JP2015228039A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶表示装置の画素部全面において画像信号の書き込み及びバックライトの
点灯を順次行うのではなく、画素部の特定の領域毎に画像信号の書き込み及びバックライ
トの点灯を順次行う。これにより、当該液晶表示装置の各画素に対する画像信号の入力頻
度を向上させることなどが可能になる。その結果、当該液晶表示装置において生じるカラ
ーブレイクなどの表示劣化を抑制し、画質を向上させることが可能である。
【選択図】図6
Description
よって表示を行う液晶表示装置の駆動方法に関する。
方式が知られている。前者によって表示を行う液晶表示装置では、各画素に、特定色を呈
する波長の光のみを透過するカラーフィルター(例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)
)を有する複数の副画素が設けられる。そして、副画素毎に白色光の透過を制御し、且つ
画素毎に複数の色を混色することで所望の色を形成している。一方、後者によって表示を
行う液晶表示装置では、それぞれが異なる色を呈する光を発光する複数の光源(例えば、
R(赤)、G(緑)、B(青))が設けられる。そして、当該異なる色を呈する複数の光
源のそれぞれが点滅を繰り返し、且つ画素毎にそれぞれの色を呈する光の透過を制御する
ことで所望の色を形成している。すなわち、前者は、特定色を呈する光毎に一画素の面積
を分割することで所望の色を形成する方式であり、後者は、特定色を呈する光毎に表示期
間を時間分割することで所望の色を形成する方式である。
方式によって表示を行う液晶表示装置と比較し、以下の利点を有する。まず、フィールド
シーケンシャル方式によって表示を行う液晶表示装置では、各画素に副画素を設ける必要
がない。そのため、開口率を向上させること又は画素数を増加させることが可能である。
加えて、フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う液晶表示装置では、カラーフ
ィルターを設ける必要がない。つまり、当該カラーフィルターにおける光吸収による光の
損失がない。そのため、透過率を向上させること及び消費電力を低減することが可能であ
る。
示されている。具体的には、各画素に、画像信号の入力を制御するトランジスタと、該画
像信号を保持する信号保持容量と、該信号保持容量から表示画素容量への電荷の移動を制
御するトランジスタとが設けられた液晶表示装置が開示されている。当該構成を有する液
晶表示装置は、信号保持容量に対する画像信号の入力と、表示画素容量が保持する電荷に
応じた表示とを並行して行うことが可能である。
色情報が時間分割される。そのため、利用者の瞬きなど短時間の表示の遮りに起因して特
定の表示情報が欠落することによって、当該利用者に視認される表示が本来の表示情報に
基づく表示から変化(劣化)すること(カラーブレイク、色割れともいう)がある。そこ
で、本発明の一態様は、フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う液晶表示装置
の画質の低下を抑制することを課題の一とする。
行n列(m、nは、4以上の自然数)に配設された複数の画素毎にそれぞれの色を呈する
光の透過を制御することで画素部に画像を形成する液晶表示装置の駆動方法であって、1
行目乃至A行目(Aは、m/2以下の自然数)に配設された複数の画素に対して第1の色
を呈する光の透過を制御するための画像信号を入力し且つ(A+1)行目乃至2A行目に
配設された複数の画素に対して第2の色を呈する光の透過を制御するための画像信号を入
力する期間内において、1行目乃至B行目(Bは、A/2以下の自然数)に配設された複
数の画素に対して前記第1の色を呈する光の透過を制御するための画像信号が入力され且
つ(A+1)行目乃至(A+B)行目に配設された複数の画素に対して前記第2の色を呈
する光の透過を制御するための画像信号が入力された後に、前記1行目乃至B行目に配設
された複数の画素のそれぞれに対して第1の色を呈する光を照射し且つ前記(A+1)行
目乃至(A+B)行目に配設された画素のそれぞれに対して第2の色を呈する光を照射し
、前記第1の色を呈する光及び前記第2の色を呈する光の一方は、前記異なる色を呈する
複数の光源の少なくとも2つを点灯させることで形成される有彩色を呈する光であること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法である。
トの点灯を順次行うのではなく、画素部の特定の領域毎に画像信号の入力及びバックライ
トの点灯を順次行うことが可能である。これにより、当該液晶表示装置の各画素に対する
画像信号の入力頻度を向上させることなどが可能になる。その結果、当該液晶表示装置に
おいて生じるカラーブレイクなどの表示劣化を抑制し、画質を向上させることが可能であ
る。
は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態
および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、
本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
本実施の形態では、本発明の一態様の液晶表示装置について図1〜図6を参照して説明
する。
図1(A)は、液晶表示装置の構成例を示す図である。図1(A)に示す液晶表示装置
は、画素部10と、走査線駆動回路11と、信号線駆動回路12と、各々が平行又は略平
行に配設され、且つ走査線駆動回路11によって電位が制御されるm本の走査線13と、
各々が平行又は略平行に配設され、且つ信号線駆動回路12によって電位が制御される、
n本の信号線14と、を有する。さらに、画素部10は、3つの領域(領域101〜領域
103)に分割され、領域毎にマトリクス状に配設された複数の画素を有する。なお、各
走査線13は、画素部10においてm行n列に配設された複数の画素のうち、いずれかの
行に配設されたn個の画素に電気的に接続される。また、各信号線14は、m行n列に配
設された複数の画素のうち、いずれかの列に配設されたm個の画素に電気的に接続される
。
図である。図1(B)に示す画素15は、ゲートが走査線13に電気的に接続され、ソー
ス及びドレインの一方が信号線14に電気的に接続されたトランジスタ16と、一方の電
極がトランジスタ16のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、他方の電極が容
量電位を供給する配線(容量配線ともいう)に電気的に接続された容量素子17と、一方
の電極(画素電極ともいう)がトランジスタ16のソース及びドレインの他方及び容量素
子17の一方の電極に電気的に接続され、他方の電極(対向電極ともいう)が対向電位を
供給する配線に電気的に接続された液晶素子18と、を有する。なお、トランジスタ16
は、nチャネル型のトランジスタである。また、容量電位と対向電位を同一の電位とする
ことが可能である。
図2(A)は、図1(A)に示す液晶表示装置が有する走査線駆動回路11の構成例を
示す図である。図2(A)に示す走査線駆動回路11は、第1の走査線駆動回路用クロッ
ク信号(GCK1)を供給する配線乃至第4の走査線駆動回路用クロック信号(GCK4
)を供給する配線と、第1のパルス幅制御信号(PWC1)を供給する配線乃至第6のパ
ルス幅制御信号(PWC6)を供給する配線と、1行目に配設された走査線13_1に電
気的に接続された第1のパルス出力回路20_1、乃至、m行目に配設された走査線13
_mに電気的に接続された第mのパルス出力回路20_mと、を有する。なお、ここでは
、第1のパルス出力回路20_1〜第kのパルス出力回路20_k(kは、m/2未満の
4の倍数)が、領域101に配設された走査線13_1から13_kにそれぞれ電気的に
接続され、第(k+1)のパルス出力回路20_k+1〜第2kのパルス出力回路20_
2kが、領域102に配設された走査線13_k+1から13_2kにそれぞれ電気的に
接続され、第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1〜第mのパルス出力回路20
_mが領域103に配設された走査線13_2k+1から13_mにそれぞれ電気的に接
続されることとする。また、第1のパルス出力回路20_1乃至第mのパルス出力回路2
0_mは、第1のパルス出力回路20_1に入力される走査線駆動回路用スタートパルス
(GSP)をきっかけとしてシフト期間毎にシフトパルスを順次シフトする機能を有する
。さらに、第1のパルス出力回路20_1乃至第mのパルス出力回路において複数のシフ
トパルスのシフトを並行して行うことが可能である。すなわち、第1のパルス出力回路2
0_1乃至第mのパルス出力回路20_mにおいてシフトパルスのシフトが行われている
期間内であっても、第1のパルス出力回路20_1に走査線駆動回路用スタートパルス(
GSP)を入力することが可能である。
の走査線駆動回路用クロック信号(GCK1)は、周期的にハイレベルの電位(高電源電
位(Vdd))とロウレベルの電位(低電源電位(Vss))を繰り返す、デューティー
比が1/4の信号である。また、第2の走査線駆動回路用クロック信号(GCK2)は、
第1の走査線駆動回路用クロック信号(GCK1)から1/4周期分位相がずれた信号で
あり、第3の走査線駆動回路用クロック信号(GCK3)は、第1の走査線駆動回路用ク
ロック信号(GCK1)から1/2周期位相がずれた信号であり、第4の走査線駆動回路
用クロック信号(GCK4)は、第1の走査線駆動回路用クロック信号(GCK1)から
3/4周期位相がずれた信号である。第1のパルス幅制御信号(PWC1)は、周期的に
ハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))とロウレベルの電位(低電源電位(Vss)
)を繰り返す、デューティー比が1/3の信号である。また、第2のパルス幅制御信号(
PWC2)は、第1のパルス幅制御信号(PWC1)から1/6周期位相がずれた信号で
あり、第3のパルス幅制御信号(PWC3)は、第1のパルス幅制御信号(PWC1)か
ら1/3周期位相がずれた信号であり、第4のパルス幅制御信号(PWC4)は、第1の
パルス幅制御信号(PWC1)から1/2周期位相がずれた信号であり、第5のパルス幅
制御信号(PWC5)は、第1のパルス幅制御信号(PWC1)から2/3周期位相がず
れた信号であり、第6のパルス幅制御信号(PWC6)は、第1のパルス幅制御信号(P
WC1)から5/6周期位相がずれた信号である。なお、ここでは、第1の走査線駆動回
路用クロック信号(GCK1)乃至第4の走査線駆動回路用クロック信号(GCK4)の
パルス幅と第1のパルス幅制御信号(PWC1)乃至第6のパルス幅制御信号(PWC6
)のパルス幅の比は、3:2とする。
力回路20_mとして、同一の構成を有する回路を適用することができる。ただし、パル
ス出力回路が有する複数の端子の電気的な接続関係は、パルス出力回路毎に異なる。具体
的な接続関係について図2(A)、(C)を参照して説明する。
21〜端子27を有する(図2(C)参照)。なお、端子21〜端子24及び端子26は
入力端子であり、端子25及び端子27は出力端子である。
駆動回路用スタートパルス(GSP)を供給する配線に電気的に接続され、第2のパルス
出力回路20_2〜第mのパルス出力回路20_mの端子21は、前段のパルス出力回路
の端子27に電気的に接続される。
下の自然数)の端子22は、第1の走査線駆動回路用クロック信号(GCK1)を供給す
る配線に電気的に接続され、第(4a−2)のパルス出力回路の端子22は、第2の走査
線駆動回路用クロック信号(GCK2)を供給する配線に電気的に接続され、第(4a−
1)のパルス出力回路の端子22は、第3の走査線駆動回路用クロック信号(GCK3)
を供給する配線に電気的に接続され、第4aのパルス出力回路の端子22は、第4の走査
線駆動回路用クロック信号(GCK4)を供給する配線に電気的に接続される。
2の走査線駆動回路用クロック信号(GCK2)を供給する配線に電気的に接続され、第
(4a−2)のパルス出力回路の端子23は、第3の走査線駆動回路用クロック信号(G
CK3)を供給する配線に電気的に接続され、第(4a−1)のパルス出力回路の端子2
3は、第4の走査線駆動回路用クロック信号(GCK4)を供給する配線に電気的に接続
され、第4aのパルス出力回路の端子23は、第1の走査線駆動回路用クロック信号(G
CK1)を供給する配線に電気的に接続される。
下の自然数)の端子24は、第1のパルス幅制御信号(PWC1)を供給する配線に電気
的に接続され、第2bのパルス出力回路の端子24は、第4のパルス幅制御信号(PWC
4)を供給する配線に電気的に接続され、第(2c−1)のパルス出力回路(cは、(k
/2+1)以上k以下の自然数)の端子24は、第2のパルス幅制御信号(PWC2)を
供給する配線に電気的に接続され、第2cのパルス出力回路の端子24は、第5のパルス
幅制御信号(PWC5)を供給する配線に電気的に接続され、第(2d−1)のパルス出
力回路(dは、(k+1)以上m/2以下の自然数)の端子24は、第3のパルス幅制御
信号(PWC3)を供給する配線に電気的に接続され、第2dのパルス出力回路の端子2
4は、第6のパルス幅制御信号(PWC6)を供給する配線に電気的に接続される。
端子25は、x行目に配設された走査線13_xに電気的に接続される。
)の端子26は、第(y+1)のパルス出力回路の端子27に電気的に接続され、第mの
パルス出力回路の端子26は、第mのパルス出力回路用ストップ信号(STP)を供給す
る配線に電気的に接続される。なお、第mのパルス出力回路用ストップ信号(STP)は
、仮に第(m+1)のパルス出力回路が設けられていれば、当該第(m+1)のパルス出
力回路の端子27から出力される信号に相当する信号である。具体的には、これらの信号
は、実際にダミー回路として第(m+1)のパルス出力回路を設けること、又は外部から
当該信号を直接入力することなどによって第mのパルス出力回路に供給することができる
。
を援用することとする。
図3(A)は、図2(A)、(C)に示すパルス出力回路の構成例を示す図である。図
3(A)に示すパルス出力回路は、トランジスタ31乃至トランジスタ39を有する。
線(以下、高電源電位線ともいう)に電気的に接続され、ゲートが端子21に電気的に接
続される。
線(以下、低電源電位線ともいう)に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方がト
ランジスタ31のソース及びドレインの他方に電気的に接続される。
ス及びドレインの他方が端子27に電気的に接続され、ゲートがトランジスタ31のソー
ス及びドレインの他方並びにトランジスタ32のソース及びドレインの他方に電気的に接
続される。
ソース及びドレインの他方が端子27に電気的に接続され、ゲートがトランジスタ32の
ゲートに電気的に接続される。
ソース及びドレインの他方がトランジスタ32のゲート及びトランジスタ34のゲートに
電気的に接続され、ゲートが端子21に電気的に接続される。
ソース及びドレインの他方がトランジスタ32のゲート、トランジスタ34のゲート、並
びにトランジスタ35のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、ゲートが端子2
6に電気的に接続される。なお、トランジスタ36のソース及びドレインの一方が、低電
源電位(Vss)よりも高電位であり且つ高電源電位(Vdd)よりも低電位である電源
電位(Vcc)を供給する配線に電気的に接続される構成とすることもできる。
ソース及びドレインの他方がトランジスタ32のゲート、トランジスタ34のゲート、ト
ランジスタ35のソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ36のソース及びドレ
インの他方に電気的に接続され、ゲートが端子23に電気的に接続される。なお、トラン
ジスタ37のソース及びドレインの一方が、電源電位(Vcc)を供給する配線に電気的
に接続される構成とすることもできる。
ス及びドレインの他方が端子25に電気的に接続され、ゲートがトランジスタ31のソー
ス及びドレインの他方、トランジスタ32のソース及びドレインの他方、並びにトランジ
スタ33のゲートに電気的に接続される。
ソース及びドレインの他方が端子25に電気的に接続され、ゲートがトランジスタ32の
ゲート、トランジスタ34のゲート、トランジスタ35のソース及びドレインの他方、ト
ランジスタ36のソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ37のソース及びドレ
インの他方に電気的に接続される。
32のソース及びドレインの他方、トランジスタ33のゲート、並びにトランジスタ38
のゲートが電気的に接続するノードをノードAとし、トランジスタ32のゲート、トラン
ジスタ34のゲート、トランジスタ35のソース及びドレインの他方、トランジスタ36
のソース及びドレインの他方、トランジスタ37のソース及びドレインの他方、並びにト
ランジスタ39のゲートが電気的に接続するノードをノードBとして説明する。
上述したパルス出力回路の動作例について図3(B)〜(D)を参照して説明する。な
お、ここでは、第1のパルス出力回路20_1の端子21に入力される走査線駆動回路用
