JP2020201474A - フリップフロップと制御素子とを含む回路 - Google Patents
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Abstract
Description
制御素子と、を含む。前記フリップフロップは、出力電界効果トランジスタと、前記出力電界効果トランジスタのゲートに高電位と低電位との一方を与えるように動作する第1電界効果トランジスタと、前記出力電界効果トランジスタのゲートに前記高電位と前記低電位との他方を与えるように動作する第2電界効果トランジスタと、を含む。前記制御素子は、前記第1電界効果トランジスタ及び前記第2電界効果トランジスタがオフの期間において、前記第1電界効果トランジスタ及び前記第2電界効果トランジスタの少なくとも一方におけるオフリーク電流と前記ゲートに対して逆の方向に、前記ゲートと電源との間において電流を流すように動作する。
以下において、液晶表示装置(LCD)やOLED(Organic Light−Emitting Diode)表示装置等の表示装置に適用することができるシフトレジスタの回路構成を説明する。以下に開示するシフトレジスタは、表示装置と異なる装置に適用することができる。
[全体構成]
図1は、OLED表示装置10の構成例を模式的に示す。以下において、本開示の回路構成を適用する装置の例として、OLED表示装置を説明するが、他の表示装置又は表示装置と異なる装置に、適用することができる。OLED表示装置10は、OLED素子が形成されるTFT(Thin Film Transistor)基板100と、OLED素子を封止する封止構造部200と、を含む。
基板100上には、複数の副画素のアノード電極にそれぞれ供給する電流を制御する複数の画素回路が形成されている。図2は、画素回路の構成例を示す。各画素回路は、駆動トランジスタ21と、選択トランジスタ22と、測定用トランジスタ24と、保持容量(素子)C1とを含む。画素回路は、OLED素子E1の発光を制御する。トランジスタは、電界効果トランジスタであり、より具体的にはTFTである。
図3は、複数段のシフトレジスタに含まれる比較例の1段のシフトレジスタ(フリップフロップ)の回路構成を模式的に示している。フリップフロップは、電界効果トランジスタ(以下単にトランジスタと呼ぶ)TR2、TR3、TR4、TR5、TR8、TR9を含み、これらはpチャネル型TFTである。フリップフロップにおけるトランジスタは、オン/オフするスイッチとして動作する。
上述のように、全てのトランジスタが同一導電型であることで、効率的に基板上にトランジスタを形成することができる。
以下において、本実施形態のフリップフロップと制御素子とを含む回路の構成例を示す。本実施形態の回路は、データを出力している期間(出力信号OUTがLの期間)における、フリップフロップの誤動作の蓋然性を低減する。これにより、制御線を選択する期間においてシフトレジスタの動作が安定し、選択期間を長くすることができる。
以下において、本実施形態のフリップフロップと制御素子とを含む回路の構成例を示す。本実施形態の回路は、nチャネル型のTFTで構成されている。図17は本実施形態の回路構成例を示し、実施形態1における図7の回路構成に対応する。本回路構成は、図7の回路構成におけるpチャネル型トランジスタをnチャネル型トランジスタに入れ替えることで得られる。図7及び図17において、チャネル型のみ異なる二つのトランジスタには、同一符号が与えられている。
本実施形態のフリップフロップと制御素子とを含む回路を説明する。本実施形態のフリップフロップの回路構成例は、図5に示す構成例と同様である。本実施形態の制御素子は、電流源回路を構成する。図5に示すように、電流源回路である制御素子210がフリップフロップのノードN1と接続される。電流源回路は、例えば、ドライバIC134に内蔵されて、電界効果トランジスタ(MOSFET)などを使用して構成される。
初段のフリップフロップFF1のスタートパルスSTが入力されて、信号が次段に転送される。1水平期間ずつ信号がシフトして順次OUT1〜OUT4に出力される。フリップフロップ(シフトレジスタの一段)それぞれにドライバIC134から制御素子210A〜210Dが結線されており、フリップフロップ毎に電流を注入可能である。
図22は、制御素子210とフリップフロップとの間に挿入される、本実施形態のスイッチ回路310の構成例を示す。本実施形態のフリップフロップは、図4に示すタイミングチャートに従って動作する。図4に示すように、期間T4〜T6で、ノードN1の電位がフローティング状態となる。
不要な消費電力を抑制することができる。
図24は有機ELパネルのブロック図を示す。副画素毎に画素回路6T2Cの繰り返しで画素アレイ400が構成される。画素回路410は、トランジスタPT1〜PT6と、容量C1及びC2で構成される。制御信号S1(n)、S2(n)、Em(n)により、駆動される。制御信号S2(n)は、図24におけるパネルの左側のScan VSR(Vertical Shift Resistor)420から供給され、画像データを書き込むトランジスタを制御する。ここで、VSRは、縦方向にデータを転送するシフトレジスタを示し、表示装置のゲートドライバがその一例である。制御信号S1(n)はパネルの右側のOverlap Scan VSR422から供給される。
Ids=β/2・(Vgs−Vth)2
β=μ・W/L・Cox (1)
Vref=(Iref/(β/2))1/2+Vth (2)
Ids=β/2・(Vdata−Iref/(β/2))1/2)2 (3)
Claims (15)
- 複数段のシフトレジスタに含まれるフリップフロップと、
制御素子と、を含み、
前記フリップフロップは、
出力電界効果トランジスタと、
