CN106255921A - 有源矩阵基板和具备其的显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供抑制驱动电路的寄生电容,将栅极线更可靠地切换为选择状态的技术。有源矩阵基板在由源极线(15S)和栅极线(13G)规定的像素区域中具备将栅极线(13G)切换为选择状态的驱动电路。驱动电路具有:多个开关元件,其包括对栅极线输出选择电压的输出用开关元件(TFT‑F);以及内部配线(netA),其连接有输出用开关元件(TFT‑F)的栅极端子和至少1个其它开关元件。有源矩阵基板在配置有内部配线和其它开关元件中的至少一方的像素区域中具备抑制驱动电路的寄生电容的抑制部(C1、C2)。
Description
技术领域
本发明涉及有源矩阵基板和具备其的显示装置。
背景技术
在特表2004-538511号公报中,公开了设有从列地址导体的一端侧延伸而在各行地址导体终止的导线和从终止位置经过像素元素而延伸到列地址导体的延伸方向的另一端侧的互补性的导线的有源矩阵显示装置。互补性的导线经由共用的导线连接到参照信号源,选择信号从导线的一端侧供应到行地址导体。
发明内容
在特表2004-538511号公报中,由于使互补性的导线从行地址导体经过像素元素引绕到列地址导体的另一端侧,因此,与从行地址导体的延伸方向的一端侧向行地址导体供应选择信号的情况相比,能够实现窄边框化。然而,由于经行地址导体引绕,所以行地址导体的寄生电容变大。
另外,在有源矩阵基板中,按每一栅极线设有包括多个开关元件的驱动电路。在驱动电路中,对栅极线输出选择电压的输出用开关元件的栅极端子连接到驱动电路的内部配线。通过将栅极线切换为选择状态时的内部配线的电位的上升,经由输出用开关元件对栅极线输出选择电压,栅极线被充电。因此,若驱动电路的内部配线、开关元件具有寄生电容,则内部配线的电位不会上升,无法将栅极线切换为选择状态。
本发明的目的在于提供抑制驱动电路的寄生电容,将栅极线更可靠地切换为选择状态的技术。
本发明的有源矩阵基板具备多个源极线以及与上述多个源极线交叉的多个栅极线,由上述多个源极线和上述多个栅极线规定的多个像素区域各自具有像素电极,上述有源矩阵基板具备:驱动部,其设置于上述多个像素区域中的一部分像素区域,按每一栅极线具有驱动电路,上述驱动电路根据被供应的控制信号,将栅极线切换为选择状态;以及抑制部,其在上述一部分像素区域中抑制上述驱动电路的寄生电容,上述驱动电路具有:多个开关元件;以及内部配线,其连接到上述多个开关元件中的输出将一个栅极线切换为选择状态的选择电压的输出用开关元件的栅极端子、至少1个其它开关元件以及上述一个栅极线,上述抑制部设置于配置上述驱动电路的上述内部配线和上述其它开关元件中的至少一方的像素区域。
根据本发明的构成,能够抑制驱动电路的寄生电容,将栅极线更可靠地切换为选择状态。
附图说明
图1是表示第1实施方式的液晶显示装置的概略构成的示意图。
图2是表示图1所示的有源矩阵基板的概略构成的示意图。
图3是表示图1所示的有源矩阵基板以及与有源矩阵基板连接的各部的概略构成的示意图。
图4是示例出第1实施方式的时钟信号的波形的图。
图5是表示图3所示的栅极驱动器的等价电路的一例的图。
图6是通过图5所示的栅极驱动器驱动栅极线的时序图。
图7A是表示图5所示的栅极驱动器的显示区域内的配置例的示意图。
图7B是表示图5所示的栅极驱动器的显示区域内的配置例的示意图。
图8是表示配置有图7B所示的TFT-F的像素的构成例的示意图。
图9A是将图8所示的TFT-PIX的部分沿I-I线切断的截面图。
图9B是将图8所示的接触器CH1沿II-II线切断的截面图。
图9C是将图8所示的TFT-F的部分沿III-III线切断的截面图。
图9D是将图8所示的接触器CH2沿IV-IV线切断的截面图。
图9E表示将图8的电极部C2的部分沿V-V线切断的截面图。
图10是表示配置有图7B所示的TFT-F的、第2实施方式的像素的构成例的示意图。
图11是将图10所示的虚线框160的部分沿VI-VI线切断的截面图。
图12是在图9E中与netA重叠的屏蔽层设有开口部的截面图。
图13是表示配置有图7B所示的TFT-A的、第3实施方式的像素的构成例的示意图。
图14是将图13所示的TFT-A沿VII-VII线切断的截面图。
图15是表示配置有图7B所示的TFT-A的、第4实施方式的像素的构成例的示意图。
图16是说明将源极端子和漏极端子平行配置的TFT、将源极端子和漏极端子配置为梳齿状的TFT的寄生电容的图。
图17是说明第4实施方式的栅极线的构成例的图。
具体实施方式
