液晶显示单元的制作方法_3

文档序号:9236295阅读:来源:国知局
TFT构成。
[0044]图5表示液晶显示单元的封装部件106的开口部107的端部B附近的截面。在像素矩阵200的各像素TFT以及构成栅极驱动器600的输出部620的TFT的下方(称作下侧、TFT基板101侧或后通道侧),在至少与相应的其中一个TFT的通道部在平面图中重叠(或遮蔽)(即,当从TFT基板101的法线方向观察时)的位置上设置遮光膜320 (遮光金属)。构成控制部610的TFT包括在TFT基板侧未设置遮光膜320的一个或多个TFT。设置在构成输出部620的各TFT的下方的遮光膜320与栅极驱动器600的其他模块630中的其他部件电气独立,并与相应的其中一个模块630的输出端子电连接。可以使设置在各像素TFT的下方的遮光膜320处于电气浮置状态,或者处于使其与栅极线同电位的状态。另外,栅极驱动器600的输出部620设置在像素矩阵200与控制部610之间。并且,当从TFT基板101的法线方向观察时,封装部件106的开口部的端面与输出部620重叠,其中开口部的端面设置在控制部610的像素矩阵侧的端部与像素矩阵200的外围电路侧的端部的中间。具体地,封装部件106的开口部的端部B设置在控制部610的端部中靠近像素矩阵200的端部A与像素矩阵200的端部中靠近输出部620的端部C之间。端部A和端部B之间的距离Dab以及端部B和端部C之间的距离Dbc的值设为接近液晶面板100的外形尺寸精度、封装部件106的尺寸精度、以及将液晶面板100组装到封装部件106时的位置精度的总值的值。
[0045]本实施方式的液晶显示单元的上述结构使用小尺寸的液晶面板能够实现如下的液晶显示单元,该液晶显示单元即使在液晶显示单元被极强光照射的状况下也不会产生画质劣化和由TFT构成的栅极驱动器电路的误动作。下面对其理由进行说明。
[0046]如果对各像素中设置有TFT的液晶显示单元照射极强光,则由光引起的漏电流流经像素TFT,并且像素电容中保持的电压波动。这种电压波动可以引起闪烁、串扰发生或对比度下降。但是,在本实施方式的结构中,由于遮光膜设置在各像素TFT的后通道侧(TFT基板侧),因此通道部未被直接照射光。因此,能够大幅减小由光引起的漏电流,由此能够防止画质的劣化。
[0047]另外,如果构成栅极驱动器的TFT被照射极强的光,则光漏电流流经构成电路的TFT0因此,电路内的电位可能波动,其可能引起误动作。但是,在本实施方式的液晶显示单元中,栅极驱动器的控制部610被封装部件106遮光,输出部620被遮光膜320遮光。因此,构成栅极驱动器的TFT未被直接照射光。因此,不会发生由光漏电流引起的误动作。
[0048]另外,如果使遮光膜320和构成输出部620的TFT的多晶硅膜之间的层间膜330变薄,则由于遮光膜320的影响,TFT的阈值电压波动。例如,在使用η型TFT的情况下,遮光膜320的电位的变化比TFT的源电极的电位更大时,TFT的阈值电压以变小的方式变化。在遮光膜320的电位向相反方向变化时,阈值电压以变大的方式变化。在仅由单一的导电型的TFT构成的栅极驱动器中,可能存在TFT的漏电极和源电极各自的电位变化到超过电源电压的范围的情况。因此,在遮光膜320处于浮置状态的情况下,遮光膜320的电位由于与漏电极的电容耦合而大幅波动,TFT的阈值电压也大幅波动,由此可能引起误动作。但是,在本实施方式的结构中,由于控制部610未被直接照射光,因此不需要对控制部610中的各TFT设置遮光膜320,并且不会产生阈值波动。另外,在构成输出部620的TFT中,由于遮光膜320被施加与输出端子的电压相同的电压,因此能够控制阈值电压的波动量。
[0049]在图4中所示的电路中,由于使用η型TFT,因此构成输出部620的其中一个TFT适于在作为液晶显示单元写入与一个画面相对应的数量的视频信号的写入期间的一帧期间,输出一次高电平脉冲,另一个TFT适于在将脉冲输出的期间以外进行输出低电平电压的动作。在本实施方式的结构中,由于使遮光膜320的电位与输出端子的电位相同,因此,在输出高电平脉冲的期间中,随着输出电压升高,遮光膜电位也变高,TFT的阈值电压变小,由此能够使电位的上升时间缩短。在输出变为低电平的期间中,遮光膜的电位变低,TFT的阈值电压变高,但输出低电平所需的栅极与源极之间的电压不大。因此,即使阈值电压变高,也能够充分地驱动TFT。另外,如果事先估计由于遮光膜电位引起的阈值电压的波动量,即使阈值电压波动的情况下,通过将电源电压设定为能够充分输出低电平电压的值,也能够应对波动。另外,虽然遮光膜在其与TFT的通道部、源电极、漏电极之间具有寄生电容,但构成输出部620的TFT的通道宽度设定为足以驱动栅极线的较大的尺寸。这使得遮光膜能够在短时间内对其寄生电容进行充电和放电。因此,不限制电路的最高动作频率。
