專利名稱:電光裝置、其時鐘信號調(diào)整方法和電路、其生產(chǎn)方法
技術領域:
本發(fā)明涉及誤操作少的電光裝置、其時鐘信號調(diào)整方法、其時鐘信號調(diào)整電路、其生產(chǎn)方法以及使用了電光裝置的電子裝置。
現(xiàn)有的電光裝置、例如有源矩陣方式的液晶顯示裝置,主要由對于以矩陣狀排列的像素電極的每一個設置了開關元件的元件基板、形成了濾色片等的對置基板和被充填在該兩基板之間的液晶構(gòu)成。在這樣的結(jié)構(gòu)中,如果經(jīng)掃描線對開關元件施加掃描信號,則該開關元件成為導通狀態(tài)。在該導通狀態(tài)時,如果經(jīng)數(shù)據(jù)線對像素電極施加圖像信號,則在該像素電極與對置電極(共用電極)之間的液晶層中蓄積規(guī)定的電荷。在電荷蓄積后,即使使該開關元件處于關斷狀態(tài),如果液晶層的電阻足夠高,則也可維持該液晶層中的電荷的蓄積。這樣,如果驅(qū)動各開關元件來控制被蓄積的電荷的量,則在每個像素中液晶的取向狀態(tài)變化,可顯示規(guī)定的信息。
此時,由于在各像素的液晶層中使電荷蓄積只要一部分的時間即可,故利用下述的結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)關于多個像素對掃描線和數(shù)據(jù)線進行共用化的時分割多路驅(qū)動,在該結(jié)構(gòu)中,第1,利用掃描線驅(qū)動電路依次選擇各掃描線,同時,第2,在掃描線的選擇期間中,利用數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路依次選擇1條或多條數(shù)據(jù)線,第3,對圖像信號進行取樣來供給已被選擇的數(shù)據(jù)線。
在此,掃描線驅(qū)動電路或數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路,一般來說分別由移位寄存器電路構(gòu)成,成為下述的結(jié)構(gòu)根據(jù)由這些各移位寄存器電路傳送的信號,掃描線驅(qū)動電路進行垂直掃描,另一方面,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路進行水平掃描。
但是,在上述的元件基板上,除了由掃描線、數(shù)據(jù)線和開關元件構(gòu)成的圖像顯示區(qū)域外,還有形成掃描線驅(qū)動電路及數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的情況。在這樣的情況下,作為構(gòu)成掃描線驅(qū)動電路及數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的有源元件,大多使用薄膜晶體管(以下,稱為「TFT」)。
在此,TFT的閾值電壓因形成TFT的工藝的緣故而有離散性。特別是,在使用玻璃基板作為元件基板的情況下,離散性較大。
另一方面,各移位寄存器電路中,將定時倒相器和鎖存電路作為單位電路,移位寄存器電路由串聯(lián)連接若干級的該單位電路而構(gòu)成,按照由定時倒相器供給的時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位。
但是,如上所述,在構(gòu)成各移位寄存器電路的TFT的閾值電壓中有離散性。因此,如果該閾值電壓值偏離設計值,則根據(jù)其偏離的程度,各移位寄存器電路發(fā)生誤操作。此外,由于根據(jù)TFT的導通電流的情況,TFT的工作速度不同,故如果導通電流偏離設計值,則根據(jù)其偏離的程度,各移位寄存器電路發(fā)生誤操作。
在這樣的情況下,盡管對于圖像顯示區(qū)域來說能正常地工作,但作為液晶面板的整體來說不得不作為不合格品來處理。因此,存在液晶面板的成品率惡化的問題。
本發(fā)明是鑒于上述的情況而進行的,其目的在于提供能防止移位寄存器的誤操作的時鐘信號調(diào)整方法、時鐘信號調(diào)整電路和應用了該方法和電路的電光裝置、電子裝置。此外,另一目的在于提供在生產(chǎn)電光裝置時能使成品率提高的電光裝置的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法以下述情況為前提,上述調(diào)整方法被用于下述的電光裝置,上述電光裝置具備顯示部和移位寄存器,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述移位寄存器按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位,上述電光裝置根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號,上述調(diào)整方法調(diào)整供給上述移位寄存器的上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位,而且,本發(fā)明的特征在于檢測構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓,根據(jù)已被檢測的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位。
在構(gòu)成移位寄存器的晶體管中,根據(jù)時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號來控制其通斷。晶體管處于導通狀態(tài)或處于關斷狀態(tài),是由該晶體管的閾值電壓和供給該控制端子的電壓來決定的。如果假定閾值電壓比目標值大或小,則該晶體管的通斷的切換時序就偏離預定的時序。即使在這樣的情況下,由于根據(jù)晶體管的閾值電壓來調(diào)整時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位,故本發(fā)明也可使移位寄存器正常地工作。
在此,較為理想的是,在檢測上述晶體管的閾值電壓的工序中,測量用與上述移位寄存器的晶體管相同的制造工藝制成的試驗用晶體管的閾值電壓,利用上述測量結(jié)果檢測上述晶體管的閾值電壓。因為在用相同的制造工藝制成的晶體管中,閾值電壓相等,故通過測量試驗用晶體管的閾值電壓,可知道構(gòu)成移位寄存器的晶體管的閾值電壓。按照本發(fā)明,由于可不直接測量構(gòu)成移位寄存器的晶體管的閾值電壓,故如果預先以容易測量的方式來配置試驗用晶體管,則可簡易地檢測閾值電壓。
此外,較為理想的是,如果構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,則在測量上述閾值電壓的工序中,測量上述P溝道型TFT的第1閾值電壓和上述N溝道型TFT的第2閾值電壓,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓和上述第2閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。由此,由于能根據(jù)構(gòu)成移位寄存器的2種晶體管的特性來調(diào)整相位,故即使例如P溝道型TFT和N溝道型TFT的閾值電壓偏離設計目標,也能將各TFT通斷的時序調(diào)整為正常的時序。其結(jié)果,可防止晶體管的誤操作。
再者,較為理想的是,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位。此時,可以時鐘信號的上升沿為基準,使上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相位提前,或使其延遲。此外,相反,也可以反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿為基準,使上述時鐘信號的上升沿的相位提前,或使其延遲。
另外,較為理想的是,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第2閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。此時,可以時鐘信號的下降沿為基準,使上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相位提前,或使其延遲。此外,相反,也可以反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿為基準,使上述時鐘信號的下降沿的相位提前,或使其延遲。
其次,關于電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法的另一發(fā)明,在上述的前提下,其特征在于檢測構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓和導通電流,根據(jù)被檢測了的閾值電壓和導通電流,調(diào)整上述時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位。
如果晶體管的導通電流大,則信號的轉(zhuǎn)換速率變高,相反,如果晶體管的導通電流小,則信號的轉(zhuǎn)換速率變低。因而,構(gòu)成移位寄存器的晶體管的通斷的時序也由導通電流來左右。按照本發(fā)明,由于不僅根據(jù)晶體管的閾值電壓、而且根據(jù)導通電流來調(diào)整時鐘信號與反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位,故根據(jù)制造工藝的情況,即使晶體管的導通電流偏離設計目標,也能使晶體管正常地工作。
在此,較為理想的是,在檢測上述晶體管的閾值電壓和導通電流的工序中,測量用與上述移位寄存器的晶體管相同的制造工藝制成的試驗用晶體管的閾值電壓和導通電流,利用上述測量結(jié)果檢測上述晶體管的閾值電壓和導通電流。按照本發(fā)明,由于可不直接測量構(gòu)成移位寄存器的晶體管的閾值電壓,故如果預先以容易測量的方式來配置試驗用晶體管,則可簡易地檢測閾值電壓。
此外,較為理想的是,構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,在測量上述閾值電壓的工序中,測量上述P溝道型TFT的第1閾值電壓和第1導通電流以及上述N溝道型TFT的第2閾值電壓和第2導通電流,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓和第1導通電流以及上述第2閾值電壓和第2導通電流,調(diào)整上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。由此,由于能根據(jù)構(gòu)成移位寄存器的2種晶體管的特性來調(diào)整相位,故即使例如P溝道型TFT和N溝道型TFT的閾值電壓偏離設計目標,也能將各TFT通斷的時序調(diào)整為正常的時序。其結(jié)果,可防止晶體管的誤操作。
再者,較為理想的是,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓和上述第1導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位。另外,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第2閾值電壓和上述第2導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
其次,本發(fā)明的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路的前提是,上述調(diào)整電路被用于下述的電光裝置,上述電光裝置具備顯示部和移位寄存器,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述移位寄存器按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位,上述電光裝置根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號,上述調(diào)整電路調(diào)整供給上述移位寄存器的上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。而且,本發(fā)明的特征在于,具備第1相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位;以及第2相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
