專利名稱：掃描線驅(qū)動(dòng)電路、顯示裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及掃描線驅(qū)動(dòng)電路、顯示裝置及便攜式電子設(shè)備，特別涉及使用了有源矩陣基片的顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，以筆記本PC和監(jiān)視器用為主、使用有薄膜晶體管(TFT)等有源元件的液晶顯示裝置正在急速地進(jìn)行普及。特別是在TFT的有源層中使用有多晶硅的多晶硅TFT，以其能夠充分利用其較高的移動(dòng)度并將驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)置于玻璃基片中的特點(diǎn)而引人注目。
一般的使用有向列相液晶材料的液晶顯示裝置中，為確保其可靠性而需要進(jìn)行使液晶上所施加的電壓在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行極性翻轉(zhuǎn)的交流驅(qū)動(dòng)。由于在顯示白色時(shí)和顯示黑色時(shí)液晶上所施加的電壓差為3～5V，因而，為了進(jìn)行交流驅(qū)動(dòng)則必須對(duì)有源矩陣基片上的像素電極輸入6～10V的電壓振幅的信號(hào)。對(duì)于像素的開關(guān)TFT的柵電極上所連接的掃描線則為了得到充分的開關(guān)特性而必須輸入更高的電壓，該電壓高于像素電極上所輸入的信號(hào)2～5V左右，而液晶顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路最后必須將8～15V左右的信號(hào)電壓進(jìn)行輸出。該電壓具有隨著液晶設(shè)備的大型化、高精密化而變高的趨向，因而，一般在將掃描線驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)置到玻璃基片中的場(chǎng)合則以10V至15V左右的電壓來(lái)對(duì)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
另外，作為下一代的顯示裝置而使用了有機(jī)EL(OEL)的自發(fā)光顯示裝置其開發(fā)也在不斷地取得進(jìn)展，但是，一般對(duì)于有機(jī)EL的驅(qū)動(dòng)也使用下述技術(shù)，即是采用能夠使大電流流過(guò)的多晶硅TFT有源矩陣的技術(shù)。這種場(chǎng)合中對(duì)有機(jī)EL進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)也需要5～20V左右的電壓，必須在掃描線上施加與液晶顯示裝置相同或者其以上的電壓。
可是，使掃描線驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行工作時(shí)所必須的定時(shí)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)一般采取由外部的IC來(lái)進(jìn)行輸入的構(gòu)成，但是，一般而言為了以IC來(lái)將具有5V或5V以上電壓振幅的信號(hào)進(jìn)行輸出則必須以優(yōu)良的高耐壓性的特殊加工工藝來(lái)進(jìn)行制造，因而其成本變高。
為了避免該問(wèn)題而下述的電路構(gòu)成則比較有效，上述電路構(gòu)成是在玻璃基片中所內(nèi)置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路中裝入電平移位器(升壓電路)，對(duì)來(lái)自IC的3～5V左右的電位振幅的輸入信號(hào)進(jìn)行接收并將其升壓至8～15V左右的電位振幅，例如，如專利文獻(xiàn)1中所示以電平移位器來(lái)將來(lái)自IC電路的輸入信號(hào)進(jìn)行升壓后將其輸入到移位寄存器的方法，是以往以來(lái)所采用的方法。
可是，多晶硅TFT的場(chǎng)合，特別是在無(wú)堿玻璃基片上以小于等于600℃的溫度來(lái)形成多晶硅，即是所謂的低溫工藝多晶硅(LTPS)TFT的場(chǎng)合，一般柵絕緣膜由CVD法而形成，而與下述柵絕緣膜相比則其耐壓性、缺陷密度均較差，上述柵絕緣膜是在單晶體硅晶片上形成晶體管的場(chǎng)合中通過(guò)一般所采用的加熱氧化法而形成的。因此，將如上述的高電壓施加在整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路上的方法，從可靠性、合格率的觀點(diǎn)而言則不能令人滿意。
另一方面，由于近年來(lái)多晶硅TFT的高性能化的急速發(fā)展，掃描線驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的移位寄存器等的邏輯電路系列變?yōu)榭梢砸?～5V進(jìn)行工作。因此，例如專利文獻(xiàn)2所示的，移位寄存器等的邏輯電路正在變?yōu)榭梢允窍率龅臉?gòu)成，該構(gòu)成是以相對(duì)較低的電壓(將其稱為邏輯電路系列電源電壓)來(lái)使其進(jìn)行工作，以電平移位器來(lái)將其輸出信號(hào)升壓為相對(duì)較高的電壓(將其稱為驅(qū)動(dòng)電路系列電源電壓)并使其通過(guò)緩沖器電路與掃描線進(jìn)行連接，由于其減小消耗電流、提高可靠性的優(yōu)點(diǎn)而近年來(lái)漸漸成為主要趨向。
