JPH0731321B2 - Capacitive load scanning method - Google Patents

Capacitive load scanning method

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JPH0731321B2
JPH0731321B2 JP62050077A JP5007787A JPH0731321B2 JP H0731321 B2 JPH0731321 B2 JP H0731321B2 JP 62050077 A JP62050077 A JP 62050077A JP 5007787 A JP5007787 A JP 5007787A JP H0731321 B2 JPH0731321 B2 JP H0731321B2
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tft
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signal
scanning
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雅明 北島
政善 鈴木
勝 高畠
慶治 長江
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走査方法に係り、特に液晶等の表示体を用
い、駆動回路を内蔵したアクテイブマトリス型デイスプ
レイに好適な走査方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning method, and more particularly to a scanning method suitable for an active matrice type display using a display body such as a liquid crystal and having a built-in drive circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ガラス等の板上に薄膜の能動素子、たとえばダイオード
や薄膜トランジスタ(以下単にTFTと称す)等のスイツ
チング素子等を形成し、液晶等の電気光学効果を有する
物質と組み合せた、いわゆるアクテイブマトリクスデイ
スプレイは、大面積かつ高精細、さらに高画質のデイス
プレイが形成できる特徴を有する。これに加えて、TFT
を用いたものは、TFTにより駆動回路を形成し、外部か
らの接続線数を低減するとともに、外付けの駆動回路数
を低減し、低コスト化を達成すると同時に、接続不良が
原因となる信頼性の低下を防止することができる。この
ように、駆動回路を内蔵したデイスプレイについては、
アイ・イー・イー・イー・プロシーデイング59(1971
年)第1566頁(Proceedings of IEEE,59,P1566(1971)
に提案されて以来、特開昭56-92573号公報あるいは特開
昭57-100467号公報に記載されたような回路が提案され
ている。これらの回路構成は、信号側(データ側)の配
線に印加する信号電圧を、1ライン当り数少ないTFT素
子により、信号回路を構成することができるが、以下の
点において改善の余地がある。まず、表示部の信号電極
(データライン)印加された電圧は、駆動回路の出力段
のTFT素子がオン状態の時にTFT素子を通して信号電圧が
信号電極に印加され、次にTFT素子がオフ状態となり、
その電圧を信号電極に付いた容量Clにより電圧を保持す
る動作を行う。これらの動作は、走査ラインが1ライン
選択され、走査電極に表示部のTFT素子がオン状態とな
るような走査電圧が印加された期間内に行なわれる。こ
のため、この期間内の信号電極に印加された電圧が、一
ラインの走査期間の終了時まで保持される必要があり、
もし信号電極と他部との絶縁抵抗が十分でない場合に
は、走査期間の終了時までに信号電極容量に印加した電
圧が放電し、画素部のTFTに印加される電圧が低下し、
その信号電極に接続された各画素は常に印加電圧が低く
なるため、信号電極毎に輝度むらが生じてしまう。これ
を防ぐためには、駆動回路の出力段のTFT素子を1ライ
ンの走査期間が終了するまでオン状態に保ち、信号電極
から電圧が放電する分だけ電流を供給する必要がある。
A so-called active matrix display in which a thin film active element, for example, a switching element such as a diode or a thin film transistor (hereinafter simply referred to as TFT) is formed on a plate such as glass and combined with a substance having an electro-optical effect such as liquid crystal, It has the feature that it can form a large-area, high-definition, high-quality display. In addition to this, TFT
In the case of using a TFT, a drive circuit is formed by a TFT to reduce the number of connection lines from the outside, reduce the number of external drive circuits, and achieve cost reduction, as well as reliability due to defective connections. It is possible to prevent deterioration of sex. In this way, for displays with built-in drive circuits,
I E E Proceeding 59 (1971
Year) Page 1566 (Proceedings of IEEE, 59, P1566 (1971)
Since then, circuits such as those described in JP-A-56-92573 or JP-A-57-100467 have been proposed. With these circuit configurations, the signal voltage applied to the signal side (data side) wiring can be configured with a few TFT elements per line, but there is room for improvement in the following points. First, the voltage applied to the signal electrode (data line) of the display section is applied to the signal electrode through the TFT element when the TFT element at the output stage of the drive circuit is on, and then the TFT element is turned off. ,
The voltage is held by the capacitance Cl attached to the signal electrode. These operations are performed within a period in which one scan line is selected and a scan voltage is applied to the scan electrode so that the TFT element of the display section is turned on. Therefore, the voltage applied to the signal electrode within this period needs to be held until the end of the scanning period of one line,
If the insulation resistance between the signal electrode and the other part is not sufficient, the voltage applied to the signal electrode capacitance is discharged by the end of the scanning period, and the voltage applied to the TFT of the pixel part decreases,
Since the applied voltage is constantly low in each pixel connected to the signal electrode, uneven brightness occurs in each signal electrode. In order to prevent this, it is necessary to keep the TFT element at the output stage of the driving circuit in the ON state until the scanning period of one line is completed, and supply the current as much as the voltage is discharged from the signal electrode.

次に、表示部のTFT素子のオン特性と出力段のTFT素子の
オン特性の問題を考慮する必要がある。すなわち、ディ
スプレイが大容量化、つまり大面積,多走査線化するに
従い、1ラインの走査期間が短かくなり、さらには、1
画素の走査期間も短かくなる。これに反して、1ライン
あたりの静電容量は大きくなるため、信号線を1走査期
間内に、1信号ラインずつ順次走査する。いわゆる点順
次走査とあるいは複数の信号ラインずつ順次走査する走
査方法(ここでは、一度に走査する複数ラインを1ブロ
ックとして、ブロック順次走査と呼ぶ)とでは、短期間
に比較的大きな静電容量負荷を充電する必要があり、駆
動回路の出力段のTFT素子は大きなドレイン相互コンダ
クタンスgmを持つ必要がある。また、表示部のTFT素子
に対しても上述の走査方法では、TFT素子のオン電圧が
短くなるため液晶への印加電圧が十分印加されず表示の
コントラスト比が低下する。このため、これらのTFT素
子のチャネル幅Wを大きくして、相互コンダクタンスgm
を増加させる方法などが必要になり、回路の面積が増加
したり、表示部の表示電極の占める割合が低下し、表示
特性が低下したりする。これを回避するため、駆動方法
として、一走査ラインのアドレス期間内では、その期間
のほぼ全ての期間を表示部のTFT素子がオン状態とな
り、しかも信号電圧が印加される、いわゆる線順次走査
法が望ましい。
Next, it is necessary to consider the problems of the ON characteristics of the TFT element in the display section and the ON characteristics of the TFT element in the output stage. That is, as the display has a larger capacity, that is, a larger area and a larger number of scanning lines, the scanning period of one line becomes shorter, and
The pixel scanning period also becomes short. On the contrary, since the capacitance per line becomes large, the signal lines are sequentially scanned one signal line at a time during one scanning period. So-called dot sequential scanning or a scanning method of sequentially scanning a plurality of signal lines (herein, a plurality of lines scanned at one time is defined as one block and called block sequential scanning) is a relatively large electrostatic capacitance load in a short period of time. Must be charged, and the TFT element at the output stage of the drive circuit must have a large drain transconductance gm. Also, with the above-described scanning method for the TFT element of the display section, the ON voltage of the TFT element is shortened, so that the applied voltage to the liquid crystal is not sufficiently applied and the display contrast ratio is lowered. For this reason, the channel width W of these TFT elements is increased to increase the mutual conductance gm.
Therefore, the area of the circuit is increased, the ratio of the display electrodes in the display section is decreased, and the display characteristics are deteriorated. In order to avoid this, as a driving method, a so-called line-sequential scanning method in which a TFT element of a display unit is turned on and a signal voltage is applied during almost the entire address period of one scanning line Is desirable.

