JPS61236593A - 表示装置および表示方法 - Google Patents

表示装置および表示方法

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JPS61236593A
JPS61236593A JP60077645A JP7764585A JPS61236593A JP S61236593 A JPS61236593 A JP S61236593A JP 60077645 A JP60077645 A JP 60077645A JP 7764585 A JP7764585 A JP 7764585A JP S61236593 A JPS61236593 A JP S61236593A
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bus
signal
switch
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清一 永田
定吉 堀田
悦矢 武田
豊 宮田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は表示装置、特にマトリックス型表示装置に関す
るものである。
従来の技術 行電極母線と列電極母線の交点に表示単位を設けたマト
リックス型表示装置は平板化が可能である特徴を有する
。しかし母線が断線した場合、該母線につらなる複数の
表示要素は動作せず表示線欠陥が発生する。この表示線
欠陥は表示装置にとっては致命的な欠陥であり、多数の
母線のうち一本でも断線が存在すればその表示装置は不
良品とならざるをえない。この母線断線の影響を減少す
べく以下のような先例が公表されている。
イ）同一の信号を伝達する母線を２重に設ける。
欠陥補正とは必要機能に重複性を持たせ、欠陥部をその
重複機能によりバックアップする。
通常断線対策として余分な線を補助的に形成する。母線
を２重に配置する方法として特開昭５６−９０４９７号
、同５６−１５３５８８号。
同５６−１５３５８９号等が公知である。
口）第１と第２の母線材料を積層する。
例えば薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）駆動液晶表示装置に
於いて、走査信号を伝達する母線材料と信号を伝達する
母線材料を積層する事により、積層部に於いて一方の母
線材料に欠陥を有しても他方の材料で導通を確保する。
ハ）母線に信号を供給する駆動部を重複して設置する。
特開昭５６−１５３５８７号に開示されている。表示部
と駆動部を一体化して集積可能な場合は特に有効と考え
られるが、駆動部と表示部を別々に製作しこれらを接続
しなければならぬ場合には実装点数が極めて増加する。
発明が解決しようとする問題点 母線断線の影響は特に表示絵素数の多いマ）　ＩＪック
ス型光表示装置とり誠に深刻な問題である。
この問題を軽減すべく各種の方法が考案されている。上
記した第１の先例では表示装置として本来不必要な母線
を余分に設けている。このため透過型の表示装置では光
透過部の・面積、すなわち開口率が減少し表示が暗くな
る。第２の先例は断線自体の発生を如何にして抑制する
かに関するものである。この方法を実施するには両材料
を接触させるためのコンタクト窓開けが必要であり、加
工最小線巾を考慮すれば母線自体を不必要に広くとる必
要がある。このために開口率が低下する。またＴＰＴの
部分で両材料を積層する事は原理的に不可能であり、こ
の部分での断線に対しては全く効果がない。第３の先例
は表示部と駆動部を一体化集積可能な特殊な材料を用い
る場合には特に有効と考えられる。即ち、この場合関連
する回路の必要処理周波数を考慮すれば、使用材料の電
子易動度の相当に大きいものに限定される。薄膜トラン
ジスタ材料として通常用いられる非晶質シリコンやポリ
シリコンなどの材料では、表示部のＴＰＴを構成するこ
とは可能であるが、信号処理を含めて駆動部を構成する
ことは現在のところ材料特性の面から不可能である。従
ってこのような材料を使用する場合にはこの方法は適用
できず、駆動部と表示部を別々に製作しこれらを接続し
なければならない。この場合には接続点数即ち実装点数
