專利名稱:電光學(xué)元件的驅(qū)動方法、像素電路、電光學(xué)裝置和電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及驅(qū)動液晶等電光學(xué)元件的技術(shù)。
技術(shù)背景知道在液晶裝置中,在液晶上施加光的射出方向的縱電場的驅(qū)動方 法、在液晶上施加與光的射出方向正交的方向的橫電場的驅(qū)動方法。如果 在液晶上施加直流電壓,就引起燒傷,所以在任意的驅(qū)動方法中,都使用 在液晶上施加交流電壓的交流驅(qū)動。在液晶上施加縱電場的驅(qū)動方法中,例如使用圖22所示的像素電路。 在像素電路中,如果掃描信號變?yōu)楦唠娖?,晶體管Tr就變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài), 通過數(shù)據(jù)線10供給的數(shù)據(jù)電位Vdata施加在液晶元件5上,并且在保持 電容C中保持。液晶元件5在像素電極5a和公共電極5b之間夾持液晶 LC。晶體管Tr和像素電極5a形成在元件基板上,公共電極5b形成在對 置基板上。而且,元件基板和對置基板保持間隙粘貼在一起,在它們之間 注入液晶。形成在對置基板上的公共電極5b由多個像素電路兼用,在那 里供給公共電位VCOM。在這樣的電路結(jié)構(gòu)中,把公共電位VCOM作為 基準(zhǔn),交替重復(fù)數(shù)據(jù)電位Vdata的電位為高電位的期間和為低電位的期間, 在液晶LC上施加交流電壓。在應(yīng)用橫電場的驅(qū)動方法的像素電路中,形成開關(guān)用的晶體管的元件 基板中,形成第一電極和第二電極。并且,已知有以下的技術(shù)對固定電 位,正極性及負(fù)極性映像信號的絕對值相等的信號分別施加到第一電極和 第二電極(例如,專利文獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)l:特開2003 —149654號公報(段落編號0033)但是,在凸22所示的像素電路中,在掃描信號Y從高電平向低電平 切換的定時,發(fā)生液晶LC的施加電壓下降的下推現(xiàn)象。下推現(xiàn)象是因為 施加在掃描線20上的掃描信號Y從使晶體管Tr為導(dǎo)通狀態(tài)的電壓水平變 化為斷開狀態(tài)的電壓水平的瞬間,通過掃描線20和液晶LC的耦合電容,寫入液晶元件5中的電荷向掃描線20逃出。耦合電容主要由晶體管Tr的 柵極和液晶LC之間的電容成分Cgd、掃描線20和像素電極5a之間的電 容成分Cgd'構(gòu)成。其中,電容成分Cgd根據(jù)柵極和漏極之間施加的電壓 Vgd變化,隨著施加在柵極和漏極之間施加的電壓Vgd上升,電容成分 Cgd增加。而且,耦合電容越大,液晶LC的施加電壓的下降越大。參照圖23,具體說明下推現(xiàn)象引起的施加電壓的下降。例如,在圖 22所示的像素電路中,在第一幀期間F1,以公共電位VCOM作為基準(zhǔn), 在第一電極上施加正極性的數(shù)據(jù)電位Vdata。這時,按照晶體管Tr的柵漏 電壓Vgd,液晶LC的施加電,壓減少。該例子的液晶LC是常白,AV1< AV2<AV3<AV4。例如,顯示黑電平時,在第一幀期間Fl,液晶LC 的施加電壓只減少AV1,在第二幀期間F2,液晶LC的施加電壓只增加A V4。即在第一幀期間F1,液晶LC的施加電壓向白一側(cè)變化,在第二幀 期間F2,液晶LC的施加電壓向黑一側(cè)變化。因此,在采用圖22所示的像素電路時,為了修正液晶LC的施加電壓 的變化,有必要調(diào)整公共電位VCOM,防止在液晶LC上施加直流電壓。 還有必要按照施加電壓的極性,切換Y修正處理。而且,在應(yīng)用橫電場的 驅(qū)動方法的像素電路中,在第一電極和第二電極施加對于固定電位是正極 性和負(fù)極性的圖像信號,即絕對值相等的信號,所以存在同樣的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決所述課題的至少一部分而提出的,作為以下的形態(tài) 或應(yīng)用例能實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例l]本應(yīng)用例的電光學(xué)元件的驅(qū)動方法中,驅(qū)動具有第一電極、 第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述第二電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì)的電光學(xué)元件,其特征在于在第一期間(例 如,實(shí)施例的第一幀期間F1),在所述第一電極施加固定電位(例如,接地電位GND),并且在所述第二電極施加與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電 位,在第二期間(例如實(shí)施例的第一幀期間F1),在所述第二電極施加所 述數(shù)據(jù)電位,并且在所述第一電極施加所述固定電位,交替重復(fù)所述第一
期間的驅(qū)動和所述第二期間的驅(qū)動。
根據(jù)該方法,在第一期間中對電光學(xué)元件的一方的電極供給固定電 位,并且對另一方的電極供給數(shù)據(jù)電位,在第二期間,對電光學(xué)元件的另 一方的電極供給固定電位,并且對一方的電極供給數(shù)據(jù)電位,所以能交流 驅(qū)動電光學(xué)元件。該驅(qū)動方式把固定電位作為基準(zhǔn),把數(shù)據(jù)電位設(shè)定為高 電位或低電位,所以沒必要象以往的驅(qū)動方法那樣,把給定電位作為基準(zhǔn), 對電光學(xué)元件供給極性反轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)電位。在供給極性反轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)電位時, 電光學(xué)元件的施加電壓受到下推現(xiàn)象的影響,按照數(shù)據(jù)電位的極性變化, 所以在電光學(xué)元件上施加直流成分。而該驅(qū)動方法對電光學(xué)元件的任意一 方電極供給固定電位,所以即使由于下推現(xiàn)象,施加電壓減少,在電光學(xué) 元件上也不施加直流成分。在所述應(yīng)用例的電光學(xué)元件的驅(qū)動方法中,按照所述電光 學(xué)物質(zhì)的光學(xué)特性,配合人的視覺靈敏度特性地修正表示應(yīng)該顯示的灰度 的輸入圖像信號,進(jìn)行生成所述數(shù)據(jù)電位的Y修正,在該Y修正中,用同 一處理生成所述第一期間的所述數(shù)據(jù)電位和所述第二期間的數(shù)據(jù)電位。在 以往的驅(qū)動方法中,電光學(xué)元件的施加電壓受到下推現(xiàn)象的影響,按照數(shù) 據(jù)電位的極性變化,所以有必要按照數(shù)據(jù)電位的極性設(shè)定Y修正。而該驅(qū) 動方法對電光學(xué)元件的任意一方電極供給固定電位,所以即使由于下推現(xiàn) 象,施加電壓減少,也沒必要切換Y修正,所以能簡化處理。本應(yīng)用例的像素電路(例如,實(shí)施例1的像素電路P1)的 特征在于,包括具有第一電極、第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述 第二電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì)的電光學(xué) 元件;設(shè)置到在第一期間供給固定電位并且在第二期間供給與應(yīng)該顯示的 灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位的第一數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間,控制導(dǎo)通/斷開的 第一開關(guān)元件(例如晶體管11);設(shè)置到在第一期間供給所述數(shù)據(jù)電位并 且在所述第二期間供給所述固定電位的第二數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間, 控制為在所述第一開關(guān)元件為導(dǎo)通狀態(tài)時,變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第一開 關(guān)元件為斷開狀態(tài)時,變?yōu)閿嚅_狀態(tài)的第二開關(guān)元件(例如,晶體管12)。 根據(jù)該結(jié)構(gòu),在第一期間對電光學(xué)元件的一方電極供給固定電位,并且對 另一方電極供給數(shù)據(jù)電位,在第二期間對電光學(xué)元件的另一方電極供給固
定電位,并且對一方電極供給數(shù)據(jù)電位。據(jù)此,即使由于下推現(xiàn)象,電光 學(xué)元件的施加電壓減少,也不會對電光學(xué)元件施加直流成分,能實(shí)現(xiàn)理想 的交流驅(qū)動。而且,沒必要按照電光學(xué)元件的施加電壓的極性,切換Y修
