CN118050933A - 有源矩阵装置 - Google Patents
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Abstract
提供具备多路分配器电路或者多路分配器电路且设计的自由度高的有源矩阵装置。显示装置包括:有源矩阵基板(10),其包括多个像素;以及驱动单元(41)。驱动单元(41)包括:柔性基板(51);配置于柔性基板的第一布线图案(52);由柔性基板支承并与第一布线图案连接的多路分配器电路(56)或多路复用器电路(156);由柔性基板支承并与第一布线图案连接的源极驱动器IC(55)。驱动单元与显示面板连接,多个像素的TFT和多路分配器电路(56)或多路复用器电路(156)的TFT具有彼此不同的半导体。
Description
技术领域
本公开涉及有源矩阵装置。
背景技术
近年来,需要能够显示更高精细图像的显示装置。在这样的显示装置中,像素高密度地配置,且配置有多条用于向像素施加显示数据信号的信号线。由于信号线分别与驱动器IC连接,因此像素数越增加,则需要在显示装置的有源矩阵基板上安装越多的封装状的驱动器IC。
但是,若驱动器IC的数量增加,则需要扩大有源矩阵基板上的边框区域,有时产生驱动器IC的安装成本增大等问题。因此,考虑在有源矩阵基板制作驱动器IC的功能的一部分。例如,专利文献1公开了具备多路分配器电路的显示装置,所述多路分配器电路能够串行地接收包含RGB的信息的显示数据信号,并并行输出RGB的信息。
另外,在有源矩阵基板是指纹传感器等输入装置的情况下,随着检测的分辨率提高,检测的信号的数量增加。因此,在有源矩阵基板是输入装置的情况下,有时要求利用多路复用器将检测出的信号进行多路复用,利用检测IC对多路复用后的信号进行处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-372722号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本公开的目的在于提供具备多路分配器或多路复用器、设计的自由度高的有源矩阵装置。
用于解决技术问题的技术方案
本公开的实施方式的有源矩阵装置具备:有源矩阵基板以及驱动单元,所述有源矩阵基板包括:基板;多个像素,其配置于所述基板;多条源极总线,与所述多个像素连接;以及第一基板端子,其配置于所述基板,并与多条源极总线连接,所述驱动单元具备:柔性基板;第一布线图案,其配置于所述柔性基板;多路分配器电路或多路复用器电路,其由所述柔性基板支承,并与所述第一布线图案连接;源极驱动器IC,其配置于所述柔性基板,并与所述第一布线图案连接;以及第一输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第一布线图案连接;所述第一输出端子与所述第一基板端子连接,所述多个像素及所述多路分配器电路或多路复用器电路各自包括TFT,所述多个像素的TFT和所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有彼此不同的半导体。
有益效果
根据本公开的一个实施方式,提供了一种具有多路复用器的低功耗显示装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的显示装置的主要构成的示意性平面图。
图2是表示第一实施方式的显示装置的主要构成的示意性截面图。
图3是表示像素的构成的示意性电路图。
图4是表示有源矩阵基板的一部分的示意性平面图。
图5是驱动单元的示意性平面图。
图6是表示多路分配器电路的构成例的电路图的一部分。
图7是表示驱动单元的截面结构的一例的示意图。
图8A是驱动单元的第一输出端子附近的平面图。
图8B是表示图8A的A-A线的第一输出端子的结构的示意性截面图。
图8C是表示图8A的A-A线的第一输出端子的其它结构的示意性截面图。
图8D是表示图8A的A-A线的第一输出端子的其它结构的示意性截面图。
图9是表示驱动单元的第一输出端子的另一结构的平面图。
图10是第二实施方式的显示装置的驱动单元的示意性平面图。
图11是第三实施方式的显示装置的驱动单元的示意性平面图。
图12是表示第三实施方式的显示装置的主要构成的示意性平面图。
图13是第四实施方式的显示装置的驱动单元的示意性平面图。
图14是第四实施方式的显示装置的有源矩阵基板的示意性平面图。
图15是第四实施方式的显示装置的其它例子的驱动单元的示意性平面图。
图16是第五实施方式的显示装置的驱动单元的示意性平面图。
图17是表示第六实施方式的显示装置的主要构成的示意性平面图。
图18是表示第六实施方式的显示装置的主要构成的示意性平面图。
图19是第七实施方式的显示装置的驱动单元的示意性平面图。
图20是表示第八实施方式的显示装置的主要构成的示意性平面图。
图21是表示第八实施方式的显示装置的主要构成的示意性截面图。
图22是表示第九实施方式的传感器装置的主要构成的示意性平面图。
图23是第九实施方式的驱动单元的示意性平面图。
具体实施方式
由于多路分配器电路需要高速动作,因此,对构成多路分配器电路的TFT要求高驱动能力。这样的TFT例如优选使用多晶硅(多结晶硅)半导体构成。因此,包含多路分配器电路的有源矩阵基板优选使用多晶硅构成。
