JPH07134305A - 表示装置およびその駆動集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は表示装置において、駆動集積
回路から引き回される配線の抵抗値の差により、表示状
態が異なってしまう不具合を解消する事にある。 【構成】 第１の手段は、各配線３０４の寄生抵抗を配
線の幅または長さを変化させて調整し、配線抵抗の変化
が急激に起こる部分を無くし、かつ抵抗差を小さくする
事、第２の手段は、駆動集積回路の出力端に外部配線抵
抗差を補償するための補償要素を設けることである。 【効果】 表示パネルの製造に特別な工程を付加する事
なく、配線抵抗の差による表示ムラを解消する事がで
き、表示品質のよい表示装置を安価に提供する事が出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表示装置および複数の出
力端子を有する表示装置の集積回路に関するものであ
り、特に液晶表示装置および液晶表示装置の駆動用集積
回路において大きな効果を有する。以下説明は単純マト
リクス型液晶表示装置に適用する場合について行う。

【０００２】

【従来の技術】図２は一般的な単純マトリクス型液晶表
示装置の概念構成図である。図２において複数の行電極
Ｘ1 、Ｘ2 ・・・Ｘm は行電極駆動回路２０３に接続さ
れ、複数の列電極Ｙ1 、Ｙ2 ・・・Ｙn は列電極駆動回
路２０２に接続され、該列電極駆動回路２０２と前記行
電極駆動回路２０３は制御回路２０１と駆動電源回路２
０４にそれぞれ接続され、また原表示信号２０５は前記
制御回路２０１に供給される。マトリクス状に配列され
た前記行電極Ｘm と列電極Ｙn の交点に画素Ｐmnが形成
される。各画素がそれぞれ任意の点灯状態をとれるよ
う、各行電極と各列電極にはそれぞれ独立した信号が印
加される。前記行電極駆動回路２０３、列電極駆動回路
２０２は、それぞれ１個またはそれ以上の集積回路によ
って構成される場合もあれば、１個の集積回路にその両
方が含まれる場合もある。以下の説明は前記複数の行電
極のそれぞれは、行電極駆動用集積回路の相異なる出力
端子に接続され、前記複数の列電極のそれぞれは、該行
電極駆動用集積回路とは別個の列電極駆動用集積回路の
相異なる出力端子に接続されるものとする。

【０００３】液晶の光学的応答は、液晶を挟む電極間に
印加される電圧の実効値に依存する事が知られている。
一方液晶は電気的には容量性を示すため、印加電圧の変
化に対応する電流が流れる。この電流の経路に抵抗成分
があると、該抵抗を流れる電流による電圧降下が生じ、
液晶に印加される駆動電圧に歪を生ずる。駆動電圧の歪
は液晶に印加される実効電圧を変化させ様々な表示品質
の低下をもたらす。従って、前記電流経路に寄生する寄
生抵抗成分が出来るだけ小さくなるように、また該寄生
抵抗成分の値が均一となるように配慮される。前記行電
極駆動用集積回路または列電極駆動用集積回路（以下総
称して駆動集積回路と言う）も上記の観点から、その出
力特性が多数の出力端において均一となるように設計、
製造されている。

【０００４】ところで、一般に表示パネル上の前記行電
極群および列電極群は、液晶表示パネルの少なくとも表
示部分においてはそれぞれ一定のピッチで平行に配列さ
れる。一方前記駆動集積回路の出力端は必ずしも同一ピ
ッチで一列に配列されるとは限らないし、またその配列
密度も液晶表示パネル上の表示部分における各電極の配
列密度とは異なるのが普通である。そこで駆動集積回路
の出力端の配列を表示パネル上の各電極の配列に展開し
て接続するための配線部分（以下配線展開部と言う）が
必要となる。

