JP2019003141A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関する。特に、表示パネルの基板に形成される薄膜トランジスタ(thin film transistor:TFT)の半導体層としてポリシリコンを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device. In particular, the present invention relates to a liquid crystal display device using polysilicon as a semiconductor layer of a thin film transistor (TFT) formed on a substrate of a display panel.
液晶表示装置は、互いに対向配置されたTFT基板及び対向基板と、これらの間に設けられた隙間に封入された液晶材料とを備える液晶パネルを含んで構成される。TFT基板には、画像の表示領域にマトリクス配置された画素回路が形成され、その外側の領域に画素回路を駆動する駆動回路が設けられる。駆動回路は、画素回路と同様にTFT基板の表面に形成される部分と、TFT基板とは別に形成されてTFT基板に搭載又は接続される集積回路(integrated circuit:IC)とを含み得る。例えば、TFT基板の表面にゲート信号生成回路がTFTを用いて形成され、当該ゲート信号生成回路にドライバICから電源や各種制御信号を供給する。TFTの半導体層は、アモルファスシリコン(amorphous silicon:a−Si)又はポリシリコン(polycrystalline silicon:p−Si)で形成される。特に、表示パネルの基板上に積層されるp−Siには、低温で形成した低温ポリシリコン(low temperature polycrystalline silicon:LTPS)が用いられている。 The liquid crystal display device is configured to include a liquid crystal panel including a TFT substrate and a counter substrate which are disposed to face each other, and a liquid crystal material sealed in a gap provided therebetween. In the TFT substrate, pixel circuits arranged in a matrix in the image display area are formed, and a drive circuit for driving the pixel circuits is provided in the outer area. The drive circuit may include a portion formed on the surface of the TFT substrate in the same manner as the pixel circuit, and an integrated circuit (IC) formed separately from the TFT substrate and mounted on or connected to the TFT substrate. For example, a gate signal generation circuit is formed using a TFT on the surface of a TFT substrate, and power and various control signals are supplied to the gate signal generation circuit from a driver IC. The semiconductor layer of the TFT is formed of amorphous silicon (a-Si) or polysilicon (polycrystalline silicon: p-Si). In particular, low-temperature polysilicon (LTPS) formed at a low temperature is used for p-Si laminated on the substrate of the display panel.
ゲート信号生成回路は、ゲート信号線に対応した複数の単位レジスタ回路が縦続接続されたシフトレジスタを含み、複数の単位レジスタ回路がクロック信号に同期して順番に動作し出力するパルスに基づき、ゲート信号線に順次、ゲート信号を供給して、画素回路への映像信号の書き込みを制御する。 The gate signal generation circuit includes a shift register in which a plurality of unit register circuits corresponding to gate signal lines are connected in cascade, and the plurality of unit register circuits operate in synchronization with a clock signal and output a pulse based on a pulse. A gate signal is sequentially supplied to the signal line to control writing of the video signal to the pixel circuit.
図14は単位レジスタ回路の回路図である。セット端子IN1,IN2に高電位(Hレベル)が印加されると基準点P1がHレベルにセットされ、この状態でクロック端子CKにクロック信号のパルスが入力されると出力端子OUTにパルスが出力される。一方、リセット端子RST1,RST2にHレベルが印加されると基準点P1が低電位(Lレベル)にリセットされ、この状態ではクロック端子CKにクロック信号のパルスが入力されても出力端子OUTにパルスは出力されない。なお、図14は双方向シフトレジスタの単位レジスタ回路であり、順方向のシフト動作、逆方向のシフト動作それぞれに対して、セット端子、リセット端子が設けられており、例えば、或る段の単位レジスタ回路のIN1,RST1に入力される他段の出力パルスが順方向動作にて利用され、一方、IN2,RST2に入力される他段の出力パルスが逆方向動作にて利用される。 FIG. 14 is a circuit diagram of the unit register circuit. When a high potential (H level) is applied to the set terminals IN1 and IN2, the reference point P1 is set to the H level. When a clock signal pulse is input to the clock terminal CK in this state, a pulse is output to the output terminal OUT. Is done. On the other hand, when an H level is applied to the reset terminals RST1 and RST2, the reference point P1 is reset to a low potential (L level). In this state, even if a clock signal pulse is input to the clock terminal CK, a pulse is applied to the output terminal OUT. Is not output. FIG. 14 shows a unit register circuit of a bidirectional shift register, which is provided with a set terminal and a reset terminal for each of the forward shift operation and the reverse shift operation. The other-stage output pulses input to IN1 and RST1 of the register circuit are used in the forward operation, while the other-stage output pulses input to IN2 and RST2 are used in the backward operation.
ドライバICは、システム電源から、ゲート信号生成回路で用いる電源、具体的にはHレベルに対応する所定の高電位φH(例えばφH>0)を有する電源VGH、及びLレベルに対応する所定の低電位φL(例えばφL<0)を有する電源VGLを生成する。 The driver IC supplies a power source used in the gate signal generation circuit from the system power source, specifically, a power source VGH having a predetermined high potential φ H (for example, φ H > 0) corresponding to the H level, and a predetermined level corresponding to the L level. A power supply VGL having a low potential φ L (for example, φ L <0) is generated.
ここで、ドライバICには、システム電源の異常低下(以下、電源異常オフと称する。)の際に、全てのゲート信号線の電圧を高電位(ここでは説明の便宜上、Hレベルとする)として、画素回路の画素トランジスタをオンさせ画素電極に書き込まれた画素電荷をリセットする機能(画素電荷リセット機能)を有するものがある。当該機能により、電源異常オフ後の動作再開時に異常な表示がなされることを防ぐことが可能となる。具体的には、ドライバICは、システム電源の電圧が例えば、或る閾値まで低下したことを検知し、ゲート信号生成回路への電源線及び制御信号線に全てHレベルを供給する。当該動作では電源VGLの電位もHレベルとされる。これにより、単位レジスタ回路の全体がHレベルに応じた高電位となり、端子OUTの電位もHレベルとなる。その結果、ゲート信号生成回路から全てのゲート信号線にHレベルが出力され、全画素の画素トランジスタがオンし、画素電極と映像信号線との間が導通状態となり、画素電極から画素電荷が排出される。 Here, when the system power supply is abnormally lowered (hereinafter referred to as power supply abnormally off), the driver IC sets all the voltage of the gate signal lines to a high potential (here, H level for convenience of explanation). Some have a function of turning on a pixel transistor of a pixel circuit and resetting a pixel charge written in a pixel electrode (a pixel charge reset function). With this function, it is possible to prevent an abnormal display from being made when the operation is resumed after the power is abnormally turned off. Specifically, the driver IC detects that the voltage of the system power supply has dropped to, for example, a certain threshold value, and supplies all the H level to the power supply line and the control signal line to the gate signal generation circuit. In this operation, the potential of the power supply VGL is also set to the H level. As a result, the entire unit register circuit becomes a high potential corresponding to the H level, and the potential of the terminal OUT also becomes the H level. As a result, an H level is output from the gate signal generation circuit to all the gate signal lines, the pixel transistors of all the pixels are turned on, the pixel electrode and the video signal line are in a conductive state, and the pixel charge is discharged from the pixel electrode. Is done.