但是,有源矩阵基板用于显示装置的情况下,一般多晶硅难以用大的母玻璃基板形成,因此在生产率的方面是不利的。此外,由多晶硅构成的TFT一般截止时的漏电流大。因此,难以制作低功耗的有源矩阵基板。
另一方面,由氧化物半导体构成的TFT截止时的漏电流小,从低功耗的观点来看,氧化物半导体比多晶硅优异。此外,比较容易在大的母玻璃基板上形成氧化物半导体层。
但是,氧化物半导体一般驱动能力低。因此,为了构成多路分配器,需要增大TFT的面积,多路分配器电路的面积变大。因此,有源矩阵基板中的非显示区域变大。
有源矩阵基板的显示区域的TFT由氧化物半导体构成,多路分配器电路由多晶硅构成。但是,在该情况下,形成半导体的工序增大,制造成本增大。本申请发明者鉴于这样的课题,想到了新型的有源矩阵基板。
以下,基于附图对本公开的实施方式进行说明。本公开并不限定于以下的实施方式,能够在满足本公开的构成的范围内适当进行设计变更。此外,在以下的说明中,有时在同一部分或具有相同功能的部分,在不同的附图之间共同使用相同的附图标记,省略其重复的说明。此外,实施方式以及变形例所记载的各构成可以在不脱离本公开的主旨的范围内适当组合,也可以进行变更。为了易于理解说明,在以下参照的附图中,有时构成简略化或示意化表示,或者省略一部分构成部件。此外,各图所示的构成部件间的尺寸比不一定表示实际的尺寸比。
(第一实施方式)
本实施方式的有源矩阵装置是显示装置。本实施方式的显示装置包括显示面板和驱动显示面板的驱动单元。如后所述,显示面板也可以是具备在像素中具有TFT的有源矩阵基板的各种显示面板。例如,显示面板是液晶显示面板、有机EL显示面板、微型LED显示面板、电泳显示面板等。
图1和图2是表示本实施方式的显示装置101的主要构成的示意性平面图和截面图。显示装置101具备显示面板所包含的有源矩阵基板10、驱动单元41以及控制基板20。在本实施方式中,显示面板例如是液晶显示面板。
有源矩阵基板10包括基板11、多条栅极总线GL、多条源极总线SL和多个像素PX。基板11例如是玻璃、树脂等透光性基板。但是,基板11也可以具有与显示面板的特征对应的物性。例如,在显示面板为微型LED显示面板的情况下,由于在基板11上配置微型LED,所以基板11也可以不具有透光性。
在基板11的显示区域DR中,例如沿X方向延伸的多条栅极总线GL在y方向上排列。此外,在y方向上延伸的多条源极总线SL在x方向上排列。像素PX设置在由相邻的一对栅极总线GL和相邻的一对源极总线SL包围的区域中。像素Px在x方向以及y方向上排列成二维。
图3是表示像素PX的构成的示意性的电路图。像素PX包括像素电极PE和开关元件SW。开关元件SW在本实施方式中是TFT。TFT的栅极G与栅极总线GL连接,源极S与源极总线SL连接。漏极D连接于像素电极PE。
TFT优选含有包含In、Ga及Zn中至少1种金属元素的氧化物半导体。例如,TFT也可以包含由In-Ga-Zn-O系半导体、In-Sn-Zn-O系半导体等构成的半导体层。此外,氧化物半导体可以是非晶氧化物半导体,也可以是具有结晶质部分的结晶质氧化物半导体。
此外,从能够以低成本制造显示装置101的观点出发,TFT也可以包含非晶硅。
如图4所示,在源极总线SL的一端配置有第一基板端子13。第一基板端子13如后述那样与驱动单元41电连接。
在基板11的显示区域DR的外侧即非显示区域配置有栅极驱动器12,与栅极总线GL连接。栅极驱动器12既可以是裸芯片、封装化的IC等,也可以在有源矩阵基板10上与开关元件SW同样地形成为单片。
图5是驱动单元41的示意性平面图。驱动单元41包括柔性基板51、第一布线图案52、第一输入端子53、第一输出端子54、源极驱动器IC55、多路分配器电路56。驱动单元41作为连接控制基板20和有源矩阵基板10的布线而发挥作用,并且提供支承驱动有源矩阵基板10的驱动器的区域。在本实施方式中,显示装置101具备4个驱动单元41,各驱动单元包含1个源极驱动器IC55和1个多路分配器电路56。
柔性基板51是具有可柔性和绝缘性的支承体。例如,柔性基板51由聚酰亚胺膜等用于柔性印刷布线基板(FPC)的树脂材料构成。例如,柔性基板51具有矩形形状。柔性基板51的宽度也可以是例如作为通用的COF带的宽度的70mm。
在柔性基板51上配置有第一布线图案52。并且,第一输入端子53以及第一输出端子54以柔性基板51与构成矩形的一对边51c、51d分别相邻的方式配置。此外,第一输入端子53以及第一输出端子54与第一布线图案52连接。第一输入端子53和第一输出端子54是用于将驱动单元41与外部的电路连接的端子。第一输出端子54跟第一布线图案52与第一输入端子53以及第一输出端子54可以由相同材料构成,也可以由相同的材料一体地形成。或者,第一布线图案52跟第一输入端子53以及第一输出端子54也可以由不同的材料构成。
源极驱动器IC55与第一布线图案52连接,从第一输入端子53接收显示数据信号,生成每个像素的RGB信号。该RGB信号串行包含施加于构成一个像素的3个子像素的R、G、B的数据。从源极驱动器IC55输出的每个像素的RGB信号的数量例如为960~1440。
从电路规模大的观点出发,源极驱动器IC55优选使用单晶硅半导体构成,优选为裸芯片、封装化的IC等。源极驱动器IC55通过倒装芯片接合法、焊锡等与第一布线图案52连接。
