JPH1195252A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号が複数の映像信号入力線によって画
素に供給される場合に、映像信号入力線の数に応じて生
じていた表示ムラを簡易な構成によって解消し、良好な
表示画像を確保できる表示装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 すべての映像信号入力線について、他の
配線等との交差により生じる段差の数が同じとなるよう
な構造物を下層に設けることによって、段差数に起因す
る配線抵抗や配線容量が等しくなり、各映像信号線に供
給される映像信号の電圧に「ずれ」が生じにくくなる。
その結果として、映像信号入力線を複数に分割して高速
駆動を図った場合であっても、映像信号入力線の分割に
起因した表示ムラの発生を解消することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の表示画素が配
列されている表示装置において、映像信号線駆動回路
を、表示画素が形成された表示パネルと同一基板上に集
積化した表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶テレビジョンをはじめとする各種デ
ィスプレイに利用されている画像表示装置として、いわ
ゆるアクティブマトリクス型の表示装置がある。アクテ
ィブマトリクス型の表示装置とは、スイッチング素子が
マトリクス状に配置された表示画素部と、その周囲に設
けられた駆動回路部とを有するものである。この駆動回
路部は、映像信号線駆動回路部と、走査信号線駆動回路
部とに大別される。

【０００３】映像信号線駆動回路部は、各信号線を介し
て、画像表示部の各スイッチング素子に映像信号を順次
供給する。走査信号線駆動回路部は、各走査線を介し
て、各スイッチング素子のゲートを順次駆動し、ソース
・ドレイン間を導通させることにより、前記映像信号を
それぞれの画素に書き込む。このような動作が、表示画
素部の各列に対して順次行われることにより所定の画像
が表示される。

【０００４】ここで、液晶表示装置などを利用した投射
型画像表示システムにおいては、光源側の光学系や投射
側の光学系の小型化や低価格化を達成するために、特に
投射レンズやミラーを小さくする必要がある。このため
には各種光学部品のサイズにあわせて液晶表示装置など
の表示装置の画像表示部を小型化することが必要とされ
る。同時に、画像表示部の各表示画素をより微細なピッ
チで形成する必要も生ずる。ところが、このように表示
画素部を小さくすると、前述した各駆動回路部との接続
端子も小さくする必要がある。従って、駆動回路部を外
部に設けた場合には、これらの接続が困難となってく
る。

【０００５】そこで、このような表示装置においては、
駆動回路部と画像表示部とを同一の基板上に形成するこ
とにより、表示画素部と駆動回路部との接続の煩雑さが
解消され、小型化が達成されている。このように駆動回
路部と表示画素部とが一体に集積化された液晶表示装置
は、マトリクス・アレイ基板と対向基板との間に液晶層
が保持されて構成される。

【０００６】マトリクス・アレイ基板は、複数の映像信
号線と走査信号線とがマトリクス状に配置されており、
各交点部分にスイッチング素子が配置されている。スイ
ッチング素子の活性層は多結晶シリコンあるいはアモル
ファス・シリコンにより構成され、その一端は画素電極
に接続されている。そして、各映像信号線、各走査信号
線は、同一基板上に一体的に集積化されて形成された映
像信号線駆動回路部と、走査信号線駆動回路部とにそれ
ぞれ接続されている。

【０００７】この映像信号線駆動回路部は、シフトレジ
スタまたはデコーダで構成された選択制御回路部と、外
部から映像信号が入力される映像信号入力線と、映像信
号入力線の映像信号を選択制御回路部からの出力によっ
て各映像信号線に出力するための選択素子としてのアナ
ログスイッチ群と、を備えている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような表示装置に
おいては、高精細な表示画像あるいはハイビジョン対応
の表示画像を実現すべく、表示画素数を増加させる試み
がされている。しかし、表示画素数が増加するに伴っ
て、映像信号線駆動回路を構成する選択制御回路部の高
速動作を確保し、アナログスイッチの書き込み能力の増
大を図る必要がある。

