專利名稱:電光裝置用基板、電光裝置、電子裝置和投射型顯示裝置的制作方法
〔技術(shù)領(lǐng)域〕本發(fā)明涉及電光裝置用基板,特別是涉及適合于光反射型的電光裝置的電光裝置用基板。
〔背景技術(shù)〕在本說明書中,所謂“光閥”,表示光透射型的光調(diào)制元件和光反射型的光調(diào)制元件。
本申請人通過與1996年10月22日申請有關(guān)的特愿平8-279388號公開了以下敘述的液晶面板用基板、液晶面板和投射型顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
如
圖18中所示,將反射型液晶面板作為光閥使用的投射型顯示裝置(液晶投影儀)由下述部分構(gòu)成偏振光照明裝置1100,大致由沿系統(tǒng)光軸L0配置的光源部1110、集成透鏡1120和偏振光變換元件1130構(gòu)成;偏振光光束分離器1200,利用偏振光束反射面1201反射從偏振光照明裝置1100射出的S偏振光束;分色鏡1412,分離從偏振光光束分離器1200的S偏振光束反射面1201反射的光中的藍色光(B)的分量;反射型液晶光閥1300B,對已分離的藍色光(B)進行調(diào)制;分色鏡1413,使由分色鏡1412分離藍色光后的光束中的紅色光(R)的分量反射并進行分離;反射型液晶光閥1300R,對已分離的紅色光(R)進行調(diào)制;反射型液晶光閥1300G,對透過分色鏡1413的剩下的綠色光(G)進行調(diào)制;以及由投射透鏡構(gòu)成的投射光學(xué)系統(tǒng)1500,使由3個反射型液晶光閥1300R、1300G、1300B調(diào)制的光逆光路行進,利用分色鏡1413、1412、偏振光光束分離器1200進行合成,使該合成光投射到屏幕1600上。作為各反射型液晶光閥1300R、1300G、1300B,分別使用了圖19的剖面圖中示出的反射型液晶面板530。
該反射型液晶面板530具有反射型液晶面板用基板531,在由玻璃或陶瓷等構(gòu)成的支撐基板532上利用粘接劑進行固定;光入射側(cè)的玻璃基板(對置基板)535,具有在該反射型液晶面板用基板531上用密封材料536圍成框狀以隔開間隔相對地配置的由透明導(dǎo)電膜(ITO)構(gòu)成的對置電極(共用電極)533;眾所周知的TN(扭曲向列)型液晶或在不施加電壓的狀態(tài)下液晶分子大致垂直取向的SH(超同向扭轉(zhuǎn))型液晶537,被充填在用反射型液晶面板用基板531與玻璃基板535之間的密封材料536密封的間隙內(nèi)。
圖20示出該反射型液晶面板530中使用的反射型液晶面板用基板531的主要電路結(jié)構(gòu),圖21示出將該反射型液晶面板用基板531放大后的平面布局。反射型液晶面板用基板531由下述部分構(gòu)成將圖19中示出的多個像素電極514配置成矩陣狀的矩形的像素區(qū)域(顯示區(qū)域)520;掃描線驅(qū)動電路(Y驅(qū)動器)522(522R、522L),由位于像素區(qū)域520的左右邊的外側(cè)的、用于對柵線(掃描電極、行電極)Y0~Yn進行掃描的移位寄存器和緩沖電路構(gòu)成;位于像素區(qū)域520的上邊的外側(cè)的、對于數(shù)據(jù)線(源線、信號電極、列電極)X0~Xm的預(yù)充電和測試電路523;圖像信號取樣電路524,位于像素區(qū)域520的下邊的外側(cè),對與圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像信號進行取樣,以供給數(shù)據(jù)線X0~Xm;框狀的密封區(qū)域527,在掃描線驅(qū)動電路522、預(yù)充電和測試電路523和圖像信號取樣電路524的外側(cè)對上述的密封材料537進行定位;多個端子焊區(qū)526,沿下側(cè)一端排列,通過各向異性導(dǎo)電膜(ACF)538固定連接到柔性帶布線539上;移位寄存器521,位于該端子焊區(qū)526的列與密封區(qū)域527之間,生成圖像信號取樣電路524用的選擇脈沖;以及中繼端子焊區(qū)(所謂的銀點)529R、529L,位于該移位寄存器521的兩側(cè),用于對玻璃基板535的對置電極533供電。
移位寄存器521和圖像信號取樣電路524構(gòu)成了驅(qū)動數(shù)據(jù)線X0~Xm用的信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)540。該信號線驅(qū)動電路540采用了對數(shù)據(jù)線X0~Xm逐條順序地送入數(shù)據(jù)信號的點順序驅(qū)動方式。再有,也可采用對全部數(shù)據(jù)線X0~Xm一并送入數(shù)據(jù)信號的線順序驅(qū)動方式。將像素排列成矩陣狀的像素區(qū)域520具有配置成柵格狀的數(shù)據(jù)線X0~Xm和柵線Y0~Yn以及在這些線的每個交點部配置的像素選擇用的MOSFET(絕緣柵型場效應(yīng)晶體管)T(T00~Tnm)。各像素的晶體管T的源S與數(shù)據(jù)線X連接,柵G與柵線連接,漏D如下所述那樣與像素電極514和保持電容C連接。將與對置基板的玻璃基板535之間充填的液晶537的液晶單元LC連接到該反射型液晶面板用基板531的像素電極514上。
再有,為了防止光也入射到位于密封區(qū)域527的內(nèi)側(cè)的外圍電路(掃描線驅(qū)動電路522R、522L、預(yù)充電和測試電路523和圖像信號取樣電路524)上,設(shè)置了與最上層的像素電極514為同一層的遮光膜525(參照圖19)。
圖22是將反射型液晶面板用基板531的像素區(qū)域520的一部分放大后示出的平面圖,圖23是示出沿圖22中的A-A’切斷后的狀態(tài)的切斷圖。在圖23中,501是單晶硅的Pˉ型半導(dǎo)體襯底(也可以是Nˉˉ型半導(dǎo)體襯底),例如是20mm見方的大型尺寸。502是在半導(dǎo)體襯底501中的元件(MOSFET等)形成區(qū)域的表面(主面)一側(cè)形成的P型阱區(qū),503是用于半導(dǎo)體襯底501的元件非形成區(qū)域中的元件分離而形成的場氧化膜(所謂的LOCOS)。圖23中示出的P型阱區(qū)502例如作為像素數(shù)為768×1024這樣的多個像素被配置成矩陣狀的像素區(qū)域520的共用阱區(qū)來形成,與以埋入方式制成構(gòu)成像素區(qū)域520以外的外圍電路(掃描線驅(qū)動電路522R、522L、預(yù)充電和測試電路523、圖像信號取樣電路524和信號線驅(qū)動電路521)的元件用區(qū)域的P型阱區(qū)分離開。
在場氧化膜503中,在每一像素的區(qū)分區(qū)域中形成了2個開口部。在一個開口部的內(nèi)側(cè)中央,由通過柵絕緣膜504b形成的多晶硅或金屬硅化物等構(gòu)成的柵電極504a、在該柵電極504a的兩側(cè)的P型阱區(qū)502的表面上形成的N+型源區(qū)505a、N+型漏區(qū)505b構(gòu)成了像素選擇用的N溝道型MOSFET(絕緣柵型場效應(yīng)晶體管)T。在行方向上鄰接的多個像素的各柵電極504a按原樣在像素行方向上延伸,構(gòu)成了柵線504(圖20中圖示的Y)。
此外,在另一個開口部的內(nèi)側(cè)的P型阱區(qū)502的表面上形成的行方向共用的P型電容電極區(qū)508、由在該P型電容電極區(qū)508上通過絕緣膜(介電膜)509b形成的多晶硅或金屬硅化物等構(gòu)成的電容電極509a構(gòu)成了用于保持由像素選擇用晶體管選擇的信號的保持電容C。
在柵電極504a和電容電極509a上形成了第1層間絕緣膜506,在該絕緣膜506上形成了以鋁為主體的第1金屬層。
第1金屬層中包含在列方向上延伸的數(shù)據(jù)線520(圖20中圖示的X)、從數(shù)據(jù)線507以鋸齒狀突出并通過接觸孔506a與源區(qū)504b導(dǎo)電性地接觸的源電極布線507a以及在通過接觸孔506b與漏區(qū)505b導(dǎo)電性地接觸的同時通過接觸孔506c與電容電極509a導(dǎo)電性地接觸的中繼布線510。
在構(gòu)成數(shù)據(jù)線07、源電極布線507a以及中繼布線510的第1金屬層上形成了第2層間絕緣膜511,在該第2層間絕緣膜511上形成了以鋁為主體的第2金屬層。在該第2金屬層中包含覆蓋像素區(qū)域520的一面的遮光膜512。再有,構(gòu)成該遮光膜512的第2金屬層在像素區(qū)域520的周圍形成的外圍電路(掃描線驅(qū)動電路522R、522L、預(yù)充電和測試電路523、圖像信號取樣電路524和信號線驅(qū)動電路521)中作為元件間的連接用布線被利用。
在與遮光膜512的中繼布線510的正上方對應(yīng)的位置上開出栓貫通用開口部512a。在遮光膜512上形成了第3層間絕緣膜513,在該第3層間絕緣膜513上形成了作為與大致1個像素部分對應(yīng)的矩形的反射電極的像素電極514。設(shè)置了貫通第3、第2層間絕緣膜513、511的接觸孔516,使其與遮光膜512的開口部512a相對應(yīng),位于其內(nèi)側(cè)。利用CVD法在該接觸孔516內(nèi)填埋了鎢等高熔點金屬后,利用CMP(化學(xué)機械研磨)法磨削在第3層間絕緣膜513上淀積的高熔點金屬層和第3層間絕緣膜513的表面一側(cè),使其平坦化為鏡面狀。其次,例如利用低溫濺射法對鋁層進行成膜,利用構(gòu)圖形成一邊約為15~20μm的矩形的像素電極(反射電極)514。用柱狀的連接栓(層間導(dǎo)電部)515導(dǎo)電性地連接中繼布線510與其上層的像素電極514。然后,在像素電極514的整個面上形成了鈍化膜517。
再有,作為連接栓515的形成方法,也有在利用CMP法對第3層間絕緣膜513進行了平坦化后,開出接觸孔、在其中填埋鎢等高熔點金屬的方法。
這樣的反射型液晶面板用基板531的驅(qū)動方式中,首先,掃描線驅(qū)動電路522選擇柵線Y0,在該選擇期間(水平期間)內(nèi),從信號線驅(qū)動電路540對于數(shù)據(jù)線X0~Xm逐條順序地在每個像素選擇期間(列選擇期間)內(nèi)送入數(shù)據(jù)信號,在第1列上的像素中,對于與保持電容C和像素電極514連接的液晶單元LC,以點順序方式進行數(shù)據(jù)信號的寫入。
其次,掃描線驅(qū)動電路522在選擇了柵線Y1的選擇期間內(nèi),在第2行上的像素中,對于與保持電容C和像素電極514連接的液晶單元LC,以點順序方式進行數(shù)據(jù)信號的寫入。這樣,如果最后進行對于第(n+1)行上的像素的數(shù)據(jù)信號的寫入,則全像素的寫入期間(在信號線驅(qū)動電路540一側(cè),圖像信號的1幀傳送)結(jié)束,在經(jīng)過了其后的全像素顯示期間后,開始下一幀的傳送。
但是,如果開始下一幀的傳送,則在選擇了柵線Y0的選擇期間內(nèi),雖然第1行第1列的像素上的數(shù)據(jù)信號被更新(改寫),但在第1行上的其它像素及第2行以下的像素中照原樣遺留了前一幀的信號。因此,由于在寫入期間內(nèi),在像素中以點順序的方式進行屬于前一幀的圖像與屬于后一幀的圖像的切換,實際上兩者都呈現(xiàn)在顯示畫面上,故產(chǎn)生了顯示畫面的不均勻。
在像素數(shù)較少的顯示畫面的情況下,由于可縮短寫入期間,故上述的顯示畫面的不均勻性還不怎么成為問題,但像素數(shù)越增加、全像素的寫入時間越長,相反地全像素顯示期間越短,顯示畫面的不均勻變得表面化,導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。當然,信號線驅(qū)動電路540可不采用點順序方式而是采用線順序方式,但在這樣的情況下,由于在全像素的寫入時間內(nèi),在像素中以線順序的方式進行屬于前一幀的圖像與屬于后一幀的圖像的切換,兩者都呈現(xiàn)在顯示畫面上,故也產(chǎn)生了顯示畫面的不均勻。在增加像素數(shù)的情況下,由于顯示畫面的不均勻?qū)е聢D像質(zhì)量的下降。因此,在因高像素數(shù)產(chǎn)生的大畫面化或高精細化方面存在極限。
因此,鑒于上述問題,本發(fā)明的第1課題在于提供這樣一種電光裝置用基板,其中,即使采用點順序或線順序的寫入方式,該寫入順序在顯示畫面上也不表面化,可消除顯示畫面的不均勻,可得到高的圖像質(zhì)量。
此外,本發(fā)明的第2課題在于提供一種適合于以液晶(LC)為代表的、DMD、FED、PDP、EL、LED等的數(shù)字驅(qū)動的顯示器的電光裝置用基板。
〔發(fā)明的公開〕本發(fā)明的電光裝置用基板具備信號電極;與該信號電極導(dǎo)電性地耦合的第1取樣保持電路;與該信號電極導(dǎo)電性地耦合的第2取樣保持電路;像素驅(qū)動電路;以及與該像素驅(qū)動電路導(dǎo)電性地耦合的像素電極,在對該信號電極施加屬于第(N+1)個圖像的信號時,該像素驅(qū)動電路根據(jù)被存儲在該第1取樣保持電路中的屬于第N個圖像的信號在第1預(yù)定期間內(nèi)對該像素電極供給電壓,在該第1預(yù)定期間內(nèi),該第2取樣保持電路存儲屬于該第(N+1)個圖像的信號,在對該信號電極施加屬于第(N+2)個圖像的信號時,該像素驅(qū)動電路根據(jù)被存儲在該第2取樣保持電路中的屬于第(N+1)個圖像的信號在第2預(yù)定期間內(nèi)對該像素電極供給電壓,在該第2預(yù)定期間內(nèi),該第1取樣保持電路存儲屬于該第(N+2)個圖像的信號,N是自然數(shù),通過這些來達到上述目的。
較為理想的是,還具備施加第1寫入時序信號的第1掃描電極;以及施加第2寫入時序信號的第2掃描電極,上述第1取樣保持電路具有第1信號保持電路;以及與該第1掃描電極導(dǎo)電性地耦合的第1信號寫入電路,上述第2取樣保持電路具有第2信號保持電路;以及與該第2掃描電極導(dǎo)電性地耦合的第2信號寫入電路。該第1信號寫入電路根據(jù)該第1寫入時序信號,導(dǎo)電性地連接上述信號電極與該第1信號保持電路,該第2信號寫入電路根據(jù)該第2寫入時序信號,導(dǎo)電性地連接該信號電極與該第2信號保持電路。
在某個實施形態(tài)中,上述第1信號寫入電路是第1晶體管,上述第2信號寫入電路是具有與該第1晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第2晶體管。
在另一實施形態(tài)中,上述第1信號寫入電路是第1晶體管,上述第2信號寫入電路是具有與該第1晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第2晶體管。
較為理想的是,還具備輸出掃描電極驅(qū)動波形的掃描電極驅(qū)動電路;以及接受該掃描電極驅(qū)動波形和在每個幀期間內(nèi)切換電平的時序信號的寫入時序電路,該寫入時序電路根據(jù)該掃描電極驅(qū)動波形和該時序信號,在奇數(shù)幀期間中對上述第1掃描電極施加上述第1寫入時序信號,在偶數(shù)幀期間中對上述第2掃描電極施加上述第2寫入時序信號。
在某個實施形態(tài)中,還具備在奇數(shù)幀期間中對上述第1掃描電極施加上述第1寫入時序信號的奇數(shù)幀用掃描電極驅(qū)動電路;以及在偶數(shù)幀期間中對上述第2掃描電極施加上述第2寫入時序信號的偶數(shù)幀用掃描電極驅(qū)動電路。
較為理想的是,上述像素驅(qū)動電路具有第1信號讀出電路;第2信號讀出電路;以及共用像素驅(qū)動電路,該第1信號讀出電路根據(jù)第1讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第1取樣保持電路與該共用像素驅(qū)動電路,該第2信號讀出電路根據(jù)第2讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第2信號保持電路與該共用像素驅(qū)動電路,該共用像素驅(qū)動電路根據(jù)來自該第1讀出電路和第2讀出電路中的任一方的信號來驅(qū)動像素。
在某個實施形態(tài)中,上述第1讀出電路是第3晶體管,上述第1讀出電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第4晶體管。
較為理想的是,上述第1讀出電路是第3晶體管,上述第1讀出電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第4晶體管,上述第1讀出時序信號和上述第2讀出時序信號是相同的信號。
在某個實施形態(tài)中,上述共用電極驅(qū)動電路是第5晶體管,該第5晶體管的一端與像素驅(qū)動電源導(dǎo)電性地連接,另一端與上述像素電極導(dǎo)電性地連接。
在另一實施形態(tài)中,上述共用電極驅(qū)動電路是第5晶體管,該第5晶體管的一端與像素驅(qū)動電源導(dǎo)電性地連接,另一端與上述像素電極導(dǎo)電性地連接。
