(57)【要約】【課題】信号線駆動回路における回路のレイアウトを工夫することで、表示装置の額縁部をより狭くする。【解決手段】データ信号線駆動回路のシフトレジスタＳＲでは、縦続接続された複数のフリップフロップＦ／Ｆ（１）・Ｆ／Ｆ（２）・…・Ｆ／Ｆ（ｎ）における各フリップフロップＦ／Ｆ間に、シフトレジスタＳＲからの出力信号が順次入力される波形処理回路ＷＲ（１）〜ＷＲ（ｎ）のうち、対応するものが１つずつ配置され、シフトレジスタＳＲと波形処理回路ＷＲ（１）〜ＷＲ（ｎ）とが、一直線状に並んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号をクロック信号に応じて出力する複数の単位回路が縦続接続されてなり、各単位回路にて構成される出力段より選択信号を順次出力するシフトレジスタを少なくとも１系列備えたシフトレジスタブロックにおいて、
当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路とは異なる別の回路を隔てて、前の出力段を構成する単位回路と次の出力段を構成する単位回路とが配置されていることを特徴とするシフトレジスタブロック。
【請求項２】
上記別の回路が、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路からの出力が入力されて該出力を扱う処理回路であることを特徴とする請求項１に記載のシフトレジスタブロック。
【請求項３】
上記別の回路が、系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路であることを特徴とする請求項１に記載のシフトレジスタブロック。
【請求項４】
上記別の回路が、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路からの出力が入力されて該出力を扱う処理回路、系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路、及び該系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路の出力が入力されて該出力を扱う処理回路であることを特徴とする請求項１に記載のシフトレジスタブロック。
【請求項５】
各系列のシフトレジスタに関連する信号線経路が、複数系列のシフトレジスタを構成する単位回路列の両側に位置するように、系列間で振り分けて設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載のシフトレジスタブロック。
【請求項６】
シフトレジスタブロックを備え、該シフトレジスタブロックより順次出力される選択信号を用いて複数の信号線を駆動する信号線駆動回路において、
上記請求項１〜５の何れかに記載のシフトレジスタブロックを備えていることを特徴とする信号線駆動回路。
【請求項７】
複数のデータ信号線を駆動するデータ信号線駆動回路であって、シフトレジスタより順次出力される選択信号に基づいて、映像信号より各データ信号線に転送すべき映像データをサンプリングするサンプリング部を有するデータ信号線駆動回路において、
上記請求項１〜５の何れかに記載のシフトレジスタブロックを備えていることを特徴とするデータ信号線駆動回路。
【請求項８】
上記サンプリング部が、データ信号線の配列順に応じて分割された各分割映像信号に対して同じタイミングで映像データをサンプリングすることを特徴とする請求項７に記載のデータ線駆動回路。
【請求項９】
映像信号がアナログ信号であり、上記処理回路が、波形整形回路、バッファ回路、サンプリング回路、及びレベルシフタ回路のうちの少なくとも何れか１つからなることを特徴とする請求項７又は８に記載のデータ信号線駆動回路。
【請求項１０】
映像信号がデジタル信号であり、上記処理回路が、データラッチ回路、デジタル／アナログ変換回路、出力回路、レベルシフタ回路、及びデコーダ回路のうちの少なくとも何れか１つからなることを特徴とする請求項７又は８に記載のデータ信号線駆動回路。
【請求項１１】
複数のデータ信号線と、
上記各データ信号線と交差するように配置された複数の走査信号線と、
上記データ信号線及び走査信号線の組み合わせに対応して配置された画素と、
上記各走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、
上記各データ信号線に対応して設けられたサンプリング部のサンプリング結果に応じた信号を、上記データ信号線に出力するデータ信号線駆動回路とを備え、
上記データ信号線駆動回路が請求項７、８、９又は１０に記載のデータ信号線駆動回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
上記データ信号線駆動回路と走査信号線駆動回路とが、上記画素と同一の基板上に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
上記画素、上記データ信号線駆動回路、及び走査信号線駆動回路を構成する能動素子が、多結晶シリコン薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
上記能動素子が、６００℃以下のプロセスで、ガラス基板上に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、アクティブマトリックス方式で駆動される表示装置に好適な、シフトレジスタブロック、及びそれを備えたデータ信号線駆動回路、表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を用いたアクティブマトリックス型の画像表示装置（表示装置）が、高画質な表示装置として注目されている。
【０００３】
ここで、まず、本発明の説明図である図２を参照して、アクティブマトリックス型の画像表示装置について説明する。
【０００４】
該画像表示装置は、図２に示すように、マトリックス状に配された複数の画素８…を有する画素アレイ２、画素アレイ２のデータ信号線ＳＬ…を駆動するデータ信号線駆動回路３、画素アレイ２の走査信号線ＧＬ…を駆動する走査信号線駆動回路４、両駆動回路３・４へ電力を供給する電源回路５、及び両駆動回路３・４へ制御信号を供給する制御回路６を備えている。
【０００５】
画素アレイ２には、上記した複数の画素８…と共に、複数のデータ信号線ＳＬ…と、これらデータ信号線ＳＬに交差する複数の走査信号線ＧＬ…とが設けられており、各データ信号線ＳＬと各走査信号線ＧＬとの組み合わせに対応して、上記画素８が配設されている。
【０００６】
制御回路６は、画素アレイ２に表示すべき画像を示す映像信号ＤＡＴを出力する。ここで、映像信号ＤＡＴは、画像の各画素８の表示状態を示す映像データＤ…が時分割で伝送されてなる。上記制御回路６は、映像信号ＤＡＴと共に、映像信号ＤＡＴを画素アレイ２に正しく表示するためのタイミング信号として、クロック信号ＳＣＫおよびスタートパルス信号ＳＳＰを、データ信号線駆動回路３に出力し、クロック信号ＧＣＫおよびスタートパルス信号ＧＳＰを、走査信号線駆動回路４に出力する。
【０００７】
走査信号線駆動回路４は、上記クロック信号ＧＣＫなどのタイミング信号に同期して、複数の走査信号線ＧＬ…を順次選択する。また、データ信号線駆動回路３は、上記クロック信号ＳＣＫなどのタイミング信号に同期して動作して、各データ信号線ＳＬに応じたタイミングを特定する。そしてさらに、各タイミングで上記映像信号ＤＡＴをサンプリングし、サンプリング結果に応じた信号を、各データ信号線ＳＬに書き込む。
【０００８】
一方、各画素８は、それぞれに対応する走査信号線ＧＬが選択されている間（水平期間）に、それぞれに対応するデータ信号線ＳＬに出力されたデータに応じて、それぞれの明るさを制御する。これにより、画素アレイ２には、映像信号ＤＡＴが示す画像が表示される。
【０００９】
次に、上記データ信号線駆動回路の回路構成について説明する。データ信号線駆動回路は、扱う映像信号ＤＡＴがアナログ信号である場合と、デジタル信号である場合とで異なるが、何れの場合も、シフトレジスタと、該シフトレジスタの各段より順次出力される選択信号がそれぞれ入力され、該出力に対して処理を扱う複数の波形処理回路（処理回路）とからなる。
【００１０】
シフトレジスタは、入力パルスを別途入力されるクロック信号に応じて出力する複数のフリップフロップ（単位回路）が縦続接続されてなる構成であり、各フリップフロップがシフトレジスタの１つの出力段を構成する。シフトレジスタにスタートパルス信号（入力信号）が入力されると、その入力側１段目のフリップフロップを初段として、各段がスタートパルス信号をクロック信号のタイミングで順次出力していく。
【００１１】
図１７に、１系列のシフトレジスタｓｒが備えられたデータ信号線駆動回路における従来のレイアウトを示す。
【００１２】
