JPWO2004097787A1 - 表示装置用アレイ基板及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
アレイ基板は、表示部(DSP)において、複数の信号線(X1〜Xm)を備えている。各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続されている。M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は、同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給される。
Description
この発明は、表示装置用アレイ基板及び表示装置に係り、特に、液晶表示装置などの表示装置を構成するアレイ基板の構造に関する。
近年、液晶表示装置に代表される多くの平面表示装置は、マトリクス状に配置された画素のそれぞれにスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリクス駆動方式を採用している。このような表示装置では、大画面化の要求に伴い、映像などの信号を転送するための配線の配線抵抗や配線容量が増大する傾向にある。これにより、各画素の充電不足を招き、表示品位が劣化するといった課題が生ずる。このため、信号線を駆動する(すなわち信号線に所定の映像信号を供給する)ための信号線駆動回路の能力アップが必須となっている。
しかしながら、信号線駆動回路の能力をアップした場合、信号線駆動回路に含まれるICチップが電力アップに伴って発熱するといった課題を生ずる。一方で、信号線駆動回路の能力をアップするためには回路構造が複雑となり、コストアップにつながる。そこで、例えば、特開平10−171412号公報によれば、信号線駆動回路の構造を簡素化したドット反転駆動方式の液晶表示装置が提案されている。この公報によれば、1本の信号線で2列の画素を駆動する技術が開示されている。
しかしながら、このような構造では、1水平走査期間において、各信号線に極性の異なる2種類の映像信号を順次供給する必要がある。また、1水平走査期間毎にも各信号線に逆極性の映像信号を供給する必要がある。このため、スイッチング回数が多くなり、信号線駆動回路の負荷が増大する。
しかしながら、信号線駆動回路の能力をアップした場合、信号線駆動回路に含まれるICチップが電力アップに伴って発熱するといった課題を生ずる。一方で、信号線駆動回路の能力をアップするためには回路構造が複雑となり、コストアップにつながる。そこで、例えば、特開平10−171412号公報によれば、信号線駆動回路の構造を簡素化したドット反転駆動方式の液晶表示装置が提案されている。この公報によれば、1本の信号線で2列の画素を駆動する技術が開示されている。
しかしながら、このような構造では、1水平走査期間において、各信号線に極性の異なる2種類の映像信号を順次供給する必要がある。また、1水平走査期間毎にも各信号線に逆極性の映像信号を供給する必要がある。このため、スイッチング回数が多くなり、信号線駆動回路の負荷が増大する。
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示品位の劣化を防止することができるとともに、コストアップすることなく駆動回路の負荷を軽減できる表示装置用アレイ基板及び表示装置を提供することにある。
この発明の第1の様態による表示装置用アレイ基板は、
基板上の行方向に延出された複数の走査線と、
基板上の列方向に延出された複数の信号線と、
1列にn行の画素を配列した画素列をm列有する表示部と、
を備えた表示装置用アレイ基板であって、
各画素は、各走査線と各信号線との交差部に配置されたスイッチング素子を含み、
各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給されることを特徴とする。
この発明の第2の様態による表示装置は、
基板上の行方向に延出された複数の走査線と、基板上の列方向に延出された複数の信号線と、各走査線と各信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、を備えたアレイ基板と、
アレイ基板に対向配置された対向基板と、
アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層と、
を備え、1列にn行の画素を配列した画素列をm列有する表示部を備えた表示装置であって、
さらに、各走査線に接続され、同一走査線に接続された各スイッチング素子を駆動するための駆動信号を出力する走査線駆動回路と、
前記画素の配置に対応して映像データを所定順序に並べ替えるコントローラと、
各信号線に接続され、前記コントローラにより並べ替えられた映像データに基づいて各信号線に映像信号を出力する信号線駆動回路と、を備え、
加えて、各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は、同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給されることを特徴とする。
この発明の第1の様態による表示装置用アレイ基板は、
基板上の行方向に延出された複数の走査線と、
基板上の列方向に延出された複数の信号線と、
1列にn行の画素を配列した画素列をm列有する表示部と、
を備えた表示装置用アレイ基板であって、
各画素は、各走査線と各信号線との交差部に配置されたスイッチング素子を含み、
各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給されることを特徴とする。
この発明の第2の様態による表示装置は、
基板上の行方向に延出された複数の走査線と、基板上の列方向に延出された複数の信号線と、各走査線と各信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、を備えたアレイ基板と、
アレイ基板に対向配置された対向基板と、
アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層と、
を備え、1列にn行の画素を配列した画素列をm列有する表示部を備えた表示装置であって、
さらに、各走査線に接続され、同一走査線に接続された各スイッチング素子を駆動するための駆動信号を出力する走査線駆動回路と、
前記画素の配置に対応して映像データを所定順序に並べ替えるコントローラと、
各信号線に接続され、前記コントローラにより並べ替えられた映像データに基づいて各信号線に映像信号を出力する信号線駆動回路と、を備え、
加えて、各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は、同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給されることを特徴とする。
図1は、この発明の一実施の形態に係る表示装置用アレイ基板を備えた液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
図2は、実施例1における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する画素の配置例を示す図である。
図3は、実施例1を説明するための概念図であり、出力チャネルと信号線に接続された各画素のスイッチング素子との関係を説明するための図である。
図4は、実施例1を説明するための概念図であり、映像データと表示部に表示される表示画像との関係を説明するための図である。
図5は、実施例2における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する画素の配置例を示す図である。
図6は、実施例2を説明するための概念図であり、出力チャネルと信号線に接続された各画素のスイッチング素子との関係を説明するための図である。
図7は、実施例2を説明するための概念図であり、映像データと表示部に表示される表示画像との関係を説明するための図である。
図8は、実施例3における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する画素の配置例を示す図である。
図9は、実施例3を説明するための概念図であり、出力チャネルと信号線に接続された各画素のスイッチング素子との関係を説明するための図である。
図10は、実施例3を説明するための概念図であり、映像データと表示部に表示される表示画像との関係を説明するための図である。
図11は、実施例1における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する他の画素の配置例を示す図である。
図2は、実施例1における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する画素の配置例を示す図である。
図3は、実施例1を説明するための概念図であり、出力チャネルと信号線に接続された各画素のスイッチング素子との関係を説明するための図である。
図4は、実施例1を説明するための概念図であり、映像データと表示部に表示される表示画像との関係を説明するための図である。
図5は、実施例2における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する画素の配置例を示す図である。
図6は、実施例2を説明するための概念図であり、出力チャネルと信号線に接続された各画素のスイッチング素子との関係を説明するための図である。
図7は、実施例2を説明するための概念図であり、映像データと表示部に表示される表示画像との関係を説明するための図である。
図8は、実施例3における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する画素の配置例を示す図である。
図9は、実施例3を説明するための概念図であり、出力チャネルと信号線に接続された各画素のスイッチング素子との関係を説明するための図である。
図10は、実施例3を説明するための概念図であり、映像データと表示部に表示される表示画像との関係を説明するための図である。
図11は、実施例1における表示装置用アレイ基板の表示部を構成する他の画素の配置例を示す図である。
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置用アレイ基板及び表示装置について図面を参照して説明する。ここで説明する表示装置用アレイ基板は、平面表示装置を構成するアレイ基板として広く適用可能であるが、ここでは、平面表示装置として液晶表示装置を例に説明する。
図1に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式のカラー液晶表示装置であって、液晶表示パネルLPN、駆動回路基板(PCB)100などを備えて構成されている。これら液晶表示パネルLPNと駆動回路基板100とは、TCP(テープ・キャリア・パッケージ)110を介して接続されている。このTCP110は、フレキシブル配線基板上に信号線駆動用IC120が実装されたものである。このTCP110は、液晶表示パネルLPNに対して例えば異方性導電膜(ACF)を介して電気的に接続されているとともに、駆動回路基板100に対してはんだ付けなどにより接続されている。この例では、信号線駆動用IC120をTCP110として接続したが、液晶表示パネルLPNに対して信号線駆動用IC120をCOG(チップ・オン・グラス)接続しても構わない。また、信号線駆動用IC120を液晶表示パネルLPN内に画素のスイッチング素子と同一工程で一体的に作り込むことも可能である。
液晶表示パネルLPNは、アレイ基板ARと、アレイ基板ARと互いに対向して配置された対向基板CTと、これらアレイ基板ARと対向基板CTとの間に保持された液晶層LQと、を備えて構成されている。この液晶表示パネルLPNは、画像を表示する例えば対角32インチ(約81.28cm)サイズの表示部DSPにおいて、実質的にm×n個のマトリクス状に配置された複数の画素PXを備えている。
アレイ基板ARは、表示部DSPにおいて、基板上の行に沿って形成されたn本の走査線Y(Y1〜Yn)、基板上の列に沿って形成されたm本の信号線X(X1〜Xm)、各々対応走査線Yと対応信号線Xとの交差部近傍に画素毎に配置されたm×n個のスイッチング素子(例えば薄膜トランジスタ)SW、各スイッチング素子SWに接続されたm×n個の画素電極EPなどを有している。
一方、対向基板CTは、表示部DSPにおいて、単一の対向電極ETなどを有している。対向電極ETは、すべての画素PXに対応して画素電極EPに対向するように配置されている。
アレイ基板ARは、表示部DSPの周辺領域DCTにおいて、n本の走査線Yに接続された走査線駆動回路YDを一体的に備えている。駆動回路基板100は、コントローラCNTや、図示しない電源回路などを備えている。このコントローラCNTは、後述する本実施形態特有の画素の配置に対応して映像データを所定順序に並べ替えるとともに、並べ替えた映像データや、極性信号、各種制御信号などを出力する。
走査線駆動回路YDは、画素のスイッチング素子と同一工程で作成されたものであり、同一走査線Yに接続された各スイッチング素子SWを駆動するための駆動信号を生成し、コントローラCNTによる制御に基づいてn本の走査線Yに順次駆動信号を出力する。
信号線駆動用IC120は、コントローラCNTにより所定順序に並べ替えられた映像データに基づいて対応する映像信号を生成し、コントローラCNTによる制御に基づいて各行のスイッチング素子SWが駆動信号によってオンするタイミングでm本の信号線Xに順次映像信号を出力する。これにより、各画素PXの画素電極EPは、対応するスイッチング素子SWを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
