JP6316423B2 - シフトレジスタおよびそれを備える表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置に関し、更に詳しくは、アクティブマトリクス型の表示装置の表示部に配設された走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路内のシフトレジスタに関する。
従来より、複数本のソースバスライン(映像信号線)および複数本のゲートバスライン(走査信号線)を含む表示部を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置に関し、従来、ゲートバスラインを駆動するためのゲートドライバ(走査信号線駆動回路)は、液晶パネルを構成する基板の周辺部にIC(Integrated Circuit)チップとして搭載されることが多かった。しかしながら、近年、液晶パネルを構成する2枚のガラス基板のうちの一方の基板であるTFT基板上に直接的にゲートドライバを形成することが徐々に多くなされている。このようなゲートドライバは「モノリシックゲートドライバ」などと呼ばれている。
ところで、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の表示部には、複数本のソースバスラインと、複数本のゲートバスラインと、それら複数本のソースバスラインと複数本のゲートバスラインとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個の画素形成部とが形成されている。上記複数個の画素形成部はマトリクス状に配置されて画素アレイを構成している。各画素形成部は、対応する交差点を通過するゲートバスラインにゲート端子が接続されるとともに当該交差点を通過するソースバスラインにソース端子が接続されたスイッチング素子である薄膜トランジスタや、画素電圧値を保持するための画素容量などを含んでいる。アクティブマトリクス型の液晶表示装置には、また、上述したゲートドライバと、ソースバスラインを駆動するためのソースドライバ(映像信号線駆動回路)とが設けられている。
画素電圧値を示す映像信号はソースバスラインによって伝達される。しかしながら、各ソースバスラインは複数行分の画素電圧値を示す映像信号を一時(同時)に伝達することができない。このため、マトリクス状に配置された上述の画素形成部内の画素容量への映像信号の書き込み(充電)は1行ずつ順次に行われる。そこで、複数本のゲートバスラインが所定期間ずつ順次に選択されるように、ゲートドライバは複数段からなるシフトレジスタによって構成されている。そして、シフトレジスタの各段から順次にアクティブな走査信号が出力されることによって、上述のように、画素容量への映像信号の書き込みが1行ずつ順次に行われる。なお、本明細書においては、シフトレジスタの各段を構成する回路のことを「段構成回路」という。
図24は、従来の最も簡単な構成の段構成回路の回路図である。この段構成回路は、4個の薄膜トランジスタT81〜T84と1個のキャパシタCAPとを備えている。また、この段構成回路は、ローレベルの直流電源電位VSS用の入力端子のほか、1個の出力端子80と4個の入力端子81〜84とを有している。薄膜トランジスタT81のゲート端子,薄膜トランジスタT83のソース端子,および薄膜トランジスタT84のドレイン端子は互いに接続されている。これらが互いに接続されている領域のことを「出力制御ノード」という。出力制御ノードには、符号NAを付している。なお、一般的には、ドレインとソースのうち電位の高い方がドレインと呼ばれているが、本明細書の説明では、一方をドレイン,他方をソースと定義するので、ドレイン電位よりもソース電位の方が高くなることもある。また、ローレベルの直流電源電位VSSについての電位の大きさのことを便宜上「VSS電位」という。
出力端子80からは、この段構成回路に接続されているゲートバスラインに与えるための走査信号GOUTが出力される。入力端子81には、第1クロックCKAが与えられる。入力端子82には、第2クロックCKBが与えられる。なお、第1クロックCKAと第2クロックCKBとは位相が180度ずれている。入力端子83には、前段の段構成回路から出力される走査信号がセット信号Sとして与えられる。入力端子84には、次段の段構成回路から出力される走査信号がリセット信号Rとして与えられる。なお、以下においては、「前段の段構成回路」のことを単に「前段」と略記し、「次段の段構成回路」のことを単に「次段」と略記することもある。
薄膜トランジスタT81については、ゲート端子は出力制御ノードNAに接続され、ドレイン端子は入力端子81に接続され、ソース端子は出力端子80に接続されている。薄膜トランジスタT82については、ゲート端子は入力端子82に接続され、ドレイン端子は出力端子80に接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT83については、ゲート端子およびドレイン端子は入力端子83に接続され(すなわち、ダイオード接続となっている)、ソース端子は出力制御ノードNAに接続されている。薄膜トランジスタT84については、ゲート端子は入力端子84に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。キャパシタCAPについては、一端は出力制御ノードNAに接続され、他端は出力端子80に接続されている。
次に、図25を参照しつつ、図24に示す構成の段構成回路の動作について説明する。なお、以下においては、各段構成回路に関し、対応するゲートバスラインに接続されている画素形成部内の画素容量への書き込み(充電)のための動作が行われる期間のことを「書込動作期間」という。また、書込動作期間以外の期間のことを「通常動作期間」という。図25においては、時点t80〜時点t82の期間が書込動作期間であり、時点t80以前の期間および時点t82以降の期間が通常動作期間である。
まず、書込動作期間の動作について説明する。時点t80になると、入力端子83にセット信号Sのパルスが与えられる。薄膜トランジスタT83は図24に示すようにダイオード接続となっているので、このセット信号Sのパルスによって薄膜トランジスタT83はオン状態となり、キャパシタCAPが充電される。これにより、出力制御ノードNAの電位が上昇し、薄膜トランジスタT81がオン状態となる。ここで、時点t80〜時点t81の期間中、第1クロックCKAはローレベルとなっている。このため、この期間中、走査信号GOUTはローレベルで維持される。また、時点t80〜時点t81の期間中、リセット信号Rはローレベルとなっているので、薄膜トランジスタT84はオフ状態で維持される。このため、この期間中に出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
時点t81になると、第1クロックCKAがローレベルからハイレベルに変化する。このとき、薄膜トランジスタT81はオン状態となっているので、入力端子81の電位の上昇とともに出力端子80の電位が上昇する。ここで、図24に示すように出力制御ノードNA−出力端子80間にはキャパシタCAPが設けられているので、出力端子80の電位の上昇とともに出力制御ノードNAの電位も上昇する(出力制御ノードNAがブートストラップされる)。その結果、薄膜トランジスタT81のゲート端子には大きな電圧が印加され、走査信号GOUTの電位は、第1クロックCKAのハイレベルの電位にまで上昇する。これにより、この段構成回路の出力端子80に接続されているゲートバスラインが選択状態となる。なお、時点t81〜時点t82の期間中、第2クロックCKBはローレベルとなっている。このため、薄膜トランジスタT82はオフ状態で維持されるので、この期間中に走査信号GOUTの電位が低下することはない。
時点t82になると、第1クロックCKAはハイレベルからローレベルに変化する。これにより、入力端子81の電位の低下とともに出力端子80の電位は低下し、キャパシタCAPを介して出力制御ノードNAの電位も低下する。また、時点t82には、入力端子84にリセット信号Rのパルスが与えられる。これにより、薄膜トランジスタT84はオン状態となる。その結果、出力制御ノードNAの電位はハイレベルからローレベルに変化する。また、時点t82には、第2クロックCKBがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタT82はオン状態となる。その結果、走査信号GOUTの電位はローレベルとなる。
以上のようにして、書込動作期間のうちの後半の期間に、この段構成回路に対応するゲートバスラインにアクティブな走査信号GOUTが与えられる。任意の段の段構成回路から出力された走査信号GOUTは、セット信号Sとして次段に与えられる。これにより、液晶表示装置に設けられている複数本のゲートバスラインが順次に選択状態となり、1行ずつ画素容量への書き込みが行われる。
ところが、上記構成によると、通常動作期間に、クロック信号(第1クロックCKA)に起因するノイズによって、ローレベルで固定されるべき走査信号GOUTの電位に変動が生じることがある。これについて、以下に説明する。シフトレジスタを構成する段構成回路内の薄膜トランジスタの各電極間には寄生容量が形成される。従って、図24に示す構成においては、薄膜トランジスタT81のゲート−ドレイン間やゲート−ソース間にも寄生容量が形成される。このため、第1クロックCKAがローレベルからハイレベルに変化すると、寄生容量を介して薄膜トランジスタT81のゲート電位が上昇する。すなわち、出力制御ノードNAの電位が、ローレベルで固定されるべきにもかかわらず、いくらか上昇する(出力制御ノードNAの電位が浮く)。これにより、薄膜トランジスタT81にリーク電流が流れ、走査信号GOUTの電位に変動が生じる。図25から把握されるように、液晶表示装置の動作期間を通じて、第1クロックCKAは所定の周期でローレベルからハイレベルに変化する。従って、通常動作期間中、所定の周期で走査信号GOUTの電位に変動が生じる。その結果、異常動作や消費電力の増大が引き起こされる。
そこで、一般的に、通常動作期間を通じて出力制御ノードNAの電位をローレベルで維持するための回路(以下、「出力制御ノード安定部」という。)が段構成回路に設けられている。図26は、出力制御ノード安定部を有する段構成回路の構成を模式的に示した図である。図26に示すように、段構成回路には、バッファ910,走査信号安定部920,出力制御ノードセット部930,出力制御ノードリセット部940に加えて、出力制御ノード安定部950が設けられている。なお、図24における薄膜トランジスタT81,薄膜トランジスタT82,薄膜トランジスタT83,および薄膜トランジスタT84がそれぞれ図26におけるバッファ910,走査信号安定部920,出力制御ノードセット部930,および出力制御ノードリセット部940に相当する。