在又一實施形態(tài)中,上述像素驅(qū)動電路具有第1像素驅(qū)動電路;以及第2像素驅(qū)動電路,該第1像素驅(qū)動電路根據(jù)第1讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第1取樣保持電路與上述像素電極,該第2像素驅(qū)動電路根據(jù)第2讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第2取樣保持電路與上述像素電極。
在又一實施形態(tài)中,上述第1像素驅(qū)動電路是第3晶體管,上述第2像素驅(qū)動電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第4晶體管。
較為理想的是,還具備讀出時序電路,該讀出時序電路根據(jù)在每個幀期間內(nèi)切換電平的時序信號,在奇數(shù)幀期間中輸出上述第1讀出時序信號,在偶數(shù)幀期間中輸出上述第2讀出時序信號。
在某個實施形態(tài)中,上述讀出時序電路在上述第1讀出時序信號與上述第2讀出時序信號之間插入消隱期間。
在另一實施形態(tài)中,上述第1像素驅(qū)動電路是第3晶體管,上述第2像素驅(qū)動電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第4晶體管。
較為理想的是,在奇數(shù)幀中將在每個幀期間內(nèi)切換電平的時序信號作為上述第1讀出時序信號來利用,在偶數(shù)幀中將在每個幀期間內(nèi)切換電平的時序信號作為上述第2讀出時序信號來利用。
在某個實施形態(tài)中,施加到上述信號電極上的信號是模擬信號。
在另一實施形態(tài)中,施加到上述信號電極上的信號是脈沖寬度調(diào)制信號。
在又一實施形態(tài)中,是一種電光裝置,具備上述電光裝置用基板;與該電光裝置用基板對置的光透過性基板;以及位于該電光裝置用基板與該光透過性基板之間的電光材料。
在又一實施形態(tài)中,在上述光透過性基板上設(shè)置了對置電極,對該對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓。
在又一實施形態(tài)中,是一種電子裝置,具備上述電光裝置作為顯示部。
在另一實施形態(tài)中,是一種投射型顯示裝置,具備上述電光裝置作為光調(diào)制裝置。
本發(fā)明的電光裝置用基板具備被設(shè)置成矩陣狀的多個像素電極;以及多個存儲電路,該存儲電路的每一個與該多個像素電極的每一個導(dǎo)電性地耦合,該多個存儲電路的每一個具有第1鎖存電路;以及第2鎖存電路,該第1鎖存電路與至少1條第1掃描信號線和信號電極導(dǎo)電性地耦合,該第2鎖存電路與至少1條第2掃描信號線、該第1鎖存電路和該像素電極導(dǎo)電性地耦合,在通過該至少1條第1掃描信號線對該第1鎖存電路施加第1時序信號時,該第1鎖存電路存儲供給該信號電極的數(shù)據(jù)信號直到施加下一個第1時序信號為止,在通過該至少1條第2掃描信號線對該第2鎖存電路施加第2時序信號時,該第2鎖存電路接受被存儲在該第1鎖存電路中的該數(shù)據(jù)信號,將該數(shù)據(jù)信號供給該像素電極直到施加下一個第2時序信號為止,將該第1時序信號依次供給該矩陣中的第1鎖存電路的每一行,每當對該行中的全部第1鎖存電路供給該第1時序信號時,對全部該第2鎖存電路同時供給該第2時序信號,通過這些來達到上述目的。
本發(fā)明的電光裝置用基板在對應(yīng)于掃描電極與信號電極的矩陣交點的像素中分別具備像素電極,在上述每個像素中分別設(shè)置了數(shù)字存儲裝置,該裝置一邊在級連的多個存儲單元中依次對到達上述信號電極的數(shù)字數(shù)據(jù)進行移位,一邊暫時地進行存儲保持,根據(jù)最終級的上述存儲單元的存儲輸出來驅(qū)動上述像素,通過這些來達到上述目的。
較為理想的是,上述第1鎖存電路具有取入上述數(shù)據(jù)信號的第1數(shù)據(jù)選擇元件;以及存儲通過該第1數(shù)據(jù)選擇元件取入的該數(shù)據(jù)信號的第1觸發(fā)器,上述第2鎖存電路具有取入該第1觸發(fā)器中存儲的該數(shù)據(jù)信號的第2數(shù)據(jù)選擇元件;以及存儲通過該第2數(shù)據(jù)選擇元件取入的該數(shù)據(jù)信號的第2觸發(fā)器,該第2觸發(fā)器的輸出端子與上述像素電極導(dǎo)電性地連接。
更為理想的是,上述第1數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第1時序信號同步地導(dǎo)電性地連接上述數(shù)據(jù)信號線與上述第1觸發(fā)器的第1晶體管,該第1觸發(fā)器是與該第1時序信號同步地進行存儲工作的第1同步式觸發(fā)器,上述第2數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第2時序信號同步地導(dǎo)電性地連接該第1觸發(fā)器與上述第2觸發(fā)器的第2晶體管,該第2觸發(fā)器是與該第2時序信號同步地進行存儲工作的第2同步式觸發(fā)器。
在某個實施形態(tài)中,上述第1數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第1時序信號同步地進行邏輯工作的第1一端輸入型門元件,上述第1觸發(fā)器是與該第1時序信號同步地進行存儲工作的第1同步式觸發(fā)器,上述第2數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第2時序信號同步地進行邏輯工作的第2一端輸入型門元件,上述第2觸發(fā)器是與該第2時序信號同步地進行存儲工作的第2同步式觸發(fā)器。
在另一實施形態(tài)中,上述第1一端輸入型門元件和第2一端輸入型門元件的至少一個是計時倒相器。
在又一實施形態(tài)中,上述第1一端輸入型門元件和第2一端輸入型門元件的至少一個是3態(tài)緩沖器。
較為理想的是,上述第1同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第1偶數(shù)倒相電路;以及與上述第1時序信號同步地斷開該第1偶數(shù)倒相電路中的初級倒相器的輸入與反饋倒相器的輸出的導(dǎo)電性的連接的第1存儲保持控制用晶體管,上述第2同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第2偶數(shù)倒相電路;以及與上述第2時序信號同步地斷開該第2偶數(shù)倒相電路中的初級倒相器的輸入與反饋倒相器的輸出的導(dǎo)電性的連接的第2存儲保持控制用晶體管。
在某個實施形態(tài)中,上述第1同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第1偶數(shù)倒相電路,該第1偶數(shù)倒相電路中的反饋級倒相器是與上述第1時序信號同步地中斷邏輯工作的第1計時倒相器,上述第2同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第2偶數(shù)倒相電路,該第2偶數(shù)倒相電路中的反饋級倒相器是與上述第1時序信號同步地中斷邏輯工作的第1計時倒相器。
較為理想的是,上述第1偶數(shù)倒相電路和第2偶數(shù)倒相電路的至少一個是包含2個倒相器的雙重倒相電路。
較為理想的是,還具備對上述信號電極供給上述數(shù)字數(shù)據(jù)的串并變換用移位寄存器;依次選擇上述掃描電極的掃描電極選擇用移位寄存器;以及根據(jù)來自上述掃描電極選擇用移位寄存器的掃描電極驅(qū)動波形生成上述第1時序信號的鎖存時序電路。
在某個實施形態(tài)中,是一種電光裝置,具備上述電光裝置用基板;與該電光裝置用基板對置的光透過性基板;以及位于該電光裝置用基板與該光透過性基板之間的電光材料。
在另一實施形態(tài)中,在上述光透過性基板上設(shè)置了對置電極,對該對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓。
在又一實施形態(tài)中,是一種電子裝置,具備上述電光裝置作為顯示部。
在又一實施形態(tài)中,是一種投射型顯示裝置,具備上述電光裝置作為光調(diào)制裝置。
本發(fā)明的電光裝置用基板具備被配置成矩陣狀的多個像素電極;以及分別與該多個像素電極的每一個導(dǎo)電性地耦合的多個有源元件電路,該多個有源元件電路的每一個同時并行地進行讀出暫時存儲的先行信號以進行像素驅(qū)動的像素驅(qū)動工作和對于從上述先行信號算起一定期間后在信號電極上產(chǎn)生的同一像素的后續(xù)信號的暫時存儲工作,通過這些來達到上述目的。
再者,為了解決上述課題,本發(fā)明所述的方法是在與掃描電極與信號電極的矩陣交點對應(yīng)的像素中分別具備像素電極的電光裝置用基板中,分別與每個像素對應(yīng)地以埋入方式制成有源元件電路,該多個有源元件電路同時并行地進行讀出暫時存儲的先行信號(例如前一幀的信號)以驅(qū)動像素的像素驅(qū)動工作和對于從該先行信號算起一定期間后在信號電極上產(chǎn)生的同一像素的后續(xù)信號(例如后一幀的信號)的暫時存儲工作。
在現(xiàn)有的有源元件電路中,雖然在保持電容中暫時存儲同一像素的信號的時序與對電光材料進行像素驅(qū)動的時序一致,但按照本發(fā)明的電光裝置用基板,由于可在一定期間(例如一幀期間)內(nèi)使暫時存儲來自信號電極的信號的時序與讀出該暫時存儲信號以驅(qū)動像素的時序以積極地方式錯開,故可在整個下一個期間內(nèi)實現(xiàn)全像素的同時驅(qū)動(同時靜止顯示)。在此,所謂一定期間,不限于全幀期間,在彩色順序顯示方式(場色順序方式)中,在1個全幀期間內(nèi)依次包含R、G、B的子幀期間的情況下,該子幀期間也相當于一定期間。
在本發(fā)明中,由于不限于點順序方式或線順序方式,寫入順序不過是停留于暫時存儲順序,故寫入順序作為像素驅(qū)動順序并不表面化,可進行全像素同時的幀切換顯示。由此,可消除顯示畫面的不均勻,可提供高圖像質(zhì)量的電光裝置用基板。因此,與像素數(shù)的多少無關(guān),可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化。此外,由于也可在整個一定期間(例如一幀的期間)內(nèi)實現(xiàn)全像素的同時驅(qū)動(同時靜止顯示),顯示時間與寫入時間并不互斥,與以往相比,顯示時間可延長,故可實現(xiàn)進一步的高圖像質(zhì)量。此外,也可在整個一定期間(例如一幀期間)內(nèi)實現(xiàn)全像素的暫時存儲工作,可延長寫入期間。可實現(xiàn)因信號傳送速度的降低引起的外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化或像素數(shù)的增加。可不需要對電光裝置用基板外附顯示數(shù)據(jù)用的幀存儲器。
作為這樣的像素驅(qū)動延遲型有源元件電路,具有以時間分割的方式排他地或順序地執(zhí)行取入來自信號電極的信號的暫時存儲工作的多個取樣保持裝置;以及讀出來自各取樣保持裝置的暫時保持信號、以時間分割的方式排他地或順序地執(zhí)行像素驅(qū)動工作的像素驅(qū)動裝置。一般來說,作為取樣保持裝置,如果只由第1和第2取樣保持裝置構(gòu)成就足夠了。在這樣的情況下,后續(xù)信號的寫入期間與先行信號的像素驅(qū)動期間相同。但是,也可設(shè)置第3以上的取樣保持裝置。在具有N個取樣保持裝置的情況下,由于例如可使后續(xù)信號的寫入期間為先行信號的像素驅(qū)動期間的(N-1)倍,故因信號傳送速度的降低引起的外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化或像素數(shù)的增加變得顯著。在彩色順序顯示方式的情況下,例如在設(shè)置了3個取樣保持裝置的情況下,可在整個R子幀的像素驅(qū)動期間和G子幀的像素驅(qū)動期間內(nèi)寫入B子幀信號。
在該取樣保持裝置中,如果注意信號側(cè),則在對各像素分配1條信號電極的情況下,在多個取樣保持裝置中將1條信號電極上的串行信號分成先行信號和后續(xù)信號并進行了串聯(lián)并聯(lián)變換后,分別被暫時存儲。在這樣的情況下,控制多個取樣保持裝置的選擇時序用的掃描電極的條數(shù)必須是取樣保持裝置的數(shù)目。例如,在具備第1和第2取樣保持裝置的情況下,需要1條信號電極和2條掃描電極。相反,例如在設(shè)置了奇數(shù)幀專用的信號電極和偶數(shù)幀專用的信號電極的情況下,可共用1條掃描電極,第1和第2取樣保持裝置不起到作為串并變換裝置的功能,只完成暫時存儲功能。
上述第1取樣保持裝置具有第1信號保持裝置;以及第1信號寫入裝置,該裝置利用第1選擇時序信號進行開閉,將信號電極上的信號取樣到第1信號保持裝置中。此外,第2取樣保持裝置具有第2信號保持裝置;以及第2信號寫入裝置,該裝置利用第2選擇時序信號進行開閉,將信號電極上的信號取樣到第2信號保持裝置中。例如利用第1信號寫入裝置在第1信號保持裝置中暫時保持先行信號(例如前一(奇數(shù))幀的信號),同時例如利用第2信號寫入裝置在第2信號保持裝置中暫時保持后續(xù)信號(例如后一(偶數(shù))幀的信號)。
具體地說,第1信號寫入裝置可以是第1晶體管,其一端與信號電極導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與第1信號保持裝置導(dǎo)電性地連接,第2信號寫入裝置可以是與第1晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第2晶體管,其一端與信號電極導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與第2信號保持裝置導(dǎo)電性地連接。在此,晶體管不限于單極型的,可使用雙極型晶體管。由于第1和第2晶體管的導(dǎo)電型相同,故可抑制元件的特性差,在模擬驅(qū)動的情況下具有優(yōu)點。
與此不同,第1信號寫入裝置可以是第1晶體管,其一端與信號電極導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與第1信號保持裝置導(dǎo)電性地連接,第2信號寫入裝置可以是與第1晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第2晶體管,其一端與信號電極導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與第2信號保持裝置導(dǎo)電性地連接。是極性相反的互補型結(jié)構(gòu)。
如果在有源元件電路內(nèi)設(shè)置這樣的第1和第2取樣裝置,則在外圍電路中需要有對有源元件電路供給第1寫入時序信號和第2寫入時序信號用的寫入時序裝置。作為該寫入時序裝置,可利用交流化那樣的在每幀期間內(nèi)進行切換的時序信號。即,該寫入時序裝置利用來自掃描電極驅(qū)動裝置的掃描電極驅(qū)動波形,根據(jù)其時序信號,在奇數(shù)幀期間中生成第1寫入時序信號,在偶數(shù)幀期間中生成第2寫入時序信號。例如可用簡單的邏輯電路來構(gòu)成。
此外,可改進現(xiàn)有的掃描電極驅(qū)動裝置(Y移位寄存器)作為本發(fā)明的寫入時序裝置來使用。即,可采用在奇數(shù)幀期間中在像素行中順序地分別通過第1掃描電極生成第1寫入時序信號的奇數(shù)幀用掃描電極驅(qū)動裝置和在偶數(shù)幀期間中在像素行中順序地分別通過第2掃描電極生成第2寫入時序信號的偶數(shù)幀用掃描電極驅(qū)動裝置。
作為上述的像素驅(qū)動裝置,可采用具有下述裝置的結(jié)構(gòu)第1信號讀出裝置,利用第1讀出時序信號進行開閉,以讀出第1暫時保持信號;第2信號讀出裝置,利用第2讀出時序信號進行開閉,以讀出第2暫時保持信號;以及共用像素驅(qū)動裝置,根據(jù)用第1信號讀出裝置和第2信號讀出裝置順序地讀出的信號對于像素電極進行像素驅(qū)動。在這樣的像素驅(qū)動裝置中,可分別起到讀出專用功能和像素驅(qū)動專用功能??捎糜跀?shù)字驅(qū)動和模擬驅(qū)動。
如果利用第1信號讀出裝置從第1信號保持裝置讀出先行信號,則共用像素驅(qū)動裝置根據(jù)該先行信號例如在整個一幀期間內(nèi)驅(qū)動像素電極,如果在下一幀期間內(nèi)利用第2信號讀出裝置從第2信號保持裝置讀出后續(xù)信號,則共用像素驅(qū)動裝置根據(jù)該后續(xù)信號來驅(qū)動像素電極。