スタートパルス(GSP)の入力タイミングを制御することで、第1のパルス出力回路2
0_1、第(k+1)のパルス出力回路20_k+1、及び第(2k+1)のパルス出力
回路20_2k+1の端子27から同一タイミングでシフトパルスを出力する場合の動作
例について説明する。具体的には、図3(B)は、走査線駆動回路用スタートパルス(G
SP)が入力される際の第1のパルス出力回路20_1の各端子に入力される信号の電位
、並びにノードA及びノードBの電位を示しており、図3(C)は、第kのパルス出力回
路20_kからハイレベルの電位が入力される際の第(k+1)のパルス出力回路20_
k+1の各端子に入力される信号の電位、並びにノードA及びノードBの電位を示してお
り、図3(D)は、第2kのパルス出力回路20_2kからハイレベルの電位が入力され
る際の第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1の各端子に入力される信号の電位
、並びにノードA及びノードBの電位を示している。なお、図3(B)〜(D)では、各
端子に入力される信号を括弧書きで付記している。また、それぞれの後段に配設されるパ
ルス出力回路(第2のパルス出力回路20_2、第(k+2)のパルス出力回路20_k
+2、第(2k+2)のパルス出力回路20_2k+2)の端子25から出力される信号
(Gout2、Goutk+2、Gout2k+2)及び端子27の出力信号(SRou
t2=第1のパルス出力回路20_1の端子26の入力信号、SRoutk+2=第(k
+1)のパルス出力回路20_k+1の端子26の入力信号、SRout2k+2=第(
2k+1)のパルス出力回路20_2k+1の端子26の入力信号)も付記している。な
お、図中において、Goutは、パルス出力回路の走査線に対する出力信号を表し、SR
outは、当該パルス出力回路の、後段のパルス出力回路に対する出力信号を表している
。
ートパルス(GSP)としてハイレベルの電位が入力される場合について説明する。
る。これにより、トランジスタ31、35がオン状態となる。そのため、ノードAの電位
がハイレベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ31のしきい値電圧分下降
した電位)に上昇し、且つノードBの電位が低電源電位(Vss)に下降する。これに付
随して、トランジスタ33、38がオン状態となり、トランジスタ32、34、39がオ
フ状態となる。以上により、期間t1において、端子27から出力される信号は、端子2
2に入力される信号となり、端子25から出力される信号は、端子24に入力される信号
となる。ここで、期間t1において、端子22及び端子24に入力される信号は、共にロ
ウレベルの電位(低電源電位(Vss))である。そのため、期間t1において、第1の
パルス出力回路20_1は、第2のパルス出力回路20_2の端子21、及び画素部にお
いて1行目に配設された走査線にロウレベルの電位(低電源電位(Vss))を出力する
。
子25及び端子27から出力される信号も変化せず、共にロウレベルの電位(低電源電位
(Vss))を出力する。
る。なお、ノードAの電位(トランジスタ31のソースの電位)は、期間t1においてハ
イレベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ31のしきい値電圧分下降した
電位)まで上昇している。そのため、トランジスタ31はオフ状態となっている。この時
、端子24にハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))が入力されることで、トランジ
スタ38のソースとゲートの容量結合によって、ノードAの電位(トランジスタ38のゲ
ートの電位)がさらに上昇する(ブートストラップ動作)。また、当該ブートストラップ
動作を行うことによって、端子25から出力される信号が端子24に入力されるハイレベ
ルの電位(高電源電位(Vdd))から下降することがない。そのため、期間t3におい
て、第1のパルス出力回路20_1は、画素部において1行目に配設された走査線にハイ
レベルの電位(高電源電位(Vdd)=選択信号)を出力する。
る。ここで、ノードAの電位は、ブートストラップ動作によって上昇しているため、端子
27から出力される信号が端子22に入力されるハイレベルの電位(高電源電位(Vdd
))から下降することがない。そのため、期間t4において、端子27からは、端子22
に入力されるハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))が出力される。すなわち、第1
のパルス出力回路20_1は、第2のパルス出力回路20_2の端子21にハイレベルの
電位(高電源電位(Vdd)=シフトパルス)を出力する。また、期間t4において、端
子24に入力される信号はハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))を維持するため、
第1のパルス出力回路20_1から画素部において1行目に配設された走査線に対して出
力される信号は、ハイレベルの電位(高電源電位(Vdd)=選択信号)のままである。
なお、期間t4における当該パルス出力回路の出力信号には直接関与しないが、端子21
にロウレベルの電位(低電源電位(Vss))が入力されるためトランジスタ35はオフ
状態となる。
る。ここで、トランジスタ38はオン状態を維持する。そのため、期間t5において、第
1のパルス出力回路20_1から画素部において1行目に配設された走査線に対して出力
される信号は、ロウレベルの電位(低電源電位(Vss))となる。
子25及び端子27から出力される信号も変化せず、端子25からはロウレベルの電位(
低電源電位(Vss))が出力され、端子27からはハイレベルの電位(高電源電位(V
dd)=シフトパルス)が出力される。
る。これにより、トランジスタ37がオン状態となる。そのため、ノードBの電位がハイ
レベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ37のしきい値電圧分下降した電
位)に上昇する。つまり、トランジスタ32、34、39がオン状態となる。また、これ
に付随して、ノードAの電位がロウレベルの電位(低電源電位(Vss))へと下降する
。つまり、トランジスタ33、38がオフ状態となる。以上により、期間t7において、
端子25及び端子27から出力される信号は、共に低電源電位(Vss)となる。すなわ
ち、期間t7において、第1のパルス出力回路20_1は、第2のパルス出力回路20_
2の端子21、及び画素部において1行目に配設された走査線に低電源電位(Vss)を
出力する。
1に第kのパルス出力回路20_kからシフトパルスとしてハイレベルの電位が入力され
る場合について説明する。
、上述した第1のパルス出力回路20_1と同様である。そのため、ここでは前述の説明
を援用することとする。
子25及び端子27から出力される信号も変化せず、共にロウレベルの電位(低電源電位
(Vss))を出力する。
)が入力される。なお、ノードAの電位(トランジスタ31のソースの電位)は、期間t
1においてハイレベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ31のしきい値電
圧分下降した電位)まで上昇している。そのため、トランジスタ31は、期間t1におい
てオフ状態となっている。ここで、端子22及び端子24にハイレベルの電位(高電源電
位(Vdd))が入力されることで、トランジスタ33のソースとゲート及びトランジス
タ38のソースとゲートの容量結合によって、ノードAの電位(トランジスタ33、38
のゲートの電位)がさらに上昇する(ブートストラップ動作)。また、当該ブートストラ
ップ動作を行うことによって、端子25及び端子27から出力される信号が端子22及び
端子24に入力されるハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))から下降することがな
い。そのため、期間t4において、第(k+1)のパルス出力回路20_k+1は、画素
部において(k+1)行目に配設された走査線及び第(k+2)のパルス出力回路20_
k+2の端子21にハイレベルの電位(高電源電位(Vdd)=選択信号、シフトパルス
)を出力する。
子25及び端子27から出力される信号も変化せず、ハイレベルの電位(高電源電位(V
dd)=選択信号、シフトパルス)を出力する。
る。ここで、トランジスタ38はオン状態を維持する。そのため、期間t6において、第
(k+1)のパルス出力回路20_k+1から画素部において(k+1)行目に配設され
た走査線に対して出力される信号は、ロウレベルの電位(低電源電位(Vss))となる
。
る。これにより、トランジスタ37がオン状態となる。そのため、ノードBの電位がハイ
レベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ37のしきい値電圧分下降した電
位)に上昇する。つまり、トランジスタ32、34、39がオン状態となる。また、これ
に付随して、ノードAの電位がロウレベルの電位(低電源電位(Vss))へと下降する
。つまり、トランジスタ33、38がオフ状態となる。以上により、期間t7において、
端子25及び端子27から出力される信号は、共に低電源電位(Vss)となる。すなわ
ち、期間t7において、第(k+1)のパルス出力回路20_k+1は、第(k+2)の
パルス出力回路20_k+2の端子21、及び画素部において(k+1)行目に配設され
た走査線に低電源電位(Vss)を出力する。
子21に第2kのパルス出力回路20_kからシフトパルスとしてハイレベルの電位が入
力される場合について説明する。
作は、上述した第(k+1)のパルス出力回路20_k+1と同様である。そのため、こ
こでは前述の説明を援用することとする。
る。なお、ノードAの電位(トランジスタ31のソースの電位)は、期間t1においてハ
イレベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ31のしきい値電圧分下降した
電位)まで上昇している。そのため、トランジスタ31は、期間t1においてオフ状態と
なっている。ここで、端子22にハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))が入力され
ることで、トランジスタ33のソースとゲートの容量結合によって、ノードAの電位(ト
ランジスタ33のゲートの電位)がさらに上昇する(ブートストラップ動作)。また、当
該ブートストラップ動作を行うことによって、端子27から出力される信号が端子22に
入力されるハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))から下降することがない。そのた
め、期間t4において、第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1は、第(2k+
2)のパルス出力回路20_2k+2の端子21にハイレベルの電位(高電源電位(Vd
d)=シフトパルス)を出力する。なお、期間t4における当該パルス出力回路の出力信
号には直接関与しないが、端子21にロウレベルの電位(低電源電位(Vss))が入力
されるためトランジスタ35はオフ状態となる。
る。ここで、ノードAの電位は、ブートストラップ動作によって上昇しているため、端子
25から出力される信号が端子24に入力されるハイレベルの電位(高電源電位(Vdd
))から下降することがない。そのため、期間t5において、端子25からは、端子22
に入力されるハイレベルの電位(高電源電位(Vdd))が出力される。すなわち、第(
2k+1)のパルス出力回路20_2k+1は、画素部において(2k+1)行目に配設
された走査線にハイレベルの電位(高電源電位(Vdd)=選択信号)を出力する。また
、期間t5において、端子22に入力される信号はハイレベルの電位(高電源電位(Vd
d))を維持するため、第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1から第(2k+
2)のパルス出力回路20_2k+2の端子21に対して出力される信号は、ハイレベル
の電位(高電源電位(Vdd)=シフトパルス)のままである。
子25及び端子27から出力される信号も変化せず、共にハイレベルの電位(高電源電位
(Vdd)=選択信号、シフトパルス)を出力する。
る。これにより、トランジスタ37がオン状態となる。そのため、ノードBの電位がハイ
レベルの電位(高電源電位(Vdd)からトランジスタ37のしきい値電圧分下降した電
位)に上昇する。つまり、トランジスタ32、34、39がオン状態となる。また、これ
に付随して、ノードAの電位がロウレベルの電位(低電源電位(Vss))へと下降する
。つまり、トランジスタ33、38がオフ状態となる。以上により、期間t7において、
端子25及び端子27から出力される信号は、共に低電源電位(Vss)となる。すなわ
ち、期間t7において、第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1は、第(2k+
2)のパルス出力回路20_2k+2の端子21、及び画素部において(2k+1)行目
に配設された走査線に低電源電位(Vss)を出力する。
力回路20_mでは、走査線駆動回路用スタートパルス(GSP)の入力タイミングを制
御することで、複数のシフトパルスのシフトを並行して行うことが可能である。具体的に
は、走査線駆動回路用スタートパルス(GSP)の入力後、第kのパルス出力回路20_
kの端子27からシフトパルスが出力されるタイミングと同じタイミングで再度走査線駆
動回路用スタートパルス(GSP)を入力することによって、第1のパルス出力回路20
_1及び第(k+1)のパルス出力回路20_k+1から同じタイミングでシフトパルス
を出力させることが可能である。また、同様に走査線駆動回路用スタートパルス(GSP
)を入力することによって、第1のパルス出力回路20_1、第(k+1)のパルス出力
回路20_k+1、及び第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1から同じタイミ
ングでシフトパルスを出力させることが可能である。
、及び第(2k+1)のパルス出力回路20_2k+1は、上記の動作に並行して、それ
ぞれ異なるタイミングで走査線に対する選択信号の供給を行うことが可能である。すなわ
ち、上述した走査線駆動回路は、固有のシフト期間を有するシフトパルスを複数シフトし
且つ同一タイミングにおいてシフトパルスが入力された複数のパルス出力回路がそれぞれ
異なるタイミングで走査線に対して選択信号を供給することが可能である。
図4(A)は、図1(A)に示す液晶表示装置が有する信号線駆動回路12の構成例を
示す図である。図4(A)に示す信号線駆動回路12は、第1の出力端子乃至第nの出力
端子を有するシフトレジスタ120と、画像信号(DATA)を供給する配線と、ソース
及びドレインの一方が画像信号(DATA)を供給する配線に電気的に接続され、ソース
及びドレインの他方が画素部において1列目に配設された信号線14_1に電気的に接続
され、ゲートがシフトレジスタ120の第1の出力端子に電気的に接続されたトランジス
タ121_1、乃至、ソース及びドレインの一方が画像信号(DATA)を供給する配線
に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が画素部においてn列目に配設された信
号線14_nに電気的に接続され、ゲートがシフトレジスタ120の第nの出力端子に電
気的に接続されたトランジスタ121_nと、を有する。なお、シフトレジスタ120は
、信号線駆動回路用スタートパルス(SSP)をきっかけとしてシフト期間毎に順次第1
の出力端子乃至第nの出力端子からハイレベルの電位を出力する機能を有する。すなわち
、トランジスタ121_1乃至トランジスタ121_nは、シフト期間毎に順次オン状態
となる。
の一例を示す図である。図4(B)に示すように、画像信号(DATA)を供給する配線
は、期間t4において、1行目に配設された画素用画像信号(data 1)を供給し、
期間t5において、(k+1)行目に配設された画素用画像信号(data k+1)を
供給し、期間t6において、(2k+1)行目に配設された画素用画像信号(data
2k+1)を供給し、期間t7において、2行目に配設された画素用画像信号(data
2)を供給する。以下、同様に画像信号(DATA)を供給する配線は、特定の行毎に
配設された画素用画像信号を順次供給する。具体的には、s行目(sは、k未満の自然数
)に配設された画素用画像信号→(k+s)行目に配設された画素用画像信号→(2k+
s)行目に配設された画素用画像信号→(s+1)行目に配設された画素用画像信号とい
う順序で画像信号を供給する。上述した走査線駆動回路及び信号線駆動回路が当該動作を
行うことにより、走査線駆動回路が有するパルス出力回路におけるシフト期間毎に画素部
に配設された3行の画素に対する画像信号の入力を行うことが可能である。
図5は、図1(A)に示す液晶表示装置の画素部10の後方に設けられるバックライト
の構成例を示す図である。図5に示すバックライトは、赤(R)、緑(G)、青(B)の
いずれか一を呈する光を発光する3種の光源を備えたバックライトユニット40を複数有