上述の画素電荷リセット機能はa−Siを用いた表示パネルのゲート信号生成回路を制御するドライバICで採用されている。当該機能を有したドライバICを、LTPSを用いた表示パネルに用いると、ゲート信号生成回路を異常電源オフによる動作停止状態から動作再開した際に、単位レジスタ回路の比較的多数の段の出力スイッチSW5が同時にオン状態となり、クロック端子CKのクロック信号を供給するドライバICにて過電流を誘発するという問題があった。 The above-described pixel charge reset function is employed in a driver IC that controls a gate signal generation circuit of a display panel using a-Si. When a driver IC having this function is used in a display panel using LTPS, when the operation of the gate signal generation circuit is resumed from the operation stop state due to abnormal power off, the output switches of a relatively large number of stages of the unit register circuit There is a problem that SW5 is turned on at the same time, and an overcurrent is induced in the driver IC that supplies the clock signal of the clock terminal CK.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、例えば、a−Siを用いた液晶表示パネルに対応して画素電荷リセットなどの機能を付与されたドライバICにより、LTPSなどp−Siを用いた液晶表示パネルを好適に動作させることを可能とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. For example, a driver IC provided with a function such as pixel charge reset corresponding to a liquid crystal display panel using a-Si is used to provide a p- A liquid crystal display panel using Si can be preferably operated.
本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素回路と、前記画素回路にゲート信号を供給する複数のゲート信号線と、縦続接続された複数段の単位レジスタ回路からなるシフトレジスタ部を含み、クロック信号に同期して順番に駆動されて出力する出力パルスに基づいて前記複数のゲート信号線へ順番にゲート信号を出力するゲート信号生成回路と、前記ゲート信号生成回路に電源及び、前記クロック信号を含む制御信号を供給するドライバICと、を有し、前記各単位レジスタ回路は、前記単位レジスタ回路内の基準点の電位によって、前記クロック信号の入力端子と前記出力パルスの出力端子との間の導通/非導通を制御する出力回路と、所定の高電位の第1電源と前記基準点との間の導通/非導通を制御する基準点セット回路と、所定の低電位の第2電源と前記基準点との間の導通/非導通を制御する基準点リセット回路と、を有し、前記基準点リセット回路は、前記シフトレジスタ部の動作の開始前及び終了後にリセットパルスによって導通し、前記基準点を前記所定の低電位に設定する全段共通リセット回路を含む。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a shift register unit including a plurality of pixel circuits, a plurality of gate signal lines for supplying gate signals to the pixel circuits, and a plurality of unit register circuits connected in cascade. A gate signal generation circuit that sequentially outputs gate signals to the plurality of gate signal lines based on output pulses that are sequentially driven and output in synchronization with a signal, a power source for the gate signal generation circuit, and the clock signal Each of the unit register circuits between the input terminal of the clock signal and the output terminal of the output pulse according to the potential of the reference point in the unit register circuit. An output circuit for controlling conduction / non-conduction, a reference point set circuit for controlling conduction / non-conduction between a first power source having a predetermined high potential and the reference point, and a predetermined low A reference point reset circuit for controlling conduction / non-conduction between the second power source and the reference point, and the reference point reset circuit is reset before and after the start of the operation of the shift register unit. It includes a common reset circuit for all stages that conducts by a pulse and sets the reference point to the predetermined low potential.
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)について、図面に基づいて説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下に示す図は、あくまで、実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. In addition, the drawings shown below are merely examples of the embodiment, and the size of the drawings and the scales described in this example do not necessarily match.
図1は、液晶表示装置1における表示パネル2の模式的な全体斜視図である。図1は、第1方向Xと、第1方向に垂直な第2方向Yと、第1方向X及び第2方向Yに垂直な第3方向Zによって規定される三次元空間を示している。図示した例では、第1方向X、第2方向Y、及び第3方向Zは、互いに直交しているが、90度以外の角度で交差していてもよい。
FIG. 1 is a schematic overall perspective view of a
図1に示すように、表示パネル2は、対向基板3、TFT基板4及びバックライト5を含んで構成される。なお、本実施形態では、表示パネル2の液晶駆動方式としてIPS(In-Plane Switching)方式を例に説明するが、本発明は液晶駆動方式によって限定されない。
As shown in FIG. 1, the
対向基板3とTFT基板4とは向き合わせて配置され、当該両基板3,4に挟まれた領域には液晶材料が封入される。対向基板3にはカラーフィルタなどが形成される。TFT基板4の表示領域には、画素ごとに設けられ液晶の配向を制御する複数の画素回路などが形成され、表示領域の外側領域には画素回路を駆動する回路が形成される。対向基板3は、TFT基板4よりも第2方向Yに短く形成される。つまり、表示パネル2は対向配置される2枚の基板3,4のうちTFT基板4のみとなっている部分を有しており、そこにドライバIC12などが搭載・接続されたりする。
The counter substrate 3 and the
図2は、液晶表示装置1の概略の構成を示すブロック図である。液晶表示装置1のTFT基板4に、図2に示す、表示部10、ドライバIC12、RGBスイッチ回路14及びゲート信号生成回路16が設けられる。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the liquid
ドライバIC12はTFT基板4とは別途形成され、例えば、上述したようにTFT基板4に搭載される。また、ドライバIC12はフレキシブルプリント基板(flexible printed circuits:FPC)などを介してTFT基板4に接続されてもよい。ドライバIC12は例えば、ゲート信号線制御回路20と、映像信号線駆動回路22と、基準電圧線駆動回路24とを含む。なお、ここでは、ゲート信号線制御回路20、映像信号線駆動回路22及び基準電圧線駆動回路24は一体のドライバIC12に構成されるとしているが、別々に設けられたり、一部が1つのドライバICに設けられたりしてもよい。
The
