JP2003202586A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示パネルの外形寸法に対して表示領域
を大きした液晶表示装置を提供する。 【構成】 液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の
基板の少なくとも一方の基板上に形成される複数の電極
とを有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの複
数の電極に前記液晶層を駆動する電圧を供給する複数の
駆動回路とを、少なくとも有する液晶表示装置におい
て、前記複数の駆動回路を、前記液晶表示パネルの一辺
に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係わ
り、特に、液晶表示パネルにおける額縁部分の省スペー
ス化に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置の１つとして、ＴＦ
Ｔ方式の液晶表示モジュールが公知である。

【０００３】図８は、前記液晶表示モジュールの概略構
成を示すブロック図である。

【０００４】図８において、１００はＴＦＴ方式の液晶
表示パネル（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ Ｄ
ｉｓｐｌａｙ）、１０１はドレインドライバ（ドレイン
駆動回路）、１０２は信号電極、１０３は走査電極、１
０４はゲートドライバ（ゲート駆動回路）、１１０は表
示領域、１２０は１個の半導体集積回路（ＬＳＩ：Ｌａ
ｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃ
ｕｉｔ）より構成される表示制御装置、１２１、１２４
は制御信号線、１２２はデータバスである。

【０００５】液晶表示パネル１００は、６４０×３×４
８０画素から構成され、この液晶表示パネル１００の上
下にドレインドライバ１０１が配置される。

【０００６】前記ドレインドライバ１０１の出力端子に
接続されるそれぞれの信号電極１０２は、交互に列方向
の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のドレイン端子に接続され、ドレ
インドライバ１０１から薄膜トランジスタに液晶を駆動
するための信号電圧が供給される。

【０００７】また、液晶表示パネル１００の側面には、
ゲートドライバ１０４が配置され、ゲートドライバ１０
４の出力端子に接続されるそれぞれ走査電極１０３は、
行方向の薄膜トランジスタのゲート端子に接続される。

【０００８】前記ゲートドライバ１０４からそれぞれの
走査電極１０３に、１水平動作時間走査電圧を供給し、
１水平動作時間行方向のそれぞれの薄膜トランジスタの
ゲートに走査電圧を供給する。

【０００９】また、前記ゲートドライバ１０４からは、
さらにコモン電極にコモン電圧が供給される。

【００１０】１個の半導体集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇ
ｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）より構成される表示制御装置１１０は、本体のコン
ピュータからの表示用データと表示制御信号を受け取
り、これを基にドレインドライバ１０１、ゲートドライ
バ１０４を駆動する。

【００１１】また、ドレインドライバ１０１は、上下に
配置されているので、このドレインドライバ１０１を駆
動するための信号は、制御信号１２１および表示用デー
タバス１２２共に２系統有している。

【００１２】なお、点線で示される領域は、液晶表示パ
ネル１００の表示領域１１０である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
８に示す液晶表示モジュールにおいては、ドレインドラ
イバ１０１が、液晶表示パネル１００の上下に配置され
ているので、液晶表示モジュールの額縁の部分は上下と
も同じ長さ（面積）を必要とする。

【００１４】さらに、ゲートドライバ１０４が左側に配
置されているので、液晶表示モジュールの額縁の部分は
左側にも大きな面積が必要である。

【００１５】一方、市場ニーズの１つとして、表示領域
１１０は大きく、額縁はできるだけ小さくという要求が
ある。

【００１６】また、液晶ディスプレイの大画面化を行う
場合、１本の信号電極１０２あるいは走査電極１０３に
接続される薄膜トランジスタの数が大幅に増加するた
め、ドレインドライバ１０１およびゲートドライバの１
０４の数が大幅に増加してしまうという問題があった。

【００１７】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表
示装置において、液晶表示パネルの外形寸法に対して表
示領域を大きくすることが可能な技術を提供することに
ある。

【００１８】また、本発明の他の目的は、液晶表示装置
において、液晶表示パネル内の複数の電極に駆動電圧を
印加する駆動回路の数を低減することが可能となる技術
を提供することにある。

【００１９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００２１】（１）液晶層を挟持する一対の基板と、前
記一対の基板の少なくとも一方の基板上に形成される複
数の電極とを有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パ
ネルの複数の電極に前記液晶層を駆動する電圧を供給す
る複数の駆動回路とを、少なくとも有する液晶表示装置
において、前記複数の駆動回路を、前記液晶表示パネル
の一辺に配置したことを特徴とする。

