專利名稱:移位寄存器及使用它的顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及適用于液晶顯示裝置的驅動電路、應答較低電壓的輸入信號進行動作的移位寄存器,以及使用它的前述液晶顯示裝置等的顯示裝置。
背景技術:
在前述液晶顯示裝置的掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路中,因為一面作成提供給各掃描信號線的掃描信號、同時取得從畫像信號對各數據信號取樣時的時刻,所以廣泛地使用移位寄存器。這樣使用移位寄存器的掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路,在如下專利文獻中已被揭示日本特許公報號(
公開日2000年11月20日,對應的美國申請的Serial№09/568,899);日本特許公報號(
公開日2000年12月8日,對應的美國申請的Serial№09/578,440);日本特許公報號(
公開日2001年11月2日,對應的美國申請的Serial№09/703,918)。
另一方面,電子電路的消耗功率,與頻率、負載容量、電壓的平方成正比。因此,在生成傳送到前述液晶顯示裝置的畫像信號的電路等與該液晶顯示裝置連接的電路以及該液晶顯示裝置自身,為了減低前述消耗功率,傾向于不斷把驅動電壓設定得低些。
但是,在諸如各象素電路及掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路等為確保較大的顯示面積因而以多晶硅薄膜晶體管形成的電路中,即使在基板間或同一基板內,閾值電壓的差異達數“V”左右,所以,在驅動電壓中把閾值電壓偏差影響的余地考慮在內,大幅度減低該驅動電壓是有難度的。另外,如前述畫像信號的生成電路那樣,在采用單晶硅晶體管的電路中,例如,驅動電壓通常設定在5V及3.3V。
因此,在顯示面板上,從前述畫像信號的生成電路那樣的外部電路迭加低于移位寄存器的驅動電壓的起動脈沖,此時,在移位寄存器中設置對起動脈沖升壓的電平轉換器。具體是,如圖12中的移位寄存器1表示的那樣,在移位寄存器部2的輸入側設置電平轉換器3,把來自前述畫像信號的生成電路的前述5V左右振幅的起動脈沖SP升壓到移位寄存器部2的驅動電壓、例如15V左右的起動脈沖SPO,使輸入到前述移位寄存器部2的第1級的觸發器f1。
前述第1級的觸發器f1,把與來自前述畫像信號的生成電路的時鐘信號CK同步、升壓后的起動脈沖SPO傳送到下級的觸發器f2。這樣的動作,在相互串聯連接的觸發器f1,f2,…fn-1,fn中依次進行,選擇脈沖從各級的觸發器f1,f2,…fn-1,fn作為輸出信號s1,s2,…sn-1,sn依次輸出。
圖13表示前述電平轉換器3的一構成例的方框圖。該電平轉換器3,包括一對NMOS晶體管n1、n2,及PMOS晶體管p1、p2,及2級反向器inv1、inv2。
前述NMOS晶體管n1、n2的柵極相互連接,漏極,與PMOS晶體管p1、p2的漏極分別連接,NMOS晶體管n1的源極接地,此外,該NMOS晶體管n1的柵極及漏極連接,在NMOS晶體管n2的源極上輸入前述起動脈沖SP。前述PMOS晶體管p1、p2的源極上,提供前述15V左右的高電平的驅動電壓Vcc,柵極共接地。
因此,從PMOS晶體管p2的漏極與NMOS晶體管n2的漏極的連接點的輸出端,輸入到NMOS晶體管n2的源極的起動脈沖SP,被升壓到前述驅動電壓Vcc輸出。該輸出,由2級反向器inv1、inv2放大、以正向輸出作為前述升壓后的起動脈沖SPO輸出。
在如前述構成的電平轉換器3,前述NMOS晶體管n1、n2及PMOS晶體管p1、p2,構成電流驅動型的電平轉換器部,不管起動脈沖SP是否輸入,PMOS晶體管p1、p2平時為ON,這樣,NMOS晶體管n1、n2的柵極,處于高電平,該NMOS晶體管n1、n2,平時ON,有電流流動。因此,前述起動脈沖SP的振幅,即使比NMOS晶體管n2的閾值電壓低時,也能正常地使起動脈沖SP升壓。
另一方面,在通過輸入信號的電平使輸入開關器件導通/截斷的電壓驅動型的電平轉換器,當前述起動脈沖SP的振幅低于輸入開關器件的閾值電壓時,升壓動作不能進行。但是,前述電流驅動型的電平轉換器,如前所述,由于平時有電流流動,存在消耗功率大的問題。
發明內容
本發明的目的是提供意在節省電功率、即使將輸入信號取為小振幅、也能利用電平轉換器正常動作,同時可削減該電平轉換器的消耗功率的移位寄存器及使用移位寄存器的顯示裝置。
本發明的移位寄存器,在多級的觸發器依次傳送輸入的信號,包括對振幅低于前述觸發器的驅動電壓的前述輸入信號進行升壓、并迭加到第1級觸發器的電平轉換器,以及應答任意的第x級的觸發器及任意的第y級(x<y)觸發器的輸出、在前述第x級的觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器不工作,在前述第y級觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器工作的動作控制裝置。
按照前述的構成,在多級的觸發器依次傳送與時鐘信號同步的起動脈沖等的輸入信號的移位寄存器,通過電平轉換器對振幅低于前述觸發器的驅動電壓的前述輸入信號進行升壓輸入,動作控制電路,在第x級的觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器不工作,在第y級觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器工作。即亦,前述輸入信號從留下的第x級被傳送到第y級的觸發器期間、電平轉換器不工作,只在從前述輸入信號可輸入到電平轉換器的某第y級到下面的輸入信號周期的第x級的期間電平轉換器才工作。
因此,為節省電功率、將輸入信號取小的振幅也能正常動作,同時可削減從第x級到第y級傳送期間電平轉換器的消耗功率。
此外,本發明的移位寄存器中,最好,前述第x級是第1級,前述第y級是最終級。
按照前述的構成,y-x,即亦電平轉換器不工作的期間為最大值,最能削減消耗功率。
此外,本發明的移位寄存器,在多級的觸發器依次輸入的信號傳送出去、同時可切換移位方向,包括對振幅低于前述觸發器的驅動電壓的前述輸入信號進行升壓、并迭加到任意的第s級觸發器的電平轉換器,以及應答任意的第x級(但,s≤x)的觸發器及任意的第y級(但,x<y)觸發器的輸出、在前述第x級的觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器不工作,在前述第y級觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器工作的動作控制電路。
按照前述的構成,在多級的觸發器依次傳送與時鐘信號同步的起動脈沖等的輸入信號的同時、可切換移位方向的、所謂雙向移位寄存器,通過電平轉換器對振幅低于前述觸發器的驅動電壓的前述輸入信號進行升壓輸入,動作控制電路,在第x級的觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器不工作,在第y級觸發器傳送前述輸入信號時使前述電平轉換器工作。即亦,前述輸入信號從留下的第x級被傳送到第y級的觸發器期間、電平轉換器不工作,只在從前述輸入信號可輸入到電平轉換器的某第y級到下面的輸入信號周期的第x級的期間電平轉換器才工作。
這里,前述輸入信號向任意的第s級(但,s≤x)的觸發器輸入,因此,來自該第s級以下的觸發器的輸出是有效的。即亦,例如從這些觸發器的輸出用于畫像顯示時,前述第s級以下為有效顯示領域。切換移位方向時,在第1級~第s-1級的觸發器,成為最終級~最終(s-2)級,進行移位動作。