が極めて増加する。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡易な構成
でたとえ母線に断線部が存在しても当該の表示単位には
表示すべく正しい信号が印加されるため表示線欠陥が極
めて発生しにくい表示装置を提供することを目的として
いる。
本発明では本来必要な母線のみを用い、その複数本に同
時に重複して信号を印加し、当該母線に断線が存在して
も信号の迂回路が形成され、断線位置の両側より信号が
伝達される。従って画像表示部には何ら重複機能を設け
る必要がなく、高い開口率を保持できる。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、表示信号を伝達す
る第１の母線群と、走査信号を伝達する第２の母線群、
第１の母線と第２の母線の交点に対応して表示単位を有
する表示装置に於いて、特定の母線の一端から伝達され
た信号をこの母線から、他の母線に伝達可能とするべく
当該母線間に開閉自由なスイッチを設けて複数の母線を
連結可能とすること、さらに複数の母線に同時に重複し
て信号を印加するものである。
作　　用 本発明によれば、上記した構成により、特定の母線に断
線部がある場合でも、断線のない他の母線から迂回して
信号が伝達され、各表示要素には正しい表示信号が印加
される。従って、断線部のある母線に属する表示単位と
いえども表示信号により正しく駆動され、結果として表
示線欠陥の発生が抑制されるものである。
実施例１ 第２図は本発明の一実施例の表示装置の要部全体構成を
示す。ＴＰＴ駆動液晶表示板１．関連するＨドライバー
２．Ｖドライバー３の各々を波線で区画しである。第１
図は第２口金体構成のより詳細な構成を示す。第３図は
第１図実施例における装置の制御信号波形のタイミング
チャートを示すＯ 第１図、第２図のＴＰＴ駆動液晶表示板１の表示要素は
通常のプラズマＣＶＤ法により非晶質シリコン及び窒化
シリコンを主材料とするＴＦＴ１０〜１９・・・・・・
のアレーで構成した。ただし、本表示板１で従来と異な
るところは、表示要素のＴＰＴ１０〜１９・・・・・・
に加えて信号側母線の端部にはスイッチＴＦＴ２０〜３
１等が、走査側母線の端部には同じくスイ、７−ＴＦＴ
４ｏ　〜４９（ＴＶｌ　〜）等が同時に作り込まれてい
る点である（ただしこれらのスイッチＴＰＴは両母線に
関して同時に作り込まれる必要はなく一方の母線に関し
てのみ作られていても本発明の効果を有する。）。これ
らのスイッチＴＰＴ及び新しい駆動方法を用いた本発明
の表示装置の動作の詳細を以下に説明する。
ａ）画像信号の伝達：Ｈドライバー側 （第１図、第３図参照） Ｈドライバー２へのビデオ入力は信号サンプリング回路
６０でサンプリングされ１Ｈ分の絵素に対応するｎ個の
メモリー（Ｍａｌ　、Ｍｂｌ　、ＭｃＩＭａ２．Ｍｂ２
．Ｍａ２等）に蓄えられる。１走査時間１ＨをＮ（＝３
）分割した送出タイミングパルスＰ、Ｉ　Ｑ　ｔ　Ｒと
送出制御ゲートラインＴａ。
Ｔｂ、Ｔｃとは送出タイミング切替器６０により任意に
組み合わせ可能となっている。重複度Ｎ（＝３）毎にま
とめられた画像信号の各々は１ＨをＮ（＝３）分割した
時間毎にタイムシリアルに出力アンプから送出される。
一方ＴＰＴアレー側では、信号母線の各々両端にはスイ
ッチＴＰＴ（２０〜３１等）が接続されている。これら
は受容タイミング切り替え器７０への入力信号Ｐ、Ｑ及
び常時レベル１にあるＳ信号に接続された制御ラインＧ
ａ、Ｇｂ。
Ｇａにより開閉制御される。なお送出・受容タイミング
切り替えに於いてＴａ−Ｇａ、Ｔｂ−Ｇｂ、Ｔａ−Ｇｃ
は同期してＰ、Ｑ、Ｒ，Ｓに接続される。
今、第１図の信号母線の組Ａ　ｔ　（Ａ１．Ａ２・・・
）。
Ｂｉ（Ｂ　　　Ｂ　　・・・・・・）、Ｃ５（Ｃ１，Ｃ
２・・・・・・）のう１’　　　２ 、　　ちの母線ＡＩ、Ｂ１のＸ印の点に断線があるが、
信号母線の組Ｃｉは無欠陥で断線０の場合を考える。こ
の場合、送出・受容タイミング切替器では、無欠陥の母
線の組への信号伝達を制御するＴＰＴのゲートラインａ
ａをＳに、ＴｃをＲに接続する（Ｐ、ＱとＴａ、Ｔｂの
組み合わせは任意であるが、Ｐ−Ｔａ、Ｑ−Ｔｂと接続
する。）。こうするとメモリー内の信号は１走査時間（
