JPH02244027A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - 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】 本発明はマトリックス画素を有する液晶表示体に関する
ものである。

１１１１図は従来のドツトマトリックス・タイプの画素
の配列を示す。通常はＸ側に０行、Ｙ側にｍ列の７トリ
ツクス状に配置されており、令体はくｎＸｍ）個の画素
より構成され、キャラクタ等の表示がなされる。この画
素の駆動は、電圧平均化法と言われる駆動法により、Ｙ
側電極により選択されたラインに、Ｘ　ｆｌｌｌｌ電極
より点灯、非点灯のデータを駆動するマルチプレックス
駆動や、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）や非線形素子を介
して画素に型開をＭ　ｂ’（、駆動するアクティブ・マ
トリックス法により行なわれる。最近コンピュータの発
達により、液晶デイスプレィがそのターミナルに使用さ
れる機会が増えて来た。又液晶デイスプレィパネルの低
電力性や、フラット性を生かしたＣＲＴに匹敵するデイ
スプレィが要求されてきた。その結果表示内容が単なる
キャラクタのみならず、グラフィックやカラー表示の可
ｆＩｇ性が追求されている。しかもグラフィックとなる
と表示分解能が大きな問題となる。ところが、第１図に
示すような画素のｌい純なＸ−Ｙの平行配列では分解能
を−１げることはむずかしく、特にマルチ・カラーデイ
スプレィを実現する時は大きな問題である。

従って本発明の目的は、グラフィック表示等における、
特にマルチカラーグラフィック表示における、分解能を
向」−さ廿る手段を提倶することにある。

第２図は本発明の画素配列を示す基本概念図である。　
（イ）はＸ方向に一段おきに半ピッチずらす方法であり
、　１口）はＹ方向に一段おきに半ピッチずらす方法で
ある。この配列の画室は斜め方向に分解能が向上するの
でモノクロであってもグラフィックにおいて斜線が不自
然にならず、最も少ない画素でもかなりの視覚分解能が
（りられる。

又マルチカラーにする時、Ｒ，Ｇ、　　Ｈのカラーフィ
ルタを平面配置することを考えると、Ｒ，Ｇ。

Ｂが三角形の各ｍ点において繰り遅し配置になるのでカ
ラーグラフィックでも、少ない画素で結構満足しつる分
解能を実現できる。

第３図は本発明のマルチプレックス駆動法における応用
例である。第２図（イ）の配列のためにＸ電極を一段お
きに１へピッチずつずらしながら配線してゆく、ここで
Ｘ電極、Ｙ電極は通常は透明ｌｉＥ性電極電極なり、必
要ならば配線抵抗を下げるため金Ｍ４薄膜による微少幅
の配線材が配置されることもある。

表示分解能を上げるためには画素数を増やす。

このため従来のマルチプレックス駆動を凌ぐものとして
ＴＦ、Ｔを用いて、電荷蓄積効果により、ライン数を改
善する方法がある。第４図はＴＰＴを用いた画１５を示
す、ゲート線４により薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）１を
ＯＮさせて、データ線３により点灯又は４１′点灯デー
タを画素、即ち液晶２に書き込み、次？、：　Ｔ　Ｆ　
Ｔ　１をゲート線４によりＯＦＦさせて、液晶２に書き
込まれた電荷を蓄積し駆動する。

第５図はＴＰＴを用いた本発明による分解能を向上する
ための配列方法である。データ線１３〜１５、ゲート線
１０〜１２により構成され、奇数列目はトランジスタ１
６と画素電極１７の如く通常の配置となるが、偶数列目
はデータ線１４に対し、トランジスタ１９，２２、画素
電極２１，２３のクロく並列配置をして、実質的に半ピ
ッチずらす、この例はデータ線１３〜１５の配線材と駆
ｙ」電極Ｉ７，２０，２１．２３が同一層、又は同一層
上に形成されている時であるが、もしデータ線と駆動電
極が重なっても差し支えない構造の時は第６図の如くト
ランジスタ２５をシングルとして半ピッチずらすのに、
画素電極２４をそのままずらすこともある。

第７図はＴＰＴを用いた本発明の他の具体例であり、デ
ータ線３０〜３２をジグザグにして半ピッチずらす方法
である。この方法は半ピッチずらした所とずらさない所
とのｌＩｒ１ｉ木構成が全く同一になり、半ピッチずら
した不自然さが解消されることにある。

第８図はＴＰＴを用いた第２図（ロ）の方法に対応する
具体例である。データ線４０〜４２、ゲート線４３〜４
５に対しＸ側ラインにそって奇数列目はトランジスタ４
８．４８と駆動電極４７゜４９が通常の如く配置されて
いるが、偶数列目はゲート線に対し画素を」二下に並列
に配置する０例えばゲート線４４によりトランジスタ４
８，５０゜５１がＯＮ［、、駆動ＷＬ極４９，５２．５
３にデータが書き込まれ、崖ピッチずれた画素を駆動す
ることになる。この場合、第６図と同様に第９図の如く
駆動電極５８をゲート線５６にオーバラップさせると一
層効果が上がる。

第１０図はゲート線６３〜６５をジグザグにして、半ピ
ッチ駆動電極をずらせる方法であり効果は第７図と同等
である。

第１１図はＴＰＴを用いた更に他の配置例である。ドラ
イバ７０〜７３はデータ線？７，７９゜８１．８３に直
接つながれており、又データ線７Ｂ、８０．８２はスイ
ッチ７４〜７６により、Ｙ側スキャンの一ライン毎に右
か左に交互に接続される０例えばゲート線８４がＴＰＴ
をＯＮさせ、スーイッチ７４〜７６が左へ倒れている時
画素８９と９０．９１と９２が夫々ペアで同一のデータ
が書き込まれる０次にゲート線８４がＴＰＴをＯＦＦさ
せ、ゲート線８５がＴＰＴをＯＮさせ、スイッチ７４〜
７６が右へ倒れると画１ｇ９４と９５゜９６と９７．９
８と９９が夫々ベアで同一のデータが書き込まれ、第２
図（イ）の方式が実現できる。