圖10是以往掃描線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成示例。并且，這里對(duì)驅(qū)動(dòng)480根掃描線數(shù)的液晶顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了假設(shè)。掃描線驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)內(nèi)置有移位寄存器電路350，連接有CLK信號(hào)端子601、CLKX信號(hào)端子602及XST信號(hào)端子603。移位寄存器以第1鐘控反相器351-n、第2鐘控反相器352-n及第1反相器353-n來(lái)形成1級(jí)，其全部由480級(jí)而形成，并具有包括始端、末端共計(jì)481根的輸出端子504-1～481。
來(lái)自移位寄存器電路350的第n(＝1～480)個(gè)輸出端子504-n及第n+1個(gè)輸出端子504-n+1分別連接在NAND(與非)電路505-n的輸入端子上。此處，第1及第2鐘控反相器351-n、352-n、第1反相器353-n以及NAND電路505-n分別連接在作為電源且具有VD及VS(VD＞VS)電位的端子上，由NAND電路505-n所輸出的信號(hào)電位具有VD-VS的振幅。
NAND電路505-n的輸出端子連接在電平移位器電路506-n上，具有VD-VS的振幅的信號(hào)電位被放大為VH-VL。這里為VH＞VD＞VS＞VL。以電平移位器電路506-n來(lái)放大電位的信號(hào)通過(guò)第2反相器507-n、第3反相器508-n及第4反相器509-n來(lái)連接在掃描線上。此處第2至第4反相器507-n～509-n作為用來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)能力進(jìn)行增強(qiáng)的緩沖器電路而構(gòu)成，均作為電源來(lái)連接在電位VH及電位VL上。
圖11是電平移位器電路506-n的構(gòu)成示例。由分離部550、High(高)電平放大部551及Low(低)電平放大部552而構(gòu)成，上述分離部550將信號(hào)分離為正極性及反極性來(lái)將其輸出，上述High電平放大部551將VD-VS信號(hào)電平放大為VH-VS信號(hào)電位，上述Low電平放大部552將VH-VS信號(hào)電位放大為VH-VL信號(hào)電位。High電平放大部551以及Low電平放大部552的構(gòu)成作為所謂的觸發(fā)型的電平移位器已為眾所周知，因其非工作時(shí)的穩(wěn)態(tài)消耗電流較小而成為在掃描線驅(qū)動(dòng)電路上通常所采用的電路構(gòu)成。并且，使High電平放大部551及Low電平放大部552交替的構(gòu)成當(dāng)然也沒(méi)有問(wèn)題。雖然也可以是缺少High電平放大部551或者Low電平放大部552的任意1個(gè)的構(gòu)成，但是，這種場(chǎng)合，若VH-VL與VD-VS之間的差數(shù)過(guò)大則由于不能進(jìn)行電平移位，因而，對(duì)于充分使邏輯電路低電壓驅(qū)動(dòng)化而言則必須采取這種的二級(jí)構(gòu)成。
通過(guò)以上這種構(gòu)成，能夠使由移位寄存器305及NAND電路505-n而形成的邏輯系列電路驅(qū)動(dòng)電壓VD-VS，在多晶硅TFT的性能允許范圍內(nèi)不斷地進(jìn)行低電壓化，并能夠?qū)⒂傻?至第4反相器507～509-n而形成的緩沖器部的驅(qū)動(dòng)系列電路驅(qū)動(dòng)電壓VH-VL保持為正好所必須的量，而能夠使高畫質(zhì)及高可靠性、低消耗電流同時(shí)實(shí)現(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1特開2000-163003號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001-265297號(hào)公報(bào)但是，如專利文獻(xiàn)1、2的以往示例的構(gòu)成中邏輯電路系列上所施加的電壓即使可以降低，也由于緩沖器部上所施加的電壓較高，而不能避免該部位上的消耗電流增大，可靠性降低的問(wèn)題。進(jìn)一步，由于High側(cè)及Low側(cè)的雙方均為了使電位進(jìn)行移位而使其電平移位器形成為串聯(lián)二級(jí)構(gòu)成，因而，還產(chǎn)生其電路的工作速度變慢的問(wèn)題，且該問(wèn)題成為超高精密面板設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。
特別是多晶硅TFT與硅晶片上的MOS晶體管相比，其移動(dòng)度僅為幾分之一至十分之一左右。因此，對(duì)相同電容的掃描線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，將以多晶硅TFT與以硅晶片上的MOS晶體管來(lái)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的緩沖器電路的場(chǎng)合進(jìn)行比較，由于晶體管的面積變?yōu)閹妆吨潦抖鴮?duì)其合格率及可靠性造成較大的影響，因而，緩沖器電路部分的低電壓化成為極其重要的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述的問(wèn)題之處，提出了下述掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其構(gòu)成為，設(shè)置2個(gè)緩沖器電路，用來(lái)使來(lái)自定時(shí)電路(電源電位VD～VS)的輸出定時(shí)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力得以增強(qiáng)，并分別將上述2個(gè)緩沖器電路的其中之一連接在P型晶體管的柵電極上，將另一個(gè)連接在N型晶體管的柵電極上，在此基礎(chǔ)上，分別將上述P型及N型晶體管的漏電極連接在掃描線上，將P型晶體管的源電極連接在電位VH的電源上，將N型晶體管的源電極連接在電位VL的電源上，并使其構(gòu)成為，N型晶體管的柵電極上所連接的第1緩沖器電路與P型晶體管的柵電極上所連接的第2緩沖器電路的驅(qū)動(dòng)電壓分別不同。此處設(shè)為VH≥VD＞VS≥VL。根據(jù)上述這種構(gòu)成，各自的緩沖器部上所施加的電壓可以使其比以往示例的使用單一的緩沖器的場(chǎng)合設(shè)定得更低，因而能夠?qū)ο碾娏髟龃蠹翱煽啃越档瓦M(jìn)行緩解。另外，由于還能夠通過(guò)降低驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)使構(gòu)成緩沖器部的晶體管的溝道長(zhǎng)度縮短而進(jìn)行設(shè)定，因而，既使電路面積縮小也使合格率得以提高。