【０００５】図３は前記配線展開部の具体的構成例を示
す構成図である。図３（ａ）は前記配線展開部をプリン
ト基板等の、液晶表示パネルとは異なる外部部材上で行
う例を示した構成図である。図３（ａ）において、駆動
集積回路３０１、３０２はプリント基板等の外部部材３
０３上に配置され、その端子は該外部部材３０３上の配
線３０４に接続される。該配線３０４は外部部材３０３
上で液晶表示パネル３０５の電極ピッチに展開され、Ｆ
ＰＣ等の接続部材３０６を介して該液晶表示パネル３０
５の電極に接続される。前記配線３０４は配線展開部３
０７において前記駆動集積回路３０１、３０２の出力端
の配列から液晶表示パネル３０５上の表示部分３０８の
画素電極ピッチに展開される。この場合前記配線展開部
３０７は外部部材３０３上にある事になる。図３（ａ）
に示す例の他、前記配線展開部３０７を前記ＦＰＣ等の
接続部材３０６上に設けても良いし、またタブ接続と称
する方式においては駆動集積回路３０１、３０２が直接
接続部材３０６上に設けられるため、配線展開部３０７
も接続部材３０６上に設けられる事になる。

【０００６】図３（ｂ）は配線展開部３０７が液晶表示
パネル３０５上の表示部分以外の部分（以下表示外部分
と言う）に設けられた例を示す。図３（ｂ）において、
駆動集積回路３０１、３０２は液晶表示パネル３０５上
の表示外部分にチップオングラス（以下ＣＯＧと言う）
等の技術を用いて配置され、その端子は表示外部分にお
けるの配線展開部３０７において、配線３０４に接続さ
れる。該配線３０４は液晶表示パネル３０５の表示部分
３０８の画素電極ピッチに展開される。駆動集積回路３
０１、３０２には外部端子３０９、接続部材（図示せ
ず）を介して液晶表示パネル３０５の外部から各種電源
および信号が供給される。

【０００７】前記配線展開部３０７においては、各配線
３０４は寄生抵抗の絶対値が小さくなるように出来るだ
け太く、かつ出来るだけ最短となるように設けられる。
しかし図３から明らかなように、各配線３０４の長さは
一定でない。すなわち図３の場合、各駆動集積回路の中
央部付近の配線は比較的短く、端部付近の配線は比較的
長くなる。

【０００８】図４（ａ）は従来の、図３（ｂ）のように
ＣＯＧ技術を用いる場合の、前記配線展開部３０７の部
分拡大図である。前記集積回路３０１の出力端子は、こ
れに対応する配線３０４の接続部４０１において配線３
０４と接続される。この接続に導電性ペースト等を用い
る場合は、該ペーストの流れだしを防ぐ目的で前記配線
３０４の一部を図４（ａ）の如く細くする場合がある
が、その他の部分においては、駆動集積回路３０１の中
央部付近３０１ｂの配線も端部付近３０１ａの配線も寄
生抵抗の絶対値が出来るだけ小さくなるように出来るだ
け太く、かつ出来るだけ最短となるように設けられてい
た。この場合前記配線３０４の配線材の抵抗値が十分小
さければ、例え各配線の長さの差により寄生抵抗に差が
生じても、表示に影響を与える程の波形歪に至らず、実
際上は問題とならない。しかし例えば図３における配線
３０４がインジュウムティンオキサイド（以下ＩＴＯと
言う）等の比較的高い抵抗を示す材料で設けられるよう
な場合は、各配線の寄生抵抗が無視できず、各配線の長
さの差があればこの寄生抵抗が画素電極によって異なる
ことになり、画素電極毎に信号の歪が異なる事になる。
この結果本来同一の表示であるべき画素が印加される実
効電圧の値が歪によって異なってしまうため、同一の表
示状態にならないと言う問題が生ずる。

【０００９】図４（ｂ）、（ｃ）は駆動集積回路を２個
用いる構成において、図４（ａ）の様な従来の配線方法
を行った場合の、前記駆動集積回路の出力端から、液晶
表示パネルの表示部分までの配線材の寄生抵抗Ｒを、画
素電極の位置に対応して描いた模式図である。図４
（ｂ）は駆動集積回路の出力端が比較的単純に配置され
ており、寄生抵抗が画素電極位置に対して比較的単純に
変化する場合を示す。この場合は各々の駆動集積回路の
中央部に接続される画素電極については寄生抵抗値が低
く、駆動集積回路の中央部から離れた部分に接続される
画素電極ほど寄生抵抗が上昇する。その結果、液晶表示
パネルの両端部と中央部に帯状のムラが観測される。

