KR20020080245A - 액티브 매트릭스형 표시 장치 - Google Patents

액티브 매트릭스형 표시 장치 Download PDF

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Abstract

소비 전력을 삭감할 수 있음과 함께, 레벨 시프터 동작의 전환 시의 동작 불량을 방지할 수 있는 액티브 매트릭스형 표시 장치를 제공한다.
신호선 구동 회로(1) 및 주사선 구동 회로(2)에 각각 접속되어, 시분할로 동작하는 복수의 레벨 시프터(3)(3a, 3b, 3c, …)를 포함하는 레벨 시프터군(4, 5)을 포함하고 있다. 그리고, 레벨 시프터(3)는 신호 전압 레벨을 변환하는 레벨 변환 회로(133)(133a, 133b, …)와, 레벨 시프터(3)의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 제어 회로(131)(131a, 131b, 131c, …)와, 제어 신호에 의해 레벨 변환 회로(133)에 전원 전압을 공급하는 스위치 회로(132)(132a, 132b, …)를 포함하고 있다.

Description

액티브 매트릭스형 표시 장치{ACTIVE-METRIX TYPE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 표시 장치에 관한 것으로, 특히 화소마다 스위칭 소자를 갖는 액티브 매트릭스형 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 표시 장치에는 크게 나누어, 패시브 매트릭스형과, 액티브 매트릭스형이 있다. 이 중, 액티브 매트릭스형은 각각의 화소에 스위칭 소자를 설치하고, 각각의 화소에 화상 데이터에 따른 전압을 인가하여(또는 전류를 흘려), 표시를 행하는 타입의 표시 장치이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 대향하는 기판 사이에 액정을 봉입하고, 화소마다 형성된 화소 전극에 전압을 인가하여, 액정의 투과율을 변화시킴으로써 표시를 행하는 표시 장치이다. 이 액티브 매트릭스형 LCD는 표시 품위가 높기 때문에, 특히 모니터 용도가 주류로 되어 있다.
또한, 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence : EL) 표시 장치는 화소마다 형성된 화소 전극으로부터 E.L 소자에 전류를 흘림으로써 표시를 행하는 표시 장치이다. 이 액티브 매트릭스형 EL 표시 장치는 실용화를 위해 연구가 활발히 행해지고 있다.
특히, 스위칭 소자로서 이용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)의 반도체층을 고온 프로세스를 이용하지 않고 제조하는, 소위 저온 폴리실리콘 TFT의 경우, 유리 기판 위에 각종 주변 회로를 일체적으로 만들어 넣을 수 있다. 이 때문에, 주변에 구동용의 IC를 접속할 필요가 없으므로, 비용을 삭감할 수 있다. 저온 폴리실리콘 TFT는, 상기 LCD, EL 표시 장치 외에도 플라즈마 디스플레이나, 전계 효과 표시 장치(Field Emission Display : FED), 전기 영동 디스플레이등 여러가지 액티브 매트릭스형 표시 장치에 이용할 수 있다.
도 11은, 종래의 액티브 매트릭스형 LCD를 나타낸 개념도이다. 도 11을 참조하면, 종래의 액티브 매트릭스형 LCD에서는 유리 기판 위에 각종 회로가 배치된 LCD 패널(100)에 외부 제어 회로(200)가 접속되어 있다.
외부 제어 회로(200)는, LCD 패널(100)을 동작시키기 위해 각종 제어 신호나 영상 신호, 전원 전압 VDD등을 LCD 패널(100)로 공급한다. 외부 제어 회로(200)는 통상의 CMOS 회로로서, 예를 들면 3V의 저전압으로 동작하고, 출력하는 제어 신호도 3V의 진폭이다.
LCD 패널(100)에는, 표시 영역(10)과 각종 회로가 배치되어 있다. 표시 영역(10)에는, 행렬 형상(매트릭스 형상)으로 배치된 복수의 화소 전극(9)과, 열 방향으로 연장되는 복수의 신호선(6)과, 행 방향으로 연장되는 복수의 주사선(7)이 배치되어 있다. 그리고, 신호선(6)과 주사선(7) 각각의 교점에, 선택 트랜지스터(8)가 배치되어 있다. 선택 트랜지스터(8)의 드레인 전극은 신호선(6)에 접속되어 있고, 선택 트랜지스터(8)의 게이트 전극은, 주사선(7)에 접속되어 있다. 또한, 선택 트랜지스터(8)의 소스는 화소 전극(9)에 접속되어 있다. 또, 각 화소 전극(9)에는 각각 RGB 중 어느 하나의 원색의 컬러 필터(도시하지 않음)가 대응하여 배치되어, 컬러 표시를 행한다.
표시 영역(10)의 측변에는, 열측에 신호선 구동 회로(21)가 배치되어 있고, 행측에 주사선 구동 회로(22)가 배치되어 있다. 신호선 구동 회로(21) 및 주사선 구동 회로(22)와, 외부 제어 회로(200)와의 사이에는 승압 회로(40)가 접속되어 있다. 승압 회로(40)는 전압 레벨을 올리기 위한 레벨 시프터(41)와, 전류 구동 능력을 높이는 버퍼(42)로 구성되어 있다. 또한, 레벨 시프터(41) 및 버퍼(42)는 승압하는 제어 신호마다 각각 배치되어 있다. 또, 신호선 구동 회로(21) 및 주사선 구동 회로(22)는 시프트 레지스터로 구성되어 있다.
도 12는, 종래의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도이다. 도 12를 참조하면, 신호선 구동 회로(21)는 시프트 레지스터(23)와, 복수의 RGB 선택 회로(24)(24a, 24b, 24c, …)를 구비하고 있다. 시프트 레지스터(23)는 복수의 래치 회로(25)(25a, 25b, 25c, …)로 구성되어 있다. 각 단의 래치 회로(25)에는 외부 제어 회로(200)로부터 공급되는 수평 클럭 HCK가 입력된다. RGB 선택 회로(24)는 래치 회로(25)의 출력이 게이트에 접속된 3개의 신호선 선택 트랜지스터(26)(26Ra, 26Ga, 26Ba ; 26Rb, 26Gb, 26Bb ; …)로 구성되어 있다. 각 신호선 선택 트랜지스터(26)의 드레인은 영상 신호선(300R, 300G 및 300B) 중 어느 하나와 접속되어 있다. 각 신호선 선택 트랜지스터(26)의 소스는 신호선(6)(6Ra, 6Ga, 6Ba, 6Rb, 6Gb, 6Bb, 6Rc, …)에 접속되어 있다.
