CN1452182A - 移位寄存器、数据线驱动电路以及扫描线驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供即使时钟信号的驱动能力低也可靠地动作的移位寄存器。数据线驱动路电路200，具备将各移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2级联连接的移位寄存器部210；将各控制单位电路Uc1～Ucn+2级联连接的时钟信号控制部220。各控制单位电路Uc1～Ucn+2在前段和后段的连接点A1、A2、…信号电压中，在任意一方成为有效的期间，把X时钟信号XCK和反转X时钟信号XCKB提供给移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2。

Description

移位寄存器、数据线驱动电路以及扫描线驱动电路

技术领域

本发明涉及为了驱动具有多条扫描线以及多条数据线，和与它们的交叉对应地配置成矩阵形状的像素电极以及开关元件的电光面板而使用的移位寄存器、使用它的数据线驱动电路以及扫描线驱动电路。

背景技术

以往的电光装置，例如，液晶装置的驱动电路，由以规定的定时向被配线在图像显示区域上的数据线、扫描线等提供数据线信号、扫描信号等的数据线驱动电路、扫描线驱动电路等构成。

数据线驱动电路的基本构成，根据输入的图像信号是模拟信号还是数字信号而不同。但是，无论在哪种情况下，数据线驱动电路，都具备根据时钟信号将在水平扫描期间的最初提供的转移信号顺序移位的移位寄存器。

作为该移位寄存器，公开有在特开平10-199284号公报上图13所示的电路。该移位寄存器，把基本单元多段(多级)连接，基本单元由时钟信号HCK和将其反转的反转时钟信号HCKX驱动。在此，第n段的基本单元Un，由倒相器INV1、INV2、INV3、“非或”电路NOR，以及在控制电压是低电平时处于ON状态在高电平时处于OFF状态的开关SWa、SWb构成。倒相器INV1、INV2，在控制电压是高电平时将各输入信号反转输出，在控制电压是低电平时将输出端子设置为高阻抗。

在这样的电路中，倒相器INV1、INV2不需要始终工作，只在信号Dn成为有效(アクテイブ)的期间或者信号Dn+1成为有效的期间工作就行。因此，“非或”电路NOR，计算信号Dn和信号Dn+1的反转逻辑和，根据计算结果控制开关SWa、SWb。其结果，时钟信号HCK以及反转时钟信号HCKX，只在规定期间提供给倒相器INV1、INV2。

因而，可以限制向构成移位寄存器的各基本单元提供时钟信号HCK以及反转时钟信号HCKX的期间。其结果，可以降低移位寄存器的消耗电力。

图14是以往的移位寄存器的同步波形图。在该移位寄存器中，如果信号Dn从低电平上升到高电平，则信号Dn经由倒相器INV1和倒相器INV3传送，作为信号Dn+1输出。即，信号Dn+1的上升边E1，受到倒相器INV1产生的延迟，和构成倒相器INV3的晶体管的响应特性的影响。因此，如该图所示，上升边E1，比原本的上升时刻t1延迟，而且上升时间变长。

另一方面，信号Dn+1的下降边E2，受到倒相器INV1产生的延迟、和构成倒相器INV2的晶体管响应特性的影响。因此，如该图所示上升边E1，比原本的上升时刻t1延迟，而且下降时间变长。对于信号Dn+2也同样是上升边和下降边延迟，与此同时它们的倾斜变缓。

基本单元Un+1的“非或”电路NOR输出信号，因为根据信号Dn+1和信号Dn+2生成，所以其信号波形，如该图所示从时钟信号HCK以及反转时钟信号HCKX的边开始延迟。因此，提供给倒相器INV1以及INV2的时钟信号CKA以及反转时钟信号CKB，由“非或”电路NOR选通控制，如图所示一部分欠缺。

即，在以往的移位寄存器中，数据转移方向，是单方向或者只与单方向对应，另外，动作容限(マ一ジン)降低，存在容易误动作的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于增加移位寄存器的动作容限，使其稳定动作。

为了实现上述目的，本发明的移位寄存器，是用于驱动具有多条扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉对应地配置成矩阵形状的像素电极以及开关元件的电光面板的驱动电路，通过使开始脉冲顺序移位，顺序生成用于选择上述数据线或者上述扫描线的选择信号的移位寄存器，其特征在于，具备：将在与时钟信号和使其反转的反转时钟信号同步地使上述开始脉冲顺序移位输出输出信号的同时可以根据指示转移方向的转移方向信号控制上述开始脉冲的转移方向的多个移位单位电路级联起来的移位装置；以及具有与上述各个移位单位电路分别对应设置的，根据上述时钟信号以及上述反转时钟信号生成第1控制信号以及第2控制信号的多个控制单位电路的时钟信号控制装置；其中，上述移位单位电路，具备；一端的端子和前段的移位单位电路连接，另一端的端子和中间连接点连接的第1逻辑电路；一端的端子和上述中间连接点连接，另一端的端子和后段的移位单位电路连接的第2逻辑电路；在上述转移方向信号指示从前段向后段转移上述开始脉冲的情况下，上述第1逻辑电路具有作为由第1控制信号控制的采样电路的功能，同时，上述第2逻辑电路具有作为保持电路的功能，在上述转移方向信号指示从后段向前段转移上述开始脉冲的情况下，上述第1逻辑电路具有作为保持电路的功能，同时，上述第2逻辑电路具有作为由上述第2控制信号控制的采样电路的功能；上述控制单位电路，相对和该控制单位电路对应的移位单位电路，在前段移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压和后段的移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压中，在任意一方成为有效的选择期间，将上述时钟信号以及上述反转时钟信号作为上述第1控制信号或者上述第2控制信号输出。

