显示装置的驱动电路的制作方法

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显示装置的驱动电路的制作方法

本发明涉及一种显示装置的驱动电路,尤其涉及一种具有受到遮光的薄膜晶体管的显示装置的驱动电路。



背景技术:

主动矩阵型的显示装置是通过以行为单位对二维配置的像素电路进行选择,并在所选择的像素电路中写入与图像数据相应的电压,来显示图像。因此,在显示装置中,设有用于驱动扫描线的扫描线驱动电路,以及用于驱动数据线的数据线驱动电路。此外,使用用于形成像素电路内的薄膜晶体管(thinfilmtransistor,以下简称tft)的制造工序,来使驱动电路的全部或一部分在显示面板上与像素电路一体形成的技术(驱动单片技术)已投入实际使用。

与内置于ic芯片中的电路内晶体管不同,形成在显示面板上的tft上会有光线照射到。当受到光线照射时,tft的特性会随着时间的推移而逐渐变化(该现象被称为特性转移)。例如,在受到光线照射时,tft的阈值电压或逐渐升高或逐渐降低。在显示装置中,如果发生了tft的特性转移,则像素的亮度会发生变化,显示质量将会降低。因此,作为防止由光照引起的tft特性转移的方法,设置覆盖tft通道部的遮光膜来遮断入射到tft上的光的方法是以往就被知晓的。

如果在tft上设置遮光膜的话,tft的通道部会受到遮光膜电位的影响,有时会导致tft产生错误操作。为了解决这一问题,在专利文献1中,记载了一种通过始终向设置在tft上的遮光膜施加tft的截止电位,来固定遮光膜电位的方法。通过该方法,能够防止tft内形成电载体,削减流过tft的截止电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-111520号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

但是,在专利文献1记载的方法中,为了固定遮光膜的电位,必须设置向遮光膜供给电位的布线以及连接布线和遮光膜的接触孔,因此,电路面积将会增大。此外,由于必须要有用来形成连接布线和遮光膜的接触孔的工序,制造过程将会变得复杂,从而导致制造成本的增大。

因此,本发明的目的在于,提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。

解决问题的手段

本发明的第1种情况是一种形成在显示面板上的显示装置的驱动电路,其具备:

薄膜晶体管,其具有第1导通电极、第2导通电极以及控制电极;

电孤立的遮光膜,其具有对所述薄膜晶体管的通道部进行遮光的主体部和与所述主体部形成为一体的扩张部;以及

辅助电容,其通过使所述遮光膜的扩张部和电极部件在俯视图中重叠而形成。

本发明的第2种情况具有如下特征:在本发明的第1种情况中,在所述电极部件上固定地施加所述薄膜晶体管的截止电位。

本发明的第3种情况具有如下特征:在本发明的第2种情况中,所述电极部件与所述第1导通电极形成为一体。

本发明的第4种情况具有如下特征:在本发明的第2种情况中,所述电极部件与所述通道部形成在同一层上,并与所述第1导通电极电连接。

本发明的第5种情况具有如下特征:在本发明的第4种情况中,所述电极部件形成在所述第1以及第2导通电极之间。

本发明的第6种情况具有如下特征:在本发明的第2种情况中,所述电极部件与所述薄膜晶体管以外的其他薄膜晶体管的一个导通电极电连接。

本发明的第7种情况具有如下特征:在本发明的第6种情况中,所述电极部件与所述其他薄膜晶体管的一个导通电极形成为一体。

本发明的第8种情况具有如下特征:在本发明的第6种情况中,所述电极部件与所述通道部形成在同一层上。

本发明的第9种情况具有如下特征:在本发明的第6种情况中,所述电极部件与所述控制电极形成在同一层上。

本发明的第10种情况具有如下特征:在本发明的第1种情况中,所述电极部件与所述控制电极形成为一体。

本发明的第11种情况是一种显示装置,其特征在于,具备:

显示面板,其包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素电路;

扫描线驱动电路,其用于驱动所述扫描线;以及

数据线驱动电路,其用于驱动所述数据线,

所述扫描线驱动电路和所述数据线驱动电路的至少一方中的至少一部分形成在所述显示面板上,

所述显示装置包含:

薄膜晶体管,其具有第1导通电极、第2导通电极以及控制电极;

电孤立的遮光膜,其具有对所述薄膜晶体管的通道部进行遮光的主体部和与所述主体部形成为一体的扩张部;以及

辅助电容,其通过使所述遮光膜的扩张部和电极部件在俯视图中重叠而形成。

发明效果

根据本发明的第1种情况,能够利用形成在遮光膜和电极部件之间的辅助电容来稳定遮光膜的电位,降低薄膜晶体管受到的来自遮光膜的影响。因此,能够防止因设置遮光膜而导致的驱动电路的错误操作。此外,由于遮光膜是电孤立的,所以不需要设置向遮光膜供给电位的布线以及连接布线和遮光膜的接触孔。因此,能够防止电路面积的增大和制造过程的复杂化。由此,能够提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。