이어서, 도 11 및 도 12를 참조하여, 종래의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 도 11을 참조하면, 주사선 구동 회로(22)는 복수의 주사선(7)으로부터 소정의 주사선(7)을 순차적으로 선택하여 게이트 전압 VG를 인가함으로써, 그 주사선(7)에 접속된 선택 트랜지스터(8)를 온한다. 주사선 구동 회로(22)는 수직 스타트 신호 VST에 의해 첫번째 주사선(7)을 선택하고, 수직 클럭 VCK에 따라 다음 주사선(7)으로 순차 전환하여 선택한다.
신호선 구동 회로(21)는 복수의 신호선(6)으로부터 소정의 신호선(6)을 선택하고, 신호선(6) 및 선택 트랜지스터(8)를 통해 화소 전극(9)에 RGB의 영상 신호를 공급한다. 신호선 구동 회로(21)는 한번에 하나 또는 복수개의 신호선(6)을 선택한다. 신호선 구동 회로(21)는 수평 스타트 신호 HST에 의해, 최초의 신호선(6)을 선택하고, 수평 클럭 HCK에 따라 다음 신호선(6)으로 순차 전환하여 선택한다.
상기 수직 클럭 VCK나 수평 클럭 HCK는 외부 제어 회로(200)가 출력하는 3V의 진폭의 저전압 클럭 VCKL, HCKL을 승압 회로(40)에 의해 예를 들면 12V까지 승압함으로써 생성된다. 하나의 신호선(6)이나 하나의 주사선(7)에는 많은 화소 전극(9)이 접속되어 있기 때문에, 3V 정도의 저전압으로 동작시킬 수 없다. 그래서, 외부 제어 회로(200)로부터 공급되는 제어 신호를, 승압 회로(40)에 의해 12V가 높은 전압으로 승압한다.
또한, 도 12를 참조하면, 1단째의 래치 회로(25a)에는 수평 스타트 신호 HST가 입력된다. 래치 회로(25a)는 HST가 입력되면, HST의 펄스 폭에 따른 수평 클럭 HCK 주기의 기간동안, 출력이 H레벨이 된다. 래치 회로(25a)의 출력에 의해 신호선 선택 트랜지스터(26Ra, 26Ga 및 26Ba)가 각각 온 상태가 된다. 이에 따라, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)으로부터 영상 신호가 각각 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)으로 공급된다. 1단째의 래치 회로(25a)의 출력은, 2단째의 래치 회로(25b)에 입력된다. 래치 회로(25b)의 출력은, 래치 회로(25a)의 출력으로부터 수평 클럭 HCK1/2 주기만큼 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 된다. 이에 따라, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rb, 6Gb 및 6Bb)으로 공급된다. 이하, 마찬가지로 래치 회로(25)가 순차 H 레벨로 되어 신호선(6)을 순차 선택하고, 전체 화소에 영상 신호를 공급한다.
1 행분의 모든 신호선(6)이 선택되면, 수직 클럭 VCK가 다음 주기로 되고 주사선 구동 회로(22)는 다음 주사선(7)에 게이트 전압 VG를 공급한다. 그리고, 다시 수평 스타트 신호 HST가 입력되고, 1단째의 래치 회로(25a)의 출력이 H 레벨로 된다.
최근, 휴대 전화나 휴대 정보 단말의 보급에 따라, 표시 장치의 저전압화의 요구가 높아지고 있다.
그러나, 상기한 종래예에서는 수평 클럭 HCK나 수직 클럭 VCK는 신호선 구동 회로(21) 및 주사선 구동 회로(22) 각각의 전단의 시프트 레지스터(23) 모두에 공급되어 이것을 구동한다. 그 때문에, 종래의 액티브 매트릭스형 표시 장치에서는큰 전류 구동 능력이 필요하였다. 그 결과, 필연적으로 소비 전력이 커진다는 문제점이 있었다. 특히, 전류 구동 능력을 확보하기 위한 승압 회로(40)의 버퍼(42)는 소비 전력이 크다.
따라서, 이 문제를 해결하기 위해 신호선 구동 회로(21) 및 주사선 구동 회로(22) 중 적어도 한쪽에 접속된 복수의 레벨 시프터를 시분할로 동작시키는 방법도 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같이 시분할로 동작시키는 방법에서는 신호가 지연된 경우 등에 동작 불량이 발생하기 쉽다는 문제점을 생각할 수 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 보다 소비 전력이 작은 액티브 매트릭스형 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 상기한 액티브 매트릭스형 표시 장치에 있어서, 레벨 시프터를 시분할로 동작시키는 경우의 동작 불량을 방지하는 것이다.
도 1은 본 발명의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 전체 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도.
도 3은 도 2에 나타낸 제1 실시예의 레벨 시프터의 제어 회로의 구성을 나타낸 회로도.
도 4는 도 3에 나타낸 제1 실시예의 제어 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도.
도 6은 도 5에 나타낸 제2 실시예의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 레벨 시프터의 제어 회로의 구성을 나타낸 회로도.
도 7은 도 6에 나타낸 제2 실시예의 제어 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도.
도 9는 도 8에 나타낸 제3 실시예의 레벨 시프터의 제어 회로의 구성을 나타낸 회로도.
도 10은 도 9에 나타낸 제3 실시예의 제어 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.
도 11은 종래의 액티브 매트릭스형 표시 장치를 나타낸 개념도.
도 12는 종래의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 신호선 구동 회로
2 : 주사선 구동 회로
3 : 레벨 시프터
4, 5 : 레벨 시프터군
6 : 신호선
7 : 주사선
8 : 선택 트랜지스터(스위칭 소자)
11 : 래치 회로
12 : RGB 선택 회로
131, 231, 331 : 제어 회로
132, 232, 332 : 스위치 회로(스위치)
133, 233, 333 : 레벨 변환 회로
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극과, 행 방향으로 복수 배치된 주사선과, 열 방향으로 복수 배치된 신호선과, 주사선과 신호선에 게이트 전극 및 드레인 전극이 각각 접속된 복수의 스위칭 소자와, 복수의 신호선 중 소정의 신호선을 순차 선택하여 영상 신호를 공급하는 신호선 구동 회로와, 복수의 주사선 중 소정의 주사선을 순차 선택하여 주사 신호를 공급하는 주사선 구동 회로와, 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽에 접속되고, 시분할로 동작하는 복수의 레벨 시프터를 포함하는 레벨 시프터군을 포함하고 있다. 그리고, 그 레벨 시프터군을 구성하는 각 레벨 시프터는, 신호 전압 레벨을 변환하는 레벨 변환 회로와, 레벨 시프터의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 제어 회로와, 제어 신호에 응답하여 레벨 변환 회로에 전원 전압을 공급하는 스위치를 포함하고 있다.
