JP2009015286A - Image display device and drive circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置及び駆動回路に係る発明である。 The present invention relates to an image display device and a drive circuit.
画像表示装置である液晶表示装置では、消費電力を低減する駆動技術の1つとして、特許文献1の図1あるいは図8に開示されている容量結合駆動技術が採用されている。この駆動技術は、一定の電圧振幅を持つ信号(以下、補償信号ともいう)を、保持容量を介して画素ノードに結合させることで、画素に書き込まれた表示信号の電圧レベルを必要なレベルに調整する。これにより、容量結合駆動技術は、ソース線(以下、データ線ともいう)に供給する表示信号の電圧振幅を小さくすることができ、データ線で消費される電力を低減することができる。
In a liquid crystal display device which is an image display device, a capacitive coupling driving technology disclosed in FIG. 1 or FIG. 8 of
また、特許文献2の図4(a)には、容量結合駆動を行うための容量線駆動回路が開示されている。
Further, FIG. 4A of
さらに、IPS(In Plane Switching)液晶表示パネルを採用した液晶表示装置でも容量結合駆動と同様の駆動方式としてライン毎独立コモン駆動方式が採用されている。このライン毎独立コモン駆動方式は、ゲート線駆動信号の振幅低減によるゲート線駆動回路の消費電力の低減を行うとともに、同回路に使用されるトランジスタの信頼性向上が可能な技術として知られている。具体的に、特許文献3では、図18に開示される共通電極駆動回路において、特に単一導電型(N型)のMOSトランジスタを使用して低コストでライン毎独立コモン駆動方式を実現していることが開示されている。また、特許文献4,5にもライン毎独立コモン駆動方式が開示されている。
Further, a liquid crystal display device adopting an IPS (In Plane Switching) liquid crystal display panel also employs an independent common drive method for each line as a drive method similar to capacitive coupling drive. This independent common drive system for each line is known as a technique that can reduce the power consumption of the gate line drive circuit by reducing the amplitude of the gate line drive signal and improve the reliability of the transistors used in the circuit. . Specifically, in
しかし、特許文献2の図4(a)に開示されている容量線駆動回路は、例えば、図4(b)に示す真理値表において、Q(n)=H,{QB(n)=L},Q(n+1)=L,FR=Lの場合、VDDとVSS間において貫通電流が流れることになり、当該部分で電力が消費されることになる。また、特許文献2の容量線駆動回路の出力は、関連するゲートラインの走査信号が変化する期間の前後約1水平走査期間のみ蓄積容量線と接続する。そのため、蓄積容量線は、上記以外の期間、フローティングになっており、ソース線の信号電圧が大きく変化すると配線のクロス容量を介して、蓄積容量線の電位が変化して、表示画像に影響を与える問題があった。
However, the capacitance line driving circuit disclosed in FIG. 4A of
また、特許文献3の図18においては、ノードND1,ND2にそれぞれ相補のレベルが入力され、それに応じてトランジスタT3,T4が相補的にオン又はオフしてOUTノードに出力信号が出力される。ノードND2又はノードND1がHレベルになることで、フリップフロップ構成のトランジスタT10又はT9のいずれかがオンすることになり、ノードND1又はノードND2のLレベルが、低インピーダンスで基準電圧VSSレベルに設定される。一方、ノードND2又はノードND1のHレベルは、高インピーダンス状態で、主に容量素子Cbs1とCs1又はCbs2とCs2の直列容量に保持される。
In FIG. 18 of
Hレベルが保持される期間は、1フレーム期間(約16.7ms)と比較的長く、トランジスタT9又はトランジスタT10のドレイン・ソース間のリーク電流が大きい場合、当該レベルは低下し、トランジスタT3又はトランジスタT4を十分オンすることができなくなる。これにより、出カインピーダンスが増大し、容量結合等により出力に生じる電圧ノイズの抑制が不十分になる。レベル低下がさらに大きい場合は、出力信号OUTのHレベルが低下することになる。その結果、液晶に印加される電圧が正規の値と異なることになり表示異常となる問題があった。さらに、Lレベル側で殆ど電力消費をしない駆動回路が望まれている。 The period during which the H level is held is relatively long as one frame period (about 16.7 ms). When the leak current between the drain and source of the transistor T9 or the transistor T10 is large, the level is lowered, and the transistor T3 or the transistor T4 cannot be sufficiently turned on. As a result, the output impedance increases, and the suppression of voltage noise generated at the output due to capacitive coupling or the like becomes insufficient. If the level drop is even greater, the H level of the output signal OUT will drop. As a result, there is a problem that the voltage applied to the liquid crystal is different from a normal value and display abnormality occurs. Furthermore, a drive circuit that consumes little power on the L level side is desired.
そこで、本発明は、以上の問題を解決するためになされたものであり、電力消費を低減できる画像表示装置及びそれに用いる駆動回路を提供することを目的とする。さらに、本発明のある実施形態では、上記の課題解決に加えて、貫通電流がなく、且つ蓄積容量線がフローティングとなる期間が存在しない画像表示装置及びそれに用いる駆動回路を提供することを目的とする。また、本発明の別の実施形態では、上記の課題解決に加えて、表示異常を生じない画像表示装置及びそれに用いる駆動回路を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an image display device capable of reducing power consumption and a drive circuit used therefor. Furthermore, in an embodiment of the present invention, in addition to solving the above-described problems, an object is to provide an image display device that does not have a through current and does not have a period during which a storage capacitor line is floating, and a driving circuit used therefor. To do. Another object of the present invention is to provide an image display device that does not cause display abnormality and a drive circuit used therefor, in addition to solving the above problems.
本発明に係る解決手段は、複数の信号線と、信号線と直交する複数の走査線と、走査線に沿って配列された複数の配線と、信号線と走査線との交点近傍のそれぞれに設けられ、一方の電流電極が信号線に、制御電極が走査線にそれぞれ接続されたトランジスタと、配線に接続される容量と、配線に接続され、容量に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた画像表示装置である。そして、当該画像表示装置の駆動回路は、構成する能動素子が同一の導電型で、且つ能動素子がトランジスタと同一基板上に同時に形成され、所定の信号に基づき、駆動信号の電圧レベルを切り換える第1切換信号及び第2切換信号を生成し、出力する切換え回路と、第1切換信号及び第2切換信号の電圧レベルを繰り返し信号に基づき所定期間保持する出力レベル保持回路と、第1切換信号及び第2切換信号に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号を配線に出力する出力回路とを備える。 The solving means according to the present invention includes a plurality of signal lines, a plurality of scanning lines orthogonal to the signal lines, a plurality of wirings arranged along the scanning lines, and the vicinity of the intersection of the signal lines and the scanning lines. A transistor having one current electrode connected to the signal line and a control electrode connected to the scanning line; a capacitor connected to the wiring; and a driving circuit connected to the wiring and supplying a driving signal to the capacitor. Image display device. In the drive circuit of the image display device, the active elements are the same conductivity type, and the active elements are formed on the same substrate as the transistors at the same time, and the voltage level of the drive signal is switched based on a predetermined signal. A switching circuit that generates and outputs one switching signal and a second switching signal, an output level holding circuit that holds the voltage levels of the first switching signal and the second switching signal for a predetermined period based on a repetitive signal, a first switching signal, and And an output circuit for generating a drive signal based on the second switching signal and outputting the drive signal to the wiring.
本発明に記載の画像表示装置及び駆動回路は、駆動回路が切換え回路と、出力レベル保持回路と、出力回路とを備えるので、画像表示装置及び駆動回路で消費する電力を低減できる。 In the image display device and the drive circuit according to the present invention, since the drive circuit includes the switching circuit, the output level holding circuit, and the output circuit, the power consumed by the image display device and the drive circuit can be reduced.
(実施の形態1)
図1に、本実施の形態1に係る画像表示装置のブロック図を示す。図1に示すブロック図では、本発明に係る画像表示装置の代表例として液晶表示装置10の構成を示している。なお、本発明に係る画像表示装置は、図1に示す液晶表示装置10に限定されない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of the image display apparatus according to the first embodiment. In the block diagram shown in FIG. 1, the structure of the liquid
まず、図1に示す液晶表示装置10は、液晶アレイ部20と、ゲート線駆動回路(走査線駆動回路)30と、ソースドライバ40とを備えている。さらに、図1に示す液晶表示装置10では、後で詳しく説明する補償信号生成回路である容量線駆動回路90を備えている。なお、図1に示す液晶表示装置10では、容量線駆動回路90が液晶アレイ部20の右側に設けられているが、本発明はこれに限られず、ゲート線駆動回路30が液晶アレイ部20の基板上に形成されている場合、容量線駆動回路90を液晶アレイ部20の左側に設けても良い。さらに、容量線駆動回路90は、ゲート線駆動回路30で使用される電源線,信号線を共用化し、ゲート線駆動回路30と一体化する構成でも良い。
First, the liquid
液晶アレイ部20は、行列状に配設された複数の画素25を備えている。さらに、液晶アレイ部20には、画素の行(以下、画素ラインともいう)毎に、ゲート線GL1,GL2・・・(これらを総称してゲート線GLという)が配設されている。また、液晶アレイ部20には、画素の列(以下、画素列ともいう)毎に、データ線DL1,DL2・・・(これらを総称してデータ線DLともいう)が配設されている。なお、図1では、第1行及び第2行の第1列及び第2列に設けられた画素25と、それに対応して配設されたゲート線GL1,GL2、データ線DL1,DL2及び容量線CCL0,CCL1,CCL2・・・(これらを総称して容量線CCLともいう)が代表的に図示されている。
The liquid
各画素25は、対応するデータ線DLと画素電極Npとの間に画素スイッチ素子26、画素電極Npと容量線CCLとの間に保持容量素子27、画素電極Npと共通電極ノードNcとの間に液晶表示素子28を有している。液晶表示素子28は、画素電極Npと共通電極ノードNcとの間に生じる電位差に応じて、挟持された液晶の配向性を変化させて表示輝度を変化する。これにより、各画素25の輝度は、データ線DL及び画素スイッチ素子26を介して画素電極Npへ伝達される表示電圧によってコントロールすることが可能となる。即ち、最大輝度に対応する電圧差と最小輝度に対応する電圧差との間の中間的な電圧差を、画素電極Npと共通電極ノードNcとの間に印加することによって、各画素25は中間的な輝度を得ることができる。従って、図1に示す液晶表示装置10は、上記表示電圧を段階的に設定することにより階調的な輝度を表示することが可能となる。
Each
次に、ゲート線駆動回路30は、所定の走査周期に基づき、ゲート線GLを順に選択して駆動する。そして、ゲート線GLのそれぞれは、対応する画素スイッチ素子26のゲートに接続されている。ゲート線駆動回路30が特定のゲート線GLを選択している間、当該ゲート線GLに接続されている画素は、画素スイッチ素子26が導通状態となり画素電極Npと対応するデータ線DLとが接続される。そのため、画素電極Npには、データ線DLを介して表示信号に対応した表示電圧が供給される。
Next, the gate
そして、画素電極Npでは、供給された表示電圧が保持容量素子27によりそのレベルが調整されると共に保持される。なお、画素スイッチ素子26は、一般的に液晶表示素子28と同一の絶縁基板(ガラス基板や樹脂基板等)上に形成されたTFT(Thin Film Transistor)で構成される。
In the pixel electrode Np, the level of the supplied display voltage is adjusted and held by the holding
次に、ソースドライバ40は、Nビットのデジタル信号である表示信号SIGによって段階的に設定された表示電圧を、データ線DLへ出力する。ここで、表示信号SIGが例えば6ビットの信号とすると、表示信号SIGは表示信号ビットDB0〜DB5により構成される。6ビットの表示信号SIGに基づくと、各画素25は、26=64段階の階調表示が可能となる。さらに、画素25がR(Red),G(Green)及びB(Blue)の3色で1つの表示単位を構成すれば、約26万色のカラー表示が可能となる。
Next, the
また、図1に示すソースドライバ40は、シフトレジスタ50と、データラッチ回路52,54と、階調電圧生成回路60と、デコード回路70と、アナログアンプ80とを備えている。表示信号SIGは、各々の画素25の表示輝度に対応する表示信号ビットDB0〜DB5がシリアルに生成されて構成されている。即ち、各タイミングにおける表示信号ビットDB0〜DB5は、液晶アレイ部20中のいずれか1つの画素25における表示輝度を示している。
The
次に、シフトレジスタ50は、表示信号SIGの設定を切り換える周期に同期したタイミングで、データラッチ回路52に対し表示信号ビットDB0〜DB5の取込みを指示する。データラッチ回路52は、シリアルに生成された表示信号ビットDB0〜DB5で構成された表示信号SIGを順に取り込み、1つの画素ライン分の表示信号SIGを保持する。
Next, the
一方、データラッチ回路54には、ラッチ信号LTが入力される。このラッチ信号LTは、データラッチ回路52に1つの画素ライン分の表示信号SIGが取り込まれるタイミングで活性化する。つまり、データラッチ回路54は、ラッチ信号LTの活性化するタイミングに応答して、データラッチ回路52に保持されている1つの画素ライン分の表示信号SIGを取り込む。
On the other hand, the latch signal LT is input to the
階調電圧生成回路60は、高電圧VDHと低電圧VDLとの間に直列に接続された63個の分圧抵抗で構成されている。そして、階調電圧生成回路60は、この63個の分圧抵抗を用いて64段階の階調電圧V1〜V64を生成する。
The gradation
デコード回路70は、データラッチ回路54で保持されている表示信号SIGをデコードする。そして、デコード回路70は、当該デコード結果に基づいて各デコード出力ノードNd1,Nd2・・・(これらを総称してデコード出力ノードNdという)に出力する電圧を、階調電圧生成回路60で生成した階調電圧V1〜V64の内から選択する。
The
その結果、データラッチ回路54に保持された1つの画素ライン分の表示信号SIGに対応した表示電圧(階調電圧V1〜V64のいずれか1つの電圧)が同時に(パラレルに)デコード出力ノードNdから出力される。なお、図1では、第1列目及び第2列目のデータ線DL1,DL2に対応するデコード出力ノードNd1,Nd2が代表的に図示されている。
As a result, the display voltage (any one of the gradation voltages V1 to V64) corresponding to the display signal SIG for one pixel line held in the
次に、アナログアンプ80は、デコード回路70からデコード出力ノードNdに出力された各表示電圧に対応したアナログ電圧に増幅して、データ線DLに出力する。
Next, the
以上のように、本実施の形態に係る液晶表示装置10は、ソースドライバ40が、所定の走査周期に基づいて、一連の表示信号SIGに対応する表示電圧を1画素ライン分ずつデータ線DLへ出力し、ゲート線駆動回路30がその走査周期に同期してゲート線GLを順に駆動することにより液晶アレイ部20に表示信号SIGに基づいた画像を表示させる。
As described above, in the liquid
なお、図1に示す液晶表示装置10では、容量線駆動回路90、ゲート線駆動回路30及びソースドライバ40が液晶アレイ部20を同一の絶縁体基板上に一体として形成される構成であった。しかし、本発明はこれに限られず、ゲート線駆動回路30及びソースドライバ40は、液晶アレイ部20の外部回路として設けても良い。
In the liquid
例えば、図2に、ソースドライバ40の代わりに、単結晶シリコン基板上に形成された半導体集積回路によるソースドライバIC100を外部回路として設け、ゲート線駆動回路30、容量線駆動回路90及び液晶アレイ部20を同一の絶縁体基板11上に形成する構成を示す。
For example, in FIG. 2, a
また、図3に、ソースドライバ40及びゲート線駆動回路30の代わりに、半導体集積回路によるソースドライバIC100及びゲートドライバIC110を外部回路として設け、容量線駆動回路90及び液晶アレイ部20を同一の絶縁体基板11上に形成する構成を示す。
Further, in FIG. 3, instead of the
なお、ゲート線の走査方法には、一般的に図1中の上方から下方又は下方から上方のいずれか一方方向に走査する方法と、使用条件に応じて両方向を切換えて走査する方法とがある。それぞれのゲート線の走査方法は、本発明に係る画像表示装置に適用することができるが、以下に説明する本実施の形態に係る画像表示装置では、まず単一方向の走査方法を用いた場合について説明する。 In general, the gate line scanning method includes a method of scanning in one direction from the upper side to the lower side or the lower side to the upper side in FIG. 1 and a method of scanning by switching both directions according to use conditions. . Each gate line scanning method can be applied to the image display device according to the present invention. However, in the image display device according to the present embodiment described below, first, the scanning method in a single direction is used. Will be described.
また、容量結合駆動には、特許文献1の実施の形態1で説明されているゲート線選択信号が選択状態から非選択状態になったタイミングから1水平期間(H)後に補償信号が入力される場合と、特許文献1の実施の形態2で説明されているゲート線選択信号が選択状態から非選択状態になった直後のタイミングに補償信号が入力される場合とがある。いずれの容量結合駆動も本発明に係る画像表示装置に適用することが可能であるが、以下に説明する本実施の形態に係る画像表示装置では、ゲート線選択信号が選択状態から非選択状態になったタイミングから1水平期間(H)後に補償信号が入力される場合について説明する。
Further, for the capacitive coupling drive, a compensation signal is input after one horizontal period (H) from the timing when the gate line selection signal described in the first embodiment of
次に、本実施の形態に係る画像表示装置の容量線駆動回路90を図4に示す。図4に示す容量線駆動回路90は、画素ラインの奇数行におけるゲート線駆動信号に対応する容量線駆動回路90を示している。図4に示す容量線駆動回路90に用いられているトランジスタは、ポリシリコンTFT,アモルファスシリコンTFT,有機TFTのいずれであっても良い。但し、アモルファスシリコンTFT及び有機TFTは、当該TFTのゲートとソースとの間に直流的なバイアスが継続的に印加されると、当該TFTのしきい値電圧がシフトし誤動作を起こす可能性がある。そのため、アモルファスシリコンTFT及び有機TFTを用いる場合は、しきい値電圧のシフトに対して何らかの対策を考慮する必要がある。
Next, the capacitor
以下で説明する本実施の形態に係る画像表示装置では、しきい値電圧のシフトが生じ難いポリシリコンTFTについて説明する。また、本実施の形態では、アモルファスシリコンTFT及び有機TFTを用いた場合、しきい値電圧のシフトについて対策した回路については後の実施の形態で説明する。もちろん、当該回路を、ポリシリコンTFTに用いても良い。 In the image display device according to the present embodiment described below, a polysilicon TFT that hardly causes a threshold voltage shift will be described. Further, in this embodiment, when an amorphous silicon TFT and an organic TFT are used, a circuit that takes measures against a threshold voltage shift will be described in a later embodiment. Of course, the circuit may be used for a polysilicon TFT.
また、図4に示す容量線駆動回路90に用いられているトランジスタはN型とし、そのしきい値電圧Vthは全て等しいと仮定する。N型のトランジスタは、ゲートがソースに対しH(High)レベルになると活性(オン)状態となり、L(Low)レベルになると非活性(オフ)状態となる。なお、図4に示す容量線駆動回路90に用いられているトランジスタはN型としたが、本発明の容量線駆動回路90に用いられているトランジスタはP型トランジスタで構成しても良い。P型のトランジスタは、ゲートがソースに対しL(Low)レベルになると活性(オン)状態となり、H(High)レベルになると非活性(オフ)状態となる。
Further, it is assumed that the transistors used in the capacitor
一般的に、画像表示装置の基準電位は、画素に書き込まれる表示信号の電位を基準に設定されるが、本実施の形態に係る画像表示装置の基準電位では、説明を容易にするために容量線駆動回路90の低電位電源の電位を便宜的に基準電位VSSとする。同様に、本実施の形態に係る画像表示装置の高電位電源VDD1,VDD2の電位は同一としてVDDとする。本実施の形態に係る画像表示装置の制御信号であるVFR信号及び/VFR信号は、HレベルをVDD,LレベルをVSSとする。さらに、本実施の形態に係る画像表示装置のクロック信号(CLK,/CLK)も、HレベルをVDD,LレベルをVSSとする。また、図4に示すVCCH及びVCCLは、容量線CCLを駆動する補償信号CCnに対し、Hレベル及びLレベルをそれぞれ供給する電圧源である。
In general, the reference potential of the image display device is set based on the potential of the display signal written to the pixel. However, the reference potential of the image display device according to the present embodiment is a capacitor for ease of explanation. For the sake of convenience, the potential of the low potential power source of the
次に、図4に示す容量線駆動回路90は、出力レベル切換え回路1と、出力レベル保持回路2と、出力回路3とを備えている。出力レベル切換え回路1は、出力信号のプルアップ、プルダウンを決定する。図4に示す出力レベル切換え回路1は、基準電位VSSと接続される端子S1と高電位電源VDD1と接続される端子S2のとの間に直列接続されたトランジスタQ1,Q2及びトランジスタQ3,Q4と、入力信号の端子IN1と基準電位VSSと接続される端子S1との間に直列接続されたトランジスタQ5,Q6及びトランジスタQ7,Q8とを備えている。トランジスタQ1,トランジスタQ4及びトランジスタQ8は、ゲートにVFR信号が、トランジスタQ2,トランジスタQ3及びトランジスタQ6は、ゲートに/VFR信号がそれぞれ入力される。トランジスタQ5は、トランジスタQ1とトランジスタQ2との共通接続ノードであるノードN1の出力がゲートに入力され、トランジスタQ6との共通接続ノードであるノードN3の出力が切換信号GA1となる。また、トランジスタQ7は、トランジスタQ3とトランジスタQ4との共通接続ノードであるノードN2の出力がゲートに入力され、トランジスタQ8との共通接続ノードであるノードN4の出力が切換信号GB1となる。
Next, the capacitor
出力レベル保持回路2は、出力レベル切換え回路1の出力信号に駆動能力を与え、且つその出力レベルを1フレーム間保持する。図4に示す出力レベル保持回路2は、端子S1と高電位電源VDD2と接続される端子S3のとの間に直列接続されたトランジスタQ9,Q13、トランジスタQ15,Q10、トランジスタQ11,Q14及びトランジスタQ16,Q12と、高電位電源VDD2がゲートに接続されたトランジスタQ17及びトランジスタQ18とを備えている。トランジスタQ9及びトランジスタQ12は、ゲートにノードN3の出力である切換信号GA1が、トランジスタQ11及びトランジスタQ10は、ゲートにノードN4の出力である切換信号GB1がそれぞれ入力される。トランジスタQ9とトランジスタQ13との共通接続ノードであるノードN5の出力は、出力信号GA2となり、トランジスタQ11とトランジスタQ14との共通接続ノードであるノードN6の出力は、出力信号GB2となる。また、トランジスタQ15のゲートと、トランジスタQ17のドレインとの共通接続ノードであるノードN7は、容量素子C1を介してクロック信号/CLKが入力される端子CKに接続されている。トランジスタQ16のゲートと、トランジスタQ18のドレインとの共通接続ノードであるノードN8は、容量素子C2を介してクロック信号/CLKが入力される端子CKに接続されている。
The output
出力回路3は、出力レベル保持回路2の出力を受けてより高い駆動能力を持つ補償信号CCnを出力する。図4に示す出力回路3は、電源VCCLと接続される端子S4と電源VCCHと接続される端子S5との間に直列接続されたトランジスタQ19,Q20を備える。トランジスタQ19のゲートにはノードN5の出力である出力信号GA2が、トランジスタQ20のゲートにはノードN6の出力である出力信号GB2がそれぞれ入力される。トランジスタQ19とトランジスタQ20との共通接続ノードである出力ノードOUTから補償信号CCnが容量線CCLnに対して出力される。
The
図5に、本実施の形態に係る容量線駆動回路90の動作波形図を示す。図5に示す動作波形においてVFR信号と/VFR信号とは互いに相補の信号であり、画像表示装置のブランキング期間において、1フレーム毎にそのレベルが交番する。図5に示す動作波形では、VFR信号がHレベルの期間を奇数フレーム、Lレベルの期間を偶数フレームと定義する。
FIG. 5 shows an operation waveform diagram of the capacitor
図5に示す動作波形においてクロック信号CLK,/CLKは、一定周期で交番する繰り返し信号である。クロック信号CLK,/CLKには、例えば、ゲート線駆動回路30において、ゲート線駆動信号Gnを生成するために用いられるクロック信号を用いても良い。図5に示すクロック信号CLK,/CLKには、ゲート線駆動回路30に用いられるクロック信号を用いている。
In the operation waveform shown in FIG. 5, the clock signals CLK and / CLK are repetitive signals that alternate at a constant period. As the clock signals CLK and / CLK, for example, a clock signal used for generating the gate line driving signal Gn in the gate
図4に示す容量線駆動回路90の入力信号は、補償信号CCnに対応するゲート線駆動信号Gnの2行後のゲート線駆動信号Gn+2である。本実施の形態では、容易に得ることができるゲート線GLn+2に供給されているゲート線駆動信号Gn+2を容量線駆動回路90の入力信号として直接用いているが、同じタイミングで且つ所定の電圧レベルを持つ信号であればゲート線駆動信号Gn+2に限らない。
The input signal of the capacitance
次に、図5の動作波形を参照して、図4に示す容量線駆動回路90の動作を説明する。まず、時刻t1では、VFR信号,/VFR信号のレベルがそれぞれ変化すると、図4に示すトランジスタQ1がオン、トランジスタQ2がオフとなりノードN1が高電位電源VDD1によりVDD−Vthの電位に充電される。ノードN1の電位がVDD−Vthとなると、トランジスタQ5がオンする。
Next, the operation of the capacitor
また、時刻t1では、トランジスタQ3がオフ、Q4がオンとなりノードN2がVSSの電位に放電され、トランジスタQ7がオフとなる。さらに、時刻t1では、トランジスタQ6がオフ、トランジスタQ8がオンとなる。この時、入力信号であるゲート線駆動信号Gn+2(以下、単にGn+2信号ともいう)はLレベルなので、ノードN3はトランジスタQ5を介してLレベルに、ノードN4はトランジスタQ8を介してLレベルにそれぞれ設定される。 At time t1, the transistor Q3 is turned off, Q4 is turned on, the node N2 is discharged to the potential of VSS, and the transistor Q7 is turned off. Further, at time t1, the transistor Q6 is turned off and the transistor Q8 is turned on. At this time, since the gate line drive signal Gn + 2 (hereinafter also simply referred to as Gn + 2 signal) as an input signal is at the L level, the node N3 is set to the L level via the transistor Q5, and the node N4 is set to the L level via the transistor Q8. Is set.
