JP2022143791A - レベルシフト回路、表示パネル、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 3値出力が可能なレベルシフト回路、表示パネル、及び電子機器を提供する。【解決手段】 レベルシフト回路LSCは、第1入力端子Ti1と、第2入力端子Ti2と、出力端子Toと、第1レベルシフト部LS1と、第1インバータIV1と、第2レベルシフト部LS2と、第2インバータIV2と、第1乃至第4スイッチング素子SW1乃至SW4と、を備える。第1レベルシフト部LS1は、第1出力電圧gvdd及び基準電圧gndを出力する。第2レベルシフト部LS2は、基準電圧gnd及び第2出力電圧gvssを出力する。【選択図】図12
Description
本発明の実施形態は、レベルシフト回路、表示パネル、及び電子機器に関する。
表示装置として、例えば液晶表示装置が知られている。液晶表示装置は、表示パネルとしての液晶表示パネルを備えている。液晶表示パネルは、複数の画素、複数の走査線、複数の信号線、複数の信号線に接続された信号線駆動回路等を備えている。複数の画素は、表示領域に設けられている。各々の画素は、薄膜トランジスタ(TFT)と、TFTに接続された画素電極と、を備えている。
信号線駆動回路は、IC(integrated circuit)チップで形成されたドライバICである。信号線駆動回路は、映像信号を信号線に出力する。各々の画素においてTFTがオン状態となることで、信号線駆動回路は、信号線及びTFTを介して画素電極に映像信号を書き込むことができる。
信号線駆動回路を作動させるための制御信号は低電圧である。そのため、信号線駆動回路は、低電圧レベルの映像信号を信号線に出力することとなり、例えば-5V乃至+5Vの範囲内の電圧値を持つ映像信号を信号線に出力する。上記信号線駆動回路等を用いることで、極性反転駆動により複数の画素を駆動することができ、液晶表示パネルは表示領域にて多階調表示を行うことができる。
また、液晶表示パネルは特許文献1のように画素電極以外の電極を備える場合がある。
また、液晶表示パネルは特許文献1のように画素電極以外の電極を備える場合がある。
本実施形態は、表示パネル上に設けられた画素電極以外の電極に電圧を印加するための3値出力が可能なレベルシフト回路、そのレベルシフト回路を備えた表示パネル、及びその表示パネルを備えた電子機器を提供する。
一実施形態に係るレベルシフト回路は、
第1入力端子と、第2入力端子と、出力端子と、前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える。
第1入力端子と、第2入力端子と、出力端子と、前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える。
また、一実施形態に係る表示パネルは、複数の走査線と、複数の信号線と、前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された制御スイッチング素子と、制御電極と、前記制御スイッチング素子と前記制御電極との間に接続されたレベルシフト回路と、を備える。前記レベルシフト回路は、前記制御スイッチング素子に接続された第1入力端子と、第2入力端子と、前記制御電極に接続された出力端子と、前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える。
また、一実施形態に係る電子機器は、
複数の走査線と、複数の信号線と、入射光制御領域と、前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された制御スイッチング素子と、前記入射光制御領域に位置した制御電極と、前記制御スイッチング素子と前記制御電極との間に接続されたレベルシフト回路と、を具備する表示パネルと、前記表示パネルの前記入射光制御領域を透過した光の情報を取得する撮像装置と、を備える。前記レベルシフト回路は、前記制御スイッチング素子に接続された第1入力端子と、第2入力端子と、前記制御電極に接続された出力端子と、前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える。
複数の走査線と、複数の信号線と、入射光制御領域と、前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された制御スイッチング素子と、前記入射光制御領域に位置した制御電極と、前記制御スイッチング素子と前記制御電極との間に接続されたレベルシフト回路と、を具備する表示パネルと、前記表示パネルの前記入射光制御領域を透過した光の情報を取得する撮像装置と、を備える。前記レベルシフト回路は、前記制御スイッチング素子に接続された第1入力端子と、第2入力端子と、前記制御電極に接続された出力端子と、前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える。
以下に、本発明の実施形態及び変形例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
(一実施形態)
まず、一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る電子機器100の一構成例を示す分解斜視図である。
図1に示すように、方向X、方向Y、及び方向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。
まず、一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る電子機器100の一構成例を示す分解斜視図である。
図1に示すように、方向X、方向Y、及び方向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。
電子機器100は、表示装置としての液晶表示装置DSPと、撮像装置としてのカメラ1と、を備えている。液晶表示装置DSPは、表示パネルとしての液晶表示パネルPNLと、照明装置(バックライト)ILと、を備えている。カメラユニット1は、第1カメラとしてのカメラ(カメラモジュール)1aが配線基板F2に実装されて構成されている。本実施形態において、第2カメラとしてのカメラ1bの全てを図示していないが、電子機器100は、2個のカメラ1bをさらに備えている。なお、カメラ1は、カメラ1aのみ含んでもよい。
照明装置ILは、導光体LG1と、光源EM1と、ケースCSと、を備えている。このような照明装置ILは、例えば、図1において破線で簡略化して示す液晶表示パネルPNLを照明するものである。
導光体LG1は、方向X及び方向Yによって規定されるX-Y平面と平行な平板状に形成されている。導光体LG1は液晶表示パネルPNLに対向している。導光体LG1は、側面SAと、側面SAの反対側の側面SBと、カメラ1aを囲んだ貫通孔h1と、を有している。導光体LG1は、複数のカメラ1bと対向している。側面SA及びSBはそれぞれ方向Xに延出している。例えば、側面SA及びSBは、方向X及び方向Zによって規定されるX-Z平面と平行な面である。貫通孔h1は、導光体LG1を方向Zに貫通している。貫通孔h1は、方向Yにおいて、側面SA及びSBとの間に位置し、側面SAよりも側面SBに近接している。
複数の光源EM1は、方向Xに間隔を置いて並んでいる。各々の光源EM1は、配線基板F1に実装され、配線基板F1と電気的に接続されている。光源EM1は、例えば、発光ダイオード(LED)であり、白色の照明光を出射する。光源EM1から出射される照明光は、側面SAから導光体LG1へ入射し、側面SAから側面SBに向かって導光体LG1の内部を進行する。
ケースCSは、導光体LG1及び光源EM1を収容している。ケースCSは、側壁W1乃至W4と、底板BPと、貫通孔h2と、突部PPと、貫通孔h3と、を有している。側壁W1及びW2は、方向Xに延出し、方向Yに対向している。側壁W3及びW4は、方向Yに延出し、方向Xに対向している。貫通孔h2は、方向Zにおいて、貫通孔h1に重なっている。突部PPは、底板BPに固定されている。突部PPは、方向Zに底板BPから液晶表示パネルPNLに向かって突出し、貫通孔h2を囲んでいる。
本実施形態において、ケースCSは、カメラ1bと同数の2個の貫通孔h3を有している。貫通孔h3は、方向Zに底板BPを貫通して形成されている。平面視において、複数の貫通孔h3は、貫通孔h2とともに分散して設けられている。また、底板BPが赤外光を透過する材料で形成されている場合、貫通孔h3は底板BPに形成されていなくともよい。その他、電子機器100の方向Zの厚みを低減する観点から、底板BPに貫通孔h3を形成し、貫通孔h3によってカメラ1bを囲んだ方が望ましい。
導光体LG1は、液晶表示パネルPNLに重なっている。
カメラ1a,1bは、配線基板F2に実装され、配線基板F2と電気的に接続されている。カメラ1aは、貫通孔h2、突部PPの内部、及び貫通孔h1を通り、液晶表示パネルPNLと対向している。カメラ1bは、貫通孔h3を通り導光体LG1と対向している。
カメラ1a,1bは、配線基板F2に実装され、配線基板F2と電気的に接続されている。カメラ1aは、貫通孔h2、突部PPの内部、及び貫通孔h1を通り、液晶表示パネルPNLと対向している。カメラ1bは、貫通孔h3を通り導光体LG1と対向している。
図2は、電子機器100のカメラ1a周辺を示す断面図である。
図2に示すように、照明装置ILは、さらに、光反射シートRS、光拡散シートSS、並びにプリズムシートPS1,PS2を備えている。
図2に示すように、照明装置ILは、さらに、光反射シートRS、光拡散シートSS、並びにプリズムシートPS1,PS2を備えている。
光反射シートRS、導光体LG1、光拡散シートSS、プリズムシートPS1、及びプリズムシートPS2は、方向Zに順に配置され、ケースCSに収容されている。ケースCSは、金属製のケースCS1と、周辺部材としての樹脂製の遮光壁CS2とを備えている。遮光壁CS2は、カメラ1aと隣合い、ケースCS1とともに突部PPを形成している。遮光壁CS2は、カメラ1aと導光体LG1と間に位置し筒状の形状を持っている。遮光壁CS2は、黒色樹脂など、光を吸収する樹脂で形成されている。光拡散シートSS、プリズムシートPS1、及びプリズムシートPS2は、それぞれ、貫通孔h1に重ねられた貫通孔を有している。突部PPは、貫通孔h1の内側に位置している。
液晶表示パネルPNLは、偏光板PL1及び偏光板PL2をさらに有している。液晶表示パネルPNL及びカバー部材としてのカバーガラスCGは、方向Zに配置され、方向Zに進行する光に対して、光学的なスイッチ機能を備えた液晶素子LCDを構成している。液晶素子LCDは、粘着テープTP1により照明装置ILに張り付けられている。粘着テープTP1は、突部PP、プリズムシートPS2、及び偏光板PL1に粘着されている。
液晶表示パネルPNLは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モード、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、さらには、上記の横電界、縦電界、及び傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応したいずれの構成を備えていてもよい。ここでの基板主面とは、X-Y平面に平行な面である。
液晶表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAの外側の非表示領域NDAと、表示領域DAに囲まれ円形の形状を持つ入射光制御領域PCAと、を備えている。液晶表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、液晶層LCと、シール材SEと、を備えている。シール材SEは、非表示領域NDAに位置し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接合している。液晶層LCは、表示領域DA及び入射光制御領域PCAに位置し、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持されている。液晶層LCは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、及びシール材SEで囲まれた空間に形成されている。
照明装置ILから照射された光の透過量を液晶表示パネルPNLで制御することで、表示領域DAには画像が表示される。電子機器100の使用者はカバーガラスCGの方向Z側(図中上側)に位置し、液晶表示パネルPNLからの出射光を画像として観ることになる。
対して、入射光制御領域PCAにおいても液晶表示パネルPNLによって光の透過量が制御されるが、光はカバーガラスCGの方向Z側から液晶表示パネルPNLを経てカメラ1に入射する。
対して、入射光制御領域PCAにおいても液晶表示パネルPNLによって光の透過量が制御されるが、光はカバーガラスCGの方向Z側から液晶表示パネルPNLを経てカメラ1に入射する。
本明細書では、照明装置ILから液晶表示パネルPNLを経てカバーガラスCG側に向かう光を出射光と呼び、カバーガラスCG側から液晶表示パネルPNLを経てカメラ1に向かう光を入射光と呼ぶ。
ここで、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の主要部について説明する。
第1基板SUB1は、絶縁基板10と、配向膜AL1と、を備えている。第2基板SUB2は、絶縁基板20と、カラーフィルタCFと、遮光層BMと、透明層OCと、配向膜AL2と、を備えている。
第1基板SUB1は、絶縁基板10と、配向膜AL1と、を備えている。第2基板SUB2は、絶縁基板20と、カラーフィルタCFと、遮光層BMと、透明層OCと、配向膜AL2と、を備えている。
絶縁基板10及び絶縁基板20は、ガラス基板や可撓性の樹脂基板などの透明基板である。配向膜AL1,AL2は、液晶層LCに接している。