此外,第1信號讀出裝置可以是第3晶體管,其一端與第1取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與共用像素驅(qū)動裝置的控制輸入端導(dǎo)電性地連接,第2信號讀出裝置可以是與第3晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第4晶體管,其一端與第2取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與共用像素驅(qū)動裝置的控制輸入端導(dǎo)電性地連接。由于第3和第4晶體管的導(dǎo)電型相同,故可抑制元件的特性差,在模擬驅(qū)動的情況下具有優(yōu)點。但是,因為兩晶體管用相同邏輯的開閉控制信號進行開閉工作,故為了對這兩者排他地進行開閉控制,分別需要專用的掃描電極。
與此不同,第1信號讀出裝置可以是第3晶體管,其一端與第1取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與共用像素驅(qū)動裝置的控制輸入端導(dǎo)電性地連接,第2信號讀出裝置可以是與第3晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第4晶體管,其一端與第2取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與共用像素驅(qū)動裝置的控制輸入端導(dǎo)電性地連接。是極性相反的互補型結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下,因為第3晶體管和第4晶體管互相用相反邏輯的開閉控制信號進行開閉工作,故寫入時序信號用的掃描電極用共用的1條即可。
而且,作為共用像素驅(qū)動裝置,可以是第5晶體管,其一端與像素驅(qū)動電源導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與像素電極導(dǎo)電性地連接。
作為另一種像素驅(qū)動裝置,可采用具有下述裝置的結(jié)構(gòu)第1像素驅(qū)動裝置,利用第1讀出時序信號進行開閉,讀出第1暫時保持信號,根據(jù)該讀出信號對像素電極進行像素驅(qū)動;以及第2像素驅(qū)動裝置,利用第2讀出時序信號進行開閉,讀出第2暫時保持信號,根據(jù)該讀出信號對像素電極進行像素驅(qū)動。這樣的像素驅(qū)動裝置分別具有先行信號專用的讀出驅(qū)動功能和后續(xù)信號專用的讀出驅(qū)動功能。特別是可在模擬驅(qū)動的情況下使用。
如果利用第1像素驅(qū)動裝置從第1信號保持裝置讀出先行信號,則按原樣根據(jù)該先行信號在1幀期間內(nèi)驅(qū)動像素電極,如果在下1幀期間內(nèi)利用第2像素驅(qū)動裝置從第2信號保持裝置讀出后續(xù)信號,則按原樣根據(jù)該后續(xù)信號,在1幀期間內(nèi)驅(qū)動像素電極。因為不包含共用像素驅(qū)動裝置,故可削減有源元件電路內(nèi)的有源元件數(shù)及像素驅(qū)動電源布線。
在這樣的像素驅(qū)動裝置的情況下,也與上述的最初的像素激勵裝置同樣,第1像素驅(qū)動裝置可以是第3晶體管,其一端與第1取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與像素電極導(dǎo)電性地連接,第2像素驅(qū)動裝置可以是與第3晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第4晶體管,其一端與第2取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與像素電極導(dǎo)電性地連接??梢种圃奶匦圆?,在模擬驅(qū)動的情況下具有優(yōu)點。
但是,如果在有源元件電路內(nèi)設(shè)置這樣的像素驅(qū)動裝置,則在外圍電路中必須有形成第1讀出時序信號和第2讀出時序信號用的讀出時序裝置。該讀出時序裝置利用在每幀期間內(nèi)進行切換的時序信號,根據(jù)該信號,可在奇數(shù)幀中生成第1讀出時序信號,同時在偶數(shù)幀中生成第2讀出時序信號。
但是,在每幀期間內(nèi)以排他方式交替地發(fā)生第1讀出時序信號和第2讀出時序信號的情況下,在幀切換時刻,第1信號讀出裝置(第1像素驅(qū)動裝置)和第2信號讀出裝置(第2像素驅(qū)動裝置)的一方或雙方變得導(dǎo)通,存在保持信號混在一起的擔心。因此,作為讀出時序裝置,最好作成在第1讀出時序信號與第2讀出時序信號之間插入消隱期間的間隔讀出時序裝置。該間隔讀出時序裝置例如可由使用了交流化信號和消隱期間設(shè)定用時鐘的簡單的邏輯電路來構(gòu)成。特別是,在采用彩色順序方式的情況下,由于防止色調(diào)光源切換時的加色混合,故可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的彩色顯示。
此外,第1像素驅(qū)動裝置可以是第3晶體管,其一端與第1取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與像素電極導(dǎo)電性地連接,第2像素驅(qū)動裝置可以是與第3晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第4晶體管,其一端與第2取樣保持裝置導(dǎo)電性地連接,同時其另一端與像素電極導(dǎo)電性地連接。在這樣的情況下,由于第1讀出時序信號與第2讀出時序信號的邏輯相反,故即使在每幀期間內(nèi)以排他方式交替地發(fā)生第1讀出時序信號和第2讀出時序信號,與相同導(dǎo)電型的晶體管的情況相比,也可減少在進行幀切換時刻的同時導(dǎo)通的危險性。因而,在奇數(shù)幀中可將每幀期間進行切換的時序信號作為第1讀出時序信號來利用,在偶數(shù)幀中可將該時序信號作為第2讀出時序信號來利用,有利于外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化。當然,在這樣的情況下,如果設(shè)置消隱期間,則可排除在彩色順序方式中的色調(diào)光源切換時的加色混合,故可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的彩色顯示。
本發(fā)明的電光裝置用基板不限于在單晶半導(dǎo)體基板中制成上述的有源元件電路的基板,也可以是利用薄膜技術(shù)在玻璃基板或石英基板等的絕緣性透明基板中形成了TFT等的基板。與以往的有源元件電路相比,雖然元件數(shù)較多,但即使作為透射型電光裝置用基板也能充分地利用。
此外,在信號線上的信號是模擬信號的情況下,可實現(xiàn)像素的模擬驅(qū)動,在信號線上的信號是脈沖寬度調(diào)制方式的情況下,當然可實現(xiàn)像素的數(shù)字驅(qū)動。
通過使用上述的電光裝置用基板和與其對置的透明基板,在該間隙中夾住電光材料,可組裝電光裝置。作為電光材料,不限于液晶,可使用EL(場致發(fā)光)材料或DMD(數(shù)字微鏡器件)材料等的電壓驅(qū)動型元件的新電光材料。
在此,在電光裝置中通過電光裝置用基板對透明基板的對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓或直接對透明基板的對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓的情況下,即使在像素電極的交流驅(qū)動是困難的情況下,也能對電光材料進行交流驅(qū)動。例如在電光材料是液晶等情況下,可防止液晶惡化。此外,由于對像素電極施加的信號的動態(tài)范圍可相對地小,故可將有源元件電路的有源元件等作為低耐壓元件來形成,可利用元件的微細化來縮小占有面積,可利用開口率的增大來實現(xiàn)高密度的高精細顯示裝置。
如果在各種電子裝置的顯示部中使用這樣的電光裝置,則可得到高圖像質(zhì)量的顯示。例如,適合于作為投射型顯示裝置的光閥。
為了解決上述課題,本發(fā)明所述的第1裝置的特征在于在與掃描電極與信號電極的矩陣交點對應(yīng)的像素中分別具備像素電極的電光裝置(例如,LC、DMD、FED、PDP、EL、LED等的數(shù)字驅(qū)動型顯示器件)用基板中,分別與每個像素對應(yīng)地設(shè)置數(shù)字存儲裝置而構(gòu)成,該數(shù)字存儲裝置同時并行地進行基于暫時存儲保持的先行數(shù)字數(shù)據(jù)(例如前一幀的數(shù)據(jù))的像素驅(qū)動工作和對于從該先行數(shù)字數(shù)據(jù)算起一定期間后到達信號電極的同一像素的后續(xù)數(shù)字數(shù)據(jù)(例如后一幀的數(shù)據(jù))的暫時存儲工作。
在現(xiàn)有的有源元件電路中,雖然在保持電容中暫時存儲數(shù)據(jù)的時序與利用該數(shù)據(jù)對電光材料進行像素驅(qū)動的時序一致,但按照本發(fā)明的電光裝置用基板,由于可使暫時存儲來自信號電極的數(shù)據(jù)的時序與讀出該暫時存儲數(shù)據(jù)以驅(qū)動像素的時序在積累全像素數(shù)據(jù)之前以積極的方式進行相移,故可在前一幀期間內(nèi)寫入全像素的數(shù)據(jù)并進行積累之后在下一幀期間內(nèi)實現(xiàn)全像素的同時顯示(靜止顯示)。在此,所謂一定期間,不限于全幀期間,在彩色順序顯示方式(場色順序方式)中,在1個全幀期間內(nèi)依次包含R、G、B的子幀期間的情況下,該子幀期間也相當于一定期間。
在本發(fā)明中,由于不限于點順序方式或線順序方式等的寫入順序,寫入順序停留于暫時存儲順序,故寫入順序作為像素驅(qū)動順序并不表面化,可實現(xiàn)全像素同時的幀切換顯示和全像素的顯示同時性。由此,可消除顯示畫面的不均勻,可提供高圖像質(zhì)量的電光裝置用基板。因此,與像素數(shù)的多少無關(guān),可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化。此外,由于顯示時間與寫入時間的長短在1幀期間內(nèi)并一互斥,與以往相比對于全部像素而言可延長顯示時間,故可實現(xiàn)進一步的高圖像質(zhì)量。此外,也可在一定期間(例如一幀的期間)內(nèi)實現(xiàn)全像素的寫入工作,可延長寫入期間??蓪崿F(xiàn)因信號傳送速度的降低引起的外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化或像素數(shù)的增加。而且,不需要對電光裝置用基板外附顯示數(shù)據(jù)用的幀存儲器。
在信號電極上的信號是脈沖寬度調(diào)制方式的情況下,當然可實現(xiàn)像素的數(shù)字驅(qū)動,但在本發(fā)明中,因為像素驅(qū)動方式不是動態(tài)驅(qū)動,而是基于暫時存儲數(shù)據(jù)的靜態(tài)驅(qū)動,故可進行沒有像素驅(qū)動信號的衰減的、完全的數(shù)字驅(qū)動。
在上述第1裝置中,例如在具有對于信號電極交替地或排他地工作的并聯(lián)連接的多個存儲單元的情況下,在幀切換時,必須切換各存儲單元,不能始終利用同一存儲單元對像素電極進行靜態(tài)驅(qū)動。
因此,本發(fā)明所述的第2裝置的特征在于在與掃描電極與信號電極的矩陣交點對應(yīng)的像素中分別具備像素電極的電光裝置用基板中,分別與每個像素對應(yīng)地設(shè)置數(shù)字存儲裝置而構(gòu)成,該數(shù)字存儲裝置一邊在級聯(lián)連接的多個存儲單元中依次對到達信號電極的數(shù)字數(shù)據(jù)進行移位,一邊暫時地進行存儲保持,根據(jù)最終級的存儲單元的存儲輸出來進行像素驅(qū)動。
按照這樣的數(shù)字存儲裝置,由于總是最終級的存儲單元承擔對像素電極進行靜態(tài)驅(qū)動的存儲單元,故可進行完全的數(shù)字驅(qū)動。一般來說,如果存儲單元由2級構(gòu)成就足夠了,但也可設(shè)置3級以上的存儲單元。在存儲單元是2級以上的情況下,是設(shè)置了具有一定期間以上的相移量的延遲裝置的結(jié)構(gòu),可以說相當于移位寄存器或抽頭(tap)數(shù)為1以上的FIR濾波器。
在存儲單元是2級的情況下,上述數(shù)字存儲裝置可由下述部分構(gòu)成第1鎖存裝置,取入到達信號電極的數(shù)字數(shù)據(jù)并進行暫時存儲;以及第2鎖存裝置,在第1鎖存裝置的數(shù)據(jù)取入工作前讀入與第1鎖存裝置中的數(shù)字數(shù)據(jù)相比在一定時間前被存儲的先行數(shù)字數(shù)據(jù)并進行暫時存儲,同時根據(jù)該存儲輸出進行像素驅(qū)動。在此,第2鎖存裝置的特征在于進行靜態(tài)驅(qū)動,第1鎖存裝置的特征在于起到數(shù)據(jù)延遲裝置的功能。
而且,第1鎖存裝置具有取入數(shù)字數(shù)據(jù)的第1數(shù)據(jù)選擇裝置以及暫時存儲利用第1數(shù)據(jù)選擇裝置取入的數(shù)據(jù)的第1觸發(fā)器,第2鎖存裝置具有取入第1觸發(fā)器的輸出數(shù)據(jù)的第2數(shù)據(jù)選擇裝置以及暫時存儲利用第2數(shù)據(jù)選擇裝置取入的數(shù)據(jù)、將該存儲輸出導(dǎo)電性地連接到像素電極上而構(gòu)成的第2觸發(fā)器。第1觸發(fā)器起到數(shù)據(jù)延遲裝置的功能,第2觸發(fā)器起到像素電極的靜態(tài)驅(qū)動裝置的功能。
數(shù)據(jù)選擇裝置可作成各種結(jié)構(gòu)。例如,第1數(shù)據(jù)選擇裝置可以是與第1時序脈沖同步地導(dǎo)通的第1數(shù)據(jù)傳送用晶體管,第1觸發(fā)器可以是與第1時序脈沖同步地進行存儲工作的第1同步式觸發(fā)器,第2數(shù)據(jù)選擇裝置可以是與在第1時序脈沖之前產(chǎn)生的第2時序脈沖同步地導(dǎo)通的第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET,第2觸發(fā)器可定為與第2時序脈沖同步地進行存儲工作的第2同步式觸發(fā)器。數(shù)據(jù)選擇裝置可用1個晶體管來構(gòu)成,在元件數(shù)的削減方面是有效的。
此外,第1數(shù)據(jù)選擇裝置可以是與第1時序脈沖同步地進行邏輯工作的第1一端輸入型門元件,第1觸發(fā)器可以是與第1時序脈沖同步地進行存儲工作的第1同步式觸發(fā)器,第2數(shù)據(jù)選擇裝置可以是與上述第2時序脈沖同步地進行邏輯工作的第2一端輸入型門元件,第2觸發(fā)器可以是與上述第2時序脈沖同步地進行存儲工作的第2同步式觸發(fā)器。作為數(shù)據(jù)選擇裝置,如果使用一端輸入型門元件,則需要2個以上的晶體管,但在功耗的降低、波形整形和能量放大方面是有效的,起到寫入驅(qū)動裝置的功能,有利于可靠地進行存儲工作。作為該一端輸入型門元件,例如可以是計時倒相器,也可以是3態(tài)緩沖器。
觸發(fā)器也可作成各種結(jié)構(gòu)。例如,第1同步式觸發(fā)器具有循環(huán)連接了偶數(shù)個倒相器的第1偶數(shù)倒相電路;以及與第1時序脈沖同步地暫時斷開其初級倒相器的輸入與反饋級倒相器的輸出的導(dǎo)電性的連接的第1存儲保持控制用晶體管,第2同步式觸發(fā)器具有循環(huán)連接了偶數(shù)個倒相器的第2偶數(shù)倒相電路;以及與第2時序脈沖同步地暫時斷開其初級倒相器的輸入與反饋級倒相器的輸出的導(dǎo)電性的連接的第2存儲保持控制用晶體管。
在從數(shù)據(jù)選擇裝置設(shè)置與偶數(shù)倒相電路中存儲保持的邏輯值不同的邏輯值時,如果將反饋級倒相器的輸出連接到偶數(shù)倒相電路的輸入上,則所設(shè)置的邏輯值與保持的邏輯值互相干擾,變成不穩(wěn)定的狀態(tài)。因此,在設(shè)置時用存儲保持控制用晶體管暫時中斷存儲保持,可優(yōu)先地設(shè)置來自數(shù)據(jù)選擇裝置的數(shù)據(jù)。由于在該數(shù)據(jù)設(shè)置后存儲保持控制用晶體管變成導(dǎo)通,故可完成數(shù)據(jù)的存儲保持。
此外,第1同步式觸發(fā)器是循環(huán)連接了偶數(shù)個倒相器的第1偶數(shù)倒相電路,可將該反饋級倒相器作成與第1時序脈沖同步地中斷邏輯工作的計時倒相器,第2同步式觸發(fā)器是循環(huán)連接了偶數(shù)個倒相器的第2偶數(shù)倒相電路,可將該反饋級倒相器作成與第2時序脈沖同步地中斷邏輯工作的計時倒相器。在這樣的情況下,在設(shè)置時用計時倒相器暫時中斷存儲保持,也可優(yōu)先地設(shè)置來自數(shù)據(jù)選擇裝置的數(shù)據(jù)。
再有,作為偶數(shù)倒相電路,級數(shù)越多緩沖作用越強,但通常用由2個倒相器構(gòu)成的雙重倒相電路即可。可謀求削減元件數(shù)。
