駆動回路、電気光学装置及び電子機器

【課題】トランジスターの電気的特性が経時劣化してもシフトレジスターを正常に動作さ
せる。
【解決手段】複数のトランジスターを備え、クロック信号ＣＬＫに同期して、開始信号Ｓ
ＴＶを順次転送するシフトレジスター１００と、クロック信号ＣＬＫおよび開始信号ＳＴ
Ｖを含む制御信号を生成するとともに、前記制御信号の振幅を調整可能な制御信号発生回
路１４０と、前記トランジスターに流れる電流の大きさを示す電流検出信号を出力する電
流検出回路１２０と、前記電流検出信号に基づいて、前記シフトレジスター１００が正常
に動作するように前記制御信号の振幅を設定する設定信号ＳＥＴを生成し前記制御信号発
生回路１４０に供給する設定回路１３０とを駆動回路が備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路、電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶や有機ＥＬ等を利用して表示を行なう電気光学装置が広く用いられている。このよ
うな電気光学装置において、走査線駆動回路は、シフトレジスターを備え、複数の走査線
を順次選択する走査信号を生成する。このシフトレジスターには、同一導電型のトランジ
スターで構成され、２相のクロック信号で動作するものがある。特許文献１には、シフト
レジスターをアモルファス薄膜トランジスターで構成する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０８３５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の回路構成では、出力段にＮチャネル型のトランジスターを２個直列に
して使用する。そして、高電位側のトランジスターはシフトレジスターの段数に応じた周
期でオン・オフが切り替わる。一方、低電位側のトランジスターのゲートには反転クロッ
ク信号が供給される。よって、低電位側のトランジスターが高電位側のトランジスターに
比較してオン・オフ切替り回数が多くなるとともに動作時間が長くなる。このため、低電
位側のトランジスターの経時劣化が顕著となる。
【０００５】
トランジスターは経時劣化に伴ってそのオン抵抗が大きくなる。低電位側のトランジス
ターはオン状態に遷移したときに出力信号をロウレベルに遷移させるように動作するが、
オン抵抗が大きくなると、低電位側のトランジスターはオン状態に遷移しても直ちに出力
信号をロウレベルに下げることができなくなる。この結果、出力信号波形がオン抵抗の上
昇分だけ遅く立ち下がるようになる。
【０００６】
シフトレジスターの各段の出力信号は、本来、排他的に有効となるが、低電位側のトラ
ンジスターの経時劣化によって、出力信号が有効となる期間が重複してシフトレジスター
が誤動作するといった問題があった。さらに、このシフトレジスターを表示装置の駆動回
路に用いると、正常な表示ができなくなるといった問題があった。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、トランジスターの電気的特性が経
時劣化してもシフトレジスターを正常に動作させ、装置の寿命を延ばすことが可能な駆動
回路などを提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の駆動回路は、複数のトランジスターを備え、
クロック信号に同期して、開始信号を順次転送するシフトレジスターと、クロック信号お
よび開始信号を含む制御信号を生成するとともに、前記制御信号の振幅を調整可能な制御
信号発生回路と、前記トランジスターに流れる電流の大きさを示す電流検出信号を出力す
る電流検出回路と、前記電流検出信号に基づいて、前記シフトレジスターが正常に動作す
るように前記制御信号の振幅を設定する設定信号を生成し前記制御信号発生回路に供給す
る設定回路とを備える。
【０００９】
シフトレジスターは開始信号をクロック信号に従って順次転送するが、トランジスター
が劣化してオン抵抗が増加すると、配線の寄生容量や次段のトランジスターの入力容量な
どとオン抵抗によって与えられる時定数が大きくなり転送する信号の波形がなまる。一方
、制御信号の振幅が大きくすれば、転送する信号の波形のなまりを改善できる。この発明
によれば、電流検出回路が、トランジスターに流れる電流の大きさを示す電流検出信号を
出力し、設定回路が、電流検出信号に基づいて、シフトレジスターが正常に動作するよう
に制御信号の振幅を設定する設定信号を生成し制御信号発生回路に供給するので、制御信
号の振幅が適切に調整されてシフトレジスターの誤動作が防止され、シフトレジスターの
寿命を延ばすことが可能となる。
【００１０】
前記シフトレジスターは、各々が入力端子と出力端子とを備えた複数の単位回路が縦続
接続され、クロック信号と当該クロック信号を反転した反転クロック信号に同期して初段
の入力端子に供給される開始信号を順次転送するものであって、前記複数の単位回路の各
々は、前記クロック信号が供給される端子と前記出力端子との間に設けられた第１のトラ
ンジスターと、前記出力端子と前記第１のトランジスターのゲートとの間に設けられたコ
ンデンサと、電源電位が供給される電源端子と前記出力端子との間に設けられ、ゲートに
前記反転クロック信号が供給される第２のトランジスターと、前段の出力信号又は前記開
始信号がアクティブになると前段の出力信号又は前記開始信号を前記第１のトランジスタ
ーのゲートに供給し、次段の出力信号がアクティブになると前記コンデンサの電荷を放電
させる制御部とを備え、前記電流検出回路は、前記第２のトランジスターに流れる電流の