【０００９】図３は、このような要求に応じるために改
善された液晶表示装置の回路構成を例示する概略図であ
る。すなわち、同図に示した回路は、表示画素部と、走
査線駆動回路と、映像信号線駆動回路とを有する。表示
画素部の液晶画素１０１を除いた残りの回路は、アレイ
基板上に形成されている。一方、液晶画素１０１の他方
の電極は、対向基板上に形成されている。

【００１０】液晶画素１０１の一端は薄膜トランジスタ
１０２を介して映像信号線１０４に接続され、他の一端
は対向電極１０７に接続されている。薄膜トランジスタ
１０２のゲートは走査信号線１０５に接続されている。
保持容量１０３は画素電位保持容量線１０６に接続され
ている。以上のように構成された一画素が所定の個数縦
横に並べられて表示画面が構成される。

【００１１】縦方向の各液晶画素において映像信号線１
０４は共通で、横方向の各液晶画素において走査信号線
１０５は共通である。映像信号線１０４には映像信号線
駆動回路によって所定の電圧が印加され、走査信号線１
０５には走査信号線駆動回路によって薄膜トランジスタ
１０２のソース・ドレイン間を開閉させる電圧が印加さ
れる。走査信号線が選択されている期間に、映像信号線
に出力される映像データが薄膜トランジスタ１０２を介
して画素電極に書き込まれ、画素電極と対向電極との間
の電位差が次に走査信号線が選択されるまでの期間保持
され、表示がなされる。

【００１２】映像信号線駆動回路の第１〜第４の映像信
号入力線には、４分割されて位相が１／４周期づつずれ
た映像信号が供給され、シフトレジスタ１１１〜１１４
によってオン・オフ制御されるアナログスイッチＡＳ、
ＡＳ、・・・のドレイン側に接続されている。また、ア
ナログスイッチＡＳ、ＡＳ、・・・のソース側は、保持
容量部Ｃ、Ｃ、・・・を介して映像信号線１０４、１０
４、・・・に接続されている。

【００１３】同図に示した構成によれば、選択制御回路
部を、並列に動作する複数の選択制御回路に分割するこ
とにより、個々の選択制御回路の動作速度は１／（分割
数）程度の低速化が許容される。

【００１４】また、映像信号入力線を複数の入力線に分
割して映像信号を供給することにより、アナログスイッ
チ群による選択期間をその分割数倍程度に増加させるこ
とが可能となり、アナログスイッチの書き込み能力を増
大させることも可能となる。

【００１５】しかし、映像信号入力線を分割して映像信
号を供給すると、分割数に応じて表示画面上に表示ムラ
が発生するという問題があった。

【００１６】図４は、このような表示ムラを例示する模
式図である。同図に表したように、例えば、映像信号入
力線を４分割して映像信号を供給すると、表示画面上で
４列毎に周期的に繰り返される縦方向に縞状の表示ムラ
が発生するという問題があった。

【００１７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のである。すなわち、その目的は映像信号が複数の映像
信号入力線によって画素に供給される場合に、映像信号
入力線の数に応じて生じていた表示ムラを簡易な構成に
よって解消し、良好な表示画像を確保できる表示装置を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の表示
装置は、複数のスイッチング素子が複数行複数列のマト
リクス状に配置された画像表示部と、前記画像表示部に
おいて前記列毎に前記スイッチング素子に接続され映像
信号を供給する複数の映像信号線と、外部から映像信号
が入力される映像信号入力線と、前記複数の映像信号線
のそれぞれと前記複数の映像信号入力線のいずれかとを
接続している複数の配線経路と、を備え、前記複数の配
線経路は前記複数の映像信号入力線の下層配線として形
成され、前記複数の映像信号入力線のそれぞれが下層配
線すなわち前記複数の配線経路との交差部において有す
る段差の数が同一ではない表示装置であって、前記複数
の映像信号入力線が有する段差の数が、前記複数の映像
信号入力線のそれぞれの間で等しくなるように、前記映
像信号入力線の下層にさらに構造物を設けたことを特徴
とし、このように段差の数を等しくすることにより、配
線抵抗や配線容量を均一にして、表示ムラを解消するこ
とができる。