正。'在所述應(yīng)用例的像素電路中,所述第一開關(guān)元件和所述第 二開關(guān)元件由同一導(dǎo)電類型的晶體管構(gòu)成,由同一控制信號控制導(dǎo)通/斷 開。根據(jù)該結(jié)構(gòu),使用同一導(dǎo)電類型的晶體管,所以能簡化像素電極的制 造步驟。本應(yīng)用例的像素電路(例如,實(shí)施例2的像素電路P2)包 括具有第一電極、第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述第二電極之間 并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì)的電光學(xué)元件;設(shè)置在供 給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位的第一數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間, 在第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在第二期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài)的第一開關(guān)元件;設(shè) 置在供給所述數(shù)據(jù)電位的第二數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間,在所述第一期 間變?yōu)閿嚅_狀態(tài),在所述第二期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的第二開關(guān)元件;設(shè)置在 供給固定電位的電位線和所述第一電極之間,在所述第一期間變?yōu)閿嚅_狀 態(tài),在所述第二期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的第三開關(guān)元件;設(shè)置在所述電位線和 所述第二電極之間,在所述第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)在所述第二期間變?yōu)閿?開狀態(tài)的第四開關(guān)元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在第一期間對電光學(xué)元件的一方電 極供給固定電位,并且對另一方電極供給數(shù)據(jù)電位,在第二期間對電光學(xué) 元件的另一方電極供給固定電位,并且對一方電極供給數(shù)據(jù)電位。據(jù)此, 即使由于下推現(xiàn)象,電光學(xué)元件的施加電壓減少,也不會對電光學(xué)元件施 加直流成分,能實(shí)現(xiàn)理想的交流驅(qū)動。而且,沒必要按照電光學(xué)元件的施 加電壓的極性,切換Y修正。在所述應(yīng)用例的像素電路中,從簡化像素電路的制造步驟 的觀點(diǎn)出發(fā),希望所述第一開關(guān)元件、所述第二開關(guān)元件、所述第三開關(guān) 元件、所述第四開關(guān)元件由同一導(dǎo)電類型的晶體管構(gòu)成。本應(yīng)用例的電光學(xué)裝置(例如,實(shí)施例l)的特征在于,包 括多條掃描線;多條數(shù)據(jù)線;與所述多條掃描線和所述多條數(shù)據(jù)線的交 叉對應(yīng)設(shè)置的多個像素電路;多條數(shù)據(jù)線分別由第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線
構(gòu)成,在第一期間,在所述多條數(shù)據(jù)線,對所述第一數(shù)據(jù)線和所述第二數(shù) 據(jù)線的組中的一方供給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位,并且對另一方 供給固定電位,在第二期間,將所述數(shù)據(jù)電位和所述固定電位交換,對所 述第一數(shù)據(jù)線和所述第二數(shù)據(jù)線供給電位的數(shù)據(jù)線驅(qū)動部件;所述多個像 素電路包括具有第一電極、第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述第二 電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì)的電光學(xué)元件; 設(shè)置在所述第一數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間,按照通過所述掃描線供給的 掃描信號,在所述第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第二期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài) 的第一開關(guān)元件;設(shè)置在所述第二數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間,按照通過 所述掃描線供給的掃描信號,在所述第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第二 期間變?yōu)閿鄮誀顟B(tài)的第二開關(guān)元件。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過同一掃描信號控制像素電路內(nèi)的第一開關(guān)元件和第 二開關(guān)元件,所以沒必要準(zhǔn)備多種掃描線。而且,在第一期間和第二期間 將對第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)電位和固定電位交換。這時,固 定電位變?yōu)榛鶞?zhǔn),決定電光學(xué)元件的施加電壓,所以不重疊直流成分,能 實(shí)現(xiàn)理想的交流驅(qū)動。而且,沒必要按照電光學(xué)元件的施加電壓的極性, 切換Y修正。本應(yīng)用例的電光學(xué)裝置(例如實(shí)施例2)的特征在于,包括 m (m為2以上的自然數(shù))組掃描線;n+l (n為2以上的自然數(shù))條數(shù)據(jù) 線;與所述掃描線和所述數(shù)據(jù)線的交叉對應(yīng)設(shè)置的mXn個像素電路;在 第一期間,對第奇數(shù)號的數(shù)據(jù)線供給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位, 并且對第偶數(shù)號的數(shù)據(jù)線供給固定電位,在第二期間,對所述第奇數(shù)號的 數(shù)據(jù)線供給固定電位,并且對所述第偶數(shù)號的數(shù)據(jù)線供給所述數(shù)據(jù)電位的 數(shù)據(jù)線驅(qū)動部件;1組掃描線由第一掃描線和第二掃描線構(gòu)成,對所述第 一掃描線供給第一掃描信號(例如圖10的Yia),對所述第二掃描線供給 第二掃描信號(例如圖10的Yib),在所述第一期間,依次選擇所述m組 掃描線,在選擇1組掃描線時,使所述第一掃描信號和所述第二掃描信號 中在所述第一期間中為有效的信號變?yōu)闊o效,為無效的信號變?yōu)橛行У膾?描線驅(qū)動部件;所述mXn個像素電路分別包括設(shè)置在左側(cè)的數(shù)據(jù)線和 所述第一電極之間,按照所述第一掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開的第一開關(guān)元
件(例如,圖10的15);設(shè)置在右側(cè)的數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間,按照 所述第二掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開的第二開關(guān)元件(例如,圖10的16); 設(shè)置在供給固定電位的電位線和所述第一電極之間,按照所述第二掃描信 號,控制導(dǎo)通/斷開的第三開關(guān)元件(例如圖10的17);設(shè)置在所述電位 線和所述第二電極之間,按照所述第二掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開的第四開 關(guān)元件(例如圖10的18)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),在列方向相鄰的像素電路之間公用數(shù)據(jù)線,所以能削減 數(shù)據(jù)線的條數(shù)。此外,固定電位成為基準(zhǔn),決定電光學(xué)元件的施加電壓, 所以不重疊直流成分,能實(shí)現(xiàn)理想的交流驅(qū)動。而且,沒必要按照電光學(xué) 元件的施加電壓的極性,切換Y修正。本應(yīng)用例的電子儀器的特征在于具有上述的電光學(xué)裝置。 作為該電子儀器,包含個人電腦、移動電話、便攜式信息終端。