大きさを検出すると好ましい。このように構成することで、一連のシフト動作を適切に行
うことが可能となる。
【００１１】
なお、前記複数の単位回路のうち、少なくとも一つはダミーの単位回路であり、前記電
流検出回路は、前記ダミーの単位回路において、前記第２のトランジスターに流れる電流
の大きさを検出して前記電流検出信号を出力してもよい。
【００１２】
前記設定回路は、基準となる基準電流値を記憶した第1の記憶部と、前記電流検出信号
と前記記憶部から読み出した前記基準電流値とを比較する比較回路と、前記比較回路の比
較結果と前記設定信号とを対応づけて記憶した第２記憶部とを備え、前記比較回路の比較
結果に対応する前記設定信号を前記第２記憶部から読み出すと好ましい。
この場合には、設定回路が、第２のトランジスターに流れる電流の大きさと基準電流値
との比較結果に対応した設定信号を第２記憶部から読み出すので、制御信号の振幅を設定
するために適切な設定信号を設定回路が制御信号発生回路に供給することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る別の駆動回路は、複数のトランジスターを備え、クロック信号に同期して
、開始信号を順次転送するシフトレジスターと、クロック信号および開始信号を含む制御
信号を生成するともに、前記制御信号の振幅を調整可能な制御信号発生回路と、前記シフ
トレジスターの総駆動時間を計測する総駆動時間計測回路と、計測された総駆動時間に基
づいて、前記シフトレジスターが正常に動作するように前記制御信号の振幅を設定する設
定信号を生成し前記制御信号発生回路に供給する設定回路とを備える。
【００１４】
シフトレジスターは開始信号をクロック信号に従って順次転送するが、トランジスター
が劣化してオン抵抗が増加すると、配線の寄生容量や次段のトランジスターの入力容量な
どとオン抵抗によって与えられる時定数が大きくなり転送する信号の波形がなまる。一方
、制御信号の振幅が大きくすれば、転送する信号の波形のなまりを改善できる。
この発明によれば、設定回路が、計測された総駆動時間に基づいて、シフトレジスター
が正常に動作するように制御信号の振幅を設定する設定信号を生成し制御信号発生回路に
供給するので、トランジスターが劣化してトランジスターのオン抵抗が大きくなっても、
制御信号の振幅が適切に調整されてシフトレジスターの誤動作が防止され、シフトレジス
ターの寿命を延ばすことが可能となる。また、総駆動時間に基づいて設定信号を生成する
ので、設定信号の生成のためにトランジスターの劣化の程度を測定する必要がなく、回路
構造を簡易にすることが可能となる。
【００１５】
上述した駆動回路において、複数のトランジスターの各々は、アモルファス薄膜トラン
ジスターであると好ましい。
【００１６】
上述した駆動回路は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線
との交差に対応して設けられた電気光学素子とを備えた電気光学装置に用いられ、前記開
始信号を転送して生成した前記複数の出力信号に基づいて、前記複数の走査線を排他的に
順次選択する複数の走査信号を生成すると好ましい。
この場合には、誤動作が防止でき寿命が長いシフトレジスターを用いた駆動回路により
、長期間にわたり信頼性の高い走査信号の生成が可能となる。
【００１７】
上述した駆動回路は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線
との交差に対応して設けられた電気光学素子とを備えた電気光学装置に用いられ、前記開
始信号を転送して生成した前記複数の出力信号に基づいて、前記複数のデータ線を排他的
に順次選択する複数のデータ線選択信号を生成すると好ましい。
この場合には、誤動作が防止でき寿命が長いシフトレジスターを用いた駆動回路により
、長期間にわたり信頼性の高いデータ線選択信号の生成が可能となる。
【００１８】
次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線
と前記データ線との交差に対応して設けられた電気光学素子と、上述した駆動回路とを備
える。
この発明によれば、誤動作が防止でき寿命が長いシフトレジスターを用いた駆動回路に
より、長期間にわたり信頼性の高い電気光学装置の提供が可能となる。
【００１９】
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備える。このような電子機器
としては、例えば、携帯情報端末、携帯電話機、ノート型コンピューター、ビデオカメラ
、及びプロジェクタなどが該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る２相のクロック信号で動作するシフトレジスターとその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る単位回路の構成例を示す回路図である。
【図３】本実施形態に係る単位回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】本実施形態の信号レベル設定回路および制御信号発生回路１４０の詳細な構成を示す回路図である。
【図５】プルダウントランジスターの劣化による電気特性の変化を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る２層のクロック信号で動作するシフトレジスターとその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図９】同装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタのブロック図である。
