KR100741200B1

KR100741200B1 - 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치

Info

Publication number: KR100741200B1
Application number: KR1020050047531A
Authority: KR
Inventors: 세이지 가와구찌
Original assignee: 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2007-07-19
Also published as: KR20060049554A; JP4594654B2; CN100430990C; JP2005345973A; CN1707598A; US20050270282A1; US7602367B2; TW200634694A; TWI312977B

Abstract

평면 표시 장치는 행렬 형상의 화소군에 의해 화상을 표시하는 평면 표시 패널(19)과, 1수평 주사 기간을 규정하는 수평 동기 신호 및 1수직 주사 기간을 규정하는 수직 동기 신호와 함께 외부로부터 공급되는 영상 신호를 수취하는 컨트롤러(13)와, 컨트롤러(13)의 제어에 의해 각 수직 주사 기간에서 영상 신호 및 비영상 신호를 화소군의 각 행에 기입하는 드라이버 회로(17, 18)를 구비한다. 컨트롤러(13)는 영상 신호의 기입 타이밍에 연동하도록 비영상 신호의 기입 타이밍을 제어하는 삽입 타이밍 설정부(l4)를 포함하고, 삽입 타이밍 설정부(14)는 각 수직 동기 신호로 규정된 수직 주사 기간에 공급되는 수평 동기 신호의 수를 카운트하며, 이 카운트 결과에 기초하여 비영상 신호의 기입 타이밍을 결정하도록 구성된다.

영상 신호, 비영상 신호, 컨트롤러, 기입 타이밍, 흑 삽입율

Description

평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치{FLAT DISPLAY PANEL DRIVING METHOD AND FLAT DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 평면 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 도면.

도 2는 도 1에 도시한 평면 표시 장치에서 평면 표시 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.

도 3은 도 2에 도시한 구동 방법을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 4는 도 2에 도시한 구동 방법의 변형예를 설명하기 위한 도면.

도 5는 도 4에 도시한 변형예를 설명하기 위한 신호 파형도.

도 6은 도 1에 도시한 평면 표시 장치의 회로 구성의 변형예를 도시하는 도면.

도 7은 종래의 OCB형 액정 표시 패널의 표시 원리를 설명하기 위한 도면.

도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 패널의 회로 구성을 도시하는 도면.

도 9는 도 8에 도시한 액정 표시 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.

도 10은 도 8에 도시한 액정 표시 패널의 환경 온도에 대한 휘도 변화를 도시하는 감마 특성도.

도 11은 도 8에 도시한 액정 표시 패널의 환경 온도에 대한 흑 삽입율을 도 시하는 흑 삽입율 특성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 입력 전원

13 : 컨트롤러

14 : 흑 신호 삽입 타이밍 설정부

15 : 흑 삽입 타이밍 결정 회로

16 : 드라이버 제어 회로

17 : 게이트 드라이버

18 : 소스 드라이버

19 : 평면 표시 패널

20 : 구동 전압 발생 회로

21 : 온도 센서

22 : 레지스터 변환 회로

본 발명은, 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광 시야각과 고속 응답의 실현이 가능한 OCB형 액정 표시 패널과 같은 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치에 관한 것이다.

현재, 텔레비전 세트나 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 시스템용의 표시용 디 스플레이로서, 경량, 박형, 저소비 전력 등의 특징을 살려 액정 표시 패널이 사용되고 있다.

이 액정 표시 패널로서 시장에서 널리 이용되고 있는 트위스티드 네마틱(TN)형 액정 표시 패널은, 광학적으로 플러스의 굴절율 이방성을 갖는 액정 재료가 대향하는 글래스 기판 사이에 대략 90° 트위스트 배열되어 구성되며, 그 트위스트 배열의 제어에 의해 입사광의 선광성을 조절하고 있다. 이 TN형 액정 표시 패널은, 비교적 용이하게 제조할 수 있지만, 그 시야각은 좁고, 또한 응답 속도가 느리기 때문에, 특히 텔레비전 화상 등의 동화상 표시에는 부적합하였다.

한편, 시야각 및 응답 속도를 개선하는 것으로서, OCB(Optically Compensated Birefringence)형 액정 표시 패널이 주목받고 있다. 이 OCB형 액정 표시 패널은, 대향하는 글래스 기판 사이에 벤드 배열이 가능한 액정 재료가 봉입되어 이루어지는 것으로, TN형 액정 표시 패널에 비해 응답 속도는 훨씬 개선되며, 또한, 액정 재료의 배열 상태로부터 광학적으로 자기 보상되기 때문에 시야각이 넓다고 하는 이점이 있다.

이 OCB형 액정 표시 패널에서는, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 글래스제 어레이 기판(61) 상에 배치된 표시 화소 전극(62)과, 동일하게 어레이 기판(61)과 대향하여 배치된 글래스제 대향 기판(63) 상에 배치된 대향 전극(64) 사이에, 전압이 무인가인 상태에서는, 액정층의 액정 분자(65)는 스프레이 배열 상태를 취한다. 이 때문에 전원 투입 시에, 표시 화소 전극(62)과 대향 전극(64) 사이에 수십V 정도의 고전압을 인가함으로써, 액정 분자(65)를 벤드 배열 상태로 이행시킨다.