청구항 1에서는, 상기한 바와 같이 시분할로 동작하는 레벨 시프터를, 신호 전압 레벨을 변환하는 레벨 변환 회로와, 레벨 시프터의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 제어 회로와, 제어 신호에 응답하여 레벨 변환 회로에 전원 전압을 공급하는 스위치로 구성함으로써, 레벨 시프터의 동작 기간을 용이하게 제어할 수 있으므로, 불필요한 회로 부분의 동작을 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 삭감시킬 수 있다. 또한, 레벨 시프터의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 제어 회로를 이용하여, 인접하는 레벨 시프터의 동작 기간을 오버랩시키도록 하면, 지연 등에 의해 레벨 시프터 동작 전환시에 다음 단의 래치 회로가 동작하지 않는 등의 동작 불량을 방지할 수 있다.
청구항 2에 있어서의 액티브 매트릭스형 표시 장치에서는, 청구항 1의 구성에 있어서, 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽은, 복수의 래치 회로를 포함하는 시프트 레지스터를 갖고, 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터 각각에는 래치 회로가 하나씩 대응하여 접속되어 있다. 청구항 2에서는, 이와 같이 하나의 레벨 시프터에 대응하여 하나의 래치 회로를 접속함으로써, 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로 중 적어도 한쪽을 구성하는 모든 래치 회로 중 하나만 동작시킬 수 있게 되므로, 소비 전력을 대폭 삭감시킬 수 있다.
청구항 3에서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 청구항 1의 구성에 있어서,신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽은 복수의 래치 회로를 포함하는 시프트 레지스터를 갖고, 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터 각각에는 복수의 래치 회로가 대응하여 접속되어 있다. 청구항 3에서는, 이와 같이 하나의 레벨 시프터에 대응하여 복수의 래치 회로를 접속함으로써, 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽에 접속되는 레벨 시프터의 수를 삭감시킬 수 있으므로, 레이아웃 설계에서 레벨 시프터의 점유 면적을 삭감시킬 수 있다.
청구항 4에 있어서의 액티브 매트릭스형 표시 장치에서는, 청구항 1∼3 중 어느 한 구성에 있어서, 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터는 각각에 대응하여 접속되어 있는 래치 회로의 동작 개시와 동시 또는 그 이전에 동작을 개시하여, 래치 회로의 동작 종료와 동시 또는 그 이후에 동작을 종료한다. 청구항 4에서는, 이와 같이 레벨 시프터의 동작 기간을 래치 회로 동작 개시 이전으로부터 래치 회로 동작 종료 시간 이후까지로 함으로써, 레벨 시프터의 동작 종료 시점에서 다음 단의 레벨 시프터가 동작을 개시하고 있으므로, 지연 등에 의해 레벨 시프터의 동작 전환시에 다음 단의 래치 회로가 동작하지 않는 등의 동작 불량을 방지할 수 있다.
청구항 5에서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는 청구항 1, 3 또는 4 중 어느 한 구성에 있어서, 제어 회로는 복수의 래치 회로의 출력 신호가 제어 회로에 입력됨으로써, 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성한다. 청구항 5에서는, 이와 같이 복수의 래치 회로의 출력 신호에 의해 제어 신호를 생성함으로써, 여분의 신호를 외부 회로로부터 입력할 필요가 없어.외부 회로와의 접속 단자 수를 삭감시킬 수 있다.
청구항 6에 있어서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 청구항 5의 구성에 있어서, 제어 회로에는 하나의 레벨 시프터에 대응하여 접속된 복수의 래치 회로의 초단의 래치 회로보다 2단 이상 앞의 래치 회로 출력 신호와, 최종단의 래치 회로 이후의 래치 회로 출력 신호가 입력된다. 청구항 6에서는, 이와 같이 하나의 레벨 시프터에 대응하여 접속된 복수의 래치 회로의 초단의 래치 회로보다 2단 이상 앞의 래치 회로 출력 신호와, 최종단의 래치 회로 이후의 래치 회로의 출력 신호에 의해 제어 신호를 생성함으로써, 청구항 5의 효과 외에 지연 등에 의한 레벨 시프터 동작 전환시의 동작 불량을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
청구항 7에 있어서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 청구항 5 또는 6의 구성에 있어서, 제어 회로에 입력되는 래치 회로의 출력 신호는 스캔 방향에 관계없이 동일한 래치 회로의 출력 신호이다. 청구항 7에서는, 이와 같이 제어 회로에의 입력 신호를 스캔 방향에 관계없이 동일한 래치 회로의 출력 신호로 함으로써, 제어 회로의 입력 단자 수를 삭감시킬 수 있으므로, 제어 회로의 구조를 간소화할 수 있다.
청구항 8에 있어서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는 청구항 1∼7 중 어느 한 구성에 있어서, 제어 회로는 플립플롭에 의해 구성되어 있다. 청구항 8에서는, 이와 같이 구성함으로써, 제어 회로에의 입력 신호로서, 레벨 시프터의 동작을 개시하기 위한 신호와 종료시키기 위한 신호만을 이용하여, 동작 기간의 제어 신호를 생성할 수 있으므로, 제어 회로를 구성하는 트랜지스터 수를 삭감시킬 수 있다.
청구항 9에 있어서의 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 청구항 5∼7 중 어느 한 구성에 있어서, 제어 신호를 레벨 시프터의 동작 기간 동안 유지하기 위해, 제어 회로에는 하나의 레벨 시프터에 대응하여 접속된 복수의 래치 회로 중, 하나 또는 복수의 래치 회로의 출력 신호를 입력한다. 청구항 9에서는, 이와 같이 레벨 시프터의 동작 개시를 행하기 위한 신호와 종료시키기 위한 신호와의 사이에 제어 신호 유지용의 신호를 입력함으로써, 제어 신호를 레벨 시프터의 동작 기간 동안 유지할 수 있다.
