JP2005049637A - 駆動回路及びその保護方法、電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 液晶装置等の電気光学装置において、静電気に対する耐性を向上させる。
【解決手段】 電気光学パネルの駆動回路は、複数の電源線と、信号線と、駆動手段と、保護回路とを備える。駆動手段は、電源回路から複数の電源線を介して電源が供給され、信号線を介して入力される各種信号に基づいて電気光学パネルを駆動する。保護回路は、複数の電源線のうち少なくとも2本の相異なる電位が供給される電源線間に設けられており、該2本の電源線のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、例えば液晶パネル等の電気光学パネルを駆動する駆動回路及びその保護方法、該電気光学パネル及び駆動回路を備えてなる例えば液晶装置等の電気光学装置、並びに該電気光学装置を備えてなる例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
この種の駆動回路は、例えば外部からの電源供給を受けて走査線やデータ線を駆動する内蔵回路として電気光学パネルの基板に作り込まれたり、或いは外付けIC回路として該基板に後付けされたりする。このような駆動回路の劣化又は破壊の要因としては、駆動回路或いはこれを備える電気光学装置の製造工程における実装時或いは組み立て時、出荷時や貯蔵時、更には出荷後の製品使用時などにおける、温度及び湿度、機械的な衝撃の付加等に加え、特に電気光学装置の組み立て時又は運搬時に問題となる静電気放電のストレスによる破壊、即ち静電破壊が挙げられる。組み立て時等に駆動回路或いは電気光学装置の周辺で静電気が発生し、これが駆動回路に接続された配線に印加されると、駆動回路が劣化又は破壊される。この結果、製造における歩留まり低下及び出荷後における装置故障を招いてしまう。
そこで、このような静電気による駆動回路の劣化又は破壊を防止するために、保護回路が、駆動回路の信号入出力に関係する信号経路に設けられる(例えば、特許文献1から5参照)。より具体的には、保護回路は、例えば駆動回路外部からクロック信号、反転クロック信号、スタートパルス等の各種信号が入力される入力端子に対して入力保護回路として設けられる。或いは、走査信号、エンドパルス等の駆動回路外部への各種信号が出力される出力端子に対して出力保護回路として設けられる。
特開平3−54475号公報 特開平11−231345号公報 実開昭64−3827号公報 特開平8−22024号公報 特開平10−303431号公報
上述したような駆動回路は、電源電圧によって駆動するので、駆動回路には、上述した信号経路の他に、該電源電圧を供給する電源線が電源供給経路として設けられている。しかしながら、前述したような保護回路は、クロック信号等の各種信号の入出力端子に対して設けられているが、電源供給経路には設けられていない。よって、このような駆動回路によれば、電気光学装置の組み立て時又は運搬時に電源供給経路に印加された静電気に対する内部回路の耐性が小さい。その結果、電源供給経路に印加された静電気によって駆動回路が劣化又は破壊される恐れがあるという問題点がある。
特に、電源線における配線容量が大きければ、係る問題は表面化しない可能性もある。しかしながら、近時における画質向上という一般的要請下で画素ピッチの微細化が進むに連れて或いは駆動周波数が高められるに連れて、電源線における配線容量が低下することで、係る問題は深刻さを増すものと考えられる。
本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、静電気に対する耐性の優れた電気光学パネルの駆動回路及びその保護方法、これらを用いた電気光学装置、並びに、該電気光学装置を備えてなる各種電子機器を提供することを課題とする。
本発明の駆動回路は上記課題を解決するために、電源回路から複数の電位の電源が供給されると共に該供給される電源を用いて画像表示領域に複数の画素部が設けられた電気光学パネルを駆動する駆動回路であって、前記電源回路から前記電源が供給される複数の電源線と、前記電気光学パネルを駆動するために各種信号が供給される信号線と、前記複数の電源線を介して前記電源が供給され、前記信号線を介して入力される前記各種信号に基づいて前記電気光学パネルを駆動する駆動手段と、前記複数の電源線のうち少なくとも2本の相異なる電位が供給される電源線間に設けられており、該2本の電源線のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記静電気から保護する保護回路とを備える。
本発明の駆動回路によれば、その動作時には、駆動手段は、電源回路から複数の電源線を介して供給される複数の電位の電源によって電気光学パネルを駆動する。より具体的には、信号線から供給される各種信号に基づいて、例えば電気光学パネルを駆動するための駆動信号を生成し、生成した駆動信号を電気光学パネルに出力することによって、電気光学パネルを駆動する。
また、本発明の駆動回路では、例えば組み立て時や運搬時等に或いは動作時に駆動手段周辺で発生する静電気から、該駆動手段を保護する保護回路が、電源供給経路である複数の電源線に対して設けられている。よって、本発明の駆動回路によれば、複数の電源線上に印加された静電気に起因しており、複数の電源線同士間に発生する不慮の電圧を、保護回路が提供する電気経路を介して分散して除去することが可能となる。従って、本発明の駆動回路によれば、特に組み立て時や運搬時等に或いは動作時に発生して複数の電源線上に印加された静電気による、駆動手段の劣化又は破壊を防止することが可能となり、静電気に対する耐性を向上させることができる。
本発明の駆動回路の一態様では、前記保護回路は、前記2本の電源線に前記静電気が印加された際に、前記2本の電源線上における複数の電位の高低関係が、予め設定された関係に維持されるように通電することで、前記駆動手段を保護する。
この態様によれば、本発明の駆動回路の駆動時にも、保護回路は、該保護回路と対応する電源線上における複数の電位の高低関係が予め設定された関係に維持されるように通電する。よって、組み立て時等の非動作時及び動作時の双方において、保護回路による保護を実施しつつ保護回路による通電による悪影響を殆ど受けることなく、駆動手段によって電気光学パネルを駆動することが可能となる。
この、保護回路が該保護回路と対応する電源線上における複数の電位の高低関係が、予め設定された関係に維持されるように通電する態様では、前記保護回路は、前記電気経路の少なくとも一部として設けられたダイオード又はダイオード接続された半導体素子を含むように構成してもよい。
このように構成すれば、保護回路を比較的簡単な構成として提供することができる。より具体的には、保護回路において、ダイオードは次のように、当該保護回路と対応する電源線間に設けられるのが好ましい。当該保護回路と対応する2本の電源線のうち、相対的に低電位側の電源線にダイオードのアノード側が電気的に接続されると共に、相対的に高電位側の電源線にダイオードのカソード側が電気的に接続される。ダイオード接続された半導体素子も、ダイオードと同様に保護回路と対応する電源線間に設けられるのが好ましい。
そして、保護回路と対応する電源線のうち、組み立て時等の電源供給を受けない非動作時には、一方の低電位側の電源線に、通常不定或いは接地電位である高電位側の電源線の電位より高電位の静電気が印加された場合、該静電気はダイオード又は半導体素子によって、高電位側の電源線に放出される。また、保護回路と対応する電源線のうち、他方の高電位側の電源線に、通常不定或いは接地電位である低電位側の電源線の電位より低電位の静電気が印加された場合、該静電気はダイオード又は半導体素子によって、低電位側の電源線に放出される。よって、組み立て時等の非動作時に保護回路と対応する電源線上に印加された静電気を、保護回路の電気経路によって効率良く逃がすことが可能となる。更に、当該駆動回路の動作時には、即ち電源が供給されている状態では、一方の低電位側の電源線に、高電位側の電源線に供給される電源より高電位の静電気が印加された場合、該静電気はダイオード又は半導体素子によって、高電位側の電源線に放出される。また、保護回路と対応する電源線のうち、他方の高電位側の電源線に、低電位側の電源線に供給される電源より低電位の静電気が印加された場合、該静電気はダイオード又は半導体素子によって、低電位側の電源線に放出される。よって、動作時に保護回路と対応する電源線上に印加された静電気を、保護回路の電気経路によって効率良く逃がすことが可能となる。
或いは上述の保護回路が該保護回路と対応する電源線上における複数の電位の高低関係が、予め設定された関係に維持されるように通電する態様では、前記保護回路は、N型トランジスタ又はP型トランジスタ若しくはPIN接合型トランジスタを含んでなるように構成してもよい。
このように構成すれば、ダイオード接続された半導体素子を含む保護回路を、比較的簡単な構成として提供することができる。より具体的には、保護回路において、当該保護回路と対応する2本の電源線のうち、相対的に低電位側の電源線にトランジスタのソース電極及びゲート電極が電気的に接続されると共に、相対的に高電位側の電源線にトランジスタのドレイン電極が電気的に接続される。
また、本発明の駆動回路の他の態様では、前記保護回路は、前記電気経路の少なくとも一部として設けられた抵抗器を含む。
この態様によれば、保護回路において、抵抗器は当該保護回路と対応する2本の電源線の間に電気的に接続される。そして、これらのうち一方の電源線に印加された静電気を、他方の電源線に分散させて放出させる。よって、この態様においても、組み立て時等の非動作時及び動作時の双方において、保護回路と対応する電源線上に印加された静電気を、保護回路の提供する電気経路によって効率良く逃がすことができる。
この保護回路を抵抗器を含む構成とする態様では、前記抵抗器の抵抗値は、前記2本の電源線間に流れる電流値が、前記供給される電源として消費される電流値の10%以下となるように設定して構成してもよい。
このように構成すれば、保護回路を抵抗器を含む構成としても、当該駆動回路の動作時において、駆動手段における駆動時の動作の妨げにならない。具体的には、電源線における電圧変化(例えば、高電位側の電圧降下、低電位側の電圧上昇)によって、駆動手段に対する電流異常とならない。
