JP4937912B2 - シフトレジスタ、表示装置の駆動回路、表示装置 - Google Patents

シフトレジスタ、表示装置の駆動回路、表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、表示装置(例えば、液晶表示装置)の駆動回路に設けられるシフトレジスタに関する。
従来のシフトレジスタの1ブロック分(単位段)の構成を図13に示す。
同図に示すように、シフトレジスタの1ブロックSRnには、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)103aと、2つの選択回路105a・106aと、アナログスイッチ(以下、ASW)108aと、NチャネルMOSトランジスタ110aと、2つのインバータ112a・113aとが備えられる。なお、LRラインには、シフト方向信号が与えられ、LRBラインには、シフト方向信号の反転信号が与えられ、CK1ラインには第1クロック信号が与えられ、CK2ラインには第2クロック信号が与えられる。
選択回路105aは、アナログスイッチASWを2つ備えた構成であり、4つの入力端p・q・i・jおよび出力端Xを備え、pに「H」、qに「L」が入れば入力端iと出力端Xとがつながり、iに入力される信号がXから出力される。一方、pに「L」、qに「H」が入れば入力端jと出力端Xとがつながり、jに入力される信号がXから出力される。同様に、選択回路106aは、4つの入力端p・q・i・jおよび出力端Yを備え、pに「H」、qに「L」が入れば入力端iと出力端Yとがつながり、iに入力される信号がYから出力される。一方、pに「L」、qに「H」が入れば入力端jと出力端Yとがつながり、jに入力される信号がYから出力される。
ASW108aは、PchおよびNchのトランジスタで構成され、2つの制御端子g・Gおよび2つの導通端子T・Uを備え、制御端子gに「H」または制御端子Gに「L」が入れば、2つの導通端子T・U間がつながる。なおNチャネルMOSトランジスタ110aは、ゲートに「H」が入力されるとソース・ドレイン間が導通する。
ここで、選択回路105aの入力端iと、選択回路106aの入力端jと、ノードCn−1(左側ブロックの出力)とが互いに接続され、選択回路105aの入力端jと、選択回路106aの入力端iと、ノードCn+1(右側ブロックの出力)とが互いに接続される。また、選択回路105aの入力端pおよび入力端qはそれぞれLRラインおよびLRBラインに接続され、同様に、選択回路106aの入力端pおよび入力端qもそれぞれLRラインおよびLRBラインに接続されている。
また、選択回路105aの出力端Xがインバータ112aを介してRS−FF103aのセットバー入力(SB)に接続され、選択回路106aの出力端YがRS−FF103aのリセット(R)に接続されている。また、RS−FF103aの出力(Q)と、ASW108aの制御端子gと、インバータ113aの入力とが互いに接続されている。また、インバータ113aの出力と、ASW108aの制御端子Gと、MOSトランジスタ110aのゲートとが互いに接続されている。また、MOSトランジスタ110aのソースがVssd(Low電位)に接続されており、そのドレインと、ノードCn(本ブロックの出力)と、ASW108aの導通端子Uとが互いに接続されている。なお、ASW108aの導通端子TはCK2ラインに接続される。なお、RS−FF103aのINTBにはイニシャルバー(INTB)信号が入力され、これにより、出力Qが初期化される。例えば、「L」のINTB信号によって、RS−FF103aの出力Qは「L」に初期化される。
このシフトレジスタ1ブロックSRnの基本動作(左隣ブロックの出力が「H」になるt1〜右隣ブロックの出力が「L」になるt4)を図15のタイミングチャートを用いて説明すれば以下の通りである。なお、この期間中、LRラインに与えられるシフト方向信号が「H」、LRBラインが「L」となっており、右方向へのシフト、すなわち、左側ブロックSRn−1→本ブロックSRn→右側ブロックSRn+1の順序でのシフトが行われるものとする。
まず、LRラインは「H」、LRBラインは「L」なので、選択回路105aは、pに「H」、qに「L」が入り、iに入力される信号がX(=ノードSn)から出力される。同様に、選択回路106aも、pに「H」、qに「L」が入り、iに入力される信号がY(=ノードRn)から出力される。
ここで、t1に、左側ブロックSRn−1からの出力信号「H」がノードCn−1に入ると、選択回路105aのXは「H」となる。このとき、ノードCn+1は「L」であるため、選択回路106aのYは「L」のままである。Xは「H」、Yは「L」であるため、RS−FF103aのSBには「L」、R(リセット)には「L」が入り、その(RS−FF103aの)出力Qは「H」となる。これにより、ASW108aがON(制御端子gが「H」、制御端子Gが「L」)となる一方、MOSトランジスタ110aがOFFとなるため、ノードCnには、ASW108aの導通端子T・Uを介してCK2ラインの信号「L」が出力される。なお、その後(t1〜t2の間に)CK2ラインが「H」になると、ノードCnにも「H」が出力される。
ついで、t2に、左側ブロックSRn−1の出力信号が「L」となり、ノードCn−1に「L」が入ると、選択回路105aのXは「L」となる。このとき、ノードCn+1は「L」のままであるため、選択回路106aのYも「L」のままである。Xは「L」、Yは「L」であるため、RS−FF103aのSBには「H」、R(リセット)には「L」が入り、その(RS−FF103aの)出力Qは現在の「H」が維持される。よって、ASW108aも「ON」のままで導通端子T・U間がつながっており、ノードCnにはCK2ラインのt2での信号「H」が出力される。
ついで、t3に、右側ブロックSRn+1の出力信号が「H」となり、ノードCn+1に「H」が入ると、選択回路106aのYは「H」となる。このとき、ノードCn−1(左側ブロックSRn−1の出力)は「L」のままであるため、選択回路105aのXも「L」のままである。Xは「L」のまま、Yは「H」となるため、RS−FF103aのSBは「H」のまま、R(リセット)には「H」が入り、その(RS−FF103aの)出力Qは「L」となる。よって、ASW108aはOFF(制御端子gが「L」、制御端子Gが「H」)となり導通端子T・U間は遮断される。このとき、インバータ113aによって、NチャネルMOSトランジスタ110aのゲートは、「H」となり、MOSトランジスタ110aのソース・ドレイン間が導通する。これにより、ノードCnにはVssd(信号「L」)が出力される。
ついで、t4に、右側ブロックSRn+1の出力信号が「L」となり、ノードCn+1に「L」が入ると、選択回路106aのYは「L」となる。このとき、ノードCn−1(左側ブロックSRn−1の出力)は「L」のままであるため、選択回路105aのXも「L」のままである。Xは「L」のまま、Yは「L」となるため、RS−FF103aのSBは「L」のまま、R(リセット)には「L」が入り、その(RS−FF103aの)出力Qは「H」のままである。よって、ASW108aはOFFのままで、導通端子T・U間は遮断、MOSトランジスタ110aはONのままであり、ノードCnにもVssd(信号「L」)が出力されたままである。
上記各ブロックの構成を参照しつつ、シフトレジスタ全体の構成を、図14を用いて説明する。なお、このシフトレジスタはシフト方向の左右切り替えが可能である。
同図に示されるように、シフトレジスタ101は、ブロック1・・・ブロックSRn−1、ブロックSRnおよびブロックSRd(ダミーブロック)を備える。
