JP2004004850A - アクティブマトリクスパネル - Google Patents

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Abstract

【目的】シフトレジスタ部およびビデオ信号線を最適条件で系列化して、シフトレジスタ部の系列毎の表示に対する影響を容易に補正可能なアクティブマトリクス表示パネルを実現すること。
【構成】アクティブマトリクス表示パネルのソース線駆動回路12aにおいて、シフトレジスタ部13aはA〜C系列のシフトレジスタA ,B ,C ・・・に3系列化されている一方、ビデオ信号線Videoも第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V に3系列化され、シフトレジスタ部13aの系列化による表示への影響は、各系列のビデオ信号の電位を変えて系列毎に調整する。
【選択図】  図1

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は液晶表示パネルなどのアクティブマトリクスパネルに関し、特に、その表示駆動部に対する系列化技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶の配向状態などを利用して情報を表示するフラット型表示パネルのうち、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルにおいては、その全体構成を図4にブロック図で示すように、画素マトリクス22,ソース線駆動回路12およびゲート線駆動回路21が同一の透明基板11の上に形成されており、そのうち、ソース線駆動回路12は、シフトレジスタ部13と、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V からなるビデオ信号線Videoおよびこれらに対応するアナログスイッチS ,S ,S ・・・を備えるサンプルホールド回路17とを有する。また、画素マトリクス22は、ソース線駆動回路12の側に接続された複数のソース線X ,X ,X ,X ・・・と、ゲート線駆動回路21に接続された複数のゲート線Y ,Y ・・・と、これらのゲート線およびソース線の交点に形成された複数の画素Z11,Z12・・・とを有し、各画素Z11,Z12・・・には薄膜トランジスタ(TFT)29および液晶セル30を有する。さらに、ソース線駆動回路12の側には、そのシフトレジスタ部13にクロック信号を入力すべき複数のクロック信号線34が配置されている。
【0003】
このような構成のアクティブマトリクス表示パネルにおいては、その表示駆動に対する高周波化が求められているが、そのシフトレジスタ部13を構成するTFTの動作を高周波数化するには限界がある。そこで、従来のアクティブマトリクス表示パネルにおいては、そのシフトレジスタ部の構成を、図6にブロック図で示し、図7に回路図で示すように、シフトレジスタ部13b(シフトレジスタ部13)を、A系列のクロック信号(φ ,φ *)で駆動されるA系列のシフトレジスタA ,A ,A ・・・と、A系列のクロック信号(φ ,φ *)に対して位相が90°ずれたB系列のクロック信号(φ ,φ *)で駆動されるB系列のシフトジスタB ,B ,B ・・・とに2系列化し、A系列のシフトレジスタA ,A ,A ・・・から出力されるビット出力信号P ,P ・・・によって、奇数番目のアナログスイッチS ,S ・・・を駆動する一方、B系列のシフトレジスタB ,B ,B ・・・から出力されるビット出力信号P ,P ・・・によって、偶数番目のアナログスイッチS ,S ・・・を駆動して、シフトレジスタ部13bの動作を実質的に高周波数化している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアクティブマトリクス表示パネルにおいては、シフトレジスタ部13bの側はA系列のシフトレジスタA ,A ,A ・・・とB系列のシフトジスタB ,B ,B ・・・とに2系列化されているのに対して、ビデオ信号線Videoは第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V に3系列化されているため、シフトレジスタ部13bにおける系列毎の電気的特性の差とビデオ信号線Videoにおける系列毎の電気的特性の差によって、シフトレジスタ部13bの系列数とビデオ信号線Videoの系列数の最小公倍数毎のソース線X ,X ,X ,X ・・・に異常電位が生じて、画面に輝線や暗線などが発生するという問題点がある。すなわち、系列駆動化されたアクティブマトリクス表示パネルにおいては、図8にタイミングチャートを示すように、走査信号Dが入力された以降、A系列のシフトレジスタA ,A ,A ・・・のうち、シフトレジスタA はクロック信号φ に基づいてビット出力信号P を送出してアナログスイッチS を駆動し、アナログスイッチS は第1系列のビデオ信号線V からのビデオ信号を表示信号Q としてソース線X にホールドする一方、シフトレジスタA はビット出力信号P を送出してアナログスイッチS を駆動し、アナログスイッチS は第3のビデオ信号線V からのビデオ信号を表示信号Q としてソース線X にホールドする。