专利名称：液晶显示装置、液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置的检查方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置、液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置的电气特性的检查方法，尤其涉及在液晶显示矩阵基板上形成驱动液晶显示矩阵用的晶体管的液晶显示装置等。
背景技术：
在将薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下称TFT)用作开关元件的有源矩阵型液晶显示装置中，如果能用TFT构成有源矩阵的驱动电路，并在有源矩阵基板上与象素部的TFT同时形成构成该驱动电路的TFT，则不需要配置驱动器IC，很方便。
但是，与在单晶硅基板上集成的晶体管相比，TFT的动作速度慢，使驱动电路的高速化受到一定限制，另外，如果使驱动电路高速动作，会增大消耗功率。
作为使液晶显示装置的驱动电路高速动作用的技术例，有日本的特开昭61-32093号公报中记载的技术，以及SID Digest，pp609-612(1992)中记载的技术。
日本的特开昭61-32093号公报中记载的技术是用多个移位寄存器构成驱动电路，通过用各自的相位稍有不同的时钟脉冲驱动各移位寄存器，来提高移位寄存器的实际动作频率。
另外，在SID Digest，pp609-612(1992)中公开的技术是用定时控制电路的一个输出同时一并驱动多个模拟开关，并行写入图象信号。
作为降低驱动电路的消耗功率的技术例，有特开昭61-32093号公报中记载的技术。该技术是将驱动电路分成多个部分，且只使必须工作的部分处于工作状态，其它部分为非工作状态，以图降低消耗功率。
可是，在实施日本的特开昭61-32093号公报中记载的技术时，必须准备多个相位不同的部分，导致电路结构复杂化及端子数增多。
另外，SID Digest，pp609-612(1992)中记载的技术由于一并驱动多个模拟开关，所以负载重，从而必须准备能驱动重负载的缓冲器。又由于驱动信号的延迟，容易使各模拟开关的驱动时间产生偏差。
另外，特开昭61-32093号公报中记载的技术需要具备有选择地使被分割的部分处于工作状态用的控制电路，导致电路复杂化，另外，该技术对驱动电路的高速化没有任何帮助。
再者，在用TFT构成上述现有技术中的驱动电路时，在任何情况下电路都是复杂的，难以准确且高速地检查电路的电气特性，因此在可靠性的评价方面存在问题。
发明的公开本发明就是考虑了上述现有技术中的问题而开发的，其目的在于提供一种能高速动作、能在某种程度上降低消耗功率且容易进行检查的新的液晶显示装置及其驱动方法等。
本发明的液晶显示装置的一种形态是能用一个移位寄存器同时产生多个脉冲。
因此，不变更移位寄存器的工作时钟脉冲频率，就能提高移位寄存器的输出信号的频率。当同时产生的脉冲数为＂N个(N为2以上的自然数)＂时，移位寄存器的输出信号的频率变为N倍。
如果使用上述移位寄存器的输出信号来确定模拟驱动器的图象信号的取样时间，则能实现数据线的高速驱动。另外，如果使用上述移位寄存器的输出信号来确定数字驱动器中的图象信号的锁存时间，则能实现图象信号的高速锁存。；因此，即使用TFT构成液晶显示矩阵的驱动电路时，驱动电路也能不增大消耗功率而高速动作。
当使用一个移位寄存器同时产生多个脉冲时，例如可以在图象信号的每一水平期间，将一个同极性的脉冲输入该移位寄存器的输入端，待经过至少(N-1)个水平周期后，实现由上述移位寄存器的各级输出端输出彼此以一定间隔并行传输的N个脉冲的稳定状态即可。
本发明的液晶显示装置的另一种形态是除了一个移位寄存器外，还设有以该移位寄存器的输出信号作为输入的门电路，将该门电路的输出信号作为数据线驱动电路的构成电路的定时控制信号使用。例如，门电路的输出信号可作为确定模拟驱动器中图象信号的取样时间的定时信号使用，或作为确定数字驱动器中图象信号的锁存时间的定时信号使用。