<발명의 실시예>
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.
(제1 실시예)
도 1은, 본 발명의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 전체 구성을 나타낸 개념도이다. 또, 도 1에서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 도 11에 나타낸 종래의 표시 장치와 동일한 번호를 붙여, 설명을 생략한다.
우선, 제1 실시예의 액티브 매트릭스형 표시 장치에서의 외부 제어 회로(200)와 LCD 패널(100)의 표시 영역(10)과의 구성은 종래의 것과 완전히 동일하다.
이 제1 실시예에서는, 표시 영역(10)의 측변에 신호선 구동 회로(1)와 주사선 구동 회로(2)가 각각 배치되어 있다.
여기서, 이 제1 실시예에서는 신호선 구동 회로(1) 및 주사선 구동 회로(2)를 따라 레벨 시프터군(4, 5)이 각각 배치되어 있다. 레벨 시프터군(4, 5)은 각각레벨 시프터(3)를 복수개 갖고, 각 레벨 시프터(3)는 교대로 시분할로 동작한다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 신호선 구동 회로(1)와 레벨 시프터군(4)에 대해 보다 상세히 설명한다.
레벨 시프터군(4)은, 복수의 레벨 시프터(3)(3a, 3b, 3c, …)로 구성되어 있다. 신호선 구동 회로(1)는 복수의 래치 회로(11)(11a∼111, …)와, 복수의 RGB 선택 회로(12)(12a∼121, …)와, 복수의 스캔 방향 전환 스위치(13)(13a∼13m, …)을 갖는다. 레벨 시프터(3)(3a, 3b, 3c, …)는 제어 회로(131)(131a, 131b, 131c, …)와, 스위치 회로(132)(132a, 132b, …)와, 레벨 변환 회로(133)(133a, 133b, …)를 갖는다. 또, 스위치 회로(132)는 본 발명 중 「스위치」의 일례이다.
레벨 변환 회로(133)는 신호 전압 레벨을 변환하는 기능을 갖는다. 제어 회로(131)는 레벨 시프터(3)의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 기능을 갖는다. 스위치 회로(132)는 레벨 변환 회로(133)에 전원 전압 VDD를 공급하는 기능을 갖는다.
레벨 시프터(3)는, 래치 회로(11) 5개에 하나의 비율로 배치되어 있다. 제어 회로(131)에는 레벨 시프터(3)가 배치된 블록의 2단째, 4단째, 그 하나 전의 블록의 4단째, 그 하나 후의 블록의 2단째의 래치 회로(11)의 출력이 입력된다.
도 3은, 도 2에 나타낸 제1 실시예의 레벨 시프터의 제어 회로의 구성을 나타낸 회로도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 제어 회로(131)는 NOR회로(1311)와, NOT 회로(1312, 1313, 1315)와, NAND 회로(1314)로 구성되어 있다.
또한, 레벨 시프터(3)의 레벨 변환 회로(133)에는 외부 제어 회로(200)로부터 공급되는 진폭 3V의 저전압 클럭 HCKL이 입력된다. 스위치 회로(132)가 온하면, 레벨 변환 회로(133)는 전원 전압 VDD에 접속되고, 저전압 클럭 HCKL을 레벨 변환하여, 수평 클럭 HCK를 출력한다.
래치 회로(11)는, 그 출력이 다음 단의 래치 회로(11)에 입력되어 시프트 레지스터를 구성하고 있다. 래치 회로(11)의 출력은, RGB 선택 회로(12)에 출력된다. RGB 선택 회로(12)는 도 12에 나타낸 종래의 RGB 선택 회로(24)와 완전히 동일하며, 래치 회로(11)의 출력에 따라 영상 신호선(300)과 신호선(6)을 접속한다.
도 4는, 도 3에 나타낸 제1 실시예의 제어 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다. 이어서, 도 1∼도 4를 참조하여, 제1 실시예의 액티브 매트릭스형 표시 장치의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 신호선 구동 회로(1)와 주사선 구동 회로(2)와의 기본 동작에 대해서는, 종래와 마찬가지이다. 즉, 주사선 구동 회로(2)는 수직 스타트 신호 VST에 의해 첫번째의 주사선(7)을 선택하고, 수직 클럭 VCK에 따라 다음 주사선(7)으로 순차적으로 전환하여 게이트 전압 VG를 인가한다. 신호선 구동 회로(1)는 수평 스타트 신호 HST에 의해 최초의 신호선(6)을 선택하고, 수평 클럭 HCK에 따라 다음 신호선(6)으로 순차적으로 전환하여 영상 신호를 공급한다.
또한, 도 2를 참조하면, 수평 스타트 신호 HST가 스캔 방향 전환스위치(13a)를 통해, 1블럭째의 1단째의 래치 회로(11a)와 레벨 시프터(3a)의 제어 회로(131a)에 입력된다. 수평 스타트 신호 HST에 의해 1단째의 래치 회로(11a)가 세트됨과 함께, 래치 회로(11a)의 출력 신호 D1에 의해 제어 회로(131a)의 출력 신호 A가 L 레벨이 된다. 이에 따라, 스위치 회로(132a)가 온하므로, 레벨 변환 회로(133a)에 전원 전압 VDD가 공급된다. 그 결과, 레벨 변환된 수평 클럭 HCK를 래치 회로(11a)에 출력한다. 이에 따라, 래치 회로(11a)는 수평 스타트 신호 HST의 펄스 폭에 따른 소망의 수평 클럭 HCK 주기의 기간동안, 출력이 H 레벨로 된다. 래치 회로(11a)의 출력에 의해 RGB 선택 회로(12a)는 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)과, 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)을 각각 접속한다. 이에 따라, 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)에 영상 신호가 공급된다.
1단째의 래치 회로(11a)의 출력은 스캔 방향 전환 스위치(13b)를 경유하여, 2단째의 래치 회로(11b)에 입력된다. 래치 회로(11a)의 출력에 의해 2단째의 래치 회로(11b)는 세트되고, 수평 클럭 HCK가 공급된다. 이에 따라, 래치 회로(11b)의 출력은, 래치 회로(11a)의 출력으로부터 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨이 되고, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 각각 신호선(6Rb, 6Gb 및 6Bb)으로 공급된다. 2단째의 래치 회로(11b)의 출력은, 레벨 시프터(3a)의 제어 회로(131a)와 다음 단의 래치 회로(11c)에 입력된다. 제어 회로(131a)에 입력된 2단째의 래치 회로(11b)의 출력 신호 D2는 제어 회로(131a)의 출력 신호 A의 L 레벨을 유지한다.
