JP3524759B2 - 表示装置のドライバ回路 - Google Patents

表示装置のドライバ回路

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JP3524759B2 JP07877498A JP7877498A JP3524759B2 JP 3524759 B2 JP3524759 B2 JP 3524759B2 JP 07877498 A JP07877498 A JP 07877498A JP 7877498 A JP7877498 A JP 7877498A JP 3524759 B2 JP3524759 B2 JP 3524759B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Li
quid Crystal Display、以下、「ＬＣＤ」と称する。）
を駆動する走査信号側及び映像信号側ドライバ回路を構
成する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以
下、「ＴＦＴ」と称する。）を用いた表示装置のドライ
バ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アクティブマトリクス方式ＬＣＤ
のドライバ素子あるいは画素駆動素子として、非晶質シ
リコン膜にレーザ光を照射して多結晶シリコン膜とし、
それを能動層として用いたＴＦＴの開発が進められてい
る。特にドライバ回路の各ＴＦＴは高い電子移動度が要
求されるため、従来の非晶質シリコンに比べ電子移動度
が高い多結晶シリコンをその能動層としている。
【０００３】以下に従来のＬＣＤドライバ回路を構成す
るＴＦＴについて説明する。図４は従来のＬＣＤのブロ
ック図を示し、図５は各ドライバ回路のＴＦＴの配置と
照射するレーザとの関係を示す平面図である。図中の１
０４及び１０７の枠は各ＴＦＴのチャネルの形状を示す
ものである。図５中、各ドライバ回路１０２，１０５の
ＴＦＴのチャネルは斜線の枠で示している。
【０００４】ＬＣＤのドライバ回路は、ＬＣＤパネル１
００上に、走査信号を表示画素１０１を複数備えた表示
画素部１０８に供給する走査信号側ドライバ回路１０
２、及び映像信号を表示画素部１０８に供給する映像信
号側ドライバ回路１０５からなっており、各ドライバ回
路は、それぞれＬＣＤの表示画素部１０８の縦方向と横
方向に配置されている。即ち、互いに垂直に配置されて
いる。
【０００５】一方の走査信号側ドライバ回路１０２は、
シフトレジスタ１０３及びシフトレジスタからの信号を
表示画素１０８に供給するためのバッファーＴＦＴ１０
４とから成り、シフトレジスタ１０３及びバッファーＴ
ＦＴ１０４のいずれもがＴＦＴから成っている。また、
他方の映像信号側ドライバ回路１０５は、シフトレジス
タ１０６及びサンプリングＴＦＴ１０７とから成り、そ
れらはいずれもＴＦＴから成っている。
【０００６】これらのＴＦＴの能動層は多結晶シリコン
から成っている。この多結晶シリコンは、基板上に形成
した非晶質シリコン膜に、レーザ光１０９、例えば５０
０μｍＸ１５０ｍｍの棒状のエキシマレーザ光を送りピ
ッチ３５μｍでＬＣＤパネルの左端から右に向かう方向
にスポット照射しながら走査させる（図５中矢印１２方
向）ことにより形成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、各ドライバ
回路を構成する各ＴＦＴ１０２，１０７のチャネル幅Ｗ
の方向は互いに異なっている。即ち、例えば図５に示す
ように一方の走査信号側ドライバ回路１０２において
は、チャネル幅Ｗ方向はレーザ光の矢印１２で示す走査
方向と同じであり、他方の映像信号側ドライバ回路１０
５においては、チャネル幅Ｗ方向はレーザの走査方向
（矢印１２）と垂直になっている。
【０００８】従って、各ＴＦＴのチャネル幅Ｗが３００
μｍ、チャネル長Ｌが７μｍ、レーザの送りピッチが３
５μｍの場合には、走査信号側ドライバ回路においては
８乃至９回照射されることになり、映像信号側ドライバ
回路においては１回のみの照射が行われることになる。
従って、照射した各スポットのレーザ光の照射エネルギ
ーにばらつきがあると、照射によって形成される多結晶
シリコンの結晶粒径がばらついてしまう。そうするとＴ
ＦＴの特性、例えば電子移動度がばらついてしまうこと
になる。
【０００９】それによって、映像信号側のサンプリング
ＴＦＴから表示画素部に供給される映像信号が表示画素
部への各信号線毎に不均一となり、表示にムラが発生し
てしまうという欠点があった。そこで本発明は、上記の
