CN1248032C - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，可提高用于将电源等供给至周边驱动电路的总线的配线自由度，并缩小显示装置的框缘面积。利用与像素电极(24)同一层的层形成各种总线(120～124)，并且利用比像素电极(24)更下层的层例如栅极电极(60)、数据线(22)、TFT的有源层(14)等构成周边驱动电路。而且，将HVDD总线(120)重叠配置在H扫描器(101)上，将VSS总线(121)重叠配置在HSW电路(102)和V扫描器(104)上，将预充电数据·总线(122)重叠配置在PSW电路(103)上，将VVDD总线(123)重叠配置在V扫描器(104)上。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种可提高周边驱动电路的配置自由度、且可实现显示装置小型化的技术。
背景技术
一般的反射型的有源矩阵型液晶显示装置(以下简称：反射型LCD)等的平面显示器，可实现薄型化、小型化、轻量化、且低消耗电力，LCD等已作为各种机器的显示部，而采用在以携带信息机器为主的众多机器上。在LCD等中，在各像素设置薄膜晶体管等以作为切换元件，称为有源矩阵型，该面板由于可确实维持各显示像素的显示内容，因此可采用在用于实现高精细显示或高显示品质的显示装置上。
图3表示有源矩阵型LCD的显示像素的等效电路。各显示像素具备有连接在栅极线和数据线的薄膜晶体管11(TFT)，通过输出至栅极线的选择信号而使TFT导通(ON)时，对应于显示内容的数据会从数据线经由该TFT供给至液晶电容12(C1c)。在此，在选择TFT并写入数据后到再次选择下一个TFT的期间，必须确实保持所写入的显示数据，因此对应于TFT将辅助电容13(Csc)与液晶电容C1c并联连接。
图4是表示LCD面板300的整体构成的俯视图。在LCD面板300的中央配置有显示区域100。在该显示区域100上，矩阵状配置有上述的显示像素。而且，在显示区域100的周边，配置有H扫描器101、水平切换(horizontal switch，简称HSW)电路102、预充电切换(prechargeswitch，简称PSW)电路103、V扫描器104等周边驱动电路及输入端子组105。
H扫描器(水平驱动电路)101是用于产生水平扫描信号的电路。水平切换电路102是用来根据该水平扫描信号将视频信号供给至数据线的切换电路。预充电切换电路103是连接在所有的数据线、且可同时导通、关断的切换电路，在同时导通的状况下，将预充电数据(预充电信号)从后述的预充电数据·总线112供给至所有的数据线。
并且，V扫描器(垂直驱动电路)是用于将每一水平期间成为高位的垂直扫描信号作为上述选择信号输入至栅极线的电路。
从输入端子组105输入有HVDD(H扫描器用电源电压)、VSS(接地电压)、预充电数据、VVDD(V扫描器用电源电压)、VCOM(共通电压)等，与这些相对应的HVDD总线110、VSS总线111、预充电数据·总线112、VVDD总线113、COM总线114配置在LCD面板300的周边。上述各种总线110～114是用于供给周边驱动电路所需的数据或电源。
然而，各种总线110～114是利用构成周边驱动电路的TFT的多晶硅层或与铝配线层为同一层的配线层来形成，因此在图案配置上有无法在周边驱动电路上重叠的限制。而且，各种总线110～114有必要缩小时间常数，若LCD面板尺寸变大，则必须确保更宽的配线宽度，因此具有LCD面板300的框缘面积会变大的问题点。
发明内容
因此，本发明的目的在于排除各种总线110～114的图案配置的限制，以实现LCD面板300的小型化。
本发明的显示装置，具备有：由多个显示像素构成的显示区域；配置于上述显示区域的周边、且将驱动信号供给至上述各显示像素的周边驱动电路；以及，将电源电压等供给至上述周边像素电路的总线；而且，在上述各显示像素中具有薄膜晶体管、以及通过该薄膜晶体管施加像素电压的像素电极，其特征在于：利用与上述像素电极同一层的配线层形成上述总线，并且利用比上述像素电极更下层的层形成上述周边驱动电路。
根据该构成，由于可将上述总线自由地配置在显示区域的周边，所以可提高设计的自由度。
