JP2023072294A - 走査信号線駆動回路およびそれを備えた表示装置 - Google Patents

走査信号線駆動回路およびそれを備えた表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】表示パネルの額縁領域の増大を抑えつつ誤動作が生じない信頼性の高い表示装置を提供する。【解決手段】表示装置のゲートドライバとしてのシフトレジスタの各段を構成する単位回路40は、先行段の出力信号G(n-4)がHレベルになるとトランジスタT2を介して内部ノードNAをHレベルに充電し、後続段の出力信号G(n+8)がHレベルになると内部ノードNAをトランジスタT3を介してLレベルとする。ゲートドライバの最後8段の単位回路40には、上記信号G(n-4)を与えられるゲート端子と内部ノードNAに接続されたドレイン端子とを有するトランジスタT4が設けられ、そのソース端子には、上記最後8段のいずれかの内部ノードNAをHレベルにすべき期間ではHレベルでそれ以外でLレベルである信号V1が与えられる。これにより、安定化回路18が正常に機能せずに内部ノードNAに生じる電圧変動が抑制される。【選択図】図4

Description

以下の開示は、表示装置に関し、更に詳しくは、表示装置の表示部に配設された走査信号線を駆動するための走査信号線駆動回路に関する。
従来より、複数のデータ信号線(「データライン」とも呼ばれる)と、当該複数のデータ信号線に交差する複数の走査信号線(「ゲートライン」とも呼ばれる)と、当該複数のデータ信号線および当該複数の走査信号線に沿ってマトリクス状に配置された複数の画素形成部とを含む表示部を備えたマトリクス型の表示装置が知られている。このようなマトリクス型の表示装置は、当該複数のデータ信号線を駆動するためのデータ信号線駆動回路(「データドライバ」または「ソースドライバ」とも呼ばれる)および当該複数の走査信号線を駆動するための走査信号線駆動回路(「ゲートドライバ」とも呼ばれる)を備えている。走査信号線駆動回路は、各フレーム期間において当該複数の走査信号線が順次選択されるように複数の走査信号を当該複数の走査信号線にそれぞれ印加し、データ信号線駆動回路は、このような当該複数の走査信号線の順次的な選択に連動して、表示すべき画像信号を表す複数のデータ信号を当該複数のデータ信号線に印加する。これにより、表示すべき画像を表す画像データを構成する複数の画素データが上記複数の画素形成部にそれぞれ与えられる。
ところで、アクティブマトリクス型の表示装置では、走査信号線駆動回路は、従来、上記のような表示部を含む表示パネルを構成する基板の周辺部にIC(Integrated Circuit)チップとして搭載されることが多かった。しかしながら、近年、基板上に直接的に走査信号線駆動回路を形成することが徐々に多くなされている。このような走査信号線駆動回路は「モノリシックゲートドライバ」等と呼ばれ、このような走査信号線駆動回路を含む表示パネルは「ゲートドライバモノリシックパネル」または「GDMパネル」と呼ばれている。
GDMパネルでは、その額縁領域に形成されたゲートドライバから表示領域としての表示部に向かって走査信号が入力される。このようなGDMパネルによれば、特に高移動度特性を有する低温ポリシリコンやIGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)等の酸化物半導体によりチャネル層が形成された薄膜トランジスタ(以下「TFT」と略記する)を用いることにより、ゲートドライバを小面積でガラス上に形成し狭額縁化を図ることができる。また、GDMパネルでは、低温ポリシリコンやIGZO等の酸化物半導体によりチャネル層が形成されたTFTに比べ製造が容易なアモルファスシリコンによりチャネル層が形成されたTFTも広く使用されている。
アクティブマトリクス型の表示装置における走査信号線駆動回路としてのゲートドライバは、表示部における走査信号線の本数に応じた段数のシフトレジスタを含んでいる。表示パネルとしてGDMパネルが使用される場合、このシフトレジスタの各段を構成する双安定回路(以下「単位回路」という)は、例えば図4に示す構成を有している。各単位回路は、双安定回路としての状態を示す電圧を保持する内部ノードNAを有するとともに、当該単位回路に対応する走査信号線(ゲートライン)に直接に接続された出力トランジスタT1としてのTFTを含んでおり、出力トランジスタT1のゲート端子は内部ノードNAに接続されている。当該走査信号線への走査信号G(n)の供給はこの出力トランジスタT1によって制御される。しかし、出力トランジスタT1のゲート端子を含む内部ノードNAと他の配線との寄生容量等によるノイズの影響で、内部ノードNAの電圧すなわち出力トランジスタT1のゲート端子の電圧が変動すると、出力トランジスタT1に漏洩電流が生じ、誤動作が発生する。各走査信号線を正常に駆動するには、それに対応する単位回路における出力トランジスタT1は、オフ状態とすべき期間として設定された所定期間(以下「出力オフ期間」という)では、温度やノイズに関わらずオフ状態を維持しなければならない。
このために、図4に示した単位回路のように、その出力オフ期間において出力トランジスタT1が確実にオフ状態に維持されるように内部ノードNAの電圧変動を防止するための安定化回路18が設けられた単位回路が従来より知られている。例えば、特許文献3(国際公開第2017/006815号パンフレット)には、ゲートドライバを構成するシフトレジスタで使用される単位回路として、図22に示すような回路が記載されている(同文献の図7参照)。この単位回路には、走査信号線としてのゲートラインが選択状態とされる期間以外の期間(非選択期間)を通じてノードN1a(上記内部ノードNAに相当するノード)をローレベルに維持するための回路(第1の出力制御ノード安定部)312aが設けられており、この第1の出力制御ノード安定部312aが安定化回路に相当する。
国際公開第2017/006815号パンフレット 国際公開第2010/146743号パンフレット 国際公開第2019/017264号パンフレット
図4に示すように、GDMパネルにおいて、ゲートドライバを構成するシフトレジスタにおける各単位回路には、ゲート端子にクロック信号が供給されるTFTや、走査信号線に供給すべき走査信号を出力する出力トランジスタT1としてのTFTが含まれる。例えばオンデューティが2/6に設定された6相のクロックで動作しているシフトレジスタであれば、安定化回路には少なくとも動作期間の2/6の間、ゲート端子にハイレベルの電圧(VDD)が印加されるTFTが含まれる。アモルファスシリコンやIGZO等の酸化物半導体によりチャネル層が形成されたNチャネル型TFTにおいて、そのゲート端子に高い電圧が印加される時間が長くなると、そのTFTの閾値電圧が上昇する方向にシフトする現象(「閾値シフト」と呼ばれる)が知られている。このようなTFTの劣化現象は特に高温の条件下において顕著となり、TFTのゲート端子に同じ電圧を印加した場合、閾値シフトが大きいほど、ソース端子とドレイン端子との間の電流は小さくなる。このため、安定化回路18に含まれるTFTは、シフトレジスタを構成するTFT(トランジスタT1,T2,T3)より早く劣化する可能性がある。安定化回路18のTFTが劣化した場合、内部ノードNAを十分にローレベル(出力トランジスタT1をオフ状態にするレベル)の電圧(VSS)に維持にすることができずにノイズの影響を受けやすくなる。
上記シフトレジスタにおける各単位回路において、誤動作が生じないよう内部ノードNAの電圧変動を防止するために、安定化回路以外の対策も講じることが考えられる。しかし、そのような対策はシフトレジスタの回路面積の増大を招き、GDMパネルにおける額縁領域が大きくなる。一方、近年、スマートホン等モバイル機器用のディスプレイに加えてノートパソコンやテレビ用のディスプレイ等においても、狭額縁化の要望が益々高まってきている。
そこで、表示パネルの額縁領域の増大を抑えつつ誤動作が生じない信頼性の高い走査信号線駆動回路およびそれを備えた表示装置を提供することが望まれる。
(1)本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、表示装置の表示部に配設された複数の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、
互いに縦続接続され多相クロック信号に基づきシフトレジスタとして動作する複数の単位回路を備え、
前記多相クロック信号は、前記複数の単位回路に循環的に対応する複数のクロック信号から構成され、
各単位回路は、
前記複数の走査信号線の1つに対応する双安定回路であって、前記複数のクロック信号のうち対応するクロック信号を入力クロック信号として受け取るとともに、先行段の所定単位回路の出力信号または前記シフトレジスタの外部から与えられる第1入力信号をセット信号として受け取り、かつ、後続段の所定単位回路の出力信号または前記シフトレジスタの外部から与えられる第2入力信号をリセット信号として受け取り、
第1および第2の論理レベルの電圧を選択的に保持する第1内部ノードと、
前記セット信号に応じて前記第1の論理レベルの電圧を前記第1内部ノードに与えるセット回路と、
前記リセット信号に応じて前記第2の論理レベルの電圧を前記第1内部ノードに与えるリセット回路と、
前記第1内部ノードに保持される電圧が前記第1の論理レベルであるときに、前記入力クロック信号に応じた論理レベルの出力信号を生成して対応する走査信号線に与える出力回路とを含み、
前記リセット信号として入力される信号を出力する前記後続段の所定単位回路は、自段よりもk段後の単位回路であって、kは、前記セット信号として入力される信号を出力する前記先行段の所定単位回路が自段よりもj段前の単位回路であり前記多相クロック信号の相数がiであるときにi-j≦k≦i-1を満たす自然数であり、
前記リセット回路は、前記第1内部ノードに接続された第1導通端子と、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子と、前記リセット信号を受け取る制御端子とを有するリセット用トランジスタを含み、
各単位回路に入力される前記リセット信号は、自段が前記複数の単位回路における最後k段の単位回路のいずれでもない場合は、自段よりもk段後の単位回路の出力信号であり、自段が前記最後k段の単位回路のいずれかである場合は、前記第2入力信号であり、
前記最後k段の各単位回路に入力される前記第2入力信号は、自段の出力信号がアクティブ状態から非アクティブ状態に変化した後に所定期間だけアクティブ状態となる信号であり、
前記最後k段の各単位回路は、前記第1内部ノードに接続された第1導通端子を有する補償トランジスタであって自段の前記セット信号または自段の出力信号のいずれかである補償制御信号に応じてオンまたはオフする補償トランジスタを含む補償回路を備え、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、
前記第1内部ノードが前記第1の論理レベルの電圧を保持すべき期間において、前記補償トランジスタをオフ状態とし、または、前記第1の論理レベルの電圧を前記第1内部ノードに与え、
前記第1内部ノードが前記第2の論理レベルの電圧を保持すべき期間において、前記補償トランジスタを前記補償制御信号の電圧に応じてオン状態またはオフ状態とし、前記補償トランジスタがオン状態のときに前記第2の論理レベルの電圧が前記補償トランジスタを介して前記第1内部ノードに与えられるように構成されている。
(2)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(1)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、第1補償停止信号を受け取る第2導通端子と、自段の前記セット信号を受け取る制御端子とを更に有し、
前記第1補償停止信号は、前記最後k段の単位回路のいずれかに前記セット信号として与えられる前記先行段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で前記第1の論理レベルの電圧であって、当該期間以外で前記第2の論理レベルの電圧である。
(3)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(1)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、第2補償停止信号を受け取る第2導通端子と、自段の出力信号を受け取る制御端子とを更に有し、
前記第2補償停止信号は、前記最後k段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で前記第1の論理レベルの電圧であって、当該期間以外で前記第2の論理レベルの電圧である。
(4)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(1)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、制御端子を更に有し、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、
前記第1および第2の論理レベルの電圧を選択的に保持するための補償用内部ノードと、
前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段の前記セット信号を受け取る制御端子を有する補償設定用トランジスタと、
前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記補償トランジスタの前記制御端子に接続された第2導通端子、および、自段の前記セット信号を受け取る制御端子を有する補償制御トランジスタと、
前記補償制御トランジスタの前記制御端子および前記第2導通端子にそれぞれ接続された第1端子および第2端子を有する補償制御キャパシタとを更に含み、
自段のセット信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスタがオン状態となって前記第2の論理レベルの電圧を前記補償用内部ノードに与えるとともに、前記補償制御トランジスタがオン状態となって前記補償用内部ノードの電圧を前記補償トランジスタの前記制御端子に与え、自段のセット信号の電圧が前記第2論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスおよび前記補償制御トランジスタがオフ状態となるように構成されている。
(5)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(4)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記補償トランジスタの前記制御端子に接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段に与えられる前記第2入力信号を受け取る制御端子を有するトランジスタを更に含む。
(6)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(4)または(5)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記対応するクロック信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときに前記補償用内部ノードに前記第1の論理レベルの電圧を与える補償補助回路を更に含む。
(7)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(1)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、制御端子を更に有し、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、
前記第1および第2の論理レベルの電圧を選択的に保持するための補償用内部ノードと、
前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段の出力信号を受け取る制御端子を有する補償設定用トランジスタと、
前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記補償トランジスタの前記制御端子に接続された第2導通端子、および、自段の出力信号を受け取る制御端子を有する補償制御トランジスタと、
前記補償制御トランジスタの前記制御端子および前記第2導通端子にそれぞれ接続された第1端子および第2端子を有する補償制御キャパシタとを更に含み、
自段の出力信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスタがオン状態となって前記第2の論理レベルの電圧を前記補償用内部ノードに与えるとともに、前記補償制御トランジスタがオン状態となって前記補償用内部ノードの電圧を前記補償トランジスタの前記制御端子に与え、自段の出力信号の電圧が前記第2の論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスおよび前記補償制御トランジスタがオフ状態となるように構成されている。
(8)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(7)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記補償トランジスタの制御端子に接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段に与えられる前記第2入力信号を受け取る制御端子を有するトランジスタを更に含む。
(9)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(7)または(8)の構成を含み、
