JP2008097774A - Shift register, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルスを順次転送するシフトレジスタの構成の簡易化を図る技術に関する。 The present invention relates to a technique for simplifying the configuration of a shift register that sequentially transfers pulses.
液晶などの電気光学装置では、複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して
画素が設けられる。この画素は、自身に対応する走査線が選択されてアクティブレベルに
なったときに、自身に対応するデータ線の電圧または電流に応じた階調となり、当該走査
線の選択終了してノン・アクティブレベルになっても、その階調を維持する構成となって
いる。したがって、複数行の走査線を所定の順番で選択して、選択した走査線をアクティ
ブレベルにする一方、選択された走査線に位置する画素に対し、階調に応じた電圧または
電流を、データ線を介して供給することにより、目的とする画像を表示させることができ
る。
In an electro-optical device such as a liquid crystal, pixels are provided corresponding to intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of columns of data lines. When the scanning line corresponding to the pixel is selected and becomes active level, the pixel has a gradation corresponding to the voltage or current of the data line corresponding to the pixel. Even when the level is reached, the gradation is maintained. Accordingly, a plurality of scanning lines are selected in a predetermined order, and the selected scanning line is set to an active level, while a voltage or current corresponding to the gradation is applied to the pixel located on the selected scanning line. By supplying through a line, the target image can be displayed.
ところで、複数行の走査線を所定の順番で選択して、選択した走査線をアクティブレベ
ルにするのは、シフトレジスタを適用した走査線駆動回路と呼ばれるものであるが、この
走査線駆動回路については、外付けの集積回路で実装するよりも、画素と同じスイッチン
グ素子で構成した、いわゆる周辺回路内蔵型の方が、製造効率などの面において有利とさ
れる。
一方、近年では、携帯電話機に代表されるように、小型であって、かつ、高精細な表示
が望まれている。小型で高精細な表示は、単位面積当たりの画素数が多くなるので、必然
的に走査線・データ線のピッチ(間隔)が狭くなり、走査線駆動回路においては、1行当
たりの構成素子数を削減することが要求される。
なお、信頼性や寿命を向上させることが主目的ではあるが、1行当たりの構成素子(ト
ランジスタ)数が9個で済み、副次的に構成素子数を削減することのできる技術が提案さ
れている(特許文献1参照)。
On the other hand, in recent years, as typified by mobile phones, display with a small size and high definition is desired. A small and high-definition display increases the number of pixels per unit area, which inevitably reduces the pitch (interval) of scanning lines and data lines. In a scanning line driving circuit, the number of constituent elements per row Is required to be reduced.
Although the main purpose is to improve the reliability and life, the number of constituent elements (transistors) per row is only nine, and a technique that can reduce the number of constituent elements in a secondary manner has been proposed. (See Patent Document 1).
しかしながら、表示装置の小型化や高精細な表示の要求は、とどまることを知らず、走
査線駆動回路においては、さらなる構成の簡易化を図ることが要求されている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、回路構
成の簡易化を図ることが可能な技術を提供することにある。
However, the demand for miniaturization of the display device and high-definition display is not known, and the scanning line driving circuit is required to further simplify the configuration.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique capable of simplifying a circuit configuration.
上記目的を達成するために、本発明に係るシフトレジスタは、複数の単位回路を縦続接
続して、各段の単位回路の出力端から順番にかつ排他的にアクティブレベルになるシフト
信号を出力するシフトレジスタであって、各段の単位回路は、第1および第2トランジス
タと、セットスイッチと、リセットスイッチとを有し、各段の単位回路では、前記第1ト
ランジスタのソース電極が、一対の相補クロック信号を供給するクロック信号枝線の一方
に接続され、前記第2トランジスタのゲート電極が、前記クロック信号枝線の他方に接続
され、そのソース電極が論理レベルの一方を給電する給電線に接続され、前記第1および
第2トランジスタのドレイン電極が前記出力端に接続され、前記セットスイッチは、初段
の単位回路の場合、転送開始パルスがアクティブレベルとなったときにオンし、初段以外
の単位回路の場合、1つ前の段の単位回路によるシフト信号がアクティブレベルとなった
ときにオンすることで、前記第1トランジスタをオンさせる電圧を、当該第1トランジス
タのゲート電極に印加し、前記リセットスイッチは、1つ後の段の単位回路によるシフト
信号がアクティブレベルとなったときにオンして、前記第1トランジスタをオフさせる電
圧を、当該第1トランジスタのゲート電極に印加し、奇数段の単位回路では、前記一対の
相補クロック信号の一方が前記クロック信号枝線の一方に供給されるとともに、前記相補
クロック信号の他方が前記相補クロック信号枝線の他方に供給され、偶数段の単位回路で
は、前記相補クロック信号の一方が前記クロック信号枝線の他方に供給されるとともに、
前記相補クロック信号の他方が前記クロック信号枝線の一方に供給されることを特徴とす
る。この構成によれば、単位回路を構成する素子は、第1および第2トランジスタと、セ
ットスイッチと、リセットスイッチとで済むので、回路構成の簡易化を図ることが可能と
なる。
In order to achieve the above object, a shift register according to the present invention cascades a plurality of unit circuits and outputs a shift signal that becomes an active level exclusively and sequentially from the output terminals of the unit circuits of each stage. The unit circuit of each stage includes a first and a second transistor, a set switch, and a reset switch. In the unit circuit of each stage, the source electrode of the first transistor is a pair of Connected to one of the clock signal branch lines for supplying a complementary clock signal, the gate electrode of the second transistor is connected to the other of the clock signal branch lines, and the source electrode serves as a power supply line for supplying one of the logic levels. The first switch and the drain electrode of the second transistor are connected to the output terminal; The first transistor is turned on by turning on when the shift signal from the unit circuit of the previous stage becomes the active level. The voltage to be applied is applied to the gate electrode of the first transistor, and the reset switch is turned on when the shift signal by the unit circuit at the next stage becomes an active level, thereby turning off the first transistor. A voltage is applied to the gate electrode of the first transistor, and in the odd-numbered unit circuit, one of the pair of complementary clock signals is supplied to one of the clock signal branch lines, and the other of the complementary clock signals is In the even-numbered unit circuit, one of the complementary clock signals is supplied to the other of the complementary clock signal branch lines. Is supplied to the person,
The other of the complementary clock signals is supplied to one of the clock signal branch lines. According to this configuration, since the elements constituting the unit circuit are the first and second transistors, the set switch, and the reset switch, the circuit configuration can be simplified.
本発明に係るシフトレジスタにおいて、前記第1トランジスタのゲート・ドレイン電極
間に補助容量を介挿した構成としても良い。この構成によれば、クロック信号枝線の一方
の論理レベルが変化することに伴って、第1トランジスタのゲート電極電位の変化が抑制
される。
また、前記単位回路によるシフト信号がアクティブレベルにならない期間のうち、前記
クロック信号枝線の一方がアクティブレベルとなる期間の一部または全部の期間にわたっ
て、当該単位回路の出力端をノン・アクティブレベルに保持する保持回路を有する構成と
しても良い。これにより、出力端がハイ・インピーダンス状態であるときの電圧変化が抑
えられる。
さらに、前記セットスイッチは、ゲート電極とソース電極とが接続されて、当該接続点
に1つ前の段の単位回路によるシフト信号が供給されるとともに、ドレイン電極が前記第
1トランジスタのゲート電極に接続された第3トランジスタであり、前記リセットスイッ
チは、ゲート電極に1つ後の段の単位回路によるシフト信号が供給され、ソース電極が論
理レベルの一方を給電する給電線に接続されるとともに、ドレイン電極が前記第1トラン
ジスタのゲート電極に接続された第4トランジスタである構成としても良い。
この構成において、前記シフト信号の転送方向に応じて、前記第3トランジスタのソー
ス電極およびゲート電極の接続点に、1つ前の段の単位回路によるシフト信号を供給する
とともに、前記第4トランジスタのゲート電極に対し、1つ後の段の単位回路によるシフ
ト信号を供給するセレクタを有する構成とすれば、縦続接続の一方向にも他方向にも転送
可能となる。
なお、本発明は、シフトレジスタのほか、電気光学装置としても、また、この電気光学
装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
In the shift register according to the present invention, an auxiliary capacitor may be interposed between the gate and drain electrodes of the first transistor. According to this configuration, the change in the gate electrode potential of the first transistor is suppressed as the one logic level of the clock signal branch line changes.
In addition, the output terminal of the unit circuit is set to the non-active level for a part or all of the period in which one of the clock signal branch lines is in the active level during the period in which the shift signal from the unit circuit is not in the active level. It is also possible to have a structure having a holding circuit for holding the signal. Thereby, the voltage change when the output terminal is in a high impedance state is suppressed.
In the set switch, the gate electrode and the source electrode are connected, a shift signal from the unit circuit of the previous stage is supplied to the connection point, and the drain electrode is connected to the gate electrode of the first transistor. A third transistor connected to the reset switch; the gate electrode is supplied with a shift signal from the unit circuit of the next stage; the source electrode is connected to a power supply line that supplies one of the logic levels; The drain electrode may be a fourth transistor connected to the gate electrode of the first transistor.
