本發(fā)明是關(guān)于移位寄存器電路以及具備其的顯示裝置,詳細(xì)而言,用于驅(qū)動(dòng)配置于顯示裝置的顯示部的掃描信號(hào)線的移位寄存器電路。
背景技術(shù):
近年來,液晶顯示裝置等顯示裝置中,正在發(fā)展用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O總線(掃描信號(hào)線)的柵極驅(qū)動(dòng)器(掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)的單片化。現(xiàn)有技術(shù)中,大多數(shù)是柵極驅(qū)動(dòng)器作為ic(integratedcircuit)芯片搭載于構(gòu)成顯示面板的基板的周邊部上,近年來,基板上直接形成柵極驅(qū)動(dòng)器的情況逐漸增多。這樣的柵極驅(qū)動(dòng)器稱為“單片柵極驅(qū)動(dòng)器”。具備單片柵極驅(qū)動(dòng)器的顯示裝置中,現(xiàn)有技術(shù)中典型地為,將利用非晶硅(a-si)的薄膜晶體管作為驅(qū)動(dòng)元件采用。但是,近年來,利用多晶硅、微晶硅、氧化物半導(dǎo)體(例如,銦鎵鋅氧化物)等的薄膜晶體管作為驅(qū)動(dòng)元件采用。尤其是,通過利用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管作為驅(qū)動(dòng)元件采用,發(fā)展低耗電化以及高精細(xì)化。
但是,有源矩陣型的顯示裝置的顯示部形成有像素電路,所述像素電路含有多條的源極總線(視頻信號(hào)線)、多條的柵極總線、分別對(duì)應(yīng)這些多條源極總線和多條柵極總線的交叉點(diǎn)設(shè)置的多個(gè)像素形成部。上述多個(gè)像素形成部以陣列狀配置而構(gòu)成像素陣列。例如,液晶顯示裝置中,各像素形成部包含薄膜晶體管和用于保持像素電壓值的像素電容,所述薄膜晶體管作為開關(guān)元件,柵極端子連接于通過對(duì)應(yīng)的交叉點(diǎn)的柵極總線,并且源極端子連接于通過該交叉點(diǎn)的源極總線。另外,液晶顯示裝置中設(shè)有上述的柵極驅(qū)動(dòng)器、和用于驅(qū)動(dòng)源極總線的源極驅(qū)動(dòng)器(視頻信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)。
表示像素電壓值的視頻信號(hào)通過源極總線傳送,但是各源極總線不能將表示多個(gè)行量的像素電壓值的視頻信號(hào)一并(同時(shí))傳送。因此,對(duì)以矩陣狀配置的上述像素形成部?jī)?nèi)的像素電容,視頻信號(hào)的寫入(充電)是每一行每一行地依次進(jìn)行。并且,柵極驅(qū)動(dòng)器通過移位寄存器電路構(gòu)成,所述移位寄存器電路由多個(gè)段構(gòu)成,使多條柵極總線以規(guī)定期間依次被選擇。并且,通過從移位寄存器電路的各段(以下,構(gòu)成移位寄存器電路的各段的電路稱為“單位電路”)依次輸出有效的掃描信號(hào),對(duì)像素電容的視頻輸入是每一行每一行地依次進(jìn)行。
圖21是表示現(xiàn)有的單位電路的最簡(jiǎn)單的構(gòu)成的電路圖。該單位電路包括四個(gè)薄膜晶體管m81~m84和一個(gè)自舉電容cb。另外,該單位電路除了低電平的直流電源電位vss用的輸入端子之外,具有三個(gè)輸入端子41~43和一個(gè)輸出端子88。此時(shí),接收輸入信號(hào)s的輸入端子上附上符號(hào)81,接收時(shí)鐘信號(hào)cka的輸入端子上附上符號(hào)82,接收復(fù)位信號(hào)r的輸入端子上附上符號(hào)83,輸出輸出信號(hào)q的輸出端子上附上符號(hào)88。薄膜晶體管m81的源極端子、薄膜晶體管m82的漏極端子、薄膜晶體管m83的柵極端子以及自舉電容cb的一端相互連接。此外,這些相互連接的區(qū)域(配線)稱為“內(nèi)部節(jié)點(diǎn)”。該內(nèi)部節(jié)點(diǎn)上附上符號(hào)vc。
如上所述的構(gòu)成中,在內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc為預(yù)充電的狀態(tài)時(shí),若時(shí)鐘信號(hào)cka從低電平(截止電平)變化為高電平(導(dǎo)通電平)時(shí),則通過自舉電容cb的自舉效果,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位大抬升,對(duì)薄膜晶體管m5的柵極端子施加大的電壓。因此,高電平的時(shí)鐘信號(hào)cka以原來的水平通過薄膜晶體管m83而施加于輸出端子88。并且,與該單位電路的輸出端子88連接的柵極總線處于選擇狀態(tài)。
但是,由于時(shí)鐘信號(hào)cka重復(fù)時(shí)鐘動(dòng)作,與該單位電路的輸出端子88連接的柵極總線應(yīng)該維持非選擇狀態(tài)的期間(以下稱為“非選擇期間”)中,會(huì)有因薄膜晶體管m83的寄生電容的存在所導(dǎo)致的時(shí)鐘信號(hào)cka的噪聲(時(shí)鐘噪聲)混入于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的情況。因此,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位抬升時(shí),薄膜晶體管m83流動(dòng)漏電流而輸出端子88的電位抬升。其結(jié)果,發(fā)生動(dòng)作不良。
并且,一般為了防止動(dòng)作不良的發(fā)生,單位電路內(nèi)設(shè)有用于在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位和輸出端子88的電位引入到低電平的電路素子。但是,近年來,高精細(xì)化和窄邊框化的需求日益增加。例如,期望具有超過400ppi的分辨率的高精細(xì)面板和具有1mm以下的邊框的窄邊框面板的實(shí)現(xiàn)。并且,通過較少的數(shù)量的電路元件,提供作為對(duì)時(shí)鐘噪聲實(shí)施了措施的(移位寄存器電路的)單位電路構(gòu)成如圖22所示的構(gòu)成。
圖22所示的單位電路其特征在于具有基于時(shí)鐘信號(hào)cka控制內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc-輸出端子98之間的電性連接狀態(tài)的薄膜晶體管m94、和基于與時(shí)鐘信號(hào)cka相反的相位的時(shí)鐘信號(hào)ckb控制內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc-輸入端子91之間的電性連接狀態(tài)的薄膜晶體管m93。這樣,時(shí)鐘信號(hào)cka在高電平的期間中,薄膜晶體管m94處于導(dǎo)通狀態(tài),內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc-輸出端子98之間處于電性連接的狀態(tài)。另外,時(shí)鐘信號(hào)cka在低電平的期間中,薄膜晶體管m93處于導(dǎo)通狀態(tài),內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc-輸入端子91之間處于電性連接的狀態(tài)。并且,抑制因時(shí)鐘噪聲的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位的抬升。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-050502號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
但是,根據(jù)如圖22所示的構(gòu)成,薄膜晶體管m95具有耗盡特性時(shí),會(huì)有發(fā)生動(dòng)作不良的情況。對(duì)此,參照?qǐng)D23以下說明。此時(shí),著眼于n段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc。此外,(n-1)段中作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加的信號(hào)和n段中作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加的信號(hào)為相同信號(hào),(n-1)段中作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加的信號(hào)和n段中作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加的信號(hào)為相同信號(hào)。
薄膜晶體管m95具有耗盡特性時(shí),(n-1)段中,時(shí)鐘信號(hào)cka變?yōu)楦唠娖?,薄膜晶體管m95流動(dòng)漏電流。因此,(n-1)段的輸出端子98的電位會(huì)抬升。此時(shí),n段中,由于時(shí)鐘信號(hào)ckb變?yōu)楦唠娖剑∧ぞw管m93處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此,上述漏電流流入n段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc(參照?qǐng)D23中以符號(hào)901表示的箭頭)。另外,由于各單位電路內(nèi)的薄膜晶體管m96的柵極端子被施加復(fù)位信號(hào)(從下一個(gè)段的輸出端子98輸出的輸出信號(hào))r,薄膜晶體管m96處于導(dǎo)通狀態(tài)的是一垂直掃描期間中僅有一次。因此,無法期待n段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc經(jīng)由(n-1)段的薄膜晶體管m96被下拉(參照?qǐng)D23中以符號(hào)902表示的箭頭)。如上所述,由于所述漏電流從(n-1)段流動(dòng)到n段,n段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位抬升。由于重復(fù)同樣的動(dòng)作,后段被施加大的噪聲。如上所述,根據(jù)圖22所示的構(gòu)成,有可能發(fā)生動(dòng)作不良。
