JPS598108B2 - 走査ドライブ回路 - Google Patents

走査ドライブ回路

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JPS598108B2
JPS598108B2 JP52069546A JP6954677A JPS598108B2 JP S598108 B2 JPS598108 B2 JP S598108B2 JP 52069546 A JP52069546 A JP 52069546A JP 6954677 A JP6954677 A JP 6954677A JP S598108 B2 JPS598108 B2 JP S598108B2
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エドウイン・ウエイン・グリナイチ
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Westinghouse Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、固体表示装置の改良された走査ドライブ回
路に関するものである。
大面積の平形スクリーン式表示パネルの最近の発展によ
り、アルファベット−数字情報およびTVの映像情報は
新しい仕方で表示されるようになつてきた。
慣用の陰極線管(CRT)は走査電子ビームを利用して
スクリーン上の個々の絵素”点’’のアドレスを決定す
る。固体平形表示パネルでは、個々の点のアドレスは、
導電性母線(表示面上の“絵素’’のマトリクスヘ必要
な電気信号を供給する)を電子的に選択することで決定
される。代表的な平形表示パネルは発光素子または光制
御素子の矩形状マトリクスカち成る。
各素子はそれに関連した制御回路を有する。各素子は次
の素子に対して1:1の関係にある。導電性母線の交叉
格子を利用して個々の絵素を“外部”アドレス決定装置
へ接続する。各素子毎に1本の母線を用いる代りに、一
致アドレス方式を使用して、所定の行中の全部の素子を
1本の母線へ接続するが、所定の列中の全部の素子を行
母線と直角の1本の母線へ接続する。この技術では、m
>(n個の素子から成るマトリクスを含むパネルはMX
n個の代りにm+n個の相互接続を要する。1行および
1列へ同時に印加された信号は、2本の母線の交点にあ
る素子のアドレスを決定する。
このようにして、表示パネル全体は全部の行母線および
列母線を走査することでアドレスが決定される。上述し
たX−Yアドレス決定方式はパネルの相互接続の数を大
巾に減らすが、TVの全解像度すなわち500×500
本を有するパネルを相互接続するには1000本以上の
リード線を含むケーブルが必要である。
従つてX母線とY母線の各々のアドレスを決定しかつ最
少数の外部接続リード線を有する表示パネルの外縁に設
けることのできる周辺インターフエイス回路が必要であ
る。従つて、この発明の目的は、X−Yマトリクスー致
式アドレス決定可能な表示パネルのための走査ドライブ
回路であつて、複数本のクロツク入力ラインと、n本の
情報信号入力ラインと、m(ただしm〉n)本の情報信
号出力ラインと、n個1組全部でm個の並列接続された
情報信号切替えトランジスタから成る多数組のトランジ
スタ回路網と、各切替えトランジスタのソース電極と共
通母線の間にそれぞれ接続された全部でm個の情報信号
記憶コンデンサと、複数個の並列接続されたトランジス
タからそれぞれ成る多数個のデコーダ回路網とを備え、
各組のトランジスタ回路網中の前記各切替えトランジス
タは、そのドレイン電極が前記n本の情報信号入力ライ
ンのどれか従つて前記表示パネルのどれかの母線へ接続
され、そのソース電極が前記m本の情報信号出力ライン
のどれかへ接続されかつそのゲート電極が各デコーダ回
路網中の全てのトランジスタのドレイン電極へ1.接続
され、前記全てのトランジスタのソース電極が前記共通
母線へ接続され、そして前記全てのトランジスタの各ゲ
ート電極が前記複数本のクロツク入力ラインのどれかへ
接続された走査ドライブ回路を提供することである。こ
の目的に鑑み、この発明は、X−Yマトリクス一致式ア
ドレス決定可能な表示パネルのための表示信号を一度に
1ラインづつ処理する走査ドライブ回路であつて、゛n
゛本の情報信号入力ラインが“m″′本の情報信号出力