ブロックSRnには、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)103aと、2つの選択回路105a・106aと、アナログスイッチ(以下、ASW)108aと、NチャネルMOSトランジスタ110aと、2つのインバータ112a・113aと、DELAY回路とが備えられる。同様に、ブロックSRn−1には、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)103bと、2つの選択回路105b・106bと、アナログスイッチ(以下、ASW)108bと、NチャネルMOSトランジスタ110bと、2つのインバータ112b・113bとが備えられる。同様に、ブロックSRd(ダミーブロック)には、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)103dと、2つの選択回路105d・106dと、アナログスイッチ(以下、ASW)108dと、NチャネルMOSトランジスタ110dと、2つのインバータ112d・113dとが備えられる。
なお、各RS−FF(103a、103b、103d)、各選択回路(105a・106a、105b・106b、105d・106d)、各アナログスイッチASW(108a、108b、108d)、各NチャネルMOSトランジスタ(110a、110b、110d)および各インバータ(112a・113a、112b・113b、112d・113d)は、同一構成を有するものとする。さらに、シフトレジスタを構成したときの各ブロック(SRn−1、SRn、SRd)内の構成は、選択回路の入力端i・jの接続関係およびCK1・2との接続関係を除いて、基本的に、図13に示すシフトレジスタ1ブロック分(SRn)の構成と同様である。そこで、選択回路の入力端i・jの接続関係およびCK1・2との接続関係を含めつつ、各ブロック間の接続関係を説明しておく。
ブロックSRn−1の選択回路105bの入力端iと、選択回路106bの入力端jと、出力Cn−2(ブロックSRn−1の左側ブロックの出力)とが互いに接続され、選択回路105bの入力端jと、選択回路106bの入力端iと、ブロックSRnの出力Cnとが互いに接続される。また、ASW108bの導通端子TはCK2ラインに接続される。ブロックSRnの選択回路105aの入力端iと、選択回路106aの入力端jと、ブロックSRn−1の出力Cn−1とが互いに接続される。また、選択回路105aの入力端jはスタートパルス用のスイッチSW117を介してSPラインに接続され、選択回路106aの入力端iはブロックSRdの出力Cdに接続される。また、ASW108aの導通端子TはCK1ラインに接続される。ブロックSRdの選択回路105dの入力端iはブロックSRnの出力Cnに接続され、選択回路105dの入力端jはVssd(Low電位)に接続、選択回路106dの入力端jはVdd(High電位)に接続され、選択回路106dの入力端iは、DELAY回路を介してブロックSRnのRS−FF103aのR(リセット)に接続されている。また、ASW108dの導通端子TはCK2ラインに接続される。
なお、LRラインには、シフト方向信号が与えられ、LRBラインには、シフト方向信号の反転信号が与えられ、SPラインには、スタートパルス信号が与えられ、CK1ラインには第1クロック信号が与えられ、CK2ラインには第2クロック信号が与えられ、INTラインにはINT信号(各RS−FFを初期化するための信号)が与えられる。
以上のシフトレジスタの構成および上記した各ブロックの動作を参照しつつ、シフトレジスタ全体の動作を図16・図17のタイミングチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
図16・図17では図示しないが、シフト方向によらず、まず初期リセットを行う。すなわち、INTラインにINT信号「H」が与えられることで各RS−FFのINTBに「L」が入力され、各RS−FF103(103a・103b・103d)の出力(Qn−1・Qn・Qd)は「L」となる。このとき、各ASW108の制御端子gは「L」となり、各ASWの導通端子T・U間が遮断する。したがって、各MOSトランジスタ110はONになり、各出力(Cn−1・Cn・Cd)にはVssd(信号「L」)が出力される。この後、INT信号を「L」に戻す。
はじめに、LRラインに与えられるシフト方向信号が「L」、LRBラインが「H」であり、左方向へシフトする場合(ブロックSRnからシフトをスタートし、ブロックSRn−1にシフトする場合)について説明する。図16は該シフトに関するタイミングチャートである。
まず、LRラインは「L」、LRBラインは「H」なので、選択回路105aは、pに「L」、qに「H」が入り、jに入力される信号がXから出力される。同様に、選択回路106aも、pに「L」、qに「H」が入り、jに入力される信号がYから出力される。また、LRラインは「L」、LRBラインは「H」なので、SW117がON、SW118はOFFとなっている。
t1に、SPラインにスタートパルス信号「H」が与えられると、このスタートパルス信号はSW117を介してブロックSRnに与えられ、選択回路105aの入力端jが「H」となる。これにより、ブロックSRnのX(Sn)は「H」となる。ブロックSRn−1の出力Cn−1(選択回路106aの入力端j)は初期化により「L」であるため、ブロックSRnのYも「L」となる。ブロックSRnのXは「H」、Yは「L」であるため、RS−FF103aのSBには「L」、リセットR(Rn)にも「L」が入り、その(RS−FF103aの)Q(Qn)は「H」となる。これにより、ASW108aはON(制御端子gが「H」、制御端子Gが「L」)となる一方、MOSトランジスタ110aがOFFとなるため、出力Cnには、SW108aの導通端子T・Uを介してCK1ラインの信号「L」が出力される。
なお、t2でスタートパルス信号が「L」になると、選択回路105aの入力端jが「L」になり、ブロックSRnのXが「L」、Yが「L」となる。すなわち、RS−FF103aのSBには「H」、R(リセット)に「L」が入り、その(RS−FF103aの)出力Qは現状の「H」のままとなる。よって、出力CnにはCK1ラインの信号「L」が出力されたままである。
ついで、t3に、CK1ラインの(クロック)信号CK1が「H」となると、出力Cnは「H」となる。これにより、SRn−1の選択回路105bの入力端jが「H」となる。なお、このときSRn−1の選択回路106bの入力端j(左隣のSRn−2の出力)は初期化により「L」となっている。したがって、ブロックSRn−1のX(Sn−1)は「H」、Yは「L」となり、RS−FF103bのSBには「L」、リセットR(Rn−1)にも「L」が入り、その(RS−FF103bの)出力Q(Qn−1)は「H」となる。これにより、ASW108bはONとなり、出力Cn−1にはCK2ラインの信号「L」が出力される。
ついで、t4に、CK1ラインの(クロック)信号CK1が「L」となると、出力Cnは「L」となる。これにより、SRn−1の選択回路105bの入力端jが「L」となる。なお、選択回路106bの入力端jは「L」のままであるため、ブロックSRn−1のX(Sn−1)は「L」、Yは「L」となり、RS−FF103bのSBには「H」、R(リセット)にも「L」が入り、その(RS−FF103bの)出力Q(Qn−1)は現状の「H」のままとなる。また、ASW108bがONのままであるため、出力Cn−1にもCK2ラインの信号「L」が出力されたままである。
ついで、t5に、CK2ラインの(クロック)信号CK2が「H」となると、出力Cn−1は「H」となる。これにより、SRnの選択回路106aの入力端jが「H」となる。なお、選択回路105aの入力端jは「L」のままであるため、ブロックSRnのX(Sn)は「L」、Yは「H」となり、RS−FF103aのSBには「H」、リセットR(Rn)にも「H」が入り、その(RS−FF103aの)出力Q(Qn)は「L」となる。よって、ASW108aがOFFされ、導通端子T・U間が遮断される一方、MOSトランジスタ110aのソース・ドレイン間が導通し、CnにはVssd(信号「L」)が出力される。