根据本发明的第2种情况,能够通过在辅助电容的一个电极即电极部件上固定地施加薄膜晶体管的截止电位来稳定遮光膜的电位,减少因设置遮光膜而导致的截止电流。此外,通过减少截止电流,也能够在薄膜晶体管为关闭状态、第2导通电极为浮置状态时,防止因设置遮光膜而导致的驱动电路的错误操作。

通过本发明的第3种情况,能够利用与薄膜晶体管的第1导通电极形成为一体的电极部件来形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本发明的第4种情况,能够利用与薄膜晶体管的通道部形成在同一层上并与薄膜晶体管的第1导通电极电连接的电极部件来形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本发明的第5种情况,能够通过在第1以及第2导通电极之间形成电极部件,从而不给其他部分的布局带来较大影响地形成辅助电容。

通过本发明的第6种情况,能够通过使电极部件与其它薄膜晶体管的一个导通电极电连接来将固定地施加到其他薄膜晶体管的一个导通电极上的截止电位施加到电极部件上,稳定遮光膜的电位,减少因设置遮光膜而导致的截止电流。此外,通过减少截止电流,也能够在薄膜晶体管为关闭状态、第2导通电极为浮置状态时,防止因设置遮光膜而导致的驱动电路的错误操作。

通过本发明的第7种情况,能够利用与其他薄膜晶体管的一个导通电极形成为一体的电极部件来形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本发明的第8种情况,能够利用与薄膜晶体管的通道部形成在同一层上并与其他薄膜晶体管的一个导通电极电连接的电极部件来形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本发明的第9种情况,能够利用与薄膜晶体管的控制电极形成在同一层上并与其他薄膜晶体管的一个导通电极电连接的电极部件来形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本发明的第10种情况,能够利用与薄膜晶体管的控制电极形成为一体的电极部件来形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本发明的第11种情况,能够利用具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路来提供一种可靠性高且成本低的显示装置。

附图说明

图1是包含本发明第1实施方式所涉及的扫描线驱动电路的液晶显示装置的结构示意框图。

图2是作为图1所示扫描线驱动电路来发挥功能的移位寄存器的结构示意框图。

图3是图2所示移位寄存器的单位电路的电路图。

图4是图2所示移位寄存器的时间表。

图5是图2所示移位寄存器所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图6是图5所示遮光膜与半导体层图案的形状的示意图。

图7是图5所示遮光膜所附带的电容示意图。

图8是比较例所涉及的移位寄存器产生错误操作时的时间表。

图9是本发明第2实施方式的第1个例子所涉及的扫描线驱动电路所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图10是图9所示半导体层图案的形状示意图。

图11是本发明第2实施方式的第2个例子所涉及的扫描线驱动电路所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图12是图11所示遮光膜与半导体层图案的形状的示意图。

图13是本发明第3实施方式的第1个例子所涉及的扫描线驱动电路所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图14是本发明第3实施方式的第2个例子所涉及的扫描线驱动电路所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图15是是本发明第3实施方式的第3个例子所涉及的扫描线驱动电路所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图16是本发明第4实施方式所涉及的扫描线驱动电路所包含的保护对象的晶体管及其附近的布局图。

图17是包含本发明第5实施方式所涉及的数据线驱动电路的液晶显示装置的结构示意框图。

图18是图17所示的数据线选择电路的电路图。

具体实施方式

下面,将参照附图对本发明实施方式所涉及的显示装置的驱动电路进行说明。以下所示各实施方式所涉及的驱动电路包含多个tft(薄膜晶体管)。从驱动电路所包含的多个tft中选择1个以上tft作为保护对象的晶体管,与保护对象的晶体管相对应地设置遮光膜和辅助电容。在第1~第4实施方式中,将对包含设有遮光膜和辅助电容的tft的扫描线驱动电路进行说明。在第5实施方式中,将对包含设有遮光膜和辅助电容的tft的数据线驱动电路进行说明。需要预先指出的是,第1~第5实施方式所涉及的驱动电路仅仅是应用了本发明的驱动电路的例子,而本发明是能够适用于形成在显示面板上的任意驱动电路的。

在以下说明中,将经由某端子输入或输出的信号与该端子用同一名称表示(例如,将经由时钟端子cka输入的信号称为时钟信号cka)。此外,将施加到栅极上时晶体管导通的电位称为导通电位,将施加到栅极上时晶体管关闭的电位称为截止电位。例如,就n通道型晶体管来讲,高电平电位为导通电位,低电平电位为截止电位。此外,用vth来表示晶体管的阈值电压,用vdd来表示高电平电位,用vss来表示低电平电位。此外,将m和n设为2以上的整数。

(第1实施方式)

图1是包含本发明第1实施方式所涉及的扫描线驱动电路的液晶显示装置的结构示意框图。图1所示液晶显示装置1具备液晶面板2、显示控制电路3、扫描线驱动电路4以及数据线驱动电路5。

