시형태는, 도 1에 나타난 본 발명의 실시형태1의 제1모양에 의한 액정표시장치 및 도 9에 나타난 본 발명의 실시형태1의 제3모양에 의한 액정표시장치의 어느 것에도 사용하는 것이 가능하다.
우선, 시각t6∼t7의 1수평주사기간에 제어선CA의 제어신호를 H레벨로 하고, 제1행째의 제어선 CA측에 위치하는 하소P(1, j) 및 P(1, j+3)에 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이 때 공급하는 화상신호의 극성을, 도시한 바와 같이 신호선 D1에서는 -, D3에서는 +의 극성으로 한다. 또, 도시하지 않지만, 신호선D5, D7, D9, D11, …에서는, 각각, -, +, -, +, …처럼, 인접하는 신호선들에서 서로 다른 극성에 의해 화상신호를 공급한다.
이어서, 시각t7으로부터 제2행째의 제어선CA측에 위치하는 화소P(2, j) 및 P(2, j+3)에 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이 때에는, 각 신호선에서, 화상신호의 극성을 상기 제1행째의 때와는 반대 극성으로 한다. 이렇게 하여, 각 행의 화상데이타 입력시에 있어서 화상신호의 극성을 신호선마다 다른 것으로 하고, 다음의 필드의 표시동작에서도, 신호선D1, D3, D5, D7,…에서, 각각, -, +, -, +, …의 극성에 의해 화상신호를 공급한다.
그리고, 또 다음의 필드의 동작표시에서는, 각 행에 있어서 각 신호선의 화상신호극성을, 상기 극성을 반전한 것으로 한다. 즉, 신호선D1, D3, D5, D7, …에서, 각각, +, -, +, -, …의 극성에 의해 화상신호를 공급하는 것으로 한다. 이후, 이들의 극성 질환을 마찬가지로 반복하여 반전구동을 행한다.
이상 기술한 표시동작에 의해, 각 필드에서 화상데이타가 입력되는 화소를 도 12a 및 도 12b에 모식적으로 나타낸다. 이 도면도 상기 도 3, 도 6과 마찬가지인 표현방식에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 나타내고 있다. 도 12에 나타낸 극성분포는, 도 3 및 도 6에 나타난 극성분포와 비교하여, 보다 도트반전에 가깝다 .따라서, 본 모양에 있어서의 표시동작에 의하면, 상기 실시형태1의 제1 및 제2모양에서의 표시동작보다 플리커가 눈에 잘 띄지 않고, 동시에 크로스토크도 작아지게 된다.
그런데, 코몬반전구동에서는 동일 타이밍에서의 화상 신호의 극성은 같지 않으면 안된다. 따라서, 신호선과 대향전극 사이의 용량결합에 의해, 대향전극 전위가 변동하여 버린다. 이것은, 콘트라스트의 저하나 크로스토크 증대의 원인으로된다. 그래서, 실시형태1의 제5모양에서는, 이러한 대향전극전위의 변동을 캔슬하는 캔슬신호를 제어신호에 중첩한다.
도 13에 본 모양에서 각 신호의 발생모양을 나타낸다. 또, 이것은, 상기 실시형태 1의 제1모양에서 제어신호에 캔슬신호를 중첩시킨 것으로 되어 있다.
그리고, 본 모양은, 도 1에 나타난 본 발명의 실시형태1의 제1모양에 의한 액정표시장치 및 도 9에 나타난 본 발명의 실시형태1의 제3모양에 의한 액정표시 장치의 어느것에도 사용할 수 있다.
먼저, 시각t8에서, 어느 표시 필드의 표시를 개시하는 것으로 하면, 제어선CA의 제어신호를 H레벨로 하여 제1행째의 제어선CA측에 위치하는 화소P(1, j) 및 P(1, j+3)에 +극성(D1, D3, …)으로 화상데이타를 입력한다.
이 때, L레벨로 하는 제어선CB의 제어신호에 대하여, +극성의 화상 신호에 의한 대향전극전위의 변동을 캔슬하는 캔슬신호를 중첩한다. 즉, 도면 중의 시각t8∼t9에서 제어신호(CB)에 나타내듯이, 제어선CB의 제어신호를, 통상의 L레벨신호에 일정한 -극성 전압을 중첩시킨 것으로 한 것이다. 그리고 이것에 의하여, 제어선CA 및 CB의 제어신호의 합이 화상신호에 대하여 반대 극성으로 되도록 한다. 또, 여기서 말하는 -극성전압이란, 대향전극전위를 기준으로 하여 -극성인 전압을 의미한다. 또, 화상신호에 대하여 반대 극성으로 하는 진폭은 적당히 설정한다(예를 들어, 4V∼10V 정도).
그리고, 시각t9로부터 제2행째의 화소P(2, j) 및 P(2, j+3)에 -극성으로 화상데이타를 입력할 때에는, 제어선CB의 제어신호를, 통상의 L레벨신호에 일정한 +극성 전압을 중첩시킨 것으로 한다. 그리고, 여기서 말하는 +극성전압도 대향전극전위를 기준으로 한 전압이다. 이후 마찬가지로 하여 제어선CB의 제어신호에 화상신호와 반대 극성의 전압을 중첩한다.
이어서, 시각t10으로부터의 다음의 표시필드의 표시에서는, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 하고, 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)에 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이 때에는, L레벨로 하는 제어선CA의 제어신호에 대하여 상기 마찬가지의 캔슬신호를 중첩한다.
이상 술한 바와 같이, 제어신호에 대향전극전위의 변동을 방지하는 캔슬신호를 중첩하는 것에 의하여, 콘트라스트의 저하나 크로스토크의 증대를 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 이러한 캔슬신호는, 제어선CA 및 CB의 제어신호의 합이 화상신호에 대하여 반대 극성이 되도록 하는 것이면 된다. 따라서, 캔슬신호의 중첩은, 상술한 형태에 한되는 것은 아니고, H레벨로 하는 제어신호 쪽에 중첩하거나, 어느 한 쪽의 제어신호에 중첩하여도 된다.
상기 실시 형태1의 제5모양에 의하면, 캔슬신호에 의하여, 대향전극전위의 변동이 방지된다. 그러나, 상기 실시형태1의 제5모양에서는, 캔슬신호를 일정의 +극성 전압 또는 일정한 -극성 전압으로 하였으므로, 화상신호레벨의 영향에 의해, 대향전극전위의 변동을 완전히 제거하는 것이 불가능하다. 그래서, 본 모양에서는, 적절한 캔슬신호를 구체적으로 결정하여 제어신호에 중첩하는 수단에 관하여 설명한다.
