(57)【要約】【課題】  プリチャージ信号を供給するプリチャージ信号線の配線レイアウトを適切にする。【解決手段】  画像信号をデータ線Ｄｎに供給するタイミングに先行するタイミングでデータ線Ｄｎに供給されるプリチャージ信号を、水平駆動回路３から伸びた複数のデータ線Ｄｎに供給するプリチャージ信号線１３を備え、プリチャージ信号１３は、水平駆動回路３内を通過するように配線され、複数のデータ線Ｄｎに接続される第１のプリチャージ信号線１３ａと、第１のプリチャージ信号線１３ａが有するインピーダンスよりも小さいインピーダンスとなるように、水平駆動回路３近傍の基板１１上に配線され、両端が水平駆動回路３を通過した第１のプリチャージ信号線１３ａと接続される第２のプリチャージ信号線１３ｂとに分岐されていることで実現する。【選択図】  図５
2005345910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素スイッチと、上記画素スイッチに接続され、データ線を介して書き込まれた画像信号を保持する画素容量とからなる複数の画素セルをマトリクス状に配置した基板と、上記画素スイッチに接続された複数のゲート線を順次、駆動する垂直駆動回路と、複数の上記データ線を順次、駆動する水平駆動回路とを備える表示装置において、
上記画像信号を上記データ線に供給するタイミングに先行するタイミングで上記データ線に供給されるプリチャージ信号を、上記水平駆動回路から伸びた上記複数のデータ線に供給するプリチャージ信号線を備え、
上記プリチャージ信号は、上記水平駆動回路内を通過するように配線され、上記複数のデータ線に接続される第１のプリチャージ信号線と、
上記第１のプリチャージ信号線が有するインピーダンスよりも小さいインピーダンスとなるように、上記水平駆動回路近傍の上記基板上に配線され、両端が上記水平駆動回路を通過した上記第１のプリチャージ信号線と接続される第２のプリチャージ信号線とに分岐されていること
を特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に形成される所定の配線の配線レイアウトに関し、詳しくは、データ線を介して画素容量へ画像信号を書き込む前にデータ線に書き込まれるプリチャージ信号を供給するプリチャージ信号線の配線レイアウトに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ、デジタルカメラの表示モニタ用に、小型で高精細なＴＦＴ（Thin Film Transistor）駆動によるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が採用されている。
【０００３】
この液晶表示装置は、画素セルがマトリクス状に形成されたＴＦＴアレー基板と、透明電極を形成した対向基板をＴＦＴアレー基板に対向させ、これらＴＦＴアレー基板と対向基板との間に液晶を封入させた構造を有している。
【０００４】
ＴＦＴアレー基板上には、表示領域の横方向、縦方向にそれぞれ複数の走査線（ゲート線）、信号線（データ線）が配線され、これら走査線、信号線の交点に画素セルが形成されている。この走査線、信号線が、ＴＦＴアレー基板上の表示領域外に配された、垂直駆動回路、水平駆動回路によってそれぞれ駆動され、画素セルの画素容量に画像信号が書き込まれることで表示画像が形成されることになる。
【０００５】
液晶表示装置の信号線には、表示する画像のコントラスト比の向上、データ線の電位レベルの安定、表示画像上のラインむらの低減などを目的として、画像信号が供給されるタイミングに先行するタイミングで、プリチャージ信号が供給される。
【０００６】
このプリチャージ信号は、水平駆動回路によってデータ線へ画像信号を書き込む際の負荷を軽減する目的で供給される。特に、封入された液晶の寿命を長くするために、データ線の電圧極性を、１水平走査期間毎に反転して駆動（交流駆動）する１Ｈ反転駆動方式においては、所定の電位のプリチャージ信号をデータ線に上述したタイミングで書き込むことで、画像信号をデータ線に書き込む際に必要な電荷量を大幅に削減できるといった利点がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０２２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、信号の伝送路となる信号線は、配線が長くなれば配線抵抗が増加し、配線同士でクロスすることで配線容量を持ち、内部インピーダンスが高くなるため、伝送する信号を劣化させてしまうことになる。例えば、信号線の入力端と、出力端とでは、伝送される信号が上述したような影響を受けて大幅に異なることになる。