因此,為節省電功率、將輸入信號取小的振幅也能正常動作,同時可削減從第x級到第y級傳送期間電平轉換器的消耗功率。
此外,本發明的移位寄存器中,最好,前述第x級是第s級,前述第y級是最終級。
按照前述的構成,y-x,即亦電平轉換器不工作的期間為最大值,最能削減消耗功率。此外,在使用于前述畫像顯示時,前述最終級~最終(s-2)級,雖然是前述有效顯示領域,但這些觸發器實際不起作用,因此,在前述有效顯示領域的選擇終了以后,在任意時刻都能使前述電平轉換器工作。
此外,在本發明的移位寄存器,前述電平轉換器,最好,包括在動作時提供前述輸入信號的輸入開關器件平時導通的電流驅動型的電平轉換部。
按照前述構成,與根據輸入信號的電平使輸入開關器件導通/截斷的電壓驅動型電平轉換器不同,電流驅動型的電平轉換器,在動作中,前述輸入開關器件平時是導通的。因此,在前述輸入信號的振幅低于前述輸入開關器件的閾值電壓時,也能正常地使輸入信號升壓。
另一方面,如前所述,該電流驅動型的電平轉換器,在動作中,輸入開關器件是導通的,所以,即使消耗功率比前述電壓驅動型的電平轉換器大,利用前述動作控制電路也能在前述輸入信號不輸入時使該電平轉換器的動作停止,因此,可抑制消耗功率,特別適合本發明。
此外,本發明的移位寄存器,最好,還包括與前述動作控制電路相關、在該動作控制裝置使前述電平轉換器不工作時、將該輸入開關器件的截斷電平信號提供到前述電平轉換部的前述輸入開關器件的輸入中的輸入控制電路。
按照前述構成,如前所述,對于動作中輸入開關器件導通的電流驅動型電平轉換器,例如以前述輸入開關器件是MOS晶體管的場合為例進行說明,按照前述輸入信號迭加于柵極的構成,輸入控制電路,如果把漏極—源極間截斷電平信號迭加到柵極,可截斷輸入開關器件。此外,按照前述輸入信號迭加于源極的構成,輸入控制電路,把與漏極大致相同的電位的信號迭加于前述源極,使輸入開關器件截斷。
這樣,在實現電流驅動型的電平轉換器不工作的同時,可削減不工作時的輸入開關器件的貫通電流、實現消耗功率更低的移位寄存器。
此外,對于本發明的移位寄存器,前述電平轉換器,包括在前述不工作時、將輸出電壓保持在預定值的輸出穩定部。
按照前述構成,在電平轉換器停止動作期間,該電平轉換器的輸出電壓不定時,與該電平轉換器連接的觸發器的動作有不穩定之虞,因此,利用穩定電路將該電平轉換器的輸出電壓保持在預定值,可防止前述不定的輸出電壓引起的觸發器的誤動作,實現更穩定的移位寄存器。
此外,本發明的顯示裝置,在利用相互垂直的多根掃描信號線及數據信號線劃分形成的各象素領域、掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路、能經前述掃描信號線及數據信號線寫入畫像信號,前述掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路的至少一方、在一體形成于顯示面板的同時、包括前述的移位寄存器。
按照前述的構成,在利用相互垂直的多根掃描信號線及數據信號線劃分形成各象素領域、使依次選擇前述掃描信號線及數據信號線的驅動電路一體形成于顯示面板的所謂單片驅動的矩陣顯示裝置,在一體形成的掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路的至少一方,搭載前述某一移位寄存器。
因此,以多晶硅等形成的前述一體形成的驅動電路,比之以單晶硅芯片形成的外部電路,移動度低,所以,它的動作電壓高,另外,前述外部電路的驅動電壓低,因此,在從該外部電路來的信號輸入的驅動電路中有必要搭載電平轉換器,使本發明的移位寄存器可適用。
這樣,可實現消耗功率少的前述單片驅動的顯示面板。
本發明的另外的目的,特征及優點,將在下面詳細說明。此外,參照附圖,更能體會本發明的優點。
圖1表示本發明實施形態1的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
圖2詳細表示圖1的移位寄存器中的移位寄存器部的一構成例的方框圖。
圖3是說明前述移位寄存器的動作用的波形圖。
圖4表示圖1的移位寄存器中的動作控制電路的一構成例的方框圖。
圖5表示本發明的電流驅動型移位寄存器的一構成例的方框圖。
圖6是本發明的移位寄存器適用的畫像顯示裝置的一例的方框圖。
圖7是圖6中的畫像顯示裝置中的象素的等效電路圖。
圖8表示本發明的其它的實施形態的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
圖9表示圖8中的移位寄存器的輸入控制電路及電平轉換器部的一構成例的方框圖。
圖10表示本發明的又一其它的實施形態的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
圖11表示圖10中的移位寄存器的輸出穩定電路及輸入控制電路及電平轉換器部的一構成例的方框圖。
圖12是典型的以往技術的移位寄存器的方框圖。
圖13表示圖12的移位寄存器中的電平轉換器的一構成例的方框圖。
圖14表示本發明的其它的實施形態的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
圖15詳細表示圖14的移位寄存器中的移位寄存器部的方框圖。
圖16表示圖15中的移位寄存器部中的模擬開關的一構成例的方框圖。
圖17是說明圖14的移位寄存器的動作用的波形圖。
圖18表示圖14的移位寄存器中的動作控制電路的一構成例的方框圖。
圖19表示本發明的又一其它的實施形態的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
圖20詳細表示圖19的移位寄存器中的移位寄存器部的一構成例的方框圖。
圖21是說明圖19的移位寄存器的動作用的波形圖。
圖22表示本發明的又一其它的實施形態的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
圖23表示本發明的其它的實施形態的移位寄存器的電氣構成的方框圖。
具體實施形態對本發明的實施形態1,參照圖1~圖7說明如下。
圖1表示本發明的實施形態1的移位寄存器11的電氣構成的方框圖。在該移位寄存器11的構成中,在移位寄存器部12的輸入側設置著電平轉換器13,來自畫像信號的生成電路的5V左右振幅的起動脈沖SP、被升壓到等于該移位寄存器部12的驅動電壓Vcc的、15V左右的起動脈沖SPO,并能向該移位寄存器部12的第1級的觸發器F1輸入。
前述移位寄存器部12,是由從前述畫像信號的生成電路輸入、雖未圖示但在日本特許公報號(
公開日2000年12月8日)中表示的那樣、與利用電平轉換器升壓的時鐘信號CK同步、以前述驅動電壓Vcc動作的n級的觸發器F1,F2,…,Fn-1,Fn構成。前述第1級的觸發器F1,將與前述時鐘信號CK同步、升壓后的起動脈沖SPO傳送到下級的觸發器F2。這樣的動作,在相互串聯連接的以后的觸發器F2,F3,…,Fn-1,Fn中依次進行,選擇脈沖從各級的觸發器F1,F2,…,Fn-1,Fn,作為輸出信號S1,S2,,Sn-1,Sn被依次輸出。
值得注意的是,在該移位寄存器11,包括將能夠應答來自第1級的觸發器F1的前述起動脈沖SPO的傳送輸出,使前述電平轉換器13不工作,應答來自最終級的觸發器Fn的前述起動脈沖SPO的傳送輸出、使前述電平轉換器13工作的啟動信號ENB輸出的動作控制電路14。
