JPS60244996A - アクテイブマトリクス型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する分野） 本発明は、各画素毎に独立した駆動素子を有するアクテ
ィブマトリクス型の画像表示装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、液晶あるいはエレクトロルミネッセント等の表示
素子を用いたアクティブマトリクス型の画像表示装置の
開発が進められている。アクティブマトリクス型の画像
表示装置は、行列状の電極およびこれら電極の交点に画
素電極を有する画素回路の形成された半導体基板又はガ
ラス、等の絶縁物基板上の半導体層と、液晶あるいはエ
レクトロルミネッセント等の表示素子を介して設置され
た透明電極を有するガラス基板等から構成され、前記画
素電極と透明電極間に印加される実効電圧により、例え
ば明・暗の形で表示を行う。

第１図は従来のアクティブマトリクス型画ｇＩ表水装置
の回路構成を示すもので、半導体基板又はガラス等の絶
縁物基板上の半導体層に形成された電極及び画素回路の
構成を示し、第１図（荀は全体構成を、第１図（ｂ）は
画素回路の構成を示している。

ここでは説明を簡単にするために表示素子として液晶を
対象とする。

第１図（ａ）において、ＤＩ〜Ｄｍはデータ信号線、Ｔ
＋−Ｔｙｌはタイミング信号線、Ｇ＋、　１−　Ｇｍ、
ｎは画素回路である。画素回路Ｇｉ、ｊ　（ｉ　＝　１
．２．・・・・・・・・、ｍ＋ｊ＝１．２．・・・・・
・・、ｎ）は第１図（ｂ）に示すように）スイッチング
用の電界効果トランジスタＭｉ、ｊとキャノくジターＣ
及び画素電極Ａより構成されている（キャパシター〇と
画素電極Ａを合せてＵで示す。）。

第１図（ａ）に従ってその動作を説明する。データ信号
線Ｄ１〜Ｄｍに画素回路Ｇ＋、　ｌ−Ｇｙｌ、ｔに入力
すべきデータ信号が印加された時、タイミング信号線Ｔ
１に電圧を印加して各画素回路のキャノ（ジターに前記
データ信号を書き込み、十分書き込まれたらタイミング
信号線Ｔ１に印加した電圧を除去し、そのデータ信号を
保持させる。その後、再びデータ信号線Ｄ１〜Ｄｍに画
素回路Ｇ１，２〜Ｇｍ、２に入力すべき新たなデータ信
号を印加し、前述の場合と同様にしてその画素回路のキ
ャパシターに前記データ信号を保持させる。以下これら
を繰り返すことにより表示装置の各画素毎に設けられた
画素回路を順次アドレスし、その画素回路のキャパシタ
ーにデータ信号を保持すると共に、前記データ信号の電
位になっている画素電極で液晶を駆動する。

ところで、第１図の構成から明らかなように、データ信
号線、タイミング信号線及び画素回路を有する基板は、
従来の半導体集積回路と本質的には同様なプロセスによ
り形成され、従って従来の半導体集積回路と同様の欠陥
が発生する゛。このような基板の欠陥は、表示時には点
欠陥（１画素が入力されたデータ信号に対応した表示と
ならない。）及びライン欠陥（データ信号線又はタイミ
ング信号線方向に多数の画素が入力されたデータ信号と
対応した表示とならない。）となって表われる。

前記点欠陥は、画素面積が小さい場合には認識さね難い
ため、少数であれば許容されるが、前記ライン欠陥は表
示装置の画面上にくっきりと表われるため１個の欠陥と
錐も許容され得ない。

前記ライン欠陥は、第１図のデータ信号線Ｄ１〜Ｄｍ或
いはタイミング信号線Ｔ＋−Ｔｎの一部が不良となり、
その不良の信号線に接続きれる画素回路に対しデータ信
号を正常に入力できない場合に生じる。表示装置はその
機能的な属性から表示面積が大きいことが必要とされる
ため、前記信号線のバタンは、一般の半導体集積回路に
比べて十分長くかつ広い面積を有する。従って、前記信
号線が不良となり前述の許容できないライン欠陥の発生
する確率は高い。このことが前記基板の歩留りを低下さ
せる１つの大きな原因であった。

