CN1215357C - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示装置，是利用多层化来提升显示装置周边驱动电路的图案配置自由度，利用显示像素所使用的层，例如使用与像素电极(24)、遮光层(33)相同的层的多层构造来形成上述周边驱动电路。例如：通过与像素电极(24)相同的层形成各种总线(120)至(124)而且使用比像素电极(24)更下层的层，例如栅极电极(60)、数据线(22)、TFT有源层(14)、遮光层(33)等层来构成周边驱动电路。藉此，使各种总线(120)至(124)得以自由地配线于显示区域(100)的周边，并提升其设计的自由度。
Description
技术领域
本发明是关于一种显示装置，特别是关于一种可提升周边驱动电路的配置自由度，以实现显示装置小型化的技术。
背景技术
一般反射型主动矩阵型液晶显示装置(以下简称为反射型LCD)等平面面板显示器，具薄型化、小型化、轻量化以及低消耗电力的优点，而作为各种机器的显示部，广泛地应用在便携信息机器等多种机器上。在LCD等中，在各像素中，装设作为开关组件的薄膜晶体管的LCD，称之为主动矩阵型，该种面板因可确实地维持各显示像素的显示内容，因此用来作为实现高精细显示或高显示品质的显示装置。
图5显示有关主动矩阵型LCD的显示像素的等效电路。各显示像素具备连接于栅极线与数据线的薄膜晶体管11(TFT)，TFT根据输出于栅极线的选择信号而导通时，通过该TFT将对应显示内容的数据从数据线提供给液晶电容12(Clc)。
在此，由于在选择TFT并写入数据至再次选择TFT为止的期间，必须要确实地保持写入的显示数据，因此以与液晶电容Clc并联的方式将补助电容13(Csc)连接于TFT。
图6为显示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上以矩阵状配置有上述显示像素。此外，在显示区域100的周边配置有：H扫描仪101、HSW电路102、PSW电路103、V扫描器104等周边驱动电路以及输入端子群105。
H扫描仪(水平驱动电路)101为用以产生水平扫描信号的电路。HSW电路102为根据该水平扫描信号将视频信号提供给数据线的开关电路。PSW电路103是连接于所有的数据线，且同时为导通、断开的开关电路，该电路在同时导通时将预充电数据(预充电信号)由后述的预充电数据·总线112提供给所有的数据线。此外，V扫描仪(垂直驱动电路)是将每一水平期间所形成的高位准垂直扫描信号，作为上述选择信号而输出至栅极线的电路。
由输入端子群105，输入有HVDD(H扫描用电源电压)、VSS(接地电压)、预充电数据、VVDD(V扫描用电源电压)、VCOM(共通电压)等，而与此等对应的HVDD总线110、VSS总线111、预充电数据总线112、VVDD总线113、COM总线114等则配线于LCD面板300的周边。上述的各种总线110至114是用以提供周边驱动电路所需的数据与电源。
然而，因周边驱动电路是利用与TFT的多晶硅层或铝配线层相同的层的配线层而形成，故其在图案的配置上有一定的限制。特别是，因各种的总线110至114必须缩小时间常数，且LCD面板愈大必须确保的配线宽度愈宽，如此将导致LCD面板300的框面积增大的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于解除周边驱动电路的图案配置的限制，并缩小LCD面板300。
本发明的显示装置具有：由多个显示像素所形成的显示区域；配置在前述显示区域周边并对前述各显示像素供给驱动信号的周边驱动电路，并且，在前述各显示像素中具备：薄膜晶体管；通过该薄膜晶体管而施加像素电压的像素电极；以及隔着绝缘层而设置于前述薄膜晶体管的下层的遮光层，其特征为：前述周边驱动电路是以包含与前述遮光层相同的层的多层构造而形成。
通过该构成，由于将配设在显示像素最下层的遮光层(例如Cr层)利用于周边驱动电路，而实现配线的多层化，因此可提升周边驱动电路的图案配置的自由度。
附图说明
图1为显示本发明实施方式的主动矩阵型液晶显示装置的显示像素的平面构造。
图2为本发明实施方式的LCD面板的俯视图。
图3为本发明实施方式的负电源产生电路的电路图。
图4为本发明实施方式的负电源产生电路的电容的剖视图。
图5为主动矩阵型LCD的显示像素的等效电路图。
图6为现有例的LCD面板的俯视图。
符号说明：10第1基板；11薄膜晶体管(TFT)；12液晶电容(Clc)；13补助电容(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滤色器；56共通电极；66栅极绝缘膜；68层间绝缘膜；70漏极电极；72平坦化绝缘膜；101 H扫描仪；102 HSW电路；103 PSW电路；104 V扫描仪；105输入端子群；120 HVDD总线120；121 VSS总线121；122预充电数据总线；123VVDD总线；124 COM总线；200液晶；210电荷泵电路；211电容；212电容；500第2基板。