また、本発明の駆動回路の他の態様では、前記2本の電源線は、前記複数の電源線のうち最高電位の電源を供給する最高電源線及び最低電位の電源を供給する最低電源線のうち少なくとも一方を含み、前記電気経路は、前記最高電源線へ通ずる経路及び前記最低電位線へ通ずる経路のうち少なくとも一方を含む。
この態様によれば、保護回路は、対応する電源線上における電位を、電源回路から供給される電源のうち、最高電位の電源と同等の電位以下又は最低電位の電源と同等の電位以上として維持する。よって、この態様によれば、当該駆動回路の動作時において、複数の電源線上における電位を、最高電位の電源と同等の電位以下であって最低電位の電源と同等の電位以上に維持することが可能となる。
また、本発明の駆動回路の他の態様では、前記保護回路は、前記電気経路を提供することで、前記駆動手段に加えて又は代えて前記電気光学パネルを保護する。
この態様によれば、電気光学パネルは、複数の電源線を介して電源回路から供給される電源によって駆動する。よって、保護回路が提供する電気経路を介して、複数の電源線上に印加された静電気に起因する、該複数の電源線間に発生する電圧を分散させて除去することにより、駆動手段と同様に、該駆動手段に加えて又は代えて電気光学パネルを保護することも可能である。よって、この態様によれば、更に電気光学パネルの静電気に対する耐性も向上させることが可能となる。
また、本発明の駆動回路の他の態様では、前記保護回路は、前記駆動手段の入力端子側及び出力端子側のうち少なくとも一方において前記信号線に印加された静電気を逃がす他の電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記信号線に印加された静電気から保護する。
この態様によれば、各種信号が供給される信号線上に印加された静電気が、更に駆動手段に印加されるのを防止することができる。よって、複数の電源線に加え信号線上に印加された静電気による、駆動手段の劣化又は破壊を防止することが可能となる。
本発明の駆動回路の他の態様では、前記保護回路は更に、前記複数の電源線のうち少なくとも1本と前記駆動手段又は前記信号線間に設けられており、該少なくとも1本と前記駆動手段又は前記信号線とのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記静電気から保護する。
この態様によれば、複数の電源線のうち少なくとも1本の電源線を選択して、該電源線上に印加された静電気に起因して、該電源線と駆動手段又は信号線との間に発生する不慮の電圧を、保護回路が提供する電気経路を介して除去することが可能となる。よって、複数の電源線のうち少なくとも1本の電源線を選択して、該電源線上に印加された静電気による劣化又は破壊を防止することが可能となる。
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の駆動回路(但し、その各種態様も含む)及び電気光学パネルを備える。
本発明の電気光学装置によれば、静電気に対する耐性を向上させることが可能となるため、電気光学装置の製造における歩留まりを向上させ、出荷後における装置故障を防止することができる。
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様も含む)を具備してなる。
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、製造における歩留まりを向上させ、出荷後における装置故障を防止するのが可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置を実現することも可能である。
本発明の駆動回路の保護方法は上記課題を解決するために、 (i)電源回路から電源が供給される複数の電源線と(ii)画像表示領域に複数の画素部が設けられた電気光学パネルを駆動するために各種信号が供給される信号線と(iii)前記複数の電源線を介して供給された電源を用いて前記信号線を介して入力された前記各種信号に基づいて前記電気光学パネルを駆動する駆動手段とを備えた駆動回路を保護する駆動回路の保護法方であって、前記複数の電源線のうち少なくとも2本の相異なる電位が供給される電源線間に、該2本の電源線のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記静電気から保護する。
本発明の駆動回路の保護方法によれば、前述した本発明の駆動回路と同様に、複数の電源線上に印加された静電気による、駆動手段の劣化又は破壊を防止することが可能となり、静電気に対する耐性を向上させることができる。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を、TFTアクティブマトリクス駆動形式の液晶装置に適用したものである。
<1;液晶装置の構成>
先ず本発明に係る電気光学装置の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
図1に示すように、液晶装置1は、主要部として、本発明に係る「電気光学パネル」の一例たる液晶パネル100、画像信号処理回路300、タイミングジェネレータ400、及び電源回路500を備える。
液晶パネル100は、その画像表示領域110に画素スイッチング用のスイッチング素子としてTFT116、画素電極等を形成した素子基板と、対向電極等を形成した対向基板とを、互いに電極形成面を対向させて且つ一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶を挟持することで構成されている。
タイミングジェネレータ400は、各部で使用される各種タイミング信号を出力するように構成されている。タイミングジェネレータ400の一部であるタイミング信号出力手段により、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックが作成され、このドットクロックに基づいて、Yクロック信号YCK、反転Yクロック信号YCKB、Xクロック信号XCK、反転Xクロック信号XCKB、Y転送開始パルスDY及びX転送開始パルスDXが生成される。
画像信号処理回路300は、外部から入力画像データが入力されると、この入力画像データに基づいて画像信号を生成して、この画像信号を画像信号供給線L1を介して液晶パネルに供給する。尚、この例では、説明を簡略化するため、画像信号は白黒の階調を表すものとするが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像信号をRGB各色に対応するR信号、G信号、及びB信号から構成してもよい。この場合には、画像信号供給線を3本設ければよい。
電源回路500は、複数の電位の電源を生成して液晶パネル100に供給する。電源回路500について詳細な説明は後述する。
本実施形態では特に、液晶パネル100は駆動回路内蔵型であり、その素子基板上に、本発明に係る「駆動回路」の一例として、走査線駆動回路130及びデータ線駆動回路150を含む駆動回路120が構築されている。このような駆動回路120は、好ましくは、画像表示領域110に作り込まれる各画素に係るTFT116等と共に、素子基板の周辺領域に作り込まれる。但し、このような駆動回路は、少なくとも部分的に外付けICとして構成され、周辺領域に後付けされてもよい。
液晶パネル100は更に、その素子基板の中央を占める画像表示領域110に、縦横に配線されたデータ線114及び走査線112を備え、それらの交点に対応する各画素に、マトリクス状に配列された画素電極118及び画素電極118をスイッチング制御するためのTFT116を備える。尚、本実施形態では特に、走査線112の総本数をm本(但し、mは2以上の自然数)とし、データ線114の総本数をn本(但し、nは2以上の自然数)として説明する。
データ線駆動回路150は、画像信号供給線L1から供給される画像信号を各データ線114に順次供給する。TFT116のソース電極には、データ線駆動回路150より画像信号が供給されるデータ線114が電気的に接続されている一方、TFT116のゲート電極には、後述する走査信号が供給される走査線112が電気的に接続されるとともに、TFT116のドレイン電極には、画素電極118が接続されている。そして、各画素部は、画素電極118と、対向基板に形成された共通電極と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される結果、走査線112とデータ線114との各交点に対応して、マトリクス状に配列されることになる。
尚、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、蓄積容量119が、画素電極118と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に付加されている。例えば、画素電極118の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時間だけ蓄積容量119により保持されるので、保持特性が改善される結果、高コントラスト比が実現されることとなる。
<2;走査線駆動回路の構成>
次に、図2を参照して、駆動回路120における走査線駆動回路130の詳細な構成について説明する。図2は、走査線駆動回路130の構成を示すブロック図である。走査線駆動回路130の主要部は、Y側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132を含む構成となっている。尚、走査線駆動回路130において、Y側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132によって、本発明に係る「駆動手段」が構成される。
Y側シフトレジスタ131には、タイミングジェネレータ400からYクロック信号YCK、反転Yクロック信号YCKB、及びY転送開始パルスDYが入力される。Y側シフトレジスタ131は、Y転送開始パルスDYが入力されると、Yクロック信号YCK及び反転Yクロック信号YCKBに同期して、Y側転送パルスYP1、YP2、YP3、・・・、YPm−1、YPmを順次生成する。尚、図2には図示しないが、Y側シフトレジスタ131は、m本の走査線112に対応してm段より構成されており、第1段目から第m段目に向かう方向で、各段よりY側転送パルスYP1、YP2、YP3、・・・、XPm−1、YPmが順次出力される。そして、Y側シフトレジスタ131の最終段より、Y側転送パルスYPmが当該Y側シフトレジスタ131のY側エンドパルスYEPとしても出力される。
