JPH07140937A - 表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 欠陥修正された絵素をノーマリホワイトモー
ドで駆動した場合に画面表示が白に近い状態で欠陥絵素
が黒点として目立たないように表示装置を駆動する。 【構成】 画面の白状態を検知する判別回路からの出力
に応答して信号線へ供給する信号を映像信号と表示修正
信号に択一的に選定する切換回路を設け、垂直帰線消去
期間で必要な場合に映像信号に代えて表示修正信号を絵
素に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばアクティブマト
リクス型液晶表示装置等の表示装置に付設され表示領域
にマトリクス状に配列された絵素電極にスイッチング素
子を介して信号を印加する表示装置の駆動回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、高精細で大型のマトリクス表示装
置として、スイッチング素子に薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を使用したＴＦＴ液晶表示装置が知られている。

【０００３】図９に従来のＴＦＴ液晶表示装置１００と
これにテープキャリア方式で付設された駆動回路１１０
及びその周辺の信号系を示す。ここでＴＦＴ液晶表示装
置１００は特開平４−１６９２９号公報に示されるよう
な絵素欠陥の修正を行うことができるアクティブマトリ
クス型表示装置であり、液晶を挟んで絵素電極及びＴＦ
Ｔが形成されたアクティブマトリクス基板と対向電極が
形成された対向基板とが対向配設されて構成されてい
る。アクティブマトリクス基板は、図１０に示すような
ゲートバスライン１０１とソースバスライン１０２とが
互いに直交する方向に多数本配線され、両バスライン１
０１と１０２とで囲まれた領域に絵素電極１０３がマト
リクス状に形成されている。各絵素電極１０３にはスイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１０
４が接続されている。ＴＦＴ１０４は、ゲートバスライ
ン１０１から分岐したゲート電極１０１ａの上に形成さ
れ、ソース電極がソースバスライン１０２に、ドレイン
電極が絵素電極１０３に接続されている。

【０００４】一方、駆動回路１１０としては図９に示す
ようにゲートバスライン１０１の右端部に接続したゲー
ト用駆動回路１１１，１１２と、ソースバスライン１０
２の上側の端部に接続したソース用駆動回路１１３，１
１４及び下側の端部に接続したソース用駆動回路１１
５，１１６の６つを備えている。ゲート用駆動回路１１
１，１１２にはゲートドライバー電源１２０とゲートド
ライバー駆動信号１２１とが与えられ、ゲート用駆動回
路１１１，１１２はゲートドライバー駆動信号１２１に
基づいてゲートバスライン１０１へゲート信号（走査信
号）を出力する。ソース用駆動回路１１３，１１４，１
１５，１１６の各々には、ソースドライバー電源１２２
とソースドライバー駆動信号１２３と液晶駆動ビデオ信
号１２４とが与えられ、ソース用駆動回路１１３，１１
４，１１５，１１６は、ソースドライバー信号１２３に
基づいてソースバスライン１０２に液晶駆動ビデオ信号
（映像信号）１２４を出力する。なお、前記対向基板の
液晶側に設けた対向電極には、共通電極駆動信号（Ｖｃ
ｏｍ）１２５が付与される。

【０００５】ゲート信号により順次ゲートバスラインが
走査され、薄膜トランジスタ１０４を介して各絵素電極
１０３に液晶駆動ビデオ信号１２４が供給される。表示
領域では各絵素電極１０３と対向電極間の電位差に基づ
く実効電界強度に応答してその間の液晶が駆動され、バ
ックライト等からの光が液晶で絵素毎に光変調されるこ
とにより表示パターンが生起される。