カラーフィルタCF、遮光層BM、及び透明層OCは、絶縁基板20と液晶層LCとの間に位置している。なお、図示した例では、カラーフィルタCFは、第2基板SUB2に設けられているが、第1基板SUB1に設けられてもよい。カラーフィルタCFは、表示領域DAに位置している。
カラーフィルタCF、遮光層BM、及び透明層OCは、絶縁基板20と液晶層LCとの間に位置している。なお、図示した例では、カラーフィルタCFは、第2基板SUB2に設けられているが、第1基板SUB1に設けられてもよい。カラーフィルタCFは、表示領域DAに位置している。
入射光制御領域PCAは、少なくとも、最外周に位置し円環の形状を持つ第1遮光領域LSA1と、第1遮光領域LSA1で囲まれ第1遮光領域LSA1に接した第1入射光制御領域TA1と、を有している。
遮光層BMは、表示領域DAに位置し画素を区画する遮光部と、非表示領域NDAに位置した枠状の遮光部BMBと、を含んでいる。入射光制御領域PCAにおいて、遮光層BMは、少なくとも、第1遮光領域LSA1に位置し円環の形状を持つ第1遮光部BM1と、第1入射光制御領域TA1に位置した第1開口OP1と、を含んでいる。
表示領域DAと非表示領域NDAとの境界は、例えば、遮光部BMBの内端(表示領域DA側の端部)によって規定されている。シール材SEは、遮光部BMBに重なっている。
表示領域DAと非表示領域NDAとの境界は、例えば、遮光部BMBの内端(表示領域DA側の端部)によって規定されている。シール材SEは、遮光部BMBに重なっている。
透明層OCは、表示領域DAにおいてはカラーフィルタCFに接し、非表示領域NDAにおいては遮光部BMBに接し、第1遮光領域LSA1においては第1遮光部BM1に接し、第1入射光制御領域TA1においては絶縁基板20に接している。配向膜AL1及び配向膜AL2は、表示領域DA、入射光制御領域PCA、及び非表示領域NDAにわたって設けられている。
カラーフィルタCFの詳細については、ここでは省略するが、カラーフィルタCFは、例えば、赤画素に配置される赤色の着色層、緑画素に配置される緑色の着色層、及び青画素に配置される青色の着色層を備えている。また、カラーフィルタCFは、白画素に配置される透明樹脂層を備えている場合もある。透明層OCは、カラーフィルタCF及び遮光層BMを覆っている。透明層OCは、例えば、透明な有機絶縁層である。
カメラ1aは、ケースCSの貫通孔h2の内部に位置している。カメラ1aは、方向Zにおいて、カバーガラスCG及び液晶表示パネルPNLに重なっている。なお、液晶表示パネルPNLは、入射光制御領域PCAにて、偏光板PL1及び偏光板PL2以外の光学シートをさらに備えてもよい。上記光学シートとしては、位相差板、光散乱層、光反射防止層などが挙げられる。液晶表示パネルPNL、カメラ1aなどを有する電子機器100において、電子機器100の使用者からみて、カメラ1aは、液晶表示パネルPNLの奥側に設けられている。
カメラ1aは、例えば、少なくとも一つのレンズを含む光学系2と、撮像素子(イメージセンサ)3と、ケース4と、を備えている。撮像素子3は、液晶表示パネルPNL側を向いた撮像面3aを含んでいる。光学系2は、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAに対向している。光学系2は、撮像面3aと液晶表示パネルPNLとの間に位置し、液晶表示パネルPNL側を向いた入光面2aを含んでいる。入光面2aは、入射光制御領域PCAに重なっている。光学系2は、液晶表示パネルPNLに隙間を空けて位置している。ケース4は、光学系2及び撮像素子3を収容している。
ケース4の上部には第1光源としての光源EM2と、第2光源としての光源EM3と、が配置されている。光源EM2は、液晶表示パネルPNL側に赤外光を出射するように構成されている。光源EM3は、液晶表示パネルPNL側に可視光を出射するように構成されている。光源EM2,EM3はカメラ1aで撮影する被写体を照明する目的で設けられている。
カメラ1aは、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAを透過した光の情報を取得する。カメラ1aの撮像素子3は、カバーガラスCG、液晶表示パネルPNL、及び光学系2を介して受光する。撮像素子3は、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCA、光学系2等を透過した光を画像データに変換するように構成されている。例えば、カメラ1aは、カバーガラスCG及び液晶表示パネルPNLを透過した可視光(例えば、400nm乃至700nmの波長範囲の光)を受光する。また、可視光と同時に赤外光(例えば、800nm乃至1500nmの波長範囲の光)を受光することも可能である。
なお、カメラ1bは、光源EM3を有していない点でカメラ1aと相違している。カメラ1bは、貫通孔h3(図1)を通り、光反射シートRSと対向している。カメラ1bは、カバーガラスCG、液晶表示パネルPNL、プリズムシートPS2、プリズムシートPS1、光拡散シートSS、導光体LG1、光反射シートRS、及び光学系2を介して赤外光を受光することができる。光反射シートRSは、IR(赤外線)センサに重なった位置で光反射シートに孔が開いている。但し、光反射シートがIR透過できる程度の薄膜である場合は、光反射シートに孔が開いていなくともよく、光反射シートを透過した赤外光をIRセンサで受光してもよい。その場合、画像の視認性への悪影響を低減することができる。また、カメラ1bを、カメラ1a同様に、導光体LG1の貫通孔h1及び底板BPの貫通孔h2に収納することもできる。
偏光板PL1は、絶縁基板10に接着されている。偏光板PL2は、絶縁基板20に接着されている。カバーガラスCGは、透明接着層ADによって偏光板PL2に張り付けられている。
また、液晶層LCが外部からの電界等の影響を受けないようにするため、偏光板PL2と絶縁基板20との間に透明導電層を設ける場合がある。上記透明導電層は、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)等の透明な導電材料で形成されている。
また、偏光板PL1または偏光板PL2に、超複屈折フィルムを含めることも可能である。超複屈折フィルムは、直線偏光が入射したときに透過光を非偏光化(自然光化)することが知られており、被写体に偏光を発するものが含まれていても違和感なく撮影が可能となる。例えば、カメラ1aの被写体に電子機器100等が映り込んだ場合に、電子機器100からは直線偏光が出射されているので、偏光板PL1及び偏光板PL2と、被写体となっている電子機器100の偏光板との角度との関係で、カメラ1aに入射する被写体の電子機器100の明るさが変化し、撮影時に違和感を生ずるおそれがある。しかしながら、偏光板PL1及び偏光板PL2に超複屈折フィルムを備えることで、違和感を生じさせる明るさの変化を抑えることが可能である。
超複屈折性を示すフィルムとしては、例えば東洋紡(株)のコスモシャイン(登録商標)などが好適に用いられる。ここで超複屈折性とは、可視域、例えば500nmの光に対する面内方向のリタデーションが800nm以上のものを言う。
液晶表示パネルPNLは、画像を表示する側の第1面S1と、第1面S1とは反対側の第2面S2と、を有している。本実施形態において、偏光板PL2は第1面S1を有し、偏光板PL1は第2面S2を有している。
光源EM2,EM3は、液晶表示パネルPNLの第2面S2側に位置している。
表示領域DA、入射光制御領域PCA、及び後述する出射光制御領域ICAは、それぞれ第1基板SUB1、第2基板SUB2、及び液晶層LCに重なった領域である。
図3は、図2に示した液晶表示パネルPNL及び複数のカメラ1a,1bの配置等を示す平面図であり、一画素PXの等価回路を併せて示す図である。図3において、液晶層LC及びシール材SEを、異なる斜線を付して示している。
図3に示すように、表示領域DAは、実質的に四角形の領域であるが、4つの角が丸みを有していてもよく、四角形以外の多角形や円形であってもよい。表示領域DAは、シール材SEで囲まれている。
光源EM2,EM3は、液晶表示パネルPNLの第2面S2側に位置している。
表示領域DA、入射光制御領域PCA、及び後述する出射光制御領域ICAは、それぞれ第1基板SUB1、第2基板SUB2、及び液晶層LCに重なった領域である。
図3は、図2に示した液晶表示パネルPNL及び複数のカメラ1a,1bの配置等を示す平面図であり、一画素PXの等価回路を併せて示す図である。図3において、液晶層LC及びシール材SEを、異なる斜線を付して示している。
図3に示すように、表示領域DAは、実質的に四角形の領域であるが、4つの角が丸みを有していてもよく、四角形以外の多角形や円形であってもよい。表示領域DAは、シール材SEで囲まれている。
液晶表示パネルPNLは、方向Xに沿って延出した一対の短辺E11及びE12と、方向Yに沿って延出した一対の長辺E13及びE14と、を有している。液晶表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、方向X及び方向Yにマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。表示領域DAにおける各画素PXは、同一の回路構成を有している。図3において拡大して示すように、各画素PXは、画素スイッチング素子SWp、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC等を備えている。
画素スイッチング素子SWpは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成されている。画素スイッチング素子SWpは、複数の走査線Gのうち対応する一の走査線Gと、複数の信号線Sのうち対応する一の信号線Sと、に電気的に接続されている。画素電極PEは、画素スイッチング素子SWpに電気的に接続されている。走査線Gには、画素スイッチング素子SWpを制御するための制御信号が与えられる。信号線Sには、制御信号とは異なる信号として、映像信号などの画像信号が与えられる。共通電極CEには、コモン電圧が与えられる。液晶層LCは、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電圧(電界)によって駆動される。容量Cpは、例えば、共通電極CEと同電位の電極と、画素電極PEと同電位の電極と、の間に形成される。
電子機器100は、配線基板5及びICチップ6をさらに備えている。
配線基板5は、第1基板SUB1の延出部Exに実装され、延出部Exに連結されている。ICチップ6は、配線基板5に実装され、配線基板5に電気的に接続されている。なお、ICチップ6は、延出部Exに実装され、延出部Exに電気的に接続されてもよい。ICチップ6は、例えば、画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバなどを内蔵している。配線基板5は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板であってもよい。
配線基板5は、第1基板SUB1の延出部Exに実装され、延出部Exに連結されている。ICチップ6は、配線基板5に実装され、配線基板5に電気的に接続されている。なお、ICチップ6は、延出部Exに実装され、延出部Exに電気的に接続されてもよい。ICチップ6は、例えば、画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバなどを内蔵している。配線基板5は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板であってもよい。
図3において、電子機器100は表示領域DA内にカメラ1を3台備えている。その中で、図中、上部中央のカメラ1aに重ねて入射光制御領域PCAが形成されている。なお、入射光制御領域PCAは、表示領域DAに接した外周を含んでいる。その他のカメラ1bには通常の画素PXが重なっており、カメラ1bと重なる画素PXでは通常の表示が行われる。
偏光板PL1と偏光板PL2とは、赤外光の波長領域での透過率が高く、赤外光を透過するため、画素PXとカメラ1a,1bが重なっていても、カメラ1a,1bでは赤外光を受光することが可能である。カメラ1bと重なる画素PXで通常の表示を行うことにより、使用者はカメラ1bの位置を意識することなく電子機器100を使用することが可能となる。また、表示領域DAの面積が減少しないため多数のカメラ1bの配置が可能となる。また、多数のカメラ1bが配置されていることを使用者に意識させることもない。特に、電子機器100を現金自動預け入れ払い出し機(ATM)等で使用する場合には、カメラ1bを黒表示に固定された部分に配置することで、より使用者にカメラ1bの存在を認識させ難くすることが可能である。
符号300はインジケータで、使用者にカメラ1a,1bの状態を直観的に通知することが可能である。例えば、指紋認証の場合などに指の最適な位置をインジケータ300で使用者に通知可能である。また、矢印400は、あえてカメラ1bの位置を使用者に通知する場合に表示する印(マーク)である。表示する図形は矢印400だけではなく、カメラ1bの周辺を円形に囲むなど、適切な形状を選ぶことが可能である。
図4は、液晶表示パネルPNLにおける画素PXの配列を示す平面図である。
図4に示すように、各々の主画素MPXは、複数の画素PXで構成されている。複数の主画素MPXは、2種類の主画素MPXa,MPXbに分類される。方向Yに隣合う2個の主画素MPXa,MPXbは、単位画素UPXを構成している。主画素MPXa,MPXbは、それぞれカラー画像を表示するための最小単位に相当する。主画素MPXaは、画素PX1a、画素PX2a、及び画素PX3aを含んでいる。主画素MPXbは、画素PX1b、画素PX2b、及び画素PX3bを含んでいる。また、上記の画素PXの形状は、図示したような略平行四辺形である。