する。なお、複数のバックライトユニット40は、マトリクス状に配設されており、且つ
特定の領域毎に点灯を制御することが可能である。ここでは、m行n列に配設された複数
の画素15に対するバックライトとして、少なくともt行n列毎(ここでは、tは、k/
4とする)にバックライトユニット40が設けられ、該バックライトユニット40の点灯
を独立に制御できることとする。すなわち、当該バックライトが、少なくとも1行目乃至
t行目用バックライトユニット〜2k+3t+1行目乃至m行目用バックライトユニット
を有し、それぞれのバックライトユニット40の点灯を独立に制御できることとする。さ
らに、バックライトユニット40において、赤(R)、緑(G)、及び青(B)の3色を
呈する光源のそれぞれの点灯も独立に制御できることとする。すなわち、バックライトユ
ニット40において、赤(R)、緑(G)、及び青(B)のいずれか一つの光源を点灯さ
せることで画素部10に対して赤(R)、緑(G)、又は青(B)を呈する光を照射する
こと、赤(R)、緑(G)、及び青(B)のいずれか二つの光源を点灯させることで画素
部10に対して二つの光の混色によって形成される有彩色を呈する光を照射すること、並
びに赤(R)、緑(G)、及び青(B)の全ての光源を点灯させることで画素部10に対
して三つの光の混色によって形成される白(W)を呈する光を照射することが可能である
こととする。
図6は、上述した液晶表示装置における選択信号の走査と、バックライトが有する1行
目乃至t行目用バックライトユニット〜(2k+3t+1)行目乃至m行目用バックライ
トユニットの点灯タイミングとを示す図である。なお、図6において縦軸は画素部におけ
る行(1行目乃至m行目)を表し、横軸は時間を表している。具体的には、図6において
、1乃至mは、行数を表し、実線は、該当する行において画像信号が入力されるタイミン
グを表している。図6に示すように当該液晶表示装置では、1行目に配設された走査線〜
m行目に配設された走査線に対して順次選択信号を供給するのではなく、k行分隔離され
て配設された走査線に対して順次選択信号を供給する(1行目に配設された走査線→(k
+1)行目に配設された走査線→(2k+1)行目に配設された走査線→2行目に配設さ
れた走査線という順序で選択信号を供給する)ことが可能である。そのため、期間T1に
おいて、1行目に配設されたn個の画素からt行目に配設されたn個の画素を順次選択し
、且つ(k+1)行目に配設されたn個の画素から(k+t)行目に配設されたn個の画
素を順次選択し、且つ(2k+1)行目に配設されたn個の画素から(2k+t)行目に
配設されたn個の画素を順次選択することで、各画素に画像信号を入力することが可能で
ある。なお、ここでは、1行目に配設されたn個の画素乃至t行目に配設されたn個の画
素には、赤(R)を呈する光及び緑(G)を呈する光の混色によって形成される有彩色を
呈する光の透過を制御する画像信号が入力され、(k+1)行目に配設されたn個の画素
乃至(k+t)行目に配設されたn個の画素には、青(B)を呈する光の透過を制御する
画像信号が入力され、(2k+1)行目に配設されたn個の画素乃至(2k+t)行目に
配設されたn個の画素には、緑(G)を呈する光の透過を制御する画像信号が入力される
こととする。
行われる合間の期間において、バックライトユニット40の点灯を行うことが可能である
。具体的には、期間T1及び期間T2の合間の期間において、1行目乃至t行目用バック
ライトユニットにおいて赤(R)及び緑(G)の光源を点灯させ、且つ(k+1)行目乃
至(k+t)行目用バックライトユニットにおいて青(B)の光源を点灯させ、且つ(2
k+1)行目乃至(2k+t)行目用バックライトユニットにおいて緑(G)の光源を点
灯させることが可能である。なお、当該液晶表示装置においては、図6に示す、赤(R)
を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力〜バックライトユニットにおける青(
B)及び赤(R)の光源の点灯までの動作によって画素部に1枚の画像が形成されること
とする。
本実施の形態の液晶表示装置は、画像信号の入力と、バックライトの点灯とを並行して
行うことが可能である。そのため、当該液晶表示装置の各画素に対する画像信号の入力頻
度を向上させることなどが可能になる。その結果、フィールドシーケンシャル方式によっ
て表示を行う液晶表示装置において生じるカラーブレイクを抑制し、該液晶表示装置が表
示する画質を向上させることが可能である。
ながら実現することが可能である。具体的には、特許文献1で開示される液晶表示装置の
画素には、本実施の形態で開示される液晶表示装置の画素の構成に加えて、電荷の移動を
制御するトランジスタが必要になる。また、該トランジスタのスイッチングを制御するた
めの信号線も別途必要になる。これに対し、本実施の形態の液晶表示装置の画素構成は、
簡便である。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置は、特許文献1で開示される液晶表
示装置と比較して画素の開口率を向上させることが可能である。また、画素部に延在する
配線数を低減することで各種配線間に生じる寄生容量を低減することが可能である。すな
わち、画素部に延在する各種配線の高速駆動が可能となる。
ユニットが異なる色を呈する光を発光することがない。具体的には、期間T1において画
像信号の入力が行われる領域に対して当該書き込み後にバックライトを点灯する場合、隣
接するバックライトユニットが異なる色を呈する光を発光することがない。例えば、期間
T1において、(k+1)行目に配設されたn個の画素から(k+t)行目に配設された
n個の画素に対して青(B)を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力が終了し
た後に(k+1)行目乃至(k+t)行目用バックライトユニットにおいて青(B)の光
源を点灯させる際に、(3t+1)行目乃至k行目用バックライトユニット及び(k+t
+1)行目乃至(k+2t)行目用バックライトユニットにおいては、青(B)の光源が
点灯される又は点灯自体が行われない(赤(R)、緑(G)が点灯されることがない)。
そのため、特定の色の画像情報が入力された画素を、当該特定の色と異なる色を呈する光
が透過する確率を低減することが可能である。
灯させる期間を設ける場合、液晶表示装置の表示輝度の向上を図ることが可能である。ま
た、バックライトユニットが有する複数の光源のそれぞれの点灯期間を長期間確保するこ
とで、液晶表示装置の表示色調の細分化を図る(表示する色の濃淡などをより細かく表現
する)ことが可能である。ここで、図6に示す動作例においては、赤(R)、緑(G)、
及び青(B)の光源のいずれか一が点灯される期間のみならず、それらの2つが同時に点
灯される期間を有する。そのため、図6に示す動作例においては、6回の画像信号の走査
を行うことで赤(R)、緑(G)、及び青(B)の光源のそれぞれが3回点灯する期間を
確保することが可能である。すなわち、図6に示す動作例においては、複数の光源のそれ
ぞれの点灯期間を効率よく長期化することが可能である。その結果、図6に示す動作例に
おいては、効率よく表示色調の細分化を図ることが可能である。
本実施の形態の液晶表示装置は、本発明の一態様であり、当該液晶表示装置と異なる点
を有する液晶表示装置も本発明には含まれる。
該3つの領域に並行して画像信号を供給する構成について示したが、本発明の液晶表示装
置は、当該構成に限定されない。すなわち、本発明の液晶表示装置では、画素部10を3
つ以外の複数の領域に分割し、該複数の領域に並行して画像信号を供給する構成とするこ
とが可能である。なお、当該領域数を変化させる場合、当該領域数に応じて走査線駆動回
路用クロック信号及びパルス幅制御信号を設定する必要があることを付記する。
ための容量素子が設けられる構成(図1(B)参照)について示したが、当該容量素子を
設けない構成とすることも可能である。この場合、画素の開口率を向上させることが可能
である。また、画素部に延在する容量配線を削除することができるため、画素部に延在す
る各種配線の高速駆動が可能となる。
インの一方が高電源電位線に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方がトランジス
タ32のゲート、トランジスタ34のゲート、トランジスタ35のソース及びドレインの
他方、トランジスタ36のソース及びドレインの他方、トランジスタ37のソース及びド
レインの他方、並びにトランジスタ39のゲートに電気的に接続され、ゲートがリセット
端子(Reset)に電気的に接続されたトランジスタ50を付加した構成(図7(A)
参照)を適用することが可能である。なお、当該リセット端子には、画素部に1枚の画像
が形成された後の期間においてハイレベルの電位が入力され、その他の期間においてはロ
ウレベルの電位が入力される。なお、トランジスタ50は、ハイレベルの電位が入力され
ることでオン状態となるトランジスタである。これにより、各ノードの電位を初期化する
ことができるので、誤動作を防止することが可能となる。なお、当該初期化を行う場合に
は、画素部に1枚の画像が形成される期間後に初期化期間を設ける必要があることを付記
する。また、図9を参照して後述するが、画素部に1枚の画像を形成する期間後にバック
ライトを消灯する期間を設ける場合、当該消灯する期間において当該初期化を行うことが
可能である。
インの一方がトランジスタ31のソース及びドレインの他方並びにトランジスタ32のソ
ース及びドレインの他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方がトランジスタ
33のゲート及びトランジスタ38のゲートに電気的に接続され、ゲートが高電源電位線
に電気的に接続されたトランジスタ51を付加した構成(図7(B)参照)を適用するこ
とも可能である。なお、トランジスタ51は、ノードAの電位がハイレベルの電位となる
期間(図3(B)〜(D)に示した期間t1〜期間t6)においてオフ状態となる。その
ため、トランジスタ51を付加した構成とすることで、期間t1〜t6において、トラン
ジスタ33のゲート及びトランジスタ38のゲートと、トランジスタ31のソース及びド
レインの他方並びにトランジスタ32のソース及びドレインの他方との電気的な接続を遮
断することが可能となる。これにより、期間t1〜期間t6に含まれる期間において、当
該パルス出力回路で行われるブートストラップ動作時の負荷を低減することが可能である
。
インの一方がトランジスタ33のゲート並びにトランジスタ51のソース及びドレインの
他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方がトランジスタ38のゲートに電気
的に接続され、ゲートが高電源電位線に電気的に接続されたトランジスタ52を付加した
構成(図8(A)参照)を適用することも可能である。なお、上述したようにトランジス
タ52を設けることによって、当該パルス出力回路で行われるブートストラップ動作時の
負荷を低減することが可能である。特に、当該パルス出力回路がトランジスタ33のソー
スとゲートとの容量結合のみによってノードAの電位を上昇させる場合(図3(D)参照
)、当該負荷の低減する効果が大きい。
1を削除し、且つソース及びドレインの一方がトランジスタ31のソース及びドレインの
他方、トランジスタ32のソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ52のソース
及びドレインの一方に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方がトランジスタ33
のゲートに電気的に接続され、ゲートが高電源電位線に電気的に接続されたトランジスタ
53を付加した構成(図8(B)参照)を適用することも可能である。なお、上述したよ
うにトランジスタ53を設けることによって、当該パルス出力回路で行われるブートスト
ラップ動作時の負荷を低減することが可能である。また、当該パルス出力回路に生じる不
正パルスが、トランジスタ33、38のスイッチングに与える影響を軽減することが可能
である。
、緑(G)、青(B)のいずれか一を呈する光を発光する3種の光源を横に直線的に並べ
る構成(図5参照)について示したが、バックライトユニットの構成は、当該構成に限定
されない。例えば、当該3種の光源を3角配置しても良いし、当該3種の光源を縦に直線
的に並べてもよいし、赤(R)のバックライトユニット、緑(G)のバックライトユニッ
ト、及び青(B)のバックライトユニットを別途設けても良い。また、上述した液晶表示
装置においては、バックライトとして直下型方式のバックライトを適用する構成(図5参
照)について示したが、当該バックライトとしてエッジライト方式のバックライトを適用
することも可能である。
ットの点灯を連続的に行う構成(図6参照)について示したが、液晶表示装置の動作は、
当該構成に限定されない。例えば、画素部において1枚の画像を形成する期間(図6では
、赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力〜バックライトユニットに
おいて青(B)及び赤(R)の光源が点灯される期間に相当する)の前後に、選択信号の
走査及びバックライトユニットの点灯が行われない期間を設ける構成とすることが可能で
ある(図9参照)。これにより、当該液晶表示装置において生じるカラーブレイクを抑制
し、該液晶表示装置が表示する画質を向上させることが可能である。なお、図9において
は、選択信号の走査及びバックライトユニットの点灯の双方を行わない構成について例示
しているが、選択信号の走査を行い各画素に対して光を透過させないための画像信号を入
力する構成とすることも可能である。
ユニットが有する3つの光源の1つ又は2つを点灯させる期間を設ける構成(図6参照)
について示したが、バックライトユニットが有する3つの光源のすべてが点灯される期間
を設ける構成(図10参照)とすることも可能である。この場合、液晶表示装置の表示輝
度をさらに向上させること及び表示色調をさらに細分化させることが可能である。なお、
図10に示す動作例においては、赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号の
入力〜バックライトユニットにおける赤(R)の光源、緑(G)の光源、及び青(B)の
光源の点灯までの動作によって画素部に1枚の画像が形成されることとする。
ユニットを赤(R)→緑(G)→青(B)→赤(R)及び緑(G)→緑(G)及び青(B
)→青(B)及び赤(R)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図6参照)
について示したが、本実施の形態の液晶表示装置における光源の点灯順は当該順に限定さ
れない。例えば、青(B)→青(B)及び緑(G)→緑(G)→緑(G)及び赤(R)→
赤(R)→赤(R)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図1
1参照)、青(B)→青(B)及び赤(R)→赤(R)→赤(R)及び緑(G)→緑(G
)→緑(G)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図12参照
)、青(B)→赤(R)及び緑(G)→緑(G)→青(B)及び赤(R)→赤(R)→緑
(G)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図13参照)、青
(B)→赤(R)及び緑(G)→青(B)及び緑(G)→赤(R)→緑(G)→赤(R)
及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図14参照)などとする
ことも可能である。なお、光源の点灯順に合わせて、特定色を呈する光の透過を制御する
ための画像信号の入力順も適宜設計する必要があることは言うまでもない。
)、緑(G)、及び青(B)の光源のそれぞれが3回点灯することで1枚の画像を形成す
る構成(図6参照)について示したが、本実施の形態の液晶表示装置における光源毎の点
灯回数を異ならせることも可能である。例えば、視感度が高い赤(R)及び緑(G)を呈
する光が2回点灯され、且つ視感度の低い青(B)が3回点灯されるように、バックライ
トユニットを点灯することで1枚の画像を形成する構成(図15参照)とすることも可能
である。なお、図15に示す動作例においては、赤(R)を呈する光の透過を制御するた
めの画像信号の入力〜バックライトユニットにおける緑(G)及び青(B)の光源の点灯
までの動作によって画素部に1枚の画像が形成されることとする。
、緑(G)、青(B)のいずれか一を呈する光を発光する3種の光源を組み合わせて用い
る構成について示したが、本発明の液晶表示装置は、当該構成に限定されない。すなわち
、本発明の液晶表示装置では、任意の色を呈する光源を組み合わせてバックライトを構成
することが可能である。例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)、若しくは赤
(R)、緑(G)、青(B)、黄(Y)の4種の光源を組み合わせて用いること、又はシ
アン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3種の光源を組み合わせて用いることな
どが可能である。なお、バックライトユニットが白(W)を呈する光を発光する光源を有
