专利名称：缓冲电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缓冲电路，其配置在显示面板外围部，使从电平移位器(level shifter)输出的扩大振幅的相补的一对脉冲信号稳定化，作为显示面板中的水平转送时钟输出。
背景技术：
当前，在LCD，有机EL显示器等的1个基板上形成多条像素的所谓平面显示器比以往更广为普及。在该平面显示器方面具有一种主动矩阵型显示面板(active matrix type display)其对配成矩阵状的每个像素配置选择晶体管，以控制各显示像素，其适合于高精细度的显示。
在该主动矩阵型的显示面板中，为将作为显示对象的视频信号供给于二维各像素，需要用来将显示线(line)移相(shift)至垂直方向的垂直驱动器(vertical driver)，以及用来在水平方向依次将视频信号供给于各像素的水平驱动器(horizontal driver)。
在水平驱动器的水平电平移位器中，获取表示1水平期间开始的选通(strobe)信号H电平，依据水平转送时钟信号进行转送。
并且，通过使视频信号与每个像素的数据信号同步，由水平移位缓存器将水平转送时钟信号输出，由此打开视频信号线(video signalline)与显示面板各列(column)的数据线间的开关，以将对应于每个像素的数据信号供给于数据线。
另一方面，在垂直驱动电路中，通过选择供应给数据信号的显示面板的行像素，而将各像素的数据信号供给于该像素。
这里，通过开关将数据信号供给于数据线。因此，为获得鲜明的显示，须避免开关上的信号劣化。为此，来自水平移位缓存器的输出需为相当大的信号，且需使水平转送时钟信号的振幅大。因此，在一般显示面板中，用电平移位器对同步于视频信号的水平转送时钟信号振幅进行扩大，并且，在由串联多个反相器(inverter)构成的缓冲电路中，使电平移位器的输出的电力充足且稳定。
另一方面，此种缓冲电路传送振幅大且时钟高的水平转送时钟信号，因而耗电量较大，故在此发生热量较大。并且，在缓冲电路的发热大引起高温时，该影响将涉及显示部分，且使晶体管或液晶特性发生变化，并引起画质劣化的问题。
为此，以往采取将缓冲电路的反相器的配置间隔扩大，使反相器分散配置以抑制温度的上升。
发明内容
(发明所需解决的问题)但是，在将缓冲电路进行分散配置时，则使线路负载增大导致延迟时间的增大。由此，无法充分使视频信号与垂直转送时钟信号同步，会发生画质不良的情况。
(解决问题的手段)本发明提供一种缓冲电路，其中，其配置在显示面板外围部，使由电平移位器输出的一对放大振幅的相补脉冲信号稳定化，作为显示面板的水平转送时钟而输出，其特征在于，此缓冲电路包括第1缓冲电路，其由多个反相器串联连接而构成，使上述电平移位器的一方输出稳定化；以及第2缓冲电路，其由多个反相器串联连接而构成，使上述电平移位器的另一方输出稳定化；另外，将上述第1及第2缓冲电路组合并呈大致直线排列于显示面板外围部，并且，将第1或第2缓冲电路的一者的缓冲电路的多个反相器分开配置为夹着另一者的反相器。
而且，优选的是，在上述一者的缓冲电路的第1个反相器附近配置另一者缓冲电路的第1个反相器，而将该两缓冲电路的第1个反相器配置于靠近电平移位器的位置。
并且，该显示面板为液晶显示面板，包含使各像素控制导入的数据电压的开关元件；保持所导入的数据电压并施加于液晶的电容；以及连接于电容的像素电极；另外，优选的是，将对应像素电极的电位施加于像素电极与对向电极间的液晶，以规定电压为中心对上述对向电极的电压进行定期性反转，并且将数据电压作为内侧之差的电压对被反转的对向电极电压进行供给，借此将数据电压一面使其方向反转，一面作为施加于液晶的对极AC驱动。
(发明的效果)根据本发明，对该一对缓冲电路可抑制其延迟量为较小值，而有效地防止不同步的发生。尤其是在缓冲电路的第1段，使反相器距离缩小，而使延迟量得以有效地减少。而且，通过采用对极AC驱动，可使发热量减少，因此作为小型(compact)配置而减小迟延量。
图1是表示缓冲电路例的图。
图2是表示显示面板上的缓冲电路配置位置的图。
图3是表示CMOS构成的图。
附图符号说明12 电平移位缓冲器14 反相器(换流器)16 反相器(换流器)20TFT基板22 显示区域24 外围区域30 连接器部40 水平驱动器42 垂直驱动器GL 栅极线HCLK 水平转送时钟LS 电平移位器OUT 输出线QPp 通道晶体管Qnn 通道晶体管S半导体层
VDD 高电压电源线VSS 低电压电源线具体实施方式
以下，参照
本发明的实施方式。
