JPS62143095A - ドライバ−内蔵アクテイブマトリクスパネル - Google Patents

ドライバ−内蔵アクテイブマトリクスパネル

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JPS62143095A
JPS62143095A JP28377685A JP28377685A JPS62143095A JP S62143095 A JPS62143095 A JP S62143095A JP 28377685 A JP28377685 A JP 28377685A JP 28377685 A JP28377685 A JP 28377685A JP S62143095 A JPS62143095 A JP S62143095A
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JP
Japan
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driver
thin film
analog
active matrix
film transistor
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JP28377685A
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尚 佐藤
利之 三澤
洋二郎 松枝
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ソース線ドライバーに薄膜トランジスタによ
るアナログスイッチ及びコンデンサより成るラインメモ
リと、薄膜トランジスタによるソースホロワで形成され
たアナログバッファーを具備したドライバー内蔵アクテ
ィブマトリクスパネルに関するもので、壁かけテレビ、
携帯型表示装置などに利用される◇ 〔発明の概要〕 本発明は、ソース線ドライバーに薄膜トランジスタによ
るアナログスイッチ及びコンデンサより成るラインメモ
リと、薄膜トランジスタによるソースホロワで形成され
たアナログバッファを具備したドライバー内蔵アクティ
ブマトリクスパネルにおいて、前記ソースホロワを所定
の期間活性とし、それ以外の期間非活性とする手段を具
備することにより、消費電力を低減させたものである。
〔従来の技術〕
薄膜トランジスタ(以下、TPTと略記する0)を用い
て絶縁基板上に構成されたアクティブマトリクスパネル
にドライバーを内蔵したものとしては、第9図に示す、
点順次駆動方式によるものが知られていた。(文献; 
S、Morozumiet、aflSID’84   
D  工 G兄 ST、P516 .1984)第10
図において、画素TFT301、画素容量302であり
、走査線数210本、ソース線数180本である。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし、従
来、の点順次駆動方式で動画を表示する際には、一画面
を駆動して書き込む時間は16m(8)以上とることが
できないため、次のような問題点を生じる。まず、画素
数の増加した高精細のドライバー内蔵アクティブマトリ
クスパネルにおいては、一画素に画像信号を書き込む時
間が画素数に反比例して減少するために、高精細のドラ
イバー内蔵了クチイブマトリクスパネルの画素数の増加
と共に、ソース線、画素への書き込み時間が十分トれ1
1 (11す、フントラストが低下し、表示品質が低下
する。あるいは、大画面のドライバー内蔵アクティブマ
トリクスパネルにおいては、画面の大面積化と共に、書
き込み容量が増加するので、従来の駆動能力では十分な
書き込みができなくなり、コントラストの低下、表示品
質の低下を生じる。
このような問題点を解決するため、画面の一行毎の画像
信号を各ソース線に具備されたラインメモリに蓄え、点
順次駆動方式のそれよりも十分長い時間をかけて、−行
毎の画像信号を一度に書き込むため、画面の画素数が増
加しても、各画素に十分画像信号が書き込むことのでき
る線順次駆動方式を採用しなくてはならない◎ また、前記線順次駆動方式では、アナログメモリに蓄え
た画像信号を各画素に書き込む際、TPTより構成され
たソースホロワから成るアナログバッファを介して書き
込まなければならない。しかし、前記薄膜トランジスタ
により構成されたソースホロワから成るアナログバフ7
アは、櫂造上の理由で、常に薄膜トランジスタに電流を
流し続けなくてはならないため、消費電力が大きいとい
う問題、特に携帯型表示装置においては、電池やバッテ
リーの寿命が短くなるという問題点を有していた。
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するも
ので、目的とするところは、消費電力の少いm順次駆動
方式によるドライバー内蔵アクティブマトリクスパネル
を提供することである0〔問題点を解決するための手段
〕 上記問題点を解決するために、本発明のドライバー内蔵
アクティブマトリクスパネルは、ソース線ドライバーに
薄膜トランジスタによるアナログスイッチ及びコンデン
サより成るラインメモリと、薄膜トランジスタによるソ
ースホロワで形成されたアナログバッファを具備してお