ついで、t6に、CK2ラインの(クロック)信号CK2が「L」となると、出力Cn−1は「L」となる。これにより、SRnの選択回路106aの入力端jが「L」となる。なお、選択回路105aの入力端jは「L」のままであるため、ブロックSRnのX(Sn)は「L」、Yは「L」となり、RS−FF103aのSBには「H」、リセットR(Rn)には「L」が入り、その(RS−FF103aの)出力Q(Qn)は「L」のままとなる。よって、ASW108aがOFFされる一方、MOSトランジスタ110aのソース・ドレイン間が導通し、CnにはVssd(信号「L」)が出力されたままとなる。
次に、LRラインに与えられるシフト方向信号が「H」、LRBラインが「L」であり、右方向へシフトする場合(ブロックSRn−1→ブロックSRnとシフトして、最後にブロックSRdへシフトして終了する場合)について説明する。図17は該シフト動作に関するタイミングチャートである。
まず、LRラインは「H」、LRBラインは「L」なので、選択回路105aは、pに「H」、qに「L」が入り、入力端iに入力される信号がXから出力される。同様に、選択回路106aも、pに「H」、qに「L」が入り、iに入力される信号がYから出力される。なお、LRラインは「H」、LRBラインは「L」なので、スタートパルス信号用のスイッチSW117はOFF、SW118がONとなっている。
t1に、CK2が「H」になり、これによってRSn−1の出力Cn−1が「H」になると、選択回路105aの入力端iは「H」、選択回路106aの入力端iは「L」、ブロックSRnのX(Sn)は「H」、選択回路106aのYは「L」となる。よって、RS−FF103aのSBには「L」、リセットR(Rn)にも「L」が入り、その(RS−FF103aの)Q(Qn)は「H」となる。このとき、ASW108aがONとなるため、導通端子T・Uを介して出力CnにはCK1ラインの信号「L」が出力される。
t2に、CK1が「H」になり、これによってRSnの出力Cnが「H」になると、ブロックSRdの選択回路105dの入力端iは「H」、選択回路106dの入力端iは「L」、ブロックSRdのX(Sd)は「H」、選択回路106aのYは「L」となる。よって、RS−FF103dのSBには「L」、リセットR(Rd)にも「L」が入り、その(RS−FF103dの)Q(Qd)は「H」となる。このときASW108dがONとなるため、導通端子T・Uを介して出力CdにはCK2ラインの信号「L」が出力される。
t3に、CK2が「H」になると、ブロックSRdの出力Cdが「H」になる。これにより、ブロックSRnの選択回路105aの入力端iは「L」、選択回路106aの入力端iは「H」、ブロックSRnのX(Sn)は「L」、Yは「H」となる。よって、RS−FF103nのSBには「H」、リセットR(Rn)にも「H」が入り、その(RS−FF103aの)Qは「L」となる。このとき、ASW108aはOFFであるため、CnにはMOSトランジスタ110aのソース・ドレインを介してVssd(信号「L」)が出力される。ここで、選択回路106aのYから出力された「H」は、DERAY回路で遅延され、t4で選択回路106dの入力端iに入力される。
t4では、ブロックSRdの選択回路105dの入力端iは「L」、選択回路106dの入力端iは「H」、ブロックSRdのX(Sd)は「L」、Yは「H」となる。よって、RS−FF103dのSBには「H」、リセットR(Rd)も「H」が入り、その(RS−FF103dの)Q(Qd)は「L」となる。このとき、ASW108dはOFFであるため、CdにはMOSトランジスタ110dのソース・ドレインを介してVssd(信号「L」)が出力される。
日本国公開特許公報「特開2001−135093公報(公開日:2001年5月18日)」 日本国公開特許公報「特開2000−339984公報(公開日:2000年12月8日)」 日本国公開特許公報「特開2001−307495公報(公開日:2001年11月2日)」 米国公開特許公報「US2003/0184512A1(公開日:2003年10月2日)」
しかしながら、従来のシフトレジスタでは、SRnブロックSRn−1のRS−FF103bの出力Q(Qn−1)を、ブロックSRnの出力Cnのよってリセットし、ブロックSRnのRS−FF103aの出力Q(Qn)をブロックSRdの出力Cdのよってリセットしているように、各ブロックのフリップフロップを他のブロック(他段)の出力、詳しくはシフト方向において後段(次段)の出力を用いてリセット(非アクティブ化)している。これにより、ブロックSRdのようなダミーのブロック(ダミー段)が必要となる。また、各ブロック間の配線が長く、かつ複雑化してしまう。この結果、回路面積(パネルに実装したときはその額縁面積)が増大する。加えて、配線短絡等の物理的故障や信号遅延等の信号不良が発生しやすくなる。特に、シフト可能方向を双方向(右→左および左→右)に構成した場合、各ブロックに選択回路が2つ(図13の105a・106a)必要となってしまう上、これらの配線が非常に複雑になる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路面積の縮小化と配線の簡易化とを実現するシフトレジスタ用の信号出力回路を提供する点にある。
本発明の信号出力回路は、シフトレジスタの単位段に設けられる信号出力回路であって、セットリセット型のフリップフロップと、入力される信号に基づいてクロック信号を取り込みあるいは遮断することで出力信号を生成する信号生成回路とを備え、上記信号生成回路にフリップフロップから出力された信号および帰還された出力信号が入力されるとともに、この出力信号が該フリップフロップのリセットに入力されていることを特徴としている。
上記フリップフロップから出力された信号を第1の制御信号とし、上記信号生成回路は、該第1の制御信号と帰還された出力信号とを用いて第2の制御信号を生成し、この第2の制御信号に基づいてクロック信号を取り込みあるいは遮断しても良い。
こうすれば、例えば、出力信号がアクティブになることで上記第1の制御信号が非アクティブとし、出力信号が非アクティブになることで上記第2の制御信号を非アクティブとすることが可能となる。これにより、第1および第2の制御信号を、他段からリセット信号をもらくことなく自段だけでリセット(自己リセット)することができる。したがって、他段からリセット信号が供給されていた従来の構成と異なり、ダミー段が削減でき、かつ他段との配線数を大幅に削減することができる。この結果、回路面積(パネル実装されたときにはその額縁幅)を縮小することができ、さらに、配線短絡といった物理的故障はもちろん、信号遅延といった信号不良も低減することができる。
本信号出力回路においては、上記出力信号が非アクティブでかつ第1の制御信号がアクティブになることで上記第2の制御信号がアクティブとなるように構成することもできる。
本信号出力回路においては、上記信号生成回路は上記第1の制御信号が入力される論理回路を備えており、出力信号が該論理回路の入力に帰還されるとともに、該論理回路が上記第2の制御信号を出力するように構成することもできる。
本信号出力回路においては、上記論理回路をNOR回路あるいはOR回路で構成することもできる。
本信号出力回路においては、上記信号生成回路は、上記第2の制御信号によってクロック信号を取り込みあるいは遮断するスイッチ回路を備えるように構成することもできる。
本信号出力回路においては、上記信号生成回路は、上記第2の制御信号によってクロック信号を取り込みあるいは遮断するレベルシフタを備えるように構成することもできる。