液晶面板2包含n条扫描线gl1~gln、m条数据线sl1~slm、n条存储电容线cs1~csn以及(m×n)个像素电路6。扫描线gl1~gln相互平行设置。数据线sl1~slm以与扫描线gl1~gln正交的方式相互平行设置。扫描线gl1~gln与数据线sl1~slm有(m×n)处交叉。(m×n)个像素电路6配置在扫描线gl1~gln与数据线sl1~slm的交点附近。存储电容线cs1~csn与扫描线gl1~gln平行设置。

像素电路6包含晶体管tw(写入控制晶体管)、液晶电容clc以及存储电容ccs。晶体管tw的栅极与对应的扫描线连接。晶体管tw的源极与对应的数据线连接。晶体管tw的漏极与液晶电容clc以及存储电容ccs中的一个电极连接。液晶电容clc中的另一个电极与共有电极(未图示)连接。存储电容ccs中的另一个电极与对应的存储电容线连接。存储电容线cs1~csn由设置在液晶面板2外部的存储电容线驱动电路(未图示)驱动。

扫描线驱动电路4和数据线驱动电路5是液晶显示装置1的驱动电路。扫描线驱动电路4驱动扫描线gl1~gln,数据线驱动电路5驱动数据线sl1~slm。显示控制电路3对扫描线驱动电路4输出控制信号ca,对数据线驱动电路5输出控制信号cb和数据信号dt。扫描线驱动电路4根据控制信号ca从扫描线gl1~gln中依次选择1条扫描线,并在所选择的扫描线上施加高电平电位。由此,来统一选择与所选扫描线对应的m个像素电路6。数据线驱动电路5根据控制信号cb在数据线sl1~slm上分别施加与数据信号dt对应的m个电压。由此,将m个电压分别写入所选择的m个像素电路6中。

扫描线驱动电路4利用与像素电路6相同的制造工序,与像素电路6共同形成在液晶面板2上。数据线驱动电路5内置于1个以上的ic芯片中。内置有数据线驱动电路5的ic芯片被安装在液晶面板2的表面上。此外,也可以利用与像素电路6相同的制造工序,将数据线驱动电路5的全部或一部分与像素电路6共同形成在液晶面板2上。

下面,对使用移位寄存器作为扫描线驱动电路4的情况进行说明。图2是作为扫描线驱动电路4来发挥功能的移位寄存器的结构示意框图。图2所示的移位寄存器10具有多级连接了n个单位电路11的结构。单位电路11具有输入端子in、时钟端子cka、ckb、初始化端子init以及输出端子out。开始信号st、2相时钟信号ck1、ck2以及初始化信号init作为控制信号ca被从显示控制电路3提供给移位寄存器10。

如图2所示,开始信号st被提供给第一级单位电路11的输入端子in。时钟信号ck1被提供给奇数级单位电路11的时钟端子cka和偶数级单位电路11的时钟端子ckb。时钟信号ck2被提供给奇数级单位电路11的时钟端子ckb和偶数级单位电路11的时钟端子cka。初始化信号init被提供给n个单位电路11的初始化端子init。单位电路11的输出信号out作为输出信号o1~on被输出到外部,并被提供给下一级单位电路11的输入端子in。高电平电位vdd和低电平电位vss被从电源电路(图中未示出)供给到各单位电路11上。

图3是单位电路11的电路图。图3所示单位电路11包含8个晶体管tr1~tr8、电容c1以及电阻r1。晶体管tr1~tr8均为n通道型tft。在单位电路11中,选择晶体管tr4作为保护对象的晶体管,与晶体管tr4对应地设有遮光膜12和辅助电容c2。

晶体管tr1的漏极与时钟端子cka连接。晶体管tr1的源极与晶体管tr2的漏极、晶体管tr8的栅极以及输出端子out连接。晶体管tr1的栅极与晶体管tr3的源极以及晶体管tr4的漏极连接。晶体管tr2的栅极与晶体管tr4的栅极、晶体管tr5、tr8的漏极、晶体管tr7的源极以及电阻r1的一端(在图3中为下端)连接。晶体管tr3、tr5的栅极与输入端子in连接,晶体管tr7的栅极与初始化端子init连接。晶体管tr6的栅极与时钟端子ckb连接,晶体管tr6的源极与电阻r1的另一端连接。在晶体管tr3、tr6、tr7的漏极上固定地施加高电平电位vdd。在晶体管tr2、tr4、tr5、tr8的源极上固定地施加低电平电位vss。电容c1被设置在晶体管tr1的栅极与源极之间。以下,用n1来表示连接有晶体管tr1的栅极的节点,用n2来表示连接有晶体管tr2的栅极的节点。