進(jìn)一步，提出了下述方法，即是在以電平移位器來(lái)使定時(shí)信號(hào)放大后，不使其在至N/P型晶體管為止的之間存在構(gòu)成上述第1緩沖器電路或者是構(gòu)成上述第2緩沖器電路的反相器電路以外的電路。因此，由于以高電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的電路變?yōu)閮H有緩沖器電路，其它電路則全部能夠以低電壓來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因而能夠進(jìn)一步對(duì)消耗電流增大及可靠性降低進(jìn)行緩解。
進(jìn)一步，本發(fā)明中提出了以下述部分為特征而構(gòu)成的液晶設(shè)備，上述部分是上述第1緩沖器電路上所連接的電源電位全部小于等于電位VD以及第2緩沖器電路上所連接的電源電位全部大于等于電位VS。另外，一并提出了，上述第1緩沖器電路上所連接的電源電位中的1個(gè)為電位VD，以及上述第2緩沖器電路上所連接的電源電位中的1個(gè)為電位VS。若采用如上述這些的構(gòu)成，則由于各個(gè)電平移位器對(duì)于原有的信號(hào)電位僅使High側(cè)或者Low側(cè)電位移位即可，因而，其具有電平移位器電路的構(gòu)成簡(jiǎn)單且工作速度相對(duì)較快，消耗電流也較小的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步，本發(fā)明中還提出了上述第1緩沖器電路中所連接的電源電位全部大于等于VL的構(gòu)成及上述第2緩沖器電路中所連接的電源電位全部小于等于VH的構(gòu)成。若按照上述而構(gòu)成，則在確保用于關(guān)閉N型晶體管及P型晶體管所需最低電壓的同時(shí)，能夠使緩沖器電路的驅(qū)動(dòng)電壓幅值為最低限度，因而進(jìn)一步提高了可靠性及合格率。
進(jìn)一步，本發(fā)明中還提出使上述第1緩沖器電路的驅(qū)動(dòng)電壓差與上述第2緩沖器電路的驅(qū)動(dòng)電壓差大略一致。若按照上述來(lái)進(jìn)行設(shè)定，則不僅只在第1緩沖器及第2緩沖器中的任一個(gè)上施加電壓負(fù)載，從掃描線電路整體而言，則更加提高其可靠性及合格率。
進(jìn)一步，本發(fā)明中還提出了以下述部分為特征而構(gòu)成的液晶設(shè)備，上述部分為上述第1緩沖器電路或者上述第2緩沖器電路中所輸入的信號(hào)包括有相互為不同的定時(shí)信號(hào)。通過(guò)上述這種構(gòu)成，來(lái)避免出現(xiàn)上述的P型及N型晶體管同時(shí)導(dǎo)通的瞬間，而對(duì)于低消耗電流則更加有效。另外，液晶顯示裝置中在使用浮置柵型共用翻轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)法時(shí)也有效。
進(jìn)一步，本發(fā)明中提出了下述構(gòu)成，即是僅在上述第1緩沖器電路或者上述第2緩沖器電路的任一側(cè)的前級(jí)上設(shè)置電平移位器，另一側(cè)由定時(shí)信號(hào)直接連接在緩沖器電路上。若按照上述來(lái)構(gòu)成，則在能夠減少1個(gè)電平移位器電路的基礎(chǔ)上，由于其一側(cè)的緩沖器電路上所施加的電壓低因此能夠縮短其溝道長(zhǎng)度，而減小驅(qū)動(dòng)電路的尺寸。另外，由于緩沖器電路的數(shù)量減少為一半，因而，其消耗電流也降低。
進(jìn)一步，本發(fā)明中提出了構(gòu)成第1及第2緩沖器電路的元件為多晶硅TFT。有源矩陣基片上的多晶硅TFT元件與通常的硅晶片上的元件相比，其漏電流量及可靠性較差，且移動(dòng)度較低，即使為相同的掃描線電容其緩沖器部的晶體管尺寸較大，因而本發(fā)明的效果則更加明顯。通過(guò)如上述的構(gòu)成，在已形成有源矩陣電路的基片上同時(shí)形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)置型顯示裝置中，能夠提供可靠性、合格率更佳的掃描線驅(qū)動(dòng)電路。
進(jìn)一步，本發(fā)明中提出了使用有上述這些掃描線驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置。按照上述來(lái)構(gòu)成的顯示裝置具有更佳的低消耗功率、高可靠性、高精度的優(yōu)點(diǎn)。并且，此處所謂的顯示裝置，所指的是液晶顯示器(LCD)、液晶光閥、EL顯示器及場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)等。