下面簡要說明附圖。
圖1是表示實(shí)施例1的電光學(xué)裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示同一裝置的像素電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。 圖3是作為同一裝置的一個例子,表示液晶裝置的構(gòu)造的模式圖,(a) 是模式平面圖,(b)是模式剖視圖。
圖4是表示同一裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是表示同一電路中使用的處理單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是表示同一裝置的圖像顯示區(qū)的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖7是用于說明第一幀期間和第二幀期間中的施加電壓的極性的概念圖。
圖8是用于說明同一裝置的下推現(xiàn)象的說明圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例2的電光學(xué)裝置的圖像顯示區(qū)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是同一裝置中使用的像素電路的電路圖。 圖11是用于說明同一裝置的動作的定時圖。 圖12是用于說明同一裝置的動作的定時圖。
圖13是用于說明同一裝置的像素電路的信號流的說明圖。
圖14是用于說明同一裝置的像素電路的信號流的說明圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施例3的電光學(xué)裝置的圖像顯示區(qū)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖16是同一裝置中使用的像素電路的電路圖。 圖17是用于說明同一裝置的動作的定時圖。
圖18是表示應(yīng)用電光學(xué)裝置的電子儀器的一個例子的個人電腦的結(jié) 構(gòu)的立體圖。
圖19是表示應(yīng)用電光學(xué)裝置的電子儀器的一個例子的移動電話的結(jié) 構(gòu)的立體圖。
圖20是表示應(yīng)用電光學(xué)裝置的電子儀器的一個例子的便攜式信息終 端的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖21是表示液晶裝置的變形例的模式圖,(a)是平面圖,(b)是剖視圖。
圖22是表示以往的像素電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖23是用于說明下推現(xiàn)象的說明圖。 符號的說明。
l一電光學(xué)裝置;10a—第一數(shù)據(jù)線;10b—第二數(shù)據(jù)線;10ab—數(shù)據(jù) 線;20—掃描線;Pl、 P2、 P3—像素電路;11、 12、 15 18—晶體管;la
一第一電極;lb—第二電極;13—電光學(xué)元件;LC一液晶;100—掃描線 驅(qū)動電路;200—數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路;Fl—第一幀期間;F2—第二幀期間; GND—接地電位;21—玻璃基板;22—底層絕緣膜;23a、 23b—半導(dǎo)體層; 24—溝道區(qū);25—源區(qū);26—漏區(qū);27—柵絕緣膜;28—層間絕緣膜;29a、 29b—接觸孔;31—中繼電極;32—層間絕緣膜;33—層間絕緣膜。
具體實(shí)施例方式
<1.實(shí)施例1>
本發(fā)明的實(shí)施例1的電光學(xué)裝置使用液晶作為電光材料。電光學(xué)裝置
l作為主要部,具有液晶面板AA (電光面板的一個例子)。液晶面板AA 使形成作為開關(guān)元件的薄膜晶體管(Thin Film Transistor:以下,稱作
"TFT")的元件基板和對置基板彼此把電極形成面相對,并且保持一定的 間隔粘貼,在該間隙夾持液晶。
圖1是表示實(shí)施例1的電光學(xué)裝置1的全體結(jié)構(gòu)的框圖。該電光學(xué)裝
置1具有液晶面板AA、控制電路300、圖像處理電路400。液晶面板AA 是透過型,但是也可以是半透過型,或者反射型。液晶面板AA在元件基 板上具有圖像顯示區(qū)A、掃描線驅(qū)動電路100、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200???制電路300生成X傳送開始脈沖DX、X時鐘信號XCK和第一幀信號Sfl , 對數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200供給,并且生成Y傳送開始脈沖DY和Y時鐘信 號YCK,對掃描線驅(qū)動電路100供給。在圖像顯示區(qū)A,多個像素電路 Pl形成矩陣狀,在各像素電路P1能控制透過率。來自背光(省略圖示) 的光通過像素電路P1射出。據(jù)此,基于光調(diào)制的灰度顯示成為可能。此 外,圖像處理電路400對輸入圖像數(shù)據(jù)Din進(jìn)行圖像處理,生成輸出圖像 數(shù)據(jù)Dout,把它對數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200輸出。
接著說明圖像顯示區(qū)A。在圖像顯示區(qū)A中,m (m為2以上的自然 數(shù))條掃描線20沿著X方向平行排列形成,而n (n為2以上的自然數(shù)) 組第一數(shù)據(jù)線10a和第二數(shù)據(jù)線10b沿著Y方向平行排列形成。而且,供 給接地電位GND的電位線(省略圖示)沿著X方向平行排列形成。而且, 與掃描線20和第一數(shù)據(jù)線10a以及第二數(shù)據(jù)線10b的交叉對應(yīng),配置m(行) Xn (列)個像素電路P1。
對n條第一數(shù)據(jù)線10a分別供給第一電位Xla Xna,對n條第二數(shù)據(jù) 線10b分別供給第二電位Xlb Xnb。此外,對各掃描線20,以脈沖按線 依次施加掃描信號Yl、 Y2、、 Ym。如果i行的掃描線20的掃描信號 Yi變?yōu)橛行?,i (i是1^iSm的自然數(shù))行、j (j是l^j^n的自然數(shù)) 列的像素電路P1 (i, j)就取入通過第一數(shù)據(jù)線10a供給的第一電位Xja 和通過第二數(shù)據(jù)線10b供給的第二電位Xjb。
圖2表示i行j列的像素電路Pl (i, j)的電路圖。須指出的是,其 他像素電路P1也同樣構(gòu)成。如圖2所示,像素電路P1 (i, j)具有導(dǎo)電 類型為n溝道的晶體管11和12、第一保持電容Ca、第二保持電容Cb、第 三保持電容Cc、電光學(xué)元件13。
電光學(xué)元件13在第一電極la和第二電極lb之間夾持電光學(xué)物質(zhì)。
電光學(xué)物質(zhì)如果是按照施加電壓,光學(xué)特性變化的材料,就可以是任意的, 但是在本例子中,使用液晶LC。
電光學(xué)元件13的第一電極la連接在第一節(jié)點(diǎn)Za上,而第二電極lb 連接在第二節(jié)點(diǎn)Zb上。此外,在第一節(jié)點(diǎn)Za和電位線30之間設(shè)置第一 保持電容Ca,在第二節(jié)點(diǎn)Zb和電位線30之間設(shè)置第二保持電容Cb。與 電光學(xué)元件13并列設(shè)置第三保持電容Cc。這里,第一 第三保持電容Ca、 Cb、 Cc的一部分或全部可以作為電容元件形成,或者是第一電極la和第 二電極lb之間附帶的寄生電容、第一節(jié)點(diǎn)Za或第二節(jié)點(diǎn)Zb和電位線30 之間產(chǎn)生的寄生電容。
此外,晶體管ll設(shè)置在第一節(jié)點(diǎn)Za和第一數(shù)據(jù)線10a之間,晶體管 12設(shè)置在第二節(jié)點(diǎn)Zb和第二數(shù)據(jù)線10b之間。晶體管11和12的柵極與 掃描線20連接。掃描信號Yi如果變?yōu)楦唠娖?有效),晶體管11和12 就都變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。第一電位Xja施加于電光學(xué)元件13的第一電極la, 并且由第一保持電容Ca保持。此外,第二電位Xjb施加于電光學(xué)元件13 的第二電極lb,并且由第二保持電容Cb保持。據(jù)此,在電光學(xué)物質(zhì)即液 晶上施加電壓,能控制透過率。
圖3是作為電光學(xué)裝置的一個例子,放大表示FFS(Fringe Field Switching)模式的液晶裝置構(gòu)造一部分的模式圖。(a)是表示液晶裝置的一 部分的構(gòu)造模式平面圖。(b)是表示(a)所示的液晶裝置的一部分的模 式剖視圖。以下,參照圖3說明FFS模式的液晶裝置的構(gòu)造。