与晶体管tr4相对应地设有遮光膜12和辅助电容c2。遮光膜12具有覆盖晶体管tr4的通道部的主体部和与主体部形成为一体的扩张部(稍后将详细描述)。通过使遮光膜12的扩张部和电极部件在俯视图中重叠的方式,在遮光膜12与电极部件之间形成辅助电容c2。遮光膜12不与其他导电性部件(布线或电极等)连接,而是电孤立地形成。遮光膜12始终为浮置状态。遮光膜12的电位不能直接控制或固定。此外,单位电路11不具有与晶体管tr1~tr3、tr5~tr8相对应的遮光膜和辅助电容。

移位寄存器10在初始化信号init为高电平时进行初始化,在初始化信号init为低电平时进行正常操作。图4是移位寄存器10进行正常操作时的时序表。在进行正常操作时,初始化信号init为低电平,所以晶体管tr7关闭。因此,晶体管tr7不会影响移位寄存器10的正常操作。

通常工作时,时钟信号ck1以规定的周期变成高电平和低电平。时钟信号ck1的高电平期间比1/2个周期短。时钟信号ck2是将时钟信号ck1延迟1/2个周期后的信号。开始信号st在期间t0内的时钟信号ck2的高电平期间变成高电平。

下面对第一级单位电路11的正常操作进行说明。在第一级单位电路11中,开始信号st为输入信号in,时钟信号ck1为时钟信号cka,时钟信号ck2为时钟信号ckb。

在期间t0中,输入信号in变为高电平。因此,晶体管tr3导通,节点n1的电位变成(vdd-vth)。其间,当节点n1的电位超过晶体管的导通电平时,晶体管tr1导通。这时,时钟信号cka为低电平,因此,输出信号out保持低电平不变。

此外,当输入信号in变成高电平时,晶体管tr5导通。这时,时钟信号ckb为高电平,因此,晶体管tr6也导通。由于晶体管tr6的源极与节点n2之间设有电阻r1,所以当晶体管tr5、tr6均导通时,节点n2的电位变成接近低电平电位vss的电位(晶体管的截止电位)。因此,晶体管tr2、tr4关闭。在期间t0的后半部分,输入信号in变成低电平。因此,晶体管tr3、tr5关闭。之后,节点n1处于浮置状态并保持高电平电位。

在期间t1中,时钟信号cka变成高电平。这时,晶体管tr1为导通状态,因此,输出端子out的电位升高,输出信号out变成高电平。伴随于此,处于浮置状态的节点n1的电位通过电容c1和晶体管tr1的寄生电容而得到提升,节点n1的电位将会上升至(2×vdd-vth)附近(自举动作)。由于节点n1的电位将高于(vdd+vth),所以输出端子out的电位将与时钟信号cka的高电平电位vdd(阈值没有下降的高电平电位)相等。这时,晶体管tr8导通,将节点n2的电位固定为低电平电位vss。在期间t1的后半部分,时钟信号cka变成低电平。因此,输出信号out变成低电平,节点n1的电位恢复成与期间t0相同的电位(vdd-vth),晶体管tr8关闭。

在期间t2中,时钟信号ckb变成高电平。因此,晶体管tr6导通,在节点n2上施加高电平电位。这时,晶体管tr5为关闭状态,所以节点n2的电位变成(vdd-vth)。因此,晶体管tr4导通,节点n1的电位变成低电平,晶体管tr1关闭。其间,当节点n2的电位超过晶体管的导通电平时,晶体管tr2导通,输出信号out再次被固定为低电平。

在期间t2的后半部分,时钟信号ckb变成低电平。因此,晶体管tr6关闭。之后,在时钟信号ckb的高电平期间,晶体管tr6导通,在节点n2上施加高电平电位。在时钟信号ckb的低电平期间,节点n2为浮置状态并保持高电平电位。这样,第一级单位电路11的输出信号out在期间t1内的时钟信号ck1的高电平期间变成高电平(电位为vdd)。

第一级单位电路11的输出信号out被提供给第2级单位电路11的输入端子in。第2级单位电路11在期间t1~t3进行与第一级单位电路11的期间t0~t2相同的动作。第2级单位电路11的输出信号out被提供给第3级单位电路11的输入端子in。第3级单位电路11在期间t2~t4进行与第一级单位电路11的期间t0~t2相同的动作。n个单位电路11每推迟时钟信号ck1的1/2个周期便依次进行相同的动作。因此,移位寄存器10的输出信号o1~on每推迟时钟信号ck1的1/2个周期,便以与时钟信号ck1的高电平期间相同长度的时间依次变成高电平。

在进行初始化时,初始化信号init变成高电平。这时,晶体管tr7导通,节点n2的电位变成(vdd-vth)。因此,晶体管tr4导通,节点n1的电位变成低电平,晶体管tr1关闭。此外,晶体管tr2导通,输出信号out变成低电平。

