JP7247392B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本開示は、発光ダイオード等の発光素子を発光部に有する表示装置に関する。
従来、発光ダイオード等の発光素子を含む発光部を複数有する、バックライト装置が不要な自発光型の表示装置が知られている。例えば、特許文献1は、複数の発光ダイオードが行列状に配置された表示パネルと、表示パネルの周縁に設けられたゲートドライバおよびソースドライバとを備える表示装置を開示している。
特開2015-197543号公報
近年、表示装置においては、画像表示部を拡張することが求められており、画像表示部周縁の額縁部分の幅を狭める、または額縁部分を実質的に無くす(以下、総称して、「額縁レス化する」という)ことが求められている。特許文献1に記載されているような従来の表示装置は、ゲートドライバおよびソースドライバが画像表示部の周縁に設けられているため、額縁レス化することが困難であった。
また近年、表示装置における画像表示部を拡張することが求められており、それに伴って、画像表示部周縁の額縁部分の幅をきわめて狭めた表示装置、または額縁部分を実質的に無くした表示装置(以下、総称して、「額縁レスの表示装置」という)を提供することが求められている。特許文献1に記載されているような従来の表示装置は、ゲートドライバ、ソースドライバ等のドライバ回路が画像表示部の周縁に設けられているため、額縁レスの表示装置とすることが困難であった。また、額縁レスの表示装置を提供するために、単に、ドライバ回路およびドライバ回路に制御信号を供給するための制御信号線を画像表示部に配置した場合、制御信号線を伝達する制御信号が発光素子の駆動電流に影響を与え、表示される画像に色むらが発生する虞がある。
本開示の表示装置は、基板と、
前記基板の第1面の側に配置される、複数の発光部が行列状に配列されてなる画素アレイと、
前記第1面の側に前記画素アレイの列毎に配置される複数本の発光制御信号線と、
前記第1面の側に前記画素アレイの行毎に配置される複数本の走査信号線と、
前記第1面の側に配置されかつ前記画素アレイの行毎に配置される、前記複数の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、
前記第1面の側に配置される、前記走査信号線駆動回路に走査線駆動制御信号を供給する駆動制御信号線と、を備え、
前記駆動制御信号線は、前記画素アレイの行方向に延びる少なくとも1つの第1部分と、前記少なくとも1つの第1部分に接続され、前記画素アレイの列方向に延びる第2部分と、前記第2部分に接続され、前記少なくとも1つの第1部分とは反対側の、前記画素アレイの行方向に延びる複数の第3部分とを含み、
前記走査信号線駆動回路が前記駆動制御信号線の第3部分に接続して配置されており、前記第3部分は前記画素アレイの行毎に配置されている
本開示の表示装置は、基板と、
前記基板の第1面の側に配置される、複数の発光部が行列状に配列されてなる画素アレイと、
前記第1面の側に前記画素アレイの列毎に配置される複数本の発光制御信号線と、
前記第1面の側に前記画素アレイの行毎に配置される複数本の走査信号線と、
前記第1面の側に配置される、前記複数の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、
前記第1面の側に配置される、前記走査信号線駆動回路に走査線駆動制御信号を供給する駆動制御信号線とを備え
前記駆動制御信号線は、前記画素アレイの行方向に延びる少なくとも1つの第1部分と、前記少なくとも1つの第1部分に接続され、前記画素アレイの列方向に延びる第2部分と、前記第2部分に接続され、前記少なくとも1つの第1部分とは反対側の、前記画素アレイの行方向に延びる複数の第3部分とを含
前記走査信号線駆動回路が前記駆動制御信号線の第3部分に接続して配置されており、
前記複数の発光制御信号線は、少なくとも1本の第1発光制御信号線と少なくとも1本の第2発光制御信号線とを含み、
前記少なくとも1本の第1発光制御信号線は前記駆動制御信号線の第1の部分と交差する第1領域に配置され、前記少なくとも1本の第2発光制御信号線は前記駆動制御信号線の第3部分と交差する第2領域に配置されており、
前記駆動制御信号線の前記第2部分に接続され、平面視で前記少なくとも1本の第1発光制御信号線と重なる容量調整導体をさらに備える
本開示の表示装置によれば、走査信号線駆動回路を画像表示部に配置することができ、表示装置を額縁レス化することが可能になる。
また本開示の表示装置によれば、表示される画像の色むらを抑制可能な、額縁レスの表示装置を提供することができる。
本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
第1実施形態の表示装置の概略構成を示す図である。 第1実施形態の表示装置の基本構成を示すブロック回路図である。 第1実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 発光部の一例を示す回路図である。 発光部の他の一例を示す回路図である。 発光部のさらに他の一例を示す回路図である。 走査信号線駆動回路の走査信号線アドレスデコード回路の一例を示す回路図である。 走査信号線駆動回路の走査信号線ドライバ回路の一例を示す回路図である。 走査信号線アドレスデコード回路の真理値表を示す図である。 第2実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 第1実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。 第2実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。 第3実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 第4実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 第5実施形態の表示装置の概略構成を示す図である。 第5実施形態の表示装置の基本構成を示すブロック回路図である。 第5実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 比較例の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。 第5実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。 第5実施形態の変形例における配線レイアウトを示す平面図である。 第6実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 第6実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。 第6実施形態の変形例における配線レイアウトを示す平面図である。 第7実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。 第7実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。
以下に、本開示の表示装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下で参照する各図は、本開示の表示装置の実施の形態における構成部材のうち、本開示の表示装置を説明するための主要部を示している。したがって、本開示の表示装置は、図に示されていない回路基板、配線導体、制御IC、LSI等の周知の構成部材を備えていてもよい。
図1は、第1実施形態の表示装置の概略構成を示す図であり、図2は、第1実施形態の表示装置の基本構成を示すブロック回路図であり、図3は、第1実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。図4Aは、発光部の一例を示す回路図であり、図4Bは、発光部の他の一例を示す回路図であり、図4Cは、発光部のさらに他の一例を示す回路図である。図5Aは、走査信号線駆動回路の走査信号線アドレスデコード回路の一例を示す回路図であり、図5Bは、走査信号線駆動回路の走査信号線ドライバ回路の一例を示す回路図であり、図5Cは、走査信号線アドレスデコード回路の真理値表を示す図である。なお、図3では、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線にハッチングを付して示している。また、図3は、配線層が2層からなる場合の配線レイアウトを示している。配線層が3層以上からなる場合には、図3に示す配線レイアウトとは異なる配線レイアウトであってもよい。異なる配線層に配置された信号線は、例えば、配線層間コンタクトを介して接続することができる。
本実施形態の表示装置1は、基板2、画素アレイ3、複数本の発光制御信号線4、複数本の走査信号線5、走査信号線駆動回路6および駆動制御信号線7を備えている。
基板2は、ガラス基板等の絶縁性基板であり、第1面(一方主面)2aおよび第1面2aとは反対側の第2面(他方主面)2bを有している。画素アレイ3、発光制御信号線4、走査信号線5、走査信号線駆動回路6および駆動制御信号線7は、基板2の第1面2aの側に配置されている。また、基板2は、第1面2aの側に画像表示部2cを有しており、例えば図1に示すように、画像表示部2cには画素アレイ3、走査信号線駆動回路6および駆動制御信号線7が配置されている。
基板2の第2面2b側には、発光制御信号線4および走査信号線5を駆動する駆動素子が配置されていてもよい。駆動素子は、例えば、第2面2bにCOG(Chip On Glass)方式等の手段によって搭載されていてもよい。また、駆動素子の代わりに、発光制御信号線4および走査信号線5の駆動信号を入出力するための回路基板(Flexible Printed Circuit:FPC)が基板2の第2面2b側に配設されていてもよい。
画素アレイ3は、基板2の第1面2aの側に複数の発光部(以下、画素という場合がある)8がm行n列の行列状に配置されて構成されている(m,nは自然数)。各発光部8は、発光素子9、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)10および容量素子11を含んでいる。以下では、画素アレイ3の行数mおよび列数nの両方が256である場合について説明するが、画素アレイの行数mおよび列数nは256以外の数であってもよい。また、画素アレイ3の行数mと画素アレイ3の列数nとは互いに異なっていてもよい。