本信号出力回路においては、上記フリップフロップは、初期化信号の入力によって第1の制御信号を非アクティブとする初期化が可能であるように構成することもできる。こうすれば、何らかの理由で初期状態のフリップフロップがアクティブになっている事態を回避でき、確実に自己リセットが可能となる。
本信号出力回路においては、初期化時のクロック信号が出力信号の非アクティブに対応するレベルであるように構成することもできる。こうすれば、何らかの理由で初期状態での出力信号がアクティブになることを防ぎ自己リセットが可能となる。
本信号出力回路においては、初期化にあたり、論理回路に上記初期化信号に基づく信号を入力するように構成とすることもできる。例えば、論理回路に上記初期化信号に基づく信号を入力することで、初期化時の第2の制御信号を、クロック信号を遮断する信号とする。こうすれば、何らかの理由で初期化時の出力信号がアクティブになることを防ぎ、そのときのクロック信号のレベル(「H」/「L」)に関係なく、確実に自己リセットを行うことができる。
本信号出力回路においては、上記出力信号に加え、第1および第2の制御信号の少なくとも一方の信号を出力するように構成とすることもできる。これにより、1倍パルスや2倍パルスといった複数種類のパルスを出力とすることができる。
また、本発明の信号出力回路は、シフトレジスタの単位段に設けられる信号出力回路であって、セットリセット型のフリップフロップと論理回路とアナログスイッチとを備え、上記アナログスイッチの入力端がクロック信号の供給ラインに接続され、上記論理回路の第1の入力端(一方の入力端)が上記フリップフロップの出力端に接続されるとともに該論理回路の第2の入力端(他方の入力端)が上記アナログスイッチの出力端に接続され、上記論理回路の出力端が上記アナログスイッチの制御端に接続され、上記フリップフロップのリセット端が上記アナログスイッチの出力端に接続されていることを特徴とする。
また、本発明の信号出力回路は、シフトレジスタの単位段に設けられる信号出力回路であって、セットリセット型のフリップフロップと論理回路とレベルシフタとを備え、上記レベルシフタの入力端がクロック信号の供給ラインに接続され、上記論理回路の一方の入力端が上記フリップフロップの出力端に接続されるとともに該論理回路の他方の入力端が上記レベルシフタの出力端に接続され、上記論理回路の出力端が上記レベルシフタの制御端に接続され、上記フリップフロップのリセット端が上記レベルシフタの出力端に接続されていることを特徴とする。
また、本発明の信号出力回路は、表示装置の駆動回路が備えるシフトレジスタに設けられ、上記アナログスイッチの出力端、論理回路の出力端、および上記フリップフロップの出力端の少なくとも1つで得られる信号が、上記表示装置の駆動に用いられても良い。
また、本発明の信号出力回路は、表示装置の駆動回路が備えるシフトレジスタに設けられ、上記レベルシフタの出力端、上記論理回路の出力端、および上記フリップフロップの出力端の少なくとも1つで得られる信号が、上記表示装置の駆動に用いられても良い。
また本発明のシフトレジスタは、上記信号出力回路を備えたことを特徴とする。
この場合、上記信号出力回路が、初段および最終段の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。こうすれば、従来の構成のようなダミー段が不要となり、回路面積(パネル実装したときは額縁面積)の小さなシフトレジスタを提供することができる。また、全ての段に本信号出力回路を設けても構わない。こうすれば、上記効果に加え、各段間の配線を大幅に減少させることができる。さらに、各段にシフト方向を決定するための選択回路を備えることで、双方向にシフトさせることが可能となる。この場合、本信号出力回路は自己リセットが可能であるため、従来の構成と異なり、各段に1つの選択回路を設ければ済む。これに加え、各段間の配線を大幅に減少させることができる。これにより、双方向シフト可能なシフトレジスタの回路面積(パネル実装したときは額縁面積)を大幅に縮小することができる。
また、本発明の表示装置の駆動回路は、上記シフトレジスタを備えたことを特徴とする。
また、本発明の表示装置は、上記表示装置の駆動回路を備えたことを特徴とする。
本発明の出力信号生成方法は、シフトレジスタの各段においてクロック信号を取り込みあるいは遮断することによって出力信号を生成する、出力信号生成方法であって、出力信号をセットリセット型のフリップフロップのリセット入力に帰還させる一方、該フリップフロップが出力する信号および帰還させた出力信号を用いて制御信号を生成し、該制御信号を用いてクロック信号を取り込みあるいは遮断することを特徴とする。
本出力信号生成方法においては、出力信号のアクティブ化によって上記フリップフロップが出力する信号を非アクティブとする一方、出力信号の非アクティブ化によって上記制御信号を非アクティブとすることもできる。
本出力信号生成方法においては、上記出力信号が非アクティブのときに、上記フリップフロップが出力する信号がアクティブ化することによって上記制御信号がアクティブ化しても良い。
以上のように、本発明の信号出力回路においては、信号生成回路にフリップフロップから出力された信号および帰還された出力信号が入力されるとともに、この出力信号が該フリップフロップのリセットに入力される。これにより、他段からリセット信号をもらうことなく自段だけでのリセット(自己リセット)が可能となる。したがって、他段からリセット信号が供給されていた従来の構成と異なり、ダミー段が削除でき、かつ、他段との配線数を大幅に削減することができる。この結果、回路面積(パネル実装されたときにはその額縁幅)を縮小することができ、配線短絡といった物理的故障はもちろん、信号遅延といった信号不良も低減することができる。
本シフトレジスタの信号出力回路の構成を示す回路図である。 本シフトレジスタの構成を示す回路である。 本シフトレジスタの1ブロックの動作を示すタイミングチャートである。 本シフトレジスタの他の構成を示す回路図である。 本シフトレジスタの信号出力回路の構成を示す回路図である。 図5に示す信号出力回路に用いられるレベルシフタの構成を示す回路図である。 図6に示すレベルシフタの動作を示すタイミングチャートである。 図4に示すシフトレジスタの1ブロックの動作を示すタイミングチャートである。 本シフトレジスタに設けられる信号出力回路の変形例を示す回路図である。 本シフトレジスタに設けられる信号出力回路の変形例を示す回路図である。 選択回路の構成を示す回路図である。 アナログスイッチの構成を示す回路図である。 RSフリップフロップの構成を示す回路図である。 図1の信号出力回路の変形例を示す回路図である。 従来のシフトレジスタの1ブロックを示す回路図である。 従来のシフトレジスタの構成を示す回路図である。 図13に示すシフトレジスタ1ブロックの動作を示すタイミングチャートである。 図14に示すシフトレジスタの動作(右→左)を示すタイミングチャートである。 図14に示すシフトレジスタの動作(左→右)を示すタイミングチャートである。 本シフトレジスタの信号出力回路(n−1段)の構成を示す回路図である。 本シフトレジスタの信号出力回路の構成(n−2段)を示す回路図である。 本シフトレジスタの2ブロック(n−1段・n段)の動作を示すタイミングチャートである。 本液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1・2 シフトレジスタ
3・23 RSフリップフロップ
4・24 NOR回路
5・25 選択回路
8・17・18 アナログスイッチ
10・21 MOSトランジスタ
12・13・32・33 インバータ
40a 誤動作防止回路
43 位相差検出部
44 波形タイミング整形部
50〜56 NチャネルのMOSトランジスタ
