JP4899327B2 - シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置 - Google Patents

シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4899327B2
JP4899327B2 JP2005072710A JP2005072710A JP4899327B2 JP 4899327 B2 JP4899327 B2 JP 4899327B2 JP 2005072710 A JP2005072710 A JP 2005072710A JP 2005072710 A JP2005072710 A JP 2005072710A JP 4899327 B2 JP4899327 B2 JP 4899327B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
control
output
signal level
control clock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005072710A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006260621A (ja
Inventor
郁博 山口
克彦 両澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2005072710A priority Critical patent/JP4899327B2/ja
Priority to US11/372,419 priority patent/US7733320B2/en
Priority to TW095108496A priority patent/TWI329291B/zh
Priority to KR1020060023766A priority patent/KR100770119B1/ko
Priority to CN2006100591702A priority patent/CN1835063B/zh
Publication of JP2006260621A publication Critical patent/JP2006260621A/ja
Priority to HK07102457.5A priority patent/HK1095192A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of JP4899327B2 publication Critical patent/JP4899327B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R7/00Stowing or holding appliances inside vehicle primarily intended for personal property smaller than suit-cases, e.g. travelling articles, or maps
    • B60R7/04Stowing or holding appliances inside vehicle primarily intended for personal property smaller than suit-cases, e.g. travelling articles, or maps in driver or passenger space, e.g. using racks
    • B60R7/043Stowing or holding appliances inside vehicle primarily intended for personal property smaller than suit-cases, e.g. travelling articles, or maps in driver or passenger space, e.g. using racks mounted on or under a seat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R7/00Stowing or holding appliances inside vehicle primarily intended for personal property smaller than suit-cases, e.g. travelling articles, or maps
    • B60R7/08Disposition of racks, clips, holders, containers or the like for supporting specific articles
    • B60R7/10Disposition of racks, clips, holders, containers or the like for supporting specific articles for supporting hats, clothes or clothes hangers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/28Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0001Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position
    • B60R2011/0003Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position inside the vehicle
    • B60R2011/0012Seats or parts thereof
    • B60R2011/0017Head-rests

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shift Register Type Memory (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

本発明は、シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置に関し、特に、画像表示装置や画像読取装置等の走査ドライバに適用して良好なシフトレジスタ回路及びその駆動制御方法、並びに、該シフトレジスタ回路を備えた駆動制御装置に関する。
近年、コンピュータや携帯電話、携帯情報端末等の情報機器や、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ、スキャナ等の撮像機器の普及が著しい。このような機器においては、液晶表示パネル等の画像表示手段や、フォトセンサアレイ等の画像読取手段が多用されるようになっている。
例えば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置においては、薄膜トランジスタからなる画素トランジスタを備えた表示画素(液晶画素)がマトリクス状に配列され、各表示画素を行方向に接続する走査ラインと列方向に接続するデータラインとを備えた表示パネルに対して、走査ドライバ(ゲートドライバ)により各走査ラインを順次選択状態に設定し、データドライバにより各データラインに表示データに応じた信号電圧を印加することにより、選択状態に設定された各表示画素における液晶の配向状態を制御して所望の画像情報を表示するように構成されている。ここで、走査ドライバには、各走査ラインを順次選択状態に設定するための走査信号を生成、出力する構成として、一般にシフトレジスタ回路が設けられている。
また、フォトセンサ(読取画素)をマトリクス状に配列して構成されたフォトセンサアレイを備えた画像読取装置においても、当該フォトセンサアレイの画像読取動作の際に、各行のフォトセンサを順次駆動状態(選択状態)に設定するための走査ドライバが備えられており、読出ドライバにより駆動状態に設定された各フォトセンサにおいて検出された受光量に応じた検出データ(明暗データ)を読み出して被写体の画像情報を取得するように構成されている。このような画像読取装置においても、上記液晶表示装置と同様に、走査ドライバには、各行のフォトセンサを順次駆動状態に設定するための走査信号を生成、出力するシフトレジスタ回路が設けられている。
ここで、上述したような画像表示装置や画像読取装置に適用される走査ドライバについて簡単に説明する。
図13は、従来技術における液晶表示装置に適用される走査ドライバ(シフトレジスタ回路部)の一例を示す要部構成図である。
画像表示装置(液晶表示装置)に適用される走査ドライバは、例えば、図13に示すように、複数のステージ(シフトブロック)SRC(q−1)、SRC(q)、SRC(q+1)、・・・(qは2以上の整数)を縦列接続した構成を有し、クロック信号CKV、CKVBに基づいて、各ステージSRC(q)の出力信号を次段のステージSRC(q+1)に順次入力(転送)するシフトレジスタ回路部を備えた構成を有している。ここで、各ステージSRC(q)の出力信号は、上記転送動作に応じて、(所定の信号レベルに変換して)対応する各行の走査ラインに走査信号GOUT(k)として順次出力されるとともに、前段のステージSRC(q−1)にリセット信号として入力される。このような走査ドライバの構成については、例えば、特許文献1等に詳しく記載されている。
なお、図13に示した走査ドライバ(シフトレジスタ回路)において、CKV、CKVBは、相互に反転関係を有するクロック信号であり、STVは、図示を省略した初段のステージSRC(1)に入力されるシフトスタート信号であり、ENDは、最終段のステージに入力されるリセット信号である。
そして、このような走査ドライバを備えた画像表示装置においては、周知の表示駆動制御方法によれば、一般に、走査ドライバの動作周波数はデータドライバに比較して低く設定することができるので、走査ドライバ(シフトレジスタ回路部)を構成するスイッチング素子として、アモルファスシリコンや酸化亜鉛(ZnO)等の比較的電子移動度が低い半導体材料を用いたトランジスタ素子であっても適用することができる。
この場合、表示パネルに配列される表示画素に、アモルファスシリコン等を用いた素子構造(薄膜トランジスタ構造)が適用されている場合には、これらの表示画素(表示パネル)と、周辺回路である走査ドライバやデータドライバ等の表示駆動装置を単一のパネル基板(ガラス基板等)上に、同一の製造プロセスを適用して一体的に形成することができる。これにより、装置規模を小型薄型化することができるとともに、製造プロセスを簡素化してコストの低減等を図る技術が研究・開発されている。
特開2002−197885号公報(第9頁〜第12頁、図1、図4)
上述したように、アモルファスシリコンや酸化亜鉛等の半導体材料からなる薄膜トランジスタ素子においては、単結晶シリコンやポリシリコン等の半導体材料からなる薄膜トランジスタ素子に比較して、電子移動度が低く動作特性が劣るため、上述したような画像表示装置や画像読取装置に適用する場合にあっては、例えば、データドライバに比較して動作周波数が低くても動作上問題のない走査ドライバには適用することができる。
しかしながら、アモルファスシリコントランジスタ等を適用した走査ドライバにおいては、本質的に動作周波数が低いため、走査線数が多く動作周波数の高いパネル、例えば、高精細又は大画面の表示パネルやセンサアレイに適用することが困難であるという問題を有していた。
具体的には、走査ドライバの動作周波数(すなわち、動作速度)は、一般に、走査信号の出力部(すなわち、シフトレジスタ回路を構成する各シフトブロック(ステージ)の出力部)の抵抗成分(出力抵抗)とその負荷容量の積(時定数)に基づいて決定されることが知られている。ここで、負荷容量は、各走査ラインに寄生する配線容量や次段のシフトブロックにおける入力容量等の和であり、抵抗成分は、シフトブロックの出力部を構成するスイッチング素子のオン抵抗等である。
上述したように、アモルファスシリコントランジスタ等の薄膜トランジスタを走査ドライバに適用した場合にあっては、素子特性上、負荷容量となる容量成分が大きく、しかも、オン抵抗が低いため、単結晶シリコントランジスタ等を適用した走査ドライバに比較して、上記動作周波数が著しく低くなることが避けられなかった。
また、アモルファスシリコントランジスタ等においては、製造プロセスが簡易なうえ、製造時点で均一で良好な素子特性が得られるという特徴を有しているものの、上記単結晶シリコントランジスタやポリシリコントランジスタに比較して、当該素子特性の経時的な劣化が大きいため、長期間良好に表示駆動や読取駆動を行うことが困難であるという問題も有していた。
具体的には、発明者らの検証によれば、80℃程度の温度環境で、数百時間の加速実験を行った場合、動作周波数が、初期状態の概ね半分程度に劣化するという実験結果も得られており、実製品での良好な表示駆動や読取駆動を長期間保証することができないという問題を有していた。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、電子移動度が比較的低い素子特性を有するスイッチング素子を適用した場合であっても、比較的走査線数が多く動作周波数が高い表示パネルやセンサアレイに対して、長期間良好に所定のタイミングで走査信号を出力して表示駆動、又は、読取駆動を行うことができるシフトレジスタ回路及びその駆動制御方法、並びに、当該シフトレジスタ回路を備えた駆動制御装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、直列に接続された複数段の信号保持手段を備え、入力信号を次段の前記信号保持手段に順次転送しつつ、前記入力信号に基づいて、前記信号保持手段の各々から出力信号を順次出力するシフトレジスタ回路において、前記信号保持手段の各々は、少なくとも、前記入力信号を取り込み保持する入力制御手段と、第1の制御クロック信号が印加され、保持された前記入力信号及び前記第1の制御クロック信号の信号レベルに応じて前記出力信号を出力する出力制御手段と、第2の制御クロックが印加され、保持された前記入力信号及び該第2の制御クロックの信号レベルに応じた信号レベルを有するシフト信号を、次段の前記信号保持手段に出力する転送制御手段と、リセット信号が印加され、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化するリセット制御手段と、を備え、次段の前記信号保持手段により生成された前記シフト信号が前記リセット制御手段における前記リセット信号として入力されるように構成され、前記第1及び第2の制御クロックは第1の信号レベルと第2の信号レベルを有し、前記出力制御手段における前記出力信号は、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルに設定されたタイミングに応じて出力され、該第1の制御クロックの信号レベルは、前記リセット制御手段により、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化する動作の開始タイミングよりより前のタイミングで前記第2の信号レベルに変化するように設定されて、前記出力制御手段から前記出力信号を出力する動作、前記リセット制御手段により、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化する動作の開始タイミングよりもに終了するように設定されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項記載のシフトレジスタ回路において、前記リセット信号は、前記第2の制御クロックの反転位相となるタイミングに基づいて生成されることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項又は記載のシフトレジスタ回路において、前記入力制御手段は、少なくとも、電流路の一端側及び制御端子に前記入力信号が供給されるとともに、他端側に第1の接点が接続された第1のスイッチ手段を備え、前記出力制御手段は、少なくとも、電流路の一端側に前記第1の制御クロックが供給されるとともに、他端側に前記出力信号が出力される第2の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点が接続された第2のスイッチ手段と、電流路の一端側に前記電源電圧が接続されるとともに、他端側に前記第2の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点の電位の反転電位が印加される第3のスイッチ手段と、を備え、前記リセット制御手段は、少なくとも、電流路の一端側に前記第1の接点が接続されるとともに、他端側に前記電源電圧が接続され、制御端子に前記リセット信号が供給される第4のスイッチ手段を備え、前記転送制御手段は、少なくとも、電流路の一端側に前記第2の制御クロックが供給されるとともに、他端側に前記シフト信号が出力される第3の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