CN102640203A - 有源矩阵基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现窄边框化、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率的有源矩阵基板。本发明是在显示区域的外侧设置有边框区域的有源矩阵基板，浮置配线（11）和信号供给分支配线（12），分别将第一和第二晶体管（22、23）电连接，并具有与该开关配线（13）交叉的交叉部分，在该交叉部分设置有第三晶体管（21），上述第三晶体管（21），其栅极电极包括开关配线（13），其源极电极和漏极电极中的任一个电极包括信号供给分支配线（12），而另一个电极包括浮置配线（11）。

Description

有源矩阵基板和显示装置
技术领域
本发明涉及有源矩阵基板和显示装置。更详细而言，涉及单片型的有源矩阵基板和显示装置。
背景技术
伴随着近年的高度信息化，液晶显示器（LCD）、等离子体显示器（PDP）、无机电致发光（无机EL）显示器、有机电致发光（有机EL）显示器等平板面板显示器的市场在扩大，开发在被广泛进行。
在安装有这些平板面板显示器的移动电话、PDA（Personal DigitalAssistant：个人数字助理）等便携使电子设备中存在如下倾向：被要求进一步的小型化和轻量化，伴随于此，要求显示区域周边的小型化，即窄边框化。
此外，在现有的显示装置中，虽然采用在显示面板的外侧安装驱动电路等方式，但是近年来为了实现成本削减、薄型化等，在进行安装有在基板上设置有驱动器电路等驱动所需的周边电路的全单片型的电路基板的显示装置的开发。
而且，公开有期待发挥各种效果而对电路基板的结构进行研究了的液晶显示装置（例如，参照专利文献1～3）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-83703号公报
专利文献2：日本特开2007-193340号公报
专利文献3：日本特开2005-527865号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1和专利文献2所记载的液晶显示装置中，在驱动电路的外侧配置有：作为用于将浮置配线复位至特定的电位的电路部分的晶体管（三极管）T6；和初始化信号（INT）的配线。因此，在设置将浮置配线复位至特定的电位的结构时成为设置追加的引出线（例如，图11所示的引出线15）的结构，进一步缩小配线区域、或使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等方面存在研究的余地。特别是在为使用非晶硅（a-Si）的晶体管的情况下，由于晶体管的大小变大，因此存在用于减小布局上的限制的研究的余地。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种有源矩阵基板，该有源矩阵基板能够实现窄边框化、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等。
用于解决问题的方式
本发明的发明者在对能够实现窄边框化、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等的有源矩阵基板进行各种研究后，着眼于驱动电路内的开关配线和第三晶体管的配置。于是发现，在上述液晶显示装置中成为设置追加的引出线的结构，并且发现，浮置配线和信号供给分支配线，分别将驱动电路部内的两个晶体管电连接，并具有与该开关配线交叉的交叉部分，通过在该交叉部分设置第三晶体管，变得也可以不设置上述追加的引出线，能够实现窄边框化、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等，想到能够出色地解决上述问题，而达到了本发明。
即，本发明是在显示区域的外侧设置有边框区域的有源矩阵基板，上述有源矩阵基板在该边框区域配置有：第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；浮置配线；开关配线；信号供给主干配线；和与该信号供给主干配线电连接的信号供给分支配线，该浮置配线和信号供给分支配线，分别将第一晶体管和第二晶体管电连接，并具有与该开关配线交叉的交叉部分，在该交叉部分设置有第三晶体管，上述第三晶体管的栅极电极包括开关配线，上述第三晶体管的源极电极和漏极电极中的任一个电极包括信号供给分支配线，上述第三晶体管的源极电极和漏极电极中的另一个电极包括浮置配线。
上述浮置配线是指能够仅通过晶体管与信号配线电连接的配线。这样的浮置配线是不直接或不经由导体与信号配线连接的配线，根据晶体管的开关作用，与信号配线有时电连接有时不电连接。
另外，第三晶体管的栅极电极包括开关配线。该栅极电极通常不与信号供给分支配线连接。此外，第三晶体管的源极电极和漏极电极中的任一个电极包括信号供给分支配线，另一个电极包括浮置配线。
