JP3948883B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、能動素子を含む表示駆動回路が画素駆動素子と同一基板上に形成されているドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、急峻なオン・オフ特性を有した画素駆動用のスイッチング素子として好適な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いることにより高速応答性を有し、多画素化に適しており、ディスプレイの大型化、高精細化を実現している。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型液晶表示装置を、その表示ドライバが画像表示領域と同一基板上に設けられたドライバモノリシック方式で用いる場合について図７および図８を参照して説明する。
【０００４】
図７は、従来のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図、図８は、図７の液晶表示装置のＡ部拡大図である。図７および図８において、アクティブマトリクス型液晶表示装置としての液晶パネル（ＬＣＤ）１００は、ベース基板と対向基板間に液晶を挟持すると共に、そのベース基板の対向基板側表面中央部の画像表示領域１０１に、複数本の走査信号線１０２とデータ信号線１０３とが交差するように配設され、その各交差部近傍に、ＴＦＴなどの画素駆動素子（図示せず）と画素電極１０４とがマトリクス状に配設されている。このマトリクスの同一行上に位置するＴＦＴのゲート電極が共通の走査信号線１０２に接続され、各行の走査信号線１０２はそれぞれ走査ドライバ１０５に接続されている。また、マトリクスの同一列上に位置するＴＦＴのドレイン（またはソース）電極が共通のデータ信号線１０３に接続され、ＴＦＴのソース（またはドレイン）電極が画素電極１０４に接続され、各列のデータ信号線１０３はそれぞれデータドライバ１０６に接続されている。
【０００５】
このような各行毎の走査信号線１０２を走査ドライバ１０５によって順次走査しつつ、データドライバ１０６が、画像データを各データ信号線１０３からＴＦＴを介して画素電極１０４に順次印加するように制御することにより、画像表示領域１０１において画像表示を行うようになっている。
【０００６】
この画像表示領域１０１のベース基板周辺部分に走査ドライバ１０５およびデータドライバ１０６が設けられ、これらの走査ドライバ１０５およびデータドライバ１０６の更に周辺部分であってベース基板の端縁部分には、一部端縁上に設けられた信号入力端子１０７から対向基板上の対向電極（図示せず）に給電するための複数のコモン転移電極１０８が配設されている。これらのコモン転移電極１０８は導電ペーストを介して対向電極（図示せず）の外周部分に電気的に接続されている。
【０００７】
一般に、対向電極は、ＩＴＯなどからなる透明電極により形成されているため、電気抵抗が比較的大きい。特に、大型の液晶表示装置では、対向電極での分布抵抗と液晶容量による極性反転信号の遅延などによる輝度傾斜、表示ムラなどを防止するために、コモン転移電極１０８を複数箇所に設ける必要がある。よって、ＴＡＢ方式の液晶ディスプレイであれば、ＴＡＢのピッチを狭くし、そのＴＡＢ間にコモン転移電極が設けられるが、ドライバモノリシック方式の液晶ディスプレイでは、走査ドライバ１０５およびデータドライバ１０６の更に外周側にコモン転移電極１０８を複数個配設している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年益々、機器の小型化の要請があり、液晶表示装置においても更なる小型化が強く要望されている。特に、ユーザが観察する画像表示領域１０１は大きく、周辺の表示に寄与しない外周縁部分は可能な限り小さく構成するという要望が強くある。
【０００９】
当然の事ながら、上述したドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１００においても同様であり、走査ドライバ１０５およびデータドライバ１０６からなる駆動回路やコモン転移電極１０８などが配置される、表示に寄与しない領域が、画像表示領域１０１に対して占める割合の減少を図ることが要望されている。
【００１０】
しかしながら、液晶表示装置１００において、走査ドライバ１０５およびデータドライバ１０６の更に外周側に複数のコモン転移電極１０８を形成していることによって、液晶表示パネルの周辺の表示に寄与しない外周縁部分の幅が著しく大きくなっていた。
【００１１】