出力制御ノード安定部を有する従来の段構成回路の具体的な構成については、例えば、国際公開2011/067641号パンフレットに開示されている。図27は、国際公開2011/067641号パンフレットに開示されている段構成回路の構成を示す回路図である。図27に示す段構成回路は、10個の薄膜トランジスタT91〜T100と1個のキャパシタCAPとを備えている。また、この段構成回路は、1個の出力端子90と6個の入力端子91〜96とを有している。薄膜トランジスタT91のゲート端子と薄膜トランジスタT92のドレイン端子と薄膜トランジスタT95のソース端子と薄膜トランジスタT96のゲート端子と薄膜トランジスタT97のドレイン端子とは、出力制御ノードとしての第1制御ノードNAを介して互いに接続されている。薄膜トランジスタT92のゲート端子と薄膜トランジスタT93のソース端子と薄膜トランジスタT94のドレイン端子と薄膜トランジスタT96のドレイン端子と薄膜トランジスタT100のゲート端子とは互いに接続されている。これらが互いに接続されている領域のことを「第2制御ノード」という。第2制御ノードには、符号NBを付している。
薄膜トランジスタT91については、ゲート端子は第1制御ノードNAに接続され、ドレイン端子は入力端子91に接続され、ソース端子は出力端子90に接続されている。薄膜トランジスタT92については、ゲート端子は第2制御ノードNBに接続され、ドレイン端子は第1制御ノードNAに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT93については、ゲート端子およびドレイン端子は入力端子93に接続され(すなわち、ダイオード接続となっている)、ソース端子は第2制御ノードNBに接続されている。薄膜トランジスタT94については、ゲート端子は入力端子94に接続され、ドレイン端子は第2制御ノードNBに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT95については、ゲート端子およびドレイン端子は入力端子95に接続され(すなわち、ダイオード接続となっている)、ソース端子は第1制御ノードNAに接続されている。薄膜トランジスタT96については、ゲート端子は第1制御ノードNAに接続され、ドレイン端子は第2制御ノードNBに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT97については、ゲート端子は入力端子96に接続され、ドレイン端子は第1制御ノードNAに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT98については、ゲート端子は入力端子96に接続され、ドレイン端子は出力端子90に接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT99については、ゲート端子は入力端子92に接続され、ドレイン端子は出力端子90に接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタT100については、ゲート端子は第2制御ノードNBに接続され、ドレイン端子は出力端子90に接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。キャパシタCAPについては、一端は出力制御ノードNAに接続され、他端は出力端子90に接続されている。以上のような構成において、薄膜トランジスタT92,T93,T94,およびT96によって上述した出力制御ノード安定部950が実現されている。
図28は、図27に示す構成の段構成回路の動作について説明するための信号波形図である。図28から把握されるように、この段構成回路は、位相が90度ずつずれた4相のクロック信号(第1クロックCKA,第2クロックCKB,第3クロックCKC,および第4クロックCKD)に基づいて動作する。図28において、通常動作期間に着目する。通常動作期間には、第1制御ノード(出力制御ノード)NAの電位はローレベルで維持されるので、薄膜トランジスタT96はオフ状態で維持される。また、第3クロックCKCがハイレベルかつ第4クロックCKDがローレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタT93はオン状態かつ薄膜トランジスタT94はオフ状態となる。また、第3クロックCKCがローレベルかつ第4クロックCKDがハイレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタT93はオフ状態かつ薄膜トランジスタT94はオン状態となる。以上より、図28に示すように、通常動作期間には所定期間毎に第2制御ノードNBの電位がハイレベルとなる。これにより、通常動作期間には、所定期間毎に薄膜トランジスタT92がオン状態となり、第1制御ノードNAの電位がVSS電位へと引き込まれる。以上のようにして、通常動作期間に出力制御ノードNAの電位が浮くことが防止され、異常動作を引き起こすことのないモノリシックゲートドライバが実現されている。なお、薄膜トランジスタT96については、書込動作期間中に第2制御ノードNBの電位がハイレベルとなるのを防ぐために設けられている。
国際公開2010/067641号パンフレット
上述のような液晶表示装置などの表示装置に関し、近年、小型化への要求が高まっている。そこで、表示装置の小型化を実現するために、狭額縁化が図られている。しかしながら、図27から把握されるように、従来の構成によれば、シフトレジスタを構成する各段構成回路には多数の薄膜トランジスタが含まれている。このため、TFT基板上におけるゲートドライバの占有面積が大きくなり、狭額縁化が困難である。また、出力制御ノードNAに接続されている薄膜トランジスタの負荷が大きくなるので、長期動作に対する信頼性が低下する。さらに、図28において第3クロックCKCがハイレベルかつ第1制御ノードNAの電位がハイレベルとなる期間には、薄膜トランジスタT93および薄膜トランジスタT96の双方がオン状態となるので、薄膜トランジスタT93および薄膜トランジスタT96に貫通電流が流れる。その結果、消費電力が増大する。以上のように、従来の構成によれば、狭額縁化や低消費電力化を図ることや長期動作に対する信頼性を確保することが困難である。
そこで本発明は、長期動作に対する信頼性を確保しつつ表示装置の狭額縁化・低消費電力化を図ることのできる走査信号線駆動用のシフトレジスタを実現することを目的とする。
本発明の第1の局面は、第1のレベルと第2のレベルとを周期的に繰り返す複数のクロック信号に基づいて動作する複数の段で構成された、表示装置の走査信号線を駆動するためのシフトレジスタであって、
前記複数の段の各段を構成する段構成回路は、
前記走査信号線に走査信号を出力するための出力ノードと、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第1の出力ノード安定用スイッチング素子と
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が第1の導通端子に与えられ、前記出力ノードに第2の導通端子が接続された出力制御用スイッチング素子と、
前記出力制御用スイッチング素子の制御端子に接続された出力制御ノードと、
一段以上前の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をセット信号として受け取り、前記セット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオンレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオン部と、
一段以上後の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をリセット信号として受け取り、前記リセット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオフレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオフ部と、
前記出力制御ノードのレベルがオフレベルで維持されるべき期間に前記出力制御ノードのレベルの変動を防止するための出力制御ノード安定部と
を備え、
前記出力制御ノード安定部は、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち次段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに直接または他のスイッチング素子を介して第1の導通端子が接続され、次段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前記第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第1の導通端子に第2の導通端子が接続された第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
を含むことを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第の局面において、
前記出力制御ノードターンオン部は、二段前の段の出力ノードから出力される走査信号を前記セット信号として受け取ることを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第1の局面において、
前記出力制御ノード安定部は、制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の開始直後にオフレベルからオンレベルに変化する初期化信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第4の出力制御ノード安定用スイッチング素子を更に含むことを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第1の局面において、
前記出力制御ノード安定部は、制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第5の出力制御ノード安定用スイッチング素子を更に含むことを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第1の局面において、
前記段構成回路は、制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第2の出力ノード安定用スイッチング素子を更に備えることを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第1の局面において、
第1のレベルと第2のレベルとを周期的に繰り返す複数のクロック信号に基づいて動作する複数の段で構成された、表示装置の走査信号線を駆動するためのシフトレジスタであって、
前記複数の段の各段を構成する段構成回路は、
前記走査信号線に走査信号を出力するための出力ノードと、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第1の出力ノード安定用スイッチング素子と
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が第1の導通端子に与えられ、前記出力ノードに第2の導通端子が接続された出力制御用スイッチング素子と、