이러한 상 전이를 확실하게 행하기 위한 고전압 인가 시에, 인접하는 수평 화소 라인마다 역극성의 전압을 기입함으로써, 인접하는 표시 화소 전극(62)과 상 전이용 화소 전극 사이에 가로 방향의 트위스트 전위차를 제공함으로써 핵 형성을 행하고, 이 핵을 중심으로 상 전이를 행하고 있다. 이러한 동작을 대략 1초간 정도 행함으로써, 스프레이 배열 상태로부터 벤드 배열 상태로 이행시키고, 또한 표시 화소 전극(62)과 대향 전극(64) 사이의 전위차를 동 전위로 함으로써, 원하지 않는 이력을 한번 소거시키고 있다.

이와 같이 하여 액정 분자(65)를 벤드 배열 상태로 한 후에, 동작 중에는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 구동 전원(66)으로부터 액정 분자(65)에 벤드 배열 상태가 유지되는 낮은 오프 전압 이상의 전압이 인가된다. 이 오프 전압과 이것보다 높은 전압의 온 전압을, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 구동 전원(66)으로부터 표시 화소 전극(64) 사이에 인가함으로써, 이 온·오프 전압과의 사이에서 구동 전압을 변화시킴으로써, 도 7의 (b)에 도시한 벤드 배열 상태로부터 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이 액정 분자(65)의 벤드 배열 상태를 변화시켜, 액정층의 리터데이션값을 변화시켜 투과율을 제어하고 있다.

이러한 OCB형 액정 표시 패널을 이용하여 화상 표시를 행하는 경우에는, 복굴절성을 제어하여 편광판과의 조합에 의해, 예를 들면, 액정 패널을 구동 회로에 의해 구동하고, 고전압 인가 상태에서 광을 차단(흑 표시)하며, 저전압 인가 상태에서 광을 투과(백 표시)시키는 것이 생각된다.

이 구동 회로는, 도 8에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(61) 상에 일체적으 로 구성된 주사선 구동 회로(67)로부터 복수의 주사선 Y1∼Yn이 행 방향으로 연장되고, 이 주사선 Y1∼Yn과 교차하도록, 열 방향으로는 신호선 구동 회로(도시 생략)로부터의 복수의 신호선 X1∼Xm이 연장되어 있다.

이 신호선 X1∼Xm은, 홀수 신호선 X1, X3, …와 짝수 신호선 X2, X4, …로 구분되며, 각각의 신호선 X1∼Xm에 짝수 및 홀수마다의 한쌍의 선택 스위치로서 구성되는 박막 트랜지스터(TFT)(68-1, 68-2, …, 68-m'(m'=2m))의 드레인-소스 통로가 병렬로 접속되어 있다. 이 중, 홀수 조의 TFT(68-1, 68-3)의 게이트는 제1 선택 신호가 공급되는 단자(69)에, 또한 짝수 조의 TFT(68-2, 68-4, …)의 게이트는 제2 선택 신호가 공급되는 단자(70)에 접속되며, 각각 단자(71, 72)에 공급되는 영상 신호선이 선택 신호에 의해 선택되도록 이루어져 있다.

이 각 TFT(68-1∼68-m')의 드레인-소스 통로를 통과한 신호선 X와 주사선 Y의 교점 부분에는, 각각 스위칭용의 박막 트랜지스터(TFT)(73)가 배치되어 있고, 이 TFT(73)의 게이트는 주사선 Y1∼Yn에, 또한 드레인-소스 통로의 한쪽 단이 신호선 X와 접속되어 있다. 이 TFT(73)의 드레인-소스 통로의 다른쪽 단은 액정 표시 소자(74)와 접속됨과 함께, 보조 용량 소자(75)의 일단에 접속되며, 이 보조 용량소자(75)의 타단은 용량선 Cs를 통해 단자(76)와 접속되어, 단자(76)로부터 보조 용량 전압이 입력된다.

또한, 주사선 구동 회로(67)에는, 단자(77)를 통해 수직 주사 클럭 신호가, 또한 단자(78)를 통해 수직 스타트 신호가 각각 공급되어 있다.

이와 같이 구성함으로써, 주사선 구동 회로(67)로부터의 게이트 펄스가 선순 차 구동 방식으로 주사선 Y1∼Yn까지 순차적으로 공급되어, 하나의 주사선 X 상의 TFT(73)를 일제히 온시킨다. 이 주사에 동기하여 신호선 구동 회로로부터의 영상 신호가 단자(71, 72) 및 TFT(68-1∼68-m')를 통해 TFT(73)에 공급되며, 이 TFT(73)의 드레인-소스 통로를 통해 액정 표시 소자(74) 및 보조 용량 소자(75)에 신호 전하를 축적한다. 이 신호 전하는 다음 주사 기간까지 유지함으로써, 주사선 X에 접속된 모든 화소의 액정 표시 소자(74)를 여기하여 화상을 표시하고, 보조 용량 소자(75)는 단자(76)를 어스, 혹은 단자(76)에 공급되는 역위상의 게이트 펄스에 의해 구동되어, 보조 용량 전압이 인가되어 있다.

