CN102148006B - 显示装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

此处公开了一种显示装置，包括：配置为对于每一个像素形成的开关元件；配置为连接到开关元件的栅极线；以及配置为连接到栅极线的扫描线驱动电路。

Description

显示装置和电子设备
技术领域
本发明涉及显示装置和电子设备，具体涉及具有包含多个晶体管的扫描线驱动电路单元的显示装置和电子设备。
背景技术
作为相关技术，已知具有包含多个晶体管的扫描线驱动电路单元的显示装置和电子设备(参见例如日本专利特开No.Hei 7-182891和日本专利特开No.2006-24350(下文中，称为专利文件1和2))。
专利文件1和2公开了具有包括第一晶体管和第二晶体管的级(stage)(扫描线驱动电路单元)的显示装置。在该级中，前一级的输出信号输入到第一晶体管的源极和漏极之一以及第一晶体管的栅极。另外，第一晶体管的源极和漏极中的另一个连接到第二晶体管的栅极，并且第二晶体管从其源极和漏极之一输出信号到栅极线。在该级中，H-电平信号从前一级输入到第一晶体管的栅极，由此第一晶体管进入导通状态，从而前一级的H-电平信号输入到第二晶体管的栅极。这使得第二晶体管进入导通状态，从而连接到第二晶体管的源极和漏极中的另一个的时钟信号(H-电平信号)被输出到输出端。
发明内容
然而，关于在专利文件1和2中描述的显示装置中的扫描线驱动电路单元的操作性能，还没有关于通过将第一晶体管和第二晶体管的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的研究。
本发明需要提供一种能够通过调节晶体管的尺寸比来增强扫描线驱动电路单元的操作性能的显示装置和电子设备。
根据本发明的第一模式，提供一种显示装置，包括：配置为对于每一个像素形成的开关元件，配置为连接到开关元件的栅极线，以及配置为连接到栅极线的扫描线驱动电路。扫描线驱动电路包括多个级的扫描线驱动电路单元。扫描线驱动电路单元包括第一晶体管和第二晶体管。第一晶体管的源极和漏极之一连接到栅极线。在前一级提供的扫描线驱动电路单元的输出信号被输入到第二晶体管的源极和漏极之一。第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接到第一晶体管的栅极。通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从15％到30％的范围内。
在根据该第一模式的显示装置中，如上所述，通过将第二晶体管的沟道宽度除以其沟道长度而获得的尺寸比的量值被设定在通过将第一晶体管的沟道宽度除以其沟道长度而获得的尺寸比的量值的从15％到30％的范围内。由此，对于与第二晶体管的尺寸比的量值小于第一晶体管的尺寸比的量值的15％的情形相比较的示例，从第二晶体管的源极和漏极中的另一个输出的信号的量值可以随第二晶体管的尺寸比的量值越大而相关联地增大。从而，在第二晶体管的源极和漏极中的另一个与第一晶体管的栅极之间的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以被缩短。由于这一特征，可以通过调节晶体管的尺寸比来增强扫描线驱动电路单元的操作性能。已经通过后面要描述的模拟的结果验证了可以通过调节晶体管的尺寸比来增强扫描线驱动电路单元的操作性能的效果。
在根据上述第一模式的显示装置中，优选的是通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从20％到25％的范围内。如果应用这一配置，则可以进一步增强扫描线驱动电路单元的操作性能。
在根据上述第一模式的显示装置中，优选的是扫描线驱动电路单元还包括连接至第一晶体管的栅极以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个的第三晶体管，并且通过将第三晶体管的沟道宽度除以第三晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值小于通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值，并且在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从2.5％到6％的范围内。如果应用这一配置，则对于与第三晶体管的尺寸比的量值大于第一晶体管的尺寸比的量值的6％的情形相比较的示例，第三晶体管的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以随第三晶体管的尺寸比的量值越小而相关联地缩短。从而，可以增强扫描线驱动电路单元的操作性能。
