JP3297917B2 - 液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
液晶ディスプレイ装置Info
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
状に配置すると共に、走査回路を内蔵して画像の表示を
行う液晶ディスプレイ装置に関する。
ング素子と選択素子のチャンネル長を、走査回路を構成
する素子のチャンネル長の1/3〜2/3前後の大きさとなる
ようにすることによって、走査回路の負荷を軽減して回
路設計の自由度を増すと共に、クロック信号の飛び込み
も低減して、良好な表示画像が得られるようにしたもの
である。
(特開昭59−220793号公報等参照)されている。
が供給される入力端子であって、この入力端子(1)か
らの信号がそれぞれ例えばC−MOSFETからなるスイッチ
ング素子MH1,MH2・・・MHmを通じて垂直(Y軸)方向の
ラインLH1,LH2・・・LHmに供給される。なおmは水平
(X軸)方向の画素数に相当する数である。
(2)が設けられ、このシフトレジスタ(2)に水平周
波数のm倍のクロック信号Φ1H,Φ2Hが供給され、この
クロック信号Φ1H,Φ2Hによって順次走査される駆動パ
ルス信号φH1,φH2・・・φHmがシフトレジスタ(2)
の各出力端子から取り出されて、スイッチング素子MH1
〜MHmの各制御素子に供給される。なおシフトレジスタ
(2)には低電位(VSS)と高電位(VDD)が供給され、
この2つの電位の駆動パルスが形成される。
Tからなるスイッチング素子M11,M21・・・Mn1、M12,M22
・・・Mn2、・・・M1m,M2m・・・Mnmの一端が接続され
る。なおnは水平走査線数に相当する数である。このス
イッチング素子M11〜Mnmの他端がそれぞれ液晶セルC11,
C21・・・Cnmを通じてターゲット端子(3)に接続され
る。
(4)が設けられ、このシフトレジスタ(4)に水平周
波数のクロック信号Φ1V,Φ2Vが供給され、このクロッ
ク信号Φ1V,Φ2Vによって順次走査される駆動パルス信
号φV1,φV2・・・φVnがシフトレジスタ(4)の各出
力端子から取り出されて水平(X軸)方向のゲート線G
V1,GV2・・・GVnに供給され、このゲート線GV1〜GVnを
通じてスイッチング素子M11〜MnmのX軸方向の各列(M
11〜M1m)、(M21〜M2m)・・・(Mn1〜Mnm)ごとの制
御端子にそれぞれ供給される。なお、シフトレジスタ
(4)にもシフトレジスタ(2)と同様にVSSとVDDが供
給される。
(4)には第7図A,Bに示すようなクロック信号Φ1H,Φ
2H,Φ1V,Φ2Vが供給される。そしてシフトレジスタ
(2)からは同図Cに示すように各画素期間ごとにφH1
〜φHmが出力され、シフトレジスタ(4)からは同図D
に示すように1水平期間ごとにφV1〜φVnが出力され
る。さらに入力端子(1)には同図Eに示すような信号
が供給される。
チング素子MH1とM11〜M1mがオンされ、入力端子(1)
→MH1→LH1→M11→C11→ターゲット端子(3)の電流路
が形成されて液晶セルC11に入力端子(1)に供給され
た信号とターゲット端子(3)との電位差が供給され
る。このためこのセルC11の容量分に、1番目の画素の
信号による電位差に相当する電荷がサンプルホールドさ
れる。この電荷量に対応して液晶の光透過率が変化され
る。これと同様のことがセルC12〜Cnmについて順次行わ
れ、さらに次のフィールドの信号が供給された時点で各
セルC11〜Cnmの電荷量が書き換えられる。
ルC11〜Cnmの光透過率が変化され、これが順次繰り返さ
れてテレビ画像の表示が行われる。
向上させ、寿命を長くするために交流駆動が用いられ
る。このため入力端子(1)には、例えば上述図示のよ
うに、テレビ画像の表示において1フィールドまたは1
フレームごとに映像信号を反転させた信号が供給されて
いる。
供給される映像信号は第8図に示すようにスイッチング
素子MHを通じて垂直信号ラインLHに供給されている。
CHは、例えば20pH程度と大きい。このため例えばφHの
期間に垂直信号ラインLHの配線容量CHを映像信号で充分
に駆動(充電)しようとすると、スイッチング素子MHの
オン抵抗は相当に低くしなければならない。これはさら
に水平の画素数を多くする場合にはφHの期間が短くな
るために、オン抵抗は一層低くしなければならなくな
る。
き、必要なオン抵抗RONは RONCH≦4(TH/N) ……(1) をみたす程度でなければならない。
ル幅をL、Wとすると RON∝L/W ……(2) である。
て全素子が一定に規定されており、従って低いオン抵抗
の素子を得るためには、Wを大きくする必要があった。
ート容量の増加によるシフトレジスタ(2)の駆動負荷
の増加や、ゲート容量を介してのクロック信号の垂直信
号ラインへの飛び込み等の問題を生じさせるものであっ
た。
パルスφH,▲▼がスイッチング素子MHに供給される
と、垂直信号ラインLHの配線容量CHの保持電位Vholdが
実線で示すように変化されて、入力端子(1)に供給さ
れた信号電位Vsigが配線容量CHに保持される。
立ち下りの部分で例えば波高値からVsig+VthN(VthNは
N型素子MHNのスレショルド電圧)までの変化がN型素
子MHNのゲート・ソースまたはゲート・ドレイン間のオ
ーバーラップ容量を介して配線容量CHに飛び込み、また
サンプリングパルスHの立ち上りの部分で例えば波底