ラインを有する前記走査ドライブ回路へ接続され、前記
“m”本の情報信号出力ラインがそれぞれのXまたはY
表示パネル母線へ接続され(たYU.m〉n)、前記走
査ドライブ回路はデコーダ手段および切替えトランジス
タ手段の並列回路網を備え、個々の情報記憶手段が各切
替えトランジスタ手段と関連され、前記走査ドライブ回
路は切替えトランジスタ回路網を逐次作動させることに
よつて直列形態の情報信号を並列形態の情報信号)に変
換し、各並列回路網中に存在する゛n゛個の切替えトラ
ンジスタが同時に作動されて情報信号をそれぞれ対応し
た記憶手段へ転送するので、1ライン全体の情報信号は
表示パネルヘ一度に1ラインづつ転送される前に組み立
てられかつ記憶されることができるようになつている走
査ドライブ回路、にある。
望ましい実施例では、走査ドライブ回路は切替え手段と
しての薄膜トランジスタおよび記憶手段としての薄膜コ
ンデンサを利用する。
薄膜トランジスタから成るデコーダはクロツク手段へ接
続されて逐次動作信号を発生する。各逐次動作信号は一
群の切換え手段を動作させて情報信号を関連した記憶手
段へ同時に転送させる。その結果、1ライン全部の情報
信号は表示パネルヘ一度に1行づつ転送される前に組み
立てられかつ記憶される。この発明は、添付図面に示し
た一実施例についての以下の説明からもつと明らかにな
るだろう。第1図に示すように、薄膜トランジスタ制御
式表示パネル10は、発光素子または光制御素子から成
る矩形のマトリクスを備える。このマトリクスは、基板
上に配設された各素子と関連した薄膜トランジスタ制御
回路を有する。表示素子は母線マトリクスで相互に接続
される。このような平形表示パネルは、”アイ・イ一・
イ一・イ一・トランザクシヨンズ(IEEETrans
actiOns)3′(1975年)の第739ページ
に掲載された論文「15c!n×15cfn(6インチ
X6インチ)、20行/インチのEL表示器」中に詳し
く述べられている。表示パネルを使用して、アルフアベ
ツト一数字情報のみならず標準速度のTV映像信号のよ
うな映像情報を表示できる。
表示情報信号回路12は情報信号レベル変換編制器(I
nfOrmatiOnsignalcOmmutatO
rOrganizer)14へ接続される。
この情報信号レ !ベル変換編制器14は、情報信号を
処理し、かつこの発明の走査ドライブ回路16へ接続さ
れる所望数の並列信号リード線を有する。走査ドライブ
回路16は、表示パネルへの入力信号を処理しかつ編制
するための信号編制器として役立つ。情報信号レベル変
換編制器14は、表示情報信号回路12と走査ドライブ
回路16の間のインターフエィス回路である。情報信号
レベル変換編制器14の機能は、到来する映像信号がア
ナログTV信号であれば或は2進数のアルフアベツト数
字信号であれ、これを例えば表示される映像信号の或る
1本の水平走査線中の7つの引き続く映像゛点”を表わ
す7つの並列成分に仕切ることである。情報信号レベル
変換編制器はまた7つの映像出力信号の電圧レベルを、
表示パネルの要求する電圧と両立し得るように変換しな
ければならない。要するに、情報信号レベル変換編制器
14は、到来映像信号の振幅が7つのグループで逐次サ
ンプリングされかつ走査ドライブ回路へは同時に供給さ
れるサンプリング保持機能を有する。アナログTV映像
情報信号用として、情報信号レベル変換編制器14は複
数本の直列遅延線を備え、各遅延線はサンプリング保持
手段へ接続される。
走査ドライブ回路用の7本の入力ラインを有する上述し
た実施例では、7本の遅延線とサンプリング保持手段が
ある。クロツク手段は全部のサンプリング保持手段を作
動させ、保持されている信号を走査ドライブ回路へ周期
的に転送させる。映像走査線時限信号がまた垂直走査手
段20へ供給される。表示パネルに非常に低い速度で供
給され得る2進数のアルフアベツト一数字情報に対して
は、慣用のASC7×5活字のアルフアベツト一数字文
字発生器を使用して、表示情報信号回路12および情報
信号レベル変換編制器14に替えることができる。
2進カウンタおよびデコーダは、シグネテイクス・シリ
コン・ゲート(SigneticsSilieOnGa
te)MOS25l3高速文字発生器のようなASC文
字発生器へ接続され、走査フドライブ回路へ係給される
信号を発生する。
デコーダも垂直走査手段へ接続されて表示パネルのアド
