TW200427097A - Liquid crystal display apparatus - Google Patents

Description

200427097 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置。尤其是關於一種含有 TFT基板、對向基板、以及保持於TFT基板與對向基板之間 隙内之液晶的液晶顯示裝置。 【先前技術】 先如’為人所知之液晶驅動電路係：對應於液晶像素配 置複數個像素驅動元件，且含有連接於配置於垂直掃描方 向之各像素驅動元件之複數個資料線，以及連接於配置於 水平掃描方向之各像素驅動元件之複數個掃描線，並藉由 順次供給垂直同步訊號至掃描線，同時供給視訊訊號至資 料線，而驅動像素驅動元件以控制液晶像素。 以下’使用圖式就先前之液晶驅動電路進行說明。 圖6係用於說明先前之主動矩陣型液晶顯示裝置之液晶 驅動電路之構成的圖，此處所示之液晶驅動電路含有平行 排列於X軸方向之複數個掃描線乂丨、Χ2、χ3···，以及平行 排列於Υ軸方向之複數個資料線Yl、Υ2、q ^ ^ ^ I J . · ·，且於各掃 描線與資料線之交點處，形成有例如薄膜電晶體（TFT)等之

主動元件丁11、T12、T^l、丁22 ，f a 报 '、各 L 丄更且形风有對應於各主 動=件之含有藉由像素電極以及對面之對向電極所挟持之 液晶的液晶胞L11、L12、L21、L22·.,再者各TFT對應 於：晶像素配置為矩陣狀’各TFT之閘極連接於掃描線； 極電極連接於資料線，汲極電極連接於相 像素電極。 T愿之液曰曰胞之 90668 -6- 200427097 又，各資料線介由分別對應之水平開關si、S2、S3連 接於共通之視訊線1Q1，並自該視訊線供 ... 且’構成各水平開關之開關電晶體之間極料於 電路102，該水平掃描電路升壓自外部輸人之訊號，並同步 於自將訊號輸出至水平掃描電路以及垂直掃描電路之位準 轉換電路H)3輸人之水平時鐘訊號，且順次施加水平開關驅 動脈衝訊號至開關電晶體之閘極。再者，各掃描線連接於 垂直掃描電路104。 如上所述之構成電路中，若驅動垂直掃描電路時，則以 線順次激發掃描線，於每列選擇TFT。此時，若當驅動水平 掃描電路並以線順次使開關電晶體進行動作時，則供給至 視訊線之影像訊號順次抽樣至各f料線。抽樣κ象⑽ 介由每列選擇之TFT順次寫入至對應之液晶胞，影像訊號： 抽樣資料以點順次寫入各個液晶胞。 再者，近年來液晶顯示裝置之高亮度化為人所追求，為 對應高亮度化’入射至液晶顯示裝置之光 像素之™以半導體之㈣成，若光線照射於該TFTZ 產生光載子，1即使TFT為截止之狀態，^電流亦會流 出。若該漏電流流人像素電位保持期間中時，則會產生 像素電位偏離適當正確值而顯現為晝質劣化之問題。 又’液晶驅動電路中，因若將直流電堡施加至液晶時， 則會於液晶之比電阻值等中造成劣化，故而供給於各像素 之視訊訊號係為以施加於對向電極之共通電位Vc〇m為中 心之交流驅動，即使係達成相同透過率之像素亦可如圖7所 90668 200427097 示般以高位準（以下稱為H位準）側與低位準（以下稱為[位 準）側之兩種電壓進行驅動，M〇s電晶體之TFT之vgs(閘極 -源極間電壓）一 IDS(汲極_源極間電流）之特性如圖8所示 般，因TFT之各端子之電壓的不同而於洩漏電流中產生差 異。即，於Η位準側保持寫入之訊號時圖8中用符號A示為 VGS，與此相對於L位準側保持寫入之訊號時圖8中用符號b 不為VGS，故而將於H位準側保持寫入之訊號時，與於l位 準側保持寫入之訊號時進行比較，則洩漏電流變大。 