CN1287212C - 电光器件及其驱动装置、驱动方法和电子装置 - Google Patents

Abstract

在基板上包括多个像素电极、对该像素电极进行开关控制的TFT、对该TFT的栅供给扫描信号的扫描线、在TFT成为开态时经TFT对像素电极供给图像信号的数据线、以及按线顺序供给扫描信号的扫描信号供给电路。扫描信号供给电路在使TFT成为开态的高电位和成为关态的低电位的过程中，使扫描信号以规定时间固定在中间电位。

Description

电光器件及其驱动装置、驱动方法和电子装置

技术领域

本发明属于液晶器件等电光器件的技术领域，特别是，属于通过配备对排列成矩阵状的像素电极进行开关控制的晶体管并对每一像素行设置的扫描线接线顺序供给扫描信号以进行有源矩阵驱动的形式的电光器件、适合被用于这样的电光器件的驱动装置以及配备了这样的电光器件的电子装置的技术领域。

背景技术

在这种电光器件中，在基板上将像素电极、用于对该像素电极进行开关的薄膜晶体管(以下适当地称为TFT)、对该TFT的栅供给扫描信号的扫描线、对该TFT的源供给图像信号的数据线以及与像素电极连接的存储电容器等设置在图像显示区。而且，在位于图像显示区的周边的周边区设置对扫描线供给扫描信号的扫描线驱动电路，对数据线供给图像信号的数据线驱动电路及取样电路等的驱动电路。

更具体地说，扫描线驱动电路按线顺序对每条扫描线或每行供给具有脉冲状波形的扫描信号。即，供给扫描信号，使得与第m(这里，m是自然数)行的扫描线连接的TFT关断，与此同时，使得与第m+1行的扫描线连接的TFT导通。与此并行地，数据线驱动电路在每个水平扫描期间对各数据线供给图像信号，使得从因扫描信号的作用而导通的TFT的源经漏对像素电极写入图像信号。于是，通过这样的扫描信号和图像信号的供给，在一个水平扫描期间写入一行部分的图像。进而，该写入工作通过在垂直扫描期间对全部行依次进行，被构成为一幅图像的写入。

然而，由于在平面上被排列成矩阵状的像素电极的间隙内制作TFT、扫描线、电容线、数据线等，第m+1行的像素电极与第m行的TFT的漏、扫描线、电容线等之间具有寄生电容。因此，使用具有脉冲状的波形的扫描信号，在使第m行的TFT关断的瞬间，如使第m+1行的TFT导通，则在写入到第m行的像素电极的图像信号中，第m+1行中的扫描信号等作为噪声掺入。由此，在各像素电极中本来应保持的像素电位发生了变化。特别是在寄生电容上以像素为单位出现不均匀现象，所以最终有在所显示的图像上产生像素颜色不均匀的问题。

而且，应沿着显示图像的高精细化这样的技术领域中的一般要求，随着像素间距的微细化，上述第m+1行的像素电极与第m行的TFT的漏、扫描线、电容线等之间的寄生电容相对地增大，故上述问题更形严重。

此外，扫描信号的波形因有该布线电容而变钝。因此，扫描信号变钝的程度在接近扫描线驱动电路的图像显示区的周边部和远离扫描线驱动电路的图像显示区的中央部中以后者为大。因此，随着扫描信号的波形变钝的程度，TFT的通断的时刻在周边部和中央部变得不同。其结果是，如上所述，在关断TFT时掺入到图像信号中的由下一行的扫描信号等产生的噪声的影响在周边部和中央部也互不相同。从而，特别是，为防止液晶等变坏以及防止闪烁，在场周期等中采用使各像素电极的驱动电位反转的交流反转驱动时，在图像显示区的中央部，如果调节对置电极的电位，使得在加到液晶的电位中不产生直流分量，则在周边部就产生了这样的直流分量。反之，在图像显示区的周边部，如果调节扫描信号的电位等，使得在加到液晶的电位中不产生直流分量，则在中央部就产生了这样的直流分量。因此，在周边部和中央部，均有发生闪烁的问题。

另一方面，考虑到第m行的扫描线和受其驱动的第m行的TFT，由于在扫描线与TFT的漏之间存在寄生电容，扫描信号的脉冲状波形对漏中的像素电位产生影响。具体地说，在使对应的栅关断的瞬间，与扫描线的脉冲状波形对应的脉冲状电位作为噪声附着在图像信号的电位上，并作为像素电位而被保持。从而，在这时，起因于在周边部和中央部扫描信号变钝的程度不同，掺入到图像信号中的噪声的影响在周边部和中央部也互不相同。因此，加到液晶的电位不同，亮度水平不同，同时在交流反转时也有在周边部和中央部中的某部发生闪烁的问题。再有，为了防止这样的闪烁的发生，使扫描信号的下降波形不是矩形波形而作成斜波波形或阶梯状波形的技术在特开平6-110035号公报中已予以公开。然而，采用该方法并不能防止起因于上述第m+1行的像素电极与第m行的TFT的漏、扫描线、电容线等之间的寄生电容的像素颜色不均匀及闪烁的发生。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于，为了使在图像显示区的中央部和周边部两者中的亮度不均匀及闪烁的减轻成为可能，提供可进行高品质图像显示的电光器件、适合用于这样的电光器件的驱动装置以及配备了这样的电光器件的电子装置。

为了解决上述课题，本发明的电光器件包括在基板上被配置成矩阵状的多个像素电极、用于对该像素电极进行开关控制的薄膜晶体管、对该薄膜晶体管的栅应供给使上述薄膜晶体管成为开态或关态的扫描信号而设置的扫描线、在上述薄膜晶体管成为上述开态时经它的源和漏应对上述像素电极供给图像信号而设置的数据线、以及按线顺序对上述扫描线供给上述扫描信号的扫描信号供给电路。上述扫描信号供给电路在使上述扫描信号的电位从使上述薄膜晶体管成为上述开态的高电位到成为上述关态的低电位而变化的过程中，以及在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位而变化的过程中，将上述扫描信号的电位以规定时间固定在处于上述高电位与上述低电位之间的中间电位。