発光素子9としては、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)を使用することができる。発光素子9は、例えば、マイクロチップ型のLED、モノリシック型のLED等であってもよい。また、発光素子9は、自発光型の素子であればよく、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)素子、無機EL素子、半導体レーザ素子等であってもよい。
本実施形態の表示装置1では、例えば図4Aおよび図4Bに示すように、各発光部8が、2つのTFT10a、TFT10bおよび1つの容量素子11を含んでいる。TFT10a,10bは、例えば、アモルファスシリコン、低温多結晶シリコン等からなる半導体膜を有し、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極である3端子を有している。基板2がガラス基板であり、TFT10a,10bが低温多結晶シリコンから成る半導体膜を有する場合、基板2上にTFTをCVD(Chemical Vapor Deposition)法等の薄膜形成法によって直接的に形成することができる。TFT10a,10bは、ゲート電極に所定電位の電圧を印加することにより、ソース電極とドレイン電極との間の半導体膜(チャネル)に電流を流す、スイッチング素子として機能する。
図4Aに示した発光部8は、nチャネル型TFTであるTFT10aと、pチャネル型TFTであるTFT10bとを有している。TFT10aは、ゲート電極にハイレベルの信号が入力されることによって、ソース電極とドレイン電極との間が導通しオン状態となり電流が流れる。TFT10aは、発光素子9に発光信号を入力するためのスイッチ素子として用いられている。TFT10aがオン状態になると、発光制御信号線4を伝達する信号である発光制御信号(以下、画像信号という場合がある)Sigのレベル(電圧)が画素ノードVgに書き込まれる。TFT10bは、ゲート電極にローレベルの信号が入力されることによって、ソース電極とドレイン電極との間が導通しオン状態となり電流が流れる。TFT10bは、発光制御信号Sigのレベル(電圧)に応じた、正電圧(3V~5V程度:VDD)と負電圧(-3V~0V程度:VSS)との電位差(発光信号)から発光素子9を電流駆動するための駆動素子として用いられている。TFT10bは、ゲート電極に発光制御信号が入力されており、発光制御信号のレベルに応じた電位差(発光信号)が発光素子9の正電極(アノード電極)および負電極(カソード電極)に印加される。容量素子11は、TFT10bのゲート電極とソース電極とを接続する接続線上に配置されている。容量素子11は、TFT10bのゲート電極に入力された発光制御信号の電圧を次の書き換えまでの期間(1フレームの期間)保持する保持容量として機能する。
図4Aでは、各発光部8が、nチャネル型TFT10aとpチャネル型TFT10bとを含んで構成されている例を示したが、各発光部8は、例えば図4Bに示すように、2つのnチャネル型TFT10c,10dを含んで構成されていてもよい。また、図示しないが、各発光部8は、2つのpチャネル型TFTを含んで構成されていてもよい。
図4Aおよび図4Bでは、各発光部8が1つの発光素子9を含んで構成されている例を示したが、例えば図4Cに示すように、各発光部8は、赤色発光用の副発光部8R、緑色発光用の副発光部8Gおよび青色発光用の副発光部8Bを有する構成であってもよい。赤色発光用の副発光部8Rは赤色LED等から成る赤色発光素子9Rを有し、緑色発光用の副発光部8Gは緑色LED等から成る緑色発光素子9Gを有し、青色発光用の副発光部8Bは青色LED等から成る青色発光素子9Bを有していてもよい。これにより、フルカラー表示が可能な表示装置となる。また、各発光部8は、赤色発光用の副発光部8R、緑色発光用の副発光部8Gおよび青色発光用の副発光部8Bに加えて、例えば、白色発光用の副発光部、黄色発光用の副発光部等を有していてもよい。各発光部8が白色発光用の副発光部を有している場合、副発光部8R,8G,8Bを用いて白色を表現する場合と比較して、白色発光時の消費電力を低減することができる。各発光部8が黄色発光用の副発光部を有している場合、副発光部8R,8G,8Bを用いて黄色を表現する場合と比較して、演色性を向上させることができる。
図4Cでは、副発光部8R,8G,8Bの走査信号線GLR,GLG,GLBが互いに接続されている例を示したが、走査信号線GLR,GLG,GLBは別個に配置されていてもよい。又は、副発光部8R,8G,8Bの発光制御信号線SLR,SLG,SLBは、例えば、副発光部8R,8G,8Bに1本の発光制御信号線を介して発光制御信号を時分割で出力する時分割駆動回路に接続されていてもよい。
複数の発光制御信号線4(SL1,SL2,…)は、基板2の第1面2aの側に画素アレイ3の列毎に配置されている。発光制御信号線4は、駆動素子の画像信号入力端子と接続されている。各発光制御信号線4は、該発光制御信号線4が配置されている画素アレイ3の列に属する発光部8に画像信号を供給する。
図2および図3に示すように、発光制御信号線4の入力端部には、スイッチング素子12が接続されていてもよい。スイッチング素子12としては、例えば、CMOSトランスファゲート素子を用いることができる。CMOSトランスファゲート素子は、pチャネルTFTとnチャネルTFTとを、ソース電極同士を接続し、ドレイン電極同士を接続して構成される。CMOSトランスファゲート素子の各ソース電極は、基板2の側面2dに形成された側面導体を介して、駆動素子の画像信号入力端子に接続される。CMOSトランスファゲート素子の各ドレイン電極は、発光制御信号線4に接続されている。pチャネルTFTのゲート電極およびnチャネルTFTのゲート電極は、制御入力電極とされている。pチャネルTFTのゲート電極にローレベルの信号が入力され、かつnチャネルTFTのゲート電極にハイレベルの信号が入力されている場合に、ソース電極とドレイン電極との間に電流が流れて画像信号が発光制御信号線4に入力される。
側面導体は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)等の導体材料からなり、基板2の第1面2aと第2面2bとを接続する側面2dに配置されている。側面導体を形成する方法としては、例えば、側面2dにおける所定部位にメッキ法、蒸着法、CVD法等の薄膜形成法等によって導体膜を成膜する方法、側面2dにおける所定部位に導体ペーストを塗布し焼成して導体層を作製する圧膜形成法、および側面2dの所定部位にエッチング法等によって溝を形成し、次にその溝に導体ペーストを塗布し焼成して導体層を作製する圧膜形成法が挙げられる。
複数の走査信号線5(GL1,GL2,…)は、基板2の第1面2aの側に画素アレイ3の行毎に配置されている。走査信号線5は、走査信号線駆動回路6に接続されている。各走査信号線5は、該走査信号線5が配置されている画素アレイ3の行に属する発光部8に走査線駆動信号を供給する。
走査信号線駆動回路6は、走査信号線アドレスデコード回路(以下、デコード回路という場合がある)6a、および走査信号線ドライバ回路(以下、ドライバ回路という場合がある)6bを含んでいる。
本実施形態の表示装置1では、画素アレイ3の行毎に1つのデコード回路6aが配置されている。デコード回路6aは、例えば図5Aに示すように、否定論理和(NOR)の論理ゲート回路によって構成されている。デコード回路6aには、駆動素子によって生成される走査線選択信号が入力される。
画素アレイ3の行数が256である場合、走査線選択信号は、例えば、8個の選択信号A0~A7、および選択信号A0~A7の各々を反転させた反転選択信号XA0~XA7の16個の信号から選択される8個の信号であればよい。走査線選択信号は、駆動素子によって生成され、16本の走査線選択信号線14(GS0~GS15)のうちの8本を介して、デコード回路6aの入力部IN0~IN7に入力される。デコード回路6aは、入力された8個の信号の全てがローレベルの信号である場合にハイレベルの信号を出力し、入力された8個の信号のうちの少なくとも1つがハイレベルの信号である場合にローレベルの信号を出力する。デコード回路6aの出力信号DECは、ドライバ回路6bに入力される。
ドライバ回路6bは、デコード回路6aの後段に配置されている。ドライバ回路6bは、図5Bに示すように、論理積(AND)の論理ゲート回路によって構成されている。ドライバ回路6bには、デコード回路6aの出力信号DEC、および駆動素子によって生成される走査線駆動制御信号(以下、駆動制御信号という場合がある)GATE_ENが入力される。ドライバ回路6bは、デコード回路6aの出力信号DECおよび駆動制御信号GATE_ENの両方がハイレベルの信号である場合にハイレベルの信号を出力し、デコード回路6aの出力信号DECおよび駆動制御信号GATE_ENのうちの少なくとも1つがローレベルの信号である場合にローレベルの信号を出力する。ドライバ回路6bの出力信号は、画素アレイ3の、該ドライバ回路6bが配置されている行の走査信号線5(GL1,GL2,…)に入力される。
上記構成の走査信号線駆動回路6によれば、選択信号A0~A7および反転選択信号XA0~XA7の組み合わせが2=256通りあるので、走査線選択信号線GS0~GS15に入力する選択信号A0~A7および反転選択信号XA0~XA7によって、走査信号線5(GL1,GL2,…)のうちの1つを選択することができる。デコード回路6aには、図5Cに示す真理値表に従って、走査信号線のうちの1つ(選択GL)が選択されるように、選択信号A0~A7および反転選択信号XA0~XA7のうちの8個を入力すればよい。
なお、図5Aに示したデコード回路6aでは、否定論理和(NOR)の論理ゲート回路を、並列に接続された複数の否定論理和(NOR)の論理ゲート回路と、否定論理積(NAND)の論理ゲート回路および該否定論理積(NAND)の論理ゲート回路の出力を反転させるインバータ回路とで構成することによって、回路規模(ゲート数)の増大を抑制している。また、図5Bに示したドライバ回路6bでは、論理積(AND)の論理ゲート回路を、否定論理積(NAND)の論理ゲート回路と、該否定論理積(NAND)の論理ゲート回路の出力を反転させるインバータ回路とで構成することによって、回路規模(ゲート数)の増大を抑制している。