該図に示すように、各データ信号線ＳＬの配列に対応して、フリップフロップＦ／Ｆが１つ配設されている。ここでは、ｎ本のデータ信号線ＳＬに対応して、フリップフロップＦ／Ｆ（１）・Ｆ／Ｆ（２）・…・Ｆ／Ｆ（ｎ）が一直線状に配され、縦続接続されている。つまり、クロック信号（制御信号）ＳＣＫが、各フリップフロップＦ／Ｆに共通して入力されると共に、初段のフリップフロップＦ／Ｆ（１）の入力端子ＩＮにスタートパルス信号（制御信号）ＳＳＰが入力され、フリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（１）の出力端子ＯＵＴからの出力が、次段のフリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（２）の入力端子ＩＮと、波形処理回路ＷＲ（１）の入力端子ＩＮとに入力されている。また、２段目のフリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（２）の出力端子ＯＵＴからの出力が、３段目のフリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（３）の入力端子ＩＮと、波形処理回路ＷＲ（２）の入力端子ＩＮとに入力され、以降、同様である。
【００１３】
そして、該シフトレジスタの各フリップフロップＦ／Ｆより出力される信号が入力される複数の波形処理回路ＷＲ（１）・ＷＲ（２）・…・ＷＲ（ｎ）は、対応するフリップフロップＦ／Ｆのデータ信号線ＳＬの線方向、つまり、データ信号線ＳＬの始端に近い側に配されている。
【００１４】
これら１つのフリップフロップＦ／Ｆとこれに対応する１つの波形処理回路ＷＲとで、１本のデータ信号線ＳＬを駆動する回路ブロックが構成されている。なお、以下、本明細書においては、各データ信号線ＳＬの配列方向、つまり走査信号線ＧＬの線方向を水平方向とし、これに直交する方向である、データ信号線ＳＬの線方向を垂直方向と称する。
【００１５】
一方、データ信号線駆動回路においては、シフトレジスタを複数系列として、各系列のシフトレジスタの出力段数、つまり、フリップフロップＦ／Ｆの数を少なくした構成のものもある。本明細書では、シフトレジスタの系列数に関わらず、全体として必要な出力段数を確保し得るシフトレジスタの集まりを、シフトレジスタブロックと定義する。
【００１６】
シフトレジスタを複数系列とする目的の１つは、駆動回路の駆動周波数を下げるためである。例えば、シフトレジスタを２系列とすることで、駆動周波数を１／２にできる。
【００１７】
図１８に、シフトレジスタを２系列備えた構成のデータ信号線駆動回路における従来のレイアウトを示す。該図に示すように、フリップフロップＦ／Ｆ１（１）・Ｆ／Ｆ１（２）・…・Ｆ／Ｆ１（ｍ）よりなり、制御信号としてクロック信号ＳＣＫ１とスタートパルス信号ＳＳＰ１とが入力される第１系列のシフトレジスタｓｒ１と、フリップフロップＦ／Ｆ２（１）・Ｆ／Ｆ２（２）・…・Ｆ／Ｆ２（ｍ）よりなり、制御信号としてクロック信号ＳＣＫ２とスタートパルス信号ＳＳＰ２とが入力される第２系列のシフトレジスタｓｒ２とは、垂直方向に並ぶように配置されている。
【００１８】
そして、第１系列のシフトレジスタｓｒ１を構成するフリップフロップＦ／Ｆ１（１）〜Ｆ／Ｆ１（ｍ）からの出力が入力される複数の波形処理回路ＷＲ１（１）〜ＷＲ１（ｍ）が、第１系列のシフトレジスタｓｒ１と第２系列のシフトレジスタｓｒ２との間に配され、同様にして、第２系列のシフトレジスタｓｒ２を構成するフリップフロップＦ／Ｆ２（１）〜Ｆ／Ｆ２（ｍ）からの出力が入力される複数の波形処理回路ＷＲ２（１）〜ＷＲ２（ｍ）は、第２の系列のシフトレジスタと平行を成すように配されている。
【００１９】
また、このようなデータ信号線駆動回路においてシフトレジスタを複数系列とする構成は、駆動周波数を低減させることを目的とする以外に、欠陥に備えた冗長回路として、正規のシフトレジスタに加えて冗長のシフトレジスタを備えさせておくといった目的等でも用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【００２０】
さらに、従来、アクティブマトリックス型の表示装置では、映像信号を分割して分割映像信号を生成し、複数の映像信号線に伝送される分割映像信号を同時にサンプリングするといった駆動方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【００２１】
このような駆動は相展開と称されており、図１９を用いて説明する。映像信号ＤＡＴを分割しない相展開無しの構成では、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の３画素を１セットとして、１セットごとに回路ブロックが１つ必要となる。ここでは、１つのフリップフロップＦ／Ｆとこれに対応する１つの波形処理回路ＷＲとからなる前述の回路ブロック１つの出力によって、上記３画素が１セットとして同時に駆動される。
【００２２】
これに対し、映像信号を２分割する２相展開では、相展開を行わない構成に比べて、映像信号線の本数は２倍になるものの、ＲＧＢ３画素を１セットとして駆動するデータ信号線ＳＬを２セット同じタイミングでサンプリングできるので、回路ブロックは２セットに１つ配すればよくなる。
【００２３】
そして、４相展開では、ＲＧＢ３画素を１セットとして駆動するデータ信号線ＳＬを４セット同じタイミングでサンプリングできるので、回路ブロックは４セットに１つ配すればよくなり、８相展開では、８セットに１つ配すればよくなる。
【００２４】
このように、相展開することで、分割数に応じて映像信号線の本数は増加するものの、分割数分の複数セットを１つの回路ブロックにて駆動できるため、１つの回路ブロックに割り当てられる、画素ピッチから規定される水平方向のスペースを広くとることができる上、サンプリング周波数の低減も可能となる。
【００２５】
【特許文献１】
特開平８−２１２７９３号公報（１９９６年８月２０日公開）
【００２６】
【特許文献２】
特開平１１−２４６３２号公報（１９９９年１月２９日公開）
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、データ信号線駆動回路においては、映像信号を分割する相展開が採用されるようになってきている。相展開を行うことで、複数のデータ信号線ＳＬ…が同時に駆動されるため、回路ブロックを配するための配置スペースが、水平方向において広がる。図１９よりわかるように、２相展開では２倍に、４層展開では４倍に、８層展開では８倍に広がる。
【００２８】
しかしながら、従来、データ信号線駆動回路においては、シフトレジスタｓｒの出力を扱う各波形処理回路ＷＲは、シフトレジスタｓｒの出力側（図１７参照）、つまり、垂直方向に順次配置していく構成が採用されているため、せっかく相展開することで広がった水平方向スペースは何等有効に利用されておらず、無駄なスペースとなっている。
【００２９】
さらに、複数系列のシフトレジスタｓｒ１・ｓｒ２を垂直方向に並べて配置する構成では（図１８参照）、系列の違いにてデータ信号線ＳＬとの距離に差が生じてしまい、シフトレジスタ出力の遅延（遅延時間）にバラツキが生じてしまう。このような遅延のバラツキは、表示品位を低下させる。
【００３０】
なお、このような遅延のバラツキは、各シフトレジスタｓｒ１・ｓｒ２に入力されるクロック信号ＳＣＫ等を加工することで揃えることもできる。しかしながら、回路構成が複雑となり、回路規模を増大させてしまうため望ましくない。
【００３１】
本発明は、このような課題に鑑み成されたものであって、第１の目的は、表示装置の額縁部をより狭くし得るシフトレジスタブロック、及びそれを備えたデータ信号線駆動回路を提供し、より狭額縁の表示装置を提供することにある。
【００３２】
また、第２の目的は、シフトレジスタが複数系列備えられる構成において、系列間におけるシフトレジスタ出力の遅延のバラツキを抑制して、回路構成を複雑化することなく同時に遅延の問題も解決することができるシフトレジスタブロック、及びそれを備えたデータ信号線駆動回路を提供し、狭額縁であると共に、表示品位の高い表示装置を提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明のシフトレジスタブロックは、上記課題を解決するために、入力信号をクロック信号に応じて出力する複数の単位回路が縦続接続されてなり、各単位回路にて構成される出力段より選択信号を順次出力するシフトレジスタを少なくとも１系列備えたシフトレジスタブロックにおいて、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路とは異なる別の回路を隔てて、前の出力段を構成する単位回路と次の出力段を構成する単位回路とが配置されていることを特徴としている。
【００３４】
ここで、上記別の回路としては、例えば、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路からの出力が入力されて該出力を扱う処理回路、或いは、系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路とできる。
【００３５】
上記構成では、縦続接続されて１系列のシフトレジスタを構成する複数の単位回路における単位回路間に、当該シフトレジスタの動作とは関わりない、別の回路が配置されることとなる。
【００３６】
したがって、このようなシフトレジスタブロックの構成を採用することで、従来の構成であれば、単位回路の配列方向であるシフトレジスタの出力側に、シフトレジスタに沿うように並置されるその他の回路群が、単位回路間に分散して配置されるので、従来のシフトレジスタブロックの構成を採用した場合よりも、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を削減することが可能となる。
【００３７】