藉由該種特性，著眼於任意列之情形，如圖9所示般，亦 存在如下之問題：對於Vc〇mKH位準側保持寫入之訊號之 圖9中用符號c所示期間中，因大量之洩漏電流而造成像素 電位產生較大變化，與之相對，於£位準側保持寫入之訊號 之圖9中用符號〇所示期間中，因小量之洩漏電流而造成像 素電位產生較小之變化，故而於每訊框處產生像素電位之 麦化’並藉由母訊框之像素電位之變化而顯示為晝面之跳 動之閃爍。 為消除因上述所示般之洩漏電流之問題，將遮光圖案進 行改良以使光線難以入射至TFT，如圖1〇所示之般，做出以 下對策·於閘極1 〇 5施加臨限電壓以上之電壓之情形下於產 生反轉層之通道區域1 06與連接於資料線之源極區域1 〇7之 間設置高電阻層之資料線側LDD (Lightly Doped Drain ··輕 4參雜汲極）區域1 〇 8，且於通道區域與連接於液晶胞之像素 電極之汲極區域109之間設置高電阻層之像素電極側ldd 區域110等，但不能完全消除洩漏電流，為求更高亮度化仍 90668 -8 - 200427097 留有問題。 因此先前提出有以下方法：藉由即使等量之光線入射至 TFT亦會減小產生光載子之區域，而將TFT之通道寬度變窄 以實現洩漏電流之減低。 再者，位於先前之液晶顯示裝置之TFT形成有相等之通道 區域之寬度、資料線側LDD區域之寬度以及像素電極側 LDD區域之寬度。（例如參照專利文獻1) 專利文獻1:日本專利特開200卜209067號公報（第2_6頁、 第1圖） ' 但是，若單純將TF 丁之通道寬度變窄，則會產生丁打於導 通狀怨下之電阻值升高，且不能於特定時間内進行視訊訊 號之寫人並造成寫人不良之問題，亦無法考慮視訊訊號之 寫入而將TFT之通道寬度變窄為某固定值以下。 再者，即使將TFT之通道寬度變窄，就於η位準側保持寫 入之訊號時與於L位準側保持寫入之訊號時進行比較洩漏 電流之增大之問題仍然無法解決，故而針對閃爍仍未有根 本之改善方法。 本务明係鑒於以上問題開發而成者，其目的係提供一種 液日日員示衣1，其可貫現洩漏電流之減低並實現閃爍現象 之抑制。 【發明内容】 為解決上述之問題，有關本發明之液晶顯示裝置中，其 含有·· TFT基板，其形成有配置為矩陣狀之像素電極、及含 有連接於該像素電極之源極（汲極）區域與連接於視訊訊號 90668 -9 - 200427097 線之〉及極（源極）區域之薄膜電晶體元件；對向基板，其介由 與5亥TFT基板之特定之間隙而對面配置；以及液晶，其保持 於上述TFT基板以及對向基板間之間隙内，·其中上述之源極 (汲極）區域側之通道寬度小於前述沒極（源極）區域側之通 道寬度。 此處，藉由源極（沒極）區域側之通道寬度小於沒極（源極） 區域側之通道寬度，可減低光線力漏之電流而不會因寫入 不足而產生問題。 又’有關本發明之液晶顯示裝置中，其含有：丁FT基板， 其形成有配置為矩陣狀之像素電極以及含有連接於該像素 電極(汲極）㈣ '連接於視訊訊號線线極（源極） 區域、形成於上述源極（汲極）區域與通道區域之間並與上述 源極（汲極）區域為相同導電型且較上述源極（汲極）區域為 更高電阻之第i高電阻區域、以及與形成於上述沒極（源極） 區域以及通道區域之間並與上述汲極(源極)區域為相同導 電型且較上述沒極（源極）區域為更高電阻之第2高電阻區域 之薄膜電晶體元件；對向基板，其介由特定之間隙而與該 TFT基板對面配置；以及液晶，其保持於上述τρτ基板以及 對向基板之間隙内；其中上述第丨高電阻區域之寬度小於上 述第2高電阻區域之寬度。 