前記出力制御用スイッチング素子の制御端子に接続された出力制御ノードと、
一段以上前の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をセット信号として受け取り、前記セット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオンレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオン部と、
一段以上後の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をリセット信号として受け取り、前記リセット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオフレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオフ部と、
前記出力制御ノードのレベルがオフレベルで維持されるべき期間に前記出力制御ノードのレベルの変動を防止するための出力制御ノード安定部と
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第2の出力ノード安定用スイッチング素子と
を備え、
前記出力制御ノード安定部は、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち次段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに直接または他のスイッチング素子を介して第1の導通端子が接続され、次段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前記第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第1の導通端子に第2の導通端子が接続された第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の開始直後にオフレベルからオンレベルに変化する初期化信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第4の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第5の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
を含むことを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第1または第6の局面において、
前記段構成回路に含まれるスイッチング素子は、酸化物半導体を含む薄膜トランジスタであることを特徴とする。
本発明の第の局面は、本発明の第の局面において、
前記酸化物半導体は、酸化インジウムガリウム亜鉛であることを特徴とする。
本発明の第の局面は、表示装置であって、
複数の走査信号線が配設された表示部と、
前記複数の走査信号線と1対1で対応するように設けられている複数の段で構成された本発明の第1から第までのいずれかの局面に係るシフトレジスタと
を備えることを特徴とする。
本発明の第1の局面によれば、シフトレジスタを構成する段構成回路には、個のスイッチング素子(前段から出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前段から出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子、および、次段から出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、出力制御ノードに直接または他のスイッチング素子を介して第1の導通端子が接続され、次段から出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子、および、出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号が制御端子に与えられ、出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第1の導通端子に第2の導通端子が接続された第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子)によって構成された出力制御ノード安定部が設けられている。このような構成において、通常動作期間(各段構成回路に対応する行で画素容量への書き込み(充電)のための動作が行われる書込動作期間以外の期間)には、第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第2の導通端子の電位および第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第2の導通端子の電位がオフレベルとなっている状態で、第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子と第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子とが交互にオン状態となる。これにより、通常動作期間中、クロック信号のクロック動作に起因するノイズが出力制御ノードに混入しても、当該出力制御ノードの電位は充分なオフレベルへと引き込まれる。以上のように、通常動作期間を通じて出力制御ノードの電位をオフレベルで維持するための出力制御ノード安定部が、従来よりも少ない数のスイッチング素子を用いて実現される。このため、このシフトレジスタを用いる表示装置において、パネル基板上における走査信号線駆動回路の占有面積を小さくすることができ、従来よりも狭額縁化を図ることが可能となる。また、出力制御ノード安定部を構成するスイッチング素子の数が少なくなることから、出力制御ノードに接続されているスイッチング素子の負荷が小さくなり、従来よりも長期動作に対する信頼性が向上する。また、第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第2の導通端子と出力制御ノードとは、第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子および第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子の双方がオン状態になっているときに電気的に接続される。第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の制御端子に与えられるクロック信号がオンレベルとなっていても第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子の制御端子に与えられるクロック信号がオフレベルになっていれば、第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子がオフ状態となるので、第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第2の導通端子と出力制御ノードとは電気的に切り離された状態で維持される。段構成回路がこのような構成となっているので、出力制御ノードをプリチャージするための期間を長くすることが可能となる。このような観点からも長期動作に対する信頼性が向上する。さらに、従来の構成とは異なり、スイッチング素子に貫通電流が流れることはない。このため、従来よりも消費電力が低減される。以上より、表示装置内の走査信号線駆動回路にこのシフトレジスタを用いることによって、長期動作に対する信頼性を確保しつつ表示装置の狭額縁化・低消費電力化を図ることが可能となる。
本発明の第の局面によれば、出力制御ノードは二段前の段の出力ノードから出力される走査信号に基づいてオフレベルからオンレベルに変化するので、本発明の第の局面の効果を確実に達成することができる。
本発明の第の局面によれば、各段構成回路において、垂直走査期間の開始直後に出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号が立ち上がることによって出力制御ノードにノイズが混入しても、第4の出力制御ノード安定用スイッチング素子がオン状態となることによって出力制御ノードの電位はオフレベルの電源電位へと引き込まれる。これにより、出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号の垂直走査期間開始直後のクロック動作に起因する異常動作の発生が抑制される。
本発明の第の局面によれば、各段構成回路において、垂直走査期間の終了の際には、第5の出力制御ノード安定用スイッチング素子がオン状態となることによって、出力制御ノードの電位はオフレベルの電源電位へと引き込まれる。これにより、フレーム毎に各段構成回路内の出力制御ノードの状態がクリアされ、信頼性が向上する。
本発明の第の局面によれば、各段構成回路において、垂直走査期間の終了の際には、第2の出力ノード安定用スイッチング素子がオン状態となることによって、出力ノードの電位はオフレベルの電源電位へと引き込まれる。これにより、フレーム毎に各段構成回路内の出力ノードの状態がクリアされ、信頼性が向上する。
本発明の第の局面によれば、垂直走査期間開始直後のクロック動作に起因する異常動作の発生が抑制されるとともに、長期動作に対する信頼性が向上する。
本発明の第の局面によれば、酸化物半導体を含む薄膜トランジスタが用いられる。酸化物半導体は移動度が高いため、より表示装置の狭額縁化が可能となる。
本発明の第の局面によれば、酸化物半導体として酸化インジウムガリウム亜鉛が用いられるので、本発明の第の局面の効果を確実に達成することができる。
本発明の第の局面によれば、本発明の第1から第までのいずれかの局面と同様の効果が得られるシフトレジスタを備えた表示装置が実現される。