次に、内蔵用の駆動回路の構成に関して、特に、信号側
(データ電圧発生側)の駆動回路に関しては、高速動作
が要求されるため、回路の設計には注意が必要となる。
たとえば、ディスプレイの表示部画素数がN(垂直方向
画素数)×M(水平方向画素数)とし、一画面を書きか
える周波数(以下フレーム周波数という)をfF(Hz)と
すると、ディスプレイに対し入力する信号電圧の最高周
波数fmaxは、fmax=N×M×fFと計算される。たとえ
ば、表示部の画素数をN=400、M=640×3(×3はR,
G,Bの三色表示を仮定)、fF=60Hzとすると、fmax=46.
08×106Hz=46.08MHzという非常に高周波の値となる。
このような周波数帯域で動作する回路を、たとえば非晶
質シリコンや多結晶シリコンを用いたTFTより構成する
ことは非常に困難であるため、TFT素子に対し特性の合
った回路構成や信号の印加方法の改良が必要となる。上
述の公知例は、入力データを並列に印加し、上記の最高
周波数fmaxを入力データの数で低周波化する工夫を行っ
た回路構成であるが、外部から信号を入力する部分と、
入力した信号を表示部に印加する部分が同一のTFT素子
を用いたり、あるいは、TFT素子をトランスファーゲー
トとした静電容量による電圧分配型の回路構成となって
いるため、入力部のTFT素子が大きな静電容量負荷を駆
動する必要があり、高周波の入力信号に応答することが
困難であるという欠点を有していた。
Next, with respect to the configuration of the built-in drive circuit, particularly the drive circuit on the signal side (data voltage generation side), high-speed operation is required, and therefore attention must be paid to the circuit design.
For example, if the number of pixels in the display section is N (the number of pixels in the vertical direction) × M (the number of pixels in the horizontal direction) and the frequency at which one screen is rewritten (hereinafter referred to as the frame frequency) is f F (Hz), The maximum frequency f max of the input signal voltage is calculated as f max = N × M × f F. For example, the number of pixels of the display unit is N = 400, M = 640 × 3 (× 3 is R,
Assuming three-color display of G and B) and f F = 60 Hz, f max = 46.
It is a very high frequency value of 08 × 10 6 Hz = 46.08 MHz.
Since it is very difficult to configure a circuit that operates in such a frequency band from a TFT that uses amorphous silicon or polycrystalline silicon, for example, it is necessary to apply a circuit configuration or signal that matches the characteristics to the TFT element. Improved methods are needed. The above-mentioned publicly known example is a circuit configuration in which input data is applied in parallel and the maximum frequency f max is lowered by the number of input data, but a portion for inputting a signal from the outside,
The TFT element in the input section uses the same TFT element for applying the input signal to the display section or has a voltage distribution type circuit configuration with electrostatic capacitance using the TFT element as a transfer gate. It is necessary to drive a large capacitance load, and it is difficult to respond to a high frequency input signal.

また、上記の従来例では、入力データ信号を処理するTF
T素子を動作させるための走査パルス等の駆動電圧を印
加するタイミング、または発生する回路構成は、一走査
線の選択期間を複数本の信号線を1ブロックとしたブロ
ック数等により分割していたため、大画面、高精細とな
ってくると、走査パルスの幅が短かくなるため、走査パ
ルスを発生する回路に対して高速の動作が要求されてい
た。
Further, in the above-mentioned conventional example, the TF for processing the input data signal is used.
The timing for applying a drive voltage such as a scan pulse for operating the T element, or the circuit configuration for generating the drive voltage is such that the selection period of one scan line is divided by the number of blocks with a plurality of signal lines as one block. As the screen becomes large and the resolution becomes high, the width of the scanning pulse becomes short, and therefore, the circuit for generating the scanning pulse is required to operate at high speed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記のような従来技術では、TFTを用いた内蔵用信号駆
動回路において、高速の入力データを効率良く処理し、
表示部に印加する点について考慮がされておらず、回路
の動作速度に問題があるとともに、表示部の表示特性の
点にも問題があった。
In the conventional technology as described above, in the internal signal drive circuit using the TFT, high-speed input data is efficiently processed,
The point of application to the display section is not taken into consideration, and there is a problem in the operating speed of the circuit and also a problem in the display characteristic of the display section.

本発明の目的は、入力データが高速となった場合でも、
比較的低速でスイッチングする半導体素子を利用しうる
高速な走査方法を提供することにある。
The object of the present invention is to improve the speed of input data,
An object of the present invention is to provide a high-speed scanning method capable of utilizing a semiconductor device that switches at a relatively low speed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、入力
信号が印加される一方の主電極、容量性負荷が接続され
る他方の主電極、及び第1の電位レベルと第1の電位レ
ベルとは異なる第2の電位レベルとの間を所定の周期で
交互に移行する制御信号が印加される制御電極とを有
し、制御電極に与えられる電位が第1の電位レベルの
時、一方の主電極と他方の主電極との間は伝達状態とな
り、制御電極に与えられる電位が第2の電位レベルの
時、一方の主電極と他方の主電極との間は非伝達状態と
なる半導体スイッチ素子を少なくとも1つ含むスイッチ
単位を複数個具備し、スイッチ単位に属する半導体スイ
ッチ素子には同じ位相の制御信号が印加され、半導体ス
イッチ素子を順次伝達状態または非伝達状態から非伝達
状態または伝達状態に移行させて容量性負荷を走査する
走査方法において、隣接する2つのスイッチ単位に属す
る半導体スイッチ素子には、互いに位相がずれ、かつ第
1の電位レベルまたは第2の電位レベルにある期間が互
いに重なり合う制御信号が印加される走査方法にある。
A feature of the present invention that achieves the above object is that one main electrode to which an input signal is applied, the other main electrode to which a capacitive load is connected, and a first potential level and a first potential level. Has a control electrode to which a control signal is applied to alternately shift between different second potential levels at a predetermined cycle, and when the potential applied to the control electrode is at the first potential level, A semiconductor switch element in which a transmission state is established between the electrode and the other main electrode, and a non-transmission state is established between one main electrode and the other main electrode when the potential applied to the control electrode is at the second potential level. A plurality of switch units each including at least one of the switch units, the control signals having the same phase are applied to the semiconductor switch elements belonging to the switch units, and the semiconductor switch elements are sequentially transferred from the transmission state or the non-transmission state to the non-transmission state or the transmission state. Transfer In the scanning method in which the capacitive load is scanned, the semiconductor switch elements belonging to two adjacent switch units are out of phase with each other and the periods in which the first potential level or the second potential level overlaps each other are controlled. It is in a scanning method in which a signal is applied.

〔作用〕[Action]

走査の低周波化のためには、走査する各走査信号間でオ
ーバーラップする設ける、これによって、走査信号の変
化する周期が長くなるため、低周波化が可能となる。
In order to reduce the frequency of scanning, the scanning signals to be scanned are provided so as to overlap each other. As a result, the period in which the scanning signals change becomes long, so that the frequency can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の原理を第18図および第19図を用いて説明する。
第18図は本発明の原理を説明するための構成図であり、
第19図は第18図のタイムチャートである。
The principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
FIG. 18 is a configuration diagram for explaining the principle of the present invention,
FIG. 19 is a time chart of FIG.