図4に示すように、各々の主画素MPXは、複数の画素PXで構成されている。複数の主画素MPXは、2種類の主画素MPXa,MPXbに分類される。方向Yに隣合う2個の主画素MPXa,MPXbは、単位画素UPXを構成している。主画素MPXa,MPXbは、それぞれカラー画像を表示するための最小単位に相当する。主画素MPXaは、画素PX1a、画素PX2a、及び画素PX3aを含んでいる。主画素MPXbは、画素PX1b、画素PX2b、及び画素PX3bを含んでいる。また、上記の画素PXの形状は、図示したような略平行四辺形である。
主画素MPXa及び主画素MPXbは、それぞれ方向Xに並んだ複数色の画素PXを含んでいる。画素PX1a及び画素PX1bは、第1色の画素であり、第1色の着色層CF1を備えている。画素PX2a及び画素PX2bは、第1色とは異なる第2色の画素であり、第2色の着色層CF2を備えている。画素PX3a及び画素PX3bは、第1色及び第2色とは異なる第3色の画素であり、第3色の着色層CF3を備えている。
主画素MPXa及び主画素MPXbは、それぞれ方向Xに繰り返し配置されている。方向Xに並ぶ主画素MPXaの行と、方向Xに並ぶ主画素MPXbの行は、方向Yに交互に繰り返し配置されている。主画素MPXaの各々の画素PXは第1延在方向d1に延在し、主画素MPXbの各々の画素PXは第2延在方向d2に延在している。なお、第1延在方向d1は、方向X及び方向Yと異なる方向である。第2延在方向d2は、方向X、方向Y、及び第1延在方向d1と異なる方向である。図5に示した例において、第1延在方向d1は右斜め下方向であり、第2延在方向d2は左斜め下方向である。
画素PXの形状が図示したような略平行四辺形の場合、ダイレクタの回転方向が互いに異なる複数のドメインを単位画素UPXに設定することができる。すなわち、2個の主画素MPXa,MPXbを組み合わせることにより、各色の画素に関しても多くのドメインを形成することが可能となり、視野角特性に関して補償することができる。このため、視野角特性に注目すると、主画素MPXa及び主画素MPXbの組み合わせた1個の単位画素UPXが、カラー画像を表示するための最小単位に相当する。
図5は、液晶表示パネルPNLの1個の単位画素UPXを示す平面図であり、走査線G、信号線S、画素電極PE、及び遮光部BMAを示す図である。なお、図5では、説明に必要な構成のみを図示しており、画素スイッチング素子SWp、共通電極CE、カラーフィルタCFなどの図示を省略している。
図5に示すように、複数の画素PXは、横電界を利用する表示モードの一つであるFFS(Fringe Field Switching)モードに対応した構成を有している。走査線G及び信号線Sは、上記の第1基板SUB1に配置される一方で、遮光部BMA(遮光層BM)は、上記の第2基板SUB2に配置される。走査線G及び信号線Sは、互いに交差して表示領域(DA)を延在している。なお、遮光部BMAは、表示領域DAに位置し画素PXを区画する格子状の遮光部であり、図中に二点鎖線で示されている。
遮光部BMAは、少なくとも上述した照明装置(IL)から照射される光を遮蔽する機能を有している。遮光部BMAは、黒色の樹脂などの光吸収率の高い材料で形成されている。遮光部BMAは格子状に形成されている。遮光部BMAは、方向Xに延在した複数の遮光部BMA1と、第1延在方向d1及び第2延在方向d2に沿って屈曲しつつ延在した複数の遮光部BMA2と、が一体となって形成されている。
各々の走査線Gは、方向Xに延在している。各々の走査線Gは、対応する遮光部BMA1と対向し、対応する遮光部BMA1に沿って延在している。遮光部BMA1は、走査線G、画素電極PEの端部などと対向している。各々の信号線Sは、方向Y、第1延在方向d1、及び第2延在方向d2に沿って屈曲しつつ延在している。各々の信号線Sは、対応する遮光部BMA2と対向し、対応する遮光部BMA2に沿って延在している。
遮光層BMは、複数の開口領域APを有している。開口領域APは、遮光部BMA1及び遮光部BMA2によって区画されている。主画素MPXaの開口領域APは、第1延在方向d1に延在している。主画素MPXbの開口領域APは、第2延在方向d2に延在している。
主画素MPXaの画素電極PEは、開口領域APに位置した複数の線状画素電極PAを含んでいる。複数の線状画素電極PAは、第1延在方向d1に直線状に延在し、第1延在方向d1に直交する直交方向dc1に間隔を置いて並べられている。主画素MPXbの画素電極PEは、開口領域APに位置した複数の線状画素電極PBを含んでいる。複数の線状画素電極PBは、第2延在方向d2に直線状に延在し、第2延在方向d2に直交する直交方向dc2に間隔を置いて並べられている。
表示領域DAにおいて、上述した配向膜AL1,AL2は方向Yに平行な配向軸AAを有している。配向膜AL1の配向方向AD1は方向Yと平行であり、配向膜AL2の配向方向AD2は配向方向AD1と平行である。
上述した液晶層(LC)への電圧印加時において、主画素MPXaの開口領域APにおける液晶分子の回転状態(配向状態)と、主画素MPXbの開口領域APにおける液晶分子の回転状態(配向状態)とは、互いに異なっている。そのため、視野角特性を補償することが可能である。
上述した液晶層(LC)への電圧印加時において、主画素MPXaの開口領域APにおける液晶分子の回転状態(配向状態)と、主画素MPXbの開口領域APにおける液晶分子の回転状態(配向状態)とは、互いに異なっている。そのため、視野角特性を補償することが可能である。
上述したように、図4及び図5において、1個の単位画素UPXで視野角特性に関して補償する構成について説明した。しかしながら、本実施形態と異なり、1個の主画素MPXで視野角特性に関して補償するものであってもよい。図6は、本実施形態と異なる主画素MPXを示す平面図であり、走査線G、信号線S、画素電極PE、及び遮光部BMAを示す図である。
図6に示すように、各々の開口領域APは、第2延在方向d2に延在し、途中で屈曲して第1延在方向d1に延在している。各々の開口領域APは、<の記号の形状を有し、第1開口領域AP1と、第2開口領域AP2と、を有している。第1開口領域AP1は第1延在方向d1に延在し、第2開口領域AP2は第2延在方向d2に延在している。
画素電極PEは、第2延在方向d2に延在し、途中で屈曲して第1延在方向d1に延在している。画素電極PEは、複数の線状画素電極PA及び複数の線状画素電極PBを備えている。複数の線状画素電極PAは、第1開口領域AP1に位置し、第1延在方向d1に直線状に延在し、直交方向dc1に間隔を置いて並べられている。複数の線状画素電極PBは、第2開口領域AP2に位置し、第2延在方向d2に直線状に延在し、直交方向dc2に間隔を置いて並べられている。連続する一の線状画素電極PAと一の線状画素電極PBとは、<の記号の形状を有している。
画素PX1が左側に位置し、画素PX3が右側に位置する平面視において、連続する一の線状画素電極PAと一の線状画素電極PBとが>の記号の形状を有し、かつ、開口領域APが>の記号の形状を有してもよい。
上述した液晶層(LC)への電圧印加時において、第1開口領域AP1における液晶分子の回転状態と、第2開口領域AP2における液晶分子の回転状態とは、互いに異なっている。各々の開口領域APは、ダイレクタの回転方向が互いに異なる4種類のドメインを有している。そのため、液晶表示パネルPNLは良好な視野角特性を得ることができる。
なお、本第1の実施形態において、画素電極PEは表示電極として機能し、線状画素電極PA及び線状画素電極PBは線状表示電極として機能している。
なお、本第1の実施形態において、画素電極PEは表示電極として機能し、線状画素電極PA及び線状画素電極PBは線状表示電極として機能している。
図7は、図5に示した画素PX1、PX2を含む液晶表示パネルPNLを示す断面図である。液晶表示パネルPNLは、横電界を利用する表示モードの一つであるFFS(Fringe Field Switching)モードに対応した構成を有している。
図7に示すように、第1基板SUB1は、絶縁基板10と配向膜AL1との間に、絶縁層11、信号線S、絶縁層12、共通電極CE、金属層ML、絶縁層13、画素電極PEなどを備えている。また、第1基板SUB1の外側には、偏光板PL1が形成されている。
図7に示すように、第1基板SUB1は、絶縁基板10と配向膜AL1との間に、絶縁層11、信号線S、絶縁層12、共通電極CE、金属層ML、絶縁層13、画素電極PEなどを備えている。また、第1基板SUB1の外側には、偏光板PL1が形成されている。
絶縁層11は、絶縁基板10の上に設けられている。なお、詳述しないが、絶縁基板10と絶縁層11との間には、上述した走査線(G)、画素スイッチング素子SWpのゲート電極及び半導体層、他の絶縁層などが配置されている。信号線Sは、絶縁層11の上に形成されている。絶縁層12は、絶縁層11及び信号線Sの上に設けられている。
共通電極CEは、絶縁層12の上に設けられている。金属層MLは、共通電極CEの上に設けられ、共通電極CEに接している。金属層MLは、信号線Sの直上に位置している。なお、図示した例で、第1基板SUB1は金属層MLを備えているが、金属層MLは省略されてもよい。絶縁層13は、共通電極CE及び金属層MLの上に設けられている。
画素電極PEは、絶縁層13の上に形成されている。各画素電極PEは、隣合う信号線Sの間にそれぞれ位置し、共通電極CEと対向している。また、各画素電極PEは、共通電極CE(開口領域AP)と対向する位置にスリットを有している。共通電極CE及び画素電極PEは、ITO、IZOなどの透明な導電材料によって形成されている。絶縁層13は、画素電極PEと共通電極CEとで挟まれている。配向膜AL1は、絶縁層13及び画素電極PEの上に設けられ、画素電極PEなどを覆っている。
一方、第2基板SUB2は、絶縁基板20の第1基板SUB1に対向する側に、遮光部BMA2を含む遮光層BM、着色層CF1,CF2,CF3を含むカラーフィルタCF、透明層OC、配向膜AL2などを備えている。遮光部BMA2は、絶縁基板20の内面に形成されている。遮光部BMA2は、信号線S及び金属層MLの直上に位置している。着色層CF1,CF2は、それぞれ絶縁基板20の内面に形成され、それらの一部が遮光部BMA2に重なっている。透明層OCは、カラーフィルタCFを覆っている。配向膜AL2は、透明層OCを覆っている。また、第2基板SUB2の外側には偏光板PL2が形成されている。
なお、液晶表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、遮光部BMA2及び遮光部BMA1(図6)無しに構成されてもよい。その場合、表示領域DAにおいて、金属層MLを格子状に形成し、遮光部BMA1,BMA2の替わりに、金属層MLに遮光機能を持たせてもよい。
液晶層LCは、表示領域DAに位置した表示液晶層LCIを有している。例えば、偏光板PL1と偏光板PL2の透過軸が直交しており、画素PX1において、画素電極PEと共通電極CEとの間に電圧(電界)が生じておらず、表示液晶層LCIに電圧が印加されていないオフ状態では、表示液晶層LCIに含まれる液晶分子は、配向膜AL1及び配向膜AL2の間で偏光板PL1の透過軸方向に初期配向している。従って、液晶層LCにおいて位相差が生じず、偏光板PL1と偏光板PL2の透過軸が直交しているために、画素PX1は最小透過率となり、黒を表示する。つまり、画素PX1において、液晶表示パネルPNLは、遮光機能を発揮する。
一方、画素PX1aにおいて、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電圧(電界)が表示液晶層LCIに印加されたオン状態では、液晶分子は初期配向方向とは異なる方向に配向し、その配向方向は電界によって制御される。従って、液晶層LCにおいて位相差が生じ、画素PX1において、液晶表示パネルPNLは、透光機能を発揮する。このため、オン状態の画素PX1は、着色層CF1に応じた色を呈する。
液晶表示パネルPNLの方式は、オフ状態で黒を表示する、いわゆるノーマリーブラック方式であるが、オン状態で黒を表示する(オフ状態で白を表示する)、いわゆるノーマリーホワイト方式であってもよい。
画素電極PE及び共通電極CEのうち表示液晶層LCI(液晶層LC)に近接した方の電極は画素電極PEであり、画素電極PEは上述したように表示電極として機能している。但し、画素電極PE及び共通電極CEのうち表示液晶層LCI(液晶層LC)に近接した方の電極は共通電極CEであってもよい。その場合、共通電極CEは、開口領域APに位置したスリットを有し、上述したように表示電極として機能し、画素電極PEの替わりに線状表示電極を有している。
図8は、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAにおける遮光層BMを示す平面図である。図中、遮光層BMにはドットパターンを付している。図8に示すように、入射光制御領域PCAは、中心に第2入射光制御領域TA2を備えており、外側から中心に向けて、第1遮光領域LSA1と、第1入射光制御領域TA1と、第3遮光領域LSA3と、第3入射光制御領域TA3と、第2遮光領域LSA2と、第2入射光制御領域TA2と、を備えている。
第1遮光領域LSA1は、入射光制御領域PCAの最外周に位置し、円環の形状を持っている。第1遮光領域LSA1は、表示領域DAに接した外周を有している。第1入射光制御領域TA1は、第1遮光領域LSA1で囲まれ、第1遮光領域LSA1に接する外周を有し、円環の形状を持っている。第2入射光制御領域TA2は、入射光制御領域PCAの中心に位置し、第2遮光領域LSA2に接する外周を有し、円形の形状を持っている。
第2遮光領域LSA2は、第2入射光制御領域TA2に接する内周を有し、第2入射光制御領域TA2を囲み、円環の形状を持っている。第3遮光領域LSA3は、第1入射光制御領域TA1で囲まれ、第1入射光制御領域TA1に接する外周を有し、円環の形状を持っている。第3入射光制御領域TA3は、第3遮光領域LSA3で囲まれ、第3遮光領域LSA3に接する外周及び第2遮光領域LSA2に接する内周を有し、円環の形状を持っている。