本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置における段構成回路の構成(シフトレジスタの一段分の構成)を示す回路図である。 上記第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバの構成を説明するためのブロック図である。 上記第1の実施形態におけるゲートドライバ内のシフトレジスタの構成を示すブロック図である。 上記第1の実施形態におけるシフトレジスタの各段(各段構成回路)に与えられるゲートクロック信号についての信号波形図である。 上記第1の実施形態において、シフトレジスタのn段目の段構成回路の入出力信号について説明するための図である。 上記第1の実施形態におけるゲートバスラインに与えられる走査信号についての信号波形図である。 上記第1の実施形態において、走査信号がハイレベルになっている期間について説明するための図である。 上記第1の実施形態において、走査信号の立ち上がりについて説明するための図である。 上記第1の実施形態における液晶表示装置の動作期間中の全体の信号波形図である。 上記第1の実施形態において、書込動作期間の動作について説明するための信号波形図である。 上記第1の実施形態において、通常動作期間の動作について説明するための信号波形図である。 本発明の第2の実施形態におけるゲートドライバ内のシフトレジスタの構成を示すブロック図である。 上記第2の実施形態において、シフトレジスタのn段目の段構成回路の入出力信号について説明するための図である。 上記第2の実施形態における段構成回路の構成(シフトレジスタの一段分の構成)を示す回路図である。 上記第2の実施形態における液晶表示装置の動作期間中の全体の信号波形図である。 上記第2の実施形態において、書込動作期間の動作について説明するための信号波形図である。 上記第2の実施形態において、通常動作期間の動作について説明するための信号波形図である。 本発明の第3の実施形態において、シフトレジスタのn段目の段構成回路の入出力信号について説明するための図である。 上記第3の実施形態における段構成回路の構成(シフトレジスタの一段分の構成)を示す回路図である。 上記第3の実施形態において、垂直走査期間の開始直後の動作について説明するための信号波形図である。 上記第3の実施形態において、垂直走査期間の終了の際の動作について説明するための信号波形図である。 上記第3の実施形態の変形例における段構成回路の構成(シフトレジスタの一段分の構成)を示す回路図である。 従来の最も簡単な構成の段構成回路の回路図である。 図24に示す構成の段構成回路の動作について説明するための信号波形図である。 出力制御ノード安定部を有する段構成回路の構成を模式的に示した図である。 国際公開2011/067641号パンフレットに開示されている段構成回路の構成を示す回路図である。 図27に示す構成の段構成回路の動作について説明するための信号波形図である。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、薄膜トランジスタのゲート端子(ゲート電極)は制御電極に相当し、ドレイン端子(ドレイン電極)は第1の導通端子に相当し、ソース端子(ソース電極)は第2の導通端子に相当する。また、シフトレジスタ内に設けられている薄膜トランジスタはすべてnチャネル型であるものとして説明する。
<1.第1の実施形態>
<1.1 全体構成および動作>
図2は、本発明の第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図2に示すように、この液晶表示装置は、電源100とDC/DCコンバータ110と表示制御回路200とソースドライバ(映像信号線駆動回路)300とゲートドライバ(走査信号線駆動回路)400と共通電極駆動回路500と表示部600とを備えている。なお、本実施形態においては、ゲートドライバ400と表示部600とは同一基板(液晶パネルを構成する2枚の基板のうちの一方の基板であるTFT基板)上に形成されている。
表示部600には、複数本(j本)のソースバスライン(映像信号線)SL1〜SLjと、複数本(i本)のゲートバスライン(走査信号線)GL1〜GLiと、それら複数本のソースバスラインSL1〜SLjと複数本のゲートバスラインGL1〜GLiとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個(i×j個)の画素形成部とが形成されている。上記複数個の画素形成部はマトリクス状に配置されて画素アレイを構成している。各画素形成部は、対応する交差点を通過するゲートバスラインにゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するソースバスラインにソース端子が接続されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)60と、その薄膜トランジスタ60のドレイン端子に接続された画素電極と、上記複数個の画素形成部に共通的に設けられた対向電極である共通電極Ecと、上記複数個の画素形成部に共通的に設けられ画素電極と共通電極Ecとの間に挟持された液晶層とからなる。そして、画素電極と共通電極Ecとにより形成される液晶容量により、画素容量Cpが構成される。なお、通常、画素容量Cpに確実に電荷を保持すべく、液晶容量に並列に補助容量が設けられるが、補助容量は本発明には直接に関係しないのでその説明および図示を省略する。
ところで、薄膜トランジスタ60としては、例えば、酸化物TFT(酸化物半導体をチャネル層に用いた薄膜トランジスタ)を採用することができる。酸化物TFTとしては、例えば、InGaZnO(酸化インジウムガリウム亜鉛)を含む薄膜トランジスタが挙げられる。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、アモルファスシリコンをチャネル層に用いた薄膜トランジスタを採用することもできる。
電源100は、DC/DCコンバータ110と表示制御回路200と共通電極駆動回路500とに所定の電源電圧を供給する。DC/DCコンバータ110は、ソースドライバ300およびゲートドライバ400を動作させるための所定の直流電圧を電源電圧から生成し、それをソースドライバ300およびゲートドライバ400に供給する。共通電極駆動回路500は、共通電極Ecに所定の電位Vcomを与える。
表示制御回路200は、外部から送られる画像信号DATおよび水平同期信号や垂直同期信号などのタイミング信号群TGを受け取り、デジタル映像信号DVと、表示部600における画像表示を制御するためのソーススタートパルス信号SSP,ソースクロック信号SCK,ラッチストローブ信号LS,ゲートスタートパルス信号GSP,およびゲートクロック信号GCKとを出力する。なお、本実施形態においては、ゲートクロック信号GCKは、4相のクロック信号(第1ゲートクロック信号GCK1〜第4ゲートクロック信号GCK4)で構成されている。
ソースドライバ300は、表示制御回路200から出力されるデジタル映像信号DV,ソーススタートパルス信号SSP,ソースクロック信号SCK,およびラッチストローブ信号LSを受け取り、各ソースバスラインSL1〜SLjに駆動用映像信号S(1)〜S(j)を印加する。
ゲートドライバ400は、表示制御回路200から出力されるゲートスタートパルス信号GSPおよびゲートクロック信号GCKに基づいて、アクティブな走査信号GOUT(1)〜GOUT(i)の各ゲートバスラインGL1〜GLiへの印加を1垂直走査期間を周期として繰り返す。なお、以下においては、i個の走査信号GOUT(1)〜GOUT(i)を互いに区別する必要がない場合には走査信号を単に符号GOUTで表す。このゲートドライバ400についての詳しい説明は後述する。
以上のようにして、各ソースバスラインSL1〜SLjに駆動用映像信号S(1)〜S(j)が印加され、各ゲートバスラインGL1〜GLiに走査信号GOUT(1)〜GOUT(i)が印加されることにより、外部から送られた画像信号DATに基づく画像が表示部600に表示される。
<1.2 ゲートドライバの構成および動作>
次に、図3〜図9を参照しつつ、本実施形態におけるゲートドライバ400の構成および動作の概要について説明する。図3に示すように、ゲートドライバ400は複数段からなるシフトレジスタ410によって構成されている。表示部600にはi行×j列の画素マトリクスが形成されているところ、それら画素マトリクスの各行と1対1で対応するようにシフトレジスタ410の各段が設けられている。すなわち、シフトレジスタ410にはi個の段構成回路SR(1)〜SR(i)が含まれている。それらi個の段構成回路SR(1)〜SR(i)は互いに直列に接続されている。
図4は、ゲートドライバ400内のシフトレジスタ410の構成を示すブロック図である。上述したように、このシフトレジスタ410はi個の段構成回路SR(1)〜SR(i)で構成されている。なお、図4には、(n−2)段目から(n+2)段目までの段構成回路SR(n−2)〜SR(n+2)を示している。以下においては、i個の段構成回路SR(1)〜SR(i)を互いに区別する必要がない場合には段構成回路を単に符号SRで表す。
段構成回路SRには、クロック信号CKA(以下「第1クロック」という。)を受け取るための入力端子と、クロック信号CKB(以下「第2クロック」という。)を受け取るための入力端子と、クロック信号CKC(以下「第3クロック」という。)を受け取るための入力端子と、クロック信号CKD(以下「第4クロック」という。)を受け取るための入力端子と、ローレベルの直流電源電位VSSを受け取るための入力端子と、セット信号Sを受け取るための入力端子と、リセット信号Rを受け取るための入力端子と、第1の制御信号SA1を受け取るための入力端子と、第2の制御信号SA2を受け取るための入力端子と、走査信号GOUTを出力するための出力端子とが設けられている。
シフトレジスタ410の各段(各段構成回路)には、図5に示すような波形の第1〜第4ゲートクロック信号GCK1〜GCK4が与えられる。第1〜第4ゲートクロック信号GCK1〜GCK4については、図5に示すように位相が90度ずつずれている。(n−2)段目の段構成回路SR(n−2)については、第2ゲートクロック信号GCK2が第1クロックCKAとして与えられ、第1ゲートクロック信号GCK1が第2クロックCKBとして与えられ、第4ゲートクロック信号GCK4が第3クロックCKCとして与えられ、第3ゲートクロック信号GCK3が第4クロックCKDとして与えられる。(n−1)段目の段構成回路SR(n−1)については、第4ゲートクロック信号GCK4が第1クロックCKAとして与えられ、第3ゲートクロック信号GCK3が第2クロックCKBとして与えられ、第1ゲートクロック信号GCK1が第3クロックCKCとして与えられ、第2ゲートクロック信号GCK2が第4クロックCKDとして与えられる。n段目の段構成回路SR(n)については、第1ゲートクロック信号GCK1が第1クロックCKAとして与えられ、第2ゲートクロック信号GCK2が第2クロックCKBとして与えられ、第3ゲートクロック信号GCK3が第3クロックCKCとして与えられ、第4ゲートクロック信号GCK4が第4クロックCKDとして与えられる。(n+1)段目の段構成回路SR(n+1)については、第3ゲートクロック信号GCK3が第1クロックCKAとして与えられ、第4ゲートクロック信号GCK4が第2クロックCKBとして与えられ、第2ゲートクロック信号GCK2が第3クロックCKCとして与えられ、第1ゲートクロック信号GCK1が第4クロックCKDとして与えられる。シフトレジスタ410の全ての段を通して、(n−2)段目から(n+1)段目までの構成と同様の構成が4段ずつ繰り返される。なお、ローレベルの直流電源電位VSSについては、全ての段構成回路SR(1)〜SR(i)に共通的に与えられる。
また、図6に示すように、任意の段(ここではn段目とする)について、前段SR(n−1)から出力される走査信号GOUT(n−1)が第1の制御信号SA1およびセット信号Sとして与えられ、次段SR(n+1)から出力される走査信号GOUT(n+1)が第2の制御信号SA2として与えられ、3段後の段SR(n+3)から出力される走査信号GOUT(n+3)がリセット信号Rとして与えられる。但し、1段目については、ゲートスタートパルス信号GSPが第1の制御信号SA1およびセット信号Sとして与えられる。