図2および図3では、画素アレイ3の各行に1つのドライバ回路6bが配置されている例を示したが、画素アレイ3の各行に図2および図3に示したドライバ回路6b、および該ドライバ回路6bと同様に構成された別のドライバ回路が配置されていてもよい。また、例えば図2および図3に示すように、ドライバ回路6bの入力部において、駆動制御信号GATE_ENが2つに分岐し、分岐した一方がドライバ回路6bに入力され、他方がドライバ回路6bに入力されず画素アレイ3の行方向に延びていてもよい。さらに、ドライバ回路6bの入力部において、デコード回路6aの出力信号DECが2つに分岐し、分岐した一方がドライバ回路6bに入力され、他方がドライバ回路6bに入力されず画素アレイ3の行方向に延びていてもよい。ドライバ回路6bに入力されない駆動制御信号GATE_EN、およびデコード回路6aの出力信号DECは、上記別のドライバ回路に入力される構成であってもよい。このような構成によれば、画素アレイ3の行方向における走査信号線5の駆動タイミングの遅延を抑制することができる。
駆動制御信号線7は、基板2の第1面2a側に配置されており、駆動素子によって生成される駆動制御信号GATE_ENを走査信号線ドライバ回路6bに供給する。駆動制御信号線7は、基板2の第1面2a側における画像表示部2cの周辺領域に配置された信号入力パッド15に接続されている。信号入力パッド15は、例えば、基板2の側面2dに形成された側面導体を介して、駆動素子に接続されている。信号入力パッド15は、基板2の第1面2aから第2面2bに貫通する貫通導体を介して、駆動素子に接続されていてもよい。また、駆動制御信号線7には、静電気放電保護回路16が設けられている。静電気放電保護回路16は、例えば図2に示すように、駆動制御信号線7の、信号入力パッド15に接続された一端の近傍に設けられていてもよい。
駆動制御信号線7は、例えば図2および図3に示すように、少なくとも1つの第1部分7aと、第2部分7bと、複数の第3部分7cとを含んでいる。第1部分7aは、画素アレイ3の行方向に延びている。第2部分7bは、第1部分7aに接続され、画素アレイ3の列方向に延びている。第3部分7cは、第2部分7bに接続され、画素アレイ3の行方向に延びている。第3部分7cは、第2部分7bに対して第1部分7aとは反対側に延びている。換言すると、第1部分7aは幹線部であり、第2部分7bは幹線部から枝分かれする分枝部であり、第3部分7cは分枝線部である。なお、図2および図3では、画素アレイ3の各画素行に1つの第3部分7cが配置されている例を示したが、駆動制御信号線7は、1つの第3部分7cが2つ以上のドライバ回路6bに入力されるように引き回すことができる。この場合には、第3部分7cの数が画素アレイ3の行数よりも小さくなる。
発光制御信号線4は、少なくとも1本の第1発光制御信号線4aと、少なくとも1本の第2発光制御信号線4bとを含んでいる。第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとは、平面視したときの駆動制御信号線7との交差箇所の数が互いに異なり、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7の第1部分7aとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7の第3部分7cとの交差箇所の数よりも少なくなっている。すなわち、幹線部である第1部分7aと交差する発光制御信号線が第1発光制御信号線4aであり、分枝線部である第3部分7cと交差する発光制御信号線が第2発光制御信号線4bである。また、換言すると、本実施形態の表示装置1は、基板2の第1面2aの側で、第1発光制御信号線4aと隣接する領域における駆動制御信号線7の配線密度が、第2発光制御信号線4bと隣接する領域における駆動制御信号線7の配線密度よりも低くなっている。
本実施形態の表示装置1によれば、走査信号線駆動回路6と走査信号線駆動回路6に駆動制御信号GATE_ENを供給する駆動制御信号線7とを画像表示部2cに配置し、走査信号線駆動回路6に選択信号A0~A7および反転選択信号XA0~XA7を供給する走査線選択信号線GS0~GS15を、第1面2aの側に、第1発光制御信号線4aが配置されている画素列(例えば、図1~図3に示した表示装置1における画素アレイ3の第1列~第6列)に隣接して配置することが可能になる。これにより、表示装置1を額縁レス化することが可能になる。
表示装置1は、第1発光制御信号線4aがN本存在し(Nは自然数)、N本の第1発光制御信号線は画素アレイ3の第1列~第N列に配置されている構成であってもよい。このような構成によれば、画素アレイ3の第1列~第N列の近傍領域における配線密度が、第1列~第N列以外の近傍領域における配線密度よりも低くなる。これにより、走査線選択信号線GS0~GS15を画像表示部2cの周辺領域に配置された信号入力パッド15に接続するとともに、走査線選択信号線GS0~GS15を画素アレイ3の第1列~第N列の近傍領域に配置することができるので、走査線選択信号線GS0~GS15の引き回しが容易になる。なお、信号入力パッド15は、例えば、基板2の側面2dに形成された側面導体を介して、駆動素子に接続されている。信号入力パッド15は、基板2の第1面2aから第2面2bに貫通する貫通導体を介して、駆動素子に接続されていてもよい。また、走査線選択信号線GS0~GS15には、静電気放電保護回路16がそれぞれ設けられている。静電気放電保護回路16は、例えば図2に示すように、走査線選択信号線GS0~GS15の、信号入力パッド15に接続された一端の近傍に設けられていてもよい。
次に、第2実施形態の表示装置について説明する。図6は、第2実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図であり、図7Aは、第1実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図であり、図7Bは、第2実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。なお、図6では、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線にハッチングを付して示している。第2実施形態の表示装置1Aは、第1実施形態の表示装置1に対して、第1発光制御信号線4aの構成が異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第1実施形態の表示装置1では、発光制御信号線4および駆動制御信号線7は、基板2の第1面2a側に配置され、平面視で互いに交差している。発光制御信号線4および駆動制御信号線7は、表示装置1が備える複数層の配線層の異なる配線層に配置されており、発光制御信号線4と駆動制御信号線7とは、層間絶縁膜によって互いに絶縁されている。そのため、発光制御信号線4と駆動制御信号線7とが平面視で交差する箇所は、発光制御信号線4と駆動制御信号線7とで層間絶縁膜を挟む構造となり、寄生容量が発生する。表示装置1は、第1発光制御信号線4aが配置された画素列と第2発光制御信号線4bが配置された画素列とで、駆動制御信号線7の配線レイアウトが異なる。そのため、第1発光制御信号線4aが配置された画素列と第2発光制御信号線4bが配置された画素列とで、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間に発生する寄生容量が異なる。したがって、画素アレイ3の隣接する画素列にそれぞれ配置された2本の発光制御信号線4に対して、同じレベルの画像信号を供給したとしても、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量を介した容量カップリングにより、発光部8に書き込まれる信号レベルに画素列間で差が生じることがある。その結果、発光素子9の駆動電流が隣接する画素列間で異なり、画素列に沿って延びる筋状の色むらを生じることがある。
図7Aを参照して、第1実施形態の表示装置1における書き込み動作について説明する。図7Aは、選択信号A0~A7の全てがローレベルであり、画素アレイ3の第1行に配置されたデコード回路6aの出力がハイレベルである状態で、画素アレイ3の第1行第1列の画素(図3に示すP11)および第1行第7列の画素(図3に示すP17)に同一レベルの画像信号を書き込む動作を示している。なお、P11の動作は、画素アレイ3の第1行における第2列~第6列の画素についても概略同様であり、P17の動作は、画素アレイ3の第1行における第8列以降の画素についても概略同様である。
画素アレイ3の第1列に配置された発光制御信号線SL1、および画素アレイ3の第7列に配置された発光制御信号線SL7には、同一レベルの画像信号Sig1,Sig7が供給されている。画素アレイ3の第1行に配置されたデコード回路6aの出力がハイレベルである状態で、駆動制御信号GATE_ENがローレベルからハイレベルに遷移すると、走査信号線GL1が活性化する。走査信号線GL1が活性化すると、画素アレイ3の第1行の各画素のTFT10aがオン状態になり、P11,P17の画素ノードVgへの発光制御信号線SL1,SL7のそれぞれの電位の書き込みが開始される。その後、駆動制御信号GATE_ENがハイレベルからローレベルに遷移し、走査信号線GL1が非活性化すると、P11,P17の画素ノードVgの電位が保持されるが、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際に、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量を介した容量カップリングによって、画像信号Sig1がΔSig1だけ押し下げられ、画像信号Sig7がΔSig7だけ押し下げられる。さらに、画像信号Sig1,Sig7の低下に応じて、P11の画素ノードVgの電位V11がΔV11だけ押し下げられ、P17の画素ノードVgの電位V17がΔV17だけ押し下げられる。ここで、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間に発生する寄生容量は、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との間に発生する寄生容量よりも小さいため、ΔSig1はΔSig7よりも小さくなる。それに応じて、ΔV11はΔV17よりも小さくなり、P11の画素ノードVgに保持される電位が、P17の画素ノードVgに保持される電位よりも高くなる。これにより、P11とP17とでは発光期間における発光素子9の駆動電流に差が生じるため、P11の発光輝度とP17の発光輝度とに差が発生し、色むらとして視認されることがある。
