專利名稱:顯示裝置和顯示方法
本發(fā)明是一種顯示裝置，特別指矩陣型顯示裝置。
矩陣型顯示裝置在行電極總線和場(chǎng)電極總線的交點(diǎn)上設(shè)置顯示單元，這種顯示裝置的特點(diǎn)是能夠平板化。但是，當(dāng)總線斷路時(shí)，連接于這條總線上的顯示單元就不工作了，出現(xiàn)顯示線缺陷。對(duì)顯示裝置來說，這種顯示線缺陷是致命的缺陷，如果總線中有一條斷路，這臺(tái)顯示裝置就只能變成廢品了。為了減小總線斷路的影響，發(fā)表了以下的先有技術(shù)。
1、設(shè)置兩條傳輸同一信號(hào)的總線
為了校正缺陷，重復(fù)必要的功能，即對(duì)于出現(xiàn)缺陷的部分提供備份。作為斷路的對(duì)策是制作輔助的備用線。把各總線重復(fù)設(shè)置兩條的方法有日本公開說明書“特開昭56-90497號(hào)”、“特開昭56-153588號(hào)”、“特開昭56-153589號(hào)”，這些是眾所周知的。
2、把兩種總線材料迭層
例如，在薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置中，把傳輸掃描信號(hào)的總線材料和傳輸顯示信號(hào)的總線材料迭層，在迭層部分即使有一種總線材料出了缺陷，還能用另一種材料來保證導(dǎo)通。
3、設(shè)置兩個(gè)向總線提供信號(hào)的驅(qū)動(dòng)部分
在“特開昭56-153587號(hào)”中公開了這種方法。如果顯示裝置的顯示部分和驅(qū)動(dòng)部分能夠一體化和集成化，這種方法是特別有效的，但是，如果必須把驅(qū)動(dòng)部分和顯示部分分開制作然后再把這兩部分連接起來時(shí)，需要組裝的點(diǎn)數(shù)就大大增加了。
當(dāng)矩陣型顯示裝置要顯示的象素?cái)?shù)目很大時(shí)，總線斷路的影響的確是個(gè)嚴(yán)重的問題。為了減輕這個(gè)問題，設(shè)計(jì)出各種方法。在上述第一個(gè)先有技術(shù)實(shí)施例中，設(shè)置了本來不需要的備用總線。因此，在透射型顯示裝置中，透光部分的面積(即開口率)減小了，使顯示變暗。第二個(gè)先有技術(shù)實(shí)施例是設(shè)法抑制斷路的出現(xiàn)。為此，必須設(shè)置使兩種料材接觸起來的接觸孔，如果考慮能夠加工的最小寬度，就必須使總線本身很寬，這也會(huì)使開口率下降。另外，在TFT部分中，把兩種材料迭層在原理上是不可能的，對(duì)于這部分中的斷路問題，這種方法就完全沒有效果了。在采用把顯示部分和驅(qū)動(dòng)部分一體化和集成化的特殊材料時(shí)，第三個(gè)先有技術(shù)實(shí)施例特別有效。如果考慮到有關(guān)電路必須處理的信號(hào)頻率，則須限定采用電子遷移率相當(dāng)大的材料作為薄膜晶體管材料，通常采用的有非晶硅和多晶硅等，這種材料雖然能夠制成顯示部分的TFT，但是，從材料性能來看現(xiàn)在還不能制成包括信號(hào)處理的驅(qū)動(dòng)部分。因此，在采用這種材料時(shí)，必須把驅(qū)動(dòng)部分和顯示部分分開制作然后再把這兩部分連接起來，這時(shí)需要連接的點(diǎn)數(shù)(即組裝點(diǎn)數(shù))就大大增加了。
本發(fā)明是鑒于這樣的問題才提出來的，其目的是提供一種很難發(fā)生顯示線缺陷的顯示裝置，在這種裝置中利用簡(jiǎn)易的組成，即使總線出現(xiàn)斷路點(diǎn)時(shí)，也能在對(duì)應(yīng)的顯示單元上加入應(yīng)該顯示的正確信號(hào)。
圖1為本發(fā)明顯示裝置的組成詳圖，圖2為組成示意圖，圖3示出定時(shí)圖，根據(jù)本發(fā)明成品率的統(tǒng)計(jì)概率，圖4a示出信號(hào)總線斷路的影響(N＝1-先有技術(shù)實(shí)施例，N＝2-本發(fā)明)，圖4b示出掃描總線斷路的影響。