3단째의 래치 회로(11c)는 그 출력이 래치 회로(11b)의 출력으로부터 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 된다. 이에 따라, 영상 신호가 신호선(6Rc, 6Gc 및 6Bc)으로 공급된다. 래치 회로(11c)의 출력은, 4단째의 래치 회로(11d)에 입력되고, 그 출력은 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 된다. 이에 따라, 영상 신호가, 신호선(6Rd, 6Gd, 6Bd)에 공급된다. 래치 회로(11d)의 출력 신호 D3은 레벨 시프터(3a)의 제어 회로(131a)와 5단째의 래치 회로(11e), 게다가 다음 블록의 레벨 시프터(3b)의 제어 회로(131b)에 입력된다.
제어 회로(131a)에 입력된 신호 D3은 레벨 시프터(3a)의 출력 신호 A의 L 레벨을 유지하고, 제어 회로(131b)에 입력된 신호는 레벨 시프터(3b)의 동작을 개시한다. 또한, 5단째의 래치 회로(11e)의 출력은, 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 되어, 영상 신호가 신호선(6Re, 6Ge 및 6Be)에 공급된다. 또한, 래치 회로(11e)의 출력은, 다음 블록의 1단째의 래치 회로(11f)에 입력된다. 이 때, 이미 레벨 시프터(3b)는 동작을 개시하고 있어, 레벨 변환된 수평 클럭 HCK가 래치 회로(11f)에 공급되므로, 래치 회로(11f)의 출력은 지체없이 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 된다. 이에 따라, 영상 신호가 신호선(6Rf, 6Cf 및 6Bf)에 공급된다.
래치 회로(11f)의 출력은, 2단째의 래치 회로(11g)에 입력된다. 그 래치 회로(11g)의 출력은, 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 되어, 영상 신호가 신호선(6Rg, 6Gg 및 6Bg)에 공급된다. 래치 회로(11g)의 출력 신호 D4는 모든 블록의 레벨 시프터(3a)의 제어 회로(131a)와 레벨 시프터(3b)의 제어 회로(131b)와, 3단째의 래치 회로(11h)에 입력된다. 이 출력 신호 D4가 L 레벨이 됨에 따라, 제어 회로(131a)의 출력 신호 A는 H 레벨로 되므로, 스위치 회로(132a)는 오프가 된다. 그 결과, 레벨 시프터(3a)의 동작은 종료한다.
즉, 도 4를 참조하면, 신호 D1이 H 레벨이 되면, 제어 회로(131a)의 출력 신호 A는 L 레벨이 된다. 신호 D1이 L 레벨이 되기 직전에 신호 D2가 H 레벨로 되어, 출력 신호 A는 L 레벨을 유지한다. 계속해서, 신호 D3 및 D4가 순차적으로 H 레벨로 되고, D4가 L 레벨로 될 때까지, 출력 신호 A는 L 레벨을 계속 유지한다. 이 출력 신호 A가 L 레벨인 동안, 스위치 회로(132a)는 온한다.
한편, 레벨 시프터(3b)의 동작은 유지된다. 그리고, 래치 회로(11h)의 출력을 래치 회로(11g)의 출력으로부터 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H 레벨로 한다. 이에 따라, 영상 신호를 신호선(6Rh, 6Gh 및 6Bh)에 공급한다.
이하 마찬가지로, 래치 회로(11)는 수평 클럭 HCK에 따라 신호를 시프트하면서 순차적으로 출력하고, 신호선(6R, 6G 및 6B)에 영상 신호를 공급한다. 또한, 래치 회로(11)의 출력은, 2단 간격으로 다음 단의 래치 회로(11)뿐만 아니라, 레벨 시프터(3)의 제어 회로(131)와, 하나 전 또는 후 블록의 레벨 시프터(3)의 제어 회로(131)에 입력된다. 이에 따라, 레벨 시프터(3)의 동작을 개시, 유지 또는 종료시킨다. 이것을 반복함으로써, 신호선(6)을 순차 선택하여, 전체 화소에 영상 신호를 공급한다.
1 행분의 모든 신호선(6)이 선택되면, 수직 클럭 VCK가 다음 주기가 되어,주사선 구동 회로(2)는 다음 주사선(7)에 게이트 전압 VG를 공급하고, 다시 수평 스타트 신호 HST가 입력된다. 이에 따라, 레벨 시프터(3)가 동작을 개시하여, 1단째의 래치 회로(11a)의 출력이 H 레벨이 된다.
또한, 주사선 구동 회로(2)는 시프트 레지스터로 구성되어 있다. 레벨 시프터군(5)은 레벨 시프터군(4)과 마찬가지로, 복수의 레벨 시프터(3)로 구성되어 있다.
제1 실시예의 레벨 시프터(3)는, 상기한 바와 같이 5개의 래치 회로(11)에 대하여 하나 배치되어 있다. 그리고, 레벨 시프터(3)는 하나 전의 블록의 4단째의 래치 회로(11)의 출력에 의해 동작을 개시하고, 2단째 및 4단째의 래치 회로(11)의 출력에 의해 동작이 유지되며, 다음 블록의 2단째의 출력에 의해 동작을 종료한다. 즉, 레벨 시프터(3)는 하나 전의 블록의 레벨 시프터(3)가 동작을 종료하기 전에 동작을 개시하고, 다음 블록의 레벨 시프터(3)가 동작을 개시하고나서 동작을 종료하는 시분할로 동작하고 있다. 하나의 레벨 시프터(3)에 접속되어 있는 래치 회로(11)는 5개이고, 동시에 동작하고 있는 레벨 시프터(3)는 최대 두개이므로, 동작 상태로 되어 있는 래치 회로(11)는 최대 10개가 된다. 따라서, 종래와 같이 전체 단의 래치 회로(25)를 동작시키는 경우에 비해 소비 전력을 삭감시킬 수 있다.
또한, 레벨 시프터(3)의 출력은 5개의 래치 회로(11)에 공급될 뿐이므로, 그렇게 큰 전류 구동 능력은 필요하지 않게 된다. 이 때문에, 제1 실시예에서는 종래와 같은 버퍼(42)(도 11 참조)를 설치할 필요가 없다. 따라서, 버퍼가 소비하는양의 소비 전력도 삭감할 수 있다.