点が接続された第5のスイッチ手段と、電流路の一端側に所定の電源電圧が接続されるとともに、他端側に前記第3の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点の電位の反転電位が印加される第6のスイッチ手段と、を備えることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項記載のシフトレジスタ回路において、前記出力制御手段は、少なくとも、前記出力信号の出力期間においてのみ前記第2のスイッチ手段がオン動作して、前記第1の制御クロックに基づく信号レベルを有する前記出力信号が前記第2の接点を介して出力され、前記出力信号の非出力期間においては、前記第3のスイッチ手段がオン動作して、前記電源電圧に基づく信号レベルを有する前記出力信号が前記第2の接点を介して出力されるように構成されていることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路において、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅と前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅とが同一であって、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックは、位相が相互にずらして設定されていることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路において、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅が、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅よりも短く設定され、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの前記信号レベルの変化タイミングが設定されていることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路において、前記シフトレジスタ回路は、前記複数段の信号保持手段のうち、奇数段目の前記信号保持手段には、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックが供給され、偶数段目の前記信号保持手段には、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの、各々反転位相となる第3の制御クロック及び第4の制御クロックが供給されることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路において、前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々を構成する前記第1乃至第6のスイッチ手段が、単一のチャネル極性を有する電界効果型トランジスタであることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項記載のシフトレジスタ回路において、前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々を構成する前記第1乃至第6のスイッチ手段が、アモルファスシリコンからなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項記載のシフトレジスタ回路において、前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々を構成する前記第1乃至第6のスイッチ手段が、酸化亜鉛からなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする。
請求項11記載の発明は、直列に接続された複数段の信号保持手段を備え、入力信号を次段の前記信号保持手段に順次転送しつつ、前記入力信号に基づいて、前記信号保持手段の各々から出力信号を順次出力するシフトレジスタ回路の駆動制御方法において、前記入力信号を取り込み保持するステップと、第1の制御クロック信号が印加され、保持された前記入力信号及び前記第1の制御クロックの信号レベルに応じて前記出力信号を出力するステップと、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化するステップと、前記シフトレジスタ回路の駆動制御方法は、更に、第2の制御クロックが印加され、保持された前記入力信号及び該第2の制御クロックの信号レベルに応じた信号レベルを有するシフト信号を、次段の前記信号保持手段に出力するステップと、を含み、前記入力信号の信号レベルを初期化するステップは、前記第2の制御クロックの反転位相となるタイミングに基づいて、次段の前記信号保持手段により生成された前記シフト信号がリセット信号として入力されることにより実行され、前記出力信号を出力するステップは、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化するステップの開始より前のタイミングで終了するように設定されていることを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項11記載のシフトレジスタ回路の駆動制御方法において、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックは、第1の信号レベルと第2の信号レベル間を所定の周期で繰り返し変化するクロックパルスであって、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅と前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅とが同一であるとともに、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの位相が相互にずらして設定されていることを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項11記載のシフトレジスタ回路の駆動制御方法において、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックは、第1の信号レベルと第2の信号レベル間を所定の周期で繰り返し変化するクロックパルスであって、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅が、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅よりも短く設定されるとともに、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの前記信号レベルの変化タイミングが設定されていることを特徴とする。
請求項14記載の発明は、複数の画素が2次元配列された画素アレイに対して、各行の画素を選択状態に設定するための走査信号を順次出力する駆動制御装置において、前記駆動制御装置は、前記画素アレイに2次元配列された前記複数の画素のうち、奇数行目の前記画素に前記走査信号を順次出力する第1の駆動制御部と、偶数行目の前記画素に前記走査信号を順次出力する第2の駆動制御部と、を備えて構成され、前記第1の駆動制御部及び前記第2の駆動制御部は、各々、少なくとも直列に接続された複数段の信号保持手段を有し、入力信号を次段の前記信号保持手段に順次転送しつつ、前記入力信号に基づいて、前記信号保持手段の各々から前記走査信号となる出力信号を順次出力するシフトレジスタ回路を備え、前記信号保持手段の各々は、少なくとも、前記入力信号を取り込み保持する入力制御手段と、第1の信号レベルと第2の信号レベルを有する第1の制御クロック信号が印加され、保持された前記入力信号及び前記第1の制御クロック信号の信号レベルに応じ前記出力信号を出力する出力制御手段と、前記第1の信号レベルと前記第2の信号レベルを有する第2の制御クロックが印加され、保持された前記入力信号及び該第2の制御クロックの信号レベルに応じた信号レベルを有するシフト信号を、次段の前記信号保持手段に出力する転送制御手段と、リセット信号が印加され、保持された前記をリセット制御手段と、を具備し、次段の前記信号保持手段により生成された前記シフト信号が前記リセット制御手段における前記リセット信号として入力されるように構成され、前記出力制御手段から前記出力信号を出力する動作は、前記リセット制御手段により前記入力信号の信号レベルを初期化する動作の開始タイミングより前のタイミングで終了するように設定されていることを特徴とする。
請求項15記載の発明は、請求項14記載の駆動制御装置において、前記リセット信号は、前記第2の制御クロックの反転位相となるタイミングに基づいて生成されることを特徴とする。
請求項16記載の発明は、請求項14又は15のいずれかに記載の駆動制御装置において、前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々が単一のチャネル極性を有する1以上の電界効果型トランジスタからなるスイッチ手段を含んだ構成を有していることを特徴とする。
請求項17記載の発明は、請求項16記載の駆動制御装置において、前記複数の画素の各々は、単一のチャネル極性を有する1以上の電界効果型トランジスタからなるスイッチ手段を含んだ構成を有し、前記駆動制御装置は、前記画素アレイが形成された基板上に一体的に設けられていることを特徴とする。
請求項18記載の発明は、請求項16又は17記載の駆動制御装置において、前記画素アレイ及び前記駆動制御装置を構成する前記スイッチ手段は、アモルファスシリコンからなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする。
請求項19記載の発明は、請求項16又は17記載の駆動制御装置において、前記画素アレイ及び前記駆動制御装置を構成する前記スイッチ手段は、酸化亜鉛からなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする。
請求項20記載の発明は、請求項14乃至19のいずれかに記載の駆動制御装置において、前記画素アレイは、複数の表示画素が2次元配列された表示画素アレイであることを特徴とする。
請求項21記載の発明は、請求項14乃至19のいずれかに記載の駆動制御装置において、前記画素アレイは、複数の読取画素が2次元配列された読取画素アレイであることを特徴とする。
本発明に係るシフトレジスタ回路及びその駆動制御方法は、画像表示装置や画像読取装置の駆動制御装置(走査ドライバ)に適用が可能であって、入力信号を順次次段にシフトしつつ、各段ごとに出力信号を順次出力する複数段の信号保持手段(シフトブロック)を備えたシフトレジスタ回路において、各段の信号保持手段には、上記入力信号に応じて、第1の制御クロックに基づく信号レベルを有する出力信号(外部出力信号)を出力する出力制御手段(出力側プッシュプル回路部)と、第2の制御クロックに基づく信号レベルを有するシフト信号を出力する転送制御手段(転送側プッシュプル回路部)と、が設けられ、各々、独立して出力信号とシフト信号とが生成、出力されるように構成されている。
また、出力制御制御手段は、少なくとも、入力信号の信号レベルに応じてオン動作して、第1の制御クロックの信号レベルに基づく出力信号(外部出力信号)を出力する第2のスイッチ手段(薄膜トランジスタ)と、入力信号の反転信号の信号レベル(反転電位)に応じてオン動作して、電源電圧(低電位電圧)に基づく出力信号を出力する第3のスイッチ手段と、を備えて構成され、上記出力信号の出力期間のみ第2のスイッチ手段がオン動作し、出力信号の非出力期間においては、第2のスイッチ手段がオフ動作して、第3のスイッチ手段がオン動作するように構成されている。
ここで、シフト信号を出力する動作期間と出力信号を出力する動作期間は、時間的に重なるように設定されるとともに、第1の制御クロックがリセット信号の入力タイミングよりも先に第1の信号レベルから第2の信号レベルに変化する(ハイレベルからローレベルに立ち下がる)ことにより、出力信号の出力動作が、保持された入力信号の信号レベルを初期化するリセット動作の開始タイミングよりも先に終了する(ローレベルの外部出力信号が出力される)ように設定されている。
これによれば、出力信号の立ち下がり時の信号特性(立ち下がり特性)は、出力制御手段を構成する第3のスイッチ手段ではなく、第1の制御クロックが供給される第2のスイッチ手段により制御されることになり、シフトレジスタ回路を長時間駆動した後において、第3のスイッチ手段は、オン状態が長時間保持されるため素子特性の劣化が顕著となる場合があるが、第2のスイッチ手段は、オン動作期間が短いため素子特性の劣化は少なく良好に保持されるため、出力信号の立ち下がり時の信号特性に対する各スイッチ手段の素子特性の劣化の影響を抑制することができる。
したがって、シフトレジスタ回路を長時間駆動した後においても、第2のスイッチ手段の素子特性は良好に保持されるので、第1の制御クロックの立ち下がりに伴って、出力信号を速やかにローレベルに立ち下げることができ、信号特性の劣化を抑制することができる。これにより、電子移動度が低く、素子特性の経時変化が著しいアモルファスシリコンや酸化亜鉛等の半導体材料からなる薄膜トランジスタを、シフトレジスタ回路(シフトブロック)に良好に適用することができる。
そして、本発明に係る駆動制御装置は、液晶表示パネルや発光型表示パネル等を備えた画像表示装置、あるいは、フォトセンサアレイ等を備えた画像読取装置に適用可能な駆動制御装置(走査ドライバ)であって、上記表示パネル等の画素アレイに配列された複数の表示画素や読取画素のうち、奇数行目の走査ライン(奇数側ライン)に走査信号(奇数側走査信号)を順次出力する第1の駆動制御部(奇数ライン用走査ドライバ)と、偶数行目の走査ライン(偶数側ライン)に走査信号(偶数側走査信号)を順次出力する第2の駆動制御部(偶数ライン用走査ドライバ)と、を備えて構成され、第1の駆動制御部及び第2の駆動制御部が、各々、上述したシフトレジスタ回路を備えた構成を有している。
ここで、画素アレイに配列された全ての画素(全ての走査ライン)を行ごとに順次選択状態に設定(走査)するために、第1の駆動制御部において各段の信号保持手段間で、シフト信号を順次転送しつつ奇数行目の走査ラインに走査信号を出力する動作と、第2の駆動制御部において各段の信号保持手段間で、シフト信号を順次転送しつつ偶数行目の走査ラインに走査信号を出力する動作と、を交互に繰り返し実行する。
これによれば、画素アレイに配列された全ての画素(一画面)を走査するために、第1の駆動制御部及び第2の駆動制御部により交互に走査信号を出力すればよいので、1走査期間(1フレーム期間)における第1の駆動制御部及び第2の駆動制御部の各動作周波数は、単一の走査ドライバのみを適用して一画面を走査する場合に比較して、実質的に1/2の動作周波数でよいことになる。
したがって、走査線数が比較的多く動作周波数が高い画素アレイ(表示パネルやセンサアレイ)を、動作周波数の低い一対の駆動制御部(走査ドライバ)により良好に表示駆動することができるので、例えば、アモルファスシリコンや酸化亜鉛等の電子移動度が低い半導体材料からなる薄膜トランジスタを、当該駆動制御部を構成するシフトレジスタ回路のスイッチング手段に良好に適用することができ、簡易な製造プロセスで安価な画像表示装置や画像読取装置を実現することができる。
ここで、シフトレジスタ回路のスイッチング手段として、電子移動度が低く、経時的な素子特性の劣化が著しい薄膜トランジスタを適用した場合であっても、各信号保持手段の出力制御手段において、オン動作期間が短く特性劣化の小さいスイッチ手段により、走査信号の信号特性(特に、立ち下がり動作)を制御することができるので、長期間にわたって駆動制御装置を駆動した場合であっても、走査信号の信号レベルを迅速に変化させる(ローレベルに立ち下げる)ことができ、画像表示特性が安定した画像表示装置や読取動作特性が安定した画像読取装置を実現することができる。
また、画素アレイを構成する各画素、及び、駆動制御装置に設けられるシフトレジスタ回路(信号保持手段)に適用されるスイッチ手段を、同一チャネル極性を有する電界効果型トランジスタにより構成することにより、同一のガラス基板等の絶縁性基板上に、同一の製造プロセスで形成される導電層や絶縁層、半導体層を適用して一体的に製造することができるので、装置規模を小型薄型化することができる。
以下、本発明に係るシフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置について、実施の形態を示して詳しく説明する。
<シフトレジスタ回路>