この信号線駆動用IC120は、それぞれ所定本数の信号線毎に割り当てられており、それぞれのセクションXD1、XD2…、XD10を構成する。この実施の形態では、10個の信号線駆動用IC120がそれぞれ対応するセクションを受け持つ。
このような構成の液晶表示パネルLPNにおいては、アレイ基板ARの表面及び対向基板CTの表面が配向膜によって覆われている。また、アレイ基板AR及び対向基板CTは、それぞれの配向膜を有する面を対向した状態で貼り合わせられている。アレイ基板AR及び対向基板CTは、スペーサを介して貼り合せられており、これらの間に所定のギャップが形成されている。液晶層LQは、これらアレイ基板ARの配向膜と対向基板CTの配向膜との間に形成されたギャップに封入された液晶分子を含む液晶組成物で構成さていれる。
なお、上述した液晶表示パネルLPNは、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型として構成されても良いし、バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型として構成されても良い。このような選択的な反射または透過を実現するために、液晶表示パネルLPNは、アレイ基板AR及び対向基板CTの少なくとも一方の外面に、偏向板や位相差板などを備えている。また、カラー表示を可能とするために、液晶表示パネルLPNは、アレイ基板AR及び対向基板CTの少なくとも一方に、ストライプ状の赤、緑、青などの3原色のカラーフィルタを備えて構成される。
ところで、この実施の形態では、アレイ基板ARは、表示部DSPにおいて、図2、図5、及び、図8に示すようなレイアウトで配置された画素PXを備えている。すなわち、同一の走査線Yにm個のスイッチング素子SWが接続され、行rを形成する。ここでは、n本の走査線Y(Y1〜Yn)に対応してn本の行r(r1〜rn)が形成されている。
また、同一の信号線Xにn個のスイッチング素子SWが接続され、画素列cを形成する。ここでは、各信号線Xにつき、1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、2列のそれぞれの画素列を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。このように、すべての信号線Xについて表示に寄与するか否かにかかわらずn個のスイッチング素子を同一のパターンで接続することで、各信号線の容量を同等とすることができ、表示不良の発生を防止できる。これにより、m本の信号線X(X1〜Xm)に対応してm本の画素列c(c1〜cm)が形成されている。つまり、表示部DSPは、1列にn行の画素を配列したm列の画素列によって構成される。
さらに、M列目の画素列cMのうちのN行目rNのスイッチング素子SW及び(M+1)列目の画素列c(M+1)のうちの(N+1)行目r(N+1)のスイッチング素子SWは、同一信号線Xに接続されている。なお、図2、図5、及び、図8に示した例では、M及びNは1以上の整数である。
図2に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1には、第1、3、5…行目といった奇数行目に第1画素列c1を構成するスイッチング素子SWが接続されるとともに、第2、4、6…n行目といった偶数行目に第2画素列c2を構成するスイッチング素子SWが接続されている。つまり、同一信号線に接続されるスイッチング素子SWは、1行毎に2列の画素列に交互に配置されている。
このとき、信号線X1には、第1画素列c1を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されており、同様に、第2画素列c2を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。
図5に示したレイアウトでは、例えば第2列目の信号線X2には、第1、3、5…行目といった奇数行目に第1画素列c1を構成するスイッチング素子SWが接続されるとともに、第2、4、6…n行目といった偶数行目に第2画素列c2を構成するスイッチング素子SWが接続されている。つまり、同一信号線に接続されるスイッチング素子SWは、1行毎に2列の画素列に交互に配置されている。
このとき、信号線X2には、第1画素列c1を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されており、同様に、第2画素列c2を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。
図8に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1には、第1、3、5…行目といった奇数行目に第1画素列c1を構成するスイッチング素子SWが接続されるとともに、第2、4、6…n行目といった偶数行目に第2画素列c2を構成するスイッチング素子SWが接続されている。つまり、同一信号線に接続されるスイッチング素子SWは、1行毎に2列の画素列に交互に配置されている。
このとき、信号線X1には、第1画素列c1を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されており、同様に、第2画素列c2を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。
また、隣接する2本の信号線の間に配置された1つの画素列に着目すると、隣接する第1信号線と第2信号線との間に配置された1つの画素列は、N行目rNにおいて第1信号線に接続されたスイッチング素子SW、及び、(N+1)行目r(N+1)において第2信号線に接続されたスイッチング素子SWを備えて構成されている。
望ましくは、隣接する2本の信号線の間に1つの画素列が配置された構造では、各画素列を構成する奇数行目のスイッチング素子すべてが隣接する一方の信号線(すなわち各画素列の一方の側に沿って配置された信号線)に接続され、各画素列を構成する偶数行目のスイッチング素子SWすべてが隣接する他方の信号線(すなわち各画素列の他方の側に沿って配置された信号線)に接続されて、1列の画素列を構成する。
図2に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1と第2列目の信号線X2との間に配置された画素列c2は、第1、3、5…行目といった奇数行目において信号線(一方の信号線)X2に接続されたn/2個のスイッチング素子SW、及び、第2、4、6…n行目といった偶数行目において信号線(他方の信号線)X1に接続されたn/2個のスイッチング素子SWを備えて構成されている。
図5に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1と第2列目の信号線X2との間に配置された画素列c1は、第1、3、5…行目といった奇数行目において信号線(一方の信号線)X2に接続されたn/2個のスイッチング素子SW、及び、第2、4、6…n行目といった偶数行目において信号線(他方の信号線)X1に接続されたn/2個のスイッチング素子SWを備えて構成されている。
図8に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1と第2列目の信号線X2との間に配置された画素列c2は、第1、3、5…行目といった奇数行目において信号線(一方の信号線)X2に接続されたn/2個のスイッチング素子SW、及び、第2、4、6…n行目といった偶数行目において信号線(他方の信号線)X1に接続されたn/2個のスイッチング素子SWを備えて構成されている。
このような画素配置の表示部DSPによれば、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号を供給することにより、行方向及び列方向に隣接する画素間で互いに極性が異なるドット反転駆動が可能となる。このとき、信号線駆動用IC120は、例えば、1フレーム分、すなわちn本の走査線を駆動するn水平走査期間(一垂直走査期間)分、各信号線に対して同一極性の映像信号を出力する。
例えば、第Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、信号線駆動用IC120は、信号線X1、X3…といった奇数列目の信号線には基準信号に対して正の映像信号を出力するとともに、信号線X2、X4…といった偶数列目の信号線には基準信号に対して負の映像信号を出力する。
また、第Fフレームに続く第(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、信号線駆動用IC120は、信号線X1、X3…といった奇数列目の信号線には基準信号に対して負の映像信号を出力するとともに、信号線X2、X4…といった偶数列目の信号線には基準信号に対して正の映像信号を出力する。これにより、表示部DSP内においてドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
このように、信号線駆動用IC120は、同一信号線に対して、例えば同一フレーム(一垂直走査期間)においては同一極性の映像信号を出力するとともに、1フレーム毎に映像信号の極性を反転させて出力する。このようなドット反転駆動方式によれば、映像信号の極性を反転させるためのスイッチング回数を減らすことができる(スイッチング回数を例えば1水平走査期間毎から1垂直走査期間毎に減らすことができる)。このため、信号線駆動回路の負荷を軽減することができる。これにより、各画素の充電不足を解消することができ、表示品位の劣化を防止することが可能となる。また、信号線駆動回路の構成を簡素化することができ、低コスト化を実現することが可能となる。
上述したような画素配置の表示部DSPに対しては、画素配置と配線との関係を考慮して映像データを補償する必要がある。以下に、3つの実施例について具体的に説明する。
なお、各実施例では、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタが画素列と平行なストライプ状にR(赤)、G(緑)、B(青)、R、G…の順序でそれぞれ1280本ずつ配列されているものとする。また、図3、図6、及び、図9における各画素(例えば「1」)の数字は同一数字の信号線(例えば「X1」)に接続されたスイッチング素子であるものとする。さらに、図4、図7、及び、図10において、R1、R2…、R1280は赤色画素用の映像信号に対応し、同様に、G1、G2…、G1280は緑色画素用の映像信号に対応し、B1、B2…、B1280は青色画素用の映像信号に対応するものとする。
図1に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式のカラー液晶表示装置であって、液晶表示パネルLPN、駆動回路基板(PCB)100などを備えて構成されている。これら液晶表示パネルLPNと駆動回路基板100とは、TCP(テープ・キャリア・パッケージ)110を介して接続されている。このTCP110は、フレキシブル配線基板上に信号線駆動用IC120が実装されたものである。このTCP110は、液晶表示パネルLPNに対して例えば異方性導電膜(ACF)を介して電気的に接続されているとともに、駆動回路基板100に対してはんだ付けなどにより接続されている。この例では、信号線駆動用IC120をTCP110として接続したが、液晶表示パネルLPNに対して信号線駆動用IC120をCOG(チップ・オン・グラス)接続しても構わない。また、信号線駆動用IC120を液晶表示パネルLPN内に画素のスイッチング素子と同一工程で一体的に作り込むことも可能である。
液晶表示パネルLPNは、アレイ基板ARと、アレイ基板ARと互いに対向して配置された対向基板CTと、これらアレイ基板ARと対向基板CTとの間に保持された液晶層LQと、を備えて構成されている。この液晶表示パネルLPNは、画像を表示する例えば対角32インチ(約81.28cm)サイズの表示部DSPにおいて、実質的にm×n個のマトリクス状に配置された複数の画素PXを備えている。
アレイ基板ARは、表示部DSPにおいて、基板上の行に沿って形成されたn本の走査線Y(Y1〜Yn)、基板上の列に沿って形成されたm本の信号線X(X1〜Xm)、各々対応走査線Yと対応信号線Xとの交差部近傍に画素毎に配置されたm×n個のスイッチング素子(例えば薄膜トランジスタ)SW、各スイッチング素子SWに接続されたm×n個の画素電極EPなどを有している。
一方、対向基板CTは、表示部DSPにおいて、単一の対向電極ETなどを有している。対向電極ETは、すべての画素PXに対応して画素電極EPに対向するように配置されている。
アレイ基板ARは、表示部DSPの周辺領域DCTにおいて、n本の走査線Yに接続された走査線駆動回路YDを一体的に備えている。駆動回路基板100は、コントローラCNTや、図示しない電源回路などを備えている。このコントローラCNTは、後述する本実施形態特有の画素の配置に対応して映像データを所定順序に並べ替えるとともに、並べ替えた映像データや、極性信号、各種制御信号などを出力する。
走査線駆動回路YDは、画素のスイッチング素子と同一工程で作成されたものであり、同一走査線Yに接続された各スイッチング素子SWを駆動するための駆動信号を生成し、コントローラCNTによる制御に基づいてn本の走査線Yに順次駆動信号を出力する。
信号線駆動用IC120は、コントローラCNTにより所定順序に並べ替えられた映像データに基づいて対応する映像信号を生成し、コントローラCNTによる制御に基づいて各行のスイッチング素子SWが駆動信号によってオンするタイミングでm本の信号線Xに順次映像信号を出力する。これにより、各画素PXの画素電極EPは、対応するスイッチング素子SWを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