【図１０】同装置を適用した電子機器の一例たるビデオカメラのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る２相のクロック信号で動作するシフトレジスターとその周
辺回路の構成を示すブロック図である。本図に示すように、シフトレジスター１００Ａは
、複数段の単位回路１１０（１１０（１）、１１０（２）…１１０（ｍ+２））を備えて
おり、各単位回路１１０には、ロウレベルの基準電位となる電源電位ＶＧＬと、クロック
信号ＣＬＫとクロック信号ＣＬＫを反転した反転クロック信号ＣＬＫＢとが供給される。
【００２２】
初段の単位回路１１０（１）の入力端子には、スタートパルス信号ＳＴＶが供給され、
次段以降の単位回路１１０（ｎ）の入力端子には、前段の単位回路１１０（ｎ−１）の出
力信号Ｇ（ｎ−１）が供給される。なお、ｎは２≦ｎ≦ｍ+１を満たす任意の自然数であ
る。また、各単位回路１１０（ｎ）の制御端子には、次段の単位回路１１０（ｎ＋１）の
出力信号Ｇ（ｎ＋１）が供給される。この構成により、シフトレジスター１００Ａは、初
段の単位回路１１０（１）にスタートパルス信号ＳＴＶが供給されると、出力信号Ｇを順
次シフトして出力する。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る単位回路１１０の構成例を示す回路図である。本図に示すよ
うに単位回路１１０は、外部端子として、入力端子ＩＴ、出力端子ＯＴ、クロック入力端
子ＣＴ、反転クロック入力端子ＣｂＴ、制御信号入力端子ＣｔｒＴ、電源端子ＶＴを備え
ている。
また、単位回路１１０は、プルアップトランジスターＰＵＴｒ、プルダウントランジス
ターＰＤＴｒ、コンデンサＣ１、ｎｏｄｅＡ制御部１１２を備えている。プルアップトラ
ンジスターＰＵＴｒは、ゲートが入力端子ＩＴに接続され、ドレインがクロック入力端子
ＣＴに接続され、ソースが出力端子ＯＴに接続されており、オン状態でクロック入力端子
ＣＴに供給されたクロック信号ＣＬＫを出力端子ＯＴに供給する。なお、以下の説明では
、プルアップトランジスターＰＵＴｒのゲートをｎｏｄｅＡと称する。
【００２４】
コンデンサＣ１は、プルアップトランジスターＰＵＴｒのソースとゲートとの間に設け
られる。ただし、コンデンサＣ１の容量は、プルアップトランジスターＰＵＴｒの寄生容
量で構成してもよい。さらに、コンデンサＣ１の容量は、プルアップトランジスターＰＵ
Ｔｒの寄生容量と容量素子の容量の組み合わせで構成してもよい。なお、単位回路１１０
のトランジスターは、アモルファス薄膜トランジスターで構成することができる。
【００２５】
プルダウントランジスターＰＤＴｒは、ゲートが反転クロック入力端子ＣｂＴに接続さ
れ、ドレインが出力端子ＯＴに接続され、ソースが電源端子ＶＴに接続されており、反転
クロックＣＬＫＢによりオン状態となり、出力端子ＯＴの電位を基準電位である電源電位
ＶＧＬとする。
ｎｏｄｅＡ制御部１１２は、トランジスターＴｒ３とトランジスターＴｒ４とを備えて
いる。トランジスターＴｒ４は、ダイオード接続されており、入力端子ＩＴとプルアップ
トランジスターＰＵＴｒのゲートとの間に設けられている。
【００２６】
トランジスターＴｒ３は、ゲートが制御信号入力端子ＣｔｒＴに接続され、ドレインが
プルアップトランジスターＰＵＴｒのゲートと接続され、ソースが電源端子ＶＴに接続さ
れており、次段の出力信号Ｇ（ｎ＋１）によりオン状態となり、ｎｏｄｅＡの電位を基準
電位である電源電位ＶＧＬとする。
【００２７】
図３は、単位回路１１０の動作を説明するタイミングチャートである。本図において、
時刻ｔ０から時刻ｔ１の期間Ｆ１は、初期状態であり、プルアップトランジスターＰＵＴ
ｒ、プルダウントランジスターＰＤＴｒともオフ状態にある。期間Ｆ１におけるｎｏｄｅ
Ａの電位は、基準電位ＶＧＬであり、出力信号Ｇ（ｎ）もロウレベルを保っている。ここ
では、経時劣化がない場合について説明する。
【００２８】
時刻ｔ１で、スタートパルス信号ＳＴＶまたは前段の単位回路１１０（ｎ−１）の出力
信号Ｇ（ｎ−１）が供給されると、トランジスターＴｒ４がオン状態となる。期間Ｆ２に
おいて、反転クロック信号ＣＬＫＢはハイレベルであるから、プルダウントランジスター
ＰＤＴｒはオン状態になる。このため、期間Ｆ２では、トランジスターＴｒ４→コンデン
サＣ１→プルダウントランジスターＰＤＴｒの順に電流が流れ、コンデンサＣ１に電荷が
充電され、ｎｏｄｅＡの電位が上昇する。ｎｏｄｅＡの電位がプルアップトランジスター
ＰＵＴｒの閾値電圧を上回ると、プルアップトランジスターＰＵＴｒがオン状態になる。
また、期間Ｆ３において出力信号Ｇ（ｎ＋１）はロウレベルとなるので、トランジスター
Ｔｒ３はオフ状態となる。
【００２９】
時刻ｔ２においてスタートパルス信号ＳＴＶまたは前段の出力信号Ｇ（ｎ−１）がロウ
レベルに遷移して期間Ｆ３が開始すると、トランジスターＴｒ４はオフ状態となる。この
ため、ｎｏｄｅＡの電位がスタートパルス信号ＳＴＶまたは前段の出力信号Ｇ（ｎ−１）
の影響を受けることはない。期間Ｆ３において、反転クロック信号ＣＬＫＢはロウレベル
であるから、プルダウントランジスターＰＤＴｒはオフ状態となる。一方、時刻ｔ２にお
いて、ｎｏｄｅＡの電位は期間Ｆ２より継続してハイレベルであり、プルアップトランジ
スターＰＵＴｒはオン状態を継続している。時刻ｔ２に至ると、クロック信号ＣＬＫがロ
ウレベルからハイレベルに遷移するから、プルアップトランジスターＰＵＴｒを介して電