【０００６】ところで、図１１はＮＴＳＣ方式の映像信
号を示し、図１２はＴＦＴ液晶表示装置の駆動用の映像
信号を示す。図に示す垂直帰線消去期間Ｔの信号は、一
般的には黒レベルの映像信号と同レベルとなっている
が、本来表示画面に使用されないためレベルは規定され
ていない。ノーマリーホワイトモード（電圧無印加時に
白表示）の場合、ＴＦＴに欠陥があると電圧が印加され
ないためその絵輝点になるという絵素欠陥が生じ、その
対策としてレーザー光による絵素欠陥の修正を行ってい
る。

【０００７】例えば、図１３に示すように、絵素電極１
０３に接続されているドレイン電極１０５とゲート電極
１０１ａとをレーザー光照射部１０８にレーザ光を照射
して接続するとともに、ソースバスライン１０２のソー
ス電極１０２ａとゲート電極１０１ａとをレーザ光照射
部１０７にレーザ光を照射して接続し、更にレーザ光照
射部１０６にレーザ光を照射してゲート電極１０１ａを
切断し、両レーザ光照射１０７，１０８及びゲート電極
１０１ａをゲートバスライン１０１から孤立させる状態
にしている。これにより、孤立したゲート電極１０１ａ
部分を介してソース電極１０２ａと絵素電極１０３とが
直接に接続されるように修正が行われる。よって、薄膜
トランジスタ１０４は、ゲートバスライン１０１より送
られるゲート信号に拘わらず常にオン状態となり、ソー
スバスライン１０２より送られてくる映像信号が常時絵
素電極１０３に与えられる。これによって輝点を抑制
し、欠陥絵素の輝点を黒点へ近付け目立たなくさせる。
その理由は、以下の通りである。即ち、修正された絵素
にはソースバスラインの電圧波形が直接印加されるの
で、薄膜トランジスタのオン抵抗の影響を受ける通常絵
素に比べ絵素にかかる電圧の実効値は大きくなる。その
結果として図１４に示すように、光の透過率は通常絵素
より修正絵素の方が低くなる。即ち暗くなるからであ
る。図中、白ドットは修正後の絵素の光透過率、黒ドッ
トは正常な絵素の光透過率を表す。同一の絵素印加電圧
（Ｖｓ）に対して修正後の絵素の方が光透過率は低くな
っている。

【０００８】しかしながら、この場合には理想的なＴＦ
Ｔ液晶表示装置では良好に修正が行えるが、薄膜トラン
ジスタや配線等の特性、定数のバラツキにより、修正絵
素が通常絵素に比べ透過率が下がりきらない即ち修正絵
素が黒点にならずに輝点の状態で残ってしまう場合があ
る。一例としては、コモン転移の抵抗値が、通常数１０
Ω であるのに対し数ｋΩ へ抵抗値が増加した場合が該
当し、その場合に図１５に示すように修正絵素が通常絵
素より明るくなってしまうという問題があった。この場
合には修正絵素電極に与える映像信号の垂直帰線消去期
間に、映像信号に代えて振幅の大きな表示修正信号を絵
素電極に常に出力することにより、修正絵素の透過率を
確実に下げるようにしていた（特開平４−１６９２９号
公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では修正絵素の透過率を下げ、輝点を黒点に修正す
ることは可能であるが、修正絵素を常に黒点にすること
になるので、例えば画面全体を白表示にし、Ｒ，Ｇ，Ｂ
各色を点灯させているときに修正絵素が黒点になれば、
逆に修正絵素の黒点が目立つ結果となってしまうという
問題点があった。本発明は、このような従来技術の問題
点を解決すべくなされたものであり、修正絵素をより正
常絵素に近いように動作させることができ、表示品位の
向上を図ることが可能な表示装置の駆動回路を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置の駆動
回路は、絵素電極とスイッチング素子とがマトリクス状
に設けられるとともに該絵素電極の周辺を通って複数の
走査線通って複数の信号線とが相互に交差して配線さ
れ、欠陥絵素部で前記信号線と前記絵素電極とを短絡接
続する欠陥修正が施され、電圧無印加時に光の透過率が
最大となるノーマリーホワイトモードで駆動される表示
装置の駆動回路において、前記絵素電極に与える映像信
号の垂直帰線消去期間に、該映像信号に加えて振幅の大
きい表示修正信号を絵素電極に出力する必要があるか否
かを、判断する判別回路及び必要がある場合だけ絵素電
極に出力する選択切換え手段を設けており、そのことに
より上記目的が達成される。