【０００９】
液晶表示装置においては、上述したプリチャージ信号が伝送路であるプリチャージ信号線の影響を受けやすく、プリチャージ信号線の配線レイアウトによっては、例えば、画面上の左端と、右端において、不必要な濃淡が現れるなど、表示される画像が劣化してしまうといった致命的な問題となってしまう。これは、液晶表示装置の高精細化により画素セルが増加し、信号線の本数が増加する場合には、プリチャージ信号線の配線容量が増すため特に顕著に現れることになる。
【００１０】
そこで、本発明は上述したような問題を解決するために案出されたものであり、プリチャージ信号を供給するプリチャージ信号線の配線レイアウトを適切にすることで、プリチャージ信号による表示画像への影響を抑制した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】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、画素スイッチと、上記画素スイッチに接続され、データ線を介して書き込まれた画像信号を保持する画素容量とからなる複数の画素セルをマトリクス状に配置した基板と、上記画素スイッチに接続された複数のゲート線を順次、駆動する垂直駆動回路と、複数の上記データ線を順次、駆動する水平駆動回路とを備える表示装置において、上記画像信号を上記データ線に供給するタイミングに先行するタイミングで上記データ線に供給されるプリチャージ信号を、上記水平駆動回路から伸びた上記複数のデータ線に供給するプリチャージ信号線を備え、上記プリチャージ信号は、上記水平駆動回路内を通過するように配線され、上記複数のデータ線に接続される第１のプリチャージ信号線と、上記第１のプリチャージ信号線が有するインピーダンスよりも小さいインピーダンスとなるように、上記水平駆動回路近傍の上記基板上に配線され、両端が上記水平駆動回路を通過した上記第１のプリチャージ信号線と接続される第２のプリチャージ信号線とに分岐されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示装置は、画像信号をデータ線に供給するタイミングに先行するタイミングでデータ線に供給されるプリチャージ信号を、水平駆動回路から伸びた複数のデータ線に供給するプリチャージ信号線を備える。そして、プリチャージ信号線は、この水平駆動回路内を通過するように配線され、複数のデータ線に接続される第１のプリチャージ信号線と、第１のプリチャージ信号線が有するインピーダンスよりも小さいインピーダンスとなるように、上記水平駆動回路近傍の上記基板上に配線され、両端が水平駆動回路を通過した第１のプリチャージ信号線と接続される第２のプリチャージ信号線とに分岐されている。
【００１３】
これにより、水平駆動回路内に配線された第１のプリチャージ信号線のインピーダンスの影響を抑制することができるため、表示装置は、劣化のない良好な画質の画像を表示させることを可能とする。
【００１４】
また、分岐された第２のプリチャージ信号線は、上記水平駆動回路近傍の上記基板上に配線されているため、プリチャージ信号線を配線するために当該表示装置の表示領域の周囲領域である、いわゆる額縁領域を確保する必要がなくなるため、表示領域が大きく、額縁領域が小さい理想的な表示装置を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明をする。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることはいうまでもない。
【００１６】
まず、図１を用いて、本発明が適用されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）駆動によるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置の構成について説明をする。なお、プリチャージ信号を供給するプリチャージ信号線については、後で詳細に説明をするため、図１には記載していない。
【００１７】
