專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，尤其涉及在液晶顯示矩陣基板上形成驅(qū)動(dòng)液晶顯示矩陣用的晶體管的液晶顯示裝置等。
背景技術(shù)：
在將薄膜晶體管(Thin Film Transistor，以下稱TFT)用作開關(guān)元件的有源矩陣型液晶顯示裝置中，如果能用TFT構(gòu)成有源矩陣的驅(qū)動(dòng)電路，并在有源矩陣基板上與象素部的TFT同時(shí)形成構(gòu)成該驅(qū)動(dòng)電路的TFT，則不需要配置驅(qū)動(dòng)器IC，很方便。
但是，與在單晶硅基板上集成的晶體管相比，TFT的動(dòng)作速度慢，使驅(qū)動(dòng)電路的高速化受到一定限制，另外，如果使驅(qū)動(dòng)電路高速動(dòng)作，會(huì)增大消耗功率。
作為使液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路高速動(dòng)作用的技術(shù)例，有日本的特開昭61-32093號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)，以及SID Digest，pp609-612(1992)中記載的技術(shù)。
日本的特開昭61-32093號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)是用多個(gè)移位寄存器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，通過用各自的相位稍有不同的時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)各移位寄存器，來提高移位寄存器的實(shí)際動(dòng)作頻率。
另外，在SID Digest，pp609-612(1992)中公開的技術(shù)是用定時(shí)控制電路的一個(gè)輸出同時(shí)一并驅(qū)動(dòng)多個(gè)模擬開關(guān)，并行寫入圖象信號(hào)。
作為降低驅(qū)動(dòng)電路的消耗功率的技術(shù)例，有特開昭61-32093號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)。該技術(shù)是將驅(qū)動(dòng)電路分成多個(gè)部分，且只使必須工作的部分處于工作狀態(tài)，其它部分為非工作狀態(tài)，以圖降低消耗功率。
可是，在實(shí)施日本的特開昭61-32093號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)時(shí)，必須準(zhǔn)備多個(gè)相位不同的部分，導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化及端子數(shù)增多。
另外，SID Digest，pp609-612(1992)中記載的技術(shù)由于一并驅(qū)動(dòng)多個(gè)模擬開關(guān)，所以負(fù)載重，從而必須準(zhǔn)備能驅(qū)動(dòng)重負(fù)載的緩沖器。又由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲，容易使各模擬開關(guān)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間產(chǎn)生偏差。
另外，特開昭61-32093號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)需要具備有選擇地使被分割的部分處于工作狀態(tài)用的控制電路，導(dǎo)致電路復(fù)雜化，另外，該技術(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的高速化沒有任何幫助。
再者，在用TFT構(gòu)成上述現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，在任何情況下電路都是復(fù)雜的，難以準(zhǔn)確且高速地檢查電路的電氣特性，因此在可靠性的評(píng)價(jià)方面存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是考慮了上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而開發(fā)的，其目的在于提供一種能高速動(dòng)作、能在某種程度上降低消耗功率且容易進(jìn)行檢查的新的液晶裝置及其驅(qū)動(dòng)方法等。
本發(fā)明的液晶裝置的一種形態(tài)是一種液晶裝置，具有由在對(duì)應(yīng)掃描線和數(shù)據(jù)線的交點(diǎn)配置象素形成的液晶矩陣、驅(qū)動(dòng)上述掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路、以及驅(qū)動(dòng)上述數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路有移位寄存器，在上述移位寄存器內(nèi)多個(gè)脈沖彼此以一定間隔同時(shí)移位，從上述移位寄存器的各級(jí)輸出端并列地輸出上述多個(gè)脈沖，上述多個(gè)脈沖用于確定構(gòu)成上述數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的電路動(dòng)作定時(shí)。
因此，不變更移位寄存器的工作時(shí)鐘脈沖頻率，就能提高移位寄存器的輸出信號(hào)的頻率。當(dāng)同時(shí)產(chǎn)生的脈沖數(shù)為″N個(gè)(N為2以上的自然數(shù))″時(shí)，移位寄存器的輸出信號(hào)的頻率變?yōu)镹倍。