（発明の目的）一 本発明は上記問題点を解決するためのもので、データ信
号線及びタイミング信号線に不良が存在しても見た目に
違和感を感じさせることのないようにしたことを％徴と
し、その目的は、アクティブマトリクス型画像表示装置
の歩留りを等測的に向上させ、そのコストを低減するこ
とにある。

（発明の構成および作用） 第２図は本発明のアクティブマトリクス型画像表示装置
の一実施例の回路構成図であり、第２図（ａ）は全体構
成を、第２図（ｂ）は画素回路の構成を示している。

本実施例では、表示素子として液晶を、また、スイッチ
ング素子としては電界効果トランジスタをそれぞれ用い
たものとして説明する。

第２図（ａ）において、ＤＡ＋〜ＤＡｍはデータ信号線
、ＴＡ＋　−ＴＡｙｌはタイミング信号線、ＧＡＩ、　
】−ＧＡｍ、ｎは画素回路である。

第２図（ｂ）において、ＣＡはキャパシター、ＡＡは画
素電極であり、ＵＡはキャパシターＣＡと画素電極ＡＡ
を一体化したものである。この画素回路ＧＡＩ（、ｌは
、前記ＵＡ及びこれらを駆動する２個の電界効果トラン
ジスタＭＡｌ＜　、　ｌとＳＡｋ、ｌＶで構成されてい
る。

なお、画素回路ＧＡＰ、　ｓ　−ＧＡ＋Ｉｎ及びＣＡ２
．　ｌ−ＧＡ４７１．　＋は、電界効果トランジスタ１
個と前記ＵＡで構成される従来の画素回路であり、従っ
て前記画素回路はＧＡｋ＋Ａ！　（ｋ＝　２．３．　・
・・・・＝−、ｍ、１ｌ＝２．３．−、　ｎ　）で表わ
される。

次に、第２図に従って本発明の詳細な説明する。

画素回路ＧＡ、、　ｌ〜ＧＡｍ、ｌに入力すべきデータ
信号がデータ信号線ＤＡＩ〜ＤＡｍに印加された時、タ
イミング信号線ＴＡＩに電圧を印加して電界効果トラン
ジスタＭＡＩ、　ｌ　−ＭＡｍ、　１を”ｏｎ″状態に
し、前記データ信号を上記画素回路のキャパシターＣＡ
に書き込む。これと並行して、電界効果トランジスタＳ
Ａ２．２〜ｓＡｍ、　２がＩ　ｏｎ　ｌ状態になり、前
記データ信号が画素回路ＧＡ２，２〜ＧＡｍ、２のキャ
パシターにも書き込まれる。上記の書き込みが十分性わ
れた後に前記タイミング信号線に印加した電圧を除去し
、前記データ信号を前記画素回路のキャパシターに保持
させる。その後、画素回路ＧＡ１ｊ２〜ＧＡｍ、２に入
力すべきデータ信号をデータ信号線ＤＡ１〜ＤＡｍ　に
印加し、タイミング信号線ＴＡ２に電圧を印加し、前述
の場合と同様にして画素回路ＧＡ１，２〜ＧＡｍ、２及
びＧａ４，３〜ＧＡｍ、３にそのデータ信号を保持させ
る。

以下同様の動作を順に繰り返すことにより各画素回路に
入力されるべきデータ信号を保持させ、そのデータ信号
の電位になっている画素電極で液晶を駆動する。

前述の動作から明らかなように、例えば画素回路ＧＡ２
，２−　ＧＡｍ、２には、本来画素回路ＧＡ１．　ｌ−
ｃＡｍ−１，１に入力されるべきデータ信号（予備のデ
ータ信号と称すこととする。）と、画素回路ＧＡ２，２
〜ＧＡｍ、２に本来入力されるべきデータ信号（正規の
データ信号と称すこととする。）の双方が順に入力され
る。通常は、前記予備のデータ信号は書き込まれた直後
に正規のデータ信号に書き換えられるため、正規のデー
タ信号に基づいた表示がなされる。これに対し、タイミ
ング信号線ＴＡ２が不良となり、正規のデニタ信号が前
記画素回路ＧＡ　２　、２〜ＧＡｍ１２に書き込まれな
い場合には、前記予備データが保持され、第１行目の表
示状態が１列シフトした形で第２行目に表示される。こ
のため、データ信号線数が十分多ければ、タイミング信
号線ＴＡ２が不良となっても、見た目に違和感が感じら
れなくなる。