第1遮光領域LSA1、第2遮光領域LSA2、及び第3遮光領域LSA3を、環状遮光領域と称することができる。第1入射光制御領域TA1及び第3入射光制御領域TA3を、環状入射光制御領域と称することができる。第2入射光制御領域TA2を、円形入射光制御領域と称することができる。第1入射光制御領域TA1、第2入射光制御領域TA2、及び第3入射光制御領域TA3は、それぞれ光の透過量を調整可能な領域である。
第1遮光領域LSA1、第2遮光領域LSA2、及び第3遮光領域LSA3を、環状遮光領域と称することができる。第1入射光制御領域TA1及び第3入射光制御領域TA3を、環状入射光制御領域と称することができる。第2入射光制御領域TA2を、円形入射光制御領域と称することができる。第1入射光制御領域TA1、第2入射光制御領域TA2、及び第3入射光制御領域TA3は、それぞれ光の透過量を調整可能な領域である。
入射光制御領域PCAにおいて、遮光層BMは、第1遮光部BM1と、第1開口OP1と、第2遮光部BM2と、第2開口OP2と、第3遮光部BM3と、第3開口OP3と、を備えている。第1遮光部BM1は、第1遮光領域LSA1に位置し、円環の形状を持っている。第2遮光部BM2は、第2遮光領域LSA2に位置し、円環の形状を持っている。第3遮光部BM3は、第3遮光領域LSA3に位置し、円環の形状を持っている。
第1遮光部BM1、第2遮光部BM2、及び第3遮光部BM3の各々の遮光部を、環状遮光部と称することができる。第1開口OP1及び第3開口OP3は、円環の形状を持ち、第2開口OP2は、円形の形状を持っている。
第1遮光部BM1、第2遮光部BM2、及び第3遮光部BM3の各々の遮光部を、環状遮光部と称することができる。第1開口OP1及び第3開口OP3は、円環の形状を持ち、第2開口OP2は、円形の形状を持っている。
なお、第1遮光部BM1、第2遮光部BM2、及び第3遮光部BM3は、表示領域DAに形成される遮光層BMと、同じ層に、同じ工程で、及び同じ材料で形成することが可能である。
第1遮光部BM1の外周円、第1入射光制御領域TA1の外周円、第2遮光部BM2の外周円、第2入射光制御領域TA2、第3遮光部BM3の外周円、及び第3入射光制御領域TA3の外周円は、同心円である。
液晶表示パネルPNLは、第3遮光領域LSA3、第3遮光部BM3、及び第3入射光制御領域TA3無しに構成されてもよい。その場合、第1入射光制御領域TA1の内周が第2遮光領域LSA2に接していればよい。
図9は、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAの電極構造を示しており、複数の制御電極構造REを示す平面図である。図9及び図8に示すように、液晶表示パネルPNLは、第1制御電極構造RE1、第2制御電極構造RE2、第3制御電極構造RE3、第4制御電極構造RE4、第5制御電極構造RE5、及び第6制御電極構造RE6を備えている。
なお、図9は入射光制御領域PCAにおいて、電極がIPS(In-Plane-Switching)モードに対応した構成を有していることを示す概略図である。
なお、図9は入射光制御領域PCAにおいて、電極がIPS(In-Plane-Switching)モードに対応した構成を有していることを示す概略図である。
第1制御電極構造RE1は、第1給電配線CL1と、第1制御電極RL1と、を有している。
第1給電配線CL1は、第1遮光領域LSA1に位置し、第1配線WL1を含んでいる。本実施形態において、第1配線WL1は、円環の形状を持っている。
第1給電配線CL1は、第1遮光領域LSA1に位置し、第1配線WL1を含んでいる。本実施形態において、第1配線WL1は、円環の形状を持っている。
複数の第1制御電極RL1は、第1遮光領域LSA1及び第1入射光制御領域TA1に位置し、第1配線WL1に電気的に接続され、第1延在方向d1に直線状に延在し、直交方向dc1に間隔を置いて並べられている。第1制御電極RL1は、第1配線WL1の内側に配置されている。
複数の第1制御電極RL1は、両端部で第1配線WL1と接続する第1制御電極RL1と、一方の端部で第1配線WL1と接続し、他方の端部は第1配線WL1と接続しない第1制御電極RL1と、を有している。
複数の第1制御電極RL1は、両端部で第1配線WL1と接続する第1制御電極RL1と、一方の端部で第1配線WL1と接続し、他方の端部は第1配線WL1と接続しない第1制御電極RL1と、を有している。
第2制御電極構造RE2は、第2給電配線CL2と、第2制御電極RL2と、を有している。第2給電配線CL2は、第2配線WL2を含んでいる。第2制御電極構造RE2は、第1制御電極構造RE1と同様の構造をしている。第2配線WL2は、第1配線WL1より内側に位置しているが、第1配線WL1より外側に位置してもよい。
複数の第1制御電極RL1と、複数の第2制御電極RL2とは、直交方向dc1に交互に並べられている。
複数の第1制御電極RL1と、複数の第2制御電極RL2とは、直交方向dc1に交互に並べられている。
第3制御電極構造RE3及び第4制御電極構造RE4は、第2遮光領域LSA2及び第2入射光制御領域TA2に位置している。第3制御電極構造RE3及び第4制御電極構造RE4は、それぞれ第1延在方向d1に平行な辺を有する半円の形状で示している。第3制御電極構造RE3の上記辺と、第4制御電極構造RE4の上記辺とは、直交方向dc1に間隔を置いて位置している。なお、第3制御電極構造RE3及び第4制御電極構造RE4の形状は、種々変形可能である。
第5制御電極構造RE5は、第5給電配線CL5と、第5制御電極RL5と、を有している。第5給電配線CL5は、第5配線WL5を含んでいる。第5給電配線CL5は、第3遮光領域LSA3に位置し、円環の形状を持っている。
複数の第5制御電極RL5は、第3遮光領域LSA3及び第3入射光制御領域TA3に位置し、第5配線WL5に電気的に接続され、第1延在方向d1に直線状に延在し、直交方向dc1に間隔を置いて並べられている。第5配線WL5及び第5制御電極RL5は、一体に形成されている。第5制御電極RL5は、第5配線WL5の内側に配置されている。
複数の第5制御電極RL5は、両端部で第5配線WL5と接続する第5制御電極RL5と、一方の端部で第5配線WL5と接続し、他方の端部は第5配線WL5と接続しない第5制御電極RL5と、を有している。
複数の第5制御電極RL5は、両端部で第5配線WL5と接続する第5制御電極RL5と、一方の端部で第5配線WL5と接続し、他方の端部は第5配線WL5と接続しない第5制御電極RL5と、を有している。
第6制御電極構造RE6は、第6給電配線CL6と、第6制御電極RL6と、を有している。第6給電配線CL6は、第6配線WL6を含んでいる。第6制御電極構造RE6は、第5制御電極構造RE5と同様の構造をしている。第6配線WL6は、第5配線WL5より内側に位置しているが、第5配線WL5より外側に位置してもよい。
複数の第5制御電極RL5と、複数の第6制御電極RL6とは、直交方向dc1に交互に並べられている。
なお、第1給電配線CL1、第2給電配線CL2、第5給電配線CL5、及び第6給電配線CL6は、透明な導電層及び金属層の積層体で構成されてもよい。
複数の第5制御電極RL5と、複数の第6制御電極RL6とは、直交方向dc1に交互に並べられている。
なお、第1給電配線CL1、第2給電配線CL2、第5給電配線CL5、及び第6給電配線CL6は、透明な導電層及び金属層の積層体で構成されてもよい。
図7を用いて説明したように、表示領域DAの画素電極PEと共通電極CEは透明な導電材料(透明導電膜)で形成されており、画素PXは異なる2層の透明導電膜を有している。第1配線WL1乃至第6配線WL6は、2層の透明導電膜の一方の透明導電膜で形成され、第1制御電極RL1乃至第6制御電極RL6は他方の透明導電膜で形成し、第1制御電極RL1乃至第6制御電極RL6を同層に形成することが可能である。なお、第1配線WL1乃至第6配線WL6は透明導電膜と金属膜の多層膜で形成することも可能である。
液晶表示パネルPNLは、入射光制御領域PCAにおいて、横電界を利用する表示モードの一つであるIPSモードに対応した構成を有している。上述した第1制御電極RL1乃至第6制御電極RL6は、それぞれ、前述したFFSモードに対応した画素電極PEの形状と異なる形状を有している。
第1制御電極RL1と第2制御電極RL2とに代表されるように、交互に配置された制御電極に電圧が供給され、電極間に生じた電位差により液晶分子が駆動される。
第1制御電極RL1と第2制御電極RL2とに代表されるように、交互に配置された制御電極に電圧が供給され、電極間に生じた電位差により液晶分子が駆動される。
入射光制御領域PCAにおいて、上述した配向膜AL1,AL2は方向Yに平行な配向軸AAを有している。すなわち、配向膜AL1,AL2の配向軸AAは、表示領域DAと入射光制御領域PCAとで平行である。入射光制御領域PCAにおいて、配向膜AL1の配向方向AD1は方向Yと平行であり、配向膜AL2の配向方向AD2は配向方向AD1と平行である。
液晶層LCに電圧が印加されていない状態において、表示領域DAの液晶分子の初期配向方向と、入射光制御領域PCAの液晶分子の初期配向方向とは、同一である。上記線状画素電極(線状表示電極)PAと、制御電極RLとは、平行に延在している。X-Y平面において、第1延在方向d1及び第2延在方向d2は、それぞれ方向Yに対して10°傾斜している。そのため、表示領域DAと入射光制御領域PCAとで、液晶分子の回転方向を揃えることが可能である。なお、線状画素電極PAで傾斜について説明した。但し、上述したことは、線状画素電極PAで傾斜を共通電極のスリットの傾きに置き換えた場合でも同様である。
図10は、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAを示す断面図である。図10において、信号線S及び走査線Gなどの図示を省略している。
図10に示すように、絶縁層13を挟んで形成される2つの導体のうち一方の導体は、画素電極PE及び共通電極CEの一方の電極と同一層に設けられ、上記一方の電極と同一材料で形成されている。上記2つの導体のうち他方の導体は、画素電極PE及び共通電極CEの他方の電極と同一層に設けられ、上記他方の電極と同一材料で形成されている。
図10に示すように、絶縁層13を挟んで形成される2つの導体のうち一方の導体は、画素電極PE及び共通電極CEの一方の電極と同一層に設けられ、上記一方の電極と同一材料で形成されている。上記2つの導体のうち他方の導体は、画素電極PE及び共通電極CEの他方の電極と同一層に設けられ、上記他方の電極と同一材料で形成されている。
図10において、第2配線WL2、第2制御電極RL2、第4制御電極構造RE4、第6配線WL6、及び第6制御電極RL6は、絶縁層12の上に設けられ、絶縁層13で覆われている。第2配線WL2、第2制御電極RL2、第4制御電極構造RE4、第6配線WL6、及び第6制御電極RL6は、共通電極CEと同一層に設けられ、共通電極CEと同一の透明な導電材料で形成されている。
第1配線WL1、第1制御電極RL1、第3制御電極構造RE3、第5配線WL5、及び第5制御電極RL5は、絶縁層13の上に設けられ、配向膜AL1で覆われている。第1制御電極RL1、第3制御電極構造RE3、第5配線WL5、及び第5制御電極RL5は、画素電極PEと同一層に設けられ、画素電極PEと同一の透明な導電材料で形成されている。
例えば、絶縁層13は、第1制御電極RL1(第1制御電極構造RE1)と第2制御電極RL2(第2制御電極構造RE2)とで挟まれている。なお、第1制御電極RL1、第2制御電極RL2、第3制御電極構造RE3、第4制御電極構造RE4、第5制御電極RL5、及び第6制御電極RL6は、同層に形成されてもよい。
入射光制御領域PCAにおいて、配向膜AL1は、第1配線WL1、第1制御電極RL1、第2配線WL2、第2制御電極RL2、第3制御電極構造RE3、第4制御電極構造RE4、第5配線WL5、第5制御電極RL5、第6配線WL6、及び第6制御電極RL6を覆い、液晶層LCに接している。
第2基板SUB2において、カラーフィルタCFは入射光制御領域PCAに設けられていない。
液晶層LCは、第1入射光制御領域TA1に位置した第1制御液晶層LC1と、第2入射光制御領域TA2に位置した第2制御液晶層LC2と、第3入射光制御領域TA3に位置した第3制御液晶層LC3と、を有している。
液晶層LCは、第1入射光制御領域TA1に位置した第1制御液晶層LC1と、第2入射光制御領域TA2に位置した第2制御液晶層LC2と、第3入射光制御領域TA3に位置した第3制御液晶層LC3と、を有している。
第1制御液晶層LC1には、第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2によって生じる電圧が印加される。第2制御液晶層LC2には、第3制御電極構造RE3及び第4制御電極構造RE4によって生じる電圧が印加される。第3制御液晶層LC3には、第5制御電極RL5及び第6制御電極RL6によって生じる電圧が印加される。
ここで、複数の制御電極RLのうち、第1制御液晶層LC1に電圧を印加するための第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2の駆動に注目する。第1制御電極構造RE1に第1制御電圧が与えられ、第2制御電極構造RE2に第2制御電圧が与えられる。
第1制御電圧及び第2制御電圧の一方は、共通電極と同様の基準電圧に固定され、第1制御電圧及び第2制御電圧の他方は、基準電圧、基準電圧より正極性の第1出力電圧、及び基準電圧より負極性の第2出力電圧の間で切替えられてもよい。
又は、任意の期間に、第1制御電圧及び第2制御電圧の一方が第1出力電圧であり、第1制御電圧及び第2制御電圧の他方が第2出力電圧であってもよい。