まず、本発明に係るシフトレジスタ回路の全体構成について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係るシフトレジスタ回路の一実施形態を示す概略構成図である。ここでは、説明の都合上、シフトレジスタ回路を構成する複数段(n段;nは4以上の整数)のシフトブロックのうち、便宜的に<k>段目〜<k+3>段目(1≦k、k+3≦n)の4段のみを示し、<k>段目のシフトブロックを中心にして構成を説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るシフトレジスタ回路は、複数段のシフトブロック(信号保持手段)SBA(1)〜SBA(n)を備え、各段のシフトブロックSBA(k)の入力端子INに、前段のシフトブロックSBA(k−1)から出力される出力信号がシフト信号(入力信号)SF(k−1)として入力され(シフトブロックSBA(k)が初段のシフトブロックSBA(1)の場合には、スタート信号(入力信号)STが供給され)、当該出力端子OUTSから出力される出力信号がシフト信号SF(k)として次段の入力端子INに順次入力され、また、出力端子OUTGから出力される出力信号が外部出力信号(出力信号)GS(k)として取り出されるように構成されている。
また、各シフトブロックSBA(k)は、次段のシフトブロックSBA(k+1)の出力端子OUTSから出力されるシフト信号SF(k+1)がリセット信号として入力される(シフトブロックSBA(k)が最終段のシフトブロックSBA(n)の場合には、リセット信号REDが外部から供給される)リセット端子RSTを備えている。
また、各シフトブロックSBA(1)〜SBA(n)は、当該シフトブロックSBA(k)の段数(何段目であるか)に応じて、各々、位相の異なる2種類(2相)の制御クロックCKA及びCKB、又は、CKC及びCKDが個別に供給されるクロック端子TCA、TCBを備えている。
具体的には、例えば、奇数段目のシフトブロックSBA(k)には、クロック端子TCAに制御クロックCKAが供給されるとともに、クロック端TCBには制御クロックCKBが供給され、一方、偶数段目のシフトブロックSBA(k+1)には、クロック端子TCAに制御クロックCKCが供給されるとともに、クロック端TCBには制御クロックCKDが供給されるように構成されている。
ここで、制御クロックCKAとCKCとは、位相が相互に反転関係を有するように設定され、制御クロックCKBとCKDとは、位相が相互に反転関係を有するように設定されている。なお、制御クロック相互の位相差や立ち上がり、立ち下がりタイミングについては、後述する駆動制御方法において、詳しく説明する。
(シフトブロックの回路構成)
次いで、本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用される各シフトブロックの具体的な回路構成について、図面を参照して説明する。
図2は、本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用されるシフトブロックの一例を示す機能ブロック図であり、図3は、本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用されるシフトブロックの具体的な回路構成図である。
なお、奇数段目のシフトブロックと偶数段目のシフトブロックとは、上述したように、供給される制御クロックの位相が反転した関係に設定されているのみで、回路構成は同一であるので、ここでは、制御クロックCKA及びCKBに基づいて動作する奇数段目のシフトブロックの例として、<k>段目のシフトブロックのみを示して説明する。したがって、偶数段目のシフトブロックにおいては、図2中に示すように、制御クロックCKA及びCKBを、それぞれ制御クロックCKC及びCKDと読み替えるものとする。
図2に示すように、本実施形態に係るシフトブロックSBA(k)は、概略、図示を省略した前段のシフトブロックSBA(k−1)から入力端子INに入力されるシフト信号SF(k−1)に基づいて、当該シフト信号SF(k−1)を取り込み保持するとともに、図示を省略した次段のシフトブロックSBA(k+1)からリセット端子RSTに入力されるシフト信号SF(k+1)に基づいて、上記保持したシフト信号SF(k−1)を消去(信号レベルをリセット)する信号保持・消去部(入力制御手段、リセット制御手段)10と、該信号保持・消去部10に保持されたシフト信号SF(k−1)に基づく信号レベルを反転処理するレベル反転部20と、上記シフト信号SF(k−1)の非反転信号レベル、及び、反転信号レベル、制御クロック(第1の制御クロック)CKBに基づいて外部出力信号GS(k)を生成し、出力端子OUTGを介して出力する出力側プッシュプル回路部(出力制御手段)30と、信号保持・消去部10に保持されたシフト信号SF(k−1)の信号レベル(非反転信号レベル)、及び、レベル反転部20により反転処理された信号レベル(反転信号レベル)、制御クロック(第2の制御クロック)CKAに基づいてシフト信号SF(k)を生成し、出力端子OUTSを介して次段のシフトブロックSBA(k+1)に出力する転送側プッシュプル回路部(転送制御手段)40と、を備えた構成を有している。
具体的には、シフトブロックSBA(k)は、例えば、図3に示すように、8個の薄膜トランジスタ(電界効果型トランジスタ)Tr11〜Tr18を用いて構成することができる。すなわち、上記信号保持・消去部10は、ゲート端子及びドレイン端子が入力端子INに接続され、ソース端子が接点N11(第1の接点)に接続された薄膜トランジスタ(第1のスイッチ手段)Tr11と、ゲート端子がリセット端子RSTに接続され、ソース端子が接点N11に、ドレイン端子が低電位電圧(電源電圧)Vssに接続された薄膜トランジスタ(第4のスイッチ手段)Tr12と、を有して構成されている。
また、レベル反転部20は、ゲート端子及びドレイン端子が高電位電圧Vddに接続され、ソース端子が接点N12に接続された薄膜トランジスタTr13と、ゲート端子が接点N11に接続され、ドレイン端子及びソース端子が接点N12及び低電位電圧Vssに各々接続された薄膜トランジスタTr14と、を有して構成されている。
出力側プッシュプル回路部30は、ゲート端子が接点N11に接続され、ドレイン端子及びソース端子がクロック端子TCB及び接点N14(出力端子OUTG;第2の接点)に各々接続された薄膜トランジスタ(第2のスイッチ手段)Tr17と、ゲート端子が接点N12に接続され、ドレイン端子及びソース端子が接点N14及び低電位電圧Vssに各々接続された薄膜トランジスタ(第3のスイッチ手段)Tr18と、を有して構成されている。
転送側プッシュプル回路部40は、ゲート端子が接点N11に接続され、ドレイン端子及びソース端子がクロック端子TCA及び接点N13(出力端子OUTS;第3の接点)に各々接続された薄膜トランジスタ(第5のスイッチ手段)Tr15と、ゲート端子が接点N12に接続され、ドレイン端子及びソース端子が接点N13及び低電位電圧Vssに各々接続された薄膜トランジスタ(第6のスイッチ手段)Tr16と、を有して構成されている。
すなわち、本実施形態に係るシフトブロックSBA(k)においては、制御クロックCKBに基づくタイミングで外部出力信号GS(k)を出力する走査用(走査信号出力用)の出力側プッシュプル回路部30と、制御クロックCKAに基づくタイミングで次段のシフトブロックSBA(k+1)にシフト信号SF(k)を出力する転送用(転送信号出力用)の転送側プッシュプル回路部40と、を出力部に備えた構成を有している。
また、上述したシフトブロックSBA(k)を構成する薄膜トランジスタTr11〜Tr18は、いずれも絶縁性基板上に形成された同一チャネル型(ここでは、nチャネル型)の薄膜トランジスタにより構成されている。これにより、本実施形態に係るシフトレジスタ回路(シフトブロック)においては、例えば、アモルファスシリコンや酸化亜鉛等の半導体材料からなる薄膜トランジスタを適用することにより、すでに製造技術が確立された製造プロセスを適用して素子特性が均一な薄膜トランジスタを形成することができるので、比較的安価に動作特性に優れたシフトレジスタ回路を実現することができる。
(シフトレジスタ回路の駆動制御方法)
次に、上述したような構成を有するシフトレジスタ回路の駆動制御動作(駆動制御方法)について説明する。
図4は、本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用されるシフトブロックの駆動制御動作を示すタイミングチャートである。
図4に示すように、本実施形態に係る各シフトブロックSBA(k)の駆動制御動作は、大別して、前段のシフトブロックSBA(k−1)から出力されるシフト信号SF(k−1)(又は、スタート信号ST)を取り込み保持する信号取込・保持動作(取込・保持動作期間<S0>〜<S1>)と、当該シフト信号SF(k−1)に基づいて所定の信号レベルを有するシフト信号SF(k)を生成して次段のシフトブロックSBA(k+1)に出力する信号出力動作(出力動作期間<S1>〜<S2>)と、次段のシフトブロックSBA(k+1)から出力されるシフト信号SF(k+1)に基づいて上記取り込み保持した信号レベルをリセット(ローレベル状態に初期化)する信号リセット動作(リセット動作期間<S2>〜<S3>)と、を順次実行することにより実現される。なお、外部出力信号GS(k)の生成、出力動作は、後述するように、少なくとも上記シフト信号SF(k)の出力動作期間に、当該動作期間の一部が時間的に重なる(重複する)ように設定される。
具体的には、図4に示すように、所定の信号幅Tw及び信号周期Fa(=2×Tw)を有する制御クロックCKAを基準にして各シフトブロックSBA(k)の駆動制御動作を説明すると、信号取込・保持動作(取込・保持動作期間<S0>〜<S1>)においては、図3に示した回路構成において、少なくとも接点N11の電位V(N11)がローレベル(L)に設定されるとともに、次段のシフトブロックSBA(k+1)から出力されるシフト信号SF(k+1)がローレベルに設定されてリセット端子RSTに印加された状態(初期状態)で、前段のシフトブロックSBA(k−1)から出力されるハイレベル(H)のシフト信号SF(k−1)(又は、スタート信号ST)が入力端子INに印加されることにより、信号保持・消去部10を構成する薄膜トランジスタTr11がオン動作する。
ここで、上記初期状態においては、シフト信号SF(k+1)がローレベルに設定されていることにより、薄膜トランジスタTr12はオフ動作し、一方、接点N11の電位V(N11)がローレベルに設定されていることにより、薄膜トランジスタTr14、Tr15、Tr17がオフ動作するとともに、薄膜トランジスタTr13、Tr16、Tr18がオン動作するので、シフト信号SF(k)及び外部出力信号GS(k)は、制御クロックCKA、CKBの信号レベルに関わらず、ローレベルに設定される。
これにより、シフト信号SF(k−1)が薄膜トランジスタTr11を介して接点N11に取り込まれ、当該接点N11の電位V(N11)は、シフト信号SF(k−1)の信号レベルに応じたハイレベル状態に変化する。また、レベル反転部20を構成する薄膜トランジスタTr14がオン動作することにより、接点N12の電位V(N12)は、低電位電圧Vssに応じたローレベル状態に変化する。
したがって、転送側プッシュプル回路部40を構成する薄膜トランジスタTr15及び出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17がオン動作し、転送側プッシュプル回路部40を構成する薄膜トランジスタTr16及び出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr18がオフ動作することになるので、制御クロックCKA及びCKBの信号レベルに応じて接点N13及び接点N14の電位V(N13)、V(N14)が設定されることになる。
ここで、取込・保持動作期間の初期段階(<S0>〜<S1b>)においては、制御クロックCKA及びCKBは、いずれもローレベルに設定されているので、ローレベルのシフト信号SF(k)が出力端子OUTSを介して次段のシフトブロックSBA(k+1)に出力されるとともに、ローレベルの外部出力信号GS(k)が出力端子OUTGを介して出力される。
そして、本実施形態に係るシフトブロックの駆動制御動作においては、上記制御クロックCKA及びCKBが同一の信号幅Tw及び信号周期Faを有するように設定されているとともに、この取込・保持動作期間<S0>〜<S1>の終盤段階において、制御クロックCKBが制御クロックCKAよりも早いタイミング<S1b>でハイレベルに立ち上がることにより、出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17及び出力端子OUTGを介して、ハイレベルの外部出力信号GS(k)が出力される信号出力状態に移行する。
すなわち、取込・保持動作期間<S0>〜<S1>においては、タイミング<S0>〜<S1>の期間中、出力端子OUTSからローレベルのシフト信号SF(k)のみが出力されるとともに、出力端子OUTGからはタイミング<S0>〜<S1b>の期間のみ、ローレベルの外部出力信号GS(k)が出力され、タイミング<S1b>〜<S1>の期間では、ハイレベルの外部出力信号GS(k)が出力される。
次いで、信号出力動作(出力動作期間<S1>〜<S2>)においては、制御クロックCKAがハイレベルに変化するタイミング<S1>に同期して、入力端子INに印加されるシフト信号SF(k−1)がローレベルに設定(供給が遮断)されて、薄膜トランジスタTr11がオフ動作することにより、接点N11の電位V(N11)がハイレベル側に保持されるとともに、接点N12の電位V(N12)がローレベル側に保持される。これにより、上述した取込・保持動作期間と同等に、薄膜トランジスタTr15及びTr17がオン状態を保持し、薄膜トランジスタTr16及びTr18がオフ状態を保持することになる。
ここで、出力動作期間の初期段階(<S1>〜<S2b>)においては、制御クロックCKA及びCKBは、いずれもハイレベルに設定されるので、転送側プッシュプル回路部40を構成する薄膜トランジスタTr15及び出力端子OUTSを介して、ハイレベルのシフト信号SF(k)が出力されるとともに、出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17及び出力端子OUTGを介して、ハイレベルの外部出力信号GS(k)が出力される。
これにより、図示を省略した次段のシフトブロックSBA(k+1)の入力端子INにハイレベルのシフト信号SF(k)が印加されて、上述した信号取込・保持動作(取込・保持動作期間)と同様に、当該信号レベルが取り込み保持され、当該シフトブロックSBA(k+1)の出力動作期間(後述するシフトブロックSBA(k)のリセット動作期間に相当する)に、制御クロック(第3の制御クロック)CKCがハイレベルに設定されることにより、ハイレベルのシフト信号SF(k+1)が生成、出力される。このシフト信号SF(k+1)は、後述するリセット動作期間において、シフトブロックSBA(k)のリセット端子RSTにリセット信号として印加される。
そして、本実施形態に係るシフトブロックの駆動制御動作においては、特にこの出力動作期間<S1>〜<S2>中に、制御クロックCKBが制御クロックCKAよりも早いタイミング<S2b>でローレベル(第2の信号レベル)に立ち下がることにより、ローレベルの外部出力信号GS(k)が出力端子OUTGを介して出力される。
すなわち、出力動作期間においては、タイミング<S1>〜<S2>の期間中、出力端子OUTSからハイレベルのシフト信号SF(k)のみが出力されるとともに、出力端子OUTGからはタイミング<S1>〜<S2b>の期間のみ、ハイレベル(第1の信号レベル)の外部出力信号GS(k)が出力され、タイミング<S2b>〜<S2>の期間では、ローレベルの外部出力信号GS(k)が出力される。換言すると、シフト信号SF(k)は、タイミング<S1>〜<S2>の期間中に出力動作が実行され、外部出力信号GS(k)は、タイミング<S1b>〜<S2b>の期間中に出力動作が実行される。
次いで、信号リセット動作(リセット動作期間<S2>〜<S3>)においては、制御クロックCKAがローレベルに立ち下がるタイミング<S2>に同期して、次段のシフトブロックSBA(k+1)のクロック端子TCAに供給される制御クロックCKCがハイレベルに立ち上がることにより、シフトブロックSBA(k+1)の出力端子OUTSからハイレベルのシフト信号SF(k+1)が出力され、シフトブロックSBA(k)のリセット端子RSTにリセット信号として印加される。
これにより、薄膜トランジスタTr11がオフ状態を保持するとともに、薄膜トランジスタTr12がオン動作することにより、接点N11の電位V(N11)は、低電位電圧Vssに応じたローレベル状態に変化する。また、レベル反転部20を構成する薄膜トランジスタTr14がオフ動作することにより、接点N12の電位V(N12)は、高電位電圧Vddに応じたハイレベル状態に変化する。
したがって、転送側プッシュプル回路部40を構成する薄膜トランジスタTr15及び出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17がオフ動作し、転送側プッシュプル回路部40を構成する薄膜トランジスタTr16及び出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr18がオン動作することになるので、接点N13及び接点N14の電位V(N13)、V(N14)は、低電位電圧Vssに応じたローレベル状態に設定され、ローレベルのシフト信号SF(k)が出力端子OUTSを介して出力されるとともに、ローレベルの外部出力信号GS(k)が出力端子OUTGを介して出力される。