通过采用这样的方式，能够不设置上述引出线，而使第三晶体管的源极电极和漏极电极中的任一个包括浮置配线，能够在本发明的有源矩阵基板实现窄边框化、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等
作为本发明的有源矩阵基板的结构，只要将这样的构成要素作为必须的构成要素形成，就不特别地被其它的构成要素限定。
以下对本发明的有源矩阵基板的优选方式进行详细说明。
作为本发明的有源矩阵基板的一个优选方式，能够列举上述第三晶体管被设置于开关配线的主线上的方式。通过该方式，能够缩小配线的交叉部分（也称为交叉部）的面积、使配线区域（当在配线的突出部上设置有晶体管的情况下，包括该突出部）变窄、减小寄生电容的变动等。另外，上述主线是指配线的非突出部的部分。
作为本发明的有源矩阵基板的一个优选方式，能够列举上述开关配线以一定周期被输入脉冲信号的方式。通过该方式，能够缩小用于将浮置配线11的电位周期性地复位至特定电位的电路部分，或使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等。
作为本发明的有源矩阵基板的一个优选方式，能够列举上述浮置配线和/或信号供给分支配线在俯视基板主面时在与开关配线交叉的边界部分具有迂回结构的方式。通过该方式，能够提高显示面板的成品率。即，在通过光刻工序形成配线的情况下，在台阶部（俯视基板主面时的、开关配线部分与未形成开关配线的部分的边界部）的光致抗蚀剂变厚，因此存在由于残存的抗蚀剂和/或图案不良而浮置配线与信号供给分支配线短路的问题。为了防止该短路，优选该台阶部的浮置配线以从信号供给分支配线离开的方式在该台阶部的前后弯曲的方式、和/或信号供给分支配线以从浮置配线离开的方式在该台阶部的前后弯曲的方式。
此外，在不采用迂回结构的情况下，即使负荷、电阻相同也能够将开关配线形成得细，能够将浮置配线和/或信号供给分支配线的电阻减小不需要迂回的量等。
另外，晶体管的大小根据生成的栅极信号和/或半导体层的特性适当调整即可，例如，能够在上述开关配线与上述浮置配线和信号供给分支配线的交叉部分适当地设置开口部和/或突出部。
作为本发明的有源矩阵基板的一个优选方式，能够列举如下方式：上述开关配线设置有突出部，上述第三晶体管设置于该突出部上，并且上述第三晶体管的源极电极与信号供给分支配线的突出部连接，上述第三晶体管的漏极电极与浮置配线的突出部连接，该浮置配线的突出部的宽度和信号供给分支配线的突出部的宽度分别为开关配线的突出部的长度的1/2以下。通过该方式，在光刻工序中，即使在浮置配线和/或信号供给分支配线相对于开关配线偏离地形成的情况下，也能够减小寄生电容的变动。
优选上述浮置配线的突出部的宽度和信号供给分支配线的突出部的宽度分别相对于开关配线的突出部的长度为1/3以下。另外，下限例如优选为1/4以上。
此外，优选上述浮置配线的突出部的长度和信号供给分支配线的突出部的长度分别相对于开关配线的突出部的宽度为1/2以上。更优选为2/3以上，进一步优选为3/4以上，1以上亦可。另外，上限优选为3以下。
本发明还是包括本发明的有源矩阵基板的显示装置。
与本发明的显示面板同样的，能够得到能够实现窄边框化、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等的显示装置。
上述各方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当组合。
发明的效果
根据本发明的有源矩阵基板，能够实现更窄的边框、使相邻配线间的缝隙变大而提高成品率等。
附图说明
图1是表示实施方式1的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的示意图。
图2是表示实施方式1的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的示意图。
图3是表示实施方式1的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图4是表示实施方式2的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图5是表示实施方式2的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图6是表示实施方式2的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图7是表示实施方式2的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图8是表示实施方式2的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图9是表示实施方式3的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图10是表示实施方式3的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图11是表示现有的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的示意图。