如果使用上述移位寄存器的輸出信號(hào)來確定模擬驅(qū)動(dòng)器的圖象信號(hào)的取樣時(shí)間，則能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線的高速驅(qū)動(dòng)。另外，如果使用上述移位寄存器的輸出信號(hào)來確定數(shù)字驅(qū)動(dòng)器中的圖象信號(hào)的鎖存時(shí)間，則能實(shí)現(xiàn)圖象信號(hào)的高速鎖存。因此，即使用TFT構(gòu)成液晶顯示矩陣的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路也能不增大消耗功率而高速動(dòng)作。
當(dāng)使用一個(gè)移位寄存器同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)脈沖時(shí)，例如可以在圖象信號(hào)的每一水平期間，將一個(gè)同極性的脈沖輸入該移位寄存器的輸入端，待經(jīng)過至少(N-1)個(gè)水平周期后，實(shí)現(xiàn)由上述移位寄存器的各級(jí)輸出端輸出彼此以一定間隔并行傳輸?shù)腘個(gè)脈沖的穩(wěn)定狀態(tài)即可。
本發(fā)明的液晶裝置的另一種形態(tài)是除了一個(gè)移位寄存器外，還設(shè)有以該移位寄存器的輸出信號(hào)作為輸入的門電路，將該門電路的輸出信號(hào)作為數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成電路的定時(shí)控制信號(hào)使用。例如，門電路的輸出信號(hào)可作為確定模擬驅(qū)動(dòng)器中圖象信號(hào)的取樣時(shí)間的定時(shí)信號(hào)使用，或作為確定數(shù)字驅(qū)動(dòng)器中圖象信號(hào)的鎖存時(shí)間的定時(shí)信號(hào)使用。
例如，使用″異″門電路作為門電路，將移位寄存器相鄰級(jí)的各輸出作為該″異″門的輸入，如果將以圖象信號(hào)的2個(gè)水平期間作為1個(gè)周期的時(shí)鐘脈沖輸入移位寄存器，則1個(gè)水平期間的時(shí)鐘脈沖的電平變化值減少，更能降低消耗功率。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一種形態(tài)是使用一個(gè)移位寄存器實(shí)現(xiàn)能進(jìn)行液晶顯示矩陣的電氣檢查的結(jié)構(gòu)。例如，將檢查用信號(hào)的輸入電路連接在數(shù)據(jù)線的一端，而將圖象信號(hào)的輸入線通過模擬開關(guān)連接在數(shù)據(jù)線的另一端。
而且，利用檢查用信號(hào)的輸入電路，將檢查用的信號(hào)一并輸入數(shù)據(jù)線，在保持該輸入的狀態(tài)下，從一個(gè)移位寄存器依次輸出一個(gè)脈沖，利用該各個(gè)脈沖依次接通多個(gè)模擬開關(guān)，于是通過模擬開關(guān)和圖象信號(hào)的輸入線接收從上述數(shù)據(jù)線的一端發(fā)送的檢查用信號(hào)，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)線和模擬開關(guān)的電氣特性的檢查。例如，能準(zhǔn)確且高速地檢測(cè)數(shù)據(jù)線和模擬開關(guān)的頻率特性、以及數(shù)據(jù)線的斷線等。


圖1A是本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)圖，圖1B是象素部的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是說明圖1所示實(shí)施例的特征用的說明圖。
圖3是比圖2所示電路結(jié)構(gòu)更具體的電路圖。
圖4A是原圖象數(shù)據(jù)的排列圖，圖4B是利用本發(fā)明中使用的方法按時(shí)間序列配置原圖象數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)排列例圖。
圖5是將模擬圖象信號(hào)加工成圖4B所示的多路復(fù)用信號(hào)用的電路結(jié)構(gòu)例圖。
圖6說明圖5中的電路的主要?jiǎng)幼饔玫恼f明圖。
圖7是將數(shù)字圖象信號(hào)加工成圖4B所示的多路復(fù)用信號(hào)用的電路結(jié)構(gòu)例圖。
圖8是數(shù)據(jù)線順序方式的液晶矩陣驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)例圖。
圖9是表示圖1A、圖2、圖3所示的電路動(dòng)作定時(shí)的時(shí)間圖。
圖10是表示圖1A、圖2、圖3所示的電路中的模擬開關(guān)261的輸出信號(hào)的輸出定時(shí)的時(shí)間圖。
圖11A是比較例的電路結(jié)構(gòu)圖，圖11B是表示圖11A中的電路缺點(diǎn)的信號(hào)波形圖。
圖12A圖1～圖3所示的本發(fā)明的液晶顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，圖12B是表示圖12B中的電路的優(yōu)點(diǎn)的信號(hào)波形圖。
圖13A是本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)圖，圖13B是說明圖13A中的電路動(dòng)作例用的時(shí)間圖。
圖14是圖13A所示電路的另一動(dòng)作例時(shí)間圖。
圖15是本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖16A是圖15所示電路中的數(shù)據(jù)線的排列圖，圖16B是表示本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的正常工作的圖，圖16C是圖16B所示驅(qū)動(dòng)電路的缺陷檢查時(shí)的動(dòng)作例圖。
圖17是更具體地說明圖16C所示本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的缺陷檢查時(shí)的動(dòng)作用的時(shí)間圖。
圖18A是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，圖18B是圖18A所示電路的缺陷檢查時(shí)的動(dòng)作的一例圖。