第18図に於いて、101〜104は半導体スイッチの一例とな
る4個(K=4)のnチャネル型MOSトランジスタで好
ましくは、ガラス基板上に薄膜トランジスタ(以下TFT
と称す)で構成される。TFT101〜104の一方の主電極
は、共通して、アナログまたはデジタルの画像信号等の
連続的な入力信号Vinが印加される。TFT101〜104の他方
の主電極は、夫々容量負荷201〜204が接続されている。
容量負荷201〜204は、好ましくは、液晶,配線容量,次
段のMOSトランジスタの入力ゲート容量等である。TFT10
1〜104の制御電極には、一方の主電極からの他方の主電
極への入力信号Vinの伝達状態となるオン状態及び非伝
達状態となるオフ状態を制御する制御信号となる第1の
電位レベルV1と第2の電位レベルV2からなる走査パルス
φ1,φ2,φ3,φ4が夫々印加される。ここでV1は例え
ば接地電位(OV),V2は電源電位(Vcc=5V)である。
In FIG. 18, 101 to 104 are four (K = 4) n-channel MOS transistors which are an example of semiconductor switches, and are preferably thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) on a glass substrate.
Called)). A continuous input signal Vin such as an analog or digital image signal is commonly applied to one of the main electrodes of the TFTs 101 to 104. Capacitive loads 201 to 204 are connected to the other main electrodes of the TFTs 101 to 104, respectively.
The capacitive loads 201 to 204 are preferably liquid crystal, wiring capacitance, input gate capacitance of the MOS transistor in the next stage, and the like. TFT10
The control electrodes 1 to 104 have a first potential as a control signal for controlling an ON state in which the input signal Vin is transmitted from one main electrode to the other main electrode and an OFF state in which the input signal Vin is not transmitted. Scan pulses φ 1 , φ 2 , φ 3 , and φ 4 composed of the level V 1 and the second potential level V 2 are applied, respectively. Here, V 1 is, for example, the ground potential (OV), and V 2 is the power supply potential (Vcc = 5V).

第19図に於いて、時刻t1でφ1はV1からV2へ移行し、TFT
104はオフ状態からオン状態へ移行し、容積性負荷201の
電圧V201の如く、容積性負荷201には入力信号Vinが印加
される。
In FIG. 19, at time t 1 , φ 1 changes from V 1 to V 2 , and the TFT
104 transitions from the off state to the on state, as the voltage V 201 volumes load 201, the volumetric load 201 input signal Vin is applied.

時刻t2では、φ1は変化せずに、V2のそのままで、TFT10
1はオン状態を保持する。ここで、φ2はV1からV2へ変化
し、TFT102はオフ状態からオン状態へ移行し、容積性負
荷202の電圧V202の如く、容積性負荷202には入力信号Vi
nが印加される。
At time t 2, φ 1 is without change, of V 2 as it is, TFT10
1 keeps on. Here, φ 2 changes from V 1 to V 2 , the TFT 102 shifts from the off state to the on state, and the input signal Vi to the volume load 202 is the same as the voltage V 202 of the volume load 202.
n is applied.

時刻t3では、φ1はV2からV1へ変化し、TFT101はオン状
態からオフ状態へ移行し、容積性負荷201は、直前のTFT
101のオン状態時での入力信号Vinの値を所定期間保持す
る。尚、この際、漏れ抵抗の存在により、この値は若干
下がる場合がある。φ2は変化せずにV2のままで、TFT10
2はオン状態を保持する。即ち、時刻t2か時刻t3の期間
では走査が隣接するφ1,φ2がV2で、2個(L=2)の
TFT101,102が共にオン状態であり、入力信号Vinが両方
に印加されφ3,φ4がV1でTFT103,104が共にオフ状態に
ある。また、時刻t3では、φ3がV1からV2へ変化してTFT
103がオン状態へ移行し、容積性負荷203の電圧V203の如
く、容積性負荷203には入力信号Vinが印加される。
At time t 3 , φ 1 changes from V 2 to V 1 , the TFT 101 shifts from the ON state to the OFF state, and the capacitive load 201 changes to the previous TFT.
The value of the input signal Vin when 101 is turned on is held for a predetermined period. At this time, this value may slightly decrease due to the presence of the leakage resistance. Φ 2 remains unchanged at V 2 and the TFT10
2 remains on. That is, in the period of time t 2 or time t 3 , the adjacent scans φ 1 and φ 2 are V 2 and two (L = 2)
Both the TFTs 101 and 102 are in the ON state, the input signal Vin is applied to both, and φ 3 and φ 4 are V 1 , and the TFTs 103 and 104 are both in the OFF state. Also, at time t 3 , φ 3 changes from V 1 to V 2 and the TFT
The input signal Vin is applied to the volumetric load 203 like the voltage V 203 of the volumetric load 203 when the state 103 is turned on.

時刻t4では、φ1はV1のままで変化しなく、TFT101はオ
フ状態から保持する。φ2はV2からV1へ変化し、TFT102
はオン状態からオフ状態に移行し、容積性負荷202は、
直前のTFT102のオン状態時での入力信号の値を所定期間
保持する。φ3はV2のままで変化せずTFT103はオン状態
を維持する。φ4はV1からV2へ変化し、TFT104がオフ状
態からオン状態へ移行し、容積性負荷204の電圧V204
如く、容積性負荷204には入力信号Vinが印加される。
At time t 4 , φ 1 remains V 1 and does not change, and the TFT 101 holds from the off state. φ 2 changes from V 2 to V 1
Changes from the ON state to the OFF state, and the capacitive load 202 is
The value of the input signal immediately before the TFT 102 is turned on is held for a predetermined period. φ 3 remains V 2 and does not change, and the TFT 103 maintains the ON state. φ 4 changes from V 1 to V 2 , the TFT 104 transitions from the OFF state to the ON state, and the input signal Vin is applied to the volumetric load 204 as the voltage V 204 of the volumetric load 204.

即ち、時刻t3から時刻t4の期間ではφ2,φ3がV2で2個
(L=2)の走査が隣接するTFT102,103が共にオン状態
であり、走査が隣接するφ1,φ4が共にV1で、TFT101,1
04が共にオフ状態にある。
That is, in the period from time t 3 to time t 4 , φ 2 and φ 3 are V 2 , and two (L = 2) scans adjacent to each other are in the ON state, and the TFTs 102 and 103 are both in the ON state, and scans are adjacent to each other . Both φ 4 are V 1 and TFT101,1
Both 04 are off.

時刻t5では、φ1は時刻t1と同じ様に、V1からV2へ変化
する。時刻t4から時刻t5の期間では、走査が隣接するφ
1,φ2がV1で、2個(L=2)のTFT101,102が共にオフ
状態であり、φ3,φ4が共にV2で2個のTFT103,104が共
にオン状態である。以下、時刻t6,t7…と同様に繰り返
される。
At time t 5 , φ 1 changes from V 1 to V 2 as at time t 1 . In the period from time t 4 to time t 5 , the scans are adjacent φ
1 and φ 2 are V 1 , two TFTs 101 and 102 (L = 2) are both off, and φ 3 and φ 4 are both V 2 , and two TFTs 103 and 104 are both on. Below, the time t 6, t 7 ... is repeated in the same manner as the.

時刻t1からt5までの期間が一周期であり、この周期で、
走査信号φ1〜φ4がV1からV2に順次変化して、TFT101〜
104が順次オフ状態からオフ状態へ移行する。また、こ
の一周期で、走査信号φ1〜φ4がV2からV1に順次変化し
て、TFT101〜104が順次オフ状態からオン状態へ移行す
る。尚、第19図では、時刻t1からt2の期間、、t2からt3
の期間、t3からt4の期間、t4からt5の期間等の各期間は
実質的に等しいが、不均等であっても良い。
The period from time t 1 to t 5 is one cycle, and in this cycle,
The scanning signals φ 1 to φ 4 sequentially change from V 1 to V 2 , and the TFT 101 to
104 sequentially shifts from the off state to the off state. Further, in this one cycle, the scanning signals φ 1 to φ 4 sequentially change from V 2 to V 1 , and the TFTs 101 to 104 sequentially shift from the off state to the on state. Incidentally, in FIG. 19, the period from time t 1 to t 2 , from t 2 to t 3
, The period from t 3 to t 4 , the period from t 4 to t 5 , etc. are substantially equal, but may be unequal.