도 14는, 이러한 캔슬신호의 산출중첩수단의 구성을 나타내는 블록도이다. 도에서, 10은 적분 횡로이고, 1수평주사기간에 포함된 화상신호를 적분하고, 그적분값을 순차 샘플홀드회로11에 출력한다. 샘플홀드회로11은, 순차 출력되는 상기 적분값을 1수평주사기간 중 분샘플홀드하여 레벨변환회로12에 계속 출력한다. 레벨변환회로12는, 샘플홀드회로11로부터 받고 있는 적분값에 기초하여, 제어선CB(또는 CA)의 제어신호의 레벨을 변환한다.
여기서, 레벨변환회로12에 있어서의 레벨변환은, 신호선Dj, 제어선 CA, CB의 개수, 크기(폭) 등에 따라, 대향전극전위의 변동을 적절하게 제거 할 수 있도록 선정한다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 신호선Dj의 수와, 제어선CA 와 CB를 합한 수가 비슷하고, 동시에, 그들 신호선 및 제어선의 폭이 모두 동일한 경우에는, 상기 적분값으로부터 화상신호의 평균값를 산출하고, 이 평균값의 2배의 크기이며, 동시에, 화상신호의 극성과, 반대극성인 전압을 제어신호에 중첩하는 레벨변환을 행하는 것으로 한다. 그리고, 이 경우에 캔슬신호의 크기를 평균값의 2배로 하는 것은, 캔슬신호를 중첩하는 제어선의 수가 신호선의 수의 1/2이 되기 때문이다.
이러한 구성에서, 도 15에 나타내는 바와 같이, 어느 i형째의 행 표시를 실시하고 있는 동안에, 적분회로10에 의해 다음의 i+1행째의 화상신호를 적분한다(도면중 "적분"의 기간). 여기서, 화상신호는 1수평주사기간의 유효표시기간내에 공급되므로, 도시한 바와 같이 1수평주사시간 종료전에 적분연산은 종료한다. 그리고, 적분연산이 종료하면, 이때 얻어진 적분값이 샘플홀드회로11에 출력되고, 레벨변환회로12에 출력되기 시작한다.
이것에 의하여, 레벨변환회로12는, 이 적분값에 기초하여 제어신호를 레벨변환하고, 이 레벨변환한 제어신호를 제i행째의 유효표시기간 종료후부터 출력하기 시작한다(도면중 "CB" 출력"). 그리고 이것에 이어, 제i+1형째의 표시가 개시된다(도면중 "데이타출력").
이와 같이, 본 모양에 의하면, 화상신호의 레벨을 고려하여 수시 캔슬신호를 산출하는 것으로 하였으므로, 화상신호레벨의 영향을 해소할 수 있고, 대향전극전위의 변동을 완전히 제거하는 것이 가능하게 된다.
[다른 실시형태]
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시형태의 관하여 설명한다. 도 19는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 액정표시장치 액정패널의 구성을 나타내는 도이다. 이 도는, 액정패널의 일부분에서의 화소의 구성을 나타낸 도이고, 도시의 구성으로 이루어지는 화소가, 수평방향으로, n, 수직방향으로 m 매트릭스상으로 배열되어 액정패널이 구성되어 있다. 또, 이 액정패널에는, 주사선을 구동하는 게이트드라이버 및 신호선을 구동하는 데이터드라이버가 주위에 설치되어 있다(도 21 참조).
도 19에서, Gi(i=1, 2, …, m)은 수평방향으로 배치된 주사선이고, 게이트드라이버로부터 소정의 타이밍으로 출력되는 게이트신호를 전달하여 각 행의 화소를 순차구동한다. Dj(j=1, 3, …, n-1)는 수직 방향으로 배치된 신호선이고, 데이터드라이버로부터 소정의 타이밍으로 출력되는 화상신호를 전송하고, 각 열의 화소에 화상신호를 공급한다.
CA,C B는 신호선Dj와 평행하게 각 신호선Dj를 끼우도록 하여 배치된 제어선이다. 이들 제어선CA, CB는 도시한 바와 같이 교대로 배치되고, 각 신호선 사이에 어느 한 쪽의 제어선이 배치된 형상으로 되어 있다. 그리고, 제어선 CA들이 공통접속되고, 제어선CB끼리도 공통접속되어 있고(도 21 참조). 각각, 후술하는 소정의 타이밍이 제어신호를 전달하도록 되어 있다.
도 19 중의 P(i, j)는 제i번 제j열의 화소를 나타낸다. 각 화소는, 각 주사선과, 각 신호선 및 각 제어선과의 교차점에 대응하여 설치되어 있다. 즉, 각행에서, 1 신호선에 대하여 2개의 화소가 배열되고, 이 2개 화소의 한 쪽이 제어선CA측에, 다른 쪽이 제어선CB측에 위치하고 있다. 예를들어, 도면 중의 주사선G1과 신호선Dj과이 교차점에서는, 신호선Dj 좌측의 제어선CA 측에 화소P(i, j)가, 우측의 제어선CB측에 화소P(i, j+1)가 각각 위치하고 있다.
각 화소는, 액정층L을 가지고 있고, 도면 중 신호선Dj와 신호선CA와의 사이에 설치된 액정층L은, TFT등의 스위치소자TCA의 드레인전극과 접속되고, 신호선Dj와 제어선CB와의 사이에 설치된 액정층L은, 스위치소자TCB의 드레인전극과 접속되어 있다. 또, 스위치소자TCA의 소스전극과 스위치소자TCB의 소스전극이 전기적으로 접속되어 있다. 스위치소자TCA의 게이트전극은 제어선CA에 접속되고, 스위치소자TCB의 게이트전극은 제어선CB에 접속되어 있다.
또, 신호선Dj에는, Dj의 좌우에 설치된 화소P(i, j) 및 화소P(i, j+1)를 단위로 하여 1개의 스위치소자TD가 설치되어 있다. 이 스위치소자TD의 게이트전극은 주사선Gi에 접속되고, 소스전극은 신호선 Dj에 접속되고, 드레인전극은 스위치소자TCA, TCB의 소스전극에 각각 접속되어 있다.
상기 스위치소자TD는 게이트신호에 의해 온/오프되고, 스위치소자TCA, TCB는 제어선CA, CB를 전달하는 제어신호에 의해 각각 온/오프된다.
상기와 같은 구성에 의하여, 각 액정층L에는 스위치소자TD의 온/오프와 스위치소자TCA또는 TCB의 온/오프와의 논리곱에 따라 신호선을 전달하는 화상신호가 인가되어, 화상데이타의 입력이 행해진다.