これに対して、B系列のシフトレジスタB ,B ,B ・・・のうち、シフトレジスタB はクロック信号(φ ,φ *)に基づいてビット出力信号P を送出してアナログスイッチS を駆動し、アナログスイッチS はビデオ信号線V からのビデオ信号を表示信号Q としてソース線X にホールドする一方、シフトレジスタB はビット出力信号P を送出してアナログスイッチS を駆動し、アナログスイッチS はビデオ信号線V からのビデオ信号を表示信号Q としてソース線X にホールドする。ここで、シフトレジスタ部13bの側から画素に至るいずれの系列の電気経路にも、たとえば、図9に示すように、アナログスイッチの寄生容量Ca ,ソース線の寄生容量Ca および画素の容量Ca が存在し、ビット出力信号Pに基づいて、アナログスイッチS がオフするときには、アナログスイッチの寄生容量Ca に対するソース線の寄生容量Ca および画素の容量Ca のカップリングによって交点Rにおける電位が低下する。このため、各ソース線X ,X ,X ,X にホールドされた表示信号Q ,Q ,Q ,Q の電位は、図8に示すように、ビデオ信号線V ,V ,V から供給されたビデオ信号の電位に比較して低下する。しかも、シフトレジスタ部13bの側から画素マトリクスに至る電気経路上のアナログスイッチの寄生容量Ca の大きさはA系列とB系列との間で異なり、ビット出力信号P ,P ,P ,P の立ち下がりの時定数τ ,τ ,τ ,τ が小さい程、表示信号Q ,Q ,Q ,Q の電位の低下度合いが大きい。このため、図8に示すように、A系列のシフトレジスタA ,A に対応するビット出力信号P ,P の立ち下がりの時定数τ ,τ が小さい場合には、表示信号Q ,Q における電位の低下が著しい。そこで、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V から供給されるビデオ信号の電位のレベルを調整して、すなわち、ビデオ信号線Videoの電位を、第3系列のビデオ信号線V の電位>第1系列のビデオ信号線V の電位>第2系列のビデオ信号線V の電位に調整して、画面の表示状態の調整を行う場合がある。しかし、この調整方法を従来のアクティブマトリクス表示パネルに対して行うと、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V に対応するアナログスイッチS ,S ,S ,S は、シフトレジスタ部13bの系列に対応していないため、すなわち、第1系列のビデオ信号線V にはアナログスイッチS ,S が対応しているが、このうち、アナログスイッチS はA系列のシフトレジスタA に対応している一方、アナログスイッチS はB系列のシフトレジスタB に対応しているため、シフトレジスタ部13bの系列毎に異なるレベルでソース線X ,X ,X ,X にホールドされた表示信号Q ,Q ,Q ,Q 間の電位差を補正することができない。それ故、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V のうちの最も電位が高い第3系列のビデオ信号線V と、ビット出力信号P ,P ,P ,P の時定数が大きなB系列のシフトレジスタB との組合せ、すなわち、シフトレジスタ部13bの系列数とビデオ信号線Videoの系列数の最小公倍数毎に相当するソース線に発生する異常に高い電位の表示信号によって、画面に輝線が発生することになる。
【0005】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、シフトレジスタ部およびビデオ信号線を最適条件で系列化して、シフトレジスタ部の系列毎の表示に対する影響を容易に補正可能なアクティブマトリクス表示パネルを実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明において講じた手段は、複数のソース線が配設される画素マトリクスと、2系列以上のシフトレジスタ部と、複数系列のビデオ信号線の各ビデオ信号線と前記ソース線の間に介挿され、前記シフトレジスタ部から送出される系列毎のビット出力信号に基づいて駆動されるスイッチと、を有し、一の前記ビデオ信号線に各々接続される前記スイッチであって互いに隣接するスイッチ同士は、前記ビット出力信号に基づいて、互いに重なってかつ異なるタイミングで順次駆動されることを特徴とする。また、前記シフトレジスタ部の系列数および前記ビデオ信号線の系列数は同一であることを特徴とする。さらに、前記複数のビデオ信号線の各々は一つの色に対応したビデオ信号を供給することを特徴とする。
【0007】
【作用】
