図1は、本発明の第1の実施の形態によるシフトレジスタを示す図であり、図2は、順方向駆動時に図1のシフトレジスタに供給される各種信号のタイミング図であり、図3は、逆方向駆動時に図1のシフトレジスタに供給される各種信号のタイミング図である。
本発明の第1の実施の形態によるシフトレジスタは、図1に示すように、n個のステージST1〜STn及び2個のダミーステージST0,STn+1を含む。ここで、各ステージST1〜STnは、1フレーム期間に2回のスキャンパルスを出力する。
各ステージST1〜STnは、スキャンパルスを用いて自身に接続されたゲートラインを駆動させ、自身の後段に位置しているステージ及び自身の前段に位置しているステージの動作を制御する。
上端ダミーステージST0及び下端ダミーステージSTn+1を含む全体ステージST0〜STn+1はスキャンパルスVout0〜Vout2n+1を順次出力する。
この時、全体ステージST0〜STn+1は、順方向電圧V_F及び逆方向電圧V_Rの信号状態によって順方向に駆動されたり、または、逆方向に駆動される。
まず、順方向駆動時に、ステージST0〜STn+1は、上端ダミーステージST0から下端ダミーステージSTn+1の順にスキャンパルスを順次出力する。
すなわち、上端ダミーステージST0が上端ダミースキャンパルスVout0を出力し、続いて第1ステージST1が第1及び第2スキャンパルスVout1,Vout2を順次出力し、続いて第2ステージST2が第3及び第4スキャンパルスVout3,Vout4を順次出力し、続いて第3ステージST3が第5及び第6スキャンパルスVout5,Vout6を順次出力し、・・・、続いて第nステージSTnが第2n−1及び第2nスキャンパルスVout2n−1,Vout2nを順次出力し、最後に下端ダミーステージSTn+1が下端ダミースキャンパルスVout2n+1を出力する。
一方、逆方向駆動時に、ステージST0〜STn+1は下端ダミーステージSTn+1から上端ダミーステージST0の順にスキャンパルスを順次出力する。
すなわち、下端ダミーステージSTn+1が下端ダミースキャンパルスVout2n+1を出力し、続いて第nステージSTnが第2n及び第2n−1スキャンパルスVout2n,Vout2n−1を順次出力し、続いて第n−1ステージSTn−1が第2n−2及び第2n−3スキャンパルスVout2n−2,Vout2n−3を順次出力し、続いて第n−2ステージが第2n−4及び第2n−5スキャンパルスを順次出力し、・・・、第1ステージST1が第2及び第1スキャンパルスVout2,Vout1を順次出力し、最後に上端ダミーステージST0が上端ダミースキャンパルスVout0を出力する。
上端及び下端ダミーステージST0、STn+1を除くステージST1〜STnから出力されたスキャンパルスVout1〜Vout2nは、液晶パネル(図示せず)のゲートラインに順次供給され、ゲートラインを順次スキャニングすることとなる。
このようなシフトレジスタは、液晶パネル内に組み込まれることができる。すなわち、液晶パネルは、画像を表示するための表示部と、この表示部を包囲する非表示部とを有し、シフトレジスタは非表示部内に組み込まれる。
このように構成されたシフトレジスタに備えられたステージST1〜STnには、図2及び図3に示すように、互いに順次位相差を持って循環する第1ないし第4クロックパルスCLK1〜CLK4のうち、相互に異なる位相差を有する2つのクロックパルスと、充電用電圧と、第1及び第2交流電圧Vac1,Vac2と、順方向電圧V_Fと、逆方向電圧V_Rとが供給される。
一方、上端及び下端ダミーステージST0,STn+1には、互いに順次位相差を持って循環する第1ないし第4クロックパルスCLK1〜CLK4のうちいずれか1つのクロックパルスと、スタートパルスVstと、充電用電圧と、放電用電圧と、順方向電圧V_Fと、逆方向電圧V_Rとが供給される。
ここで、充電用電圧及び放電用電圧はいずれも直流電圧で、充電用電圧は正極性を示し、放電用電圧は負極性を示す。一方、放電用電圧は接地電圧になることができる。
第1及び第2交流電圧Vac1,Vac2は、各ステージST1〜STnのノードのうち、リセットノードの充電と放電を制御するための信号で、第1交流電圧Vac1及び第2交流電圧Vac2はいずれも交流電圧である。第1交流電圧Vac1は、第2交流電圧Vac2に対して180度位相反転された形態を有する。第1及び第2交流電圧Vac1,Vac2のハイ状態における電圧値は、充電用電圧の電圧値と同一であっても良く、第1及び第2交流電圧Vac1,Vac2のロー状態における電圧値は、放電用電圧の電圧値と同一であっても良い。第1及び第2交流電圧Vac1,Vac2は、pフレーム期間を周期にしてこれらの状態が反転される。ここで、pは自然数である。
第1ないし第4クロックパルスCLK1〜CLK4は、各ステージST1〜STnのスキャンパルスを生成するのに用いられる信号で、各ステージST1〜STnは、これら第1ないし第4クロックパルスCLK1〜CLK4のうち2つのクロックパルスを受け、2つのスキャンパルスを出力する。例えば、ステージのうち、奇数番目のステージは、第1及び第2クロックパルスCLK1、CLK2を用いて2つのスキャンパルスを出力し、偶数番目のステージは、第3及び第4クロックパルスCLK3,CLK4を用いて2つのスキャンパルスを出力する。
本発明では相互に異なる位相差を有する4種のクロックパルスを使用する例を示すが、クロックパルスの種類は2個以上であれば何個でも使用可能である。
第1ないし第4クロックパルスCLK1〜CLK4は、互いに位相差を持って出力される。第2クロックパルスCLK2は、第1クロックパルスCLK1よりも位相遅延されて出力され、第3クロックパルスCLK3は第2クロックパルスCLK2よりも位相遅延されて出力され、第4クロックパルスCLK4は第3クロックパルスCLK3よりも位相遅延されて出力され、第1クロックパルスCLK1は第4クロックパルスCLK4よりも位相遅延されて出力される。
第1ないし第4クロックパルスCLK1〜CLK4は順次出力され、また循環しながら出力される。すなわち、第1クロックパルスCLK1から第4クロックパルスCLK4まで順次出力された後、再び第1クロックパルスCLK1から第4クロックパルスCLK4まで順次出力される。したがって、第1クロックパルスCLK1は、第4クロックパルスCLK4と第2クロックパルスCLK2との間に該当する期間で出力される。
各クロックパルスCLK1〜CLK4は、1フレーム期間に複数回出力されるが、スタートパルスVstは1フレーム期間に1回のみ出力される。言い換えると、各クロックパルスCLK1〜CLK4は1フレーム期間に周期的に数回のアクティブ状態(ハイ状態)を示すが、スタートパルスVstは1フレーム期間に1回のみのアクティブ状態を示す。このスタートパルスVstは、1フレーム期間にいかなるクロックパルスCLK1〜CLK4よりも最も早く出力される。
順方向駆動時に、図2に示すように、クロックパルスCLK1〜CLK4は、第1クロックパルスCLK1から第4クロックパルスCLK4の順に出力される。これに対し、逆方向駆動時には、図3に示すように、クロックパルスCLK1〜CLK4は第4クロックパルスCLK4から第1クロックパルスCLK1の順に出力される。
本発明では、図2及び図3に示すように、パルス幅区間が重なり合った第1乃至第4クロックパルスCLK1〜CLK4が用いられることができる。
すなわち、図2に示すように、第iクロックパルス(iは2以上の自然数)のパルス幅区間のうちの前半1/2区間が第i−1クロックパルスのパルス幅区間のうちの後半1/2区間と重なっており、第iクロックパルスのパルス幅区間のうちの後半1/2区間が、第i+1クロックパルスのパルス幅区間のうちの前半1/2区間と重なっている。
また、すなわち、図3に示すように、第iクロックパルスのパルス幅区間のうちの前半1/2区間が、第i+1クロックパルスのパルス幅区間のうちの後半1/2区間と重なっており、第iクロックパルスのパルス幅区間のうちの後半1/2区間が第i−1クロックパルスのパルス幅区間のうちの前半1/2区間と重なっている。
例えば、図2及び図3に示すように、第1乃至第4クロックパルスCLK1〜CLK4がそれぞれ2水平期間(2H)に該当するパルス幅区間を有すると、隣接したクロックパルスは1水平期間に該当する区間だけ互いに重なる。
この重なり合うパルス幅の区間長は、1/2区間に該当する長さに限定されず、様々に調節可能である。
このように重なり合うクロックパルスCLK1〜CLK4が用いられる場合、図2及び図3に示すように、各ステージST1〜STnから出力されるスキャンパルスのパルス幅も互いに重なる。
順方向駆動時に、図2に示すように、スタートパルスVstの出力期間と第1クロックパルスCLK1の出力期間との間には、第1ダミークロックパルスDCLK1が出力される。この第1ダミークロックパルスDCLK1は、上端ダミーステージST0のスキャンパルスとして用いられる信号で、この第1ダミークロックパルスDCLK1は1フレーム期間中に1回のみ出力される。この第1ダミークロックパルスDCLK1は、第4クロックパルスCLK4を転送するクロック転送ラインを通じて第4クロックパルスCLK4と一緒に出力される。
また、順方向駆動時に、図2に示すように、第4クロックパルスCLK4の出力期間と次のフレーム期間のスタートパルスVstの出力期間との間には、第2ダミークロックパルスDCLK2が出力される。言い換えると、この第2ダミークロックパルスDCLK2は、1フレームのブランキング期間の直前に出力される。この第2ダミークロックパルスDCLK2は、下端ダミーステージSTn+1のスキャンパルスとして用いられる信号で、1フレーム期間中に1回のみ出力される。この第2ダミークロックパルスDCLK2は、第1クロックパルスCLK1を転送するクロック転送ラインを通じて第1クロックパルスCLK1と一緒に出力される。
逆方向駆動時に、図3に示すように、第1乃至第4クロックパルスCLK1〜CLK4の出力順序が変更されることによってスタートパルスVstの出力期間と第4クロックパルスCLK4の出力期間との間には第2ダミークロックパルスDCLK2が出力される。この第2ダミークロックパルスDCLK2は、下端ダミーステージSTn+1のスキャンパルスに用いられる信号で、1フレーム期間中に1回のみ出力される。この第2ダミークロックパルスDCLK2は、上述のように第1クロックパルスCLK1を転送するクロック転送ラインを通じて第1クロックパルスCLK1と一緒に出力される。
また、逆方向駆動時に、図3に示すように、第1乃至第4クロックパルスCLK1〜CLK4の出力順序が変更されることによって、第1クロックパルスCLK1の出力期間と次のフレーム期間のスタートパルスVstの出力期間との間には第1ダミークロックパルスDCLK1が出力される。言い換えると、この第1ダミークロックパルスDCLK1は1フレームのブランキング期間の直前に出力される。この第1ダミークロックパルスDCLK1は、下端ダミーステージSTn0のスキャンパルスとして用いられる信号で、1フレーム期間中に1回のみ出力される。この第1ダミークロックパルスDCLK1は、上述のように第4クロックパルスCLK4を転送するクロック転送ラインを通じて第4クロックパルスCLK4と一緒に出力される。
図1に示す上端及び下端ダミーステージST0,STn+1、及びステージST1〜STnは、上記の特徴を有する各種信号を受信して動作する。
各ステージST1〜STnがスキャンパルスを出力するためには、各ステージST1〜STnのイネーブル動作が先行されなければならない。ステージがイネーブルされるということは、ステージが出力可能な状態、すなわち自身に供給されるクロックパルスをスキャンパルスとして出力できる状態にセットされるということを意味する。
順方向駆動時に、各ステージST1〜STnは、自身の前段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。例えば、第jステージは、第j−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスに応答してイネーブルされる。
ただし、順方向駆動時に、最も上側に位置している第1ステージST1は、上端ダミーステージST0からの上端ダミースキャンパルスVout0に応答してイネーブルされる。そして、上端ダミーステージST0は、スタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてイネーブルされる。
一方、逆方向駆動時に、各ステージST1〜STnは、自身の後段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。例えば、第jステージは、第j+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスに応答してイネーブルされる。