이어서, 상기 구성에 의한 화상표시의 동작에 관하여 설명한다. 도 20에 본 실시형태에 있어서의 각 신호의 발생모양의 제1예를 나타낸다. 이 도에서, G1, G2는 주사선G1및 G2를 전달하는 게이트신호, D1, D3는 신호선 D1, D3를 전달하는 화상신호, CA, CB는 제어선CA, CB를 전달하는 제어신호를 각각 나타낸다.
그리고, 이들의 주사선 G1및 G2, 신호선 D1, D3는, 도 19를 i=j=1로써 본 경우에 대응한다(신호선D3에 관해서는, 도 19에서 생략하고 있다.
먼저, 도 20의 시각t1에서, 어느 표시필드(화상의 표시단위)의 표시를 개시하는 것으로 하면, 제어선CA의 제어신호를 H레벨, 제어선CB의 제어신호를 L레벨로 하고, 상기 스위치소자TCA를 온상태, 스위치TCB를 오프상태로 한다. 또, 이 때 동시에 주사선G1의 게이트신호를 H레벨로 하고, 이것을 1수평주사기간 보지한다. 이것에 의하여, 1수평주사기간중, 제1형째의 제어선CA측에 위치하는 화소(P(1, 1), P(1, 4), …, P(1, j), P(1, j+3), …)에서만, 스위치소자TD및 스위치소자TCA가 쌍방 모두 온상태로 되고, 그들의 화소에 신호선으로부터 공급된 화상데이타가 입력된다.
여기서, 화상데이타는, 그것에 따른 화상신호에 의해 공급되지만, 본 모양에서는, 도면 중 D1, D3에 나타나는 바와 같이, 1수평주사기간 중 동일극성이며, 동시에, 1수평주사기간마다에 반전하는 극성에 의해, 화상신호를 공급한다. 또, 이것은, 도시한 외의 다른 신호선D5, D7, …를 통하여 공급하는 화상신호에 관해서도 마찬가지이다. 이것에 의하여, 먼저, 상기 제1행째의 표시동작 시의 화상데이타는, 도시한 바와 같이 +극성의 화상신호에 의해 공급되고, 제1행 제j열 및 제1행 제j+3열의 화소에는 +극성으로 화상데이타가 입력되는 것으로 된다.
이어서, 1수평주사기간이 경과하여, 주사선G1의 게이트신호가 L레벨로 되면, 주사선G2의 게이트신호를 H레벨로 한다. 또, 제어선CA 및 CB이 제어신호는 상술한 상태를 보지하고, 여전히 스위치소자TCA를 온상태, 스위치소자TCB를 오프상태인채로 한다. 이것에 의하여, 제2행째의 제어선CA측에 위치하는 화소(P(2, 1), P(2, 4), …, P(2, j), P(2, j+3), …)에서만, 스위치소자 TD및 스위치소자 TCA가 쌍방 모두 온상태로 되고, 그들의 화소에 화상데이타가 입력된다. 여기서, 화상신호의 극성을 상술한 바와 같이 극성 반전하는 것으로 하였기 때문에, 제2행째의 화상데이타는, 상기 제1형째와는 반대 극성인 -극성으로 입력되는 것으로 된다.
이후, 마찬가지로 하여, 제어선CA 제어신호를 H레벨, 제어선CB의 제어신호를 L레벨로 한 상태에서, 순차주사선G3, G4, …의 게이트신호를 H레벨로 하고(도시않음), 각 행의 화소에 화상데이타를 입력한다. 이것에 의하여, 시각t1∼t2까지의 1필드분의 기간에, 화소P(i, j) 및 P(i, j+3)(i=1, 2, …, m : j=1, 5, …, n-3)에 화상데이타가 입력된다. 도 21a는, 이렇게 하여 화상데이타가 입력되는 화소를, ○표를 병기한 화상신호의 극성에 의해 모식적으로 나타나고 있다. 또, 도면 중의 ○표를 병기하지 않은 극성의 부분은, 시각t1이전의 필드에서 이미 화상데이타가 입력되어 있는 화소를 나타내고 있다.
이어서, 도 20에서 시각t2가 되면, 다음의 표시필드의 표시를 개시하고, 제어선CA의 제어신호를 L레벨, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 하고, 상기 스위치소자TCA를 오프상태, 스위치소자TCB를 온상태로 한다. 즉, 상기 시각t1∼t2의 기간에서 화상데이타가 입력된 화소P(i, j) 및 P(i, j+3)의 대신에, 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)를, 화상데이타의 입력 가능한 상태로 하는 것이다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 우선, 주사선G1의 게이트신호를 H레벨로 하고, 제1행째의 제어선CB측에 위치하는 화소(P(1, 2), P(1, 3), …, P(i, j+1), P(i, j+2), …)에서만, 스위치소자 TD및 스위치소자TCB를 온상태로 하여, 그들의 화소에 +극성으로 화상데이타를 입력한다.
이어서, 주사선G1의 게이트신호가 L레벨이 되면, 주사선G2의 게이트신호를 H레벨로 한다. 또, 이 때도 상기와 마찬가지로, 제어신호의 상태를 보지하고, 제2행째의 제어선CB측에 위치하는 화소(P(2, 2), P(2, 3), …, P(2, j+1), P(2, j+2), …)에 -극성으로 화상데이타를 입력한다. 이후에도 상기와 마찬가지로 하여 순차 주사선G3, G4, …의 게이트신호를 H레벨로 하고(도시않음), 화소P(i, j+1) 및 P(i, j+2)(i=1, 2, …, m : j=1, 5, …, n-3)에 화상데이타를 입력한다.
이렇게 하여 화상데이타가 입력되는 호소를, 도 21b에 모식적으로 나타낸다. 이 도 21b에서도, 화상데이타가 입력되는 화소를, ○표를 병기한 화상신호를 극성에 의해 나타내고 있다. 또, 도면 중의 ○표를 병기하고 있지 않은 극성의 부분은, 시각t2이전의 필드, 즉, 시각t1∼t2가 상술한 필드에서 화상데이타가 입력된 화소를 나타내고 있고, 이들의 화소는, 도 21a에서 화상신호의 극성에 ○표를 병기하여 나타낸 화소에 해당한다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 본 모양에서의 극성 반전은, 1수평주사기간마다 극성 반전하는 1H반전과 유사한 것으로 된다.