此處，藉由第1高電阻區域之寬度小於第2高電阻區域之 見度，可減低光線洩漏之電流而不會因寫入不足而產生問 題0 又，關於本發明之液晶顯示裝置中，其含有：TFT基板， -10- 200427097 /、3有配置為矩陣狀之像素電極以及串聯連接之驅動該像 素％極之兩個以上之薄膜電晶體元件的開關元件；對向基 /、；丨由與5亥基板之特定之間隙而對面配置；以及液晶， 其保持於上述TFT基板以及對向基板之間隙内；其中上述兩 個以上之溥膜電晶體元件之中，位於最接近上述像素電極 側之薄膜電晶體元件之通道寬度，小於位於最接近上述像 素弘極侧之相反側之薄膜電晶元件之通道寬度。 此處，兩個以上之薄膜電晶體元件之中，藉由位於最接 、象素a極側之薄膜電晶體元件之通道寬度小於位於最接 近像素包極側之相反側之薄膜電晶體元件之通道寬度，可 減低光線洩漏之電流而不會因寫入不足而產生問題。 又關於本發明之液晶顯示裝置中，其含有：丁FT基板， /、形成有配置為矩陣狀之像素電極以及含有串聯連接之驅 動忒像素電極之兩個以上之薄膜電晶體元件的開關元件、 形成於連接於上述像素電極之源極（汲極）區域與上述兩個 乂上之薄膜電晶體元件之中位於最接近上述像素電極側之 溥膜電晶體元件之通道區域之間並與上述源極（汲極）區域 為相同導電型且較上述源極（汲極）區域為更高電阻之第工高 电阻區域、及形成於連接於視訊訊號線之汲極（源極）區域與 述兩個以上之薄膜電晶體元件中位於最接近上述像素電 極之相反側之薄膜電晶體元件之通道區域之間並與上述汲 極（源極）區域為相同導電型且較上述汲極（源極）區域為更 问宅阻之第2高電阻區域；對向基板，其介由與該tft基板 之特义之間隙對面配置；以及液晶，其保持於上述TFT基板 90668 -11 - 200427097 以及對向基板之間隙内；並中上 /、y上建弟1鬲電阻區域之寬度小 於上述第2高電阻區域之寬度。 /匕處’藉由第1高電阻區域之寬度小於第2高電阻區域之 見度’可減低光線洩漏之電流而不會因寫入不足而產生問 題0 【實施方式】 以下，茶照本發明實施形態之圖式進行說明以供更好地 理解本發明。

圖1係用於說明適用本發明之液晶顯示裝置之一例之TFT 之模式圖，此處所示之TFT1與上述先前之TFT相同，其含 有連接於資料線之源極區域2、連接於液晶胞之像素電極之 汲極區域3以及閘極4，且於施加臨限電壓以上之電壓至閘 極之情形下於產生反轉層之通道區域5與源極區域之間形 成有與源極區域為相同導電型且較源極區域為更高電阻之 資料線側LDD區域6,並於通道區域與汲極區域之間形成有 與汲極區域為相同導電型且較汲極區域為更高電阻之像素 電極側LDD區域7。 貧料線側LDD區域以及自通道區域之中央部至源極區 域，為不因與上述般之電荷保持容量之關係而造成之寫入 不足，而設定閘極之通道寬度以及雜質，以使閘極之導通 電阻為某所期望之值以下。此處，連接於資料線之側的通 道寬度b寬於連接於像素電極之通道寬度c。閘極4為可與通 忝之TFT同樣地將閘極遮光而藉由於閘極下改變通道寬 度，而減少自通道寬度較小之像素電極側向光線之通道空 -12- 200427097 乏層附近之入射機率以及入射光線量，以抑制光載子之產 生。如考慮於較閘極為外處闾樣改變通道寬度，則上述之 效果將會明顯降低。 