另外,单位电路11即使不包含晶体管tr8,也进行与上述动作相同的动作。只不过,不包含晶体管tr8的单位电路11在节点n2处于浮置状态时容易受到噪音的影响。

图5是晶体管tr4及其附近的布局图。单位电路11所包含的晶体管(含晶体管tr4)通过从下层起依次层叠半导体层、栅层以及源层而形成。遮光膜12形成在比晶体管的半导体层更下层上。半导体层例如使用多晶硅来形成。以下,在图5等布局图中,网状线部表示遮光膜,点状花纹部表示半导体层图案,右下斜线部表示栅层图案,左下斜线部表示源层图案。此外,在两层以上的层重叠的位置记载顶层图案,连接层间的接触孔用虚线来表示。

晶体管tr4具有栅极13、漏极14、源极15以及半导体部16。半导体部16形成在半导体层上,栅极13形成在栅层上,漏极14与源极15形成在源层上。漏极14与源极15空出预定间隔地形成。半导体部16形成在漏极14与源极15之间,具有图6(b)所示形状。栅极13在漏极14与源极15之间以在俯视图中与半导体部16重叠的方式形成。半导体部16中在俯视图中与栅极13重叠的部分成为晶体管tr4的通道部(形成有通道的部分)。漏极14与半导体部16利用接触孔17电连接。源极15与半导体部16利用接触孔18电连接。

遮光膜12具有图6(a)所示的形状。遮光膜12具有对晶体管tr4的通道部进行遮光的主体部19和与主体部19形成为一体的扩张部20。电极部件21与源极15一体地形成在源层上。遮光膜12的扩张部20与电极部件21以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件21)的方式形成。由此,在遮光膜12与源极15之间形成辅助电容c2(图3)。如上所述,漏极14在时钟信号ckb的低电平期间变成浮置状态,在源极15上固定地施加低电平电位vss。

图7是遮光膜12所附带的电容示意图。通过使遮光膜12的主体部19与半导体部16在俯视图中重叠而在遮光膜12与半导体部16之间形成电容c0。除此之外,通过使遮光膜12的扩张部20与电极部件21在俯视图中重叠而在遮光膜12与源极15之间形成辅助电容c2。这样,电容c0介于遮光膜12与半导体部16之间,辅助电容c2介于遮光膜12与源极15之间。如果在晶体管tr4上设置遮光膜12,则必然形成电容c0。辅助电容c2是通过扩张遮光膜12并设置电极部件21而有意形成的。

以下,将多级连接了与晶体管tr4对应地设有遮光膜12而未设置辅助电容c2的单位电路(从单位电路11中删除了辅助电容c2的单位电路)的移位寄存器称为比较例所涉及的移位寄存器。如下所示,比较例所涉及的移位寄存器由于设置了遮光膜12,有时会产生错误操作。

图8是比较例所涉及的移位寄存器产生错误操作时的时序表。当在晶体管tr4上设置遮光膜12时,将会形成图7所示的电容c0。由于遮光膜12处于浮置状态,所以遮光膜12的电荷会受到半导体部16电荷的影响而发生变动。相反地,晶体管tr4的动作会受到遮光膜12电荷的影响。例如,受遮光膜12电荷的影响,晶体管tr4的阈值电压上升,或者晶体管tr4的截止电流增大。

在比较例所涉及的移位寄存器的第一级单位电路中,晶体管tr3、tr5在期间t0内的开始信号st的高电平期间导通。因此,节点n1的电位变成高电平,节点n2的电位变成低电平,晶体管tr4关闭。如果开始信号st在期间t0的后半部分变成低电平的话,晶体管tr3、tr5关闭,节点n1、n2成为浮置状态。

在期间t0内的开始信号st的高电平期间结束时,晶体管tr4的漏电位(节点n1的电位)为高电平,晶体管tr4的源电位为低电平。这时,晶体管tr4为关闭状态,因此,节点n1的电位因流过晶体管tr4的截止电流而降低。当截止电流足够小的时候,比较例所涉及的移位寄存器进行正确的操作。

但是,在比较例所涉及的移位寄存器中,有在第一级单位电路所包含的设有遮光膜12的晶体管tr4中有较大电流流过,从而节点n1的电位在期间t0内变成低电平的情况。这时,即使时钟信号ck1(第一级单位电路的时钟信号cka)在期间t1变成高电平,比较例所涉及的移位寄存器也不能正常地进行自举动作,第一级单位电路的输出信号out保持低电平不变。这样,比较例所涉及的移位寄存器由于在晶体管tr4上设置了遮光膜12,有时会产生错误操作。

与此相对,在移位寄存器10的单位电路11中,与晶体管tr4对应地设有遮光膜12和辅助电容c2。辅助电容c2设置在遮光膜12和晶体管tr4的源极15之间,在晶体管tr4的源极15上固定地施加低电平电位vss。因此,即使遮光膜12处于浮置状态,遮光膜12的电荷也不容易变动,遮光膜12的电位难以发生变化。因此,晶体管tr4的动作受遮光膜12的电荷的影响将会变小。例如,晶体管tr4的阈值电压难以发生变动,晶体管tr4的截止电流将会减少。因此,通过移位寄存器10,能够防止因晶体管tr4上设置了遮光膜12而产生错误操作。