り、前記ソースホロワを所定の期間活性とし、それ以外
の期間非活性とする手段を具備して成ることを特徴とす
る0〔作 用〕 上記のように構成されたドライバー内蔵アクティブマト
リクスパネルのソースホロワに電流力流れるのは、前記
ソースホロワが活性を選択された期間だけであり、非活
性を殉択された期間は電流が流れない。このように電流
を流す時間を減らすことにより、全体の消費電力を減ら
すことができる0 〔実施例〕 以下に本発明の実施例を、図面にもとづいて説明する0
第1の実施例を第1図に示す。
第1図において、ドライバー内蔵アクティブマトリクス
パネルは画素子レイ41、ソース線ドライバーであるX
ドライバー、Yドライバーより成る。画素アレイは走査
線42〜45、ソースl546〜49、スイッチング用
TFT35及び画素キャパシタ36によって構成され、
Xドライノく−は、単極性MO3TFT又は相補型MO
3TFTに、mっで成るシフトレジスタ21、サンプル
ホルダー23.24.25.26、ダイナミック型ライ
ンメモリ27.28.29.30、アナログスイッチ3
1.32.53.34及び所定の期間活性とし、それ以
外の期間非活性とする手段を具備したアナログバッファ
50.51.52.55によって構成され、Yドライバ
ーは、単極性MO3TFT又は相補型MO3TFTによ
って構成されている。ダイナミック型ラインメモリは、
ゲート酸化膜又は層間絶縁膜を利用して形成されたキャ
パシタであり、サンプルホルダー23〜26及びアナロ
グスイッチ51〜34は、単極性MOSTFT又は相補
型MO3TFTによって構成された伝送ゲートである0
アナログバッフ750,51,52.53は、TPTに
よって構成された電圧利得が約1の電流増幅器であり、
電流制御回路66゜67.68.69はTPTによって
構成されており、それらの具体例を第2図(a)、(b
)、(C)、(d)に示す。第2図((1) 、 (b
)においてVDD 、 Vss 、 VIN 。
V ollt + Voはそれぞれ、正電源、負電源、
入力端子、出力端子、定電流源用TF’Tのゲート電圧
を示す。第2図(α)において、54,55.56はP
型TNT、57はN型TFT、56.59は薄膜抵抗又
はMO3抵抗である。第2IN(6)において、60.
61はP型TFT、62はn型TPT、63.64.6
5は薄膜抵抗又はMO3抵抗である0第2図(c)にお
いて、79.66.67.68はP型TFT、69はn
型TFT、70.71は薄膜抵抗又はMO3抵抗である
。第2図(d)において72.75.74はP型TFT
、76はn型TFT。
75.77.78は薄膜抵抗又はMO8抵抗であるO 次に、第1図、第2図、第3図を用いて、実施例の動作
を説明する。第1図の端子VSには、第3図に示すビデ
オ信号80が、端子xspにはスタートパルス83が印
加される。このとき、Xシフトレジスタ21の各出力端
子37〜40にはサンプリングパルス134.85が出
力され、サンプルホルダー23〜26を介して、ライン
メモリ27〜3Gに画素データを書き込む。このように
して、−荷分のラインメモリに画素データを書き込んで
いる間は、第2図(α) 、 (b) 、 (e) 、
 (d)に示すアナログバッファに電流は流れない。そ
れは、第2図(α)においては、P型TFT56が導通
、n型TFT57は非導通の状態にあるので定電流源P
型TFT55が非活性であるため、第2図(b)におい
ては、n型TFT62が非導通であるので定電流源P型
TF’T61が非活性であるため、第2図(c)におい
ては、P型TFT68が導通、n型TFT69が非導通
であるのでP型TFT67が非導通となり、定電流源P
型TFT66が非活性となるため、第2図(d)におい
ては、n型TFT76が非導通であるので、P型TFT
74が非導通となり、定電流源P型T’FT 73が非
活性となるからである。−水平時間(以下、1Hと略記
する。)のすべての画素データがラインメモリ27〜3
0に書き込まれた後、ラッチパルス86が端子LPに印
加され、画素データは一斉にアナログバッファ50〜5
3に人力として出力される。このとき、データ線にアナ
ログバッファから出力が行なわれるが、それは次の動作
による。第2図(a)において、ラッチパルスがLPl
 、LP2を通じて印加されるので、P型トランジスタ
57は非導通、n型トランジスタ56は導通となるので
電流源P型TFT55は活性となり出力V olLtが
行われる。第2図(b)においては、ランチパルスがL
P3を通じてn型TFT62に印加されるので工流源P
型TFT61は活性となり、電流が流れ出力V out
が行われる。第2図(c)においては、ラッチパルスが
LP4.LP5を通じて印加されるので、n型TFT6
8は非導通、P型TIPT69は導通となるのでP型T
’FT67が導通となり、電流源P型TIPT66が活
性となり、アナログバッファに電流が流れ、出力v o
utが行われる。第2図(d)においては、ラッチパル
スがLP6を通して、P型TIF’l’76に印加され
るので、P型TFT76は導通となるのでP型TFT7
4が導通となり、電流源P型T ’F T 73が活性
となりアナログバッファに電流が流れ、出力V Out
が行われる。以上の動作で、データIIj146〜49
に画像データが一斉に書き込まれる。一方、走査ll1