【００１０】図４（ｃ）は集積回路の出力端の配列が単
純でなく、出力端が複数のブロック単位で配列され、配
線もブロック単位で異なる経路で行われるような場合の
例である。この場合は必ずしも集積回路から離れた電極
ほど寄生抵抗が上がるとは限らない。この例のように階
段上の抵抗変化がある部分では、極めてハッキリと帯状
のムラが観測される。

【００１１】従来はこのような不都合を回避するため、
ＩＴＯの上に金属性の材料をかぶせ、寄生抵抗の絶対値
を下げる等の対策がとられていた。しかしＩＴＯ上に金
属をかぶせる等、液晶パネルの製造上特別な工程を付加
する方法はコスト的に非常に高くなるばかりか、ＣＯＧ
技術を用いる場合には、金属部分と集積回路の端子との
接続が悪くなる等の問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的は
液晶表示パネルの製造に特別な工程を付加する事無く、
配線抵抗の差による表示ムラを効果的に解消する事であ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明が用いる第１の手段は、各配線３０４の寄生抵抗を
配線の幅または長さを変化させて調整し、配線抵抗の変
化が急激に起こる部分を無くし、かつ抵抗差を小さくす
る事である。課題を解決するために本発明が用いる第２
の手段は、駆動集積回路の出力端に外部配線抵抗差を補
償するための補償要素を設けることである。

【００１４】

【作用】本発明の第１の手段によれば、もともと配線長
が長い配線は配線幅を大きくし、もともと配線長が短い
配線は配線幅を小さくしあるいは配線長を長くし、全体
的に配線抵抗値の差が小さく、かつ抵抗が画素位置に対
して急激な変化を生じないように配線を施すから、各画
素電極に生ずる信号波形の歪は一定量に近づき、また該
歪の量が急激に変化する部分がなくなるから、表示画面
においてムラが観測される現象が大幅に軽減される。本
発明の第２の手段によれば、長い配線に対応する駆動集
積回路の出力端の補償要素と短い配線に対応する駆動集
積回路の出力端の補償要素に差を設ける事により、各配
線に生ずる液晶駆動電圧波形の歪量を均一化する事が出
来る。

【００１５】

【実施例】図５（ａ）は本発明の実施例を示す配線展開
部の模式図であり、従来例を示す図４（ａ）に対応して
いる。図５（ａ）において、もともと配線長が長い、駆
動集積回路３０１の端部付近３０１ａの配線は配線幅を
大きくし、もともと配線長が短い中央部付近３０１ｂの
配線は少なくともその一部の配線幅を小さくし、あるい
は迂回路を設けて配線長を長くし、かつ寄生抵抗が画素
位置に対して急激な変化を生じないように配線を施す。

【００１６】図５（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図４
（ｂ）、（ｃ）に示した従来の配線抵抗の分布（破線）
が図５（ａ）に示す方法により改善した結果（実線）の
一例を示す。図５（ｂ）、（ｃ）においては全体の抵抗
差は小さくなり、かつ抵抗が画素位置に対して急激に変
化する部分が無いから、表示画面上でムラが観測されな
い。

【００１７】上記第１の実施例は前記配線展開部３０７
内のみでなく、表示部分の画素電極ピッチと同一のピッ
チの配線部分においても実施する事が出来る。

【００１８】図５（ａ）に示す方法は効果的であるが、
十分な実施が出来ない場合がある。すなわち配線密度が
高くなって来ると、配線の幅を必要なまで広げる事が困
難になる。一方配線の幅を制限無く細くする事は製造的
に困難である。さらに駆動集積回路の出力端の配列によ
っては、迂回路を設ける事が出来ない場合もある。

【００１９】図１（ａ）は本発明の第２の実施例を示す
構造概念図である。図１（ａ）において、駆動集積回路
１０１の内部にある出力回路１０２は補償要素１０４を
介して出力端１０３に接続する。各出力端１０３（Ｏ1
、Ｏ2 、Ｏ3 ・・・Ｏm ）に対応する各補償要素１０
４（Ｚ1 、Ｚ2 、Ｚ3 ・・・Ｚm ）は、駆動集積回路１
０１の外部における各出力端からの配線抵抗の差を見込
んで適宜値を設定する。