图1为表示实施方式的电平移位缓冲电路的配置构成的图。电平移位器LS，将对应于由外部LSI等输入的视频信号每条像素的数据电压的水平转送时钟HCLK振幅放大，故将例如0至3V左右的信号变换为0至15V左右的电压。这通过将供给的水平转送时钟HCLK为H电平或L电平的任一者时而将显示面板内的电源电压15V连接于输出端可容易获得。
但是，该电平移位器LS的输出仅为电压的上升，而其电流能力小。因此，将多个反相器进行串联，以通过流经该反相器，使得不改变电压也可使电流能力充分的稳定地输出。
电平移位器LS，将相位互为反转的一对时钟信号(HCLK，HCLK，upper-bar)作为水平转送时钟HCLK信号输出。并且，电平移位缓冲器12一者的时钟HCLK(upper-bar)具有5个反相器14-1至14-5，而于另一者的时钟HCLK也有5个反相器16-1至16-5。
因此，该10个反相器，配置在显示面板外围部，基本上为直线型配置。并且，将一者时钟的反相器16-1邻接于电平移位器LS进行设置后，再设置反相器14-1至14-5，进而再对反相器16-2至16-5进行设置。
即，在电平移位器LS附近配置反相器16-2之处，配置反相器14-1。因此，由电平移位器LS至反相器14-1的配线通过反相器16-1的旁边。并且，连续对反相器14-1至14-5进行配置。而在反相器14-5后面，再配置反相器16-2至16-5。使由反相器16-1至反相器16-2的配线通过反相器14-1至14-5的旁边。使由反相器14-5至水平驱动器的配线通过反相器16-2至16-5的旁边，而使由反相器16-5至水平驱动器的配线从反相16-5直接延伸出。
根据本实施方式，该两反相器14-1、16-2较近于电平移位器LS，因而配线较短。因此，可使这些反相器14-1、16-2的动作迟延变得较小。因此，可使水平转送时钟与视频信号的同步偏差(数据电压的抽样时序偏差)减少，从而可防止画质劣化。而且，可将全反相器配置成大致一直线，可使该配置区域宽度较小，因而能实现显示区域外围部分为狭窄框缘的显示面板。
图2是表示电平移位器LS及电平移位器缓冲器12在显示面板上配置的图。在此，实施方式的显示面板为液晶显示面板。而该液晶显示面板由TFT基板与对向基板构成。TFT基板20的内侧大部分为显示区域22，且对每个像素设置开关TFT、保持电容及像素电极，并在围绕显示区域22的外围区域24设置有各种信号处理电路(外围电路)。另一方面，在对向基板上，以全像素共用方式进行设置夹着液晶与像素电极相对的对向电极。
另外，在TFT基板20的一侧形成连接器部(connector)30。并且，在该连接器部30连接有由外部来的弹性(flexible)配线。以，自此供给各种信号及电源等。由连接器部30拉出配线，将其中的一条连接在电平移位器LS。本例中，该电平移位器LS位于TFT基板20的图中右侧中间位置。并且，在该电平移位器LS的图中上侧，配置电平移位缓冲器12。
将电平移位缓冲器12的输出供给于配置在显示区域22的图中上侧的水平驱动器40。该水平驱动器40控制向显示区域各像素供给数据电压。即，在显示区域22将像素配置为矩阵状，而在每列像素上设置垂直方向的数据线，且在每行像素上配置水平方向的栅极线。水平驱动器40控制对应于数据线的数据信号。
而且，在显示区域22图中的左侧配置有垂直驱动器42，而该垂直驱动器42控制栅极线的选择。
并且，在这种液晶面板中，在像素电极与对向电极间施加对应于数据电压的电压，以进行每个像素的显示。在此，当对液晶的电压施加方向经常为一定方向时，会使导致液晶的劣化。因而，以“点(dot)”、“线”、“栏(field)”单位等方式使施加于液晶的数据电压方向反转。
作为此种反转方式，有所谓的对极AC驱动以及对极DC驱动。对极AC驱动，以规定电压为中心对相对电极的电压进行定期性的反转，并且，将数据电压作为电极电压的内侧之差的电压对被反转的对向供给。因此，将数据电压以进行定期性反转方式施加于液晶。而在对极AC驱动中，使该所有的电压处于对向电极的被反转的两电压范围内为宜。因此，有将电源电压需要的电压宽度控制在以较小范围的优点。
另一方面，在对极DC驱动中，将对向电极固定于一定电压范围内，而对该对向电极电压将数据电压以一定周期进行反转。因为相对电极的电位固定，故其构成较简单，但必须以电源提供2倍于数据电压动态范围(dynamic range)的振幅，因此，使升压电路扩大，并且也使电力消耗增加。
为此，在本实施方式中采用对极AC驱动。在对极DC驱动中，若设施加于液晶的电压为8V，则需16V左右的电源电压。相对地，若是对极AC驱动8V左右即可。另外，该数值仅一种理论上的计算数值，实际上，为确保5V的动态范围时，当对极DC驱动时需要15.5V，而当对极AC驱动时则需要8.5V左右的电源电压。
如上所述，通过从对极DC驱动变更为对极AC驱动即可将电源电压由15.5V减低为约为其二分之一的8.5V。而电力消耗与电压的平方成比例，因而通过对极AC驱动可将发热量抑制于30％程度。