この信号線駆動用IC120は、それぞれ所定本数の信号線毎に割り当てられており、それぞれのセクションXD1、XD2…、XD10を構成する。この実施の形態では、10個の信号線駆動用IC120がそれぞれ対応するセクションを受け持つ。
このような構成の液晶表示パネルLPNにおいては、アレイ基板ARの表面及び対向基板CTの表面が配向膜によって覆われている。また、アレイ基板AR及び対向基板CTは、それぞれの配向膜を有する面を対向した状態で貼り合わせられている。アレイ基板AR及び対向基板CTは、スペーサを介して貼り合せられており、これらの間に所定のギャップが形成されている。液晶層LQは、これらアレイ基板ARの配向膜と対向基板CTの配向膜との間に形成されたギャップに封入された液晶分子を含む液晶組成物で構成さていれる。
なお、上述した液晶表示パネルLPNは、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型として構成されても良いし、バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型として構成されても良い。このような選択的な反射または透過を実現するために、液晶表示パネルLPNは、アレイ基板AR及び対向基板CTの少なくとも一方の外面に、偏向板や位相差板などを備えている。また、カラー表示を可能とするために、液晶表示パネルLPNは、アレイ基板AR及び対向基板CTの少なくとも一方に、ストライプ状の赤、緑、青などの3原色のカラーフィルタを備えて構成される。
ところで、この実施の形態では、アレイ基板ARは、表示部DSPにおいて、図2、図5、及び、図8に示すようなレイアウトで配置された画素PXを備えている。すなわち、同一の走査線Yにm個のスイッチング素子SWが接続され、行rを形成する。ここでは、n本の走査線Y(Y1〜Yn)に対応してn本の行r(r1〜rn)が形成されている。
また、同一の信号線Xにn個のスイッチング素子SWが接続され、画素列cを形成する。ここでは、各信号線Xにつき、1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、2列のそれぞれの画素列を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。このように、すべての信号線Xについて表示に寄与するか否かにかかわらずn個のスイッチング素子を同一のパターンで接続することで、各信号線の容量を同等とすることができ、表示不良の発生を防止できる。これにより、m本の信号線X(X1〜Xm)に対応してm本の画素列c(c1〜cm)が形成されている。つまり、表示部DSPは、1列にn行の画素を配列したm列の画素列によって構成される。
さらに、M列目の画素列cMのうちのN行目rNのスイッチング素子SW及び(M+1)列目の画素列c(M+1)のうちの(N+1)行目r(N+1)のスイッチング素子SWは、同一信号線Xに接続されている。なお、図2、図5、及び、図8に示した例では、M及びNは1以上の整数である。
図2に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1には、第1、3、5…行目といった奇数行目に第1画素列c1を構成するスイッチング素子SWが接続されるとともに、第2、4、6…n行目といった偶数行目に第2画素列c2を構成するスイッチング素子SWが接続されている。つまり、同一信号線に接続されるスイッチング素子SWは、1行毎に2列の画素列に交互に配置されている。
このとき、信号線X1には、第1画素列c1を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されており、同様に、第2画素列c2を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。
図5に示したレイアウトでは、例えば第2列目の信号線X2には、第1、3、5…行目といった奇数行目に第1画素列c1を構成するスイッチング素子SWが接続されるとともに、第2、4、6…n行目といった偶数行目に第2画素列c2を構成するスイッチング素子SWが接続されている。つまり、同一信号線に接続されるスイッチング素子SWは、1行毎に2列の画素列に交互に配置されている。
このとき、信号線X2には、第1画素列c1を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されており、同様に、第2画素列c2を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。
図8に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1には、第1、3、5…行目といった奇数行目に第1画素列c1を構成するスイッチング素子SWが接続されるとともに、第2、4、6…n行目といった偶数行目に第2画素列c2を構成するスイッチング素子SWが接続されている。つまり、同一信号線に接続されるスイッチング素子SWは、1行毎に2列の画素列に交互に配置されている。
このとき、信号線X1には、第1画素列c1を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されており、同様に、第2画素列c2を構成するn/2個のスイッチング素子SWが接続されている。
また、隣接する2本の信号線の間に配置された1つの画素列に着目すると、隣接する第1信号線と第2信号線との間に配置された1つの画素列は、N行目rNにおいて第1信号線に接続されたスイッチング素子SW、及び、(N+1)行目r(N+1)において第2信号線に接続されたスイッチング素子SWを備えて構成されている。
望ましくは、隣接する2本の信号線の間に1つの画素列が配置された構造では、各画素列を構成する奇数行目のスイッチング素子すべてが隣接する一方の信号線(すなわち各画素列の一方の側に沿って配置された信号線)に接続され、各画素列を構成する偶数行目のスイッチング素子SWすべてが隣接する他方の信号線(すなわち各画素列の他方の側に沿って配置された信号線)に接続されて、1列の画素列を構成する。
図2に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1と第2列目の信号線X2との間に配置された画素列c2は、第1、3、5…行目といった奇数行目において信号線(一方の信号線)X2に接続されたn/2個のスイッチング素子SW、及び、第2、4、6…n行目といった偶数行目において信号線(他方の信号線)X1に接続されたn/2個のスイッチング素子SWを備えて構成されている。
図5に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1と第2列目の信号線X2との間に配置された画素列c1は、第1、3、5…行目といった奇数行目において信号線(一方の信号線)X2に接続されたn/2個のスイッチング素子SW、及び、第2、4、6…n行目といった偶数行目において信号線(他方の信号線)X1に接続されたn/2個のスイッチング素子SWを備えて構成されている。
図8に示したレイアウトでは、例えば第1列目の信号線X1と第2列目の信号線X2との間に配置された画素列c2は、第1、3、5…行目といった奇数行目において信号線(一方の信号線)X2に接続されたn/2個のスイッチング素子SW、及び、第2、4、6…n行目といった偶数行目において信号線(他方の信号線)X1に接続されたn/2個のスイッチング素子SWを備えて構成されている。
このような画素配置の表示部DSPによれば、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号を供給することにより、行方向及び列方向に隣接する画素間で互いに極性が異なるドット反転駆動が可能となる。このとき、信号線駆動用IC120は、例えば、1フレーム分、すなわちn本の走査線を駆動するn水平走査期間(一垂直走査期間)分、各信号線に対して同一極性の映像信号を出力する。
例えば、第Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、信号線駆動用IC120は、信号線X1、X3…といった奇数列目の信号線には基準信号に対して正の映像信号を出力するとともに、信号線X2、X4…といった偶数列目の信号線には基準信号に対して負の映像信号を出力する。
また、第Fフレームに続く第(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、信号線駆動用IC120は、信号線X1、X3…といった奇数列目の信号線には基準信号に対して負の映像信号を出力するとともに、信号線X2、X4…といった偶数列目の信号線には基準信号に対して正の映像信号を出力する。これにより、表示部DSP内においてドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
このように、信号線駆動用IC120は、同一信号線に対して、例えば同一フレーム(一垂直走査期間)においては同一極性の映像信号を出力するとともに、1フレーム毎に映像信号の極性を反転させて出力する。このようなドット反転駆動方式によれば、映像信号の極性を反転させるためのスイッチング回数を減らすことができる(スイッチング回数を例えば1水平走査期間毎から1垂直走査期間毎に減らすことができる)。このため、信号線駆動回路の負荷を軽減することができる。これにより、各画素の充電不足を解消することができ、表示品位の劣化を防止することが可能となる。また、信号線駆動回路の構成を簡素化することができ、低コスト化を実現することが可能となる。
上述したような画素配置の表示部DSPに対しては、画素配置と配線との関係を考慮して映像データを補償する必要がある。以下に、3つの実施例について具体的に説明する。
なお、各実施例では、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタが画素列と平行なストライプ状にR(赤)、G(緑)、B(青)、R、G…の順序でそれぞれ1280本ずつ配列されているものとする。また、図3、図6、及び、図9における各画素(例えば「1」)の数字は同一数字の信号線(例えば「X1」)に接続されたスイッチング素子であるものとする。さらに、図4、図7、及び、図10において、R1、R2…、R1280は赤色画素用の映像信号に対応し、同様に、G1、G2…、G1280は緑色画素用の映像信号に対応し、B1、B2…、B1280は青色画素用の映像信号に対応するものとする。
この実施例1では、例えば図2に示すように、表示部DSPは、互いに隣接するM列目及び(M+1)列目の2列の画素列を1組とした複数組によって構成されている。各組は、信号線駆動用ICから出力された映像信号が供給される2本の信号線(第1信号線及び第2信号線)と、一方の信号線(例えば第2信号線)に電気的に接続された1本の補助信号線とを有している。表示部DSP全体においては、映像信号が供給されるm本の信号線と、m/2本の補助信号線とを有している。
このような表示部DSPの各組においては、(M+1)列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は例えば第2信号線に接続され、M列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は第2信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されている。
例えば、補助信号線、第1信号線、第2信号線がその順序で配列され、しかも、補助信号線と第2信号線とがバイパス線を介して電気的に接続されていた配置では、各組は、補助信号線と第1信号線との間に配置された第1画素列、及び、第1信号線と第2信号線との間に配置された第2画素列を備えている。この場合、N行目において第1画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されるとともに第2画素列のスイッチング素子は第2信号線に接続され、(N+1)行目において第1画素列のスイッチング素子は補助信号線に接続されるとともに第2画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されている。
図2に示したレイアウトの場合、例えば第1列目の画素列c1及びこれに隣接する第2列目の画素列c2を1組とする。この組の場合、第2列目の信号線X2と補助信号線X2Sとがバイパス線BP12を介して電気的に接続されている。このとき、画素列c1は、補助信号線X2Sと信号線X1との間に配置され、画素列c2は、信号線X1と信号線X2との間に配置されている。この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子は信号線X1に接続され、画素列c2のスイッチング素子は信号線X2に接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子は補助信号線X2Sに接続され、画素列c2のスイッチング素子は信号線X1に接続されている。
同様に、画素列c(m−1)及び画素列cmの組の場合、第m列目の信号線Xmと補助信号線XmSとがバイパス線BP(m−1)mを介して電気的に接続されている。このとき、画素列c(m−1)は、補助信号線XmSと信号線X(m−1)との間に配置され、画素列cmは、信号線X(m−1)と信号線Xmとの間に配置されている。この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c(m−1)のスイッチング素子は信号線X(m−1)に接続され、画素列cmのスイッチング素子は信号線Xmに接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c(m−1)のスイッチング素子は補助信号線XmSに接続され、画素列cmのスイッチング素子は信号線X(m−1)に接続されている。
