CN102298895B - 双向移位寄存器及使用它的图像显示装置 - Google Patents

双向移位寄存器及使用它的图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双向移位寄存器。该双向移位寄存器，从被级联连接的多个单位寄存器电路按正向和反向中的任一个移位顺序来输出脉冲。在单位寄存器电路(38)的各级中，置位端子(NSF)与1级之前的级的输出连接，置位端子(NSB)与1级之后的级的输出连接，复位端子(NRF)与2级之后的级的输出连接，复位端子(NRB)与2级之前的级的输出连接。单位寄存器电路(38)在任一置位端子被输入脉冲时将基准点设定为H电平，且在任一复位端子被输入脉冲时将基准点设定为L电平。根据移位方向使时钟信号的相间相位的变化顺序反转，并且进行切换来将开始触发信号施加到起始级和末尾级的任一级上。

Description

双向移位寄存器及使用它的图像显示装置
技术领域
本发明涉及能够切换脉冲输出顺序的双向移位寄存器及使用该双向移位寄存器来按扫描线进行驱动的图像显示装置。
背景技术
液晶显示装置的高分辨率化通过提高其显示部的像素排列密度来实现，与此同时，向像素电路提供信号的各种信号线的排列间距变窄。与像素的扫描线对应而设置的栅极线在显示区域的侧部与栅极线驱动电路连接。栅极线驱动电路具有移位寄存器，该移位寄存器按扫描线来依次输出能对像素电路进行数据写入的电压。伴随着高分辨率化，希望同时缩小构成该移位寄存器的各级的单位寄存器电路。
通常，与垂直扫描方向的图像数据输入顺序相对应，对栅极线施加电压按从图像的上方至下方的顺序来进行，但若能够双向驱动移位寄存器，则也能够按从下方至上方的扫描线顺序来将输入图像数据写入像素电路。据此，与通过设置对图像数据进行缓存的帧存储器等来改变图像数据的顺序这样的结构相比，能够以简易的结构来改变要显示的图像的朝向。
在栅极线驱动电路等中使用的移位寄存器由被级联连接的多级单位寄存器电路构成，基本上各级的单位寄存器电路与垂直扫描等连动地进行从其单位寄存器电路列的一端向另一端依次输出1次脉冲的动作。
图14是表示单位寄存器电路的基本结构的电路图(参照日本特开2004-157508号公报和日本特开2009-272037号公报)。在第n级的单位寄存器电路的输出端子(GOUT[n])与时钟信号源CK之间连接输出晶体管M1，并且在端子(GOUT[n])与电源VOFF之间连接晶体管M2。图15是说明图14所示的单位寄存器电路的动作的信号波形图。在向单位寄存器电路输入前一级的输出脉冲GOUT[n-1]时，与M 1的栅极相通的节点N3(电容器C的一端)与电源VON连接，节点N3的电位被上升到导通晶体管的电位的High(H)电平。此外，在N3为H电平时，节点N4被连接在电源VOFF上而被设定为使晶体管截止的电位的Low(L)电平，M2成为截止状态。这样，单位寄存器电路成为置位状态。在此状态下，时钟信号CKV(CK)从L电平向H电平转变时，通过连接在M1的源极-栅极之间的电容器C，N3的电位进一步上升，时钟信号CKV的H电平从端子GOUT[n]输出。
另一方面，在从时钟信号CKV的H电平向L电平的转变中，N3的电位下降，并且输出端子GOUT[n]的电压也下降。此时，与向第(n+1)级的时钟信号CKB的上升连动，在后级的输出信号GOUT[n+1]中生成脉冲，并被输入到第n级的单位寄存器电路中。该GOUT[n+1]的脉冲也使N3的电位下降。据此，N4的电位被拉高，M2成为导通状态，输出端子与VOFF连接。由于这些动作，输出信号GOUT[n]的脉冲的输出结束。
发明内容
为了实现双向的驱动，在单位寄存器电路中设置在正向时使用的结构和反向时使用的结构，进而将对它们进行切换的开关元件内置于该单位寄存器电路中。采用这样的单位寄存器电路的双向移位寄存器存在难以小型化，此外，不适宜进行图像显示装置的高分辨率化这样的问题。
此外，在各级的输出脉冲结束的定时，节点N3的电位从比H电平高的电位突然下降到L电平，并且晶体管M2导通。这样的动作若不能精度良好地控制引起该动作的各信号的定时和波形，则在该定时的动作容易发生不稳定。例如，存在输出晶体管M1完全截止之前，晶体管M2开始导通，可能产生从电源VON向VOFF的贯穿电流这样的问题。
为了解决上述问题，本发明的目的在于：提供一种能够以简单的电路结构来按双向进行稳定的移位动作的双向移位寄存器及使用该双向移位寄存器的图像显示装置。
本发明的双向移位寄存器具有移位寄存部，该移位寄存部包含被级联连接成m级(m为3以上的整数)的单位寄存器电路，各级单位寄存器电路与按照上述级联连接的顺序施加的n相(n为3以上的整数)时钟脉冲同步而被依次驱动。第k级(这里的k为1≤k≤m的。)的上述单位寄存器电路包括：输出电路，在该单位寄存器电路的基准点为第一电位的状态下与要输入的上述时钟脉冲同步来输出输出脉冲Pk；置位电路，在被输入置位信号时，将上述基准点的电位设定为上述第一电位；以及复位电路，在被输入复位信号时将上述基准点的电位设定为上述第二电位。作为使αf、αb、βf以及βb为αf＜βb＜n并且αb＜βf＜n的自然数，第k级(这里k为1≤k≤m的整数。)的上述单位寄存器电路还具有：作为上述置位信号的输入端子而被输入上述输出脉冲Pk-αf(其中k＞αf)的正向置位端子和被输入上述输出脉冲Pk+αb(其中k≤m-αb)的反向置位端子；作为上述复位信号的输入端子而被输入上述输出脉冲Pk+βf(其中k≤m-βf)的正向复位端子和被输入上述输出脉冲Pk-βb(其中k＞βb)的反向复位端子。
本发明的其他双向移位寄存器包括：移位寄存部，其包括被级联连接成m级(m为3以上的整数。)的单位寄存器电路，按正向和反向中的任一移位顺序输出第k级(k为1≤k≤m的整数。)的输出脉冲Pk；时钟信号生成部，将n相(n为3以上的整数。)的时钟脉冲在上述移位寄存部的正向移位动作时在上述正向依次提供给上述移位寄存部的各级，另一方面，在反向移位动作时在上述反向依次提供给上述移位寄存部的各级；以及触发信号生成部，在上述正向移位开始时生成正向触发信号，在上述反向移位开始时生成反向触发信号。上述第k级的单位寄存器电路包括：正向置位端子和反向置位端子；正向复位端子和反向复位端子；置位电路，在向任一个上述置位端子中输入置位信号时，将基准点的电位设定为上述第一电位；复位电路，在向任一个上述复位端子输入复位信号时将上述基准点的电位设定为上述第二电位；以及输出电路，在上述基准点为第一电位的状态下，与要输入的上述时钟脉冲同步地输出上述输出脉冲Pk。作为使αf、αb、βf以及βb为满足αf＜βb＜n且αb＜βf＜n的自然数，上述第k级的上述置位电路作为上述置位信号向上述正向置位端子输入输出脉冲Pk-αf(其中k＞αf)和上述正向触发信号(其中k≤αf)，另一方面，向上述反向置位端子输入输出脉冲Pk+αb(其中k≤m-αb)和上述反向触发信号(其中k＞m-αb)，作为上述复位信号，上述第k级的上述复位电路向上述正向复位端子输入输出脉冲Pk+βf(其中k≤m-βf)，另一方面，向上述反向复位端子输入输出脉冲P k-βb(其中k＞βb)。
进而，本发明的其他双向移位寄存器是上述αf和αb为1的寄存器。