上述の、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量に起因する色むらは、発光制御信号線SL1,SL7に供給する発光制御信号Sig1,Sig7の少なくとも一方を予め補正することによって、相殺することができるが、発光制御信号を補正するための補正回路、補正処理等が必要となる。そのような補正回路、補正処理等は、表示装置の製造コストの増大、表示装置の消費電力の増大等を招く虞がある。第2実施形態の表示装置1Aでは、発光制御信号線4の構成を変更することによって、発光制御信号に対する補正を行うことなく、色むらを抑制している。
本実施形態の表示装置1Aは、例えば図6に示すように、第1発光制御信号線4aが平面視で駆動制御信号線7と重なる部位に第1幅広部4cを有する構成となっている。このような構成によれば、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間の寄生容量を増大させて、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との間の寄生容量に近付けることができる。
第1幅広部4cは、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間の寄生容量を増大させる形状であればよく、平面視したときの形状が、例えば、円形状、正方形状、矩形状等であってもよく、その他の形状であってもよい。本実施形態では、平面視での第1幅広部4cの形状を矩形状とするとともに、第1幅広部4cの長さ方向を画素アレイ3の行方向に略一致させている。これにより、第1幅広部4cの面積の増大を抑制しつつ、駆動制御信号線7との間の寄生容量を増大させることができる。また、複数本の第1発光制御信号線4aが存在する場合、複数本の第1発光制御信号線4aに形成される第1幅広部4cの形状は互いに異なっていてもよい。
図7Bは、第2実施形態の表示装置1Aにおける書き込み動作を示す信号波形図である。図7Bに示す波形図において、選択信号A0~A7、走査信号線GL1、および駆動制御信号GATE_ENについては、図7Aに示した波形図と同様であるので説明を省略し、発光制御信号Sig1,Sig7および画素P11,P17の画素ノードVgの電位V11,V17についてのみ説明する。
本実施形態の表示装置1Aでは、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間の寄生容量を、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との間の寄生容量に近付けることができる。そのため、図7Bに示すように、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際の発光制御信号Sig1が押し下げられる量ΔSig1を、発光制御信号Sig7が押し下げられる量ΔSig7に近付けることができる。その結果、画素電位V11が押し下げられる量ΔV11を、画素電位V17が押し下げられる量ΔV17に近付けることができる。これにより、P11とP17との発光期間における発光素子9の駆動電流を実質的に等しくできるため、色むらを抑制することができる。このように、第2実施形態の表示装置1Aによれば、表示装置を額縁レス化することができるとともに、色むらを抑制することができる。
次に、本開示の第3実施形態の表示装置について説明する。図8は、第3実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。なお、図8では、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線にハッチングを付して示している。第3実施形態の表示装置1Bは、第1実施形態の表示装置1に対して、駆動制御信号線が容量調整導体を有する点で異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態の表示装置1Bは、駆動制御信号線7が容量調整導体7dを有する構成とされている。容量調整導体7dは、例えば図8に示すように、駆動制御信号線7の第2部分7bに接続され、画素アレイ3の行方向に延びている。また、容量調整導体7dは、第2部分7bに対して第1部分7aと同じ側に延び、第1発光制御信号線4aと交差している。このような構成によれば、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間の寄生容量を増大させ、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との間の寄生容量に近付けることができる。その結果、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量に起因する色むらを抑制することができる。したがって、本実施形態の表示装置1Bによれば、表示装置を額縁レス化することができるとともに、色むらを抑制することができる。
なお、図8では、容量調整導体7dの幅が第1部分7aの幅よりも大きくなっている例を示したが、容量調整導体7dの幅は、第1部分7aの幅と同等であってもよく、第1部分7aの幅よりも小さくてもよい。また、図8では、2本の容量調整導体7dが配置されている例を示したが、容量調整導体7dは、1本だけ配置されていてもよく、3本以上配置されていてもよい。また、図8では、容量調整導体7dは一端部が第2部分7bに接続され、他端部が開放端とされている例を示したが、容量調整導体7dの他端部には、駆動制御信号GATE_ENが与えられていてもよい。さらに、複数本の容量調整導体7dが配置されている場合には、容量調整導体7dの他端部同士が接続されていてもよい。また、複数本の容量調整導体7dは、互いに異なる幅を有していてもよい。
次に、本開示の第4実施形態の表示装置について説明する。図9は、第4実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。なお、図9では、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線以外の配線については省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線にハッチングを付して示している。第4実施形態の表示装置1Cは、第3実施形態の表示装置1Bに対して、第1発光制御線が第2幅広部を有する点で異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態の表示装置1Cは、例えば図9に示すように、第1発光制御信号線4aが、平面視で容量調整導体7dと重なる部位に第2幅広部4dを有する構成となっている。このような構成によれば、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間の寄生容量を増大させることができる。これにより、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量に起因する色むらを抑制することができる。また、容量調整導体7dの幅が第1部分7aの幅よりも大きい場合には、第2幅広部4dと容量調整導体7dとの間に発生する寄生容量を効果的に増大されることができる。これにより、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量に起因する色むらを効果的に抑制することができる。
なお、図9では、複数の第2幅広部4dが同一形状を有している場合を示したが、複数の第2幅広部4dは互いに異なる形状を有していてもよい。また、図9では、2本の容量調整導体7dが配置されている例を示したが、容量調整導体7dは、1本だけ配置されていてもよく、3本以上配置されていてもよい。さらに、図9では、容量調整導体7dは一端部が第2部分7bに接続され、他端部が開放端とされている例を示したが、容量調整導体7dの他端部には、駆動制御信号GATE_ENが与えられていてもよい。さらに、複数本の容量調整導体7dが配置されている場合には、容量調整導体7dの他端部同士が接続されていてもよい。複数本の容量調整導体7dは、互いに異なる幅を有していてもよい。
図10は、第5実施形態の表示装置の概略構成を示す図であり、図11は、第5実施形態の表示装置の基本構成を示すブロック回路図であり、図12は、第5実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図である。図13Aは、比較例の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図であり、図13Bは、第5実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。図14は、第5実施形態の変形例における配線レイアウトを示す平面図である。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。なお、図12では、発光制御信号線、走査信号線および駆動制御信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線および調整信号線にハッチングを付して示している。また、図12は、配線層が2層からなる場合の配線レイアウトを示している。配線層が3層以上からなる場合には、図12に示す配線レイアウトとは異なる配線レイアウトであってもよい。異なる配線層に配置された信号線は、例えば、配線層間コンタクトを介して接続することができる。
本実施形態の表示装置1Dは、基板2、画素アレイ3、複数本の発光制御信号線4、複数本の走査信号線5、走査信号線駆動回路6、駆動制御信号線7および補償信号線13を備えている。