圖19A是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，圖19B是表示圖19A所示驅(qū)動(dòng)電路的正常工作例的時(shí)間圖。
圖20是本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖21是液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖22A～圖22E分別是表示同時(shí)形成構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部的TFT和構(gòu)成有源矩陣的TFT的制造過程例的各工序中的器件剖面圖。
圖23A是p溝道TFT和n溝道TFT的電壓-電流特性曲線圖，圖23B是采用p溝道TFT和n溝道TFT的緩沖電路的電路圖，圖23C是圖23B所示電路的輸入波形和輸出波形圖。
圖24A表示采用p溝道TFT和n溝道TFT的″與非″門，圖24B是圖24A所示電路的輸入波形和輸出波形圖，圖24C是采用p溝道TFT和n溝道TFT的″異″門電路圖，圖24D是圖24C所示電路的輸入波形和輸出波形圖。
圖25A是模擬開關(guān)結(jié)構(gòu)的一例圖，圖25B是模擬驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施例1)(總體結(jié)構(gòu))圖1A表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，圖1B是有源矩陣型液晶顯示裝置中的象素部的結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施例是采用利用模擬開關(guān)(開關(guān)電路)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線方式的液晶顯示裝置。
在本發(fā)明中，使用TFT作為構(gòu)成數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的晶體管。該TFT是與象素部的開關(guān)用TFT同時(shí)在基板上形成的。將在后文說明其制造過程。
如圖1B所示，象素部(有源矩陣)300中的一個(gè)象素由開關(guān)用TFT350和液晶元件370構(gòu)成。TFT350的柵極連接掃描線L(K)，源極(漏極)連接數(shù)據(jù)線D(K)。
掃描線L(K)由圖1A所示的掃描線驅(qū)動(dòng)電路100驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)線D(K)由圖1A所示的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200驅(qū)動(dòng)。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200有至少具有與數(shù)據(jù)線條數(shù)對(duì)應(yīng)的級(jí)數(shù)的移位寄存器220；門電路240；以及與N條(在本實(shí)施例中為4條)圖象信號(hào)線(S1～S4)連接的多個(gè)模擬開關(guān)261。
所說的準(zhǔn)備N條圖象信號(hào)線(S1～S4)，意思是說圖象信號(hào)是多路復(fù)用、且其重復(fù)度為″N″。
多個(gè)模擬開關(guān)以任意的每M個(gè)(在本實(shí)施例中為每4個(gè))構(gòu)成一組，其組的總數(shù)與圖象信號(hào)線的總數(shù)(即″N″)相等。就是說，在本實(shí)施例中模擬開關(guān)的組數(shù)為″4″組，屬于一組的各模擬開關(guān)共同連接著一條圖象信號(hào)線。
圖1A中，″V1″、″V2″、″V3″、″V4″表示多路復(fù)用的圖象信號(hào)，″SP″表示輸入移位寄存器220的起動(dòng)脈沖，″CL1″、″nCL1″表示工作時(shí)鐘脈沖。而“CL1”與“nCL1”是相位相差180度的脈沖。在以下的說明中，關(guān)于其它脈沖信號(hào)，也在開頭加″n″，以表示相位相差180度的時(shí)鐘脈沖。另外，正極性脈沖對(duì)應(yīng)于數(shù)字值的″1″，負(fù)極性脈沖對(duì)應(yīng)于數(shù)字值的″0″。
另外，圖象信號(hào)的多路復(fù)用的含意示于圖4B。如圖4A所示，以從第1號(hào)到第16號(hào)圖象信號(hào)為例，各信號(hào)通常按時(shí)間序列依次配置。
另一方面，如本實(shí)施例所示，使圖象信號(hào)多路復(fù)用的重復(fù)度為″4″，如圖4B所示，在時(shí)刻t1，在圖象信號(hào)V1～V4中同時(shí)出現(xiàn)″第1″、″第5″、第9″、″第13″各信號(hào)。以下同樣，在時(shí)刻t2，同時(shí)出現(xiàn)″第2″、″第6″、″第10″、″第14″各信號(hào)，在時(shí)刻t3，同時(shí)出現(xiàn)″第3″、″第7″、″第11″、″第15″各信號(hào)，在時(shí)刻t4，同時(shí)出現(xiàn)″第4″、″第8″、″第12″、″第16″各信號(hào)。
圖象信號(hào)的多路復(fù)用如圖6所示，通過生成相位有稍許不同的多個(gè)圖象信號(hào)，可使每一個(gè)模擬圖象信號(hào)稍微延遲一些。例如利用圖5所示的遲電路1200，可實(shí)現(xiàn)這種圖象信號(hào)的延遲。延遲電路1200由具有相同延遲量的4個(gè)延遲電路1202～1207串聯(lián)構(gòu)成，將各延遲電路的輸出供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200。另外，在圖5中，參照編號(hào)1000是模擬圖象信號(hào)發(fā)生裝置，參照編號(hào)1100是定時(shí)控制器。
在本實(shí)施例中，這樣使圖象信號(hào)多路復(fù)用，另一方面，用一個(gè)移位寄存器同時(shí)發(fā)生與重復(fù)度對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)模擬開關(guān)，通過將圖象信號(hào)同時(shí)供給多條數(shù)據(jù)線，可謀求數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)的高速化。