图12是表示现有的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
具体实施方式
在本说明书中，边框区域是指有源矩阵基板和显示装置的显示面以外的区域（显示面的周围区域）。配线在从配线的主线设置有突出部的情况下包括该突出部。相对于一个第三晶体管，第一、第二晶体管既可以设置一个，也可以设置两个。
以下列举实施方式更详细地说明本发明，本发明并不仅限于这些实施方式。
（实施方式1）
图1是表示实施方式1的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的示意图。
实施方式1的有源矩阵基板包括显示区域和显示区域的外侧的驱动电路区域。
驱动电路区域包括至少一个驱动电路。驱动电路包括图1所示的第一部分31和第二部分32。驱动电路的第一部分31包括与浮置配线11连接的第一晶体管和与信号供给分支配线12连接的第一晶体管。此外，第一驱动电路的第二部分32也包括与浮置配线11连接的第二晶体管和与信号供给分支配线12连接的第二晶体管。换言之，浮置配线11与第一部分31内的与浮置配线11连接的第一晶体管、和第二部分32内的与浮置配线11连接的第二晶体管电连接。此外，信号供给分支配线12与第一部分31内的与信号供给分支配线12连接的第一晶体管、和第二部分32内的与信号供给分支配线12连接的第二晶体管电连接。也可以如图1所示那样，第一部分31内的与浮置配线11连接的第一晶体管和第一部分31内的与信号供给分支配线12连接的第一晶体管为同一第一晶体管22，且/或第二部分32内的与浮置配线11连接的第二晶体管和第二部分32内的与信号供给分支配线12连接的第二晶体管为同一第二晶体管23。
图2是表示实施方式1的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的示意图。在图2所示的驱动电路，包括在第一部分31内与浮置配线11连接的第一晶体管122和与第一部分31内的信号供给分支配线12连接的第一晶体管123。此外，包括与第二部分32内的浮置配线11连接的第二晶体管124和与第二部分32内的信号供给分支配线12连接的第二晶体管125。除此之外，实施方式1的变形例的结构与上述实施方式1的结构相同。另外，在图2中，省略图1中所示的时钟主干配线2和开关元件24。此外，也可以为没有第一晶体管122与第二晶体管123之间的配线和/或第四晶体管124与第五晶体管125之间的配线的方式。
而且，开关配线13以被第一部分31与第二部分32夹着的方式配置，并与浮置配线11和信号供给分支配线12交叉。而且，驱动电路包括第三晶体管21，该第三晶体管21，在开关配线13上形成，其栅极电极包括开关配线13，并且其源极电极包括信号供给分支配线12，其漏极电极包括浮置配线11。
在显示区域的外侧的驱动电路区域，还配置有信号供给主干配置14，信号供给分支配线12与信号供给主干配线14连接。另外，在图1中，浮置配线11配置于信号供给分支配线12的上侧，但是也可以为浮置配线11配置于信号供给分支配线12的下侧的方式。
在实施方式1，信号供给主干配线14配置于离显示区域远的一侧（第二部分32的外侧），被输入向显示区域供给断开（OFF）电位的晶体管的信号。此外，在开关配线13，被输入脉冲信号。
驱动电路包括多个晶体管和与它们连接的多个配线。在配线中，除了信号供给配线（信号供给主干配线14、信号供给分支配线12等）以外，还有不直接或不经导体与信号供给配线连接的处于电浮置状态的配线（浮置配线11）。例如，生成与向显示区域的扫描线供给信号的配线连接的晶体管（开关元件24）的栅极导通/断开电位的配线为浮置配线11，为了使扫描线的信号稳定而周期性地使浮置配线11的电位复位至特定电位。
另外，该晶体管（开关元件24）的栅极电极与浮置配线11电连接。此外，该晶体管（开关元件24）的源极电极和漏极电极中的一个电极与时钟主干配线2电连接，另一个电极与显示区域的扫描线电连接。在图1中，时钟主干配线2经时钟主干配线2和接触孔6与时钟分支配线4连接，时钟分支配线4与该晶体管（开关元件24）的源极电极和漏极电极中的任一个电极连接。优选时钟主干配线2在与信号供给分支配线12的交叉区域的两侧设置有开口部。
在上述电位复位中，例如使用将供给栅极断开电位的配线（信号供给主干配线14）经第三晶体管21等连接的结构，并设置其开关配线13。