【００２０】図１（ｂ）は図１（ａ）における前記補償
要素を単なる抵抗とした場合の実施例を示す。前記駆動
集積回路１０１の各出力端１０３に対応する外部配線の
寄生抵抗は図１（ｂ）の波線で示すように、前記出力端
Ｏ1 とＯm に対応するものが最も大きく、以下出力端が
駆動集積回路の中央部に近づくにつれて単純に減少する
ものとする。そこで前記駆動集積回路１０１の前記補償
要素１０４について、図１（ｂ）の一点鎖線で示すよう
に、前記出力端Ｏ1 とＯm に対応するをＺ1 とＺm が最
も高く、以下駆動集積回路１０１の中央部に近い出力端
に対応するものほど単純に減少するような純抵抗とす
る。すると前記出力回路１０２から液晶表示装置３０５
の表示部までの合成配線抵抗は図２（ｂ）の実線で示す
ように、各出力について均一化する事になる。

【００２１】図１に示した実施例では寄生抵抗が比較的
単純に変化する場合を示したが、図４（ｃ）に示したよ
うな複雑に変化する場合であっても本発明が対応可能な
事は勿論である。

【００２２】前記補償要素を抵抗とする場合、抵抗要素
としては拡散抵抗、ポリシリコン抵抗等の他、トランジ
スタの内部抵抗も利用する事が出来る。また前記出力回
路１０２を構成する出力トランジスタのチャネル幅Ｗと
チャネル長Ｌを変化させる事により設けても良い。これ
らを組み合わせたものであっても良い事は言うまでもな
い。

【００２３】ところで前記駆動集積回路１０１の前記出
力端１０３から前記液晶表示装置３０５の表示部までの
配線抵抗の差は、液晶表示パネルの寸法や、画素電極の
数によって必ずしも一定ではない。そこで想定される種
々の場合のうち、最も抵抗差が少ない場合について（あ
るいは適当に）前記駆動集積回路１０１内部の前記補償
要素１０４を設定して置き、その他の場合については図
５に示した方法で補償する方法が考えられる。

【００２４】この場合においても、抵抗差の一部は既に
駆動集積回路１０１の内部において補償しているから、
外部配線の幅、長さで補償すべき補償量は減少し、容易
に、より効果的な補償をする事が可能になる。この場
合、集積回路１０１の各出力端１０３の配列がブロック
化されていて、配線がブロック単位で配線抵抗差を生じ
るような場合には図１の実施例の実施効果は特に大き
い。もし場合に応じて前記補償要素１０４の値を変える
必要があるならば、その方法としては以下のような手法
が考えられる。

【００２５】図６は本発明の第３の実施例であり、図１
に示す第２の実施例の前記補償要素１０４の構成図であ
る。図６において、図１における前記出力回路１０２か
らの出力線６０１は抵抗要素６０２を介して出力端１０
３に接続する。該抵抗要素６０２は拡散抵抗、ポリシリ
コン抵抗等の他、トランジスタの内部抵抗を利用して作
成する。該抵抗要素６０２には複数のコンタクト部６０
３を設ける。図６はコンタクト部間の抵抗値がほぼ一定
になるように設置した場合を示すが、該コンタクト部６
０３の配置の仕方は、コンタクト部間の抵抗値が１：
２：４：８・・・と変化するように設置してもよいし、
その他の関係となるように設置しても良い。

【００２６】抵抗要素６０２の不要部分は短絡部材６０
４によって短絡される。この短絡は例えば駆動集積回路
１０１の配線アルミニュームを設けるためのマスクを変
更するだけで異なる状態に変える事が出来る。従って何
種類かのマスクを用意すれば、異なる補償要素１０４を
有する駆動集積回路１０１が得られる。