另外，如圖21所示，實(shí)際上，將有源矩陣基板3100和對(duì)置基板3000貼合起來構(gòu)成液晶顯示裝置。液晶被封入各基板之間。
(數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的具體結(jié)構(gòu))本實(shí)施例的特征在于數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200的動(dòng)作，以下進(jìn)行具體說明。
如圖2所示，在本實(shí)施例中，在移位寄存器220中，多個(gè)正極性脈沖(1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)″1″)以規(guī)定的間隔同時(shí)移動(dòng)，與此相對(duì)應(yīng)，從移位寄存器的各級(jí)輸出彼此以一定間隔并行傳輸?shù)亩鄠€(gè)脈沖。并行傳輸?shù)拿}沖數(shù)等于上述圖象信號(hào)的重復(fù)度″N″。即，在本實(shí)施例中為″4″個(gè)。
這些脈沖用來確定模擬開關(guān)261的動(dòng)作時(shí)間。具體地說，這些脈沖被輸入門電路240，從該門電路240的輸出端(OUT1～OUT(N×M))輸出此以一定間隔并行傳輸?shù)亩鄠€(gè)脈沖。
而且，在本實(shí)施例中，從門電路240輸出的這些脈沖被用來確定由模擬開關(guān)進(jìn)行的圖象信號(hào)的取樣時(shí)間。
門電路240用于波形整形。就是說，如圖23A所示，p型TFT和n型FT的電壓-電流特性不同，因此，如果將這些TFT用作輸出級(jí)晶體管，構(gòu)成圖23B所示的緩沖器，如圖23C所示，輸出波形相對(duì)于脈沖輸入發(fā)生遲鈍，信號(hào)延遲。就是為了抑制這種延遲，最好設(shè)置門電路240。但并非是必需的，也可以用移位寄存器220的輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)模擬開關(guān)261。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200的更具體的電路結(jié)構(gòu)示于圖3。
如圖3所明示，模擬開關(guān)261由MOS晶體管410構(gòu)成。另外，參照編412是數(shù)據(jù)線本身具有的電容(以下稱數(shù)據(jù)線電容)。
另外，構(gòu)成移位寄存器220的一個(gè)級(jí)(參照編號(hào)500)由倒相器504、同步脈沖倒相器502、506構(gòu)成。
另外，門電路240具有將移位寄存器的相鄰的2個(gè)級(jí)的輸出作為輸入的2輸入″與非″門241～246。
(電路動(dòng)作的說明)其次，用圖9及圖10具體地說明圖3所示的電路的動(dòng)作。圖9表示從移位寄存器220并行傳輸?shù)?個(gè)脈沖穩(wěn)定輸出之前(該狀態(tài)示于圖10)的動(dòng)作中的初始階段的動(dòng)作。
圖9中，″a″ ～″g″表示圖3所示的移位寄存器220的各級(jí)的輸出端上的信號(hào)波形，″OUT1″～″OUT6″同樣表示圖3所示的″與非″門241～246各自的輸出信號(hào)的波形。另外，″GP″是一條掃描線的選擇脈沖，″H1st″表示第1選擇期間，″H2nd″表示第2選擇期間。如上所述，″CL1″、″nCL1″是工作時(shí)鐘脈沖?！錝P″是起動(dòng)脈沖。圖10中也一樣。
如圖9所示，在1個(gè)選擇期間(1H)，將1個(gè)起動(dòng)脈沖(SP)依次輸入移位寄存器220后，與此相對(duì)應(yīng)，從移位寄存器220的各級(jí)各輸出1個(gè)脈沖，該脈沖依次移位。與此相對(duì)應(yīng)，分別從″與非″門241～246依次輸出1個(gè)脈沖。
如圖10所示，這樣的動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行，在第4選擇期間″H4th″的開始時(shí)刻(時(shí)刻t2)，最初，從門電路240同時(shí)輸出4個(gè)脈沖(OUT1、UT5、OUT9、OUT13)。此后，各脈沖一邊保持彼此之間的間隔，一邊向同一方向并行傳輸，能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)同時(shí)輸出4個(gè)脈沖的狀態(tài)。
用這樣獲得的且同時(shí)輸出的4個(gè)脈沖，將構(gòu)成圖3中的各模擬開關(guān)261的MOS晶體管410同時(shí)導(dǎo)通，對(duì)多路復(fù)用的圖象信號(hào)同時(shí)取樣，將象信號(hào)同時(shí)供給4條對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線。
即，輸入脈沖后，MOS晶體管410導(dǎo)通，數(shù)據(jù)線(D(n))和圖象信號(hào)線(S1～S4)被連接起來，模擬視頻信號(hào)被寫入數(shù)據(jù)線電容412。然后，MOS晶體管410截止后，寫入的信號(hào)被保持在數(shù)據(jù)線電容412中。就是說，數(shù)據(jù)線電容412具有保持電容器的作用。由于數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)器只由模擬開關(guān)構(gòu)成，所以電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且能提高集成度，還能準(zhǔn)確地進(jìn)行圖象號(hào)的取樣。另外，在比較小的液晶面板的情況下，用本實(shí)施例中的這種只由模擬開關(guān)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器就能充分地驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線。
