[发明专利]有源矩阵显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示设备，具体地说，涉及一种在其衬底表面上具有显示驱动电路的有源矩阵型显示设备。

背景技术

举例说明，在有源矩阵型液晶显示设备中，在被安排成经过液晶彼此面对的一对衬底的一个衬底的液晶一侧表面上形成多个象素区域，其中在所述象素区域周围形成多个栅极信号线和漏极信号线，所述栅极信号线沿X方向延伸并沿Y方向彼此平行排列，所述漏极信号线沿Y方向延伸并沿X方向彼此平行排列。

每个象素区域具有薄膜电阻和象素电极，所述薄膜电阻从栅极信号线接收扫描信号，所述象素电极经过所述薄膜电阻提供有来自所述漏极信号线的视频信号。

这个象素电极在所述象素电极和在例如另一衬底侧上形成的对置电极之间形成电场，并且通过这个电场控制在所述电极之间插入的所述液晶的光传播性。

这种液晶显示设备具有用于将扫描信号提供给各自栅极信号线的扫描信号驱动电路，并具有用于将视频信号提供给各自漏极信号线的视频信号线驱动电路。

从所述扫描信号驱动电路和所述视频信号驱动电路是由大量与在象素区域内部形成的薄膜晶体管类似的MIS晶体管构成的角度来看，已经公知了其中这些晶体管的半导体层是由多晶硅(P-Si)形成的和所述扫描信号驱动电路以及视频信号线驱动电路与所述象素的形成一起在单个衬底的表面上形成的技术。

所述扫描信号驱动电路是主要使用移位寄存器的电路，并且所述视频信号线驱动电路也使用作为其一部分的移位寄存器。

但是，就移位寄存器而言，当前需要能够工作于高速、低压、低功耗，并且没有直通电流的移位寄存器。为了满足这个需求，例如建议了一种被称之为动态比率移位寄存器的移位寄存器。

图9A示出了例如在日本专利公开No 45638/1987披露的这种动态比率移位寄存器的结构。

另外，图9B示出了图9A所示电路的时序图，其中，该时序图示出了与输入脉冲φIN和同步脉冲φ1、φ2对应的节点N1和N6处的相应输出VN1和VN6。

首先，当同步脉冲φ1在时间t1处从低电平(此后称之为“L”)改变为高电平(此后称之为“H”)时，输入脉冲φIN变成“H”并因此节点N1的电位VN1经过NMT1从“L”变成“H”。

假设输入脉冲φIN和彼此具有相反相位的同步脉冲φ1、φ2的“L”为地电平(GND)以及输入脉冲φIN和同步脉冲φ1、φ2的“H”为Vφ＜NMT1的阈值Vth，此时电位VN1可以基本上表示为下述等式(1)。这里，Vφ表示同步脉冲φ1、φ2的处于“H”的电压，NMT1表示MOS晶体管。

     VN1＝Vφ-Vth                       …(1) 

即使当在时间t2处所述同步脉冲φ1从“H”下降到“L”、输入脉冲φIN被保持在“H”时，输出VN1也保持由等式(1)表示的电压(在严格的意义上讲，在所述同步脉冲φ1下降的时间点处，由于在所述NMT1的栅极和节点N1之间的电容耦合，所述电位变得低于等式(1)表示的电压。但是，这种现象在整个工作过程中不是主要的，因此可以忽略这个现象)。由于所述NMT1变成截止，节点N1变成浮动点。

随后，当同步脉冲φ2在时间t2处从“L”变成“H”时，如果满足下述等式(2)：

Vφ-Vth≥Vφ              …(2)

那么，MOS晶体管NMT2变成导通状态并且脉冲φ2进入节点N2。

此时，由于在节点N1和N2之间插入的被称之为自举电容的耦合电容cb1，节点N2点上电压的升高被传送给处于浮动状态的节点N1，从而使节点N2的电位也升高。

假设节点N2升高的电位是ΔVN2，那么，等式(3)给出输出VN1：

VN1＝(Vφ-Vth)+ΔVN2(cb/cb(cb+cs))               …(3)

这里，除诸如在前CB1以外在所述电路中示出的电容以外，电容cb包括同步脉冲φ2和节点N1的所有耦合电容，包括由NMT2的栅极、漏极和源极或在由所述栅极之下形成的反型层(沟道)产生的电容，还包括在所述同步脉冲φ2和节点N1之间布线的直接连接电容。此外，Cs表示通过从节点N1的整个电容中减去上述自举电容Cb之后获得并称之为寄生电容的电容。

这里，假定在ΔVN2Vφ的情况下满足等式(4)：

(Vφ-Vth)+Vφ(Cb/Cb(Cb+Cs))＞Vφ+Vth              …(4)