如果采用本发明，则控制单位电路，根据在前段和后段的移位单位电路中的中间连接点的信号电压，控制是否向移位单位电路提供时钟信号以及反转时钟信号。中间连接点的信号电压的变化，在第1或者第2逻辑电路作为时钟控制式倒相器(クロックドインバ一タ)功能，其输出信号从有效转移到非有效时，或者从非有效转移到有效时发生，其转移定时直接与时钟信号和反转时钟信号同步。因而，控制单位电路，可以以少的延迟时间向移位单位电路提供时钟信号以及反转时钟信号。加之，在时钟信号以及反转时钟信号的提供时，不受其他倒相器的响应特性的影响。其结果，可以扩大动作容限，可以提高移位寄存器的可靠性。进而，时钟控制单位电路，因为根据前段以及后段的移位单位电路中的中间连接点的信号电压，控制是否向移位单位电路提供时钟信号以及反转时钟信号，所以即便时钟信号的频率高，也可以可靠地向移位装置提供时钟信号以及反转时钟信号。

更具体地说，优选地，包含转移方向控制信号和使其反转的反转转移方向控制信号；上述移位单位电路，具备经由中间连接点相互连接，当被提供给控制输入端子的信号是有效时作为倒相器动作，另一方面在该信号是非有效时把输出端子设置为高阻抗状态的第1至第4倒相器；上述第1倒相器，输入端子和前段的移位单位电路连接，输出端子和中间连接点连接，从上述控制单位电路向控制输入端子提供上述第1控制信号；上述第2倒相器，输入端子和后段的移位单位电路连接，输出端子和上述中间连接点连接，从上述控制单位电路向控制输入端子提供上述第2控制信号；上述第3倒相器，输入端子和上述中间连接点连接，输出端子和上述第1倒相器的输入端子连接，向控制输入端子提供上述反转转移方向控制信号；上述第4倒相器，输入端子和上述中间连接点连接，输出端子与上述第2倒相器的输入端子连接，将上述转移方向控制信号提供给控制输入端子；上述第1逻辑电路，具备上述第1倒相器以及上述第3倒相器；上述第2逻辑电路，具备上述第2倒相器以及上述第4倒相器。

另外，优选地，在构成上述时钟信号控制装置的多个单位控制电路中，奇数段的单位控制电路，在上述选择期间，将上述时钟信号作为上述第1控制信号输出的同时将上述反转时钟信号作为上述第2控制信号输出，偶数段的单位控制电路，在上述选择期间，将上述反转时钟信号作为上述第1控制信号输出的同时将上述时钟信号作为上述第2控制信号输出。

另外，优选地，包含在上述移位装置中的上述移位单位电路的数目和包含在上述时钟信号控制装置中的上述单位控制电路的数目是偶数个。由此，无论是从初段一侧看还是从终端看都可以对称地构成移位装置以及时钟信号控制装置，可以在双方向上转移开始时钟。

另外，优选地，上述控制单位电路，具备：相对与该控制单位电路对应的移位电路，根据在前段的移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压和在后段的移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压，在各个信号电压中的任意一方成为有效期间，输出成为有效的输出信号的逻辑电路；根据上述逻辑电路的输出信号，把上述时钟信号或者上述反转时钟信号，提供给上述第1倒相器的第1传输门以及提供给上述第2倒相器的第2传输门；根据上述逻辑电路的输出信号，在该输出信号是非有效期间向上述第1倒相器的控制输入端子提供上述反转转移方向控制信号的第3传输门；根据上述逻辑电路的输出信号，在该输出信号是非有效期间向上述第2倒相器的控制输入端子提供转移方向控制信号的第4传输门。

进而，优选地，如果上述开始脉冲以高电平为有效，则上述逻辑电路由“与非”电路构成，另一方面，优选地，如果上述开始脉冲以低电平为有效，则上述逻辑电路由“非或”电路构成。

以下，本发明的数据线驱动电路，具备上述的移位寄存器，根据从该移位寄存器输出的上述选择信号，采样输入图像信号，根据采样结果驱动各个数据线。由此，可以使数据线的选择动作具有余量，可以在高可靠性下驱动数据线。

以下，本发明的扫描线驱动电路，具备上述的移位寄存器，根据从该移位寄存器输出的上述选择信号，驱动上述各扫描线。由此，可以使数据线的选择动作具有余量，可以在高可靠性下驱动数据线。

以下，本发明的电光面板，其特征在于，具备：具有多条扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉对应地配置成矩阵形状的像素电极以及开关元件的像素区域；上述的数据线驱动电路和用于驱动上述扫描线的扫描线驱动电路。另外，本发明的电光面板，其特征在于，具备：具有多条扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉对应地配置成矩阵形状的像素电极以及开关元件的像素区域；用于驱动上述的数据线的数据线驱动电路；上述的扫描线驱动电路。如果采用这些电光面板，则可以在高可靠性下显示图像。另外，如果采用这些构成，则成为把驱动电路制作在电光面板上。这种情况下，优选地，构成在像素区域上的开关元件是薄膜晶体管，驱动电路也由薄膜晶体管构成。

以下，本发明的电子设备，其特征在于，具备上述的电光面板，例如，用于摄像机的取景器、便携电话机、笔记本计算机、视频投影机。

附图说明

图1是展示本发明的液晶装置AA的整体构成的方框图。

图2是展示同一装置的数据线驱动电路200的详细构成的电路图。

图3(A)是转移方向控制信号DIR在高电平情况下的移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2的等效电路图，(B)是转移方向控制信号DIR在低电平情况下的移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2的等效电路图。