【００１９】さらに、このような構造物は、下層配線と
同一の材料により構成することにより、製造プロセスが
簡易となる。

【００２０】また、この構造物の厚さを下層配線と同一
とすれば、段差に起因する配線抵抗を同一にすることが
できる。

【００２１】さらに、この構造物は、前記映像信号入力
線の配線容量が映像信号入力線ごとに略同一となるよう
に、前記下層配線と接続することができる。

【００２２】また、本発明の具体的な表示装置の構成例
としては、複数のスイッチング素子が複数行複数列のマ
トリクス状に配置された画像表示部と、前記画像表示部
において前記スイッチング素子に対して前記列毎に接続
され映像信号を供給する複数の映像信号線と、外部から
前記映像が入力される複数の映像信号入力線と、前記複
数の映像信号入力線のいずれかと前記複数の映像信号線
のいずれかとを接続する複数の選択素子と、を備えた表
示装置であって、前記複数の映像信号入力線は、所定の
間隔を隔てて互いに略平行に配線され、前記複数の映像
信号入力線のいずれかと前記複数の選択素子のいずれか
とは、それぞれ接続配線を介して接続され、前記接続配
線は、前記複数の映像信号入力線の下層において絶縁層
を介してそれぞれ前記映像信号入力線とは略垂直方向に
配線され、且つ、前記複数の映像信号入力線が前記接続
配線との交差部において有する段差の数が映像信号入力
線ごとに等しくなるように、前記接続配線のいずれも、
すべての映像信号入力線の下層に延在するものとして構
成されていることを特徴とするもので、映像信号入力線
を分割しても、表示ムラが生じないという効果を有す
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明者は、独自の検討の結果、
前述したような表示ムラがアレイ基板の映像信号線駆動
回路の配線構造に起因していることを知得した。以下
に、まず、この点について詳述する。

【００２４】図５は、従来のアレイ基板の映像信号線駆
動回路部の要部の配線構造を表す概略図である。すなわ
ち、同図（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はそのＡ−
Ａ線断面図である。同図に示した映像信号線駆動回路部
においては、基板５０上において、４本の映像信号入力
線２０１Ａ〜２０４Ａが所定の間隔を隔てて平行に配線
されている。また、これらの映像信号入力線の下方に
は、アナログ・スイッチＡＳ、ＡＳ、・・・が配置され
ている。

【００２５】ここで、（４ｎ−３）番目（ｎは自然数と
する）のアナログスイッチＡＳのドレインは接続配線２
０５Ａによって第１の映像信号入力線２０１Ａに接続さ
れている。同様にして、（４ｎ−２）番目のアナログス
イッチＡＳのドレインは、接続配線２０６Ａによって第
２の映像信号入力線２０２Ａに、（４ｎ−１）番目のア
ナログスイッチのドレインは、接続配線２０７Ａによっ
て第３の映像信号入力線２０３Ａに、（４ｎ）番目のア
ナログスイッチのドレインは、接続配線２０８Ａによっ
て第４の映像信号入力線２０４Ａにそれぞれ接続されて
いる。

【００２６】また、各アナログ・スイッチＡＳのゲート
電極は、ゲート線３２０〜３２３を介して図示しないシ
フト・レジスタに接続されている。さらに、各アナログ
・スイッチＡＳのソースは、映像信号線１０４、１０
４、・・・を介して図示しない各画素のスイッチング素
子に接続されている。