又は、任意の期間に、第1制御電圧及び第2制御電圧の一方が第1出力電圧であり、第1制御電圧及び第2制御電圧の他方が第2出力電圧であってもよい。
上記のように第1制御電圧及び第2制御電圧を設定することで、例えば極性反転駆動に寄与することができる。なお、上述した第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2の駆動は、第3制御電極構造RE3及び第4制御電極構造RE4の駆動や、第5制御電極構造RE5及び第6制御電極構造RE6の駆動にも同様に適用可能である。
次に、第1制御電極構造RE1乃至第6制御電極構造RE6を代表して第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2について説明する。ここで説明する事項は、第3制御電極構造RE3及び第4制御電極構造RE4の組に適用したり、第5制御電極構造RE5及び第6制御電極構造RE6の組に適用したり、することが可能である。
まず、第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2と、それらの周辺回路と、について説明する。図11は、液晶表示パネルPNLの制御スイッチング素子SWc、容量Cc、レベルシフト回路LSC、第1制御電極構造RE1、液晶層LC、第2制御電極構造RE2、走査線G、信号線Sの等価回路を示す図であり、複数の画素PX、走査線駆動回路GD、及び信号線駆動回路SDを併せて示す図である。
図11に示すように、液晶表示パネルPNLは、走査線駆動回路GD及び信号線駆動回路SDを備えている。走査線駆動回路GDは、複数の走査線Gに接続されている。信号線駆動回路SDは、複数の信号線Sに接続されている。なお、走査線駆動回路GD及び信号線駆動回路SDの一部は、液晶表示パネルPNLの外部に設けられてもよい。
液晶表示パネルPNLは、制御スイッチング素子SWc、容量Cc、及びレベルシフト回路LSCをさらに備えている。制御スイッチング素子SWcは、例えばNチャネル型のトランジスタ(TFT)で形成されている。本実施形態において、画素スイッチング素子SWpは、制御スイッチング素子SWcと同様に構成されている。制御スイッチング素子SWcは、複数の走査線Gのうち対応する一の走査線Gと複数の信号線Sのうち対応する一の信号線Sとに電気的に接続されている。
レベルシフト回路LSCは、制御スイッチング素子SWcと第1制御電極構造RE1(第1制御電極RL1)との間に接続されている。レベルシフト回路LSCは、第1入力端子Ti1、第2入力端子Ti2、及び出力端子Toを有している。第1入力端子Ti1は、制御スイッチング素子SWcに電気的に接続されている。第2入力端子Ti2は、例えばグランド(gnd)に電気的に接続されている。出力端子Toは、第1制御電極構造RE1(第1制御電極RL1)に電気的に接続されている。
なお、制御スイッチング素子SWcに接続された走査線G及び信号線Sには、複数の画素PXが接続されている。例えば、制御スイッチング素子SWcに接続された信号線Sと、複数の画素PXのうち一の画素PXαの画素スイッチング素子SWpに接続された信号線Sとは、同一である。また、制御スイッチング素子SWcに接続された走査線Gと、複数の画素PXのうち一の画素PXβの画素スイッチング素子SWpに接続された走査線Gとは、同一である。
制御スイッチング素子SWcは、走査線Gを介して走査線駆動回路GDから与えられる制御信号SGによりオン(導通状態)又はオフ(非導通状態)に切替えられる。制御信号SGは、画素PXの画素スイッチング素子SWpにも与えられる。制御信号SGの電圧レベルは、例えば、-8V乃至+8Vの範囲内である。本実施形態において、制御信号SGの電圧レベルは、-8Vと+8Vとの2値の間で切替えられている。ここで、ゲートハイ電圧をVGH、ゲートロウ電圧をVGLとすると、VGH=+8V、VGL=-8Vである。
信号線駆動回路SDは、各々の信号線Sに画像信号Vsigを出力する。そのため、画素PXの画素スイッチング素子SWpは、画素電極PEに画像信号Vsigを出力するかどうか切替える。画像信号Vsigの電圧レベルは、例えば、第1電源電圧vddと第2電源電圧vssとの間の範囲内である。本実施形態において、第1電源電圧vddは+5Vであり、第2電源電圧vssは-5Vである。
信号線駆動回路SDは、制御スイッチング素子SWcに接続された信号線Sに、画像信号Vsigとは別に、第1電源電圧vdd、第2電源電圧vss、及び基準電圧gndを出力する。そのため、制御スイッチング素子SWcは、信号線Sから入力される第1電源電圧vdd、第2電源電圧vss、及び基準電圧gndをレベルシフト回路LSCに出力するかどうか切替える。本実施形態において、基準電圧gndのレベルは、グランドレベルであり、例えば0Vである。レベルシフト回路LSCは、第1出力電圧gvdd、第2出力電圧gvss、及び基準電圧gndを第1制御電極構造RE1(第1制御電極RL1)に選択的に印加する。
ここで、入射光制御領域PCAにおける、レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcの位置について説明する。
図8、図9、及び図11に示すように、レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcは、遮光領域LSAに位置している。本実施形態において、レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcは、第1遮光領域LSA1に位置している。なお、第1制御電極構造RE1以外の各々の制御電極構造REに電気的に接続されたレベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcも、第1遮光領域LSA1等の遮光領域LSAに位置している方が望ましい。レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcは、入射光制御領域TAに位置していないため、入射光制御領域TAの面積の縮小を防止することができる。
図8、図9、及び図11に示すように、レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcは、遮光領域LSAに位置している。本実施形態において、レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcは、第1遮光領域LSA1に位置している。なお、第1制御電極構造RE1以外の各々の制御電極構造REに電気的に接続されたレベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcも、第1遮光領域LSA1等の遮光領域LSAに位置している方が望ましい。レベルシフト回路LSC及び制御スイッチング素子SWcは、入射光制御領域TAに位置していないため、入射光制御領域TAの面積の縮小を防止することができる。
次に、レベルシフト回路LSCの構成について説明する。図12は、レベルシフト回路LSCを示す回路図である。
図12に示すように、レベルシフト回路LSCは、第1レベルシフト部LS1と、第1インバータIV1と、第1スイッチング素子SW1と、第2レベルシフト部LS2と、第2インバータIV2と、第2スイッチング素子SW2と、第3スイッチング素子SW3と、第4スイッチング素子SW4と、を備えている。本実施形態において、第1スイッチング素子SW1乃至第4スイッチング素子SW4は、それぞれTFTで形成されている。
図12に示すように、レベルシフト回路LSCは、第1レベルシフト部LS1と、第1インバータIV1と、第1スイッチング素子SW1と、第2レベルシフト部LS2と、第2インバータIV2と、第2スイッチング素子SW2と、第3スイッチング素子SW3と、第4スイッチング素子SW4と、を備えている。本実施形態において、第1スイッチング素子SW1乃至第4スイッチング素子SW4は、それぞれTFTで形成されている。
第1レベルシフト部LS1は、第1電源電圧線、第1出力電圧線、及び基準電圧線に電気的に接続されている。第1レベルシフト部LS1には、第1電源電圧線を介して基準電圧gndより正の第1電源電圧vddが入力され、第1出力電圧線を介して基準電圧gndより正の第1出力電圧gvddが入力され、基準電圧線を介して基準電圧gndが入力される。
第1レベルシフト部LS1は、第1入力端子Ti1から第1電源電圧vddが入力された際に、第1出力電圧gvddを出力する。第1出力電圧gvddの絶対値は、第1電源電圧vddの絶対値より大きい。本実施形態において、第1出力電圧gvddは+10Vである。第1レベルシフト部LS1は、第1入力端子Ti1から基準電圧gnd又は基準電圧gndより負の第2電源電圧vssが入力された際に、基準電圧gndを出力する。
第1インバータIV1において、一方の電源端子は第1出力電圧線に電気的に接続され、他方の電源端子は基準電圧線に電気的に接続されている。第1インバータIV1には、第1出力電圧線を介して第1出力電圧gvddが入力され、基準電圧線を介して基準電圧gndが入力される。
第1インバータIV1は、第1レベルシフト部LS1から第1出力電圧gvddが入力された際に基準電圧gndを出力する。第1インバータIV1は、第1レベルシフト部LS1から基準電圧gndが入力された際に第1出力電圧gvddを出力する。
第1インバータIV1は、第1レベルシフト部LS1から第1出力電圧gvddが入力された際に基準電圧gndを出力する。第1インバータIV1は、第1レベルシフト部LS1から基準電圧gndが入力された際に第1出力電圧gvddを出力する。
第1スイッチング素子SW1は、Pチャネル型のトランジスタであり、第1インバータIV1から第1出力電圧gvdd又は基準電圧gndが入力される第1ゲート電極を有している。第1スイッチング素子SW1は、第1出力電圧線と出力端子Toとの間に接続されている。
第1スイッチング素子SW1は、第1インバータIV1から基準電圧gndが入力された際に、出力端子Toへの第1出力電圧gvddの出力を許可する。第1スイッチング素子SW1は、第1インバータIV1から第1出力電圧gvddが入力された際に、出力端子Toへの第1出力電圧gvddの出力を禁止する。
第1スイッチング素子SW1は、第1インバータIV1から基準電圧gndが入力された際に、出力端子Toへの第1出力電圧gvddの出力を許可する。第1スイッチング素子SW1は、第1インバータIV1から第1出力電圧gvddが入力された際に、出力端子Toへの第1出力電圧gvddの出力を禁止する。
第2レベルシフト部LS2は、基準電圧線、第2電源電圧線、及び第2出力電圧線に電気的に接続されている。第2レベルシフト部LS2には、基準電圧線を介して基準電圧gndが入力され、第2電源電圧線を介して第2電源電圧vssが入力され、第2出力電圧線を介して基準電圧gndより負の第2出力電圧gvssが入力される。
第2レベルシフト部LS2は、第1入力端子Ti1から基準電圧gnd又は第1電源電圧vddが入力された際に、基準電圧gndを出力する。第2レベルシフト部LS2は、第1入力端子Ti1から第2電源電圧vssが入力された際に、第2出力電圧gvssを出力する。第2出力電圧gvssの絶対値は、第2電源電圧vssの絶対値より大きい。本実施形態において、第2出力電圧gvssは-10Vである。
第2インバータIV2において、一方の電源端子は基準電圧線に電気的に接続され、他方の電源端子は第2出力電圧線に電気的に接続されている。第2インバータIV2には、基準電圧線を介して基準電圧gndが入力され、第2出力電圧線を介して第2出力電圧gvssが入力される。
第2インバータIV2は、第2レベルシフト部LS2から基準電圧gndが入力された際に第2出力電圧gvssを出力する。第2インバータIV2は、第2レベルシフト部LS2から第2出力電圧gvssが入力された際に基準電圧gndを出力する。
第2スイッチング素子SW2は、Nチャネル型のトランジスタであり、第2インバータIV2から第2出力電圧gvss又は基準電圧gndが入力される第2ゲート電極を有している。第2スイッチング素子SW2は、第2出力電圧線と出力端子Toとの間に接続されている。
第2スイッチング素子SW2は、第2インバータIV2から基準電圧gndが入力された際に、出力端子Toへの第2出力電圧gvssの出力を許可する。第2スイッチング素子SW2は、第2インバータIV2から第2出力電圧gvssが入力された際に、出力端子Toへの第2出力電圧gvssの出力を禁止する。
第2スイッチング素子SW2は、第2インバータIV2から基準電圧gndが入力された際に、出力端子Toへの第2出力電圧gvssの出力を許可する。第2スイッチング素子SW2は、第2インバータIV2から第2出力電圧gvssが入力された際に、出力端子Toへの第2出力電圧gvssの出力を禁止する。
第3スイッチング素子SW3は、Nチャネル型のトランジスタであり、第1インバータIV1から第1出力電圧gvdd又は基準電圧gndが入力される第3ゲート電極を有している。第3スイッチング素子SW3は、第2入力端子Ti2と出力端子Toとの間に接続されている。
第2入力端子Ti2は、基準電圧線に電気的に接続されている。第2入力端子Ti2には、基準電圧線を介して基準電圧gndが入力される。
第3スイッチング素子SW3は、第1インバータIV1から第1出力電圧gvddが入力された際に、第2入力端子Ti2から出力端子Toへの基準電圧gndの出力を許可する。第3スイッチング素子SW3は、第1インバータIV1から基準電圧gndが入力された際に、第2入力端子Ti2から出力端子Toへの基準電圧gndの出力を禁止する。
第2入力端子Ti2は、基準電圧線に電気的に接続されている。第2入力端子Ti2には、基準電圧線を介して基準電圧gndが入力される。
第3スイッチング素子SW3は、第1インバータIV1から第1出力電圧gvddが入力された際に、第2入力端子Ti2から出力端子Toへの基準電圧gndの出力を許可する。第3スイッチング素子SW3は、第1インバータIV1から基準電圧gndが入力された際に、第2入力端子Ti2から出力端子Toへの基準電圧gndの出力を禁止する。