图4是数据线驱动电路200的同步波形图。

图5是与负逻辑对应的数据线驱动电路200’的电路图。

图6是数据线驱动电路200’的同步波形图。

图7是展示扫描线驱动电路100的构成的方框图。

图8是用于说明同一液晶面板的构造的透视图。

图9是用于说明同一液晶面板的构造的一部分剖面图。

图10是适用同一液晶装置的电子设备一例的视频投影机的剖面图。

图11是展示适用同一液晶装置的电子设备一例的个人计算机的构成的透视图。

图12是展示适用同一液晶装置的电子设备一例的便携电话的构成的透视图。

图13是展示以往的移位寄存器的构成的电路图。

图14是展示图13所示的移位寄存器的动作的同步波形图。

符号说明

2扫描线

3数据线

6像素电极

50 TFT(开关元件)

SR1-SRn  采样脉冲

100  扫描线驱动电路

200  数据线驱动电路

210  移位寄存器部(移位装置)

220  时钟控制部(时钟信号提供装置)

300  定时发生电路

Ua1～Uan+2  移位寄存器单位电路(移位单位电路)

Uc1～Ucn+2  控制单位电路

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

1.液晶面板的全体构成

首先，作为本发明的电光装置，以作为电光材料使用液晶的液晶装置为一例进行说明。液晶装置，作为主要部分具备液晶面板AA。液晶面板AA，使作为开关元件形成有薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下，称为“TFT”)的元件基板和相对基板相互电极形成面相对，并且，保持一定的间隙进行贴付，在该间隙中夹着液晶。

图1是展示实施方式的液晶装置的全体构成的方框图。该液晶装置，具备：液晶面板AA、定时发生电路300以及图像处理电路400。该液晶面板AA，在其元件基板上具备图像显示区域A、扫描线驱动电路100、数据线驱动电路200、采样电路240以及图像信号提供线L1～L3。

向该液晶装置提供的输入图像数据D，例如，是3位并行的形式。定时发生电路300，与输入图像数据D同步地生成Y时钟信号YCK、反转Y时钟信号YCKB、X时钟信号XCK、反转X时钟信号XCKB、Y转移开始脉冲DY、X转移开始脉冲DX、转移方向控制信号DIR以及反转转移方向控制信号DIRB，提供给扫描线驱动电路100以及数据线驱动电路200。另外，定时发生电路300，生成控制图像处理电路400的各种定时信号，并将其输出。

在此，Y时钟信号YCK，指定选择扫描线2的期间，反转Y时钟信号YCKB是将Y时钟信号YCK的逻辑电平反转的信号。X时钟信号XCK，指定选择数据线3的期间，反转X时钟信号XCKB是将X时钟信号XCK的逻辑电平反转的信号。另外，Y转移开始脉冲DX是指示扫描线2的选择开始的脉冲，另一方面，X转动开始脉冲DX是指示数据线3的选择开始的脉冲。进而，转移方向控制信号DIR，是指示扫描线2以及数据线3的选择顺序的信号。当该逻辑电平是高电平时，转移方向控制信号DIR，指示在从上至下顺序选择各扫描线2的同时从左向右选择各数据线3。另一方面，当该逻辑电平是低电平时，转移方向控制信号DIR，指示在从下至上顺序选择各扫描线2的同时从右向左选择各数据线3。

在该例子中，虽然对扫描线驱动电路100以及数据线驱动电路200，提供共同的转移方向控制信号DIR以及反转转移方向控制信号DIRB，但在定时发生电路300中，当然也可以各自生成扫描线的选择用信号和数据线的选择用信号，把它们提供给扫描线驱动电路100以及数据线驱动电路200。

图像处理电路400，在对输入图像数据D实施考虑了液晶面板的光通过特性的伽马补正等后，把RGB各颜色的图像数据进行D/A转换，生成图像信号40R、40G、40B提供给液晶面板AA。

1-2：图像显示区域

以下，在图像显示区域A上，如图1所示，沿着X方向平行排列地形成有m(m是2以上的自然数)条的扫描线2，另一方面，沿着Y方向平行排列地形成有n(n是2以上的自然数)条的数据线3。并且，在扫描线2和数据线3的交叉附近，TFT50的栅极与扫描线2连接，另一方面，在TFT50的源极与数据线3连接的同时，TFT50的漏极与像素电极6连接。而后，各像素，由像素电极6、被形成在相对基板上的相对电极(后述)、被夹在这两电极之间的液晶构成。其结果，与扫描线2和数据线3的各交叉对应，像素被排列成矩阵形状。

另外，在连接TFT50的栅极的各扫描线2上，脉冲性地以线顺序施加扫描信号Y1、Y2、…、Ym。因此，如果向某一扫描线2提供扫描信号，则因为与该扫描线连接的TFT50导通，所以从数据线3以规定的定时提供的图像信号X1、X2、…、Xn，在顺序地被写入对应的像素后，被保持规定的期间。

因为根据被施加在各像素上的电压电平，液晶分子的排列方向和顺序进行变化，所以由光调制进行的灰度显示成为可能。例如，通过液晶的光亮，因为如果是常白模式，则随着施加电压增高受到限制，另一方面如果是常黑模式，则在随着施加电压增高而缓和，所以在液晶装置整体中，具有与图像信号对应的对比度的光在每个像素上射出。因此，可以进行规定的显示。

另外，为了防止被保持的图像信号泄露，存储电容51，和被形成在像素电极6和相对电极之间上的液晶电容并联地附加。例如，像素电极6的电压，因为由存储电容51保持比施加源极电压的时间还长3位数的时间，所以改善保持特性，其结果，实现高反差比。

1-3：数据线驱动电路以及采样电路

以下，数据线驱动电路200，与X时钟信号XCK同步顺序生成成为有效的采样信号SR1～SRn。另外，数据线驱动电路200，可以用转移方向控制信号DIR以及反转转移方向控制信号DIRB控制把采样信号SR1～SRn设置为有效的顺序。具体地说，当转移方向控制信号DIR是高电平并且反转转移方向控制信号DIRB是低电平时，采样信号按照SR1→SR2→…SRn的顺序成为有效，当转移方向控制信号DIR是低电平并且反转转移方向控制信号DIRB是高电平时，采样信号按照SR1→SR2→…SRn-1→…SR1的顺序成为有效。