在本实施方式中，开关配线13与信号供给主干配线14同样地从面板外部供给信号。为了将用于信号供给的FPC（Flexible PrintedCircuit：挠性印制基板）等共用，向与信号供给主干配线14相同的方向延伸地（即平行地）设置配线。
另外，开关配线13的信号供给并不仅限于上述方法。例如也可以将电路设置在基板上。
此外，在信号供给主干配线14与第三晶体管21的连接中使用信号供给分支配线12。信号供给分支配线12是用于将信号供给主干配线14的栅极断开电位经包括第三晶体管的其它晶体管供给至驱动电路内的晶体管（开关元件24）的配线。
浮置配线11、信号供给分支配线12、开关配线13、第三晶体管21优选以不需要追加的引出线的方式接近地配置。
浮置配线11、信号供给分支配线12根据显示区域的扫描线的个数形成为多段，因此优选开关配线13以与浮置配线11、信号供给分支配线12交叉的方式配置，并将第三晶体管21配置于该交叉区域附近。
另外，所谓的“接近地配置”、“配置于交叉区域附近”是指，虽然配置于配线彼此的交叉区域与晶体管的半导体层形成区域以能够得到本发明的各效果的程度接近的位置即可，但是具体而言优选配线彼此的交叉区域的全部或一部分在俯视基板主面时与晶体管的半导体层形成区域重叠地配置。
即，优选在位于第一驱动电路的第一部分31与第一驱动电路的第二部分32之间的位置，配置开关配线13和第三晶体管21，该第一部分31包括浮置配线11连接的晶体管22，该第二部分32包括与浮置配线11连接的晶体管23。
图3是表示实施方式1的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。优选以图3所示的第三晶体管21的方式构成第三晶体管21。
在将如图12所示的现有例那样、在与开关配线13的主线与浮置配线11和信号供给分支配线12的交叉区域不同的位置形成开关配线13和第三晶体管21的结构应用于本发明（在第一驱动电路的第一部分31与第一驱动电路的第二部分32之间的位置配置开关配线13和第三晶体管21的结构）的情况下，配线交叉部增加，且布局面积也增大。
优选如本实施方式那样在开关配线13的主线上、即开关配线13的非突出部的位置形成第三晶体管21。
开关配线13以成为相同的配线电阻的方式设计，当在本发明应用图12所示的现有例的晶体管时，与开关配线13的主线的宽度（35μm）相比，本发明的开关配线13的主线的宽度较宽（50μm）。另一方面，具有下述（1）～（3）中的至少一个优点。
（1）交叉区域（交叉部）的面积较小，负荷轻（比上述现有例低30%。）。
（2）与现有例的配线区域（60μm）相比，包括晶体管的突起部的配线区域（50μm）窄，有利于窄边框化。
（3）在进行光刻工序时，即使浮置配线11、信号供给分支配线12相对于开关配线13偏离地形成，也能够使得寄生电容的变动变小，减小栅极信号的输出波形的参差。
本实施方式的效果为，不需要追加的引出线，能够使得用于将浮置配线11复位的构成部件能够以最小限度构成。
特别是，如果使用本实施方式的第三晶体管21，则开关配线13的配线区域窄即可，能够使该配线区域与和其接近的晶体管之间的间隔变宽。
（实施方式2）
图4是表示实施方式2的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
形成与实施方式1相同尺寸的晶体管时的开口部并无特别限定。
例如优选图4所示的如下方式：在开关配线13的两侧形成切口，在开关配线13与浮置配线11和信号供给分支配线12的交叉区域的两侧设置有切口部。通过设置切口部，能够减少交叉电容。
另外，在实施方式1和/或实施方式2，与开关配线13交叉的浮置配线11、信号供给分支配线12在搭置在开关配线13上的搭置部、即在俯视基板主面时浮置配线11和信号供给分支配线12与开关配线13交叉的边界部分（边界部分61等）迂回，这是为了防止配线间的短路以提高成品率。
在本实施方式中，开关配线13在栅极层形成，在其上层形成有栅极绝缘膜，进一步，在其上层形成有半导体层和浮置配线11以及信号供给分支配线12。在光刻工序中，用于台阶部的光致抗蚀剂厚，容易产生抗蚀剂残余和/或图案不良。为了减少浮置配线11与信号供给分支配线12之间的短路，优选采用该迂回结构。
此外，如果如实施方式2那样采用开关配线13的两侧具有开口部的方式，则晶体管周围的遮光性变好。即，能够降低背光源光绕入、入射至半导体层而引起的特性改变，因此在使用高亮度的背光源时有效。
图5～8是表示实施方式2的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
在如图5所示的实施方式2的变形例那样不采用迂回结构的情况下，即使负荷、电阻相同，也能够将开关配线13形成得细，能够将浮置配线11和信号供给分支配线12的电阻减小（减少）不需要迂回的量地形成等，在这些方面为优选方式。