【００１１】また上記選択切換え手段としては、映像信
号としては該映像信号の垂直帰線消去期間を判別する垂
直帰線消去期間判別信号と、振幅の大きい表示修正信号
とが与えられるスイッチ回路を備え、該スイッチ回路が
前記該垂直帰線消去期間判別信号に基づいて垂直帰線消
去期間に映像信号と表示修正信号とを択一的に切り換え
るようにしてもよい。

【００１２】

【作用】本発明にあっては、判別回路により画面が暗く
修正絵素を暗くさせる必要があると判断されたときには
映像信号の垂直帰線消去期間に、振幅の大きい表示修正
信号が絵素電極に与えられる。即ち、判別回路により映
像信号の垂直帰線消去期間を判別する垂直帰線消去期間
判別信号に基づいてスイッチ回路が切り換わり、映像信
号と表示修正信号とが択一的に選択される。これによ
り、垂直帰線消去期間に映像信号の代わりに表示修正信
号が絵素電極に与えられる。

【００１３】表示修正信号としては、振幅が可及的に大
きい電圧波形としている。これにより修正絵素への印加
電圧が大きくなる。この表示修正信号が通常絵素に与え
られても、垂直帰線消去期間では通常絵素には影響が及
ばない。一方、表示修正信号が修正絵素に与えられる
と、表示装置がノーマリーホワイトモードで駆動されて
いるので、欠陥絵素では通常絵素より光の透過率が低下
して暗くなる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す表示装置の駆
動回路と、この駆動回路が付設されたＴＦＴ液晶表示装
置とを示すブロック図である。液晶表示装置１０は、絵
素欠陥が生じる箇所の薄膜トランジスタに修正が施され
た従来のアクティブマトリクス基板と同一のものを備え
て構成されている。具体的には、図２に示すように多数
本のゲートバスライン１とソースバスライン２とが絶縁
層を介して交差配線され、両バスライン１，２で囲まれ
た領域に絵素電極３がマトリクス状に形成され、各絵素
電極３にスイッチング素子としての薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）４が接続されている。

【００１５】さらに、絵素欠陥が存在するＴＦＴ４にお
いては、図３に示すように、絵素電極３に接続されてい
るドレイン電極５とゲート電極１ａとをレーザ光照射部
８にレ光を照射して接続するとともに、ソース電極２ａ
とゲート電極１ａとをレーザ光照射部７にレーザ光を照
射して接続し、ゲート電極１ａのレーザ光照射部６にレ
ーザ光を照射してゲート電極１ａをゲートバスライン１
から切断し、両レーザ光照射部７，８及び切断されたゲ
ート電極１ａ部分を介してソースバスライン２のソース
電極２ａと絵素電極３とが直接に短絡接続されるように
修正が行われている。かかる構成のＴＦＴ液晶表示装置
は、液晶の配向状態を電圧無印加時に最大光透過率とな
るノーマリーホワイトモードで表示が行われるように設
定されている。一方、液晶表示装置１０に付設された駆
動回路としては、図１に示すように、ゲートバスライン
１の端部に接続されたゲート用駆動回路１３，１４とソ
ースバスライン２の下側の端部に接続したソース用駆動
回路１１，１２とを備える。ソースバスライン２の上側
の端部には下側同様に２つのソース用駆動回路（図示せ
ず）が接続されている。ゲート駆動回路１３，１４に
は、従来と同様にゲートドライバー電源とゲートドライ
バー駆動信号とが与えられ、ゲート用駆動回路１３，１
４はゲートドライバー駆動回路に基づいてゲートバスラ
イン１へゲート信号（走査信号）を出力する。一方、上
述した４つのソース用駆動回路１１，１２はすべて同様
の入力信号（ソースドライバー駆動信号，液晶駆動ビデ
オ信号）が入力され、また同様の出力信号（液晶駆動ビ
デオ信号）を出力するように構成されている。