圖2詳細表示前述移位寄存器部12的一構成例的方框圖。在該例中,前述觸發器F1~Fn,以置位·復位·觸發器(SR觸發器)構成。來自外部輸入的前述時鐘信號CK,被直接提供給第奇數級的觸發器F1,F3,…,Fn-1的時鐘信號輸入端子CK。此外,該時鐘信號CK經反向器INV反轉后,被提供給第偶數級的觸發器F2,F4,…,Fn的時鐘信號輸入端子CK。
前述升壓后的起動脈沖SPO被輸入到第1級的觸發器F1的置位端子S,輸出信號S1從該觸發器F1的輸出端子Q輸出,輸入到再下一級的觸發器F2的置位端子S。輸出信號S2從觸發器F2的輸出端子Q輸出,輸入到再下一級的未圖示的觸發器F3的置位端子S,同時,輸入到前級的觸發器F1的復位端子R。以下同樣,輸出信號S3~Sn-1分別從觸發器F3~Fn-1的輸出端子Q輸出,輸入到更下一級的觸發器F4~Fn的置位端子S,同時,輸入到前級的觸發器F2~Fn-2的復位端子R。前述輸出信號Sn從觸發器Fn的輸出端子Q輸出,輸入到更前級的觸發器Fn-1的復位端子R,同時,輸入自級的復位端子R。
因此,如圖3所示,觸發器F1,在起動脈沖SP處于高電平動作狀態時,用時鐘信號CK的前沿置位,后面的各觸發器F2~Fn,被置位于時鐘信號CK的每半周期,依次傳送前述起動脈沖SP。此外,各觸發器F1~Fn-1,在下一級觸發器F2~Fn被置位時,用它的輸出復位,最終級的觸發器Fn,在輸出自級的置位輸出后,立刻以該自級的置位輸出復位。
作為這樣構成的移位寄存器11的輸出,輸出信號S1~Sn-1有效,但后述的動作控制電路14進行的電平轉換器13的動作控制中,如前所述,使用最終級的輸出信號Sn。此時,如圖3所示,前述啟動信號ENB,使第1級的輸出信號S1在輸出時點為高電平無效,使最終級的輸出信號Sn在輸出時點為低電平有效。
圖4表示前述動作控制電路14的一構成例的方框圖。該動作控制電路14,通過以CMOS構成的2個或非電路NOR1,NOR2組成的置位·復位·觸發器(SR觸發器)構成。前述第1級的觸發器F1的輸出信號S1被輸入到其一的或非電路NOR1的一輸入端,前述最終級的觸發器Fn的輸出信號Sn被輸入到另一的或非電路NOR2的一輸入端。在或非電路NOR1,NOR2另外的輸入端,分別輸入他方的或非電路NOR2,NOR1的各自輸出。
因此,或非電路NOR2的輸出的前述啟動信號ENB,如前所述,在輸出信號S1輸出的時點,或非電路NOR1的輸出、即亦或非電路NOR2的他方的輸入為低電平,此外,輸出信號Sn為低電平,被置位在無效的高電平。然后,前述輸出信號S1即使為低電平,由于該或非電路NOR2的高電平輸出,可使前述或非電路NOR1的輸出保持在低電平,該或非電路NOR2的輸出保持在高電平,前述啟動信號ENB仍以高電平置位。
對此,在輸出信號Sn輸出時,或非電路NOR2的輸出的前述啟動信號ENB,被復位在有效的低電平,這樣,或非電路NOR1的2個輸入端都為低電平,所以或非電路NOR1的輸出為高電平。然后,輸出信號Sn即使為低電平,由于該或非電路NOR1的高電平輸出,可使前述或非電路NOR2的輸出保持在低電平,前述啟動信號ENB,在輸出信號S1再輸出前、仍復位在低電平。
此外,前述電平轉換器13,以圖5表示的電流驅動型的電平轉換器構成,使起動脈沖SP的振幅低時也能正常地升壓。圖5表示電平轉換器13的一構成例的方框圖。該電平轉換器13的構成中,包括一對NMOS晶體管N1,N2、及PMOS晶體管P1,P2、2級反向器INV1,INV2。前述NMOS晶體管N1,N2的柵極相互連接,漏極分別與PMOS晶體管P1,P2的漏極連接,NMOS晶體管N1的源極接地,此外,NMOS晶體管N1的柵極與漏極連接,在NMOS晶體管N2的源極上輸入前述起動脈沖SP,前述PMOS晶體管P1,P2的源極上一起加上前述15V左右的高電平的驅動電壓Vcc,以上各點與前述的圖13中的電平轉換器3是一樣的。
從成為前述PMOS晶體管P2的漏極與NMOS晶體管N2的漏極的連接氣的輸出端輸入到NMOS晶體管N2的源極的起動脈沖SP,被升壓到前述驅動電壓Vcc、輸出。該輸出,通過2級反向器INV1,INV2放大,以正向輸出作為升壓后的起動脈沖SPO輸出。
因此,在前述起動脈沖SP的振幅低于輸入開關器件的閾值電壓時,按照輸入信號的電平使輸入開關器件導通/截斷的電壓驅動型的電平轉換器不能動作,反之,在動作中、提供輸入信號的輸入開關器件(NMOS晶體管N2)平時導通的該電流驅動型的電平轉換器則可正常地使前述起動脈沖SP升壓,同時,在晶體管特性低時、及要求高速驅動時都可適用。
但是,該電平轉換器13中,向PMOS晶體管P1,P2的柵極一起提供前述啟動信號ENB,這一點是與前述圖13中的電平轉換器3不同的。因此,在由前述NMOS晶體管N1,N2與PMOS晶體管P1,P2構成的電流驅動型電平轉換器部13a,僅在前述啟動信號ENB有效的低電平期間,PMOS晶體管P1,P2為ON,這樣,NMOS晶體管N1,N2的柵極為高電平,NMOS晶體管N1,N2也ON,出現電流。這樣,可削減消耗功率大的電流驅動型電平轉換器13的消耗功率。
按照前述說明,動作控制電路14,應答來自第1級觸發器F1的輸出信號S1,使電平轉換器13不工作,應答來自最終級觸發器Fn的輸出信號Sn,使電平轉換器13工作,但是,應答來自任意第x級觸發器Fx的輸出信號Sx,使電平轉換器13不工作,應答來自第y級(但是x<y)的觸發器Fy的輸出信號Sy,使電平轉換器13工作也行。但是,如前所述,x=第1級,y=最終級,那么,y-x,即亦,使電平轉換器13不工作的期間為最大值,消耗功率最能削減。
這樣構成的移位寄存器11,雖能廣泛適用于輸入信號的振幅低于驅動電壓的移位寄存器,但作為合適的一使用例,對適用于畫像顯示裝置的情況進行說明。圖6是該畫像顯示裝置21的方框圖。該畫像顯示裝置21,大體上,是在顯示面板22上搭載生成畫像信號DAT的控制電路23而構成的。前述顯示面板22,在構成上包括具有配列成矩陣狀的象素PIX的顯示部24,及驅動前述各象素PIX的掃描信號線驅動電路25及數據信號線驅動電路26。前述數據信號線驅動電路25由移位寄存器25a構成,前述數據信號線驅動電路26由移位寄存器26a及取樣電路26b構成,前述移位寄存器11至少適用于這些移位寄存器25a,26a的至少一方。
前述顯示部24及兩驅動電路25,26,為制造方便、削減配線容量,在同一基板上僅形成單層。此外,為了積層更多的象素PIX、擴大顯示面積,前述顯示部24及驅動電路25、26,由形成于玻璃基板上的多晶硅薄膜晶體管等構成。此外,即使采用拐點在600℃以下的通常的玻璃基板,由拐點以上過程引起的彎曲現象不會發生,前述多晶硅薄膜晶體管,是在600℃以下的工藝溫度下制造的。
前述顯示部24,在由相互垂直的m根掃描信號線GL1~GLm及k根數據信號線DL1~DLk劃分形成的前述各領域,前述掃描信號線驅動電路25及數據信號線驅動電路26,經過前述掃描信號線GL1~GLm及數據信號線DL1~DLk,依次寫入來自前述控制電路23的畫像信號DAT,進行畫像顯示。各象素PIX,以圖7中那樣構成。在圖7中,前述掃描信號線GL及數據信號線DL一起,在象素PIX,添加表示地址的前述k以下的任意的整數i及前述m以下的任意的整數j。
各象素PIX,在構成上包括其柵極連接掃描信號線GL、源極連接數據信號線DL的場效應管(開關器件)SW,以及一個電極連接于該場效應管SW的漏極的象素電容Cp。前述象素電容Cp的另一電極,連接在與全象素PIX通用的通用電極線上。前述象素電容Cp,由液晶電容CL及根據必要添加的輔助電容Cs構成。