従来の欠点に鑑みて為されたものであり、各ドライバ回
路のＴＦＴのチャネルにレーザが複数回照射されるよう
に走査信号側と映像信号側ドライバ回路のＴＦＴのチャ
ネル幅方向をレーザの走査方向に揃えて均一な表示を得
ることのできる表示装置のドライバ回路を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、走査信号を表
示画素に供給する走査信号側ドライバ回路のバッファー
薄膜トランジスタと、映像信号を表示画素に供給する映
像信号側ドライバ回路のサンプリング薄膜トランジスタ
とのチャネル幅方向が一致している。また、走査信号を
表示画素に供給する走査信号側ドライバ回路のバッファ
ー薄膜トランジスタと、映像信号を表示画素に供給する
映像信号側ドライバ回路のサンプリング薄膜トランジス
タとのチャネル幅方向が、前記各薄膜トランジスタの能
動層に照射するレーザ光の走査方向に一致している。
【００１１】更に、チャネル幅方向を前記映像信号側ド
ライバ回路の延在方向に一致し、前記表示画素から遠ざ
かる方向に並列配置された複数の前記サンプリング薄膜
トランジスタを１単位とし、該１単位が前記映像信号側
ドライバ回路の延在方向に複数配置されている。更にま
た、チャネル幅方向を前記走査信号側ドライバ回路の延
在方向に一致し、前記表示画素から遠ざかる方向に並列
配置された複数の前記バッファー薄膜トランジスタを１
単位とし、該１単位が前記走査信号側ドライバ回路の延
在方向に複数配置されている。
【００１２】また、走査信号側シフトレジスタ及び映像
信号側シフトレジスタを構成する薄膜トランジスタのチ
ャネル幅方向が、該薄膜トランジスタの能動層に照射す
るレーザ光の走査方向に一致している。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の表示装置のドライ
バ回路について図に従って説明する。図１に本発明の実
施の形態を示すＬＣＤのドライバ回路の一部平面図を示
し、図２に図１に示されたＴＦＴ中、１つのＴＦＴの斜
視図を示す。なお、図１中において、各ドライバ回路の
ＴＦＴのチャネル領域は斜線で示す領域であり、チャネ
ル幅はＷで示し、チャネル長はＬで示している。
【００１４】図１に示すように、走査信号側ドライバ回
路１０２は、ＬＣＤパネル１００の表示画素部１０８の
左側に図中上下方向に延在し、シフトレジスタ１０３及
びバッファーＴＦＴ１０４から成っている。バッファー
ＴＦＴ１０４はインバータ回路構成を有しており、シフ
トレジスタ１０３からの信号がバッファーＴＦＴのゲー
ト電極に接続されており、シフトレジスタの電源に接続
され電圧ＶＤＤとグランドに接地された電圧ＧＮＤとの
選択により表示画素部１０８にゲート信号を供給する。
【００１５】また映像信号側ドライバ回路１０５はＬＣ
Ｄパネル１００の表示画素部１０８の図中下方に左側か
ら右方向に延在し、シフトレジスタ１０６及び映像信号
側サンプリングＴＦＴ１０７から成っている。それらは
いずれもＴＦＴから成っている。サンプリングＴＦＴ１
０７はシフトレジスタ１０６からの信号がそのゲート電
極に入力され、映像信号（例えばＲ，Ｇ，Ｂ）がドレイ
ンに供給され、そしてチャネルを介して表示画素部１０
８に映像信号が供給される。
【００１６】ここで、走査信号側ドライバ回路１０２の
バッファーＴＦＴ１０４のチャネル幅Ｗ方向は、照射す
るレーザの走査方向１２と同じ方向を向いて配置されて
いる。即ち、図１に示すようにレーザの走査方向１２が
例えば左端から右に向かう方向である場合には、各ＴＦ
Ｔ１０４，１０７のチャネル幅Ｗは左右方向に延在する
ように配置されている。また、映像信号側ドライバ回路
１０５のサンプリングＴＦＴ１０７のチャネル幅Ｗ方向
は走査信号線側バッファーＴＦＴ１０４のチャネル幅Ｗ
方向と同じ方向になるように配置されている。
【００１７】図２に示す如く、石英ガラス、無アルカリ
ガラス等からなる絶縁性基板１上に、Ｃｒ、Ｍｏなどの
高融点金属からなるゲート電極２、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ
２膜から成るゲート絶縁膜３を順に形成する。そしてそ
の上に能動層４となる非晶質シリコンを堆積する。その
非晶質シリコン膜にエキシマレーザを照射して多結晶シ
リコン膜に改質する。
【００１８】その能動層４には、ゲート電極２上方のチ
ャネル７と、そのチャネル７の両側にイオン注入されて
形成されたソース５及びドレイン６とが設けられてい
る。チャネル７の上には、ソース５及びドレイン６を形
成のためのイオン注入時にチャネル７にイオンが入らな