또한, 레벨 시프터(3)는 그 블록의 초단의 래치 회로(11)보다도 2단 앞의 래치 회로(11)의 출력에 의해 동작을 개시하므로, 초단의 래치 회로(11)는 지체없이 신호를 출력할 수 있다.
또한, 스캔 방향에 관계없이 동일한 래치 회로(11)의 출력 신호를 제어 회로(131)에 입력하므로, 제어 회로(131)의 입력 수를 삭감할 수 있다. 이에 따라, 제어 회로(131)의 구조를 간소화할 수 있음과 함께 배선 수를 삭감할 수 있다. 그 결과, 설계 시의 미스를 저감시킬 수 있다. 또, 스캔 방향의 전환은 상보적인 신호 CSH 및 CSHB를 스캔 방향 전환 스위치(13)(13a∼13m, …)로 제공함으로써 행한다.
(제2 실시예)
도 5는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도이다. 도 6은, 도 5에 나타낸 제2 실시예의 레벨 시프터의 제어 회로의 구성을 나타낸 회로도이다. 도 7은, 도 6에 나타낸 제2 실시예의 제어 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
이 제2 실시예에서는 상기한 제1 실시예와 달리, 레벨 시프터(3)가 하나의 래치 회로(11)에 대응하여 하나씩 배치되어 있다. 그 밖의 구성 및 동작은 제1 실시예와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
이 제2 실시예에서는, 레벨 시프터군(4)은 복수의 레벨 시프터(3)로 구성되어 있다. 신호선 구동 회로(1)는 복수의 래치 회로(11)(11a∼111, …)와, 복수의RGB 선택 회로(12)(12a∼121, …)와, 복수의 스캔 방향 전환 스위치(13)(13a∼13m, …)를 갖는다.
이 제2 실시예에서는, 레벨 시프터(3)가 하나의 래치 회로(11)에 대응하여 하나씩 배치되어 있다. 각 레벨 시프터(3)는 제어 회로(231)(231a∼2311, …)와, 스위치 회로(232)(232a∼2321, …)와, 레벨 변환 회로(233)(233a∼2331, …)를 포함하고 있다. 또, 래치 회로(232)는 본 발명의 「스위치」의 일례이다.
제어 회로(231)에는 래치 회로(11)의 입력과 출력이 각각 접속되어 있다. 제어 회로(231)는 도 6에 도시한 바와 같이 NAND 회로(2313)와 NOT 회로(2311, 2312 및 2314)로 구성되어 있다. 동작은 도 7에 도시한 바와 같이 래치 회로(11)의 입력 신호인 D1이 H 레벨이 되면, 제어 회로(231)의 출력 신호 A는, L 레벨이 된다. 또한, 래치 회로(11)의 출력 신호인 D2가 L 레벨이 되면, 출력 신호 A는 H 레벨이 된다. 이 출력 신호 A가 L 레벨일 동안, 스위치 회로(232)는 온한다. 이에 따라, 레벨 변환 회로(233)는 전원 전압 VDD에 접속되어, 저전압 클럭 HCKL을 레벨 변환하여 수평 클럭 HCK를 출력한다.
이하에, 제2 실시예에서의 신호선 구동 회로(1)와 레벨 시프터군(4)과의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 수평 스타트 신호 HST가 1단째의 래치 회로(11a)와 제어 회로(231a)에 입력된다. 수평 스타트 신호 HST에 의해 래치 회로(11a)가 세트됨과 함께, 스위치 회로(232a)가 온한다. 이에 따라, 레벨 변환 회로(233a)에 전원 전압 VDD가 공급된다. 그 결과, 레벨 변환된 수평 클럭 HCK를 래치 회로(11a)에 출력한다. 이에 따라, 래치 회로(11a)는 수평 스타트 신호 HST의 펄스 폭에 따른 소망의 수평 클럭 HCK 주기의 기간동안, 출력이 H 레벨로 된다. 래치 회로(11a)의 출력에 의해, RGB 선택 회로(12a)는 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)과, 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)을 각각 접속한다. 이에 따라, 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)에 영상 신호가 공급된다.
1단째의 래치 회로(11a)의 출력은 제어 회로(231a)와 2단째의 래치 회로(11b) 및 제어 회로(231b)에 입력된다. 제어 회로(231a)의 출력은 래치 회로(11a)의 출력이 L 레벨이 되었을 때, H 레벨로 된다. 이에 따라, 스위치 회로(232a)가 오프 상태가 되고, 레벨 시프터(3a)의 동작이 정지한다. 동시에, 제어 회로(231b)가 L 레벨로 되고, 스위치 회로(232b)가 온 상태가 되므로, 레벨 시프터(3b)가 동작을 개시한다. 1단째의 래치 회로(11a)의 출력에 의해 2단째의 래치 회로(11b)는 세트된다. 이것으로부터, 수평 클럭 HCK가 공급되므로, 래치 회로(11b)의 출력은 래치 회로(11a)의 출력으로부터 수평 클럭 HCK1/2 주기만큼 시프트한 소망의 수평 클럭 HCK 주기의 기간동안, L 레벨로 된다. 이에 의해, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rb, 6Gb 및 6Bb)에 공급된다. 그리고, 2단째의 래치 회로(11b)의 출력은 자신의 레벨 시프터(3b)를 정지하고, 3단째의 레벨 시프터(3c)를 동작시킨다.
이하, 마찬가지로 전단의 래치 회로(11)의 출력에 의해 레벨 시프터(3)가 동작한다. 이에 의하여, 신호선(6)에 영상 신호를 공급한다. 그리고, 래치 회로(11)의 출력에 의해 자신의 레벨 시프터(3)를 정지시킨다. 이것을 반복함으로써, 신호선(6)을 순차적으로 선택하여, 전체 화소에 영상 신호를 공급한다.
제2 실시예에서는, 상기한 바와 같이 하나의 래치 회로(11)에 대하여 하나의 레벨 시프터(3)를 배치함으로써, 대응하는 래치 회로(11)의 입력에 의해 동작을 개시하고, 그 출력에 의해 동작을 종료시킨다. 즉, 레벨 시프터(3)는 하나 전의 레벨 시프터(3)가 동작 종료와 동시에 동작을 개시하고, 다음 레벨 시프터(3)가 동작 개시와 동시에 동작을 종료하는 시분할로 동작하고 있다. 하나의 레벨 시프터(3)에 접속되어 있는 래치 회로(11)는 하나이므로, 동작 상태로 되어 있는 래치 회로(11)는 하나이다. 따라서, 상기한 제1 실시예보다도 더 소비 전력을 삭감시킬 수 있다.