In this configuration, in accordance with the transfer direction of the shift signal, a shift signal from the unit circuit of the previous stage is supplied to the connection point of the source electrode and the gate electrode of the third transistor, and the fourth transistor If the gate electrode has a selector that supplies a shift signal from the unit circuit at the next stage, transfer can be performed in one direction or the other in cascade connection.
The present invention can be conceptualized not only as a shift register but also as an electro-optical device or as an electronic apparatus having the electro-optical device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、実施形態に係るシフトレジスタを適用した電気光学装置の全体について説明する
。図1は、この電気光学装置の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置10は、表示領域100を有し、この表示領域
100の周辺に、制御回路20、走査線駆動回路140およびデータ線駆動回路190が
配置した構成となっている。このうち、表示領域100は、画素110が配列する領域で
あり、本実施形態では、320行の走査線112が行(X)方向に延在する一方、240
列のデータ線114が列(Y)方向に延在するように、それぞれ設けられるとともに、こ
のうち、1〜320行目の走査線112と1〜240列目のデータ線114との各交差に
対応して、画素110がそれぞれ設けられている。したがって、本実施形態では、画素1
10が表示領域100において縦320行×横240列でマトリクス状に配列することに
なるが、この配列に限定する趣旨ではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the entire electro-optical device to which the shift register according to the embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the electro-optical device.
As shown in this figure, the electro-
The
10 are arranged in a matrix of 320 rows × 240 columns in the
ここで、説明の便宜上、画素110の構成について説明する。図2は、画素110の構
成を示す図であり、i行及びこれに隣接する(i+1)行と、j列及びこれに隣接する(
j+1)列との交差に対応する2×2の計4画素分の構成が示されている。
なお、この図の説明において、iおよび(i+1)は、画素110が配列する行のうち
、連続する2行を、行を特定しないで一般的に示す場合の記号であって、1、2、3、…
、320である。一方、jおよび(j+1)は、画素110が配列する列のうち、連続す
る2列を、列を特定しないで一般的に示す場合の記号であって、1、2、3、…、240
である。
Here, for convenience of description, the configuration of the
The configuration of a total of 4 pixels of 2 × 2 corresponding to the intersection with the j + 1) column is shown.
In the description of this figure, i and (i + 1) are symbols for generally indicating two consecutive rows among the rows in which the
320. On the other hand, j and (j + 1) are symbols for generally indicating two consecutive columns out of the columns in which the
It is.
図2に示されるように、各画素110は、nチャネル型の薄膜トランジスタ(thin fil
m transistor:以下単に「TFT」と略称する)116と、画素容量(液晶容量)120
と、蓄積容量130とを有する。各画素110については、互いに同一構成なので、i行
j列に位置するもので代表して説明すると、当該i行j列の画素110において、TFT
116のゲート電極はi行目の走査線112に接続される一方、そのソース電極はj列目
のデータ線114に接続され、そのドレイン電極は画素容量120の一端たる画素電極1
18と、蓄積容量130の一端とにそれぞれ接続されている。
画素容量120の他端はコモン電極108である。このコモン電極108は、図1に示
されるように全ての画素110にわたって共通であり、本実施形態では、時間的に一定の
電圧LCcomに保たれている。
一方、蓄積容量130の他端は容量線132である。この容量線132は、図1におい
て図示省略されているが、例えばコモン電極108と同じ電圧LCcomに保たれている。
なお、容量線132は、電圧LCcom以外に保たれる構成であっても良い。
As shown in FIG. 2, each
m transistor: hereinafter simply abbreviated as “TFT”) 116 and pixel capacitance (liquid crystal capacitance) 120
And a
The
18 and one end of the
The other end of the
On the other hand, the other end of the
The
表示領域100は、画素電極118が形成された素子基板とコモン電極108が形成さ
れた対向基板との一対の基板同士を、電極形成面が互いに対向するように一定の間隙を保
って貼り合わせるとともに、この間隙に液晶105を封止した構成となっている。このた
め、画素容量120は、画素電極118とコモン電極108とで誘電体の一種である液晶
105を挟持したものとなって、画素電極118とコモン電極108との差電圧を保持す
る構成となっている。この構成において、画素容量120の透過光量は、当該保持電圧の
実効値に応じて変化する。なお、本実施形態では説明の便宜上、画素容量120において
保持される電圧実効値がゼロに近ければ、光の透過率が最大となって白色表示になる一方
、電圧実効値が大きくなるにつれて透過する光量が減少して、ついには透過率が最小の黒
色表示になるノーマリーホワイトモードであるとする。
In the
説明を再び図1に戻すと、制御回路20は、各種の制御信号を出力して電気光学装置1
0における各部の制御等をするとともに、上述した電圧LCcomをコモン電極108に印
加し、特に走査線駆動回路140に対しては、転送開始パルスDyのほか、クロック信号
Φを信号幹線141に、その反転クロック信号/Φを信号幹線142に、それぞれ供給す
る。すなわち、クロック信号Φと反転クロック信号/Φとは、一方がHレベルであるとき
に他方がLレベルとなり、一方がLレベルであるときに他方がHレベルになる相補的な関
係にある。なお、反転クロック信号/Φの「/」は、「Φ」の反転を示す。
Returning to FIG. 1 again, the
In addition to controlling each unit at 0, the above-described voltage LCcom is applied to the
表示領域100の周辺には、走査線駆動回路140や、データ線駆動回路190などの
周辺回路が設けられている。
このうち、走査線駆動回路140は、実施形態に係るシフトレジスタを適用したもので
あり、制御回路20による制御にしたがって、1フレームの期間にわたって順次排他的に
Hレベルになる走査信号(シフト信号)Y1、Y2、Y3、…、Y320を、それぞれ1
、2、3、…、320行目の走査線112に供給するものである。
なお、TFT116はnチャネル型であるので、走査線112がHレベルになると、当
該走査線112に対応する1行分の画素110において、それぞれTFT116がオン状
態となる。このため、本実施形態では、走査信号のHレベルがアクティブレベルになり、
Lレベルがノン・アクティブレベルになる。
Around the
Among these, the scanning
2, 3,..., 320 are supplied to the scanning lines 112.
Note that since the
L level becomes non-active level.
図3は、走査線駆動回路140の構成を示すブロック図である。この図に示されるよう
に、走査線駆動回路140は、走査線112の行数である「320」よりも「1」だけ多
い321段の単位回路150を縦続接続したシフトレジスタである。
ここで、i段目の単位回路150は、自段に対応するシフト信号Yiを出力するもので
あり、1段前の(i−1)段目の単位回路150によるシフト信号Y(i−1)と、1段
後の(i+1)段目の単位回路150によるシフト信号Y(i+1)とを入力する。ただ
し、初段である1段目の単位回路150では、それよりも1段前の単位回路150が存在
しないので、制御回路20から転送開始パルスDyの供給を受け、また、321段目の単
位回路150は、最終行の走査線112に対応する320段目の単位回路150に対して
1段後のシフト信号Y321を供給する役目だけを担う。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the scanning
Here, the i-
一方、各段の単位回路150には、クロック信号Φ、および、その反転クロック信号/
Φを入力するためにクロック信号枝線145、146が設けられ、奇数(1、3、5、…
、321)段目の単位回路150については、クロック信号枝線145が信号幹線141
に接続され、クロック信号枝線146が信号幹線142に接続される一方、偶数(2、4
、6、…、320)段目の単位回路150については、クロック信号枝線145が信号幹
線142に接続され、クロック信号枝線146が信号幹線141に接続されている。
したがって、奇数段目の単位回路150と偶数段目の単位回路150とでは、クロック
信号枝線145、146において、供給されるクロック信号Φ、反転クロック信号/Φの
関係が入れ替わる関係となる。
なお、奇数段目の単位回路150と偶数段目の単位回路150とでは、クロック信号枝
線145、146に供給されるクロック信号Φ、反転クロック信号/Φが入れ替わるが、
構成的には同一である。
On the other hand, the
, 321) For the
And the
, 6,..., 320), the clock
Therefore, in the odd-numbered
In the odd-numbered
The structure is the same.
そこで、単位回路150の構成について図4を参照して説明する。図4は、奇数i段目
の単位回路150の構成を示す図である。
この図に示されるように、単位回路150は、4つのnチャネル型TFT151〜15
4から構成される。これらのTFT151〜154は、画素110におけるTFT116
と共通プロセスにより製造される。
まず、TFT151(第1トランジスタ)のソース電極は、クロック信号枝線145に
接続される一方、TFT152(第2トランジスタ)のゲート電極は、クロック信号枝線
146に接続され、そのソース電極は、電源電圧の低位側であって、論理レベルのLレベ
ルに相当する電位Gndに接地されている。さらに、TFT151、152のドレイン電極
同士の接続点が自段の出力端Outとなって、当該出力端Outからシフト信号Yiが出力さ
れる構成となっている。
Therefore, the configuration of the
As shown in this figure, the
It is composed of four. These
And manufactured by a common process.