多路分配器电路56在柔性基板51形成为单片,与第一布线图案52连接。多路分配器电路56接收从源极驱动器IC55输出的每个像素的RGB信号,生成施加于RGB的3个子像素的显示信号。图6示出表示多路分配器电路56的构成例的电路图的一部分。多路分配器电路56针对构成白色的一个像素包括TFT56A、TFT56B以及TFT56C,例如向TFT56A、56B、56C的源极施加RGB信号。在TFT56A、56B、56C的栅极上连接有驱动线DL1、DL2、DL3,在向驱动线施加DL1、DL2、DL3的定时,TFT56A、56B、56C导通,从各TFT的漏极并行输出R、G、B的显示信号。
多路分配器电路56在柔性基板51形成为单片,与第一布线图案52连接。包含构成多路分配器电路56的TFT56A、56B、56C的TFT优选具有多晶硅。多晶硅具有电子迁移率高的特征,因此,具有多晶硅半导体层的TFT能够进行高速动作,此外,驱动能力也高。因此,多路分配器电路56可以高速地生成R、G、B的显示信号。此外,能够流过对像素电极PE充电的充分的电流。在像素PX的TFT具有非晶硅的情况下,包含TFT56A、56B、56C的TFT优选具有多晶硅或氧化物半导体。
此外,构成多路分配器电路56的TFT也可以与像素PX的TFT由组成和/或结晶性不同的氧化物半导体构成。例如,也可以由低迁移率的氧化物半导体构成像素PX的TFT,构成多路分配器电路56的TFT由高迁移率的氧化物半导体构成。更具体而言,也可以由非晶氧化物半导体构成像素PX的TFT,构成多路分配器电路56的TFT由结晶性的氧化物半导体构成。由于非晶氧化物半导体能够以低成本形成,因此,通过由非晶氧化物半导体构成形成区域宽的像素PX的TFT,能够不降低多路分配器电路56所要求的处理速度的情况下降低显示装置的制造成本。
控制基板20例如包括基板21、配置于基板21的定时控制器IC22以及控制基板端子23。定时控制器IC22从包括搭载显示装置101的设备的CPU等的运算装置接收影像信号,生成显示数据信号,并从控制基板端子23输出。通过使驱动单元41的第一输入端子53与控制基板端子23连接,显示数据信号被输入驱动单元41。
图7是表示驱动单元41的截面结构的一例的示意图。驱动单元41能够使用半导体制造技术在柔性基板51上制作。驱动单元41例如具有底涂层61、半导体层62、栅极绝缘膜63、栅极64、层间绝缘膜65、金属层66以及保护膜67。
底涂层61具有绝缘性,配置在柔性基板51上。在底涂层61上配置半导体层62。
半导体层62优选如上所述由多晶硅构成。只要半导体层62由多晶硅构成,半导体层62就能够通过各种形成方法形成。在柔性基板51上直接形成半导体层62的情况下,能够在底涂层61上形成非晶硅,使用激光退火使非晶硅多结晶化。如此形成的多晶硅有时被称为低温多晶硅(LTPS)。或者,也可以将在高温下形成在其它基板上的多晶硅薄膜粘贴在底涂层61上。
栅极绝缘膜63覆盖半导体层62并配置在底涂层61上。栅极64配置在半导体层62的上方且栅极绝缘膜63上。进而,层间绝缘膜65覆盖栅极64而配置在栅极绝缘膜63上。在层间绝缘膜65上配置有金属层66。以覆盖金属层66的方式在层间绝缘膜65上配置有保护膜67。在保护膜67上设置有开口67e、67f、67g,金属层66从开口露出。开口67e接近柔性基板51的边51d,开口67g接近边51c。
金属层66被图案化,经由设置于层间绝缘膜65和栅极绝缘膜63的接触孔与半导体层62连接。此外,在图7所示的方式中,金属层66一体地构成第一布线图案52、第一输入端子53以及第一输出端子54。具体而言,金属层66中从保护膜67的开口67e露出的部分构成第一输出端子54,从保护膜67的开口67g露出的部分构成第一输入端子53。此外,在金属层66中从开口67e以及开口67g露出的部分之间构成第一布线图案52。在金属层66中从开口67f露出的部分、第一布线图案52的一部分连接有源极驱动器IC55。
栅极64、栅极绝缘膜63和半导体层62构成TFT56A、56B、56C等TFT,由多个TFT构成多路分配器电路56。驱动单元41具有这样的结构,从而驱动单元41能够包含单片的多路分配器电路56和离散的源极驱动器IC55。
图8A是第一输出端子54附近的平面图,图8B是图8A的A-A线的示意性截面图。如上所述,金属层66被图案化为条纹状,从而构成第一输出端子54。在第一输出端子54之间配置有保护膜67。优选第一输出端子54与第一输出端子54间的保护膜67的高度大致一致,以便能够通过压接来接合第一输出端子54与第一基板端子13。例如,也可以将厚度大于金属层66的厚度的保护膜67覆盖金属层66而形成于层间绝缘膜65上,进而将抗蚀剂层埋入保护膜67的台阶的方式形成之后,通过回蚀来除去抗蚀剂层及保护膜67的一部分。
如图8C所示,也可以在第一输出端子54与第一输出端子54间的保护膜67之间设置有空隙。此外,如图8D所示,为了使第一输出端子54与第一输出端子54间的保护膜67的高度尽可能相等,也可以在第一输出端子54间配置由与栅极64相同的材料构成且能够在相同工序中形成的间隔层69。第一输入端子53也可以由同样的结构构成。
此外,第一输出端子54的配置不限于图5所示的例子。如图9所示,例如,为了缩窄第一输出端子54的间距,也可以将第一输出端子54A和第一输出端子54B配置为在俯视下呈交错状。第一输出端子54A和第一输出端子54B例如能够由金属层66形成。