例如，使用＂异＂门电路作为门电路，将移位寄存器相邻级的各输出作为该＂异＂门的输入，如果将以图象信号的2个水平期间作为1个周期的时钟脉冲输入移位寄存器，则1个水平期间的时钟脉冲的电平变化值减少，更能降低消耗功率。
本发明的液晶显示装置的另一种形态是使用一个移位寄存器实现能进行液晶显示矩阵的电气检查的结构。例如，将检查用信号的输入电路连接在数据线的一端，而将图象信号的输入线通过模拟开关连接在数据线的另一端。
而且，利用检查用信号的输入电路，将检查用的信号一并输入数据线，在保持该输入的状态下，从一个移位寄存器依次输出一个脉冲，利用该各个脉冲依次接通多个模拟开关，于是通过模拟开关和图象信号的输入线接收从上述数据线的一端发送的检查用信号，就能进行数据线和模拟开关的电气特性的检查。例如，能准确且高速地检测数据线和模拟开关的频率特性、以及数据线的断线等。
附图的简单说明
图1A是本发明的液晶显示装置的一实施例的总体结构图，图1B是象素部的结构图。
图2是说明图1所示实施例的特征用的说明图。
图3是比图2所示电路结构更具体的电路图。
图4A是原图象数据的排列图，图4B是利用本发明中使用的方法按时间序列配置原图象数据时的数据排列例图。
图5是将模拟图象信号加工成图4B所示的多路复用信号用的电路结构例图。
图6说明图5中的电路的主要动作用的说明图。
图7是将数字图象信号加工成图4B所示的多路复用信号用的电路结构例图。
图8是数据线顺序方式的液晶矩阵驱动电路的结构例图。
图9是表示图1A、图2、图3所示的电路动作定时的时间图。
图10是表示图1A、图2、图3所示的电路中的模拟开关261的输出信号的输出定时的时间图。
图11A是比较例的电路结构图，图11B是表示图11A中的电路缺点的信号波形图。
图12A图1～图3所示的本发明的液晶显示装置的主要部分的结构图，图12B是表示图12B中的电路的优点的信号波形图。
图13A是本发明的液晶显示装置的另一实施例的主要部分结构图，图13B是说明图13A中的电路动作例用的时间图。
图14是图13A所示电路的另一动作例时间图。
图15是本发明的液晶显示装置的另一实施例的总体结构图。
图16A是图15所示电路中的数据线的排列图，图16B是表示本发明的驱动电路的正常工作的图，图16C是图16B所示驱动电路的缺陷检查时的动作例图。
图17是更具体地说明图16C所示本发明的驱动电路的缺陷检查时的动作用的时间图。
图18A是本发明的驱动电路的主要部分的结构图，图18B是图18A所示电路的缺陷检查时的动作的一例图。
图19A是本发明的驱动电路的主要部分的结构图，图19B是表示图19A所示驱动电路的正常工作例的时间图。
图20是本发明的液晶显示装置的另一实施例的结构图。
图21是液晶显示装置结构的斜视图。
图22A～图22E分别是表示同时形成构成驱动部的TFT和构成有源矩阵的TFT的制造过程例的各工序中的器件剖面图。
图23A是p沟道TFT和n沟道TFT的电压-电流特性曲线图，图23B是采用p沟道TFT和n沟道TFT的缓冲电路的电路图，图23C是图23B所示电路的输入波形和输出波形图。
图24A表示采用p沟道TFT和n沟道TFT的＂与非＂门，图24B是图24A所示电路的输入波形和输出波形图，图24C是采用p沟道TFT和n沟道TFT的＂异＂门电路图，图24D是图24C所示电路的输入波形和输出波形图。
图25A是模拟开关结构的一例图，图25B是模拟驱动器的结构图。
实施发明用的最佳形态(实施例1)(总体结构)图1A表示本发明的液晶显示装置的一实施例的结构，图1B是有源矩阵型液晶显示装置中的象素部的结构图。
本实施例是采用利用模拟开关(开关电路)驱动数据线方式的液晶显示装置。
在本发明中，使用TFT作为构成数据线驱动电路的晶体管。该TFT是与象素部的开关用TFT同时在基板上形成的。将在后文说明其制造过程。
如图1B所示，象素部(有源矩阵)300中的一个象素由开关用TFT350和液晶元件370构成。TFT350的栅极连接扫描线L(K)，源极(漏极)连接数据线D(K)。
扫描线L(K)由图1A所示的扫描线驱动电路100驱动，数据线D(K)由图1A所示的数据线驱动电路200驱动。
数据线驱动电路200有至少具有与数据线条数对应的级数的移位寄存器220；门电路240；以及与N条(在本实施例中为4条)图象信号线(S1～S4)连接的多个模拟开关261。