First, the source electrode of the TFT 151 (first transistor) is connected to the clock
一方、TFT153(セットスイッチ、第3トランジスタ)のゲート電極は、自身のソ
ース電極に接続されるとともに、この接続点が1つ前の(i−1)段の単位回路の出力端
に接続されて、シフト信号Y(i−1)の供給を受ける。また、TFT153のドレイン
電極は、TFT151のゲート電極およびTFT154のドレイン電極に接続されて、こ
の接続点を便宜的にノードAとしている。
TFT154(リセットスイッチ、第4トランジスタ)のゲート電極は、1つ後の(i
+1)段の単位回路の出力端に接続されて、シフト信号Y(i+1)の供給を受ける。ま
た、TFT154のソース電極は、電位Gndに接地されている。
On the other hand, the gate electrode of the TFT 153 (set switch, third transistor) is connected to its own source electrode, and this connection point is connected to the output end of the previous (i-1) stage unit circuit. The shift signal Y (i-1) is supplied. The drain electrode of the
The gate electrode of the TFT 154 (reset switch, fourth transistor) is the next (i
The shift signal Y (i + 1) is supplied by being connected to the output terminal of the unit circuit of the (+1) stage. The source electrode of the
なお、C1は、TFT151のゲート・ソース電極間に寄生する容量であり、C2は、
TFT151のゲート・ドレイン電極間に寄生する容量である。また、図4においては、
奇数段目の単位回路150について説明したが、偶数段目の単位回路150については、
上述したように、または、図4において括弧書で示されるように、クロック信号枝線14
5に反転クロック信号/Φが供給され、クロック信号枝線146にクロック信号Φが供給
される以外、奇数段と同様である。
C1 is a parasitic capacitance between the gate and source electrodes of the
This is a capacitance parasitic between the gate and drain electrodes of the
Although the odd-numbered
As described above or as shown in brackets in FIG.
5 is supplied with the inverted clock signal / Φ and the clock
図1においてデータ線駆動回路190は、走査線駆動回路140によってHレベルとさ
れた走査線112に位置する画素110の階調に応じた電圧のデータ信号X1、X2、X
3、…、X240を、1、2、3、…、240列目のデータ線114にそれぞれ供給する
ものである。
ここで、データ線駆動回路190は、縦320行×横240列のマトリクス配列に対応
した記憶領域(図示省略)を有し、各記憶領域には、それぞれに対応する画素110の階
調値(明るさ)を指定する表示データDaが記憶される。各記憶領域に記憶される表示デ
ータDaは、表示内容に変更が生じた場合に、制御回路20によってアドレスとともに変
更後の表示データDaが供給されて書き換えられる。
データ線駆動回路190は、走査線駆動回路140によってHレベルとされた走査線1
12に位置する画素110の表示データDaを記憶領域から読み出すとともに、当該階調
値に応じた電圧のデータ信号に変換し、データ線114に供給する動作を、選択される走
査線112に位置する1〜240列のそれぞれについて実行する。
In FIG. 1, the data
3,..., X240 are supplied to the
Here, the data
The data line driving
The display data Da of the
なお、詳細には後述するように、転送開始パルスDyをクロック信号Φおよび反転クロ
ック信号/Φにしたがってシフトすることによって、走査信号Y1、Y2、Y3、Y4、
…、Y320を出力するので、ある走査線の論理レベルがHレベルになる期間の開始タイ
ミングは、クロック信号Φおよび反転クロック信号/Φの論理レベルが遷移するタイミン
グである。
このため、例えばデータ線駆動回路190は、当該タイミングを検出することによって
、いずれかの走査線がHレベルになる期間の開始タイミングおよび終了タイミングを知る
ことができる。また、例えば制御回路20が転送開始パルスDyの出力によってゼロにリ
セットするとともに、クロック信号Φおよび反転クロック信号/Φの論理レベルが遷移す
る毎にアップカウントしたカウント値を通知することによって、データ線駆動回路190
は、何行目の走査線がHレベルになるのか知ることができる。
また、ここでいう階調値に応じた電圧とは、コモン電極108に印加される電圧LCco
mよりも高位側である正極性と、低位側である負極性との2通りが存在し、データ線駆動
回路190は、同一の画素について例えば1フレームの期間毎に正極性と負極性とで交互
に切り替える。なお、書込極性については電圧LCcomを基準とするが、電圧については
、特に説明のない限り、電源の接地電位Gndを基準とする。
As will be described in detail later, by shifting the transfer start pulse Dy in accordance with the clock signal Φ and the inverted clock signal / Φ, the scanning signals Y1, Y2, Y3, Y4,
Since Y320 is output, the start timing of the period when the logic level of a certain scanning line is H level is the timing at which the logic levels of the clock signal Φ and the inverted clock signal / Φ transition.
For this reason, for example, the data
Can know which scanning line is at the H level.
The voltage corresponding to the gradation value here is the voltage LCco applied to the
There are two types, positive polarity that is higher than m and negative polarity that is lower, and the data line driving
次に、本実施形態に係る電気光学装置10の動作について説明する。図5は、電気光学
装置10における垂直走査を示す図である。
この図に示されるように、転送開始パルスDyは、クロック信号Φおよび反転クロック
信号/Φのデューティ比は50%であり、その半周期が1行の走査線がHレベルになる1
水平走査期間(H)に相当する。また、転送開始パルスDyは、クロック信号Φ(および
反転クロック信号/Φ)の半周期に相当するパルス幅(Hレベル)を有し、フレームの期
間の開始に先んずるタイミングであって、クロック信号ΦがLレベルになる期間にわたっ
て出力される。
走査線駆動回路140では、この転送開始パルスDyが、クロック信号Φおよび反転ク
ロック信号/Φの論理レベルが遷移する毎に各段の単位回路150によってシフトされて
、これらのシフト信号がそのまま走査信号Y1、Y2、Y3、…、Y320として出力さ
れる。なお、実際には、シフト信号がバッファ回路やレベルシフタを経て走査信号として
出力される場合もあるが、本件においては重要ではないので、本実施形態では、シフト信
号イコール走査信号として説明している。
Next, the operation of the electro-
As shown in this figure, in the transfer start pulse Dy, the duty ratio of the clock signal Φ and the inverted clock signal / Φ is 50%, and the scanning line of one row is
This corresponds to the horizontal scanning period (H). The transfer start pulse Dy has a pulse width (H level) corresponding to a half cycle of the clock signal Φ (and inverted clock signal / Φ), and is a timing prior to the start of the frame period, The signal Φ is output over a period during which it becomes L level.
In the scanning
まず、電気光学装置の動作について説明すると、あるnフレームの最初においては走査
信号Y1がHレベルになる。走査信号Y1がHレベルになると、データ線駆動回路190
は、1行目であって1、2、3、…、240列目の画素の表示データDaを読み出すとと
もに、読み出した表示データDaで指定された電圧だけ、電圧LCcomを基準に高位または
低位の電圧に変換し、データ信号X1、X2、X3、…、X240として、それぞれ1、
2、3、…、240列のデータ線114に供給する。
一方、走査信号Y1がHレベルになると、1行1列〜1行240列の画素におけるTF
T116がオンするので、これらの画素電極118には、データ信号X1、X2、X3、
…、X240が印加される。このため、1行1列〜1行240列の画素容量120には、
データ信号X1〜X240と電圧LCcomとの差電圧が書き込まれる。
First, the operation of the electro-optical device will be described. At the beginning of a certain n frame, the scanning signal Y1 becomes H level. When the scanning signal Y1 becomes H level, the data
Is the first row and the display data Da of the pixels in the first, second, third,..., 240th columns is read out, and only the voltage specified by the read display data Da is high or low with reference to the voltage LCcom. Converted into voltage, and data signals X1, X2, X3,.
, 240 are supplied to the
On the other hand, when the scanning signal Y1 becomes the H level, the TF in the pixels in the first row and the first column to the first row and the 240th column is displayed.
Since T116 is turned on, the data signals X1, X2, X3,
..., X240 is applied. For this reason, the
A differential voltage between the data signals X1 to X240 and the voltage LCcom is written.
次に、走査信号Y2がHレベルになる。走査信号Y2がHレベルになると、データ線駆
動回路190は、2行目であって1、2、3、…、240列目の画素の表示データDaを
読み出すとともに、読み出した表示データDaで指定された電圧だけ、電圧LCcomを基準
に高位または低位の電圧に変換し、データ信号X1、X2、X3、…、X240として、
それぞれ1、2、3、…、240列のデータ線114に供給する。
一方、走査信号Y2がHレベルになると、2行1列〜2行240列の画素におけるTF
T116がオンするので、これらの画素電極118には、データ信号X1、X2、X3、
…、X240が印加される。このため、2行1列〜2行240列の画素容量120には、
データ信号X1〜X240と電圧LCcomとの差電圧が書き込まれる。
なお、走査信号Y2がHレベルになるとき、走査信号Y1がLレベルになる。走査信号
Y1がLレベルになると、1行1列〜1行240列の画素におけるTFT116がオフす
るが、画素容量120に書き込まれた電圧は、その容量性とともに並列接続された蓄積容
量130に保持されるので、1行1列〜1行240列の画素容量120は、書き込まれた
電圧に応じた階調を維持することになる。
Next, the scanning signal Y2 becomes H level. When the scanning signal Y2 becomes H level, the data
, 240 are supplied to the
On the other hand, when the scanning signal Y2 becomes H level, the TF in the pixels of 2
Since T116 is turned on, the data signals X1, X2, X3,
..., X240 is applied. For this reason, the
A differential voltage between the data signals X1 to X240 and the voltage LCcom is written.