在该情况下,也可以由金属层66以外的材料形成与第一输出端子54A连接的第一布线图案52A以及与第一输出端子54B连接的第一布线图案52B。例如,第一布线图案52A可以由与栅极64相同的材料和相同的工序形成,第一布线图案52B可以由与金属层66和栅极64不同的材料和不同的工序形成。或者,也可以通过与金属层66及栅极64不同的材料及不同的工序来形成第一布线图案52B。
第一输出端子54A和第一布线图案52A、以及第一输出端子54B和第一布线图案52B能够分别在介于其间的层间绝缘膜65等形成接触孔来进行连接。通过这样的构成,能够将第一布线图案52A以及第一布线图案52B配置于不同的高度,能够提高布线的密度。
由于驱动单元41包含柔性基板51作为支承基板,因此如图2所示那样,驱动单元41能够以弯曲的状态配置于显示装置101。具体而言,也可以以使控制基板20位于有源矩阵基板10的背面侧的方式使驱动单元41弯曲。在该情况下,在截面观察时,驱动单元41的曲率半径小的部分可能受到大的应力。因此,如图7所示,在使用状态下,在曲率半径变小的区域中,例如也可以将底涂层61、栅极绝缘膜63和层间绝缘膜65的一部分除去,以有机绝缘膜68填充。由此,能够抑制在由缺乏柔软性的无机绝缘材料构成的构成要素上产生龟裂。
根据显示装置101,多路分配器电路56配置在驱动单元41的柔性基板51上。因此,能够根据各自所要求的性能用不同的半导体构成像素PX的TFT和多路分配器电路的TFT,能够确保设计的自由度。具体而言,根据显示装置101,切换像素PX的TFT由氧化物半导体构成,TFT为截止状态时的漏电流小。因此,即使在1帧期间中使像素的驱动停止,也能够抑制像素电容因泄漏而降低。因此,即使降低驱动频率,也难以产生像素电容下降引起的闪烁,能够实现低功耗的显示装置。在像素PX的TFT由非晶硅构成的情况下,能够实现低成本的显示装置。
另一方面,构成驱动单元41的多路分配器电路56的TFT由电子迁移率高的多晶硅构成。因此,能够以高速且高的驱动能力使TFT导通/截止。该多路分配器电路56形成在柔性基板上,能够与有源矩阵基板独立地制造。因此,在有源矩阵基板的制造时无需形成不同的两个半导体层,能够实现制造工序的缩短、制造成本的降低、发挥2种半导体特性的显示装置。
此外,驱动单元41包括形成在柔性基板51上的源极驱动器IC55和多路分配器电路56。因此,能够省略将驱动器配置于有源矩阵基板10的空间,能够缩小有源矩阵基板的非显示区域和显示面板的边框区域。
而且,通过将多路分配器电路56单片地形成于柔性基板51,无需通过焊锡或倒装芯片接合法来连接多路分配器电路56和柔性基板51的第一布线图案52。此外,为了减少应从源极驱动器IC55输出的信号的数量,能够减少源极驱动器IC55的端子,减少源极驱动器IC55和第一布线图案52通过焊锡或倒装芯片接合法而连接的部位。
并且,通过驱动单元41包括一个源极驱动器IC55和一个多路分配器电路56,能够将驱动单元41作为与源极驱动器IC55对应的模块来处理。因此,驱动单元41作为与各种像素数的显示装置对应的通用部件非常有效。
(第二实施方式)
图10是本实施方式的显示装置的驱动单元42的示意性平面图。本实施方式的显示装置在驱动单元设置有保护电路这一点上与第一实施方式的显示装置101不同。
驱动单元42例如具备与第一布线图案52连接的保护电路70。保护电路70在由第一布线图案52形成的电路中连接于多路分配器电路56与源极驱动器IC55之间。但是,保护电路70在由第一布线图案52形成的电路中,既可以连接于第一输入端子53与源极驱动器IC55之间,也可以连接于多路分配器电路56与第一输出端子54之间。
保护电路70保护多路分配器电路56不受静电和/或过电压影响。因此,保护电路70包括保护元件。保护元件例如是TVS二极管等齐纳二极管,包括多晶硅。保护电路70与多路分配器电路56同样,优选在柔性基板51上制作成单片。
根据本实施方式的显示装置,驱动单元42包括保护电路70。因此,在将源极驱动器IC55安装于柔性基板51时等,可抑制多路分配器电路56因静电或过电压而被破坏。
(第三实施方式)
图11是本实施方式的显示装置的驱动单元43的示意性平面图。本实施方式的显示装置在驱动单元43还具备栅极驱动器这一点上与第一实施方式的显示装置101的驱动单元41不同。
驱动单元43除了第一实施方式的驱动单元41的构成之外,还包括第二布线图案72、第二输入端子73、第二输出端子74、栅极驱动器75。
第二布线图案72配置于柔性基板51。此外,第二输入端子73以及第二输出端子74分别配置于柔性基板51的边51c、51d。第二输入端子73以及第二输出端子74与第二布线图案72连接。
栅极驱动器75连接于第二布线图案72。栅极驱动器75可以是裸芯片、封装化的IC等,也可以与多路分配器电路56同样地在柔性基板51中形成单片。如图12所示,本实施方式的显示装置的有源矩阵基板10’还具备多条连接线CL和第二基板端子14,在非显示区域不具备栅极驱动器。多条连接线CL与源极总线SL平行地延伸,各连接线CL连接栅极总线GL中的一个。
第二基板端子14与第一基板端子13邻接配置,与连接线CL连接。此外,第二基板端子14与驱动单元43的第二输出端子74连接。
根据本实施方式的显示装置,栅极驱动器形成于驱动单元43。由此,能进一步减小有源矩阵基板10’的非显示区域,能减小显示装置的边框区域。
(第四实施方式)