[0050]在栅极驱动器使用封装部件遮光的情况下,液晶面板的尺寸变大。其结果是,液晶显示单元的成本提高。必须增大液晶面板的尺寸的理由如下。即,即使液晶面板的外形、封装部件的尺寸、以及将液晶面板组入封装部件时的位置精度等产生公差,栅极驱动器需要始终被封装部件覆盖,像素矩阵需要始终未被封装部件覆盖。为了达到上述要求,需要将封装部件的开口部的端部与栅极驱动器的端部之间的距离、以及封装部件的开口部的端部与像素矩阵的端部之间的距离设定为接近上述的公差的总值的值。通常,由于这些公差的总值为约1_,需要在像素矩阵与栅极驱动器之间的位置上设置总共延伸超过约2_的长度的无用区域。因此,由于液晶面板的大小与无用区域的长度成比例增大,因此能够设置在单一的母基板上的液晶面板的数量减少。由此,成本提高。但是,在本实施方式的液晶显示单元中,对构成栅极驱动器中的输出部的各TFT设置遮光膜,并在控制部与像素矩阵之间的中间位置上设置输出部。
[0051]另外,在构成栅极驱动器的电路部的区域中,用于配置构成输出部的TFT的区域最大。原因是因为需要在某一给定的时间内对成为负载的栅极线进行充放电,构成输出部的TFT的通道宽度与其他通道宽度相比极大。如果要示出一例,在以60Hz的帧频率(I帧期间的倒数)驱动具有VGA分辨率^40X480)像素的液晶显示单元的情况下,当控制部的TFT的通道宽度是5 ym时,输出部的TFT的通道部可能是500 μπι。当然,TFT的通道宽度根据TFT的特性、用于确定栅极线的寄生电容的装置结构而变化。但是,输出部的TFT的通道宽度与其他通道宽度相比显著变大的情况没有改变。在本实施方式的液晶显示单元中,由于对至少在输出部中的各TFT设置遮光膜,因此不需要用封装部件覆盖输出部。由于可以将输出部设置在像素矩阵与控制部之间的位置上,因此可以使液晶面板的尺寸与用于设置至少输出部的电路的面积成比例变小。随着像素数增多,需要增大输出部的TFT的尺寸。另外,栅极驱动器的模块需要设置在像素间距的宽度内。因此,随着像素间距变小,用于设置电路的长度变长。因此,液晶显示单元的分辨率越高,其效果越大。
[0052]实施例
[0053]对示例性液晶显示单元的一个实施例进行说明。图6表示在上述实施方式中所述的仅由η型TFT构成的栅极驱动器的一个模块所对应的电路图。该电路由二相时钟CLK1、CLK2、输入信号IN、以及两个电源VGH和VGL驱动。在此,设定VGH为高电压侧的电源,VGL为低电压侧的电源。另外,在所述模块是在多个串联连接的模块中的第一阶段的情况下,第一阶段模块的输入信号IN是启动信号,除第一阶段模块以外的各模块的输入信号IN是来自之前阶段模块的输出。分别与控制部610和输出部620连接的时钟之间的关系针对每个模块发生改变。在图6中所示的模块前后分别连接的各模块中,时钟CLK2与控制部连接,时钟CLKl与输出部连接。时钟CLKl和时钟CLK2以及启动信号各自的振幅范围为VGH和VGL之间的电压。
[0054]栅极驱动器的一个模块由控制部610和输出部620构成,输出部620由两个TFTTrl和TFT Tr2构成,控制部610由三个TFT Tr3、TFT Tr4和TFT Tr5构成。构成输出部620的TFT Trl的栅极电压被设置为通过自举法升压从而成为高于VGH的电压。电容器Cb具有用于该升压的电容。但是,当在TFT Trl中源极和栅极之间的寄生电容充分大的情况下,不一定必须设置电容器Cb。
[0055]如在上述实施方式的说明中所述,在构成输出部620的各TFT Trl和TFT Tr2的下方设置遮光膜,输出部620设置于在平面视图中控制部610与像素矩阵之间。图7表示输出部620的布局,图8和图9表示沿图7中的线VI
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