CN100363827C - 平面显示装置用阵列基板 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种平面显示装置用阵列基板。本平面显示装置用阵列基板以信号线切换电路的各开关中的寄生电容不均匀引起的显示不均匀的消除为课题。将各开关ASW的各栅极连接在多条开关控制信号线ASWL1或ASWL2的各电极图案P，形成为与所有的开关控制信号线ASWL平面重叠而且实质上相同形状，电极图案P的面积相同。

Description

平面显示装置用阵列基板

技术领域

本发明涉及平面显示装置用阵列基板，详细地说涉及信号线驱动电路的电极结构。

背景技术

轻薄型的平面显示装置在文字处理机、个人电脑以及便携式电视机等中得到广泛使用。特别是液晶显示装置，由于容易实现薄型化、轻型化和小消耗功率化，制造得到广泛开发研究，高清晰度大画面的装置正在变得比较便宜，容易购买。

在液晶显示装置中，在信号线与扫描线的各交点附近作为开关元件配置薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型的液晶显示装置也由于发色性优异、残像少，因此被认为将成为今后的主流。

在使用非晶态硅TFT的液晶显示装置中，正在采用将信号线驱动用IC和扫描线驱动用IC安装在可挠性配线基板上构成的TCP(tape carrier package；带状载体插件)。通过把这种TCP电气连接在阵列基板的外部连接端子上，在阵列基板的各像素电极上分别电气连接信号线驱动用IC和扫描线驱动用IC，驱动像素晶体管。

在使用这种非晶态硅TFT的液晶显示装置中，为了从TCP向阵列基板上的各信号线提供视频信号，需要多条连接配线，因此在谋求像素的高精度化的情况下在连接配线之间充分确保间距是困难的。因此已知有例如日本特开2001-109435号公报所述的技术。该技术用阵列基板上形成的切换电路与TCP上安装的信号线驱动用IC构成信号线驱动电路，利用切换电路内的一对开关在水平扫描期间内切换着连接相邻的两条信号线与信号线驱动用IC来的一条连接配线，以此对两条信号线以时分割方式提供视频信号。

在上述切换电路中，一对开关的各源极分别连接在一起从信号线驱动用IC来的共同的连接配线上，各漏极分别连接在相邻的各信号线上，各栅极连接在各开关控制信号线上。而且利用提供给各栅极的开关控制信号切换在连接配线上连接的信号线。

开关的栅极与开关控制信号线利用电极图案连接。该电极图案相应于开关控制信号线上连接的接触孔的位置布置。因此对一对开关看来，从各开关控制信号线到各栅极的长度对于左右开关是不同的，电极图案的面积也存在差异，因此寄生电容不均。所以相邻的像素之间数据信号的充电时间不同，有时会成为显示不均匀的原因。

又，在如上所述的布置中，长度不同的电极图案交叉连续着，因此存在着长度的不同不容易发现，利用目视不容易发现图案的异常的问题。

还有，在电极图案与开关控制信号线的连接改变的情况下，不仅接触孔形成层改变，而且电极图案也必须改变，随着上述改变，必须改变多个掩模，因此需要改变设计的费用，存在对连接形态不同的其他驱动方式不能够相应改变灵活应对的问题。

发明内容

第1本发明的平面显示装置用阵列基板，具备：在矩阵状配线的多条信号线和多条扫描线的各交叉部配置像素的显示部、向各信号线输出数据信号的多条输出线、为了在1水平期间内将各输出线切换连接到n(n为2或2以上的整数)条信号线上而配置在输出线与信号线之间的多个开关、将导通、截止控制用的控制信号提供给各开关的控制电极的n条开关控制信号线、以及将各开关的控制电极分别连接在n条开关控制信号线中的任一条的多个电极图案，各电极图案的形状为实质上相同形状，而且与所有的开关控制信号线平面重叠，各电极图案具有相同的面积。

在本发明中，使连接开关的控制电极与开关控制信号线的电极图案的形状为与所有的开关控制信号线平面重叠而且实质上相同形状。这样可以使所有的开关中寄生电容均匀，因此能够消除由于寄生电容不均匀而产生的显示不均匀，得到良好的显示特性。而且利用目视就能够容易地发现图案的异常，图案异常的早期发现能够提高工序的成品率。

第2本发明是上述平面显示装置用阵列基板，所述电极图案与所述开关控制信号线隔着绝缘层叠层，两者通过绝缘层上形成的接触孔电气连接。

在本发明中，电极图案与开关控制信号线通过接触孔电气连接。这样，只要改变形成接触孔的形成层，就能够改变电极图案与开关控制信号线的连接位置，能够降低改变设计所需要的费用。而且能够灵活应对连接形态不同的其他驱动方式的改变。