57〜63 PチャネルのMOSトランジスタ
SRB シフトレジスタの1ブロック
LS レベルシフタ
SG(SGa・SGb・SGA・SGB) 信号出力回路
図21は本実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本液晶表示装置81は、表示部79、ゲートドライバ78、およびソースドライバ80を備える。ソースドライバ80には映像信号が供給される。また、表示部79には、互いに直交する複数の走査信号線および複数のデータ信号線の交点近傍に画素が設けられる。
上記ソースドライバ80に設けられる本シフトレジスタの構成を図2に示す。同図に示すように、本シフトレジスタ1は、ブロックSRB1・・・SRBn−2、SRBn−1およびSRBn(シフトレジスタの単位段)を備え、各ブロックは信号出力回路SGおよび選択回路5を備える。
ブロックSRBnは、信号出力回路SGaおよび選択回路5aを有しており、この信号出力回路SGaは、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)3aと、NOR4aと、アナログスイッチ(以下、ASW)8aと、NチャネルMOSトランジスタ10aと、2つのインバータ12a・13aとを備える。同様に、ブロックSRBn−1は、信号出力回路SGbおよび選択回路5bを有しており、この信号出力回路SGbは、RS−FF(RSフリップフロップ)3bと、NOR4bと、ASW(アナログスイッチ)8bと、NチャネルMOSトランジスタ10bと、2つのインバータ12b・13bとを備える(図18参照)。同様に、ブロックSRBn−2は、信号出力回路SGcおよび選択回路5cを有しており、この信号出力回路SGcは、RS−FF(RSフリップフロップ)3cと、NOR4cと、ASW(アナログスイッチ)8cと、NチャネルMOSトランジスタ10cと、2つのインバータ12c・13cとを備える(図19参照)。
なお、LRラインには、シフト方向信号が与えられ、LRBラインには、シフト方向信号の反転信号が与えられ、CK1ラインには第1クロック信号が与えられ、CK2ラインには第2クロック信号が与えられる。
選択回路5(5a・5b・5c)は、例えば図10(a)に示す構成であり、4つの入力端p・q・i・jおよび出力端Xを備え、pに「H」、qに「L」が入れば入力端iと出力端Xとがつながり、iに入力される信号がXから出力される。一方、pに「L」、qに「H」が入れば入力端jと出力端Xとがつながり、jに入力される信号がXから出力される。また、ASW8(8a・8b・8c)は、例えば図10(b)に示す構成であり、PchおよびNchのトランジスタで構成され、2つの制御端子g・Gおよび2つの導通端子T・Uを備え、制御端子gに「H」または制御端子Gに「L」が入れば、2つの導通端子T・U間がつながる。なお、NチャネルMOSトランジスタ10aは、ゲートに「H」が入力されるとソース・ドレイン間が導通する。また、RS−FF(3a・3b・3c)は、例えば図11に示す構成である。
なお、インバータ12(12a・12b・12c)およびインバータ13(13a・13b・13c)は、正論理の信号を増幅して負論理の信号として出力する回路である。
図1は、ブロックSRBnに設けられる信号出力回路SGaの具体的構成である。同図に示すように、選択回路5aのX端子に接続する入力S(図2参照)と、インバータ12aの入力側とが接続され、該インバータ12aの出力がRS−FF3aのセットバー(SB)に入力される。また、RS−FF3aの出力Q(Qn)はNOR4aの一方入力とされ、このNOR4aの他方入力が、RS−FF3aのリセット入力(R)と、ノードOn(ブロックSRBnの出力)とに接続されている。また、NOR4aの出力(ノードCBn)と、ASW8aの制御端子Gと、インバータ13aの入力と、MOSトランジスタ10aのゲートとが互いに接続されている。また、インバータ13aの出力(ノードCn)と、ASW8aの制御端子gとが互いに接続され、MOSトランジスタ10aのソースがVssd(Low電位)に接続されている。さらに、ASW8aの導通端子Uと、MOSトランジスタ10aのドレインと、OUTと、ノードOn(ブロックSRBnの出力)とが互いに接続されている。このように、NOR4a、ASW8aおよびMOSトランジスタ10a等により信号生成回路が構成される。
なお、図18・図19に示すように、信号出力回路SGb・SGcの構成は、上記SGaの構成と同様である。例えば信号出力回路SGbについては、選択回路5bのX端子に接続するノードSn−1と、インバータ12bの入力側とが接続され、該インバータ12bの出力がRS−FF3bのセットバー(SB)に入力される。また、RS−FF3bの出力(Qn−1)はNOR4bの一方入力とされ、このNOR4bの他方入力が、RS−FF3bのリセット入力(R)と、ノードOn(ブロックSRBn−1の出力)とに接続されている。また、NOR4bの出力(ノードCBn−1)と、ASW8bの制御端子Gと、インバータ13bの入力と、MOSトランジスタ10bのゲートとが互いに接続されている。また、インバータ13bの出力(ノードCn−1)と、ASW8bの制御端子gとが互いに接続され、MOSトランジスタ10bのソースがVssd(Low電位)に接続されている。さらに、ASW8bの導通端子Uと、MOSトランジスタ10bのドレインと、ノードOn−1(ブロックSRBn−1の出力)とが互いに接続されている。
ここで、図2に示すように、ブロックSRBn−1の選択回路5bの入力端iと、ノードOn−2(ブロックSRBn−2の出力)とが接続され、選択回路5bの入力端jと、ノードOn(ブロックSRBnの出力)とが接続される。また、選択回路5bの出力端XはブロックSRBn−1のノードSn−1に接続される。なお、選択回路5bの入力端pおよび入力端qはそれぞれLRラインおよびLRBラインに接続され、RS−FF3bのINTB入力はINTラインに接続されている。さらに、ブロックSRBnの選択回路5aの入力端iと、ノードOn−1(ブロックSRBn−1の出力)とが接続され、選択回路5aの入力端jが、スイッチSW17を介してスタートパルスラインSPに接続される。また、選択回路5aの出力端XはブロックSRBnのノードSnに接続される。なお、選択回路5aの入力端pおよび入力端qはそれぞれLRラインおよびLRBラインに接続され、RS−FF3aのINTB入力はINTラインに接続され、ASW8aの導通端子TがCK(クロック)1ラインに接続されている。
上記した本シフトレジスタの構成をふまえてその動作を、図1〜図3を用いて説明すれば以下の通りである。
図3では図示していないがシフト方向によらず、まず初期リセットを行う。すなわち、INTラインにINT信号「H」が与えられることで各RS−FFのINTBに「L」が入力され、各RS−FFの出力Qが「L」となる。このとき、各ブロックSRBの出力Oは通常「L」であるため、ノードCBが「H」でノードCが「L」となり、各ASWの導通端子T・U間が遮断する。ノードCBが「H」であるため、各MOSトランジスタ10はONのままとなり、各出力(On−2・On−1・On)にはVssd(信号「L」)が出力される。この点、何らかの理由で初期化時にブロックSRBの出力が「H」になっていると、ノードCBが「L」となり、各ASWの導通端子T・U間がつながってしまう。そこで、初期化をクロック信号CKの「L」のタイミングに合わせることが好ましい。なお、初期化時に各ASWの導通端子T・U間を確実に遮断すべく図12の構成をとることもできる。すなわち、SGaであれば、図1の構成にNチャネルMOSトランジスタ21aをさらに設け、INTBとこのトランジスタ21aのゲートとをインバータ19aを介して接続するとともに、トランジスタ21aのソースをVssdに接続し、そのドレインをOnに接続する。こうすれば、初期化時に各ブロックSRBのノードCBを確実に「H」にすることができ、クロック信号CKの「H」/「L」に関係なくその出力OをVssd(「L」)にすることができる。