【００２７】前述のように補償要素１０４としてトラン
ジスタの内部抵抗を用いる事が出来るが、この場合各補
償要素１０４の値を異ならせる方法としては、 １．トランジスタのゲートに印加する電圧を同一にして
トランジスタの寸法を変える方法 ２．各補償要素１０４を構成するトランジスタの寸法を
同一にしてトランジスタのゲートに印加する電圧を変え
る方法 ３．トランジスタの寸法を変えた上でトランジスタのゲ
ートに印加する電圧を変える方法の３つがある。

【００２８】いずれの場合も、各補償要素１０４を構成
するトランジスタのゲートに印加する電圧を駆動集積回
路１０１の外部で調整する事が出来れば、１種の駆動集
積回路１０１を用いて種々の配線条件に対応する事が可
能となる。例えば上記１．の方法を用いた場合、トラン
ジスタのゲートに印加する同一電圧を駆動集積回路１０
１の外部から印加するように構成して、この電圧を変え
れば図８に示すＡ、Ｂような異なる補償特性を得る事が
出来る。

【００２９】図７は本発明の第４の実施例を示す回路図
である。図７において、個々の前記補償要素１０４の主
体はＰチャネルトランジスタ７０１とＮチャネルトラン
ジスタ７０２の各々のドレインと各々のソースを共通に
接続した並列回路で構成する。該Ｐチャネルトランジス
タ７０１のゲートは分圧器７０３の分圧出力端に接続
し、該Ｎチャネルトランジスタ７０２のゲートは分圧器
７０４の分圧出力端に接続する。分圧器７０３の一方の
端子はＰチャネルダイオード７０５を介して電源の高電
位側Ｖｄｄに接続し、他方の端子は調整器７０７の出力
端に接続する。分圧器７０４の一方の端子はＮチャネル
ダイオード７０６を介して電源の低電位側Ｖｓｓに接続
し、他方の端子は調整器７０８の出力端に接続する。

【００３０】前記分圧器７０３、７０４は図６における
抵抗要素６０４と同様のものであり、多数の出力端を有
している。その各出力端には分圧器７０３、７０４両端
に印加される電圧を分圧した相異なる電圧が出力され
る。前記Ｐチャネルトランジスタ７０１とＮチャネルト
ランジスタ７０２の各々のゲートは、それぞれ分圧器７
０３、７０４のいずれかの出力端に接続する。多数の補
償要素１０４を同様に設け、それぞれの補償要素１０４
を構成するトランジスタの寸法と、ゲートを接続する分
圧器７０３、７０４の出力端の位置を選ぶ事によって、
各補償要素１０４の特性に差を設ける。

【００３１】前記調整器７０７、７０８は駆動集積回路
１０１の外部にあり、前記分圧器７０３、７０４の一方
の端に印加する電圧を調整できる。前記Ｐチャネルダイ
オード７０５とＮチャネルダイオード７０６はトランジ
スタの敷居値電圧を補償するための機能を有し、該敷居
値電圧の製造工程におけるバラツキや、温度による変化
を補償する。前記調整器７０７、７０８を調整して各補
償要素１０４を構成するトランジスタのゲートに印加す
る電圧を変える事により、例えば図８のＡ、Ｂに示すよ
うな異なった特性の補償特性を得る事が出来る。

【００３２】図９本発明の第５の実施例を示す回路図で
ある。図９において前記補償要素１０４は基本的には抵
抗９０１と容量９０２とで構成される。該抵抗９０１は
前記前記出力回路１０２の内部抵抗で構成しても良い。
前記出力回路１０２の出力線６０１は抵抗９０１を介し
て（該抵抗９０１が出力回路１０２の内部抵抗で代表さ
れる場合は直接に）容量９０２の一端と出力端１０３に
接続される。該容量９０２の他の一端は直接にまたは抵
抗９０３を介して電源（ＶｄｄまたはＶｓｓ）に接続さ
れる。出力回路１０２の出力は前記抵抗９０１と前記容
量９０２による積分効果により、前記出力端１０３にお
いて波形に歪を生じる。この歪量は抵抗９０１、容量９
０２、抵抗９０３の値により変化する。従って外部配線
によって生じる液晶駆動電圧の歪量に応じて、これらの
１つまたは２つ以上の値を適宜変化させれば、駆動集積
回路１０１の内部の歪量と、外部配線による歪量との総
和の歪量の値を調整出来る。