１Ｈ）の間で、先ずＭａｌ、Ｍｂｌが送出され、最後に
無欠陥で断線のない母線のみの組に対応する信号Ｍｃ１
　　が送出される。
アレー側の無欠陥母線のみの組Ｃ１の両端のＴＰＴを制
御するゲートラインＧａは常時１の信号Ｓに接続されて
おり、これらのＴＰＴ（２４゜２５．３０．３１等）は
従って常時ＯＮである。
１Ｈの最初の２０μ式でＭａの組の信号が伝えられる時
Ｇａで制御される母線の組Ａｔ両端のＴＦＴ（２０，２
１，２６，２７等）も同時にＯＮとなる。従って画像信
号は母線の組Ａｔおよびｃｉの両ラインからループ状に
伝えられるため、断線部Ｘ印の上下にかかわらずたとえ
ば母線Ａｔ接続された絵素ＴＦＴの入力端には母線Ａ１
に対応したラインの信号が伝えられる。
この期間に対応する走査ラインの絵素Ｔ−Ｆ　Ｔは信号
を絵素のメモリーコンデンサーに蓄える。
最初の２０μ％が終わるとＧ＆は０となりＡ１両端のＴ
ＦＴ（２０，２１，２６，２７等）はＯＦＦ　　となる
。母線組Ａｔの関連容量に蓄えられた信号電圧は保持さ
れる。
次の２０μ東ではラインＢｉ、Ｃｉに関して同様の事が
起こる。
最後の２０μ気ではＧｃに接続されたＣｉのＴＦＴ（２
４，２５，３０，３１等）のみがＯＮとなる。従ってこ
の時はループ状の信号伝達経路はない。しかし母線Ｃ１
は無欠陥であるため、ＭＣからの信号は母線の一端から
他端へ直接伝えられる。最後の２０μ式が終わると、対
応するＶ走査パルスが０となり、絵素ＴＦＴはＯＦＦす
る。こうして画像信号は絵素コンデンサーにより１フレ
一ム間保持される。
なお上記では、ゲートラインＧｃは常時ルベルにあると
説明したが、もしスイッチＴＰＴ（２０〜３１等）のゲ
ート、ドレイン間容量によるゲートパルスの直接結合電
圧の影響が当該母線を伝達する映像信号に対して無視で
きぬ場合には、上記最後の２０μ冠が終わり■走査側パ
ルスが０レベルとなる直前にゲートラインＧｃを極短時
間０レベルとしてもよい。
以上説明したように本発明では、Ａｔ、Ｂｉ。
Ｃｉの母線の組の内、無欠陥の母線両端のＴＰＴを常時
ＯＮとなし、信号の迂回路を形成する。
従ってもしｃｉの組が無欠陥であるならば、Ａｔ。
Ｂｉの総てのラインに夫々１箇所の断線があってもさし
つかえない。同様に、もしＡＩの組が無欠陥であるなら
ば、Ｂｉ　、Ｃ１の総てのラインに夫々１箇所の断線が
あっても支障はない。
送出・受容タイミングの切り替えは画面を観察しながら
無欠陥となるようにタイミングの組み合わせを決めれば
よい。
ｂ）走査信号の伝達：■ドライバー側 絵素ＴＦＴのゲート信号即ち走査用母線■１〜ｖｍに印
加される走査パルスは２Ｈの巾を持ち、隣接する上下の
それと相互に１Ｈずつ重複している。更に走査用母線の
他端はＴＦＴ４０〜４９に接続され、ＴＰＴ４０〜４９
は１個おきに１Ｈの繰り返しパルスφ、φにより０Ｎ１
０ＦＦ　制御される。
第１図の走査用母線ｖ１の後半１Ｈに着目する。この時
母線ｖ２もルベルにあり且っφが１であるためＴｖｌの
ＴＦＴ４０はＯＮである。
従って走査用母線■１に１箇所断線が存在してもｖ２か
らＴｖｌ　　のＴＦＴ４０経由で走査信号が伝えられる
。この時母線ｖ１に対応した画像信号が伝えられている
。母線ｖ１の後半の１Ｈが終わるとＴｖＩ　　ＴＦＴ４
０もＯＦＦ　となり、母線ｖ２からｖｌへの迂回路は遮
断される。従って走査信号母線ｖ１内の断線（但し１箇
所）の有無にかかわらず、直接又は迂回路を通じて正し
いゲート制御信号が伝えられる。
実施例２ 第１図、第２図のＴＰＴ駆動液晶表示板１を多結晶シリ
コン及び酸化シリコンを主材料とするＴＰＴアレーで構
成した。ただし、本表示板で従来と異なるところは、表
示要素のＴＦＴ１０〜１９に加えて信号側母線の端部に
はスイッチＴ　Ｐ　Ｔ　２０〜３１等が、走査側母線の
端部には同じくスインｆＴＦＴ４０〜４９が同時に作シ
込まれており、更にこれらのスイッチＴＦＴの内少なく
とも信号母線端部のスイッチＴＦＴ２０〜３１がｐｎ相
補型で構成されていることである。これにより実施例１
で階調を有する映像表示の場合スイッチＴＰＴを経由す
る場合のＴＰＴ両端間の信号電圧低下の問題が軽減され
た。
発明の効果 以上述べて来たように本発明によれば、表示部の外周に
信号を迂回伝送制御する簡単なスイッチ回路をもうけ、
