WO2016039184A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2016039184A1
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tft
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仲西 洋平
昌行 兼弘
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シャープ株式会社
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    • G09G2310/0286Details of a shift registers arranged for use in a driving circuit

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a plurality of non-display portions in a pixel region.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-103335 discloses a display device having a deformed hexagonal display area in which a rectangular corner portion is cut.
  • a gate driver and a source driver are arranged in a frame region of two adjacent sides.
  • a plurality of scanning lines extend in the horizontal direction from one side where the gate driver is arranged, and a plurality of video signal lines extend in the vertical direction from one side where the source driver is arranged. ing.
  • Each scanning line is connected to the gate driver via a wiring formed along the frame region of the TFT substrate.
  • a non-display portion for example, a hole
  • the signal line source line and gate line
  • the non-display portion is divided by the non-display portion. Therefore, a signal cannot be supplied to the entire pixel region.
  • the signal may not be supplied to the entire pixel region. That is, when the non-display areas are aligned, a signal cannot be supplied to the portion sandwiched between the non-display portions.
  • An object of the present invention is to obtain a configuration of a display device that can display an image on the entire pixel area excluding the non-display part even when a plurality of non-display parts are formed in the pixel area. is there.
  • a display device disclosed herein includes a substrate having a plurality of non-display portions in a pixel region for displaying an image, a plurality of source lines to which a data signal is supplied from the outside, and a plurality of intersections with the plurality of source lines
  • a plurality of gate line driving circuits for controlling the potential of the gate line.
  • the data signal is supplied from both ends of at least one of the plurality of source lines which is divided by any of the plurality of non-display portions, and each of the plurality of source lines is not connected to the plurality of non-displays. It is formed so as not to be divided by two or more of the parts.
  • the present invention it is possible to obtain a configuration of a display device that can display an image on the entire pixel region excluding the non-display portion even when a plurality of non-display portions are formed in the pixel region.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the display device of FIG.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the gate line driving circuit.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of the gate line driving circuit.
  • FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the gate line driving circuit.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the configuration of the pixel electrode.
  • FIG. 7 is a plan view showing a more specific configuration of the pixel electrode.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of a display device according to a comparative example.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the display device of FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of a display device according to a modification of the display device of FIG.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing the configuration of the pixel electrode.
  • FIG. 13 is a plan view showing a more specific configuration of the pixel electrode.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • FIG. 15 shows an example in which the angle formed by the source line and the gate is set to arctan (3/2) ⁇ 56.31 °.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the display device of FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of a display device according to a modification of the display device of FIG.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing the configuration
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the pixel electrode in the MVA (Multi Domain Vertical Alignment) mode. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
  • FIG. 19 is a plan view schematically showing an example of the configuration of a pixel electrode in a PVA (Patterned Vertical Alignment) mode. 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG.
  • FIG. 21 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the pixel electrode in the PSA (Polymer Sustained Alignment) mode.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the pixel electrode in the MVA (Multi Domain Vertical Alignment) mode. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in
  • FIG. 22 is a plan view schematically showing the configuration of the pixel electrode.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a functional configuration of a display device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a block diagram showing a functional configuration of a display device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a functional configuration of a display device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • a display device includes a substrate having a plurality of non-display portions in a pixel region for displaying an image, a plurality of source lines to which a data signal is supplied from the outside, and the plurality of source lines.
  • a plurality of gate line driver circuits which control the potential of the gate line.
  • the data signal is supplied from both ends of at least one of the plurality of source lines which is divided by any of the plurality of non-display portions, and each of the plurality of source lines is not connected to the plurality of non-displays. It is formed so as not to be divided by two or more of the parts (first configuration).
  • a plurality of gate line driving circuits are formed in the pixel region, and a plurality of gate line driving circuits are connected to each of the gate lines. Therefore, even when the gate line is divided by the non-display portion, a signal can be supplied to the entire gate line.
  • the plurality of source lines are formed so as not to be divided by two or more non-display portions.
  • the data signal is supplied from both ends of the source line that is divided by at least one of the plurality of non-display portions among the plurality of source lines. Therefore, even if the source line is divided by one of the non-display portions, a source signal can be supplied to the entire source line.
  • the non-display portion may be a hole (second configuration).
  • the plurality of gate lines are preferably formed so that each of the plurality of gate lines is not divided by two or more of the plurality of non-display portions (third configuration).
  • a signal can be supplied to the entire gate line even if there are a plurality of non-display portions between the gate line driving circuits.
  • the substrate may have a non-rectangular shape (fourth configuration).
  • Any one of the first to fourth configurations may further include a counter substrate disposed to face the substrate and a liquid crystal layer sandwiched between the substrate and the counter substrate (fifth) Constitution).
  • an angle formed by the plurality of gate lines and the plurality of source lines is 45 ° to 89 °, and a transparent electrode is provided on the gate line or the source line in the pixel region. It is preferable to adopt a configuration (sixth configuration).
  • the gate line and the source line are arranged so as to be inclined with respect to each other, these bus lines may cross the pixel. In this case, the electric field of the bus line disturbs the alignment of the liquid crystal molecules, and the display quality is lowered. According to said structure, it has a transparent electrode on a gate line or a source line. By disposing a transparent electrode on the bus line, an unnecessary electric field can be shielded, and deterioration of display quality can be suppressed.
  • an angle formed by the plurality of gate lines and the plurality of source lines may be 45 °, and a driving mode of the display device may be a vertical alignment mode (seventh configuration). ).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the display device 1 includes an active matrix substrate (substrate) 10, a counter substrate 20, a liquid crystal layer 30, and polarizing plates 31 and 32.
  • the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20 are arranged to face each other.
  • the liquid crystal layer 30 is sandwiched between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20.
  • the polarizing plate 31 is attached to the active matrix substrate 10, and the polarizing plate 32 is attached to the counter substrate 20.
  • the active matrix substrate 10 includes a plurality of pixel electrodes.
  • the display device 1 displays an arbitrary image by controlling the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 30 by controlling the potential of each pixel electrode.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the display device 1.
  • the display device 1 further includes a power source 41, a display control circuit 42, and source drivers 43A and 43B.
  • the power supply 41 supplies power to the display control circuit 42 and the source drivers 43A and 43B.
  • the active matrix substrate 10 includes m source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m , n gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n, and a plurality of pixel electrodes (not shown). ) And a plurality of signal lines 11 are formed.
  • the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m may be simply referred to as source lines SL without being distinguished from each other.
  • the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n may be simply referred to as gate lines GL without being distinguished from each other.
  • the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m are formed in parallel with each other at approximately equal intervals.
  • the gate lines GL 1, GL 2, ⁇ GL n , the source lines SL 1, SL 2, in a direction intersecting the ⁇ ⁇ ⁇ SL m, parallel to each other, are formed in the outline equidistant.
  • Each of the plurality of pixel electrodes, source lines SL 1, SL 2, ⁇ SL m and the gate lines GL 1, GL 2, is formed at the intersection of the ⁇ ⁇ ⁇ GL n.
  • the display device 1 displays an image by controlling the potential of the pixel electrode. That is, the display device 1 displays an image in a region where the pixel electrode is formed. Hereinafter, this region will be referred to as a pixel region P.
  • the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction) are defined on the basis of the image displayed in the pixel region P. More specifically, the horizontal direction of the image is a direction in which the left and right eyes of the observer are connected when the observer faces the display device.
  • the vertical direction of the image is an in-plane direction of the display device and a direction orthogonal to the horizontal direction.
  • the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n are formed in parallel with the horizontal direction. However, the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n may not be parallel to the horizontal direction.
  • the outer shape of the active matrix substrate 10 is formed along the vertical direction and the horizontal direction. However, the outer shape of the active matrix substrate 10 may be inclined from the vertical direction and the horizontal direction.
  • the active matrix substrate 10 has a plurality of non-display portions in the pixel region P.
  • a non-display part is a hole, a notch, etc., for example.
  • the holes may penetrate through the active matrix substrate 10 or may not penetrate therethrough. Further, even when the active matrix substrate 10 has a complicated outer shape such as a wave shape, a clover, or a heart, for example, the present technology can be applied with the divided portion as a “non-display portion”.
  • holes H 1 and H 2 are formed in the active matrix substrate 10.
  • a part of the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m and a part of the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n are separated by holes H1 and H2.
  • the hole H1 and the hole H2 are aligned in the vertical direction. In other words, the hole H1 and the hole H2 are arranged so as to overlap each other when projected onto the x-axis.
  • Each of the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m is formed so as not to be divided by two or more non-display portions. More specifically, the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m are formed to be inclined at a predetermined angle from the vertical direction so that none of the source lines is divided by both the holes H1 and H2. .
  • Each of the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m has one end connected to the source driver 43A and the other end connected to the source driver 43B. Data signals are supplied to the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m from the source drivers 43A and 43B, respectively.