又，於適用上述本發明之液晶顯示裝置之一例之TFT中， 僅於通道區域之中央部之一處將通道寬度進行改變，但僅 需以資料線側LDD區域以及通道區域之源極區域側之寬度 大於界限寬度’且像素電極側LDD區域以及通道區域之汲 極區域側之寬度小於界限寬度之方式而形成即為充分，亦 可於通道區域之複數個部位將通道寬度進行改變、亦可以 通道寬度自源極區域側至汲極區域側變小之方式進行連續 改變。 又’於適用上述本發明之液晶顯示裝置之一例之TFT中， 雖形成有小於界限寬度之像素電極側LDD區域以及通道區 域之汲極區域側之全區域，但形成有小於界限寬度之像素 電極側LDD區域以及通道區域之汲極區域側之全區域，係 為實現以主要發生於LDD區域以及通道區域之空乏層之光 載子為起因的Ά漏電流之減低。 適用上述本發明之液晶顯示裝置之一例中，藉由形成有 小之像素電極側LDD區域以及通道區域之汲極區域側之寬 度’並形成有大於界限寬度大之資料線側Ldd區域以及通 道區域之源極區域側之寬度，以實現電流之減低且不會使 寫入之特性劣化。

即’藉由將主要產生成為使像素電位發生變化之洩漏電 流之原因的光載子的空乏層之形成區域的像素電極側LDD 90668 -13- 200427097 以實現洩漏 區域以及通道區域夕、、贫士 飞之及極區域側之寬度變 電流之減低。 再者#僅-小形成通道區域之沒極區域側之寬度之情 形與縮小形成之通道寬度全體之情形進行比較，可知藉由 形成為可滿足閑極之莫；g + J< V通電阻之條件，不會出現寫入特性 之劣化之問題。 又藉由I成為像素電極侧LDD區域以及通道區域之源 極區域側之見度大於像素電極側LDD區域以及通道區域之 汲極區域側之寬度，可實現閃爍之改善。 即’閃爍產生於以下結構方式如圖2八所*之於H位準側 保持寫入之汛唬時之形成於像素電極側LDD區域以及通道 區域之汲極區域側之空乏層8,其廣度大於如圖2B所示之於 L位準側保持之寫人訊號時之形成於像素電極側區域 以及通道區域之汲極區域側之空乏層，故而閃爍產生於像 素電極側LDD區域以及通道區域之沒極區域側形成之空乏 層處，且到達像素電極之光載子亦在Η位準側保持寫入訊號 時，多於L位準側保持寫入訊號時之機構中產生。 雖藉由上述之結構方式產生閃爍，但適用本發明之液晶 顯不裝置之一例中，藉由形成資料線側LDD區域以及通道 區域之源極區域側之寬度大於像素電極側LDD區域以及通 道區域之汲極區域側之寬度，於資料線側LDD區域以及通 道區域之源極區域側形成之空乏層中產生之光載子增多， 且於像素電極側LDD區域以及通道區域之汲極區域側形成 之空乏層中產生之光載子減少，通過將使像素電極之電位 90668 -14- 200427097 變化之泡漏電流的主體自產生於像素電極側咖區域以及 通道區域之汲極區域側之光載子向產生於資料線側㈣區 域以及通道區域之源極區域側之光載子進行移行之處理， 如圖3所示’可減少於Η位準側保持寫入訊號時與於:位準 側保持寫人訊號時之電壓變化量之差，以實現閃燦之減低。 圖4係用於說明適用本發明之液晶顯示裝置之其他—例 之液晶驅動電路之構成的圖’此處所示之液晶驅動電路， 含有平行排列於X軸方向之複數個掃描線力、幻、幻..與 平行排列於Υ軸方向之複數個資料線γ丨、、Υ3 ，於各 掃描線與資料線之交點處，形成有由串聯連接之薄膜電晶 體兀件TFT1、則、TFT3··.所構成之開關元件SWU、 SW12、SW21、SW22...，更且對應於各開關元件，形成含 =像素電極以及對面之對向電極所挟持之液晶之液晶 ^素配置^矩^^’再者’各開關元件對應於液晶 極1 / 各開關元件之閘極連接於掃描線，源 素=連接於貧料線，汲極電極連接於對應之液晶胞之像 心：上述先前之主動矩陣型液晶顯示裝置之液晶驅動 =相同，各資料線介由分別對應之水平開㈣⑶七 構之視訊線9 ’自該視訊線供給影像訊號。