次に、時刻t2では、ゲート線駆動信号GnがHレベルとなり、その2水平期間(2H)後の時刻t3にゲート線駆動信号Gn+2がHレベルになる。Gn+2信号がHレベルになると、オン状態のトランジスタQ5を通してノードN3の電圧レベル(GA1)が上昇する。この時、トランジスタQ5のゲート・チャネル間容量を介してノードN3ので電圧レベル変化(GA1)がノードN1に結合して、ノードN1のレベルが上昇する。この結果、トランジスタQ5は、非飽和領域で動作し、ノードN3の出力電圧(GA1)はVth損失のないHレベル(VDD)になる。 Next, at time t2, the gate line driving signal Gn becomes H level, and at time t3 after two horizontal periods (2H), the gate line driving signal Gn + 2 becomes H level. When the Gn + 2 signal becomes H level, the voltage level (GA1) of the node N3 rises through the transistor Q5 in the on state. At this time, the voltage level change (GA1) is coupled to the node N1 at the node N3 through the gate-channel capacitance of the transistor Q5, and the level of the node N1 rises. As a result, the transistor Q5 operates in the non-saturated region, and the output voltage (GA1) of the node N3 becomes the H level (VDD) with no Vth loss.
出力レベル切換え回路1の出力信号がHレベル(VDD)の場合、出力レベル保持回路2は、トランジスタQ9とトランジスタQ12とがオンとなる。トランジスタQ9がオンとなることで、ノードN5の電圧レベル(GA2)が上昇し、トランジスタQ12がオンとなることでノードN6の電圧レベル(GB2)が降下する。この結果、ノードN5は、Hレベル(VDD−Vth)となり、ノードN6がLレベル(VSS)となる。即ち、時刻t3では、トランジスタQ9がオン、トランジスタQ10及びトランジスタQ13がオフ、トランジスタQ11がオフ、トランジスタQ12がオンとなるので、高電位電源VDD2とVSS電位との間には貫通電流は流れない。
When the output signal of the output
ここで、トランジスタQ9(Q11),Q12(Q10)は、ノードN5,N6を所定時間内で充放電するよう十分な駆動能力を与えられている。つまり、トランジスタQ9(Q11),Q12(Q10)は、バッファ回路としても働く。 Here, the transistors Q9 (Q11) and Q12 (Q10) are given sufficient drive capability to charge and discharge the nodes N5 and N6 within a predetermined time. That is, the transistors Q9 (Q11) and Q12 (Q10) also function as a buffer circuit.
次に、時刻t4では、Gn+2信号がLレベルになり、トランジスタQ5がオン状態なので、トランジスタQ5を通してノードN3が放電する。この結果、時刻t4では、トランジスタQ9,Q12がオフとなる。ノードN5が充電されHレベルとなり、それに伴いトランジスタQ14がオンとなると、ノードN5はHレベル、ノードN6はLレベルをそれぞれ保持することになる。しかし、時間が経過すると、ノードN5とS1端子との間のリーク電流によりノードN5のレベルが低下し、Hレベルを維持できなくなる。そこで、トランジスタQ15,Q17、容量素子C1は、ノードN5のHレベルを保持するためのレベル保持回路を構成している。 Next, at time t4, the Gn + 2 signal becomes L level and the transistor Q5 is in an on state, so that the node N3 is discharged through the transistor Q5. As a result, at time t4, the transistors Q9 and Q12 are turned off. When the node N5 is charged and becomes H level, and accordingly the transistor Q14 is turned on, the node N5 holds the H level and the node N6 holds the L level. However, when time elapses, the level of the node N5 decreases due to the leakage current between the node N5 and the S1 terminal, and the H level cannot be maintained. Thus, the transistors Q15 and Q17 and the capacitive element C1 form a level holding circuit for holding the H level of the node N5.
時刻t4の直後、クロック信号/CLKが立ち上がると、クロック端子CKの電圧変化分であるVDDの電位が容量素子C1を介してノードN7に結合する。ノードN7は、既にノードN5からトランジスタQ17を通してVDD−Vthの電位に充電されているので、ノードN7の電圧はVDD−Vthの略2倍(2・VDD−Vth)に昇圧される。ノードN7が昇圧されると、トランジスタQ15がオンとなり、高電位電源VDD2によりノードN5がVDDの電位に充電され、リーク電流によるノードN5のレベル低下を補償する。 Immediately after time t4, when the clock signal / CLK rises, the potential of VDD, which is the voltage change of the clock terminal CK, is coupled to the node N7 through the capacitive element C1. Since the node N7 has already been charged from the node N5 to the potential of VDD−Vth through the transistor Q17, the voltage of the node N7 is boosted to approximately twice (2 · VDD−Vth) of VDD−Vth. When the node N7 is boosted, the transistor Q15 is turned on, the node N5 is charged to the VDD potential by the high potential power supply VDD2, and the level decrease of the node N5 due to the leakage current is compensated.
次に、時刻t5では、クロック信号/CLKがLレベルになると、ノードN7の電圧レベルが再びVDD−Vthとなる。すると、トランジスタQ15のソース(ノードN5)は、ゲート(ノードN7)の電圧レベルよりも高くなるのでトランジスタQ15はオフとなり、ノードN5はリーク電流により再び降下を始める。しかし、時刻t5の1水平期間(H)後にクロック信号/CLKが再びHレベルに変化するので、ノードN5の電圧レベルはVDDの電位に復帰する。即ち、ノードN5のHレベルは、クロック信号/CLKにより一定期間(クロック信号周期)でリフレッシュされて保持される。 Next, at time t5, when the clock signal / CLK becomes L level, the voltage level of the node N7 becomes VDD−Vth again. Then, since the source (node N5) of the transistor Q15 becomes higher than the voltage level of the gate (node N7), the transistor Q15 is turned off, and the node N5 starts to fall again due to the leakage current. However, since the clock signal / CLK changes to the H level again after one horizontal period (H) at time t5, the voltage level of the node N5 returns to the VDD potential. That is, the H level of the node N5 is refreshed and held for a certain period (clock signal cycle) by the clock signal / CLK.
また、トランジスタQ16,Q18及び容量素子C2で構成される回路は、ノードN6がLレベルなので、ノードN8もLレベルとなっている。そのため、クロック信号/CLKが立上ると、容量素子C2を介した結合によりノードN8のレベルも上昇するが、トランジスタQ14がオンしているので、一定レベルまで上昇した後、瞬時にLレベルに低下する。つまり、ノードN8には、スパイク状の電圧が生成されることになる。このスパイク状の電圧は、トランジスタQ14のオン抵抗値と容量素子C2の容量値とを適切に設定することにより、小さくすることができる。そのため、トランジスタQ16も、オフ状態を維持することができる。即ち、ノードN6はLレベルに保つことができる。また、トランジスタQ16とトランジスタQ14との間にも貫通電流は流れず、無効な電力消費はない。 In the circuit including the transistors Q16 and Q18 and the capacitor C2, the node N6 is at the L level because the node N6 is at the L level. Therefore, when the clock signal / CLK rises, the level of the node N8 also rises due to the coupling through the capacitive element C2, but since the transistor Q14 is on, it rises to a certain level and then instantaneously falls to the L level. To do. That is, a spike-like voltage is generated at the node N8. This spike voltage can be reduced by appropriately setting the on-resistance value of the transistor Q14 and the capacitance value of the capacitive element C2. Therefore, the transistor Q16 can also be kept off. That is, the node N6 can be kept at the L level. Further, no through current flows between the transistor Q16 and the transistor Q14, and there is no invalid power consumption.
上記では、ノードN5(N6)がHレベルを保持するためのクロック信号/CLKとしてゲート線駆動回路30に用いるクロック信号を採用した場合について説明を行った。しかし、本発明はこれに限られず、リーク電流によるレベルの低下を補償することができれば、より周波数の低いクロック信号を用いても良い。なお、より周波数の低いクロック信号を用いる場合、クロック信号による電力消費を低減することができる。
In the above description, the case where the clock signal used for the gate
再び、時刻t3に戻り図4に示す容量線駆動回路90の動作を説明する。時刻t3において、ノードN5がHレベル、ノードN6がLレベルになると、トランジスタQ19がオン、トランジスタQ20がオフとなり、出力ノードOUTが電源VCCHにより充電され、VCCHの電圧が出力される。
Returning to time t3, the operation of the capacitor
即ち、出力ノードOUTのレベルは、時刻t3以前VCCLであったが、時刻t3になりVCCHに変化し、この電圧変化分(VCCH−VCCL)が補償信号CCnとして容量線CCLを介して画素の保持容量素子27に供給される。電圧変化分(VCCH−VCCL)の補償信号CCnは、画素の保持容量素子27を介して画素電極Npに結合して画素電極Npの電位を所望のレベルにする。なお、画素電極Npと出力ノードOUTとは容量結合をしているので、電圧変化分(VCCH−VCCL)が所定の値になっていれば、その絶対値は問題とならない。
That is, the level of the output node OUT is VCCL before time t3, but changes to VCCH at time t3, and this voltage change (VCCH−VCCL) is held as a compensation signal CCn via the capacitor line CCL. It is supplied to the
従って、出力ノードOUTのレベルは、駆動する上で都合の良い条件に設定することができる。例えば、VCCLの電位を表示装置のグランド電位(画素書き込み信号の基準レベル)にすれば、VCCL電源を新たに準備する必要がなく、表示装置のコスト低減ができる。この場合、正極性側のVCCH電源も他の電源から比較的容易に流用することが一般的に可能である。 Therefore, the level of the output node OUT can be set to a condition convenient for driving. For example, if the VCCL potential is set to the ground potential of the display device (the reference level of the pixel writing signal), it is not necessary to prepare a new VCCL power source, and the cost of the display device can be reduced. In this case, it is generally possible to divert the VCCH power source on the positive polarity side from other power sources relatively easily.
また、図4に示す容量線駆動回路90にアモルファスシリコンTFTを用いる場合、その駆動能力はポリシリコンTFTに比べて低いので、トランジスタQ19のゲート・ソース間電圧をできるだけ大きくするためにVSSの電位をVCCL電源とすれば、トランジスタの駆動能力を最も高くすることができる。この場合、VCCL電源が不要となる。
Further, when an amorphous silicon TFT is used for the capacitor
ノードN5,N6のレベルは、次に反転される(図5では1フレーム後)まで、出力レベル保持回路2により保持される。そのため、出力ノードOUTは、高インピーダンス(フローティング)になることはない。
The levels of the nodes N5 and N6 are held by the output
次に、時刻t6では、VFR信号がLレベル,/VFR信号がHレベルに変化し、出力レベル切換え回路1が時刻t1と逆の動作を行う。つまり、ノードN1がLレベル、ノードN2がHレベル(VDD−Vth)となるが、ノードN3は、トランジスタQ6がオンとなるのでLレベルを維持し、ノードN4は、トランジスタQ7がオンとなるのでLレベルを維持する。従って、時刻t6では、図5に示すように、出力レベル保持回路2のそれぞれの出力レベル(GA2,GB2)は変化せず、出力回路3の出力ノードOUTのレベル(CCn)も変化しない。
Next, at time t6, the VFR signal changes to the L level and the / VFR signal changes to the H level, and the output
次に、時刻t7では、ゲート線駆動信号GnがHレベルとなり、その2水平期間(2H)後の時刻t3にゲート線駆動信号Gn+2がHレベルになる。時刻t8でゲート線駆動信号Gn+2がHレベルになると、オンしているトランジスタQ7を通してノードN4のレベルが上昇しHレベル(VDD)になる。ノードN4がHレベルになることにより、出力レベル保持回路2のトランジスタQ11及びトランジスタQ10がオンする。トランジスタQ11がオンすることで、ノードN6のレベルが上昇し、トランジスタQ10がオンすることでノードN5のレベルが降下する。この結果、時刻t8では、ノードN6がHレベル(VDD−Vth)、ノードN5がLレベル(VSS)になり、出力レベル保持回路2の出力レベル(GA2,GB2)が図5に示すように反転する。
Next, at time t7, the gate line drive signal Gn becomes H level, and at time t3 after two horizontal periods (2H), the gate line drive signal Gn + 2 becomes H level. When the gate line drive signal Gn + 2 becomes H level at time t8, the level of the node N4 rises to H level (VDD) through the transistor Q7 that is turned on. As the node N4 becomes H level, the transistors Q11 and Q10 of the output
時刻t9では、Gn+2信号がLレベルになるが、時刻t4と同様、出力レベル保持回路2の出力状態は変化しない。以降、トランジスタQ16,Q18及び容量素子C2からなる回路とクロック信号/CLKにより、出力レベル保持回路2の出力レベル(GA2,GB2)は保持される。
At time t9, the Gn + 2 signal becomes L level, but as at time t4, the output state of the output
時刻t8では、ノードN5がLレベル、ノードN6がHレベルになると、トランジスタQ19がオフ、トランジスタQ20がオンとなり、出力ノードOUTはVCCL電源により放電され、VCCLの電圧が出力される。即ち、出力ノードOUTのレベル(CCn)は、VCCHからVCCLに変化し、この電圧変化分(VCCH−VCCL)が補償信号CCnとして容量線CCLnを介して画素の保持容量素子27に供給される。電圧変化分(VCCH−VCCL)の補償信号CCnは、画素の保持容量素子27を介して画素電極Npに結合して画素電極Npの電位を所望のレベルにする。
At time t8, when the node N5 becomes L level and the node N6 becomes H level, the transistor Q19 is turned off and the transistor Q20 is turned on, the output node OUT is discharged by the VCCL power supply, and the voltage of VCCL is output. That is, the level (CCn) of the output node OUT changes from VCCH to VCCL, and this voltage change (VCCH−VCCL) is supplied as the compensation signal CCn to the holding
以上は、奇数行に対応する容量線駆動回路90について説明したが、図6に偶数行に対する容量線駆動回路90の回路図を示す。図6に示す容量線駆動回路90は、図4に示す容量線駆動回路90と同様に、対応するゲート線の2行後のゲート線駆動信号が入力信号として入力される。図6に示す容量線駆動回路90では、例えば、対応する偶数行をゲート線GLn+1と仮定すると、ゲート線駆動信号Gn+3(以下、単にGn+3信号ともいう)を入力信号として入力している。
The foregoing has described the capacitor
しかし、図6に示す容量線駆動回路90は、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、クロック端子CKにGn+3信号と活性レベルが重ならないクロック信号CLKが入力される。また、図6に示す容量線駆動回路90の回路構成は、図4に示す容量線駆動回路90と基本的に同じであるが、図4に示す容量線駆動回路90の反転出力を得るために、例えば出力回路3のトランジスタQ19,Q20のゲート入力を互に交換している。あるいは、図6に示す容量線駆動回路90が、図4に示す容量線駆動回路90の反転出力を得るために、ノードN3,N4の出力信号を互に交換しても良い。
However, unlike the capacitor
即ち、図6に示す容量線駆動回路90は、図4に示す容量線駆動回路90の場合と逆に、補償信号CCnが奇数フレーム(VFR信号がHレベル)の時に立下り、偶数フレーム(VFR信号がLレベル)の時に立上る。図7に、奇数行及び偶数行をまとめて図示した表示装置の動作波形を示す。なお、図7には、VFR信号,/VFR信号、入力信号(Gn,Gn+1,Gn2)及び補償信号(CCn,CCn+1,CCn+2)の時間変化が図示されている。
That is, the capacitance
(変形例)
次に、本実施の形態に係る容量線駆動回路90の変形例について説明する。以下の説明では、説明を容易にするために、奇数行に対応する回路を代表的に説明するが、当該内容は偶数行に対する回路にも適用できる。
(Modification)
Next, a modified example of the capacitor
まず、図8に、容量線駆動回路90の第1の変形例の回路図を示す。図8に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル切換え回路1におけるトランジスタQ1のドレインとトランジスタQ2のソースとにVFR信号が供給されている。また、図8に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル切換え回路1におけるトランジスタQ3のドレインとトランジスタQ4のソースとに/VFR信号が供給されている。
First, FIG. 8 shows a circuit diagram of a first modified example of the capacitor
そのため、図8に示す容量線駆動回路90では、高電位電源VDD1やVSSへの配線が不要になるので、レイアウト設計が容易になる。なお、図8では、トランジスタQ1(Q3),Q2(Q4)へのVFR(/VFR)信号の供給はまとめて行われているが、本発明はこれに限られず個別に行っても良い。
Therefore, the capacitor
図9に、容量線駆動回路90の第2の変形例の回路図を示す。図9に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル切換え回路1におけるトランジスタQ1を通してトランジスタQ5のゲートにVFRを供給している。また、図9に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル切換え回路1におけるトランジスタQ3を通してトランジスタQ7のゲートに/VFR信号を供給している。
FIG. 9 shows a circuit diagram of a second modification of the capacitor
そのため、図9に示す容量線駆動回路90では、図4に示す出力レベル切換え回路1のトランジスタQ2,Q4が不要となりトランジスタ数を削減できるので、回路面積を小さくすることができる。
Therefore, in the capacitance
図10に、容量線駆動回路90の第3の変形例の回路図を示す。図10に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル保持回路2の昇圧容量素子C1,C2に、MOS容量を用いている。このMOS容量は、チャネルが形成されないと容量とならないので、出力レベルがLレベル側では容量が見かけ上存在しないことになる。そのため、MOS容量を図10に示す容量線駆動回路90に用いる場合、クロック信号/CLKの立上り時ノードN5,N6に生じるスパイク電圧を無くすことができる。なお、以下に述べるいずれの実施の形態についても、容量素子C1,C2にMOS容量を適用することができる。
FIG. 10 shows a circuit diagram of a third modification of the capacitor
図11に、容量線駆動回路90の第4の変形例の回路図を示す。図11に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル保持回路2において昇圧容量素子C1,C2とノードN5,N6とを直接結合していない。そのため、図11に示す容量線駆動回路90は、リフレッシュ時において、クロック信号/CLKによる出力Lレベルの上昇を防止することができる。また、図11に示す容量線駆動回路90では、トランジスタQ15(Q16)のゲートに、トランジスタQ21(Q22),Q17(Q18)からなるインバータの出力信号が入力される。
FIG. 11 shows a circuit diagram of a fourth modification of the capacitor
図11に示すノードN5がLレベル、ノードN6がHレベルとすると、容量素子C1を介したクロック信号/CLKの結合は、ノードN6のHレベルによりオン状態のトランジスタQ17によってS1端子へ放電されるので、ノードN5へは直接影響しない。 When the node N5 shown in FIG. 11 is at L level and the node N6 is at H level, the coupling of the clock signal / CLK through the capacitive element C1 is discharged to the S1 terminal by the transistor Q17 which is turned on by the H level of the node N6. Therefore, it does not directly affect the node N5.
他方、図11に示すノードN8は、ノードN6のHレベルにより、初期はVDD−2・Vthの電位に充電されるが、容量素子C2を介したクロック信号/CLKの結合により略2・VDD−2・Vthの電位に昇圧される。そのため、トランジスタQ16は非飽和領域でオンして、ノードN6のレベルがリフレッシュされると同時に、VDDの電位に上昇する。 On the other hand, the node N8 shown in FIG. 11 is initially charged to the potential of VDD−2 · Vth due to the H level of the node N6, but is approximately 2 · VDD− by the coupling of the clock signal / CLK via the capacitive element C2. The voltage is boosted to 2 · Vth. Therefore, the transistor Q16 is turned on in the non-saturated region, and the level of the node N6 is refreshed and at the same time rises to the potential of VDD.
なお、図11に示すノードN8もトランジスタQ18のオフリーク電流により、レベルが低下する。しかし、図11に示すノードN8は、クロック信号/CLKがLレベルになってレベルがVDD−Vthの電位以下になった時、トランジスタQ22を通してVDD−Vthの電位にリフレッシュされる。 Note that the level of the node N8 shown in FIG. 11 also decreases due to the off-leak current of the transistor Q18. However, the node N8 shown in FIG. 11 is refreshed to the potential of VDD-Vth through the transistor Q22 when the clock signal / CLK becomes L level and the level becomes lower than the potential of VDD-Vth.
図12に、容量線駆動回路90の第5の変形例の回路図を示す。図12に示す容量線駆動回路90では、図4に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル保持回路2における出力レベルの保持を電源電圧VDDがゲートに供給されたトランジスタQ15,Q16で行う。そのため、図12に示す容量線駆動回路90では、出力レベル保持のための回路素子数が少なくなるので、回路面積を小さくできる。
FIG. 12 shows a circuit diagram of a fifth modification of the capacitor
図13に、容量線駆動回路90の第6の変形例の回路図を示す。図13に示す容量線駆動回路90では、図12に示す容量線駆動回路90と異なり、トランジスタQ15,Q16のゲートにクロック信号/CLKを供給している。そのため、図13に示す容量線駆動回路90では、クロック信号/CLKの活性期間のみ電流が流れるので、図12に示す容量線駆動回路90よりも消費電力を低減できる。
FIG. 13 shows a circuit diagram of a sixth modification of the capacitor
(実施の形態2)
図14に、本実施の形態に係る画像表示装置の容量線駆動回路90の回路図を示す。なお、本実施の形態に係る画像表示装置の構成は、図1,図2,図3に示した構成と同じであるため、詳細な説明は省略する。また、図14に示す容量線駆動回路90において、図4に示す容量線駆動回路90と共通する構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。さらに、図14に示す容量線駆動回路90は、アモルファスシリコンTFTを用いる場合に有効である。以下の説明では、説明を容易にするために、奇数行に対応する回路を代表的に説明するが、当該内容は偶数行に対する回路にも適用できる。
(Embodiment 2)
FIG. 14 is a circuit diagram of the capacitor
まず、図14に示す出力レベル切換え回路1では、ノードN3,N4のそれぞれを充電するトランジスタQ5,Q7のしきい値Vthのシフトを軽減するために、トランジスタQ5,Q7のゲートがHレベルになる時間を短縮している。即ち、トランジスタQ5(Q7)のゲートに接続されるノードN1(N2)を充電するトランジスタQ1(Q3)を入力信号Gn+2の1水平期間(1H)前のGn+1信号でオンさせる。同じくノードN1を放電するトランジスタQ2(Q4)をGn+2信号の1水平期間(1H)後のGn+3信号でオンさせる。よって、トランジスタQ5(Q7)のゲートがHレベルになる時間は、2水平期間(2H)となる。なお、上記の駆動にGn+1信号より以前の信号や、Gn+3信号より以降の信号を用いても良いが、トランジスタQ5(Q7)のゲートは、Hレベルである時間に応じてしきい値Vthのシフト量が大きくなる。
First, in the output
次に、図14に示す出力レベル保持回路2では、ノードN5,N6のそれぞれを初期充電するトランジスタQ9,Q11のしきい値Vthの負側のシフトを軽減するために、トランジスタQ9,Q11のドレインをゲートに接続している。つまり、図14に示すノードN3,N4は、1水平期間(1H)Hレベルになった後にLレベルに保たれる。そのため、図4に示す出力レベル保持回路2では、アモルファスシリコンTFTを用いると、出力がHレベルとなるトランジスタQ9,Q11のゲートがLレベル、ドレイン及びソースがHレベルのバイアスが加わり、トランジスタQ9,Q11のしきい値Vthが負側にシフトする。トランジスタQ9,Q11のしきい値Vthが負側にシフトすると、トランジスタQ9,Q11はノーマリオン状態となる。一方、図14に示す出力レベル保持回路2では、アモルファスシリコンTFTを用いたとしても、トランジスタQ9,Q11のドレインをゲートに接続させているので、上記の条件を回避している。
Next, in the output
図14に示すトランジスタQ15,Q16は、ゲート・ソース間が正側にバイアスされるのでしきい値Vthが正側にシフトするが、交流的なバイアスであり、最大値までシフトをしてもトランジスタQ15,Q16はオンする。また、トランジスタQ15,Q16は、ノードN5,N6のリーク電流によるレベル低下を補償すれば良いので、しきい値Vthは問題とならない。図14に示すトランジスタQ23,Q24は、ノードN3,N4がLレベルの高インピーダンス状態になって回路が誤動作することを回避するためのトランジスタである。図14に示すトランジスタQ23,Q24は、Lレベルであるべきノードを低インピーダンスのLレベルにする。 In the transistors Q15 and Q16 shown in FIG. 14, the threshold voltage Vth shifts to the positive side because the gate and the source are biased to the positive side. Q15 and Q16 are turned on. Further, since the transistors Q15 and Q16 only have to compensate for the level drop due to the leakage current of the nodes N5 and N6, the threshold value Vth is not a problem. Transistors Q23 and Q24 shown in FIG. 14 are transistors for avoiding the malfunction of the circuit due to the nodes N3 and N4 being in the high impedance state at the L level. Transistors Q23 and Q24 shown in FIG. 14 make the node which should be at L level L level of low impedance.