이후, 상술한 표시동작을 마찬가지로 반복하고, 필드마다에 화소P(i, j) 및 P(i, j+3) 또는 화소 P(i, j+1) 및 P(i, j+2)를 선택하여 화상데이타의 입력을 행한다. 또, 이러한 표시동작에 의하면, 각 화소는 2필드에 1번 화상데이타가 입력되고, 2필드에 1번의 극성반전에 의해 구동되는 것이 되므로, 도21a의 ○표를 병기하지 않은 극성 분포가 발생하게 되는 것이다.
그런데, 상기 다른 실시 형태의 제1모양에서는, 제어신호의 절환을 표시필드마다에 행하고 있기 때문에, 화소전위가 도 22에 나타내는 바와 같이 변동하게 된다(VCOM은 대향전극전위), 이것은, 화상데이타의 입력직후(t20, t22)의 주사선으로부터의 피드쓰루전압(△V17, △V17')과, 제어선CA(CB)으로부터의 피드쓰루전압에 의한다. 여기서, 제어선으로부터의 피드쓰루전압에 의한 화소전위의 변동(△V27, △V27')은, 제어신호를 L레벨로 하는 타이밍(t21, t23)에서 발생한다. 또 화소P(m, j)에 있어서는, 제어선으로부터의 피드쓰루전압에 의한 화소전위의 변동(△V37)이, 제어신호를 H레벨로 하는 타이밍(t22)에서 발생한다. 이들은, 도에 나타내는 바와 같이, 주사선의 위치에 의해, 화상데이타의 입력과의 상대적인 타이밍이 다르기 때문에, 화소P(1, j)와 화소P(m, j)에서의 실효 전압이 다르게 되고, 결과적으로 동일 색의 래스터표시에서 휘도얼룩이 발생할 가능성이 있다.
그래서, 이하에 기술하는 본 발명의 다른 실시형태의 제2모양에서는, 제어선CA, CB의 제어신호 발생모양을 도 23에 나타내는 바와 같이 변경한다. 우선, 시각t3에서, 어느 표시필드의 표시를 개시하는 것으로 하면, 제어선CA의 제어신호를 H레벨, 제어선CB의 제어신호를 L레벨로하고, 스위치소자TCA를 온상태, 스위치소자TCB를 오프상태로 하여, 상기 다른 실시형태의 제1모양과 마찬가지로 제1행째의 제어선CA측에 위치하는 화소P(1, j) 및 P(1, j+3)에 +극성으로 화상데이타를 입력한다.
이어서, 시각t4에서 주사선G1의 게이트신호가 L레벨이 되고, 주사선G2의 게이트신호를 H레벨로 한 때에, 제어선CA의 제어신호를 L레벨, 제어CB의 제어신호를 H레벨로 절환한다. 이것에 의해, 제2행째에서는, 제어선CB측에 위치하는 화소P(2, j+1) 및 P(2, j+2)에 -극성으로 화상데이타를 입력하게 된다.
이후, 마찬가지로 하여, 1수평주사기간마다에 제어선CA, CB의 제어신호를 절환하고, 제어선CA측에 위치하는 화소P(1, j) 및 P(1, j+3)과, 제어선CB측에 위치하는 화소P(1, j+1) 및 P(1, j+2)를 교대로 선택하여 화상데이타를 입력한다.
또, 시각t5이후 다음의 표시필드에서는, 우선, 시각t5에서, 제어선CA의 제어신호를 L레벨, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 하고, 제1행째의 제어선CB측에 위치하는 화소P(1, j+1) 및 P(1, j+2)에 +극성으로 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이후는 상기와 마찬가지로 제어신호를 계속 절환하고, 화상데이타를 입력하여, 시각t3∼t5에서 선택되지 않은 화소에 화상데이타를 입력하도록 한다.
이렇게 하여 각 필드에서 화상데이타가 입력되는 화소를, 도 24a 및 24b에 모식적으로 나타낸다. 이 도도 상기 도 21a 및 21b와 마찬가지로 ○표를 병기한 극성에 의하여 화상데이타가 입력되는 화소를 나타내고 있다. 도 24a 및 24b에 나타난 극성분포는, 도 21a 및 21b과는 약간 다르지만, 어떻게 하든지 1H반전과 유사한 것이 된다.
이상 서술한 표시동작에서 화소전위의 변동 모양을 도 25에 나타낸다. 본 모양에서는, 1주사선기간마다 제어신호를 절환하는 것으로 했으므로, 도에 나타나듯이, 주사선의 위치가 어떠하더라도, 제어신호를 L레벨로 하는 타이밍과, 화상데이타의 입력과의 상대적인 타이밍에 차이가 없다. 이 때문에, 화소P(i, j)와 화소P(m, j)에서의 실효전압도 다르지 않고, 동일색의 래스터표시에서 휘도얼룩이 발생하는 것도 없어진다.
그러나, 상술한 표시동작에 의한 경우에는, 각 화소에서의 화상신호의 보지율이 저하한다고 하는 문제가 있다. 그래서, 도 26에 나타내는 바와 같이, 스위치소자TCA와 TCB와의 사이에 보조용량C를 설치한다. 이렇게 하는 것으로, 상기 보지율 저하의 문제도 해결될 수 있다.
전술한 다른 실시형태의 제2모양에서는, 1주서선기간마다에 제어신호를 절환하는 것에 의해, 주사선의 위치가 어떠하더라도, 제어신호를 L레벨로 하는 타이밍과, 화상데이타의 입력의 상대적인 타이밍의 차이를 없앴다. 그러나, 도 20에 나타낸 다른 실시형태의 제1모양에서의 제어신호의 발생형태를 이용하여 구동시키려고 하는 경우도 있다. 이 경우에는 애초의 문제점을 해결하는 것이 불가능하다. 다른 실시형태의 제1모양에 나타낸 화소P(1, j)와 화소P(m, j)에서의 실효전압의 치이를 없애기 위해서는, 적당한 방법으로 전압값의 차이를 보상하는 것도 생각할 수 있다.
그러나, 전압값의 차이를 보상하는 경우에는, 액정층L의 오차에 의해 전압값의 차이를 전부 보상하지 못하는 경우가 자주 있다.
본 발명의 다른 실시형태의 제3모양는, 상술한 것과 같은 문제점을 해결하기 위해서 행해진 것이다.
도 27은, 본발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 액정표시장치의 액정패널의 구성을 나타내는 도이다. 도 27로 나타내어진 본 발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 액정표시장치가, 도 19에 나타내어진 본 발명의 다른 실시형태의 제1모양에 의한 액정표시장치와 다른 점은, 스위치소자TCA의 다른쪽의 전극과 제어선CB와의 사이에 보조용량C19가 설치되고, 스위치소자TCB의 다른쪽 전극과 제어선CA와의 사이에 보조용량C29가 설치된 점이다. 이 구성에서, 각 화소는 발명의 다른 실시형태의 제1모양에 나타난 제어신호의 발생형태로 구동된다.
