CN1985209B - 有源矩阵基板及其驱动电路和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置等使用的有源矩阵基板，其目的在于使有源矩阵基板中因各信号线存在的电阻及电容的分布而引起像素电位产生的电平移动在该基板内实质上均匀。在与扫描信号线平行形成公共电极线的有源矩阵基板即TFT基板中，为了消除在扫描信号下降时产生的像素电位的电平移动的不均匀性，形成各像素电路，使得随着电性能上远离扫描信号线驱动电路、另外随着电性能上远离公共电极线驱动电路，扫描信号线-像素电极间电容Cgd增大。本发明特别适用于液晶显示装置或EL显示装置等中使用的有源矩阵基板。

Description

有源矩阵基板及其驱动电路和显示装置
技术领域
本发明涉及矩阵型液晶显示装置及EL(Electroluminescenece：电致发光)显示装置等中使用的有源矩阵基板及其驱动电路，更详细来说，涉及的有源矩阵基板及其驱动电路，配置多条数据信号线及多条扫描信号线相互相交，呈格子状，分别与这些相交点对应地形成包含作为开关元件的薄膜晶体管等的场效应晶体管和电压保持用的电容器的像素电路，呈矩阵状。
背景技术
有源矩阵基板广泛用于液晶显示装置及EL显示手段等有源矩阵型显示装置、以及有源矩阵型的各种传感器等。特别是对每个像素设置一种场效应晶体管的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下简称为「TFT」)等开关元件的液晶显示装置，由于即使显示像素数增加，也能够得到在相邻显示像素间无串扰的优质图像，因此特别受到关注。
这样的有源矩阵型的液晶显示装置的主要部分，由液晶显示面板及其驱动电路构成。而液晶显示面板由夹住液晶层的一对电极基板构成，并在各电极基板的外表面粘贴偏光板。
上述一对电极基板的一方是称为TFT基板的有源矩阵基板，该TFT基板在玻璃等绝缘性基板上形成多条数据信号线及多条扫描信号线相互相交，呈格子状，再形成多条公共电极线，使其与多条扫描信号线平行延伸。分别与多条数据信号线和扫描信号线的相交点对应形成多个像素电路，呈矩阵状，各像素电路包含与构成要显示的图像的像素相对应的像素电极、由该像素电极与后述的相对电极等形成的像素电容、以及作为开关元件的TFT。上述一对电极基板的另一方称为相对基板，是在玻璃等透明的绝缘性基板上遍及整个面依次叠层相对电极及取向膜。
有源矩阵型液晶显示装置具有与上述多条扫描信号线连接的扫描信号线驱动电路、与上述多条数据信号线连接的数据信号线驱动电路、与上述多条公共电极线连接的公共电极线驱动电路、以及上述相对电极连接的相对电极驱动电路，作为上述构成的液晶显示面板的驱动电路。
数据信号线驱动电路根据从外部信号源等接受的视频信号，依次生成多个数据信号，作为与液晶显示面板上要显示的图像的各水平扫描线的像素值相当的模拟电压，将这些数据信号分别加在液晶显示面板的多条数据信号线上。扫描信号线驱动电路在液晶显示面板上显示图像用的各帧期间(各垂直扫描期间)中，每一个水平扫描期间依次选择液晶显示面板的多条扫描信号线，对选择的扫描信号线加上激活扫描信号(使像素电路包含的TFT为ON的电压)。公共电极线驱动电路及相对电极驱动电路分别对上述多条公共电极线及相对电极加上信号，该信号用来给予成为对液晶显示面板的液晶层应施加的电压的基准的电位。
如上所述，多个数据信号分别加在多条数据信号线上，多个扫描信号分别加在多条扫描信号线上，从而对液晶显示面板的各像素电路的像素电极，以相对电极的电位为基准，通过TFT，给予与要显示的图像的对应像素的值相对应的电压，保持在各像素电路内的像素电容中。通过这样，对液晶层施加相当于各像素电极与相对电极的电位差的电压。液晶显示面板根据该施加电压，来控制液晶层的光透射率，从而显示从外部信号源等接受的视频信号表示的图像。