第4スイッチング素子SW4は、Pチャネル型のトランジスタであり、第2インバータIV2から第2出力電圧gvss又は基準電圧gndが入力される第4ゲート電極を有している。第4スイッチング素子SW4は、第2入力端子Ti2と出力端子Toとの間に第3スイッチング素子SW3とともに直列に接続されている。
第4スイッチング素子SW4は、第2インバータIV2から第2出力電圧gvssが入力された際に、第2入力端子Ti2から出力端子Toへの基準電圧gndの出力を許可する。第4スイッチング素子SW4は、第2インバータIV2から基準電圧gndが入力された際に、第2入力端子Ti2から出力端子Toへの基準電圧gndの出力を禁止する。
次に、レベルシフト回路LSCの第1レベルシフト部LS1及び第2レベルシフト部LS2の回路構成について説明する。図13は、図12に示した第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。図14は、図12に示した第2レベルシフト部LS2を示す回路図である。
図13に示すように、第1レベルシフト部LS1は、前段部P1aと、後段部P1bと、本体部P1cと、を有している。
前段部P1aの入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続され、単個のインバータITで構成されている。後段部P1bの出力端子(OUT)は、第1インバータIV1に電気的に接続され、直列に接続された3個のインバータITで構成されている。前段部P1a及び後段部P1bの各々において、インバータITの段数は、種々変形可能である。
前段部P1aの入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続され、単個のインバータITで構成されている。後段部P1bの出力端子(OUT)は、第1インバータIV1に電気的に接続され、直列に接続された3個のインバータITで構成されている。前段部P1a及び後段部P1bの各々において、インバータITの段数は、種々変形可能である。
前段部P1aのインバータの段数は、1段に限らず1段以外の奇数段であってもよい。その場合、後段部P1bのインバータの段数は、3段に限らず3段以外の奇数段であってもよい。
第1レベルシフト部LS1は、前段部P1a無しに構成されてもよい(前段部P1aのインバータの段数は0)。又は、前段部P1aのインバータの段数は、偶数段であってもよい。その場合、後段部P1bのインバータの段数は、偶数段であればよい。
第1レベルシフト部LS1は、前段部P1a無しに構成されてもよい(前段部P1aのインバータの段数は0)。又は、前段部P1aのインバータの段数は、偶数段であってもよい。その場合、後段部P1bのインバータの段数は、偶数段であればよい。
本体部P1cは、前段部P1aと、後段部P1bとの間に電気的に接続されている。本体部P1cは、1個のインバータITと、複数個のNチャネル型のTFTtrnと、
複数個のPチャネル型のTFTtrpと、を有している。
複数個のPチャネル型のTFTtrpと、を有している。
図14に示すように、第2レベルシフト部LS2は、前段部P2aと、後段部P2bと、本体部P2cと、を有している。
前段部P2aの入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続され、単個のインバータITで構成されている。後段部P2bの出力端子(OUT)は、第2インバータIV2に電気的に接続され、直列に接続された3個のインバータITで構成されている。前段部P2a及び後段部P2bの各々において、インバータITの段数は、種々変形可能である。
前段部P2aの入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続され、単個のインバータITで構成されている。後段部P2bの出力端子(OUT)は、第2インバータIV2に電気的に接続され、直列に接続された3個のインバータITで構成されている。前段部P2a及び後段部P2bの各々において、インバータITの段数は、種々変形可能である。
前段部P2aのインバータの段数は、1段に限らず1段以外の奇数段であってもよい。その場合、後段部P2bのインバータの段数は、3段に限らず3段以外の奇数段であってもよい。
第2レベルシフト部LS2は、前段部P2a無しに構成されてもよい(前段部P2aのインバータの段数は0)。又は、前段部P2aのインバータの段数は、偶数段であってもよい。その場合、後段部P2bのインバータの段数は、偶数段であればよい。
第2レベルシフト部LS2は、前段部P2a無しに構成されてもよい(前段部P2aのインバータの段数は0)。又は、前段部P2aのインバータの段数は、偶数段であってもよい。その場合、後段部P2bのインバータの段数は、偶数段であればよい。
本体部P2cは、前段部P2aと、後段部P2bとの間に電気的に接続されている。本体部P2cは、1個のインバータITと、複数個のNチャネル型のTFTtrnと、
複数個のPチャネル型のTFTtrpと、を有している。
複数個のPチャネル型のTFTtrpと、を有している。
上記のように構成された一実施形態に係る電子機器100によれば、電子機器100は、液晶表示装置DSP、カメラ1a等を備えている。液晶表示装置DSPは、液晶表示パネルPNLを備えている。液晶表示パネルPNLは、カメラ1aに対向した入射光制御領域PCAを有している。そのため、液晶表示パネルPNLは、外部からの可視光をカメラ1aに選択的に透過させることができる。
液晶表示パネルPNLは、レベルシフト回路LSCをさらに有している。レベルシフト回路LSCは、制御電極RL(制御電極構造RE)に電気的に接続され、制御電極RL(制御電極構造RE)に第1出力電圧gvdd、第2出力電圧gvss、及び基準電圧gndを選択的に印加することができる。
上記のことから、3値出力が可能なレベルシフト回路LSC、レベルシフト回路LSCを備えた液晶表示パネルPNL、及び液晶表示パネルPNLを備えた電子機器100を得ることができる。
上記のことから、3値出力が可能なレベルシフト回路LSC、レベルシフト回路LSCを備えた液晶表示パネルPNL、及び液晶表示パネルPNLを備えた電子機器100を得ることができる。
信号線駆動回路SDは、各々の信号線Sに画像信号Vsigを出力する。信号線駆動回路SDが信号線Sに印加する電圧レベルは、-5V乃至+5Vの範囲内である。そのため、画素電極PEは、-5V乃至+5Vの画像信号Vsigで駆動される。
これに対し、制御電極RL(制御電極構造RE)は、レベルシフト回路LSCを介して信号線Sに電気的に接続されている。レベルシフト回路LSCが制御電極RL(制御電極構造RE)に印加する電圧レベルは、-10V、グランドレベル(実質的に0V)、及び+10Vである。画素電極PEを駆動する電圧レベルより高い電圧レベルで制御電極RL(制御電極構造RE)は駆動される。
これに対し、制御電極RL(制御電極構造RE)は、レベルシフト回路LSCを介して信号線Sに電気的に接続されている。レベルシフト回路LSCが制御電極RL(制御電極構造RE)に印加する電圧レベルは、-10V、グランドレベル(実質的に0V)、及び+10Vである。画素電極PEを駆動する電圧レベルより高い電圧レベルで制御電極RL(制御電極構造RE)は駆動される。
そのため、制御電極RL(制御電極構造RE)への書き込み不足を抑制することができる。例えば、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAでの方式がノーマリーブラック方式の場合において、液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAを透過状態(白表示状態)に切替えた際に、十分な透過量が得られないと言う問題を解消することができる。
液晶表示パネルPNLの入射光制御領域PCAでの方式がノーマリーホワイト方式の場合において、ピンホール撮影した画像やIR撮影した画像が不鮮明となる問題を解消することができる。なお、ピンホール撮影は、入射光制御領域PCAのうち第2入射光制御領域TA2のみを透過状態に切替えて行う撮影である。IR撮影は、入射光制御領域PCAの全域を遮光状態(可視光を遮蔽する状態)に切替えて行う撮影である。
次に、レベルシフト回路LSCの第1レベルシフト部LS1及び第2レベルシフト部LS2のそれぞれの回路構成の変形例について、いくつか説明する。第1レベルシフト部LS1及び第2レベルシフト部LS2の回路構成は、図13及び図14に示した例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
(変形例1)
次に、上記実施形態の変形例1について説明する。図15は、本変形例1に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。電子機器100は、本変形例1で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例1について説明する。図15は、本変形例1に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。電子機器100は、本変形例1で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
図15に示すように、第1レベルシフト部LS1が構成されてもよい。第1レベルシフト部LS1の入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第1レベルシフト部LS1の別の入力端子(/IN)には、配線等を介して信号が与えられる。例えば、入力端子(IN)に電気的に接続された信号線Sと、入力端子(/IN)に電気的に接続された信号線Sとは、互いに異なっている。入力端子(/IN)に入力される信号は、入力端子(IN)に入力される信号を反転した信号に相当している。
第1レベルシフト部LS1には、さらに第1出力電圧gvdd及び基準電圧gndが与えられる。第1レベルシフト部LS1の出力端子(OUT,/OUT)は、第1インバータIV1に電気的に接続されている。
図示しないが、第2レベルシフト部LS2も、図15の第1レベルシフト部LS1と同様に構成されている。
上記のように構成された変形例1においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例1においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例2)
次に、上記実施形態の変形例2について説明する。図16は、本変形例2に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。図17は、本変形例2に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第2レベルシフト部LS2を示す回路図である。電子機器100は、本変形例2で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例2について説明する。図16は、本変形例2に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。図17は、本変形例2に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第2レベルシフト部LS2を示す回路図である。電子機器100は、本変形例2で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
図16に示すように、第1レベルシフト部LS1が構成されてもよい。第1レベルシフト部LS1の入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第1レベルシフト部LS1の別の入力端子(/IN)は、奇数個のインバータを介して第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第1レベルシフト部LS1の入力端子(/IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されていなくともよい。例えば、入力端子(IN)に電気的に接続された信号線Sと、入力端子(/IN)に電気的に接続された信号線Sとは、互いに異なってもよい。
第1レベルシフト部LS1には、さらに第1出力電圧gvdd及び第2電源電圧vssが与えられる。第1レベルシフト部LS1の出力端子(OUT,/OUT)は、第1インバータIV1に電気的に接続されている。
第2レベルシフト部LS2も、図16の第1レベルシフト部LS1と同様に構成されている。
図17に示すように、第2レベルシフト部LS2が構成されてもよい。第2レベルシフト部LS2の入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第2レベルシフト部LS2の別の入力端子(/IN)は、奇数個のインバータを介して第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第2レベルシフト部LS2の入力端子(/IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されていなくともよい。例えば、入力端子(IN)に電気的に接続された信号線Sと、入力端子(/IN)に電気的に接続された信号線Sとは、互いに異なってもよい。