在本发明的其他双向移位寄存器中，第(αf+1)级到第m级的上述单位寄存器电路具有在被输入上述正向触发信号时将上述基准点设定为上述第二电位的电路，第一级到第(m-αb)级的上述单位寄存器电路具有在被输入上述反向触发信号时将上述基准点设定为上述第二电位的电路。
进而，在本发明的其他双向移位寄存器中，第(m-βf+1)级到第m级的上述正向复位端子作为上述复位信号而被输入上述正向触发信号，第一级到第βb级的上述反向复位端子作为上述复位信号而被输入上述反向触发信号。
在该双向移位寄存器中，上述单位寄存器电路能够被构成为，具有第一晶体管和第二晶体管，它们是分别被配置在上述基准点与上述第二电位的电源之间的、在栅极端子被施加上述复位信号时导通而在上述基准点上连接上述电源的晶体管，上述第一晶体管在上述正向复位端子上连接有上述栅极端子，上述第二晶体管在上述反向复位端子上连接有上述栅极端子，上述触发信号生成部在上述正向移位的反复动作的暂停将导通上述第二晶体管的信号施加到上述第一级到第βb级的上述反向复位端子上，在上述反向移位的反复动作的暂停将导通上述第一晶体管的信号施加到上述第(m-βf+1)级到第m级的上述正向复位端子上。
本发明的图像显示装置包括：多个像素电路，与多条扫描线对应而呈矩阵状配置；多条栅极信号线，按上述扫描线设置，并供给用于控制对上述像素电路写入图像数据的栅极信号；以及栅极信号线驱动电路，使用上述本发明的双向移位寄存器，根据从上述移位寄存部的多级中的与该栅极信号线对应的级输出的上述输出脉冲，生成对于上述各栅极信号线的上述栅极信号。
根据本发明，能够得到能以简单的电路结构按双向来进行稳定的移位动作的双向移位寄存器及使用该双向移位寄存器的图像显示装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图像显示装置的结构的示意图。
图2是表示第一实施方式的双向移位寄存器的结构的示意图。
图3是第一实施方式的双向移位寄存器的第一级单位寄存器电路的概略电路图。
图4是第一实施方式的双向移位寄存器的第二级单位寄存器电路的概略电路图。
图5是第一实施方式的双向移位寄存器的第λ级单位寄存器电路的概略电路图。
图6是第一实施方式的双向移位寄存器的第(N-1)级单位寄存器电路的概略电路图。
图7是第一实施方式的双向移位寄存器的第N级单位寄存器电路的概略电路图。
图8是示出第一实施方式的双向移位寄存器的正向移位动作中的各种信号的波形的时序图。
图9是示出第一实施方式的双向移位寄存器的反向移位动作中的各种信号的波形的时序图。
图10是表示第二实施方式的图像显示装置的结构的示意图。
图11是表示第二实施方式的双向移位寄存器的结构的示意图。
图12是表示第三实施方式的双向移位寄存器的结构的示意图。
图13是第三实施方式的双向移位寄存器的单位寄存器电路的概略电路图。
图14是表示现有的单位寄存器电路的结构的电路图。
图15是说明现有的单位寄存器电路的工作的信号波形图。
标号说明
10、50  图像显示装置
12  像素电路
14、14L、14R  栅极线驱动电路
16  数据线驱动电路
18  控制电路
20  栅极信号线
22  数据线
30  双向移位寄存器
32  移位寄存部
34  时钟信号生成部
36  触发信号生成部
38、60  单位寄存器电路
具体实施方式
下面根据附图来说明本发明的实施方式(以下称为实施方式)。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的图像显示装置10的结构的示意图。图像显示装置10例如是液晶显示器等。图像显示装置10包括：多个像素电路12、栅极线驱动电路14、数据线驱动电路16以及控制电路18。
像素电路12在显示部与像素对应而呈矩阵状排列。
在栅极线驱动电路14上连接在垂直方向(列方向)排列的多条栅极信号线20。在各栅极信号线20上连接在水平方向(行方向)排列的多个像素电路12。栅极线驱动电路14向多条栅极信号线20依次输出栅极信号，能够对与该栅极信号线20连接的像素电路12进行数据写入。
在数据线驱动电路16上连接在水平方向上排列的多条数据线22。在各数据线22上连接在垂直方向排列的多个像素电路12。数据线驱动电路16根据与1条扫描线对应的图像数据生成与构成该扫描线的多个像素分别对应的信号，并向多条数据线22输出。被输出到各数据线22的像素信号被写入能够由栅极信号进行写入的像素电路12中，各像素电路12根据被写入的像素信号控制从像素射出的光量。
控制电路18控制栅极线驱动电路14和数据线驱动电路16的工作。
图像显示装置10包括：作为栅极线驱动电路14而配置在显示部的左侧部的栅极线驱动电路14L和配置在右侧部的栅极线驱动电路14R，栅极线驱动电路14R向奇数行的栅极信号线20供给栅极信号，栅极线驱动电路14L向偶数行的栅极信号线20供给栅极信号。栅极线驱动电路14和控制电路18构成双向移位寄存器，将栅极信号提供给栅极信号线20的顺序能够在从显示部的上侧向下侧的正向和从下侧向上侧的反向之间切换。
图2是表示在图像显示装置10的栅极信号线20的扫描中使用的双向移位寄存器30的结构的示意图。双向移位寄存器30构成为包括移位寄存部32、时钟信号生成部34以及触发信号生成部36。移位寄存部32设置在栅极线驱动电路14中，时钟信号生成部34和触发信号生成部36例如设置在控制电路18中。移位寄存部32由被级联连接的多级单位寄存器电路38构成。
图2作为例子示出了与设置在双向移位寄存器30的右侧的栅极线驱动电路14R中的移位寄存部32相关的部分。栅极线驱动电路14R在错开2H(H是1行的水平扫描期间。)的定时依次驱动奇数行也就是每2行的栅极信号线20。另一方面，栅极线驱动电路14L在与奇数行错开1H的定时依次驱动偶数行的栅极信号线20。单侧的栅极线驱动电路14的移位寄存部32构成为由4相时钟驱动，但如上述那样，为了在两侧进行相位相互错开1H的驱动，时钟信号生成部34生成8相的时钟信号V1～V8。在各时钟信号中以8H为周期生成2H宽度的脉冲，将相位相邻的时钟信号之间、也就是Vj和V(j+1)设定为1H期间的的相位差。即，相位相邻的时钟脉冲在被维持成H电平的2H期间中的1H期间相互重叠。时钟信号生成部34分别分成由相位每隔2H错开的信号组即V1、V3、V5、V7构成的第一组和由V2、V4、V6、V8构成的第二组，将第一组提供给栅极线驱动电路14R，将第二组提供给栅极线驱动电路14L。各级单位寄存器电路38与多相时钟信号中确定该级的输出脉冲的定时的相位的时钟信号(输出控制时钟信号)建立一个对应。
时钟信号生成部34在移位寄存部32的正向移位动作时在正向依次即以V1、V2、...、V8、V1、...的顺序生成时钟脉冲。另一方面，在反向移位动作时在反向依次即以V8、V7、...、V1、V8、...的顺序生成时钟脉冲。将时钟信号生成部34所生成的时钟脉冲分别提供给栅极线驱动电路14R和栅极线驱动电路14L的移位寄存部32的各级。时钟信号生成部34从起始级(上侧)向末尾级(下侧)以V1、V3、V5、V7、V 1、...的顺序在每一级将改变相位后的时钟信号作为输出控制时钟信号而提供给栅极线驱动电路14R。在栅极线驱动电路14L中该顺序被设定为V2、V4、V6、V8、V2、...。
触发信号生成部36在正向移位开始时生成正向触发信号VSTF，在反向移位开始时生成反向触发信号VSTB。具体而言，在正向移位开始时对信号VSTF生成上升为H电平的脉冲，在反向移位开始时，对信号VSTB生成上升为H电平的脉冲。