【００１６】更に、ソース用駆動回路１１，１２にはも
う一本別の配線１６の一端側が接続されていて、この配
線１６が他端側に設けたアナログスイッチ１５に垂直帰
線消去期間判別信号Ｃが与えられ、アナログスイッチ１
５に備わった２つの端子１５ａ，１５ｂの一方の端子１
５ａには、液晶駆動ビデオ映像信号Ａが、他方の端子１
５Ｂには振幅の大きい表示修正信号Ｂが与えられる。ア
ナログスイッチ１５は判別回路１７により制御されてい
る。判別回路１７には各映像信号が入力され、次にバッ
ファを通って積分され、然る後各映像信号の電圧が比較
されて比較器よりアナログスイッチ１５にその出力信号
が入力される。なお、判別回路１７及びアナログスイッ
チ１５は、図１においてはソース用駆動回路１１の外部
に設置されているが、ソース用駆動回路１１の内部に組
み込む構成とすることもできる。ここで、判別回路１７
及びアナログスイッチ１５を備えたソース用駆動回路１
１が本実施例に係る表示装置の駆動回路の特徴である。
他のソース用駆動回路においても同様である。

【００１７】上記液晶駆動ビデオ映像信号Ａとしては、
この実施例では図４に示すように国内で通常使用されて
いるＮＴＳＣ方式のものを使用しているが、他の方式
（ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ等）の場合もライン数や同期が異
なるだけで本発明の原理を適用することは可能である。
また表示修正信号Ｂとしては、図５に示すように振幅の
大きい電圧波形のものが使用されている。また垂直帰線
消去期間判別信号Ｃとしては、図６に示すように上述し
た映像信号の垂直帰線消去期間Ｔの時にオンとなる信号
が使用されている。これらの信号Ａ，Ｂ，Ｃが与えられ
るアナログスイッチ１５は、判別回路１７が必要と判断
したときには、液晶駆動ビデオ映像信号Ａが垂直帰線消
去期間Ｔになると、垂直帰線消去期間判別信号Ｃに基づ
いて、それまで導通していた映像信号用端子１５ａに代
えて、表示修正信号用端子１５ｂを導通させる。これに
より絵素電極３に与えられる信号としては、図７で示す
ように垂直帰線消去期間Ｔが表示修正信号に加工された
映像信号Ｄとなる。また、ソース用駆動回路１１，１２
は、１水平期間にサンプリングを行うとともに１水平期
間前にサンプリングした信号の出力を行う。この動作は
垂直帰線消去期間Ｔ中にも行われる。一方、ゲート用駆
動回路１３，１４は、各ゲートライン１に対して上側も
しくは下側から順に１垂直期間に１回ＴＦＴをオンにす
るパルスを１水平期間より短い時間幅で出力するが、垂
直帰線消去期間Ｔには出力しない。以上の動作により各
絵素電極３に電圧が印加されるが、欠陥修正絵素の絵素
電極３には薄膜トランジスタ４を介さずに、ソース用駆
動回路１１等から出力信号が印加されるので、１垂直期
間で見るとソース用駆動回路１１，１２から与えられる
出力信号の実効値が印加された電圧値となる。ここで、
垂直帰線消去期間Ｔのソース用駆動回路１１等からの出
力信号の振幅を、通常の垂直帰線消去期間Ｔの信号であ
る黒レベルの振幅約１２Ｖに対し１８Ｖと大きく設定す
る。このようにすると、垂直帰線消去期間Ｔは、通常１
水平期間（＝２６２．５水平期間）に２０水平期間分だ
け存在するので、映像にかかる電圧の実効値は、下記計
算値分だけ増加する。