流が出力端子ＯＴに流れ込み、出力端子ＯＴの電位が上昇する。これに伴って、ｎｏｄｅ
Ａの電位がコンデンサＣ１のブートストラップによって上昇する。このとき、ｎｏｄｅＡ
の電位は、ドレインの電位を超えて上昇するので、出力信号Ｇ（ｎ）の振幅をクロック信
号ＣＬＫの振幅と一致させることができる。出力信号Ｇ（ｎ）は、次段の入力信号となる
。
【００３０】
時刻ｔ３でクロック信号ＣＬＫがロウレベルになり期間Ｆ４が開始し、反転クロック信
号ＣＬＫＢがハイレベルになると、プルダウントランジスターＰＤＴｒがオン状態となる
。これによって、出力信号Ｇ（ｎ）がロウレベルになる。この期間Ｆ４では、制御信号と
して入力される次段の出力信号Ｇ（ｎ＋１）がハイレベルとなるから、トランジスターＴ
ｒ３がオン状態になる。これにより、コンデンサＣ１に蓄積されていた電荷が放電される
ためｎｏｄｅＡの電位はロウレベルとなり、プルアップトランジスターＰＵＴｒはオフ状
態となる。
【００３１】
このようにシフトレジスター１００Ａ一連のシフト動作で、各単位回路１１０のプルア
ップトランジスターＰＵＴｒは、出力信号Ｇ（ｎ）をハイレベルにするために１回のオン
・オフ動作を行なう。例えば、シフトレジスター１００Ａを、３２０段の単位回路１１０
で構成した場合には、１／３２０の割合でオン・オフが切替えられることになる。
【００３２】
これに対し、プルダウントランジスターＰＤＴｒは、反転クロック信号ＣＬＫＢに同期
してオン・オフを繰り返す。反転クロック信号ＣＬＫＢ１周期で２段分の出力信号Ｇが出
力されるため、例えば、シフトレジスター１００Ａを、３２０段の単位回路２１０で構成
した場合には、１／２（＝１６０／３２０）の割合でオン・オフが切替えられることにな
る。
【００３３】
したがって、プルダウントランジスターＰＤＴｒは、プルアップトランジスターＰＵＴ
ｒよりも遙かに頻繁にオン・オフが切替えられ、さらにプルダウントランジスターＰＤＴ
ｒの動作時間はプルアップトランジスターＰＵＴｒよりも長くなる。このため、プルダウ
ントランジスターＰＤＴｒの劣化が早くなる。プルダウントランジスターＰＤＴｒが劣化
すると、オン抵抗が増加する。出力信号Ｇ（ｎ）の電位は、出力端子ＯＴに接続される負
荷とプルダウントランジスターＰＤＴｒのオン抵抗など与えられる時定数に従って変化す
る。このため、経時劣化によりオン抵抗が増加すると、プルダウントランジスターＰＤＴ
ｒが時刻ｔ３においてオンに切り替わる際に、出力信号Ｇ（ｎ）が即座にロウレベルに落
ちずに、点線で示すように出力信号Ｇ（ｎ）の立ち下がり波形がなまってしまう。
【００３４】
この結果、期間Ｆ４において、出力信号Ｇ（ｎ）と、次段の出力信号Ｇ（ｎ＋１）の両
方がハイレベルとなる期間ｄＴが生じてしまい、シフトレジスター１００Ａを適用した装
置における誤動作発生や品質劣化の原因となるおそれがある。
そこで、本実施形態は、プルダウントランジスターＰＤＴｒの劣化の程度を計測し、そ
の計測結果に基づいて、クロック信号ＣＬＫ、反転クロック信号ＣＬＫＢ、スタートパル
ス信号ＳＴＶなどの制御信号の振幅を調整している。
【００３５】
説明を図１に戻す。制御信号発生回路１４０は、電源電位ＶＧＬ、クロック信号ＣＬＫ
、反転クロック信号ＣＬＫＢ、およびスタートパルス信号ＳＴＶを生成して、ｍ＋２個の
単位回路１１０（１）〜１１０（ｍ+２）に供給する。出力信号Ｇ（１）〜Ｇ（ｍ）は表
示用信号であり、Ｇ（ｍ+１）およびＧ（ｍ+２）はダミーの単位回路Ｇ（ｍ+１）および
Ｇ（ｍ+２）の出力信号である。この例において、単位回路１１０（ｍ+１）は出力信号Ｇ
（ｍ+１）を生成して、単位回路１１０（ｍ）に供給する。単位回路１１０（ｍ＋２）も
同様に、出力信号G（ｍ＋２）を生成して単位回路１１０（ｍ＋１）に供給する。
なお、シフトレジスター１００Ａを、例えば、走査線駆動回路に用いる場合には、単位
回路１１０（１）〜１１０（ｍ）は、ｍ本の走査線の各々に接続する一方、単位回路１１
０（ｍ+１）は、走査線と等価的な電気特性を有するダミーの走査線、あるいは、走査線
の等価回路と接続すればよい。
【００３６】
電流検出回路１２０は、単位回路１１０（ｍ）のトランジスターに流れる電流の大きさ
を示す電流検出信号Ｉdetを出力する。すなわち、表示に用いられる単位回路１１０（１
）〜１１０（ｍ）のうちの一つである。信号レベル設定回路１３０Ａは、電流検出信号Ｉ
detに基づいて、シフトレジスター１００Ａが正常に動作するように制御信号の振幅を設
定する設定信号ＳＥＴを生成し制御信号発生回路１４０に供給する。
【００３７】
図４に、信号レベル設定回路１３０Ａおよび制御信号発生回路１４０の詳細な構成を示
す。まず、電流検出回路１２０はプルダウントランジスターＰＤＴｒのソースと電源電位
ＶＧＬとの間に設けられており、プルダウントランジスターＰＤＴｒがオン状態になると
き（反転クロック信号ＣＬＫＢがハイレベル）、プルダウントランジスターＰＤＴｒに流
れる電流の大きさを検出する。例えば、抵抗値の小さな抵抗をプルダウントランジスター
ＰＤＴｒのソースと電源電位ＶＧＬとの間に設け、両端の電位差をを測定し、これをＡＤ
変換して電流検出信号Ｉdetを生成すればよい。
【００３８】
図５を参照して、プルダウントランジスターＰＤＴｒの経時劣化の一例について説明す
る。この例では、初期状態においてトランジスターＰＤＴｒの電気特性が特性曲線Ｘ１で
与えられる。時間が経過すると、特性曲線Ｘ１から特性曲線Ｘ２へと変化する。このよう
なトランジスターＰＤＴｒの電気特性の変化に伴って、電圧Ｖに対応する電流値が、Ｉｄ
からＩｄ’へと変化する。つまり、プルダウントランジスターＰＤＴｒのオン抵抗はＶ／