更且·，· 構成各水平開關之開關雷曰 I該水平掃描電一—路 出訊號至水平掃描電路以1=之訊號且同步於自輸 11輪^電路之料轉換電路 千讀訊戒’順次向開關電晶體之閑極施加水 90668 -15- 200427097 平開關驅動脈衝訊號。再者，各掃描線連接於垂直掃描電 路1 2。 此外’於適用本發明之液晶顯示裝置之其他之—例中之 開關7G件13，如圖5所7F般’串聯連接兩個以上之薄膜電晶 體元件，且採用電性連接於各薄膜電晶體元件之閘極之多 重閘極之構造，於兩個以上之薄膜電晶體元件中之位於最 接近像素電極之相反側之薄膜電晶體元件之通道區域盘連 接至資料線之源極區域之間形成有與源極區域為相同導電 3L且車又源極區域為更高電阻之資料線紙⑽區域，於兩個 以上之薄膜電晶體元件巾之位於最接近像素電極側之薄膜 電晶體元件之通道區域與連接至液晶胞之像素電極之沒極 區：之間形成有與汲極區域為相同導電型且較汲極區域為 更向電阻之像素電極側LDD。 。又，自位於最接近像素電極側之薄膜電晶體元件之通道 區域之中央部至源極區域側為較大寬度b，自酉己置於最接近 像素電極側之薄膜電晶體元件之通道區域之巾央部至沒極 區域側為較小寬度c。 再者，於適用上述之本發明之液晶顯示裝置之其他之一 :中之開關元件中，僅於位於最接近像素電極側之薄膜電 曰曰體70件之通道區域之中央部一處改變通道寬度，但如以 以下方式形成即可··於資料線側LDD區域以及位於最接近 2素包極之相反側之薄膜電晶體元件之通道寬度大於界限 =度，像素電極側LDD區域以及位於最接近像素電極側之 薄膜電晶體元件之通道寬度小於界限寬度，可於自資料線 90668 -16- 200427097 側LDD區域至像素電極側LDD區域之間之任一部分處變化 區域寬度（資料線側LDD區域寬度、通道寬度、源極/汲極區 域寬度以及像素電極側LDD區域寬度），亦可將區域寬度自 資料線側LDD區域側至像素電極側逐漸變小。 適用上述之本發明之液晶顯示裝置之其他一例中，藉由 自位於最接近像素電極側之薄膜電晶體元件之通道區域之 中央部至汲極區域側之寬度小於界限寬度，且，自配置於 最接近像素電極側之薄膜電晶體元件之通道寬度之中央部 至源極區域側之寬度大於界限寬度，與適用上述本發明之 液晶顯示裝置之一例相同，可實現洩漏電流之減低且不會 使寫入特性劣化。 更且，適用本發明之液晶顯示裝置之其他一例中，含有 採用多重問極構造之開關元漏電流依存於薄膜 電晶體元件中之截止電流值之最低之薄臈電晶體元件而可 抑制洩漏電流。 又，自位於最接近像素電極側之薄膜電晶體元件之通道 區域之中央部至源極區域側之寬度大於自中央部至汲極區 域側之寬度’與適用上述之本發明之液晶顯示裝置之一例 相同，亦可實現閃爍之改善。 產業上之可利用性 如上述所述，根據本發明之液晶顯示裝置，可實现洩漏 電流之減低而不會因寫入不足而產生問題，從而玎達成液 晶顯示裝置之高亮度化。 又，可消除於交流驅動時之TFT之光線攻漏特性之不平 90668 -17- 200427097 衡，亦可提高液晶顯示裝置之閃爍特性。 【圖式簡單說明】 圖1係用於說明適用本發明之液晶顯示裝置之—例之订丁 的圖。 圖2A、圖2B係用於說明空乏層之形成區域的模式剖面 圖。 圖3係用於說明電壓變化量之差的模式圖。 圖4係用於說明適用本發明之液晶顯示裝置之其他一例 之液晶驅動電路之構成的圖。 圖5係用於說明適用本發明之液晶顯示裝置之其他一例 之開關元件之模式圖。 