而且,在本發(fā)明的電光裝置用基板中,作為外圍驅(qū)動電路,具有對信號電極送入數(shù)字數(shù)據(jù)的串并變換用移位寄存器;依次選擇掃描電極的掃描電極選擇用移位寄存器;以及根據(jù)來自掃描電極選擇用移位寄存器的掃描電極驅(qū)動波形來生成上述第1時序脈沖的鎖存時序裝置。可利用高密度集成來謀求低成本。
本發(fā)明的電光裝置用基板不限于在單晶半導(dǎo)體基板中以埋入方式制成上述的數(shù)字存儲裝置的基板,也可以是利用薄膜技術(shù)在玻璃基板或石英基板等的絕緣性透明基板中形成了TFT等的基板。與以往的有源元件電路相比,雖然元件數(shù)多一些,但在投射型顯示裝置等中開口率不怎么成為問題,利用元件占有空間的微細化技術(shù),即使作為透射型電光裝置用基板,也可充分地加以利用。
通過使用電光裝置用基板和與其對置的透明基板,在該間隙中夾住電光材料,可組裝電光裝置。作為電光材料,不限于液晶,可使用EL(場致發(fā)光)材料或DMD(數(shù)字微鏡器件)材料等的電壓驅(qū)動型元件的新電光材料。
在此,在電光裝置中通過電光裝置用基板對透明基板的對置電極施加在每個給定期間(例如一幀期間)內(nèi)進行切換的共用電壓或直接對透明基板的對置電極施加在每個給定期間(例如一幀期間)內(nèi)進行切換的共用電壓的情況下,即使在像素電極的交流驅(qū)動是困難的情況下,也能對電光材料進行交流驅(qū)動。例如在電光材料是液晶等情況下,可防止液晶惡化。此外,由于對像素電極施加的信號的邏輯幅度可相對地小,故可將數(shù)字存儲裝置的有源元件等作為低耐壓元件來形成,可利用元件的微細化來實現(xiàn)占有面積的縮小,可利用開口率的增大來實現(xiàn)高密度的高精細顯示裝置。
如果在各種電子裝置的顯示部中使用這樣的電光裝置,則可得到高圖像質(zhì)量的顯示。例如,適合于作為投射型顯示裝置的光閥。
〔附圖的簡單說明〕圖1是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)1有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖2(A)是示出實施形態(tài)1中的有源元件電路的電路圖,圖2(B)是說明該有源元件電路的工作用的時序圖。
圖3是說明實施形態(tài)1的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的工作用的時序圖。
圖4是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)2有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖5是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)3有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖6是說明實施形態(tài)3中的時序電路的工作的時序圖。
圖7是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)4有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖8(A)是示出實施形態(tài)4中的有源元件電路的電路圖,圖8(B)是說明該有源元件電路的工作用的時序圖。
圖9是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)5有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖10是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)6有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖11(A)是示出實施形態(tài)6中的有源元件電路的電路圖,圖11(B)是說明該有源元件電路的工作用的時序圖。
圖12是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)7有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖13是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)8有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖14是示出在本發(fā)明的第9實施形態(tài)中的反射型液晶面板用的基板中設(shè)置的矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖15(A)是示出在圖14中示出的矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的每個像素中設(shè)置的數(shù)字存儲電路的電路圖,圖15(B)是說明在圖15(A)中示出的數(shù)字存儲電路的工作用的時序圖。
圖16是說明在圖14中示出的矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的整體的工作的時序圖。
圖17是示出在本發(fā)明的第10實施形態(tài)中的數(shù)字存儲電路的電路圖。
圖18是作為將反射型液晶面板作為光閥使用的投射型顯示裝置的一例示出視頻投影儀的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖19是示出反射型液晶面板的剖面圖。
圖20是示出在反射型液晶面板中使用的現(xiàn)有的反射型液晶面板用基板的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。
圖21是示出圖20的反射型液晶面板用基板的平面圖。
圖22是示出圖21的反射型液晶面板用基板的像素區(qū)域的部分平面圖。
圖23是示出沿圖22中的A-A’線切斷了的狀態(tài)的切斷圖。
〔用于實施發(fā)明的最佳形態(tài)〕以下,一邊參照附圖中示出的本發(fā)明的實施形態(tài),一邊更詳細地進行說明。
在以下的記載中,所謂奇數(shù)幀信號V(O),是屬于與第奇數(shù)幀對應(yīng)的圖像的圖像信號。同樣,所謂偶數(shù)幀信號V(E),是屬于與第偶數(shù)幀對應(yīng)的圖像的圖像信號。再者,奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E)適當?shù)嘏c「屬于第N個圖像的信號」和「屬于第N+1個圖像的信號」相對應(yīng)。在此,N是自然數(shù)。
「第N個圖像」和「第N+1個圖像」不僅是與奇數(shù)幀對應(yīng)的圖像與偶數(shù)幀對應(yīng)的圖像,也可以是與1幀中的多個子幀的每一個對應(yīng)的圖像。
〔第1實施形態(tài)〕圖1是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)1有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。圖2(A)是示出該有源元件電路的電路圖,圖2(B)是說明該有源元件電路的工作用的時序圖。圖3是說明有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的工作用的時序圖。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件或電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
在圖1中示出的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路50具有在半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域的正下方以埋入方式制成的有源矩陣電路51;信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52,用來將利用串行傳送進來的顯示數(shù)據(jù)信號(Data)送入到信號電極(X)X1~Xm上,該信號電極的每一條連接到有源矩陣電路51的像素列上;以及掃描線驅(qū)動電路(Y驅(qū)動器)53,用來將選擇時序信號送入到每個像素行的4條掃描電極Y1(Y11~Yn1)、Y2(Y12~Yn2)、Y3(Y13~Yn3)、Y4(Y14~Yn4)上,用來選擇有源矩陣電路51的像素行。信號線驅(qū)動電路52和掃描線驅(qū)動電路53構(gòu)成了對于有源矩陣電路51的外圍電路。
信號線驅(qū)動電路52與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)同樣,由下述部分構(gòu)成像素信號取樣電路52a,具有用于將串行信號的顯示數(shù)據(jù)信號(Data)在每個像素選擇期間內(nèi)依次分配給信號電極X1~Xm的n個并聯(lián)連接的開關(guān)元件(MOSFET);以及信號線移位寄存器(X移位寄存器)52b,根據(jù)移位時鐘CLX和鎖存脈沖DX依次對各開關(guān)元件生成開關(guān)驅(qū)動時序脈沖φH1~φHm。掃描線驅(qū)動電路53與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)同樣,由下述部分構(gòu)成掃描線移位寄存器(Y移位寄存器)53a,根據(jù)移位時鐘CLY和掃描開始脈沖(幀開始脈沖)DY依次對像素行生成行驅(qū)動時序脈沖φV1~φVn;以及選擇時序電路53b,根據(jù)行驅(qū)動時序脈沖φV1~φVn和液晶交流化信號(在每幀中進行切換的信號)FR生成用于選擇每個像素行的4條掃描電極Y1、Y2、Y3、Y4的某一條的選擇時序脈沖Φ1~Φ4。
有源矩陣電路51在列方向上延伸的信號電極X和在行方向上延伸的掃描電極Y的矩陣交點部的每一個中以埋入方式制成了圖2(A)中示出的有源元件電路55。該有源元件電路55由下述部分構(gòu)成取樣保持電路56,交替地對送入到信號電極X上的像素信號V的奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E)進行取樣;以及像素驅(qū)動電路57,每當幀切換時從取樣保持電路56交替地讀出奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E),以電壓驅(qū)動對像素電極14進行像素驅(qū)動。
取樣保持電路56由第1取樣保持電路56a和第2取樣保持電路56b構(gòu)成,第1取樣保持電路56a由下述部分構(gòu)成N型的第1MOSFET(絕緣柵場效應(yīng)晶體管)T1,具有與信號電極X導(dǎo)電性地連接的源S和與第1掃描電極Y1導(dǎo)電性地連接的柵G;以及第1保持電容C1,與其漏D導(dǎo)電性地連接。此外,第2取樣保持電路56b也具有同樣的結(jié)構(gòu),由下述部分構(gòu)成N型的第2MOSFET(T2),具有與信號電極X導(dǎo)電性地連接的源S和與第2掃描電極Y2導(dǎo)電性地連接的柵G;以及第2保持電容C2,與其漏D導(dǎo)電性地連接。
本例的像素驅(qū)動電路57由下述部分構(gòu)成N型的第3MOSFET(T3),具有與第1保持電容C1導(dǎo)電性地連接的源S和與第3掃描電極Y3導(dǎo)電性地連接的柵G;N型的第4MOSFET(T4),具有與第2保持電容C2導(dǎo)電性地連接的源S和與第4掃描電極Y4導(dǎo)電性地連接的柵G;以及N型的第5MOSFET(T5),具有與第3MOSFET(T3)和第4MOSFET(T4)的漏D導(dǎo)電性地連接的柵G、與像素驅(qū)動電源Vdd導(dǎo)電性地連接的漏D和與信號電極14導(dǎo)電性地連接的源S。第3MOSFET(T3)和第4MOSFET(T4)構(gòu)成了每當幀切換時交替地從第1保持電容C1讀出奇數(shù)幀信號V(O)和從第2保持電容C2讀出偶數(shù)幀信號V(E)的信號讀出裝置,第5MOSFET(T5)構(gòu)成了根據(jù)已讀出的奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E)對像素電極14施加像素驅(qū)動電壓Vdd的共用像素驅(qū)動裝置。再有,本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路50可適用于模擬驅(qū)動和數(shù)字驅(qū)動。
選擇時序電路53b的結(jié)構(gòu)在下面敘述,由選擇時序電路53b生成圖2(B)中所示的選擇時序脈沖Φ1~Φ4。如果在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)在第1掃描電極Y1上生成第1寫入時序脈沖Φ1,則第1取樣保持電路56a的第1MOSFET(T1)導(dǎo)通,對信號電極X上的奇數(shù)幀信號V(O)進行取樣,將該信號V(O)寫入到第1保持電容C1中。如果在其后的偶數(shù)幀期間2F內(nèi)在第2掃描電極Y2上生成第2寫入時序脈沖Φ2,則第2取樣保持電路56b的第2MOSFET(T2)導(dǎo)通,對信號電極X上的偶數(shù)幀信號V(E)進行取樣,將該信號V(E)寫入到第2保持電容C2中。在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)以點順序方式將奇數(shù)幀信號V(O)寫入到全部的像素的有源元件電路55的第1保持電容C1中,在偶數(shù)幀期間2F內(nèi)以點順序方式將偶數(shù)幀信號V(E)寫入到全部的像素的有源元件電路55的第2保持電容C2中。這樣,由于與每幀期間的交替寫入工作同時并行地在整個奇數(shù)幀期間1F內(nèi)在第4掃描電極Y4上持續(xù)發(fā)生第2寫入時序脈沖Φ4,利用第4MOSFET(T4)的導(dǎo)通讀出在第2保持電容C2中暫時保持的偶數(shù)幀信號V(E),故第5MOSFET(T5)以與該偶數(shù)幀信號V(E)對應(yīng)的導(dǎo)通電阻而導(dǎo)通,驅(qū)動與像素電極14導(dǎo)電性地連接的液晶單元LC。此外,由于在整個偶數(shù)幀期間2F內(nèi)在第3掃描電極Y3上持續(xù)發(fā)生第1寫入時序脈沖Φ3,利用第3MOSFET(T3)的導(dǎo)通讀出在第1保持電容C1中暫時保持的奇數(shù)幀信號V(O),故第5MOSFET(T5)以與該奇數(shù)幀信號V(O)對應(yīng)的導(dǎo)通電阻而導(dǎo)通,驅(qū)動與像素電極14導(dǎo)電性地連接的液晶單元LC。
本例的寫入方式是點順序方式,但該寫入順序不過是停留在取樣保持電路56中,作為像素驅(qū)動順序來說并不表面化。因此,可實現(xiàn)全像素的同時的幀切換顯示,可消除顯示畫面的不均勻。與像素數(shù)的多少無關(guān),可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化。由于可在后一幀的取樣保持工作之間內(nèi)實現(xiàn)前一幀的全像素的同時靜止顯示,故顯示時間與寫入時間并不互斥,與以往相比,顯示時間可變長,故可實現(xiàn)進一步的高圖像質(zhì)量。此外,由于也可延長寫入期間,故也可降低顯示數(shù)據(jù)信號(Data)的信號傳送速度,可實現(xiàn)外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化??刹恍枰飧降娘@示數(shù)據(jù)用的幀存儲器。也可增加像素數(shù)目。
生成圖2(B)中示出的選擇時序脈沖Φ1~Φ4用的選擇時序電路53b如圖1中所示,由下述部分構(gòu)成在每幀中使液晶交流化信號FR倒相的倒相器INV;與(AND)門A1,在各像素行中,將來自Y移位寄存器53a的行驅(qū)動時序脈沖φV(φV1~φVn)定為一個輸入,將液晶交流化信號FR定為另一個輸入;以及與(AND)門A2,將來自Y移位寄存器53a的行驅(qū)動時序脈沖φV(φV1~φVn)定為一個輸入,將倒相器輸出(FR)定為另一個輸入。將與門A1的輸出供給第1掃描電極Y1,將與門A2的輸出供給第2掃描電極Y2,將倒相器輸出(FR)供給第3掃描電極Y3,將交流化信號FR供給第4掃描電極Y4。2個與門A1、A2相當于在每幀期間內(nèi)交替地從第1掃描電極Y1和第2掃描電極Y2中選擇一個的掃描電極選擇電路。