本シフトレジスタは左右双方向にシフト可能である。すなわち、LRラインに与えられるシフト方向信号が「H」、LRBラインが「L」であれば、右方向へシフトする(ブロックSRBn−1からブロックSRBnへシフトして終了する場合)する。このとき、LRラインは「H」、LRBラインは「L」なので、選択回路5bは、pに「H」、qに「L」が入り、入力端iに入力される信号がXから出力される。なお、LRラインは「H」、LRBラインは「L」なので、スタートパルス信号用のスイッチSW17はOFF、SW18がON(左端からシフト開始)となっている。
一方、LRラインに与えられるシフト方向信号が「L」、LRBラインが「H」であれば、左方向へシフトする(ブロックSRBnからフトしてブロックSRB1で終了)する。このとき、LRラインは「L」、LRBラインは「H」なので、選択回路5bは、pに「L」、qに「H」が入り、入力端jに入力される信号がXから出力される。なお、LRラインは「L」、LRBラインは「H」なので、スタートパルス信号用のスイッチSW17はON、SW18がOFF(右端からシフト開始)となっている。
以下に、図2に示すブロックSRBnの動作および隣ブロックSRBn−1へのシフト方法について、図2・図3を用いて説明する。
まずt0で、SRBn−1の出力On−1が「L」であるとき、選択回路5aの入力端iは「L」となり、選択回路5aの出力端X(Sn)が「L」となる。この結果、RS−FF3aのSBにはインバータ12aによって「H」が入っている。なお、RS−FF3aのR(リセット)は、該RS−FF3aの出力Onに接続されているため、「L」のままである。これにより、RS−FF3aのQ(Qn)はそれまでの「L」のままとなっている。このとき、NOR4aの入力には、RS−FF3aのQ(「L」)と、該RS−FF3aの出力On「L」とが入力されるため、NOR4aの出力(CBn)は「H」となる。この結果、制御端子g(Cn)が「L」、制御端子Gが「H」となり、ASW8aはOFFされ、導通端子T・U間は遮断される。一方、MOSトランジスタ10aのゲート(CBn)が「H」となってソース・ドレイン間が導通し、OnにはVssd(信号「L」)が出力される。
ここで、右方向へのシフトする場合(すなわち、シフトの最終段なる場合)、t1に、SRBn−1の出力On−1が「H」になり、選択回路5aの入力端iは「H」、選択回路5aの出力端X(Sn)が「H」となる。また、左方向へのシフトする場合(すなわち、シフトの開始段なる場合)、t1に、スタートパルス信号「H」がSW17を介して入力され、選択回路5aの入力端jは「H」、選択回路5aの出力端X(Sn)が「H」となる。
この結果、RS−FF3aのSBにはインバータ12aによって「L」が入る。このとき、RS−FF3aのR(リセット)は「L」のままである。これにより、RS−FF3aのQは「H」となる。このとき、NOR4aの入力には、RS−FF3aのQ(「H」)と、該RS−FF3aの出力On「L」とが入力されるため、NOR4aの出力(CBn)は「L」となる。この結果、ASW8aはON(制御端子gが「H」、制御端子Gが「L」)となり、Onには、導通端子T・Uを介してCK1の信号「L」が出力される。
ついで、t2に、SRBn−1の出力On−1が「L」になると、選択回路5aの入力端iは「L」となり、選択回路5aの出力端Xが「L」となる。この結果、RS−FF3aのSBにはインバータ12aによって「H」が入る。なお、RS−FF3aのR(リセット)は、該RS−FF3aの出力Onに接続されているため、「L」のままである。これにより、そのRS−FF3aのQ(Qn)はそれまでの状態を維持し、「H」のままである。このとき、NOR4aの入力には、RS−FF3aのQ(「H」)と、該RS−FF3aの出力On「L」とが入力されるため、NOR4aの出力は「L」となる。この結果、ASW8aはON(制御端子gが「H」、制御端子Gが「L」)のまま、OnにCK1の信号「L」が出力される。
ここで、t3に、CK1が「H」になると出力Onが「H」となる。選択回路5aの出力端Xは「L」のままであるため、RS−FF3aのSBは「H」となる。また、RS−FF3aのRは出力Onと接続されているため「H」となる。よって、RS−FF3aのQは「L」となる。このとき、NOR4aの入力には、RS−FF3aのQ(「L」)と、該RS−FF3aの出力On「H」とが入力されるため、NOR4aの出力(CBn)は「L」(ASW8aはON)のままであり、OnにはCK1の信号「H」が出力されている。
ついで、t4に、CK1が「L」になると出力Onが「L」となる。選択回路5aの出力端Xも「L」のままであるためRS−FF3aのSBは「H」となる。また、RS−FF3aのRは出力Onと接続されているため「L」となる。よって、RS−FF3aのQは今までの「L」のままとなる。このとき、NOR4aの入力には、RS−FF3aのQ(「L」)と、該RS−FF3aの出力On「L」とが入力されるため、NOR4aの出力(CBn)は「H」となる。この結果、ASW8aがOFF(制御端子gが「L」、制御端子Gが「H」)される一方、MOSトランジスタ10aのソース・ドレイン間が導通し、OnにはVssd(信号「L」)が出力される。
なお、左方向へのシフトする(すなわち、ブロックSRBnがシフトの開始段になる)場合、t3でOnが「H」となると、ブロックSRBn−1の選択回路5bのj端子に「H」が入る。これにより、選択回路5bの出力端X(Sn−1)が「H」となり、ブロックSRBn−1へのシフトが行われる。具体的には、選択回路5bの出力端X(Sn−1)が「H」となれば、SBn−1は「L(アクティブ)」となり、Qn−1が「H(アクティブ)」となる。これにより、NOR4bの一方入力が「H」となり、その出力(CBn)は「L」となる。この結果、ASW8bがONしてクロックCKの取り込みが開始され、On−1は「L」となる。クロックCKが「H」となり、On−1も「H」となれば、Qn−1はリセットされ、「L(非アクティブ)」となる。一方、On−1が「H」であるため、NOR4bの出力CBn−1は「L」のままであり、クロックCKの取り込みは継続される。やがてクロックCKが「L」となり、On−1が「L」となれば、Qn−1は「L」のままであるため、NOR4bの出力CBn−1も「H(非アクティブ)」となる。これにより、ASW8bがOFF、トランジスタ10bがONして、On−1は「L」を維持する。
ブロックSRBn−1の信号出力回路SGb(18参照)やブロックSRBn−2の信号出力回路SGc(19参照)の動作は、上記したブロックSRBnの信号出力回路SGa(図1参照)の動作と同様である。すなわち、On−1やOn−2がOnに対応し、Qn−1やQn−2がQnに対応し、CBn−1やCBn−2がCBnに対応する。また、各信号出力回路SGに入力されるCKは同じ位相であってもよいし、異なる位相であっても良い。ここで、図20のタイミングチャートに、信号出力回路SGa・SGbそれぞれに入力されるCK(CK1・CK2)の位相が異なる場合の、信号出力回路SGa(ブロックSRBn)および信号出力回路SGb(ブロックSRBn−1)の動作を示しておく。
このように、本実施の形態に係るシフトレジスタの各段は、リセット信号を他段からもらうことなく、自段で生成した信号でリセット(自己リセット)を行う。これにより、従来技術で要求されるダミーブロックをなくすことが可能となる。加えて、他段からリセット信号をもらわずに済むため、他段との配線数を大幅に削減でき、配線領域を縮小させることができる。この結果、回路面積(パネル実装されたときにはその額縁幅)を縮小することができ、さらに、配線短絡といった物理的故障はもちろん、信号遅延といった信号不良も低減することができる。なお、本実施の形態は、シフトをするCKのDUTY比が50パーセント以下である時にも有効である。