等該信号を重複して印加することにより、例え母線に断
線部が存在しても、本来の表示すべき信号が正しく該当
する表示絵素に伝達される。こうして表示すべき位置に
正しい表示を行ない得る。このため画像表示装置として
致命的な欠陥となる母線断線の影響が防止される。以上
により表示装置の飛躍的な歩留率の改善がなされ、表示
装置を安価に且つ大量に提供することを可能にするもの
である。
更に本発明によれば表示装置と周辺回路を接続食る実装
に関しては、実装点数の減少、実装ピッチの増加がはか
られ、もって実装信頼性も大幅に増加する利点を有して
いる。また表示装置を駆動するための必要ＩＣの数が減
少し、材料コストを下げる利点をも有している。
以下にこれらの効果について更に詳述する。
イ）期待される歩留率の改善 以下に統計的考察による本発明を用いた場合の歩留率の
改善確率、及び上記した付加的効果について詳述する。
統計的歩留率 従来の単純な線順次マトリックス表示装置に於いては、
母線群の内１箇所でも断線が有ると、表示上は線欠陥と
して現われ不良品とならざるを得なかった。−力木発明
に於いては上記議論により、断線の影響は非常に軽減さ
れる。以下これを統計的に議論する。
ａ）ソース母線断線の影響 重複度を一般化しＮ（整数）とおく。総数ｎ本の母線は
Ｎ組に分けられる。断線のあるソース母線１本がこれら
Ｎ個の組に分布する。これらＮ組の内１組が無欠陥であ
れば、上記議論により断線の影響を防止できる。従来の
単純な線順次方式は、重複度Ｎ＝１に対応する。本発明
はＮ＞２に対応する。
これはＮ個の箱にｒ個のボールをいれるとき、１個の箱
が空である確率に対応する。
ｂ）ゲート母線断線の影響 画像に線欠陥が現われない条件は連続した２本の母線の
各々に同時に断線がないことである。
今、２４０本の走査母線を有する表示装置を考え、これ
らのうちＳ本の母線に断線が有るとする。この場合は、
２４０個の箱に８個のボールを入れる時、連続した２個
の箱にボールが入っていない確率に対応する。
第４図は本発明と従来の単純な線順次方式による、母線
断線数と良品率の相違を示す０第４図ａはソース母線断
線の影響を、また第４図すはゲート母線断線の影響を夫
々上記統計的考察より得られた結果として示す。
口）実装に対する効果 第１図によればＨドライバーとＴＦＴアレーとの接続点
数は（ｎ／Ｎ　）　＋３　　となる。このことは逆に実
装ピッチがＮ倍になることを示している。いま仮に６イ
ンチ型で水平〇４０トリオを表示する高密度表示板を考
えると、従来法では実装ピッチは６０μｍとなる。一方
、実装点数はＨドライバー側のみを考えても１９２０点
もある。本方法では上記高密度表示板の場合に於いても
、実装点数は従来の１／３ですみ、そのため実装ピッチ
は従来の３倍即ち１５０μｍを確保できる。上記した実
装点数が減少し且つ実装密度を低下出来るとゆうことは
実装の信頼性確保の観点からは極めて有利なことである
。
ハ）材料コスト：駆動ＩＣ数の減少 Ｈドライバーのように簡単な内部回路構成からなる集積
回路の必要ＩＣチィップ数は、その入出力端子数で決定
される現状である。従って上記のように出力回路数が１
／３　に減少した本実施例の場合必要Ｈドライバー数は
従来法に比べ１／３　でよい。このため本発明は材料コ
ストをも下げる長所を有する。
以上を総合した全体的効果として、表示装置自体の歩留
率を飛躍的に向上し得ること、実装を含めた信頼性の向
上、更に材料コストの減少などが期待される。こうして
表示装置を安価且つ大量に供給し得るものである。
以上本発明の実施例では非晶質Ｓｉおよび多結晶Ｓｉ薄
膜トランジスタの場合に限って説明したが、他の単結晶
質および多結晶質半導体材料を用いることができる。ま
たスイッチＴＰＴを表示部の外周に設置した例に限って
説明したがこのＴＰＴは必要となれば表示画面部にも設
置することができる。また上記実施例では液晶表示板の
例で説明したが本発明はこれに限定される必然性はなく
、一般にＥｌ、その他マトリクス型で駆動される表示板
に適用し得ることは轟然である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の表示装置の全体構成を詳述する図、第
２図は本発明の表示装置の全体構成を示す図、第３図は