并且，除了上述结构以外，通过将上述总线重叠配置在上述周边驱动电路上，可大幅缩小显示装置的框缘面积。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的有源矩阵型液晶显示装置的显示像素的平面构造图。
图2是本发明的实施方式的LCD面板的平面图。
图3是有源矩阵型LCD的显示像素的等效电路图。
图4是现有例的LCD面板的平面图。
符号说明：10第一基板，11薄膜晶体管(TFT)，12液晶电容(C1c)，13辅助电容(Csc)，14有源层，14c沟道区域，14d漏极区域，14s源极区域，20栅极线，22数据线，24像素电极，54彩色滤光器，56共通电极，66栅极绝缘层，68层间绝缘层，70漏极电极，72平坦化绝缘层，101H扫描器，102HSW电路，103PSW电路，104V扫描器，105输入端子组，120HVDD总线，121VSS总线，122预充电数据·总线，123VVDD总线，124COM总线，200液晶，500第二基板。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。并且，下面以液晶显示装置为例来说明显示装置。图1表示本发明的实施方式的有源矩阵型液晶显示装置的显示像素的剖面构造。
该液晶显示装置是将液晶200夹置贴合在使用玻璃等透明绝缘材料的第一基板10和第二基板500之间而构成的。
各显示像素的等效电路与上述的图3相同，如图1所示，在第一基板10上配置有像素电极24，且对应于各像素电极24设置有顶部栅极型TFT。
在TFT的有源层14(例如多晶硅层)所设置的沟道区域14c上，形成有栅极绝缘层66，在栅极绝缘层66上形成有栅极电极60。栅极电极60(例如钼层)由层间绝缘膜68所覆盖。并且，有源层14的漏极14d通过形成于栅极绝缘层66和层间绝缘膜68的接触孔CN1，连接于向列方向延伸的数据线22(例如铝层)。
而且，有源层14的源极14s通过形成于栅极绝缘层66和层间绝缘膜68的接触孔，连接于电极23。电极23通过设置于较厚的平坦化绝缘膜72(膜厚为1.2μm左右)的接触孔CN2，连接于上层的像素电极24(例如由铝层构成的反射电极)。
并且，在有源层14的源极14s上连接有辅助电容Csc。辅助电容Csc并联构成二个辅助电容C1、C2。辅助电容C1夹着栅极绝缘层66，且由有源层14的源极14s和上层的电极31所形成。电极31与栅极60为同一层。
并且，辅助电容C2夹着栅极绝缘层66的下层的绝缘层12，且由有源层14的源极14s和下层的电极32所形成。电极32形成在与用于遮蔽从第一基板10侧入射的光的遮光层33(例如由Cr层构成)同一层。
这样，由于辅助电容Csc由并联连接于有源层14的源极14s的二个辅助电容C1、C2所构成，所以与连接一个辅助电容的情形相比，每单位面积的辅助电容值会增大。若将栅极绝缘层66和绝缘层12的厚度设定为相同(例如0.1μm)，每单位面积的辅助电容值就会成为通常的两倍。由此，可缩小辅助电容的面积，因此可提高显示像素的开口率。
此外，在与第一基板10相对向配置的第二基板500上，配置有施加共通电压VCOM的共通电极56、彩色滤光器54等。而且，通过施加于各像素电极24和夹着液晶200且相对向的共通电极56之间的电压，使液晶200定向，从而进行液晶显示。
图2是表示本发明的实施方式的LCD面板300的整体结构图。在LCD面板300的中央配置有显示区域100。在该显示区域100中矩阵状配置有图1中所说明的显示像素。而且，在显示区域100的周边配置有H扫描器101、HSW电路102、PSW电路103、V扫描器104等周边驱动电路及输入端子组105。
从输入端子组105输入有HVDD(H扫描器用电源电压)、VSS(接地电压)、预充电数据、VVDD(V扫描器用电源电压)、VCOM(共通电压)等，与这些相对应的HVDD总线120、VSS总线121、预充电数据·总线122、VVDD总线123、COM总线124配置在LCD面板300的周边。这些各种总线120～124是用于向周边驱动电路供给所需的数据或电源。
本发明的特征是：利用与像素电极24同一层的层形成各种总线120～124，并且利用比像素电极24更下层的层例如栅极60(钼层)、数据线22(铝层)、TFT的有源层14等的层来构成周边驱动电路。