この実施例1では、図3及び図4に示すように、信号線駆動用ICは、3840本の各信号線X1〜X3840にそれぞれ映像信号を出力するための3840個の出力チャネルを有するものとし、384本の信号線毎に割り当てられた10個のセクションXD1〜XD10からなるものとする。
表示部DSPは、実質的に画像を表示する矩形状に形成され、n行の画素を配列した画素列をm列有するものと定義する。図3に示した例では(図6及び図9に示した例も同様に)、1列目の画素列c1から3840列目の画素列c3840までの3840列分の画素列を表示部DSPとする。
図2に示したような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第2画素列に対応した映像信号を出力し、(N+1)行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第2画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するように映像データを並べ替える。
すなわち、図3及び図4に示した例(m=3840)では、表示部DSPにおける画素列c1のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1に隣接する画素列c2のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X1に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c1用の映像信号R1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c2用の映像信号G1を出力するように映像データを並べ替える。
同様に、表示部DSPにおける画素列c2のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、2列目の信号線X2に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に所定の映像信号G1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に映像信号R1を出力するように映像データを並べ替える。
当然のことながら、同一フレームにおいて異なるタイミング(異なる水平走査期間)でそれぞれの信号線X1及びX2に出力される所定映像信号R1及びG1は、同一極性である。
これにより、画素列c1のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号R1に対応した画素電位に設定される。また、画素列c2のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号G1に対応した画素電位に設定される。
つまり、コントローラCNTは、N行目(例えば奇数行目)の走査線を駆動するタイミングで、R1、G1、B1、R2…、R1280、G1280、B1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号R1、G1、B1、R2…、R1280、G1280、B1280をシリアルに出力する。
続いて、コントローラCNTは、(N+1)行目(例えば偶数行目)の走査線を駆動するタイミングで、G1、R1、R2、B1…、B1279、B1280、G1280のように映像データを補償し、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号G1、R1、R2、B1…、B1279、B1280、G1280をシリアルに出力する。
以後同様の信号処理を繰り返し行うことにより、配線と画素配置との特有の関係を、映像信号の出力順序によって補償される。
このように、3840本の信号線に対して3840画素分の映像信号が順次出力されるが、隣接する2画素分の映像信号を1セットとした1920セットの映像信号それぞれについて、N行目の走査線を駆動するタイミングと(N+1)行目の走査線を駆動するタイミングとで、各セットの2画素分の映像信号を交互に並べ替えて対応信号線に出力することになる。
極性信号POLは、このようにして1フレーム分のすべての画素への画素電位の書き込みを行っている間は固定されており、1フレーム毎にその極性を反転する。信号線駆動用ICのすべてのセクションXD1〜XD10は、この極性信号POLに基づいて極性制御した映像信号を各信号線に出力する。
例えば、Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、極性信号POLは、HIGHに固定されている。セクションXD1〜XD10は、HIGHに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力する。
また、Fフレームに続く(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、極性信号POLは、LOWに固定されている。セクションXD1〜XD10は、LOWに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力する。
このようにして、ドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
このような表示部DSPの各組においては、(M+1)列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は例えば第2信号線に接続され、M列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は第2信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されている。
例えば、補助信号線、第1信号線、第2信号線がその順序で配列され、しかも、補助信号線と第2信号線とがバイパス線を介して電気的に接続されていた配置では、各組は、補助信号線と第1信号線との間に配置された第1画素列、及び、第1信号線と第2信号線との間に配置された第2画素列を備えている。この場合、N行目において第1画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されるとともに第2画素列のスイッチング素子は第2信号線に接続され、(N+1)行目において第1画素列のスイッチング素子は補助信号線に接続されるとともに第2画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されている。
図2に示したレイアウトの場合、例えば第1列目の画素列c1及びこれに隣接する第2列目の画素列c2を1組とする。この組の場合、第2列目の信号線X2と補助信号線X2Sとがバイパス線BP12を介して電気的に接続されている。このとき、画素列c1は、補助信号線X2Sと信号線X1との間に配置され、画素列c2は、信号線X1と信号線X2との間に配置されている。この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子は信号線X1に接続され、画素列c2のスイッチング素子は信号線X2に接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子は補助信号線X2Sに接続され、画素列c2のスイッチング素子は信号線X1に接続されている。
同様に、画素列c(m−1)及び画素列cmの組の場合、第m列目の信号線Xmと補助信号線XmSとがバイパス線BP(m−1)mを介して電気的に接続されている。このとき、画素列c(m−1)は、補助信号線XmSと信号線X(m−1)との間に配置され、画素列cmは、信号線X(m−1)と信号線Xmとの間に配置されている。この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c(m−1)のスイッチング素子は信号線X(m−1)に接続され、画素列cmのスイッチング素子は信号線Xmに接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c(m−1)のスイッチング素子は補助信号線XmSに接続され、画素列cmのスイッチング素子は信号線X(m−1)に接続されている。
この実施例1では、図3及び図4に示すように、信号線駆動用ICは、3840本の各信号線X1〜X3840にそれぞれ映像信号を出力するための3840個の出力チャネルを有するものとし、384本の信号線毎に割り当てられた10個のセクションXD1〜XD10からなるものとする。
表示部DSPは、実質的に画像を表示する矩形状に形成され、n行の画素を配列した画素列をm列有するものと定義する。図3に示した例では(図6及び図9に示した例も同様に)、1列目の画素列c1から3840列目の画素列c3840までの3840列分の画素列を表示部DSPとする。
図2に示したような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第2画素列に対応した映像信号を出力し、(N+1)行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第2画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するように映像データを並べ替える。
すなわち、図3及び図4に示した例(m=3840)では、表示部DSPにおける画素列c1のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1に隣接する画素列c2のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X1に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c1用の映像信号R1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c2用の映像信号G1を出力するように映像データを並べ替える。
同様に、表示部DSPにおける画素列c2のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、2列目の信号線X2に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に所定の映像信号G1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に映像信号R1を出力するように映像データを並べ替える。
当然のことながら、同一フレームにおいて異なるタイミング(異なる水平走査期間)でそれぞれの信号線X1及びX2に出力される所定映像信号R1及びG1は、同一極性である。
これにより、画素列c1のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号R1に対応した画素電位に設定される。また、画素列c2のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号G1に対応した画素電位に設定される。
つまり、コントローラCNTは、N行目(例えば奇数行目)の走査線を駆動するタイミングで、R1、G1、B1、R2…、R1280、G1280、B1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号R1、G1、B1、R2…、R1280、G1280、B1280をシリアルに出力する。
続いて、コントローラCNTは、(N+1)行目(例えば偶数行目)の走査線を駆動するタイミングで、G1、R1、R2、B1…、B1279、B1280、G1280のように映像データを補償し、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号G1、R1、R2、B1…、B1279、B1280、G1280をシリアルに出力する。
以後同様の信号処理を繰り返し行うことにより、配線と画素配置との特有の関係を、映像信号の出力順序によって補償される。
このように、3840本の信号線に対して3840画素分の映像信号が順次出力されるが、隣接する2画素分の映像信号を1セットとした1920セットの映像信号それぞれについて、N行目の走査線を駆動するタイミングと(N+1)行目の走査線を駆動するタイミングとで、各セットの2画素分の映像信号を交互に並べ替えて対応信号線に出力することになる。
極性信号POLは、このようにして1フレーム分のすべての画素への画素電位の書き込みを行っている間は固定されており、1フレーム毎にその極性を反転する。信号線駆動用ICのすべてのセクションXD1〜XD10は、この極性信号POLに基づいて極性制御した映像信号を各信号線に出力する。
例えば、Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、極性信号POLは、HIGHに固定されている。セクションXD1〜XD10は、HIGHに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力する。
また、Fフレームに続く(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、極性信号POLは、LOWに固定されている。セクションXD1〜XD10は、LOWに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力する。