本発明の表示装置のタイミングチャートを示す図、第４
図は本発明による歩留率の統計的確率を示す図で第４図
ｄは信号母線断線の影響を示す図（Ｎ−１：従来例、Ｎ
〉２：本発明）、第４図すは走査母線断線の影響を示す
図である。 １・・・−・・ＴＦＴ駆動液晶表示板、２・・・・・・
Ｈドライバー、３・・・・・・Ｖドライバー、１０〜１
９・・・・・・表示要素のＴＰＴ、２０〜３１・・・・
・・スイッチＴＰＴ。 ４０〜４９・・・・・・スイ、−ＩＦ−ＴＦＴ、Ａ１．
Ｂ１．Ｃ１゜Ａ２．Ｂ２．Ｃ２・・川・母線。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名０　
　　　　　／　　　　　　２　　　　　３　　　　４Ｊ
侑号バスラインク琥斤遁よ１司アｆ＊ｃＹジ（ｂン ｏ　　　　　２　　　　　４　　　　６ａ　　　　　ｔ
。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）表示信号を伝達する第１の母線群と、走査信号を
    伝達する第２の母線群と、前記第１の母線と第２の母線
    の交点に対応して形成された表示単位とを有し、前記第
    １又は第２の母線群内の母線間に開閉自由なスイッチを
    有することを特徴とする表示装置。
  2. （２）特定の母線の一端から伝達された信号をこの特定
    の母線から、他の母線に伝達可能とするべく、前記特定
    および他の母線間の他端部に開閉自由なスイッチを有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表示装
    置。
  3. （３）スイッチが絶縁ゲート型トランジスタであること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
    表示装置。
  4. （４）スイッチが相補型トランジスタで構成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３
    項のいずれかに記載の表示装置。
  5. （５）スイッチが薄膜トランジスタで構成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
    、第４項のいずれかに記載の表示装置。
  6. （６）スイッチが相補型薄膜トランジスタで構成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、
    第３項、第４項、第５項のいずれかに記載の表示装置。
  7. （７）スイッチが表示単位の構成要素である薄膜トラン
    ジスタと同一材料で構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項
    、第６項のいずれかに記載の表示装置。
  8. （８）第１の母線群に表示信号を伝達し、第２の母線群
    に走査信号を伝達し、前記第１の母線と第２の母線の交
    点に対応して設けられた表示単位を前記両信号により駆
    動する表示方法に於いて、特定の母線の一端から伝達さ
    れた信号をこの特定の母線から他の母線に伝達可能とす
    るべく、前記特定の母線と他の母線間に設けられたスイ
    ッチを開閉制御するとともに、前記同一群の母線の少な
    くとも複数の母線に同時に重複して信号を印加すること
    を特徴とする表示方法。
  9. （９）複数の母線が相互に隣接していることを特徴とす
    る特許請求の範囲第８項記載の表示方法。
  10. （１０）表示信号をＮ個（Ｎ＞２）の組に分割し、１走
    査時間をＮ分割して１走査時間の１／Ｎの時間毎に各組
    の信号を表示部に伝達することを特徴とする特許請求の
    範囲第８項記載の表示方法。
  11. （１１）表示信号のＮ個の組に対応した信号母線の組の
    うち断線のない母線の組に対応した信号伝達を、断線の
    存在する母線の組への信号伝達の後に行なうことを特徴
    とする特許請求の範囲第８項または第１０項記載の表示
    方法。
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