なお、本シフトレジスタを、図21のゲートドライバ78に設けることも可能である。
図1に示す信号出力回路SGaを変形し、図9(a)のように構成しても良い。すなわち、ASW8aの代わりに、誤動作防止回路40aを設ける。誤動作防止回路40aは、クロック信号CK1とクロック信号CK2との間に位相ずれが発生し、クロック信号CK1とクロック信号CK2とに波形が重なる、すなわち、ともに「H」となる期間があっても、シフトレジスタが誤動作しないようにするものである。誤動作防止回路40aは、位相差検出部43と波形タイミング整形部44とからなる。
位相差検出部43は、クロック信号CK1とクロック信号CK2との波形を検出して、クロック信号CK1とクロック信号CK2とが重ならない波形を抽出し、これを新たなクロック信号(重なり除去クロック信号)として生成する。このような位相差検出部43は、例えば、図9(b)に示すように、NOR回路42とインバータ回路41とから構成することができる。
一方、波形タイミング整形部44は、ノードCnに接続され、その信号Cnが「H」となる期間に、対応する位相差検出部43にて生成される新たなクロック信号が「H」となる期間を抽出して出力信号を生成し、これをOn信号とするものである。このような波形タイミング整形部44は、例えば、図9(b)に示すように、NAND回路51とインバータ回路52とから構成することができる。
本発明の他の実施形態に係るシフトレジスタの構成を図4に示す。同図に示すように、本シフトレジスタ2は、ブロックSRB1・・・SRBn−2、SRBn−1およびSRBnを備え、各ブロックは信号出力回路SGおよび選択回路25を備える。
ブロックSRBnは、信号出力回路SGAおよび選択回路25aを有しており、この信号出力回路SGAは、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)23aと、レベルシフタLSaと、NOR24aと、2つのインバータ32a・33aとを備える。同様に、ブロックSRBn−1は、信号出力回路SGBおよび選択回路25bを有しており、この信号出力回路SGBは、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)23bと、レベルシフタLSbと、NOR24bと、2つのインバータ32b・33bとを備える。同様に、ブロックSRBn−2は、信号出力回路SGCおよび選択回路25cを有しており、この信号出力回路SGCは、RSフリップフロップ(以下、RS−FF)23cと、レベルシフタLScと、NOR24cと、2つのインバータ32c・33cとを備える。
なお、LRラインには、シフト方向信号が与えられ、LRBラインには、シフト方向信号の反転信号が与えられ、CK1ラインには第1クロック信号が与えられ、CK2ラインには第2クロック信号が与えられる。
レベルシフタLS(LSa・LSb・LSc)の構成は図6のとおりである。すなわち、レベルシフタLSは、NチャネルのMOSトランジスタ51〜56と、PチャネルのMOSトランジスタ57〜63とを備える。ここで、入力(EN端子)と、トランジスタ51のゲートと、トランジスタ57のゲートと、トランジスタ55のゲートと、トランジスタ61のゲートと、トランジスタ60のゲートが互いに接続されている。また、トランジスタ51のソースがCKBに接続され、トランジスタ51のドレインと、トランジスタ57のドレインと、トランジスタ58のゲートと、ノードBとが互いに接続されている。また、トランジスタ58のドレインと、トランジスタ52のドレインと、トランジスタ52のゲートと、トランジスタ53のゲートとが互いに接続されている。トランジスタ52のソースと、トランジスタ54のドレインと、トランジスタ53のソースとが互いに接続されている。また、トランジスタ53のドレインと、ノードAと、トランジスタ59のドレインと、トランジスタ61のドレインと、トランジスタ62のドレインと、トランジスタ63のゲートと、トランジスタ56のゲートとが互いに接続されている。また、トランジスタ57のソース、トランジスタ60のソース、トランジスタ61のソース、トランジスタ62のソース、トランジスタ63のソースがVdd(「H」)に接続されている。また、トランジスタ54のソースおよび56のソースがVssd(「L」)に接続されている。また、トランジスタ58のソースおよびトランジスタ59のソースが互いに接続されるとともにVdd(「H」)に接続されている。また、トランジスタ59のゲートと、ノードCと、トランジスタ60のドレインと、トランジスタ55のドレインとが互いに接続されている。また、トランジスタ55のソースがCKに接続され、トランジスタ62のゲートがINTBに接続され、トランジスタ63のドレインと、トランジスタ56のドレインと、OUTとが互いに接続されている。
なお、選択回路25(25a・25b・25c)の構成および作用は、上記した選択回路5と同様である。また、インバータ32(32a・32b・32c)およびインバータ33(33a・33b・33c)もインバータ12・13と同様である。
図5は、ブロックSRBnに設けられる信号出力回路SGAの具体的構成である。同図に示すように、選択回路25aのX端子に接続するノードSnと、インバータ32aの入力側とが接続され、該インバータ32aの出力がRS−FF23aのセットバー(SB)に入力される。また、RS−FF23aの出力Q(Qn)はNOR24aの一方入力とされ、このNOR24aの他方入力と、RS−FF23aのリセット入力(R)と、レベルシフタLSaのOUTに繋がるノードOn(ブロックSRBnの出力)とが互いに接続されている。また、NOR24aの出力がインバータ33aの入力側とが接続され、インバータ33aの出力側がレベルシフタLSaの入力(EN端子)に接続されている。
なお、信号出力回路SGB・SGCの構成は、上記SGAの構成と同様である。例えば信号出力回路SGBについては、選択回路25bのX端子に接続するノードSn−1と、インバータ32bの入力側とが接続され、該インバータ32bの出力がRS−FF23bのセットバー(SB)に入力される。また、RS−FF23bの出力(Q)はNOR24bの一方入力とされ、このNOR24bの他方入力と、RS−FF23bのリセット入力(R)と、レベルシフタLSbのOUTに繋がるノードOn−1(ブロックSRBn−1の出力)とが互いに接続されている。また、NOR24bの出力がインバータ33bの入力側とが接続され、インバータ33bの出力側がレベルシフタLSbの入力(EN端子)に接続されている。
ここで、図4に示すように、ブロックSRBn−1の選択回路25bの入力端iと、ノードOn−2(ブロックSRBn−2の出力)とが接続され、選択回路25bの入力端jと、ノードOn(ブロックSRBnの出力)とが接続される。また、選択回路25bの出力端XはブロックSRBn−1のノードSn−1に接続される。なお、選択回路25bの入力端pおよび入力端qはそれぞれLRラインおよびLRBラインに接続され、レベルシフタLSn−1のINTB入力、CK入力およびCKB入力は、それぞれINTライン、CKラインおよびCKBラインに接続されている。
さらに、ブロックSRBnの選択回路25aの入力端iと、ノードOn−1(ブロックSRBn−1の出力)とが接続され、選択回路25aの入力端jが、スイッチSW37を介してスタートパルスラインSPに接続される。また、選択回路25aの出力端XはブロックSRBnのノードSnに接続される。なお、選択回路25aの入力端pおよび入力端qはそれぞれLRラインおよびLRBラインに接続され、レベルシフタLSnのINTB入力、CK入力およびCKB入力は、それぞれINTライン、CKラインおよびCKBラインに接続されている。