如圖3 (a)所示,在液晶裝置的像素電路P1,掃描線20和第一數(shù)據(jù) 線10a以及第二數(shù)據(jù)線10b交叉配置。在與掃描線20和第一數(shù)據(jù)線10a 的交叉對應(yīng)的位置形成晶體管11。而在與掃描線20和第二數(shù)據(jù)線10b的 交叉對應(yīng)的位置形成晶體管12。在晶體管11電連接不設(shè)置狹縫的第一電 極la。這里,第一電極la為長方形。此外,在晶體管12電連接狹縫狀的 第二電極lb。以下,以與第二電極lb連接的晶體管12的構(gòu)造為主體,參 照圖3 (b)進(jìn)行說明。
如圖3 (b)所示,在玻璃基板21上形成底層絕緣膜22,在其上層疊 半導(dǎo)體層23a。半導(dǎo)體層23a能由多晶硅層構(gòu)成,具有由來自掃描線20的 電場形成溝道的溝道區(qū)24、夾著它的源區(qū)25和漏區(qū)26。此外,為了進(jìn)一
步降低泄漏電流,半導(dǎo)體層23a希望采用在源區(qū)25以及漏區(qū)26的一部分 設(shè)置低濃度區(qū)的LDD (Lightly Doped Drain)構(gòu)造。在半導(dǎo)體層23a的上層,夾著由氧化硅構(gòu)成的柵絕緣膜27,層疊由鈦、 鉻、鎢、鉭、鉬等高熔點(diǎn)金屬或者包含它們的合金構(gòu)成的掃描線20。掃描 線20作為柵極工作。掃描線20配置為與形成U字狀的半導(dǎo)體層23a在2 處相對。因此,晶體管12具有雙柵極構(gòu)造。晶體管12包含半導(dǎo)體層23a、 柵絕緣膜27、掃描線20。在掃描線20的上層,隔著由氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜28,層疊第二 數(shù)據(jù)線10b。第二數(shù)據(jù)線10b由鋁、鉻、鴇等金屬或者包含它們的合金構(gòu) 成。第二數(shù)據(jù)線10b如圖3 (a)所示,配置為與掃描線20正交,與半導(dǎo) 體層23a的一端一側(cè)電連接。如果詳細(xì)描述,則第二電極lb通過貫通柵 絕緣膜27以及層間絕緣膜28設(shè)置的接觸孔29a與半導(dǎo)體層23a的源區(qū)25 電連接。在與第二數(shù)據(jù)線10b同一層形成由與第二數(shù)據(jù)線10b相同的材料構(gòu)成 的中繼電極31。中繼電極31通過貫通柵絕緣膜27以及層間絕緣膜28設(shè) 置的接觸孔2%與半導(dǎo)體層23a的漏區(qū)26電連接。在第二數(shù)據(jù)線10b以及中繼電極31的上層,隔著由氧化硅構(gòu)成的層 間絕緣膜32,層疊由具有透光性的ITO (IndiumTin Oxide)構(gòu)成的第一電 極la。第一電極la按各像素電路Pl獨(dú)立設(shè)置。第一電極la通過接觸孔 與不圖示的晶體管ll的漏區(qū)電連接。須指出的是,晶體管ll成為與所述 的晶體管12同樣的結(jié)構(gòu)。在第一電極la的上層,隔著由氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜33,形成由 ITO構(gòu)成的具有透光性的第二電極lb。在第二電極lb,在與第一電極la 重疊的部分形成多個狹縫。各狹縫彼此平行,隔開一定間隔配置。第二電 極lb按各像素電路P1獨(dú)立設(shè)置。第二電極lb通過貫通層間絕緣膜32、 33設(shè)置的接觸孔29c與中繼電極31連接。由相對配置的第一電極la以及 第二電極lb、配置在其間的層間絕緣膜33構(gòu)成第三保持電容Cc。須指出的是,第二電極lb的各狹縫彼此平行,隔開一定間隔配置, 但是并不局限于該形狀,可以形成為通過第一電極la和第二電極lb之間 的斜向的電場,控制液晶LC內(nèi)的液晶分子。例如,第二電極lb的各狹縫 如圖3那樣,沿著第一數(shù)據(jù)線10a或第二數(shù)據(jù)線10b的延伸方向設(shè)置,也 可以沿著掃描線20的延伸方向設(shè)置。此外,第二電極lb的各狹縫也可以 設(shè)置為對于掃描線20的延伸方向,具有給定的角度,也可以具有設(shè)置為 對于掃描線20的延伸方向具有給定的第一角度的第一狹縫、設(shè)置為具有 第二角度的第二狹縫。在第二電極lb上層疊不圖示的由聚酰亞胺構(gòu)成的定向膜。定向膜是 與不圖示液晶挨著的構(gòu)件,通過摩擦定向膜,在不施加驅(qū)動時(即不施加 電場時),能使液晶沿著摩擦方向定向。此外,在與掃描線20同一層與掃描線20平行配置恒定電位線35。恒 定電位線35的電位保持在接地電位GND。半導(dǎo)體層23a的另一端(漏區(qū) 26 —側(cè))延伸形成到隔著柵絕緣膜27與恒定電位線35重疊的區(qū)域。這里, 由恒定電位線35和半導(dǎo)體層23a夾著的柵絕緣膜27實(shí)現(xiàn)第二保持電容 Cb的施加。同樣,晶體管11的半導(dǎo)體層23b的另一端(漏區(qū)一側(cè))延伸形成到 隔著柵絕緣膜27與恒定電位線35重疊的區(qū)域。而且,由恒定電位線35 和半導(dǎo)體層23b夾著的柵絕緣膜27實(shí)現(xiàn)第一保持電容Ca的施加。此外,第一數(shù)據(jù)線10a雖然圖3 (b)未圖示,但是形成在與所述第二 數(shù)據(jù)線10b同一層。第一數(shù)據(jù)線10a通過貫通柵絕緣膜27以及層間絕緣 膜28設(shè)置的接觸孔(不圖示)與半導(dǎo)體層23b的源區(qū)(不圖示)電連接。通過使用所述的半導(dǎo)體層23a、 23b和恒定電位線35制作保持電容 Ca、 Cb,能與形成半導(dǎo)體層23a、 23b或掃描線20配合,同時形成,能不 增加制造步驟地制作。此外,由相對配置的第一電極la以及第二電極lb、 配置在其間的層間絕緣膜33,構(gòu)成第三保持電容Cc,所以沒必要另外形 成保持電容,能寫出與第二電極lb同樣的面積的保持電容。通過第三保 持電容Cc,能保持第一電極la和第二電極lb之間的電位差。在這樣的結(jié)構(gòu)中,如果在第一電極la和第二電極lb之間施加驅(qū)動電 壓,就產(chǎn)生與這些電極的形狀對應(yīng)的電場。更具體而言,產(chǎn)生具有從第二 電極lb的上面出來,通過第二電極lb的狹縫,到達(dá)第一電極la的上面 的電力線的電場。這時,第二電極lb的上方(即配置液晶的區(qū)域)的電 場成為具有與玻璃基板21平行的成分的橫電場。液晶分子由該橫電場驅(qū)
動,在與玻璃基板21平行的面內(nèi)改變定向方向。根據(jù)FFS模式的液晶裝置,如上所述,因為液晶分子總在平行于玻璃基板21的狀態(tài)下驅(qū)動,所以驅(qū)動寬的視場角。圖4表示數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200具有與n 列的像素電路Pl對應(yīng)的n個處理單元Ul Un、倒相器INV、基準(zhǔn)電位發(fā) 生電路210、圖像數(shù)據(jù)分配電路220。其中,圖像數(shù)據(jù)分配電路220具有n 級的移位寄存器和門閂電路。移位寄存器按照X時鐘信號XCK依次傳送 X傳送開始脈沖DX,依次生成n個采樣脈沖。門閂電路把使用釆樣脈沖 把輸出圖像數(shù)據(jù)Dout釆樣的數(shù)據(jù)鎖住。門閂電路把鎖住的數(shù)據(jù)作為圖像 數(shù)據(jù)Dl Dn對各處理單元Ul Un輸出。圖像數(shù)據(jù)Dl Dn指定k (k是2 以上的自然數(shù))個灰度。此外,基準(zhǔn)電位發(fā)生電路210生成接地電位GND 和與k個灰度對應(yīng)的基準(zhǔn)電位Vl Vk??紤]Y修正,設(shè)定各基準(zhǔn)電位 Vl Vk。此外,第一幀信號Sfl在第一幀期間Fl變?yōu)楦唠娖?,在第二?期間F2變?yōu)榈碗娖健5瓜嗥鱅NV把第一幀信號Sfl倒相,生成第二幀信 號Sf2。第二幀信號Sf2在第二幀期間F2變?yōu)楦唠娖剑诘谝粠陂gFl 變?yōu)榈碗娖?。圖5表示處理單元Uj的結(jié)構(gòu)。須指出的是,其他處理單元也同樣構(gòu) 成。處理單元Uj具有DA變換電路250、開關(guān)Sal、 Sa2、 SM、 Sb2。 DA 變換電路250由k輸入1輸出的多路輸出選擇器構(gòu)成,按照圖像數(shù)據(jù)Dj 表示的灰度,從基準(zhǔn)電位Vl Vk中選擇一個輸出。據(jù)此,能把圖像數(shù)據(jù) Dj從數(shù)字信號變換為模擬信號。開關(guān)Sal在第一幀期間Fl變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),把從DA變換電路250輸 出的數(shù)據(jù)電位Vdata作為第一電位Xja提供給第一數(shù)據(jù)線10a。此外,開 關(guān)Sa2在第二幀期間F2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),把接地電位GND作為第一電位 Xja提供給第一數(shù)據(jù)線10a。而開關(guān)Sbl在第一幀期間Fl變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài), 把接地電位GND作為第二電位Xjb提供給第二數(shù)據(jù)線10b。此外,開關(guān) Sb2在第二幀期間F2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),把數(shù)據(jù)電位Vdata作為第二電位Xjb 提供給第二數(shù)據(jù)線10b。結(jié)果,在第一幀期間F1,第一電位Xja成為數(shù)據(jù) 電位Vdata,第二電位Xjb成為接地電位GND。在第二幀期間F2,第一 電位Xja成為接地電位GND,第二電位Xjb成為數(shù)據(jù)電位Vdata。數(shù)據(jù)電