【００２７】図５から分かるように、（４ｎ−３）番目
のアナログスイッチＡＳのドレインと第１の映像信号入
力線とを接続する接続配線２０５Ａは最短配線長がＬ１
であるのに対して、（４ｎ）番目のアナログスイッチの
ドレインと第４の映像信号入力線とを接続する接続配線
２０８Ａは最短配線長がＬ４と短くなり、接続配線抵抗
がＬ１とＬ４とで異なる。

【００２８】また、例えば、映像信号入力線２０１Ａと
映像信号入力線２０４Ａとを対比すると、映像信号入力
線２０１Ａは接続配線２０５Ａ〜２０８Ａのいずれとも
交差していないが、映像信号入力線２０４Ａは接続配線
２０５Ａ〜２０７Ａと交差している。映像信号入力線の
配線容量は交差部分の数に応じて増加するので、映像信
号入力線ごとに配線容量が異なることとなる。

【００２９】さらに、同図（ｂ）に示したように、映像
信号入力線２０１Ａ〜２０４Ａが、絶縁層２５０を介し
て接続配線２０５Ａ〜２０８Ａよりも上層に配置されて
いる場合には、このような交差部において、映像信号入
力線に段差が生じ、電気的な抵抗が増加することとな
る。つまり、映像信号入力線の配線抵抗は交差部が多い
ほど増加する。

【００３０】以上に説明したような理由から、映像信号
入力線２０１ＡからアナログスイッチＡＳを介して信号
線１０４に接続されている信号経路と、映像信号入力線
２０４ＡからアナログスイッチＡＳを介して信号線１０
４に接続されている信号経路とでは、隣接して配置され
ているにも関わらず配線容量および配線抵抗が異なって
いる。

【００３１】このように、従来では各映像信号入力線の
経路ごとに配線抵抗や配線容量が異なることに起因し
て、各映像信号線に印加される電圧に「ずれ」が生じ、
映像信号入力線の分割数に応じた縞状の表示ムラが画面
に発生していたと考えられる。

【００３２】本発明者は、かかる知得に基づいて本発明
の構成を発明するに至った。すなわち、本発明による表
示装置においては、すべての映像信号入力線について、
他の配線等との交差により生じる段差の数が同じとなる
ように構成されているため、段差数に起因する配線抵抗
や配線容量が等しくなり、各映像信号線に供給される映
像信号の電圧に「ずれ」が生じにくくなる。その結果と
して、映像信号入力線を複数に分割して高速駆動を図っ
た場合であっても、映像信号入力線の分割に起因した表
示ムラの発生を解消することができる。

【００３３】以下に図面を参照しつつ本発明の実施の形
態を説明する。図１は、本発明による表示装置の映像信
号線駆動回路部の要部の配線パターンを表す概略図であ
る。すなわち、同図（ａ）はその平面図であり、（ｂ）
はそのＡ−Ａ線断面図である。同図に示した映像信号線
駆動回路は、所定の間隔を隔てて平行に配置された４本
の映像信号入力線２０１〜２０４を有する。各映像信号
入力線は接続配線２０５〜２０８を介して、アナログス
イッチＡＳ、ＡＳ、・・・にそれぞれ接続されている。
ここで、まず、接続配線２０５〜２０８の配線長Ｌ１〜
Ｌ４が等しくなるように配線することによって、それぞ
れの配線抵抗を同一にすることができる。

【００３４】さらに、本発明においては、映像信号入力
線２０１〜２０３のそれぞれについて、接続配線２０６
〜２０８と交差していない部分にも交差部を生じさせる
ために、島状の構造物２１０、２１０、・・・が設けら
れている。これらの構造物２１０は、接続配線２０５〜
２０８と同じ材料を用いて形成することができる。すな
わち、接続配線２０５〜２０８の形成工程において、同
一の材料を用いて同時に形成することができる。