すなわち、出力端子OUTSから出力されるシフト信号SF(k)は、タイミング<S2>以降、ローレベルに設定され、出力端子OUTGから出力される外部出力信号GS(k)は、上記出力動作期間<S1>〜<S2>中のタイミング<S2b>以降、ローレベルに設定される。
このように、リセット信号である、次段のシフトブロックSBA(k+1)のシフト信号SF(k+1)がハイレベルに立ち上がるタイミング(すなわち、制御クロックCKAの立ち下がりに同期して実行されるリセット動作期間の開始タイミング<S2>)よりも先に、制御クロックCKBをローレベルに立ち下げて、出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17を介して外部出力信号GS(k)をローレベルに立ち下げることにより、外部出力信号GS(k)の立ち下がり時の信号特性(立ち下がり特性)が、出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr18の素子特性の劣化の影響を受けることがなくなる。
より具体的に説明すると、制御クロックCKAとCKB(又は、制御クロックCKC、CKD(第4の制御クロック))の立ち下がりタイミングが同一に設定され(あるいは、単一の制御クロックからなり)、シフト信号SF(k)と外部出力信号GS(k)が同時に出力される構成を検証した場合、外部出力信号GS(k)の立ち下がり動作は出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr18のオン、オフ動作により制御されることになる。
ここで、薄膜トランジスタTr18の動作状態は、ハイレベルの外部出力信号GS(k)を出力する短い期間のみオフ状態になり、それ以外の期間においては、ローレベルの外部出力信号GS(k)を出力する(もしくは、外部出力信号GS(k)を出力しない)ためにオン状態を長時間にわたり保持することになる(オン動作期間が非常に長い)ので、当該薄膜トランジスタTr18は経時的な素子特性の劣化が生じやすい。
そのため、素子特性の劣化により薄膜トランジスタTr18のオン抵抗が高くなると、外部出力信号GS(k)をハイレベルからローレベルに変化させる(立ち下がりの)際に、接点N14(出力端子OUTG)に対して速やかに低電位電圧Vssを印加することができなくなり、外部出力信号GS(k)の立ち下がり時の信号波形になまりが生じ、信号レベルが十分に低電位電圧Vss(ローレベル)にまで下がりきらない現象や信号が遅延する現象が発生して、いわゆるクロストークや、隣接する行の階調信号(表示データ)の一部が書き込まれてしまうことにより本来の表示階調からずれを生じる表示干渉が発生するという問題を有している。
そこで、本発明においては、外部出力信号GS(k)を生成、出力する出力側プッシュプル回路部30と、走査信号SF(k)を生成、出力する転送側プッシュプル回路部40に、各々、個別の制御クロックCKB及びCKA(又は、制御クロックCKD及びCKC)を供給するように構成するとともに、外部出力信号GS(k)の信号レベルを制御する制御クロックCKB(又は、制御クロックCKD)の立ち下がりタイミングを、信号リセット動作の開始タイミング<S2>よりも早くするように設定している(タイミング<S2b>)。ここで、信号リセット動作の開始タイミング<S2>は、図4に示すように、リセット信号となるシフト信号SF(k+1)の立ち上がりタイミングであると同時に、制御クロックCKCの立ち上がりタイミング、又は、制御クロックCKCと反転関係にある制御クロックCKAの立ち下がりタイミングでもある。
これによれば、外部出力信号GS(k)の立ち下がり動作は、出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr18ではなく、制御クロックCKBが供給される薄膜トランジスタTr17により制御されることになり、さらに、当該薄膜トランジスタTr17は、ハイレベルの外部出力信号GS(k)を出力する短い期間のみオン状態になり、それ以外の期間においては、オフ状態を長時間にわたり保持することになる(オン動作期間が非常に短い)ので、上述した薄膜トランジスタTr18に比較して、経時的な素子特性の劣化が生じにくい。
したがって、シフトレジスタ回路を長時間駆動した後においても、薄膜トランジスタTr17のオン抵抗が比較的低い状態が保たれるので、制御クロックCKB(又は、制御クロックCKD)の立ち下がりに伴って、外部出力信号GS(k)が速やかにローレベルに立ち下がることになり、信号特性の劣化を抑制することができる。これにより、電子移動度が低く、素子特性の経時変化が著しいアモルファスシリコントランジスタ等であっても、上記シフトブロックSBA(k)の各薄膜トランジスタTr11〜Tr18に良好に適用することができる。
そして、上述したような各シフトブロックSBA(k)における一連の駆動制御動作を、隣接するシフトブロック相互で出力動作期間と取込・保持動作期間が同期するように実行することにより、制御クロックCKA及びCKB、並びに、制御クロックCKC及びCKDの信号周期に基づいて、各シフトブロックSBA(k)間でシフト信号SF(k)を順次転送(シフト)しつつ、良好な外部出力信号GS(k)を順次出力することができるシフトレジスタ回路を実現することができる。
なお、本実施形態においては、制御クロックCKA及びCKB(又は、制御クロックCKC及びCKD)を同一の信号幅Twのパルス信号とし、制御クロックCKB(又は、制御クロックCKD)の立ち上がり及び立ち下がりタイミングを、制御クロックCKA(又は、制御クロックCKC)の立ち上がり及び立ち下がりタイミング(すなわち、ハイレベルのリセット信号の入力タイミング)よりも早くするように位相をずらして設定した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、制御クロックCKAとCKB(又は、制御クロックCKCとCKD)の信号幅を異ならせるように設定したものであってもよい。
要するに、本発明の技術思想は、外部出力信号の立ち下がり特性の劣化を抑制することを目的として、少なくとも、制御クロックCKB(又は、制御クロックCKD)の立ち下がりタイミングが、信号リセット動作の開始タイミング(すなわち、次段のシフトブロックSBA(k+1)からのシフト信号SF(k+1)の出力タイミング;制御クロックCKCの立ち上がりタイミング)よりも早くなるように設定されていればよいので、例えば、制御クロックCKA(又は、制御クロックCKC)の信号幅に比較して制御クロックCKB(又は、制御クロックCKD)の信号幅を狭く(ハイレベル期間を短く)設定するものであってもよく、これにより、外部出力信号GS(k)の出力期間を短くしてシフトレジス回路の消費電力を削減することができる。
また、本実施形態においては、シフトレジスタ回路の各シフトブロックを構成する薄膜トランジスタとして、nチャネル型の薄膜トランジスタを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、全てpチャネル型の薄膜トランジスタを適用した構成を有するものであってもよい。この場合、シフトレジスタ回路の各シフトブロックに供給される制御クロックCKA〜CKD、及び、スタート信号ST、シフト信号SF(k)、外部出力信号GS(k)は、いずれもハイレベルとローレベルが反転した信号レベルに設定されることになる。
次に、本実施形態に係るシフトレジスタ回路の適用例について、図面を参照して詳しく説明する。ここでは、上述した構成を有するシフトレジスタ回路を適用可能な画像表示装置の構成例について説明する。
<第1の適用例>
図5は、本発明に係るシフトレジスタ回路を走査ドライバ(駆動制御装置)に適用した画像表示装置の全体構成を示す概略構成図である。図6は、第1の適用例に係る画像表示装置の表示パネルを構成する表示画素の構成例を示す概略回路図である。
図5に示すように、本適用例に係る画像表示装置100は、大別して、表示画素EMが2次元配列され、アクティブマトリックス駆動方式に対応した表示パネル(表示画素アレイ)110と、表示パネル110に配列された表示画素EMを行方向(図面、左右方向)に接続して伸延する走査ラインのうち、奇数番目の走査ライン(以下、便宜的に「奇数側ライン」と記す)SLoにのみ接続され、当該奇数行の各表示画素EMを順次選択状態に設定(走査)する奇数ライン用走査ドライバ(第1の駆動制御部)120Lと、表示パネル110に配設された走査ラインのうち、偶数番目の走査ライン(以下、便宜的に「偶数側ライン」と記す)SLeにのみ接続され、当該偶数行の各表示画素EMを順次選択状態に設定(走査)する偶数ライン用走査ドライバ(第2の駆動制御部)120Rと、上記表示パネル110に配列された表示画素EMを列方向(図面、上下方向)に接続して伸延する各データラインDLに接続され、上記奇数ライン用走査ドライバ120L、又は、偶数ライン用走査ドライバ120Rにより選択状態に設定された行の表示画素EMに、表示データに応じた階調信号を印加するデータドライバ130と、上記奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120R、データドライバ130に対して、システムクロック等の各種タイミング信号に基づいて、走査制御信号及びデータ制御信号を生成して出力することにより、各ドライバの動作状態を制御するシステムコントローラ140と、画像表示装置の外部から供給される映像信号に基づいて、データドライバ130に表示データを供給するとともに、システムコントローラ140に上記各種タイミング信号を供給する表示信号生成回路150と、を備えた構成を有している。
ここで、表示パネル110は、例えば、周知の透過型や反射型の液晶表示パネル、あるいは、有機エレクトロルミネッセント素子(有機EL素子)や発光ダイオード(LED)等の自発光素子を備えた表示画素を2次元配列した発光型表示パネルを適用することができる。
例えば、液晶表示パネルの場合には、各表示画素(液晶画素)EMは、図6(a)に示すように、ゲート端子(G)が走査ラインSL(奇数側ラインSLo又は偶数側ラインSLe)に接続され、ソース端子(S)がデータラインDLに接続された画素トランジスタ(スイッチ手段)TFTと、該画素トランジスタTFTのドレイン端子(D)に画素電極が接続され、コモン信号電圧Vcomに共通電極が接続された液晶容量Clcと、画素トランジスタTFTのドレイン端子(D)に容量電極が接続され、共通電圧Vcs(例えば、コモン信号電圧Vcom)に対向電極が接続された蓄積容量Csと、を備えた構成を有している。
このような構成を有する表示画素(液晶画素)EMにおける駆動制御方法は、周知のように、各行の走査ラインSLに走査信号Vselを印加することにより画素トランジスタTFTをオン動作させて選択状態に設定し、このタイミングに同期してデータラインDLに表示データに応じた階調信号電圧Vpixを印加することにより、上記画素トランジスタTFTを介して、画素電極に当該電圧が印加されて、液晶容量Clcに充填された液晶が、上記表示データに応じた配向状態に制御されて、各表示画素EMが表示駆動される。
一方、発光型表示パネルにおける各表示画素EMは、例えば、図6(b)に示すように、ゲート端子が走査ラインSL(奇数側ラインSLo又は偶数側ラインSLe)に、ソース端子及びドレイン端子が走査ラインSLに並行に配設された電源ラインVL(電源電圧Vsc)及び接点N21に各々接続された薄膜トランジスタ(スイッチ手段)Tr21と、ゲート端子が走査ラインSLに、ソース端子及びドレイン端子がデータラインDL及び接点N22に各々接続された薄膜トランジスタ(スイッチ手段)Tr22と、ゲート端子が接点N21に、ソース端子及びドレイン端子が電源ラインVL及び接点N22に各々接続された薄膜トランジスタ(スイッチ手段)Tr23と、接点N21と接点N22の間に接続されたコンデンサCeと、アノード端子が接点N22に接続され、カソード端子が接地電位に接続された発光素子(例えば、有機EL素子)OELと、を備えた構成を有している。
このような構成を有する表示画素の駆動制御方法(発光駆動制御)は、まず、走査ラインSLに(ハイレベルの)走査信号を印加することにより薄膜トランジスタTr21、Tr22をオン動作させて選択状態に設定するとともに、並行して配設された電源ラインVLにローレベルの電源電圧Vscを印加し、このタイミングに同期して、データラインDLに表示データに応じた階調信号(負極性の階調信号電流)を供給することにより、薄膜トランジスタTr23がオン動作して、電源ラインVLから薄膜トランジスタTr23、接点N22、薄膜トランジスタTr22を介して、データラインDL方向に階調信号に対応した書込電流(指定電流;図6(b)中、実線矢印参照)が流れる。このとき、コンデンサCeには、接点N21及びN22間(薄膜トランジスタのTr23のゲート−ソース間)に生じた電位差に対応する電荷が蓄積され、電圧成分として保持(充電)される。
次いで、走査ラインSLへの走査信号を遮断(ローレベルの走査信号を印加)することにより薄膜トランジスタTr21、Tr22をオフ動作させて非選択状態に設定するとともに、電源ラインVLにハイレベルの電源電圧Vscを印加することにより、コンデンサCeに保持された電圧成分に基づいて、薄膜トランジスタTr23はオン状態を維持するので、電源ラインVLから薄膜トランジスタTr23、接点N22を介して、有機EL素子OELに所定の発光駆動電流(出力電流;図6(b)中、点線矢印参照)が流れ、有機EL素子OELが発光する。
ここで、コンデンサCeに保持された電圧成分(充電電圧)は、薄膜トランジスタTr23において上記階調信号(階調信号電流)に対応した書込電流を流す場合の電位差に相当するので、有機EL素子OELに供給される発光駆動電流は、当該書込電流と同等の電流値を有することになり、有機EL素子OELは表示データ(階調信号電流)に対応する輝度階調で発光することになる。
なお、以下においては、図6(a)に示した液晶画素がマトリクス状に配列された表示パネル(液晶表示パネル)を適用した場合について説明する。
また、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rは、図5に示すように、各々、表示パネル110の奇数側ラインSLo及び偶数側ラインSLeに対応して、上述した実施形態と同様に、信号保持・消去部、レベル反転部、出力側プッシュプル回路部及び転送側プッシュプル回路部からなる複数段のシフトブロックを備えたシフトレジスタ回路121L、121Rと、各段のシフトブロックから出力される外部出力信号を所定の信号レベルに増幅して、奇数側走査信号Vslo及び偶数側走査信号Vsleとして、各々、奇数側ラインSLo及び偶数側ラインSLeに順次供給するバッファ回路122L、122Rと、を有している。
図7は、第1の適用例に係る画像表示装置における奇数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図であり、図8は、第1の適用例に係る画像表示装置における偶数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図である。ここで、上述した実施形態(図1参照)と同等の構成については、同一又は同等の符号を付してその説明を簡略化する。なお、ここでは、便宜的に表示パネル110の一画面分の走査ライン数が242本の場合について説明する。
奇数ライン用走査ドライバ120Lに適用されるシフトレジスタ回路121Lは、具体的には、図7に示すように、表示パネル110の一画面分の奇数側ラインSLoの本数(121本)に対応して、複数段(121段)直列に接続されたシフトブロックSBL(1)、SBL(3)、SBL(5)、・・・SBL(k)、・・・を備え、システムコントローラ140から走査制御信号として供給される4相のクロックパルスCK1〜CK4のうち、クロックパルスCK1及びCK4が、当該奇数ライン用走査ドライバ120Lの奇数番目のシフトブロックSBL(1)、SBL(5)、SBL(9)、・・・に制御クロックCKA及びCKBとして入力され、一方、上記4相のクロックパルスCK1〜CK4のうち、クロックパルスCK3及びCK2が、当該奇数ライン用走査ドライバ120Lの偶数番目のシフトブロックSBL(3)、SBL(7)、SBL(11)、・・・に制御クロックCKC及びCKDとして入力される。
ここで、システムコントローラ140から供給される4相のクロックパルスCK1〜CK4は、後述するように、クロックパルスCK1とCK3が反転関係に設定されているとともに、クロックパルスCK2とCK4が反転関係に設定され、さらに、上記クロックパルスCK1とCK4の組み合わせにおいて、少なくとも、クロックパルスCK4の立ち下がりタイミングがクロックパルスCK1の立ち下がりタイミングよりも早くなるように設定され、また、クロックパルスCK3とCK2の組み合わせにおいて、少なくとも、クロックパルスCK2の立ち下がりタイミングがクロックパルスCK3の立ち下がりタイミングよりも早くなるように設定されている。