図14に示すトランジスタQ21,Q22は、ゲートがLレベルの時、ソース(ノードN7,N8)はLレベルで、ドレイン(S3端子)のみに正バイアスが印加されるので、しきい値Vthのシフト量は少なく問題とならない。また、図14に示すトランジスタQ21,Q22は、ゲートがHレベルの時、ドレイン(ノードN7,N8)は交流的なHレベルで、ソース(S3端子)がゲートと同じHレベルとなるので、しきい値Vthのシフト量は少なく問題とならない。 In the transistors Q21 and Q22 shown in FIG. 14, when the gate is at the L level, the sources (nodes N7 and N8) are at the L level and a positive bias is applied only to the drain (S3 terminal). The amount is small and does not matter. Further, in the transistors Q21 and Q22 shown in FIG. 14, when the gate is at the H level, the drains (nodes N7 and N8) are at the AC high level and the source (S3 terminal) is at the same H level as the gate. The shift amount of the threshold value Vth is small and does not cause a problem.
なお、上記以外の図14に示す出力レベル保持回路2のトランジスタは、ゲート・ソース間が1フレーム毎にHレベルとLレベルとが交流的にバイアスされしきい値Vthがシフトするが、放電動作のため問題とならない。
Other than the above, the transistor of the output
次に、図14に示す出力回路3では、トランジスタQ19,Q20が1フレーム毎に交流的にバイアスされ、しきい値Vthがゲート電圧の振幅の略1/2までシフトする。トランジスタQ20は放電動作をするので、放電時間が所定時間で行われるようにトランジスタQ20のゲート幅を設定すれば、しきい値Vthのシフトは問題とならない。
Next, in the
トランジスタQ19は充電動作をするが、出力するHレベル(=VCCH)は通常VCCLに近い値に設定されている(例えば3V程度)。しかし、VCCHよりも十分高いHレベル(=VDD、例えば30V程度)がトランジスタQ19のゲート電圧に設定されているので、トランジスタQ19にしきい値Vthのシフトが生じても、トランジスタQ19は非飽和領域で動作する。従って、充電時間が所定時間で行われるようにトランジスタQ19のゲート幅を設定すれば、しきい値Vthのシフトは問題とならない。 The transistor Q19 performs a charging operation, but the output H level (= VCCH) is normally set to a value close to VCCL (for example, about 3V). However, since the H level (= VDD, for example, about 30 V) sufficiently higher than VCCH is set to the gate voltage of the transistor Q19, the transistor Q19 remains in the unsaturated region even if the threshold voltage Vth shifts in the transistor Q19. Operate. Therefore, if the gate width of the transistor Q19 is set so that the charging time is performed for a predetermined time, the shift of the threshold value Vth does not cause a problem.
(変形例)
次に、本実施の形態に係る容量線駆動回路90の変形例について説明する。まず、図15に、容量線駆動回路90の第1の変形例の回路図を示す。図15に示す容量線駆動回路90では、図14に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル保持回路2におけるトランジスタQ21のゲートとドレインとがノードN3に、トランジスタQ22のゲートとドレインとがノードN4にそれぞれ接続されている。さらに、図15に示す容量線駆動回路90では、トランジスタQ17がノードN7とノードN5との間に、トランジスタQ18がノードN8とノードN6との間にそれぞれ接続されている。
(Modification)
Next, a modified example of the capacitor
図15に示すトランジスタQ21,Q22は、初期においてノードN7,N8をそれぞれHレベルに充電するために用いられる。また、図15に示すトランジスタQ17,Q18は、ノードN7,N8をそれぞれ選択的に放電するために用いられる。 Transistors Q21 and Q22 shown in FIG. 15 are used for initially charging nodes N7 and N8 to H level, respectively. Transistors Q17 and Q18 shown in FIG. 15 are used for selectively discharging nodes N7 and N8, respectively.
図15に示す出力レベル保持回路2は、ノードN5,N6のそれぞれがLレベルの時にノードN7,N8の放電が行われ、Hレベルの時には行われない。ノードN5,N6のそれぞれがHレベルの時、ノードN7,N8は昇圧され、ノードN5,N6のそれぞれがVDDに充電される。ノードN5,N6がHレベルになると、トランジスタQ17,Q18を通してノードN7,N8をそれぞれ充電し、ノードN7,N8のリーク電流によるHレベルの低下を補償する。
In the output
図15に示すトランジスタQ17,Q18は、ノードN5,N6がLレベルの時、ゲート・ソース間に正バイアスが印加され、しきい値Vthは正側にシフトするが、リーク電流の補償動作に対して問題とならない。 In the transistors Q17 and Q18 shown in FIG. 15, when the nodes N5 and N6 are at the L level, a positive bias is applied between the gate and the source, and the threshold value Vth shifts to the positive side. No problem.
図16に、容量線駆動回路90の第2の変形例の回路図を示す。図16に示す容量線駆動回路90では、図14に示す容量線駆動回路90と異なり、出力レベル切換え回路1のノードN1,N2とS1端子間にトランジスタQ25,Q26をそれぞれ設けている。
FIG. 16 shows a circuit diagram of a second modification of the capacitor
図14に示すノードN1,N2において、Gn+2信号が立上る時、非選択側は高インピーダンスのLレベルとなる。また、図14に示すトランジスタQ5又はトランジスタQ7のゲート・ドレイン間にオーバラップ容量(図示せず)が存在しているため、Gn+2信号の立上り時における電圧変化により、非選択側トランジスタのゲート電圧が上昇し、当該トランジスタがオンし選択状態になる場合があった。 In the nodes N1 and N2 shown in FIG. 14, when the Gn + 2 signal rises, the non-selected side becomes a high impedance L level. Further, since an overlap capacitance (not shown) exists between the gate and drain of the transistor Q5 or transistor Q7 shown in FIG. 14, the gate voltage of the non-selected side transistor is changed by the voltage change at the rise of the Gn + 2 signal. In some cases, the transistor is turned on and the transistor is turned on.
そこで、図16に示す出力レベル切換え回路1では、ノードN1,N2とS1端子間のそれぞれに、トランジスタQ25,Q26を設け、選択側の電位によりオンさせることで、非選択側トランジスタのゲート電位を低インピーダンスのLレベルに設定して、出力レベル回路3の誤動作を防止している。なお、図16に示す出力レベル切換え回路1の構成は、もちろん図15に示す容量線駆動回路90にも適用することができる。
Therefore, in the output
(実施の形態3)
上記の実施形態に係る画像表示装置では、ゲート線駆動回路30が一方向に操作する場合について説明したが、本実施の形態に係る画像表示装置では、ゲート線駆動回路30が双方向に走査する機能を有する場合について説明する。
(Embodiment 3)
In the image display device according to the above-described embodiment, the case where the gate
しかし、ゲート線が逆方向に走査された場合、図4に示す容量線駆動回路90は、Gn信号の1水平期間(1H)後に入力されるべき入力信号が1水平期間(1H)前のGn−2信号である必要があるため、正常に動作しない。
However, when the gate line is scanned in the reverse direction, the capacitor
ところで、単一チャネルのトランジスタを用いた双方向のゲート線駆動回路(シフトレジスタ)の構成については、特開2001−350438の図13に開示されている。当該構成では、2種類の電圧信号V1,V2のレベルを切り換えることでシフト方向を切り換えている。即ち、電圧信号V1がHレベルで、且つ電圧信号V2がLレベルの時はゲート線が順方向に走査され、電圧信号V1がLレベルで、且つ電圧信号V2がHレベルの時はゲート線が逆方向に走査される。 Incidentally, the configuration of a bidirectional gate line driving circuit (shift register) using a single channel transistor is disclosed in FIG. 13 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-350438. In this configuration, the shift direction is switched by switching the levels of the two types of voltage signals V1 and V2. That is, when the voltage signal V1 is H level and the voltage signal V2 is L level, the gate line is scanned in the forward direction, and when the voltage signal V1 is L level and the voltage signal V2 is H level, the gate line is scanned. Scans in the reverse direction.
そこで、本実施の形態に係る画像表示装置では、図17に示す容量線駆動回路90を採用している。図17に示す容量線駆動回路90は、出力レベル切換え回路1,出力レベル保持回路2及び出力回路3に加えて、走査方向切換え回路4を備えている。なお、図17に示す容量線駆動回路90は、図4に示す出力レベル切換え回路1,出力レベル保持回路2及び出力回路3を採用しているが、本発明はこれに限られず、上記の実施の形態で説明した回路構成(図8〜図16)を採用しても良い。
Therefore, the image display device according to the present embodiment employs the capacitor
図17に示す走査方向切換え回路4は、トランジスタQ27〜Q30による回路が構成されている。ここで、図17においてGn−2,Gn+2の走査順を示す添字は、順方向走査を基準としている。
The scanning
順方向走査の場合、電圧信号V1がHレベル(VDD)になりノードN9をVDD−Vthに充電するので、トランジスタQ27はオンとなる。一方、電圧信号V2は、Lレベル(VSS)となりノードN10をVSSに放電するので、トランジスタQ28はオフとなる。トランジスタQ28がオフとなると、ゲート線駆動信号Gn−2はノードN11に伝達されない。 In the case of forward scanning, the voltage signal V1 becomes H level (VDD) and the node N9 is charged to VDD-Vth, so that the transistor Q27 is turned on. On the other hand, the voltage signal V2 becomes L level (VSS) and discharges the node N10 to VSS, so that the transistor Q28 is turned off. When transistor Q28 is turned off, gate line drive signal Gn-2 is not transmitted to node N11.
従って、ノードN11にはゲート線駆動信号Gn+2のレベルが入力される。いま、Gn+2信号がLレベルからHレベルに変化した時、このレベル変化はトランジスタQ27のゲート・チャネル間容量を介してノードN9に結合し、ノードN9のレベルを上昇させる。その結果、トランジスタQ27は非飽和領域で動作し、ノードN11にはVDDの電位のHレベル信号が出力される。 Therefore, the level of the gate line drive signal Gn + 2 is input to the node N11. Now, when the Gn + 2 signal changes from the L level to the H level, this level change is coupled to the node N9 via the gate-channel capacitance of the transistor Q27 and raises the level of the node N9. As a result, the transistor Q27 operates in the non-saturated region, and an H level signal having the potential of VDD is output to the node N11.
逆方向走査の場合、電圧信号V2がHレベル(VDD)になりノードN10をVDD−Vthに充電するので、トランジスタQ28はオンとなる。トランジスタQ28がオンし、ゲート線駆動信号Gn−2がノードN11に入力され、当該Gn−2信号が順方向走査のGn+2信号と同じ働きをする。順方向走査及び逆方向走査の場合における出力レベル切換え回路1,出力レベル保持回路2及び出力回路3の動作は、実施の形態1で説明した図4の回路と同じであるため、説明を省略する。
In the case of reverse scanning, the voltage signal V2 becomes H level (VDD) and the node N10 is charged to VDD-Vth, so that the transistor Q28 is turned on. The transistor Q28 is turned on, the gate line drive signal Gn-2 is input to the node N11, and the Gn-2 signal has the same function as the forward scan Gn + 2 signal. Since the operations of the output
走査方向切換え回路4は、図17に示す回路構成に限定されず、例えば図18及び図19に示す回路構成を採用しても良い。図18に示す走査方向切換え回路4は、トランジスタQ31,Q32が追加され、トランジスタQ29,Q32のゲートに電圧信号V1が供給され、トランジスタQ30,Q31のゲートに電圧信号V2が供給されている。また、図18に示す走査方向切換え回路4では、トランジスタQ29,Q30のドレインが高電位電源VDD1に、トランジスタQ31,Q32のソースがVSSに、トランジスタQ29のソースとトランジスタQ31のドレインとがノードN9に、トランジスタQ30のソースとトランジスタQ32のドレインとがノードN10にそれぞれ接続されている。
The scanning
図19に示す走査方向切換え回路4は、図18に示す走査方向切換え回路4の回路構成においてトランジスタQ29のドレインとトランジスタQ31のソースとをトランジスタQ29のゲートに、トランジスタQ30のドレインとトランジスタQ32のソースとをトランジスタQ30のゲートにそれぞれ接続した回路構成である。
19 includes a drain of transistor Q29 and a source of transistor Q31 as the gate of transistor Q29, a drain of transistor Q30 and a source of transistor Q32 in the circuit configuration of scan
(変形例)
図17〜図19に示す走査方向切換え回路4では、トランジスタQ27,Q28のゲート・ソース/ドレイン間が継続的に直流バイアスが印加されるので、アモルファスシリコンTFTを用いた場合、しきい値Vthのシフトが起こり、回路が誤動作ことが考えられる。そこで、本変形例に係る容量線駆動回路90では、しきい値Vthのシフトを軽減する容量線駆動回路90を採用している。図20に、容量線駆動回路90の変形例の回路図を示す。
(Modification)
In the scanning
図20に示す走査方向切換え回路4では、順方向走査の場合、電圧信号V1=Hレベル,電圧信号V2=Lレベルである。ノードN10側では、電圧信号V2がLレベルなので、Gn−1信号がHレベルになってもトランジスタQ28はオフである。一方、ノードN9側では、Gn+1信号がHレベルになると、ノードN9がHレベルに充電される。Gn+1信号がLレベルになった後、Gn+2信号がHレベルになるとノードN9が昇圧され、トランジスタQ27を通してノードN11がHレベル(VDD)になる。Gn+2信号がLレベルになると、ノードN11はLレベルになる。つまり、図12に示す容量線駆動回路90において、IN1端子にGn+2信号が入力された状態と等価になる。
In the scanning
図20に示す出力レベル切換え回路1では、VFR信号がHレベル,/VFR信号がLレベルの場合、ノードN2側では、/VFR信号がLレベルなのでGn−1信号,Gn+1信号がHレベルになってもノードN2はLレベルであり、トランジスタQ7はオフとなる。ノードN1側では、Gn−1信号がHレベルになると、トランジスタQ33を通してノードN1がHレベルに充電され、トランジスタQ5がオンする。しかし、この時ノードN9は、トランジスタQ37を通してクロック信号/CLKにより、LレベルにプルダウンされているのでノードN3はLレベルに維持される。
In the output
次に、Gn+1信号がHレベルになると、トランジスタQ1を通してノードN1がHレベルに充電されトランジスタQ5がオンする。この時ノードN11はGn+2信号によりHレベルとなり、トランジスタQ5を通してノードN3がHレベルになる。なお、Gn+2信号とクロック信号/CLKは互いにその活性レベルの位相が異なるので、クロック信号/CLKによりノードN11はHレベルを低下することはない。以降の動作は、実施の形態2の図12に示した容量線駆動回路90と同じ動作が行われる。
Next, when the Gn + 1 signal becomes H level, the node N1 is charged to H level through the transistor Q1, and the transistor Q5 is turned on. At this time, the node N11 becomes H level by the Gn + 2 signal, and the node N3 becomes H level through the transistor Q5. Since the Gn + 2 signal and the clock signal / CLK are different in the phase of their activation levels, the node N11 does not decrease the H level by the clock signal / CLK. Subsequent operations are the same as those of the capacitor
図21に、走査方向切換え回路4の別の回路構成を示す。図21に示す走査方向切換え回路4は、図20に示す走査方向切換え回路4を改良したものであり、図20に示す走査方向切換え回路4と置き換えることができる。
FIG. 21 shows another circuit configuration of the scanning
図20に示す走査方向切換え回路4では、ノードN9,N10において、Gn−2信号が立上る時、非選択側は高インピーダンスのLレベルとなっている。トランジスタQ27あるいはQ28のゲート・ドレイン(ノードN11)間にはオーバラップ容量(図示せず)が存在している。そのため、Gn+2信号の立上り時における電圧変化により、非選択側トランジスタのゲート電圧が上昇してトランジスタがオンとなり、ノードN11のレベルが低下する場合がある。図21に示す走査方向切換え回路4では、トランジスタQ38,Q39をそれぞれノードN9,N10とS1端子間に設け、選択側の電位によりオンさせることで、非選択側トランジスタのゲート電位を低インピーダンスのLレベルに設定して、回路の誤動作を防止している。
In the scanning
(実施の形態4)
図22に、本実施の形態に係る画像表示装置の一部のブロック図を示す。図22に示すブロック図では、シフトレジスタ5と、容量線駆動回路90とを備え、ゲート線駆動信号Gnから補償信号CCnを生成する様子を示している。実施の形態1〜3に示す容量線駆動回路90では、入力信号としてゲート線駆動信号Gnから2行後のゲート線駆動信号Gn+2等を用いていた。しかし、本実施の形態に係る画像表示装置では、ゲート線駆動信号Gn+2を直接入力信号として利用するのではなく、図22に示すようにゲート線駆動信号Gnから入力信号を生成する機能を有している。
(Embodiment 4)
FIG. 22 is a block diagram showing a part of the image display apparatus according to this embodiment. In the block diagram shown in FIG. 22, the
図22に示すシフトレジスタ5では、ゲート線駆動信号Gnが選択状態になってから所定時間後の信号(他の実施の形態との整合性を図るため、当該信号をGn+2信号と記載する。)を生成し、当該信号(Gn+2信号)を容量線駆動回路90に入力する。本実施の形態では、ゲート線駆動信号Gnから遅延信号を生成することで、走査方向とは無関係に所定時間遅延させた入力信号(Gn+2信号)を生成できる。従って、図17に示したように走査方向切換え回路4を必要としないので、信号配線や回路のレイアウト設計が容易になる。
In the
なお、シフトレジスタ5の入力信号は、ゲート線駆動信号Gnに限定されず、同等の位相と所定の電圧レベルを持つ信号であれば、他の信号であっても良い。また、本実施の形態に係る画像表示装置の構成は、図1,図2,図3に示した構成と同じであるため、詳細な説明は省略する。本実施の形態に係る容量線駆動回路90は、走査方向切換え回路4を持たない図4等の容量線駆動回路90を適用する。
The input signal of the
図23に、本実施の形態に係るシフトレジスタ5の回路図を示す。図23に示す単一導電型のTFTによるシフトレジスタ5は例示であり、当該回路に限定されない。図23に示すシフトレジスタ5は、前段5aと後段5bの2段の単位シフトレジスタから構成され、2水平期間(2H)の周期を持つ互いに相補の2相クロック信号で動作する。
FIG. 23 shows a circuit diagram of the
図23に示すシフトレジスタ5は、Gn信号の立上りから2水平期間(2H)後にその出力が立上り、略1水平期間(1H)の幅のパルスを出力する。なお、図23に示す昇圧容量素子C1は、トランジスタQ1のゲート・チャネル間容量で代用することもできるため必須の回路要素ではない。また、電圧源VDD3の電圧はVDDと仮定する。
The output of the
次に、図23に示す前段5aは、Gn信号がHレベルになると、トランジスタQ3がオンする。同時にGn信号と同位相のクロック信号CLKがトランジスタQ4のゲートに入力されるが、トランジスタQ4のソースにGn信号が入力されているので、トランジスタQ4はオフとなる。従って、ノードN1はVDD−Vthの電位に充電され、トランジスタQ7がオンする。トランジスタQ6及びトランジスタQ7で構成されるインバータは、トランジスタQ6,Q7のオン抵抗比が所定の割合に設定されたレシオ回路を構成している。これにより、ノードN2がLレベルになり、トランジスタQ5,Q2がオフとなる。同時にトランジスタQ1がオンして、出力ノードOUTはクロック信号/CLKのLレベルに従いLレベルとなる。
Next, in the
次に、図23に示す前段5aは、Gn信号がLレベルになると、トランジスタQ3はオフとなる。しかし、ノードN1は、Hレベルを維持する。従って、ノードN2のLレベルも維持され、トランジスタQ5,Q2はオフを維持する。
Next, in the
次に、図23に示す前段5aは、クロック信号/CLKがHレベルになると、トランジスタQ1を通して出力ノードOUTがHレベルとなる。出力ノードOUTの電圧変化分は、昇圧容量C1を介してノードN1に結合し、ノードN1のレベルが昇圧され、トランジスタQ1が非飽和領域で動作し、出力ノードOUTはVDDの電位を持つHレベルになる。
Next, in the
次に、図23に示す前段5aは、クロック信号/CLKがLレベルになると、トランジスタQ1がオンであるので、出力ノードOUTはLレベルになる。よって、図23に示す前段5aは、Gn信号から1水平期間遅延したGn+1信号を出力する。
Next, in the
次に、図23に示す前段5aは、クロック信号CLKがHレベルになると、既にGn信号がLレベルになっているので、トランジスタQ4がオンとなり、ノードN1に残るVDD−Vthに相当する電荷をLレベルに放電する。これにより、次のクロック信号/CLKがHレベルになった時に、出力ノードOUTがHレベルになることを防止することができる。また、トランジスタQ7がオフするので、トランジスタQ6によりノードN2がHレベルとなり、トランジスタQ5,Q2がオンする。そして、ノードN1及び出力ノードOUTは、低インピーダンスのLレベルを維持し、シフトレジスタ5の動作を安定化させる。
Next, in the
図23に示す後段5bは、前段5aと同じ回路構成であり、その動作はクロック信号CLKの位相1水平期間(1H)分遅延させた前段5aの動作と等価である。従って、後段5aの出力信号のGn+2信号は、図23に示す前段5aの出力信号のGn+1信号を1水平期間(1H)分遅延させた信号であり、前段5aの入力信号のGn信号から2水平期間(2H)分遅延させた信号である。
The
(変形例)
図24に、本実施の形態に係るシフトレジスタ5の変形例の回路図を示す。図24に示すシフトレジスタ5は、図23に示すシフトレジスタ5に比べて消費電力を低減したものである。図24に示すシフトレジスタ5は、前段5aのトランジスタQ4のゲート入力をクロック信号CLKではなく、後段5bからの出力信号とすることで、トランジスタQ4のゲート容量が充放電する際の消費電力を削減している。
(Modification)
FIG. 24 shows a circuit diagram of a modification of the
なお、上記で説明した図23及び図24に示すシフトレジスタ5は、Gn信号の立上りから2水平期間(2H)後に立上る信号(Gn+2信号)を生成する例を示すが、1水平期間(1H)後に立上る信号で良ければ、前段5aのみの回路構成で良い。
The
(実施の形態5)
図25に、本実施の形態に係るシフトレジスタ5の回路図を示す。本実施の形態に係るシフトレジスタ5は、特にアモルファスシリコンTFTを用いた場合に有効な構成である。図25に示すシフトレジスタ5を備える表示装置は、図20に示す容量線駆動回路90のように、走査方向切換え回路4が不要で、且つ6つのゲート線駆動信号及び2つの電圧信号V1,V2を必要としないので、回路及び信号配線のレイアウト設計が容易になる。なお、本実施の形態に係る画像表示装置では、図25に示すシフトレジスタ5の構成以外は、実施の形態4に係る画像表示装置の構成と同じである。
(Embodiment 5)
FIG. 25 shows a circuit diagram of the
図25に示すシフトレジスタ5は、図23に示すシフトレジスタ5と同じく前段5aと後段5bの2段の単位シフトレジスタから構成され、2水平期間(2H)の周期を持つ互いに相補の2相クロック信号で動作する。
The
図25に示すシフトレジスタ5は、Gn信号の立上りから2水平期間(2H)後にその出力が立上り、略1水平期間(1H)の幅のパルスを出力する。図25に示すシフトレジスタ5では、各トランジスタに直流的なバイアス印加が回避できるように構成されており、しきい値Vthのシフトを軽減できる。なお、図25に示す昇圧容量素子C1は、トランジスタQ1のゲート・チャネル間容量で代用することもできるため必須の回路要素ではない。
The output of the
図25に示す前段5aは、Gn信号がHレベルになると、トランジスタQ3がオンする。同時に、Gn信号と同位相のクロック信号CLKがトランジスタQ4のゲートに入力されるが、トランジスタQ4のソースにはGn信号が入力されているので、トランジスタQ4はオフとなる。従って、ノードN1は、VDD−Vthの電位に充電され、トランジスタQ7がオンとなる。これにより、ノードN2がLレベルとなり、トランジスタQ5,Q2がオフとなる。同時に、トランジスタQ1,Q6がオンとなり、出力ノードOUTはLレベルとなる。
In the
次に、図25に示す前段5aは、Gn信号がLレベルになると、トランジスタQ3がオフとなる。しかし、ノードN1は、Hレベルを維持する。従って、ノードN2のLレベルも維持され、トランジスタQ5,Q2はオフを維持することになる。
Next, in the
次に、図25に示す前段5aは、クロック信号/CLKがHレベルになると、ノードN2が容量素子C2を介してクロック信号/CLKと結合する。しかし、トランジスタQ7がオンしているので、ノードN2はLレベルを維持し、トランジスタQ5,Q2はオフ状態を維持する。同時に、トランジスタQ1を通して出力ノードOUTがHレベルとなる。出力ノードOUTの電圧変化分は、昇圧容量C1を介してノードN1に結合し、ノードN1のレベルが昇圧されて、トランジスタQ1が非飽和領域で動作するので、出力ノードOUTはVDDの電位のHレベルとなる。
Next, in the
次に、図25に示す前段5aは、クロック信号/CLKがLレベルになると、トランジスタQ1がオンするので、出力ノードOUTはLレベルとなる。よって、図25に示す前段5aは、Gn信号から1水平期間遅延したGn+1信号を出力する。
Next, in the
次に、図25に示す前段5aは、クロック信号CLKがHレベルになると、Gn信号がLレベルになっているのでトランジスタQ4がオンとなり、ノードN1に残るVDD−Vthの電位に相当する電荷をLレベルに放電する。これにより、図25に示す前段5aは、次にクロック信号/CLKがHレベルになった際に、出力ノードOUTがHレベルになることを防止している。
Next, in the
次に、図25に示す前段5aは、クロック信号CLKがLレベルになった後、クロック信号/CLKがHレベルになると、容量素子C2を介した結合によりノードN2がHレベルとなり、トランジスタQ5,Q2をオンにする。以降、図25に示す前段5aは、クロック信号CLK,/CLKにより、トランジスタQ2とQ6を交互にオンして出力ノードOUTを低インピーダンスのLレベルにすることで動作の安定化を図っている。
Next, in the
図25に示す後段5bは、前段5aと同じ回路構成であり、その動作はクロック信号CLKの位相1水平期間(1H)分遅延させた前段5aの動作と等価である。従って、後段5aの出力信号のGn+2信号は、図25に示す前段5aの出力信号のGn+1信号を1水平期間(1H)分遅延させた信号であり、前段5aの入力信号のGn信号から2水平期間(2H)分遅延させた信号である。
The
以上の動作において、図25に示すシフトレジスタ5は、いずれのトランジスタのゲートも交流的なバイアスが印加され、直流的なバイアスが印加されることがないのでしきい値Vthのシフトを軽減できる。
In the above operation, the
(変形例)
図26に、本実施の形態に係るシフトレジスタ5の変形例の回路図を示す。図26に示すシフトレジスタ5は、図25に示すシフトレジスタ5に比べて消費電力を低減したものである。図26に示すシフトレジスタ5は、前段5aのトランジスタQ4のゲート入力をクロック信号CLKではなく、後段5bからの出力信号とすることで、トランジスタQ4のゲート容量が充放電する際の消費電力を削減している。
(Modification)
FIG. 26 shows a circuit diagram of a modification of the
なお、上記で説明した図25及び図26に示すシフトレジスタ5は、Gn信号の立上りから2水平期間(2H)後に立上る信号(Gn+2信号)を生成する例を示すが、1水平期間(1H)後に立上る信号で良ければ、前段5aのみの回路構成で良い。
The
(実施の形態6)
図27は、本実施の形態に係る画像表示装置の容量線駆動回路の回路図である。図27に示す容量線駆動回路は、図4に示す容量線駆動回路と同じ機能を有するが、より少数のトランジスタで構成されている点が異なる。図27に示すように、本実施の形態に係る容量線駆動回路は、回路の占有面積を小さくすることができる効果を有している。
(Embodiment 6)
FIG. 27 is a circuit diagram of the capacitor line driving circuit of the image display device according to the present embodiment. The capacitor line driver circuit illustrated in FIG. 27 has the same function as the capacitor line driver circuit illustrated in FIG. 4 except that the capacitor line driver circuit includes fewer transistors. As shown in FIG. 27, the capacitor line driving circuit according to the present embodiment has an effect that the area occupied by the circuit can be reduced.