圖6係用於說明先前之主動矩陣型之液晶顯示裝置之液 晶驅動電路之構成的圖。 圖7係用於說明視訊訊號之交流驅動之模式圖。 圖8係用於說明TFT之VGS-IDS特性之模式圖。 圖9係用於說明先前之電壓變化量之差之模式圖。 圖ίο係用於說明先前之液晶顯示裝置之—例之之模 式圖。 【圖式代表符號說明】 1 TFT基板 2 源極區域 3 汲極區域 4 閘極 5 通道區域 90668 -18- 200427097 6 7 8 9 10 11 12 13 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 Vcom VGS IDS b，c 資料線側LDD區域 像素電極側LDD區域 空乏層 視訊線 水平掃描電路 位準轉換電路 垂直掃描電路 開關元件 視訊線 水平掃描電路 位準轉換電路 垂直掃描電路 閘極 通道區域 源極區域 資料線側LDD區域 >及極區域 像素電極側LDD區域 共通電位 閘極源極間電壓 汲極源極間電流 寬度

90668 -19-

Claims (1)

1. 200427097 拾、申請專利範圍： L 一種液晶顯示裝置，其含有：TFT基板，其形成有配置 為矩陣狀之像素電極、含有連接於該像素電極之源極（汲 極）區域以及連接於視訊訊號線之汲極（源極）區域以及 被遮光之閘極部之薄膜電晶體元件；其特徵在於： 上述薄膜電晶體之上述源極（汲極）區域側之通道寬度 小於上述汲極（源極）區域側之通道寬度。 2. —種液晶顯示裝置，其特徵在於：於被遮光之閘極部 下，上述通道寬度係上述汲極（源極）區域之通道寬度小 於上述源極（汲極）區域之通道寬度。 3· —種液晶顯示裝置，其含有：TFT基板，其形成有配置 為矩陣狀之像素電極；以及薄膜電晶體元件，其含有連 接於該像素電極之源極（汲極）區域、連接於視訊訊號之 汲極（源極）區域、形成於上述源極（汲極）區域與通道區 域之間並與上述源極（汲極）區域為同一導電型且較上述 源極（汲極）為更高電阻之第丨高電阻區域、以及形成於上 述汲極（源極）區域與通道區域之間並與上述汲極（源極） 區域為相同導包型且較上述汲極（源極）區域為更高電阻 之第2高電阻；其特徵在於： 、Γ第门包阻區域之寬度小於上述第2高電阻區域 之寬度。 4·如中請專利範m第3項之液錢示裝置，其中上述源極 (汲極）區域側之通道寬度小於上述沒極（源極）區域側之 通道寬度。 90668 200427097 5. 矩陣狀之像：衣置，其含有：Μ基板，其含有配置為 膜二像素電極、及驅動該像素電極之兩個以上之薄 介二？件宰聯連接之開關元件；以及對向基板，其 -疋之間隙而與該TFT基板對面配置；其特徵在於. ::兩個以上之薄膜電晶體元件中，位於最接 =極側之薄膜電晶體元件之通道寬度小於位於最 寬产述像素電極之相反側之薄膜電晶體元件之通道 6· 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中於連接於 上述像素電極之源極（汲極）區域與上述兩個以上之薄膜 電晶體元件中位於最接近上述像素電極側的薄膜電晶 K牛之通道區域之間形成有與上述源極（没極）區域為 相同導電型且較上述源極（汲極）區域為更高電阻之第1 高電阻區域； 並於連接於視訊訊號線之汲極（源極）區域與上述兩個 以上之薄膜電晶體元件中位於最接近上述像素電極側 之相反側的薄膜電晶體元件之通道區域之間形成有與 上述汲極（源極）區域為相同導電型且較上述汲極（源極） 區域為更高電阻之第2高電阻區域。 90668 -2-