在根据上述第一模式的显示装置中，优选的是扫描线驱动电路单元还包括连接至第一晶体管的栅极以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个的多个第三晶体管，并且通过将第三晶体管中的每一个晶体管的沟道宽度除以第三晶体管中的该每一个晶体管的沟道长度获得的多个第三晶体管中的每一个的尺寸比的量值小于通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值，并且在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从2.5％到6％的范围内。如果应用这一配置，则也在提供多个第三晶体管的情形中，多个第三晶体管中的每一个的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以被缩短。从而，可以增强扫描线驱动电路单元的操作性能。
在包括上述第三晶体管的显示装置中，优选地是通过将第三晶体管的沟道宽度除以第三晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从3.0％到5.0％的范围内。如果应用这一配置，则可以进一步增强扫描线驱动电路单元的操作性能。
在根据上述第一模式的显示装置中，优选的是在前一级提供的扫描线驱动电路单元的输出信号被输入到第二晶体管的源极和漏极之一以及第二晶体管的栅极。如果应用这一配置，由于在前一级提供的扫描线驱动电路单元的输出信号(H电平信号)被输入到第二晶体管的栅极，因此第二晶体管可以被设置到导通状态，并且H电平信号可以从第二晶体管的源极和漏极中的另一个输出。
在根据上述第一模式的显示装置中，优选的是第一晶体管和第二晶体管具有由非晶硅形成的活性层。应用这一结构允许增强包括具有由对性能恶化敏感的非晶硅形成的活性层的第一晶体管和第二晶体管的扫描线驱动电路单元的操作性能。
根据本发明的第二模式，提供一种包括具有上述配置中的任一种的显示装置的电子设备。应用这一配置可以实现包括能够通过调节晶体管的尺寸比来增强显示装置的操作性能的显示装置的电子设备。
附图说明
图1是本发明第一实施例的液晶显示装置的平面图；
图2是第一实施例的扫描线驱动电路的框图；
图3是第一实施例的扫描线驱动电路中的V扫描器块的等效电路图；
图4是示出当第一实施例和比较示例的V扫描器块中的晶体管的尺寸比(W/L)改变时的操作频率的上限和寿命的图；
图5是示出第一实施例和比较示例的V扫描器块中的各个晶体管的尺寸比(W/L)的表；
图6是用于解释第一实施例的扫描线驱动电路的操作的时序图；
图7是本发明第二实施例的液晶显示装置中的V扫描器块的等效电路图；
图8是示出当第二实施例和比较示例的V扫描器块中的晶体管的尺寸比(W/L)改变时的操作频率的上限的图；
图9是示出第二实施例和比较示例的V扫描器块中的各个晶体管的尺寸比(W/L)的表；
图10是用于解释使用第一和第二实施例的液晶显示装置的电子设备的第一示例的图；
图11是用于解释使用第一和第二实施例的液晶显示装置的电子设备的第二示例的图；以及
图12是用于解释使用第一和第二实施例的液晶显示装置的电子设备的第三示例的图。
具体实施方式
下面将基于附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
参考图1到图3，将描述本发明第一实施例的液晶显示装置100的配置。
如图1中所示，本发明第一实施例的液晶显示装置100包括：作为一对基板的TFT基板1和相对基板2、包括多个像素3的显示单元4、用于驱动液晶显示装置100的驱动IC 5、配备在TFT基板1的表面上的扫描线驱动电路6、以及向驱动IC 5输出各种信号的柔性印刷电路(FPC)7。液晶显示装置100是本发明的实施例的“显示装置”的一个示例。
显示单元4包括沿Y方向延伸的多条数据线8和多条栅极线9，所述多条栅极线9被提供为基本与数据线8垂直并沿X方向延伸。多条栅极线9中的每一条连接到扫描线驱动电路6。多条栅极线9在TFT基板1的Y方向并列放置，并在从Y1方向侧朝着Y2方向侧的方向上按照第一条线、第二条线、...、第N条线以及第(N+1)条线的顺序布置。
在栅极线9和数据线8的相交的区域中提供像素3。在像素3中，提供用于开关(switching)的薄膜晶体管10。薄膜晶体管10是本发明的实施例的“开关元件”的一个示例。薄膜晶体管10的源极(S)连接到数据线8，薄膜晶体管10的栅极(G)连接到栅极线9。薄膜晶体管10的漏极(D)连接到像素电极11。相对电极13被提供为以液晶层12为中间物(intermediary)而与像素电极11相对。
驱动IC 5被配置为生成处于L电平的VBB电势、STV信号(开始信号)、脉冲CLK1(时钟1)信号和作为CLK1信号的反向信号的CLK2(时钟2)信号，并将这些信号输出到扫描线驱动电路6。
