CN110322849B - 有源矩阵基板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种有源矩阵基板,降低具备多路分配电路的有源矩阵基板的驱动电力。有源矩阵基板具备配置在周边区域的多路分配电路。多路分配电路的各单位电路包含n个开关TFT。多路分配电路包含能对施加到开关TFT的栅极电极的电压进行升压的增压电路。增压电路包含进行置位动作的置位部、进行增压动作的增压部以及进行复位动作的复位部。置位部包含置位用TFT,置位用TFT具有:漏极电极,其连接到驱动信号线;以及源极电极,其连接到与开关TFT的栅极电极连接的节点。在置位部进行置位动作时,第1信号电压V1被从驱动信号线供应到置位用TFT的漏极电极,比第1信号电压V1高的第2信号电压V2被供应到置位用TFT的栅极电极。
Description
技术领域
本发明涉及有源矩阵基板,特别是涉及具备多路分配电路的有源矩阵基板。另外,本发明也涉及具备这样的有源矩阵基板的显示装置。
背景技术
液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板具有:具有多个像素的显示区域;以及显示区域以外的区域(非显示区域或边框区域)。在显示区域中,按每个像素设置有薄膜晶体管(Thin Film Transistor;以下称为“TFT”)等开关元件。作为这种开关元件,以往以来广泛使用将非晶硅膜作为活性层的TFT(以下称为“非晶硅TFT”)、将多晶硅膜作为活性层的TFT(以下称为“多晶硅TFT”)。
作为TFT的活性层的材料,已提出使用氧化物半导体来代替非晶硅、多晶硅。将这种TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此,氧化物半导体TFT能比非晶硅TFT高速地动作。
有时在有源矩阵基板的非显示区域单片(一体)地形成驱动电路等周边电路。通过单片地形成驱动电路,实现非显示区域的窄小化(窄边框化)、安装工序简化所带来的成本降低。例如,在非显示区域中,有时单片地形成栅极驱动电路,以COG(Chip on Glass:玻璃上芯片)方式安装源极驱动电路。
在智能手机等强烈要求窄边框化的设备中,已提出不仅单片地形成栅极驱动器而且还单片地形成源极切换(Source Shared Driving:SSD)电路等多路分配电路(DEMUX)(例如专利文献1和2)。SSD电路是从连接到源极驱动器的各端子的1个视频信号线向多条源极配线分配视频数据的电路。通过搭载SSD电路,能使非显示区域的配置端子部和配线的区域(端子部/配线形成区域)更窄。另外,来自源极驱动器的输出数量减少,能减小电路规模,因此能减少驱动器IC的成本。
驱动电路、SSD电路等周边电路包含TFT。在本说明书中,将在显示区域的各像素中作为开关元件配置的TFT称为“像素TFT”,将构成周边电路的TFT称为“电路TFT”。另外,将电路TFT中的在DEMUX电路(SSD电路)中作为开关元件使用的TFT称为“DEMUX电路用TFT”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/118079号
专利文献2:特开2010-102266号公报
发明内容
发明要解决的问题
在使用氧化物半导体TFT作为像素TFT的有源矩阵基板中,从制造工艺的观点来说,优选DEMUX电路用TFT也是与像素TFT使用了相同氧化物半导体膜的氧化物半导体TFT。
然而,使用氧化物半导体TFT形成DEMUX电路是困难的,以往,多晶硅TFT被用作DEMUX电路用TFT。其理由如下。
氧化物半导体与多晶硅相比迁移率小约1个数量级,因此氧化物半导体TFT与多晶硅TFT相比电流驱动力较小。因此,在使用氧化物半导体形成DEMUX电路用TFT的情况下,与使用多晶硅的情况相比需要增大TFT的尺寸(增大沟道宽度)或者提高驱动电压。当增大TFT的尺寸时,栅极电容负载变大,DEMUX电路的驱动电力增大。另一方面,即使提高TFT的驱动电压,DEMUX电路的驱动电力也增大。
此外,如后所述,即使在使用多晶硅TFT作为DEMUX电路用TFT的情况下,在仅采用PMOS工艺的情况下(即多晶硅TFT仅是PMOS晶体管的情况下),也可能发生同样的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于降低具备多路分配电路的有源矩阵基板的驱动电力。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的有源矩阵基板具有:显示区域,其包含多个像素区域;以及周边区域,其位于上述显示区域的周边,在有源矩阵基板中,具备:基板;多条栅极总线和多条源极总线,其设置在上述基板上;源极驱动器,其配置在上述周边区域,包含多个输出端子;多条信号输出线,其各自连接到上述源极驱动器的上述多个输出端子中的每个输出端子;以及多路分配电路,其包含支撑于上述基板的多个单位电路,配置在上述周边区域,上述多路分配电路的上述多个单位电路中的每个单位电路将显示信号从上述多条信号输出线中的1条信号输出线分配到上述多条源极总线中的n(n是2以上的整数)条源极总线,上述多个单位电路中的每个单位电路包含:n条分支配线,其连接到上述1条信号输出线;以及n个开关TFT,其各自连接到上述n条分支配线中的每条分支配线,对上述n条分支配线与上述n条源极总线的电连接单独地进行接通/断开控制,上述多路分配电路还包含能对施加到上述n个开关TFT的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路,上述多个增压电路中的每个增压电路包含:置位部,其进行对连接到上述栅极电极的节点预充电的置位动作;增压部,其进行对由上述置位部预充电后的上述节点的电位进行升压的增压动作;以及复位部,其进行将上述节点的电位复位的复位动作,上述多路分配电路包含连接到上述置位部的驱动信号线,上述置位部包含置位用TFT,上述置位用TFT具有栅极电极、源极电极以及漏极电极,上述置位用TFT的上述漏极电极连接到上述驱动信号线,上述置位用TFT的上述源极电极连接到上述节点,在上述置位部进行上述置位动作时,第1信号电压V1被从上述驱动信号线供应到上述置位用TFT的上述漏极电极,比上述第1信号电压V1高的第2信号电压V2被供应到上述置位用TFT的上述栅极电极。
在某实施方式中,当将上述置位用TFT的阈值电压设为Vth时,上述第1信号电压V1和上述第2信号电压V2满足V2-Vth>V1的关系。
在某实施方式中,上述置位部是也作为上述复位部发挥功能且在相互不同的定时进行上述置位动作和上述复位动作的置复位部,上述置位用TFT是不仅在进行上述置位动作时使用而且在进行上述复位动作时使用的置复位用TFT。
在某实施方式中,上述置复位部仅包含上述置复位用TFT作为TFT,上述多路分配电路包含连接到上述增压部的另外的驱动信号线,上述增压部包含增压用电容元件,上述增压用电容元件具有:第1电容电极,其连接到上述另外的驱动信号线;以及第2电容电极,其连接到上述节点。
在某实施方式中,上述多个单位电路中的每个单位电路具有的上述n个开关TFT是2个开关TFT,上述2个开关TFT是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT和第2开关TFT,上述多个增压电路包含:第1增压电路,其连接到上述第1开关TFT;以及第2增压电路,其连接到上述第2开关TFT。
在某实施方式中,由上述第2增压电路升压的上述节点连接到上述第1增压电路的上述置位用TFT的上述栅极电极,由上述第1增压电路升压的上述节点连接到上述第2增压电路的上述置位用TFT的上述栅极电极。
在某实施方式中,上述多个单位电路中的每个单位电路具有的上述n个开关TFT是2个开关TFT,上述2个开关TFT是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT和第2开关TFT,上述多个增压电路包含:第1增压电路,其连接到上述第1开关TFT;以及第2增压电路,其连接到上述第2开关TFT,由上述第2增压电路升压的上述节点连接到上述第1增压电路的上述置复位用TFT的上述栅极电极,由上述第1增压电路升压的上述节点连接到上述第2增压电路的上述置复位用TFT的上述栅极电极,上述第1增压电路和上述第2增压电路各自包含另外的置复位部,上述另外的置复位部包含另外的置复位用TFT,上述另外的置复位用TFT具有栅极电极、源极电极以及漏极电极,上述另外的置复位用TFT的上述漏极电极连接到上述驱动信号线,上述另外的置复位用TFT的上述源极电极连接到上述节点,上述第1增压电路的上述另外的置复位用TFT的上述栅极电极连接到上述第2增压电路用的上述驱动信号线,上述第2增压电路的上述另外的置复位用TFT的上述栅极电极连接到上述第1增压电路用的上述驱动信号线。
在某实施方式中,上述第1增压电路连接到上述多个单位电路中的1个单位电路的上述第1开关TFT,上述第2增压电路连接到上述1个单位电路的上述第2开关TFT。
在某实施方式中,上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的2个单位电路的上述第1开关TFT,上述第2增压电路共同连接到上述2个单位电路的上述第2开关TFT。
在某实施方式中,上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的3个以上的单位电路的上述第1开关TFT,上述第2增压电路共同连接到上述3个以上的单位电路的上述第2开关TFT。
在某实施方式中,上述多个单位电路中的每个单位电路具有的上述n个开关TFT是3个开关TFT,上述3个开关TFT是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT,上述多个增压电路包含:第1增压电路,其连接到上述第1开关TFT;第2增压电路,其连接到上述第2开关TFT;以及第3增压电路,其连接到上述第3开关TFT。
在某实施方式中,上述第1增压电路连接到上述多个单位电路中的1个单位电路的上述第1开关TFT,上述第2增压电路连接到上述1个单位电路的上述第2开关TFT,上述第3增压电路连接到上述1个单位电路的上述第3开关TFT。
在某实施方式中,上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的2个单位电路的上述第1开关TFT,上述第2增压电路共同连接到上述2个单位电路的上述第2开关TFT,上述第3增压电路共同连接到上述2个单位电路的上述第3开关TFT。
在某实施方式中,上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的3个以上的单位电路的上述第1开关TFT,上述第2增压电路共同连接到上述3个以上的单位电路的上述第2开关TFT,上述第3增压电路共同连接到上述3个以上的单位电路的上述第3开关TFT。
在某实施方式中,上述多路分配电路还包含多个清除电路,上述多个清除电路中的每个清除电路连接到上述多个增压电路中的每个增压电路,在规定的定时将对应的增压电路初始化。
在某实施方式中,上述置位部和上述复位部各自包含相互以串联的方式连接的多个TFT。
在某实施方式中,上述多个增压电路包含在相同定时被驱动的2个以上的增压电路,上述多路分配电路包含:第1驱动信号线群,其供应用于驱动上述2个以上的增压电路中的一部分增压电路的驱动信号群;以及第2驱动信号线群,其供应用于驱动上述2个以上的增压电路中的其它一部分增压电路的驱动信号群,与上述第1驱动信号线群不同。
在某实施方式中,上述n个开关TFT中的每个开关TFT包含氧化物半导体层作为活性层。
在某实施方式中,上述氧化物半导体层包含In-Ga-Zn-O系半导体。
在某实施方式中,上述In-Ga-Zn-O系半导体包含结晶质部分。
在某实施方式中,上述n个开关TFT中的每个开关TFT是包含多晶硅半导体层作为活性层的PMOS晶体管。
本发明的实施方式的显示装置具备具有上述的任意一个构成的有源矩阵基板。
发明效果
根据本发明的实施方式,能降低具备多路分配电路的有源矩阵基板的驱动电力。
附图说明
图1是示出实施方式1的有源矩阵基板100的平面结构的一例的示意图。
图2是示出比较例1的DEMUX电路510的图。
图3是示出DEMUX电路510具备的增压电路520的图。
图4是用于说明DEMUX电路510的动作的时序图。
图5是示出增压电路520具有的置位部521、复位部522以及增压部523的具体构成的图。
图6是用于说明增压电路520的动作的时序图。
图7是示出比较例2的DEMUX电路610的图。
图8是示出DEMUX电路610具备的增压电路620的图。
图9是用于说明DEMUX电路610的动作的时序图。
图10是示出增压电路620具有的置复位部621和增压部622的具体构成的图。
图11是用于说明增压电路620的动作的时序图。
图12是示出比较例3的DEMUX电路610A的图。
图13是示出DEMUX电路610A具备的增压电路620的图。
图14是用于说明DEMUX电路610A的动作的时序图。
图15是示出DEMUX电路610A的增压电路620具有的置复位部621和增压部622的具体构成的图。
图16是用于说明DEMUX电路610A的增压电路620的动作的时序图。
图17是示出有源矩阵基板100具备的DEMUX电路10的构成的例子的图。
图18是示出DEMUX电路10具有的增压电路20的构成的例子的图。
图19是用于说明DEMUX电路10的动作的时序图。
图20是示出增压电路20具有的置复位部21和增压部22的具体构成的例子的图。
图21是用于说明增压电路20的动作的时序图。
图22的(a)和(b)是分别示出比较例3的DEMUX电路610A和实施方式1的DEMUX电路10的电位的时间变化的时序图。
图23是示出实施方式2的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10A的构成的图。
图24是示出DEMUX电路10A具有的增压电路20的构成的例子的图。
图25是示出DEMUX电路10A的增压电路20具有的第1置复位部21、第2置复位部25以及增压部22的具体构成的例子的图。
图26是示出实施方式3的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10B的构成的图。
图27是示出实施方式4的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10C的构成的图。
图28是示出实施方式5的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10D的构成的图。
图29是示出DEMUX电路10D具有的增压电路20的构成的例子的图。
图30是用于说明DEMUX电路10D的增压电路20的动作的时序图。