前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記複数のクロック信号のうち前記対応するクロック信号との間でパルスが重ならないクロック信号のいずれかを受け取り、当該受け取るクロック信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときに前記補償用内部ノードに前記第1の論理レベルの電圧を与える補償補助回路を更に含む。
(10)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(2)の構成を含み、
前記最後k段を特定する自然数kはi-jである。
(11)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(10)の構成を含み、
前記複数の単位回路のうち最後i段以外の各単位回路は、
前記第1内部ノードに接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段よりもi段後の単位回路の出力信号を受け取る制御端子を有する補償トランジスタを更に含み、
当該i段後の単位回路の出力信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオン状態であり、当該i段後の単位回路の出力信号の電圧が前記第2の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオフ状態であるように構成されている。
(12)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(11)の構成を含み、
前記最後i段の各単位回路は、
前記第1内部ノードに接続された第1導通端子、第2補償停止信号を受け取る第2導通端子、および、自段の出力信号を受け取る制御端子を有する補償トランジスタを更に含み、
自段の出力信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオン状態であり、自段の出力信号の電圧が前記第2の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオフ状態であるように構成されており、
前記第2補償停止信号は、前記最後i段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で前記第1の論理レベルの電圧であって、当該期間以外で前記第2の論理レベルの電圧である。
(13)また、本発明の幾つかの実施形態による走査信号線駆動回路は、上記(1)から(12)のいずれかの構成を含み、
前記出力回路は、
前記入力クロック信号を受け取る第1導通端子、対応する走査信号線に接続された第2導通端子、および、前記第1内部ノードに接続された制御端子を有する出力トランジスタと、
前記出力トランジスタの前記制御端子および前記第2導通端子にそれぞれ接続された第1端子および第2端子を有するキャパシタとを含む。
(14)また、本発明の幾つかの実施形態による表示装置は、複数のデータ信号線と、当該複数のデータ信号線に交差する複数の走査信号線と、当該複数のデータ信号線および当該複数の走査信号線に沿ってマトリクス状に配置された複数の画素形成部とが設けられた表示部を有する表示装置であって、
前記複数のデータ信号線を駆動するデータ信号線駆動回路と、
上記(1)から(13)のいずれかの構成を有する走査信号線駆動回路とを備える。
(15)また、本発明の幾つかの実施形態による表示装置は、上記(14)の構成を含み、
前記走査信号線駆動回路は、
前記複数の走査信号線の一端側に配置され、前記複数の走査信号線のうち奇数番目の走査信号線にそれぞれ対応する単位回路を前記複数の単位回路として含む第1走査信号線駆動部と、
前記複数の走査信号線の他端側に配置され、前記複数の走査信号線のうち偶数番目の走査信号線にそれぞれ対応する単位回路を前記複数の単位回路として含む第2走査信号線駆動部とを含む。
(16)また、本発明の幾つかの実施形態による表示装置は、上記(14)または(15)の構成を含み、
前記走査信号線駆動回路と前記表示部とは同一基板上に一体的に形成されている。
本発明の上記幾つかの実施形態では、走査信号線駆動回路において、互いに縦続接続された複数の単位回路により、多相クロック信号に基づき動作するシフトレジスタが構成され、当該複数の単位回路のうち最後k段以外の単位回路では、自段よりもk段後の単位回路の出力信号がリセット信号として入力されリセット用トランジスタの制御端子に与えられる。ここで、kは、セット信号として入力される信号を出力する先行段の所定単位回路が自段よりもj段前の単位回路であり上記多相クロック信号の相数がiであるときにi-j≦k≦i-1を満たす自然数である。これにより、当該最後k段以外の単位回路では、その内部に設けられた安定化回路が正常に機能しない場合であっても(または安定化回路が設けられていない場合であっても)、第1内部ノードを第2の論理レベル(非アクティブ状態)に維持すべき期間においてセット信号としてのj段前の単位回路の出力信号により第1内部ノードに電圧変動が生じると、リセット用トランジスタが電流が流れて当該電圧変動が抑制される。
一方、当該最後k段に含まれる単位回路では、第2入力信号がリセット信号としてリセット用トランジスタの制御端子に与えられる。この第2入力信号は、自段の出力信号がアクティブ状態から非アクティブ状態に変化した後に所定期間だけアクティブ状態となる信号であり、上記のような第1部内部ノードの電圧変動をリセット用トランジスタにより抑制することはできない。しかし、当該最後k段に含まれる単位回路には、第1内部ノードに接続された第1導通端子を有する補償トランジスタであって自段へのセット信号または自段の出力信号のいずれかである補償制御信号に応じてオンまたはオフする補償トランジスタを含む補償回路が設けられている。これにより、当該最後k段の単位回路では、その内部に設けられた安定化回路が正常に機能しない場合であっても(または安定化回路が設けられていない場合であっても)、第1内部ノードを第2の論理レベル(非アクティブ状態)に維持すべき期間においてセット信号としてのj段前の単位回路の出力信号または自段への入力クロック信号により第1内部ノードに電圧変動が生じると、補償トランジスタに電流が流れて当該電圧変動が抑制される。
このように本発明の上記幾つかの実施形態によれば、上記複数の単位回路のいずれにおいても、その内部に設けられた安定化回路が正常に機能しないために(または安定化回路が設けられていないために)、第1内部ノードを第2の論理レベル(非アクティブ状態)に維持すべき期間において第1内部ノードに電圧変動が生じると、リセット用トランジスタまたは補償トランジスタに電流が流れて当該電圧変動が抑制される。これにより、各走査信号線につきその選択のためにアクティブな信号を印加すべき期間以外において当該走査信号線の電圧が変動することによる誤動作が防止される。また、本発明の上記幾つかの実施形態では、各単位回路において第1内部ノードの電圧変動の抑制のために入力される信号は自段から比較的近い位置に配置された他段の出力信号であるので、当該走査信号線駆動回路を用いた表示装置において額縁領域の増大を小さく抑えることができる。
なお、上記最後k段の各単位回路に設けられる補償回路は、第1内部ノードを第1の論理レベル(アクティブ状態)に維持すべき期間では第1内部ノードの電圧に実質的に影響を与えないように構成すべきであり、このためには例えば次のようにすればよい。すなわち、補償トランジスタの制御端子にセット信号としてのj段前の単位回路の出力信号が与えられる場合には、補償トランジスタの第2導通端子に、当該最後k段の単位回路のいずれかにセット信号として与えられる先行段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で第1の論理レベルであって当該期間以外で第2の論理レベルである電圧信号(上記(2)の構成における第1補償停止信号)を与えればよい。また、補償トランジスタの制御端子に自段の出力信号が与えられる場合には、補償トランジスタの第2導通端子に、当該最後k段の出力信号のいずれかがアクティブである期間で第1の論理レベルであって当該期間以外で第2の論理レベルである電圧信号(上記(3)の構成における第2補償停止信号)を与えればよい。
第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の全体構成を示すブロック図である。 上記第1の実施形態における画素形成部の電気的構成を示す回路図である。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバの構成を説明するための回路図である。 ゲートドライバの単位回路の構成例を示す回路図である。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバの動作を説明するための信号波形図である。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバの単位回路の構成を示す回路図である。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバにおける最後8段の単位回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバにおける最後8段の単位回路に入力すべきクリア信号を示すタイミングチャートである。 第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置におけるゲートドライバの単位回路の構成を示す回路図である。 上記第2の実施形態におけるゲートドライバにおける最後8段の単位回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第3の実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置におけるゲートドライバの単位回路の構成を示す回路図である。 上記第3の実施形態におけるゲートドライバにおける最後k段の単位回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 上記第3の実施形態におけるゲートドライバの動作を説明するための信号波形図である。 第4の実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置におけるゲートドライバの単位回路の構成を示す回路図である。 上記第4の実施形態におけるゲートドライバにおける最後k段の単位回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第5の実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置におけるゲートドライバの単位回路の構成を示す回路図である。 上記第5の実施形態におけるゲートドライバの単位回路に含まれる補償回路の第1構成例を示す回路図である。 上記第5の実施形態におけるゲートドライバの単位回路に含まれる補償回路の第2構成例を示す回路図である。 上記第5の実施形態におけるゲートドライバの単位回路に含まれる補償回路の動作を説明するための電圧波形図である。 第6の実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置におけるゲートドライバの単位回路の構成を示す回路図である。 上記第6の実施形態におけるゲートドライバの単位回路に含まれる補償回路の構成を示す回路図である。 ゲートドライバの単位回路に含まれる安定化回路の構成例を説明するための回路図である。
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、以下で言及する各トランジスタにおいて、ゲート端子は制御端子に相当し、ドレイン端子およびソース端子の一方は第1導通端子に相当し、他方は第2導通端子に相当する。また、本実施形態におけるトランジスタはすべてNチャネル型であるものとするが、本発明はこれに限定されない。なお、Nチャネル型トランジスタでは、2つの導通端子のうち電位の高い方がドレイン端子であり低い方がソース端子であるが、本明細書では、動作中に当該2つの導通端子の電位の高低が反転する場合であっても、当該2つの導通端子のうち一方を固定的に「ドレイン端子」と呼び他方を「ソース端子」と呼ぶものとする。また、本明細書における「接続」とは、特に断らない限り「電気的接続」を意味し、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、直接的な接続を意味する場合のみならず、他の素子を介した間接的な接続を意味する場合も含むものとする。
<1.第1の実施形態>
<1.1 全体構成および動作概要>
図1は、第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置100の全体構成を示すブロック図である。この表示装置100は、表示制御回路200、データ信号線駆動回路としてのデータドライバ300、および、表示部500と走査信号線駆動回路としてのゲートドライバとを含む表示パネル600を備えている。本実施形態では、表示パネル600を構成する2枚の基板のうちの一方の基板(「TFT基板」と呼ばれる)に、表示部500を構成する画素回路とゲートドライバとが一体的に形成されており、ゲートドライバは、図1に示すように表示部500を介して対向するように配置された第1および第2ゲートドライバ410,420からなる。
表示部500には、複数(M本)のデータラインDL1~DLMと、当該複数のデータラインDL1~DLMに交差する複数(N本)の走査信号線としてのゲートラインGL1~GLNと、当該複数のデータラインDL1~DLMおよび当該複数のゲートラインGL1~GLNに沿ってマトリクス状に配置された複数個(M×N個)の画素形成部Ps(i,j)(i=1~N,j=1~M)とが設けられている。各画素形成部Ps(i,j)は、当該複数のデータラインDL1~DLMのいずれか1つに対応するとともに、当該複数のゲートラインGL1~GLNのいずれか1つに対応する。
図2は、表示部500における1つの画素形成部Ps(i,j)の電気的構成を示す回路図である。図2に示すように各画素形成部Ps(i,j)は、対応するゲートラインGLiにゲート端子が接続されると共に対応するデータラインDLjにソース端子が接続された画素スイッチング素子としてのNチャネル形の薄膜トランジスタ(TFT)10と、そのトランジスタ10のドレイン端子に接続された画素電極Epと、上記複数個の画素形成部Ps(i,j)(i=1~N,j=1~M)に共通的に設けられた対向電極である共通電極Ecと、上記複数個の画素形成部Ps(i,j)(i=1~N,j=1~M)に共通的に設けられ画素電極Epと共通電極Ecとの間に挟持された液晶層とからなる。画素電極Epと共通電極Ecとによって形成される液晶容量Clcにより、画素容量Cpが構成される。
画素形成部Ps(i,j)における薄膜トランジスタ10としては、チャネル層にアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタ(a-Si TFT)や、チャネル層にIGZO等の酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタ(酸化物TFT)、チャネル層に低温ポリシリコンを用いた薄膜トランジスタ(LTPS-TFT)等を採用することができる。なお、本実施形態における表示パネル600は、表示部500を構成する画素形成部PsのうちTFT基板上に形成された要素からなる画素回路とゲートドライバとが一体的に形成されたGDMパネルであり、画素形成部Psにおけるトランジスタとゲートドライバに含まれるトランジスタとは、同一種類の半導体でチャネル層が形成された薄膜トランジスタである。
表示制御回路200は、外部から与えられる画像信号DATおよびタイミング制御信号TGを受け取り、デジタル映像信号DVと、データドライバ300の動作を制御するためのデータ側制御信号SCTと、第1および第2ゲートドライバ410,420をそれぞれ制御するための第1および第2走査側制御信号GCT1,GCT2とを出力する。データ側制御信号SCTには、データスタートパルス信号、データクロック信号、および、ラッチストローブ信号等が含まれている。第1走査側制御信号GCT1には、第1ゲートスタートパルス信号GSP1、および、第1、第3、…、第11ゲートクロック信号CK1,CK3,…,CK11等が含まれており、第2走査側制御信号GCT2には、第2ゲートスタートパルス信号GSP2、および、第2、第4、…、第12ゲートクロック信号CK2,CK4,…,CK12等が含まれている。また、第1および第2走査側制御信号GCT1,GCT2には、後述の補償停止信号V1,V2やクリア信号CLRz等が含まれている。本実施形態では、第1および第2ゲートドライバ410,420からなるゲートドライバは、第1から第12ゲートクロック信号CK1~CK12からなる12相クロック信号により動作する。ただし、ゲートクロック信号の相数は12に限定されない。ゲートクロック信号の相数を増やすことにより同一のゲートクロック信号CKkが供給される段数(出力トランジスタの個数)を減らし消費電力を低減することができるが、相数を増やすとゲートクロック信号を供給するための信号線の本数が増えて、GDMパネルである表示パネル600において額縁領域が増大する。
なお、この額縁領域には、第1から第12ゲートクロック信号CK1~CK12を第1および第2ゲートドライバ410,420に供給するためのクロック信号線LCK1~LCK12が配設されるとともに、表示装置100における高圧電源電圧VDDおよび低圧電源電圧VSSのうちの低圧電源電圧VSSを第1および第2ゲートドライバ410,420に供給するための低圧電源線LVSSが配設されている(後述の図3参照)。高圧電源電圧VDDは、画素形成部Psにおける画素スイッチング素子としてのNチャネル型トランジスタ(Nチャネル型TFT)10をオン状態にするための電圧であるゲートハイ電圧(Hレベル)に相当し、低圧電源電圧VSSは、画素形成部Psにおける当該Nチャネル型トランジスタ10をオフ状態にするための電圧であるゲートロー電圧(Lレベル)に相当する。