ＩｄからＶ／Ｉｄ’へと増加する。
【００３９】
信号レベル設定回路１３０Ａは、比較回路１３１、メモリー１３２、及びルックアップ
テーブル１３３を備える。メモリー１３２には、比較の基準となる基準電流値が記憶され
ている。基準電流値は、比較の方法によって各種の態様が有りうるが、例えば、個別の回
路について測定した基準検出電流の初期値を記憶することができる。この場合には、事前
に動作させて、初期値をメモリー１３２に書き込む必要がある。あるいは、量産する場合
には、あるロットについては、その平均値を基準電流値として書き込むようにしてもよい
。この場合には、個々の初期値を計測する必要がないので、製造時間を短縮することが可
能となる。
【００４０】
比較回路１３１は電流検出信号Ｉdetと基準電流値Ｉrefとに基づいて、比較結果Ｉｘを
算出する。例えば、Ｉｘ＝Ｉdet／Ｉref、すなわち、電流検出信号Ｉdetと基準電流値Ｉr
efとの比、Ｉｘ＝Iref−Ｉdet、すなわち、基準電流値Ｉrefと電流検出信号Ｉdetとの差
分、あるいは、Ｉｘ＝（Iref−Ｉdet）／Iref、すなわち、差分を基準電流値Ｉrefで正規
化したものを用いることができる。
【００４１】
ルックアップテーブル１３３には、比較結果Ｉｘと設定信号ＳＥＴとが対応づけられて
記憶されている。設定信号ＳＥＴは制御信号発生回路１４０の電源電圧調整回路１４１に
供給される。電源電圧調整回路１４１は、設定信号ＳＥＴの大きさに応じて制御信号生成
回路１４２に供給する電源電圧Ｖｄｄの大きさを調整する。制御信号生成回路１４２は、
電源電圧Ｖｄｄによって、各種制御信号の振幅を調整する。
【００４２】
ここで、信号レベル設定回路１３０Ａはシフトレジスター１００Ａが正常に動作するよ
うに制御信号の振幅を設定する設定信号ＳＥＴを生成する。例えば、基準電流値Ｉrefが
図５に示すＩｄであり電流検出信号がＩｄ’であったとする。この場合、基準電流値Ｉｄ
がプルダウントランジスターＰＤＴｒを流れる場合の、クロック信号ＣＬＫ、反転クロッ
ク信号ＣＬＫＢの振幅をＶとする。つまり、経時劣化によって、振幅Ｖの制御信号では、
プルダウントランジスターＰＤＴｒに流れる電流が「Ｉｄ」から「Ｉｄ’」に減少したの
である。現在のプルダウントランジスターＰＤＴｒの特性曲線はＸ２であるから、同じだ
け電流を流すためには（すなわち、電流検出信号が「Ｉｄ’」から「Ｉｄ」に変化するた
めには）、制御信号の振幅を「Ｖ」から「Ｖ’」に変化させ、振幅をΔＶだけ増加させる
必要がある。ルックアップテーブル１３３には、そのような電源電圧Ｖｄｄが生成できる
ように比較結果Ｉｘと設定信号ＳＥＴが対応づけられて記憶されている。
【００４３】
ところで、上述した制御信号の振幅の調整は、例えば、数千時間に一回といった割合で
動作させればよい。常時動作させることも可能であるが、常時動作させるとプルダウント
ランジスターＰＤＴｒに常に基準電流値Ｉrefが流れるようにフィードバック制御がなさ
れるので、プルダウントランジスターＰＤＴｒの劣化が加速され、シフトレジスター１０
０Ａの寿命が却って短くなってしまう。一方、基準電流値Ｉrefが流れなければ誤動作す
るというわけではなく、あるマージンが存在する。その範囲内であれば、プルダウントラ
ンジスターＰＤＴｒに流れる電流が減少しても誤動作は発生しない。そこで、誤動作が発
生しない範囲でプルダウントランジスターＰＤＴｒの劣化を許容し、間欠的に制御信号の
振幅の調整を実行することが望ましい。
【００４４】
具体的には、信号レベル設定回路１３０Ａにタイマーを設け、タイマーによって動作時
間が所定時間に達したことを判断し、経過時に信号レベル設定回路１３０Ａを動作させる
ことが好ましい。この場合、初期状態から第１回目の調整までの時間を第１の時間Ｔ１、
第１回目の調整から第２回目の調整までの時間を第２時間Ｔ２、第２回目の調整から第３
回目の調整までの時間を第３時間Ｔ３…、としたとき、Ｔ１，Ｔ２、Ｔ３…は、Ｔ１＞Ｔ
２＞Ｔ３＞…とすることが好ましい。時間の経過にしたがって、プルダウントランジスタ
ーＰＤＴｒの特性は加速度的に劣化するからである。尤も、調整の回数とその時間間隔は
、寿命を最大にできるように決定すればよい。
【００４５】
以上説明したように本実施形態によれば、プルダウントランジスターＰＤＴｒに流れる
電流を計測し、その計測結果に基づいて、シフトレジスター１００Ａを制御する制御信号
の振幅を調整したので、プルダウントランジスターＰＤＴｒが劣化してもシフトレジスタ
ー１００Ａの誤動作を防止でき、シフトレジスター１００Ａの寿命を延ばすことが可能と
なる。
【００４６】
尚、本実施形態では、単位回路１１０（ｍ）で電流を検出したが、単位回路１１０（１
）〜単位回路１１０（ｍ）のうち少なくとも一つを用いて電流を検出する。複数の単位回
路１１０から電流を検出する場合は、複数のプルダウントランジスターＰＤＴｒの劣化の
程度を検出できるので、検出の精度を向上させることができる。
また、ダミーの単位回路１１０（ｍ＋１）についてプルダウントランジスターＰＤＴｒ
の電流を検出してもよい。
【００４７】
また、この例では、単位回路１１０に用いられるプルダウントランジスターＰＤＴｒに
よって経時劣化を検出したが、テスト用のトランジスターを別途用意し、これを用いて経
時劣化を検出してもよい。この場合、テスト用のトランジスターのゲート・ソース・ドレ
インには、プルダウントランジスターＰＤＴｒと同じ信号で同じ時間だけ駆動し、電流を
検出してもよい。
【００４８】
また、プルダウントランジスターＰＤＴｒの劣化と一定の割合で劣化するトランジスタ