移位寄存部32如已说明那样具有级联连接有多个单位寄存器电路38的结构。各单位寄存器电路38从其输出端子输出脉冲。移位寄存部32从单位寄存器电路38的各级，在正向移位动作中从起始级开始依次输出脉冲，在反向移位动作中从末尾级开始依次输出脉冲。
在构成移位寄存部32的多级的单位寄存器电路38中包括：在输出端子上连接栅极信号线20的主要级；和被添加在由主要级构成的列的起始和末尾、不连接栅极信号线20的虚拟级。移位寄存部32的总级数以N表示。总级数N的值根据图像显示装置10的扫描线数也就是栅极信号线20的条数、起始虚拟级以及末尾虚拟级的级数来确定。在本实施方式中，在起始和末尾分别设置2级虚拟级。若将栅极线驱动电路14R侧的第k级的单位寄存器电路38的输出表示为G(2k-1)(k为1≤k≤N的自然数)，则虚拟级的输出即G1、G3、G(2N-3)、G(2N-1)不被输出到栅极信号线20，主要级的第λ级(λ为3≤λ≤N-2的自然数)的输出G(2λ-1)被输出到栅极信号线20。
此外，若将栅极线驱动电路14L侧的第k级的单位寄存器电路38的输出表示成G(2k)时，虚拟级的输出即G2、G4、G(2N-2)、G(2N)不被输出到栅极信号线20，主要级的第λ级的输出G(2λ)被输出到栅极信号线20。
图2中示出各单位寄存器电路38的各输入输出端子的连接关系。此外，为了简单标记对时钟信号使用例如V(2λ-1)这样的标记。在此标记中，以超过8的数ζ表示相的时钟信号Vζ，其表示使用以ζ除以8时的余数ξ来表示的时钟信号Vξ。
图3～图7是单位寄存器电路38的概略电路图，图3表示第一级的单位寄存器电路38，图4表示第二级的单位寄存器电路38，图5表示第λ级的单位寄存器电路38，图6表示第(N-1)级的单位寄存器电路38，图7表示第N级的单位寄存器电路38。
首先，参照图5所示的主要级(第λ级)的单位寄存器电路38，说明第k级(1≤k≤N)的单位寄存器电路38的基本结构，之后，以与基本结构的不同点为中心说明虚拟级(k＝1、2、N-1、N)的单位寄存器电路38的结构。
第k级的单位寄存器电路38构成为包括n沟道晶体管T1F、T1B、T2～T6、T7F、T7B、T9F、T9B、T10F、T10B和电容器C1、C3。
第k级的单位寄存器电路38具有输出本级的脉冲G(2k-1)的输出端子NOUT(k)，此外，作为输入其他级的脉冲或触发信号的端子而具有正向置位端子NSF(k)、反向置位端子NSB(k)、正向复位端子NRF(k)以及反向复位端子NRB(k)。主要级的端子NSF(λ)从第(λ-1)级被输入输出信号G(2λ-3)，端子NSB(λ)从第(λ+1)级被输入输出信号G(2λ+1)，端子NRF(λ)从第(λ+2)级被输入输出信号G(2λ+3)，端子NRB(λ)从第(λ-2)级被输入输出信号G(2λ-5)。虚拟级的输入端子中不存在与其对应的其他级的输出信号，其端子被输入触发信号。关于虚拟级将在后面进一步具体说明。
此外，第k级的位寄存器电路38从时钟信号生成部34被输入V(2k-1)、V(2k+3)。
进而，各单位寄存器电路38从触发信号生成部36被输入正向触发信号VSTF和反向触发信号VSTB，从电源VGH被供给H电平的电压，从电源VGL被供给L电平的电压。
输出晶体管T5的漏极被连接在输出控制时钟信号V(2k-1)的信号线上，输出晶体管T5的源极被连接在输出端子NOUT(k)上，该输出晶体管T5根据与栅极连接的基准点N1的电位控制沟道的导通。在T5的栅极与源极之间连接电容器C1。晶体管T5和电容器C1作为在基准点即节点N1处于H电平的状态下与要输入的时钟脉冲V(2k-1)同步地输出本级的输出脉冲G(2k-1)的输出电路而发挥作用。
此外，在输出端子NOUT(k)上连接漏极的晶体管T6的源极与电源VGL连接，根据连接在栅极上的节点N2的电位控制导通/截止。在节点N2与VGL之间连接电容器C3。
基准点N1分别通过被连接成二极管的晶体管T1F、T1B与端子NSF(k)和NSB(k)连接。晶体管T1F、T1B作为在向端子NSF(k)或NSB(k)输入其他级的输出脉冲时将基准点N1置位成H电平的置位电路而发挥作用。
被相互并联地连接在基准点N1与电源VGL之间的晶体管T2、T9F、T9B作为接通断开N1与VGL之间的开关元件而发挥作用。T2的栅极与节点N2连接，T9F的栅极与端子NRF(k)连接，T9B的栅极与端子NRB(k)连接，在N2、端子NRF(k)、NRB(k)任一个的电位成为H电平时，这些晶体管将基准点N1的电位设定为L电平。特别是，晶体管T9F、T9B作为在向端子NRF(k)或NRB(k)输入其他级的输出脉冲时将基准点N1设定为L电平的复位电路而发挥作用。
这里，在基准点N1被置位成H电平的期间以外，节点N2被设定为H电平。晶体管T2在节点N2为H电平的期间导通，因此处于较长时间通电状态。其结果，晶体管T2的阈值电压Vth(T2)向正向移位，T2将基准点N1固定成L电平的能力降低。另一方面，在基准点N1的置位期间(第k级的输出期间)以外，也对T5的漏极施加时钟信号V(2k-1)的脉冲，起到该脉冲通过T5的栅极-漏极间电容Cgd使N1的电位上浮的作用。特别是，如后述那样，需要至少增大主要级的晶体管T5的尺寸，与此同时也增大Cgd，还增大基准点N1的电位上浮。因此，对T9F、T9B置位，适当地将N1复位成L电平。
相互并列地连接在节点N2与电源VGH之间的晶体管T3、T10F、T10B作为接通断开N2与VGH之间的开关元件而发挥作用。T3的栅极与时钟信号(2k+3)的信号线连接，T10F的栅极与正向触发信号VSTF的信号线连接，T10B的栅极与反向触发信号VSTB的信号线连接，时钟信号(2k+3)、VSTF、VSTB的任一个电位成为H电平时这些晶体管将节点N2的电位设定为H电平。
被相互并联连接在节点N2与电源VGL之间的晶体管T4、T7F、T7B作为接通断开N2与VGL之间的开关元件而发挥作用。T4的栅极与N1连接，T7F的栅极与端子NSF(k)连接，T7B的栅极与端子NSB(k)连接，N1、端子NSF(k)、NSB(k)的任一个电位成为H电平时这些晶体管将节点N2的电位设定为L电平。
接着，说明虚拟级的单位寄存器电路38。图3所示的第一级单位寄存器电路38在不具有晶体管T10F的方面与图5的单位寄存器电路38不同。图7所示的第N级单位寄存器电路38在不具有晶体管T10B方面与图5的单位寄存器电路38不同。图4所示的第二级单位寄存器电路38和图6所示的第(N-1)级单位寄存器电路38在电路的基本结构方面与图5的单位寄存器电路38相同。
如上述那样，关于虚拟级，有时不存在向端子NSF、NSB、NRF、NRB供给输出脉冲的其他级的输出信号。具体而言，不存在来自其他级的输出信号的端子是第一级的NSF、第一、二级的NRB、第N级的NSB、第(N-1)和N级的NRF。
这些端子的置位端子NSF、NSB被用于作为输出脉冲的生成准备而输入将基准点N1置位成H电平的信号。因此，在正向移位开始时从触发信号生成部36向第一级的NSF输入正向触发信号VSTF的脉冲。此外，在反向移位开始时向第N级的NSB输入反向触发信号VSTB的脉冲。