按照本发明的电光器件，在其工作时，从扫描信号供给电路经基板上设置的扫描线按线顺序将扫描信号供给薄膜晶体管。与此并行地，经数据线对薄膜晶体管的源供给图像信号。于是，经过因扫描信号的作用而成为开态的薄膜晶体管，图像信号被写入各像素电极。从而，应用有源矩阵驱动方式的电光工作成为可能。

这里，特别是，扫描信号供给电路对各扫描线使扫描信号的电位从高电位到低电位的变化过程中，将扫描信号的电位以规定时间固定在中间电位。另外，对各扫描线使扫描信号的电位从低电位到高电位的变化过程中，将扫描信号的电位以规定时间固定在中间电位。从而，如时第m行和第m+1行的扫描线进行考察，则第m行的扫描线的电位从高电位下降至中间电位的期间和第m+1行的扫描线的电位从低电位上升至中间电位的期间可被重叠起来。或者，第m行的扫描线的电位从高电位下降至中电位的期间和第m+1行的扫描线的电位从低电位上升至中电位的期间可被重叠起来。这些结果是，在使第m行的TFT关断时，根据m+1行的像素电极与第m行的薄膜晶体管的漏、扫描线等之间的寄生电容，即使第m+1行中的扫描信号等作为噪声掺入被写入到第m行的像素电极的图像信号中，第m行的晶体管也不会完全关断，所以减少了在各像素电极中本来应保持的像素电位的变化量。即，使扫描信号从高电位直接变化到低电位，与从低电位直接变化到高电位的情形相比减少了暂时的扫描信号的电位变化量，从而可减少相对于有关的寄生电容的大小的噪声量。从而，在有关的寄生电容中，虽然具有以像素为单位的不均匀现象，但可减少在最终所显示的图像上产生的像素颜色不均匀。从而，还有，即使因像素间距的微细化而有关的寄生电容相对地增大了，也可减少对其图像品质的恶劣影响。

此外，在采用交流反转驱动的情况下，在图像显示区的中央部和周边部两者中，由于可调节扫描信号的波形形状使像素电位中不产生直流分量之差，所以在两者中均可减少闪烁。同样，即使因第m行的扫描线与受其驱动的第m行的TFT的漏之间存在的寄生电容使得扫描信号等对像素电位产生恶劣影响，如假定在周边部和中央部其影响程度是相同的，仍可减少在交流反转时周边部和中央部两者中的闪烁。

以上的结果使得在像素显示区的中央部和周边部两者中的像素颜色不均匀及闪烁的减少成为可能，使高品质的图像显示成为可能。

在本发明的电光器件的一种形态中，上述扫描信号供给电路供给上述扫描信号，使得供给到相邻的扫描线的二个扫描信号中先行的扫描信号从上述高电位变化到上述中间电位的期间与后续的扫描信号从上述低电位变化到上述中间电位的期间重叠起来。

按照本形态，在第m行的扫描线中先行的扫描信号从高电位变化到中间电位的期间与在第m+1行的扫描线中后续的扫描信号从低电位变化到中间电位的期间重叠起来。于是，即使第m+1行中的扫描信号等作为噪声掺入被写入到第m行的像素电极的图像信号中，与使扫描信号在高电位与低电位之间直接变化的情况相比，也可减少噪声量。

在本发明的电光器件的另一形态中，上述中间电位被设定为使上述薄膜晶体管成为不完全的开态的电位。

按照本形态，第m行的薄膜晶体管从完全的开态成为不完全的关态时，第m+1行的薄膜晶体管从完全的关态成为不完全的开态。于是，即使第m+1行中的扫描信号等作为噪声掺入被写入到第m行的像素电极的图像信号中，与使薄膜晶体管在完全的开态与完全的关态之间直接变化的情况相比，也可减少噪声量。

在本发明的电光器件的另一形态中，上述扫描信号供给电路在使上述扫描信号的电位从上述高电位到上述低电位的变化过程中，以规定期间分别将其固定在包含上述中间电位在内的多个不同的电位上，在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位的变化过程中，以规定期间分别将其固定在包含上述中间电位在内的多个不同的电位上。

按照本形态，扫描信号在高电位与低电位之间变化时，其电位发生阶梯状变化。于是，与使扫描信号在高电位与低电位之间直接变化的情形相比，可以降低暂时的扫描信号的电位变化量，或者可以减少扫描信号中的高频分量。据此，可以减少对如上所述的寄生电容的大小的相对噪声量。

在本发明的电光器件的另一形态中，上述扫描信号供给电路包含对每条上述扫描线依次输出传送信号的移位寄存器电路、在输入该传送信号的同时据此按线顺序将上述扫描信号输出到上述扫描线中的输出电路、以及使规定该输出电路的输出侧的高电位的外部电源按2值变化的电源变动电路。

按照本形态，扫描信号供给电路在其工作时由移位寄存器电路依次将传送信号输出到每条扫描线中。而且，由输出电路根据该传送信号按线顺序将扫描信号输出到扫描线中。这里，特别是，由电源变动电路使规定输出电路的输出侧的高电位的外部电源按2值变化。因此，可使第m行的扫描信号的电位从高电位变化到中间电位，进而经规定时间从中间电位变化到低电位，与此同时，可使第m+1行的扫描信号的电位从低电位变化到中间电位，进而经规定时间从中间电位变化到高电位。

