JP2021189337A - 電子デバイス及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。
図1に示すように、表示装置DSPは、基材BA1、表示領域DAにて基材BA1の上方にマトリクス状に配列された複数個の画素PX、複数本の走査線GLと、複数本の信号線SLと、を備えている。画素PXのそれぞれは、走査線GLのそれぞれ及び信号線SLのそれぞれの交点に設けられている。なお走査線及び信号線をそれぞれゲート線及びソース線ともいう。
なお図面を分かりやすくするため図1には記載していないが、表示装置DSPはさらに共通配線や容量配線を備えていてもよい。共通配線及び容量配線については、後に詳述する。
ここで、配線VEEを介して、スイッチ素子SSWのゲート及び後述するスイッチ素子GSWのゲートに入力される電圧を、電圧Vee(あるいは信号Vee)とする。また配線SBSを介して、スイッチ素子SSWのソースに入力される電圧を、電圧Sbs(あるいは信号Sbs)とする。
なお、1行目からM行目までにそれぞれ接続されたスイッチ素子GSW_1からGSW_Mは、それぞれ2つのトランジスタを有している。当該2つのトランジスタにおいて、行を特に区別する必要がない場合は、単にトランジスタGSW_a及びGSW_bと呼ぶ。また本実施形態において、トランジスタGSW_ma(トランジスタGSW_a)、及びトランジスタGSW_mb(トランジスタGSW_b)を、それぞれ第1トランジスタ及び第2トランジスタともいう。
トランジスタGSW_mbのソースは、配線SBGに接続されている。配線SBGを介して、トランジスタGSW_mb(スイッチ素子GSW_m)のソースに入力される電圧を、電圧Sbg(あるいは信号Sbg)とする。
また図3は、図1に示す画素の回路図である。図3に示す画素PXは、画素トランジスタであるトランジスタTr1及びTr2を有している。また画素PXは、第1容量C1、第2容量C2、容量配線CW、対向電極CEを有している。図3に示す画素PXについても、後に詳述する。
図4に示す表示装置DSPは、図1に示す表示装置と比較して、上述のようにスイッチ素子GSWが1つのトランジスタで構成されるという点で相違している。図4に示す例では、任意のm行目のスイッチ素子GSW_mにおいて、トランジスタであるスイッチ素子GSW_mのゲートは、配線VEEに接続されている。スイッチ素子GSW_mのソースは、配線SBGに接続されている。スイッチ素子GSW_mのドレインは、走査線GL_mに接続されている。
上記は任意のm行目について述べたが、他の行においても同様である。
また、全てのスイッチ素子GSWのソースは、フローティング状態(ハイ・インピーダンス)であるとする。また全てのスイッチ素子SSWのソースもフローティング状態である。
トランジスタGSW_maにおいて、ゲートに印加される電圧は電圧Veeであり、ソースに印加される電圧は電圧Vmである。よって、トランジスタGSW_maのゲート−ソース間電圧Vgsは、Vgs=Vee−Vm(式2)となる。ここで、上述のようにゲートに印加される電圧Veeは電圧Vglに等しい(Vee=Vgl(式3))。
式2及び式3から、Vgs=Vee−Vm=Vgl−Vm(式4)となる。式4及び式1から、Vgs=Vgl−Vm<0(式5)となる。
本実施形態では、駆動素子DIGや電源電圧を生成する電源回路が故障することを抑制できる。これにより、表示装置DSPの画像品質が低下することを防ぐことができる。また表示装置DSPそのものの故障を防止可能である。
奇数群GLodの走査線GLに接続される一群のスイッチ素子GSWは、1本の配線SBGで接続される。偶数群GLevの走査線GLに接続される一群のスイッチ素子GSWは、別の1本の配線SBGで接続される。
同様に、走査線GLの数Mが偶数の場合では、走査線GL_od1、GL_od2、・・・、GL_odMに対するスイッチ素子GSW_od1、GSW_od2、・・・、GSW_odMは、配線SBGodにより接続される。走査線GL_ev1、GL_ev2、・・・、GL_evMに対するスイッチ素子GSW_ev1、GSW_ev2、・・・、GSW_evMは、配線SBGevにより接続される。
配線SBSod及びSBSevは図1及び図2並びにその説明における配線SBSに読み替えればよい。
配線SBGod及びSBGevは図1及び図2並びにその説明における配線SBGに読み替えればよい。
トランジスタTr1及びTr2は、それぞれ、第1端子t1、第2端子t2、及び制御端子t3を有している。本実施形態では、制御端子t3はゲートとして機能し、第1端子t1及び第2端子t2の一方がソースとして機能し、第1端子t1及び第2端子t2の他方がドレインとして機能している。トランジスタTr1及びTr2は、電気的に信号線SLと画素電極PEとの間にて並列に接続されている。
トランジスタTr1及びトランジスタTr2は、例えば、上述した酸化物半導体トランジスタである。
第1容量C1及び第2容量C2は、キャパシタである。第1容量C1は、画素電極PEと容量配線CWとの間に接続されている。第2容量C2は、画素電極PEと対向電極CEとの間に接続されている。
図6に示すように、基板SUB1は、基材BA1と、基材BA1の上に設けられた駆動素子層DVLと、駆動素子層DVLの上に設けられた画素電極PEと、を備えている。
