JPWO2012002043A1 - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
同一基板2上に複数の表示パネル(10A・10B)が形成され、表示パネル(10A・10B)ごとに、データ信号線(11A・11B)及び走査信号線(12A・12B)と、データ信号線(11A・11B)及び走査信号線(12A・12B)それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路(20A・20B)及び走査信号線駆動回路(30A・30B)とが、個別に設けられている。これにより、同一基板上に複数の表示パネルを備えた表示装置において、消費電力の削減を図るとともに、設計自由度を高める。
Description
本発明は、複数の表示パネルを備えた表示装置に関する。
従来、携帯電話機などの電子機器において、小型・軽量化を図るべく、1つの基板上に複数の表示パネルを設ける技術が提案されている(特許文献1等)。
図14は、特許文献1における液晶表示装置の構成を示す平面図である。この液晶表示装置では、同一のガラス基板120上の異なる領域に、第1表示パネル(メインパネル130)と、第2表示パネル(サブパネル140)とが形成されている。また、液晶表示装置では、ドレイン線(データ信号線)、ソースドライバ(データ信号線駆動回路)、ゲートドライバ(走査信号線駆動回路)等が、メインパネル130とサブパネル140とで共通に設けられている。
上記の構成によれば、メインパネル130及びサブパネル140に互いに異なる画像を表示することができるとともに、液晶表示装置及びこれを備える電子機器の小型化を実現することができる。
ところが、上記従来の技術では、メインパネル130及びサブパネル140に対して、共通のゲートドライバが設けられているため、無駄な電力を消費してしまうという問題がある。
例えば、メインパネル130のみに画像を表示させ、サブパネル140を非表示にするような場合でも、ゲートドライバを構成する各シフトレジスタは順次動作が行われるため、サブパネル140に対応する部分のシフトレジスタについて、その動作に消費される電力が無駄となる。
また、ソースドライバ及びドレイン線もメインパネル130及びサブパネル140に対して共通に設けられているため、例えば両パネルにおいて駆動方法を異ならせるようなことはできず、設計自由度が低いという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、同一基板上に複数の表示パネルを備えた表示装置において、消費電力の削減を図るとともに、設計自由度を高めることを目的とする。
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、
データ信号線及び走査信号線を備えた表示パネルを備えた表示装置であって、
同一基板上に複数の表示パネルが形成され、
上記表示パネルごとに、複数のデータ信号線及び走査信号線と、該データ信号線及び走査信号線それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路及び走査信号線駆動回路とが、個別に設けられていることを特徴とする。
データ信号線及び走査信号線を備えた表示パネルを備えた表示装置であって、
同一基板上に複数の表示パネルが形成され、
上記表示パネルごとに、複数のデータ信号線及び走査信号線と、該データ信号線及び走査信号線それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路及び走査信号線駆動回路とが、個別に設けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、同一基板上の異なる領域に、表示パネルが設けられ、それぞれに対応して駆動回路及び信号線が個別に設けられているため、各表示パネルを独立して駆動することができる。例えば、2つの表示パネルA・Bが設けられている場合に、(1)表示パネルA・Bをともに駆動する、(2)表示パネルAを駆動し、表示パネルBの駆動を停止する、(3)表示パネルAの駆動を停止し、表示パネルBを駆動する、(4)表示パネルA・Bの駆動をともに停止する、など使用状況に応じて駆動を制御することができる。よって、消費電力を削減することができるとともに、設計自由度を高めることができる。
以上のように、本発明に係る表示装置では、同一基板上に複数の表示パネルが形成され、上記表示パネルごとに、複数のデータ信号線及び走査信号線と、該データ信号線及び走査信号線それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路及び走査信号線駆動回路とが、個別に設けられている構成である。
これにより、同一基板上に複数の表示パネルを備えた表示装置において、消費電力の削減を図るとともに、設計自由度を高めることができる。
〔実施の形態1〕
本発明に係る実施の形態1について、図面を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜のため、以下ではデータ信号線の延伸方向を列方向、走査信号線の延伸方向を行方向とする。ただし、本液晶表示装置(あるいはこれに用いられる液晶パネルやアクティブマトリクス基板)の利用(視聴)状態において、その走査信号線が横方向に延伸していても縦方向に延伸していてもよいことはいうまでもない。また、アクティブマトリクス基板の1つの画素領域は、液晶パネルの1つの画素に対応している。
本発明に係る実施の形態1について、図面を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜のため、以下ではデータ信号線の延伸方向を列方向、走査信号線の延伸方向を行方向とする。ただし、本液晶表示装置(あるいはこれに用いられる液晶パネルやアクティブマトリクス基板)の利用(視聴)状態において、その走査信号線が横方向に延伸していても縦方向に延伸していてもよいことはいうまでもない。また、アクティブマトリクス基板の1つの画素領域は、液晶パネルの1つの画素に対応している。