本发明的一实施方式的有源矩阵基板具备多个源极线以及与上述多个源极线交叉的多个栅极线,由上述多个源极线和上述多个栅极线规定的多个像素区域各自具有像素电极,上述有源矩阵基板具备:驱动部,其设置于上述多个像素区域中的一部分像素区域,按每一栅极线具有驱动电路,上述驱动电路根据被供应的控制信号,将栅极线切换为选择状态;以及抑制部,其在上述一部分像素区域中抑制上述驱动电路的寄生电容,上述驱动电路具有:多个开关元件;以及内部配线,其连接到上述多个开关元件中的输出将一个栅极线切换为选择状态的选择电压的输出用开关元件的栅极端子、至少1个其它开关元件以及上述一个栅极线,上述抑制部设置于配置上述驱动电路的上述内部配线和上述其它开关元件中的至少一方的像素区域(第1构成)。
根据第1构成,在有源矩阵基板的一部分像素区域中具备驱动部。驱动部按每一栅极线具有驱动电路,上述驱动电路根据被供应的控制信号,将栅极线切换为选择状态。驱动电路具有多个开关元件和内部配线。内部配线连接到对栅极线输出选择电压的输出用开关元件的栅极端子、至少1个其它开关元件以及一个栅极线。若内部配线的寄生电容变大,则在将栅极线切换为选择状态时内部配线的电位不会上升,而无法经由输出用开关元件对栅极线输出选择电压。在上述第1构成中,由于在配置内部配线和其它开关元件中的至少一方的像素区域中设有抑制部,因此可抑制内部配线和其它开关元件中的至少一方的寄生电容。因此,与没有设置抑制部的情况相比,在将栅极线切换为选择状态时,能够使内部配线的电位上升,能够将栅极线更可靠地切换为选择状态。
第2构成可以是,在第1构成中,上述驱动电路在上述有源矩阵基板中设置于上述像素电极与设有上述栅极线的层之间,在上述一部分像素区域的上述像素电极与上述驱动电路之间具备导电层,上述抑制部设置于上述驱动电路的上述内部配线和上述其它开关元件中的至少一方与上述导电层重叠的位置。
根据第2构成,在一部分像素区域中,由于在像素电极与驱动电路之间设有导电层,因此能够防止像素电极与驱动电路之间的干扰。另外,通过该构成,在驱动电路的内部配线和其它开关元件中的至少一方与导电层重叠的位置设有抑制部。因此,能够抑制导电层与内部配线和其它开关元件中的至少一方之间的寄生电容。
第3构成可以是,在第2构成中,上述内部配线形成于与上述一个栅极线相同的层,上述抑制部在配置上述驱动电路的上述内部配线的像素区域中,在上述导电层与上述内部配线之间具备电极部,上述电极部经由接触器与上述一个栅极线连接。
根据第3构成,在配置内部配线的像素区域中,在导电层与内部配线之间设有电极部,电极部经由接触器连接到一个栅极线。通过电极部可抑制内部配线与导电层之间的寄生电容,因此能够使内部配线的电位上升。另外,由于由电极部和内部配线形成电容,因此能够将内部配线的电位放大。
第4构成可以是,第2或者第3构成的上述抑制部在配置上述驱动电路的上述内部配线的像素区域的上述导电层中,在与上述内部配线重叠的位置具有开口部。
根据第4构成,在导电层中与内部配线重叠的位置设有开口部。因此,能够抑制内部配线与导电层之间的寄生电容,使内部配线的电位上升。
第5构成可以是,在第2或者第3构成中,上述抑制部在配置上述驱动电路的上述其它开关元件的像素区域的上述导电层中,在与上述其它开关元件重叠的位置具有开口部。
根据第5构成,在导电层中,在与漏极端子连接到内部配线的其它开关元件重叠的位置设有开口部。因此,能够抑制其它开关元件与导电层之间的寄生电容,使内部配线的电位上升。
第6构成可以是,在第1至第5中的任一构成的上述其它开关元件中,设有面积相互不同的漏极端子和源极端子,上述抑制部具有连接部,上述连接部将上述漏极端子和上述源极端子中的面积较小的端子与上述内部配线连接。
根据第6构成,其它开关元件的漏极端子与源极端子中的面积较小的端子通过连接部与内部配线连接。因此,与设有具有相同的面积的漏极端子和源极端子的开关元件相比,能够降低与内部配线之间的寄生电容。
本发明的一实施方式的显示装置具有:第1至第6中的任一有源矩阵基板;相对基板,其具有彩色滤光片;以及液晶层,其被夹持在上述有源矩阵基板与上述相对基板之间(第7构成)。
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标注同一附图标记,不重复其说明。
<第1实施方式>
(液晶显示装置的构成)
图1是表示本实施方式的液晶显示装置的概略构成的示意图。液晶显示装置1具有显示面板2、源极驱动器3、显示控制电路4和电源5。显示面板2具有有源矩阵基板20a、相对基板20b以及被这些基板夹持的液晶层(省略图示)。虽然在图1中省略图示,但以夹着有源矩阵基板20a和相对基板20b的方式设有一对偏振板。黑矩阵、红(R)、绿(G)、蓝(B)的3色的彩色滤光片以及共用电极(均省略图示)形成于相对基板20b。
如图1所示,有源矩阵基板20a与形成于柔性基板的源极驱动器3电连接。显示控制电路4与显示面板2、源极驱动器3及电源5电连接。显示控制电路4对源极驱动器3和设置于有源矩阵基板20a的后述的驱动电路(以下称为栅极驱动器)输出控制信号。电源5与显示面板2、源极驱动器3及显示控制电路4电连接,对它们供应电源电压信号。