次に、図27に示す容量線駆動回路90は、図4と同様、出力レベル切換え回路1と、出力レベル保持回路2と、出力回路3とを備えている。出力レベル切換え回路1は、出力信号のプルアップ、プルダウンを決定する。図27に示す出力レベル切換え回路1は、端子IN1がゲートに、端子IN2がソースにそれぞれ接続されたトランジスタQ5と、端子IN1がゲートに、端子IN3がソースにそれぞれ接続されたトランジスタQ7とを備えている。端子IN1には入力信号であるゲート線駆動信号Gn+2が、端子IN2にはVFR信号が、端子IN3には/VFR信号がそれぞれ入力される。また、トランジスタQ5のドレインから切換信号GAが、トランジスタQ7のドレインから切換信号GBがそれぞれ出力される。
Next, the capacitor
出力レベル保持回路2は、出力レベル切換え回路1の出力信号に駆動能力を与え、且つその出力レベルを1フレーム間保持する。図27に示す出力レベル保持回路2は、基準電位VSSに接続される端子S1と高電位電源VDD2に接続される端子S3のとの間に直列接続されたトランジスタQ15及びトランジスタQ16と、高電位電源VDD2がゲートに接続されたトランジスタQ17及びトランジスタQ18とを備えている。出力レベル切換え回路1の出力である切換信号GAがノードN5に、出力レベル切換え回路1の出力である切換信号GBがノードN6にそれぞれ入力される。
The output
また、トランジスタQ15のゲートと、トランジスタQ17のドレインとの共通接続ノードであるノードN7は、容量素子C1を介してクロック信号/CLKが入力される端子CKに接続されている。トランジスタQ16のゲートと、トランジスタQ18のドレインとの共通接続ノードであるノードN8は、容量素子C2を介してクロック信号/CLKが入力される端子CKに接続されている。 A node N7, which is a common connection node between the gate of the transistor Q15 and the drain of the transistor Q17, is connected to the terminal CK to which the clock signal / CLK is input via the capacitive element C1. A node N8, which is a common connection node between the gate of the transistor Q16 and the drain of the transistor Q18, is connected to the terminal CK to which the clock signal / CLK is input via the capacitive element C2.
出力回路3は、出力レベル保持回路2の出力を受けてより高い駆動能力を持つ補償信号CCnを出力する。図27に示す出力回路3は、電源VCCLと接続される端子S4と電源VCCHと接続される端子S5との間に直列接続されたトランジスタQ19,Q20を備える。トランジスタQ19のゲートにはノードN5の出力である出力信号GAが、トランジスタQ20のゲートにはノードN6の出力である出力信号GBがそれぞれ入力される。トランジスタQ19とトランジスタQ20との共通接続ノードである出力ノードOUTから補償信号CCnが容量線CCLnに対して出力される。
The
図28に、本実施の形態に係る容量線駆動回路の動作波形図を示す。図28に示す動作波形においてVFR信号と/VFR信号とは互いに相補の信号であり、画像表示装置のブランキング期間において、1フレーム毎にそのレベルが交番する。図28に示す動作波形では、VFR信号がHレベルの期間を奇数フレーム、Lレベルの期間を偶数フレームと定義する。 FIG. 28 shows an operation waveform diagram of the capacitor line driving circuit according to the present embodiment. In the operation waveform shown in FIG. 28, the VFR signal and the / VFR signal are complementary signals, and their levels alternate every frame during the blanking period of the image display device. In the operation waveform shown in FIG. 28, a period when the VFR signal is at the H level is defined as an odd frame, and a period when the L level is at the L level is defined as an even frame.
図28に示す動作波形においてクロック信号CLK,/CLKは、一定周期で交番する繰り返し信号である。クロック信号CLK,/CLKには、例えば、ゲート線駆動回路30において、ゲート線駆動信号Gnを生成するために用いられるクロック信号を用いても良い。図28に示すクロック信号CLK,/CLKには、ゲート線駆動回路30に用いられるクロック信号を用いている。
In the operation waveform shown in FIG. 28, the clock signals CLK and / CLK are repetitive signals that alternate at a constant cycle. As the clock signals CLK and / CLK, for example, a clock signal used for generating the gate line driving signal Gn in the gate
図27に示す容量線駆動回路の入力信号は、補償信号CCnに対応するゲート線駆動信号Gnの2行後のゲート線駆動信号Gn+2である。本実施の形態では、容易に得ることができるゲート線GLn+2に供給されているゲート線駆動信号Gn+2を容量線駆動回路の入力信号として直接用いているが、同じタイミングで且つ所定の電圧レベルを持つ信号であればゲート線駆動信号Gn+2に限らない。 The input signal of the capacitor line driving circuit shown in FIG. 27 is a gate line driving signal Gn + 2 that is two rows after the gate line driving signal Gn corresponding to the compensation signal CCn. In this embodiment, the gate line drive signal Gn + 2 supplied to the gate line GLn + 2 that can be easily obtained is directly used as an input signal of the capacitor line drive circuit, but has the same voltage and a predetermined voltage level. As long as it is a signal, it is not limited to the gate line drive signal Gn + 2.
次に、図28の動作波形を参照して、図27に示す容量線駆動回路の動作を説明する。まず、時刻t1では、VFR信号,/VFR信号のレベルがそれぞれ変化すると、入力端子IN2がVDDの電圧レベルに、入力端子IN3がVSSの電圧レベルにそれぞれ設定される。ノードN5〜ノードN8,出力ノードOUTの電圧レベルは前フレームの動作によって決まっており、ここではノードN5,N7,出力ノードOUTがVSSの電圧レベル(以下、Lレベルともいう)、ノードN6,N8がVDDの電圧レベル(以下、Hレベルともいう)である。 Next, the operation of the capacitor line driving circuit shown in FIG. 27 will be described with reference to the operation waveform of FIG. First, at time t1, when the levels of the VFR signal and the / VFR signal change, the input terminal IN2 is set to the VDD voltage level and the input terminal IN3 is set to the VSS voltage level. The voltage levels of the nodes N5 to N8 and the output node OUT are determined by the operation of the previous frame. Here, the nodes N5 and N7 and the output node OUT are at the VSS voltage level (hereinafter also referred to as L level), and the nodes N6 and N8. Is the voltage level of VDD (hereinafter also referred to as H level).
時刻t2では、ゲート線駆動信号GnがHレベルとなり、その1水平期間(1H)後にLレベルとなる。時刻t3では、ゲート線駆動信号Gn+2がHレベルになると、トランジスタQ5,Q7がオン状態となる。まず、切換え信号GBがLレベルになり、トランジスタQ13,Q20をオフ状態にする。それとほぼ同時に、切換え信号GAはHレベルとなり、トラトランジスタQ14,Q19をオン状態にする。これに対応して、ノードN8がLレベルに、ノードN7がHレベルになる。トランジスタQ19のゲートには、トランジスタQ19が非飽和領域で動作する電圧が供給されるので、出力ノードOUTは電源VCCHのレベルになる。 At time t2, the gate line drive signal Gn becomes H level, and becomes L level after one horizontal period (1H). At time t3, when the gate line drive signal Gn + 2 becomes H level, the transistors Q5 and Q7 are turned on. First, switching signal GB becomes L level, and transistors Q13 and Q20 are turned off. At substantially the same time, the switching signal GA becomes H level, and the transistors Q14 and Q19 are turned on. Correspondingly, node N8 goes to L level and node N7 goes to H level. Since the voltage at which the transistor Q19 operates in the non-saturation region is supplied to the gate of the transistor Q19, the output node OUT is at the level of the power supply VCCH.
時刻t4では、ゲート線駆動信号Gn+2がLレベルになると、トランジスタQ5,Q7がオフ状態となり、ノードN5,N6と入力端子IN2,IN3がそれぞれ電気的に分離される。即ち、入力端子IN2,IN3に入力されたVFR信号,/VFR信号はゲート線駆動信号Gn+2の立下る時刻t4で、それぞれノードN5,N6にラッチされる。このことからVFR信号,/VFR信号は、必ずしも1フレーム間HレベルあるいはLレベルの状態を維持する必要がないことを意味している。つまり、ゲート線駆動信号Gn+2がLレベルになる時にVFR信号,/VFR信号が所定のレベルに設定されていればよい。但し、VFR信号,/VFR信号の電圧レベルが交番することにより消費電力が増大することになる。 At time t4, when the gate line drive signal Gn + 2 becomes L level, the transistors Q5 and Q7 are turned off, and the nodes N5 and N6 and the input terminals IN2 and IN3 are electrically separated from each other. That is, the VFR signal and / VFR signal input to the input terminals IN2 and IN3 are latched at the nodes N5 and N6, respectively, at time t4 when the gate line drive signal Gn + 2 falls. This means that the VFR signal and / VFR signal do not necessarily need to maintain the H level or L level state for one frame. That is, it is only necessary that the VFR signal and the / VFR signal are set to predetermined levels when the gate line drive signal Gn + 2 becomes L level. However, power consumption increases when the voltage levels of the VFR signal and the / VFR signal alternate.
さらに、時刻t4にクロック信号/CLKがHレベルになる。クロック信号/CLKの電圧変化分となるVDDは、容量素子C1を介してノードN7に結合される。ノードN7は、既にノードN5からトランジスタQ17を介してVDD−Vthの電圧レベルに充電されているので、電圧レベルがさらに略2・VDD−Vthに昇圧される。ノードN7がさらに昇圧されると、トランジスタQ15が非飽和領域でオン状態となり、ノードN5が高電位電源VDD2によりVDDの電圧レベルまで充電される。 Further, clock signal / CLK becomes H level at time t4. VDD that is a voltage change amount of the clock signal / CLK is coupled to the node N7 through the capacitive element C1. Since the node N7 has already been charged from the node N5 through the transistor Q17 to the voltage level of VDD-Vth, the voltage level is further boosted to about 2 · VDD-Vth. When the node N7 is further boosted, the transistor Q15 is turned on in the non-saturated region, and the node N5 is charged to the voltage level of VDD by the high potential power supply VDD2.
他方、トランジスタQ16,Q18,容量素子C2から構成される回路では、ノードN6がLレベルなので、ノードN8もLレベルとなっている。クロック信号/CLKが立上ると、容量素子C2を介して結合されたノードN8の電圧レベルが上昇する。しかし、トランジスタQ14がオン状態なので、ノードN6,N8の電圧レベルは、一定レベル上昇後、瞬時にLレベルに低下する。即ち、ノードN6,N8には、スパイク状の電圧が生成される。トランジスタQ14及びトランジスタQ18のオン抵抗値と容量素子C2の容量値を適切に設定することにより、このスパイク電圧は小さくすることができ、トランジスタQ16のオフ状態を維持することができる。即ち、ノードN6はLレベルに保たれると同時に、トランジスタQ16とトランジスタQ14を通して電源VDD2とVSSとの間に貫通電流は殆ど流れず、電力は殆ど消費されない。 On the other hand, in the circuit composed of the transistors Q16 and Q18 and the capacitive element C2, since the node N6 is at the L level, the node N8 is also at the L level. When clock signal / CLK rises, the voltage level of node N8 coupled through capacitive element C2 rises. However, since transistor Q14 is on, the voltage levels at nodes N6 and N8 instantaneously drop to L level after a certain level rise. That is, spike-like voltages are generated at the nodes N6 and N8. By appropriately setting the on-resistance values of the transistors Q14 and Q18 and the capacitance value of the capacitive element C2, the spike voltage can be reduced and the off-state of the transistor Q16 can be maintained. That is, the node N6 is kept at the L level, and at the same time, almost no through current flows between the power supply VDD2 and VSS through the transistor Q16 and the transistor Q14, so that almost no power is consumed.
以上のように本実施の形態に係る容量線駆動回路では、電力を殆ど消費することなく、出力はHレベル側のみがプルアップされ、Lレベル側はプルアップされない選択的プルアップ動作が行われる。 As described above, in the capacitor line driving circuit according to the present embodiment, a selective pull-up operation is performed in which the output is pulled up only on the H level side and is not pulled up on the L level side without consuming almost any power. .
時刻t5では、クロック信号/CLKがLレベルになると、ノードN7の電圧レベルは再びVDD−Vthとなり、ノードN5は高インピーダンス状態のVDDレベルとなる。 At time t5, when the clock signal / CLK becomes L level, the voltage level of the node N7 becomes VDD-Vth again, and the node N5 becomes VDD level in the high impedance state.
以降、ノードN7はクロック信号/CLKがHレベルに変化する度に略2・VDD−Vthに昇圧され、これに応じてトランジスタQ15がオン状態となりノードN5が高電位電源VDD2によりVDDの電圧レベルに充電され、リーク電流によるノードN5のレベル低下を補償している。この結果、出力ノードOUTは低インピーダンスのHレベルを1フレーム間維持することができる。さらに、この期間、高電位電源VDD2と低電位電源VSS間に貫通電流は殆ど流れず、低消費電力状態も維持できる。 Thereafter, the node N7 is boosted to approximately 2 · VDD−Vth every time the clock signal / CLK changes to the H level, and accordingly the transistor Q15 is turned on and the node N5 is brought to the VDD voltage level by the high potential power supply VDD2. It is charged and compensates for the level drop of the node N5 due to the leakage current. As a result, the output node OUT can maintain the low impedance H level for one frame. Further, during this period, almost no through current flows between the high potential power supply VDD2 and the low potential power supply VSS, and the low power consumption state can be maintained.
ここで、切換え信号GA(GB)のHレベルを保持するためのクロック信号としてゲート線駆動回路に用いられるクロック信号を用いる場合について説明したが、リーク電流による電圧レベルの低下を補償することができれば、より周波数の低いクロック信号を用いて電力消費を低減してもよい。 Here, the case where the clock signal used in the gate line driving circuit is used as the clock signal for holding the H level of the switching signal GA (GB) has been described. However, if the decrease in the voltage level due to the leakage current can be compensated for. A lower frequency clock signal may be used to reduce power consumption.
時刻t6では、VFR信号,/VFR信号がそれぞれLレベル,Hレベルに変化するが、トランジスタQ5,Q7のオフ状態が維持されているので、ノードN5,N6,出力ノードOUTの電圧レベルは維持される。 At time t6, the VFR signal and the / VFR signal change to the L level and the H level, respectively, but since the transistors Q5 and Q7 are maintained in the off state, the voltage levels of the nodes N5 and N6 and the output node OUT are maintained. The
時刻t7でゲート線駆動信号GnがHレベルになった後、時刻t8では、ゲート線駆動信号Gn+2がHレベルになり、トランジスタQ5,Q7がオン状態となって、出力レベル切換え回路1において、時刻t2と逆の動作が行われる。つまり、切換え信号GAがLレベル、切換え信号GBがHレベルとなり、これに応じて出力ノードOUTが電源VCCLの電圧レベルになる。
After the gate line drive signal Gn becomes H level at time t7, at time t8, the gate line drive signal Gn + 2 becomes H level, the transistors Q5 and Q7 are turned on, and the output
時刻t8,t9では、時刻t3,t4においてノードN5,N6,出力ノードOUTの電圧レベルを反転させたのと同じ動作が行われる。時刻t9以降、ノードN6でのVDDの電圧レベルがクロック信号/CLKにより保持され、これに応じてノードN5及び出力ノードOUTが低インピーダンスのLレベルを1フレーム間維持できる。 At times t8 and t9, the same operation is performed as when the voltage levels of the nodes N5 and N6 and the output node OUT are inverted at times t3 and t4. After time t9, the voltage level of VDD at the node N6 is held by the clock signal / CLK, and accordingly the node N5 and the output node OUT can maintain the low impedance L level for one frame.
(変形例)
以上で説明した図27に示す容量線駆動回路は、奇数行に対応する補償信号を生成する回路に関するものである。本変形例では、偶数行に対応する補償信号を生成する回路を図29,図30に示す。図29,図30に示す回路にも奇数行に対応する図27に示す回路と同様に、対応するゲート線の2行後のゲート線駆動信号が入力信号として入力される。例えば、対応する偶数行をGLn+1と仮定すると、補償信号の生成する回路の入力としてゲート線駆動信号Gn+3が入力される。また、クロック端子CKには、ゲート線駆動信号Gn+3と活性期間の重ならないクロック信号CLKが入力される。
(Modification)
The capacitor line driving circuit shown in FIG. 27 described above relates to a circuit that generates a compensation signal corresponding to an odd-numbered row. In this modification, circuits for generating compensation signals corresponding to even rows are shown in FIGS. 29 and 30. FIG. Similarly to the circuit shown in FIG. 27 corresponding to the odd-numbered rows, the gate line driving signals after two rows of the corresponding gate lines are input as input signals to the circuits shown in FIGS. For example, assuming that the corresponding even-numbered row is GLn + 1, the gate line drive signal Gn + 3 is input as the input of the circuit that generates the compensation signal. A clock signal CLK whose active period does not overlap with the gate line drive signal Gn + 3 is input to the clock terminal CK.
図29,図30に示す回路構成は、奇数行に対応する図27に示す回路と基本的に同じであるが、図29に示す回路では、図27に示す回路に対して反転出力が得られるように、出力回路3のトランジスタQ19,Q20のゲートへの入力が互に交換されている。
The circuit configuration shown in FIGS. 29 and 30 is basically the same as the circuit shown in FIG. 27 corresponding to the odd-numbered rows, but the circuit shown in FIG. 29 provides an inverted output with respect to the circuit shown in FIG. Thus, the inputs to the gates of the transistors Q19 and Q20 of the
また、図30に示す回路では、図27に示す回路に対して反転出力が得られるように、入力端子IN2,IN3に入力されるVFR信号,/VFR信号を互に交換している。図29,図30に示す回路では、奇数行の場合と逆に、補償信号は奇数フレーム(VFR信号がHレベル)の時立下り、偶数フレーム(VFR信号がLレベル)の時に立上る。 In the circuit shown in FIG. 30, the VFR signal and / VFR signal input to the input terminals IN2 and IN3 are exchanged with each other so that an inverted output can be obtained with respect to the circuit shown in FIG. In the circuits shown in FIGS. 29 and 30, the compensation signal falls when the frame is an odd frame (VFR signal is H level) and rises when the frame is an even frame (VFR signal is L level).
なお、以下で説明する実施の形態に係る容量線駆動回路についても、説明を容易にするために、奇数行に対応する回路(実施の形態6では図27)を代表して説明する。その場合であっても、図29,図30に示す回路構成で用いた変更を適用することで、同様に偶数行に対応する容量線駆動回路とすることができる。 Note that the capacitor line driving circuit according to the embodiment described below is also described on behalf of a circuit corresponding to an odd-numbered row (FIG. 27 in Embodiment 6) for ease of explanation. Even in such a case, by applying the changes used in the circuit configurations shown in FIGS. 29 and 30, a capacitor line driver circuit corresponding to even rows can be similarly formed.
図31に、本実施の形態に係る容量線駆動回路の別の変形例を示す。図31に示す回路は、出力レベル保持回路2の昇圧容量素子C1,C2に、MOS容量素子を用いている点が、図27に示す回路と異なる。このMOS容量素子は、ゲートとソース/ドレイン間の電圧がしきい値電圧Vth以上であればチャネルが形成され、容量が形成される。
FIG. 31 shows another modification of the capacitor line driving circuit according to this embodiment. The circuit shown in FIG. 31 is different from the circuit shown in FIG. 27 in that MOS capacitor elements are used for the boost capacitor elements C1 and C2 of the output
そして、図31に示す回路では、MOS容量のゲート端子がノードN7,N8に、ソース/ドレイン端子がクロック端子CKに接続されている。そのため、切換え信号GA,GBの電圧レベルがHレベルの場合、ゲートとソース/ドレイン間の電圧はVth以上となり容量が形成されるので、切換え信号GA,GBのHレベルはプルアップされる。 In the circuit shown in FIG. 31, the gate terminal of the MOS capacitor is connected to the nodes N7 and N8, and the source / drain terminal is connected to the clock terminal CK. Therefore, when the voltage levels of the switching signals GA and GB are H level, the voltage between the gate and the source / drain becomes Vth or more and a capacitance is formed, so that the H level of the switching signals GA and GB is pulled up.
逆に、切換え信号GA,GBの電圧レベルがLレベルの場合、ゲートとソース/ドレイン間の電圧はVth以下となり容量が形成されず、容量が見かけ上存在しないことになり、クロック信号/CLKの立上り時に出力ノードOUTに生じるスパイク電圧を無くすことができる。また、この場合、Lレベル出力側で消費されるクロック信号による交流電力も削減される。 On the other hand, when the voltage levels of the switching signals GA and GB are L level, the voltage between the gate and the source / drain becomes Vth or less, no capacitance is formed, and no capacitance is apparently present. A spike voltage generated at the output node OUT at the rising edge can be eliminated. In this case, the AC power due to the clock signal consumed on the L level output side is also reduced.
なお、以下に説明する実施の形態に係る容量線駆動回路についても、同様に容量素子C1,C2をMOS容量素子に変更することができる。 Note that the capacitive elements C1 and C2 can be similarly changed to MOS capacitive elements in the capacitive line driving circuit according to the embodiment described below.
(実施の形態7)
図32、本実施の形態に係る容量線駆動回路の回路図である。図32に示す回路は、図27に示す回路とは異なり、昇圧容量素子C1,C2とノードN5,N6とがそれぞれ直接結合しないようにして、リフレッシュ時にクロック信号による出力レベルの上昇を防止した回路である。具体的に、図32に示す回路では、トランジスタQ15(Q16)のゲートにトランジスタQ21,Q17(Q22,Q18)からなるインバータの出力信号が入力される点が図27に示す回路と異なる。
(Embodiment 7)
32 is a circuit diagram of the capacitor line driving circuit according to the present embodiment. The circuit shown in FIG. 32 is different from the circuit shown in FIG. 27 in that the boost capacitance elements C1 and C2 and the nodes N5 and N6 are not directly coupled to prevent the output level from being increased by the clock signal during refresh. It is. Specifically, the circuit shown in FIG. 32 is different from the circuit shown in FIG. 27 in that the output signal of the inverter composed of transistors Q21, Q17 (Q22, Q18) is input to the gate of transistor Q15 (Q16).