具体实施方式
以下参考图面详细说明本发明的实施方式。此外，显示装置是以液晶显示装置为例进行说明。图1显示本发明实施方式的主动矩阵型液晶显示装置的显示像素的剖面构造。
该液晶显示装置是以在由玻璃等透明绝缘材料所形成的第1基板10与第2基板500之间夹持贴合液晶200的方式构成。
各显示像素的等效电路与上述图3相同，在第1基板10上配置有图1所示的像素电极24，此外对应于各像素电极24而配置有顶栅极型TFT。
在配置于TFT的有源层14(例如：多晶硅层)的沟道区域14c上形成有栅极绝缘层66，并在该栅极绝缘层66上形成有栅极电极60(例如：钼层)。栅极电极60是由层间绝缘膜68所覆盖。此外，有源层14的漏极14d是经由形成于栅极绝缘层66与层间绝缘膜68的接触孔CN1而连接于朝列方向延伸的数据线22。
此外，有源层14的源极14s是经由形成于栅极绝缘层66与层间绝缘膜68的接触孔而连接于电极23。电极23是经由配置于较厚的平坦化绝缘膜72(膜厚1.2μm)上的接触孔CN2而连接于上层的像素电极24(例如：由铝层所形成的反射电极)。
此外，有源层14的源极14s延伸并连接有补助电容Csc。有源层14的源极14s掺杂有高浓度的n型杂质，以作为电容电极来使用。补助电容Csc是以两个补助电容C1、C2并联连接于有源层14的源极14s的方式构成。
补助电容C1是由有源层14的源极14s与上层的电极31隔着栅极绝缘层66所形成。电极31与栅极电极60为同一层。此外，补助电容C2是由有源层14的源极14s与下层的电极32隔着栅极绝缘层66下层的绝缘层12所形成。电极32是利用与用以遮断第1基板10侧所射入的光的遮光层33(例如：由铬层所形成)相同的层而形成。
此外，上层的电极31与下层的电极32是固定在一定电压的电极。因此，例如可经由未图示的接触孔并利用配线连接上层的电极31与下层的电极32，以供给一定的电压至该配线。
如上所述，补助电容Csc是由并联连接于有源层14的源极14s的两个补助电容C1、C2所构成，因此相较于连接一个补助电容的情况，其每单位面积的补助电容值会变大。假设栅极绝缘层66与绝缘层12的厚度(例如：0.1μm)相同，则每单位面积的补助电容值会增加为平常的两倍。由此，因为补助电容的面积缩小，故可提升显示像素的开口率。
此外，在与第1基板10相对配置的第2基板500中配设有施加共通电压VCOM的共通电极56、滤色器54等。此外，通过在各像素电极24与隔着液晶200而相对的共通电极56间所施加的电压，使液晶200通过配向而得以进行液晶显示。
图2为本发明实施方式的LCD面板300的整体构成的示意图。在LCD面板300的中央配置有显示区域100。在该显示区域100中，图1所说明的显示像素是以矩阵状配置。此外，在显示区域100的周边，配置有H扫描仪101、HSW电路102、PSW电路103、V扫描器104等周边驱动电路以及输入端子群105。
由输入端子群105，输入有HVDD(H扫描用电源电压)、VSS(接地电压)、预充电数据、VVDD(V扫描用电源电压)、VCOM(共通电压)等，而与此等对应的HVDD总线120、VSS总线121、预充电数据·总线122、VVDD总线123、COM总线124等则配线于LCD面板300的周边。上述的各种总线120至124是用以提供周边驱动电路所需的数据与电源。
本发明的特征在于：利用显示像素所使用的层，例如使用与像素电极24、遮光层33相同的层的多层构造来形成上述周边驱动电路。例如：通过与像素电极24相同的层形成上述各种总线120至124，而且除了比像素电极24更下层的层，例如栅极电极60(钼层)、数据线22(铝层)、TFT有源层14之外，亦可使用遮光层33(铬层)来构成周边驱动电路。由此，可进一步将周边驱动电路作成多层构造，并使LCD面板的框面积缩小。又，可自由地将各种总线120至124配线于显示区域100的周边，并提升设计的自由度。
此外，例如可将HVDD总线120重叠于H扫描仪101上进行配线，将VSS总线121重叠于HSW电路102及V扫描仪104上进行配线，将HVD预充电数据·总线122重叠于PSW电路103上进行配线，VVDD总线123重叠于V扫描仪104上进行配线。由此，缩小LCD面板300的周边领域的面积(框面积)，就LCD面板300整体而言可在确保显示区域100的最大限度的同时达到小型化的目的。
此外，在周边驱动电路中，可将电容作为电路组件而具有，关于该种电容，是通过使用与上述显示像素的补助电容Csc相同的构造，即可缩小周边驱动电路的面积。参考图3说明有关作为上述周边驱动电路的一实例的对极AC驱动用的负电源产生电路。