また、上述した実施形態に示したシフトレジスタ回路の構成と同様に、初段のシフトブロックSBL(1)、及び、最終段のシフトブロックSBL(241)には、システムコントローラ140から走査制御信号として供給される走査スタート信号STL(上述したスタート信号STに相当する)、及び、リセット信号REL(上述したリセット信号REDに相当する)が入力される。
各段のシフトブロックSBL(1)、SBL(3)、SBL(5)、・・・SBL(k)、・・・は、上述した転送側プッシュプル回路部から出力されるシフト信号SFL(k)を順次次段のシフトブロックに転送するとともに、出力側プッシュプル回路部から出力される外部出力信号GSL(k)を、図示を省略したバッファ回路を介して、奇数側ラインSLoの各々に奇数側走査信号Vsloとして順次印加する。
また、偶数ライン用走査ドライバ120Rに適用されるシフトレジスタ回路121Rは、具体的には、図8に示すように、表示パネル110の一画面分の偶数側ラインSLeの本数(121本)に対応して複数段(121段)直列に接続されたシフトブロックSBR(2)、SBR(4)、SBR(6)、・・・SBR(k+1)、・・・を備え、システムコントローラ140から走査制御信号として供給される4相のクロックパルスCK1〜CK4のうち、クロックパルスCK1及びCK2が、当該偶数ライン用走査ドライバ120Rの奇数番目のシフトブロックSBR(2)、SBL(6)、SBL(10)、・・・に制御クロックCKA及びCKBとして入力され、一方、上記4相のクロックパルスCK1〜CK4のうち、クロックパルスCK3及びCK4が、当該偶数ライン用走査ドライバ120Rの偶数番目のシフトブロックSBR(4)、SBL(8)、SBL(12)、・・・に制御クロックCKC及びCKDとして入力される。
ここで、システムコントローラ140から供給される4相のクロックパルスCK1〜CK4は、後述するように、上記クロックパルスCK1とCK2の組み合わせにおいて、少なくとも、クロックパルスCK1の立ち下がりタイミングがクロックパルスCK2の立ち下がりタイミングよりも早くなるように設定され、また、クロックパルスCK3とCK4の組み合わせにおいて、少なくとも、クロックパルスCK3の立ち下がりタイミングがクロックパルスCK4の立ち下がりタイミングよりも早くなるように設定されている。
また、上述した奇数側のシフトレジスタ回路121Lと同様に、初段のシフトブロックSBR(2)、及び、最終段のシフトブロックSBR(242)には、システムコントローラ140から走査制御信号として供給される走査スタート信号STR(上述したスタート信号STに相当する)、及び、リセット信号RER(上述したリセット信号REDに相当する)が入力される。
各段のシフトブロックSBL(2)、SBL(4)、SBL(6)、・・・SBR(k+1)、・・・は、上述した転送側プッシュプル回路部から出力されるシフト信号SFR(k+1)を順次次段のシフトブロックに転送するとともに、出力側プッシュプル回路部から出力される外部出力信号GSR(k+1)を、図示を省略したバッファ回路を介して、偶数側ラインSLeの各々に偶数側走査信号Vsleとして順次印加する。
データドライバ130は、システムコントローラ140から供給されるデータ制御信号に基づいて、表示信号生成回路150から供給される、表示パネル110の1行分ごとの表示データを取り込んで保持し、当該表示データに対応する階調信号(本適用例においては、階調信号電圧Vpix)を生成して、上記奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rにより選択状態に設定された各表示画素EMに対して、各データラインDLを介して供給し、該階調信号を書き込むように制御する。
表示信号生成回路150は、例えば、画像表示装置100の外部から供給される映像信号から輝度階調信号成分及びタイミング信号成分を抽出し、表示パネル110の1行分ごとに、該輝度階調信号成分を表示データとしてデータドライバ130に供給するとともに、タイミング信号成分をシステムコントローラ140に供給する。
システムコントローラ140は、表示信号生成回路150から供給されるタイミング信号に基づいて、少なくとも、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rに対して、上述したような走査制御信号を生成して出力するとともに、データドライバ130に対して、データ制御信号を生成して出力することにより、各ドライバを所定のタイミングで動作させて、表示パネル110に奇数側走査信号Vslo及び偶数側走査信号Vsle、階調信号(階調信号電圧Vpix)を出力させ、各表示画素EMにおける表示駆動動作を連続的に実行させて、映像信号に基づく所定の画像情報を表示パネル110に表示させる制御を行う。
このような構成を有する画像表示装置においては、表示パネルに配列された表示画素(上述した液晶画素や自発光素子を備えた表示画素)を構成するスイッチング素子と、周辺回路である走査ドライバ(特に、上述したシフトレジスタ回路部)やデータドライバを構成するスイッチング素子と、を同一のチャネル型の薄膜トランジスタ等を適用して形成することにより、単一のパネル基板上に表示パネル部及び周辺回路部を一体的に構成することができる。これにより、装置規模の小型薄型化を実現することができるとともに、製造プロセスを共通化、簡素化して安価な画像表示装置を実現することができる。特に、上記スイッチング素子として、アモルファスシリコンや酸化亜鉛等の半導体材料からなる薄膜トランジスタ等を適用することにより、簡易な製造プロセスで素子特性の均一な薄膜トランジスタ(スイッチング素子)を製造することができる。
また、本適用例に係る画像表示装置においては、図7、図8に示したように、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rの駆動制御(詳しくは、後述する)のために、各々4相のクロックパルスCK1〜CK4を供給する必要があるが、奇数ライン用走査ドライバ120Lと偶数ライン用走査ドライバ120Rで、上記4相のクロックパルスCK1〜CK4を共用することができるので、システムコントローラ140から、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rに走査制御信号として供給されるクロックパルスは、全体で4相(4種類)のみあればよい。
なお、本実施形態に係る画像表示装置においては、奇数ライン側走査ドライバ120L及び偶数ライン側走査ドライバ120Rを、表示パネル110を挟んで、対向するように配置(図5では、左右に配置)した構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、表示パネル110の一方側(例えば、左右いずれか一方側)に並べて配置するようにしてもよい。
次いで、上述した構成を有する画像表示装置の駆動制御方法(画像表示動作)について、図面を参照しながら説明する。
図9は、第1の適用例に係る画像表示装置における駆動制御方法(画像表示動作)の一例を示すタイミングチャートである。ここでは、上述した実施形態に示したシフトレジスタ回路の回路構成及び駆動制御方法を適宜参照しながら説明する。
まず、図7、図8に示した奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rの各シフトレジスタ回路(シフトブロックSBL(k)、SBR(k+1))に、制御クロックCKA及びCKB、並びに、制御クロックCKC及びCKDとして供給される4種類のクロックパルスCK1〜CK4は、例えば、図9に示すように、ハイレベルになる信号幅Tpが同一になるように設定されているとともに、当該ハイレベルとなる信号期間相互が、当該信号幅Tpの1/2の期間(Tp/2)ずつ時間的に重なるようにずらして設定されている。
すなわち、クロックパルスCK1に対して、クロックパルスCK2は、時間Tp/2分だけ遅延してハイレベルに立ち上がるように設定され、以下同様に、クロックパルスCK3は、クロックパルスCK2に対して時間Tp/2分だけ遅延し、また、クロックパルスCK4は、クロックパルスCK3に対して時間Tp/2分だけ遅延し、さらに、クロックパルスCK1は、クロックパルスCK4に対して時間Tp/2分だけ遅延して、各々、ハイレベルに立ち上がるように設定されている。
これは換言すれば、クロックパルスCK1が、クロックパルスCK2よりも時間Tp/2分だけ早くローレベルに立ち下がるように設定され、以下同様に、クロックパルスCK2がクロックパルスCK3よりも時間Tp/2分だけ早く、また、クロックパルスCK3がクロックパルスCK4よりも時間Tp/2分だけ早く、さらに、クロックパルスCK4がクロックパルスCK1よりも時間Tp/2分だけ早く、各々、ローレベルに立ち下がるように設定されている。
また、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rの各シフトレジスタ回路を構成する各段のシフトブロックSBL(k)、SBR(k+1)からのシフト信号SF(k)、SF(k+1)及び外部出力信号GSL(k)、GSR(k+1)は、初期状態において、いずれもローレベルになるように設定されている。
このような初期状態に設定された奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいて、上述した実施形態に示したシフトレジスタ回路の駆動制御方法(信号取込・保持動作)と同様に、システムコントローラ140から走査制御信号として供給されるシフトスタート信号STLが、クロックパルスCK1がハイレベルに立ち上がるタイミング<t1>に先立って、奇数ライン用走査ドライバ120Lのシフトレジスタ回路の初段のシフトブロックSBL(1)に入力され(<ts>〜<t1>)、また、同様に走査制御信号として供給されるシフトスタート信号STRが、クロックパルスCK2がハイレベルに立ち上がるタイミング<t2>に先立って、偶数ライン用走査ドライバ120Rのシフトレジスタ回路の初段のシフトブロックSBR(2)に入力される(<t0>〜<t2>)。
これにより、奇数ライン用走査ドライバ120Lにおいては、初段(1段目)のシフトブロックSBL(1)に制御クロックCKAとして供給されるクロックパルスCK1がハイレベルとなる期間(タイミング<t1>〜<t3>)に、次段のシフトブロックSBL(3)にシフト信号SF(1)が出力され、また、制御クロックCKBとして供給されるクロックパルスCK4がハイレベルとなる期間(タイミング<t0>〜<t2>)に、1行目の走査ラインSLoに印加される走査信号Vsloとなる外部出力信号GSL(1)が出力される。この信号出力動作は、上述した実施形態に示したシフトレジスタ回路の駆動制御方法(信号リセット動作)と同様に、次段のシフトブロックSBL(3)にシフト信号SF(1)が取り込まれ、当該シフトブロックSBL(3)にハイレベルのクロックパルスCK3が制御クロックCKCとして供給されるまで継続される(タイミング<t3>)。
次いで、偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいても同様に、初段(1段目)のシフトブロックSBR(2)に制御クロックCKAとして供給されるクロックパルスCK2がハイレベルとなる期間(タイミング<t2>〜<t4>)に、次段のシフトブロックSBR(4)にシフト信号SF(2)が出力され、また、制御クロックCKBとして供給されるクロックパルスCK1がハイレベルとなる期間(タイミング<t1>〜<t3>)に、2行目の走査ラインSLeに印加される走査信号Vsleとなる外部出力信号GSR(2)が出力される。この信号出力動作は、次段のシフトブロックSBR(4)にシフト信号SF(2)が取り込まれ、当該シフトブロックSBR(4)にハイレベルのクロックパルスCK4が制御クロックCKCとして供給されるまで継続される(タイミング<t4>)。
次いで、奇数ライン用走査ドライバ120Lにおいて、2段目のシフトブロックSBL(3)に制御クロックCKCとして供給されるクロックパルスCK3がハイレベルとなる期間(タイミング<t3>〜<t5>)に、前段のシフトブロックSBL(1)から出力されたシフト信号SF(1)に基づいて、シフト信号SF(3)が次段のシフトブロックSBL(5)に出力され、また、制御クロックCKDとして供給されるクロックパルスCK2がハイレベルとなる期間(タイミング<t2>〜<t4>)に、3行目の走査ラインSLoに印加される走査信号Vsloとなる外部出力信号GSL(3)が出力される。この信号出力動作は、次段のシフトブロックSBL(5)にシフト信号SF(3)が取り込まれ、当該シフトブロックSBL(5)にハイレベルのクロックパルスCK1が制御クロックCKAとして供給されるまで継続される(タイミング<t5>)。
次いで、偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいて、2段目のシフトブロックSBR(4)に制御クロックCKCとして供給されるクロックパルスCK4がハイレベルとなる期間(タイミング<t4>〜<t6>)に、前段のシフトブロックSBR(2)から出力されたシフト信号SF(2)に基づいて、シフト信号SF(4)が次段のシフトブロックSBR(6)に出力され、また、制御クロックCKDとして供給されるクロックパルスCK3がハイレベルとなる期間(タイミング<t3>〜<t5>)に、4行目の走査ラインSLeに印加される走査信号Vsleとなる外部出力信号GSR(4)が出力される。この信号出力動作は、次段のシフトブロックSBR(6)にシフト信号SF(4)が取り込まれ、当該シフトブロックSBR(6)にハイレベルのクロックパルスCK2が制御クロックCKAとして供給されるまで継続される(タイミング<t6>)。
以下、図9に示すように、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいて、同様の動作を交互に繰り返し実行し、各シフトレジスタ回路の各段のシフトブロックSBL(k)、SBR(k+1)間でシフト信号SF(k)、SF(k+1)を転送しつつ、外部出力信号GSL(k)、GSR(k+1)を出力することにより、表示パネル110に配設された各行の走査ラインSL(SLo、SLe)に対応する走査信号Vsel(Vslo、Vsle)が順次出力されるので、表示パネル110に配列された各表示画素EMを行ごとに所定の周期で選択状態に設定することができる。
そして、各行の表示画素EMを選択状態に設定したタイミングに同期して、データドライバ130から表示データに応じた階調信号(階調信号電圧Vpix、又は、階調信号電流Ipix)を各列のデータラインDLを介して供給することにより、各表示画素EMに表示データが書き込まれて、例えば、液晶の配向状態が変化する。したがって、選択状態に設定された各行において、同様の表示データの書込動作を行うことにより、映像信号に基づく所定の画像情報が表示パネル110に表示される。
このように、表示パネル110に配設された全ての走査ラインSLを順次選択状態に設定(走査)するために、奇数側ラインSLo及び偶数側ラインSLeに対して、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rから交互に走査信号を順次出力すればよいので、1走査期間(1フレーム期間)における奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rの各動作周波数は、単一の走査ドライバのみを適用した周知の構成に比較して、実質的に1/2の動作周波数でよいことになる。
したがって、走査線(走査ライン)数が比較的多く動作周波数が高い表示パネルを、動作周波数の低い走査ドライバにより良好に表示駆動することができるとともに、奇数ライン用走査ドライバ及び偶数ライン用走査ドライバを構成するシフトレジスタ回路に、電子移動度が比較的低い薄膜トランジスタを適用することができるので、例えば、製造プロセスが簡易なアモルファスシリコントランジスタ等を適用することができ、安価な画像表示装置を実現することができる。
特に、本適用例においては、上述した実施形態に係るシフトレジスタ回路を備えた走査ドライバ(奇数ライン用走査ドライバ及び偶数ライン用走査ドライバ)を適用することにより、リセット動作の開始タイミング(転送用の制御クロックCKA又はCKCが立ち下がり、シフトブロック間の各シフト信号の転送動作が終了するタイミングに相当する)よりも先に、走査用の制御クロックCKB又はCKDが立ち下がり、走査信号となる外部出力信号の出力動作が終了する(ローレベルの外部出力信号が出力される)ように設定されている。
これにより、シフトレジスタ回路を電子移動度が低く、経時的な素子特性の劣化が著しいアモルファスシリコントランジスタ等を適用して構成した場合であっても、各シフトブロックの出力部を構成するスイッチング素子のうち、特性劣化の小さいスイッチング素子(すなわち、上述した出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17に相当する)により、外部出力信号の信号特性(特に、立ち下がり動作)を制御することができるので、長期間にわたって走査ドライバを駆動した場合であっても、外部出力信号の信号レベルを迅速に変化させる(ローレベルに立ち下げる)ことができ、画像表示特性が安定した画像表示装置を実現することができる。