また、これらのコモン転移電極１０８に導電ぺーストを印刷法などにより塗布しているが、その際に静電気が発生し易く、その静電気によってその近傍の能動素子に閾値変動が起こり易い。ドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１００において、データドライバ１０６を構成するサンプリング用スイッチング素子以外の能動素子が多少の閾値変動を起こしても、表示品位にはそれほど影響を与えないが、サンプリング用スイッチング素子が閾値変動を起こした場合には、画像表示データのサンプリングレベルがデータ信号線１０３によって異なってしまい、表示品位を著しく低下させてしまう原因となる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、表示品位を低下させることなく、液晶表示パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくして液晶表示パネルを小型化することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、能動素子を含む表示用の走査ドライバおよびデータドライバが画素駆動素子と同一ベース基板上に形成され、前記ベース基板と、該ベース基板と所定間隔をおいて対向配設された対向基板との間に液晶を挟持すると共に、前記ベース基板と、前記対向基板の対向電極とがコモン転移電極を介して電気的に接続されたドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記走査ドライバのシフトレジスタ回路の配列ピッチを画像表示領域における走査信号線の配列ピッチよりも小さく構成し、２段以上の前記シフトレジスタ回路を含む走査ドライバの所定駆動回路範囲毎に、該所定駆動回路範囲の走査ドライバを構成する能動素子を集積配置して生じた集積駆動回路間を連結する配線領域上、および／または、前記データドライバのシフトレジスタ回路の配列ピッチを画像表示領域におけるデータ信号線の配列ピッチよりも小さく構成し、２段以上の当該シフトレジスタ回路を含むデータドライバの所定駆動回路範囲毎に、該所定駆動回路範囲のデータドライバを構成する能動素子を集積配置して生じた集積駆動回路間を連結する配線領域上に、前記コモン転移電極を絶縁膜を介して配置したものであり、そのことにより上記目的が達成される。なお、本明細書において、駆動回路領域とは、シリアルデータをパラレルデータに変換し、データ信号線を駆動するデータドライバ（例えばシフトレジスタ、バッファ回路部、サンプルホールド回路部やデジタル信号をラッチするラッチ回路部、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣ回路部などを含む）および、該データドライバ間の配線部と、走査信号線を駆動する走査ドライバ（例えばシフトレジスタ、バッファ回路部などを含む）および、該走査ドライバ間の配線部とからなる領域である。
【００１６】
この構成により、能動素子を含まない駆動回路領域または、所定の能動素子を含まない駆動回路領域に絶縁膜を介してコモン転移電極を重ねて配置したので、コモン転移電極の静電気による能動素子の閾値変動を招くことなく、液晶表示品位の低下が防止されると共に、コモン転移電極を駆動回路領城に効率的に配置することが可能となり、液晶表示パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくすることができて液晶表示パネルの小型化が可能となる。
【００２０】
この構成により、駆動回路部の能動素子の配設ピッチを小さくして生じた配線領域を簡単に作ることが可能となる。
【００２２】
上記表示用の駆動回路部は、走査信号線を駆動する走査ドライバと、データ信号線を駆動するデータドライバとを有し、データドライバには、シフトレジスタ回路の他にサンプルホールド回路が配設されている。データドライバのサンプルホールド回路を構成するサンプリング用スイッチング素子以外の能動素子、例えばシフトレジスタ回路の能動素子などが多少の閾値変動を起こしても、表示品位にはそれほど影響を与えない。したがって、上記構成により、サンプリング用スイッチング素子を含まない駆動回路領域上、即ち、サンプルホールド回路以外の駆動回路領域（例えばシフトレジスタ回路）上に、絶縁膜を介してコモン転移電極を配置すれば、サンプリング用スイッチング素子の閾値変動を招くことがなく、安定した液晶表示品位となる。この場合にも、コモン転移電極を駆動回路領域上に効率的に配置するので、液晶表示パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくできて液晶表示パネルの小型化が可能となる。
【００２３】