する場合は、白(W)を呈する光を混色によって形成するのではなく、当該光源を用いて
白(W)を呈する光を形成することができる。当該光源は、発光効率が高いため、当該光
源を用いてバックライトを構成することで、消費電力を低減することが可能である。また
、バックライトユニットが補色の関係にある光を発光する2種の光源を有する場合(例え
ば、青(B)と黄(Y)の2色の光源を有する場合)、それぞれが発光する光を混色する
ことで白(W)を呈する光を形成することも可能である。さらに、淡色の赤(R)、緑(
G)、及び青(B)、並びに濃色の赤(R)、緑(G)、及び青(B)の6種の光源を組
み合わせて用いること、又は赤(R)、緑(G)、青(B)、シアン(C)、マゼンタ(
M)、イエロー(Y)の6種の光源を組み合わせて用いることなども可能である。このよ
うに、より多種の光源を組み合わせて用いることで、当該液晶表示装置において表現でき
る色域を拡大し、画質を向上させることが可能である。
に対して適用することも可能である。
部と組み合わせることが可能である。
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる構成を有する、本発明の一態様の液晶表示
装置について図16〜図19を参照して説明する。
図16(A)は、液晶表示装置の構成例を示す図である。図16(A)に示す液晶表示
装置は、画素部60と、走査線駆動回路61と、信号線駆動回路62と、各々が平行又は
略平行に配設され、且つ走査線駆動回路61によって電位が制御される3i本(iは、2
以上の自然数)の走査線63と、各々が平行又は略平行に配設され、且つ信号線駆動回路
62によって電位が制御される、j本(jは、2以上の自然数)の信号線641、j本の
信号線642、及びj本の信号線643と、を有する。
マトリクス状(i行j列)に配設された複数の画素を有する。なお、各走査線63は、画
素部60においてマトリクス状(3i行j列)に配設された複数の画素のうち、いずれか
の行に配設されたj個の画素に電気的に接続される。また、各信号線641は、領域60
1においてマトリクス状(i行j列)に配設された複数の画素のうち、いずれかの列に配
設されたi個の画素に電気的に接続される。また、各信号線642は、領域602におい
てマトリクス状(i行j列)に配設された複数の画素のうち、いずれかの列に配設された
i個の画素に電気的に接続される。また、各信号線643は、領域603においてマトリ
クス状(i行j列)に配設された複数の画素のうち、いずれかの列に配設されたi個の画
素に電気的に接続される。
走査線駆動回路用クロック信号(GCK)、及び高電源電位、低電源電位などの駆動用電
源が入力される。また、信号線駆動回路62には、外部から信号線駆動回路用スタートパ
ルス(SSP)、信号線駆動回路用クロック信号(SCK)、画像信号(data1〜d
ata3)などの信号、及び高電源電位、低電源電位などの駆動用電源が入力される。
)は、領域601に配設された画素651の回路構成例を示す図であり、図16(C)は
、領域602に配設された画素652の回路構成例を示す図であり、図16(D)は、領
域603に配設された画素653の回路構成例を示す図である。図16(B)に示す画素
651は、ゲートが走査線63に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が信号線
641に電気的に接続されたトランジスタ6511と、一方の電極がトランジスタ651
1のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、他方の電極が容量電位を供給する配
線(容量配線ともいう)に電気的に接続された容量素子6512と、一方の電極(画素電
極ともいう)がトランジスタ6511のソース及びドレインの他方並びに容量素子651
2の一方の電極に電気的に接続され、他方の電極(対向電極ともいう)が対向電位を供給
する配線に電気的に接続された液晶素子6513と、を有する。
図16(B)に示す画素651と同一である。ただし、図16(C)に示す画素652で
は、トランジスタ6521のソース及びドレインの一方が信号線641ではなく信号線6
42に電気的に接続される点が図16(B)に示す画素651と異なり、図16(D)に
示す画素653では、トランジスタ6531のソース及びドレインの一方が信号線641
ではなく信号線643に電気的に接続される点が図16(B)に示す画素651と異なる
。
図17(A)は、図16(A)に示す液晶表示装置が有する走査線駆動回路61の構成
例を示す図である。図17(A)に示す走査線駆動回路61は、i個の出力端子を有する
シフトレジスタ611〜613を有する。なお、シフトレジスタ611が有する出力端子
のそれぞれは、領域601に配設されたi本の走査線63のいずれかに電気的に接続され
、シフトレジスタ612が有する出力端子のそれぞれは、領域602に配設されたi本の
走査線63のいずれかに電気的に接続され、シフトレジスタ613が有する出力端子のそ
れぞれは、領域603に配設されたi本の走査線63のいずれかに電気的に接続される。
すなわち、シフトレジスタ611は、領域601において選択信号を走査するシフトレジ
スタであり、シフトレジスタ612は、領域602において選択信号を走査するシフトレ
ジスタであり、シフトレジスタ613は、領域603において選択信号を走査するシフト
レジスタである。具体的には、シフトレジスタ611は、外部から入力される走査線駆動
回路用スタートパルス(GSP)をきっかけとして、1行目に配設された走査線63を起
点として順次選択信号をシフト(走査線63を走査線駆動回路用クロック信号(GCK)
1/2周期毎に順次選択)する機能を有し、シフトレジスタ612は、外部から入力され
る走査線駆動回路用スタートパルス(GSP)をきっかけとして、i+1行目に配設され
た走査線63を起点として順次選択信号をシフトする機能を有し、シフトレジスタ613
は、外部から入力される走査線駆動回路用スタートパルス(GSP)をきっかけとして、
2i+1行目に配設された走査線63を起点として順次選択信号をシフトする機能を有す
る。
、図17(B)には、走査線駆動回路用クロック信号(GCK)、シフトレジスタ611
が有するi個の出力端子から出力される信号(SR611out)、シフトレジスタ61
2が有するi個の出力端子から出力される信号(SR612out)、及びシフトレジス
タ613が有するi個の出力端子から出力される信号(SR613out)を示している
。
れた走査線63_1を起点としてi行目に配設された走査線63_iまでハイレベルの電
位が1/2クロック周期(水平走査期間)毎に順次シフトされ、シフトレジスタ612に
よって、(i+1)行目に配設された走査線63_i+1を起点として2i行目に配設さ
れた走査線63_2iまでハイレベルの電位が1/2クロック周期(水平走査期間)毎に
順次シフトされ、シフトレジスタ613によって、(2i+1)行目に配設された走査線
63_2i+1を起点として3i行目に配設された走査線63_3iまでハイレベルの電
位が1/2クロック周期(水平走査期間)毎に順次シフトされる。そのため、走査線駆動
回路61は、1行目に配設されたj個の画素651からi行目に配設されたj個の画素6
51を順次選択するとともに、(i+1)行目に配設されたj個の画素652から2i行
目に配設されたj個の画素652を順次選択し、(2i+1)行目に配設されたj個の画
素653から3i行目に配設されたj個の画素653を順次選択することになる。すなわ
ち、走査線駆動回路61は、水平走査期間毎に異なる3行に配設された3j個の画素に対
して選択信号を供給することが可能である。
11〜613の動作は、サンプリング期間(t1)と同じである。すなわち、走査線駆動
回路61は、サンプリング期間(t1)と同様に、水平走査期間毎に特定の3行に配設さ
れた3j個の画素に対して選択信号を供給することが可能である。
図18(A)は、図16(A)に示す液晶表示装置が有する信号線駆動回路62の構成
例を示す図である。図18(A)に示す信号線駆動回路62は、j個の出力端子を有する
シフトレジスタ620と、j個のトランジスタ621と、j個のトランジスタ622と、
j個のトランジスタ623と、を有する。なお、トランジスタ621のゲートは、シフト
レジスタ620が有するp番目(pは、1以上j以下の自然数)の出力端子に電気的に接
続され、ソース及びドレインの一方は、第1の画像信号(DATA1)を供給する配線に
電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は、画素部60においてp列目に配設され
た信号線641に電気的に接続される。また、トランジスタ622のゲートは、シフトレ
ジスタ620が有するp番目の出力端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方
は、第2の画像信号(DATA2)を供給する配線に電気的に接続され、ソース及びドレ
インの他方は、画素部60においてp列目に配設された信号線642に電気的に接続され
る。また、トランジスタ623のゲートは、シフトレジスタ620が有するp番目の出力
端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、第3の画像信号(DATA3)
を供給する配線に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は、画素部60において
p列目に配設された信号線643に電気的に接続される。
供給する配線が供給する画像信号のタイミングの一例を示す図である。
リング期間(t1)において、1行目に配設された画素乃至i行目に配設された画素用の
赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataR(1→i))を供給し
、サンプリング期間(t2)において、1行目に配設された画素乃至i行目に配設された
画素用の緑(G)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataG(1→i))
を供給し、サンプリング期間(t3)において、1行目に配設された画素乃至i行目に配
設された画素用の青(B)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataB(1
→i))を供給し、サンプリング期間(t4)において、1行目に配設された画素乃至i
行目に配設された画素用の赤(R)を呈する光及び緑(G)を呈する光の混色によって形
成される有彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataR+G(1→i)
)を供給し、サンプリング期間(t5)において、1行目に配設された画素乃至i行目に
配設された画素用の緑(G)を呈する光及び青(B)を呈する光の混色によって形成され
る有彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataG+B(1→i))を供
給し、サンプリング期間(t6)において、1行目に配設された画素乃至i行目に配設さ
れた画素用の青(B)を呈する光及び赤(R)を呈する光の混色によって形成される有彩
色を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataB+R(1→i))を供給する
。
おいて、(i+1)行目に配設された画素乃至2i行目に配設された画素用の青(B)を
呈する光及び赤(R)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈する光の透過を制
御するための画像信号(dataB+R(i+1→2i))を供給し、サンプリング期間
(t2)において、(i+1)行目に配設された画素乃至2i行目に配設された画素用の
赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataR(i+1→2i))を
供給し、サンプリング期間(t3)において、(i+1)行目に配設された画素乃至2i
行目に配設された画素用の緑(G)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dat
aG(i+1→2i))を供給し、サンプリング期間(t4)において、(i+1)行目
に配設された画素乃至2i行目に配設された画素用の青(B)を呈する光の透過を制御す
るための画像信号(dataB(i+1→2i))を供給し、サンプリング期間(t5)
において、(i+1)行目に配設された画素乃至2i行目に配設された画素用の赤(R)
を呈する光及び緑(G)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈する光の透過を
制御するための画像信号(dataR+G(i+1→2i))を供給し、サンプリング期
間(t6)において、(i+1)行目に配設された画素乃至2i行目に配設された画素用
の緑(G)を呈する光及び青(B)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈する
光の透過を制御するための画像信号(dataG+B(i+1→2i))を供給する。
おいて、(2i+1)行目に配設された画素乃至3i行目に配設された画素用の緑(G)
を呈する光及び青(B)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈する光の透過を
制御するための画像信号(dataG+B(2i+1→3i))を供給し、サンプリング
期間(t2)において、(2i+1)行目に配設された画素乃至3i行目に配設された画
素用の青(B)を呈する光及び赤(R)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈
する光の透過を制御するための画像信号(dataB+R(2i+1→3i))を供給し
、サンプリング期間(t3)において、(2i+1)行目に配設された画素乃至3i行目
に配設された画素用の赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataR
(2i+1→3i))を供給し、サンプリング期間(t4)において、(2i+1)行目
に配設された画素乃至3i行目に配設された画素用の緑(G)を呈する光の透過を制御す
るための画像信号(dataG(2i+1→3i))を供給し、サンプリング期間(t5
)において、(2i+1)行目に配設された画素乃至3i行目に配設された画素用の青(
B)を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataB(2i+1→3i))を供
給し、サンプリング期間(t6)において、(2i+1)行目に配設された画素乃至3i
行目に配設された画素用の赤(R)を呈する光及び緑(G)を呈する光の混色によって形
成される有彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号(dataR+G(2i+1
→3i))を供給する。
本実施の形態の液晶表示装置のバックライトとして、実施の形態1に示したバックライ
ト(図5参照)と同様のバックライトを適用することが可能である。ただし、本実施の形
態のバックライトは、3i行j列に配設された複数の画素に対するバックライトとして、
少なくともh行j列毎(ここでは、hは、i/4とする)にバックライトユニットが設け
られ、該バックライトユニットの点灯を独立に制御できることとする。すなわち、当該バ
ックライトが、少なくとも1行目乃至h行目用バックライトユニット〜(2i+3h+1
)行目乃至3i行目用バックライトユニットを有し、それぞれのバックライトユニットの
点灯を独立に制御できることとする。
図19は、上述した液晶表示装置における選択信号の走査と、バックライトの点灯タイ
ミングとを示す図である。なお、図19において縦軸は画素部における行を表し、横軸は
時間を表している。具体的には、図19において、1乃至3iは、行数を表し、実線は、
該当する行において画像信号が入力されるタイミングを表している。当該液晶表示装置は
、サンプリング期間(t1)〜サンプリング期間(t6)のそれぞれにおいて、1行目に
配設されたj個の画素651からi行目に配設されたj個の画素651を順次選択し、且
つ(i+1)行目に配設されたj個の画素652から2i行目に配設されたj個の画素6
52を順次選択し、且つ(2i+1)行目に配設されたj個の画素653から3i行目に
配設されたj個の画素653を順次選択することで、各画素に画像信号を入力することが
可能である。サンプリング期間(t1)を例に挙げて具体的に述べると、当該液晶表示装
置は、当該サンプリング期間(t1)において、1行目に配設されたj個の画素651が
有するトランジスタ6511からi行目に配設されたj個の画素651が有するトランジ
スタ6511を順次オン状態とすることで、信号線641を介して赤(R)を呈する光の
透過を制御するための画像信号を各画素に順次入力することが可能であり、(i+1)行
目に配設されたj個の画素652が有するトランジスタ6521から2i行目に配設され
たj個の画素652が有するトランジスタ6521を順次オン状態とすることで、信号線
642を介して青(B)を呈する光及び赤(R)を呈する光の混色によって形成される有
彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号を各画素に順次入力することが可能であ
り、(2i+1)行目に配設されたj個の画素653が有するトランジスタ6531から
3i行目に配設されたj個の画素653が有するトランジスタ6531を順次オン状態と
することで、信号線643を介して緑(G)を呈する光及び青(B)を呈する光の混色に
よって形成される有彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号を各画素に順次入力
することが可能である。
されたj個の画素651からh行目に配設されたj個の画素651に対して赤(R)を呈
する光の透過を制御するための画像信号の入力が終了した後に1行目乃至h行目用バック
ライトユニットにおいて赤(R)の光源を点灯させ、且つ(i+1)行目に配設されたj
個の画素652から(i+h)行目に配設されたj個の画素652に対して青(B)を呈
する光及び赤(R)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈する光の透過を制御
するための画像信号の入力が終了した後に(i+1)行目乃至(i+h)行目用バックラ
イトユニットにおいて青(B)の光源及び赤(R)の光源を点灯させ、且つ(2i+1)
行目に配設されたj個の画素653から(2i+h)行目に配設されたj個の画素653
に対して緑(G)を呈する光及び青(B)を呈する光の混色によって形成される有彩色を
呈する光の透過を制御するための画像信号の入力が終了した後に(2i+1)行目乃至(
2i+h)行目用バックライトユニットにおいて緑(G)の光源及び青(B)の光源を点
灯させることが可能である。すなわち、当該液晶表示装置では、画素部の特定の領域(1
行目乃至i行目、(i+1)行目乃至2i行目、及び(2i+1)行目乃至3i行目)毎
に、選択信号の走査と、特定色を呈するバックライトユニットの点灯とを並行して行うこ
とが可能である。
601において、赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力〜バックラ
イトにおける青(B)の光源及び赤(R)の光源の点灯までの動作が行われ、且つ(i+
1)行目乃至2i行目に配設された画素を有する領域602において、青(B)を呈する
光及び赤(R)を呈する光の混色によって形成される有彩色を呈する光の透過を制御する
ための画像信号の入力〜バックライトにおける緑(G)の光源及び青(B)の光源の点灯
までの動作が行われ、且つ(2i+1)行目乃至3i行目に配設された画素を有する領域
603において、緑(G)を呈する光及び青(B)を呈する光の混色によって形成される
有彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力〜バックライトにおける赤(R
)の光源及び緑(G)の光源の点灯までの動作が行われることによって画素部に1枚の画
像が形成されることとする。
本実施の形態で開示される液晶表示装置は、マトリクス状に配設された画素のうち、複
数行に配設された画素に対して同時に画像信号を供給することが可能である。これにより
、当該液晶表示装置が有するトランジスタなどの応答速度を変化させることなく、各画素
に対する画像信号の入力頻度を向上させることが可能になる。その結果、当該液晶表示装
置は、フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う液晶表示装置、又は倍速駆動を
行う液晶表示装置として好適である。
書で開示される液晶表示装置を適用することは、以下の点で好ましい。上述したように、
フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う液晶表示装置では色情報が時間分割さ
れる。そのため、利用者の瞬きなど短時間の表示の遮りに起因して特定の表示情報が欠落
することによって、当該利用者に視認される表示が本来の表示情報に基づく表示から変化
(劣化)すること(カラーブレイク、色割れともいう)がある。ここで、カラーブレイク
の抑制には、フレーム周波数を高くすることが効果的である。一方、フィールドシーケン
シャル方式によって表示を行うためには、フレーム周波数よりも高い頻度で各画素に対し
て画像信号を入力する必要がある。そのため、従来の液晶表示装置においてフィールドシ
ーケンシャル方式且つ高フレーム周波数駆動によって表示を行う場合、当該液晶表示装置
を構成する素子の性能(高速応答性)に対する要求が非常に厳しくなる。これに対し、本
明細書で開示される液晶表示装置は、素子の特性に制約されることなく各画素に対する画
像信号の入力頻度を向上させることが可能である。そのため、フィールドシーケンシャル
方式によって表示を行う液晶表示装置におけるカラーブレイクの抑制を容易に行うことが
可能である。
イトユニットが異なる色を呈することがない。例えば、サンプリング期間(t4)内にお
いて、(i+1)行目に配設されたj個の画素652から(i+h)行目に配設されたj
個の画素652に対して青(B)を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力が終
了した後に(i+1)行目乃至(i+h)行目用バックライトユニットにおいて青(B)
の光源を点灯させる際に、(3h+1)行目乃至i行目用バックライトユニット及び(i
+h+1)行目乃至(i+2h)行目用バックライトユニットにおいては、青(B)の光
源が点灯される又は点灯自体が行われない(赤(R)、緑(G)が点灯されることがない
)。そのため、特定の色の画像情報が入力された画素を、当該特定の色と異なる色を呈す
る光が透過する確率を低減することが可能である。
点灯させる期間を設ける場合、液晶表示装置の表示輝度の向上を図ることが可能である。
また、図19に示す動作例においては、複数の光源のそれぞれの点灯期間を効率よく長期
化することが可能である。その結果、図19に示す動作例においては、効率よく表示色調
の細分化を図ることが可能である。
本実施の形態の液晶表示装置は、本発明の一態様であり、当該液晶表示装置と異なる点
を有する液晶表示装置も本発明には含まれる。
構成について示したが、本発明の液晶表示装置は、当該構成に限定されない。すなわち、
本発明の液晶表示装置では、画素部60を任意の複数領域に分割する構成とすることが可
能である。なお、自明ではあるが、当該領域数を変化させる場合、当該領域数と同数のシ
フトレジスタなどを設ける必要があることを付記する。
ある構成(全ての領域においてi行j列の画素が含まれる構成)について示したが、本発
明の液晶表示装置では、領域毎に含まれる画素数を変化させることが可能である。具体的
には、第1の領域にはa行j列(aは、自然数)の画素が含まれ、第2の領域にはb行j
列(bは、aと異なる自然数)の画素が含まれる構成とすることが可能である。
いて構成される液晶表示装置について示したが、当該シフトレジスタを同等の機能を有す
る回路に置換することが可能である。例えば、当該シフトレジスタをデコーダに置換する
ことが可能である。
ための容量素子が設けられる構成(図16(B)〜(D)参照)について示したが、当該
容量素子を設けない構成とすることも可能である。この場合、画素の開口率を向上させる
ことが可能である。また、画素部に延在する容量配線を削除することができるため、画素
部に延在する各種配線の高速駆動が可能となる。
ットの点灯を連続的に行う構成(図19参照)について示したが、液晶表示装置の動作は
、当該構成に限定されない。例えば、画素部において1枚の画像を形成する期間の前後に
、選択信号の走査及びバックライトユニットの点灯が行われない期間を設ける構成とする
ことが可能である(図20参照)。これにより、当該液晶表示装置において生じるカラー
ブレイクを抑制し、該液晶表示装置が表示する画質を向上させることが可能である。なお
、図9においては、選択信号の走査及びバックライトユニットの点灯の双方を行わない構
成について例示しているが、選択信号の走査を行い各画素に対して光を透過させないため
の画像信号を入力する構成とすることも可能である。
ユニットが有する3つの光源の1つ又は2つを点灯させる期間を設ける構成(図19参照
)について示したが、バックライトユニットが有する3つの光源のすべてが点灯される期
間を設ける構成(図21参照)とすることも可能である。この場合、液晶表示装置の表示
輝度をさらに向上させること及び表示色調をさらに細分化させることが可能である。なお
、図21に示す動作例においては、1行目乃至i行目に配設された画素を有する領域60
1において、赤(R)を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力〜バックライト
における赤(R)の光源、緑(G)の光源、及び青(B)の光源の点灯までの動作が行わ
れ、且つi+1行目乃至2i行目に配設された画素を有する領域602において、赤(R
)を呈する光、緑(G)を呈する光、及び青(B)を呈する光の混色によって形成される
白(W)を呈する光の透過を制御するための画像信号の入力〜バックライトにおける青(
B)の光源及び赤(R)の光源の点灯までの動作が行われ、且つ2i+1行目乃至3i行
目に配設された画素を有する領域603において、青(B)を呈する光及び赤(R)を呈
する光の混色によって形成される有彩色を呈する光の透過を制御するための画像信号の入
力〜バックライトにおける青(B)の光源及び赤(R)の光源の点灯までの動作が行われ
ることによって画素部に1枚の画像が形成されることとする。
ユニットを赤(R)→緑(G)→青(B)→赤(R)及び緑(G)→緑(G)及び青(B
)→青(B)及び赤(R)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図19参照
)について示したが、本実施の形態の液晶表示装置における光源の点灯順は当該順に限定
されない。例えば、青(B)→青(B)及び緑(G)→緑(G)→緑(G)及び赤(R)
→赤(R)→赤(R)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図
示しない)、青(B)→青(B)及び赤(R)→赤(R)→赤(R)及び緑(G)→緑(
G)→緑(G)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図示しな
い)、青(B)→赤(R)及び緑(G)→緑(G)→青(B)及び赤(R)→赤(R)→
緑(G)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図示しない)、
青(B)→赤(R)及び緑(G)→青(B)及び緑(G)→赤(R)→緑(G)→赤(R
)及び青(B)の順で点灯することで1枚の画像を形成する構成(図示しない)などとす
ることも可能である。なお、光源の点灯順に合わせて、特定色を呈する光の透過を制御す
るための画像信号の入力順も適宜設計する必要があることは言うまでもない。
)、緑(G)、及び青(B)の光源のそれぞれが3回点灯することで1枚の画像を形成す
る構成(図19参照)について示したが、本実施の形態の液晶表示装置における光源毎の
点灯回数を異ならせることも可能である。例えば、視感度が高い赤(R)及び緑(G)を
呈する光が2回点灯され、且つ視感度の低い青(B)が3回点灯されるように、バックラ
イトユニットを点灯することで1枚の画像を形成する構成(図示しない)とすることも可
能である。
)、青(B)のいずれか一を呈する光を発光する3種の光源を組み合わせて用いる構成に
ついて示したが、本発明の液晶表示装置は、当該構成に限定されない。すなわち、本発明
の液晶表示装置では、任意の色を呈する光の光源を組み合わせてバックライトを構成する
ことが可能である。例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)、若しくは赤(R
)、緑(G)、青(B)、黄(Y)の4種の光源を組み合わせて用いること、又はシアン
(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3種の光源を組み合わせて用いることなどが
可能である。なお、バックライトユニットが白(W)を呈する光を発光する光源を有する
場合は、白(W)を呈する光を混色によって形成するのではなく、当該光源を用いて白(
W)を呈する光を形成することができる。当該光源は、発光効率が高いため、当該光源を
用いてバックライトを構成することで、消費電力を低減することが可能である。また、バ
ックライトユニットが補色の関係にある光を発光する2種の光源を有する場合(例えば、
青(B)と黄(Y)の2種の光源を有する場合)、それぞれの光を混色することで白(W
)を呈する光を形成することも可能である。さらに、淡色の赤(R)、緑(G)、及び青
(B)、並びに濃色の赤(R)、緑(G)、及び青(B)の6種の光源を組み合わせて用
いること、又は赤(R)、緑(G)、青(B)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ
ー(Y)の6種の光源を組み合わせて用いることなども可能である。このように、より多
種の光源を組み合わせて用いることで、当該液晶表示装置において表現できる色域を拡大
し、画質を向上させることが可能である。
に対して適用することも可能である。
部と組み合わせることが可能である。
本実施の形態では、実施の形態1又は2に示した液晶表示装置の具体的な構成について
、説明する。
まず、上述した液晶表示装置の画素部又は各種回路に用いられるトランジスタの具体例
について図22を参照して説明する。なお、当該液晶表示装置において、画素部及び各種
回路のそれぞれに設けられるトランジスタは、同一構成を有するトランジスタを適用して
もよいし、それぞれ毎に異なる構成を有するトランジスタを適用してもよい。
成され、ゲート層2401上にゲート絶縁層2402が形成され、ゲート絶縁層2402
上に半導体層2403が形成され、半導体層2403上に、ソース層2405a、及びド
レイン層2405bが形成されている。また、半導体層2403、ソース層2405a、
及びドレイン層2405b上に絶縁層2407が形成されている。また、絶縁層2407
上に保護絶縁層2409を形成してもよい。トランジスタ2450は、ボトムゲート構造
のトランジスタの一つであり、逆スタガ型トランジスタの一つでもある。
成され、ゲート絶縁層2402上に半導体層2403が形成され、半導体層2403上に
チャネル保護層2406が形成され、チャネル保護層2406及び半導体層2403上に
、ソース層2405a、及びドレイン層2405bが形成されている。また、ソース層2
405a、及びドレイン層2405b上に保護絶縁層2409を形成してもよい。トラン
ジスタ2460は、チャネル保護型(チャネルストップ型ともいう)と呼ばれるボトムゲ
ート構造のトランジスタの一つであり、逆スタガ型トランジスタの一つでもある。
され、下地層2436上に半導体層2403が形成され、半導体層2403、及び下地層
2436上に、ソース層2405a、及びドレイン層2405bが形成され、半導体層2
403、ソース層2405a、及びドレイン層2405b上にゲート絶縁層2402が形
成され、ゲート絶縁層2402上にゲート層2401が形成されている。また、ゲート層
2401上に保護絶縁層2409を形成してもよい。トランジスタ2470は、トップゲ
ート構造のトランジスタの一つである。
11が形成され、第1のゲート層2411上に第1のゲート絶縁層2413が形成され、
第1のゲート絶縁層2413上に半導体層2403が形成され、半導体層2403、及び
第1のゲート絶縁層2413上に、ソース層2405a、及びドレイン層2405bが形
成されている。また、半導体層2403、ソース層2405a、及びドレイン層2405
b上に第2のゲート絶縁層2414が形成され、第2のゲート絶縁層2414上に第2の
ゲート層2412が形成されている。また、第2のゲート層2412上に保護絶縁層24
09を形成してもよい。
を有する。第1のゲート層2411と第2のゲート層2412を電気的に接続して一つの
ゲート層として機能させることができる。また、第1のゲート層2411と第2のゲート
層2412のうち、どちらか一方を単に「ゲート」と呼び、他方を「バックゲート」と呼
ぶことがある。なお、トランジスタ2480において、バックゲートの電位を変化させる
ことで、ゲートの電位によってスイッチングを制御する際のトランジスタ2480のしき
い値電圧を変化させることができる。
OI基板、ガラス基板、石英基板、表面に絶縁層が設けられた導電性基板、又はプラスチ
ック基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、若しくは基材フィルムなどの可
撓性基板などがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノ
ホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板の一例としては、ポ
リエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエー
テルサルフォン(PES)に代表されるプラスチック、又はアクリル等の可撓性を有する
合成樹脂などがある。
、銅(Cu)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(