所说的准备N条图象信号线(S1～S4)，意思是说图象信号是多路复用、且其重复度为＂N＂。
多个模拟开关以任意的每M个(在本实施例中为每4个)构成一组，其组的总数与图象信号线的总数(即＂N＂)相等。就是说，在本实施例中模拟开关的组数为＂4＂组，属于一组的各模拟开关共同连接着一条图象信号线。
图1A中，＂V1＂、＂V2＂、＂V3＂、＂V4＂表示多路复用的图象信号，＂SP＂表示输入移位寄存器220的起动脉冲，＂CL1＂、＂nCL1＂表示工作时钟脉冲。而“CL1”与“nCL1”是相位相差180度的脉冲。在以下的说明中，关于其它脉冲信号，也在开头加＂n＂，以表示相位相差180度的时钟脉冲。另外，正极性脉冲对应于数字值的＂1＂，负极性脉冲对应于数字值的＂0＂。
另外，图象信号的多路复用的含意示于图4B。如图4A所示，以从第1号到第16号图象信号为例，各信号通常按时间序列依次配置。
另一方面，如本实施例所示，使图象信号多路复用的重复度为＂4＂，如图4B所示，在时刻t1，在图象信号V1～V4中同时出现＂第1＂、＂第5＂、第9＂、＂第13＂各信号。以下同样，在时刻t2，同时出现＂第2＂、＂第6＂、＂第10＂、＂第14＂各信号，在时刻t3，同时出现＂第3＂、＂第7＂、＂第11＂、＂第15＂各信号，在时刻t4，同时出现＂第4＂、＂第8＂、＂第12＂、＂第16＂各信号。
图象信号的多路复用如图6所示，通过生成相位有稍许不同的多个图象信号，可使每一个模拟图象信号稍微延迟一些。例如利用图5所示的迟电路1200，可实现这种图象信号的延迟。延迟电路1200由具有相同延迟量的4个延迟电路1202～1207串联构成，将各延迟电路的输出供给数据线驱动电路200。另外，在图5中，参照编号1000是模拟图象信号发生装置，参照编号1100是定时控制器。
在本实施例中，这样使图象信号多路复用，另一方面，用一个移位寄存器同时发生与重复度对应数量的脉冲，同时驱动多个模拟开关，通过将图象信号同时供给多条数据线，可谋求数据线驱动的高速化。
另外，如图21所示，实际上，将有源矩阵基板3100和对置基板3000贴合起来构成液晶显示装置。液晶被封入各基板之间。
(数据线驱动电路的具体结构)本实施例的特征在于数据线驱动电路200的动作，以下进行具体说明。
如图2所示，在本实施例中，在移位寄存器220中，多个正极性脉冲(1个脉冲对应数据＂1＂)以规定的间隔同时移动，与此相对应，从移位寄存器的各级输出彼此以一定间隔并行传输的多个脉冲。并行传输的脉冲数等于上述图象信号的重复度＂N＂。即，在本实施例中为＂4＂个。
这些脉冲用来确定模拟开关261的动作时间。具体地说，这些脉冲被输入门电路240，从该门电路240的输出端(OUT1～OUT(N×M))输出此以一定间隔并行传输的多个脉冲。
而且，在本实施例中，从门电路240输出的这些脉冲被用来确定由模拟开关进行的图象信号的取样时间。
门电路240用于波形整形。就是说，如图23A所示，p型TFT和n型FT的电压-电流特性不同，因此，如果将这些TFT用作输出级晶体管，构成图23B所示的缓冲器，如图23C所示，输出波形相对于脉冲输入发生迟钝，信号延迟。就是为了抑制这种延迟，最好设置门电路240。但并非是必需的，也可以用移位寄存器220的输出信号直接驱动模拟开关261。
数据线驱动电路200的更具体的电路结构示于图3。
如图3所明示，模拟开关261由MOS晶体管410构成。另外，参照编412是数据线本身具有的电容(以下称数据线电容)。
另外，构成移位寄存器220的一个级(参照编号500)由倒相器504、同步脉冲倒相器502、506构成。
另外，门电路240具有将移位寄存器的相邻的2个级的输出作为输入的2输入＂与非＂门241～246。
(电路动作的说明)其次，用图9及图10具体地说明图3所示的电路的动作。图9表示从移位寄存器220并行传输的4个脉冲稳定输出之前(该状态示于图10)的动作中的初始阶段的动作。