采样电路240，具备n个开关SW1～SWn。各开关SW1～SWn，由TFT构成。而后，如果提供给栅极的各采样信号SR1～SRn顺序变为有效，则各开关SW1～SWn顺序变为ON状态。于是，采样经由图像信号提供线L1～L3提供的图像信号40R、40G、40B，顺序提供给各数据线3。因而，如果按照SR1→SR2→…SRn的顺序采样信号变为有效，则数据线3从左向右被顺序选择，另一方面，如果按照SRn→SRn-1→…SR1的顺序采样信号变为有效，则数据线3从右至左被顺序选择。进而，当然也可以把采样电路240包含在数据线驱动电路200中。

以下，图2是展示数据线驱动电路200的详细构成的电路图。如图所示数据线驱动电路200，包含移位寄存器部210和时钟信号控制部220。

首先，移位寄存器210，包含级联连接的移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2、逻辑计算单位电路Ub1～Ubn、倒相器Z1以及Z2。

各逻辑计算单位电路Ub1～Ubn，与移位寄存器单位电路Ua2～Uan+1对应地分别设置，输出采样信号SR1～SRn。各逻辑计算单位电路Ub1～Ubn，具备“非与”电路511和倒相器512。并且，在第j(j是从1至n的自然数)号的逻辑计算单位电路Ubj中向“非与”电路511提供移位寄存器单位电路Uaj+1的输入信号和输出信号。

各移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2，具备时钟控制式倒相器501～504。另外，移位寄存器部210，在移位寄存器单位电路Ua1的前段上具备倒相器Z1和在移位寄存器单位电路Uan+2的后段上具备倒相器Z2。

时钟控制式倒相器501～504，在控制端子电压是高电平时将各输入信号反转进行输出，在控制端子电压是低电平时将输出端子设置成高阻抗状态。从而使得向时钟控制式倒相器501以及502的各控制端子，提供只在规定期间成为有效的时钟信号XCK和反转X时钟信号XCKB。另外，向时钟控制式倒相器503的控制端子提供反转转移方向控制信号DIRB，另一方面，向时钟控制式倒相器504的控制端子提供转移方向控制信号DIR。

如果假设转移方向控制信号DIR为高电平、反转转移方向控制信号DIRB为低电平的情况，则时钟控制式倒相器503变为高阻抗状态，另一方面时钟控制式倒相器504作为倒相器起作用。因而，当转移方向控制信号DIR是高电平时，移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2，是和图3(A)所示电路的等效电路。

相反，如果假设转移方向控制信号DIR是低电平、反转转移方向控制信号DIRB是高电平的情况，则时钟控制式倒相器504变为高阻抗状态，另一方面时钟控制式倒相器503作为倒相器起作用。因而，当转移方向控制信号DIR是低电平时，移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2，是和图3(B)所示电路的等效电路。

在此，假设转移方向控制信号DIR的逻辑电平是高电平的情况(参照图3(A))。一方面向各移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2的时钟控制式倒相器501提供第1控制信号Q1、Q2、…、Qn+2，另一方面向时钟控制式倒相器502提供第1控制信号Q1’、Q2’、…、Qn+2’。第2控制信号的逻辑电平，成为将第1控制信号的逻辑电平反转的电平。

在移位寄存器单位电路Ua1中，在第1控制信号Q1是高电平时，时钟控制式倒相器501将X转移开始脉冲DX反转进行输出。此时，因为第2控制信号Q1’变为低电平，所以时钟控制式倒相器502的输出端子变为高阻抗状态。这种情况下，X转移开始脉冲DX经由时钟控制式倒相器501和倒相器503被输出。另一方面，当第2控制信号Q1’是高电平时，时钟控制式倒相器502将X转移开始脉冲DX反转进行输出。这时，第1控制信号Q1因为变为低电平，所以时钟控制式倒相器501的输出端子变为高阻抗状态。这种情况下，由时钟控制式倒相器502和倒相器504构成锁存(ラッチ)电路。

即，移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2，可以考虑具备由时钟控制式倒相器501以及503构成的第1逻辑电路，和由时钟控制式倒相器502以及504构成的第2逻辑电路。之后，当转移方向控制信号DIR是高电平时(转移方向从左至右)，在作为由第1控制信号控制的时钟控制式倒相器501起作用的同时第2逻辑电路作为锁存电路起作用。另外，当转移方向控制信号DIR是高电平时(转移方向从右至左)，在第1逻辑电路作为锁存电路起作用的同时，第2逻辑电路作为由第2控制信号控制的时钟控制式倒相器起作用。

另外，虽然移位寄存器部201由n+2个移位寄存器单位电路构成，但总数n+2是偶数。这是因为，如图3(A)所示，与把转移开始脉冲DX提供给第1号的移位寄存器单位电路Ua1，从右向左转移的情况，和如图3(B)所示与把X转移开始脉冲DX提供给第1号的移位寄存器单位电路Ua1，从右向左转移的情况对应的缘故。进而，虽然在本例子中数据线3由偶数条组成，但假如是奇数条的情况下，只要向移位寄存器单位电路Ua1的前段，或者向移位寄存器单位电路Uan+2的后段追加1个移位寄存器单位电路，通过合并追加的移位寄存器单位电路追加控制单位电路即可。

返回图2说明。时钟信号控制部220，将与各移位寄存器单位电路Ua1、Ua2、…、Uan+2分别对应设置的控制单位电路Uc1～Ucn+2级联连接构成。控制单位电路Uc1～Ucn+2具备“非与”电路521、倒相器522，以及传输门523～326。