データドライバ300は、表示制御回路200からのデジタル映像信号DVとデータ側制御信号SCTとに基づいて、データラインDL1~DLMにデータ信号D1~DMをそれぞれ印加する。このとき、データドライバ300では、データクロック信号のパルスが発生するタイミングで、各データラインDLに印加すべき電圧を示すデジタル映像信号DVが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号のパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル映像信号DVがアナログ電圧に変換される。その変換されたアナログ電圧は、データ信号D1~DMとして全てのデータラインDL1~DLMに一斉に印加される。
第1ゲートドライバ410は、ゲートラインGL1~GLNの一端側に配置されていて、表示制御回路200からの第1走査側制御信号GCT1に基づいて奇数番目のゲートラインGL1,GL3,GL5,…に奇数番目の走査信号G(1),G(3),G(5),…をそれぞれ印加する。一方、第2ゲートドライバ420は、ゲートラインGL1~GLNの他端側に配置されていて、表示制御回路200からの第2走査側制御信号GCT2に基づいて偶数番目のゲートラインGL2,GL4,GL6,…に偶数番目の走査信号G(2),G(4),G(6),…をそれぞれ印加する。これにより、各フレーム期間においてアクティブな走査信号がゲートラインGL1~GLNに順次印加され、かつ、アクティブな走査信号の各ゲートラインGL1i(i=1~N)への印加が1フレーム期間を周期として繰り返される。
表示パネル600の背面側には、図示しないバックライトユニットが設けられており、これにより表示パネル600の背面にバックライト光が照射される。このバックライトユニットも表示制御回路200により駆動されるが、その他の方法により駆動される構成であってもよい。なお、表示パネル600が反射型の液晶パネルである場合には、バックライトユニットは不要である。
以上のようにして、データラインDL1~DLMにデータ信号D1~DMが印加され、ゲートラインGL1~GLNに走査信号G(1)~G(N)が印加される。また共通電極Ecには、図示しない電源回路から所定の共通電圧Vcomが供給される。さらにバックライトには、それを駆動するための信号が供給される。このような表示部500におけるデータラインDL1~DLM、ゲートラインGL1~GLN、共通電極Ec、および、バックライトの駆動によって、デジタル映像信号DVに基づく画素データが各画素形成部Ps(i,j)に書き込まれるとともに、表示パネル600の背面にバックライトから光が照射されることにより、外部から与えられる画像信号DATの表す画像が表示部500に表示される。
<1.2 ゲートドライバの全体構成>
次に、本実施形態におけるゲートドライバについて詳しく説明する。本実施形態では、ゲートドライバを構成するトランジスタはすべてNチャネル型の薄膜トランジスタである。
図3は、本実施形態におけるゲートドライバの全体構成を示す回路図である。図3に示すように、第1ゲートドライバ410は、表示部500における奇数番目のゲートラインGL1,GL3,…,GLn-1,GLn+1,…,に1対1に対応する複数の単位回路41uを含む(ここでnは偶数とする)。各単位回路41uの駆動用出力端子Gは、対応するゲートラインGLi1(i1は奇数)に接続されており、当該駆動用出力端子Gから対応するゲートラインGLi1に走査信号G(i1)が印加される(i1=1,3,…,n-1,n+1,…)。また図3に示すように、第2ゲートドライバ420は、表示部500における偶数番目のゲートラインGL2,GL4,…,GLn,GLn+2,…,に1対1に対応する複数の単位回路42uを含む。各単位回路42uの駆動用出力端子Gは、対応するゲートラインGLi2(i2は偶数)に接続されており、当該駆動用出力端子Gから当該対応するゲートラインGLi2に走査信号G(i2)が印加される(i2=2,4,…,n,n+2,…)。
以下では、着目している単位回路を「自段」として他の単位回路を特定する場合、自段の単位回路に対応するゲートラインGLnのj本前のゲートラインGLn-jに対応する単位回路を「ゲートドライバにおけるj段前の単位回路」または単に「j段前の単位回路」と呼び、自段の単位回路に対応するゲートラインGLnのk本後のゲートラインGLn+kに対応する単位回路を「ゲートドライバにおけるk段後の単位回路」または単に「k段後の単位回路」と呼ぶものとする。例えば、第2ゲートドライバ420においてn番目のゲートラインGLnに対応する単位回路を自段とすると(nは偶数)、ゲートドライバにおける4段前の単位回路は、ゲートラインGLn-4に対応する単位回路であって、第2ゲートドライバ420を構成するシフトレジスタでは2段前の単位回路であり、走査信号G(n-4)を出力する。また以下において、表示部500に配設されたN本のゲートラインGL1~GLNのうち最後のk本のゲートラインGLN-k+1,GLN-k+2,…,GLN-1,GLNに対応するk個の単位回路を「ゲートドライバにおける最後k段の単位回路」または単に「最後k段の単位回路」と呼ぶものとする。例えば、ゲートドライバにおける最後8段の単位回路は、8本のゲートラインGLN-7,GLN-6,GLN-5,…,GLN-1,GLNに対応する8個の単位回路であって、第1ゲートドライバ410を構成するシフトレジスタにおける最後4段(最終段を含む隣接する4段)の単位回路と第2ゲートドライバ420を構成するシフトレジスタにおける最後4段(最終段を含む隣接する4段)の単位回路とからなる。
第1ゲートドライバ410において、上記複数の単位回路41uのそれぞれは双安定回路として機能し、上記複数の単位回路41uは図3に示すように縦続接続されてシフトレジスタを構成する。上記12相クロック信号を構成するゲートクロック信号(以下、単に「クロック信号」ともいう)CK1~CK12のうち第1、第3、第5、第7、第9、および,第11クロック信号CK1,CK3,CK5,CK7,CK9,CK11は、これら縦続接続された単位回路に循環的に対応し、当該シフトレジスタにおける各単位回路41uには、対応するクロック信号CKxが入力される。各単位回路41uは、入力端子としてセット端子S、リセット端子R、および、クロック端子CLKを備え、出力端子として駆動用出力端子Gを備え、電源端子として基準電源端子VSSを備えている(この基準電源電圧については既述の低圧電源電圧と同じ符号“VSS”を用いるものとする)。単位回路41uにおけるこれらの端子のうち、セット端子Sは、ゲートドライバにおける4段前の単位回路41uの駆動用出力端子Gに接続され、リセット端子Rは、ゲートドライバにおける8段後の単位回路41uの駆動用出力端子Gに接続され、クロック端子CLKは、上記クロック信号線LCK1~LCK12のうち、当該単位回路41uに対応するゲートクロック信号CKxを供給するためのクロック信号線LCKxに接続され、基準電源端子VSSは、低圧電源線LVSSに接続され、駆動用出力端子Gは、当該単位回路に対応するゲートラインGLi1に接続されている(i1は奇数)。
第2ゲートドライバ420において、上記複数の単位回路42uのそれぞれは双安定回路として機能し、上記複数の単位回路42uは図3に示すように縦続接続されてシフトレジスタを構成する。上記12相クロック信号を構成するクロック信号CK1~CK12のうち第2、第4、第6、第8、第10、および,第12クロック信号CK2,CK4,CK6,CK8,CK10,CK12は、これら縦続接続された単位回路に循環的に対応する。各単位回路42uは、上記第1ゲートドライバ410における単位回路41uと同様、入力端子としてセット端子S、リセット端子R、および、クロック端子CLKを備え、出力端子として駆動用出力端子Gを備え、電源端子として基準電源端子VSSを備えている。単位回路42uにおけるこれらの端子のうち、セット端子Sは、4段前の単位回路42uの駆動用出力端子Gに接続され、リセット端子Rは、8段後の単位回路42uの駆動用出力端子Gに接続され、クロック端子CLKは、上記クロック信号線LCK1~LCK12のうち、当該単位回路42uに対応するゲートクロック信号CKxを供給するためのクロック信号線LCKxに接続され、基準電源端子VSSは、低圧電源線LVSSに接続され、駆動用出力端子Gは、当該単位回路に対応するゲートラインGLi2に接続されている(i2は偶数)。なお後述のように、第1ゲートドライバ410における単位回路41uと第2ゲートドライバ420における単位回路42uとは同一の構成を有している。
上記のように構成されたゲートドライバでは、第1ゲートドライバ410における上記複数の単位回路41uから構成されるシフトレジスタは、各フレーム期間において第1入力信号としての第1ゲートスタートパルス信号GSP1のパルスを順次転送し、これに応じてアクティブな走査信号(Hレベルの信号)を表示部500の奇数番目のゲートラインGL1,GL3,GL5,…に順次に印加する。また、第2ゲートドライバ420における上記複数の単位回路42uから構成されるシフトレジスタは、各フレーム期間において第1入力信号としての第2ゲートスタートパルス信号GSP2のパルスを順次転送し、これに応じてアクティブな走査信号(Hレベルの信号)を表示部500の偶数番目のゲートラインGL2,GL4,GL6,…に順次に印加する。これにより、表示部500におけるゲートラインGL1~GLMは、各フレーム期間において所定期間ずつ(1水平期間ずつ)順次に選択状態となる。その結果、各ゲートラインGLi(i=1~N)は、その選択状態において、Hレベルとなって(当該ゲートラインの配線容量に)電荷が蓄積された状態となる。
<1.3 単位回路の基本構成>
図3に示すように構成される上記第1および第2ゲートドライバ410,420で使用可能な単位回路の構成について説明する。本実施形態で使用される単位回路の構成を説明する前に、まず、その基本となる単位回路(以下「基本単位回路」ともいう)の構成を説明する。以下では、第1ゲートドライバ410における単位回路41uと第2ゲートドライバ420における単位回路42uとは同一の構成を有するものとし、これらの単位回路41u,42uにつき“41u”と“42u”に代えて同一の参照符号を付すものとする。
図4は、上記第1および第2ゲートドライバ410,420で単位回路41u,42uとして使用可能な基本単位回路40aの構成例を示す回路図である。この単位回路40aは、入力端子11,12,13と出力端子14と電源端子15とを備え、3個のトランジスタT1~T3と1個のキャパシタC1と安定化回路18とを含んでいる。入力端子11は、セット信号を受け取るための端子であるセット端子Sに相当し、入力端子12は、リセット信号を受け取るための端子であるリセット端子Rに相当し、入力端子13は、クロック信号を受け取るための端子であるクロック端子CLKに相当し、出力端子14は、この単位回路40aの出力信号を走査信号として出力するための端子である駆動用出力端子Gに相当し、電源端子15は、低圧電源電圧を受け取るための端子である基準電源端子VSSに相当する。トランジスタT1~T3はNチャネル型トランジスタである。
図4に示すように、トランジスタT2は、そのドレイン端子とゲート端子を入力端子11に接続され、そのソース端子をトランジスタT3のドレイン端子に接続されている。トランジスタT3は、そのゲート端子を入力端子12に接続され、そのソース端子を基準電源端子VSSに接続されている。トランジスタT1は、そのドレイン端子を入力端子13に接続され、そのソース端子を出力端子14に接続されるとともにキャパシタC1を介してそのゲート端子に接続されている。この単位回路40aでは、トランジスタT1のゲート端子とトランジスタT2のソース端子とトランジスタT3のドレイン端子とが互い接続されて内部ノードNAを構成している。この内部ノードNAは、この単位回路40aが双安定回路としての状態を示す電圧を保持するノードである。この単位回路40aにおいて、上記のように接続されたトランジスタT2はセット回路を構成し、上記のように接続されたトランジスタT3はリセット回路を構成し、上記のように接続されたトランジスタT1およびキャパシタC1は出力回路を構成する(後述の各実施形態における単位回路においても同様)。なお、キャパシタC1は、このようにその第1端子および第2端子を出力トランジスタT1のゲート端子およびソース端子にそれぞれ接続されることで、いわゆるブートストラップ容量として機能する。
単位回路40aにおいて、安定化回路18は、内部ノードNAおよび出力端子14に接続されている。この安定化回路18は、例えば、図22に示す既述の単位回路における第1の出力制御ノード安定部312aと第1の出力ノード安定部314aとにより実現することができる。図22に示す単位回路では、当該単位回路に接続されているゲートラインが選択状態とされる期間以外の期間である非選択期間を通じてノードN1aの電位をローレベルで維持するために第1の出力制御ノード安定部312aが設けられ、トランジスタT7aによって、非選択期間を通じて出力信号Qaの電位(出力端子69の電位)をローレベルで維持するために第1の出力ノード安定部314aが設けられている。
<1.4 ゲートドライバの基本動作>
次に、本実施形態において図3に示すように構成された第1および第2ゲートドライバ410,420からなるゲートドライバの動作を説明する。本実施形態におけるゲートドライバで使用される単位回路は、後述の図6に示すように構成されているが、図4に示した構成の単位回路40aを使用した場合であっても、ゲートドライバの動作は基本的には同じである。そこで以下では、図3に示す単位回路41u,42uとして図4に示す単位回路40aが使用されるものとしてゲートドライバの動作を説明する。ただし、図3に示す本実施形態におけるゲートドライバでは、単位回路40におけるリセット端子Rは,8段後の単位回路40の出力端子Gに接続されてその出力信号G(n+8)を受け取るのに対し、図4の単位回路40aを用いたゲートドライバでは、単位回路40aにおけるリセット端子Rは、6段後の単位回路40aの出力端子Gに接続されてその出力信号G(n+6)を受け取る。この相違に基づくゲートドライバの動作の相違は後述する。
なお以下において、第1ゲートドライバ410における単位回路41uのうち2k-12p-1番目のゲートラインGL2p-1に対応する単位回路を符号“41(2p-1)”、“40a(2p-1)”、または、“40(2p-1)”で示し、第2ゲートドライバ420における単位回路42uのうち2p番目のゲートラインGL2pに対応する単位回路を符号“42(2p)”、“40a(2p)”、または、“40(2p)”で示すものとする(p=1,2,3,…)。
図5は、図3に示す構成のゲートドライバの動作を説明するための信号波形図である。ここでは、第1から第12クロック信号CK1~CK12からなる12相クロック信号が表示制御回路200により生成されるものとする。この12相クロック信号のうち、第1、第3、…、第11クロック信号CK1,CK3,…,CK11は、第1ゲートドライバ410を構成するシフトレジスタに供給され、第2、第4、…、第12クロック信号CK2,CK4,…,CK12は、第2ゲートドライバ420を構成するシフトレジスタに供給される。図5に示すように、第1ゲートドライバ410のシフトレジスタを構成する単位回路41uのうち第nゲートラインGLnに対応する単位回路41u(n)には、そのクロック端子CLKに第xクロック信号CKxが与えられ、第2ゲートドライバ420のシフトレジスタを構成する単位回路42uのうちn+1番目のゲートラインGLn+1に対応する単位回路42u(n+1)には、そのクロック端子CLKに第(x+1)クロック信号CKx+1が与えられるものとする(図3に示す構成ではx=6)。なお、12相クロック信号を構成する各クロック信号CKp(pは1~12のいずれか)を符号“CKx+j”で示す場合、x+j>12であれば“CKx+j”を“CKx+j-12”とみなすものとする(図5においても同様)。
いま、第2ゲートドライバ420における単位回路42uのうちn番目のゲートラインGLnに対応する単位回路42u(n)に着目し、内部ノードNAがLレベルである状態の単位回路41u(n)のセット端子Sに、4段前の単位回路42u(n-4)の出力端子Gからの出力信号としての走査信号G(n-4)のパルスが入力された場合の動作を考える。
図5に示すように、着目する単位回路42u(n)のセット端子Sとしての入力端子11に入力される4段前の単位回路41u(n-4)の出力信号G(n-4)が、時刻t1にLレベルからHレベルに変化することにより、トランジスタT2がオン状態となって内部ノードNAが充電される。これにより、内部ノードNAの電圧がHレベルとなることによってトランジスタT1がオン状態となる。トランジスタT1がオン状態になると、クロック端子CLKとしての入力端子13に与えられるクロック信号(以下「入力クロック信号」ともいう)CKxが、駆動用出力端子Gとしての出力端子14から走査信号G(n)としてゲートラインGLnに出力される。このクロック信号CKxは、時刻t2でLレベルからHレベルに変化し、これにより、キャパシタC1を介して内部ノードNAの電圧が押し上げられてHレベルよりも高い電圧となる。その結果、トランジスタT1が完全にオン状態となり、ゲートラインGLnに出力される走査信号G(n)の電圧が完全にHレベルとなる。
その後、時刻t3において、入力端子13に与えられているクロック信号(入力クロック信号)CKxがHレベルからLレベルへと変化し、これにより出力端子14からゲートラインGLnに出力される走査信号G(n)がHレベルからLレベルへと変化する。また、クロック信号CKxのHレベルからLレベルへの変化に応じて内部ノードNAの電位が低下する。
単位回路42u(n)として図3の単位回路40aが使用される場合には、単位回路42u(n)のリセット端子Rとしての入力端子12には6段後の単位回路42u(n+6)の出力信号G(n+6)が与えられる。このため、その後の時刻t4aにおいて、単位回路42u(n)のリセット端子Rの電圧がLレベルからHレベルに変化する。これにより、トランジスタT3がオン状態となって、内部ノードNAの電圧が放電されてLレベルとなる(図5に示す内部ノードNAの電圧波形の点線部分参照)。これに対し、単位回路42u(n)として本実施形態における単位回路40(後述の図6参照)が使用される場合には、単位回路42u(n)のリセット端子Rとしての入力端子12には8段後の単位回路42u(n+8)の出力信号G(n+8)が与えられる。このため、その後の時刻t4において、単位回路42u(n)のリセット端子Rの電圧がLレベルからHレベルに変化する。これにより、トランジスタT3がオン状態となって、内部ノードNAの電圧が放電されてLレベルとなる(図5に示す内部ノードNAの電圧波形の実線部分参照)。