并且,本發(fā)明目的在于,盡量以少的元件數(shù)量,實(shí)現(xiàn)不發(fā)生動(dòng)作不良且能夠達(dá)到顯示裝置的高精細(xì)化的移位寄存器電路。
用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
本發(fā)明的第一方面是一種移位寄存器電路,所述移位寄存器電路由用于驅(qū)動(dòng)配置于顯示裝置的顯示部的多個(gè)掃描信號(hào)線的多個(gè)段構(gòu)成,其特征在于,構(gòu)成各段的單位電路包含:內(nèi)部節(jié)點(diǎn);輸出節(jié)點(diǎn),其連接于對(duì)應(yīng)的掃描信號(hào)線;輸出控制用晶體管,其控制端子連接于所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn),輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)施加于第一導(dǎo)通端子,第二導(dǎo)通端子連接于所述輸出節(jié)點(diǎn);
內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電部,其基于從與本段相比前面的段的輸出節(jié)點(diǎn)輸出的導(dǎo)通電平的信號(hào),預(yù)充電所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn);內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部,其用于下拉所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn);輸出節(jié)點(diǎn)下拉部,其用于下拉所述輸出節(jié)點(diǎn),所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部在前段的輸出節(jié)點(diǎn)被下拉的期間的至少一部分期間,通過本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和前段的輸出節(jié)點(diǎn)的電性連接,下拉本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn),經(jīng)過對(duì)前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子所施加的輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)閷?dǎo)通電平的期間,本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和前段的輸出節(jié)點(diǎn)處于非電連接狀態(tài)。
本發(fā)明的第二方面的特征在于,在本發(fā)明的第一方面中,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部基于四相的時(shí)鐘信號(hào)所包含的相位不同的多個(gè)時(shí)鐘信號(hào),在大約時(shí)鐘周期的四分之一期間中下拉所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第三方面的特征在于,在本發(fā)明的第二方面中,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部由串聯(lián)連接于本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和前段的輸出節(jié)點(diǎn)之間的兩個(gè)晶體管構(gòu)成。
本發(fā)明的第四方面的特征在于,在本發(fā)明的第三方面中,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部作為兩個(gè)晶體管包含:第一內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管,其將與施加于前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子的輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)相反的相位的時(shí)鐘信號(hào)施加于控制端子;第二內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管,其將與施加于前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子的輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)相比相位延遲90度的時(shí)鐘信號(hào)施加于控制端子。
本發(fā)明的第五方面的特征在于,在本發(fā)明的第四方面中,所述輸出節(jié)點(diǎn)下拉部基于與所述輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)相反的相位的時(shí)鐘信號(hào),大約時(shí)鐘周期的二分之一期間中下拉所述輸出節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第六方面的特征在于,在本發(fā)明的第五方面中,所述輸出節(jié)點(diǎn)下拉部由輸出節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管構(gòu)成,所述輸出節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管將與所述輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)相反的相位的時(shí)鐘信號(hào)施加于控制端子,第一導(dǎo)通端子連接于所述輸出節(jié)點(diǎn),所述輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)施加于第二導(dǎo)通端子。
本發(fā)明的第七方面的特征在于,在本發(fā)明的第一方面中,構(gòu)成各段的單位電路還包括第三內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管,所述第三內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管將第一導(dǎo)通端子連接于所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn),第二導(dǎo)通端子連接于所述輸出節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第八方面的特征在于,在本發(fā)明的第七方面中,所述第三內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管的控制端子被施加所述輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)。
本發(fā)明的第九方面的特征在于,在本發(fā)明的第一方面中,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電部基于表示2段前的段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的水平的信號(hào)、和從前段的輸出節(jié)點(diǎn)輸出的信號(hào),預(yù)充電所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第十方面的特征在于,在本發(fā)明的第一方面中,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電部包含內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電用晶體管,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電用晶體管的控制端子以及第一導(dǎo)通端子連接于前段的輸出節(jié)點(diǎn),第二導(dǎo)通端子連接于本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第十一方面的特征在于,在本發(fā)明的第一方面中,構(gòu)成各段的單位電路還包括初始化部,所述初始化部下拉所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)以及所述輸出節(jié)點(diǎn)兩者。
本發(fā)明的第十二方面的特征在于,在本發(fā)明的第十一方面中,所述初始化部由第一初始化用晶體管和第二初始化用晶體管構(gòu)成,所述第一初始化用晶體管將初始化信號(hào)施加于控制端子,第一導(dǎo)通端子連接于所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn),第二導(dǎo)通端子連接于所述輸出節(jié)點(diǎn),所述第二初始化用晶體管將初始化信號(hào)施加于控制端子,第一導(dǎo)通端子連接于所述輸出節(jié)點(diǎn),輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)施加于第二導(dǎo)通端子。