  • a plurality of gate line driving circuits are connected to each of the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n . More specifically, a plurality of gate line driving circuits GD K are connected to the gate line GL K (1 ⁇ k ⁇ n). Each of the plurality of gate line driver circuits GD k, is formed in the pixel region P. Each of the plurality of gate line driver circuits GD k, along the extending direction of the gate line GL k, are arranged schematically regular intervals.
  • Each of the plurality of gate line driving circuits GD K controls the potential of the gate line GL k based on a control signal supplied from the display control circuit 42 via the signal line 11, and also controls the next gate line driving circuit GD.
  • a signal is supplied to k + 1 (where 1 ⁇ k ⁇ n ⁇ 1).
  • one signal line 11 is shown connected. However, as described later, usually to one gate line driver circuit GD k, a plurality of signal lines are connected.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the gate line driving circuit GD k.
  • the gate line driving circuit GD k includes a plurality of thin film transistors TFT-A to TFT-J, a capacitor Cbst, and wirings netA and netB.
  • TFT-A to TFT-J are indicated by alphabets A to J.
  • the gate line drive circuit GD k, the display control circuit 42 via the signal line 11 (FIG. 2) (Fig. 2), the clock signal CKA and CKB, a reset signal CLR, and the power supply voltage VSS is supplied.
  • the clock signals CKA and CKB are signals that have opposite phases to each other and whose phases are inverted every horizontal scanning period (1H) (see FIG. 5).
  • the reset signal CLR is a signal that becomes high level for a predetermined time every vertical period (1V).
  • gate line drive circuit GD K previous gate line drive circuit GD k-1 (however, 2 ⁇ k ⁇ n) from the set signal SS is supplied.
  • the reset signal CLR is supplied to the gate of the TFT-A, and the power supply voltage VSS is supplied to the source.
  • the drain of the TFT-A is connected to the wiring netA.
  • the set signal SS is supplied to the gate and source of TFT-B.
  • the drain of the TFT-B is connected to the wiring netA.
  • the gate of TFT-C is connected to the wiring netB, and the drain is connected to the wiring netA.
  • a power supply voltage VSS is supplied to the source of the TFT-C.
  • the clock signal CKB is supplied to the gate of the TFT-D, and the power supply voltage VSS is supplied to the source.
  • the drain of the TFT-D is connected to the gate line GL k .
  • the reset signal CLR is supplied to the gate of the TFT-E, and the power supply voltage VSS is supplied to the source.
  • the drain of the TFT-E is connected to the gate line GL k .
  • the gate of the TFT-F is connected to the wiring netA, a drain is connected to the gate line GL k.
  • a clock signal CKA is supplied to the source of the TFT-F.
  • the clock signal CKB is supplied to the gate and source of the TFT-G.
  • the drain of the TFT-G is connected to the wiring netB.
  • the clock signal CKA is supplied to the gate of the TFT-H, and the power supply voltage VSS is supplied to the source.
  • the drain of the TFT-H is connected to the wiring netB.
  • the reset signal CLR is supplied to the gate of the TFT-I, and the power supply voltage VSS is supplied to the source.
  • the drain of the TFT-I is connected to the wiring netB.
  • the set signal SS is supplied to the gate of the TFT-J, and the power supply voltage VSS is supplied to the source.
  • the drain of the TFT-J is connected to the wiring netB.
  • TFT-J The capability of TFT-J is set larger than that of TFT-G. For example, one of the following (1) to (3). (1) The channel width of TFT-J is larger than the channel width of TFT-G. (2) The channel length of TFT-J is shorter than the channel length of TFT-G. (3) The channel width of TFT-J is larger than the channel width of TFT-G, and the TFT-J channel length is shorter than the channel length of TFT-G.
  • One electrode of the capacitor Cbst is connected to the wiring netA, and the other electrode is connected to the gate line GL k.
  • the wiring netA connects the drain of the TFT-A, the drain of the TFT-B, the drain of the TFT-C, one electrode of the capacitor Cbt, and the gate of the TFT-F.
  • the wiring netB connects the gate of TFT-C, the drain of TFT-G, the drain of TFT-H, the drain of TFT-I, and the drain of TFT-J.
  • the gate line drive circuits GD 1 to GD n have substantially the same configuration. However, the clock signal CKA and the clock CKB supplied for each line are interchanged. Specifically, the gate line drive circuit adjacent to the gate line drive circuit GD k, i.e., the gate line drive circuit GD k-1 or GD k + 1, the clock signal supplied to the gate of the TFT-D to the clock signal CKA Become. Similarly, the clock signal supplied to the source of the TFT-F becomes the clock signal CKB. The clock signal supplied to the source and gate of the TFT-G becomes the clock signal CKA. The clock signal supplied to the gate of the TFT-H becomes the clock signal CKB.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of the gate line driving circuit.
  • the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n and the source line SL are illustrated as being orthogonal to each other.
  • Alphabets A to J in FIG. 4 correspond to TFT-A to TFT-J.
  • the TFT-A to TFT-J, the capacitor CBst, and the wirings netA and netB that constitute the gate line driving circuit GD k are dispersed between the gate line GL k ⁇ 1 and the gate line GL k.
  • the signal wiring 11, the source line SL, and the wirings netA and netB are formed in different layers through an insulating film, for example, and are configured not to be short-circuited.
  • FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the gate line drive circuit GD k. As shown in FIG. 5, it is assumed that the set signal SS is at a high level during a period between time t2 and time t3. Although not shown in FIG. 5, the gate line driving circuit is supplied with a reset signal CLR that becomes a high level for a predetermined time every horizontal period. By the reset signal CLR becomes high, wire netA and netB, and the potential of the gate line GL k, it becomes a low level.
  • the clock signal CKA is at a low level and the clock signal CKB is at a high level.
  • TFT-G is on and TFT-H, TFT-I, and TFT-J are off. Therefore, the potential of the wiring netB is at a high level, and the TFT-C is on. Therefore, the potential of the wiring netA is at a low level.
  • TFT-D is turned on, the potential of the gate line GL k is at a low level.
  • the clock signal CKA is at a high level and the clock signal CKB is at a low level.
  • TFT-H is on, and TFT-G, TFT-I, and TFT-J are off. Therefore, the potential of the wiring netB is at a low level, and the TFT-C is off. In this period, the potential of the potential and the gate line GL k wiring netA is maintained at the low level.
  • the clock signal CKA is at a low level and the clock signal CKB is at a high level.
  • TFT-J and TFT-G are on, and TFT-H and TFT-I are off. Since the TFT-J has a higher capacity than the TFT-G, the potential of the wiring netB is maintained at a low level, and the TFT-C is off.
  • the set signal SS turns on the TFT-B, and the potential of the wiring netA becomes a level obtained by subtracting the threshold voltage Vth of the TFT-B from the high level of the set signal SS.
  • TFT-D is turned on, the potential of the gate line GL k goes low.
  • the clock signal CKA is at a high level and the clock signal CKB is at a low level.
  • TFT-H is on and TFT-G, TFT-I, and TFT-J are off. Therefore, the wiring netB is at a low level and the TFT-C is off. Also during this period, TFT-F is on and TFT-D is off. Therefore, the potential of the gate line GL k goes high. Further, the potential of the wiring netA is raised.
  • the clock signal CKA is at a low level and the clock signal CKB is at a high level.
  • TFT-G is on and TFT-H, TFT-I, and TFT-J are off. Therefore, the potential of the wiring netB is at a high level, and the TFT-C is on. Therefore, the potential of the wiring netA becomes low level again.
  • TFT-D is turned on, the potential of the gate line GL k is low again.
  • the gate lines GL 1 to GL n become high level one by one in one horizontal period.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the configuration of the pixel electrode 12 in the present embodiment.
  • the plurality of pixel electrodes 12 are arranged in a matrix along the vertical direction and the horizontal direction.
  • Each of the plurality of pixel electrodes 12 is connected to the source line SL and the gate line SL via the TFT-PX.
  • the pixel electrode 12 is connected to the drain of the TFT-PX, the source line SL is connected to the source of the TFT-PX, and the gate line GL is connected to the gate of the TFT-PX.
  • the source line SL is formed so as to pass through the diagonal line of the pixel electrode 12.
  • the pixel electrode 12 has an aspect ratio of about 1: 3. Therefore, the source line SL is arranged to intersect the gate line GL at an angle of arctan (3/1) ⁇ 71.565 °.
  • FIG. 7 is a plan view showing a more specific configuration of the pixel electrode 12.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the active matrix substrate 10 is formed with a common electrode 121 (FIG. 8) formed over the entire pixel region.
  • An interlayer insulating film 131 (FIG. 8) is formed between the pixel electrode 12 and the common electrode 121, and an interlayer insulating film 132 (FIG. 8) is formed between the common electrode 121 and the source line SL.