上記手段を講じたアクティブマトリクス表示パネルにおいては、シフトレジスタ部からの系列毎のビット出力信号が、その電気経路上の電気的寄生成分などに起因して異なるレベルの影響をソース線側にホールドされるビデオ信号のレベルに対して及ぼす場合であっても、この影響はビデオ信号線の信号レベルを系列毎に補正することによって確実に吸収される。
【0008】
【実施例】
つぎに、添付図面を参照して、本発明の一実施例について説明する。
【0009】
図1は本発明の実施例に係るアクティブマトリクス表示パネル(液晶表示パネル)におけるソース線駆動回路側の構成を示すブロック図、図2はその回路図である。ここで、本例のアクティブマトリクス表示パネルの特徴点である系列化に係る構成についての説明に先立って、その全体構成を説明しておくが、本例のアクティブマトリクス表示パネルの全体構成は、図4に示すブロック図で示したアクティブマトリクス表示パネルと概ね同様であるため、同じく図4を参照して、その全体構成を説明する。また、本例のアクティブマトリクス表示パネルの構成は、図6ないし図9に基づいて説明した従来のアクティブマトリクス表示パネルと基本的には同様な構成になっており、その系列化のための構成のみが異なるため、対応する部分には同符号を付して説明する。
【0010】
図4において、本例のアクティブマトリクス表示パネル10は、画素マトリクス22,ソース線駆動回路12およびゲート線駆動回路21が同一の透明基板11の上に形成されて、表示装置の小型化,高精細化および低コスト化が図られている。ここで、ソース線駆動回路12は、シフトレジスタ部13と、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V からなるビデオ信号線Videoおよびこれらのビデオ信号線Videoに対応するアナログスイッチS ,S ,S ・・・を備えるサンプルホールド回路17とを有する一方、ゲート線駆動回路21はシフトレジスタ部20およびバッファ回路23を有する。また、画素マトリクス22は、ソース線駆動回路12の側に接続された複数のソース線X ,X ,X ,X ・・・と、ゲート線駆動回路21に接続された複数のゲート線Y ,Y ・・・と、これらのゲート線およびソース線の交点に形成された複数の画素Z11,Z12・・・とを有し、各画素Z11,Z12・・・にはそれぞれ薄膜トランジスタ(TFT)29および液晶セル30を有する。さらに、ソース線駆動回路12の側には、そのシフトレジスタ部13にクロック信号を入力すべき複数系列のクロック信号線34が配置されている一方、ゲート線駆動回路21の側には、そのシフトレジスタ部20にクロック信号を入力すべきクロック信号線37が配置されている。なお、35,38はソース線駆動回路12およびゲート線駆動回路21にそれぞれスタート信号を入力するスタート信号線である。
【0011】
このような構成のアクティブマトリクス表示パネル10において、図1および図2に示すように、そのソース線駆動回路12a(ソース線駆動回路13)のシフトレジスタ部13a(シフトレジスタ部13)は、A系列のクロック信号(φ ,φ *)で駆動されるA系列のシフトレジスタA ,A ・・・と、クロック信号(φ ,φ *)に対して位相が60°ずれたB系列のクロック信号(φ ,φ *)で駆動されるB系列のシフトジスタB ,B ・・・と、クロック信号(φ ,φ *)に対してが60°ずれたC系列のクロック信号(φ ,φ *)で駆動されるC系列のシフトジスタC ,C ・・・とに3系列化されており、これらのA〜C系列のシフトレジスタA ,A ・・・,B ,B ・・・,C ,C ・・・から送出されるビット出力信号P ,P ,P ,P ・・・によって、各アナログスイッチS ,S ,S ,S ・・・が駆動されて、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V から供給される各ビデオ信号を表示信号Q ,Q ,Q ,Q ・・・としてソース線X ,X ,X ,X ・・・の側にホールド可能になっている。このため、シフトレジスタ部13aを構成するTFT自身の動作速度を高めなくとも、表示動作を高周波数化して表示の品位を高めることが可能になっている。ここで、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V は、それぞれ、赤,青および緑を各画素で表示するためのビデオ信号線であり、シフトレジスタ部13aと同数に3系列化されている。なお、クロック信号φ ,φ とクロック信号φ *,φ *(φ バー,φφ バー)とは互いに逆相の関係にあることを示す。また、A〜C系列のシフトレジスタA ,A ・・・,B ,B ・・・,C ,C ・・・は、いずれも、1ビット当たり、1つのインバータ2と2つのクロックドインバータ3a,3b,4a,4bで構成され、そのうち、インバータ2は、図5(a)に示すように、p型TFT201とn型TFT202とからなるCMOS構造になっている。
【0012】