本發(fā)明的第十三方面的特征在于,在本發(fā)明的第一方面中,所述輸出控制用晶體管是由氧化物半導(dǎo)體形成溝道層的薄膜晶體管。
本發(fā)明的第十四方面是一種顯示裝置,所述顯示裝置包括本發(fā)明的第一方面的移位寄存器電路。
本發(fā)明的第十五方面是一種移位寄存器電路,所述移位寄存器電路由用于驅(qū)動(dòng)配置于顯示裝置的顯示部的多個(gè)掃描信號(hào)線的多個(gè)段構(gòu)成,其特征在于,構(gòu)成各段的單位電路包含:內(nèi)部節(jié)點(diǎn);輸出節(jié)點(diǎn),其連接于對(duì)應(yīng)的掃描信號(hào)線;輸出控制用晶體管,其控制端子連接于所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn),輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)施加于第一導(dǎo)通端子,第二導(dǎo)通端子連接于所述輸出節(jié)點(diǎn);內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電部,其基于從與本段相比前面的段的輸出節(jié)點(diǎn)輸出的導(dǎo)通電平的信號(hào),預(yù)充電所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn);內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部,其用于下拉所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn);輸出節(jié)點(diǎn)下拉部,其用于下拉所述輸出節(jié)點(diǎn),所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部包含時(shí)鐘端子,所述時(shí)鐘端子接收對(duì)前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子作為輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)施加的時(shí)鐘信號(hào),對(duì)前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子施加的輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)榻刂闺娖降钠陂g的至少一部分期間,通過所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和所述時(shí)鐘端子的電性連接,下拉所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn),經(jīng)過對(duì)前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子所施加的輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)閷?dǎo)通電平的期間,所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和所述時(shí)鐘端子處于非電連接狀態(tài)。
本發(fā)明的第十六方面是一種顯示裝置,所述顯示裝置包括本發(fā)明的第十五方面的移位寄存器電路。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,某段中在輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)閷?dǎo)通電平的期間,該段的輸出節(jié)點(diǎn)和下一個(gè)段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)變?yōu)殡姺蛛x。因此,即便輸出控制用晶體管具有耗盡特性,輸出控制用晶體管所發(fā)生的漏電流不會(huì)影響下一段的單位電路的動(dòng)作。另外,某段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和前段的輸出節(jié)點(diǎn)電性連接時(shí),前段的輸出節(jié)點(diǎn)被下拉。因此,無論前段的時(shí)鐘噪聲和前段的輸出節(jié)點(diǎn)所發(fā)生的噪聲,明確地進(jìn)行本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的下拉。如上所述,以較簡(jiǎn)單的構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)可以抑制因時(shí)鐘噪聲等的噪聲所導(dǎo)致的動(dòng)作不良的發(fā)生的移位寄存器電路。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,獲得與本發(fā)明的第一方面相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,以少的元件數(shù)量,實(shí)現(xiàn)不發(fā)生動(dòng)作不良且能夠達(dá)到顯示裝置的高精細(xì)化的移位寄存器電路。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,獲得與本發(fā)明的第三方面相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,各單位電路中每一個(gè)二分之一的時(shí)鐘周期下拉輸出節(jié)點(diǎn),由此抑制因噪聲所導(dǎo)致的動(dòng)作不良的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,減少設(shè)于單位電路的端子數(shù)量,并且抑制因噪聲所導(dǎo)致的動(dòng)作不良的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,非選擇期間中,隨時(shí)變更內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc-輸出端子之間為電性連接的狀態(tài),由此,在非選擇期間中,以使得輸出控制用晶體管維持?jǐn)嚅_狀態(tài)。因此,抑制輸出控制用晶體管的特性劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的電位即將抬升的時(shí)間,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)-輸出節(jié)點(diǎn)之間處于電性連接的狀態(tài),有效地抑制輸出控制用晶體管的特性劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,單位電路內(nèi)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)不經(jīng)由二極管連接的晶體管進(jìn)行充電。因此,進(jìn)行自舉動(dòng)作之前的充電電壓極高。因此,確保充分大的電壓余量,可以提高顯示裝置的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,進(jìn)行自舉動(dòng)作時(shí),防止從內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的漏電流。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,例如緊挨著移位寄存器電路的動(dòng)作開始之前或者緊接著動(dòng)作終了之后,可以初始化所有的單位電路(除去內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)的電荷)。因此,抑制單位電路內(nèi)的晶體管的特性劣化,關(guān)于移位寄存器電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電路動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,可以以少的電路元件抑制單位電路內(nèi)的薄膜晶體管的特性劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,可以實(shí)現(xiàn)低耗電化以及高精細(xì)化。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,可以實(shí)現(xiàn)包括獲得本發(fā)明的第一方面的效果的移位寄存器電路的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,適當(dāng)控制接收時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘端子和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間的電性連接的狀態(tài),所述時(shí)鐘信號(hào)作為輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)施加于前段的輸出控制用晶體管的第一導(dǎo)通端子,由此,即便發(fā)生噪聲,明確地進(jìn)行內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的下拉。另外,各單位電路的輸出節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷變小。因此,可以加大動(dòng)作電壓余量,提高液晶顯示裝置的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,可以實(shí)現(xiàn)包括獲得本發(fā)明的第十五發(fā)明的效果的移位寄存器電路的顯示裝置。