在此，如果着眼于第2控制单位电路Uc2，则向“非与”电路521一方的输入端子上提供信号P1，向另一方输入端子提供信号P3。信号P1以及P3作为时钟控制式倒相器501以及502的连接点A1以及A3的信号电压给予。

这样根据信号P1和信号P3，生成控制传输门523～526的时钟控制信号N2的原因是，为了防止由倒相器503或者504导致的波形特性的劣化。

为了简单说明，假设转移方向控制信号DIR是高电平。在图13所示的以往的移位寄存器，根据相邻的各基板单元间的输出信号，即倒相器INV3(相当于本实施方式的倒相器504)的输出信号，生成时钟控制信号。因此，时钟控制信号的上升边以及下降边，受到倒相器INV3的响应特性的影响，其倾斜变缓。

与此相反，连接点A1、A2、…的电压，由时钟控制式倒相器501或者502的输出电压确定。如后述的图4所示，因为信号P3是转移信号P3的信号，所以时钟控制信号N2，与信号P1的下降边和信号P3的上升边同步，逻辑电平变化。信号P1和信号P3的逻辑电平，因为根据X时钟信号XCK和反转X时钟信号XCKB确定，所以在可以缩短相对X时钟信号XCK和反转X时钟信号XCKB等的时钟控制信号N2的延迟时间的同时，可以防止由于倒相器504引起的波形劣化。

进而，信号P1从前段的移位寄存器单位电路Ua1输出，信号P2从后段的移位寄存器单位电路Ua3输出。因而，可以扩大时钟控制信号N2的脉冲宽度，具有确保有余量的动作容限。

以下，在控制单位电路Uc2中传输门524以及525，是用于把反转X时钟信号XCKB提供给时钟控制式倒相器501的部分。通过它们，在“非与”电路521的输出信号是高电平的状态下，向时钟控制式倒相器501的控制输入端子提供反转X时钟信号XCK，另一方面，在该输出信号是低电平的状态下，传输门525变为高阻抗状态，停止反转X时钟信号XCKB的提供。

另外，传输门523以及526，是把X时钟信号XCK提供给时钟控制式倒相器502的部分。通过它们，在“非与”电路521的输出信号是高电平的状态下，向时钟控制式倒相器502的控制输入端子提供X时钟信号XCK，另一方面，在该输出信号是低电平的状态下，传输门526变为高阻抗状态，所以停止X时钟信号XCKB的提供。

即，某个控制单位电路Ucj，只在对应的移位寄存器单位电路Uaj的前段的移位寄存器单位电路Uaj-1中的连接点Aj-1的信号电压，和后段的移位寄存器单位电路Uaj+1中的连接点Aj+1的信号电压中的任意一方处于有效的期间(在该例子中，为低电平)，把X时钟信号XCK以及反转X时钟信号XCKB提供给移位寄存器单位电路Uaj。

1-5：X移位寄存器的动作

以下，参照图4说明数据线驱动电路200的动作。图4是展示数据线驱动电路200的动作的同步波形图。

首先，说明第1号的移位寄存器单位电路Ua1以及控制单位电路Uc1的动作。另外，假设转移方向控制信号DIR是高电平。在时刻1，如果X转移开始脉冲DX从低电平(非有效)上升到高电平(有效)，则信号P0变化为低电平，时钟控制信号N1变为高电平。传输门525以及526，因为在时钟控制信号N1是高电平时变为ON状态，所以从时刻T1开始X时钟信号XCK和反转X时钟信号XCKB，分别提供给第1号的时钟控制式倒相器501以及502。

如果至时刻T2，则X时钟信号XCK变为高电平，时钟控制式倒相器501变为有效。因此，信号P1，在时刻T2中从高电平下降到低电平。

以下，如果至时刻3，则因为一方面X时钟信号XCK变为低电平，另一方面反转X时钟信号XCKB变为高电平，所以一方面时钟控制式倒相器501变为非有效，另一方面时钟控制式倒相器502变为有效。因为时钟控制式倒相器502和倒相器504构成锁存电路，所以信号P1被维持在低电平。

此后，在时刻T4如果X转移开始脉冲DX从高电平下降到低电平，则信号P0从低电平变化到高电平，但因为此时信号P1还处于低电平，所以时钟控制信号N1维持高电平。

而后，如果至时刻T5，则信号P2从低电平变化到高电平。因为在时刻T5的信号P0是高电平，所以在此时时钟控制信号N1从高电平变化到低电平。于是，传输门525以及526，变为OFF状态，另一方面传输门523以及525变为ON状态。

在此例子中，因为转移方向控制信号DIR是高电平，所以在时刻5以后，时钟控制式倒相器501变为高阻抗状态，另一方面，时钟控制式倒相器502作为倒相器起作用。因而，信号P0的逻辑电平，通过由倒相器502以及504组成的锁存电路，维持低电平。

用传输门523以及524，把转移方向控制信号DIR提供给时钟控制式倒相器502，另一方面，把反转转移方向控制信号DIRB提供给时钟控制式倒相器501，是因为以下的原因。

即使不设置传输门523以及524，逻辑上移位寄存器也动作。这种情况下，“非与”电路521的输出信号如果变为非有效，则时钟控制式倒相器501以及502的控制端子变为高阻抗。因而，向这些控制端子，容易闯入噪音，有误动作的可能性。因而，在实际的电路中，设置传输门523以及524，向时钟控制式倒相器501以及502的各控制端子提供规定的电压。

以下，第2号的移位寄存器单位电路Ua2，根据信号P1和信号P3生成时钟控制信号N2，对于其他的移位寄存器单位电路Ua3～Ucn+3也同样生成时钟控制信号N3、N4、…、Nn+2。