When the scanning signal Y2 becomes H level, the scanning signal Y1 becomes L level. When the scanning signal Y1 becomes L level, the
以下同様にして、データ信号を介した電圧の書き込みが、走査信号Y3、Y4、…、Y
320がHレベルになるまで繰り返され、これによりすべての画素に対して、階調値に応
じた電圧が書き込まれる。なお、次の(n+1)フレームでも同様にして電圧の書き込み
が、書込極性を反転した状態で実行される。すなわち、ある画素について着目したときに
、nフレームにおいて、階調値に応じた電圧が、電圧LCcomよりも高位または低位の一
方の極性であったならば、(n+1)フレームでは、電圧LCcomよりも高位または低位
の他方の極性とされる。このような極性反転によって、液晶105に直流成分が印加され
ることが回避されて、劣化が防止される。
In the same manner, voltage writing via the data signal is performed by scanning signals Y3, Y4,.
The process is repeated until 320 becomes the H level, whereby a voltage corresponding to the gradation value is written to all the pixels. Note that, in the next (n + 1) frame, voltage writing is executed in the same manner with the writing polarity reversed. That is, when attention is paid to a certain pixel, if the voltage corresponding to the gradation value is one higher or lower than the voltage LCcom in the n frame, then in the (n + 1) frame, it is higher than the voltage LCcom. The other polarity, high or low. By such polarity reversal, application of a direct current component to the
なお、図5において、期間Faは、1フレームの期間のうち、走査信号Y1からY32
0までがHレベルになる有効表示期間を示しており、残余の期間が帰線期間を示している
が、この帰線期間はなくてもよい。
また、図6は、i行j列における画素電極118の電圧Pix(i,j)の変化を、走査信号
Yiとの関係において示す図である。この図においては、走査信号YiはHレベルになっ
たときに、電圧LCcomに対してi行j列の画素に対する階調値に応じた分だけ高位また
は低位の電圧(図において↑または↓で示されている)のデータ信号Xjがj列目のデー
タ線114に供給されて、i行j列における画素電極118に書き込まれている様子を示
している。
In FIG. 5, a period Fa is the scanning signal Y1 to Y32 in one frame period.
The effective display period in which the level up to 0 is the H level is shown, and the remaining period is the blanking period, but this blanking period is not necessary.
FIG. 6 is a diagram showing a change in the voltage Pix (i, j) of the
次に、走査線駆動回路140におけるシフト動作について、奇数i段目の単位回路15
0を例にとって説明する。図7は、走査線駆動回路140においてi段目の単位回路15
0の動作を説明するための電圧波形図である。
上述したように、クロック信号ΦがLレベルになる期間にわたって出力された転送開始
パルスDyは、クロック信号Φおよび反転クロック信号/Φの論理レベルがシフトする毎
に、各段の単位回路150によって転送されるので、奇数i段目の単位回路150による
シフト信号YiがHレベルになる期間は、クロック信号ΦがHレベルになる(反転クロッ
ク信号/ΦがLレベルになる)期間である。
奇数i段目においては、クロック信号枝線145は信号幹線141に接続され、クロッ
ク信号枝線146が信号幹線142に接続されているので、クロック信号枝線145には
クロック信号Φが供給され、クロック信号枝線146には反転クロック信号/Φが供給さ
れることになる。このため、i段目よりも1段前の(i−1)段目の単位回路150によ
るシフト信号Y(i−1)と、i段目よりも1段後の(i+1)段目の単位回路150に
よるシフト信号Y(i+1)とがHレベルになる期間は、クロック信号枝線145がLレ
ベルになる(クロック信号枝線146がHレベルになる)期間である。
Next, regarding the shift operation in the scanning
A description will be given by taking 0 as an example. FIG. 7 shows an i-th unit circuit 15 in the scanning
It is a voltage waveform diagram for explaining the operation of 0.
As described above, the transfer start pulse Dy output over the period when the clock signal Φ is at the L level is transferred by the
In the odd-numbered i-th stage, the clock
なお、以下においては、奇数i段目について説明するが、偶数段目では、クロック信号
枝線145が信号幹線142に接続され、クロック信号枝線146が信号幹線141に接
続されているので、当該偶数段目よりも1段前の単位回路によるシフト信号と、1段後の
単位回路150によるシフト信号とがHレベルになる期間は、クロック信号枝線145が
Lレベルになる(クロック信号枝線146がHレベルになる)期間になり、奇数段目と同
じである。したがって、奇数段と偶数段とでは、クロック信号枝線145、146の論理
レベルについて着目すれば、単位回路の動作は全く同一となる。
In the following, the odd-numbered i-th stage will be described. However, in the even-numbered stage, the clock
さて、奇数i段目において、クロック信号枝線145、146がL、Hレベル(クロッ
ク信号ΦがLレベル、反転クロック信号/ΦがHレベル)になる期間であってシフト信号
Y(i−1)がHレベルになる期間(a)において、i段目の単位回路150は、図8に
示される通りとなる。
詳細には、シフト信号Y(i−1)がHレベルになることによってTFT153がオン
になるので、ノードAは、TFT153のオン抵抗による電圧降下のために、Hレベルに
相当する電圧Vddよりも若干低い電圧Va(図7参照)になるものの、TFT152のし
きい値電圧を超える。このため、TFT151がオンする。
また、反転クロック信号/Φの供給に伴ってクロック信号枝線146がHレベルになる
ことにより、TFT152がオンになる。なお、シフト信号Y(i+1)はLレベルであ
るので、TFT154はオフである。
したがって、i段目の単位回路150における出力端Outは、TFT151、152の
オンにより、クロック信号枝線145に供給されたクロック信号Φのレベルになるので、
および、電位Gndに接地されるので、シフト信号YiはLレベルになる。
このとき、TFT151については、そのソース電極(クロック信号枝線145)はL
レベルであり、そのゲート電極(ノードA)は電圧Vaであるので、TFT151のゲー
ト・ソース電極間に寄生する容量C1には、ゲート電極を高位側として電圧Vaが充電さ
れることになる。
なお、図8において細線はLレベルである部分を示し、中太線はHレベルである部分(
電圧Vaである部分も含む)を示している(図9〜図12も同様)。
In the odd-numbered i-th stage, the shift signal Y (i−1) is a period in which the clock
More specifically, since the
Further, the clock
Therefore, the output terminal Out in the i-
Since the potential Gnd is grounded, the shift signal Yi is at the L level.
At this time, the source electrode (clock signal branch line 145) of the
Since the level of the gate electrode (node A) is the voltage Va, the capacitor Va parasitic between the gate and source electrodes of the
In FIG. 8, the thin line indicates the portion at the L level, and the middle thick line indicates the portion at the H level (
(Including the portion where the voltage is Va) (the same applies to FIGS. 9 to 12).
期間(a)の次には、期間(b)になり、この期間(b)では、クロック信号枝線14
5、146がH、Lレベル(クロック信号ΦがHレベル、反転クロック信号/ΦがLレベ
ル)になる。期間(b)において、i段目の単位回路150は、図9に示される通りとな
る。
詳細には、シフト信号Y(i−1)がLレベルになることによってTFT153がオフ
になり、また、シフト信号Y(i+1)は依然としてLレベルであるので、TFT154
は、期間(a)から引き続いてオフである。
このため、ノードAは、電気的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態
になるが、クロック信号Φの供給に伴いクロック信号枝線145がHレベルになるので、
ノードAは、当該Hレベルに相当する電圧Vddに、容量C1に充電された電圧Vaを上乗
せした電圧となる(図7参照)。
このため、TFT151は、期間(a)から引き続いてオンするので、i段目の単位回
路150における出力端Outは、クロック信号枝線145に供給されたクロック信号Φと
同じ論理レベルとなり、これにより、シフト信号YiはHレベルになる。
なお、シフト信号YiがHレベルになる、ということは、(i−1)段目の単位回路に
とってみれば、1つ後の単位回路によるシフト信号がアクティブレベルになったというこ
とを意味し、(i+1)段目の単位回路にとってみれば、1つ前の単位回路によるシフト
信号がアクティブレベルになったということを意味する。また、図9において極太線は、
Hレベルに相当する電圧Vddに電圧Vaを上乗せした電圧となる部分を示している。
The period (a) is followed by the period (b). In this period (b), the clock signal branch 14
5, 146 become H and L level (clock signal Φ is H level and inverted clock signal / Φ is L level). In the period (b), the i-th
Specifically, the
Is continuously off from period (a).
For this reason, the node A is in a high impedance state that is not electrically connected to any part, but the clock
The node A becomes a voltage obtained by adding the voltage Va charged to the capacitor C1 to the voltage Vdd corresponding to the H level (see FIG. 7).
Therefore, since the
Note that the shift signal Yi is at the H level means that the shift signal by the next unit circuit has become an active level when viewed from the unit circuit at the (i-1) stage. For the unit circuit at the (i + 1) th stage, this means that the shift signal by the previous unit circuit has become an active level. Also, in FIG.