도 28a, b는, 도 22에 나타내어진 다른 실시형태의 제1모양에 의한 화소전위의 변동을 나타낸 도와 마찬가지인 도이고, 도 28c는 본 발명의 다른 실시형태의 제1모양에 의한 화소전위의 변동을 나타내는 도이다.
도 28a에 나타난 바와 같이, 제어신호CA의 입상시점에서는, 도28B에 나타난 바와 같이 화소P(i, j)의 전위가 △V17만큼 강하하고, 제어신호CA의 입하시점에서는, 전압이 값△V27만큼 강하한다. 이 현상은, 스위치소자TD를 구성하고 있는 TFT의 기생용량에 기인하는 피드쓰루전압에 의한 것이다.
TFT의 게이트-드레인 사이의 기생용량을 Cgd9, 화소L의 용량을 Clc9, 제어선CA, CB의 전압진폭을 VC9, 상기 보조용량 C19, C29의 값을 Cx9로 한 경우, 상기 값 △V27은 아래식과 같이 된다.
Figure kpo00002
따라서, 보조용량 C19, C29의 값Cx를 Cx=Cgd9로 설정하는 것에 의해, 상기 식의 분자가 제로로 되기 때문에 값△V27을 제로로 하는 것이 가능하다.
도 28c는, 보조용량C19, C29의 값 Cx를 Cx=Cgd9로 설정한 경우의 화소전위를 나타내는 도이고, 이 도에서, 제어선CA(CB)의 전압 의 입하에 서도 화소전위가 변화하지 않는다. 따라서, 다른 실시형태의 제1모양에 나타낸 제어신호의 발생형태를 사용한 경우에도, 소비전력을 상승, 액정층L의 색상변색, 및 플리커의 발생이 생기지 않는다.
이어서, 신호선Dj의 화상신호의 발생 모양을 변경하여 표시동작을 행하는 다른 실시형태의 제4모양에 관하여 설명한다. 본 모양에서는, 각 신호를 도 29에 나타낸 발생모양에 의해 발생시킨다. 이것은, 게이트신호 및 제어신호의 발생모양을 상기 다른 실시형태의 제1모양과 마찬가지로 하고, 인접하는 신호선들에서 서로 다른 극성에 의해 화상신호를 공급하는 것으로 한 것에 해당한다. 이 모양는, 도 19에 나타낸 본 발명의 다른 실시형태의 제1모양에 의한 액정표시장치 및 도 27에 나타낸 본 발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 액정표시장치의 어느것에도 사용하는 것이 가능하다.
우선, 시각t6∼t7의 1수평주사기간에 제어선CA의 제어신호를 H레벨로 하여, 제1행째의 제어선CA측에 위치하는 화소P(1, j) 및 P(1, j+3)에 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이 때 공급하는 화상신호의 극성을, 도시한 바와 같이 신호선D1에서는, -, D3에서는 + 의 극성으로 한다. 또, 도시하지 않았지만, 신호선D5, D7, D9, D11, …에서는, 각각, -, +, -, +, …와 같이, 인접하는 신호선들에서 서로다른 극성에 의해 화상신호를 공급한다.
이어서, 시각t7으로부터 제2행째의 제어선CA측에 위치하는 화소 P(2, j) 및 P(2, j+3)에 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이 때에는, 각 신호선에 있어서, 화상신호의 극성을 상기 제1행째의 때와는 반대 극성으로 한다. 이렇게 하여, 각 행의 화상데이타 입력시에서의 화상신호의 극성을 신호선마다에 다른 것으로 하고, 다음의 필드의 표시동작에서도, 신호선D1, D3, D5, D7, …에서, 각각, -, +, -, +, …의 극성에 의해 화상신호를 공급한다.
그리고, 또 다음 필드의 표시동작에서는, 각 행에 있어서 각 신호선의 화상신호극성을, 상기 극성을 반전한 것으로 한다. 즉, 신호선 D1, D3, D5, D7, …에서, 각각, +, -, +, -, …의 극성에 의해 화상신호를 공급하는 것으로 한다. 이후, 이들의 극성 절환을 마찬가지로 반복하여 반전구동을 행한다.
이상 기술한 표시동작에 의해, 각 필드에서 화상데이타가 입력되는 화소를, 도 30a 및 도 30b에 모식적으로 나타낸다. 이 도면도 상기 도 21, 도 24와 마찬가지인 표현형식에 의해 화상데이타가 입력되는 화소를 나타내고 있다. 도 30에 나타낸 극성분포는, 도 21 및 도 24에 나타낸 극성분포와 비교하여, 보다 도트반전에 가깝다. 따라서, 본 모양에서의 표시동작에 의하면, 상기 다른 실시형태의 제1 및 제2모양에서 표시동작에 의한 플리커가 눈에 잘 띄지 않고, 동시에, 크로스토크도 작아지게 된다.
그런데, 코몬반전 구동에서는, 동일 타이밍에서의 화상신호의 극성은 같지 않으면 안된다. 따라서, 신호선과 대향전극과의 사이의 용량결합에 의해, 대향전극전위가 변동해 버린다. 이것은, 콘트라스트의 저하나크로서토크의 증대의 원인으로 된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 이러한 대향전극전위의 변동을 캔슬하는 캔슬신호를 제어신호에 중첩한다.
도 31에 다른 실시형태의 제5모양에 있어서의 각 신호의 발생모양을 나타낸다. 또, 이것은, 상기 다른 실시형태의 제1모양에서 제어신호에 캔슬신호를 중첩시킨 것으로 되어 있다.
그리고, 이 실시형태는, 도 19에 나타낸 본 발명의 다른 실시형태 제1모양에 의한 액정표시장치 및 도 27에 나타내어진 본 발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 액정표시장치의 어느것에도 이용하는 것이 가능하다.
우선, 시각t8에서, 어느 표시필드의 표시를 개시하는 것으로 하면, 제어선CA의 제어신호를 H레벨로 하여 제1행째의 제어선CA측에 위치하는 화소P(1, j) 및 P(1, j+3)에 +극성(D1, D3, …)으로 화상데이타를 입력한다.