按照本發(fā)明,因為可根據(jù)晶體管的閾值電壓來調(diào)整時鐘信號與反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位,故即使晶體管的閾值電壓大幅度地偏離設計目標,也能進行驅(qū)動而不使這樣的移位寄存器發(fā)生誤操作。
如果構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,則可構(gòu)成為,本發(fā)明的時鐘信號調(diào)整電路具備檢測上述P溝道型TFT的第1閾值電壓的第1閾值電壓檢測部;以及檢測上述N溝道型TFT的第2閾值電壓的第2閾值電壓檢測部,上述第1相位調(diào)整部根據(jù)上述第1閾值電壓調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位,另一方面,上述第2相位調(diào)整部根據(jù)上述第2閾值電壓調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。按照本發(fā)明,由于能根據(jù)構(gòu)成移位寄存器的2種晶體管的特性來調(diào)整相位,故即使例如P溝道型TFT和N溝道型TFT的閾值電壓偏離設計目標,也能將各TFT通斷的時序調(diào)整為正常的時序。
在此,如果在上述第1閾值電壓的絕對值與第1基準電壓值相等且上述第2閾值電壓的絕對值與第2基準電壓值相等的情況下,上述移位寄存器使上述開始脈沖正常地移位,則在上述第1閾值電壓的絕對值比第1基準電壓值小且上述第2閾值電壓的絕對值比第2基準電壓值大的情況下,上述第1相位調(diào)整部最好使上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿相對于上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿延遲。此外,在上述第1閾值電壓的絕對值比第1基準電壓值大且上述第2閾值電壓的絕對值比第2基準電壓值小的情況下,上述第2相位調(diào)整部最好使上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿相對于上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿延遲。
另外,較為理想的是,在形成上述移位寄存器的同一基板上至少形成上述第1閾值電壓檢測部和上述第2閾值電壓檢測部,上述第1閾值電壓檢測部具備用與構(gòu)成上述移位寄存器的P溝道型TFT相同的工藝形成的P溝道型TFT,使用該P溝道型TFT檢測上述第1閾值電壓,上述第2閾值電壓檢測部具備用與構(gòu)成上述移位寄存器的N溝道型TFT相同的工藝形成的N溝道型TFT,使用該N溝道型TFT檢測上述第2閾值電壓。
此外,關于電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路的另一發(fā)明,在上述的前提下,其特征在于,具備第1相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓和導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位;以及第2相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓和導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
按照本發(fā)明,由于不僅根據(jù)晶體管的閾值電壓、而且根據(jù)導通電流來調(diào)整時鐘信號與反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位,故根據(jù)制造工藝的情況,即使晶體管的導通電流偏離設計目標,也能使晶體管正常地工作。
此外,如果構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,則較為理想的是,上述時鐘信號調(diào)整電路具備檢測上述P溝道型TFT的第1閾值電壓的第1閾值電壓檢測部;檢測上述N溝道型TFT的第2閾值電壓的第2閾值電壓檢測部;檢測上述P溝道型TFT的第1導通電流的第1導通電流檢測部;以及檢測上述N溝道型TFT的第2導通電流的第2導通電流檢測部,上述第1相位調(diào)整部根據(jù)上述第1閾值電壓和上述第1導通電流調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位,另一方面,上述第2相位調(diào)整部根據(jù)上述第2閾值電壓和上述第2導通電流調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
再者,上述第1相位調(diào)整部隨著上述第1導通電流變大,可增加上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿對于上述時鐘信號的上升沿的延遲時間。此外,上述第2相位調(diào)整部隨著上述第2導通電流變大,可增加上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿對于上述時鐘信號的下降沿的延遲時間。
另外,在上述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路的發(fā)明中,最好如下述那樣來構(gòu)成級聯(lián)多個單位電路構(gòu)成了上述移位寄存器,1個單位電路由供給該單位電路的輸入信號的第1倒相器和鎖存電路構(gòu)成,該鎖存電路由第2倒相器和第3倒相器構(gòu)成,上述第2倒相器反轉(zhuǎn)第1倒相器的輸出信號并將其作為該單位電路的輸出信號而輸出,上述第3倒相器反轉(zhuǎn)上述第2倒相器的輸出信號并將其供給上述第2倒相器的輸入,上述第1倒相器是這樣構(gòu)成的,在正電源與負電源之間串聯(lián)連接第1P溝道型TFT、第2P溝道型TFT、第1N溝道型TFT和第2N溝道型TFT,從上述第2P溝道型TFT與上述第1N溝道型TFT的連接點取出該第1倒相器的輸出信號,連接上述第2P溝道型TFT的柵與上述第1N溝道型TFT的柵,對該連接點供給該單位電路的輸入信號,對第奇數(shù)個單位電路中的上述第1P溝道型TFT的柵供給時鐘信號,對上述第2N溝道型TFT的柵供給反轉(zhuǎn)時鐘信號,另一方面,對第偶數(shù)個單位電路中的上述第1P溝道型TFT的柵供給反轉(zhuǎn)時鐘信號,對上述第2N溝道型TFT的柵供給時鐘信號。
其次,本發(fā)明的電光裝置的特征在于,具備顯示部,具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素;移位寄存器,按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位;驅(qū)動部,根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號;以及上述的時鐘信號調(diào)整電路。按照該電光裝置,由于幾乎沒有移位寄存器的誤操作,故可使顯示圖像的品質(zhì)提高。
此外,本發(fā)明的電子裝置的特征在于使用了上述的電光裝置作為顯示裝置。作為電子裝置,例如有攜帶電話機、視頻投影儀、攝像機的取景器等。
本發(fā)明的電光裝置的生產(chǎn)方法以下述的電光裝置為前提,上述的電光裝置具備顯示面板和時鐘信號生成電路,上述顯示面板具有顯示部和驅(qū)動部,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述驅(qū)動部使用移位寄存器來驅(qū)動上述顯示部,上述時鐘信號生成電路在生成供給上述移位寄存器的時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號的同時,可調(diào)整上述時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位,其特征在于制造上述顯示面板,測量已被制造的顯示面板中的構(gòu)成移位寄存器的晶體管的閾值電壓,在上述時鐘信號生成電路中,根據(jù)已被測量的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。
按照本發(fā)明,在制造顯示面板時,即使是晶體管的閾值電壓大幅度地偏離設計目標的情況,由于可調(diào)整時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位,故可使移位寄存器正常地工作。因此,由于即使是以往被當作不合格品的顯示面板,也能作為合格品來使用,故可使顯示面板的成品率大幅度地提高。
圖1是示出本發(fā)明的實施例的液晶顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出該裝置中的第1時鐘信號生成電路的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是示出該第1時鐘信號生成電路的的各部的波形的時序圖。
圖4是示出該裝置的掃描線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5(a)(b)分別是示出掃描線驅(qū)動電路的單位電路中的定時倒相器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是示出該掃描線驅(qū)動電路的單位電路中的倒相器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7是說明該掃描線驅(qū)動電路的正常工作用的時序圖。
圖8是示出該液晶面板的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖9是說明該液晶面板的結(jié)構(gòu)的用的局部剖面圖。
圖10是示出P溝道型TFT的閾值電壓小了ΔVp時的移位寄存器的工作的時序圖。
圖11是構(gòu)成移位寄存器的單位電路的電路圖。
圖12是示出在圖10中示出的例子中在第3工序中結(jié)束了第1調(diào)整后的移位寄存器的工作的時序圖。
圖13是示出在圖10中示出的例子中在第3工序中結(jié)束了第2調(diào)整后的移位寄存器的工作的時序圖。
圖14是示出N溝道型TFT的閾值電壓大了ΔVp時的移位寄存器的工作的時序圖。
圖15是示出在圖14中示出的例子中在第3工序中結(jié)束了第1調(diào)整后的移位寄存器的工作的時序圖。
圖16是示出在圖14中示出的例子中在第3工序中結(jié)束了第2調(diào)整后的移位寄存器的工作的時序圖。
圖17是自動調(diào)整時鐘的相對的相位的第1時鐘信號生成電路的主要部分及其外圍電路的框圖。
圖18是示出在圖17中示出的第1時鐘信號生成電路的變形例的框圖。
圖19是示出應用了該液晶顯示裝置的電子裝置的一例的投影儀的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖20是示出應用了該液晶顯示裝置的電子裝置的一例的個人計算機的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖21是示出應用了該液晶顯示裝置的電子裝置的一例的攜帶電話機的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
以下,參照附圖,說明本發(fā)明的實施例。
<電光裝置的整體結(jié)構(gòu)>
首先,關于實施例的電光裝置,以液晶顯示裝置為例進行說明。圖1是示出該液晶顯示裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖中所示,液晶顯示裝置具備液晶面板100;時序發(fā)生器200;以及圖像信號處理電路300。其中,時序發(fā)生器200輸出在各部中被使用的時序信號(根據(jù)需要,在以后敘述)。此外,關于圖像信號處理電路300內(nèi)部的S/P變換電路302,如果輸入1系統(tǒng)的圖像信號VID,則以串并變換的方式將其變換為6相的圖像信號VID1~VID6并輸出。在此,將圖像信號以串并變換的方式變換為6相的原因是,即使利用后述的取樣電路來加長對作為開關元件起作用的各TFT的源區(qū)的圖像信號的施加時間,也能充分地確保取樣及維持時間以及充放電時間。
另一方面,放大、反轉(zhuǎn)電路304使進行了串并變換的圖像信號中的需要反轉(zhuǎn)的信號反轉(zhuǎn),其后,適當?shù)貙ζ浞糯?,作為圖像信號VID1~VID6并列地供給液晶面板100。再有,關于是否反轉(zhuǎn),一般來說,數(shù)據(jù)信號的施加方式由下述因素來決定①是否是掃描線單位的極性反轉(zhuǎn),②是否是數(shù)據(jù)線單位的極性反轉(zhuǎn),③是否是像素單位的極性反轉(zhuǎn),④是否是圖像單位的極性反轉(zhuǎn),將其反轉(zhuǎn)周期設定為1個水平掃描期間或點時鐘周期、或1個垂直掃描期間。再有,所謂本實施例中的極性反轉(zhuǎn),指的是以圖像信號的振幅中心電位為基準,交替地使電壓電平反轉(zhuǎn)為正極性和負極性。