レスを同期させる。走査ドライブ回路16は、後述する
ように、アナログスイツチの多重化された直線アレイと
して働く薄膜回路であつてよい。
クロツク手段18は、走査ドライブ回路の一部であるク
ロツクゲートへ印加される時限パルスを供給し、所望数
の情報ドライバのアドレスを逐次決定するデコーダを形
成する。垂直走査手段20は、表示パネル土の1行の表
示素子を一斉に作動させるために、行切換え信号を適当
な列信号と同期させる。
垂直走査手段20からの垂直走査信号用リード線は表示
パネル10上の各水平母線へ接続される。並列母線は、
各表示素子から延び出て、交流電力供給手段22に対し
てアースされる。この交流電力供給手段22は、表示パ
ネル全面に配設された共通の透光性電極へ接続される。
各表示素子回路は第2図に示されている。
複数本の並列母線Xiは、表示パネルを横切つて垂直に
延び出て、走査ドライブ回路へ接続される。情報信号は
これらの並列母線Xiへ印加される。水平母線Y・は垂
直走査線段へ接続される。複数本Jの他の並列母線Ki
は、各表示素子回路を、交流電力供給手段に対する共通
の基準点に接続させる。
表示パネルおよびその動作は特願昭51一139629
号明細書(特開昭52−64891号公報)に詳しく説
明されている。
トランジスタT1は電圧制御式゛スイッチとして働き、
そのオン時のインピーダンスは水平母線すなわちゲート
母線Y・へ印加される電圧で制御される。トラJンジス
タT1のドレイン電極は並列母線Xiへ接続される。
トランジスタT1は、そのゲート電極へ正電圧が印加さ
れる時導通するようにバイアスされる。並列母線Xiに
現われる映像情報は、トランジスタTが導通する時、X
− Y・ に在る1 ゝ 12j記
憶コンデンサCsへ転送される。
トランジスタT2は、そのインピーダンスが記憶コンデ
ンサCsに蓄積された電荷による電圧で決まる点で、電
圧制御式“抵抗”として働く。
このインビーダンスの値はエレクトロルミネセンス(E
L)素子CELにかXる交流励起レベルを決める。図示
のアドレス決定方式は一度に1ラインづつアドレス決定
する方式である。
表示パネル上の各表示素子がメガヘルツ周波数で逐次走
査される普通の゛ラスタ”式アドレス決定方式と対照的
に、一度に1ラインづつアドレス決定する方式は、適度
の性能のTFT(薄膜トランジスタ)を使うだけで、ア
ルフアベツト一数字情報を表示させるのみならず慣用の
TV周波数て鋏像情報をも表示させる。この方式では、
1ライン全部の表示素子のための映像信号(グレイ・ス
ケール)がアナログ映像レジスタ中に逐次まず記憶され
る。走査ドライブ回路16はこの作用を行なう。このレ
ジスタの出力は、並列母線すなわち垂直情報母線Xiを
通じて表示パネルへ供給され、そして選択された水平母
線Y・上のスイツチング・パルスがこjの水平母線に接
続された全部の表示素子信号ゲートを作動させる時、一
度に全部の記憶コンデンサへ転送される。
各表示素子回路に記憶コンデンサを導入すると、表示素
子信号ゲートおよび情報母線が必要とする帯域幅は1ラ
イン中の表示素子の数にほN等しい係数だけ緩和される
。最も簡単な云い方では、トランジスタT1の機能は、
水平母線Yjを通じて印加されるゲート電圧Vyが正で
ある時にはいつでも、並列母線Xiを通じて印加されト
ランジスタT1のドレイン電極に現われる電圧。
を記憶コンデンサCsへ転送することである。この記憶
コンデンサCsにかかる電圧VsはトランジスタT2の
導通レベルを制御し、次いでトランジスタT2がEL素
子の端子間にかXる実効交流電圧を変調する。EL素子
の端子間に得られる交流成分は複雑な関数である。
グレイ・スケールが主としてトランジスタT2の゛オン
゛時の実効抵抗値のみの関数であるが、オンとオフのコ
ントラスト比がトランジスタT2の0オン′1時の抵抗
値とオフ時の漏洩電流との両方に依存することが分つた
。走査ドライブ回路16は、アナログスイツチの多重化
された直線アレイとして働くが、表示パネルへの外部リ
ード線接続の数を少なくする。
用語8アナログ”とは、可変振幅の入力情報信号(これ
は各表示素子のグレイ・スケールを制御するのに役立つ
ことができる)を受け入れかつ処理するための回路性能
を意味する。走査ドライブ回路は、また、2つの信号レ
ベルを有する2進数オン、オフフのアルフアベツト一数
字情報信号でも働く。
走査ドライブ回路16は、第3図に詳しく示されており