此外,遮光膜12以电孤立的方式形成。因此,不需要设置向遮光膜12供给电位的布线以及连接布线和遮光膜12的接触孔。另外,在形成移位寄存器10时,不需要用于形成连接布线和遮光膜12的接触孔的工序。因此,通过移位寄存器10,能够不增加电路面积且不追加用于形成与遮光膜连接的接触孔的工序地,防止因在晶体管tr4上设置了遮光膜12而产生错误操作。

如上所述,本实施方式所涉及的扫描线驱动电路4形成在显示面板(液晶面板2)上,具备:具有第1导通电极(源极15)、第2导通电极(漏极14)以及控制电极(栅极13)的薄膜晶体管(晶体管tr4);对薄膜晶体管的通道部进行遮光的主体部19;以及与主体部19形成为一体的扩张部20,还具备电孤立的遮光膜12以及通过使遮光膜12的扩张部20与电极部件21在俯视图中重叠而形成的辅助电容c2。

因此,能够利用在遮光膜和电极部件之间形成的辅助电容来稳定遮光膜的电位,并减少薄膜晶体管受到的来自遮光膜的影响。由此,能够防止因设置遮光膜而导致的驱动电路的错误操作。此外,由于遮光膜是电孤立的,所以不需要设置向遮光膜供给电位的布线以及连接布线和遮光膜的接触孔。因此,能够防止电路面积的增大和制造工序的复杂化。由此,能够提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。

此外,通过在辅助电容的一个电极即电极部件上固定地施加薄膜晶体管的截止电位,能够稳定遮光膜的电位,减少因设置遮光膜而导致的截止电流。另外,通过减少截止电流,也能够在薄膜晶体管为关闭状态、第2导通电极为浮置状态时,防止因设置遮光膜而导致的驱动电路的错误操作。此外,利用与保护对象的薄膜晶体管的第1导通电极(源极15)形成为一体的电极部件,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

此外,图1所示液晶显示装置1具备:显示面板(液晶面板2),其包含多条扫描线gl1~gln、多条数据线sl1~slm以及多个像素电路6;驱动扫描线的扫描线驱动电路4;以及驱动数据线的数据线驱动电路5。扫描线驱动电路4(移位寄存器10)形成在显示面板上,具有上述结构。因此,能够利用具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路来提供一种可靠性高且成本低的显示装置。

另外,在保护对象的晶体管为p通道型时,也是只要通过使遮光膜的扩张部和与保护对象的晶体管的源极形成为一体的电极部件在俯视图中重叠,即可在遮光膜和源极之间形成辅助电容。在这种情况下,只要在源极上固定地施加高电平电位作为晶体管的截止电位即可。

(第2实施方式)

本发明的第2实施方式所涉及的扫描线驱动电路在辅助电容c2的形成方法上与第1实施方式不同。在本实施方式中,电极部件与保护对象的晶体管的通道部形成在同一层上,并与保护对象的晶体管的第1导通电极电连接。下面,对本实施方式与第1实施方式之间的区别进行说明。

图9是本实施方式的第1个例子所涉及的扫描线驱动电路中的晶体管tr4及其附近的布局图。在第1个例子中,为了形成辅助电容c2,在半导体层上与半导体部16一体地形成有电极部件22。半导体层图案具有图10所示的形状。遮光膜12的扩张部20与电极部件22以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件22)的方式形成。电极部件22利用接触孔18与源极15电连接。由此,与第1实施方式同样地在遮光膜12和源极15之间形成辅助电容c2。

图11是本实施方式的第2个例子所涉及的扫描线驱动电路中的晶体管tr4及其附近的布局图。在第2个例子中,也是为了形成辅助电容c2而在半导体层上与半导体部16一体地形成有电极部件23。电极部件23形成在漏极14与源极15之间。半导体层图案具有图12(b)所示的形状。遮光膜12具有图12(a)所示的形状。遮光膜12具有对晶体管tr4的通道部进行遮光的主体部19和与主体部19形成为一体的扩张部20。遮光膜12的扩张部20和电极部件23以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件23)的方式形成。由此,与第1实施方式同样地在遮光膜12和源极15之间形成辅助电容c2。

在本实施方式的第1以及第2个例子所涉及的扫描线驱动电路中,电极部件22、23形成在与通道部同一层(半导体层)上,并与薄膜晶体管的第1导通电极(源极15)电连接。由此,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容,且能够与第1实施方式同样地提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。在第2个例子所涉及的扫描线驱动电路中,电极部件形成在第1以及第2导通电极之间(源极与漏极之间)。因此,能够不对其他部分的布局产生较大影响地形成辅助电容。