特にこの場合、１系列のシフトレジスタを構成する単位回路間に、異なる系列のシフトレジスタを構成する単位回路を配することで、系列の異なるシフトレジスタが同一直線上に設けられることとなる。したがって、系列の異なるシフトレジスタを、各シフトレジスタの出力方向に並べて配置した構成のように、出力信号を供給する距離の差にて、各シフトレジスタの出力信号間で、遅延のバラツキが生じるようなことがない。
【００３８】
また、上記別の回路としては、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路からの出力が入力されて該出力を扱う処理回路、系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路、及び該系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路の出力が入力されて該出力を扱う処理回路とすることもできる。
【００３９】
このような構成では、複数系列のシフトレジスタが一直線状に配されると共に、これらシフトレジスタを構成する各単位回路からの出力信号を扱う処理回路も一直線上に配されるので、該シフトレジスタブロックの構成を採用することで、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題もなく、かつ、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積をより効果的に削減することが可能となる。
【００４０】
さらに、本発明のシフトレジスタブロックにおいては、各系列のシフトレジスタに関連する信号線経路が、複数系列のシフトレジスタを構成する単位回路列の両側に位置するように、系列間で振り分けて設けられている構成とすることが好ましい。
【００４１】
複数系列のシフトレジスタが一直線状に配置された構成では、各系列の単位回路同士を繋ぐ信号線が交差するため、該交差箇所に寄生容量が発生することとなるが、このように、複数系列のシフトレジスタを構成する単位回路列の両側に、系列間で信号線を振り分けることで、寄生容量の原因となる信号線の交差部を少なくすることができ、寄生容量による相互影響を最小にできる。
【００４２】
また、交差部が増えるということは、複数のメタル層を接続するコンタクト領域も増加することを意味しており、これは、レイアウト面積の増大を招くことにつながる。したがって、交差部を少なくすることで、水平方向及び垂直方向のスペースを有効に利用でき、さらなる狭額縁化が図れる。
【００４３】
また、本発明の信号線駆動回路は、上記課題を解決するために、シフトレジスタブロックを備え、該シフトレジスタブロックより順次出力される選択信号を用いて複数の信号線を駆動する信号線駆動回路において、上記した本発明のシフトレジスタブロックを備えていることを特徴としている。
【００４４】
既に説明したように、本発明のシフトレジスタブロックは、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を効果的に削減することが可能であり、また、シフトレジスタが複数系列である場合は、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題をも解決し得るものである。
【００４５】
したがって、このようなシフトレジスタブロックを備えた信号線駆動装置を、表示装置の走査信号線駆動回路やデータ信号線駆動回路として採用することで、表示部周囲の額縁部のサイズを効果的に小さくすることができ、また、併せて表示品位を良好とすることもできる。
【００４６】
また、本発明のデータ信号線駆動回路は、上記課題を解決するために、複数のデータ信号線を駆動するデータ信号線駆動回路であって、シフトレジスタより順次出力される選択信号に基づいて、映像信号より各データ信号線に転送すべき映像データをサンプリングするサンプリング部を有するデータ信号線駆動回路において、上記した本発明のシフトレジスタブロックを備えていることを特徴としている。
【００４７】
既に説明したように、本発明のシフトレジスタブロックは、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を効果的に削減することが可能であり、また、シフトレジスタが複数系列である場合は、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題をも解決し得るものである。
【００４８】
したがって、このようなシフトレジスタブロックを備えたデータ信号線駆動回路を搭載させることで、表示部周囲の額縁部のサイズを効果的に小さくすることができ、また、併せて表示品位を良好とすることもできる。
【００４９】
特に、データ信号線駆動回路では、上記サンプリング部が、データ信号線の配列順に応じて分割された各分割映像信号に対して同じタイミングで映像信号をサンプリングするといった、相展開を行う構成では、画素ピッチ等によって規定される、単位回路の配置ピッチが広くなり、水平方向のスペースが十分に確保できるので、このようなシフトレジスタブロックの構成と組み合わせることが非常に効果的である。
【００５０】
本発明のシフトレジスタブロックを備えたデータ線駆動回路では、映像信号がアナログ信号である場合、上記処理回路は、波形整形回路、バッファ回路、サンプリング回路、及びレベルシフタ回路のうちの少なくとも何れか１つからなる構成とすることができる。これら回路群は、映像信号がアナログ信号である場合に、映像信号線に伝送される映像信号をサンプリングするのに必要な回路である。
【００５１】
また、本発明のシフトレジスタブロックを備えたデータ線駆動回路では、映像信号がデジタル信号である場合、上記処理回路は、データラッチ回路、デジタル／アナログ変換回路、出力回路、レベルシフタ回路、及びデコーダ回路のうちの少なくとも何れか１つからなる構成とすることができる。これら回路群は、映像信号がデジタルである場合に、映像信号線に伝送される映像信号をサンプリングするのに必要な回路である。
【００５２】
なお、シフトレジスタを構成する単位回路間に、このような処理回路が配置されたレイアウトにおいては、処理回路を構成する全ての回路が、単位回路の垂直方向の寸法内に収める必要はなく、少なくとも、処理回路の一部が、単位回路と水平方向に並んで配置されていることで、データ信号線駆動回路全体としての垂直方向の寸法を小さくすることができる。
【００５３】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、複数のデータ信号線と、上記各データ信号線と交差するように配置された複数の走査信号線と、上記データ信号線及び走査信号線の組み合わせに対応して配置された画素と、上記各走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、上記各データ信号線に対応して設けられたサンプリング部のサンプリング結果に応じた信号を、上記データ信号線に出力するデータ信号線駆動回路とを備え、上記データ信号線駆動回路が上記した本発明のデータ信号線駆動回路であることを特徴としている。
【００５４】
既に説明したように、本発明のシフトレジスタブロックは、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を効果的に削減することが可能であり、また、シフトレジスタが複数系列である場合は、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題をも解決し得るものである。
【００５５】
したがって、このようなシフトレジスタブロックを備えたデータ信号線駆動回路を搭載してなる表示装置は、表示部周囲の額縁部のサイズが効果的に小さく、また、表示示品も良好なものとなる。
【００５６】
また、製造コスト削減が求められる場合には、上記構成に加えて、上記画素、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路が同一基板上に形成されている方が望ましい。
【００５７】
このような構成によれば、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路が画素と同一の基板上に形成されているので、それぞれを別の基板に形成した後に、各基板を接続する場合よりも、各駆動回路の製造コストおよび実装コストを削減できる。
【００５８】
さらに、上記構成に加えて、上記画素、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路を構成する能動素子が、多結晶シリコン薄膜トランジスタであってもよい。
【００５９】
このような構成によれば、上記能動素子を単結晶シリコントランジスタで形成する場合よりも、基板の大きさを大きくできる。この結果、消費電力が少ないだけではなく、画面の広い表示装置を低コストで製造できる。
【００６０】
また、上記構成に加えて、上記能動素子が、６００℃以下のプロセスで、ガラス基板上に形成されていてもよい。当該構成によれば、能動素子が６００℃以下のプロセスで製造されるので、能動素子をガラス基板上に形成できる。この結果、消費電力が少ないだけではなく、画面の広い表示装置を低コストで製造できる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の各形態を、図１〜図１６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００６２】