基板2は、第1面2aの側に画像表示部2cを有しており、例えば図10に示すように、画像表示部2cには画素アレイ3、走査信号線駆動回路6、駆動制御信号線7および補償信号線13が配置されている。
図11および図12に示すように、発光制御信号線4の入力端部には、スイッチング素子12が接続されていてもよい。
本実施形態の表示装置1Dでは、画素アレイ3の行毎に1つのデコード回路6aが配置されている。
図11および図12では、画素アレイ3の各行に1つのドライバ回路6bが配置されている例を示したが、画素アレイ3の各行に図11および図12に示したドライバ回路6b、および該ドライバ回路6bと同様に構成された別のドライバ回路が配置されていてもよい。また、例えば図11および12に示すように、ドライバ回路6bの入力部において、駆動制御信号GATE_ENが2つに分岐し、分岐した一方がドライバ回路6bに入力され、他方がドライバ回路6bに入力されず画素アレイ3の行方向に延びていてもよい。さらに、ドライバ回路6bの入力部において、デコード回路6aの出力信号DECが2つに分岐し、分岐した一方がドライバ回路6bに入力され、他方がドライバ回路6bに入力されず画素アレイ3の行方向に延びていてもよい。ドライバ回路6bに入力されない駆動制御信号GATE_EN、およびデコード回路6aの出力信号DECは、上記別のドライバ回路に入力される構成であってもよい。このような構成によれば、画素アレイ3の行方向における走査信号線5の駆動タイミングの遅延を抑制することができる。
静電気放電保護回路16は、例えば図11に示すように、駆動制御信号線7の、信号入力パッド15に接続された一端の近傍に設けられていてもよい。
駆動制御信号線7は、例えば図11および図12に示すように、少なくとも1つの第1部分7aと、第2部分7bと、複数の第3部分7cとを含んでいる。第1部分7aは、画素アレイ3の行方向に延びている。第2部分7bは、第1部分7aに接続され、画素アレイ3の列方向に延びている。第3部分7cは、第2部分7bに接続され、画素アレイ3の行方向に延びている。第3部分7cは、第2部分7bに対して第1部分7aとは反対側に延びている。換言すると、第1部分7aは幹線部であり、第2部分7bは幹線部から枝分かれする分枝部であり、第3部分7cは分枝線部である。なお、図11および図12では、画素アレイ3の各画素行に1つの第3部分7cが配置されている例を示したが、駆動制御信号線7は、1つの第3部分7cが2つ以上のドライバ回路6bに入力されるように引き回すことができる。この場合には、第3部分7cの数が画素アレイ3の行数よりも小さくなる。
本実施形態の表示装置1Dによれば、走査信号線駆動回路6と走査信号線駆動回路6に駆動制御信号GATE_ENを供給する駆動制御信号線7とを画像表示部2cに配置し、走査信号線駆動回路6に選択信号A0~A7および反転選択信号XA0~XA7を供給する走査線選択信号線GS0~GS15を、第1面2aの側に、第1発光制御信号線4aが配置されている画素列(例えば、図10~図12に示した表示装置1Dにおける画素アレイ3の第1列~第6列)に隣接して配置することが可能になる。これにより、表示装置1を額縁レスの表示装置とすることが可能になる。
表示装置1Dは、第1発光制御信号線4aがN本存在し(Nは自然数)、N本の第1発光制御信号線は画素アレイ3の第1列~第N列に配置されている構成であってもよい。静電気放電保護回路16は、例えば図11に示すように、走査線選択信号線GS0~GS15の、信号入力パッド15に接続された一端の近傍に設けられていてもよい。
表示装置1Dは、層間絶縁膜によって互いに絶縁されている複数層の配線層を有している。発光制御信号線4および駆動制御信号線7は、複数層の配線層における異なる配線層に配置されている。発光制御信号線4と駆動制御信号線7とが平面視で交差する箇所は、発光制御信号線4と駆動制御信号線7とで層間絶縁膜を挟む構造となり、寄生容量が発生する。そのため、発光制御信号線4は、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との交差箇所に発生する寄生容量による容量カップリングによって、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを受ける。表示装置1Dは、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との交差箇所の数よりも少なくなっているため、第1発光制御信号線4aが受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズが、第2発光制御信号線4bが受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズよりも小さくなっている。第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減するための構成を備えていない表示装置では、第1発光制御信号線4aおよび第2発光制御信号線4bに同一レベル(電圧)の画像信号を入力したときであっても、カップリングノイズの差に起因する画像信号のレベルの変動によって、第1発光制御信号線4aに接続された発光部8の画素ノードに書き込まれる電位、および第2発光制御信号線4bに接続された発光部8の画素ノードに書き込まれる電位が互いに異なることがある。この場合、第1発光制御信号線4aに接続された発光部8と第2発光制御信号線4bに接続された発光部8とは、発光素子9の駆動電流が異なることから、発光輝度が異なり、その結果、表示される画像に色むらが発生することがある。
本実施形態の表示装置1Dは、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減するための構成として、基板2の第1面2aの側に配置される補償信号線13を有している。補償信号線13は、例えば図10~図12に示すように、画素アレイ3の列方向に延びる第4部分13aと、第4部分13aに接続され、画素アレイ3の行方向に延びる複数の第5部分13bとを有している。補償信号線13は、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと複数の第5部分13bとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと複数の第5部分13bとの交差箇所の数よりも少なくなっている。
補償信号線13には、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減するための補償信号が供給される。本実施形態では、補償信号として、駆動制御信号GATE_ENの反転信号ZGATE_EN、または駆動制御信号GATE_ENと逆極性の信号CTL_NZが用いられる。補償信号は、例えば、外部の駆動素子または回路基板から供給されてもよく、外部の駆動素子または回路基板から供給される信号に基づいて、表示装置1D内で生成されてもよい。
補償信号線13と発光制御信号線4とは平面視で交差しているため、発光制御信号線4と補償信号線13との交差箇所には寄生容量による容量カップリングが発生する。補償信号線13を伝達する補償信号は、この容量カップリングを介して、発光制御信号線4を伝達する画像信号に影響を及ぼす。補償信号は、駆動制御信号GATE_ENを反転させた反転信号ZGATE_EN、または駆動制御信号GATE_ENとは逆極性で動作する信号CTL_NZであるため、発光制御信号線4に対して、発光制御信号線4が受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを低減するように影響を及ぼす。
本実施形態では、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと第5部分13bとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと第5部分13bとの交差箇所の数よりも少なくなっている。そのため、補償信号が第2発光制御信号線4bに及ぼす影響は、補償信号が第1発光制御信号線4aに及ぼす影響よりも大きくなる。したがって、本実施形態の表示装置1Dによれば、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減することが可能になり、表示される画像の色むらを抑制することができる。
図11および図12に示すように、補償信号線13は、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと第5部分13bとの交差箇所の数が0である構成であってもよい。このような構成によれば、補償信号は、実質的に、第1発光制御信号線4aを伝達する画像信号には影響せず、第2発光制御信号線4bを伝達する画像信号だけに影響する。これにより、第2発光制御信号線4bが受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを相殺することが可能になり、ひいては、表示される画像の色むらを抑制することができる。
補償信号として、駆動制御信号GATE_ENの反転信号ZGATE_ENを用いる場合、反転信号ZGATE_ENは、駆動制御信号GATE_ENを反転させるインバータ回路17を用いて生成されていてもよい。インバータ回路17は、例えば、CMOSインバータによって構成されていてもよい。また、インバータ回路17は、例えば図10~図12に示すように、画像表示部2cに配置され、入力部が駆動制御信号線7に接続され、出力部が補償信号線13に接続されていてもよい。これにより、反転信号ZGATE_ENを画像表示部2c内で生成することができるので、反転信号ZGATE_ENを外部から供給する場合の信号線等を省略することができる。なお、図10~図12では、駆動制御信号線7と補償信号線13との間に1つのインバータ回路17が配置されている例を示したが、駆動制御信号線7と補償信号線13との間に複数のインバータ回路17が配置されていてもよい。