  • Contact holes (not shown) are formed in the interlayer insulating films 131 and 132 and the common electrode 121.
  • the pixel electrode 12 and the source line SL are electrically connected through the contact hole.
  • FIG. 7 and FIG. 8 show an example of the configuration of the pixel electrode in the FFS (Fringe Field Switching) mode. 7 and 8 are examples, and the configuration of the pixel electrode of the display device 1 is not limited to this. A driving mode other than the FFS mode may be employed.
  • FFS Ringe Field Switching
  • the driving mode is not limited to this, but an FFS mode, a TN (Twisted Nematic) mode, an ECB (Electrically Controlled Birefringence) mode, and a UV 2 A (registered trademark) mode are preferable.
  • the source line SL crosses the pixel electrode 12 as shown in FIGS.
  • the electric field of the bus line disturbs the alignment of the liquid crystal molecules, thereby degrading the display quality.
  • a transparent electrode can be disposed on the bus line. Thereby, an unnecessary electric field can be shielded.
  • the FFS mode is particularly preferable because the transparent electrode can be formed so as to cover the entire substrate.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the display device 9 according to the comparative example.
  • the display device 9 includes an active matrix substrate 90 instead of the active matrix substrate 10 (FIG. 2).
  • the display device 9 further includes a gate driver 44 disposed outside the pixel region P.
  • the source lines SL 1 , SL 2 ,..., SL m are formed in parallel to the vertical direction. Further, signals are supplied from the gate driver 44 to the gate lines GL 1 , GL 2 ,..., GL n .
  • the active matrix substrate 90 also has holes H1 and H2 aligned in the vertical direction. A part of the source lines SL 1 , SL 2 ,... SL m and a part of the gate lines GL 1 , GL 2 ,... GL n are separated by holes H1 and H2. In FIG. 9, the signal blocked by the holes H1 and H2 is schematically shown by arrows.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the display device 1 according to the present embodiment.
  • signals blocked by the holes H1 and H2 are schematically shown by arrows.
  • a plurality of gate line driving circuits are formed in the pixel region P, and a plurality of gate line driving circuits are connected to each of the gate lines GL. Therefore, even if the gate line GL is divided by the hole H1 or the hole H2, a signal can be supplied to the entire gate line GL.
  • Each source line SL is formed so as not to be divided by two or more non-display portions. Therefore, even if the source line SL is divided by the hole H1 or the hole H2, a source signal can be supplied to the entire source line SL.
  • an image can be displayed on the entire pixel region P excluding the non-display portion.
  • an image can be displayed even when the non-display portions are arranged in the vertical direction or the horizontal direction.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of a display device 1 ⁇ / b> A according to a modification of the display device 1.
  • the display device 1 (FIG. 2), data signals are supplied to both ends of the source lines SL 1 , SL 2 ,..., SL m using two source drivers 43A and 43B.
  • this modification lead wires from one source driver 43A, the source lines SL 1, SL 2, ⁇ ⁇ ⁇ , and supplies the data signals to the opposite ends of the SL m.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing the configuration of the pixel electrode 14 in the present embodiment.
  • the source line SL and the pixel electrode 12 overlap in plan view.
  • the pixel electrode 14 is a parallelogram. More specifically, the left and right edges of the pixel electrode 14 are formed in parallel with the source line SL.
  • FIG. 13 is a plan view showing a more specific configuration of the pixel electrode 14.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • FIG. 13 is an example of a pixel configuration diagram in the FFS mode (Fringe Field Switching Mode) as in FIG. 7.
  • the parallelogrammatic pixel electrode 14 is realized by shifting the connection of the comb electrodes facing two different directions.
  • the pixel electrode 14 and the source line SL can be prevented from overlapping in plan view.
  • the aperture ratio can be improved as compared with the configuration of FIG.
  • the angle of the source line SL can be set variously.
  • FIG. 15 shows an example in which the angle formed by the source line SL and the gate GL is set to be arctan (3/2) ⁇ 56.31 °.
  • the configuration of the pixel electrode when the source line SL and the gate line GL intersect at 45 ° particularly the configuration of the pixel electrode in the vertical alignment mode will be described.
  • the configuration in which the source line SL and the gate line GL intersect at 45 ° is compatible with the vertical alignment mode.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the pixel electrode in the MVA (Multi Domain Vertical Alignment) mode, which is one of the vertical alignment modes.
  • 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
  • the pixel electrode 15 is formed on the active matrix substrate 10
  • the counter electrode 16 FIG. 18
  • ribs 151A and 151B made of an insulator are formed on the counter substrate 20.
  • the ribs 151A and 151B are hatched for easy understanding.
  • the pixel electrode 15 is formed with a slit 15a perpendicular to the source line SL.
  • the rib 151A is formed in parallel with the source line SL, and the rib 151B is formed in a direction perpendicular to the source line SL.
  • a vertical alignment film (not shown) is applied to the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 are aligned in the vertical direction (z direction) when no voltage is applied.
  • a signal is supplied to the pixel electrode 15
  • an electric field is formed in the liquid crystal layer 30, and liquid crystal molecules are tilted in a direction perpendicular to the ribs or electrode slits.
  • two directions of 135 ° and 315 ° are formed between the side in the oblique 45 ° direction of the pixel electrode 15 and the rib 151A, and 45 ° and 225 ° are formed between the slit provided in the pixel electrode 15 and the rib 151B.
  • Liquid crystal molecules tilt in two directions, for a total of four directions. By tilting the liquid crystal molecules in four directions, a wide viewing angle can be realized in the vertical alignment mode.
  • the alignment direction can be divided into four directions.
  • FIG. 19 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the pixel electrode in a PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, which is one of the vertical alignment modes.
  • 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG.
  • the counter electrode 16 (FIG. 20) is formed on the counter substrate 20 instead of the ribs 151A and 151B (FIG. 17) in the MVA mode.
  • slits 16a and 16b are formed at positions corresponding to the ribs 151A and 151B.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules can also divide the alignment direction of the liquid crystal molecules into four directions. Also in this configuration, the slit 15a and the slit 16b are formed perpendicular to the source line SL, and the slit 16a is formed parallel to the source line SL. Therefore, even in the case of high definition, the alignment direction can be divided into four directions.
  • FIG. 21 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the pixel electrode in a PSA (Polymer Sustained Alignment) mode which is one of the vertical alignment modes.
  • the pixel electrode 17 is formed on the active matrix substrate 10.
  • a fine slit 17a is formed perpendicular to the source line SL
  • a fine slit 17b is formed in parallel to the source line SL.
  • the electrode has a fine comb shape.
  • the slits 17a and 17b are narrower than the slits of MVA and PVA and the electrodes sandwiched between the slits are also narrow. Tilt in the direction of.
  • fine comb electrodes are formed in four directions as shown in FIG. 21, the liquid crystal molecules are inclined in four directions according to the direction of the comb electrodes.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules can be divided into four directions also by the configuration of FIG. Also in this configuration, the fine slit 17a is formed perpendicular to the source line SL, and the fine slit 17b is formed parallel to the source line SL. Therefore, even in the case of high definition, the fine electrodes can be arranged long and the alignment direction can be divided into four directions.
  • FIG. 22 is a plan view schematically showing the configuration of the pixel electrode 18 in the present embodiment.
  • the pixel electrodes 18 are arranged with a 1 ⁇ 2 pitch shift in the horizontal direction for each gate line GL. Accordingly, the source line SL is formed in a staircase shape so as not to overlap with the pixel electrode 18.
  • the pixel electrode 18 and the source line SL can be prevented from overlapping in plan view.
  • the aperture ratio can be improved as compared with the case of FIG.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a functional configuration of the display device 4 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the display device 4 includes an active matrix substrate 50 instead of the active matrix substrate 10 (FIG. 2) of the display device 1.
  • the display device 4 also includes source drivers 43C to 43F instead of the source drivers 43A and 43B of the display device 1.
  • the power supply 41 and the display control circuit 42 both of which are shown in FIG. 2) having the same configuration as the display device 1 are not shown.
  • a plurality of source lines SL and a plurality of gate lines GL are also formed on the active matrix substrate 50.
  • Data signals are supplied from the source drivers 43C to 43F to the plurality of source lines SL.
  • a data signal is supplied to each of the plurality of source lines SL from both ends thereof.
  • the active matrix substrate 50 has notches R1 and R2 as non-display portions.
  • the notch R1 is formed at the end of the active matrix substrate 50 on the y direction minus side, and the notch R2 is formed at the end of the y direction plus side.
  • the notch R1 and the notch R2 are aligned in the vertical direction. In other words, the notch R1 and the notch R2 are arranged so as to overlap each other when projected on the x-axis.