また、クロックドインバータ3a,4aは、図5(b)に示すように、p型TFT301a,302aとn型TFT401a,402aとから構成されてクロック信号φ(φ ,φ ,φ )で駆動可能になっているのに対して、クロックドインバータ3b,4bは、図14(d)に示すように、p型TFT301b,302bとn型TFT401b,402bとから構成されてクロック信号φ(φ ,φ ,φ )に対して逆相のクロック信号φ*(φ * ,φ *,φ *)で駆動可能になっている。
【0013】
このような構成のアクティブマトリクス表示パネル10のソース線駆動回路13aは、図3に示すタイミングチャートに基づいて駆動される。ここで、A系列のシフトレジスタA  A ・・・に入力されるクロック信号φ ,φ *と、B系列のシフトレジスタB  B ・・・に入力されるクロック信号φ ,φ *と、C系列のシフトレジスタC  C ・・・に入力されるクロック信号φ ,φ *とは、それぞれを60°ずらしてある。このため、走査信号Dが入力された以降において、A系列のシフトレジスタA は、期間t において、クロック信号φ *のパルス立ち下がり(クロック信号φ のパルス立ち上がり)に対応してビット出力信号P をアナログスイッチS に向けて出力し、B系列のシフトレジスタB は、期間t において、クロック信号φ *のパルス立ち下がり(クロック信号φ のパルス立ち上がり)に対応してビット出力信号P をアナログスイッチS に向けて出力し、C系列のシフトレジスタC は、期間t において、クロック信号φ *のパルス立ち下がり(クロック信号φ のパルス立ち上がり)に対応してビット出力信号P をアナログスイッチS に向けて出力する。また、A系列のシフトレジスタA は、期間t において、クロック信号φ *のパルス立ち下がり(クロック信号φ のパルス立ち上がり)に対応してビット出力信号P をアナログスイッチS に向けて出力する。そして、ビット出力信号P 〜P に基づいて、アナログスイッチS 〜S が動作して、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V の側とソース線X 〜X の側とを接続状態にして、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V を介して供給されたビデオ信号が表示信号Q ,Q ,Q ,Q としてソース線X ,X ,X ,X ・・・にホールドされ、これらの表示信号Q ,Q ,Q ,Q によって各画素Z11,Z12・・・における表示状態が規定される。
【0014】
ここで、シフトレジスタ部13aの側から画素マトリクス側に至るいずれの系列毎の電気経路にも、たとえば、図9に示すように、アナログスイッチの寄生容量Ca ,ソース線の寄生容量Ca および画素の容量Ca が存在し、アナログスイッチS をオフするときには、そのビット出力信号P ,P ,P ,P が立ち下がる時に、アナログスイッチの寄生容量Ca に対するソース線の寄生容量Ca および画素の容量Ca のカップリングによって、ソース線X ,X ,X ,X にホールドされる表示信号Q ,Q ,Q ,Q の電位は、プッシュダウンされてビデオ信号線V ,V ,V から供給されたビデオ信号の電位に比較して低下する。しかも、シフトレジスタ部13aの側から画素マトリクスに至る電気経路上のアナログスイッチの寄生容量Ca の値はA系列 B系列およびC系列の間で異なり、ビット出力信号P ,P ,P ,P の立ち下がりの時定数τ ,τ ,τ ,τ が小さい程、表示信号Q ,Q ,Q ,Q の電位の低下度合いが大きい。たとえば、図3に示すように、A系列に相当するビット出力信号P ,P の立ち下がりの時定数τ ,τ が小さい場合には、表示信号Q Q における電位の低下が著しい。そこで、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V のうち、第1系列のビデオ信号線V から供給されるビデオ信号の電位のレベルを第2および第3系列のビデオ信号線V ,V から供給されるビデオ信号の電位のレベルに比較して高めて、第1系列のビデオ信号線V からのビデオ信号に対応する表示信号Q Q の電位を高めて、ソース線X ,X にホールドされるQ ,Q の電位レベルを調整する。同様に、第3系列のビデオ信号線V から供給されるビデオ信号の電位のレベルを第2系列のビデオ信号線V から供給されるビデオ信号の電位のレベルに比較して高めて、第3系列のビデオ信号線V からのビデオ信号に対応する表示信号Q の電位を高めて、Q の電位レベルを調整する。その結果、ソース線X ,X ,X ,X ・・・にホールドされた状態におけるQ ,Q ,Q ,Q の電位レベルは均等化される。このため、特定のソース線X ,X ,X ,X ・・・に異常に高い表示信号が供給されることがないので、画面に輝線や暗線が発生せず、表示の品位が高い。なお、上記の調整方法を従来のアクティブマトリクス表示パネル10に対して行うと、第1〜第3系列のビデオ信号線に対応するアナログスイッチが、シフトレジスタ部の系列に対応していないため、他の電位に比較して著しく高い表示信号が発生して、画面に輝線や暗線が発生してしまう。