このようにして、ドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
この実施例2では、例えば図5に示すように、表示部DSPは、信号線駆動用ICから出力された映像信号が供給されるm本の信号線と、1本の所定信号線に電気的に接続された1本の補助信号線とを有している。このような表示部DSPにおいては、1列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は所定信号線に接続され、m列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は所定信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されている。
例えば、第1信号線、第2信号線、…第m信号線、補助信号線がその順序で配列され、しかも、補助信号線と第1信号線とがバイパス線を介して電気的に接続されていた配置では、第1画素列は第1信号線と第2信号線の間に配置され、また、第m画素列は第m信号線と補助信号線との間に配置されている。
この場合、N行目において第1画素列のスイッチング素子は第2信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は補助信号線に接続されている。また、(N+1)行目において第1画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は第m信号線に接続されている。
図5に示したレイアウトの場合、表示部DSPにおいて、m列にわたって信号線X1、X2、…、X(m−1)、Xmが順に配列され、さらに、信号線Xmに隣接して補助信号線X(m+1)が配置されている。また、信号線X1と補助信号線X(m+1)とがバイパス線BPを介して電気的に接続されている。第1列目の画素列c1は、信号線X1と信号線X2との間に配置されている。また、第(m−1)列目の画素列c(m−1)は、信号線X(m−1)と信号線Xmとの間に配置されている。同様に、第m列目の画素列cmは、信号線Xmと補助信号線X(m+1)との間に配置されている。
この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは信号線X2に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線Xmに接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは補助信号線X(m+1)に接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは第1信号線X1に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線X(m−1)に接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは信号線Xmに接続されている。
この実施例2では、図6及び図7に示すように、信号線駆動用ICは、3840本の各信号線X1〜X3840にそれぞれ映像信号を出力するための3840個の出力チャネルを有するものとし、384本の信号線毎に割り当てられた10個のセクションXD1〜XD10からなるものとする。
図5に示したような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第m画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力し、(N+1)行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第1画素列に隣接した第2画素列に対応した映像信号を出力するように映像データを並べ替える。
すなわち、図6及び図7に示した例(m=3840)では、表示部DSPにおける画素列c3840のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X1及び補助信号線X(m+1)(すなわちX3841)に接続されている。これら信号線X1及び補助信号線X(m+1)は、バイパス線BPを介して電気的に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c3840用に映像信号B1280を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c1用の映像信号R1を出力するように映像データを並べ替える。
同様に、表示部DSPにおける画素列c1のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c2のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、2列目の信号線X2に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に画素列c1用の映像信号R1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に画素列c2用の映像信号G1を出力するように映像データを並べ替える。
当然のことながら、同一フレームにおいて異なるタイミング(異なる水平走査期間)で同一信号線X1に出力される所定映像信号B1280及びR1は同一極性であり、同一信号線X2に出力される所定映像信号R1及びG1も同一極性であるが、信号線X1及びX2にそれぞれ出力される映像信号の極性は互いに逆極性である。
これにより、画素列c1のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号R1に対応した画素電位に設定される。また、画素列c2のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号G1に対応した画素電位に設定される。さらに、画素列c3840のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号B1280に対応した画素電位に設定される。
つまり、コントローラCNTは、N行目(例えば奇数行目)の走査線を駆動するタイミングで、B1280、R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4、…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号B1280、R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280をシリアルに出力する。
続いて、コントローラCNTは、(N+1)行目(例えば偶数行目)の走査線を駆動するタイミングで、R1、G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4、…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号R1、G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280をシリアルに出力する。
以後同様の信号処理を繰り返し行うことにより、配線と画素配置との特有の関係を、映像信号の出力順序によって補償される。
このように、3840本の信号線に対して3840画素分の映像信号が順次出力されるが、(N+1)行目の走査線を駆動するタイミングで所定順序に並べられた映像信号を、N行目の走査線を駆動するタイミングで最終画素列cmに供給すべき映像信号を先頭信号線に対して出力するよう並べ替えるのみでよい。したがって、N行目の走査線を駆動するタイミングでの映像信号の並べ替えのために1水平走査期間分の映像データを一時的に記憶するラインメモリMが必要となるが、実施例1よりも映像信号の並べ替えに要する信号処理が簡単であり、回路の負荷を軽減できる。
極性信号POLは、実施例1と同様に、1フレーム分のすべての画素への画素電位の書き込みを行っている間は固定されており、1フレーム毎にその極性を反転する。信号線駆動用ICのすべてのセクションXD1〜XD10は、この極性信号POLに基づいて極性制御した映像信号を各信号線に出力する。
例えば、Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、極性信号POLは、HIGHに固定されている。セクションXD1〜XD10は、HIGHに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力する。
また、Fフレームに続く(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、極性信号POLは、LOWに固定されている。セクションXD1〜XD10は、LOWに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力する。
このようにして、ドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
また、この実施例2においては、実施例1と比較して補助信号線の数が少ない。すなわち、この実施例2では、1本の補助信号線を最終画素列に隣接して配列するのみである。このため、同一基板面積でそれぞれの実施例に沿ったアレイ基板を構成した場合、実施例2は、1画素あたりの開口率を実施例1より大きく確保することができる。
例えば、第1信号線、第2信号線、…第m信号線、補助信号線がその順序で配列され、しかも、補助信号線と第1信号線とがバイパス線を介して電気的に接続されていた配置では、第1画素列は第1信号線と第2信号線の間に配置され、また、第m画素列は第m信号線と補助信号線との間に配置されている。
この場合、N行目において第1画素列のスイッチング素子は第2信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は補助信号線に接続されている。また、(N+1)行目において第1画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は第m信号線に接続されている。
図5に示したレイアウトの場合、表示部DSPにおいて、m列にわたって信号線X1、X2、…、X(m−1)、Xmが順に配列され、さらに、信号線Xmに隣接して補助信号線X(m+1)が配置されている。また、信号線X1と補助信号線X(m+1)とがバイパス線BPを介して電気的に接続されている。第1列目の画素列c1は、信号線X1と信号線X2との間に配置されている。また、第(m−1)列目の画素列c(m−1)は、信号線X(m−1)と信号線Xmとの間に配置されている。同様に、第m列目の画素列cmは、信号線Xmと補助信号線X(m+1)との間に配置されている。
この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは信号線X2に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線Xmに接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは補助信号線X(m+1)に接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは第1信号線X1に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線X(m−1)に接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは信号線Xmに接続されている。
この実施例2では、図6及び図7に示すように、信号線駆動用ICは、3840本の各信号線X1〜X3840にそれぞれ映像信号を出力するための3840個の出力チャネルを有するものとし、384本の信号線毎に割り当てられた10個のセクションXD1〜XD10からなるものとする。
図5に示したような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第m画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力し、(N+1)行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するとともに第2信号線に第1画素列に隣接した第2画素列に対応した映像信号を出力するように映像データを並べ替える。
すなわち、図6及び図7に示した例(m=3840)では、表示部DSPにおける画素列c3840のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X1及び補助信号線X(m+1)(すなわちX3841)に接続されている。これら信号線X1及び補助信号線X(m+1)は、バイパス線BPを介して電気的に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c3840用に映像信号B1280を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c1用の映像信号R1を出力するように映像データを並べ替える。