ここで、図6に示すレベルシフタLS(LSa・LSb)は、図7に示すように、EN端子に「H」が入力されるとCK信号をレベルシフトして出力する一方、EN端子に「L」が入力されると「L」を出力する。なお、INTB入力に「L」が入力されると、「L」を出力する。
EN端子が「L」の場合、図6のNチャネルのトランジスタ54、トランジスタ51およびトランジスタ55がOFFする一方、Pチャネルのトランジスタ57、トランジスタ60およびトランジスタ61はONする。この結果、ノードAの電位がVdd(「H」)となり、出力OUTはVssd(「L」)となる。
EN端子が「H」の場合、図6のNチャネルのトランジスタ54、トランジスタ51およびトランジスタ55がONする一方、Pチャネルのトランジスタ57、トランジスタ60およびトランジスタ61はOFFする。この結果、ノードBはCKBの電位、CはCKの電位となる。
CKBが「H」でCKが「L」の場合、Pチャネルのトランジスタ58には電流制限がかかり、Pチャネルのトランジスタ59がONし、トランジスタ59に電流が流れるため、ノードAの電位が上昇する。これにより、出力OUTはVssd(「L」)となる。
反対に、CKBが「L」でCKが「H」の場合、Pチャネルのトランジスタ58はONしているため電流制限がかからない。また、Pチャネルのトランジスタ59の電流に制限がかかるため、ノードAの電位が下降する。よって、出力OUTはVdd(「H」)となる。
これにより、信号出力回路SGA(図5参照)の回路動作は以下のようになる。
ノードSnに「H」が入力されると、RS−FF23aのSBに「L」が入力される。これにより、出力Q(Qn)は「H」となる。ここで、信号Qnと、ノードOnの信号On(ブロックSRBnの出力)と、信号Qnおよび信号OnのNOR(すなわちNOR24aの出力)である信号NORnと、インバータ33aの出力Cn(NORnの反転信号)との関係は、下記のようになる。
すなわち、Qnが「L」でOnが「L」の場合は、NORnが「H」でCnが「L」であり、Qnが「L」でOnが「H」の場合は、NORnが「L」でCnが「H」であり、Qnが「H」でOnが「L」の場合は、NORnが「L」でCnが「H」であり、Qnが「H」でOnが「H」の場合は、NORnが「L」でCnが「H」である。
ここで、ブロックSRBn(図4参照)の動作を図8のタイミングチャートを用いて説明すれば以下のとおりである。
まず、初期設定としてt0でINT信号に「H」を入力し、RS−FF23aの出力信号QnおよびレベルシフタLSの出力信号Onを「L」とする(初期化)。
t1では、Qnが「L」でOnが「L」であるため、NORnは「H」でCnは「L」となる。Cnは、LSnのEN信号に入力されているため、ENは「L」となる。よって、CKおよびCKBの「H」/「L」に関わらず、On信号は「L」となる。
t2で信号Snが「H」となると、RS−FF23aのSBに「L」が入力されて、Qnが「H」となる。よってQnが「H」でOnが「L」となり、NORnが「L」でCnが「H」となる。レベルシフタLSnのEN端子は、CnがHの場合、「H」となる。そしてEN端子が「H」の場合は、OnにはCK信号が出力される。すなわち、CKは「L」でCKBが「H」の場合、Onは「L」となる。もちろん、CKが「H」でCKBが「L」であればOnは「H」となる。
ノードOnは、RS−FF23aのリセット(R)に接続されている。よって、t3にOnが「H」となり、RS−FF23aのR(リセット)に「H」が入力されると、Qnが「L」となる。ここで、Onは「H」であるため、NORnが「L」でCnが「H」となる。レベルシフタLSのEN端子は、Cnが「H」であるため変化せず、「H」のまま(CKを取得したまま)である。
したがって、t4でCKが「L」(CKBが「H」)になると、OnはCKに従って「L」となる。このとき、Qnが「L」でOnが「L」となるので、NORnが「H」でCnが「L」となる。したがって、LSnのEN端子が「L」となり、CK・CKBの「H」/「L」にわらず、Onは「L」となる。
このように、本シフトレジスタは、他段の信号を必要とすることなく自段の信号を用いてリセットすることができる。これにより、従来技術で要求されるダミーブロックをなくすことが可能となる。加えて、他段からリセット信号をもらわずに済むため、他段との配線数大幅に削減でき、配線領域を縮小させることができる。この結果、回路面積(パネル実装されたときにはその額縁幅)を縮小することができ、さらに、配線短絡といった物理的故障はもちろん、信号遅延といった信号不良も低減することができる。
さらに、信号Oi(i=1、2・・・n−1、n)は1倍パルス信号として、信号Ci(i=1、2・・・n−1、n)は2倍パルス信号として、バスライン(データ信号線や走査信号線)の充電を制御する信号として使用することができる。また、信号Qi(i=1、2・・・n−1、n)をバスラインの充電を制御する信号として使用することもできる。
本発明の信号出力回路は、液晶表示装置等の表示装置の駆動回路(シフトレジスタ)に適用可能である。

Claims (8)

  1. 1つの段に信号出力回路を備えたシフトレジスタであって、
    上記信号出力回路には、セットリセット型のフリップフロップと論理回路とアナログスイッチとが設けられ、
    上記アナログスイッチの出力端とこの段の出力端とが接続され、
    上記論理回路の第1の入力端が、上記フリップフロップの出力端に接続され、
    上記論理回路の出力端が、上記アナログスイッチの制御端に接続され、
    上記アナログスイッチの入力端が、クロック信号の供給ラインに接続され、
    上記アナログスイッチの出力端が、上記フリップフロップのリセット入力端と、上記論理回路の第2の入力端とに接続されていることを特徴とするシフトレジスタ。
  2. 1つの段に信号出力回路を備えたシフトレジスタであって、
    上記信号出力回路には、セットリセット型のフリップフロップと論理回路とレベルシフタとが設けられ、
    上記レベルシフタの出力端とこの段の出力端とが接続され、
    上記論理回路の第1の入力端が、上記フリップフロップの出力端に接続され、
    上記論理回路の出力端が、上記レベルシフタの制御端に接続され、
    上記レベルシフタの入力端が、クロック信号の供給ラインに接続され、
    上記レベルシフタの出力端が、上記フリップフロップのリセット入力端と、該論理回路の第2の入力端とに接続されていることを特徴とするシフトレジスタ。
  3. 表示装置の駆動回路に設けられ、上記アナログスイッチの出力端、上記論理回路の出力端、および上記フリップフロップの出力端の少なくとも1つで得られる信号が、上記表示装置の駆動に用いられることを特徴とする請求項1記載のシフトレジスタ。
  4. 表示装置の駆動回路に設けられ、上記レベルシフタの出力端、上記論理回路の出力端、および上記フリップフロップの出力端の少なくとも1つで得られる信号が、上記表示装置の駆動に用いられることを特徴とする請求項2記載のシフトレジスタ。
  5. 上記信号出力回路が、初段および最終段の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のシフトレジスタ。
  6. 各段にシフト方向を決定するための選択回路を備え、双方向シフトが可能であることを特徴とする請求項1に記載のシフトレジスタ。
  7. 請求項1に記載のシフトレジスタを備えることを特徴とする表示装置の駆動回路。
  8. 請求項7に記載の表示装置の駆動回路を備えたことを特徴とする表示装置。
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