まず、図1及び図2に基づいて本発明の表示装置に相当する液晶表示装置100の構成について説明する。なお、図1は、液晶表示装置100の全体構成を示すブロック図であり、図2の(a)は、液晶表示装置100における表示パネル10Aの1画素の電気的構成を示す等価回路図であり、図2の(b)は、液晶表示装置100における表示パネル10Bの1画素の電気的構成を示す等価回路図である。
液晶表示装置100は、表示パネル10A・10B、データ信号線駆動回路20A・20B、走査信号線駆動回路30A・30B、及び、表示制御回路40を備えている。
表示パネル10A・10Bは、同一のガラス基板2上の異なる領域に、個別に形成されている。表示パネル10Aには、データ信号線11A、走査信号線12A、トランジスタ13A、及び画素電極14Aがそれぞれ設けられ、データ信号線11A及び走査信号線12Aの各交差部に対応して画素PAが設けられている。表示パネル10Bには、データ信号線11B、走査信号線12B、トランジスタ13B、及び画素電極14Bがそれぞれ設けられ、データ信号線11B及び走査信号線12Bの各交差部に対応して画素PBが設けられている。なお、対向基板3(図5参照)上には、表示パネル10A・10Bに共通する対向電極(共通電極)15が設けられ、対向電極15には一定の電位(com)が供給される。
表示パネル10Aでは、データ信号線11Aは、列方向(縦方向、図中上下方向))に互いに平行となるように各列に1本ずつ形成されており、走査信号線12Aは、行方向(横方向、図中左右方向)に互いに平行となるように各行に1本ずつ形成されている。トランジスタ13A及び画素電極14Aは、データ信号線11Aと走査信号線12Aとの各交差部に対応してそれぞれ形成されており、トランジスタ13Aのソース電極sがデータ信号線11Aに接続され、ゲート電極gが走査信号線12Aに接続され、ドレイン電極dが画素電極14Aに接続されている。また、画素電極14Aは、対向電極15との間に液晶を介して液晶容量ClAを形成している(図2の(a)参照)。
これにより、走査信号線12Aに供給されるゲート信号(走査信号)によってトランジスタ13Aのゲートがオンし、データ信号線11Aからのソース信号(データ信号)が画素電極14Aに書き込まれると、画素電極14Aに上記ソース信号に応じた電位が付与される。この結果、画素電極14Aと対向電極15との間に介在する液晶に対して上記ソース信号に応じた電圧が印加されることによって、上記ソース信号に応じた階調表示を実現することができる。
表示パネル10Bでは、データ信号線11Bは、列方向に互いに平行となるように各列に1本ずつ形成されており、走査信号線12Bは、行方向に互いに平行となるように各行に1本ずつ形成されている。トランジスタ13B及び画素電極14Bは、データ信号線11Bと走査信号線12Bとの各交差部に対応してそれぞれ形成されており、トランジスタ13Bのソース電極sがデータ信号線11Bに接続され、ゲート電極gが走査信号線12Bに接続され、ドレイン電極dが画素電極14Bに接続されている。また、画素電極14Bは、対向電極15との間に液晶を介して液晶容量ClBを形成している(図2の(b)参照)。
これにより、走査信号線12Bに供給されるゲート信号(走査信号)によってトランジスタ13Bのゲートがオンし、データ信号線11Bからのソース信号(データ信号)が画素電極14Bに書き込まれると、画素電極14Bに上記ソース信号に応じた電位が付与される。この結果、画素電極14Bと対向電極15との間に介在する液晶に対して上記ソース信号に応じた電圧が印加されることによって、上記ソース信号に応じた階調表示を実現することができる。
なお、本液晶表示装置100では、保持容量配線が設けられていても良い。この場合は、表示パネル10Aにおいて、保持容量配線16A(図7参照)が、行方向(横方向)に互いに平行となるように各行に1本ずつ形成され、走査信号線12Aと対をなすように配置される。そして、各保持容量配線16Aは、それぞれ各行に配置された画素電極14Aとの間に保持容量ChAが形成されることにより、画素電極14Aと容量結合される。また、表示パネル10Bにおいて、保持容量配線16B(図7参照)が、行方向(横方向)に互いに平行となるように各行に1本ずつ形成され、走査信号線12Bと対をなすように配置される。そして、各保持容量配線16Bは、それぞれ各行に配置された画素電極14Bとの間に保持容量ChBが形成されることにより、画素電極14Bと容量結合される。保持容量配線16A・16Bを備えた表示パネル10A・10Bの構成については後述する(図7参照)。
上記のように構成される表示パネル10Aは、データ信号線駆動回路20A及び走査信号線駆動回路30Aによって駆動され、表示パネル10Bは、データ信号線駆動回路20B及び走査信号線駆動回路30Bによって駆動される。また、表示制御回路40は、データ信号線駆動回路20A・20B、及び、走査信号線駆動回路30A・30Bに、表示パネル10A・10Bの駆動に必要な各種の信号を供給する。なお、表示制御回路40は、各駆動回路とは異なる外部領域に設けられていても良く、また、各駆動回路と同一基板上に設けられていても良い。
本実施の形態1では、周期的に繰り返される垂直走査期間におけるアクティブ期間(有効走査期間)において、各行の水平走査期間を順次割り当て、各行を順次走査していく。そのため、表示パネル10Aでは、走査信号線駆動回路30Aが、トランジスタ13Aをオンするためのゲート信号を各行の水平走査期間に同期して当該行の走査信号線12Aに対して順次出力し、表示パネル10Bでは、走査信号線駆動回路30Bが、トランジスタ13Bをオンするためのゲート信号を各行の水平走査期間に同期して当該行の走査信号線12Bに対して順次出力する。
