电平变换器及使用电平变换器的有源矩阵型显示装置制造方法及图纸

因用作有源矩阵型显示装置的栅极线选择器的电平变换器产生穿透电流，故消耗功率大。为解决这一问题，在正电源１８与负电源１９之间串联连接ｐ沟道晶体管１１（或１２）与ｎ沟道晶体管１４（或１５），将输入信号Ｓｉｇ１或反转信号＊Ｓｉｇ１输入到ｐ沟道晶体管１１（或１２）及ｎ沟道晶体管１４（或１５）的栅极。由于一个晶体管为ＯＮ，另一晶体管为ＯＦＦ，故无穿透电流流过。将这种电平变换器插入有源矩阵型显示装置的栅极线选择器６与栅极线３之间。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Level converter and active matrix type display device using the same

Because the level converter used as the gate line selector of the active matrix display device generates a penetrating current, the power consumption is large. In order to solve this problem, in the power of 18 and a negative power supply 19 P channel transistor connected in series between the 11 (or 12) and the N channel transistor 14 (or 15), the input signal is Sig1 * Sig1 or reverse signal input to the P channel transistor (11 or 12) and n 14 (n-channel transistor 15) or gate. Because a transistor is ON and the other transistor is OFF, there is no current flowing through it. The level converter is inserted between the gate line selector 6 of the active matrix display device and the gate line 3.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将特定电压幅度的输入电压变换成不同电压幅度的输出电压的电平变换器，尤其涉及适用于有源矩阵型显示装置的栅极线驱动器。
技术介绍
现有的显示装置大致可分为无源型和有源型矩阵两种。其中，有源矩阵型显示装置为对各个象素分别设开关元件、对各个象素分别施加与该象素的图象数据对应的电压(或流过电流)来进行显示的显示装置。液晶显示装置是通过在面对的基片间封入液晶LC、在每个象素中形成的象素电极施加电压、通过改变液晶的透射率而进行显示的显示装置，有源矩阵型LCD主要用作监视器之用途。另外，电致发光显示装置是通过将电流从每个象素中形成的象素电极流到电致发光(EL)元件进行显示的显示装置，有源矩阵型EL显示装置目前正在广泛进行实用化研究。图2示出了有源矩阵型LCD的电路图。在显示区域，配置了向列方向延伸的多条漏极线2及向行方向延伸的多条栅极线3，对应于漏极线2与栅极线3各自的交点配置选择晶体管4。选择晶体管4的漏极和栅极分别与漏极线2及栅极线3相接，源极与每个象素中形成的象素电极相接。在显示区域1的列方向外侧，依次选择特定的漏极线2，配置施加数据电压的漏极线驱动器5。在显示区域1的行方向外侧，配置选择栅极线的栅极线选择器6。栅极线选择器6从多条栅极线3依次选择特定的栅极线3而施加栅极电压，将与该栅极线3相接的选择晶体管4设定为通(ON)。漏极线驱动器5从多条漏极线2依次选择特定的漏极线2，并将数据信号输出到该漏极线2。通过漏极线2及处于通(ON)态的选择晶体管4，对与所选择的栅极线3及所选择的漏极线2相接的象素的象素电极施加对应于数据信号的象素电压，驱动与此对应的液晶LC而进行显示。然而，在对象素电极施加电压，即在进行使每行象素电压反转的线反转驱动时，为了抑制象素电压的最大值，往往采用使对向电极COM的电压同时反转的对极AC驱动这样的驱动方法。如上所述，对与所选择的栅极线对应的象素电极通过选择晶体管4施加象素电压，而与其他未被选择的栅极线对应的象素电极，则因选择晶体管4为截止(OFF)而成为浮置状态。于此，若驱动对极AC，未被选择而成浮置态的象素电极的电位因反转的对向电极COM的作用，电位发生变化。电位变化的结果往往是象素电极的电位与选择晶体管4的栅极电位之差消失，选择晶体管4成为通(ON)态。为了防止这一情况，对于驱动对极AC的有源矩阵型显示装置来说，有必要在非选择时对选择晶体管4的栅极施加负电压。如果施加负电压，象素电极即使变化，仍能确保与栅极电极之间的电位差，从而防止选择晶体管4处于通(ON)态。这里，栅极线选择器6，如图3(a)所示，在接地电位与特定电位间进行输出。于是，如图所示，在栅极线选择器6与栅极线3之间插入了电平变换器7。电平变换器7是相对图3(a)所示的具有第一电压幅度的输入信号而输出图3(b)所示的具有第二电压幅度的信号的电压变换电路。尤其是该电平变换器7如图3(c)所示，输出具有负电压V3及正电压V4的电压幅度。图4示出现有电平变换器一例的电路图。它由第1p沟道晶体管51、第二p沟道晶体管52、倒相器53、第1n沟道晶体管54、第2n沟道晶体管55、正电源56和负电源57构成。以下说明图4电路的工作原理。