附图说明

图1是表示一实施形态的平面显示装置的结构的电路图。

图2是表示图1所示的信号线切换电路的结构的电路图。

图3是表示比较例的信号线切换电路的结构的电路图。

具体实施形态

以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。

如图1的电路图所示，本实施形态的平面显示装置在阵列基板100上的显示部101将扫描线G1～Gm(以下适当地称为“扫描线G”)、信号线S1-Sn(以下适当地称为“信号线S”)配置为矩阵形状，在扫描线G与信号线S的各交叉部配置像素。各像素具备像素晶体管102、像素电极103、辅助电容106。与像素电极103相对配置的公共电极104形成于未图示的对向基板上。在像素电极103与公共电极104之间支持着液晶层105。在像素电极103上并列连接辅助电容106。对辅助电容106，通过未图示的辅助电容线提供规定的辅助电容电压。

在显示部101的上端部，配置信号线驱动电路部111。在显示部101的左右端部，连接扫描线驱动电路115。显示部101分割为4块，信号线S区分为对于每一块规定数目的信号线群。对各信号线，由对每一块配置的相同结构的信号线驱动电路部111提供数据信号。

信号线驱动电路部111由4个信号线驱动用IC112与4个信号线切换电路113构成。信号线驱动用IC112向下述输出线输出数据信号，同时输出各种信号。信号线切换电路113在一个水平扫描期间内将信号线驱动用IC112提供的数据信号切换输出到各信号线群中的所有的信号线。信号线驱动用IC112安装在TCP120-1～120-4，信号线切换电路113形成于阵列基板100上。TCP120-1～120-4其一侧边连接在阵列基板100的一边上形成的外部连接端子上，另一侧边连接在外部驱动电路200。

扫描线驱动电路115将使像素晶体管102导通，从信号线S向像素电极103写入数据信号用的扫描信号依序向扫描线G1～Gm输出。扫描线驱动电路115安装在阵列基板100上。

在外部驱动电路200上，安装有控制器IC201、未图示的电源电路、以及进口电路等。

控制器IC201将从外部收入的数据信号按照向信号线的输出顺序替换输出，此外还根据与数据信号同步输入的基准时钟脉冲信号生成各种定时信号、时钟脉冲信号、控制信号等输出。更具体地说，控制器IC201对扫描信号线驱动电路115提供启动信号、时钟脉冲信号，对信号线驱动用IC112提供替换的数据信号、寄存器控制信号、时钟脉冲信号、加载信号等。

又，控制器IC201包含本实施形态的开关的导通、截止控制用的控制信号(开关控制信号)的控制功能，对信号线切换电路113提供开关控制信号。

具备如上所述的阵列基板100的液晶显示装置具有如下所述的结构，即将阵列基板100与未图示的对向基板以规定的间隔相对配置，用密封材料将其周围粘贴，在阵列基板100与对向基板之间封入液晶层105。

如图2的电路图所示，信号线切换电路113上配置开关ASW1、ASW2、ASW3、ASW4、……ASWn-1、ASWn(以下将其称为“ASW”或“开关ASW”)。在这里，作为一个例子，开关ASW采用MOS结构的开关。各开关ASW的漏极上连接着信号线S1、S2、S3、S4、……Sn-1、Sn。从信号线驱动用IC112起配置输出线D1、D2、……Dx(以下称为“输出线D”)。

利用各开关ASW将各输出线D在水平期间内切换到n条(n为2或2以上的整数)信号线S上连接。在本实施形态中，作为一个例子，n值采用2。一条输出线D共同连接在相邻的两个ASW的各源极上。

也就是说，也就是在一条输出线将两个ASW成对配置，两个ASW的各源极共同连接在一条输出线D上，又，将各漏极分别连接在对应的各信号线S上。

从信号线驱动用IC112对信号线切换电路113配置n条开关控制信号线ASWL。在这里，作为一个例子，n值为2，因此，信号线切换电路113具有两条开关控制信号线ASWL1、ASWL2(以下简称为“ASWL”或“开关控制信号线ASWL”)。

各开关控制信号线ASW1、ASW2与各开关ASW1、ASW2、ASW3、ASW4、……ASWn-1、ASWn的各控制电极每隔一个分别连接。

本实施形态中的ASW采用例如n型的TFT。在这种情况下，如果对例如开关控制信号线ASW1提供高电位的开关控制信号ASW1U，则ASW2、ASW4、……ASWn导通，对输出线D1、D2、……Dx输出的数据信号被提供给信号线S2、S4、……Sn。

另一方面，对开关控制信号线ASW2提供高电位的开关控制信号ASW2U时，ASW1、ASW3、……ASWn-1导通，输出到输出线D1、D2、……Dx的数字信号被提供给信号线S1、S3、……Sn-1。