这样，当使发热量变小时，则可使电平移位缓冲器12的反相器更进行靠近地配置。于是，使传达时钟的负荷减低，而使因时钟延迟造成的显示不良发生率减低。因此，可将显示面板制造的良品率提升。
表1表示依据以显示面板的类型(显示器尺寸)、电源电压(V)、电平移位缓冲器12中最终段的反相器电力消耗(mV)、最终段反相器的大小W(μm)，以及消耗电力来划分的暂定基准的最终段反相器的区域宽度。
(表1)
在对极DC驱动的场合，3.5英时时，则电源电压为15.5V，电力消耗为232.5mW，p通道型晶体管栅极长度为3600μm，最末段反相器的暂定区域为12000μm。此时，该最末段反相器由多个CMOS构成为宜。即，反相器由n通道型、p通道晶体管各一个形成时，为使该晶体管的栅极宽度w有充分的尺寸，需要有相当大的宽度。若能将该晶体管分割为多个并联连接，便可使所需宽度缩小，使它们作为1个反相器而发挥功能。
作为上述配置，如图3所示，可于一端侧配置低电压的电源线VSS，而在另一端配置高电压电源线VDD。并且，在正中间配置栅极线GL和输出线OUT。
并且，在电源线VDD与门极线GL之间形成p通道型晶体管QP，在栅极线GL与电源线VSS之间形成n通道晶体管Qn。
p通道型晶体管QP由以下部分形成从电源线VDD突出的源极、从输出线OUT突出的漏极、从栅极线GL突出的栅极，、以及配置于这些极的下方的1个半导体层S。另外，半导体层S具有通过接触部而与源极下方连接并掺有杂质的源极区域、通过栅极绝缘膜而设在栅极下方而无掺入杂质的信道区域、以及通过接触部而与漏极下方连接的掺入有杂质的漏极区域。
而且，于n通道型晶体管Qn也具有大致相略同的构成，由以下部分形成从输出线OUT突出的漏极，从电源线VSS突出的源极，从栅极线GL突出的栅极，以及配置于这些极下方的1个半导体层S。
在此，在图中仅表示CMOS 1段的结构，但实际上，该CMOS在图中的纵方向形成约40个。且将栅极线GL隔着层间绝缘层配置在电源线VDD、VSS、源极、漏极等的下层，且将输出线OUT配置在栅极线GL上方。为此，容易将多个CMOS进行容易并联连接。
当1个n型晶体管的栅极宽度为50μm时，则合计的栅极宽度为2000μm。在该栅极的整个宽度中设置多少个反相器，取决于驱动负载(水平驱动的移位晶体管)所需要的电流量等，例如表1所示。若将电源线VDD、VSS间的距离加大，虽只可将一个晶体管的栅极宽度扩大，但也使反相器的宽度变大。要实现窄框缘的显示面板，则有抑制反相器横宽为小的要求，因此使晶体管数目有某些程度的变大。
并且，从对极DC驱动的面板的试验结果可知，20个左右的CMOS的分散区域(配置区域)需要12000μm。即，该分散区域为12000μm/232.5mW，因而需要50μm/mW水平的区域。
因此，设计时，对于某一发热量最小分散区域的大小由实验等来决定，而对于其它的面板则根据发热量来决定分散区域的大小即可。
权利要求
1.一种缓冲电路，其中，将其配置在显示面板外围部，使从电平移位器输出的一对放大振幅的相补脉冲信号稳定化，并将其作为显示面板的水平转送时钟而输出，其特征在于，包括第1缓冲电路，其由多个反相器串联连接而构成，并使上述电平移位器的一方输出稳定化；以及第2缓冲电路，其由多个反相器串联连接而构成，并使上述电平移位器的另一方输出稳定化；另外，将上述第1及第2缓冲电路组合并呈大致直线而排列于显示面板外围部，并且，将第1或第2缓冲电路的一者的缓冲电路的多个反相器分开配置且夹着另一者的反相器。
2.根据权利要求1所述的缓冲电路，其特征在于在上述一者的缓冲电路的第1个反相器附近配置另一者缓冲电路的第1个反相器，再将两缓冲电路的第1个反相器靠近电平移位器而配置。
3.根据权利要求1或2所述的缓冲电路，其特征在于，该显示面板为液晶显示面板，且包括开关元件，其使各像素控制导入的数据电压；电容，其保持导入的数据电压并施加于液晶；以及像素电极，其连接于电容；另外，向像素电极与对向电极之间的液晶施加对应像素电极电位的电压，以规定电压为中心对上述对向电极的电压进行定期性反转，并且将数据电压作为内侧之差的电压向被反转的对向电极电压的供给，借此将数据电压一面使其方向反转一面作为施加于液晶的对极AC驱动。
全文摘要
本发明有效地构成一种电平移位缓冲器。从电平移位器输出一对相补时钟信号。各时钟信号通过多个反相器(14、16)而输出，将其一者的第1段反相器(16－1)靠近电平移位器LS进行设置，再配置另一者的第1段反相器(14－1)。
文档编号G09G3/20GK1790451SQ2005101243
公开日2006年6月21日 申请日期2005年11月29日 优先权日2004年11月29日
发明者广泽考司 申请人:三洋电机株式会社