本發(fā)明是一種顯示裝置，為了解決上述問題，在這種裝置中具有傳輸顯示信號(hào)的第一組總線和傳輸掃描信號(hào)的第二組總線，在這兩組總線的交點(diǎn)上設(shè)置顯示單元，由任一總線端提供信號(hào)，能夠從這條總線向另一條總線傳輸，在這兩條總線之間設(shè)置自由通斷的開關(guān)，能夠把若干條總線連接起來，進(jìn)而在各總線上同時(shí)設(shè)置這種開關(guān)，把信號(hào)加到總線上去。
根據(jù)本發(fā)明，利用上述組成，即使在特定總線上存在斷路點(diǎn)時(shí)，也能從沒有斷路點(diǎn)的其它總線迂回地傳輸信號(hào)，從而在各顯示單元上加入正確的顯示信號(hào)。因此，即使是屬于總線有斷路點(diǎn)的那些顯示單元，也能用顯示信號(hào)正確地驅(qū)動(dòng)，這樣就抑制了顯示線缺陷的出現(xiàn)。
實(shí)施例1
圖2示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的主要部分。圖1示出比圖2更為詳細(xì)的組成。把TFT驅(qū)動(dòng)的液晶顯示板1、提供顯示信號(hào)的H(行)驅(qū)動(dòng)器2、提供掃描信號(hào)的V(場(chǎng))驅(qū)動(dòng)器3，用虛線區(qū)劃開來。圖3示出圖1實(shí)施例中控制信號(hào)波形的定時(shí)圖。
圖1和圖2中，1是用TFT驅(qū)動(dòng)的液晶顯示板，1上的顯示單元由TFT10～19……陣組成，這種陣是以非晶硅和氮化硅為主要材料，利用等離子氣體化學(xué)氣相淀積(CVD)法制成的。但是，在本顯示板1中與先有技術(shù)不同之點(diǎn)是，把顯示信號(hào)總線兩端的開關(guān)TFT20～31和掃描信號(hào)一端的TFT40～49(TV1～TV10)等，加在顯示單元TFT10～19上，而TFT20～31、40～49等是在各總線及其兩側(cè)的總線之間同時(shí)制作出來的(但是，TFT20～31、40～49這類開關(guān)TFT，沒有必要在顯示信號(hào)和掃描信號(hào)這兩種總線上同時(shí)制作，即使只在一種信號(hào)總線上制作出來，也能獲得本發(fā)明的效果)。以下說明本發(fā)明利用這些開關(guān)TFT和新的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行工作的細(xì)節(jié)。
1、圖象顯示信號(hào)的傳輸H驅(qū)動(dòng)器
(參照?qǐng)D1和圖3)
送到H驅(qū)動(dòng)器2的視頻輸入信號(hào)，在信號(hào)取樣電路50中取樣，在對(duì)應(yīng)于一行(1H)象素的幾個(gè)存儲(chǔ)器(Ma1、Mb1、Mc1、Ma2、Mb2、Mc2等)中存儲(chǔ)。輸出定時(shí)脈沖系列P、Q、R，以及輸出控制柵系列Ta、Tb、Tc，利用輸出定時(shí)轉(zhuǎn)換器60可以任意加以組合，而這些系列都把單位掃描時(shí)間(1H)N(此處，N＝3)等分了。從輸出放大器，按照時(shí)序，每隔把一行N等分了的時(shí)間，輸出每隔重復(fù)系數(shù)N(＝3)而匯集起來的各個(gè)圖象信號(hào)。另外，在TFT陣內(nèi)，把開關(guān)TFT20～31等連接到各條顯示信號(hào)總線的兩端。利用P、Q、S信號(hào)所連接的控制系列Ga、Gb、Gc，對(duì)TFT20～31等進(jìn)行通斷控制，而P、Q是送到接收定時(shí)轉(zhuǎn)換器70的輸入信號(hào)，S是在行消隱期外電平處于“1”的信號(hào)。還有，在輸出和接收定時(shí)轉(zhuǎn)換中，Ta與Ga、Tb與Gb、Tc與Gc分別同步，把這些信號(hào)連接到P、Q、R、S上。