さらに、好ましくは、液晶表示装置におけるコモン転移電極の形状が、配線領域毎に配設された矩形状または丸形状である。駆動回路部としては、走査信号線を駆動する走査ドライバと、データ信号線を駆動するデータドライバとを有し、走査ドライバは表示パネルの例えば横方向両端部分に配設され、データドライバは表示パネルの例えば横方向両端部分に配設されている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態１および参考例１，２について図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図であり、図２は、図１の液晶表示装置のＡ１部拡大図である。なお、図７および図８の各部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１および図２の各回路部は、説明を容易にするために模式的に示している。
【００２６】
図１および図２において、液晶表示装置１は、画像表示領域１０１の外周部分に、表示用の駆動回路として走査ドライバ２およびデータドライバ３が設けられて構成されている。走査ドライバ２およびデータドライバ３をそれぞれ複数駆動回路範囲の各走査ドライバ２ａおよび各データドライバ３ａに分け、各走査ドライバ２ａ間を複数の配線２ｂで接続して走査ドライバ２が構成され、また、各データドライバ３ａ間を複数の配線３ｂで接続してデータドライバ３が構成されている。これらの各走査ドライバ２ａ間および各データドライバ３ａ間の複数の配線２ｂ，３ｂ上にそれぞれ、絶縁膜（図示せず）を介して、信号入力端子１０７から対向基板上の対向電極（図示せず）に給電するための複数のコモン転移電極４がそれぞれ配設されている。
【００２７】
走査ドライバ２は、主に、シフトレジスタ回路部２１と、バッファ回路部２２とを有している。シフトレジスタ回路部２１は、バッファ回路部２２が走査信号線１０２を順次駆動するために、均等に時間のずれたパルス信号であるサンプリング信号を出力するようになっている。また、バッファ回路部２２はインバータからなり、小トランジスタサイズのシフトレジスタ回路部２１からのサンプリング信号により走査信号を走査信号線１０２に順次出力するものである。
【００２８】
また、走査ドライバ２ａは、所定段（２段以上）のシフトレジスタ回路２１ａと、このシフトレジスタ回路２１ａに対応した所定段（２段以上）のバッファ回路部２２ａとを有し、これらのシフトレジスタ回路２１ａおよびバッファ回路部２２ａにより請求項２の所定駆動回路範囲が構成されている。１段のシフトレジスタ回路２１の配列ピッチＰ１を、シフトレジスタ回路２１の１段当たりの出力により駆動される走査信号線１０２の配列ピッチＰ１１（画素の配列ピッチ）よりも小さく設定すると共に、この配列ピッチＰ１のピッチ幅内に１段のバッファ回路部２２を配設するようにしている。つまり、シフトレジスタ回路２１の所定段分（所定駆動回路範囲）に相当するシフトレジスタ回路２１ａおよびバッファ回路部２２ａを構成する各能動素子を集積配置（ピッチ幅が小さくなる）し、これによって、その集積配置間が空いた面積部分（各ドライバ間をつなぐ配線２ｂ）上に絶縁膜を介してコモン転移電極４を配設するものである。したがって、コモン転移電極４は、配線２ｂ上に形成された絶縁膜上に配設されるものであり、コモン転移電極４の直下には、シフトレジスタ回路２１およびバッファ回路部２２を構成する能動素子を含まない駆動回路領域上に配置している。
【００２９】
データドライバ３は、主に、シフトレジスタ回路部３１と、バッファ回路部３２と、サンプルホールド回路部３３とを有している。シフトレジスタ回路部３１は、サンプルホールド回路部３３がビデオ信号のサンプリングを順次行うように、均等に時間のずれたパルス信号であるサンプリング信号を出力するようになっている。バッファ回路部３２はインバータからなり、小トランジスタサイズのシフトレジスタ回路部３１の出力信号にて、大トランジスタサイズのサンプルホールド回路部３３を駆動するために必要なものである。サンプルホールド回路部３３は、ビデオ信号をサンプリングするための複数の能動素子としてのサンプリング用スイッチング素子から構成されている。このサンプリング用スイッチング素子は、ビデオ信号の画像情報を各データ信号線１０３の経路内に蓄えるものであり、各サンプリング用スイッチング素子のオン／オフは、バッファ回路部３２から出力されるサンプリング信号にて制御されている。
【００３０】
また、データドライバ３ａは、所定段（２段以上）のシフトレジスタ回路部３１ａと、このシフトレジスタ回路部３１ａに対応した所定段（２段以上）のバッファ回路部３２ａと、このバッファ回路部３２ａに対応した所定段（２段以上）のサンプルホールド回路部３３ａとを有している。１段のシフトレジスタ回路３１の配列ピッチＰ２を、シフトレジスタ回路３１の１段当たりの出力により駆動されるデータ信号線１０３に接続される画素の配列ピッチＰ２１よりも小さく設定すると共に、この配列ピッチＰ２のピッチ幅内に１段のバッファ回路部３２およびサンプルホールド回路部３３を配設するようにしている。つまり、シフトレジスタ回路３１、バッファ回路部３２およびサンプルホールド回路部３３の所定段分（所定駆動回路範囲）を構成する能動素子を集積配置（ピッチ幅が小さくなる）し、これによって、その集積配置間が空いた面積部分（各ドライバ間をつなぐ配線３ｂ）上に絶縁膜を介してコモン転移電極４を配設するようにしている。したがって、コモン転移電極４は、配線３ｂ上に形成された絶縁膜上に配設されるものであり、コモン転移電極４の直下には、シフトレジスタ回路３１およびバッファ回路部３２を構成する能動素子を含まない駆動回路領域上に配置している。