表示部10に形成される複数の画素回路、RGBスイッチ回路14及びゲート信号生成回路16は、TFT基板4の表面に積層される薄膜を用いて形成され、特に、それら回路を構成するトランジスタはTFTでなる。液晶表示装置1のTFTは、例えば、LTPSなどp−Siを半導体層に用いて形成される。なお、RGBスイッチ回路14は設けられない場合もある。
The plurality of pixel circuits, the
ゲート信号線制御回路20は、表示部10の両側それぞれに配置されるゲート信号生成回路16に対して電源VGH,VGL及び制御信号を供給する。ゲート信号生成回路16は、縦続接続された複数段の単位レジスタ回路からなるシフトレジスタ部を含み、縦続接続の順序に従って印加されるn相(nは2以上の整数である。)のクロック信号に同期して単位レジスタ回路の各段が順番に駆動されてパルスを出力し、当該出力パルスに基づいて複数のゲート信号線へ順番にゲート信号を出力する。
The gate signal
本実施形態では左右のゲート信号生成回路16はそれぞれ4相のクロック信号で駆動される。例えば、表示部の左側部に配置されるゲート信号生成回路16は奇数行のゲート信号線40に、また右側部のゲート信号生成回路16は偶数行のゲート信号線40にゲート信号を供給する。ちなみに、本実施形態では、ゲート信号線制御回路20及びゲート信号生成回路16がゲート信号線駆動回路を構成している。また、本実施形態では、ゲート信号生成回路16は、表示部10を挟んだ両側それぞれに配置されているが、どちらか片方だけに形成されていてもよい。
In this embodiment, the left and right gate
映像信号線駆動回路22は、複数の映像信号線それぞれに、画素回路の表示データに応じた電圧の映像信号を、RGBスイッチ回路14を介して供給する。また、基準電圧線駆動回路24は、複数の基準電圧線を介して、各画素回路に基準電圧を供給する。
The video signal
図3は、主としてTFT基板4に形成される回路の概略の構成を示す模式図である。画素回路30は、画素に対応して表示部10にマトリクス状に配列される。画素回路30は、TFTである画素トランジスタ32と、画素電極34と、共通電極36とを有する。画素の配列において、第1方向X、第2方向Yをそれぞれ行方向、列方向とし、行方向に並ぶ画素群を画素行、列方向に並ぶ画素群を画素列とする。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a circuit mainly formed on the
画素行はラスタスキャンにおける走査線に対応し、各画素行に沿ってゲート信号線40が延在される。また、各画素行に沿って、コモン信号線42も延在される。一方、各画素列に沿って映像信号線44が延在される。
A pixel row corresponds to a scanning line in raster scan, and a
各画素回路30の画素トランジスタ32はゲート電極を、当該画素回路30に対応する画素行のゲート信号線40に接続され、例えば、ソース電極を当該画素回路30に対応する画素列の映像信号線44に接続され、ドレイン電極を当該画素回路30の画素電極34に接続される。また、各画素行の複数の画素回路30の共通電極36は、当該画素行のコモン信号線42に接続される。なお、図3では画素ごとに共通電極36、また画素行ごとにコモン信号線42を示しているが、これらは表示部10にて一つの導電膜により形成することができる。
The
複数のゲート信号線40はゲート信号生成回路16に接続され、ゲート信号生成回路16は上述したようにゲート信号線40に順番にゲート信号を出力し、当該ゲート信号線40に接続される画素回路30にて画素トランジスタ32をオンし、当該画素回路30への表示データの書き込みを可能にする。
The plurality of
複数の映像信号線44はRGBスイッチ回路14を介して映像信号線駆動回路22に接続される。映像信号線駆動回路22は1走査線分の映像信号を映像信号線44に出力する。具体的には、当該走査線に対応する画素行を構成する各画素の表示データに応じた電圧を、当該画素に対応する列の映像信号線44に出力する。映像信号線44に出力された表示データは、ゲート信号により書き込み可能とされている画素回路30に書き込まれる。具体的には、画素電極34が画素トランジスタ32を介して映像信号線44に接続され、表示データに応じた電位に設定される。
The plurality of
コモン信号線42は基準電圧線駆動回路24からコモン信号として基準電圧を供給される。コモン信号は各画素に共通であり、コモン信号により各画素の共通電極36はコモン電位に設定される。各画素回路30は、表示データに応じた電位に設定された画素電極34と、コモン電位に設定された共通電極36とにより生じる電界で液晶分子の配向を制御し、これにより、各画素において、バックライト5から入射する光の透過量が制御される。
The
図4はゲート信号生成回路16の構成を示す模式図である。ゲート信号生成回路16は双方向にシフト動作を可能なシフトレジスタ部50を有する。図4は例として表示部10の左側に設けられるゲート信号生成回路16を示している。例えば、左側のゲート信号生成回路16は奇数行、つまり2行ごとのゲート信号線40を2H(Hは1行の水平走査期間である。)ずれたタイミングで順次駆動する。一方、右側のゲート信号生成回路16は偶数行のゲート信号線40を奇数行とは1Hずれたタイミングで順次駆動する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the gate
片側のゲート信号生成回路16のシフトレジスタ部50は4相のクロックで駆動する構成とするが、上述のように両側で互いに1H位相がずれた駆動とするため、ゲート信号線制御回路20は8相のクロック信号ΨCK1〜ΨCK8を生成する。ゲート信号線制御回路20はクロックパルスを、シフトレジスタ部50の順シフト動作時には順方向で順番に、つまりΨCK1,ΨCK2,…,ΨCK8,ΨCK1,…の順序で生成する。一方、逆シフト動作時には逆方向で順番に、つまりΨCK8,ΨCK7,…,ΨCK1,ΨCK8,…の順序で生成する。
The
ゲート信号線制御回路20は、それぞれ2Hずつ位相がずれた信号の組であるΨCK1,ΨCK3,ΨCK5,ΨCK7からなる第1のセットとΨCK2,ΨCK4,ΨCK6,ΨCK8からなる第2のセットとに分け、第1のセットを左側のゲート信号生成回路16へ供給し、第2のセットを右側のゲート信号生成回路16へ供給する。各段の単位レジスタ回路52は複数相のクロック信号のうち当該段の出力パルスのタイミングを定める位相のクロック信号(出力制御クロック信号)を1つ対応付けられる。例えば、左側のゲート信号生成回路16では先頭段(上側)から後尾段(下側)へ向けてΨCK1,ΨCK3,ΨCK5,ΨCK7,ΨCK1,…の順序で1段ずつ位相を変えたクロック信号が出力制御クロック信号として供給される。一方、右側のゲート信号生成回路16では当該順序はΨCK2,ΨCK4,ΨCK6,ΨCK8,ΨCK2,…とする。
The gate signal
また、ゲート信号線制御回路20は、シフトレジスタ部50のシフト動作の開始、停止に関し、トリガ信号ΨST1,ΨST2及びリセット信号ΨRS1,ΨRS2を生成する。これら各信号は、例えば、トリガやリセットのタイミングにてHレベルに立ち上がるパルスを生じ、それ以外のタイミングではLレベルとされる。具体的には、ゲート信号線制御回路20は、順シフト動作の開始前に先頭段の単位レジスタ回路52にリセット信号ΨRS2のパルスを入力し、その後、先頭段にトリガ信号ΨST1のパルスを入力してシフト動作を開始させる。また、順シフト動作の終了時には、後尾段の出力パルスが端子END1に入力された後、後尾段にリセット信号ΨRS1のパルスを入力する。一方、逆シフト動作ではその開始前に後尾段の単位レジスタ回路52にリセット信号ΨRS1のパルスを入力し、その後、後尾段にトリガ信号ΨST2のパルスを入力してシフト動作を開始させ、終了時には、先頭段の出力パルスが端子END2に入力された後、先頭段にリセット信号ΨRS2のパルスを入力する。
Further, the gate signal
シフトレジスタ部50は、既に述べたように複数の単位レジスタ回路52を縦続接続した構成を有する。各単位レジスタ回路52はその出力端子OUTからパルスを出力する。シフトレジスタ部50は単位レジスタ回路52の各段から、順シフト動作では先頭段から順番にパルスを出力し、逆シフト動作では後尾段から順番にパルスを出力する。
The
第k段の単位レジスタ回路52の出力端子OUTは、第(k+1)段の順シフト動作のセット端子IN1、第(k+2)段の逆シフト動作のリセット端子RST2、第(k−1)段の逆シフト動作のセット端子IN2、及び第(k−2)段の順シフト動作のリセット端子RST1に接続される。また、各段のクロック端子CKは、ゲート信号線制御回路20からΨCK1〜ΨCK8を供給するクロック信号線のうち出力制御クロック信号として当該段に対応付けられたクロックに対応するものに接続される。
The output terminal OUT of the k-th
さらに各単位レジスタ回路52は、後述する全段共通リセット動作に用いる端子RSTCを有する。
Further, each
図5は単位レジスタ回路52の概略の回路図である。単位レジスタ回路52はスイッチSW1〜SW9及びインバータINV1〜INV7を含んで構成される。これら各スイッチ及びインバータはTFT基板4に成膜されたLTPSを用いたTFTで構成される。なお、図5の単位レジスタ回路52は図14に示した単位レジスタ回路に対し、スイッチSW7〜SW9、インバータINV6,INV7、及びリセット端子RSTCを有する点で相違している。
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of the
ここで、スイッチSW8を互いに反転した制御信号で動作する相補型スイッチ(トランスファーゲート回路)としていることに対応して、各単位レジスタ回路52はリセット端子RSTCとして一対の端子RST0,xRST0を備えている。端子RST0に入力される信号ΨRSTは基本的にはゲート信号線制御回路20が出力するリセット信号ΨRS1とΨRS2、つまりΨRS1及びΨRS2の論理的OR信号である。一方、端子xRST0に入力される信号ΨXRSTは、ΨRSTの反転信号である。
Here, each