、かつそれぞれトランジスタTAl〜TDl,TA2〜
TD2、などによつて形成された一連の並列デコーダ回
路網を含む。デコーダ回路網は、7個の情報信号切替え
トランジスタ例えばTll〜Tl7から成る各グループ
毎に設けられる。クロツク手段18は4つの2進クロツ
ク出力A,B,CおよびDを発生し、これらのクロツク
出力はデコーダ回路網のトランジスタのゲート電極へ印
加される。デコーダ回路網TAl〜TDlは1アウト・
オブ16デコーダを形成し、これを使つて7個の情報信
号切替トランジスタTll〜Tl7から成る第1グルー
プのアドレスを決定する。情報信号切替えトランジスタ
Tll〜Tl7は情報信号レベル変換編制器のそれぞれ
出力ラインV−1〜V−モ接続される。記憶コンデンサ
C−XNは情報信号切替えトランジスタのソース電極お
よび列母線X−1〜X−Nの各々の共通母線X−Cの間
に接続される。これらの列母線X−Nは表示パネル10
上のそれぞれの並列母線Xiに接続する。トランジスタ
TLl〜TL8は負荷電源およびそれぞれのデコーダ回
路網へ接続された負荷トランジスタであり、例えばTL
lはTAl〜TDlへ接続される。
トランジスタTA′〜TD′は、1アウト・オブ16デ
コーダを完成する相補クロツクパルスを発生するために
使用される。情報信号が切替えトランジスタTll〜T
l7のソース電極において一斉に組み立てられ、かつこ
れらの切替えトランジスタがそのゲート電極へのクロツ
ク信号の印加によつてターンオンされる時、情報信号は
読み込まれてそれぞれの記憶コンデンサC−X1〜C−
X7に記憶される。
次の情報信号入力は切替えトランジスタT2l〜T27
へ供給され、そして情報信号は記憶コンデンサC−X8
〜C−Xl4に読み込まれる。これは、1ライン全部の
情報信号が各記憶コンデンサC−XNに読み込まれるま
で反復される。読み込み完了時、垂直走査手段20は表
示情報信号回路12から導出された同期信号である信号
を供給する。この信号は表示パネルの1行のための切替
えトランジスタを全部作動させて、走査ドライブ回路の
記憶コンデンサC−XNから表示パネル上の1つの特定
行中の各表示素子と組み合わされた記憶コンデンサCs
へ情報信号を転送させる。第4図は唯一のデコーダ回路
網および切替えトランジスタTllを示し、そして第5
図はこれらの動作を説明するために1アウト・オブ16
デコーダ動作用の代表的なクロツク信号を示す。時点t
1において出力ライン−1〜V−7の情報信号入力はそ
れぞれ記憶コンデンサC−X1〜CX7へ転送される。
時点T2において出力ラインV−1〜V−7の情報信号
入力はそれぞれ記憶コンデンサC−X8〜C−Xl4へ
転送される。この発明の走査ドライブ回路16は、表示
パネルを含む絶縁基板の縁に薄膜回路素子を被着するこ
とによつて製造されることが望ましい。走肴ドライブ回
路の総てのトランジスタ、コンデンサ、リード線および
母線は、マスクを介して選択された材料が逐次被着され
ることによつて製造された薄膜素子である。この発明の
走査ドライブ回路は、表示パネルの列の数に対応する多
数の情報信号出力リード線mを有し、かつ少数の信号入
力リード線nを有する(た寸し、m〉nである)。
一辺の長さが15crn(6インチ)である代表的な表
示パネルでは、mは約192であるが、nは約7である
。表示パネル上の列と行の正確な数、従つて走査ドライ
ブ回路の並列トランジスタ回路網および情報信号出力の
数は、表示パネルの解像度に依存して広範囲に変えれる
選択の問題である。
走査ドライブ回路への情報信号入力の数も変えれるので
、もし入力の数が5ならば各並列回路網中の切替えトラ
ンジスタの数も5になる。入力の数を7にすると、走査
ドライブ回路を、ガス放電パネルのような種々のマトリ
クス表示パネルと既に一緒に使用されてきたASC文字
方式のような普通のアルフアベツト一数字信号編制器と
もつと簡単に両立させることができる。走査ドライブ回
路の薄膜トランジスタおよびその他の薄膜素子は、マス
クを使つて適当な真空装置中で逐次被着される。
トランジスタは基本的にはセレン化カドミウムの半導体
チャンネル素子であつて、銅製のソースコンタクトおよ
びドレインコンタクトを有する。代表的な例では、イン
ジウウの薄層は、導電度および素子の特性を変えるため
に半導体チヤンネルに被着される。トランジスタのゲー