【００１８】

【数１】

【００１９】よって、例えば液晶駆動ビデオ映像信号Ａ
の振幅が６Ｖの時の修正絵素にかかる電圧の実効値は、
垂直帰線消去期間Ｔの信号を加工しなし場合には３．３
Ｖであるが、加工した場合には３．８Ｖとなり増大す
る。

【００２０】図８にノーマリーホワイトモードのＴＦＴ
液晶駆動装置の印加電圧と光の透過率の関係を示す。こ
の図に上述した増大する電圧の実効値をあてはめると、
加工した場合は、加工しない場合に比べて透過率が約２
５％低下し、修正絵素は従来に比べさらに暗くなる。こ
れによって修正絵素が目立ちにくくなる。

【００２１】従って本実施例にあっては、判別回路１７
が各映像信号により画面全体が暗いと判断したときは、
映像信号Ａの垂直帰線消去期間Ｔを判別する垂直帰線消
去期間判別信号Ｃに基づいてアナログスイッチ１５を切
り替え、素子修正信号用端子１５ｂの表示修正信号Ｂを
選択する。これにより、垂直帰線消去期間Ｔに映像信号
Ａの代わりに表示修正信号Ｂが絵素電極３に与えられ
る。また表示修正信号Ｂとしては、可能な限り振幅の大
きい電圧波形に選択されている。これにより修正絵素へ
の印加電圧が大きくなる。この表示修正信号Ｂが通常絵
素に与えられても、垂直帰線消去期間Ｔでは通常絵素に
は影響は及ばない。一方、表示修正信号Ｂが修正絵素に
与えられると、液晶表示装置はノーマリーホワイトモー
ドで駆動されているので、欠陥絵素では通常絵素より光
の透過率が低下して暗くなる。

【００２２】尚、上記実施例ではアナログスイッチ１５
により映像信号Ａと表示修正信号Ｂとを切り替えている
が、本発明はこれに限らず、他の種類のスイッチ回路に
より切り換えてもよい。また本発明は、垂直帰線期間判
別信号Ｃとして、予め作成しておいた信号を使用してい
るが、映像信号Ａから直接作成して使用することも可能
であり、判別回路をスイッチ回路として兼用することも
できる。また、本実施例では説明していないが、各映像
信号から判断して、修正絵素信号Ｂの振幅を常に一定に
してスイッチ回路で単にオン，オフするだけでなく、ソ
ースバスラインに比例倍にした修正絵素信号を供給する
構成としてもよい。

【００２３】更に、上記実施例ではＮＴＳＣ方式の映像
信号に適応しているが、本発明はこれに限らず、他の映
像信号、例えば図１２に示したＴＦＴ液晶駆動用の映像
信号にも同様に適用し得るものである。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ゲート
用駆動回路がパルスを出力しないため、スイッチング素
子の正常な絵素には影響せずに、修正絵素に対してのみ
影響を与える垂直帰線消去期間の信号を振幅が大きくな
るように加工し、判別回路により画面が暗く従って修正
絵素を暗くする必要性があると判断した場合には、表示
修正信号を与えることにより修正絵素にかかる電圧の実
効値を大きくして光の透過率を落とすことが可能とな
り、修正絵素をより暗くして判別しにくくすることがで
きる。また判別回路により画面が明るく修正絵素を格別
暗くする必要性がないと判断した場合には、ソースバス
ラインの実効電圧が修正絵素にかかるようにして正常絵
素とほぼ同じ動作をさせることができ、これにより表示
品位の低下を防ぐことが可能となる。

【００２５】更に、駆動回路で以上の信号操作を行うこ
とにより、映像信号処理系に影響されることなく、修正
絵素を暗くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の表示装置の駆動回路と、Ｔ
ＦＴ液晶表示装置とを示すブロック図である。

