JP2007322580A

JP2007322580A - 表示装置

Info

Publication number: JP2007322580A
Application number: JP2006151002A
Authority: JP
Inventors: Masashi Hirata; 将史平田; Keiichiro Ashizawa; 啓一郎芦沢; Yoshiki Watanabe; 善樹渡邉; Hiroaki Iwato; 宏明岩戸; Katsumi Ichihara; 勝美市原
Original assignee: Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: JP5026738B2; US20070279355A1

Abstract

【課題】コモン給電配線に加えるコモン電位をフィードバックするときの精度を向上させる
【解決手段】複数本の走査信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線と立体的に交差する複数本の映像信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線および前記複数本の映像信号線と交差する網目状のコモン給電配線と、概略四角形表示領域の外側に該表示領域を囲む環状であり、かつ、前記コモン給電配線と電気的に接続されたコモンバスラインとが設けられた基板が、前記コモンバスラインの電圧をコモン電圧生成回路にフィードバックするコモンセンシング配線を有し、前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインの、前記コモン電位の電圧が加わる辺と反対側の辺に接続されており、かつ、前記基板に設けられた他の導電層と立体的に交差しない表示装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、横電界駆動方式の液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。

従来、一対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有する液晶表示装置には、たとえば、ＩＰＳ方式のような横電界駆動方式のものがある。前記横電界駆動方式の液晶表示装置で用いられる液晶表示パネルは、前記一対の基板のうちの一方の基板に画素電極および共通電極（対向電極とも呼ばれる）が設けられている。

このとき、共通電極は、たとえば、基板に設けられた複数本の走査信号線または複数本の映像信号線と立体的に交差する網目状のコモン給電配線に接続されている。またこのとき、基板の表示領域の外側には、表示領域を囲む環状のコモンバスラインが設けられており、コモン給電配線はコモンバスラインに接続されている。

前記コモン給電配線や対向電極に加えるコモン電位の電圧は、たとえば、タイミングコントローラーを有するプリント回路板に設けられたコモン電圧生成回路で生成される。そして、前記表示パネル（基板）に接続された複数個のプリント回路板から前記コモンバスラインに供給される。

また、前記コモン給電配線は、前記複数本の走査信号線や前記複数本の映像信号線と立体的に交差しているので、交差している領域に生じる交差容量がノイズとなり、コモン給電配線（共通電極）の電位にばらつきが生じることがある。そのため、近年の液晶表示パネルでは、コモン給電配線の電位を測定し、生成するコモン電位の電圧にフィードバックすることで、コモン給電配線（共通電極）の電位にばらつきを低減している（たとえば、特許文献１を参照。）。
特開２００２−１６９１３８号公報

しかしながら、従来のフィードバック方法では、たとえば、コモン電位の電圧が入力される位置に近い場所でのコモン給電配線の電位を測定することが多い。そのため、測定しているコモン電位は、前記複数本の走査信号線や前記複数本の映像信号線と立体的に交差している領域に生じる交差容量などの影響が少なく、フィードバックにより電位を安定化させる際の精度が低いという問題があった。その結果、たとえば、表示領域において、コモン電位の電圧が入力される位置に近い場所と遠い場所で画質にむらが生じるなどの問題があった。

本発明の目的は、コモン給電配線に加えるコモン電位をフィードバックするときの精度を向上させることが可能な技術を提供することにある。

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

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。

（１）複数本の走査信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線と立体的に交差する複数本の映像信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線および前記複数本の映像信号線と交差する網目状のコモン給電配線と、概略四角形表示領域の外側に該表示領域を囲む環状であり、かつ、前記コモン給電配線と電気的に接続されたコモンバスラインとが設けられた基板を有する表示パネルと、前記コモンバスラインおよび前記コモン給電配線に加えるコモン電位の電圧を生成するコモン電圧生成回路とを有する表示装置であって、前記コモン電圧生成回路は、該生成回路で生成したコモン電位の電圧と、該コモン電位の電圧を前記コモンバスラインおよびコモン給電配線に加えたときのコモン電位とを比較して、該生成回路で生成するコモン電位の電圧を調整するフィードバック回路を有し、前記表示パネルの前記基板は、前記コモンバスラインの電圧を前記コモン電圧生成回路にフィードバックするコモンセンシング配線を有し、前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインの、前記コモン電位の電圧が加わる辺と反対側の辺に接続されており、かつ、前記基板に設けられた他の導電層と立体的に交差しない表示装置。