進(jìn)一步，本發(fā)明中提出了裝載有上述顯示裝置的電子設(shè)備。通過(guò)將上述這種顯示裝置裝載于電子設(shè)備，則進(jìn)行電池驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)以使其產(chǎn)品的可靠性增強(qiáng)并使其消耗功率降低。另外，能夠使其裝載更高精度的面板。并且，這里所述的電子設(shè)備，所指的是監(jiān)視器、電視機(jī)、筆記本電腦、PDA，電子書籍、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、便攜電話機(jī)、圖片瀏覽器及音樂(lè)存儲(chǔ)器等。


圖1是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的有源矩陣基片構(gòu)成圖。
圖2是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施例的掃描線驅(qū)動(dòng)電路圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的第1電平移位器的電路圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中第2電平移位器的電路圖。
圖5是本發(fā)明第1實(shí)施例中的定時(shí)圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例中液晶顯示裝置的立體圖(一部剖面圖)。
圖7是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例的掃描線驅(qū)動(dòng)電路圖。
圖8是本發(fā)明第2實(shí)施例中的定時(shí)圖。
圖9是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第3實(shí)施例的掃描線驅(qū)動(dòng)電路圖。
圖10是用來(lái)說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的掃描線驅(qū)動(dòng)電路圖。
圖11是用來(lái)說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的電平移位器電路圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明101有源矩陣基片201-1～480掃描線1～480301掃描線驅(qū)動(dòng)電路350移位寄存器351-1～480第1鐘控反相器352-1～480第2鐘控反相器353-1～480第1反相器402-1～480-1～1920像素電極(1～480、1～1920)505-1～480NAND電路511-1～480第1電平移位器514-1～480第1晶體管521-1～480第2電平移位器524-1～480第2晶體管601CLK信號(hào)端子602CLKX信號(hào)端子603XST信號(hào)端子604ENB端子
701表示NAND電路輸出信號(hào)的曲線圖702表示第1電平移位器輸出信號(hào)的曲線圖703表示第1實(shí)施例中的第2電平移位器的輸出信號(hào)的曲線圖710表示ENB信號(hào)的曲線圖713表示第2實(shí)施例中的第2電平移位器的輸出信號(hào)的曲線圖901對(duì)向基片具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施例1圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中所記述液晶顯示裝置的第1實(shí)施例中的掃描線驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)置型的有源矩陣基片的構(gòu)成圖。有源矩陣基片101上480根掃描線201-1～480與1920根數(shù)據(jù)線202-1～1920正交而形成，480根電容線203-1～480與掃描線201-1～480并列地且交替地進(jìn)行配置。數(shù)據(jù)線202-1～1920連接在數(shù)據(jù)線輸入端子302-1～1920上。電容線203-1～480被相互短接并被連接在共用電位輸入端子303上。對(duì)向?qū)ú?04也被連接在共用電位輸入端子303上。
掃描線201-n與數(shù)據(jù)線202-m的各個(gè)交叉點(diǎn)上形成有由N溝道型場(chǎng)效應(yīng)薄膜晶體管構(gòu)成的像素開關(guān)元件401-n-m，其柵電極連接在掃描線201-n上，源、漏電極分別連接在數(shù)據(jù)線202-m及像素電極402-n-m上。像素電極402-n-m與電容線203-n形成輔助容量電容器，另外其作為液晶顯示裝置而進(jìn)行裝配時(shí)還是與對(duì)向基片電極(COM)來(lái)對(duì)液晶元件進(jìn)行夾持而形成電容器。
掃描線201-1～480被連接在掃描線驅(qū)動(dòng)電路301上并被提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，上述掃描線驅(qū)動(dòng)電路301是通過(guò)在有源矩陣基片上對(duì)多晶硅薄膜晶體管進(jìn)行集成化而形成的。掃描線驅(qū)動(dòng)電路301上連接有CLK信號(hào)端子601、CLKX信號(hào)端子602及XST信號(hào)端子603。另外雖然沒(méi)有圖示，但是多個(gè)電源電位也被連接在掃描線驅(qū)動(dòng)電路上。
圖2是掃描線驅(qū)動(dòng)電路301的具體電路構(gòu)成圖。掃描線驅(qū)動(dòng)電路301中內(nèi)置有移位寄存器電路350，并連接有CLK信號(hào)端子601、CLKX信號(hào)端子602及XST信號(hào)端子603。移位寄存器以第1鐘控反相器351-n、第2鐘控反相器352-n及第1反相器353-n來(lái)形成1個(gè)級(jí)，全部由480級(jí)而形成，包括始端、末端其具有共計(jì)481根輸出端子504-1～481。
