特許ウォッチ

公開番号2025077259
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189323
出願日2023-11-06
発明の名称表示装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10D 86/60 20250101AFI20250512BHJP()
要約【課題】酸化物半導体TFTを含むGDM回路を備え、インセル型タッチパネルとして好適に用いられる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、1垂直走査期間において駆動期間と非駆動期間とを交互に切り替え得る走査信号線駆動回路を備える。走査信号線駆動回路の単位回路は、クロック端子、セット端子、リセット端子、出力端子、第1、第2および第3薄膜トランジスタを含む。第2薄膜トランジスタのゲート電極はセット端子に接続されており、第2薄膜トランジスタのソースおよびドレイン電極の一方は内部ノードに接続されている。第2薄膜トランジスタのゲート電極は半導体層の上方に配置された上部ゲート電極であり、第2薄膜トランジスタのソースおよびドレイン電極の他方は高電位側電源線に接続されている。第2薄膜トランジスタは、半導体層の下方に配置され低電位側電源線に接続された下部ゲート電極をさらに有する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
複数本の走査信号線を有する表示パネルと、
前記複数本の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路と、
を備え、
前記走査信号線駆動回路は、１垂直走査期間において、前記複数本の走査信号線を順次選択状態にする駆動期間と、前記複数本の走査信号線を駆動しない非駆動期間とを交互に切り替え得る、表示装置であって、
前記表示パネルは、高電位側電源線と、低電位側電源線とをさらに有し、
前記走査信号線駆動回路は、複数の段を含むシフトレジスタ回路を有し、
前記複数の段のそれぞれを構成する単位回路は、
クロック信号が入力されるクロック端子と、
セット信号が入力されるセット端子と、
リセット信号が入力されるリセット端子と、
前記複数本の走査信号線のうちの対応する走査信号線に電気的に接続され、走査信号を出力する出力端子と、
第１半導体層、第１ゲート電極、第１ソース電極および第１ドレイン電極を有する第１薄膜トランジスタであって、前記第１ゲート電極が内部ノードに電気的に接続され、前記第１ソース電極および前記第１ドレイン電極の一方が前記クロック端子に電気的に接続され、前記第１ソース電極および前記第１ドレイン電極の他方が前記出力端子に電気的に接続された第１薄膜トランジスタと、
第２半導体層、第２ゲート電極、第２ソース電極および第２ドレイン電極を有する第２薄膜トランジスタであって、前記第２ゲート電極が前記セット端子に電気的に接続され、前記第２ソース電極および前記第２ドレイン電極の一方が前記内部ノードに電気的に接続された第２薄膜トランジスタと、
第３半導体層、第３ゲート電極、第３ソース電極および第３ドレイン電極を有する第３薄膜トランジスタであって、前記第３ゲート電極が前記リセット端子に電気的に接続され、前記第３ソース電極および前記第３ドレイン電極の一方が前記内部ノードに電気的に接続された第３薄膜トランジスタと、
を含み、
前記第２薄膜トランジスタの前記第２ゲート電極は、ゲート絶縁層を介して前記第２半導体層の上方に配置された上部ゲート電極であり、
前記第２薄膜トランジスタの前記第２ソース電極および前記第２ドレイン電極の他方は、前記高電位側電源線に電気的に接続されており、
前記第２薄膜トランジスタは、前記第２半導体層の下方に配置され、下部絶縁層を介して前記第２半導体層のチャネル領域に対向する下部ゲート電極であって、前記低電位側電源線に電気的に接続された下部ゲート電極をさらに有する、表示装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記単位回路は、一対の電極を含むキャパシタをさらに有し、
前記一対の電極の一方は、前記内部ノードに電気的に接続されており、前記一対の電極の他方は、前記出力端子に電気的に接続されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第３薄膜トランジスタの前記第３ソース電極および前記第３ドレイン電極の他方には、前記駆動期間において前記第１薄膜トランジスタの閾値電圧よりも低い第１の電位であり、前記非駆動期間の少なくとも一部において前記第１の電位よりも高い第２の電位である制御信号が印加される、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは、