また、データ信号線が途中で断線した場合についても、
画素回路のキャパシタの容量が残置されたデータ信号線
の静電容量と比較して十分大きければ、その残置された
データ信号線に接続される各画素回路には予備のデータ
信号とはぼ同じ信号が保持されるため、前述の場合と同
様、見た目には違和感が感じられなくなる。この場合、
各画素回路が受動素子であるキャパシターの代りにフリ
ップフロ、プ回路等の能動回路で構成されていれば、前
記の条件が緩和されることは明らかである。

第３図は本発明のアクティブマ（リクス型画像表示装置
の他の実施例の回路構成図であり、データ通信線に如何
なる不良が生じても見た目に違和感を感じさせることの
無い実施例である。

第３図においてＣＢ＋　、　１−　ＧＢｍ、ｎは画素回
路、ＭＢ＋、＋−ＭＢｍ＋ｎ＋　ＳＢ２，２−５１３ｍ
、ｎｌ　ＲＢ２，２−　ＲＢｍ、Ｂ＋　ＯＨ２，２−ｏ
ｎｍ、ｎは電界効果トランジスタ、０１〜ｃｍは制御信
号線、ＵＡはキャパシターと画素電極である。

通常、制御信号線Ｃ］〜ｃｍには電圧が印加されており
、電界効果トランジスタＲＢ　２　、２〜ＲＢｍ、ｎ及
びＯＨ２，２〜ｏＢｍ、ｎは＠　ｏ　ｎ　ｌ状態にある
。従ってこの場合は第２図に示す実施例と同く同様に動
作する。

これに対し、データ信号線ＤＡＩ（（ｋ＝　１．２．・
・・・・・・・。

ｍ）に不良が生じた場合には、制御信号線Ｃｋに印加さ
れている電圧を除去してＲＢｌ（、Ｊ　、　０Ｂｋ４−
１．　ＩＣ１＝２．３．・・・・・・・・・＋”）を’
ｏｆｆ”状態にし、その不良のデータ信号線を各画素回
路から電気的に分離する。従って例えば、データ信号線
ＤＡ２が不良であり１そのデータ信号線の電位が常時″
Ｌ”状態であっても、画素回路ＧＢ２．２〜ＧＢ２．ｎ
に保持されている予備のデータ信号は、その＋＋１．”
に書き換えられることなくそのまま保持されるため、第
２列目には第１列目の表示状態が１行シフトした形で表
示される。また、画素回路ＧＢ３１２〜ＧＢ３．１１に
対しては、前記＋１ＬＩが予備のデータ信号として書き
込まれることはない。なおごく短時間のみ保持される予
備のデータ信号は表示状態を決定するものでｔｄすいの
で、前記電界効果トランジスタＯＢ２．２〜ＯＢｍ、ｎ
については省略することも可能である。

ここで、第２図および第３図に示した実施例においては
、データ信号線ＤＡ＋あるいはタイミング信号線ＴＡ１
が不良となった場合には、第１行目あるいは第１列目に
ライン欠陥が発生する。

第４図はデータ信号線又はタイミング信号線不良時に生
ずるライン欠陥を防ぐことができる本発明のその他の実
施例の構成を示すもので、ＧＣ】＋　１　＋ＧＣＩ、２
　・・・・・・は第１列目の画素回路、ＧＣ２，、・・
・・・・・・は第１行目の画素回路、ＴＡ、’はＴＡｌ
と同一機能のタイミング信号線、ＤＡ１′はＤＡ＋と同
一機能のデータ信号線、ＭＣ＋　＋　ｌ　＋　ＭＣＩ’
　＋　１　＋　ＭＣＩ　、２　ｒ　ＭＣ２’＋　１・・
・・・・・ＭＣ２、１＋ＭＣ２，，’　・・・・・・は
電界効果トランジスタである。

第４図に示すように、第１列目及び第１行目の画素回路
は同一機能をもつ２本のデータ信号線ＤＡ１ｎ　ＤＡＤ
’及び同一機能をもつ２本のタイミング信号線に接続さ
れているため、同一機能の２本の信号線が共に不良とな
らない限り前記ライン欠陥は生じない。従って、前記ラ
イン欠陥の発生確率は著しく減少する。