値からVsig−VthP(VthPはP型素子MHPのスレショルド
電圧)までの変化がP型素子MHPのゲート・ソースまた
はゲート・ドレイン間のオーバーラップ容量を介して配
線容量CHに飛び込む。このためこれらの飛び込み信号の
差分によって、図中に示すように保持電位Vholdが変動
されてしまうものであった。
タ(2)の回路規模が大きくなり、占有面積が増大し
て、装置全体の設計の自由度が失われてしまうおそれも
あった。
査回路の負荷を低減して回路設計の自由度を増すと共
に、クロック信号の飛び込みも低減して、良好な表示画
像が得られるようにするものである。
信号線(ラインLH1〜LHm)と、水平方向に平行に配設さ
れた複数の第2の信号線(ゲート線GV1〜GVn)とが設け
られ、これらの第1、第2の信号線の各交点にそれぞれ
選択素子(M11〜Mnm)を介して液晶セル(C11〜Cnm)が
設けられてなり、第1及び第2の電源電圧(VSS、VDD)
の中間を基準の電圧(VCOM)とすると共に、その基準の
電圧を中心に所定の範囲で反転する信号電圧(VPH〜
VPL)の印加される液晶ディスプレイ装置において、少
なくとも上記第1の信号線に信号を供給する水平スイッ
チング素子(MH1〜MHm)と上記選択素子のチャンネル長
(L)を、少なくとも上記水平スイッチング素子を駆動
する走査回路(シフトレジスタ(2))を構成する素子
(IP,IN,P,N)のチャンネル長の1/3〜2/3前後の大きさ
となるようにしたことを特徴とする液晶ディスプレイ装
置である。
ャンネル長を走査回路を構成する素子のチャンネル長の
1/3〜2/3前後の大きさとなるようにしたことによって、
走査回路の負荷が軽減されて設計の自由度が増されると
共に、クロック信号の飛び込みも低減させることがで
き、またこれらの水平スイッチング素子及び選択素子に
掛かる電圧は電源電圧よりも小さいのでパンチスルーや
リークの発生する恐れも少なく、簡単な構成で装置の信
頼性を向上させることができると共に、画質劣化のない
良好な表示画像を得ることができる。
トレジスタ(2)の構成が一例として具体的に示されて
おり、このシフトレジスタ(2)の構成でIP,IN、P,Nは
それをインバータ及びこれをクロック化するためのスイ
ッチング素子を構成するC−MOSFETを示している。
タート(同期)信号HSが供給され、このスタート信号HS
が初段の第1のインバータI10を構成する素子IP10,IN10
のゲートに供給される。このインバータI10の出力が第
2のインバータI12を構成する素子IP12,IN12のゲートに
供給され、このインバータI12の入出力端に得られる信
号がスイッチング素子MH1を構成するC−MOSFETの両ゲ
ートに供給される。このインバータI12の出力が第3の
インバータI13を構成する素子IP13,IN13のゲートに供給
され、このインバータI13の出力がインバータI12の入力
端に帰還されてラッチ回路が構成される。
に設けられると共に、インバータI10、I13を構成する素
子IP10,IN10、IP13,IN13に直列にスイッチング素子P10,
N10、P13,N13が設けられ、これらのスイッチング素子P
10,N10、P13,N13のゲートに互いに逆相のクロック信号
Φ1H,Φ2Hが相互に反転して供給される。
られる。そしてこの各段ごとにクロック信号Φ1H,Φ2H
が相互に反転して供給されることによって、入力端子
(11)に供給されたスタート信号HSが順次シフトされ、
駆動パルス信号φH1,φH2・・・φHmが形成され、これ
らの駆動パルス信号φH1,φH2・・・φHmがそれぞれス
イッチング素子MH1,MH2・・・MHmのゲートに供給され
る。
は従来技術の説明で述べた回路と同様である。
〜MHm及び選択素子M11〜Mnmと、シフトレジスタ(2)
を構成する素子IP,IN,P,Nのマスクルールを違えて、水
平スイッチング素子MH1〜MHm及び選択素子M11〜Mnmのチ
ャンネル長Lが、シフトレジスタ(2)を構成する素子
IP,IN,P,Nのチャンネル長の1/3〜2/3前後の大きさとな
るように装置の形成を行う。
て水平スイッチング素子MH1〜MHmに供給される映像信号
は、例えば第2図に示すようにテレビ映像の表示におい
て1フィールドごとに反転された信号になっている。そ
こでこの各フィールドにおいて、映像信号Vsigの変化
は、それぞれ VCOM≦Vsig≦VPH ……(3) VPL≦Vsig≦VCOM ……(4) 但し、VCOMはターゲット電圧 VPH〜VPLは反転信号の振幅 の範囲である。
イン間には、例えば第3図に示すように映像信号V
sigと、配線容量CHの保持電位Vholdが印加されることに
なり、ここで上述の(3)式が成立する期間では、VCOM
≦Vsig、Vhold≦VPHとなることから |VDS|=VPH−VCOM ……(5) となる。また上述の(4)式が成立する期間では、VPL
≦Vhold、Vsig≦VCOMとなることから |VDS|=VCOM−VPL ……(6) となる。
[V]、VCOM=7.5[V]、VPH=12.5[V]、VPL=2.5
[V]とすると、シフトレジスタ(2)を構成する素子
IP,IN,P,Nには、VDD、VSSが直接印加され、 |VDS|MAX=VDD−VSS=15[V] の電圧を保証する必要があるのに対して、スイッチング
素子MH1〜MHm及び選択素子M11〜Mnmには上述の(5)
(6)式から、 |VDS|MAX=5.0[V] の電圧を保証するだけでよい。