また、図6に示すように、任意の段(ここではn段目とする)から出力される走査信号GOUT(n)は、対応するゲートバスラインに与えられるのに加えて、リセット信号Rとして3段前の段SR(n−3)に与えられ、第2の制御信号SA2として前段SR(n−1)に与えられ、第1の制御信号SA1およびセット信号Sとして次段SR(n+1)に与えられる。
以上のような構成において、シフトレジスタ410の1段目の段構成回路SR(1)に第1の制御信号SA1およびセット信号Sとしてのゲートスタートパルス信号GSPのパルスが与えられると、ゲートクロック信号GCK(第1〜第4ゲートクロック信号GCK1〜GCK4)のクロック動作に基づいて、各段構成回路SRから出力される走査信号GOUTに含まれるシフトパルスが1段目の段構成回路SR(1)からi段目の段構成回路SR(i)へと順次に転送される。そして、このシフトパルスの転送に応じて、各段構成回路SRから出力される走査信号GOUTが順次にハイレベルとなる。これにより、図7に示すような波形の走査信号GOUTが、表示部600内のゲートバスラインに与えられる。
ところで、任意の段(ここではn段目とする)から出力される走査信号GOUT(n)に着目すると、図8に示すように、走査信号GOUT(n)がハイレベルになっている期間の前半の期間Taには前段から出力される走査信号GOUT(n−1)もハイレベルとなっており、走査信号GOUT(n)がハイレベルになっている期間の後半の期間Tbには次段から出力される走査信号GOUT(n+1)もハイレベルとなっている。これに関し、走査信号GOUT(n)が与えられる行において、前半の期間Taには画素容量への予備充電が行われ、後半の期間Tbには画素容量への本充電が行われる。これにより、充分な充電時間が確保され、画素容量への充電不足に起因する表示品位の低下が抑制されている。また、図9に示すように仮に走査信号GOUTの立ち上がりが遅くても(走査信号GOUTの立ち上がりの際に波形なまりが生じていても)充電期間を充分に確保することができる。
<1.3 段構成回路の構成>
図1は、本実施形態における段構成回路SRの構成(シフトレジスタ410の一段分の構成)を示す回路図である。図1に示すように、この段構成回路SRは、6個の薄膜トランジスタM1〜M6と1個のキャパシタCAPとを備えている。また、この段構成回路SRは、ローレベルの直流電源電位VSS用の入力端子のほか、1個の出力端子(出力ノード)40と8個の入力端子41〜48とを有している。ここで、第1クロックCKAを受け取る入力端子には符号41を付し、第2クロックCKBを受け取る入力端子には符号42を付し、第3クロックCKCを受け取る入力端子には符号43を付し、第4クロックCKDを受け取る入力端子には符号44を付している。また、セット信号Sを受け取る入力端子には符号45を付し、リセット信号Rを受け取る入力端子には符号46を付し、第1の制御信号SA1を受け取る入力端子には符号47を付し、第2の制御信号SA2を受け取る入力端子には符号48を付している。出力端子40は、走査信号GOUTを出力するための端子である。なお、段構成回路SRの薄膜トランジスタM1〜M6は、上述した画素形成部内の薄膜トランジスタ60(図2参照)と同じ種類の薄膜トランジスタ(例えば、InGaZnOを含む薄膜トランジスタ)で実現される。
次に、この段構成回路SR内における構成要素間の接続関係について説明する。薄膜トランジスタM1のゲート端子,薄膜トランジスタM3のソース端子,薄膜トランジスタM4のドレイン端子,薄膜トランジスタM5のドレイン端子,薄膜トランジスタM6のドレイン端子,およびキャパシタCAPの一端は出力制御ノードNAを介して互いに接続されている。
薄膜トランジスタM1については、ゲート端子は出力制御ノードNAに接続され、ドレイン端子は入力端子41に接続され、ソース端子は出力端子40に接続されている。薄膜トランジスタM2については、ゲート端子は入力端子42に接続され、ドレイン端子は出力端子40に接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタM3については、ゲート端子およびドレイン端子は入力端子45に接続され(すなわち、ダイオード接続となっている)、ソース端子は出力制御ノードNAに接続されている。薄膜トランジスタM4については、ゲート端子は入力端子46に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタM5については、ゲート端子は入力端子44に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は入力端子47に接続されている。薄膜トランジスタM6については、ゲート端子は入力端子43に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は入力端子48に接続されている。キャパシタCAPについては、一端は出力制御ノードNAに接続され、他端は出力端子40に接続されている。
次に、各構成要素のこの段構成回路SRにおける機能について説明する。薄膜トランジスタM1は、出力制御ノードNAの電位がハイレベルになっているときに、第1クロックCKAの電位を出力端子40に与える。薄膜トランジスタM2は、第2クロックCKBがハイレベルになっているときに、出力端子40の電位(走査信号GOUTの電位)をVSS電位に向けて変化させる。薄膜トランジスタM3は、セット信号Sがハイレベルになっているときに、出力制御ノードNAの電位をハイレベルに向けて変化させる。薄膜トランジスタM4は、リセット信号Rがハイレベルになっているときに、出力制御ノードNAの電位をVSS電位に向けて変化させる。薄膜トランジスタM5は、通常動作期間において、第4クロックCKDがハイレベルになっているときに、出力制御ノードNAの電位をVSS電位に向けて変化させる。薄膜トランジスタM6は、通常動作期間において、第3クロックCKCがハイレベルになっているときに、出力制御ノードNAの電位をVSS電位に向けて変化させる。キャパシタCAPは、書込動作期間中に出力制御ノードNAの電位をハイレベルに維持するための補償容量として機能する。
なお、本実施形態においては、薄膜トランジスタM1によって出力制御用スイッチング素子が実現され、薄膜トランジスタM2によって第1の出力ノード安定用スイッチング素子が実現されている。また、薄膜トランジスタM3によって出力制御ノードターンオン部が実現され、薄膜トランジスタM4によって出力制御ノードターンオフ部が実現されている。また、薄膜トランジスタM5および薄膜トランジスタM6によって出力制御ノード安定部420が実現されている。
<1.4 段構成回路の動作>
次に、本実施形態における段構成回路SRの動作について説明する。まず、図1,図10,および図11を参照しつつ、書込動作期間の動作について説明する。図10は、液晶表示装置の動作期間中の全体の信号波形図である。図11は、書込動作期間における動作について説明するための信号波形図である。なお、図11のM1〜M6の波形は、薄膜トランジスタM1〜M6がオン状態であるかオフ状態であるかを示している。
時点t0になると、セット信号Sがローレベルからハイレベルに変化する。薄膜トランジスタM3は図1に示すようにダイオード接続となっているので、このセット信号Sのパルスによって薄膜トランジスタM3はオン状態となる。また、時点t0には、第4クロックCKDがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM5がオン状態となる。このとき第1の制御信号SA1はハイレベルとなっている。以上より、時点t0になると、出力制御ノードNAの電位が上昇し、薄膜トランジスタM1がオン状態となる。ここで、時点t0〜時点t1の期間中、リセット信号Rおよび第3クロックCKCはローレベルとなっている。このため、この期間中、薄膜トランジスタM4および薄膜トランジスタM6はオフ状態で維持される。従って、この期間中に出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
時点t1になると、第1クロックCKAがローレベルからハイレベルに変化する。このとき、薄膜トランジスタM1はオン状態となっているので、入力端子41の電位の上昇とともに出力端子40の電位も上昇する。ここで、図1に示すように出力制御ノードNA−出力端子40間にはキャパシタCAPが設けられているので、出力端子40の電位の上昇とともに出力制御ノードNAの電位も上昇する(出力制御ノードNAがブートストラップされる)。その結果、薄膜トランジスタM1のゲート端子には大きな電圧が印加され、この段構成回路SRの出力端子40に接続されているゲートバスラインが選択状態となるのに充分なレベルにまで走査信号GOUTの電位が上昇する。ここで、時点t1〜時点t3の期間中、第2クロックCKBはローレベルとなっているので薄膜トランジスタM2はオフ状態で維持される。従って、この期間中に走査信号GOUTの電位が低下することはない。また、時点t1〜時点t3の期間中、リセット信号Rはローレベルとなっているので薄膜トランジスタM4はオフ状態で維持される。従って、この期間中に出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
ところで、時点t1〜時点t2の期間には、第4クロックCKDがハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM5がオン状態となっている。しかしながら、この期間中、第1の制御信号SA1(前段から出力される走査信号)はハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM5がオン状態となっていることに起因して出力制御ノードNAの電位が低下することはない。また、時点t2〜時点t3の期間には、第3クロックCKCがハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM6がオン状態となっている。しかしながら、この期間中、第2の制御信号SA2(次段から出力される走査信号)はハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM6がオン状態となっていることに起因して出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
時点t3になると、第1クロックCKAはハイレベルからローレベルに変化する。これにより、入力端子41の電位の低下とともに出力端子40の電位は低下する。出力端子40の電位が低下すると、キャパシタCAPを介して、出力制御ノードNAの電位も低下する。また、時点t3には、第2クロックCKBがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM2がオン状態となる。その結果、走査信号GOUTの電位はローレベルとなる。