這樣，在本實(shí)施例中，首先，用一個(gè)移位寄存器同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)脈沖。從而，不改變移位寄存器的動(dòng)作時(shí)鐘脈沖頻率，就能提高移位寄存器的輸出信號(hào)頻率。當(dāng)同時(shí)產(chǎn)生的脈沖數(shù)為″N個(gè)(N為2以上的自然數(shù))″時(shí)，移位寄存器的輸出信號(hào)頻率變?yōu)镹倍。
而且，由于利用移位寄存器的各輸出信號(hào)來確定由模擬開關(guān)進(jìn)行的圖象信號(hào)的取樣時(shí)間，所以能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線的高速驅(qū)動(dòng)。因此，即使用TFT構(gòu)成液晶顯示矩陣的驅(qū)動(dòng)電路，也不會(huì)增大消耗功率而能進(jìn)行數(shù)據(jù)線的高速驅(qū)動(dòng)。
另外，作為模擬開關(guān)，不僅僅是只能用1個(gè)MOS晶體管構(gòu)成，也可以使用如圖25A所示的用CMOS構(gòu)成的開關(guān)。CMOS開關(guān)由MOS晶體管414、416和倒相器418構(gòu)成。
另外，作為數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器，也可以使用圖25B所示的模擬驅(qū)動(dòng)器。模擬驅(qū)動(dòng)器利用由MOS晶體管440及保持電容器420構(gòu)成的取樣保持電和緩沖電路(電壓輸出器)400構(gòu)成。
另外，本實(shí)施例具有以下所述的獨(dú)自的優(yōu)異效果。以下與比較例進(jìn)行對(duì)比，說明其效果。
(與比較例對(duì)比)圖11A是比較例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖，圖11B是表示圖11A所示結(jié)構(gòu)存在的問題用的圖。
在圖11A的比較例中，設(shè)有多個(gè)移位寄存器(SR)及門電路(222～226，242～246)，將起動(dòng)脈沖(SP)單獨(dú)地供給各個(gè)移位寄存器(SR)。該起動(dòng)脈沖向移位寄存器的輸入必須通過專用的配線S10進(jìn)行。
這時(shí)，起動(dòng)脈沖輸入用的配線S10與將動(dòng)作時(shí)鐘脈沖(CL1、nCL1)輸入各移位寄存器222、224、226用的配線S20交叉，其結(jié)果如圖11B所示，在起動(dòng)脈沖上疊加了噪聲。
另外，起動(dòng)脈沖輸入用的配線S10的長(zhǎng)度至少需要10μm左右，因此成為微小化的一大障礙。
另外，由于該配線的電阻使得起動(dòng)脈沖延遲，有可能對(duì)各移位寄存器產(chǎn)生輸入時(shí)間差。
與此不同，在本實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路中，如圖12A所示，只要從1個(gè)移位寄存器220的左端在所希望的時(shí)間輸入起動(dòng)脈沖(SP)即可，不需要起動(dòng)脈沖用的專用的配線。
因此，在本實(shí)施例中，如圖11B所示，不會(huì)在起動(dòng)脈沖上疊加噪聲，還能謀求減小設(shè)計(jì)面積。
另外，由于用1個(gè)移位寄存器生成多個(gè)脈沖，所以不會(huì)產(chǎn)生起動(dòng)脈沖的延遲。
這樣，如果采用本發(fā)明，則能同時(shí)做到電路的微小化和降低移位寄存器的動(dòng)作時(shí)鐘脈沖的頻率。因此，例如即使采用利用低溫工藝制成的TFT作為構(gòu)成數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的TFT時(shí)，也能確保高速且準(zhǔn)確地動(dòng)作。
因此，如果采用本實(shí)施例，能提高用TFT構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的液晶顯示裝置的性能。
(TFT的制造工序)圖22A～圖22E表示在基板上同時(shí)形成驅(qū)動(dòng)部的TFT和有源矩陣部(象素部)的TFT時(shí)的制造工藝(低溫制造工序)的一例。利用本制造工序制造的TFT是使用多晶硅的呈LDD(Lightly Doped Drain)(輕摻雜漏極)結(jié)構(gòu)的TFT。
首先，在玻璃基板4000上形成絕緣膜4100，在絕緣膜4100上形成多晶硅島狀物(4200a、4200b、4200c)，接著，在整個(gè)表面上形成柵極氧化膜4300(圖22A)。
其次，形成柵極4400a、4400b、4400c后，形成掩模4500a、4500b，然后以高濃度摻入硼離子，形成p型源極·漏極區(qū)4702(圖22b)。
其次，將掩模4500a、4500b除去，摻入磷離子，形成n型源極·漏極區(qū)4700、4900(圖22C)。
接著，形成掩模4800a、4800b后，摻入磷離子(圖22D)。
接著，形成層間絕緣膜5000、金屬電極5001、5002、5004、5006、5008、最后保護(hù)膜6000，制成器件。
(實(shí)施例2)本發(fā)明不僅適用于采用模擬式驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，而且還能適用于采用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路。
圖8表示使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器線順序驅(qū)動(dòng)方式的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)例。
該電路結(jié)構(gòu)的特征在于具有取入數(shù)字圖象信號(hào)(V1a～V1d)暫時(shí)存儲(chǔ)的第1鎖存器1500、將該第1鎖存器1500的各位數(shù)據(jù)一并取入暫時(shí)存儲(chǔ)的第2鎖存器1510、以及將該第2鎖存器1510的各位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)同時(shí)變換成模擬信號(hào)、同時(shí)驅(qū)動(dòng)全部數(shù)據(jù)線的D/A轉(zhuǎn)換器1600。