이 때, L레벨로 하는 제어선CB의 제어신호에 대하여, +극성의 화상신호에 의한 대향전극전위의 변동을 캔슬하는 캔슬신호를 중첩한다. 즉, 도면 중의 시각t8∼t9에서 제어신호(CB)에 나타내는 바와 같이, 제어선CB의 제어신호를, 통상의 L레벨신호에 일정한 -극성전압을 중첩시킨 것으로 한다. 그리고 그것에 의해, 제어선CA 및 CB의 제어신호의 합이 화상신호에 대하여 반대 극성이 되도록 한다. 그리고, 여기서 말하는 -극성전압이란, 대향전극전위를 기준으로 하여 -극성인 전압을 의미한다. 또, 화상신호에 대하여 반대 극성으로 하는 진폭은 적당히 설정한다(예를 들어, 4V∼10V정도).
그리고, 시각t9에서의 제2행째의 화소P(2, j) 및 P(2, j+3)에 -극성으로 화상데이타를 입력할 때에는, 제어선CB의 제어신호를, 통상의 L레벨신호에 일정한 +극성전압을 중첩시킨 것으로 한다. 또, 여기서 말하는 +극성전압도 대향전극 전위를 기준으로 한 전압이다. 이후 마찬가지로 하여 제어선CB의 제어신호에 화상신호와 반대 극성인 전압을 중첩한다.
이어서, 시각t10으로부터의 다음의 표시필드의 표시에서는, 제어선CB의 제어신호를 H레벨로 하고, 화소P(1, j+1) 및 P(1, j+2)에 화상데이타를 입력한다. 그리고, 이 때에는, L레벨로 하는 제어선CA의 제어신호에 대하여 상기 마찬가지인 캔슬신호를 중첩한다.
이상 기술한 바와 같이, 제어신호에 대향전극전위의 변동을 방지하는 캔슬신호를 중첩하는 것에 의하여, 콘트라스트의 저하나 크로스토크의 증대를 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 이러한 캔슬신호는, 제어선CA 및 CB의 제어신호의 합이 화상신호에 대하여 반대 극성으로 되도록 한 것이면 된다. 따라서, 캔슬신호의 중첩은, 상술한 형태에 한정되지 않고, H레벨로 하는 제어신호 쪽에 중첩하거나, 어느 한쪽의 제어신호에 중첩하는 것으로 하여도 된다.
상기 다른 실시형태의 제5모양에 의하면, 캔슬신호에 의하여, 대향전극전위 변동이 방지된다. 그러나, 상기 다른 실시형태의 제5모양에서는, 캔슬신호를 일정한 +극성 전압 또는 일정한 -극성 전압으로 하고 있으므로, 화상신호레벨의 영향에 의하여, 대향전극전위의 변동을 완전하게 제거하는 것이 불가능하다. 그래서, 본 다른 실시형태의 제6모양에서는, 적절한 캔슬신호를 구체적으로 결정하여 제어신호에 중첩하는 수단에 관하여 설명한다.
도 32는, 이러한 캔슬신호의 산출중첩수단의 구성을 나타내는 블록도이다. 도에서, 110은 적분회로이고, 1수평주사기간에 포함되는 화상신호를 적분하여, 그 적분값을 순차 샘플 홀드회로111로 출력한다. 샘플홀드회로111은, 순차출력되는 상기 적분값을 1수평주사기간중 분샘플홀드하여 레벨변환회로112로 계속 출력한다. 레벨교환회로112는, 샘플홀드회로111으로부터 받은 적분값에 기초하여, 제어선CB(또는 CA)의 제어신호의 레벨을 변환한다.
여기서, 레벨변환회로112에 있어서 레벨변환은, 신호선Dj, 제어선CA, CB의 개수, 크기(폭) 등에 따라, 대향전극전위의 변동을 적절하게 제거할 수 있도록 선정한다. 예를 들어, 도 19에 나타낸 바와 같이, 신호선Dj의 수와, 제어선CA와 CB를 합한 수가 비슷하고, 동시에, 그들 신호선 및 제어선의 폭이 모두 동일인 경우에는, 상기 적분값으로부터 화상신호의 평균값을 산출하고, 그 평균값의 2배의 크기이며, 동시에, 화상신호의 극성과 반대 극성인 전압을 제어신호에 중첩하는 레벨변화는 행하는 것으로 한다. 그리고, 이 경우에 캔슬신호의 크기를 평균값의 2배로 하는 것은, 캔슬신호를 중첩하는 제어선 수가 신호선 수의 1/2로 되기 때문이다.
이러한 구성에서, 도 33에 나타내는 바와 같이, 어느 i번째 행의 표시를 행하고 있는 동안에, 적분회로110에 의해 다음 i+1형째의 화상회로를 적분한다(도면중 "적분"의 기간). 여기서, 화상신호는 1수평주사기간의 유효표시기간 내에 공급되므로, 도시한 바와 같이 1수평주사기간 종료전에 적분연산은 종료한다. 그리고, 적분연산이 종료하면, 이 때 얻은 적분값이 샘플홀드회로111로 출력되고, 레벨변환회로112로 출력되기 시작한다.
이것에 의하여, 레벨변환회로112는, 그 적분값에 기초하여 제어신호를 레벨 변환하고, 그 레벨변환한 제어신호를 i행째의 유효표시기간 종료후부터 출력하기 시작한다(도면중 "CB' 출력"). 그리고 이것에 이어서, 제i+1행째의 표시가 개시된다(도면중 "데이타출력").
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 화상신호의 레벨을 고려하여 수시 캔슬신호를 산출하는 것으로 하였으므로, 화상신호 레벨의 영향을 해소할 수 있고, 대향전극전위의 변동을 완전히 제거하는 것이 가능하게 된다.
[실시예]
[실시예 1]
도 16에 본 발명의 실시형태1의 제1모양에서의 액정표시장치의 구체예를 나타낸다. 이 도는 도 1에 나타낸 액정패널의 일부분에서 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이고, 480(수평방향)×640(수직방향)×3(R, G, B)화소의 3인치VGA(Video Graphic Array)를 상정한 것이다.
도 16에서, 20은 화소전극이고, 각 화소에서 이 화소전극20과 상기 대향전극과의 사이에 액정이 봉입되어 있다. 21은, 게이트배선이고, 상기 실시형태1에서의 주사선Gi에 해당한다. 22는 어몰퍼스실리콘, 23은 콘택홀이고, 상술한 스위치소자TG, 스위치소자TCA, 및 TCB등으로 구성되는 배선을 구성한다. 24는 데이터배선이고, 상기 신호선Dj에 해당한다. 25, 26은 제어선이고, 25가 상기 제어선CA, 26이 상기 제어선CB에 해당한다. 27은 화소의 개구부이다.
그리고, 도 16에서 화소피치는 43㎛×129㎛이다. 또, 개구율은, 이 레이아웃에서 53%가 된다.
