專利名稱：液晶驅動電路和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別是涉及其液晶驅動電路。
背景技術：
作為涉及現有的液晶顯示裝置的驅動電路的技術，已知有例如專利文獻1中記載的技術。在該專利文獻1所記載的現有技術中，在顯示驅動有源矩陣型的液晶面板的液晶驅動裝置中，設有依次驅動該液晶面板的第奇數條掃描線的第一柵極驅動器和依次驅動第偶數條掃描線的第二柵極驅動器。由此，通過利用第一和第二柵極驅動器分別掃描液晶面板的第奇數條和第偶數條的各掃描線，即使掃描線數量增加使各掃描線的掃描時間為原來的2倍，也能充分取得液晶的寫入時間。
專利文獻1日本特開平5-46123號公報(第2-3頁，第1圖)但是，在上述的現有技術中，由于被供給到與液晶面板上的像素相對應的顯示元件上的圖像信號的脈沖(源極脈沖)和向顯示元件寫入該圖像信號的脈沖(柵極脈沖)在同一定時有效，因此，在高速顯示驅動液晶面板的情況下，當源極脈寬一減少時，隨之柵極脈寬也減少，就不能充分取得液晶的寫入時間。因此，即使為了液晶顯示裝置的大像素化而增加掃描線數量，液晶面板的高速顯示驅動也很難，所以產生不能確保充分的顯示性能的問題。
特別是在使用移動度低的非晶硅(a-Si)來形成液晶顯示裝置的有源矩陣基板的TFT(Thin Film Transistor薄膜晶體管)，利用該TFT將柵極驅動器內置在有源矩陣基板上的情況下，上述問題尤為顯著。另外，由于柵極脈寬的減少，最壞的情況下柵極驅動器就不工作。a-S作為廉價的制造工藝十分引人注目，能進行液晶面板的高速顯示驅動，并且實現液晶顯示裝置的大像素化就成為重要的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是考慮了這些事情而做出的，其目的在于，提供一種液晶驅動電路和液晶顯示裝置，能夠高速地顯示驅動有源矩陣型的液晶面板。
為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的液晶驅動電路，用形成非晶硅薄膜晶體管的同一制造工藝形成了有源矩陣型的液晶顯示區(qū)域、和驅動開關元件的柵極驅動器的液晶顯示裝置中的液晶驅動電路，該開關元件進行在形成于所述液晶顯示區(qū)域的顯示元件中保持從源極驅動器供給的圖像信號的開關工作，其特征在于，具有第一上述柵極驅動器，驅動上述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線；第二上述柵極驅動器，驅動上述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線；以及時鐘發(fā)生電路，產生向上述第一和第二柵極驅動器供給的多相時鐘；上述多相時鐘從按照上述液晶顯示區(qū)域的每條掃描線被供給到上述顯示元件的圖像信號的開始供給時期之前、到該圖像信號的有效期間內有效，上述第一和第二柵極驅動器在由上述時鐘發(fā)生電路供給的時鐘的有效期間內，驅動上述開關元件。
根據該結構，由于從寫入顯示元件的源極脈沖(圖像信號)的開始供給時期之前開始驅動該顯示元件，因此，能夠使對顯示元件寫入源極脈沖(圖像信號)的時間具有余量，能夠高速地顯示驅動有源矩陣型的液晶面板。此外，能夠充分確保柵極脈寬，能夠使柵極驅動器穩(wěn)定工作。
在本發(fā)明涉及的液晶驅動電路中，其特征在于，上述時鐘發(fā)生電路產生對上述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線的驅動進行控制的第一控制脈沖、和對上述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線的驅動進行控制的第二控制脈沖，上述第一柵極驅動器根據上述第一控制脈沖開始有關上述開關元件的驅動工作，上述第二柵極驅動器根據上述第二控制脈沖開始有關上述開關元件的驅動工作。
根據該結構，由于根據第一控制脈沖控制第奇數條掃描線的顯示驅動，此外，根據第二控制脈沖控制第偶數條掃描線的顯示驅動，因此，能夠區(qū)分第奇數條掃描線和第偶數條掃描線進行最佳的控制，能提高與液晶顯示裝置的顯示動作相關的性能。