位Vdata是與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的電位。可是,液晶LC的透過率和施加電壓的關(guān)系根據(jù)液晶LC的材料而不 同。有必要調(diào)整圖像數(shù)據(jù)Dj表示的灰度值和人的視覺靈敏度特性。因此, 有必要考慮這些方面,進(jìn)行調(diào)整施加于液晶LC的電壓的Y修正。在本實(shí) 施例中,通過調(diào)整基準(zhǔn)電位Vl Vk,進(jìn)行Y修正。更具體而言,在基準(zhǔn)電 位發(fā)生電路210中設(shè)置電阻梯,調(diào)整構(gòu)成電阻梯的電阻值?;蛘?,在基準(zhǔn) 電位發(fā)生電路210中設(shè)置非易失性的存儲器,在該存儲器中存儲指定基準(zhǔn) 電位Vl Vk的指定數(shù)據(jù),從存儲器讀出指定數(shù)據(jù),把它進(jìn)行DA變換, 生成基準(zhǔn)電位Vl Vk。假設(shè)以公共電位VCOM為中心,產(chǎn)生正極性的電位和負(fù)極性的電位 時,受到下推現(xiàn)象的影響,液晶LC的施加電壓變化,所以有必要在用于 正極性的基準(zhǔn)電位之外,另外生成用于負(fù)極性的基準(zhǔn)電位。而在本實(shí)施例 中,對第一電極la和第二電極lb的一方供給接地電位GND(固定電位), 對另一方供給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位Vdata,通過交換它,在 液晶LC上施加交流電壓。因此,即使由于下推現(xiàn)象,液晶LC的施加電 壓減少,根據(jù)極性,能使施加電壓的大小一定。結(jié)果,沒必要按照施加電 壓的極性,切換Y修正,所以能簡易構(gòu)成基準(zhǔn)電位發(fā)生電路210。即在本 實(shí)施例中,在第一幀期間F1和第二幀期間F2進(jìn)行相同的Y修正,用同一 處理生成數(shù)據(jù)電位Vdata。圖6表示用于說明電光學(xué)裝置1的定時圖。如圖6所示,在第一幀期 間F1 (第一期間)的第i個水平掃描期間Hi中,掃描信號Yi變?yōu)橛行А?像素電路P1 (i, j)的晶體管ll和12變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在第一電極la施加 第一電位Xja,在第二電極lb施加第二電位Xjb。這時,第一電位Xja成 為與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位Vdata,第二電位Xjb成為接地電位 GND(固定電位)。而且,由第一保持電容Ca保持與灰度對應(yīng)的電位,在 第二保持電容Cb中保持接地電位GND。結(jié)果,在第一幀期間F1中,以 第二電極lb的接地電位GND為基準(zhǔn),第一電極la的電位成為高電位。在第二幀期間F2 (第二期間)的第i個水平掃描期間Hi中,像素電 路P1 (i, j)的晶體管ll和12變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在第一電極la施加第一電 位Xja,在第二電極lb施加第二電位Xjb??墒?,第二幀期間F2的
電位Xja和第二電位Xjb的關(guān)系與第一幀期間Fl反轉(zhuǎn)。即在第二幀期間 F2,第一電位Xja成為接地電位GND,第二電位Xjb成為數(shù)據(jù)電位Vdata。 因此,在第二幀期間F2,以第一電極la的接地電位GND為基準(zhǔn),第二 電極lb的電位成為高電位。通過使在第一幀期間Fl和第二幀期間F2中施加于電光學(xué)元件13的 電壓的方向反轉(zhuǎn),能在液晶LC上施加交流電壓。作為交流驅(qū)動的方式, 有以下描述的各種方式。須指出的是,在以下的說明中,施加于液晶LC 的電壓的極性在第一電極la的電位比第二電極lb的電位還高時,稱作正 極性,在第一電極la的電位比第二電極lb的電位還低時,稱作負(fù)極性。V反轉(zhuǎn)方式是某幀(垂直掃描)期間中,對全部第一電極la供給高 電位,并且對第二電極lb供給接地電位GND,在下一幀期間中,對全部 第一電極la供給接地電位GND,并且對第二電極lb供給高電位的反轉(zhuǎn) 方式。在V反轉(zhuǎn)方式中,在全部像素電路P1中施加于液晶LC的電壓的 極性公共,在相鄰的幀之間施加電壓的極性反轉(zhuǎn)。S反轉(zhuǎn)方式在某幀期間中,在各數(shù)據(jù)線(各列),對第一電極la交替 供給高電位和接地電位GND,在各列,把施加于液晶LC的電壓的極性反 轉(zhuǎn)。然后,在下一幀期間中,對在前面的幀期間中供給高電位的第一電極 la供給接地電位GND,對供給接地電位GND的第一電極la供給高電位。 在S反轉(zhuǎn)方式中,在各列,把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn),在相鄰 的幀之間把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn)。H反轉(zhuǎn)方式是在某幀期間中,在各掃描線(各行),對第一電極la交 替供給高電位和接地電位GND,在各行,把施加于液晶LC的電壓的極性 反轉(zhuǎn)。然后,在下一幀期間中,對在前面的幀期間中供給高電位的第一電 極la供給接地電位GND,對供給接地電位GND的第一電極la供給高電 位。在H反轉(zhuǎn)方式中,在各行,把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn),在 相鄰的幀之間把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn)。點(diǎn)反轉(zhuǎn)方式是組合S反轉(zhuǎn)方式和H反轉(zhuǎn)方式。點(diǎn)反轉(zhuǎn)方式在某幀期間 中,在各掃描線和數(shù)據(jù)線(即各像素單位),對第一電極la交替供給高電 位和接地電位GND,在各行和列,把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn)。然后,在下一幀期間中,對在前面的幀期間中供給高電位的第一電極la 供給接地電位GND,對供給接地電位GND的第一電極la供給高電位。 點(diǎn)反轉(zhuǎn)方式在各行和列,把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn),在相鄰的 幀之間把施加于液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的電光學(xué)裝置1也能采用上述的各種方式的任意一個,但是 在本例子中,采用S反轉(zhuǎn)方式。如圖6所示,在第一幀期間Fl的第i個 水平掃描期間Hi,在像素電路P1 (i, j)中,對第一電極la供給作為第 一電位Xja的數(shù)據(jù)電位Vdata,對第二電極lb供給作為第二電位Xjb的接 地電位GND。因此,在第一幀期間Fl,施加于像素電路P1 (i, j)的液 晶LC的電壓的極性變?yōu)檎龢O性。接著,在第一幀期間Fl的第i+l個水平 掃描期間Hi+l,在像素電路P1 (i+l, j)中,對第二電極lb供給第二電 位Xjb的數(shù)據(jù)電位Vdata,而對第一電極la供給作為第一電位Xja的接地 電位GND。因此,在第一幀期間F1,施加于像素電路P1 (i+l, j)的液 晶LC的電壓的極性變?yōu)樨?fù)極性。此外,在第二幀期間F2的第i個水平掃描期間Hi,在像素電路Pl (i, j)中,對第二電極lb供給第二電位Xjb的數(shù)據(jù)電位Vdata,而對第一電 極la供給作為第一電位Xja的接地電位GND。因此,在第二幀期間F2, 施加于像素電路P1 (i, j)的液晶LC的電壓的極性變?yōu)樨?fù)極性。接著, 在第二幀期間F2的第i+l個水平掃描期間Hi+l,在像素電路P1 (i+l, j) 中,對第一電極la供給作為第一電位Xja的數(shù)據(jù)電位Vdata,對第二電極 lb供給作為第二電位Xjb的接地電位GND。因此,在第二幀期間F2,施 加于像素電路P1 (i+l, j)的液晶LC的電壓的極性變?yōu)檎龢O性。結(jié)果,如圖7所示,在第一幀期間F1和第二幀期間F2,施加于像素 電路P1 (i, j)的液晶LC和像素電路P1 (i+l, j)的液晶LC的電壓的極 性反轉(zhuǎn),并且在幀之間,施加于像素電路P1 (i, j)的液晶LC和像素電 路P1 (i+l, j)的液晶LC的電壓的極性反轉(zhuǎn)。可是,在掃描信號Yi從有效切換為非有效的定時,產(chǎn)生液晶LC的施 加電壓變化的下推現(xiàn)象。參照圖8,就該點(diǎn)加以說明。如圖8所示,由于 下推現(xiàn)象,在黑電平,產(chǎn)生AVa的電壓下降,在白電平,產(chǎn)生AVb的電 壓下降??墒牵诒緦?shí)施例中,不是以接地電位GND為中心的極性反轉(zhuǎn), 所以在第一幀期間F1和第二幀期間F2中發(fā)生同樣的電壓下降。因此,沒