如圖3中所示,在奇數(shù)幀期間1F內(nèi),如果液晶交流化信號FR上升,則生成第2讀出時序脈沖Φ4,各有源元件電路55的第4MOSFET(T4)導(dǎo)通,同時第1讀出時序脈沖Φ3消失,第3MOSFET(T3)關(guān)斷。在該奇數(shù)幀期間1F內(nèi)從Y移位寄存器53a依次生成行驅(qū)動時序脈沖φV1~φVn。在該奇數(shù)幀期間1F內(nèi),利用在像素第1行中發(fā)生的行驅(qū)動時序脈沖φV1和液晶交流化信號FR的高電平,像素第1行的與門A1導(dǎo)通,生成第1寫入時序脈沖Φ1,第1MOSFET(T1)導(dǎo)通。同樣,每當在每個水平期間內(nèi)依次生成行驅(qū)動時序脈沖φV2~φVn時,在該像素行中生成第1寫入時序脈沖Φ1,第1MOSFET(T1)導(dǎo)通。
在此,例如在像素第2行的第1寫入時序脈沖Φ1生成的水平期間內(nèi),由于X移位寄存器52b與移位時鐘CLX同步地依次發(fā)生開關(guān)驅(qū)動時序脈沖φH1~φHm,故取樣電路52a對串行信號的顯示數(shù)據(jù)信號(Data)進行串并變換,將像素信號V1~Vm分配給每個像素列的信號電極X1~Xm上。如果發(fā)生開關(guān)驅(qū)動時序脈沖φH1,則將信號電極X1上的像素信號V1通過像素第2行的第1列的有源元件電路55的第1MOSFET(T1)寫入到該第1保持電容C1中。其次,如果發(fā)生開關(guān)驅(qū)動時序脈沖φH2,則將信號電極X2上的像素信號V2通過像素第2行的第2列的有源元件電路55的第1MOSFET(T1)寫入到該第1保持電容C1中。最后,如果發(fā)生開關(guān)驅(qū)動時序脈沖φHm,則將信號電極Xm上的像素信號Vm通過像素第2行的第m列的有源元件電路55的第1MOSFET(T1)寫入到該第1保持電容C1中。
這樣,如果以點順序方式對全部有源元件電路55的第1保持電容C1寫入奇數(shù)幀的像素信號V(O),則在下一個偶數(shù)幀期間2F內(nèi),液晶交流化信號FR下降,生成第1讀出時序脈沖Φ3,各有源元件電路55的第3MOSFET(T3)導(dǎo)通,同時第2寫入時序脈沖Φ4消失,第4MOSFET(T4)關(guān)斷。因此,通過第4MOSFET(T4)讀出在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)寫入到全部有源元件電路55的第1保持電容C1中的各行的像素信號V1~Vm,第5MOSFET(T5)根據(jù)各行的像素信號V1~Vm而開閉,同時驅(qū)動與像素電極14導(dǎo)電性地連接的液晶單元LC。
此外,如圖3中所示,在該偶數(shù)幀期間2F內(nèi)也從從Y移位寄存器53a依次生成行驅(qū)動時序脈沖φV1~φVn。在該偶數(shù)幀期間2F內(nèi),利用在像素第1行中發(fā)生的行驅(qū)動時序脈沖φV1和倒相器輸出(FR)的高電平,像素第1行的與門A2導(dǎo)通,生成第2寫入時序脈沖Φ2,第2MOSFET(T2)導(dǎo)通,同時,第1MOSFET(T1)關(guān)斷。同樣,每當在每個水平期間內(nèi)依次生成行驅(qū)動時序脈沖φV2~φVn時,在該像素行中生成第2寫入時序脈沖Φ2,第2MOSFET(T2)導(dǎo)通。
在此,例如在像素第2行的第2寫入時序脈沖Φ2生成的水平期間內(nèi),由于X移位寄存器52b與移位時鐘CLX同步地依次發(fā)生開關(guān)驅(qū)動時序脈沖φH1~φHm,故取樣電路52a對串行信號的顯示數(shù)據(jù)信號(Data)進行串并變換,將像素信號V1~Vm分配給每個像素列的信號電極X1~Xm上。由于像素第2行的全部的有源元件電路55的第2MOSFET(T2)在整個水平期間內(nèi)導(dǎo)通,故如上所述,將各信號電極X1~Xm上的像素信號V1~Vm通過第2MOSFET(T2)以點順序方式寫入到第2保持電容C2中。該偶數(shù)幀的各行的像素信號V1~Vm在下一個奇數(shù)幀期間內(nèi)被同時讀出,全像素被同時驅(qū)動。
〔第2實施形態(tài)〕圖4是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)2有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。再有,在圖4中,對于與第1實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
此外,本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路60具有與第1實施形態(tài)同樣的有源矩陣電路51和信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52。掃描線驅(qū)動電路具有與實施形態(tài)1的電路稍微不同的結(jié)構(gòu)。每個像素行的4條掃描電極Y1、Y2、Y3、Y4中,利用液晶交流化信號(在每幀中進行切換的信號)FR作為第3掃描電極Y3上的第1讀出時序脈沖Φ3,此外,將用倒相器INV把液晶交流化信號FR倒相了的輸出(FR)作為第4掃描電極Y4上的第2讀出時序脈沖Φ4,在這些點上與第1實施形態(tài)相同。
但是,用于生成對第1掃描電極Y1供給的第1寫入時序脈沖Φ1和對第2掃描電極Y2供給的第2寫入時序脈沖Φ2的寫入時序電路的結(jié)構(gòu)不同。該寫入時序電路由下述部分構(gòu)成奇數(shù)幀用Y移位寄存器53aa,根據(jù)移位時鐘CLY和奇數(shù)幀開始脈沖DY1,在奇數(shù)幀期間中對各像素行依次分別通過第1掃描電極Y1生成第1寫入時序脈沖φ11~φ1n;以及偶數(shù)幀用Y移位寄存器53ab,根據(jù)移位時鐘CLY和偶數(shù)幀開始脈沖DY2,在偶數(shù)幀期間中對各像素行依次分別通過第2掃描電極Y2生成第2寫入時序脈沖φ21~φ2n。
由于在具有這樣的奇數(shù)幀用Y移位寄存器53aa和偶數(shù)幀用Y移位寄存器53ab的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路60中對于各像素行的寫入時序脈沖Φ1、Φ2的生成也與實施形態(tài)1的情況相同,故可得到與實施形態(tài)1相同的作用和效果。除此以外,由于在每個場中Y一側(cè)的移位速度被改變,故對于隔行掃描信號的插值處理等是方便的。
〔第3實施形態(tài)〕圖5是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)3有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖,圖6是說明該時序電路的工作的時序圖。再有,在圖5中,對于與第1實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路65具有與第1實施形態(tài)同樣的有源矩陣電路51、信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52和Y移位寄存器53a。在本例中,由于采用了彩色順序顯示方式(場色順序方式),故在1個全幀期間內(nèi)依次包含R、G、B的子幀期間。因而,掃描線驅(qū)動電路采用了與第1實施形態(tài)的電路稍微不同的結(jié)構(gòu)。
作為第1實施形態(tài)的讀出時序電路,作成了用于使在每幀(全幀)中交變的液晶交流化信號FR倒相的倒相器INV,但在本例中,特別設(shè)置了間隔讀出時序電路53ab。該間隔讀出時序電路53ab由下述部分構(gòu)成D型觸發(fā)器(FF),將消隱期間設(shè)定時鐘BCK作為時鐘輸入CK,同時將在每個子幀中進行切換的液晶交流化信號FR’作為數(shù)據(jù)輸入D;與(AND)門A3,將該液晶交流化信號FR’和D型觸發(fā)器(FF)的輸出Q作為輸入;以及或非(NOR)門N1。
由于顯示數(shù)據(jù)信號(Data)以R子幀、G子幀、和B子幀的順序串行地被傳送,故在有源元件電路55中,如圖6中所示,可在R子幀的讀出驅(qū)動期間內(nèi)進行G子幀的寫入工作,在下一個G子幀的讀出驅(qū)動期間內(nèi)進行B子幀的寫入工作,然后,在下一個B子幀的讀出驅(qū)動期間內(nèi)進行R子幀的寫入工作。
由于將消隱期間設(shè)定時鐘BCK和在每個子幀內(nèi)進行交變的液晶交流化信號FR’輸入到D型觸發(fā)器(FF)中,故如果液晶交流化信號FR’上升,則由于D型觸發(fā)器(FF)的輸出Q從液晶交流化信號FR’的上升時刻開始在延遲了消隱期間Tb的時刻處上升,故或非(NOR)門N1的輸出RE2與液晶交流化信號FR’的上升同步地下降,與門A3的輸出RE1與輸出Q的上升同步地上升。由于將輸出RE1作為第1讀出時序脈沖Φ3’通過第3掃描電極Y3供給第3MOSFET(T3)的柵,將輸出RE2作為第2讀出時序脈沖Φ4’通過第4掃描電極Y4供給第4MOSFET(T4)的柵,故從第4MOSFET(T4)關(guān)斷的時刻開始,空出消隱期間Tb,第3MOSFET(T3)導(dǎo)通。因而,由于在幀期間切換時第4MOSFET(T4)和第3MOSFET(T3)同時關(guān)斷,故不引起B(yǎng)信號和G信號的混合,此外,可防止色調(diào)光源切換時的加色混合。
如果液晶交流化信號FR’下降,則由于D型觸發(fā)器(FF)的輸出Q從液晶交流化信號FR’的下降時刻開始在延遲了消隱期間Tb的時刻處下降,故與門A3的輸出RE1與液晶交流化信號FR’的下降同步地下降,或非門N1的輸出RE2與輸出Q的下降同步地上升。因此,從第3MOSFET(T3)關(guān)斷的時刻開始,空出消隱期間Tb,第4MOSFET(T4)導(dǎo)通。因而,由于在子幀期間切換時,第4MOSFET(T4)和第3MOSFET(T3)同時關(guān)斷,故不引起R信號和G信號的混合,此外,可防止色調(diào)光源切換時的加色混合。同樣,不引起G信號和B信號的混合,此外,可防止色調(diào)光源切換時的加色混合。
這樣,由于空出消隱期間Tb,第4MOSFET(T4)和第3MOSFET(T3)排他地開閉,故兩者不會貫通,不僅不發(fā)生保持信號相互間的混合,而且防止色調(diào)光源切換時的加色混合,故可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的彩色顯示。當然,該間隔讀出時序電路53ab也可采用場色順序方式以外的方式。能可靠地消除在幀切換時第4MOSFET(T4)和第3MOSFET(T3)的同時導(dǎo)通,可防止幀切換時的保持信號相互間的混合。
再有,本例也起到與實施形態(tài)1相同的作用和效果。
〔第4實施形態(tài)〕圖7是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)4有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。圖8(A)是示出該有源元件電路的電路圖,圖8(B)是說明該有源元件電路的工作用的時序圖。再有,在圖7中,對于與第1實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
此外,本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路70具有與第1實施形態(tài)同樣的信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52和掃描線驅(qū)動電路53,但有源元件電路72與實施形態(tài)1的有源元件電路55不同。
即,有源矩陣電路71的各有源元件電路72,如圖8(A)中所示,由下述部分構(gòu)成取樣保持電路56,交替地對送入到信號電極X上的像素信號V的奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E)進行取樣;以及像素驅(qū)動電路73,每當幀切換時從取樣保持電路56交替地讀出奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E),對像素電極14進行電壓驅(qū)動以進行像素驅(qū)動。
取樣保持電路56由第1取樣保持電路56a和第2取樣保持電路56b構(gòu)成,第1取樣保持電路56a由下述部分構(gòu)成N型的第1MOSFET(T1),具有與信號電極X導(dǎo)電性地連接的源S和與第1掃描電極Y1導(dǎo)電性地連接的柵G;以及第1保持電容C1,與其漏D導(dǎo)電性地連接。此外,第2取樣保持電路56b也具有同樣的結(jié)構(gòu),由下述部分構(gòu)成N型的第2MOSFET(T2),具有與信號電極X導(dǎo)電性地連接的源S和與第2掃描電極Y2導(dǎo)電性地連接的柵G;以及第2保持電容C2,與其漏D導(dǎo)電性地連接。
特別是,本例的像素驅(qū)動電路73由下述部分構(gòu)成N型的第3MOSFET(T3),具有與第1保持電容C1導(dǎo)電性地連接的源S、與第3掃描電極Y3導(dǎo)電性地連接的柵G和與信號電極14導(dǎo)電性地連接的漏D;以及N型的第4MOSFET(T4),具有與第2保持電容C2導(dǎo)電性地連接的源S、與第4掃描電極Y4導(dǎo)電性地連接的柵G和與信號電極14導(dǎo)電性地連接的漏D。實施形態(tài)1的像素驅(qū)動電路57具備N型的第5MOSFET(T5),但本例的像素驅(qū)動電路73不具備該晶體管。適合于模擬驅(qū)動之用。
在這樣的有源元件電路72中,如圖8(B)中所示,也在偶數(shù)幀期間2F內(nèi)由第3MOSFET(T3)讀出在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)在第1保持電容C1中保持的奇數(shù)幀信號V(O),施加到像素電極14上,在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)由第4MOSFET(T4)讀出在偶數(shù)幀期間2F內(nèi)在第2保持電容C2中保持的偶數(shù)幀信號V(E),施加到像素電極14上。在本例中,第3MOSFET(T3)作為偶數(shù)幀的像素驅(qū)動裝置,第4MOSFET(T4)作為奇數(shù)幀的像素驅(qū)動裝置,分別交替地起作用。由于未具備第5MOSFET(T5),故可削減有源元件路徑71的有源元件數(shù)及像素驅(qū)動電源Vdd的布線,可確保以埋入方式制成元件的富裕空間,可實現(xiàn)高密度像素。
〔第5實施形態(tài)〕圖9是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)5有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。再有,在圖9中,對于與實施形態(tài)2和實施形態(tài)4的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路75與圖4中示出的實施形態(tài)2同樣,具備信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52、奇數(shù)幀用Y移位寄存器53aa、偶數(shù)幀用Y移位寄存器53ab以及倒相器INV,此外與圖7和圖8中示出的實施形態(tài)4同樣,具備具有有源元件電路72的有源矩陣電路71。因而,本例起到與實施形態(tài)2和實施形態(tài)4相同的作用和效果。
〔第6實施形態(tài)〕圖10是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)6有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。圖11(A)是示出該有源元件電路的電路圖,圖11(B)是說明該有源元件電路的工作用的時序圖。再有,在圖10中,對于與第1實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路80與圖1中示出的第1實施形態(tài)同樣,具備信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52、Y移位寄存器53a,有源矩陣電路81的有源元件電路82的結(jié)構(gòu)與實施形態(tài)1的有源元件電路55不同。本例的有源元件電路82,如圖11(A)中所示,由下述部分構(gòu)成取樣保持電路83,交替地對送入到信號電極X上的像素信號V的奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E)進行取樣保持;以及像素驅(qū)動電路84,在每幀中從取樣保持電路83交替地讀出奇數(shù)幀信號V(O)和偶數(shù)幀信號V(E),對像素電極14進行電壓驅(qū)動以進行像素驅(qū)動。