<液晶面板的結(jié)構(gòu)>
其次,說明液晶面板100的電結(jié)構(gòu)。液晶面板100,如后述那樣,成為互相使電極形成面相對并粘貼了元件基板與對置基板的結(jié)構(gòu)。其中,在元件基板中,在圖中沿X方向平行地排列多條掃描線112而被形成,此外,沿與其正交的Y方向平行地形成了多條數(shù)據(jù)線114。在這些掃描線112與數(shù)據(jù)線114的各交點處,TFT116的柵電極與掃描線112連接,另一方面,TFT116的源電極與數(shù)據(jù)線114連接,同時,F(xiàn)T116的漏電極與像素電極118連接。而且,利用像素電極118、在后述的對置基板上形成的共用電極和被夾持在該兩電極間的液晶構(gòu)成各像素的結(jié)果,與掃描線112與數(shù)據(jù)線114的各交點相對應,排列成矩陣狀。再有,也可在每個像素中與被夾持在像素電極118與共用電極中的液晶并列地形成蓄積電容(圖示省略)。
驅(qū)動電路120由數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130、取樣電路140和掃描線驅(qū)動電路150構(gòu)成,如后述那樣,在元件基板中的對置面上且在顯示區(qū)域的周邊部上被形成。因為這些電路的有源元件如后述那樣可利用P溝道型TFT和N溝道型TFT的組合來形成,故如果用與對像素進行開關的TFT116共同的制造工藝(例如,工序溫度約為1000℃)來形成,則在集成化、制造成本、元件的均勻性等方面是有利的。
這里,在驅(qū)動電路120中,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130有移位寄存器,根據(jù)來自時序發(fā)生器200的時鐘信號CLX及其反轉(zhuǎn)時鐘信號CLXINV,依次輸出取樣信號S1~Sm。
取樣電路140以6條數(shù)據(jù)線114為1組,對于屬于該組的數(shù)據(jù)線114,按照取樣信號Sl~Sm分別對圖像信號VID1~VID6進行取樣來供給。詳細地說,在取樣電路140中,在各數(shù)據(jù)線114的一端設置由TFT構(gòu)成的開關141,同時,各開關141的源電極與被供給圖像信號VID1~VID6的某一條信號線連接,此外,各開關141的漏電極與1條數(shù)據(jù)線114連接。再者,與屬于各組的數(shù)據(jù)線114連接的各開關141的柵電極與該組相對應,與被供給取樣信號S1~Sm的信號線的某一條連接。如上所述,在本實施例中,由于同時地供給圖像信號VID1~VID6,故利用取樣信號S1同時地進行取樣。再有,在用已被移位的時序依次供給圖像信號VID1~VID6時,就利用取樣信號S1、S2、…依次進行取樣。
掃描線驅(qū)動電路150有移位寄存器,根據(jù)來自時序發(fā)生器200的時鐘信號CLY、其反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV和傳送開始脈沖DY等,依次對各掃描線112輸出。
<時序發(fā)生器>
其次,說明時序發(fā)生器200的主要部分、即時鐘信號生成電路。時鐘信號生成電路由第1時鐘信號生成電路200A和第2時鐘信號生成電路200B構(gòu)成。第1時鐘信號生成電路200A是生成供給掃描線驅(qū)動電路150的移位寄存器的時鐘信號CLY和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的電路,另一方面,第2時鐘信號生成電路200B是生成供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130的移位寄存器的時鐘信號CLX和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLXINV的電路。
由于第1時鐘信號生成電路200A和第2時鐘信號生成電路200B的結(jié)構(gòu)相同,只是對其供給的觸發(fā)脈沖TP的周期不同,故在此說明第1時鐘信號生成電路200A。
圖2是示出第1時鐘信號生成電路200A的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖,圖3是示出第1時鐘信號生成電路200A的各部的波形的時序圖。
在圖2中,第1時鐘信號生成電路200A由觸發(fā)型觸發(fā)器201、延遲電路202、分配電路203、下降沿控制電路204、上升沿控制電路205和置位復位型觸發(fā)器206構(gòu)成。
首先,從時序發(fā)生器200的其它構(gòu)成部分對觸發(fā)型觸發(fā)器201供給觸發(fā)脈沖TP。這里,如圖3(a)中所示,觸發(fā)脈沖TP是一定周期的信號,是確定時鐘信號CLY的上升沿和下降沿的發(fā)生時序的脈沖。此外,將觸發(fā)脈沖TP的1個周期設定為與應生成的時鐘信號CLY的1/2周期TC一致。觸發(fā)型觸發(fā)器201與觸發(fā)脈沖TP同步地生成圖3(b)中示出的時鐘信號CLY。
其次,例如連接多級的偶數(shù)個的倒相器來構(gòu)成延遲電路202。該延遲電路202具有的延遲時間是TD,如圖3中所示,將其設定為比時鐘信號CLY的1/2周期TC短一些。利用該延遲電路202來延遲觸發(fā)脈沖TP,生成比觸發(fā)脈沖TP延遲了時間TD的延遲觸發(fā)脈沖TP’(參照圖3(c))。
其次,將分配電路203構(gòu)成為根據(jù)時鐘信號CLY來分配延遲觸發(fā)脈沖TP’。具體地說,將時鐘信號CLY為低電平的期間中發(fā)生的延遲觸發(fā)脈沖TP’作為下降觸發(fā)脈沖DTP(參照圖3(d))供給下降沿控制電路204,另一方面,將時鐘信號CLY為高電平的期間中發(fā)生的延遲觸發(fā)脈沖TP’作為上升觸發(fā)脈沖UTP(參照圖3(e))供給下降沿控制電路204。
其次,下降沿控制電路204由8個延遲電路2041a~2041g、選擇電路2042、DIP開關2043和梯形電阻2044構(gòu)成。各延遲電路2041a~2041g與上述的延遲電路202相同,可利用偶數(shù)個倒相器來構(gòu)成。此外,各延遲電路2041a~2041g的延遲時間為td。在該例中,在將時鐘信號CLY的1/2周期定為TC時,將延遲時間td設定為TC=TD+3td。
因此,延遲電路2041c的輸出信號的相位與觸發(fā)脈沖TP的相位一致。換言之,如果根據(jù)延遲電路2041c的輸出信號來生成反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿,則可以同一時序來發(fā)生時鐘信號CLY的上升沿和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿。
再者,如果根據(jù)下降觸發(fā)脈沖DTP或觸發(fā)延遲電路2041a、2041b的各輸出信號來生成反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿,則可相對于時鐘信號CLY的上升沿來使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位提前。
另外,如果根據(jù)觸發(fā)延遲電路2041d~2041g的各輸出信號來生成反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿,則可相對于時鐘信號CLY的上升沿來使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位延遲。
選擇電路2042根據(jù)3位的選擇控制信號CTL,從下降觸發(fā)脈沖DTP和各延遲電路2041的各輸出信號中選擇一個,作為已調(diào)整好的下降觸發(fā)脈沖DTP’來輸出。此外,選擇控制信號CTL利用3位的DIP開關2043的設定,被輸入到選擇電路2042中。
這里,圖3(f)是將圖3(d)中示出的下降觸發(fā)脈沖DTP的時間軸伸長了4倍的圖。此時,如3(g)~圖3(m)中所示,各延遲電路2041a~2041g依次將下降觸發(fā)脈沖DTP延遲了時間td。
其次,上升沿控制電路205的結(jié)構(gòu)與下降沿控制電路204的結(jié)構(gòu)相同。輸入上升觸發(fā)脈沖UTP,輸出已調(diào)整好的上升觸發(fā)脈沖UTP’。
其次,置位復位型觸發(fā)器206與已調(diào)整好的上升觸發(fā)脈沖UTP’同步地成為高電平,與下降觸發(fā)脈沖DTP’同步地生成成為低電平的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV。
在以上的結(jié)構(gòu)中,通過切換下降沿控制電路204的DIP開關2043的設定,可相對于時鐘信號CLY的上升沿來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位。此外,通過切換上升沿控制電路205的DIP開關2043的設定,可相對于時鐘信號CLY的下降沿來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位。
例如,如果相對于時鐘信號CLY的上升沿使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位延遲時間td、使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿與時鐘信號CLY的下降沿一致,則將下降沿控制電路204的DIP開關2043的設定定為“011”、將上升沿控制電路205的DIP開關2043的設定定為“010”即可。此時,作為已調(diào)整好的下降觸發(fā)脈沖DTP’,選擇圖3(j)中示出的延遲電路2041c的輸出信號,選擇圖3(n)中示出的調(diào)整好的上升觸發(fā)脈沖UTP’。由此,置位復位型觸發(fā)器206生成圖3(o)中示出的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV。圖3(o)中示出的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV與圖3(p)中示出的時鐘信號CLY相比,其下降沿的相位延遲了時間td。
<掃描線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)>
其次,說明掃描線驅(qū)動電路150。掃描線驅(qū)動電路150根據(jù)來自時序發(fā)生器200的時鐘信號CLY、反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV,依次輸出掃描信號Y1~Yn-1。
圖4是示出掃描線驅(qū)動電路150的結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中,都利用圖1中的時序發(fā)生器200與圖像信號VID1~VID6同步地供給時鐘信號CLY、其反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV、脈沖DY和信號EN。
首先,TEG1是測定漏電流特性用的N溝道型TFT,TEG2是測定漏電流特性用的P溝道型TFT。利用與構(gòu)成掃描線驅(qū)動電路150的TFT相同的工藝來制成TEG1和TEG2。
因而,通過測定TEG1和TEG2的漏電流特性,可分別知道構(gòu)成掃描線驅(qū)動電路150的N溝道型TFT和P溝道型TFT的閾值電壓和導通電流。詳細的情況在后面敘述,但在制造了液晶面板100后,使TEG1的各端子Tn1~Tn3、TEG2的各端子Tp1~Tp3與測定裝置連接來測定漏電流特性。
再有,在該例中,在掃描線驅(qū)動電路150中制成了TEG1和TEG2,但也可在元件基板101的周邊部分的某一方制成TEG1和TEG2。此外,由于數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130的TFT也用與TEG1、TEG2和掃描線驅(qū)動電路150相同的工藝來制造,故通過測定TEG1和TEG2的漏電流特性,可分別知道構(gòu)成數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130的N溝道型TFT和P溝道型TFT的閾值電壓和導通電流。