另一方面，复位端子NRF、NRB被用于在生成输出脉冲后输入将基准点N 1复位成L电平的信号。通过将N1复位成L电平，能够避免由于其后输入的输出控制时钟信号的脉冲而生成输出脉冲。这里，虚拟级的输出不能用于栅极信号线20的驱动，通过正向移位在主要级的输出脉冲的生成结束之后动作的虚拟级的第(N-1)、N级的输出和通过反向移位在主要级的输出脉冲的生成结束之后动作的虚拟级的第一、二级的输出也不能作为置位其他级的基准点N1的信号使用。因此，即使在这些各移位动作的末尾动作的虚拟级根据时钟脉冲的反复而反复产生输出脉冲也不会有特别的问题。所以，只要向正向移位中的第(N-1)、N级的端子NRF、反向移位中的第一、二级的端子NRB输入H电平的某些信号直到针对下一帧的移位动作的开始为止，使该级的基准点N1成为复位状态即可。作为其一例，在本实施方式中构成为向第(N-1)、N级的NRF输入正向触发信号VSTF，向第一、二级的NRB输入反向触发信号VSTB。
主要级在输出端子NOUT上作为驱动对象负载而连接栅极信号线20和多个像素电路12。由于大画面化而导致栅极信号线20的长度增加，由于高分辨率化而导致连接在栅极信号线20上的像素电路12的数量增加，因此该驱动对象负载变大。谋求主要级的输出晶体管T5具有与该负载对应的驱动能力，例如将栅极宽度(沟道宽度)设计得较宽。例如，将主要级的T5设计成5000μm左右的大沟道宽度。与之相对，虚拟级不与栅极信号线20连接，因此其输出晶体管T5的驱动能力设定得低于主要级。例如，虚拟级的T5被设定为主要级的T5的沟道宽度的1/10即500μm左右。这样，虚拟级的晶体管T5的尺寸变小，能够缩小虚拟级的单位寄存器电路38。此外，虚拟级的功耗降低。
以上，以驱动奇数行的栅极信号线20的右侧的栅极线驱动电路14R为例说明了栅极线驱动电路14的结构。驱动偶数行的栅极信号线20的左侧的栅极线驱动电路14L的结构也与右侧相同，但为了慎重起见而简单说明。例如，移位寄存部32的第λ级在右侧的栅极线驱动电路14R中与第(2λ-1)行的栅极信号线20连接，另一方面，在左侧的栅极线驱动电路14L中与第(2λ)行的栅极信号线20连接，并且，在正向移位中比第(2λ-1)行的栅极信号线20的驱动延迟1H来驱动第(2λ)行的栅极信号线20。从该对应关系容易观察出，栅极线驱动电路14L的第k级的单位寄存器电路38的输出端子NOUT(k)输出信号G(2k)，此外，主要级的端子NSF(λ)、NSB(λ)、NRF(λ)、NRB(λ)分别被输入G(2λ-2)、G(2λ+2)、G(2λ+4)、G(2λ-4)。此外，T5被输入V(2k)而作为输出控制时钟信号，T3的栅极被施加时钟信号V(2k+4)。
接着，说明双向移位寄存器30的工作。图8是示出正向移位动作中的各种信号的波形的时序图。
正向移位在1帧的图像信号的起始通过触发信号生成部36生成正向触发信号的脉冲而开始(时刻t0、t1)。触发信号生成部36在时刻t0生成奇数行驱动用的正向触发信号VSTF的脉冲之后，在延迟1H期间的时刻t1生成偶数行驱动用的正向触发信号VSTF2的脉冲(时刻t1)。另一方面，奇数行驱动用的反向触发信号VSTB和偶数行驱动用的反向触发信号VSTB2被固定成L电平。
在第二～N级的单位寄存器电路38中，被输入信号VSTF的脉冲时，T10F导通，将节点N2升到H电平，其结果，T2导通而将基准点N1初始设定为L电平。另一方面，在第一～(N-αb)级的单位寄存器电路38中，被输入信号VSTB的脉冲时T10B导通，从而将基准点N1初始设定为L电平。
时钟信号生成部34如已说明那样，在正向移位动作时在正向依次生成脉冲。即，时钟信号生成部34比时钟信号Vj(j为1≤j≤7的自然数)的脉冲上升延迟1H来上升时钟信号V(j+1)的脉冲，此外，比时钟信号V8的脉冲上升延迟1H来上升时钟信号V1的脉冲。
这里，首先说明栅极线驱动电路14R的主要级(第λ级)的单位寄存器电路38的正向移位动作。
在第λ级动作之前，第一～(λ-1)级依次动作，以2H的相位差依次输出2H宽度的脉冲。在向端子NSF(λ)输入第(λ-1)级的输出信号G(2λ-3)的脉冲时(时刻t2)，基准点N1被置位成与H电平对应的电位(VGH-Vth(T1F))，T5导通，并且电容器C 1的端子间电压被置位成该电位。此时，T4导通，将节点N2设定为L电平。此外，此时T7F也导通，因此与仅T4的情况相比节点N2更快速地被设定为L电平。该节点N2的电位被电容器C3保持。节点N2为L电平，因此T2和T6处于截止状态。
第(λ-1)级的输出脉冲与时钟V(2λ-3)的脉冲(图8中为时钟V7的脉冲)同步地产生，因此在从时刻t2起经过2H后的时刻t3第λ级被输入时钟信号V(2λ-1)的脉冲(图8中为时钟信号V1的脉冲)。时钟信号V(2λ-1)的脉冲使T5的源极电位上升。这样，由于自举效果，N1的电位进一步上升，时钟信号V(2λ-1)的脉冲在电位不降低的情况下成为信号G(2λ-1)的脉冲，从端子NOUT(λ)输出。该信号G(2λ-1)的脉冲被输入第(λ+1)级的端子NSF，将该级的N1置位成H电平。
若在时刻t4时钟信号V(2λ-1)的脉冲下降，则信号G(2λ-1)的脉冲也下降。另一方面，基准点N1的电位被维持在H电平。
在时刻t4，第(λ+1)级与时钟信号V(2λ+1)的脉冲同步来输出信号G(2λ+1)的脉冲。这样，各级比前级的脉冲输出延迟2H来输出该级的脉冲。接受了第(λ+1)级的脉冲输出的第(λ+2)级在从时刻t4起经过了2H的时刻t5输出信号G(2λ+3)的脉冲。
在第λ级，在时刻t5，端子NRF被输入信号G(2λ+3)的脉冲时，T9F导通，基准点N1复位成L电平。与此同时由于时钟信号V(2λ+3)，T3也导通，将节点N2上升到H电平。其结果，T6导通，将输出端子NOUT(λ)连接到电源VGL上。
此外，T3由于时钟信号V(2λ+3)在时刻t5以外的定时也周期性地导通，除去基准点N1为置位状态的期间，将节点N2良好地维持在H电平。据此，在基准点N1被置位成H电平的状态的期间以外的期间，NOUT(λ)被维持在L电平。
在以上动作中，在时刻t2之前的2H期间从第(λ-2)级向端子NRB(λ)输入脉冲，T9B导通，但该期间在从第(λ-1)级向端子NSF(λ)输入脉冲中的基准点N1被置位成H电平之前，因此不对上述动作产生影响。此外，在时刻t4～t5的2H期间，从第(λ+1)级向端子NSB(λ)输入脉冲，通过T1B从端子NSB(λ)向基准点N 1施加H电平的电位，但该期间在从第(λ+2)级向端子NRF(λ)的脉冲输入中的基准点N1被复位成L电平之前，因此不对上述动作产生影响。
此外，将基准点N1置位成H电平的定时与时钟信号V(2λ-1)的多个脉冲中位于时刻t3的脉冲1个周期之前的脉冲相比在后，将基准点N1复位成L电平的定时位于在1个周期后生成的脉冲之前，因此从端子NOUT(λ)的脉冲输出与时刻t3的时钟脉冲同步仅为1次。
如上述那样，主要级接受本级的1级之前的级的输出脉冲，使基准点N1成为置位状态，接受本级的2级之后的级的输出脉冲，使基准点N 1成为复位状态。这方面在第一级的虚拟级中不存在1个以前的级。因此，如已说明那样，第一级构成为向端子NSF输入正向触发信号VSTF的脉冲。第一级接受在时刻t0生成的信号VSTF的脉冲，将基准点N 1置位成H电平。其以后的第一级的动作与上述第λ级相同。此外，第(N-1)、N级的虚拟级不存在2级之后的级。因此，如已说明那样，第(N-1)、N级构成为向端子NRF输入正向触发信号VSTF的脉冲。第(N-1)、N级的基准点N 1在1帧的正向移位动作结束时被置位成H电平之后，接受在下一帧开始时生成的信号VSTF的脉冲，被复位成L电平。