前記出力電界効果トランジスタのゲートに高電位と低電位との一方を与えるように動作する第1電界効果トランジスタと、
前記出力電界効果トランジスタのゲートに前記高電位と前記低電位との他方を与えるように動作する第2電界効果トランジスタと、
を含み、
前記制御素子は、前記第1電界効果トランジスタ及び前記第2電界効果トランジスタがオフの期間において、前記第1電界効果トランジスタ及び前記第2電界効果トランジスタの少なくとも一方におけるオフリーク電流と前記ゲートに対して逆の方向に、前記ゲートと電源との間において電流を流すように動作する、回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記制御素子は、オフ状態の一つの第3電界効果トランジスタで構成されている、
回路。 - 請求項2に記載の回路であって、
前記第1電界効果トランジスタ、前記第2電界効果トランジスタ及び前記出力電界効果トランジスタの導電型は共通である、
回路。 - 請求項2に記載の回路であって、
前記一つの第3電界効果トランジスタの導電性は、前記第1電界効果トランジスタ及び前記第2電界効果トランジスタの導電性の和以上である、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記制御素子は、前記ゲートと前記電源との間において並列接続されているオフ状態の複数の第3電界効果トランジスタを含む、
回路。 - 請求項5に記載の回路であって、
前記複数の第3電界効果トランジスタの導電性の和は、前記第1電界効果トランジスタ及び前記第2電界効果トランジスタの導電性の和以上である、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記出力電界効果トランジスタは、転送されるデータの電位に対するベース電位を出力する、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記第1電界効果トランジスタは、
第1の期間においてオンして前記一方の電位を前記出力電界効果トランジスタの前記ゲートに与え、
前記第1の期間に続く第2の期間においてオフであり、前記第1の期間と前記第2の期間とを交互に繰り返し、
前記第2電界効果トランジスタは、前記第2の期間に含まれ前記第2の期間より短い第3の期間においてオンして前記他方の電位を前記出力電界効果トランジスタの前記ゲートに与え、
前記制御素子は、前記第1の期間及び前記第2の期間において、前記逆の方向に、前記ゲートと電源との間において電流を流すように動作する、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記出力電界効果トランジスタは、転送されるデータの電位を出力する、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記第1電界効果トランジスタは、
第4の期間においてオフであり、
前記第4の期間に続く第5の期間においてオンして前記一方の電位を前記出力電界効果トランジスタの前記ゲートに与え、前記第4の期間と前記第5の期間とを交互に繰り返し、
前記第2電界効果トランジスタは、前記第4の期間に含まれ前記第4の期間より短い第6の期間においてオンして前記他方の電位を前記出力電界効果トランジスタの前記ゲートに与え、
前記制御素子は、前記第4の期間及び前記第5の期間において、前記逆の方向に、前記ゲートと電源との間において電流を流すように動作する、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記第1電界効果トランジスタと前記ゲートの間であり、前記第2電界効果トランジスタと前記ゲートの間であり、前記制御素子と前記ゲートの間の位置に、リミッタ電界効果トランジスタをさらに含み、
前記出力電界効果トランジスタは、前記高電位より高い電位と前記低電位より低い電位との一方が前記ゲートに与えられている出力期間において、データの電位を出力し、
前記リミッタ電界効果トランジスタは、
前記出力期間においてオフであり、
前記第1電界効果トランジスタが、前記ゲートに前記高電位と前記低電位との前記一方を与えている期間においてオンであり、
前記第2電界効果トランジスタが、前記ゲートに前記高電位と前記低電位との前記他方を与えている期間においてオンである、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記制御素子は、電流値を調整可能な電流源回路である、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記制御素子と前記フリップフロップとの間に、電流を開閉するスイッチ回路を含み、
前記スイッチ回路は、前記フリップフロップを制御するクロック信号によって制御される、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
前記フリップフロップは、Overlap Scan Vertical Shift Resistor又はEmit Vertical Shift Resistorに含まれる、
回路。 - 請求項1に記載の回路であって、
行に割り当てられた水平走査期に、保持容量に画像データを書き込む書き込み動作を行い、
前記行に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、前記保持容量に閾値電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作を行い、
前記補正動作の期間と前記書き込み動作の期間が分離され、
前記補正動作の期間が、書き込み動作の期間の整数倍である、
回路。
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