其次,電平移動器(LS)1512、1514分別將低邏輯振幅的時鐘信號CLY、其反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV變換為高邏輯振幅的信號。這里,利用電平移動器1512、1514變換邏輯振幅的原因是,由于對液晶面板100供給各種時序信號的時序發(fā)生器200(參照圖1)一般用CMOS電路來構(gòu)成,故其輸出電壓約為3~5V,而由于數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130的構(gòu)成元件是用與對像素進行開關的TFT116相同的工藝在元件基板上形成的TFT,故要求約12V的較高的工作電壓,在與時鐘信號同步地進行邏輯工作的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130中也需要相同程度的工作電壓。再有,雖然未圖示,但即使對于脈沖DY和信號EN,也使用由同樣的電平移動器從低邏輯振幅的信號變換為高邏輯振幅的信號的信號。
其次,移位寄存器1550是級聯(lián)了n級的單位電路R1~Rn(n是自然數(shù))而形成的,在該結(jié)構(gòu)中,按照變換為高邏輯振幅的時鐘信號CLY和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV,將在垂直掃描期間的最初供給的脈沖DY依次從前級(左側(cè))的單位電路向后級(右側(cè))的單位電路移位并輸出。此外,這里為了說明上的方便,假定移位寄存器是級聯(lián)了奇數(shù)級的單位電路而形成的。
這些各單位電路R1~Rn中的奇數(shù)級的單位電路R1、R3、…、Rn-2、Rn由下述部分構(gòu)成在時鐘信號CLY為高電平的情況下(反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV為低電平的情況下)使輸入信號反轉(zhuǎn)的定時倒相器1552;將該定時倒相器1552的反轉(zhuǎn)信號再次反轉(zhuǎn)的倒相器1554;以及在時鐘信號CLY為低電平的情況下(反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV為高電平的情況下)使輸入信號反轉(zhuǎn)的定時倒相器1556。
在此,如果說明奇數(shù)級的單位電路中的定時倒相器1552的具體的結(jié)構(gòu),則如圖5(a)中所示,成為在高電位側(cè)電源Vdd與低電位側(cè)電源Vss之間串聯(lián)連接了對柵電極輸入反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的P溝道型TFT、對柵電極分別輸入輸入信號的互補型的P溝道型TFT、N溝道型TFT和對柵電極輸入時鐘信號CLY的N溝道型TFT。此外,關于奇數(shù)級中的定時倒相器1556,如圖5(b)中所示那樣,被供給時鐘信號CLY和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的TFT與圖5(a)相反。再者,關于倒相器1554,如圖6所示,成為在高電位側(cè)電源Vdd與低電位側(cè)電源Vss之間串聯(lián)地以互補方式連接了分別對柵電極輸入輸入信號的P溝道型TFT和N溝道型TFT的結(jié)構(gòu)。
另一方面,各單位電路R1~Rn中的偶數(shù)級的單位電路R2、R4、…、Rn-1的結(jié)構(gòu)基本上與奇數(shù)級的單位電路R1、R3、…、Rn-2、Rn的結(jié)構(gòu)相同,但在下述的兩點上不同,即,定時倒相器1552在時鐘信號CLY為低電平的情況下使輸入信號反轉(zhuǎn),定時倒相器1556在時鐘信號CLY為高電平的情況下使輸入信號反轉(zhuǎn)。因而,偶數(shù)級中的定時倒相器1552成為圖5(b)中示出的結(jié)構(gòu),偶數(shù)級中的定時倒相器1556成為圖5(a)中示出的結(jié)構(gòu),處于與奇數(shù)級的結(jié)構(gòu)進行了調(diào)換的關系。
再有,在圖4中,分別對奇數(shù)級的定時倒相器1552、偶數(shù)級的定時倒相器1556只供給了時鐘信號CLY,但實際上如圖5(a)中所示,也供給了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV。同樣,在圖4中,對奇數(shù)級的定時倒相器1556、偶數(shù)級的定時倒相器1552只供給了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV,但實際上如圖5(b)中所示,也供給了時鐘信號CLY。此外,由于這些定時倒相器及倒相器連接在高電位側(cè)電源Vdd與低電位側(cè)電源Vss之間,故電源布線被引到各單位電路上。
其次,在圖4中,NAND電路1576、倒相器1578、AND電路1579分別與移位寄存器1550的第2級至第n級對應地被設置,都是將P溝道型TFT與N溝道型TFT組合起來用互補型來構(gòu)成。
其中,在圖中,從左算起第i(i=2、…、n)個NAND電路1576使移位寄存器1550中位于第i-1級的單位電路的輸出信號與位于第i級的單位電路的輸出信號的邏輯積反轉(zhuǎn)。
此外,各級的倒相器1578使對應的NAND電路1576的輸出信號反轉(zhuǎn)。再者,AND電路1579成為將對應的倒相器1578的輸出信號與信號EN的邏輯積作為Y1、Y2、…、Yn-1來輸出的結(jié)構(gòu)。
<掃描線驅(qū)動電路的工作>
其次,說明掃描線驅(qū)動電路150的正常工作。在此,圖7是掃描線驅(qū)動電路150正常地工作時的時序圖。首先,在時刻t11,如果在垂直掃描期間的最初輸入脈沖DY的同時時鐘信號CLY上升(反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV下降),則在移位寄存器1550中,第1級的單位電路R1中的定時倒相器1552使脈沖DY的高電平反轉(zhuǎn),相同的第1級的單位電路R1中的定時倒相器1554使該定時倒相器1552的反轉(zhuǎn)結(jié)果反轉(zhuǎn),因此,由第1級的單位電路R1產(chǎn)生的輸出信號A為高電平。
其次,在時刻t12,如果在輸入了脈沖DY的期間內(nèi),時鐘信號CLY下降(反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV上升),則第1級的單位電路R1中的定時倒相器1556將高電平的輸出信號A反轉(zhuǎn)并反饋到倒相器1554,因此,輸出信號A維持為高電平。此外,第2級的單位電路R2中的定時倒相器1552將第1級的單位電路R1輸出信號A的高電平反轉(zhuǎn),相同的第2級的單位電路R2中的定時倒相器1556使該定時倒相器1552的反轉(zhuǎn)結(jié)果反轉(zhuǎn),因此,由第2級的單位電路R2產(chǎn)生的輸出信號B為高電平。
然后,在時刻t13,如果脈沖DY的輸入結(jié)束、時鐘信號CLY再次上升(反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV下降),則由于第1級的單位電路R1中的定時倒相器1552取入脈沖DY的低電平,故該單位電路R1輸出信號A為低電平。另一方面,由于第2級的單位電路R2中的定時倒相器1556將高電平的輸出信號B反轉(zhuǎn)并反饋到倒相器1554,因此,輸出信號B維持為高電平。此外,第3級的單位電路R3中的定時倒相器1552將第2級的單位電路R2輸出信號B的高電平反轉(zhuǎn),相同的第2級的單位電路R2中的定時倒相器1554使該定時倒相器1552的反轉(zhuǎn)結(jié)果反轉(zhuǎn),因此,由第3級的單位電路R3產(chǎn)生的輸出信號C為高電平。
以下,重復同樣的工作的結(jié)果,最初被輸入到脈沖DY依次以時鐘信號CLY及其反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的半周期被移位,從各級的單位電路R1~Rn作為輸出信號A、B、C、…被輸出。
這樣的信號A、B、C、…被倒相器1578反轉(zhuǎn),在限制為信號EN的脈沖寬度后,作為掃描信號Y1~Yn-1被輸出。
<數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)>
其次,說明數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130,但數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130的結(jié)構(gòu),除了輸出信號的引出方向、被輸入的信號不同外,基本上與掃描線驅(qū)動電路150的結(jié)構(gòu)相同。即,將掃描線驅(qū)動電路150左旋轉(zhuǎn)了90度來配置了數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130,如圖1中所示,輸入了脈沖DX來代替脈沖DY,同時,在每個水平掃描期間內(nèi),輸入了時鐘信號CLX和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLXINV,來代替時鐘信號CLY及其反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV。
<液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)例>
其次,參照圖8和圖9說明與上述的電結(jié)構(gòu)有關的液晶面板100的整體結(jié)構(gòu)。再次,圖8是示出液晶面板100的結(jié)構(gòu)的斜視圖,圖9是圖8的Z-Z’線的剖面圖。
如這些圖中所示,液晶面板100的結(jié)構(gòu)如下利用混入了襯墊103的密封材料104在保持一定的間隙的情況下對形成了像素電極118等的玻璃或半導體等的元件基板101與形成了共用電極108等的玻璃等的透明的對置基板102進行貼合,使電極形成面互相對置,同時,在該間隙內(nèi)封入了作為電光材料的液晶105。再有,沿對置基板102的基板周邊形成密封材料104,但為了封入液晶105,在一部分上開了口。因此,在液晶105的封入后,利用密封材料106對該開口部分進行密封。
在此,在元件基板101的相對面且在密封材料104的外側(cè)的一邊上形成上述的取樣電路140和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130,成為驅(qū)動在Y方向上延伸的數(shù)據(jù)線114的結(jié)構(gòu)。再者,在該一邊上形成多個連接電極107,成為輸入來自時序發(fā)生器200和圖像信號處理電路300的各種信號的結(jié)構(gòu)。此外,在與該一邊鄰接的2邊上形成2個掃描線驅(qū)動電路150,成為分別從兩側(cè)驅(qū)動在X方向上延伸的掃描線112的結(jié)構(gòu)。再有,如果對掃描線112供給的掃描信號的延遲不成為問題,則也可以是在單側(cè)只形成1個掃描線驅(qū)動電路150的結(jié)構(gòu)。此外,為了減少對數(shù)據(jù)線114的圖像信號的寫入負載,也可在元件基板101上形成在先行于圖像信號的時刻將各數(shù)據(jù)線114預充電為規(guī)定的電位的預充電電路。
另一方面,利用在與元件基板101的貼合部分的4邊中的至少1個部位上被設置的導通材料,來謀求對置基板102的共用電極108與元件基板101的電導通。另外,在對置基板102上,根據(jù)液晶面板100的用途,例如,第1,設置了排列成條狀或鑲嵌狀、三角狀的濾色片,第2,例如設置了在光致抗蝕劑中分散了鉻、鎳等的金屬材料或碳、鈦等的樹脂黑等的黑色矩陣,第3,設置了對液晶面板100照射光的背照光源。特別是,在色光調(diào)制的用途的情況下,不是形成濾色片,而是在對置基板102上設置了黑色矩陣。
另外,在元件基板101和對置基板102的相對面上分別設置了在規(guī)定的方向上進行了研磨處理的取向膜,另一方面,在其各背面?zhèn)确謩e設置了與取向方向?qū)钠衿?圖示省略)。但是,如果使用在高分子中作為微小粒子分散了的高分子分散型液晶作為液晶105,則由于不需要上述的取向膜、偏振片等的結(jié)果,光利用效率高,故在高亮度化及低功耗化方面是有利的。
再有,代替在元件基板101上形成驅(qū)動電路120等的外圍電路的一部分或全部,例如,可作成將使用TAB(帶自動鍵合)技術在膜上被安裝了的驅(qū)動用IC芯片經(jīng)被設置的各向異性導電膜導電性地和機械性地連接到元件基板101的規(guī)定的位置上的結(jié)構(gòu),也可作成使用COG(玻璃上的芯片)技術將驅(qū)動用IC芯片本身經(jīng)各向異性導電膜導電性地和機械性地連接到元件基板101的規(guī)定的位置上的結(jié)構(gòu)。
<液晶顯示裝置的生產(chǎn)方法>