また、図2に示すようにY側レベルシフタ132は、m本の走査線112に対応してm段より構成されており、各段は増幅回路132a(i)(但し、i=1、2、・・・、m)を含む構成となっている。Y側シフトレジスタ131から順次出力されるY側転送パルスYP1、YP2、YP3、・・・、YPm−1、YPmは、Y側レベルシフタ132において増幅回路132a(1)、132a(2)、132a(3)、・・・、132a(m−1)、132a(m)に入力される。そして、Y側レベルシフタ132から、夫々電圧レベルがレベルシフトされたY側転送パルスYP1、YP2、YP3、・・・、YPm−1、YPmが、Y側駆動信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1、Ymとして順次出力される。
ここで、走査線駆動回路130には、図1に示す電源回路500より、第1Y側電源VDDY、第2Y側電源VSSY、第3Y側電源VHHY、及び第4Y側電源VLLYが供給される。即ち、図2に示すように、走査線駆動回路130には、第1Y側電源VDDYが供給される第1Y側電源線501a、第2Y側電源VSSYが供給される第2Y側電源線502a、第3Y側電源VHHYが供給される第3Y側電源線503a、及び第4Y側電源VLLYが供給される第4Y側電源線504aを含むY側電源線群510aが設けられている。
Y側シフトレジスタ131は、図2に示すように、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aに電気的に接続されている。即ち、Y側シフトレジスタ131は、第1Y側電源VDDY及び第2Y側電源VSSYによって駆動し、Y側転送パルスYP1、YP2、YP3、・・・、YPm−1、YPmは、夫々第1Y側電源VDDYの電位及び第2Y側電源VSSYの電位間の電圧となる。
また、Y側レベルシフタ132は、図2に示すように、第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線504aに電気的に接続されている。そして、Y側レベルシフタ132において、各増幅回路132a(i)は、第3Y側電源VHHY及び第4Y側電源VLLYによって駆動する。即ち、Y側レベルシフタ132によって、Y側転送パルスYP1、YP2、YP3、・・・、YPm−1、YPmは夫々、第1Y側電源VDDYの電位及び第2Y側電源VSSYの電位間の電圧から、第3Y側電源VHHYの電位及び第4Y側電源VLLYの電位間の電圧へレベルシフトされる。
液晶装置1において、例えば液晶パネル100の組み立て時又は運搬時などの非動作時に又は電源供給が行われている動作時に、特に駆動回路120或いはこれに接続された各種配線に静電気が発生した場合、該駆動回路のうち走査線駆動回路130を構成するY側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132に発生した静電気が印加されると、Y側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132の一部又は全部が破壊又は劣化される恐れがある。
走査線駆動回路130には、特に当該走査線駆動回路130に外部から信号が入力される入力端子側、及び当該走査線駆動回路130より外部に信号が出力される出力端子側のうち少なくとも一方に対して保護回路が設けられる他、Y側電源線群510aに対しても保護回路が設けられる。図2には、入力端子側に対して設けられる保護回路をY側入力保護回路133として示し、出力端子側に対して設けられる保護回路をY側出力保護回路134として示し、Y側電源線群510aに対して設けられる保護回路をY側電源間保護回路135として示してある。
図2において、Y側入力保護回路133は、例えばYクロック信号YCK、反転Yクロック信号YCKB、及びY転送開始パルスDYが入力される信号線に対して設けられると共に、Y側エンドパルスYEPが出力される信号線に対してY側出力保護回路134aが設けられ、Y側駆動信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1、Ymが出力される信号線に対してY側出力保護回路134bが設けられている。
尚、本実施形態では、Y側電源線群510a及び後述するX側電源線群510bに対して一つの電源間保護回路が設けられてもよい。この場合の電源間保護回路の構成について詳細は後述する。
<3;データ駆動回路の構成>
次に、図3を参照して、駆動回路120におけるデータ線駆動回路150の詳細な構成について説明する。図3は、データ線駆動回路150の構成を示すブロック図である。データ線駆動回路150の主要部は、X側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152を含む構成となっている。尚、データ線駆動回路150において、X側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152によって、本発明に係る「駆動手段」が構成される。
X側シフトレジスタ151は、図2に示すY側シフトレジスタ131と同様の構成を有し、同様の動作を行う。X側シフトレジスタ151は、図3には図示しないが、n本のデータ線114に対応してn段より構成されている。そして、タイミングジェネレータ400からXクロック信号XCK、反転Xクロック信号XCKB、及びX転送開始パルスDXが入力されると、Xクロック信号XCK及び反転Xクロック信号XCKBに同期して、第1段目から第n段目に向かう生成方向で、X側転送パルスXP1、XP2、XP3、・・・、XPn−1、XPnを順次生成する。また、X側シフトレジスタ151の最終段より、X側転送パルスXPnがX側エンドパルスXEPとしても出力される。
また、X側レベルシフタ152は図2に示すY側レベルシフタ132と同様の構成を有する。X側レベルシフタ152は、n本のデータ線114に対応してn段より構成されており、各段は図2に示す増幅回路132a(i)と同様の増幅回路152a(j)(但し、j=1、2、・・・、n)を含む構成となっている。そして、X側レベルシフタ152から、夫々電圧レベルがレベルシフトされたX側転送パルスXP1、XP2、XP3、・・・、XPn−1、XPnが、X側駆動信号X1、X2、X3、・・・、Xn−1、Xnとして順次出力される。尚、データ線駆動回路150から画像信号は、X側レベルシフタ152からX側駆動信号X1、X2、X3、・・・、Xn−1、Xnが夫々出力されるタイミングで、順次データ線114に供給される。
ここで、データ線駆動回路150には、図2に示す走査線駆動回路130と同様、電源回路500より4種の電源が供給され、該4種の電源と対応する4種の電源線を含むX側電源線群510bが設けられている。
X側シフトレジスタ151は、電源回路500より第1X側電源線501b及び第2X側電源線502bを介して供給される第1X側電源VDDX及び第2X側電源VSSXによって駆動する。よって、X側転送パルスXP1、XP2、XP3、・・・、XPn−1、XPnは、夫々第1X側電源VDDXの電位及び第2X側電源VSSXの電位間の電圧となる。
また、X側レベルシフタ152は、電源回路500より第3X側電源線503b及び第4X側電源線504bを介して供給される第3X側電源VHHX及び第4X側電源VLLXによって駆動する。即ち、X側レベルシフタ152によって、X側転送パルスXP1、XP2、XP3、・・・、XPn−1、XPnは夫々、第1X側電源VDDXの電位及び第2X側電源VSSXの電位間の電圧から、第3X側電源VHHXの電位及び第4X側電源VLLXの電位間の電圧へレベルシフトされる。
更に、データ線駆動回路150にも、走査線駆動回路130と同様に、X側入力保護回路153、X側出力保護回路154、及びX側電源間保護回路155が設けられる。図3において、X側入力保護回路153は、例えばXクロック信号XCK、反転Xクロック信号XCKB、及びX転送開始パルスDXが入力される信号線に対して設けられると共に、X側エンドパルスXEPが出力される信号線に対してX側出力保護回路154aが設けられ、X側駆動信号X1、X2、X3、・・・、Xn−1、Xnが出力される信号線に対してX側出力保護回路154bが設けられている。
<4;保護回路の構成及び動作>
次に、図2に示すY側入力保護回路133と、Y側出力保護回路134a及び134bと、Y側電源間保護回路135、並びに図3に示すX側入力保護回路153と、X側出力保護回路154a及び154bと、X側電源間保護回路155とについて、夫々構成及び動作を説明する。
尚、本実施形態では、電源回路500から走査線駆動回路130に供給される4種の電源の電位は、第4Y側電源VLLY、第2Y側電源VSSY、第1Y側電源VDDY、及び第3Y側電源VHHYの順に高くなるものとする。また、電源回路500からデータ線駆動回路150に供給される4種の電源の電位は、第4X側電源VLLX、第2X側電源VSSX、第1X側電源VDDX、及び第3X側電源VHHXの順に高くなるものとする。更に、電源回路500から走査線駆動回路130及びデータ線駆動回路150に供給される8種の電源の電位は、第2Y側電源VSSYと第2X側電源VSSXとが同等の電位であり、第1Y側電源VDDYと第1X側電源VDDXとが同等の電位であると共に、第4Y側電源VLLY、第4X側電源VLLX、第2Y側電源VSSY(第2X側電源VSSX)、第1Y側電源VDDY(第1X側電源VDDX)、第3X側電源VHHX、及び第3Y側電源VHHYの順に高くなるものとする。
ここで、先ず、図4を参照して駆動回路120の外観的な構成について説明する。図4には、図2及び図3を参照して説明した各保護回路が設けられた駆動回路120の概略的なレイアウト図を示してある。
図4には、図2又は図3を参照して説明した、本発明の駆動手段を構成する各回路に符号602を付して示してあり、また、図2又は図3を参照して説明した、入力保護回路及び出力保護回路をひとつの入出力保護回路606a及び606bとして示してある。図4に示すように、入出力保護回路606a及び606bには、信号の入力側及び出力側に後述するダイオード又はダイオード接続された半導体素子によって構成される保護抵抗回路607a及び607bが設けられる。