  • a plurality of gate line driving circuits GD are formed in the pixel region, and a plurality of gate line driving circuits GD are connected to each of the gate lines GL. Therefore, even if the gate line GL is divided by the notch R1 or R2, a signal can be supplied to the entire gate line GL.
  • the plurality of source lines SL are formed so as not to be divided by two or more non-display portions. Therefore, even if the source line SL is divided by the notch R1 or R2, a source signal can be supplied to the entire source line SL.
  • FIG. 24 is a block diagram showing a functional configuration of the display device 5 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the display device 5 includes an active matrix substrate 60 in place of the active matrix substrate 10 (FIG. 2) of the display device 1.
  • the power supply 41 and the display control circuit 42 both of which are shown in FIG. 2) having the same configuration as the display device 1 are not shown.
  • a plurality of source lines SL and a plurality of gate lines GL are also formed on the active matrix substrate 60.
  • a data signal is supplied to each of the plurality of source lines SL from both ends thereof.
  • holes H3 and H4 are further formed as non-display parts in addition to the holes H1 and H2.
  • the holes H1 to H4 are formed in a cross shape. That is, the hole H1 and the hole H2 are aligned in the vertical direction, and the hole H3 and the hole H4 are aligned in the horizontal direction.
  • the hole H1 and the hole H2 are formed so as to overlap each other when projected onto the x axis, and the hole H3 and the hole H4 are formed so as to overlap each other when projected onto the y axis.
  • the plurality of source lines SL are formed so that each is not divided by two or more non-display portions. Therefore, even if the source line SL is divided by one of the holes H1 to H4, a source signal can be supplied to the entire source line SL.
  • the gate line GL is also formed inclined from the lateral direction. More specifically, the plurality of gate lines GL are formed so as not to be divided by two or more non-display portions.
  • a plurality of gate line driving circuits GD are formed in the pixel region, and a plurality of gate line driving circuits GD are connected to each of the gate lines GL. Therefore, even if the gate line GL is divided by one of the holes H1 to H4, a signal can be supplied to the entire gate line GL. Further, in the present embodiment, the plurality of gate lines GL are formed so as not to be divided by two or more non-display portions. Therefore, even if there are a plurality of non-display portions between the gate line driving circuits GD, a signal can be supplied to the entire gate line GL.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a functional configuration of the display device 6 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the display device 6 includes an active matrix substrate 70 instead of the active matrix substrate 10 (FIG. 2) of the display device 1.
  • the display device 6 also includes a source driver 43G instead of the source driver 43B (FIG. 2) of the display device 1.
  • the power supply 41 and the display control circuit 42 both of which are shown in FIG. 2) having the same configuration as the display device 1 are not shown.
  • the display device 6 has a non-rectangular outer shape. Accordingly, the active matrix substrate 70 also has a non-rectangular outer shape. Specifically, in the active matrix substrate 70, both ends of one end in the vertical direction are formed in an arc shape. The source driver 43G is arranged along a straight line portion of this edge of the active matrix substrate 70.
  • a plurality of source lines SL and a plurality of gate lines GL are formed on the active matrix substrate 70 as well.
  • Data signals are supplied from the source drivers 43A and 43G to the plurality of source lines SL.
  • a data signal is supplied from only the source driver 43A to some of the source lines SL, and no data signal is supplied from the source driver 43G.
  • the active matrix substrate 70 has holes H1 and H2 aligned in the vertical direction as non-display portions. Also in the present embodiment, the plurality of source lines SL are formed so that each is not divided by two or more non-display portions.
  • the holes H1 and H2 are formed in a region where a data signal is supplied from the source driver 43G. That is, the data signal is supplied from both ends of the source line SL divided by the hole H1 or the hole H2. In other words, a data signal is supplied from both ends of the source line SL that is divided by at least one of the non-display portions among the plurality of source lines SL.
  • a plurality of gate line driving circuits GD are formed in the pixel region, and a plurality of gate line driving circuits GD are connected to each of the gate lines GL. Therefore, even if the gate line GL is divided by the hole H1 or H2, a signal can be supplied to the entire gate line GL.