ただし、逆方向駆動時に、最も下側に位置している第nステージSTnは、下端ダミーステージSTn+1からの下端ダミースキャンパルスVout2n+1に応答してイネーブルされる。そして、下端ダミーステージSTn+1は、スタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてイネーブルされる。
一方、各ステージST1〜STnは、スキャンパルス出力以降にディセーブルされるが、ステージがディセーブルされるということは、ステージが出力が不可能な状態、すなわち自身に供給されるクロックパルスをスキャンパルスとして出力できない状態にリセットされるということを意味する。
順方向駆動時に、各ステージST1〜STnは、自身の後段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスを受けてディセーブルされる。例えば、第jステージは、第j+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスに応答してディセーブルされる。
ただし、順方向駆動時に、最も下側に位置している第nステージSTnは、下端ダミーステージSTn+1からの下端ダミースキャンパルスVout2n+1に応答してディセーブルされる。そして、下端ダミーステージSTn+1はスタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてディセーブルされる。
一方、逆方向駆動時に、各ステージST1〜STnは自身の前段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスを受けてディセーブルされる。例えば、第jステージは第j−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスに応答してディセーブルされる。
ただし、逆方向駆動時に、最も上側に位置している第1ステージST1は、上端ダミーステージST0からの上端ダミースキャンパルスVout0に応答してディセーブルされる。そして、上端ダミーステージST0は、スタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてディセーブルされる。
このように構成されたシフトレジスタにおいて、上端及び下端ダミーステージST0,STn+1を含む各ステージST1〜STnの構成についてより具体的に説明すると、下記の通りである。
図4は、図1に備えられた上端ダミーステージST0の構成を示す図である。
上端ダミーステージST0は、図4に示すように、ノード制御部NC、出力部OP及びスキャン方向制御部SDCを有する。
ノード制御部NCは、第1乃至第3スイッチング素子Tr1〜Tr3を含む。第1スイッチング素子Tr1は、リセットノードQBの信号状態に応じてオン/オフが制御され、セットノードと放電用電圧Vssを転送する放電用電源との間に接続される。このため、第1スイッチング素子Tr1のゲート端子はリセットノードに接続され、ドレン端子はセットノードQに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第2スイッチング素子Tr2は、充電用電源ラインからの充電用電圧VDDに応じてオン/オフが制御され、充電用電源ラインとリセットノードQBとの間に接続される。このため、第2スイッチング素子Tr2のゲート端子及びドレン端子は充電用電源ラインに接続され、ソース端子はリセットノードQBに接続される。
第3スイッチング素子Tr3は、セットノードQの信号状態に応じてオン/オフが制御され、リセットノードと放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第3スイッチング素子Tr3のゲート端子はセットノードQに接続され、ドレン端子はリセットノードQBに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
出力部OPは、プルアップスイッチング素子Trpu及びプルダウンスイッチング素子Trpdを含む。
プルアップスイッチング素子Trpuは、セットノードQの信号状態に応じてオン/オフが制御され、クロックパルスCLK1〜CLK4を転送するクロック転送ラインのうちいずれか1つと出力端子333との間に接続される。このため、プルアップスイッチング素子Trpuのゲート端子はセットノードQに接続され、ドレン端子はクロック転送ラインのうちいずれか1つに接続され、そしてソース端子は出力端子333に接続される。ここで、プルアップスイッチング素子Trpuのドレン端子は、第4クロックパルスCLK4を転送する第4クロック転送ラインに接続される。
スキャン方向制御部SDCは、順方向スイッチング素子Tr_F及び逆方向スイッチング素子Tr_Rを含む。
順方向スイッチング素子Tr_Fは、スタート転送ラインからのスタートパルスVstに応じてオン/オフが制御され、順方向電圧V_Fを転送する順方向電源ラインとセットノードQとの間に接続される。このため、順方向スイッチング素子Tr_Fのゲート端子はスタート転送ラインに接続され、ドレン端子は順方向電源ラインに接続され、そしてソース端子はセットノードQに接続される。
逆方向スイッチング素子Tr_Rは、第1ステージST1からの第1スキャンパルスVout1に応じてオン/オフが制御され、セットノードQと逆方向電圧V_Rを転送する逆方向電源ラインとの間に接続される。このため、逆方向スイッチング素子Tr_Rのゲート端子は第1ステージST1の2つの出力端子のうちいずれか1つに接続され、ドレン端子はセットノードQに接続され、そしてソース端子は逆方向電源ラインに接続される。
図5は、図1に備えられた下端ダミーステージSTn+1の構成を示す図である。
下端ダミーステージSTn+1は、図5に示すように、ノード制御部NC、出力部OP及びスキャン方向制御部SDCを有する。ノード制御部は、第1乃至第3スイッチング素子Tr1〜Tr3を含む。
第1スイッチング素子Tr1は、リセットノードQBの信号状態に応じてオン/オフが制御され、セットノードQと放電用電圧Vssを転送する放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第1スイッチング素子Tr1のゲート端子はリセットノードQBに接続され、ドレン端子はセットノードQに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第2スイッチング素子Tr2は、充電用電源ラインからの充電用電圧VDDに応じてオン/オフが制御され、充電用電源ラインとリセットノードQBとの間に接続される。このため、第2スイッチング素子Tr2のゲート端子及びドレン端子は充電用電源ラインに接続され、ソース端子はリセットノードQBに接続される。
第3スイッチング素子Tr3は、セットノードQの信号状態に応じてオン/オフが制御され、リセットノードQBと放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第3スイッチング素子Tr3のゲート端子はセットノードQに接続され、ドレン端子はリセットノードQBに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
出力部OPは、プルアップスイッチング素子Trpu及びプルダウンスイッチング素子Trpdを含む。
プルアップスイッチング素子Trpuは、セットノードQの信号状態に応じてオン/オフが制御され、クロックパルスCLK1〜CLK4を転送するクロック転送ラインのうちいずれか1つと出力端子との間に接続される。このため、プルアップスイッチング素子Trpuのゲート端子はセットノードQに接続され、ドレン端子はクロック転送ラインのうちいずれか1つに接続され、そしてソース端子は出力端子333に接続される。ここで、プルアップスイッチング素子Trpuのドレン端子は、第1クロックパルスCLK1を転送する第1クロック転送ラインに接続される。
スキャン方向制御部SDCは、順方向スイッチング素子Tr_F及び逆方向スイッチング素子Tr_Rを含む。
順方向スイッチング素子Tr_Fは、第nステージSTnからの2つのスキャンパルスのうちいずれか1つに応じてオン/オフが制御され、順方向電圧V_Fを転送する順方向電源ラインとセットノードQとの間に接続される。このため、順方向スイッチング素子Tr_Fのゲート端子は第nステージSTnの2つの出力端子のうちいずれか1つに接続され、ドレン端子は順方向電源ラインに接続され、そしてソース端子はセットノードQに接続される。
逆方向スイッチング素子Tr_Rはスタート転送ラインからのスタートパルスVstに応じてオン/オフが制御され、セットノードQと逆方向電圧V_Rを転送する逆方向電源ラインとの間に接続される。このため、逆方向スイッチング素子Tr_Rのゲート端子はスタート転送ラインに接続され、ドレン端子はセットノードQに接続され、そしてソース端子は逆方向電源ラインに接続される。
図6は、図1に備えられた任意のステージの構成を示す図である。
各ステージST1〜STnは、図6に示すように、ノード制御部、スキャン方向制御部SDC及び出力部OPを有する。
ノード制御部は、第1セットノードQ1、第2セットノードQ2、第1リセットノードQB1及び第2リセットノードQB2の信号状態を制御する。
第kステージのノード制御部は、第1乃至第15スイッチング素子Tr1〜Tr15を含む。
第kステージに備えられた第1スイッチング素子Tr1は、第1リセットノードQB1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1セットノードQ1と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第1スイッチング素子Tr1のゲート端子は第1リセットノードQB1に接続され、ドレン端子は第1セットノードQ1に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第2スイッチング素子Tr2は、第2リセットノードQB2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1セットノードQ1と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第2スイッチング素子Tr2のゲート端子は第2リセットノードQB2に接続され、ドレン端子は第1セットノードQ1に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第3スイッチング素子Tr3は、第1セットノードQ1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1リセットノードQB1と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第3スイッチング素子Tr3のゲート端子は第1セットノードQ1に接続され、ドレン端子は第1リセットノードQB1に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第4スイッチング素子Tr4は、第1交流電源ラインからの第1交流電圧Vac1に応じてオン/オフが制御され、第1交流電源ラインと第1共通ノードCN1との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第4スイッチング素子Tr4のゲート端子及びドレン端子は第1交流電源ラインに接続され、そしてソース端子は第1共通ノードCN1に接続される。
第kステージに備えられた第5スイッチング素子Tr5は、第1共通ノードCN1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1交流電源ラインと第1リセットノードQB1との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第5スイッチング素子Tr5のゲート端子は第1共通ノードCN1に接続され、ドレン端子は第1交流電源ラインに接続され、そしてソース端子は第1リセットノードQB1に接続される。