また、表示パネル10Aでは、データ信号線駆動回路20Aが、各データ信号線11Aに対してソース信号を出力し、表示パネル10Bでは、データ信号線駆動回路20Bが、各データ信号線11Bに対してソース信号を出力する。このソース信号は、液晶表示装置100の外部から表示制御回路40を介してデータ信号線駆動回路20A・20Bに供給された映像信号を、データ信号線駆動回路20A・20Bにおいて各列に割り当て、昇圧等を施した信号である。
表示制御回路40は、上述したデータ信号線駆動回路20A・20B、走査信号線駆動回路30A・30Bを制御することにより、これら各回路から各種の信号を出力させる。なお、具体的な駆動方法については後述する。
上記のとおり、本液晶表示装置100では、同一基板2上の異なる領域に、表示パネル10A・10Bが設けられ、それぞれに対応して駆動回路及び信号線が個別に設けられているため、表示パネル10A・10Bを独立して駆動することができる。
そのため、表示パネル10A・10Bは、互いに異なる駆動方法を採用することもできる。
図3の(a)は、表示パネル10Aにおける入力信号(Sig(A−1)、Sig(A−2)、Sig(A−3))のタイミングチャートを示し、(b)は、表示パネル10Bにおける入力信号(Sig(B−1)、Sig(B−2)、Sig(B−3))のタイミングチャートを示している。この図に示すように、表示パネル10A・10Bそれぞれの入力信号の周波数、周期(例えば、T(A)、T(B))、デューティ比を互いに異ならせることができる。
また、図4の(a)は、表示パネル10Aに供給される電源電圧の範囲を示し、(b)は、表示パネル10Bに供給される電源電圧の範囲を示している。この図に示すように、例えば、表示パネル10Aの高電位側電源電圧VHAを、表示パネル10Bの高電位側電源電圧VHBよりも大きくなるように設定し、表示パネル10Aの低電位側電源電圧VLAを、表示パネル10Bの低電位側電源電圧VLBよりも小さくなるように設定することができる。これにより、表示パネル10Aの入力電圧の範囲を、表示パネル10Bの入力電圧の範囲よりも大きくすることができる。具体的には、例えば、VHA=10V、VLA=−5V、VHB=5V、VLB=0V、に設定することができる。
上記のように各種信号を表示パネル10A・10Bそれぞれに応じて設定することができるため、例えば、表示パネル10Aでは、1ライン(1H)反転駆動を行い、表示パネル10Bでは、2ライン(2H)反転駆動を行う構成とすることもできる。この場合、データ信号線駆動回路20Aは、出力するソース信号の極性を、同一行の全ての画素について極性を同一にし、かつ1ラインごとに逆転するように設定する。また、データ信号線駆動回路20Bは、出力するソース信号の極性を、同一行の全ての画素について極性が同一にし、かつ2ラインごとに逆転するように設定する。
また、表示パネル10A・10Bが、互いに異なる解像度で表示する構成とすることもできる。例えば、表示パネル10Aでは、等倍表示を行い、表示パネル10Bでは、2倍角表示を行うこともできる。この場合、データ信号線駆動回路20Aは、映像信号の解像度を行列方向に2倍に変換して表示を行うために、第1行に出力されるソース信号と、第2行に出力されるソース信号との電圧極性および階調を互いに等しくし、第3行に出力されるソース信号と、第4行に出力されるソース信号との電圧極性および階調を互いに等しくする。
本液晶表示装置100は、これらの駆動方法に限定されるものではなく、様々な駆動方法を適用することができる。
また、本液晶表示装置100では、表示パネル10A・10Bを独立して制御することができるため、例えば、(1)表示パネル10A・10Bをともに駆動する、(2)表示パネル10Aを駆動し、表示パネル10Bの駆動を停止する、(3)表示パネル10Aの駆動を停止し、表示パネル10Bを駆動する、(4)表示パネル10A・10Bの駆動をともに停止する、など使用状況に応じて駆動を制御することができる。
ここで、例えば上記(3)表示パネル10Aの駆動を停止し、表示パネル10Bを駆動する構成では、表示パネル10Aの駆動信号及び電源電圧をGNDに設定することによって、データ信号線駆動回路20A・走査信号線駆動回路30Aを停止状態とすることができる。また、駆動信号をGNDに設定し電源電圧を通常通りの電圧に設定することによって、データ信号線駆動回路20A・走査信号線駆動回路30Aをスタンバイ状態とすることができる。
上記の構成によれば、一方の表示パネルの駆動を完全に停止することができるため、消費電力を削減することができる。
ここで、本液晶表示装置100の断面構成について説明する。図5は図1のX−Y矢視を模式的に示す断面図である。なお、同図では、各信号線および各絶縁膜は、周知の構成であるため省略している。
同図に示すように、本表示パネル10A・10Bは、アクティブマトリクス基板4と、これに対向するカラーフィルタ基板5と、両基板4・5間に配される液晶層6とで構成される。アクティブマトリクス基板4では、ガラス基板(基板)2上の、表示パネル10Aの領域に走査信号線12A(図示せず)が形成され、表示パネル10Bの領域に走査信号線12B(図示せず)が形成され、これらを覆うようにゲート絶縁膜(図示せず)が形成されている。ゲート絶縁膜の上層には、表示パネル10Aの領域にデータ信号線11A(図示せず)が形成され、表示パネル10Bの領域にデータ信号線11B(図示せず)が形成されている。なお、ゲート絶縁膜の上層には、表示パネル10A・10Bそれぞれの領域に対応して、各トランジスタ13A・13B(図示せず)の半導体層(i層及びn+層)と、n+層に接するソース電極及びドレイン電極が形成されている。さらに、各データ信号線を含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜(図示せず)が形成され、無機層間絶縁膜上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜(図示せず)が形成されている。有機層間絶縁膜上には、表示パネル10Aの領域に画素電極14Aが形成され、表示パネル10Bの領域に画素電極14Bが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜が形成されている。