図１に示すように、ＴＦＴ駆動によるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置１は、ＴＦＴアレー基板上に、マトリクス状に配列された複数の画素スイッチＳｖｈ(ｖ，ｈは、それぞれ自然数)と、画素容量Ｃｖｈと、画素電極Ｐｖｈとからなる画素セル駆動回路と、シフトレジスタを備えた垂直駆動回路２及び水平駆動回路３とを備えている。このＴＦＴアレー基板に対しては、共通電位Ｖｃｏｍが印加される透明電極を有した対向電極を対向させるようにして配置する。そして、このようにして対向する位置関係により配置されたＴＦＴアレー基板と対向電極との間に液晶を封入することで液晶層５が形成される。
【００１８】
このように形成された液晶表示装置１において、画素電極Ｐｖｈごとに対応した液晶層５における表示領域が一つの画素を示す画素セルｖｈとなる。
【００１９】
画素スイッチＳｖｈは、例えば、Ｎチャンネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)が用いられる。画素スイッチＳｖｈのソース（Ｓ）は、画素容量Ｃｖｈを介して共通電極（又はグランド）と接続されている。また、画素スイッチＳｖｈのソースと画素容量Ｃｖｈとの接続点には、画素電極Ｐｖｈが接続されている。さらに、画素スイッチＳｖｈのゲート（Ｇ）に対しては、垂直駆動回路２から引き出されるゲート線Ｇｖが接続され、ドレイン（Ｄ）に対しては、水平駆動回路３から引き出されるデータ線Ｄｈが接続される。
【００２０】
垂直駆動回路２は、シフトレジスタを備えており、水平方向に引き出され、画素セルｖｈが備える画素スイッチＳｖｈのゲートに接続されたゲート線Ｇ１，Ｇ２・・・Ｇｖを順次操作する。また、水平駆動回路３は、シフトレジスタを備えており、垂直方向に引き出され、画素セルｖｈが備える画素スイッチＳｖｈのドレインに接続されたデータ線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・Ｄｈを順次走査する。液晶表示装置１全体としてはこのような構成を有することになる。
【００２１】
このような構成の液晶表示装置１は、以下のようにして画素に電荷が書き込まれることになる。まず、垂直駆動回路２によってゲート線Ｇ１が立ち上がると、１行目の画素スイッチＳ１１〜Ｓｖｈがオンする。画素スイッチＳ１１〜Ｓｖｈがオンした後、水平駆動回路３によってデータ線Ｄ１がドライブされると、画素スイッチＳ１１を介して画素容量Ｃ１１にデータ（画像信号）が書き込まれる。
【００２２】
次に、水平駆動回路３は、データ線Ｄ１のドライブをストップして、画素スイッチＳ１１をオフにし、さらにデータ線Ｄ２をドライブして、画素スイッチＳ１２をオンする。これにより、画素容量Ｃ１１に書き込まれたデータは保持されて、画素スイッチＳ１２を介して画素容量Ｃ１２にデータが書き込まれる。これを順次、データ線Ｄｈまで繰り返すことで水平方向の一行目の画素へデータを書き込むことができる。
【００２３】
水平方向の一行目の画素へのデータ書き込みが終了したら、垂直駆動回路２は、ゲート線Ｇ１を立ち下げ、ゲート線Ｇ２を立ち上げる。水平駆動回路３は、ゲート線Ｇ２が立ち上がったことに応じて、順次、データ線Ｄ１〜Ｄｈをドライブして、上述したように水平方向の画素へのデータ書き込みを実行する。この動作を、ゲート線Ｇｖまで全て繰り返すことで、液晶表示装置１の全ての画素に対するデータの書き込みが実行される。
【００２４】
このようにして、液晶表示装置１の全ての画素に対して画像信号が書き込まれることになるが、画像信号が書き込まれるタイミングに先行するタイミングで、プリチャージ信号がデータ線Ｄｎに書き込まれることになる。
【００２５】
従来の技術でも説明したように、一般に、プリチャージ信号は、水平駆動回路によってデータ線へ画像信号を書き込む際の負荷を軽減する目的で供給される。特に、封入された液晶の寿命を長くするために、データ線の電圧極性を、１水平走査期間毎に反転して駆動（交流駆動）する１Ｈ反転駆動方式においては、所定の電位のプリチャージ信号をデータ線に上述したタイミングで書き込むことで、画像信号をデータ線に書き込む際に必要な電荷量を大幅に削減できるといった利点を有している。
【００２６】