なお、着目する単位回路42u(n)のリセット端子Rに与えるべき信号G(n+6)またはG(n+8)を出力する後続段の単位回路が第2ゲートドライバ420に含まれない場合、すなわち、当該単位回路42u(n)が、図3の単位回路40aを使用するゲートドライバにおける最後6段のいずれかに相当するか、または、後述の図6の単位回路40を使用するゲートドライバすなわち本実施形態におけるゲートドライバにおける最後8段のいずれかに相当する場合には、リセット端子Rに第2入力信号としてのクリア信号CLRzが与えられる。この場合、そのクリア信号CLRzがLレベルからHレベルに変化する時点で、トランジスタT3がオン状態となって、内部ノードNAの電圧が放電されてLレベルとなる。ここで、クリア信号CLRzは、各フレーム期間において、自段の単位回路42u(n)の出力信号G(n)がLレベルに変化した後に所定期間だけHレベルとなる信号である(詳細は後述)。
上記のような単位回路42u(n)の動作により、ゲートラインGLnは、時刻t2において非選択状態(Lレベル)から選択状態(Hレベル)へと変化し、時刻t2から時刻t3まで選択状態(Hレベル)を維持し、時刻t3において選択状態(Hレベル)から非選択状態(Lレベル)へと変化する。
第2ゲートドライバ420における他の単位回路42uのそれぞれも、そのセット端子S、リセット端子R、および、クロック端子CLKにそれぞれ入力される信号に応じて同様に動作する。その結果、第2ゲートドライバ420において、初段の単位回路におけるセット端子に与えられる第2ゲートスタートパルス信号GSP2のパルスが、単位回路42uにより構成されるシフトレジスタによって順次転送され、これにより、偶数番目のゲートラインGL2,GL4,GL6,…が順次、所定期間ずつ選択される。
第1ゲートドライバ410においても、単位回路41uのそれぞれが、そのセット端子S、リセット端子R、および、クロック端子CLKにそれぞれ入力される信号に応じて同様に動作する。その結果、第1ゲートドライバ410において、初段の単位回路におけるセット端子に与えられる第1ゲートスタートパルス信号GSP1のパルスが、単位回路41uにより構成されるシフトレジスタによって順次転送され、これにより、奇数番目のゲートラインGL1,GL3,GL5,…が順次、所定期間ずつ選択される。
第1および第2ゲートスタートパルス信号GSP1,GSP2のタイミングを適切に設定すると、上記のような第1および第2ゲートドライバ410,420の動作により、表示部500におけるゲートラインGL1~GLNが順次、所定期間ずつ選択される。
なお、各単位回路41u,42u(,40a)に含まれる安定化回路18は、既述のように、ゲートドライバにおける動作を安定化するためのものであってその構成や機能は周知である一方、ゲートドライバの基本動作とは直接的には関連しない。このため、安定化回路18の詳細動作については説明を省略する。また図4は、各実施形態における単位回路の基本となる構成を示すものであるが、図4の単位回路の機能を実質的に変えることなく、その具体的な回路構成を部分的に変更してもよく、そのような変更後の回路構成を各実施形態における単位回路40の基本構成としてもよい。
<1.5 第1の実施形態における単位回路の構成>
既述のように、単位回路において出力トランジスタT1をオフ状態に維持すべき期間(出力オフ期間)に内部ノードNAの電圧変動を防止するために安定化回路18を設ける構成が知られている(図4参照)。しかし、安定化回路18に含まれるTFT(薄膜トランジスタ)はシフトレジスタを構成するTFTより早く劣化する可能性があり、安定化回路18のTFTが劣化した場合、内部ノードNAの電圧を、出力トランジスタT1がオフ状態となるレベル(電圧VSS)に確実に維持にすることができず、ノイズの影響によって出力トランジスタT1が誤動作しやすくなる。そこで本実施形態における単位回路は、安定化回路18が正常に機能しなくなった場合であってもその出力オフ期間において内部ノードNAの電圧変動を抑制するための構成を有している。
図6は、このような本実施形態における単位回路40の構成を示す回路図である。この単位回路40は、図4に示した基本単位回路40aと同様、セット端子Sとしての入力端子11、リセット端子Rとしての入力端子12、クロック端子CLKとしての入力端子13、基準電源端子VSSとしての電源端子15、および、駆動用出力端子Gとしての出力端子14を備え、図4の基本単位回路40aと同様に接続されたトランジスタT1、T2、T3、キャパシタC1、および、安定化回路18を含んでいる。また、単位回路40においても、トランジスタT1のゲート端子とトランジスタT2のソース端子とトランジスタT3のドレイン端子とが互い接続されて内部ノードNAを構成している。
これに加えて本実施形態では、ゲートドライバにおける最後8段の単位回路40においては、図6に示すようにトランジスタT4が設けられている。このトランジスタ(以下「補償トランジスタ」という)T4は、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのソース端子を後述の第1補償停止信号V1を供給する制御信号線に接続され、そのゲート端子をセット端子Sとしての入力端子11に接続されている。当該最後8段の単位回路40以外の単位回路40には、このような補償トランジスタT4は設けられていない。このように接続された補償トランジスタT4は、後述の補償停止信号V1を用いて補償回路を構成する。
<1.6 第1の実施形態におけるゲートドライバの動作>
本実施形態におけるゲートドライバでは、図3に示す構成における単位回路41u,42uとして図6の単位回路40が使用されている。このゲートドライバの基本的な動作は、図3に示す構成における単位回路41u,42uとして図4の単位回路40aが使用された場合の動作と同様であって、図5を参照して既に説明した通りである。以下では、ゲートドライバにおける最後8段の単位回路40のうち第2ゲートドライバ420に含まれる単位回路40(n)に着目して、本実施形態におけるゲートドライバの特徴的な動作につき説明する(nは、N-7≦n≦Nを満たす偶数)。
ゲートドライバにおける最後8段の単位回路40のうち第2ゲートドライバ420に含まれる単位回路40(n)では、図6に示すように、セット端子Sとしての入力端子11に、4段前の単位回路(第2ゲートドライバ420を構成するシフトレジスタにおける2段前の単位回路)40(n-4)の出力信号G(n-4)が与えられ、リセット端子Rとしての入力端子12に後述のクリア信号CLRzが与えられ、クロック端子CLKとしての入力端子13に12相クロック信号のうち対応するクロック信号CKxが与えられる。また、補償トランジスタT4のソース端子には、後述の補償停止信号V1が与えられる。なお、第2ゲートドライバ420における単位回路40のうち当該最後8段以外の単位回路40では、リセット端子Rとしての入力端子12には、8段後の単位回路(第2ゲートドライバ420を構成するシフトレジスタにおける4段後の単位回路)40(n+8)の出力信号G(n+8)が与えられる。
本実施形態におけるゲートドライバの特徴的動作は、上記単位回路40(n)における補償トランジスタT4の動作に基づくものであるが、補償トランジスタT4の動作および機能を説明する前に、まず、トランジスタT3の動作および機能を説明する。
第2ゲートドライバ420におけるいずれかの単位回路40(n)において、安定化回路18が正常に機能しないときには、対応するゲートラインGLnを選択状態とするHレベルの電圧(VDD)を供給すべき期間以外で、入力端子11に与えられる先行段の出力信号G(n-4)が内部ノードNAの電圧よりも高くなると(より正確には、内部ノードNAの電圧よりもトランジスタT2の閾値電圧以上高くなると)、内部ノードNAは、出力信号G(n-4)によりトランジスタT2を介して、電圧が上昇する方向に充電され始める。当該単位回路40(n)が上記最後8段に含まれない場合には、トランジスタT3のゲート端子に接続された入力端子12に、後続段の出力信号G(n+8)が与えられる。ここで、入力端子11に与えられる信号G(n-4)を出力する先行段の単位回路40(n-4)のトランジスタT1、および、入力端子12に与えられる信号G(n+8)を出力する先行段の単位回路40(n-4)のトランジスタT1には、上記12相クロック信号のうち同一のクロック信号CKyが入力される。このため、これらの単位回路40(n-4)において、安定化回路18が正常に機能せず、トランジスタT1にリーク電流が生じることによって、対応するゲートラインGLn-4の電圧が上記単位回路40(n)における内部ノードNAの電圧よりも高くなった場合であっても、入力端子11に与えられる信号G(n-4)が当該内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングで、トランジスタT3においてリーク電流が生じる。これにより、単位回路40(n)において、内部ノードNAの電圧をLレベルの電圧VSSに近づけることができる。すなわち、ゲートラインGLnにHレベルの電圧VDDを与えるべき期間以外において(内部ノードNAを非アクティブ状態(Lレベル)に維持すべき期間である出力オフ期間において)、入力端子11から入力される先行段の出力信号G(n-4)により生じる内部ノードNAの電圧変動を、後続段の出力信号G(n+8)がゲート端子に与えられるトランジスタT3により抑制することができる。
これに対し、上記単位回路40(n)が上記最後8段に含まれる場合には、図6に示すように、トランジスタT3のゲート端子が接続される入力端子12には、後続段の出力信号G(n+8)に代えてクリア信号CLRzが与えられる。クリア信号CLRzは、自段の出力信号G(n)がLレベル(非アクティブ状態)に変化した後に所定期間だけHレベル(アクティブ状態)となる信号であり、各段の単位回路40に入力されるクリア信号CLRzは同じであっても異なっていてもよい。クリア信号CLRzとしては、ゲートラインの本数をN=1280とした場合、例えば図8の(A)~(C)のいずれかのタイミングチャートに示す信号を使用することができる。図8では、走査信号G(k)を出力する単位回路40(k)に入力されるクリア信号CLRzの波形が走査信号G(k)の波形の直後に点線で示されている(k=1273~1280)。図8の(A)は、ゲートドライバにおける最後8段の単位回路40(1273)~40(1280)にそれぞれ入力されるクリア信号CLR1~CLR7が互いに異なる例を示し、図8の(B)は、当該最後8段の単位回路40(1273)~40(1280)にそれぞれ入力されるクリア信号が、奇数番目のゲートラインに対応する単位回路に入力すべきクリア信号CLRoddと偶数番目のゲートラインに対応する単位回路に入力すべきクリア信号CLRevenの2種類からなる例を示し、図8の(C)は、当該最後8段の単位回路40(1273)~40(1280)にそれぞれ入力されるクリア信号が同一のクリア信号CLRである例を示している。
このようなクリア信号CLRzは、安定化回路18が正常に機能しない状態であっても、Hレベルの電圧VDDであるべき期間以外ではLレベルの電圧VSSに維持される。このため、上記最後8段に含まれる単位回路40(n)では、入力端子11に与えられる信号G(n-4)が当該内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングでトランジスタT3にリーク電流を生じさせて内部ノードNAをLレベルの電圧VSSに近づけることはできない。そこで、上記最後8段に含まれる単位回路40(n)では、図6に示すように接続された既述の補償トランジスタT4が設けられている。
図7は、この補償トランジスタT4の動作および機能を説明するためのタイミングチャートである。図7では、説明の便宜上、ゲートラインの本数をN=1280として、第2ゲートドライバ420のシフトレジスタの最終段を含む隣接する6段の単位回路40(1270),40(1272),40(1274),…,40(1280)からそれぞれ出力される走査信号G(1270),G(1272),G(1274),…,G(1280)と第1補償停止信号V1のタイミングチャートが示されている。図6に示すように補償トランジスタT4は、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのゲート端子を入力端子11に接続されており、そのソース端子には第1補償停止信号V1が与えられる。このため、補償トランジスタT4は、補償停止信号V1がHレベルである期間では、トランジスタT2と同様に機能する。すなわちこの期間では、入力端子11に与えられる信号G(n-4)がLレベルのときに補償トランジスタT4はオフ状態であり、当該信号G(n-4)がHレベルのときに第1補償停止信号V1におけるHレベルの電圧(VDD)により補償トランジスタT4を介して内部ノードNAが充電される。
第1補償停止信号V1は、上記最後8段に含まれるいずれかの単位回路40(n)の入力端子11に与えられる先行段の出力信号G(n-4)がHレベル(アクティブ状態)である期間でHレベルであってそれ以外の期間でLレベルである信号である。図7に示す例では、ゲートラインの本数はN=1280であり、第2ゲートドライバ420に着目しているので、第1補償停止信号V1は、単位回路40(1270),40(1272),40(1274),…,40(1280)からそれぞれ出力される走査信号G(1270),G(1272),…,G(1276)のいずれかがHレベルである期間でHレベルであり、それ以外の期間ではLレベルである。したがって、補償トランジスタT4は、上記最後8段に含まれるいずれかの単位回路40(n)の入力端子11に与えられる先行段の出力信号G(n-4)がHレベルである期間(以下「最後8段入力アクティブ期間」という)、すなわち、走査信号G(1270),G(1272),…,G(1276)のいずれかがHレベルである期間では、トランジスタT2と同様に機能する。一方、補償トランジスタT4は、最後8段入力アクティブ期間以外の期間(補償停止信号V1がLレベルである期間)では、上記最後8段に含まれない単位回路40におけるトランジスタT3と同様、対応するゲートラインにHレベルの電圧VDDを与えるべき期間以外の期間において、入力端子11に与えられる信号G(n-4)が当該内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングで、補償トランジスタT4においてリーク電流を生じる。これにより、内部ノードNAの電圧をLレベルの電圧VSSに近づけることができる。このようにして、上記最後8段に含まれる単位回路40(n)においても、ゲートラインGLnにHレベルの電圧VDDを与えるべき期間以外において(内部ノードNAをLレベルに維持すべき期間である出力オフ期間において)、入力端子11から入力される先行段の出力信号G(n-4)により生じる内部ノードNAの電圧変動を、補償トランジスタT4により抑制することができる。
ここで、上記最後8段に含まれる単位回路40(n)における補償トランジスタT4とトランジスタT3とにつき、オン状態のときにそれらのトランジスタT3,T4に加わる電圧に着目すると、ドレイン端子とソース端子のうち低電圧となる端子は、トランジスタT4では内部ノードNAに接続されるドレイン端子であるが、トランジスタT3では基準電源端子VSSである。したがって、実効電圧ストレスとしてのゲート・ソース間電圧Vgsは、トランジスタT3よりもトランジスタT4の方が低く、その結果、使用継続による閾値シフトは、トランジスタT3よりもトランジスタT4の方が小さい。よって、トランジスタT4のサイズをトランジスタT3のサイズよりも小さくしても、内部ノードNAにおける電圧変動の抑制につき同様の効果を得ることができる。
以上においては、ゲートドライバにおける最後8段の単位回路40のうち第2ゲートドライバ420に含まれる単位回路40(n)に着目して第2ゲートドライバ420の動作を説明したが、第1ゲートドライバ410の動作についても同様の説明が可能であり、その動作の内容については上記説明より明らかであるので説明を省略する。
<1.7 第1の実施形態の効果>
上記のように本実施形態によれば、ゲートドライバにおける単位回路40に設けられた安定化回路18が正常に機能しなくなった場合であっても、ゲートラインGLnにHレベルの電圧を与えるべき期間以外において(内部ノードNAをLレベルに維持すべき期間である出力オフ期間において)、入力端子11から当該単位回路40に入力される先行段の出力信号G(n-4)により生じる内部ノードNAの電圧変動を、後続段の出力信号G(n+8)がゲート端子に与えられるトランジスタT3により抑制するだけでなく、後続段の出力信号G(n+8)がトランジスタT3のゲート端子に与えられない最終8段に含まれる単位回路40(n)においても、既述のように接続された補償トランジスタT4により当該電圧変動を抑制することができる。これにより、各ゲートラインにつきその選択のためにHレベルの電圧(VDD)を印加すべき期間以外において当該走査信号線の電圧変動による誤動作が防止される。また本実施形態によれば、このようにして内部ノードNAの電圧変動の抑制のためにトランジスタT3,T4のゲート端子に与えられる信号は自段から比較的近い位置に配置された他段の出力信号G(n+8),G(n-4)であるので、額縁領域の増大を小さく抑えることができる。
<2.第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置も、アクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバにおける単位回路以外については上記第1の実施形態と同様の構成を有している(図1~図3、図5参照)。そこで以下では、本実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路について説明する。