이러한 액정 표시 패널에서는, 예를 들면, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 1수평 주사 기간(1H)의 전반에서, 신호선 X1에 대응하는 TFT(68-1)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 정극성(+)의 신호 전압이, 또한 신호선 X2에 대응하는 TFT(68-4)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 부극성(-)의 신호 전압이 각각 기입된다.

그리고 1H의 후반에서, 신호선 X2에 대응하는 TFT(68-2)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 부극성(-)의 신호 전압이, 또한 신호선 X1에 대응하는 TFT(68-3)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 정극성(+)의 신호가 기입된다.

또한, 다음 프레임에서는, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 1H의 전반에서, 신호선 X1에 대응하는 TFT(68-1)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 부극성(-)의 신호 전압이, 또한 신호선 X2에 대응하는 TFT(68-4)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 정극성(+)의 신호 전압이 기입된다.

그리고, 1H의 후반에서, 신호선 X2에 대응하는 TFT(68-2)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 정극성(+)의 신호 전압이, 또한 신호선 X1에 대응하는 TFT(68-3)를 통해 접속되어 있는 표시 화소 전극(62)에는, 대향 전극(64)의 전압에 대하여 부극성(-)의 신호 전압이 기입된다. 이와 같이 하여, 프레임 반전 구동 및 도트 반전 구동이 행해지고, 이에 의해 원하지 않는 직류 전압의 인가의 방지와 함께, 플리커의 발생이 방지되고 있다.

이러한 OCB형 액정 표시 패널에서는, 표시 화소 전극(62)과 대향 전극(64) 사이에 인가되는 전압에 의해 스프레이 상태로부터 벤드 상태로 표시 상태를 변화시키는 것이 가능하다. 그러나, 비록 벤드 상태로 되어 있었다고 해도, 표시 화소 전극(62)과 대향 전극(64) 사이에 인가되어 있는 전압의 저전압 상태가 계속되면, 벤드 상태이면서 간단하게 스프레이 상태로 이행하게 되는, 소위 역전이 상태에 빠지게 되어, 표시 화상을 인식할 수 없게 된다고 하는 문제가 발생하였다.

이러한 역전이 상태로 되는 것을 방지하기 위해서는, 액정층에 정기적으로 고전압을 인가(흑 신호 삽입)하여, 이 역전이 현상에 빠지는 것을 방지할 필요가 있지만, 이 흑 신호 삽입으로 처리를 행하는 고전압 인가의 대응은, 세트측에서 입력 신호에 대하여 흑 신호를 기입하기 위한 타이밍 신호를 제공하는 처리를 실시하 고 있기 때문에, 세트측과 액정 패널 모듈측의 인터페이스 수가 증가하게 되는 문제가 있다.

또한, 세트측에서의 처리로 되기 때문에 마이크로컴퓨터의 여력이 없어 대응이 어려운 상황에 있을 뿐만 아니라, 세트측에 대응한 설계도 액정 패널측에 요구되기 때문에, 범용성이 부족한 것으로 되게 되는 등의 문제가 있다.

또한, OCB형 액정 표시 패널을 텔레비전 세트용의 평면 표시 장치로서 사용한 경우에는, 평면 표시 장치의 주위 온도가 0∼60℃ 정도의 온도 범위 내의 조건 하에서 사용되게 된다. 또한, 평면 표시 장치를 카 내비게이션 시스템의 표시용 디스플레이로서 사용하는 경우에는, 사용되는 세트의 외부 환경이 크게 변동되고, 이에 의해 평면 표시 장치의 주위 온도는 영하∼80℃ 정도까지 대폭 변동되는 것이 생각되어, 실내보다 보다 험한 환경 조건 하에서의 사용이 부득이하다. 따라서, 이들 평면 표시 장치의 동작 조건을, 이 외부 환경에 적응시킨 사용 조건으로 설정할 필요가 있다.

따라서, 이 외부 환경 변화의 하나인 온도 변화에 대하여 조사한 결과를 도 10에 도시한다. 이 도 10은, 횡축에 계조를 취하고, 종축에 휘도를 취하는 감마 특성도로서, 도면에서 실선 a는 외부 환경이 20℃인 경우를, 파선 b는 동일하게 40℃인 경우를, 일점쇄선 c는 동일하게 60℃인 경우를, 그리고 이점쇄선 d는 동일하게 80℃인 경우를 나타내고 있다. 여기서, 외부 온도가 80℃일 때의 흑 반전 영역은, 도면에서 화살표 e로 나타내는 범위 내에 있으며, 이 범위는 표시 품질에 문제가 발생하는 영역으로 되어 있다.