在本实施方式中，因为根据时钟控制式倒相器501和502的连接点A1、A2、…的信号电压P1、P2、…生成时钟控制信号N1、N2、…，所以可以缩短在X时钟信号XCK以及反转X时钟信号XCKB的边产生后直至时钟控制信号的边产生前的延迟时间，并且，可以使其波形的上升以及下降变得陡峭。

进而，因为根据前段的移位寄存器单位电路的信号和后段的移位寄存器单位电路的信号生成时钟控制信号N1、N2、…，所以可以可靠地把X时钟信号CKX和反转X时钟信号CKXB提供给各移位寄存器单位电路Ua1～Uan+2。

由此，因为数据线驱动电路200的动作容限扩大，所以即使温度变化和老化，也可以可靠地转移X转移开始脉冲DX。

以下，研究液晶装置的消耗电力。在投入液晶装置的电源的时刻，存在连接点A1、A2、…的逻辑电平成为高电平还是低电平的概率问题。但是，如果经过1水平扫描期间，则连接点A1、A2、…的逻辑电平变为稳定状态。研究从在稳定状态中的X时钟信号XCK的输入端子看时钟信号控制部220内部的输入容量C。在此，如果假设用Ca表示从时钟控制式倒相器501或者502的控制端子到传输门525或者526的容量值，则从X时钟信号XCK的输入端子看时钟控制部220内部的负载容量C，变为最大4Ca。例如，如果假设液晶面板AA是具有1280条数据线的SXGA形式，则当不使用时钟信号控制部220的情况下，负载容量C变为1280Ca。因而，通过使用时钟信号控制部220，可以把负载容量降低到1/320。因而，可以大幅度削减提供X时钟信号XCK以及反转X时钟信号XCKB的驱动电路(未图示)的消耗电力。

1-6：数据线驱动电路的另一构成例子

上述的数据线驱动电路200，是与X转移开始脉冲DX为高电平时成为有效的正逻辑对应的电路。该变形例子的数据线驱动电路200’，是与X转移开始脉冲DX’为低电平时成为有效的负逻辑对应的电路。

图5是展示数据驱动电路200’的详细构成的电路图，图6是其同步波形图。数据线驱动电路200’，除了在逻辑计算单位电路Ub1～Ubn中把“非与”电路511置换为“非或”电路513这一点以及在控制单位电路Uc1～Ucn+2中把“非与”电路511置换为“非或”电路513这一点之外，和上述的数据线驱动电路200相同。

如图6所示，因为X转移开始脉冲DX’以低电平为有效，所以信号P0以及连接点A1、A2、…的信号电压P1、P2、…以高电平为有效。加之，时钟控制信号N1、N2、…以低电平为有效。

因而，即使在本例子中，也和正逻辑的情况一样，某一控制单位电路Ucj，只在前段的连接点Aj-1的信号电压Pj-1和后段的连接点Aj+1的信号电压Pj+1中的任意一方成为有效的期间(在本例子中是高电平)，把X时钟信号XCK以及反转X时钟信号XCKB提供给移位寄存器单位电路Uaj。

1-7：扫描线驱动电路

以下，说明扫描线驱动电路100。图6是展示扫描线驱动电路100的构成的方框图。如该图所示，扫描线驱动电路100，具备时钟控制电路101、Y移位寄存器102、电平移位器103以及缓冲器(バッフア)104。

时钟控制电路101，除了代替X时钟信号XCK以及反转X时钟信号XCKB提供Y时钟信号YCK以及反转Y时钟信号YCKB这一点以及具备与m条扫描线对应的m个控制单位电路这一点以外，和上述的数据线驱动电路200的时钟信号控制部220一样。另外，Y移位寄存器102，除了代替X转移开始脉冲DX提供Y转移开始脉冲DY这一点以及具备m+2个移位寄存器单位电路和逻辑计算单位电路这一点以外，和上述的数据线驱动电路200的移位寄存器部210相同。

因而，扫描线驱动电路100，因为和上述的数据线驱动电路200一样动作容限大，所以即使有温度变化和老化，也可以可靠地转移Y转移开始脉冲DY。

电平移位器103，将Y移位寄存器102的各输出信号的电平移位，变换为适宜驱动扫描线2的电平。另外，缓冲器104，将电平移位器103的各输出信号变换为低阻抗，作为扫描线驱动信号Y1、Y2、…、Ym输出到各扫描线2。

进而，在该扫描线驱动电路100中，作为时钟控制电路101以及Y移位寄存器102当然也可以适用由图5所示的负逻辑构成的电路。

1-8：液晶面板的构成例子

以下，参照图8以及图9说明涉及上述电气构成的液晶面板的全体构成。在此，图8是展示液晶面板AA的构成的图，图9是图8中的Z-Z’线剖面图。

如这些图所示，液晶面板AA的构成是，把形成有像素电极6等的玻璃、半导体等的元件基板151，和形成有共同电极158等的玻璃等的透明相对基板152，用混入有撑挡(スペ一サ)153的密封材料154保持一定的间隙，贴合成相互电极形成面相对，与此同时，在该间隙中封入作为电光材料的液晶155。进而，密封材料154，沿着相对基板152的基板周边形成，但为了封入液晶155有一部分开口。因此，在液晶155封入后，该开口部分用密封材料156封闭。

在此，元件基板151的相对面，构成为在密封材料154的外侧一边，形成有上述的数据线驱动电路200，驱动沿着Y方向延伸的数据线3。进而，构成为，在该一边上形成有多个连接电极157，输入来自定时发生电路300的各种信号和图像信号40R、40G、40B等。另外，构成为，在与该一边相邻的一边上，形成有扫描线驱动电路100，分别从两侧驱动在X方向延伸的扫描线2。