即使在使用這種數(shù)字驅(qū)動(dòng)器的電路中，作為將數(shù)字圖象信號(hào)(V1a～V1d)取入第1鎖存器1500的方式，也能采用上述第1實(shí)施例所述的技述。就是說，使數(shù)字圖象信號(hào)(V1a～V1d)多路復(fù)用，而且由一個(gè)移位寄存器220同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)脈沖，用這些脈沖并行地將數(shù)字圖象信號(hào)的多個(gè)數(shù)據(jù)鎖存，不用提高移位寄存器的工作時(shí)鐘脈沖的頻率，就能使數(shù)字圖象信號(hào)的鎖存高速化。
數(shù)字圖象信號(hào)的多路復(fù)用化，例如可由圖7所示的數(shù)據(jù)重組電路270實(shí)現(xiàn)。在圖7中，參照編號(hào)1000表示模擬圖象信號(hào)發(fā)生裝置，參照編號(hào)1250表示A/D轉(zhuǎn)換電路，參照編號(hào)1260表示γ修正用ROM，參照編號(hào)1110表示定時(shí)控制器。
另外，本發(fā)明不限于線順序驅(qū)動(dòng)方式的數(shù)字驅(qū)動(dòng)器，同樣也能適用于點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)方式的數(shù)字驅(qū)動(dòng)器。
(實(shí)施例3)本發(fā)明的第3實(shí)施例的特征示于圖19A、圖19B。在第1實(shí)施例中，用″與非″門構(gòu)成門電路240(圖3)，但在本實(shí)施例中，用″異″門251構(gòu)成門電路240?！爱悺遍T251將移位寄存器的相鄰的2個(gè)級(jí)的輸出(a、b、…)作為輸入，并輸出確定圖象信號(hào)的取樣時(shí)間用的脈沖(X、Y、Z、…)。
使用“異”門251的優(yōu)點(diǎn)是將起動(dòng)脈沖(SP)的1個(gè)周期設(shè)定為2個(gè)選擇期間(選擇期間的2倍)，能降低消耗功率，以及輸出脈沖的后沿變得急陡，能防止脈沖幅度變寬。
即，如圖3所示，若將起動(dòng)脈沖(SP)的1個(gè)周期設(shè)定為2個(gè)選擇期間(選擇期間的2倍)，則能通過與圖9所示的同樣電路動(dòng)作，并行輸出脈沖，同時(shí)與進(jìn)行圖9所示的動(dòng)作情況相比較，每1周期移位寄存器的各級(jí)的輸出(a、b、…)的電平變化次數(shù)為前者的一半。
就是說，如圖19B所示，圖19A中的″b″點(diǎn)在1選擇期間(1H)內(nèi)信號(hào)電平的變化為1次。即，在1選擇期間(1H)內(nèi)只存在1個(gè)脈沖正沿R3。與此不同，在圖9所示的電路動(dòng)作中，“b”點(diǎn)的信號(hào)電平在1選擇期間(1H)內(nèi)變化2次。即，在1選擇期間(1H)內(nèi)存在脈沖正沿R1和脈沖負(fù)沿R2這2個(gè)脈沖邊沿。因此，與圖9的情況相比，在圖19的情況下，信號(hào)電平的變化次數(shù)減少一半，與此相伴，消耗功率大約也變?yōu)橐话搿?br> 另外，如圖24B所示，在2輸入″與非″門(圖24A所示)的情況下，由1個(gè)輸入的脈沖正沿和另1個(gè)輸入的脈沖負(fù)沿決定輸出脈沖寬度(T1)，與此不同，在2輸入″異″門(圖24C)的情況下，如圖24D所示，由2個(gè)輸入的脈沖正沿決定輸出脈沖寬度(T2)。因此，輸出脈沖的后沿變得急陡，能防止脈沖幅度變寬。
(實(shí)施例4)圖13A表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例的特征是用″與非″門(241、242、243、244、…)構(gòu)成圖1中的門電路240，該門電路240將移位寄存器的各級(jí)的輸出和輸出起動(dòng)信號(hào)(E、nE)作為輸入。
通過可由輸出起動(dòng)信號(hào)(E、nE)進(jìn)行的控制，則可對(duì)移位寄存器的輸出電平和門電路的輸出電平進(jìn)行獨(dú)立控制。如果應(yīng)用這一特征，則可在電路工作過程中，使″與非″門(241、242、243、244、…)暫時(shí)中斷發(fā)生脈沖(脈沖負(fù)沿)，而且可以解除該中斷，重新開始發(fā)生脈沖。
例如，可以考慮在圖13B中的時(shí)刻t4～時(shí)刻t6(期間TS1)，使″與非″門(241、242、243、244、…)停止發(fā)生脈沖，而在時(shí)刻t6重新開始發(fā)生脈沖的情況。
這種動(dòng)作可通過下述方法實(shí)現(xiàn)，即，在TS1期間，使工作時(shí)鐘脈沖CL1、nCL1停止，另一方面，在時(shí)刻t4～時(shí)刻t5期間，將輸出起動(dòng)信號(hào)(E)固定在低電平，在時(shí)刻t5，以與工作時(shí)鐘脈沖相同的周期重新開始變化。也可以從時(shí)刻t6以與工作時(shí)鐘脈沖相同的周期使輸出起動(dòng)信號(hào)(nE)重新開始變化。
這種使脈沖停止發(fā)生的技術(shù)，可用于例如在水平回掃期間(BL)禁止圖象信號(hào)的取樣。
在實(shí)際電路中，在水平回掃期間(時(shí)刻t12～t13)使門電路停止發(fā)生脈沖時(shí)的動(dòng)作示于圖14。在圖14中，例如″157″表示1個(gè)移位寄存器的″第157級(jí)的輸出″，″OUT159″表示″第159個(gè)與“非”門的輸出″。
由圖14可知，在水平回掃期間(時(shí)刻t12～t13)，為了停止從門電路發(fā)生脈沖，在時(shí)刻t1～t14使工作時(shí)鐘脈沖(CL1、nCL1)及起動(dòng)信號(hào)(E、nE)停止即可。
(實(shí)施例5)圖1所示的液晶顯示裝置也適用于檢查數(shù)據(jù)線等的電氣特性。即，如圖15的上側(cè)所示，通過設(shè)置檢查用信號(hào)的輸入電路2000，能準(zhǔn)確且高速地檢測(cè)數(shù)據(jù)線和模擬開關(guān)的頻率特性、以及數(shù)據(jù)線的斷線等。
