JP2002099257A

JP2002099257A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2002099257A
Application number: JP2000290896A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Sagi; 成一鷺
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】画素部の両側に走査線駆動回路を配置した液
晶表示装置において、走査線の端部で断線が発生した場
合の線欠陥をなくし、歩留まりを向上させる。【解決手段】電源電圧発生回路４から走査線駆動回路
２１（又は２２）へ供給する電源電圧の電位を、常時の
電位から断線補正時の電位に変えて供給することによ
り、走査線駆動回路２１（又は２２）から出力される行
選択信号の電位を高くして、走査線駆動回路２１（又は
２２）から断線個所までの間に接続する各スイッチ素子
１０４の導通が常時と同じ状態となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブマト
リクス型液晶表示装置に関し、とくにスイッチ素子とし
てポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴを用いた液晶表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、軽量であ
ることに加えて低消費電力であることから、各種機器の
表示装置として用いられている。中でも、表示画素毎に
スイッチ素子を配置したアクティブマトリクス型液晶表
示装置は、ノート型ＰＣや携帯型情報端末のディスプレ
イとして普及しつつある。

【０００３】現在、スイッチ素子に薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を用いた液晶表示装置としては、駆動回路を
ガラス基板の外部に配置するアモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）ＴＦＴを用いたものと、駆動回路をガラス基板
上の画素部周辺に配置できるポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）
ＴＦＴを用いたものに大別することができる。このう
ち、ポリシリコンＴＦＴを用いた液晶表示装置では、画
面サイズの大型化や高精細化にともない、表示画面に対
し水平方向に配列される走査線と、この走査線と交差す
る信号線は配線長がともに長くなり、配線の負荷（時定
数）が増大する傾向にある。とくに、走査線は画面が横
長であるために信号線よりも配線長が長く、走査線を片
側から駆動することは困難になりつつあり、このため画
素部の両側に走査線駆動回路を配置する構成が考えられ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ポリシリコンＴＦ
Ｔを用いた液晶表示装置では、画面の高精細化にともな
い、従来に比べて製品の歩留まりが低下することが予想
されている。とくに走査線は配線長が長くなるために断
線が起こりやすく、歩留まりを低下させる原因の一つと
なっている。

【０００５】図３は、画素部に生じた断線箇所と走査線
駆動回路との関係を示す説明図であり、（Ａ）は画素部
１の片側に走査線駆動回路２を配置した構成を、また
（Ｂ）は画素部１の両側に走査線駆動回路２ａ、２ｂを
配置した構成をそれぞれ示している（図中、×印は断線
箇所を示す）。図３（Ａ）のように画素部１の片側に走
査線駆動回路２を配置した場合は、画素部１の断線箇所
にかかわらず線欠陥が発生する。一方、図３（Ｂ）のよ
うに画素部１の両側に走査線駆動回路２ａ、２ｂを配置
した場合、中段のように配線中央部での断線は線欠陥と
ならずに点欠陥（正常部＋正常部）となるため、他の欠
陥が少なければ良品となり得る。しかし、上段又は下段
のように配線端部で断線が発生した場合は、配線の長い
方の時定数が増大するため、一方の走査線駆動回路から
出力される行選択信号の電位が低下し、画素への書き込
み不足が起こり、周辺画素との輝度差を生じ線欠陥にな
るという問題点があった。

【０００６】この発明の目的は、走査線の配線端部で断
線が発生した場合の線欠陥をなくし、歩留まりを向上さ
せることができる液晶表示装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、互いに交差する複数の信号線及
び複数の走査線、これら両電極の各交差部に配置された
画素電極、前記走査線から供給される行選択信号により
前記信号線と前記画素電極との間を導通させて前記信号
線にサンプリングされた映像信号を前記画素電極に書き
込むスイッチ素子を含む画素部と、前記走査線の両端か
ら行選択信号を同じタイミングで出力する第１及び第２
の走査線駆動回路と、前記信号線に映像信号を順次サン
プリングする信号線駆動回路と、前記走査線駆動回路と
信号線駆動回路に対し駆動用の電源電圧を供給する電源
回路とを備え、前記第１及び第２の走査線駆動回路は、
前記電源回路から供給される電源電圧に応じた行選択信
号を出力し、前記電源回路は、前記第１及び第２の走査
線駆動回路に対し、少なくとも２種類の電源電圧を供給
可能に構成したことを特徴とする。

【０００８】好ましい態様として、前記第１及び第２の
走査線駆動回路は、同一の電源電圧に対し、内部的に電
位の異なる少なくとも２種類の行選択信号を生成可能に
構成する。