このプリチャージ信号は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレー基板１１の表示領域ＤＦの周囲領域である、いわゆる額縁領域ＧＦ上に配線されたプリチャージ信号線１３を介して、水平駆動回路３から引き出されるここでは図示していないデータ線Ｄｎに供給されることになる。図２（ａ）は、液晶表示装置１内に外部からの信号を供給するフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）１２が、ＴＦＴアレー基板１１の下部に設けられているタイプの液晶表示装置１を示した図であり、図２（ｂ）は、フレキシブルプリント配線板１２がＴＦＴアレー基板１１の左側に設けられているタイプの液晶表示装置１を示した図である。図２（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装置１は、それぞれフレキシブルプリント配線板１２、水平駆動回路３の配置が異なっているだけで機能的な相違はない。
【００２７】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、このプリチャージ信号線１３は、フレキシブルプリント配線板１２に接続され、ＴＦＴアレー基板１１の額縁領域ＧＦ上に配線され、さらに水平駆動回路３内に配線されることで、ここでは図示していないデータ線Ｄｎに接続されることになる。プリチャージ信号線１３は、額縁領域ＧＦから水平駆動回路３に配線される際に、分岐点Ｘにて分岐される。分岐された一方のプリチャージ信号線１３は、データ線Ｄｎと接続されるように水平駆動回路３内部を通過し、分岐された他方のプリチャージ信号線１３は、ＴＦＴアレー基板１１上に施された各種配線からの影響を受けないように、水平駆動回路３上部、つまり水平駆動回路３近傍を引き回され、さらに、水平駆動回路３を通過させたプリチャージ信号線１３と接続されることで、ループ形状に配線されている。言い換えれば、分岐された他方のプリチャージ信号線の両端が、分岐され水平駆動回路３内を通過した一方のプリチャージ信号線に接続されていることになる。
【００２８】
従来においては、例えば、図３（ａ），（ｂ）に示すように、本発明を適用した場合と異なり、プリチャージ信号線１３は、分岐することなく水平駆動回路３内に配線されている。図３（ａ），（ｂ）に示すようにプリチャージ信号線１３を水平駆動回路３内に配線した場合、プリチャージ信号線１３は、水平駆動回路３内の配線や、データ線Ｄｎにぶら下がったシフトレジスタのセルの影響を受け、インピーダンスが付加されることになる。
【００２９】
図４は、図３（ａ），（ｂ）に示した液晶表示装置１におけるプリチャージ信号線１３に付加されるインピーダンスを、配線抵抗ｒや、配線容量ｃを用いて等価的に示した図である。配線抵抗ｒは、プリチャージ信号線１３を長くしたり、配線を細線にし配線の断面積を小さくすることで増加する。また、配線容量ｃは、プリチャージ信号線１３を長くしたり、配線同士の交差部分が増えたりすることで増加する。
【００３０】
したがって、図４に示すように、プリチャージ信号線１３を水平駆動回路３へ配線する際に、水平駆動回路３の入り口側となるＡ点、出口側となるＢ点において、プリチャージ信号線１３は、水平駆動回路３内のインピーダンス分だけインピーダンス差を生じてしまうことになる。このように、プリチャージ信号線１３に、インピーダンス差が生じた場合、Ａ点側と、Ｂ点側とでは充放電能力に差が出てしまい、最終的に電位差が生じてしまうことになる。したがって、Ａ点側のデータ線Ｄｎ、Ｂ点側のデータ線Ｄｎを介して画素セルｕｖの画素容量Ｃｕｖに適切にプリチャージ信号が書き込まれないため、プリチャージ信号供給後に、画像信号が書き込まれることで液晶表示装置１に表示される画像は、画質劣化を生じた画像となってしまう。
【００３１】
特に、液晶表示装置１が高精細化されることで水平駆動回路３内のレジスタのセルの繰り返し数が増える場合や、表示領域を大きくした場合などには、配線抵抗ｒ、配線容量ｃが増えてしまうため、上述した２点間のインピーダンス差が大きくなり、画質劣化が顕著に現れてしまう。
【００３２】
図５は、図２（ａ），（ｂ）に示した液晶表示装置１におけるプリチャージ信号線１３に付加されるインピーダンスを、配線抵抗ｒや、配線容量ｃを用いて等価的に示した図である。図５に示すように、分岐点Ｘにおいて分岐され、水平駆動回路３の上部に引き回されたプリチャージ信号線１３ｂは、配線抵抗Ｒ、配線容量Ｃを有しているが、他配線との交差がないため水平駆動回路３内に配線されたプリチャージ信号線１３ａのインピーダンスと比較して低くなる。Ｘ点で一端分岐したプリチャージ信号線１３ａとプリチャージ信号線１３ｂとは、ループしてＢ点側にて接続されているため、水平駆動回路３内に配線されたプリチャージ信号線１３ａのインピーダンス分による電位差を低減させることができる。