(有源矩阵基板的构成)
图2是表示有源矩阵基板20a的概略构成的示意图。在有源矩阵基板20a中,从X轴方向的一端到另一端以一定的间隔大致平行地形成有M(M:自然数)个栅极线13G(1)~13G(M)。以下,在不区分栅极线时,称为栅极线13G。多个源极线15S以与各栅极线13G交叉的方式形成于有源矩阵基板20a。由栅极线13G和源极线15S包围的区域形成1个像素,各像素与彩色滤光片中的任意一色对应。
图3是表示有源矩阵基板20a以及与有源矩阵基板20a连接的各部的概略构成的示意图。在图3中,为了方便,省略源极线15S的图示。如图3的例子所示,栅极驱动器11配置于显示区域201的栅极线13G与栅极线13G之间。在该例中,按每一栅极线13G设有1个栅极驱动器11。各栅极驱动器11配置于显示区域201的区域201a、区域201b、区域201c和区域201d中的任意一个区域。在区域201a、区域201b、区域201c和区域201d中,以4个栅极线13G为单位配置1个栅极驱动器11。配置于相同区域的栅极驱动器11经由配线15L相互连接。
在图3所示的有源矩阵基板20a中,在设有源极驱动器3的边的边框区域202设有端子部12g。端子部12g与显示控制电路4及电源5连接。端子部12g接收从显示控制电路4和电源5输出的控制信号、电源电压信号等信号。输入到端子部12g的控制信号和电源电压信号等信号经由配线15L供应到各栅极驱动器11。栅极驱动器11根据被供应的信号,对所连接的栅极线13G输出表示选择状态和非选择状态中的一方的电压信号。在以下的说明中,将栅极线13G处于被选择的状态称为栅极线13G的驱动。
另外,在有源矩阵基板20a的边框区域202中设有将源极驱动器3与源极线15S(参照图2)连接的端子部12s。源极驱动器3根据从显示控制电路4输入的控制信号,对各源极线15S(参照图2)输出数据信号。
显示控制电路4向端子部12g供应按每一水平期间重复高电平和低电平的信号(以下称为时钟信号)以及与时钟信号的高电平为相同电位的信号(以下称为复位信号)作为控制信号。
图4是例示出时钟信号的波形的图。在本实施方式中,向端子部12g供应相位相互反转的2相的时钟信号CKA和CKB作为时钟信号。此外,在该例中,使用2相的时钟信号,但也可以使用例如按每2个水平扫描期间重复高电平和低电平且相位逐个错开1/4周期的4相的时钟信号、按每4个水平扫描期间重复高电平和低电平且相位逐个错开1/8周期的8相的时钟信号等相位不同的多个时钟信号。
接着,说明本实施方式的栅极驱动器11的构成。图5是表示驱动栅极线13G(n)的栅极驱动器11(以下称为栅极驱动器11(n))的等价电路的一例的图。
如图5所示,栅极驱动器11(n)具有作为开关元件的用字母A~K表示的薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)(以下称为TFT-A~TFT-K)和电容器Cbst。
在图5中,将连接有TFT-B的源极端子、TFT-A、TFT-C和TFT-D的漏极端子、TFT-F的栅极端子以及电容器Cbst中的一方电极的内部配线称为netA。另外,将连接有TFT-I的源极端子、TFT-H、TFT-J和TFT-K的漏极端子以及TFT-D的栅极端子的内部配线称为netB。
TFT-A的漏极端子与netA连接,对栅极端子供应复位信号CLR,对源极端子供应电源电压信号VSS。
TFT-B的栅极端子与漏极端子连接,栅极端子及漏极端子与栅极线13G(n-1)连接。另外,TFT-B的源极端子连接到netA。TFT-B接收栅极线13G(n-1)的电位作为置位信号S。此外,驱动栅极线13G(1)的栅极驱动器11的TFT-B接收从显示控制电路4输出的栅极起始脉冲信号作为置位信号S。
电容器Cbst的一方电极与netA(n)连接,另一方电极与栅极线13G(n)连接。
TFT-C的栅极端子与栅极线13G(n+1)连接,漏极端子与netA(n)连接,对源极端子供应电源电压信号VSS。
TFT-D的栅极端子与netB(n)连接,漏极端子与netA(n)连接,对源极端子供应电源电压信号VSS。
TFT-E的漏极端子与栅极线13G(n)连接,对栅极端子供应复位信号CLR,对源极端子供应电源电压信号VSS。
TFT-F的栅极端子与netA(n)连接,源极端子连接到栅极线13G(n),对漏极端子供应时钟信号CKA。TFT-F作为对栅极线13G(n)输出将栅极线13G(n)切换为选择状态的选择电压的输出缓冲器发挥功能。输出缓冲器与其它TFT相比负荷较大,因此需要增大沟道宽度。在图5所示的等价电路中,用1个TFT表示TFT-F,但在本实施方式中,TFT-F是将多个TFT连接而构成的。后述TFT-F的具体的构成例。