如图2所示，扫描线驱动电路6包括多个级的V扫描器块14。V扫描器块14是本发明的实施例的“扫描线驱动电路单元”的一个示例。V扫描器块14具有从OUT端子输出信号并将该信号顺序地传递到下一级的V扫描器块14的功能。多个V扫描器块14分别连接到栅极线9的第一条线、第二条线、...、第N条线和第(N+1)条线。连接到栅极线9的第一条线的V扫描器块14图示为V扫描器块(1)。连接到栅极线9的第二条线的V扫描器块14图示为V扫描器块(2)。连接到栅极线9的第N条线的V扫描器块14图示为V扫描器块(N)。连接到栅极线9的第(N+1)条线的V扫描器块14图示为V扫描器块(N+1)。
扫描线驱动电路6中连接到栅极线9的第一条线的V扫描器块14包括被输入CLK1信号的CLK1端子、被输入CLK2信号的CLK2端子、被输入处于L电平的VBB电势的VBB端子、被输入STV信号的SET端子、用于将信号输出到栅极线9的OUT端子、以及被输入来自下一级的V扫描器块14的OUT端子的信号的RESET端子。从前一级的V扫描器块14的OUT端子输出的信号被输入到连接至栅极线9的第二条线或后续的线的V扫描器块14的SET端子。连接到栅极线9的第二条线或后续的线的V扫描器块14的其他配置与连接到栅极线9的第一条线的V扫描器块14的配置相同。
作为V扫描器块14的详细配置，如图3中所示，V扫描器块14由具有由非晶硅形成的活性层的7个n-沟道晶体管(晶体管Tr1、晶体管Tr2、晶体管Tr3、晶体管Tr4、晶体管Tr5、晶体管Tr6和晶体管Tr7)和两个电容器(C1和C2)组成。晶体管Tr1是本发明的实施例的“第一晶体管”的一个示例。晶体管Tr7是本发明的实施例的“第二晶体管”的一个示例。晶体管Tr4、晶体管Tr5和晶体管Tr6是本发明的实施例的“第三晶体管”的一个示例。
晶体管Tr1的源极(S)连接到CLK1端子，脉冲CLK1信号(时钟信号)输入到该CLK1端子。此外，晶体管Tr1的源极(S)连接到电容器C1的一个电极。晶体管Tr1的漏极(D)经由OUT端子连接到栅极线9(参见图1)。
此外，晶体管Tr1的漏极(D)连接到晶体管Tr2的源极(S)、晶体管Tr3的源极(S)以及电容器C2的一个电极。晶体管Tr1的栅极(G)连接到晶体管Tr4的栅极(G)、晶体管Tr5的漏极(D)、晶体管Tr6的源极(S)、晶体管Tr7的源极(S)以及电容器C2的另一个电极。
晶体管Tr2的漏极(D)连接到晶体管Tr3的漏极(D)、晶体管Tr4的漏极(D)、晶体管Tr5的源极(S)、晶体管Tr6的漏极(D)以及VBB端子。晶体管Tr2的栅极(G)连接到晶体管Tr4的源极(S)、晶体管Tr6的栅极(G)以及电容器C1的另一个电极。晶体管Tr3的栅极(G)连接到CLK2端子，脉冲CLK2信号(时钟信号(CLK1信号的反向信号))输入到该CLK2端子。
晶体管Tr5的栅极(G)连接到RESET端子，来自下一级的V扫描器块14的OUT端子的输出信号输入到该RESET端子。晶体管Tr7的漏极(D)和晶体管Tr7的栅极(G)连接到SET端子。STV信号(开始信号)输入到连接至栅极线9的第一条线的V扫描器块14的SET端子。来自前一级的V扫描器块14的OUT端子的输出信号输入到连接至栅极线9的第二条线或后续的线的V扫描器块14的SET端子。
接着，参考图4和图5，下面将描述在第一实施例的V扫描器块中的晶体管Tr7的尺寸比(W/L)的量值相对于晶体管Tr1而改变的情形中关于V扫描器块的操作频率的上限及其寿命的模拟。在比较示例和第一实施例的V扫描器块14中，通过将晶体管Tr1的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值被定义为100％(基准)。在比较示例和第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr1的沟道宽度W是大约2mm(大约2000μm)，其沟道长度L是大约4μm。此外，在比较示例的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比相对于晶体管Tr1被设定在从大约6％到大约15％的范围内，并且在第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比被设定在晶体管Tr1的尺寸比的从大约15％到大约30％的范围内。在该模拟中，对于晶体管Tr2到Tr6，设定与如图5中所示的比较示例中的那些相同的尺寸比。具体地，晶体管Tr2的尺寸比设定在从大约22％到大约37％的范围内。晶体管Tr3的尺寸比设定在从大约20％到大约40％的范围内。晶体管Tr4、Tr5和Tr6的尺寸比设定在从大约6％到大约15％的范围内。
在图4中，横坐标指示晶体管Tr7相对于晶体管Tr1的尺寸比[％]，纵坐标指示操作频率的上限[kHz]和寿命[年]。关于V扫描器块14的寿命的模拟基于在大约70℃的温度下使用液晶显示装置100的假设。即，当液晶显示装置100在大约30℃的温度下使用时，获得比在图4中显示的那些更长的寿命。
如图4中所示，发现当V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比在从大约6％到大约15％的范围(比较示例的范围)内时，操作频率的上限在从大约23kHz到大约29kHz的范围内。此外，发现在比较示例的范围内的V扫描器块14的寿命在从大约1年到大约5年的范围内。