た場合には、第4図A,Bに比較して示すように、ドレイ
ン・ソース間が全て空乏化することによるハンチスルー
が生じ易くなるが、同図BにおいてVDS=5.0[V]は図
中に破線で示す位置にあり、上述の構成ではパンチスル
ーが生じる恐れはない。
るゲート・ソース間電圧がマイナスの領域におけるリー
ク(オフリーク)は、第5図A,Bに比較して示すよう
に、チャンネル長Lの大きさによらないことが知られて
いる。
H1〜MHm及び選択素子M11〜Mnmのチャンネル長Lを、シ
フトレジスタ(2)を構成する素子IP,IN,P,Nのチャン
ネル長の1/3〜2/3前後の大きさとなるように装置の形成
を行うことができる。
選択素子のチャンネル長を走査回路を構成する素子のチ
ャンネル長の1/3〜2/3前後の大きさとなるようにしたこ
とによって、走査回路の負荷が軽減されて設計の自由度
が増されると共に、クロック信号の飛び込みも低減させ
ることができ、またこれらの水平スイッチング素子及び
選択素子に掛かる電圧は電源電圧よりも小さいのでパン
チスルーやリークの発生する恐れも少なく、簡単な構成
で装置の信頼性を向上させることができると共に、画質
劣化のない良好な表示画像を得ることができるものであ
る。
フトレジスタ等をオンチップ化した液晶ディスプレイ装
置に適用されるものである。
のチャンネル長を走査回路を構成する素子のチャンネル
長の1/3〜2/3前後の大きさとなるようにしたことによっ
て、走査回路の負荷が軽減されて設計の自由度が増され
ると共に、クロック信号の飛び込みも低減させることが
でき、またこれらの水平スイッチング素子及び選択素子
に掛かる電圧は電源電圧よりも小さいのでパンチスルー
やリークの発生する恐れも少なく、簡単な構成で装置の
信頼性を向上させることができると共に、画質劣化のな
い良好な表示画像を得ることができるようになった。
成図、第2図は入力信号の波形図、第3図はスイッチン
グ素子の説明のための構成図、第4図、第5図は素子の
説明のための特性図、第6図は従来の液晶ディスプレイ
装置の構成図、第7図はそのタイミングチャート図、第
8図は信号入力の等価回路図、第9図は課題の説明のた
めの波形図である。 Mは水平スイッチング素子及び選択素子を構成するスイ
ッチング素子、IP,IN,P,Nはシフトレジスタを構成する
素子、Lは垂直信号線、Gはゲート線、Cは液晶セル、
(1)(3)(11)は端子、(2)(4)はシフトレジ
スタである。
Claims (1)
- 【請求項1】垂直方向に平行に配設された複数の第1の
信号線と、水平方向に平行に配設された複数の第2の信
号線とが設けられ、これらの第1、第2の信号線の各交
点にそれぞれ選択素子を介して液晶セルが設けられてな
り、 第1及び第2の電源電圧の中間を基準の電圧とすると共
に、その基準の電圧を中心に所定の範囲で反転する信号
電圧の印加される液晶ディスプレイ装置において、 少なくとも上記第1の信号線に信号を供給する水平スイ
ッチング素子と上記選択素子のチャンネル長を、少なく
とも上記水平スイッチング素子を駆動する走査回路を構
成する素子のチャンネル長の1/3〜2/3前後の大きさとな
るようにしたことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19844290A JP3297917B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 液晶ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19844290A JP3297917B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 液晶ディスプレイ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0483483A JPH0483483A (ja) | 1992-03-17 |
JP3297917B2 true JP3297917B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=16391158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19844290A Expired - Lifetime JP3297917B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 液晶ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3297917B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4156075B2 (ja) * | 1998-04-23 | 2008-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 画像表示装置 |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP19844290A patent/JP3297917B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0483483A (ja) | 1992-03-17 |
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