【００２２】（２）前記（１）の手段において、前記液
晶表示パネルが切り替え手段を有し、前記複数の駆動回
路より時分割で供給される前記液晶層を駆動する電圧
を、前記切り替え手段で切り替えて前記複数の電極に供
給することを特徴とする。

【００２３】

【作用】前記（１）の手段によれば、液晶表示パネルの
複数の電極に液晶層を駆動する電圧を供給する複数の駆
動回路を、液晶表示パネルの一辺に配置するようにした
ので、液晶表示パネルの額縁の面積を小さくすることが
可能となり、液晶表示パネルの外形寸法に対して表示領
域を大きくすることが可能となる。

【００２４】前記（２）の手段によれば、液晶表示パネ
ルに切り替え手段を設け、複数の駆動回路から時分割供
給される液晶層を駆動する電圧を、切り替え手段で切り
替えて複数の電極に供給するようにしたので、駆動回路
の数を低減することが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を液晶表示モジュールに適用し
た実施例について図面を参照して詳細に説明する。

【００２６】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２７】〔実施例１〕図１は、本発明の一実施例
（実施例１）である液晶表示モジュールの概略構成を示
すブロック図である。

【００２８】図１において、１００はＴＦＴ方式の液晶
表示パネル、１０１はドレインドライバ、１０２は信号
電極（ドレイン信号線）、１０３は走査電極（ゲート信
号線）、１０４はゲートドライバ、１０５は駆動回路基
板、１１０は表示領域、１１２はドレイン用配線、１１
３はゲート用配線、１２０は表示制御装置、１２１、１
２４は制御信号線、１２２はデータバスである。

【００２９】液晶表示パネル１００は、６４０×３×４
８０画素から構成され、この液晶表示パネル１００の一
辺にドレインドライバ１０１、ゲートドライバ１０４が
配置される。

【００３０】ここで、ドレインドライバ１０１およびゲ
ートドライバ１０４は、それぞれ駆動ＩＣチップで構成
される。

【００３１】なお、前記駆動ＩＣチップは、テープ・オ
ートメイティド・ボンディング法（ＴＡＢ）によりテー
プキャリアパッケージに実装され、さらに、前記テープ
キャリアパッケージは、駆動用回路基板１０５にコンデ
ンサ等と一緒に搭載される。

【００３２】前記ドレインドライバ１０１の出力を、ド
レイン用配線１１２で信号電極１０２に供給する。

【００３３】同じく、前記ゲートドライバ１０４の出力
を、ゲート用配線１１３で走査電極１０３に供給する。

【００３４】前記ドレイン用配線１１２およびゲート用
配線１１３は、信号電極１０２および走査電極１０３と
同じように微細加工技術を用いた導体層の電極で形成さ
れる。

【００３５】また、それぞれの信号電極１０２は、列方
向の薄膜トランジスタのドレイン端子に接続され、それ
ぞれの走査電極１０３は、行方向の薄膜トランジスタの
ゲート端子に接続される。

【００３６】ここで、前記信号電極１０２と、走査電極
１０３とは、互いに直交している。

【００３７】また、前記ゲートドライバ１０４からは、
さらにコモン電極にコモン電圧が供給される。

【００３８】この場合、ゲートドライバ１０４の出力を
走査電極１０３に供給するゲート用配線１１３は走査電
極１０３と同じ幅で形成できるので、液晶表示パネル１
００の側面に占める面積は極くわずかなものである。

【００３９】表示制御装置１２０は、本体コンピュータ
とのインタフェースの役割をもち、本体コンピュータか
ら送信されてくる制御信号であるクロック、表示用デー
タおよび同期信号を基に、ドレインドライバ１０１およ
びゲートドライバ１０４の駆動を行う。

【００４０】本実施例１の液晶表示モジュールの制御装
置１２０は、前記図８に示す液晶表示モジュールの制御
装置１２０とは異なり、本体コンピュータから送信され
てくる単純１列の表示データを、ドレインドライバ１０
１に出力する。

