JPH02135318A - アクティブマトリクス型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 対向マトリクス方式のアクティブマトリクス型表示装置
に関し、 対向マトリクス型のアクティブマトリクスのバスライン
数を、画素の行数または列数より少なくすることを目的
とし、 表示媒体を挾んで対向する一対の絶縁基板を有し、その
一方の基板には表示セルを構成する共通電極を兼ねたデ
ータバスラインが複数本配列され、他方の基板には該デ
ータバスラインに直交する複数本のスキャンバスライン
と、そのバスラインのデータバスラインとの交点部にセ
ル駆動用のスイッチング素子を介して接続された前記表
示セルを構成する表示電極とが配設されたマトリクス型
表示措成において、前記各スキャンバスラインのデータ
バスラインと直交する交点部に、正の走査電圧が印加さ
れたとき導通する第１のスイッチング素子およびそれに
より駆動される前記表示電極と、負の走査電圧が印加さ
れたとき導通する第２のスイッチング素子およびそれに
より駆動される前記表示電極とを接続してなり、前記ス
キャンバスラインに時分割で印加する正および負の走査
電圧によって前記バスライン交点部に設けた２つの表示
セルを交互に駆動するようにした構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はデータ入力用のバスラインとラインアドレス用
のスキャンバスラインとを、対向する一対のガラス基板
に別々に設けた、対向マトリクス方式のアクティブマト
リクス型表示装置に関する。

この種のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、単純
マトリクス型液晶表示装置と共に、薄形の情報端末用表
示装置として使用されており、表示媒体としては液晶が
用いられている。

両者の特性を比較すると、ライン数の増加に伴い表示容
量が増大した場合、単純マトリクス型では駆動のデユー
ティ比が低下し、コントラストの低下や視野角の減少を
きたすが、アクティブマトリクス型では多数の画素をそ
れぞれ独立に駆動することができるので、このような問
題は生じないという利点がある。

一方、アクティブマトリクス型の構造の複雑さから生じ
る製造歩留りの低下やコストが高くなるといった問題に
対しては、スキャンバスラインとデータバスラインの交
叉を無くした対向７トリクス方式が開発されている。

本発明はかかる対向マトリクス方式アクティブマトリク
ス型液晶表示装置について、その駆動回路を筒車化しよ
うとするものである。

〔従来の技術〕

第５図は特願昭６０−２７４０１１号により提案された
従来の対向マトリクス方式アクティブマトリクス型液晶
表示装置を示し、（ａ）は等価回路図、（ｂ）は分解斜
視図である。

同図（ａ）、　（ｂ）に見られる如く、対向マトリクス
方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、第１の
ガラス基板１上に、液晶セルＬＣの表示電極Ｅとこれに
対応付けられそのソース電極を接続した薄膜トランジス
タ（ＴＰＴ）２がマトリクス状に配列され、その各行に
対応して行方向配列のＴＦＴ群のゲート電極を共通接続
するスキャンバスラインＳＢが配設されている。このよ
うにして形成された片側の基板をＴＰＴ基板基板対して
いる。

一方、これに対向して配置された第２のガラス基板１”
上には、上記表示電極Ｅに対向する共通電極を兼ねるデ
ータバスラインＤＢが、上記液晶セルＬＣの各列に対応
して配列されており、この基板を対向基板Ｐ゛と称して
いる。そして、このＴＰＴ基板基板対向基板Ｐ°との間
に液晶を挟持して、液晶表示パネルを構成する。

また、第５図（ｂ）のＴｓはスキャンバスラインＳＢの
端末電極、Ｔｃは各ＴＰＴのドレイン電極を共通に接地
接続する接地バスライン（共通バスライン）の端末電極
である。

上記スキャンバスラインＳＢとデータバスラインＤＢと
は直交配置となるように形成されるが、これらは対向配
置した第１および第２のガラス基板１．１“に別々に形
成されるので、汎用の従来パネルのようにＴＦＴｉ板Ｐ
上で・それら両バスラインが交叉するおそれがなく、製
造歩留りが向上する。

〔発明が解決しようとする！！［８） 対向マトリクス型ではこのように製造歩留り上の問題は
解決されるが、ＣＲＴのようなビームアドレス方式の表
示装置と異なり、マトリクス配列した画素群の各行およ
び列対窓に設けられた複数のスキャンバスラインＳＢお
よびデータバスラインＤＢの１本ごとに端末電極を配設
し、この多数の端末電極をそれぞれ外部駆動回路と接続
する必要がある。