因此,掃描信號線GL被選擇時,場效應管SW導通,數據信號線DL上迭加的電壓被迭加到象素電容Cp。另外,在前述掃描信號線GL的選擇期間終了,場效應管SW被截斷時,象素電容Cp繼續保持該截斷時的電壓。這里,液晶的透過率或反射率,根據迭加在液晶電容CL上的電壓而變化。因此,選擇掃描信號線GL,向數據信號線DL迭加對應于畫像信號DAT的電壓,可使象素PIX的顯示狀態與畫像信號DAT一致變化。
這里,在前述控制電路23到數據信號線驅動電路26之間,以時分割向各象素PIX傳送畫像信號DAT,數據信號線驅動電路26,在根據作為時序信號的規定周期的時鐘信號CKS及起動脈沖SPS的時刻,從前述畫像信號DAT中將傳送給各象素PIX的畫像數據抽出。具體說,前述移位寄存器26a,通過與來自控制電路23的時鐘信號CKS同步、依次移位起動脈沖SPS,生成按規定間隔但時序不同的輸出信號D1~Dk,取樣電路26b,在其各輸出信號D1~Dk表示的時刻對前述畫像信號DAT取樣,并向各數據信號線DL1~DLk輸出。
同樣,在掃描信號線驅動電路25,前述移位寄存器25a,通過與來自控制電路23的時鐘信號CKG同步、依次移位起動脈沖SPG,將按規定間隔但時序不同的掃描信號向各掃描信號線GL1~GLm輸出。
在如前所述構成的畫像顯示裝置21,形成于顯示面板22的顯示部24及驅動電路25,26,以如前所述的多晶硅薄膜晶體管等形成,其驅動電壓Vcc,例如被設定在前述15V左右,對此,用其他方法以集成電路芯片形成的前述控制電路23,以單晶硅晶體管形成,其驅動電壓,被設定在諸如5V或比小于5V的前述驅動電壓Vcc低的值。
此外,如前所述,顯示部24及驅動電路25,26及控制電路23,形成于相互不同的基板上,但兩者間傳送的信號數,要比前述顯示部24與驅動電路25,26間的信號數少得多,與前述畫像信號DAT、各起動脈沖SPS,SPG及個時鐘信號CKS,CKG差不多。此外,控制電路23,以單晶硅晶體管形成,所以,易確保充分的驅動能力。因此,即使形成于相互不同的基板上,也能抑制在對制造手續、配線容量或消耗功率的增加不成問題的程度。
這樣,通過在顯示面板22上單層形成的驅動電路25,26以多晶硅等形成、使需要由外部電路提高驅動電壓的電平轉換器13僅在起動脈沖SP輸入期間工作,實現消耗功率少的顯示面板。
對本發明的其它的實施形態,參照圖8及圖9說明如下。
圖8表示本發明其它的實施形態的移位寄存器31的電氣構成的方框圖。該移位寄存器31,與前述移位寄存器11類似,所以在對應部分帶上同樣的參照符號,說明從略。值得注意的是,該移位寄存器31中,包括在應答前述啟動信號ENB、動作控制電路14使前述電平轉換器13不工作時,將該輸入開關器件的截斷電平的信號提供給前述電平轉換器部13a的前述輸入開關器件的輸入端的輸入控制電路32。
圖9表示前述輸入控制電路32與前述電平轉換器部13a的一構成例的方框圖。輸入控制電路32,由設置在前述NMOS晶體管N1,N2的柵極—源極間的NMOS晶體管N3構成,在該柵極上加上前述啟動信號ENB。
因此,當啟動信號ENB為有效的低電平時,該NMOS晶體管N3為OFF,電平轉換器部13a動作。對此,啟動信號ENB為無效的高電平時,該NMOS晶體管N3為ON,在NMOS晶體管N1,N2的柵極上加上接地電平、使該NMOS晶體管N1,N2為OFF,可停止電平轉換器部13a的動作。
即亦,當不設置NMOS晶體管N3時,前述啟動信號ENB為無效的高電平,PMOS晶體管P1,P2即使OFF,MOS晶體管P1,N1的漏極電位及NMOS晶體管N1,N2的柵極電位處于不穩定狀態,對此,通過設置該NMOS晶體管N3,使前述MOS晶體管P1,N1的漏極電位及NMOS晶體管N1,N2的柵極電位成為前述接地電平,可使NMOS晶體管N1,N2確實為OFF。
此外,電平轉換器13的動作停止時輸入控制電路32輸出的電壓,可以是電平轉換器13的輸入時刻以外的電壓,如前所述,當該電平轉換器13是電流驅動型時,使輸入開關器件的前述NMOS晶體管N2為OFF的電壓、即亦設定為無貫通電流流動的電壓時,可削減該貫通電流引起的消耗功率,可實現更低消耗功率的移位寄存器。
這樣,在能夠實現電流驅動型的電平轉換器13的不工作的同時,可削減不工作時作為輸入開關器件的NMOS晶體管N2的電流。
對本發明又一其它的實施形態,參照圖10及圖11說明如下。
圖10表示本發明又一其它的實施形態的移位寄存器41的電氣構成的方框圖。該移位寄存器41,與前述移位寄存器31類似,所以在對應部分帶上同樣的參照符號,說明從略。值得注意的是,該移位寄存器41中,包括在應答前述啟動信號ENB、動作控制電路14使前述電平轉換器13不工作時,將前述電平轉換器部13a的輸出電壓保持在預定值的輸出穩定電路42。
圖11表示前述輸出穩定電路42與前述輸入控制電路32及電平轉換器部13a的一構成例的方框圖。輸出穩定電路42由NMOS晶體管N4構成,在其柵極上加上前述啟動信號ENB,源極接地,漏極連接前述電平轉換器13a、即亦連接反向器INV1的輸入。
因此,啟動信號ENB為有效的低電平時,該NMOS晶體管N4為OFF,由電平轉換器3升壓的起動脈沖SPO被輸出。對此,啟動信號ENB為無效的高電平時,該NMOS晶體管N4為ON,反向器INV1的輸入接地。這樣,電平轉換器13使動作停止時,將該電平轉換器13的輸出電壓保持在預定值,可防止觸發器F1的誤動作,實現更穩定的移位寄存器。
對本發明又一其它的實施形態,參照圖14~圖18說明如下。
圖14表示本發明又一其它的實施形態的移位寄存器51的電氣構成的方框圖。該移位寄存器51,與前述移位寄存器11對應部分帶上同樣的參照符號,說明從略。值得注意的是,該移位寄存器51,移位寄存器部52由雙向移位寄存器構成。移位寄存器部52,由n級的觸發器電路H1,H2,…,Hn-1,Hn構成。
但是,在該移位寄存器部52,應答切換信號LR,可切換移位方向,如后所述,如以輸出信號S2,…,Sn-1,Sn的順序輸出選擇脈沖的方向為順方向,前述切換信號LR為高電平時按照順方向移位,如前述切換信號LR為低電平,按照輸出信號Sn-1,Sn-2,…,S2,S1的反方向輸出選擇脈沖。前述切換信號LR,與前述起動脈沖SP同樣,用前述畫像顯示裝置21的控制電路23等作成的5V左右的低振幅信號、利用與前述電平轉換器13同樣構成的電平轉換器53、升壓到前述15V左右的振幅的切換信號LRO后,一起輸入到各觸發器電路H1~Hn。
這里,在移位寄存器部52,第1級的觸發器電路H1及最終級觸發器電路Hn,是虛設的,對應的數據信號線DL1,DLn,在前述畫像顯示裝置21等,形成于有效顯示領域外,不參與顯示。但是,如后所述,這些觸發器電路H1,Hn,在雙向移位動作中,分別對前級的觸發器電路復位起作用。具體而言,前述切換信號LR為高電平時,按照順方向移位,因此,該觸發器電路Hn成為移位動作的最終級,利用它的輸出使前級的觸發器電路Hn-1復位。另外,前述切換信號LR為低電平時,按照反方向移位,因此,該觸發器電路H1成為移位動作的最終級,利用它的輸出使前級的觸發器電路H2復位。如前所述,該觸發器電路H1,Hn為虛設,它們的輸出不能用作為前述畫像顯示裝置21等的有效顯示領域,但可用來使前述電平轉換器13工作。即亦,如后所述,這些觸發器電路H1,Hn,可使電平轉換器13工作的時序放在前述有效顯示領域的選擇終了后進行。為此,在由H1~Hn的n級構成的觸發器電路構成的移位寄存器部52,前述虛設的觸發器電路,可按照使前述電平轉換器13工作的時序進行任意設定。