[실시예 2]
도 17은, 본 발명의 실시형태1의 제3모양에 의한 액정표시장치의 구체예를 나타내는 레이아웃도이다. 도 17에 나타낸 본 발명의 실시예 2의 레이아웃도가, 도 16에 나타난 본 발명의 제1실시예의 레이아웃도와 다른 점은, 보조용량 50, 52가 설치된 점이다. 콘택홀23과 전기적으로 접속된 전극54와, 제어부26과 전기적으로 접속된 전극56이 보조용량50의 2개의 전극을 형성하고, 콘택23과 전기적으로 접속된 전극58과, 제어부26과 전기적으로 접속된 전극60은 보조용량52의 2개의 전극을 형성한다. 상기 전극54와 전극56의 사이, 및 전극58과 전극60과의 사이에는 절연막이 형성되어 있다.
[실시예 3]
도 18은, 본 발명의 실시형태1의 제3모양에 의한 액정표시장치의 구체예를 나타내는 레이아웃도이다. 도 18에 나타낸 본 발명의 실시예 3의 레이아웃도가, 도 17에 나타낸 본 발명의 실시예 2의 레이아웃도와 다른 점은, 전극54와 전극56과 사이, 및 전극58과 전극60의 사이에 어몰퍼스실리콘62, 64가 형성되어 있는 점이다. 이 어몰퍼스실리콘62, 64는, 도 9 중의 스위치소자TG, 스위치소자TCA, 및 스위치소자TCB가 TFT에 의해 형성되고, 이 TFT도 어몰퍼스실리콘22가 형성되어 있기 때문에, 보조용량50, 52를 형성할 때에, TFT와 동일한 제조 프로세스로 작성하는 것이 가능하다.
또, 어몰퍼스실리콘62, 64의 치수에 의해, 보조용량50, 52의 크기를 적절히 설정하는 것이 가능하므로, 상기한 (1)식을 만족시키는 용량을 용이하게 작성할 수 있다. 또, 이 경우, 스위치소자TG, 스위치소자TCA, 및 스위치소자TCB와 동일한 구조(전극과 전극의 사이에 어몰퍼스실리콘이 형성되어 있다고 하는 의미)이므로, 보조용량50, 52와 스위치소자TG, 스위치소자TCA, 및 스위치소자TCB과의 전압의존성 등의 특성이 동일하므로 매우 적합하다.
[실시예 4]
도 34에 본 발명의 다른 실시형태의 제1모양에서 액정표시장치의 구체예를 나타낸다. 이 도면은, 도 19에 나타낸 액정패널의 일부분에서 화소의 구성을 보다 구체적으로 나타낸 레이아웃도이고, 480(수평방향)×640(수직방향)×3(R, G, B)화소의 4인치VGA(Video Graphic Array)를 상정한 것이다.
도 34에서, 120은 화소전극이고, 각 화소에서 이 화소전극120과 상기 대향전극과의 사이에 액정이 봉입되어 있다. 121은 게이트배선이고, 상기 모양에서 주사선Gi에 해당한다. 122는 어몰퍼스시리콘, 123은 콘택홀이고, 상술한 스위치소자TD, 스위치소자TCA, 및 TCB등으로 이루어지는 배선을 구성한다. 124는 데이터배선이고, 상기 신호선Dj에 해당한다. 125, 126은 제어선이고, 125가 상기 제어선CA, 126이 상기 제어선CB에 해당한다. 127은 화소의 개구부이다. 또, 도 34에서의 화소피치는 43㎛×129㎛이다.
[실시예 5]
도 35는, 본 발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 액정표시장치의 구체예를 나타내는 레이아웃도이다. 도 35에 나타낸 본 발명의 실시예 5의 레이아웃도가, 도 34에 나타낸 본 발명의 실시예 4의 레이아웃도와 다른 점은, 보조용량 150, 152가 설치된 점이다. 콘택홀 123과 전기적으로 접속된 전극154와, 제어선126과 전기적으로 접속된 전극156이 보조용량 150의 2개의 전극을 형성하고, 콘택홀 123과 전기적으로 접속된 전극158과, 제어선125와 전기적으로 접속된 전극 160은 보조용량 152의 2개의 전극을 형성한다. 상기 전극 154와 전극 156의 사이, 및 전극 158과 전극 160의 사이에는 절연막이 형성되어 있다.
[실시예 6]
도 36은, 본 발명의 다른 실시형태의 제3모양에 의한 액정표시장치의 구체예를 나타내는 레이아웃도이다. 도 36에 나타낸 본 발명의 실시예 6의 레이아웃도가, 도 35에 나타난 본 발명의 실시예 5의 레이아웃도와 다른 점은, 전극 154와 전극 156의 사이, 및 전극 158과 전극 160의 사이에 어몰포스실리콘162, 164가 형성되어 있는 점이다. 이 어몰포스실리콘 162, 164는, 도 27 중의 스위치소자TD, 스위치소자TCA,및 TCB가 TFT에 의해 형성되고, 이TFT도 어몰퍼스실리콘122가 형성되어 있기 때문에, 보조용량 150, 152를 형성할 때에, TFT와 동일한 제조프로세스로 작성하는 것이 가능하다.
또, 어몰퍼스실리콘162, 164의 치수에 의해, 보조용량150, 152의 크기를 적절히 설정하는 것이 가능하므로, 상기한 (2)식을 만족시키는 용량을 용이하게 작성하는 것이 가능하다. 또, 이 경우, 스위치소자TD, 스위치소자TCA, 및 TCB와 동일한 구조(전극과 전극과의 사이에 어몰퍼스실리콘이 형성된다고 하는 의미)이므로, 보조용량150, 152와 스위치소자TD, 스위치소자TCA, 및 TCB와의 전압의존성등의 특성이 동일하기 때문에 매우 적합하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 액정패널에 신호선과 평행한 제어선을 설치하고, 이 제어선에 인가된 신호에 따라 제2스위치소자를 온/오프 제어하는 것으로 하였으므로, 제어선에 인가되는 신호에 의해 화상데이타를 입력하는 화소를 선택하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 화소수에 대한 신호선의 수를 적게 하는 것이 가능하고, 데이터드라이버 단자부의 좁은 피치화를 피하는 것이 가능하다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 신호선의 수를 적게 할 수 있기 때문에, 소비전력의 저감을 도모함과 함께, 액정표시장치 전체의 거대화를 방지하는 것이 가능하고, 나아가서는 액정표시장치의 대폭인 저코스트화를 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 소정의 제어선의 조를 주사선의 구동이 이동할 때마다 교대로 구동하는 것으로 하였기 때문에, 모든 주사선에 관하여, 그 구동과 제어선구동과의 상대적인 타이밍이 동일하게 된다. 이것에 의해, 인가되는 신호의 실효전압이 화소마다 다른 것으로 되는 사태를 피하는 것이 가능하고, 래스터표시를 하는 경우에 휘도얼룩의 발생을 방지하는 것이 가능하다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 인접하는 신호선들을 다른 극성의 신호에 의해 구동하는 것으로 하였으므로, 도트반전에 가까운 반전구동을 하는 것이 가능하고, 플리커나 크로스토크의 발생을 억제하는 것이 가능하다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
더하여, 제어선에 신호선에 기초하는 전위를 없애는 전압을 중첩하는 것으로 하였기 때문에, 코몬반전 구동을 이용한 경우에서도 대향전극위의 변동을 억제하는 것이 가능하고, 콘트라스트의 저하나 크로스토크의 증대를 방지하는 것이 가능한 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 더 나아가서는, 신호선에 인가되는 전압의 평균값에 기초하는 전압을 중첩하는 것으로 하였으므로, 신호선의 신호레벨의 영향을 해소할 수 있고, 대향전극전위이 변동을 완전하게 제거하는 것이 가능하게 된다.