以上は表示素子として液晶を用いた場合について説明し
てきたが、本発明は、アクティブマトリクス構成を採り
得る例えばエレクトロルミネッセント素子等の他の表示
素子を用いた場合にも適用できることは明らかである。

まだ、これまでの説明より明らかなように、本発明は、
半導体基板およびガラス等の絶縁物基板上の半導体層を
用いたアクティブマトリクス型表示装置のいずれに対し
′Ｃも適用することができる。

（効　果） 以上説明したように、本発明によれば、データ信号線あ
るいはタイミング信号線等の不良が生じた場合でも、隣
接画素の表示状態を表示することにより見た目に違和感
を感じさせないようにすることができるため、アクティ
ブマトリクス型画像表示装置の歩留りを等測的に向上さ
せ、そのコストを低減できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

クス型画像表示装置の一実施例の回路構成図、第３図は
本発明の他の実施例の回路構成図、第４図はデータ信号
線又はタイミング信号線不良時に生ずるライン欠陥を防
ぐことができる本発明のその他の実施例の構成を示す図
である。 Ｄ＋　−Ｄｍ＋　ＤＡ＋　−ＤＡｍ、　ＤＡ’　−・−
データ信号線、Ｔ１〜Ｔｎ＋　ＴＡ＋〜ＴＡｙ１．　Ｔ
Ａ’ヒ・・・・・・タイミング信号線、Ｇ＋、＋　−Ｇ
ｍ、ｎ＋　ＧＡ＋、　＋　−ＧＡｍ、ｎ、　ＭＢ＋、　
】−ＭＢｍ、ｎ、　ＧＢ＋、　ｔ　−ＧＢｍ１ｎ＋　ｃ
ｃｌ、　Ｉ　−ＧＣｍ、ｎ−′”°画素回路％　ＭＩ　
、Ｉ　〜Ｍｍ　＋　ｎ　’Ｍｋｌ、＋〜ＭＡｍ、ｎ、　
ＭＢＩｌｌ−ＭＢｍ、ｎ＋　ＭＣＩ、　Ｉ　−ＭＣｍ、
ｎ＋　ＳＡ２．２２−８Ａ、ｎ＋　ＳＢ２，２−　ＳＢ
ｍ、ｎ＋　ＲＢ２，２−　ＲＢｍ、ｎ、　ＯＨ２，２−
ＯＢｍ、ｎ　−区 パジターと画素電極、０１〜ｃｍ・・・・・・・・・制
御信号線。 眸 特許出願人　日本電信電話公社 第３図 ＤＡ＋　Ｃ＋　Ｄｋ　Ｃ２ＤＡ３ ＤＡｍ−Ｉ　Ｃｍ−Ｉ　Ｃｍ　ＤＡｍ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　互いに交差するｍ本のデータ信号線Ｄｉ（ｉ＝
   １．２．・・・・・・・・＋　ｍ　）と、ｎ本のタイミ
   ング信号線Ｔｊ（ｊ＝１．２．・・・・・＋ｎ）及び各
   々の交点に入力されたデータ信号を所望の期間保持でき
   る画素回路Ｇｉ、ｊ　を有する基板を用いて構成したア
   クティブマ）　ＩＪクス型両画像表示装置おいて、前記
   画素回路Ｇｋ、７Ｉ（ｋ＝２．３．−−−１ｍ、−Ａ！
   ＝２．３．　・・・・−・・、　ｎ　）は、前記データ
   信号線Ｄｋｎ　Ｄｋ−１及び前記タイミング信号線Ｔｌ
   　、　Ｔｌ−、に接続され、前記画素回路Ｄｋ　、　ｇ
   　ｉｃ対する正規のデータ信号と、本来は画素回路’に
   −１，４−１に対して入力されるべき予備のデータ信号
   のうちのいずれか一方を所望の期間保持することを特徴
   とするアクティブマトリクス型画像表示装置。
2. （２）　正規のデータ信号と予備のデータ信号のいずれ
   を所望の期間保持するかを制御する手段を備えだことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアクティブ
   マトリクス型画像表示装置。