在该移位寄存器电路等的形态中，上述输出电路可由包含将上述外部电源连接到高电位侧的互补型晶体管电路而成的倒相电路或缓冲电路构成。

若如此构成，则可由倒相电路或缓冲电路使规定该输出侧的高电位的外部电源在电源变动电路中按2值变化，从而可比较容易地使扫描信号变化到中间电位。再有，倒相电路或缓冲电路可具有放大功能。

在该移位寄存器电路等的形态中，上述电源变动电路可包含转换二个电源并输出的开关。

若如此构成，则可使输出电路的输出侧的高电位可靠地按2值变化，从而比较容易地使扫描信号变化到中间电位。

在该移位寄存器电路等的形态中，上述电源变动电路可包含转换二个电源并输出的可编程DA(数字一模拟)变换器。

若如此构成，可使输出电路的输出侧的高电位可靠地按2值变化，从而比较容易地使扫描信号变化到中间电位。

在该移位寄存器电路等的形态中，上述输出电路由对上述多条扫描线中的奇数行的扫描线依次输出上述扫描信号的第1系统部和对上述多条扫描线中的偶数行的扫描线依次输出上述扫描信号的第2系统部构成，上述电源变动电路可在上述第1系统部和第2系统部以外使上述外部电源按2值变化而构成。

若如此构成，由于在第1系统部和第2系统部使扫描信号的电位变化到中间电位，所以在采取对每条扫描线使像素电极的驱动电位发生交流反转的1H反转驱动方式时，即使如上所述因寄生电容的作用，扫描信号等作为噪声掺入，也可有效地防止闪烁的发生。

在本发明的电光器件的另一形态中，还包括与上述基板相向的对置基板和被夹持于上述基板与上述对置基板之间的电光物质层。

若如此构成，可实现电光物质层被夹持于一对的基板与对置基板之间的液晶器件等的电光器件。

为了解决上述课题，本发明的电光器件包括在基板上被配置成矩阵状的多个像素电极、用于对该像素电极进行开关控制的薄膜晶体管、对该薄膜晶体管的栅应供给使上述薄膜晶体管成为开态或关态的扫描信号而设置的扫描线、以及在上述薄膜晶体管成为上述开态时经它的源和漏应对上述像素电极供给图像信号而设置的数据线。还包括在使上述扫描信号的电位从使上述薄膜晶体管成为上述开态的高电位到成为上述关态的低电位而变化的过程中，以及在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位而变化的过程中，将上述扫描信号的电位以规定时间固定在处于上述高电位与上述低电位之间的中间电位的扫描信号供给电路。

按照本发明的电光器件的驱动装置，通过与上述本发明的电光器件的情形的同样的作用，图像显示区的中央部和周边部两者中的像素颜色不均匀及闪烁的减少成为可能，高品质的图像显示成为可能。

在本发明的电光器件的驱动装置的一种形态中，上述扫描信号供给电路包含对每条上述扫描线依次输出传送信号的移位寄存器电路、在输入该传送信号的同时据此按线顺序将上述扫描信号输出到上述扫描线中的输出电路、以及使规定该输出电路的输出侧的高电位的外部电源按2值变化的电源变动电路。

按照本形态，扫描信号供给电路在其工作时由移位寄存器电路依次将传送信号输出到每条扫描线中。而且，由输出电路根据该传送信号按线顺序将扫描信号输出到扫描线中。这里，特别是，由电源变动电路使规定输出电路的输出侧的高电位的外部电源按2值变化。因此，可使第m行的扫描信号的电位从高电位变化到中间电位，进而经规定时间从中间电位变化到低电位，与此同时，可使第m+1行的扫描信号的电位从低电位变化到中间电位，进而经规定时间从中间电位变化到高电位。

在本发明的电光器件的驱动装置的另一形态中，还包括对上述数据线供给上述图像信号的图像信号供给电路。

按照本形态，可由扫描信号供给电路供给扫描信号，同时可由图像信号供给电路供给图像信号。包含这样的扫描信号供给电路和图像信号供给电路的驱动装置可被制作在电光器件的基板上，同时可作为后接到电光器件上的外接IC(集成电路)而被构建。

为了解决上述课题，本发明的电子装置具备上述本发明的电光器件(这里，也包含其各种形态)。

按照本发明的电子装置，由于它具备上述本发明的电光器件而被构成，所以像素颜色不均匀及闪烁减少了，可实现显示品质优越的投影仪、液晶电视机、移动电话机、电子笔记本、文字处理器、取景器型或监视器直视型录像机、工作站、可视电话机、POS终端和触摸屏等各种电子装置。

从下面说明的实施例中可了解本发明这样的作用和其它收益。

附图说明

图1是将设置在构成本发明电光器件的实施例中的图像显示区的矩阵状的多个像素上的各种元件、布线等的等效电路与其外围驱动电路一并示出的电路图。

图2是形成了实施例的电光器件中的数据线、扫描线，像素电极等的TFT阵列基板的平面图。

图3是比较例中的数据信号、扫描信号等的时序图。

图4是本实施例中的中段波电路和扫描信号供给电路的方框图。

图5是本实施例中的数据信号、扫描信号等的时序图。

图6是示出本发明第2实施例中的数据线驱动信号和扫描信号等的时序的时序图。

图7是第2实施例中的中段波电路和扫描信号供给电路的方框图。

图8是从对置基板一侧观察实施例的电光器件中的TFT阵列基板，同时观察在其上形成的各结构要素的平面图。

图9是图8的H-H’剖面图。

图10是示出作为本发明的电子装置的实施例的投射型彩色显示装置之一例的彩色液晶投影仪的图解式剖面图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施例。在以下的实施例中，将本发明的电光器件应用于液晶装置。

(第1实施例)