附圖的簡(jiǎn)單說明
圖1是表示第一實(shí)施方式涉及的液晶顯示裝置中,柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的移位寄存器電路所包含單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖2是表示所述第一實(shí)施方式中,液晶顯示裝置的整體構(gòu)成的框圖。
圖3是用于說明所述第一實(shí)施方式中,柵極驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)成的框圖。
圖4是表示所述第一實(shí)施方式中,形成柵極驅(qū)動(dòng)器的移位寄存器電路構(gòu)成的框圖。
圖5是用于說明所述第一實(shí)施方式中,柵極驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作的信號(hào)波形圖。
圖6是用于說明所述第一實(shí)施方式中,單位電路的動(dòng)作的信號(hào)波形圖。
圖7是用于說明所述第一實(shí)施方式中,在非選擇期間時(shí)鐘信號(hào)cka變?yōu)楦唠娖綍r(shí)的單位電路的動(dòng)作的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中,形成柵極驅(qū)動(dòng)器的移位寄存器電路構(gòu)成的框圖。
圖9是表示所述第二實(shí)施方式中,單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖10是用于說明所述第二實(shí)施方式中,單位電路的動(dòng)作的信號(hào)波形圖。
圖11是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖12是表示所述第三實(shí)施方式的變形例的單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖13是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式中,形成柵極驅(qū)動(dòng)器的移位寄存器電路構(gòu)成的框圖。
圖14是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖15是用于說明所述第四實(shí)施方式中,單位電路的初始化的圖。
圖16是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的變形例的單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖17是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的形成柵極驅(qū)動(dòng)器的移位寄存器電路構(gòu)成的框圖。
圖18是表示所述第五實(shí)施方式中,單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖19是用于說明所述第五實(shí)施方式中,單位電路的動(dòng)作的信號(hào)波形圖。
圖20是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的變形例的單位電路的構(gòu)成(移位寄存器電路的一段部的構(gòu)成)的電路圖。
圖21是表示現(xiàn)有的單位電路的最簡(jiǎn)單的構(gòu)成的電路圖。
圖22是表示與日本的特開2005-050502號(hào)公報(bào)所公開的單位電路相等的單位電路的構(gòu)成的電路圖。
圖23是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生不良的圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外,以下說明中,薄膜晶體管的柵極端子(柵極電極)相當(dāng)于控制端子,漏極端子(漏極電極)相當(dāng)于第一導(dǎo)通端子,源極端子(源極電極)相當(dāng)于第二導(dǎo)通端子。另外,移位寄存器內(nèi)設(shè)置的薄膜晶體管全部作為n溝道型進(jìn)行說明。另外,一般漏極和源極中電位高的稱為漏極,但是,本說明書中定義為一個(gè)是漏極,另一個(gè)是源極,也可以是源極電位高于漏極電位。
(1.第一實(shí)施方式)
(1.1整體構(gòu)成以及動(dòng)作)
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的有源矩陣型的液晶顯示裝置的整體構(gòu)成的框圖。如圖2所示,所述液晶顯示裝置包括電源100、dc/dc轉(zhuǎn)換器110、顯示控制電路200、源極驅(qū)動(dòng)器(視頻信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)300、柵極驅(qū)動(dòng)器(掃描信號(hào))400、公共電極驅(qū)動(dòng)電路500、和顯示部600。此外,柵極驅(qū)動(dòng)器400利用非晶硅、多晶硅、微晶硅、氧化物半導(dǎo)體(例如,銦鎵鋅氧化物)等,形成于含有顯示部600的顯示面板上。即,本實(shí)施方式中,柵極驅(qū)動(dòng)器400和顯示部600形成于相同基板(構(gòu)成液晶面板的兩片基板中作為其中一個(gè)基板的陣列基板)上。
顯示部600設(shè)有多條(j條)源極總線(視頻信號(hào)線)sl1~slj、和多條(i條)柵極總線(掃描信號(hào)線)gl1~gli。對(duì)應(yīng)于源極總線sl1~slj和柵極總線gl1~gli的各交叉點(diǎn),設(shè)有形成像素的像素形成部6。即,顯示部600含有多個(gè)(i×j個(gè))的像素形成部6。上述的多個(gè)像素形成部6配置成矩陣狀,構(gòu)成i行×j列的像素矩陣。各像素形成部6包含:tft60,其作為開關(guān)元件,柵極端子連接于通過對(duì)應(yīng)的交叉點(diǎn)的柵極總線gl,并且源極端子連接于通過所述交叉點(diǎn)的源極總線sl;像素電極61,其連接于所述tft60的漏極端子;公共電極64和輔助電容電極65,其共同設(shè)于所述多個(gè)像素形成部6;液晶電容62,其通過像素電極61和公共電極64形成;輔助電容63,其通過像素電極61和輔助電容電極65形成。液晶電容62和輔助電容63通過像素電容66構(gòu)成。此外,圖2中的顯示部600內(nèi)僅表示了對(duì)應(yīng)一個(gè)像素形成部6的構(gòu)成。
電源100將規(guī)定的電源電壓供給于dc/dc轉(zhuǎn)換器110、顯示控制電路200、和公共電極驅(qū)動(dòng)電路500。dc/dc轉(zhuǎn)換器110將用于動(dòng)作源極驅(qū)動(dòng)器300以及柵極驅(qū)動(dòng)器400的規(guī)定的直流電源從電源電壓中生成,將這些供給于源極驅(qū)動(dòng)器300以及柵極驅(qū)動(dòng)器400。公共電極驅(qū)動(dòng)電路500對(duì)公共電極64施加規(guī)定的電位vcom。
顯示控制電路200接受從外部發(fā)送的圖像信號(hào)dat以及水平同步信號(hào)或者垂直同步信號(hào)等定時(shí)(timing)信號(hào)群tg,輸出用于控制數(shù)字視頻信號(hào)dv和源極驅(qū)動(dòng)器300的動(dòng)作的源極控制信號(hào)sctl、和用于控制柵極驅(qū)動(dòng)器400的動(dòng)作的柵極控制信號(hào)gctl。典型地為,源極控制信號(hào)sctl包含源極開始脈沖信號(hào)、源極時(shí)鐘信號(hào)、鎖存選通信號(hào)等。另外,典型地為,柵極控制信號(hào)gctl包含柵極開始脈沖信號(hào)、柵極時(shí)鐘信號(hào)等。
源極驅(qū)動(dòng)器300接受從顯示控制電路200輸出的數(shù)字視頻信號(hào)dv以及源極控制信號(hào)sctl,各源極總線sl施加驅(qū)動(dòng)用視頻信號(hào)。此時(shí),源極驅(qū)動(dòng)器300中,在發(fā)生源極時(shí)鐘信號(hào)的脈沖的時(shí)間(timing),依次保持表示應(yīng)該施加于各源極總線sl的電壓的數(shù)字視頻信號(hào)dv。并且,在鎖存選通信號(hào)的脈沖的時(shí)間,上述保持的數(shù)字視頻信號(hào)dv變換成模擬電壓。該變換的模擬電壓作為驅(qū)動(dòng)用視頻信號(hào)同時(shí)施加于所有源極總線sl。
柵極驅(qū)動(dòng)器400基于從顯示控制電路200輸出的柵極控制信號(hào)gctl,對(duì)有效的掃描信號(hào)的各柵極總線gl的施加,以將一垂直掃描期間作為周期進(jìn)行重復(fù)。此外,后面詳細(xì)說明所述柵極驅(qū)動(dòng)器400。
如上所述,通過對(duì)源極總線sl1~slj施加驅(qū)動(dòng)用視頻信號(hào),對(duì)柵極總線gl1~gli施加掃描信號(hào),基于從外部發(fā)送的畫像信號(hào)dat的圖像顯示于顯示部600。此外,以下,施加于各柵極總線的掃描信號(hào)上附上相同符號(hào)。例如,施加于一行的柵極總線gl1的掃描信號(hào)上附上符號(hào)gl1。
但是,本實(shí)施方式中,顯示部600內(nèi)的tft60全部為n溝道型。另外,本實(shí)施方式中,tft60采用氧化物tft(將氧化物半導(dǎo)體使用于溝道層的薄膜晶體管)。但是,本發(fā)明不排除氧化物tft以外的tft的使用。