必要切換Y修正,也沒必要按照極性反轉(zhuǎn),調(diào)整作為固定電位的接地電位 GND。結(jié)果,能簡化電光學(xué)裝置l的結(jié)構(gòu),能省略固定電位的調(diào)整步驟。<2.實(shí)施例2>下面,實(shí)施例2的電光學(xué)裝置除了圖像顯示區(qū)A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、掃描線 驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu),與圖1所示的實(shí)施例1的電光學(xué) 裝置同樣地構(gòu)成。圖9表示實(shí)施例2的電光學(xué)裝置的圖像顯示區(qū)A的結(jié)構(gòu)。如圖9所示, 在圖像顯示區(qū)A形成m行n列的像素電路P2。在該例子中,第一掃描線 20a和第二掃描線20b的組排列在各行,n+l條數(shù)據(jù)線10ab排列在列方向。 對m條第一掃描線20a供給第一掃描信號Yla Yma,而對m條第二掃描 線20b供給第二掃描信號Ylb Ymb。圖10表示第i行j列的像素電路P2 (i, j)和第i行j+l列的像素電 路P2 (i, j+l)的電路圖。須指出的是,其他像素電路P2也同樣地構(gòu)成。此外,在以下的說明中,左端的數(shù)據(jù)線lOab稱作"lOl",中央的數(shù) 據(jù)線10ab稱作"102",右端的數(shù)據(jù)線10ab稱作"103"。在像素電路P2 (i, j)中,在第一電極la和數(shù)據(jù)線101之間設(shè)置晶體 管15,其柵極連接在第一掃描線20a上。此外,在第二電極lb和數(shù)據(jù)線 102之間設(shè)置晶體管16,其柵極連接在第二掃描線20b上。在第一電極la 和電位線30之間設(shè)置晶體管17,其柵極連接在第二掃描線20b上。此外, 在第二電極lb和電位線30之間設(shè)置晶體管18,其柵極連接在第一掃描線 20a上。第一電極la連接在第一節(jié)點(diǎn)Za上,第二電極lb連接在第二節(jié)點(diǎn)Zb 上。此外,在第一節(jié)點(diǎn)Za和電位線30之間設(shè)置第一保持電容Ca,在第 二節(jié)點(diǎn)Zb和電位線30之間設(shè)置第二保持電容Cb,在第一節(jié)點(diǎn)Za和第二 節(jié)點(diǎn)Zb之間設(shè)置第三保持電容Cc。在以上的結(jié)構(gòu)中,晶體管15和18同時變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),晶體管16和 17同時變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。在像素電路P2 (i, j)中,如果晶體管15和18變 為導(dǎo)通狀態(tài),就通過數(shù)據(jù)線101對第一電極la供給數(shù)據(jù)電位Xi,而對第 二電極lb供給接地電位GND。此外,如果晶體管15和18變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài), 就對第一電極la供給接地電位GND,而通過數(shù)據(jù)線102對第二電極lb 供給數(shù)據(jù)電位Xi+l。
圖11和圖12是用于說明實(shí)施例2的電光學(xué)裝置的動作的定時圖。
如圖11所示,在第一幀期間Fl,掃描信號按照Yla—Y2b—Y3a—Y4bYia—Yi+lb—----^Yma的順序變?yōu)楦唠娖剑诘诙陂gF2,掃描信號按照Ylb—Y2a—Y3b—Y4a----^Yib—Yi+la— —Ymb的順序變?yōu)楦唠娖?。在第二幀期間F2,在各行中,選擇第一掃描線20a和第二掃描線 20b的組中在第一幀期間F1中選擇的掃描線以外的掃描線。即本實(shí)施例的 掃描線驅(qū)動電路100在第一幀期間Fl依次選擇m組的掃描線,在選擇1 組的掃描線時,使第一掃描信號Yla Yma和第二掃描信號Ylb Ymb中 的一方有效,使另一方無效,在第二幀期間F2,依次選擇m組的掃描線, 在選擇1組的掃描線時,使第一掃描信號Yla Yma和第二掃描信號 Ylb Ymb中在第一幀期間Fl中有效的信號變?yōu)闊o效,使無效的信號變?yōu)?有效。
此外,在圖12所示的例子中,在第一幀期間F1的第i個水平掃描期 間Hi中,第一掃描信號Yia變?yōu)楦唠娖剑诙呙栊盘朰ib維持低電平。 這時,如圖13所示,晶體管15和18變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),晶體管16和17變 為斷開狀態(tài)。因此,在像素電路P2 (i, j)中,通過數(shù)據(jù)線101供給的數(shù) 據(jù)電位Xj施加于第一電極la,第二電極lb連接在電位線30上。此外, 在像素電路P2 (i, j+l)中,通過數(shù)據(jù)線.102供給的數(shù)據(jù)電位Xj+l施加 于第一電極la,第二電極lb連接在電位線30上。
接著,在第二幀期間F2的第i個水平掃描期間Hi中,第二掃描信號 Yib變?yōu)楦唠娖剑谝粧呙栊盘朰ia維持低電平。這時,如圖14所示,晶 體管16和17變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),晶體管15和18變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。因此,在像 素電路P2 (i, j)中,通過數(shù)據(jù)線102供給的數(shù)據(jù)電位Xj+l施加于第二 電極lb,而第一電極la連接在電位線30上。此外,在像素電路P2 (i, j+l)中,通過數(shù)據(jù)線103供給的數(shù)據(jù)電位Xj+l施加于第二電極lb,而第 一電極la連接在電位線30上。
即該例子的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200在第一幀期間Fl對第奇數(shù)號的數(shù)據(jù) 線IOI、 103供給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位Vdata,并且對第偶數(shù) 號的數(shù)據(jù)線102供給接地電位GND,在第二幀期間F2,對第奇數(shù)號的數(shù)
據(jù)線IOI、 103供給接地電位GND,并且對第偶數(shù)號的數(shù)據(jù)線102供給數(shù) 據(jù)電位Vdata。數(shù)據(jù)線102由像素電路P2 (i, j)和像素電路P2 (i, j+l) 兼用,所以能把數(shù)據(jù)線10ab的條數(shù)削減到約1/2。 <3.實(shí)施例3>下面,實(shí)施例3的電光學(xué)裝置除了圖像顯示區(qū)A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、掃描線 驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu),與圖1所示的實(shí)施例1的電光學(xué) 裝置同樣地構(gòu)成。圖15表示實(shí)施例3的電光學(xué)裝置的圖像顯示區(qū)A的結(jié)構(gòu)。如圖15所 示,在圖像顯示區(qū)A形成m行n列的像素電路P3。在該例子中,第一掃 描線20n和第二掃描線20p的組排列在各行,n條第一數(shù)據(jù)線10a和n條 第二數(shù)據(jù)線10b排列在列方向。對m條第一掃描線20m供給第一掃描信 號Yln Ymn,而對m條第二掃描線20p供給第二掃描信號Ylp Ymp。對 n條第一數(shù)據(jù)線10a供給第一電位Xla Xna,對n條第二數(shù)據(jù)線10b供給 第二電位Xlb Xnb。圖16表示第i行j列的像素電路P3 (i, j)的電路圖。須指出的是, 其他像素電路P3也同樣地構(gòu)成。像素電路P3 (i, j)具有n溝道類型的 晶體管Tm、 P溝道類型的晶體管Trp、保持電容Cc、電光學(xué)元件13。