取樣保持電路83由第1取樣保持電路83a和第2取樣保持電路83b構(gòu)成,第1取樣保持電路83a由下述部分構(gòu)成N型的第1MOSFET(Q1),具有與信號電極X導(dǎo)電性地連接的源S和與第1掃描電極Y1導(dǎo)電性地連接的柵G;以及第1保持電容C1,與其漏D導(dǎo)電性地連接。此外,第2取樣保持電路83b也具有同樣的結(jié)構(gòu),由下述部分構(gòu)成P型的第2MOSFET(Q2),具有與信號電極X導(dǎo)電性地連接的源S和與第2掃描電極Y2導(dǎo)電性地連接的柵G;以及第2保持電容C2,與其漏D導(dǎo)電性地連接。第1MOSFET(Q1)與第2MOSFET(Q2)的導(dǎo)電型相反,構(gòu)成了所謂的CMOS。因此,由于第1MOSFET(Q1)用的第1寫入時序脈沖Φ1需要上升脈沖,第2MOSFET(Q2)用的第2寫入時序脈沖Φ2需要下降脈沖,故本例的寫入時序電路53b’用與非門N2來代替圖1的選擇時序電路53b的第2掃描電極Y2用的與門A2。
另一方面,像素驅(qū)動電路84由下述部分構(gòu)成P型的第3MOSFET(Q3),具有與第1保持電容C1導(dǎo)電性地連接的源S和與第3掃描電極Y3導(dǎo)電性地連接的柵G;N型的第4MOSFET(Q4),具有與第2保持電容C2導(dǎo)電性地連接的源S和與第3掃描電極Y3導(dǎo)電性地連接的柵G;以及N型的第5MOSFET(Q5),具有與第3MOSFET(Q3)和第4MOSFET(Q4)的漏D導(dǎo)電性地連接的柵G、與像素驅(qū)動電源Vdd導(dǎo)電性地連接的漏D和與信號電極14導(dǎo)電性地連接的源S。第3MOSFET(Q3)與第4MOSFET(Q4)的導(dǎo)電型相反,構(gòu)成了所謂的CMOS。由于第3MOSFET(Q3)與第4MOSFET(Q4)在相同極性的柵電壓下排他地開閉,故對兩柵G通過唯一的第3掃描電極Y3供給共用的讀出時序脈沖Φ3。因而,可把每行像素中掃描電極的條數(shù)削減1條。
在第1~5的實施形態(tài)中,使與反射型液晶面板用基板對置地組裝的透明基板一側(cè)的對置電極(共用電極)LC.COM的電位為固定電位,與此不同,在本例中,施加在每幀中進行切換的比較高的電壓。
因此,如圖11(B)中所示,由于在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)對置電極LC.COM的電位為正極性,故在第4MOSFET(Q4)導(dǎo)通且讀出保持信號第5MOSFET(Q5)導(dǎo)通的情況下,即使電源電位Vdd是低壓,相對來說,負極一側(cè)的信號電極電位(電源電位Vdd)與正極一側(cè)的對置電極LC.COM的電位的電位差相當大。此外,由于在偶數(shù)幀期間2F內(nèi)對置電極LC.COM的電位為負極性,故在第3MOSFET(Q3)導(dǎo)通且讀出保持信號第5MOSFET(Q5)導(dǎo)通的情況下,相對來說,正極一側(cè)的信號電極電位與負極一側(cè)的對置電極LC.COM的電位的電位差也相當大。
這樣,通過進行在每幀中使對置電極(共用電極)LC.COM的電位為交變的,當然可防止液晶單元LC的惡化,由于可相對地減小施加到像素電極14上的信號的動態(tài)范圍,故可將有源元件電路82的MOSFET形成為低耐壓元件。由此,可利用元件微細化來縮小占有面積,可利用開口率的增大來實現(xiàn)高密度的高精細的顯示裝置。
再有,在本例中也可起到與第1實施形態(tài)相同的作用和效果。
〔第7實施形態(tài)〕圖12是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)7有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。再有,在圖12中,對于與實施形態(tài)2和第6實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板中,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)14。
本例的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路85與圖4中示出的實施形態(tài)2同樣,具備信號線驅(qū)動電路(X驅(qū)動器)52、奇數(shù)幀用Y移位寄存器53aa、偶數(shù)幀用Y移位寄存器53ab以及倒相器INV,此外與圖10和圖11中示出的實施形態(tài)6同樣,具備具有有源元件電路82的有源矩陣電路81。因而,起到與實施形態(tài)2和實施形態(tài)6相同的作用和效果。
〔第8實施形態(tài)〕圖13是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)8有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路中的有源元件電路的電路圖。再有,在圖13中,對于與圖11中示出的相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
在本例中,省略表示有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的整體的結(jié)構(gòu),但也可采用圖10中示出的第6實施形態(tài)和圖12中示出的第7實施形態(tài)的某一種結(jié)構(gòu)。
有源元件路徑92的像素驅(qū)動電路93具有在圖11(A)中示出的有源元件電路82的像素驅(qū)動電路84中去掉了第5MOSFET(Q5)的結(jié)構(gòu)。只由第3MOSFET(Q3)構(gòu)成了第1像素驅(qū)動電路,只由第4MOSFET(Q4)構(gòu)成了第2像素驅(qū)動電路。該結(jié)構(gòu)適合于模擬驅(qū)動用。由于可削減有源元件數(shù),此外,也可削減像素驅(qū)動電源Vdd用的布線,故可確保以埋入方式制成的元件的富??臻g,可實現(xiàn)高密度像素。
此外,在本例中,對置電極(共用電極)LC.COM的電位也是交變的。起到與實施形態(tài)6相同的作用和效果。此外也起到與第1實施形態(tài)相同的作用和效果。
再有,上述的實施形態(tài)的液晶面板基板適合用于反射型液晶面板,但該反射型液晶面板不僅適用于上述的液晶投影儀的光閥,也能適用于手表型電子裝置、文字處理器、個人計算機等的攜帶型信息處理器、攜帶電話機的顯示部及其它各種電子裝置的顯示部。
此外,在上述實施形態(tài)的液晶面板基板的半導(dǎo)體基板的主面中以埋入方式制成了開關(guān)元件,但不限于半導(dǎo)體基板,可使用玻璃基板或石英基板等的絕緣性基板作為基板。在絕緣性基板上形成薄膜晶體管(TFT)等作為開關(guān)元件的情況下也可應(yīng)用本發(fā)明。
再者,本發(fā)明不限于液晶面板基板,也可應(yīng)用于其它的平板顯示器用基板。
如以上所說明的那樣,由于與本發(fā)明有關(guān)的電光裝置用基板的特征在于分別與每個像素對應(yīng)地以埋入方式制成了像素驅(qū)動延遲型有源元件電路而構(gòu)成,該有源元件電路不是與暫時存儲來自信號電極的信號的時序同時地基于該信號開始像素驅(qū)動,而是在由先行信號進行的像素驅(qū)動的期間中暫時存儲同一像素的后續(xù)信號并進行在下一個期間中的像素驅(qū)動用的備用(standby),故具有下述的效果。
(1)由于不限于點順序方式或線順序方式,寫入順序不同時成為像素驅(qū)動順序,不過是停留于暫時存儲順序,寫入順序作為像素驅(qū)動順序并不表面化,可實現(xiàn)全像素同時的切換順序,故可得到消除顯示畫面的不均勻的、高的圖像質(zhì)量的電光裝置用基板。因此,與像素數(shù)的多少無關(guān),可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化。
因為該像素驅(qū)動延遲型有源元件電路在后續(xù)信號的暫時存儲中進行先行信號的像素驅(qū)動,故也可在一定期間(例如,1幀期間)中實現(xiàn)全像素的同時驅(qū)動(同時靜止顯示),故顯示時間與寫入時間并不互斥,與以往相比,顯示時間可變長,故可實現(xiàn)進一步的高圖像質(zhì)量。此外,因為像素驅(qū)動延遲型有源元件電路在先行信號的像素驅(qū)動期間中進行后續(xù)信號的暫時存儲,故在一定期間中也可實現(xiàn)暫時存儲,可延長寫入期間??蓪崿F(xiàn)因信號傳送速度降低引起的外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化和增加像素數(shù)目??刹恍枰獙﹄姽庋b置用基板外附顯示數(shù)據(jù)用的幀存儲器。
(2)作為像素驅(qū)動延遲型有源元件電路,可由下述部分構(gòu)成多個取樣保持裝置,以時間分割的方式排他地或順序地執(zhí)行取入來自信號電極的信號的暫時存儲工作;以及像素驅(qū)動裝置,讀出來自各取樣保持裝置的暫時保持信號,以時間分割的方式排他地或順序地執(zhí)行像素驅(qū)動工作。一般來說,作為取樣保持裝置,如果只由第1和第2取樣保持裝置構(gòu)成就足夠了,但在具有N個取樣保持裝置的情況下,由于也可將后續(xù)信號的寫入期間定為先行信號的像素驅(qū)動期間的(N-1)倍,故因信號傳送速度的降低引起的外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化及像素數(shù)的增加變得顯著。
(3)第1取樣保持裝置可由第1信號保持裝置和第1信號寫入裝置構(gòu)成,此外,第2取樣保持裝置可由第2信號保持裝置和第2信號寫入裝置構(gòu)成,但在將第1信號寫入裝置與第2信號寫入裝置定為相同導(dǎo)電型的晶體管的情況下,可抑制元件的特性差,在模擬驅(qū)動的情況下具有優(yōu)點。
(4)在利用在每幀中進行切換的時序信號作為寫入時序信號的情況下,有利于外圍電路的結(jié)構(gòu)的簡化。
(5)像素驅(qū)動裝置可由第1信號讀出裝置、第2信號讀出裝置和共用像素驅(qū)動裝置構(gòu)成,但在將第1信號讀出裝置與第2信號讀出裝置定為相同導(dǎo)電型的晶體管的情況下,可抑制元件的特性差,在模擬驅(qū)動的情況下具有優(yōu)點。
(6)此外,在將第1信號讀出裝置與第2信號讀出裝置定為相反導(dǎo)電型的晶體管的情況下,因為利用邏輯相反的開閉控制信號進行開閉工作,故控制線用共用的1條掃描電極即可。
(7)在像素驅(qū)動裝置由第1像素驅(qū)動裝置和第2像素驅(qū)動裝置來構(gòu)成的情況下,因為不包含共用像素驅(qū)動裝置,故可削減有源元件電路內(nèi)的有源元件數(shù)及像素驅(qū)動電源布線數(shù)。
(8)在利用在每幀中進行切換的時序信號作為讀出時序信號的情況下,有利于外圍電路的結(jié)構(gòu)的簡化。
(9)在讀出時序裝置是在第1讀出時序信號與第2讀出時序信號之間插入消隱期間的間隔讀出時序裝置的情況下,由于第1像素驅(qū)動裝置和第2像素驅(qū)動裝置因消隱期間而同時關(guān)斷,故不發(fā)生先行信號與后續(xù)信號的混合顯示。在采用彩色順序方式的情況下,由于防止色調(diào)光源切換時的加色混合,故可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的彩色顯示。
(10)在第1像素驅(qū)動裝置與第2像素驅(qū)動裝置為相反導(dǎo)電型的晶體管的情況下,因為利用相反的邏輯排他地進行開閉,故可不設(shè)置間隔讀出時序裝置,有利于外圍電路的結(jié)構(gòu)的簡化。
(11)在信號電極上的信號是模擬信號的情況下,可實現(xiàn)像素的模擬驅(qū)動,此外,在信號電極上的信號是脈沖寬度調(diào)制信號的情況下,可實現(xiàn)像素的數(shù)字驅(qū)動。
(12)通過使用上述電光裝置用基板和與其對置的透明基板并在其間隙中夾住電光材料來組裝電光裝置,但在對透明基板的對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓的情況下,可對電光材料進行交流驅(qū)動。不僅可防止電光材料的惡化,而且由于可相對地減小對對極的像素電極施加的信號的動態(tài)范圍,故可將有源元件電路的有源元件作為低耐壓元件來形成,可利用元件的微細化來縮小占有面積,可利用開口率的增大來實現(xiàn)高密度的高精細顯示裝置。
(13)如果將上述電光裝置用于各種電子裝置的顯示部,則可得到高圖像質(zhì)量的顯示。適合用作投射型顯示裝置的光閥。
〔第9實施形態(tài)〕圖14是示出在與本發(fā)明的實施形態(tài)9有關(guān)的反射型液晶面板用的面板用基板中以埋入方式制成的有源矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的電路圖。圖15(A)是示出矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的每個像素中設(shè)置的數(shù)字存儲電路的電路圖,圖15(B)是說明該數(shù)字存儲電路元件電路的工作用的時序圖。圖16是說明矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路的整體的工作用的時序圖。
在以下的記載中,除非另有特別說明,n和m表示任意的自然數(shù),記號i和j分別表示滿足0≤i≤n和0≤j≤m的整數(shù)。
本例的反射型液晶面板用基板也與圖19和圖21中示出的現(xiàn)有的面板用基板同樣,在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)114(參照圖15(A))。
圖15中示出的矩陣液晶顯示元件驅(qū)動電路150具有在半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域的正下方以埋入方式制成的矩陣電路151;串并變換用移位寄存器(信號電極驅(qū)動電路、X驅(qū)動器)152,用來將利用串行傳送進來的顯示數(shù)字數(shù)據(jù)(Data)以線順序方式送入到信號電極(X)X0~Xm上,該信號電極的每一條連接到矩陣電路151的像素列上;掃描電極驅(qū)動電路(Y驅(qū)動器)153,用來以線順序方式將鎖存控制信號(寫入時序信號)通過每個像素行的2條掃描電極Y1(Y10~Y1n)、Y2(Y20~Y2n)送入到矩陣電路151的每個像素的數(shù)字存儲電路M(M00~Mnm)中;以及每個像素行的2條掃描電極Y3(Y30~Y3n)、Y4(Y40~Y4n),傳送用于同時驅(qū)動全部的像素電極114的第2時序脈沖(正相的讀出時鐘脈沖RCK(φ3),反相的讀出時鐘脈沖RCK(φ4))。在此,串并變換用移位寄存器152和掃描電極驅(qū)動電路153構(gòu)成了對于中央的像素區(qū)域的矩陣電路151的外圍電路。
串并變換用移位寄存器152使串行列的顯示數(shù)字數(shù)據(jù)(DATA=Dm~D0)與移位時鐘CLX同步地進行移位傳送,在每一個水平期間內(nèi)使與信號電極Xm~X0上對應(yīng)的像素數(shù)據(jù)D0~Dm出現(xiàn)。掃描電極驅(qū)動電路153由下述部分構(gòu)成掃描電極一側(cè)的移位寄存器(Y移位寄存器)153a,使掃描開始脈沖(幀開始脈沖)與移位時鐘CLY同步地進行移位傳送,在每一個垂直期間內(nèi)在像素行上依次生成行驅(qū)動時序脈沖Φ0~Φn;以及鎖存時序電路153b,根據(jù)行驅(qū)動時序脈沖Φ0~Φn和寫入時鐘脈沖WCK在掃描電極Y1、Y2上分別生成第1時序脈沖(正相的鎖存控制脈沖φ1i,反相的鎖存控制脈沖φ2i)。如上所述,i是滿足0≤i≤n的整數(shù)。
該鎖存時序電路153b包含邏輯電路G0~Gn,該邏輯電路將在各像素行中對應(yīng)的行驅(qū)動時序脈沖Φ0~Φn與寫入時鐘脈沖WCK的“與”作為正相的鎖存控制脈沖φ1i輸出到第1掃描電極Y1i上,同時,將該“與”輸出φ1i的倒相輸出作為反相的鎖存控制脈沖φ2i輸出到第2掃描電極Y2i上。
在矩陣電路151中,在列方向上延伸的信號電極X和行方向上延伸的掃描電極Y的矩陣交點部的每一個中,以埋入方式制成了圖15(A)中示出的數(shù)字存儲電路M(M00~Mnm)。該各數(shù)字存儲電路M具備數(shù)據(jù)輸入D,輸入到達信號電極Xj的數(shù)字數(shù)據(jù)Dj;以及存儲輸出Q,對在與對置基板(未圖示)一側(cè)的共用電極133之間夾住液晶137的像素電極114施加驅(qū)動電壓,具有第1鎖存電路L1,取入在先行幀期間(例如奇數(shù)幀期間)中到達信號電極Xj的數(shù)字數(shù)據(jù)Dj并進行暫時存儲;以及第2鎖存電路L2,在第1鎖存電路L1的鎖存工作前讀入在后續(xù)幀期間(例如偶數(shù)幀期間)中由第1鎖存電路L1暫時存儲的數(shù)字數(shù)據(jù)Dj并進行暫時存儲,同時輸出到該存儲輸出Q上。再有,圖14和圖15(A)中的Vcom是施加到對置基板(未圖示)一側(cè)的共用電極133上的共用電位。