A portion where the voltage Va is added to the voltage Vdd corresponding to the H level is shown.
期間(b)の次に期間(c)になる。この期間(c)では、クロック信号枝線145、
146がL、Hレベル(クロック信号ΦがLレベル、反転クロック信号/ΦがHレベル)
になり、i段目の単位回路150は、図10に示される通りとなる。
詳細には、シフト信号Y(i−1)が期間(b)以降においてLレベルになるので、T
FT153は、期間(a)から引き続いてオフであるが、シフト信号Y(i+1)がHレ
ベルになることによりTFT154がオンになる。このため、ノードAは、オン状態のT
FT154を介して電位Gn dに接地されるために、TFT151がオフになる。また、
反転クロック信号/Φの供給に伴ってクロック信号枝線146がHレベルになることによ
り、TFT152がオンになる。
したがって、i段目の単位回路150における出力端Outは、オン状態となったTFT
152を介して電位Gndに接地されるので、シフト信号YiはLレベルになる。
なお、クロック信号枝線145は、クロック信号Φの供給によってLレベルになるので
、TFT151に寄生する容量C1に充電された電圧もゼロにリセットされる。すなわち
、TFT153はオンになることにより容量C1に電圧Vaをセットし、TFT154は
オンになることにより容量C1にセットされた電圧をゼロにリセットする機能を有するこ
とになる。
Period (c) follows period (b). In this period (c), the clock
146 is L, H level (clock signal Φ is L level, inverted clock signal / Φ is H level)
The i-th
Specifically, since the shift signal Y (i−1) becomes L level after the period (b), T
The
The
As the inverted clock signal / Φ is supplied, the clock
Therefore, the output terminal Out in the i-
Since it is grounded to the potential Gnd via 152, the shift signal Yi becomes L level.
Since the clock
期間(c)の次に期間(d)になる。この期間(d)では、クロック信号枝線145、
146がH、Lレベル(クロック信号ΦがHレベル、反転クロック信号/ΦがLレベル)
になり、i段目の単位回路150は、図11に示される通りとなる。
詳細には、シフト信号Y(i−1)が期間(b)以降においてLレベルであるので、T
FT153は、期間(a)から引き続いてオフであり、シフト信号Y(i+1)がLレベ
ルになるので、TFT154もオフになる。このため、ノードAは、ハイ・インピーダン
ス状態になるが、容量C2が容量C1よりも充分に大きければ、直前の状態、すなわち期
間(c)におけるLレベルの状態に保たれるので、TFT151のオフ状態が維持される
。
また、クロック信号枝線146は、反転クロック信号/Φの供給によってLレベルにな
るので、TFT152もオフする。
したがって、i段目の単位回路150における出力端Outもハイ・インピーダンス状態
になるが、出力端Outに接続される走査線112は様々な容量(例えば図示してあるとこ
ろの容量C2や、他にコモン電極108、データ線114との結合容量)が寄生するので
、直前の状態、すなわち期間(c)におけるLレベルの状態にほぼ保たれ、看過できない
程の電位変動は発生しないことになる。
Next to period (c) is period (d). In this period (d), the
146 is H, L level (clock signal Φ is H level, inverted clock signal / Φ is L level)
Thus, the i-th
Specifically, since the shift signal Y (i−1) is at the L level after the period (b), T
The
Further, since the clock
Accordingly, the output terminal Out in the i-
期間(d)の次に期間(e)になる。この期間(e)では、期間(c)と同様にクロッ
ク信号枝線145、146がL、Hレベル(クロック信号ΦがLレベル、反転クロック信
号/ΦがHレベル)になるが、1つ後の段の単位回路150によるシフト信号がLレベル
である点において期間(c)と相違する。なお、期間(e)において、i段目の単位回路
150は、図12に示される通りとなる。
すなわち、クロック信号枝線146は、反転クロック信号/Φの供給によってHレベル
になるので、TFT152がオフする。このため、i段目の単位回路150における出力
端Outは、電位Gndに接地されて、シフト信号YiがLレベルになる。
Next to period (d) is period (e). In this period (e), as in the period (c), the clock
That is, the clock
以下、クロック信号Φ(反転クロック信号/Φ)の論理レベルが反転する毎に、期間(
d)の動作状態と期間(e)の動作状態とが交互に繰り繰り返される。このため、i段目
の単位回路150における出力端Outは、クロック信号枝線146がHレベルであれば、
オンしたTFT152を介して電位Gndに接地されて、Lレベルに確定する一方、クロッ
ク信号枝線146がLレベルであれば、ハイ・インピーダンス状態になるが、直前状態で
あるLレベルにほぼ保持される。
Hereinafter, every time the logic level of the clock signal Φ (inverted clock signal / Φ) is inverted, the period (
The operation state of d) and the operation state of period (e) are repeated alternately. For this reason, the output terminal Out in the i-
It is grounded to the potential Gnd via the turned-on
なお、偶数段目では、上述したように、クロック信号枝線145、146の論理レベル
について着目すれば、偶数段目の単位回路の動作は奇数段目の単位回路と全く同一となる
。
したがって、このような単位回路150を縦続接続するとともに、奇数段と偶数段とで
クロック信号Φと反転クロック信号/Φとを入れ替えた構成によれば、図5に示されるよ
うに、クロック信号Φ(反転クロック信号/Φ)の論理レベルが反転する毎に、そのクロ
ック信号(反転クロック信号/Φ)の半周期分の転送開始パルスDyが順次シフトされた
シフト信号Y1、Y2、Y3、…、Y320が、1、2、3、…、320段目の単位回路
150から出力されることになる。
In the even-numbered stage, as described above, when attention is paid to the logic levels of the clock
Therefore, according to the configuration in which
ところで、321段目の単位回路150は、320段目の単位回路150にシフト信号
Y321を供給して、320段目のTFT154をオンさせるためのものであるが、32
1段目の単位回路150には次段が存在しないので、当該321段目ではTFT154が
オンせずに、ノードAがLレベルにならないように見える。
しかしながら、320段目の単位回路150によるシフト信号Y320は、HからLレ
ベルになると、当該Lレベルがほぼ1フレームの期間にわたって継続するので、当該Lレ
ベルになる期間にわたって321段目のTFT153がオフしたままとなる。このため、
当該321段目では、ハイ・インピーダンス状態のノードA、すなわち、TFT151の
ゲート電極の電位は、実際にはリーク電流等によって徐々に低下するので、やがてオフ電
圧以下になって、当該TFT151がオフすることになる。
したがって、320段目においては、1フレームの期間が経過して前段のシフト信号Y
319がHレベルになったときに、次段のシフト信号Y321が未だにHレベルになって
いる状態にはならない。
また、321段目のTFT154のゲートを積極的にTFT151のゲートに接続する
ことにより、当該TFT154が半オン状態として、TFT151のゲート電位をオフ電
圧に下げる構成でも良い。この構成では、TFT153がオンするときに、TFT154
もオンとなるが、TFT153のオン抵抗よりもTFT154のオン抵抗を大きくなるよ
うに、トランジスタ形状を設定しておくことにより、TFT153がオンになった時の作
用が維持される。
さらに、320段目または321段目の単位回路150によるシフト信号に相当する信
号を、制御回路20から供給しても良い。特に320段目の単位回路150によるシフト
信号Y321を制御回路20から供給する構成にすると、321段目の単位回路150が
不要となる。
Incidentally, the
Since the next stage does not exist in the
However, when the shift signal Y320 from the
In the 321st stage, the potential of the node A in the high impedance state, that is, the potential of the gate electrode of the
Therefore, at the 320th stage, the shift signal Y of the previous stage passes after the period of one frame has elapsed.
When 319 becomes H level, the shift signal Y321 at the next stage does not yet become H level.