TFT-G的漏极端子与栅极线13G(n)连接,对栅极端子供应时钟信号CKB,对源极端子供应电源电压信号VSS。
TFT-H的漏极端子连接到netB(n),对栅极端子供应时钟信号CKA,对源极端子供应电源电压信号VSS。
TFT-I的栅极端子与漏极端子连接,对栅极端子和漏极端子供应时钟信号CKB。TFT-I的源极端子连接到netB(n)。
TFT-J的栅极端子与栅极线13G(n-1)连接,漏极端子与netB(n)连接,对源极端子供应电源电压信号VSS。TFT-J接收栅极线13G(n-1)的电位作为置位信号S。此外,驱动栅极线13G(1)的栅极驱动器11的TFT-J接收从显示控制电路4输出的栅极起始脉冲信号作为置位信号S。
TFT-K的漏极端子与netB(n)连接,对栅极端子供应复位信号CLR,对源极端子供应电源电压信号VSS。
接着,说明栅极驱动器11的动作。图6是栅极驱动器11(n)驱动栅极线13G(n)时的时序图。
对栅极驱动器11(n)输入从显示控制电路4供应的时钟信号CKA、CKB。此外,虽然在图6中省略图示,但按每一垂直扫描期间在一定期间内成为高(High)电平的复位信号CLR从显示控制电路4输入到各栅极驱动器11。当被输入复位信号CLR时,栅极驱动器11(n)的netA(n)、netB(n)和栅极线13G的电位转变为低(Low)电平。
在时刻t1到t2,时钟信号CKA的低电平的电位和时钟信号CKB的高电平的电位输入到栅极驱动器11(n)。由此,TFT-I成为导通状态,TFT-H成为截止状态,因此,netB(n)被充电为高电平的电位。另外,TFT-D成为导通状态,netA(n)被充电为电源电压VSS(低电平)。另外,TFT-G成为导通状态,TFT-F成为截止状态,因此,栅极线13G(n)被充电为低电平的电位。
接着,在时刻t2,时钟信号CKA的高电平的电位和时钟信号CKB的低电平的电位输入到栅极驱动器11(n)。由此,TFT-I成为截止状态,TFT-H成为导通状态,因此,netB(n)被充电为低电平的电位。另外,TFT-D成为截止状态,netA(n)维持为电源电压VSS(低电平)的电位。此时,TFT-G成为截止状态,TFT-F成为截止状态,因此,栅极线13G(n)维持为低电平的电位。
在时刻t3,驱动栅极线13G(n-1),时钟信号CKA的低电平的电位和时钟信号CKB的高电平的电位输入到栅极驱动器11(n)。TFT-I成为导通状态,TFT-H成为截止状态,但对TFT-J的栅极端子输入栅极线13G(n-1)的高电平的电位作为置位信号S,TFT-J成为导通状态。与TFT-I相比,将TFT-J的TFT的充电能力设定为较高,由此,netB(n)维持为低电平的电位。
另外,对TFT-B的栅极端子和漏极端子输入栅极线13G(n-1)的高电平的电位作为置位信号S,TFT-B成为导通状态。由于TFT-D为截止状态,因此,netA(n)被预充电为(高电平的电位-TFT-B的阈值电压)的电位,TFT-F成为导通状态。此时,由于TFT-G成为导通状态,因此,栅极线13G(n)维持为低电平的电位。
然后,在时刻t4,栅极线13G(n-1)成为非选择状态,时钟信号CKA的高电平的电位和时钟信号CKB的低电平的电位输入到栅极驱动器11(n)。
TFT-I成为截止状态,TFT-H成为导通状态,对TFT-J的栅极端子输入栅极线13G(n-1)的低电平的电位作为置位信号S,TFT-J成为截止状态。由此,netB(n)维持为低电平的电位。
另外,对TFT-B的栅极端子和漏极端子输入栅极线13G(n-1)的低电平的电位作为置位信号S,TFT-B成为截止状态。另外,TFT-A、TFT-C、TFT-D也成为截止状态,netA(n)成为浮动状态。此时,对TFT-F的漏极端子输入时钟信号CKA的高电平的电位,从而对栅极线13G(n)输入高电平的电位,通过电容器Cbst使netA(n)的电位推高,而上升到比高电平高的电位。由于TFT-G成为截止状态,因此,栅极线13G(n)切换为选择状态。
netA(n)的电位依赖于电容器Cbst的电容、netA(n)的寄生电容以及连接到netA(n)的TFT的电容。即,netA(n)的电位的上升效率T用以下的式(1)表示。
T=(C+C1)/(C+C2+C3)…(1)
C:电容器Cbst的电容
C1:TFT-F的寄生电容
C2:netA的寄生电容
C3:连接到netA的TFT的寄生电容
如上述式(1)所示,netA的寄生电容或连接到netA的TFT的寄生电容越大,则netA的电位的上升效率越小,netA的电位越低。因此,在本实施方式中,在有源矩阵基板20a中,设有抑制netA的寄生电容和连接到netA的TFT的寄生电容中的至少一方的抑制部。后述本实施方式的抑制部的具体的构成。