第1鎖存電路L1具有N溝道型的第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1),與第1掃描電極Y1i上的正相的鎖存控制脈沖φ1i同步地取入數(shù)字數(shù)據(jù);以及第1同步式觸發(fā)器F1,與第2掃描電極Y2i上的反相的鎖存控制脈沖φ2i的消失同步地對通過了第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1)的數(shù)據(jù)進行暫時存儲工作。此外,第2鎖存電路L2具有N溝道型的第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T2),與第3掃描電極Y3i上的正相的讀出時鐘脈沖RCK(φ3)同步地取入第1同步式觸發(fā)器F1的輸出數(shù)據(jù);以及第2同步式觸發(fā)器F2,與第4掃描電極Y4i上的反相的鎖存控制脈沖φ4的消失同步地對通過了第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T2)的數(shù)據(jù)進行暫時存儲工作,輸出到該存儲輸出Q上。
第1同步式觸發(fā)器F1具有第1雙重倒相電路,循環(huán)連接了2個倒相器INV1、INV2;以及N溝道型的第1存儲保持控制用MOSFET(Q1),與反相的鎖存控制脈沖φ2i同步地暫時斷開該初級INV1的輸入與反饋級INV2的輸出的導(dǎo)電性的連接。第2同步式觸發(fā)器F2具有第2雙重倒相電路,循環(huán)連接了2個倒相器INV3、INV3;以及第2存儲保持控制用MOSFET(Q2),與反相的讀出時序脈沖φ4同步地暫時斷開該初級倒相器INV3的輸入與反饋級倒相器INV4的輸出的導(dǎo)電性的連接。
如圖16中所示,如果在奇數(shù)幀期間1F內(nèi)每幀進行切換的液晶交流化信號FR上升,則與該上升同步地在第3掃描電極Y30~Y3n上生成正相的讀出時鐘脈沖RCK(φ3),同時在第4掃描電極Y40~Y4n上生成反相的讀出時鐘脈沖RCK(φ4)。在交流化信號FR上升的同時對掃描電極一側(cè)的移位寄存器153a施加掃描開始脈沖DY,與以一定間隔產(chǎn)生的移位時鐘CLY同步地依次生成行驅(qū)動時序脈沖Φ0~Φn,同時與移位時鐘CLY同步地發(fā)生寫入時鐘脈沖WCK。因此,在像素行的第1掃描電極Y10~Y1n上生成正相的鎖存控制脈沖φ10~φ1n(φ1i),同時,在第2掃描電極Y20~Y2n上生成反相的鎖存控制脈沖φ20~φ2n(φ2i)。
因而,在第1~第4掃描電極Y1i~Y4i上以圖15(B)中示出的順序生成脈沖φ1i、φ2i、φ3和φ4。如果在先行幀期間(例如,奇數(shù)幀期間)1F的寫入期間W1內(nèi)在第1掃描電極Y1i和第2掃描電極Y2i上發(fā)生鎖存控制脈沖φ1i和φ2i,則在第1同步式觸發(fā)器F1中,由于在第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1)導(dǎo)通的同時,第1存儲保持控制用MOSFET(Q1)關(guān)斷,故反饋級倒相器INV2的輸出不反饋到初級倒相器INV1,對初級倒相器INV1施加來自第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1)的先行數(shù)據(jù)D1的邏輯值,該倒相邏輯值呈現(xiàn)在初級倒相器INV1的輸出上。如果鎖存控制脈沖φ1i和φ2i消失、寫入期間W1結(jié)束,則由于在第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1)關(guān)斷的同時,第1存儲保持控制用MOSFET(Q1)導(dǎo)通,故反饋級倒相器INV2的輸出反饋到初級倒相器INV1,第1同步式觸發(fā)器F1的存儲工作再次起作用,在第1同步式觸發(fā)器F1中暫時存儲先行數(shù)據(jù)D1。
如果在下一個后續(xù)幀期間(例如,偶數(shù)幀期間)2F的讀出期間R1內(nèi)在第3掃描電極Y3i和第4掃描電極Y4i上發(fā)生讀出時鐘脈沖φ3和φ4,則在第2同步式觸發(fā)器F2中,由于在第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(2)導(dǎo)通的同時,第2存儲保持控制用MOSFET(Q2)關(guān)斷,故反饋級倒相器INV4的輸出不反饋到初級倒相器INV3,對初級倒相器INV3施加來自第1同步式觸發(fā)器F1的先行數(shù)據(jù)D1的倒相邏輯值,該倒相邏輯值即數(shù)據(jù)D1的邏輯值進而呈現(xiàn)在初級倒相器INV3的輸出上。如果讀出時鐘脈沖φ3和φ4消失、讀出期間R1結(jié)束,則由于在第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T2)關(guān)斷的同時,第2存儲保持控制用MOSFET(Q2)導(dǎo)通,故反饋級倒相器INV4的輸出反饋到初級倒相器INV3,第2同步式觸發(fā)器F2的存儲工作再次起作用,在第2同步式觸發(fā)器F2中暫時存儲先行數(shù)據(jù)D1的同時,繼續(xù)對像素電極14供給該存儲輸出Q。其后,如果在寫入期間W2中在在第1掃描電極Y1i和第2掃描電極Y2i上發(fā)生鎖存控制脈沖φ1i和φ2i,則與上述的順序同樣,將第1同步式觸發(fā)器F1的存儲內(nèi)容改寫到后續(xù)數(shù)據(jù)D2中。
本例的寫入方式是線順序方式。但是,該寫入順序不過是停留在第1同步式觸發(fā)器F1中,因此,寫入順序不會波及到第2同步式觸發(fā)器F2。因此,可實現(xiàn)全像素同時的幀切換顯示,可消除顯示畫面的不均勻。與像素數(shù)的多少無關(guān),可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化。由于在后一幀的寫入工作之間能實現(xiàn)前一幀的全像素的同時靜止顯示,故顯示時間與寫入時間在1幀期間內(nèi)并不互斥,與以往相比,顯示時間可變長,故可實現(xiàn)進一步的高圖像質(zhì)量。此外,由于可延長寫入期間故也可實現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)DATA的信號傳送速度的降低,可實現(xiàn)外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化。而且,可不需要外附的顯示數(shù)據(jù)用的幀存儲器。也可增加像素數(shù)目。
本例的第2同步式觸發(fā)器F2起到對像素電極14進行靜態(tài)驅(qū)動的驅(qū)動器的功能。與動態(tài)驅(qū)動不同,像素驅(qū)動信號沒有衰減,可實現(xiàn)完全的數(shù)字驅(qū)動。
上述的第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1)和上述第1存儲保持控制用MOSFET(T2)相互排他地導(dǎo)通/關(guān)斷,此外,第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T2)和第2存儲保持控制用MOSFET(Q2)相互排他地導(dǎo)通/關(guān)斷,但通過使第1數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T1)和第1存儲保持控制用MOSFET(T2)的導(dǎo)電型相反,此外使第2數(shù)據(jù)傳送用MOSFET(T2)和第2存儲保持控制用MOSFET(Q2)的導(dǎo)電型也相反,沒有必要將正相脈沖和反相脈沖這兩者送入到存儲電路M中,可削減2條掃描電極。
〔第10實施形態(tài)〕圖17是示出另一種數(shù)字存儲電路的電路圖。再有,在圖17中,對于與實施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)相同的部分,附以相同的參照符號,省略其說明。
本例的反射型液晶面板用基板也圖19和圖21中示出的現(xiàn)有的面板用基板同樣,也在大型的單晶半導(dǎo)體基板(例如,20mm見方)的主面內(nèi)以埋入方式制成有源元件及電容件,在其上交替地層疊層間絕緣膜和導(dǎo)電層而進行成膜,在平面上占有主體的面積的像素區(qū)域中具有排列成矩陣狀的多個矩形的像素電極(反射電極)114。此外,本例也具有與實施形態(tài)1同樣的串并變換用移位寄存器152和掃描電極驅(qū)動電路153,但數(shù)字存儲電路M’的結(jié)構(gòu)與實施形態(tài)1的數(shù)字存儲電路M的結(jié)構(gòu)不同。
數(shù)字存儲電路M’與數(shù)字存儲電路M同樣,具備數(shù)據(jù)輸入D,輸入到達信號電極Xj的數(shù)字數(shù)據(jù)Dj;以及存儲輸出Q,對夾住共用電極33上的液晶37的像素電極114施加驅(qū)動電壓,具有第1鎖存電路L1’,取入在先行幀期間(例如奇數(shù)幀期間)中到達信號電極Xj的數(shù)字數(shù)據(jù)Dj并進行暫時存儲;以及第2鎖存電路L2’,在第1鎖存電路L1’的鎖存工作前讀入在后續(xù)幀期間(例如偶數(shù)幀期間)中由第1鎖存電路L1’暫時存儲的數(shù)字數(shù)據(jù)Dj并進行暫時存儲,同時輸出到該存儲輸出Q上。
第1鎖存電路L1’具有第1計時倒相器K1,將數(shù)字數(shù)據(jù)Dj作為輸入,與第1掃描電極Y1i上的正相鎖存控制脈沖φ1i同步地進行邏輯工作;以及第1同步式觸發(fā)器F1’,與第2掃描電極Y2i上的反相的鎖存控制脈沖φ2i的消失同步地對該輸出數(shù)據(jù)進行暫時存儲工作。此外,第2鎖存電路L2’具有第2計時倒相器K2,將第1同步式觸發(fā)器F1’的輸出數(shù)據(jù)作為輸入,與第3掃描電極Y3i上的正相的讀出時鐘脈沖RCK(φ3)同步地進行邏輯工作;以及第2同步式觸發(fā)器F2’,與第4掃描電極Y4i上的反相的讀出時鐘脈沖RCK(φ4)的消失同步地對該輸出數(shù)據(jù)進行暫時存儲工作,并輸出到其存儲輸出Q上。
第1同步式觸發(fā)器F1’是循環(huán)連接了2個倒相器INV1、INV2’的第1雙重倒相電路,其反饋級倒相器INV2’是與反相的鎖存控制脈沖φ2i同步地中斷邏輯工作的計時倒相器,第2同步式觸發(fā)器F2’也是循環(huán)連接了2個倒相器INV3、INV4’的第2雙重倒相電路,其反饋級倒相器INV4’是與反相的讀出時鐘脈沖φ4同步地中斷邏輯工作的計時倒相器。
如圖15(B)中所示,如果在先行幀期間(例如,奇數(shù)幀期間)1F的寫入期間W1內(nèi)在第1掃描電極Y1i和第2掃描電極Y2i上發(fā)生鎖存控制脈沖φ1i和φ2i,則在第1同步式觸發(fā)器F1’中,由于在第1計時倒相器K1進行邏輯工作的同時,反饋級倒相器INV2’中斷邏輯工作,故反饋級倒相器INV2’的輸出不反饋到初級倒相器INV1,對初級倒相器INV1施加來自第1計時倒相器K1的先行數(shù)據(jù)D1的邏輯值,該倒相邏輯值呈現(xiàn)在初級倒相器INV1的輸出上。如果鎖存控制脈沖φ1i和φ2i消失、寫入期間W1結(jié)束,則由于在第1計時倒相器K1中斷邏輯工作的同時,反饋級倒相器INV2’進行邏輯工作,故反饋級倒相器INV2’的輸出反饋到初級倒相器INV1,第1同步式觸發(fā)器F1’的存儲工作再次起作用,在第1同步式觸發(fā)器F1’中暫時存儲先行數(shù)據(jù)D1。
如果在下一個后續(xù)幀期間(例如,偶數(shù)幀期間)2F的讀出期間R1內(nèi)在第3掃描電極Y3i和第4掃描電極Y4i上分別發(fā)生讀出時鐘脈沖φ3和φ4,則在第2同步式觸發(fā)器F2’中,由于在第2計時倒相器K1進行邏輯工作的同時,反饋級倒相器INV4’中斷邏輯工作,故反饋級倒相器INV4’的輸出不反饋到初級倒相器INV3,對初級倒相器INV3施加來自第1同步式觸發(fā)器F1’的先行數(shù)據(jù)D1的邏輯值,該倒相邏輯值呈現(xiàn)在初級倒相器INV3的輸出上。如果讀出時鐘脈沖φ3和φ4消失、讀出期間R1結(jié)束,則由于在第2計時倒相器K1中斷邏輯工作的同時,反饋級倒相器INV4’進行邏輯工作,故反饋級倒相器INV4’的輸出反饋到初級倒相器INV3,第2同步式觸發(fā)器F2’的存儲工作再次起作用,在第2同步式觸發(fā)器F2’中暫時存儲先行數(shù)據(jù)D1,同時繼續(xù)對像素電極114供給其存儲輸出Q。其后,如果在寫入期間W2中在第1掃描電極Y1i和第2掃描電極Y2i上發(fā)生鎖存控制脈沖φ1i和φ2i,則與上述的順序同樣,將第1同步式觸發(fā)器F1’的存儲內(nèi)容改寫到后續(xù)數(shù)據(jù)D2中。
再有,本例也起到與實施形態(tài)1同樣的作用和效果。
在本例的數(shù)字存儲電路M’中,由于使用了計時倒相器,故在功耗的降低、波形整形和能量放大方面是有效的,有利于可靠地進行存儲工作。再有,也可使用3態(tài)緩沖器來代替計時倒相器K1和K2。
再有,在上述實施形態(tài)中,與反射型液晶面板用基板對置地組裝的透明基板一側(cè)的對置電極(共用電極)133的電位可以是固定的,但也可施加在每幀中進行切換的比較高的電壓(液晶交流化信號FR)。
通過使對置電極33的共用電位Vcom在每幀中是交變的,不僅可防止液晶單元LC的惡化,而且,由于可相對地減小施加到像素電極114上的信號的邏輯幅度,故可使用低耐壓元件來形成構(gòu)成數(shù)字存儲電路M(M’)的有源元件。由此,可利用元件的微細化來縮小占有面積,可利用開口率的增大來實現(xiàn)高密度的高精細顯示裝置。
再有,上述的實施形態(tài)的液晶面板基板適合用于反射型液晶面板,但該反射型液晶面板當然適用于上述的液晶投影儀中使用的光調(diào)制元件,也能適用于手表型電子裝置、文字處理器、個人計算機等的攜帶型信息處理器、攜帶電話機的顯示部及其它各種電子裝置的顯示部。
此外,在上述實施形態(tài)的液晶面板基板中,在半導(dǎo)體基板的主面中以埋入方式制成了開關(guān)元件,但不限于半導(dǎo)體基板,可使用玻璃基板或石英基板等的絕緣性基板作為基板。在絕緣性基板上形成薄膜晶體管(TFT)等作為開關(guān)元件的情況下,當然也可應(yīng)用本發(fā)明。
再者,本發(fā)明不限于液晶面板基板,也可應(yīng)用于其它的平板顯示器用基板。
如以上所說明的那樣,因為本發(fā)明的特征在于,在與掃描電極與信號電極的矩陣交點對應(yīng)的像素中分別具備像素電極的電光裝置用基板中,分別與每個像素對應(yīng)地設(shè)置數(shù)字存儲裝置而構(gòu)成,該數(shù)字存儲裝置同時并行地進行基于暫時存儲保持的先行數(shù)字數(shù)據(jù)的像素驅(qū)動工作和對于從該先行信號算起一定期間后到達信號電極的同一像素的后續(xù)數(shù)字數(shù)據(jù)的暫時存儲工作,故具有下述的效果。
(1)數(shù)字數(shù)據(jù)的寫入順序直接作為像素驅(qū)動順序并不表面化,可實現(xiàn)全像素一起的幀切換顯示和全像素的顯示的同時性。
由此,可提供能消除顯示畫面的不均勻的、高圖像質(zhì)量的電光裝置用基板。因此,與像素數(shù)的多少無關(guān),可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化。此外,由于顯示時間與寫入時間的長短在1幀期間內(nèi)并不互斥,與以往相比,關(guān)于全部的像素,可延長顯示時間,故可實現(xiàn)進一步的高圖像質(zhì)量。此外,也可在一定期間(例如,1幀期間)中實現(xiàn)全像素的寫入工作,可延長寫入期間。可實現(xiàn)因信號傳送速度的降低導(dǎo)致的外圍電路結(jié)構(gòu)的簡化或增加像素數(shù)目。而且可不需要對電光裝置用基板外附顯示數(shù)據(jù)用的幀存儲器。
再者,在本發(fā)明中,因為像素驅(qū)動方式不是動態(tài)驅(qū)動,而是基于暫時存儲數(shù)據(jù)的靜態(tài)驅(qū)動,故像素驅(qū)動信號沒有衰減,可實現(xiàn)完全的數(shù)字驅(qū)動。
(2)此外,本發(fā)明的特征在于在與掃描電極與信號電極的矩陣交點對應(yīng)的像素中分別具備像素電極的電光裝置用基板中,分別與每個像素對應(yīng)地設(shè)置數(shù)字存儲裝置而構(gòu)成,該數(shù)字存儲裝置一邊在級聯(lián)連接的多個存儲單元中依次對到達信號電極的數(shù)字數(shù)據(jù)進行移位,一邊暫時地進行存儲,根據(jù)最終級的存儲單元的存儲輸出來進行像素驅(qū)動。按照這樣的數(shù)字存儲裝置,由于最終級的存儲單元始終是承擔對像素電極進行靜態(tài)驅(qū)動的存儲單元,故可進行完全的數(shù)字驅(qū)動。