また、図4に示すように、電源間保護回路604と、入出力保護回路606a及び606bは、駆動回路120において駆動手段602の周辺領域に設けられている。即ち、本実施形態によれば、電源間保護回路604と、入出力保護回路606a及び606bとを、駆動回路120の周辺領域に設けることが可能であるため、これら各保護回路を設けるための領域について省スペース化を図ることができる。
<4−1;入力保護回路及び出力保護回路>
先ず、図2に示すY側入力保護回路133と、Y側出力保護回路134a及び134bとについて、夫々構成及び動作を、図2に加えて図5を参照して説明する。
図2において、Y側入力保護回路133は、Yクロック信号YCK、反転Yクロック信号YCKB、及びY転送開始パルスDYが入力される入力端子に電気的に接続する信号線に対して設けられており、該信号線に印加された静電気を逃がす電気経路を提供することで、Y側シフトレジスタ131を保護する。
Y側出力保護回路134aはY側エンドパルスYEPが出力される出力端子に電気的に接続する信号線に対して設けられており、該信号線に印加された静電気を逃がす電気経路を提供することで、Y側シフトレジスタ131を保護する。また、Y側出力保護回路134bは、Y側出力保護回路134aと同様、Y側駆動信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1、Ymが出力される信号線に対して設けられており、該信号線に印加された静電気を逃がす電気経路を提供する。Y側出力保護回路134bによって、図1に示す画像表示領域110における各画素部を保護する。
本実施形態では、Y側入力保護回路133と、Y側出力保護回路134a及び134bにおいて、上述した電気経路は互いに同様の構成とする。図5(a)に、Y側入力保護回路133と、Y側出力保護回路134a及び134bにおける電気経路の構成の一例を示し、図5(b)に該電気経路の構成の他の例を示す。
図5(a)には、信号の入力端子又は信号の出力端子を端子512として示してある。また、端子512に電気的に接続された信号線513と対応するY側シフトレジスタ131の内部回路又はY側レベルシフタ132における増幅回路132a(i)を示す構成要素に515を付して示してある。即ち、図5(a)に示す回路515は、Y側シフトレジスタ13の内部回路の構成、及びY側レベルシフタ132における増幅回路132a(i)の構成を示すものではなく、その電気的な接続関係を示すものである。
図5(a)において、電気経路514は2つのダイオード514a及び514bを用いて構成されている。
ここで、図2において、Y側入力保護回路133、及びY側エンドパルスYEPが出力される信号線に対応するY側出力保護回路134aは、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a間に設けられており、Y側駆動信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1、Ymが出力される信号線に対応するY側出力保護回路134bは、第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線504a間に設けられている。
本実施形態では、Y側入力保護回路133によって提供される電気経路及びY側出力保護回路134aによって提供される電気経路は、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a間に設けられている。また、Y側出力保護回路134bによって提供される電気経路は、第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線504a間に設けられている。図5(a)には、電気経路514が第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a間に設けられる構成を示してある。
より具体的には、電気経路514において、2つのダイオード514a及び514bのうち一方のダイオード514aは、アノード側が信号線513に電気的に接続されており、カソード側が第1Y側電源線501aに電気的に接続される。また、電気経路514において、他方のダイオード514bは、アノード側が第2Y側電源線502aに電気的に接続されており、カソード側が信号線に電気的に接続される。
そして、端子512より信号線513に、第1Y側電源VDDYの電位より高電位の静電気が印加された場合、電気経路514において、矢印A1に示すように、2つのダイオード514a及び514bのうち一方のダイオード514aによって、静電気は信号線513から第1Y側電源線501aに放出される。また、端子512より信号線513に、第2Y側電源VSSYの電位より低電位の静電気が印加された場合、電気経路514において、矢印A2に示すように、他方のダイオード514bによって、静電気は信号線513から第2Y側電源線502aに放出される。従って、端子512より信号線513に静電気が印加されても、該静電気を電気経路514によって信号線513から逃がすことが可能となり、該静電気の回路515への印加を防止することができる。
また、図5(b)には、電気経路516が、第1Y側電源線501a、第2Y側電源線502a、及び信号線513に夫々ダイオード接続された2つのトランジスタ516a及び516bを用いて構成される例を示してある。より具体的には、電気経路516において、2つのトランジスタ516a及び516bのうち一方のトランジスタ516aは、ソース電極が信号線513に電気的に接続され、ゲート電極及びドレイン電極が第1Y側電源線501aに電気的に接続されている。また、電気経路516において、他方のトランジスタ516bは、ドレイン電極が信号線513に電気的に接続され、ゲート電極及びソース電極が第2Y側電源線502aに電気的に接続されている。
よって、図5(b)に示す電気経路516についても、図5(a)に示す電気経路514と同様の作用及び効果を得ることができる。
従って、本実施形態では、図5(a)に示す電気経路514及び図5(b)に示す電気経路516のいずれか一方を提供するY側入力保護回路133によって、Y側の入力信号線に印加された静電気が、更にY側シフトレジスタ131に印加されるのを防止することができる。また、このように、Y側シフトレジスタ131に静電気が印加されるのを防止することにより、間接的にY側レベルシフタ132への静電気の印加をも防止することが可能となる。よって、走査線駆動回路130において、Y側の入力信号線に印加された静電気による、Y側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタの劣化又は破壊を防止することが可能となる。また、Y側エンドパルスYEPが出力される信号線に対して設けられたY側出力保護回路134aによっても、Y側入力保護回路133と同様に、Y側エンドパルスYEPが出力される信号線に印加された静電気による、Y側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタの劣化又は破壊を防止することが可能となる。
更に、Y側入力保護回路133及びY側出力保護回路134aと同様に、Y側駆動信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1、Ymが出力される信号線に対して設けられたY側出力保護回路134bによって、Y側駆動信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1、Ymが出力される信号線に印加された静電気による、画像表示領域110における各画素部の劣化又は破壊を防止することが可能となる。
尚、本実施形態では、図3に示すX側入力保護回路153と、X側出力保護回路154a及び154bも夫々、Y側入力保護回路133若しくはY側出力保護回路134a及び134bと同様の構成とすることが可能である。よって、Y側と同様、X側についても、入力信号線又は出力信号線に印加された静電気による、X側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152、或いは画像表示領域110における各画素部の劣化又は破壊を防止することが可能となる。
<4−2;電源間保護回路>
次に、図2に示すY側電源間保護回路135について、図6、図7及び図8を参照して構成及び動作を説明する。
先ず、図6を参照して、図2に示すY側電源線群510aのうち2種の電源線、具体的には、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aに電気的に接続されたY側シフトレジスタ131、又は第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線504aに電気的に接続されたY側レベルシフタ132を保護するY側電源間保護回路135について説明する。
図6(a)は、図5(a)に示す構成において、ダイオード520aを含むY側電源間保護回路135を設けた構成を示してある。また、図6(b)は、図5(b)に示す構成において、ダイオード520aの代わりにトランジスタ520bを含むY側電源間保護回路135を設けた構成を示してある。よって、図6(a)及び図6(b)において、図5(a)及び図5(b)と同様の構成については同一の符号を付して示し、その説明を省略する。
図6(a)に示すY側電源間保護回路135は、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a間に設けられており、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路520Aを提供する。この電気経路520Aは、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aに電気的に接続されたダイオード520aを含む構成となっている。
図6(a)において、ダイオード520aのカソード側は第1Y側電源線501aに電気的に接続され、ダイオード520aのアノード側は第2Y側電源線502aに電気的に接続される。