まず、本実施の各形態において共通の画像表示装置（表示装置）について説明する。該画像表示装置１は、図２に示すように、マトリックス状に配された複数の画素８…を有する画素アレイ２と、画素アレイ２の複数のデータ信号線ＳＬ…を駆動するデータ信号線駆動回路３と、画素アレイ２の複数の走査信号線ＧＬ…を駆動する走査信号線駆動回路４と、両駆動回路３・４へ電力を供給する電源回路５と、両駆動回路３・４へ制御信号を供給する制御回路６とを備えている。このうち、データ信号線駆動回路３と走査信号線駆動回路４とは、画素アレイ２と同じ絶縁基板７上に形成されている。
【００６３】
画素アレイ２には、複数のデータ信号線ＳＬ…と、各データ信号線ＳＬに、それぞれ交差する複数の走査信号線ＧＬ…とが設けられており、各データ信号線ＳＬと各走査信号線ＧＬの組み合わせに対応して、上記画素８が配設されている。本画像表示装置１では、各画素８は、隣接する２本のデータ信号線ＳＬ・ＳＬと、隣接する２本の走査信号線ＧＬ・ＧＬとで囲まれた部分に配されている。
【００６４】
一例として、画像表示装置１が液晶表示装置の場合の画素８について説明する。液晶表示装置である場合、上記画素８は、例えば、図３に示すように、スイッチング素子として、ゲートが走査信号線ＧＬへ、ドレインがデータ信号線ＳＬに接続された電界効果トランジスタＳＷと、当該電界効果トランジスタＳＷのソースに、一方電極が接続された画素容量Ｃｐとを備えている。また、画素容量Ｃｐの他端は、全画素８…に共通の共通電極線に接続されている。上記画素容量Ｃｐは、液晶容量ＣＬと、必要に応じて付加される補助容量Ｃｓとから構成されている。
【００６５】
上記画素８において、走査信号線ＧＬが選択されると、電界効果トランジスタＳＷが導通し、データ信号線ＳＬに印加された電圧が画素容量Ｃｐへ印加される。一方、当該走査信号線ＧＬの選択期間が終了して、電界効果トランジスタＳＷが遮断されている間、画素容量Ｃｐは、遮断時の電圧を保持し続ける。ここで、液晶の透過率あるいは反射率は、液晶容量ＣＬに印加される電圧によって変化する。したがって、走査信号線ＧＬを選択し、当該画素８への映像データＤに応じた電圧をデータ信号線ＳＬへ印加すれば、当該画素８の表示状態を、映像データＤに合わせて変化させることができる。
【００６６】
なお、上記では、液晶の場合を例にして説明したが、画素８は、走査信号線ＧＬに選択を示す信号が印加されている間に、データ信号線ＳＬに印加された信号の値に応じて、画素８の明るさを調整できれば、自発光か否かを問わず、他の構成の画素を使用できる。
【００６７】
上記構成において、図２に示す走査信号線駆動回路４は、各走査信号線ＧＬへ、例えば、電圧信号など、選択期間か否かを示す信号を出力している。また、走査信号線駆動回路４は、選択期間を示す信号を出力する走査信号線ＧＬを、例えば、制御回路６から与えられるクロック信号ＧＣＫやスタートパルス信号ＧＳＰなどのタイミング信号に基づいて変更している。これにより、各走査信号線ＧＬは、予め定められたタイミングで、順次選択される。
【００６８】
また、データ信号線駆動回路３は、映像信号ＤＡＴとして、時分割で入力される各画素８への映像データＤ…を、所定のタイミングでサンプリングすることで、それぞれ抽出する。さらに、データ信号線駆動回路３は、走査信号線駆動回路４が選択中の走査信号線ＧＬに対応する各画素８へ、各データ信号線ＳＬを介して、それぞれへの映像データに応じた出力信号を出力する。
【００６９】
また、データ信号線駆動回路３としては、映像信号ＤＡＴを相展開する構成とすることもできる。この場合、制御回路６は、外部より入力される映像信号ＤＡＴを所定の分割数に分割し、分割映像信号としてデータ信号線駆動回路３へと入力する。データ信号線駆動回路３は、映像信号ＤＡＴの分割数に応じ、２分割であれば、２本の映像信号線に伝送される分割映像信号を同時にサンプリングする。また、カラー表示装置の場合、各色系列毎に２本の映像信号線が割り当てられるため、各色系列の２本の映像信号線に伝送される分割映像信号を同時にサンプリングする。
【００７０】
一方、各画素８は、自らに対応する走査信号線ＧＬが選択されている間に、自らに対応するデータ信号線ＳＬに与えられた出力信号に応じて、輝度や透過率などを調整して、自らの明るさを決定する。上述したように、走査信号線駆動回路４は、各走査信号線ＧＬを順次選択しているので、画素アレイ２の全画素８…を、それぞれへの映像データが示す明るさに設定でき、画素アレイ２へ表示される画像を更新できる。
【００７１】
以下、データ信号線駆動回路３に採用されているレイアウトについて、詳細に説明する。
【００７２】
まず、図１に、データ信号線駆動回路３が１系列のシフトレジスタを備えた構成である場合のレイアウトを示す。
【００７３】
データ信号線駆動回路３は、シフトレジスタＳＲと、該シフトレジスタＳＲの各出力段より順次出力される信号がそれぞれ入力され、該出力を扱う処理回路である複数の波形処理回路ＷＲ（１）・ＷＲ（２）・…・ＷＲ（ｎ）とからなる。
【００７４】
シフトレジスタＳＲは、入力パルスを別途入力されるクロック信号に応じて出力する単位回路である複数のフリップフロップＦ／Ｆ（１）・Ｆ／Ｆ（２）・…・Ｆ／Ｆ（ｎ）が縦続接続されてなり、各フリップフロップＦ／ＦがシフトレジスタＳＲの１つの出力段を構成する。
【００７５】
各フリップフロップＦ／Ｆには、クロック信号ＳＣＫが共通して入力されると共に、初段のフリップフロップＦ／Ｆ（１）の入力端子ＩＮにスタートパルス信号ＳＳＰが入力され、フリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（１）の出力端子ＯＵＴからの出力が、次段のフリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（２）の入力端子ＩＮと、波形処理回路ＷＲ（１）の入力端子ＩＮとに入力されている。そして、２段目のフリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（２）の出力端子ＯＵＴからの出力が、３段目のフリップフロップ回路Ｆ／Ｆ（３）の入力端子ＩＮと、波形処理回路ＷＲ（２）の入力端子ＩＮとに入力されており、以降、同様である。
【００７６】
このような構成において、シフトレジスタＳＲにスタートパルス信号（入力信号）ＳＳＰが入力されると、その入力側１段目のフリップフロップＦ／Ｆ（１）を初段として、各段がスタートパルス信号ＳＳＰをクロック信号ＳＣＫのタイミングで順次出力していく。そして、１つのフリップフロップＦ／Ｆと１つの波形処理回路ＷＲとで、１本または各色系列１本ずつで１セットのデータ信号線ＳＬを駆動する回路ブロックが構成される。
【００７７】
ここで注目すべき点は、該シフトレジスタＳＲの複数のフリップフロップＦ／Ｆ（１）〜Ｆ／Ｆ（ｎ）より出力される各信号が入力される複数の波形処理回路ＷＲ（１）〜ＷＲ（ｎ）の配置位置にある。該図に示すように、図１の構成では、シフトレジスタＳＲを構成する縦続接続された複数のフリップフロップＦ／Ｆ（１）〜Ｆ／Ｆ（ｎ）の各間に、波形処理回路ＷＲ（１）〜ＷＲ（ｎ）が１つずつ配置されている。
【００７８】
つまり、初段のフリップフロップＦ／Ｆ（１）と２段目のフリップフロップＦ／Ｆ（２）との間に、初段のフリップフロップＦ／Ｆ（１）の出力が入力される波形処理回路ＷＲ（１）が配置されている。そして、２段目のフリップフロップＦ／Ｆ（２）と３段目のフリップフロップ（不図示）との間に、２段目のフリップフロップＦ／Ｆ（２）の出力が入力される波形処理回路ＷＲ（２）が配置されている。これ以降も同様である。
【００７９】
このようなレイアウトとすることで、シフトレジスタＳＲと波形処理回路ＷＲ（１）〜ＷＲ（ｎ）のブロックとが同列に並ぶので、図１７に示す従来の構成、つまり、シフトレジスタｓｒの出力側（垂直方向）に、シフトレジスタｓｒとは異なる列に、各波形処理回路ＷＲを配置した構成よりも、シフトレジスタＳＲの出力方向でもある垂直方向のレイアウト面積を削減することができる。そして、これにより、画像表示装置の画素アレイ２の周囲に示す額縁部をより狭くすることができる。
【００８０】
上記波形処理回路ＷＲとしては、映像信号ＤＡＴが、アナログ信号である場合は、例えば、図４（ａ）（ｂ）或いは図５（ａ）（ｂ）に示すように、波形整形回路１２、バッファ回路１３、サンプリング回路１４よりなる構成を採り得る。このうち、図４（ａ）（ｂ）はモノクロ表示用で、（ａ）が相展開無し、（ｂ）がｎ相展開された場合のものである。また、図５（ａ）（ｂ）は、アナログの映像信号ＤＡＴがＲＧＢ３色の色データからなるカラー表示用で、（ａ）が相展開無し、（ｂ）がｎ相展開された場合のものである。尚、相展開する場合と相展開しない場合とで異なるのは、バッファ回路１３の出力にて動作するサンプリング回路１４のサンプリング素子１４ａの個数が、相展開無しでは１個、ｎ相展開ではｎ本の映像信号線に合わせてｎ個となる以外は同じであるので、図４（ｂ）、図５（ｂ）においては、サンプリング回路１４の構成のみを示している。
【００８１】
波形整形回路１２では、シフトレジスタＳＲの対応するフリップフロップＦ／Ｆからの出力信号（選択信号）のパルス幅を調整し、バッファ回路１３では、パルス幅の変調された出力をバッファリングする。そして、サンプリング回路１４では、バッファ回路１３からの出力がハイレベルを示す期間、アナログの映像信号ＤＡＴをサンプリングして、データ信号線ＳＬへと出力する。