参照图1至图5说明本发明的电光器件的第1实施例。

首先，参照图1至图3说明第1实施例中的电光器件的基本结构。这里，图1是将被形成为构成电光器件的图像显示区的矩阵状的多个像素上的各种元件、布线等的等效电路与其外围驱动电路一并示出的电路图。图2是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素组的平面图。图3是比较例中的数据信号、扫描信号等的时序图。

在图1中，在被形成为构成本实施例的电光器件的图像显示区的矩阵状的多个像素上分别形成像素电极9a和用于对该像素电极9a进行开关控制的TFT30，供给图像信号的数据线6a被电连接到该TFT30的源上。供给扫描信号的扫描线3a被电连接到TFT30的栅上。像素电极9a和存储电容70被电连接到TFT30的漏上。

在位于图像显示区的周边的周边区域，电光器件备有数据信号供给电路101和扫描信号供给电路104。

数据信号供给电路101包含数据线驱动电路、取样电路等，它被构成为以规定时序对图像信号线上的图像信号进行取样，作为图像信号S1、S2、...、Sn依次写入到各数据线6a上。

另一方面，扫描信号供给电路104被构成为以规定时序依次按线顺序将脉冲方式的扫描信号G1、G2、...、Gm供给到扫描线3a上。

再有，在本实施例中，特别是，扫描信号G1、G2、...、Gm除取得使TFT30成为开态的高电平和使TFT30成为关态的低电平外，还取得使TFT30成为不完全的开态或不完全的关态的中间电平的电位。后面将详述这样的扫描信号的细节。

在图像显示区内，扫描信号G1、G2、...、Gm按线顺序从扫描信号供给电路104经扫描线3a被施加到TFT的栅上。通过在规定期间关闭作为像素开关元件的TFT30的开关，把从数据线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn以规定时序写入到像素电极9a上。经像素电极9a被写入到作为电光物质的一例的液晶的规定电平的图像信号S1、S2、...、Sn在与被形成于后述的对置基板上的对置电极之间被保持恒定期间。液晶按照所施加的电压电平其分子集合的取向及向序发生变化，从而对光进行调制，使灰度显示成为可能。如为常白模式，对入射光的透射率随着按各像素的单位所施加的电压而减少，如为常黑模式，对入射光的透射率随着按各像素的单位所施加的电压而增加，作为整体，具有与图像信号对应的对比度的光从电光器件射出。这里，为防止所保持的图像信号漏泄，与在像素电极9a与对置电极之间形成的液晶电容并联地附加存储电容70。如后面将要详述的，存储电容70包含被连接到像素电极9a的像素电位侧电容电极和与之一起夹持电介质膜而被相向配置的固定电位侧电容电极而构成。与扫描线3a并行排列的固定电位的电容线300的一部分被形成为这样的固定电位侧电容电极。

接着，如图2所示，在电光器件的TFT阵列基板上，多个透明的像素电极9a(用虚线部9a’示出其轮廓)被设置成矩阵状，分别沿着像素电极9a的纵横边界设置数据线6a和扫描线3a。

另外，扫描线3a被配置成与用半导体层1a中图2向右上方倾斜的斜线区域示出的沟道区1a’相向，扫描线3a包含栅电极。扫描线3a被构成为与沟道区1a’相向的栅电极部分有较宽的宽度。

这样，在扫描线3a与数据线6a的本体部61a的交叉部位处，分别设置在沟道区1a’中扫描线3a的一部分作为栅电极而被相向配置的像素开关用的TFT30。

中继层71作为与TFT30的高浓度漏区和像素电极9a连接的像素电位侧电容电极而被设置。在中继层71的上侧，沿扫描线3a作为固定电位侧电容电极的电容线300的一部分而被设置，像素电位侧电容电极与固定电位侧电容电极这两者夹着电介质膜而被相向配置，据此形成与像素电极9a连接的存储电容。在平面上看，电容线300沿扫描线3a以条状延伸，与TFT 30量叠的部位向图2的上下突出。在TFT阵列基板10上的TFT30的下侧，下侧遮光膜11a被设置成网格状。在扫描线3a上，分别开设了从数据线6a通向高浓度源区的接触孔81和从中继层71通向高浓度漏区的接触孔83的层间绝缘膜被形成。

在数据线6a上，形成了从像素电极9a通向中继层71的接触孔85的层间绝缘膜被形成，进而在该层间绝缘膜上设置像素电极9a。

接着，参照图1至图5详细说明上述扫描信号供给电路。这里，图3是比较例中的数据信号、扫描信号等的时序图。图4是本实施例中的中段波电路和扫描信号供给电路的方框图，图5是本实施例中的数据信号、扫描信号等的时序图。

再有，在本实施例中，在同一场内由同一极性的电位驱动所有像素电极9a，同时进行在场周期内使这些电位反转的场反转驱动。即，从数据信号供给电路101供给的图像信号是以场为单位被交流反转的图像信号。

在图2中，假定与位于像素电极9a中第m行的像素电极B连接的TFT30的栅为栅402，假定供给该栅402的扫描信号为扫描信号Gm。另一方面，假定与位于像素电极9a中第m+1行的像素电极C连接的TFT30的栅为栅404，假定供给该栅404的扫描信号为扫描信号Gm+1。

在图2所示的结构中，在供给扫描信号Gm的扫描线3a上，该下一行的像素电极C中用阴影线示出的一部分E重叠。而且，由于重叠起来的这两者之间所层叠的层间绝缘膜比较薄，在两者之间产生寄生电容。此外，对于TFT30的漏、数据线6a和电容线300，也分别与该下一行的像素电极C之间产生或大或小的寄生电容。

从而，假定在这样的结构中，在使第m行的TFT30成为关态的瞬间，如假定从扫描信号供给电路104供给脉冲状矩形波的扫描信号Gm、Gm+1、...，使第m+1行的TFT30成为开态，则由于上述寄生电容的作用，第m+1行的扫描信号、图像信号等作为噪声掺入第m行的像素电极B的像素电位中。