ーを検出対象としてもよい。例えば、プルアップトランジスターＰＵＴｒを検出対象とし
てもよい。この場合は、プルアップトランジスターＰＵＴｒのオン電流の大きさを電流検
出回路で検出すればよい。
尚、電流検出回路１２０を配置する優先順位は、第１順位：表示に寄与する単位回路１
１０（１）〜１１０（ｍ）のプルダウントランジスターＰＤＴｒ、第２順位：ダミーとし
て機能する単位回路１１０（ｍ+１）のプルダウントランジスターＰＤＴｒ、第３順位：
表示に寄与する単位回路１１０（１）〜１１０（ｍ）のプルアップトランジスターＰＵＴ
ｒ（但し、プルダウントランジスターＰＤＴｒの劣化と一定の関係がある場合）、第４順
位：空きスペースに配置したテスト用のプルダウントランジスターＰＤＴｒ、とすること
が好ましい。
【００４９】
＜２．第２実施形態＞
第１実施形態においてシフトレジスター１００Ａの周辺回路は、シフトレジスター１０
０Ａに用いられる素子であるプルダウントランジスターＰＤＴｒの経時劣化の程度をオン
状態の電流の大きさを検知し、この電流値に基づいてシフトレジスター１００Ａを制御す
る制御信号の振幅を調整した。これに対して、第２実施形態の周辺回路は、プルダウント
ランジスターＰＤＴｒの経時劣化の程度をシフトレジスター１００Ｂの総駆動時間によっ
て検知し、総駆動時間に基づいてシフトレジスター１００Ｂを制御する制御信号の振幅を
調整する。
【００５０】
図６に第２実施形態に係る２相のクロック信号で動作するシフトレジスター１００Ａと
その周辺回路の構成を示す。
【００５１】
また、周辺回路として、信号レベル設定回路１３０Ｂ、制御信号発生回路１４０、およ
び総駆動時間計測回路１５０を備える。
総駆動時間計測回路１５０は、シフトレジスター１００Ａが動作する累積時間を計測し
て、総駆動時間Ｔｘを出力する。
第１実施形態の信号レベル設定回路１３０Ａは、比較回路１３１やメモリー１３２を備
えたが、第２実施形態の信号レベル設定回路１３０Ｂはこれらを設ける必要はない。信号
レベル設定回路１３０Ｂは、ルックアップテーブルで構成されている。このルックアップ
テーブルには、総駆動時間Ｔｘと設定信号ＳＥＴが対応づけられて記憶されている。
【００５２】
例えば、図５において、プルダウントランジスターＰＤＴｒを流れるオン電流の初期値
、つまり、Ｔｘ＝０の場合が特性曲線Ｘ１であり、このとき、オン電流の大きさが「Ｉｄ
」であったとする。そして、現在の総駆動時間がＴｘ（＞０）であり、プルダウントラン
ジスターＰＤＴｒの特性曲線Ｘ２であり、このとき、オン電流の大きさが「Ｉｄ’」であ
ったとする。また、オン電流の大きさが「Ｉｄ」である場合、クロック信号ＣＬＫ、反転
クロック信号ＣＬＫＢの振幅をＶとする。
この例では、経時劣化によって、プルダウントランジスターＰＤＴｒに流れるオン電流
が「Ｉｄ」から「Ｉｄ’」に減少している。現在のプルダウントランジスターＰＤＴｒの
特性曲線はＸ２であるから、同じだけ電流を流すためには（すなわち、電流検出信号が「
Ｉｄ’」から「Ｉｄ」に変化するためには）、制御信号の振幅を「Ｖ」から「Ｖ’」に変
化させ、振幅をΔＶだけ増加させる必要がある。ルックアップテーブルには、そのような
電源電圧Ｖｄｄが生成できるように総駆動時間Ｔｘと設定信号ＳＥＴが対応づけられて記
憶されている。
【００５３】
このように第２実施形態は、総駆動時間Ｔｘに基づいて、シフトレジスター１００Ｂを
制御する制御信号の振幅を調整したので、プルダウントランジスターＰＤＴｒが劣化して
もシフトレジスター１００Ｂの誤動作を防止でき、シフトレジスター１００Ｂの寿命を延
ばすことが可能となる。
【００５４】
＜３．第３実施形態＞
次に、上述したシフトレジスター１００Ａを駆動回路に用いた電気光学装置について説
明する。
図７は、本発明に係る電気光学装置５００の電気的構成を示すブロック図である。この
電気光学装置５００は電気光学材料として液晶を用いる。電気光学装置５００は、主要部
として液晶パネルＡＡを備える。液晶パネルＡＡは、スイッチング素子として薄膜トラン
ジスター（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する）を形成した素子基板と対
向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙
に液晶が挟持されている。
【００５５】
また、電気光学装置５００は、液晶パネルＡＡ、タイミング発生回路３００および画像
処理回路４００を備える。液晶パネルＡＡは、その素子基板上に画像表示領域Ａ、走査線
駆動回路３１０、データ線駆動回路３２０、サンプリング回路３３０および画像信号供給
線Ｌを備える。この電気光学装置５００に供給される入力画像データＤは、例えば、３ビ
ットパラレルの形式である。タイミング発生回路３００は、入力画像データＤに同期して
第１Ｙクロック信号ＹＣＫ１、第２Ｙクロック信号ＹＣＫ２、第１Ｘクロック信号ＸＣＫ
１、第２Ｘクロック信号ＸＣＫ２、Ｙ転送開始パルスＤＹ、及びＸ転送開始パルスＤＸを
生成して、走査線駆動回路３１０およびデータ線駆動回路３２０に供給する。また、タイ
ミング発生回路３００は、画像処理回路４００を制御する各種のタイミング信号を生成し
、これを出力する。Ｙ転送開始パルスＤＹは走査線５２の選択開始を指示するパルスであ
り、一方、Ｘ転送開始パルスＤＸはデータ線５３の選択開始を指示するパルスである。
【００５６】
次に、画像処理回路４００は、入力画像データＤに、液晶パネルの光透過特性を考慮し
たガンマ補正等を施した後、ＲＧＢ各色の画像データをＤ／Ａ変換して、画像信号ＶＩＤ
を生成して液晶パネルＡＡに供給する。
【００５７】