本發(fā)明涉及的液晶顯示裝置，用形成非晶硅薄膜晶體管的同一制造工藝形成了有源矩陣型的液晶顯示區(qū)域和驅動開關元件的柵極驅動器，該開關元件進行在形成于所述液晶顯示區(qū)域的顯示元件中保持從源極驅動器供給的圖像信號的開關工作，其特征在于，具有第一上述柵極驅動器，驅動上述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線；第二上述柵極驅動器，驅動上述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線；以及時鐘發(fā)生電路，產生向上述第一和第二柵極驅動器供給的多相時鐘；上述多相時鐘從按照上述液晶顯示區(qū)域的每條掃描線被供給到上述顯示元件的圖像信號的開始供給時期之前、到該圖像信號的有效期間內有效，上述第一和第二柵極驅動器在由上述時鐘發(fā)生電路供給的時鐘的有效期間，驅動上述開關元件。
在本發(fā)明涉及的液晶顯示裝置中，其特征在于，上述時鐘發(fā)生電路產生對上述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線的驅動進行控制的第一控制脈沖、和對上述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線的驅動進行控制的第二控制脈沖，上述第一柵極驅動器根據上述第一控制脈沖開始有關上述開關元件的驅動工作，上述第二柵極驅動器根據上述第二控制脈沖開始有關上述開關元件的驅動工作。
發(fā)明效果根據本發(fā)明，由于從寫入顯示元件的源極脈沖(圖像信號)的開始供給時期之前開始驅動該顯示元件，因此，能夠使向顯示元件寫入源極脈沖(圖像信號)的時間具有余量，能夠高速地顯示驅動有源矩陣型的液晶面板。由此，即使在為了液晶顯示裝置的大像素化而增加掃描線數量，在以高速顯示驅動液晶面板的情況下減少了源極脈寬，也可以沒問題地在顯示元件中保持源極脈沖，因此，能夠確保充分的顯示性能。此外，能夠充分確保柵極脈寬，能夠使柵極驅動器穩(wěn)定地工作。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示裝置1的結構的框圖。
圖2是表示由a-Si的TFT構成的開關元件的截面的結構圖。
圖3是表示用與圖2相同的工序形成的電容元件的截面的結構圖。
圖4是表示圖1所示的液晶顯示裝置1中的、各柵極驅動器9、10和顯示區(qū)域4的掃描線5的結構的框圖。
圖5是表示圖4所示的寄存器電路31的內部結構的圖。
圖6是圖5所示的寄存器電路31的工作的時序圖。
圖7是圖4所示的第一和第二柵極驅動器9、10顯示驅動的工作的時序圖。
圖8是圖4所示的第一和第二柵極驅動器9、10顯示驅動的其他實施例的工作的時序圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的一個實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示裝置1的結構的框圖。在圖1中，液晶顯示裝置1具有有源矩陣型的液晶面板(液晶顯示區(qū)域)，通過在TFT陣列基板2和設置于與該基板2相對置的位置上的對置基板(未圖示)之間封入液晶，形成了顯示區(qū)域4。對置基板具有公共電極(未圖示)。在顯示區(qū)域4中，顯示元件8是由TFT陣列基板2的像素電極(未圖示)和對置基板的公共電極間的液晶來形成的電容。
在TFT陣列基板2上，多條掃描線5和多條信號線6配置形成矩陣狀。另外，在顯示區(qū)域4中，在掃描線5與信號線6的各交點上配置形成了作為開關元件的TFT7和像素電極。
此外，在TFT陣列基板2上，第一柵極驅動器9和第二柵極驅動器10配置形成在顯示區(qū)域4的外側兩邊。第奇數條的各掃描線5與第一柵極驅動器9連接。第一柵極驅動器9向第奇數條的各掃描線5輸出用于依次驅動第奇數條掃描線5的柵極脈沖。第偶數條的各掃描線5與第二柵極驅動器10連接。第二柵極驅動器10向第偶數條的各掃描線5輸出用于依次驅動第偶數條掃描線5的柵極脈沖。第一和第二柵極驅動器9、10由移位寄存器構成。
時鐘發(fā)生電路13和源極驅動器14分別構成為IC，在TFT陣列基板2上實施COG安裝。各信號線6與源極驅動器14連接。源極驅動器14將供給顯示元件8的源極脈沖向各信號線6輸出。
此外，在TFT陣列基板2上形成有用于分別從時鐘發(fā)生電路13向第一柵極驅動器9和第二柵極驅動器10供給信號的第一信號供給線11和第二信號供給線12。