來(lái)自移位寄存器電路350的第n(＝1～480)個(gè)輸出端子504-n及第n+1(＝2～481)個(gè)輸出端子504-n+1連接在NAND電路505-n上，其輸出被輸入到第1電平移位器511-n及第2電平移位器521-n。
圖3是第1電平移位器511-n的構(gòu)成示例，圖4是第2電平移位器521-n的構(gòu)成示例。上述兩個(gè)均為觸發(fā)型的電平移位器電路，第1電平移位器將以VD-VS的振幅進(jìn)行輸入的電位變換為VD-VL電位并將其輸出，第2電平移位器將同樣以VD-VS的振幅進(jìn)行輸入的電位變換為VH-VS電位并將其輸出。此時(shí)，理想的是以與所輸入的信號(hào)為相同的波形來(lái)進(jìn)行輸出，但是實(shí)際上由于多晶硅TFT的特性而出現(xiàn)少許的信號(hào)延遲及信號(hào)波形的鈍化。使用圖5來(lái)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
圖5是表示第1電平移位器511-n及第2電平移位器521-n工作的定時(shí)圖，以701所示的曲線圖表示來(lái)自NAND電路505-n的輸出信號(hào)(＝發(fā)送給第1、第2電平移位器的輸入信號(hào))，以702所示的曲線圖表示第1電平移位器511-n的輸出信號(hào)，以703所示的曲線圖表示第2電平移位器521-n的輸出信號(hào)。其結(jié)果是如上所述在使用有多晶硅TFT的電平移位器中出現(xiàn)信號(hào)延遲及信號(hào)波形的鈍化。
并且，此處VD表示High側(cè)的邏輯系列電路驅(qū)動(dòng)電壓，VS表示Low側(cè)的邏輯系列電路驅(qū)動(dòng)電壓，VH表示High側(cè)的驅(qū)動(dòng)系列電路驅(qū)動(dòng)電壓，VL表示Low側(cè)的驅(qū)動(dòng)系列電路驅(qū)動(dòng)電壓，且VH＞VD＞VS＞VL。另外，為使第2、第3反相器512-n、513-n、第4反相器及第5反相器522-n、523-n上所施加的電壓均等化而理想的是使VH-VS＝VD-VL，具體的電壓也根據(jù)面板尺寸、精度及所使用的液晶決定，例如可以設(shè)為VH＝15V、VD＝10V、VS＝5V、VL＝0V等，以下的說(shuō)明中將使用該值。
來(lái)自第1電平移位器511-n的輸出信號(hào)(電位VD～VL)通過(guò)第2反相器512-n、第3反相器513-n來(lái)連接到作為N溝道型晶體管的第1晶體管514-2的柵電極上。此處第2反相器512-n及第3反相器513-n分別被給予作為High側(cè)電源的電位VD及作為L(zhǎng)ow側(cè)電源的電位VL。另外，第1晶體管514-n的源電極連接在電位VL上。
另一方面，來(lái)自第2電平移位器521-n的輸出信號(hào)(電位VH～VS)通過(guò)第4反相器522-n、第5反相器523-n來(lái)連接到作為P溝道型晶體管的第2晶體管524-n的柵電極上。此處第4反相器522-n及第5反相器523-n分別被給予作為High側(cè)電源的電位VH及作為L(zhǎng)ow側(cè)電源的電位VS。另外，第2晶體管524-n的源電極連接在電位VH上。另外，第1晶體管514-n及第2晶體管524-n的漏電極連接在掃描線總線線路201-n上。
并且，此處作為第4反相器522-n及第5反相器523-n的High側(cè)電源也可以使其設(shè)為比電位VH高的數(shù)值，作為第2反相器512-n及第3反相器513-n的Low側(cè)電源也可以使其設(shè)為比電位VL低的數(shù)值。若按照上述來(lái)進(jìn)行設(shè)定，則第1晶體管514-2或者第2晶體管524-n即使稍微產(chǎn)生損耗、移位也可以防止其漏電流的增大。但是，從可靠性的觀點(diǎn)而言上述這種構(gòu)成并不理想，如果是沒(méi)有移位的，也就是說(shuō)是以柵電壓(Vgs)0V來(lái)可靠地截止的晶體管，則最好按照本實(shí)施例地來(lái)對(duì)電源進(jìn)行設(shè)定。
通過(guò)上述這種的構(gòu)成，在由移位寄存器來(lái)進(jìn)行High信號(hào)的傳送，且在移位寄存器輸出級(jí)n(504-n)及移位寄存器輸出級(jí)n+1(504-n+1)變?yōu)镠igh的定時(shí)中，連接在第n根的掃描線201-n上的第1晶體管514-n可以變?yōu)榻刂?，?晶體管524-n可以變?yōu)閷?dǎo)通并對(duì)于掃描線提供VH電位(掃描線選擇期間)，除此以外的期間第1晶體管514-n可以變?yōu)閷?dǎo)通，第2晶體管524-n可以變?yōu)榻刂共⒔o予其VL電位(非掃描線選擇期間)。也就是說(shuō)，一方面對(duì)掃描線上給予其VH-VL＝15V的信號(hào)電位振幅，而另一方面在第2反相器512-n、第3反相器513-n、第4反相器522-n及第5反相器523-n上則僅施加VD-VL＝VH-VS＝10V的電壓。因此，通過(guò)對(duì)掃描線給予充分的電壓而能夠防止像素TFT的寫入不足等圖像品質(zhì)的降低，同時(shí)，能夠抑制第2反相器512-n、第3反相器513-n、第4反相器522-n及第5反相器523-n的可靠性下降及漏電流的增大。
另外，由于第2反相器512-n及第3反相器513-n作為電源僅連接電位小于等于VD的部分，第4反相器522-n及第5反相器523-n作為電源僅連接電位大于等于VS的部分，因而，由于第1電平移位器511-n及第2電平移位器521-n的構(gòu)成可以分別僅以低壓側(cè)電平移位器及高壓側(cè)電平移位器來(lái)構(gòu)成，則如以往示例的圖11所示，與下述構(gòu)成相比能更高速地進(jìn)行工作，上述構(gòu)成是將相對(duì)高壓側(cè)的電平移位器及相對(duì)低壓側(cè)的電平移位器串聯(lián)地進(jìn)行連接而成。由于相對(duì)各自的輸入信號(hào)為并行輸入，因而，作為掃描線驅(qū)動(dòng)電路整體而言，則可以以更快的頻率來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此，與以往技術(shù)相比，形成為可以實(shí)現(xiàn)高精度面板的掃描線驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