图19所示为上述液晶显示装置中使用的作为有源矩阵基板的TFT基板的一个像素电路构成的电路图。各像素电路P(i，j)与上述多条数据信号线与上述多条扫描信号线的交点的某一个交点相对应设置，包含TFT102及像素电极103，TFT102的源极电极与通过对应交点的数据信号线S(i)相连接，同时栅极电极与通过对应交点的扫描信号线G(j)相连接，像素电极103与该TFT102的漏极电极相连接，由像素电极103及相对电极形成液晶电容Clc，由像素电极103与沿扫描信号线G(j)设置的公共电极线CS(j)形成公共电极电容(也称为「辅助电容」)Ccs，由像素电极103及扫描信号线G(j)形成寄生电容Cgd。
以下，参照图4(A)至4(D)、图9及图19，说明液晶显示装置中的上述TFT基板的以往的驱动方法。另外众所周知，液晶为了防止烧屏余像及显示恶化，需要交流驱动，在以下说明的以往的驱动方法中，设采用作为交流驱动之一的帧反转驱动。
图4(A)至4(D)所示为连续的两帧期间的第1帧期间TF1及第2帧期间TF2中的TFT基板内的各种电压信号Vg(j)、Vs(i)、Vcs、Vcom、以及像素电极的电位(以下也称为「像素电位」)Vd(i，j)的电压波形图。如图4(A)所示，在第1帧期间TF1中，若从扫描信号线驱动电路向一个像素电路P(i，j)的TFT102的栅极电极g(i，j)施加作为扫描信号的电压(以下称为「扫描电压」)Vgh，则该TFT102变成ON状态(导通状态)，作为从数据信号线驱动电路向数据信号线S(i)施加的数据信号的电压(以下称为「数据信号电压」)Vsp通过TFT102的源极电极及漏极电极给予像素电极103。通过这样，该数据信号电压Vsp作为相对于相对电极电位Vcom(＝公共电极电位Vcs)为正极性的电压，写入由像素电极103及其它电极形成的像素电容Cpix，如图4(D)所示那样保持像素电位Vdp，一直到像素电极103在下一帧期间的第2帧期间TF2加上扫描电压Vgh为止。另外，保持该像素电位Vdp用的像素电容Cpix如图19所示，由液晶电容C1c、公共电极电容Ccs及寄生电容Cgd构成。而相对电极利用相对电极驱动电路设定为规定的相对电极电位Vcom。因而，被夹在像素电极与相对电极之间的液晶根据像素电位Vdp与相对电极电位Vcom的电位差进行响应，从而进行图像显示。
同样，如图4(A)所示，在第2帧期间TF2中，若从扫描信号线驱动电路向像素电路P(i，j)的TFT102的栅极电极g(i，j)施加扫描电压Vgh，则该TFT102变成ON状态，从数据信号线驱动电路向数据信号线S(i)施加的数据信号电压Vsn通过TFT102的源极电极及漏极电极给予像素电极103。通过这样，该数据信号电压Vsn作为相对于相对电极电位Vcom(＝Vcs)为负极性的电压，写入像素电容Cpix，保持像素电位Vdn，一直到像素电极103在下一帧期间加上扫描电压Vgh为止。根据以上所述，被夹在像素电极与相对电极之间的液晶根据像素电位Vdn与相对电极电位Vcom的电位差进行响应，并进行图像显示而且，实现对液晶的交流驱动。
另外，如图19所示，由于在各像素电路P(i，j)的扫描信号线G(j)与像素电极103之间，在构成上必然形成寄生电容Cgd，因此如图4(D)所示，在从激活扫描信号的电压即扫描电压Vgh向非激活扫描信号的电压即扫描电压Vgl下降时(图中的时刻ta)，像素电位Vd产生因寄生电容Cgd而引起的电平移动ΔVd。另外，在图4(D)中，用符号ΔVdp(i，j)表示第1帧期间(对液晶层施加正电压的期间)TF1中的像素电路P(i，j)的像素电位Vd(i，j)的电平移动(更正确来说是从时刻ta起经过相当时间后的时刻tb的电平移动)，用符号ΔVdn(i，j)表示第2帧期间(对液晶层施加负电压的期间)TF2中的像素电路P(i，j)的像素电位Vd(i，j)的电平移动，但在没有必要特别明确表示像素电路及帧期间时，将这些电平移动如上述那样用符号“ΔVd”来统一表示(以下也相同)。
如上所述，因TFT102中必然形成的寄生电容Cgd而引起的像素电位Vd产生的电平移动ΔVd为下式所示。
ΔVd＝Vgpp·Cgd/Cpix
Vgpp＝Vgl-Vgh
Cpix＝Clc+Ccs+Cgd