（２）前記（１）の表示装置において、前記表示パネルは、複数個のプリント回路板が接続されており、前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインから前記コモン電圧生成回路までの経路において、複数回、前記プリント回路板を通り、かつ、前記プリント回路板上においても他の導電層と立体的に交差しない表示装置。

（３）前記（１）または（２）の表示装置において、前記コモンバスラインは、表示領域の１つの角で接する第１の辺と第２の辺からコモン電位の電圧が加わり、前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインの前記第１の辺の反対側にある第３の辺に接続されており、前記コモンセンシング配線と前記コモンバスラインの接続部は、前記第２の辺からの距離が前記第３の辺の長さの半分以上である表示装置。

（４）前記（１）乃至（３）のいずれかの表示装置において、前記表示パネルは、液晶表示パネルである表示装置。

本発明の表示装置は、表示パネルの基板に設けられたコモンバスラインおよびコモン給電配線の電位を測定し、その測定した電位に基づいてコモン電圧生成回路で生成するコモン電位の電圧を調整するフィードバック回路を有する。このとき、前記フィードバック回路にコモンバスラインおよびコモン給電配線の電位を伝えるコモンセンシング配線は、前記コモンバスラインの、前記コモン電位の電圧が加わる辺と反対側の辺に接続し、コモンバスラインからフィードバック回路にいたる経路において、前記基板に設けられた他の導電層と立体的に交差しないようにする。このようにすることで、コモン給電配線と走査信号線または映像信号線の交差領域に生じる交差容量の影響を反映した電位を測定でき、フィードバックの精度が向上する。

また、前記表示パネルは、たとえば、走査ドライバが実装されたＣＯＦやデータドライバが実装されたＣＯＦなどの複数個のプリント回路板が接続されている。そのため、コモンバスラインからフィードバック回路にいたる経路において、前記基板や前記プリント回路板の他の導電層と前記コモンセンシング配線が立体的に交差しないようにするには、たとえば、前記コモンセンシング配線が、前記コモンバスラインから前記コモン電圧生成回路までの経路において、複数回、前記プリント回路板を通るようにすればよい。

また、前記コモンバスラインは、たとえば、走査信号線の一方の端部がある辺と映像信号線の一方の端部がある辺のように、表示領域の１つの角で接する第１の辺と第２の辺からコモン電位の電圧が加わるのが一般的である。そのため、前記コモンセンシング配線を、たとえば、前記コモンバスラインの前記第１の辺の反対側にある第３の辺に接続する場合、前記コモンセンシング配線と前記コモンバスラインの接続部は、前記第２の辺からの距離が前記第３の辺の長さの半分以上となる位置にすることが望ましい。

また、本発明は、走査信号線または映像信号線と立体的に交差する網目状のコモン給電配線を有する表示装置であれば、どのような構成の表示装置にも適用できるが、特に、横電界型の液晶表示パネルを有する液晶表示装置に適用することが望ましい。

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
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。

図１乃至図５は、本発明が適用される表示パネルの一構成例を示す模式図である。
図１は、液晶表示パネルを観察者側からみた模式平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線における模式断面図である。図３は、液晶表示パネルのＴＦＴ基板における表示領域の１画素の構成例を示す模式平面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線における模式断面図である。図５は、図３のＣ−Ｃ’線における模式断面図である。

本発明は、複数本の走査信号線および複数本の映像信号線が設けられた基板に、走査信号線または映像信号線と立体的に交差するコモン給電配線が設けられている表示パネルに関するものである。このような表示パネルには、たとえば、ＩＰＳ方式のような横電界駆動型の液晶表示パネルがある。

液晶表示パネルは、たとえば、図１および図２に示すように、一対の基板１，２の間に液晶材料３を封入した表示パネルである。このとき、一対の基板１，２は、表示領域ＤＡの外側に環状に配置されたシール材４で接着されており、液晶材料３は、一対の基板１，２およびシール材４で囲まれた空間に封入されている。

一対の基板１，２のうち、観察者側からみた外形寸法が大きい方の基板１は、一般に、ＴＦＴ基板と呼ばれる。図１および図２では省略しているが、ＴＦＴ基板１は、ガラス基板などの透明な基板の表面の上に、複数本の走査信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線と立体的に交差する複数本の映像信号線が形成されている。そして、２本の隣接する走査信号線と２本の隣接する映像信号線で囲まれた領域が１つの画素領域に相当し、各画素領域に対してＴＦＴ素子や画素電極などが配置されている。また、ＴＦＴ基板１と対をなす他方の基板２は、一般に、対向基板と呼ばれる。