更具体的情况如图3所示。移位寄存器电路从时钟中生成各扫描信号G1～Gm的基本波形P1。基本波形P1是按扫描信号G1～Gm的顺序移位的传送输出波形。如果在扫描信号Gm的下降沿452处，在像素电极B的栅402要关闭的瞬间，在扫描信号Gm+1的上升沿454处打开像素电极C的栅404，则经过栅404的像素电极C中的电压变化由于上述寄生电容的作用而使例如扫描信号Gm的电位发生变化。由此，例如扫描信号Gm的下降沿452像曲线456那样偏斜，像素电极B的栅402关闭不了。于是，应写入到像素电极C的图像信号464也作为噪声掺入应写入到像素电极B的图像信号462中。而且，由于在上述的寄生电容中，以像素为单位具有不均匀性，从而这样的写入电位变化引起了像素的颜色不均匀。再有，为了进行场反转驱动，图3所示的图像信号Sn以例如0V的基准电压458为基准，使图像信号462和图像信号464为同一极性。

此外，在图3所示的比较例的情况下，扫描信号Gm、Gm+1、...的波形实际上因有扫描线3a的布线电容而变钝。因此，TFT30的通断时刻根据扫描信号的波形的变钝程度而在图1和图2中在涉及左右方向的周边部和中央部是不同的。其结果是，使如上所述的TFT30关断的瞬间，因掺入图像信号中的下一行的扫描信号等引起的噪声的影响在周边部和中央部也各不相同。从而，特别是，在场周期等中采用使各像素电极的驱动电位反转的交流反转驱动的情况下，在图像显示区的中央部，如果调节扫描信号的电位等，使得在驱动电位中不产生由这样的噪声引起的直流分量，则在周边部产生了由这样的噪声引起的直流分量。反之，在图像显示区的周边部，如果调节扫描信号的电位等，使得在驱动电位中不产生由这样的噪声引起的直流分量，则在中央部产生了由这样的噪声引起的直流分量。

以上的结果是，按照图3所示的比较例，在生成像素颜色不均匀的同时，在周边部或中央部还发生了闪烁。

对此，特别是在本实施例中如图4和图5所示，扫描信号供给电路104被构成为：供给其末级的缓冲电路508的电源电压Vdd2借助于中段波电路550而按2值变化为电压Vm和电压Vc1。而且，对于各扫描线，在使扫描信号G1～Gm的电位从高电位Vc1到低电位0变化的过程中，使扫描信号G1～Gm的电位以固定时间固定在中间电位Vm，此外，对于各扫描线，在使扫描信号G1～Gm的电位从低电位0到高电位Vc1变化的过程中，使扫描信号G1～Gm的电位以固定时间固定在中间电位Vm。

以下，参照图4和图5，进一步将如此构成的扫描信号供给电路104和中段波电路550的详细结构连同其工作一并加以说明。

在图4中，扫描信号供给电路104包括移位寄存器电路504、倒相电路506和缓冲电路508。移位寄存器电路504从时钟Vdd1中建立各扫描信号G1～Gm的基本波形P1。基本波形P1是按扫描信号G1～Gm的顺序移位的传送输出波形。基本波形P1通过倒相电路506和缓冲电路508，被形成为图5所示那样的二阶梯波形状的扫描信号G1～Gm。

中段波电路550包括DAC520、可变电阻器522、528及530、放大器524、晶体管532、534及536、以及脉冲发生电路526而被构成。

为了决定中间电位Vm，DA变换器520的输出被输入到可变电阻器522中。这是由于能够由DA变换器520从数字信号(D)决定模拟电位量(A)，进而也能够在可变电阻器522中决定电位。利用放大器524使该可变电阻器522的输出进行阻抗变换。该放大器524的输出被定为中间电位Vm。

另一方面，利用脉冲发生电路526从时钟Vdd1生成比基本波形P1的上升滞后ta时间而上升、比基本波形P1的下降超前tb时间而下降的脉冲。这里，ta时间和tb时间可利用可变电阻器528和530加以改变。脉冲发生电路526的输出经过晶体管532生成其峰值电压为中间电位Vm的脉冲。用晶体管534使该脉冲的电压电平移位，进而用晶体管536形成其峰值电压为电源电压Vc1且下部的电位为中间电位Vm的脉冲。

这样一来，利用中段波电路550，如图5所示，脉冲的下部电位为中间电位Vm，在比基本波形P1的上升滞后ta时间而上升、达到峰值电压的电源电压Vc1的同时，生成比基本波形P1的下降超前tb时间而下降、达到中间电位Vm的电源电压Vdd2。再有，图像信号Sn包含电源电压Vdd2的脉冲的下降。

然后，这样的电源电压Vdd2作为高电源被输入到缓冲电路508的互补型TFT的源。于是，由于基本波形P1的反转波形被输入到缓冲电路508的互补型TFT的栅，所以缓冲电路508的输出成为其合成波形。即，缓冲电路508的输出成为具有图5所示的二阶梯波形604的扫描信号G1、G2、...。更具体地说，具有二阶梯波形604的扫描信号G1、G2、...从地的基准电位(0V)开始，在与基本波形P1的上升大致同时地上升，达到中间电位Vm。这里，扫描信号在ta时间内被保持为中间电位Vm。在ta时间后进而达到电源电压Vc-1的电位并被保持在该电位。由此，打开像素开关用的TFT的栅，开始图像信号Sn的写入。其后，扫描信号G1、G2、...以比基本波形P1的下降超前tb时间而下降、达到中间电位Vm。与基本波形P1的下降时刻大致同时地下降到地的基准电位(0V)。而且，由于数据信号Sn包含扫描时间的下降，关闭像素开关用的TFT的栅，结束图像信号Sn的写入。