以下,說明含有氧化物tft的氧化物半導(dǎo)體層。氧化物半導(dǎo)體層例如是in-ga-zn-o系的半導(dǎo)體層。氧化物半導(dǎo)體層例如包含in-ga-zn-o系的半導(dǎo)體。in-ga-zn-o系的半導(dǎo)體層為,in(銦)、ga(鎵)、zn(鋅)的三元系氧化物。in、ga以及zn的比例(組成比)沒有特別限定。例如也可以是in:ga:zn=2:2:1、in:ga:zn=1:1:1、in:ga:zn=1:1:2等。
具有in-ga-zn-o系半導(dǎo)體層的tft具有高遷移率(與非晶硅tft相比超出20倍的遷移率)和低漏電流(與非晶硅tft相比小于百分之一的遷移率),所以可適當(dāng)用作顯示部600內(nèi)的tft60。如果使用具有in-ga-zn-o系半導(dǎo)體層的tft,能大幅削減顯示裝置的消耗電力。
in-ga-zn-o系半導(dǎo)體也可以是非晶,也可以包含結(jié)晶質(zhì)部分,具有結(jié)晶性。作為結(jié)晶質(zhì)in-ga-zn-o系半導(dǎo)體,優(yōu)選c軸與層面大致垂直地取向的結(jié)晶質(zhì)in-ga-zn-o系半導(dǎo)體。這樣的in-ga-zn-o系半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)在例如特開2012-134475號(hào)公報(bào)中被公開。
氧化物半導(dǎo)體層也可以包含取代in-ga-zn-o系半導(dǎo)體的其它的氧化物半導(dǎo)體。也可以包含例如zn-o系半導(dǎo)體(zno)、in-zn-o系半導(dǎo)體(izo(注冊(cè)商標(biāo)))、zn-ti-o系半導(dǎo)體(zto)、cd-ge-o系半導(dǎo)體、cd-pb-o系半導(dǎo)體、cdo(氧化鎘)、mg-zn-o系半導(dǎo)體、in-sn-zn-o系半導(dǎo)體(例如in2o3-sno2-zno)、in-ga-sn-o系半導(dǎo)體等。
(1.2柵極驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)成以及動(dòng)作)
接著,參照?qǐng)D3~圖5,說明本實(shí)施方式的柵極驅(qū)動(dòng)器400的構(gòu)成以及動(dòng)作的概要。如圖3所示,柵極驅(qū)動(dòng)器400由移位寄存器電路410構(gòu)成,移位寄存器電路410由多個(gè)段構(gòu)成。顯示部600形成有i行×j列的像素矩陣,與這些像素矩陣的各行與移位寄存器電路410的各段(各單位電路)一對(duì)一對(duì)應(yīng)設(shè)置。即,移位寄存器電路410由i個(gè)單位電路sr(1)~sr(i)構(gòu)成。單位電路sr連接于對(duì)應(yīng)的柵極總線gl。
圖4是表示本實(shí)施方式的形成柵極驅(qū)動(dòng)器400的移位寄存器電路410構(gòu)成的框圖。如上所述,所述柵極驅(qū)動(dòng)器400由i個(gè)單位電路sr(1)~sr(i)構(gòu)成。此外,圖4中,表示了從1段到4段的單位電路sr(1)~sr(4)。各單位電路sr設(shè)有用于接收時(shí)鐘信號(hào)cka的輸入端子、用于接收時(shí)鐘信號(hào)ckb的輸入端子、用于接收時(shí)鐘信號(hào)ckc的輸入端子、用于接收輸入信號(hào)s的輸入端子、用于輸出輸出信號(hào)q的輸出端子。此外,各單位電路sr如后面說明,也可以設(shè)有低電平的直流電源電位vss用的輸入端子,但是在圖4中省略了所述輸入端子(圖8也相同)。
移位寄存器電路410作為柵極時(shí)鐘信號(hào)施加四相的時(shí)鐘信號(hào)ck1~ck4。如圖5所示,時(shí)鐘信號(hào)ck1和時(shí)鐘信號(hào)ck2相互相位偏移了180度,時(shí)鐘信號(hào)ck3和時(shí)鐘信號(hào)ck4相互相位偏移了180度。時(shí)鐘信號(hào)ck1的相位與時(shí)鐘信號(hào)ck3的相位相比前進(jìn)了90度。另外,所有的時(shí)鐘信號(hào)ck1~ck4的占空比幾乎為50%。
接著,說明移位寄存器電路410的各段(各單位電路)的輸入信號(hào)。各單位電路sr輸入有如以下的時(shí)鐘信號(hào)(參照?qǐng)D4)。1段的單位電路sr(1)中,時(shí)鐘信號(hào)ck1作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加,時(shí)鐘信號(hào)ck2作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加,時(shí)鐘信號(hào)ck3作為時(shí)鐘信號(hào)ckc施加。2段的單位電路sr(2)中,時(shí)鐘信號(hào)ck3作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加,時(shí)鐘信號(hào)ck4作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加,時(shí)鐘信號(hào)ck2作為時(shí)鐘信號(hào)ckc施加。3段的單位電路sr(3)中,時(shí)鐘信號(hào)ck2作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加,時(shí)鐘信號(hào)ck1作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加,時(shí)鐘信號(hào)ck4作為時(shí)鐘信號(hào)ckc施加。4段的單位電路sr(4)中,時(shí)鐘信號(hào)ck4作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加,時(shí)鐘信號(hào)ck3作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加,時(shí)鐘信號(hào)ck1作為時(shí)鐘信號(hào)ckc施加。如上所述的構(gòu)成,通過移位寄存器電路410的所有段,重復(fù)四段。從各單位電路sr輸出輸出信號(hào)q。另外,1段之外的所以段的單位電路sr(2)~sr(i)中,從前段輸出的輸出信號(hào)q作為輸入信號(hào)s施加。1段的單位電路sr(1)中,柵極開始脈沖信號(hào)sp作為輸入信號(hào)s施加。
這樣的構(gòu)成中,對(duì)移位寄存器電路410的1段的單位電路sr(1)作為輸入信號(hào)s施加的柵極開始脈沖信號(hào)sp的脈沖抬升時(shí),基于所述時(shí)鐘信號(hào)ck1~ck4,柵極開始脈沖信號(hào)sp所包含的脈沖(所述脈沖包含于從各段的單位電路sr輸出的輸出信號(hào)q)以從1段的單位電路sr(1)到i段的單位電路sr(i)順序傳送。并且,基于所述脈沖的傳送,從1~i段的單位電路sr(1)~sr(i)輸出的輸出型號(hào)q依次變?yōu)楦唠娖健2⑶?,這些從1~i段的單位電路sr(1)~sr(i)輸出的輸出型號(hào)q,作為掃描信號(hào)gl1~gli施加于柵極總線gl1~gli。因此,如圖5所示,依次變?yōu)楦唠娖?有效)的掃描信號(hào)gl施加于顯示部600內(nèi)的柵極總線gl。
(1.3單位電路的構(gòu)成)
圖1是表示本實(shí)施方式的電位電路sr的構(gòu)成(移位寄存器電路410的一段部的構(gòu)成)的電路圖。如圖1所示,所述電位電路sr包括六個(gè)薄膜晶體管m1~m6、和一個(gè)自舉電容cb。另外,所述電位電路sr除了低電平的直流電源電位vss用的輸入端子之外,具有四個(gè)輸入端子41、43、44以及45、和一個(gè)輸出端子(輸出節(jié)點(diǎn))48。此時(shí),接收輸入信號(hào)s的輸入端子上附上符號(hào)41,接收時(shí)鐘信號(hào)cka的輸入端子上附上符號(hào)43,接收時(shí)鐘信號(hào)ckb的輸入端子上附上符號(hào)44,接收時(shí)鐘信號(hào)ckc的輸入端子上附上符號(hào)45,輸出輸出信號(hào)q的輸出端子上附上符號(hào)48。此外,薄膜晶體管m3的柵極端子以及薄膜晶體管m6的柵極端子同時(shí)被施加時(shí)鐘信號(hào)ckb,圖1中,為了方便分別圖示時(shí)鐘信號(hào)ckb用的輸入端子44。同樣,薄膜晶體管m4的柵極端子以及薄膜晶體管m5的漏極端子同時(shí)施加時(shí)鐘信號(hào)cka,但是圖1中,為了方便分別圖示時(shí)鐘信號(hào)cka用的輸入端子43。
接著,說明所述電位電路sr內(nèi)的構(gòu)成要素之間的連接關(guān)系。薄膜晶體管m1的源極端子、薄膜晶體管m3的源極端子、薄膜晶體管m4的漏極端子、薄膜晶體管m5的柵極端子以及自舉電容cb的一端經(jīng)由內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc相互連接。
薄膜晶體管m1中,柵極端子以及漏極端子連接于輸入端子41(即,連接于二極管),源極端子連接于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc。薄膜晶體管m2中,柵極端子連接于輸入端子45,漏極端子連接于薄膜晶體管m3的源極端子,源極端子連接于輸入端子41。薄膜晶體管m3中,柵極端子連接于輸入端子44,漏極端子連接于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc,源極端子連接于薄膜晶體管m2的漏極端子。薄膜晶體管m4中,柵極端子連接于輸入端子43,漏極端子連接于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc,源極端子連接于輸出端子48。薄膜晶體管m5中,柵極端子連接于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc,漏極端子連接于輸入端子43,源極端子連接于輸出端子48。薄膜晶體管m6中,柵極端子連接于輸入端子44,漏極端子連接于輸出端子48,源極端子連接于低電平的直流電源電位vss用的輸入端子。自舉電容cb中,一端連接于薄膜晶體管m5的柵極端子,另一端連接于薄膜晶體管m5的源極端子。