また、前記液晶表示パネルが、たとえば、ＩＰＳ方式のような横電界駆動方式の場合、ＴＦＴ基板１の画素電極と対向する共通電極（対向電極とも呼ばれる）は、ＴＦＴ基板１側に設けられる。

次に、横電界駆動方式の液晶表示パネルの表示領域ＤＡの１画素の構成例について、図３乃至図５を参照して簡単に説明する。

横電界駆動方式の液晶表示パネルの場合、画素電極および共通電極は、ＴＦＴ基板１側に設けられる。このとき、ＴＦＴ基板１は、たとえば、図３乃至図５に示すように、ガラス基板ＳＵＢの表面に、ｘ方向に延在する複数本の走査信号線ＧＬが設けられており、走査信号線ＧＬの上には、第１の絶縁層ＰＡＳ１を介してｙ方向に延在し、複数本の走査信号線ＧＬと立体的に交差する複数本の映像信号線ＤＬが設けられている。そして、２本の隣接する走査信号線ＧＬと２本の隣接する映像信号線ＤＬによって囲まれた領域が１つの画素領域に相当する。

また、ガラス基板ＳＵＢの表面には、たとえば、画素領域毎に、平板状の共通電極ＣＴが設けられている。このとき、ｘ方向に並んだ各画素領域の共通電極ＣＴは、走査信号線ＧＬと並行した共通信号線ＣＬによって電気的に接続されている。また、走査信号線ＧＬからみて、共通信号線ＣＬが設けられている方向と反対側には、共通電極ＣＴと電気的に接続されている共通接続パッドＣＰが設けられている。

また、第１の絶縁層ＰＡＳ１の上には、映像信号線ＤＬの他に、半導体層、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２が設けられている。このとき、半導体層は、たとえば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用いて形成されており、各画素領域に対して配置されるＴＦＴ素子のチャネル層ＳＣとしての機能を持つものの他に、たとえば、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬが立体的に交差する領域における走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬの短絡を防ぐもの（図示しない）がある。このとき、ＴＦＴ素子のチャネル層ＳＣとしての機能を持つ半導体層は、映像信号線ＤＬに接続しているドレイン電極ＳＤ１とソース電極ＳＤ２の両方が接続されている。

また、映像信号線ＤＬなどが形成された面（層）の上には、第２の絶縁層ＰＡＳ２を介して画素電極ＰＸが設けられている。画素電極ＰＸは、画素領域毎に独立した電極であり、第２の絶縁層ＰＡＳ２に設けられた開口部（スルーホール）ＴＨ１においてソース電極ＳＤ２と電気的に接続されている。また、共通電極ＣＴと画素電極ＰＸが、図３乃至図５に示したように、第１の絶縁層ＰＡＳ１および第２の絶縁層ＰＡＳ２を介して積層配置されている場合、画素電極ＰＸは、スリットＳＬが設けられたくし歯形状の電極になっている。

また、第２の絶縁層ＰＡＳ２の上には、画素電極ＰＸの他に、たとえば、走査信号線ＧＬを挟んで上下に配置された２つの共通電極ＣＴを電気的に接続するためのブリッジ配線ＢＲが設けられている。このとき、ブリッジ配線ＢＲは、走査信号線ＧＬを挟んで配置された共通信号線ＣＬおよび共通接続パッドＣＰとスルーホールＴＨ２，ＴＨ３によって接続される。

また、第２の絶縁層ＰＡＳ２の上には、画素電極ＰＸおよびブリッジ配線ＢＲを覆うように配向膜５が設けられている。なお、図示は省略するが、対向基板２は、ＴＦＴ基板１の配向膜５が設けられた面に対向するように配置される。

以下、１画素の構成が図３乃至図５に示したよう構成の液晶表示パネルを有する液晶表示装置に本発明を適用した場合の構成例および作用効果について説明する。

図６は、本発明による一実施例の液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。図７は、図６に示した領域Ｐ１におけるコモンバスラインの構成を説明するための模式平面図である。