【図２】図１のＴＦＴ液晶表示装置に備わったアクティ
ブマトリクス基板の構成を示す部分平面図である。

【図３】図２のアクティブマトリクス基板に備わった薄
膜トランジスタに修正を施した状態を示す平面図であ
る。

【図４】本実施例で使用する、ＮＴＳＣ方式の映像信号
の垂直帰線消去期間とその前後の波形図である。

【図５】図４の映像信号の垂直帰線消去期間に挿入され
る振幅の大きい表示修正信号を示す図である。

【図６】垂直帰線消去期間を判別し得る垂直帰線消去期
間判別信号を示す図である。

【図７】ソースドライバーに与えられる垂直帰線消去期
間が加工された液晶駆動用映像信号の波形図である。

【図８】液晶に印加される電圧の実効値と光の透過率と
の関係の一例を示すグラフである。

【図９】従来構成の表示装置の駆動回路と、ＴＦＴ液晶
表示装置の配置関係を示す平面図である。

【図１０】ＴＦＴ液晶表示装置に備わったアクティブマ
トリクス基板の一般的な構成を示す部分平面図である。

【図１１】ＮＴＳＣ方式の映像信号の垂直帰線消去期間
とその前後の波形を示す図である。

【図１２】液晶駆動用映像信号の波形を示す図である。

【図１３】欠陥絵素となる薄膜トランジスタに修正を施
した状態を示す平面図である。

【図１４】理想的なＴＦＴ液晶駆動装置における通常絵
素と修正絵素との電圧−透過率曲線を示す図である。

【図１５】コモン転移の抵抗が通常より大きくなった場
合の電圧−透過率曲線を示す図である。

【符号の説明】

１ ゲートバスライン １ａ ゲート電極 ２ ソースバスライン ２ａ ソース電極 ３ 絵素電極 ４ 薄膜トランジスタ ５ ドレイン電極 ６ レーザ光照射部 ７ レーザ光照射部 ８ レーザ光照射部 １０ 駆動回路 １１ ソース用駆動回路 １２ ソース用駆動回路 １３ ゲート用駆動回路 １４ ゲート用駆動回路 １５ アナログスイッチ １５ａ 端子 １５ｂ 端子 １６ 配線 １７ 各信号電圧の判別回路 １８ 配線 １９ 表示修正信号発生回路 Ａ 液晶駆動ビデオ映像信号 Ｂ 表示修正信号 Ｃ 垂直帰線消去期間判別信号 Ｄ 垂直帰線消去期間Ｔが表示修正信号に加工された映
像信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絵素電極とスイッチング素子とがマトリ
   クス状に設けられるとともに、該絵素電極の周辺を通っ
   て複数の走査線と複数の信号線とが相互に交差して配線
   され、欠陥絵素部で前記信号線と前記絵素電極とを短絡
   接続する欠陥修正とが施され、電圧無印加時に光の透過
   率が最大となるノーマリーホワイトモードで駆動される
   表示装置の駆動回路において、映像信号電圧を比較して
   表示画面の明暗を判別する判別回路が前記信号線への信
   号供給回路側に設けられ、前記絵素電極に与える映像信
   号の垂直帰線消去期間で、前記判別回路からの出力に応
   じて前記映像信号に代えて振幅の大きい表示修正信号を
   前記絵素電極に出力する選択切換手段が前記信号供給回
   路に内設されていることを特徴とする表示装置の駆動回
   路。
2. 【請求項２】 選択切換手段は映像信号と映像信号の垂
   直帰線消去期間を判別する垂直帰線消去期間判別信号
   と、振幅の大きい表示修正信号とが与えられるスイッチ
   回路からなり、該スイッチ回路が前記垂直帰線消去期間
   判別信号に基づいて垂直帰線消去期間に映像信号と表示
   修正信号とを択一的に切り換える請求項１に記載の表示
   装置の駆動回路。