【００３５】また、これらの構造物２１０の厚さを、接
続配線２０６〜２０８と同一とすることによって、映像
信号入力線２０１〜２０３の段差に起因する配線抵抗を
同一にすることができる。このように、映像信号入力線
の下層に構造物２１０を設けることによって、それぞれ
の映像信号入力線２０１〜２０４が有する交差部および
段差の数は同一となる。その結果として、各映像信号入
力線２０１〜２０４の配線抵抗および配線容量は同一と
なり、映像信号入力線を複数に分割しても、前述したよ
うな縞状の表示ムラが生ずることがなくなる。

【００３６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図２は、本発明による第２の表示装置の映像信
号線駆動回路部の要部の配線パターンを表す概略図であ
る。すなわち、同図（ａ）はその平面図であり、（ｂ）
はそのＡ−Ａ線断面図である。同図に示した表示装置に
おいては、映像信号入力線２０１〜２０４とアナログス
イッチＡＳ、ＡＳ、・・・とを接続している接続配線２
０６Ｂ〜２０８Ｂが、それぞれ上端の映像信号入力線２
０１の下層まで延在して配線されている。

【００３７】このように、接続配線２０６Ｂ〜２０８Ｂ
を延在させることにより、映像信号入力線２０１〜２０
４が有する段差の数は、同一となる。しかも、交差部で
生ずる配線容量も同一となり、配線容量の「ばらつき」
に起因する表示ムラをより効果的に防ぐことができる。

【００３８】また、このように接続配線２０６Ｂ〜２０
８Ｂを延在させて形成するのは、加工用のマスクの変更
だけで済み、製造工程上極めて作り易いという利点も有
する。

【００３９】以上、本発明の実施形態について具体例を
参照しつつ説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではない。

【００４０】例えば、映像信号入力線の本数は４本に限
定されるものではない。すなわち、本発明は映像信号入
力線の分割数の大小に係わらず同様に適用することがで
きる。しかも、前述したような縞状の表示ムラは、分割
数が多くなるほど顕著になる傾向があるために、映像信
号入力線の分割数が大きくなるほど、本発明を適用する
ことにより、表示ムラを解消することができるという効
果が顕著に得られることとなる。

【００４１】さらに、図１においては、映像信号入力線
の下層に構造物を設ける場合を例示して説明したが、本
発明はこれに限定されるものではない。すなわち、映像
信号入力線以外の信号配線部においても、段差の数が配
線毎に異なることによって、複数の配線の間で配線抵抗
や配線容量の相違が生じているような場合には、本発明
を同様に適用して、配線間の配線抵抗や配線容量を均一
にすることができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の表示装置によれば、隣接する選
択素子に接続される複数の映像信号入力線の配線抵抗お
よび配線容量をそれぞれ等しくする配線を備えているた
め、各映像信号入力線の周波数特性が略一定となり、映
像信号入力線の分割に起因した映像信号線への供給電圧
のばらつきが無くなる。これによって映像信号入力線の
分割に起因した縞状の表示ムラを解消することができ
る。

【００４３】すなわち、本発明によれば、縞状の表示ム
ラを生ずることなく、映像信号入力線を分割して高速駆
動を実現することができる。

【００４４】本発明は、さらに、映像信号入力線の分割
数が増大するに従って、より有効に作用するものであ
る。その結果として、従来よりも高精細の表示装置を高
い画質を維持しつつ安定して駆動することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による表示装置の映像信号線駆動回路部
の要部の配線構造を表す概略図である。すなわち、同図
（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面
図である。

【図２】本発明による第２の表示装置の映像信号線駆動
回路部の要部の配線構造を表す概略図である。すなわ
ち、同図（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はそのＡ−
Ａ線断面図である。

【図３】改善された液晶表示装置の回路構成を例示する
概略図である。

【図４】画面の表示ムラを例示する模式図である。

【図５】従来のアレイ基板の映像信号線駆動回路部の要
部の配線構造を表す概略図である。すなわち、同図
（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面
図である。