  • a data signal is supplied from both ends of the source line SL which is divided by at least one of the non-display portions among the plurality of source lines SL.
  • the plurality of source lines SL are formed so as not to be divided by two or more non-display portions. Therefore, even if the source line SL is divided by the holes H1 or H2, a source signal can be supplied to the entire source line SL.
  • each of the plurality of non-display portions is circular
  • the non-display portion does not have to be circular, and can take any shape.
  • the plurality of non-display portions may be different from each other in size and shape.

Abstract

 画素領域に複数の非表示部が形成されている場合であっても、非表示部を除く画素領域の全体に画像を表示させることができる表示装置の構成を得る。表示装置1は、画素領域(P)内に複数の非表示部を有する基板(10)と、複数のソース線(SL),(SL),…,(SL)と、複数のゲート線(GL),(GL),…,(GL)と、複数の画素電極と、画素領域(P)内に形成され、ゲート線(GL),(GL),…,(GL)の各々に複数接続され、当該ゲート線(GL)の電位を制御する複数のゲート線駆動回路(GD)とを備える。ソース線(SL),(SL),…,(SL)のうち少なくとも複数の非表示部のいずれかによって分断されるソース線には、その両端からデータ信号が供給され、ソース線(SL),(SL),…,(SL)は、各々が複数の非表示部の2以上によって分断されないように形成される。

Description

表示装置
 本発明は、表示装置に関し、より詳しくは画素領域に複数の非表示部を有する表示装置に関する。
 従来、アクティブマトリクス基板の隣接する2つの辺にゲートドライバとソースドライバとが形成された表示装置が知られている。特開2012-103335号公報には、矩形のコーナー部がカットされた異形6角形の表示領域を有する表示装置が開示されている。この表示装置のTFT基板において隣接する2つの辺の額縁領域に、ゲートドライバとソースドライバとが配置されている。TFT基板において、ゲートドライバが配置された1辺の側から横方向に複数の走査線が延在し、ソースドライバが配置された1辺の側から縦方向に複数の映像信号線が延在している。各走査線は、TFT基板の額縁領域に沿うように形成された配線を介してゲートドライバと接続されている。
 上記特許文献に記載されているような表示装置では、表示領域(画素領域)に非表示部(例えば穴など)を形成すると、非表示部によって信号線(ソース線およびゲート線)が分断されるため、画素領域の全体に信号を供給することができない。特に、画素領域内に複数の非表示部が形成されているとき、信号線の両端から信号を供給しても、画素領域の全体に信号を供給することができない場合がある。すなわち、非表示領域が整列している場合、非表示部で挟まれた部分に信号を供給することができない。一方、例えば画素領域内に穴(非表示部)を形成してボタン等を配置する際、意匠性または操作性の観点等から、穴を整列させた方が好ましい場合がある。
 本発明の目的は、画素領域に複数の非表示部が形成されている場合であっても、非表示部を除く画素領域の全体に画像を表示させることができる表示装置の構成を得ることである。
 ここに開示する表示装置は、画像を表示する画素領域内に複数の非表示部を有する基板と、外部からデータ信号が供給される複数のソース線と、前記複数のソース線と交差する複数のゲート線と、各々が前記複数のソース線および前記複数のゲート線の交点に形成された複数の画素電極と、前記画素領域内に形成され、前記複数のゲート線の各々に複数接続され、当該ゲート線の電位を制御する複数のゲート線駆動回路とを備える。前記複数のソース線のうち少なくとも前記複数の非表示部のいずれかによって分断されるソース線には、その両端から前記データ信号が供給され、前記複数のソース線は、各々が前記複数の非表示部の2以上によって分断されないように形成される。
 本発明によれば、画素領域に複数の非表示部が形成されている場合であっても、非表示部を除く画素領域の全体に画像を表示させることができる表示装置の構成が得られる。
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す断面図である。 図2は、図1の表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図3は、ゲート線駆動回路の等価回路図である。 図4は、ゲート線駆動回路の配置の一例を示す模式図である。 図5は、ゲート線駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。 図6は、画素電極の構成を模式的に示す平面図である。 図7は、画素電極のより具体的な構成を示す平面図である。 図8は、図7のVIII-VIII線に沿った断面図である。 図9は、比較例にかかる表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図10は、図1の表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図11は、図1の表示装置の変形例にかかる表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図12は、画素電極の構成を模式的に示す平面図である。 図13は、画素電極のより具体的な構成を示す平面図である。 図14は、図13のXIV-XIV線に沿った断面図である。 図15は、ソース線とゲートとのなす角度が、arctan(3/2)≒56.31°となるように設定した例である。 図16は、ソース線とゲートとのなす角度が、arctan(3/3)=45°となるように設定した例である。 図17は、MVA(Multi Domain Vertical Alignment)モードにおける画素電極の構成の一例を模式的に示す平面図である。 図18は、図17のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。 図19は、PVA(Patterned Vertical Alignment)モードにおける画素電極の構成の一例を模式的に示す平面図である。 図20は、図19のXX-XX線に沿った断面図である。 図21は、PSA(Polymer Sustained Alignment)モードにおける画素電極の構成の一例を模式的に示す平面図である。 図22は、画素電極の構成を模式的に示す平面図である。 図23は、本発明の第4の実施形態にかかる表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図24は、本発明の第5の実施形態にかかる表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図25は、本発明の第6の実施形態にかかる表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
 本発明の一実施形態にかかる表示装置は、画像を表示する画素領域内に複数の非表示部を有する基板と、外部からデータ信号が供給される複数のソース線と、前記複数のソース線と交差する複数のゲート線と、各々が前記複数のソース線および前記複数のゲート線の交点に形成された複数の画素電極と、前記画素領域内に形成され、前記複数のゲート線の各々に複数接続され、当該ゲート線の電位を制御する複数のゲート線駆動回路とを備える。前記複数のソース線のうち少なくとも前記複数の非表示部のいずれかによって分断されるソース線には、その両端から前記データ信号が供給され、前記複数のソース線は、各々が前記複数の非表示部の2以上によって分断されないように形成される(第1の構成)。
 上記の構成によれば、複数のゲート線駆動回路が画素領域内に形成され、ゲート線のそれぞれに複数接続されている。そのため、ゲート線が非表示部によって分断されていても、ゲート線の全体に信号を供給することができる。
 複数のソース線は、それぞれが2つ以上の非表示部によって分断されないように形成される。複数のソース線のうち少なくとも複数の非表示部のいずれかによって分断されるソース線には、その両端から前記データ信号が供給される。そのため、ソース線が非表示部の一つによって分断されていても、ソース線の全体にソース信号を供給することができる。
 これによって、画素領域に複数の非表示部が形成されている場合であっても、非表示部を除く画素領域の全体に画像を表示させることができる。
 上記第1の構成において、前記非表示部は穴である構成としても良い(第2の構成)。
 上記第1または第2の構成において、前記複数のゲート線は、各々が前記複数の非表示部の2以上によって分断されないように形成されることが好ましい(第3の構成)。
 上記の構成によれば、ゲート線駆動回路の間に非表示部が複数存在しても、ゲート線全体に信号を供給することができる。
 上記第1~第3のいずれかの構成において、前記基板は、非矩形の形状を有する構成としても良い(第4の構成)。
 上記第1~第4のいずれかの構成において、前記基板に対向して配置される対向基板と、前記基板および前記対向基板に挟持される液晶層とをさらに備える構成としても良い(第5の構成)。
 上記第5の構成において、前記複数のゲート線と前記複数のソース線とのなす角度は45°から89°であり、前記画素領域の前記ゲート線または前記ソース線の上には透明電極を有する構成とすることが好ましい(第6の構成)。
 ゲート線とソース線とを互いに傾けて配置すると、これらのバスラインが画素を横切る場合がある。この場合、バスラインの電界が液晶分子の配向を乱し、表示品位を低下させる。上記の構成によれば、ゲート線またはソース線の上には透明電極を有する。バスラインの上に透明電極を配置することによって、不要な電界を遮蔽でき、表示品位の低下を抑制することができる。
 上記第5の構成において、前記複数のゲート線と前記複数のソース線とのなす角度は45°であり、前記表示装置の駆動モードは、垂直配向モードである構成としても良い(第7の構成)。
 上記の構成によれば、高精細の場合でも、液晶分子を4方向に配向させるための画素の設計が容易になる。すなわち、画素電極の一部をソース線と平行に形成し、他の一部をソース線と垂直に形成することによって、液晶層の液晶分子を4方向に配向させることができる。
 [実施の形態]
 以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
 [第1の実施形態]
 [全体の構成]
 図1は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置1の概略構成を示す断面図である。表示装置1は、アクティブマトリクス基板(基板)10と、対向基板20と、液晶層30と、偏光板31および32とを備えている。