【００３３】上記説明は単純マトリクス型の液晶表示装
置について行ったが、アクティブ型の液晶表示装置や、
最近開発された複数の行をまたがる画素を同時に駆動す
る方式（アクティブアドレッシング、マルチラインセレ
クション等と呼称される）にも適用する事が出来る。更
に強誘電液晶、反強誘電液晶等の種々の液晶表示装置に
も適用出来るし、液晶以外の他の表示装置にも適用する
事が出来る。

【００３４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、液晶
表示パネルの製造に特別な工程を付加する事がないか
ら、コストの上昇を招く事無く、配線抵抗の差による表
示ムラを解消する事ができ、表示品質のよい表示装置を
安価に提供する事が出来る。強誘電液晶、反強誘電液晶
等は液晶の光学的応答が印加電圧の実効値には依存せ
ず、印加電圧の絶対値に依存するうえ、書き込み時に大
きな電流が流れるため、配線抵抗の差による表示ムラが
発生し易く、本発明の実施は極めて効果が大きいい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第２の実施例を示す駆動集積回路の構
成図および特性図である。

【図２】単純マトリクス型液晶表示装置の概念構成図で
ある。

【図３】従来例を示す配線展開部の模式図である。

【図４】従来の例を示す配線展開部の拡大図および寄生
抵抗の分布図である。

【図５】本発明の第１の実施例を示す配線展開部の拡大
図と寄生抵抗の分布図である。

【図６】本発明の第３の実施例を示す補償要素１０４の
構成図である。

【図７】本発明の第４の実施例を示す補償要素１０４の
構成図である。

【図８】第４の実施例による特性図である。

【図９】本発明の第５の実施例を示す補償要素１０４の
構成図である。

【符号の説明】

１０１ 駆動集積回路 １０２ 出力回路 １０３ 出力端 １０４ 補償要素 ３０１ 駆動集積回路 ３０１ａ 端部付近 ３０１ｂ 中央部付近 ３０４ 配線 ３０７ 配線展開部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示装置を駆動する駆動集積回路の出力
   端から該表示装置の表示部分の画素電極までの複数の配
   線経路において、比較的配線長の短い少なくとも一部の
   配線について、単位長さあたりの平均抵抗を、比較的配
   線長の長い配線の単位長さあたりの平均抵抗よりも、大
   とした事を特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 表示装置を駆動する駆動集積回路の出力
   端から該表示装置の表示部分の画素電極までの複数の配
   線経路において、もともと配線長の短い少なくとも１部
   の配線について迂回路を設け、配線長を長くした事を特
   徴とする表示装置。
3. 【請求項３】 表示装置を駆動する駆動集積回路であっ
   て、表示装置に接続する複数の出力端の少なくとも１部
   の出力インピーダンスに差を持たせた事を特徴とする駆
   動集積回路。
4. 【請求項４】 少なくとも１部の出力回路と前記出力端
   との間に抵抗要素を挿入した事を特徴とする請求項３に
   記載の駆動集積回路。
5. 【請求項５】 少なくとも１部の出力回路と前記出力端
   との間に容量の一端を接続した事を特徴とする請求項３
   に記載の駆動集積回路。
6. 【請求項６】 前記出力インピーダンスはトランジスタ
   の内部抵抗を含み、該トランジスタのゲートに電源電圧
   とは異なる電圧を印加する手段を有する事を特徴とする
   請求項３に記載の駆動集積回路。
7. 【請求項７】 前記出力インピーダンスはトランジスタ
   の内部抵抗を含み、該トランジスタのゲートに電源電圧
   とは異なる電圧を外部より印加するための入力端子を有
   する事を特徴とする請求項３に記載の駆動集積回路。
8. 【請求項８】 表示装置に接続する複数の出力端の少な
   くとも１部の出力インピーダンスに差を持たせた駆動集
   積回路を用い、かつ該駆動集積回路の出力端から該表示
   装置の表示部分の画素電極までの配線経路において、各
   配線に生ずる駆動電圧波形の歪の差が小さくなるよう、
   配線長あるいは配線幅を調整した事を特徴とする表示装
   置。