此外,本實(shí)施方式中,利用薄膜晶體管m1實(shí)現(xiàn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電部,通過薄膜晶體管m2以及薄膜晶體管m3實(shí)現(xiàn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉部,通過薄膜晶體管m6實(shí)現(xiàn)輸出節(jié)點(diǎn)下拉部。另外,通過薄膜晶體管m1實(shí)現(xiàn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)預(yù)充電用晶體管,通過薄膜晶體管m2實(shí)現(xiàn)第一的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管,通過薄膜晶體管m3實(shí)現(xiàn)第二的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管,通過薄膜晶體管m4實(shí)現(xiàn)第3的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管,通過薄膜晶體管m5實(shí)現(xiàn)輸出控制用晶體管,通過薄膜晶體管m6實(shí)現(xiàn)輸出節(jié)點(diǎn)下拉用晶體管。
(1.4單位電路的動(dòng)作)
接著,參照?qǐng)D1以及圖6,說明本實(shí)施方式的單位電路sr的動(dòng)作。此時(shí),著眼n段的單位電路。此外,圖6中,從時(shí)點(diǎn)t2到時(shí)點(diǎn)t4為止的期間為,通過n行的像素形成部6基于驅(qū)動(dòng)用視頻信號(hào)應(yīng)該進(jìn)行充電的期間(選擇期間)。
時(shí)點(diǎn)t1以前的期間中,輸入信號(hào)s的電位、內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位以及輸出信號(hào)q的電位維持低電平。到了時(shí)點(diǎn)t1時(shí),從(n-1)段的單位電路sr(n-1)輸出的輸出信號(hào)q,從低電平變化為高電平。即,n段的單位電路sr(n)中,輸入信號(hào)s從低電平變化為高電平。因此,薄膜晶體管m1處于導(dǎo)通狀態(tài),t1~t2的期間中,對(duì)自舉電容cb進(jìn)行充電,抬升內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位。此外,此時(shí)的充電電壓成為與輸入信號(hào)s的電壓相比,只下降了薄膜晶體管m1的閥值電壓的電壓。
到了時(shí)點(diǎn)t2時(shí),時(shí)鐘信號(hào)cka從低電平變化為高電平。因此,隨著輸入端子43的電位的抬升,抬升薄膜晶體管m5的漏極電位。此時(shí),薄膜晶體管m5處于導(dǎo)通狀態(tài),由此輸出信號(hào)q的電位(輸出端子48的電位)也抬升。輸出端子48的電位抬升時(shí),經(jīng)由自舉電容cb,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位也抬升。其結(jié)果,對(duì)薄膜晶體管m5的柵極端子施加大的電壓,高電平的時(shí)鐘信號(hào)cka以原來的水平通過薄膜晶體管m5給予輸出端子48。因此,輸出信號(hào)q變?yōu)楦唠娖健2⑶?,輸出信?hào)q處于高電平的狀態(tài)維持到時(shí)點(diǎn)t4。此外,本實(shí)施方式中,以薄膜晶體管m1連接于二極管的方式而構(gòu)成,由此,進(jìn)行自舉動(dòng)作時(shí),防止從經(jīng)由薄膜晶體管m1的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電流的漏電。
到了時(shí)點(diǎn)t3時(shí),輸入信號(hào)s從高電平變化為低電平。另外,時(shí)點(diǎn)t3中,時(shí)鐘信號(hào)ckc從低電平變化為高電平。因此,薄膜晶體管m2處于導(dǎo)通狀態(tài)。該時(shí)點(diǎn)t3中,時(shí)鐘信號(hào)ckb為低電平,由此,薄膜晶體管m3處于斷開狀態(tài)。因此,薄膜晶體管m2處于導(dǎo)通狀態(tài)的情況不會(huì)影響內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的狀態(tài)。
到了時(shí)點(diǎn)t4時(shí),時(shí)鐘信號(hào)cka從高電平變化為低電平。此時(shí),薄膜晶體管m5處于導(dǎo)通狀態(tài),由此,輸入端子43的電位下降,并且輸出信號(hào)q的電位(輸出端子48的電位)下降。通過輸出端子48的電位的低下,經(jīng)由自舉電容cb,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位也下降。另外,時(shí)點(diǎn)t4中,時(shí)鐘信號(hào)ckb從低電平變化為高電平。因此,薄膜晶體管m6、m3處于導(dǎo)通狀態(tài)。通過薄膜晶體管m6的導(dǎo)通狀態(tài),輸出信號(hào)q的電位被引入到低電平。另外,t4~t5期間中,薄膜晶體管m3以及薄膜晶體管m2的兩者處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位被引入到t4~t5期間的輸入信號(hào)s的水平,即低電平。
此時(shí),參照?qǐng)D7,說明非選擇時(shí)間(t2~t4的期間以外的期間)中,時(shí)鐘信號(hào)cka變?yōu)楦唠娖綍r(shí)的單位電路sr動(dòng)作。此外,n段中,假設(shè)時(shí)鐘信號(hào)ck1作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加,時(shí)鐘信號(hào)ck2作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加,時(shí)鐘信號(hào)ck3作為時(shí)鐘信號(hào)ckc施加,(n-1)段中,時(shí)鐘信號(hào)ck4作為時(shí)鐘信號(hào)cka施加,時(shí)鐘信號(hào)ck3作為時(shí)鐘信號(hào)ckb施加,時(shí)鐘信號(hào)ck1作為時(shí)鐘信號(hào)ckc施加。
薄膜晶體管m5具有耗盡特性的情況下,若時(shí)鐘信號(hào)ck4變?yōu)楦唠娖綍r(shí),則對(duì)(n-1)段的單位電路sr(n-1)的薄膜晶體管m5流動(dòng)漏電流。因此,抬升(n-1)段的單位電路sr(n-1)的輸出端子48的電位。此時(shí),如從圖5所理解,時(shí)鐘信號(hào)ck4變?yōu)楦唠娖降钠陂g,時(shí)鐘信號(hào)ck3變?yōu)榈碗娖?,由此,n段的單位電路sr(n)的薄膜晶體管m2處于斷開狀態(tài)。因此,(n-1)段的單位電路sr(n-1)的薄膜晶體管m5的漏電流不會(huì)影響n段的單位電路sr(n)的動(dòng)作(參照?qǐng)D7中以符號(hào)71表示的箭頭)。
換句話說,著眼某一個(gè)段時(shí),在經(jīng)過對(duì)前段的薄膜晶體管m5(輸出控制用晶體管)的漏極端子(第一導(dǎo)通端子)所施加的輸出控制用時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)閷?dǎo)通電平的期間,本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc和前段的輸出端子48處于非電連接狀態(tài)。因此,前段的薄膜晶體管m5所發(fā)生的漏電流不會(huì)影響本段的單位電路sr的動(dòng)作。
另外,因柵極總線gl和源極總線sl的耦合電容等的存在,導(dǎo)致(n-1)行的柵極總線gln-1發(fā)生噪聲時(shí),從(n-1)段的單位電路sr(n-1)的輸出端子48混入噪聲。但是,n段的單位電路sr(n)的薄膜晶體管m2處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),(n-1)段的單位電路sr(n-1)的薄膜晶體管m6也處于導(dǎo)通狀態(tài),因此,經(jīng)由(n-1)段的單位電路sr(n-1)的薄膜晶體管m6實(shí)現(xiàn)向低電平引入(參照?qǐng)D7中以符號(hào)72表示的箭頭),n段的單位電路sr(n)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc不會(huì)受到該噪聲的影響。
換句話說,著眼某一個(gè)段時(shí),在前段的輸出端子48被下拉的期間的至少一部分期間,通過本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc和前段的輸出端子48的電性連接,下拉本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。因此,無論前段發(fā)生噪聲,明確地進(jìn)行本段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的下拉。
進(jìn)一步,n段的單位電路sr(n)中,時(shí)鐘信號(hào)cka變?yōu)楦唠娖綍r(shí),薄膜晶體管m4處于導(dǎo)通狀態(tài)。并且,非選擇期間中,隨時(shí)變?yōu)閮?nèi)部節(jié)點(diǎn)vc-輸出端子48之間電性連接的狀態(tài),由此,防止因薄膜晶體管m5的柵極端子(內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc)和漏極端子(第一導(dǎo)通端子)之間的耦合電容導(dǎo)致的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位抬升。即,非選擇期間中,薄膜晶體管m5可以維持?jǐn)嚅_狀態(tài)。因此,可以防止移位寄存器的誤動(dòng)作,并且防止薄膜晶體管m5的特性劣化。