図32に示す回路では、ノードN5がLレベル、ノードN6がHレベルとすると、昇圧容量素子C1を介したクロック信号/CLKが、ノードN6のHレベルによりオンしているトランジスタQ17により端子S1へ放電され、ノードN5へ直接影響しない。また、ノードN8は、ノードN6がHレベルであることにより、初期はVDD−2・Vthに充電されているが、その後、容量素子C2を介したクロック信号/CLKにより略2・VDD−2・Vthに昇圧される。これに応じてトランジスタQ16は非飽和領域でオン状態となり、ノードN6の電圧レベルがプルアップされると同時に、ノードN6の電圧レベルはVDDに上昇する。 In the circuit shown in FIG. 32, when the node N5 is at the L level and the node N6 is at the H level, the clock signal / CLK via the boost capacitor C1 is turned to the terminal S1 by the transistor Q17 turned on by the H level of the node N6. It is discharged and does not directly affect node N5. The node N8 is initially charged to VDD−2 · Vth because the node N6 is at the H level, but thereafter, the node N8 is approximately 2 · VDD−2 · by the clock signal / CLK via the capacitive element C2. Boosted to Vth. In response, transistor Q16 is turned on in the non-saturated region, and the voltage level at node N6 is pulled up, and at the same time, the voltage level at node N6 rises to VDD.
ノードN6の電圧レベルがVDDレベルになった後、クロック信号/CLKがLレベルになって、ノードN8の電圧レベルが再び初期のVDD−2・Vthに向かって低下する。そして、ノードN6の電圧レベル(VDD)により、ノードN8の電圧レベルがトランジスタQ22を通してVDD−Vthレベルに引き上げられる。 After the voltage level of the node N6 becomes the VDD level, the clock signal / CLK becomes the L level, and the voltage level of the node N8 decreases again toward the initial VDD-2 · Vth. Then, the voltage level of the node N6 is raised to the VDD-Vth level through the transistor Q22 by the voltage level (VDD) of the node N6.
以降、ノードN8もトランジスタQ18のオフリーク電流によりそのレベルが低下するが、クロック信号/CLKがLレベルになってノードN8の電圧レベルがVDD−Vth以下になった場合、トランジスタQ22を通してVDD−Vthレベルにリフレッシュされる。 Thereafter, the level of the node N8 also decreases due to the off-leakage current of the transistor Q18. However, when the clock signal / CLK becomes L level and the voltage level of the node N8 becomes equal to or lower than VDD-Vth, the level of VDD-Vth through the transistor Q22. Refreshed.
(変形例)
図33に、本実施の形態に係る変形例の容量線駆動回路の回路図を示す。図33に示す回路は、図32に示す回路の昇圧容量素子C1,C2にMOS容量素子を採用した構成である。図33に示すMOS容量素子は、ゲート端子がノードN7,N8に、ソース/ドレイン端子がクロック端子CKにそれぞれ接続されている。
(Modification)
FIG. 33 is a circuit diagram of a capacitor line driving circuit according to a modification example of the present embodiment. The circuit shown in FIG. 33 has a configuration in which MOS capacitive elements are employed as the boosting capacitive elements C1 and C2 of the circuit shown in FIG. 33 has a gate terminal connected to nodes N7 and N8 and a source / drain terminal connected to a clock terminal CK.
トランジスタQ15又はトランジスタQ16がオフの時に、ゲートにスパイク電圧が生じ難いので、貫通電流を少なくでき低消費電力化ができる。同時に、トランジスタQ17又はトランジスタQ18を通して流れるクロック信号/CLKによる無効電流も削減できる。 When the transistor Q15 or the transistor Q16 is off, it is difficult for a spike voltage to be generated at the gate, so that a through current can be reduced and power consumption can be reduced. At the same time, the reactive current due to the clock signal / CLK flowing through the transistor Q17 or the transistor Q18 can be reduced.
(実施の形態8)
次に、本実施の形態では、図27に示す容量線駆動回路を採用する画像表示装置が、双方向に走査するゲート線駆動回路を備えている場合について説明する。
(Embodiment 8)
Next, in this embodiment, the case where an image display device that employs the capacitor line driver circuit illustrated in FIG. 27 includes a gate line driver circuit that performs bidirectional scanning is described.
図34に、本実施の形態に係る容量線駆動回路の回路図を示す。図34に示す回路では、図27に示す回路の入力部にゲート線駆動回路が双方向走査することに対応するための走査方向切換え回路4を備えている。つまり、図34に示すトランジスタQ27〜Q30で構成される回路が、走査方向切換え回路4である。ここで、ゲート線駆動信号Gn+2,Gn−2の添字は、順方向走査を基準としている。
FIG. 34 shows a circuit diagram of the capacitor line driving circuit according to the present embodiment. In the circuit shown in FIG. 34, a scanning
図34に示す回路では、高電位電源VDD1の電圧レベルをVDDとすると、順方向走査の場合、電圧信号V1がH(VDD)レベルになりノードN9の電圧レベルをVDD−Vthに充電するのでトランジスタQ27はオン状態となる。一方、電圧信号V2がL(VSS)レベルになりノードN10の電圧レベルがVSSに放電されると、トランジスタQ28はオフ状態となる。そのため、図34に示す回路では、上記の場合、ノードN11にゲート線駆動信号Gn+2が伝達され、ゲート線駆動信号Gn−2が伝達されない。 In the circuit shown in FIG. 34, when the voltage level of the high-potential power supply VDD1 is VDD, the voltage signal V1 becomes H (VDD) level and the voltage level of the node N9 is charged to VDD−Vth in forward scanning. Q27 is turned on. On the other hand, when the voltage signal V2 becomes L (VSS) level and the voltage level of the node N10 is discharged to VSS, the transistor Q28 is turned off. Therefore, in the circuit shown in FIG. 34, in the above case, the gate line drive signal Gn + 2 is transmitted to the node N11 and the gate line drive signal Gn-2 is not transmitted.
いま、Lレベルのゲート線駆動信号Gn+2がHレベルに変化した場合、当該電圧レベルの変化がトランジスタQ27のゲート−チャネル間容量を介してノードN9に結合し、ノードN9の電圧レベルが上昇する。この結果、トランジスタQ27は非飽和領域で動作し、ノードN11の電圧レベルがVDDのHレベル信号として出力される。 Now, when the L-level gate line drive signal Gn + 2 changes to the H level, the change in the voltage level is coupled to the node N9 via the gate-channel capacitance of the transistor Q27, and the voltage level of the node N9 increases. As a result, the transistor Q27 operates in a non-saturated region, and the voltage level of the node N11 is output as an H level signal of VDD.
逆方向走査の場合は、トランジスタQ28がオン状態となり、ゲート線駆動信号Gn−2がノードN11に入力され、これが順方向走査のゲート線駆動信号Gn+2と同じ働きをする。その他の回路の構成及び動作は、図27に示す回路と同じであるので、詳細な説明は省略する。なお、図34に示す回路では、走査方向切換え回路4以外の回路構成を図27に示す回路としたが、本発明はこれに限られず、図27に示す回路の替わりに図29,図30,図31,図32,図33に示す回路を採用しても良い。さらに、走査方向切換え回路4の回路構成に、図18又は図19に示した回路を採用しても良い。
In the case of backward scanning, the transistor Q28 is turned on, and the gate line drive signal Gn-2 is input to the node N11, which has the same function as the gate line drive signal Gn + 2 of forward scanning. Since the configuration and operation of the other circuits are the same as those of the circuit shown in FIG. 27, detailed description thereof is omitted. In the circuit shown in FIG. 34, the circuit configuration other than the scanning
(実施の形態9)
図35に、本実施の形態に係る容量線駆動回路の回路図を示す。図27に示す回路では、トランジスタQ15,Q16のドレインに電圧源VDD2を供給しているが、図35に示す回路では、電圧源VDD2の替わりに電圧源VDD4を供給している。電圧源VDD4は、図36に示すようにチャージポンプ回路で構成されており、VDD以上の電圧値を持つ電圧源である。図36に示すチャージポンプ回路は、トランジスタQ40,Q41をダイオード接続した構成で、ノードN12に容量素子C3を介してクロック端子CKに接続され、トランジスタQ41のドレインが容量素子C4を介して端子S1に接続されている。そして、図36に示すチャージポンプ回路では、端子S8入力する電圧源VDD5の電圧値をVDDとすると、出力する電圧源VDD4の電圧値が2・VDD−2・Vthとなる。
(Embodiment 9)
FIG. 35 is a circuit diagram of the capacitor line driving circuit according to this embodiment. In the circuit shown in FIG. 27, the voltage source VDD2 is supplied to the drains of the transistors Q15 and Q16. However, in the circuit shown in FIG. 35, the voltage source VDD4 is supplied instead of the voltage source VDD2. The voltage source VDD4 is configured by a charge pump circuit as shown in FIG. 36, and is a voltage source having a voltage value equal to or higher than VDD. The charge pump circuit shown in FIG. 36 has a configuration in which the transistors Q40 and Q41 are diode-connected, and is connected to the node N12 through the capacitive element C3 to the clock terminal CK, and the drain of the transistor Q41 is connected to the terminal S1 through the capacitive element C4. It is connected. In the charge pump circuit shown in FIG. 36, when the voltage value of the voltage source VDD5 input to the terminal S8 is VDD, the voltage value of the output voltage source VDD4 is 2 · VDD−2 · Vth.
図35に示す回路では、例えばノードN7が昇圧された場合、その電圧レベルが理想的には2・VDD−Vthとなるので、ノードN5の電圧レベルが2・VDD−2・Vthまで上昇することが可能になる。従って、図35に示す回路では、図36のように、電圧源VDD4の電圧レベルを2・VDD−2・Vthとすることにより、ノードN5のHレベルを2・VDD−2・Vthにすることができる。このことは、出力トランジスタQ19(Q20)のゲート電圧を高くすることを意味するので、そのオン抵抗を低下させることができる。つまり、同じ抵抗値に設定した場合、その寸法(ゲート幅)を小さくすることができるので、回路の占有面積を小さくすることができる。 In the circuit shown in FIG. 35, for example, when the node N7 is boosted, the voltage level is ideally 2 · VDD−Vth, so that the voltage level of the node N5 rises to 2 · VDD−2 · Vth. Is possible. Therefore, in the circuit shown in FIG. 35, as shown in FIG. 36, the voltage level of the voltage source VDD4 is set to 2 · VDD−2 · Vth, so that the H level of the node N5 is set to 2 · VDD−2 · Vth. Can do. This means that the gate voltage of the output transistor Q19 (Q20) is increased, so that the on-resistance can be lowered. In other words, when the resistance values are set to the same value, the dimension (gate width) can be reduced, so that the area occupied by the circuit can be reduced.
次に、図37に、本実施の形態に係る容量線駆動回路の別の回路図を示す。図37に示す回路では、図32に示す回路における電圧源VDD2の替わりに電圧源VDD4を供給している。この電圧源VDD4は、図36に示すチャージポンプ回路で生成される2・VDD−2・Vthの電圧値を持つ電圧源である。 Next, FIG. 37 shows another circuit diagram of the capacitor line driving circuit according to the present embodiment. In the circuit shown in FIG. 37, the voltage source VDD4 is supplied instead of the voltage source VDD2 in the circuit shown in FIG. The voltage source VDD4 is a voltage source having a voltage value of 2 · VDD−2 · Vth generated by the charge pump circuit shown in FIG.
図37に示す回路では、例えばノードN7が昇圧された場合、1回目の昇圧ではノードN7の電圧レベルがVDD−2・Vthから2・VDD−2・Vthに上昇する。この結果、ノードN5の電圧レベルは、トランジスタQ15により2・VDD−3・Vthとなる。クロック信号/CLKがLレベルになると、当該クロック信号/CLKの電圧レベルによりノードN7の電圧レベルが2・VDD−4・Vthとなる。そして、クロック信号/CLKが再びH(VDD)レベルになると、ノードN7が昇圧され、その電圧レベルが3・VDD−4・Vthとなる。この結果、トランジスタQ15が非飽和領域で動作して、ノードN5の電圧レベルが電圧源VDD4と同じ、2・VDD−2・Vthとなり、図35に示す回路と同様にトランジスタQ19(Q20)の寸法を小さくすることができる。 In the circuit shown in FIG. 37, for example, when the node N7 is boosted, the voltage level of the node N7 rises from VDD−2 · Vth to 2 · VDD−2 · Vth in the first boosting. As a result, the voltage level of the node N5 becomes 2 · VDD−3 · Vth by the transistor Q15. When the clock signal / CLK becomes L level, the voltage level of the node N7 becomes 2 · VDD−4 · Vth depending on the voltage level of the clock signal / CLK. When the clock signal / CLK becomes H (VDD) level again, the node N7 is boosted and the voltage level becomes 3 · VDD−4 · Vth. As a result, the transistor Q15 operates in the non-saturated region, and the voltage level of the node N5 becomes 2 · VDD−2 · Vth, which is the same as the voltage source VDD4. The dimensions of the transistor Q19 (Q20) are the same as in the circuit shown in FIG. Can be reduced.
(変形例)
図38に、本実施の形態に係る変形例のチャージポンプ回路の回路図を示す。図38に示す回路図は、3・VDD−3・Vthの電圧を生成するチャージポンプ回路である。図38に示すチャージポンプ回路は、トランジスタQ40,Q41,Q42をダイオード接続した構成で、ノードN12に容量素子C3を介してクロック端子CKに、ノードN13に容量素子C5を介してクロック端子CKにそれぞれ接続され、トランジスタQ42のドレインが容量素子C4を介して端子S1に接続されている。そして、図38に示すチャージポンプ回路では、端子S8入力する電圧源VDD5の電圧値をVDDとすると、出力する電圧源VDD4の電圧値が3・VDD−3・Vthとなる。
(Modification)
FIG. 38 shows a circuit diagram of a charge pump circuit according to a modification example of the present embodiment. The circuit diagram shown in FIG. 38 is a charge pump circuit that generates a voltage of 3 · VDD−3 · Vth. The charge pump circuit shown in FIG. 38 has a configuration in which transistors Q40, Q41, and Q42 are diode-connected. The node N12 is connected to the clock terminal CK via the capacitive element C3, and the node N13 is connected to the clock terminal CK via the capacitive element C5. The drain of the transistor Q42 is connected to the terminal S1 through the capacitive element C4. In the charge pump circuit shown in FIG. 38, when the voltage value of the voltage source VDD5 input to the terminal S8 is VDD, the voltage value of the output voltage source VDD4 is 3 · VDD−3 · Vth.
図37に示す電圧源VDD4に図38に示すチャージポンプ回路を採用して3・VDD−3・Vthの電圧を供給した場合、上述したようにノードN7の電圧レベルが3・VDD−4・Vthであるので、ノードN5の電圧レベルが3・VDD−5・Vthまで上昇する。従って、図37に示す回路図では、トランジスタQ19(Q20)の寸法をより小さくすることができる。 When the voltage of 3 · VDD−3 · Vth is supplied to the voltage source VDD4 shown in FIG. 37 using the charge pump circuit shown in FIG. 38, the voltage level of the node N7 is 3 · VDD−4 · Vth as described above. Therefore, the voltage level of the node N5 rises to 3 · VDD−5 · Vth. Therefore, in the circuit diagram shown in FIG. 37, the dimension of the transistor Q19 (Q20) can be further reduced.
なお、図36,図38に示すチャージポンプ回路では、ダイオード接続されたトランジスタQ40,Q41,Q42及び容量素子C3,C4,C5が容量線駆動回路と同一基板上で同時に形成されることを想定しているが、本発明はこれに限られず、基板外部に例えば、ディスクリートのダイオード素子、容量素子を用いて図36,図38に示すチャージポンプ回路を構成しても良い。 In the charge pump circuits shown in FIGS. 36 and 38, it is assumed that the diode-connected transistors Q40, Q41, and Q42 and the capacitive elements C3, C4, and C5 are formed simultaneously on the same substrate as the capacitive line driving circuit. However, the present invention is not limited to this, and the charge pump circuit shown in FIGS. 36 and 38 may be configured using, for example, discrete diode elements and capacitive elements outside the substrate.
実施の形態1から実施の形態9までの説明では、1行の走査線に接続される全画素に対し、列毎交互に2つの補償信号を画素電極に容量結合して駆動する例を示した。しかし、本発明に係る画像表示装置はこれに限られず、表示装置の画質を重視しない場合、図39に示す画像表示装置のように1行の走査線に接続される全画素に対し、列毎に区別することなく1つの補償信号を容量結合して駆動する構成でも良い。 In the description from the first embodiment to the ninth embodiment, an example in which, for all the pixels connected to one scanning line, two compensation signals are alternately coupled to the pixel electrode for each column and driven is shown. . However, the image display device according to the present invention is not limited to this, and when the image quality of the display device is not emphasized, every column connected to all the pixels connected to one scanning line as in the image display device shown in FIG. A configuration may be adopted in which one compensation signal is capacitively coupled and driven without distinction.
図39に示す画像表示装置では、走査線と容量線が交差しないので画素のレイアウト設計が容易になる。また、図39に示す構成は、図1乃至図3に示した画像表示装置の構成に適用しても良い。 In the image display device shown in FIG. 39, since the scanning lines and the capacitance lines do not intersect, the pixel layout design becomes easy. The configuration shown in FIG. 39 may be applied to the configuration of the image display device shown in FIGS.
さらに、実施の形態1から実施の形態9までの説明では、奇数行と偶数行で容量線駆動回路の出力が反転する例を示したが、本発明はこれに限られず、奇数行と偶数行とで出力を反転させずにフレーム毎に出力を反転させる構成でも良い。なお、フレーム毎に出力を反転させる構成の場合、奇数行と偶数行で同一の容量線駆動回路を用いれば良い。
Further, in the description from
(実施の形態10)
実施の形態9までの画像表示装置は、主に全画面共通のコモン電極と、ライン毎の容量線CCLとを備える構成であって、容量線駆動回路90が容量線CCLを介して保持容量素子27を駆動する容量結合駆動を行っていた。しかし、本発明に係る画像表示装置はこれに限られず、ライン毎に独立したコモン電極を備え、容量線駆動回路に替えて共通電極駆動回路が当該コモン電極を駆動するライン毎独立コモン駆動方式を採用する画像表示装置でも良い。以下の実施の形態では、ライン毎独立コモン駆動方式を採用する画像表示装置について説明する。
(Embodiment 10)
The image display device up to the ninth embodiment mainly includes a common electrode common to all screens and a capacitance line CCL for each line, and the capacitance
図40に、本実施の形態10に係る画像表示装置のブロック図を示す。図40に示すブロック図では、本発明に係る画像表示装置の代表例として液晶表示装置10の構成を示している。なお、本発明に係る画像表示装置は、図40に示す液晶表示装置10に限定されない。
FIG. 40 is a block diagram of the image display apparatus according to the tenth embodiment. In the block diagram shown in FIG. 40, the configuration of the liquid
まず、図40に示す液晶表示装置10は、液晶アレイ部20と、ゲート線駆動回路(走査線駆動回路)30と、ソースドライバ40とを備えている。さらに、図40に示す液晶表示装置10では、後で詳しく説明する共通電極駆動回路91を備えている。なお、図40に示す液晶表示装置10では、共通電極駆動回路91が液晶アレイ部20の右側に設けられているが、本発明はこれに限られず、ゲート線駆動回路30が液晶アレイ部20の基板上に形成されている場合、共通電極駆動回路91を液晶アレイ部20の左側に設けても良い。さらに、共通電極駆動回路91は、ゲート線駆動回路30で使用される電源線,信号線を共用化し、ゲート線駆動回路30と一体化する構成でも良い。また、一体化する構成において、画像表示装置の解像度が高くなり、後述の画素25の領域が小さくなって、共通電極駆動回路91のピッチが画素25のピッチよりも大きくなった場合、共通電極駆動回路91を液晶アレイ部20の両側に配置しても良い。この場合、奇数行の画素は左側の一体化回路で、偶数行の画素は右側の一体化回路で駆動する構成で良い。
First, the liquid
液晶アレイ部20は、行列状に配設された複数の画素25を備えている。さらに、液晶アレイ部20には、画素の行(以下、画素ラインともいう)毎に、ゲート線GL1,GL2・・・(これらを総称してゲート線GLという)が配設されている。また、液晶アレイ部20には、画素の列(以下、画素列ともいう)毎に、データ線DL1,DL2・・・(これらを総称してデータ線DLともいう)が配設されている。なお、図40では、第1行及び第2行の第1列及び第2列に設けられた画素25、それに対応して配設されたゲート線GL1,GL2、データ線DL1,DL2及びゲート線GL1,GL2に対応する共通電極線COML1,COML2・・・(これらを総称して共通電極線COMLともいう)が代表的に図示されている。
The liquid
各画素25は、対応するデータ線DLと画素電極Npとの間に画素スイッチ素子26、画素電極Npと共通電極線COMLとの間に保持容量素子27、画素電極Npと共通電極線COMLとの間に液晶表示素子28を有している。液晶表示素子28は、画素電極Npと共通電極線COMLとの間に生じる電位差に応じて、挟持された液晶の配向性を変化させて表示輝度を変化する。これにより、各画素25の輝度は、データ線DL及び画素スイッチ素子26を介して画素電極Npへ伝達される表示電圧によってコントロールすることが可能となる。即ち、最大輝度に対応する電圧差と最小輝度に対応する電圧差との間の中間的な電圧差を、画素電極Npと共通電極線COMLとの間に印加することによって、各画素25は中間的な輝度を得ることができる。従って、図40に示す液晶表示装置10は、上記表示電圧を段階的に設定することにより階調的な輝度を表示することが可能となる。また、液晶表示素子28は、画素電極Npと共通電極線COMLとの間で、電気的な容量素子として働くことになる。
Each
次に、ゲート線駆動回路30は、所定の走査周期に基づき、ゲート線GLを順に選択して駆動する。そして、ゲート線GLのそれぞれは、対応する画素スイッチ素子26のゲートに接続されている。ゲート線駆動回路30が特定のゲート線GLを選択している間、当該ゲート線GLに接続されている画素は、画素スイッチ素子26が導通状態となり画素電極Npと対応するデータ線DLとが接続される。そのため、画素電極Npには、データ線DLを介して表示信号に対応した表示電圧が供給される。
Next, the gate
そして、画素電極Npでは、供給された表示電圧が保持容量素子27によりそのレベルが保持される。なお、画素スイッチ素子26は、一般的に液晶表示素子28と同一の絶縁基板(ガラス基板や樹脂基板等)上に形成されたTFT(Thin Film Transistor)で構成される。
In the pixel electrode Np, the level of the supplied display voltage is held by the holding
次に、共通電極線COMLは、ゲート線GLに沿って配置され、対応するゲート線GLに接続された各画素25の液晶表示素子28の共通電極に接続される。共通電極駆動回路91は、当該共通電極線COMLに対して、画素電極Npに書き込まれた表示電圧の極性に応じた電圧を供給する。
Next, the common electrode line COML is arranged along the gate line GL, and is connected to the common electrode of the liquid
次に、ソースドライバ40は、Nビットのデジタル信号である表示信号SIGによって段階的に設定された表示電圧を、データ線DLへ出力する。ここで、表示信号SIGが例えば6ビットの信号とすると、表示信号SIGは表示信号ビットDB0〜DB5により構成される。6ビットの表示信号SIGに基づくと、各画素25は、26=64段階の階調表示が可能となる。さらに、画素25がR(Red),G(Green)及びB(Blue)の3色で1つの表示単位を構成すれば、約26万色のカラー表示が可能となる。
Next, the
また、図40に示すソースドライバ40は、シフトレジスタ50と、データラッチ回路52,54と、階調電圧生成回路60と、デコード回路70と、アナログアンプ80とを備えている。表示信号SIGは、各々の画素25の表示輝度に対応する表示信号ビットDB0〜DB5がシリアルに生成されて構成されている。即ち、各タイミングにおける表示信号ビットDB0〜DB5は、液晶アレイ部20中のいずれか1つの画素25における表示輝度を示している。
The
次に、シフトレジスタ50は、表示信号SIGの設定を切り換える周期に同期したタイミングで、データラッチ回路52に対し表示信号ビットDB0〜DB5の取込みを指示する。データラッチ回路52は、シリアルに生成された表示信号ビットDB0〜DB5で構成された表示信号SIGを順に取り込み、1つの画素ライン分の表示信号SIGを保持する。
Next, the
一方、データラッチ回路54には、ラッチ信号LTが入力される。このラッチ信号LTは、データラッチ回路52に1つの画素ライン分の表示信号SIGが取り込まれるタイミングで活性化する。つまり、データラッチ回路54は、ラッチ信号LTの活性化するタイミングに応答して、データラッチ回路52に保持されている1つの画素ライン分の表示信号SIGを取り込む。
On the other hand, the latch signal LT is input to the
階調電圧生成回路60は、高電圧VDHと低電圧VDLとの間に直列に接続された63個の分圧抵抗で構成されている。そして、階調電圧生成回路60は、この63個の分圧抵抗を用いて64段階の階調電圧V1〜V64を生成する。
The gradation
デコード回路70は、データラッチ回路54で保持されている表示信号SIGをデコードする。そして、デコード回路70は、当該デコード結果に基づいて各デコード出力ノードNd1,Nd2・・・(これらを総称してデコード出力ノードNdという)に出力する電圧を、階調電圧生成回路60で生成した階調電圧V1〜V64の内から選択する。
The
その結果、データラッチ回路54に保持された1つの画素ライン分の表示信号SIGに対応した表示電圧(階調電圧V1〜V64のいずれか1つの電圧)が同時に(パラレルに)デコード出力ノードNdから出力される。なお、図40では、第1列目及び第2列目のデータ線DL1,DL2に対応するデコード出力ノードNd1,Nd2が代表的に図示されている。
As a result, the display voltage (any one of the gradation voltages V1 to V64) corresponding to the display signal SIG for one pixel line held in the
次に、アナログアンプ80は、デコード回路70からデコード出力ノードNdに出力された各表示電圧に対応したアナログ電圧に増幅して、データ線DLに出力する。
Next, the
以上のように、本実施の形態に係る液晶表示装置10は、ソースドライバ40が、所定の走査周期に基づいて、一連の表示信号SIGに対応する表示電圧を1画素ライン分ずつデータ線DLへ出力し、ゲート線駆動回路30がその走査周期に同期してゲート線GLを順に駆動することにより液晶アレイ部20に表示信号SIGに基づいた画像を表示させる。
As described above, in the liquid
なお、液晶アレイ部20の構成は、図40に示す構成に限られず、例えば、図41に示す液晶アレイ部20の構成であっても良い。図41に示す液晶アレイ部20は、保持容量素子27の一端を、共通電極駆動回路91ではなく、任意の電圧レベルを持つ電源VCSに接続する構成である。この電源VCSは、保持容量素子27が画素電極Npにおける電位を交流的に安定化すればよいので、低インピーダンスの一定電圧源であれば良い。図41に示す液晶アレイ部20の構成により、共通電極駆動回路91の負荷を小さくすることができ、共通電極駆動回路91を小型化して消費電力を削減することができる。
Note that the configuration of the liquid
また、図40に示す液晶表示装置10では、共通電極駆動回路91、ゲート線駆動回路30及びソースドライバ40が液晶アレイ部20を同一の絶縁体基板上に一体として形成される構成であった。しかし、本発明はこれに限られず、ゲート線駆動回路30及びソースドライバ40は、液晶アレイ部20の外部回路として設けても良い。
In the liquid
例えば、図42に、ソースドライバ40の代わりに、単結晶シリコン基板上に形成された半導体集積回路によるソースドライバIC100を外部回路として設け、ゲート線駆動回路30、共通電極駆動回路91及び液晶アレイ部20を同一の絶縁体基板11上に形成する構成を示す。
For example, in FIG. 42, instead of the
また、図43に、ソースドライバ40及びゲート線駆動回路30の代わりに、半導体集積回路によるソースドライバIC100及びゲートドライバIC110を外部回路として設け、共通電極駆動回路91及び液晶アレイ部20を同一の絶縁体基板11上に形成する構成を示す。
43, instead of the
なお、ゲート線の走査方法には、一般的に図40中の上方から下方又は下方から上方のいずれか一方方向に走査する方法と、使用条件に応じて両方向を切換えて走査する方法とがある。それぞれのゲート線の走査方法は、本発明に係る画像表示装置に適用することができるが、以下に説明する本実施の形態に係る画像表示装置では、まず単一方向の走査方法を用いた場合について説明する。 Note that the gate line scanning method generally includes a method of scanning in any one direction from the upper side to the lower side or the lower side to the upper side in FIG. 40 and a method of scanning by switching both directions in accordance with use conditions. . Each gate line scanning method can be applied to the image display device according to the present invention. However, in the image display device according to the present embodiment described below, first, the scanning method in a single direction is used. Will be described.