图31是示出实施方式6的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10E的构成的图。
图32是示出实施方式7的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10F的构成的图。
图33是示出实施方式8的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10G的构成的图。
图34是示出实施方式9的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10H的构成的图。
图35是示出实施方式10的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10I的构成的图。
图36是用于说明电源启动时的DEMUX电路10的动作的时序图。
图37是示出实施方式11的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10J的构成的图。
图38是示出实施方式12的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10K的构成的图。
图39是示出DEMUX电路10K具有的增压电路20的构成的例子的图。
附图标记说明
1 基板
2 薄膜晶体管(像素TFT)
3 像素电极
4 共用电极
5A、5B 栅极驱动器
5a 移位寄存电路
6 源极驱动器
10、10A、10B、10C、10D、10E 多路分配电路
10F、10G、10H、10I、10J 多路分配电路
11 单位电路
12、12p 开关TFT
20 增压电路
21 置复位部(第1置复位部)
21S 置位部
21R 复位部
22 增压部
23、23A、23B 置复位用TFT(第1置复位用TFT)
24 增压用电容元件
25 另外的置复位部(第2置复位部)
26 另外的置复位用TFT(第2置复位用TFT)
27 置位用TFT
28 复位用TFT
30 清除电路
31 清除用TFT
100 有源矩阵基板
GL 栅极总线
SL 源极总线
VL 信号输出线
DL1 驱动信号线(第1驱动信号线)
DL2 第2驱动信号线
DL3 另外的驱动信号线(第3驱动信号线)
DG1、DG1’、DG2、DG2’、DG3 驱动信号线群
N1 节点
DR 显示区域
FR 周边区域
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。此外,本发明不限于以下的实施方式。
(实施方式1)
[有源矩阵基板的概略构成]
首先,参照图1说明本发明的实施方式的有源矩阵基板100的概略构成。图1是示出有源矩阵基板100的平面结构的一例的示意图。如图1所示,有源矩阵基板100具有显示区域DR和周边区域FR。
显示区域DR包含多个像素区域PIX。像素区域PIX是与显示装置的像素对应的区域。以下,有时将像素区域PIX简称为“像素”。多个像素区域PIX排列为包含多个行和多个列的矩阵状。由排列为矩阵状的多个像素区域PIX规定显示区域DR。
周边区域FR位于显示区域DR的周边。周边区域FR是无助于显示的区域,有时也被称为“非显示区域”或“边框区域”。
有源矩阵基板100的构成要素由基板1支撑。基板1例如是玻璃基板。
在基板1上设置有多条栅极总线(扫描线)GL和多条源极总线(信号线)SL。多条栅极总线GL分别沿着行方向延伸。多条源极总线SL分别沿着列方向延伸。在图1中,将第1行、第2行、···第x行的栅极总线GL表示为“GL1”、“GL2”、···“GLx”,将第1列、第2列、···第y列的源极总线SL表示为“SL1”、“SL2”、···“SLy”。
典型地,由相邻的2条栅极总线GL和相邻的2条源极总线SL包围的区域是像素区域PIX。各像素区域PIX包含薄膜晶体管2和像素电极3。
薄膜晶体管2也被称为“像素TFT”。薄膜晶体管2的栅极电极和源极电极分别连接到对应的栅极总线GL和对应的源极总线SL。另外,薄膜晶体管2的漏极电极连接到像素电极3。在将有源矩阵基板100应用于FFS(Fringe Field Switching:边缘场开关)模式等横电场模式的液晶显示装置的情况下,在有源矩阵基板100中,对多个像素区域PIX设置共用的电极(共用电极)4。在将有源矩阵基板100应用于纵电场模式的液晶显示装置的情况下,共用电极4设置于以隔着液晶层与有源矩阵基板100相对的方式配置的相对基板。
在周边区域FR配置有:驱动栅极总线GL的栅极驱动器(扫描线驱动电路)5A和5B;驱动源极总线SL的源极驱动器(信号线驱动电路)6;以及多路分配(DEMUX)电路10。DEMUX电路10作为分时驱动源极总线SL的SSD电路发挥功能。在本实施方式中,栅极驱动器5A和5B与DEMUX电路10一体(单片)地形成在基板1上,源极驱动器6安装(例如以COG方式安装)在基板1上。
在图示的例子中,相对于显示区域DR在左侧配置有用于驱动奇数行的栅极总线GL的栅极驱动器5A,相对于显示区域DR在右侧配置有用于驱动偶数行的栅极总线GL的栅极驱动器5B。奇数行的栅极总线GL中的每条栅极总线GL连接到栅极驱动器5A具有的多个输出端子(未图示)中的每个输出端子。另外,偶数行的栅极总线GL中的每条栅极总线GL连接到栅极驱动器5B具有的多个输出端子(未图示)中的每个输出端子。栅极驱动器5A和5B分别包含移位寄存电路5a。
相对于显示区域DR在下侧配置有源极驱动器6,在源极驱动器6与显示区域DR之间配置有DEMUX电路10。源极驱动器6包含多个输出端子(未图示)。在位于源极驱动器6与DEMUX电路10之间的区域,设置有多条信号输出线(视频信号线)VL。多条信号输出线VL中的每条信号输出线VL连接到源极驱动器6的多个输出端子中的每个输出端子。在图1中,将第1条、第2条、···第z条信号输出线VL表示为“VL1”、“VL2”、···“VLz”。
DEMUX电路10将从第1条信号输出线VL供应的显示信号分配到2条以上的源极总线SL。以下,更详细地说明本实施方式的DEMUX电路10,但是在此之前,说明比较例1、2以及3的DEMUX电路。
[比较例1的DEMUX电路]
参照图2说明比较例1的DEMUX电路510。
如图2所示,DEMUX电路510包含多个单位电路11。多个单位电路11中的每个单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到2条源极总线SL。图2所示的2个单位电路11中的一个单位电路(以下也称为“第1单位电路”)11A将显示信号从信号输出线VL1分配到源极总线SL1和SL3,另一个单位电路(以下也称为“第2单位电路”)11B将显示信号从信号输出线VL2分配到源极总线SL2和SL4。
各单位电路11包含2条分支配线BL和2个开关TFT12。
各单位电路11的2条分支配线BL连接到1条信号输出线VL。另外,各单位电路11的2个开关TFT12中的每个开关TFT12连接到2条分支配线BL中的每条分支配线BL。2个开关TFT12对2条分支配线BL与2条源极总线SL的电连接单独(独立)地进行接通/断开控制。2个开关TFT12中的每个开关TFT12是氧化物半导体TFT。
第1单位电路11A的2个开关TFT12A和12C中的一个开关TFT12A对分支配线BL1与源极总线SL1的电连接进行接通/断开控制,另一个开关TFT12C对分支配线BL3与源极总线SL3的电连接进行接通/断开控制。前一开关TFT12A的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL1和源极总线SL1,后一开关TFT12C的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL3和源极总线SL3。
第2单位电路11B的2个开关TFT12B和12D中的一个开关TFT12B对分支配线BL2与源极总线SL2的电连接进行接通/断开控制,另一个开关TFT12D对分支配线BL4与源极总线SL4的电连接进行接通/断开控制。前一开关TFT12B的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL2和源极总线SL2,后一开关TFT12D的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL4和源极总线SL4。
如图2所示,DEMUX电路510还包含能对施加到各单位电路11的2个开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路520。在图2所示的例子中,每个开关TFT12各连接有1个增压电路520。具体地说,开关TFT12A、12B、12C以及12D的栅极电极分别连接到增压电路520A、520B、520C以及520D的输出侧。
在图2所示的例子中,各增压电路520由从第1驱动信号线DL1、第2驱动信号线DL2以及第3驱动信号线DL3供应的驱动信号群驱动。以下,有时将由第1驱动信号线DL1供应的驱动信号称为“第1驱动信号”,将由第2驱动信号线DL2供应的驱动信号称为“第2驱动信号”,将由第3驱动信号线DL3供应的驱动信号称为“第3驱动信号”。如在后面详细描述的那样,由增压电路520进行升压,使得与第1驱动信号、第2驱动信号以及第3驱动信号的振幅对应地,开关TFT12的栅极电位的驱动振幅变大。
在图2所示的例子中,设置有2个系统的驱动信号线群DG1和DG2。增压电路520A和520B由驱动信号线群DG1和DG2中的一个驱动信号线群DG1的第1驱动信号线DL1A、第2驱动信号线DL2A以及第3驱动信号线DL3A驱动。另外,增压电路520C和520D由驱动信号线群DG1和DG2中的另一个驱动信号线群DG2的第1驱动信号线DL1B、第2驱动信号线DL2B以及第3驱动信号线DL3B驱动。
如上所述,DEMUX电路510包含能对施加到开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的增压电路520,因此能提高DEMUX电路510的有效的驱动电压。因此,能以比较小的振幅的驱动信号驱动DEMUX电路510,因此能降低驱动信号的充放电所引起的功耗。
参照图3说明增压电路520的具体构成。
如图3所示,增压电路520包含置位部521、复位部522以及增压部523。置位部521、复位部522以及增压部523分别连接到与开关TFT12的栅极电极连接的节点N。另外,置位部521连接到第1驱动信号线DL1,复位部522连接到第2驱动信号线DL2,增压部523连接到第3驱动信号线DL3。
置位部521被从第1驱动信号线DL1供应第1驱动信号(置位信号),对节点N进行预充电。增压部523被从第3驱动信号线DL3供应第3驱动信号(增压信号),对被置位部521预充电后的节点N的电位进行升压。复位部522被从第2驱动信号线DL2供应第2驱动信号(复位信号),将节点N的电位复位。
在此,还参照图4说明增压电路520(DEMUX电路510)的动作。图4是用于说明DEMUX电路510的动作的时序图。图4中示出第1驱动信号线DL1A、DL1B、第2驱动信号线DL2A、DL2B、第3驱动信号线DL3A、DL3B、节点NA、NB、信号输出线VL以及源极总线SL1、SL3的电位。
首先,在时刻t1,第1驱动信号线DL1A的电位变为高电平,第2驱动信号线DL2A的电位变为低电平,第1驱动信号被作为置位信号输入到增压电路520A的置位部521。由此,连接到开关TFT12A的栅极电极的节点NA被预充电。另外,在该定时,信号输出线DL的电位(即显示信号)变化为写入电压电平,开始对被选择的源极总线SL1的充电。
接下来,在时刻t2,第3驱动信号线DL3A的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号输入到增压电路520A的增压部523。由此,节点NA的电位被升压。由于节点NA的电位被升压,经由开关TFT12A的源极总线SL1的充电得以充分进行。
接下来,在时刻t3,第1驱动信号线DL1A的电位变为低电平,第2驱动信号线DL2A的电位变为高电平,第3驱动信号线DL3A的电位变为低电平,第2驱动信号被作为复位信号输入到增压电路520A的复位部522。由此,节点NA的电位被复位。此时,开关TFT12A变为截止状态,源极总线SL1的电位确定。
另外,在时刻t3,第1驱动信号线DL1B的电位变为高电平,第2驱动信号线DL2B的电位变为低电平,第1驱动信号被作为置位信号输入到增压电路520C的置位部521。由此,连接到开关TFT12B的栅极电极的节点NB被预充电。另外,在该定时,信号输出线VL的电位(即显示信号)变化为写入电压电平,开始对被选择的源极总线SL3的充电。
接下来,在时刻t4,第3驱动信号线DL3B的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号输入到增压电路520C的增压部523。由此,节点NB的电位被升压。由于节点NB的电位被升压,经由开关TFT12B的源极总线SL3的充电得以充分进行。
之后,在时刻t5,第1驱动信号线DL1B的电位变为低电平,第2驱动信号线DL2B的电位变为高电平,第3驱动信号线DL3B的电位变为低电平,第2驱动信号作为复位信号输入到增压电路520C的复位部522。由此,节点NB的电位被复位。此时,开关TFT12B变为截止状态,源极总线SL3的电位确定。
当完成了向源极总线SL1和SL3的写入(电位确定)时,从栅极总线GL供应的栅极信号变为截止电平,显示电压向像素PIX的写入完成。
参照图5说明增压电路520的更具体构成。图5是示出增压电路520的置位部521、复位部522以及增压部523的具体构成的例子的图。
如图5所示,置位部521包含TFT(以下称为“置位用TFT”)524。置位用TFT524被连接成二极管,置位用TFT524的栅极电极和漏极电极连接到第1驱动信号线DL1。另外,置位用TFT524的源极电极连接到节点N。
复位部522包含TFT(以下称为“复位用TFT”)525。复位用TFT525的栅极电极连接到第2驱动信号线DL2。复位用TFT525构成为能将节点N的电位下拉。具体地说,复位用TFT25的源极电极被提供恒定电位(负电源电位VSS),复位用TFT25的漏极电极连接到节点N。
增压部523包含电容元件(以下称为“增压用电容元件”)526。增压用电容元件526包含:连接到第3驱动信号线DL3的电极(第1电容电极);以及连接到节点N的电极(第2电容电极)。
参照图6说明增压电路520的动作。图6是用于说明增压电路520的动作的时序图。图6中示出了第1驱动信号线DL1、第2驱动信号线DL2、第3驱动信号线DL3、节点N、信号输出线VL以及源极总线SL的电位。在以下的说明中,将第1驱动信号线DL1、第2驱动信号线DL2以及第3驱动信号线DL3的电位的高电平设为“VDH”,将低电平设为“VDL”。VDH例如为10V,VDL例如为-10V。