【０００９】また上記目的を達成するため、請求項２の
発明は、互いに交差する複数の信号線及び複数の走査
線、これら両電極の各交差部に配置された画素電極、前
記走査線から供給される行選択信号により前記信号線と
前記画素電極との間を導通させて前記信号線にサンプリ
ングされた映像信号を前記画素電極に書き込むスイッチ
素子を含む画素部と、前記走査線に行選択信号を供給す
る走査線駆動回路と、前記信号線に映像信号を順次サン
プリングする信号線駆動回路と、前記走査線駆動回路と
信号線駆動回路に対し駆動用の電源電圧を供給する電源
回路とを備えた液晶表示装置において、前記信号線駆動
回路は、映像信号を供給するビデオバス、前記ビデオバ
スと前記信号線間を導通させて前記ビデオバスに供給さ
れた映像信号を前記信号線にサンプリングするアナログ
スイッチ、前記アナログスイッチの導通を制御する列選
択信号を対応するアナログスイッチに順次供給するシフ
トレジスタを含む第１及び第２の信号線駆動回路に分割
されるとともに、前記列選択信号の電位を走査線方向に
沿って段階的に変更可能な電圧補正回路を含むことを特
徴とする。

【００１０】好ましい態様として、前記電圧補正回路
は、直列に接続した複数の抵抗素子を抵抗分割すること
により、複数段の異なる電圧を発生するように構成す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる液晶表示
装置を、ポリシリコンＴＦＴを用いたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置に適用した場合の実施形態について
説明する。

【００１２】図１は、この実施形態に係わる液晶表示装
置１００を示す図であり、（Ａ）は回路構成図、（Ｂ）
は電圧補正回路１１５を示している。ここでは画素部１
１、走査線駆動回路２１／２２、信号線駆動回路３１／
３２、コントローラ回路１２などが形成されたアレイ基
板１０の構成を示している。

【００１３】画素部１１には、複数本の信号線１０２
（１ｓｔ，２ｓｔ…ｎｔｈ）及び複数本の走査線１０３
（図では１本のみを示す）が互いに交差するように配置
されており、これら両電極の交差部にはポリシリコンＴ
ＦＴで構成されたスイッチ素子１０４が配置されてい
る。このスイッチ素子１０４のゲート電極は１水平ライ
ン毎に共通に走査線１０３に接続され、ソース電極は１
垂直ライン毎に信号線１０２に接続されている。また、
ドレイン電極は画素電極１０６に接続されるとともに、
この画素電極１０６と電気的に並列に配置された補助容
量１０７に接続されている。この補助容量１０７は、走
査線１０３と並行に配置された補助容量線１０８に接続
されており、補助容量１０７には走査線駆動回路２１及
び２２を介して後述する電源電圧発生回路４から補助容
量電圧が供給されている。

【００１４】図示していないが、画素電極１０６と電気
的に相対する対向電極は、アレイ基板１０と貼り合わさ
れる対向基板の表面に形成され、両基板間には液晶層が
保持される。

【００１５】画素１０１は、上述したスイッチ素子１０
４、画素電極１０６、補助容量１０７、図示しない対向
電極及び液晶層を含む一単位として構成されている。

【００１６】走査線駆動回路２１及び２２は、図示しな
いシフトレジスタ、レベルシフト回路及びバッファ回路
から構成されている。この走査線駆動回路２１及び２２
にはコントロール回路１２から図示しない垂直スタート
信号や垂直クロック信号が供給されており、これらのコ
ントロール信号に基づいて走査線１０３に１水平走査期
間毎に行選択信号を出力する。なお、走査線駆動回路２
１及び２２は、共通に入力するコントロール信号により
同じタイミングで動作するように構成されるとともに、
電源電圧駆動回路４から供給される電源電圧に応じた電
位の行選択信号を出力する。そして、常時は電源電圧駆
動回路４から同じ電位の電源電圧が供給されることで、
１つの走査線１０３の両側からそれぞれ同じ電位の行選
択信号を出力している。

【００１７】信号線駆動回路３１及び３２は、アナログ
スイッチ（ＡＳＷ）１１０、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）
１１１、ビデオバス１１２、クロックバス１１３及び１
１４などを含み、内部的には一つの駆動回路として構成
されている。

【００１８】アナログスイッチ１１０は、後述のシフト
レジスタ１１１から出力される列選択信号によりビデオ
バス１１２と信号線１０２との間を導通させて、ビデオ
バス１１２を通じて供給された映像信号（Ｖｉｄｅｏ）
を信号線１０２にサンプリングする。シフトレジスタ１
１１は、コントロール回路１２から供給される水平スタ
ート信号（ＳＴＵ）を、垂直クロック信号（ＣＫＵ，／
ＣＫＵ）のクロック周期に従って１段づつ右方向にシフ
トすることで、アナログスイッチ１１０に列選択信号を
順次出力する。