但是,反方向掃描時同樣需要虛設,除去設置在第1級的該虛設的觸發器電路,將前述起動脈沖SPO輸入的觸發器電路取為第s級(在該移位寄存器部52中,s=2)的Hs,使電平轉換器13不工作的觸發器電路被取為第x級的Hx(在該移位寄存器部52中,x=2),s≤x是必要的。此外,使電平轉換器13工作的觸發器電路被取為第y級的Hy(在該移位寄存器部52中,y=n),x<y是必要的。此外,最好,利用前述的x=s及y=n,使第s級~最終n級、即亦使電平轉換器13不工作的期間為最大值,最能削減消耗功率。
圖15詳細表示前述移位寄存器部52的方框圖。前述觸發器電路H1~Hn,以前述觸發器F1~Fn作為基本構成,為實現前述雙向的移位動作,分別包括相對于前述置位端子S的一對模擬開關AS1~ASn,BS1~BSn(總稱時,用以下參照符號AS,BS表示),同時,包括相對于前述復位端子R的一對模擬開關AR1~ARn,BR1~BRn(總稱時,用以下參照符號AR,BR表示)。此外,設置著向模擬開關BS,BR提供使前述切換信號LRO反轉的切換信號LROB的反向器INV1r。
相對于前述觸發器F1的置位端子S,模擬開關AS1,在切換信號LRO為高電平時ON,使前述置位端子接地,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BS1,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述置位端子S與下一級的觸發器F2的輸出端子Q連接。
此外,相對于觸發器F1的復位端子R,模擬開關AR1在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供高電平的驅動電壓,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BR1,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加自級的輸出、復位。
相對于下一級觸發器F2的置位端子S,模擬開關AS2,在切換信號LRO為高電平時ON,使前述置位端子S上迭加前述起動脈沖SPO,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BS2,在前述切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述置位端子S與下一級的觸發器F3的輸出端子Q連接。
此外,相對于觸發器F2的復位端子R,模擬開關AR2在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供來自下一級的觸發器F3的輸出端子Q的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BR2,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加來自前級的觸發器F1的輸出端子Q的輸出、復位。
相對于后續的觸發器F3~Fn-2的置位端子S,模擬開關AS3~ASn-2,在切換信號LRO為高電平時ON,在前述置位端子S上迭加前級的觸發器F2~Fn-3的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BS3~BSn-2,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,在前述置位端子S上迭加下級的觸發器F4~Fn-1的輸出。
此外,相對于觸發器F3~Fn-2的復位端子R,模擬開關AR3~ARn-2在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供下級的觸發器F4~Fn-1的輸出,為低電平時OFF,對此,模擬開關BR3~BRn-2,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加來自前級的觸發器F2~Fn-3的輸出端子Q的輸出。
此外,相對于下級的觸發器Fn-1的置位端子S,模擬開關ASn-1,在切換信號LRO為高電平時ON,在前述置位端子S上迭加前級的觸發器Fn-2的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BSn-1,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,在前述置位端子S上迭加前述起動脈沖SPO。
此外,相對于觸發器Fn-1的復位端子R,模擬開關ARn-1在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供下級的觸發器Fn的輸出,為低電平時OFF,對此,模擬開關BRn-1,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加前級的觸發器Fn-2的輸出。
此外,相對于最終級觸發器Fn的置位端子S,模擬開關ASn,在切換信號LRO為高電平時ON,使前述置位端子S上迭加前級的觸發器Fn-1的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BSn,在前述切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述置位端子S接地。
此外,相對于觸發器Fn的復位端子R,模擬開關ARn在前述切換信號LRO為高電平時為ON,加上自級的輸出、復位,為低電平時OFF,對此,模擬開關BRn,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加高電平的驅動電壓Vcc。
因此,這些模擬開關AS1~ASn,AR1~ARn,及模擬開關BS1~BSn,BR1~BRn,利用前述切換信號LRO進行相反控制,如前所述,觸發器F2,為第1級,觸發器Fn,為最終級,與時鐘信號CK同步,如前所述那樣,起動脈沖SPO,依次按照觸發器F2,F3,F4,…,Fn進行移位,按照輸出信號S2,S3,…,Sn的順序輸出時,觸發器Fn-1為第1級,觸發器F1為最終級,起動脈沖SPO,依次按照觸發器Fn-1,Fn-2,Fn-3,…,F1進行移位,按照輸出信號Sn-1,Sn-2,…,S1的順序輸出時的雙向的移位動作能夠得以實現。
對于前述觸發器F1,Fn的置位端子S,不必輸入接地電平,該觸發器F1,Fn,不在置位的電壓電平也可以。同樣,在復位端子R上,不限于前述驅動電壓Vcc,該觸發器F1,Fn,也可以是復位電壓電平。
此外,在這樣構成的移位寄存器51,值得注意的是,它包括將應答移位動作的開始級的觸發器(在該觸發器51中,F2,Fn-1)的輸出信號、使電平轉換器13不工作,應答最終級的觸發器Fn,F1的輸出信號、使前述電平轉換器13工作的啟動信號ENB進行輸出的動作控制電路54。在該動作控制電路54輸入前述切換信號LRO,根據移位方向、控制前述啟動信號ENB的輸出。即亦,在前述移位動作的開始級的觸發器是F2時,應答該觸發器F2的輸出信號S2,使前述電平轉換器13不工作,應答最終級的觸發器Fn的輸出信號Sn,使前述電平轉換器13工作,與此對應,當開始級的觸發器是Fn-1時,應答該觸發器Fn-1的輸出信號Sn-1,使前述電平轉換器13不工作,應答最終級的觸發器F1的輸出信號S1,使前述電平轉換器13工作。