第kステージに備えられた第6スイッチング素子Tr6は、第1セットノードQ1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1共通ノードCN1と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第6スイッチング素子Tr6のゲート端子は第1セットノードQ1に接続され、ドレン端子は第1共通ノードCN1に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第7スイッチング素子Tr7は、第2セットノードQ2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1共通ノードCN1と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第7スイッチング素子Tr7のゲート端子は第2セットノードQ2に接続され、ドレン端子は第1共通ノードCN1に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第8スイッチング素子Tr8は、スキャン方向制御部SDCからの出力に応じてオン/オフが制御され、第2リセットノードQB2と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第8スイッチング素子Tr8のゲート端子はスキャン方向制御部SDCの出力端子に接続され、ドレン端子は第2リセットノードQB2に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第9スイッチング素子Tr9は、第1リセットノードQB1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2セットノードQ2と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第9スイッチング素子Tr9のゲート端子は第1リセットノードQB1に接続され、ドレン端子は第2セットノードQ2に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第10スイッチング素子Tr10は、第2リセットノードQB2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2セットノードQ2と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第10スイッチング素子Tr10のゲート端子は第2リセットノードQB2に接続され、ドレン端子は第2セットノードQ2に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第11スイッチング素子Tr11は、第2セットノードQ2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2リセットノードQB2と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第11スイッチング素子Tr11のゲート端子は第2セットノードQ2に接続され、ドレン端子は第2リセットノードQB2に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第12スイッチング素子Tr12は、第2交流電源ラインからの第2交流電圧Vac2に応じてオン/オフが制御され、第2交流電源ラインと第2共通ノードCN2との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第12スイッチング素子Tr12のゲート端子及びドレン端子は第2交流電源ラインに接続され、そしてソース端子は第2共通ノードCN2に接続される。
第kステージに備えられた第13スイッチング素子Tr13は、第2共通ノードCN2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2交流電源ラインと第2リセットノードQB2との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第13スイッチング素子Tr13のゲート端子は第2共通ノードCN2に接続され、ドレン端子は第2交流電源ラインに接続され、そしてソース端子は第2リセットノードQB2に接続される。
第kステージに備えられた第14スイッチング素子Tr14は、第2セットノードQ2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2共通ノードCN2と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第14スイッチング素子Tr14のゲート端子は第2セットノードQ2に接続され、ドレン端子は第2共通ノードCN2に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第15スイッチング素子Tr15は、第1セットノードQ1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2共通ノードCN2と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第15スイッチング素子Tr15のゲート端子は第1セットノードQ1に接続され、ドレン端子は第2共通ノードCN2に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
スキャン方向制御部SDCは、第1乃至第3順方向スイッチング素子Tr_F1〜Tr_F3、第1乃至第3逆方向スイッチング素子Tr_R1〜Tr_R3、及び制御スイッチング素子Tr_Cを含む。
第kステージに備えられた第1順方向スイッチング素子Tr_F1は、第k−1ステージからのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルス(前段出力)に応じてオン/オフが制御され、順方向電源ラインと第1セットノードQ1との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第1順方向スイッチング素子Tr_F1のゲート端子は、第k−1ステージの第1出力端子111aに接続され、ドレン端子は順方向電源ラインに接続され、そしてソース端子は第1セットノードQ1に接続される。ただし、第1ステージST1に備えられた第1順方向スイッチング素子Tr_F1のゲート端子は、上端ダミーステージST0の出力端子に接続される。
第kステージに備えられた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1は、第k+1ステージからのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルス(後段出力)に応じてオン/オフが制御され、第1セットノードQ1と逆方向電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1のゲート端子は、第k+1ステージの第2出力端子111bに接続され、ドレン端子は第1セットノードQ1に接続され、そしてソース端子は逆方向電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第2順方向スイッチング素子Tr_F2は、第k−1ステージからのスキャンパルスのうち、まず出力されたスキャンパルスに応じてオン/オフが制御され、順方向電源ラインと第2セットノードQ2との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第2順方向スイッチング素子Tr_F2のゲート端子は、第k−1ステージの第1出力端子111aに接続され、ドレン端子は順方向電源ラインに接続され、そしてソース端子は第2セットノードQ2に接続される。
ただし、第1ステージST1に備えられた第2順方向スイッチング素子Tr_F2のゲート端子は、上端ダミーステージST0の出力端子に接続される。
第kステージに備えられた第2逆方向スイッチング素子Tr_R2は、第k+1ステージからのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスに応じてオン/オフが制御され、第2セットノードQ2と逆方向電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた 第2逆方向スイッチング素子Tr_R2のゲート端子は、第k+1ステージの第2出力端子111bに接続され、ドレン端子は第2セットノードQ2に接続され、そしてソース端子は逆方向電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第3順方向スイッチング素子Tr_F3は、第k−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、まず出力されたスキャンパルスに応じてオン/オフが制御され、第3共通ノードCN3と順方向電源ラインとの間に接続される。このため、第3順方向スイッチング素子Tr_F3のゲート端子は、第k−1ステージの第1出力端子111aに接続され、ドレン端子は第3共通ノードCN3に接続され、そしてソース端子は順方向電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第3逆方向スイッチング素子Tr_R3は、第k+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスに応じてオン/オフが制御され、逆方向電源ラインと第3共通ノードCN3との間に接続される。このため、第3逆方向スイッチング素子Tr_R3のゲート端子は、第k+1ステージの第2出力端子111bに接続され、ドレン端子は逆方向電源ラインに接続され、そしてソース端子は第3共通ノードCN3に接続される。
第kステージに備えられた制御スイッチング素子Tr_Cは、第3共通ノードCN3の信号状態に応じて制御され、第1リセットノードQB1と放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた制御スイッチング素子Tr_Cのゲート端子は、第3共通ノードCN3に接続され、ドレン端子は第1リセットノードQB1に接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
一方、第kステージに備えられた第8スイッチング素子Tr8のゲート端子は、第3共通ノードCN3に接続される。
出力部OPは、第1及び第2プルアップスイッチング素子Trpu1,Trpu2、及び第1乃至第4プルダウンスイッチング素子Trpd1〜Trpd4を含む。
第1プルアップスイッチング素子Trpd1は、第1セットノードQ1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、クロックパルスCLK1〜CLK4を転送するクロック転送ラインのうちいずれか1つと第1出力端子111aとの間に接続される。このため、第1プルアップスイッチング素子Trpd1のゲート端子は第1セットノードQ1に接続され、ドレン端子はクロック転送ラインのうちいずれか1つに接続され、そしてソース端子は第1出力端子111aに接続される。
第2プルアップスイッチング素子Trpd2は、第2セットノードQ2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、クロックパルスCLK1〜CLK4を転送するクロック転送ラインのうちいずれか1つと第2出力端子111bとの間に接続される。このため、第2プルアップスイッチング素子Trpd2のゲート端子は第2セットノードQ2に接続され、ドレン端子はクロック転送ラインのうちいずれか1つに接続され、そしてソース端子は第2出力端子111bに接続される。
この時、第1プルアップスイッチング素子Trpu1のドレン端子と第2プルアップスイッチング素子Trpu2のドレイン端子は相互に異なるクロック転送ラインに接続される。
第1プルダウンスイッチング素子Trpd1は、第1リセットノードQB1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1出力端子111aと放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第1プルダウンスイッチング素子Trpd1のゲート端子は第1リセットノードQB1に接続され、ドレン端子は第1出力端子111aに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第2プルダウンスイッチング素子Trpd2は、第2リセットノードQB2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第1出力端子111aと放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第2プルダウンスイッチング素子Trpd2のゲート端子は、第2リセットノードQB2に接続され、ドレン端子は第1出力端子111aに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第3プルダウンスイッチング素子Trpd3は、第1リセットノードQB1の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2出力端子111bと放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3のゲート端子は第1リセットノードQB1に接続され、ドレン端子は第2出力端子111bに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