在上述的TFT陣列基板2中，利用形成a-Si的TFT的制造工藝形成了顯示區(qū)域4內的TFT7。另外，利用與該顯示區(qū)域4內的TFT7相同的制造工藝形成了第一柵極驅動器9和第二柵極驅動器10。
再有，時鐘發(fā)生電路13和源極驅動器14也可以設置在TFT陣列基板2的外部，并連接成可以分別向第一時鐘信號線11、第二時鐘信號線12及信號線6供給信號。例如，也可以利用例如撓性電纜、FPC和COF與TFT陣列基板2連接。
圖2是表示由a-Si的TFT構成的開關元件的截面的結構圖。利用圖2的TFT來構成圖1所示的顯示區(qū)域4內的開關元件(TFT7)和各柵極驅動器9、10。
如圖2所示，在由a-Si的TFT構成的開關元件中，在由透明基板構成的基板21的上表面形成柵電極22，用柵極絕緣膜23覆蓋基板21和柵電極22，在柵極絕緣膜23上形成島上的半導體膜即a-Si(i)(本征非晶硅層)24。另外，在a-Si(i)24上形成半導體膜即a-Si(n+)(摻雜了雜質的非晶硅)25a、25b，在柵極絕緣膜23和a-Si(n+)25a、25b上形成源電極26a和漏電極26b。另外，用保護膜27覆蓋而形成柵極絕緣膜23、a-Si(i)24、a-Si(n+)25a、25b、源電極26a、漏電極26b。
在圖2中，在同一工序中利用同一膜來形成源電極26a和漏電極26b。此外，圖2所示的a-Si的TFT，在圖1中柵電極22與掃描線5連接，源電極26a與信號線6連接，漏電極26b與顯示元件8的一方的電極連接。
圖3是表示用與上述圖2相同的工序形成的電容元件的截面的結構圖。在構成圖1所示的各柵極驅動器9、10的移位寄存器中具有該電容元件。在圖3中，在基板21上形成了柵電極22和源電極26a及柵極絕緣膜23而構成電容元件。
圖4是表示示圖1中示出的液晶顯示裝置1中的、各柵極驅動器9、10和顯示區(qū)域4的掃描線5的結構的框圖。
在圖4中，各柵極驅動器9、10具有多級連接了多個寄存器電路31的移位寄存器的結構。門延遲電路32是圖1的掃描線5的電阻和電容成分的等效電路。
通過第一信號供給線11，從時鐘發(fā)生電路13向第一柵極驅動器9輸入啟動脈沖SP1、時鐘CLK1、CLK3、結束脈沖EP1和接地信號GND。通過第二信號供給線12，從時鐘發(fā)生電路13向第二柵極驅動器10輸入啟動脈沖SP2、時鐘CLK2、CLK4、結束脈沖EP2和接地信號GND。啟動脈沖SP1、SP2、時鐘CLK1～CLK4、結束脈沖EP1、EP2具有圖7所示的波形。
在各柵極驅動器9、10中，寄存器電路31的輸出信號(柵極脈沖G)被輸入到下一級的寄存器電路31，并且作為控制信號CT輸入到前一級的寄存器電路31中。此外，分別向各柵極驅動器9、10的初級的寄存器電路31輸入啟動脈沖SP1、SP2。此外，分別向各柵極驅動器9、10的最終級的寄存器電路31輸入結束脈沖EP1、EP2。
圖5是表示圖4所示的寄存器電路31的內部結構的圖。
在圖5中，晶體管M1～M5是圖2所示的a-Si的TFT。此外，電容器Cb是圖3所示的電容元件。輸入端子IN與連接了柵極和漏極的晶體管M1的柵極和晶體管M2的柵極連接。晶體管M1的源極與節(jié)點A連接。在晶體管M2中，漏極與輸出端子OUT連接，源極與接地端子GND連接。在晶體管M3中，柵極與節(jié)點A連接，漏極與時鐘輸入端子CLK連接，源極與輸出端子OUT連接。
控制信號輸入端子CT與晶體管M4的柵極和晶體管M5的柵極連接。在晶體管M4中，漏極與節(jié)點A連接，源極與接地端子GND連接。在晶體管M5中，漏極與輸出端子OUT連接，源極與接地端子GND連接。電容器Cb的一端與節(jié)點A連接，另一端與輸出端子OUT連接。
圖6是圖5所示的寄存器電路31的工作的時序圖。
參照圖6說明圖5的寄存器電路31的工作。
首先，在期間T0中，節(jié)點A的電壓Va是L(低電平)，輸出端子OUT的輸出電壓也是L。接著，在下一個期間T1中，施加在輸入端子IN上的電壓僅在一定期間變?yōu)镠(高電平)，晶體管M1和M2導通。這時，電容器Cb的一端電壓通過晶體管M1變?yōu)榕c輸入端子IN相同的H電壓，另一端通過晶體管M2變?yōu)榕c接地端子GND相同的L電壓。由此，電荷被充電在電容器Cb中。
