JP6498327B2 - 電気光学装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る表示装置の構成を示す概略ブロック図であり、表示装置の代表例として液晶表示装置の全体構成を示している。なお、本発明は、液晶表示装置への適用に限定されるものではなく、電気信号を光の輝度に変換する表示装置であるエレクトロルミネッセンス(EL)、有機EL、プラズマディスプレイ、電子ペーパ等、あるいは光の強度を電気信号に変換する撮像装置(画像センサ)などの電気光学装置に広く適用可能である。
V3a=VDD−Vth …(1)
となる。
V3b=2×VDD−Vth …(2)
となる。しかも立ち上がり速度の速い外部信号であるクロック信号CLK3に応じて昇圧されるため、ノードN3の電位の上昇速度は、クロック信号CLK3の立ち上がり速度とほぼ同じ程度に高速である。
図3の単位シフトレジスタSRkにおいて、プルダウン駆動回路22のトランジスタQ6は、インバータの負荷素子として働く。インバータの負荷素子は、ゲート線GLkの非選択期間にノードN2をHレベルに保持する働きができるものであればよい。よってトランジスタQ6に替えて、例えば定電流素子や抵抗素子などの電流駆動素子を用いてもよい。
図8は、実施の形態1の第2の変更例に係る単位シフトレジスタSRkの回路図である。当該単位シフトレジスタSRkは、図3の回路に対し、プルダウン駆動回路22にトランジスタQ11を設けたものである。トランジスタQ11は、第1入力端子IN1に接続したゲートを有し、ノードN2と第1電源端子S1との間に接続される。またトランジスタQ11は、トランジスタQ6よりもオン抵抗が充分小さく設定されている。
図9は、実施の形態1の第3の変更例に係る単位シフトレジスタSRkの回路図である。当該単位シフトレジスタSRkは、図3の回路に対し、プルアップ駆動回路21のトランジスタQ9のソースを第1入力端子IN1に接続させたものである。つまり当該トランジスタQ9のソースには2行前の選択信号Gk-2が入力される。
図10は実施の形態1の第4の変更例に係る単位シフトレジスタSRkの回路図である。当該単位シフトレジスタSRkは、図3の回路に対し、プルダウン駆動回路22を構成するインバータの入力端をノードN1に接続させると共に、ノードN1と第1電源端子S1との間に接続したトランジスタQ12を設けたものである。トランジスタQ12のゲートはリセット端子RSTに接続される。
図11は実施の形態1の第5の変更例に係る単位シフトレジスタの構成を示す回路図である。本変更例では、実施の形態1の単位シフトレジスタSRkに対し、トランジスタQ3のドレインに所定の電位VDD4を生成する電圧発生回路33の出力端子VTを接続させる。本変更例は、上記の第1〜第4変更例に係る単位シフトレジスタSRkのいずれにも適用可能であるが、図11では、図3の単位シフトレジスタSRkを適用した例を示している。
V1a=V3b−Vth …(3)
となる。通常、電位VDDは各トランジスタのしきい値電圧Vthよりも充分大きく設定されるので、電位V3bはVDDよりもVth以上高くなる。即ち、
V3b=2×VDD−Vth>VDD+Vth …(4)
の関係が成り立つ。式(3),(4)より、
V1a>VDD …(5)
の関係が得られる。つまり図11の構成によれば、図3の回路よりもトランジスタQ1のゲート電圧を高くなり、単位シフトレジスタSRkの駆動能力を高めることができる。
実施の形態2では、信号のシフト方向を変更可能なシフトレジスタを本発明に適用する。そのようなシフトレジスタを用いて構成されたゲート線駆動回路30は、双方向の走査が可能である。前の行から後の行への向き(ゲート線GL1,GL2,GL3…の順)を「順方向」、後の行から前の行への向き(ゲート線GLn,GLn-1,GLn-2…の順)を「逆方向」と定義する。
実施の形態3では、本発明を、切換回路を用いずとも双方向走査可能な単位シフトレジスタSRにより構成されるゲート線駆動回路に適用する。各単位シフトレジスタにおいて切換回路による信号遅延が生じないため、通常の(一方向のシフトのみを行う)単位シフトレジスタと同等の応答速度が得られる。本発明者の考案に係る上記の特許文献4に、そのような単位シフトレジスタが開示されている。
図15は実施の形態3の変更例に係る単位シフトレジスタSRkの回路図である。当該単位シフトレジスタSRkは、図14の回路に対し、実施の形態1の第4の変更例の技術を適用したものである。
実施の形態4では、上記の実施の形態1〜3に係る単位シフトレジスタSRが備えるMOS容量素子(トランジスタQ10,Q10n,Q10r)のより望ましい構造を提案する。
実施の形態5では、本発明に係る電気光学装置における撮像画像あるいは表示画像の質を改善するための技術を提案する。
実施の形態1〜4で示した単位シフトレジスタSRでは、MOS容量素子であるトランジスタQ10(あるいはQ10n,Q10r)を用いて、トランジスタQ1のゲート(ノードN1)を充電するトランジスタQ3(あるいはQ3n,Q3r)のゲート(ノードN3)を昇圧することによりトランジスタQ3を非飽和領域で動作させている。それによりノードN1は電位VDDにまで充電(プリチャージ)される。
実施の形態7では、実施の形態6の技術を、信号のシフト方向を変更可能なシフトレジスタに適用する。図21は、実施の形態7に係る単位シフトレジスタSRの構成を示す回路図である。ここでも代表的に、第k段目の単位シフトレジスタSRkについて説明する。この単位シフトレジスタSRkは、例えば図12の単位シフトレジスタSR1〜SRnに用いることができる。