ゲート信号生成回路16は、リセット信号ΨRS1,ΨRS2から各段の端子RSTC(つまり、RST0及びxRST0)に入力するリセットパルスを生成する回路54(図4)を備えている。当該回路54は例えば、図5に示すように、NORゲート60とインバータ61〜63とで構成される。NORゲート60の入力はリセット信号ΨRS1及びΨRS2であり、インバータ61〜63はNORゲート60の出力端子に直列接続される。なお、インバータ61〜63はバッファ回路として機能し、順番に駆動能力を上げ、全段の同時駆動を可能とする。インバータ63の出力が全段共通リセット信号ΨRSTとして信号線64を介して全段の端子RST0に入力され、インバータ62の出力が全段共通リセット信号ΨXRSTとして信号線65を介して全段の端子xRST0に入力される。上述したように、シフト動作の開始前及び終了時にリセット信号ΨRS1,ΨRS2はHレベルに立ち上がるパルスを生じ、これに対応して、シフト動作の開始前及び終了時に、信号ΨRSTはHレベルに立ち上がるリセットパルスを生じ、信号ΨXRSTはLレベルに立ち下がるリセットパルスを生じる。
The gate
単位レジスタ回路52は、当該回路内の基準点P1がHレベルであるとクロック端子CKと出力端子OUTとの間を導通状態とする出力回路と、電源VGH(第1電源)と基準点P1との断続を制御する基準点セット回路と、電源VGL(第2電源)と基準点P1との断続を制御する基準点リセット回路とを有する。さらに、単位レジスタ回路52は基準点リセット回路として、他の段の単位レジスタ回路52の基準点リセット回路とは独立して制御可能な個別リセット回路に加え、全段の単位レジスタ回路52にて共通に制御される全段共通リセット回路を有する。
The
具体的には、出力回路は、クロック端子CKと出力端子OUTとの間に直列接続されたSW5及びSW8を含む。また、INV3〜INV5も出力回路に含まれる。SW5及びSW8はそれぞれpチャネルのTFT(p−TFT)とnチャネルのTFT(n−TFT)とを組み合わせたトランスファーゲートであり、例えばクロック端子CK側から出力端子OUT側に向けて、SW8,SW5の順に直列接続される。INV3は入力端子を基準点P1に接続され、出力端子をSW5のp−TFTのゲートに接続される。INV4は入力端子をINV3の出力端子に接続され、出力端子をSW5のn−TFTのゲートに接続される。これにより、基準点P1がHレベルであるとき、SW5はオン状態となる。 Specifically, the output circuit includes SW5 and SW8 connected in series between the clock terminal CK and the output terminal OUT. INV3 to INV5 are also included in the output circuit. SW5 and SW8 are transfer gates each combining a p-channel TFT (p-TFT) and an n-channel TFT (n-TFT). For example, SW8, SW5 from the clock terminal CK side to the output terminal OUT side. Are connected in series. INV3 has an input terminal connected to the reference point P1, and an output terminal connected to the gate of the p-TFT of SW5. INV4 has an input terminal connected to the output terminal of INV3, and an output terminal connected to the gate of the n-TFT of SW5. Thus, when the reference point P1 is at the H level, SW5 is turned on.
SW8のp−TFTのゲートは端子RST0からΨRSTを印加され、SW8のn−TFTのゲートは端子xRST0からΨXRSTを印加され、シフトレジスタ部50がシフト動作を行っている間はオン状態であり、一方、シフト動作の開始前及び終了後にゲート信号線制御回路20がリセット信号ΨRS1又はΨRS2にパルスを出力するとそれに応じて信号ΨRST、ΨXRSTに生じるリセットパルスによりSW8はオフ状態となる。
The gate of the p-TFT of SW8 is applied to [psi RST from a terminal RST0, the gate of the n-TFT of SW8 is applied to [psi XRST from terminal XRST0, while the
よって、シフト動作時にて、基準点P1がHレベルにセットされると、クロック端子CKと出力端子OUTとの間が導通状態となり、クロック端子CKに印加されるクロック信号が出力端子OUTへ出力される。つまり、クロック端子CKにクロックパルスが入力されると、それに同期して、出力端子OUTからパルスが出力される。一方、シフト動作時にて、基準点P1がLレベルにリセットされている期間は、SW5がオフ状態となるので、クロック端子CKにクロックパルスが入力されても、出力端子OUTからはパルスは出力されない。 Therefore, when the reference point P1 is set to H level during the shift operation, the clock terminal CK and the output terminal OUT are in a conductive state, and the clock signal applied to the clock terminal CK is output to the output terminal OUT. The That is, when a clock pulse is input to the clock terminal CK, a pulse is output from the output terminal OUT in synchronization therewith. On the other hand, during the shift operation, while the reference point P1 is reset to the L level, the SW5 is in an off state. Therefore, even if a clock pulse is input to the clock terminal CK, no pulse is output from the output terminal OUT. .
なお、INV5は入力端子をINV3の出力端子に接続され、出力端子を基準点P1に接続される。 Note that INV5 has an input terminal connected to the output terminal of INV3, and an output terminal connected to the reference point P1.
ここで、出力端子OUTには、上述の出力回路のほか、出力リセット回路としてSW6及びSW9が接続され、これらも出力端子OUTの電位に関与する。具体的には、SW6及びSW9はそれぞれ出力端子OUTにドレインを接続され、ソースを電源VGLに接続されたn−TFTからなる。SW6はゲートをINV3の出力端子に接続され、出力回路のSW5とは相補的にオン状態となる。またSW9はゲートをリセット端子RST0に接続され、全段共通リセット信号ΨRSTがリセットパルスにてHレベルとなるとオン状態となる。 Here, in addition to the output circuit described above, SW6 and SW9 are connected to the output terminal OUT as an output reset circuit, which are also involved in the potential of the output terminal OUT. Specifically, SW6 and SW9 are each composed of an n-TFT having a drain connected to the output terminal OUT and a source connected to the power supply VGL. SW6 has a gate connected to the output terminal of INV3 and is turned on in a complementary manner to SW5 of the output circuit. The SW9 is connected to the gate to the reset terminal RST0, the ON state when all the stages common reset signal [psi RST becomes the H level at the reset pulse.
つまり、シフト動作にて基準点P1がHレベルにセットされている期間はSW6はオフ状態であり、またSW9もオフ状態であるので、上述のように、クロックパルスに同期して出力端子OUTからパルスが出力される。一方、シフト動作にて基準点P1がLレベルにリセットされている期間はSW6はオン状態であり、出力端子OUTをLレベルに維持する。 That is, since the reference point P1 is set to the H level by the shift operation, SW6 is in the off state and SW9 is also in the off state, so that the output terminal OUT is synchronized with the clock pulse as described above. A pulse is output. On the other hand, during the period in which the reference point P1 is reset to L level by the shift operation, SW6 is in the on state, and the output terminal OUT is maintained at L level.