在时刻t5,驱动栅极线13G(n+1),时钟信号CKA的低电平的电位和时钟信号CKB的高电平的电位输入到栅极驱动器11(n)。TFT-I成为导通状态,TFT-H和TFT-J成为截止状态,因此,netB(n)被充电为高电平的电位。
此时,栅极线13G(n+1)的高电平的电位输入到TFT-C的栅极端子,TFT-C成为导通状态。另外,TFT-D成为导通状态,TFT-B成为截止状态,netA(n)被充电为低电平的电位。并且,由于TFT-F成为截止状态,TFT-G成为导通状态,因此,栅极线13G(n)被充电为低电平的电位,切换为非选择状态。
在时刻t5以后,netB(n)的电位根据时钟信号CKA、CKB的电位而重复高电平和低电平。netA(n)在时刻t5以后维持为低电平的电位,栅极线13G(n)维持为低电平的电位。
这样,液晶显示装置1通过栅极驱动器群11A~11D依次驱动栅极线13G(1)~13G(M),通过源极驱动器3对各源极线15S供应数据信号,从而在显示面板2中显示图像。
接着,说明本实施方式的栅极驱动器11的配置例。图7A和图7B是表示驱动栅极线13G(n)的栅极驱动器11(n)的配置例的示意图。此外,在图7A和图7B中,为了方便,仅记载字母A~K,省略“TFT-”的标记,但A~K与图5所示的TFT-A~TFT-K对应。另外,图7A和图7B在图7A和图7B的列200处是连续的。
如图7A和图7B所示,构成栅极驱动器11(n)的各元件配置于栅极线13G(n-2)~13G(n+1)的各栅极线之间。栅极驱动器11(n)与栅极线13G(n-1)、13G(n)及13G(n+1)连接。
栅极驱动器11(n)的TFT-A~TFT-K和电容器Cbst分散配置于栅极线13G(n)和栅极线13G(n-1)之间的像素PIX。在该例中,为了方便,TFT-A~TFT-K和电容器Cbst除一部分像素以外是以相邻的方式配置的,但也可以分别配置于与相对基板20b的彩色滤光片的R、G、B色中的特定的色对应的像素PIX。
另外,在图7B中,示出将3个TFT并联连接而构成作为输出缓冲器发挥功能的TFT-F的例子,但所连接的TFT的数量不限于此,只要连接2个以上的TFT即可。另外,关于TFT-F以外的其它TFT和电容器Cbst,也可以根据需要将多个TFT和电容器连接而构成。
另外,虽然在图7A和图7B中省略图示,但栅极驱动器11(n)经由配线15L与驱动栅极线13G(n+4)的栅极驱动器11及驱动栅极线13G(n-4)的栅极驱动器11连接。
在图7A中,供应电源电压信号VSS的配线15L在与配置有TFT-J、K、H的列不同的其它列中,从端子部12g(参照图3)以与源极线15S大致平行的方式布设,并引绕到配置有TFT-J、TFT-K和TFT-H的像素。另外,在图7B中,供应电源电压信号VSS的配线15L也是在与配置有TFT-E、G的列不同的其它列中,从端子部12g(参照图3)以与源极线15S大致平行的方式布设,并引绕到配置有TFT-E和TFT-G的像素。
在图7B中,对3个TFT-F的各漏极端子供应时钟信号CKA。对各TFT-F供应时钟信号CKA的配线15L在与配置有TFT-F的列相邻的列中,从端子部12g(参照图3)以与源极线15S大致平行的方式配线,并引绕到配置有各TFT-F的像素。
这样,通过对被供应相同控制信号的多个TFT设置共用的配线15L,与按每一TFT设置各控制信号的配线15L的情况相比,能够减少配线数量。
在此,具体地说明配置有图7B的3个TFT-F的像素的构成。在以下的例子中,3个TFT-F各自配置于与彩色滤光片(省略图示)的B色对应的像素。
图8是表示配置有图7B的3个TFT-F中的1个TFT-F的像素的构成例的示意图。在图8中,在列200x_r中排列有与彩色滤光片(省略图示)的R色对应的像素,在列200x_g中排列有与G色对应的像素,在列200x_b中排列有与B色对应的像素。
在列200x_b的像素中配置有TFT-F,在列200x_r和200x_g的各像素中布设有与TFT-F连接的netA(n)。在图8中,为了方便,示出1个TFT-F的配置例,但其它TFT-F也同样配置于与B色对应的像素,经由netA(n)相互连接。
在列200x_r、200x_g、200x_b的各像素中,在栅极线13G与源极线15S交叉处附近,配置有用于图像显示的TFT(以下称为TFT-PIX)。TFT-PIX与像素电极17经由接触器CH1连接。
TFT-F的源极端子15s经由接触器CH2与栅极线13G(n)连接。对TFT-F供应时钟信号CKA的配线15L的一部分作为TFT-F的漏极端子15d发挥功能。
在此,使用图9A~9D说明图8所示的像素的截面结构。图9A是将图8所示的TFT-PIX的部分沿I-I线切断的截面图,图9B是将图8所示的接触器CH1沿II-II线切断的截面图。另外,图9C是将图8所示的TFT-F的部分沿III-III线切断的截面图,图9D是将图8所示的接触器CH2沿IV-IV线切断的截面图。