引起在显示图像上产生闪烁或显示恶化等问题。因此，产生这样的电平移动ΔVd作为面向更高清晰度、更高品位的液晶显示装置来说是不希望的。
对此，为了消除或减少这样的电平移动ΔVd，以往提出了各种方法(手段)。例如，为了预先减少因寄生电容Cgd而引起的电平移动ΔVd，考虑了对相对电极的电位给予偏置等的方法。另外，在日本的特开平11-281957号公报(这与美国专利第6,359,607号相对应，其内容通过引用包含在其中)中揭示了一种方法，该方法通过控制扫描信号的下降，来抑制像素电位的电平移动的差异。再有，在日本的特开2001-33758号公报中揭示了一种方法，该方法通过将多个可变电源与公共电极线连接，来抑制像素电位(像素电极的电位)的电平移动的差异。
专利文献1：日本特开2002-202493号公报
专利文献2：日本特开2001-33758号公报
专利文献3：日本特开平11-281957号公报
专利文献4：日本特开平11-84428号公报
专利文献5：日本特开平10-39328号公报
专利文献6：日本特开平5-232512号公报
但是，在液晶显示装置中使用的作为有源矩阵基板的上述TFT基板的制造中，在玻璃等透明的绝缘性基板上难以形成无信号传输延迟的理想的信号线，不可避免会产生某种程度的信号传输延迟。
例如，在TFT基板上形成的扫描信号线必须作为具有布线电阻及布线电容等的分布参数线路来处理，具有信号传输延迟特性。因而，扫描信号线的扫描信号Vg(j)的电压波形随着远离利用扫描信号线驱动电路施加扫描信号Vg(j)的位置(即扫描信号Vg(j)的输入端)而钝化下去。从而，因寄生电容Cgd而引起的像素电位Vd产生的上述电平移动ΔVd的绝对值|ΔVd|随着远离扫描信号线的扫描信号Vg(j)的输入端而减小下去。
如上所述，电平移动ΔVd的值因像素电路的位置而异，在画面内(TFT基板内)变成不均匀。因而，在为了预先减少像素电位Vd的电平移动ΔVd、而采用对相对电极的电位Vcom给予偏置的方法时，由于对相对电极仅施加一样的偏置，因此不能完全消除因电平移动ΔVd而引起的在显示图像上产生的闪烁或显示恶化等。即，若由于画面的大型化或高清晰度化而不能忽视电平移动ΔVd在画面内的不均匀性，则由于上述方法中不能消除该不均匀性，不能对与各像素对应的液晶适当地进行交流驱动，因此导致显示图像产生闪烁、或因对液晶施加直流分量而引起烧屏余像等问题。
对此，专利文献1(日本的特开2002-202493号公报)中揭示了一种液晶显示装置，该液晶显示装置在扫描信号线的输入端一侧及终端一侧的至少两个地方设置相对于像素电极的相对电极的馈电部分，对上述至少两个地方的馈电部分供给相对电压，使得相对电极的电位从该输入端一侧朝向输出端一侧逐渐升高。但是，在这样的构成中，不仅驱动相对电极用的构成复杂化，而且由于在相对电极的馈电部分之间流过电流，因此功耗增大。
另外，在采用专利文献2(日本的特开2001-33758号公报)中揭示的方法时，即采用通过将多个可变电源与公共电极线连接、来抑制像素电位的电平移动的差异的方法时，能够相对抵消因与像素电极相对的电极的电位变化而引起的电平移动。但是，为了驱动公共电极，必须要多个可变电源。
再有，在采用专利文献3(日本的特开平11-281957号公报)中揭示的方法时，即采用通过控制扫描信号的下降、来抑制像素电位的电平移动的差异的方法时，必须要特别的驱动电路，另外，必须减少像素电容充电用的时间。
另外，专利文献4(日本的特开平11-84428号公报(这与美国专利第6,249,325号及第6,504,585号相对应，这些内容通过引用包含在其中))中揭示了一种液晶显示装置，该液晶显示装置为了使像素电位的电平移动均匀，液晶显示面板上形成的薄膜晶体管(TFT)的栅极电极与源极电极之间的电容这样构成，使得在栅极信号线的输入端一侧小，而在终端一侧大。但是，由于没有考虑到从栅极信号下降到下降结束、由于流过TFT的电流而使像素电容等的电荷量变化(详细情况将在后面叙述)，因此仅采用基于上述揭示内容的构成，不能完全消除像素电位的电平移动的不均匀性。