在圖15中，檢查用信號(hào)的輸入電路2000連接在數(shù)據(jù)線的一端，圖象信號(hào)的輸入線S1通過模擬開關(guān)261連接在數(shù)據(jù)線的另一端。在圖15中，″TG″表示檢查起動(dòng)信號(hào)，″TC″表示電源電壓。
如下進(jìn)行檢查。
首先激活檢查起動(dòng)信號(hào)″TG″，將電源電壓(檢查用電壓)一并供給各數(shù)據(jù)線。
在這種施加電壓狀態(tài)下，從1個(gè)移位寄存器依次輸出1個(gè)脈沖。
于是，從門電路240依次輸出1個(gè)脈沖。由該脈沖依次導(dǎo)通模擬開關(guān)，因此，通過模擬開關(guān)261及圖象信號(hào)的輸入線S1能接收由數(shù)據(jù)線的一端供給的電壓，所以能進(jìn)行數(shù)據(jù)線和模擬開關(guān)的電氣特性的檢查。
這樣，在本實(shí)施例中，需要從1個(gè)移位寄存器一個(gè)一個(gè)地依次產(chǎn)生脈沖。就是說，如圖16A所示，將數(shù)據(jù)線排列好，在前一個(gè)實(shí)施例中，如圖16B所示，采用了同時(shí)驅(qū)動(dòng)多條數(shù)據(jù)線的方式，但在本實(shí)施例中，如圖16C所示，必須切換成一條一條地依次驅(qū)動(dòng)的方式。
如圖17所示，通過變更起動(dòng)脈沖的輸入方式，就能容易地進(jìn)行這種切換。即，如圖17所示，如果在第1選擇期間(H1st)的開始，輸入1個(gè)起動(dòng)脈沖(SP)，且使該脈沖沿所有的級(jí)移動(dòng)，依次產(chǎn)生1個(gè)脈沖，如果在每一個(gè)選擇期間輸入1個(gè)起動(dòng)脈沖(SP)，則如圖10所示，能同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)脈沖。
通過從1個(gè)移位寄存器依次產(chǎn)生1個(gè)脈沖，能檢查每一條數(shù)據(jù)線的電氣特性，且容易檢查。
另外，在采用圖18A所式結(jié)構(gòu)的情況下，如圖18B所示，在規(guī)定期間TS3，如果使移位寄存器的工作時(shí)鐘脈沖CL1、nCL1停止，則在該期間內(nèi)，只有″與非″門的輸出(OUT1)為高電平。因此，只有與其對(duì)應(yīng)的模擬開關(guān)才被導(dǎo)通，在規(guī)定期間TS3，只有第1條數(shù)據(jù)線能被仔細(xì)地檢查。
另外，在圖20中，也可以設(shè)置線順序數(shù)字驅(qū)動(dòng)器214(與圖8中的結(jié)構(gòu)相同)，用來代替專用的檢查用信號(hào)的輸入電路2000。這時(shí)，數(shù)字驅(qū)動(dòng)器214除了原有的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線的作用外，還具有作為檢查用信號(hào)的輸入電路的功能。
在圖20所示的結(jié)構(gòu)中，基于模擬圖象信號(hào)的數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)及基于數(shù)字圖象信號(hào)的數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)，這兩者都是可能的。
如果將以上說明的本發(fā)明的液晶顯示裝置作為顯示裝置用于個(gè)人計(jì)算機(jī)等設(shè)備中，能提高產(chǎn)品的價(jià)值。
權(quán)利要求
1.有源矩陣基板，它包括多條掃描線；多條數(shù)據(jù)線；顯示矩陣，它包括與所述多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)象素晶體管；第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，用以經(jīng)所述多條數(shù)據(jù)線把多個(gè)模擬信號(hào)輸入所述多個(gè)象素晶體管；以及第二數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，用以把多個(gè)數(shù)字信號(hào)供給所述多條數(shù)據(jù)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路連接到所述多條數(shù)據(jù)線的一端，而第二數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路連接到所述多條數(shù)據(jù)線的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路包括至少一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，所述至少一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器把多個(gè)第一模擬信號(hào)經(jīng)所述多條數(shù)據(jù)線輸入所述多個(gè)象素晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述至少一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器把所述多個(gè)模擬信號(hào)依次輸入所述多個(gè)象素晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述至少一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器把所述多個(gè)模擬信號(hào)同時(shí)輸入所述多個(gè)象素晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于還包括多條第一視頻線，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路包括多個(gè)第一開關(guān)，所述多個(gè)第一開關(guān)的各開關(guān)對(duì)所述多條第一視頻線之一與所述多條數(shù)據(jù)線之一的電連接進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路至少包括第一組的第一開關(guān)和第二組的第一開關(guān)，第一組的第一開關(guān)同時(shí)受第一取樣脈沖控制，第二組的第一開關(guān)同時(shí)受第二取樣脈沖控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述第一組的各個(gè)第一開關(guān)彼此不相鄰。