【００１９】電圧補正回路１１５は、シフトレジスタ１
１１からアナログスイッチ１１０に供給される列選択信
号の電位を段階的に変更するための冗長回路である。こ
の回路は、直列に接続した複数の抵抗素子１１６を抵抗
分割することにより、複数段の異なる電圧を発生するよ
うに構成されている。例えば、図１（Ｂ）において、
で欠陥が発生したときにはＶ１＞Ｖ０＝Ｖ２であり、
で欠陥が発生したときにはＶ２＞Ｖ０＝Ｖ１である。シ
フトレジスタ１１１から出力された列選択信号の電位
は、この回路により走査線方向に沿って段階的に昇圧さ
れた後、アナログスイッチ１１０に供給される。ただ
し、この電圧補正回路１１５は、常時はシフトレジスタ
１１１及びアナログスイッチ１１０と電気的に非接続の
状態にあり、その時の各列選択信号の電位は、電源電圧
発生回路４から供給される電源電圧に従って全てが同じ
値となるように設定されている。

【００２０】また電圧補正回路１１５は、信号線駆動回
路３１及び３２に対応して内部的に２分割されており、
信号線駆動回路３１又は３２にいずれか一方の回路に含
まれるアナログスイッチ１１０に対し、走査線方向に沿
って段階的に昇圧された列選択信号を供給する。

【００２１】電源電圧発生回路４は、アレイ基板１０の
外部に配置され、電源供給ライン１２１、１２２並びに
１３１、１３２を通じて、走査線駆動回路２１及び２
２、信号線駆動回路３１及び３２に対し、それぞれ駆動
用の電源電圧を供給している。また、補助容量線１０８
に補助容量電圧を供給している。この実施形態において
は、走査線駆動回路２１及び２２に対し、常時と断線補
正時の２つの状態に対応して２種類の異なる電位の電源
電圧が供給可能となるように構成されている。断線補正
時は常時よりも高い電位に設定されている。断線補正時
の電位は、例えば回路シミュレーション等の手法により
求めることができる。また、信号線駆動回路３１及び３
２には、常時と断線補正時で同じ電位の電源電圧を供給
しているが、走査線駆動回路の場合と同じく２種類の異
なる電位の電源電位を供給するようにしてもよい。

【００２２】ここで、液晶表示装置１００の動作につい
て簡単にする。信号線駆動回路３１及び３２から各信号
線１０２に対し映像信号が順次サンプリングされ、これ
と同期して走査線駆動回路２1及び２２から走査線１０
３の一つに行選択信号が出力されると、その走査線方向
に存在するスイッチ素子１０４が動作して信号線１０２
と画素電極１０６との間が導通し、信号線１０２にサン
プリングされた映像信号がスイッチ素子１０４を介して
前記走査線方向の画素１０１に書き込まれる。この映像
信号は、画素電極１０６と図示しない対向電極との間に
信号電圧として充電され、これに図示しない液晶層が応
答することで映像が映し出される。

【００２３】次に、上記のように構成された液晶表示装
置１００において、走査線１０３の配線端部で断線が発
生した場合の実施例について説明する。

【００２４】実施例１この実施例１では、走査線駆動回路２１又は２２に供給
する電源電圧の電位を電源電圧発生回路４で変える場合
について説明する。ここでは、図２の上段に示すよう
に、走査線駆動回路２１側の配線端部で断線が発生した
とする。この場合は、電源電圧発生回路４から走査線駆
動回路２２へ供給する電源電圧の電位を、常時の電位か
ら断線補正時の電位に変えて供給する。また、走査線駆
動回路２１へ供給する電源電圧の電位は常時のままとす
る。これによれば、上段に示す走査線において配線の長
い方の時定数が増大しても、走査線駆動回路２２から出
力される行選択信号の電位が高いため、走査線駆動回路
２２から断線個所までの間に接続する各スイッチ素子１
０４の導通を常時と同じ状態にすることができる。した
がって、画素電極１０６への書き込み不足が起こること
がなく、周辺画素との輝度差も生じないため、線欠陥と
ならず点欠陥（正常部＋正常部）とすることができる。
なお、図２の下段に示すように、走査線駆動回路２２側
の端部で断線が発生した場合は、電源電圧発生回路４か
ら走査線駆動回路２１へ供給する電源電圧の電位を断線
補正時の電位に変えて供給することで、上記と同様に線
欠陥を点欠陥とすることができる。

【００２５】上記実施例１では、走査線駆動回路２１及
び２２へ供給する電源電位を変えるようにしているが、
他の実施例として、走査線駆動回路２１及び２２へ供給
する電源電位を常時と同じ電位とし、走査線駆動回路内
の図示しないレベルシフト回路により行選択信号の電位
を変えるようにしてもよい。