以上の説明では、図2や図12に示したように、奇数ドライバ30aと偶数ドライバ30bとを、互いに液晶アレイ部10を挟んで配設する例を示した。それにより、基板上のゲート線駆動回路30の形成領域を効率よく利用することができる。しかしゲート線駆動回路30の単位シフトレジスタSRへクロック信号CLK1〜CLK3を供給するための配線(クロック配線)に必要な長さが長くなるので、クロック配線の寄生抵抗や寄生容量が大きくなる。それによりクロック信号の遅延が生じると、ゲート線駆動回路30の高速動作化の妨げと成り得る。
Claims (4)
- 複数の走査線と、
前記複数の走査線に直交する複数の信号線と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との交点近傍に形成された複数の画素と、
前記複数の走査線の奇数ラインを駆動する複数の単位シフトレジスタが縦続接続して成る奇数ドライバと、前記複数の走査線の偶数ラインを駆動する複数の単位シフトレジスタが縦続接続して成る偶数ドライバとを有する走査線駆動回路を備える電気光学装置であって、
前記走査線駆動回路は、
信号のシフト方向が前段の単位シフトレジスタから後段の単位シフトレジスタへ向かう第1のシフト方向のときには、第1電圧信号として高電位側電源電位、第2電圧信号として低電位側電源電位が入力され、信号のシフト方向が後段の単位シフトレジスタから前段の単位シフトレジスタへ向かう第2のシフト方向のときには、前記第2電圧信号として前記高電位側電源電位、前記第1電圧信号として前記低電位側電源電位が入力され、
前記奇数および偶数ドライバは、
前記複数の画素および前記複数の走査線と同じ基板上に、互いに前記画素を挟む位置に形成されており、
前記奇数および偶数ドライバの単位シフトレジスタの各々は、
信号のシフト方向が前記第1のシフト方向のときには、2ライン前段の単位シフトレジスタの出力信号の活性期間から2ライン分の走査期間だけ遅れて自己の出力信号を活性化させるよう動作し、
信号のシフト方向が前記第2のシフト方向のときには、2ライン後段の単位シフトレジスタの出力信号の活性期間から2ライン分の走査期間だけ遅れて自己の出力信号を活性化させるよう動作し、
前記奇数ドライバの出力信号と前記偶数ドライバの出力信号とは、1ライン分の走査期間だけ位相が異なるよう動作し、
前記奇数および偶数ドライバの単位シフトレジスタの各々は、
クロック信号を入力し、前記走査線に出力信号を供給する出力部と、
前記走査線を放電する放電部と、
前記出力部の制御ノードを充放電する第1ノード制御回路と、
前記放電部の制御ノードを充放電する第2ノード制御回路とを備え、
前記第1ノード制御回路は、前記2ライン前段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて、前記第1電圧信号を前記出力部の制御ノードに供給し、前記2ライン後段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて、前記第2電圧信号を前記出力部の制御ノードに供給し、
前記出力部の制御ノードは、
信号のシフト方向が前記第1のシフト方向のときには、前記2ライン前段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記高電位側電源電位に充電され、前記2ライン後段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記低電位側電源電位に放電され、
信号のシフト方向が前記第2のシフト方向のときには、前記2ライン後段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記高電位側電源電位に充電され、前記2ライン前段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記低電位側電源電位に放電され、
前記第2ノード制御回路は、
信号のシフト方向が前記第1のシフト方向のときには、前記2ライン前段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記高電位側電源電位を入力して、前記放電部の制御ノードを放電し、
信号のシフト方向が前記第2のシフト方向のときには、前記2ライン後段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記高電位側電源電位を入力して、前記放電部の制御ノードを放電する、
電気光学装置。 - 前記第2ノード制御回路は、
信号のシフト方向が前記第1のシフト方向のときには、前記2ライン後段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記低電位側電源電位を入力して、前記放電部の制御ノードを充電し、
信号のシフト方向が前記第2のシフト方向のときには、前記2ライン前段の単位シフトレジスタの出力信号に基づいて前記低電位側電源電位を入力して、前記放電部の制御ノードを充電する、
請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第2ノード制御回路は、それぞれ出力が前記放電部の制御ノードに接続された第1のトランジスタと第2のトランジスタとを備え、
前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタは、その制御電極にそれぞれ異なるプルアップ用トランジスタおよびプルダウン用トランジスタが接続されている、
請求項1または請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記出力部および放電部を構成するトランジスタのドレイン領域およびソース領域は、酸化物半導体により形成されている、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
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