图9中，＂a＂～＂g＂表示图3所示的移位寄存器220的各级的输出端上的信号波形，＂OUT1＂～＂OUT6＂同样表示图3所示的＂与非＂门241～246各自的输出信号的波形。另外，＂GP＂是一条扫描线的选择脉冲，＂H1st＂表示第1选择期间，＂H2nd＂表示第2选择期间。如上所述，＂CL1＂、＂nCL1＂是工作时钟脉冲。＂SP＂是起动脉冲。图10中也一样。
如图9所示，在1个选择期间(1H)，将1个起动脉冲(SP)依次输入移位寄存器220后，与此相对应，从移位寄存器220的各级各输出1个脉冲，该脉冲依次移位。与此相对应，分别从＂与非＂门241～246依次输出1个脉冲。
如图10所示，这样的动作反复进行，在第4选择期间＂H4th＂的开始时刻(时刻t2)，最初，从门电路240同时输出4个脉冲(OUT1、UT11、OUT21、OUT31)。此后，各脉冲一边保持彼此之间的间隔，一边向同一方向并行传输，能稳定地实现同时输出4个脉冲的状态。
用这样获得的且同时输出的4个脉冲，将构成图3中的各模拟开关261的MOS晶体管410同时导通，对多路复用的图象信号同时取样，将象信号同时供给4条对应的数据线。
即，输入脉冲后，MOS晶体管410导通，数据线(D(n))和图象信号线(S1～S4)被连接起来，模拟视频信号被写入数据线电容412。然后，MOS晶体管410截止后，写入的信号被保持在数据线电容412中。就是说，数据线电容412具有保持电容器的作用。由于数据线的驱动器只由模拟开关构成，所以电路结构简单，且能提高集成度，还能准确地进行图象号的取样。另外，在比较小的液晶面板的情况下，用本实施例中的这种只由模拟开关构成的驱动器就能充分地驱动数据线。
这样，在本实施例中，首先，用一个移位寄存器同时产生多个脉冲。从而，不改变移位寄存器的动作时钟脉冲频率，就能提高移位寄存器的输出信号频率。当同时产生的脉冲数为＂N个(N为2以上的自然数)＂时，移位寄存器的输出信号频率变为N倍。
而且，由于利用移位寄存器的各输出信号来确定由模拟开关进行的图象信号的取样时间，所以能实现数据线的高速驱动。因此，即使用TFT构成液晶显示矩阵的驱动电路，也不会增大消耗功率而能进行数据线的高速驱动。
另外，作为模拟开关，不仅仅是只能用1个MOS晶体管构成，也可以使用如图25A所示的用CMOS构成的开关。CMOS开关由MOS晶体管414、416和倒相器418构成。
另外，作为数据线驱动器，也可以使用图25B所示的模拟驱动器。模拟驱动器利用由MOS晶体管440及保持电容器420构成的取样保持电和缓冲电路(电压输出器)400构成。
另外，本实施例具有以下所述的独自的优异效果。以下与比较例进行对比，说明其效果。
(与比较例对比)图11A是比较例的数据线驱动电路的结构图，图11B是表示图11A所示结构存在的问题用的图。
在图11A的比较例中，设有多个移位寄存器(SR)及门电路(222～226，242～246)，将起动脉冲(SP)单独地供给各个移位寄存器(SR)。该起动脉冲向移位寄存器的输入必须通过专用的配线S10进行。
这时，起动脉冲输入用的配线S10与将动作时钟脉冲(CL1、nCL1)输入各移位寄存器222、224、226用的配线S20交叉，其结果如图11B所示，在起动脉冲上叠加了噪声。
另外，起动脉冲输入用的配线S10的长度至少需要10μm左右，因此成为微小化的一大障碍。
另外，由于该配线的电阻使得起动脉冲延迟，有可能对各移位寄存器产生输入时间差。
与此不同，在本实施例的数据线驱动电路中，如图12A所示，只要从1个移位寄存器220的左端在所希望的时间输入起动脉冲(SP)即可，不需要起动脉冲用的专用的配线。
因此，在本实施例中，如图11B所示，不会在起动脉冲上叠加噪声，还能谋求减小设计面积。
另外，由于用1个移位寄存器生成多个脉冲，所以不会产生起动脉冲的延迟。
这样，如果采用本发明，则能同时做到电路的微小化和降低移位寄存器的动作时钟脉冲的频率。因此，例如即使采用利用低温工艺制成的TFT作为构成数据线驱动电路的TFT时，也能确保高速且准确地动作。
因此，如果采用本实施例，能提高用TFT构成驱动电路的液晶显示装置的性能。
(TFT的制造工序)图22A～图22E表示在基板上同时形成驱动部的TFT和有源矩阵部(象素部)的TFT时的制造工序(低温制造工艺)的一例。利用本制造工序制造的TFT是使用多晶硅的呈LDD(Lightly Doped Drain)(轻掺杂漏极)结构的TFT。