또, 제어선의 전압이 변동할 때에 화소에 인가되는 전압이 변동하는 것을 방지하는 보조용량을 부가하였으므로, 휘도얼룩을 개선하는 것이 가능함과 함께, 변동한 전압을 보상하기 위한 전압을 인가할 필요가 없기 때문에, 소비전력을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 매트릭스상으로 설치된 복수의 주사선 및 복수의 신호선과, 상기 각 신호선과 교대로 평행하게 설치된 복수의 제어선과, 상기 신호선과 그 신호선에 인접하는 상기 제어선과 상기 주사선의 인접하는 상기 주사선들에 의해 둘러싸인 모든 영역마다 형성되는 화상표시단위의 각각에 대응하여 설치되고, 상기 화상표시단위의 영역을 규정하는 상기 신호선으로 부터의 신호를 상기 화상표시단위에 공급하는 스위치소자에 있어서, 상기 영역을 규정하는 상기 주사선 들의 어느 일방의 주사선에 인가된 구동신호에 온으로 되고, 상기 신호선에 인가된 신호를 상기 화상표시단위마다 인가하는 제1스위치소자와, 상기 제1스위치소자에 각각 직렬 접속됨과 아울러 상기 영역을 규정하는 상기 제어선에 인가된 신호에 의해 온/오프되고, 상기 신호선에 인가된 신호가 상기 화상표시단위마다 인가되는 것을 제어하는 제2스위치소자가 설치되고, 상기 제2스위치소자가 상기 신호선에 인접하는 양측의 제어선들에 서로 시간을 비켜 인가되는 제어신호에 의해서 각각 온/오프 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어선은 기수번째의 제어선들이 공통접속되고, 또, 우수번째의 제어선들이 공통접속된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어선은 기수번째의 제어선들이 공통접속되고, 또, 우수번째의 제어선들이 공통접속되고, 상기 기수번째의 제어선 및 상기 우수번째의 제어선이 상기 주사선의 구동이 변동될 때 마다 교대로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어선은 기수번째의 제어선들이 공통접속되고, 또 우수번째의 제어선들이 공통접속되고, 상기 기수번째의 제어선 및 상기 우수번째의 제어선이 화상표시단위마다 교대로 구동됨과 함께 상기 신호선은 인접하는 것들에서 극성이 다른 신호에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 신호선의 각각에 인가되는 전압의 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초하여 전압을 상기 제어선에 중첩함으로써 상기 신호선에 기초하는 전압을 상쇄하는 전압을 상기 제어선에 중첩하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 기수번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와, 상기 우수번째의 제어선과의 사이에 설치된 보조용량과, 상기 우수번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와 상기 기수번째의 제어선과의 사이에 설치된 보조용량과를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 매트릭스상으로 설치된 복수의 주사선 및 복수의 신호선과, 상기 각 신호선과 상기 각 신호선과 교대로 평행하게 설치된 복수의 제어선과, 상기 신호선과 그 신호선에 인접하는 상기 제어선과 상기 주사선의 인접하는 상기 주사선들에 의해 둘러싸인 모든 영역마다 형성되는 화소전극의 각각에 대응하여 설치되고 상기 신호선을 개재하여 인접하는 상기 화소전극에 각각의 일단이 접속됨과 아울러 타단들이 서로 접속된 2개의 스위치소자로 이루어진 스위치소자쌍에 있어서, 상기 화소전극의 각각의 영역을 규정하는 상기 제어선에 인가된 신호에 의하여 온/오프 제어되는 제1스위치소자쌍과, 그 제1스위치소자쌍의 상기 타단측과 상기 화소전극의 영역을 규정하는 상기 신호선과의 사이에 접속되고 상기 화소전극의 영역을 규정하는 상기 주사선들의 어느 일방의 주사선에 인가된 구동신호에 의하여 온으로 되고, 상기 신호선에 인가된 신호를 상기 제1스위치소자쌍에 공급하는 제2스위치소자가 설치되고, 상기 제1스위치소자쌍이 상기 신호선에 인접하는 양측의 제어선들에 서로 시간을 비켜 인가되는 제어신호에 의하여 온/오프 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어선은 기수번째의 제어선들이 공통접속되고, 또 우수번째의 제어선들이 공통접속된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어선은 기수번째의 제어선들이 공통접속되고, 또 우수번째의 제어선들이 공통접속되고, 상기 기수번째의 제어선 및 상기 우수번째의 제어선이 상기 주사선의 구동이 변동될 때 마다 교대로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제어선은 기수번째의 제어선들이 공통접속되고, 또 우수번째의 제어선들이 공통접속되고, 상기 기수번째의 제어선 및 상기 우수번째의 제어선이 화상표시단위마다 교대로 구동됨과 함께 상기 신호선은 인접하는 것들에서 극성이 다른 신호에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 신호선의 각각에 인가되는 전압의 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초하여 전압을 상기 제어선에 중첩함으로써 상기 신호선에 기초하는 전압을 상쇄하는 전압을 상기 제어선에 중첩하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 기수번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설치된 상기 제2스위치소자와, 상기 우수번째의 제어선과의 사이에 설치된 보조용량과, 상기 우수번째의 제어선과 상기 신호선과의 사이에 설지된 상기 제2스위치소자와, 상기 기수번째의 제어선과의 사이에 설치된 보조용량과를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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