具有如上生成的二阶梯波形的扫描信号G1、G2、...的中间电位Vm被设定为使各TFT30成为不完全的开态的电位。因而，如图3所示，与直接转换为完全的开态和完全的关态的比较例的情况相比，即使由于上述寄生电容的作用，第m+1行的扫描信号、图像信号等的成分作为噪声成分掺入第m行的扫描信号、图像信号等中，也可减少由该噪声成分引起的电位变化。

如上所述，按照本实施例，在图1和图2中，在使第m行的TFT30关断时，即使由于上述寄生电容的作用，第m+1行中的扫描信号等作为噪声掺入，也可由具有二阶梯波形的扫描信号G1～Gm来减少在各像素电极9a中本应保持的像素电位的变化量。从而，最终可减少在所显示的图像上生成的像素颜色不均匀。特别是，即使像素间距在微细化以后上述寄生电容增大，也可减少由此造成的对图像品质的恶劣影响。进而，在采用交流反转驱动时，在图像显示区的中央部和周边部这两者中均可减少闪烁。由此，最终可使减少了像素颜色不均匀及闪烁的高品质的图像显示成为可能。

再有，在以上说明过的实施例中，像素开关用的TFT30被定为顶栅型，但为底栅型的TFT也可。此外，TFT30也可构成为包含因贴合的SOI而引入的单晶半导体层。另外，开关用TFT30最好具有LDD结构，但既可以具有不对低浓度源区1b和低浓度漏区1c进行杂质离子注入的偏移结构，也可以是以由扫描线3a的一部分构成的栅电极为掩模以高浓度注入杂质离子、以自对准方式形成高浓度源区和漏区的自对准型TFT。此外，在本实施例中，可以形成在高浓度源区1d与高浓度漏区1e之间只配置1个的像素开关用的TFT30的栅电极的单栅结构，但也可以在它们之间配置2个以上的栅电极。此外，不限于将本发明应用于投射型或透射型的液晶器件，也可应用于反射型的液晶器件，同样可得到减少本实施例的像素颜色不均匀及闪烁的效果。

(第2实施例)

下面，参照图6和图7说明电光器件的第2实施例。这里，图6是示出第2实施例中的数据线驱动信号和扫描信号的时序的时序图，图7是被构成为使二个系统的扫描信号发生的本实施例中的中段波电路和扫描信号供给电路的方框图。

在第2实施例中，用同一极性的电位驱动同一行的像素电极9a，同时进行在场周期中对每行使有关的电位极性反转的1H反转驱动。即，从数据信号供给电路101供给的图像信号是以场为单位对每行伴随极性反转的信号。由此，可有效地避免因在液晶中施加直流电压而造成的恶化。关于第2实施例的电光装置的基本结构，与参照图1和图2说明过的第1实施例的情形是相同的。

即，如图6所示，在第2实施例中，图像信号Sn在每个水平扫描期间，对于固定电位Vb，其电位极性发生反转。更具体地说，在图6中，在最初的水平扫描期间，图像信号Sn的写入电位722比固定电位Vb高出Vs1，在下一个水平扫描期间，图像信号Sn的写入电位724比固定电位Vb低了Vs2。在再下一个水平扫描期间，图像信号Sn的写入电位726比固定电位Vb高出Vs1。

在第2实施例中，由于用这样的图像信号Sn进行了显示，所以分开为常时地用同一电位极性驱动的奇数行和偶数行，对付由上述寄生电容造成的行间噪声的掺入及扫描信号的变钝的这一方面更能减小由此而造成的恶劣影响。因此，在第2实施例中，将图4所示的第1实施例的中段波电路相对于扫描线的奇数行用和偶数行用而言归入另一系统。

即，如图7所示，从第1中段波电路862将电源电压供给与奇数行的扫描线连接的缓冲电路854、858、...，从第2中段波电路864将电源电压供给与奇数行的扫描线连接的缓冲电路856、860、...。

第1中段波电路862具有与第1实施例中所述的中段波电路550类似的结构，从电源电压Vc1和时钟Vdd1生成峰值电压Vc12和中间电位Vm2。只要观察闪烁的状况，凭实验或经验即可决定中间电位Vm2的具体值。

如图6所示，在与扫描信号G1对应的第1中段波Vp1中，可设定其峰值电压Vc12、中间电位Vm2、保持中间电位的ta时间和tb时间，以便减少闪烁。然后，对于各奇数行的扫描线，供给具有二阶梯波形704、706、712、...的扫描信号G1、G3、G5、...。另一方面，对应于偶数行的扫描线，与奇数行的情况同样地供给具有作为第2中段波Vp2是峰值电压Vc13、对应于中间电位Vm3的二阶梯波形706、710、...的扫描信号G2、G4、...。只要观察闪烁的状况，凭实验或经验即可决定中间电位Vm3的具体值。这样，可设定第1中段波和第2中段波的中间电位、第1中段波和第2中段波的高电位各不相同。

如上所述，按照本实施例，在1H反转驱动方式中，使第m行的TFT30关断时，即使由于上述寄生电容的作用，第m+1行中的扫描信号等作为噪声掺入，可由具有二阶梯波形的扫描信号G1、G、...来减少在各像素电极9a中本应保持的像素电位的变化量。从而，最终可减少在所显示的图像上生成的像素颜色不均匀。特别是，在图像显示区的中央部和周边部这两者中均可减少闪烁。由此，最终可使减少了像素颜色不均匀及闪烁的高品质的图像显示成为可能。

再有，在本实施例中的1H反转驱动方式中，既可对每一行使驱动电压的极性反转，也可对相邻的每2行或每多行使驱动电压的极性反转。

(变例)

在上述各实施例中，由DA变换器和可变电阻器来设定中间电位，但也可通过在出厂前预先或在通常的工作中检测像素颜色不均匀及闪烁，按照其程度自动地发生数字信号，通过定为DA变换器520的数字输入信号来设定中间电位。