또한, 시프트 레지스터(3)를 하나의 래치 회로(11)에 대하여 하나씩 배치함으로써, 신호선(6) 또는 주사선(7)의 수가 증가한 경우라도, 레벨 시프터(3)와 래치 회로(11)를 필요한 수만큼 추가하면 되므로, 설계의 기간을 단축시킬 수 있다.
(제3 실시예)
도 8은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 표시 장치의 신호선 구동 회로 및 레벨 시프터군을 나타낸 회로도이다. 도 9는, 도 8에 나타낸 제3 실시예의 레벨 시프터의 제어 회로의 구성을 나타낸 회로도이다. 도 10은, 도 9에 나타낸 제3 실시예의 제어 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다. 이 제3 실시예에서는, 제1 실시예와 마찬가지로 레벨 시프터(3)가 5개의 래치 회로(11)에 대응하여 하나씩 배치되어 있다. 단, 제1 실시예와 달리, 레벨 시프터(3)를 구성하는 제어 회로(331)가 플립플롭으로 구성되어 있다. 이하, 상세히 설명한다.
제3 실시예에서는, 레벨 시프터군(4)은 복수의 레벨 시프터(3)(3a, 3b, 3c, …)로 구성되어 있다. 신호선 구동 회로(1)는, 복수의 래치 회로(11)(11a∼111, …)와, 복수의 RGB 선택 회로(12)(12a∼121, …)와, 복수의 스캔 방향 전환 스위치(13)(13 a∼13m, …)를 갖는다. 제3 실시예의 제어 회로(331)(331a, 331b, 331c, …)는 레벨 시프터(3)가 배치된 블록의 초단의 래치 회로(11)로부터 2단 앞의 래치 회로(11)의 출력, 최종 단의 래치 회로(11)로부터 2단 후의 래치 회로(11)의 출력, 및 외부 제어 회로(200)로부터 입력되는 초기 상태 결정용의 ENB 신호선과 각각 접속되어 있다.
제어 회로(331)는, 도 9에 도시한 바와 같이 NOR 회로(3311 및 3312)를 포함하는 플립플롭으로 구성되어 있다.
동작은, 도 10에 도시한 바와 같이 우선 초기 상태로서, 신호 D1이 H 레벨, 신호 D2 및 D3은 L 레벨이고, 제어 회로(331)의 출력 신호 A는 H 레벨이다. 통상적으로, 플립플롭의 출력은 초기 상태는 부정(不定)이지만, 이와 같이 신호 D1(ENB)의 초기 상태를 H 레벨로 하면, 플립플롭의 출력의 초기 상태가 결정된다.
이어서, D1이 L 레벨이 되고, 그 후 래치 회로(11)의 출력인 D2가 H 레벨이 되었을 때, 출력 신호 A는 L 레벨이 된다. 출력 신호는, 신호 D3이 H 레벨이 될 때까지, L 레벨을 유지한다. 이 출력 신호 A가 L 레벨인 동안 스위치 회로(332)는 온 상태가 된다. 이 상태에서는, 레벨 변환 회로(333)는 전원 전압 VDD에 접속되어, 저전압 클럭 HCKL을 레벨 변환하여 수평 클럭 HCK를 출력한다. 또, 스위치 회로(332)는 본 발명의 「스위치」의 일례이다.
이하에, 제3 실시예에서의 신호선 구동 회로(1)와 레벨 시프터군(4)과의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 수평 스타트 신호 HST가 1단째의 래치 회로(11a)와 제어 회로(331a)에 입력된다. 수평 스타트 신호 HST에 의해 래치 회로(11a)가 세트됨과 함께, 스위치 회로(332a)가 온 상태가 된다. 이에 의하여, 레벨 변환 회로(333a)에 전원 전압 VDD가 공급되어, 레벨 변환된 수평 클럭 HCK가 래치 회로(11a)에 출력된다. 이에 따라, 래치 회로(11a)는 수평 스타트 신호 HST의 펄스 폭에 따른 소망의 수평 클럭 HCK 주기의 기간동안, 출력이 H 레벨로 된다. 래치 회로(11a)의 출력에 의해 RGB 선택 회로(12a)는 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)과, 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)을 각각 접속한다. 이에 따라, 신호선(6Ra, 6Ga 및 6Ba)에 영상 신호가 공급된다.
1단째의 래치 회로(11a)의 출력은 2단째의 래치 회로(11b)에 입력된다. 1단째의 래치 회로(11a)의 출력에 의해 2단째의 래치 회로(11b)는 세트된다. 이에 따라, 수평 클럭 HCK가 공급되므로, 래치 회로(11b)의 출력은 래치 회로(11a)의 출력으로부터 수평 클럭 HCK1/2 주기분 시프트한 소망의 수평 클럭 HCK 주기의 기간, 출력이 H 레벨로 된다. 이에 따라, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rb, 6Gb 및 6Bb)에 각각 공급된다.
2단째의 래치 회로(11b)의 출력은, 3단째의 래치 회로(11c)에 입력되고, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rc, 6Gc 및 6Bc)에 각각 공급된다. 3단째의 래치 회로(11c)의 출력은 4단째의 래치 회로(11d)에 입력되고, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rd, 6Gd 및 6Bd)에 각각 공급된다. 4단째의 래치 회로(11d)의 출력은 5단째의 래치 회로(11e)에 입력되고, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Re, 6Ge 및 6Be)에 공급된다. 또한, 4단째의 래치 회로(11d)의 출력 신호 D1은 다음 블록의 레벨 시프터(3b)의 제어 회로(331b)에 입력된다. 이에 따라, 레벨 시프터(3b)가 동작을 개시한다.