其次,利用以下敘述的第1工序~第4工序來生產(chǎn)液晶顯示裝置。
在第1工序中,制造液晶面板100。在利用眾所周知的半導體工藝在玻璃或半導體等的元件基板101上形成了掃描線112、數(shù)據(jù)線114、TFT116后,通過使用混入了襯墊103的密封材料104對元件基板01與對置基板102進行貼合,來制造液晶面板100。在此,與圖像顯示區(qū)域一起,在元件基板101上形成數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130和掃描線驅(qū)動電路150等的外圍電路。
在第2工序中,對數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路130和掃描線驅(qū)動電路150中的移位寄存器1550,分別測定P溝道型TFT和N溝道型TFT的閾值電壓Vtp、Vtn。在此,P溝道型TFT的閾值電壓Vtp作為源、柵間的電壓的絕對值來給出,該值指的是下述的電壓如果源、柵間的電位差超過該值,該TFT成為導通狀態(tài),如果比其低,則TFT成為關斷狀態(tài)。此外,P溝道型TFT的閾值電壓Vtp作為柵、漏間的電壓的絕對值來給出,該值指的是下述的電壓如果柵、漏間的電位差超過該值,該TFT成為導通狀態(tài),如果比其低,則TFT成為關斷狀態(tài)。
在第2工序中,使用圖4中示出的TEG1和TEG2來測定閾值電壓Vtp、Vtn。例如,在測定N溝道型TFT的閾值電壓Vtn的情況下,將測定裝置的探針壓在端子Tn1~Tn3上,經(jīng)端子Tn1供給電流,經(jīng)端子Tn3將TEG1的漏接地,經(jīng)端子Tn2對TEG1的柵施加電壓。而且,一邊使端子Tn2(柵電壓)的電壓可變,一邊測定流過Tn1的電流和端子Tn1的電壓(源電壓)。由此,測定N溝道型TFT的漏電流特性,由該測定結(jié)果來求出閾值電壓Vtn。
在第3工序中,根據(jù)在上述的第2工序中求出的P溝道型TFT和N溝道型TFT的閾值電壓Vtp、Vtn,分別調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號DYINV對于時鐘信號DY的相位、反轉(zhuǎn)時鐘信號DXINV對于時鐘信號DX的相位。此時,根據(jù)被測定了的閾值電壓Vtp、Vtn來設定第1時鐘信號生成電路200A和第2時鐘信號生成電路200B的DIP開關2044的通斷。再有,后面敘述閾值電壓Vtp、Vtn與時鐘信號時鐘信號DYINV、DXINV的相位的關系。
在第4工序中,連接已調(diào)整的時序發(fā)生器200或圖像信號處理電路300等的外部電路與液晶面板100,完成液晶顯示裝置。
但是,液晶面板100是作為某個單位數(shù)的批次來生產(chǎn)的。在1個批次中的各液晶面板100中,通常N溝道型TFT與P溝道型TFT的閾值電壓大體相等。因此,在第2工序中可不對每個液晶面板100進行測定,可對于從1個批次中抽出的幾個液晶面板100進行測定,根據(jù)該測定結(jié)果進行第3工序以下的工序。
<第3工序中的調(diào)整>
其次,詳細地說明第3工序中的調(diào)整方法。再有,在以下的說明中,假定在調(diào)整前在時鐘信號CLY與反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV之間沒有相位差。
<P溝道型TFT的閾值電壓變小的情況>
首先,研究P溝道型TFT的閾值電壓變小的情況。在TFT的制造工藝中,如果P溝道型TFT的閾值電壓變小,則存在N溝道型TFT的周值電壓變大的趨勢。因此,在該例中,考慮P溝道型TFT的閾值電壓Vtp比設計目標小ΔVp、N溝道型TFT的閾值電壓Vtn比設計目標大ΔVn的情況。
圖10是示出P溝道型TFT的閾值電壓小了ΔVp時的移位寄存器的工作的時序圖,圖11是構(gòu)成移位寄存器1550的單位電路的電路圖。再有,在圖10中,Vtpr是第1基準電壓,是P溝道型TFT的閾值電壓Vtp的設計目標值。此外,Vtnr是第1基準電壓,是P溝道型TFT的閾值電壓Vtn的設計目標值。
如圖11中所示,在單位電路R1中,因為對P1供給了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV,故P1如圖10中所示那樣重復進行通斷。另一方面,在單位電路R2中,因為對P1’供給了時鐘信號CLY,故P1’如圖10中所示那樣重復進行通斷。因而,在時刻t3至t4的期間內(nèi),P1和P1’同時成為導通狀態(tài)。此外,因為在單位電路R1中對N1供給了時鐘信號CLY、在單位電路R2中對N1’供給了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV,故如圖10中所示,在時刻t1至t2的期間內(nèi),N1和N1’同時成為導通狀態(tài)。再有,第奇數(shù)個單位電路中的N2、P1與單位電路R1的N2、P1同樣地工作,第偶數(shù)個單位電路中的N2’、P1’與單位電路R2的N2’、P1’同樣地工作。
現(xiàn)在研究單位電路R1、R2、R3的各輸出信號A、B、C。
在時刻t3,如果反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的電平比電壓(Vdd-Vtp)低,則單位電路R1的P1從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài)。于是,倒相器1552的輸出信號從低電平變化為高電平,通過利用倒相器1554將其反轉(zhuǎn),發(fā)生輸出信號A的下降沿Ead。
其次,通過在輸出信號A為高電平的狀態(tài)下、即P2’為關斷狀態(tài)且N1’為導通狀態(tài)下N2’從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài),發(fā)生第2級的輸出信號B的上升沿Ebu。具體地說,如果N2’成為導通狀態(tài),則倒相器1552的輸出信號從高電平變化為低電平。通過利用倒相器1554將其反轉(zhuǎn),發(fā)生輸出信號B的上升沿Ebu。由于利用反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV來控制N2’的通斷,故輸出信號B的上升沿Ebu與反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV同步。
此外,如果到達時刻t3,則雖然發(fā)生輸出信號A的下降沿Ead,但在從時刻t3到時刻t4的期間內(nèi),單位電路R2的P1’成為導通狀態(tài)。因此,如果伴隨輸出信號A的下降沿Ead,P2’從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài),同時,N1’從導通狀態(tài)變化為關斷狀態(tài),則與輸出信號A的下降沿Ead同步地,倒相器1552的輸出信號從高電平變化為低電平。因為輸出信號B是將倒相器1552的輸出信號反轉(zhuǎn)后的信號,故輸出信號B的下降沿Ebd與輸出信號A的下降沿Ead同步地發(fā)生。
但是,如圖7中所示,在將高電平維持了時鐘信號CLY的1個周期后發(fā)生輸出信號B的下降沿Ebd是正常的。如該例那樣,之所以提前發(fā)生輸出信號B的下降沿Ebd,是因為存在單位電路R1中的P1與單位電路R2的P1’同時成為導通狀態(tài)的期間。
其次,在第3級的單位電路R3中,N2在圖14中示出的從時刻t1到時刻t2的期間中成為導通狀態(tài)。因此,如果輸出信號B上升、N1從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài),則倒相器1552的輸出信號從高電平變化為低電平。通過利用倒相器1554將其反轉(zhuǎn),發(fā)生輸出信號C的上升沿Ecu。如圖7中所示,原來輸出信號C的上升沿Ecu與輸出信號A的下降沿Ead同步地發(fā)生。但是,在該例中,輸出信號C的上升沿Ecu與輸出信號B的上升沿Ebu同步地發(fā)生。這一點起因于,由于N溝道型TFT的閾值電壓Vtn比第2基準電壓Vtnr小了ΔVn,故在從時刻t1到時刻t2的期間中,N2和N2’同時成為導通狀態(tài)。
因此,在上述的第3工序中,關于以下的2點進行調(diào)整。
第1調(diào)整是,使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位延遲。具體地說,按照在上述的第2工序中測量的P溝道型TFT的閾值電壓Vtp比第1基準電壓Vtpr小多少、即ΔVp,來決定延遲反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的時間,根據(jù)被決定的時間,調(diào)整圖2中示出的下降沿控制電路204的DIP開關2043的設定??傊?,這樣來決定延遲反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的時間,使得第奇數(shù)個單位電路中的P1與第偶數(shù)個單位電路中的P1’不同時成為導通狀態(tài)。
圖12是示出以將反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿延遲了這樣被決定的時間的方式調(diào)整了的結(jié)果的時序圖。由于時刻t3與時刻t4一致,在到達時刻t4時單位電路R2的P1’成為關斷狀態(tài),故在時刻t3(=t4)后發(fā)生的輸出信號A的下降沿Ead不被取入到單位電路R2中。因此,輸出信號B在時刻t4維持高電平。
第2調(diào)整是,使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位延遲。具體地說,按照在上述的第2工序中測量的N溝道型TFT的閾值電壓Vtn比第1基準電壓Vtnr小多少、即ΔVn,來決定延遲反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的時間,根據(jù)被決定的時間,調(diào)整圖2中示出的上升沿控制電路205的DIP開關(與2043相當)的設定。
如果假定圖10中示出的從時刻t1到時刻t2的時間與上升沿控制電路205的各延遲電路(2041a~2041g)的延遲時間td一致,則將DIP開關調(diào)整為能對上升沿控制電路205的選擇電路(與2042相當)輸入“011”。根據(jù)該已被調(diào)整的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV和時鐘信號CLY,在圖13中示出移位寄存器工作時的時序圖。如該圖中所示,由于已被調(diào)整的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿相對于時鐘信號CLY的上升沿延遲了時間td,故如圖13中所示,時刻t1與時刻t2一致,N2與N2’不同時成為導通狀態(tài)。由此,輸出信號C的上升沿Ecu與輸出信號B的上升沿Ebu不同步地發(fā)生。
<N溝道型TFT的閾值電壓變小的情況>
其次,研究N溝道型TFT的閾值電壓變小的情況。在TFT的制造工藝中,與上述的情況相反,如果N溝道型TFT的閾值電壓變小,則存在P溝道型TFT的閾值電壓變大的趨勢。因此,在該例中,考慮N溝道型TFT的閾值電壓Vtn比設計目標小ΔVn、P溝道型TFT的閾值電壓Vtp比設計目標大ΔVp的情況。
圖14是示出N溝道型TFT的閾值電壓小了ΔVn時的移位寄存器的工作的時序圖。如圖11中所示,在單位電路R1中,因為對N2供給了時鐘信號CLY,故N2如圖14中所示那樣重復進行通斷。另一方面,在單位電路R2中,因為對N2’供給了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV,故N2’如圖14中所示那樣重復進行通斷。因而,在時刻t1至t2的期間內(nèi),N2和N2’同時成為導通狀態(tài)。此外,因為在單位電路R1中對P1供給了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV、在單位電路R2中對P1’供給了時鐘信號CLY,故如圖14中所示,在時刻t3至t4的期間內(nèi),P1和P1’同時成為導通狀態(tài)。
現(xiàn)在研究單位電路R1、R2、R3的各輸出信號A、B、C。
在時刻t3,如果反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的電平比電壓(Vdd-Vtp)低,則單位電路R1的P1從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài)。于是,倒相器1552的輸出信號從低電平變化為高電平,通過利用倒相器1554將其反轉(zhuǎn),發(fā)生輸出信號A的下降沿Ead。