另外，在上述各实施例中，具有二阶梯波形的扫描信号的中间电位的保持时间，即ta时间或tb时间的设定由可变电阻器528和530加以改变，但这也可通过检测像素颜色不均匀及闪烁，按照其程度自动地发生数字信号，定为DA变换器520的数字输入信号，进而将输出的模拟电压输入到脉冲发生电路526来进行设定。

这样，只要检测像素颜色不均匀及闪烁，控制扫描信号中的二阶梯波形，就能够有利地对付每种产品的离散性和随时间变化造成的像素颜色不均匀及闪烁。

此外，在上述各实施例中，在上升时和下降时各形成一个中间电位，但也可代之以设定多个中间电位，生成具有阶梯状的多个阶梯波形的扫描信号，得到类似的效果。

(电光器件的整体结构)

参照图8和图9说明如上那样构成的各实施例中的电光器件的整体结构。再有，图8是从对置基板一侧观察TFT阵列基板、同时观察在其上形成的各结构要素的平面图，图9是图8的H-H’剖面图。

在图8中，在TFT阵列基板10上，密封材料52沿基板10的边缘设置，与密封材料52的内侧并行地设置作为规定图像显示区10a的周边的边框的遮光膜53。在密封材料52的外侧区域，数据信号供给电路101和外部电路连接端子102沿TFT阵列基板10的一边设置，扫描信号供给电路104沿与该边邻接的2条边设置。如果供给扫描线3a的扫描信号延迟不成问题，不言而喻，扫描信号供给电路104即便只在单侧也是可以的。另外，也可将数据信号供给电路101沿图像显示区10a的边排列在其两侧。另外，在TFT阵列基板10剩下的一边，设置用于连接设置在图像显示区10a的两侧的扫描信号供给电路104之间的多条布线105。另外，在对置基板20的角部的至少1个部位，设置用于在TFT阵列基板10与对置基板20之间取得电导通的导通材料106。然后，如图9所示，具有与图8所示的密封材料52大致相同的轮廓的对置基板20被该密封材料52粘附在TFT阵列基板10上。

再有，在TFT阵列基板10上，除了这些数据信号供给电路101、扫描信号供给电路104等以外，也可形成对多条数据线6a在供给图像信号之先分别供给规定电压电平的预充电信号的预充电电路、在制造过程中及出厂时检查该电光器件的品质、缺陷等用的检查电路等。

以上在参照图1至图9说明过的实施例中，也可不将数据信号供给电路101和扫描信号供给电路104设置在TFT阵列基板10上，而代之以经设置在TFT阵列基板10的周边部的各向异性导电膜，用电学的和机械的方式连接在被安装于例如TAB(带式自动键合)基板上的驱动用LSI上。另外，在对置基板20的投射光的入射一侧和TFT阵列基板10的出射光的出射一侧，分别按照诸如TN(扭曲向列)模式、STN(超扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、PDLC(散布聚合物的液晶)模式等的工作模式，以及常白模式/常黑模式的区别，在规定的方向配置偏振膜、延迟膜、偏振片等。

为了将以上说明过的实施例中的电光器件应用于投影仪，分别采用3块电光器件作为RGB用的光阀，经分别供RGB色分解用的分色镜将分解后的各色光作为投射光分别入射到各光阀上。从而，在各实施例中，在对置基板20上，不设置滤色层。然而，在与像素电极9a相向的规定区域中也可在对置基板20上与其保护膜一起形成RGB滤色层。如果这样做，投影仪以外的直视型及反射型的彩色电光器件可应用各实施例中的电光器件。另外，以与像素一一对应的方式在对置基板20上形成微透镜。或者，也可在与TFT阵列基板10上的RGB相向的像素电极9a下面用彩色抗蚀剂等形成滤色层。如果这样做，通过提高入射光的聚光效率，可实现明亮的电光器件。此外，通过在对置基板20上淀积若干层折射率不同的干涉层，利用光的干涉，也可形成建立RGB色的二色性滤色层。如果利用该带有二色性滤色层的对置基板，即可实现更明亮的彩色电光器件。

(电子装置的实施例)

下面，对于将以上详细说明过的电光器件用作光阀的作为电子装置的一例的投射型彩色显示器件的实施例，说明其整体结构，特别是光学结构。这里，图10是投射型彩色显示器件的图解式剖面图。

在图10中，作为本实施例中的投射型彩色显示器件的一例的液晶投影仪1100可这样构成：准备包含将驱动电路安装在TFT阵列基板上的液晶器件100的3个液晶模块，分别作为用作RGB用的光阀100R、100G和100B的投影仪。在液晶投影仪1100中，如果从金属卤化物灯等的白色光源的灯单元1102发射投射光，则利用3个镜1106和2个分色镜1108分成与RGB三原色对应的光成分R、G、B，分别被导入与各色对应的光阀100R、100G和100B中。此时，特别是为防止在长的光程中造成的光损失，B光应经过由入射透镜1122、中继透镜1123和出射透镜1124构成的中继透镜系统1121后被导入。然后，与分别受到光阀100R、100G和100B调制的三原色对应的光成分在被二向色性棱镜1112再次合成后，经投射透镜1114作为彩色图像被投射到屏幕1120上。

本发明不限于上述的实施例，在不违背从权利要求的范围和整个说明书中读取的发明的要旨或思想的范围内可进行适当的变更，伴随着这种变更的电光器件及其驱动电路和电子装置也被包含在本发明的技术范围内。

Claims (16)