首先,当第1驱动信号线DL1的电位(置位信号)从低电平变化为高电平时,置位用TFT524变为导通状态,节点N被预充电。此时,置位用TFT524是被连接成二极管的,因此当将置位用TFT524的阈值电压设为Vth时,节点N被预充电至(VDH-Vth)的电位。
接下来,当第3驱动信号线DL3的电位(增压信号)从低电平变化为高电平时,节点N的电位被升压。升压的程度根据增压用电容元件526的电容值Cbst相对于节点N的负载电容的总计(总负载电容)Cn1的比而不同。具体地说,升压的量的电位是将驱动信号的振幅(=VDH-VDL)乘以(Cbst/Cn1)得到的。因此,例如,当节点N的总负载电容Cn1为0.2pF,增压用电容元件526的电容值Cbst为0.1pF时,节点N的电位从(VDH-Vth)升压至{(VDH-Vth)+(VDH-VDL)·(0.1/0.2)}。在VDH=10V,VDL=-10V,Vth=2V的情况下,节点N被升压至18V。
[比较例2的DEMUX电路]
参照图7说明比较例2的DEMUX电路610。
如图7所示,DEMUX电路610包含多个单位电路11。多个单位电路11中的每个单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到2条源极总线SL。图7所示的2个单位电路11中的一个单位电路(第1单位电路)11A将显示信号从信号输出线VL1分配到源极总线SL1和SL3,另一个单位电路(第2单位电路)11B将显示信号从信号输出线VL2分配到源极总线SL2和SL4。
各单位电路11包含2条分支配线BL和2个开关TFT12。
各单位电路11的2条分支配线BL连接到1条信号输出线VL。另外,各单位电路11的2个开关TFT12中的每个开关TFT12连接到2条分支配线BL中的每条分支配线BL。2个开关TFT12对2条分支配线BL与2条源极总线SL的电连接单独(独立)地进行接通/断开控制。2个开关TFT12中的每个开关TFT12是氧化物半导体TFT。
第1单位电路11A的2个开关TFT12A和12C中的一个开关TFT12A对分支配线BL1与源极总线SL1的电连接进行接通/断开控制,另一个开关TFT12C对分支配线BL3与源极总线SL3的电连接进行接通/断开控制。前一开关TFT12A的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL1和源极总线SL1,后一开关TFT12C的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL3和源极总线SL3。
第2单位电路11B的2个开关TFT12B和12D中的一个开关TFT12B对分支配线BL2与源极总线SL2的电连接进行接通/断开控制,另一个开关TFT12D对分支配线BL4与源极总线SL4的电连接进行接通/断开控制。前一开关TFT12B的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL2和源极总线SL2,后一开关TFT12D的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL4和源极总线SL4。
如图7所示,DEMUX电路610还包含能对施加到各单位电路11的2个开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路620。在图7所示的例子中,每个开关TFT12各连接有1个增压电路620。具体地说,开关TFT12A、12B、12C以及12D的栅极电极分别连接到增压电路620A、620B、620C以及620D的输出侧。
在图7所示的例子中,各增压电路620由从第1驱动信号线DL1、第2驱动信号线DL2以及第3驱动信号线DL3供应的第1驱动信号、第2驱动信号以及第3驱动信号驱动。由增压电路620进行升压,使得与第1驱动信号、第2驱动信号以及第3驱动信号的振幅对应地,开关TFT12的栅极电位的驱动振幅变大。
在图7所示的例子中,设置有2个系统的驱动信号线群DG1和DG2。增压电路620A和620B由驱动信号线群DG1和DG2中的一个驱动信号线群DG1的第1驱动信号线DL1A、第2驱动信号线DL2A以及第3驱动信号线DL3A驱动。另外,增压电路620C和620D由驱动信号线群DG1和DG2中的另一个驱动信号线群DG2的第1驱动信号线DL1B、第2驱动信号线DL2B以及第3驱动信号线DL3B驱动。
如上所述,DEMUX电路610包含能对施加到开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的增压电路620,因此能提高DEMUX电路610的有效的驱动电压。因此,能以比较小的振幅的驱动信号驱动DEMUX电路610,因此能降低驱动信号的充放电所引起的功耗。
参照图8说明增压电路620的具体构成。
如图8所示,增压电路620包含置复位部621和增压部622。置复位部621和增压部622分别连接到与开关TFT12的栅极电极连接的节点N。另外,置复位部621连接到第1驱动信号线DL1和第2驱动信号线DL2,增压部622连接到第3驱动信号线DL3。
置复位部621被从第1驱动信号线DL1供应第1驱动信号(置位信号),进行对节点N预充电的动作(以下称为“置位动作”)。第1驱动信号是至少在置位动作开始时电平发生变化的信号。另外,置复位部621被从第2驱动信号线DL2供应第2驱动信号(复位信号),进行将节点N的电位复位的动作(以下称为“复位动作”)。第2驱动信号是在置位动作开始时电平不变化并且在复位动作时成为与第1驱动信号不同的电平的信号。由置复位部621在相互不同的定时进行置位动作和复位动作。
增压部622被从第3驱动信号线DL3供应第3驱动信号(增压信号),对通过置复位部621的置位动作被预充电后的节点N的电位进行升压。第3驱动信号是至少在增压动作开始时电平发生变化的信号。
在此,还参照图9说明增压电路620(DEMUX电路610)的动作。图9是用于说明DEMUX电路610的动作的时序图。图9中示出了第1驱动信号线DL1A、DL1B、第2驱动信号线DL2A、DL2B、第3驱动信号线DL3A、DL3B、节点NA、NB、信号输出线VL以及源极总线SL1、SL3的电位。另外,图9中也示出了栅极总线GLn、GLn+1的电位。
首先,在时刻t1,第1驱动信号线DL1A的电位变为高电平。此时,第2驱动信号线DL2A的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号输入到增压电路620A的置复位部621。由此,连接到开关TFT12A的栅极电极的节点NA被预充电(置位动作)。另外,在该定时,信号输出线VL的电位(即显示信号)变化为写入电压电平,开始对被选择的源极总线SL1的充电。
接下来,在时刻t2,第2驱动信号DL2A的电位变为低电平,并且第3驱动信号线DL3A的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号输入到增压电路620A的增压部622。由此,节点NA的电位被升压(增压动作)。由于节点NA的电位被升压,经由开关TFT12A的源极总线SL1的充电得以充分进行。
接下来,在时刻t3,第1驱动信号线DL1A的电位变为低电平,第2驱动信号线DL2A的电位变为高电平,第3驱动信号线DL3A的电位变为低电平,第2驱动信号被作为复位信号输入到增压电路620A的置复位部621。由此,节点NA的电位被复位(复位动作),向源极总线SL1的写入完成。
接下来,在时刻t4,第1驱动信号线DL1B的电位变为高电平。此时,第2驱动信号线DL2B的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号输入到增压电路620C的置复位部621。由此,连接到开关TFT12C的栅极电极的节点NB被预充电(置位动作)。另外,在该定时,信号输出线VL的电位(即显示信号)变化为写入电压电平,开始对被选择的源极总线SL3的充电。
接下来,在时刻t5,第2驱动信号DL2B的电位变为低电平,并且第3驱动信号线DL3B的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号输入到增压电路620C的增压部22。由此,节点NB的电位被升压(增压动作)。由于节点NB的电位被升压,经由开关TFT12C的源极总线SL3的充电得以充分进行。
接下来,在时刻t6,第1驱动信号线DL1B的电位变为低电平,第2驱动信号线DL2B的电位变为高电平,第3驱动信号线DL3B的电位变为低电平,第2驱动信号被作为复位信号输入到增压电路620C的置复位部21。由此,节点NB的电位被复位(复位动作),向源极总线SL3的写入完成。
之后,当完成了向源极总线SL1和SL3的写入(电位确定)时,从栅极总线GLn供应的栅极信号变为截止电平(时刻t7),显示电压向像素PIX的写入完成。以后,通过反复进行上述的动作,进行全部栅极总线GL的写入。
参照图10说明增压电路620的更具体构成。图10是示出增压电路620的置复位部621和增压部622的具体构成的例子的图。
如图10所示,置复位部621包含TFT(以下称为“置复位用TFT”)623。置复位用TFT623的栅极电极连接到第2驱动信号线DL2。另外,置复位用TFT623的漏极电极连接到第1驱动信号线DL1,置复位用TFT623的源极电极连接到节点N。
增压部622包含电容元件(以下称为“增压用电容元件”)624。增压用电容元件624包含:连接到第3驱动信号线DL3的电极(第1电容电极);以及连接到节点N的电极(第2电容电极)。
参照图11说明增压电路620的动作。图11是用于说明增压电路620的动作的时序图。图11中示出了第1驱动信号线DL1、第2驱动信号线DL2、第3驱动信号线DL3、节点N、信号输出线VL以及源极总线SL的电位。
首先,在时刻t1,当第2驱动信号线DL2的电位(复位信号)保持高电平,第1驱动信号线DL1的电位(置位信号)从低电平变化为高电平时,置复位用TFT623变为导通状态,节点N被预充电。此时,置复位用TFT623的栅极电极和漏极电极是相同电位,置复位用TFT23是所谓的连接成二极管的状态,因此当将置位用TFT623的阈值电压设为Vth时,节点N被预充电至(VDH-Vth)的电位。
接下来,在时刻t2,当第3驱动信号线DL3的电位(增压信号)从低电平变化为高电平时(此时第2驱动信号线DL2的电位变为低电平),节点N的电位被升压。升压的程度根据增压用电容元件624的电容值Cbst相对于节点N的负载电容的总计(总负载电容)Cn1的比而不同。具体地说,升压的量的电位是将驱动信号的振幅(=VDH-VDL)乘以(Cbst/Cn1)得到的。因此,例如,当节点N的总负载电容Cn1为0.2pF,增压用电容元件624的电容值Cbst为0.1pF时,节点N的电位从(VDH-Vth)升压至{(VDH-Vth)+(VDH-VDL)·(0.1/0.2)}。在VDH=10V,VDL=-10V,Vth=2V的情况下,节点N被升压至18V。
之后,在时刻t3,当第1驱动信号线DL1的电位和第3驱动信号线DL3的电位分别变化为低电平,并且第2驱动信号线DL2的电位(复位信号)变化为高电平时,节点N的电位被复位(下拉)。
如上所述,第1驱动信号、第2驱动信号以及第3驱动信号分别具有包含从低电平向高电平的变化和从高电平向低电平的变化的周期性波形,当第1驱动信号和第2驱动信号各自是高电平时进行置位动作。另外,当第3驱动信号处于高电平时进行增压动作,当第1驱动信号是低电平且第2驱动信号是高电平时进行复位动作。
在比较例1的DEMUX电路510中,增压电路520包括置位部521、复位部522以及增压部523。与此相对,在比较例2的DEMUX电路610中,增压电路610包括置复位部621和增压部622。因此,在比较例2的DEMUX电路610中,能减少增压电路620的元件数量。例如,在图5所示的构成中,增压电路520包括2个TFT(置位用TFT524和复位用TFT525)和1个电容元件(增压用电容元件526),而在图10所示的构成中,增压电路620包括1个TFT(置复位用TFT623)和1个电容元件(增压用电容元件624)。因此,在比较例2的DEMUX电路610中,与比较例1的DEMUX电路510相比能实现进一步的窄边框化。
[比较例3的DEMUX电路]
参照图12和图13说明比较例3的DEMUX电路610A。
在比较例3的DEMUX电路610A中,如图12所示,不包含第2驱动信号线DL2,这一点与比较例2的DEMUX电路610不同。图13中示出了与DEMUX电路610A的单位电路11A所包含的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12A和12C连接的增压电路(第1增压电路和第2增压电路)620A和620C。第1开关TFT12A和第2开关TFT12C在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
如图13所示,代替第2驱动信号线DL2,而第2增压电路620C用的第1驱动信号线DL1B连接到第1增压电路620A的置复位部621。另外,代替第2驱动信号线DL2,而第1增压电路620A用的第1驱动信号线DL1A连接到第2增压电路620C的置复位部621。
这样,在比较例3的DEMUX电路610A中,第1增压电路620A用的第1驱动信号线DL1A兼作第2增压电路620C用的第2驱动信号线,第2增压电路620C用的第1驱动信号线DL1B兼作第1增压电路620A用的第2驱动信号线。当采用比较例3的构成时,能省略第2驱动信号线,能进一步减少配线数量。
在此,还参照图14说明DEMUX电路610A的动作。图14是用于说明DEMUX电路610A的动作的时序图。
[时刻t1]
第1开关TFT12A侧:第1增压电路620A用的第1驱动信号线DL1A的电位变为高电平。此时,第2增压电路用620C用的第1驱动信号线DL1B的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1增压电路620A用的第1驱动信号被作为置位信号输入到增压电路620A的置复位部621。由此,连接到第1开关TFT12A的栅极电极的节点NA被预充电(置位动作)。
第2开关TFT12C侧:连接到第2开关TFT12C的栅极电极的节点NB保持在前一个水平扫描期间中被升压后的电压,因此源极总线SL3被充电为信号输出线VL的写入电压电平。
[时刻t2]
第1开关TFT12A侧:第3驱动信号线DL3A的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号输入到增压电路620A的增压部622。由此,节点NA的电位被升压(增压动作)。由于节点NA的电位被升压,经由开关TFT12A的源极总线SL1的充电得以充分进行。