現(xiàn)在考慮在圖1所示顯示信號(hào)總線Ai(A1、A2……)組、Bi(B1、B2……)組、Ci(C1、C2……)組中，總線A1、B1上的“×”號(hào)為斷路點(diǎn)，而信號(hào)總線Ci組無缺陷、無斷路的情況。此時(shí)，在輸出和接收定時(shí)轉(zhuǎn)換器中，把TFT的柵系列Gc與S、Tc與R連接起來(P、Q與Ta、Tb的連接可以任意組合，此處P與Ta、Q與Tb連接)，利用那個(gè)TFT控制通往無缺陷總線組Ci的信號(hào)傳輸。這樣，在單位掃描時(shí)間(1H)內(nèi)，先輸出存儲(chǔ)器內(nèi)的信號(hào)Ma1，接著輸出Mb1，最后輸出唯一無缺陷、無斷路總線組的信號(hào)Mc1。
在陣內(nèi)，把柵系列Gc連接于常時(shí)為“1”的信號(hào)S上，因此，與這個(gè)柵系列Gc連接的TFT(24、25、30、31等)，常時(shí)為ON(導(dǎo)通)，而Gc是用來控制唯一無缺陷總線Ci組兩端TFT的。在1H的最初20微秒內(nèi)，當(dāng)傳送Ma組的顯示信號(hào)時(shí)，由Ga控制的總線A1組兩端的TFT(20、21、26、27等)也同時(shí)變成ON。由于Ma1的圖象 顯示信號(hào)通過開關(guān)20、21、24、25，在A1、C1兩條總線上環(huán)路傳送，對(duì)于斷路點(diǎn)“×”號(hào)的上方，Ma1信號(hào)能夠傳送到象素TFT10的輸入端；對(duì)于“×”號(hào)的下方，Ma1信號(hào)能夠傳送到象素TFT19的輸入端，而TFT10、19都連接于總線A1上。與這段時(shí)間對(duì)應(yīng)的掃描象素TFT把信號(hào)存儲(chǔ)于象素存儲(chǔ)電容器內(nèi)。最初的20微秒結(jié)束時(shí)，Ga變成“0”，Ai兩端的TFT(20、21、26、27等)變成OFF(斷開)。在總線Ai組各顯示單元的存儲(chǔ)電容器上，保持存儲(chǔ)信號(hào)的電壓。
在下一個(gè)20微秒中，Bi、Ci產(chǎn)生同樣的動(dòng)作。
在最后的20微秒中，只有連接于Ci上的TFT(24、2530、31等)變成ON。因此，這時(shí)沒有環(huán)狀的信號(hào)傳輸通路。但因總線Ci無缺陷，所以來自Mc的信號(hào)在整個(gè)總線上都能直接傳送。最后的20微秒結(jié)束時(shí)，V的掃描脈沖變成“0”，象素TFT斷開。這樣，象素顯示信號(hào)利用象素電容器保持一幀時(shí)間。
另外，上面雖然說明了柵系列Gc常時(shí)處于“1”電平，但是，如果開關(guān)TFT(20～31等)的柵一漏電容使柵脈沖的直接耦合電壓對(duì)于在相應(yīng)總線上傳輸?shù)膱D象信號(hào)產(chǎn)生了不可忽略的影響時(shí)，在最后20微秒結(jié)束，V掃描脈沖即將變成“0”平之前，最好使柵系列Gc在極短時(shí)間內(nèi)處于“0”電平。
如上所述，本發(fā)明在總線Ai、Bi、Ci、組內(nèi)，使無缺陷總線兩端的TFT常時(shí)為ON，形成了信號(hào)的迂回通路。因此，如果Ci無缺陷，即使Ai、Bi中每條總線都存在一個(gè)斷路點(diǎn)，也沒有妨礙。同樣，如果Ai組無缺陷，使Ai組總線兩端的開關(guān)TFT常時(shí)為ON，即使在Bi、Ci中每條總線都存在一個(gè)斷路點(diǎn)，也可以不出故障。輸出和接收定時(shí)轉(zhuǎn)換，根據(jù)從畫面觀察不出缺陷來決定定時(shí)組合即可。
2、掃描信號(hào)的傳輸V驅(qū)動(dòng)器