時点t4になると、リセット信号Rがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM4がオン状態となる。また、時点t4には、第4クロックCKDがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM5がオン状態となる。このとき、第1の制御信号SA1はローレベルとなっている。以上より、時点t4になると、出力制御ノードNAの電位はローレベルとなる。
以上のような動作が各段構成回路SRで行われることによって、この液晶表示装置に設けられている複数本のゲートバスラインGL1〜GLiが順次に選択状態となり、1行ずつ画素容量への書き込みが行われる。
次に、図1,図10,および図12を参照しつつ、通常動作期間の動作について説明する。図12は、通常動作期間における動作について説明するための信号波形図である。上述したように、各段構成回路SRには、前段から出力される走査信号GOUT(n−1)が第1の制御信号SA1として与えられ、次段から出力される走査信号GOUT(n+1)が第2の制御信号SA2として与えられる。従って、図12に示すように、通常動作期間中、第1の制御信号SA1および第2の制御信号SA2はローレベル(VSS電位)で維持される。ところで、第1クロックCKAについては、通常動作期間中、所定期間毎にローレベルからハイレベルに変化する。従って、図12における時点t11や時点t12に、薄膜トランジスタM1の寄生容量に起因して、出力制御ノードNAの電位に変動が生じ得る。すなわち、通常動作期間中、所定期間毎に、出力制御ノードNAの電位が浮いた状態となり得る。しかしながら、第3クロックCKCがハイレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタM6がオン状態となるので、出力制御ノードNAの電位はVSS電位へと引き込まれる。また、第4クロックCKDがハイレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタM5がオン状態となるので、出力制御ノードNAの電位はVSS電位へと引き込まれる。以上より、通常動作期間中、第1クロックCKAのクロック動作に起因するノイズが出力制御ノードNAに混入しても、当該出力制御ノードNAの電位はVSS電位で維持される。なお、第2クロックCKBがハイレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタM2がオン状態となり、出力端子40の電位(走査信号GOUTの電位)がVSS電位へと引き込まれる。
<1.5 効果>
本実施形態によれば、ゲートドライバ400内のシフトレジスタ410を構成する段構成回路SRには、2個の薄膜トランジスタ(出力制御ノードNAにドレイン端子が接続され、ゲート端子に第4クロックCKDが与えられ、前段から出力される走査信号が第1の制御信号SA1としてソース端子に与えられるように構成された薄膜トランジスタM5、および、出力制御ノードNAにドレイン端子が接続され、ゲート端子に第3クロックCKCが与えられ、次段から出力される走査信号が第2の制御信号SA2としてソース端子に与えられるように構成された薄膜トランジスタM6)によって構成された出力制御ノード安定部420が設けられている。このような構成において、通常動作期間には、第1の制御信号SA1および第2の制御信号SA2がローレベルとなっている状態で、第3クロックCKCおよび第4クロックCKDのクロック動作に基づいて薄膜トランジスタM5と薄膜トランジスタM6とが交互にオン状態となる。これにより、通常動作期間中、クロック信号(第1クロックCKA)のクロック動作に起因するノイズが出力制御ノードNAに混入しても、当該出力制御ノードNAの電位はVSS電位へと引き込まれる。なお、書込動作期間には、第4クロックCKDがハイレベルになっている時には第1の制御信号SA1がハイレベルとなっており、第3クロックCKCがハイレベルになっている時には第2の制御信号SA2がハイレベルとなっている。従って、薄膜トランジスタM5,M6が設けられていることに起因して書込動作期間中に出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
ところで、従来技術によれば、多数の薄膜トランジスタ(例えば、図27に示す従来の構成においては4個の薄膜トランジスタ)を用いて出力制御ノード安定部950が実現されていた。この点、本実施形態においては、図1に示すように、2個の薄膜トランジスタM5,M6のみを用いて出力制御ノード安定部420が実現されている。従って、TFT基板上におけるゲートドライバ400の占有面積を小さくすることができ、従来よりも狭額縁化を図ることが可能となる。また、出力制御ノード安定部を構成する薄膜トランジスタの数が少なくなることから、出力制御ノードNAに接続されている薄膜トランジスタの負荷が小さくなり、従来よりも長期動作に対する信頼性が向上する。さらに、従来の構成とは異なり、薄膜トランジスタに貫通電流が流れることはない。このため、従来よりも消費電力が低減される。
以上のように、本実施形態によれば、長期動作に対する信頼性を確保しつつ表示装置の狭額縁化・低消費電力化を図ることのできるゲートドライバ(走査信号線駆動回路)が実現される。
<2.第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について説明する。なお、上記第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
<2.1 全体構成およびゲートドライバの構成>
全体構成については、上記第1の実施形態における構成(図2参照)と同様であるので、説明を省略する。図13は、本実施形態におけるゲートドライバ400内のシフトレジスタ410の構成を示すブロック図である。上記第1の実施形態においては、各段構成回路SRには、前段から出力される走査信号がセット信号Sとして与えられていた。これに対して、本実施形態においては、各段構成回路SRには、2段前の段から出力される走査信号がセット信号Sとして与えられる。すなわち、図14に示すように、任意の段(ここではn段目とする)について、前段SR(n−1)から出力される走査信号GOUT(n−1)が第1の制御信号SA1として与えられ、2段前の段SR(n−2)から出力される走査信号GOUT(n−2)がセット信号Sとして与えられ、次段SR(n+1)から出力される走査信号GOUT(n+1)が第2の制御信号SA2として与えられ、3段後の段SR(n+3)から出力される走査信号GOUT(n+3)がリセット信号Rとして与えられる。また、図14に示すように、任意の段(ここではn段目とする)から出力される走査信号GOUT(n)は、対応するゲートバスラインに与えられるのに加えて、リセット信号Rとして3段前の段SR(n−3)に与えられ、第2の制御信号SA2として前段SR(n−1)に与えられ、第1の制御信号SA1として次段SR(n+1)に与えられ、セット信号Sとして2段後の段SR(n+2)に与えられる。
<2.2 段構成回路の構成>
図15は、本実施形態における段構成回路SRの構成(シフトレジスタ410の一段分の構成)を示す回路図である。図15および図1から把握されるように、本実施形態においては、上記第1の実施形態における構成要素に加えて、出力制御ノードNAと薄膜トランジスタM6との間に薄膜トランジスタM7が設けられている。その薄膜トランジスタM7については、ゲート端子は入力端子41に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は薄膜トランジスタM6のドレイン端子に接続されている。また、本実施形態においては、薄膜トランジスタM6のドレイン端子は、薄膜トランジスタM7のソース端子に接続されている。また、本実施形態においては、入力端子45には、2段前の段SR(n−2)から出力される走査信号GOUT(n−2)がセット信号Sとして与えられる。
なお、本実施形態においては、薄膜トランジスタM5,薄膜トランジスタM6,および薄膜トランジスタM7によって出力制御ノード安定部421が実現されている。
<2.3 段構成回路の動作>
次に、本実施形態における段構成回路SRの動作について説明する。まず、図15,図16,および図17を参照しつつ、書込動作期間の動作について説明する。図16は、液晶表示装置の動作期間中の全体の信号波形図である。図17は、書込動作期間における動作について説明するための信号波形図である。
時点t20になると、セット信号Sがローレベルからハイレベルに変化する。薄膜トランジスタM3は図15に示すようにダイオード接続となっているので、このセット信号Sのパルスによって薄膜トランジスタM3はオン状態となり、出力制御ノードNAの電位が上昇する。これにより、薄膜トランジスタM1がオン状態となる。ここで、時点t20〜時点t21の期間中、リセット信号R,第4クロックCKD,および第1クロックCKAはローレベルとなっている。このため、この期間中、薄膜トランジスタM4,薄膜トランジスタM5,および薄膜トランジスタM7はオフ状態で維持される。従って、この期間中に出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
時点t21になると、第4クロックCKDがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM5がオン状態となる。このとき第1の制御信号SA1はハイレベルとなっている。また、時点t21〜時点t22の期間中、リセット信号Rおよび第1クロックCKAはローレベルとなっている。このため、この期間中、薄膜トランジスタM4および薄膜トランジスタM7はオフ状態で維持される。以上より、この期間中、出力制御ノードNAの電位は、時点t21直前の電位で維持される。
時点t22になると、第1クロックCKAがローレベルからハイレベルに変化する。このとき、薄膜トランジスタM1はオン状態となっているので、入力端子41の電位の上昇とともに出力端子40の電位も上昇する。ここで、図15に示すように出力制御ノードNA−出力端子40間にはキャパシタCAPが設けられているので、出力端子40の電位の上昇とともに出力制御ノードNAの電位も上昇する(出力制御ノードNAがブートストラップされる)。その結果、薄膜トランジスタM1のゲート端子には大きな電圧が印加され、この段構成回路SRの出力端子40に接続されているゲートバスラインが選択状態となるのに充分なレベルにまで走査信号GOUTの電位が上昇する。ここで、時点t22〜時点t24の期間中、第2クロックCKBはローレベルとなっているので薄膜トランジスタM2はオフ状態で維持される。従って、この期間中に走査信号GOUTの電位が低下することはない。また、時点t22〜時点t24の期間中、リセット信号Rはローレベルとなっているので薄膜トランジスタM4はオフ状態で維持される。従って、この期間中に出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