そして、第2Y側電源線502aに第1Y側電源VDDYより高電位の静電気が印加された場合、ダイオード520aによって、静電気は第2Y側電源線502aから第1Y側電源線501aに放出される。また、第1Y側電源線501aに第2Y側電源VSSYより低電位の静電気が印加された場合、ダイオード520aによって、静電気は第1Y側電源線501aから第2Y側電源線502aに放出される。従って、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aに静電気が印加されても、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a同士間に発生する不慮の電圧を電気経路520Aを介して分散して除去することが可能となる。
従って、Y側電源間保護回路135によって、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a上に印加された静電気による、Y側シフトレジスタ131の劣化又は破壊を防止することが可能となり、静電気に対する耐性を向上させることができる。
尚、Y側電源間保護回路135がY側レベルシフタ132を保護する構成については、図6(a)に示すY側電源間保護回路135と同様である。よって、Y側レベルシフタ132についても、第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線504a上に印加された静電気による劣化又は破壊を防止することが可能となり、静電気に対する耐性を向上させることができる。
更に、Y側電源間保護回路135は、液晶パネル100の駆動時にも、Y側電源線群510aにおける4種の電位の高低関係が予め設定された関係に維持されるように、電気経路520Aによって通電することが可能である。即ち、液晶パネル100の駆動時にも、走査線駆動回路130は、Y側電源間保護回路135による通電の影響を殆ど受けることなく動作することができる。
また、図6(b)には、Y側シフトレジスタ131を保護するY側電源間保護回路135が提供する電気経路520Bが、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aにダイオード接続されたトランジスタ520bを含む構成を示してある。尚、Y側電源間保護回路135がY側レベルシフタ132を保護する構成について、図6(b)に示すY側電源間保護回路135と同様の構成としてもよい。
図6(b)において、トランジスタ520bのドレイン電極は第1Y側電源線501aに電気的に接続され、トランジスタ520bのソース電極及びゲート電極は第2Y側電源線502aに電気的に接続される。そして、図6(b)に示すトランジスタ520bによっても、図6(a)に示すダイオード520aと同様の動作を行うことが可能である。よって、ダイオード520aの代わりにトランジスタ520bを用いて電気経路520Bを構成しても、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502a上に印加された静電気による、Y側シフトレジスタ131の劣化又は破壊を防止することが可能となる。
尚、本実施形態では、図3に示すX側電源間保護回路155を、図6(a)及び図6(b)を参照して説明したY側電源間保護回路135と同様の構成とすることが可能である。よって、Y側と同様、X側についても、X側電源間保護回路155によってX側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152の静電気に対する耐性を向上させることができるほか、液晶パネル100の駆動時にも、データ線駆動回路150は、X側電源間保護回路155による通電の影響を殆ど受けることなく動作することができる。
加えて、液晶パネル100は、Y側電源線群510a及びX側電源線群510bを介して電源回路500から供給される電源によって駆動する。よって、Y側電源間保護回路135及びX側電源間保護回路155を用いて、Y側電源線群510a又はX側電源線群510b上に印加された静電気による、液晶パネル100の一部又は全部の劣化又は破壊を防止することが可能となる。その結果、液晶パネル100の静電気に対する耐性も向上させることが可能となる。
次に、図7を参照して、図2に示すY側電源線群510aのうち4種の電源線に対して設けられたY側電源間保護回路135によって、第1Y側電源線501a及び第2Y側電源線502aに電気的に接続されたY側シフトレジスタ131を保護する構成、及びその動作について説明する。
図7には、Y側電源間保護回路135が4種のダイオードを含む単位回路を含む構成を示してある。尚、図7には、図5(a)と同様の構成を同一の符号を付して示してあるが、この構成について説明は省略する。
Y側電源間保護回路135は、第2Y側電源線502a及び第3Y側電源線503aの間と、第1Y側電源線501a及び第3Y側電源線503a間と、第2Y側電源線502a及び第4Y側電源線504a間と、第1Y側電源線501a及び第4Y側電源線504a間とに設けられている。
図7に示す単位回路530Aにおいて、第2Y側電源線502a及び第3Y側電源線503a間には高電位側のダイオード530aaが設けられている。そして、このダイオード530aaを用いて第2Y側電源線502a及び第3Y側電源線503aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路530Aにおいて、第1Y側電源線501a及び第3Y側電源線503a間には高電位側のダイオード530abが設けられている。そして、このダイオード530abを用いて第1Y側電源線501a及び第3Y側電源線503aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路530Aにおいて、第2Y側電源線502a及び第4Y側電源線504a間には低電位側のダイオード530baが設けられている。そして、このダイオード530baを用いて第2Y側電源線502a及び第4Y側電源線504aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路530Aにおいて、第1Y側電源線501a及び第4Y側電源線504a間には低電位側のダイオード530bbが設けられている。そして、このダイオード530bbを用いて第1Y側電源線501a及び第4Y側電源線504aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
Y側電源間保護回路135の単位回路530Aにおいて、2種の高電位側のダイオード530aa及び530abは同様の構成となっている。よって、図7において、該2種の高電位側のダイオード530aa及び530abのうち、一方のダイオード530aaのみについて、その構成を具体的に説明する。このダイオード530aaは、カソード側が、高電位側の第3Y側電源線503aに電気的に接続されており、アノード側が低電位側の第2Y側電源線502aに電気的に接続されている。
また、Y側電源間保護回路135の単位回路530Aにおいて、2種の低電位側のダイオード530ba及び530bbは同様の構成となっている。よって、図7において、該2種の低電位側のダイオード530ba及び530bbのうち、一方のダイオード530baのみについて、その構成を具体的に説明する。このダイオード530baは、カソード側が高電位側の第2Y側電源線502aに電気的に接続されており、アノード側が低電位側の第4Y側電源線504aに電気的に接続されている。
第1Y側電源線501aに第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合、第1Y側電源線501aにアノード側が電気的に接続された高電位側のダイオード530abによって、静電気は第3Y側電源線503aに放出される。また、第2Y側電源線502aに第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合についても、第1Y側電源線501aと同様に、第2Y側電源線502aにアノード側が電気的に接続された高電位側のダイオード530aaによって、静電気は第3Y側電源線503aに放出される。
さらに、第1Y側電源線501aに第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合、第1Y側電源線501aにカソード側が電気的に接続された低電位側のダイオード530bbによって、静電気は第4Y側電源線504aに放出される。また、第2Y側電源線502aに第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合についても、第1Y側電源線501aと同様に、第2Y側電源線502aにカソード側が電気的に接続された低電位側のダイオード530baによって、静電気は第4Y側電源線504aに放出される。
よって、図7に示すY側電源間保護回路135によっても、図6に示すY側電源間保護回路135と同様、Y側シフトレジスタ131の静電気に対する耐性を向上させることができるほか、液晶パネル100の駆動時にも、走査線駆動回路130は、Y側電源間保護回路135による通電の影響を殆ど受けることなく動作することができる。
尚、図7に示す単位回路530Aについても、4種のダイオードを夫々トランジスタを用いて構成することも可能である。この場合、4種のトランジスタは夫々、図6(b)を参照して説明したトランジスタと同様に、対応する2本の電源線にダイオード接続される。
また、本実施形態では、図3に示すX側電源間保護回路155を、図7を参照して説明したY側電源間保護回路135と同様の構成とすることが可能である。よって、Y側と同様、X側についても、X側電源間保護回路155によってX側シフトレジスタ151の静電気に対する耐性を向上させることができるほか、液晶パネル100の駆動時にも、データ線駆動回路150は、X側電源間保護回路155による通電の影響を殆ど受けることなく動作することができる。
加えて、図7を参照して説明したY側電源間保護回路135及びX側電源間保護回路155によって、液晶パネル100の静電気に対する耐性も向上させることが可能となる。
次に、図8を参照して、図2に示すY側電源線群510a及び図3に示すX側電源線群510bに対して設けられた電源間保護回路によって、走査線駆動回路130におけるY側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132と、データ線駆動回路150におけるX側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152とを保護する構成、及びその動作について説明する。