第4プルダウンスイッチング素子Trpd4は、第2リセットノードQB2の信号状態に応じてオン/オフが制御され、第2出力端子111bと放電用電源ラインとの間に接続される。このため、第4プルダウンスイッチング素子Trpd4のゲート端子は、第2リセットノードQB2に接続され、ドレン端子は第2出力端子111bに接続され、そしてソース端子は放電用電源ラインに接続される。
以下、このように構成されたシフトレジスタの動作について説明する。
まず、図2、図4、図5及び図6を参照しつつ、順方向駆動によるシフトレジスタの動作について説明する。
順方向駆動であるから、図2に示すように、クロックパルスCLK1〜CLK4は、第1クロックパルスCLK1から第4クロックパルスCLK4の順に出力され、順方向電圧V_Fはハイ状態であり、逆方向電圧V_Rはロー状態である。
まず、第1フレーム期間における第1初期期間Tsの動作について説明すると、下記の通りである。
第1フレーム期間には第1交流電圧Vac1が正極性を示し、第2交流電圧Vac2が負極性を示す。
第1初期期間Tsには、図2に示すように、タイミングコントローラから出力されるスタートパルスVstのみがハイ状態を維持し、残りのクロックパルスはロー状態を維持する。
タイミングコントローラから出力されたスタートパルスVstは、上端ダミーステージST0及び下端ダミーステージSTn+1に供給される。
すなわち、図4に示すように、スタートパルスVstは、上端ダミーステージST0に備えられた順方向スイッチング素子Tr_Fのゲート端子に供給される。これによって、順方向スイッチング素子Tr_Fがターン・オンされ、このターン・オンされた順方向スイッチング素子Tr_Fを通じてハイ状態の順方向電圧V_Fがセットノードに供給される。これによって、セットノードQが充電され、この充電されたセットノードQにゲート端子を通じて接続されたプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3がターン・オンされる。
このターン・オンされた第3スイッチング素子Tr3を通じて放電用電圧Vssがリセットノードに供給される。一方、第2スイッチング素子Tr2は、ハイ状態の直流電圧である充電用電圧VDDによって常にターン・オン状態であるから、充電用電圧VDDは、第2スイッチング素子Tr2を通じてリセットノードQBに供給される。したがって、リセットノードQBには第2スイッチング素子Tr2を通じて出力されたハイ状態の充電用電圧VDDと、第3スイッチング素子Tr3を通じて出力されたロー状態の放電用電圧Vssが共に供給される。この時、第3スイッチング素子Tr3のサイズが第2スイッチング素子Tr2のサイズよりも大きく設定されるので、リセットノードは第3スイッチング素子Tr3を通じて供給されたロー状態の放電用電圧Vssによって放電状態になる。これによって、放電されたリセットノードQBにゲート端子を通じて接続されたプルダウンスイッチング素子Trpd及び第1スイッチング素子Tr1がターン・オフされる。
一方、この第1初期期間Tsに第1ステージST1からの出力はないので、上端ダミーステージST0に備えられた逆方向スイッチング素子Tr_Rはターン・オフ状態である。
このように、第1初期期間Tsには上端ダミーステージST0がセットされる。一方、この第1初期期間TsにスタートパルスVstを受ける下端ダミーステージSTn+1はリセットされる。これについてより具体的に説明すると、下記の通りである。
すなわち、図5に示すように、スタートパルスVstは下端ダミーステージSTn+1に備えられた逆方向スイッチング素子Tr_Rのゲート端子に供給される。これによって、逆方向スイッチング素子Tr_Rがターン・オンされ、このターン・オンされた逆方向スイッチング素子Tr_Rを通じてロー状態の逆方向電圧V_RがセットノードQに供給される。こうすると、セットノードQが放電され、この放電されたセットノードQにゲート端子を通じて接続されたプルアップスイッチング素子及び第3スイッチング素子Tr3がターン・オフされる。
第2スイッチング素子Tr2は、ハイ状態の直流電圧である充電用電圧VDDによって常にターン・オン状態であるから、充電用電圧VDDは第2スイッチング素子Tr2を通じてリセットノードQBに供給される。こうすると、リセットノードQBは充電状態になり、充電されたリセットノードQBにゲート端子を通じて接続されたプルダウンスイッチング素子Trpd及び第1スイッチング素子Tr1がターン・オンされる。
このターン・オンされた第1スイッチング素子Tr1は、セットノードQに放電用電圧Vssを供給することによってセットノードQがより安定して放電状態を維持するようにする。そして、ターン・オンされた第1スイッチング素子Tr1は放電用電圧Vssを出力して第nステージSTnに供給する。
このように、第1初期期間Tsには下端ダミーステージSTn+1がリセットされる。
続いて、第2初期期間T0間の動作を説明すると、下記の通りである。
第2初期期間T0には、第1ダミークロックパルスDCLK1のみがハイ状態を示し、残りのスタートパルスVst及び全てのクロックパルスがロー状態を維持する。
第2初期期間T0にスタートパルスVstがロー状態に変わったので、上端ダミーステージST0の順方向スイッチング素子Tr_Fがターン・オフ状態に変化し、これによって上端ダミーステージST0のセットノードQはフローティング状態に維持される。したがって、第1初期期間Tsに上端ダミーステージST0のセットノードQに供給された充電用電圧VDDは、第2初期期間T0にもセットノードQにそのまま維持される。
上端ダミーステージST0のセットノードQが、第1初期期間Ts間に印加された充電用電圧VDDによって充電状態に維持し続けられることによって、上端ダミーステージST0のプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3はターン・オン状態を維持する。この時、ターン・オンされたプルアップスイッチング素子Trpuのドレン端子に第1ダミークロックパルスDCLK1が印加されることによって、上端ダミーステージST0に備えられたフローティング状態のセットノードに充電された充電用電圧VDDは、ブートストラッピングによって増幅される。
したがって、上端ダミーステージST0のプルアップスイッチング素子Trpuの各ドレン端子に印加された第1ダミークロックパルスDCLK1は、ソース端子出力端子を通じて安定して出力される。プルアップスイッチング素子を通じて出力された第1ダミークロックパルスDCLK1が、上端ダミースキャンパルスVout0である。上端ダミースキャンパルスVout0は、第1ステージST1に供給され、第1ステージST1をイネーブルさせる役割を果たす。
すなわち、上端ダミーステージST0から出力された上端ダミースキャンパルスVout0は、第1ステージST1に備えられた第1順方向スイッチング素子Tr_F1、第3順方向スイッチング素子Tr_F3及び第2順方向スイッチング素子Tr_F2の各ゲート端子に供給される。
こうすると、第1順方向スイッチング素子Tr_F1、第3順方向スイッチング素子Tr_F3及び第2順方向スイッチング素子Tr_F2はターン・オンされ、この時、ターン・オンされた第1順方向スイッチング素子Tr_F1を通じてハイ状態の順方向電圧V_Fが第1セットノードQ1に印加される。これによって、第1セットノードQ1が充電され、充電された第1セットノードQ1にゲート端子を通じて接続された第1プルアップスイッチング素子Trpu1、第3スイッチング素子Tr3、第6スイッチング素子Tr6及び第15スイッチング素子Tr15がターン・オンされる。
ここで、ターン・オンされた第3スイッチング素子Tr3を通じて放電用電圧Vssが第1リセットノードQB1に供給され、第1リセットノードQB1が放電される。これによって、第1リセットノードQB1にゲート端子を通じて接続された第1プルダウンスイッチング素子Trpd1、第1スイッチング素子Tr1、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3及び第9スイッチング素子Tr9がターン・オフされる。
一方、第1フレーム期間に第1交流電圧Vac1がハイ状態に維持されるので、第1交流電圧Vac1を受ける第4スイッチング素子Tr4は、第1フレーム期間にターン・オン状態を維持する。このターン・オンされた第4スイッチング素子Tr4を通じて第1交流電圧Vac1が第1ステージST1の第1共通ノードCN1に供給される。この時、第1共通ノードCN1には、ターン・オンされた第6スイッチング素子Tr6を通じて出力される放電用電圧Vssも供給される。すなわち、第1共通ノードCN1にはハイ状態の第1交流電圧Vac1とロー状態の放電用電圧Vssが共に供給される。
ところが、放電用電圧Vssを供給する第6スイッチング素子Tr6のサイズが、第1交流電圧Vac1を供給する第4スイッチング素子Tr4のサイズよりも大きく設定されるので、第1共通ノードCN1は放電用電圧Vssに維持される。一方、後述されるが、この第1共通ノードCN1には、ターン・オンされた第7スイッチング素子Tr7によって出力された放電用電圧Vssがさらに供給される。したがって、第1共通ノードCN1は放電され、この放電された第1共通ノードCN1にゲート端子を通じて接続された第5スイッチング素子Tr5はターン・オフされる。
一方、この第2初期期間T0に、ターン・オンされた第2順方向スイッチング素子Tr_F2を通じてハイ状態の順方向電圧V_Fが第2セットノードQ2に印加される。これによって、第2セットノードQ2が充電され、充電された第2セットノードQ2にゲート端子を通じて接続された第2プルアップスイッチング素子Trpu2、第11スイッチング素子Tr11、第14スイッチング素子Tr14及び第7スイッチング素子Tr7がターン・オンされる。
ここで、ターン・オンされた第11スイッチング素子Tr11を通じて放電用電圧Vssが第2リセットノードQB2に供給され、第2リセットノードQB2が放電される。これによって、第2リセットノードQB2にゲート端子を通じて接続された第4プルダウンスイッチング素子Trpd4、第10スイッチング素子Tr10、第2プルダウンスイッチング素子Trpd2及び第2スイッチング素子Tr2がターン・オフされる。
一方、第1フレーム期間に第2交流電圧Vac2がロー状態に維持されるので、第2交流電圧Vac2を受ける第12スイッチング素子Tr12は第1フレーム期間にターン・オフ状態を維持する。
第2共通ノードCN2には、ターン・オンされた第15スイッチング素子Tr15によって出力された放電用電圧Vssが供給される。したがって、第2共通ノードCN2は放電され、この放電された第2共通ノードCN2にゲート端子を通じて接続された第13スイッチング素子Tr13はターン・オフされる。
一方、この第2初期期間T0に、ターン・オンされた第3順方向スイッチング素子Tr_F3を通じてハイ状態の順方向電圧V_Fが第3共通ノードCN3に印加される。これによって、第3共通ノードCN3が充電され、この充電された第3共通ノードCN3にゲート端子を通じて接続された制御スイッチング素子Tr_C及び第8スイッチング素子Tr8がターン・オンされる。
このターン・オンされた制御スイッチング素子Tr_Cは、放電用電圧Vssを第1リセットノードQB1に供給することによって第1リセットノードQB1を安定して放電状態に維持させ、ターン・オンされた第8スイッチング素子Tr8は、放電用電圧Vssを第2リセットノードQB2に供給することによって第2リセットノードQB2をより安定して放電状態に維持させる。
このように、第2初期期間に、第1ステージST1の第1及び第2セットノードQ1,Q2が充電され、第1及び第2リセットノードQB1,QB2が放電され、第1ステージST1はイネーブルされる。
続いて、第1期間T1における動作について説明すると、下記の通りである。