【００３１】
以上により、本実施形態１によれば、走査ドライバ２およびデータドライバ３の所定範囲毎の駆動回路部（走査ドライバ２ａおよびデータドライバ３ａ）の能動素子の配設ピッチを小さくして生じた配線領域（２ｂ，３ｂ）上に絶縁膜を介してコモン転移電極４を配置したものである。即ち、液晶表示領域１０１の外側に配置される走査ドライバ２およびデータドライバ３の上記各配線領域とコモン転移電極４間に絶縁膜を介在させて同一平面上に重ねて配置したため、コモン転移電極４の静電気による能動素子の閾値変動を招くことなく、液晶表示品位の低下を防止すると共に、コモン転移電極４を駆動回路配線領城上に効率よく重ねて配置することができて、液晶表示パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくすることができ、液晶表示パネルの小型化を図ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態１では、複数のコモン転移電極４の配設位置を走査ドライバ２およびデータドライバ３の配設位置に適用する場合を例示したが、これに限らず、コモン転移電極４の配設位置を、例えば、走査ドライバ２の配設位置のみ、またはデータドライバ３の配設位置のみに適用してもよい。
【００３３】
また、本実施形態１では、走査ドライバ２のバッファ回路部２２、およびデータドライバ３のバッファ回路部３２およびサンプルホールド回路部３３においても、上記配列ピッチＰ１を、シフトレジスタ回路２１の１段あたりの出力により駆動される走査信号線１０２の配列ピッチＰ１１よりも小さくすると共に、上記配列ピッチＰ２を、シフトレジスタ回路３１の１段あたりの出力により駆動されるデータ信号線１０３に接続される画素の配列ピッチＰ２１よりも小さくし、これらの回路の能動素子を集積配置する構成を例示したが、これに限らず、コモン転移電極４の配設位置を、シフトレジスタ回路部２１または／およびシフトレジスタ回路部３１の配設位置のみに適用するようにしてもよい。
【００３４】
（参考例１）
本参考例１では、コモン転移電極を、データドライバを構成する所定の能動素子（サンプルホールド回路のサンプリング用スイッチング素子）を含まない駆動回路領域上に配置する場合である。
【００３５】
図３は、本発明の参考例１のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図であり、図４は、図３の液晶表示装置のＡ２部拡大図である。なお、図７および図８の各部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図３および図４の各回路部は、説明を容易にするために模式的に示している。
【００３６】
図３および図４において、液晶表示装置１１は、コモン転移電極５を、絶縁膜（図示せず）を介して、データドライバ１０６を構成するサンプリング用スイッチング素子を含まない駆動回路領域、即ちサンプルホールド回路１０６３以外のシフトレジスタ回路１０６１およびバッファ回路１０６２上に配置している。これは、表示品位に大きく影響を及ぼすデータドライバ１０６を構成するサンプルホールド回路１０６３のサンプリング用スイッチング素子以外の能動素子（例えばシフトレジスタ回路１０６１の能動素子）が、多少の閾値変動を起こした場合でも、表示品位にはそれほど影響を与えないためである。なお、走査ドライバ１０５、即ちシフトレジスタ回路１０５１およびバッファ回路１０５２上にも、複数の矩形状（または丸状）のコモン転移電極５を絶縁膜（図示せず）を介して配置している。
【００３７】
以上により、本参考例１によれば、サンプリング用スイッチング素子の閾値変動を招くことがなく、コモン転移電極５を駆動回路領域上に効率的に配置させるため、液晶パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくできて、液晶表示パネルの小型化を図ることができる。
【００３８】
（参考例２）
本参考例２では、上記参考例１に記載されたコモン転移電極５が複数の矩形状に形成されていたものを、両端の各ドライバーに亘って帯形状で環状に形成された場合である。
【００３９】
図５は、本発明の参考例２のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図であり、図６は、図５の液晶表示装置のＡ３部拡大図である。なお、図７および図８の各部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図５および図６の各回路部は、説明を容易にするために模式的に示している。