图13是本实施方式的显示装置的驱动单元44的示意性平面图。本实施方式的显示装置是内嵌式触摸面板型显示装置。本实施方式的显示装置在有源矩阵基板包括内嵌式触摸面板、驱动单元44还具备触摸面板驱动器这一点上与第一实施方式的显示装置101的驱动单元41不同。
驱动单元44除了第一实施方式的驱动单元41的构成之外,还包括第二布线图案72’、第二输入端子73’、第二输出端子74’、以及触摸面板控制器IC85。
第二布线图案72’配置在柔性基板51上。此外,第二输入端子73’以及第二输出端子74’分别配置在柔性基板51的边51c、51d上。第二输入端子73’以及第二输出端子74’与第二布线图案72’连接。
触摸面板控制器IC85与第二布线图案72’连接。触摸面板控制器IC85是裸芯片、封装化的IC等,通过倒装芯片接合法、焊锡等而与第二布线图案72’连接。触摸面板控制器IC85适合于内嵌式触摸面板。第二输出端子74’与未图示的有源矩阵基板连接于内嵌式触摸面板的布线的端子连接。图14中,本实施方式的有源矩阵基板10”还包括分别配置于基板11且与多个像素PX重叠配置的触摸面板TP和与触摸面板TP连接的第二基板端子14’。触摸面板TP例如是自电容型,包括多个触摸传感器电极Tx和多条触摸布线TL。各触摸传感器电极Tx例如跨多个像素PX配置,多个触摸传感器电极Tx在X方向及y方向呈二维排列。触摸传感器电极Tx也可以兼作显示装置的共用电极。触摸布线TL在y方向上延伸,一端与触摸传感器电极Tx连接,另一端与第二基板端子14’连接。第二基板端子14’与第一基板端子13相邻配置。并且,第二基板端子14与驱动单元43的第二输出端子74’连接。
根据本实施方式的显示装置,触摸面板控制器IC85形成于驱动单元43。由此,不需要将触摸面板控制器IC85连接到有源矩阵基板10’的柔性基板,因此能够实现部件数量的削减和制造工序的缩短。
如图15所示,在本实施方式的显示装置中,驱动单元44还可以包括触摸面板用的多路分配器电路86。例如,多路分配器电路86接收一个驱动信号,对多个驱动电极依次施加驱动信号。多路分配器电路86优选在柔性基板51上形成为单片。此外,多路分配器电路86优选由包含多晶硅的TFT构成。
通过具备多路分配器电路86,能够减少用于从触摸面板控制器IC85输出信号的端子的数量。
(第五实施方式)
图16是本实施方式的显示装置的驱动单元45的示意性平面图。本实施方式的显示装置在驱动单元45还具备CR电路77,源极驱动器IC包括电源电路这一点上与第一实施方式的显示装置101的驱动单元41不同。
源极驱动器IC55’例如包括电源电路,该电源电路用于生成向有源矩阵基板10施加的信号,例如源极总线SL、栅极总线GL、相对电极等。CR电路77与第一布线图案52连接,经由第一布线图案52与源极驱动器IC55’的电源电路连接。CR电路77包括电阻器及电容器等的无源元件,配置为靠近源极驱动器IC55’。
源极驱动器IC55’包括电源电路,CR电路77邻近源极驱动器IC55’配置,由此能够减小在CR电路77和源极驱动器IC55’的电源电路之间产生的寄生电容,能够使电源电路的动作稳定。
(第六实施方式)
图17是表示本实施方式的显示装置106的主要构成的示意性平面图和截面图。本实施方式的显示装置在驱动单元46中,在一个柔性基板51’上配置有多个源极驱动器IC以及多个多路分配器电路56这一点上与第一实施方式的显示装置101不同。图17所示的例子中,在驱动单元46中,四个源极驱动器IC55安装于一个柔性基板51’。但是,安装的源极驱动器IC的数量只要是2以上,则可以是多个。柔性基板51’例如具有与有源矩阵基板10的显示区域DR的横向宽度大致相等的宽度。
在本实施方式中,驱动单元46具备与源极驱动器IC55的数量对应的4个独立的多路分配器电路56。但是,驱动单元46也可以具备比源极驱动器IC55的数量少的多路分配器电路。
根据本实施方式的显示装置,由于要连接的驱动单元46的数量减少,因此能够实现部件数量的削减以及安装工序的削减。
此外,由于柔性基板51’的宽度变大,从而安装用于驱动显示面板的其它布线、部件的空间也增加,能够进一步提高显示装置的设计自由度。例如,在显示装置具有有机EL面板的情况下,用于向发光层施加电压的布线的配置是重要的。如图18所示,根据显示装置106’,用于向发光层施加电压的布线78能够比较自由地配置于宽度宽的柔性基板51’。因此,例如通过以布线78的长度尽量短的方式设计布线78的位置,能够减小布线78的电阻。
(第七实施方式)
图19是本实施方式的显示装置的驱动单元47的示意性平面图。本实施方式的显示装置在驱动单元47还具备输入输出端子79和传感器电路80这一点上与第一实施方式的显示装置101的驱动单元41不同。
输入输出端子79例如靠近柔性基板51的边51c配置。传感器电路80包含至少一个传感器元件,配置于柔性基板51,并与输入输出端子79连接。
传感器元件例如是温度传感器、光电二极管等。传感器电路80既可以以单片方式形成在柔性基板51上,也可以是裸芯片、封装化的IC,也可以通过焊锡或倒装芯片接合法等安装在柔性基板51上。
根据本实施方式的显示装置,由于驱动单元47包括传感器电路80,因此无需另外安装传感器电路,能够实现部件数量的削减以及安装工序的削减。
(第八实施方式)
图20和图21是表示本实施方式的显示装置108的主要构成的示意性平面图和截面图。本实施方式的显示装置在驱动单元48具备矩阵状的传感器电路81这一点上与第一实施方式的显示装置101不同。
