[發明專利]有源矩陣基板以及具備有源矩陣基板的液晶顯示裝置

有效

• 申請號: 201780014805.3
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN108713225B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 吉田德生;渡部卓哉;田川晶;巖瀨泰章;原健吾
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36;G02F1/1368;G09F9/30;G09G3/20;H01L29/786
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;劉寧軍

有源矩陣基板具備包含多級移位寄存器(240)的柵極驅動器，移位寄存器分別具有：多個氧化物半導體TFT；第1輸入端子，其接收置位信號；第2輸入端子，其接收時鐘信號CK；第3輸入端子，其接收清除信號CLR；以及輸出端子，其向多個柵極總線中的1個柵極總線輸出柵極輸出信號，時鐘信號和清除信號的高電平側的電位相同，并且，時鐘信號和清除信號的低電平側的電位也相同，多個氧化物半導體TFT包含具有背柵結構的第1TFT(101)，第1TFT(101)的主柵極電極連接于第3輸入端子或負側電源電壓VSS，背柵極電極的電位被設定為正側電源電壓VDD或接地電位。

技術領域

本發明涉及使用氧化物半導體形成的有源矩陣基板以及具備有源矩陣基板的液晶顯示裝置。

背景技術

液晶顯示裝置等所使用的有源矩陣基板一般具有包含多個像素的顯示區域和顯示區域以外的區域(周邊區域)。在顯示區域的各像素設置有沿著像素的列方向延伸的源極總線、沿著像素的行方向延伸的柵極總線、像素電極以及作為開關元件的薄膜晶體管(ThinFilm Transistor；以下稱為“TFT”)。在本說明書中，與顯示裝置的像素對應的TFT基板的部分有時也被稱為像素。另外，將作為開關元件配置于各像素的TFT稱為像素TFT。

作為像素TFT，以往廣泛使用將非晶硅膜作為活性層的TFT、將多晶硅膜作為活性層的TFT。

近年來，作為TFT的活性層的材料，提出了使用氧化物半導體來代替非晶硅、多晶硅。將這種TFT稱為“氧化物半導體TFT”。氧化物半導體具有比非晶硅高的遷移率。因此，與使用非晶硅的TFT(以下稱為a-SiTFT)相比，氧化物半導體TFT能更高速地動作。

圖21是例示a-SiTFT和氧化物半導體TFT的漏極電流(Id)-柵極電壓(Vg)特性的坐標圖。由圖21可知，氧化物半導體TFT的遷移率高于a-SiTFT。另外，與a-SiTFT相比，Id-Vg特性的上升更急劇，截止電流更小。這樣，氧化物半導體TFT不僅導通特性優異，截止特性也很優異。

另一方面，已知將驅動柵極總線的柵極驅動器在基板上設置為單片(一體)的技術。將這種柵極驅動器稱為“單片柵極驅動器”。單片柵極驅動器通常包含使用與像素TFT相同的半導體膜形成的TFT(電路TFT)。氧化物半導體具有較高的遷移率，因此也能適宜用作電路TFT。

然而，在使用有源矩陣基板的有源矩陣型的液晶顯示裝置中，有時即使使用者切斷了電源，也不會立即清除顯示，而是會殘留如起白霧那樣的圖像。這是因為，在裝置的電源關斷時，保持在像素電容中的電荷的放電路徑被切斷，殘留電荷儲存在像素區域內。另外，當在殘留電荷儲存在像素區域內的狀態下接通裝置的電源時，會由于該殘留電荷而發生閃爍等，產生顯示質量的降低。為此，例如已知如下手法：在電源關斷時，將所有柵極總線設為選擇狀態(導通狀態)，將源極總線連接于地線(GND)，從而使面板上的電荷放電。

在柵極驅動器未形成為單片的面板的情況下，面板內的TFT僅為像素TFT，在電源關斷時需要使顯示區域內的電荷和柵極總線上的電荷放電。因此，通過采用上述手法，能夠抑制由于殘留電荷而引起的顯示質量的降低。

與此相對，在柵極驅動器單片面板中，除了需要使顯示區域內的電荷、柵極總線的電荷放電以外，還需要使單片柵極驅動器內的浮動節點上的電荷(后述的附圖標記netA和附圖標記netB所示的2個浮動節點上的電荷)放電。