端末電極は駆動回路より導出されたリード線との接続を
行うものであるため、その幅はバスラインの幅よりかな
り大きくせざるを得ない。また、駆動回路もバスライン
の数に応じて必要となる。

そのため、対向マトリクス型液晶表示装置の大容量化と
高精細化には限界があるとともに、非常にコスト高とな
る問題があった。

この問題は画素の行ごとにスキャンバスラインを、列ご
とにデータバスラインを必要とすることに起因する。

そこで本発明は、上記従来の状況から、対向マトリクス
型のアクティブマトリクス表示’Ｊｒｌｌにおいてバス
ラインの数を、画素の行数または列数よりも少な（し、
もって、大容量化と低コスト化を実現可能とした、新し
いマトリクス表示装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は表示媒体を挟んで対向する一対の絶縁基板を有
し、その一方の基板には表示セルを構成する共通電極を
兼ねたデータバスラインが複数本配列され、他方の基板
には該データバスラインに直交する複数本のスキャンバ
スラインと、そのバスラインのデータバスラインとの交
点部にセル駆動用のスイッチング素子を介して接続され
た前記表示セルを構成する表示電極とが配設されたマト
リクス型表示構成において、前記各スキャンバスライン
のデータバスラインと直交する交点部に、正の走査電圧
が印加されたとき導通する第１のスイッチング素子およ
びそれにより駆動される前記表示電極と、負の走査電圧
が印加されたとき導通する第２のスイッチング素子およ
びそ、れにより駆動される前記表示電極とを接続してな
り、前記スキャンバスラインに時分割で印加する正およ
び負の走査電圧によって前記バスライン交点部に設けた
２つの表示セルを交互に駆動するように構成した。

〔作　用〕

一つのスキャンバスラインＳＢ上に印加した走査電圧が
正の時には、このスキャンバスラインに接続する第１の
スイッチング素子Ｔｎがオンとなるので、この素子を介
して一つの表示セルＬＣｎに表示データが入力され、次
いで上記走査電圧が負の電圧に変わると、これに接続す
る第２のスイッチング素子ＴＰがオンとなり、この素子
を介してもう一つの表示セルＬＣｐに表示データが入力
される。

従って、このような性質の異なる２つのスイッチング素
子Ｔｎ、Ｔｐによりそれぞれ駆動される２つの表示電極
Ｅｎ、Ｅｐを当該同一スキャンバスラインＳＨの伸長方
向に隣接して並べて共通のデータバスラインＤＢに対向
させた表示装置においては、データバスライン数を表示
桁数の１／２に減らすことができる。

また、前記２つの表示電極Ｅｎ、Ｅｐを同一のスキャン
バスラインＳＢの両側に並べて同一のデータバスライン
ＤＢに対向させた表示装置においては、スキャンバスラ
イン数を表示行数の１／２に減らすことができる。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を図面により説明する。

第１図の各部の位置関係を模式的に示す配置図および第
２図の駆動波形図は、本発明の第１の実施例の説明図で
ある。

本実施例は前述したように、各スキャバスラインＳＢ＋
　　（１＝１〜Ｎ）とデータバスラインＤ　Ｂ　Ｊ（Ｊ
＝１−Ｍ）との各交点に当たる位置に、それぞれ２個の
画素を配設する。そのためＴＰＴ基板にはゲート電極（
制御電極）Ｇｎに正の電圧を印加した時導通状態となる
第１の素子としてのＮ型トランジスタＴｎと、これのソ
ース電極Ｓｎが接続する表示電極Ｅｎからなる画素と、
ゲート電極ｃｐに負の電圧を印加した時導通状態となる
第２の素子としてのＰ型トランジスタ′「ｐと、これの
ソースＳｐが接続する表示電極ＥＰとからなる画素を、
上記スキャンバスラインＳＢ、に沿って交互に複数配設
する。そして、それらトランジスタＴｎとＴｐの各ゲー
ト電極Ｇｎ、Ｇｐを同一スキャンバスラインＳ　Ｂ　＋
　に接続し、ドレイン電ＪＩＤｎ、Ｄｐを、同一の共通
バスラインＣＢＩに接続する。上記行方向に隣接する２
つの表示電極ＥｎおよびＥｐに共通に対向するデータバ
スラインＤＢ、が複数本配設されている。