第2开关TFT12C侧:第1驱动信号线DL1B的电位和第3驱动信号线DL3B的电位变为低电平,第1增压电路620A用的第1驱动信号被作为复位信号输入到第2增压电路620C的置复位部21。由此,节点NB的电位被复位(复位动作)。
[时刻t3]
在写入电压分别被充电到源极总线SL1和SL3的状态下,从栅极总线GLn供应的栅极信号变为截止电平,显示电压的写入完成。
[时刻t4]
第1开关TFT12A侧:连接到第1开关TFT12A的栅极电极的节点NA保持在前一个水平扫描期间中被升压后的电压,因此源极总线SL1被充电为信号输出线VL的写入电压电平。
第2开关TFT12C侧:第2增压电路620A用的第1驱动信号线DL1B的电位变为高电平。此时,第1增压电路用620A用的第1驱动信号线DL1A的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第2增压电路620C用的第1驱动信号被作为置位信号输入到增压电路620C的置复位部21。由此,连接到第2开关TFT12C的栅极电极的节点NB被预充电(置位动作)。
[时刻t5]
第1开关TFT12A侧:第1驱动信号线DL1A的电位和第3驱动信号线DL3A的电位变为低电平,第2增压电路620C用的第1驱动信号被作为复位信号输入到第1增压电路620A的置复位部621。由此,节点NA的电位被复位(复位动作)。
第2开关TFT12C侧:第3驱动信号线DL3B的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号输入到增压电路620C的增压部622。由此,节点NB的电位被升压(增压动作)。由于节点NB的电位被升压,经由开关TFT12C的源极总线SL3的充电得以充分进行。
[时刻t6]
在写入电压分别被充电到源极总线SL1和SL3的状态下,从栅极总线GLn+1供应的栅极信号变为截止电平,显示电压的写入完成。以后,通过反复进行上述的动作,进行全部栅极总线GL的写入。
在图14所示的例子中,在第1增压电路620A的增压部622进行增压动作的期间内,由第2增压电路620C的置复位部621进行置位动作。另外,在第2增压电路620C的增压部622进行增压动作的期间内,由第1增压电路620A的置复位部621进行置位动作。因此,能加长节点N的预充电时间和源极总线SL的充电时间,能提高充电性能。
另外,在图9所示的例子中,第1驱动信号、第2驱动信号以及第3驱动信号的周期性波形的1个周期是与1个水平扫描期间相当的时间。即,在与1个水平扫描期间相当的时间内,从低电平向高电平的变化和从高电平向低电平的变化各发生1次。
与此相对,在图14所示的例子中,第1驱动信号、第2驱动信号以及第3驱动信号的周期性波形的1个周期是与2个水平扫描期间相当的时间。即,在与2个水平扫描期间相当的时间内,从低电平向高电平的变化和从高电平向低电平的变化各发生1次。这样,在图14所示的例子中,与图9所示的例子相比,驱动信号的频率变低,因此能实现低功耗化。
此外,在图9所示的例子中,源极总线SL1和SL3交替被选择,即,以源极总线SL1、SL3、SL1、SL3···的顺序被选择。与此相对,在图14所示的例子中,源极总线SL1和SL3是在一方被连续选择2次后另一方被连续选择2次。即,以源极总线SL1、SL1、SL3、SL3、SL1、SL1···的顺序被选择。
参照图15说明比较例3的增压电路620的更具体构成。图15是示出第1增压电路620A的置复位部621和增压部622的具体构成的例子的图。
如图15所示,置复位部621包含置复位用TFT623。置复位用TFT623的栅极电极连接到第2增压电路620C用的第1驱动信号线DL1B,被从第1驱动信号线DL1B供应复位信号R。置复位用TFT623的漏极电极连接到第1驱动信号线DL1A,被从第1驱动信号线DL1A供应置位信号S。置复位用TFT623的源极电极连接到节点NA。
增压部622包含电容元件(以下称为“增压用电容元件”)624。增压用电容元件624包含:连接到第3驱动信号线DL3A的电极(第1电容电极);以及连接到节点NA的电极(第2电容电极)。第1电容电极被从第3驱动信号线DL3A供应增压信号BST。
参照图16说明增压电路620的动作。图16是用于说明增压电路620的动作的时序图。在以下的说明中,将置位信号S、复位信号R以及增压信号BST的电位的高电平设为“VDH”,将低电平设为“VDL”。
首先,在时刻t1,当复位信号R保持高电平,置位信号S从低电平变化为高电平时,置复位用TFT623变为导通状态,节点NA被预充电。此时,置复位用TFT623的栅极电极和漏极电极是相同电位,置复位用TFT623是所谓的连接成二极管的状态,因此当将置位用TFT623的阈值电压设为Vth时,节点NA被预充电至(VDH-Vth)的电位。
接下来,在时刻t2,当增压信号BST从低电平变化为高电平时(此时复位信号R变为低电平),节点NA的电位被升压,进行源极总线SL1的充电(显示电压的写入)。升压的程度根据增压用电容元件624的电容值Cbst相对于节点NA的负载电容的总计(总负载电容)Cn1的比而不同。具体地说,升压的量的电位是将驱动信号的振幅(=VDH-VDL)乘以(Cbst/Cn1)得到的。因此,例如,当节点NA的总负载电容Cn1为0.2pF,增压用电容元件624的电容值Cbst为0.1pF时,节点NA的电位从(VDH-Vth)升压至{(VDH-Vth)+(VDH-VDL)·(0.1/0.2)}。在VDH=10V,VDL=-10V,Vth=2V的情况下,节点N1A被升压至18V。
接下来,在时刻t3,在节点NA的电位被升压的状态下,从栅极总线GL供应的栅极信号变为截止电平,写入完成。
接下来,在时刻t4,节点NA保持在前一个水平扫描期间中被升压后的电压,因此源极总线SL1再次被充电。
之后,在时刻t5,当复位信号R保持高电平,置位信号S和增压信号BST分别变化为低电平时,节点NA的电位被复位(下拉)。
[比较例1~3的DEMUX电路的问题点]
在比较例1的DEMUX电路510中,置位用TFT524是连接成二极管的,因此置位动作时的栅极电压和漏极电压具有相同大小。因此,置位动作后的电压(预充电电压)具有下降了置位用TFT524的阈值电压的量的大小。因此,增压动作后的电压(增压电压)也具有下降了置位用TFT524的阈值电压的量的大小。具体地说,增压动作后的电压表示为VGH-Vth+α·Vpp。在此,VGH是高电平的电源电压,α是上推效率,Vpp是供应到增压部523的第3驱动信号的电压振幅。
在比较例2和3的DEMUX电路610和610A中,虽然置复位用TFT623不是连接成二极管的,但是置位动作时的栅极电压和漏极电压具有相同大小。因此,预充电电压具有下降了置复位用TFT623的阈值电压的量的大小,因此增压电压也会下降置复位用TFT623的阈值电压的量。
这样,在比较例1、2以及3的DEMUX电路510、610以及610A中,有增压电压下降置位用TFT524或置复位用TFT623的阈值电压的量的问题。另外,氧化物半导体TFT具有由于电压应力而阈值电压易于变动的特性,因此当使用氧化物半导体TFT作为置位用TFT524、置复位用TFT623时,由于阈值电压变动,而增压电压也会变动。因此,当氧化物半导体TFT的特性劣化加剧而阈值电压变大时,增压电压会进一步下降。
[本发明的实施方式的DEMUX电路]
参照图17说明本实施方式的有源矩阵基板100具备的DEMUX电路10。图17是示出DEMUX电路10的构成的例子的图。
如图17所示,DEMUX电路10包含支撑于基板1的多个单位电路11。多个单位电路11中的每个单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到n(n是2以上的整数)条源极总线SL。图17中示出了n=2的情况,即,示出了各单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到2条源极总线SL的情况。图17中示出了2个单位电路11。2个单位电路11中的一个单位电路(第1单位电路)11A将显示信号从信号输出线VL1分配到源极总线SL1和SL3,另一个单位电路(第2单位电路)11B将显示信号从信号输出线VL2分配到源极总线SL2和SL4。
各单位电路11包含n条(在此为2条)分支配线BL和n个(在此为2个)开关TFT12。
各单位电路11的2条分支配线BL连接到1条信号输出线VL。另外,各单位电路11的2个开关TFT12中的每个开关TFT12连接到2条分支配线BL中的每条分支配线BL。2个开关TFT12对2条分支配线BL与2条源极总线SL的电连接单独(独立)地进行接通/断开控制。在本实施方式中,2个开关TFT12中的每个开关TFT12包含氧化物半导体层作为活性层(即是氧化物半导体TFT)。
第1单位电路11A的2个开关TFT12A和12C中的一个开关TFT12A对分支配线BL1与源极总线SL1的电连接进行接通/断开控制,另一个开关TFT12C对分支配线BL3与源极总线SL3的电连接进行接通/断开控制。前一开关TFT12A的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL1和源极总线SL1,后一开关TFT12C的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL3和源极总线SL3。
第2单位电路11B的2个开关TFT12B和12D中的一个开关TFT12B对分支配线BL2与源极总线SL2的电连接进行接通/断开控制,另一个开关TFT12D对分支配线BL4与源极总线SL4的电连接进行接通/断开控制。前一开关TFT12B的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL2和源极总线SL2,后一开关TFT12D的源极电极和漏极电极分别连接到分支配线BL4和源极总线SL4。
如图17所示,本实施方式的DEMUX电路10还包含能对施加到各单位电路11的n个(在此为2个)开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路20。在图17所示的例子中,每个开关TFT12各连接有1个增压电路20。具体地说,开关TFT12A、12B、12C以及12D的栅极电极分别连接到增压电路20A、20B、20C以及20D的输出侧。
在图17所示的例子中,各增压电路20由从驱动信号线DL1和另外的驱动信号线DL3供应的驱动信号群驱动。驱动信号线DL1和另外的驱动信号线DL3是与比较例1、2以及3的DEMUX电路510、610以及610A中的第1驱动信号线DL1和第3驱动信号线DL3对应的,因此以下,为了容易理解,有时将DEMUX电路10中的驱动信号线DL1和另外的驱动信号线DL3分别称为“第1驱动信号线”、“第3驱动信号线”。另外,有时将由驱动信号线DL1供应的驱动信号和由另外的驱动信号线DL3供应的另外的驱动信号分别称为“第1驱动信号”、“第3驱动信号”。
另外,如图17所示,各增压电路20也连接到由其它增压电路20(如后所述是在不同的定时进行增压动作的增压电路20)升压的节点N。在图17所示的例子中,增压电路20A不仅连接到与开关TFT12A的栅极电极连接的节点NA1,也连接到由增压电路20C升压的节点NB3,增压电路20B不仅连接到与开关TFT12B的栅极电极连接的节点NA2,也连接到由增压电路20D升压的节点NB4。另外,增压电路20C不仅连接到与开关TFT12C的栅极电极连接的节点NB3,也连接到由增压电路20A升压的节点NA1,增压电路20D不仅连接到与开关TFT12D的栅极电极连接的节点NB4,也连接到由增压电路20B升压的节点NA2。以下,当着眼于某增压电路20时,有时也将由该增压电路20进行升压的节点N称为“本节点”,将由其它增压电路20在不同的定时进行升压的节点N称为“其它节点”。
这样,各增压电路20不仅连接到本节点也连接到其它节点,其它节点的电位被作为所谓的驱动信号输入其中。换句话说,在本实施方式的DEMUX电路10中,各增压电路20被输入其它节点的电位来代替第2驱动信号(被从第2驱动信号线DL2供应),这一点与比较例2的DEMUX电路610不同。如后面详细描述的那样,由各增压电路20进行升压,使得与第1驱动信号和第3驱动信号的振幅以及其它节点的电位的振幅对应地,开关TFT12的栅极电位的驱动振幅变大。
在图17所示的例子中,设置有2个系统的驱动信号线群DG1和DG2。增压电路20A和20B由驱动信号线群DG1和DG2中的一个驱动信号线群DG1的第1驱动信号线DL1A和第3驱动信号线DL3A驱动。另外,增压电路20C和20D由驱动信号线群DG1和DG2中的另一个驱动信号线群DG2的第1驱动信号线DL1B和第3驱动信号线DL3B驱动。
如上所述,在本实施方式的有源矩阵基板100中,DEMUX电路10包含能对施加到开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的增压电路20,因此能提高DEMUX电路10的有效的驱动电压。因此,能以比较小的振幅的驱动信号驱动DEMUX电路10,因此能降低驱动信号的充放电所引起的功耗。另外,能由增压电路20提高施加到开关TFT12的栅极电极的电压(驱动电压),因此能降低选择时的开关TFT12的电阻(导通电阻)而提高充电能力。而且,能提高驱动电压,因此还能减小开关TFT12的尺寸。因此,能减小DEMUX电路10的布局尺寸,能实现周边区域FR的狭小化(窄边框化)。这样,根据本发明的实施方式,能兼顾具备DEMUX电路的有源矩阵基板的驱动电力的降低和窄边框化。
接下来,参照图18说明增压电路20的具体构成。图18是示出增压电路20的构成的例子的图。图18中示出了与DEMUX电路10的单位电路11A所包含的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12A和12C连接的增压电路(第1增压电路和第2增压电路)20A和20C。第1开关TFT12A和第2开关TFT12C在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
在图18所示的例子中,增压电路20包含置复位部21和增压部22。置复位部21和增压部22分别连接到与开关TFT12的栅极电极连接的节点N。另外,置复位部21连接到第1驱动信号线DL1,增压部22连接到第3驱动信号线DL3。
置复位部21被从第1驱动信号线DL1供应第1驱动信号(置位信号S),进行对节点N预充电的动作(置位动作)。置位信号S是至少在置位动作开始时电平发生变化的信号。
增压部22被从第3驱动信号线DL3供应第3驱动信号(增压信号BST),进行对通过置复位部21的置位动作被预充电后的节点N的电位进行升压的动作(增压动作)。增压信号BST是至少在增压动作开始时电平发生变化的信号。