象素TFT的柵信號(hào)(在掃描信號(hào)總線V1～Vm上所加的掃描脈沖)，寬度為2H，相鄰上、下總線的掃描脈沖在時(shí)間上相互重復(fù)1H。掃描信號(hào)總線的另一端連接于TFT40～49上，利用每隔一個(gè)TFT重復(fù)1H的脈沖和
，來控制TFT40～49的ON—CFF
現(xiàn)在看圖1中掃描信號(hào)總線V1的后半行。這時(shí)總線V2也處于“1”電平，而且由于是“1”，所以TV1的TFT40為ON。因此，即使在掃描總線V1上存在一個(gè)斷路點(diǎn)，掃描信號(hào)也能從V2經(jīng)過TV1的TFT傳送過去。這時(shí)，傳送總線V1的圖象顯示信號(hào)。總線V1的后半行結(jié)束時(shí)，TV1的TFT40也變成OFF，切斷了從總線V2到V1的迂回通路．因此，不論在掃描信號(hào)總線V1上有(只有一個(gè))、無斷路點(diǎn)，正確的控制信號(hào)都能通過直接通路或迂回通路而傳送過去。
實(shí)施例2
利用主要材料為多晶硅和氧化硅的TFT陣，組成圖1和圖2中以TFT驅(qū)動(dòng)的液晶顯示板1。但是，本顯示板與實(shí)施例1不同之點(diǎn)是，在開關(guān)TFT20～31、40～49中，至少在顯示信號(hào)總線端上的開關(guān)TFT20～31是用互補(bǔ)型Pn材料制成的。借此來減輕當(dāng)利用實(shí)施例1來顯示具有灰度等級(jí)的圖象時(shí)，在TFT兩端的信號(hào)電壓降問題。
如上所述，本發(fā)明在顯示部分外圍設(shè)置了簡(jiǎn)單的切換電路，來控制信號(hào)的迂回傳送，使信號(hào)能夠重復(fù)地加到總線上去，即使在總線上存在斷路點(diǎn)，也能把本來應(yīng)該顯示的信號(hào)正確地傳輸?shù)较鄳?yīng)的顯示象素。這樣，在應(yīng)該顯示的位置上就能進(jìn)行正確的顯示了。從而防止了在圖象顯示裝置中是致命缺陷的總線斷路問題。根據(jù)上述，把顯示裝置的成品率迅速提高后，就能廉價(jià)地、大量地提供顯示裝置了。
而且當(dāng)把本發(fā)明的顯示裝置和外圍電路連接起來時(shí)，在組裝方面具有組裝點(diǎn)數(shù)少，組裝距離大，因而組裝可靠性大幅度增加的優(yōu)點(diǎn)。另外，還具有驅(qū)動(dòng)顯示裝置所需要的IC(集成電路)數(shù)量少和材料價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。
以下進(jìn)一步詳述這些效果。
1、成品率提高
以下詳述根據(jù)統(tǒng)計(jì)考察，采用本發(fā)明時(shí)成品率提高的概率和上述的附加效果。
在先有技術(shù)的單純行順序矩陣顯示裝置中，即使在總線組 內(nèi)存在一個(gè)斷路點(diǎn)，就會(huì)出現(xiàn)顯示線缺陷，這臺(tái)顯示裝置就只能變成廢品了。根據(jù)以上論述，本發(fā)明可以大大減小斷路的影響。對(duì)此，以下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的論述。
(1)源總線斷路的影響
把重復(fù)系數(shù)廣義化，定義為N(整數(shù))。把總條數(shù)為n的總線分成N組。存在斷路點(diǎn)的r條源總線分布于這N個(gè)組內(nèi)。如果在這N組內(nèi)有一組無缺陷，則根據(jù)以上論述能夠防止斷路的影響。先有技術(shù)的單純行順序方式，對(duì)應(yīng)于重復(fù)系數(shù)N＝1。本發(fā)明對(duì)應(yīng)于N＞2。
這對(duì)應(yīng)于在N個(gè)盒內(nèi)裝入r個(gè)球時(shí)，一個(gè)盒是空的概率。
(2)柵總線斷路的影響