 アクティブマトリクス基板10と対向基板20とは、互いに対向するように配置されている。液晶層30は、アクティブマトリクス基板10と対向基板20とに挟持されている。偏光板31は、アクティブマトリクス基板10に取り付けられ、偏光板32は、対向基板20に取り付けられている。
 アクティブマトリクス基板10は、複数の画素電極を備えている。表示装置1は、画素電極の各々の電位を制御することで、液晶層30の液晶分子の配向を制御して、任意の画像を表示する。
 図2は、表示装置1の機能的構成を示すブロック図である。表示装置1は、電源41と、表示制御回路42と、ソースドライバ43Aおよび43Bをさらに備えている。電源41は、表示制御回路42と、ソースドライバ43Aおよび43Bとに電力を供給する。
 アクティブマトリクス基板10には、m本のソース線SL、SL、・・・SLと、n本のゲート線GL、GL、・・・GLと、複数の画素電極(不図示)と、複数の信号線11とが形成されている。なお、以下の説明において、ソース線SL、SL、・・・SLのそれぞれを区別せず単にソース線SLと呼ぶ場合がある。同様に、ゲート線GL、GL、・・・GLのそれぞれを区別せず単にゲート線GLと呼ぶ場合がある。
 ソース線SL、SL、・・・SLは、互いに平行に、概略等間隔で形成されている。ゲート線GL、GL、・・・GLは、ソース線SL、SL、・・・SLと交差する方向に、互いに平行に、概略等間隔で形成されている。
 複数の画素電極のそれぞれは、ソース線SL、SL、・・・SLとゲート線GL、GL、・・・GLとの交点に形成されている。上述のとおり、表示装置1は、画素電極の電位を制御することで画像を表示する。すなわち、表示装置1は、画素電極が形成されている領域に画像を表示する。以下、この領域を画素領域Pと呼んで参照する。
 ここで、画素領域Pに表示される画像を基準として、横方向(x方向)、縦方向(y方向)を定義する。画像の横方向とは、より具体的には、観察者が表示装置と正対したときに、観察者の左右の目を結ぶ方向である。画像の縦方向とは、表示装置の面内方向であって、横方向と直交する方向である。
 なお、本実施形態では、ゲート線GL、GL、・・・GLは、横方向と平行に形成されている。しかし、ゲート線GL、GL、・・・GLは、横方向と平行でなくても良い。また、本実施形態では、アクティブマトリクス基板10の外形は、縦方向および横方向に沿うように形成されている。しかし、アクティブマトリクス基板10の外形は、縦方向および横方向から傾いていても良い。
 アクティブマトリクス基板10は、画素領域P内に、複数の非表示部を有している。ここで非表示部とは、ソース線SL、SL、・・・SLおよびゲート線GL、GL、・・・GLの少なくとも一つが分断され、画像が表示されない部分である。非表示部は、例えば、穴、切欠き等である。なお、穴は、アクティブマトリクス基板10を貫通していても良いし、貫通していなくても良い。また、アクティブマトリクス基板10が例えば、波型、クローバーやハートのような複雑な外形を有する場合にも、分断された部分を「非表示部」として、本技術を適用することができる。
 具体的には、アクティブマトリクス基板10には、穴H1およびH2が形成されている。ソース線SL、SL、・・・SLの一部、およびゲート線GL、GL、・・・GLの一部は、穴H1およびH2によって分断されている。
 穴H1と穴H2とは、縦方向に整列している。換言すれば、穴H1と穴H2とは、x軸上に投影したとき、互いに重なり合うように配置されている。
 ソース線SL、SL、・・・SLは、それぞれが、2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。より具体的には、ソース線SL、SL、・・・SLは、どのソース線も穴H1およびH2の両方によって分断されないように、縦方向から所定の角度だけ傾けて形成されている。
 ソース線SL、SL、・・・SLのそれぞれは、一端がソースドライバ43Aに接続され、他端がソースドライバ43Bに接続されている。ソース線SL、SL、・・・SLのそれぞれには、ソースドライバ43Aおよび43Bから、データ信号が供給される。
 ゲート線GL、GL、・・・GLのそれぞれには、複数のゲート線駆動回路が接続されている。より具体的には、ゲート線GL(1≦k≦n)には、複数のゲート線駆動回路GDが接続されている。複数のゲート線駆動回路GDのそれぞれは、画素領域P内に形成されている。複数のゲート線駆動回路GDのそれぞれは、ゲート線GLの延伸方向に沿って、概略等間隔に配置されている。
 複数のゲート線駆動回路GDのそれぞれは、表示制御回路42から信号線11を介して供給される制御信号に基づいてゲート線GLの電位を制御するともに、次段のゲート線駆動回路GDk+1(ただし、1≦k≦n-1)に信号を供給する。図2では、一つのゲート線駆動回路GDに対して、一つの信号線11が接続されているように図示している。しかし後述するように、通常は一つのゲート線駆動回路GDに対して、複数の信号線が接続される。
 [ゲート線駆動回路の構成]
 以下、ゲート線駆動回路GDの構成の一例を説明する。図3は、ゲート線駆動回路GDの等価回路図である。ゲート線駆動回路GDは、複数の薄膜トランジスタTFT-A~TFT-Jと、キャパシタCbstと、配線netAおよびnetBとを含んでいる。図3では、TFT-A~TFT-Jを、アルファベットA~Jによって示している。
 ゲート線駆動回路GDには、表示制御回路42(図2)から信号線11(図2)を介して、クロック信CKAおよびCKB、リセット信号CLR、および電源電圧VSSが供給される。クロック信号CKAおよびCKBは、互いに逆位相で、かつ一水平走査期間(1H)毎に位相が反転する信号である(図5参照)。リセット信号CLRは、一垂直期間(1V)毎に所定の時間だけハイレベルになる信号である。
 ゲート線駆動回路GDにはさらに、前段のゲート線駆動回路GDk-1(ただし、2≦k≦n)から、セット信号SSが供給される。k=1の場合、すなわち、ゲート線駆動回路GDには、表示制御回路42からセット信号SSとしてゲートスタートパルス信号が供給される。
 TFT-Aのゲートにはリセット信号CLRが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給される。TFT-Aのドレインは、配線netAに接続されている。
 TFT-Bのゲートおよびソースにはセット信号SSが供給される。TFT-Bのドレインは、配線netAに接続されている。
 TFT-Cのゲートは配線netBに接続され、ドレインは配線netAに接続されている。TFT-Cのソースには、電源電圧VSSが供給される。
 TFT-Dのゲートにはクロック信号CKBが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給される。TFT-Dのドレインは、ゲート線GLに接続されている。
 TFT-Eのゲートにはリセット信号CLRが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給される。TFT-Eのドレインは、ゲート線GLに接続されている。
 TFT-Fのゲートは、配線netAに接続され、ドレインはゲート線GLに接続されている。TFT-Fのソースには、クロック信号CKAが供給される。
 TFT-Gのゲートおよびソースには、クロック信号CKBが供給される。TFT-Gのドレインは、配線netBに接続されている。
 TFT-Hのゲートにはクロック信号CKAが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給される。TFT-Hのドレインは、配線netBに接続されている。
 TFT-Iのゲートにはリセット信号CLRが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給される。TFT-Iのドレインは、配線netBに接続されている。
 TFT-Jのゲートにはセット信号SSが供給され、ソースには電源電圧VSSが供給される。TFT-Jのドレインは、配線netBに接続されている。
 TFT-Jは、TFT-Gよりも能力が大きく設定されている。例えば、以下の(1)~(3)のいずれかである。
 (1)TFT-Jのチャネル幅がTFT-Gのチャネル幅よりも大きい。
 (2)TFT-Jのチャネル長がTFT-Gのチャネル長よりも短い。
 (3)TFT-Jのチャネル幅がTFT-Gのチャネル幅よりも大きく、かつ、TFT-Jチャネル長がTFT-Gのチャネル長よりも短い。
 キャパシタCbstの一方の電極は配線netAに接続され、他方の電極はゲート線GLに接続されている。
 配線netAは、TFT-Aのドレイン、TFT-Bのドレイン、TFT-Cのドレイン、キャパシタCbtの一方の電極、およびTFT-Fのゲートを接続する。
 配線netBは、TFT-Cのゲート、TFT-Gのドレイン、TFT-Hのドレイン、TFT-Iのドレイン、およびTFT-Jのドレインを接続する。
 ゲート線駆動回路GD~GDは、互いにほぼ同じ構成である。ただし、1ライン毎に供給されるクロック信号CKAとクロックCKBとが入れ替わっている。具体的には、ゲート線駆動回路GDに隣接するゲート線駆動回路、すなわち、ゲート線駆動回路GDkー1またはGDk+1では、TFT-Dのゲートに供給されるクロック信号はクロック信号CKAになる。同様に、TFT-Fのソースに供給されるクロック信号はクロック信号CKBになる。TFT-Gのソースおよびゲートに供給されるクロック信号はクロック信号CKAになる。TFT-Hのゲートに供給されるクロック信号はクロック信号CKBになる。
 図4は、ゲート線駆動回路の配置の一例を示す模式図である。図4では、簡単のためゲート線GL、GL、・・・GLとソース線SLとが直交しているものとして図示している。図4中のアルファベットA~Jは、TFT-A~TFT-Jに対応している。
 図4に示すように、ゲート線駆動回路GDを構成するTFT-A~TFT-J、キャパシタCBst、配線netAおよびnetBは、ゲート線GLk-1とゲート線GLとの間に分散して配置されている。なお、信号配線11、ソース線SL、ならびに配線netAおよびnetBは、例えば絶縁膜を介して互いに異なる層に形成され、短絡しないように構成されている。
 [ゲート線駆動回路の動作]
 図5は、ゲート線駆動回路GDの動作を示すタイミングチャートである。図5に示すように、セット信号SSは、時刻t2と時刻t3との間の期間にハイレベルになるものとする。図5には図示していないが、ゲート線駆動回路には、一水平期間毎に所定の時間だけハイレベルになるリセット信号CLRが供給される。リセット信号CLRがハイレベルになることにより、配線netAおよびnetB、ならびにゲート線GLの電位が、ローレベルになる。
 時刻t0と時刻t1との間の期間では、クロック信号CKAはローレベルであり、クロック信号CKBはハイレベルである。この期間では、TFT-Gはオンであり、TFT-H、TFT-I、およびTFT-Jはオフである。そのため、配線netBの電位はハイレベルであり、TFT-Cはオンである。そのため、配線netAの電位はローレベルである。TFT-Dはオンであり、ゲート線GLの電位はローレベルである。
 時刻t1と時刻t2との間の期間では、クロック信号CKAはハイレベルであり、クロック信号CKBはローレベルである。この期間では、TFT-Hはオンであり、TFT-G、TFT-I、およびTFT-Jはオフである。そのため、配線netBの電位はローレベルであり、TFT-Cはオフである。この期間では、配線netAの電位およびゲート線GLの電位はローレベルのまま維持される。