なお駆動素子層DVLには、上述したトランジスタTr1及びTr2、走査線GL、信号線SL、各配線層、並びに各絶縁層等が含まれている。
基板SUB2は、画素電極PEと対向した基材BA2と、基材BA2と画素電極PEとの間に位置し画素電極PEと対向した対向電極CEと、を備えている。対向電極CEは、インジウムスズ酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電材料で形成されている。
表示装置DSPの粘着層ALは、画素電極PEと表示機能層DLとの間に位置している。
図7は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す回路図である。図7に示した構成例では、図2に示した構成例と比較して、スイッチ素子が、直列に接続されたトランジスタを3つ以上有するという点で異なっている。
本構成例においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
図8は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す回路図である。図8に示した構成例では、図2に示した構成例と比較して、スイッチ素子が、ダイオード接続されたトランジスタを有し、当該ダイオード接続されたトランジスタは双方向で接続されているという点で異なっている。
なお本構成例では、それぞれがダイオード接続され、互いに双方向に接続されたトランジスタDTR_mb及びDTR_mcを、トランジスタ対PD_m1とする。
トランジスタDTR_mbのゲートは、トランジスタDTR_mbのドレイン、トランジスタDTR_mcのソース、並びに配線SBGに接続されている。
トランジスタGSW_maのゲート−ソース間電圧Vgsは、式2と同様に、Vgs=Vee−Va(式7)となる。また上述のようにゲートに印加される電圧Veeは電圧Vglに等しい(Vee=Vgl(式3))。式7及び式3より、式4と同様に、Vgs=Vee−Va=Vgl−Va(式8)となる。式8及び式6より、Vgs=Vgl−Va<0(式9)が成り立つ。
なお上記は任意のm行目について述べたが、他の行においても同様である。
本構成例においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
図9は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す回路図である。図9に示した構成例では、図8に示した構成例と比較して、互いに双方向に接続され、それぞれダイオード接続されたトランスタを複数有するという点で異なっている。
トランジスタDTR_mbのゲートは、トランジスタDTR_mbのドレイン、トランジスタDTR_mcのソース、トランジスタDTR_mdのソース、トランジスタDTR_meのゲート及びドレインに接続されている。
トランジスタDTR_mfのゲートは、トランジスタDTR_mfのドレイン、トランジスタDTR_mgのソース、及び配線SBGに接続されている。
スイッチ素子GSWが3つのトラジスタ対を有している場合は、走査線GLに接続されているトランジスタGSW_maと配線SBGとの間に、直列に接続する2つのトランジスタ対を有しているともいえる。さらに言い換えると、走査線GLに接続されているトランジスタGSW_maと、配線SBGに接続されているトランジスタ対との間に、直列に接続する1つのトランジスタ対を有しているともいえる。
本構成例においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
Claims (17)
- 第1方向に沿って延伸し、前記第1方向に交差する第2方向に沿って並んで配置される、複数の走査線と、
前記第2方向に沿って延伸し、前記第1方向に沿って並んで配置される、複数の信号線と、
表示領域に配置され、前記複数の走査線および前記複数の信号線の交点に設けられた、複数の画素と、
前記表示領域と異なる非表示領域に配置され、前記複数の走査線に接続された、複数の第1スイッチ素子を含む検査回路と、
を備え、
前記複数の第1スイッチは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体トランジスタであり、
前記検査回路の前記複数の第1スイッチ素子のそれぞれは、前記複数の走査線のうち一つの走査線に対して直列に接続された少なくとも2つのトランジスタを有する、電子デバイス。 - 前記少なくとも2つのトランジスタは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、を有し、
前記第1トランジスタのゲートおよび前記第2トランジスタのゲートは、第1配線と接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2トランジスタのソースまたはドレインの他方に接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記複数の走査線のうち第1走査線に接続され、
前記第2トランジスタのソースまたはドレインの一方は、第2配線に接続され、