另外,在保护对象的晶体管为p通道型时,也是只要将电极部件与保护对象的通道部形成在同一层上,并将所形成的电极部件与保护对象的晶体管的源极连接即可。在这种情况下,只要在源极上固定地施加高电平电位作为晶体管的截止电位即可。

(第3实施方式)

本发明的第3实施方式所涉及的扫描线驱动电路在辅助电容c2的形成方法上与第1以及第2实施方式不同。在本实施方式中,电极部件与保护对象的晶体管以外的其他晶体管的一个导通电极电连接。下面,对本实施方式与第1以及第2实施方式之间的区别进行说明。

图13~图15分别是本实施方式的第1~第3个例子所涉及的扫描线驱动电路中的晶体管tr4及其附近的布局图。在图13~图15中,导通电极31是其他晶体管的漏极或源极。在导通电极31上固定地施加晶体管的截止电位。导通电极31与其他晶体管的半导体部(未图示)利用接触孔32电连接。

在第1个例子(图13)中,为了形成辅助电容c2,在源层上与导通电极31一体地形成有电极部件24。遮光膜12的扩张部20与电极部件24以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件24)的方式形成。由此,在遮光膜12与导通电极31之间形成辅助电容c2。这样,利用与其他薄膜晶体管的一个导通电极形成为一体的电极部件,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

在第2个例子(图14)中,为了形成辅助电容c2,在半导体层上形成有电极部件25。电极部件25与其他晶体管的半导体层形成为一体,并利用接触孔32与导通电极31电连接。遮光膜12的扩张部20与电极部件25以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件25)的方式形成。由此,在遮光膜12与导通电极31之间形成辅助电容c2。这样,利用与通道部形成在同一层(半导体层)上并与其他薄膜晶体管的一个导通电极电连接的电极部件,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

在第3个例子(图15)中,为了形成辅助电容c2,在栅层上形成有电极部件26。电极部件26利用接触孔32与导通电极31电连接。遮光膜12的扩张部20与电极部件26以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件26)的方式形成。由此,在遮光膜12与导通电极31之间形成辅助电容c2。这样,利用与薄膜晶体管的控制电极形成在同一层(栅层)上并与其他薄膜晶体管的一个导通电极电连接的控制电极,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本实施方式的第1~第3个例子所涉及的扫描线驱动电路,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容,且能够与第1以及第2实施方式同样地提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。

(第4实施方式)

本发明的第4实施方式所涉及的扫描线驱动电路在辅助电容c2的形成方法上与第1~第3实施方式不同。在本实施方式中,电极部件与保护对象的晶体管的控制电极形成为一体。下面,对本实施方式与第1~第3实施方式之间的区别进行说明。

图16是本实施方式所涉及的扫描线驱动电路中的晶体管tr4及其附近的布局图。为了形成辅助电容c2,在栅层上与栅极13一体地形成有电极部件27。遮光膜12的扩张部20与电极部件27以在俯视图中重叠(扩张部20覆盖电极部件27)的方式形成。由此,在遮光膜12与栅极13之间形成辅助电容c2。与第1~第3实施方式有所不同,在本实施方式中,向电极部件27施加与栅极13相同的电位。这样,利用与保护对象的薄膜晶体管的控制电极(栅极13)形成为一体的电极部件,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容。

通过本实施方式所涉及的扫描线驱动电路,能够形成稳定遮光膜电位的辅助电容,且能够与第1~第3实施方式同样地提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。

(第5实施方式)

图17是包含本发明第5实施方式所涉及的数据线驱动电路的液晶显示装置的结构示意框图。图17所示液晶显示装置41具备液晶面板42、显示控制电路3、扫描线驱动电路4以及数据线驱动电路43。数据线驱动电路43包含电压生成电路44和数据线选择电路45。下面,对该液晶显示装置与图1所示液晶显示装置1之间的区别进行说明。

在液晶显示装置41中,m条数据线sl1~slm每3条一组地被分成(m/3)组。1个水平期间被分为3个期间(以下称为第1~第3期间),在第1~第3期间的每个期间均向数据线组内3条数据线中的1条施加与数据信号dt相应的电压。

电压生成电路44根据控制信号cb,生成与数据信号dt相应的(m/3)个电压。数据线选择电路45进行将由电压生成电路44所生成的(m/3)个电压分别施加到数据组内3条数据线的某一条上的切换。电压生成电路44内置于1个以上的ic芯片中,内置有电压生成电路44的ic芯片被安装在液晶面板42的表面上。数据线选择电路45利用与像素电路6相同的制造工序,与像素电路6共同形成在液晶面板42上。

图18是数据线选择电路45的电路图。如图18所示,数据线选择电路45包含m个晶体管tr9。m个晶体管tr9均为n通道型tft,并与m条数据线sl1~slm一一对应。在数据线选择电路45中,选择m个晶体管tr9作为保护对象的晶体管,与各晶体管tr9对应地设有遮光膜12和辅助电容c2。