同様に、表示部DSPにおける画素列c1のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c2のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、2列目の信号線X2に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に画素列c1用の映像信号R1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X2に画素列c2用の映像信号G1を出力するように映像データを並べ替える。
当然のことながら、同一フレームにおいて異なるタイミング(異なる水平走査期間)で同一信号線X1に出力される所定映像信号B1280及びR1は同一極性であり、同一信号線X2に出力される所定映像信号R1及びG1も同一極性であるが、信号線X1及びX2にそれぞれ出力される映像信号の極性は互いに逆極性である。
これにより、画素列c1のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号R1に対応した画素電位に設定される。また、画素列c2のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号G1に対応した画素電位に設定される。さらに、画素列c3840のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号B1280に対応した画素電位に設定される。
つまり、コントローラCNTは、N行目(例えば奇数行目)の走査線を駆動するタイミングで、B1280、R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4、…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号B1280、R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280をシリアルに出力する。
続いて、コントローラCNTは、(N+1)行目(例えば偶数行目)の走査線を駆動するタイミングで、R1、G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、X4、…、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号R1、G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280をシリアルに出力する。
以後同様の信号処理を繰り返し行うことにより、配線と画素配置との特有の関係を、映像信号の出力順序によって補償される。
このように、3840本の信号線に対して3840画素分の映像信号が順次出力されるが、(N+1)行目の走査線を駆動するタイミングで所定順序に並べられた映像信号を、N行目の走査線を駆動するタイミングで最終画素列cmに供給すべき映像信号を先頭信号線に対して出力するよう並べ替えるのみでよい。したがって、N行目の走査線を駆動するタイミングでの映像信号の並べ替えのために1水平走査期間分の映像データを一時的に記憶するラインメモリMが必要となるが、実施例1よりも映像信号の並べ替えに要する信号処理が簡単であり、回路の負荷を軽減できる。
極性信号POLは、実施例1と同様に、1フレーム分のすべての画素への画素電位の書き込みを行っている間は固定されており、1フレーム毎にその極性を反転する。信号線駆動用ICのすべてのセクションXD1〜XD10は、この極性信号POLに基づいて極性制御した映像信号を各信号線に出力する。
例えば、Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、極性信号POLは、HIGHに固定されている。セクションXD1〜XD10は、HIGHに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力する。
また、Fフレームに続く(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、極性信号POLは、LOWに固定されている。セクションXD1〜XD10は、LOWに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力する。
このようにして、ドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
また、この実施例2においては、実施例1と比較して補助信号線の数が少ない。すなわち、この実施例2では、1本の補助信号線を最終画素列に隣接して配列するのみである。このため、同一基板面積でそれぞれの実施例に沿ったアレイ基板を構成した場合、実施例2は、1画素あたりの開口率を実施例1より大きく確保することができる。
この実施例3では、例えば図8に示すように、表示部DSPは、信号線駆動用ICから出力された映像信号が供給されるm本の信号線と、1本の所定信号線に電気的に接続された1本の補助信号線とを有している。このような表示部DSPにおいては、m列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は所定信号線に接続され、1列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は所定信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されている。
例えば、補助信号線、第1信号線、第2信号線、…第m信号線がその順序で配列され、しかも、補助信号線と第m信号線とがバイパス線を介して電気的に接続されていた配置では、第1画素列は補助信号線と第1信号線の間に配置され、また、第m画素列は第(m−1)信号線と第m信号線との間に配置されている。
この場合、N行目において第1画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は第m信号線に接続されている。また、(N+1)行目において第1画素列のスイッチング素子は補助信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は第(m−1)信号線に接続されている。
図8に示したレイアウトの場合、表示部DSPにおいて、m列にわたって信号線X1、X2、…、X(m−1)、Xmが順に配列され、さらに、信号線X1に隣接して補助信号線X0が配置されている。また、信号線Xmと補助信号線X0とがバイパス線BPを介して電気的に接続されている。第1列目の画素列c1は、補助信号線X0と信号線X1との間に配置されている。第2列目の画素列c2は、信号線X1と信号線X2との間に配置されている。また、第(m−1)列目の画素列c(m−1)は、信号線X(m−2)と信号線X(m−1)との間に配置されている。同様に、第m列目の画素列cmは、信号線X(m−1)と信号線Xmとの間に配置されている。
この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは信号線X1に接続され、画素列c2のスイッチング素子SWは信号線X2に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線X(m−1)に接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは信号線Xmに接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは補助信号線X0に接続され、画素列c2のスイッチング素子SWは第1信号線X1に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線X(m−2)に接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは信号線X(m−1)に接続されている。
この実施例3では、図9及び図10に示すように、信号線駆動用ICは、3840本の各信号線X1〜X3840にそれぞれ映像信号を出力するための3840個の出力チャネルを有するものとし、384本の信号線毎に割り当てられた10個のセクションXD1〜XD10からなるものとする。
図8に示したような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するとともに第m信号線に第m画素列に対応した映像信号を出力し、(N+1)行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に隣接した第2画素列に対応した映像信号を出力するとともに第m信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するように映像データを並べ替える。
すなわち、図9及び図10に示した例(m=3840)では、表示部DSPにおける画素列c3840のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X3840及び補助信号線X0に接続されている。これら信号線X3840及び補助信号線X0はバイパス線BPを介して電気的に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X3840に画素列c3840用に映像信号B1280を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X3840に画素列c1用の映像信号R1を出力するように映像データを並べ替える。
同様に、表示部DSPにおける画素列c1のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c2のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X1に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c1用の映像信号R1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c2用の映像信号G1を出力するように映像データを並べ替える。
当然のことながら、同一フレームにおいて異なるタイミング(異なる水平走査期間)で同一信号線X3840に出力される所定映像信号B1280及びR1は同一極性であり、同一信号線X1に出力される所定映像信号R1及びG1も同一極性であるが、信号線X1及びX3840にそれぞれ出力される映像信号の極性は互いに逆極性である。
これにより、画素列c1のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号R1に対応した画素電位に設定される。また、画素列c2のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号G1に対応した画素電位に設定される。さらに、画素列c3840のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号B1280に対応した画素電位に設定される。
つまり、コントローラCNTは、N行目(例えば奇数行目)の走査線を駆動するタイミングで、R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280、B1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、…、3837、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280、B1280をシリアルに出力する。
続いて、コントローラCNTは、(N+1)行目(例えば偶数行目)の走査線を駆動するタイミングで、G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280、R1のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、…、X3837、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280、R1をシリアルに出力する。
以後同様の信号処理を繰り返し行うことにより、配線と画素配置との特有の関係を、映像信号の出力順序によって補償される。
このように、3840本の信号線に対して3840画素分の映像信号が順次出力されるが、N行目の走査線を駆動するタイミングで所定順序に並べられた映像信号を、(N+1)の走査線を駆動するタイミングで先頭画素列c1に供給すべき映像信号を最終信号線に対して出力するよう並べ替えるのみでよい。したがって、(N+1)行目の走査線を駆動するタイミングでの映像信号の並べ替えのために1画素分(R1)の映像データを一時的に記憶するメモリMが必要となるが、実施例1よりも映像信号の並べ替えに要する信号処理が簡単であり、回路の負荷を軽減できる。また、メモリMも実施例2のように1水平走査期間の映像データを記憶するための容量を必要とせず、低コスト化を実現できる。
極性信号POLは、実施例1と同様に、1フレーム分のすべての画素への画素電位の書き込みを行っている間は固定されており、1フレーム毎にその極性を反転する。信号線駆動用ICのすべてのセクションXD1〜XD10は、この極性信号POLに基づいて極性制御した映像信号を各信号線に出力する。
例えば、Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、極性信号POLは、HIGHに固定されている。セクションXD1〜XD10は、HIGHに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力する。
また、Fフレームに続く(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、極性信号POLは、LOWに固定されている。セクションXD1〜XD10は、LOWに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力する。