<2.1 第2の実施形態における単位回路の構成>
図9は、本実施形態における単位回路40の構成を示す回路図である。この単位回路40は、上記第1の実施形態における単位回路40(図6の単位回路40)と同様、セット端子Sとしての入力端子11、リセット端子Rとしての入力端子12、クロック端子CLKとしての入力端子13、基準電源端子VSSとしての電源端子15、および、駆動用出力端子Gとしての出力端子14を備え、図6の単位回路40と同様に接続されたトランジスタT1、T2、T3、キャパシタC1、および、安定化回路18を含んでいる。また、本実施形態の単位回路40においても、トランジスタT1のゲート端子とトランジスタT2のソース端子とトランジスタT3のドレイン端子とが互い接続されて内部ノードNAを構成している。また図9に示すように、本実施形態の単位回路40においても、ゲートドライバにおける最後8段の単位回路40では、図6の単位回路40と同様、補償トランジスタT4が設けられており、この補償トランジスタT4は上記第1補償停止信号V1を用いて補償回路を構成する。
これに加えて本実施形態では、ゲートドライバにおける最後12段以外の単位回路40において、図9に示すようにトランジスタT3bおよび入力端子16が設けられている(当該最後12段の単位回路40にはトランジスタT3bは設けられない)。このトランジスタ(以下これも「補償トランジスタ」という)T3bは、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのソース端子を基準電源端子VSSとしての電源端子15に接続され、そのゲート端子を入力端子16に接続されている。このように接続された補償トランジスタT3bは、別の補償回路を構成する。
また本実施形態では、ゲートドライバにおける最後12段の単位回路40においてのみ、図9に示すようにトランジスタT5が設けられている。このトランジスタ(以下これも「補償トランジスタ」という)T5は、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのソース端子を後述の第2補償停止信号V2を供給する制御信号線に接続され、そのゲート端子を出力端子14に接続されている。このように接続された補償トランジスタT5は、第2補償停止信号V2を用いて更に別の補償回路を構成する。
なお以下において、単位回路40に含まれる補償トランジスタT4、T5,T3bを必要に応じて、それぞれ「第1補償トランジスタT4」、「第2補償トランジスタT5」、「第3補償トランジスタT3b」ともいう。
<2.2 第2の実施形態におけるゲートドライバの動作>
本実施形態におけるゲートドライバでは、図3に示す構成における単位回路41u,42uとして図9の単位回路40が使用されている。このゲートドライバの基本的な動作は、上記第1の実施形態と同様であって、図5を参照して既に説明した通りである。本実施形態においても、上記第1の実施形態と同様、第1ゲートドライバ410は奇数番目のゲートラインGL1,GL3,GL5,…に奇数番目の走査信号G(1),G(3),G(5),…をそれぞれ印加し、第2ゲートドライバ420は、偶数番目のゲートラインGL2,GL4,GL6,…に偶数番目の走査信号G(2),G(4),G(6),…をそれぞれ印加する。これに応じて第1ゲートドライバ410と第2ゲートドライバ420とでは、それらに供給されるゲートスタート信号やゲートクロック信号等が相違するが、両者は、実質的には同一の構成を有し同様に動作する。そこで以下では、本実施形態におけるゲートドライバのうち第2ゲートドライバ420における単位回路42uのうちn番目のゲートラインGLnに対応する単位回路42u(n)に着目して、第2ゲートドライバ420の構成および動作を説明する。
ゲートドライバにおける最後12段以外の単位回路40のうち第2ゲートドライバ420に含まれる単位回路40(n)では、図9に示すように、セット端子Sとしての入力端子11に、4段前の単位回路40(n-4)の出力信号G(n-4)が与えられ、リセット端子Rとしての入力端子12に、8段後の単位回路40(n+8)の出力信号G(n+8)が与えられる。また、第3補償トランジスタT3bのゲート端子に接続された入力端子16には、12段後の単位回路40(n+12)の出力信号G(n+12)が与えられる。
上記単位回路40(n)において、安定化回路18が正常に機能しないときには、対応するゲートラインGLnを選択状態とするHレベルの電圧(VDD)を供給すべき期間以外で(内部ノードNAを非アクティブ状態(Lレベル)に維持すべき期間である出力オフ期間において)、入力端子13を介してトランジスタT1のドレイン端子に与えられるクロック信号CKxが、トランジスタT1におけるゲート端子とドレイン端子との間の寄生容量、および、トランジスタT1におけるゲート端子とソース端子との間の寄生容量に起因して、内部ノードNAの電圧に影響を及ぼす。具体的には、そのクロック信号CKxがLレベル(電圧VSS)からHレベル(電圧VDD)に変化するタイミングで内部ノードNAの電圧が上昇する。上記単位回路40(n)では、第3補償トランジスタT3bのゲート端子に接続された入力端子16に、後続段の出力信号G(n+12)が与えられる。ここで、入力端子16に与えられる信号(n+12)を出力する単位回路40(n+12)のトランジスタT1には、上記単位回路40(n)において入力端子13を介してトランジスタT1に与えられるクロック信号CKxと同一のクロック信号が与えられる。このため、上記単位回路40(n)において、安定化回路18が正常に機能せず、入力端子13に与えられるクロック信号CKxの影響で内部ノードNAの電圧がLレベルの電圧VSSよりも高くなる場合であっても、後続段の単位回路40(n+12)において、安定化回路18が正常に機能せず、トランジスタT1にリーク電流が生じることによって、その出力信号G(n+12)がLレベル(VSS)よりも高くなる。これにより、上記単位回路40(n)において、上記クロック信号CKxが内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングで、第3補償トランジスタT3bにおいてリーク電流が生じる。その結果、上記単位回路40(n)において、内部ノードNAの電圧をLレベルの電圧VSSに近づけることができ、内部ノードNAの電圧変動を抑制する効果が得られる。
ゲートドライバにおける最後12段の単位回路40のうち第2ゲートドライバ420に含まれる単位回路40(n)では、図9に示すように、第3補償トランジスタT3bの代わりに第2補償トランジスタT5が設けられている。
図10は、この第2補償トランジスタT5の動作および機能を説明するためのタイミングチャートである。図10では、説明の便宜上、ゲートラインの本数をN=1280として、第2ゲートドライバ420を構成するシフトレジスタの最終段を含む隣接する6段の単位回路40(1270),40(1272),40(1274),…,40(1280)からそれぞれ出力される走査信号G(1270),G(1272),G(1274),…,G(1280)と第2補償停止信号V2のタイミングチャートが示されている。図9に示すように第2補償トランジスタT5は、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのゲート端子に当該単位回路40(n)の出力信号G(n)を与えられ、そのソース端子に第2補償停止信号V2を与えられる。
第2補償停止信号V2は、上記最後12段に含まれるいずれかの単位回路40(n)の出力信号がHレベル(アクティブ状態)である期間でHレベルであってそれ以外の期間でLレベルである信号である。図10に示す例では、ゲートラインの本数はN=1280であり、第2ゲートドライバ420に着目しているので、第2補償停止信号V2は、単位回路40(1270),40(1272),40(1274),…,40(1280)からそれぞれ出力される走査信号としての出力信号G(1270),G(1272),…,G(1280)のいずれかがHレベルである期間でHレベルであり、それ以外の期間ではLレベルである。
したがって、上記最後12段に含まれるいずれの単位回路40(n)においても、その出力信号G(n)がHレベルである期間では、第2補償トランジスタT5はオフ状態であって当該単位回路40(n)の動作に影響を与えない。一方、上記最後12段のいずれかの出力信号がHレベルである期間以外では、第2補償停止信号V2はLレベルであるので、上記最後12段に含まれるいずれの単位回路40(n)においても、補償トランジスタT3bと同様に機能する。すなわち、安定化回路18が正常に機能しない場合であっても、入力端子13に与えられるクロック信号CKxがトランジスタT1の寄生容量を介して内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングで、自段の出力信号G(n)がゲート端子に与えられる第2補償トランジスタT5においてリーク電流が生じる。これにより、上記単位回路40(n)において、内部ノードNAの電圧をLレベルの電圧VSSに近づけることができ、内部ノードNAの電圧変動を抑制する効果が得られる。
<2.3 第2の実施形態の効果>
上記のように本実施形態によれば、上記第1の実施形態と同様、ゲートドライバにおいて、単位回路40内の安定化回路18が正常に機能しない場合であっても、単位回路40に設けられたトランジスタT3の機能およびゲートドライバの最後8段に含まれる単位回路40に設けられた補償トランジスタT4の機能により、入力端子11から単位回路40に入力される先行段の出力信号G(n-4)により生じる内部ノードNAの電圧変動が抑制される。これに加えて本実施形態によれば、ゲートドライバにおいて単位回路40内の安定化回路18が正常に機能しない場合であっても、最後12段以外の単位回路40に設けられた第3補償トランジスタT3bの機能、および、当該最後12段に含まれる単位回路40に設けられた第2補償トランジスタT5の機能により、入力端子13から単位回路40に入力されるクロック信号CKxにより生じる内部ノードNAの電圧変動が抑制される。このようにして本実施形態によれば、単位回路40において、安定化回路18が正常に機能しない場合であっても、内部ノードNAを非アクティブ状態(Lレベル)に維持すべきときに、セット端子から入力される信号G(n-4)により当該内部ノードNAに生じる電圧変動が抑制されるだけでなく、クロック端子CLKから入力されるクロック信号CKxにより当該内部ノードNAに生じる電圧変動も抑制されて、出力トランジスタT1がオフ状態に維持される。これにより、ゲートラインに選択のためのHレベルの電圧(VDD)を印加すべき期間以外においてゲートラインの電圧が上昇することによる誤動作がより確実に防止される。
<3.第3の実施形態>
次に、第3の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置も、アクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバにおける単位回路以外については上記第1の実施形態と基本的に同様の構成を有している(図1~図3、図5参照)。そこで以下では、本実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路を中心に本実施形態について説明する。
図11は、本実施形態における単位回路40の構成を示す回路図である。この単位回路40は、上記第1の実施形態における単位回路40すなわち図6に示した単位回路40と同様の構成を有している。すなわち、本実施形態における単位回路40は、セット端子Sとしての入力端子11、リセット端子Rとしての入力端子12、クロック端子CLKとしての入力端子13、基準電源端子VSSとしての電源端子15、および、駆動用出力端子Gとしての出力端子14を備え、図6の単位回路40と同様に接続されたトランジスタT1、T2、T3、T4、キャパシタC1、および、安定化回路18を含んでいる。また、本実施形態の単位回路40においても、トランジスタT1のゲート端子とトランジスタT2のソース端子とトランジスタT3のドレイン端子とが互い接続されて内部ノードNAを構成している。なお図6は、第2ゲートドライバ420における単位回路40の構成を示しており、走査信号線に接続される出力端子14は図の右側に配置されているが、図11は、第1ゲートドライバ410および第2ゲートドライバ420のいずれに含まれる単位回路かを問わず、走査信号線に接続される出力端子14を、便宜上、図の右側に配置するものとして単位回路40構成を示している(後述の実施形態の図14、図16、図20においても同様)。
上記第1の実施形態におけるゲートドライバでは、12相クロック信号が使用され、単位回路40において、セット端子Sとしての入力端子11には先行段の出力信号G(n-4)が与えられ、リセット端子Rとしての入力端子12には後続段の出力信号G(n+8)またはクリア信号CLRzが与えられており、使用されるクロック信号の相数および単位回路40に入力される信号が数値等で具体的に特定されていた。これに対し本実施形態におけるゲートドライバでは、これらが一般化した形態で特定される。すなわち、本実施形態におけるゲートドライバでは、使用されるクロック信号の相数は変数“i”で示され、単位回路40において、セット端子Sとしての入力端子11に与えられる先行段の出力信号は“G(n-j)”で示され、リセット端子Rとしての入力端子12に与えられる後続段の出力信号は“G(n+k)”で示される(図11参照)。ただし、後述のように、kは下記式(1)を満たす自然数である。
i-j≦k≦i-1 …(1)
また、使用されるクロック信号のデューティ比がm/iとなる自然数mを定義すると、jは下記式(2)を満たす自然数であり、通常、j=mとされる。なお、ここでのデューティ比とは、HレベルとLレベルとを繰り返す周期に対するHレベルが維持される期間の割合をいう(このデューティ比は「オンデューティ」とも呼ばれる)。
1≦j≦i-m …(2)
以下、上記のような自然数i,j,kを用いて本実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路につき説明する。
上記第1の実施形態では、ゲートドライバを構成する単位回路40のうち最後8段の単位回路40においてのみ、図6に示すように補償トランジスタT4が設けられている。これに対し本実施形態では、ゲートドライバを構成する単位回路40のうち最後k段の単位回路40においてのみ、図11に示すように第1補償トランジスタT4が設けられている。この第1補償トランジスタT4の単位回路40における接続形態は、図6の単位回路40における第1補償トランジスタT4の接続形態と同様である。
図12は、本実施形態における補償トランジスタT4の動作および機能を説明するためのタイミングチャートである。図11に示すように補償トランジスタT4は、上記第1の実施形態と同様(図6参照)、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのゲート端子をセット端子Sとしての入力端子11に接続されており、そのソース端子には第1補償停止信号V1が与えられる。
本実施形態におけるゲートラインの本数はNであり(図1参照)、図12において、G(N)は、ゲートドライバにおける最終段の単位回路40(N)の出力信号を示し、G(N-j)は、その最終段の単位回路40(N)のセット端子S(入力端子11)に与えられる先行段の出力信号を示している。また、G(N-j-k+1)は、上記最後k段における先頭段(初段に最も近い段)の単位回路(N-k+1)のセット端子S(入力端子11)に与えられる先行段の出力信号を示している。この図12からわかるように、第1補償停止信号はV1は、上記最後k段に含まれるいずれかの単位回路40(n)の入力端子11に与えられる先行段の出力信号G(n-k)がHレベルである期間(以下「最後k段入力アクティブ期間」という)でHレベルであってそれ以外の期間でLレベルである信号である。
したがって、第1補償トランジスタT4は、最後k段入力アクティブ期間(第1補償停止信号V1がHレベルである期間)では、トランジスタT2と同様に機能する。これに対し、最後k段入力アクティブ期間以外の期間(第1補償停止信号V1がLレベルである期間)では、上記第1の実施形態における単位回路40内のトランジスタT3と同様に機能する。すなわち、安定化回路18が正常に機能しない場合に、上記最後k段に含まれるいずれの単位回路40(n)においても、対応するゲートラインにHレベルの電圧VDDを与えるべき期間以外の期間(内部ノードNAの電圧をLレベルに維持すべき期間である出力オフ期間)において、入力端子11に与えられる信号G(n-j)が当該内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングで第1補償トランジスタT4にリーク電流を生じさせて、内部ノードNAの電圧をLレベルの電圧VSSに近づけることができる。このようにして、入力端子11から入力される先行段の出力信号G(n-j)により生じる内部ノードNAの電圧変動を第1補償トランジスタT4により抑制することができる。
図13は、本実施形態におけるゲートドライバの動作を説明するための信号波形図であり、オンデューティが3/8に設定された8相クロック信号を使用し(i=8,m=3)、j=3の場合において、上記最後k段に含まれる単位回路40(n)(図11参照)の駆動に関連する信号の波形を示している。上記第1および第2の実施形態の説明からわかるように、この単位回路40(n)の内部ノードNAの電圧は、安定化回路18が正常に機能しなくなった場合に、トランジスタT2を介して先行段の出力信号G(n-j)の影響を受けると共に、トランジスタT1およびキャパシタC1を介して入力クロック信号CKxの影響を受ける。図13では、このように内部ノードNAの電圧がこれらの信号G(n-j),CKxにより影響を受ける期間が、斜線の領域として示されている。