另外，晶体管的大小根据所生成的栅极信号和/或半导体层的特性改变。因此，开关配线13并不必具备开口部。还能够为图6所示的具备突出部的结构、图7所示的开口部或突出部中的任一方均不具备的结构。
在图8所示的方式中，第三晶体管具有梳齿状电极。根据这样的方式，也能够发挥上述本实施方式的效果。
（实施方式3）
图9是表示实施方式3的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
实施方式3的有源矩阵基板的第三晶体管21具有与实施方式1、实施方式2及其变形例不同的结构。开关配线13设置有突出部，第三晶体管21设置在突出部上，并且其源极电极与信号供给分支配线12的突出部连接，其漏极电极与浮置配线11的突出部连接，浮置配线11的突出部的宽度和信号供给分支配线12的突出部的宽度分别为开关配线13的突出部的长度的1/2以下。
在进行光刻工序时浮置配线11、信号供给分支配线12相对于开关配线13偏离地形成的情况下的、寄生电容的变动小的方面为优选方式。即，在本实施方式中，上述浮置配线11和信号供给分支配线12的突出部的宽度（也称为搭置宽度）小，即使在图9的上下方向上发生对准偏离的情况下，电容变动也小。
图10是表示实施方式3的变形例的有源矩阵基板的显示区域的外侧的驱动电路的部分放大图。
图10所示的浮置配线和信号供给分支配线，其突出部的长度（12μm）相对于开关配线的突出部的宽度（4μm）的比率分别为3。在这样的方式中也为如下情形：在浮置配线11、信号供给分支配线12相对于开关配线13偏离地形成的情况下，能够使寄生电容的变动小，为优选方式。
另外，第三晶体管的形状也可以为其它形状，例如源极电极和漏极电极中的一个电极也可以为コ字形或U字形，还可以为组合梳齿状电极而得到的形状。
另外，在本实施方式中也为如下情形：不需要为了使浮置配线11的电位复位而设置的追加的引出线，电路结构能够以最小限度构成。
上述的实施方式的各方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地组合。
另外，本申请以2009年12月1日提出申请的日本专利申请2009-273526号为基础，基于巴黎条约和所进入国家的法规主张优先权。该申请的所有内容均作为参照被导入本申请中。
附图标记的说明
2：时钟主干配线
4：时钟分支配线
6：接触孔
11：浮置配线
12：信号供给分支配线
13：开关配线
14：信号供给主干配线
15：引出线
21：第三晶体管
22：第一晶体管
23：第二晶体管
24：开关元件
31：驱动电路的第一部分
32：驱动电路的第二部分
41：与显示区域的扫描线连接的配线
51、57：浮置配线和信号供给分支配线与开关配线的交叉部分
50、52、53、54、55、56、58、59、150：半导体层形成区域
61：浮置配线和信号供给分支配线与开关配线交叉的边界部分
71：搭置宽度
122：与浮置配线连接的第一晶体管
123：与信号供给分支配线连接的第一晶体管
124：与浮置配线连接的第二晶体管
125：与信号供给分支配线连接的第二晶体管

Claims (6)

1.一种有源矩阵基板，其特征在于：
其是在显示区域的外侧设置有边框区域的有源矩阵基板，
所述有源矩阵基板在该边框区域配置有：第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；浮置配线；开关配线；信号供给主干配线；和与该信号供给主干配线电连接的信号供给分支配线，
该浮置配线和信号供给分支配线，分别将第一晶体管和第二晶体管电连接，并具有与该开关配线交叉的交叉部分，在该交叉部分设置有第三晶体管，
所述第三晶体管的栅极电极包括开关配线，所述第三晶体管的源极电极和漏极电极中的任一个电极包括信号供给分支配线，所述第三晶体管的源极电极和漏极电极中的另一个电极包括浮置配线。
2.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于：
所述第三晶体管设置于开关配线的主线上。
3.如权利要求1或2所述的有源矩阵基板，其特征在于：
所述开关配线以一定周期被输入脉冲信号。
4.如权利要求1或2所述的有源矩阵基板，其特征在于：
所述浮置配线和/或信号供给分支配线，在俯视基板主面时，在与开关配线交叉的边界部分具有迂回结构。
5.如权利要求1、3或4所述的有源矩阵基板，其特征在于：
所述开关配线设置有突出部，所述第三晶体管设置于该突出部上，并且所述第三晶体管的源极电极与信号供给分支配线的突出部连接，所述第三晶体管的漏极电极与浮置配线的突出部连接，
该浮置配线的突出部的宽度和信号供给分支配线的突出部的宽度分别为开关配线的突出部的长度的1/2以下。
6.一种显示装置，其特征在于：
包括权利要求1～5中任一项所述的有源矩阵基板。
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