透过型LCD，虽是用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)那样的透明导电体来形成像素电极24，但该ITO由于导电率低，因此很少作为电路配线来使用。而且，在反射型LCD中，也采用与透过型LCD相同的电路设计，以便降低开发费用，目前像素电极24的层并未使用于电路配线。与此相反，本发明主要是在反射型LCD中，利用铝等金属层来形成像素电极24，并将像素电极24的铝层作为周边驱动电路的配线来使用。
而且，通过将总线和周边驱动电路重叠配置，可缩小LCD面板300的周边区域的面积(框缘面积)，且在LCD面板300整体中确保最大显示区域100，同时实现小型化。
再者，像素电极24设置在1.2μm厚的平坦化绝缘膜72上，其与下层的距离非常大。通过利用与像素电极24同一层的层形成总线120～124，即使与扫描器等周边驱动电路相重叠，也不会与构成周边驱动电路的晶体管等电路元件产生较大的寄生电容。因此，利用与像素电极24同一层的层形成的配线，以总线120～124最为适当。
目前，由于是以不与周边电路相重叠的方式配置总线，因此从窄框缘化的观点来看，需要在可维持所需电阻率的范围内，尽可能设定成较细的配线。与此相反，在本实施方式中，由于可形成非常粗的总线120～124，所以可降低总线的电阻率，且降低LCD的消耗电力。
而且，例如可将HVDD总线120重叠配置在H扫描器101上，并将VSS总线121重叠配置在HSW电路102和V扫描器104上，将预充电数据·总线122重叠配置在PSW电路103上，将VVDD总线123重叠配置在V扫描器104上，也就是说，可将连接于各电路的总线重叠在其电路上。通过使总线与连接有总线的电路相重叠，可使电路与总线的连接更为接近，且电路配置较为容易，因而可使框缘更为缩小。
此外，在图2中虽将HVVD总线120和VSS总线121配置在右侧，但这些总线也可与V扫描器104相重叠。这些总线是用于供给电源电压的总线，且电压不会随时间变动。与此相反，预充电数据·总线122会随时间变动。即使有平坦化绝缘膜72，也未必能使寄生电容完全成为0，因此最好避免使动作时序完全不同的V扫描器104和预充电数据·总线相重叠。根据同样的理由，在进行对极AC驱动时，最好也不要将COM总线124与V扫描器104相重叠。
根据本发明，利用与显示像素电极同一层的配线层形成用于将电源电压等供给至周边驱动电路的总线，同时利用比像素电极更下层的层形成周边驱动电路，因此可自由地将总线配置在显示区域的周边，以提高设计的自由度。
并且，通过将总线重叠配置在上述周边驱动电路上，可大幅缩小显示装置的框缘面积。

Claims (5)

1.一种显示装置，具备有：由多个显示像素构成的显示区域；配置于所述显示区域的周边、且将驱动信号供给至所述各显示像素的周边驱动电路；以及，将电源电压供给至所述周边驱动电路的总线；而且，在所述各显示像素中具有薄膜晶体管、以及通过该薄膜晶体管施加像素电压的像素电极，其特征在于：
利用与所述像素电极同一层的配线层形成所述总线，并且利用比所述像素电极更下层的层形成所述周边驱动电路。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：将所述总线重叠配置在所述周边驱动电路上。
3.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：利用铝层形成所述总线和像素电极。
4.一种反射型显示装置，具备有：由多个显示像素构成的显示区域；配置于所述显示区域的周边、且将驱动信号供给至所述各显示像素的周边驱动电路；以及，将电源电压供给至所述周边驱动电路的总线；而且，在所述各显示像素中具有薄膜晶体管、以及通过该薄膜晶体管施加像素电压的反射像素电极，其特征在于：
利用与所述反射像素电极同一层的层形成所述总线，并且利用比所述反射像素电极更下层的层形成所述周边驱动电路。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：在所述反射像素电极和所述薄膜晶体管之间形成平坦化绝缘膜。
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