次に、画像表示領域Ａには、図８に示されるように、ｍ（ｍは２以上の自然数）本の走
査線５２が、Ｘ方向に沿って平行に配列して形成される一方、ｎ（ｎは２以上の自然数）
本のデータ線５３が、Ｙ方向に沿って平行に配列して形成されている。そして、走査線５
２とデータ線５３との交差付近においては、ＴＦＴ５０のゲートが走査線５２に接続され
る一方、ＴＦＴ５０のソースがデータ線５３に接続されるとともに、ＴＦＴ５０のドレイ
ンが画素電極５６に接続される。そして、各画素は、画素電極５６と、対向基板に形成さ
れる対向電極と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。この結果、走
査線５２とデータ線５３との各交差に対応して、画素はマトリクス状に配列されることと
なる。
【００５８】
また、ＴＦＴ５０のゲートが接続される各走査線５２には、走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、
Ｇｍが、パルス的に線順次で印加されるようになっている。このため、ある走査線５２に
走査信号が供給されると、当該走査線に接続されるＴＦＴ５０がオンするので、データ線
５３から所定のタイミングで供給される画像信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎは、対応する画素
に順番に書き込まれた後、所定の期間保持されることとなる。
【００５９】
以上の構成において、走査線駆動回路３１０及びデータ線駆動回路３２０に上述した第
１実施形態で説明したシフトレジスター１００Ａ，１００Ｂおよび周辺回路を用いること
ができる。走査線駆動回路３１０に適用する場合には、第１Ｙクロック信号ＹＣＫ１及び
第２Ｙクロック信号ＹＣＫ２をクロック信号ＣＬＫ及び反転クロック信号ＣＬＫＢとして
用い、Ｙ転送開始パルスＤＹをスタートパルス信号ＳＴＶとして用いればよい。また、デ
ータ線駆動回路３２０に適用する場合には、第１Ｘクロック信号ＸＣＫ１及び第２Ｘクロ
ック信号ＸＣＫ２をクロック信号ＣＬＫ及び反転２クロック信号ＣＬＫＢとして用い、Ｘ
転送開始パルスＤＸをスタートパルス信号ＳＴＶとして用いればよい。
【００６０】
なお、上述した電気光学装置５００は、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示装置であ
り、この液晶表示装置は、透過型、反射型または半透過半反射型のいずれにも適用可能で
ある。また、アクティブ・マトリクス方式のみならず、パッシブ・マトリクス方式にも適
用可能である。さらには、電気光学装置としては、有機ＥＬ装置や、蛍光表示管、プラズ
マ・ディスプレイ・パネル、ディジタルミラーデバイスなど種々のものに適用可能である
。
【００６１】
＜４．電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を用いた電子機器のいくつかについて説明
する。
図８に、電気光学装置５００を適用したモバイル型のパーソナルコンピューターの構成
を示す。パーソナルコンピューター１０００は、表示ユニットとしての電気光学装置５０
０と本体部１０１０を備える。本体部１０１０には、電源スイッチ１００１及びキーボー
ド１００２が設けられている。
【００６２】
図９に電気光学装置５００を用いたプロジェクタの構成を示す。この図に示されるよう
に、プロジェクタ２０００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニッ
ト２００２が設けられている。このランプユニット２００２から射出された投射光は、内
部に配置された３枚のミラー２００６および２枚のダイクロイックミラー２００８によっ
てＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ
５１０Ｒ、５１０Ｇおよび５１０Ｂにそれぞれ導かれる。ここで、ライトバルブ５１０Ｒ
、５１０Ｇ及び５１０Ｂは、上述した実施形態に係る電気光学装置５００、即ち、透過型
の液晶表示装置と基本的には同様である。即ち、ライトバルブ５１０Ｒ、５１０Ｇ、５１
０Ｂは、それぞれＲＧＢの各原色画像を生成する光変調器として機能するものである。ま
た、Ｂの光は、他のＲやＧの光と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、
入射レンズ２０２２、リレーレンズ２０２３および出射レンズ２０２４からなるリレーレ
ンズ系２０２１を介して導かれる。ライトバルブ５１０Ｒ、５１０Ｇ、５１０Ｂによって
それぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２０１２に３方向から入射する。そし
て、このダイクロイックプリズム２０１２において、Ｒ及びＢの光は９０度に屈折する一
方、Ｇの光は直進する。これにより、各原色画像の合成したカラー画像が、投射レンズ２
０１４を介して、スクリーン２０２０に投射されることになる。
【００６３】
図１０に電気光学装置５００を用いたビデオカメラの構成を示す。この図に示されるよ
うに、ビデオカメラ３０００の本体には、モニター５２０として用いられる電気光学装置
５００のほか、光学系３０１２などが設けられる。ここで、電気光学装置５００は、軸３
０２４を中心にして、ヒンジ３０１６に対し回動自在に取り付けられ、さらに、ヒンジ３
０１６は、軸３０２２を中心にして、本体３０１０に対し開閉する構造となっている。
【００６４】
このため、電気光学装置５００は、図に示される態様と、撮影者が図の奥側に位置して