其次,通過在輸出信號A為高電平的狀態(tài)下、即P2’為關斷狀態(tài)且N1’為導通狀態(tài)下N2’從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài),發(fā)生第2級的輸出信號B的上升沿Ebu。具體地說,如果N2’成為導通狀態(tài),則倒相器1552的輸出信號從高電平變化為低電平。通過利用倒相器1554將其反轉(zhuǎn),發(fā)生輸出信號B的上升沿Ebu。由于利用反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV來控制N2’的通斷,故輸出信號B的上升沿Ebu如圖14中所示與反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV同步。
此外,如果到達時刻t3,則雖然發(fā)生輸出信號A的下降沿Ead,但此時單位電路R2的P1’成為導通狀態(tài)。因此,如果伴隨輸出信號A的下降沿Ead,P2’從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài),同時,N1’從導通狀態(tài)變化為關斷狀態(tài),則與輸出信號A的下降沿Ead同步地,倒相器1552的輸出信號從高電平變化為低電平。因為輸出信號B是將倒相器1552的輸出信號反轉(zhuǎn)后的信號,故輸出信號B的下降沿Ebd與輸出信號A的下降沿Ead同步地發(fā)生。
但是,如圖7中所示,在將高電平維持了時鐘信號CLY的1個周期后發(fā)生輸出信號B的下降沿Ebd是正常的。如該例那樣,之所以提前發(fā)生輸出信號B的下降沿Ebd,是因為存在單位電路R1中的P1與單位電路R2的P1’同時成為導通狀態(tài)的期間。
其次,在第3級的單位電路R3中,N2在圖14中示出的從時刻t1到時刻t2的期間中成為導通狀態(tài)。因此,如果輸出信號B上升、N1從關斷狀態(tài)變化為導通狀態(tài),則倒相器1552的輸出信號從高電平變化為低電平。通過利用倒相器1554將其反轉(zhuǎn),發(fā)生輸出信號C的上升沿Ecu。如圖7中所示,原來輸出信號C的上升沿Ecu與輸出信號A的下降沿Ead同步地發(fā)生。但是,在該例中,輸出信號C的上升沿Ecu與輸出信號B的上升沿Ebu同步地發(fā)生。這一點起因于,由于N溝道型TFT的閾值電壓Vtn比第2基準電壓Vtnr小了ΔVn,故在從時刻t1到時刻t2的期間中,N2和N2’同時成為導通狀態(tài)。
因此,在上述的第3工序中,關于以下的2點,進行調(diào)整。第1調(diào)整是,使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位延遲。具體地說,按照在上述的第2工序中測量的N溝道型TFT的閾值電壓Vtn比第2基準電壓Vtnr小多少、即ΔVn,來決定延遲反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的時間,根據(jù)被決定的時間,調(diào)整圖2中示出的上升沿控制電路205的DIP開關(與2043相當)的設定。
如果假定圖14中示出的從時刻t1到時刻t2的時間與上升沿控制電路205的各延遲電路(2041a~2041g)的延遲時間td一致,則將DIP開關調(diào)整為能對上升沿控制電路205的選擇電路(與2042相當)輸入“011”。根據(jù)該已被調(diào)整的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV和時鐘信號CLY,在圖15中示出移位寄存器工作時的時序圖。如該圖中所示,由于已被調(diào)整的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿相對于時鐘信號CLY的上升沿延遲了時間td,故在圖13中示出的時刻t1至時刻t2的期間中,N2與N2’不同時成為導通狀態(tài)。由此,輸出信號C的上升沿Ecu與輸出信號B的上升沿Ebu不同步地發(fā)生。
第2調(diào)整是,使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位延遲。具體地說,按照在上述的第2工序中測量的P溝道型TFT的閾值電壓Vtp比第1基準電壓Vtpr小多少、即ΔVp,來決定延遲反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的時間,根據(jù)被決定的時間,調(diào)整圖2中示出的下降沿控制電路204的DIP開關2043的設定??傊?,這樣來決定延遲反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的時間,使得第奇數(shù)個單位電路中的P1與第偶數(shù)個單位電路中的P1’不同時成為導通狀態(tài)。
圖16是示出以將反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿延遲了這樣被決定的時間的方式調(diào)整了的結(jié)果的時序圖。此時,由于時刻t3與時刻t4一致,在到達時刻t4時單位電路R2的P1’成為關斷狀態(tài),故在時刻t3(=t4)后發(fā)生的輸出信號A的下降沿Ead不被取入到單位電路R2中。因此,輸出信號B在時刻t4維持高電平,該輸出信號B的下降沿Ebd不與輸出信號C的上升沿Ecd同步地發(fā)生。
這樣,在第3工序中,由于根據(jù)N溝道型TFT的閾值電壓Vtn來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位,故在各單位電路R1~Rn中N1和N1’不同時成為導通狀態(tài)。因而,可正常地使各單位電路R1~Rn的輸出信號上升。
此外,在第3工序中,由于根據(jù)P溝道型TFT的閾值電壓Vtp來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位,故在各單位電路R1~Rn中P1和P1’不同時成為導通狀態(tài)。因而,可正常地使各單位電路R1~Rn的輸出信號下降。
其結(jié)果,由于即使因制造工藝的緣故構(gòu)成移位寄存器的P溝道型TFT和N溝道型TFT的閾值電壓偏離設計目標,也能使移位寄存器正常地工作,故即使是以往以移位寄存器的誤操作為原因而成為不合格品的液晶面板100,也能作為合格品來處理,在液晶顯示裝置的生產(chǎn)中可大幅度地使成品率提高。
<應用例>
<導通電流的考慮>
在上述的液晶顯示裝置的生產(chǎn)方法中,在第2工序中,測定P溝道型TFT的閾值電壓Vtp和N溝道型TFT的閾值電壓Vtn,在第3工序中,根據(jù)該測定結(jié)果,個別地調(diào)整了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿和上升沿的相位。由于利用TFT的閾值電壓決定各單位電路R1~Rn中N2、N2’或P1、P2同時導通的時序,故根據(jù)閾值電壓來調(diào)整對柵供給的反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的相位,由此,可使移位寄存器正常地工作。
但是,即使N2、N2’或P1、P2同時導通了,但如果其期間短,則信號未完全從低電平上升到高電平,或未完全從高電平下降到低電平。在該情況下,在各單位電路R1~Rn的輸出信號上重疊了寬度極窄的脈沖。但是,由于該脈沖的振幅小,不能使下一級的P溝道型TFT和N溝道型TFT導通,故在實用上沒有問題。因而,如果適當?shù)乜s短同時導通的期間,則不發(fā)生誤操作。
但是,在容許某種程度的同時導通的期間的情況下,必須考慮信號的轉(zhuǎn)換速率。這是因為,在轉(zhuǎn)換速率大的情況下,信號在短時間內(nèi)在高電平與低電平之間變化。因此,如果在已容許的期間內(nèi)信號的邏輯電平完全地變化,則移位寄存器發(fā)生誤操作。
在此,信號的轉(zhuǎn)換速率由P溝道型TFT和N溝道型TFT的的導通電流來決定。即,導通電流越大,轉(zhuǎn)換速率越大。
因此,在上述的第2工序中,除了閾值電壓Ytp、Vtn外,測定P溝道型TFT的導通電流ip和N溝道型TFT的導通電流in,在上述的第3工序中,根據(jù)這些測定結(jié)果來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的相位即可。
在此,所謂P溝道型TFT的導通電流ip,是用電源電壓對P溝道型TFT進行偏置時的漏電流,所謂N溝道型TFT的導通電流in,是用電源電壓對N溝道型TFT進行偏置時的漏電流。例如,如果電源電壓是5V,則導通電流ip是柵電壓Vg=-5V時的漏電流。此外,in是柵電壓Vg=5V時的漏電流。
此時,根據(jù)閾值電壓Vtp和導通電流ip,相對地調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位和時鐘信號CLY的上升沿的相位(下降沿控制電路204的DIP開關2043設定),根據(jù)閾值電壓Vtn和導通電流in,相對地調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位和時鐘信號CLY的下降沿的相位(上升沿控制電路205的DIP開關的設定)。
定性的說,如果導通電流ip、in變大,則因為相應地轉(zhuǎn)換速率變快,必須增加相位調(diào)整量。因此,隨著導通電流ip變大,調(diào)整成例如增大反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位對于時鐘信號CLY的上升沿的相位的延遲量。此外,隨著導通電流in變大,調(diào)整成例如增大反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位對于時鐘信號CLY的下降沿的相位的延遲量。
更具體地說,如下述那樣來進行下降沿控制電路204的DIP開關2043的設定。第1,在閾值電壓Vtp為規(guī)定的范圍內(nèi)、且導通電流ip在第1基準電流ipr以下的情況下,將DIP開關2043的設定定為初始設定。這是因為,由于同時導通的時間短、且信號的轉(zhuǎn)換速率低,故不需要調(diào)整。換言之,將閾值電壓Vtp的規(guī)定范圍和第1基準電流ipr定為不產(chǎn)生誤操作。
第2,在閾值電壓Vtp為規(guī)定的范圍外的情況下,根據(jù)閾值電壓Vtp與第1基準電壓Vtpr的差電壓ΔVp來決定使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿延遲的時間,將DIP開關2043設定為能得到該延遲時間。
第3,在閾值電壓Vtp為規(guī)定的范圍內(nèi)、且導通電流ip比第1基準電流ipr大的情況下,根據(jù)導通電流ip與第1基準電流ipr的差電流來決定使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿延遲的時間,將DIP開關2043設定為能得到該延遲時間。
此外,關于上升沿控制電路205的DIP開關的設定,也與下降沿控制電路204的設定同樣地進行。
<時鐘信號的相位調(diào)整>
在上述的第3工序中,根據(jù)N溝道型TFT的閾值電壓Vtn調(diào)整了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位。這是為了在各單位電路R1~Rn中消除N2和N2’同時成為導通狀態(tài)的情況。但是,N2’由反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV來控制,另一方面,N2由時鐘信號CLY來控制。因而,也可控制成使時鐘信號CLY的下降沿提前,來代替使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位延遲??傊?,根據(jù)N溝道型TFT的閾值電壓Vtn(或Vtn和in)來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿與時鐘信號CLY的下降沿的相對的相位即可。
此外,在上述的第3工序中,根據(jù)P溝道型TFT的閾值電壓Vtp調(diào)整了反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位。這是為了在各單位電路R1~Rn中消除P1和P1’同時成為導通狀態(tài)的情況。但是,P1’由反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV來控制,另一方面,P1由時鐘信號CLY來控制。因而,也可控制成使時鐘信號CLY的上升沿提前,來代替使反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位延遲??傊?,根據(jù)P溝道型TFT的閾值電壓Vtp(或Vtp和ip)來調(diào)整反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿與時鐘信號CLY的上升沿的相對的相位即可。