晶体管tr9的一个导通电极(在图18中为下侧的电极)与对应的数据线连接。电压生成电路44输出(m/3)个电压v1~vm/3。电压v1被施加在第1~3个晶体管tr9的另一个导通电极上。电压v2被施加在第4~6个晶体管tr9的另一个导通电极上。同样,从电压生成电路44输出的电压v3~vm/3被施加在第7个以后的晶体管tr9的另一个导通电极上。选择控制信号selr被施加在第1个、第4个、……晶体管tr9的栅极上。选择控制信号selg被施加在第2个、第5个、……晶体管tr9的栅极上。选择控制信号selb被施加在第3个、第6个、……晶体管tr9的栅极上。

电压生成电路44在第1期间输出应该施加到数据线sl1、sl4、……上的电压作为电压v1~vm/3。在第1期间,选择控制信号selr变成高电平,第1个、第4个、……晶体管tr9导通。因此,电压v1~vm/3被施加在数据线sl1、sl4、……上。同样,在第2期间,选择控制信号selg变成高电平,电压v1~vm/3被施加在数据线sl2、sl5、……上。在第3期间,选择控制信号selb变成高电平,电压v1~vm/3被施加在数据线sl3、sl6、……上。

在选择控制信号selr为低电平时,第1个、第4个、……晶体管tr9关闭,数据线sl1、sl4、……(第1个、第4个、……晶体管tr9的一个导通电极)成为浮置状态。同样,数据线sl2、sl5、……在选择控制信号selg为低电平时成为浮置状态。数据线sl3、sl6、……在选择控制信号selb为低电平时成为浮置状态。

在液晶面板42上形成有具有高电平电位vdd的电源布线和具有低电平电位vss的电源布线。与第1~第4实施方式同样,遮光膜12具有对晶体管tr9的通道部进行遮光的主体部和与主体部形成为一体的扩张部,且电孤立地形成。为了形成辅助电容c2,在半导体层、栅层以及源层中的任意一层上形成有电极部件。电极部件与具有低电平电位vss的电源布线形成为一体,或者利用接触孔与具有低电平电位vss的电源布线电连接。遮光膜12的扩张部和电极部件以在俯视图中重叠(扩张部覆盖电极部件)的方式形成。由此,在遮光膜12与具有低电平电位vss的电源布线之间形成辅助电容c2。

这样,数据线驱动电路43的一部分形成在液晶面板42上。在液晶面板42上形成的数据线驱动电路43(数据线选择电路45)中,用与第3实施方式同样的方法,与保护对象的晶体管即晶体管tr9对应地设有遮光膜12和辅助电容c2。因此,通过数据线驱动电路43,能够与第1~第4实施方式同样地提供一种具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路。

此外,图17所示的液晶显示装置41具备:显示面板(液晶面板42),包含多条扫描线gl1~gln、多条数据线sl1~slm以及多个像素电路6;驱动扫描线的扫描线驱动电路4;以及驱动数据线的数据线驱动电路43。数据线驱动电路43的一部分(数据线选择电路45)形成在液晶面板上,具有上述结构。因此,能够利用具有受到遮光的薄膜晶体管的、面积小且成本低的显示装置的驱动电路来提供一种可靠性高且成本低的显示装置。

此外,在第1实施方式中,对扫描线驱动电路形成在显示面板上的情况进行了说明,在第5实施方式中,对数据线驱动电路的一部分形成在显示面板上的情况进行了说明。本发明也能够适用于扫描线驱动电路的一部分形成在显示面板上的情况、数据线驱动电路的一部分与扫描线驱动电路形成在显示面板上的情况、扫描线驱动电路与数据线驱动电路二者均形成在显示面板上的情况等。本发明能够适用于扫描线驱动电路以及数据线驱动电路的至少一方中的至少一部分形成在显示面板上的显示装置。

此外,本发明也能够适用于第1~第4实施方式所涉及的扫描线驱动电路以外的扫描线驱动电路以及第5实施方式所涉及的数据线驱动电路以外的数据线驱动电路。此外,在第1~第5实施方式中,虽然对选择驱动电路所包含的特定tft作为保护对象的晶体管的情况进行了说明,但也可以将驱动电路所包含的所有tft作为保护对象的晶体管。

工业适用性

本发明的显示装置的驱动电路具有包含受到遮光的薄膜晶体管、面积小且成本低的特征,因此,能够用作各种主动矩阵型显示装置的驱动电路。

符号说明

1、41液晶显示装置2、42液晶面板

3显示控制电路

4扫描线驱动电路

5、43数据线驱动电路

6像素电路

10移位寄存器

11单位电路

12遮光膜

13栅极

14漏极

15源极

16半导体部

17、18、32接触孔

19主体部

20扩张部

21~27电极部件

31导通电极

44电压生成电路

45数据线选择电路

tr1~tr9晶体管

c1电容

c2辅助电容

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