この様に、走査信号φ1〜φ4がお互いに重なり、オーバ
ーラップしているので、φ1〜φ4夫々の実質的な周波数
が低減され、TFT101〜104は、それほど高速なスイッチ
特性のものでなくとも走査信号を得ることができる。換
言すれば、TFT101〜104のスイッチ特性を変えなくと
も、高速な走査信号が得られる。
In this way, since the scanning signals φ 1 to φ 4 overlap and overlap each other, the substantial frequency of each of φ 1 to φ 4 is reduced, and the TFTs 101 to 104 have the switching characteristics of such high speed. Alternatively, the scanning signal can be obtained. In other words, a high-speed scanning signal can be obtained without changing the switch characteristics of the TFTs 101 to 104.

尚、第19図では、K=4,L=2の例で、K=2Lである
が、Kが奇数の場合、K=2L−1またはK=2L+1のど
りらかに設定されると好ましい。
In FIG. 19, K = 4, L = 2, and K = 2L. However, when K is an odd number, it is preferable to set K = 2L-1 or K = 2L + 1. .

本発明の具体的な実施例を第1図により説明する。A specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図は、ガラス,プラスチック等の透明な絶縁性基板
16上に形成したTFT素子と、表示部に設けた多数の画素1
8と、各画素を駆動するための複数の走査電極15及び複
数の信号電極12と、走査回路14及び以下に述べる構成を
有する信号回路とから成る平面型ディスプレイである。
各画素18はTFT素子18-1と、TFT素子18-1によって駆動さ
れる電極間の液晶等の表示体によって構成される。
Figure 1 shows a transparent insulating substrate made of glass, plastic, etc.
TFT element formed on 16 and a large number of pixels 1
8 is a flat-type display including eight, a plurality of scanning electrodes 15 and a plurality of signal electrodes 12 for driving each pixel, a scanning circuit 14 and a signal circuit having a configuration described below.
Each pixel 18 is composed of a TFT element 18-1 and a display body such as a liquid crystal between electrodes driven by the TFT element 18-1.

信号回路の構成として、テレビ等を表示するためのビデ
オ信号をはじめとする表示用のデータ信号を供給するた
めの信号入力配線1とドレイン電極(ここでは、TFT素
子はnチャネル構成とし、入力側の一方の主電源をドレ
イン,出力側の他方の主電極をソースと呼ぶことにす
る。TFT素子は構造上はソースとドレイン電極を全く対
称に形成することも可能であり、ソースとドレインの呼
び方は説明上便宜的に付けたものである。)とを接続し
たTFT素子を少なくとも2個以上のゲート電極(第1図
では3個(M=3)の制御電極であるゲート電極)を結
線し、これを1ブロックとし、K個の各ブロックのゲー
ト4は、各ブロックを走査するための走査電圧信号
φ1,φ2,φ3,…を発生する走査電圧発生回路3に接
続する。ブロック内の各TFT素子のソース電極には、デ
ータサンプリング用のTFT素子6のドレイン電極を接続
し、データサンプリング用TFT6のゲート電極はデータサ
ンプリング用の配線群5にそれぞれ接続されている。デ
ータサンプリング用TFTのソース電極に対し、データ保
持用の静電容量7とデータ転送用のTFT素子10のドレイ
ン電極が接続される。本実施例では、データサンプリン
グ用TFT6が第18図のTFT101等に相当し、データ保持用の
静電容量7が第18図の容量性負荷201等に相当する。TFT
素子10のソース電極に対して、バッファアンプ11が接続
され、バッファアンプ11の出力により表示部の信号電極
群12を駆動する。
As the configuration of the signal circuit, a signal input wiring 1 and a drain electrode for supplying a data signal for display including a video signal for displaying a television etc. (here, the TFT element has an n-channel configuration and an input side is used). One main power source is called the drain, and the other main electrode on the output side is called the source.In the structure of the TFT element, the source and drain electrodes can be formed in a completely symmetrical manner. Is connected for convenience of description.) Connect at least two or more gate electrodes (three (M = 3) control gate electrodes in FIG. 1) of TFT elements connected to The gate 4 of each of the K blocks is connected to a scanning voltage generating circuit 3 for generating scanning voltage signals φ 1 , φ 2 , φ 3 , ... For scanning each block. The drain electrode of the TFT element 6 for data sampling is connected to the source electrode of each TFT element in the block, and the gate electrode of the TFT 6 for data sampling is connected to the wiring group 5 for data sampling. To the source electrode of the data sampling TFT, the data holding capacitance 7 and the data transfer TFT element 10 drain electrode are connected. In this embodiment, the data sampling TFT 6 corresponds to the TFT 101 or the like in FIG. 18, and the data holding capacitance 7 corresponds to the capacitive load 201 or the like in FIG. TFT
A buffer amplifier 11 is connected to the source electrode of the element 10, and the output of the buffer amplifier 11 drives the signal electrode group 12 of the display section.

この信号回路の構成をその動作により分類すると、TFT
素子2とTFT素子6及びそれぞれに付随した信号系によ
り、信号入力のサンプリング回路となり、TFT素子6と
静電容量7とがホールド回路、TFT10がデータ転送回
路、バッファ回路11が表示部の駆動回路となっている。
If the configuration of this signal circuit is classified according to its operation, the TFT
The element 2 and the TFT element 6 and a signal system associated with each of them serve as a sampling circuit for signal input, the TFT element 6 and the electrostatic capacitance 7 are hold circuits, the TFT 10 is a data transfer circuit, and the buffer circuit 11 is a drive circuit of the display section. Has become.

回路3及び回路14は、1ブロックあるいは1ラインを順
次走査するための走査電圧を発生するための回路であ
り、シフトレジスタ回路を中心とし、必要な場合には、
レベル交換回路や出力段のバッファ回路を入れる。ま
た、バッファ回路11はその入力段に存在する静電容量に
印加され、保持された電圧を増幅、あるいはインピーダ
ンス変換し表示部に印加するための回路であり、インバ
ータを代表的な構成とする各種回路が考えられる。
The circuit 3 and the circuit 14 are circuits for generating a scanning voltage for sequentially scanning one block or one line, centering on a shift register circuit, and if necessary,
Insert a level exchange circuit and a buffer circuit in the output stage. The buffer circuit 11 is a circuit for amplifying or impedance-converting the voltage applied to the electrostatic capacitance existing in the input stage and applying the voltage to the display unit. A circuit is possible.

第2図は、第1図の回路の変形例である。信号入力配線
1に印加される信号V2を、各ブロック毎で1個のTFT素
子2により切り換え、TFT素子6に印加する構成であ
る。TFT素子の数を低減することが可能であり、信頼性
の向上にもつながる。
FIG. 2 is a modification of the circuit of FIG. The signal V 2 applied to the signal input wiring 1 is switched by one TFT element 2 for each block and applied to the TFT element 6. It is possible to reduce the number of TFT elements, which leads to improved reliability.

第3図には、インバータ回路の入力電圧Vinに対する出
力電圧Voutの特性を示す。この特性はTFT素子を多結晶
シリコンを用いたTFTとし、インバータの回路構成をエ
ンハンスメント型TFTを2個用いたいわゆるE/E型インバ
ータとした場合であるが、入力電圧Vinに対し出力電圧V
outがほぼ直線的に変化する領域が存在し、この部分を
バッファの動作領域として使用する。すなわち、第2図
の入力電圧Vin1とVin2の領域において、出力電圧Vout1
と電圧Vout2とが直線的に変化している。この部分の傾
きや、入力電圧値に対するバイアス電圧値は、TFT素子
の特性およびインバータ比等の回路設計定数により変化
するが、直線領域が現われた部分を動作領域として設定
するよう駆動条件を決定すれば良い。
FIG. 3 shows the characteristic of the output voltage Vout with respect to the input voltage Vin of the inverter circuit. This characteristic is the case where the TFT element is a TFT using polycrystalline silicon and the inverter circuit configuration is a so-called E / E type inverter using two enhancement type TFTs.
There is a region where out changes almost linearly, and this part is used as the operating region of the buffer. That is, in the region of the input voltage Vin 1 and Vin 2 in FIG. 2 , the output voltage Vout 1
And the voltage Vout 2 change linearly. The slope of this part and the bias voltage value with respect to the input voltage value change depending on the circuit design constants such as the characteristics of the TFT element and the inverter ratio, but drive conditions should be determined so that the part where the linear region appears is set as the operating region. Good.