また、本適用例に示したような液晶表示画素からなる表示パネルを備えた画像表示装置においては、一般に、各表示画素EMに設けられた画素トランジスタTFTがオフ動作する際に、画素書込電圧の変動(ズレ)ΔVが生じることが知られており、特に、走査信号(外部出力信号)の立ち下がり特性のなまりや遅延により当該電圧変動ΔVの値が変化する(小さくなる)ことが知られている。
そのため、画像表示装置の出荷段階や電源投入時等において、液晶容量の共通電極に印加されるコモン信号電圧Vcomの中心電圧を、最適値にするように上記電圧変動ΔVの値を補正した場合であっても、画像表示装置(走査ドライバ)を長時間駆動することにより、走査信号の立ち下がり特性が劣化すると、電圧変動ΔVの値が変化して、コモン信号電圧Vcomの中心電圧が最適値から逸脱して、表示画像にフリッカーが生じたり、液晶の焼き付きが生じたりするという問題を有している。
本適用例に係る画像表示装置によれば、上述したように、走査ドライバを長時間駆動した後においても、走査信号(外部出力信号)の信号特性(立ち下がり特性)の劣化を抑制することができるので、上記電圧変動ΔVの変化を抑制して、画像情報の表示特性や表示パネルの耐久性に優れた画像表示装置を実現することができる。
なお、本適用例においては、制御クロックCKA及びCKB、又は、CKC及びCKDとして選択されるクロックパルスCK1〜CK4が、相互に信号幅Tpの1/2の期間ずつ、時間的に重なるように設定されているので、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rから交互に出力される走査信号Vslo、Vsleは、隣り合う走査ライン(奇数側ラインSLo又は偶数側ラインSLe)間で、ハイレベルとなる期間(すなわち、表示画素EMの選択期間)が一部重複することになるが、この場合、表示画素EMに書き込まれる階調信号(階調信号電圧Vpix)は、各走査信号Vslo、Vsleがローレベルに立ち下がるタイミング(すなわち、非選択状態になるタイミング)の直前の信号レベルにより決定されるので、上記選択期間(走査信号Vslo、Vsleがハイレベルとなる期間)が隣り合う走査ライン間で重複することにより表示動作(表示データ書込動作)上の支障が生じることはない。
また、本適用例に係る画像表示装置においては、各走査ドライバのシフトレジスタ回路に転送用の制御クロックCKA、CKC、及び、走査用の制御クロックCKB、CKDは、4相のクロックパルスCK1〜CK4から選択されるが、転送用の制御クロックと走査用の制御クロックとは、クロックパルスの信号幅Tpの1/2だけ位相をずらした(シフトさせた)関係となるように設定されているので、例えば、単一のクロックパルスの立ち上がり(又は、立ち下がり)タイミング(位相)を適宜ずらすことにより、上記4相のクロックパルスを生成して各走査ドライバに供給するものであってもよい。
<第2の適用例>
次に、本実施形態に係るシフトレジスタ回路の第2の適用例について、図面を参照して説明する。
図10は、第2の適用例に係る画像表示装置における奇数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図であり、図11は、第2の適用例に係る画像表示装置における偶数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図である。ここで、上述した第1の適用例と同等の構成については、同一又は同等の符号を付してその説明を簡略化する。なお、本適用例に係る画像表示装置の全体構成は、上述した第1の適用例(図5参照)と同等であるので、その説明を省略する。
まず、本適用例においては、システムコントローラ140から奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rの各シフトレジスタ回路(シフトブロックSBL(k)、SBR(k+1))に、走査制御信号として供給される制御クロックCKA及びCKCが、上述した第1の適用例に示した4種類(4相)のクロックパルスCK1〜CK4のいずれかに設定され、一方、制御クロックCKB及びCKDが、各クロックパルスCK1〜CK4の信号幅(ハイレベル時間幅)Tpの1/2の信号幅(Tp/2)を有する4種類のクロックパルスCK11〜CK14のいずれかに設定されている。
奇数ライン用走査ドライバ120Lに適用されるシフトレジスタ回路121Lは、具体的には、図10に示すように、上述した第1の適用例と同様に、表示パネル110に配設された奇数側ラインSLoの本数(例えば、121本)に対応して複数段(121段)接続されたシフトブロックSBL(1)、SBL(3)、SBL(5)、・・・SBL(k)、・・・を備え、奇数番目のシフトブロックSBL(1)、SBL(5)、SBL(9)、・・・に対して、クロックパルスCK1が制御クロックCKAとして入力されるとともに、クロックパルスCK11が制御クロックCKBとして入力される。一方、偶数番目のシフトブロックSBL(3)、SBL(7)、SBL(11)、・・・に対しては、クロックパルスCK3が制御クロックCKCとして入力されるとともに、クロックパルスCK13が制御クロックCKDとして入力される。
また、偶数ライン用走査ドライバ120Rに適用されるシフトレジスタ回路121Rは、図11に示すように、表示パネル110に配設された偶数側ラインSLeの本数(例えば、121本)に対応して複数段(121段)接続されたシフトブロックSBR(2)、SBR(4)、SBR(6)、・・・SBR(k+1)、・・・を備え、奇数番目のシフトブロックSBR(2)、SBR(6)、SBR(10)、・・・に対して、クロックパルスCK2が制御クロックCKAとして入力されるとともに、クロックパルスCK12が制御クロックCKBとして入力される。一方、偶数番目のシフトブロックSBR(4)、SBR(8)、SBR(12)、・・・に対しては、クロックパルスCK4が制御クロックCKCとして入力されるとともに、クロックパルスCK14が制御クロックCKDとして入力される。
ここで、システムコントローラ140から奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rに供給されるクロックパルスCK1〜CK4及びCK11〜CK14の関係は、後述するように、クロックパルスCK1に対して、クロックパルスCK11が同期してハイレベルに立ち上がるとともに、時間Tp/2だけ早くローレベルに立ち下がるように設定され、以下同様に、クロックパルスCK2に対して、クロックパルスCK12が同期してハイレベルに立ち上がるとともに、時間Tp/2だけ早くローレベルに立ち下がり、また、クロックパルスCK3に対して、クロックパルスCK13が同期してハイレベルに立ち上がるとともに、時間Tp/2だけ早くローレベルに立ち下がり、さらに、クロックパルスCK4に対して、クロックパルスCK14が同期してハイレベルに立ち上がるとともに、時間Tp/2だけ早くローレベルに立ち下がるように設定されている。
次いで、本適用例に係る画像表示装置の駆動制御方法(画像表示動作)について、図面を参照しながら説明する。
図12は、第2の適用例に係る画像表示装置における駆動制御方法(画像表示動作)の一例を示すタイミングチャートである。ここで、上述した第1の適用例と同等の制御動作については、その説明を簡略化する。
本適用例に係る画像表示装置の駆動制御方法は、具体的には、まず、初期状態(各シフトレジスタ回路のシフトブロックSBL(k)におけるシフト信号SF(k)及び外部出力信号GSL(k)がローレベルに設定された状態)に設定された奇数ライン用走査ドライバ120Lにおいて、クロックパルスCK1がハイレベルに立ち上がるタイミング<t1>に先立って(タイミング<ts>〜<t1>)、シフトスタート信号STLが、初段(1段目)のシフトブロックSBL(1)に入力され、また、初期状態(各シフトレジスタ回路のシフトブロックSBR(k+1)におけるシフト信号SF(k+1)及び外部出力信号GSL(k+1)がローレベルに設定された状態)に設定された偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいては、クロックパルスCK2がハイレベルに立ち上がるタイミング<t2>に先立って(タイミング<t0>〜<t2>)、シフトスタート信号STRが、初段(1段目)のシフトブロックSBR(2)に入力される。
これにより、奇数ライン用走査ドライバ120Lにおいては、初段のシフトブロックSBL(1)にハイレベルのクロックパルスCK1(制御クロックCKA)が供給される期間(タイミング<t1>〜<t3>)に、次段のシフトブロックSBL(3)にシフト信号SF(1)が出力され、また、ハイレベルのクロックパルスCK11(制御クロックCKB)が供給される期間(タイミング<t1>〜<t2>)に、1行目の走査ラインSLoに印加される走査信号Vsloとなる外部出力信号GSL(1)が出力される。ここで、シフト信号SF(1)の信号出力動作は、次段のシフトブロックSBL(3)からリセット信号であるシフト信号SF(3)が出力されるまで(すなわち、ハイレベルのクロックパルスCK3がシフトブロックSBL(3)に供給されるまで)継続される(タイミング<t3>)。
次いで、偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいても同様に、初段のシフトブロックSBR(2)にハイレベルのクロックパルスCK2(制御クロックCKA)が供給される期間(タイミング<t2>〜<t4>)に、次段のシフトブロックSBR(4)にシフト信号SF(2)が出力され、また、ハイレベルのクロックパルスCK12(制御クロックCKB)が供給される期間(タイミング<t2>〜<t3>)に、2行目の走査ラインSLeに印加される走査信号Vsleとなる外部出力信号GSR(2)が出力される。ここで、シフト信号SF(2)の信号出力動作は、次段のシフトブロックSBR(4)からリセット信号であるシフト信号SF(4)が出力されるまで(すなわち、ハイレベルのクロックパルスCK4がシフトブロックSBR(4)に供給されるまで)継続される(タイミング<t4>)。
次いで、奇数ライン用走査ドライバ120Lにおいて、2段目のシフトブロックSBL(3)にクロックパルスCK3(制御クロックCKC)が供給される期間(タイミング<t3>〜<t5>)に、上記シフト信号SF(1)に基づいて、シフト信号SF(3)が次段のシフトブロックSBL(5)に出力され、また、クロックパルスCK13(制御クロックCKD)が供給される期間(タイミング<t3>〜<t4>)に、3行目の走査ラインSLoに印加される走査信号Vsloとなる外部出力信号GSL(3)が出力される。ここで、シフト信号SF(3)の信号出力動作は、次段のシフトブロックSBL(5)からシフト信号SF(5)が出力されるまで(クロックパルスCK1がシフトブロックSBL(5)に供給されるまで)継続される(タイミング<t5>)。
次いで、偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいて、2段目のシフトブロックSBR(4)にクロックパルスCK4(制御クロックCKC)が供給される期間(タイミング<t4>〜<t6>)に、上記シフト信号SF(2)に基づいて、シフト信号SF(4)が次段のシフトブロックSBR(6)に出力され、また、クロックパルスCK14(制御クロックCKD)が供給される期間(タイミング<t4>〜<t5>)に、4行目の走査ラインSLeに印加される走査信号Vsleとなる外部出力信号GSR(4)が出力される。ここで、シフト信号SF(4)の信号出力動作は、次段のシフトブロックSBR(6)からシフト信号SF(6)が出力されるまで(クロックパルスCK2がシフトブロックSBR(6)に供給されるまで)継続される(タイミング<t6>)。
以下、図12に示すように、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rにおいて、同様の動作を交互に繰り返し実行し、各シフトレジスタ回路の各段のSBL(k)、SBR(k+1)間でシフト信号SF(k)、SF(k+1)を転送しつつ、外部出力信号GSL(k)、GSR(k+1)を出力することにより、表示パネル110に配設された各行の走査ラインSL(SLo、SLe)に対応する走査信号Vsel(Vslo、Vsle)が順次出力されるので、表示パネル110に配列された各表示画素EMを行ごとに所定の周期で選択状態に設定することができる。
したがって、本適用例においても、表示パネル110に配設された全ての走査ラインSL(SLo、SLe)を順次選択状態に設定(走査)するために、奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rから交互に走査信号Vsel(Vslo、Vsle)が順次出力されるので、1走査期間(1フレーム期間)における奇数ライン用走査ドライバ120L及び偶数ライン用走査ドライバ120Rの各動作周波数は、単一の走査ドライバのみを適用した周知の構成に比較して、1/2の動作周波数でよいことになる。
これにより、走査線(走査ライン)数が比較的多く動作周波数が高い表示パネルを、動作周波数の低い走査ドライバにより良好に表示駆動することができるとともに、奇数ライン用走査ドライバ及び偶数ライン用走査ドライバを構成するシフトレジスタ回路に、電子移動度が比較的低い薄膜トランジスタを適用することができるので、例えば、製造プロセスが簡易なアモルファスシリコントランジスタ等を適用することができ、安価な画像表示装置を実現することができる。
特に、本適用例に係る駆動制御方法においては、走査用の制御クロックCKB、CKDが転送用の制御クロックCKA、CKCに比較して信号幅が短くなるように設定され、かつ、転送用の制御クロックCKA、CKCと同期して立ち上がるとともに、転送用の制御クロックCKA、CKCの立ち下がり(又は、リセット信号の立ち上がり)よりも早く立ち下がるように設定されている。
これにより、各シフトブロックの出力部に経時的な素子特性の劣化が著しいアモルファスシリコントランジスタ等を適用した場合であっても、走査信号(外部出力信号)の信号レベルを制御するスイッチング素子(すなわち、上述した出力側プッシュプル回路部30を構成する薄膜トランジスタTr17に相当する)のオン動作期間をさらに短縮して、素子特性の劣化に伴う走査信号(外部出力信号)の立ち下がり特性の劣化を抑制することができるとともに、隣接する行間で走査信号相互が時間的に重なることによる無駄な信号出力動作を削減して、当該走査信号の生成に消費される電力を削減することができる。
なお、上述した各適用例においては、本発明に係るシフトレジスタ回路及びその駆動制御方法を、画像表示装置(液晶表示装置やEL表示装置等)の走査ドライバに適用した場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。要するに、本発明に係るシフトレジスタ回路及び駆動制御装置は、所定のタイミング(周期)で信号を順次出力するものであるので、上述したようなマトリクス状に配列された機能要素(表示画素等の負荷)を、所定のタイミングで順次選択して駆動状態に設定する(走査する)ものであればよく、例えば、薄膜トランジスタ構造を有する複数のフォトセンサ(読取画素)からなるセンサアレイ(読取画素アレイ)を備えた画像読取装置の走査ドライバとして良好に適用することができる。
本発明に係るシフトレジスタ回路の一実施形態を示す概略構成図である。 本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用されるシフトブロックの一例を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用されるシフトブロックの具体的な回路構成図である。 本実施形態に係るシフトレジスタ回路に適用されるシフトブロックの駆動制御動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係るシフトレジスタ回路を走査ドライバに適用した画像表示装置の全体構成を示す概略構成図である。 第1の適用例に係る画像表示装置の表示パネルを構成する表示画素の構成例を示す概略回路図である。 第1の適用例に係る画像表示装置における奇数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図である。 第1の適用例に係る画像表示装置における偶数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図である。 第1の適用例に係る画像表示装置における駆動制御方法(画像表示動作)の一例を示すタイミングチャートである。 第2の適用例に係る画像表示装置における奇数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図である。 第2の適用例に係る画像表示装置における偶数ライン用走査ドライバのシフトレジスタ回路の一例を示す概略構成図である。 第2の適用例に係る画像表示装置における駆動制御方法(画像表示動作)の一例を示すタイミングチャートである。 従来技術における液晶表示装置に適用される走査ドライバ(シフトレジスタ回路部)の一例を示す要部構成図である。