進(jìn)一步,時(shí)鐘周期的四分之一期間中,薄膜晶體管m3以及薄膜晶體管m2兩者處于導(dǎo)通狀態(tài)。即,非選擇期間中,每一個(gè)四分之一的周期,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位被拉低到低電平。因此,有效地抑制因時(shí)鐘噪聲導(dǎo)致的動(dòng)作不良的發(fā)生。
(1.5效果)
根據(jù)本實(shí)施方式,作為輸出控制用晶體管起作用的薄膜晶體管m5具有耗盡特性,即便某段中該薄膜晶體管m5流動(dòng)漏電流,該漏電流不會(huì)影響下一個(gè)段的單位電路的動(dòng)作。另外,即便從某段的輸出端子48混入噪聲,經(jīng)由該段的薄膜晶體管m6,進(jìn)行下一個(gè)段的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的下拉。因此,從某段的輸出端子48混入噪聲不會(huì)影響下一個(gè)段的單位電路的動(dòng)作。另外,非選擇期間中,薄膜晶體管m5可以維持?jǐn)嚅_狀態(tài),由此,防止薄膜晶體管m5的特性劣化。另外,非選擇期間中,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位隨時(shí)被拉低到低電平,由此,有效地抑制因時(shí)鐘噪聲所導(dǎo)致的動(dòng)作不良的發(fā)生。此時(shí),各單位電路sr由六個(gè)薄膜晶體管m1~m6以及一個(gè)自舉電容cb構(gòu)成。如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,通過少的元件數(shù)量,可以實(shí)現(xiàn)沒有動(dòng)作不良且能夠達(dá)到顯示裝置的高精細(xì)化的移位寄存器電路。
(2.第二實(shí)施方式)
(2.1構(gòu)成)
說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。關(guān)于整體構(gòu)成以及動(dòng)作概要,由于與上述的第一實(shí)施方式相同省略說明(參照?qǐng)D2)。圖8是表示本實(shí)施方式的形成柵極驅(qū)動(dòng)器400的移位寄存器電路410構(gòu)成的框圖。各單位電路sr中,設(shè)有上述第一實(shí)施方式(參照?qǐng)D4)的輸入輸出端子的之外,用于接收輸入信號(hào)vs的輸入端子、和用于輸出輸出信號(hào)vc的輸出端子。此外,輸出信號(hào)vc表示內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的水平。
從各單位電路sr輸出的輸出信號(hào)vc在2段之后的段作為輸入信號(hào)vs施加。但是,1段的單位電路sr(1)中,柵極開始脈沖信號(hào)vsp作為柵極開始脈沖信號(hào)vsp施加,2段的單位電路sr(2)中,柵極開始脈沖信號(hào)vsp2作為輸入信號(hào)vs施加。
如上所述的構(gòu)成,與上述第一實(shí)施方式相同,依次變?yōu)楦唠娖?有效)的掃描信號(hào)gl施加于顯示部600內(nèi)的柵極總線gl。
圖9是表示本實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(移位寄存器電路410的一部分構(gòu)成)的電路圖。上述第一實(shí)施方式中,薄膜晶體管m1的柵極端子被施加輸入信號(hào)s(前段的輸出信號(hào)q)。對(duì)此,本實(shí)施方式中,薄膜晶體管m1的柵極端子被施加輸入信號(hào)vs(表示2段前的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的水平的信號(hào))。另外,設(shè)有用于輸出表示內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的水平的輸出信號(hào)vc的輸出端子49。關(guān)于其他點(diǎn),與上述第一實(shí)施方式相同。
(2.2單位電路的動(dòng)作)
接著,參照?qǐng)D9以及圖10,說明本實(shí)施方式的單位電路sr的動(dòng)作。此外,著眼n段的單位電路。時(shí)點(diǎn)t0中,(n-2)段的單位電路sr(n-2)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc處于被增大(boost)的狀態(tài)。因此,如圖10所示,輸入信號(hào)vs的電位變?yōu)闃O高電位。因此,薄膜晶體管m1處于導(dǎo)通狀態(tài)。
到了時(shí)點(diǎn)t1時(shí),從(n-1)段的單位電路sr(n-1)輸出的輸出信號(hào)q從低電平變化為高電平。即,n段的單位電路sr(n)中,輸入信號(hào)s從低電平變化為高電平。由于薄膜晶體管m1已經(jīng)處于導(dǎo)通狀態(tài),通過輸入信號(hào)s從低電平變化為高電平,進(jìn)行對(duì)自舉電容cb的充電而抬升內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位。此時(shí),與上述第一實(shí)施方式不同,充電電壓變?yōu)榕c時(shí)鐘信號(hào)的高電平電壓相當(dāng)?shù)碾妷骸<?,不?huì)有薄膜晶體管m1的閥值電壓量的降低。關(guān)于時(shí)點(diǎn)t2之后,單位電路sr與上述第一實(shí)施方式相同動(dòng)作。
(2.3效果)
根據(jù)本實(shí)施方式,由于單位電路sr內(nèi)的薄膜晶體管m1不連接于二極管,進(jìn)行自舉動(dòng)作前的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的充電電壓不依賴于薄膜晶體管m1的閥值電壓,變?yōu)榕c時(shí)鐘信號(hào)的高電平電壓相當(dāng)?shù)碾妷?。薄膜晶體管具有,在對(duì)柵極端子反復(fù)施加電壓時(shí)變動(dòng)閥值電壓的特性,但是,即便在已發(fā)生薄膜晶體管m1的元件劣化的狀態(tài)下,根據(jù)本實(shí)施方式,可以確保充分大的電壓余量(margin),提高液晶顯示裝置的可靠性。此外,獲得與所述第一實(shí)施方式相同的效果。
(3.第三實(shí)施方式)
(3.1構(gòu)成等)
說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。關(guān)于整體構(gòu)成以及動(dòng)作概要,由于與上述第一實(shí)施方式相同省略說明(參照?qǐng)D2)。關(guān)于移位寄存器電路410的構(gòu)成,由于與上述第二實(shí)施方式相同省略說明(參照?qǐng)D8)。
圖11是表示本實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(移位寄存器電路410的一部分的構(gòu)成)的電路圖。關(guān)于上述第一實(shí)施方式以及上述第二實(shí)施方式,薄膜晶體管m6的源極端子連接于低電平的直流電源電位vss用的輸入端子。對(duì)此,本實(shí)施方式中,薄膜晶體管m6的源極端子連接于被施加時(shí)鐘信號(hào)cka的輸入端子43。關(guān)于這點(diǎn),與上述第二實(shí)施方式相同。
對(duì)薄膜晶體管m6的柵極端子施加的時(shí)鐘信號(hào)ckb變?yōu)楦唠娖綍r(shí),對(duì)輸入端子43施加的時(shí)鐘信號(hào)cka變?yōu)榈碗娖健R虼?,即便薄膜晶體管m6的源極端子連接于輸入端子43,圖10的時(shí)點(diǎn)t4中,薄膜晶體管m6處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),輸出信號(hào)q的電位被引入到低電平。因此,可以采用從圖9所示的構(gòu)成中除去vss端子之后的構(gòu)成。
(3.2效果)
根據(jù)本實(shí)施方式,可以減少構(gòu)成移位寄存器電路410的各段的單位電路sr的端子數(shù)量。另外,與現(xiàn)有相比可以減少vss總線(低電平的直流電源電位用的信號(hào)線),由此實(shí)現(xiàn)更加窄邊框的液晶顯示裝置。也考慮到減少顯示裝置本身的端子數(shù)量時(shí),可以獲得更加小型的顯示裝置的制造的效果。此外,也可以獲得與上述第一實(shí)施方式以及上述第二實(shí)施方式相同的效果。
(3.3變形例)
上述第三實(shí)施方式中,與第二實(shí)施方式相同,對(duì)薄膜晶體管m1的柵極端子施加輸入信號(hào)vs。但是,如圖12所示,與上述第一實(shí)施方式相同,也可以采用對(duì)薄膜晶體管m1的柵極端子施加輸入信號(hào)s的構(gòu)成。
(4.第四實(shí)施方式)
(4.1構(gòu)成等)
說明本發(fā)明的第四實(shí)施方式。關(guān)于整體構(gòu)成以及動(dòng)作概要,由于與上述第一實(shí)施方式相同省略說明(參照?qǐng)D2)。圖13是表示本實(shí)施方式的形成柵極驅(qū)動(dòng)器400的移位寄存器電路410的構(gòu)成的框圖。各單位電路sr中,在上述第二實(shí)施方式(參照?qǐng)D8)中設(shè)有的輸入輸出端子之外,設(shè)有用于接收清除信號(hào)clr的輸入端子。清除信號(hào)clr共同地施加于所有段的單位電路sr(1)~sr(i)。