相反，发现当V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比在从大约15％到大约30％的范围(第一实施例的范围)内时，操作频率的上限在从大约29kHz到大约30kHz的范围内。另外，发现第一实施例的V扫描器块14的寿命在从大约5年到大约7年的范围内。也就是说，发现通过将V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比设定在从大约15％到大约30％的范围，与比较示例的V扫描器块14相比，操作频率可以增强大约1kHz并且寿命可以延长大约两年。
此外，发现当第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比在从大约20％到大约25％的范围(最佳范围)内时，操作频率的上限在从大约29.5kHz到大约30kHz的范围内。此外，发现在最佳范围内的V扫描器块14的寿命在从大约6.5年到大约7年的范围内。即，确认当尺寸比在从在大约15％到大约30％的范围、即第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比的范围内的从大约20％到大约25％的范围内时，操作频率和寿命相对于比较示例的优越性是大的。
接着，下面将描述其中在晶体管Tr2到Tr7之中的晶体管Tr2的尺寸比改变的模拟。晶体管Tr3到Tr6的尺寸比的量值与图5中所示的比较示例中的那些相同。
在比较示例中，V扫描器块14中的晶体管Tr2的尺寸比在晶体管Tr1的尺寸比的从大约22％到大约37％的范围内。相反，对于第一实施例中的V扫描器块14中的晶体管Tr2，其尺寸比被设定在比比较示例中的尺寸比更宽的范围内，即晶体管Tr1的尺寸比的从大约17％到大约37％的范围。结果，与上述晶体管Tr7的情形不同，没有发现操作频率的上限和寿命从比较示例的操作频率的上限和寿命的改善。关于晶体管Tr3，没有执行尺寸比从比较示例中的尺寸比改变的模拟。
接着，对于第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr4(Tr5，Tr6)，与比较示例中相反，其尺寸比设定在晶体管Tr1的尺寸比的从大约2.5％到大约6％的范围内，其中，在比较示例中，V扫描器块14中的晶体管Tr4(Tr5，Tr6)的尺寸比被设定在晶体管Tr1的尺寸比的从大约6％到大约15％的范围内。结果，发现操作频率和寿命从比较示例的操作频率和寿命改善了。也就是说，发现与其中第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比的量值相对于晶体管Tr1的尺寸比的量值改变了的上述情形类似地通过将第一实施例的V扫描器块14中的晶体管Tr4(Tr5，Tr6)的尺寸比设定为小于比较示例的V扫描器块14中的晶体管Tr4(Tr5，Tr6)的尺寸比，操作频率和寿命从比较示例的操作频率和寿命改善了。此外，确认当晶体管Tr4(Tr5，Tr6)的尺寸比在从大约3％到大约5％的范围(最佳范围)内时，操作频率和寿命相对于比较示例的优越性最大。
接着，参考图1到图3以及图6，将在下面描述上述扫描线驱动电路6(V扫描器块14)的操作。
首先，对于扫描线驱动电路6的第一条线的V扫描器块14(参见图2)，在图6中所示的时间A(CLK1处于L电平，CLK2处于H电平)，图3中所示的处于H电平的STV信号被输入到晶体管Tr7的栅极(G)，由此晶体管Tr7进入导通状态。这使得H电平信号经由节点N1被输入到晶体管Tr1的栅极(G)、晶体管Tr4的栅极(G)、晶体管Tr5的漏极(D)、晶体管Tr6的源极(S)、以及电容器C2的另一电极。结果，晶体管Tr1和晶体管Tr4变为导通状态。节点N2的电势变为L电平电势。电容器C2的另一电极的电势变为H电平，并且电容器C2的充电开始。由于处于H电平的CLK2信号被输入到晶体管Tr3的栅极(G)，晶体管Tr3进入导通状态。栅极线9经由OUT端子和晶体管Tr3连接到处于L电平的VBB电势。
接着，对于扫描线驱动电路6的第一条线的V扫描器块14(参见图2)，在图6中所示的时间B(CLK1处于H电平，CLK2处于L电平)中，图3中所示的处于L电平的STV信号被输入到晶体管Tr7的栅极(G)，由此晶体管Tr7进入截止状态。此时，从在上述时间A中充电的电容器C2放电H电平电势，并且H电平信号被输入到晶体管Tr1的栅极(G)和晶体管Tr4的栅极(G)。这使得晶体管Tr1和晶体管Tr4进入导通状态。从而，处于H电平的CLK1信号经由晶体管Tr1从OUT端子输出到栅极线9。由此，输出信号使得在显示单元4中的像素3中提供的薄膜晶体管10被驱动。另外，输出到OUT端子的信号被输入到下一级的V扫描器块14的SET端子。此外，L电平信号(VBB电势)经由晶体管Tr4和节点N2被输入到晶体管Tr2的栅极(G)和晶体管Tr6的栅极(G)。从而，晶体管Tr2和晶体管Tr6变为截止状态。