図8には、電源間保護回路が8種のダイオードを含む単位回路を含む構成を示してある。尚、図8には、図5(a)と同様の構成を同一の符号を付して示してあるが、この構成について説明は省略する。また、図8において、供給される電源が同等の電位である第2Y側電源線502a及び第2X側電源線502bを一本の電源線として示してある。更に、第1Y側電源線501a及び第1X側電源線501bについても、第2Y側電源線502a及び第2X側電源線502bと同様に示してある。
電源間保護回路は、Y側電源線群510a及びX側電源線群510bにおける、高電位側の電源線に対して以下のように設けられている。第4X側電源線504b及び第3Y側電源線503a間と、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)及び第3Y側電源線503a間と、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)及び第3Y側電源線503a間と、第3X側電源線503b及び第3Y側電源線503a間とに設けられている。
図8に示す単位回路540Aにおいて、第4X側電源線504b及び第3Y側電源線503a間には高電位側のダイオード540aaが設けられている。そして、このダイオード540aaを用いて第4X側電源線504b及び第3Y側電源線503aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路540Aにおいて、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)及び第3Y側電源線503a間には高電位側のダイオード540abが設けられている。そして、このダイオード540abを用いて第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)及び第3Y側電源線503aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路540Aにおいて、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)及び第3Y側電源線503a間には高電位側のダイオード540acが設けられている。そして、このダイオード540acを用いて第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)及び第3Y側電源線503aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路540Aにおいて、第3X側電源線503b及び第3Y側電源線503a間には高電位側のダイオード540adが設けられている。そして、このダイオード540adを用いて第3X側電源線503b及び第3Y側電源線503aのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
電源間保護回路は、Y側電源線群510a及びX側電源線群510bにおける、低電位側の電源線に対して以下のように設けられている。第4Y側電源線504a及び第4X側電源線504b間と、第4Y側電源線504a及び第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)間と、第4Y側電源線504a及び第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)間と、第4Y側電源線504a及び第3X側電源線503b間とに設けられている。
図8に示す単位回路540Aにおいて、第4Y側電源線504a及び第4X側電源線504b間には低電位側のダイオード540baが設けられている。そして、このダイオード540baを用いて第4Y側電源線504a及び第4X側電源線504bのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路540Aにおいて、第4Y側電源線504a及び第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)間には低電位側のダイオード540bbが設けられている。そして、このダイオード540bbを用いて第4Y側電源線504a及び第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路540Aにおいて、第4Y側電源線504a及び第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)間には低電位側のダイオード540bcが設けられている。そして、このダイオード540bcを用いて第4Y側電源線504a及び第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
また、単位回路540Aにおいて、第4Y側電源線504a及び第3X側電源線503b間には低電位側のダイオード540bdが設けられている。そして、このダイオード540bdを用いて第4Y側電源線504a及び第3X側電源線503bのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路が提供される。
単位回路540Aにおいて、高電位側の4種のダイオードは互いに同様の構成となっている。よって、図8において、該4種の高電位側のダイオードのうち、一つのダイオード540aaのみについて、その構成を具体的に説明する。このダイオード540aaは、カソード側が、高電位側の第3Y側電源線503aに電気的に接続されており、アノード側が低電位側の第4X側電源線504bに電気的に接続されている。
また、単位回路540Aにおいて、低電位側の4種のダイオードも互いに同様の構成となっている。よって、図8において、該4種の低電位側のダイオードのうち、一つのダイオード540baのみについて、その構成を具体的に説明する。このダイオード540baは、カソード側が、高電位側の第4X側電源線504bに電気的に接続されており、アノード側が低電位側の第4Y側電源線504aに電気的に接続されている。
そして、第4X側電源線504bに第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合、第4X側電源線504bにアノード側が電気的に接続された高電位側のダイオード540aaによって、静電気は第3Y側電源線503aに放出される。また、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)、及び第3X側電源線503bに夫々第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合についても、第4X側電源線504bと同様、対応する高電位側のダイオード540ab、540ac及び540adによって、静電気は第3Y側電源線503aに放出される。
さらに、第4X側電源線504bに第4Y側電源VLLYより低電圧の静電気が印加された場合、第4X側電源線504bにカソード側が電気的に接続された低電位側のダイオード540baによって、静電気は第4Y側電源線504aに放出される。また、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)、及び第3X側電源線503bに夫々第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合についても、第4X側電源線504bと同様、対応する低電位側のダイオード540bb、540bc及び540bdによって、静電気は第4Y側電源線504aに放出される。
よって、図8に示す電源間保護回路によっても、図6及び図7に示すY側電源間保護回路135と同様、走査線駆動回路130におけるY側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132と、データ線駆動回路150におけるX側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152との静電気に対する耐性を向上させることができるほか、液晶パネル100の駆動時にも、走査線駆動回路130及びデータ線駆動回路150は、電源間保護回路による通電の影響を殆ど受けることなく動作することができる。
尚、図8に示す単位回路540Aについても、8種のダイオードを夫々トランジスタを用いて構成することも可能である。この場合、8種のトランジスタは夫々、図6(b)を参照して説明したトランジスタと同様に、対応する2本の電源線にダイオード接続される。
加えて、図8を参照して説明した電源間保護回路によって、液晶パネル100の静電気に対する耐性も向上させることが可能となる。
以上説明したように、本実施形態では、静電気に対する耐性を向上させることが可能となるため、液晶装置1の製造における歩留まりを向上させ、出荷後における装置故障を防止することができる。
<5;変形例>
次に、図9及び図10を参照して電源間保護回路の変形例について説明する。図9には、図7を参照して説明したY側電源間保護回路135における単位回路の変形例の構成を示してあり、図10には、図8を参照して説明した電源間保護回路における単位回路の変形例の構成を示してある。尚、図9において、図7と同様の構成には同一の符号を付して示し、この構成について説明を省略する。また、図10においても、図8と同様の構成には同一の符号を付して示し、この構成について説明を省略する。
図9において、Y側電源間保護回路135は、図7に示す単位回路の代わりに図9に示す単位回路550を含む構成であってもよい。図9に示す単位回路550は、4種のダイオード530aa、530ab、530ba、及び530bbの代わりに4つの抵抗器550aa、550ab、550ba、及び550bbを用いて構成されている。
より具体的には、図9において単位回路550は、第2Y側電源線502a及び第3Y側電源線503aに電気的に接続された高電位側の抵抗器550aaと、第1Y側電源線501a及び第3Y側電源線503aに電気的に接続された高電位側の抵抗器550abと、第2Y側電源線502a及び第4Y側電源線504aに電気的に接続された低電位側の抵抗器550baと、第1Y側電源線501a及び第4Y側電源線504aに電気的に接続された低電位側の抵抗器550bbとを含む構成となっている。
また、単位回路550において、第2Y側電源線502aに電気的に接続された高電位側の抵抗器550aa及び低電位側の抵抗器550baは互いに電気的に接続されており、第1Y側電源線501aに電気的に接続された高電位側の抵抗器550ab及び低電位側の抵抗器550bbは互いに電気的に接続されている。