圖14是表示本實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(移位寄存器電路410的一部分的構(gòu)成)的電路圖。此外,圖14中,接收清除信號(hào)clr的輸入端子上附上符號(hào)47。該單位電路sr中,除了上述第三實(shí)施方式的單位電路sr(參照?qǐng)D11)的構(gòu)成要素之外,設(shè)有薄膜晶體管m7以及薄膜晶體管m8。薄膜晶體管m7中,柵極端子連接于輸入端子47,漏極端子連接于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc,源極端子連接于輸出端子48。薄膜晶體管m8中,柵極端子連接于輸入端子47,漏極端子連接于輸出端子48,源極端子連接于輸入端子43。關(guān)于其他點(diǎn),與上述第三實(shí)施方式相同。
此外,本實(shí)施方式中,通過薄膜晶體管m7以及薄膜晶體管m8實(shí)現(xiàn)初始化部。另外,通過薄膜晶體管m7實(shí)現(xiàn)第一初始化用晶體管,通過薄膜晶體管m8實(shí)現(xiàn)第二初始化用晶體管。
如上所述的構(gòu)成,例如緊挨著移位寄存器電路410的動(dòng)作開始之前或者緊接著動(dòng)作終了之后的一定期間,清除信號(hào)clr變?yōu)楦唠娖?。清除信?hào)clr變?yōu)楦唠娖綍r(shí),薄膜晶體管m7以及薄膜晶體管m8處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí),通過將所有的時(shí)鐘信號(hào)ck1~ck4變?yōu)榈碗娖剑谝莆患拇嫫麟娐?10的所有段的單位電路sr(1)~sr(i)中,時(shí)鐘信號(hào)cka變?yōu)榈碗娖?,由此,?nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位以及輸出信號(hào)q的電位被引入到低電平(參照?qǐng)D15中以符號(hào)73表示的箭頭)。并且,可以初始化構(gòu)成移位寄存器電路410的所有單位電路sr(1)~sr(i)。
(4.2效果)
薄膜晶體管具有,在對(duì)柵極端子反復(fù)施加電壓時(shí)變動(dòng)閥值電壓的特性。因此,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc持續(xù)存儲(chǔ)電荷的狀態(tài)時(shí),薄膜晶體管m5的特性大劣化。尤其是,采用斷開漏泄電流少的氧化物tft時(shí),即便裝置的動(dòng)作停止之后內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc很容易殘留電荷,由此,可能導(dǎo)致薄膜晶體管m5的特性劣化。關(guān)于這點(diǎn),根據(jù)本實(shí)施方式,例如緊挨著移位寄存器電路410的動(dòng)作開始之前或者緊挨著動(dòng)作終了之后,可以初始化所有的單位電路sr(1)~sr(i)。因此,抑制單位電路sr內(nèi)的薄膜晶體管的特性劣化,關(guān)于移位寄存器電路410實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電路動(dòng)作。另外,根據(jù)圖14所示,除了輸出端子48之外,內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)只有內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc(即,只有一個(gè)系統(tǒng)),由此,可以以少數(shù)量的電路元件實(shí)現(xiàn)用于初始化單位電路sr的構(gòu)成。因此,可以實(shí)現(xiàn)能夠抑制薄膜晶體管的特性的窄邊框的顯示裝置。此外,獲得與上述第一至第三實(shí)施方式相同的效果。
(4.3變形例)
上述第四實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成是,在上述第三實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(參照?qǐng)D11)上附加薄膜晶體管m7以及薄膜晶體管m8的構(gòu)成。但是,如圖16所示,采用在上述第一實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(參照?qǐng)D1)上附加薄膜晶體管m7以及薄膜晶體管m8的構(gòu)成。
(5.第五實(shí)施方式)
(5.1構(gòu)成)
說明本發(fā)明的第五實(shí)施方式。關(guān)于整體構(gòu)成以及動(dòng)作概要,由于與上述第一實(shí)施方式相同省略說明(參照?qǐng)D2)。圖17是表示本實(shí)施方式的形成柵極驅(qū)動(dòng)器400的移位寄存器電路410構(gòu)成的框圖。各單位電路sr中,代替上述第四實(shí)施方式(參照?qǐng)D13)的輸入信號(hào)s用的輸入端子,設(shè)置用于接收時(shí)鐘信號(hào)ckd的輸入端子。1段的單位電路sr(1)中,時(shí)鐘信號(hào)ck4作為時(shí)鐘信號(hào)ckd施加。2段的單位電路sr(2)中,時(shí)鐘信號(hào)ck1作為時(shí)鐘信號(hào)ckd施加。3段的單位電路sr(3)中,時(shí)鐘信號(hào)ck3作為時(shí)鐘信號(hào)ckd施加。4段的單位電路sr(4)中,時(shí)鐘信號(hào)ck2作為時(shí)鐘信號(hào)ckd施加。這樣的構(gòu)成,通過移位寄存器電路410的所有段,重復(fù)四段。
圖18是表示本實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(移位寄存器電路410的一部分構(gòu)成)的電路圖。上述第四實(shí)施方式中,薄膜晶體管m1的漏極端子以及薄膜晶體管m2的源極端子被施加輸入信號(hào)s(前段的輸出信號(hào)q)。對(duì)此,本實(shí)施方式中,薄膜晶體管m1的漏極端子以及薄膜晶體管m2的源極端子被施加時(shí)鐘信號(hào)ckd。關(guān)于其他點(diǎn),與上述第四實(shí)施方式相同。
(5.2單位電路的動(dòng)作)
接著,參照?qǐng)D18以及圖19,說明本實(shí)施方式的單位電路sr的動(dòng)作。此外,著眼n段的單位電路。時(shí)點(diǎn)t0中,(n-2)段的單位電路sr(n-2)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc處于被增大的狀態(tài)。因此,如圖19所示,輸入信號(hào)vs的電位變?yōu)闃O高電位。因此,薄膜晶體管m1處于導(dǎo)通狀態(tài)。
到了時(shí)點(diǎn)t1時(shí),時(shí)鐘信號(hào)ckd從低電平變化為高電平。由于薄膜晶體管m1已經(jīng)處于導(dǎo)通狀態(tài),通過時(shí)鐘信號(hào)ckd從低電平變化為高電平,進(jìn)行對(duì)自舉電容cb的充電而抬升內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的電位。此時(shí),與上述第二實(shí)施方式不同,充電電壓變?yōu)榕c時(shí)鐘信號(hào)的高電平電壓相當(dāng)?shù)碾妷?。即,不?huì)有薄膜晶體管m1的閥值電壓量的降低。關(guān)于時(shí)點(diǎn)t2之后,單位電路sr與上述第一實(shí)施方式相同動(dòng)作。
(5.3效果)
根據(jù)本實(shí)施方式,各段的單位電路的輸出端子不連接于下一個(gè)段的單位電路的輸入端子。因此,各單位電路sr的輸出端子48的負(fù)荷變小。因此,可以變大動(dòng)作電壓余量,提高移位寄存器電路410的可靠性。另外,上述第四實(shí)施方式中,用于下拉內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的路徑上存在三個(gè)薄膜晶體管(本段的薄膜晶體管m3、本段的薄膜晶體管m2以及前段的薄膜晶體管m5)。對(duì)此,本實(shí)施方式中,用于下拉內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的路徑上只存在兩個(gè)薄膜晶體管(本段的薄膜晶體管m3以及本段的薄膜晶體管m2)。即,根據(jù)本實(shí)施方式,關(guān)于的下拉內(nèi)部節(jié)點(diǎn)vc的動(dòng)作余量也可以變大,實(shí)現(xiàn)更加高穩(wěn)定性的移位寄存器電路410。
(5.4變形例)
上述第五實(shí)施方式中,以上述第四實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(參照?qǐng)D14)基準(zhǔn),代替輸入信號(hào)s使用時(shí)鐘信號(hào)ckd。但是,如圖20所示,也可以以上述第一實(shí)施方式的單位電路sr的構(gòu)成(參照?qǐng)D1)基準(zhǔn),代替輸入信號(hào)s使用時(shí)鐘信號(hào)ckd。
(6.其他)
上述各實(shí)施方式以及上述各變形例中以列舉液晶顯示裝置進(jìn)行說明,但是本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明也可以適用于有機(jī)el(electroluminescence)等其他顯示裝置。
符號(hào)說明
41~47(單位電路的)輸入端子
48、49(單位電路的)輸出端子
300源極驅(qū)動(dòng)器(視頻信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)
400柵極驅(qū)動(dòng)器(掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)
410移位寄存器電路
600顯示部
sr、sr(1)~sr(i)單位電路
m1~m8薄膜晶體管
cb自舉電容
vc內(nèi)部節(jié)點(diǎn)
gl、gl1~gli柵極總線
sl、sl1~slj源極總線
ck1~ck4、cka、ckb、ckc、ckd時(shí)鐘信號(hào)
clr清除信號(hào)