いようにチャネル７を覆うマスクとして機能するＳｉＯ
２膜から成るストッパ８が設けられる。
【００１９】そして、ゲート絶縁膜３、能動層４及びス
トッパ６上の全面に、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ
２膜の順に積層された層間膜９を形成する。またソース
５及びドレイン６に対応してその層間膜９に設けたコン
タクトホールにＡｌ等の金属を充填してそれぞれソース
電極１０及びドレイン電極１１を形成する。ここで、非
晶質シリコン膜にレーザを照射して多結晶シリコン膜に
する方法について説明する。
【００２０】図３にＬＣＤの走査信号線側バッファーＴ
ＦＴ及び映像信号側サンプリングＴＦＴの能動層へのレ
ーザの照射方法を示す。能動層４である非晶質シリコン
膜は、ガラス基板１上にゲート電極２を形成し、その上
にゲート絶縁膜３を形成した後に形成する。その非晶質
シリコン膜にエキシマレーザ１３を照射して多結晶化す
る。
【００２１】このとき、エキシマレーザ１３は矢印１２
で示すように、ゲート電極２の延在方向、即ちチャネル
幅Ｗ方向に繰り返し例えば３５μｍのピッチでスポット
照射を行い順に走査していき、非晶質シリコンを多結晶
化していく。例えば、エキシマレーザのチャネル幅Ｗ方
向の幅が４０μｍで、ＴＦＴのチャネル幅Ｗが３００μ
ｍである場合には、チャネルへのレーザ照射は８乃至９
回行われることになる。
【００２２】このようにＴＦＴのチャネル幅Ｗ方向をバ
ッファーＴＦＴ１０４とサンプリングＴＦＴ１０７とで
同一方向とすることにより、レーザ光１０６が各ＴＦＴ
とも非晶質シリコン膜に複数回ずつ照射されるので、そ
の複数回行うレーザ照射のエネルギーにばらつきがあっ
ても１つのＴＦＴにおいては特性の低下は生じないの
で、表示画素１０１への信号の伝達は他の各ＴＦＴと同
様に均一に行うことができる。
【００２３】従って、ＬＣＤの表示においてもムラのな
い均一な表示が得られることになる。なお、本実施の形
態においては、照射するレーザの走査方向が左端から右
に向かう方向である場合について示したが、レーザの走
査方向が上端から下方向である場合には、各ドライバ回
路のバッファーＴＦＴ１０４及びサンプリングＴＦＴ１
０７のチャネル幅Ｗ方向は上下方向になるように配置さ
れている。
【００２４】ここで、サンプリングＴＦＴ１０７は、図
１に示すように、このサンプリングＴＦＴ１０７のチャ
ネル幅方向が映像信号側ドライバ回路の延在方向に一致
するようにし、表示画素から遠ざかる方向に３つを一定
間隔、例えばサンプリングＴＦＴ１０７にシフトレジス
タ１０６からの信号を供給する配線を配置できるだけの
間隔だけずらして並列に配置し、これを１単位として映
像信号側ドライバ回路１０５と並行に表示画素１０１の
数に応じて配置されている。即ち、映像信号線のドライ
バ回路側の表示画素数が７２０個の場合には２４個が配
置されることになる。なお、１単位中のＴＦＴの数及び
配置する単位の数はＴＦＴのサイズ（チャネル幅、チャ
ネル長等）により決定されるものである。
【００２５】本実施の形態においては、映像信号側ドラ
イバ回路のサンプリングＴＦＴの場合について説明した
が、走査信号側ドライバのバッファーＴＦＴに適用する
ことも可能である。このような配置にすることにより、
シフトレジスタからの信号線やサンプリングＴＦＴから
表示画素への信号配線のスペースを確保できるととも
に、十分なチャネル幅を得ることができるため映像信号
を表示画素に供給するのに十分に大きな電流が得られる
サンプリングＴＦＴを得ることができる。
【００２６】なお、本実施の形態においては、走査信号
側のバッファーＴＦＴと映像信号側のサンプリングＴＦ
Ｔとのチャネル幅Ｗ方向がレーザの走査方向に一致して
いる場合について説明したが、本発明はそれに限定され
るものではなく、走査信号側及び映像信号側シフトレジ
スタのＴＦＴのチャネル幅Ｗ方向がレーザの走査方向に
一致しているように配置した場合にも同様の効果が得ら
れるものである。
【００２７】また、走査信号側ドライバ回路及び映像信
号側ドライバ回路のすべてのＴＦＴのチャネル幅方向が
レーザ光の走査方向に一致していても同様の効果が得ら
れる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の表示装置のドライバ回路によれ
ば、照射するレーザの照射エネルギーのばらつきに影響
されることなく特性の均一なドライバ回路のＴＦＴを得
ることができるので、各ＴＦＴから均一に信号が表示画