圖6是表示有本發(fā)明第1實(shí)施例中的顯示裝置1個(gè)示例的透射型液晶顯示裝置的立體構(gòu)成圖(一部分剖面圖)。通過(guò)密封材料920將如圖1所示的有源矩陣基片101與對(duì)向基片901進(jìn)行粘合，并在其中封入向列相的液晶材料910，上述對(duì)向基片901是通過(guò)在濾色膜基片上將ITO進(jìn)行成膜而形成有共用電極的對(duì)向基片。雖然沒(méi)有圖示，但是，在有源矩陣基片101及對(duì)向基片901與液晶材料910的接觸面上均涂敷有由聚酰亞胺等形成的取向材料，并在相互為正交的方向上進(jìn)行研磨處理。另外，在有源矩陣基片101上的對(duì)向?qū)ú?04中配置導(dǎo)通材料，并與對(duì)向基片901的共用電極進(jìn)行短接。
數(shù)據(jù)線輸入端子302-1～1920、共用電位輸入端子303、CLK信號(hào)端子601、CLKX信號(hào)端子602、啟動(dòng)脈沖信號(hào)端子603及各種電源端子，通過(guò)有源矩陣基片101上所安裝的FPC930來(lái)連接在電路基片935上1至多個(gè)的外部IC940上，并被供給所需的電信號(hào)及電位。
進(jìn)一步在對(duì)向基片的外側(cè)上對(duì)上部偏振板951進(jìn)行配置，在有源矩陣基片的外側(cè)上對(duì)下部偏振板952進(jìn)行配置，并使其配置為相互的偏振方向?yàn)檎?正交尼科爾狀)。進(jìn)一步在下部偏振板952的下方裝配完成背照光單元960。背照光單元960既可以是在冷陰極管上裝配導(dǎo)光板及散射板的構(gòu)成，也可以是通過(guò)EL元件來(lái)發(fā)光的單元。雖然沒(méi)有圖示，但是，進(jìn)一步根據(jù)需要，既可以將其周圍以外殼來(lái)進(jìn)行覆蓋或者在上部偏振板上再裝配保護(hù)用的玻璃及丙烯板，也可以為了改善其視野角度，來(lái)粘貼光學(xué)補(bǔ)償膜。
按照上述方法而構(gòu)成的液晶顯示裝置中，與以往的構(gòu)成相比能夠?qū)崿F(xiàn)其進(jìn)一步的低消耗電流及高可靠性，并可以進(jìn)一步形成更加高精度的面板。能夠進(jìn)一步在使用有上述這種液晶顯示裝置的電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)可靠性的提高、消耗功率的降低及高精度的顯示部。
實(shí)施例2圖7是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明記述的液晶顯示裝置及掃描線驅(qū)動(dòng)電路的第2實(shí)施例中的構(gòu)成圖。為了與第1實(shí)施例進(jìn)行對(duì)比，邊比較圖2及圖7邊進(jìn)行說(shuō)明。
若根據(jù)圖7，則本實(shí)施例中新通過(guò)ENB信號(hào)端子604而輸入ENB信號(hào)。ENB信號(hào)被輸入到各級(jí)的3個(gè)輸入NAND電路525-n中，而來(lái)自移位寄存器的輸出504-n、504-n+1則被并行地輸入到3個(gè)輸入NAND電路525-n及NAND電路515-n中，但是，NAND電路515-n上則未輸入ENB信號(hào)。NAND電路515-n的輸出被輸入到第1電平移位器511-n，3輸入NAND電路525-n的輸出則連接在第2電平移位器521-n的輸入上。除去以上的各部分的構(gòu)成，例如移位寄存器部分350的構(gòu)成等與第1
圖8是第2實(shí)施例中的定時(shí)圖的1個(gè)示例。701所示的曲線圖是來(lái)自NAND電路515-n的輸出信號(hào)，702所示的曲線圖是第1電平移位器511-n的輸出信號(hào)，上述這些與第1實(shí)施例的圖5完全相同。另一方面，以710所示的曲線圖是通過(guò)ENB信號(hào)端子604而輸入的ENB信號(hào)，并在以701所示的來(lái)自NAND電路515-n的輸出信號(hào)為L(zhǎng)ow(電位VS)的期間，也就是說(shuō)，在與來(lái)自移位寄存器的第n級(jí)輸出端子504-n及第n+1級(jí)輸出端子504-n+1的電位同時(shí)變?yōu)镠igh(電位VD)的期間相比稍短的期間，來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)定，以使其變?yōu)镠igh(電位VD)。若按照上述來(lái)進(jìn)行設(shè)定，可知表示第2電平移位器521-n的輸出信號(hào)的曲線圖將變?yōu)槿?13所示，713的曲線圖變?yōu)長(zhǎng)ow，而第2晶體管524-n為導(dǎo)通的期間，即是選擇掃描線的期間因ENB信號(hào)而變?yōu)楸葘?shí)施例1的曲線圖703更短。也就是說(shuō)在如圖8的箭頭符號(hào)B所指的曲線圖702所示的第1電平移位器511-n的輸出信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的瞬間，以曲線圖713所示的第2電平移位器的輸出信號(hào)已經(jīng)變?yōu)橄喈?dāng)高的電位(＝VH)，在第1晶體管514-n導(dǎo)通的定時(shí)中第2晶體管524-n則可靠地為截止?fàn)顟B(tài)。也就是說(shuō)，如第1實(shí)施例中圖5的定時(shí)A，在掃描線上不存在下述的瞬間，不會(huì)通過(guò)掃描線來(lái)使電源電位VH與電源電位VL之間流過(guò)較大電流，上述的瞬間是電位VH的電源與電位VL的電源同時(shí)以低阻抗來(lái)進(jìn)行連接的瞬間。