9.有源矩陣基板，它包括多條掃描線；多條數(shù)據(jù)線；顯示矩陣，它包括與所述多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)象素晶體管；第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，用以經(jīng)所述多條數(shù)據(jù)線把多個(gè)第一信號(hào)供給所述多個(gè)象素晶體管；以及第二數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，用以把多個(gè)第二信號(hào)供給所述多條數(shù)據(jù)線，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路具有不同于第二數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有源矩陣基板，其特征在于，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路連接到所述多條數(shù)據(jù)線的一端，而第二數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路連接到所述多條數(shù)據(jù)線的另一端。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有源矩陣基板，其特征在于，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路包括多個(gè)第一開關(guān)，所述多個(gè)第一開關(guān)連接所述多條數(shù)據(jù)線和多條第一視頻線，所述多條第一視頻線提供所述多個(gè)第一信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述多個(gè)第一開關(guān)包括第一組的第一開關(guān)和第二組的第一開關(guān)，第一組的第一開關(guān)同時(shí)受第一取樣脈沖控制，第二組的第一開關(guān)同時(shí)受第二取樣脈沖控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述第一組的各個(gè)第一開關(guān)彼此不相鄰。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路還包括至少一個(gè)第一移位電阻器，該電阻器對(duì)至少一部分的所述多個(gè)第一開關(guān)進(jìn)行控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述一個(gè)第一移位電阻器把多個(gè)第一脈沖輸入至少一個(gè)門電路，所述一個(gè)門電路把多個(gè)第二脈沖輸入所述至少一部分的所述多個(gè)第一開關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有源矩陣基板，其特征在于，第一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器連接所述多條數(shù)據(jù)線，并把所述多個(gè)第一信號(hào)供給所述多個(gè)象素晶體管。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有源矩陣基板，其特征在于，第二數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路包括第二移位電阻器和多個(gè)第二開關(guān)，所述第二移位電阻器控制所述多個(gè)第二開關(guān)，所述多個(gè)第二開關(guān)被連接到所述多條數(shù)據(jù)線并對(duì)所述多個(gè)象素晶體管供給所述多個(gè)第二信號(hào)。
18.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-17所述的有源矩陣基板的顯示器件。
全文摘要
一種液晶顯示裝置，具有液晶顯示矩陣，對(duì)應(yīng)于掃描線和數(shù)據(jù)數(shù)的交點(diǎn)形成液晶顯示像素；掃描線驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)上述掃描線；和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)上述數(shù)據(jù)線；其特征在于上述數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路具有移位寄存器，有多級(jí)；和多個(gè)開關(guān)電路，對(duì)應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線的各個(gè)第1端側(cè)面設(shè)置，用以響應(yīng)上述移位寄存器的輸出，將圖象信號(hào)采樣；在上述數(shù)據(jù)線的各個(gè)第2端側(cè)，具有線順序數(shù)字驅(qū)動(dòng)器。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1847963SQ2006100588
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期1996年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月1日
發(fā)明者東清一郎 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社