一方、カラーフィルタ基板5では、ガラス基板(対向基板)3上にブラックマトリクス及び着色層(カラーフィルタ層)(図示せず)が形成され、その上層に、表示パネル10A・10Bそれぞれの領域に共通する対向電極15が形成され、さらにこれを覆うように配向膜が形成されている。
次に、上記の構成を有する本表示パネル10A・10Bの製造方法について説明する。表示パネル10A・10Bの製造方法には、アクティブマトリクス基板4の製造工程と、カラーフィルタ基板5の製造工程と、両基板を貼り合わせて液晶を充填する組み立て工程とが含まれる。
まず、ガラス、プラスチックなどの基板(図5ではガラス基板2)上に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜(厚さ1000Å〜3000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィー技術(Photo Engraving Process、以下、「PEP技術」と称し、これにはエッチング工程が含まれるものとする)によりパターニングを行い、走査信号線12A・12B(各トランジスタ13A・13Bのゲート電極)及び保持容量配線(図示せず)を形成する。
次いで、走査信号線12A・12Bが形成された基板全体に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機絶縁膜(厚さ3000Å〜5000Å程度)を成膜し、フォトレジストの除去を行い、ゲート絶縁膜を形成する。
続いて、ゲート絶縁膜上(基板全体)に、CVD法により真性アモルファスシリコン膜(厚さ1000Å〜3000Å)と、リンがドープされたn+アモルファスシリコン膜(厚さ400Å〜700Å)とを連続して成膜し、その後、PEP技術によってパターニングを行い、フォトレジストを除去することにより、ゲート電極上に、真性アモルファスシリコン層とn+アモルファスシリコン層とからなるシリコン積層体を島状に形成する。
続いて、シリコン積層体が形成された基板全体に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜(厚さ1000Å〜3000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、PEP技術によりパターニングを行い、データ信号線11A・11B、トランジスタ13A・13Bのソース電極・ドレイン電極、ドレイン引き出し電極、容量電極、及び延伸配線を形成する(メタル層の形成)。ここでは必要に応じてレジストを除去する。
さらに、上記メタル配線形成時のフォトレジスト、またはソース電極及びドレイン電極をマスクとして、シリコン積層体を構成するn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、フォトレジストを除去することにより、トランジスタのチャネルを形成する。ここで、半導体層は、上記のようにアモルファスシリコン膜により形成させてもよいが、ポリシリコン膜を成膜させてもよく、また、アモルファスシリコン膜及びポリシリコン膜にレーザアニール処理を行って結晶性を向上させてもよい。これにより、半導体層内の電子の移動速度が速くなり、トランジスタ(TFT)の特性を向上させることができる。
次いで、データ信号線11A・11Bなどが形成された基板全体に層間絶縁膜を形成する。具体的には、SiH4ガスとNH3ガスとN2ガスとの混合ガスを用い、基板全面を覆うように、厚さ約3000ÅのSiNxからなる無機層間絶縁膜(パッシベーション膜)をCVDにて形成し、さらに、厚さ約3μmのポジ型感光性アクリル樹脂からなる有機層間絶縁膜をスピンコートやダイコートにて形成する。
その後、PEP技術により有機層間絶縁膜にコンタクトホールのパターニングを行い、その後有機層間絶縁膜を焼成する。さらに、有機層間絶縁膜のパターンを用いて、無機層間絶縁膜あるいは無機層間絶縁膜とゲート絶縁膜をエッチング除去してコンタクトホールを形成する。
続いて、コンタクトホールが形成された層間絶縁膜上の基板全体に、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜(厚さ1000Å〜2000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、PEP技術によりパターニングを行い、レジストを除去して各画素電極14A・14Bを形成する。
最後に、画素電極14A・14B上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ500Å〜1000Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。以上のようにして、アクティブマトリクス基板4が製造される。
以下に、カラーフィルタ基板5の製造工程について説明する。
まず、ガラス、プラスチックなどの基板上(対向基板全体)に、クロム薄膜、または黒色顔料を含有する樹脂を成膜した後にPEP技術によってパターニングを行い、ブラックマトリクスを形成する。次いで、ブラックマトリクスの間隙に、顔料分散法などを用いて、赤、緑及び青のカラーフィルタ層(厚さ2μm程度)をパターン形成する。
続いて、カラーフィルタ層上の基板全体に、ITO、IZO、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜(厚さ1000Å程度)を成膜し、対向電極15(com)を形成する。