 時刻t2と時刻t3との間の期間では、クロック信号CKAはローレベルであり、クロック信号CKBはハイレベルである。この期間では、TFT-JおよびTFT-Gはオンであり、TFT-HおよびTFT-Iはオフである。TFT-JはTFT-Gよりも能力が大きいため、配線netBの電位はローレベルに維持され、TFT-Cはオフである。セット信号SSによってTFT-Bがオンになり、配線netAの電位がセット信号SSのハイレベルからTFT-Bの閾値電圧Vthを引いたレベルになる。TFT-Dはオンであり、ゲート線GLの電位はローレベルになる。
 時刻t3と時刻t4との間の期間では、クロック信号CKAはハイレベルであり、クロック信号CKBはローレベルである。この期間では、TFT-Hはオンであり、TFT-G、TFT-I、TFT-Jはオフである。そのため、配線netBはローレベルであり、TFT-Cはオフである。この期間ではまた、TFT-Fはオンであり、TFT-Dはオフである。そのため、ゲート線GLの電位はハイレベルになる。また、配線netAの電位が引き上げられる。
 時刻t4と時刻t5との間の期間では、クロック信号CKAはローレベルであり、クロック信号CKBはハイレベルである。この期間では、TFT-Gはオンであり、TFT-H、TFT-I、およびTFT-Jはオフである。そのため、配線netBの電位はハイレベルであり、TFT-Cはオンである。そのため、配線netAの電位は再びローレベルになる。TFT-Dはオンであり、ゲート線GLの電位は再びローレベルになる。
 このようにして、ゲート線GL~ゲート線GLが一水平期間に一つずつハイレベルになる。
 [画素電極の構成]
 以下、画素電極の構成の一例を説明する。図6は、本実施形態における画素電極12の構成を模式的に示す平面図である。複数の画素電極12は、縦方向および横方向に沿って、マトリクス状に配置されている。
 複数の画素電極12のそれぞれは、ソース線SLおよびゲート線SLと、TFT-PXを介して接続されている。画素電極12はTFT-PXのドレインに接続され、ソース線SLはTFT-PXのソースに接続され、ゲート線GLはTFT-PXのゲートに接続されている。
 ソース線SLは、画素電極12の対角線を通るように形成されている。画素電極12は、約1:3のアスペクト比を有している。したがって、ソース線SLは、ゲート線GLとarctan(3/1)≒71.565°の角度で交差するように配置されている。
 図7は、画素電極12のより具体的な構成を示す平面図である。図8は、図7のVIII-VIII線に沿った断面図である。アクティブマトリクス基板10には、画素電極12に加えて、画素領域の概略全体にわたって形成された共通電極121(図8)が形成されている。画素電極12と共通電極121との間には層間絶縁膜131(図8)が形成され、共通電極121とソース線SLとの間には層間絶縁膜132(図8)が形成されている。層間絶縁膜131および132、ならびに共通電極121にはコンタクトホール(不図示)が形成されている。画素電極12とソース線SLとは、当該コンタクトホールを通じて導通している。
 この例では、画素電極12と共通電極121との間の電位差によって、液晶層30(図1)に電界が形成される。すなわち、図7および図8は、FFS(Fringe Field Switching)モードにおける画素電極の構成の例を示している。なお、図7および図8は例示であって、表示装置1の画素電極の構成はこれに限定されない。また、FFSモード以外の駆動モードを採用しても良い。
 駆動モードは、これに限定されないが、FFSモード、TN(Twisted Nematic)モード、ECB(Electrically Contolled Birefringence)モード、UVA(登録商標)モードが好ましい。本実施形態では、図6および図7に示すように、ソース線SLが画素電極12を横切っている。MVA(Multi Domain Vertical Alignment)モードやIPS(In Plane Switching)モードのように画素電極にスリットがある場合、バスラインの電界が液晶分子の配向を乱し、表示品位を低下させる。一方、FFSモード、TNモード、ECBモード、UV2Aモードでは、バスラインの上に透明電極を配置することができる。これによって、不要な電界を遮蔽することができる。FFSモードは、基板全体を覆うように透明電極を形成することができるので、特に好ましい。
 [表示装置1の効果]
 以上、表示装置1の構成を説明した。ここで、表示装置1の効果を説明するために、仮想的な比較例を説明する。図9は、比較例にかかる表示装置9の機能的構成を示すブロック図である。表示装置9は、アクティブマトリクス基板10(図2)に代えて、アクティブマトリクス基板90を備えている。表示装置9は、画素領域Pの外側に配置されたゲートドライバ44をさらに備えている。
 アクティブマトリクス基板90では、アクティブマトリクス基板10の場合と異なり、ソース線SL、SL、・・・、SLは、縦方向と平行に形成されている。また、ゲート線GL、GL、・・・、GLには、ゲートドライバ44から信号が供給される。アクティブマトリクス基板90にも、縦方向に整列した穴H1およびH2が形成されている。ソース線SL、SL、・・・SLの一部、およびゲート線GL、GL、・・・GLの一部は、穴H1およびH2によって分断されている。図9には、穴H1およびH2によって遮られている信号を矢印で模式的に示している。
 表示装置9の場合、ゲート信号およびソース信号のいずれかを供給できない領域が存在する。具体的には、穴H1または穴H2によって分断されたゲート線のうち、ゲートドライバ44から遠い側には、信号を供給することができない。また、ソース線SL、SL、・・・、SLにはその両端からデータ信号を供給しているものの、穴H1と穴H2とが整列しているため、穴H1と穴H2とに挟まれた領域には、データ信号を供給することができない。
 図10は、本実施形態にかかる表示装置1の機能的構成を示すブロック図である。図10には、図9と同様に、穴H1およびH2によって遮られている信号を矢印で模式的に示している。
 本実施形態では、複数のゲート線駆動回路が画素領域P内に形成され、ゲート線GLのそれぞれに複数接続されている。そのため、ゲート線GLが穴H1または穴H2によって分断されていても、ゲート線GLの全体に信号を供給することができる。また、ソース線SLは、それぞれが2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。そのため、ソース線SLが穴H1または穴H2によって分断されていても、ソース線SLの全体にソース信号を供給することができる。
 本実施形態の構成によれば、画素領域Pに複数の非表示部が形成されている場合であっても、非表示部を除く画素領域Pの全体に画像を表示させることができる。特に、非表示部が縦方向または横方向に並んでいる場合であっても、画像を表示させることができる。
 [第1の実施形態の変形例]
 図11は、表示装置1の変形例にかかる表示装置1Aの機能的構成を示すブロック図である。表示装置1(図2)では、2つのソースドライバ43Aおよび43Bを用いて、ソース線SL、SL、・・・、SLの両端にデータ信号を供給している。一方、本変形例では、一つのソースドライバ43Aから配線を引き回して、ソース線SL、SL、・・・、SLの両端にデータ信号を供給している。
 本変形例によっても、表示装置1と同様の効果が得られる。
 [第2の実施形態]
 本発明の第2の実施形態にかかる表示装置は、表示装置1と比較して、画素電極の構成が異なっている。図12は、本実施形態における画素電極14の構成を模式的に示す平面図である。
 表示装置1(図6)では、ソース線SLと画素電極12とが平面視で重なっている。本実施形態では、画素電極14は平行四辺形である。より具体的には、画素電極14の左右の端辺がソース線SLと平行に形成されている。
 図13は、画素電極14のより具体的な構成を示す平面図である。図14は、図13のXIV-XIV線に沿った断面図である。図13は図7同様、FFSモード(Fringe Field Switching Mode)の画素構成図の一例である。この例では、2つの異なる方向を向く櫛歯電極の接続をずらすことによって平行四辺形の画素電極14を実現している。
 本実施形態によれば、画素電極14とソース線SLとが平面視で重ならないようにすることができる。これによって、図6の構成よりも開口率を向上させることができる。
 [第2の実施形態の変形例]
 ソース線SLの角度は、様々に設定することができる。図15は、ソース線SLとゲートGLとのなす角度が、arctan(3/2)≒56.31°となるように設定した例である。図16は、ソース線SLとゲートGLとのなす角度が、arctan(3/3)=45°となるように設定した例である。
 以下では、ソース線SLとゲート線GLとが45°で交わる場合における画素電極の構成、特に垂直配向モードにおける画素電極の構成の具体例を説明する。以下に説明するように、ソース線SLとゲート線GLとが45°で交わる構成は、垂直配向モードと相性が良い。
 図17は、垂直配向モードの一つであるMVA(Multi Domain Vertical Alignment)モードにおける画素電極の構成の一例を模式的に示す平面図である。図18は、図17のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。この例では、アクティブマトリクス基板10に画素電極15が形成され、対向基板20に対向電極16(図18)および絶縁物からなるリブ151Aおよび151Bが形成されている。なお、図17では分かりやすくするため、リブ151Aおよび151Bにハッチングを付して示している。
 画素電極15には、ソース線SLと垂直にスリット15aが形成されている。リブ151Aはソース線SLと平行に形成され、リブ151Bはソース線SLと垂直な方向に形成されている。
 垂直配向モードでは、アクティブマトリクス基板10および対向基板20に垂直配向膜(不図示)が塗布されており、電圧無印加状態では、液晶層30の液晶分子は垂直方向(z方向)に配向する。一方、画素電極15に信号が供給されると、液晶層30に電界が形成され、リブ、もしくは電極スリットと垂直な方向に向かって液晶分子が傾く。このとき、画素電極15の斜め45°方向の辺とリブ151Aとの間で135°、315°の2方向、画素電極15に設けられたスリットとリブ151Bとの間で45°、225°の2方向、計4方向に液晶分子が傾く。液晶分子を4方向に傾けることによって、垂直配向モードで広い視野角を実現することができる。
 上記のとおり、ソース線SLとゲート線GLとが45°で交わる場合、スリット15aはソース線SLと垂直に形成される。リブ151Aはソース線SLと平行に形成され、リブ151Bはソース線SLと垂直に形成される。そのため、高精細の場合でも、配向方向を4方向に分割することができる。
 図19は、垂直配向モードの一つであるPVA(Patterned Vertical Alignment)モードにおける画素電極の構成の一例を模式的に示す平面図である。図20は、図19のXX-XX線に沿った断面図である。この例では、MVAモードにおけるリブ151Aおよび151B(図17)に代えて、対向基板20に対向電極16(図20)が形成されている。対向電極16には、リブ151Aおよび151Bに相当する位置に、スリット16aおよび16bが形成されている。