したがって、この斜線の領域で示される期間(以下「電圧変動補償有効期間」という)おいてトランジスタT3にリーク電流が生じるようにすれば、これらの信号G(n-j),CKxにより生じる内部ノードNAの電圧変動を抑制することができる。トランジスタT3のゲート端子に与えられる後続段の出力信号G(n+k)によりこの期間でトランジスタT3にリーク電流が生じるようにするためのkの選定範囲は、図13よりi-j≦k≦iである。しかし、単位回路40(n)での誤動作を防止するために、その出力信号G(n)がHレベルである期間の終了後、最初に入力クロック信号CKxがHレベルに変化する前に、内部ノードNAの電圧をトランジスタT3を介してLレベル(VSS)に向かって放電させる動作を終了させる必要がある。このため、k=iは選定できない。したがって、本実施形態におけるkの選定範囲は、上記式(1)に示すようにi-j≦k≦i-1となる(図13に示す例では8-3≦k≦7である)。そこで、本実施形態におけるゲートドライバは、上記最後k段以外の単位回路40(n)においては、上記式(1)を満たす自然数kで特定される後続段の出力信号G(n+k)が入力端子12を介してトランジスタT3のゲート端子に与えられるように構成されている(図11参照)。なお、図13に示す例において選定可能なkの値は、5,6,7のいずれかである。
上記最後k段のいずれかの単位回路40(n)では、第1補償トランジスタT4を介した内部ノードNAの充電は、トランジスタT2を介した内部ノードNAの充電と同じタイミングで行われるので、第1補償トランジスタT4のゲート端子に与える信号の選択範囲を第1の実施形態よりも広げることはできない。しかし、内部ノードNAの電圧変動の第1補償トランジスタT4による抑制効果が十分に高くなるように第1補償トランジスタT4のチャネル幅を調整することは可能である。
上記のように本実施形態によれば、上記自然数i,j,kを既述の所定範囲内で選定できることから、上記第1の実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路40の構成を含むより広い範囲の構成で上記第1の実施形態と同様の効果が得られる。なお、上記自然数i,j,kの選定に応じて、ゲートドライバにおける単位回路40間の接続が若干変わる。しかし、ゲートドライバの基本的な構成は図3に示す構成と同様であるので、選定された自然数i,j,kに対応するゲートドライバの具体的構成は、図3に示す構成から容易に把握できる(この点は後述の実施形態およびその変形例においても同様)。また本実施形態によれば、各単位回路40において内部ノードNAの電圧変動の抑制のために入力される信号は自段から比較的近い位置に配置された他段の出力信号G(n-j),G(n+k)であるので、額縁領域の増大を小さく抑えることができる。
<4.第4の実施形態>
次に、第4の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置も、アクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバにおける単位回路以外については上記第1の実施形態と基本的に同様の構成を有している(図1~図3、図5参照)。そこで以下では、本実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路を中心に本実施形態について説明する。
図14は、本実施形態における単位回路40の構成を示す回路図である。この単位回路40は、上記第3の実施形態における単位回路40すなわち図11の単位回路40において、第1補償トランジスタT4を削除し第2補償トランジスタT5を追加した構成となっている。ただし、第2補償トランジスタT5は、ゲートドライバにおける最後k段の単位回路40においてのみ設けられている。
図15は、本実施形態における第2補償トランジスタT5の動作および機能を説明するためのタイミングチャートである。図14に示すように第2補償トランジスタT5は、そのドレイン端子を内部ノードNAに接続され、そのゲート端子をセット端子Sとしての入力端子11に接続されており、そのソース端子には第2補償停止信号V2が与えられる。
本実施形態におけるゲートラインの本数はNであり、図15において、G(N)は、ゲートドライバにおける最終段の単位回路40(N)の出力信号を示し、G(N-1)は、その最終段の前段の単位回路40(N)の出力信号を示し、G(N-k+1)は、上記最後k段における先頭段(初段に最も近い段)の単位回路(N-k+1)の出力信号を示している。この図15からわかるように、第2補償停止信号はV2は、上記最後k段に含まれるいずれかの単位回路40(n)の出力信号G(n)がHレベルである期間(以下「最後k段出力アクティブ期間」という)でHレベルであってそれ以外の期間でLレベルである信号である。
したがって、上記最後k段に含まれるいずれの単位回路40(n)においても、その出力信号G(n)がHレベルである期間では、第2補償トランジスタT5はオフ状態であって当該単位回路40(n)の動作に影響を与えない。一方、上記最後k段のいずれかの出力信号がHレベルである期間以外では、第2補償停止信号V2はLレベルであるので、安定化回路18が正常に機能しない場合に、上記最後k段に含まれるいずれの単位回路40(n)においても、入力端子13に与えられるクロック信号CKxがトランジスタT1の寄生容量を介して内部ノードNAの電圧に影響を与えるタイミングと同じタイミングで、自段の出力信号G(n)がゲート端子に与えられるトランジスタT5においてリーク電流が生じる。これにより、上記単位回路40(n)において、内部ノードNAの電圧をLレベルの電圧VSSに近づけることができ、内部ノードNAの電圧変動を抑制する効果が得られる。
上記のように本実施形態によれば、上記第3の実施形態と同様、上記自然数i,j,kを既述の所定範囲内で選定できることから、これら自然数i,j,kが具体的な数値で特定されている場合(上記第1および第2の実施形態)に比べ、より広い範囲の構成が可能であり、トランジスタT3のゲート端子に与えられる信号の選択範囲が広くなる。なお、第2補償トランジスタT5のゲート端子に与えられる信号の選択範囲を広げることはできないが、内部ノードNAの電圧変動の第2補償トランジスタT5による抑制効果が十分に高くなるように第2補償トランジスタT5のチャネル幅を調整することは可能である。また本実施形態においても、各単位回路40において内部ノードNAの電圧変動の抑制のために入力される信号は自段から比較的近い位置に配置された他段の出力信号G(n-j),G(n+k)であるので、額縁領域の増大を小さく抑えることができる。
<5.第5の実施形態>
次に、第5の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置も、アクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバにおける単位回路以外については上記第1の実施形態と基本的に同様の構成を有している(図1~図3、図5参照)。そこで以下では、本実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路を中心に本実施形態について説明する。
図16は、本実施形態における単位回路40の構成を示す回路図である。この単位回路40は、上記第3の実施形態における単位回路40すなわち図11に示した単位回路40において、第1補償停止信号V1(図12参照)をソース端子に与えられる第1補償トランジスタT4からなる補償回路を、別構成の補償回路X4で置き換えたものである。この補償回路X4は、補償トランジスタT4と同様、ゲートドライバにおける最後k段の単位回路40においてのみ設けられている。
<5.1 第1構成例による補償回路>
図17は、この補償回路X4の第1構成例を示す回路図である。この第1構成例による補償回路X4は、図17に示すように、クロック端子CLK(入力端子13)に接続された入力端子41と、セット端子S(入力端子11)に接続された入力端子42と、内部ノードNAに接続された出力端子43と、基準電源端子VSS(電源端子15)とを備え、トランジスタT41,T42,T43,T44と、キャパシタC41,C42とを含んでいる。この補償回路X4では、トランジスタT41のソース端子とトランジスタT42のドレイン端子とトランジスタT43のドレイン端子とが互いに接続されて補償用内部ノードとしての内部ノードN4Aを構成し、トランジスタT43のソース端子とトランジスタT44のゲート端子とが互いに接続されて内部ノードN4Bを構成している。(なお以下において、内部ノードNA,N4A,N4Bを名称で互いに区別する場合には、それぞれ、「第1内部ノードNA」、「第2内部ノードN4A」、「第3内部ノードN4B」と呼ぶものとする)
図17に示すように、トランジスタT41は、そのドレイン端子とゲート端子を入力端子41に接続されており、トランジスタT42は、そのゲート端子を入力端子42に接続され、そのソース端子を電源端子15に接続されており、トランジスタT43は、そのゲート端子を入力端子42に接続されており、トランジスタT44は、そのドレイン端子を出力端子43に接続され、そのソース端子を電源端子15に接続されている。また、内部ノードN4Aは、キャパシタC41を介して電源端子15に接続されており、トランジスタT43のゲート端子とソース端子とはキャパシタC42を介して互いに接続されている。キャパシタC42は、このようにその第1端子および第2端子をトランジスタT43のゲート端子およびソース端子にそれぞれ接続されることで、後述のように補償トランジスタT44による補償動作を制御する役割を果たす。
上記のように構成された補償回路X4では、セット端子S(入力端子11,42)に与えられる先行段の出力信号G(n-j)がHレベルになる前に、クロック端子CLK(入力端子13,41)に与えられるクロック信号(入力クロック信号)CKxがHレベルに変化すると、トランジスタT41を介して第2内部ノードN4AおよびキャパシタC41がHレベルに充電される。なおこのとき、トランジスタT43はオフ状態であって第3内部ノードN4Bはフローティング状態である。
その後、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)がLレベルからHレベルに変化すると、第2内部ノードN4Aの電圧は、トランジスタT42を介して放電されてLレベル(電圧VSS)となる。このとき、第3内部ノードN4Bの電圧は、キャパシタC42の働きにより一時的に上昇するが、トランジスタT42およびT43がオン状態になることで直ちにLレベル(電圧VSS)となる。その結果、当該信号G(n-j)がHレベルの間、キャパシタC42には、HレベルとLレベルとの差に相当する電圧VDD-VSSが保持される。なお、第3内部ノードN4BがLレベルのときトランジスタT44はオフ状態である。
その後、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)がHレベルからLレベルに変化すると、トランジスタT42はオフ状態となり、第3内部ノードN4Bの電圧は、一時的に、Lレベルの電圧VSSよりもキャパシタC42の保持電圧だけ低い電圧となる。しかし、このときのトランジスタT43のゲート・ソース間電圧であるキャパシタC42の保持電圧は、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)よりも大きいので、第2内部ノードN4AからトランジスタT43を介して第3内部ノードN4Bに電流が流れて第3内部ノードN4Bの電圧が上昇する。これにより、トランジスタT43のゲート・ソース間電圧であるキャパシタC42の保持電圧が減少し、トランジスタT43がオフ状態となると、キャパシタC42の保持電圧の減少が停止する。この時点で、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)にほぼ等しい電圧ΔVがキャパシタC42に保持されており、その後、第3内部ノードN4Bの電圧はこの電圧に対応する値に維持される。なお、トランジスタT43はNチャネル型であるのでΔV≒Vth(T43)>0である。
その後は、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をHレベルの電圧VDDとすべき期間以外において、当該信号G(n-j)の電圧が第2内部ノードN4Aの電圧よりもトランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)以上高くないという条件が満たされている間は、トランジスタT43はオフ状態に維持され、第3内部ノードN4Bはフローティング状態となっている。図17に示す構成では、クロック信号CKxを受け取る入力端子41はダイオード接続形態のトランジスタT41を介して第2内部ノードN4Aに接続されているので、クロック信号CKxがHレベルに変化する毎に第2内部ノードN4AがHレベルに充電される。このようにして第2内部ノードN4AがHレベルになると、当該信号G(n-j)をLレベルとすべき期間において当該信号G(n-j)の電圧がノイズ等により多少変動しても、上記条件が満たされるので、トランジスタT43はオフ状態に維持され、第3内部ノードN4Bはフローティング状態となっている。したがって、第3内部ノードN4Bの電圧は、当該信号G(n-j)の電圧よりもキャパシタC42の保持電圧ΔV(≒Vth(T43))だけ低いという関係を維持しつつ、当該信号G(n-j)の電圧変化に追随する。上記のダイオード接続形態のトランジスタT41は、このような補償回路X4の動作を確実なものとする補償補助回路を構成する。
図17に示す第1構成例による補償回路X4の上記動作により、トランジスタT44は、第1内部ノードNAにおける電圧変動を抑制するための補償トランジスタとして機能し、トランジスタT43およびキャパシタC42は、この補償トランジスタT44による補償動作を制御する。すなわち、トランジスタT44は、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をHレベル(電圧VDD)とすべき期間では、第3内部ノードN4BがLレベル(電圧VSS)とされることでトランジスタT44がオフ状態に維持される。一方、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をLレベル(電圧VSS)とすべき期間において、安定化回路18が正常に機能せず当該信号G(n-j)が変化すると、第3内部ノードN4Bの電圧は、当該信号G(n-j)の電圧よりもキャパシタC42の保持電圧ΔV(≒Vth(T43))だけ低いという関係を維持しつつ、当該信号G(n-j)の電圧変化に追随する。したがって、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をLレベルとすべきときに、当該信号G(n-j)の電圧が変動して第1内部ノードNAの電圧を上昇させる場合には、当該信号G(n-j)の電圧変動に応じて補償回路X4の第3内部ノードN4Bの電圧が変化してトランジスタT44にリーク電流が生じる。これにより、第1内部ノードNAの電圧は、その上昇が抑制されてLレベルの電圧VSSに近くなる。ただし、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)は、当該信号G(n-j)の電圧変動に比べ、十分に小さいものとする。
このようにして、第1構成例による補償回路X4(図17)は、上記第1から第3の実施形態における単位回路40に設けられた補償回路、すなわち第1補償停止信号V1がソース端子に与えられる第1補償トランジスタT4からなる補償回路(図6、図9、図11参照)と同様に機能する。
<5.2 第2構成例による補償回路>
図18は、本実施形態における単位回路40のうちゲートドライバの最後k段の単位回路40においてのみ設けられる補償回路X4(図16)の第2構成例を示す回路図である。この第2構成例による補償回路X4は、図18に示すように、第1構成例による単位回路40(図17)に、既述のクリア信号CLRzが与えられる入力端子44とトランジスタT45とを追加した構成となっている。第2構成例による補償回路X4におけるこれら以外の構成については、同一部分に同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する。なお後述のように、トランジスタT45は、補償設定用トランジスタとしてのトランジスタT42により補償回路X4を第1内部ノードNAの変動を適正に補償できる状態に設定する際に、この設定を補助する役割を果たす(以下、トランジスタT45を「補償設定補助トランジスタ」ともいう)。
図18に示す第2構成例による補償回路X4では、追加されたトランジスタT45は、そのドレイン端子を第3内部ノードN4Bに接続され、そのソース端子を電源端子15(基準電源端子VSS)に接続され、そのゲート端子を追加された入力端子44に接続されている。
図19は、第2構成例による補償回路X4(図18)の動作を説明するための電圧波形図である。以下、図19を参照しつつ、第2構成例による補償回路X4(図18)の動作を、上記第1構成例による補償回路X4(図17)の動作と比較しつつ説明する。
セット端子S(入力端子11,42)に与えられる先行段の出力信号G(n-j)がLレベルからHレベルに変化すると、第1構成例と同様(図19の(B),(C)参照)、第2内部ノードN4Aの電圧は、トランジスタT42を介して放電されてLレベル(電圧VSS)となり、第3内部ノードN4Bの電圧は、キャパシタC42の働きにより一時的に上昇する。しかし、図19の(D)に示すように、第3内部ノードN4Bの電圧は、その上昇後、トランジスタT42およびT43がオン状態になることで直ちにLレベル(電圧VSS)となる。その結果、当該信号G(n-j)がHレベルの間、キャパシタC42には、HレベルとLレベルとの差に相当する電圧VDD-VSSが保持される。