ト電極と母線は代表的な例ではアルミニウムで作られ、
このアルミニウムは数ミルの広さにかつ約1000λの
厚さに被着される。コンデンサはアルミニウムのパツド
であつて、パツド間には酸化アルミニウムが挿入される
。酸化アルミニウムの絶縁物はアレイ上のどんなクロス
オーバ点も分離しかつ絶縁するために使われる。これら
の薄膜被着技術は、ニユーヨーク州所在のエル・オラー
ド(L.HOllard)、ジエイ・ウイリイ(J.W
ylle)親子出版社から1956年に発行されだ薄膜
の真空蒸着゛に述べられているように、従来から周知で
ある。薄膜トランジスタ技術のもつと詳しく説明は、ニ
ューシャーシ州、エングルウツド・クリフス、プレンテ
イス・ホール所在のピ一・ウエイマ一(P.Weime
r)出版社から1966年に発行されだ電界効果トラン
ジスタの第9章にされている。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の走査ドライブ回路が組み込まれた平
形パネル式表示装置を示すプロツク図、第2図はこの発
明の走査ドライブ回路と一緒に使用できる代表的な表示
素子回路の回路図、第3図はこの発明の走査ドライブ回
路の回路図、第4図は情報信号の切替えを制御するため
にデコーダ回路網がどのように接続されるかを示す回路
図、第5図はデコーダ回路網の動作を説明するためのク
ロック信号の波形図である。 10は表示パネル、16は走査ドライブ回路、V−1〜
V−7ばn゛本の情報信号入力ライン、X−1〜X−2
8ばm゛本の情報信号出力ライン、TAl〜TDlとT
A2〜TD2とTA3〜TD3とTA4〜TD4はデコ
ーダ回路網を構成するトランジスタ、Tll〜Tl7と
T2l〜T27とT3l〜T37とT4l〜T47は切
替えトランジスタ、C−X1〜C−X28は記憶コンデ
ンサである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 X−Yマトリクス一致式アドレス決定可能な表示パ
    ネルのための走査ドライブ回路であつて、複数本のクロ
    ック入力ラインと、n本の情報信号入力ラインと、m(
    たゞしm≫n)本の情報信号出力ラインと、n個1組全
    部でm個の並列接続された情報信号切替えトランジスタ
    から成る多数組のトランジスタ回路網と、各切替えトラ
    ンジスタのソース電極と共通母線の間にそれぞれ接続さ
    れた全部でm個の情報信号記憶コンデンサと、複数個の
    並列接続されたトランジスタからそれぞれ成る多数個の
    デコーダ回路網とを備え、各組のトランジスタ回路網中
    の前記各切換えトランジスタは、そのドレイン電極が前
    記n本の情報信号入力ラインのどれか従つて前記表示パ
    ネルのどれかの母線へ接続され、そのソース電極が前記
    m本の情報信号出力ラインのどれかへ接続されかつその
    ゲート電極が各デコーダ回路網中の全てのトランジスタ
    のドレイン電極へ接続され、前記全てのトランジスタの
    ソース電極が前記共通母線へ接続され、そして前記全て
    のトランジスタの各ゲート電極が前記複数本のクロック
    入力ラインのどれかへ接続された走査ドライブ回路。 2 トランジスタ回路網中の情報信号切替えトランジス
    タおよびデコーダ回路網中のトランジスタ、並びに情報
    信号記憶コンデンサが薄膜素子で構成される特許請求の
    範囲第1項記載の走査ドライブ回路。 3 表示パネルが配設される基板の少なくとも一周辺縁
    に一体に設けられることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項または第2項記載の走査ドライブ回路。
JP52069546A 1976-06-14 1977-06-14 走査ドライブ回路 Expired JPS598108B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/695,676 US4110662A (en) 1976-06-14 1976-06-14 Thin-film analog video scan and driver circuit for solid state displays
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