Mo)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)、スカンジウム(Sc)から選ばれた元素、
上述した元素を成分とする合金、または上述した元素を成分とする窒化物を適用すること
ができる。また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。
14としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸
化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ガリウムなどの絶縁体を適用することができる。ま
た、これらの材料の積層構造を適用することもできる。なお、酸化窒化シリコンとは、そ
の組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものであり、濃度範囲として酸素が55〜
65原子%、窒素が1〜20原子%、シリコンが25〜35原子%、水素が0.1〜10
原子%の範囲において、合計100原子%となるように各元素を任意の濃度で含むものを
いう。また、窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い
ものであり、濃度範囲として酸素が15〜30原子%、窒素が20〜35原子%、Siが
25〜35原子%、水素が15〜25原子%の範囲において、合計100原子%となるよ
うに各元素を任意の濃度で含むものをいう。
どの周期表第14族元素を主構成元素とする材料、シリコンゲルマニウム(SiGe)若
しくはガリウムヒ素(GaAs)などの化合物、酸化亜鉛(ZnO)若しくはインジウム
(In)及びガリウム(Ga)を含む酸化亜鉛などの酸化物、又は半導体特性を示す有機
化合物などの半導体材料を適用することができる。また、これらの半導体材料からなる層
の積層構造を適用することもできる。
03の結晶状態は限定されない。すなわち、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、多
結晶シリコン、及び単結晶シリコンのいずれかを半導体層2403として適用することが
可能である。なお、微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す5
20cm−1よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す520c
m−1とアモルファスシリコンを示す480cm−1の間に微結晶シリコンのラマンスペ
クトルのピークがある。また、未結合手(ダングリングボンド)を終端するため水素また
はハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含んでいる。さらに、ヘリウム、アルゴ
ン、クリプトン、またはネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させる
ことで、安定性が増し良好な微結晶半導体が得られる。
n、Ga、Sn、Zn、Al、Mg、Hf及びランタノイドから選ばれた一種以上の元素
を含有する。例えば、四元系金属酸化物であるIn−Sn−Ga−Zn−O系、三元系金
属酸化物であるIn−Ga−Zn−O系、In−Sn−Zn−O系、In−Al−Zn−
O系、Sn−Ga−Zn−O系、Al−Ga−Zn−O系、Sn−Al−Zn−O系、I
n−Hf−Zn−O系、In−La−Zn−O系、In−Ce−Zn−O系、In−Pr
−Zn−O系、In−Nd−Zn−O系、In−Pm−Zn−O系、In−Sm−Zn−
O系、In−Eu−Zn−O系、In−Gd−Zn−O系、In−Tb−Zn−O系、I
n−Dy−Zn−O系、In−Ho−Zn−O系、In−Er−Zn−O系、In−Tm
−Zn−O系、In−Yb−Zn−O系、In−Lu−Zn−O系、二元系金属酸化物で
あるIn−Ga−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、Al−Zn−O系、Zn
−Mg−O系、Sn−Mg−O系、In−Mg−O系、または単元系金属酸化物であるI
n−O系、Sn−O系、Zn−O系などを用いることができる。また、上記酸化物半導体
にSiO2を含んでもよい。ここで、例えば、In−Ga−Zn−O系酸化物半導体とは
、少なくともInとGaとZnを含む酸化物であり、その組成比に特に制限はない。また
、InとGaとZn以外の元素を含んでもよい。
膜を用いることができる。ここで、Mは、Ga、Al、MnおよびCoから選ばれた一ま
たは複数の金属元素を示す。例えばMとして、Ga、Ga及びAl、Ga及びMn、また
はGa及びCoなどを選択することができる。
組成比は、原子数比で、In:Zn=50:1〜1:2(モル数比に換算するとIn2O
3:ZnO=25:1〜1:4)、好ましくはIn:Zn=20:1〜1:1(モル数比
に換算するとIn2O3:ZnO=10:1〜1:2)、さらに好ましくはIn:Zn=
1.5:1〜15:1(モル数比に換算するとIn2O3:ZnO=3:4〜15:2)
とする。例えば、In−Zn−O系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比
がIn:Zn:O=X:Y:Zのとき、Z>1.5X+Yとする。
ては、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タング
ステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)、スカンジウム
(Sc)から選ばれた元素、上述した元素を成分とする合金、または上述した元素を成分
とする窒化物を適用することができる。また、これらの材料の積層構造を適用することも
できる。
層を含む)となる導電膜は導電性の金属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸化物と
しては酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸
化インジウム酸化スズ(In2O3―SnO2、ITOと略記する)、酸化インジウム酸
化亜鉛(In2O3―ZnO)またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませた
ものを用いることができる。
コン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ガリウムなどの絶縁体
を適用することができる。また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。
、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウムなどの絶縁体を適用することができる。また、こ
れらの材料の積層構造を適用することもできる。
コン、窒化酸化アルミニウムなどの絶縁体を適用することができる。また、これらの材料
の積層構造を適用することもできる。
化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ガリウムなどの絶縁体を適用す
ることができる。また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。
絶縁層(ここでは、ゲート絶縁層2402、絶縁層2407、チャネル保護層2406、
下地層2436、第1のゲート絶縁層2413、第2のゲート絶縁層2414が相当する
)としては、第13族元素および酸素を含む絶縁材料を用いることが好ましい。酸化物半
導体材料には第13族元素を含むものが多く、第13族元素を含む絶縁材料は酸化物半導
体との相性が良く、これを酸化物半導体に接する絶縁層に用いることで、酸化物半導体と
の界面の状態を良好に保つことができる。
を意味する。第13族元素を含む絶縁材料としては、例えば、酸化ガリウム、酸化アルミ
ニウム、酸化アルミニウムガリウム、酸化ガリウムアルミニウムなどがある。ここで、酸
化アルミニウムガリウムとは、ガリウムの含有量(原子%)よりアルミニウムの含有量(
原子%)が多いものを示し、酸化ガリウムアルミニウムとは、ガリウムの含有量(原子%
)がアルミニウムの含有量(原子%)以上のものを示す。
に酸化ガリウムを含む材料を用いることで酸化物半導体層と絶縁層の界面特性を良好に保
つことができる。例えば、酸化物半導体層と酸化ガリウムを含む絶縁層とを接して設ける
ことにより、酸化物半導体層と絶縁層の界面における水素のパイルアップを低減すること
ができる。なお、絶縁層に酸化物半導体の成分元素と同じ族の元素を用いる場合には、同
様の効果を得ることが可能である。例えば、酸化アルミニウムを含む材料を用いて絶縁層
を形成することも有効である。なお、酸化アルミニウムは、水を透過させにくいという特
性を有しているため、当該材料を用いることは、酸化物半導体層への水の侵入防止という
点においても好ましい。
絶縁層は、酸素雰囲気下による熱処理や、酸素ドープなどにより、絶縁材料を化学量論的
組成比より酸素が多い状態とすることが好ましい。酸素ドープとは、酸素をバルクに添加
することをいう。なお、当該バルクの用語は、酸素を薄膜表面のみでなく薄膜内部に添加
することを明確にする趣旨で用いている。また、酸素ドープには、プラズマ化した酸素を
バルクに添加する酸素プラズマドープが含まれる。また、酸素ドープは、イオン注入法ま
たはイオンドーピング法を用いて行ってもよい。
酸素ドープを行うことにより、酸化ガリウムの組成をGa2OX(X=3+α、0<α<
1)とすることができる。
、酸素ドープを行うことにより、酸化アルミニウムの組成をAl2OX(X=3+α、0
<α<1)とすることができる。
いた場合、酸素雰囲気下による熱処理や、酸素ドープを行うことにより、酸化ガリウムア
ルミニウム(酸化アルミニウムガリウム)の組成をGaXAl2−XO3+α(0<X<
2、0<α<1)とすることができる。
層を形成することができる。このような領域を備える絶縁層と酸化物半導体層が接するこ
とにより、絶縁層中の過剰な酸素が酸化物半導体層に供給され、酸化物半導体層中、また
は酸化物半導体層と絶縁層の界面における酸素不足欠陥を低減し、酸化物半導体層をI型
化またはI型に限りなく近い酸化物半導体とすることができる。
3に接する絶縁層のうち、上層に位置する絶縁層及び下層に位置する絶縁層の一方のみを
化学量論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁層とすることもできるが、両方の絶縁
層を化学量論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁層とすることが好ましい。化学量
論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁層を、半導体層2403に接する絶縁層の、
上層及び下層に位置する絶縁層に用い、半導体層2403を挟む構成とすることで、上記
効果をより高めることができる。
3の上層または下層に用いる絶縁層は、上層と下層で同じ構成元素を有する絶縁層として
も良いし、異なる構成元素を有する絶縁層としても良い。例えば、上層と下層とも、組成
がGa2OX(X=3+α、0<α<1)の酸化ガリウムとしても良いし、上層と下層の
一方を組成がGa2OX(X=3+α、0<α<1)の酸化ガリウムとし、他方を組成が
Al2OX(X=3+α、0<α<1)の酸化アルミニウムとしても良い。
3に接する絶縁層は、化学量論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁層の積層として
も良い。例えば、半導体層2403の上層に組成がGa2OX(X=3+α、0<α<1
)の酸化ガリウムを形成し、その上に組成がGaXAl2−XO3+α(0<X<2、0
<α<1)の酸化ガリウムアルミニウム(酸化アルミニウムガリウム)を形成してもよい
。なお、半導体層2403の下層を、化学量論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁
層の積層としても良いし、半導体層2403の上層及び下層の両方を、化学量論的組成比
より酸素が多い領域を有する絶縁層の積層としても良い。
として酸化物半導体が適用され且つバックゲートを備えたトランジスタ952を作製し、
光負バイアス劣化前後でのしきい値電圧(Vth)変化量を評価した結果を示す。
する。基板900上に、下地層936として、CVD法により窒化シリコン膜(厚さ20
0nm)と酸化窒化シリコン膜(厚さ400nm)の積層膜を形成した。次に、下地層9
36上に、スパッタ法により窒化タンタル膜(厚さ30nm)と、タングステン膜(厚さ
100nm)の積層膜を成膜し、選択的にエッチングしてゲート層901を形成した。
り酸化窒化シリコン層(厚さ30nm)を形成した。
ターゲットを用いて、酸化物半導体膜(厚さ30nm)を形成した。続いて、酸化物半導
体膜を選択的にエッチングし、島状の酸化物半導体層903を形成した。
200nm)、及びチタン膜(厚さ100nm)の積層膜をスパッタ法により成膜し、選
択的にエッチングしてソース層905a及びドレイン層905bを形成した。
b上に形成される絶縁層907として、スパッタ法により酸化シリコン膜(厚さ300n
m)を形成し、絶縁層907上に、絶縁層908として、ポリイミド樹脂層(厚さ1.5
μm)を形成した。
形成した。
ができる。なお、トランジスタ951とは、絶縁層908と絶縁層909の間にバックゲ
ート層912が形成されている点が異なる。バックゲート層912は、絶縁層908上に
、チタン膜(厚さ100nm)、アルミニウム膜(厚さ200nm)、及びチタン膜(厚
さ100nm)の積層膜をスパッタ法により成膜し、選択的にエッチングすることで形成
した。なお、バックゲート層912は、ソース層905aと電気的に接続される。
ル幅は20μmとした。
行った光負バイアス試験について説明する。
ジスタの特性変化を、短時間で評価することができる。特に、光負バイアス試験における
トランジスタのVthの変化量は、信頼性を調べるための重要な指標となる。光負バイア
ス試験において、Vthの変化量が少ないほど、信頼性が高いトランジスタであるといえ
る。光負バイアス試験の前後におけるVthの変化量は、1V以下が好ましく、0.5V
以下がさらに好ましい。
度)を一定に維持し、トランジスタのソース及びドレインを同電位とし、光を照射しなが
ら、ゲートにソース及びドレインよりも低い電位を一定時間印加することで行う。
度、電界印加時間により決定することができる。ゲート絶縁層に加えられる電界強度は、
ゲートと、ソース及びドレインとの電位差をゲート絶縁層の厚さで除して決定される。例
えば、厚さが100nmのゲート絶縁層に印加する電界強度を2MV/cmとしたい場合
は、電位差を20Vとすればよい。
をゲートに印加して行う試験を光正バイアス試験というが、光正バイアス試験よりも、光
負バイアス試験の方が、トランジスタの特性変動が起きやすいため、本実施の形態では光
負バイアス試験にて評価している。
02に印加する電界強度を2MV/cmとし、光照射及び電界印加時間を1時間として行
った。また、光照射の条件は、朝日分光社キセノン光源「MAX−302」を用いて、ピ
ーク波長400nm(半値幅10nm)、放射照度326μW/cm2とした。
。ここでは、基板温度を室温(25℃)とし、ソースとドレイン間の電圧(以下、ドレイ
ン電圧またはVdという)を3Vとし、ソースとゲート間の電圧(以下、ゲート電圧また
はVgという)を−5V〜+5Vまで変化させた時の、ソースとドレイン間に流れる電流
(以下、ドレイン電流またはIdという)の変化特性、すなわちVg−Id特性を測定し
た。
を0Vとし、トランジスタのゲート絶縁層902へ印加される電界強度が2MV/cmと
なるようにゲートに負の電圧を印加した。ここでは、トランジスタのゲート絶縁層902
の厚さが30nmであるため、ゲートに−6Vを印加し、そのまま1時間保持した。ここ
では印加時間を1時間としたが、目的に応じて適宜時間を変更してもよい。
d特性を測定し、光負バイアス試験後のVg−Id特性を得た。
ート電圧をリニアスケールで示しており、縦軸はドレイン電流の平方根(以下、√Idと
もいう)をリニアスケールで示している。曲線921は、Vg−Id特性におけるIdの
値を平方根で表した曲線(以下、√Id曲線ともいう)である。
曲線上の、√Id曲線の微分値が最大になる点の接線924を求める。次に、接線924
を延伸し、接線924上でIdが0Aとなる時のVg、すなわち接線924のゲート電圧
軸切片925の値をVthとして定義する。
のVg−Id特性を示す。図32(A)及び図32(B)とも、横軸はゲート電圧(Vg
)で、縦軸はゲート電圧に対するドレイン電流(Id)を対数目盛で示している。
を示している。初期特性931は、光負バイアス試験前のトランジスタ951のVg−I
d特性であり、試験後特性932は、光負バイアス試験後のトランジスタ951のVg−
Id特性である。初期特性931のVthは、1.01Vであり、試験後特性932のV
thは、0.44Vであった。
を示している。また、図32(C)は、図32(B)中の部位945を拡大した図である
。初期特性941は、光負バイアス試験前のトランジスタ952のVg−Id特性であり
、試験後特性942は、光負バイアス試験後のトランジスタ952のVg−Id特性であ
る。初期特性941のVthは、1.16Vであり、試験後特性942のVthは、1.