以上，说明了栅极线驱动电路14R的各级的正向移位动作。栅极线驱动电路14L的各级的正向移位动作也与栅极线驱动电路14R对应的级相同。但是，栅极线驱动电路14L的各级比栅极线驱动电路14R对应的级延迟1H来进行各动作。
图9是示出在反向移位动作中的各种信号的波形的时序图。
反向移位在1帧图像信号的起始通过触发信号生成部36生成反向触发信号的脉冲而开始(时刻t0、t1)。触发信号生成部36在时刻t0生成偶数行驱动用反向触发信号VSTB2的脉冲之后，在延迟1H期间的时刻t1生成奇数行驱动用反向触发信号VSTB的脉冲(时刻t1)。另一方面，奇数行驱动用正向触发信号VSTF和偶数行驱动用正向触发信号VSTF2被固定成L电平。
如已说明那样，时钟信号生成部34在反向移位动作时在反向依次生成脉冲。即，时钟信号生成部34比时钟信号V(j+1)的脉冲上升延迟1H，时钟信号Vj的脉冲上升，此外，比时钟信号V1的脉冲上升延迟1H来上升时钟信号V8的脉冲。
移位寄存部32的各级的单位寄存器电路38构成为与端子NSF相关的部分和与端子NSB相关的部分为对称的电路，与端子NRF相关的部分和与端子NRB相关的部分为对称的电路。具体而言，根据在单侧栅极线驱动电路14的驱动中使用的4相时钟的相数，在正向移位动作和反向移位动作中的任一动作中，各级的单位寄存器电路38也在端子NSB中接受位于本级之前时钟1相，也就是在2H期间之前生成的输出脉冲，使基准点N1为置位状态，在端子NRB中接受位于本级时钟2个相之后，也就是延迟4H而生成的输出脉冲，使基准点N 1为复位状态。此外，移位寄存部32的两端，也就是起始的虚拟级和末尾的虚拟级是相对于移位方向的反转相互对称的结构的关系。具体而言，反向移位动作中的起始虚拟级与正向移位动作中的末尾虚拟级发挥相同的作用，反向移位动作中的末尾虚拟级与正向移位动作中的起始虚拟级发挥相同的作用。因此，控制电路18在触发信号的切换时若进行时钟脉冲的生成顺序的切换，则移位寄存部32在与正向移位相同的动作中进行反向移位动作。
例如，栅极线驱动电路14R的第N级在时刻t1向端子NSB输入反向触发信号VSTB的脉冲，将基准点N1置位成H电平，与其后最先生成的时钟信号V(2N-1)的脉冲同步，使输出信号G(2N-1)产生脉冲。以后，与正向移位动作反向从各级依次输出脉冲。
以上，以栅极线驱动电路14R为例说明了反向移位动作。栅极线驱动电路14L的各级的反向移位动作也与栅极线驱动电路14R对应的级相同。但是，栅极线驱动电路14L的各级与栅极线驱动电路14R对应的级相比超前1H来进行各动作。
这里，以本级为基点，将向复位端子NRF输入脉冲的其他级设定为比向置位端子NSB输入脉冲的其他级远的级，并且将向复位端子NRB输入脉冲的其他级设定为比向置位端子NSF输入脉冲的其他级远的级。根据该结构，在正向移位动作时，向反向移位动作相关的端子NSB、NRB输入的脉冲对该正向移位动作不产生影响，相同地，在反向移位动作时，向正向移位动作相关的端子NSF、NRF输入的脉冲对该反向移位动作不产生影响。因此，例如，不需要开关等在正向移位动作时仅选择性地接受端子NSF、NRF的输入，另一方面，在反向移位动作时选择性地接受端子NSB、NRB的输入。即，移位寄存部32和构成它的单位寄存器电路38能做成为在正向移位和反向移位中不切换其基本电路结构。不需要用作切换开关的晶体管，因此单位寄存器电路38的电路结构简单，单位寄存器电路38的缩小化容易。并且，不需要沿移位寄存部32配置向各级的该晶体管供给切换信号的信号线，因此能够抑制栅极线驱动电路14在水平方向的尺寸增加。
此外，如利用正向移位动作进行了说明那样，与对基准点N1进行复位的动作同步，使用时钟信号而T3被导通，节点N2被提高到H电平。在本实施方式中，使驱动单侧的栅极线驱动电路14的时钟为4相，例如，在栅极线驱动电路14R中在与对本级的输出晶体管T5输出的输出控制时钟信号V(2k-1)延迟时钟2个相的定时使基准点N1复位。在该基准点N 1复位的定时，导通T3的时钟信号在正向移位中为V(2k+3)，在反向移位中为V(2k-5)，它们为同相。即，在本实施方式中，控制T3的时钟信号也不需要在正向移位和反向移位中进行切换。
在上述实施方式中，使单侧栅极线驱动电路14为4相驱动，基本上向第k级的单位寄存器电路38输入第(k-2)级、第(k-1)级、第(k+1)级、第(k+2)级的输出，利用第(k-1)级、第(k+1)级的输出脉冲将基准点N1置位成H电平，利用第(k-2)级、第(k+2)级的输出脉冲将基准点N1复位成L电平，能够实现在正向移位和反向移位中基本上不需要切换电路结构的双向移位寄存器。此外，在这样的结构中，在各级的输出脉冲下降之后将基准点N1的H电平复位成L电平。即，在各级的输出脉冲结束后置位该级的基准点N1被维持置位状态的后续置位期间。由于存在该后续置位期间，因此在本发明的双向移位寄存器的动作中，消除了基准点N1的电位从比H电平高的电位立即下降到L电平并且晶体管M6导通这样的动作，难以引起贯穿电流发生那样的、因各信号的定时偏移或波形失真导致的不稳定动作。
这里，本发明不限于上述实施方式的结构。本发明的双向移位寄存器的一般化的结构为，使驱动移位寄存部32的时钟信号为n相(n为3以上的整数。)，使αf、αb、βf以及βb为满足αf＜βb＜n且αb＜βf＜n的自然数，向第k级的单位寄存器电路38输入第(k-βb)级、第(k-αf)级、第(k+αb)级、第(k+βf)级的输出，利用第(k-αf)级、第(k+αb)级的输出脉冲基准点N1被置位成H电平，利用第(k-βb)级、第(k+βf)级的输出脉冲基准点N1被复位成L电平，根据该结构，基本上不需要上述那样的电路结构的切换，并且能够实现动作稳定性提高的双向移位寄存器。
同时，根据αf＜βb和αb＜βf这样的条件，βf、βb为2以上，根据该条件N为3以上即可。但是，如上述实施方式那样，在起始设置βb级、末尾设置βf级的虚拟级的双向移位寄存器中，为了进行正向移位和反向移位，主要级最低需要2级，因此N为6以上。
此外，有时也与上述虚拟级相同，也向该一般化的移位寄存部32的两端部的单位寄存器电路38的端子NSF、NSB、NRF、NRB输入取代其他级的输出脉冲的信号。具体而言，在级数N级的双向移位寄存器中，第1～αf级的单位寄存器电路38向端子NSF输入正向触发信号，在正向移位开始时由于该信号，基准点N1被置位成H电平。此外，第(N-αf+1)～N级的单位寄存器电路38向端子NSB输入反向触发信号，在反向移位开始时由于该信号，基准点N1为置位状态。此外，作为向第(N-βf+1)～N级的端子NRF输入的复位信号而能够使用正向触发信号。作为向第1～βb级的端子NRB输入的复位信号能够使用反向触发信号。