晶 體管Tm的柵極與第一掃描線20n連接,晶體管Trp的柵極與第二掃描線 20p連接。此外,晶體管Tm設(shè)置在第一數(shù)據(jù)線10a和第一節(jié)點(diǎn)Za之間, 晶體管Trp設(shè)置在第二數(shù)據(jù)線10b和第二節(jié)點(diǎn)Zb之間。圖17是用于說明實(shí)施例3的電光學(xué)裝置的定時圖。如圖17所示,第 一掃描信號Yln Y腿依次變?yōu)橛行?高電平)。而第二掃描信號Ylp Ymp 是把第一掃描信號Yln Ymn倒相。因此,依次選擇各行,在選擇的行的 各像素電路P3中,寫入第一電位Xla Xna和第二電位Xlb Xnb。如果在第一幀期間Fl的第i個水平掃描期間Hi中,第一掃描信號Yia 從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖剑诙呙栊盘朰ib從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?,則在 像素電路P3 (i, j)中,晶體管Trn和晶體管Trp變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。這時, 對第一電極la供給第一電位Xja,對第二電極lb供給第二電位Xjb,在 液晶LC上施加電壓,并且由保持電容Cc保持施加電壓。在該例子中, 第一電位Xja和第二電位Xjb把振幅中心作為基準(zhǔn),彼此極性不同,并且
在每l水平掃描期間、每1幀期間,極性反轉(zhuǎn)。結(jié)果,在像素電路P3 (i,j)中,在第一幀期間F1,第一電極la的電位比第二電極lb的電位高, 在第二幀期間F2,第一電極la的電位比第二電極lb的電位低。據(jù)此,能 把液晶LC的施加電壓的極性反轉(zhuǎn)。須指出的是,在該例子中,作為交流 驅(qū)動的方式,采用點(diǎn)反轉(zhuǎn),但是也能采用V反轉(zhuǎn)方式、S反轉(zhuǎn)方式、H反 轉(zhuǎn)方式。此外,根據(jù)實(shí)施例3的像素電路P3,通過第一電位Xja和第二電 位Xjb的電位差,在液晶LC上施加電壓,所以能減小第一電位Xja和第 二電位Xjb的振幅。結(jié)果,能使數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路200以及掃描線驅(qū)動電路 100低電壓化。
<4.電子儀器>下面,說明應(yīng)用上述的實(shí)施例的電光學(xué)裝置1的電子儀器。圖18表 示應(yīng)用電光學(xué)裝置1的便攜式個人電腦的結(jié)構(gòu)。個人電腦2000具有作為 顯示部件的電光學(xué)裝置1和主體部2010。在主體部2010設(shè)置電源開關(guān)2001 和鍵盤2002。
圖19表示應(yīng)用電光學(xué)裝置1的移動電話的結(jié)構(gòu)。移動電話3000具有 多個操作按鈕3001和滾動按鈕3002、作為顯示部件的電光學(xué)裝置1。通 過操作滾動按鈕3002,滾動電光學(xué)裝置l上顯示的畫面。
圖20表示應(yīng)用電光學(xué)裝置1的便攜式信息終端(PDA: Personal Digital Assistants)的結(jié)構(gòu)。便攜式信息終端4000具有多個操作按鈕4001和電源 開關(guān)4002、作為顯示部件的電光學(xué)裝置l。如果操作電源開關(guān)4002,就在 電光學(xué)裝置1上顯示住址錄或時間表等各種信息。須指出的是,作為應(yīng)用電光學(xué)裝置1的電子儀器,除了圖18 圖20 所示的電子儀器,還列舉數(shù)字相機(jī)、液晶電視、尋象器型、監(jiān)視器直視型 的錄像機(jī)、導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本、計算器、字處理器、工作站、 電視電話、POS終端、具有觸摸屏的儀器等。而且,作為這些電子儀器的 顯示部,能應(yīng)用所述的電光學(xué)裝置l。
須指出的是,實(shí)施例并不局限于所述,也能用以下的形態(tài)實(shí)施。 (變形例l)
作為所述電光學(xué)裝置1的應(yīng)用例,并不局限于FFS模式的液晶裝置, 也可以應(yīng)用在IPS (In Plane Switch)模式的液晶裝置。圖21是放大表示IPS模式的液晶裝置的一部分的模式圖。(a)是表示液晶裝置的構(gòu)造的一部分的模式平面圖。(b)是表示(a)所示的液晶裝置的一部分的模式剖 視圖。以下,參照圖21,以與FFS模式的液晶裝置不同的部分為主體, 說明IPS模式的液晶裝置的構(gòu)造。在像素電路P1,掃描線20和第一數(shù)據(jù)線10a以及第二數(shù)據(jù)線10b交 叉配置。在與掃描線20和第一數(shù)據(jù)線10a的交叉對應(yīng)的位置形成晶體管 11。而在與掃描線20和第二數(shù)據(jù)線10b的交叉對應(yīng)的位置形成晶體管12。 在晶體管11上電連接第一電極la。此外,在晶體管12上電連接第二電極 lb。以下,參照圖21 (b),把與第一電極la連接的晶體管ll的構(gòu)造作為 主體,-進(jìn)行說明。在第一數(shù)據(jù)線10a以及中繼電極31的上層,隔著層間絕緣膜32層疊 恒定電位線35。此外,在恒定電位線35的上層,隔著層間絕緣膜33層疊 由具有透光性的ITO (Indium Tin Oxide)構(gòu)成的第一電極la、第二電極 lb。第一電極la、第二電極lb都是梳齒狀的電極,彼此的梳齒平行,交錯進(jìn)入。第一電極la通過貫通層間絕緣膜32、 33設(shè)置的接觸孔29c、中繼電 極31和接觸孔2%與晶體管的漏區(qū)26電連接。此外,第二電極lb通過 接觸孔與不圖示的晶體管12的漏區(qū)電連接。由第一電極la和恒定電位線35夾著的層間絕緣膜33實(shí)現(xiàn)第一保持 電容Ca的施加。此外,由第二電極lb和恒定電位線35夾著的層間絕緣 膜33實(shí)現(xiàn)第二保持電容Cb的施加。須指出的是,第一保持電容Ca和第 二保持電容Cb也可以由FFS模式的液晶裝置中說明的恒定電位線35和半 導(dǎo)體層23a、 23b構(gòu)成。晶體管11的漏極和晶體管12的漏極延伸到圖21 (a)中的區(qū)域36。 更具體而言,晶體管11的漏極和晶體管12的漏極在區(qū)域36中延伸到不 同的層,并且從玻璃基板21的法線方向觀察,配置為彼此重疊。在區(qū)域 36,由在區(qū)域36相對配置的晶體管11的漏極和晶體管12的漏極構(gòu)成第 三保持電容Cc。在這樣的結(jié)構(gòu)中,如果在第一電極la和第二電極lb之間施加驅(qū)動電 壓,就產(chǎn)生與這些電極的形狀對應(yīng)的電場。更具體而言,產(chǎn)生具有從第一
電極la的表面出來,到達(dá)第二電極lb的表面的電力線的電場。這時,第一電極la和第二電極lb的上方(即配置液晶的區(qū)域)的電場成為具有與 玻璃基板21平行的成分的橫電場。液晶分子由橫電場驅(qū)動,在與玻璃基 板21平行的面內(nèi)改變定向方向。根據(jù)IPS模式的液晶裝置,如上所述, 液晶分子總在平行于玻璃基板21的狀態(tài)下驅(qū)動,所以驅(qū)動寬的視場角。
權(quán)利要求
1. 一種電光學(xué)元件的驅(qū)動方法,驅(qū)動具有第一電極、第二電極、設(shè) 置在所述第一電極和所述第二電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變 化的電光學(xué)物質(zhì)的電光學(xué)元件,在第一期間,對所述第一電極施加固定電位,并且對所述第二電極施 加與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位;在第二期間,對所述第二電極施加所述數(shù)據(jù)電位,并且對所述第一電 極施加所述固定電位;交替重復(fù)所述第一期間的驅(qū)動和所述第二期間的驅(qū)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電光學(xué)元件的驅(qū)動方法,其特征在于 實(shí)施Y修正,即按照所述電光學(xué)物質(zhì)的光學(xué)特性,修正表示應(yīng)該顯示的灰度的輸入圖像信號,以使與人的視覺靈敏度特性一致,進(jìn)行生成所述 數(shù)據(jù)電位;在該Y修正中,用同一處理生成所述第一期間的所述數(shù)據(jù)電位和所述 第二期間的數(shù)據(jù)電位。