一般にTFT素子はMOS構造の素子であり、ゲート入力イン
ピーダンスは十分に高いため、第3図に示したようなイ
ンバータ回路をバッファ回路11に使用することは、入力
部に保持された電荷が、バッファ回路11の入力部を通し
て放電することがないため、トランスファゲート10から
送られた信号の保持特性は良好となる。
Generally, the TFT element is a MOS structure element, and the gate input impedance is sufficiently high. Therefore, using the inverter circuit as shown in FIG. Since there is no discharge through the input part of the circuit 11, the retention characteristics of the signal sent from the transfer gate 10 are good.

第4図に第1図の各部に印加する駆動電圧波形を示す。
走査電極に印加する走査電圧Vsc1,Vsc2,Vsc3…と、各
走査電極の画素に印加するビデオ入力信号Vvと、各TFT
ブロック2を順次走査するための電圧信号φ1,φ2,φ
3,…と、各ブロック内のデータをサンプリングするた
めのTFT素子6のゲートに印加するクロックパルスCP1
CP2,CP3と、データ蓄積用の静電容量7に保持されたデ
ータ電圧をバッファ部に転送するための電圧Vstとから
成る。ビデオ信号Vvはφ1,φ2,φ3,…とCP1,CP2,C
P3とのいずれもが印加されてTFT2とTFT6とがオン状態と
なった時間に静電容量7にサンプリングされ、TFT2ある
いはTFT6のいずれかがオフ状態となった場合には、静電
容量7の電圧は保持される。走査電圧φとクロックパル
スCPとの組み合せの中で、TFT2とTFT6とがいずれもオン
状態となるのは、一走査ライン期間中に一回であるの
で、ビデオ信号Vvは、第1図の左側の静電容量に順次蓄
積されていく。走査電圧φの印加方向、及びCPの印加順
序を逆にすることにより、右側の静電容量からVvが蓄積
できることはいうまでもない。このとき、TFT2及びTFT6
の特性は、オン抵抗がCP1,CP2,CP3それぞれのオン期
間に容量7を充電し、オフ期間に容量7の電圧を保持す
るようにオフ抵抗を決定する。オフ期間の最大値は、第
1図の場合には1番左端の信号ラインであり、その期間
は、ほぼ一走査期間に等しい値である。オン期間とオフ
期間の比は、水平方向がM画素のディスプレイでは、ほ
ぼMの値と等しくなる。Mは2000画素程度であるので、
TFT素子のオンオフ比で十分、充電と保持が可能な値で
ある。次にバッファ回路11の入力部に印加される電圧は
容量7とバッファ回路11の入力容量の容量分割で決定さ
れるが、容量7をバッファ回路の入力容量より大きく設
定しておけば良い。バッファ回路が存在しない従来の例
では、信号電極に付いた静電容量より大きな値の容量7
を作らなければならなかったため、TFT2及びTFT6は高速
で容量7を充電することは困難であった。これに対し、
本実施例では容量7は、それほど大きな値とならないた
め、TFT2およびTFT6により高速で充電することが可能と
なった。
FIG. 4 shows drive voltage waveforms applied to the respective parts of FIG.
The scan voltages Vsc 1 , Vsc 2 , Vsc 3 ... Applied to the scan electrodes, the video input signal Vv applied to the pixels of each scan electrode, and each TFT
Voltage signals φ 1 , φ 2 , φ for sequentially scanning block 2
3 , ..., Clock pulse CP 1 applied to the gate of the TFT element 6 for sampling the data in each block,
It is composed of CP 2 and CP 3 and a voltage Vst for transferring the data voltage held in the capacitance 7 for data storage to the buffer section. Video signal Vv is φ 1 , φ 2 , φ 3 , ... And CP 1 , CP 2 , C
Capacitance 7 is sampled at the time when TFT 2 and TFT 6 are turned on by applying both P 3 and when either TFT 2 or TFT 6 is turned off. Voltage is maintained. In the combination of the scanning voltage φ and the clock pulse CP, both the TFT2 and the TFT6 are turned on only once in one scanning line period, so that the video signal Vv is on the left side of FIG. Is sequentially accumulated in the capacitance of. It goes without saying that Vv can be accumulated from the capacitance on the right side by reversing the application direction of the scanning voltage φ and the application order of CP. At this time, TFT2 and TFT6
In the characteristic of, the off resistance is determined so that the on resistance charges the capacitor 7 during the on period of each of CP 1 , CP 2 , and CP 3 and holds the voltage of the capacitor 7 during the off period. The maximum value of the off period is the leftmost signal line in the case of FIG. 1, and the period is almost equal to one scanning period. The ratio of the ON period to the OFF period is approximately equal to the value of M in the display having M pixels in the horizontal direction. Since M is about 2000 pixels,
The on / off ratio of the TFT element is sufficient for charging and holding. Next, the voltage applied to the input portion of the buffer circuit 11 is determined by the capacitance division between the capacitance 7 and the input capacitance of the buffer circuit 11, but the capacitance 7 may be set larger than the input capacitance of the buffer circuit. In the conventional example in which the buffer circuit does not exist, the capacitance 7 larger than the capacitance attached to the signal electrode is used.
It was difficult to charge the capacitor 7 at a high speed with TFT2 and TFT6 because it had to be made. In contrast,
In this embodiment, the capacitance 7 does not have such a large value, so that the TFT 2 and the TFT 6 can be charged at high speed.

また、バッファ回路の出力は帰線期間を除いて、ほぼ1
水平ラインの走査期間中は電圧を信号電極に印加するこ
とが可能であり、信号電極と走査電極との間の絶縁抵抗
がばらついた場合、あるいは表示部のTFT素子のゲート
絶縁膜の絶縁抵抗がばらついた場合にも、バッファ回路
により電流を供給できるため、信号電極の電圧を一定に
保つことが容易であり、表示のむらを防ぐことができ
る。
The output of the buffer circuit is almost 1 except for the blanking period.
It is possible to apply a voltage to the signal electrode during the scanning period of the horizontal line, and if the insulation resistance between the signal electrode and the scanning electrode varies, or if the insulation resistance of the gate insulating film of the TFT element in the display section is Even if there are variations, the current can be supplied by the buffer circuit, so that it is easy to keep the voltage of the signal electrode constant, and uneven display can be prevented.

さらに、走査電圧φ1,φ2,φ3,…を発生させる回路
の動作速度は点順次走査の場合と比較して、1ブロック
内のTFT2の数だけ、低下させることができる。第1図,
第2図に示した例は1ブロック3個のTFT素子を用いた
構成としたが、この数をさらに多くすることにより、回
路3の動作周波数を低下することができ、TFT素子によ
り容易に回路を内蔵することが可能となる。
Further, the operating speed of the circuit for generating the scanning voltages φ 1 , φ 2 , φ 3 , ... Can be reduced by the number of TFTs 2 in one block as compared with the case of the dot sequential scanning. Figure 1,
The example shown in FIG. 2 is configured to use three TFT elements in one block, but by increasing the number, the operating frequency of the circuit 3 can be lowered, and the TFT elements facilitate the circuit operation. Can be built in.

さらに、本実施例では、入力信号のアナログ信号は1本
の入力端子で印加しており、入力信号を外部において
は、直並列変換等の複雑な信号処理を行なう必要がな
く、外部の回路構成を簡単にすることができる。
Further, in the present embodiment, the analog signal of the input signal is applied through one input terminal, so that it is not necessary to perform complicated signal processing such as serial-parallel conversion on the outside of the input signal, and an external circuit configuration is provided. Can be simplified.