ファインダで用いる態様とでは、表示画像の上下左右が反転した関係にさせる必要がある
。このような場合には、シフトレジスター１００Ａを駆動回路に採用して、走査線駆動回
路３１０による垂直走査方向、及び、データ線駆動回路３２０による水平走査方向をそれ
ぞれ互いに逆向きとすれば、表示画像の上下左右を反転させることができる。
【００６５】
なお、電気光学装置５００が適用される電子機器としては、図８から図１０に示すもの
の他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニター直視型のビデ
オテープレコーダ、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。
【符号の説明】
【００６６】
１００…シフトレジスター、１１０…単位回路、１１２…ｎｏｄｅＡ制御部、１２０…
電流検出回路、１３０…信号レベル設定回路、１３１…比較回路、１３２…メモリー、１
３３…ルックアップテーブル、１４０…制御信号発生回路、１５０…総駆動時間計測回路
、２１０…単位回路、３００…タイミング発生回路、３１０…走査線駆動回路、３２０…
データ線駆動回路、３３０…サンプリング回路、４００…画像処理回路、５００…電気光
学装置、１０００…パーソナルコンピューター、２０００…プロジェクタ、３０００…ビ
デオカメラ、ＣＬＫ…クロック信号、ＣＬＫＢ…反転クロック信号、ＰＤＴｒ…プルダウ
ントランジスター、ＰＵＴｒ…プルアップトランジスター。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランジスターを備え、クロック信号に同期して、開始信号を順次転送するシフ
トレジスターと、
クロック信号および開始信号を含む制御信号を生成するとともに、前記制御信号の振幅
を調整可能な制御信号発生回路と、
前記トランジスターに流れる電流の大きさを示す電流検出信号を出力する電流検出回路
と、
前記電流検出信号に基づいて、前記シフトレジスターが正常に動作するように前記制御
信号の振幅を設定する設定信号を生成し前記制御信号発生回路に供給する設定回路と、
を備える駆動回路。
【請求項２】
前記シフトレジスターは、
各々が入力端子と出力端子とを備えた複数の単位回路が縦続接続され、クロック信号と
当該クロック信号を反転した反転クロック信号に同期して初段の入力端子に供給される開
始信号を順次転送するものであって、
前記複数の単位回路の各々は、
前記クロック信号が供給される端子と前記出力端子との間に設けられた第１のトランジ
スターと、
前記出力端子と前記第１のトランジスターのゲートとの間に設けられたコンデンサと、
電源電位が供給される電源端子と前記出力端子との間に設けられ、ゲートに前記反転ク
ロック信号が供給される第２のトランジスターと、
前段の出力信号又は前記開始信号がアクティブになると前段の出力信号又は前記開始信
号を前記第１のトランジスターのゲートに供給し、次段の出力信号がアクティブになると
前記コンデンサの電荷を放電させる制御部とを備え、
前記電流検出回路は、前記第２のトランジスターに流れる電流の大きさを検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記設定回路は、
基準となる基準電流値を記憶した第1の記憶部と、
前記電流検出信号と前記記憶部から読み出した前記基準電流値とを比較する比較回路と
、
前記比較回路の比較結果と前記設定信号とを対応づけて記憶した第２記憶部とを備え、
前記比較回路の比較結果に対応する前記設定信号を前記第２記憶部から読み出すことを
特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路。
【請求項４】
複数のトランジスターを備え、クロック信号に同期して、開始信号を順次転送するシフ
トレジスターと、
クロック信号および開始信号を含む制御信号を生成するともに、前記制御信号の振幅を
調整可能な制御信号発生回路と、
前記シフトレジスターの総駆動時間を計測する総駆動時間計測回路と、
計測された総駆動時間に基づいて、前記シフトレジスターが正常に動作するように前記
制御信号の振幅を設定する設定信号を生成し前記制御信号発生回路に供給する設定回路と
、
を備える駆動回路。
【請求項５】
複数のトランジスターの各々は、アモルファス薄膜トランジスターであることを特徴と
する請求項１乃至４のうちいずれか1項に記載の駆動回路。
【請求項６】
複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設
けられた電気光学素子とを備えた電気光学装置に用いられ、
前記開始信号を転送して生成した前記複数の出力信号に基づいて、前記複数の走査線を
排他的に順次選択する複数の走査信号を生成することを特徴とする請求項１乃至５のうち
いずれか1項に記載の駆動回路。
【請求項７】
複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設
けられた電気光学素子とを備えた電気光学装置に用いられ、
前記開始信号を転送して生成した前記複数の出力信号に基づいて、前記複数のデータ線
を排他的に順次選択する複数のデータ線選択信号を生成することを特徴とする請求項１乃
至５のうちいずれか1項に記載の駆動回路。
【請求項８】
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた電気光学素子と、
請求項６または請求項７に駆動回路と、
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学装置を備えた電子機器。

【図１】