따라서, 이 고온 시에서의 표시 품질에 문제가 발생하지 않도록 대응하기 위해서는, 고온 시에서 흑 표시 전압을 보다 낮게 설정할 필요가 있지만, 이 설정은 한번 설정되게 되면 변경하는 것이 어렵기 때문에, 20℃의 실온 시에서도 고온 시의 흑 표시 전압으로 설정된 상태 그대로 되어 있기 때문에, 실온 시의 흑 휘도가 1.1로부터 2.6cd/㎡로 증가한 상태로 된다. 이 때문에 콘트라스트가 450 : 1에서 170 : 1로 저하되게 되어, 콘트라스트가 좋은 선명한 화상으로 할 수 없다고 하는 문제가 발생하고 있다.

또한, OCB형 액정 표시 패널을 이용한 평면 표시 장치에서는, 역전이 현상을 방지하기 위해 흑(흑 신호) 삽입이 행해지고 있지만, 고온 시에서의 역전이 현상을 방지하기 위해서는, 보다 많은 흑 삽입율을 필요로 한다.

즉, 도 11은 횡축에 외부 환경 온도를 취하고, 종축에 흑 삽입율을 취한 각 환경 온도에서의 흑 삽입율 특성도로서, 외부 환경 온도의 상승과 함께 흑 삽입율을 증가시킬 필요가 있는 것을 나타내고 있다. 이 흑 삽입율에는 마진을 포함한 값으로서 나타내고 있기 때문에 다소의 변동은 있지만, 그 경향에 대해서는 변화되지 않는 것이다.

이와 같이 하여, 고온 시에는 역전이를 방지하기 위해서도 흑 삽입율을 많게 하고 있지만, 상술한 흑 표시 전압의 경우와 마찬가지로, 실온 시에서도 이 고온 시에서의 흑 삽입율이 그대로 유지되게 되기 때문에, 실온 시에서 동작시키면, 휘도가 500으로부터 430cd/㎡까지 저하되고, 마찬가지로 450 : 1로부터 170 : 1로 콘트라스트의 저하를 초래하는 문제가 발생하였다.

본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 인터페이스 수의 증가를 억제하면서, 역전이 상태에 빠지는 것을 확실하게 방지하는 것을 가능하게 한 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 행렬 형상의 화소군에 의해 화상을 표시하는 평면 표시 패널의 구동 방법에서, 1수평 주사 기간을 규정하는 수평 동기 신호 및 1수직 주사 기간을 규정하는 수직 동기 신호와 함께 외부로부터 공급되는 영상 신호를 수취하는 스텝과, 각 수직 주사 기간에서 영상 신호 및 비영상 신호를 화소군의 각 행에 기입하는 스텝과, 영상 신호의 기입 타이밍에 연동하도록 비영상 신호의 기입 타이밍을 제어하는 스텝을 구비하고, 제어 스텝은 각 수직 동기 신호로 규정된 수직 주사 기간에 공급되는 수평 동기 신호의 수를 카운트하고, 이 카운트 결과에 기초하여 비영상 신호의 기입 타이밍을 결정하는 평면 표시 패널의 구동 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 상술한 카운트 결과는 수평 동기 신호의 수가 가변인 경우에, 복수의 수직 주사 기간에 대하여 얻어지는 수평 동기 신호의 수의 평균값인 평면 표시 패널의 구동 방법이 제공된다.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 상술한 제어 스텝은, 1수직 주사 기간에 공급되는 수평 주사 신호의 수×(100-흑 삽입율)/100을 영상 신호 유지 기간으로 하고, 영상 신호의 기입 타이밍에 대하여 영상 신호 유지 기간만큼 지연된 타이밍을 비영상 신호의 기입 타이밍으로 결정하는 평면 표시 패널의 구동 방법이 제공된다.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 상술한 제어 스텝은 평면 표시 패널의 외부 온도 또는 평면 표시 패널의 온도를 측정하고, 이 측정 결과를 비영상 신호의 기입 타이밍에 반영시키는 평면 표시 패널의 구동 방법이 제공된다.

본 발명의 제5 관점에 따르면, 행렬 형상의 화소군에 의해 화상을 표시하는 평면 표시 패널과, 1수평 주사 기간을 규정하는 수평 동기 신호 및 1수직 주사 기간을 규정하는 수직 동기 신호와 함께 외부로부터 공급되는 영상 신호를 수취하는 컨트롤러와, 컨트롤러의 제어에 의해 각 수직 주사 기간에서 영상 신호 및 비영상 신호를 화소군의 각 행에 기입하는 드라이버 회로를 구비하고, 컨트롤러는 영상 신호의 기입 타이밍에 연동하도록 비영상 신호의 기입 타이밍을 제어하는 삽입 타이밍 설정부를 포함하고, 삽입 타이밍 설정부는 각 수직 동기 신호로 규정된 수직 주사 기간에 공급되는 수평 동기 신호의 수를 카운트하고, 이 카운트 결과에 기초하여 비영상 신호의 기입 타이밍을 결정하도록 구성되는 평면 표시 장치가 제공된다.