また、各単位レジスタ回路52は、出力端子OUTにバッファ回路として順番に駆動能力を上げるように構成されたINV6及びINV7を備え、当該バッファ回路を介して他の単位レジスタ回路52と縦続接続される。ちなみに、2つのインバータ回路INV6,INV7は基本的にバッファ回路として利用するために設けられており、2段直列接続することによりINV6への入力とINV7からの出力とで電位関係が反転しないようにしている。つまり、上述した出力回路、出力リセット回路により設定されたHレベル又はLレベルは反転されずに他段へ入力される。
Each
単位レジスタ回路52に設けられる基準点セット回路は、電源VGHと基準点P1との断続を制御し、基準点P1をHレベルに設定する回路であり、SW3及びSW4を含む。また、INV1及びINV2も基準点セット回路に含まれる。SW3及びSW4はそれぞれドレインを基準点P1に接続され、ソースを電源VGHに接続されたp−TFTであり、SW3のゲートはINV1を介してセット端子IN1に接続され、SW4のゲートはINV2を介してセット端子IN2に接続される。セット端子IN1又はIN2にパルスが入力され、INV1又はINV2にHレベルが入力されると、SW3又はSW4がオンし、基準点P1をHレベルにセットする。これにより上述した出力回路がクロック信号に同期してパルスを出力可能となる。
The reference point set circuit provided in the
具体的には、順方向のシフト動作においては、第(k−1)段の単位レジスタ回路52の出力パルスが第k段のIN1に入力され、第k段の基準点P1がHレベルにセットされ、出力回路が導通状態となる。順方向シフト動作ではクロック信号は第(k−1)段の次に第k段にパルスが入力されるように位相を制御されるので、第(k−1)段が出力パルスを生成すると、それを受けて第k段が出力パルスを生成し、これを繰り返すことで順方向のシフト動作が実現される。
Specifically, in the forward shift operation, the output pulse of the (k−1) th
逆方向のシフト動作は順方向のシフト動作と逆の動作である。つまり、第(k+1)段の出力パルスが第k段のIN2に入力され、第k段の基準点P1がHレベルにセットされる。クロック信号は第(k+1)段の次に第k段にパルスが入力されるように位相を制御されるので、第(k+1)段が出力パルスを生成すると、それを受けて第k段が出力パルスを生成し、これを繰り返すことで逆方向のシフト動作が実現される。 The reverse shift operation is the reverse of the forward shift operation. That is, the (k + 1) th stage output pulse is input to the kth stage IN2, and the kth stage reference point P1 is set to the H level. Since the phase of the clock signal is controlled so that the pulse is input to the k-th stage after the (k + 1) -th stage, when the (k + 1) -th stage generates an output pulse, the k-th stage outputs in response to the output pulse. A reverse shift operation is realized by generating a pulse and repeating this.
ちなみに、既に述べたように、順方向のシフト動作では先頭段のIN1はゲート信号線制御回路20からトリガ信号ΨST1のパルスを入力され、逆方向のシフト動作では後尾段のIN2はゲート信号線制御回路20からトリガ信号ΨST2のパルスを入力され、それぞれシフト動作が開始される。
Incidentally, as described above, in the forward shift operation, the first stage IN1 is input with the pulse of the trigger signal Ψ ST1 from the gate signal
単位レジスタ回路52に設けられる基準点リセット回路は、電源VGLと基準点P1との断続を制御し、基準点P1をLレベルに設定する回路であり、SW1、SW2及びSW7を含む。
The reference point reset circuit provided in the
これらのうちSW1及びSW2は上述した個別リセット回路であり、他の段の単位レジスタ回路52の基準点リセット回路とは独立して制御可能である。SW1及びSW2はそれぞれドレインを基準点P1に接続され、ソースを電源VGLに接続されたn−TFTであり、SW1のゲートはリセット端子RST1に接続され、SW2のゲートはリセット端子RST2に接続される。リセット端子RST1又はRST2にパルスが入力されると、SW1又はSW2がオンし基準点P1をLレベルにリセットする。これにより、出力パルスを生成した単位レジスタ回路52は、基準点P1の電位をHレベルからLレベルに戻し出力回路をオフするので、再びクロック端子CKにクロックパルスが入力されても、出力端子OUTからパルスを出力しない。
Among these, SW1 and SW2 are the individual reset circuits described above, and can be controlled independently of the reference point reset circuit of the
具体的には、順方向のシフト動作においては、第(k+2)段の単位レジスタ回路52の出力パルスが第k段のRST1に入力され、第k段の基準点P1がLレベルにリセットされ、逆方向のシフト動作においては、第(k−2)段の出力パルスが第k段のRST2に入力され、第k段の基準点P1がLレベルにリセットされる。
Specifically, in the forward shift operation, the output pulse of the (k + 2) -th
ちなみに、既に述べたように、順方向のシフト動作の終了時には、出力パルスを生成した後尾段はRST1にゲート信号線制御回路20からリセット信号ΨRS1のパルスを入力され、逆方向のシフト動作の終了時には、出力パルスを生成した先頭段はRST2にゲート信号線制御回路20からリセット信号ΨRS2のパルスを入力され、それぞれ基準点P1をLレベルにリセットされる。
Incidentally, as already mentioned, at the end of the forward shift operation, tail stages generate output pulses from the gate signal
SW1及びSW2が個別リセット回路を構成するのに対し、SW7は全段の単位レジスタ回路52にて共通に制御される全段共通リセット回路を構成する。SW7はドレインを基準点P1に接続され、ソースを電源VGLに接続されたn−TFTであり、SW7のゲートはリセット端子RST0に接続される。全段の単位レジスタ回路52の端子RST0は上述したように、信号線64を介して共通に、全段共通リセット信号ΨRSTを入力される。信号ΨRSTのリセットパルスがリセット端子RST0に入力されるとSW7はオンし基準点P1をLレベルにリセットする。これにより、全段の基準点P1の電位がLレベルに設定される。
SW1 and SW2 constitute an individual reset circuit, whereas SW7 constitutes an all-stage common reset circuit controlled in common by all
さて、上述したように、図14に示した単位レジスタ回路と比較した図5の単位レジスタ回路52の特徴は、スイッチSW7〜SW9、インバータINV6,INV7、及びリセット端子RSTCを有する点にある。液晶表示装置1は当該特徴により、上述した電源異常オフ時にゲート信号線制御回路20が画素電荷リセット機能を実行して動作停止した状態からの動作再開にて、ゲート信号生成回路16の異常動作を防ぐ。
As described above, the feature of the
当該異常動作は、電源異常オフ時にドライバICがゲート信号生成回路への電源線及び制御信号線に全てHレベルを供給して動作停止し、その後、動作再開した際に、単位レジスタ回路の比較的多数の段の出力スイッチSW5が同時にオン状態となり、クロック端子CKのクロック信号を供給するドライバICにて過電流を誘発するというものであった。 The abnormal operation is performed when the driver IC supplies all the H level to the power supply line and the control signal line to the gate signal generation circuit when the power supply abnormality is turned off, stops the operation, and then restarts the operation of the unit register circuit. The output switches SW5 of many stages are simultaneously turned on, and an overcurrent is induced in the driver IC that supplies the clock signal of the clock terminal CK.