その後、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)がHレベルからLレベルに変化したときも、第3内部ノードN4Bの電圧は、図19の(D)に示すように、第1構成例と同様(図19の(B),(C)参照)に変化する。すなわち、当該信号G(n-j)のHレベルからLレベルへの変化によりトランジスタT42がオフ状態となり、第3内部ノードN4Bの電圧は、一時的に、Lレベルの電圧VSSよりもキャパシタC42の保持電圧だけ低い電圧となるが、第2内部ノードN4Aからオン状態のトランジスタT43を介して第3内部ノードN4Bに電流が流れて第3内部ノードN4Bの電圧が上昇する。これにより、トランジスタT43のゲート・ソース間電圧であるキャパシタC42の保持電圧が減少し、トランジスタT43がオフ状態となると、キャパシタC42の保持電圧の減少が停止する。この時点で、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)にほぼ等しい電圧ΔVがキャパシタC42に保持されている。
ここで、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)がゼロであれば、その後、トランジスタT43がオフ状態である間、第3内部ノードN4Bの電圧は、図19の(B)に示すように、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)に等しい電圧となっている。これにより、第1構成例による補償回路X4(図17)は、上記第1から第3の実施形態における単位回路40に設けられた補償回路、すなわち第1補償停止信号V1がソース端子に与えられる補償トランジスタT4からなる補償回路(図6、図9、図11参照)と同様に機能する。
しかし、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)が、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をLレベルとすべきときの当該信号G(n-j)の電圧変動に比べ無視できない程度の値を有していれば、第1補償停止信号V1がドレイン端子に与えられる補償トランジスタT4からなる補償回路(図6等参照)と同様に機能しないことがある。
すなわち、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)がHレベルからLレベルに変化した後、トランジスタT43がオフ状態である間、第3内部ノードN4Bの電圧は、図19の(C)に示すように、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)よりもキャパシタC42の保持電圧ΔV(≒Vth(T43))だけ低い電圧となっている。このような状態で、本実施形態に係る表示装置100において次のフレーム期間が開始されると、当該信号G(n-j)をLレベルにすべき期間において当該信号G(n-j)の電圧が変動してLレベルの電圧VSSよりも高くなってもトランジスタT44がオフ状態に維持されることがある。この場合、第1構成例による補償回路X4(図17)では、当該信号G(n-j)の電圧変動によるノードNAの電圧上昇をトランジスタT44のリーク電流によって抑制するという効果が得られない。
これに対し、第2の構成例による補償回路X4では、図18に示すように、第3内部ノードN4BがトランジスタT45を介して基準電源端子VSS(電源端子15)に接続され、トランジスタT45のゲート端子には既述のクリア信号CLRzが与えられる。このクリア信号CLRzは、自段の単位回路42u(n)の出力信号G(n)がLレベルに変化した後に所定期間だけHレベルとなる信号である(図8の(A)~(C)参照)。したがって、図19の(D)に示すように、第3内部ノードN4Bは、クリア信号CLRzがHレベルに変化した時点でLレベルの低圧電源電圧VSSとなり、クリア信号CLRzがHレベルからLレベルに変化した後も第3内部ノードN4BはLレベルである。しかし、クリア信号CLRzがLレベルである期間のうち、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をHレベルの電圧VDDとすべき期間以外において、当該信号G(n-j)の電圧が第2内部ノードN4Aの電圧よりもトランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)以上高くないという条件が満たされている間は、トランジスタT43はオフ状態に維持され、第3内部ノードN4Bはフローティング状態である。図18に示す構成では、クロック信号CKxを受け取る入力端子41はダイオード接続形態のトランジスタT41を介して第2内部ノードN4Aに接続されているので、クロック信号CKxがHレベルに変化する毎に第2内部ノードN4AがHレベルに充電される。このようにして第2内部ノードN4AがHレベルになると、当該信号G(n-j)をLレベルとすべき期間において当該信号G(n-j)の電圧がノイズ等により多少変動しても、上記条件が満たされるので、トランジスタT43はオフ状態に維持され、第3内部ノードN4Bはフローティング状態である。このため、キャパシタC42の働きにより、本実施形態に係る表示装置100における次のフレーム期間において、第3内部ノードN4Bの電圧は、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)の電圧と同じ値となり、当該信号G(n-j)の電圧変動に追随する。上記のダイオード接続形態のトランジスタT41は、このような補償回路X4の動作を確実なものとする補償補助回路を構成する。
したがって、第2の構成例による補償回路X4によれば、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)をLレベルとすべきときに、当該信号G(n-j)の電圧が変動して第1内部ノードNAの電圧を上昇させる場合には、トランジスタT43の閾値電圧Vth(T43)に関わらず、当該信号G(n-j)の電圧変動に応じて補償回路X4の第3内部ノードN4Bの電圧が変化してトランジスタT44にリーク電流が生じる。これにより、第1内部ノードNAの電圧上昇が抑制されてLレベルの電圧VSSに近くなる。
<5.3 第5の実施形態の効果>
上記のような本実施形態によれば、第1補償停止信号V1(図12参照)をソース端子に与えられる第1補償トランジスタT4からなる補償回路に代えて図17または18に示す補償回路X4を用いることにより、ゲートドライバにおける単位回路40に設けられた安定化回路18が正常に機能しなくなった場合であっても、ゲートラインGLnにHレベルの電圧を与えるべき期間以外において(第1内部ノードNAをLレベルに維持すべき期間である出力オフ期間において)、セット端子Sに与えられる信号G(n-j)により生じる第1内部ノードNAの電圧変動を抑制して、ゲートドライバの誤動作を防止することができる。このように本実施形態によれば、第1補償停止信号V1を用いることなく、上記第3の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態によれば、ソース端子に第1補償停止信号V1が与えられる第1補償トランジスタT4からなる補償回路に代えて補償回路X4(図17、図18)が使用されるので、上記第3の実施形態における単位回路40(図11)に比べ、上記最後k段に含まれる単位回路40の面積が増大する。しかし、本実施形態における各単位回路40は、自段から遠い単位回路40の出力信号を使用しないので、回路配置における制限が少なく、従来に比べ、GDMパネルにおける額縁領域の増大を抑えつつ内部ノードの電圧変動による誤動作を防止することができる。
<6.第6の実施形態>
次に、第6の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置も、アクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバにおける単位回路以外については上記第1の実施形態と基本的に同様の構成を有している(図1~図3、図5参照)。そこで以下では、本実施形態におけるゲートドライバおよびその単位回路を中心に本実施形態について説明する。
図20は、本実施形態における単位回路40の構成を示す回路図である。この単位回路40は、上記第4の実施形態における単位回路40すなわち図14に示した単位回路40において、第2補償停止信号V2(図15参照)がソース端子に与えられる第2補償トランジスタT5からなる補償回路を、別構成の補償回路X5で置き換えたものである。この補償回路X5は、第2補償トランジスタT5と同様、ゲートドライバにおける最後k段の単位回路40においてのみ設けられている。
<6.1 補償回路>
図21は、この補償回路X5の構成を示す回路図である。図21に示すように、この補償回路X5は、上記第5実施形態における単位回路40に設けられる第2構成例による補償回路X4(図18)と同様の構成を有している。ただし、この補償回路X5は、入力端子に与えられる信号については図18の補償回路X4と相違する。
図20および図21に示すように、この補償回路X5は、クロック端子CLK(入力端子13)に接続された入力端子51と、セット端子S(入力端子11)に接続された入力端子52と、第1内部ノードNAに接続された出力端子53と、既述のクリア信号CLRzが与えられる入力端子54と、基準電源端子VSS(電源端子15)とを備え、トランジスタT51,T52,T53,T54,T55と、キャパシタC51,C52とを含んでいる。この補償回路X5におけるトランジスタT51~T55は、図18の補償回路X4におけるトランジスタT41~T45にそれぞれ対応し、この補償回路X5におけるキャパシタC51,C52は、図18の補償回路X4におけるキャパシタC41,C42にそれぞれ対応する。図21に示すように、この補償回路X5におけるこれら構成要素T51~T55,C51,C52の接続形態は、図18の補償回路X4における構成要素T41~T45,C41,C42の接続形態と同じである。また、この補償回路X5は、図18の補償回路X4における第2および第3内部ノードN4A,N4Bにそれぞれ対応する第4および第5内部ノードN5A,N5Bを有している。この補償回路X5において、各トランジスタT5pは、それに対応するトランジスタT4pと同じ機能を有し(p=1~5)、この補償回路X5の各キャパシタC5qは、それに対応するキャパシタC4qと同じ機能を有している(q=1,2)。
この補償回路X5において、入力端子51には,この補償回路X5を含む単位回路40(n)に与えられるクロック信号CKxとはHレベル期間が重ならない(パルスが重ならない)クロック信号CKyが与えられ、入力端子52には、当該単位回路40(n)の出力信号G(n)が与えられ、入力端子54には、当該単位回路40(n)に対応する既述のクリア信号CLRzが与えられる。
上記のように構成された補償回路X5では、それを含む単位回路40(n)の出力信号G(n)がHレベルになる前に、入力端子51に与えられるクロック信号CKyがHレベルに変化すると、トランジスタT51を介して補償用内部ノードとしての第4内部ノードN5AおよびキャパシタC51がHレベルに充電される。なおこのとき、トランジスタT53はオフ状態であって第5内部ノードN5Bはフローティング状態である。
その後、入力端子52に与えられる信号G(n)がLレベルからHレベルに変化すると、第4内部ノードN5Aの電圧は、トランジスタT52を介して放電されてLレベル(電圧VSS)となる。このとき、第5内部ノードN5Bの電圧は、キャパシタC52の働きにより一時的に上昇するが、トランジスタT52およびT53がオン状態になることで直ちにLレベル(電圧VSS)となる。その結果、当該信号G(n)がHレベルの間、キャパシタC52には、HレベルとLレベルとの差に相当する電圧VDD-VSSが保持される。なお、第5内部ノードN5BがLレベルのときトランジスタT54はオフ状態である。
その後、入力端子52に与えられる信号G(n)がHレベルからLレベルに変化すると、トランジスタT52はオフ状態となり、内部ノードN5Bの電圧は、一時的に、Lレベルの電圧VSSよりもキャパシタC52の保持電圧だけ低い電圧となるが、第4内部ノードN5Aからオン状態のトランジスタT53を介して第5内部ノードN5Bに電流が流れて第5内部ノードN5Bの電圧が上昇する。これにより、トランジスタT53のゲート・ソース間電圧であるキャパシタC52の保持電圧が減少し、トランジスタT53がオフ状態となると、キャパシタC52の保持電圧の減少が停止する。この時点で、トランジスタT53の閾値電圧Vth(T53)にほぼ等しい電圧がキャパシタC52に保持されており、その後、第5内部ノードN5Bの電圧はこの電圧に対応する値に維持される。
入力端子54に与えられるクリア信号CLRzは、この補償回路X5を含む単位回路42u(n)の出力信号G(n)がLレベルに変化した後に所定期間だけHレベルとなる信号である(図8の(A)~(C)参照)。したがって、このクリア信号CLRzは、入力端子52に与えられる信号G(n)がHレベルからLレベルに変化した後にLレベルからHレベルへと変化する。第5内部ノードN5Bは、図18の補償回路X4における内部ノードN4Bと同様(図19の(D)、(E)参照)、クリア信号CLRzがHレベルに変化した時点でLレベルの電圧VSSとなり、クリア信号CLRzがHレベルからLレベルに変化した後もLレベルの電圧VSSである。
その後は、入力端子51に与えられる自段の出力信号G(n)をHレベルの電圧VDDとすべき期間以外において、当該信号G(n)の電圧が第4内部ノードN5Aの電圧よりもトランジスタT53の閾値電圧Vth(T53)以上高くないという条件が満たされている間は、トランジスタT53はオフ状態に維持され、第5内部ノードN5Bはフローティング状態である。図21に示す構成では、クロック信号CKyを受け取る入力端子51はダイオード接続形態のトランジスタT51を介して第4内部ノードN5Aに接続されているので、クロック信号CKyがHレベルに変化する毎に第4内部ノードN5AがHレベルに充電される。このようにして第4内部ノードN5AがHレベルになると、当該信号G(n)をLレベルとすべき期間において当該信号G(n)の電圧がノイズ等により多少変動しても、上記条件が満たされるので、トランジスタT53はオフ状態に維持され、第5内部ノードN5Bはフローティング状態である。したがって、キャパシタC52の働きにより、第5内部ノードN5Bの電圧は、自段の出力信号G(n)の電圧と同じ値となり、当該信号G(n)の電圧変化に追随する。上記のダイオード接続形態のトランジスタT51は、このような補償回路X5の動作を確実なものとする補償補助回路を構成する。
<6.2 第6の実施形態の効果>
上記のような本実施形態によれば、ゲートドライバにおける最後k段の単位回路40に含まれる補償回路X5の上記動作により、トランジスタT54は第1内部ノードNAにおける電圧変動を抑制するための補償トランジスタとして機能し、トランジスタT53およびキャパシタC52は、この補償トランジスタT54による補償動作を制御する。すなわち、トランジスタT54は、入力端子52に与えられる自段の出力信号G(n)をHレベル(電圧VDD)とすべき期間では、第5内部ノードN5BがLレベル(電圧VSS)とされることでトランジスタT54がオフ状態に維持され、補償回路X5は第1内部ノードNAの電圧には影響を与えない。一方、入力端子52に与えられる信号G(n)をLレベル(電圧VSS)とすべき期間において、当該信号G(n)が変化すると、第5内部ノードN5Bの電圧は、当該信号G(n)の電圧と同じ値であって当該信号G(n)の電圧変化に追随する。したがって、入力端子51に与えられる信号G(n)をLレベルとすべきときに、安定化回路18が正常に機能せず当該信号G(n)の電圧が変動して第1内部ノードNAの電圧を上昇させる場合であっても、当該信号G(n)の電圧変動に応じて補償回路X5の第5内部ノードN5Bの電圧が変化してトランジスタT54にリーク電流が生じることで、第1内部ノードNAの電圧は、その上昇が抑制されてLレベルの電圧VSSに近くなる。
このようにして、補償回路X5(図21)は、上記第3の実施形態における単位回路40に設けられた補償回路、すなわち第2補償停止信号V2がソース端子に与えられる補償トランジスタT5からなる補償回路(図14参照)と同様に機能する。したがって、本実施形態によれば、第2補償停止信号V2を用いることなく、上記第4の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態によれば、ソース端子に第2補償停止信号V2が与えられる第2補償トランジスタT5からなる補償回路に代えて補償回路X5(図21)が使用されるので、上記第4の実施形態における単位回路40(図14)に比べ、上記最後k段に含まれる単位回路40の面積が増大する。しかし、本実施形態における各単位回路40は、自段から遠い単位回路の出力信号を使用しないので、回路配置における制限が少なく、従来に比べ、GDMパネルにおける額縁領域の増大を抑えつつ内部ノードの電圧変動による誤動作を防止することができる。
<7.変形例>
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を施すことができる。
例えば上記各実施形態では、ゲートドライバは、第1および第2ゲートドライバ410,420からなり、第1ゲートドライバ410が奇数番目のゲートラインGL1,GL3,GL5,…を駆動し第1ゲートドライバ410が偶数番目のゲートラインGL2,GL4,GL6,…を駆動する構成となっているが(図1、図3参照)、このような構成に限定されない。上記各実施形態におけるゲートドライバは、このような構成のゲートドライバに代えて、表示部500における全てのゲートラインGL1~GLNを1つのゲートドライバで駆動するように構成されていてもよい。この場合、1つのゲートスタートパルス信号が第1入力信号として、そのゲートドライバを構成するシフトレジスタの初段に入力される。また、上記各実施形態におけるゲートドライバは、当該全てのゲートラインGL1~GLNを一端側から駆動する第1ゲートドライバと当該全てのゲートラインGL1~GLNを他端側から駆動する第2ゲートドライバとからなる構成であってもよい。この場合、1つのゲートスタートパルス信号が第1入力信号として、第1ゲートドライバを構成するシフトレジスタの初段および第2ゲートドライバを構成するシフトレジスタの初段に入力される。