圖16表示前述模擬開關AS,AR;BS,BR的一構成例的方框圖。這些模擬開關AS,AR;BS,BR,由一對的NMOS晶體管Nsw及PMOS晶體管Psw,還有反向器INVsw構成。以前述切換信號LRO或前述反向器INV1r反轉的切換信號LROB,被直接提供給NMOS晶體管Nsw的柵極,同時,在用反向器INVsw反轉后,被加到PMOS晶體管Psw的柵極。因此,前述切換信號LRO,LROB為高電平時,兩晶體管Nsw,Psw一起ON,使正負兩極性的輸入信號IN通過、并作為輸出信號OUT輸出。對此,前述切換信號LRO,LROB為低電平時,兩晶體管Nsw,Psw一起OFF,輸入信號IN被阻止、無輸出信號OUT輸出。這里,在模擬開關AS,AR,被輸入切換信號LRO,在模擬開關BS,BR,被輸入反轉的切換信號LROB,如前所述,進行相反的動作。
圖17是說明前述構成的移位寄存器51的動作用的波形圖。前述切換信號LR為高電平時,利用同極性的升壓后的切換信號LRO,前述模擬開關AS,AR為ON,模擬開關BS,BR為OFF。這樣,起動脈沖SP用電平轉換器13升壓的起動脈沖SPO,被輸入到第2級的觸發器F2的置位端子S。具體而言,起動脈沖SPO在高電平有效的狀態,在時鐘信號CK的前沿時刻,F2被置位,從該觸發器F2的輸出端子Q輸出輸出信號S2。
前述輸出信號S2,被輸入到下一級的觸發器F3的置位端子S,在時鐘信號CKB的前沿,即亦時鐘信號CK的后沿,該觸發器F3被置位,從輸出端子Q輸出輸出信號S3。輸出信號S3,同樣被輸入到后級的觸發器F4的置位端子S,同時,輸入到前級的觸發器F2的復位端子R上,使該觸發器F2的動作復位,使輸出信號S2為低電平無效。
下面同樣,從觸發器F4~Fn-1的輸出端子Q輸出輸出信號S4~Sn-1,并分別輸入到下一級的觸發器F5~Fn的置位端子S,同時,分別輸入到前級的觸發器F3~Fn-2的復位端子R。此外,從觸發器Fn的輸出端子Q輸出輸出信號Sn,并輸入到前級的觸發器Fn-1的復位端子R,同時輸入到自級的復位端子R。
如前所述,在圖17的左半部分表示的切換信號LR為高電平時,把輸入起動脈沖SPO的觸發器F2作為移位動作的開始級,到最終級的觸發器Fn前,在每時鐘信號CK的半周期依次進行動作,并輸出輸出信號S2~Sn。此時,最終級的輸出信號Sn,從自級輸出后,立即用該自級的輸出復位。此外,觸發器F1,如前所述那樣,在切換信號LR為高電平時與移位動作無關,由于平時被復位,所以,輸出信號S1仍舊為低電平。
反之,在圖17的右半部分表示的切換信號LR為低電平時,利用同極性的升壓后的切換信號LRO,使前述模擬開關AS,AR為OFF,前述模擬開關BS,BR為ON。這樣,起動脈沖SP被電平轉換器13升壓后的起動脈沖SPO,被輸入到第n-1級觸發器Fn-1的置位端子S,下面的觸發器Fn-2~F1的動作的說明從略,把該觸發器Fn-1作為移位動作的開始級,在最終級的觸發器F1前,依次動作,輸出信號Sn-1~S1在每時鐘信號CK的半周期被依次輸出。此時,最終級的輸出信號S1,與前述同樣,在輸出后立即被復位。此外,觸發器Fn,在切換信號LR為低電平時與移位動作無關,由于平時被復位,所以,輸出信號Sn仍舊為低電平。
因此,如前所述,作為移位寄存器51的輸出,輸出信號S2~Sn-1有效,但后述的動作控制電路54進行的電平轉換器13的動作控制,如前所述,可采用最終級的輸出信號Sn或S1。此時,如圖17所示,前述切換信號LR為高電平時,啟動信號ENB,在移位動作的開始級的觸發器F2的輸出信號S2在輸出時點為無效的高電平,最終級的觸發器Fn的輸出信號Sn在輸出時點為有效低電平。反之,前述切換信號LR寫低電平時,啟動信號ENB,在移位動作的開始級的觸發器Fn-1的輸出信號Sn-1在輸出時點為無效的高電平,最終級的觸發器F1的輸出信號S1在輸出時點為有效低電平。
圖18表示前述動作控制電路54的一構成例的方框圖。該動作控制電路54,在構成上,在由前述的CMOS構造的2個或非電路NOR1,NOR2構成的置位·復位·觸發器中,包括與前述模擬開關AS,AR;BS,BR同樣構成的模擬開關A1,A2;B1,B2及反向器INVct1。
前述模擬開關A1,A2,進行與前述模擬開關AS,AR同樣的動作,切換信號LRO為高電平時ON,低電平時OFF。反之,前述模擬開關B1,B2,前述切換信號LRO通過反向器INVct1反轉提供,所以,進行與前述模擬開關BS,BR同樣的動作,切換信號LRO為低電平時ON,為高電平時為OFF。
在該動作控制電路54,取代圖4表示的動作控制電路14的輸出信號S1,在或非電路NOR1的一輸入端上,輸入輸出信號S2或Sn-1,在或非電路NOR2的一輸入端上,可輸入輸出信號Sn或S1。
此外,切換信號LRO為高電平時,前述輸出信號S2通過前述模擬開關A1輸入到前述或非電路NOR1的一輸入端,前述輸出信號Sn通過前述模擬開關A2輸入到前述或非電路NOR2的一輸入端。在或非電路NOR1,NOR2的另一輸入端,如前所述,分別輸入他方的或非電路NOR2,NOR1的輸出。
因此,成為或非電路NOR2的輸出的前述啟動信號ENB,如前所述,在輸出信號S2輸出的時點,或非電路NOR1的輸出、即亦或非電路NOR2的他方的輸入為低電平,此外,由于輸出信號Sn為低電平,因此為無效的高電平。此后,前述輸出信號S2即使為低電平,由于該或非電路NOR2的高電平的輸出,可保持或非電路NOR1的輸出為低電平,該或非電路NOR2的輸出、即亦前述啟動信號ENB為高電平。
然后,在輸出信號Sn輸出時,成為或非電路NOR2的輸出的前述啟動信號ENB為有效的低電平,由于這樣或非電路NOR1的2個輸入端都為低電平,使或非電路NOR1的輸出為高電平。然后,輸出信號Sn即使為低電平,利用或非電路NOR1的高電平輸出,可保持或非電路NOR2的輸出、即亦前述啟動信號ENB在前述輸出信號S2重新輸出前為低電平。
此外,切換信號LRO為低電平時,前述輸出信號Sn-1通過前述模擬開關B1輸入到前述或非電路NOR1的一輸入端,前述輸出信號S1通過前述模擬開關B2輸入到前述或非電路NOR2的一輸入端。
因此,成為或非電路NOR2的輸出的前述啟動信號ENB,如前所述,在輸出信號Sn-1輸出的時點,或非電路NOR1的輸出、即亦或非電路NOR2的他方的輸入為低電平,此外,由于輸出信號S1為低電平,因此為無效的高電平。此后,前述輸出信號Sn-1即使為低電平,由于該或非電路NOR2的高電平的輸出,可保持或非電路NOR1的輸出為低電平,該或非電路NOR2的輸出、即亦前述啟動信號ENB為高電平。
然后,在輸出信號S1輸出時,成為或非電路NOR2的輸出的前述啟動信號ENB為有效的低電平,由于或非電路NOR1的2個輸入端都為低電平,使或非電路NOR1的輸出為高電平。然后,輸出信號S1即使為低電平,利用或非電路NOR1的高電平輸出,可保持或非電路NOR2的輸出、即亦前述啟動信號ENB在前述輸出信號Sn-1重新輸出前為低電平。
這樣,對雙向的移位動作,可進行電平轉換器13的動作控制。近年,以視頻照相機及數字照相機的監控面板為代表,根據畫像顯示部的方向能顯示使顯示圖象作上下左右反轉的鏡象的裝置已實用化,作為能使顯示畫像這樣反轉的顯示裝置的移位寄存器,通過采用可切換數據的移位方向的前述雙向移位寄存器51,僅切換移位方向就可顯示前述鏡象,可省略記憶畫像信號的裝置。
此時,在前述圖6的畫像顯示裝置21,在包括生成圖象信號DAT的控制電路23的移位寄存器26a,還輸入前述切換信號LR,這樣使左右反轉畫像的顯示成為可能。此外,在包括前述控制電路23的移位寄存器25a,還輸入同樣的切換信號UD,使上下反轉畫像的顯示成為可能。
對本發明又一其它的實施形態,參照圖19~圖21說明如下。