互いに異なる信号が印加され得る、タッチセンサ用の複数の電極と、
それぞれが前記複数の電極のうちの対応する電極に電気的に接続された、タッチセンサ用の複数本の配線と、
をさらに有し、
前記非駆動期間においてタッチセンサが駆動される、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、前記複数本の走査信号線を含むアクティブマトリクス基板を有し、
前記走査信号線駆動回路は、前記アクティブマトリクス基板にモノリシックに形成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１半導体層、前記第２半導体層および前記第３半導体層のそれぞれは、酸化物半導体層である、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体を含む、請求項６に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置等に用いられるアクティブマトリクス基板は、複数の画素を有する表示領域と、表示領域の周辺に位置する非表示領域（「額縁領域」と呼ばれることもある）とを有している。表示領域には、画素ごとに薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下「ＴＦＴ」）が設けられている。画素ごとに設けられるＴＦＴとしては、従来、非晶質シリコン膜を活性層とするＴＦＴ（以下「非晶質シリコンＴＦＴ」）や多結晶シリコン膜を活性層とするＴＦＴ（以下「多結晶シリコンＴＦＴ」）が広く用いられている。
【０００３】
ＴＦＴの活性層の材料として、非晶質シリコンや多結晶シリコンに代わって、酸化物半導体を用いることが提案されている。このようなＴＦＴを「酸化物半導体ＴＦＴ」と称する。酸化物半導体は、非晶質シリコンよりも高い移動度を有している。そのため、酸化物半導体ＴＦＴは、非晶質シリコンＴＦＴよりも高速で動作することが可能である。
【０００４】
ＴＦＴの構造は、ボトムゲート構造と、トップゲート構造とに大別される。現在、酸化物半導体ＴＦＴには、ボトムゲート構造が採用されることが多いが、トップゲート構造を用いることも提案されている（例えば特許文献１）。トップゲート構造では、ゲート絶縁層を薄くできるので、高い電流供給性能が得られる。
【０００５】
アクティブマトリクス基板の非表示領域に、ＴＦＴを含む周辺回路がモノリシック（一体的）に形成される場合がある。周辺回路をモノリシックに形成することによって、非表示領域の狭小化（狭額縁化）や、実装工程の簡略化によるコストダウンを実現することができる。例えば、非表示領域において、ゲートドライバ回路がモノリシックに形成され、ソースドライバ回路がＣＯＧ（Chip on Glass）方式で実装される場合がある。モノリシックに形成されたゲートドライバ回路は、ＧＤＭ（Gate Driver Monolithic）回路と呼ばれる。特許文献２には、アクティブマトリクス基板上にＧＤＭ回路が形成された液晶表示装置が開示されている。
【０００６】
本明細書では、表示領域の各画素に配置されるＴＦＴを「画素ＴＦＴ」と呼ぶ。また、非表示領域に設けられる周辺回路を構成するＴＦＴを「周辺回路ＴＦＴ」と呼ぶ。画素ＴＦＴが酸化物半導体ＴＦＴである場合、製造プロセスの観点からは、周辺回路ＴＦＴも酸化物半導体ＴＦＴであることが好ましい。
【０００７】
一方、近年、タッチセンサを備えた表示装置（「タッチパネル」と呼ばれる）が、スマートフォン、タブレット等に広く利用されている。タッチセンサの方式としては、抵抗膜式、静電容量式、光学式など、種々の方式が知られている。
【０００８】
タッチセンサを備えた表示装置（以下「タッチパネル」と呼ぶ）は、表示装置にタッチセンサを外付けする方式（「外付け型」）と、表示装置がタッチセンサを内蔵する方式（「内蔵型」）とに大別される。内蔵型タッチパネルは、外付け型タッチパネルよりも薄型化、軽量化などに有利であり、光の透過率を高められるという利点を有している。
【０００９】
内蔵型タッチパネルには、「オンセル型」と「インセル型」とがある。ここで、「セル」は、表示パネルを指している。「インセル型」では、表示パネル内にタッチセンサ機能を担う層が配置される。「オンセル型」では、タッチセンサ機能を担う層が、表示パネルと、表示パネルの観察者側に設けられた偏光板との間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１５－１０９３１５号公報
国際公開第２０１１／０５５５８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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