この第1期間T1には、図2に示すように、第1クロックパルスCLK1のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第1ステージST1の第1セットノードQ1が、第1初期期間Tsに印加された充電用電圧VDDによって充電状態に維持し続けられることによって、第1ステージST1の第1プルアップスイッチング素子Trpu1はターン・オン状態を維持する。この時、ターン・オンされた第1プルアップスイッチング素子Trpu1のドレン端子に第1クロックパルスCLK1が印加されることによって、第1ステージST1のフローティング状態の第1セットノードQ1に充電された充電用電圧VDDはブートストラッピングによって増幅される。
したがって、第1ステージST1の第1プルアップスイッチング素子Trpu1のドレン端子に印加された第1クロックパルスCLK1は、ソース端子(第1出力端子111a)を通じて安定して出力される。ここで、第1プルアップスイッチング素子Trpu1を通じて出力された第1クロックパルスCLK1が第1スキャンパルスVout1である。第1スキャンパルスVout1は、第1ゲートライン、第2ステージST2、及び上端ダミーステージST0に供給される。これによって、この第1期間T1に第1ゲートラインが駆動され、第2ステージST2はイネーブルされ、上端ダミーステージST0はディセーブルされる。
この第1期間T1における第2ステージST2のイネーブル動作は、上述した第1初期期間Tsにおける第1ステージST1のイネーブル動作と同一である。
一方、第1期間T1に第1ステージST1から出力された第1スキャンパルスVout1は上端ダミーステージST0に供給され、上端ダミーステージST0をディセーブルさせる。このディセーブル動作をより具体的に説明すると、下記の通りである。
すなわち、第1スキャンパルスVout1は、上端ダミーステージST0に備えられた逆方向スイッチング素子Tr_Rのゲート端子に供給される。すると、逆方向スイッチング素子Tr_Rはターン・オンされ、このターン・オンされた逆方向スイッチング素子Tr_Rを通じてロー状態の逆方向電圧V_Rが上端ダミーステージST0のセットノードQに供給される。したがって、セットノードQは放電され、この放電されたセットノードQにゲート端子を通じて接続されたプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3がターン・オフされる。
上端ダミーステージST0の第3スイッチング素子Tr3がターン・オフされることによって、上端ダミーステージST0のリセットノードQBには第2スイッチング素子Tr2を通じて出力されるハイ状態の充電用電圧VDDが供給される。これによって、リセットノードQBが充電され、この充電されたリセットノードQBにゲート端子を通じて接続された上端ダミーステージST0のプルダウンスイッチング素子Trpd及び第1スイッチング素子Tr1がターン・オンされる。
このターン・オンされたプルダウンスイッチング素子Trpdは放電用電圧Vssを出力して第1ステージST1に供給する。
上端ダミーステージST0の第1スイッチング素子Tr1は放電用電圧Vssを上端ダミーステージST0のセットノードQに供給されることによって、セットノードをより安定して放電状態に維持させる。
続いて、第2期間T2における動作について説明すると、下記の通りである。
この第2期間T2には、第1及び2クロックパルスCLK1,CLK2のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第1クロックパルスCLK1によって第1ステージST1に備えられた第1プルアップスイッチング素子Trpu1は完全な形態の第1スキャンパルスVout1を出力する。この第2期間T2に、第1スキャンパルスVout1によって第2ステージST2はイネーブルされる。
また、第2クロックパルスCLK2によって、第1ステージST1に備えられた第2プルアップスイッチング素子Trpu2が第2スキャンパルスVout2を出力し始める。
すなわち、第1ステージST1の第2セットノードQ2が第1初期期間Tsに印加された充電用電圧VDDによって充電状態に維持し続けられることによって、第1ステージST1の第2プルアップスイッチング素子Trpu2はターン・オン状態を維持する。この時、ターン・オンされた第2プルアップスイッチング素子Trpu2のドレン端子に第2クロックパルスCLK2が印加されることによって、第1ステージST1のフローティング状態の第2セットノードQ2に充電された充電用電圧VDDはブートストラッピングによって増幅される。
したがって、第1ステージST1の第2プルアップスイッチング素子Trpu2のドレン端子に印加された第2クロックパルスCLK2はソース端子(第2出力端子111b)を通じて安定して出力される。ここで、第2プルアップスイッチング素子Trpu2を通じて出力された第2クロックパルスCLK2が第2スキャンパルスVout2である。第2スキャンパルスVout2は第2ゲートラインに供給され、第2ゲートラインを駆動させる。
続いて、第3期間T3における動作について説明すると、下記の通りである。
この第3期間T3には第2及び第3クロックパルスCLK3のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第2クロックパルスCLK2によって第1ステージST1に備えられた第2プルアップスイッチング素子Trpu2は完全な形態の第2スキャンパルスVout2を出力して第2ゲートラインに供給する。そして、第3クロックパルスCLK3によって第2ステージST2に備えられた第1プルアップスイッチング素子Trpu1が第3スキャンパルスVout3を出力し始める。
この第3期間T3に第2ステージST2からの第3スキャンパルスVout3は、第3ゲートラインに供給されて第3ゲートラインを駆動し始め、また、第3ステージST3に供給されて第3ステージST3をイネーブルさせる。
続いて、第4期間T4における動作について説明すると、下記の通りである。
この第4期間T4には第3及び第4クロックパルスCLK3,CLK4のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第3クロックパルスCLK3によって第2ステージST2に備えられた第1プルアップスイッチング素子Trup1は完全な形態の第3スキャンパルスVout3を出力し、これを第3ゲートライン及び第4ステージST4に供給する。また、第4クロックパルスCLK4によって第2ステージST2に備えられた第2プルアップスイッチング素子Trup2は第4スキャンパルスVout4を出力する。この第4スキャンパルスVout4は、第4ゲートラインに供給されて第4ゲートラインを駆動し始め、また第1ステージST1に供給されて第1ステージST1をディセーブルさせる。
この第1ステージST1のディセーブル動作について詳細に説明すると、下記の通りである。
すなわち、第4スキャンパルスVout4は、第1ステージST1に備えられた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1、第2逆方向スイッチング素子Tr_R2及び第3逆方向スイッチング素子Tr_R3の各ゲート端子に供給される。これにより、第1逆方向スイッチング素子Tr_R1、第2逆方向スイッチング素子Tr_R2及び第3逆方向スイッチング素子Tr_R3はターン・オンされる。
このターン・オンされた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1を通じてロー状態の逆方向電圧V_Rが第1ステージST1の第1セットノードQ1に供給される。したがって、第1セットノードQ1は放電され、この放電された第1セットノードQ1にゲート端子を通じて接続された第1プルアップスイッチング素子Trup1、第3スイッチング素子Tr3、第6スイッチング素子Tr6及び第15スイッチング素子Tr15がターン・オフされる。
また、このターン・オンされた第2逆方向スイッチング素子Tr_R2を通じてロー状態の逆方向電圧V_Rが第1ステージST1の第2セットノードQ2に供給される。したがって、第2セットノードQ2は放電され、この放電された第2セットノードQ2にゲート端子を通じて接続された第2プルアップスイッチング素子Trup2、第11スイッチング素子Tr11、第14スイッチング素子Tr14及び第7スイッチング素子Tr7がターン・オフされる。
また、ターン・オンされた第3逆方向スイッチング素子Tr_R3を通じてロー状態の逆方向電圧V_Rが第1ステージST1の第3共通ノードCN3に供給される。したがって、第3共通ノードCN3は放電され、この放電された第3共通ノードCN3にゲート端子を通じて接続された制御スイッチング素子Tr_C及び第8スイッチング素子Tr8がターン・オフされる。
第1ステージST1の第6及び第7スイッチング素子Tr6,Tr7がターン・オフされることによって、第1ステージST1の第1共通ノードCN1には第4スイッチング素子Tr4を通じて出力される第1交流電圧Vac1が供給される。これにより、第1共通ノードCN1が充電され、この充電された第1共通ノードCN1にゲート端子を通じて接続された第5スイッチング素子Tr5がターン・オンされる。
そして、このターン・オンされた第5スイッチング素子Tr5を通じて第1交流電圧Vac1が第1ステージST1の第1リセットノードQB1に供給される。こうすると、第1リセットノードQB1が充電され、この充電された第1リセットノードQB1にゲート端子を通じて接続された第1ステージST1の第1プルダウンスイッチング素子Trpd1、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3、第1スイッチング素子Tr1及び第9スイッチング素子Tr9がターン・オンされる。
このターン・オンされた第1スイッチング素子Tr1を通じて放電用電圧Vssが第1ステージST1の第1セットノードQ1に供給されることによって、第1セットノードQ1の放電状態がより安定して維持される。また、ターン・オンされた第9スイッチング素子Tr9を通じて放電用電圧Vssが第1ステージST1の第2セットノードQ2に供給されることによって、第2セットノードQ2の放電状態がより安定して維持される。
このように、第4期間T4に第1ステージST1の第1及び第2セットノードQ1,Q2が放電され、第1リセットノードQB1が充電され、そして第2リセットノードQB2が放電されることによって、第1ステージST1はディセーブルされる。
このように第4期間T4に第1ステージST1の第1プルダウンスイッチング素子Trpd1及び第3プルダウンスイッチング素子Trpd3がターン・オンされることによって、第1プルダウンスイッチング素子Trpd1は第1出力端子111aを通じて放電用電圧Vssを出力し、これを第1ゲートライン、第2ステージST2及び上端ダミーステージST0に供給し、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3は第2出力端子111bを通じて放電用電圧Vssを出力して第2ゲートラインに供給する。
以降、第5乃至下端ダミーステージSTn+1も、上述した動作と同様に順次駆動される。
一方、第2フレーム期間には第1交流電圧Vac1が負極性に維持され、第2交流電圧Vac2が正極性に維持されるので、ディセーブルされる期間に各ステージST1〜STnの第1リセットノードQB1が放電され、第2リセットノードQB2が充電される。これにより、第2フレーム期間には、ディセーブルされる期間に各ステージST1〜STnの第2及び第4プルダウンスイッチング素子Trpd4が動作する。
次いで、図3、図4、図5、及び図6を参照しつつ逆方向駆動によるシフトレジスタの動作について説明する。
逆方向駆動であるから、図3に示すように、クロックパルスは、第4クロックパルスCLK4から第1クロックパルスCLK1の順に出力され、順方向電圧V_Fはロー状態であり、逆方向電圧V_Rはハイ状態である。
まず、第1フレーム期間における第1初期期間Tsの動作について説明すると、下記の通りである。
第1フレーム期間には第1交流電圧Vac1が正極性を示し、第2交流電圧Vac2が負極性を示す。
第1初期期間Ts間には、図3に示すように、タイミングコントローラから出力されるスタートパルスVstのみがハイ状態を維持し、残りのクロックパルスはロー状態を維持する。
タイミングコントローラから出力されたスタートパルスVstは、上端ダミーステージST0及び下端ダミーステージSTn+1に供給される。