符号の説明
SBA(k) シフトブロック
IN 入力端子
OUTS、OUTG 出力端子
RST リセット端子
SF(k) シフト信号
GS(k) 外部出力信号
100 画像表示装置
110 表示パネル
120L 奇数ライン用走査ドライバ
120R 偶数ライン用走査ドライバ
121L、121R シフトレジスタ回路
130 データドライバ
140 システムコントローラ

Claims (21)

  1. 直列に接続された複数段の信号保持手段を備え、入力信号を次段の前記信号保持手段に順次転送しつつ、前記入力信号に基づいて、前記信号保持手段の各々から出力信号を順次出力するシフトレジスタ回路において、
    前記信号保持手段の各々は、少なくとも、
    前記入力信号を取り込み保持する入力制御手段と、
    第1の制御クロック信号が印加され、保持された前記入力信号及び前記第1の制御クロック信号の信号レベルに応じて前記出力信号を出力する出力制御手段と、
    第2の制御クロックが印加され、保持された前記入力信号及び該第2の制御クロックの信号レベルに応じた信号レベルを有するシフト信号を、次段の前記信号保持手段に出力する転送制御手段と、
    リセット信号が印加され、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化するリセット制御手段と、
    を備え、
    次段の前記信号保持手段により生成された前記シフト信号が前記リセット制御手段における前記リセット信号として入力されるように構成され、
    前記第1及び第2の制御クロックは第1の信号レベルと第2の信号レベルを有し、前記出力制御手段における前記出力信号は、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルに設定されたタイミングに応じて出力され、該第1の制御クロックの信号レベルは、前記リセット制御手段により、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化する動作の開始タイミングより前のタイミングで前記第2の信号レベルに変化するように設定されて、前記出力制御手段から前記出力信号を出力する動作、前記リセット制御手段により、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化する動作の開始タイミングよりもに終了するように設定されていることを特徴とするシフトレジスタ回路。
  2. 前記リセット信号は、前記第2の制御クロックの反転位相となるタイミングに基づいて生成されることを特徴とする請求項記載のシフトレジスタ回路。
  3. 前記入力制御手段は、少なくとも、電流路の一端側及び制御端子に前記入力信号が供給されるとともに、他端側に第1の接点が接続された第1のスイッチ手段を備え、
    前記出力制御手段は、少なくとも、電流路の一端側に前記第1の制御クロックが供給されるとともに、他端側に前記出力信号が出力される第2の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点が接続された第2のスイッチ手段と、電流路の一端側に前記電源電圧が接続されるとともに、他端側に前記第2の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点の電位の反転電位が印加される第3のスイッチ手段と、を備え、
    前記リセット制御手段は、少なくとも、電流路の一端側に前記第1の接点が接続されるとともに、他端側に前記電源電圧が接続され、制御端子に前記リセット信号が供給される第4のスイッチ手段を備え、
    前記転送制御手段は、少なくとも、電流路の一端側に前記第2の制御クロックが供給されるとともに、他端側に前記シフト信号が出力される第3の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点が接続された第5のスイッチ手段と、電流路の一端側に所定の電源電圧が接続されるとともに、他端側に前記第3の接点が接続され、制御端子に前記第1の接点の電位の反転電位が印加される第6のスイッチ手段と、を備えることを特徴とする請求項又は記載のシフトレジスタ回路。
  4. 前記出力制御手段は、少なくとも、前記出力信号の出力期間においてのみ前記第2のスイッチ手段がオン動作して、前記第1の制御クロックに基づく信号レベルを有する前記出力信号が前記第2の接点を介して出力され、前記出力信号の非出力期間においては、前記第3のスイッチ手段がオン動作して、前記電源電圧に基づく信号レベルを有する前記出力信号が前記第2の接点を介して出力されるように構成されていることを特徴とする請求項記載のシフトレジスタ回路。
  5. 前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅と前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅とが同一であって、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックは、位相が相互にずらして設定されていることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路。
  6. 前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅が、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅よりも短く設定され、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの前記信号レベルの変化タイミングが設定されていることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路。
  7. 前記シフトレジスタ回路は、前記複数段の信号保持手段のうち、奇数段目の前記信号保持手段には、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックが供給され、偶数段目の前記信号保持手段には、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの、各々反転位相となる第3の制御クロック及び第4の制御クロックが供給されることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路。
  8. 前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々を構成する前記第1乃至第6のスイッチ手段が、単一のチャネル極性を有する電界効果型トランジスタであることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のシフトレジスタ回路。
  9. 前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々を構成する前記第1乃至第6のスイッチ手段が、アモルファスシリコンからなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項記載のシフトレジスタ回路。
  10. 前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々を構成する前記第1乃至第6のスイッチ手段が、酸化亜鉛からなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項記載のシフトレジスタ回路。
  11. 直列に接続された複数段の信号保持手段を備え、入力信号を次段の前記信号保持手段に順次転送しつつ、前記入力信号に基づいて、前記信号保持手段の各々から出力信号を順次出力するシフトレジスタ回路の駆動制御方法において、
    前記入力信号を取り込み保持するステップと、
    第1の制御クロック信号が印加され、保持された前記入力信号及び前記第1の制御クロックの信号レベルに応じて前記出力信号を出力するステップと、
    保持された前記入力信号の信号レベルを初期化するステップと、
    前記シフトレジスタ回路の駆動制御方法は、更に、第2の制御クロックが印加され、保持された前記入力信号及び該第2の制御クロックの信号レベルに応じた信号レベルを有するシフト信号を、次段の前記信号保持手段に出力するステップと、
    を含み、
    前記入力信号の信号レベルを初期化するステップは、前記第2の制御クロックの反転位相となるタイミングに基づいて、次段の前記信号保持手段により生成された前記シフト信号がリセット信号として入力されることにより実行され、前記出力信号を出力するステップは、保持された前記入力信号の信号レベルを初期化するステップの開始より前のタイミングで終了するように設定されていることを特徴とするシフトレジスタ回路の駆動制御方法。
  12. 前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックは、第1の信号レベルと第2の信号レベル間を所定の周期で繰り返し変化するクロックパルスであって、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅と前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅とが同一であるとともに、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの位相が相互にずらして設定されていることを特徴とする請求項11記載のシフトレジスタ回路の駆動制御方法。
  13. 前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックは、第1の信号レベルと第2の信号レベル間を所定の周期で繰り返し変化するクロックパルスであって、前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅が、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルとなる信号幅よりも短く設定されるとともに、前記第2の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するタイミングよりに前記第1の制御クロックが前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルに変化するように、前記第1の制御クロック及び前記第2の制御クロックの前記信号レベルの変化タイミングが設定されていることを特徴とする請求項11記載のシフトレジスタ回路の駆動制御方法。
  14. 複数の画素が2次元配列された画素アレイに対して、各行の画素を選択状態に設定するための走査信号を順次出力する駆動制御装置において、
    前記駆動制御装置は、前記画素アレイに2次元配列された前記複数の画素のうち、奇数行目の前記画素に前記走査信号を順次出力する第1の駆動制御部と、偶数行目の前記画素に前記走査信号を順次出力する第2の駆動制御部と、を備えて構成され、
    前記第1の駆動制御部及び前記第2の駆動制御部は、各々、少なくとも直列に接続された複数段の信号保持手段を有し、入力信号を次段の前記信号保持手段に順次転送しつつ、前記入力信号に基づいて、前記信号保持手段の各々から前記走査信号となる出力信号を順次出力するシフトレジスタ回路を備え、
    前記信号保持手段の各々は、少なくとも、
    前記入力信号を取り込み保持する入力制御手段と、
    第1の信号レベルと第2の信号レベルを有する第1の制御クロック信号が印加され、保持された前記入力信号及び前記第1の制御クロック信号の信号レベルに応じ前記出力信号を出力する出力制御手段と、
    前記第1の信号レベルと前記第2の信号レベルを有する第2の制御クロックが印加され、保持された前記入力信号及び該第2の制御クロックの信号レベルに応じた信号レベルを有するシフト信号を、次段の前記信号保持手段に出力する転送制御手段と、
    リセット信号が印加され、保持された前記をリセット制御手段と、
    を具備し、
    次段の前記信号保持手段により生成された前記シフト信号が前記リセット制御手段における前記リセット信号として入力されるように構成され、前記出力制御手段から前記出力信号を出力する動作は、前記リセット制御手段により前記入力信号の信号レベルを初期化する動作の開始タイミングより前のタイミングで終了するように設定されていることを特徴とする駆動制御装置。
  15. 前記リセット信号は、前記第2の制御クロックの反転位相となるタイミングに基づいて生成されることを特徴とする請求項14記載の駆動制御装置。
  16. 前記シフトレジスタ回路は、前記信号保持手段の各々が単一のチャネル極性を有する1以上の電界効果型トランジスタからなるスイッチ手段を含んだ構成を有していることを特徴とする請求項14又は15に記載の駆動制御装置。
  17. 前記複数の画素の各々は、単一のチャネル極性を有する1以上の電界効果型トランジスタからなるスイッチ手段を含んだ構成を有し、
    前記駆動制御装置は、前記画素アレイが形成された基板上に一体的に設けられていることを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。
  18. 前記画素アレイ及び前記駆動制御装置を構成する前記スイッチ手段は、アモルファスシリコンからなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項16又は17記載の駆動制御装置。
  19. 前記画素アレイ及び前記駆動制御装置を構成する前記スイッチ手段は、酸化亜鉛からなる半導体材料を用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項16又は17記載の駆動制御装置。
  20. 前記画素アレイは、複数の表示画素が2次元配列された表示画素アレイであることを特徴とする請求項14乃至19のいずれかに記載の駆動制御装置。
  21. 前記画素アレイは、複数の読取画素が2次元配列された読取画素アレイであることを特徴とする請求項14乃至19のいずれかに記載の駆動制御装置。
JP2005072710A 2005-03-15 2005-03-15 シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置 Active JP4899327B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005072710A JP4899327B2 (ja) 2005-03-15 2005-03-15 シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置
US11/372,419 US7733320B2 (en) 2005-03-15 2006-03-09 Shift register circuit and drive control apparatus
TW095108496A TWI329291B (en) 2005-03-15 2006-03-14 Shift register circuit and drive control apparatus
KR1020060023766A KR100770119B1 (ko) 2005-03-15 2006-03-15 시프트레지스터회로 및 구동제어장치
CN2006100591702A CN1835063B (zh) 2005-03-15 2006-03-15 移位寄存器电路及驱动控制装置
HK07102457.5A HK1095192A1 (en) 2005-03-15 2007-03-06 Shift register circuit and drive control apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005072710A JP4899327B2 (ja) 2005-03-15 2005-03-15 シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006260621A JP2006260621A (ja) 2006-09-28
JP4899327B2 true JP4899327B2 (ja) 2012-03-21

Family

ID=37002780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005072710A Active JP4899327B2 (ja) 2005-03-15 2005-03-15 シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7733320B2 (ja)
JP (1) JP4899327B2 (ja)
KR (1) KR100770119B1 (ja)
CN (1) CN1835063B (ja)
HK (1) HK1095192A1 (ja)