另一方面，相对基板152的共同电极158，在和元件基板151的贴合部分的4角中，通过至少在1个位置上设置的导通材料，实现和元件基板151的电气导通。此外，在相对基板152上，根据液晶面板AA的用途，例如，第1，设置排列成条带状、拼图状、三角状等的彩色滤光器(カラ一フイルタ)，第2，例如，设置把铬、镍等的金属材料、碳和钛等分散到光致抗蚀剂中的树脂黑等的黑矩阵(ブラックマトリクス)，第3，设置向液晶面板AA照射光的背光灯。特别是在色光调制用途的情况下，不形成彩色滤光器而把黑矩阵设置在相对基板152上。

加之，在元件基板151以及相对基板152的相对面上，分别设置在规定的方向上进行了摩擦处理的定向膜等，另一方面，在各背面一侧上分别设置与定向方向对应的偏振光板(图示省略)。但是，作为液晶155，如果使用在高分子中作为微小粒子分散后的高分子分散型液晶，则不需要上述定向膜、偏振光板等，其结果，因为光利用效率提高，所以在高亮度化、低消耗电力化等上有利。

进而，代替把数据线驱动电路200、扫描线驱动电路100等的周边电路的一部分或者全部，形成在元件基板151上，也可以构成为，例如，将使用TAB(Tape Automated Bonding)技术安装在薄膜上的驱动用IC芯片，经设置在元件基板151的规定位置上的各向异性导电薄膜电气地和机械地连接，还可以构成为，使用COG(Chip On Grass)技术，把驱动用IC芯片自身，经由各向异性导电薄膜与元件基板的规定位置电气地和机械地连接。

3.应用例子

3-1：元件基板的构成等

在上述的各实施方式中，虽然说明了由玻璃等的透明绝缘性基板构成液晶面板的元件基板151，在该基板上形成硅薄膜的同时，由在该薄膜上形成有源极、漏极、通道的TFT，构成像素的开关元件(TFT50)、数据线驱动电路200等，以及扫描线驱动电路100的元件，但本发明并不限于此。

例如，也可以由半导体基板构成元件基板151，由在该半导体基板的表面形成源极、漏极、通道的绝缘栅极型场效应晶体管，构成像素的开关元件、各种电路的元件等。在这样用半导体基板构成元件基板151的情况下，因为不能作为透过型的显示板使用，所以用铝等形成像素电极6，作为反射型使用。另外，也可以只把元件基板151作为透明基板，把像素电极6设置成反射型。

进而，在上述的实施方式中，虽然作为以TFT代表的3端子元件对像素开关元件进行了说明，但也可以用二极管等的2端子元件构成。但是，当作为像素的开关元件使用2端子元件时，在把扫描线2形成在一方的基板上，把数据线3形成在另一方的基板上的同时，需要把2端子元件，形成在扫描线2或者数据线3的任意一方和像素电极之间。这种情况下，像素，由被串联连接在扫描线2和数据线3之间的二端子元件和液晶构成。

另外，虽然本发明，作为有源矩阵型液晶显示装置进行了说明，但并不限于此，也可以适用在使用STN(Super Twisted Nematic)液晶等的无源型。进而，作为电光材料，除了液晶之外，还可以适用在使用场致发光元件等，通过该电光效果进行显示的显示装置。即，本发明可以适用于具有和上述液晶装置类似的构成的全部的电光装置。

3-2：电子设备

以下，说明把上述的液晶装置适用在各种电子设备中的情况。

3-2-1：投影机

首先，说明把该液晶装置作为光阀使用的投影机。图10是展示投影机的构成例子的平面图。

如该图所示，在投影机1100内部，设置有由卤素灯等的白色光源组成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投影光，由被设置在光导向体1104内的4枚反射镜1106以及2枚分色反射镜1108分离成RGB的3原色，入射到与各原色对应的作为光阀的液晶面板1110R、1110B以及1110G。

液晶面板1110R、1110B以及1110G的构成，和上述的液晶面板AA相同，由从图像信号处理电路(图示省略)提供的R、G、B原色信号分别驱动。而且，由这些液晶面板调制的光，从3个方向入射到分色棱镜1112。在该分色棱镜1112中，R以及B的光弯折90度，另一方面G光一直前进。因而，各颜色的图像合成的结果，经由投影透镜1114，向屏幕等投影彩色图像。

在此，如果着眼于各液晶面板1110R、1110B以及1110G产生的显示像，则由液晶面板1110G产生的显示像，需要相对由液晶面板1110R、1110B产生的显示像左右反转。

进而，在液晶面板1110R、1110B以及1110G上，因为用分色反射镜1108，入射与R、G、B的各原色对应的光，所以不需要彩色滤光器。

3-2-2：移动型计算机

以下，说明把该液晶面板适用在移动型的个人计算机上的例子。图11是展示该个人计算机的构成的透视图。在该图中，计算机1200由具备键盘1202的主体1204、液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206，通过在上述的液晶面板1005的背面附加背光灯构成。

3-2-3：便携电话

进而，说明把该液晶面板适用于便携电话的例子。图12是展示该便携电话的构成的透视图。在该图中，便携电话1300具备多个操作键1302，同时具备反射型的液晶面板1005。该反射型液晶面板1005，根据需要在其前面设置前光灯。

进而，除了参照图10～图12说明的电子设备之外，还可以列举液晶电视，取景器型、监视器直视型的磁带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子笔记本、台式计算机、字处理机、工作站、电视电话、POS终端、具备触膜板的装置等。当然也可以适用于这些各种电子设备。

如果采用本发明，则可以双向切换移位寄存器的转移方向，另外，可以扩大动作容限地动作。加之，可以降低驱动时钟信号的电路的消耗电力。

Claims (12)