このようにして、ドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
また、この実施例3においても、実施例1と比較して補助信号線の数が少ない。このため、同一基板面積でそれぞれの実施例に沿ったアレイ基板を構成した場合、実施例3は、1画素あたりの開口率を実施例1より大きく確保することができる。
以上説明したように、この実施の形態に係る表示装置用アレイ基板によれば、n行m列の矩形状の表示部を備え、各信号線には1行に1個のスイッチング素子を接続し、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子を同一信号線に接続し、さらに、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号を供給することにより、ドット反転駆動が可能となる。しかも、このドット反転駆動に際して、1フレームすなわちn水平走査期間(一垂直走査期間)にわたって同一信号線に対して同一極性の映像信号が供給される。加えて、各信号線に対して、1フレーム毎に逆極性の映像信号を供給することにより、フレーム反転駆動が可能となる。このため、信号線駆動用ICの負荷を軽減することができる。
また、各画素を確実に充電することができる。加えて、隣接する画素列への印加電圧の極性を変化させているため、フリッカなどを生じることがなく、また、大画面化に際しても表示品位の劣化を防止することができる。さらに、信号線駆動用ICの構成を簡素化することができる。
上述した実施の形態に係る液晶表示パネルLPNは、対角32インチサイズの表示部DSPにおいて、例えば、配線容量が180pF、配線抵抗が3kΩであったが、表示品位の良好な画像を表示することができた。また、この実施の形態によれば、アレイ基板のレイアウトの変更により配線容量が300pFまで増えたとしても、表示品位の良好な画像を表示することができた。
また、信号線駆動用ICに映像データを出力するコントローラは、上述した特殊な画素配置に対応して映像データを並べ替える。このため、特殊な画素配置で構成された有効表示部に正常な画像を表示することができる。
上述した実施の形態では、液晶表示装置に適用される表示装置用アレイ基板について説明したが、他の表示装置、例えば有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置などの平面表示装置にも適用可能であることは言うまでもない。
また、実施例1乃至3では、一信号線に接続されるスイッチング素子SWが1行毎に2列の画素列に交互に配置された例について説明したが、この発明はこれらの例に限定されるものではない。すなわち、一信号線に接続されるスイッチング素子SWが2行毎またはそれ以上の行数毎に2列の画素列に交互に配置されても良い。例えば、実施例1の構成においては、図11に示すように、M列目の画素列cMのうち、N行目rN及び(N+1)行目r(N+1)のスイッチング素子SWと、(M+1)列目の画素列c(M+1)のうち、(N+2)行目r(N+2)及び(N+3)行目r(N+3)のスイッチング素子SWとは、同一信号線Xに接続されている。つまり、一信号線に接続されるスイッチング素子SWは2行毎に2列の画素列に交互に配置されている。このような画素配置によって表示部を構成しても、上述したのと同様に映像データを並べ替えることにより、同様の効果が得られる。
なお、フリッカなどの表示品位の劣化を防止するためには、同一信号線に接続されるスイッチング素子が2列の画素列に交互に配置される繰返し周期は、4行以内であることが望ましい。
また、信号線駆動用ICから出力される映像信号の極性反転のタイミングは、一フレーム毎に限定されるものではない。例えば、極性反転のタイミングは、2フレーム毎またはそれ以上のフレーム数ごとであっても良いが、画面の焼き付きを防止するためには10フレーム以内であることが望ましい。
さらに、実施例2及び3において、一信号線と一補助信号線とを接続するためのバイパス線は、これらの間の信号線と交差することなく、TCP110を介して駆動回路基板100上で引き回すことが望ましい。これにより、各信号線とバイパス線との間に不要な容量を形成することがなくなり、各信号線に安定して映像信号を供給することができる。
またさらに、M列目及び(M+1)列目の関係は隣接する画素列に対応するものであって、特にいずれかを偶数列目及び奇数列目として限定するものではない。また、N行目及び(N+1)行目の関係も同様に隣接する行に対応するものであって、特にいずれかを偶数行目及び奇数行目として限定するものではない。
当然のことながら、(M+1)列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及びM列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子が同一信号線に接続される場合も、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子が同一信号線に接続される場合も、この発明に含まれることは言うまでもない。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
例えば、補助信号線、第1信号線、第2信号線、…第m信号線がその順序で配列され、しかも、補助信号線と第m信号線とがバイパス線を介して電気的に接続されていた配置では、第1画素列は補助信号線と第1信号線の間に配置され、また、第m画素列は第(m−1)信号線と第m信号線との間に配置されている。
この場合、N行目において第1画素列のスイッチング素子は第1信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は第m信号線に接続されている。また、(N+1)行目において第1画素列のスイッチング素子は補助信号線に接続されるとともに第m画素列のスイッチング素子は第(m−1)信号線に接続されている。
図8に示したレイアウトの場合、表示部DSPにおいて、m列にわたって信号線X1、X2、…、X(m−1)、Xmが順に配列され、さらに、信号線X1に隣接して補助信号線X0が配置されている。また、信号線Xmと補助信号線X0とがバイパス線BPを介して電気的に接続されている。第1列目の画素列c1は、補助信号線X0と信号線X1との間に配置されている。第2列目の画素列c2は、信号線X1と信号線X2との間に配置されている。また、第(m−1)列目の画素列c(m−1)は、信号線X(m−2)と信号線X(m−1)との間に配置されている。同様に、第m列目の画素列cmは、信号線X(m−1)と信号線Xmとの間に配置されている。
この場合、N行目(例えば奇数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは信号線X1に接続され、画素列c2のスイッチング素子SWは信号線X2に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線X(m−1)に接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは信号線Xmに接続されている。また、(N+1)行目(例えば偶数行目)においては、画素列c1のスイッチング素子SWは補助信号線X0に接続され、画素列c2のスイッチング素子SWは第1信号線X1に接続され、画素列c(m−1)のスイッチング素子SWは信号線X(m−2)に接続され、画素列cmのスイッチング素子SWは信号線X(m−1)に接続されている。
この実施例3では、図9及び図10に示すように、信号線駆動用ICは、3840本の各信号線X1〜X3840にそれぞれ映像信号を出力するための3840個の出力チャネルを有するものとし、384本の信号線毎に割り当てられた10個のセクションXD1〜XD10からなるものとする。
図8に示したような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するとともに第m信号線に第m画素列に対応した映像信号を出力し、(N+1)行目の走査線に駆動信号が出力されたタイミングで第1信号線に第1画素列に隣接した第2画素列に対応した映像信号を出力するとともに第m信号線に第1画素列に対応した映像信号を出力するように映像データを並べ替える。
すなわち、図9及び図10に示した例(m=3840)では、表示部DSPにおける画素列c3840のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c1のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X3840及び補助信号線X0に接続されている。これら信号線X3840及び補助信号線X0はバイパス線BPを介して電気的に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X3840に画素列c3840用に映像信号B1280を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X3840に画素列c1用の映像信号R1を出力するように映像データを並べ替える。
同様に、表示部DSPにおける画素列c1のうちのN行目(例えば奇数行目)のスイッチング素子及び画素列c2のうちの(N+1)行目(例えば偶数行目)のスイッチング素子は、信号線X1に接続されている。このような画素配置の場合、コントローラCNTは、N行目の走査線(例えばY1、Y3、Y5…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c1用の映像信号R1を出力するとともに、(N+1)行目の走査線(例えばY2、Y4、Y6…)に駆動信号が出力されたタイミングで信号線X1に画素列c2用の映像信号G1を出力するように映像データを並べ替える。
当然のことながら、同一フレームにおいて異なるタイミング(異なる水平走査期間)で同一信号線X3840に出力される所定映像信号B1280及びR1は同一極性であり、同一信号線X1に出力される所定映像信号R1及びG1も同一極性であるが、信号線X1及びX3840にそれぞれ出力される映像信号の極性は互いに逆極性である。
これにより、画素列c1のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号R1に対応した画素電位に設定される。また、画素列c2のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号G1に対応した画素電位に設定される。さらに、画素列c3840のN行目及び(N+1)行目のスイッチング素子SWは、映像信号B1280に対応した画素電位に設定される。
つまり、コントローラCNTは、N行目(例えば奇数行目)の走査線を駆動するタイミングで、R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280、B1280のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、…、3837、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号R1、G1、B1、…、B1279、R1280、G1280、B1280をシリアルに出力する。
続いて、コントローラCNTは、(N+1)行目(例えば偶数行目)の走査線を駆動するタイミングで、G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280、R1のように映像データを並べ替え、信号線駆動用ICに出力する。信号線駆動用ICは、信号線X1、X2、X3、…、X3837、X3838、X3839、X3840に対して、それぞれ映像信号G1、B1、R2、…、R1280、G1280、B1280、R1をシリアルに出力する。
以後同様の信号処理を繰り返し行うことにより、配線と画素配置との特有の関係を、映像信号の出力順序によって補償される。
このように、3840本の信号線に対して3840画素分の映像信号が順次出力されるが、N行目の走査線を駆動するタイミングで所定順序に並べられた映像信号を、(N+1)の走査線を駆動するタイミングで先頭画素列c1に供給すべき映像信号を最終信号線に対して出力するよう並べ替えるのみでよい。したがって、(N+1)行目の走査線を駆動するタイミングでの映像信号の並べ替えのために1画素分(R1)の映像データを一時的に記憶するメモリMが必要となるが、実施例1よりも映像信号の並べ替えに要する信号処理が簡単であり、回路の負荷を軽減できる。また、メモリMも実施例2のように1水平走査期間の映像データを記憶するための容量を必要とせず、低コスト化を実現できる。
極性信号POLは、実施例1と同様に、1フレーム分のすべての画素への画素電位の書き込みを行っている間は固定されており、1フレーム毎にその極性を反転する。信号線駆動用ICのすべてのセクションXD1〜XD10は、この極性信号POLに基づいて極性制御した映像信号を各信号線に出力する。
例えば、Fフレーム(例えば奇数フレーム)においては、極性信号POLは、HIGHに固定されている。セクションXD1〜XD10は、HIGHに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力する。
また、Fフレームに続く(F+1)フレーム(例えば偶数フレーム)においては、極性信号POLは、LOWに固定されている。セクションXD1〜XD10は、LOWに固定された極性信号POLの入力に基づいて、奇数列目の信号線に対して相対的に負の映像信号を出力するとともに、偶数列目の信号線に対して相対的に正の映像信号を出力する。