接着，对于扫描线驱动电路6的第一条线的V扫描器块14(参见图2)，在图6中所示的时间C(CLK1处于L电平，CLK2处于H电平)中，图3中所示的处于L电平的STV信号被输入到晶体管Tr7的栅极(G)，因此晶体管Tr7进入截止状态。处于L电平的CLK1信号被输入到晶体管Tr1的源极(S)。处于H电平的CLK2信号被输入到晶体管Tr3的栅极(G)，从而晶体管Tr3进入导通状态。此外，L电平信号(VBB电势)经由晶体管Tr3从OUT端子输出到栅极线9(参见图1)。
此外，从第二条线的V扫描器块14(下一级)输出的处于H电平的RESET信号被输入到晶体管Tr5的栅极(G)。因此，晶体管Tr5进入导通状态。从而，L电平信号(VBB电势)经由晶体管Tr5输入到晶体管Tr1的栅极(G)、晶体管Tr4的栅极(G)、晶体管Tr6的源极(S)、以及晶体管Tr7的源极(S)。这使得晶体管Tr1和晶体管Tr4进入截止状态。另外，处于H电平的CLK2信号被输入到晶体管Tr3的栅极(G)，从而晶体管Tr3变为导通状态。从而，L电平信号(VBB电势)经由晶体管Tr3从OUT端子输出。第二条线以及后续的线的扫描操作的细节与上面描述的第一条线的扫描操作的细节相同。
在第一实施例中，如上所述，通过将晶体管Tr7的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值被设定在通过将晶体管Tr1的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的从15％到30％的范围内。由此，与其中晶体管Tr7的尺寸比(W/L)的量值小于晶体管Tr1的尺寸比(W/L)的量值的15％的情形(比较示例)相比，从晶体管Tr7的源极(S)输出的信号的量值可以随晶体管Tr7的尺寸比(W/L)的量值越大而相关联地增大。从而，在晶体管Tr7的源极(S)和晶体管Tr1的栅极(G)之间的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以被缩短。由于这一特征，V扫描器块14的操作性能可以通过调节晶体管的尺寸比(W/L)而被增强。已知，如果利用非晶硅的薄膜晶体管被用作如上所述的晶体管元件，则因为归因于电路操作中施加的电压压力(voltage stress)和使用温度环境而导致元件特性恶化这一现象，这种电路包含相当短的操作极限(limit)，即相当短的寿命。针对这个问题，在本发明的实施例中调节晶体管的尺寸比增强了操作性能，同时在相同的电压压力和使用温度环境下延长了达到操作极限的时间。此外，同样对于多晶硅元件和单晶硅元件，认为单晶硅元件与非晶硅元件相比，对于电压压力相对健壮，通过将在第一实施例的扫描线驱动电路6中的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比(W/L)设定为大于比较示例的扫描线驱动电路6中的V扫描器块14中的晶体管Tr7的尺寸比(W/L)，在晶体管Tr7的源极和漏极之间的电场聚集(field crowding)可以随晶体管Tr7的尺寸(面积)越大而相关联地被抑制。从而，可以抑制归因于晶体管Tr7中的电场聚集的特性恶化。即，V扫描器块14的寿命可以通过这些特征的综合效应而被延长。
此外，在第一实施例中，如上所述，通过使将晶体管Tr7的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值设定为通过将晶体管Tr1的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的从20％到25％的范围内的量值，V扫描器块14的操作性能可以进一步增强。
另外，在第一实施例中，将晶体管Tr4，Tr5和Tr6的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值可以被设定为小于将晶体管Tr7的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值，并且可以被设定在将晶体管Tr1的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的从2.5％到6％的范围内。当应用这一配置时，与其中晶体管Tr4，Tr5和Tr6的尺寸比(W/L)的量值大于晶体管Tr1的尺寸比(W/L)的量值的6％的情形(比较示例)相比，晶体管Tr4，Tr5和Tr6的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以随晶体管Tr4，Tr5和Tr6的尺寸比(W/L)的量值越小而相关联地被缩短。从而，V扫描器块14的操作性能可以被增强。