第5図は第4図の駆動波形の変形例である。Vvに対し直
流電圧を印加し、静電容量7の共通配線8に対しビデオ
信号電圧を印加したものである。静電容量7の電圧は、
サンプリング用TFT6のソース電極と配線8の差電圧で決
定されるので、第3図と同様な(但し、極性の反転し
た)電圧を容量7に印加することが可能である。
FIG. 5 is a modification of the drive waveform of FIG. A DC voltage is applied to Vv, and a video signal voltage is applied to the common wiring 8 of the electrostatic capacitance 7. The voltage of capacitance 7 is
Since it is determined by the difference voltage between the source electrode of the sampling TFT 6 and the wiring 8, it is possible to apply the same voltage as that in FIG. 3 (however, the polarity is inverted) to the capacitor 7.

第6図は、第4図,第5図の変形例である。TN液晶など
の液晶を駆動する場合には駆動電圧が交流となり、直流
成分を小さくした波形を印加する必要がある。TFTを用
いたディスプレイでは各画素への印加電圧は1フレーム
毎に正負を反転した電圧を印加する必要があり、この反
転方法として、1画面毎に信号の極性を反転する方法、
1走査ライン毎に信号の極性を反転させる方法等の反転
方法が提案されている。いずれにしても、あるレベルを
中心として極性が反転する信号電圧を発生させる必要が
あるが、第6図は、1走査ライン毎にVvとVbとに印加す
る電圧を切りかえ、静電容量7の差電圧Vc(Vc=Vv−V
b)が走査ライン毎に反転するような波形を発生させた
例である。VvとVbとの切りかえは一画面毎でも良く、こ
の場合には、一画面毎に極性の反転する電圧を発生させ
ることができる。
FIG. 6 is a modification of FIGS. 4 and 5. When driving a liquid crystal such as a TN liquid crystal, the driving voltage becomes an alternating current, and it is necessary to apply a waveform with a small direct current component. In a display using a TFT, the voltage applied to each pixel needs to be a voltage with positive and negative inversion applied for each frame. As the inversion method, a method of inverting the signal polarity for each screen,
Inversion methods such as a method of inverting the polarity of the signal for each scanning line have been proposed. In any case, it is necessary to generate a signal voltage whose polarity is inverted around a certain level, but in FIG. 6, the voltage applied to Vv and Vb is switched for each scanning line, and the capacitance 7 is changed. Differential voltage Vc (Vc = Vv−V
b) is an example in which a waveform that inverts every scan line is generated. Switching between Vv and Vb may be performed for each screen, and in this case, a voltage whose polarity is inverted can be generated for each screen.

このように、本実施例の回路構成では、入力電圧を反転
させた信号電圧を容易に作り出せる特徴を有する。
As described above, the circuit configuration of this embodiment has a feature that a signal voltage obtained by inverting the input voltage can be easily created.

第7図は第1図あるいは第2図の構成に対し、1個のブ
ロック内の信号ライン数を2倍の6個(M=6)とした
構成である。第1図あるいは第2図の構成に比較してブ
ロック走査電圧φ1,φ2,…φkは1/2の周波数に低減
(パルス幅は2倍)することができる。すなわち、1ブ
ロック内の信号ライン数が多いほど、ブロック走査電圧
φ1,φ2,…は低周波化が実現できる。
FIG. 7 shows a configuration in which the number of signal lines in one block is doubled to six (M = 6) as compared with the configuration of FIG. 1 or 2. The block scanning voltages φ 1 , φ 2 , ... φ k can be reduced to half the frequency (pulse width is doubled) as compared with the configuration of FIG. 1 or 2. That is, the larger the number of signal lines in one block, the lower the frequency of the block scanning voltages φ 1 , φ 2 ,.

次に、第7図の構成において、第4図のサンプリング電
圧CP1,CP2,CP3に相当するCP1,CP2,…,CP6の波形を
第8図に示す。第8図の実施例はCP1とCP2,CP2とCP3
あるいは…CP5とCP6という隣り合うパルスをオーバラッ
プさせる期間を設けたことが特徴となっている。TFT6の
出力についた容量7に保持される電圧はサンプリング電
圧CP1,CP2…CP3がV3(好ましくは接地電位=0)とな
る直前のレベルが残るため、それ以前の期間にサンプリ
ング電圧V4(好ましくは電源電位Vcc=5V)が印加され
ていても差しつかえない。すなわち、第8図(a)から
第8図(b)さらに第8図(c)のようにすることによ
り、サンプリング電圧のパルス幅は長くなってくる。デ
ータサンプリング電圧発生回路13の動作速度の制限が非
常にゆるやかになるため回路設計が容易になるととも
に、TFT素子特性に対しても余裕が出てくる。
Next, FIG. 8 shows waveforms of CP 1 , CP 2 , ..., CP 6 corresponding to the sampling voltages CP 1 , CP 2 , CP 3 of FIG. 4 in the configuration of FIG. 7. In the embodiment shown in FIG. 8, CP 1 and CP 2 , CP 2 and CP 3 ,
Or ... The feature is that a period of overlapping adjacent pulses of CP 5 and CP 6 is provided. Voltage held in the capacitor 7 with the output of the TFT6 sampling voltage CP 1, CP 2 ... for (preferably ground potential = 0) CP 3 is V 3 remains the level immediately before the, previous period sampling voltage It does not matter even if V 4 (preferably the power supply potential Vcc = 5V) is applied. That is, the pulse width of the sampling voltage becomes longer by making the configuration shown in FIG. 8 (a) to FIG. 8 (b) and further as shown in FIG. 8 (c). Since the operation speed of the data sampling voltage generating circuit 13 is very loosely limited, the circuit design becomes easy and the TFT element characteristics have a margin.

第9図は第8図に示した波形を発生するための回路構成
の一例を示す。第9図(a)は通常のシフトレジスタ回
路の構成である。6個のサンプリング電圧CP1,CP2
…,CP6を発生するために6段のシフトレジスタを用い
ている。第9図(a)の構成で出力パルスを長くするた
めには入力電圧Vstを長くすれば良い。第9図(b)は
2系統のシフトレジスタを用いた構成である。Vst1とVs
t2とを半パルス分だけずらし、それぞれのシフトレジス
タを第9図(a)の1/2の周波数で動作させることによ
り、オーバラップしたサンプリング電圧CP1,CP2,…CP
6が得られる。さらに第9図(c)は3系統のシフトレ
ジスタを用いた構成である。(a)の1/3の周波数で動
作させることができる。
FIG. 9 shows an example of a circuit configuration for generating the waveform shown in FIG. FIG. 9A shows the configuration of a normal shift register circuit. 6 sampling voltages CP 1 , CP 2 ,
…, 6-stage shift register is used to generate CP 6 . In order to lengthen the output pulse in the configuration of FIG. 9 (a), the input voltage Vst may be lengthened. FIG. 9 (b) shows a configuration using two systems of shift registers. Vst 1 and Vs
By offsetting t 2 from each other by half a pulse and operating each shift register at a frequency of 1/2 in FIG. 9 (a), overlapping sampling voltages CP 1 , CP 2 , ... CP
You get 6 . Further, FIG. 9 (c) shows a configuration using shift registers of three systems. It can be operated at 1/3 the frequency of (a).

第9図はシフトレジスタを用いた構成であるがこれをフ
リップフロップ等の回路を用いても同様の波形が得られ
ることはいうまでもない。
Although FIG. 9 shows a configuration using a shift register, it goes without saying that a similar waveform can be obtained by using a circuit such as a flip-flop.

上述の駆動法,回路構成によりサンプリング電圧も低周
波化できるため、TFTを用いて容易に回路が構成でき
る。
Since the sampling voltage can be lowered in frequency by the above-described driving method and circuit configuration, the circuit can be easily configured using the TFT.