1.一种电光器件，其特征在于，在基板上包括：

被配置成矩阵状的多个像素电极；

对该像素电极进行开关控制的像素开关元件；

对该像素开关元件的栅应供给使上述像素开关元件成为开态或关态的扫描信号而设置的扫描线；

在上述像素开关元件成为上述开态时经它的源和漏应对上述像素电极供给图像信号而设置的数据线；以及

按线顺序对上述扫描线供给上述扫描信号的扫描信号供给电路；

上述扫描信号供给电路在使上述扫描信号的电位从高电位到低电位变化的过程中，以及在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位变化的过程中，将上述扫描信号的电位只以规定时间固定在处于上述高电位与上述低电位之间的中间电位；

供给互相邻接的上述扫描线的扫描信号的上述中间电位的设定不同。

2.如权利要求1所述的电光器件，其特征在于：

还包括：

与上述基板相向的对置基板；以及

被夹持于上述基板与上述对置基板之间的电光物质层。

3.如权利要求1所述的电光器件，其特征在于：

上述扫描信号供给电路供给上述扫描信号，使得供给到相邻的扫描线的二个扫描信号中先行的扫描信号从上述中间电位变化到上述低电位的期间与后续的扫描信号从上述低电位变化到上述中间电位的期间重叠起来。

4.如权利要求1所述的电光器件，其特征在于：

上述中间电位被设定为使上述像素开关元件成为不完全的开态的电位。

5.如权利要求1所述的电光器件，其特征在于：

上述扫描信号供给电路在使上述扫描信号的电位从上述高电位到上述低电位变化的过程中，只以规定期间分别将其固定在包含上述中间电位在内的多个不同的电位上，在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位变化的过程中，只以规定期间分别将其固定在包含上述中间电位在内的多个不同的电位上。

6.如权利要求1所述的电光器件，其特征在于：

上述扫描信号供给电路包含：

对每条上述扫描线依次输出传送信号的移位寄存器电路；

在输入该传送信号的同时据此按线顺序将上述扫描信号输出到上述扫描线中的输出电路；以及

与上述输出电路连接、使规定该输出电路的输出侧的高电位的外部电源按2值变化的电源变动电路。

7.如权利要求6所述的电光器件，其特征在于：

上述输出电路由包含将上述外部电源连接到高电位侧的互补型晶体管电路而成的倒相电路或缓冲电路构成。

8.如权利要求6所述的电光器件，其特征在于：

上述输出电路由对上述多条扫描线中奇数行的扫描线依次输出上述扫描信号的第1系统部和对上述多条扫描线中偶数行的扫描线依次输出上述扫描信号的第2系统部构成，

上述电源变动电路在上述第1系统部和上述第2系统部以外使上述外部电源按2值变化。

9.一种电光器件的驱动装置，在基板上包括：

被配置成矩阵状的多个像素电极、对该像素电极进行开关控制的像素开关元件、对该像素开关元件的栅应供给使上述像素开关元件成为开态或关态的扫描信号而设置的扫描线、在上述像素开关元件成为上述开态时经它的源和漏应对上述像素电极供给图像信号而设置的数据线的电光器件，供给上述扫描信号，

其特征在于：具有

在使上述扫描信号的电位从高电位到低电位变化的过程中，以及在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位变化的过程中，将上述扫描信号的电位只以规定时间固定在处于上述高电位与上述低电位之间的中间电位、并使供给互相邻接的上述扫描线的扫描信号的上述中间电位的设定不同的扫描信号供给电路。

10.如权利要求9所述的电光器件的驱动装置，其特征在于：

上述扫描信号供给电路包含：

对每条上述扫描线依次输出传送信号的移位寄存器电路；

在输入该传送信号的同时据此按线顺序将上述扫描信号输出到上述扫描线中的输出电路；以及

使规定该输出电路的输出侧的高电位的外部电源按2值变化的电源变动电路。

11.如权利要求9所述的电光器件的驱动装置，其特征在于：

还包括对上述数据线供给上述图像信号的图像信号供给电路。

12.一种电光器件的驱动方法，该电光器件具有按线顺序驱动的多条扫描线，该驱动方法的特征在于：

包括对像素开关元件的栅供给的使上述像素开关元件成为开态或关态的扫描信号，

具备：

使上述扫描信号从低电位变化到中间电位并保持在该中间电位规定时间、从该中间电位变化到高电位的步骤；和

从上述中间电位变化到高电位并保持规定时间的步骤；

从上述高电位变化到中间电位并保持在该中间电位规定时间、从上述中间电位变化到低电位的步骤；

对于互相邻接的上述扫描线、上述扫描信号的中间电位的设定不同。

13.如权利要求12所述的电光器件的驱动方法，其特征在于：

上述中间电位被设定为使上述像素开关元件成为不完全的开态的电位。

14.如权利要求12所述的电光器件的驱动方法，其特征在于：

包括按线顺序驱动的多条扫描线，

对相邻扫描线的扫描信号的中间电位的设定是不同的。

15.如权利要求14所述的电光器件的驱动方法，其特征在于：

包括按线顺序驱动的多条扫描线，

对相邻扫描线的扫描信号的高电位的设定是不同的。

16.一种电子装置，其特征在于：

其中，它具备电光器件，该电光器件在基板上包含：

被配置成矩阵状的多个像素电极；

对该像素电极进行开关控制的像素开关元件；

对该像素开关元件的栅应供给使上述像素开关元件成为开态或关态的扫描信号而设置的扫描线；

在上述像素开关元件成为上述开态时经它的源和漏应对上述像素电极供给图像信号而设置的数据线；以及

按线顺序对上述扫描线供给上述扫描信号的扫描信号供给电路；

上述扫描信号供给电路在使上述扫描信号的电位从高电位到低电位变化的过程中，以及在使上述扫描信号的电位从上述低电位到上述高电位变化的过程中，将上述扫描信号的电位只以规定时间固定在处于上述高电位与上述低电位之间的中间电位；

供给互相邻接的上述扫描线的扫描信号的上述中间电位的设定不同。

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