以下に、本実施の形態に係る画像表示装置の説明を行うが、特許文献4に示されるように、ライン毎独立コモン駆動方式では、ゲートライン反転駆動、フレーム反転駆動が可能である。本実施の形態に係る画像表示装置についても両駆動を適用することが可能であるが、説明を簡単にするために、ゲートライン反転駆動を適用した画像表示装置について説明する。
The image display apparatus according to the present embodiment will be described below. As shown in
図44に、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の回路図を示す。図44に示す共通電極駆動回路は、画素ラインの奇数行におけるのゲート線駆動信号に対応する共通電極駆動回路91を示している。図44に示す共通電極駆動回路91に用いられるトランジスタは、ポリシリコンTFT、アモルファスシリコンTFT、有機TFTのいずれであっても良い。
FIG. 44 shows a circuit diagram of the common
また、図44に示す共通電極駆動回路91に用いられるトランジスタはN型とし、そのしきい値電圧Vthは全て等しいと仮定する。N型のトランジスタは、ゲートがソースに対しH(High)レベルになると活性(オン)状態となり、L(Low)レベルになると非活性(オフ)状態となる。なお、図44に示す共通電極駆動回路91に用いられているトランジスタはN型としたが、本発明の共通電極駆動回路91に用いられているトランジスタはP型トランジスタで構成しても良い。P型のトランジスタは、ゲートがソースに対しL(Low)レベルになると活性(オン)状態となり、H(High)レベルになると非活性(オフ)状態となる。
Further, it is assumed that the transistors used in the common
一般的に、画像表示装置の基準電位は、画素に書き込まれる表示信号の電位を基準に設定されるが、本実施の形態に係る画像表示装置の基準電位では、説明を容易にするために共通電極駆動回路91の低電位電源の電位を便宜的に基準電位VSSとする。同様に、本実施の形態に係る画像表示装置の高電位電源VDD2の電位は同一としてVDDとする。本実施の形態に係る画像表示装置の極性制御信号VFR,/VFRは、HレベルをVDD,LレベルをVSSとする。さらに、本実施の形態に係る画像表示装置のクロック信号(CLK,/CLK)も、HレベルをVDD,LレベルをVSSとする。また、図44に示すVCOMH及びVCOMLは、共通電極線COMLを駆動する共通電極駆動信号COMnに対し、Hレベル及びLレベルをそれぞれ供給する電圧源である。
In general, the reference potential of the image display device is set with reference to the potential of the display signal written to the pixel. However, the reference potential of the image display device according to the present embodiment is common for ease of explanation. For the sake of convenience, the potential of the low potential power source of the
次に、図44に示す共通電極駆動回路91は、極性切換え回路7と、出力レベル保持回路2と、出力回路3とを備えている。なお、図44に示す共通電極駆動回路91は、上述の実施の形態で説明した構成要素と同じ機能を有するものは同じ符号を付して説明する。以下の図面も同様である。
Next, the common
まず、極性切換え回路7は、出力信号の極性を決定する。図44に示す極性切換え回路7は、端子IN1がゲートに、端子IN2がソースにそれぞれ接続されたトランジスタQ5と、端子IN1がゲートに、端子IN3がソースにそれぞれ接続されたトランジスタQ7とを備えている。端子IN1には入力信号であるゲート線駆動信号Gn−2が、端子IN2には極性制御信号VFRが、端子IN3には極性制御信号/VFRがそれぞれ入力される。また、トランジスタQ5のドレインから極性切換信号PCが、トランジスタQ7のドレインから極性切換信号/PCがそれぞれ出力される。
First, the
出力レベル保持回路2は、極性切換え回路7の出力信号(PC,/PC)に駆動能力を与え、且つその出力レベルを1フレーム間低インピーダンスで保持する。図44に示す出力レベル保持回路2は、基準電位VSSに接続される端子S1と高電位電源VDD2に接続される端子S3のとの間に直列接続されたトランジスタQ15及びトランジスタQ16と、高電位電源VDD2がゲートに接続されたトランジスタQ17及びトランジスタQ18とを備えている。極性切換え回路7の出力である極性切換信号PCがノードN5に、極性切換え回路7の出力である極性切換信号/PCがノードN6にそれぞれ入力される。
The output
また、トランジスタQ15のゲートと、トランジスタQ17のドレインとの共通接続ノードであるノードN7は、容量素子C1を介してクロック信号CLKが入力される端子CKに接続されている。トランジスタQ16のゲートと、トランジスタQ18のドレインとの共通接続ノードであるノードN8は、容量素子C2を介してクロック信号CLKが入力される端子CKに接続されている。 A node N7, which is a common connection node between the gate of the transistor Q15 and the drain of the transistor Q17, is connected to a terminal CK to which the clock signal CLK is input via the capacitive element C1. A node N8, which is a common connection node between the gate of the transistor Q16 and the drain of the transistor Q18, is connected to the terminal CK to which the clock signal CLK is input via the capacitive element C2.
出力回路3は、出力レベル保持回路2の出力を受けてより高い駆動能力を持つ共通電極駆動信号COMnを出力する。図44に示す出力回路3は、電源VCOMLと接続される端子S4と電源VCOMHと接続される端子S5との間に直列接続されたトランジスタQ19,Q20を備える。トランジスタQ19のゲートにはノードN5の出力である極性切換信号PCが、トランジスタQ20のゲートにはノードN6の出力である極性切換信号/PCがそれぞれ入力される。トランジスタQ19とトランジスタQ20との共通接続ノードである出力ノードOUTから共通電極駆動信号COMnが共通電極線COMLnに対して出力される。
The
図45に、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の動作波形図を示す。図45に示す動作波形において極性制御信号VFRと極性制御信号/VFRは、画素25に書き込まれるデータの極性に応じてそのレベルが決定される信号で、互いに相補の信号であり、画像表示装置のブランキング期間において、1フレーム毎にそのレベルが交番する。図45に示す動作波形では、極性制御信号VFRがHレベルの期間を奇数フレーム、Lレベルの期間を偶数フレームと定義する。
FIG. 45 shows an operation waveform diagram of the common
図45に示す動作波形においてクロック信号CLK,/CLKは、一定周期で交番する繰り返し信号である。クロック信号CLK,/CLKには、例えば、ゲート線駆動回路30において、ゲート線駆動信号Gnを生成するために用いられるクロック信号を用いても良い。図45に示すクロック信号CLK,/CLKには、ゲート線駆動回路30に用いられるクロック信号を用いている。
In the operation waveform shown in FIG. 45, the clock signals CLK and / CLK are repetitive signals that alternate at a constant cycle. As the clock signals CLK and / CLK, for example, a clock signal used for generating the gate line driving signal Gn in the gate
図44に示す共通電極駆動回路91の入力信号は、共通電極駆動信号COMnに対応するゲート線駆動信号Gnの1行前のゲート線駆動信号Gn−1である。本実施の形態では、容易に得ることができるゲート線GLn−1に供給されているゲート線駆動信号Gn−1を共通電極駆動回路91の入力信号として直接用いているが、同じタイミングで且つ所定の電圧レベルを持つ信号であればゲート線駆動信号Gn−1に限らない。
The input signal of the common
次に、図45の動作波形を参照して、図44に示す共通電極駆動回路91の動作を説明する。まず、時刻t1では、極性制御信号VFR,/VFRのレベルがそれぞれ変化すると、入力端子IN2がVDDの電圧レベルに、入力端子IN3がVSSの電圧レベルにそれぞれ設定される。ノードN5〜ノードN8,出力ノードOUTの電圧レベルは前フレームの動作によって決まっており、ここではノードN5,N7,出力ノードOUTがVSSの電圧レベル(以下、Lレベルともいう)、ノードN6,N8がVDDの電圧レベル(以下、Hレベルともいう)である。
Next, the operation of the common
時刻t2では、ゲート線駆動信号Gn−1がHレベル(VDD)になると、トランジスタQ5,Q7がオン状態となる。まず、極性切換信号/PCがLレベル(VSS)になり、トランジスタQ13,Q20をオフ状態にする。それとほぼ同時に、極性切換信号PCはHレベル(VDD−Vth)となり、トラトランジスタQ14,Q19をオン状態にする。これに対応して、ノードN8がLレベル(VSS)に、ノードN7がHレベル(VDD−Vth)になる。トランジスタQ19のゲートには、トランジスタQ19が非飽和領域で動作する電圧が供給されるので、出力ノードOUTは電源VCOMHのレベルになる。 At time t2, when the gate line drive signal Gn-1 becomes H level (VDD), the transistors Q5 and Q7 are turned on. First, the polarity switching signal / PC becomes L level (VSS), and the transistors Q13 and Q20 are turned off. At substantially the same time, the polarity switching signal PC becomes H level (VDD-Vth), and the transistor transistors Q14 and Q19 are turned on. Correspondingly, the node N8 becomes L level (VSS), and the node N7 becomes H level (VDD-Vth). Since the voltage at which the transistor Q19 operates in the non-saturation region is supplied to the gate of the transistor Q19, the output node OUT is at the level of the power supply VCOMH.
時刻t3では、ゲート線駆動信号Gn−1がLレベルになると、トランジスタQ5,Q7がオフ状態となり、ノードN5,N6と入力端子IN2,IN3がそれぞれ電気的に分離される。即ち、入力端子IN2,IN3に入力された極性制御信号VFR,/VFRはゲート線駆動信号Gn−1の立下る時刻t4で、それぞれノードN5,N6にラッチされる。このことから極性制御信号VFR,/VFRは、必ずしも1フレーム間HレベルあるいはLレベルの状態を維持する必要がないことを意味している。つまり、ゲート線駆動信号Gn−1がLレベルになる時に極性制御信号VFR、/VFRが所定のレベルに設定されていればよい。但し、極性制御信号VFR、/VFRの電圧レベルが交番することにより消費電力が増大することになる。 At time t3, when the gate line drive signal Gn-1 becomes L level, the transistors Q5 and Q7 are turned off, and the nodes N5 and N6 and the input terminals IN2 and IN3 are electrically separated from each other. That is, the polarity control signals VFR and / VFR input to the input terminals IN2 and IN3 are latched at the nodes N5 and N6, respectively, at time t4 when the gate line drive signal Gn-1 falls. This means that the polarity control signals VFR and / VFR do not necessarily need to maintain the H level or L level state for one frame. That is, it is only necessary that the polarity control signals VFR and / VFR are set to a predetermined level when the gate line drive signal Gn-1 becomes L level. However, power consumption increases when the voltage levels of the polarity control signals VFR and / VFR alternate.
さらに、時刻t3にクロック信号/CLKがHレベルになる。クロック信号/CLKの電圧変化分となるVDDは、容量素子C1を介してノードN7に結合される。ノードN7は、既にノードN5からトランジスタQ17を介してVDD−Vthの電圧レベルに充電されているので、電圧レベルがさらに略2・VDD−Vthに昇圧される。ノードN7がさらに昇圧されると、トランジスタQ15が非飽和領域でオン状態となり、ノードN5が高電位電源VDD2によりVDDの電圧レベルまで充電される。 Further, clock signal / CLK becomes H level at time t3. VDD that is a voltage change amount of the clock signal / CLK is coupled to the node N7 through the capacitive element C1. Since the node N7 has already been charged from the node N5 through the transistor Q17 to the voltage level of VDD-Vth, the voltage level is further boosted to about 2 · VDD-Vth. When the node N7 is further boosted, the transistor Q15 is turned on in the non-saturated region, and the node N5 is charged to the voltage level of VDD by the high potential power supply VDD2.
他方、トランジスタQ16,Q18,容量素子C2から構成される回路では、ノードN6がLレベルなので、ノードN8もLレベルとなっている。クロック信号/CLKが立上ると、容量素子C2を介して結合されたノードN8の電圧レベルが上昇する。しかし、トランジスタQ14がオン状態なので、ノードN6,N8の電圧レベルは、一定レベル上昇後、瞬時にLレベルに低下する。即ち、ノードN6,N8には、スパイク状の電圧が生成される。トランジスタQ14及びトランジスタQ18のオン抵抗値と容量素子C2の容量値を適切に設定することにより、このスパイク電圧は小さくすることができ、トランジスタQ16のオフ状態を維持することができる。即ち、ノードN6はLレベルに保たれると同時に、トランジスタQ16とトランジスタQ14を通して電源VDD2とVSSとの間に貫通電流は殆ど流れず、電力は殆ど消費されない。 On the other hand, in the circuit composed of the transistors Q16 and Q18 and the capacitive element C2, since the node N6 is at the L level, the node N8 is also at the L level. When clock signal / CLK rises, the voltage level of node N8 coupled through capacitive element C2 rises. However, since transistor Q14 is on, the voltage levels at nodes N6 and N8 instantaneously drop to L level after a certain level rise. That is, spike-like voltages are generated at the nodes N6 and N8. By appropriately setting the on-resistance values of the transistors Q14 and Q18 and the capacitance value of the capacitive element C2, the spike voltage can be reduced and the off-state of the transistor Q16 can be maintained. That is, the node N6 is kept at the L level, and at the same time, almost no through current flows between the power supply VDD2 and VSS through the transistor Q16 and the transistor Q14, so that almost no power is consumed.
以上のように本実施の形態に係る容量線駆動回路では、電力を殆ど消費することなく、出力はHレベル側のみがプルアップされ、Lレベル側はプルアップされない選択的プルアップ動作が行われる。 As described above, in the capacitor line driving circuit according to the present embodiment, a selective pull-up operation is performed in which the output is pulled up only on the H level side and is not pulled up on the L level side without consuming almost any power. .
時刻t4では、クロック信号/CLKがLレベルになると、ノードN7の電圧レベルは再びVDD−Vthとなり、ノードN5は高インピーダンス状態のVDDレベルとなる。 At time t4, when the clock signal / CLK becomes L level, the voltage level of the node N7 becomes VDD-Vth again, and the node N5 becomes VDD level in the high impedance state.
以降、ノードN7はクロック信号/CLKがHレベルに変化する度に略2・VDD−Vthに昇圧され、これに応じてトランジスタQ15がオン状態となりノードN5が高電位電源VDD2によりVDDの電圧レベルに充電され、リーク電流によるノードN5のレベル低下を補償している。この結果、出力ノードOUTは低インピーダンスのHレベルを1フレーム間維持することができる。さらに、この期間、高電位電源VDD2と低電位電源VSS間に貫通電流は殆ど流れず、低消費電力状態も維持できる。 Thereafter, the node N7 is boosted to approximately 2 · VDD−Vth every time the clock signal / CLK changes to the H level, and accordingly the transistor Q15 is turned on and the node N5 is brought to the VDD voltage level by the high potential power supply VDD2. It is charged and compensates for the level drop of the node N5 due to the leakage current. As a result, the output node OUT can maintain the low impedance H level for one frame. Further, during this period, almost no through current flows between the high potential power supply VDD2 and the low potential power supply VSS, and the low power consumption state can be maintained.
ここで、極性切換え信号PC(/PC)のHレベルを保持するためのクロック信号としてゲート線駆動回路に用いられるクロック信号を用いる場合について説明したが、リーク電流による電圧レベルの低下を補償することができれば、より周波数の低いクロック信号を用いて電力消費を低減してもよい。 Here, the case where the clock signal used in the gate line driving circuit is used as the clock signal for holding the H level of the polarity switching signal PC (/ PC) has been described. However, the decrease in the voltage level due to the leakage current is compensated. If possible, power consumption may be reduced by using a clock signal having a lower frequency.
時刻t5では、極性制御信号VFR,/VFRがそれぞれLレベル,Hレベルに変化するが、トランジスタQ5,Q7のオフ状態が維持されているので、ノードN5,N6,出力ノードOUTの電圧レベルは維持される。 At time t5, the polarity control signals VFR and / VFR change to the L level and the H level, respectively, but since the transistors Q5 and Q7 are kept off, the voltage levels of the nodes N5 and N6 and the output node OUT are maintained. Is done.
時刻t6でゲート線駆動信号Gn−1がHレベルになると、トランジスタQ5,Q7がオン状態となって、極性切換え回路2において、時刻t2と逆の動作が行われる。つまり、極性切換え信号PCがLレベル(VSS)、極性切換え信号/PCがHレベル(VDD−Vth)となり、これに応じて出力ノードOUTが電源VCCLの電圧レベルになる。
When the gate line drive signal Gn-1 becomes H level at time t6, the transistors Q5 and Q7 are turned on, and the
時刻t7,t8では、時刻t3,t4においてノードN5,N6,出力ノードOUTの電圧レベルを反転させたのと同じ動作が行われる。時刻t8以降、ノードN6でのVDDの電圧レベルがクロック信号/CLKにより保持され、これに応じてノードN5及び出力ノードOUTが低インピーダンスのLレベルを1フレーム間維持できる。 At times t7 and t8, the same operation is performed as when the voltage levels of the nodes N5 and N6 and the output node OUT are inverted at times t3 and t4. After time t8, the voltage level of VDD at the node N6 is held by the clock signal / CLK, and accordingly the node N5 and the output node OUT can maintain the low impedance L level for one frame.
本実施の形態に係る画像表示装置では、共通電極駆動回路91におけるトランジスタのゲート電圧を低消費電力でかつ低インピーダンスで供給するようにしたので、トランジスタのリーク電流による共通電極駆動信号の電圧レベルの不安定性を防止することができ、表示異常を防ぐことができる。
In the image display device according to the present embodiment, the gate voltage of the transistor in the common
(変形例)
以上で説明した図44に示す共通電極駆動回路91は、奇数行に対応する共通電極駆動信号を生成する回路に関するものである。本変形例では、偶数行に対応する共通電極駆動信号を生成する回路を図46,図47に示す。図46,図47に示す回路にも奇数行に対応する図44に示す回路と同様に、対応するゲート線の1行前のゲート線駆動信号が入力信号として入力される。例えば、対応する偶数行をGLn+1と仮定すると、共通電極駆動信号の生成する回路の入力としてゲート線駆動信号Gnが入力される。また、クロック端子CKには、ゲート線駆動信号Gnと活性期間の重ならないクロック信号CLKが入力される。
(Modification)
The common
図46,図47に示す回路構成は、奇数行に対応する図44に示す回路と基本的に同じであるが、図46に示す回路では、図44に示す回路に対して反転出力が得られるように、出力回路3のトランジスタQ19,Q20のゲートへの入力が互に交換されている。
The circuit configuration shown in FIGS. 46 and 47 is basically the same as the circuit shown in FIG. 44 corresponding to the odd-numbered rows, but the circuit shown in FIG. 46 can obtain an inverted output with respect to the circuit shown in FIG. Thus, the inputs to the gates of the transistors Q19 and Q20 of the
また、図47に示す回路では、図44に示す回路に対して反転出力が得られるように、入力端子IN2,IN3に入力される極性制御信号VFR,/VFRを互に交換している。図46,図47に示す回路では、奇数行の場合と逆に、共通電極駆動信号は奇数フレーム(極性制御信号VFRがHレベル)の時立下り、偶数フレーム(極性制御信号VFRがLレベル)の時に立上る。 In the circuit shown in FIG. 47, the polarity control signals VFR and / VFR inputted to the input terminals IN2 and IN3 are exchanged with each other so that an inverted output can be obtained with respect to the circuit shown in FIG. In the circuits shown in FIGS. 46 and 47, in contrast to the case of the odd-numbered row, the common electrode drive signal falls when the odd-numbered frame (polarity control signal VFR is at the H level) and the even-numbered frame (polarity control signal VFR is at the L level). Get up at the time.
図48に示す波形は、奇数行、偶数行の両方をまとめた画像表示装置の動作波形である。図48に示す波形では、ゲート線駆動信号Gn−1,Gn,Gn+1に対し、対応の共通線駆動信号COMn−1,COMn,COMn+1が1行前にその極性が反転し、且つ1行毎に共通線駆動信号COMn−1,COMn,COMn+1の極性が反転していることが分かる。 The waveform shown in FIG. 48 is an operation waveform of the image display device in which both odd and even rows are combined. In the waveform shown in FIG. 48, the polarity of the corresponding common line drive signals COMn-1, COMn, COMn + 1 is inverted one row before the gate line drive signals Gn-1, Gn, Gn + 1, and for each row. It can be seen that the polarities of the common line drive signals COMn-1, COMn, and COMn + 1 are reversed.
なお、以下で説明する実施の形態に係る共通電極駆動回路91についても、説明を容易にするために、奇数行に対応する回路(実施の形態10では図44)を代表して説明する。その場合であっても、図46,図47に示す回路構成で用いた変更を適用することで、同様に偶数行に対応する容量線駆動回路とすることができる。
Note that the common
また、本実施の形態では、画素電極25へのデータの書き込みが終了するまでに共通電極線COMLnが所定のレベルに設定されるように前段のゲート線駆動信号Gnを用いて共通電極駆動信号COMnを生成している共通電極駆動回路91について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、画素電極25へのデータの書き込みが終了するまでに共通電極線COMLnが所定のレベルに設定されれば、同一行のゲート線駆動信号Gnを用いて共通電極駆動信号COMnを生成しても良い。
In the present embodiment, the common electrode drive signal COMn is used by using the previous gate line drive signal Gn so that the common electrode line COMLn is set to a predetermined level before the writing of data to the
具体的に、本実施の形態の変形例となる奇数行の共通電極駆動回路91の回路図を図49に示す。図49に示す回路は、図44に示す回路とは異なり、入力端子IN1に同一行のゲート線駆動信号Gn、クロック端子CKにゲート線駆動信号Gnと活性期間が重ならないクロック信号/CLKが入力される。
Specifically, FIG. 49 shows a circuit diagram of an odd-numbered row common
図49に示す回路は、後述の双方向走査型ゲート線駆動回路を構成する場合、回路構成を単純化できる利点がある。また、図49に示す回路は、前述のゲートライン反転駆動方式や、フレーム反転駆動方式にも適用することが可能である。 The circuit shown in FIG. 49 has an advantage that the circuit configuration can be simplified when a bidirectional scanning gate line driving circuit described later is formed. The circuit shown in FIG. 49 can also be applied to the above-described gate line inversion driving method and frame inversion driving method.
図50に、図49に示す回路の動作波形を示す。図50に示す波形では、ゲート線駆動信号Gnが立下がるまで(時刻t3)に、共通電極駆動信号COMnが所定のレベルに達している。図50に示す動作波形を得るためには、図44に示す回路に比べてゲート幅が広いトランジスタを図49に示す回路に採用して、回路動作を高速化する必要がある。 FIG. 50 shows operation waveforms of the circuit shown in FIG. In the waveform shown in FIG. 50, the common electrode drive signal COMn has reached a predetermined level until the gate line drive signal Gn falls (time t3). In order to obtain the operation waveform shown in FIG. 50, it is necessary to employ a transistor having a wider gate width than the circuit shown in FIG. 44 in the circuit shown in FIG.