駆動制御信号線7および補償信号線13は、例えば図12に示すように、補償信号線13の複数の第5部分13bの数が、駆動制御信号線7の複数の第3部分7cの数に等しく、複数の第5部分13bと複数の第3部分7cとが画素アレイ3の列方向に交互に配置されている構成であってもよい。このような構成によれば、駆動制御信号線7の第3部分7cと補償信号線13の第5部分13bとが対をなして配置されるので、第2発光制御信号線4bが受ける、第3部分7を伝達する駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを、該第3部分7cと対をなす第5部分13bを伝達する補償信号の影響によって、効果的に低減することができる。これにより、表示される画像の色むらを効果的に抑制することができる。
次に、図13Aおよび図13Bを参照して、本実施形態の表示装置1Dおよび比較例の表示装置における画像信号の書き込み動作について説明する。図13Aは、比較例の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図であり、図13Bは、第5実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。なお、比較例の表示装置は、図10~図12に示す表示装置1Dに対して、補償信号線13およびインバータ回路17を有していない点で異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1Dと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図13Aは、選択信号A0~A7の全てがローレベルであり、画素アレイ3の第1行に配置されたデコード回路6aの出力がハイレベルである状態で、画素アレイ3の第1行第1列の画素(図12に示すP11に対応する)および第1行第7列の画素(図12に示すP17に対応する)に同一レベルの画像信号を書き込む動作を示している。なお、P11の動作は、画素アレイ3の第1行における第2列~第6列の画素についても概略同様であり、P17の動作は、画素アレイ3の第1行における第8列以降の画素についても概略同様である。
画素アレイ3の第1列に配置された発光制御信号線SL1、および画素アレイ3の第7列に配置された発光制御信号線SL7には、同一レベルの画像信号Sig1,Sig7が供給されているものとする。画素アレイ3の第1行に配置されたデコード回路6aの出力がハイレベルである状態で、駆動制御信号GATE_ENがローレベルからハイレベルに遷移すると、走査信号線GL1が活性化する。走査信号線GL1が活性化すると、画素アレイ3の第1行の各画素のTFT10aがオン状態になり、P11,P17の画素ノードVgへの発光制御信号線SL1,SL7のそれぞれの電位の書き込みが開始される。その後、駆動制御信号GATE_ENがハイレベルからローレベルに遷移し、走査信号線GL1が非活性化すると、P11,P17の画素ノードVgの電位が保持されるが、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際に、発光制御信号線4と駆動制御信号線7との間の寄生容量を介した容量カップリングによって、画像信号Sig1がΔSig1だけ押し下げられ、画像信号Sig7がΔSig7だけ押し下げられる。さらに、画像信号Sig1,Sig7の低下に応じて、P11の画素ノードVgの電位V11がΔV11だけ押し下げられ、P17の画素ノードVgの電位V17がΔV17だけ押し下げられる。ここで、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との間に発生する寄生容量は、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との間に発生する寄生容量よりも小さいため、ΔSig1はΔSig7よりも小さくなる。それに応じて、ΔV11はΔV17よりも小さくなり、P11の画素ノードVgに保持される電位が、P17の画素ノードVgに保持される電位よりも高くなる。そのため、比較例の表示装置では、発光期間における発光素子9の駆動電流がP11とP17とで異なり、その結果、P11の発光輝度とP17の発光輝度とに差が発生し、表示される画像に色むらが発生する。
図13Bは、本実施形態の表示装置1Dにおける書き込み動作を示す信号波形図である。図13Bに示す信号波形図において、選択信号A0~A7、走査信号線GL1、および駆動制御信号GATE_ENの動作については、図13Aに示した信号波形図と同様であるので説明を省略し、発光制御信号Sig1,Sig7、および画素P11,P17の画素ノードVgの電位V11,V17についてのみ説明する。
本実施形態の表示装置1Dでは、補償信号線13を伝達する補償信号によって、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との容量カップリングを低減することができ、その結果、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとにおけるカップリングノイズの差を低減することができる。したがって、表示装置1Dでは、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔSig7を、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔSig1に近付けることができる。その結果、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔV17を、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔV11に近付けることができる。これにより、表示装置1の発光期間では、P17における発光素子9の駆動電流を、P11における発光素子9の駆動電流に近付けることができるため、表示される画像の色むらを抑制することができる。したがって、本実施形態の表示装置1Dによれば、表示され画像の色むらを抑制可能な、額縁レスの表示装置を提供することができる。
次に、第5実施形態の変形例について説明する。図14は、第5実施形態の変形例における配線レイアウトを示す平面図である。なお、図14では、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線にハッチングを付して示している。本変形例の表示装置1Eは、第5実施形態の表示装置1Dに対して、補償信号線13の構成が異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1Dと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本変形例の表示装置1Eは、例えば図14に示すように、補償信号線13の複数の第5部分13bの数が、駆動制御信号線7の複数の第3部分7cの数よりも少なく、複数の第5部分13bの線幅が、複数の第3部分7cの線幅よりも大きい構成とされている。このような構成によれば、第5部分13bの線幅が第3部分7cの線幅以下である場合と比較して、第5部分13bと第2発光制御信号線4bとが重なる面積を増大させ、第5部分13bと第2発光制御信号線4bとの間に発生する寄生容量を増大させることができる。これにより、第3部分7cの数よりも少ない数の第5部分13bによって、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減することが可能になる。したがって、変形例の表示装置1Eによれば、第5実施形態の表示装置1Dと同様に、色むらを抑制可能な額縁レスの表示装置を提供すことができる。また、変形例の表示装置1Eによれば、補償信号線13の複数の第5部分13bの数を低減することができるため、画像表示部2cにおける配線の引き回しが容易になる。なお、図14では、補償信号線13が2つの第5部分13bを有している例を示したが、補償信号線13は、3つ以上の第5部分13bを有していてもよい。
次に、第6実施形態の表示装置について説明する。図15は、第6実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図であり、図16は、第6実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。なお、図15では、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線にハッチングを付して示している。第6実施形態の表示装置1Fは、第5実施形態の表示装置1Dに対して、補償信号線13の構成が異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1Dと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態の表示装置1Fでは、補償信号線13が、画素アレイ3の列方向に延びる第4部分13aと、第4部分13aに接続され、画素アレイ3の行方向に延びる複数の第5部分13bと、第4部分13aに接続され、第4部分13aに対して複数の第5部分13bとは反対側に延びる第6部分13cとを有している。補償信号線13は、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと複数の第5部分13bとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと複数の第5部分13bとの交差箇所の数よりも少なくなっている。
補償信号線13には、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとにおけるカップリングノイズの差を低減するための補償信号が供給される。本実施形態では、補償信号として、駆動制御信号GATE_ENと逆極性の信号CTL_NZが用いられる。補償信号は、補償信号線13の第6部分13cに外部の駆動素子、回路基板等から供給される。補償信号は、駆動制御信号GATE_ENと逆極性の信号CTL_NZであるため、発光制御信号線4に対して、発光制御信号線4が受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを低減するように影響を及ぼす。