而且，在第一实施例中，如上所述，通过将多个晶体管Tr4，Tr5和Tr6中的各个晶体管的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的多个晶体管Tr4，Tr5和Tr6中的每一个的尺寸比(W/L)的量值可以被设定为小于通过将晶体管Tr7的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值，并且可以被设定在通过将晶体管Tr1的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的从2.5％到6％的范围内。当应用这一配置时，也在提供多个晶体管的情形中，多个晶体管Tr4，Tr5和Tr6中的每一个的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以被缩短，从而，V扫描器块14的操作性能可以被增强。
此外，在第一实施例中，如上所述，通过使将晶体管Tr4，Tr5，Tr6的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值设定为在通过将晶体管Tr1的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的从3.0％到5.0％的范围内的量值，V扫描器块14的操作性能可以进一步增强。
另外，在第一实施例中，如上所述，在前一级提供的V扫描器块14的输出信号被输入到晶体管Tr7的漏极(D)和晶体管Tr7的栅极(G)。由此，由于在前一级提供的V扫描器块14的输出信号(H电平信号)向晶体管Tr7的栅极(G)的输入，晶体管Tr7可以被设定至导通状态并且H电平信号可以从晶体管Tr7的源极(S)输出。
而且，在第一实施例中，如上所述，晶体管Tr1和晶体管Tr7具有由非晶硅形成的活性层(active layer)。从而，可以增强包括具有由对性能恶化敏感的非晶硅形成的活性层的晶体管Tr1和晶体管Tr7的V扫描器块14的操作性能。
(第二实施例)
接着，参考图1和图7到图9，下面将描述不同于上述第一实施例的、V扫描器块14a被配置有6个晶体管(晶体管Tr11，Tr12，Tr13，Tr14，Tr15和Tr16)和一个电容器(C11)的示例，其中在所述第一实施例中，V扫描器块14被配置有7个晶体管和两个电容器。晶体管Tr11是本发明的实施例的“第一晶体管”的一个示例。晶体管Tr16是本发明的实施例的“第二晶体管”的一个示例。晶体管Tr15是本发明的实施例的“第三晶体管”的一个示例。
如图7中所示，在本发明的第二实施例的液晶显示设备100a中的V扫描器块14a中，晶体管Tr11的源极(S)连接到CLK1端子，脉冲时钟信号被输入到该CLK1端子。晶体管Tr11的漏极(D)连接到栅极线9(参见图1)，并且能够输出信号至在像素3中提供的薄膜晶体管10。此外，晶体管Tr11的漏极(D)连接到晶体管Tr12的源极(S)以及电容器C11的一个电极。晶体管Tr11的栅极(G)经由节点N3连接到晶体管Tr15的源极(S)和晶体管Tr16的源极(S)，并且连接到电容器C11的另一个电极。
晶体管Tr12的漏极(D)连接到晶体管Tr14的源极(S)、晶体管Tr15的漏极(D)以及VBB端子。晶体管Tr12的栅极(G)连接到晶体管Tr13的源极(S)、晶体管Tr14的漏极(D)、以及晶体管Tr15的栅极(G)。晶体管Tr13的漏极(D)和栅极(G)连接到CLK2端子，脉冲CLK2信号(时钟信号)作为CLK1信号的反相信号被输入到该CLK2端子。
晶体管Tr14的栅极(G)连接到晶体管Tr16的栅极(G)、晶体管Tr16的漏极(D)、以及SET端子。SET信号被输入到晶体管Tr14的栅极(G)、晶体管Tr16的栅极(G)、以及晶体管Tr16的漏极(D)。
接着，参考图8和图9，下面将描述关于在第二实施例的V扫描器块中的晶体管Tr16的尺寸比(W/L)的量值从比较示例的尺寸比(W/L)的量值改变的情形中V扫描器块的操作频率的上限的模拟。在比较示例和第二实施例的V扫描器块14a中，通过将晶体管Tr11的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值被定义为100％(基准)。在比较示例和第二实施例的V扫描器块14a中的晶体管Tr11的沟道宽度W是大约2mm(2000μm)，其沟道长度L是大约4μm。此外，比较示例的V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比被设定在晶体管Tr11的尺寸比的从大约6％到大约15％的范围内，并且第二实施例的V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比被设定在从大约15％到大约30％的范围内。另外，如图9中所示，对于第二实施例的晶体管Tr12到Tr15，设定与比较示例中的那些相同的尺寸比。具体地，晶体管Tr12的尺寸比被设定在从大约22％到大约37％的范围内。晶体管Tr13的尺寸比被设定在从大约1％到大约10％的范围内。晶体管Tr14和Tr15的尺寸比被设定在从大约6％到大约15％的范围内。