この現象を解析した結果、画素電荷リセット機能により、単位レジスタ回路の全体をHレベルとした後、単位レジスタ回路の電源VGH,VGL、及び各入力端子への電圧供給が停止し動作停止状態となる際に、基準点P1の電位が一律には定まらず、当該電位がHレベルに維持される単位レジスタ回路が多く生じ得、そのため過電流が生じることが分かった。動作停止状態となる際に基準点P1の電位が一律には定まらない理由は、動作停止時に単位レジスタ回路52の各入力端子の電位の低下の仕方が必ずしも一様とならないからであると考えられる。例えば、SW1だけを考慮すると、RST1の電位がHレベルから低下してSW1がオフになるタイミングが、VGLのHレベルからの電位低下より早ければ、基準点P1が比較的高電位でフローティングの状態となり得、一方、逆のタイミングであれば基準点P1が比較的低い電位まで低下してフローティングの状態となり得る。
As a result of analyzing this phenomenon, after the entire unit register circuit is set to the H level by the pixel charge reset function, the power supply VGH and VGL of the unit register circuit and the voltage supply to each input terminal are stopped and the operation is stopped. At this time, it has been found that the potential of the reference point P1 is not uniformly determined, and there are many unit register circuits in which the potential is maintained at the H level, and thus an overcurrent is generated. The reason why the potential of the reference point P1 is not uniformly determined when the operation is stopped is considered to be because the method of decreasing the potential of each input terminal of the
この動作停止時の基準点P1の電位がHレベルとなる事象は半導体層をa−Siで形成したTFTを用いた単位レジスタ回路でも生じ得る。しかし、a−Siで形成したTFTを用いた単位レジスタ回路では、TFTのオフリーク電流が比較的大きいため、基準点P1がHレベルの状態は動作再開まで維持されず、それ故、p−Siで形成したTFTを用いた単位レジスタ回路と同様の問題は生じなかったと推察される。 The phenomenon that the potential of the reference point P1 at the time of stopping the operation becomes H level can also occur in the unit register circuit using the TFT in which the semiconductor layer is formed of a-Si. However, in the unit register circuit using a TFT formed of a-Si, the off-leakage current of the TFT is relatively large, so that the state where the reference point P1 is at the H level is not maintained until the operation restarts. It is presumed that the same problem as in the unit register circuit using the formed TFT did not occur.
単位レジスタ回路52は上述の特徴により当該問題に対処する。この点に関する単位レジスタ回路52の特徴の1つは、電源VGLと基準点P1との断続を制御する基準点リセット回路として、SW1及びSW2の他に、全段共通リセット回路となるSW7を含む点にある。SW7はリセット信号ΨRS1,ΨRS2から生成される信号ΨRSTによりシフト動作の開始前及び開始後にオンされ、基準点P1をLレベルに設定する。これにより、電源異常オフ後の動作停止にて全段の単位レジスタ回路52の基準点P1がLレベルに設定される。つまり、電源異常オフ後の動作停止にて基準点P1がHレベルに維持されている単位レジスタ回路52においても基準点P1がLレベルに設定されるので、シフト動作の再開時に複数段が同時に出力パルスを生成する現象が防止され、ドライバICの過電流を回避できる。
The
また、SW7をオンして基準点P1をLレベルにリセットする動作が完了するまでにたとえクロック端子CKにクロックパルスが入力されたとしても、単位レジスタ回路52は、出力回路のSW8をオフすることで、出力端子OUTを経由したゲート信号線制御回路20からゲート信号線40への電流供給が阻止され、上記過電流の発生を防止できる特徴を有する。
Further, even if the clock pulse is input to the clock terminal CK before the operation of turning on the SW7 and resetting the reference point P1 to the L level is completed, the
さらに、単位レジスタ回路52は、SW7をオンして基準点P1をLレベルにリセットする動作が完了するまでに例えばSW8のオフタイミングのずれなどでクロック端子CKのHレベルが出力端子OUTに伝達したとしても、出力リセット回路のSW9をオンすることで、出力端子OUTの電位がHレベルに上昇することを防止し、他段への波及を阻止することができる。つまり、或る段の単位レジスタ回路52の出力端子OUTがHレベルとなると、当該出力端子OUTに端子IN1,IN2が接続される他段の基準点P1がHレベルにセットされ出力端子OUTがHレベルになり得、これが連鎖してシフトレジスタ部50の異常転送を生じるおそれがあるが、SW9はこれを防止する。
Further, the
これらSW7〜SW9により複数段の単位レジスタ回路52が同時にパルスを出力する異常状態の収束を図ることができる。しかし、例えば、当該異常状態で生じたゲート信号線制御回路20のクロック信号線の駆動能力の低下に関して、その回復に遅延が生じるなどした場合、正常に動作した単位レジスタ回路52からの出力パルスの振幅が不十分となり、端子RST1又はRST2に当該出力パルスを入力される他段にて基準点リセット回路のSW1又はSW2がオンせず、シフト動作にてセットされた基準点P1のHレベルがリセットされない結果、複数段から出力パルスが生成される異常状態が生じ得る。この点、INV6,INV7からなるバッファ回路を設けることで、ゲート信号線制御回路20の駆動能力が低下していても、他段のSW1,SW2を駆動可能な出力パルスを得ることができ、シフト動作にてHレベルにセットされた基準点P1を確実にリセットし、上述の異常状態を回避できる。
By these SW7 to SW9, it is possible to converge the abnormal state in which the
電源異常オフ時に画素電荷リセット機能を実行するドライバIC12に対応した上述の特徴を有する単位レジスタ回路52の他の回路構成の例を示す。図6、図7は単位レジスタ回路52の他の回路構成の例を示す回路図である。図6及び図7の回路において、上述した図5の回路と同様の構成要素には同一の符号を付している。図6及び図7の回路は、基準点セット回路、及び基準点リセット回路(個別リセット回路及び全段共通リセット回路)をRSフリップフロップ回路で構成している。なお、当該回路は半導体層がLTPSからなるTFTを用いて構成される。
An example of another circuit configuration of the
具体的には、図6の単位レジスタ回路52aは、NORゲート70a,72aと、SW5,SW6,SW8,SW9,INV6,INV7とを有する。NORゲート70aの入力端子は端子IN1,IN2及びNORゲート72aの出力端子に接続され、NORゲート70aの出力端子は、SW5を構成するp−TFTのゲート、SW6を構成するn−TFTのゲート、及びNORゲート72aの入力端子に接続される。一方、NORゲート72aの入力端子は端子RST1,RST2,RST0及びNORゲート70aの出力端子に接続され、NORゲート72aの出力端子は、SW5を構成するn−TFTのゲート及びNORゲート70aの入力端子に接続される。
Specifically, the
また、図7の単位レジスタ回路52bは、NORゲート70b,72bと、NANDゲート74,76と、SW5,SW6,SW8,SW9,INV6,INV7とを有する。NORゲート70bの入力端子は端子IN1,IN2に接続され、NORゲート70bの出力端子はNANDゲート74の入力端子に接続される。NORゲート72bの入力端子は端子RST1,RST2,RST0に接続され、NORゲート72bの出力端子はNANDゲート76の入力端子に接続される。NANDゲート74の入力端子はNORゲート70bの出力端子及びNANDゲート76の出力端子に接続され、NANDゲート74の出力端子はSW5を構成するn−TFTのゲート、及びNANDゲート76の入力端子に接続される。一方、NANDゲート76の入力端子はNORゲート72bの出力端子及びNANDゲート74の出力端子に接続され、NANDゲート76の出力端子はSW5を構成するp−TFTのゲート、SW6を構成するn−TFTのゲート、及びNANDゲート74の入力端子に接続される。
7 has NOR
以上説明した構成によりシフトレジスタ部50は、電源異常オフ時に画素電荷リセット機能を実行するドライバIC12を用いて動作させることができる。つまり、ドライバIC12として、半導体層をa−Siで形成したTFT基板の駆動に用いるものを採用して、シフトレジスタ部50を動作させることができる。一方、その場合、当該ドライバIC12に設けられる基準電圧線駆動回路24の出力電圧が、半導体層がa−Siである画素トランジスタを有する画素回路に対応した範囲に設定され、当該電圧範囲が半導体層にLTPSを用いた画素トランジスタ32を有する画素回路30の駆動に適さないことが起こり得る。