상술한 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치에서는, 비영상 신호의 기입 타이밍이 각 수직 동기 신호로 규정된 수직 주사 기간에 공급되는 수평 동기 신호의 수를 카운트한 카운트 결과에 기초하여 결정된다. 이에 의해, 비영상 신호의 삽입율을 세트측과의 인터페이스 수 등의 제약을 받지 않고 제어할 수 있어, 범용성을 향상시키면서 역전이 현상을 확실하게 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 평면 표시 패널의 외부 온도 또는 평면 표시 패널의 온도를 검출하고,이 검출값에 따라 비영상 신호의 삽입율을 제어시키도록 구성한 경우에는, 이들 온도에 연동시켜 환경 조건에 맞춘 최적의 조건으로 삽입 타이밍을 설정할 수 있기 때문에, 콘트라스트의 저하 등의 악영향을 미연에 방지할 수 있다.

본원 발명의 상기 목적 및 그 외의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 결부하여 후술된 바람직한 실시예의 상세한 설명의 관점에서 더욱 명확해질 것이다.

<실시예>

이하 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 평면 표시 장치에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 평면 표시 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 입력단(11)으로부터 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호 및 영상 신호 등의 입력 신호가 입력되며, 이들 입력 신호는, 입력 전원(12)에 의해 바이어스되는 컨트롤러(13)에 공급된다. 이 컨트롤러(13)는 흑 신호 삽입 타이밍 설정부(14)를 내장하고 있으며, 이 흑 신호 삽입 타이밍 설정부(14)는, 흑 삽입 타이밍 결정 회로(15)와 드라이버 제어 회로(16)로 구성되며, 흑 신호 삽입 타이밍 설정부(14)에 의해 설정된 조건에 기초하여, 흑 신호를 삽입하는 타이밍 펄스를 드라이버 제어 회로(16)에서 생성하도록 구성되어 있다.

OCB 모드에서는, 저전압의 인가 상태가 계속되면 액정 분자의 배향 상태가 벤드 배향으로부터 스프레이 배향으로 역전이할 가능성이 있다. 흑 신호는 이 역전이 현상을 방지하기 위한 신호로서, 본 실시 형태에서는 이 흑 신호를 비영상 신호의 일례로 하였다. 여기서는, 이 흑 신호를 기입하는 동작을 흑 삽입으로 부르며, 1필드마다 임의의 흑 삽입율로 삽입된다. 이 흑 삽입율은 1필드 기간에서 1행(라인)분의 화소에 대하여 영상 신호를 기입하는 타이밍과 이들 화소에 대하여 흑 신호를 기입하는 타이밍의 시간차로서 제어된다.

이 컨트롤러(13)는, 각각 게이트 드라이버(17)와 소스 드라이버(18)에 구동 신호를 공급하고, 이 게이트 드라이버(17) 및 소스 드라이버(18)로부터, 예를 들면, OCB형 액정 표시 패널과 같은 평면 표시 패널(19)에 각각 게이트 펄스와 영상 신호 등을 공급하고 있다. 이 게이트 드라이버(17) 및 소스 드라이버(18)에는, 입력 전원(12)에 접속된 구동 전압 발생 회로(20)로부터의 구동 전압도 공급되어 있어, 이 구동 전압 및 게이트 펄스 및 영상 신호 등에 의해 평면 표시 패널(19) 상에 화상을 표시시키는 구성으로 되어 있다.

이 흑 신호 삽입 타이밍 설정부(14)에서는, 어떻게 유효하게 역전이 현상이 발생하지 않도록, 흑 신호를 타이밍 좋게 1필드 내에 기입 삽입할지를 설정하고 있는 것으로, 이 흑 신호 삽입을 위한 타이밍은, 다음과 같이 하여 설정된다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 입력되는 수평 동기 신호 HD, 수직 동기 신호 VD 및 게이트 신호 DE 등의 동기 신호로부터, 우선 1수직 주사 기간(1V)(필드) 내의 수평 동기 신호 H를 카운트(도 2의 a)함으로써, 1V 내의 H수를 확정시킨다.

동시에, 이들 동기 신호로부터 영상 신호의 기입용의 타이밍을 산출한다(도 2의 b).

이 산출된 영상 신호의 기입 타이밍과 연동시켜, 확정된 H수에 기초하여 흑 신호의 삽입 타이밍을,

1V의 H수×(100-흑 삽입율)/100

의 연산식에 따라 연산(도 2의 c)하여, 영상 신호 기입 타이밍으로부터의 흑 신호 삽입용의 타이밍을 설정하고, 이 설정된 타이밍에 기초하여 게이트의 스타트 펄스를 생성(도 2의 d)하고 있다.

