图象显示装置和扫描电路制造方法及图纸

一种有源矩阵型图像显示装置和不用移位寄存器的扫描电路。该显示装置带有ｎ列的移位寄存器和对视频输入信号进行取样的模拟开关，还备有输入ｎ列时钟信号和ｎｘｍ列视频信号的数据信号线驱动电路，根据连接移位寄存器的１级输出脉冲的逻辑运算结果，控制上述模拟开关。在这儿，ｎ是１以上的整数，ｍ、１是２以上的整数。若使用上述图像显示装置，即使不增加移位寄存器的系列，也能可靠地进行视频信号的取样。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有源矩阵型液晶显示装置等的图象显示装置，尤其是涉及图象显示装置所用的数据信号线驱动电路和扫描信号线驱动电路。作为已有的图象显示装置驱动方式的一种，有源驱动方式是已知的。采用有源矩阵驱动方式的图象显示装置如图36所示，由象素阵、扫描信号线驱动电路GD和数据信号线驱动电路SD组成。在象素阵上网纹状地设备着多根扫描信号线GL1、GL1＋1…和多根数据信号线SL1、SL1＋1…，在各扫描信号线GL1、GL1＋1…和各数据信号线SL1、SL1＋1…之间矩阵状地设置着象素CELL。数据信号线驱动电路SD使输入的视频信号与定时信号TIMING同步并取样，根据需要放大由取样得到的视频信号并在数据信号线SL1、SL1＋1…中传送。扫描信号线驱动电路GD通过使扫描信号线CL1、GL1＋1…与定时信号TIMING同步并依次选择，控制象素CELL内的开关元件的开关。因此，在将各数据信号线SL1、SL1＋1…上的数据写入各象素CELL的同时，保持写入各象素CELL的数据。图象显示装置是液晶显示装置时，象素CELL如图37所示，由MOSFET(场效应晶体管)等的开关元件SW和象素电容(由液晶电容Ce和根据需要而附加的辅助电容Cs组成)构成。当开关元件SW采用MOSFET时，通过MOSFET的漏电极和源极连接数据信号线SL和象素电容的一个电极，栅极连接着扫描信号线GL。象素电容的另一个电极与全部象素CELL的共同电极线连接。液晶的透射率或反射率由附加在液晶电容Ce上的电压调制。由此，显示出图象。已有的有源矩阵型液晶显示装置的开关元件SW使用透明基片上的非晶质硅薄膜，而扫描信号线驱动电路GD和数据信号线驱动电路SD使用外加的集成电路(IC)。对此，为了液晶显示装置的大图象化，近年来报导了在多晶硅薄膜上单片地形成象素阵和驱动电路的技术。可是，多晶硅薄膜晶体管与单晶硅晶体管相比，由于载流子的迁移率约小一个数量级，所以驱动力极差。若用性能不好的晶体管构成驱动电路，恐怕就不能可靠地写入数据。下面，详细地说明数据信号线驱动电路和扫描信号线驱动电路。首先，作为数据信号线的驱动方式有逐点驱动方式和逐线驱动方式。逐点驱动方式如图38所示，通过与移位寄存器SR各级的输出脉冲同步地开闭模拟开关AS…，将在视频输入信号线SIG上所输入的视频信号写入数据信号线DL1、DL2…。为此，为将视频信号写入数据信号线DL1、DL2…可使用的时间仅为有效水平扫描期间(约水平扫描期间的80％)的象素的几分之一。其结果是，若因大图象化而使数据信号线DL1、DL2…的时间常数(电容量和阻抗的积)变大，就不能可靠地写入数据，有损坏显示等级的危险。特别是，用驱动力小的晶体管构成模拟开关AS时易于损坏显示等级。逐线驱动方式如图39所示，一旦将现在的水平扫描期间的视频信号储存在取样电容Csa中，在其后的水平扫描期间通过缓冲寄存器(运算放大器)AMP将该信号输出给数据信号线DL1、DL2…。由于取样电容Csa的电容通常比数据信号线DL1、DL2…的电容小，所以从视频输入信号线SIG向取样电容Csa写入视频信号短时间就可完成。并且，向负荷大的数据信号线DL1、DL2的写入由于在其后的水平扫描期间进行，所以能确实可靠地写入数据。但是，在防止由取样电容Csa所保持的电荷因模拟开关AS1…和AS2…的漏泄电流而减少的同时，为了防止因向缓冲寄存器AMP传送时的电容分配而减少，若使取样电容Csa的电容增加，则和上述逐点驱动方式时相同，不能确实可靠地写入数据。为了解决该问题，特公平5-22917号公报公开的数据信号线驱动电路，如图40所示，备有3个系列的移位寄存器SR1～SR3，使对视频信号取样的模拟开关AS…内的第3n＋1号、第3n＋2号、第3n＋3号的模拟开关AS分别与移位寄存器SR1、SR2、SR3连接。这儿，n＝0，1，2…。