在圖象上不出現(xiàn)顯示線缺陷的條件是，連續(xù)兩條總線不得同時(shí)存在斷路點(diǎn)。現(xiàn)在考慮具有240條掃描總線的顯示裝置，假定在這些總線中，在S條總線上存在斷路點(diǎn)。這種情況對(duì)應(yīng)于在240個(gè)盒內(nèi)裝入S個(gè)小球時(shí)，連續(xù)兩個(gè)盒沒有裝入球的概率。
圖4示出在本發(fā)明和先有技術(shù)的單純行順序方式中，總線斷路點(diǎn)數(shù)與合格品率的不同。根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)考察所獲得的結(jié)果，圖4a示出源總線斷路的影響，圖4b示出柵總線斷路的影響。
2、對(duì)于組裝的效果
如圖1所示，H驅(qū)動(dòng)器和TFT陣的連接點(diǎn)數(shù)為(n/N)+3。這反過來表明，組裝距離變成N倍?，F(xiàn)在考慮5英寸型高密度顯示板，這種顯示板顯示640組(每組3個(gè)點(diǎn))點(diǎn)，利用先有技術(shù)，組裝距離為50微米。即使只考慮H驅(qū)動(dòng)器，組裝點(diǎn)數(shù)也有1920個(gè)。利用本發(fā)明，組裝點(diǎn)數(shù)為先有技術(shù)的1/3就可以解決，因此能夠保證組裝距離是先有技術(shù)的3倍，即1150微米。從保證組裝可靠性的觀點(diǎn)來看，上述組裝點(diǎn)數(shù)減少和組裝密度下降都是非常有利的。
3、材料價(jià)格驅(qū)動(dòng)IC數(shù)量的減少
象H驅(qū)動(dòng)器那樣，IC的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，所需要的IC片數(shù)由輸入和輸出端子數(shù)來決定。因此，如上所述，本實(shí)施例的輸出電路數(shù)量減至1/3，就是說與先有技術(shù)相比，所需要的H驅(qū)動(dòng)器數(shù)量取1/3即可。因此，本發(fā)明具有使材料價(jià)格也降低的優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述，可以預(yù)期的全都效果是，顯示裝置本身的成品率能夠迅速提高，包括組裝在內(nèi)的可靠性也能提高，以及材料價(jià)格的降低等。這樣，就能廉價(jià)地、大量地提供顯示裝置了。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，雖然限于說明薄膜晶體管的材料為單晶硅和多晶硅，但是，也能采用其它單晶和多晶半導(dǎo)體材料。另外，雖然限于說明在顯示部分外圍設(shè)置開關(guān)TFT，但是，如果必要，這種TFT也能設(shè)置于顯示畫面部分上。還有，上述實(shí)施例雖然是用液晶顯示板說明的，但是本發(fā)明并不限于這種板，本發(fā)明當(dāng)然適用于以矩陣驅(qū)動(dòng)的其它一般場(chǎng)致發(fā)光的顯示板。
勘誤表
CPEL865119
文件名稱 頁 行 補(bǔ)正前補(bǔ)正后說明書 1 2 3 5 6 2 21 22 23 5 6 14 17 1 是一種 指 為組成 根據(jù) N＝2 在各總線上同時(shí)設(shè) 置這種開關(guān)， 到 場(chǎng) Ci上的 最好是關(guān)于一種是關(guān)于為表示本發(fā)明的顯示裝置的組成圖4是根據(jù)N＞2同時(shí)到各列GC上的Ci的也可以
權(quán)利要求