【符号の説明】

ＡＳ 選択素子 Ｃ 保持容量 ５０ 基板 １０１ 液晶画素 １０２ スイッチング素子 １０３ 補助容量 １０４ 映像信号線 １０５ 走査信号線 １０６ 補助容量線 １０７ 共通電極 １１１〜１１４ シフトレジスタ信号線 ２０１〜２０４ 映像信号入力線 ２０５〜２０８ 接続配線 ２５０ 絶縁層 ３２０〜３２３ ゲート線

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のスイッチング素子が複数行複数列の
   マトリクス状に配置された表示画素部と、前記表示画素
   部において前記列毎に前記スイッチング素子に接続され
   映像信号を供給する複数の映像信号線と、外部から映像
   信号が入力される複数の映像信号入力線と、前記複数の
   映像信号線のそれぞれと前記複数の映像信号入力線のい
   ずれかとを接続している複数の配線経路と、を備え、 前記複数の配線経路は前記複数の映像信号入力線の下層
   配線として形成され、 前記複数の映像信号入力線のそれぞれが下層配線すなわ
   ち前記複数の配線経路との交差部において有する段差の
   数が同一ではない表示装置であって、 前記複数の映像信号入力線が有する段差の数が、前記複
   数の映像信号入力線のそれぞれの間で等しくなるよう
   に、前記映像信号入力線の下層にさらに構造物を設けた
   ことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】複数のスイッチング素子が複数行複数列の
   マトリクス状に配置された表示画素部と、前記表示画素
   部において前記スイッチング素子に対して前記列毎に接
   続され映像信号を供給する複数の映像信号線と、外部か
   ら前記映像が入力される複数の映像信号入力線と、前記
   複数の映像信号入力線のいずれかと前記複数の映像信号
   線のいずれかとを接続する複数の選択素子と、を備え、 前記複数の配線経路のそれぞれが下層配線との交差部に
   おいて有する段差の数が同一でない表示装置であって、 前記複数の映像信号入力線が有する段差の数が、前記複
   数の映像信号入力線のそれぞれの間で等しくなるよう
   に、前記映像信号入力線の下層にさらに構造物を設けた
   ことを特徴とする表示装置。
3. 【請求項３】前記下層配線は、前記選択素子のいずれか
   と前記映像信号入力線のいずれかとを接続する配線であ
   ることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 【請求項４】前記構造物は、前記下層配線と同一の材料
   により構成されていることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１つに記載の表示装置。
5. 【請求項５】前記構造物は、前記複数の映像信号入力線
   の配線抵抗が同一となるように、前記下層配線と同一の
   厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   １つに記載の表示装置。
6. 【請求項６】前記構造物は、前記映像信号入力線の配線
   容量が映像信号入力線ごとに略同一となるように、前記
   下層配線と接続されていることを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれか１つに記載の表示装置。
7. 【請求項７】複数のスイッチング素子が複数行複数列の
   マトリクス状に配置された表示画素部と、前記表示画素
   部において前記スイッチング素子に対して前記列毎に接
   続され映像信号を供給する複数の映像信号線と、外部か
   ら前記映像が入力される複数の映像信号入力線と、前記
   複数の映像信号入力線のいずれかと前記複数の映像信号
   線のいずれかとを接続する複数の選択素子と、を備えた
   表示装置であって、 前記複数の映像信号入力線は、所定の間隔を隔てて互い
   に略平行に配線され、 前記複数の映像信号入力線のいずれかと前記複数の選択
   素子のいずれかとは、それぞれ接続配線を介して接続さ
   れ、 前記接続配線は、前記複数の映像信号入力線の下層にお
   いて絶縁層を介してそれぞれ前記映像信号入力線とは略
   垂直方向に配線され、且つ、前記複数の映像信号入力線
   が前記接続配線との交差部において有する段差の数が映
   像信号入力線ごとに等しくなるように、前記接続配線の
   いずれも、すべての映像信号入力線の下層に延在するも
   のとして構成されていることを特徴とする表示装置。