【0015】
以上のとおり、本例のアクティブマトリクス表示パネル10においては、第1〜第3系列のビデオ信号線V ,V ,V に対応するアナログスイッチS ,S ,S ,S は、それぞれシフトレジスタ部13aの系列にも対応しているため、たとえば、第1系列のビデオ信号線V に対応するアナログスイッチS ,S は、いずれもA系列のシフトレジスタA ,A に対応しているため、A系列のシフトレジスタA ,A の側の電気的特性がソース線X ,X にホールドされた状態の表示信号Q ,Q の電位レベルに影響を及ぼす状態にあっても、第1のビデオ信号線V から供給されるビデオ信号の電位を調整して、この表示信号Q ,Q を他の表示信号Q ,Q と同等の電位にまで補正することができる。従って、シフトレジスタ部13aを多系列駆動化しても、画面には輝線などが発生しないので、色再現性がよい。また、ビデオ信号線Video側において、カラーローテーションなどを行う必要がない。また、A〜C系列のいずれの系列のシフトレジスタの影響に対しても、ビデオ信号線Videoを介して独立して調整できるので、色相調整が容易であり、しかもアクティブマトリクス表示パネル10の製造後も色相調整を行なえる。
【0016】
なお、シフトレジスタ部の系列数およびビデオ信号線の系列数については、同系列数であれば、その数に制限がない。
【0017】
以上のとおり、シフトレジスタ部からのビット出力信号が、その電気経路上の電気的寄生成分などの影響によって、系列毎に異なるレベルの影響をソース線側にホールドされるビデオ信号に影響を及ぼす場合であっても、その影響は、ビデオ信号線の信号レベルを系列毎に補正することによって確実に吸収することできるので、シフトレジスタ部を多系列駆動化しても、画面に輝線などが発生することを防止できるという効果を奏する。また、3系列のビデオ信号線に色相を対応させた場合には、画面の色相調整などが容易にでき、色再現性が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るアクティブマトリクス表示パネルにおけるソース線駆動回路側の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示すソース線駆動回路の回路図である。
【図3】図1に示すソース線駆動回路の各部に入出力される信号のタイミングチャート図である。
【図4】アクティブマトリクス表示パネルの全体構成を示すブロック図である。
【図5】(a)はアクティブマトリクス表示パネルのソース線駆動回路のインバータの構成を示す回路図、(b)はそのクロック信号φで駆動されるクロックドインバータの構成を示す回路図、(c)はそのクロック信号φ*で駆動されるクロックドインバータの構成を示す回路図である。
【図6】従来のアクティブマトリクス表示パネルにおけるソース線駆動回路側の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示すソース線駆動回路の回路図である。
【図8】図6に示すソース線駆動回路の各部に入出力される信号のタイミングチャート図である。
【図9】アクティブマトリクス表示パネルのソース線駆動回路の電気経路上の容量成分を示す説明図図である。
【符号の説明】
10・・・アクティブマトリクス表示パネル
12,12a,12b・・・ソース線駆動回路
13,13a,13b・・・シフトレジスタ部
 ,A ・・・A系列のシフトレジスタ
 ,B ・・・B系列のシフトレジスタ
 ・・・C系列のシフトレジスタ
 ,S ,S ,S ・・・アナログスイッチP ,P ,P ,P ・・・ビット出力信号Q ,Q ,Q ,Q ・・・表示信号Video・・・ビデオ信号線
 ・・・第1系列のビデオ信号線
 ・・・第2系列のビデオ信号線
 ・・・第3系列のビデオ信号線
 ,X ,X ,X ・・・ソース線Y ,Y ・・・ゲート線
11,Z12・・・画素

Claims (3)

  1. 複数のソース線が配設される画素マトリクスと、2系列以上のシフトレジスタ部と、複数系列のビデオ信号線の各ビデオ信号線と前記ソース線の間に介挿され、前記シフトレジスタ部から送出される系列毎のビット出力信号に基づいて駆動されるスイッチと、を有し、一の前記ビデオ信号線に各々接続される前記スイッチであって互いに隣接するスイッチ同士は、前記ビット出力信号に基づいて、互いに重なってかつ異なるタイミングで順次駆動されることを特徴とするアクティブマトリクスパネル。
  2. 請求項1において、前記シフトレジスタ部の系列数および前記ビデオ信号線の系列数は同一であることを特徴とするアクティブマトリクスパネル。
  3. 請求項1または2において、前記複数のビデオ信号線の各々は一つの色に対応したビデオ信号を供給することを特徴とするアクティブマトリクスパネル。
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