第５図〜第１１図までの具体例において、当然のことな
からＲ，Ｇ、　　Ｂのカラーフィルタ３　ｆｆ１ｔは第
２図の原理に従って各駆動電極（画素）に配置されるも
のである。また当然のことながら同一のデータが書き込
まれる画素ペア、例えば第１１図の８９と９０には同一
のカラーのフィルタが割り当てられることになり、Ｒ（
赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（ｆｆ）の３原色が、三角形配置さ
れる様にしてマルチカラーデイスプレィパネルを実現す
ることになる。

更に高分解パネルを実現する手段として、ＴＰＴ駆動と
よく似た駆動法に非線形素子を用いる方式がある。第１
２図は非線形素子１０３を用いた画素１００の構成であ
る。タイミング線（第１図、第３図のＹＷＬ極に相当）
とデータ線１０２間で液晶１０４を駆動するのに非線形
素子１０３を用いる方式であり、非線形素子は高電圧下
では低抵抗、低電圧下では高抵抗となり、データ線１０
２とタイミング線１０１間に高電圧をかけて点灯のデー
タを非線形素子を低抵抗状態にして書き込み、その後低
電圧にすることにより非線形素子を高抵抗状態にして画
素電荷を蓄積駆動する方法である。

具体的にはこの非線形素子はＴａやＮｂ、Ｔｉ等の酸化
膜を金属電極でサンドイッチした構造が最もよく用いら
れる。

第１３図〜第１５図は非線形素ｒを用いた高分解能画素
の構成例である。この図では走査用のＹ側の［極は省略
しであるが、実際には第１図、第３図のように液晶層を
はさんで存在するわけである。

第１３図はデータ線１０５〜１０８に対し非線形素子１
０９，１．１１，１１３を介して画素（駆動電極）１１
０，１１２，１１４が構成されている。データ線１０６
に対し並列接続された非線形素子１１１と１１３により
、駆動型１４１１２と１１４には同一のデータが書き込
まれ、この結果第２図（イ）の電極構成が実現できる。

第１４図はデータ線１１１，１１２，１１３がジグザグ
に配線されていることによりやはり第２図（イ）の構成
となる。

第１５図は画素を効率的に用いる、即ち駆動電極比率を
上げて、かつ半ピッチずらした不自然さを解消できる方
式である。データ線ドライバ１２０〜１２３はデータ線
１２７〜１３０に直接接続され、又データ線１３１〜１
３４はスイッチ１２４〜１２６によりドライバへの接続
点が走査用のＹ電極１本毎に切り換えられる０例えば野
数番目の走査電極が選択されている時はスイッチ１２４
〜１２６は左へ倒れており、従って駆動電極１３６と１
３７，１３８と１３９がペアとなり同一のデータが書き
込まれる。一方偶数番目の走査電極が選択されるとスイ
ッチ１２４〜１２６は右へ倒れて１４１と１４２，１４
３とｉ４４，１４５と１４６がベアとなり同一のデータ
が書き込まれる。

この結果、等価等に第２図（イ）の電極構成となる。

第１３図〜第１５図も各駆動？Ｉ！極にカラーフィルタ
が割り当てられて配列することによりマルチカラーデイ
スプレィが実現できるや　例えば第１５図の例では駆動
電極１３６と１３７にはＲ，１４１と１４２にはＧ、１
４３と１４４にはＢのカラーフィルタが割り当てられ、
駆動電極Ｌ、又は下にカラーフィルタを配置する。

本発明は以上述べた知く、基本的には第２図（イ）、　
（ロ）の如くの電極配列（画素配りによりグラフィック
、史にはカラーグラフィックに対しても十分の分解能の
ある表示体が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液晶表示体であるドツト・マトリックス
パネルの画素構成図であり、第２図（イ）（ロ）は本発
明の高分解能画素（駆動′Ｆｌｔ極）の基本構成図であ
る。第３図はマルチプレックス駆動における本発明の駆
動電極構成例を示す図である。 又第４図は薄膜トランジスタを用いた画素の構成図であ
り、第５図から第１１図はその薄膜トランジスタを利用
した本発明の高分解能画素の実現例を示す図である。更
に第１２図は非線形素子を用いた画素の構成図であり、
第１３図から第１５図は非線形素子を用いた本発明の高
分解能画素の実現例を示す図である。 １・・・薄膜トランジスタ １０３・・・非線形素子 ７０〜７３，１２０〜１２３・・・データ線ドライバ 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木　婁三部　他１名第８図 第９図 第１０図 第１４図 特許請求の範囲 マ 手続補正書 （自発） ２゜ 発明の名称 アクティブマトリクス型液晶表示装置 ３゜ ４゜ 補正する者 事件との関係　　出願人 東京都新宿区西新宿２丁目４番１号 （２３６）セイコーエプソン株式会社 代表取締役　　中　村　恒　也

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示用の駆動電極をＸ方向、Ｙ方向それぞれ一定
   のピッチにてマトリックス状に配置した液晶表示体にお
   いて、Ｘ方向に一行毎に、又はＹ方向に１列毎に、半ピ
   ッチ、マトリックスピッチをずらして画素を配列したこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）各画素にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラ
   ーフィルタが一定の繰り返し周期で配置されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置
   。