在本实施形态中，在1个水平扫描期间内设置两次数据写入的时间。例如，在一次数据写入的时间内，对开关控制信号线ASWL1提供高电位的开关控制信号ASW1U，在两次数据写入的时间内，对开关控制信号线ASW2提供高电位的开关控制信号ASW2U。借助于此，在一个水平扫描期间能够将信号线S2、S4、……Sn与信号线S1、S3、……Sn-1加以切换，将一个水平行份额的数据信号写入像素电极中。这样的驱动方式被称为信号线选择方式。通过采用信号线选择方式，能够减少从外部连接到阵列基板100的输出线D的安装条数。

在图2中，开关ASW1、ASW2、ASW3、ASW4、……ASWn-1、ASWn的各栅极与开关控制信号线ASWL1、ASWL2之间利用金属制的电极图案P1、P2、P3、P4、……Pn-1、Pn(以下称为“电极图案P”)连接。

各电极图案P形成为在所有的开关控制信号线ASWL上分别平面重叠，而且实质上相同形状。在这里，n值为2，因此，从各开关AWS的栅极上延伸出的各电极图案P分别隔开一个连接在同一开关控制信号线ASWL上。

电极图案P1、P2、P3、P4、……Pn-1、Pn与开关控制信号线ASWL1、2利用接触孔电极C1、C2、C3、C4、……Cn-1、Cn(以下称为接触孔C)进行电极连接。电极图案P与开关控制信号线ASWL隔着未图示的绝缘层叠层，电极图案P利用该绝缘层上形成的接触孔C，只与规定的开关控制信号线ASWL电气连接。

采用如上所述的结构，形成为所有的电极图案P与各开关控制信号线ASW1、ASW2平面重叠，而且实质上形成相同的图案，因此，电极图案P的面积大致相同，各开关ASW的寄生电容大致相同。

下面对比较例的信号线切换电路的电极结构进行说明。如图3所示，在比较例的信号线切换电路中，从开关控制信号线ASWL1、ASWL2到左右一对开关ASW的各栅极为止的电极图案的长度左右不同，因此，电极图案的面积也存在差异，其结果是左右开关ASW中寄生电容不均。还有，在图3中，对于与图1相同的部分用与图1相同的标号表示。

而如果采用本实施形态的电极结构，则所有的ASW中，寄生电容大致均等，因此，相邻的像素中的数据信号的充电时间也大致相等，能够消除显示的不均匀，得到良好的显示特性。

又，采用本实施形态的电极结构，如图2所示，由于是相同形状的电极图案连续配置，长度的不同容易发现，利用目视就能够发现图案的异常。借助于此，能够早期发现图案的异常，因此能够提高工序的成品率。

还有，电极图案P与开关控制信号线ASWL的电气连接可以利用形成接触孔的为止适当设定，因此在改变电极图案P与开关控制信号线ASWL的连接的情况下，只要改变接触孔形成层即可，没有必要改变金属图案。借助于此，不需要改变多个掩模可以减少设计变更造成的成本增加。而且，能够灵活应对向连接形态不同的其他驱动方式的改变，能够增加电路设计的自由度。

在本实施形态中，对从信号线驱动用IC112取出的一条输出线D用一对开关ASW分支连接在两条信号线的结构进行了说明，但是，本发明不限于此。也可以采用将1条输出线D用n个(n为2或2以上的整数)ASW分支连接在n条信号线上的结构。

又，在本实施形态中，以将显示部104分割为4块，分别在各块上配置信号线驱动用IC112和信号线切换电路113的例子进行了说明，但是本发明不限于此。例如，也可以将显示部101分割为更多的块，或是也可以不对显示部101进行分割而作为1块使用。

Claims (2)

1.一种平面显示装置用阵列基板，其特征在于，包括

在矩阵状配线的多条信号线和多条扫描线的各交叉部配置像素的显示部、

向各信号线输出数据信号的多条输出线、

为了在1水平期间内将各输出线切换连接到n(n为2或2以上的整数)条信号线上而配置在输出线与信号线之间的多个开关、

将导通、截止控制用的控制信号提供给各开关的控制电极的n条开关控制信号线、以及

将各开关的控制电极分别连接在n条开关控制信号线中的任一条的多个电极图案，

各电极图案的形状是实质上相同形状，而且与所有的开关控制信号线平面重叠，

各电极图案具有相同的面积。

2.根据权利要求1所述平面显示装置用阵列基板，其特征在于，

所述电极图案与所述开关控制信号线隔着绝缘层叠层，两者通过绝缘层上形成的接触孔电气连接。

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