【００８２】
ここで、相展開無しのモノクロ表示であれば、１本の映像信号線より映像信号ＤＡＴをサンプリングして１本のデータ信号線ＳＬへと出力する。また、ｎ相展開のモノクロ表示であれば、ｎ本の映像信号線より映像信号ＤＡＴ１〜ＤＡＴｎを同時にサンプリングして、ｎ本のデータ信号線ＳＬへと同時に出力する。また、相展開無しのカラー表示であれば、ＲＧＢ各色毎に１本ずつ設けられた３本の映像信号線より映像信号ＤＡＴ（Ｒ）・ＤＡＴ（Ｇ）・ＤＡＴ（Ｂ）を同時にサンプリングして、各色１本ずつのデータ信号線ＳＬへと出力する。また、ｎ相展開のカラー表示であれば、ＲＧＢ各色毎にｎ本ずつ設けられた３×ｎ本の映像信号線より映像信号ＤＡＴ（Ｒ）１〜ＤＡＴ（Ｒ）ｎを同時にサンプリングして、各色ｎ本ずつのデータ信号線ＳＬへと同時に出力する。
【００８３】
なお、図４（ａ）（ｂ）或いは図５（ａ）（ｂ）に示す波形処理回路ＷＲは、アナログ対応のデータ信号線駆動回路における代表的な波形処理回路を示しているに過ぎず、本発明における処理回路が、何らこれに限定されるものではない。そして、ここでは、波形整形回路１２、バッファ回路１３、サンプリング回路１４より構成されているが、その全てが常に必要というわけではなく、また、レベルシフタ回路等その他の回路が含まれる場合もある。
【００８４】
また、映像信号ＤＡＴがデジタルである場合は、上記波形処理回路ＷＲとしては、図６（ａ）、図７、図８、或いは図９に示すように、データラッチ回路１５、デジタル／アナログ変換回路（以下、Ｄ／Ａ変換回路）１６、及び出力回路１７よりなる構成を採り得る。このうち、図６（ａ）は、相展開無しの３ビットモノクロ表示用で、図７はｎ相展開された３ビットモノクロ表示用のものである。また、図８、図９は、３ビットの映像信号ＤＡＴがＲＧＢ３色の色データからなるカラー表示用で、図８が相展開無し、図９がｎ相展開された場合のものである。
【００８５】
データラッチ回路１５は、サンプリングするデジタル映像信号のビット数に応じて、ここでは３個のデータラッチ回路素子１５ａを備えている。そして、データラッチ回路１５と、Ｄ／Ａ変換回路１６と、出力回路１７とで構成される波形処理単位回路ＷＲａを１単位として、映像信号数に応じて必要数備えている。つまり、図６（ａ）の相展開無しのモノクロ表示では、波形処理単位回路ＷＲａを１つ備え、図７に示すｎ相展開するモノクロ表示では、波形処理単位回路ＷＲａをｎ個備えている。また、図８に示す相展開無しのカラー表示では、ＲＧＢ３色の各色毎に１つずつ波形処理単位回路ＷＲａを備え、図９に示すｎ相展開するカラー表示では、ＲＧＢ３色の各色毎にｎ個ずつ波形処理単位回路ＷＲａを備えている。
【００８６】
図６（ｂ）に、データラッチ回路素子１５ａの代表的な構成例を示す。ここで、データラッチ回路素子１５ａは、２つのノア回路、２つアンド回路、及び１つのインバータから成り、入力ＣＰがハイ期間に出力ＱならびにＱ反転が入力Ｄのハイ／ローに応じて変化し、ＣＰがロー期間は、ＣＰがハイ期間にＤに応じて変化した出力Ｑ並びにＱ反転のレベルを保持しつづける。
【００８７】
したがって、データラッチ回路１５は、入力ＣＰとしてシフトレジスタＳＲの対応するフリップフロップＦ／Ｆからの出力信号である出力パルスを用い、外部から入力されるデジタルの映像信号ＤＡＴを入力Ｄとすることにより、シフトレジスタＳＲの対応するフリップフロップＦ／Ｆからの出力信号である出力パルスをトリガ信号としてデジタル映像信号ＤＡＴを各データラッチ回路素子１５ａにサンプリングする。
【００８８】
Ｄ／Ａ変換回路１６では、サンプリング結果に応じて１つのアナログ電圧を選択し、出力回路（出力バッファ）１７を介して、選択されたアナログ電圧をデータ信号線ＳＬへと出力する。
【００８９】
ここで、相展開無しの３ビットモノクロ表示であれば、１つの波形処理単位回路ＷＲａで３ビットの映像信号ＤＡＴをサンプリングして１本のデータ信号線ＳＬへと出力する。また、ｎ相展開の３ビットモノクロ表示であれば、ｎ個の波形処理単位回路ＷＲａで、それぞれ３ビットの映像信号ＤＡＴ１〜ＤＡＴｎを同時にサンプリングして、ｎ本のデータ信号線ＳＬへと同時に出力する。また、相展開無しの３ビットカラー表示であれば、ＲＧＢ各色毎に設けられた３個の波形処理単位回路ＷＲａでＲＧＢ各色の映像信号ＤＡＴ（Ｒ）・ＤＡＴ（Ｇ）・ＤＡＴ（Ｂ）を同時にサンプリングして、各色１本ずつのデータ信号線ＳＬへと出力する。また、ｎ相展開の３ビットカラー表示であれば、ＲＧＢ各色毎にｎ個ずつ設けられた３×ｎ個の波形処理単位回路ＷＲａで、それぞれ３ビットの映像信号ＤＡＴ（Ｒ）１〜ＤＡＴ（Ｒ）ｎ・ＤＡＴ（Ｇ）１〜ＤＡＴ（Ｇ）ｎ・ＤＡＴ（Ｂ）１〜ＤＡＴ（Ｂ）を同時にサンプリングして、各色ｎ本ずつのデータ信号線ＳＬへと同時に出力する。
【００９０】
なお、図６〜図９に示す波形処理回路ＷＲも、デジタル対応のデータ信号線駆動回路における代表的な波形処理回路を示しているに過ぎず、本発明における処理回路が、何らこれに限定されるものではない。そして、データラッチ回路部１５、Ｄ／Ａ変換回路１６、出力回路１７から構成されているが、その全てが常に必要というわけではなく、また、レベルシフタ回路やデコーダ回路等その他の回路が含まれる場合もある。
【００９１】
次に、図１０に、データ信号線駆動回路３が２系列のシフトレジスタを備えた構成である場合のレイアウトを示す。
【００９２】
該図に示すように、フリップフロップＦ／Ｆ１（１）・Ｆ／Ｆ１（２）・…・Ｆ／Ｆ１（ｍ）よりなり、制御信号としてクロック信号ＳＣＫ１とスタートパルス信号ＳＳＰ１とが入力される第１系列のシフトレジスタＳＲ１と、制御信号としてクロック信号ＳＣＫ２とスタートパルス信号ＳＳＰ２とが入力されるフリップフロップＦ／Ｆ２（１）・Ｆ／Ｆ２（２）・…・Ｆ／Ｆ２（ｍ）よりなる第２系列のシフトレジスタＳＲ２とは、垂直方向に並ぶように配置されている。この点は、図１８に示す従来の２系列のシフトレジスタｓｒ１・ｓｒ２を備えた構成のレイアウト同じである。
【００９３】
ここで注目すべきは、図１と同様に、第１系列のシフトレジスタＳＲ１を構成する複数のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）〜Ｆ／Ｆ１（ｍ）の各間に、波形処理回路ＷＲ１（１）〜ＷＲ１（ｍ）のうちの対応するものが１つずつ配置され、かつ、第２系列のシフトレジスタＳＲ２を構成する複数のフリップフロップＦ／Ｆ２（１）〜Ｆ／Ｆ２（ｍ）の各間に、波形処理回路ＷＲ２（１）〜ＷＲ２（ｍ）のうちの対応するものが１つずつ配置されている点である。
【００９４】
つまり、第１系列のシフトレジスタＳＲ１を構成する初段のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）と２段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（２）との間に、初段のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）の出力が入力される波形処理回路ＷＲ１（１）が配置され、また、２段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（２）と３段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（３）（不図示）との間に、２段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（２）の出力が入力される波形処理回路ＷＲ１（２）が配置されている。これ以降も同様である。また、第２系列のシフトレジスタＳＲ２においても同様である。
【００９５】
このようなレイアウトとすることで、図１８に示す従来の構成よりも、垂直方向におけるレイアウト面積を削減することができる。そして、これにより、画像表示装置の画素アレイ２の周囲に示す額縁部をより狭くすることができる。
【００９６】
続いて、図１１、図１２を用いて、データ信号線駆動回路３が２系列のシフトレジスタを備えた構成の、さらに他のレイアウトを示す。
【００９７】
図１１に示すものは、第１系列のシフトレジスタＳＲ１を構成する複数のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）〜Ｆ／Ｆ１（ｍ）の各間に、第２系列のシフトレジスタＳＲ２を構成する複数のフリップフロップＦ／Ｆ２（１）〜Ｆ／Ｆ２（ｍ）が１つずつ、隣り合うフリップフロップＦ／Ｆで属する系列が交互になるように配置されている。
【００９８】
つまり、第１系列のシフトレジスタＳＲ１を構成する初段のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）と２段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（２）との間に、第２系列のシフトレジスタＳＲ２を構成する初段のフリップフロップＦ／Ｆ２（１）が配置され、第１系列の２段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（２）と３段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（３）（不図示）との間に、第２系列の２段目のフリップフロップＦ／Ｆ２（２）が配置されている。以降、同様にして、第１系列のシフトレジスタを構成するフリップフロップＦ／Ｆ１におけるスタートパルス信号ＳＳＰのシフト側に、第２系列のシフトレジスタを構成するフリップフロップＦ／Ｆ２が、交互に配されている。