在单位寄存器电路38的基本结构中能够设置以下结构：根据正向触发信号VSTF的脉冲使基准点N1成为初始状态，作为设定为L电平的电路而包括T10F和T2。但是，如上述那样，在第一～αf级中信号VSTF的脉冲用于将基准点N1置位成H电平。因此，第一～αf级的单位寄存器电路38与上述实施方式的第一级(参照图3)相同，作为不具有T10F的电路结构，基准点N1不被初始复位成L电平。同样，单位寄存器电路38的基本结构中能够设置以下的结构：由于反向触发信号VSTB的脉冲，作为在初始状态将基准点N1设定为L电平的电路而包括T10B和T2。但是，如上述那样，在第(N-αb+1)～N级中，信号VSTB的脉冲用于将N1置位成H电平。因此，第(N-αb+1)～N级的单位寄存器电路38与上述实施方式的第N级(参照图7)相同，作为不具有T10B的电路结构而不将基准点N1初始复位成L电平。
αf相当于在正向移位动作中基准点N1被置位后到输出脉冲上升为止的期间(先行置位期间)，αb相当于反向移位动作中的先行置位期间。若该先行置位期间变长，则被电容器C 1保持的N1的电位由于T9F和T9B的漏电流等而降低，产生向T5的漏极输入时钟脉冲时不能达到T5的栅极从端子NOUT输出脉冲所需的充分的电位的问题。因此，例如，在电容器C1的电容不是太大的情况等，考虑到上述问题的情况下，如上述实施方式那样，适宜将αf和αb设定为1，缩短先行置位期间的结构。
此外，使正向移位动作和反向移位动作中的图像显示装置10的动作成为对称的观点来看，αf＝αb、βf＝βb适当。
在n＝4、βf＝βb＝2的上述实施方式中，如上述那样，能够使在T3的控制信号中使用的时钟信号在正向移位动作和反向移位动作中相同。这样，在βf+βb＝n时能够实现在双向利用相同的时钟信号进行T3的控制的结构。
在上述实施方式中，在正向移位动作中反向触发信号VSTB固定成L电平，在反向移位动作中正向触发信号VSTF固定成L电平。在该驱动方法中，在正向移位动作中，栅极与第1～βb级的反向复位端子NRB连接的T9B被维持截止状态，在反向移位动作中，栅极与第(N-βf+1)～N级的正向复位端子NRF连接的T9F被维持截止状态。这样，对漏极-源极间施加电压，并且长时间维持截止状态的晶体管能够产生被称为Vth移位的晶体管特性的变化。具体而言，在n沟道晶体管中阈值电压Vth下降，容易产生漏电流。Vth移位特别是在a-Si薄膜晶体管(TFT)中成为问题。例如，已知引起Vth移位的晶体管暂且导通而流过电流，能够消除Vth移位。
因此，在上述实施方式中的移位寄存部32的驱动方法中能够构成为，触发信号生成部36在多帧范围内反复正向移位的情况下，信号VSTB在该反复动作暂停的期间切换成H电平，T9B导通，另一方面，在反复进行反向移位的情况下，将信号VSTF在该反复动作暂停的期间切换成H电平而导通T9F。因此，由于Vth移位而导致T9F或T9B的漏电流，能够防止基准点N1被置位成H电平的期间中的电位降低。此外，对于反复动作暂停的期间，能够在正向移位动作中在第N级生成输出脉冲之后，到生成下一帧的正向触发信号VSTF的脉冲之前的范围内进行设定，此外能够在反向移位动作中在第一级生成输出脉冲之后，到生成下一帧的反向触发信号VSTB的脉冲之前的范围内进行设定。例如，该期间能够设定为被写入像素电路12中的图像信号的垂直回扫期间内。
进而，单位寄存器电路不限于图3～图7所示的电路，能够是具有以下电路的其他电路结构：正向置位端子NSF和反向置位端子NSB；正向复位端子NRF和反向复位端子NRB；置位电路，在向端子NSF、NSB的任一个输入置位信号时将基准点的电位设定为第一电位；复位电路，在向端子NRF、NRB的任一个输入复位信号时，将基准点的电位设定为第二电位；输出电路，在基准点为第一电位的状态下，与向该单位寄存器电路输入的时钟脉冲同步来向输出信号输出脉冲。例如，后述的第三实施方式的单位寄存器电路60是这种电路结构的其他例子。此外，在不满足在正向移位和反向移位中能够利用相同的时钟信号控制上述T3的条件(βf+βb＝n)的情况下，能够采用在正向移位和反向移位中切换施加在T3的栅极上的控制信号的电路结构，这些也是单位寄存器电路的1个变形例。
此外，在上述实施方式中，说明了驱动单侧的栅极线驱动电路14的时钟信号的脉冲在相邻相彼此不重叠的情况。但是，本发明也能够适用于在时钟信号的脉冲相邻的相彼此重叠的情况。这种情况下，不需要重叠地输入对端子NSF、NSB的置位信号和对端子NRF、NRB的复位信号。具体而言，谋求第(k-βb)级的输出脉冲和第(k-αf)级的输出脉冲不重叠，并且第(k+αb)级的输出脉冲和第(k+βf)级的输出脉冲不重叠。据此，例如，将时钟信号Vj、V(j+1)的相位差的时间作为1而测出的时钟脉冲的宽度表示为κ(κ≥1)，则作为αf、αb、βf以及βb的条件，能够得到αf+κ≤βb＜n且αb+κ≤βf＜n。
作为构成本发明的双向移位寄存器30的晶体管说明了使用n沟道晶体管的例子，但晶体管也可以是p沟道。此外，晶体管可以是TFT，还可以是MOSFET，构成晶体管的半导体层基本上可以是单晶硅、非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)中的任一种，此外还可以是IGZO(氧化铟镓锌)等氧化物半导体。
[第二实施方式]
下面，对与上述第一实施方式相同的构成要素标以相同的符号，援用已对该构成要素进行的说明来实现说明的简化。
图10是示出第二实施方式的图像显示装置50的结构的示意图。图像显示装置50与图像显示装置10相同，例如是液晶显示器等。图像显示装置50包括：多个像素电路12、栅极线驱动电路14、数据线驱动电路16以及控制电路18。
左右的栅极线驱动电路14是相同的电路结构，在控制电路18的控制下，相互同步来同时动作，分别不分奇数行、偶数行地向所有的栅极信号线20供给栅极信号。也就是说，左右的栅极线驱动电路14从栅极信号线20的两侧施加相同的驱动信号。这样，通过从两侧施加脉冲，能够减少由栅极信号线20的CR对驱动信号波形劣化的影响。栅极线驱动电路14以与各栅极信号线20错开1H的定时依次驱动。
图11是示出在图像显示装置50的栅极信号线20的扫描中使用的双向移位寄存器30的结构的示意图。在移位寄存部32上级联连接N个与第一实施方式具有相同结构的单位寄存器电路38，主要级是(N-4)级，在主要级的起始、末尾各设置2级的虚拟级。双向移位寄存器30的电路结构与第一实施方式中使用图2进行说明的结构基本相同。不同点在于，移位寄存部32各级的输出端子不连接每2行的栅极信号线20而连接在每1行上。与之相应，与在第一实施方式中将栅极线驱动电路14R的第k级(k为1≤k≤N的自然数)的输出信号表示为G(2k-1)，此外将栅极线驱动电路14L的第k级的输出信号表示为G(2k)，与此相对，图像显示装置50的栅极线驱动电路14的第k级的输出信号表示为Gk。虚拟级的输出的G1、G2、G(N-1)、GN不向栅极信号线20输出，主要级的第λ级(λ为3≤λ≤N-2的自然数)的输出Gλ被输出到栅极信号线20。
本实施方式的双向移位寄存器30的动作基本上与使用图8、图9说明的第一实施方式的栅极线驱动电路14R的动作相同。但是，时钟脉冲的宽度在第一实施方式中为2H，与之相对，在本实施方式中为1H。据此，栅极线驱动电路14在正向或反向依次切换每1H输出脉冲的端子，依次驱动栅极信号线20。
此外，在第一实施方式中说明的结构的各种变更也能够在本实施方式的双向移位寄存器中采用。
[第三实施方式]
下面，对与上述第一实施方式相同的构成要素标以相同的符号，援用已对该构成要素进行的说明来实现说明的简化。