10Vであった。なお、トランジスタ952のバックゲート層912はソース層905a
と電気的に接続されているため、バックゲート層912とソース層905aの電位は同電
位となる。
ス方向に0.57V変化しており、図32(B)において、試験後特性942は、初期特
性941に比べてVthがマイナス方向に0.06V変化している。トランジスタ951
及びトランジスタ952とも、Vthの変化量は1V以下であり、信頼性が高いトランジ
スタであることが確認できる。また、バックゲート層912を設けたトランジスタ952
は、Vthの変化量が0.1V以下であり、トランジスタ951よりもさらに信頼性の高
いトランジスタであることが確認できる。
次いで、上述した液晶表示装置の画素のレイアウトの具体例について図23(A)、(
B)、24を参照して説明する。なお、図23(A)は、図1(B)に示した画素のレイ
アウトの上面図を示す図であり、図23(B)は、図23(A)上に示した画素上に設け
られる遮蔽層242を含んだレイアウトを示す図であり、図24は、図23(A)、(B
)に示すA−B線における断面図を示す図である。なお、図23(A)、(B)において
は、液晶層、対向電極などの構成は割愛している。以下、具体的な構造について図24を
参照して説明する。
、導電層222上に設けられた絶縁層223と、導電層222上に絶縁層223を介して
設けられた半導体層224と、半導体層224の一端上に設けられた導電層225aと、
半導体層224の他端上に設けられた導電層225bと、を有する。なお、導電層222
は、ゲート層として機能し、絶縁層223は、ゲート絶縁層として機能し、導電層225
a及び導電層225bの一方は、ソース層、他方はドレイン層として機能する。
電層226上に設けられた絶縁層227と、導電層226上に絶縁層227を介して設け
られた導電層228と、を有する。なお、導電層226は、容量素子17の一方の電極と
して機能し、絶縁層227は、容量素子17の誘電体として機能し、導電層228は、容
量素子17の他方の電極として機能する。また、導電層226は、導電層222と同一材
料からなり、絶縁層227は、絶縁層223と同一材料からなり、導電層228は、導電
層225a及び導電層225bと同一材料からなる。また、導電層226は、導電層22
5bと電気的に接続されている。
0が設けられている。
40上に設けられた透明導電層241と、透明導電層231と透明導電層241に挟持さ
れた液晶層250と、を有する。なお、透明導電層231は、液晶素子18の画素電極と
して機能し、透明導電層241は、液晶素子18の対向電極として機能する。また、透明
導電層231は、導電層225b及び導電層226と電気的に接続されている。
の間に、配向膜を適宜設けても良い。配向膜は、ポリイミド、ポリビニルアルコールなど
の有機樹脂を用いて形成することができ、その表面には、ラビングなどの、液晶分子を一
定方向に配列させるための配向処理が施されている。ラビングは、配向膜に接するように
、ナイロンなどの布を巻いたローラーを回転させて、上記配向膜の表面を一定方向に擦る
ことで、行うことができる。なお、酸化珪素などの無機材料を用い、配向処理を施すこと
なく、蒸着法で配向特性を有する配向膜を直接形成することも可能である。
)を用いても良いし、ディップ式(汲み上げ式)を用いても良い。
ネーションが視認されるのを防ぐため、又は、拡散した光が隣接する複数の画素に並行し
て入射するのを防ぐために、光を遮蔽することができる遮蔽層242が設けられている。
遮蔽層242には、カーボンブラック、二酸化チタンよりも酸化数が小さい低原子価酸化
チタンなどの黒色顔料を含む有機樹脂を用いることができる。また、クロムを用いた膜で
、遮蔽層242を形成することも可能である。
4に示す構成は以下の点で好ましい。上述したように、半導体層として酸化物半導体が適
用されたトランジスタは、光照射によって劣化する。これに対し、図24に示すトランジ
スタ16は、少なくとも導電層222、225a、225b及び遮蔽層242によって半
導体層224を遮光することが可能である。そのため、トランジスタ16の信頼性を向上
させることが可能である。
ズ(ITSO)、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム
亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)などの透光性を有する導電材料
を用いることができる。
れる構造を有する液晶素子を例に挙げて説明したが、本発明の一態様に係る液晶表示装置
はこの構成に限定されない。IPS型の液晶素子やブルー相を用いた液晶素子のように、
一対の電極が共に一の基板に形成されていても良い。
次いで、液晶表示装置のパネルの具体例について、図25を用いて説明する。図25(
A)は、基板4001と対向基板4006とをシール材4005によって接着させたパネ
ルの上面図であり、図25(B)は、図25(A)のC−D線における断面図に相当する
。
に、シール材4005が設けられている。また、画素部4002、走査線駆動回路400
4の上に対向基板4006が設けられている。よって、画素部4002と走査線駆動回路
4004は、基板4001とシール材4005と対向基板4006とによって、液晶40
07と共に封止されている。
、信号線駆動回路4003が形成された基板4021が、実装されている。図25では、
信号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4009を例示している。
ンジスタを複数有している。図25(B)では、画素部4002に含まれるトランジスタ
4010、トランジスタ4022を例示している。
に接続されている。そして、液晶素子4011の対向電極4031は、対向基板4006
に形成されている。画素電極4030と対向電極4031と液晶4007とが重なってい
る部分が、液晶素子4011に相当する。
ギャップ)を制御するために設けられている。なお、図25(B)では、スペーサ403
5が、絶縁膜をパターニングすることで形成されている場合を例示しているが、球状スペ
ーサを用いていても良い。
る各種信号及び電位は、引き回し配線4014及び引き回し配線4015を介して、接続
端子4016から供給されている。接続端子4016は、FPC4018が有する端子と
、異方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。
プラスチックを用いることができる。プラスチックには、FRP(Fiberglass
−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フ
ィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムなどが含まれる。
スチック、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を
用いる。
26に示す液晶表示装置は、画素部を有するパネル1601と、第1の拡散板1602と
、プリズムシート1603と、第2の拡散板1604と、導光板1605と、バックライ
トパネル1607と、回路基板1608と、信号線駆動回路の形成された基板1611と
を有している。
板1604と、導光板1605と、バックライトパネル1607とは、順に積層されてい
る。バックライトパネル1607は、複数のバックライトユニットで構成されたバックラ
イト1612を有している。導光板1605内部に拡散されたバックライト1612から
の光は、第1の拡散板1602、プリズムシート1603及び第2の拡散板1604によ
って、パネル1601に照射される。
散板の数はこれに限定されず、単数であっても3以上であっても良い。そして、拡散板は
導光板1605とパネル1601の間に設けられていれば良い。よって、プリズムシート
1603よりもパネル1601に近い側にのみ拡散板が設けられていても良いし、プリズ
ムシート1603よりも導光板1605に近い側にのみ拡散板が設けられていても良い。
導光板1605からの光をパネル1601側に集光できる形状を有していれば良い。
これら信号に処理を施す回路などが設けられている。そして、図26では、回路基板16
08とパネル1601とが、COFテープ1609を介して接続されている。また、信号
線駆動回路の形成された基板1611が、COF(Chip On Film)法を用い
てCOFテープ1609に接続されている。
に設けられており、該制御系の回路とバックライトパネル1607とがFPC1610を
介して接続されている例を示している。ただし、上記制御系の回路はパネル1601に形
成されていても良く、この場合はパネル1601とバックライトパネル1607とがFP
Cなどにより接続されるようにする。
以下では、本明細書で開示される液晶表示装置を搭載した電子機器の例について図27
を参照して説明する。
筐体2202、表示部2203、キーボード2204などによって構成されている。
213と、外部インターフェイス2215と、操作ボタン2214等が設けられている。
また、操作用の付属品としてスタイラス2212がある。
1および筐体2223の2つの筐体で構成されている。筐体2221および筐体2223
は、軸部2237により一体とされており、該軸部2237を軸として開閉動作を行うこ
とができる。このような構成により、電子書籍2220は、紙の書籍のように用いること
が可能である。
み込まれている。表示部2225および表示部2227は、続き画面を表示する構成とし
てもよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とする
ことで、例えば右側の表示部(図27(C)では表示部2225)に文章を表示し、左側
の表示部(図27(C)では表示部2227)に画像を表示することができる。
、筐体2221は、電源2231、操作キー2233、スピーカー2235などを備えて
いる。操作キー2233により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面に
キーボードやポインティングデバイスなどを備える構成としてもよい。また、筐体の裏面
や側面に、外部接続用端子(イヤホン端子、USB端子、またはACアダプタおよびUS
Bケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など)、記録媒体挿入部などを備える構
成としてもよい。さらに、電子書籍2220は、電子辞書としての機能を持たせた構成と
してもよい。
、電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロードする構成とするこ
とも可能である。
筐体2241の二つの筐体で構成されている。筐体2241は、表示パネル2242、ス
ピーカー2243、マイクロフォン2244、ポインティングデバイス2246、カメラ
用レンズ2247、外部接続端子2248などを備えている。また、筐体2240は、当
該携帯電話機の充電を行う太陽電池セル2249、外部メモリスロット2250などを備
えている。また、アンテナは筐体2241内部に内蔵されている。
ている複数の操作キー2245を点線で示している。なお、当該携帯電話は、太陽電池セ
ル2249から出力される電圧を各回路に必要な電圧に昇圧するための昇圧回路を実装し
ている。また、上記構成に加えて、非接触ICチップ、小型記録装置などを内蔵した構成
とすることもできる。
ル2242と同一面上にカメラ用レンズ2247を備えているため、テレビ電話が可能で
ある。スピーカー2243およびマイクロフォン2244は音声通話に限らず、テレビ電
話、録音、再生などが可能である。さらに、筐体2240と筐体2241はスライドし、
図27(D)のように展開している状態から重なり合った状態とすることができ、携帯に
適した小型化が可能である。
であり、充電やデータ通信が可能になっている。また、外部メモリスロット2250に記
録媒体を挿入し、より大量のデータの保存および移動に対応できる。また、上記機能に加
えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能などを備えたものであってもよい。
1、表示部(A)2267、接眼部2263、操作スイッチ2264、表示部(B)22
65、バッテリー2266などによって構成されている。
筐体2271に表示部2273が組み込まれている。表示部2273により、映像を表示
することが可能である。なお、ここでは、スタンド2275により筐体2271を支持し
た構成を示している。
モコン操作機2280により行うことができる。リモコン操作機2280が備える操作キ
ー2279により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部2273に表示さ
れる映像を操作することができる。また、リモコン操作機2280に、当該リモコン操作
機2280から出力する情報を表示する表示部2277を設ける構成としてもよい。
である。受信機により、一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介
して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から
受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行
うことが可能である。
本実施の形態では、本発明の一態様に係る液晶表示装置において用いられる、基板の一
形態について図28、29を参照して説明する。
配線、画素電極など、素子基板として必要な要素を含む被剥離層6116を形成する。
板、金属基板などを用いることができる。なお、これら基板は、可撓性を明確に表さない
程度に厚みのあるものを使用することで、精度良くトランジスタなどの素子を形成するこ
とができる。可撓性を明確に表さない程度とは、通常液晶ディスプレイを作製する際に使
用されているガラス基板の弾性率程度、またはより弾性率が大きいことを言う。
タングステン(W)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ニオブ
(Nb)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)
、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、
イリジウム(Ir)、珪素(Si)から選択された元素、又は元素を主成分とする合金材
料、又は元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。
タングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。また、剥離層6201として、
タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒
化物を含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含
む層を形成することも可能である。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例え
ば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。
として金属酸化物層を形成する。代表的には1層目としてタングステン層、モリブデン層
、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、2層目として、タングステ
ン、モリブデン若しくはタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、それらの窒化物、
それらの酸化窒化物、又はそれらの窒化酸化物を形成すると良い。2層目の金属酸化物層