如以上所述，由于將第1緩沖器電路上所輸入的信號(hào)與第2緩沖器電路上所輸入的信號(hào)的定時(shí)設(shè)為不同，因而在第2實(shí)施例所示的電路中，與第1實(shí)施例所示的電路相比，能夠進(jìn)一步降低其消耗電流，并能夠防止其電源線瞬間地電壓變化的問(wèn)題，上述第1緩沖器電路是由第1電平移位器511-1、第2反相器512-1及第3反相器513-1而形成的，上述第2緩沖器電路是由第2電平移位器521-1、第4反相器522-1及第5反相器523-1而形成的。
并且，有源矩陣基片的構(gòu)成圖、電平移位器的電路構(gòu)成及液晶顯示裝置的模塊構(gòu)成圖與第1實(shí)施例相同，可分別參照?qǐng)D1、圖3～4及圖6。
另外，在將采用這種構(gòu)成的掃描線驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于液晶顯示裝置的場(chǎng)合，由于能夠?qū)ζ溥M(jìn)行控制以使第1晶體管514-n及第2晶體管524-n均截止，因而能夠使掃描線不連接在任何的電源上，即是使其設(shè)為所謂的浮動(dòng)電位，因而，實(shí)行柵電極浮動(dòng)型共用翻轉(zhuǎn)式的驅(qū)動(dòng)時(shí)則更加具有效果。
實(shí)施例3圖9是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所記述的液晶顯示及掃描線驅(qū)動(dòng)電路的第3實(shí)施例的構(gòu)成圖。為了使其與第2實(shí)施例之間進(jìn)行對(duì)比，而說(shuō)明圖7與圖9的不同之處。
本實(shí)施例中第2實(shí)施例中的第1電平移位器511-n被替換為第6反相器515-n，且VL＝VS。也就是說(shuō)，第2、第3及第6反相器512-n、513-n及515-n的驅(qū)動(dòng)電壓與移位寄存器電路350為相同的VD(10V)～VS(5V)。
因此，本實(shí)施例中第2、第3及第6反相器512-n、513-n及515-n上施加的驅(qū)動(dòng)電壓差(5V)比第4反相器522-n及第5反相器523-n上施加的電壓差(10V)小。另外，最終掃描線被提供的信號(hào)電平變?yōu)閂S(5V)～VH(15V)。
掃描線上所給予的電位差較大的場(chǎng)合，如本實(shí)施例的電路構(gòu)成由于對(duì)第4反相器522-n及第5反相器523-n施加過(guò)大的負(fù)載而其效果不理想，但使用驅(qū)動(dòng)電壓較小的液晶的場(chǎng)合以及相對(duì)為小型、低精度的場(chǎng)合則掃描線上所給予的電位差較小，即使采用這種構(gòu)成其可靠性方面也沒(méi)有較大的問(wèn)題。另一方面，與電平移位器電路相比，反相器電路其占有面積、消耗電流較小，電路面積及總消耗功率明顯減少。另外，由于第2、第3及第6反相器512-n、513-n及515-n的驅(qū)動(dòng)電壓降低而可以較短地設(shè)定溝道長(zhǎng)度，從該點(diǎn)來(lái)說(shuō)還可使電路面積進(jìn)一步減小。
涉及其它的定時(shí)及工作與實(shí)施例2沒(méi)有區(qū)別。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，掃描線驅(qū)動(dòng)電路的邏輯電路部分的構(gòu)成是完全任意的方式，例如即便使用移位寄存器以外的依次選擇電路也完全沒(méi)有問(wèn)題。
另外，也可以是使用有完全驅(qū)動(dòng)內(nèi)置有源矩陣基片的液晶顯示裝置，上述完全驅(qū)動(dòng)內(nèi)置有源矩陣基片不僅內(nèi)置有掃描線驅(qū)動(dòng)電路還內(nèi)置有數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路。像素開關(guān)元件也不僅使用N型晶體管，還可以使用P型晶體管以及互補(bǔ)式傳輸柵電極，并且，也可以不使用多晶硅而使用非晶硅薄膜晶體管。另外，也可以是在晶體硅晶片上裝有像素開關(guān)元件以及驅(qū)動(dòng)電路的有源矩陣基片，而不是在絕緣基片上形成薄膜晶體管。
另外，作為液晶顯示裝置也可以是反射型或半透射型，而不是如實(shí)施例的透射型，也可以使其設(shè)為投影用的光閥而不是直視型。進(jìn)一步可以不僅如實(shí)施例地使用常白模式，也使用常黑模式。特別是這種場(chǎng)合作為液晶的取向模式也可以使用垂直取向模式(VA)或橫電場(chǎng)開關(guān)模式(IPS)。后者的場(chǎng)合，其共用電極僅在有源矩陣基片101上來(lái)形成。
另外還有，不僅液晶顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，還有在下述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路中也能夠應(yīng)用本發(fā)明，上述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路是有機(jī)EL顯示裝置、場(chǎng)發(fā)射顯示裝置等的掃描線驅(qū)動(dòng)電路以及使用有有源矩陣的光學(xué)傳感器、接觸式傳感器等的掃描線驅(qū)動(dòng)電路。
權(quán)利要求