ところで、時点t22〜時点t23の期間には、第4クロックCKDがハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM5がオン状態となっている。しかしながら、この期間中、第1の制御信号SA1(前段から出力される走査信号)はハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM5がオン状態となっていることに起因して出力制御ノードNAの電位が低下することはない。また、時点t23〜時点t24の期間には、第3クロックCKCおよび第1クロックCKAの双方がハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM6および薄膜トランジスタM7の双方がオン状態となっている。しかしながら、この期間中、第2の制御信号SA2(次段から出力される走査信号)はハイレベルとなっているので、薄膜トランジスタM6および薄膜トランジスタM7の双方がオン状態となっていることに起因して出力制御ノードNAの電位が低下することはない。
時点t24になると、第1クロックCKAはハイレベルからローレベルに変化する。これにより、入力端子41の電位の低下とともに出力端子40の電位は低下する。出力端子40の電位が低下すると、キャパシタCAPを介して、出力制御ノードNAの電位も低下する。また、時点t24には、第2クロックCKBがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM2がオン状態となる。その結果、走査信号GOUTの電位はローレベルとなる。
時点t25になると、リセット信号Rがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM4がオン状態となる。また、時点t25には、第4クロックCKDがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM5がオン状態となる。このとき、第1の制御信号SA1はローレベルとなっている。以上より、時点t25になると、出力制御ノードNAの電位はローレベルとなる。
以上のような動作が各段構成回路SRで行われることによって、この液晶表示装置に設けられている複数本のゲートバスラインGL1〜GLiが順次に選択状態となり、1行ずつ画素容量への書き込みが行われる。
次に、図15,図16,および図18を参照しつつ、通常動作期間の動作について説明する。図18は、通常動作期間における動作について説明するための信号波形図である。上述したように、各段構成回路SRには、前段から出力される走査信号GOUT(n−1)が第1の制御信号SA1として与えられ、次段から出力される走査信号GOUT(n+1)が第2の制御信号SA2として与えられる。従って、図18に示すように、通常動作期間中、第1の制御信号SA1および第2の制御信号SA2はローレベル(VSS電位)で維持される。ところで、第1クロックCKAについては、通常動作期間中、所定期間毎にローレベルからハイレベルに変化する。従って、図18における時点t31や時点t32に、薄膜トランジスタM1の寄生容量に起因して、出力制御ノードNAの電位に変動が生じ得る。すなわち、通常動作期間中、所定期間毎に、出力制御ノードNAの電位が浮いた状態となり得る。しかしながら、第3クロックCKCおよび第1クロックCKAの双方がハイレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタM6および薄膜トランジスタM7の双方がオン状態となるので、出力制御ノードNAの電位はVSS電位へと引き込まれる。また、第4クロックCKDがハイレベルとなっている期間には、薄膜トランジスタM5がオン状態となるので、出力制御ノードNAの電位はVSS電位へと引き込まれる。以上より、上記第1の実施形態と同様、通常動作期間中、第1クロックCKAのクロック動作に起因するノイズが出力制御ノードNAに混入しても、当該出力制御ノードNAの電位はVSS電位で維持される。
<2.4 効果>
本実施形態によれば、上記第1の実施形態と同様の効果が得られるのに加えて、以下のような効果が得られる。本実施形態においては、次段から出力される走査信号GOUT(n+1)を受け取るための入力端子48と出力制御ノードNAとは、薄膜トランジスタM6および薄膜トランジスタM7の双方がオン状態になっているときに電気的に接続される。従って、第3クロックCKCがハイレベルとなっていても第1クロックCKAがローレベルになっていれば、薄膜トランジスタM7がオフ状態となるので、入力端子48と出力制御ノードNAとは電気的に切り離された状態で維持される。段構成回路SRがこのような構成となっているので、出力制御ノードNAをプリチャージするための期間を上記第1の実施形態と比較して長くすることが可能となる。具体的には、各段構成回路SRにおいて、2段前の段から出力される走査信号GOUT(n−2)を出力制御ノードNAをプリチャージするためのセット信号Sとして用いることが可能となる。このようにして出力制御ノードNAのプリチャージ期間が長くなるので、長期動作に対する信頼性が向上する。
<3.第3の実施形態>
<3.1 構成>
本発明の第3の実施形態について説明する。全体構成については、上記第1の実施形態における構成(図2参照)と同様であるので、説明を省略する。ゲートドライバ400内のシフトレジスタ410の構成については、初期化信号(垂直走査期間の開始直後に各段構成回路SRの内部状態を初期化するための信号)SPを受け取るための入力端子およびクリア信号(垂直走査期間の終了の際に各段構成回路SRの内部状態をクリアするための信号)CLRを受け取るための入力端子が各段構成回路SRに設けられているという点で上記第2の実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態における段構成回路SRには、図19に示すように、第1クロックCKAを受け取るための入力端子と、第2クロックCKBを受け取るための入力端子と、第3クロックCKCを受け取るための入力端子と、第4クロックCKDを受け取るための入力端子と、ローレベルの直流電源電位VSSを受け取るための入力端子と、セット信号Sを受け取るための入力端子と、リセット信号Rを受け取るための入力端子と、第1の制御信号SA1を受け取るための入力端子と、第2の制御信号SA2を受け取るための入力端子と、初期化信号SPを受け取るための入力端子と、クリア信号CLRを受け取るための入力端子と、走査信号GOUTを出力するための出力端子とが設けられている。
図20は、本実施形態における段構成回路SRの構成(シフトレジスタ410の一段分の構成)を示す回路図である。図20および図15から把握されるように、本実施形態においては、上記第2の実施形態における構成要素に加えて、薄膜トランジスタM8,薄膜トランジスタM9,および薄膜トランジスタM10が設けられている。なお、図20において、初期化信号SPを受け取る入力端子には符号51を付し、クリア信号CLRを受け取る入力端子には符号52を付している。
薄膜トランジスタM8については、ゲート端子は入力端子51に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタM9については、ゲート端子は入力端子52に接続され、ドレイン端子は出力制御ノードNAに接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。薄膜トランジスタM10については、ゲート端子は入力端子52に接続され、ドレイン端子は出力端子40に接続され、ソース端子は直流電源電位VSS用の入力端子に接続されている。
薄膜トランジスタM8は、初期化信号SPがハイレベルになっているときに、出力制御ノードNAの電位をVSS電位に向けて変化させる。薄膜トランジスタM9は、クリア信号CLRがハイレベルになっているときに、出力制御ノードNAの電位をVSS電位に向けて変化させる。薄膜トランジスタM10は、クリア信号CLRがハイレベルになっているときに、出力端子40の電位(走査信号GOUTの電位)をVSS電位に向けて変化させる。
なお、本実施形態においては、薄膜トランジスタM5〜M9によって出力制御ノード安定部422が実現され、薄膜トランジスタM10によって第2の出力ノード安定用スイッチング素子が実現されている。
<3.2 動作>
次に、本実施形態における段構成回路SRの動作について説明する。本実施形態における段構成回路SRには、垂直走査期間の開始直後の所定期間にのみハイレベルとなる信号が初期化信号SPとして与えられ、垂直走査期間の終了の際の所定期間にのみハイレベルとなる信号がクリア信号CLRとして与えられる。従って、垂直走査期間の開始直後および終了の際を除いて、上記第2の実施形態と同様の動作が行われる。
図21は、垂直走査期間の開始直後の動作について説明するための信号波形図である。本実施形態においては、図21に示すように、ゲートスタートパルス信号GSPが立ち上がることによって垂直走査期間が開始された直後に、初期化信号SPがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM8がオン状態となり、出力制御ノードNAの電位がVSS電位へと引き込まれる。なお、セット信号Sに基づいて出力制御ノードNAのプリチャージが行われるべき段については、薄膜トランジスタM8を介して出力制御ノードNAの電位が低下しないようにする必要がある。
図22は、垂直走査期間の終了の際の動作について説明するための信号波形図である。本実施形態においては、図22に示すように、各垂直走査期間において全てのゲートバスラインGL1〜GLiにアクティブな走査信号GOUTが順次に印加された後、クリア信号CLRがローレベルからハイレベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタM9および薄膜トランジスタM10がオン状態となる。薄膜トランジスタM9がオン状態となることによって、出力制御ノードNAの電位がVSS電位へと引き込まれる。また、薄膜トランジスタM10がオン状態となることによって、出力端子40の電位(走査信号GOUTの電位)がVSS電位へと引き込まれる。
なお、初期化信号SPを立ち上げるタイミングについては、垂直走査期間開始直後の第1クロックCKAの立ち上がりに起因する出力制御ノードNAの電位の上昇を抑制することができるのであれば、図21に示すタイミングとは異なるタイミングであっても良い。また、クリア信号CLRを立ち上げるタイミングについては、最後の行において画素容量への書き込みが行われてから次の垂直走査期間が開始される前であれば、図22に示すタイミングとは異なるタイミングであっても良い。
<3.3 効果>
本実施形態によれば、各段構成回路SRにおいて、垂直走査期間の開始直後に第3クロックCKCや第4クロックCKDが立ち上がる前に第1クロックCKAが立ち上がることによって出力制御ノードNAにノイズが混入しても、薄膜トランジスタM8がオン状態となることによって出力制御ノードNAの電位はVSS電位へと引き込まれる。これにより、垂直走査期間開始直後の第1クロックCKAのクロック動作に起因する異常動作の発生が抑制される。また、垂直走査期間の終了の際には、薄膜トランジスタM9および薄膜トランジスタM10がオン状態となることによって、出力制御ノードNAの電位および出力端子40の電位(走査信号GOUTの電位)はVSS電位へと引き込まれる。これにより、フレーム毎に各段構成回路SRの内部状態がクリアされ、この液晶表示装置の信頼性が向上する。