首先，在玻璃基板4000上形成绝缘膜4100，在绝缘膜4100上形成多晶硅岛状物(4200a、4200b、4200c)，接着，在整个表面上形成栅极氧化膜4300(图22A)。
其次，形成栅极4400a、4400b、4400c后，形成掩模4500a、4500b，然后以高浓度掺入硼离子，形成p型源极·漏极区4702(图22b)。
其次，将掩模4500a、4500b除去，掺入磷离子，形成n型源极·漏极区4700、4900(图22C)。
接着，形成掩模4800a、4800b后，掺入磷离子(图22D)。
接着，形成层间绝缘膜5000、金属电极5001、5002、5004、5006、5008、最后保护膜6000，制成器件。
(实施例2)本发明不仅适用于采用模拟式驱动器的数据线驱动电路，而且还能适用于采用数字驱动器的数据线驱动电路。
图8表示使用数字驱动器线顺序驱动方式的数据线驱动电路的结构例。
该电路结构的特征在于具有取入数字图象信号(V1a～V1d)暂时存储的第1锁存器1500、将该第1锁存器1500的各位数据一并取入暂时存储的第2锁存器1510、以及将该第2锁存器1510的各位数字数据同时变换成模拟信号、同时驱动全部数据线的D/A转换器1600。
即使在使用这种数字驱动器的电路中，作为将数字图象信号(V1a～V1d)取入第1锁存器1500的方式，也能采用上述第1实施例所述的技述。就是说，使数字图象信号(V1a～V1d)多路复用，而且由一个移位寄存器220同时产生多个脉冲，用这些脉冲并行地将数字图象信号的多个数据锁存，不用提高移位寄存器的工作时钟脉冲的频率，就能使数字图象信号的锁存高速化。
数字图象信号的多路复用化，例如可由图7所示的数据重组电路270实现。在图7中，参照编号1000表示模拟图象信号发生装置，参照编号1250表示A/D转换电路，参照编号1260表示γ修正用ROM，参照编号1110表示定时控制器。
另外，本发明不限于线顺序驱动方式的数字驱动器，同样也能适用于点顺序驱动方式的数字驱动器。
(实施例3)本发明的第3实施例的特征示于图19A、图19B。在第1实施例中，用＂与非＂门构成门电路240(图3)，但在本实施例中，用＂异＂门251构成门电路240。“异”门251将移位寄存器的相邻的2个级的输出(a、b、…)作为输入，并输出确定图象信号的取样时间用的脉冲(X、Y、Z、…)。
使用“异”门251的优点是将起动脉冲(SP)的1个周期设定为2个选择期间(选择期间的2倍)，能降低消耗功率，以及输出脉冲的后沿变得急陡，能防止脉冲幅度变宽。
即，如图3所示，若将起动脉冲(SP)的1个周期设定为2个选择期间(选择期间的2倍)，则能通过与图9所示的同样电路动作，并行输出脉冲，同时与进行图9所示的动作情况相比较，每1周期移位寄存器的各级的输出(a、b、…)的电平变化次数为前者的一半。
就是说，如图19B所示，图19A中的＂b＂点在1选择期间(1H)内信号电平的变化为1次。即，在1选择期间(1H)内只存在1个脉冲正沿R3。与此不同，在图9所示的电路动作中，“b”点的信号电平在1选择期间(1H)内变化2次。即，在1选择期间(1H)内存在脉冲正沿R1和脉冲负沿R2这2个脉冲边沿。因此，与图9的情况相比，在图19的情况下，信号电平的变化次数减少一半，与此相伴，消耗功率大约也变为一半。
另外，如图24B所示，在2输入＂与非＂门(图24A所示)的情况下，由1个输入的脉冲正沿和另1个输入的脉冲负沿决定输出脉冲宽度(T1)，与此不同，在2输入＂异＂门(图24C)的情况下，如图24D所示，由2个输入的脉冲正沿决定输出脉冲宽度(T2)。因此，输出脉冲的后沿变得急陡，能防止脉冲幅度变宽。
(实施例4)图13A表示本发明的第4实施例的主要部分结构。
本实施例的特征是用＂与非＂门(241、242、243、244、…)构成图1中的门电路240，该门电路240将移位寄存器的各级的输出和输出起动信号(E、nE)作为输入。
通过可由输出起动信号(E、nE)进行的控制，则可对移位寄存器的输出电平和门电路的输出电平进行独立控制。如果应用这一特征，则可在电路工作过程中，使＂与非＂门(241、242、243、244、…)暂时中断发生脉冲(脉冲负沿)，而且可以解除该中断，重新开始发生脉冲。