1.一種掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其用來(lái)對(duì)有源矩陣基片的多條掃描線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，上述有源矩陣基片具有多個(gè)開關(guān)元件及與上述多個(gè)開關(guān)元件相連接的上述多條掃描線，其特征為，包括定時(shí)電路，用來(lái)將1至多個(gè)定時(shí)信號(hào)輸出到各條掃描線的每一條上，上述的定時(shí)信號(hào)表示對(duì)上述多條掃描線供給選擇電位的選擇定時(shí)及供給非選擇電位的非選擇定時(shí)；第1緩沖器電路，使上述定時(shí)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力擴(kuò)大；第2緩沖器電路，使上述定時(shí)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力擴(kuò)大；電平移位器電路，連接于上述第1緩沖器電路或者上述第2緩沖器電路的輸入端子與上述定時(shí)電路的輸出端子上使定時(shí)信號(hào)電位振幅進(jìn)行放大；第1晶體管，作為n溝道場(chǎng)效應(yīng)型晶體管，其柵電極上連接有第1緩沖器電路的輸出端子；以及第2晶體管，作為p溝道場(chǎng)效應(yīng)型晶體管，其柵電極上連接有第2緩沖器電路的輸出端子，上述第1晶體管的漏電極及上述第2晶體管的漏電極分別與上述掃描線的其中之一連接，上述第1晶體管的源電極上連接有電位VL的電源電極，上述第2晶體管的源電極上連接有電位VH的電源電極，上述定時(shí)電路上連接有電位VD的電源電極及電位VS的電源電極，上述電位VS比上述電位VD低，上述電位VL小于等于上述電位VS，上述電位VH大于等于上述電位VD，上述第1緩沖器電路上所連接的多個(gè)電源的電位及上述第2緩沖器電路上所連接的多個(gè)電源的電位包含相互不同的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為在上述電平移位器電路至上述第1晶體管或者上述第2晶體管之間，僅連接有構(gòu)成上述第1緩沖器電路或者上述第2緩沖器電路的反相器(非，NOT)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第1緩沖器電路上所連接的電源電極的電位全部小于等于上述電位VD。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第2緩沖器電路上所連接的電源電極的電位全部大于等于上述電位VS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第1緩沖器電路上所連接的電源電極的最大電位差(驅(qū)動(dòng)電壓)與上述第2緩沖器電路上所連接的電源電極的最大電位差(驅(qū)動(dòng)電壓)基本相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第1緩沖器電路上所連接的電源電極中的至少其中之一的電位與上述電位VD基本相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第2緩沖器電路上所連接的電源電極中的至少其中之一的電位與上述電位VS基本相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第1緩沖器電路上所連接的電源電極的電位全部大于等于上述電位VL。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第2緩沖器電路上所連接的電源電極的電位全部小于等于上述電位VH。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述電平移位器電路僅在上述第1緩沖器電路的輸入端子部或者上述第2緩沖器電路的輸入端子部中的任一方與上述定時(shí)電路的輸出端子之間構(gòu)成，上述第1緩沖器電路的輸入端子部或者上述第2緩沖器電路的輸入端子部的任意另一方與上述定時(shí)電路的輸出端子直接連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第1緩沖器電路或者上述第2緩沖器電路中所輸入的定時(shí)信號(hào)包含相互不同的定時(shí)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路，其特征為上述第1緩沖器電路及上述第2緩沖器電路由以多晶硅薄膜作為有源層的多晶硅薄膜晶體管構(gòu)成。
13.一種顯示裝置，其具備權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所記述的掃描線驅(qū)動(dòng)電路。
14.一種電子設(shè)備，其具備權(quán)利要求13中所記述的顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種降低掃描線驅(qū)動(dòng)電路上所施加的電壓的掃描線驅(qū)動(dòng)電路。將在N溝道型晶體管及P溝道型晶體管的柵電極上所連接的緩沖器電路分別進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)將其各自的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)為不同來(lái)降低緩沖器電路上所施加的電壓，上述的N溝道型晶體管及P溝道型晶體管是連接在掃描線上的。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1694140SQ200510059899
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月6日
發(fā)明者小橋裕 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社