矩阵状的传感器电路81例如是触摸面板电路、指纹传感器电路、压力传感器电路。例如,传感器电路81也可以是静电电容式触摸面板,其具备配置在柔性基板82上的在x方向上延伸的多条布线和在y方向上延伸的多条布线,且通过电容的变化来检测xy坐标。此外,传感器电路81也可以具备将压力检测元件等配置为x方向以及y方向的二维的结构。驱动单元48例如具备在多路分配器电路56与源极驱动器IC55之间设置有空间的柔性基板51”。传感器电路81在柔性基板51”上配置在多路分配器电路56与源极驱动器IC55之间。
如图20所示,通过将柔性基板51”弯折配置,从而能以俯视时传感器电路81与有源矩阵基板10的显示区域DR重叠的方式配置。由此,能够通过将手指按压到显示面板而检测指纹的图案,检测手指的接触压力。
根据本实施方式的显示装置,由于驱动单元48包括传感器电路81,因此无需另外安装传感器电路,能够实现部件数量的削减以及安装工序的削减。
(第九实施方式)
本实施方式的有源矩阵装置是指纹传感器等传感器装置。如上所述,在有源矩阵装置为输入装置的情况下,传感器的分辨率越高,在作为传感器的有源矩阵基板配置多条检测用布线。因此,由多路复用器电路对从多条检测用布线输出的检测信号进行多路复用,使与有源矩阵基板连接的检测IC的端子的数量比检测用布线的数量少。
图22是表示本实施方式的传感器装置109的主要构成的示意性平面图。传感器装置109具备有源矩阵基板110、驱动单元49以及控制基板120。有源矩阵基板110与相对基板构成传感器面板。
有源矩阵基板110包括基板11、多条栅极总线GL、多条源极总线SL和多个像素PX。如参照图3在第一实施方式中说明的那样,各像素PX包括像素电极PE和开关元件SW。开关元件SW是TFT。TFT的栅极G与栅极总线GL连接,源极S与源极总线SL连接。漏极D连接于像素电极PE。
从例如能够低成本地制造有源矩阵基板110这样的观点出发,TFT优选具有非晶硅。如在第一实施方式中说明的那样,也可以从其它观点选择像素PX的TFT的半导体材料。
像素电极PE在本实施方式中是以自电容方式检测静电电容的传感器电极。在使手指接触传感器装置109的情况下,像素电极PE检测由接触的手指的指纹的凹凸引起的静电容量的变化。与图4同样,在源极总线SL的一端配置有第一基板端子13。第一基板端子13如后述那样与驱动单元49电连接。图23为驱动单元49的示意性平面图。驱动单元49包括柔性基板151、第一布线图案152、第一输入端子153、第一输出端子154、检测IC155以及多路复用器电路156。
在柔性基板151上配置有第一布线图案152。此外,第一输入端子153及第一输出端子154配置在柔性基板151上。第一输入端子153以及第一输出端子154与第一布线图案152连接。检测IC155与第一布线图案152连接。
与第一实施方式同样,多路复用器电路156在柔性基板151上形成为单片。构成与第一布线图案152连接的多路复用器电路156的TFT优选具有例如氧化物半导体或者多晶硅。如在第一实施方式中说明的那样,也可以从其它观点选择构成多路复用器电路156的TFT的半导体材料。
控制基板120包括传感器控制器IC122,并与柔性基板151的第一输入端子153连接。
根据本实施方式,由非晶硅构成像素PX的TFT,由多晶硅或氧化物半导体构成多路复用器电路156的TFT,由此能够抑制制造成本,实现能够进行高速检测的传感器装置109。此外,与第一实施方式同样,通过将多路复用器电路156在单片地形成于柔性基板151,无需通过焊锡或倒装芯片接合法来连接多路复用器电路156和柔性基板151的第一布线图案152。此外,由于通过多路复用器电路156对检测信号进行多路复用,因此能够减少检测IC155的端子,减少检测IC155和第一布线图案152通过焊锡或倒装芯片接合法而连接的部位。
(其它方式)
本公开的有源矩阵装置不限于上述实施方式。也可以对上述各实施方式中说明的显示装置进行各种改变。此外,本发明的障子装置可以组合上述各实施方式来实施。
本公开的有源矩阵装置也能够如以下那样进行说明。
第一构成的有源矩阵装置具备:有源矩阵基板以及驱动单元,所述有源矩阵基板包括:基板;多个像素,其配置于所述基板;多条源极总线,与所述多个像素连接;以及第一基板端子,其配置于所述基板,并与多条源极总线连接,所述驱动单元具备:柔性基板;第一布线图案,其配置于所述柔性基板;多路分配器电路或多路复用器电路,其由所述柔性基板支承,并与所述第一布线图案连接;源极驱动器IC,其配置于所述柔性基板,并与所述第一布线图案连接;以及第一输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第一布线图案连接;所述第一输出端子与所述第一基板端子连接,所述多个像素及所述多路分配器电路或多路复用器电路各自包括TFT,所述多个像素的TFT和所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有彼此不同的半导体。
根据第一构成,由于多路分配器电路配置在驱动单元的柔性基板上,所以像素的TFT和多路分配器电路的TFT能够根据各自所需求的性能由不同的半导体构成,能够确保设计的自由度。
第二构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述多个像素的TFT具有氧化物半导体,所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有多晶硅。