このようにして、ドット反転駆動を可能とするとともに、フレーム反転駆動を可能とする。
また、この実施例3においても、実施例1と比較して補助信号線の数が少ない。このため、同一基板面積でそれぞれの実施例に沿ったアレイ基板を構成した場合、実施例3は、1画素あたりの開口率を実施例1より大きく確保することができる。
以上説明したように、この実施の形態に係る表示装置用アレイ基板によれば、n行m列の矩形状の表示部を備え、各信号線には1行に1個のスイッチング素子を接続し、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子を同一信号線に接続し、さらに、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号を供給することにより、ドット反転駆動が可能となる。しかも、このドット反転駆動に際して、1フレームすなわちn水平走査期間(一垂直走査期間)にわたって同一信号線に対して同一極性の映像信号が供給される。加えて、各信号線に対して、1フレーム毎に逆極性の映像信号を供給することにより、フレーム反転駆動が可能となる。このため、信号線駆動用ICの負荷を軽減することができる。
また、各画素を確実に充電することができる。加えて、隣接する画素列への印加電圧の極性を変化させているため、フリッカなどを生じることがなく、また、大画面化に際しても表示品位の劣化を防止することができる。さらに、信号線駆動用ICの構成を簡素化することができる。
上述した実施の形態に係る液晶表示パネルLPNは、対角32インチサイズの表示部DSPにおいて、例えば、配線容量が180pF、配線抵抗が3kΩであったが、表示品位の良好な画像を表示することができた。また、この実施の形態によれば、アレイ基板のレイアウトの変更により配線容量が300pFまで増えたとしても、表示品位の良好な画像を表示することができた。
また、信号線駆動用ICに映像データを出力するコントローラは、上述した特殊な画素配置に対応して映像データを並べ替える。このため、特殊な画素配置で構成された有効表示部に正常な画像を表示することができる。
上述した実施の形態では、液晶表示装置に適用される表示装置用アレイ基板について説明したが、他の表示装置、例えば有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置などの平面表示装置にも適用可能であることは言うまでもない。
また、実施例1乃至3では、一信号線に接続されるスイッチング素子SWが1行毎に2列の画素列に交互に配置された例について説明したが、この発明はこれらの例に限定されるものではない。すなわち、一信号線に接続されるスイッチング素子SWが2行毎またはそれ以上の行数毎に2列の画素列に交互に配置されても良い。例えば、実施例1の構成においては、図11に示すように、M列目の画素列cMのうち、N行目rN及び(N+1)行目r(N+1)のスイッチング素子SWと、(M+1)列目の画素列c(M+1)のうち、(N+2)行目r(N+2)及び(N+3)行目r(N+3)のスイッチング素子SWとは、同一信号線Xに接続されている。つまり、一信号線に接続されるスイッチング素子SWは2行毎に2列の画素列に交互に配置されている。このような画素配置によって表示部を構成しても、上述したのと同様に映像データを並べ替えることにより、同様の効果が得られる。
なお、フリッカなどの表示品位の劣化を防止するためには、同一信号線に接続されるスイッチング素子が2列の画素列に交互に配置される繰返し周期は、4行以内であることが望ましい。
また、信号線駆動用ICから出力される映像信号の極性反転のタイミングは、一フレーム毎に限定されるものではない。例えば、極性反転のタイミングは、2フレーム毎またはそれ以上のフレーム数ごとであっても良いが、画面の焼き付きを防止するためには10フレーム以内であることが望ましい。
さらに、実施例2及び3において、一信号線と一補助信号線とを接続するためのバイパス線は、これらの間の信号線と交差することなく、TCP110を介して駆動回路基板100上で引き回すことが望ましい。これにより、各信号線とバイパス線との間に不要な容量を形成することがなくなり、各信号線に安定して映像信号を供給することができる。
またさらに、M列目及び(M+1)列目の関係は隣接する画素列に対応するものであって、特にいずれかを偶数列目及び奇数列目として限定するものではない。また、N行目及び(N+1)行目の関係も同様に隣接する行に対応するものであって、特にいずれかを偶数行目及び奇数行目として限定するものではない。
当然のことながら、(M+1)列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及びM列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子が同一信号線に接続される場合も、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子が同一信号線に接続される場合も、この発明に含まれることは言うまでもない。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
以上説明したように、この発明によれば、表示品位の劣化を防止することができるとともに、コストアップすることなく駆動回路の負荷を軽減できる表示装置用アレイ基板及び表示装置を提供することができる。
Claims (15)
- 基板上の行方向に延出された複数の走査線と、
基板上の列方向に延出された複数の信号線と、
1列にn行の画素を配列した画素列をm列有する表示部と、
を備えた表示装置用アレイ基板において、
各画素は、各走査線と各信号線との交差部に配置されたスイッチング素子を含み、
各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は、同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給されることを特徴とする表示装置用アレイ基板。 - 隣接する第1信号線及び第2信号線の間に配置された1つの画素列は、N行目において第1信号線に接続されたスイッチング素子、及び、(N+1)行目において第2信号線に接続されたスイッチング素子によって構成されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。
- 隣接する2本の信号線の間に1つの画素列が配置され、各画素列を構成する奇数行目のスイッチング素子は前記画素列の一方の側に沿って配置された信号線に接続され、各画素列を構成する偶数行目のスイッチング素子は前記画素列の他方の側に沿って配置された信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。
- 各走査線に接続され、同一走査線に接続された各スイッチング素子を駆動するための駆動信号を出力する走査線駆動回路と、
前記画素の配置に対応して映像データを所定順序に並べ替えるコントローラと、
各信号線に接続され、前記コントローラにより並べ替えられた映像データに基づいて各信号線に映像信号を出力する信号線駆動回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。 - 前記信号線駆動回路は、同一信号線に対して1フレーム毎に逆極性の映像信号を出力することを特徴とする請求項4に記載の表示装置用アレイ基板。
- (M+1)列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は所定信号線に接続され、M列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は前記所定信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。
- 前記表示部は、映像信号が供給される第1信号線及び第2信号線と、第2信号線と電気的に接続された補助信号線とを有し、前記補助信号線と前記第1信号線との間に配置された第1画素列と、前記第1信号線と前記第2信号線との間に配置された第2画素列とを含み、
N行目において前記第1画素列のスイッチング素子は前記第1信号線に接続されるとともに前記第2画素列のスイッチング素子は前記第2信号線に接続され、
(N+1)行目において前記第1画素列のスイッチング素子は前記補助信号線に接続されるとともに前記第2画素列のスイッチング素子は前記第1信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。 - N行目のスイッチング素子が駆動されたタイミングで前記第1信号線に前記第1画素列に対応した映像信号が供給されるとともに前記第2信号線に前記第2画素列に対応した映像信号が出力され、
(N+1)行目のスイッチング素子が駆動されたタイミングで前記第1信号線に前記第2画素列に対応した映像信号が供給されるとともに前記第2信号線に前記第1画素列に対応した映像信号が供給されることを特徴とする請求項7に記載の表示装置用アレイ基板。 - 前記表示部における1列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は所定信号線に接続され、前記表示部におけるm列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は前記所定信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。
- 前記表示部は、第1信号線と第2信号線との間に配置された第1画素列と、第m信号線と前記第1信号線に電気的に接続された補助信号線との間に配置された第m画素列とを含み、
N行目において前記第1画素列のスイッチング素子は前記第2信号線に接続されるとともに前記第m画素列のスイッチング素子は前記補助信号線に接続され、
(N+1)行目において前記第1画素列のスイッチング素子は前記第1信号線に接続されるとともに前記第m画素列のスイッチング素子は前記第m信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。 - N行目のスイッチング素子が駆動されたタイミングで前記第1信号線に前記第m画素列に対応した映像信号が供給されるとともに前記第2信号線に前記第1画素列に対応した映像信号が出力され、
(N+1)行目のスイッチング素子が駆動されたタイミングで前記第1信号線に前記第1画素列に対応した映像信号が供給されるとともに前記第2信号線に前記第1画素列に隣接した第2画素列に対応した映像信号が供給されることを特徴とする請求項10に記載の表示装置用アレイ基板。 - 前記表示部におけるm列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子は所定信号線に接続され、前記表示部における1列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は前記所定信号線に電気的に接続された補助信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。
- 前記表示部は、第(m−1)信号線と第m信号線との間に配置された第m画素列と、第m信号線に電気的に接続された補助信号線と第1信号線との間に配置された第1画素列とを含み、
N行目において前記第1画素列のスイッチング素子は前記第1信号線に接続されるとともに前記第m画素列のスイッチング素子は前記第m信号線に接続され、
(N+1)行目において前記第1画素列のスイッチング素子は前記補助信号線に接続されるとともに前記第m画素列のスイッチング素子は前記第(m−1)信号線に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用アレイ基板。 - N行目のスイッチング素子が駆動されたタイミングで前記第1信号線に前記第1画素列に対応した映像信号が供給されるとともに前記第m信号線に前記第m画素列に対応した映像信号が出力され、
(N+1)行目のスイッチング素子が駆動されたタイミングで前記第1信号線に前記第1画素列に隣接した第2画素列に対応した映像信号が供給されるとともに前記第m信号線に前記第1画素列に対応した映像信号が供給されることを特徴とする請求項13に記載の表示装置用アレイ基板。 - 基板上の行方向に延出された複数の走査線と、基板上の列方向に延出された複数の信号線と、各走査線と各信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、を備えたアレイ基板と、
アレイ基板に対向配置された対向基板と、
アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層と、
を備え、1列にn行の画素を配列した画素列をm列有する表示部を備えた表示装置であって、
さらに、各走査線に接続され、同一走査線に接続された各スイッチング素子を駆動するための駆動信号を出力する走査線駆動回路と、
前記画素の配置に対応して映像データを所定順序に並べ替えるコントローラと、
各信号線に接続され、前記コントローラにより並べ替えられた映像データに基づいて各信号線に映像信号を出力する信号線駆動回路と、を備え、
加えて、各信号線には1行に1個のスイッチング素子が接続され、かつ、M列目の画素列のうちのN行目のスイッチング素子及び(M+1)列目の画素列のうちの(N+1)行目のスイッチング素子は、同一信号線に接続され、しかも、隣接する信号線に互いに逆極性の映像信号が供給されることを特徴とする表示装置。
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