そして、第1Y側電源線501aに第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合、第1Y側電源線501aに電気的に接続された高電位側の抵抗器550abによって、静電気は、第3Y側電源線503a、及び低電位側の抵抗器550bbを介して第4Y側電源線504aに分散されて放出される。また、第2Y側電源線502aに第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合についても、第1Y側電源線501aと同様に、第2Y側電源線502aに電気的に接続された高電位側の抵抗器550aaによって、静電気は、第3Y側電源線503a、及び低電位側の抵抗器550baを介して第4Y側電源線504aに分散されて放出される。
さらに、第1Y側電源線501aに第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合、第1Y側電源線501aに電気的に接続された低電位側の抵抗器550bbによって、静電気は、高電位側の抵抗器550abを介して第3Y側電源線503a、及び第4Y側電源線504aに分散されて放出される。また、第2Y側電源線502aに第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合についても、第1Y側電源線501aと同様に、静電気は分散されて放出される。
よって、Y側電源間保護回路135の単位回路を、4種のダイオード530aa、530ab、530ba、及び530bbの代わりに4つの抵抗器550aa、550ab、550ba、及び550bbを用いて構成しても、図7に示すY側電源間保護回路135と同様の効果を得ることができる。尚、本実施形態では、図3に示すX側電源間保護回路155を、図9を参照して説明したY側電源間保護回路135と同様の構成とすることが可能である。
また、電源間保護回路は図8に示す単位回路の代わりに図10に示す単位回路552を含む構成であってもよい。図10に示す単位回路552は、8種のダイオードの代わりに8つの抵抗器を用いて構成されている。
図10に示す単位回路552において、高電位側の4種の抵抗器は、第4X側電源線504b及び第3Y側電源線503aに電気的に接続された高電位側の抵抗器552aaと、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)及び第3Y側電源線503aに電気的に接続された高電位側の抵抗器552abと、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)及び第3Y側電源線503aに電気的に接続された高電位側の抵抗器552acと、第3X側電源線503b及び第3Y側電源線503aに電気的に接続された高電位側の抵抗器552adとにより構成されている。
また、単位回路540Aにおいて、低電位側の4種の抵抗器は、第4Y側電源線504a及び第4X側電源線504bに電気的に接続された低電位側の抵抗器552baと、第4Y側電源線504a及び第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)に電気的に接続された低電位側の抵抗器552bbと、第4Y側電源線504a及び第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)に電気的に接続された低電位側の抵抗器552bcと、第4Y側電源線504a及び第3X側電源線503bに電気的に接続された低電位側の抵抗器552bdとにより構成されている。
更に、第4X側電源線504bに電気的に接続された高電位側の抵抗器552aaと、低電位側の抵抗器552baとは互いに電気的に接続されており、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)に電気的に接続された高電位側の抵抗器552abと、低電位側の抵抗器552bbとは互いに電気的に接続されており、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)に電気的に接続された高電位側の抵抗器552acと、低電位側の抵抗器552bcとは互いに電気的に接続されており、第3X側電源線503bに電気的に接続された高電位側の抵抗器552adと、低電位側の抵抗器552bdとは互いに電気的に接続されている。
そして、第4X側電源線504bに第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合、第4X側電源線504bに電気的に接続された高電位側の抵抗器552aaによって、静電気は、第3Y側電源線503a、及び低電位側の抵抗器552baを介して第4Y側電源線104aに分散されて放出される。また、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)、及び第3X側電源線503bに夫々第3Y側電源VHHYより高電位の静電気が印加された場合についても、第4X側電源線504bと同様、対応する高電位側の抵抗器552ab、552ac及び552adによって、静電気は第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線104aに分散されて放出される。
さらに、第4X側電源線504bに第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合、第4X側電源線504bに電気的に接続された低電位側の抵抗器552baによって、静電気は、高電位側の抵抗器552aaを介して第3Y側電源線503a、及び第4Y側電源線504aに分散されて放出される。また、第2Y側電源線502a(又は第2X側電源線502b)、第1Y側電源線501a(又は第1X側電源線501b)、及び第3X側電源線503bに夫々第4Y側電源VLLYより低電位の静電気が印加された場合についても、第4X側電源線504bと同様、対応する低電位側の抵抗器552bb、552bc及び552bdによって、静電気は第3Y側電源線503a及び第4Y側電源線504aに分散されて放出される。
従って、電源間保護回路の単位回路を、8種のダイオードの代わりに8つの抵抗器を用いて構成する場合についても、図8に示す電源間保護回路と同様の効果を得ることができる。
本変形例では、図9又は図10に示す単位回路を構成する各抵抗器の抵抗値は、次のような値に調整されるのが好ましい。抵抗器と対応する2本の電源線間に流れる電流値が、供給される電源として消費される電流値の10%以下となるように設定されているように構成してもよい。
このように構成すれば、電源間保護回路を抵抗器を含む構成としても、駆動回路120における駆動時の動作の妨げにならない。具体的には、電源線における電圧変化(高電位側の電圧降下、低電位側の電圧上昇)によって、走査線駆動回路130におけるY側シフトレジスタ131及びY側レベルシフタ132、或いはデータ線駆動回路150におけるX側シフトレジスタ151及びX側レベルシフタ152に対する電流異常とならない。
<6;液晶装置の全体構成>
以上のように構成された液晶装置1の全体構成について図11及び図12を参照して説明する。ここに、図11は、TFTアレイ基板10をその上に形成された各構成要素と共に対向基板20の側から見た平面図であり、図12は、図11のH−H’断面図である。
図11及び図12において、TFTアレイ基板10の上には、複数の画素電極118により規定される画像表示領域(即ち、実際に液晶層50の配向状態変化により画像が表示される液晶装置の領域)110の周囲において両基板を貼り合わせて液晶層50を包囲する光硬化性樹脂からなるシール材52が、画像表示領域110に沿って設けられている。そして、対向基板20上における画像表示領域110とシール材52との間には、遮光性の額縁遮光膜53が設けられている。遮光性の額縁遮光膜53や遮光層23をTFTアレイ基板10上に形成しても良い。
画像表示領域110の左右2辺に沿った部分には、走査線駆動回路130が両側に設けられている。ここで、走査線112の駆動遅延が問題にならないような場合、走査線駆動回路130は走査線112に対して片側のみに形成しても良い。
シール材52の外側の領域には、画像表示領域110の下辺に沿って、データ線駆動回路150及び外部からの信号入力等を行う外部回路接続用端子102が設けられており、画像表示領域110の左右の2辺に沿って走査線駆動回路130が画像表示領域110の両側に設けられている。ここで、データ駆動回路150を画像表示領域110の上下の2辺に沿って両側に設けても良い。この際、例えば一方のデータ線駆動回路150には奇数列のデータ線を電気的に接続し、もう一方のデータ線駆動回路150には偶数列のデータ線を電気的に接続することで、上下から櫛歯状に駆動するようにしても良い。更に画像表示領域110の上辺には、走査線駆動回路130に電源や駆動信号を供給するための複数の配線105が設けられている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも一箇所で、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための上下導通材106が設けられている。そして、シール材52とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板20が当該シール材52によりTFTアレイ基板10に固着されている。
また、上述した実施形態においては、データ線駆動回路150及び走査線駆動回路130に対して、クロック信号あるいは画像信号等を出力する外部制御回路を、液晶装置の外部に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、当該制御回路を液晶装置内に設けるようにしても良い。
特に、クロック信号については、クロック信号のみを外部制御回路から供給させ、液晶装置用基板上で逆位相クロック信号を生成する回路を設けるように構成しても良い。