図17に示すように、第2レベルシフト部LS2が構成されてもよい。第2レベルシフト部LS2の入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第2レベルシフト部LS2の別の入力端子(/IN)は、奇数個のインバータを介して第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第2レベルシフト部LS2の入力端子(/IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されていなくともよい。例えば、入力端子(IN)に電気的に接続された信号線Sと、入力端子(/IN)に電気的に接続された信号線Sとは、互いに異なってもよい。
第2レベルシフト部LS2には、さらに第2出力電圧gvss及び第2電源電圧vssが与えられる。第2レベルシフト部LS2の出力端子(OUT,/OUT)は、第2インバータIV2に電気的に接続されている。
上記のように構成された変形例2においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例2においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例3)
次に、上記実施形態の変形例3について説明する。図18は、本変形例3に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1の本体部P1cを示す回路図である。図19は、本変形例3に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第2レベルシフト部LS2の本体部P2cを示す回路図である。電子機器100は、本変形例3で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例3について説明する。図18は、本変形例3に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1の本体部P1cを示す回路図である。図19は、本変形例3に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第2レベルシフト部LS2の本体部P2cを示す回路図である。電子機器100は、本変形例3で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
図18に示すように、第1レベルシフト部LS1の本体部P1cが構成されてもよい。本体部P1cは、差動型のL/S(Level Shifter)である。Nチャネル型のTFTtrn3のゲート電極には、電圧Vref1が印加される。TFTtrn3が少しオンとなるように、Vref1=+2Vとしている。TFTtrn1のゲート電極は、前段部P1aに電気的に接続されている。
前段部P1aからTFTtrn1のゲート電極に入力される電圧レベルがロウ(L)レベルである場合、TFTtrn1はオフ状態となる。Pチャネル型のTFTtrp1のゲート電極の電位は、TFTtrp1がオフ状態となるまで上昇する。そのため、TFTtrp2もオフ状態となり、TFTtrn2はオン状態となる。本体部P1cの出力端子(OUT)には第2電源電圧vssが出力される。
一方、前段部P1aからTFTtrn1のゲート電極に入力される電圧レベルがハイ(H)レベルである場合、TFTtrn1とTFTtrn3の電流Idsが等しくなるまでTFTtrn3のドレイン電極の電位は上昇し、TFTtrp1にも等しい電流Idsが流れる。従って、貫通電流が流れる。これにより、TFTtrp2がオン状態となり、TFTtrn2がオフ状態となる。よって、本体部P1cの出力端子(OUT)には第1出力電圧gvddが出力される。
図19に示すように、第2レベルシフト部LS2の本体部P2cが構成されている。本体部P2cは、差動型のL/S(Level Shifter)であり、第2電源電圧vssより第2出力電圧gvss側に対応している。Pチャネル型のTFTtrp5のゲート電極には、電圧Vref2が印加される。Vref2=-2Vとしている。本体部P2cの動作は、第2電源電圧vssより第1出力電圧gvdd側の本体部P1cの動作と同様である。
上記のように構成された変形例3においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例3においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例4)
次に、上記実施形態の変形例4について説明する。図20は、本変形例4に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。電子機器100は、本変形例4で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例4について説明する。図20は、本変形例4に係るレベルシフト回路LSCの一部を示す図であり、第1レベルシフト部LS1を示す回路図である。電子機器100は、本変形例4で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
図20に示すように、第1レベルシフト部LS1が構成されてもよい。第1レベルシフト部LS1の入力端子(IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第1レベルシフト部LS1の別の入力端子(/IN)は、奇数個のインバータを介して第1入力端子Ti1に電気的に接続されている。第1レベルシフト部LS1の入力端子(/IN)は、第1入力端子Ti1に電気的に接続されていなくともよい。例えば、入力端子(IN)に電気的に接続された信号線Sと、入力端子(/IN)に電気的に接続された信号線Sとは、互いに異なってもよい。
Nチャネル型のTFTtrn3のゲート電極には、電圧VBIASが印加される。例えば、電圧VBIASは、信号線Sを介してTFTtrn3のゲート電極に印加することができる。
第2レベルシフト部LS2も、図20の第1レベルシフト部LS1と同様に構成されている。
上記のように構成された変形例4においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
第2レベルシフト部LS2も、図20の第1レベルシフト部LS1と同様に構成されている。
上記のように構成された変形例4においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第1レベルシフト部LS1及び第2レベルシフト部LS2の回路構成は、上述した実施形態及び変形例1乃至4の回路構成に限定されるものではなく、種々変形可能である。
次に、レベルシフト回路LSCの回路構成の変形例について、いくつか説明する。レベルシフト回路LSCに入力される電圧(信号)は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
(変形例5)
次に、上記実施形態の変形例5について説明する。図21は、本変形例5に係るレベルシフト回路LSCを示す回路図である。図22は、本変形例5に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例5で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例5について説明する。図21は、本変形例5に係るレベルシフト回路LSCを示す回路図である。図22は、本変形例5に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例5で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。
図21に示すように、レベルシフト回路LSCに入力される第1出力電圧gvddは、+8Vのゲートハイ電圧VGHであってもよい。レベルシフト回路LSCに入力される第2出力電圧gvssは、-8Vのゲートロウ電圧VGLであってもよい。これにより、レベルシフト回路LSCは、走査線Gを駆動するためのゲートハイ電圧VGH及びゲートロウ電圧VGLを利用することができる。レベルシフト回路LSCが制御電極RL(制御電極構造RE)に印加する電圧レベルは、-8V、グランドレベル(実質的に0V)、及び+8Vとなる。
図22に示すように、走査線駆動回路GDは、入射光制御領域PCAのレベルシフト回路LSCに、ゲートハイ電圧VGH及びゲートロウ電圧VGLを出力している。入射光制御領域PCAは、表示領域DAの上側の辺に最も近接している。そのため、走査線駆動回路GDとレベルシフト回路LSCとをつなぐ配線群LI1は、非表示領域NDAのうち、表示領域DAより上側の領域を延出している。これにより、配線群LI1の全体を走査線Gと並行に延出させた場合と比較して、表示領域DAの内側における配線群LI1の距離を短くすることができる。
電子機器100は、電源回路7を備えている。電源回路7は、例えば配線基板5上に実装されている。電源回路7は、ゲートハイ電圧VGH及びゲートロウ電圧VGLを出力している。走査線駆動回路GDと電源回路7とは、配線群LI2及び配線群LI3を介して電気的に接続されている。配線群LI2は、第1基板SUB1(液晶表示パネルPNL)に形成され、第1基板SUB1のアウターリードボンディングのパッド群と、走査線駆動回路GDと、に電気的に接続されている。配線群LI3は、配線基板5に形成され、上記パッド群と、電源回路7と、に電気的に接続されている。
上記のように構成された変形例5においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例5においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例6)
次に、上記実施形態の変形例6について説明する。図23は、本変形例6に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例6で説明する構成以外、上記変形例5と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例6について説明する。図23は、本変形例6に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例6で説明する構成以外、上記変形例5と同様に構成されている。
図23に示すように、ICチップ6は、第1基板SUB1(液晶表示パネルPNL)の上に実装されている。ICチップ6は、非表示領域NDAのうち、表示領域DAより下側の領域に位置している。ゲートハイ電圧VGH及びゲートロウ電圧VGLは、ICチップ6を介して走査線駆動回路GDに与えられてもよい。
走査線駆動回路GDと電源回路7とは、配線群LI2、配線群LI3、配線群LI4等を介して電気的に接続されている。配線群LI2は、第1基板SUB1(液晶表示パネルPNL)に形成され、ICチップ6と、走査線駆動回路GDと、に電気的に接続されている。配線群LI3は、配線基板5に形成され、第1基板SUB1のパッド群と、電源回路7と、に電気的に接続されている。配線群LI4は、第1基板SUB1(液晶表示パネルPNL)に形成され、上記パッド群と、ICチップ6と、に電気的に接続されている。
上記のように構成された変形例6においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例6においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例7)
次に、上記実施形態の変形例7について説明する。図24は、本変形例7に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例7で説明する構成以外、上記変形例6と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例7について説明する。図24は、本変形例7に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例7で説明する構成以外、上記変形例6と同様に構成されている。
図24に示すように、入射光制御領域PCAは、表示領域DAの左側の辺に最も近接している。そのため、走査線駆動回路GDとレベルシフト回路LSCとをつなぐ配線群LI1は、非表示領域NDAのうち、表示領域DAより左側の領域を延出している。配線群LI1は、走査線Gと並行に延出している。配線群LI1の全長を短くすることができ、表示領域DAの内側における配線群LI1の距離を短くすることができる。
上記のように構成された変形例7においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例7においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例8)
次に、上記実施形態の変形例8について説明する。図25は、本変形例8に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例8で説明する構成以外、上記変形例5と同様に構成されている。
次に、上記実施形態の変形例8について説明する。図25は、本変形例8に係る液晶表示パネルPNL、配線基板5、ICチップ6、及び電源回路7を示す平面図である。電子機器100は、本変形例8で説明する構成以外、上記変形例5と同様に構成されている。
図25に示すように、ゲートハイ電圧VGH及びゲートロウ電圧VGLは、走査線駆動回路GD及びICチップ6の何れも経由すること無しに、入射光制御領域PCAのレベルシフト回路LSCに与えられてもよい。
レベルシフト回路LSCと電源回路7とは、配線群LI1及び配線群LI3等を介して電気的に接続されている。配線群LI1は、第1基板SUB1(液晶表示パネルPNL)に形成され、レベルシフト回路LSCと、第1基板SUB1のパッド群と、に電気的に接続されている。配線群LI3は、配線基板5に形成され、第1基板SUB1のパッド群と、電源回路7と、に電気的に接続されている。