<3.4 変形例>
本実施形態においては上記第2の実施形態における構成要素(図15参照)に加えて薄膜トランジスタM8〜M10が設けられているが、図23に示すように、上記第1の実施形態における構成要素(図1参照)に加えて薄膜トランジスタM8〜M10を設ける構成としても良い。但し、図23に示す構成の場合、出力制御ノードNAのプリチャージ期間を長くすることができない。従って、長期動作に対する信頼性を考慮すると、図20に示す構成を採用する方が好ましい。
また、上記第3の実施形態よりも効果は劣るが、上記第1の実施形態における構成要素または上記第2の実施形態における構成要素に加えて薄膜トランジスタM8〜M10のうちの1個または2個だけを設ける構成を採用することもできる。
<4.その他>
上記各実施形態においては液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。有機EL(Electro Luminescence)等の他の表示装置にも本発明を適用することができる。
40…(段構成回路の)出力端子
41〜48,51,52…(段構成回路の)入力端子
300…ソースドライバ(映像信号線駆動回路)
400…ゲートドライバ(走査信号線駆動回路)
410…シフトレジスタ
600…表示部
SR,SR(1)〜SR(i)…段構成回路
CAP…キャパシタ(容量素子)
M1〜M10…薄膜トランジスタ
NA…出力制御ノード
GL1〜GLi…ゲートバスライン
SL1〜SLj…ソースバスライン
GCK…ゲートクロック信号
CKA,CKB,CKC,CKD…第1クロック,第2クロック,第3クロック,第4クロック
S…セット信号
R…リセット信号
SA1…第1の制御信号
SA2…第2の制御信号
GOUT,GOUT(1)〜(i)…走査信号
VSS…ローレベルの直流電源電位

Claims (9)

  1. 第1のレベルと第2のレベルとを周期的に繰り返す複数のクロック信号に基づいて動作する複数の段で構成された、表示装置の走査信号線を駆動するためのシフトレジスタであって、
    前記複数の段の各段を構成する段構成回路は、
    前記走査信号線に走査信号を出力するための出力ノードと、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第1の出力ノード安定用スイッチング素子と
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が第1の導通端子に与えられ、前記出力ノードに第2の導通端子が接続された出力制御用スイッチング素子と、
    前記出力制御用スイッチング素子の制御端子に接続された出力制御ノードと、
    一段以上前の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をセット信号として受け取り、前記セット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオンレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオン部と、
    一段以上後の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をリセット信号として受け取り、前記リセット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオフレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオフ部と、
    前記出力制御ノードのレベルがオフレベルで維持されるべき期間に前記出力制御ノードのレベルの変動を防止するための出力制御ノード安定部と
    を備え、
    前記出力制御ノード安定部は、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち次段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに直接または他のスイッチング素子を介して第1の導通端子が接続され、次段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前記第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第1の導通端子に第2の導通端子が接続された第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
    を含むことを特徴とする、シフトレジスタ。
  2. 前記出力制御ノードターンオン部は、二段前の段の出力ノードから出力される走査信号を前記セット信号として受け取ることを特徴とする、請求項に記載のシフトレジスタ。
  3. 前記出力制御ノード安定部は、制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の開始直後にオフレベルからオンレベルに変化する初期化信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第4の出力制御ノード安定用スイッチング素子を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載のシフトレジスタ。
  4. 前記出力制御ノード安定部は、制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第5の出力制御ノード安定用スイッチング素子を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載のシフトレジスタ。
  5. 前記段構成回路は、制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第2の出力ノード安定用スイッチング素子を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載のシフトレジスタ。
  6. 第1のレベルと第2のレベルとを周期的に繰り返す複数のクロック信号に基づいて動作する複数の段で構成された、表示装置の走査信号線を駆動するためのシフトレジスタであって、
    前記複数の段の各段を構成する段構成回路は、
    前記走査信号線に走査信号を出力するための出力ノードと、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第1の出力ノード安定用スイッチング素子と
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前記出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が第1の導通端子に与えられ、前記出力ノードに第2の導通端子が接続された出力制御用スイッチング素子と、
    前記出力制御用スイッチング素子の制御端子に接続された出力制御ノードと、
    一段以上前の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をセット信号として受け取り、前記セット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオンレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオン部と、
    一段以上後の段の出力ノードから出力される走査信号のうち前記出力制御ノードがオンレベルからオフレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化する走査信号をリセット信号として受け取り、前記リセット信号に基づいて前記出力制御ノードのレベルをオフレベルに向けて変化させるための出力制御ノードターンオフ部と、
    前記出力制御ノードのレベルがオフレベルで維持されるべき期間に前記出力制御ノードのレベルの変動を防止するための出力制御ノード安定部と
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第2の出力ノード安定用スイッチング素子と
    を備え、
    前記出力制御ノード安定部は、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち前段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第1の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記複数のクロック信号のうち次段の出力ノードから出力される走査信号がオフレベルからオンレベルに変化すべきタイミングでオフレベルからオンレベルに変化するクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに直接または他のスイッチング素子を介して第1の導通端子が接続され、次段の出力ノードから出力される走査信号が第2の導通端子に与えられる第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、前記出力制御用スイッチング素子の第1の導通端子に与えられるクロック信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、前記第2の出力制御ノード安定用スイッチング素子の第1の導通端子に第2の導通端子が接続された第3の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の開始直後にオフレベルからオンレベルに変化する初期化信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第4の出力制御ノード安定用スイッチング素子と、
    制御端子,第1の導通端子,および第2の導通端子を有し、垂直走査期間の終了の際にオフレベルからオンレベルに変化するクリア信号が制御端子に与えられ、前記出力制御ノードに第1の導通端子が接続され、オフレベルの電源電位が第2の導通端子に与えられる第5の出力制御ノード安定用スイッチング素子と
    を含むことを特徴とする、シフトレジスタ。
  7. 前記段構成回路に含まれるスイッチング素子は、酸化物半導体を含む薄膜トランジスタであることを特徴とする、請求項1または6に記載のシフトレジスタ。
  8. 前記酸化物半導体は、酸化インジウムガリウム亜鉛であることを特徴とする、請求項に記載のシフトレジスタ。
  9. 複数の走査信号線が配設された表示部と、
    前記複数の走査信号線と1対1で対応するように設けられている複数の段で構成された請求項1からまでのいずれか1項に記載のシフトレジスタと
    を備えることを特徴とする、表示装置。
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