第三实施方式的图像显示装置10的概略结构与使用图1说明的第一实施方式相同，栅极线驱动电路14R驱动奇数行，栅极线驱动电路14L驱动偶数行。
图12作为例子示出与在右侧的栅极线驱动电路14R中设置的移位寄存部32相关的部分的结构。在移位寄存部32上级联连接N个单位寄存器电路60，主要级是(N-4)级，在主要级的起始、末尾各设置2级的虚拟级。本实施方式的单位寄存器电路60如后述那样是与第一实施方式的单位寄存器电路38不同的电路结构，向各级输入的时钟信号或控制信号中与图2所示的第一实施方式的结构存在不同。但是，各级的输出和级相互之间的级联连接的方法基本上与第一实施方式相同。
时钟信号生成部34与第一实施方式相同，将8相的时钟信号V1～V8分为2组的4相时钟信号，其中将V1、V3、V5、V7构成的组提供给栅极线驱动电路14R。任一单位寄存器电路60均被输入V1、V3、V5、V7，但其中作为输出控制时钟信号而使用的1个时钟信号根据移位寄存部32内的该单位寄存器电路60的位置来确定。
图13是单位寄存器电路60的概略电路图，图13表示第λ级(主要级)。参照该主要级(第λ级)的单位寄存器电路60，说明第k级(1≤k≤N)的单位寄存器电路60的基本结构，之后，以与基本结构的不同点为中心来说明虚拟级(k＝1、2、N-1、N)的单位寄存器电路60。
第k级的单位寄存器电路60构成为包括NMOS晶体管T1F、T1B、T2、T4～T6、T6A、T6B、T6C、T9F、T9B以及电容器C1、C3。
第k级的单位寄存器电路60具有输出本级的脉冲G(2k-1)的输出端子NOUT(k)，并且作为输入其他级的脉冲或触发信号的端子而具有正向置位端子NSF(k)、反向置位端子NSB(k)、正向复位端子NRF(k)以及反向复位端子NRB(k)。主要级的端子NSF(λ)从第(λ-1)级被输入输出信号G(2λ-3)，端子NSB(λ)从第(λ+1)级被输入输出信号G(2λ+1)，端子NRF(λ)从第(λ+2)级被输入输出信号G(2λ+3)，端子NRB(λ)从第(λ-2)级被输入输出信号G(2λ-5)。在虚拟级的输入端子中不存在与之对应的其他级的输出信号，其端子被输入触发信号。关于虚拟级将在后面进一步具体说明。
此外，第k级的单位寄存器电路60从时钟信号生成部34被输入V(2k-1)、V(2k+1)、V(2k+3)、V(2k+5)。进而，各单位寄存器电路60从电源VGH被供给H电平的电压，从电源VGL被供给L电平的电压。
输出晶体管T5的漏极与时钟信号V(2k-1)的信号线连接，并且源极与输出端子NOUT(k)连接，根据与栅极连接的基准点N1的电位控制沟道的导通。在T5的栅极和源极之间连接电容器C1。晶体管T5和电容器C1作为在基准点N1处于H电平的状态下，与要输入的时钟脉冲V(2k-1)同步来输出本级的输出脉冲G(2k-1)的输出电路而发挥作用。
晶体管T6、T6A、T6B、T6C的漏极与输出端子NOUT(k)连接，并且源极与VGL连接。T6的栅极与节点N2连接，T6A的栅极被施加时钟信号V(2k+1)，T6B的栅极被施加时钟信号V(2k+3)，T6C的栅极被施加时钟信号V(2k+5)，N2、时钟信号V(2k+1)、V(2k+3)、V(2k+5)中任一个电位成为H电平时，输出端子NOUT(k)与电源VGL连接。
N1分别通过被连接成二极管的晶体管T1F、T1B与端子NSF(k)和NSB(k)连接。晶体管T1F、T1B作为在向端子NSF(k)或NSB(k)输入其他级的输出脉冲时，将基准点N1设定为H电平的置位电路而发挥作用。
相互并联地连接在基准点N1与电源VGL之间的晶体管T2、T9F、T9B作为接通断开N1和VGL之间的开关元件而发挥作用。T2的栅极与节点N2连接，T9F的栅极与端子NRF(k)连接，T9B的栅极与端子NRB(k)连接，N2、端子NRF(k)、NRB(k)的任一个电位为H电平时这些晶体管将基准点N1的电位设定为L电平。特别是，晶体管T9F、T9B作为在向端子NRF(k)或NRB(k)输入其他级的输出脉冲时将基准点N1设定为L电平的复位电路而发挥作用。
在节点N2与电源VGL之间连接晶体管T4。T4的栅极与基准点N1连接。此外，在节点N2与时钟信号V(2k-1)的输入端子之间连接电容器C3。晶体管T4作为接通断开N2与VGL之间的开关元件而发挥作用。在N1的电位处于H电平期间T4为导通状态，将N2的电位设定为L电平。另一方面，在N1的电位处于L电平期间T4为截止状态。在此状态下，时钟信号V(2k-1)为H电平时，则通过电容器C3将N2的电位上升到H电平。
接着，说明虚拟级的单位寄存器电路60。虚拟级的单位寄存器电路60的电路结构与图13所示的主要级相同。虚拟级与主要级的不同点在于，向其端子NSF、NSB、NRF、NRB输入来自触发信号生成部36的信号。该不同点与第一实施方式相同。具体而言，第一级的端子NSF被输入正向触发信号VSTF，第N级的端子NSB被输入反向触发信号VSTB。此外，向第(N-1)、N级的端子NRF例如输入正向触发信号VSTF，向第一、二级的端子NRB例如输入反向触发信号VSTB。
此外，如在第一实施方式中已说明那样，优选虚拟级的输出晶体管T5的尺寸小于主要级。
以上，以驱动奇数行的栅极信号线20的栅极线驱动电路14R为例说明了栅极线驱动电路14的结构。驱动本实施方式的偶数行的栅极信号线20的栅极线驱动电路14L的结构也与右侧相同。此方面与第一实施方式相同，故省略说明。
接着，说明双向移位寄存器30的动作。针对本实施方式的示出在正向移位动作和反向移位动作中的各种信号的波形的时序图与第一实施方式中示出的图8、图9相同。
正向移位在1帧图像信号的起始通过触发信号生成部36生成正向触发信号的脉冲而开始(图8的时刻t0、t1)。时钟信号生成部34如已说明那样在正向移位动作时在正向依次生成脉冲。
这里，首先，说明栅极线驱动电路14R的主要级(第λ级)的单位寄存器电路60的正向移位动作。
在第λ级的动作之前，第1～(λ-1)级依次动作，以2H的相位差依次输出2H宽度的脉冲。在向NSF(λ)输入第(λ-1)级的输出信号G(2λ-3)的脉冲时(图8的时刻t2)，基准点N1被置位成与H电平对应的电位(VGH-Vth(T1F))，T5导通，并且电容器C1的端子间电压被置位成该电位。此时，T4导通，节点N2被设定为L电平。因此，T2和T6为截止状态。
在从时刻t2起经过2H的时刻t3，输出控制时钟信号V(2λ-1)的脉冲被输入T5的漏极。时钟信号V(2λ-1)的脉冲使T5的源极电位上升。这样，由于自举效果，基准点N1的电位进一步上升，时钟V(2λ-1)的脉冲在电位不下降的情况下成为信号G(2λ-1)的脉冲，从端子NOUT(λ)被输出。该信号G(2λ-1)的脉冲被输入第(λ+1)级的端子NSF，将该级的基准点N1置位成H电平。
在时刻t4，输出控制时钟信号V(2λ-1)的脉冲下降时，信号G(2λ-1)的脉冲也下降。此外，在该定时，时钟信号V(2λ+1)的脉冲导通T6A，因此输出端子NOUT(λ)与VGL连接，输出信号G(2λ-1)成为L电平。另一方面，N 1的电位被维持H电平(后续置位期间)。
在时刻t4，第(λ+1)级与时钟V(2λ+1)的脉冲同步而输出信号G(2λ+1)的脉冲。这样，各级比之前级的脉冲输出延迟2H来输出该级的脉冲。接受了第(λ+1)级的脉冲输出的第(λ+2)级在从时刻t4起经过了2H的时刻t5输出信号G(2λ+3)的脉冲。