【００９９】
そして、各波形処理回路ＷＲ１・ＷＲ２は、これら２系列のシフトレジスタの垂直方向で、かつ、フリップフロップＦ／Ｆ１・Ｆ／Ｆ２におけるスタートパルス信号ＳＳＰのシフト側にずれた位置に、波形処理回路ＷＲ１（１）・ＷＲ２（１）・ＷＲ１（２）・ＷＲ２（２）…・ＷＲ２（ｍ）の順で配置されている。
【０１００】
このようなレイアウトとすることで、第１系列のシフトレジスタＳＲ１と第２系列のシフトレジスタＳＲ２とが一直線状に並ぶため、シフトレジスタブロックにおいて、系列間で出力信号を供給する配線長が揃う。その結果、出力信号の遅延を等しくでき、遅延のバラツキによる表示品位低下を、各系列間でスタートパルス信号ＳＳＰを加工するなどの、回路規模を大きくすることなく防止することができる。
【０１０１】
また、図１０に示した構成では、フリップフロップＦ／Ｆ１と波形処理回路ＷＲ１、フリップフロップＦ／Ｆ２と波形処理回路ＷＲ２といった、完全に機能の異なる回路同士を同列に並べるため、フリップフロップＦ／Ｆ１と波形処理回路ＷＲ１との間、及びフリップフロップＦ／Ｆ２と波形処理回路ＷＲ２との間で、垂直方向のレイアウト寸法が異なる場合、フリップフロップＦ／Ｆ１と波形処理回路ＷＲ１との列と、フリップフロップＦ／Ｆ２と波形処理回路ＷＲ２との列との間に、無駄なスペースが生まれる可能性がある。
【０１０２】
これに対し、図１１の構成では、系列は異なっていても、同じ機能の回路同士を同列に並べる構成であるので、シフトレジスタＳＲ１・ＳＲ２よりなる列と、複数の波形処理回路ＷＲ１と複数の波形処理回路ＷＲ２とで構成される列との間に、列を構成する各回路間における垂直方向のレイアウト寸法の差による無駄なスペースが生まれることがない。
【０１０３】
その結果、より垂直方向におけるレイアウト面積を削減して、画像表示装置の画素アレイ２の周囲に示す額縁部を狭くすることができる
また、図１２に示すものは、第１系列のシフトレジスタＳＲ１を構成する複数のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）〜Ｆ／Ｆ１（ｍ）の各間に、第２系列のシフトレジスタを構成する複数のフリップフロップＦ／Ｆ２（１）〜Ｆ／Ｆ２（ｍ）を１つずつ、隣り合うフリップフロップＦ／Ｆで属する系列が交互になるように配置されると共に、さらに、各フリップフロップＦ／Ｆ１・Ｆ／Ｆ２からの出力が入力される各波形処理回路ＷＲ１・ＷＲ２を、対応するフリップフロップＦ／Ｆ１・Ｆ／Ｆ２のシフト側に配置したものである。
【０１０４】
つまり、第１系列のシフトレジスタＳＲ１を構成する初段のフリップフロップＦ／Ｆ１（１）と２段目のフリップフロップＦ／Ｆ１（２）との間に、まず、初段のフリップフロップＦ／Ｆ１の信号が入力される波形処理回路ＷＲ１（１）が配置され、その横（シフト側）に、第２系列のシフトレジスタＳＲ２を構成する処理のフリップフロップＦ／Ｆ２（１）が配置され、かつ、その横（シフト側）に、該第２系列に属する初段のフリップフロップＦ／Ｆ２（１）の信号が入力される波形処理回路ＷＲ２（１）が配置されている。これ以降も同様である。
【０１０５】
このようなレイアウトとすることで、第１系列のシフトレジスタＳＲ１と第２系列のシフトレジスタＳＲ２のみならず、これらのシフトレジスタＳＲ１・ＳＲ２からの出力信号が入力される各波形処理回路ＷＲ１・ＷＲ２も一直線状に並ぶこととなる。
【０１０６】
その結果、シフトレジスタブロックにおいて、系列間での出力信号の遅延を等しくでき、遅延のバラツキによる表示品位低下を、回路規模を大きくすることなく防止することができることに加えて、図１０、図１１の構成と比べて、最も、垂直方向におけるレイアウト面積を削減して、画像表示装置の画素アレイ２の周囲に形成される額縁部を狭くすることができる
ところで、シフトレジスタＳＲ１・ＳＲ２を一直線状（同列）に配置するにあたり、各系列のシフトレジスタの配線を従来通りに行うと、前述した図１１、図１２に示すような配線となる。つまり、第１系列のシフトレジスタＳＲ１に関連する信号線経路及び第２系列のシフトレジスタＳＲ２に関連する信号線経路は共に、フリップフロップＦ／Ｆ１・Ｆ／Ｆ２が配列されてなるフリップフロップ列の一方側（ここではシフトレジスタブロックとしての出力側とは反対の側）に設けられることとなる。
【０１０７】
しかしながら、このようなフリップフロップ列の一方側に複数系列の配線を設けると、レイアウト上、信号線同士の交差部が必然的に増加する。図１１、図１２に、信号線の交差部をＰにて示す。
【０１０８】
交差部Ｐには寄生容量が発生するため、シフトレジスタブロックの動作に影響が出る恐れがある。また、交差部Ｐの増加は、複数のメタル層を接続するコンタクト領域の増加を意味しており、レイアウト面積の増大を招くことにつながる。したがって、水平方向及び垂直方向のスペースを有効に利用して、さらなる狭額縁化を図るには、交差部Ｐを少なくすることが望ましい。
【０１０９】
図１３、図１４に、上記交差部Ｐを減らすことのできる構成を示す。図１３が図１１に対応し、図１４が図１２に対応している。図１３、図１４に示すように、フリップフロップＦ／Ｆ１・Ｆ／Ｆ２が配列されてなるフリップフロップ列の両側に、系列間で信号線経路を振り分けている。ここでは、第１系列のシフトレジスタＳＲ１に関連する信号線経路をシフトレジスタブロックとしての出力側とは反対側に設け、第２系列のシフトレジスタＳＲ２に関連する信号線経路をシフトレジスタブロックとしての出力側に設けている。このような構成とすることで、信号線間の交差部Ｐを少なくでき、全体として交差部Ｐの数を減らすことができる。
【０１１０】
例えば、図１１と図１３とを比較すると、図１１の構成では、破線で仕切る区画内に、合計５つの交差部Ｐがある。詳細には、フリップフロップＦ／Ｆ１（１）の出力端子ＯＵＴとフリップフロップＦ／Ｆ１（２）の入力端子ＩＮとを接続する配線に、スタートパルス信号ＳＳＰ２の配線、クロック信号ＳＣＫ２の配線、及びフリップフロップＦ／Ｆ２（１）の出力端子ＯＵＴとフリップフロップＦ／Ｆ２（２）の入力端子ＩＮとを接続する配線が交差して交差部Ｐが３つ形成され、また、フリップフロップＦ／Ｆ１（２）へと入力するクロック信号ＳＣＫ１の配線に、クロック信号ＳＣＫ２、及びフリップフロップＦ／Ｆ２（１）の出力端子ＯＵＴとフリップフロップＦ／Ｆ２（２）の入力端子ＩＮとを接続する配線が交差して、交差部Ｐが２つ形成されている。
【０１１１】
これに対し、図１３では、破線で仕切る区画内における交差部Ｐは、合計３つに抑えられている。詳細には、クロック信号ＳＣＫ２の配線に、フリップフロップＦ／Ｆ２（１）の出力端子ＯＵＴと波形処理回路ＷＲ２（１）の入力端子ＩＮとが接続される配線が交差して交差部Ｐが１つ形成され、また、フリップフロップＦ／Ｆ１（２）の出力端子ＯＵＴと波形処理回路ＷＲ１（２）の入力端子ＩＮとが接続される配線に、クロック信号ＳＣＫ２の配線、及びフリップフロップＦ／Ｆ２（１）の出力端子ＯＵＴとフリップフロップＦ／Ｆ２（２）の入力端子ＩＮとを接続する配線が交差して、交差部Ｐが２つ形成されている。
【０１１２】
また、図１２と図１４とを比較すると、図１２の構成では、破線で仕切る区画内に、図１１と同様の合計５つの交差部Ｐがあるが、図１４では、破線で仕切る区画内における交差部Ｐは、合計４つに抑えられている。詳細には、波形処理回路ＷＲ２（１）及び波形処理回路ＷＲ１（２）の各出力端子ＯＵＴが対応するデータ信号線ＳＬと接続される各配線に、クロック信号ＳＣＫ２の配線、及びフリップフロップＦ／Ｆ２（１）の出力端子ＯＵＴとフリップフロップＦ／Ｆ２（２）の入力端子ＩＮとを接続する配線が交差して、交差部Ｐが４つ形成されている。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態では、データ信号線駆動回路３におけるシフトレジスタブロックにおいて、前後の出力段を構成するフリップフロップＦ／ＦとフリップフロップＦ／Ｆとの間に、当該系列のシフトレジスタ動作とは関わりのない、シフトレジスタの出力を扱う波形処理回路ＷＲや、異なる系列に属するフリップフロップＦ／Ｆを配置するレイアウトを採用している。
【０１１４】
したがって、このようなシフトレジスタブロックの構成を採用すること、従来のシフトレジスタブロックの構成を採用した場合よりも、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を削減することが可能となる。
【０１１５】
なお、ここでは、シフトレジスタを複数系列備える構成として、２系列設ける構成としたが、３系列以上とすることができる。また、このようなシフトレジスタブロックを、必要であれば、走査線駆動回路に適用してもよい。さらに、上記した説明では、当該系列のシフトレジスタ動作とは関わりのない、シフトレジスタの出力を扱う波形処理回路ＷＲや、異なる系列に属するフリップフロップＦ／Ｆを配置するにあたり、各フリップフロップＦ／Ｆの間に均等に配する構成としているが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、図２の画像表示装置１では、映像信号ＤＡＴを、制御回路６を介して入力する構成としているが、相展開無しのデジタルデータが入力される場合や別途アナログデータ処理回路（図示せず）を設けた場合は、制御回路６を介さず、外部から直接入力させてもよい。