另外,置复位部21被供应其它节点的电位作为复位信号R,进行将节点N的电位复位的动作(复位动作)。复位信号R是在置位动作开始时电平不变化且在复位动作时成为与置位信号S不同的电平的信号。如图18所示,第1增压电路20A的置复位部21连接到由第2增压电路20C升压的节点NB3,被输入节点NB3的电位作为复位信号R。另外,第2增压电路20C的置复位部21连接到由第1增压电路20A升压的节点NA1,被输入节点NA1的电位作为复位信号R。由置复位部21在相互不同的定时进行置位动作和复位动作。
在此,还参照图19说明增压电路20(DEMUX电路10)的动作。图19是用于说明DEMUX电路10的动作的时序图。图19中示出了第1驱动信号线DL1A、DL1B、第3驱动信号线DL3A、DL3B、节点NA1、NB3、信号输出线VL以及源极总线SL1、SL3的电位。
[时刻t1]
第1开关TFT12A侧:第1驱动信号线DL1A的电位变为高电平。此时,其它节点(节点NB3)的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号S输入到置复位部21。由此,连接到第1开关TFT12A的栅极电极的节点NA1被预充电(置位动作)。
第2开关TFT12C侧:连接到第2开关TFT12C的栅极电极的节点NB3保持在前一个水平扫描期间中被升压后的电压,因此源极总线SL3被充电为信号输出线VL的写入电压电平。
[时刻t2]
第1开关TFT12A侧:第3驱动信号线DL3A的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号BST输入到增压部22。由此,节点NA1的电位被升压(增压动作)。由于节点NA1的电位被升压,经由开关TFT12A的源极总线SL1的充电得以充分进行。
第2开关TFT12C侧:第1驱动信号线DL1B的电位和第3驱动信号线DL3B的电位变为低电平,其它节点(节点NA1)的电位被作为复位信号R输入到置复位部21。由此,节点NB3的电位被复位(复位动作)。
[时刻t3]
在写入电压分别被充电到源极总线SL1和SL3的状态下,从栅极总线GLn供应的栅极信号变为截止电平,显示电压的写入完成。
[时刻t4]
第1开关TFT12A侧:连接到第1开关TFT12A的栅极电极的节点NA1保持在前一个水平扫描期间中被升压后的电压,因此源极总线SL1被充电为信号输出线VL的写入电压电平。
第2开关TFT12C侧:第1驱动信号线DL1B的电位变为高电平。此时,节点NA1的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号S输入到置复位部21。由此,连接到第2开关TFT12C的栅极电极的节点NB3被预充电(置位动作)。
[时刻t5]
第1开关TFT12A侧:第1驱动信号线DL1A的电位和第3驱动信号线DL3A的电位变为低电平,其它节点(节点VB3)的电位被作为复位信号R输入到置复位部21。由此,节点NA1的电位被复位(复位动作)。
第2开关TFT12C侧:第3驱动信号线DL3B的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号BST输入到增压部22。由此,节点NB3的电位被升压(增压动作)。由于节点NB3的电位被升压,经由开关TFT12C的源极总线SL3的充电得以充分进行。
[时刻t6]
在写入电压分别被充电到源极总线SL1和SL3的状态下,从栅极总线GLn+1供应的栅极信号变为截止电平,显示电压的写入完成。以后,通过反复进行上述的动作,进行全部栅极总线GL的写入。
参照图20说明增压电路20的更具体构成。图20是示出增压电路20的置复位部21和增压部22的具体构成的例子的图。
在图20所示的例子中,置复位部21包含置复位用TFT23。更具体地说,置复位部21仅包含置复位用TFT23作为TFT。置复位用TFT23的漏极电极连接到第1驱动信号线DL1A,置复位用TFT23的源极电极连接到节点NA1。另外,置复位用TFT23的栅极电极连接到其它节点(节点NB3)。
增压部22包含增压用电容元件24。增压用电容元件24包含:连接到第3驱动信号线DL3A的电极(第1电容电极);以及连接到节点NA1的电极(第2电容电极)。
参照图21说明图20所例示的增压电路20的动作。图21是用于说明增压电路20的动作的时序图。图21中示出了置位信号S(第1驱动信号线DL1A)、增压信号BST(第3驱动信号线DL3A)、复位信号R(节点NB3)、节点NA1、信号输出线VL和源极总线SL1的电位。在以下的说明中,将置位信号S和增压信号BST的电位的高电平设为“VDH”,将低电平设为“VDL”。VDH例如为10V,VDL例如为-10V。
首先,在时刻t1,当复位信号R(节点NB3的电位)保持高电平,置位信号S从低电平变化为高电平时,置复位用TFT23变为导通状态,节点NA1被预充电。此时,置复位用TFT23的栅极电极的电位Vg比漏极电极的电位Vd高(Vg>>Vd)。即,当将进行置位动作时从驱动信号线供应到漏极电极的信号电压设为第1信号电压V1时,比第1信号电压V1高的第2信号电压V2被供应到栅极电极。因此,能将节点NA1预充电至置位信号S的高电平电位VDH。即,能不产生由置复位用TFT23的阈值电压Vth的影响所引起的电压下降。
接下来,在时刻t2,当增压信号BST从低电平变化为高电平时(此时复位信号R变为低电平),节点NA1的电位被升压。升压的程度根据增压用电容元件24的电容值Cbst相对于节点NA1的负载电容的总计(总负载电容)Cn1的比而不同。具体地说,升压的量的电位是将增压信号BST的振幅(=VDH-VDL)乘以(Cbst/Cn1)得到的。因此,例如,当节点NA1的总负载电容Cn1为0.2pF,增压用电容元件24的电容值Cbst为0.1pF时,节点NA1的电位从VDH升压至VDH+(VDH-VDL)·(0.1/0.2)。在VDH=10V,VDL=-10V,Vth=2V的情况下,节点NA1被升压至20V。
接下来,在时刻t3,在节点NA1的电位被升压的状态下,从栅极总线GL供应的栅极信号变为截止电平,写入完成。
接下来,在时刻t4,节点NA1保持在前一个水平扫描期间中被升压后的电压,因此源极总线SL1再次被充电。
之后,在时刻t5,当置位信号S和增压信号BST变化为低电平,复位信号R变为高电平时,节点NA1的电位被复位(下拉)。
图22的(a)和(b)中对比示出比较例3的DEMUX电路610A和本实施方式的DEMUX电路10中的电位的时间变化(时序图)。在此,将高电平的电源电压设为VGH,将上推效率设为α,将第3驱动信号(被供应到增压部的信号电压)的振幅设为Vpp。
在比较例3的DEMUX电路610A中,如图22的(a)所示,节点NA的电位在置位时被预充电至VGH-Vth,在增压时被升压(增压)至VGH-Vth+α·Vpp。
与此相对,在本实施方式的DEMUX电路10中,如图22的(b)所示,节点NA1的电位在置位时被预充电至VGH,在增压时被升压(增压)至VGH+α·Vpp。
如上所述,在本实施方式的DEMUX电路10中,当进行置位动作时,供应到置复位用TFT23的栅极电极的信号电压(第2信号电压V2)比供应到置复位用TFT23的漏极电极的信号电压(第1信号电压V1)高。由此,能防止置复位用TFT23的阈值电压Vth所引起的预充电电压的电压下降和增压电压的电压下降。
因此,在本实施方式的DEMUX电路10中,与比较例1、2以及3的DEMUX电路510、610以及610A相比,能进一步提高有效的驱动电压。因此,能降低选择时的开关TFT12的电阻(导通电阻)而进一步提高充电能力(即实现进一步的高性能化)。另外,能进一步提高驱动电压,因此动作余量提高,还能进一步减小开关TFT12的尺寸。因此,能进一步减小DEMUX电路10的布局尺寸而实现进一步的窄边框化。另外,相应地负载也进一步变小,因此还能实现进一步的低功耗化。而且,增压电压不受到置复位用TFT23的阈值劣化的影响(不产生阈值劣化所引起的驱动电压的降低),因此可靠性提高。
此外,为了实质上消除置复位用TFT23的阈值电压Vth对预充电电压、增压电压的影响,在进行置位动作时,优选供应到置复位用TFT23的漏极电极的第1信号电压V1和供应到栅极电极的第2信号电压V2满足V2-Vth>V1的关系。
(实施方式2)
参照图23说明本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10A。图23是示出DEMUX电路10A的构成的例子的图。以下,以本实施方式的DEMUX电路10A与实施方式1的DEMUX电路10的不同点为中心进行说明。
在实施方式1的DEMUX电路10中,如图17所示,各增压电路20连接着2条驱动信号线。具体地说,第1增压电路20A和20B各自连接到第1驱动信号线DL1A和第3驱动信号线DL3A,第2增压电路20C和20D各自连接到第1驱动信号线DL1B和第3驱动信号线DL3B。
与此相对,在本实施方式的DEMUX电路10A中,各增压电路20连接着3条驱动信号线。具体地说,第1增压电路20A和20B各自不仅连接到第1增压电路用的第1驱动信号线DL1A和第3驱动信号线DL3A,也连接到第2增压电路用的第1驱动信号线DL1B。另外,第2增压电路20C和20D各自不仅连接到第2增压电路用的第1驱动信号线DL1B和第3驱动信号线DL3B,也连接到第1增压电路用的第1驱动信号线DL1A。
在本实施方式的DEMUX电路10A中,各增压电路20进行升压,使得与从3条驱动信号线供应的驱动信号的振幅和其它节点的电位的振幅对应地,开关TFT12的栅极电位的驱动振幅变大。
接下来,参照图24说明DEMUX电路10A的增压电路20的具体构成。图24是示出增压电路20的构成的例子的图。图24中示出了与DEMUX电路10A的单位电路11A所包含的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12A和12C连接的增压电路(第1增压电路和第2增压电路)20A和20C。
在图24所示的例子中,增压电路20不仅包含置复位部21和增压部22,还包含另外的置复位部25。以下,将置复位部21称为“第1置复位部”,将另外的置复位部25称为“第2置复位部”。
第2置复位部25与第1置复位部21同样,连接到本节点,进行置位动作和复位动作。第2置复位部25与第1置复位部21在相同定时进行置位动作和复位动作。
输入到第1置复位部21的置位信号S1和输入到第2置复位部25的置位信号S2是相同的。即,第1置复位部21和第2置复位部25连接到相同的第1驱动信号线DL1。如图24所示,第1增压电路20A的第1置复位部21和第2置复位部25连接到相同的第1驱动信号线DL1A,第2增压电路20C的第1置复位部21和第2置复位部25连接到相同的第1驱动信号线DL1B。
与此相对,如以下说明所示,输入到第1置复位部21的复位信号R1与输入到第2置复位部25的复位信号R2是不同的。
第1置复位部21被输入其它节点的电位作为复位信号R1。如图24所示,第1增压电路20A的第1置复位部21连接到由第2增压电路20C升压的节点NB3,第2增压电路20C的第1置复位部21连接到由第1增压电路20A升压的节点NA1。
另一方面,第2置复位部25被输入对其它节点进行升压的增压电路20用的第1驱动信号线DL1的信号电压(第1驱动信号)作为复位信号R2。如图24所示,第1增压电路20A的第2置复位部25连接到第2增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B,第2增压电路20C的第2置复位部25连接到第1增压电路20A用的第1驱动信号线DL1A。
图25中说明增压电路20的更具体构成。图25是示出增压电路20的第1置复位部21、第2置复位部25以及增压部22的具体构成的例子的图。
在图25所示的例子中,第1置复位部21包含置复位用TFT(以下称为“第1置复位用TFT”)23。第1置复位用TFT23的漏极电极连接到第1驱动信号线DL1A,第1置复位用TFT23的源极电极连接到节点NA1。另外,第1置复位用TFT23的栅极电极连接到其它节点(节点NB3)。
第2置复位部25包含另外的置复位用TFT(以下称为“第2置复位用TFT”)26。第2置复位用TFT26的漏极电极连接到第1驱动信号线DL1A,第2置复位用TFT26的源极电极连接到节点NA1。另外,第2置复位用TFT26的栅极电极连接到用于对其它节点(节点NB3)进行升压的增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B。
增压部22包含增压用电容元件24。增压用电容元件24包含:连接到第3驱动信号线DL3A的电极(第1电容电极);以及连接到节点NA1的电极(第2电容电极)。
在本实施方式的DEMUX电路10A中,增压电路20不仅包含第1置复位部21还包含第2置复位部(另外的置复位部)25,因此能使置位动作和复位动作具有冗余性,并进一步提高可靠性。作为复位信号R1输入到第1置复位用TFT23的其它节点的电位可以说是在增压电路20内部生成的信号电压,有可能由于电路劣化等而产生信号钝化、信号延迟。因此,第1置复位用TFT23有可能受到这样的信号钝化、信号延迟的影响。与此相对,作为复位信号R2输入到第2置复位用TFT26的驱动信号是从第1驱动信号线DL1供应的,可以说是外部输入,因此不易产生输入信号的钝化、延迟,能进行可靠性高的动作。
(实施方式3)
参照图26说明本实施方式的有源矩阵基板。图26是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10B的构成的图。
在图17所示的DEMUX电路10中,每个开关TFT12各连接有1个增压电路20。与此相对,在本实施方式的DEMUX电路10B中,如图26所示,对2个开关TFT12连接有1个增压电路20。以下,更具体地进行说明。
第1单位电路11A具有的2个开关TFT12是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT12A和第2开关TFT12C。同样地,第2单位电路11B具有的2个开关TFT12是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT12B和第2开关TFT12D。
图26所示的2个增压电路20A和20B中的一个增压电路20A共同连接到第1单位电路11A的第1开关TFT12A和第2单位电路11B的第1开关TFT12B。另外,另一个增压电路20B共同连接到第1单位电路11A的第2开关TFT12C和第2单位电路11B的第2开关TFT12D。
这样,在本实施方式中,在同时被选择的2个开关TFT12中共用1个增压电路20。因此,能降低电路元件数量。另外,通过降低电路元件数量而负载得以降低,因此能实现进一步的低功耗化。而且,通过降低电路元件数量,也能降低电路面积,因此能减小布局尺寸,能实现进一步的窄边框化。
(实施方式4)