例如，可以考虑在图13B中的时刻t4～时刻t6(期间TS1)，使＂与非＂门(241、242、243、244、…)停止发生脉冲，而在时刻t6重新开始发生脉冲的情况。
这种动作可通过下述方法实现，即，在TS1期间，使工作时钟脉冲CL1、nCL1停止，另一方面，在时刻t4～时刻t5期间，将输出起动信号(E)固定在低电平，在时刻t5，以与工作时钟脉冲相同的周期重新开始变化。也可以从时刻t6以与工作时钟脉冲相同的周期使输出起动信号(nE)重新开始变化。
这种使脉冲停止发生的技术，可用于例如在水平回扫期间(BL)禁止图象信号的取样。
在实际电路中，在水平回扫期间(时刻t12～t13)使门电路停止发生脉冲时的动作示于图14。在图14中，例如＂157＂表示1个移位寄存器的＂第157级的输出＂，＂OUT159＂表示＂第159个与“非”门的输出。
由图14可知，在水平回扫期间(时刻t12～t13)，为了停止从门电路发生脉冲，在时刻t1～t14使工作时钟脉冲(CL1、nCL1)及起动信号(E、nE)停止即可。
(实施例5)
图1所示的液晶显示装置也适用于检查数据线等的电气特性。即，如图15的上侧所示，通过设置检查用信号的输入电路2000，能准确且高速地检测数据线和模拟开关的频率特性、以及数据线的断线等。
在图15中，检查用信号的输入电路200连接在数据线的一端，图象信号的输入线S1通过模拟开关261连接在数据线的另一端。在图15中，＂TG＂表示检查起动信号，＂TC＂表示电源电压。
如下进行检查。
首先激活检查起动信号＂TG＂，将电源电压(检查用电压)一并供给各数据线。
在这种施加电压状态下，从1个移位寄存器依次输出1个脉冲。于是，从门电路240依次输出1个脉冲。由该脉冲依次导通模拟开关，因此，通过模拟开关261及图象信号的输入线S1能接收由数据线的一端供给的电压，所以能进行数据线和模拟开关的电气特性的检查。
这样，在本实施例中，需要从1个移位寄存器一个一个地依次产生脉冲。就是说，如图16A所示，将数据线排列好，在前一个实施例中，如图16B所示，采用了同时驱动多条数据线的方式，但在本实施例中，如图16C所示，必须切换成一条一条地依次驱动的方式。
如图17所示，通过变更起动脉冲的输入方式，就能容易地进行这种切换。即，如图17所示，如果在第1选择期间(H1st)的开始，输入1个起动脉冲(SP)，且使该脉冲沿所有的级移动，依次产生1个脉冲，如果在每一个选择期间输入1个起动脉冲(SP)，则如图10所示，能同时产生多个脉冲。
通过从1个移位寄存器依次产生1个脉冲，能检查每一条数据线的电气特性，且容易检查。
另外，在采用图18A所式结构的情况下，如图18B所示，在规定期间TS3，如果使移位寄存器的工作时钟脉冲CL1、nCL1停止，则在该期间内，只有＂与非＂门的输出(OUT1)为高电平。因此，只有与其对应的模拟开关才被导通，在规定期间TS3，只有第1条数据线能被仔细地检查。
另外，在图20中，也可以设置线顺序数字驱动器214(与图8中的结构相同)，用来代替专用的检查用信号的输入电路2000。这时，数字驱动器214除了原有的驱动数据线的作用外，还具有作为检查用信号的输入电路的功能。
在图20所示的结构中，基于模拟图象信号的数据线的驱动及基于数字图象信号的数据线的驱动，这两者都是可能的。
如果将以上说明的本发明的液晶显示装置作为显示装置用于个人计算机等设备中，能提高产品的价值。
权利要求