在第λ级，在时刻t5端子NRF被输入信号G(2λ+3)的脉冲，T9F导通，将N1复位成L电平。与此同时，T6B由于时钟信号V(2λ+3)的脉冲而导通，将输出信号G(2λ-1)维持L电平。此外，在接下来的2H期间，T6C由于时钟信号V(2λ+5)的脉冲而导通，将输出信号G(2λ-1)维持L电平。
然后，在基准点N 1的置位期间(第k级的输出期间)以外，T5的漏极也被施加输出控制时钟信号V(2k-1)的脉冲，该脉冲发挥通过T5的栅极-漏极间电容Cgd使N1的电位上浮的作用。该基准点N1的电位变动由于T2导通而被抑制。在基准点N1的复位期间，N1基本上为L电平，T4为截止状态。在此状态下，如上述那样，根据输出控制时钟信号V(2k-1)的脉冲而使节点N2的电位上升到H电平，T2、T6导通。据此，基准点N1在复位期间被固定成L电平，此外，输出信号G(2λ-1)被维持L电平。
如上述那样，主要级接受本级的1个之前级的输出脉冲，使基准点N1成为置位状态，接受本级的2个之后级的输出脉冲，使基准点N1成为复位状态。此内容在第一级的虚拟级中不存在1级之前的级。因此，如已说明那样，构成为第一级向端子NSF输入正向触发信号VSTF的脉冲。第一级接受在时刻t0生成的信号VSTF的脉冲，将基准点N 1置位成H电平。其以后的第一级的动作与上述的第λ级相同。此外，在第(N-1)、N级的虚拟级不存在2级之后的级。因此，如已说明那样，构成为第(N-1)、N级向端子NRF输入正向触发信号VSTF的脉冲。第(N-1)、N级的基准点N 1在1帧的正向移位动作结束时被置位成H电平之后，接受在下一帧的开始时生成的信号VSTF的脉冲而被复位成L电平。
以上，说明了栅极线驱动电路14R各级的正向移位动作。栅极线驱动电路14L各级的正向移位动作也与栅极线驱动电路14R对应的级相同。但是，栅极线驱动电路14L的各级比栅极线驱动电路14R对应的级延迟1H来进行各动作。
反向移位在1帧图像信号的起始通过触发信号生成部36生成反向触发信号的脉冲而开始(图9的时刻t0、t1)。时钟信号生成部34如已说明那样在反向移位动作时在反向依次生成脉冲。
移位寄存部32各级的单位寄存器电路60与第一实施方式的单位寄存器电路38相同，构成为置位端子和复位端子相对于正向移位和反向移位对称。此外，与第一实施方式相同，起始虚拟级和末尾虚拟级是相对于移位方向的反转而相互对称的结构的关系。因此，若控制电路18进行触发信号的切换和时钟脉冲的生成顺序的切换，则移位寄存部32以与正向移位相同的动作进行反向移位动作。
例如，栅极线驱动电路14R的第N级在时刻t1向端子NSB输入反向触发信号VSTB的脉冲，基准点N1被置位成H电平，与之后最先生成的时钟信号V(2N-1)的脉冲同步，使输出信号G(2N-1)产生脉冲。以后，与正向移位动作反向地从各级依次输出脉冲。
以上，以栅极线驱动电路14R为例说明了反向移位动作。栅极线驱动电路14L各级的反向移位动作也与栅极线驱动电路14R对应的级相同。但是，栅极线驱动电路14L的各级比栅极线驱动电路14R对应的级超前1H来进行各动作。
此外，在第一实施方式中已说明的结构的各种变更也能够在本实施方式的双向移位寄存器中采用。

Claims (5)

1.一种双向移位寄存器，其特征在于，包括：
移位寄存部，其包括被级联连接成m级的单位寄存器电路，且按正向和反向中的任一移位顺序来输出第k级的输出脉冲Pk，其中，m为3以上的整数，k为满足1≤k≤m的整数；
时钟信号生成部，其一方面在上述移位寄存部的正向移位动作时将n相时钟脉冲按上述正向依次提供给上述移位寄存部的各级，另一方面在反向移位动作时将n相时钟脉冲按上述反向依次提供给上述移位寄存部的各级，其中，n为3以上的整数；以及
触发信号生成部，其在上述正向移位开始时生成正向触发信号，且在上述反向移位开始时生成反向触发信号，
上述第k级的单位寄存器电路具有：正向置位端子和反向置位端子；正向复位端子和反向复位端子；在向任一个上述置位端子输入置位信号时将基准点的电位设定为第一电位的置位电路；在任一个上述复位端子被输入复位信号时将上述基准点的电位设定为第二电位的复位电路；以及在上述基准点为第一电位的状态下与向输入端子输入的上述时钟脉冲同步来从输出端子输出上述输出脉冲Pk的输出电路，
上述输出电路具有：第一晶体管，其栅极端子与上述基准点连接并控制上述输入端子与上述输出端子之间的导通；和第二晶体管，其控制上述输出端子与提供上述第二电位的电源之间的导通，
上述第一晶体管一方面在上述基准点为上述第一电位时成为导通状态，另一方面在上述基准点为上述第二电位时成为截止状态，在上述第一晶体管的导通状态下上述输入端子被输入上述时钟脉冲时，通过电容的自举效果使上述基准点的电压升压并向上述输出端子输出上述输出脉冲Pk，
上述第二晶体管一方面在上述基准点为上述第二电位时成为导通状态，另一方面在上述基准点为上述第一电位时成为截止状态，
将αf、αb、βf以及βb设定为满足αf＜βb＜n且αb＜βf＜n的自然数，
向上述第k级的上述正向置位端子输入的上述置位信号，在k≥αf+1的情况下为输出脉冲Pk-αf，在k≤αf的情况下为上述正向触发信号，
向上述第k级的上述反向置位端子输入的上述置位信号，在k≤m-αb的情况下为输出脉冲Pk+αb，在k≥m-αb+1的情况下为上述反向触发信号，
向上述第k级的上述正向复位端子输入的上述复位信号，在k≤m-βf的情况下为输出脉冲Pk+βf，在k≥m-βf+1的情况下为上述正向触发信号，
向上述第k级的上述反向复位端子输入的上述复位信号，在k≥βb+1的情况下为输出脉冲Pk-βb，在k≤βb的情况下为上述反向触发信号。
2.根据权利要求1所述的双向移位寄存器，其特征在于，
上述αf和αb为1。
3.根据权利要求1所述的双向移位寄存器，其特征在于，
第(αf+1)级至第m级的上述单位寄存器电路具有在被输入上述正向触发信号时将上述基准点设定为上述第二电位的电路，
第一级至第(m-αb)级的上述单位寄存器电路具有在被输入上述反向触发信号时将上述基准点设定为上述第二电位的电路。
4.根据权利要求1所述的双向移位寄存器，其特征在于，
上述单位寄存器电路具有分别被配置在上述基准点与上述第二电位的电源之间、且在栅极端子被施加上述复位信号时导通而在上述基准点上连接上述电源的晶体管即第三晶体管和第四晶体管，上述第三晶体管在上述正向复位端子上连接有上述栅极端子，上述第四晶体管在上述反向复位端子上连接有上述栅极端子，
上述触发信号生成部在上述正向移位的反复动作的间歇期间向第一级至第βb级的上述反向复位端子施加用于使上述第四晶体管导通的信号，且在上述反向移位的反复动作的间歇期间向第(m-βf+1)级至第m级的上述正向复位端子施加用于使上述第三晶体管导通的信号。
5.一种图像显示装置，其特征在于，包括：
多个像素电路，其与多条扫描线对应而呈矩阵状配置；
多条栅极信号线，其按上述扫描线而设置且提供用于控制对上述像素电路写入图像数据的栅极信号；以及
栅极信号线驱动电路，其使用权利要求1至4中任一项所述的双向移位寄存器，且根据从上述移位寄存部的多级中的与该栅极信号线相对应的级输出的上述输出脉冲来生成供给上述各栅极信号线的上述栅极信号。
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