5단째의 래치 회로(11e)의 출력은, 다음 블록의 1단째의 래치 회로(11f)에 입력된다. 이 때, 레벨 시프터(3b)는 이미 동작을 개시하고 있으므로, 래치 회로(11f)는 지체없이, 수평 클럭 HCK1/2 주기 시프트한 소망의 기간동안 H레벨로 된다. 이에 따라, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rf, 6Gf 및 6Bf)에 공급된다. 1단째의 래치 회로(11f)의 출력은 2단째의 래치 회로(11g)에 입력되어, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rg, 6Gg 및 6Bg)에 각각 공급된다. 2단째의 래치 회로(11g)의 출력은 3단째의 래치 회로(11h)에 입력되어, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Rh, 6Gh 및 6Bh)에 각각 공급된다. 3단째의 래치 회로(11h)의 출력은 4단째의 래치 회로(11i)에 입력되어, 영상 신호선(300R, 300G 및 300B)의 영상 신호가 신호선(6Ri, 6Gi 및 6Bi)에 공급된다. 또한, 4단째의 래치 회로(11i)의 출력 신호 D3은 앞 블록의 레벨 시프터(3a)의 제어 회로(331a)에 입력된다. 이 신호가, H 레벨이 됨에 따라 앞 블록의 레벨 시프터(3a)의 동작이 종료된다. 또한, 래치회로(11i)의 출력 신호는, 후 블록의 레벨 시프터(3c)의 제어 회로(331c)에도 입력된다. 이에 따라, 레벨 시프터(3c)의 동작이 개시된다.
이하 마찬가지로, 래치 회로(11)는 수평 클럭 HCK에 따라 신호를 시프트하면서 순차적으로 출력하고, 신호선(6R, 6G 및 6B)에 영상 신호를 공급한다. 또한, 2단째와 4단째의 래치 회로(11)의 출력은 다음 단의 래치 회로(11)뿐만 아니라 전후의 블록의 레벨 시프터(3)의 제어 회로(331)에 각각 입력되어, 레벨 시프터(3)의 동작을 개시하거나 종료시킨다. 이것을 반복함으로써, 신호선(6)을 순차 선택하여, 모든 화소에 영상 신호를 공급한다.
이 제3 실시예의 레벨 시프터(3)는 상기한 제1 실시예의 레벨 시프터(3)와 거의 동일한 기간동안 동작하므로, 소비 전력은 제1 실시예와 동등하다. 따라서, 소비 전력 삭감 효과는 크다.
또한, 제3 실시예에서는, 제어 회로(331)에는 초기 상태를 결정하는 신호 ENB(D1)를 외부로부터 입력할 필요가 있다. 그러나, 동작 기간의 제어에 필요한 신호는, 동작을 개시하기 위한 신호와 동작을 종료하기 위한 신호만으로 충분하므로, 제어 회로(331)의 소자 수를 삭감할 수 있음과 함께, 제어 회로(331)에 대한 배선 수도 삭감할 수 있다. 따라서, 설계가 용이해진다.
또한, 이 제3 실시예에서는 제어 신호를 유지하기 위한 신호가 불필요하므로, 유지를 위해 입력한 신호에 따른 동작 불량도 회피할 수 있다.
또, 상술한 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시예의 설명이 아니라 특허 청구의 범위에의해 정의되며, 또한 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.
예를 들면, 상기 실시예에서는 액티브 매트릭스형 LCD를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 액티브 매트릭스형 EL 표시 장치나 플라즈마 디스플레이, FED, 전기 영동 디스플레이등 각종 액티브 매트릭스형 표시 장치에 이용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 신호선 구동 회로(1)측의 레벨 시프터군(4)의 구성에 대하여 설명했지만, 주사선 구동 회로(2)측의 레벨 시프터군(5)도, 상기 제1∼제3 실시예 중 어느 하나의 실시예의 레벨 시프터군(4)과 동일한 구성을 갖는다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 소비 전력을 삭감할 수 있음과 함께, 레벨 시프터의 동작 전환시의 동작 불량을 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극과,
    행 방향으로 복수 배치된 주사선과,
    열 방향으로 복수 배치된 신호선과,
    상기 주사선과 상기 신호선에, 게이트 전극 및 드레인 전극이 각각 접속된 복수의 스위칭 소자와,
    상기 복수의 신호선 중 소정의 신호선을 순차 선택하여 영상 신호를 공급하는 신호선 구동 회로와,
    상기 복수의 주사선 중 소정의 주사선을 순차 선택하여 주사 신호를 공급하는 주사선 구동 회로와,
    상기 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽에 접속되어, 시분할로 동작하는 복수의 레벨 시프터를 포함하는 레벨 시프터군을 포함하며,
    상기 레벨 시프터군을 구성하는 각 레벨 시프터는,
    신호 전압 레벨을 변환하는 레벨 변환 회로와,
    상기 레벨 시프터의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 제어 회로와,
    상기 제어 신호에 응답하여 상기 레벨 변환 회로에 전원 전압을 공급하는 스위치를 포함하는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽은 복수의 래치 회로를 포함하는 시프트 레지스터를 갖고,
    상기 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터 각각에는, 상기 래치 회로가 하나씩 대응하여 접속되어 있는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 중 적어도 한쪽은 복수의 래치 회로를 포함하는 시프트 레지스터를 갖고,
    상기 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터 각각에는 복수의 상기 래치 회로가 대응하여 접속되어 있는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터는, 각각에 대응하여 접속되어 있는 래치 회로의 동작 개시와 동시에 또는 그 이전에 동작을 개시하고, 상기 래치 회로의 동작 종료와 동시에 또는 그 이후에 동작을 종료하는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 복수의 상기 래치 회로의 출력 신호가 상기 제어 회로에입력됨으로써, 상기 레벨 시프터군을 구성하는 레벨 시프터의 동작 기간을 결정하는 제어 신호를 생성하는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로에는, 상기 레벨 시프터군을 구성하는 하나의 레벨 시프터에 대응하여 접속된 복수의 상기 래치 회로의 초단의 래치 회로보다 2단 이상 앞의 래치 회로 출력 신호와, 최종단의 래치 회로 이후의 래치 회로 출력 신호가 입력되는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로에 입력되는 상기 래치 회로의 출력 신호는, 스캔 방향에 관계없이 동일한 래치 회로의 출력 신호인 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 플립플롭으로 구성되어 있는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    제어 신호를 레벨 시프터의 동작 기간 동안 유지하기 위해, 상기 제어 회로에는 하나의 레벨 시프터에 대응하여 접속된 복수의 상기 래치 회로 중 하나 또는복수의 래치 회로의 출력 신호를 입력하는 액티브 매트릭스형 표시 장치.
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