上記Ｎ型およびＰ型トランジスタＴｎ、Ｔｐは、非晶質
シリコン（ａ−３ｉ）あるいは多結晶シリコン（ｐｏｌ
ｙ　　Ｓｔ）を動作半導体層とし、そのソース・ドレイ
ン電極のコンタクト層を、Ｐ型トランジスタＴｐの場合
は、ボロン（Ｂ）等のＰ型の不純物をドープした半導体
層とし、Ｎ型トランジスタＴ、ｎの場合には、燐（Ｐ）
や砒素（八Ｓ）等のＮ型の不純物をドープしたＮ型半導
体層とした構成とする。

このような構成を実現するには、レジスト膜などをマス
クとして、ソース・ドレイン部の半導体層にボロンある
いは砒素を別々にイオン注入することによって、両タイ
プのトランジスタを形成する。

次に上述の如く構成した本実施例の動作を、第２図（ａ
）〜（ｄ）の駆動波形により説明する。

なお、この動作は１行目のスキャンバスラインＳ　Ｂ　
＋　とＪ列目のデータバスラインＤＢＪに着目して説明
することとする。

スキャンバスラインＳＢ、にはまず＋ｖＡ１次いで−ｖ
Ａの波高値をもつ正負のパルス状の走査信号Ｖ３１１が
加えられ〔第２図（ａ）参照〕、これに同期してデータ
バスラインＤＢ、に、まず＋■ｏ。

次いで−ｖＤの波高値をもつ正負のパルス状のデータ電
圧Ｖ　ＤＡＴＡが印加され、また各共通バスラインＣＢ
　＋に基準電圧（Ｏｖ）が印加される〔同図（ｂ）参照
〕。

正（ＶＡ　”）の走査信号■、３が加えられると表示電
極Ｅｎに接続されたＮ型トランジスタＴｎがオン状態と
なり、データバスラインＤ　Ｂ　Ｊ　と表示電極Ｅｎで
構成される液晶セルＬＣｎは、データバスラインＤＢ、
の電圧＋ＶＤと、共通バスラインＣＢ　＋の電圧（Ｏｖ
）との差の電圧に充電される〔同図（Ｃ）に示す液晶セ
ル電圧ＶＬＣＭ）。

次いで、負（−ＶＡ）の走査信号Ｖ！ｌが加えられると
、表示型ＦｉＥｐに接続されたＰ型トランジスタＴｐが
オン状態となり、データバスラインＤＢＪと表示電極Ｅ
ｐで構成される液晶セルＬＣｐが、データバスラインＤ
Ｂ、の電圧＝ＶＩｌと共通バスラインＣＢｌの電圧（０
■）との差の電圧に充電される〔同図（ｄ）に示す液晶
セル電圧ＶＬＣＰ）。

上記液晶セルＬＣｎとｆ、　Ｃｐに書き込まれた電圧は
次の走査信号が印加されるまで、即ちｌフレームの間保
持される。なお、液晶セルの駆動は同図（ロ）〜（ｄ）
に見られるように、ｌフレームごとにデータ電圧の極性
を反転し、交流駆動を行うようになっている。

以上説明した如（第１実施例では、２画素分のデータ電
圧を時分割で供給し、それが１本のデータバスラインを
介して隣接する２つの画素列に印加されるように構成し
ている。従って、データバスライン数を表示桁数の半分
に減らすことができる。

なお、第１実施例は時分割で供給するデータ電圧の極性
を画素ごとに逆極性にした例を説明したが、これは同一
極性であってもよい、即ちあるフレーム内では、正負の
走査信号に対応してＶ　ＩＩＡＴＡはいずれも正とし、
次のフレームではＶ　ＩＩＡＴＡはいずれも負というよ
うにすることもできる。

また、同一スキャンバスラインを用いたアドレス期間は
同一極性にして、アドレスするスキャンバスラインが変
わるごとに極性を反転させることも可能である。

次に第２の実施例を第３図および第４図（ａ）〜（ｄ）
により説明する。

この第２実施例は１本のスキャンバスラインＳＢ、で列
方向に隣接する２つの画素を選択的に駆動可能とした例
である。その構成は、ＴＰＴ基板においては、スキャン
バスラインＳＢ、の上下両側に、Ｎ型とＰ型のトランジ
スタＴｎ、Ｔｐを１個づつ設けている。これらＮ型とＰ
型のトランジスタのソース電極Ｓｎ、Ｓｐはそれぞれ表
示電極Ｅｎ、Ｅｐに接続され、ドレイン電極Ｄｎ、Ｄｐ
は当該スキャンバスラインの両側に隣接するスキャンバ
スラインとの間に平行に設けた別々の共通バスラインＣ
ＢＮＩとＣＢ　ｒ　＋に接続されている。この共通バス
ラインＣＢ　Ｎ　ｌとＣＢＰ＋は、それぞれ十Ｖ、、　
−Ｖ、のように極性が異なった電圧源に接続し、異なる
電位により制御することができる。