上記のように、本実施形態では、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと第5部分13bとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと第5部分13bとの交差箇所の数よりも少なくなっている。これにより、補償信号が第2発光制御信号線4bに及ぼす影響は、補償信号が第1発光制御信号線4aに及ぼす影響よりも大きくなる。したがって、本実施形態の表示装置1Fによれば、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減することが可能になり、ひいては、表示される画像の色むらを抑制することができる。
補償信号として用いられる、駆動制御信号GATE_ENと逆極性の信号CTL_NZは、駆動制御信号GATE_ENとは逆極性で動作する信号であればよく、例えば、駆動制御信号GATE_ENの正負を逆にした信号であってもよく、駆動制御信号GATE_ENの正負を逆にした信号を増幅または減衰し、信号レベルを変更した信号であってもよい。また、補償信号の立ち上がりのタイミングは、駆動制御信号GATE_ENの立ち上がりのタイミングと一致していてもよく、異なっていてもよい。また、補償信号の立ち下がりのタイミングは、駆動制御信号GATE_ENの立ち下がりのタイミングと一致していてもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、補償信号の信号レベル、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング等を、駆動制御信号GATE_ENの信号レベル、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング等とは別個に設定することができる。これにより、補償信号の信号レベル、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング等を調整することにより、色むらのレベルを外部から調整することが可能になる。
図15に示すように、補償信号線13は、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと第5部分13bとの交差箇所の数が0である構成であってもよい。このような構成によれば、補償信号は、実質的に、第1発光制御信号線4aを伝達する画像信号には影響せず、第2発光制御信号線4bを伝達する画像信号だけに影響する。これにより、第2発光制御信号線4bが受ける駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを相殺することが可能になり、ひいては、表示される画像の色むらを抑制することができる。
駆動制御信号線7および補償信号線13は、例えば図15に示すように、補償信号線13の複数の第5部分13bの数が、駆動制御信号線7の複数の第3部分7cの数に等しく、複数の第5部分13bと複数の第3部分7cとが画素アレイ3の列方向に交互に配置されている構成であってもよい。このような構成によれば、駆動制御信号線7の第3部分7cと補償信号線13の第5部分13bとが対をなして配置されるので、第2発光制御信号線4bが受ける、第3部分7cを伝達する駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを、該第3部分7cと対をなす第5部分13bを伝達する補償信号の影響によって、効果的に低減することができる。これにより、表示される画像の色むらを効果的に抑制することができる。
次に、図16を参照して、本実施形態の表示装置1Fにおける画像信号の書き込み動作について説明する。図16に示す信号波形図において、選択信号A0~A7、走査信号線GL1、および駆動制御信号GATE_ENの動作については、図13Aおよび図13Bに示した信号波形図と同様であるので説明を省略し、発光制御信号Sig1,Sig7および画素P11,P17の画素ノードの電位V11,V17についてのみ説明する。
本実施形態の表示装置1Fでは、補償信号線13を伝達する補償信号によって、第2発光制御信号線4bと駆動制御信号線7との容量カップリングを低減することができ、その結果、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとにおけるカップリングノイズの差を低減することができる。したがって、表示装置1Fでは、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔSig7を、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔSig1に近付けることができる。その結果、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔV17を、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際のΔV11に近付けることができる。これにより、表示装置1Fの発光期間では、P17における発光素子9の駆動電流を、P11における発光素子9の駆動電流に近付けることができるため、表示される画像の色むらを抑制することができる。したがって、本実施形態の表示装置1Fによれば、表示され画像の色むらを抑制可能な、額縁レスの表示装置を提供することができる。
次に、第6実施形態の表示装置の変形例について説明する。図17は、第6実施形態の変形例における配線レイアウトを示す平面図である。なお、図17では、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線にハッチングを付して示している。本変形例の表示装置1Gは、第2実施形態の表示装置1Fに対して、補償信号線13の第5部分13bの構成が異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1Fと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本変形例の表示装置1Gは、例えば図17に示すように、補償信号線13の複数の第5部分13bの数が、駆動制御信号線7の複数の第3部分7cの数よりも少なく、複数の第5部分13bの線幅が、複数の第3部分7cの線幅よりも大きい構成とされている。このような構成によれば、第5部分13bの線幅が第3部分7cの線幅以下である場合と比較して、第5部分13bと第2発光制御信号線4bとが重なる面積を増大させ、第5部分13bと第2発光制御信号線4bとの間に発生する寄生容量を増大させることができる。これにより、第3部分7cの数よりも少ない数の第5部分13bによって、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとにおけるカップリングノイズの差を低減することが可能になる。したがって、変形例の表示装置1Gによれば、第6実施形態の表示装置1Fと同様に、色むらを抑制可能な額縁レスの表示装置を提供すことができる。また、変形例の表示装置1Gによれば、補償信号線13の複数の第5部分13bの数を低減することができるため、画像表示部2cにおける配線の引き回しが容易になる。なお、図17では、補償信号線13が2つの第5部分13bを有している例を示したが、補償信号線13は、3つ以上の第5部分13bを有していてもよい。
次に、第7実施形態の表示装置について説明する。図18は、第7実施形態の表示装置における配線レイアウトを示す平面図であり、図19は、第7実施形態の表示装置における書き込み動作を示す信号波形図である。なお、図18では、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線以外の配線を省略するとともに、発光制御信号線、走査信号線、駆動制御信号線、および補償信号線にハッチングを付して示している。第7実施形態の表示装置1Hは、第5実施形態の表示装置1Dに対して、補償信号線13の構成が異なり、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には表示装置1Dと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態の表示装置1Hでは、補償信号線13が、画素アレイ3の列方向に延びる第4部分13aと、第4部分13aに接続され、画素アレイ3の行方向に延びる複数の第5部分13bと、第4部分13aに接続され、第4部分13aに対して複数の第5部分13bと同じ側に延びる第6部分13cとを有している。補償信号線13は、平面視したときに、前記第1発光制御信号線4aと第5部分13bとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと第5部分13bとの交差箇所の数よりも多くなっている。
補償信号線13には、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとにおけるカップリングノイズの差を低減するための補償信号が供給される。本実施形態では、補償信号として、駆動制御信号GATE_ENと同極性の信号CTL_NZが用いられる。補償信号は、補償信号線13の第6部分13cに外部の駆動素子、回路基板等から供給される。
補償信号線13と発光制御信号線4とは平面視で交差しているため、発光制御信号線4と補償信号線13との交差箇所には寄生容量による容量カップリングが発生する。補償信号線13を伝達する補償信号は、この容量カップリングを介して、発光制御信号線4を伝達する画像信号に影響する。補償信号は、駆動制御信号GATE_ENと同極性で動作する信号CTL_NZであるため、発光制御信号線4に対して、発光制御信号線4が受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを増大させるように影響を及ぼす。
表示装置1Hでは、平面視したときに、第1発光制御信号線4aと第5部分13bとの交差箇所の数が、第2発光制御信号線4bと第5部分13bとの交差箇所の数よりも多くなっている。そのため、補償信号が第1発光制御信号線4aに及ぼす影響は、補償信号が第2発光制御信号線4bに及ぼす影響よりも大きくなる。したがって、本実施形態の表示装置1Hによれば、第1発光制御信号線4aが受けるカップリングノイズを増大させることによって、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減することが可能になり、ひいては、表示される画像の色むらを抑制することができる。