入射光制御領域PCAは、表示領域DAの下側の辺に最も近接している。そのため、配線群LI1は、非表示領域NDAのうち、表示領域DAより下側の領域を延出している。また、配線群LI1は、ICチップ6の下方を通っている。言い換えると、配線群LI1は、第1基板SUB1の絶縁基板10と、ICチップ6との間を通っている。
上記のように構成された変形例8においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例8においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
本発明の実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、上述した技術は、上述した液晶表示パネルPNLへの適用に限定されるものではなく、他の液晶表示パネルへ適用されてもよく、レベルシフト回路LSCを備える各種の表示パネルに適用されてもよい。
また、上述した技術は、上述した電子機器100への適用に限定されるものではなく、各種の電子機器に適用されてもよい。
また、上述した技術は、上述した電子機器100への適用に限定されるものではなく、各種の電子機器に適用されてもよい。
100…電子機器、1a,1b…カメラ、5…配線基板、6…ICチップ、
7…電源回路、DSP…液晶表示装置、PNL…液晶表示パネル、SUB1…第1基板、
10…絶縁基板、PX…画素、G…走査線、S…信号線、CE…共通電極、
PE…画素電極、SWp…画素スイッチング素子、RL,RL1~RL6…制御電極、
RE,RE1~RE6…制御電極構造、SUB2…第2基板、20…絶縁基板、
BM…遮光層、BM1~BM3…遮光部、LC…液晶層、GD…走査線駆動回路、
SD…信号線駆動回路、PCA…入射光制御領域、SWc…制御スイッチング素子、
LSC…レベルシフト回路、Ti1…第1入力端子、Ti2…第2入力端子、
To…出力端子、P1a,P2a…前段部、P1b,P2b…後段部、
P1c,P2c…本体部、LS1…第1レベルシフト部、LS2…第2レベルシフト部、
IV,IT…インバータ、SW1~SW4…スイッチング素子、LI…配線群、
trn,trp…TFT、SG…制御信号、VGH…ゲートハイ電圧、
VGL…ゲートロウ電圧、gnd…基準電圧、vdd…第1電源電圧、
vss…第2電源電圧。gvdd…第1出力電圧、gvss…第2出力電圧、
DA…表示領域、NDA…非表示領域。
7…電源回路、DSP…液晶表示装置、PNL…液晶表示パネル、SUB1…第1基板、
10…絶縁基板、PX…画素、G…走査線、S…信号線、CE…共通電極、
PE…画素電極、SWp…画素スイッチング素子、RL,RL1~RL6…制御電極、
RE,RE1~RE6…制御電極構造、SUB2…第2基板、20…絶縁基板、
BM…遮光層、BM1~BM3…遮光部、LC…液晶層、GD…走査線駆動回路、
SD…信号線駆動回路、PCA…入射光制御領域、SWc…制御スイッチング素子、
LSC…レベルシフト回路、Ti1…第1入力端子、Ti2…第2入力端子、
To…出力端子、P1a,P2a…前段部、P1b,P2b…後段部、
P1c,P2c…本体部、LS1…第1レベルシフト部、LS2…第2レベルシフト部、
IV,IT…インバータ、SW1~SW4…スイッチング素子、LI…配線群、
trn,trp…TFT、SG…制御信号、VGH…ゲートハイ電圧、
VGL…ゲートロウ電圧、gnd…基準電圧、vdd…第1電源電圧、
vss…第2電源電圧。gvdd…第1出力電圧、gvss…第2出力電圧、
DA…表示領域、NDA…非表示領域。
Claims (20)
- 第1入力端子と、
第2入力端子と、
出力端子と、
前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、
前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、
前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、
前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、
前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、
前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える、
レベルシフト回路。 - 前記第1出力電圧の絶対値は、前記第1電源電圧の絶対値より大きく、
前記第2出力電圧の絶対値は、前記第2電源電圧の絶対値より大きい、
請求項1に記載のレベルシフト回路。 - 前記第1スイッチング素子は、Pチャネル型のトランジスタであり、前記第1インバータから前記第1出力電圧又は前記基準電圧が入力される第1ゲート電極を有し、
前記第2スイッチング素子は、Nチャネル型のトランジスタであり、前記第2インバータから前記第2出力電圧又は前記基準電圧が入力される第2ゲート電極を有し、
前記第3スイッチング素子は、Nチャネル型のトランジスタであり、前記第1インバータから前記第1出力電圧又は前記基準電圧が入力される第3ゲート電極を有し、
前記第4スイッチング素子は、Pチャネル型のトランジスタであり、前記第2インバータから前記第2出力電圧又は前記基準電圧が入力される第4ゲート電極を有する、
請求項1に記載のレベルシフト回路。 - 前記基準電圧のレベルは、グランドレベルである、
請求項1に記載のレベルシフト回路。 - 複数の走査線と、
複数の信号線と、
前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された制御スイッチング素子と、
制御電極と、
前記制御スイッチング素子と前記制御電極との間に接続されたレベルシフト回路と、を備え、
前記レベルシフト回路は、
前記制御スイッチング素子に接続された第1入力端子と、
第2入力端子と、
前記制御電極に接続された出力端子と、
前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、
前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、
前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、
前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、
前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、
前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える、
表示パネル。 - 前記第1出力電圧の絶対値は、前記第1電源電圧の絶対値より大きく、
前記第2出力電圧の絶対値は、前記第2電源電圧の絶対値より大きい、
請求項5に記載の表示パネル。 - 前記第1スイッチング素子は、Pチャネル型のトランジスタであり、前記第1インバータから前記第1出力電圧又は前記基準電圧が入力される第1ゲート電極を有し、
前記第2スイッチング素子は、Nチャネル型のトランジスタであり、前記第2インバータから前記第2出力電圧又は前記基準電圧が入力される第2ゲート電極を有し、
前記第3スイッチング素子は、Nチャネル型のトランジスタであり、前記第1インバータから前記第1出力電圧又は前記基準電圧が入力される第3ゲート電極を有し、
前記第4スイッチング素子は、Pチャネル型のトランジスタであり、前記第2インバータから前記第2出力電圧又は前記基準電圧が入力される第4ゲート電極を有する、
請求項5に記載の表示パネル。 - 前記基準電圧のレベルは、グランドレベルである、
請求項5に記載の表示パネル。 - 複数の画素をさらに備え、
各々の前記画素は、
前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された画素スイッチング素子と、
前記画素スイッチング素子に接続された画素電極と、を有する、
請求項5に記載の表示パネル。 - 前記制御スイッチング素子に接続された前記信号線と、前記複数の画素のうち一の画素の前記画素スイッチング素子に接続された前記信号線とは、同一である、
請求項9に記載の表示パネル。 - 前記制御スイッチング素子は、前記信号線から入力される前記第1電源電圧、前記第2電源電圧、及び前記基準電圧を前記レベルシフト回路に出力するかどうか切替え、
前記レベルシフト回路は、前記第1出力電圧、前記第2出力電圧、及び前記基準電圧を前記制御電極に選択的に印加する、
請求項5に記載の表示パネル。 - 光の透過量を調整可能な入射光制御領域と、遮光領域と、を有する入射光制御領域をさらに備え、
前記制御電極は、前記入射光制御領域に位置し、
前記レベルシフト回路は、前記遮光領域に位置している、
請求項5に記載の表示パネル。 - 複数の走査線と、複数の信号線と、入射光制御領域と、前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された制御スイッチング素子と、前記入射光制御領域に位置した制御電極と、前記制御スイッチング素子と前記制御電極との間に接続されたレベルシフト回路と、を具備する表示パネルと、
前記表示パネルの前記入射光制御領域を透過した光の情報を取得する撮像装置と、を備え、
前記レベルシフト回路は、
前記制御スイッチング素子に接続された第1入力端子と、
第2入力端子と、
前記制御電極に接続された出力端子と、
前記第1入力端子から基準電圧より正の第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧より正の第1出力電圧を出力し、前記第1入力端子から前記基準電圧又は前記基準電圧より負の第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第1レベルシフト部と、
前記第1レベルシフト部から前記第1出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第1出力電圧を出力する、第1インバータと、
前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第1出力電圧の出力を禁止する第1スイッチング素子と、
前記第1入力端子から基準電圧又は前記第1電源電圧が入力された際に前記基準電圧を出力し、前記第1入力端子から前記第2電源電圧が入力された際に前記基準電圧より負の第2出力電圧を出力する、第2レベルシフト部と、
前記第2レベルシフト部から前記基準電圧が入力された際に前記第2出力電圧を出力し、前記第2レベルシフト部から前記第2出力電圧が入力された際に前記基準電圧を出力する、第2インバータと、
前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記出力端子への前記第2出力電圧の出力を禁止する第2スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第1インバータから前記第1出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第1インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第3スイッチング素子と、
前記第2入力端子と前記出力端子との間に前記第3スイッチング素子とともに直列に接続され、前記第2インバータから前記第2出力電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を許可し、前記第2インバータから前記基準電圧が入力された際に前記第2入力端子から前記出力端子への前記基準電圧の出力を禁止する第4スイッチング素子と、を備える、
電子機器。 - 前記第1出力電圧の絶対値は、前記第1電源電圧の絶対値より大きく、
前記第2出力電圧の絶対値は、前記第2電源電圧の絶対値より大きい、
請求項13に記載の電子機器。 - 前記第1スイッチング素子は、Pチャネル型のトランジスタであり、前記第1インバータから前記第1出力電圧又は前記基準電圧が入力される第1ゲート電極を有し、
前記第2スイッチング素子は、Nチャネル型のトランジスタであり、前記第2インバータから前記第2出力電圧又は前記基準電圧が入力される第2ゲート電極を有し、
前記第3スイッチング素子は、Nチャネル型のトランジスタであり、前記第1インバータから前記第1出力電圧又は前記基準電圧が入力される第3ゲート電極を有し、
前記第4スイッチング素子は、Pチャネル型のトランジスタであり、前記第2インバータから前記第2出力電圧又は前記基準電圧が入力される第4ゲート電極を有する、
請求項13に記載の電子機器。 - 前記基準電圧のレベルは、グランドレベルである、
請求項13に記載の電子機器。 - 前記表示パネルは、表示領域と、前記表示領域に位置した複数の画素と、をさらに備え、
各々の前記画素は、
前記複数の走査線のうち対応する一の走査線と前記複数の信号線のうち対応する一の信号線とに接続された画素スイッチング素子と、
前記画素スイッチング素子に接続された画素電極と、を有する、
請求項13に記載の電子機器。 - 前記制御スイッチング素子に接続された前記信号線と、前記複数の画素のうち一の画素の前記画素スイッチング素子に接続された前記信号線とは、同一である、
請求項17に記載の電子機器。 - 前記制御スイッチング素子は、前記信号線から入力される前記第1電源電圧、前記第2電源電圧、及び前記基準電圧を前記レベルシフト回路に出力するかどうか切替え、
前記レベルシフト回路は、前記第1出力電圧、前記第2出力電圧、及び前記基準電圧を前記制御電極に選択的に印加する、
請求項13に記載の電子機器。 - 前記入射光制御領域は、光の透過量を調整可能な入射光制御領域と、遮光領域と、を有し、
前記制御電極は、前記入射光制御領域に位置し、
前記レベルシフト回路は、前記遮光領域に位置している、
請求項13に記載の電子機器。
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