【００４１】以上説明したように、本実施例１によれ
ば、信号電極１０２および走査電極１０３を液晶表示パ
ネル１００の一辺に配置するようにしたので、液晶表示
パネル１００の額縁の面積を小さくでき、液晶表示装置
の外形寸法にくらべ表示領域を大きくすることが可能と
なる。

【００４２】〔実施例２〕図２は、本発明の他の実施例
（実施例２）である液晶表示装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【００４３】図２において、１００は液晶表示パネル、
１０１はドレインドライバ、１０２は信号電極、１０３
は走査電極、１０４はゲートドライバ、１０５は駆動回
路基板を、１１０は表示領域、１１２はドレイン用配
線、１１３はゲート用配線、５０１は走査電極選択回
路、５０２は信号電極選択回路である。

【００４４】図２に示す走査電極選択回路５０１は、ゲ
ートドライバ１０４のｎ個の出力端子の出力を切り替え
ることにより、２ｎ本の走査電極を駆動し、また、信号
電極選択回路５０２は、ドレインドライバ１０１のｍ個
の出力端子の出力を切り替えることにより、２ｍ本の信
号電極を駆動する。

【００４５】なお、走査電極選択回路５０１および信号
電極選択回路５０２は、本発明の切り替え手段を構成す
る。

【００４６】図３は、図２に示す走査電極選択回路５０
１の概略構成を示すブロック図である。

【００４７】図３において、６０１はスイッチであり、
「ｉｎ端子」から入力される走査電圧を、「Ｓ端子」の
信号レベルが「Ｈ」の時は「ｏｕｔ１端子」に、「Ｓ端
子」の信号レベルが「Ｌ」の時は「ｏｕｔ２端子」にそ
れぞれ出力する。

【００４８】前記走査電極選択回路５０１はｎ個のスイ
ッチ６０１を用い、前記ｎ個のスイッチ６０１を走査電
極選択回路切り替え信号で切り替えることにより、ゲー
トドライバ１０４のｎ個の出力端子の出力で走査電極１
０３を２ｎ本駆動する。

【００４９】図４は、前記走査電極選択回路５０１と走
査電極（Ｇ１〜Ｇ２ｎ）との接続方法の一例を示す図で
ある。

【００５０】前記走査電極選択回路５０１内の走査電極
（Ｇ１〜Ｇ２ｎ）と接続される走査電極接続配線（ＳＧ
１〜ＳＧ２ｎ）は同一面に形成する必要があるが、図４
から明らかなように、走査電極接続配線（ＳＧｎ＋１〜
ＳＧ２ｎ）は、走査電極接続配線（ＳＧ１〜ＳＧｎ）と
交差する。

【００５１】そのため、図４に示す接続方法では、走査
電極接続配線（ＳＧｎ＋１〜ＳＧ２ｎ）を絶縁膜の下を
通すようにして、走査電極接続配線（ＳＧ１〜ＳＧ２
ｎ）を同一面に形成するようにしている。

【００５２】図５は、図２に示す信号電極選択回路５０
２の概略構成を示すブロック図である。

【００５３】図５において、７０１はスイッチであり、
「ＩＮ端子」から入力される信号電圧（例えば、６４階
調の信号電圧）を、「Ｓ端子」の信号レベルが「Ｈ」の
時は「ｏｕｔ１端子」に、「Ｓ端子」の信号レベルが
「Ｌ」の時は「ｏｕｔ２端子」にそれぞれ出力する。

【００５４】前記信号電極選択回路５０２はｍ個のスイ
ッチ７０１を用い、信号電極選択回路切り替え信号でス
イッチ７０１を切り替えることにより、ドレインドライ
バ１０１のｍ個の出力端子の出力で信号電極１０２を２
ｍ本駆動する。

【００５５】なお、スイッチ６０１およびスイッチ７０
１としては、普通のスイッチング素子を用いる。

【００５６】図６は、図２に示す走査電極選択回路５０
１のタイミングチャートを示す図である。

【００５７】図６を用いて、走査電極選択回路５０１の
動作を説明する。

【００５８】図６において、Ｘ１〜Ｘｎは、ゲートドラ
イバ１０４のそれぞれの出力端子から出力される走査電
圧を示しており、ゲートドライバ１０４は、「１」番目
の出力端子から「ｎ」番目の出力端子へ順次「Ｈレベル
の走査電圧」を出力する。