すなわち、図5に示すように、スタートパルスVstは、下端ダミーステージSTn+1に備えられた逆方向スイッチング素子Tr_Rのゲート端子に供給される。これにより、逆方向スイッチング素子Tr_Rがターン・オンされ、このターン・オンされた逆方向スイッチング素子Tr_Rを通じてハイ状態の逆方向電圧V_RがセットノードQに供給される。こうすると、セットノードQが充電され、この充電されたセットノードQにゲート端子を通じて接続されたプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3がターン・オンされる。
このターン・オンされた第3スイッチング素子Tr3を通じて放電用電圧VssがリセットノードQBに供給される。一方、第2スイッチング素子Tr2はハイ状態の直流電圧である充電用電圧VDDによって常にターン・オン状態であるから、充電用電圧VDDは第2スイッチング素子Tr2を通じてリセットノードQBに供給される。したがって、リセットノードQBには第2スイッチング素子Tr2を通じて出力されたハイ状態の充電用電圧VDDと第3スイッチング素子Tr3を通じて出力されたロー状態の放電用電圧Vssが共に供給される。この時、第3スイッチング素子Tr3のサイズが第2スイッチング素子Tr2のサイズよりも大きく設定されるので、リセットノードQBは第3スイッチング素子Tr3を通じて供給されたロー状態の放電用電圧Vssによって放電状態になる。これにより、放電されたリセットノードQBにゲート端子を通じて接続されたプルダウンスイッチング素子Trpd及び第1スイッチング素子Tr1がターン・オフされる。
一方、この第1初期期間Tsに第nステージSTnからの出力はないので、下端ダミーステージSTn+1に備えられた順方向スイッチング素子Tr_Fはターン・オフ状態である。
このように第1初期期間Tsには下端ダミーステージSTn+1がセットされる。一方、この第1初期期間TsにスタートパルスVstを受ける上端ダミーステージST0はリセットされる。これについてより具体的に説明すると、下記の通りである。
すなわち、図4に示すように、スタートパルスVstは上端ダミーステージST0に備えられた順方向スイッチング素子Tr_Fのゲート端子に供給される。これにより、順方向スイッチング素子Tr_Fがターン・オンされ、このターン・オンされた順方向スイッチング素子Tr_Fを通じてロー状態の順方向電圧V_FがセットノードQに供給される。こうすると、セットノードQが放電され、この放電されたセットノードQにゲート端子を通じて接続されたプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3がターン・オフされる。
第2スイッチング素子Tr2はハイ状態の直流電圧である充電用電圧VDDによって常にターン・オン状態であるから、充電用電圧VDDは第2スイッチング素子Tr2を通じてリセットノードQBに供給される。こうすると、リセットノードQBは充電状態になり、この充電されたリセットノードQBにゲート端子を通じて接続されたプルダウンスイッチング素子Trpd及び第1スイッチング素子Tr1がターン・オンされる。
このターン・オンされた第1スイッチング素子Tr1はセットノードQに放電用電圧Vssを供給することによって、セットノードQがより安定して放電状態を維持するようにする。そして、ターン・オンされた第1スイッチング素子Tr1は放電用電圧Vssを出力して第1ステージST1に供給する。
このように、第1初期期間Tsには上端ダミーステージST0がリセットされる。
次に、第2初期期間T0における動作について説明すると、下記の通りである。
第2初期期間T0には第2ダミークロックパルスDCLK2のみがハイ状態を示し、残りのスタートパルスVst及び全てのクロックパルスがロー状態を維持する。
第2初期期間T0にスタートパルスVstがロー状態に変わったので、下端ダミーステージSTn+1の逆方向スイッチング素子Tr_Rがターン・オフ状態に変化し、これによって下端ダミーステージSTn+1のセットノードQはフローティング状態に維持される。したがって、第1初期期間Tsに下端ダミーステージSTn+1のセットノードQに供給された充電用電圧VDDは、第2初期期間T0にもセットノードQにそのまま維持される。
下端ダミーステージSTn+1のセットノードQが第1初期期間Tsに印加された充電用電圧VDDによって充電状態に維持し続けられることによって、下端ダミーステージSTn+1のプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3はターン・オン状態を維持する。この時、ターン・オンされたプルアップスイッチング素子Trpuのドレン端子に第2ダミークロックパルスDCLK2が印加されることによって、下端ダミーステージSTn+1に備えられたフローティング状態のセットノードQに充電された充電用電圧VDDはブートストラッピングによって増幅される。
したがって、下端ダミーステージSTn+1のプルアップスイッチング素子Trpuのドレン端子に印加された第2ダミークロックパルスDCLK2はソース端子(出力端子)を通じて安定して出力される。このプルアップスイッチング素子Trpuを通じて出力された第2ダミークロックパルスDCLK2が下端ダミースキャンパルスVout2n+1である。下端ダミースキャンパルスVout2n+1は第nステージSTnに供給され、第nステージSTnをイネーブルさせる役割を果たす。
すなわち、下端ダミーステージSTn+1から出力された下端ダミースキャンパルスVout2n+1は、第nステージSTnに備えられた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1、第3逆方向スイッチング素子Tr_R3及び第2逆方向スイッチング素子Tr_R2の各ゲート端子に供給される。
こうすると、第1逆方向スイッチング素子Tr_R1、第3逆方向スイッチング素子Tr_R3及び第2逆方向スイッチング素子Tr_R2はターン・オンされ、この時、ターン・オンされた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1を通じてハイ状態の逆方向電圧V_Rが第1セットノードQ1に印加される。これにより、第1セットノードQ1が充電され、この充電された第1セットノードQ1にゲート端子を通じて接続された第1プルアップスイッチング素子Trpu1、第3スイッチング素子Tr3、第6スイッチング素子Tr6及び第15スイッチング素子Tr15がターン・オンされる。
ここで、ターン・オンされた第3スイッチング素子Tr3を通じて放電用電圧Vssが第1リセットノードQB1に供給され、この第1リセットノードQB1が放電される。これにより、第1リセットノードQB1にゲート端子を通じて接続された第1プルダウンスイッチング素子Trpd1、第1スイッチング素子Tr1、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3及び第9スイッチング素子Tr9がターン・オフされる。
一方、第1フレーム期間に第1交流電圧Vac1がハイ状態に維持されるので、第1交流電圧Vac1を受ける第4スイッチング素子Tr4は第1フレーム期間にターン・オン状態を維持する。このターン・オンされた第4スイッチング素子Tr4を通じて第1交流電圧Vac1が第nステージSTnの第1共通ノードCN1に供給される。この時、第1共通ノードCN1には、ターン・オンされた第6スイッチング素子Tr6を通じて出力される放電用電圧Vssも供給される。すなわち、第1共通ノードCN1にはハイ状態の第1交流電圧Vac1とロー状態の放電用電圧Vssが共に供給される。
ところが、放電用電圧Vssを供給する第6スイッチング素子Tr6のサイズが、第1交流電圧Vac1を供給する第4スイッチング素子Tr4のサイズよりも大きく設定されるので、第1共通ノードCN1は放電用電圧Vssに維持される。一方、後述されるが、この第1共通ノードCN1には、ターン・オンされた第7スイッチング素子Tr7によって出力された放電用電圧Vssがより供給される。したがって、第1共通ノードCN1は放電され、この放電された第1共通ノードCN1にゲート端子を通じて接続された第5スイッチング素子Tr5はターン・オフされる。
一方、この第2初期期間T0にターン・オンされた第2逆方向スイッチング素子Tr_R2を通じてハイ状態の逆方向電圧V_Rが第2セットノードQ2に印加される。これにより、第2セットノードQ2が充電され、この充電された第2セットノードQ2にゲート端子を通じて接続された第2プルアップスイッチング素子Trpu2、第11スイッチング素子Tr11、第14スイッチング素子Tr14及び第7スイッチング素子Tr7がターン・オンされる。
ここで、ターン・オンされた第11スイッチング素子Tr11を通じて放電用電圧Vssが第2リセットノードQB2に供給され、この第2リセットノードQB2が放電される。これにより、第2リセットノードQB2にゲート端子を通じて接続された第4プルダウンスイッチング素子Trpd4、第10スイッチング素子Tr10、第2プルダウンスイッチング素子Trpd2及び第2スイッチング素子Tr2がターン・オフされる。
一方、第1フレーム期間に第2交流電圧Vac2がロー状態に維持されるので、第2交流電圧Vac2を受ける第12スイッチング素子Tr12は第1フレーム期間にターン・オフ状態を維持する。
第2共通ノードCN2には、ターン・オンされた第15スイッチング素子Tr15によって出力された放電用電圧Vssが供給される。したがって、第2共通ノードCN2は放電され、この放電された第2共通ノードCN2にゲート端子を通じて接続された第13スイッチング素子Tr13はターン・オフされる。
一方、この第2初期期間T0にターン・オンされた第3逆方向スイッチング素子Tr_R3を通じてハイ状態の逆方向電圧V_Rが第3共通ノードCN3に印加される。これにより、第3共通ノードCN3が充電され、この充電された第3共通ノードCN3にゲート端子を通じて接続された制御スイッチング素子Tr_C及び第8スイッチング素子Tr8がターン・オンされる。
このターン・オンされた制御スイッチング素子Tr_Cは、放電用電圧Vssを第1リセットノードQB1に供給することによって第1リセットノードQB1を安定して放電状態に維持させ、ターン・オンされた第8スイッチング素子Tr8は、放電用電圧Vssを第2リセットノードQB2に供給することによって第2リセットノードQB2をより安定して放電状態に維持させる。
このように、第2初期期間T0に第nステージSTnの第1及び第2セットノードQ1,Q2が充電され、第1及び第2リセットノードQB1,QB2が放電され、第nステージSTnはイネーブルされる。
次に、第1期間T1における動作について説明すると、下記の通りである。
この第1期間T1には、図3に示すように、第4クロックパルスCLK4のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第nステージSTnの第2セットノードQ2が第1初期期間Tsに印加された充電用電圧VDDによって充電状態に維持し続けられることによって、第nステージSTnの第2プルアップスイッチング素子Trpu2はターン・オン状態を維持する。この時、ターン・オンされた第2プルアップスイッチング素子Trpu2のドレン端子に第4クロックパルスCLK4が印加されることによって、第nステージSTnのフローティング状態の第2セットノードQ2に充電された充電用電圧VDDはブートストラッピングによって増幅される。
したがって、第nステージSTnの第2プルアップスイッチング素子Trpu2のドレン端子に印加された第4クロックパルスCLK4は、ソース端子(第2出力端子111b)を通じて安定して出力される。ここで、第2プルアップスイッチング素子Trpu2を通じて出力された第4クロックパルスCLK4が第mスキャンパルスである。この第mスキャンパルスは、第mゲートライン、第n−1ステージSTn−1、及び下端ダミーステージSTn+1に供給される。これにより、この第1期間T1に第mゲートラインが駆動され、第n−1ステージSTn−1はイネーブルされ、下端ダミーステージSTn+1はディセーブルされる。
この第1期間T1における第n−1ステージSTn−1のイネーブル動作は、上述した第1初期期間Tsにおける第nステージSTnのイネーブル動作と同一である。
一方、第1期間T1に第nステージSTnから出力された第mスキャンパルスは下端ダミーステージSTn+1に供給され、この下端ダミーステージSTn+1をディセーブルさせる。このディセーブル動作についてより具体的に説明すると、下記の通りである。
すなわち、第mスキャンパルスは、下端ダミーステージSTn+1に備えられた順方向スイッチング素子Tr_Fのゲート端子に供給される。こうすると、順方向スイッチング素子Tr_Fはターン・オンされ、このターン・オンされた順方向スイッチング素子Tr_Fを通じてロー状態の順方向電圧V_Fが下端ダミーステージSTn+1のセットノードに供給される。したがって、セットノードQは放電され、この放電されたセットノードQにゲート端子が接続されたプルアップスイッチング素子Trpu及び第3スイッチング素子Tr3がターン・オフされる。