また、対向基板においては、上記列方向に交互に配列さ
れたＮ型及びＰ型のトランジスタＴｎ。

Ｔｐ関連の表示電極Ｅｎ、Ｅｐと共通に対向するデータ
バスラインＤ　Ｂ　Ｊが、複数本配設されている。

この場合はスキャンバスラインＳＢ、の両側に隣接して
配置されたＮ型とＰ型のトランジスタＴｎ、Ｔｐによっ
て駆動される二つの液晶セルＬＣｎ、ＬＣｐが、その１
本のスキャンバスラインＳＢ、によって独立に走査でき
ることとなり、従ってスキャンバスラインの本数を表示
行数の半分に減らすことが出来る。

このように構成した第２実施例の動作を、第４図（ａ）
〜（ｄ）の駆動波形により説明する。

スキャンバスラインＳＢ、には、前述の第１の実施例と
同様の正負のパルス状の走査信号ＶＳａが印加され〔同
図（ａ）参照〕、これに同期してデータハスライフＤＢ
Ｊ　に＋Ｖｓ＋　＋Ｖｏ　、　−Ｖｍ　−Ｖ。

なる正負のパルス状データ電圧を印加し、また−方の共
通バスラインＣＢ□に基準電圧（＋ｖ、）。

他方の共通バスラインＣＢＰＩに基準電圧（−■Ｉ）を
それぞれ印加する〔同図（ｂ）参照〕゛。

走査信号ｖ！ｌｌが＋ｖＡの時にはＮ型トランジスタＴ
ｎがオン状態となり、表示電極Ｅｎとデータバスライン
ＤＢ、とで構成される液晶セルＬＣｎは、データバスラ
インＤＢ、の電圧＋Ｖｍ＋Ｖ。

と共通バスラインＣＢ　Ｈｌの電圧十■８との差の電圧
に充電される〔同図（Ｃ）の液晶セル電圧ＶＬＣＮ）。

走査信号Ｖ！ＩＩが−ｖＡの時にはＰ型トランジスタＴ
ｐがオン状態となり、表示電極Ｅｐとデータバスライン
ＤＢ、とで構成される液晶セルＬＣｐは、データバスラ
インＤＢ、の電圧−Ｖ、−Ｖ。

と共通バスラインＣＢ□の電圧＝■、との差の電圧に充
電される（同図（ｄ）の液晶セル電圧ＶＬＣＦ　）。

上記液晶セルＬＣｎとＬＣｐに書き込まれた電圧は次の
走査信号が印加されるまで、即ちｌフレームの間保持さ
れること等は、前述の第１の実施例と同様である。

このようにして第２の実施例では、１本のスキャンバス
ラインで行方向に隣接する２つの画素を時分割的に順次
走査するので、スキャンバスライン数を表示行数の半分
とすることができる。

更に、この第２実施例では、Ｎ型とＰ型のトランジスタ
Ｔｎ、Ｔｐを、それぞれ別々の共通バスラインＣＢ□と
ＣＢ□に接続して、それぞれ異なる基準電位を与えるよ
うにしているため、両方のタイプのトランジスタの動作
点をそれぞれの特性に合った動作点とすることができ、
駆動マージンなどの駆動特性の改善も可能となる。