根据第二构成,由于切换像素的TFT由氧化物半导体构成,因此能够实现低功耗的显示装置。此外,由于构成驱动单元的多路分配器电路的TFT由多晶硅构成,所以能够以高速且高的驱动能力处理显示信号。因此,在有源矩阵基板的制造时不需要形成不同的两个半导体层,能够缩短制造工序、降低制造成本,实现利用两种半导体特性的有源矩阵装置。
第三构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述多个像素的TFT具有非晶硅,所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有氧化物半导体或多晶硅。由此,能够实现在降低制造成本的同时能够高速动作的有源矩阵装置。
第四构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述多个像素的TFT具有非晶氧化物半导体,所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有结晶性氧化物半导体。由此,能够实现在降低制造成本的同时能够高速动作的有源矩阵装置。
第五构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述驱动单元进一步包括配置在所述柔性基板上并与所述第一布线图案连接的保护电路,所述保护电路具有保护元件,保护所述多路分配器电路或多路复用器电路免受静电和/或过电压的影响。
第六构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述有源矩阵基板还包括:多条栅极总线,与所述多个像素连接;多条连接线,与所述多条栅极总线连接,并与所述多条源极总线平行地延伸;以及第二基板端子,其位于所述基板并与所述多条连接线连接,所述驱动单元包括:第二布线图案,其配置于所述柔性基板;栅极驱动器,其配置于所述柔性基板,并与所述第二布线图案连接;以及第二输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第二布线图案连接,所述第二基板端子与所述第二输出端子连接。
第七构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述有源矩阵基板还包括:触摸面板,其与所述多个像素重叠配置;以及第二基板端子,其配置于所述基板,并与所述触摸面板连接,所述驱动单元包括:第二布线图案,其配置于所述柔性基板;触摸面板控制器IC,其由所述柔性基板支承,并与所述第二布线图案连接;第二输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第二布线图案连接,所述第二基板端子与所述第二输出端子连接。
第八构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第六构成中,所述驱动单元进一步包括与所述第二布线图案连接的其它多路分配器电路或其它多路复用器电路。
第九构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述驱动单元还包括CR电路,所述CR电路在所述柔性基板上接近所述源极驱动器IC配置,所述CR电路包括电容器以及电阻器,所述源极驱动器IC包括电源电路。
第十构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述柔性基板在所述第一输出端子排列的方向上的宽度大于70mm。
第十一构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,,所述驱动单元还包括由所述柔性基板支承的传感器。
第十二构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一构成中,所述驱动单元还包括具有矩阵状的检测部的传感器电路。
第十三构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一至第十二构成的任一构成中,还具备包括所述有源矩阵基板的显示面板,所述显示面板为选自液晶显示面板、有机EL显示面板、微型LED显示面板、电泳显示面板中的1个,所述驱动单元包含所述多路分配器电路。
第十四构成的有源矩阵装置也可以构成为,在第一至第四构成的任一构成中,还具备包括所述有源矩阵基板的传感器面板,所述驱动单元包括所述多路复用器电路。
附图标记说明
10,10’,10”,110…有源矩阵基板;11,21…基板;12,75…栅极驱动器;13…第一基板端子;14,14’…第二基板端子;20,120…控制基板;22…定时控制器IC;23…控制基板端子;41~49…驱动单元;51,51’,51”,82,151…柔性基板;52,52A,52B,152…第一布线图案;53,153…第一输入端子;54,54A,54B,154…第一输出端子;55,55’…源极驱动器IC;56,86…多路分配器电路;61…底涂层;62…半导体层;63…栅极绝缘膜;64…栅极;65…层间绝缘膜;66…金属层;67…保护膜;67e、67f、67g…开口;68…有机绝缘膜;69…间隔层;70…保护电路;72、72’…第二布线图案;73、73’…第二输入端子;74、,74’…第二输出端子;77…CR电路;78…布线;79…输入输出端子;80、81…传感器电路;85…触摸面板控制器IC;101、106、106’、108…显示装置;122…传感器控制器IC;155…检测IC;156…多路复用器电路。