接著，在期間T1的后半定時中，輸入端子IN的電壓變?yōu)長，但在電容器Cb中仍然是電荷被充電的狀態(tài)。這時，由于節(jié)點A的電壓Va是H，故晶體管M3導通，但由于時鐘端子CLK的電壓是L，因此，輸出端子OUT的輸出電壓仍是L。
接著，在下一個期間T2中，施加在時鐘輸入端子CLK上的電壓僅在一定期間內變?yōu)镠。這時，晶體管M1和M2關斷，晶體管M3仍導通，輸出端子OUT的輸出電壓變?yōu)榕c時鐘輸入端子CLK的電壓相同的H。這時的節(jié)點A的電壓Va提升到大約2倍于H的電位(bootstrap即，自舉)。從而，晶體管M3進一步增強導通狀態(tài)而工作。在該期間T2的后半定時中，當時鐘輸入端子CLK的電壓變?yōu)長時，輸出端子OUT的輸出電壓就變?yōu)長，節(jié)點A的電壓Va返回到H電位。
接著，在下一個期間T3中，施加在控制信號輸入端子CT上的電壓僅在一定期間變?yōu)镠。由此，晶體管M4和M5一導通，電容器Cb的一端就通過晶體管M4變?yōu)榕c接地端子GND相同的L電壓，另一端通過晶體管M5變?yōu)榕c接地端子GND相同的L電壓。由此，充電在電容器Cb中的電荷就被放電。其結果，延續(xù)期間T3的期間的狀態(tài)就被復位到與期間T0相同的狀態(tài)。
圖7是圖4中示出的第一和第二柵極驅動器9、10進行顯示驅動的工作的時序圖。
參照該圖7說明圖4的各柵極驅動器9、10的顯示驅動所涉及的工作。在此，以第一柵極驅動器9的工作為例進行說明，但關于第二柵極驅動器10也是同樣的工作，故省略其說明。
若向第一柵極驅動器9輸入啟動脈沖SP1，則初級的寄存器電路31的輸入端子IN的電壓就變?yōu)镠。這時的狀態(tài)相當于上述圖6的期間T1。圖7表示了第一柵極驅動器9的期間T1、T2、T3。
接著，在下一個期間T2中，若時鐘CLK變?yōu)镠，則初級的寄存器電路31的時鐘輸入端子CLK的電壓就變?yōu)镠，從初級的寄存器電路31的輸出端子OUT輸出H電壓、即柵極脈沖G1。該柵極脈沖G1在時鐘CLK1與H的期間(有效期間)相同的期間成為H(有效)。
利用該柵極脈沖G1驅動第一條掃描線5，這時從源極驅動器14向各信號線6供給的源極脈沖S1在第一條掃描線5上的顯示元件8中保持。顯示元件8的脈沖保持由柵極脈沖G1從H向L下降來結束。因此，如圖7所示，時鐘CLK1從H向L的下降定時被設定在寫入驅動對象的掃描線5的顯示元件6中的源極脈沖(S1、S5、S9、…)的有效期間內。另一方面，如圖7所示，時鐘CLK1從L向H的上升定時設定在該源極脈沖的開始供給時期之前。在圖7的例子中，在一個源極脈寬之前變?yōu)镠(有效)。由此，能夠使向顯示元件8寫入的源極脈沖的時間具有余量，因此，即使在高速進行顯示驅動的情況下源極脈寬減少了也沒有問題，能夠將源極脈沖保持在顯示元件8中。
同樣地，如圖7所示，第三級的寄存器電路31的時鐘CLK3，在H期間輸出柵極脈沖G3。如圖7所示，時鐘CLK3將此從H向L的下降定時，設定在寫入驅動對象的掃描線5的顯示元件6的源極脈沖(S3、S7、S11、…)的有效期間內。另一方面，如圖7所示，時鐘CLK3從L向H的上升定時設定在該源極脈沖的供給開始時期之前(在圖7的例子中是一個源極脈寬之前)。
如上所述，根據本實施方式，由于從寫入顯示元件中的源極脈沖的供給開始時期之前開始驅動該顯示元件，因此，能夠使向顯示元件寫入源極脈沖的時間具有余量，能夠高速地顯示驅動有源矩陣型的液晶面板。由此，即使在為了液晶顯示裝置的大像素化而增加掃描線數量，在以高速顯示驅動液晶面板的情況下源極脈寬減少了，也沒有問題，能夠將源極脈沖保持在顯示元件中，因此，能夠確保充分的顯示性能。
此外，應用作為廉價的制造工藝而引人注目的非晶硅(a-Si)的液晶顯示裝置的對象變廣。
再有，作為本實施方式的應用例，可以如圖8所示地進行隔行驅動。在圖8中，利用驅動第奇數條掃描線5的第一柵極驅動器9結束奇數半幀的顯示驅動之后，使驅動第偶數條掃描線5的第二柵極驅動器10開始顯示驅動。然后，利用該第二柵極驅動器10結束偶數半幀的顯示驅動之后，用第一柵極驅動器9開始下一個奇數半幀的顯示驅動。即，向第一柵極驅動器9輸入了結束脈沖EP1后，向第二柵極驅動器10輸入啟動脈沖SP2。然后，向第二柵極驅動器10輸入了結束脈沖EP1后，向第一柵極驅動器9輸入啟動脈沖SP1。