素部に供給できることになりムラのない表示を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すＬＣＤのドライバ回
路のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すＴＦＴの斜視図であ
る。
【図３】本発明のレーザ照射方法を示す斜視図である。
【図４】従来のＬＣＤのブロック図である。
【図５】従来のＬＣＤのドライバ回路を示す平面図であ
る。
【符号の説明】
１ 絶縁性基板 ２ ゲート電極 ４ 能動層 ５ ソース ６ ドレイン ７ チャネル ８ ストッパ ９ 層間膜 １２ レーザ照射走査方向 １５ 平坦化膜 １００ 表示画素 １０２ 走査信号側ドライバ回路 １０３ 走査信号側シフトレジスタ １０４ バッファーＴＦＴ １０５ 映像信号側ドライバ回路 １０６ 映像信号側シフトレジスタ １０７ サンプリングＴＦＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−289431（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−294870（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−95252（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92501（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−268350（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−229202（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1333 G02F 1/1368 G09G 3/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁性を有する基板上に、表示画素を有
    する表示画素部と、前記表示画素部の縁に沿ってそれぞ
    れ延在して配置された、走査信号を走査信号線を介して
    表示画素に供給する走査信号側ドライバ回路、及び映像
    信号を映像信号線を介して表示画素に供給する映像信号
    側ドライバ回路を有するドライバ回路部と、を備えた表
    示装置のドライバ回路であって、 前記 走査信号側ドライバ回路のバッファー薄膜トランジ
    スタと、前記映像信号側ドライバ回路のサンプリング薄
    膜トランジスタとのチャネル幅方向が、製造工程におい
    て前記各薄膜トランジスタの能動層に照射されるレーザ
    光の走査方向に一致しているとともに、チャネル幅方向
    が前記映像信号側ドライバ回路の延在方向に一致してお
    り、前記サンプリング薄膜トランジスタが複数の前記映
    像信号線毎に１単位をなし、該１単位中の前記各サンプ
    リング薄膜トランジスタが前記表示画素から遠ざかる方
    向に順にずらして並列配置されているとともに、前記１
    単位が前記映像信号側ドライバ回路の延在方向に複数配
    置されていることを特徴とする表示装置のドライバ回
    路。
  2. 【請求項２】 絶縁性を有する基板上に、表示画素を有
    する表示画素部と、前記表示画素部の縁に沿ってそれぞ
    れ延在して配置された、走査信号を走査信号線を介して
    表示画素に供給する走査信号側ドライバ回路、及び映像
    信号を映像信号線を介して表示画素に供給する映像信号
    側ドライバ回路を有するドライバ回路部と、を備えた表
    示装置のドライバ回路であって、 前記 走査信号側ドライバ回路のバッファー薄膜トランジ
    スタと、前記映像信号側ドライバ回路のサンプリング薄
    膜トランジスタとのチャネル幅方向が、製造工程におい
    て前記各薄膜トランジスタの能動層に照射されるレーザ
    光の走査方向に一致しているとともに、チャネル幅方向
    が前記走査信号側ドライバ回路の延在方向に一致してお
    り、前記バッファー薄膜トランジスタが複数の前記走査
    信号線毎に１単位をなし、該１単位中の前記各バッファ
    ー薄膜トランジスタが前記表示画素から遠ざかる方向に
    順にずらして並列配置されているとともに、前記１単位
    が前記走査信号側ドライバ回路の延在方向に複数配置さ
    れていることを特徴とする表示装置のドライバ回路。
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