혹은 또한, 흑 삽입율을 외부로부터 설정(도 2의 e)하고, 이것에 기초하여 흑 신호의 삽입 타이밍을 연산하도록 하는 것도 가능하다.

이와 같이 연산식에 따라 연산함으로써, 영상 신호 기입 타이밍 후에 설정된 소정의 H수의 위치에 흑 신호를 기입하는 것이 가능하게 된다.

이것을 보다 상세히 구체적으로 설명하면, 도 3의 (a)에 도시한 수직 동기 신호 VD의 1V 내에는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 수평 동기 신호 H가 존재하고 있다. 이 수평 동기 신호 H를 수직 동기 신호 VD의 하강에 동기하여, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 화살표의 위치로부터 화살표의 위치까지의 1V 사이의 H수를 카운터로 카운트한다. 이 결과, 1V에서의 H의 수는, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 카운트 수가 50개인 것을 계측한다.

또한, 표시용 펄스에 의해 설정되는 표시 기간은, 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이, 6H∼48H의 기간으로 설정되어 있고, 그 경우에 설정되는 흑 삽입율은, 사전에 소정의 값으로 설정하는 것이 가능하며, 도시의 경우에는 20%로 설정되어 있는 것으로 한다. 이 20%로 설정된 흑 삽입율에 기초하여, 상술한 흑 신호 기입 타이밍용의 연산식에 따라 연산을 행하면, 표시용 펄스에 연동하여 6H째에 영상 신호 기입용의 게이트 드라이버의 스타트 펄스 A가 발생하고 있는 것으로 하면, 이 스타트 펄스 A가 발생한 후의 40H째로 되는 46H에 흑 신호 기입용의 스타트 펄스 B를 발생시킴으로써, 흑 삽입율 20%를 달성할 수 있다.

이와 같이 하여, 필요로 하는 흑 삽입율을 얻기 위한 흑 신호의 기입을, 최적의 타이밍으로 설정하는 것이 가능하게 되며, 이 흑 삽입에 의해 역전이 현상을 유효하게, 또한 확실하게 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 흑 삽입은 1V마다 행해지고 있는 것으로, 흑 삽입을 위한 흑 신호기입 타이밍은, 흑 삽입율을 변화시킴으로써, 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.

이상의 설명에서는, 텔레비전 방송 등과 같이 텔레비전 신호 중의 수평 동기 신호 H의 수가 각 1V마다 동수로 되는 안정되어 있는 상태에서의 흑 삽입율의 경우에 대해 설명하고 있지만, 비디오 테이프 레코더와 같이 기록 매체로 테이프를 사용하고 있는 것으로, 또한 앞으로 감기나 슬로우 재생 등의 특수 재생 기능을 이용하는 경우에는, 반드시 1V 내에서 재생되어 있는 H의 수가, 각 1V에서 항상 동일한 H수로 된다고는 할 수 없는 경우가 발생한다. 이 경우에는, 1V에서 H의 카운트 수에 변동이 발생하기 때문에, 결과적으로 흑 삽입의 타이밍에 변동이 발생하게 되며, 흑 삽입율에 변동이 발생하여 일정하게 되지 않는 사태가 발생한다.

이와 같은 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 입력된 동기 신호에 기초하여 영상 신호의 기입 타이밍을 산출함(도 4의 (a))과 함께, 연속하는 복수의 V의 적어도 2V 이상에서의 1V마다의 H수를 카운트하고, 이 2V의 각각 1V 사이에서의 카운트된 H수를 비교하여, 이 H수에 변동이 있는지의 여부를 검출(도 4의 (b))하며, 검출의 결과, H수에 변동이 있다고 판단된 경우에는, 그 중의 가장 적은 1V에서의 H수를 확정시킨다(도 4의 (c)). 또한 1V에서의 H수에 변동이 없다고 판단된 경우에는, 그 카운트된 1V에서의 H수를 확정한다(도 4의 (d)). 이들 H수에 기초하여 동기 신호로부터 산출하는 영상 신호의 기입 타이밍으로부터, 상술한 연산식에 기초하여 흑 신호 삽입의 타이밍의 연산을 행하여(도 4의 (e)), 게이트의 흑 신호 삽입용의 스타트 펄스를 생성한다(도 4의 (f)). 이 스타트 펄스에 의해, 영상 신호의 기입 타이밍에 맞춰 흑 신호 삽입용의 기입 타이밍을 설정하면, 비록 1V 내에서의 H수에 변동이 발생하였다고 해도, H수의 변동에 상관없이, 항상 최적의 위치에 흑 신호를 삽입할 수 있어, 소정의 흑 삽입율을 확보하는 것이 가능하게 된다.