図51に、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の別の変形例を示す。図51に示す回路は、出力レベル保持回路2の昇圧容量素子C1,C2に、MOS容量素子を用いている点が、図44に示す回路と異なる。このMOS容量素子は、ゲートとソース/ドレイン間の電圧がしきい値電圧Vth以上であればチャネルが形成され、容量が形成される。
FIG. 51 shows another modification of the common
そして、図51に示す回路では、MOS容量のゲート端子がノードN7,N8に、ソース/ドレイン端子がクロック端子CKに接続されている。そのため、極性切換え信号PC,/PCの電圧レベルがHレベルの場合、ゲートとソース/ドレイン間の電圧はVth以上となり容量が形成されるので、極性切換え信号PC,/PCのHレベルはプルアップされる。 In the circuit shown in FIG. 51, the gate terminal of the MOS capacitor is connected to the nodes N7 and N8, and the source / drain terminal is connected to the clock terminal CK. Therefore, when the voltage level of the polarity switching signals PC and / PC is H level, the voltage between the gate and the source / drain becomes Vth or more and a capacitance is formed, so that the H level of the polarity switching signals PC and / PC is pulled up. Is done.
逆に、極性切換え信号PC,/PCの電圧レベルがLレベルの場合、ゲートとソース/ドレイン間の電圧はVth以下となり容量が形成されず、容量が見かけ上存在しないことになり、クロック信号CLKの立上り時に出力ノードOUTに生じるスパイク電圧を無くすことができる。また、この場合、Lレベル出力側で消費されるクロック信号による交流電力も削減される。 On the other hand, when the voltage level of the polarity switching signals PC and / PC is L level, the voltage between the gate and the source / drain becomes Vth or less and no capacitance is formed, and the capacitance apparently does not exist, and the clock signal CLK The spike voltage generated at the output node OUT at the rising edge of can be eliminated. In this case, the AC power due to the clock signal consumed on the L level output side is also reduced.
なお、以下に説明する実施の形態に係る共通電極駆動回路91についても、同様に容量素子C1,C2をMOS容量素子に変更することができる。
In the common
(実施の形態11)
図52、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の回路図である。図52に示す回路は、図44に示す回路とは異なり、昇圧容量素子C1,C2とノードN5,N6とがそれぞれ直接結合しないようにして、リフレッシュ時にクロック信号による出力レベルの上昇を防止した回路である。具体的に、図52に示す回路では、トランジスタQ15(Q16)のゲートにトランジスタQ21,Q17(Q22,Q18)からなるインバータの出力信号が入力される点が図44に示す回路と異なる。
(Embodiment 11)
FIG. 52 is a circuit diagram of the common
図52に示す回路では、ノードN5がLレベル、ノードN6がHレベルとすると、昇圧容量素子C1を介したクロック信号CLKが、ノードN6のHレベルによりオンしているトランジスタQ17により端子S1へ放電され、ノードN5へ直接影響しない。また、ノードN8は、ノードN6がHレベルであることにより、初期はVDD−2・Vthに充電されているが、その後、容量素子C2を介したクロック信号CLKにより略2・VDD−2・Vthに昇圧される。これに応じてトランジスタQ16は非飽和領域でオン状態となり、ノードN6の電圧レベルがプルアップされると同時に、ノードN6の電圧レベルはVDDに上昇する。 In the circuit shown in FIG. 52, when the node N5 is at the L level and the node N6 is at the H level, the clock signal CLK via the boost capacitor C1 is discharged to the terminal S1 by the transistor Q17 turned on by the H level of the node N6. And does not directly affect the node N5. The node N8 is initially charged to VDD−2 · Vth because the node N6 is at the H level, but thereafter, the node N8 is approximately 2 · VDD−2 · Vth by the clock signal CLK via the capacitor C2. Is boosted. In response, transistor Q16 is turned on in the non-saturated region, and the voltage level at node N6 is pulled up, and at the same time, the voltage level at node N6 rises to VDD.
ノードN6の電圧レベルがVDDレベルになった後、クロック信号CLKがLレベルになって、ノードN8の電圧レベルが再び初期のVDD−2・Vthに向かって低下する。そして、ノードN6の電圧レベル(VDD)により、ノードN8の電圧レベルがトランジスタQ22を通してVDD−Vthレベルに引き上げられる。 After the voltage level of the node N6 becomes the VDD level, the clock signal CLK becomes the L level, and the voltage level of the node N8 decreases again toward the initial VDD-2 · Vth. Then, the voltage level of the node N6 is raised to the VDD-Vth level through the transistor Q22 by the voltage level (VDD) of the node N6.
以降、ノードN8もトランジスタQ18のオフリーク電流によりそのレベルが低下するが、クロック信号CLKがLレベルになってノードN8の電圧レベルがVDD−Vth以下になった場合、トランジスタQ22を通してVDD−Vthレベルにリフレッシュされる。 Thereafter, the level of the node N8 also decreases due to the off-leakage current of the transistor Q18. However, when the clock signal CLK becomes the L level and the voltage level of the node N8 becomes equal to or lower than VDD−Vth, the level is lowered to the VDD−Vth level through the transistor Q22. Refreshed.
(変形例)
図53に、本実施の形態に係る変形例の共通電極駆動回路91の回路図を示す。図53に示す回路は、図52に示す回路の昇圧容量素子C1,C2にMOS容量素子を採用した構成である。図53に示すMOS容量素子は、ゲート端子がノードN7,N8に、ソース/ドレイン端子がクロック端子CKにそれぞれ接続されている。
(Modification)
FIG. 53 shows a circuit diagram of a common
トランジスタQ15又はトランジスタQ16がオフの時に、ゲートにスパイク電圧が生じ難いので、貫通電流を少なくでき低消費電力化ができる。同時に、トランジスタQ17又はトランジスタQ18を通して流れるクロック信号CLKによる無効電流も削減できる。 When the transistor Q15 or the transistor Q16 is off, it is difficult for a spike voltage to be generated at the gate, so that a through current can be reduced and power consumption can be reduced. At the same time, the reactive current due to the clock signal CLK flowing through the transistor Q17 or the transistor Q18 can be reduced.
(実施の形態12)
次に、本実施の形態では、図44に示す共通電極駆動回路91を採用する画像表示装置が、双方向に走査するゲート線駆動回路を備えている場合について説明する。
(Embodiment 12)
Next, in this embodiment, the case where an image display device that employs the common
ゲート線駆動回路が逆方向に走査された場合、図44に示す回路では、ゲート線駆動信号Gnの順方向の1行前に入力されるべきゲート線駆動信号Gn−1が、逆方向の1行後のゲート線駆動信号となるため回路が正常に動作しない。 When the gate line drive circuit is scanned in the reverse direction, in the circuit shown in FIG. 44, the gate line drive signal Gn−1 to be input one row before the gate line drive signal Gn in the forward direction is 1 in the reverse direction. The circuit does not operate normally because it becomes the gate line drive signal after the row.
また、単一チャネルのトランジスタを用いた双方向ゲート線駆動回路(シフトレジスタ)の技術が特許文献5に開示されており、当該回路構成は2種類の電圧信号V1,V2のレベルを切換えることで信号のシフト方向を切換えている。即ち、当該回路構成は、電圧信号V1がHレベルで電圧信号V2がLレベルの時、ゲート線が順方向に走査され、電圧信号V1がLレベルで電圧信号V2がHレベルの時、ゲート線が逆方向に走査される。
Further, a technique of a bidirectional gate line driving circuit (shift register) using a single channel transistor is disclosed in
図54に、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の回路図を示す。図54に示す回路では、図44に示す回路の入力部にゲート線駆動回路が双方向走査することに対応するための走査方向切換え回路4を備えている。つまり、図54に示すトランジスタQ27〜Q30で構成される回路が、走査方向切換え回路4である。ここで、ゲート線駆動信号Gn+1,Gn−1の添字は、順方向走査を基準としている。
FIG. 54 shows a circuit diagram of the common
図54に示す回路では、高電位電源VDD1の電圧レベルをVDDとすると、順方向走査の場合、電圧信号V1がH(VDD)レベルになりノードN9の電圧レベルをVDD−Vthに充電するのでトランジスタQ27はオン状態となる。一方、電圧信号V2がL(VSS)レベルになりノードN10の電圧レベルがVSSに放電されると、トランジスタQ28はオフ状態となる。そのため、図54に示す回路では、上記の場合、ノードN11にゲート線駆動信号Gn−1が伝達され、ゲート線駆動信号Gn+1が伝達されない。 In the circuit shown in FIG. 54, when the voltage level of the high-potential power supply VDD1 is VDD, the voltage signal V1 becomes H (VDD) level and the voltage level of the node N9 is charged to VDD−Vth in forward scanning. Q27 is turned on. On the other hand, when the voltage signal V2 becomes L (VSS) level and the voltage level of the node N10 is discharged to VSS, the transistor Q28 is turned off. Therefore, in the circuit shown in FIG. 54, in the above case, the gate line drive signal Gn−1 is transmitted to the node N11 and the gate line drive signal Gn + 1 is not transmitted.
いま、Lレベルのゲート線駆動信号Gn−1がHレベルに変化した場合、当該電圧レベルの変化がトランジスタQ27のゲート−チャネル間容量を介してノードN9に結合し、ノードN9の電圧レベルが上昇する。この結果、トランジスタQ27は非飽和領域で動作し、ノードN11の電圧レベルがVDDのHレベル信号として出力される。 Now, when the L-level gate line drive signal Gn-1 changes to the H level, the change in the voltage level is coupled to the node N9 via the gate-channel capacitance of the transistor Q27, and the voltage level of the node N9 increases. To do. As a result, the transistor Q27 operates in a non-saturated region, and the voltage level of the node N11 is output as an H level signal of VDD.
逆方向走査の場合は、トランジスタQ28がオン状態となり、ゲート線駆動信号Gn+1がノードN11に入力され、これが順方向走査のゲート線駆動信号Gn−1と同じ働きをする。その他の回路の構成及び動作は、図44に示す回路と同じであるので、詳細な説明は省略する。なお、図54に示す回路では、走査方向切換え回路4以外の回路構成を図44に示す回路としたが、本発明はこれに限られず、図44に示す回路の替わりに図46,図47,図51,図52,図53に示す回路を採用しても良い。なお、図49に示す回路には、走査方向切換え回路4は不要である。
In the case of backward scanning, the transistor Q28 is turned on, and the gate line driving signal Gn + 1 is input to the node N11, which functions in the same manner as the gate scanning signal Gn-1 for forward scanning. Since the configuration and operation of the other circuits are the same as those of the circuit shown in FIG. 44, detailed description thereof is omitted. In the circuit shown in FIG. 54, the circuit configuration other than the scanning
走査方向切換え回路4は、図54に示す回路構成に限定されず、例えば図55及び図56に示す回路構成を採用しても良い。図55に示す走査方向切換え回路4は、トランジスタQ31,Q32が追加され、トランジスタQ29,Q32のゲートに電圧信号V1が供給され、トランジスタQ30,Q31のゲートに電圧信号V2が供給されている。また、図55に示す走査方向切換え回路4では、トランジスタQ29,Q30のドレインが高電位電源VDD2に、トランジスタQ31,Q32のソースがVSSに、トランジスタQ29のソースとトランジスタQ31のドレインとがノードN9に、トランジスタQ30のソースとトランジスタQ32のドレインとがノードN10にそれぞれ接続されている。
The scanning
図56に示す走査方向切換え回路4は、図55に示す走査方向切換え回路4の回路構成においてトランジスタQ29のドレインとトランジスタQ31のソースとをトランジスタQ29のゲートに、トランジスタQ30のドレインとトランジスタQ32のソースとをトランジスタQ30のゲートにそれぞれ接続した回路構成である。
The scanning
(実施の形態13)
図57に、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の回路図を示す。図44に示す回路では、トランジスタQ15,Q16のドレインに電圧源VDD2を供給しているが、図57に示す回路では、電圧源VDD2の替わりに電圧源VDD4を供給している。電圧源VDD4は、図58に示すようにチャージポンプ回路で構成されており、VDD以上の電圧値を持つ電圧源である。図58に示すチャージポンプ回路は、トランジスタQ40,Q41をダイオード接続した構成で、ノードN12に容量素子C3を介してクロック端子CKに接続され、トランジスタQ41のドレインが容量素子C4を介して端子S1に接続されている。そして、図58に示すチャージポンプ回路では、端子S8入力する電圧源VDD5の電圧値をVDDとすると、出力する電圧源VDD4の電圧値が2・VDD−2・Vthとなる。
(Embodiment 13)
FIG. 57 shows a circuit diagram of the common
図57に示す回路では、例えばノードN7が昇圧された場合、その電圧レベルが理想的には2・VDD−Vthとなるので、ノードN5の電圧レベルが2・VDD−2・Vthまで上昇することが可能になる。従って、図57に示す回路では、図58のように、電圧源VDD4の電圧レベルを2・VDD−2・Vthとすることにより、ノードN5のHレベルを2・VDD−2・Vthにすることができる。このことは、出力トランジスタQ19(Q20)のゲート電圧を高くすることを意味するので、そのオン抵抗を低下させることができる。つまり、同じ抵抗値に設定した場合、その寸法(ゲート幅)を小さくすることができるので、回路の占有面積を小さくすることができる。 In the circuit shown in FIG. 57, for example, when the node N7 is boosted, the voltage level is ideally 2 · VDD−Vth, so that the voltage level of the node N5 rises to 2 · VDD−2 · Vth. Is possible. Therefore, in the circuit shown in FIG. 57, as shown in FIG. 58, by setting the voltage level of the voltage source VDD4 to 2 · VDD−2 · Vth, the H level of the node N5 is set to 2 · VDD−2 · Vth. Can do. This means that the gate voltage of the output transistor Q19 (Q20) is increased, so that the on-resistance can be lowered. In other words, when the resistance values are set to the same value, the dimension (gate width) can be reduced, so that the area occupied by the circuit can be reduced.
次に、図59に、本実施の形態に係る共通電極駆動回路91の別の回路図を示す。図59に示す回路では、図52に示す回路における電圧源VDD2の替わりに電圧源VDD4を供給している。この電圧源VDD4は、図58に示すチャージポンプ回路で生成される2・VDD−2・Vthの電圧値を持つ電圧源である。
Next, FIG. 59 shows another circuit diagram of the common
図59に示す回路では、例えばノードN7が昇圧された場合、1回目の昇圧ではノードN7の電圧レベルがVDD−2・Vthから2・VDD−2・Vthに上昇する。この結果、ノードN5の電圧レベルは、トランジスタQ15により2・VDD−3・Vthとなる。クロック信号CLKがLレベルになると、当該クロック信号CLKの電圧レベルによりノードN7の電圧レベルが2・VDD−4・Vthとなる。そして、クロック信号CLKが再びH(VDD)レベルになると、ノードN7が昇圧され、その電圧レベルが3・VDD−4・Vthとなる。この結果、トランジスタQ15が非飽和領域で動作して、ノードN5の電圧レベルが電圧源VDD4と同じ、2・VDD−2・Vthとなり、図57に示す回路と同様にトランジスタQ19(Q20)の寸法を小さくすることができる。 In the circuit shown in FIG. 59, for example, when the node N7 is boosted, the voltage level of the node N7 rises from VDD−2 · Vth to 2 · VDD−2 · Vth in the first boosting. As a result, the voltage level of the node N5 becomes 2 · VDD−3 · Vth by the transistor Q15. When the clock signal CLK becomes L level, the voltage level of the node N7 becomes 2 · VDD−4 · Vth depending on the voltage level of the clock signal CLK. When the clock signal CLK becomes H (VDD) level again, the node N7 is boosted and the voltage level becomes 3 · VDD−4 · Vth. As a result, the transistor Q15 operates in the non-saturated region, and the voltage level of the node N5 becomes 2 · VDD−2 · Vth, which is the same as the voltage source VDD4. The dimensions of the transistor Q19 (Q20) are the same as in the circuit shown in FIG. Can be reduced.
(変形例)
図60に、本実施の形態に係る変形例のチャージポンプ回路の回路図を示す。図60に示す回路図は、3・VDD−3・Vthの電圧を生成するチャージポンプ回路である。図60に示すチャージポンプ回路は、トランジスタQ40,Q41,Q42をダイオード接続した構成で、ノードN12に容量素子C3を介してクロック端子CKに、ノードN13に容量素子C5を介してクロック端子CKにそれぞれ接続され、トランジスタQ42のドレインが容量素子C4を介して端子S1に接続されている。そして、図60に示すチャージポンプ回路では、端子S8入力する電圧源VDD5の電圧値をVDDとすると、出力する電圧源VDD4の電圧値が3・VDD−3・Vthとなる。
(Modification)
FIG. 60 shows a circuit diagram of a charge pump circuit according to a modification example of the present embodiment. The circuit diagram shown in FIG. 60 is a charge pump circuit that generates a voltage of 3 · VDD−3 · Vth. The charge pump circuit shown in FIG. 60 has a configuration in which transistors Q40, Q41, and Q42 are diode-connected. The node N12 is connected to the clock terminal CK via the capacitive element C3, and the node N13 is connected to the clock terminal CK via the capacitive element C5. The drain of the transistor Q42 is connected to the terminal S1 through the capacitive element C4. In the charge pump circuit shown in FIG. 60, when the voltage value of the voltage source VDD5 input to the terminal S8 is VDD, the voltage value of the output voltage source VDD4 is 3 · VDD−3 · Vth.
図59に示す電圧源VDD4に図60に示すチャージポンプ回路を採用して3・VDD−3・Vthの電圧を供給した場合、上述したようにノードN7の電圧レベルが3・VDD−4・Vthであるので、ノードN5の電圧レベルが3・VDD−5・Vthまで上昇する。従って、図59に示す回路図では、トランジスタQ19(Q20)の寸法をより小さくすることができる。 When the voltage of 3 · VDD−3 · Vth is supplied to the voltage source VDD4 shown in FIG. 59 using the charge pump circuit shown in FIG. 60, the voltage level of the node N7 is 3 · VDD−4 · Vth as described above. Therefore, the voltage level of the node N5 rises to 3 · VDD−5 · Vth. Therefore, in the circuit diagram shown in FIG. 59, the dimension of the transistor Q19 (Q20) can be further reduced.
なお、図58,図60に示すチャージポンプ回路では、ダイオード接続されたトランジスタQ40,Q41,Q42及び容量素子C3,C4,C5が共通電極駆動回路91と同一基板上で同時に形成されることを想定しているが、本発明はこれに限られず、基板外部に例えば、ディスクリートのダイオード素子、容量素子を用いて図58,図60に示すチャージポンプ回路を構成しても良い。
58 and 60, it is assumed that the diode-connected transistors Q40, Q41, and Q42 and the capacitive elements C3, C4, and C5 are formed on the same substrate as the common
なお、実施の形態1から実施の形態13までにおいて説明したトランジスタとは、それぞれ制御電極(ゲート)と、一方の電流電極(ドレイン又はソース)と、他方の電流(ソース又はドレイン)とを含む少なくとも3つの電極を有する素子で、ゲートに所定の電圧を印加することによりドレインとソースとの間にチャネルが形成されスイッチング素子として機能する。そして、ドレインとソースは、基本的に同一の構造で、印加される電圧条件によって互いにその呼称が変わる。例えば、N型トランジスタの場合、相対的に電位の高い電極をドレイン、低い電極をソースと呼称する。P型トランジスタの場合は逆になる。
Note that the transistors described in
また、実施の形態1から実施の形態13までにおいて説明した回路構成において、素子間、ノード間あるいは素子とノード間の接続は、他の素子やスイッチなどが配置されていても実質的に同一の機能が果たされていれば、同じ接続であるとみなすことができる。 In the circuit configurations described in the first to thirteenth embodiments, connections between elements, between nodes, or between elements and nodes are substantially the same even if other elements or switches are arranged. If the function is fulfilled, it can be regarded as the same connection.
実施の形態1から実施の形態9までにおいて説明した容量線駆動回路90と、実施の形態10から実施の形態13までにおいて説明した共通電極駆動回路91とは対象とする画像表示装置の構成が異なることによる違いのみで基本的な回路構成は共通する。具体的に、実施の形態1から実施の形態9までの画像表示装置は画素電極と容量線とで形成された保持容量素子を介して画素を制御するのに対して、実施の形態10から実施の形態13までの画像表示装置は共通電極線で直接液晶容量に作用して画素を制御している。そのため、容量線と共通電極線とは、画素を制御する駆動信号(補償信号又は共通電極信号)を供給する配線として共通する。また、保持容量素子と液晶容量とは、画素を制御する容量として共通する。従って、配線である容量線や共通電極線に駆動信号を供給する点で、容量線駆動回路90や共通電極駆動回路91は画像表示装置を駆動する駆動回路で共通する。
The capacitor
1 出力レベル切換え回路、2 出力レベル保持回路、3 出力回路、4 走査方向切換え回路、5 シフトレジスタ、7 極性切換え回路、10 液晶表示装置、11 絶縁体基板、20 液晶アレイ部、25 画素、26 画素スイッチ素子、27 保持容量素子、28 液晶表示素子、30 ゲート線駆動回路、40 ソースドライバ、50 シフトレジスタ、52,54 データラッチ回路、60 階調電圧生成回路、70 デコード回路、80 アナログアンプ、90 容量線駆動回路、91 共通電極駆動回路、100 ソースドライバIC。
DESCRIPTION OF
Claims (42)
前記信号線と直交する複数の走査線と、
前記走査線に沿って配列された複数の配線と、
前記信号線と前記走査線との交点近傍のそれぞれに設けられ、一方の電流電極が前記信号線に、制御電極が前記走査線にそれぞれ接続されたトランジスタと、
前記配線に接続される容量と、
前記配線に接続され、前記容量に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた画像表示装置において、
前記駆動回路は、構成する能動素子が同一の導電型で、且つ前記能動素子が前記トランジスタと同一基板上に同時に形成され、
所定の信号に基づき、前記駆動信号の電圧レベルを切り換える第1切換信号及び第2切換信号を生成し、出力する切換え回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号の電圧レベルを繰り返し信号に基づき所定期間保持する出力レベル保持回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号に基づいて前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記配線に出力する出力回路とを備えることを特徴とする画像表示装置。 Multiple signal lines,
A plurality of scanning lines orthogonal to the signal lines;
A plurality of wirings arranged along the scanning lines;
A transistor provided near each intersection of the signal line and the scanning line, one current electrode connected to the signal line and a control electrode connected to the scanning line;
A capacitance connected to the wiring;
In an image display device comprising a drive circuit connected to the wiring and supplying a drive signal to the capacitor,
In the drive circuit, active elements constituting the same conductivity type and the active elements are simultaneously formed on the same substrate as the transistors,
A switching circuit for generating and outputting a first switching signal and a second switching signal for switching a voltage level of the drive signal based on a predetermined signal;
An output level holding circuit for holding a voltage level of the first switching signal and the second switching signal for a predetermined period based on a repetitive signal;
An image display device comprising: an output circuit that generates the drive signal based on the first switch signal and the second switch signal and outputs the drive signal to the wiring.
前記信号線と直交する複数の走査線と、
前記走査線に沿って配列された複数の容量線と、
前記信号線と前記走査線との交点近傍のそれぞれに設けられ、一方の電流電極が前記信号線に、制御電極が前記走査線にそれぞれ接続されたトランジスタと、
前記トランジスタの他方の電流電極に接続された画素電極と、
前記画素電極と対応する前記容量線との間に接続された保持容量素子と、
前記容量線に接続され、前記保持容量素子に補償信号を供給する容量線駆動回路とを備えた画像表示装置において、
前記容量線駆動回路は、構成する能動素子が同一の導電型で、且つ前記能動素子が前記トランジスタと同一基板上に同時に形成され、
所定の信号に基づき、前記補償信号の電圧レベルを切り換える第1切換信号及び第2切換信号を生成し、出力する出力レベル切換え回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号の電圧レベルを繰り返し信号に基づき所定期間保持する出力レベル保持回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号に基づいて前記補償信号を生成し、前記補償信号を前記容量線に出力する出力回路とを備えることを特徴とする画像表示装置。 Multiple signal lines,
A plurality of scanning lines orthogonal to the signal lines;
A plurality of capacitance lines arranged along the scanning lines;
A transistor provided near each intersection of the signal line and the scanning line, one current electrode connected to the signal line and a control electrode connected to the scanning line;
A pixel electrode connected to the other current electrode of the transistor;
A storage capacitor connected between the pixel electrode and the corresponding capacitor line;
In an image display device including a capacitor line driving circuit connected to the capacitor line and supplying a compensation signal to the storage capacitor element,
In the capacitor line driving circuit, active elements constituting the same conductive type, and the active elements are simultaneously formed on the same substrate as the transistors,
An output level switching circuit for generating and outputting a first switching signal and a second switching signal for switching a voltage level of the compensation signal based on a predetermined signal;
An output level holding circuit for holding a voltage level of the first switching signal and the second switching signal for a predetermined period based on a repetitive signal;
An image display device comprising: an output circuit that generates the compensation signal based on the first switching signal and the second switching signal and outputs the compensation signal to the capacitor line.
前記出力回路は、
第1電圧源と、
前記第1電圧源と異なる電圧値を有する第2電圧源と、
前記第1電圧源と前記第2電圧源との間に直列接続され、共通接続ノードが前記容量線に接続された第1能動素子及び第2能動素子とを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 2,
The output circuit is
A first voltage source;
A second voltage source having a voltage value different from that of the first voltage source;
An image display device comprising: a first active element and a second active element connected in series between the first voltage source and the second voltage source, and having a common connection node connected to the capacitor line. .