一方、ブロック走査電圧φ1,φ2,…も上述と同様の方
法によりパルス幅を第8図(a),(b),(c)の様
に長くすることができる。第10図は従来のシフトレジス
タ1系統の構成(a)に対して、シフトレジスタを2系
統設けた構成(b)とすることによりシフトレジスタの
動作周波数を下げることが可能である。第20図は第9図
(b)を実現するための回路構成の一例を示す。2相ク
ロックにより動作するシフトレジスタを2段設け、それ
ぞれのクロックパルスを逆相にすることにより、CP1,C
P2とCP3,CP4との位相が半相だけずれた波形を出力する
ことができる。
On the other hand, the pulse widths of the block scanning voltages φ 1 , φ 2 , ... Can be lengthened as shown in FIGS. 8A, 8B and 8C by the same method as described above. In FIG. 10, the operating frequency of the shift register can be lowered by adopting a configuration (b) in which two systems of shift registers are provided, in contrast to the conventional configuration (a) of one system of shift registers. FIG. 20 shows an example of a circuit configuration for realizing FIG. 9 (b). By providing two stages of shift registers that operate with a two-phase clock and making each clock pulse in opposite phase, CP 1 , C
Waveforms in which the phases of P 2 and CP 3 and CP 4 are shifted by half a phase can be output.

第21図(a)は第20図と回路構成は同じであるが、クロ
ックラインと電源ラインを共通にした構成である。
FIG. 21 (a) has the same circuit configuration as FIG. 20, but has a common clock line and power supply line.

これらの回路の動作の波形を第21図(b)に示す。CP1
からCP4までの出力を得るために、2相のクロック1及
びクロック2と半相だけ位相のずれた入力信号VinとVi
n′を用いる。CP1からCP4までの出力を得るためにシフ
トレジスタを1列だけ用いた場合と比較して、シフトレ
ジスタの動作周波数が1/2に低周波化できる。
The operation waveforms of these circuits are shown in FIG. 21 (b). CP 1
To obtain the output to CP 4 from 2-phase clock 1 and clock 2 and a half-phase by the phase-shifted input signal Vin and Vi
Use n '. The operating frequency of the shift register can be halved compared to the case where only one column of shift register is used to obtain the outputs from CP 1 to CP 4 .

第22図(a),(b)は4相のクロックを使用し、位相
が1/4ずれた出力V01〜V04を得る回路個性及びそのタイ
ムチャートである。この場合には、シフトレジスタ1列
の場合に比較して周波数を1/4に低周波化することが可
能である。
Figure 22 (a), a (b) uses the four phase clock, the circuit personality and its time chart to obtain an output V 01 ~V 04 whose phases are shifted 1/4. In this case, it is possible to reduce the frequency to 1/4 as compared with the case of one shift register column.

第23図(a)は、走査電圧発生回路3′の出力12
…を、多相クロック配線5′とスイッチ回路2′の組み
合わせにより走査電圧φ1,φ2,φ3…を得る構成であ
る。スイッチ回路2′の一例としては第23図(b)に示
すように、2個のTFT素子により、2相のクロックa,bに
より出力電圧cを得る構成が考えられる。
FIG. 23 (a) shows the outputs 1 and 2 of the scanning voltage generating circuit 3 '.
Is obtained by combining the multi-phase clock wiring 5'and the switch circuit 2'to obtain the scanning voltages φ 1 , φ 2 , φ 3 . As an example of the switch circuit 2 ', as shown in FIG. 23 (b), it is conceivable that two TFT elements are used to obtain the output voltage c by the two-phase clocks a and b.

駆動波形を第23図(c)に示す。1を4相クロックパ
ルスCP1′,CP2′,CP3′,CP4′により切りかえて、φ
1,φ2,φ3,φ4を得ている。
The drive waveform is shown in FIG. 23 (c). 1 is switched by 4-phase clock pulse CP 1 ′, CP 2 ′, CP 3 ′, CP 4 ′, φ
We obtained 1 , φ 2 , φ 3 , and φ 4 .

第11図は第1図の回路構成図の変形例である。TFT素子
2の出力段にバッファ回路19を設け電圧の増幅を行う方
式である。このように、電圧増幅、レベルシルト等の目
的でバッファ回路を入れることも可能である。
FIG. 11 is a modification of the circuit configuration diagram of FIG. In this system, a buffer circuit 19 is provided at the output stage of the TFT element 2 to amplify the voltage. In this way, it is possible to insert a buffer circuit for the purpose of voltage amplification, level silt, or the like.

第12図は信号入力配線に対しサンプリング用のTFT6を接
続し、走査配線4とTFT2をTFT6の出力段に接続した構成
である。回路の動作は第1図の回路と同じであるが、TF
T素子2の出力段に接続した静電容量に保持された電圧
が、TFT素子のゲート・ソース間容量によりゲート電圧
に印加された電圧の影響を受ける場合には、CP1,CP2
CP3の方がφ1,φ2,…に比べ高周波であり、静電容量
の電圧に影響しやすく、第7図の構成の方がゲート電圧
の影響が小さくなるという利点がある。第12図の実施例
でも、第4図,第5図,第6図の駆動法が適用できるこ
とはいうまでもない。
FIG. 12 shows a configuration in which the sampling TFT 6 is connected to the signal input wiring, and the scanning wiring 4 and the TFT 2 are connected to the output stage of the TFT 6. The operation of the circuit is the same as the circuit of Fig. 1, but TF
If the voltage held by the capacitance connected to the output stage of the T element 2 is affected by the voltage applied to the gate voltage by the gate-source capacitance of the TFT element, CP 1 , CP 2 ,
CP 3 has a higher frequency than φ 1 , φ 2 , ..., It is more likely to affect the voltage of the electrostatic capacitance, and the configuration of FIG. 7 has the advantage that the influence of the gate voltage is smaller. It goes without saying that the driving method shown in FIGS. 4, 5, and 6 can be applied to the embodiment shown in FIG.

第13図は第1図の回路を3本のカラーの入力信号配線1
に対応した場合の構成例である。3色の表示に対応した
Vvr,Vvg,Vvbのビデオ信号に対し、9個のTFT素子を1ブ
ロックとし、3相のクロック電圧CP1,CP2,CP3により
サンプリングを行う。同一のクロック配線に接続され、
同じ制御信号が印加されるTFT素子をスイッチ単位とす
ると、本実施例では各スイッチ単位には3色の表示R,G,
Bに対応して3個のTFT素子が含まれる。この構成によ
り、9画素(R,G,Bの3色を1dotとする3dot分)を駆動
することが可能である。Vvr,Vvg,Vvbを各ライン毎に印
加する順序を変換することにより、モザイク構成のカラ
ー配置の表示も行うことが可能である。
FIG. 13 shows the circuit of FIG. 1 with three colored input signal wirings 1.
It is a configuration example in the case of supporting. Supports three-color display
With respect to the video signals of Vvr, Vvg, and Vvb, nine TFT elements are set as one block and sampling is performed with three-phase clock voltages CP 1 , CP 2 , and CP 3 . Connected to the same clock wiring,
If the TFT element to which the same control signal is applied is a switch unit, in this embodiment, each switch unit has three color displays R, G ,.
Corresponding to B, three TFT elements are included. With this configuration, it is possible to drive 9 pixels (3 dots, where 3 colors of R, G, and B are 1 dot). By changing the order of applying Vvr, Vvg, and Vvb for each line, it is possible to display the color arrangement of the mosaic structure.