在实施方式3的DEMUX电路10B中,在2个开关TFT12中共用1个增压电路20,但是也可以在3个以上的开关TFT12中共用1个增压电路20。以下,参照图27说明本实施方式的有源矩阵基板。图27是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10C的构成的图。
图27中示出了DEMUX电路10C具有的多个单位电路11中的4个单位电路(以下分别称为“第1单位电路”、“第2单位电路”、“第3单位电路”以及“第4单位电路”)11A、11B、11C以及11D。
第1单位电路11A包含2条分支配线BL1和BL5以及2个开关TFT12A和12E,将显示信号从信号输出线VL1分配到源极总线SL1和SL5。第1单位电路11A的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12A和12E在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
第2单位电路11B包含2条分支配线BL2和BL6以及2个开关TFT12B和12F,将显示信号从信号输出线VL2分配到源极总线SL2和SL6。第2单位电路11B的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12B和12F在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
第3单位电路11C包含2条分支配线BL3和BL7以及2个开关TFT12C和12G,将显示信号从信号输出线VL3分配到源极总线SL3和SL7。第3单位电路11C的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12C和12G在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
第4单位电路11D包含2条分支配线BL4和BL8以及2个开关TFT12D和12H,将显示信号从信号输出线VL4分配到源极总线SL4和SL8。第4单位电路11D的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12D和12H在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
图27所示的2个增压电路20A和20B中的一个增压电路20A共同连接到第1单位电路11A的第1开关TFT12A、第2单位电路11B的第1开关TFT12B、第3单位电路11C的第1开关TFT12C以及第4单位电路11D的第1开关TFT12D。另外,另一个增压电路20B共同连接到第1单位电路11A的第2开关TFT12E、第2单位电路11B的第2开关TFT12F、第3单位电路11C的第2开关TFT12G以及第4单位电路11D的第2开关TFT12H。
这样,在本实施方式中,在同时被选择的4个开关TFT12中共用1个增压电路20。因此,与在2个开关TFT12中共用1个增压电路20的实施方式3相比,能进一步降低电路元件数量。因此,能实现进一步的低功耗化和进一步的窄边框化。
此外,在本实施方式中,示出了在4个开关TFT12中共用1个增压电路20的例子,但是通过在3个以上的开关TFT12中共用1个增压电路20,都能比实施方式3降低电路元件数量。也可以是在同时被选择的3个开关TFT12中共用1个增压电路20,还可以是在同时被选择的5个以上的开关TFT12中共用1个增压电路20。
(实施方式5)
参照图28说明本实施方式的有源矩阵基板。图28是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10D的构成的图。
在图17、图23、图26以及图27所示的DEMUX电路10、10A、10B以及10C中,各单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到2条源极总线SL。与此相对,在本实施方式的DEMUX电路10D中,各单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到3条源极总线SL。
以下,更具体地进行说明。
图28中示出DEMUX电路10D具有的多个单位电路11中的2个单位电路(第1单位电路和第2单位电路)11A和11B。
第1单位电路11A包含3条分支配线BL1、BL3以及BL5和3个开关TFT12A、12C以及12E,将显示信号从1条信号输出线VL1分配到3条源极总线SL1、SL3以及SL5。第1单位电路11A具有的3个开关TFT12A、12C以及12E(也分别称为第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT)在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
第2单位电路11B包含3条分支配线BL2、BL4以及BL6和3个开关TFT12B、12D以及12F,将显示信号从1条信号输出线VL2分配到3条源极总线SL2、SL4以及SL6。第2单位电路11B具有的3个开关TFT12B、12D以及12F(也分别称为第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT)在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
DEMUX电路10D包含能对施加到各单位电路11的3个开关TFT12的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路20。在图28所示的例子中,每个开关TFT12各连接有1个增压电路20。具体地说,开关TFT12A、12B、12C、12D、12E以及12F的栅极电极分别连接到增压电路20A、20B、20C、20D、20E以及20F的输出侧。
在图28所示的例子中,设置有3个系统的驱动信号线群DG1、DG2以及DG3。连接到第1开关TFT12A和12B的第1增压电路20A和20B由驱动信号线群DG1的第1驱动信号线DL1A和第3驱动信号线DL3A、以及驱动信号线群DG2的第1驱动信号线DL1B驱动。另外,连接到第2开关TFT12C和12D的第2增压电路20C和20D由驱动信号线群DG2的第1驱动信号线DL1B和第3驱动信号线DL3B、以及驱动信号线群DG3的第1驱动信号线DL1C驱动,连接到第3开关TFT12E和12F的第3增压电路20E和20F由驱动信号线群DG3的第1驱动信号线DL1C和第3驱动信号线DL3C、以及驱动信号线群DG1的第1驱动信号线DL1A驱动。
另外,如图28所示,各增压电路20也连接到由其它增压电路20升压的节点N(其它节点)。在图28所示的例子中,增压电路20A不仅连接到本节点NA1,也连接到由增压电路20E升压的节点NC5,增压电路20B不仅连接到本节点NA2,也连接到由增压电路20F升压的节点NC6。另外,增压电路20C不仅连接到本节点NB3,也连接到由增压电路20A升压的节点NA1,增压电路20D不仅连接到本节点NB4,也连接到由增压电路20B升压的节点NA2。而且,增压电路20E不仅连接到本节点NC5,也连接到由增压电路20C升压的节点NB3,增压电路20F不仅连接到本节点NC6,也连接到由增压电路20D升压的节点NB4。
这样,各增压电路20不仅连接到本节点,也连接到其它节点,被输入其它节点的电位作为复位信号。
在本实施方式的有源矩阵基板中,DEMUX电路10D包含增压电路20,从而与实施方式1~4的有源矩阵基板同样,也能降低驱动电力。另外,在本实施方式中,各单位电路11将显示信号从1条信号输出线VL分配到3条源极总线SL,因此与实施方式1~4相比,能削减信号输出线VL的条数。因此,能缩小配线区域(配置信号输出线VL的区域)而实现进一步的窄边框化。而且,能削减以COG方式安装的源极驱动器6的放大器数量,因此能进一步减小芯片尺寸。因此,能增加可从晶片获取到的芯片数量,降低芯片成本。
图29是示出DEMUX电路10D的增压电路20的构成的例子的图。
在图29所示的例子中,增压电路20包含第1置复位部21、第2置复位部25以及增压部22。第1置复位部21、第2置复位部25以及增压部22分别连接到与开关TFT12的栅极电极连接的节点N。另外,第1置复位部21和第2置复位部25连接到第1驱动信号线DL1,增压部22连接到第3驱动信号线DL3。
第1置复位部21和第2置复位部25被从第1驱动信号线DL1供应第1驱动信号(置位信号S1),进行置位动作。增压部22被从第3驱动信号线DL3供应第3驱动信号(增压信号B),进行增压动作。
另外,第1置复位部21被供应其它节点的电位作为复位信号R1,进行复位动作。如图29所示,第1增压电路20A的置复位部21连接到由第3增压电路20E升压的节点NC5,被输入节点NC5的电位作为复位信号R1。第2增压电路20C连接到由第1增压电路20A升压的节点NA1,被输入节点NA1的电位作为复位信号R1。第3增压电路20E连接到由第2增压电路20C升压的节点NB3,被输入节点NB3的电位作为复位信号R1。
与此相对,第2置复位部25被输入对其它节点进行升压的增压电路20用的第1驱动信号线DL1的信号电压(第1驱动信号)作为复位信号R2。如图29所示,第1增压电路20A的第2置复位部25连接到第2增压电路20C和20D用的第1驱动信号线DL1B。另外,第2增压电路20C的第2置复位部25连接到第3增压电路20E和20F用的第1驱动信号线DL1C,第3增压电路20E的第2置复位部25连接到第1增压电路20A和20B用的第1驱动信号线DL1A。
在此,还参照图30说明增压电路20(DEMUX电路10D)的动作。图30是用于说明DEMUX电路10D的动作的时序图。
[时刻t1]
第1开关TFT12A侧:第1驱动信号线DL1A的电位变为高电平。此时,其它节点(节点NC5)的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号S1输入到第1置复位部21。由此,连接到第1开关TFT12A的栅极电极的节点NA1被预充电(置位动作)。
第2开关TFT12C侧:是复位状态。
第3开关TFT12E侧:是增压状态。
[时刻t2]
第1开关TFT12A侧:第3驱动信号线DL3A的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号B输入到增压部22。由此,节点NA1的电位被升压(增压动作)。由于节点NA1的电位被升压,经由开关TFT12A的源极总线SL1的充电得以充分进行。
第2开关TFT12C侧:是复位状态。
第3开关TFT12E侧:第1驱动信号线DL1A的电位保持高电平,第1驱动信号线DL1C的电位变为低电平,节点NC5被下拉为低电平(复位动作)。
[时刻t3]
第1开关TFT12A侧:是增压状态。
第2开关TFT12C侧:第1驱动信号线DL1B的电位变为高电平。此时,其它节点(节点NA1)的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号S1输入到第1置复位部21。由此,连接到第2开关TFT12C的栅极电极的节点NB3被预充电(置位动作)。
第3开关TFT12E侧:是复位状态。
[时刻t4]
第1开关TFT12A侧:第1驱动信号线DL1B的电位保持高电平,第1驱动信号线DL1A的电位变为低电平,节点NA1被下拉为低电平(复位动作)。
第2开关TFT12C侧:第3驱动信号线DL3B的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号B输入到增压部22。由此,节点NB3的电位被升压(增压动作)。由于节点NB3的电位被升压,经由开关TFT12C的源极总线SL3的充电得以充分进行。
第3开关TFT12E侧:是复位状态。
[时刻t5]
第1开关TFT12A侧:是复位状态。
第2开关TFT12C侧:是增压状态。
第3开关TFT12E侧:第1驱动信号线DL1C的电位变为高电平。此时,其它节点(节点NB3)的电位从前一个水平扫描期间保持高电平,第1驱动信号被作为置位信号S1输入到第1置复位部21。由此,连接到第3开关TFT12E的栅极电极的节点NC5被预充电(置位动作)。
[时刻t6]
第1开关TFT12A侧:是复位状态。
第2开关TFT12C侧:第1驱动信号线DL1C的电位保持高电平,第1驱动信号线DL1B的电位变为低电平,节点NB3被下拉为低电平(复位动作)。
第3开关TFT12E侧:第3驱动信号线DL3C的电位变为高电平,第3驱动信号被作为增压信号B输入到增压部22。由此,节点NC5的电位被升压(增压动作)。由于节点NC5的电位被升压,经由开关TFT12E的源极总线SL5的充电得以充分进行。
[时刻t7]
第1开关TFT12A侧:是复位状态。
第2开关TFT12C侧:是复位状态。
第3开关TFT12E侧:是增压状态。
当完成了向源极总线SL1、SL3以及SL5的写入(电位确定)时,从栅极总线GLn供应的栅极信号变为截止电平,显示电压向像素PIX的写入完成。以后,通过反复进行上述的动作,进行全部栅极总线GL的写入。
(实施方式6)
参照图31说明本实施方式的有源矩阵基板。图31是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10E的构成的图。
在图28所示的DEMUX电路10D中,每个开关TFT12各连接有1个增压电路20。与此相对,在本实施方式的DEMUX电路10E中,如图31所示,对2个开关TFT12连接有1个增压电路20。以下,更具体地进行说明。
第1单位电路11A具有的3个开关TFT12是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT12A、第2开关TFT12C以及第3开关TFT12E。同样地,第2单位电路11B具有的3个开关TFT12是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT12B、第2开关TFT12D以及第3开关TFT12F。
图31所示的3个增压电路20A、20B以及20C中的增压电路20A共同连接到第1单位电路11A的第1开关TFT12A和第2单位电路11B的第1开关TFT12B。另外,增压电路20B共同连接到第1单位电路11A的第2开关TFT12C和第2单位电路11B的第2开关TFT12D。另外,增压电路20C共同连接到第1单位电路11A的第3开关TFT12E和第2单位电路11B的第3开关TFT12F。
这样,在本实施方式中,在同时被选择的2个开关TFT12中共用1个增压电路20。因此,能降低电路元件数量。另外,通过降低电路元件数量而负载得以降低,因此能实现进一步的低功耗化。而且,通过降低电路元件数量,也能降低电路面积,因此能减小布局尺寸,能实现进一步的窄边框化。