【０１１６】
ところで、図２では、画素アレイ２と、データ信号線駆動回路３および走査信号線駆動回路４とを、画素８…が形成されている絶縁基板７上に同時に形成している構成としたが、別々に形成した後、それぞれが形成された基板を接続するなどして、それぞれを接続してもよい。
【０１１７】
但し、上記各駆動回路の製造コスト低減や実装コストの低減が求められる場合は、画素アレイ２と、上記各駆動回路３・４とを、同一基板上に、すなわち、モノシリックに形成する方が望ましい。さらに、この場合は、それぞれを形成した後に、それぞれを接続する必要がないので、信頼性を向上することもできる。
【０１１８】
以下では、モノシリックに形成される画像表示装置１の例として、多結晶シリコン薄膜トランジスタで上記画素アレイ２および上記各駆動回路３・４の能動素子を構成した場合における、トランジスタの構造とその製造方法とについて簡単に説明する。
【０１１９】
すなわち、図１５（ａ）に示すガラス基板５１上に、図１５（ｂ）に示すように非晶質シリコン薄膜５２が堆積される。さらに、図１５（ｃ）に示すように、当該非晶質シリコン薄膜５２にエキシマレーザを照射することにより、非晶質シリコン薄膜５２を多結晶シリコン薄膜５３に変化させる。
【０１２０】
さらに、図１５（ｄ）に示すように、多結晶シリコン薄膜５３を所望の形状にパターニングし、図１５（ｅ）に示すように、上記多結晶シリコン薄膜５３上に、二酸化シリコンからなるゲート絶縁膜５４を形成する。
【０１２１】
また、図１５（ｆ）において、ゲート絶縁膜５４上に、アルミニウムなどによって、薄膜トランジスタのゲート電極５５を形成した後、図１５（ｇ）および図１５（ｈ）において、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域となる領域５６および５７に、不純物を注入する。ここで、ｎ型領域５６には、燐が注入され、ｐ型領域５７には硼素が注入される。なお、一方の領域に不純物を注入する前に、残余の領域は、レジスト５８で覆われているので、所望の領域のみに不純物を注入できる。
【０１２２】
さらに、図１５（ｉ）に示すように、上記ゲート絶縁膜５４およびゲート電極５５上に、二酸化シリコンまたは窒化シリコンなどからなる層間絶縁膜５９を堆積し、図１５（ｊ）に示すように、コンタクトホール６０を開口した後、図１５（ｋ）に示すように、アルミニウムなどの金属配線６１を形成する。
【０１２３】
これにより、図１６に示すように、絶縁性基板上の多結晶シリコン薄膜を活性層とする順スタガー（トップゲート）構造の薄膜トランジスタを形成できる。なお、同図は、ｎ−ｃｈのトランジスタの例を示しており、上記ｎ型領域５６のうち、ゲート電極５５下部の多結晶シリコン薄膜５３を、ガラス基板５１の表面方向に挟むように配された領域５６ａ・５６ｂの一方は、ソース領域となり、他方は、ドレイン領域になる。
【０１２４】
このように、多結晶薄膜トランジスタを用いることによって、実用的な駆動能力を有するデータ信号線駆動回路３および走査信号線駆動回路４を、画素アレイと同一基板上に、かつ、略同一の製造工程で構成できる。なお、上記では、一例として、当該構造の薄膜トランジスタを例にして説明したが、例えば、逆スタガー構造など、他の構造の多結晶薄膜トランジスタを用いても略同様の効果が得られる。
【０１２５】
ここで、上記図１５（ａ）から図１５（ｋ）までの工程において、プロセスの最高温度は、ゲート絶縁膜形成時の６００℃なので、例えば、米国コーニング社の１７３７ガラスなどの高耐熱性ガラスを、基板５１として使用できる。
【０１２６】
このように、多結晶シリコン薄膜トランジスタを、６００℃以下で形成することによって、絶縁基板として、安価で大面積のガラス基板を用いることができる。この結果、安価で表示面積の大きな画像表示装置１を実現できる。
【０１２７】
なお、画像表示装置１が液晶表示装置の場合は、さらに、別の層間絶縁膜を介して、透過電極（透過型液晶表示装置の場合）や、反射電極（反射型液晶表示装置の場合）が形成される。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明のシフトレジスタブロックは、以上のように、入力信号をクロック信号に応じて出力する複数の単位回路が縦続接続されてなり、各単位回路にて構成される出力段より選択信号を順次出力するシフトレジスタを少なくとも１系列備えたシフトレジスタブロックにおいて、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路とは異なる別の回路を隔てて、前の出力段を構成する単位回路と次の出力段を構成する単位回路とが配置されていることを特徴としている。
【０１２９】
このような構成では、縦続接続されて１系列のシフトレジスタを構成する複数の単位回路における単位回路間に、当該シフトレジスタの動作とは関わりない、別の回路が配置されることとなるので、このようなシフトレジスタブロックの構成を採用することで、従来の構成であれば、単位回路の配列方向であるシフトレジスタの出力側に、シフトレジスタに沿うように並置されるその他の回路群が、単位回路間に分散して配置されることとなる。
【０１３０】
その結果、従来のシフトレジスタブロックの構成を採用した場合よりも、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を削減することが可能となるという効果を奏する。
【０１３１】
上記別の回路としては、例えば、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路からの出力が入力されて該出力を扱う処理回路、或いは、系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路とできる。
【０１３２】
特に、１系列のシフトレジスタを構成する単位回路間に、異なる系列のシフトレジスタを構成する単位回路を配することで、系列の異なるシフトレジスタが同一直線上に設けられることとなる。
【０１３３】
したがって、系列の異なるシフトレジスタを、各シフトレジスタの出力方向に並べて配置した構成のように、出力信号を供給する距離の差にて、各シフトレジスタの出力信号間で、遅延のバラツキが生じるようなことがないという効果を併せて奏する。
【０１３４】
また、上記別の回路としては、当該系列のシフトレジスタを構成する単位回路からの出力が入力されて該出力を扱う処理回路、系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路、及び該系列の異なるシフトレジスタを構成する単位回路の出力が入力されて該出力を扱う処理回路とすることもできる。
【０１３５】
このような構成では、複数系列のシフトレジスタが一直線状に配されると共に、これらシフトレジスタを構成する各単位回路からの出力信号を扱う処理回路も一直線上に配されるので、該シフトレジスタブロックの構成を採用することで、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題もなく、かつ、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積をより効果的に削減することが可能となるという効果を奏する。
【０１３６】
さらに、本発明のシフトレジスタブロックにおいては、各系列のシフトレジスタに関連する信号線経路が、複数系列のシフトレジスタを構成する単位回路列の両側に位置するように、系列間で振り分けて設けられている構成とすることが好ましい。
【０１３７】
複数系列のシフトレジスタが一直線状に配置された構成では、各系列の単位回路同士を繋ぐ信号線が交差するため、該交差箇所に寄生容量が発生することとなるが、このように、複数系列のシフトレジスタを構成する単位回路列の両側に、系列間で信号線を振り分けることで、寄生容量の原因となる信号線の交差部を少なくすることができ、寄生容量による相互影響を最小にできるという効果を奏する。
【０１３８】
また、交差部が増えるということは、複数のメタル層を接続するコンタクト領域も増加することを意味しており、これは、レイアウト面積の増大を招くことにつながる。したがって、交差部を少なくすることで、水平方向及び垂直方向のスペースを有効に利用でき、さらなる狭額縁化が図れるという効果を併せて奏する。
【０１３９】
また、本発明の信号線駆動回路は、以上のように、シフトレジスタブロックを備え、該シフトレジスタブロックより順次出力される選択信号を用いて複数の信号線を駆動する信号線駆動回路において、上記した本発明のシフトレジスタブロックを備えていることを特徴としている。
【０１４０】
既に説明したように、本発明のシフトレジスタブロックは、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を効果的に削減することが可能であり、また、シフトレジスタが複数系列である場合は、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題をも解決し得るものである。
【０１４１】
したがって、このようなシフトレジスタブロックを備えた信号線駆動装置を、表示装置の走査信号線駆動回路やデータ信号線駆動回路として採用することで、表示部周囲の額縁部のサイズを効果的に小さくすることができ、また、併せて表示品位を良好とすることもできるという効果を奏する。
【０１４２】