 図19の構成によっても、液晶分子の配向方向を4方向に分割することができる。また、この構成においても、スリット15aおよびスリット16bはソース線SLと垂直に形成され、スリット16aはソース線SLと平行に形成される。そのため、高精細の場合でも、配向方向を4方向に分割することができる。
 図21は、垂直配向モードの一つであるPSA(Polymer Sustained Alignment)モードにおける画素電極の構成の一例を模式的に示す平面図である。この例では、アクティブマトリクス基板10に画素電極17が形成されている。画素電極17には、ソース線SLと垂直に微細スリット17aが形成され、ソース線SLと平行に微細スリット17bが形成されていて、電極は微細な櫛歯状となっている。スリット17a、17bはMVA、PVAのスリットよりも狭く、スリットに挟まれた電極も狭いので、対向基板上の対向電極と画素電極の間に電圧を印加すると、液晶分子は微細電極(微細スリット)の方向に傾斜する。図21のように4方向に微細櫛歯電極が形成されている場合は、液晶分子は櫛歯電極の方向に従って4方向に傾斜する。
 そのため、図21の構成によっても、液晶分子の配向方向を4方向に分割することができる。また、この構成においても、微細スリット17aはソース線SLと垂直に形成され、微細スリット17bはソース線SLと平行に形成される。そのため、高精細の場合でも、微細電極を長く配置することができ、配向方向を4方向に分割することができる。
 [第3の実施形態]
 本発明の第3の実施形態にかかる表示装置は、表示装置1と比較して、画素電極の構成が異なっている。図22は、本実施形態における画素電極18の構成を模式的に示す平面図である。画素電極18は、ゲート線GL毎に、横方向に1/2ピッチずらして配置されている。これに伴って、ソース線SLは、画素電極18と重ならないように階段状に形成されている。
 本実施形態によっても、第2の実施形態と同様に、画素電極18とソース線SLとが平面視で重ならないようにすることができる。これによって、図6の場合と比較して、開口率を向上させることができる。
 [第4の実施形態]
 図23は、本発明の第4の実施形態にかかる表示装置4の機能的構成を示すブロック図である。表示装置4は、表示装置1のアクティブマトリクス基板10(図2)に代えて、アクティブマトリクス基板50を備えている。表示装置4はまた、表示装置1のソースドライバ43Aおよび43Bに代えて、ソースドライバ43C~43Fを備えている。図23では、表示装置1と共通の構成である電源41および表示制御回路42(いずれも図2を参照)の図示を省略している。
 アクティブマトリクス基板10と同様に、アクティブマトリクス基板50にも、複数のソース線SLおよび複数のゲート線GLが形成されている。複数のソース線SLには、ソースドライバ43C~43Fからデータ信号が供給される。複数のソース線SLのそれぞれには、その両端からデータ信号が供給される。
 アクティブマトリクス基板50には、非表示部として切欠きR1およびR2を有している。切欠きR1はアクティブマトリクス基板50のy方向マイナス側の端辺に形成され、切欠きR2はy方向プラス側の端辺に形成されている。切欠きR1と切欠きR2とは、縦方向に整列している。換言すれば、切欠きR1と切欠きR2とは、x軸上に投影したとき、互いに重なり合うように配置されている。
 本実施形態においても、複数のゲート線駆動回路GDが画素領域内に形成され、ゲート線GLのそれぞれに複数接続されている。そのため、ゲート線GLが切欠きR1またはR2によって分断されていても、ゲート線GLの全体に信号を供給することができる。また、複数のソース線SLは、各々が2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。そのため、ソース線SLが切欠きR1またはR2によって分断されていても、ソース線SLの全体にソース信号を供給することができる。
 [第5の実施形態]
 図24は、本発明の第5の実施形態にかかる表示装置5の機能的構成を示すブロック図である。表示装置5は、表示装置1のアクティブマトリクス基板10(図2)に代えて、アクティブマトリクス基板60を備えている。図24では、表示装置1と共通の構成である電源41および表示制御回路42(いずれも図2を参照)の図示を省略している。
 アクティブマトリクス基板10と同様に、アクティブマトリクス基板60にも、複数のソース線SLおよび複数のゲート線GLが形成されている。複数のソース線SLのそれぞれには、その両端からデータ信号が供給される。
 アクティブマトリクス基板60には、非表示部として穴H1およびH2に加えて、さらに穴H3およびH4が形成されている。穴H1~H4は、十字に形成されている。すなわち、穴H1と穴H2とは縦方向に整列しており、穴H3と穴H4とは横方向に整列している。換言すれば、穴H1および穴H2はx軸上に投影したときに互いに重なるように形成され、穴H3と穴H4とはy軸上に投影したときに互いに重なるように形成されている。
 本実施形態においても、複数のソース線SLは、各々が2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。そのため、ソース線SLが穴H1~H4の一つによって分断されていても、ソース線SLの全体にソース信号を供給することができる。本実施形態ではさらに、ゲート線GLも、横方向から傾いて形成されている。より具体的には、複数のゲート線GLは、各々が2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。
 本実施形態においても、複数のゲート線駆動回路GDが画素領域内に形成され、ゲート線GLのそれぞれに複数接続されている。そのため、ゲート線GLが穴H1~H4の一つによって分断されていても、ゲート線GLの全体に信号を供給することができる。本実施形態ではさらに、複数のゲート線GLは、各々が2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。そのため、ゲート線駆動回路GDの間に非表示部が複数存在しても、ゲート線GLの全体に信号を供給することができる。
 [第6の実施形態]
 図25は、本発明の第6の実施形態にかかる表示装置6の機能的構成を示すブロック図である。表示装置6は、表示装置1のアクティブマトリクス基板10(図2)に代えて、アクティブマトリクス基板70を備えている。表示装置6はまた、表示装置1のソースドライバ43B(図2)に代えて、ソースドライバ43Gを備えている。図25では、表示装置1と共通の構成である電源41および表示制御回路42(いずれも図2を参照)の図示を省略している。
 表示装置6は、非矩形の外形を有している。それに伴って、アクティブマトリクス基板70も、非矩形の外形を有している。アクティブマトリクス基板70は、具体的には、縦方向における一方側の端辺の両端が円弧状に形成されている。ソースドライバ43Gは、アクティブマトリクス基板70のこの端辺の直線部分に沿うように配置されている。
 アクティブマトリクス基板10と同様に、アクティブマトリクス基板70にも、複数のソース線SLおよび複数のゲート線GLが形成されている。複数のソース線SLには、ソースドライバ43Aおよび43Gからデータ信号が供給される。ただし、図25に示すように、一部のソース線SLには、ソースドライバ43Aのみからデータ信号が供給され、ソースドライバ43Gからはデータ信号が供給されない。
 アクティブマトリクス基板70には、非表示部として縦方向に整列した穴H1およびH2が形成されている。本実施形態においても、複数のソース線SLは、各々が2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。
 穴H1およびH2は、ソースドライバ43Gからデータ信号が供給される領域に形成されている。すなわち、穴H1または穴H2によって分断されるソース線SLには、その両端からデータ信号が供給される。換言すれば、複数のソース線SLのうち少なくとも非表示部のいずれかによって分断されるソース線SLには、その両端からデータ信号が供給される。
 本実施形態においても、複数のゲート線駆動回路GDが画素領域内に形成され、ゲート線GLのそれぞれに複数接続されている。そのため、ゲート線GLが穴H1またはH2によって分断されていても、ゲート線GLの全体に信号を供給することができる。また、複数のソース線SLのうち少なくとも非表示部のいずれかによって分断されるソース線SLには、その両端からデータ信号が供給される。複数のソース線SLは、各々が2つ以上の非表示部によって分断されないように形成されている。そのため、ソース線SLが穴H1またはH2によって分断されていても、ソース線SLの全体にソース信号を供給することができる。
 [その他の実施形態]
 以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。また、各実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
 上記の各実施例では、複数の非表示部がそれぞれ円形の場合を説明した。しかし、非表示部は円形でなくても良く、任意の形状を取り得る。また、複数の非表示部は、それぞれ大きさおよび形状が互いに異なっていても良い。

Claims (7)

  1.  画像を表示する画素領域内に複数の非表示部を有する基板と、
     外部からデータ信号が供給される複数のソース線と、
     前記複数のソース線と交差する複数のゲート線と、
     各々が前記複数のソース線および前記複数のゲート線の交点に形成された複数の画素電極と、
     前記画素領域内に形成され、前記複数のゲート線の各々に複数接続され、当該ゲート線の電位を制御する複数のゲート線駆動回路とを備え、
     前記複数のソース線のうち少なくとも前記複数の非表示部のいずれかによって分断されるソース線には、その両端から前記データ信号が供給され、
     前記複数のソース線は、各々が前記複数の非表示部の2以上によって分断されないように形成される、表示装置。
  2.  前記複数の非表示部の各々は、穴である、請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記複数のゲート線は、各々が前記複数の非表示部の2以上によって分断されないように形成される、請求項1または2に記載の表示装置。
  4. 前記基板は、非矩形の形状を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の表示装置。
  5.  前記基板に対向して配置される対向基板と、
     前記基板および前記対向基板に挟持される液晶層とをさらに備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の表示装置。
  6.  前記複数のゲート線と前記複数のソース線とのなす角度は45°から89°であり、
     前記画素領域内の前記ゲート線または前記ソース線の上には透明電極を有する、請求項5に記載の表示装置。
  7.  前記複数のゲート線と前記複数のソース線とのなす角度は45°であり、
     前記表示装置の駆動モードは、垂直配向モードである、請求項5に記載の表示装置。
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