【００５９】また、「ｎ」番目の出力端子から「Ｈレベ
ルの走査電圧」を出力した後は、また、「１」番目の出
力端子に戻り、再び、「１」番目の出力端子から「ｎ」
番目の出力端子へ順次「Ｈレベルの走査電圧」を出力す
る。

【００６０】ゲートドライバ１０４は、前記した動作を
Ｔ０〜Ｔｎ−１の周期で繰り返す。

【００６１】一方、走査電極選択回路切り替え信号はＴ
０〜Ｔ２ｎの周期で変化し、Ｔ０からＴｎ−１までの間
は「Ｈ」を、Ｔｎ〜Ｔ２ｎの間は「Ｌ」を出力する。

【００６２】この結果、走査電極選択回路切り替え信号
が「Ｈ」の間、すなわちＴ０〜Ｔｎ−１の間はスイッチ
６０１は「ｏｕｔ１」が選択されているので、Ｇ１〜Ｇ
ｎへ順に走査電圧が出力される。

【００６３】一方、走査電極選択回路切り替え信号が
「Ｌ」の間、すなわちＴｎ〜Ｔ２ｎの間はデジタルスイ
ッチ６０１の出力は「ｏｕｔ２」が選択されているの
で、Ｇｎ＋１〜Ｇ２ｎへ順に走査電圧が出力される。

【００６４】以降、前記Ｔ０〜Ｔ２ｎの動作を繰り返す
ことにより、ゲートドライバｎ本の出力で２ｎ本の走査
電極Ｇ１〜Ｇ２ｎを駆動することができる。

【００６５】図７は、図２に示す信号電極選択回路５０
２のタイミングチャートを示す図である。

【００６６】図７を用いて、信号電極選択回路５０２動
作を説明する。

【００６７】ここで、ドレインドライバ１０１はｍ本の
出力端子を有しており、２ｍ本の信号電極１０２を駆動
する。

【００６８】そのため、信号電極選択回路５０２は、ド
レインドライバ１０１の「ｋ」番目の出力端子が、互い
に隣接する「２ｋ−１番目の信号電極」と「２ｋ番目の
信号電極」とを駆動するように、ドレインドライバ１０
１の出力端子と信号電極とを接続する。

【００６９】図７において、Ｓｍはドレインドライバ１
０１の「ｍ」番目の出力端子の信号電圧を示している。

【００７０】ドレインドライバ１０１は、１走査期間の
１／２の期間で信号電圧を出力し、また、信号電極選択
回路切り替え信号は、１走査期間の１／２の期間で、前
記ドレインドライバ１０１出力の周期に同期させて切り
替える。

【００７１】したがって、Ｔ０〜Ｔ１の期間では、信号
電極選択回路切り替え信号が「Ｈ」であり、その出力に
信号電極Ｄ２ｍ−１が接続されるので、ドレインドライ
バ１０１の「ｍ」番目の出力端子の信号電圧Ｓｍ（図７
に示す「Ａ０」）は、信号電極Ｄ２ｍ−１に出力され
る。

【００７２】次のＴ１〜Ｔ２の期間では、信号選択回路
切り替え信号が「Ｌ」であり、その出力に信号電極Ｄ２
ｍが接続されるので、ドレインドライバ１０１の「ｍ」
番目の出力端子の信号電圧Ｓｍ（図７に示す「Ａ１」）
が、信号電極Ｄ２ｍに出力される。

【００７３】また、信号電極Ｄ２ｍ−１は、スイッチ７
０１の「ｏｕｔ１」が「ハイインピーダンス」となるの
で、「Ａ０」が出力されたままとなる。

【００７４】このように、１走査期間内に奇数番目と偶
数番目の信号電極１０２を切り替えて、ドレインドライ
バ１０１のｍ本の出力端子から２ｍ本の信号電極Ｄ１〜
Ｄ２ｍに、表示データとなる信号電圧を供給する。

【００７５】以上説明したように、本実施例２よれば、
走査電極選択回路５０１および信号電極選択回路５０２
を液晶表示パネル１００に設け、ゲートドライバ１０４
の出力を走査電極選択回路５０１を介して走査電極１０
３に、一方、ドレインドライバ１０１の出力を信号電極
選択回路５０２を介して信号電極１０２にそれぞれ供給
することにより、ゲートドライバ１０４およびドレイン
ドライバ１０１の数を削減することが可能となる。