즉, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 수직 동기 신호 VD의 하강에 동기하여, 도 5의 (b)에 도시한 기입 펄스가 발생되며, 이 기입 펄스에 의해 기입된 영상 신호 중의 각 1V에 각각 발생하는 H의 수가, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 각각 525개, 500개, 510개, 505개 및 525개로 서로 다른 개수의 것인 것으로 가정한다. 이들 신호는 도 5의 (d)에 도시한 바와 같은 판독 펄스에 동기하여 판독되며, 이 판독에서는, 예를 들면 3V의 H수를 카운트하여 비교하기 위해, 도 5의 (e)에 도시한 바와 같이, No1∼3의 순서에 따라 각 V가 절환되어 판독되어 기억된다. 따라서 V1 기간에서는, No2에 대응하는 525H의 H수가, 도 5의 (f)에 도시한 바와 같이 3V에 걸쳐 기억된다. 마찬가지로 V2 기간에서는, No3에 대응하는 500H의 H수가, 도 5의 (g)에 도시한 바와 같이 3V에 걸쳐 기억되며, V3 기간에서는, No1에 대응하는 510H의 H수가 도 5의 (h)에 도시한 바와 같이 3V에 걸쳐 기억된다. 이와 같이 하여 3V의 각 1V마다의 H수를 기억시키고, 이들을 도 5의 (i)에 도시한 바와 같이, 각각의 대응 기간 V1, V2, V3, …과 같이 1V마다에서 각각 비교하여, 각 1V마다 H수에 변동이 발생하고 있는지의 여부를 판정하고 있다.

이 판정에 의해, 각 1V간에서 H수에 상위가 있었던 경우에는, 예를 들면 가장 적은 H수의 검출을 행한다. 이 검출의 결과에 의해, 3V간에서의 H수 중, 가장 적은 H수에 기초하여 흑 신호 삽입 타이밍의 연산을 행함으로써, 그 변동하는 상태에서의 흑 삽입율을 설정하고 있다.

이 3V의 H수가, 도 5의 (j)에 도시한 바와 같이, 모두 동일한 525개로서 검출되는 V7 기간에 들어 갈 때까지는 H수가 변동하고 있기 때문에, 어떤 H수를 사용할지는 사양나름이지만, V7 기간에 들어가면, 안정된 본래의 동작 상태로 설정된다. 그러나, 이 안정 동작 상태에 도달하기 이전에서도, 본 실시 형태의 경우에는, 그 중에서도 최량의 흑 삽입율로 설정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 흑 삽입율의 설정에서는, 1V 중의 최소의 H수로 설정하는 경우에 대해 설명하고 있지만, 이들 3개의 H수의 평균값 혹은 최대의 H수를 이용하여 대응함으로써도 마찬가지의 효과가 얻어지는데, 평균값을 채용하면, 큰 변동을 수반하지 않고, 양호한 흑 삽입율의 설정을 가능하게 할 수 있다.

이 경우에도, 흑 삽입율의 설정은 외부로부터 자유롭게 제어 가능하게 되도록 구성하는 것도 가능하다.

이와 같은 평면 표시 장치는 화상 표시용의 디스플레이로서 사용되는 것인데, 이 때의 사용에서 외부 환경 조건에서 동작 조건에 변동이 발생한다. 이들 환경 상태에서도 최적의 동작 조건을 확보하기 위해, 흑 삽입율을 변경시키는 것이 바람직하다.

따라서, 평면 표시 패널의 온도를 가장 감지하기 쉬운 평면 표시 패널의 주 위에 온도 센서를 배치하고, 이 온도 센서에 의해 주위 온도를 검출하며, 이 검출된 온도에 기초하여 컨트롤러에 내장되어 있는 레지스터를 변환하여, 흑 삽입율 결정부를 제어함으로써, 흑 삽입율의 타이밍을 온도에 따라 변경시킴으로써 대응시킬 수 있다. 이 온도 센서는, 평면 표시 패널 자체의 온도를 측정할 목적으로 이용해도 되고, 주위 환경에 의한 외부 온도를 측정할 목적으로 이용해도 된다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 평면 표시 패널(19) 주위에, 혹은 평면 표시 패널(19) 주위에서 평면 표시 패널(19)의 온도를 가장 측정하기 쉬운 위치에 온도 센서(21)를 배치하여, 평면 표시 패널(19) 자체 혹은 그 주위의 온도를 검출한다. 이 온도 센서(21)는, 텔레비전 세트 등과 같이 0∼60℃의 사용 온도 범위 내인 경우이면 서미스터가, 또한 카 내비게이션 시스템 등과 같이 영하∼80℃ 정도의 광범위한 사용 온도 범위 내인 경우이면 디지털 온도 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서, 상술한 실시 형태와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙임으로써, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 온도 센서(21)에 의해 측정된 측정 온도에 기초하여 컨트롤러(13) 내에 설치한 레지스터 변환 회로(22)에 의해 흑 삽입 타이밍 결정 회로(15)의 조건 설정을 변경하여, 흑 삽입의 타이밍을 변경시키고 있다. 예를 들면 컨트롤러(13)에 입력되는 신호로서 8비트 구성의 영상 신호로 하면, 온도 센서(21)에 디지털 온도 센서를 사용하고, 이 디지털 온도 센서에서 감지한 온도가 높은 경우에는, 흑 삽입율을 올리도록 레지스터 변환 회로(22)에 의해 흑 삽입 타이밍 결정 회로(15)를 디지 털 처리 제어하여 흑 표시 전압이 낮아지도록 함으로써, 평면 표시 패널(19)에서의 콘트라스트의 저하를 억제하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 하여, 평면 표시 패널(19)의 주위 환경 온도의 변화에 의한 온도 변화를 온도 센서(21)에서 검출함으로써, 온도 변화에 연동하여 흑 삽입율을 추종 변화시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 그 사용 상태에 따른 최적의 흑 신호 삽입 타이밍으로 설정하는 것을 가능하게 하고 있다.