以上２つの実施例につき、液晶表示装置を対象として説
明したが、本発明はこれに限らすＥＬ表示装置などにも
適用可能である。

〔発明の効果゛〕

以上説明した如く本発明によれば、対向マトリクス型表
示装置において、スキャンバスラインまたはデータバス
ラインの本数を、表示行数または表示桁数の半分にでき
るので、基板製造及び実装が容易になるとともに、大容
量表示および高精細表示が実現できるという、実用上存
益な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成説明図、第２図（
ａ）〜（ｄ）は上記第１の実施例の駆動波形図、第３図
は本発明の第２の実施例の構成説明図、第４図（ａ）〜
（ｄ）は上記第２の実施例の駆動波形図、第５図（ａ）
、（ロ）は従来の対向マトリクス型液晶表示装置の説明
図である。 図において、 １．１°は第１および第２の絶縁基板（ガラス基板）、 ２はＴＰＴ。 ＳＢおよびＳＢ、はスキャンバスラインＤＢおよびＤＩ
３．はデータバスラインＣＢ、ＣＢ＋　、ＣＢＮ＋、お
よびＣＢ　Ｐ　＋は共通バスライン ＴｎはＮ型トランジスタ ＴｐはＰ型トランジスタ Ｇｎ、Ｇｐは制御電極（ゲート電極） Ｓｎ、Ｓｐは一方の被制御電極（ソース電極）Ｄｎ、Ｄ
ｐは他方の被制御電極（ドレイン電極〕Ｅｎ、Ｅｐは表
示電極 ＬＣ，ＬＣ，および　ＬＣｐは液晶セルを示す。 ＤＢＪう・−タバヌうイン ン４≦く３で巳ｅＴＱａｒうｉｌごつ字こ内−杷イ々竜
３の４ｔｈ弓）もも供−日ｒｊＬン〕第　１　図 ｔｉ２ ス 図 ５帖、電極 −Ｍの交廿めマトソクスＰＬ−ｆ９ｊ４表示にピ１−已
之υ目面第　５　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示媒体を挟んで対向する一対の絶縁基板（１、
   １′）を有し、その一方の基板には表示セルを構成する
   共通電極を兼ねたデータバスライン（ＤＢ＿Ｊ）が複数
   本配列され、他方の基板には該データバスラインに直交
   する複数本のスキャンバスライン（ＳＢ＿Ｉ）と、その
   バスラインのデータバスラインとの交点部にセル駆動用
   のスイッチング素子を介して接続された前記表示セルを
   構成する表示電極とが配設されたマトリクス型表示構成
   において、 前記各スキャンバスライン（ＳＢ＿Ｉ）のデータバスラ
   イン（ＤＢ＿Ｊ）と直交する交点部に、正の走査電圧が
   印加されたとき導通する第１のスイッチング素子（Ｔｎ
   ）およびそれにより駆動される前記表示電極（Ｅｎ）と
   、負の走査電圧が印加されたとき導通する第２のスイッ
   チング素子（Ｔｐ）およびそれにより駆動される前記表
   示電極（Ｅｐ）とを接続してなり、 前記スキャンバスライン（ＳＢ＿Ｉ）に時分割で印加す
   る正および負の走査電圧によって前記バスライン交点部
   に設けた２つの表示セル（ＬＣｎ、ＬＣｐ）を交互に駆
   動するようにした ことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
2. （２）前記第１のスイッチング素子（Ｔｎ）およびそれ
   の一方の被制御電極に接続する表示電極（Ｅｎ）と、前
   記第２のスイッチング素子（Ｔｐ）およびそれの一方の
   被制御電極に接続する表示電極（Ｅｐ）とが、同一のス
   キャンバスライン（ＳＢ＿Ｉ）の伸長方向に隣接する関
   係で配置されるとともに、それら両表示電極（Ｅｎ、Ｅ
   ｐ）を共通のデータバスライン（ＤＢ＿Ｊ）に対向し、
   且つそれら両スイッチング素子（Ｔｎ、Ｔｐ）の制御電
   極を前記スキャンバスライン（ＳＢ＿Ｉ）に共通に接続
   するとともに、それの他方の被制御電極を前記スキャン
   バスラインの隣に平行に配置された基準電位接続用の共
   通バスライン（ＣＢ＿Ｉ）に接続してなることを特徴と
   する請求項１記載のアクティブマトリクス型表示装置。
3. （３）前記第１のスイッチング素子（Ｔｎ）およびそれ
   の一方の被制御電極に接続する表示電極（Ｅｎ）と、前
   記第２のスイッチング素子（Ｔｐ）およびそれの一方の
   被制御電極に接続する表示電極（Ｅｐ）とが、同一のデ
   ータバスライン（ＤＢ＿Ｊ）の伸長方向に隣接する関係
   で配置され、且つそれら両スイッチング素子（Ｔｎ、Ｔ
   ｐ）の制御電極を該データバスライン（ＤＢ＿Ｊ）に対
   しその両側から挟むような関係で共通に接続するととも
   に、それぞれの他方の被制御電極を前記スキャンバスラ
   イン（ＳＢ＿Ｉ）の両側に隣接して平行に配置された別
   々の基準電位接続用の共通バスライン（ＣＢ＿Ｎ＿Ｉ、
   ＣＢ＿Ｐ＿Ｊ）に接続してなることを特徴とする請求項
   １記載のアクティブマトリクス型表示装置。