【００２６】実施例２この実施例２では、信号線駆動回路３１又は３２からア
ナログスイッチ１１０に供給する列選択信号の電位を電
圧補正回路１１５で変える場合について説明する。ここ
では、図２の下段に示すように、走査線駆動回路２２側
の配線端部で断線が発生したとする。この場合は、電圧
補正回路１１５のうち、信号線駆動回路３１側に含まれ
る冗長回路をシフトレジスタ１１１及びアナログスイッ
チ１１０と電気的に接続し、信号線駆動回路３１に対
し、走査線方向に沿って段階的に昇圧した列選択信号を
供給する。また、信号線駆動回路３２側に含まれる冗長
回路については、シフトレジスタ１１１及びアナログス
イッチ１１０と電気的に非接続のままとする。これによ
れば、図２の下段の走査線において配線の長い方の時定
数が増大し、この間に存在するスイッチ素子１０４の導
通が十分でなくても、信号線駆動回路３１側に含まれる
アナログスイッチ１１０に供給される列選択信号の電位
が高いため、走査線駆動回路２１から断線個所までの間
に接続する画素電極１０６への映像信号の書き込み量を
常時と同じレベルとすることができる。したがって、画
素電極１０６への書き込み不足が起こることがなく、周
辺画素との輝度差も生じないため、線欠陥とならず点欠
陥（正常部＋正常部）とすることができる。なお、図２
の上段に示すように、信号線駆動回路３１側の端部で断
線が発生した場合は、信号線駆動回路３２側に含まれる
冗長回路をシフトレジスタ１１１及びアナログスイッチ
１１０と電気的に接続し、信号線駆動回路３２に対し、
走査線方向に沿って段階的に昇圧した列選択信号を供給
することで、上記と同様に線欠陥を点欠陥とすることが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
液晶表示装置によれば、走査線の断線による画素電極へ
の書き込み不足を解消することができるため、走査線の
配線端部で断線が発生した場合の線欠陥をなくして、歩
留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係わる液晶表示装置の回路構成図。

【図２】画素部に生じた断線箇所と走査線駆動回路及び
信号線駆動回路との関係を示す説明図。

【図３】画素部に生じた断線箇所と走査線駆動回路との
関係を示す説明図。

【符号の説明】

４…電源電圧発生回路、１１…画素部、２１，２２…走
査線駆動回路、３１，３２…信号線駆動回路、１００…
液晶表示装置、１０１…画素、１０２…信号線、１０３
…走査線、１０４…スイッチ素子、１１０…アナログス
イッチ、１１１…シフトレジスタ、１１５…電圧補正回
路、１２１，１２２，１３１，１３２…電源供給ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに交差する複数の信号線及び複数の
走査線、これら両電極の各交差部に配置された画素電
極、前記走査線から供給される行選択信号により前記信
号線と前記画素電極との間を導通させて前記信号線にサ
ンプリングされた映像信号を前記画素電極に書き込むス
イッチ素子を含む画素部と、前記走査線の両端から行選
択信号を同じタイミングで出力する第１及び第２の走査
線駆動回路と、前記信号線に映像信号を順次サンプリン
グする信号線駆動回路と、前記走査線駆動回路と信号線
駆動回路に対し駆動用の電源電圧を供給する電源回路と
を備え、前記第１及び第２の走査線駆動回路は、前記電源回路か
ら供給される電源電圧に応じた行選択信号を出力し、前記電源回路は、前記第１及び第２の走査線駆動回路に
対し、少なくとも２種類の電源電圧を供給可能であるこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】互いに交差する複数の信号線及び複数の
走査線、これら両電極の各交差部に配置された画素電
極、前記走査線から供給される行選択信号により前記信
号線と前記画素電極との間を導通させて前記信号線にサ
ンプリングされた映像信号を前記画素電極に書き込むス
イッチ素子を含む画素部と、前記走査線に行選択信号を
供給する走査線駆動回路と、前記信号線に映像信号を順
次サンプリングする信号線駆動回路と、前記走査線駆動
回路と信号線駆動回路に対し駆動用の電源電圧を供給す
る電源回路とを備え、前記信号線駆動回路は、映像信号を供給するビデオバ
ス、前記ビデオバスと前記信号線間を導通させて前記ビ
デオバスに供給された映像信号を前記信号線にサンプリ
ングするアナログスイッチ、前記アナログスイッチの導
通を制御する列選択信号を対応するアナログスイッチに
順次供給するシフトレジスタを含む第１及び第２の信号
線駆動回路に分割されるとともに、前記列選択信号の電
位を走査線方向に沿って段階的に変更可能な電圧補正回
路を含むことを特徴とする液晶表示装置。