142〜45には81.82の様な走査線選択信号が出
力され、選択された走査線に付加する一行の画素に一斉
に画像データが書き込まれる。以上のようにアナログバ
ッファ50〜53を一定期間非活性状態にすることによ
り、消費電力を減少させることができる。
第4図に本発明の第二の実施例を示す。同実施例におい
て、Yドライバー及び画素アレイは第1図の実施例と全
く同じに構成される。従って、それらには第1図と同一
の記号を付ける。本実施例が第1図に示した実施例と異
なるところは、VDD〉vo>v88を満足するvoの
電源ラインXV\35がXドライバーに加えられている
ところである。このvoは電流源用P型TFTのゲート
に印加されるが、第2図(a)〜(d)に示す実施例に
おいては、V DDを抵抗分割して電流源P型TIFT
のゲートに電圧を印加していたが、第4図に示す実施例
では、外部電源からV。を取っているのである。
具体的な実施例を第5図(a)〜(d)に示す。第5図
(a)〜(d)の構成は第4因(α)〜(d)からV 
I)D分割用抵抗を取ったものと全く等価である。
第4図に示す実施例の動作は第1図に示す実施例と全く
同様であり・XVO端子には常にV。が印加されており
、その他の端子に印加されるパルス、ビデオ信号は第3
図と全く同様である。以上のようにアナログバッファを
一定期間非活性とすることにより、電流量を減らし、消
費電力を低減することができる。
第6図に、各ソース線に2ラインのアナログメモリを備
えた第3の実施例を示す。同実施例において、画素アレ
イ41、Yドライバー22は第1図に示す実施例と全く
同様に構成される。従って、それらには第1図と同一の
記号を付す。
本実施例が、第1図と異なるところは、画像データを蓄
える、ゲート酸化膜又は層間絶縁膜を用いたキャパシタ
によって形成されるアナログメモリ247〜254が1
本のソース線に2本具備されていることと、各アナログ
メモリ247〜2540入力と出力側の両側にアナログ
メモリ231〜246が設けられていることである。
アナログバッファ55〜58の構成は、第2図(a)〜
(d)と同じである。
第6図、第2図(α)〜(d)、第7図を用いて第6図
に示す実施例の動作を説明する。第1図の端子VSには
、第7図にビデオ信号201が、端子XSPにはスター
トパルス205が印加される。このどき、Xシフトレジ
スタ21の各出力端子37〜40にはサンプリングパル
ス206,207が出力され、サンプルホルダー23〜
26を介してビデオ信号が出力される。このとき、アナ
ログメモリ247〜254のうちの、偶数番号のアナロ
グメモリが選択されて画像データが書き込まれている場
合は、奇数番号のアナログメモリは非選択となり、画像
データは書き込まれないが、前回の一水平走査期間内に
書き込まれた画像データをアナログバッファ55〜58
を通じて、ソース、I!46〜49に出力している。こ
の状態はアナログスイッチ252,234,236,2
38,239゜241.245.245はXLP120
8からのパルスにより導通状態となり、アナログメモリ
231.233.235.237.240.242.2
44.246はXLP2 209からのパルスにより非
導通状態になることにより実現される。
−水平走査期間の偶数番号のアナログメモリへの画像デ
ータの書き込みと、奇数番号のアナログメモリのソース
線への書き込みが終わると、アナログスイッチ231〜
246はある一定期間すべて非導通状態となる。
この期間は、アナログバッファは非活性状態となってい
る。そして、前記一定期間が終了すると、XLPl  
208、XLP2 209パルスにより、先の水平走査
期間内で、導通・非導通の状態を取っていたアナログス
イッチ231〜246の状態が逆転し、偶数番号のアナ
ログメモリに蓄えられた画像データがアナログバッファ
55〜58を通してソース線に出力され、奇数番号のア
ナログメモリには、画像データが取り込まれる。上記の
ようにして、2つのアナログメモリを用いて、画像デー
タの取り込みとソース線への書き込みを交互に行うので
ある。アナログバッファ55〜58の動作状態は次のと
うりである。アナログバク7ア55〜58の構成は第2
図(α)〜(d)に示すとうりであり、図中のLP1〜
LP6には第7図のXLP3210が印加される。第1
図の実施例と同じ理由によりアナログバク7ア55〜5
8は活性・非活性状態を繰り返すが、非活性状態をとる
のは先に記した、アナログスイッチ261〜246がす
べて非導通となる期間である。以上の動作で、データ線
46〜49に画像データが一斉に書き込まれる。一方、
走査線42〜45には、202〜204のような走査線
信号が出力され、選択された走査線に付加する一行の画
素に一斉に画像データが書き込まれる。以上のようにア
ナログバッファ55〜58を一定期活非活性とすること
で、消費電力を減少させることができる。
第8図に本発明の第4の実施例を示す。同実施例におい
て、Yドライバー22、画素子レイ41は第6図に示す
実施例と全く同様に構成される。
従ってそれらには第1図と同一の記号を付す。本実施例
が、第6図と異なるところは、V DD ) V 。
)’VBaを満足するV。の電源ラインxvQがXドラ
イバーに加えられているところである。アナログバッフ
ァ55〜58の具体的な構成は第5図(a)〜(d)と
全く同様であるが、図中LP7〜LP12には第7図の
XLP3 210が印加される。
第8図に示す実施例の動作は第6図に示す実施例と全く
同様であり、xvQ端子には常にV。が印加されており
、その他の端子に印加されるパルス、ビデオ信号は第7
図と全く同様である。
以上のように、アナログバッファを常時活性とし、アナ
ログバッファに電流を流し続けるのではすく、一定期間
アナログバク7アを不活性とし、全体的な電流量を低減
させることにより、消費電力を削減することができる。
第9図に・ ドライバ一部を相補型MOSTFT。
画素アレイ部をNMO3TFTで形成した場合のドライ
バー内蔵アクティブマトリクスパネルの断面構造の一例
を示す。同図において、310は絶縁基板、311は第
一のシリコン薄膜層、312はゲート絶縁膜層、315
は透明導電膜層である。
〔発明の効果〕
Xドライバー内のTPTによって構成されたソースホロ
ワからなるアナログバッファに、一定ノ期間活性とし、
それ以外の期間非活性とする手段を取り付けることによ
って、上記アナログバッファを流れる電流の総量を低減
できるので、ドライバー内蔵アクティブマトリクスパネ
ルの低消費電力化が実現するTPTを゛導通・非導通と
いう状態を繰り返しながら用いるため、常に導通状態で
使用すると、破壊が進み、信頼性が低下するというTI
FTの本来持っている欠点を補うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例の構造図。 第2図G)〜(d)は、本発明の第1、第3の実施例の
構造を示した回路図。 第3図は、本発明の第1及び第2の実施例の動作を説明
するためのタイミング図。 第4図は、本発明の第2の実施例の構造図。 第5図(α)〜(d)は、本発明の第3及び第4の実施
例の構造を示した回路図。 第6図は、本発明の第5の実施例の構造図。 第7図は、本発明の第3及び第4の実施例の動作を説明
するためのタイミングチャート図。 第8図は、本発明の第4の実施例の構造図。 第9図は、本発明の構造を示す断面図。 第10図は、従来の平面図。 以  上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士最上 務−他1名 +l ドつイへ’−IQ1へ゛了7−rイフ・マトリ7スJマ
ネル畠+icz第1区 〔4λ                      
      (ト2(C)             
(dノフナ+1’7パバ1.7フア/IIai番1兄第
3図 4? ドiイハ゛=1η六アフう′4ブ71〜ソフスノぐネル
の手真遣7図第4図 (、、Cb) (C)                      
 (dンTjln)υぐ一ノフ了め FΩ慎トu]仔) ド“う′イノぐlη亥アクティブマLす7スノυjレク
411資し団第7図 ドつイに’ lη瓜゛ア7う゛イフ゛マトソ7又パネル
め不嘴Li第8図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ドライバー内蔵アクティブマトリクスパネルにお
    いて、ソース線ドライバーは、薄膜トランジスタによる
    アナログスイッチ及びコンデンサより成るラインメモリ
    と、薄膜トランジスタによるソースホロワで形成された
    アナログバッファを具備しており、前記ソースホロワを
    所定の期間活性とし、それ以外の期間非活性とする手段
    を具備して成ることを特徴とするドライバー内蔵アクテ
    ィブマトリクスパネル。
  2. (2)前記ソースホロワを所定の期間活性とし、それ以
    外の期間非活性とする手段として、ソースホロワ用薄膜
    トランジスタの負荷電流源のゲートに、印加される2種
    類の電圧を切り変えるスイッチ用の薄膜トランジスタを
    具備した特許請求の範囲第1項記載のドライバー内蔵ア
    クティブマトリクスパネル。
  3. (3)前記ソースホロワを所定の期間活性とし、それ以
    外の期間非活性とする手段として、ソースホロワ用薄膜
    トランジスタの負荷電流源のゲートに、印加される2種
    類の電圧を切り変えるプルアップ抵抗と、スイッチ用の
    薄膜トランジスタを具備した特許請求の範囲第1項記載
    のドライバー内蔵アクティブマトリクスパネル。
  4. (4)前記ソースホロワを所定の期間活性とし、それ以
    外の期間非活性とする手段として、ソースホロワ用薄膜
    トランジスタと負荷電流源とに直列に薄膜トランジスタ
    からなるスイッチを具備した特許請求の範囲第1項記載
    のドライバー内蔵アクティブマトリクスパネル。
JP28377685A 1985-12-17 1985-12-17 ドライバ−内蔵アクテイブマトリクスパネル Pending JPS62143095A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004118183A (ja) * 2002-09-02 2004-04-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法
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