1.一种移位寄存器，是用于驱动具有多条扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉对应地配置成矩阵形状的像素电极以及开关元件的电光面板的驱动电路，通过使开始脉冲顺序移位，顺序生成用于选择上述数据线或者上述扫描线的选择信号的移位寄存器，其特征在于，具备：

将在与时钟信号和使其反转的反转时钟信号同步地使上述开始脉冲顺序移位输出输出信号的同时可以根据指示转移方向的转移方向信号控制上述开始脉冲的转移方向的多个移位单位电路级联起来的移位装置；以及

具有与上述各个移位单位电路分别对应设置的，根据上述时钟信号以及上述反转时钟信号生成第1控制信号以及第2控制信号的多个控制单位电路的时钟信号控制装置；

其中，上述移位单位电路，具备；一端的端子和前段的移位单位电路连接，另一端的端子和中间连接点连接的第1逻辑电路；一端的端子和上述中间连接点连接，另一端的端子和后段的移位单位电路连接的第2逻辑电路；在上述转移方向信号指示从前段向后段转移上述开始脉冲的情况下，上述第1逻辑电路具有作为由第1控制信号控制的采样电路的功能，同时，上述第2逻辑电路具有作为保持电路的功能，在上述转移方向信号指示从后段向前段转移上述开始脉冲的情况下，上述第1逻辑电路具有作为保持电路的功能，同时，上述第2逻辑电路具有作为由上述第2控制信号控制的采样电路的功能；

上述控制单位电路，相对和该控制单位电路对应的移位单位电路，在前段移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压和后段的移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压中，在任意一方成为有效的选择期间，将上述时钟信号以及上述反转时钟信号作为上述第1控制信号或者上述第2控制信号输出。

2.根据权利要求1所述的移位寄存器，其特征在于：

上述转移方向信号，包含转移方向控制信号和使其反转的反转转移方向控制信号；

上述移位单位电路，具备经由中间连接点相互连接，当被提供给控制输入端子的信号是有效时作为倒相器动作，另一方面在该信号是非有效时把输出端子设置为高阻抗状态的第1至第4倒相器；

上述第1倒相器，输入端子和前段的移位单位电路连接，输出端子和中间连接点连接，从上述控制单位电路向控制输入端子提供上述第1控制信号；

上述第2倒相器，输入端子和后段的移位单位电路连接，输出端子和上述中间连接点连接，从上述控制单位电路向控制输入端子提供上述第2控制信号；

上述第3倒相器，输入端子和上述中间连接点连接，输出端子和上述第1倒相器的输入端子连接，向控制输入端子提供上述反转转移方向控制信号；

上述第4倒相器，输入端子和上述中间连接点连接，输出端子与上述第2倒相器的输入端子连接，将上述转移方向控制信号提供给控制输入端子；

上述第1逻辑电路，具备上述第1倒相器以及上述第3倒相器；

上述第2逻辑电路，具备上述第2倒相器以及上述第4倒相器。

3.根据权利要求1或者2所述的移位寄存器，其特征在于：

在构成上述时钟信号控制装置的多个单位控制电路中，奇数段的单位控制电路，在上述选择期间，将上述时钟信号作为上述第1控制信号输出的同时将上述反转时钟信号作为上述第2控制信号输出，偶数段的单位控制电路，在上述选择期间，将上述反转时钟信号作为上述第1控制信号输出的同时将上述时钟信号作为上述第2控制信号输出。

4.根据权利要求1至3的任意1项所述的移位寄存器，其特征在于：包含在上述移位装置中的上述移位单位电路的数目和包含在上述时钟信号控制装置中的上述单位控制电路的数目是偶数个。

5.根据权利要求2至4中的任意1项所述的移位寄存器，其特征在于：

上述控制单位电路，具备：相对与该控制单位电路对应的移位电路，根据在前段的移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压和在后段的移位单位电路的上述中间连接点上的信号电压，在各个信号电压中的任意一方成为有效期间，输出成为有效的输出信号的逻辑电路；

根据上述逻辑电路的输出信号，把上述时钟信号或者上述反转时钟信号，提供给上述第1倒相器的第1传输门以及提供给上述第2倒相器的第2传输门；

根据上述逻辑电路的输出信号，在该输出信号是非有效期间向上述第1倒相器的控制输入端子提供上述反转转移方向控制信号的第3传输门；

根据上述逻辑电路的输出信号，在该输出信号是非有效期间向上述第2倒相器的控制输入端子提供转移方向控制信号的第4传输门。

6.根据权利要求5所述的移位寄存器，其特征在于：上述开始脉冲以高电平为有效，上述逻辑电路由“与非”电路构成。

7.根据权利要求5所述的移位寄存器，其特征在于：上述开始脉冲以低电平为有效，上述逻辑电路由“非或”电路构成。

8.一种数据线驱动电路，具备权利要求1至7的任意1项所述的移位寄存器，根据从该移位寄存器输出的上述选择信号，采样输入图像信号，根据采样结果驱动各个数据线。

9.一种扫描线驱动电路，具备权利要求1至7的任意1项所述的移位寄存器，根据从该移位寄存器输出的上述选择信号，驱动上述各个扫描线。

10.一种电光面板，其特征在于，具备：

具有多条扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉对应地配置为矩阵状的像素电极以及开关元件的像素区域；

权利要求8所述的数据线驱动电路；以及

用于驱动上述扫描线的扫描线驱动电路。

11.一种电光面板，其特征在于，具备：

具有多条扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉对应地配置为矩阵状的像素电极以及开关元件的像素区域；

用于驱动上述数据线的数据线驱动电路；以及

权利要求9所述的扫描线驱动电路。

12.一种电子设备，其特征在于：具备权利要求19或者权利要求11所述的电光面板。

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