下端ダミーステージSTn+1の第3スイッチング素子Tr3がターン・オフされることによって、下端ダミーステージSTn+1のリセットノードQBには第2スイッチング素子Tr2を通じて出力されるハイ状態の充電用電圧VDDが供給される。これにより、リセットノードQBが充電され、この充電されたリセットノードQBにゲート端子が接続された下端ダミーステージSTn+1のプルダウンスイッチング素子及び第1スイッチング素子Tr1がターン・オンされる。
このターン・オンされたプルダウンスイッチング素子Trpdは、放電用電圧Vssを出力して第nステージSTnに供給する。
下端ダミーステージSTn+1の第1スイッチング素子Tr1は、放電用電圧Vssを下端ダミーステージSTn+1のセットノードQに供給することによって、セットノードQをより安定して放電状態に維持させる。
次に、第2期間T2における動作について説明すると、下記の通りである。
この第2期間T2には第4及び3クロックパルスCLK3,CLK4のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第4クロックパルスCLK4によって第nステージSTnに備えられた第2プルアップスイッチング素子Trpu2は完全な形態の第mスキャンパルスを出力する。この第2期間T2に第mスキャンパルスによって第n−1ステージSTn−1はイネーブルされる。
また、第3クロックパルスCLK3によって第nステージSTnに備えられた第1プルアップスイッチング素子Trpu1が第m−1スキャンパルスを出力し始める。
すなわち、第nステージSTnの第1セットノードQ1が第1初期期間Tsに印加された充電用電圧VDDによって充電状態に維持し続けられることによって、第1ステージST1の第1プルアップスイッチング素子Trpu1はターン・オン状態を維持する。この時、ターン・オンされた第1プルアップスイッチング素子Trpu1のドレン端子に第3クロックパルスCLK3が印加されることによって、第nステージSTnのフローティング状態の第1セットノードQ1に充電された充電用電圧VDDはブートストラッピングによって増幅される。
したがって、第nステージSTnの第1プルアップスイッチング素子Trpu1のドレン端子に印加された第3クロックパルスCLK3は、ソース端子(第1出力端子111a)を通じて安定して出力される。ここで、第1プルアップスイッチング素子Trpu1を通じて出力された第3クロックパルスCLK3が第m−1スキャンパルスである。第m−1スキャンパルスは第m−1ゲートラインに供給され、第m−1ゲートラインを駆動させる。
次に、第3期間T3における動作について説明すると、下記の通りである。
この第3期間T3には、第3及び第2クロックパルスCLK2のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第3クロックパルスCLK3によって第nステージSTnに備えられた第1プルアップスイッチング素子Trpu1は完全な形態の第m−1スキャンパルスを出力し、これを第m−1ゲートラインに供給する。そして、第2クロックパルスCLK2によって第n−1ステージSTn−1に備えられた第2プルアップスイッチング素子Trpu2が第m−2スキャンパルスを出力し始める。
この第3期間T3に、第n−1ステージSTn−1からの第m−2スキャンパルスは、第m−2ゲートラインに供給されて第m−2ゲートラインを駆動し始め、また第n−2ステージに供給されて第n−2ステージをイネーブルさせる。
次に、第4期間T4における動作について説明すると、下記の通りである。
この第4期間T4には第2及び第1クロックパルスCLK2,CLK1のみがハイ状態を示し、スタートパルスVstを含む残りのクロックパルスがロー状態を維持する。
第2クロックパルスCLK2によって第n−1ステージSTn−1に備えられた第2プルアップスイッチング素子Trpu2は完全な形態の第m−2スキャンパルスを出力し、これを第m−2ゲートライン及び第n−3ステージに供給する。また、第1クロックパルスCLK1によって第n−1ステージSTn−1に備えられた第1プルアップスイッチング素子Trpu1は第m−3スキャンパルスを出力する。この第m−3スキャンパルスは、第m−3ゲートラインに供給されて第m−3ゲートラインを駆動し始め、また第nステージSTnに供給されて第nステージSTnをディセーブルさせる。
この第nステージSTnのディセーブル動作について詳細に説明すると、下記の通りである。
すなわち、第m−3スキャンパルスは第nステージSTnに備えられた第1順方向スイッチング素子Tr_F1、第2順方向スイッチング素子Tr_F2及び第3順方向スイッチング素子Tr_F3の各ゲート端子に供給される。こうすると、第1順方向スイッチング素子Tr_F1、第2順方向スイッチング素子Tr_F2及び第3順方向スイッチング素子Tr_F3はターン・オンされる。
このターン・オンされた第1順方向スイッチング素子Tr_F1を通じてロー状態の順方向電圧V_Fが第nステージSTn第1セットノードQ1に供給される。したがって、第1セットノードQ1は放電され、この放電された第1セットノードQ1にゲート端子を通じて接続された第1プルアップスイッチング素子Trpu1、第3スイッチング素子Tr3、第6スイッチング素子Tr6及び第15スイッチング素子Tr15がターン・オフされる。
また、ターン・オンされた第2順方向スイッチング素子Tr_F2を通じてロー状態の順方向電圧V_Fが第nステージSTnの第2セットノードQ2に供給される。したがって、第2セットノードQ2は放電され、この放電された第2セットノードQ2にゲート端子を通じて接続された第2プルアップスイッチング素子Trpu2、第11スイッチング素子Tr11、第14スイッチング素子Tr14及び第7スイッチング素子Tr7がターン・オフされる。
また、ターン・オンされた第3順方向スイッチング素子Tr_F3を通じてロー状態の順方向電圧V_Fが第nステージSTnの第3共通ノードCN3に供給される。したがって、第3共通ノードCN3は放電され、この放電された第3共通ノードCN3にゲート端子を通じて接続された制御スイッチング素子Tr_C及び第8スイッチング素子Tr8がターン・オフされる。
第nステージSTnの第6及び第7スイッチング素子Tr6,Tr7がターン・オフされることによって、第nステージSTnの第1共通ノードCN1には第4スイッチング素子Tr4を通じて出力される第1交流電圧Vac1が供給される。これにより、第1共通ノードCN1が充電され、この充電された第1共通ノードCN1にゲート端子を通じて接続された第5スイッチング素子Tr5がターン・オンされる。
そして、このターン・オンされた第5スイッチング素子Tr5を通じて第1交流電圧Vac1が第nステージSTnの第1リセットノードQB1に供給される。こうすると、第1リセットノードQB1が充電され、この充電された第1リセットノードQB1にゲート端子を通じて接続された第nステージSTnの第1プルダウンスイッチング素子Trpd1、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3、第1スイッチング素子Tr1及び第9スイッチング素子Tr9がターン・オンされる。
このターン・オンされた第1スイッチング素子Tr1を通じて放電用電圧Vssが第nステージSTnの第1セットノードQ1に供給されることによって、第1セットノードQ1の放電状態がより安定して維持される。また、ターン・オンされた第9スイッチング素子Tr9を通じて放電用電圧Vssが第nステージSTnの第2セットノードQ2に供給されることによって、第2セットノードQ2の放電状態がより安定して維持される。
このように、第4期間T4に第nステージSTnの第1及び第2セットノードQ2が放電され、第1リセットノードQB1が充電され、そして第2リセットノードQB2が放電されることによって、第nステージSTnはディセーブルされる。
このように第4期間T4に第nステージSTnの第1プルダウンスイッチング素子Trpd1及び第3プルダウンスイッチング素子Trpd3がターン・オンされることによって、第1プルダウンスイッチング素子Trpd1は第1出力端子111aを通じて放電用電圧Vssを出力し、これを第m−1ゲートラインに供給し、第3プルダウンスイッチング素子Trpd3は第2出力端子111bを通じて放電用電圧Vssを出力し、これを第mゲートライン、第n−1ステージSTn−1、及び下端ダミーステージSTn+1に供給する。
以降、第n−4ステージ乃至下端ダミーステージST0も上記と同一な方法で順次駆動される。
一方、第2フレーム期間には第1交流電圧Vac1が負極性に維持され、第2交流電圧Vac2が正極性に維持されるので、ディセーブルされる期間に各ステージST1〜STnの第1リセットノードQB1が放電され、第2リセットノードQB2が充電される。これにより、第2フレーム期間にはディセーブルされる期間に各ステージST1〜STnの第2及び第4プルダウンスイッチング素子Trpd4が動作する。
このように本発明ではスキャン方向制御部SDCを通じてステージのスキャンパルス出力方向を制御することができる。
一方、上端及び下端ダミーステージST0,STn+1は、上述した第1乃至第nステージST1〜STnに備えられた回路構成を有しても良い。
このような本発明によるシフトレジスタは、下記のように液晶表示装置に備えられることができる。
図7は、本発明の第2の実施の形態によるシフトレジスタを示す図である。
本発明の第2の実施の形態によるシフトレジスタは、図7に示すように、n個のステージST1〜STn及び2つのダミーステージST0,STn+1を含む。ここで、各ステージST1〜STnは1フレーム期間の間2度のスキャンパルスを出力する。
各ステージST1〜STnは、スキャンパルスを用いて、自身に接続されたゲートラインを駆動させ、自身の後段に位置しているステージ及び自身の前段に位置しているステージの動作を制御する。
この第2の実施の形態によるシフトレジスタは、順方向駆動時には図2に示すような信号を受信し、逆方向駆動時には図3に示すような信号を受信する。また、この第2の実施の形態によるシフトレジスタに備えられた上端ダミーステージST0及び下端ダミーステージSTn+1は、上述した第1の実施の形態によるシフトレジスタの上端ダミーステージST0及び下端ダミーステージSTn+1と同一である。
この第2の実施の形態によるシフトレジスタは、シフトレジスタとステージ間で信号を取り交わす方式が異なる以外は、上述した第1の実施の形態によるシフトレジスタと略同様に構成される。
この相異点について説明すると、下記の通りである。
まず、イネーブル動作について説明すると、下記の通りである。
順方向駆動時に、各ステージST1〜STnは、自身の前段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスを受けてイネーブルされる。すなわち、各ステージST1〜STnは内部に2つのサブステージを有するが、これら2つのサブステージのうち、先にスキャンパルスを出力するサブステージは、前段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。これに対し、2つのサブステージうち、後にスキャンパルスを出力するサブステージは、前段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。具体的に、第jステージに備えられた2つのサブステージのうち、まずスキャンパルスを出力する一つのサブステージは、j−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されるスキャンパルスを受けてイネーブルされ、第jステージに備えられた2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力する残り一つのサブステージは、j−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されるスキャンパルスを受けてイネーブルされる。
例えば、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第5スキャンパルスを出力する一つのサブステージは、第2ステージST2からの第3スキャンパルスVout3によってイネーブルされ、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第6スキャンパルスVout6を出力する残り一つのサブステージは、第2ステージST2からの第4スキャンパルスVout4によってイネーブルされる。