の形成は、1層目の金属層上に、酸化物層(例えば酸化シリコンなどの絶縁層として利用
できるもの)を形成することで金属層表面に当該金属の酸化物が形成されることを応用し
ても良い。
剥離層6116としては、トランジスタや層間絶縁膜、配線、画素電極など、素子基板と
して必要な要素が含まれる。これらは、フォトリソグラフィ法などを用いて作製すること
ができる。
した後、被剥離層6116を作製基板6200の剥離層6201から剥離して転置する(
図28(B)参照)。これにより被剥離層6116は、仮支持基板側に設けられる。なお
、本明細書において、作製用基板から仮支持基板に剥離層を転置する工程を転置工程とい
う。
属基板などを用いることができる。また、以降の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラ
スチック基板を用いても良い。
照射により可塑化させることが可能であるような、必要時に仮支持基板6202と被剥離
層6116とを分離することが可能な接着剤を用いる。
えば、剥離層6201として、被剥離層6116と接する側に金属酸化膜を含む膜を形成
した場合は、当該金属酸化膜を結晶化させることにより脆弱化して、被剥離層6116を
作製基板6200から剥離することができる。また、作製基板6200と被剥離層611
6の間に、剥離層6201として水素を含む非晶質シリコン膜を形成した場合は、レーザ
光の照射またはエッチングにより当該水素を含む非晶質シリコン膜を除去して、被剥離層
6116を作製基板6200から剥離することができる。また、剥離層6201として窒
素、酸素や水素等を含む膜(例えば、水素を含む非晶質シリコン膜、水素含有合金膜、酸
素含有合金膜など)を用いた場合には、剥離層6201にレーザ光を照射して剥離層62
01内に含有する窒素、酸素や水素をガスとして放出させ、被剥離層6116と作製基板
6200との分離を促進することができる。他の方法として、剥離層6201と被剥離層
6116との界面に液体を浸透させて作製基板6200から被剥離層6116を剥離して
もよい。剥離層6201をタングステンで形成し、アンモニア水と過酸化水素水の混合溶
液により剥離層6201をエッチングしながら剥離を行う方法もある。
。レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層6201へのエッチング、鋭いナイフや
メスなどによる機械的な除去を部分的に行い、剥離層6201と被剥離層6116とを剥
離しやすい状態にしてから、物理的な力(機械等による)によって剥離を行う工程などが
これに当たる。剥離層6201を金属と金属酸化物との積層構造により形成した場合、レ
ーザ光の照射によって形成される溝や鋭いナイフやメスなどによる傷などをきっかけとし
て、剥離層6201から物理的に引き剥がすことも容易となる。
16が形成された作製基板6200を、機械的に研磨などを行って除去する方法や、溶液
やNF3、BrF3、ClF3等のフッ化ハロゲンガスによるエッチングで除去する方法
等も用いることができる。この場合は、剥離層6201を設けなくとも良い。
6116表面に剥離用接着剤6203とは異なる接着剤による第1の接着剤層6111を
用いて転置基板6110を接着する(図28(C1)参照)。
反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤など各種硬化型接着剤を用いる
ことができる。
ルムや金属基板などを好適に使用することができる。じん性の大きい基板は耐衝撃性に優
れ、破損し難い基板である。有機樹脂のフィルムは軽量であり、また、金属基板も薄いも
のは軽量であることから、通常のガラス基板を使用する場合と比較して、大幅な軽量化が
可能となる。このような基板を用いることによって、軽く、破損しにくい表示装置を作製
することができるようになる。
T)又はポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポ
リアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネー
ト樹脂(PC)、ポリエーテルスルフォン樹脂(PES)、ポリアミド樹脂、ポリシクロ
オレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル等などが挙げら
れる。これら有機材料からなる基板は、じん性が大きいことから、耐衝撃性にも優れ、破
損しにくい基板である。また、これら有機材料は軽量であることから、通常のガラス基板
と比較して、非常に軽量化された表示装置を作製することが可能となる。また、この場合
、転置基板6110は、少なくとも各画素の光が透過する領域と重なる部分に開口が設け
られた金属板6206をさらに備えることが好ましい構成である。この構成とすることに
よって、寸法変化を抑制しながらじん性が大きく、耐衝撃性が高く破損しにくい転置基板
6110を構成できる。さらに、金属板6206の厚さを薄くすることで、従来のガラス
基板よりも軽い転置基板6110を構成できる。このような基板を用いることによって、
軽く、破損しにくい表示装置を作製することができるようになる。(図28(D1)参照
)。
層6210と第2の配線層6211とが交差し、第1の配線層6210と第2の配線層6
211に囲まれた領域が光の透過する領域6212である液晶表示装置の場合、第1の配
線層6210及び第2の配線層6211と重なる部分が残り、碁盤の目状に開口が設けら
れた金属板6206を用いれば良い。このような金属板6206を貼り合わせて用いるこ
とにより、有機樹脂からなる基板を用いたことによる合わせ精度の悪化や基板の伸びによ
る寸法変化を抑制することができる。なお、偏光板(図示せず)が必要な場合には、転置
基板6110と金属板6206の間に設けても、金属板6206のさらに外側に設けても
良い。偏光板はあらかじめ金属板6206に貼り付けられていても良い。なお、軽量化の
観点からは、金属板6206として上記寸法安定化の効果を奏する範囲内において薄い基
板を採用することが好ましい。
は必要時に仮支持基板6202と被剥離層6116とを分離することが可能な材料で形成
されているので、当該材料に合った方法により仮支持基板6202を分離すれば良い。な
お、バックライトが点灯することによって、図面矢印の方向から転置基板6110に対し
て光が照射される(図28(E1)参照)。
6110上に作製することができ、軽量かつ耐衝撃性の高い素子基板を作製することがで
きる。
上述した構成を有する表示装置は、本発明の一態様であり、当表示装置と異なる構成を
備える以下の表示装置も、本発明に含まれる。上述の転置工程(図28(B)参照)の後
、転置基板6110を貼り付ける前に、露出した剥離層6201、若しくは被剥離層61
16表面に、金属板6206を貼り付けても良い(図28(C2)参照)。この場合、金
属板6206からの汚染物質が、被剥離層6116におけるトランジスタの特性に悪影響
を及ぼすことを防ぐため、バリア層6207を間に設けると良い。バリア層6207を設
ける場合は、露出した剥離層6201、または被剥離層6116表面にバリア層6207
を設けてから、金属板6206を貼り付ければ良い。バリア層6207は無機材料や有機
材料などにより形成すれば良く、代表的には窒化シリコンなどが挙げられるが、トランジ
スタの汚染を防止することができれば、これらに限られることはない。バリア層6207
は透光性を有する材料で形成するか、もしくは透光性を有する程度に薄い膜とするなど、
少なくとも可視光に対する透光性を有するように作製する。なお、金属板6206は、剥
離用接着剤6203とは異なる接着剤を用いて第2の接着剤層(図示せず)を形成し、接
着すればよい。
貼り付け(図28(D2))、被剥離層6116から仮支持基板6202を分離する(図
28(E2))ことにより、同様に軽量且つ耐衝撃性の高い素子基板を作製することがで
きる。なお、バックライトが点灯することによって、図面矢印の方向から転置基板611
0に対して光が照射される。
持させてシール材で固着することによって、軽量かつ耐衝撃性の高い液晶表示装置を作製
することができる。対向基板としては、じん性が大きく、可視光に対する透光性を有する
基板(転置基板6110に用いることが可能なプラスチック基板と同様のもの)を用いる
ことができる。必要に応じてこれに偏光板、ブラックマトリクス、及び配向膜が設けられ
ていても良い。液晶層を形成する方法としては、ディスペンサ法や注入法などを適用する
ことができる。
微細な素子の作製を、寸法安定性が比較的良好なガラス基板上などで行うことができ、ま
た、従来どおりの作製方法の適用が可能であることから、微細な素子であっても精度良く
形成することができる。このため、耐衝撃性を有しながらも、高精細で高品質な画像を提
供でき、且つ軽量な液晶表示装置を提供することが可能となる。
。
11 走査線駆動回路
12 信号線駆動回路
13 走査線
13_1〜13_m 走査線
14 信号線
14_1〜14_n トランジスタ
15 画素
16 トランジスタ
17 容量素子
18 液晶素子
20_1〜20_m パルス出力回路
21〜27 端子
31〜39 トランジスタ
40 バックライトユニット
50〜53 トランジスタ
60 画素部
61 走査線駆動回路
62 信号線駆動回路
63 走査線
63_1〜63_3i 走査線
101〜103 領域
120 シフトレジスタ
121_1〜121_n トランジスタ
220 基板
221 絶縁層
222 導電層
223 絶縁層
224 半導体層
225a 導電層
225b 導電層
226 導電層
227 絶縁層
228 導電層
229 絶縁層
230 平坦化絶縁層
231 透明導電層
240 対向基板
241 透明導電層
242 遮蔽層
250 液晶層
601 領域
602 領域
603 領域
611 シフトレジスタ
612 シフトレジスタ
613 シフトレジスタ
620 シフトレジスタ
621 トランジスタ
621_1〜621_n トランジスタ
622 トランジスタ
622_1〜622_n トランジスタ
623 トランジスタ
623_1〜623_n トランジスタ
641 信号線
641_1〜641_n 信号線
642 信号線
642_1〜642_n 信号線
643 信号線
643_1〜643_n 信号線
651 画素
652 画素
653 画素
900 基板
901 ゲート層
902 ゲート絶縁層
903 酸化物半導体層
905a ソース層
905b ドレイン層
907 絶縁層
908 絶縁層
909 絶縁層
912 バックゲート層
921 曲線
924 接線
925 ゲート電圧軸切片
931 初期特性
932 試験後特性
936 下地層
941 初期特性
942 試験後特性
945 部位
951 トランジスタ
952 トランジスタ
1601 パネル
1602 拡散板
1603 プリズムシート
1604 拡散板
1605 導光板
1607 バックライトパネル
1608 回路基板
1609 COFテープ
1610 FPC
1611 基板
1612 バックライト
2201 本体
2202 筐体
2203 表示部
2204 キーボード
2211 本体
2212 スタイラス
2213 表示部
2214 操作ボタン
2215 外部インターフェイス
2220 電子書籍
2221 筐体
2223 筐体
2225 表示部
2227 表示部
2231 電源
2233 操作キー
2235 スピーカー
2237 軸部
2240 筐体
2241 筐体
2242 表示パネル
2243 スピーカー
2244 マイクロフォン
2245 操作キー
2246 ポインティングデバイス
2247 カメラ用レンズ
2248 外部接続端子
2249 太陽電池セル
2250 外部メモリスロット
2261 本体
2263 接眼部
2264 操作スイッチ
2265 表示部(B)
2266 バッテリー
2267 表示部(A)
2270 テレビジョン装置
2271 筐体
2273 表示部
2275 スタンド
2277 表示部
2279 操作キー
2280 リモコン操作機
2400 基板
2401 ゲート層
2402 ゲート絶縁層
2403 半導体層
2405a ソース層
2405b ドレイン層
2406 チャネル保護層
2407 絶縁層
2409 保護絶縁層
2411 第1のゲート層
2412 第2のゲート層
2413 第1のゲート絶縁層
2414 第2のゲート絶縁層
2436 下地層
2450 トランジスタ
2460 トランジスタ
2470 トランジスタ
2480 トランジスタ
4001 基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 対向基板
4007 液晶
4009 トランジスタ
4010 トランジスタ
4011 液晶素子
4014 引き回し配線
4015 引き回し配線
4016 接続端子
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4021 基板
4022 トランジスタ
4030 画素電極
4031 対向電極
4035 スペーサ
6110 転置基板
6111 接着剤層
6116 被剥離層
6200 作製基板
6201 剥離層
6202 仮支持基板
6203 剥離用接着剤
6206 金属板
6207 バリア層
6210 配線層
6211 配線層
6212 領域
6511 トランジスタ
6512 容量素子
6513 液晶素子
6521 トランジスタ
6531 トランジスタ
Claims (3)
- 異なる色を呈する複数の光源のそれぞれが点滅を繰り返し、かつm行(mは、4以上の自然数)に配設された画素毎にそれぞれの色を呈する光の透過を制御することで画素部に画像を形成する液晶表示装置の駆動方法であって、
1行目乃至A行目(Aは、m/2以下の自然数)に配設された画素に対して第1の色を呈する光の透過を制御するための画像信号を入力し、かつ(A+1)行目乃至2A行目に配設された画素に対して第2の色を呈する光の透過を制御するための画像信号を入力する期間内において、1行目乃至B行目(Bは、A/2以下の自然数)に配設された画素に対して前記第1の色を呈する光の透過を制御するための画像信号が入力され、かつ(A+1)行目乃至(A+B)行目に配設された画素に対して前記第2の色を呈する光の透過を制御するための画像信号が入力された後に、前記1行目乃至B行目に配設された画素のそれぞれに対して第1の色を呈する光を照射し、かつ前記(A+1)行目乃至(A+B)行目に配設された画素のそれぞれに対して第2の色を呈する光を照射し、
前記第1の色を呈する光及び前記第2の色を呈する光の一方は、前記異なる色を呈する複数の光源の少なくとも2つを点灯させることで形成される有彩色を呈する光であり、
前記画素部は、トランジスタを有し、
前記トランジスタは、
下地層と、
前記下地層上の半導体層と、
前記半導体層上のゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上のゲート電極と、を有し、
前記下地層および前記ゲート絶縁層は、化学量論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁層であることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 請求項1において、
前記有彩色を呈する光は、赤を呈する光、緑を呈する光、及び青を呈する光のいずれか2つを混色させることによって形成されることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 請求項1又は請求項2において、
C行目(Cは、A以下の自然数)に配設された複数の画素及び(A+C)行目に配設された複数の画素に対する画像信号の入力が、同一期間において行われることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
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