第14図に、p及びnチャネルのCMOS構成のスイッチを用
いた回路構成とその駆動波形の一例を示す。1ライン毎
に信号電圧の極性を反転したり1フレーム毎に反転した
りするため、正負両極性の電圧を通す必要があるためp,
nの両チャネルのTFT素子を用いてスイッチを構成するこ
とにより、動作速度の向上がはかれる。
FIG. 14 shows an example of a circuit configuration using a p- and n-channel CMOS configuration switch and its drive waveform. Since the polarity of the signal voltage is inverted every line or every frame, it is necessary to pass the voltage of both positive and negative polarities p,
The operation speed can be improved by configuring the switch using the TFT elements of both n channels.

第15図には、TFT素子のゲート・ソース間の静電容量に
より、ゲートの電圧がソースに容量結合により重量され
るのを防止する方法を示す。これまでに述べた各TFTの
代わりに、それぞれ2個のTFT素子を用い、2個のうち
1個はゲートに論理の反転した電圧を印加し、ゲートか
らの容量結合を相殺するようにしている。
FIG. 15 shows a method of preventing the gate voltage from being weighted to the source by capacitive coupling due to the gate-source capacitance of the TFT element. Instead of each TFT described so far, two TFT elements are used respectively, and one of the two TFT elements applies a voltage whose logic is inverted to the gate to cancel the capacitive coupling from the gate. .

第16図は容積性負荷となる静電容量の形成方法の一例を
示す。通常、静電容量は金属電極2層と絶縁膜1層によ
り形成するが、ここでは、TFT基板に対し対向するガラ
ス基板上の透明電極を電極21のように形成し、TFT基板
上の静電容量を必要とする部分にも電極20を形成する。
ディスプレイ形成時に液晶を封入することによりこれら
2枚の電極の間で特性の良い静電容量が形成できる。こ
れに加えて、これら2組の電極を透明電極で形成すれ
ば、回路動作時に電圧が印加されるため液晶が動作し、
回路の動作の検査も可能となる。
FIG. 16 shows an example of a method of forming an electrostatic capacitance which becomes a capacitive load. Normally, the capacitance is formed by two layers of metal electrode and one layer of insulating film, but here, a transparent electrode on the glass substrate facing the TFT substrate is formed like the electrode 21, and electrostatic capacitance on the TFT substrate is formed. The electrode 20 is also formed in a portion requiring a capacitance.
By encapsulating liquid crystal when forming a display, a capacitance having good characteristics can be formed between these two electrodes. In addition to this, if these two sets of electrodes are formed of transparent electrodes, liquid crystal operates because voltage is applied during circuit operation,
It is also possible to inspect the operation of the circuit.

第16図に加えて、これまで述べた回路動作を安定に行う
ため、第12図のような対向ガラス電極を静電容量を形成
するための電極に使用すことなどを目的とする場合を除
き、回路形成部上の対向基板の透明電極を除去した例を
第17図に示す。対向ガラス基板24上の透明電極領域29
は、表示部25上のみに形成し、走査回路22と信号回路23
上は除去した構成である。これにより、回路の各部と対
向ガラス基板との静電容量結合を小さくすることによ
り、回路の高速化が可能となる。
In addition to Fig. 16, except for the case where the counter glass electrode as shown in Fig. 12 is used as an electrode for forming electrostatic capacitance, etc., in order to perform the circuit operation described above stably, FIG. 17 shows an example in which the transparent electrode on the counter substrate on the circuit forming portion is removed. Transparent electrode area 29 on the opposite glass substrate 24
Are formed only on the display unit 25, and the scanning circuit 22 and the signal circuit 23 are formed.
The above is the removed configuration. As a result, the speed of the circuit can be increased by reducing the capacitive coupling between each part of the circuit and the counter glass substrate.

尚、上記実施例では、線順次走査を例にとって説明した
が、本発明の走査方法は、点順次走査にも適用できるこ
とは言うまでもない。
In the above embodiments, line sequential scanning has been described as an example, but it goes without saying that the scanning method of the present invention can be applied to point sequential scanning.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、高速な走査方法を得ることができる。 According to the present invention, a high-speed scanning method can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図,第2図,第7図,第9図,第10図,第11図,第
12図,第13図,第14図,第15図,第16図,第17図,第18
図,第20図,第21図,第22図,第23図は本発明の実施例
の回路構成図、第3図はインバータの回路図及び特性
図、第4図,第5図,第6図,第8図,第19図は駆動波
形図である。 1……信号入力配線、2,6,10…TFT素子、3……走査電
圧発生回路、5……クロック配線、7……静電容量、11
……バッファ回路、16……TFT基板、17……入力パッ
ド、13……クロック発生回路、18……表示部。
Fig. 1, Fig. 2, Fig. 7, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig.
Figure 12, Figure 13, Figure 14, Figure 15, Figure 16, Figure 17, Figure 18
FIG. 20, FIG. 21, FIG. 21, FIG. 22, and FIG. 23 are circuit configuration diagrams of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an inverter circuit diagram and characteristic diagrams, FIG. 4, FIG. 5, FIG. FIG. 8, FIG. 8 and FIG. 19 are drive waveform diagrams. 1 ... Signal input wiring, 2,6,10 ... TFT element, 3 ... scanning voltage generating circuit, 5 ... clock wiring, 7 ... electrostatic capacity, 11
...... Buffer circuit, 16 …… TFT substrate, 17 …… Input pad, 13 …… Clock generator circuit, 18 …… Display section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 政善 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 高畠 勝 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 長江 慶治 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−74438(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Masayoshi Suzuki 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitate Works Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Masaru Takahata 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Nitate Works Co., Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Keiji Nagae 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hitachi Co., Ltd. (56) Reference JP-A-49-74438 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号が印加される一方の主電極、容量
性負荷が接続される他方の主電極、及び第1の電位レベ
ルと前記第1の電位レベルとは異なる第2の電位レベル
との間を所定の周期で交互に移行する制御信号が印加さ
れる制御電極とを有し、 前記制御電極に与えられる電位が前記第1の電位レベル
の時、前記一方の主電極と他方の主電極との間は伝達状
態となり、前記制御電極に与えられる電位が前記第2の
電位レベルの時、前記一方の主電極と他方の主電極との
間は非伝達状態となる半導体スイッチ素子を少なくとも
1つ含むスイッチ単位を複数個具備し、 前記スイッチ単位に属する半導体スイッチ素子には同じ
位相の制御信号が印加され、前記半導体スイッチ素子を
順次伝達状態または非伝達状態から非伝達状態または伝
達状態に移行させて前記容量性負荷を走査する走査方法
において、隣接する2つのスイッチ単位に属する半導体
スイッチ素子には、互いに位相がずれ、かつ前記第1の
電位レベルまたは第2の電位レベルにある期間が互いに
重なり合う制御信号が印加されることを特徴とする走査
方法。
1. A main electrode to which an input signal is applied, another main electrode to which a capacitive load is connected, and a first potential level and a second potential level different from the first potential level. And a control electrode to which a control signal is alternately applied at a predetermined cycle between the control electrode and the first main electrode and the other main electrode when the potential applied to the control electrode is the first potential level. At least a semiconductor switch element that is in a transmission state with the electrodes and is in a non-transmission state between the one main electrode and the other main electrode when the potential applied to the control electrode is at the second potential level. A plurality of switch units including one are provided, and control signals of the same phase are applied to the semiconductor switch elements belonging to the switch units, and the semiconductor switch elements are sequentially transferred from the non-transmission state to the non-transmission state or the transmission state. In the scanning method of shifting and scanning the capacitive load, the semiconductor switch elements belonging to two adjacent switch units have phases that are out of phase with each other and are at the first potential level or the second potential level. A scanning method, wherein control signals overlapping each other are applied.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、 前記スイッチ単位に属する半導体スイッチ素子の数が複
数の場合、これらの半導体スイッチ素子の一方の主電極
には、互いに異なった入力信号が印加されることを特徴
とする走査方法。
2. When the number of semiconductor switching elements belonging to the switch unit is plural, the different input signals are applied to one of the main electrodes of the semiconductor switching elements. A scanning method characterized by:
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