圖19表示本發明又一其它的實施形態的移位寄存器61的電氣構成的方框圖。該移位寄存器61,與前述移位寄存器51類似,對應部分帶上同樣的參照符號,或在同一符號上添a,說明從略。值得注意的是,該移位寄存器61,在移位寄存器部62中,輸入起動脈沖SPO的第1級的觸發器電路是第3級,即亦,是前述s=3的H3a,Hn-2a,同時,各觸發器電路,例如,H5a,在輸出輸出信號S5時,在移位寄存器51使前級的觸發器電路H4a復位,對此,在該移位寄存器61,使前前級的觸發器電路H3a復位。
因此,前述動作控制電路54,以同樣構成、進行同樣的動作,在前述圖18,輸入前述模擬開關A1,B1的輸出信號,被從S2,Sn-1變更為S3,Sn-2。
圖20詳細表示前述移位寄存器部62的一構成例的方框圖。在對應于圖15的構成的部分,帶上同樣的參照符號,或在同一符號上添a。該移位寄存器部62,涉及觸發器F1,Fn的構成,與前述觸發器部52同樣,但涉及殘余的觸發器F2~Fn-1的構成,與前述移位寄存器部52不同。
即亦,觸發器F2,與觸發器F1同樣構成,對前述觸發器F2的置位端子S,模擬開關AS2,在切換信號LRO為高電平時為ON,使前述置位端子S接地,為低電平時為OFF,對此,模擬開關BS2,在前述切換信號LRO為高電平時為OFF,為低電平時ON,將前述置位端子S與下一級的觸發器F3的輸出端子Q連接。
此外,相對于觸發器F2的復位端子R,模擬開關AR2在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供高電平的驅動電壓Vcc,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BR2,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加前級的觸發器F1的輸出、復位。
相對于下一級觸發器F3的置位端子S,模擬開關AS3,在切換信號LRO為高電平時ON,使前述置位端子S上迭加前述起動脈沖SPO,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BS3,在前述切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述置位端子S與下一級的觸發器F4的輸出端子Q連接。
此外,相對于觸發器F3的復位端子R,模擬開關AR3在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供來自下下級的觸發器F5的輸出端子Q的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BR3,在前述切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加來自前前級的觸發器F1的輸出端子Q的輸出、復位。
相對于后續的觸發器F4~Fn-3的置位端子S,模擬開關AS4~ASn-3,在前述切換信號LRO為高電平時ON,在前述置位端子S上迭加前級的觸發器F3~Fn-4的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BS4~BSn-3,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,在前述置位端子S上迭加下級的觸發器F5~Fn-2的輸出。
此外,相對于觸發器F4~Fn-3的復位端子R,模擬開關AR4~ARn-3在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供下下級的觸發器F6~Fn-1的輸出,為低電平時OFF,對此,模擬開關BR4~BRn-3,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加來自前前級的觸發器F2~Fn-5的輸出端子Q的輸出。
此外,相對于下級的觸發器Fn-2的置位端子S,模擬開關ASn-2,在切換信號LRO為高電平時ON,在前述置位端子S上迭加前級的觸發器Fn-3的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BSn-2,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,在前述置位端子S上迭加前述起動脈沖SPO。
此外,相對于觸發器Fn-2的復位端子R,模擬開關ARn-2在前述切換信號LRO為高電平時為ON,在前述復位端子R上提供下下級的觸發器Fn的輸出,為低電平時OFF,對此,模擬開關BRn-2,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加前前級的觸發器Fn-4的輸出。
此外,下一級的觸發器Fn-1,與最終級的觸發器Fn構成相同,相對于置位端子S,模擬開關ASn-1,在切換信號LRO為高電平時ON,使前述置位端子S上迭加前級的觸發器Fn-2的輸出,為低電平時OFF,與此相對,模擬開關BSn-1,在前述切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述置位端子S接地。
此外,相對于觸發器Fn-1的復位端子R,模擬開關ARn-1在前述切換信號LRO為高電平時為ON,加上下一級的觸發器Fn的輸出,為低電平時OFF,對此,模擬開關BRn-1,在切換信號LRO為高電平時OFF,為低電平時ON,使前述復位端子R上迭加高電平的驅動電壓Vcc。
因此,這些模擬開關AS1~ASn,AR1~ARn,及模擬開關BS1~BSn,BR1~BRn,利用前述切換信號LRO進行相反控制,如前所述,觸發器F3,為第1級,觸發器Fn,為最終級,如圖21所示,與時鐘信號CK同步,起動脈沖SPO,依次按照觸發器F3,F4,F5,…,Fn進行移位,按照輸出信號S3,S4,…,Sn的順序輸出時,觸發器Fn-2為第1級,觸發器F1為最終級,起動脈沖SPO,依次按照觸發器Fn-2,Fn-3,Fn-4,…,F1進行移位,按照輸出信號Sn-2,Sn-3,…,S1的順序輸出時的雙向的移位動作能夠得以實現。
此外,由于用前前級或后后級的觸發器的輸出信號進行復位,所以,前述輸出信號S3~Sn-2的脈沖幅度為時鐘信號CK的1周期大小,比之前述圖17,可成為2倍。該脈沖的幅度,不限于前述2倍,對應于向前述象素PIX寫入圖象信號DAT需要的時間,可選擇3倍。
另一方面,切換信號LR為高電平時,輸出信號S1,S2,由于觸發器F1,F2為復位狀態,仍舊為低電平,此外,輸出信號Sn-1,Sn,由于觸發器Fn-1,Fn被輸出信號Sn復位,所以,輸出脈沖波形不同于其它的。同樣,切換信號LR為低電平時,輸出信號Sn,Sn-1還是低電平,輸出信號S2,S1,脈沖波形不同于其它的。
對本發明其它的實施形態,參照圖22說明如下。
圖22表示本發明其它的實施形態的移位寄存器71的電氣構成的方框圖。該移位寄存器71,與前述移位寄存器31,51類似,對應部分帶上同樣的參照符號,說明從略。值得注意的是,該移位寄存器71,包括應答前述啟動信號ENB,動作控制電路54使前述電平轉換器13不工作時,在前述電平轉換器部13a的前述輸入開關器件的輸入端,加上截斷該輸入開關器件的電平的信號的輸入控制電路32。
這樣,可實現電流驅動型的電平轉換器13的不工作,同時,可削減不工作時的輸入開關器件的NMOS晶體管N2的電流。
對本發明又一其它的實施形態,參照圖23說明如下。