【００７６】さらに、ゲート用配線１１３およびドレイ
ン用配線１１２がそれぞれ１／２となり、液晶表示パネ
ル１００の額縁に占めるこれら配線の面積を小さくでき
るので、液晶表示装置の外形寸法に対して表示領域１１
０を大きくすることが可能となる。

【００７７】なお、本実施例２では、ドレイン用配線１
１２およびゲート用配線１１３を１／２に削減したが、
走査電極選択回路５０１および信号電極選択回路５０２
において、ゲート用配線１１３およびドレイン用配線１
１２をｉ（ｉ≧３）本の信号電極およびｉ本の走査電極
に接続することにより、１／３，１／４とさらに削減可
能なことは言うまでもない。

【００７８】また、前記各実施例の薄膜トランジスタと
しては、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ素子、
ポリシリコン薄膜トランジスタ素子、シリコンウエハ上
のＭＯＳ型トランジスタ、有機ＴＦＴを用いることが可
能であり、さらに、薄膜トランジスタに代えて、ＭＩＭ
（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）ダイ
オード等の２端子素素子を用いることも可能である。

【００７９】さらに、本発明は、ＴＦＴ方式の液晶表示
装置に限らず、単純マトリックス型液晶表示装置に適用
可能であることは言うまでもない。

【００８０】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ること
は言うまでもない。

【００８１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００８２】（１）本発明によれば、液晶表示装置にお
ける液晶表示パネルの外形寸法に対して表示領域を大き
くすることが可能となる。

【００８３】（２）本発明によれば、液晶表示装置にお
ける液晶表示パネルの各電極に液晶層を駆動する電圧を
供給する駆動回路の数を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例（実施例１）である
液晶表示モジュールの概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例（実施例２）である液晶表
示装置の概略構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、図２に示す走査電極選択回路５０１の
概略構成を示すブロック図である。

【図４】前記走査電極選択回路５０１と走査電極（Ｇ１
〜Ｇ２ｎ）との接続方法の一例を示す図である。

【図５】図２に示す信号電極選択回路５０２の概略構成
を示すブロック図である。

【図６】図２に示す走査電極選択回路５０１のタイミン
グチャートを示す図である。

【図７】図２に示す信号電極選択回路５０２のタイミン
グチャートを示す図である。

【図８】従来の液晶表示モジュールの概略構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１００…ＴＦＴ方式の液晶表示パネル、１０１…ドレイ
ンドライバ、１０２…信号電極（ドレイン信号線）、１
０３…走査電極（ゲート信号線）、１０４…ゲートドラ
イバ、１０５…駆動回路基板、１１０…表示領域、１１
２…ドレイン用配線、１１３…ゲート用配線、１２０…
表示制御装置、１２１、１２４…制御信号線、１２２…
データバス、５０１…走査電極選択回路、５０２…信号
電極選択回路、６０１，７０１…スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 牧子 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 三島 康之 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 Ｆターム(参考） 2H092 GA59 GA60 JB46 KA04 NA01 NA07 PA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶層を挟持する一対の基板と、前記一
   対の基板の少なくとも一方の基板上に形成され少なくと
   も表示領域を通る複数本の電極とを有する液晶表示パネ
   ルと、前記液晶表示パネルの複数本の電極に電圧を供給
   する駆動ＩＣチップとを、少なくとも有する液晶表示装
   置において、 走査電圧を供給する駆動ＩＣチップと液晶駆動電圧を供
   給する駆動ＩＣチップとが前記液晶表示パネルの一辺の
   みに配置されているとともに、 前記駆動ＩＣチップの出力端子からの出力の一部は、配
   線により前記液晶表示パネルの前記駆動ＩＣチップが配
   置された辺とは異なる辺に引き回された後、前記駆動Ｉ
   Ｃチップの出力端子から出力される電圧を前記出力端子
   １つにつき前記複数本の電極のうちの２本以上に対応さ
   せて時分割で切り替えて電圧を供給する切り替え手段を
   介して前記電極に供給されることを特徴とする液晶表示
   装置。
2. 【請求項２】 前記液晶表示パネルは、ポリシリコン薄
   膜トランジスタ素子を有することを特徴とする請求項１
   に記載の液晶表示装置。