首先，输入信号Sig1为低时，对于第1p沟道晶体管51，由于使输入信号Sig1反转的反转输入*Sig1被输入到栅极，故为截止(OFF)态，输入信号Sig1输入到栅极的第2p沟道晶体管52使其成为通(ON)态。而且，由于正电源56通过第2p沟道晶体管52输入到倒相器53，所以电平变换器的输出信号Sig2为低。另外，正电源56通过第2p沟道晶体管52连接到第1n沟道晶体管54的栅极，第1n沟道晶体管54为通(ON)态，因通过第1n沟道晶体管54将第2n沟道晶体管55的栅极连接到负电源57，故第2n沟道晶体管55变为截止态(OFF)。此后，当输入信号Sig1为高时，第1p沟道晶体管51导通(ON)，第2p沟道晶体管52截止(OFF)。因此，第2n沟道晶体管55经第1p沟道晶体管51而导通(ON)，负电源57连接到倒相器53，电平变换器的输出Sig2变为高。另外，由于第1n沟道晶体管54的栅极通过第2n沟道晶体管55连接到负电源57，故第1n沟道晶体管54成为截止态(OFF)。
技术实现思路
以往的电平变换器，其输入信号Sig1由低到高或由高到低变化时，穿透电流由正电源56流向负电源57。以下对此进行说明。现在设输入信号Sig1为高。上述各晶体管变成如下状态第1p沟道晶体管51ON第2p沟道晶体管52OFF第1n沟道晶体管54OFF第2n沟道晶体管55ON在此，设输入信号Sig1变为低。因此，首先，1)第1p沟道晶体管51成为OFF，第2p沟道晶体管52成为ON。然后，2)第1n沟道晶体管54的栅极打开变为ON。最后，3)因为在第2n沟道晶体管55的栅极上积蓄的电荷通过第1n沟道晶体管54离开负电源57，第2n沟道晶体管55变为OFF。这样按顺序变化。这一变化需要一定的时间。上述变化期间，第2p沟道晶体管52与第2n沟道晶体管55均为ON，故在此变化期间，穿透电流连续从正电源56流向负电源57。穿透电流涉及消耗功率的增大，在用电池驱动装有这种电平变换器的显示装置的情况下，会产生电池寿命缩短的问题。特别是对于用低温多晶硅作为晶体管的活性层的有源矩阵型显示装置，与半导体基片上形成的晶体管的迁移率相比，低温多晶硅晶体管的迁移率小，故第2p沟道晶体管52与第2n沟道晶体管55均为ON的时间加长，因此会长时间流过穿透电流。尤其是低温多晶硅，多半用于中小型显示装置，中小型显示装置多半为电池驱动，减小功耗是一重大课题。于是，本专利技术的目的是提供一种能防止电平变换器的穿透电流、减小功耗的有源矩阵型显示装置。本专利技术旨在解决上述课题，本专利技术的电平变换器作为互补将反转的一对输入信号的一方输入到第1一导电型晶体管栅极、第1逆导电型晶体管栅极的同时，又将输入信号的反转信号输入到第2一导电型晶体管栅极、第2逆导电型晶体管栅极，在第一电源与第二电源之间，第1一导电型晶体管、第1逆导电型晶体管以及第3逆导电型晶体管串联连接；在第一电源与第二电源之间，第2一导电型晶体管与第2逆导电型晶体管以及第4的逆导电型晶体管串联连接；第1一导电型晶体管和第1逆导电型晶体管的连接点与第4的逆导电型晶体管栅极连接；第2一导电型晶体管与第2逆导电型晶体管的连接点跟第3逆导电型晶体管栅极连接；从第2一导电型晶体管与第2逆导电型晶体管的连接点输出对应于输入信号的输出信号。另外，一种有源矩阵型显示装置，是具有配置多个象素的显示区域、用于选择象素的多条栅极线、交叉于栅极线而配置的多条信号线及选择栅极线的栅极线选择器，它将上述电平变换器插在栅极线选择器与栅极线之间。而且，各晶体管的活性层为低温多晶硅。附图说明图1示出了有关本专利技术第一实施例的电平变换器。图2示出了有源矩阵型显示装置的平面图。图3示出说明电平变换器的动作的示意图。图4是以往的电平变换器的电路图。具有实施方式图1是关于本实施例电平变换器的电路图。本实施例电平变换器有第1p沟道晶体管11、第2p沟道晶体管12、倒相器13、第1n沟道晶体管14、第2n沟道晶体管15、第3n沟道晶体管16、第4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平变换器，其特征在于：作为互补，一方面，将反转的一对输入信号输入到第１的一导电型晶体管的栅极及第１的逆导电型晶体管的栅极的同时，另一方面，将其输入到第２的一导电型晶体管的栅极及第２的逆导电型晶体管的栅极；在第１电源与第２电源之间， 第１的一导电型晶体管、第１的逆导电型晶体管及第３的逆导电型晶体管串联连接；在第１电源与第２电源之间，第２的一导电型晶体管、第２的逆导电型晶体管及第４的逆导电型晶体管串联连接；第１的一导电型晶体管与第１的逆导电型晶体管的连接点连接到第 ４的逆导电型晶体管的栅极，第２的一导电型晶体管与第２的逆导电型晶体管的连接点连接到第３的逆导电型晶体管的栅极；从第２的一导电型晶体管与第２的逆导电型晶体管的连接点输出相当于输入信号的输出信号。

【技术特征摘要】
JP 2000-6-14 179084/001.一种电平变换器，其特征在于作为互补，一方面，将反转的一对输入信号输入到第1的一导电型晶体管的栅极及第1的逆导电型晶体管的栅极的同时，另一方面，将其输入到第2的一导电型晶体管的栅极及第2的逆导电型晶体管的栅极；在第1电源与第2电源之间，第1的一导电型晶体管、第1的逆导电型晶体管及第3的逆导电型晶体管串联连接；在第1电源与第2电源之间，第2的一导电型晶体管、第2的逆导电型晶体管及第4的逆导电型晶体管串联连接；第1的一导电型晶体管与第1的逆导电型晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本昭一郎，古宫直明，奥山正博，广泽考司，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]