また上記各実施形態では、ゲートドライバにおける各単位回路40は、安定化回路18を含んでいるが、安定化回路18を含まない構成であってもよい。各単位回路40が安定化回路18を含まない構成であっても、既述の補償トランジスタT3,T4、または、補償回路X4,X5の機能により、単位回路40の内部ノードNAにおける電圧変動に起因するゲートドライバの誤動作を防止することができる。
また上記各実施形態では、ゲートドライバにおける各単位回路40において、ダイオード接続形態のトランジスタT2を用いてセット回路が構成されているが(図6、図9、図11、図16、図20)、セット回路はこの構成に限定されるものではなく、セット端子としての入力端子11に与えられる信号がHレベルのときにのみ内部ノードNAにHレベルの電圧を供給するように構成されていればよい。例えば、トランジスタT2をダイオード接続形態とせずに、そのゲート端子のみが入力端子11に接続され、そのドレイン端子にHレベルの電圧VDDが与えられるように構成されていてもよい。このことは、補償回路X4において入力端子41に接続されたダイオード接続形態のトランジスタT41(図17、図18)や、補償回路X5において入力端子51に接続されたダイオード接続形態のトランジスタT51(図20)についても同様である。
以上では、実施形態として液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、マトリクス型の表示装置であれば、有機EL(Electroluminescenece)表示装置等の他の種類の表示装置にも適用可能である。上記実施形態に係る表示装置100がアクティブマトリクス型の有機EL表示装置である場合、図4に示す画素形成部Ps(i,j)は、画素スイッチング素子としてのTFT10および液晶容量Clc等に代えて、有機EL素子(有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode: OLED)とも呼ばれる)、保持キャパシタ、駆動トランジスタとしてのTFT、および、書込制御スイッチング素子としてのTFT等を含んでいる。この場合、データラインDLjの電圧すなわちデータ信号Djの電圧が,ゲートラインGLiによってオン/オフされる書込制御スイッチング素子を介して保持キャパシタの書き込まれて保持され、駆動トランジスタは、保持キャパシタに保持された電圧に応じた電流を有機EL素子に供給する。これにより有機EL素子は、保持キャパシタに書き込まれた電圧に応じた輝度で発光する。
なお、以上に述べた表示装置の特徴をその性質に反せず本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に組み合せて、上記実施形態および変形例のうちの幾つかの特徴を併せ持つ表示装置を構成してもよい。
11~13,16 …入力端子
14 …出力端子
15 …電源端子
18 …安定化回路
40 …単位回路
40(n)…n番目のゲートラインに対応する単位回路(n=1~N)
41u …第1ゲートドライバにおける単位回路
42u …第2ゲートドライバにおける単位回路
100 …表示装置
200 …表示制御回路
300 …データドライバ(データ信号線駆動回路)
410 …第1ゲートドライバ(第1走査信号線駆動部)
420 …第2ゲートドライバ(第2走査信号線駆動部)
500 …表示部
600 …表示パネル
Ps(i,j) …画素形成部(i=1~N,j=1~M)
T1 …出力トランジスタ
T2 …セット用トランジスタ
T3 …リセット用トランジスタ
T4 …第1補償トランジスタ
T5 …第2補償トランジスタ
T3b …第3補償トランジスタ
T42,T52 …補償設定用トランジスタ
T43,T53 …補償制御トランジスタ
T44,T54 …補償トランジスタ
T45,T55 …補償設定補助トランジスタ
X4,X5 …補償回路
C1 …キャパシタ
C41,C51 …キャパシタ
C42,C52 …キャパシタ(補償制御キャパシタ)
NA …第1内部ノード
N4A …第2内部ノード(補償用内部ノード)
N4B …第3内部ノード(補償用内部ノード)
N5A …第4内部ノード
N5B …第5内部ノード
S …セット端子
R …リセット端子
CLK …クロック端子
G …駆動用出力端子
DLj …データライン(データ信号線)(j=1~M)
GLi …ゲートライン(走査信号線)(i=1~N)
G(i) …走査信号(単位回路の出力信号)(i=1~N)
VSS …低圧電源電圧、(単位回路の)基準電源端子
VDD …高圧電源電圧
GSP1 …第1ゲートスタートパルス信号(第1入力信号)
GSP2 …第2ゲートスタートパルス信号(第1入力信号)
CKx …第xクロック信号(x=1~12)
CLRz …クリア信号(第2入力信号)

Claims (16)

  1. 表示装置の表示部に配設された複数の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、
    互いに縦続接続され多相クロック信号に基づきシフトレジスタとして動作する複数の単位回路を備え、
    前記多相クロック信号は、前記複数の単位回路に循環的に対応する複数のクロック信号から構成され、
    各単位回路は、
    前記複数の走査信号線の1つに対応する双安定回路であって、前記複数のクロック信号のうち対応するクロック信号を入力クロック信号として受け取るとともに、先行段の所定単位回路の出力信号または前記シフトレジスタの外部から与えられる第1入力信号をセット信号として受け取り、かつ、後続段の所定単位回路の出力信号または前記シフトレジスタの外部から与えられる第2入力信号をリセット信号として受け取り、
    第1および第2の論理レベルの電圧を選択的に保持する第1内部ノードと、
    前記セット信号に応じて前記第1の論理レベルの電圧を前記第1内部ノードに与えるセット回路と、
    前記リセット信号に応じて前記第2の論理レベルの電圧を前記第1内部ノードに与えるリセット回路と、
    前記第1内部ノードに保持される電圧が前記第1の論理レベルであるときに、前記入力クロック信号に応じた論理レベルの出力信号を生成して対応する走査信号線に与える出力回路とを含み、
    前記リセット信号として入力される信号を出力する前記後続段の所定単位回路は、自段よりもk段後の単位回路であって、kは、前記セット信号として入力される信号を出力する前記先行段の所定単位回路が自段よりもj段前の単位回路であり前記多相クロック信号の相数がiであるときにi-j≦k≦i-1を満たす自然数であり、
    前記リセット回路は、前記第1内部ノードに接続された第1導通端子と、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子と、前記リセット信号を受け取る制御端子とを有するリセット用トランジスタを含み、
    各単位回路に入力される前記リセット信号は、自段が前記複数の単位回路における最後k段の単位回路のいずれでもない場合は、自段よりもk段後の単位回路の出力信号であり、自段が前記最後k段の単位回路のいずれかである場合は、前記第2入力信号であり、
    前記最後k段の各単位回路に入力される前記第2入力信号は、自段の出力信号がアクティブ状態から非アクティブ状態に変化した後に所定期間だけアクティブ状態となる信号であり、
    前記最後k段の各単位回路は、前記第1内部ノードに接続された第1導通端子を有する補償トランジスタであって自段のセット信号または自段の出力信号のいずれかである補償制御信号に応じてオンまたはオフする補償トランジスタを含む補償回路を備え、
    前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、
    前記第1内部ノードが前記第1の論理レベルの電圧を保持すべき期間において、前記補償トランジスタをオフ状態とし、または、前記第1の論理レベルの電圧を前記第1内部ノードに与え、
    前記第1内部ノードが前記第2の論理レベルの電圧を保持すべき期間において、前記補償トランジスタを前記補償制御信号の電圧に応じてオン状態またはオフ状態とし、前記補償トランジスタがオン状態のときに前記第2の論理レベルの電圧が前記補償トランジスタを介して前記第1内部ノードに与えられるように構成されている、走査信号線駆動回。
  2. 前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、第1補償停止信号を受け取る第2導通端子と、自段のセット信号を受け取る制御端子とを更に有し、
    前記第1補償停止信号は、前記最後k段の単位回路のいずれかに前記セット信号として与えられる前記先行段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で前記第1の論理レベルの電圧であって、当該期間以外で前記第2の論理レベルの電圧である、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  3. 前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、第2補償停止信号を受け取る第2導通端子と、自段の出力信号を受け取る制御端子とを更に有し、
    前記第2補償停止信号は、前記最後k段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で前記第1の論理レベルの電圧であって、当該期間以外で前記第2の論理レベルの電圧である、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  4. 前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、制御端子を更に有し、
    前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、
    前記第1および第2の論理レベルの電圧を選択的に保持するための補償用内部ノードと、
    前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段のセット信号を受け取る制御端子を有する補償設定用トランジスタと、
    前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記補償トランジスタの前記制御端子に接続された第2導通端子、および、自段のセット信号を受け取る制御端子を有する補償制御トランジスタと、
    前記補償制御トランジスタの前記制御端子および前記第2導通端子にそれぞれ接続された第1端子および第2端子を有する補償制御キャパシタとを更に含み、
    自段のセット信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスタがオン状態となって前記第2の論理レベルの電圧を前記補償用内部ノードに与えるとともに、前記補償制御トランジスタがオン状態となって前記補償用内部ノードの電圧を前記補償トランジスタの前記制御端子に与え、自段のセット信号の電圧が前記第2論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスおよび前記補償制御トランジスタがオフ状態となるように構成されている、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  5. 前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記補償トランジスタの前記制御端子に接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段に与えられる前記第2入力信号を受け取る制御端子を有するトランジスタを更に含む、請求項4に記載の走査信号線駆動回路。
  6. 前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記対応するクロック信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときに前記補償用内部ノードに前記第1の論理レベルの電圧を与える補償補助回路を更に含む、請求項4に記載の走査信号線駆動回路。
  7. 前記最後k段の各単位回路における前記補償トランジスタは、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、制御端子を更に有し、
    前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、
    前記第1および第2の論理レベルの電圧を選択的に保持するための補償用内部ノードと、
    前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段の出力信号を受け取る制御端子を有する補償設定用トランジスタと、
    前記補償用内部ノードに接続された第1導通端子、前記補償トランジスタの前記制御端子に接続された第2導通端子、および、自段の出力信号を受け取る制御端子を有する補償制御トランジスタと、
    前記補償制御トランジスタの前記制御端子および前記第2導通端子にそれぞれ接続された第1端子および第2端子を有する補償制御キャパシタとを更に含み、
    自段の出力信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスタがオン状態となって前記第2の論理レベルの電圧を前記補償用内部ノードに与えるとともに、前記補償制御トランジスタがオン状態となって前記補償用内部ノードの電圧を前記補償トランジスタの前記制御端子に与え、自段の出力信号の電圧が前記第2の論理レベルであるときには、前記補償設定用トランジスおよび前記補償制御トランジスタがオフ状態となるように構成されている、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  8. 前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記補償トランジスタの制御端子に接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段に与えられる前記第2入力信号を受け取る制御端子を有するトランジスタを更に含む、請求項7に記載の走査信号線駆動回路。
  9. 前記最後k段の各単位回路における前記補償回路は、前記複数のクロック信号のうち前記対応するクロック信号との間でパルスが重ならないクロック信号のいずれかを受け取り、当該受け取るクロック信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときに前記補償用内部ノードに前記第1の論理レベルの電圧を与える補償補助回路を更に含む、請求項7に記載の走査信号線駆動回路。
  10. 前記最後k段を特定する自然数kはi-jである、請求項2に記載の走査信号線駆動回路。
  11. 前記複数の単位回路のうち最後i段以外の各単位回路は、
    前記第1内部ノードに接続された第1導通端子、前記第2の論理レベルの電圧を受け取る第2導通端子、および、自段よりもi段後の単位回路の出力信号を受け取る制御端子を有する補償トランジスタを更に含み、
    当該i段後の単位回路の出力信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオン状態であり、当該i段後の単位回路の出力信号の電圧が前記第2の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオフ状態であるように構成されている、請求項10に記載の走査信号線駆動回路。
  12. 前記最後i段の各単位回路は、
    前記第1内部ノードに接続された第1導通端子、第2補償停止信号を受け取る第2導通端子、および、自段の出力信号を受け取る制御端子を有する補償トランジスタを更に含み、
    自段の出力信号の電圧が前記第1の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオン状態であり、自段の出力信号の電圧が前記第2の論理レベルであるときには当該補償トランジスタがオフ状態であるように構成されており、
    前記第2補償停止信号は、前記最後i段の出力信号のいずれかがアクティブ状態である期間で前記第1の論理レベルの電圧であって、当該期間以外で前記第2の論理レベルの電圧である、請求項11に記載の走査信号線駆動回路。
  13. 前記出力回路は、
    前記入力クロック信号を受け取る第1導通端子、対応する走査信号線に接続された第2導通端子、および、前記第1内部ノードに接続された制御端子を有する出力トランジスタと、
    前記出力トランジスタの前記制御端子および前記第2導通端子にそれぞれ接続された第1端子および第2端子を有するキャパシタと
    を含む、請求項1から12のいずれか1項に記載の走査信号線駆動回路。
  14. 複数のデータ信号線と、当該複数のデータ信号線に交差する複数の走査信号線と、当該複数のデータ信号線および当該複数の走査信号線に沿ってマトリクス状に配置された複数の画素形成部とが設けられた表示部を有する表示装置であって、
    前記複数のデータ信号線を駆動するデータ信号線駆動回路と、
    請求項1から12のいずれか1項に記載の走査信号線駆動回路と
    を備える、表示装置。
  15. 前記走査信号線駆動回路は、
    前記複数の走査信号線の一端側に配置され、前記複数の走査信号線のうち奇数番目の走査信号線にそれぞれ対応する単位回路を前記複数の単位回路として含む第1走査信号線駆動部と、
    前記複数の走査信号線の他端側に配置され、前記複数の走査信号線のうち偶数番目の走査信号線にそれぞれ対応する単位回路を前記複数の単位回路として含む第2走査信号線駆動部とを含む、請求項14に記載の表示装置。
  16. 前記走査信号線駆動回路と前記表示部とは同一基板上に一体的に形成されている、請求項14に記載の表示装置。
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