(实施方式7)
在实施方式6的DEMUX电路10E中,在2个开关TFT12中共用1个增压电路20,但是也可以在3个以上的开关TFT12中共用1个增压电路20。以下,参照图32说明本实施方式的有源矩阵基板。图32是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10F的构成的图。
图32中示出了DEMUX电路10F具有的多个单位电路11中的3个单位电路(以下分别称为“第1单位电路”、“第2单位电路”以及“第3单位电路”)11A、11B以及11C。
第1单位电路11A包含3条分支配线BL1、BL4以及BL7和3个开关TFT12A、12D以及12G,将显示信号从信号输出线VL1分配到源极总线SL1、SL4以及SL7。第1单位电路11A的3个开关TFT(第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT)12A、12D以及12G在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
第2单位电路11B包含3条分支配线BL2、BL5以及BL8和3个开关TFT12B、12E以及12H,将显示信号从信号输出线VL2分配到源极总线SL2、SL5以及SL8。第2单位电路11B的3个开关TFT(第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT)12B、12E以及12H在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
第3单位电路11C包含3条分支配线BL3、BL6以及BL9和3个开关TFT12C、12F以及12I,将显示信号从信号输出线VL3分配到源极总线SL3、SL6以及SL9。第3单位电路11C的3个开关TFT(第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT)12C、12F以及12I在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态。
图32所示的3个增压电路20A、20B以及20C中的增压电路20A共同连接到第1单位电路11A的第1开关TFT12A、第2单位电路11B的第1开关TFT12B以及第3单位电路11C的第1开关TFT12C。另外,增压电路20B共同连接到第1单位电路11A的第2开关TFT12D、第2单位电路11B的第2开关TFT12E以及第3单位电路11C的第2开关TFT12F。另外,增压电路20C共同连接到第1单位电路11A的第3开关TFT12G、第2单位电路11B的第3开关TFT12H以及第3单位电路11C的第3开关TFT12I。
这样,在本实施方式中,在同时被选择的3个开关TFT12中共用1个增压电路20。因此,与在2个开关TFT12中共用1个增压电路20的实施方式6相比,能进一步降低电路元件数量。因此,能实现进一步的低功耗化和进一步的窄边框化。
此外,在本实施方式中,示出了在3个开关TFT12中共用1个增压电路20的例子,但是也可以在同时被选择的4个以上的开关TFT12中共用1个增压电路20。
(实施方式8)
参照图33说明本实施方式的有源矩阵基板。图33是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10G的构成的图。
如图33所示,DEMUX电路10G还包含分别连接到各增压电路20的多个清除电路30(在图33中示出了1个清除电路30)。清除电路30能在规定的定时将对应的增压电路20初始化。
在图33所示的例子中,清除电路30包含TFT(以下称为“清除用TFT”)31。向清除用TFT31的栅极电极供应清除信号。清除用TFT31的源极电极连接到第1驱动信号线DL1(DL1A),清除用TFT31的漏极电极连接到节点N(NA1)。
在包含清除电路30的DEMUX电路10G中,当供应到清除用TFT31的栅极电极的清除信号变为高电平时,增压电路20被初始化。清除电路30对增压电路20的初始化例如在驱动期间的最初或最后进行。
当在驱动期间的最初进行增压电路20的初始化时,增压电路20从被初始化后的状态进行动作,因此能抑制预期之外的动作、输出。另外,当在驱动期间的最后进行增压电路20的初始化时,能除去各节点的电荷(通过驱动存储的电荷),因此能防止在动作中止时残存的电荷所引起的TFT的劣化。
(实施方式9)
参照图34说明本实施方式的有源矩阵基板。图34是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10H的构成的图。
在DEMUX电路10H中,如图34所示,增压电路20的置复位部21包含相互以串联的方式连接的多个(在此为2个)置复位用TFT23A和23B。
置复位用TFT23A和23B的栅极电极连接到其它节点(节点NB3)。置复位用TFT23A的漏极电极连接到第1驱动信号线DL1A。置复位用TFT23A的源极电极连接到置复位用TFT23B的漏极电极。置复位用TFT23B的源极电极连接节点NA1。
如上所述,增压电路20的置复位部21包含相互以串联的方式连接的多个置复位用TFT23A和23B,从而通过增压电路20的动作而节点NA1被升压时,能降低提供到各个TFT的源极漏极间的电位差(在例示的构成中成为约一半)。即,能实现耐压的提高。
(实施方式10)
参照图35说明本实施方式的有源矩阵基板。图35是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10I的构成的图。
图35所示的DEMUX电路10I不仅具备驱动信号线群DG1和DG2还具备另外的驱动信号线群DG1’和DG2’,这一点与图17所示的DEMUX电路10不同。
图35所示的4个增压电路20中的增压电路20A由驱动信号线群DG1驱动,增压电路20B由驱动信号线群DG1’驱动。另外,增压电路20C由驱动信号线群DG2驱动,增压电路20D由驱动信号线群DG2’驱动。
在图17所示的DEMUX电路10中,在相同定时被驱动的增压电路20A和增压电路20B由相同驱动信号线群DG1驱动。另外,在相同定时被驱动的增压电路20C和增压电路20D由相同驱动信号线群DG2驱动。
与此相对,在图35所示的DEMUX电路10I中,在相同定时被驱动的增压电路20A和增压电路20B分别由不同的驱动信号线群GD1和GD1’驱动。另外,在相同定时被驱动的增压电路20C和增压电路20D分别由不同的驱动信号线群GD2和GD2’驱动。
用于在某定时驱动增压电路20的驱动信号被进行相位扩展并供应到驱动信号线群GD1和GD1’。即,驱动信号线群GD1和GD1’是实质上供应相同信号的、不同的配线群。
用于在别的某定时驱动增压电路20的驱动信号被进行相位扩展并供应到驱动信号线群GD2和GD2’。即,驱动信号线群GD2和GD2’是实质上供应相同信号的、不同的配线群。
如上所述,在本实施方式中设置有:供应用于驱动在相同定时被驱动的2个以上的增压电路20中的一部分增压电路20的驱动信号群的配线群;以及供应用于驱动其它一部分增压电路20的驱动信号群的别的配线群。因此,能减少连接到1条驱动信号线的电路数量,因此各个驱动信号线的负载变少,能缩短驱动信号的转变时间(上升时间和下降时间)。因此,能进行更高速的动作。
(电源启动时的动作)
在此,参照图36说明电源启动时的DEMUX电路10的动作。图36是从电源启动到初始化,经过回扫期间到写入(通常动作)开始为止的时序图,并示出了电源电压VGH、VGL、清除信号CLR、第1驱动信号线DL1A、DL1B、第3驱动信号线DL3A、DL3B、节点NA1、NB3、信号输出线VL以及源极总线SL1、SL3的电位。
[期间p1:电源启动]
当电源启动时,驱动器内的电源电压VGH和VGL转变为初始状态。具体地说,VGH转变为高电平,VGL转变为低电平。
[期间p2:初始化]
清除信号CLR变为高电平,电路内部的节点被初始化。
[期间p3:初始化后,第1增压电路用的驱动信号上升]
在最初的定时,第1增压电路20A用的第1驱动信号(被从第1驱动信号线DL1A供应)上升,但是此时,第2增压电路20C用的第1驱动信号(被从第1驱动信号线DL1B供应)不上升,因此不进行向节点NA1的充电。
当第1增压电路20A用的第3驱动信号(被从第3驱动信号线DL3A供应)上升时,节点NA1被上推而上升到规定的电压。在该定时,信号输出线VL的电位(显示信号电压)固定为0V。
[期间p4:初始化后,第2增压电路用的驱动信号上升]
当第2增压电路20C用的第1驱动信号(被第1驱动信号线DL1B供应)上升时,由于节点NA1已上升至规定的电位,因此节点NB3被充电。接下来,当第2增压电路20C用的第3驱动信号(被从第3驱动信号线DL3B供应)上升时,节点NB3被上推而被充电至高的电位。在该定时,信号输出线VL的显示信号电压也固定为0V。
[期间p5:初始化后,通常动作前]
在节点NB3的电位高的状态下,第1增压电路20A用的第1驱动信号上升,节点NA1被充电至与通常动作相同的电平。在该定时,信号输出线VL的显示信号电压也固定为0V。
[期间p6:通常动作(写入)开始)]
开始由栅极驱动器进行的扫描。信号输出线VL输出与期望的图像对应的显示信号电压。
[关于氧化物半导体]
开关TFT12的氧化物半导体层所包含的氧化物半导体可以是非晶质氧化物半导体,也可以是具有结晶质部分的结晶质氧化物半导体。作为结晶质氧化物半导体,可举出多晶氧化物半导体、微晶氧化物半导体、c轴大致垂直于层面取向的结晶质氧化物半导体等。
氧化物半导体层也可以具有2层以上的层叠结构。在氧化物半导体层具有层叠结构的情况下,氧化物半导体层可以包含非晶质氧化物半导体层和结晶质氧化物半导体层,也可以包含晶体结构不同的多个结晶质氧化物半导体层,另外,也可以包含多个非晶质氧化物半导体层。在氧化物半导体层具有包含上层和下层的2层结构的情况下,优选上层所包含的氧化物半导体的能隙大于下层所包含的氧化物半导体的能隙。但是,在这些层的能隙的差比较小的情况下,下层的氧化物半导体的能隙也可以大于上层的氧化物半导体的能隙。
非晶质氧化物半导体和上述的各结晶质氧化物半导体的材料、结构、成膜方法、具有层叠结构的氧化物半导体层的构成等例如记载于特开2014-007399号公报。为了参考,将特开2014-007399号公报的公开内容全部引用到本说明书中。
氧化物半导体层例如也可以包含In、Ga以及Zn中的至少1种金属元素。在本发明的实施方式中,氧化物半导体层例如包含In-Ga-Zn-O系的半导体(例如氧化铟镓锌)。在此,In-Ga-Zn-O系的半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物,In、Ga以及Zn的比例(组成比)不作特别限定,例如包含In:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等。这种氧化物半导体层能由包含In-Ga-Zn-O系的半导体的氧化物半导体膜形成。
In-Ga-Zn-O系的半导体可以是非晶质,也可以是结晶质。作为结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体,优选c轴大致垂直于层面取向的结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体。
此外,结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体的晶体结构例如公开于上述的特开2014-007399号公报、特开2012-134475号公报、特开2014-209727号公报等。为了参考,将特开2012-134475号公报和特开2014-209727号公报的公开内容全部引用到本说明书中。具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高迁移率(与a-SiTFT相比超过20倍)和低漏电流(与a-SiTFT相比不到百分之一),因此适合用作开关TFT12,另外,也适合用作驱动TFT(例如,在包含多个像素的显示区域的周边与显示区域设置在相同基板上的驱动电路所包含的TFT)、像素TFT(设置于像素的TFT)。
氧化物半导体层也可以包含其它氧化物半导体来代替In-Ga-Zn-O系半导体。例如也可以包含In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO;InSnZnO)。In-Sn-Zn-O系半导体是In(铟)、Sn(锡)以及Zn(锌)的三元系氧化物。或者,氧化物半导体层也可以包含In-Al-Zn-O系半导体、In-Al-Sn-Zn-O系半导体、Zn-O系半导体、In-Zn-O系半导体、Zn-Ti-O系半导体、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In-Ga-Sn-O系半导体、In-Ga-O系半导体、Zr-In-Zn-O系半导体、Hf-In-Zn-O系半导体等。
(实施方式11)
参照图37说明本实施方式的有源矩阵基板。图37是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10J的构成的图。
在图37所示的DEMUX电路10J中,各单位电路11的开关TFT12p是包含多晶硅半导体层(例如低温多晶硅(LTPS)层)作为活性层的PMOS晶体管,这一点与图20所示的DEMUX电路10不同。另外,在DEMUX电路10J中,构成电路的其它TFT也是包含多晶硅半导体层的PMOS晶体管。因此,置复位部21的置复位用TFT23p也是包含多晶硅半导体层的PMOS晶体管。
在如图37所示的DEMUX电路10J这样由PMOS晶体管构成DEMUX电路的情况下,也仅是信号等的极性与图17所示的DEMUX电路10相反,能以定时等相同的方式进行驱动。
如已说明的那样,多晶硅与氧化物半导体相比迁移率较高,但是PMOS与NMOS相比迁移率较低。因此,在仅使用包含多晶硅半导体层作为活性层的PMOS晶体管作为DEMUX电路用TFT的情况下,会产生与使用氧化物半导体TFT的情况同样的问题。
如本实施方式所示,通过使DEMUX电路10J包含增压电路20,能实现驱动电力的降低、窄边框化。
(实施方式12)
参照图38说明本实施方式的有源矩阵基板。图38是示出本实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路10K的构成的图。图38中示出了与某单位电路11A所包含的2个开关TFT(第1开关TFT和第2开关TFT)12A和12C连接的2个增压电路(第1增压电路和第2增压电路)20A和20C。
在图38所示的DEMUX电路10K中,各增压电路20包含置位部21S和复位部21R来代替置复位部21,这一点与图18所示的DEMUX电路10不同。