Alternatively, a configuration may be employed in which the gate of the
However, by setting the transistor shape so that the on-resistance of the
Further, a signal corresponding to the shift signal by the
また、本実施形態に係るシフトレジスタにおいて、各段の単位回路を構成する素子は、
TFT151〜154の4素子で済み、上述した背景の技術で述べた9素子に比べて半分
以下に抑えられる。このため、構成の簡易化や、製造プロセスにおける歩留まり率を向上
させることができるだけでなく、走査線112の狭ピッチ化が容易となり、画素の極小化
による高精細な表示も可能となる。
In the shift register according to the present embodiment, the elements constituting the unit circuit of each stage are:
Four elements of
ところで、実施形態に係るシフトレジスタにおいて、期間(d)では、ノードAがハイ
・インピーダンス状態となるので、直前のLレベルの状態に保たれる、と説明したが、ク
ロック信号枝線145が期間(c)から期間(d)にかけてLからHレベルに変化すると
きに、容量C1が容量C2と比較して充分に小さくないと、LレベルであるべきノードA
の電圧が図7の※で示されるように上昇して、これによりTFT151のオフ抵抗が小さ
くなる状態(半オン状態)となってしまう可能性がある。
In the shift register according to the embodiment, it has been described that the node A is in the high impedance state in the period (d), and thus is maintained in the state of the L level immediately before. However, the clock
This voltage may rise as indicated by * in FIG. 7, which may result in a state where the off-resistance of the
そこで、図13に示されるように、TFT151のゲート・ドレイン電極間に補助容量
Caを介挿した構成としても良い。この構成にすると、ノードAは、出力端Out(走査線
112)の容量結合度が増すので、ハイ・インピーダンス状態となったときの電圧変化を
抑制することが可能となる。
なお、このような電圧変化の抑制は、図14に示されるように、補助容量Caを、ノー
ドAと、クロック信号枝線146との間に介挿する構成でも達成することができる。クロ
ック信号枝線146は、ノードAに電圧上昇させるクロック信号枝線145に対し反対方
向に電圧変化するので、補助容量Caの要する容量が小さくて済む反面、クロック信号枝
線146の電圧変化に伴う充放電の分だけ電力が無駄に消費されてしまう、という面もあ
る。
いずれにしても、補助容量Caの具体的な容量値については、TFT151の寄生容量
C1、C2や、しきい値電圧などの種々の条件に依存するので、シミュレーションなどに
よって、ノードAの電圧変化が無視できる小さくなるような値を求めれば良い。
Therefore, as shown in FIG. 13, the auxiliary capacitor Ca may be inserted between the gate and drain electrodes of the
Such suppression of voltage change can also be achieved by a configuration in which the auxiliary capacitor Ca is interposed between the node A and the clock
In any case, the specific capacitance value of the auxiliary capacitor Ca depends on various conditions such as the parasitic capacitances C1 and C2 of the
また、実施形態において、あるi段目の単位回路150の出力端Outは、1つ前の(i
−1)段、自身に対応するi段、および、1つ後の(i+1)段の単位回路によるシフト
信号がいずれもLレベルである場合に、クロック信号枝線146がHレベルであれば電位
Gnd(Lレベル)に確定するが、クロック信号枝線146がLレベルであればハイ・イン
ピーダンス状態となる。すなわち、i段目の単位回路150の出力端Outは、1つ後の(
i+1)段の単位回路によるシフト信号がHレベルとなった後にあっては、水平走査期間
(H)毎に、Lレベルに確定する状態と、ハイ・インピーダンス状態とが交互に切り替え
られることになる。
走査線がハイ・インピーダンス状態であっても、上述したように走査線112には種々
の容量が寄生するので、直前状態であるLレベルに保たれるが、ノイズ等の混入による走
査線の電位変動を抑えて表示品位の低下を防止する、という観点からすれば、走査線11
2がハイ・インピーダンス状態となるのを避けた方が望ましいといえる。
In the embodiment, the output terminal Out of the
-1) stage, the i stage corresponding to itself, and the shift signal by the next (i + 1) stage unit circuit are all at L level, and if the
After the shift signal by the (i + 1) stage unit circuit becomes H level, the state determined to L level and the high impedance state are alternately switched every horizontal scanning period (H). .
Even when the scanning line is in a high impedance state, various capacitances are parasitic on the
It can be said that it is desirable to avoid 2 becoming a high impedance state.
そこで、図15に示されるように、各段の単位回路150において、それぞれTFT1
61〜163からなる保持回路160を設けても良い。
この図において、TFT161〜163の各々はそれぞれnチャネル型であり、このう
ち、TFT161のゲート電極は、出力端Outに接続され、そのソース電極は、電位Gnd
に接地されている。また、TFT162のゲート電極には、次の(i+1)段目によるシ
フト信号Y(i+1)が供給され、そのソース電極は、電圧Vddの給電線に接続されてい
る。そして、TFT163のゲート電極は、TFT161、162の共通ドレイン電極に
接続され、そのソース電極は電位Gndに接地され、そのドレイン電極は出力端Outに接続
された構成となっている。
Therefore, as shown in FIG. 15, in the
A holding
In this figure, each of the
Is grounded. Further, a shift signal Y (i + 1) at the next (i + 1) stage is supplied to the gate electrode of the
このような構成において、シフト信号YiがHからLレベルになって、シフト信号Y(
i+1)がHレベルになると、すなわち、上述した期間(c)に相当する期間になると、
TFT161、TFT162がそれぞれオフ、オンするので、TFT163のゲート電極
に電圧Vddが印加される結果、TFT163がオンする。このため、i段目の単位回路1
50における出力端Outは、オンしたTFT163を介して電位Gndに接地されるととも
に、TFT163に寄生する容量C5に電圧Vddが充電される。
シフト信号Y(i+1)がLレベルになると、TFT163のゲート電極は、ハイ・イ
ンピーダンス状態になるが、容量C5によって電圧Vddが保持されているので、TFT1
63のオン状態が維持される。一方、自段のシフト信号YiがHレベルになると、TFT
161がオンして、TFT163のゲート電極が、保持されていた電圧Vddから接地電位
Gndに変化し、これにより、TFT163がオフすることになる。
したがって、このような保持回路160によれば、あるi段目の単位回路150の出力
端Outは、1つ後の段のシフト信号Y(i+1)がHレベルになってから、自段のシフト
信号YiがHレベルになる直前まで、TFT163のオンにより、電位GndであるLレベ
ルに確定することになる。
In such a configuration, the shift signal Yi changes from H to L level, and the shift signal Y (
When i + 1) becomes H level, that is, when a period corresponding to the period (c) described above is reached,
Since the
The output terminal Out at 50 is grounded to the potential Gnd via the turned-on
When the shift signal Y (i + 1) becomes the L level, the gate electrode of the
The ON state of 63 is maintained. On the other hand, when the shift signal Yi of the own stage becomes H level, the TFT
161 is turned on, and the gate electrode of the
Therefore, according to such a
なお、実施形態において、i段目の単位回路150の出力端Outは、クロック信号枝線
146がHレベルであれば電位Gnd(Lレベル)に確定するので、TFT161のゲート
電極には、自段のシフト信号Yiではなく、1つ前の段のシフト信号Y(i−1)を供給
しても良いし、また、自身の出力端OutがHレベルにならない場合であって、クロック信
号枝線146がLレベル(クロック信号枝線145がHレベル)のときに、TFT163
がオンするように、TFT163のゲート電極に外部からの制御信号を供給する構成とし
ても良い。
In the embodiment, the output terminal Out of the i-
It is also possible to supply a control signal from the outside to the gate electrode of the
ところで、近年では、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどのビューファインダな
どのように、表示パネルが180度回転可能とするタイプが登場しつつある。表示パネル
の回転角度が0度である場合と、180度である場合とでは、パネルの固定点からみたと
きに垂直走査方向が逆転する関係となる。
このため、走査線を駆動する走査線駆動回路140では、走査線を選択する順序を、一
方から他方に向かう場合と、他方から一方に向かう場合との双方向に対応する必要がある
が、図3に示した走査線駆動回路140では、転送開始パルスDyを、クロック信号Φ(
反転クロック信号/Φ)の論理レベルが遷移する毎に、1、2、3、…、320段目とい
う一方向でしか順番にシフトできない。
そこで、一方向のみならず、他方向にも転送可能な走査線駆動回路140について説明
する。
By the way, in recent years, a type in which a display panel can be rotated by 180 degrees, such as a viewfinder such as a video camera or a digital still camera, is emerging. When the rotation angle of the display panel is 0 degree and when it is 180 degrees, the vertical scanning direction is reversed when viewed from a fixed point of the panel.
For this reason, in the scanning
Each time the logic level of the inverted clock signal / Φ) transitions, it can be shifted in order only in one direction, ie, 1, 2, 3,.
Therefore, the scanning
図16は、双方向に転送可能な走査線駆動回路140の構成を示すブロック図であり、
図17は、この単位回路を示す図である。
図16に示されるように、走査線112の行数である「320」よりも「2」多い「3
22」段の単位回路150を縦続接続した構成となっている。これは、転送開始パルスD
yの転送方向をY1→Y320の下方向転送にするとき、シフト信号Y320を出力する
320段目の単位回路150の1つ後の段として321段目の単位回路150によるシフ
ト信号Y321が必要であり、同様にして考えてみれば、転送開始パルスDyの転送方向
をY320→Y1の上方向転送にするとき、シフト信号Y1を出力する1段目の単位回路
150の1つ後の段として0段目の単位回路150によるシフト信号Y0がさらに必要と
なるためである。
なお、0、1、2、3、…、320、321段の段数については、転送方向に拘わらず
、固定的に扱うが、1つ前の段、1つ後の段という概念は、シフト信号の転送方向を考慮
して相対的な関係になる。すなわち、下方向転送においては、シフト信号Y(i−1)、
Yi、Y(i+1)という順番でHレベルになるので、i段目を基準にしてみると、(i
−1)段目は1つ前の段であり、(i+1)段目は1つ後の段であるが、上方向転送にお
いては、シフト信号Y(i+1)、Yi、Y(i−1)という順番でHレベルになるので
、i段目を基準にしてみると、(i+1)段目が1つ前の段であり、(i−1)段目は1
つ後の段という関係になる。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of the scanning
FIG. 17 is a diagram showing this unit circuit.
As shown in FIG. 16, “3” is “2” more than “320” which is the number of rows of the scanning lines 112.