如图9A、9C和9D所示,在基板20上形成栅极层13,由此形成栅极线13G、TFT-F的栅极端子以及netA(n)。
如图9A和图9C所示,在栅极层13的上层,在形成TFT-PIX的部分和形成TFT-F的部分,隔着栅极绝缘膜21形成有包括氧化物半导体的半导体层14,在半导体层14的上部以隔开的方式形成有源极层15。由此,如图9A~图9C所示,形成源极线15S、TFT-PIX和TFT-F各自的源极端子15s和漏极端子15d、以及配线15L。
如图9D所示,在接触器CH2处,贯通到栅极层13的表面的接触孔H2形成于栅极绝缘膜21。源极层15以在接触孔H2处与栅极层13相接的方式形成于栅极绝缘膜21上。由此,在接触器CH2处,将TFT-F的源极端子15s与栅极线13G(n)连接。
另外,如图9A~图9D所示,在源极层15的上层以覆盖源极层15的方式层叠有保护膜22和保护膜23。保护膜22例如由SiO2等的无机绝缘膜构成。保护膜23例如由正型的感光性树脂膜等的有机绝缘膜构成。而且,如图9A~图9D所示,在保护膜23的上层形成有屏蔽层16。屏蔽层16例如由ITO等的透明导电膜构成。并且,在屏蔽层16的上层,形成有例如由SiO2等的无机绝缘膜构成的层间绝缘层24。在层间绝缘层24的上层,如图9C和图9D所示,形成有包括ITO等的透明导电膜的像素电极17。
如图9B所示,在接触器CH1处,在TFT-PIX的漏极端子15的上部形成有将层间绝缘层24、屏蔽层16以及保护膜22、23贯通的接触孔H1。像素电极17以在接触孔H1中与漏极端子15d相接的方式形成于层间绝缘层24的上层。
通过形成屏蔽层16而在像素电极17与屏蔽层16之间形成电容,通过电容使像素电极17的电位稳定化。另外,由于在像素电极17与TFT-F及配线15L之间形成有屏蔽层16,因此可降低TFT-F及配线15L与像素电极17之间的干扰。此外,在该例中,像素电极17还设置于与形成有栅极驱动器11的TFT、netA和netB等内部配线的部分重叠的位置,但形成有这些的部分不会使光透过,因此也可以不设置像素电极17。
然而,如图8所示,连接到TFT-F的netA(n)的配线配置于未配置有TFT-F的列200x_r和200x_g的像素,在netA(n)与屏蔽层16之间产生寄生电容。如上所述,若netA(n)的寄生电容变大,则netA(n)的电位的上升效率下降。其结果是,无法在驱动栅极线13G(n)的定时使netA(n)上升到规定的电位,而无法将选择电压经由TFT-F输出到栅极线13G(n)。
因此,在本实施方式中,在配置有netA(n)的列200x_r和200x_g的像素的屏蔽层16与netA(n)之间,形成用与源极层15相同的材料构成的电极部C1、C2(抑制部)。由此,抑制在netA(n)与屏蔽层16之间的寄生电容。
在此,图9E表示将图8的电极部C2的部分沿V-V线切断的截面图。如图9E所示,在形成有netA的栅极层13上,隔着栅极绝缘膜21形成有源极层15。源极层15经由接触孔H2与栅极线13G连接。
此外,在上述例子中,对在设置于与配置有TFT-F的像素相邻的像素的netA与屏蔽层16之间设有电极部的例子进行了说明,但也可以在配置有netA的其它像素中,在屏蔽层16与netA之间设置有电极部。
这样,通过在配置有netA的像素中在netA与屏蔽层16之间形成源极层15,可抑制netA与屏蔽层16之间的寄生电容。另外,通过在netA上隔着栅极绝缘膜21形成源极层15,将源极层15连接到栅极层13,能够形成以netA为一方电极而以源极层15为另一方电极的电容器。因此,能够使由电极部C1和C2形成的电容器作为图5和图7B所示的电容器Cbst的一部分发挥功能。
<第2实施方式>
在上述第1实施方式中,对通过在配置有netA的像素中在netA与屏蔽层16之间形成电极部C1、C2来抑制在netA与屏蔽层16之间产生的寄生电容的例子进行了说明。在本实施方式中,对通过与第1实施方式不同的构成来抑制netA与屏蔽层16之间的寄生电容的例子进行说明。
图10是表示配置有图7B所示的3个TFT-F中的1个TFT-F的像素的构成例的示意图。在图10中,对与第1实施方式同样的构成标注与第1实施方式相同的附图标记。
在本实施方式中,在配置有netA(n)的配线的列200x_r和200x_g的像素的屏蔽层16中,在与netA(n)重叠的用虚线框160表示的部分设有开口部(抑制部)。
在此,图11表示将图10所示的虚线框160的部分沿VI-VI线切断的截面图。如图11所示,在形成有netA(n)的像素的屏蔽层16中,在与netA(n)重叠的部分形成有开口部160h。因此,netA(n)与屏蔽层16不重叠,而可抑制netA(n)与屏蔽层16之间的寄生电容。