最後に、対向電極15上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ500Å〜1000Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。上記のようにして、カラーフィルタ基板を製造することができる。
以下に、組み立て工程について、説明する。
まず、アクティブマトリクス基板4及びカラーフィルタ基板5の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたはシリカからなる球状のスペーサーを散布する。なお、スペーサーを散布する代わりに、PEP技術によりカラーフィルタ基板5のブラックマトリクス上あるいはアクティブマトリクス基板4のメタル配線上にスペーサーを形成してもよい。
次いで、アクティブマトリクス基板4とカラーフィルタ基板5とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。
最後に、アクティブマトリクス基板4及びカラーフィルタ基板5並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にUV硬化樹脂を塗布し、UV照射によって液晶材料を封止することで液晶層6を形成する。
以上のようにして、表示パネル10A・10Bは、同一の製造工程において、同一の基板上の異なる領域に製造される。
次に、本液晶表示装置100の基本的な駆動方法の一例を説明する。なお、表示パネル10A・10Bは互いに独立して駆動することができるものであるため、ここでは、表示パネル10Aを例に挙げて説明する。図6は、液晶表示装置100の駆動方法を説明するためのブロック面図である。
表示制御回路40は、外部の信号源(例えばチューナ)から、表示すべき画像を表すデジタルビデオ信号Dvと、当該デジタルビデオ信号Dvに対応する水平同期信号HSYおよび垂直同期信号VSYと、表示動作を制御するための制御信号Dcとを受け取る。また、表示制御回路40は、受け取ったこれらの信号Dv,HSY,VSY,Dcに基づき、そのデジタルビデオ信号Dvの表す画像を表示部に表示させるための信号として、データスタートパルス信号SSPと、データクロック信号SCKと、チャージシェア信号shと、表示すべき画像を表すデジタル画像信号DA(ビデオ信号Dvに対応する信号)と、ゲートスタートパルス信号GSPと、ゲートクロック信号GCKと、ゲートドライバ出力制御信号(走査信号出力制御信号)GOEとを生成し、これらを出力する。
より詳しくは、ビデオ信号Dvを内部メモリで必要に応じてタイミング調整等を行った後に、デジタル画像信号DAとして表示制御回路40から出力し、そのデジタル画像信号DAの表す画像の各画素に対応するパルスからなる信号としてデータクロック信号SCKを生成し、水平同期信号HSYに基づき1水平走査期間毎に所定期間だけハイレベル(Hレベル)となる信号としてデータスタートパルス信号SSPを生成し、垂直同期信号VSYに基づき1フレーム期間(1垂直走査期間)毎に所定期間だけHレベルとなる信号としてゲートスタートパルス信号GSPを生成し、水平同期信号HSYに基づきゲートクロック信号GCKを生成し、水平同期信号HSYおよび制御信号Dcに基づきチャージシェア信号sh、ならびにゲートドライバ出力制御信号GOEを生成する。
上記のようにして表示制御回路40において生成された信号のうち、デジタル画像信号DA、チャージシェア信号sh、信号電位(データ信号電位)の極性を制御する信号POL、データスタートパルス信号SSP、およびデータクロック信号SCKは、データ信号線駆動回路20Aに入力され、ゲートスタートパルス信号GSPとゲートクロック信号GCKとゲートドライバ出力制御信号GOEとは、走査信号線駆動回路30Aに入力される。
データ信号線駆動回路20Aは、デジタル画像信号DA、データクロック信号SCK、チャージシェア信号sh、データスタートパルス信号SSP、および極性反転信号POLに基づき、デジタル画像信号DAの表す画像の各走査信号線12Aにおける画素値に相当するアナログ電位(信号電位)を1水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号をデータ信号線11Aに出力する。
走査信号線駆動回路30Aは、ゲートスタートパルス信号GSPおよびゲートクロック信号GCKと、ゲートドライバ出力制御信号GOEとに基づき、ゲートオンパルス信号を生成し、これらを走査信号線12Aに出力し、これによって走査信号線12Aを選択的に駆動する。
上記のようにデータ信号線駆動回路20Aおよび走査信号線駆動回路30Aにより表示パネル10Aのデータ信号線11Aおよび走査信号線12Aが駆動されることで、選択された走査信号線12Aに接続されたトランジスタ13Aを介して、データ信号線11Aから画素電極14Aに信号電位が書き込まれる。これにより各画素PAの液晶層6に電圧が印加され、これによってバックライトからの光の透過量が制御され、デジタルビデオ信号Dvの示す画像が各画素PAに表示される。
次に、本実施の形態1における液晶表示装置100の構成例について説明する。図7は、構成例1に係る液晶表示装置100における表示パネル10A・10Bの一部を示す等価回路図である。同図に示すように、構成例1の液晶表示装置100では、表示パネル10A・10Bが互いに同一の構成を有している。なお、便宜上、表示パネル10A・10Bを紙面の横方向に並べて図示しているが、両パネルの並びの方向は限定されるものではない。