1.一种液晶显示装置，它具有在扫描线和数据线的交点形成1个液晶显示象素的液晶显示矩阵、驱动上述扫描线的扫描线驱动电路、以及驱动上述数据线的数据线驱动电路，该液晶显示装置的特征在于上述数据线驱动电路有1个至少备有与上述数据线的条数对应的级数的移位寄存器，在上述1个移位寄存器内多个脉冲彼此以一定间隔同时移位，因此，从上述移位寄存器的各级输出端输出彼此以一定间隔并行传输的多个脉冲，这些脉冲分别用于确定构成上述数据线驱动电路的电路动作时间。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于上述数据线驱动电路有与各数据线对应设置的对图象信号取样用的多个开关电路，上述多个脉冲用来确定由上述多个开关电路进行的图象信号的取样时间。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于上述图象信号对应于彼此以一定间隔并行传输的上述多个脉冲数而多路复用。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于彼此以一定间隔并行传输的上述多个脉冲总数为＂N个(N为2以上的自然数)＂，另外，上述多个开关电路被分割成每＂M个(M为2以上的自然数)＂为一组，共计N组，另外，输入上述图象信号用的图象信号输入线由N条构成，属于一组的上述M个开关电路共同连接在上述N条图象信号线中的一条线上。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于上述数据线驱动电路有暂时存储数字化了的图象信号的锁存电路，该锁存电路至少有与上述数据线的条数对应的位数，上述多个脉冲用来确定取入上述锁存电路的各位上的图象信号的时间。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于上述图象信号对应于彼此以一定间隔并行传输的上述多个脉冲数而多路复用。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于彼此以一定间隔并行传输的上述多个脉冲总数为＂N个(N为2以上的自然数)＂，另外，＂M位(M为2以上的自然数)＂的锁存电路配置N个，另外，输入上述图象号用的图象信号输入线由N条构成，上述N个锁存器分别连接在上述N图象信号输入线上。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于液晶显示装置还具有以上述移位寄存器相邻的多个级的各输出作为输入的多个门电路，这些门电路的各个输出用作构成数据线驱动电路的电路定时控制信号。
9．根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于上述多个门 电路是“异”电路。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于液晶显示装置还具有将上述移位寄存器的各级的各输出作为输入且与上述移位寄存器的级数相对应个数的门电路，这些门电路的各个输出用作构成数据线驱动电路的电路定时控制信号，而且，将用于强制地停止该门电路的输出信号电平变化的输出起动信号输入上述各门电路。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于在不输入图象信号的消隐期间，上述输出起动信号被固定在规定电平，因此强制地停止上述各门电路的输出信号电平的变化。
12.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于液晶显示装置是通过开关元件驱动各液晶显示象素的有源矩阵型液晶显示装置，构成上述数据线驱动电路的晶体管的至少一部分是共用上述开关元件的制造工序而在有源矩阵基板上形成的。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于构成上述开关元件和上述数据线驱动电路的晶体管是薄膜晶体管(Thin FilmTransistor；TFT)。
14.一种液晶显示装置，它具有在扫描线和数据线的交点形成1个液晶显示象素且开关元件连接该液晶显示象素的有源矩阵；驱动上述扫描线的扫描线驱动电路；驱动上述数据线的数据线驱动电路；以及能从上述各数据线的第1端一并输入检查用的信号的检查用信号输入电路，该液晶显示装置的特征在于上述数据线驱动电路有1个至少备有与上述数据线的条数对应的级数的移位寄存器，以及具有由位于与上述各数据线的上述第1端相对一侧的第2端供给液晶显示用信号的功能的多个开关电路，各开关电路连接着输入上述液晶显示用信号用的输入线，而且，在上述一个移位寄存器内将一个脉冲依次移位，因此，一个脉冲依次从上述移位寄存器的各级输出端输出，该各脉冲被用来依次导通上述多个开关电路。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于构成上述数据线驱动电路的晶体管的至少一部分是共用构成上述有源矩阵的开关元件的制造工序而在有源矩阵基板上形成的。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于构成上述开关元件和上述数据线驱动电路的晶体管是薄膜晶体管(Thin FilmTransistor；TFT)。