该驱动电路有原来动作频率的三分之一的频率，由每个相位各自错开一点的时钟信号CLK1～CLK3驱动三个系列的移位寄存器SR1～SR2。因此，即使用驱动力小的多晶硅薄膜晶体管也能确实可靠地写入数据。然而，在上述已有的结构中，由于移位寄存器必需是多个系列，使数据信号线驱动电路的占有面积变大，同时会引起图象显示装置的成本提高。而且还有妨碍图象显示装置小型化、轻量化的问题。特别是在使用多晶硅薄膜晶体管时，与在单晶硅基片上形成的IC相比，由于使元件的微细化较困难，引起面积显著增加。并且，由于元件数量增加，所以还存在元件故障发生率高的问题。多晶硅薄膜晶体管的晶体管性能，最近随着多晶硅材料的固相成长技术或激光退火技术或微细化技术等的进步而提高。因而，即使由1个系列的移位寄存器，也能得到所要求的动作频率。但是，因为大图象化和高层次化而使模拟开关的负荷变大，所以即使采用性能提高了的多晶硅薄膜晶体管，也难以切实可靠地写入视频信号。图41表示在数据信号线驱动电路SD和扫描信号线驱动电路GD用的，定时控制视频信号的取样或定时控制附加在扫描信号线上的接通/断开的矩阵型显示装置驱动电路用的扫描电路。扫描电路用主从型的移位寄存器905。移位寄存器905根据从时钟信号线901输入的信号，将从起动脉冲信号线902输入的脉冲信号按一定方向转送，顺次输出给输出信号线903-1、903-2…。如图42所示，奇数号输出信号线903-1、903-3、903-5输出与时钟信号线901的信号上升边同步的信号，偶数号输出信号线903-2、903-4、903-6输出与时钟信号线901的信号下降边同步的信号。在输出信号线903-1、903-2…中，相邻信号线的信号相互接通的期间有重复，因而，在输出信号线903-1、903-2…中，用AND电路906-1、906-2…求相邻信号线的信号的逻辑积，通过输出给输出信号线904-1、904-2…，在每条输出信号线904-1、904-2…中得到定时不同的脉冲信号。移位寄存器905，具体地如图43所示，是倒相器串联连接而成的电路。因此，当构成移位寄存器905的晶体管产生不良情况时，就有使发生不良情况的晶体管的后级电路不能正常动作的问题。设移位寄存器905的每一个输出由10个晶体管组成，AND电路906-1、906-2…分别由6个晶体管组成，若一个晶体管是正品的几率为P(0≤P≤1)，正常地得到L级输出的几率为P10*(L＋1)＋6。并且，正常地得到从第1级至第L级的输出的几率为P10*L＋10，因此，若移位寄存器905的级数越大，则得到正常输出的几率越小。而且，使用多晶体S1显示的脉冲和驱动电路一体化时，由于晶体管性能不一致和静电破坏，晶体管就难以正常动作。因此，和用单晶体的IC比较，废品率就明显提高。并且，在三片式的投影机等的图象显示装置中，由于必须有能双向扫描的扫描电路，如图44所示，所以能双向移位的移位寄存器905是必要的。这时，由于移位寄存器905的每一个输出级必须由16个晶体管组成，得到扫描电路L级输出的几率变为P10*(L＋1)＋0。因此，比单向扫描的扫描电路的几率还小。就此，在特公平2-13316号公报所公开的方法中，并联地设置同一电路，通过切断产生不良情况的那部分电路接线，以缩小废品率。但是，该方法由于电路规模成倍增加，产生不良情况的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源矩阵型图象显示装置，它具备有多条按列方向排列的数据信号线、多条按行方向排列的扫描信号线、配置在数据信号线和扫描信号线的交点上的进行图象显示的象素的象素阵、将视频信号提供给该数据信号线的数据信号线驱动电路和将扫描脉冲提供给上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路，其特征在于，设定ｎ为１以上的整数，ｍ、１为２以上的整数，在数据信号驱动电路上输入ｎ列的时钟信号和ｎ×ｍ列的视频输入信号，在数据信号线驱动电路有ｎ列移位寄存器和对上述视频输入信号进行取样的模拟开关，通过连接移位寄存器１级输出脉冲的逻辑运算结果，控制上述模拟开关。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤宪一，久保田靖，米田裕，酒井保，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]