表示パネル10Aでは、列方向に延伸するデータ信号線11Aが順に並べられ、行方向に延伸する走査信号線12Aが順に並べられ、走査信号線12Aと対をなすように行方向に延伸する保持容量配線16Aが順に並べられている。データ信号線11A及び走査信号線12Aの交差部に対応して画素PAが配されている。また、各画素PAには1つずつ画素電極14Aが設けられ、画素電極14Aは、走査信号線12Aに繋がるトランジスタ13Aを介してデータ信号線11Aに接続されている。上記の構成において、画素電極14A及び保持容量配線16A間に保持容量ChAが形成され、画素電極14Aおよび対向電極(com)間に液晶容量ClAが形成されている。
同様に、表示パネル10Bでは、列方向に延伸するデータ信号線11Bが順に並べられ、行方向に延伸する走査信号線12Bが順に並べられ、走査信号線12Bと対をなすように行方向に延伸する保持容量配線16Bが順に並べられている。データ信号線11B及び走査信号線12Bの交差部に対応して画素PBが配されている。また、各画素PBには1つずつ画素電極14Bが設けられ、画素電極14Bは、走査信号線12Bに繋がるトランジスタ13Bを介してデータ信号線11Bに接続されている。上記の構成において、画素電極14B及び保持容量配線16B間に保持容量ChBが形成され、画素電極14Bおよび対向電極(com)間に液晶容量ClBが形成されている。
図8は、構成例2に係る液晶表示装置100における表示パネル10A・10Bの一部を示す等価回路図である。同図に示すように、構成例2の液晶表示装置100では、表示パネル10Aにおけるデータ信号線11A、走査信号線12A、トランジスタ13A、画素電極14A、及び保持容量配線16Aの配列と、表示パネル10Bにおけるデータ信号線11B、走査信号線12B、トランジスタ13B、画素電極14B、及び保持容量配線16Bの配列とが互いに異なっている。
表示パネル10Aでは、1つの画素列に対応して2本ずつデータ信号線11Aが設けられ、列方向に隣り合う2つの画素に対応して1本ずつ走査信号線12A及び保持容量配線16Aが設けられている。また、各画素列α・βにおいて、列方向に隣り合う2つの画素PAの一方に含まれる画素電極14Aがトランジスタ13Aを介して接続されるデータ信号線11Aと、上記隣り合う2つの画素PAの他方に含まれる画素電極14Aがトランジスタ13Aを介して接続されるデータ信号線11Aとが、互いに異なっている。そして、画素電極14A及び保持容量配線16A間に保持容量ChAが形成され、画素電極14Aおよび対向電極(com)間に液晶容量ClAが形成されている。
上記の構成によれば、隣接する2つの画素に同時にデータ信号電位を書き込むことができるため、画面の書き換え速度を高めることができ、各画素の充電時間を増加させることができる。
これに対して、表示パネル10Bでは、各画素PBに2つの画素電極(主画素電極14Bm、副画素電極14Bs)が設けられ、主画素電極14Bmは、走査信号線12Bに繋がるトランジスタ13Bを介してデータ信号線11Bに接続され、副画素電極14Bsは、容量CBを介して主画素電極14Bmに接続(容量結合)されている。そして、主画素電極14Bm及び副画素電極14Bsと、保持容量配線16Bとの間に保持容量ChBm・ChBsが形成され、主画素電極14Bm及び副画素電極14Bsと、対向電極(com)間に液晶容量ClBm・ClBsが形成され、主画素電極14Bm及び副画素電極14Bs間に結合容量CBが形成されている。
上記の構成によれば、主画素電極14Bmを含む副画素を明副画素とし、副画素電極14Bsを含む副画素を暗副画素とすることができ、明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。なお、1つの画素PBに3つ以上の画素電極が設けられていても良い。
表示パネル10A・10Bの画素構成を互いに異ならせる形態について、他の構成(構成例3)として、DRAM及びSRAMを併用する形態が挙げられる。構成例3の液晶表示装置100では、例えば、表示パネル10Aについては、図7に示すようなDRAM型の画素構成とし、表示パネル10Bについては、図9に示すようなSRAM型の画素構成とすることができる。以下では、表示パネル10Bに適用するSRAM型の画素構成について説明する。図9には、1つの画素PBの電気的構成を概略的に示している。同図において、符号12B1・12B2は、何れも走査信号線を示し、走査信号線12B2には、走査信号線12B1に入力されるデータの反転信号が入力される。また、符号SW1〜SW4はスイッチ回路を示し、符号INV1・INV2はインバータを示し、符号M1・M2はメモリ信号を示し、符号V1・V2は画素電極用信号を示している。
スイッチ回路SW1及びスイッチ回路SW2は、相反する動作を行い、例えばスイッチ回路SW1がオン(開)のときは、スイッチ回路SW2はオフ(閉)となり、スイッチ回路SW1がオフ(閉)のときは、スイッチ回路SW2はオン(開)となる。
走査信号線12B2には、走査信号線12B1に入力されるデータの反転信号が入力されるため、例えば、走査信号線12B1がハイレベルのときは、走査信号線12B2はローレベルとなり、走査信号線12B1がローレベルのときは、走査信号線12B2はハイレベルとなる。
ここで、走査信号線12B1がハイレベル(走査信号線12B2がローレベル)になると、スイッチ回路SW1がオン(開)し、データ信号線11Bのデータが、スイッチ回路SW1を通過し、メモリ信号M1に書き込まれる。
次に、走査信号線12B1がローレベル(走査信号線12B2がハイレベル)になると、スイッチ回路SW2がオン(開)し、メモリ信号M1に書き込まれたデータが、インバータINV1、メモリ信号M2、インバータINV2、スイッチ回路SW2、メモリ信号M1の経路で保持(記憶)される。
なお、このときのスイッチ回路SW1はオフ(閉)状態のため、たとえ走査信号線11Bのデータ(レベル)が変化しても、メモリ信号M1のデータは、影響を受けることなく電位レベルは保持(記憶)される。