一般而言，在对极AC驱动中，通过交流驱动对极电压(施加于上述共通电极56的电压)，即可缩小影像信号的振幅，降低驱动电压，并实现低消耗电力化。在此，在将对极信号由高(High)侧移位至低(Low)侧时，因所保持的像素电位低于接地位准而产生泄漏，因此，为防止泄漏的产生，作为栅极线的保持电压，负电源电路的存在有其必要性。
负电源电路如图3所示，是根据相互逆相的输入时钟脉冲CKB、CKB2产生负电压VBB的电路，其是由包含一对的电容211、212的电荷泵电路210所构成。图中，晶体管(TFT)A与晶体管(TFT)B为N沟道型，晶体管(TFT)C与晶体管(TFT)D为P沟道型。根据该构成，在电容211、212的输入节点a，b中输入逆相的时钟脉冲，并通过以下的动作，产生负电压VBB。
①在节点a中输入+8V、在节点d中输入0V时，节点b变换为8V、而节点c变换为0V。如此一来，晶体管B、C呈导通状态，节点b变换为0V，节点e变换为0V。
②接着，在节点a中输入0V、在节点d中输入+8V时，节点b变换为-8V、而节点c变换为+8V。如此一来，晶体管A、D呈导通状态，蓄积在节点b的负电荷将流至输出端子的节点e，节点e与节点b将形成若干的负电压。通过电荷的流动，节点c变换为大致0V。
③之后，在节点a中输入8V、在节点d中输入0V时，节点b变换为+8V、而节点c变换为-8V。如此一来，晶体管B、C呈导通状态，蓄积在节点c的负电荷将流至节点e，节点e与节点c将形成负电压。通过电荷的流动，节点b变换为大致0V。
④通过反复上述②③的动作，负电荷渐渐地蓄积在节点e，在理论上形成-8V的负电压。
在此，为实现上述的动作，电容211、212必须具有30pF左右的电容值。因此，如图4所示，利用与显示像素中的补助电容Csc同样的构造形成上述电容211、212。
亦即，电容211、212、补助电容Csc，是并联两个电容C3，C4而构成。电容C3是由电极213(与有源层14的源极14s为同一层的n+层)与上层的电极214(与电极31同一层)隔着栅极绝缘层66所形成，此外，电容C2是由电极213与下层的电极215(与遮光层33同一层)隔着栅极绝缘层66的下层的绝缘层12所形成。
此外，上层的电极214与下层的电极215是固定在一定电压的电极。因此，例如可经由未图示的接触孔并利用配线连接上层的电极214与下层的电极215，并将一定的电压供给至该配线。根据上述多层的电容构造，因每单位面积的电容增大，故可缩小其图案面积。
如上所述，根据本实施方式，在显示像素内构成补助电容Csc时，除了使用电极31之外，亦可使用与遮光层33相同层的电极32来作为电容电极，此外，通过将与遮光层33相同的层使用在周边驱动电路中，即可使周边驱动电路更加微细化。
特别是，由于遮光层33不仅是提供信号的层，故形成有较薄的绝缘层12。因此，在遮光层33与同一层的活性层14间借助绝缘层形成电容，即可形成具有较大电容值的电容。在该意义下，遮光层33与活性层14皆适合形成电容。
根据本发明，由于将配置于显示像素最下层的遮光层(例如Cr层)利用于周边驱动电路，而实现配线的多层化，因此可提升周边驱动电路的图案配置的自由度。
特别是，关于周边驱动电路的电容，是将遮光层使用于电容电极，由此可缩小电容的面积，并缩小其周边驱动电路的面积。
Claims (4)
1.一种显示装置，具有：由多个显示像素所形成的显示区域；配置在所述显示区域周边并对所述各显示像素供给驱动信号的周边驱动电路，并且，在所述各显示像素中具备薄膜晶体管；通过该薄膜晶体管而施加像素电压的像素电极；以及隔着绝缘层而设置于所述薄膜晶体管的下层的遮光层，其特征在于，
以包括与所述遮光层相同的层的多层构造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，在各显示像素中设置：隔着绝缘层而对向配置于所述薄膜晶体管的源极层的上层的补助电容用第1电极；以及隔着绝缘层对向配置于所述源极层的下层且由与所述遮光层相同的层所形成的补助电容用第2电极，并且，所述周边驱动电路是利用包含与所述补助电容用的第1电极及第2电极相同的层的多层构造而形成。
3.一种显示装置，具有：由多个显示像素所形成的显示区域；配置在所述显示区域周边并对所述各显示像素供给驱动信号的周边驱动电路，并且，在所述各显示像素中具备薄膜晶体管；通过该薄膜晶体管而施加像素电压的像素电极，其特征在于，
在各显示像素中设置：隔着绝缘层而对向配置于所述薄膜晶体管的源极层的上层的补助电容用第1电极；以及隔着绝缘层对向配置于所述源极层的下层的补助电容用第2电极，并且，所述周边驱动电路是利用包含与所述补助电容用的第1电极及第2电极相同的层的多层构造而形成。
4.如权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，利用所述补助电容用的第1电极与第2电极，形成使用于所述周边驱动电路的电容。
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