또한, 상기의 실시 형태의 설명에서는, 평면 표시 패널(19)로서 OCB형 액정 표시 패널을 사용한 경우에 대해 설명하고 있지만, EL 표시 패널을 사용하는 것도 가능하고, 또한, 평면 표시 패널(19)에 표시되는 동화상의 내용에 따라 백라이트의 휘도를 변경시키는 경우에도, 아울러 흑 삽입율을 연동시켜 변경하도록 구성하는 것도 가능하며, 그 외에도 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서의 응용이나 변형이 가능한 것은 물론이다.

금회 개시된 실시예는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타나며, 특허 청구 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

본 발명에 따르면, 인터페이스 수의 증가를 억제하면서, 역전이 상태에 빠지는 것을 확실하게 방지하는 것을 가능하게 한 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

행렬 형상의 화소군에 의해 화상을 표시하는 평면 표시 패널의 구동 방법에 있어서,

1수평 주사 기간을 규정하는 수평 동기 신호 및 1수직 주사 기간을 규정하는 수직 동기 신호와 함께 외부로부터 공급되는 영상 신호를 수취하는 스텝과,

각 수직 주사 기간에서 상기 영상 신호 및 비영상 신호를 상기 화소군의 각 행에 기입하는 스텝과,

상기 영상 신호의 기입 타이밍에 연동하도록 상기 비영상 신호의 기입 타이밍을 제어하는 스텝

을 구비하고,

상기 제어 스텝은 각 수직 동기 신호로 규정된 수직 주사 기간에 공급되는 상기 수평 동기 신호의 수를 카운트하고, 상기 비영상 신호의 기입 타이밍을 상기 카운트 결과에 의존시키는 것을 특징으로 하는 평면 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서,

상기 카운트 결과는 상기 수평 동기 신호의 수가 가변인 경우에, 복수의 수직 주사 기간에 대하여 얻어지는 상기 수평 동기 신호의 수의 평균값인 것을 특징으로 하는 평면 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서,

상기 제어 스텝은, 1수직 주사 기간에 공급되는 상기 수평 동기 신호의 수×(100-흑 삽입율)/100을 영상 신호 유지 기간으로 하고, 상기 영상 신호의 기입 타이밍에 대하여 상기 영상 신호 유지 기간만큼 지연된 타이밍을 상기 비영상 신호의 기입 타이밍으로 결정하는 것을 특징으로 하는 평면 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서,

상기 제어 스텝은 상기 평면 표시 패널의 외부 온도 또는 상기 평면 표시 패널의 온도를 측정하고, 이 측정 결과를 상기 비영상 신호의 기입 타이밍에 반영시키는 것을 특징으로 하는 평면 표시 패널의 구동 방법.
행렬 형상의 화소군에 의해 화상을 표시하는 평면 표시 패널과,

1수평 주사 기간을 규정하는 수평 동기 신호 및 1수직 주사 기간을 규정하는 수직 동기 신호와 함께 외부로부터 공급되는 영상 신호를 수취하는 컨트롤러와,

상기 컨트롤러의 제어에 의해 각 수직 주사 기간에서 상기 영상 신호 및 비영상 신호를 상기 화소군의 각 행에 기입하는 드라이버 회로

를 구비하고,

상기 컨트롤러는 상기 영상 신호의 기입 타이밍에 연동하도록 상기 비영상 신호의 기입 타이밍을 제어하는 삽입 타이밍 설정부를 포함하고,

상기 삽입 타이밍 설정부는 각 수직 동기 신호로 규정된 수직 주사 기간에 공급되는 상기 수평 동기 신호의 수를 카운트하며, 상기 비영상 신호의 기입 타이밍을 상기 카운트 결과에 의존시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 삽입 타이밍 설정부는, 1수직 주사 기간에 공급되는 상기 수평 동기 신호의 수×(100-흑 삽입율)/100을 영상 신호 유지 기간으로 하고, 상기 영상 신호의 기입 타이밍에 대하여 상기 영상 신호 유지 기간만큼 지연된 타이밍을 상기 비영상 신호의 기입 타이밍으로 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 삽입 타이밍 설정부는 상기 평면 표시 패널의 외부 온도 또는 상기 평면 표시 패널의 온도를 측정하고, 이 측정 결과를 상기 비영상 신호의 기입 타이밍에 반영시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 표시 장치.