With the configuration described above, the
基準電圧線駆動回路24が各画素の共通電極に供給するコモン信号の電圧は、フィードスルー現象により画素電極の電位VPに生じる変動(フィードスルー電圧ΔVP)を考慮して設定される。フィードスルー現象は、画素トランジスタのゲート−画素電極間の寄生容量CGDに起因する。具体的には、画素トランジスタのゲートパルスがオンの時に液晶容量CLC、蓄積容量CS、及び寄生容量CGDに充電された電荷が、ゲートパルスがオフになった瞬間に各々の容量に再分配されることにより、画素電極の電位VPが映像信号線から印加された映像信号電圧から変動する現象である。ちなみに、ゲートパルスの電圧がオフ時にφHからφLに低下するのに対応して、画素電極の電位VPはΔVPだけ低下する。
Reference voltage
フィードスルー電圧ΔVPは次式で表される。ここで、VGはゲートパルスの振幅であり、本実施形態ではVGは電源VGHとVGLとの電位差となり、VG=φH−φLである。
ΔVP=VGCGD/(CGD+CLC+CS)
The feedthrough voltage ΔV P is expressed by the following equation. Here, V G is the amplitude of the gate pulse. In this embodiment, V G is the potential difference between the power supplies VGH and VGL, and V G = φ H −φ L.
ΔV P = V G C GD / (C GD + C LC + C S )
a−Siを用いたTFTにて寄生容量CGDとなるゲート−ドレイン間の寄生容量は概して、LTPSを用いたTFTほどには小さくできず、半導体層がa−Siからなる画素回路におけるフィードスルー電圧ΔVPは、半導体層がLTPSからなる画素回路よりも大きくなる。 The gate-drain parasitic capacitance that becomes the parasitic capacitance CGD in the TFT using a-Si is generally not as small as the TFT using LTPS, and the feedthrough in the pixel circuit in which the semiconductor layer is made of a-Si. voltage [Delta] V P, the semiconductor layer is larger than a pixel circuit consisting of LTPS.
ここで、画素の交流駆動においてフリッカーなどを防止するために、コモン電位はこのフィードスルー電位ΔVPに応じてシフトされる。そのためにコモン電位を供給する基準電圧線駆動回路24はその出力電圧の調整可能範囲を、想定されるフィードスルー電位ΔVPに応じて設定される。
Here, in order to prevent a flicker in AC drive of the pixel, the common potential is shifted in response to the feed-through voltage [Delta] V P. For this purpose, the reference voltage
しかし、上述のフィードスルー電位ΔVPの差異により、a−Siを用いたTFT基板の駆動用に作られたドライバIC12における基準電圧線駆動回路24の出力電圧の調整可能範囲は、LTPSを用いたTFT基板にて用いられるコモン電位を必ずしも含まない。
However, the difference in the above-mentioned feed-through voltage [Delta] V P, adjustable range of the output voltage of the reference voltage
ここで、ドライバIC12の基準電圧線駆動回路24が想定するフィードスルー電圧をフィードスルー電圧の仮設定値ΔVPAと表現する。つまり、基準電圧線駆動回路24はΔVPAに対応したコモン信号を供給する。ΔVPAはa−Siを用いたTFT基板に対応しており、基本的にLTPSを用いたTFT基板にとっては過大となる。そこで本実施形態の表示パネル2では、画素回路30における実際のフィードスルー電圧ΔVPを当該仮設定値ΔVPAに適合させるように、画素トランジスタ32のゲート電極と画素電極34との間に並列に付加容量を設ける。つまり、付加容量を設けることで寄生容量CGDを増加させ、フィールドスルー電圧ΔVPを基準電圧線駆動回路24の出力電圧の調整範囲が対応可能な仮設定値ΔVPAまで大きくする。
Here, the feedthrough voltage assumed by the reference voltage
図8は画素を示す模式的な平面図であり、図9は図8のIX−IX線に沿った模式的な垂直断面図である。図8の平面図には、TFT基板4に形成される画素回路30に関し、画素トランジスタ32の他、画素電極34、行方向に配線されたゲート信号線40、列方向に配線された映像信号線44が表されている。図8では省略しているが、共通電極36もTFT基板4に形成される。画素電極34は行方向に延在された部分34hから列方向に延びる複数のくし歯部分34vを有する。共通電極36は、垂直断面構造にて画素電極34よりもTFT基板4側に形成され、絶縁膜114(図9に示す)を介して、画素電極34と対向して配置されている。この共通電極36は、画素電極34とドレイン電極84とが接続するコンタクトホール116(図9に示す)と重なる部分を除いて、平面状に形成されている。これにより画素電極34と共通電極36との間に横方向の電界を発生させる。
FIG. 8 is a schematic plan view showing a pixel, and FIG. 9 is a schematic vertical sectional view taken along line IX-IX in FIG. The plan view of FIG. 8 relates to the
画素トランジスタ32は半導体層80、ゲート電極82、ドレイン電極84を有する。半導体層80はLTPSからなり、図9に示すように、ガラスなどを材料とする基板100の表面に絶縁膜102などを介して積層される。半導体層80のうちトランジスタのチャネル領域に対応してゲート電極82がゲート絶縁膜104を介して積層される。ゲート電極82はゲート信号線40と同層の導電膜からなり、ゲート信号線40と一体的に形成されている。ゲート電極82の上には絶縁膜106が積層され、その上に積層される導電膜をパターニングして、映像信号線44及びドレイン電極84が形成される。なお、チャネル領域の下には、バックライトから当該領域への光を遮るための遮光メタル膜107が配置される。
The
半導体層80のチャネル領域の両側はトランジスタのソース領域、ドレイン領域とされ、ドレイン電極84はコンタクトホール108を介してドレイン領域に接続される。一方、ソース領域にはソース電極として映像信号線44がコンタクトホール(不図示)を介して接続される。
Both sides of the channel region of the
ドレイン電極84及び映像信号線44の上に絶縁膜112が積層され、その上に積層される酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide:ITO)や酸化インジウム亜鉛(Indium Zinc Oxide:IZO)等の透明導電材によって共通電極36が形成される。さらにその上に絶縁膜114が積層され、その上に積層されるITO、IZO等の透明導電材をパターニングして画素電極34が形成される。画素電極34はコンタクトホール116を介してドレイン電極84に接続される。なお、画素電極34と共通電極36の形成位置は逆でもよく、その場合は、画素電極34は平面状に形成され、共通電極36は複数のくし歯部分を有するように形成されている。
A transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) laminated on the insulating
画素電極34が形成されたTFT基板4の表面には配向膜118が形成される。また、対向基板3のガラスなどを材料とする基板120の液晶側の表面にはカラーフィルタやブラックマトリクスなどが形成された層122が形成され、その表面に例えば、表面を平坦化させるオーバーコート層124が形成された後、配向膜126が形成される。TFT基板4の配向膜118と対向基板3の配向膜126との間の隙間に液晶層128が設けられる。なお、TFT基板4と対向基板3との間の隙間は、図示しないスペーサによって保持されている。
An
図8、図9は上述した付加容量を特には設けていない構造を示している。これに対し、次に付加容量を設けた構造を示す。図10は図8と同様、画素を示す模式的な平面図であり、図11は図10のXI−XI線に沿った模式的な垂直断面図である。図10,図11では、ゲート信号線40と半導体層80とに重複領域を設けて、ゲート−画素電極間の寄生容量CGDとなる付加容量が形成されている。具体的には、図10、図11において、ゲート信号線40及び半導体層80それぞれに図8、図9と比べて拡張された拡張部分40a,80aが設けられ、それらに互いに重なる領域130を設け付加容量が形成される。
8 and 9 show a structure in which the above-described additional capacitor is not particularly provided. On the other hand, a structure in which an additional capacitor is provided is shown below. FIG. 10 is a schematic plan view showing a pixel as in FIG. 8, and FIG. 11 is a schematic vertical sectional view taken along line XI-XI in FIG. 10 and 11, an overlapping region is provided in the
また図12は図8、図10と同様、画素を示す模式的な平面図であり、図13は図12のXIII−XIII線に沿った模式的な垂直断面図である。図12,図13では、ゲート信号線40とドレイン電極84とに重複領域を設けて、ゲート−画素電極間の寄生容量CGDとなる付加容量が形成されている。具体的には、図12、図13において、ゲート信号線40及びドレイン電極84それぞれに図8、図9と比べて拡張された拡張部分40b,84bが設けられ、それらに互いに重なる領域132を設け付加容量が形成される。