此外,在上述中,使用图10对在形成有netA(n)的像素中的一部分像素的屏蔽层16中形成开口部160h的例子进行了说明,但在形成有netA(n)的其它像素的屏蔽层16中同样也可以形成开口部160h。
另外,在第2实施方式中,还可以应用上述第1实施方式的构成。即,如图12所示,也可以在netA(n)与屏蔽层16之间形成源极层15而形成电极部C1、C2,在屏蔽层16中与netA(n)重叠的部分设置开口部160h。如第1实施方式所示,通过在形成有netA(n)的位置且netA(n)与屏蔽层16之间形成源极层15,可抑制netA(n)的寄生电容,但栅极线13G的寄生电容会增加。因此,如图12所示,通过在屏蔽层16中与netA(n)重叠的部分设置开口部160h,能够抑制netA(n)的寄生电容,并且抑制栅极线13G的寄生电容。
<第3实施方式>
在上述第1实施方式和第2实施方式中,说明了抑制netA的寄生电容的例子,但如上述式(1)所示,连接到netA的TFT的寄生电容越大,则netA的电位的上升效率越小。因此,在本实施方式中,说明对除TFT-F以外的TFT中的连接到netA的TFT-A~TFT-D中的至少1个的寄生电容进行抑制的例子。
图13是表示配置有图7B所示的TFT-A的像素的构成例的示意图。在图13中,对与上述第1实施方式同样的构成标注与第1实施方式相同的附图标记。
如图13所示,TFT-A的漏极端子15d经由接触器CH2与netA(n)连接。TFT-A的栅极端子13g经由接触器CH2与被供应复位信号CLR的配线15L连接。另外,被供应电源电压信号VSS的配线15L的一部分作为TFT-A的源极端子15s发挥功能。
在本实施方式中,在配置有TFT-A的像素的屏蔽层16中,在与TFT-A重叠的用虚线框161表示的部分设有开口部(抑制部)。图14是将图13所示的TFT-A沿VII-VII线切断的截面图。如图14所示,在形成有TFT-A的像素的屏蔽层16中,在与TFT-A重叠的部分形成有开口部161h。通过开口部161h而使TFT-A的源极端子15s及漏极端子15d与屏蔽层16不重叠,能够抑制TFT-A与屏蔽层16之间的寄生电容。
在本实施方式中,对抑制与TFT-A的寄生电容的构成进行了说明,但也可以在配置有连接到netA(n)的TFT-B~TFT-D的像素的屏蔽层16中,在与这些TFT重叠的部分设置开口部。通过这样构成,能够抑制连接到netA(n)的各TFT的寄生电容,能够提高netA(n)的电位的上升效率。
另外,在配置有TFT-F的像素的屏蔽层16中同样也可以设置开口部。TFT-F的栅极端子形成于与netA(n)相同的栅极层13,在栅极层13上设有形成TFT-F的源极端子和漏极端子的源极层15。因此,即使在与TFT-F重叠的屏蔽层16中设置开口部,与TFT-B~TFT-D相比,抑制netA(n)的寄生电容的效果较小,但也能够降低对TFT-F供应控制信号的配线15L的寄生电容。
<第4实施方式>
在上述第3实施方式中,对通过在配置有连接到netA(n)的TFT的像素的屏蔽层16中,在与TFT重叠的部分设置开口部161h来抑制连接到netA(n)的TFT的寄生电容的例子进行了说明。在本实施方式中,在连接到netA(n)的TFT中,设置面积相互不同的漏极端子和源极端子,将面积较小的端子与netA(n)连接,由此,抑制连接到netA(n)的TFT的寄生电容。
以下,以配置有TFT-A的像素为例对抑制连接到netA(n)的TFT的寄生电容的构成进行说明。图15是表示配置有TFT-A的像素的构成例的示意图。在图15中,对与第3实施方式同样的构成标注与第3实施方式相同的附图标记。
如图15所示,在本实施方式中,TFT-A是将源极端子15s和漏极端子15d配置为梳齿状而构成的。在该例中,源极端子15s具有比漏极端子15d大的面积。
源极端子15s中的一方端部在像素内与源极线15S大致平行地延伸。源极端子15s的延伸部分作为被供应电源电压信号VSS的配线15L发挥功能。漏极端子15d的一方端部朝向上一级的像素而与源极线15S大致平行地延伸。漏极端子的延伸部分作为用于与netA(n)连接的连接部151发挥功能。连接部151经由接触器CH2与netA(n)连接。
如图16的(a)所示,在将具有相同的面积的矩形形状的源极端子15s和漏极端子15d平行配置的具有沟道宽度W的TFT的情况下,若将漏极端子15d与netA(n)连接,则用虚线框P表示的部分成为有助于TFT的寄生电容的区域。此外,在将源极端子15s与netA(n)连接的情况下,有助于TFT的寄生电容的区域也成为与用虚线框P表示的区域大致相同的面积。