在图8中，横坐标指示晶体管Tr16相对于晶体管Tr11的尺寸比[％]。如图8中所示，发现当V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比在从大约6％到15％的范围(比较示例的范围)内时，操作频率的上限在从大约31.7kHz到大约36kHz的范围内。
相反，发现当V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比在从大约15％到大约30％的范围(第二实施例的范围)内时，操作频率的上限在从大约36kHz到大约36.3kHz的范围内。即，确认通过将V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比设定在从大约15％到大约30％的范围内，与比较示例的V扫描器块14a相比可以提高操作频率的上限。此外，还发现当第二实施例的V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比在从大约20％到大约25％的范围(最佳范围)内时，操作频率的上限在从大约36.2kHz到大约36.3kHz的范围内。即，确认当尺寸比在从在大约15％到大约30％的范围(该范围是第二实施例的V扫描器块14a中的晶体管Tr16的尺寸比的范围)内的从大约20％到大约25％的范围内时，操作频率相对于比较示例的优越性是大的。关于晶体管Tr12到Tr15，没有进行尺寸比从比较示例中的尺寸比改变的模拟。
在第二实施例中，如上所述，通过将晶体管Tr16的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值被设定在通过将晶体管Tr11的沟道宽度W除以其沟道长度L而获得的尺寸比(W/L)的量值的从15％到30％的范围内。由于晶体管的尺寸比(W/L)的这一调节，与如比较示例中所示的、晶体管Tr16的尺寸比(W/L)的量值小于晶体管Tr11的尺寸比(W/L)的量值的15％的情形下的比较示例相比，从晶体管Tr16的源极(S)输出的信号的量值可以随晶体管Tr16的尺寸比(W/L)的量值越大而相关联地增大。从而，在晶体管Tr16的源极(S)和晶体管Tr11的栅极(G)之间的寄生电容器的充电/放电所需的时间可以被缩短。这可以增强V扫描器块14a的操作性能。
第二实施例的其它有益效果与上述第一实施例的那些相同。
(应用示例)
图10到图12分别是用于解释使用本发明上述实施例的液晶显示装置100和100a的电子设备的第一示例到第三示例的图。参考图10到图12，下面将描述使用本发明的实施例的液晶显示装置100和100a的电子设备。
如图10到图12所示，本发明的实施例的液晶显示装置100和100a可以用于作为第一示例的个人计算机(PC)200、作为第二示例的蜂窝式电话300、作为第三示例的信息便携终端(个人数字助理(PDA))400等。
在图10的第一示例的PC 200中，本发明的实施例的液晶显示装置100和100a可以用于诸如键盘的输入单元210、显示屏220等。在图11的第二示例的蜂窝式电话300中，本发明的实施例的液晶显示装置100和100a用于显示屏310。在图12的第三示例的信息便携终端400中，本发明的实施例的液晶显示装置100和100a用于显示屏410。
在本说明书中公开的实施例应当被认为是示例，并且不在任何方面限定实体。本发明的范围不是通过实施例的上面的描述指出，而是通过权利要求的范围指出，并且包含与权利要求的范围等效和在权利要求的范围内的意义上的所有改变。
例如，在上述第一和第二实施例中，液晶显示装置被用作本发明的显示装置的实施例的一个示例。但是，本发明不限于此。例如，不同于所述液晶显示装置的显示装置，例如有机EL装置，可以用作本发明的实施例的显示装置。
此外，在上述第一和第二实施例中，示出配置有7个晶体管(晶体管Tr1到Tr7)的扫描线驱动电路单元和配置有6个晶体管(晶体管Tr11到Tr16)的扫描线驱动电路单元作为本发明的实施例的扫描线驱动电路单元的一个示例。但是，本发明不限于此。在本发明中，扫描线驱动电路单元可以配置有5个或更少的晶体管或者8个或更多的晶体管。
另外，在上述第一和第二实施例中，作为晶体管Tr1和Tr11的尺寸的一个示例，沟道宽度W被设定为大约2mm(2000μm)，沟道长度L被设定为大约4μm。但是，本发明不限于此。在本发明中，晶体管Tr1和Tr11的沟道宽度W可以被设定为不同于大约2mm(2000μm)的宽度，晶体管Tr1和Tr11的沟道长度L可以被设定为不同于大约4μm的长度。
而且，在上述第一和第二实施例中，将应用具有由非晶硅形成的活性层的晶体管的扫描线驱动电路示出为本发明的实施例的扫描线驱动电路的一个示例。但是，本发明不限于此。例如，具有由低温多晶硅(LTPS)或高温多晶硅(HTPS)形成的活性层的晶体管可以被应用于扫描线驱动电路。