12 is a schematic plan view showing a pixel, as in FIGS. 8 and 10, and FIG. 13 is a schematic vertical sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. In FIG. 12 and FIG. 13, an overlap region is provided in the
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the configuration described in the embodiment can be replaced with substantially the same configuration, a configuration that exhibits the same operational effects, or a configuration that can achieve the same purpose.
1 液晶表示装置、2 表示パネル、3 対向基板、4 TFT基板、5 バックライト、10 表示部、12 ドライバIC、14 RGBスイッチ回路、16 ゲート信号生成回路、20 ゲート信号線制御回路、22 映像信号線駆動回路、24 基準電圧線駆動回路、30 画素回路、32 画素トランジスタ、34 画素電極、36 共通電極、40 ゲート信号線、42 コモン信号線、44 映像信号線、50 シフトレジスタ部、52 単位レジスタ回路、80 半導体層、82 ゲート電極、84 ドレイン電極、100,120 基板、102,106,112,114 絶縁膜、104 ゲート絶縁膜、108,116 コンタクトホール、118,126 配向膜、128 液晶層。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画素回路にゲート信号を供給する複数のゲート信号線と、
縦続接続された複数段の単位レジスタ回路からなるシフトレジスタ部を含み、クロック信号に同期して順番に駆動されて出力する出力パルスに基づいて前記複数のゲート信号線へ順番にゲート信号を出力するゲート信号生成回路と、
前記ゲート信号生成回路に電源及び、前記クロック信号を含む制御信号を供給するドライバICと、
を有し、
前記各単位レジスタ回路は、前記単位レジスタ回路内の基準点の電位によって、前記クロック信号の入力端子と前記出力パルスの出力端子との間の導通/非導通を制御する出力回路と、所定の高電位の第1電源と前記基準点との間の導通/非導通を制御する基準点セット回路と、所定の低電位の第2電源と前記基準点との間の導通/非導通を制御する基準点リセット回路と、を有し、
前記基準点リセット回路は、前記シフトレジスタ部の動作の開始前及び終了後にリセットパルスによって導通し、前記基準点を前記所定の低電位に設定する全段共通リセット回路を含むこと、
を特徴とする液晶表示装置。 A plurality of pixel circuits;
A plurality of gate signal lines for supplying a gate signal to the pixel circuit;
A shift register unit including a plurality of unit register circuits connected in cascade is included, and gate signals are sequentially output to the plurality of gate signal lines based on output pulses that are sequentially driven and output in synchronization with a clock signal. A gate signal generation circuit;
A driver IC for supplying a control signal including a power source and the clock signal to the gate signal generation circuit;
Have
Each of the unit register circuits includes an output circuit that controls conduction / non-conduction between the input terminal of the clock signal and the output terminal of the output pulse according to a potential of a reference point in the unit register circuit, and a predetermined high level A reference point set circuit for controlling conduction / non-conduction between a first power source of potential and the reference point, and a reference for controlling conduction / non-conduction between a second power source having a predetermined low potential and the reference point A point reset circuit,
The reference point reset circuit includes an all-stage common reset circuit that is turned on by a reset pulse before and after the start of the operation of the shift register unit and sets the reference point to the predetermined low potential.
A liquid crystal display device.
前記出力回路は、前記クロック信号の入力端子と前記出力パルスの出力端子との間に直列接続され、前記リセットパルスによって導通/非導通が制御される複数のスイッチを有すること、を特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1.
The output circuit includes a plurality of switches connected in series between an input terminal of the clock signal and an output terminal of the output pulse, and controlled to be turned on / off by the reset pulse. Display device.
前記各単位レジスタ回路は、前記リセットパルスによって、前記第2電源と前記出力パルスの出力端子との間の導通/非導通を制御する出力リセット回路を含むこと、を特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1 or 2,
Each of the unit register circuits includes an output reset circuit that controls conduction / non-conduction between the second power supply and the output terminal of the output pulse by the reset pulse.
前記各単位レジスタ回路は、前記出力端子にバッファ回路を備え、前記バッファ回路を介して他の前記単位レジスタ回路と縦続接続されること、を特徴とする液晶表示装置。 In the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3,
Each of the unit register circuits includes a buffer circuit at the output terminal, and is cascade-connected to the other unit register circuits via the buffer circuit.
さらに、前記複数のゲート信号線と交差する方向に延在する映像信号線と、
前記ゲート信号線と前記映像信号線とで囲まれた領域に位置する画素電極と、を有し、
前記画素回路は、ポリシリコンからなる半導体層、ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有した画素トランジスタを備え、
前記ゲート信号線は、少なくとも一部において、前記画素電極と重畳する拡張部分を有し、
前記拡張部分は、前記半導体層と重畳していること、
を特徴とする液晶表示装置。 In the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4,
A video signal line extending in a direction intersecting with the plurality of gate signal lines;
A pixel electrode located in a region surrounded by the gate signal line and the video signal line,
The pixel circuit includes a pixel transistor having a semiconductor layer made of polysilicon, a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode,
The gate signal line has an extended portion overlapping at least part of the pixel electrode,
The extension portion overlaps the semiconductor layer;
A liquid crystal display device.
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