以上，參照附圖詳細記述了本發(fā)明的實施方式，但具體的結構不限于該實施方式，還包括不脫離本發(fā)明的主旨范圍內的設計變更等。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置的液晶驅動電路，該液晶顯示裝置用形成非晶硅薄膜晶體管的同一制造工藝形成了有源矩陣型的液晶顯示區(qū)域、和驅動開關元件的柵極驅動器，該開關元件進行在形成于所述液晶顯示區(qū)域的顯示元件中保持從源極驅動器供給的圖像信號的開關工作，其特征在于，具有第一所述柵極驅動器，驅動所述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線；第二所述柵極驅動器，驅動所述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線；以及時鐘發(fā)生電路，產生向所述第一和第二柵極驅動器供給的多相時鐘；所述多相時鐘從按照所述液晶顯示區(qū)域的每條掃描線被供給到所述顯示元件的圖像信號的開始供給時期之前、到該圖像信號的有效期間內有效，所述第一和第二柵極驅動器在由所述時鐘發(fā)生電路供給的時鐘的有效期間，驅動所述開關元件。
2.如權利要求1所述的液晶驅動電路，其特征在于，所述時鐘發(fā)生電路產生對所述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線的驅動進行控制的第一控制脈沖、和對所述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線的驅動進行控制的第二控制脈沖，所述第一柵極驅動器根據所述第一控制脈沖，開始有關所述開關元件的驅動工作，所述第二柵極驅動器根據所述第二控制脈沖，開始有關所述開關元件的驅動工作。
3.一種液晶顯示裝置，用形成非晶硅薄膜晶體管的同一制造工藝形成了有源矩陣型的液晶顯示區(qū)域、和驅動開關元件的柵極驅動器，該開關元件進行在形成于所述液晶顯示區(qū)域的顯示元件中保持從源極驅動器供給的圖像信號的開關工作，其特征在于，具有第一所述柵極驅動器，驅動所述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線；第二所述柵極驅動器，驅動所述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線；以及時鐘發(fā)生電路，產生向所述第一和第二柵極驅動器供給的多相時鐘；所述多相時鐘從按照所述液晶顯示區(qū)域的每條掃描線被供給到所述顯示元件的圖像信號的開始供給時期之前、到該圖像信號的有效期間內有效，所述第一和第二柵極驅動器在由所述時鐘發(fā)生電路供給的時鐘的有效期間，驅動所述開關元件。
4.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述時鐘發(fā)生電路產生對所述液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線的驅動進行控制的第一控制脈沖、和對所述液晶顯示區(qū)域的第偶數條掃描線的驅動進行控制的第二控制脈沖，所述第一柵極驅動器根據所述第一控制脈沖，開始有關所述開關元件的驅動工作，所述第二柵極驅動器根據所述第二控制脈沖，開始有關所述開關元件的驅動工作。
全文摘要
本發(fā)明實現一種能夠高速顯示驅動有源矩陣型的液晶面板的液晶驅動電路。作為多相時鐘(CLK1～4)產生從按照所述液晶顯示區(qū)域的每條掃描線向所述顯示元件供給的圖像信號的開始供給時期之前、到該圖像信號的有效期間內有效的時鐘，該多相時鐘向驅動液晶顯示區(qū)域的第奇數條掃描線的第一柵極驅動器和驅動第偶數條掃描線的第二柵極驅動器供給，第一和第二柵極驅動器在該時鐘的有效期間驅動開關元件。
文檔編號G02F1/133GK1758317SQ200510107158
公開日2006年4月12日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權日2004年10月6日
發(fā)明者菊地孝二 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社