本发明包含与2010年2月9日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-026237中公开的主题相关的主题，所述日本优先权专利申请的全部内容通过引用并入于此。
本领域的技术人员应当理解，取决于设计需要和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求或其等效物的范围内。

Claims (8)

1.一种显示装置，包括：
配置为对于每一个像素形成的开关元件；
配置为连接到开关元件的栅极线；以及
配置为连接到栅极线的扫描线驱动电路，其中
所述扫描线驱动电路包括多个级的扫描线驱动电路单元，
所述扫描线驱动电路单元包括第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管的源极和漏极之一连接到所述栅极线，在前一级提供的扫描线驱动电路单元的输出信号被输入到第二晶体管的源极和漏极之一，第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接到第一晶体管的栅极，并且
通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从15％到20％的范围内。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中
所述扫描线驱动电路单元的操作频率的上限是在从29kHz到29.5kHz的范围内。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中
所述扫描线驱动电路单元还包括连接至第一晶体管的栅极以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个的第三晶体管，并且
通过将第三晶体管的沟道宽度除以第三晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值小于通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值，并且在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从2.5％到6％的范围内。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中
所述扫描线驱动电路单元还包括连接至第一晶体管的栅极以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个的多个第三晶体管，并且
通过将第三晶体管中的每一个晶体管的沟道宽度除以第三晶体管中的该每一个晶体管的沟道长度获得的多个第三晶体管中的每一个的尺寸比的量值小于通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值，并且在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从2.5％到6％的范围内。
5.如权利要求3所述的显示装置，其中
通过将第三晶体管的沟道宽度除以第三晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从3.0％到5.0％的范围内。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中
在前一级提供的扫描线驱动电路单元的输出信号被输入到第二晶体管的源极和漏极之一以及第二晶体管的栅极。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中
第一晶体管和第二晶体管具有由非晶硅形成的活性层。
8.一种包括显示装置的电子设备，所述显示装置包括：
配置为对于每一个像素形成的开关元件；
配置为连接到开关元件的栅极线；以及
配置为连接到栅极线的扫描线驱动电路，其中
所述扫描线驱动电路包括多个级的扫描线驱动电路单元，
所述扫描线驱动电路单元包括第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管的源极和漏极之一连接到所述栅极线，在前一级提供的扫描线驱动电路单元的输出信号被输入到第二晶体管的源极和漏极之一，第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接到第一晶体管的栅极，并且
通过将第二晶体管的沟道宽度除以第二晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值在通过将第一晶体管的沟道宽度除以第一晶体管的沟道长度而获得的尺寸比的量值的从15％到20％的范围内。
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