圖23表示本發明又一其它的實施形態的移位寄存器81的電氣構成的方框圖。該移位寄存器81,與前述移位寄存器41,51類似,因此,在該移位寄存器81,具有前述輸入控制電路32,同時,包括應答前述啟動信號ENB,動作控制電路54使前述電平轉換器13不工作時,將前述電平轉換器部13a的輸出電壓保持為預定值的輸出穩定電路42。
這樣,在電平轉換器13停止動作期間,保持該電平轉換器13的輸出電壓為預定值,可防止觸發器F2,Fn-1的誤動作,實現更穩定的移位寄存器。
此外,在前述移位寄存器71,81,不用移位寄存器部52,而采用前述移位寄存器61的移位寄存器部62、及s=4以上的其它的移位寄存器部當然也行。
此外,在前述的說明中,作為移位寄存器11,31,41,51,61,71,81的適用例,以畫像顯示裝置21為例,但如果用來提供比移位寄存器11,31,41,51,61,71,81的驅動電路Vcc低的振幅的輸入信號,可以廣泛適用。但是,畫像信號顯示裝置21,因為在提高析象度和擴大顯示面積方面十分重要,該移位寄存器11,31,41,51,61,71,81的級數多,而且不能充分確保電平轉換器13的驅動能力,所以特別有效。
在本發明的詳細說明部分的具體實施形態或實施例,已對本發明的技術內容作了清楚的敘述,但不應限于這些實施例而片面地進行理解。容許在不違背本發明宗旨及后述的權利要求內進行種種變更。
權利要求
1.一種移位寄存器(11,31,41),在多級的觸發器(F1-Fn)依次傳送輸入的信號,其特征在于,包括對振幅低于所述觸發器的驅動電壓的所述輸入信號進行升壓、并迭加到第1級觸發器的電平轉換器(13),以及應答任意的第x級的觸發器及任意的第y級(但,x<y)觸發器的輸出,在所述第x級的觸發器傳送所述輸入信號時使所述電平轉換器不工作,在所述第y級觸發器傳送所述輸入信號時使所述電平轉換器工作的動作控制裝置(14)。
2.如權利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述第x級是第1級,所述第y級是最終級。
3.如權利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述電平轉換器,包括在動作時提供所述輸入信號的輸入開關器件平時導通的電流驅動型的電平轉換部(13a)。
4.如權利要求3所述的移位寄存器,其特征在于,還包括與所述動作控制裝置相關,在該動作控制裝置使所述電平轉換器不工作時,將該輸入開關器件的截斷電平信號提供到所述電平轉換部的所述輸入開關器件的輸入中的輸入控制裝置(32)。
5.如權利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述電平轉換器,包括在所述不工作時、將輸出電壓保持在預定值的輸出穩定部(42)。
6.一種移位寄存器(51,61,71,81),在多級的觸發器(H1-Hn)依次輸入的信號傳送出去、同時可切換移位方向,其特征在于,包括對振幅低于所述觸發器的驅動電壓的所述輸入信號進行升壓、并迭加到任意的第s級觸發器的電平轉換器(13),以及應答任意的第x級的觸發器及任意的第y級(但,x<y)觸發器的輸出、在所述第x級的觸發器傳送所述輸入信號時使所述電平轉換器不工作,在所述第y級觸發器傳送所述輸入信號時使所述電平轉換器工作的動作控制裝置(54)。
7.如權利要求6所述的移位寄存器,其特征在于,所述第x級是第s級,所述第y級是最終級。
8.如權利要求6所述的移位寄存器,其特征在于,所述電平轉換器,包括在動作時提供所述輸入信號的輸入開關器件平時導通的電流驅動型的電平轉換部(13a)。
9.如權利要求8所述的移位寄存器,其特征在于,還包括與所述動作控制裝置相關、在該動作控制裝置使所述電平轉換器不工作時、將該輸入開關器件的截斷電平信號提供到所述電平轉換部的所述輸入開關器件的輸入中的輸入控制裝置(32)。
10.如權利要求6所述的移位寄存器,其特征在于,所述電平轉換器,包括在所述不工作時、將輸出電壓保持在預定值的輸出穩定部(42)。
11.一種顯示裝置(21),在利用相互垂直的多根掃描信號線(GL1-GLm)及數據信號線(DL1-DLk)劃分形成的各象素領域,掃描信號線驅動電路(25)及數據信號線驅動電路(26)通過所述掃描信號線及數據信號線寫入畫像信號,其特征在于,所述掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路的至少一方,在一體形成于顯示面板(22)的同時、包括如權利要求1至10任一項所述的移位寄存器。
12.一種移位寄存器(11,31,41,51,61,71,81),其特征在于,包括轉換輸入的信號的電壓振幅并輸出的電平轉換器(13),將所述電平轉換器的輸出信號,從預定級依次傳送出去的多級觸發器(F1-Fn,H1-Hn),以及根據所述多級的觸發器中2個預定的觸發器的各自的輸出,切換使所述電平轉換器不工作與工作的動作控制電路(14,54)。
13.如權利要求12所述的移位寄存器,其特征在于,所述2個預定的觸發器,是開始、及終了所述電平轉換器的輸出的信號的依次傳送的級。
14.一種移位寄存器(11,31,41),其特征在于,包括轉換輸入的信號的電壓振幅并輸出的電平轉換器(13),將所述電平轉換器的輸出信號依次傳送出去的多級觸發器(F1-Fn),以及根據所述多級觸發器中的第x級及第y級(但,x<y)觸發器的各自輸出,在所述第x級的觸發器傳送所述信號時使所述電平轉換器不工作,在所述第y級觸發器傳送所述信號時使所述電平轉換器工作的動作控制裝置(14)。
15.如權利要求14所述的移位寄存器,其特征在于,所述第x級及第y級,分別是開始、及終了所述電平轉換器的輸出的信號的依次傳送的級。
16.一種移位寄存器(51,61,71,81),其特征在于,包括轉換輸入的信號的電壓振幅并輸出的電平轉換器(13),以及能依次傳送所述電平轉換器輸出的信號、而且能切換移位方向的多級的觸發器(H1-Hn);還包括對所述多級的觸發器中的、在移位方向的第s級的觸發器迭加所述電平轉換器輸出的信號,同時,根據所述多級的觸發器中的、在移位方向的第x級及第y級(但,s≤x<y)的觸發器的各自的輸出,在所述第x級的觸發器傳送所述輸入信號時使所述電平轉換器不工作,在所述第y級觸發器傳送所述輸入信號時使所述電平轉換器工作的動作控制裝置(54)。
17.如權利要求16所述的移位寄存器,其特征在于,所述第x級是第s級,所述第y級是最終級。
18.一種顯示裝置(21),其特征在于,包括相互垂直的多根掃描信號線(GL1-GLm)及數據信號線(DL1-DLk),以及在利用相互垂直的多根掃描信號線(GL1-GLm)及數據信號線(DL1-DLk)劃分形成的各象素領域,通過所述掃描信號線及數據信號線寫入畫像信號進行畫像顯示的掃描信號線驅動電路(25)及數據信號線驅動電路(26);所述掃描信號線驅動電路及數據信號線驅動電路的至少一方、包括如權利要求12至17任一項所述的移位寄存器。
全文摘要
在用于驅動電路一體形成于顯示面板的TFT有效矩陣方式的畫像顯示裝置中、輸入振幅低于驅動電壓的起動脈沖SP、可利用電平轉換器將它升壓至起動脈沖SPO、并輸入到移位寄存器部的觸發器F1的移位寄存器中,設置著在第1級的觸發器F1輸出輸出信號S1時使前述電平轉換器不工作,在最終級的觸發器Fn輸出輸出信號Sn時使前述電平轉換器工作的動作控制電路。因此,可削減前述起動脈沖SPO在觸發器F2至觸發器Fn-1間傳送期間的電平轉換器的消耗。
文檔編號G02F1/1345GK1447298SQ0310833
公開日2003年10月8日 申請日期2003年3月25日 優先權日2002年3月25日
發明者松田英二, 業天誠二郎, 鷲尾一 申請人:夏普株式會社