另一方面,如图16的(b)所示,在以使沟道宽度成为W的方式将源极端子15s和漏极端子15d配置为梳齿状的TFT的情况下,若在漏极端子15d的一端设置连接部151,则用虚线框Q表示的区域成为有助于TFT的寄生电容的区域。即,在图16的(b)所示的TFT中,通过将面积较小的漏极端子15d与netA(n)连接,与图16的(a)所示的TFT的情况相比,有助于TFT的寄生电容的区域变小。其结果是,能够抑制TFT的寄生电容,并抑制netA(n)的寄生电容。
在上述中,以配置有TFT-A的像素为例对抑制netA(n)的寄生电容的例子进行了说明,但只要将连接到netA(n)的TFT-A~TFT-D、TFT-F中的至少1个如图15那样构成即可。
此外,如图15和图16的(b)所示,在将源极端子和漏极端子配置为梳齿状的TFT的情况下,与将源极端子和漏极端子大致平行地配置的图16的(a)所示的TFT相比,TFT的面积变大,像素的开口率降低。因此,也可以使构成配置有TFT-A的像素的一个栅极线13G的宽度小于相邻的像素的栅极线13G的宽度。具体地说,例如,如图17所示,也可以使栅极线13G(n)和栅极线13G(n-1)中的配置于TFT-A的附近的栅极线13G(n)的宽度h2小于相邻的像素的栅极线13G(n)的宽度h1。通过这样构成,能够减轻配置有TFT-A的像素的开口率的降低。
以上说明了本发明的实施方式,但上述实施方式不过是用于实施本发明的示例。因而,本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离其宗旨的范围内将上述实施方式适当变形或者组合而实施。以下说明本发明的变形例。
<变形例>
(1)在上述第3实施方式中,也可以将第1实施方式和第2实施方式中的至少一方的抑制部的构成进行组合。通过这样构成,能够抑制netA的寄生电容,并且抑制连接到netA的TFT的寄生电容。其结果是,能够进一步提高netA的电位的上升效率。
(2)在上述第1实施方式至第3实施方式中,也可以构成为:将连接到netA的TFT的源极端子和漏极端子与第4实施方式同样地配置为梳齿状,将面积较小的端子连接到netA。通过这样构成,能够抑制netA的寄生电容,并且能够抑制连接到netA的TFT的寄生电容。其结果是,能够进一步提高netA的电位的上升效率。
Claims (7)
1.一种有源矩阵基板,具备多个源极线以及与上述多个源极线交叉的多个栅极线,由上述多个源极线和上述多个栅极线规定的多个像素区域各自具有像素电极,上述有源矩阵基板的特征在于,具备:
驱动部,其设置于上述多个像素区域中的一部分像素区域,按每一栅极线具有驱动电路,上述驱动电路根据被供应的控制信号,将栅极线切换为选择状态;以及
抑制部,其在上述一部分像素区域中抑制上述驱动电路的寄生电容,
上述驱动电路具有:
多个开关元件;以及
内部配线,其连接到上述多个开关元件中的输出将一个栅极线切换为选择状态的选择电压的输出用开关元件的栅极端子、至少1个其它开关元件以及上述一个栅极线,
上述抑制部设置于配置上述驱动电路的上述内部配线和上述其它开关元件中的至少一方的像素区域。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵基板,
上述驱动电路在上述有源矩阵基板中设置于上述像素电极与设有上述栅极线的层之间,
在上述一部分像素区域的上述像素电极与上述驱动电路之间具备导电层,
上述抑制部设置于上述驱动电路的上述内部配线和上述其它开关元件中的至少一方与上述导电层重叠的位置。
3.根据权利要求2所述的有源矩阵基板,
上述内部配线形成于与上述一个栅极线相同的层,
上述抑制部在配置上述驱动电路的上述内部配线的像素区域中,在上述导电层与上述内部配线之间具备电极部,上述电极部经由接触器与上述一个栅极线连接。
4.根据权利要求2或3所述的有源矩阵基板,
上述抑制部在配置上述驱动电路的上述内部配线的像素区域的上述导电层中,在与上述内部配线重叠的位置具有开口部。
5.根据权利要求2或3所述的有源矩阵基板,
上述抑制部在配置上述驱动电路的上述其它开关元件的像素区域的上述导电层中,在与上述其它开关元件重叠的位置具有开口部。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的有源矩阵基板,
在上述其它开关元件中,设有面积相互不同的漏极端子和源极端子,
上述抑制部具有连接部,上述连接部将上述漏极端子和上述源极端子中的面积较小的端子与上述内部配线连接。
7.一种显示装置,其特征在于,具有:
权利要求1至6中的任一项所述的有源矩阵基板;
相对基板,其具有彩色滤光片;以及
液晶层,其被夹持在上述有源矩阵基板与上述相对基板之间。
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