ここで、メモリ信号M2のレベルは、メモリ信号M1の反転レベルとなる。また、スイッチ回路SW3及びスイッチ回路SW4は、相反する動作を行い、例えばスイッチ回路SW3がオン(開)のときは、スイッチ回路SW4はオフ(閉)となり、スイッチ回路SW3がオフ(閉)のときは、スイッチ回路SW4はオン(開)となる。
これにより、メモリ信号M1がハイレベル(メモリ信号M2がローレベル)のときは、スイッチ回路SW3がオン(開)し、画素電極用信号V1が、画素電極14Bに書き込まれる。
一方、メモリ信号M1がローレベル(メモリ信号M2がハイレベル)のときは、スイッチ回路SW4がオン(開)し、画素電極用信号V2が、画素電極14Bに書き込まれる。
なお、画素電極用信号V1・V2は、画素電極の電位(レベル)を設定するものであり、例えば、画素電極用信号V1が黒に相当するレベルであり、画素電極用信号V2が白に相当するレベルである。
これにより、メモリ信号M1に記憶されたデータのレベルに応じて、画素電極用信号V1または画素電極用信号V2の何れかが画素電極14Bに書き込まれる。
なお、表示パネル10A・10Bは、上記の構成例に限定されるものではなく、様々な形態を組み合わせて構成することができる。
〔実施の形態2〕
本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置200について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態1において示した部材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態1において定義した用語については、特に断らない限り実施の形態2においてもその定義に則って用いるものとする。
本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置200について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態1において示した部材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態1において定義した用語については、特に断らない限り実施の形態2においてもその定義に則って用いるものとする。
上述した実施の形態1に係る液晶表示装置100では、対向電極15が、表示パネル10A・10Bに共通して設けられているが、本液晶表示装置200では、対向電極が表示パネル10A・10Bそれぞれに対応して個別に設けられている。
図10は、液晶表示装置200の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、表示パネル10Aに対向電極15Aが設けられ、表示パネル10Bに対向電極15Bが設けられている。それぞれの対向電極15A・15Bには、表示制御回路40から個別に対向電極電位COM_A・COM_Bが供給される。
図11は図10のX−Y矢視を模式的に示す断面図である。アクティブマトリクス基板4側は、図5に示す実施の形態1に係る液晶表示装置100と同様の構成であるが、カラーフィルタ基板5側では、ガラス基板(対向基板)3上にブラックマトリクス及び着色層(カラーフィルタ層)(図示せず)が形成され、その上層において、表示パネル10Aの領域に対向電極15Aが形成され、表示パネル10Bの領域に対向電極15Bが形成され、さらにこれらを覆うように配向膜が形成されている。
このように、本液晶表示装置200では、同一基板1上の異なる領域に、表示パネル10A・10Bが設けられ、それぞれに対応して駆動回路、信号線及び対向電極が個別に設けられているため、液晶表示装置の駆動方法の設計自由度をさらに向上させることができる。例えば、図12の(a)に示すように、対向電極15Aに供給する電圧を直流電圧に設定し、対向電極15Bに供給する電圧を交流電圧に設定することにより、表示パネル10AをDC駆動とし、表示パネル10BをAC駆動とすることができる。また、図12の(b)に示すように、対向電極15A・15Bに供給する電圧を何れも交流電圧に設定するとともに、互いの周期(周波数)を異ならせて、表示パネル10A・10Bの駆動タイミングを異ならせることもできる。
ここで、本実施の形態2に係る液晶表示装置200は、以下の構成としても良い。図13は、構成例4に係る液晶表示装置200の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、構成例4に係る液晶表示装置200では、表示パネル10Bに対応する対向電極駆動回路50Bが設けられている。対向電極駆動回路50Bは、外部から入力された信号に基づいて対向電極電位COM_Bを生成し、対向電極15Bに供給する。
なお、本構成例4では、対向電極15Aに印加する対向電極電位COM_Aについては、表示制御回路40から供給する構成としているが、これに限定されるものではなく、表示パネル10Bと同様に、対向電極駆動回路50A(図示せず)を設け、対向電極駆動回路50Aが、対向電極電位COM_Aを生成し、対向電極15Aに供給する構成としても良い。
なお、本実施の形態2に係る液晶表示装置200では、上記実施の形態1において示した各駆動方法及び製造方法を適用することができる。また、本液晶表示装置200における表示パネル10A・10Bは、上記実施の形態1における構成例1〜3の表示パネル10A・10Bの形態を適用することができることは言うまでもない。
以上説明した液晶表示装置100・200では、1つの基板上に2つの表示パネル10A・10Bが形成されている構成であるが、本発明の液晶表示装置はこれに限定されるものではなく、1つの基板上に3つ以上の表示パネルが形成され、それぞれの表示パネルに対応する駆動回路(データ信号線駆動回路、走査信号線駆動回路)が個別に設けられている構成であっても良い。
以上のように、本発明に係る表示装置は、
データ信号線及び走査信号線を備えた表示パネルを備えた表示装置であって、