本実施例の液晶表示装置において、液晶表示パネルのＴＦＴ基板１には、たとえば、図６表示領域ＤＡを縦断するコモン給電配線および横断するコモン給電配線が網目状に配置されている。このとき、表示領域ＤＡを縦断するコモン給電配線は、たとえば、ブリッジ配線ＢＲおよび共通電極ＣＴで構成される。また、表示領域を横断するコモン給電配線は、走査信号線ＧＬに並行した共通信号線ＣＬで構成される。また、表示領域ＤＡに網目状に配置されたコモン給電配線は、表示領域ＤＡの外側に環状に設けられたコモンバスラインＣＢＬに接続されている。

また、ＴＦＴ基板１は、たとえば、１つの辺に、走査ドライバＩＣが実装されたＣＯＦなどのフレキシブルプリント回路板６Ａが複数個接続されており、前記１つの辺と接するもう１つの辺に、データドライバＩＣが実装されたＣＯＦなどのフレキシブルプリント回路板６Ｂが複数個接続されている。また、フレキシブルプリント回路板６Ｂは、別のプリント回路板７に接続されている。また、プリント回路板７は、コモン電圧生成回路８０１やフィードバック回路８０２、タイミングコントローラー（図示しない）などを有する回路基板８に接続されている。

本実施例の液晶表示装置において、コモン電圧生成回路８０１で生成されたコモン電位の電圧は、プリント回路板７およびフレキシブルプリント回路板６Ａ，６Ｂを介してＴＦＴ基板１のコモンバスラインＣＢＬに供給される。またこのとき、コモンバスラインＣＢＬには、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎが接続されている。コモンセンシング配線Ｃｓｅｎは、コモンバスラインＣＢＬおよびコモン給電配線の電位を測定し、コモン電圧生成回路８０１で生成するコモン電位の電圧を調整するためのものであり、フレキシブルプリント回路板６Ａ，６Ｂおよびプリント回路板７を介して、フィードバック回路８０２に接続されている。

また、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎは、たとえば、図６に示すように、コモンバスラインＣＢＬの４つの辺のうち、フレキシブルプリント回路板６Ｂを介してコモン電位の電圧が入力される辺の反対側の辺に接続する。またこのとき、コモンセンシング配線ＣｓｅｎとコモンバスラインＣＢＬの接続位置Ｐ１は、たとえば、フレキシブルプリント回路板６Ａからコモン電位の電圧が入力される辺からの距離が、コモンセンシング配線Ｃｓｅｓが接続される辺の長さの半分以上になる領域ＡＲ１に設けることが望ましい。

なお、図６では、フレキシブルプリント回路板６Ｂからコモン電位の電圧が入力される辺の反対側の辺にコモンセンシング配線Ｃｓｅｎを接続しているが、これに限らず、たとえば、フレキシブルプリント回路板６Ａからコモン電位の電圧が入力される辺の反対側の辺にコモンセンシング配線Ｃｓｅｎを接続してもよいことはもちろんである。その場合、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎは、フレキシブルプリント回路板６Ｂからコモン電位の電圧が入力される辺からの距離が、コモンセンシング配線Ｃｓｅｓが接続される辺の長さの半分以上になる領域ＡＲ２においてコモンバスラインＣＢＬに接続するのが望ましい。

また、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎは、図７に示すように、コモンバスラインＣＢＬの外側に、コモンバスラインＣＢＬから分岐させて設け、コモンバスラインＣＢＬの外周に沿ってＴＦＴ基板１のフレキシブルプリント回路板６Ａが接続される領域まで引き回す。このとき、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎは、ＴＦＴ基板１に設けられた他の導電層と立体的に交差しないように引き回す。そのため、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎは、たとえば、図６に示したように、フレキシブルプリント回路板６Ａを経由させて、プリント回路板６Ｂまで導き、プリント回路板７を介してフィードバック回路８０２に接続させる。

前記フィードバック回路８０２は、コモンセンシング配線Ｃｓｅｎにより測定（取得）したコモンバスラインＣＢＬおよびコモン給電配線の電位と、コモン電圧生成回路８０１で生成した基準電位を比較し、そのばらつきの度合いを算出する。そして、ばらつきが閾値以上である場合、たとえば、測定した電位と基準電位の差に基づき、コモン電圧生成回路８０１に、測定されるコモンバスラインＣＢＬおよびコモン給電配線の電位が基準電位になるようなコモン電位の電圧を生成させる。

図８は、本実施例の液晶表示装置の作用効果を説明するための模式波形図である。なお、図８の波形図において、横軸は時間であり、縦軸は表示パネル上で測定したコモン電位（Ｖｃｏｍ）である。

