[發明專利]反相器以及包含該反相器的驅動電路和顯示裝置

有效

• 申請號: 201310728322.3
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103915055A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 鄭塤
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G09G3/20
• 分類號: G09G3/20;G09G3/32
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

技術領域

本發明涉及一種反相器，更具體地，涉及一種采用氧化物半導體的反相器，并且涉及一種包括該反相器的驅動電路和顯示裝置。

背景技術

隨著信息化社會的到來，使用了各種電子器件，并且電子器件包括對輸入信號的極性進行反轉的反相器。

通常，反相器采用具有低能耗和易設計的CMOS電路。但是，CMOS電路存在生產成本高、生產工藝復雜的缺點。

為了解決這些問題，建議使用增強型或耗盡型的PMOS或NMOS。但是，PMOS或NMOS存在能耗增加并難以實現全擺幅（full?swing）的缺點。

近年來，積極進行了利用具有優良電氣特性的氧化物半導體來形成晶體管的研究。采用氧化物半導體的晶體管（也就是氧化物晶體管）由于其材料特性僅被形成為N-型晶體管。

參考圖1對利用N-型氧化物晶體管形成的反相器進行說明。圖1是根據相關技術的、采用氧化物晶體管的反相器的電路圖。

參見圖1，構成反相器IV的第一N-型氧化物晶體管T1和第二N-型氧化物晶體管T2在分別在耗盡模式和增強模式下工作。通過對第一晶體管T1和第二晶體管T2進行這樣的配置，可以實現全擺幅（full?swing）。

但是，耗盡型的第一晶體管T1應當具有厚的半導體層，增強型的第二晶體管T2應當具有薄的半導體層。為此，需要兩種工藝來形成晶體管，因此增加了生產成本和工藝步驟。

可以將第一晶體管T1配置為雙柵結構并向其提供正電壓。但是，需要形成額外的柵電極的工藝，并且減小了設計裕度，還需要額外的選通信號。

當利用NMOS反相器形成選通驅動電路時，利用自舉原理將自舉電容與Q節點連接。因此N節點的電壓升高，由于高的驅動電壓，電路中的晶體管產生應力，因此可靠性劣化。特別地，氧化物晶體管更容易受到穩定性的影響。但是，當利用CMOS反相器形成選通驅動電路時，不會產生自舉，因此可靠性得到了滿足。

如上所述，采用N-型氧化物晶體管的驅動電路存在可靠性方面的問題。

發明內容

因此，本發明涉及一種反相器，以及包含該反相器的驅動電路和顯示裝置，其基本上能夠消除由于相關技術的限制和缺點引起的一個或多個問題。

本發明的優點在于提供了一種能夠提高穩定性的反相器、以及包含該反相器的驅動電路和顯示裝置。

本發明的附加優點和特征將會在隨后的說明書中提出，并且一部分可以從說明書中得出，或者通過實施本發明得知這些附加優點和特征。通過在書面說明書及其權利要求以及附圖中具體指出的結構可以實現并獲得本發明的這些和其他特點。

如在此進行具體實施和寬泛描述的，為了實現這些或其他優點并根據本發明的目的，一種反相器包括：以耗盡模式工作的第一N型氧化物晶體管；以及以正常模式或增強模式工作的第二N型氧化物晶體管，其中，所述第一N型氧化物晶體管的蝕刻阻擋層與所述第一N型氧化物晶體管的漏極之間的重疊區域大于所述第一N型氧化物晶體管的所述蝕刻阻擋層與所述第一N型氧化物晶體管的源極之間的重疊區域。

另一方面，一種顯示器的選通驅動電路包括：移位寄存器，其包括多個反相器并輸出選通信號；其中，每個反相器包括：以耗盡模式工作的第一N型氧化物晶體管；以及以正常模式或增強模式工作的第二N型氧化物晶體管，其中，所述第一N型氧化物晶體管的蝕刻阻擋層與所述第一N型氧化物晶體管的漏極之間的重疊區域大于所述第一N型氧化物晶體管的所述蝕刻阻擋層與所述第一N型氧化物晶體管的源極之間的重疊區域。

在再一方面，一種顯示裝置包括：顯示面板；以及選通驅動電路，其包括向所述顯示面板的選通線輸出選通信號的移位寄存器，其中，所述移位寄存器包括多個反相器，以及其中，每個反相器包括：以耗盡模式工作的第一N型氧化物晶體管；以及以正常模式或增強模式工作的第二N型氧化物晶體管，其中，所述第一N型氧化物晶體管的蝕刻阻擋層與所述第一N型氧化物晶體管的漏極之間的重疊區域大于所述第一N型氧化物晶體管的所述蝕刻阻擋層與所述第一N型氧化物晶體管的源極之間的重疊區域。

應當理解，上述一般性描述和隨后的詳細描述都是示例性和解釋性的，旨在提供對所要求保護的本發明做進一步的解釋。

附圖說明

用于提供對本發明的進一步理解并且被結合并構成說明書一部分的附圖對本發明實施方式進行了說明，并與說明書一起用來解釋本發明的主旨，其中：

圖1是根據相關技術的采用氧化物晶體管的反相器的電路圖；

圖2和圖3是用于分別地對根據本發明實施方式的反相器的第一和第二氧化物晶體管進行例示的平面示意圖；