図19は、本実施形態の表示装置1Hにおける書き込み動作を示す信号波形図である。図19に示す信号波形図において、選択信号A0~A7、走査信号線GL1、および駆動制御信号GATE_ENの動作については、図13A、図13Bおよび図16に示した信号波形図と同様であるので説明を省略し、発光制御信号Sig1,Sig7および画素P11,P17の画素ノードの電位V11,V17についてのみ説明する。
本実施形態の表示装置1Hでは、補償信号線13を伝達する補償信号によって、第1発光制御信号線4aと駆動制御信号線7との容量カップリングを増大させることができ、その結果、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとにおけるカップリングノイズの差を低減することができる。したがって、表示装置1Hでは、駆動制御信号GATE_ENが立ち下がる際の発光制御信号Sig1が押し下げられる量ΔSig1を、発光制御信号Sig7が押し下げられる量ΔSig7に近付けることができる。その結果、画素電位V11が押し下げられる量ΔV11を、画素電位V17が押し下げられる量ΔV17に近付けることができる。これにより、表示装置1Hの発光期間では、P11における発光素子9の駆動電流を、P17における発光素子9の駆動電流に近付けることができるため、表示される画像の色むらを抑制することができる。したがって、本実施形態の表示装置1Hによれば、表示され画像の色むらを抑制可能な、額縁レスの表示装置を提供することができる。
補償信号は、駆動制御信号GATE_ENを増幅または減衰し、信号レベル(電圧)を変更した信号であってもよい。補償信号の立ち上がりのタイミングは、駆動制御信号GATE_ENの立ち上がりのタイミングと一致していてもよく、異なっていてもよい。また、補償信号の立ち下がりのタイミングは、駆動制御信号GATE_ENの立ち下がりのタイミングと一致していてもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、補償信号の信号レベル、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング等を、駆動制御信号GATE_ENの信号レベル、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング等とは別個に設定することができる。したがって、補償信号の信号レベル、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング等を調整することにより、色むらのレベルを外部から調整することが可能になる。
補償信号線13は、例えば図18に示すように、第2発光制御信号線4bと第5部分13bとの交差箇所の数が0であるように構成されていてもよい。このような構成によれば、補償信号は、実質的に、第2発光制御信号線4bを伝達する画像信号には影響せず、第1発光制御信号線4aを伝達する画像信号だけに影響する。これにより、第1発光制御信号線4aが受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズを、第2発光制御信号線4bが受ける、駆動制御信号GATE_ENに起因するカップリングノイズに効果的に近付けることができる。
補償信号線13は、第5部分13bの線幅が、第6部分13cの線幅よりも大きくなっていてもよい。これにより、第5部分13bの数の増大を抑制しつつ、第5部分13bと第1発光制御信号線4aとが重なる面積を増大させ、第5部分13bと第2発光制御信号線4bとの間に発生する寄生容量を増大させることができる。ひいては、駆動制御信号線7の第3部分7cの数よりも少ない数の第5部分13bによって、第1発光制御信号線4aと第2発光制御信号線4bとが受けるカップリングノイズの差を低減することが可能になる。また、補償信号線13の複数の第5部分13bの数を低減することができるため、画像表示部2cにおける配線の引き回しが容易になる。なお、図19では、補償信号線13が2つの第5部分13bを有している例を示したが、補償信号線13は、3つ以上の第5部分13bを有していてもよい。また、図19では、第5部分13bは、一端が第4部分13aに接続され、他端が開放端とされている例を示したが、第5部分13bは、他端同士が電気的に接続されていてもよい。これにより、第5部分13bを伝達する補償信号を安定させることができる。
以上、本開示の表示装置の実施の形態について説明したが、本開示の表示装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的変更、改良を含んでいてもよい。例えば、発光部は、自発光型の発光素子を含む構成に限定されず、液晶表示素子とバックライトとを含んで構成されていてもよい。発光素子は、バックライトが省略された反射型の液晶表示素子によって構成されていてもよい。
本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本開示の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本開示の範囲内のものである。
本開示の表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、例えば、複合型かつ大型の表示装置(マルチディスプレイ)、自動車経路誘導システム(カーナビゲーションシステム)、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、商業用のプリグラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自動販売機、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。
1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H 表示装置
2 基板
2a 第1面
2b 第2面
2c 画像表示部
2d 側面
3 画素アレイ
4 発光制御信号線
4a 第1発光制御信号線
4b 第2発光制御信号線
4c 第1幅広部
4d 第2幅広部
5 走査信号線
6 走査信号線駆動回路
6a 走査信号線アドレスデコード回路
6b 走査信号線ドライバ回路
7 駆動制御信号線
7a 第1部分
7b 第2部分
7c 第3部分
7d 容量調整導体
8 発光部
9 発光素子
10 薄膜トランジスタ(TFT)
11 容量素子
12 スイッチング素子
13 補償信号線
13a 第4部分
13b 第5部分
13c 第6部分
14 走査線選択信号線
15 信号入力パッド
16 静電気放電保護回路
17 インバータ回路

Claims (5)

  1. 基板と、
    前記基板の第1面の側に配置される、複数の発光部が行列状に配列されてなる画素アレイと、
    前記第1面の側に前記画素アレイの列毎に配置される複数本の発光制御信号線と、
    前記第1面の側に前記画素アレイの行毎に配置される複数本の走査信号線と、
    前記第1面の側に配置されかつ前記画素アレイの行毎に配置される、前記複数の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、
    前記第1面の側に配置される、前記走査信号線駆動回路に走査線駆動制御信号を供給する駆動制御信号線と、を備え、
    前記駆動制御信号線は、前記画素アレイの行方向に延びる少なくとも1つの第1部分と、前記少なくとも1つの第1部分に接続され、前記画素アレイの列方向に延びる第2部分と、前記第2部分に接続され、前記少なくとも1つの第1部分とは反対側の、前記画素アレイの行方向に延びる複数の第3部分とを含み、
    前記走査信号線駆動回路が前記駆動制御信号線の第3部分に接続して配置されており、前記第3部分は前記画素アレイの行毎に配置されている、表示装置。
  2. 前記複数の発光制御信号線は、少なくとも1本の第1発光制御信号線と少なくとも1本の第2発光制御信号線とを含み、
    前記少なくとも1本の第1発光制御信号線は前記駆動制御信号線の第1の部分と交差する第1領域に配置され、前記少なくとも1本の第2発光制御信号線は前記駆動制御信号線の第3部分と交差する第2領域に配置されている、請求項1に記載の表示装置。
  3. 平面視したとき、前記第1領域における前記少なくとも1本の第1発光制御信号線と前記第1の部分との交差箇所の数が、前記第2領域における第2発光制御信号線と前記第3部分との交差箇所の数よりも少ない、請求項2に記載の表示装置。
  4. 基板と、
    前記基板の第1面の側に配置される、複数の発光部が行列状に配列されてなる画素アレイと、
    前記第1面の側に前記画素アレイの列毎に配置される複数本の発光制御信号線と、
    前記第1面の側に前記画素アレイの行毎に配置される複数本の走査信号線と、
    前記第1面の側に配置される、前記複数の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、
    前記第1面の側に配置される、前記走査信号線駆動回路に走査線駆動制御信号を供給する駆動制御信号線と、を備え、
    前記駆動制御信号線は、前記画素アレイの行方向に延びる少なくとも1つの第1部分と、前記少なくとも1つの第1部分に接続され、前記画素アレイの列方向に延びる第2部分と、前記第2部分に接続され、前記少なくとも1つの第1部分とは反対側の、前記画素アレイの行方向に延びる複数の第3部分とを含み、
    前記走査信号線駆動回路が前記駆動制御信号線の第3部分に接続して配置されており、
    前記複数の発光制御信号線は、少なくとも1本の第1発光制御信号線と少なくとも1本の第2発光制御信号線とを含み、
    前記少なくとも1本の第1発光制御信号線は前記駆動制御信号線の第1の部分と交差する第1領域に配置され、前記少なくとも1本の第2発光制御信号線は前記駆動制御信号線の第3部分と交差する第2領域に配置されており、
    前記駆動制御信号線の前記第2部分に接続され、平面視で前記少なくとも1本の第1発光制御信号線と重なる容量調整導体をさらに備える、表示装置。
  5. 平面視において、前記少なくとも1本の第1発光制御信号線は、前記容量調整導体と重なる部位に第2幅広部を有している、請求項4に記載の表示装置。
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