前記第2配線は、前記第1走査線とは異なる第2走査線に接続する第1スイッチ素子の第2トランジスタのソースまたはドレインの一方に接続される、請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記直列に接続された少なくとも2つのトランジスタは、直列に接続された3つ以上のトランジスタを含む、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記直列に接続された少なくとも2つのトランジスタは、前記第1走査線に接続されたトランジスタと、前記第2配線との間に、2つ以上のトランジスタを含む、請求項2に記載の電子デバイス。
- 前記非表示領域に配置され、前記複数の信号線に接続された、複数の第2スイッチ素子と、をさらに備える、請求項1から4までのいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 第1方向に沿って延伸し、前記第1方向に交差する第2方向に沿って並んで配置される、複数の走査線と、
前記第2方向に沿って延伸し、前記第1方向に沿って並んで配置される、複数の信号線と、
表示領域に配置され、前記複数の走査線および前記複数の信号線の交点に設けられた、複数の画素と、
前記表示領域と異なる非表示領域に配置され、前記複数の走査線に接続された、複数の第1スイッチ素子を含む検査回路と、
を備え、
前記検査回路の前記複数の第1スイッチは、酸化物半導体層を含む酸化物半導体トランジスタであり、
前記複数の第1スイッチ素子のそれぞれは、第1トランジスタ及び少なくとも1つのトランジスタ対を有し、
前記トランジスタ対は、双方向に接続され、ダイオード接続された第2トランジスタ及び第3トランジスタを有する、電子デバイス。 - 前記第1トランジスタのゲートは、第1配線と接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2トランジスタのソースまたはドレインの一方、並びに第3トランジスタのソースまたはドレインの他方及びゲートに接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記複数の走査線のうち第1走査線に接続され、
前記第2トランジスタのゲートは、前記第2トランジスタのソースまたはドレインの他方、前記第3トランジスタのソースまたはドレインの一方、並びに、第2配線に接続され、
前記第2配線は、前記第1走査線とは異なる第2走査線に接続する、第2トランジスタのゲート及びソースまたはドレインの他方、第3トランジスタのソースまたはドレインの一方に接続される、請求項6に記載の電子デバイス。 - 前記少なくとも1つのトランジスタ対は、直列に接続された2つ以上のトランジスタ対を含む、請求項6に記載の電子デバイス。
- 前記少なくとも1つのトランジスタ対は、前記第1走査線に接続された第1トランジスタと、前記第2配線との間に、2つ以上のトランジスタ対を含む、請求項7に記載の電子デバイス。
- 前記非表示領域に配置され、前記複数の信号線に接続された、複数の第2スイッチ素子と、をさらに備える、請求項6から9までのいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記第1トランジスタ、前記第2トランジスタ、及び前記第3トランジスタは、それぞれ酸化物半導体層を含む酸化物半導体トランジスタである、請求項6から10までのいずれか1項に記載の電子デバイス。
- 前記表示領域および前記非表示領域が設けられた基材と、
前記基材上に、前記走査線を駆動する駆動素子と、
をさらに備える、請求項1から11までのいずれか1項に記載の電子デバイス。 - 第1方向に沿って延伸し、前記第1方向に交差する第2方向に沿って並んで配置される、複数の走査線と、
前記第2方向に沿って延伸し、前記第1方向に沿って並んで配置される、複数の信号線と、
表示領域に配置され、前記複数の走査線および前記複数の信号線の交点に設けられた、複数の画素と、
前記表示領域と異なる非表示領域に配置され、前記複数の走査線それぞれに接続された、スイッチ素子と、前記スイッチ素子に接続された電圧降下素子と、を含む検査回路と、
を備え、
前記スイッチ素子及び前記電圧降下素子は、酸化物半導体層を含む酸化物半導体トランジスタである、表示装置。 - 前記電圧降下素子は、前記スイッチ素子に直列に接続されたトランジスタを少なくとも1つ含む、請求項13に記載の表示装置。
- 前記電圧降下素子は、前記複数の走査線のうち一つの走査線に対して直列に接続された複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタのうち1つは、前記スイッチ素子に直列に接続される、請求項13に記載の表示装置。 - 前記電圧降下素子は、前記スイッチ素子に直列に接続されたトランジスタ対を少なくとも1つ含み、
前記少なくとも1つのトランジスタ対は、双方向に接続され、ダイオード接続された2つのトランジスタを含む、請求項13に記載の表示装置。 - 前記電圧降下素子は、直列に接続された複数のトランジスタ対を含み、
前記複数のトランジスタ対のそれぞれは、双方向に接続され、ダイオード接続された2つのトランジスタを含み、
前記複数のトランジスタ対のうち1つは、前記スイッチ素子に直列に接続される、請求項13に記載の表示装置。
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