同一基板上に複数の表示パネルが形成され、
上記表示パネルごとに、複数のデータ信号線及び走査信号線と、該データ信号線及び走査信号線それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路及び走査信号線駆動回路とが、個別に設けられていることを特徴とする。
データ信号線及び走査信号線を備えた表示パネルを備えた表示装置であって、
同一基板上に複数の表示パネルが形成され、
上記表示パネルごとに、複数のデータ信号線及び走査信号線と、該データ信号線及び走査信号線それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路及び走査信号線駆動回路とが、個別に設けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、同一基板上の異なる領域に、表示パネルが設けられ、それぞれに対応して駆動回路及び信号線が個別に設けられているため、各表示パネルを独立して駆動することができる。例えば、2つの表示パネルA・Bが設けられている場合に、(1)表示パネルA・Bをともに駆動する、(2)表示パネルAを駆動し、表示パネルBの駆動を停止する、(3)表示パネルAの駆動を停止し、表示パネルBを駆動する、(4)表示パネルA・Bの駆動をともに停止する、など使用状況に応じて駆動を制御することができる。よって、消費電力を削減することができるとともに、設計自由度を高めることができる。
上記表示装置では、さらに、上記表示パネルごとに対向電極が個別に設けられている構成とすることもできる。
上記表示装置では、上記各対向電極には、互いに異なる電位が供給される構成とすることもできる。
上記表示装置では、
上記複数の表示パネルは、上記対向電極に直流電圧が供給される表示パネルと、上記対向電極に交流電圧が供給される表示パネルとで構成されていてもよい。
上記複数の表示パネルは、上記対向電極に直流電圧が供給される表示パネルと、上記対向電極に交流電圧が供給される表示パネルとで構成されていてもよい。
上記の構成によれば、対向電極が表示パネルごとに個別に設けられているため、液晶表示装置の駆動方法の設計自由度をさらに向上させることができる。例えば、一方の対向電極に供給する電圧を直流電圧に設定することにより、対応する表示パネルをDC駆動とし、他方の対向電極に供給する電圧を交流電圧に設定することにより、対応する表示パネルをAC駆動とすることができる。
上記表示装置では、
さらに、上記複数の表示パネルに共通する対向電極が設けられ、
上記対向電極には、一定の電位が供給される構成とすることもできる。
さらに、上記複数の表示パネルに共通する対向電極が設けられ、
上記対向電極には、一定の電位が供給される構成とすることもできる。
これにより、表示装置の構成を簡略することができるとともに、消費電力を削減することもできる。
上記表示装置では、
上記表示パネルごとに、データ信号線及び走査信号線の本数が異なっている構成とすることもできる。
上記表示パネルごとに、データ信号線及び走査信号線の本数が異なっている構成とすることもできる。
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態を技術常識に基づいて適宜変更したものやそれらを組み合わせて得られるものも本発明の実施の形態に含まれる。
本発明の表示装置は、複数の表示部を備える電子機器に好適である。
2、3 ガラス基板(基板)
10A、10B 表示パネル
20A、20B データ信号線駆動回路
30A、30B 走査信号線駆動回路
40 表示制御回路
50A、50B 対向電極駆動回路
11A、11B データ信号線
12A、12B 走査信号線
13A、13B トランジスタ
14A、14B 画素電極
15A、15B 対向電極
16A、16B 保持容量配線
100、200 液晶表示装置
PA、PB 画素
10A、10B 表示パネル
20A、20B データ信号線駆動回路
30A、30B 走査信号線駆動回路
40 表示制御回路
50A、50B 対向電極駆動回路
11A、11B データ信号線
12A、12B 走査信号線
13A、13B トランジスタ
14A、14B 画素電極
15A、15B 対向電極
16A、16B 保持容量配線
100、200 液晶表示装置
PA、PB 画素
Claims (6)
- データ信号線及び走査信号線を備えた表示パネルを備えた表示装置であって、
同一基板上に複数の表示パネルが形成され、
上記表示パネルごとに、複数のデータ信号線及び走査信号線と、該データ信号線及び走査信号線それぞれを駆動する、データ信号線駆動回路及び走査信号線駆動回路とが、個別に設けられていることを特徴とする表示装置。 - さらに、上記表示パネルごとに対向電極が個別に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 上記各対向電極には、互いに異なる電位が供給されることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 上記複数の表示パネルは、上記対向電極に直流電圧が供給される表示パネルと、上記対向電極に交流電圧が供給される表示パネルとで構成されていることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- さらに、上記複数の表示パネルに共通する対向電極が設けられ、
上記対向電極には、一定の電位が供給されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 上記表示パネルごとに、データ信号線及び走査信号線の本数が異なっていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
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