置位部21S、复位部21R以及增压部22分别连接到与开关TFT12的栅极电极连接的节点N。
置位部21S被从第1驱动信号线DL1供应置位信号S,进行对节点N预充电的置位动作。增压部22被从第3驱动信号线DL3供应增压信号S,进行对由置位部21S预充电后的节点N的电位进行升压的增压动作。
复位部21R被供应复位信号R,进行将节点N的电位复位的复位动作。在图38所示的例子中,第1增压电路20A的复位部21R连接到第2增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B,被输入该第1驱动信号线DL1B的信号电压作为复位信号R。另外,第2增压电路20B的复位部21R连接到第1增压电路20A用的第1驱动信号线DL1A,被输入该第1驱动信号线DL1A的信号电压作为复位信号R。
从至此参照的时序图也可知,第1增压电路20A用的第1驱动信号线DL1A供应的信号与第2增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B供应的信号是反相的信号。因此,第1增压电路20A用的第1驱动信号线DL1A与第2增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B在不同的定时变为高电平。因此,能将第2增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B供应的信号用作第1增压电路20A用的复位信号R,能将第1增压电路20A用的第1驱动信号线DL1A供应的信号用作第2增压电路20C用的复位信号R。此外,也可以如比较例1的DEMUX电路510那样设置用于供应复位信号R的第2驱动信号线DL2。
另外,如图38所示,第1增压电路20A的置位部21S被输入由第2增压电路20C升压的节点NB3的电位,第2增压电路20C的置位部21S被输入由第1增压电路20A升压的节点NA1的电位。
参照图39说明增压电路20的更具体构成。图39是示出第1增压电路20A的置位部21S、复位部21R以及增压部22的具体构成的例子的图。
如图39所示,置位部21S包含置位用TFT27。置位用TFT27的漏极电极和源极电极分别连接到第1驱动信号线DL1A和节点NA1。另外,置位用TFT27的栅极电极连接到其它节点(节点NB3)。
复位部21R包含复位用TFT28。复位用TFT28的源极电极被提供恒定电位(负电源电位VSS),复位用TFT28的漏极电极连接到节点NA1。另外,复位用TFT28的栅极电极连接到第2增压电路20C用的第1驱动信号线DL1B。
增压部22包含增压用电容元件24。增压用电容元件24包含:连接到第3驱动信号线DL3A的电极(第1电容电极);以及连接到节点NA1的电极(第2电容电极)。
在具有上述的构成的本实施方式的DEMUX电路10K中,当进行置位动作时,供应到置位用TFT27的栅极电极的信号电压(第2信号电压V2)比供应到置位用TFT27的漏极电极的信号电压(第1信号电压V1)高。由此,能防止置位用TFT27的阈值电压Vth所引起的预充电电压的电压下降和增压电压的电压下降。因此,在本实施方式的DEMUX电路10K中,与实施方式1的DEMUX电路10等同样,也能进一步提高有效的驱动电压。
这样,本发明的实施方式的有源矩阵基板具备的DEMUX电路的增压电路可以包含置位部和复位部,也可以包含置复位部(即置位部作为复位部发挥功能)。
(显示装置)
本发明的实施方式的有源矩阵基板(半导体装置)适合用于显示装置。此外,至此以按FFS模式等横电场模式进行显示的液晶显示装置的有源矩阵基板为例进行了说明,但是也能应用于按在液晶层的厚度方向上施加电压的纵电场模式(例如,TN模式、垂直取向模式)进行显示的液晶显示装置的有源矩阵基板。另外,本发明的实施方式的有源矩阵基板也适合用于液晶显示装置以外的显示装置(具备液晶层以外的显示介质层的显示装置)。例如,本发明的实施方式的有源矩阵基板也能用于电泳显示装置、有机EL(Electroluminescence:电致发光)显示装置等。
液晶显示装置能具备:有源矩阵基板;以与有源矩阵基板相对的方式配置的相对基板;以及设置在有源矩阵基板与相对基板之间的液晶层。有机EL显示装置能具备有源矩阵基板和设置在有源矩阵基板上的有机EL层。
工业上的可利用性
根据本发明的实施方式,能降低具备多路分配电路的有源矩阵基板的驱动电力。本发明的实施方式的有源矩阵基板适合用于各种显示装置。
Claims (20)
1.一种有源矩阵基板,具有:显示区域,其包含多个像素区域;以及周边区域,其位于上述显示区域的周边,上述有源矩阵基板的特征在于,具备:
基板;
多条栅极总线和多条源极总线,其设置在上述基板上;
源极驱动器,其配置在上述周边区域,包含多个输出端子;
多条信号输出线,其各自连接到上述源极驱动器的上述多个输出端子中的每个输出端子;以及
多路分配电路,其包含支撑于上述基板的多个单位电路,配置在上述周边区域,
上述多路分配电路的上述多个单位电路中的每个单位电路将显示信号从上述多条信号输出线中的1条信号输出线分配到上述多条源极总线中的n条源极总线,其中,n是2以上的整数,
上述多个单位电路中的每个单位电路包含:
n条分支配线,其连接到上述1条信号输出线;以及
n个开关TFT,其各自连接到上述n条分支配线中的每条分支配线,对上述n条分支配线与上述n条源极总线的电连接单独地进行接通/断开控制,
上述多路分配电路还包含能对施加到上述n个开关TFT的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路,
上述多个增压电路中的每个增压电路包含:
置位部,其进行对连接到上述栅极电极的节点预充电的置位动作;
增压部,其进行对由上述置位部预充电后的上述节点的电位进行升压的增压动作;以及
复位部,其进行将上述节点的电位复位的复位动作,
上述多路分配电路包含连接到上述置位部的驱动信号线,
上述置位部包含置位用TFT,上述置位用TFT具有栅极电极、源极电极以及漏极电极,上述置位用TFT的上述漏极电极连接到上述驱动信号线,上述置位用TFT的上述源极电极连接到上述节点,
在上述置位部进行上述置位动作时,第1信号电压V1被从上述驱动信号线供应到上述置位用TFT的上述漏极电极,比上述第1信号电压V1高的第2信号电压V2被供应到上述置位用TFT的上述栅极电极,
上述多个单位电路中的每个单位电路具有的上述n个开关TFT是2个开关TFT,
上述2个开关TFT是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT和第2开关TFT,
上述多个增压电路包含:第1增压电路,其连接到上述第1开关TFT;以及第2增压电路,其连接到上述第2开关TFT,
由上述第2增压电路升压的上述节点直接连接到上述第1增压电路的上述置位用TFT的上述栅极电极,
由上述第1增压电路升压的上述节点直接连接到上述第2增压电路的上述置位用TFT的上述栅极电极。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵基板,
当将上述置位用TFT的阈值电压设为Vth时,上述第1信号电压V1和上述第2信号电压V2满足V2-Vth>V1的关系。
3.根据权利要求1或2所述的有源矩阵基板,
上述置位部是也作为上述复位部发挥功能且在相互不同的定时进行上述置位动作和上述复位动作的置复位部,
上述置位用TFT是不仅在进行上述置位动作时使用而且在进行上述复位动作时使用的置复位用TFT。
4.根据权利要求3所述的有源矩阵基板,
上述置复位部仅包含上述置复位用TFT作为TFT,
上述多路分配电路包含连接到上述增压部的另外的驱动信号线,
上述增压部包含增压用电容元件,上述增压用电容元件具有:第1电容电极,其连接到上述另外的驱动信号线;以及第2电容电极,其连接到上述节点。
5.一种有源矩阵基板,具有:显示区域,其包含多个像素区域;以及周边区域,其位于上述显示区域的周边,上述有源矩阵基板的特征在于,具备:
基板;
多条栅极总线和多条源极总线,其设置在上述基板上;
源极驱动器,其配置在上述周边区域,包含多个输出端子;
多条信号输出线,其各自连接到上述源极驱动器的上述多个输出端子中的每个输出端子;以及
多路分配电路,其包含支撑于上述基板的多个单位电路,配置在上述周边区域,
上述多路分配电路的上述多个单位电路中的每个单位电路将显示信号从上述多条信号输出线中的1条信号输出线分配到上述多条源极总线中的n条源极总线,其中,n是2以上的整数,
上述多个单位电路中的每个单位电路包含:
n条分支配线,其连接到上述1条信号输出线;以及
n个开关TFT,其各自连接到上述n条分支配线中的每条分支配线,对上述n条分支配线与上述n条源极总线的电连接单独地进行接通/断开控制,
上述多路分配电路还包含能对施加到上述n个开关TFT的栅极电极的电压进行升压的多个增压电路,
上述多个增压电路中的每个增压电路包含:
置位部,其进行对连接到上述栅极电极的节点预充电的置位动作;
增压部,其进行对由上述置位部预充电后的上述节点的电位进行升压的增压动作;以及
复位部,其进行将上述节点的电位复位的复位动作,
上述多路分配电路包含连接到上述置位部的驱动信号线,
上述置位部包含置位用TFT,上述置位用TFT具有栅极电极、源极电极以及漏极电极,上述置位用TFT的上述漏极电极连接到上述驱动信号线,上述置位用TFT的上述源极电极连接到上述节点,
在上述置位部进行上述置位动作时,第1信号电压V1被从上述驱动信号线供应到上述置位用TFT的上述漏极电极,比上述第1信号电压V1高的第2信号电压V2被供应到上述置位用TFT的上述栅极电极,
上述置位部是也作为上述复位部发挥功能且在相互不同的定时进行上述置位动作和上述复位动作的置复位部,
上述置位用TFT是不仅在进行上述置位动作时使用而且在进行上述复位动作时使用的置复位用TFT,
上述多个单位电路中的每个单位电路具有的上述n个开关TFT是2个开关TFT,
上述2个开关TFT是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT和第2开关TFT,
上述多个增压电路包含:第1增压电路,其连接到上述第1开关TFT;以及第2增压电路,其连接到上述第2开关TFT,
由上述第2增压电路升压的上述节点直接连接到上述第1增压电路的上述置复位用TFT的上述栅极电极,
由上述第1增压电路升压的上述节点直接连接到上述第2增压电路的上述置复位用TFT的上述栅极电极,
上述第1增压电路和上述第2增压电路各自包含另外的置复位部,
上述另外的置复位部包含另外的置复位用TFT,上述另外的置复位用TFT具有栅极电极、源极电极以及漏极电极,上述另外的置复位用TFT的上述漏极电极连接到上述驱动信号线,上述另外的置复位用TFT的上述源极电极连接到上述节点,
上述第1增压电路的上述另外的置复位用TFT的上述栅极电极连接到上述第2增压电路用的上述驱动信号线,
上述第2增压电路的上述另外的置复位用TFT的上述栅极电极连接到上述第1增压电路用的上述驱动信号线。
6.根据权利要求1或5所述的有源矩阵基板,
上述第1增压电路连接到上述多个单位电路中的1个单位电路的上述第1开关TFT,
上述第2增压电路连接到上述1个单位电路的上述第2开关TFT。
7.根据权利要求1或5所述的有源矩阵基板,
上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的2个单位电路的上述第1开关TFT,
上述第2增压电路共同连接到上述2个单位电路的上述第2开关TFT。
8.根据权利要求1或5所述的有源矩阵基板,
上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的3个以上的单位电路的上述第1开关TFT,
上述第2增压电路共同连接到上述3个以上的单位电路的上述第2开关TFT。
9.根据权利要求1至2、4中的任意一项所述的有源矩阵基板,
上述多个单位电路中的每个单位电路具有的上述n个开关TFT是3个开关TFT,
上述3个开关TFT是在1个水平扫描期间内在相互不同的定时变为导通状态的第1开关TFT、第2开关TFT以及第3开关TFT,
上述多个增压电路包含:第1增压电路,其连接到上述第1开关TFT;第2增压电路,其连接到上述第2开关TFT;以及第3增压电路,其连接到上述第3开关TFT。
10.根据权利要求9所述的有源矩阵基板,
上述第1增压电路连接到上述多个单位电路中的1个单位电路的上述第1开关TFT,
上述第2增压电路连接到上述1个单位电路的上述第2开关TFT,
上述第3增压电路连接到上述1个单位电路的上述第3开关TFT。
11.根据权利要求9所述的有源矩阵基板,
上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的2个单位电路的上述第1开关TFT,
上述第2增压电路共同连接到上述2个单位电路的上述第2开关TFT,
上述第3增压电路共同连接到上述2个单位电路的上述第3开关TFT。
12.根据权利要求9所述的有源矩阵基板,
上述第1增压电路共同连接到上述多个单位电路中的3个以上的单位电路的上述第1开关TFT,
上述第2增压电路共同连接到上述3个以上的单位电路的上述第2开关TFT,
上述第3增压电路共同连接到上述3个以上的单位电路的上述第3开关TFT。
13.根据权利要求1至2、4至5、10至12中的任意一项所述的有源矩阵基板,
上述多路分配电路还包含多个清除电路,上述多个清除电路中的每个清除电路连接到上述多个增压电路中的每个增压电路,在规定的定时将对应的增压电路初始化。
14.根据权利要求1至2、4至5、10至12中的任意一项所述的有源矩阵基板,
上述置位部和上述复位部各自包含相互以串联的方式连接的多个TFT。
15.根据权利要求1至2、4至5、10至12中的任意一项所述的有源矩阵基板,
上述多个增压电路包含在相同定时被驱动的2个以上的增压电路,
上述多路分配电路包含:第1驱动信号线群,其供应用于驱动上述2个以上的增压电路中的一部分增压电路的驱动信号群;以及第2驱动信号线群,其供应用于驱动上述2个以上的增压电路中的其它一部分增压电路的驱动信号群,与上述第1驱动信号线群不同。
16.根据权利要求1至2、4至5、10至12中的任意一项所述的有源矩阵基板,
上述n个开关TFT中的每个开关TFT包含氧化物半导体层作为活性层。
17.根据权利要求16所述的有源矩阵基板,
上述氧化物半导体层包含In-Ga-Zn-O系半导体。
18.根据权利要求17所述的有源矩阵基板,
上述In-Ga-Zn-O系半导体包含结晶质部分。
19.根据权利要求1至2、4至5、10至12中的任意一项所述的有源矩阵基板,
上述n个开关TFT中的每个开关TFT是包含多晶硅半导体层作为活性层的PMOS晶体管。
20.一种显示装置,其特征在于,
具备权利要求1至19中的任意一项所述的有源矩阵基板。
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