1、顯示裝置，其特征在于具有傳輸顯示信號(hào)的笫一組總線，傳輸掃描信號(hào)的笫二組總線，在所述這兩組總線的交點(diǎn)上的顯示單元，以及在所述第一組或第二組總線的各總線之間自由通斷的開關(guān)。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1所述的顯示裝置，其特征在于從特定總線的一端傳輸過來的信號(hào)，能夠從這條特定總線傳輸?shù)狡渌偩€，并在所述特定總線和其它總線之間的另一端具有自由通斷的開關(guān)。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的顯示裝置，其特征在于開關(guān)是絕緣柵型晶體管。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3中任何一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于開關(guān)是由互補(bǔ)型晶體管組成的。
5、根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4中任何一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于開關(guān)是由薄膜晶體管組成的。
6、根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5中任何一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于開關(guān)是由互補(bǔ)型薄膜晶體管組成的。
7、根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5、6中任何一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于開關(guān)采用的材料與顯示單元中薄膜晶體管所用的材料相同。
8、顯示方法，其特征在于在第一組總線上傳輸顯示信號(hào)，在第二組總線上傳輸掃描信號(hào)，在所述這兩組總線的交點(diǎn)上設(shè)置顯示單元并利用所述這兩種信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，使得從特定總線一端傳輸過來的信號(hào)能夠從這條特定總線傳輸?shù)狡渌偩€，對(duì)設(shè)置于所述特定總線和其它總線間的開關(guān)進(jìn)行通斷控制，所述同一組總線中至少在若干條總線上同時(shí)設(shè)置這種開關(guān)，把信號(hào)加到總線上去。
9、根據(jù)權(quán)利要求
8所述的顯示方法，其特征在于若干條總線相互鄰接。
10、根據(jù)權(quán)利要求
8所述的顯示方法，其特征在于把顯示信號(hào)等分成N(N＞2)組，把單位掃描時(shí)間N等分，每隔單位掃描時(shí)間的1/N把各組信號(hào)傳輸?shù)斤@示部分。
11、根據(jù)權(quán)利要求
8或10所述的顯示方法，其特征在于在N組顯示信號(hào)的信號(hào)總線組中，當(dāng)信號(hào)傳輸?shù)酱嬖跀嗦伏c(diǎn)的總線組之后，再向沒有斷路點(diǎn)的總線組傳輸信號(hào)。
專利摘要
本發(fā)明是一種顯示裝置，在這種裝置中把傳輸顯示信號(hào)的第一組總線(A1-C2)和傳輸掃描信號(hào)的第二組總線(V1-Vm)配置成矩陣，在這兩組總線的交點(diǎn)上設(shè)置顯示單元，在第一組或第二組總線的各總線間設(shè)置自由通斷的開關(guān)元件(20-31)，當(dāng)任一總線斷路時(shí)，使開關(guān)元件導(dǎo)通，從其它總線向斷路的總線提供信號(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/36GK86102435SQ86102435
公開日1986年10月15日 申請(qǐng)日期1986年4月12日
發(fā)明者永田清一, 堀田定吉, 武田悅夫, 宮田豊 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan