JP2003140626A - 画像表示装置 - Google Patents
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- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
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Abstract
域外寸法を縮小し、低消費電力で、色むらが少なく、輝
度むらが少なく、書込み特性に優れた画像装置を提供す
る。 【解決手段】映像信号生成回路後に分配回路を有する画
像表示装置において、隣接する映像信号生成回路からの
出力を互いに逆極性とし、かつRGBを1単位画素とし
て隣接する単位画素で少なくとも1つの色を他の色と異
なった映像信号生成回路に接続する。
Description
り、特に薄膜トランジスタ(TFT)方式等のアクティ
ブマトリクス型画像表示装置に関するものである。
応するため、従来のアモルファスシリコンより移動度の
高いポリシリコン等の高性能半導体により、周辺回路の
一分もしくは全部を液晶表示装置のTFT基板上に構成
する方式が知られている。大別して2方式が知られ、1
つは映像信号生成回路自体を前記高性能半導体を用いて
TFT基板上に形成した方式、そして他方は映像信号生
成回路は半導体チップにより構成し、その後に分配回路
を前記高性能半導体によりTFT基板上に設け、該分配
回路により前記映像信号生成回路からの出力を分岐する
ことにより、半導体チップの使用個数の低減を実現する
方式である。
路を設けない場合は、分岐に伴う問題点は原理的に生じ
ない。しかし、前者もしくは後者の方式で、映像信号生
成回路からの信号を分岐すると、新たな問題が生じる。
すなわち、分岐により画面の各画素に印加される表示信
号の極性をどのようにして制御するかという課題であ
る。
低減の観点から、画素に印加される信号は隣接画素間で
極性の異なる、いわゆるドット反転が望ましいことが広
く知られ、また広く用いられている。分配回路付きの液
晶表示装置においても、むろん分配回路の動作に合わせ
高速で映像信号生成回路からの出力信号の極性を変化さ
せれば、前記ドット反転が実現できる。しかし、一例と
して映像信号生成回路からの出力を分配回路で3分岐す
る場合を考えると、分解回路なしの場合に比べ3倍の速
度で映像信号生成回路からの出力信号の極性を変える必
要があり、映像信号生成回路として高性能のものが必要
となり高コスト化になる。さらに、映像信号生成回路が
3倍の周波数で極性反転するため、消費電力の増大とな
る。さらに、映像信号生成回路からの出力が分配回路を
経て各信号線に供給される電位が安定するには、一定の
時間がかかる。この電位安定に要する時間は映像信号生
成回路の、前の状態での出力電圧に依存する。同一の電
圧を連続して出力するなら極く短時間で安定化する。一
方、電圧差の大きい場合は時間が掛かり、特に極性が反
転する場合には非常に長い時間を要する。したがって、
少なくとも選択回路による分岐が一巡するまでは、例え
ば3分岐されるなら該3つの出力電圧は、同一の極性で
あることが望ましい。
開平11−249627号が公知である。これは、分配
回路付き液晶表示装置でソースドライバを表示領域の両
側に設けて相互に逆極性とすることでドット反転を実現
する構成が開示されている。
実装領域を設ける必要があり、有効表示領域外スペース
の削減が困難であるという課題がある。また、ソースド
ライバ内の回路が全て同極性で駆動されるため、フレー
ム毎にドライバの消費電力の極性が切り替わり、切り替
わり時に相対的に大電流が必要となり、電源回路の規模
が増大しコストアップになるという課題がある。さら
に、隣接DL間の信号供給方向が逆となるため、DLの
波形遅延が異なり、縦方向の1ライン毎に輝度差が生じ
る場合があるという課題があることが判明した。
に黒もしくは白の箱状パターンを表示)時にスメアが悪
化する場合があることが判明した。
転駆動を実現できる分配回路付き画像表示装置を提供す
ることを目的とする。
するための手段の主な例を挙げると、以下のようにな
る。
を有する画像表示装置において、隣接する映像信号生成
回路からの出力を互いに逆極性とし、かつRGBを1単
位画素として隣接する単位画素で少なくとも1つの色を
他の色と異なった映像信号生成回路出力に接続すること
を特徴とする画像表示装置。
を有する画像表示装置において、RGBを1単位画素と
して隣接する単位画素で少なくとも1つの色を他の色と
異なった映像信号生成回路出力に接続されていることを
特徴とする画像表示装置。
成回路からの出力を各色毎に選択することを特徴とす
る、手段1あるいは2に記載の画像表示装置。
力は隣接する映像信号生成回路出力で異なった色に対応
した信号を出力することを特徴とする、手段1あるいは
2に記載の画像表示装置。
る画素に信号が供給される順序がライン間で異なってい
る状態を有することを特徴とする、手段1ないし4のい
ずれかに記載の画像表示装置。
る画素に信号が供給される順序がフレーム間で異なって
いる状態を有することを特徴とする、手段1ないし4の
いずれかに記載の画像表示装置。
査信号がON状態を有することを特徴とする、手段1な
いし6のいずれかに記載の画像表示装置。
域が液晶表示素子により構成されることを特徴とする手
段1ないし7のいずれかに記載の画像表示装置。
域が有機EL素子により構成されることを特徴とする手
段1ないし7のいずれかに記載の画像表示装置。
の形態の中で明らかとなるであろう。
を、以下実施例により説明する。
路図を示す。映像信号生成回路からの出力が分配回路で
複数系統に分岐する点は特開平11−249627号と
同じであるが、本実施例では映像信号生成回路は表示装
置の片側にのみ配置されている。そして分配回路で分岐
後の各出力はDLの対応する1本に接続され、さらに映
像信号生成回路からの出力は隣接出力間で極性が反転す
るように配置されている。
そのまま接続すると、例えばD1→(R1、G1,B
1)、D2→(R2,G2,B2)となるが、この場合
には(R1,G1,B1,R2,G2,B2)で(++
+−−−)となり極性変転できないことになる。そこ
で、隣接信号間のデータをTCONにメモリを持たせて
順序を変換することにより、(R1,G1,B1,R
2,G2,B2)で(+−+−+−)と逆極性化を実現
した。メモリは映像信号生成回路内に設けても良い。
る出力(D1,D2で代表して示す)が分配回路により
それぞれ3分岐するが、分岐後の映像信号線の接続に特
徴があり、D1が映像信号線R1,B1,G2に接続
し、D2が映像信号線G1,R2,B2に接続してい
る。そしてD1,D2の出力が分岐後のいずれの映像信
号線に供給されるかがTCONの指示によりSW回路が
SL1,SL2,SL3のいずれかにON電位、他をO
FF電位とすることでD1,D2と映像信号線がそれぞ
れ1:1対応となり、映像信号が供給される。
2,B1の順、D2に送るデータをR2,G1,B2の
順とする、すなわちGのデータの出力先を分けること
で、上記極性反転が実現できる。その際には、 SL1:ON,SL2:OFF,SL3:OFFとして
D1→R1,D2→R2, SL1:OFF,SL2:ON,SL3:OFFとして
D1→G2,D2→G1, SL1:OFF,SL2:OFF,SL3:ONとして
D1→B1,D2→B2, として信号を出力すればよい。
例を図2に示す。図中の各記号は図1の各記号に対応す
る。図2では、図1にR11〜B22として示した12
画素にGL1、GL2の2ラインにより信号が書き込ま
れる様子を示している。これにより、隣接する各画素に
逆極性の電位が書き込まれることが理解出来るからであ
る。
路からの出力Dは、3分岐の場合最低D1〜D1024
を備える。それらにより1フレーム期間中に、 1)R1〜R1024までのdataを、SL1によりR1
〜R1024ラインに書き込む、2)G1〜G1024
までのdataを、SL2によりG1〜G1024ラインに
書き込む、3)B1〜B1024までのdataを、SL3
によりB1〜B1024ラインに書き込む、4)GL1
をONにすることで、1行目の画素行に画像を書き込
む、ことで1ライン目に信号が書き込まれる。
返し、全画素に隣接画素に逆極性の信号を書き込むこと
が出来る。なお、本明細書における極性とは、それぞれ
の取り得る最大−最小電圧の中点に対する極性である。
また図は、極性関係を示すための物であり、電圧の絶対
値及び時間軸は正確な尺度とはしていない、説明用の図
である。
るいはダミー信号線の一方若しくは双方を設けても良
い。それらダミーに本発明開示の概念を適用し、ダミー
画素、あるいはダミー信号線も隣接する有効画素あるい
は信号線に対し極性反転するよう駆動しても良い。その
際は、周辺部での容量結合、あるいは電界回り込みによ
る周辺部の輝度変動を効率的に抑制できる。
設け、該Dummy期間でGLによる信号を書き込ん
だ。これにより、RGB各色にとっての駆動条件を均一
化し、各色間のむらの発生を回避した。
表させた隣接する映像信号生成回路からの出力信号が、
データが並べ替えられていることにより隣接画素間での
極性反転が実現することが示されている。これにより上
下左右方向の各隣接画素の極性が反転するように、映像
信号を各画素に書き込むことが実現する。
FT基板外に形成し、端子からD1、D2等の配線に信
号を導入しても良い。COGチップを基板上に実装して
もよい。またTFT基板上に形成しても良い。走査信号
生成回路は基板上に形成することが望ましい。有効表示
領域外寸法が削減できるためである。また外部に設ける
場合より走査信号生成回路と走査線との間に端子領域が
不要となり、波形遅延が低減するからである。
片側に設ければ良く、実装スペースの削減が実現し、製
品外形に対する有効表示領域の大きい液晶表示装置が実
現する。また映像信号生成回路内では、隣接AMP間で
極性が反転しているため、EMIの相互キャンセルが実
現する。
負極の出力がほぼ同数出力されるため、出力極性の偏り
や急激な極性の反転による電源の不安定化も防止でき、
さらに高画質化に寄与する。
り、ライン間の輝度むらの発生も防止できる。
択用TFT素子の配列が、RGB単位の規則配列が実現
する。この選択用TFT素子の不良は線欠陥となり、完
全不良となるため、高歩留まりを実現するには断線、短
絡時の修正が容易なレイアウトパターンが望ましい。本
実施例では規則配列化により、該TFT素子の欠陥修正
が容易となり、歩留りの向上も実現する。
を図3に示す。
なるタイミングにある。すなわち、Dummy前の、信
号のDへの送り出し時間中に、GLをONにする。
とする場合に比べ、書込み時間を増大でき、大画面、高
精細対応が容易になる。
間中に、GLをONにする概念の適用は図1のレイアウ
トや図2,3の信号に限らず、映像信号生成回路の後に
分岐回路を有し、分岐回路により各DLに映像信号を供
給した後にGLをONとして画素に映像信号を書き込む
構成であれば、適用可能であり、書込み時間を増大で
き、大画面、高精細対応が容易になる効果を奏すること
が出来る。
を図4に示す。
なるタイミングにある。すなわち、Dummy前の、信
号書込み時間中に、GLをONとしてしまうことにあ
る。
べ、書込み時間を増大でき、大画面、高精細対応が容易
になる。実際の画素に書き込まれる電圧を決めるのは、
GLがOFFとなる時点であり、それまでの時間が長い
ほど安定して書き込みが実現する。
するため、書込みを最大化することを目的に、複数色の
データの送り時間に渡って、GLをONとした。
をONとする概念の適用は図1のレイアウトや図4の信
号に限らず、映像信号生成回路の後に分岐回路を有し、
分岐回路により各DLに映像信号を供給した後にGLを
ONとして画素に映像信号を書き込む構成であれば、適
用可能であり、書込み時間を増大でき、大画面、高精細
対応が容易になる効果を奏することが出来る。
す。
異なっている。
続され、D2がG1,G2,B2に接続されている。こ
のため、SL1:ON,SL2:OFF,SL3:OF
FのときD1→R1,D2→B2となり、SL1:OF
F,SL2:ON,SL3:OFFのときD1→R2,
D2→G1となり,SL1:OFF,SL2:OFF,
SL3:ONのときD1→B1,D2→G2として信号
を出力することになる。
号生成回路からの出力信号が、データが並べ替えられて
いることにより隣接画素間での極性反転が実現すること
が示されている。これにより上下左右方向の各隣接画素
の極性が反転するように、映像信号を各画素に書き込む
ことが実現する。
出しタイミングが平均化されるため、色間の輝度が画素
内のトランジスタの書込み特性に影響されにくくなると
いう利点を有する。
素として必ず隣接単位画素同士に信号が書き込まれるよ
うにすることが望ましい。
B2),SL2に対し(R2,G1),SL3に対し
(B1,G2)と必ずRGB単位で隣接画素それぞれに
信号が書き込まれるように構成した。
ことを防止し、画素間での均一性も実現した。
Lを複数色にまたがってONとする際は、図1の場合よ
り、各色平均的に書込み特性が向上でき、色間の輝度差
の発生を抑制し、書込み向上の効果を十分に奏すること
ができるようになる。
相当する図を図7に示す。本実施例では、図5の構成
で、映像信号生成回路からDLへの信号の送り出し順序
を変えた。
なり、色の送り出し中の大部分を信号書込み時間として
も、平均での各色、各画素の書込み時間は均一となるた
め、画面の輝度均一性の向上と、さらなる書込み特性の
向上が実現する。
ライン単位の繰り返しとしたが、3ライン単位、あるい
は2フレーム単位、さらには複数フレーム単位の繰り返
しとしても良い。
用対象となる画像表示装置の1実施例を示す。
基板上のTCONに入力される。入力信号に基づき、T
CONは映像信号の順序並べ替えも含め適切な信号をタ
イミングをとりSW回路、走査信号生成回路、映像信号
生成回路に供給する。
像表示装置が実現できる。
る端面には何らかの検査回路を設けても良い。この検査
回路の搭載は、実施例1から5の発明により映像信号生
成回路を一端に設ければ済むようになったため積載が可
能となった回路であり、本発明の効果の1つであり、検
査の単純化が実現する。
す。
該PCBとTFT基板を接続FPCでつなぎ走査信号生
成回路への信号を供給し、TCP上の映像信号生成回路
により映像信号を供給した。
において実施例1から5の適用が可能となった。またこ
の際、映像信号生成回路にはドット反転対応のTCP積
載のドライバを用いることが出来る。汎用品が適用でき
るため、低コスト化に繋がる。
合も適用できる。
査信号生成回路が表示領域の一端のみであり、他端に基
準信号駆動回路を設けた場合である。基準信号をライン
毎に制御できるため、映像信号生成回路の出力電圧幅を
低減でき、低コストのドライバが使用できるという利点
がある。
TCONを内蔵した例である。TFTコントローラたる
TCONは回路規模が大きいため、不良率が高い部材で
あり、基板上にポリシリコンで作るより外部に設けたほ
うが総合歩留りの向上により低コスト化に寄与する。
された映像信号生成回路内に、その機能としてTCON
を内在させた。
実装工程の低減も実現し、低コスト化と高歩留まりが実
現した。
号生成回路の双方をTFT基板上にポリシリコン等の高
性能半導体で形成した例である。
最も縮減でき、低コストとなる。
となり、画像表示装置の表示領域外寸法を大幅に低減で
きる。
成の画像表示装置としての実装構造を示す例であり、特
に液晶表示装置の例である。
板下には導光板がある。導光板の一端には光源と反射板
があり、TFT基板へ透過光を供給する。TFT基板の
一端には映像信号生成回路が積載されたTCPが積載さ
れ、該TCPの他端はTCONが積載したPCBに接続
し、さらに入力FPCが接続されている。
最小とするよう、折り曲げ配置されている。そしてこれ
ら構成の外側に保護のためのフレームが構成されてい
る。
当する図であり、TCPとPCBがないことで大幅な簡
略化が実現していることが示される。
るが、無機EL,有機ELのような自発光素子の場合は
導光板、光源は不要となり、特に厚み方向の縮小が実現
する。
画素の例を図16、図17に示す。図16はいわゆるT
N型、図17はIPS型の変形例で、いずれも液晶表示
装置の例である。
在し、DLとGLの交差領域近傍にはTFTが形成され
ている。TFTからの信号はスルーホールTHにより画
素電極PXに伝わる。対向基板には基準電極が構成さ
れ、基準電極とPX間に電圧差を与えることにより液晶
の動作を制御する。
極CTと画素電極PX間に基板と平行な成分を有する電
界を形成し、液晶を駆動する。横電界といわれるゆえん
である。
素子を用いて構成することで、画像表示装置として用い
ることが出来る。
画素の例を図18〜21に示す。図18の平面図のA−
A’,B−B’,C−C’部の模式断面図をそれぞれ図
19,20,21に示す。
素子の例である。図に有機EL素子の画素構造の一例を
示す。
リシリコン層が形成されている。その上にはゲート絶縁
膜があり、該ゲート絶縁膜上にゲート電極が構成されて
いる。ゲート電極形成後、イオンが打ち込まれること
で、ポリシリコン層がゲート電極下以外の部分が低抵抗
化されている。
イン電極が、スルーホールによりポリシリコン層と接続
している。ポリシリコン層の他端はソース電極が、スル
ーホールによりポリシリコン層と接続している。ソース
電極は、下層電極と接続されている。
素に構成された穴の中に形成され、かつ上下をホール注
入層を介在して下層電極と上層電極で挟まれている。
給を円滑にする上で設けたものである。また穴は、バン
ク膜の非形成領域を設けることにより構成した物であ
る。有機材料の発光材料層は、膜厚が必要である。ま
た、低コスト化のためには、印刷法、熱転写法、あるい
はインクジェット法で形成することが望ましい。むろん
マスク蒸着でも良い。
で、その電気エネルギーを光エネルギーに変換すること
により発光する。そのメカニズムの一例は、電気エネル
ギーにより励起した発光中心が、光エネルギーとしてエ
ネルギーを放出しその励起状態から基底状態に戻ること
により実現する。したがって、発光材料層は導電性であ
るため、隣接する他の画素と発光材料層が接触すると短
絡するため、これを防ぐことを容易とするため設けるも
のであり、また同時に発光材料層の形成部と非形成部の
段差を低減するものでもある。
になると、DLからの電流はゲート電極下にチャネル層
が形成されることにより、ソース電極へと流れる。これ
は、ソース電極に接続された下層電極からホール注入層
を介して発光材料層を通り、上層電極へと流れる。これ
により、発光が行われる。
一方を透明電極としておくことで、その光を外部に放射
し、表示装置が実現できる。透明電極としてはITO
(Indium−Tin−Oxide)、IZO(Ind
ium−Zinc−Oxide)、ITZO(Inzi
um−Tin−Zinc−Oxide),In2O3、
SnO2などが知られている。
圧駆動型と異なり、電流駆動型である。すなわち、電流
量により発光を制御する。このため、明るい画像表示装
置を得るには電流を多く流す必要がある。
平均化でき、色むら、輝度むらの低減が実現する。また
Dummy期間以外にもGLのON状態を設けること
で、電流の書込み時間が長くなり、より大電流が画素に
供給できるようになり、明るく、色むらのない、辞発光
型の画像表示装置が実現する。
装置により、隣接画素間で極性を反転させ、かつ有効表
示領域外寸法を縮小し、低消費電力で、色むらが少な
く、輝度むらが少なく、書込み特性に優れた画像装置を
提供することができる。特に、液晶表示装置、有機EL
表示装置を提供できる。
路図である。
性を示す説明図である。
極性を示す説明図である。
極性を示す説明図である。
回路図である。
極性を示す説明図である。
極性を示す説明図である。
図である。
図である。
成図である。
成図である。
成図である。
成図である。
面構成図である。
面構成図である。
の画素の模式説明図である。
の画素の模式説明図である。
画素の模式説明図である。
画素の断面説明図である。
画素の断面説明図である。
画素の断面説明図である。
FPC…フレキシブルプリント基板、PCB…プリント
基板、TCP…テープキャリアパッケージ、PX…画素
電極、CT…共通電極、CL…基準信号線。
Claims (9)
- 【請求項1】映像信号生成回路後に分配回路を有する画
像表示装置において、隣接する映像信号生成回路からの
出力を互いに逆極性とし、かつRGBを1単位画素とし
て隣接する単位画素で少なくとも1つの色を他の色と異
なった映像信号生成回路出力に接続することを特徴とす
る画像表示装置。 - 【請求項2】映像信号生成回路後に分配回路を有する画
像表示装置において、RGBを1単位画素として隣接す
る単位画素で少なくとも1つの色を他の色と異なった映
像信号生成回路出力に接続されていることを特徴とする
画像表示装置。 - 【請求項3】前記分配回路は前記映像信号生成回路から
の出力を各色毎に選択することを特徴とする、請求項1
あるいは2に記載の画像表示装置。 - 【請求項4】前記映像信号生成回路からの出力は隣接す
る映像信号生成回路出力で異なった色に対応した信号を
出力することを特徴とする、請求項1あるいは2に記載
の画像表示装置。 - 【請求項5】前記分配回路から各色に対応する画素に信
号が供給される順序がライン間で異なっている状態を有
することを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに
記載の画像表示装置。 - 【請求項6】前記分配回路から各色に対応する画素に信
号が供給される順序がフレーム間で異なっている状態を
有することを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか
に記載の画像表示装置。 - 【請求項7】前記分配回路の選択期間中に走査信号がO
N状態を有することを特徴とする、請求項1ないし6の
いずれかに記載の画像表示装置。 - 【請求項8】前記画像表示装置の有効表示領域が液晶表
示素子により構成されることを特徴とする請求項1ない
し7のいずれかに記載の画像表示装置。 - 【請求項9】前記画像表示装置の有効表示領域が有機E
L素子により構成されることを特徴とする請求項1ない
し7のいずれかに記載の画像表示装置。
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