〔產(chǎn)業(yè)上利用的可能性〕按照本發(fā)明,可提供能消除顯示畫面的不均勻的、實現(xiàn)顯示畫面的高圖像質(zhì)量的電光裝置用基板。進而,可提供與像素數(shù)的多少無關(guān)的、可實現(xiàn)高圖像質(zhì)量的大畫面化或高精細化的電光裝置用基板。
權(quán)利要求
1.一種電光裝置用基板,具備信號電極;與該信號電極導(dǎo)電性地耦合的第1取樣保持電路;與該信號電極導(dǎo)電性地耦合的第2取樣保持電路;像素驅(qū)動電路;以及與該像素驅(qū)動電路導(dǎo)電性地耦合的像素電極,其特征在于在對該信號電極施加屬于第(N+1)個圖像的信號時,該像素驅(qū)動電路根據(jù)被存儲在該第1取樣保持電路中的屬于第N個圖像的信號在第1預(yù)定期間內(nèi)對該像素電極供給電壓,在該第1預(yù)定期間內(nèi),該第2取樣保持電路存儲屬于該第(N+1)個圖像的信號,在對該信號電極施加屬于第(N+2)個圖像的信號時,該像素驅(qū)動電路根據(jù)被存儲在該第2取樣保持電路中的屬于第(N+1)個圖像的信號在第2預(yù)定期間內(nèi)對該像素電極供給電壓,在該第2預(yù)定期間內(nèi),該第1取樣保持電路存儲屬于該第(N+2)個圖像的信號,N是自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1中所述的電光裝置用基板,其特征在于還具備施加第1寫入時序信號的第1掃描電極;以及施加第2寫入時序信號的第2掃描電極,上述第1取樣保持電路具有第1信號保持電路;以及與該第1掃描電極導(dǎo)電性地耦合的第1信號寫入電路,上述第2取樣保持電路具有第2信號保持電路;以及與該第2掃描電極導(dǎo)電性地耦合的第2信號寫入電路,該第1信號寫入電路根據(jù)該第1寫入時序信號,導(dǎo)電性地連接上述信號電極與該第1信號保持電路,該第2信號寫入電路根據(jù)該第2寫入時序信號,導(dǎo)電性地連接該信號電極與該第2信號保持電路。
3.如權(quán)利要求2中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1信號寫入電路是第1晶體管,上述第2信號寫入電路是具有與該第1晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第2晶體管。
4.如權(quán)利要求2中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1信號寫入電路是第1晶體管,上述第2信號寫入電路是具有與該第1晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第2晶體管。
5.如權(quán)利要求2中所述的電光裝置用基板,其特征在于還具備輸出掃描電極驅(qū)動波形的掃描電極驅(qū)動電路;以及接受該掃描電極驅(qū)動波形和在每幀期間內(nèi)切換電平的時序信號的寫入時序電路,該寫入時序電路根據(jù)該掃描電極驅(qū)動波形和該時序信號,在奇數(shù)幀期間中對上述第1掃描電極施加上述第1寫入時序信號,在偶數(shù)幀期間中對上述第2掃描電極施加上述第2寫入時序信號。
6.如權(quán)利要求2中所述的電光裝置用基板,其特征在于,還具備在奇數(shù)幀期間中對上述第1掃描電極施加上述第1寫入時序信號的奇數(shù)幀用掃描電極驅(qū)動電路;以及在偶數(shù)幀期間中對上述第2掃描電極施加上述第2寫入時序信號的偶數(shù)幀用掃描電極驅(qū)動電路。
7.如權(quán)利要求1中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述像素驅(qū)動電路具有第1信號讀出電路;第2信號讀出電路;以及共用像素驅(qū)動電路,該第1信號讀出電路根據(jù)第1讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第1取樣保持電路與該共用像素驅(qū)動電路,該第2信號讀出電路根據(jù)第2讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第2信號保持電路與該共用像素驅(qū)動電路,該共用像素驅(qū)動電路根據(jù)來自該第1讀出電路和第2讀出電路中的任一方的信號來驅(qū)動像素。
8.如權(quán)利要求7中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1讀出電路是第3晶體管,上述第1讀出電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第4晶體管。
9.如權(quán)利要求7中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1讀出電路是第3晶體管,上述第1讀出電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第4晶體管,上述第1讀出時序信號和上述第2讀出時序信號是相同的信號。
10.如權(quán)利要求8中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述共用電極驅(qū)動電路是第5晶體管,該第5晶體管的一端與像素驅(qū)動電源導(dǎo)電性地連接,另一端與上述像素電極導(dǎo)電性地連接。
11.如權(quán)利要求9中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述共用電極驅(qū)動電路是第5晶體管,該第5晶體管的一端與像素驅(qū)動電源導(dǎo)電性地連接,另一端與上述像素電極導(dǎo)電性地連接。
12.如權(quán)利要求1中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述像素驅(qū)動電路具有第1像素驅(qū)動電路;以及第2像素驅(qū)動電路,該第1像素驅(qū)動電路根據(jù)第1讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第1取樣保持電路與上述像素電極,該第2像素驅(qū)動電路根據(jù)第2讀出時序信號,導(dǎo)電性地連接上述第2取樣保持電路與上述像素電極。
13.如權(quán)利要求12中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1像素驅(qū)動電路是第3晶體管,上述第2像素驅(qū)動電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相同的導(dǎo)電型的第4晶體管。
14.如權(quán)利要求7中所述的電光裝置用基板,其特征在于還具備讀出時序電路,該讀出時序電路根據(jù)在每幀期間內(nèi)切換電平的時序信號,在奇數(shù)幀期間中輸出上述第1讀出時序信號,在偶數(shù)幀期間中輸出上述第2讀出時序信號。
15.如權(quán)利要求14中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述讀出時序電路在上述第1讀出時序信號與上述第2讀出時序信號之間插入消隱期間。
16.如權(quán)利要求12中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1像素驅(qū)動電路是第3晶體管,上述第2像素驅(qū)動電路是具有與該第3晶體管的導(dǎo)電型相反的導(dǎo)電型的第4晶體管。
17.如權(quán)利要求10中所述的電光裝置用基板,其特征在于在奇數(shù)幀中將在每幀期間內(nèi)切換電平的時序信號作為上述第1讀出時序信號來利用,在偶數(shù)幀中將在每幀期間內(nèi)切換電平的時序信號作為上述第2讀出時序信號來利用。
18.如權(quán)利要求1中所述的電光裝置用基板,其特征在于施加到上述信號電極上的信號是模擬信號。
19.如權(quán)利要求1中所述的電光裝置用基板,其特征在于施加到上述信號電極上的信號是脈沖寬度調(diào)制信號。
20.一種電光裝置,其特征在于,具備權(quán)利要求1中所述的電光裝置用基板;與該電光裝置用基板對置的光透過性基板;以及位于該電光裝置用基板與該光透過性基板之間的電光材料。
21.如權(quán)利要求20中所述的電光裝置,其特征在于在上述光透過性基板上設(shè)置了對置電極,對該對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓。
22.一種電子裝置,其特征在于具備權(quán)利要求20中所述的電光裝置作為顯示部。
23.一種投射型顯示裝置,其特征在于具備權(quán)利要求20中所述的電光裝置作為光調(diào)制裝置。
24.一種電光裝置用基板,具備被設(shè)置成矩陣狀的多個像素電極;以及多個存儲電路,該存儲電路的每一個與該多個像素電極的每一個導(dǎo)電性地耦合,其特征在于該多個存儲電路的每一個具有第1鎖存電路;以及第2鎖存電路,該第1鎖存電路與至少1條第1掃描信號線和信號電極導(dǎo)電性地耦合,該第2鎖存電路與至少1條第2掃描信號線、該第1鎖存電路和該像素電極導(dǎo)電性地耦合,在通過該至少1條第1掃描信號線對該第1鎖存電路施加第1時序信號時,該第1鎖存電路存儲供給該信號電極的數(shù)據(jù)信號直到施加下一個第1時序信號為止,在通過該至少1條第2掃描信號線對該第2鎖存電路施加第2時序信號時,該第2鎖存電路接受被存儲在該第1鎖存電路中的該數(shù)據(jù)信號,將該數(shù)據(jù)信號供給該像素電極直到施加下一個第2時序信號為止,將該第1時序信號依次供給該矩陣中的第1鎖存電路的每一行,每當對該行中的全部第1鎖存電路供給該第1時序信號時,對全部該第2鎖存電路同時供給該第2時序信號。
25.一種電光裝置用基板,其中,在對應(yīng)于掃描電極與信號電極的矩陣交點的像素中分別具備像素電極,其特征在于在上述每個像素中分別設(shè)置了數(shù)字存儲裝置,該裝置一邊在級聯(lián)連接的多個存儲單元中依次對到達上述信號電極的數(shù)字數(shù)據(jù)進行移位,一邊暫時地進行存儲保持,根據(jù)最終級的上述存儲單元的存儲輸出來驅(qū)動上述像素。
26.如權(quán)利要求24中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1鎖存電路具有取入上述數(shù)據(jù)信號的第1數(shù)據(jù)選擇元件;以及存儲通過該第1數(shù)據(jù)選擇元件取入的該數(shù)據(jù)信號的第1觸發(fā)器,上述第2鎖存電路具有取入該第1觸發(fā)器中存儲的該數(shù)據(jù)信號的第2數(shù)據(jù)選擇元件;以及存儲通過該第2數(shù)據(jù)選擇元件取入的該數(shù)據(jù)信號的第2觸發(fā)器,該第2觸發(fā)器的輸出端子與上述像素電極導(dǎo)電性地連接。
27.如權(quán)利要求26中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第1時序信號同步地導(dǎo)電性地連接上述數(shù)據(jù)信號線與上述第1觸發(fā)器的第1晶體管,該第1觸發(fā)器是與該第1時序信號同步地進行存儲工作的第1同步式觸發(fā)器,上述第2數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第2時序信號同步地導(dǎo)電性地連接該第1觸發(fā)器與上述第2觸發(fā)器的第2晶體管,該第2觸發(fā)器是與該第2時序信號同步地進行存儲工作的第2同步式觸發(fā)器。
28.如權(quán)利要求26中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第1時序信號同步地進行邏輯工作的第1一端輸入型門元件,上述第1觸發(fā)器是與該第1時序信號同步地進行存儲工作的第1同步式觸發(fā)器,上述第2數(shù)據(jù)選擇元件是與上述第2時序信號同步地進行邏輯工作的第2一端輸入型門元件,上述第2觸發(fā)器是與該第2時序信號同步地進行存儲工作的第2同步式觸發(fā)器。
29.如權(quán)利要求28中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1一端輸入型門元件和第2一端輸入型門元件的至少一個是計時倒相器。
30.如權(quán)利要求28中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1一端輸入型門元件和第2一端輸入型門元件的至少一個是3態(tài)緩沖器。
31.如權(quán)利要求27中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第1偶數(shù)倒相電路;以及與上述第1時序信號同步地斷開該第1偶數(shù)倒相電路中的初級倒相器的輸入與反饋倒相器的輸出的導(dǎo)電性的連接的第1存儲保持控制用晶體管,上述第2同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第2偶數(shù)倒相電路;以及與上述第2時序信號同步地斷開該第2偶數(shù)倒相電路中的初級倒相器的輸入與反饋倒相器的輸出的導(dǎo)電性的連接的第2存儲保持控制用晶體管。
32.如權(quán)利要求27中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第1偶數(shù)倒相電路,該第1偶數(shù)倒相電路中的反饋級倒相器是與上述第1時序信號同步地中斷邏輯工作的第1計時倒相器,上述第2同步式觸發(fā)器具有包含循環(huán)連接的偶數(shù)個倒相器的第2偶數(shù)倒相電路,該第2偶數(shù)倒相電路中的反饋級倒相器是與上述第1時序信號同步地中斷邏輯工作的第1計時倒相器。
33.如權(quán)利要求31中所述的電光裝置用基板,其特征在于上述第1偶數(shù)倒相電路和第2偶數(shù)倒相電路的至少一個是包含2個倒相器的雙重倒相電路。
34.如權(quán)利要求24中所述的電光裝置用基板,其特征在于,還具備對上述信號電極供給上述數(shù)字數(shù)據(jù)的串并變換用移位寄存器;依次選擇上述掃描電極的掃描電極選擇用移位寄存器;以及根據(jù)來自上述掃描電極選擇用移位寄存器的掃描電極驅(qū)動波形生成上述第1時序信號的鎖存時序電路。
35.一種電光裝置,其特征在于,具備權(quán)利要求24中所述的電光裝置用基板;與該電光裝置用基板對置的光透過性基板;以及位于該電光裝置用基板與該光透過性基板之間的電光材料。
36.如權(quán)利要求35中所述的電光裝置,其特征在于在上述光透過性基板上設(shè)置了對置電極,對該對置電極施加在每幀期間內(nèi)進行切換的共用電壓。
37.一種電子裝置,其特征在于具備權(quán)利要求35中所述的電光裝置作為顯示部。
38.一種投射型顯示裝置,其特征在于具備權(quán)利要求35中所述的電光裝置作為光調(diào)制裝置。
39.一種電光裝置用基板,具備被配置成矩陣狀的多個像素電極;以及分別與該多個像素電極的每一個導(dǎo)電性地耦合的多個有源元件電路,其特征在于該多個有源元件電路的每一個同時并行地進行讀出暫時存儲的先行信號以進行像素驅(qū)動的像素驅(qū)動工作和對于從上述先行信號算起一定期間后在信號電極上產(chǎn)生的同一像素的后續(xù)信號的暫時存儲工作。
全文摘要
一種電光裝置用基板,具備:信號電極;與該信號電極導(dǎo)電性地耦合的第1取樣保持電路;與該信號電極導(dǎo)電性地耦合的第2取樣保持電路;像素驅(qū)動電路;以及與該像素驅(qū)動電路導(dǎo)電性地耦合的像素電極。在對該信號電極施加屬于第(N+1)個圖像的信號時,該像素驅(qū)動電路根據(jù)被存儲在該第1取樣保持電路中的屬于第N個圖像的信號在第1預(yù)定期間內(nèi)對該像素電極供給電壓,在該第1預(yù)定期間內(nèi),該第2取樣保持電路存儲屬于該第(N+1)個圖像的信號。在對該信號電極施加屬于第(N+2)個圖像的信號時,該像素驅(qū)動電路根據(jù)被存儲在該第 2取樣保持電路中的屬于第(N+1)個圖像的信號在第2預(yù)定期間內(nèi)對該像素電極供給電壓,在該第2預(yù)定期間內(nèi),該第1取樣保持電路存儲屬于該第(N+2)個圖像的信號。N是自然數(shù)。
文檔編號G09G3/36GK1277709SQ9980153
公開日2000年12月20日 申請日期1999年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月3日
發(fā)明者中村旬一 申請人:精工愛普生株式會社