Claims (14)
1.一种有源矩阵装置,其特征在于,其具备有源矩阵基板以及驱动单元,
所述有源矩阵基板包括:基板;多个像素,其配置于所述基板;多条源极总线,与所述多个像素连接;以及第一基板端子,其配置于所述基板,并与多条源极总线连接,所述驱动单元具备:
柔性基板;
第一布线图案,其配置于所述柔性基板;
多路分配器电路或多路复用器电路,其由所述柔性基板支承,并与所述第一布线图案连接;
源极驱动器IC,其配置于所述柔性基板,并与所述第一布线图案连接;以及
第一输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第一布线图案连接;
所述第一输出端子与所述第一基板端子连接,
所述多个像素及所述多路分配器电路或多路复用器电路各自包括TFT,
所述多个像素的TFT和所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有彼此不同的半导体。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述多个像素的TFT具有氧化物半导体,
所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有多晶硅。
3.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述多个像素的TFT具有非晶硅,
所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有氧化物半导体或多晶硅。
4.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述多个像素的TFT具有非晶氧化物半导体,
所述多路分配器电路或多路复用器电路的TFT具有结晶性氧化物半导体。
5.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述驱动单元进一步包括配置在所述柔性基板上并与所述第一布线图案连接的保护电路,所述保护电路具有保护元件,保护所述多路分配器电路或多路复用器电路免受静电和/或过电压的影响。
6.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述有源矩阵基板还包括:
多条栅极总线,与所述多个像素连接;
多条连接线,与所述多条栅极总线连接,并与所述多条源极总线平行地延伸;以及
第二基板端子,其位于所述基板并与所述多条连接线连接,
所述驱动单元包括:
第二布线图案,其配置于所述柔性基板;
栅极驱动器,其配置于所述柔性基板,并与所述第二布线图案连接;以及
第二输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第二布线图案连接,
所述第二基板端子与所述第二输出端子连接。
7.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述有源矩阵基板还包括:
触摸面板,其与所述多个像素重叠配置;以及
第二基板端子,其配置于所述基板,并与所述触摸面板连接,
所述驱动单元包括:
第二布线图案,其配置于所述柔性基板;
触摸面板控制器IC,其由所述柔性基板支承,并与所述第二布线图案连接;
第二输出端子,其配置于所述柔性基板,并与所述第二布线图案连接,
所述第二基板端子与所述第二输出端子连接。
8.根据权利要求6所述的有源矩阵装置,其特征在于,所述驱动单元进一步包括与所述第二布线图案连接的其它多路分配器电路或其它多路复用器电路。
9.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述驱动单元还包括CR电路,所述CR电路在所述柔性基板上接近所述源极驱动器IC配置,
所述CR电路包括电容器以及电阻器,
所述源极驱动器IC包括电源电路。
10.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述柔性基板在所述第一输出端子排列的方向上的宽度大于70mm。
11.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述驱动单元还包括由所述柔性基板支承的传感器。
12.根据权利要求1所述的有源矩阵装置,其特征在于,
所述驱动单元还包括具有矩阵状的检测部的传感器电路。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的有源矩阵装置,其特征在于,
还具备包括所述有源矩阵基板的显示面板,
所述显示面板为选自液晶显示面板、有机EL显示面板、微型LED显示面板、电泳显示面板中的1个,所述驱动单元包含所述多路分配器电路。
14.根据权利要求1~4中任一项所述的有源矩阵装置,其特征在于,
还具备包括所述有源矩阵基板的传感器面板,所述驱动单元包括所述多路复用器电路。
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