17.一种液晶显示装置的驱动方法，在扫描线和数据线的交点形成1个液晶显示象素，其特征在于作为上述数据线的驱动电路的构成要素，设有至少具有与上述数据线的条数对应的级数的1个移位寄存器，能实现这样的状态，即在图象信号的每一水平期间将1个同极性脉冲输入该移位寄存器的输入端，等待至少经过(N-1)次水平期间后，从上述移位寄存器的各级的输出端输出彼此以一定间隔并行传输的N个脉冲，将上述N个脉冲的每一个作为构成上述数据线驱动电路的电路的定时控制信号，用来驱动上述数据线。
18.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于上述图象信号与彼此以一定间隔并行传输的上述多个脉冲数(N)对应地被并行化，驱动上述移位寄存器的时钟脉冲频率小于被并行化的上述原图象信号频率的1/N。
19.一种液晶显示装置的驱动方法，在扫描线和数据线的交点形成1个液晶显示象素，其特征在于作为上述数据线的驱动电路的构成要素，设有至少具有与上述数据线的条数对应的级数的1个移位寄存器、以及将该移位寄存器的相邻的多个级的各输出作为输入的多个＂异＂电路，能实现将以图象信号的2个水平期间作为1个周期的脉冲输入上述移位寄存器的输入端，从上述移位寄存器的各级的输出端输出彼此以一定间隔并行传输的多个脉冲的状态，将上述多个脉冲作为构成上述数据线驱动电路的电路定时控制信号，用来驱动上述数据线。
20.一种液晶显示装置的检查方法，该液晶显示装置具有在扫描线和数据线的交点形成1个液晶显示象素且开关元件连接该液晶显示象素的有源矩阵；驱动上述扫描线的扫描线驱动电路；驱动上述数据线的数据线驱动电路；以及能从上述各数据线的第1端一并输入检查用的信号的检查用信号的输入电路，上述数据线驱动电路有1个至少备有与上述数据线的条数对应的级数的移位寄存器，以及具有由位于与上述各数据线的上述第1端相对一侧的第2端供给液晶显示用信号的功能的多个开关电路，各开关电路连接着输入上述液晶显示用信号用的输入线，该液晶显示装置的检查方法的特征在于由上述检查用信号的输入电路从上述各数据线的第1端输入上述检查用的信号，在保持这种输入的状态下，在上述一个移位寄存器内将一个脉冲依次移位，因此，从上述移位寄存器的各级输出端依次输出一个脉冲，该各脉冲被用来依次导通上述多个开关电路，其结果是上述开关电路依次导通，于是通过上述开关电路及输入上述液晶显示用信号用的上述输入线，接收从上述数据线的一端发送的上述检查用的信号，进行上述数据线及上述开关电路的电气特性的检查。
21.根据权利要求20所述的液晶显示装置的检查方法，其特征在于在检查特定的数据线和与上述数据线对应的开关电路时，停止向上述移位寄存器供给时钟脉冲，因此只使上述特定的开关电路处于导通状态，从而进行上述特定的数据线及对应的开关电路的检查。
全文摘要
一种利用由一个移位寄存器同时产生多个脉冲的技术高速驱动数据线的液晶显示装置。不变更移位寄存器的工作时钟脉冲频率，就能提高移位寄存器的输出信号的频率。如果使用移位寄存器的输出信号来确定由模拟开关进行的图象信号的取样时间，则能实现数据线的高速驱动。另外，如果使用上述移位寄存器的输出信号来确定数字驱动器中的图象信号的锁存时间，则能实现图象信号的高速锁存。从而，即使用TFT构成液晶显示矩阵的驱动电路时，驱动电路也能不增大消耗功率而高速动作。移位寄存器还能用于检查数据线和模拟开关的电气特性。
文档编号G09G3/36GK1145678SQ96190065
公开日1997年3月19日 申请日期1996年2月1日 优先权日1995年2月1日
发明者东清一郎 申请人:精工爱普生株式会社