The
When the transfer direction of y is changed to the downward transfer from Y1 to Y320, the shift signal Y321 by the
The number of
Since it becomes the H level in the order of Yi, Y (i + 1), when the i-th stage is taken as a reference, (i
The -1) stage is the previous stage, and the (i + 1) stage is the next stage. In the upward transfer, the shift signals Y (i + 1), Yi, Y (i-1) Since the i-th stage is the reference, the (i + 1) -th stage is the previous stage, and the (i-1) -th stage is 1
It becomes the relationship of the next stage.
この走査線駆動回路140において、下方向転送とするか下方向転送とするかについて
は、転送方向指定信号Dir-d、Dir-uによって指定される。詳細には、下方向転送が指定
される場合には、転送方向指定信号Dir-dがHレベルとなり、転送方向指定信号Dir-uが
Lレベルになる一方、上方向転送が指定される場合には、反対に転送方向指定信号Dir-d
がLレベルとなり、転送方向指定信号Dir-uがHレベルになる。
また、この走査線駆動回路140には、トランスファーゲートであるアナログスイッチ
21、22、25〜28が設けられている。このうち、アナログスイッチ21は、転送方
向指定信号Dir-dがHレベルとなったときにオンして、転送開始パルスDyを、0段目の
単位回路150に対し1つ前の段のシフト信号となるように供給する一方、アナログスイ
ッチ22は、転送方向指定信号Dir-uがHレベルとなったときにオンして、転送開始パル
スDyを、321段目の単位回路150に対し、1つ前の段のシフト信号として供給する
構成となっている。
アナログスイッチ25、26は、転送方向指定信号Dir-dがHレベルとなったときにそ
れぞれオンして、クロック信号Φを信号幹線141に、反転クロック信号/Φを信号幹線
142に、それぞれ供給する一方、アナログスイッチ27、28は、転送方向指定信号D
ir-uがHレベルとなったときにそれぞれオンして、クロック信号Φを信号幹線142に、
反転クロック信号/Φを信号幹線141に、それぞれ供給する構成となっている。
In the scanning
Becomes L level, and the transfer direction designation signal Dir-u becomes H level.
The scanning
The analog switches 25 and 26 are turned on when the transfer direction designation signal Dir-d becomes H level, and supply the clock signal Φ to the
When ir-u becomes H level, each turns on, and the clock signal Φ is sent to the
The inverted clock signal / Φ is supplied to the
一方、単位回路150では、図17に示されるように、nチャネル型のTFT171〜
174からなるセレクタ170が別途設けられる。
ここで、TFT171のゲート電極には、転送方向指定信号Dir-dが供給され、そのソ
ース電極には、シフト信号Y(i−1)が供給され、そのドレイン電極は、TFT153
のゲート・ソース電極に接続されている。TFT172のゲート電極には、転送方向指定
信号Dir-uが供給され、そのソース電極には、シフト信号Y(i+1)が供給され、その
ドレイン電極は、TFT153のゲート・ソース電極に接続されている。
一方、TFT173のゲート電極には、転送方向指定信号Dir-dが供給され、そのソー
ス電極には、シフト信号Y(i+1)が供給され、そのドレイン電極は、TFT154の
ゲート電極に接続されている。また、TFT174のゲート電極には、転送方向指定信号
Dir-uが供給され、そのソース電極には、シフト信号Y(i−1)が供給され、そのドレ
イン電極は、TFT154のゲート電極に接続されている。
On the other hand, in the
A
Here, a transfer direction designation signal Dir-d is supplied to the gate electrode of the
Connected to the gate and source electrodes. A transfer direction designation signal Dir-u is supplied to the gate electrode of the
On the other hand, the transfer direction designation signal Dir-d is supplied to the gate electrode of the
したがって、転送方向指定信号Dir-dがHレベル(転送方向指定信号Dir-uがLレベル
)になって、下方向転送が指定された場合、各段の単位回路150では、TFT171、
173がオンし、TFT172、174がオフするので、その等価回路は、図4と同一と
なる。結局、転送開始パルスDyが供給されると、シフト信号は、クロック信号の論理レ
ベルが遷移する毎に、(Y0)、Y1、Y2、Y3、…、Y320、(Y321)という
順番でHレベルになる。なお、波形的にみれば、0段目の単位回路150を介する関係上
、シフト信号Y1、Y2、Y3、…、Y320は、図5に示した波形に対して、クロック
信号Φ(反転クロック信号/Φ)の半周期分だけ遅延した関係となる。
一方、転送方向指定信号Dir-uがHレベル(転送方向指定信号Dir-dがLレベル)にな
って、上方向転送が指定された場合、各段の単位回路150では、TFT171、173
がオフし、TFT172、174がオンするので、シフト信号Y(i+1)が、TFT1
53のソース・ドレイン電極に供給されるとともに、シフト信号Y(i−1)が、TFT
154のゲート電極に供給されることになる。しかしながら、上方向転送の場合、i段目
にとってみれば、1つ前の段が(i+1)段目であり、1つ後の段が(i−1)段目であ
るから、TFT153のソース・ドレイン電極に1つ前の段のシフト信号が供給され、T
FT154のゲート電極に1つ後の段のシフト信号が供給される関係は、下方向転送と変
わりない。
一方、上方向転送が指定された場合、信号幹線141、142に供給されるクロック信
号Φ、反転クロック信号/Φの関係が下方向転送と入れ替わる。結局、転送開始パルスD
yの転送経路は、下方向転送の場合と上方向転送の場合となんら変わることがないので、
転送開始パルスDyが供給されると、シフト信号は、クロック信号の論理レベルが遷移す
る毎に、(Y321)、Y320、Y319、…、Y1、(Y0)という順番でHレベル
になる。
Therefore, when the transfer direction designation signal Dir-d is at the H level (transfer direction designation signal Dir-u is at the L level) and the downward transfer is designated, the
Since 173 is turned on and
On the other hand, when the transfer direction designation signal Dir-u is at the H level (transfer direction designation signal Dir-d is at the L level) and the upward transfer is designated, the
Is turned off and the
53 is supplied to the source / drain electrodes and the shift signal Y (i-1) is applied to the TFT.
154 is supplied to the
The relationship in which the next-stage shift signal is supplied to the gate electrode of the
On the other hand, when the upward transfer is designated, the relationship between the clock signal Φ and the inverted clock signal / Φ supplied to the
Since the transfer path of y does not change at all in the case of the downward transfer and the upward transfer,
When the transfer start pulse Dy is supplied, the shift signal becomes H level in the order of (Y321), Y320, Y319,..., Y1, (Y0) every time the logic level of the clock signal changes.
図16および図17に示される走査線駆動回路140によれば、双方向に転送可能であ
る上に、各段の単位回路を構成する素子は、TFT151〜154に加えて、TFT17
1〜174の8素子で済み、背景の技術で述べた9素子に比べて少なく抑えることができ
る。
なお、双方向に転送可能な走査線駆動回路140において、単位回路150の総段数を
図16に示されるように偶数ではなく、奇数にすると、クロック信号枝線145、146
の配置が、上から見ても、下から見ても対称形になるので、アナログスイッチ25〜18
は不要である。
According to the scanning
1 to 174 is sufficient, and the number can be reduced compared to the 9 elements described in the background art.
In the scanning
The analog switches 25 to 18 are symmetrical when viewed from above and from below.
Is unnecessary.
なお、実施形態においては、TFT116をnチャネル型としたため、アクティブレベ
ルをHレベルとし、ノン・アクティブレベルをLレベルとして説明したが、TFT116
をpチャネル型にした場合、アクティブレベルはLレベルになり、ノン・アクティブレベ
ルをHレベルになる。TFT116をpチャネル型にした場合、Lレベルのパルスを順次
転送する構成になるが、その構成については別段説明を要しないであろう。
In the embodiment, since the
When p is a p-channel type, the active level becomes L level and the non-active level becomes H level. When the
また、上述した各実施形態では、画素容量120を単位としてみたときに、1フレーム
の期間毎に書込極性を反転したが、その理由は、画素容量120を交流駆動するために過
ぎないので、その反転は2フレーム以上の期間毎に実行しても良い。
さらに、画素容量120はノーマリーホワイトモードとしたが、電圧無印加状態におい
て暗い状態となるノーマリーブラックモードとしても良い。また、R(赤)、G(緑)、
B(青)の3画素で1ドットを構成して、カラー表示を行うとしても良いし、さらに、別
の1色(例えばシアン(C))を追加し、これらの4色の画素で1ドットを構成して、色
再現性を向上させる構成としても良い。
In each of the above-described embodiments, when the
Furthermore, although the
Color display may be performed by configuring one dot with three B (blue) pixels, and another one color (for example, cyan (C)) is added, and one dot is formed with these four color pixels. To improve color reproducibility.