<閾值電壓的反饋>
在上述的液晶顯示裝置中,通過根據(jù)閾值電壓Vtp、Vtn設定DIP開關,調(diào)整了時鐘信號CLY與反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的相對的相位,但也可將閾值電壓Vtp、Vtn反饋到時序發(fā)生器200中,根據(jù)閾值電壓Vtp、Vtn自動地調(diào)整兩時鐘間的相位。在此,說明了生成供給掃描線驅(qū)動電路150的移位寄存器的時鐘信號CLY和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的第1時鐘信號生成電路200A的改進,但當然也可同樣地構(gòu)成第2時鐘信號生成電路200B。
圖17是自動地調(diào)整時鐘的相對的相位第1時鐘信號生成電路200A’的主要部分及其外圍電路的框圖。
在圖中,第1閾值電壓檢測部210和第2閾值電壓檢測部220被設置在各移位寄存器的內(nèi)部,用與構(gòu)成移位寄存器的TFT的相同的制造工藝被制成。第1閾值電壓檢測部210用于檢測P溝道型TFT的閾值電壓Vtp,在正電源Vdd與負電源Vss之間串聯(lián)連接了偏置電阻211和P溝道型TFT212~214而被構(gòu)成。在此,因為P溝道型TFT212~214中將源端子與柵端子進行了短路,故連接點X1的電位與正電源Vdd的電位差表示3Vtp。因而,根據(jù)連接點X1的電壓,可知道P溝道型TFT的閾值電壓Vtp。因此,第1閾值電壓檢測部210將連接點X1的電壓作為第1檢測電壓Vdp輸出到時序發(fā)生器200中。
另一方面,第2閾值電壓檢測部220用于檢測N溝道型TFT的閾值電壓Vtn,在正電源Vdd與負電源Vss之間串聯(lián)連接了偏置電阻221和N溝道型TFT222~224而被構(gòu)成。第2閾值電壓檢測部220與第1閾值電壓檢測部210同樣地將連接點X2的電壓作為第2檢測電壓Vdn輸出到時序發(fā)生器200中。再有,在第1閾值電壓檢測部210和第2閾值電壓檢測部220中,之所以連接了3個TFT,是為了通過將閾值電壓Vtp、Vtn的變化量放大為3倍進行檢測,可提高檢測精度,而且,將3個TFT的閾值電壓進行平均化。
其次,第1選擇控制信號生成部207根據(jù)第1檢測電壓Vdp,生成控制選擇電路2042用的第1選擇控制信號CTL1,另一方面,第2選擇控制信號生成部208根據(jù)第2檢測電壓Vdn,生成控制選擇電路用的第2選擇控制信號CTL2。
在第1閾值電壓檢測部210和第2閾值電壓檢測部220中,如果檢測出第1檢測電壓Vdp和第2檢測電壓Vdn,則將其反饋到第1時鐘信號生成電路200A中,據(jù)此生成第1和第2選擇控制信號CTL1、CTL2。換言之,根據(jù)閾值電壓Vtp、Vtn,對反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿和下降沿的相位進行反饋控制。
因而,可不需要上述的第2工序中的閾值電壓的測定和第3工序中的DIP開關的設定。其結(jié)果,既可使液晶面板100的成品率提高,又可簡化液晶顯示裝置的生產(chǎn)工序。
此外,閾值電壓Vtp、Vtn雖然具有溫度特性,但如果按照上述的結(jié)構(gòu),則可進行反饋控制。因此,即使閾值電壓Vtp、Vtn伴隨溫度變化而變化,也可自動地控制反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的相位,使其跟隨閾值電壓Vtp、Vtn的變化,因此,即使是溫度變化大的環(huán)境,也可使移位寄存器正常地工作。
其次,圖18是示出圖17中示出的第1時鐘信號生成電路200A’的變形例的框圖。圖18中示出的變形例,除了附加了分別檢測導通電流in、ip的第1和第2導通電流檢測部230、240外,與圖17中示出的電路同樣地構(gòu)成。
在此,第1和第2導通電流檢測部230、240與第1和第2閾值電壓檢測部210、220同樣,在移位寄存器的內(nèi)部被設置,利用與構(gòu)成移位寄存器的TFT相同的制造工藝來制成。
在該例中,利用第1導通電流檢測部230可得到成為P溝道型TFT的導通電流ip的指標的信號ip’,另一方面,利用第2導通電流檢測部240可得到成為P溝道型TFT的導通電流in的指標的信號in’。而且,第1選擇控制信號生成部207根據(jù)信號ip’和第1檢測電壓Vdp,對反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的下降沿的相位進行反饋控制。此外,第2選擇控制信號生成部208根據(jù)信號in’和第2檢測電壓Vdn,對反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV的上升沿的相位進行反饋控制。
由此,即使在TFT的閾值電壓及導通電流大幅度地偏離設計目標的情況下,也能消除移位寄存器的誤操作。
<元件基板的結(jié)構(gòu)等>
此外,在實施例中,說明了利用玻璃等的透明的絕緣性基板構(gòu)成液晶面板100的元件基板101,在該基板上形成硅薄膜,同時,在該薄膜上利用形成了源、漏、柵的TFT構(gòu)成像素的開關元件(TFT116)及驅(qū)動電路120的元件的例子,但本發(fā)明不限于此。
例如,也可利用半導體基板構(gòu)成元件基板101,在該半導體基板的表面上利用形成了源、漏、柵的絕緣柵型場效應晶體管來構(gòu)成像素的開關元件及驅(qū)動電路120的元件。在以這種方式利用半導體基板構(gòu)成元件基板101的情況下,由于不能作為透射型的顯示面板來使用,故用鋁等形成像素電極118,作為反射型的顯示面板來使用。此外,也可將元件基板101作成透明基板,將像素電極118作成反射型的。
再者,在上述的實施例中,將像素的開關元件作為以TFT為代表的3端子元件進行了說明,但也可用二極管等的2端子元件來構(gòu)成。但是,在使用2端子元件作為像素的開關元件的情況下,在一方的基板上形成掃描線112,在另一方的基板上形成數(shù)據(jù)線114,同時,必須在掃描線112或數(shù)據(jù)線114的某一方與像素電極之間形成2端子元件。此時,像素就由串聯(lián)連接在掃描線112與數(shù)據(jù)線114之間的2端子元件和液晶構(gòu)成。
此外,本發(fā)明作為有源矩陣型液晶顯示裝置進行了說明,但不限于此,也可應用于使用了STN(超扭曲向列)液晶等的無源型的液晶顯示裝置。再者,也可應用于使用了除液晶外的場致發(fā)光元件等作為電光材料、利用其電光效應來進行顯示的顯示裝置。即,本發(fā)明可應用于具有與上述的液晶顯示裝置類似的結(jié)構(gòu)的所有的電光裝置。
<電子裝置>
其次,說明將上述的液晶顯示裝置應用于各種電子裝置的情況。
<其1投影儀>
首先,說明使用了該液晶面板作為光閥的投影儀。圖19是示出投影儀的結(jié)構(gòu)例的平面圖。
如該圖中所示,在液晶投影儀1100的內(nèi)部,設置了由金屬鹵素燈等白色光源的燈單元1102。由該燈單元1102射出的投射光被配置在導光體內(nèi)的4片鏡子1106和2片分色鏡1108分離成RGB的3原色,入射到作為與各原色對應的光閥的液晶面板1110R、1110B和1110G上。
液晶面板1110R、1110B和1110G的結(jié)構(gòu)與上述的液晶面板100相同,分別由從圖像信號處理電路(圖示省略)供給的R、G、B的原色信號來驅(qū)動。然后,使被這些液晶面板調(diào)制了的光從3個方向入射到分色棱鏡1112上。在該分色棱鏡1112中,R和B的光以90度折射,G的光直接行進。因而,各色的圖像被合成的結(jié)果,彩色圖像經(jīng)投射鏡1114被投射到屏幕等上。
在此,如果著眼于由各液晶面板1110R、111OB和1110G產(chǎn)生的顯示像,則必須使由液晶面板1110G產(chǎn)生的顯示像相對于由液晶面板1110R、111OB產(chǎn)生的顯示像左右反轉(zhuǎn)。
再有,由于與RGB的各原色對應的光由分色鏡1108入射到液晶面板1110R、111OB和1110G。上,故沒有必要設置濾色片。
<其2可移動型計算機>
其次,說明將該液晶面板應用于可移動型的個人計算機的例子。圖20是示出該個人計算機的結(jié)構(gòu)的斜視圖。在圖中,計算機1200由具備鍵盤1202的本體部1204和液晶顯示單元1206構(gòu)成。該液晶顯示單元1206通過在前面敘述的液晶面板100的背面附加背燈來構(gòu)成。
<其3攜帶電話機>
再者,說明將該液晶面板100應用于攜帶電話機的例子。圖21是示出該攜帶電話機的結(jié)構(gòu)的斜視圖。在圖中,攜帶電話機1302具備多個操作按鈕1302和反射型的液晶面板100。在該反射型的液晶面板100中,根據(jù)需要,在其前面設置前燈。
再有,除了圖19~圖21已說明的電子裝置外,還可舉出具備下述部分的裝置等液晶電視、尋象器型或監(jiān)視器直接觀察型的磁帶攝像機、車輛導航裝置、尋呼機、電子筆記本、計算器、文字處理器、工程工作站、可視電話、POS終端、觸摸屏等。當然可應用于這些各種電子裝置。
如以上所說明的那樣,按照本發(fā)明,可提供能防止移位寄存器的誤操作的時鐘信號調(diào)整方法、時鐘信號調(diào)整電路和應用了這些方法和電路的電光裝置、電子裝置。此外,在生產(chǎn)電光裝置時,可使成品率提高。
權利要求
1.一種電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,上述調(diào)整方法被用于下述的電光裝置,上述電光裝置具備顯示部和移位寄存器,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述移位寄存器按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位,上述電光裝置根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號,上述調(diào)整方法調(diào)整供給上述移位寄存器的上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位,其特征在于檢測構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓,根據(jù)已被檢測的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位。
2.如權利要求1中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于在檢測上述晶體管的閾值電壓的工序中,測量用與上述移位寄存器的晶體管相同的制造工藝制成的試驗用晶體管的閾值電壓,利用上述測量結(jié)果檢測上述晶體管的閾值電壓。
3.如權利要求1中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,在測量上述閾值電壓的工序中,測量上述P溝道型TFT的第1閾值電壓和上述N溝道型TFT的第2閾值電壓,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓和上述第2閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。
4.如權利要求3中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位。
5.如權利要求4中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第2閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
6.一種電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,上述調(diào)整方法被用于下述的電光裝置,上述電光裝置具備顯示部和移位寄存器,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述移位寄存器按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位,上述電光裝置根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號,上述調(diào)整方法調(diào)整供給上述移位寄存器的上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位,其特征在于檢測構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓和導通電流,根據(jù)已被檢測的閾值電壓和導通電流,調(diào)整上述時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位。