ただし、順方向駆動時に、最も上側に位置している第1ステージST1は、上端ダミーステージST0からの上端ダミースキャンパルスVout0に応答してイネーブルされる。そして、上端ダミーステージST0はスタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてイネーブルされる。
一方、逆方向駆動時に、各ステージST1〜STnは自身の後段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスを受けてイネーブルされる。すなわち、各ステージST1〜STnは内部に2つのサブステージを有するが、これら2つのサブステージのうち、先にスキャンパルスを出力するサブステージは、後段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。これに対し、2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力するサブステージは、後段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。具体的に、第jステージに備えられた2つのサブステージのうち、先にスキャンパルスを出力する一つのサブステージは、j+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されるスキャンパルスを受けてイネーブルされ、第jステージに備えられた2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力する残り一つのサブステージは、j+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されるスキャンパルスを受けてイネーブルされる。
例えば、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第5スキャンパルスVout5を出力する一つのサブステージは、第4ステージST4からの第7スキャンパルスVout7によってイネーブルされ、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第6スキャンパルスVout6を出力する残り一つのサブステージは、第4ステージST4からの第8スキャンパルスVout8によってイネーブルされる。
ただし、逆方向駆動時に、最も下側に位置している第nステージSTnは、下端ダミーステージSTn+1からの下端ダミースキャンパルスVout2n+1に応答してイネーブルされる。そして、下端ダミーステージSTn+1は、スタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてイネーブルされる。
次に、ディセーブル動作について説明すると、下記の通りである。
順方向駆動時に、各ステージST1〜STnは、自身の後段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスを受けてディセーブルされる。すなわち、各ステージST1〜STnは内部に2つのサブステージを有するが、これら2つのサブステーのうち、先にスキャンパルスを出力するサブステージは、後段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスを受けてディセーブルされる。これに対し、2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力するサブステージは、後段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスを受けてディセーブルされる。具体的に、第jステージに備えられた2つのサブステーのうち、先にスキャンパルスを出力する一つのサブステージは、j+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されるスキャンパルスを受けてディセーブルされ、第jステージに備えられた2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力する残り一つのサブステージは、j+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されるスキャンパルスを受けてディセーブルされる。
例えば、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第5スキャンパルスVout5を出力する一つのサブステージは、第4ステージST4からの第7スキャンパルスVout7によってディセーブルされ、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第6スキャンパルスVout6を出力する残り一つのサブステージは、第4ステージST4からの第8スキャンパルスVout8によってディセーブルされる。
ただし、順方向駆動時に、最も下側に位置している第nステージSTnは、下端ダミーステージSTn+1からの下端ダミースキャンパルスVout2n+1に応答してディセーブルされる。そして、下端ダミーステージSTn+1はスタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてディセーブルされる。
一方、逆方向駆動時に、各ステージST1〜STnは自身の前段に位置しているステージからの2つのスキャンパルスを受けてディセーブルされる。すなわち、各ステージは、内部に2つのサブステージを有するが、これら2つのサブステーのうち、先にスキャンパルスを出力するサブステージは、前段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスを受けてディセーブルされる。これに対し、2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力するサブステージは、前段ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルスを受けてイネーブルされる。具体的に、第jステージに備えられた2つのサブステーのうち、先にスキャンパルスを出力する一つのサブステージは、j−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されるスキャンパルスを受けてディセーブルされ、第jステージに備えられた2つのサブステージのうち、後にスキャンパルスを出力する残り一つのサブステージは、j−1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、後に出力されるスキャンパルスを受けてディセーブルされる。
例えば、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第5スキャンパルスVout5を出力する一つのサブステージは、第2ステージST2からの第3スキャンパルスVout3によってディセーブルされ、第3ステージST3に備えられた2つのサブステージのうち、第6スキャンパルスVout6を出力する残り一つのサブステージは、第2ステージST2からの第4スキャンパルスVout4によってディセーブルされる。
ただし、逆方向駆動時に、最も上側に位置している第1ステージST1は、上端ダミーステージST0からの上端ダミースキャンパルスVout0に応答してディセーブルされる。そして、上端ダミーステージST0は、スタート転送ラインからのスタートパルスVstを受けてディセーブルされる。
図8は、図7に備えられた任意のステージの構成を示す図である。
図8に示す構造は、図6に示す構造と略同一であり、ただし、第2順方向スイッチング素子、第1逆方向スイッチング素子、及び第3逆方向スイッチング素子の各ゲート端子に供給されるスキャンパルスが異なる。
すなわち、図8に示す構造によれば、第kステージに備えられた第2順方向スイッチング素子Tr_F2は、第k−1ステージからのスキャンパルスのうち、後に出力されたスキャンパルス(後段出力)に応じてオン/オフが制御され、順方向電源ラインと第2セットノードQ2との間に接続される。このため、第kステージに備えられた第2順方向スイッチング素子Tr_F2のゲート端子は、第k−1ステージの第2出力端子111bに接続され、ドレン端子は順方向電源ラインに接続され、そしてソース端子は第2セットノードQ2に接続される。
第kステージに備えられた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1は、第k+1ステージからのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルス(前段出力)に応じてオン/オフが制御され、第1セットノードQ1と逆方向電源ラインとの間に接続される。このため、第kステージに備えられた第1逆方向スイッチング素子Tr_R1のゲート端子は、第k+1ステージの第1出力端子111aに接続され、ドレン端子は第1セットノードQ1に接続され、そしてソース端子は逆方向電源ラインに接続される。
第kステージに備えられた第3逆方向スイッチング素子Tr_R3は、第k+1ステージからの2つのスキャンパルスのうち、先に出力されたスキャンパルスに応じてオン/オフが制御され、逆方向電源ラインと第3共通ノードCN3との間に接続される。このため、第3逆方向スイッチング素子Tr_R3のゲート端子は第k+1ステージの第1出力端子111aに接続され、ドレン端子は逆方向電源ラインに接続され、そしてソース端子は第3共通ノードCN3に接続される。
図9は、蛍光ランプ駆動方式のバックライトを有する液晶表示装置及び発光ダイオード駆動方式のバックライトを有する液晶表示装置を示す図である。
すなわち、上述したシフトレジスタSRは、液晶パネル701の非表示部に実装されるが、この液晶パネル701を蛍光ランプ駆動方式のバックライトを有する液晶表示装置と発光ダイオード駆動方式のバックライトを有する液晶表示装置の両方に適用するためには、液晶パネル701が180度回転しなければならない場合が発生する。
例えば、図9Aに示すように、蛍光ランプ駆動方式のバックライトを有する液晶表示装置に液晶パネル701を装着する場合、最初のゲートラインGL1は液晶パネル701の最上側に位置し、最後のゲートラインGL2nは液晶パネル701の最下側に位置する。
しかし、このような液晶パネル701を発光ダイオード駆動方式のバックライトを有する液晶表示装置に装着する場合には、両装置間のシステム上の違いによって液晶パネル701を180度回転させるべき場合が発生する。このような場合、最初のゲートラインGL1は液晶パネル701の最下側に位置し、最後のゲートラインGL2nは液晶パネル701の最上側に位置することとなる。
データドライバのデータ出力順序を変更しないと仮定する場合、液晶パネル701の画面に画像が正常に表示されるためには、液晶パネル701の最初のゲートラインGL1がどこに位置しようが関係なく、液晶パネル701の画面の最上側に位置しているゲートラインが最初に駆動されなければならない。
具体的に、図9Aに示すような液晶パネル701のゲートラインを駆動するためには、液晶パネル701の最上側に位置している最初のゲートラインGL1から駆動をし始めるべきであり、図9Bに示すような液晶パネル701のゲートラインを駆動するためには、液晶パネル701の最上側に位置している最後のゲートラインGL2nから駆動をし始めるべきである。
本発明による第1または第2シフトレジスタSRを用いると、両装置における駆動順序をいずれも満足させることができる。
例えば、図9Aに示すような液晶表示装置では、シフトレジスタSRを順方向駆動モードで動作させることによって、液晶パネル701の最上側に位置している最初のゲートラインGL1から駆動することができる。
一方、図9Bに示すような液晶表示装置では、シフトレジスタSRを逆方向駆動モードで動作させることによって、液晶パネル701の最上側に位置している最後のゲートラインGL2nから駆動することができる。
一方、説明されていない参照符号D−ICは、液晶パネルのデータラインを駆動するためのデータドライバICを示し、Tは、データドライバICが実装されたTCP(Tape Carrier Package)を示し、PCBは、タイミングコントローラTCが実装されけたデータ印刷回路基板を示す。複数のTCP(T)は、データ印刷回路基板(PCB)と液晶パネル701間を接続する。
以上で説明した本発明は上述した実施の形態及び添付の図面に限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとっては明白である。