上述した説明では、書込極性の基準をコモン電極108の電圧としているが、これは、
画素110におけるTFT116が理想的なスイッチとして機能する場合であり、実際に
は、TFT116のゲート・ドレイン電極間の寄生容量に起因して、オンからオフに状態
変化するときにドレイン電極(画素電極118)の電位が低下する現象(プッシュダウン
、突き抜け、フィールドスルーなどと呼ばれる)が発生する。液晶の劣化を防止するため
、画素容量120については交流駆動としなければならないが、コモン電極108への印
加電圧を書込極性の基準として交流駆動すると、プッシュダウンのために、負極性書込に
よる画素容量120の電圧実効値が、正極性書込による実効値よりも若干大きくなってし
まう(TFT116がnチャネルの場合)。このため、実際には、書込極性の基準電圧と
コモン電極108の電圧とを分け、詳細には、書込極性の基準電圧を、プッシュダウンの
影響が相殺されるように、コモン電極の電圧よりも高位側にオフセットして設定するよう
にしても良い。
さらに、蓄積容量130の他端は、一定ではなく、正極性書込時に低位側とし、その後
、高位側に切り替え、極性書込時に高位側とし、その後、低位側に切り替えるような構成
としても良い。
In the above description, the reference of the write polarity is the voltage of the
This is a case where the
Further, the other end of the
<電子機器>
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置10を表示装置として有する電子機器につ
いて説明する。図18は、実施形態に係る電気光学装置10を用いた携帯電話1200の
構成を示す図である。
この図に示されるように、携帯電話1200は、複数の操作ボタン1202のほか、受
話口1204、送話口1206とともに、上述した電気光学装置10を備えるものである
。なお、電気光学装置10のうち、表示領域100に相当する部分以外の構成要素につい
ては外観としては現れない。
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus having the electro-
As shown in this figure, a
なお、電気光学装置10が適用される電子機器としては、図18に示される携帯電話の
他にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型(
またはモニタ直視型)のビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳
、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネ
ルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示装置として、
上述した電気光学装置10が適用可能であることは言うまでもない。
Electronic devices to which the electro-
Or a monitor direct view type video recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, and the like. And as a display device for these various electronic devices,
Needless to say, the above-described electro-
10…電気光学装置、20…制御回路、100…表示領域、108…コモン電極、11
0…画素、112…走査線、114…データ線、116…TFT、120…画素容量、1
40…走査線駆動回路、145、146…クロック信号枝線、150…単位回路、151
〜154…TFT、160…保持回路、161〜163…TFT、170…セレクタ、1
71〜174…TFT、190…データ線駆動回路、1200…携帯電話
DESCRIPTION OF
0 ... pixel, 112 ... scan line, 114 ... data line, 116 ... TFT, 120 ... pixel capacity, 1
40: scanning line driving circuit, 145, 146 ... clock signal branch line, 150 ... unit circuit, 151
˜154... TFT, 160... Holding circuit, 161 to 163... TFT, 170.
71 to 174... TFT, 190... Data line drive circuit, 1200.
Claims (7)
ティブレベルになるシフト信号を出力するシフトレジスタであって、
各段の単位回路は、第1および第2トランジスタと、セットスイッチと、リセットスイ
ッチとを有し、
各段の単位回路では、
前記第1トランジスタのソース電極が、一対の相補クロック信号を供給するクロック信
号枝線の一方に接続され、
前記第2トランジスタのゲート電極が、前記クロック信号枝線の他方に接続され、その
ソース電極が論理レベルの一方を給電する給電線に接続され、
前記第1および第2トランジスタのドレイン電極が前記出力端に接続され、
前記セットスイッチは、初段の単位回路の場合、転送開始パルスがアクティブレベルと
なったときにオンし、初段以外の単位回路の場合、1つ前の段の単位回路によるシフト信
号がアクティブレベルとなったときにオンすることで、前記第1トランジスタをオンさせ
る電圧を、当該第1トランジスタのゲート電極に印加し、
前記リセットスイッチは、1つ後の段の単位回路によるシフト信号がアクティブレベル
となったときにオンして、前記第1トランジスタをオフさせる電圧を、当該第1トランジ
スタのゲート電極に印加し、
奇数段の単位回路では、前記一対の相補クロック信号の一方が前記クロック信号枝線の
一方に供給されるとともに、前記相補クロック信号の他方が前記相補クロック信号枝線の
他方に供給され、
偶数段の単位回路では、前記相補クロック信号の一方が前記クロック信号枝線の他方に
供給されるとともに、前記相補クロック信号の他方が前記クロック信号枝線の一方に供給
される
ことを特徴とするシフトレジスタ。 A shift register that cascade-connects a plurality of unit circuits and outputs a shift signal that becomes an active level exclusively and sequentially from the output terminal of each stage unit circuit,
Each stage unit circuit includes first and second transistors, a set switch, and a reset switch.
In the unit circuit of each stage,
A source electrode of the first transistor is connected to one of a pair of clock signal branches supplying a pair of complementary clock signals;
A gate electrode of the second transistor is connected to the other of the clock signal branch lines, and a source electrode of the second transistor is connected to a power supply line that supplies one of logic levels;
Drain electrodes of the first and second transistors are connected to the output terminal;
In the case of the unit circuit of the first stage, the set switch is turned on when the transfer start pulse becomes an active level. In the case of a unit circuit other than the first stage, the shift signal from the unit circuit of the previous stage becomes the active level. A voltage that turns on the first transistor is applied to the gate electrode of the first transistor,
The reset switch is turned on when a shift signal by the unit circuit of the next stage becomes an active level, and applies a voltage for turning off the first transistor to the gate electrode of the first transistor,
In the odd-number unit circuit, one of the pair of complementary clock signals is supplied to one of the clock signal branches, and the other of the complementary clock signals is supplied to the other of the complementary clock signals.
In the even-numbered unit circuit, one of the complementary clock signals is supplied to the other of the clock signal branch lines, and the other of the complementary clock signals is supplied to one of the clock signal branch lines. Shift register.
ことを特徴とする請求項1に記載のシフトレジスタ。 The shift register according to claim 1, wherein an auxiliary capacitor is interposed between the gate and drain electrodes of the first transistor.
ク信号枝線の一方がアクティブレベルとなる期間の一部または全部の期間にわたって、当
該単位回路の出力端をノン・アクティブレベルに保持する保持回路を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のシフトレジスタ。 The output terminal of the unit circuit is held at the non-active level for a part or all of the period in which one of the clock signal branch lines is at the active level during the period when the shift signal by the unit circuit is not at the active level. The shift register according to claim 1, further comprising: a holding circuit that performs the following operation.
ゲート電極とソース電極とが接続されて、当該接続点に1つ前の段の単位回路によるシ
フト信号が供給されるとともに、ドレイン電極が前記第1トランジスタのゲート電極に接
続された第3トランジスタであり、
前記リセットスイッチは、
ゲート電極に1つ後の段の単位回路によるシフト信号が供給され、ソース電極が論理レ
ベルの一方を給電する給電線に接続されるとともに、
ドレイン電極が前記第1トランジスタのゲート電極に接続された第4トランジスタであ
る
ことを特徴とする請求項1に記載のシフトレジスタ。 The set switch is
A gate electrode and a source electrode are connected, a shift signal from the unit circuit of the previous stage is supplied to the connection point, and a drain electrode is connected to the gate electrode of the first transistor. Yes,
The reset switch is
A shift signal from the unit circuit of the next stage is supplied to the gate electrode, the source electrode is connected to a power supply line that supplies one of the logic levels, and
The shift register according to claim 1, wherein a drain electrode is a fourth transistor connected to a gate electrode of the first transistor.
前記第3トランジスタのソース電極およびゲート電極の接続点に、1つ前の段の単位回
路によるシフト信号を供給するとともに、
前記第4トランジスタのゲート電極に対し、1つ後の段の単位回路によるシフト信号を
供給するセレクタを有する
ことを特徴とする請求項4に記載のシフトレジスタ。 Depending on the transfer direction of the shift signal,
Supplying a shift signal from the unit circuit of the previous stage to the connection point of the source electrode and the gate electrode of the third transistor;
5. The shift register according to claim 4, further comprising: a selector that supplies a shift signal from the unit circuit of the next stage to the gate electrode of the fourth transistor.
複数列のデータ線と、
前記複数行の走査線と前記複数列のデータ線との交差に対応して複数設けられ、各々は
、自身に対応する走査線がアクティブレベルとなったときに、自身に対応するデータ線に
供給されたデータ信号に応じた階調となる画素と、
アクティブレベルとなった走査線に対応する画素に対し、当該画素の階調に応じたデー
タ信号を、データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
を備え、
請求項1乃至5の記載のシフトレジスタによるシフト信号を、前記複数行の走査線に供
給する走査線駆動回路として用いた
ことを特徴とする電気光学装置。 Multiple rows of scanning lines;
Multiple columns of data lines;
A plurality of scanning lines are provided corresponding to the intersections of the scanning lines of the plurality of rows and the data lines of the plurality of columns. Each of the scanning lines is supplied to the data line corresponding to itself when the scanning line corresponding to the scanning line becomes active. A pixel having a gradation corresponding to the received data signal,
A data line driving circuit for supplying a data signal corresponding to the gradation of the pixel to the pixel corresponding to the scanning line having an active level via the data line;
With
6. An electro-optical device, wherein the shift signal by the shift register according to claim 1 is used as a scanning line driving circuit that supplies the plurality of rows of scanning lines.
ことを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 6.
Priority Applications (1)
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JP2006281122A JP2008097774A (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Shift register, electro-optical device, and electronic apparatus |
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Cited By (2)
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JP2014139856A (en) * | 2009-01-22 | 2014-07-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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