以上に説明した液晶装置1は、カラー液晶プロジェクタ等に適用することができるが、この場合には、3つの液晶装置1がRGB用のライトバルブとして夫々用いられ、各パネルには夫々RGB色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が入射光として夫々入射されることになる。従って、上述した実施の形態では、対向基板20に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、液晶装置1においても遮光層23の形成されていない画素電極118に対向する所定領域にRGBのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板20上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装置に本実施の形態の液晶装置を適用できる。
また、液晶装置1に用いるスイッチング素子は、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコンTFTでも良いし、逆スタガ型のTFTやアモルファスシリコンTFT等の他の形式のTFTに対しても、本実施の形態は有効である。
更に、液晶装置1においては、一例として液晶層50をネマティック液晶から構成したが、液晶を高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、配向膜、並びに前述の偏光フィルム、偏光板等が不要となり、光利用効率が高まることによる液晶装置の高輝度化や低消費電力化の利点が得られる。
<7;電子機器>
次に、上述した液晶装置1を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
<7−1:プロジェクタ>
まず、この液晶装置1をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図13は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶パネル100と同等であり、画像信号処理回路300から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
なお、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
<7−2:モバイル型コンピュータ>
次に、この液晶パネルを、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図14は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。この液晶表示ユニット1206は、先に述べた液晶パネル1005の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
<7−3;携帯電話>
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図15は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302とともに、反射型の液晶パネル1005を備えるものである。この反射型の液晶パネル1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
尚、図13〜図15を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う駆動回路及びその保護方法、並びに該駆動回路を備えた電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
本発明の実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る走査線駆動回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る駆動回路のレイアウトを概略的に示す図である。 図5(a)は本発明の実施形態に係るY側入力保護回路133と、Y側出力保護回路134a及び134bにおける電気経路の構成の一例を示す回路図であって、図5(b)は該電気経路の他の構成例を示す回路図である。 図6(a)は本発明の実施形態に係るY側電源間保護回路135における電気経路の構成の一例を示す回路図であって、図6(b)は該電気経路の他の構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態に係るY側電源間保護回路135における単位回路の構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態に係る電源間保護回路における単位回路の構成例を示す回路図である。 図7に示す単位回路の変形例を示す回路図である。 図8に示す単位回路の変形例を示す回路図である。 液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図11のH−H’断面図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す断面図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す断面図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す断面図である。
符号の説明
131…Y側シフトレジスタ、132…Y側レベルシフタ、133…Y側入力保護回路、134a及び134b…Y側出力保護回路、135…Y側電源間保護回路、510a…Y側電源線群、151…X側シフトレジスタ、152…X側レベルシフタ、153…X側入力保護回路、154a及び154b…X側出力保護回路、155…X側電源間保護回路、510b…X側電源線群

Claims (13)

  1. 電源回路から複数の電位の電源が供給されると共に該供給される電源を用いて画像表示領域に複数の画素部が設けられた電気光学パネルを駆動する駆動回路であって、
    前記電源回路から前記電源が供給される複数の電源線と、
    前記電気光学パネルを駆動するために各種信号が供給される信号線と、
    前記複数の電源線を介して前記電源が供給され、前記信号線を介して入力される前記各種信号に基づいて前記電気光学パネルを駆動する駆動手段と、
    前記複数の電源線のうち少なくとも2本の相異なる電位が供給される電源線間に設けられており、該2本の電源線のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記静電気から保護する保護回路と
    を備えたことを特徴とする駆動回路。
  2. 前記保護回路は、前記2本の電源線に前記静電気が印加された際に、前記2本の電源線上における複数の電位の高低関係が、予め設定された関係に維持されるように通電することで、前記駆動手段を保護することを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。
  3. 前記保護回路は、前記電気経路の少なくとも一部として設けられたダイオード又はダイオード接続された半導体素子を含むことを特徴とする請求項2に記載の駆動回路。
  4. 前記保護回路は、N型トランジスタ又はP型トランジスタ若しくはPIN接合型トランジスタを含んでなることを特徴とする請求項3に記載の駆動回路。
  5. 前記保護回路は、前記電気経路の少なくとも一部として設けられた抵抗器を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の駆動回路。
  6. 前記抵抗器の抵抗値は、前記2本の電源線間に流れる電流値が、前記供給される電源として消費される電流値の10%以下となるように設定されていることを特徴とする請求項5に記載の駆動回路。
  7. 前記2本の電源線は、前記複数の電源線のうち最高電位の電源を供給する最高電源線及び最低電位の電源を供給する最低電源線のうち少なくとも一方を含み、
    前記電気経路は、前記最高電源線へ通ずる経路及び前記最低電位線へ通ずる経路のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の駆動回路。
  8. 前記保護回路は、前記電気経路を提供することで、前記駆動手段に加えて又は代えて前記電気光学パネルを保護することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の駆動回路。
  9. 前記保護回路は、前記駆動手段の入力端子側及び出力端子側のうち少なくとも一方において前記信号線に印加された静電気を逃がす他の電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記信号線に印加された静電気から保護することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の駆動回路。
  10. 前記保護回路は更に、前記複数の電源線のうち少なくとも1本と前記駆動手段又は前記信号線間に設けられており、該少なくとも1本と前記駆動手段又は前記信号線とのうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記静電気から保護することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の駆動回路。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の駆動回路と前記電気光学パネルを備えたことを特徴とする電気光学装置。
  12. 請求項11に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。
  13. (i)電源回路から電源が供給される複数の電源線と(ii)画像表示領域に複数の画素部が設けられた電気光学パネルを駆動するために各種信号が供給される信号線と(iii)前記複数の電源線を介して供給された電源を用いて前記信号線を介して入力された前記各種信号に基づいて前記電気光学パネルを駆動する駆動手段とを備えた駆動回路を保護する駆動回路の保護方法であって、
    前記複数の電源線のうち少なくとも2本の相異なる電位が供給される電源線間に、該2本の電源線のうち一方に印加された静電気を他方へ逃がす電気経路を提供することで、前記駆動手段を前記静電気から保護することを特徴とする駆動回路の保護方法。
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