本実施例の液晶表示装置において、従来の液晶表示装置のように、コモン電位の電圧が入力される位置に近い場所、たとえば、図６に示した領域Ｐ２におけるコモン電圧の波形は、たとえば、図８の上側に示した波形のようになる。領域Ｐ２はコモン電位の電圧が入力される位置に近いので、表示領域ＤＡに網目状に設けられたコモン給電配線と走査信号線または映像信号線が立体的に交差する領域に生じる交差容量などの影響が少なく、ノイズの少ない波形になっている。

一方、本実施例の液晶表示装置のように、コモン電位の電圧が入力される位置から遠い場所、たとえば、図６に示した領域Ｐ１におけるコモン電位の波形は、たとえば、図８の下側に示した波形のようになる。つまり、本実施例の液晶表示装置では、表示領域ＤＡに網目状に設けられたコモン給電配線と走査信号線または映像信号線が立体的に交差する領域に生じる交差容量などの影響でノイズがのっている波形に基づいてフィードバックすることができる。そのため、ノイズによる電位のばらつきを効率的に補正することができ、コモン給電配線（対向電極ＣＴ）の電位を精度よく安定化させることができる。

以上、本発明を、前記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において、種々変更可能であることはもちろんである。

液晶表示パネルを観察者側からみた模式平面図である。図１のＡ−Ａ’線における模式断面図である。液晶表示パネルのＴＦＴ基板における表示領域の１画素の構成例を示す模式平面図である。図３のＢ−Ｂ’線における模式断面図である。図３のＣ−Ｃ’線における模式断面図である。本発明による一実施例の液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。図６に示した領域Ｐ１におけるコモンバスラインの構成を説明するための模式平面図である。本実施例の液晶表示装置の作用効果を説明するための模式波形図である。

符号の説明

１…ＴＦＴ基板
ＳＵＢ…ガラス基板
ＧＬ…走査信号線
ＣＬ…共通信号線
ＣＰ…共通接続パッド
ＣＴ…共通電極（対向電極）
ＰＡＳ１…第１の絶縁層
ＤＬ…映像信号線
ＳＣ…ＴＦＴ素子のチャネル層（半導体層）
ＳＤ１…ドレイン電極
ＳＤ２…ソース電極
ＰＡＳ２…第２の絶縁層
ＰＸ…画素電極
ＳＬ…スリット
ＢＲ…ブリッジ配線
ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３…スルーホール
２…対向基板
３…液晶材料
４…シール材
５…配向膜
６Ａ，６Ｂ…フレキシブルプリント回路板
７…プリント回路板
８…回路基板
８０１…コモン電圧生成回路
８０２…フィードバック回路

Claims

複数本の走査信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線と立体的に交差する複数本の映像信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線および前記複数本の映像信号線と交差する網目状のコモン給電配線と、概略四角形表示領域の外側に該表示領域を囲む環状であり、かつ、前記コモン給電配線と電気的に接続されたコモンバスラインとが設けられた基板を有する表示パネルと、
前記コモンバスラインおよび前記コモン給電配線に加えるコモン電位の電圧を生成するコモン電圧生成回路とを有する表示装置であって、
前記コモン電圧生成回路は、該生成回路で生成したコモン電位の電圧と、該コモン電位の電圧を前記コモンバスラインおよびコモン給電配線に加えたときのコモン電位とを比較して、該生成回路で生成するコモン電位の電圧を調整するフィードバック回路を有し、
前記表示パネルの前記基板は、前記コモンバスラインの電圧を前記コモン電圧生成回路にフィードバックするコモンセンシング配線を有し、
前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインの、前記コモン電位の電圧が加わる辺と反対側の辺に接続されており、かつ、前記基板に設けられた他の導電層と立体的に交差しないことを特徴とする表示装置。
前記表示パネルは、複数個のプリント回路板が接続されており、
前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインから前記コモン電圧生成回路までの経路において、複数回、前記プリント回路板を通り、かつ、前記プリント回路板上においても他の導電層と立体的に交差しないことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記コモンバスラインは、表示領域の１つの角で接する第１の辺と第２の辺からコモン電位の電圧が加わり、
前記コモンセンシング配線は、前記コモンバスラインの前記第１の辺の反対側にある第３の辺に接続されており、
前記コモンセンシング配線と前記コモンバスラインの接続部は、前記第２の辺からの距離が前記第３の辺の長さの半分以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
前記表示パネルは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。