7.如權利要求6中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于在檢測上述晶體管的閾值電壓和導通電流的工序中,測量用與上述移位寄存器的晶體管相同的制造工藝制成的試驗用晶體管的閾值電壓和導通電流,利用上述測量結(jié)果檢測上述晶體管的閾值電壓和導通電流。
8.如權利要求6中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,在測量上述閾值電壓的工序中,測量上述P溝道型TFT的第1閾值電壓和第1導通電流以及上述N溝道型TFT的第2閾值電壓和第2導通電流,在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓和第1導通電流以及上述第2閾值電壓和第2導通電流,調(diào)整上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。
9.如權利要求8中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第1閾值電壓和上述第1導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位。
10.如權利要求8中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整方法,其特征在于在調(diào)整上述相位的工序中,根據(jù)上述第2閾值電壓和上述第2導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
11.一種電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,上述調(diào)整電路被用于下述的電光裝置,上述電光裝置具備顯示部和移位寄存器,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述移位寄存器按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位,上述電光裝置根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號,上述調(diào)整電路調(diào)整供給上述移位寄存器的上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位,其特征在于,具備第1相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位;以及第2相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
12.如權利要求11中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,上述時鐘信號調(diào)整電路具備檢測上述P溝道型TFT的第1閾值電壓的第1閾值電壓檢測部;以及檢測上述N溝道型TFT的第2閾值電壓的第2閾值電壓檢測部,上述第1相位調(diào)整部根據(jù)上述第1閾值電壓調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位,另一方面,上述第2相位調(diào)整部根據(jù)上述第2閾值電壓調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
13.如權利要求12中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于在上述第1閾值電壓的絕對值與第1基準電壓值相等且上述第2閾值電壓的絕對值與第2基準電壓值相等的情況下,上述移位寄存器使上述開始脈沖正常地移位,在上述第1閾值電壓的絕對值比第1基準電壓值小且上述第2閾值電壓的絕對值比第2基準電壓值大的情況下,上述第1相位調(diào)整部使上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿相對于上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿延遲。
14.如權利要求12中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于在上述第1閾值電壓的絕對值與第1基準電壓值相等且上述第2閾值電壓的絕對值與第2基準電壓值相等的情況下,上述移位寄存器使上述開始脈沖正常地移位,在上述第1閾值電壓的絕對值比第1基準電壓值大且上述第2閾值電壓的絕對值比第2基準電壓值小的情況下,上述第2相位調(diào)整部使上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿相對于上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿延遲。
15.如權利要求12中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于在形成上述移位寄存器的同一基板上至少形成上述第1閾值電壓檢測部和上述第2閾值電壓檢測部,上述第1閾值電壓檢測部具備用與構(gòu)成上述移位寄存器的P溝道型TFT相同的工藝形成的P溝道型TFT,使用該P溝道型TFT檢測上述第1閾值電壓,上述第2閾值電壓檢測部具備用與構(gòu)成上述移位寄存器的N溝道型TFT相同的工藝形成的N溝道型TFT,使用該N溝道型TFT檢測上述第2閾值電壓。
16.一種電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,上述調(diào)整電路被用于下述的電光裝置,上述電光裝置具備顯示部和移位寄存器,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述移位寄存器按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位,上述電光裝置根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號,上述調(diào)整電路調(diào)整供給上述移位寄存器的上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位,其特征在于,具備第1相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓和導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位;以及第2相位調(diào)整部,根據(jù)構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管的閾值電壓和導通電流,調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
17.如權利要求16中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于構(gòu)成上述移位寄存器的晶體管是P溝道型TFT和N溝道型TFT,上述時鐘信號調(diào)整電路具備檢測上述P溝道型TFT的第1閾值電壓的第1閾值電壓檢測部;檢測上述N溝道型TFT的第2閾值電壓的第2閾值電壓檢測部;檢測上述P溝道型TFT的第1導通電流的第1導通電流檢測部;以及檢測上述N溝道型TFT的第2導通電流的第2導通電流檢測部,上述第1相位調(diào)整部根據(jù)上述第1閾值電壓和上述第1導通電流調(diào)整上述時鐘信號的上升沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿的相對的相位,另一方面,上述第2相位調(diào)整部根據(jù)上述第2閾值電壓和上述第2導通電流調(diào)整上述時鐘信號的下降沿與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿的相對的相位。
18.如權利要求17中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于上述第1相位調(diào)整部隨著上述第1導通電流變大,增加上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的下降沿對于上述時鐘信號的上升沿的延遲時間。
19.如權利要求17中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于上述第2相位調(diào)整部隨著上述第2導通電流變大,增加上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的上升沿對于上述時鐘信號的下降沿的延遲時間。
20.如權利要求12或16中所述的電光裝置的時鐘信號調(diào)整電路,其特征在于級聯(lián)多個單位電路構(gòu)成了上述移位寄存器,1個單位電路由供給該單位電路的輸入信號的第1倒相器和鎖存電路構(gòu)成,該鎖存電路由第2倒相器和第3倒相器構(gòu)成,上述第2倒相器反轉(zhuǎn)第1倒相器的輸出信號并將其作為該單位電路的輸出信號而輸出,上述第3倒相器反轉(zhuǎn)上述第2倒相器的輸出信號并將其供給上述第2倒相器的輸入,上述第1倒相器是這樣構(gòu)成的,在正電源與負電源之間串聯(lián)連接第1P溝道型TFT、第2P溝道型TFT、第1N溝道型TFT和第2N溝道型TFT,從上述第2P溝道型TFT與上述第1N溝道型TFT的連接點取出該第1倒相器的輸出信號,連接上述第2P溝道型TFT的柵與上述第1N溝道型TFT的柵,對該連接點供給該單位電路的輸入信號,對第奇數(shù)個單位電路中的上述第1P溝道型TFT的柵供給時鐘信號,對上述第2N溝道型TFT的柵供給反轉(zhuǎn)時鐘信號,另一方面,對第偶數(shù)個單位電路中的上述第1P溝道型TFT的柵供給反轉(zhuǎn)時鐘信號,對上述第2N溝道型TFT的柵供給時鐘信號。
21.一種電光裝置,其特征在于,具備顯示部,具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素;移位寄存器,按照時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號依次對開始脈沖進行移位;驅(qū)動部,根據(jù)上述移位寄存器的各輸出信號生成供給上述多條掃描線或上述多條數(shù)據(jù)線的各信號;以及權利要求11中所述的時鐘信號調(diào)整電路。
22.一種電子裝置,其特征在于使用了權利要求21中所述的電光裝置作為顯示裝置。
23.一種電光裝置的生產(chǎn)方法,上述電光裝置具備顯示面板和時鐘信號生成電路,上述顯示面板具有顯示部和驅(qū)動部,上述顯示部具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和對應于這些線的各交點被設置的像素,上述驅(qū)動部使用移位寄存器來驅(qū)動上述顯示部,上述時鐘信號生成電路在生成供給上述移位寄存器的時鐘信號和反轉(zhuǎn)時鐘信號的同時,可調(diào)整上述時鐘信號與上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相對的相位,其特征在于制造上述顯示面板,測量已被制造的顯示面板中的構(gòu)成移位寄存器的晶體管的閾值電壓,在上述時鐘信號生成電路中,根據(jù)已被測量的閾值電壓,調(diào)整上述時鐘信號和上述反轉(zhuǎn)時鐘信號的相位。
全文摘要
本發(fā)明的課題是消除移位寄存器電路的誤操作。分配電路203輸出下降觸發(fā)脈沖DTP和上升觸發(fā)脈沖UTP。下降沿控制電路204和上升沿控制電路205使下降觸發(fā)脈沖DTP和上升觸發(fā)脈沖UTP延遲,但能設定其延遲時間。這些延遲時間由構(gòu)成移位寄存器的TFT的閾值電壓來決定。由控制電路204、205的輸出信號來生成反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV。移位寄存器由時鐘信號CLY和反轉(zhuǎn)時鐘信號CLYINV來驅(qū)動。
文檔編號G11C19/28GK1299124SQ00135240
公開日2001年6月13日 申請日期2000年12月8日 優(yōu)先權日1999年12月9日
發(fā)明者藤田伸, 小澤德郎 申請人:精工愛普生株式會社