【００４０】
図５および図６において、液晶表示装置１２は、帯形状で環状のコモン転移電極６を、データドライバ１０６のサンプルホールド回路１０６３を除く駆動回路（シフトレジスタ回路１０５１およびバッファ回路１０５２と、シフトレジスタ回路１０６１およびバッファ回路１０６２）に亘ってその上に絶縁膜（図示せず）を介して配置したものである。これは、各走査ドライバ１０５およびデータドライバ１０６上に矩形環状の均一なコモン転移電極６を形成することにより、各駆動回路にかかる付加容量を均一にすることができて、より安定した表示品位を得ることができるものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上により、請求項１によれば、能動素子を含まない駆動回路領域上に絶縁膜を介してコモン転移電極を重ねて配置したため、コモン転移電極の静電気による能動素子の閾値変動を招くことなく、液晶表示品位の低下を防止することができると共に、コモン転移電極を駆動回路領城上に効率的に配置することができて、液晶表示パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくすることができ、液晶表示パネルの小型化を図ることができる。
【００４４】
また、駆動回路部の能動素子の配設ピッチを所定駆動回路毎に小さくして生じた配線領域上に絶縁膜を介してコモン転移電極を配置するため、能動素子を含まない駆動回路領域上に絶縁膜を介してコモン転移電極を重ねて配置することができる。
【００４５】
さらに、駆動回路部の能動素子の配設ピッチを小さくして生じた配線領域を簡単に作ることができる。
【００４６】
さらに、サンプリング用スイッチング素子を含まない駆動回路領域上に絶縁膜を介してコモン転移電極を配置することにより、サンプリング用スイッチング素子の閾値変動を招くことがなく、安定した良好な液晶表示品位とすることができると共に、液晶パネル周辺の表示に寄与しない外周縁部分をより小さくできて、液晶表示パネルの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図である。
【図２】 図１の液晶表示装置のＡ１部拡大図である。
【図３】 本発明の参考例１のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図である。
【図４】 図３の液晶表示装置のＡ２部拡大図である。
【図５】 本発明の参考例２のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図である。
【図６】 図３の液晶表示装置のＡ３部拡大図である。
【図７】 従来のドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるドライバおよびコモン転移電極の概略配置状態を示す平面図である。
【図８】 図７の液晶表示装置のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
１，１１，１２ 液晶表示装置
２，２ａ 走査ドライバ
２ｂ，３ｂ 配線
３，３ａ データドライバ
４，５，６ コモン転移電極
２１，２１ａ，３１，３１ａ，１０５１，１０６１ シフトレジスタ回路部
２２，２２ａ，３２，３２ａ，１０５２，１０６２ バッファ回路部
３３，３３ａ，１０６３ サンプルホールド回路部
１０２ 走査信号線
１０３ データ信号線

Claims (2)

1. 能動素子を含む表示用の走査ドライバおよびデータドライバが画素駆動素子と同一ベース基板上に形成され、前記ベース基板と、該ベース基板と所定間隔をおいて対向配設された対向基板との間に液晶を挟持すると共に、前記ベース基板と、前記対向基板の対向電極とがコモン転移電極を介して電気的に接続されたドライバモノリシック方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   前記走査ドライバのシフトレジスタ回路の配列ピッチを画像表示領域における走査信号線の配列ピッチよりも小さく構成し、２段以上の前記シフトレジスタ回路を含む走査ドライバの所定駆動回路範囲毎に、該所定駆動回路範囲の走査ドライバを構成する能動素子を集積配置して生じた集積駆動回路間を連結する配線領域上、および／または、前記データドライバのシフトレジスタ回路の配列ピッチを画像表示領域におけるデータ信号線の配列ピッチよりも小さく構成し、２段以上の当該シフトレジスタ回路を含むデータドライバの所定駆動回路範囲毎に、該所定駆動回路範囲のデータドライバを構成する能動素子を集積配置して生じた集積駆動回路間を連結する配線領域上に、前記コモン転移電極を絶縁膜を介して配置した液晶表示装置。
2. 前記コモン転移電極の形状が、前記配線領域毎に配設された矩形状または丸形状である請求項１に記載の液晶表示装置。

Images