【００３３】
図７に、図６に示すように水平駆動回路３内にプリチャージ信号線１３が配線された場合に、プリチャージ信号を供給した際のＡ点、Ｂ点での電位を測定した結果を示す。図７に示すように、Ａ点における電位を示す波形と、Ｂ点における電位を示す波形とは重ならず、大きな電位差があることが分かる。つまり、図６に示すようにプリチャージ信号線１３を水平駆動回路３内に配線した場合、上述したようなインピーダンスの影響を受けていることを示している。
【００３４】
一方、図９に、図８に示すように水平駆動回路３内を通過させると共に、水平駆動回路３上部をループするようにプリチャージ信号線１３を配線した場合に、プリチャージ信号を供給した際のＡ点、Ｂ点での電位を測定した結果を示す。図９に示すように、Ａ点における電位を示す波形と、Ｂ点における電位を示す波形とはほぼ重なっており、電位差がほとんどないことが分かる。つまり、図８に示すようにプリチャージ信号線１３を水平駆動回路３に対してループして配線した場合、水平駆動回路３内でのインピーダンスによる影響を受けないことを示している。
【００３５】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント配線板１２から伸びたプリチャージ信号線１３を水平駆動回路３内に配線すると共に、ＴＦＴアレー基板１１の額縁領域ＧＦを周回させるループとなるように配線した場合も、図２（ａ），（ｂ）に示すように配線した場合と同様に、水平駆動回路３内のインピーダンスの影響を低減させることができる。
【００３６】
しかしながら、図２（ａ），（ｂ）に示すように、プリチャージ信号線１３を、水平駆動回路３内を通過させると共に、水平駆動回路３上部をループさせるように配線した場合の方が、ＴＦＴアレー基板１１の額縁領域ＧＦが僅かで済むため、液晶表示装置１を狭額縁とすることができるという利点がある。
【００３７】
また、本発明は、液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイなどにも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態として示す液晶表示装置の構成について説明するための図である。
【図２】同液晶表示装置に、プリチャージ信号線を配線した様子を示した図である。
【図３】従来の液晶表示装置に、プリチャージ信号線を配線した様子を示した図である。
【図４】従来の液晶表示装置に配線されたプリチャージ信号線に付加されるインピーダンスを等価的に示した図である。
【図５】本発明の液晶表示装置に配線されたプリチャージ信号線に付加されるインピーダンスを等価的に示した図である。
【図６】従来の液晶表示装置において、電位測定を行うプリチャージ信号線の位置を示した図である。
【図７】図６で示すプリチャージ信号線の所定の位置において、電位測定を行った結果を示した図である。
【図８】本発明の液晶表示装置において、電位測定を行うプリチャージ信号線の位置を示した図である。
【図９】図８で示すプリチャージ信号線の所定の位置において、電位測定を行った結果を示した図である。
【図１０】水平駆動回路内でのインピーダンス差を低減させるプリチャージ信号線の配線レイアウトの別な例を示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  液晶表示装置、２  垂直駆動回路、３  水平駆動回路、１１  ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレー基板、１２  フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、１３  プリチャージ信号線、ＤＦ  表示領域、ＧＦ  額縁領域
【図１】
2005345910.tif 000003
【図２】
2005345910.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005345910.tif 000009
【図８】
2005345910.tif 000010
【図９】
2005345910.tif 000011
【図１０】
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