前記出力レベル保持回路は、
前記第1切換信号を前記出力回路へ出力する第1出力ノードと、
前記第2切換信号を前記出力回路へ出力する第2出力ノードとを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 2 or 3, wherein
The output level holding circuit is
A first output node for outputting the first switching signal to the output circuit;
An image display device comprising: a second output node that outputs the second switching signal to the output circuit.
前記出力レベル切換え回路は、
前記所定の信号の電圧レベルが第1電圧レベルから第2電圧レベルに変化したとき、第1制御信号を、第1切換信号として前記第1出力ノードにラッチする第1ラッチ回路と、
前記所定の信号の電圧レベルが第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化したとき、第2制御信号を、第2切換信号として前記第2出力ノードにラッチする第2ラッチ回路とを備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to any one of claims 2 to 4,
The output level switching circuit is
A first latch circuit that latches a first control signal at the first output node as a first switching signal when the voltage level of the predetermined signal changes from a first voltage level to a second voltage level;
A second latch circuit that latches a second control signal as a second switching signal at the second output node when the voltage level of the predetermined signal changes from the second voltage level to the first voltage level; A characteristic image display device.
前記第1制御信号及び前記第2制御信号は、第3電圧レベル又は第4電圧レベルのいずれかの電圧レベルを有し、且つ前記第1制御信号と前記第2制御信号とは異なる電圧レベルとなることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 5,
The first control signal and the second control signal have a voltage level of either a third voltage level or a fourth voltage level, and the first control signal and the second control signal have different voltage levels. An image display device characterized by comprising:
前記出力レベル保持回路は、前記第1切換信号及び前記第2切換信号の電圧レベルを所定期間保持することに替えて、前記第1切換信号及び前記第2切換信号に基づいて、フレーム時間で反転する相補の第1出力信号及び第2出力信号を生成し、前記第1出力信号及び前記第2出力信号の電圧レベルを所定期間保持することを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 2 or 3, wherein
The output level holding circuit is inverted at a frame time based on the first switching signal and the second switching signal instead of holding the voltage levels of the first switching signal and the second switching signal for a predetermined period. An image display device that generates a first output signal and a second output signal that are complementary to each other and holds the voltage levels of the first output signal and the second output signal for a predetermined period.
前記出力レベル保持回路は、
前記第1出力信号を出力する第1出力ノードと、
前記第2出力信号を出力する第2出力ノードとを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 7,
The output level holding circuit is
A first output node for outputting the first output signal;
An image display device comprising: a second output node that outputs the second output signal.
前記出力レベル保持回路は、前記第1切換信号に基づき、前記第1出力ノードが活性化されるとともに第2出力ノードが非活性化され、前記第2切換信号に基づき、前記第2出力ノードが活性化されるとともに前記第1出力ノードが非活性化されることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to any one of claims 4 to 6 and claim 8,
The output level holding circuit is configured such that the first output node is activated and the second output node is deactivated based on the first switching signal, and the second output node is activated based on the second switching signal. An image display device, wherein the image display device is activated and the first output node is deactivated.
前記出力レベル保持回路は、前記第1出力ノードの電圧レベルを保持する第1レベル保持回路と、前記第2出力ノードの電圧レベルを保持する第2レベル保持回路とを備え、活性化された前記第1出力ノード又は第2出力ノードは、所定の周期を持つ前記繰り返し信号で充電されることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 9,
The output level holding circuit includes a first level holding circuit that holds the voltage level of the first output node, and a second level holding circuit that holds the voltage level of the second output node, and is activated. The first output node or the second output node is charged with the repetitive signal having a predetermined period.
前記第1出力レベル保持回路及び第2出力レベル保持回路は、
第3電圧源と前記第1出力ノードとの間に接続された第3能動素子と、
前記第3電圧源と前記第2出力ノードとの間に接続された第4能動素子と、
前記第3能動素子の制御電極に、前記第1出力ノードの電圧レベルに応じた電圧を供給する第1電位供給回路と、
前記第4能動素子の制御電極に、前記第2出力ノードの電圧レベルに応じた電圧を供給する第2電位供給回路と、
前記第3能動素子の制御電極に一端が接続された第1容量素子と、
前記第4能動素子の制御電極に一端が接続された第2容量素子と、
前記第1容量素子及び前記第2容量素子の他端のそれぞれに接続され、所定の周期を持つ前記繰り返し信号が入力される端子とを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 10,
The first output level holding circuit and the second output level holding circuit are:
A third active device connected between a third voltage source and the first output node;
A fourth active element connected between the third voltage source and the second output node;
A first potential supply circuit for supplying a voltage corresponding to a voltage level of the first output node to a control electrode of the third active element;
A second potential supply circuit for supplying a voltage corresponding to a voltage level of the second output node to the control electrode of the fourth active element;
A first capacitive element having one end connected to the control electrode of the third active element;
A second capacitive element having one end connected to the control electrode of the fourth active element;
An image display device comprising: a terminal connected to each of the other ends of the first capacitor element and the second capacitor element, to which the repetitive signal having a predetermined period is input.
前記第1電位供給回路は、前記第3能動素子の制御電極と前記第1出力ノードとの間に接続された第5能動素子をさらに備え、
前記第2電位供給回路は、前記第4能動素子の制御電極と前記第2出力ノードとの間に接続された第6能動素子をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 11,
The first potential supply circuit further includes a fifth active element connected between a control electrode of the third active element and the first output node,
The image display apparatus, wherein the second potential supply circuit further includes a sixth active element connected between a control electrode of the fourth active element and the second output node.
前記第1電位供給回路は、前記第3能動素子の制御電極に出力端子が接続され、入力端子が前記第2出力ノードに接続された第1のインバータと、
前記第2電位供給回路は、前記第4能動素子の制御電極に出力端子が接続され、入力端子が前記第1出力ノードに接続された第2のインバータとを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 11,
The first potential supply circuit includes a first inverter having an output terminal connected to a control electrode of the third active element and an input terminal connected to the second output node;
The second potential supply circuit includes: a second inverter having an output terminal connected to a control electrode of the fourth active element, and an input terminal connected to the first output node. .
前記第1容量素子及び前記第2容量素子は、MOS容量素子であることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 11,
The image display device, wherein the first capacitor element and the second capacitor element are MOS capacitor elements.
前記MOS容量素子は、制御電極が前記第3能動素子又は前記第4能動素子の制御電極に接続され、電流電極に前記繰り返し信号が入力されることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 14,
The MOS capacitor element has a control electrode connected to a control electrode of the third active element or the fourth active element, and the repetitive signal is input to a current electrode.
前記第3電圧源の電圧と基準電圧の差の絶対値が、前記第1制御信号あるいは前記第2制御信号の電圧レベルである前記第3電圧レベルと前記第4電圧レベルとの差の絶対値よりも大きいことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 11,
The absolute value of the difference between the voltage of the third voltage source and the reference voltage is the absolute value of the difference between the third voltage level and the fourth voltage level, which is the voltage level of the first control signal or the second control signal. An image display device characterized by being larger than the above.
前記第1電位供給回路は、第1容量素子と前記第1出力ノードとが直接結合されない回路構成を有し、
前記第2電位供給回路は、第2容量素子と前記第2出力ノードとが直接結合されない回路構成を有することを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 11,
The first potential supply circuit has a circuit configuration in which the first capacitive element and the first output node are not directly coupled,
The image display apparatus according to claim 2, wherein the second potential supply circuit has a circuit configuration in which a second capacitor and the second output node are not directly coupled.
前記出力レベル保持回路は、前記第1切換信号に基づき、前記第1出力ノードが活性化されるとともに第2出力ノードが非活性化され、前記第2切換信号に基づき、前記第2出力ノードが活性化されるとともに前記第1出力ノードが非活性化され、
前記第1出力ノードの電圧レベルを保持する第1レベル保持回路と、前記第2出力ノードの電圧レベルを保持する第2レベル保持回路とを備え、活性化された前記第1出力ノード又は第2出力ノードは、所定の周期を持つ前記繰り返し信号で充電され、
前記第1レベル保持回路及び前記第2レベル保持回路が、制御電極に一定電圧源が接続された前記能動素子で構成されていることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 8,
The output level holding circuit is configured such that the first output node is activated and the second output node is deactivated based on the first switching signal, and the second output node is activated based on the second switching signal. Activated and the first output node is deactivated;
A first level holding circuit that holds the voltage level of the first output node; and a second level holding circuit that holds the voltage level of the second output node, and the activated first output node or second The output node is charged with the repetitive signal having a predetermined period,
The image display apparatus, wherein the first level holding circuit and the second level holding circuit are configured by the active element having a constant voltage source connected to a control electrode.
前記出力レベル保持回路は、前記第1切換信号に基づき、前記第1出力ノードが活性化されるとともに第2出力ノードが非活性化され、前記第2切換信号に基づき、前記第2出力ノードが活性化されるとともに前記第1出力ノードが非活性化され、
前記第1出力ノードの電圧レベルを保持する第1レベル保持回路と、前記第2出力ノードの電圧レベルを保持する第2レベル保持回路とを備え、活性化された前記第1出力ノード又は第2出力ノードは、所定の周期を持つ前記繰り返し信号で充電され、
前記第1レベル保持回路及び前記第2レベル保持回路は、クロック信号で制御された前記能動素子で構成されていることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 8,
The output level holding circuit is configured such that the first output node is activated and the second output node is deactivated based on the first switching signal, and the second output node is activated based on the second switching signal. Activated and the first output node is deactivated;
A first level holding circuit that holds the voltage level of the first output node; and a second level holding circuit that holds the voltage level of the second output node, and the activated first output node or second The output node is charged with the repetitive signal having a predetermined period,
The image display apparatus, wherein the first level holding circuit and the second level holding circuit are configured by the active element controlled by a clock signal.
前記出力レベル保持回路は、前記第1切換信号に基づき、前記第1出力ノードが活性化されるとともに第2出力ノードが非活性化され、前記第2切換信号に基づき、前記第2出力ノードが活性化されるとともに前記第1出力ノードが非活性化され、
非活性化された前記第1出力ノードの電圧レベルを保持する第7能動素子と、非活性化された前記第2出力ノードの電圧レベルを保持する第8能動素子とをさらに備えたことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 8,
The output level holding circuit is configured such that the first output node is activated and the second output node is deactivated based on the first switching signal, and the second output node is activated based on the second switching signal. Activated and the first output node is deactivated;
A seventh active element that holds the voltage level of the deactivated first output node; and an eighth active element that holds the voltage level of the deactivated second output node. An image display device.
前記出力レベル切換え回路は、
第3及び第4出力ノードと、
前記容量線に対応する前記走査線より供給された走査信号が選択状態から非選択状態に変化してから所定時間経過後に活性化する入力信号が入力される入力端子と、
互いに相補となる第1制御信号及び第2制御信号が入力される制御入力端子とを備え、
前記第1制御信号及び前記第2制御信号の電圧レベルに応じ、前記入力信号が活性化されるタイミングで、前記第3出力ノード又は前記第4出力ノードを活性化させることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to any one of claims 7, 8, and 18 to 20.
The output level switching circuit is
Third and fourth output nodes;
An input terminal to which an input signal that is activated after a predetermined time has elapsed after the scanning signal supplied from the scanning line corresponding to the capacitor line changes from a selected state to a non-selected state;
A control input terminal to which a first control signal and a second control signal that are complementary to each other are input;
An image display, wherein the third output node or the fourth output node is activated at a timing when the input signal is activated in accordance with a voltage level of the first control signal and the second control signal. apparatus.
前記出力レベル切換え回路は、
前記入力端子と前記第3出力ノードとの間に接続された第9能動素子と、
前記入力端子と前記第4出力ノードとの間に接続された第10能動素子とを備え、
前記入力信号が活性化される少なくとも1水平期間前に前記第9能動素子又は第10能動素子を活性化し、且つ前記入力信号が非活性化された後少なくとも1水平期間以内に前記第9能動素子又は第10能動素子を非活性化することを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 21,
The output level switching circuit is
A ninth active element connected between the input terminal and the third output node;
A tenth active element connected between the input terminal and the fourth output node;
The ninth active element or the tenth active element is activated at least one horizontal period before the input signal is activated, and the ninth active element is within at least one horizontal period after the input signal is deactivated. Or the 10th active element is deactivated, The image display apparatus characterized by the above-mentioned.
前記容量線駆動回路は、前記走査線を駆動する走査線駆動信号の走査方向に応じて、前記出力レベル切換え回路に入力する前記所定の信号を切換える走査方向切換え回路をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display apparatus according to any one of claims 2 to 22,
The capacitance line driving circuit further includes a scanning direction switching circuit for switching the predetermined signal to be input to the output level switching circuit according to a scanning direction of a scanning line driving signal for driving the scanning line. Image display device.
前記走査方向切換え回路は、
第1電圧信号が第5電圧レベル、第2電圧信号が第6電圧レベルの場合、第1方向に走査する第1ゲート線駆動信号を前記所定の信号とし、
第1電圧信号が第6電圧レベル、第2電圧信号が第5電圧レベルの場合、第2方向に走査する第2ゲート線駆動信号を前記所定の信号とすることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 23, wherein
The scanning direction switching circuit is
When the first voltage signal is the fifth voltage level and the second voltage signal is the sixth voltage level, the first gate line driving signal scanned in the first direction is the predetermined signal,
When the first voltage signal is at the sixth voltage level and the second voltage signal is at the fifth voltage level, the second gate line driving signal scanned in the second direction is set as the predetermined signal.
前記容量線駆動回路は、前記走査線の走査方向に応じて、前記出力レベル切換え回路に入力する信号を切り換える走査方向切換え回路をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to any one of claims 7, 8, and 18 to 20.
2. The image display device according to claim 1, wherein the capacitor line driving circuit further includes a scanning direction switching circuit that switches a signal input to the output level switching circuit according to a scanning direction of the scanning line.
前記走査線より供給された走査信号に応じたタイミングで入力される信号を、所定時間遅延させて前記容量線駆動回路に入力させるシフトレジスタをさらに備えたことを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to any one of claims 7, 8, and 18 to 20.
An image display apparatus, further comprising: a shift register that delays a signal input at a timing corresponding to a scanning signal supplied from the scanning line and inputs the signal to the capacitor line driver circuit.
前記信号線と直交する複数の走査線と、
前記走査線に沿って配列された複数の共通電極線と、
前記信号線と前記走査線との交点近傍のそれぞれに設けられ、一方の電流電極が前記信号線に、制御電極が前記走査線にそれぞれ接続されたトランジスタと、
前記トランジスタの他方の電流電極と、対応する前記共通電極線との間に接続された液晶容量と、
前記共通電極線に接続され、前記液晶容量に共通電極駆動信号を供給する共通電極駆動回路とを備えた画像表示装置において、
前記共通電極駆動回路は、構成する能動素子が同一の導電型で、且つ前記能動素子が前記トランジスタと同一基板上に同時に形成され、
所定の信号に基づき、前記共通電極駆動信号の電圧レベルを切り換える第1切換信号及び第2切換信号を生成し、出力する極性切換え回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号の電圧レベルを繰り返し信号に基づき所定期間保持する出力レベル保持回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号に基づいて前記共通電極駆動信号を生成し、前記共通電極駆動信号を前記共通電極線に出力する出力回路とを備えることを特徴とする画像表示装置。 Multiple signal lines,
A plurality of scanning lines orthogonal to the signal lines;
A plurality of common electrode lines arranged along the scanning lines;
A transistor provided near each intersection of the signal line and the scanning line, one current electrode connected to the signal line and a control electrode connected to the scanning line;
A liquid crystal capacitor connected between the other current electrode of the transistor and the corresponding common electrode line;
In an image display device comprising a common electrode drive circuit connected to the common electrode line and supplying a common electrode drive signal to the liquid crystal capacitor,
In the common electrode driving circuit, active elements constituting the same conductive type, and the active elements are simultaneously formed on the same substrate as the transistors,
A polarity switching circuit for generating and outputting a first switching signal and a second switching signal for switching a voltage level of the common electrode driving signal based on a predetermined signal;
An output level holding circuit for holding a voltage level of the first switching signal and the second switching signal for a predetermined period based on a repetitive signal;
An image display device comprising: an output circuit that generates the common electrode driving signal based on the first switching signal and the second switching signal and outputs the common electrode driving signal to the common electrode line.
前記出力回路は、
第1電圧源と、
前記第1電圧源と異なる電圧値を有する第2電圧源と、
前記第1電圧源と前記第2電圧源との間に直列接続され、共通接続ノードが前記共通電極線に接続された第1能動素子及び第2能動素子とを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 27,
The output circuit is
A first voltage source;
A second voltage source having a voltage value different from that of the first voltage source;
An image display comprising a first active element and a second active element connected in series between the first voltage source and the second voltage source and having a common connection node connected to the common electrode line. apparatus.
前記出力レベル保持回路は、
前記第1切換信号を前記出力回路へ出力する第1出力ノードと、
前記第2切換信号を前記出力回路へ出力する第2出力ノードとを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 27 or claim 28,
The output level holding circuit is
A first output node for outputting the first switching signal to the output circuit;
An image display device comprising: a second output node that outputs the second switching signal to the output circuit.
前記極性切換え回路は、
前記所定の信号の電圧レベルが第1電圧レベルから第2電圧レベルに変化したとき、第1極性制御信号を、第1切換信号として前記第1出力ノードにラッチする第1ラッチ回路と、
前記所定の信号の電圧レベルが第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化したとき、第2極性制御信号を、第2切換信号として前記第2出力ノードにラッチする第2ラッチ回路とを備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to any one of claims 27 to 29, wherein
The polarity switching circuit is
A first latch circuit that latches a first polarity control signal to the first output node as a first switching signal when a voltage level of the predetermined signal changes from a first voltage level to a second voltage level;
A second latch circuit that latches a second polarity control signal at the second output node as a second switching signal when the voltage level of the predetermined signal changes from the second voltage level to the first voltage level; An image display device characterized by the above.
前記第1極性制御信号及び前記第2極性制御信号は、第3電圧レベル又は第4電圧レベルのいずれかの電圧レベルを有し、且つ前記第1極性制御信号と前記第2極性制御信号とは異なる電圧レベルとなることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 30, wherein
The first polarity control signal and the second polarity control signal have a voltage level of either a third voltage level or a fourth voltage level, and the first polarity control signal and the second polarity control signal are An image display device having different voltage levels.
前記出力レベル保持回路は、前記第1切換信号に基づき、前記第1出力ノードが活性化されるとともに第2出力ノードが非活性化され、前記第2切換信号に基づき、前記第2出力ノードが活性化されるとともに前記第1出力ノードが非活性化されることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 29 to 31,
The output level holding circuit is configured such that the first output node is activated and the second output node is deactivated based on the first switching signal, and the second output node is activated based on the second switching signal. An image display device, wherein the image display device is activated and the first output node is deactivated.
前記出力レベル保持回路は、前記第1出力ノードの電圧レベルを保持する第1レベル保持回路と、前記第2出力ノードの電圧レベルを保持する第2レベル保持回路とを備え、活性化された前記第1出力ノード又は第2出力ノードは、所定の周期を持つ前記繰り返し信号で充電されることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 32, wherein
The output level holding circuit includes a first level holding circuit that holds the voltage level of the first output node, and a second level holding circuit that holds the voltage level of the second output node, and is activated. The first output node or the second output node is charged with the repetitive signal having a predetermined period.
前記第1出力レベル保持回路及び第2出力レベル保持回路は、
第3電圧源と前記第1出力ノードとの間に接続された第3能動素子と、
前記第3電圧源と前記第2出力ノードとの間に接続された第4能動素子と、
前記第3能動素子の制御電極に、前記第1出力ノードの電圧レベルに応じた電圧を供給する第1電位供給回路と、
前記第4能動素子の制御電極に、前記第2出力ノードの電圧レベルに応じた電圧を供給する第2電位供給回路と、
前記第3能動素子の制御電極に一端が接続された第1容量素子と、
前記第4能動素子の制御電極に一端が接続された第2容量素子と、
前記第1容量素子及び前記第2容量素子の他端のそれぞれに接続され、所定の周期を持つ前記繰り返し信号が入力される端子とを備えることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 33,
The first output level holding circuit and the second output level holding circuit are:
A third active device connected between a third voltage source and the first output node;
A fourth active element connected between the third voltage source and the second output node;
A first potential supply circuit for supplying a voltage corresponding to a voltage level of the first output node to a control electrode of the third active element;
A second potential supply circuit for supplying a voltage corresponding to a voltage level of the second output node to the control electrode of the fourth active element;
A first capacitive element having one end connected to the control electrode of the third active element;
A second capacitive element having one end connected to the control electrode of the fourth active element;
An image display device comprising: a terminal connected to each of the other ends of the first capacitor element and the second capacitor element, to which the repetitive signal having a predetermined period is input.
前記第1電位供給回路は、前記第3能動素子の制御電極と前記第1出力ノードとの間に接続された第5能動素子をさらに備え、
前記第2電位供給回路は、前記第4能動素子の制御電極と前記第2出力ノードとの間に接続された第6能動素子をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to claim 34,
The first potential supply circuit further includes a fifth active element connected between a control electrode of the third active element and the first output node,
The image display apparatus, wherein the second potential supply circuit further includes a sixth active element connected between a control electrode of the fourth active element and the second output node.
前記第1電位供給回路は、前記第3能動素子の制御電極に出力端子が接続され、入力端子が前記第2出力ノードに接続された第1のインバータと、
前記第2電位供給回路は、前記第4能動素子の制御電極に出力端子が接続され、入力端子が前記第1出力ノードに接続された第2のインバータとを備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to claim 34,
The first potential supply circuit includes a first inverter having an output terminal connected to a control electrode of the third active element and an input terminal connected to the second output node;
The second potential supply circuit includes: a second inverter having an output terminal connected to a control electrode of the fourth active element, and an input terminal connected to the first output node. .
前記第1容量素子及び前記第2容量素子は、MOS容量素子であることを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to claim 34,
The image display device, wherein the first capacitor element and the second capacitor element are MOS capacitor elements.
前記MOS容量素子は、制御電極が前記第3能動素子又は前記第4能動素子の制御電極に接続され、電流電極に前記繰り返し信号が入力されることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 37,
The MOS capacitor element has a control electrode connected to a control electrode of the third active element or the fourth active element, and the repetitive signal is input to a current electrode.
前記第3電圧源の電圧と基準電圧の差の絶対値が、前記第1極性制御信号あるいは前記第2極性制御信号の電圧レベルである前記第3電圧レベルと前記第4電圧レベルとの差の絶対値よりも大きいことを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to claim 34,
The absolute value of the difference between the voltage of the third voltage source and the reference voltage is the difference between the third voltage level, which is the voltage level of the first polarity control signal or the second polarity control signal, and the fourth voltage level. An image display device characterized by being larger than an absolute value.
前記共通電極駆動回路は、前記走査線を駆動する走査線駆動信号の走査方向に応じて、前記極性切換え回路に入力する前記所定の信号を切換える走査方向切換え回路をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。 40. The image display device according to any one of claims 27 to 39, wherein:
The common electrode driving circuit further includes a scanning direction switching circuit for switching the predetermined signal input to the polarity switching circuit in accordance with a scanning direction of a scanning line driving signal for driving the scanning line. Display device.
前記走査方向切換え回路は、
第1電圧信号が第5電圧レベル、第2電圧信号が第6電圧レベルの場合、第1方向に走査する第1ゲート線駆動信号を前記所定の信号とし、
第1電圧信号が第6電圧レベル、第2電圧信号が第5電圧レベルの場合、第2方向に走査する第2ゲート線駆動信号を前記所定の信号とすることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 40, wherein
The scanning direction switching circuit is
When the first voltage signal is the fifth voltage level and the second voltage signal is the sixth voltage level, the first gate line driving signal scanned in the first direction is the predetermined signal,
When the first voltage signal is at the sixth voltage level and the second voltage signal is at the fifth voltage level, the second gate line driving signal scanned in the second direction is set as the predetermined signal.
前記駆動回路は、構成する能動素子が同一の導電型で、且つ前記能動素子が前記トランジスタと同一基板上に同時に形成され、
所定の信号に基づき、前記駆動信号の電圧レベルを切り換える第1切換信号及び第2切換信号を生成し、出力する切換え回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号の電圧レベルを繰り返し信号に基づき所定期間保持する出力レベル保持回路と、
前記第1切換信号及び前記第2切換信号に基づいて前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記配線に出力する出力回路とを備えることを特徴とする駆動回路。 A plurality of signal lines, a plurality of scanning lines orthogonal to the signal lines, a plurality of wirings arranged along the scanning lines, and the vicinity of the intersection of the signal lines and the scanning lines, Current electrodes are connected to the signal lines, control electrodes are connected to the scanning lines, and capacitors connected to the wirings are connected to the wirings of the image display device, and drive signals are sent to the capacitors. A drive circuit for supplying,
In the drive circuit, active elements constituting the same conductivity type and the active elements are simultaneously formed on the same substrate as the transistors,
A switching circuit for generating and outputting a first switching signal and a second switching signal for switching a voltage level of the drive signal based on a predetermined signal;
An output level holding circuit for holding a voltage level of the first switching signal and the second switching signal for a predetermined period based on a repetitive signal;
A drive circuit comprising: an output circuit that generates the drive signal based on the first switch signal and the second switch signal and outputs the drive signal to the wiring.
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