TW (1) TWI329291B (ja)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4654923B2 (ja) * 2006-01-26 2011-03-23 カシオ計算機株式会社 シフトレジスタ回路、及び表示駆動装置
JP4990034B2 (ja) * 2006-10-03 2012-08-01 三菱電機株式会社 シフトレジスタ回路およびそれを備える画像表示装置
JP5299730B2 (ja) * 2006-10-13 2013-09-25 Nltテクノロジー株式会社 表示装置
CN100583295C (zh) * 2007-02-09 2010-01-20 群康科技(深圳)有限公司 移位寄存器及液晶显示装置
KR101393635B1 (ko) * 2007-06-04 2014-05-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 구동 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
JP5312758B2 (ja) * 2007-06-13 2013-10-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
GB2452279A (en) * 2007-08-30 2009-03-04 Sharp Kk An LCD scan pulse shift register stage with a gate line driver and a separate logic output buffer
GB2452278A (en) * 2007-08-30 2009-03-04 Sharp Kk A scan pulse shift register for an active matrix LCD display
FR2920907B1 (fr) * 2007-09-07 2010-04-09 Thales Sa Circuit de commande des lignes d'un ecran plat a matrice active.
EP2189987B1 (en) * 2007-09-12 2013-02-13 Sharp Kabushiki Kaisha Shift register
WO2009034750A1 (ja) * 2007-09-12 2009-03-19 Sharp Kabushiki Kaisha シフトレジスタ
TWI376658B (en) * 2007-10-29 2012-11-11 Novatek Microelectronics Corp Shift register circuit
JP5190281B2 (ja) * 2008-03-04 2013-04-24 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
TWI392908B (zh) * 2008-05-16 2013-04-11 Au Optronics Corp 顯示裝置
JP4816686B2 (ja) 2008-06-06 2011-11-16 ソニー株式会社 走査駆動回路
JP5472781B2 (ja) * 2008-10-08 2014-04-16 Nltテクノロジー株式会社 シフトレジスタ及び表示装置並びにシフトレジスタの駆動方法
JP5248395B2 (ja) * 2009-04-01 2013-07-31 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像素子及びその製造方法、放射線撮像装置及びその製造方法、並びに固体撮像素子の検査方法
JP2010281914A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2010281993A (ja) 2009-06-04 2010-12-16 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
TWI381640B (zh) * 2009-07-14 2013-01-01 Au Optronics Corp 具雙向傳輸機制之移位暫存器電路
US8803784B2 (en) * 2009-07-15 2014-08-12 Sharp Kabushiki Kaisha Scanning signal line drive circuit and display device having the same
CN101644867B (zh) * 2009-09-03 2011-05-18 上海广电光电子有限公司 液晶显示器的栅极线驱动装置
US20110151677A1 (en) 2009-12-21 2011-06-23 Applied Materials, Inc. Wet oxidation process performed on a dielectric material formed from a flowable cvd process
JP5436324B2 (ja) * 2010-05-10 2014-03-05 三菱電機株式会社 シフトレジスタ回路
TWI427587B (zh) * 2010-05-11 2014-02-21 Innolux Corp 顯示器
KR101992889B1 (ko) * 2012-08-08 2019-06-25 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터
KR101419248B1 (ko) * 2012-09-28 2014-07-15 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터
KR101407315B1 (ko) * 2013-02-28 2014-06-13 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터
KR102028992B1 (ko) 2013-06-27 2019-10-07 엘지디스플레이 주식회사 쉬프트 레지스터
KR102072678B1 (ko) * 2013-07-09 2020-02-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
US10121429B2 (en) * 2013-09-04 2018-11-06 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate, display panel, and display device including the same
TWI502578B (zh) * 2013-12-05 2015-10-01 Au Optronics Corp 閘極驅動器
KR20150120620A (ko) * 2014-04-18 2015-10-28 삼성전자주식회사 디스플레이 드라이버 ic와 이를 포함하는 디스플레이 시스템
TWI486959B (zh) * 2014-05-05 2015-06-01 Au Optronics Corp 移位暫存器電路
CN104021764B (zh) * 2014-06-18 2016-06-29 上海和辉光电有限公司 一种发光信号控制电路
TWI541814B (zh) * 2014-10-03 2016-07-11 友達光電股份有限公司 移位暫存裝置
CN105989794B (zh) * 2015-01-29 2018-10-02 上海和辉光电有限公司 Oled显示装置
TWI563514B (en) * 2015-06-05 2016-12-21 Au Optronics Corp Shift register circuit
WO2017006815A1 (ja) * 2015-07-09 2017-01-12 シャープ株式会社 シフトレジスタ、それを備えた表示装置、およびシフトレジスタの駆動方法
US9824658B2 (en) * 2015-09-22 2017-11-21 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd GOA circuit and liquid crystal display device
KR102427396B1 (ko) * 2015-10-30 2022-08-02 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
TWI571848B (zh) * 2015-11-06 2017-02-21 友達光電股份有限公司 閘極驅動電路
CN205282054U (zh) * 2016-01-05 2016-06-01 北京京东方显示技术有限公司 一种移位寄存器单元、栅极驱动电路及显示面板
KR102385833B1 (ko) * 2017-11-27 2022-04-12 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN110085160B (zh) * 2019-04-04 2020-09-01 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Goa电路及显示面板
US11830437B2 (en) * 2020-07-17 2023-11-28 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN114038434B (zh) * 2021-11-09 2023-03-07 深圳创维-Rgb电子有限公司 液晶面板上电时序控制电路、方法、液晶面板及显示装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109237A1 (de) 1991-03-11 1992-11-26 Paul Merkle Dividierschaltung
US5949398A (en) * 1996-04-12 1999-09-07 Thomson Multimedia S.A. Select line driver for a display matrix with toggling backplane
JP3202655B2 (ja) 1997-05-29 2001-08-27 日本電気株式会社 シフトレジスタ装置、その駆動方法
KR100430099B1 (ko) * 1999-03-02 2004-05-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 쉬프트 레지스터 회로
JP3911923B2 (ja) * 1999-09-27 2007-05-09 カシオ計算機株式会社 シフトレジスタ及び電子装置
JP3997674B2 (ja) * 1999-12-09 2007-10-24 カシオ計算機株式会社 シフトレジスタ及び電子装置
JP3535067B2 (ja) 2000-03-16 2004-06-07 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP3873165B2 (ja) * 2000-06-06 2007-01-24 カシオ計算機株式会社 シフトレジスタ及び電子装置
US6611248B2 (en) 2000-05-31 2003-08-26 Casio Computer Co., Ltd. Shift register and electronic apparatus
KR100666320B1 (ko) 2000-07-18 2007-01-09 삼성전자주식회사 시프트 레지스터 및 그를 채용한 액정표시장치의 구동 회로
JP4310939B2 (ja) 2001-06-29 2009-08-12 カシオ計算機株式会社 シフトレジスタ及び電子装置
JP4593071B2 (ja) * 2002-03-26 2010-12-08 シャープ株式会社 シフトレジスタおよびそれを備えた表示装置
JP4391128B2 (ja) * 2002-05-30 2009-12-24 シャープ株式会社 表示装置のドライバ回路およびシフトレジスタならびに表示装置
US6845140B2 (en) * 2002-06-15 2005-01-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of driving a shift register, a shift register, a liquid crystal display device having the shift register
GB2397710A (en) * 2003-01-25 2004-07-28 Sharp Kk A shift register for an LCD driver, comprising reset-dominant RS flip-flops
KR100913303B1 (ko) * 2003-05-06 2009-08-26 삼성전자주식회사 액정표시장치
TWI263191B (en) * 2003-11-18 2006-10-01 Ind Tech Res Inst Shift-register circuit
US7298084B2 (en) * 2004-11-02 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060100243A (ko) 2006-09-20
CN1835063A (zh) 2006-09-20
KR100770119B1 (ko) 2007-10-24
CN1835063B (zh) 2010-09-15
HK1095192A1 (en) 2007-04-27
TW200703176A (en) 2007-01-16
TWI329291B (en) 2010-08-21
US20060210012A1 (en) 2006-09-21
JP2006260621A (ja) 2006-09-28
US7733320B2 (en) 2010-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4899327B2 (ja) シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置
JP4654923B2 (ja) シフトレジスタ回路、及び表示駆動装置
US7499518B2 (en) Shift register and image display apparatus containing the same
US7372300B2 (en) Shift register and image display apparatus containing the same
JP5568510B2 (ja) 半導体装置及びアクティブマトリクス型表示装置
US8456408B2 (en) Shift register
KR102383363B1 (ko) 게이트 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2008020675A (ja) 画像表示装置
JP4329867B2 (ja) 表示装置
US9299308B2 (en) Display device
JP2005251348A (ja) シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法
JP2008299941A (ja) シフトレジスタ回路及び表示装置
JP4645047B2 (ja) シフトレジスタ回路及びその駆動制御方法並びに駆動制御装置
JP3777894B2 (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP2001160299A (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP4203659B2 (ja) 表示装置及びその駆動制御方法
CN110114817B (zh) 移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置
JP3858136B2 (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP2001035180A (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP4329868B2 (ja) 表示装置
JP2006120308A (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP4923858B2 (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP4956091B2 (ja) シフトレジスタ及び電子装置
JP2007048439A (ja) シフトレジスタ及び電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4899327

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150113

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250