また、本発明のデータ信号線駆動回路は、以上のように、複数のデータ信号線を駆動するデータ信号線駆動回路であって、シフトレジスタより順次出力される選択信号に基づいて、映像信号より各データ信号線に転送すべき映像データをサンプリングするサンプリング部を有するデータ信号線駆動回路において、上記した本発明のシフトレジスタブロックを備えていることを特徴としている。
【０１４３】
既に説明したように、本発明のシフトレジスタブロックは、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を効果的に削減することが可能であり、また、シフトレジスタが複数系列である場合は、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題をも解決し得るものである。
【０１４４】
したがって、このようなシフトレジスタブロックを備えたデータ信号線駆動回路を搭載させることで、表示部周囲の額縁部のサイズを効果的に小さくすることができ、また、併せて表示品位を良好とすることもできるという効果を奏する。
【０１４５】
特に、データ信号線駆動回路では、上記サンプリング部が、データ信号線の配列順に応じて分割された各分割映像信号に対して同じタイミングで映像信号をサンプリングするといった、相展開を行う構成では、画素ピッチ等によって規定される、単位回路の配置ピッチが広くなり、水平方向のスペースが十分に確保できるので、このようなシフトレジスタブロックの構成と組み合わせることが非常に効果的である。
【０１４６】
本発明のシフトレジスタブロックを備えたデータ線駆動回路では、映像信号がアナログ信号である場合、上記処理回路は、波形整形回路、バッファ回路、サンプリング回路、及びレベルシフタ回路のうちの少なくとも何れか１つからなる構成とすることができる。また、本発明のシフトレジスタブロックを備えたデータ線駆動回路では、映像信号がデジタル信号である場合、上記処理回路は、データラッチ回路、デジタル／アナログ変換回路、出力回路、レベルシフタ回路、及びデコーダ回路のうちの少なくとも何れか１つからなる構成とすることができる。
【０１４７】
本発明の表示装置は、以上のように、複数のデータ信号線と、上記各データ信号線と交差するように配置された複数の走査信号線と、上記データ信号線及び走査信号線の組み合わせに対応して配置された画素と、上記各走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、上記各データ信号線に対応して設けられたサンプリング部のサンプリング結果に応じた信号を、上記データ信号線に出力するデータ信号線駆動回路とを備え、上記データ信号線駆動回路が上記した本発明のデータ信号線駆動回路であることを特徴としている。
【０１４８】
既に説明したように、本発明のシフトレジスタブロックは、シフトレジスタの出力方向に必要とするレイアウト面積を効果的に削減することが可能であり、また、シフトレジスタが複数系列である場合は、系列の異なるシフトレジスタ間での出力信号の遅延バラツキの問題をも解決し得るものである。
【０１４９】
したがって、このようなシフトレジスタブロックを備えたデータ信号線駆動回路を搭載してなる表示装置は、表示部周囲の額縁部のサイズが効果的に小さく、また、表示示品も良好なものとなるという効果を奏する。
【０１５０】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記画素、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路が同一基板上に形成されている構成である。
【０１５１】
このような構成によれば、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路が画素と同一の基板上に形成されているので、それぞれを別の基板に形成した後に、各基板を接続する場合よりも、各駆動回路の製造コストおよび実装コストを削減できるという効果を奏する。
【０１５２】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記画素、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路を構成する能動素子が、多結晶シリコン薄膜トランジスタである構成である。
【０１５３】
このような構成によれば、上記能動素子を単結晶シリコントランジスタで形成する場合よりも、基板の大きさを大きくできる。この結果、消費電力が少ないだけではなく、画面の広い表示装置を低コストで製造できるという効果を奏する。
【０１５４】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記能動素子が、６００℃以下のプロセスで、ガラス基板上に形成されている構成である。当該構成によれば、能動素子が６００℃以下のプロセスで製造されるので、能動素子をガラス基板上に形成できる。この結果、消費電力が少ないだけではなく、画面の広い表示装置を低コストで製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すものであり、データ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図２】上記データ信号線駆動回路を含む画像表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】上記画像表示装置に設けられた画素の概略構成を示す回路図である。
【図４】（ａ）（ｂ）共に、上記データ信号線駆動回路における波形処理回路の１構成例を示す回路図であり、詳細には、（ａ）は、映像信号がアナログ信号で、かつ、モノクロで相展開無しの場合、（ｂ）は、映像信号がアナログ信号で、かつ、モノクロでｎ相展開されている場合のものである。
【図５】（ａ）（ｂ）共に、上記データ信号線駆動回路における波形処理回路の１構成例を示す回路図であり、詳細には、（ａ）は、映像信号がアナログ信号で、かつ、カラーで相展開無しの場合、（ｂ）は、映像信号がアナログ信号で、かつ、カラーでｎ相展開されている場合のものである。
【図６】（ａ）は、上記データ信号線駆動回路における波形処理回路の１構成例を示す回路図であり、詳細には、映像信号が３ビットのデジタル信号で、かつ、モノクロで相展開無しの場合のもので、（ｂ）は、（ａ）の波形処理回路のデータラッチ回路を構成するデータラッチ回路素子の構成例を示す回路図である。
【図７】上記データ信号線駆動回路における波形処理回路の１構成例を示す回路図であり、詳細には、映像信号が３ビットのデジタル信号で、かつ、モノクロでｎ相展開されている場合のものである。
【図８】上記データ信号線駆動回路における波形処理回路の１構成例を示す回路図であり、詳細には、映像信号が３ビットのデジタル信号で、かつ、カラーで相展開無しの場合のものである。
【図９】上記データ信号線駆動回路における波形処理回路の１構成例を示す回路図であり、詳細には、映像信号が３ビットのデジタル信号で、かつ、カラーでｎ相展開されている場合のものである。
【図１０】本発明の他の実施の形態を示すものであり、データ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態を示すものであり、データ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態を示すものであり、データ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態を示すものであり、データ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態を示すものであり、データ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図１５】上記画像表示装置を構成する薄膜トランジスタの製造プロセスを示すものであり、（ａ）〜（ｋ）は、各工程における基板断面を示す工程断面図である。
【図１６】上記薄膜トランジスタの構造を示す断面図である。
【図１７】従来のデータ信号線駆動回路の要部のレイアウトを示すブロック図である。
【図１８】従来のデータ信号線駆動回路の要部の、他のレイアウトを示すブロック図である。
【図１９】画素アレイの相展開して駆動する場合の、相展開数と必要な回路ブロック数と回路ブロックの配置に割り当てられるスペースとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
１      画像表示装置（表示装置）
２      画素アレイ
３      データ信号線駆動回路（信号線駆動回路）
４      走査線駆動回路（信号線駆動回路）
７      絶縁基板
８      画素
１４      サンプリング回路（サンプリング部）
１５      データラッチ回路部（サンプリング部）
Ｆ／Ｆ    フリップフロップ（単位回路）
ＧＬ      走査信号線
ＳＬ      データ信号線
ＳＲ      シフトレジスタ
ＳＲ１    第１系列のシフトレジスタ
ＳＲ２    第２系列のシフトレジスタ
ＷＲ      波形処理回路（処理回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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