3. —種像素電路,包括電光學(xué)元件,具有第一電極、第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述 第二電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì);第一開關(guān)元件,設(shè)置于在第一期間供給固定電位并且在第二期間供給 與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位的第一數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間,控 制導(dǎo)通 斷開;和第二開關(guān)元件,設(shè)置于在所述第一期間供給所述數(shù)據(jù)電位并且在所述 第二期間供給所述固定電位的第二數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間,控制為在 所述第一開關(guān)元件為導(dǎo)通狀態(tài)時,變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第一開關(guān)元件為 斷開狀態(tài)時,變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素電路,其特征在于 所述第一開關(guān)元件和所述第二開關(guān)元件由同一導(dǎo)電類型的晶體管構(gòu)成,由同一控制信號控制導(dǎo)通/斷開。
5. —種像素電路,包括電光學(xué)元件,具有第一電極、第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述 第二電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì);第一開關(guān)元件,設(shè)置在供給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位的第一 數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間,在第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在第二期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài);第二開關(guān)元件,設(shè)置在供給所述數(shù)據(jù)電位的第二數(shù)據(jù)線和所述第二電 極之間,在所述第一期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài),在所述第二期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài); 禾口第三開關(guān)元件,設(shè)置在供給固定電位的電位線和所述第一電極之間, 在所述第一期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài),在所述第二期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài);和第四開關(guān)元件,設(shè)置在所述電位線和所述第二電極之間,在所述第一 期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第二期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路,其特征在于 所述第一開關(guān)元件、所述第二開關(guān)元件、所述第三開關(guān)元件、和所述第四開關(guān)元件由同 一導(dǎo)電類型的晶體管構(gòu)成。
7. —種電光學(xué)裝置,包括 多條掃描線; 多條數(shù)據(jù)線;多個像素電路,與所述多條掃描線和所述多條數(shù)據(jù)線之間的交叉對應(yīng) 而設(shè)置;和數(shù)據(jù)線驅(qū)動部件,多條數(shù)據(jù)線分別由第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線的組構(gòu) 成,在第一期間,在所述多條數(shù)據(jù)線的每一個中,對所述第一數(shù)據(jù)線和所 述第二數(shù)據(jù)線的組中的一方供給與應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位,并且 對另一方供給固定電位,在第二期間,將所述數(shù)據(jù)電位和所述固定電位交 換,對所述第一數(shù)據(jù)線和所述第二數(shù)據(jù)線供給電位;所述多個像素電路分別包括電光學(xué)元件,具有第一電極、第二電極、設(shè)置在所述第一電極和所述 第二電極之間并且按照施加電壓其光學(xué)特性變化的電光學(xué)物質(zhì);第一開關(guān)元件,設(shè)置在所述第一數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間,按照通 過所述掃描線供給的掃描信號,在所述第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第二期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài);和第二開關(guān)元件,設(shè)置在所述第二數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間,按照通 過所述掃描線供給的掃描信號,在所述第一期間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),在所述第 二期間變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。
8. —種電光學(xué)裝置,包括m組掃描線,其中m為2以上的自然數(shù);n+l條數(shù)據(jù)線,其中n為2以上的自然數(shù);mXn個像素電路,與所述掃描線和所述數(shù)據(jù)線之間的交叉對應(yīng)而設(shè)置;數(shù)據(jù)線驅(qū)動部件,在第一期間,對第奇數(shù)號的數(shù)據(jù)線供給與應(yīng)該顯示 的灰度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位,并且對第偶數(shù)號的數(shù)據(jù)線供給固定電位,在第二 期間,對所述第奇數(shù)號的數(shù)據(jù)線供給所述固定電位,并且對所述第偶數(shù)號 的數(shù)據(jù)線供給所述數(shù)據(jù)電位;和掃描線驅(qū)動部件,1組掃描線由第一掃描線和第二掃描線構(gòu)成,對所 述第一掃描線供給第一掃描信號,對所述第二掃描線供給第二掃描信號, 在所述第一期間,依次選擇所述m組掃描線,在選擇l組掃描線時,在所 述第一掃描信號和所述第二掃描信號中使一方變?yōu)橛行Ф沽硪环阶優(yōu)?無效,在所述第二期間,依次選擇所述m組掃描線,在選擇1組掃描線時, 在所述第一掃描信號和所述第二掃描信號中,使在所述第一期間為有效的 信號變?yōu)闊o效,而無效的信號變?yōu)橛行?;所述mXn個像素電路分別包括第一開關(guān)元件,設(shè)置在左側(cè)的數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間,按照所述 第一掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開;第二開關(guān)元件,設(shè)置在右側(cè)的數(shù)據(jù)線和所述第二電極之間,按照所述 第二掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開;第三開關(guān)元件,設(shè)置在供給固定電位的電位線和所述第一電極之間, 按照所述第二掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開;和第四開關(guān)元件,設(shè)置在所述電位線和所述第二電極之間,按照所述第 二掃描信號,控制導(dǎo)通/斷開。
9. 一種電子儀器,具有權(quán)利要求7或8所述的電光學(xué)裝置。
全文摘要
如果掃描信號Yi變?yōu)楦唠娖?,晶體管(11)就變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),對第一電極1a供給第一電位Xja,而晶體管(12)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),對第二電極1b供給第二電位Xjb。在第一幀期間,第一電位Xja變?yōu)榕c應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的電位,第二電位Xjb變?yōu)榻拥仉娢籊ND。此外,在第二幀期間,第一電位Xja變?yōu)榻拥仉娢籊ND,第二電位Xjb變?yōu)榕c應(yīng)該顯示的灰度對應(yīng)的電位。據(jù)此,電光學(xué)元件(13)的液晶LC理想地交流驅(qū)動。理想地交流驅(qū)動液晶。
文檔編號G02F1/133GK101122721SQ200710139969
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者小澤德郎 申請人:精工愛普生株式會社