然而，如后所述，本申请发明人为了消除像素电位的电平移动的不均匀性，发现还应该考虑扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容的影响、以及公共电极线的信号传输延迟特性的影响。但是，包含专利文献4(日本的特开平11-84428号公报)中揭示的技术的以往技术中，由于没有考虑到这些影响，因此即使根据该技术，也不能完全消除像素电位的电平移动的不均匀性。另外，专利文献5(日本的特开平10-39328号公报(这与美国专利第6,028,650号相对应，其内容通过引用包含在其中))中揭示了一种液晶显示装置，该液晶显示装置这样构成，使得对多个像素电极的各像素电极附加设置的辅助电容的静电容量值、随着远离与各像素电极连接的栅极信号线的输入端而减小，但即使根据这样的构成，由于同样的理由，也不能完全消除像素电位的电平移动的不均匀性。
因此，本发明的第1目的在于，提供一种有源矩阵基板，该有源矩阵基板因各信号线存在的电阻及电容的分布而引起像素电位产生的电平移动在基板内实质上均匀。另外，本发明的第2目的在于，提供一种驱动有源矩阵基板的驱动电路，该有源矩阵基板的因各信号线存在的电阻及电容的分布而引起像素电位产生的电平移动在基板内实质上均匀。本发明的第3目的在于，提供一种显示装置，该显示装置通过使像素电位产生的电平移动在有源矩阵基板内实质上均匀，能够抵消显示不均匀，得到高品位的显示图像。
发明内容
本发明的第1方面是有源矩阵基板，其中具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接，以该源极电极为基准，若对该栅极电极施加规定的ON电压，则成为导通状态，若施加规定的OFF电压，则成为非导通状态；以及
与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成各像素电路，使得下式所示的值在前述多个像素电路之间实质上相等：
(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix
式中，Vgpp表示通过前述扫描信号线给予前述场效应晶体管的栅极电极的信号即栅极信号从前述ON电压开始向前述OFF电压转移之后到该转移结束为止的期间内的该栅极电极的电位变化量，Cgd表示前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量，ΔQd表示前述栅极信号从前述ON电压开始向前述OFF电压转移之后到该转移结束为止的期间内通过前述场效应晶体管向前述电压保持用电极移动的电荷量，Cpix表示在各像素电路中由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极及其它电极形成的静电容量的总和。
另外，在上述构成中，使得上式所示的值在上述多个像素电路之间实质上相等，可以通过设定各像素电路中的场效应晶体管的特性或各种静电容量(由像素电极与其它电极形成的各种静电容量)等参数的某一项来进行，也可以通过这些参数设定的组合来进行。
本发明的第2方面是在本发明的第1方面中，
还具有为了在与前述电压保持用电极之间形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
前述电荷量ΔQd是再加上前述扫描信号线与前述公共电极线之间的寄生电容、及/或前述公共电极线的信号延迟传输特性来决定。
另外，公共电极线多数情况下是与扫描信号线平行延伸而配置的，但不限定于此，只要是在与像素电极之间形成规定的静电容量(相当于公共电极电容或辅助电容)那样配置即可。另外，公共电极线也可以跨在多条扫描信号线上，也可以跨在多条数据信号线上，也可以对一个像素电路或像素电极配置多条，也可以形成平面形状。这样对于公共电极线可以有各种构成，这在以下也同样。
本发明的第3方面是在本发明的第1方面中，
在各像素电路中形成前述静电容量Cgd，使得用前述式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在前述多个像素电路之间实质上相等。
本发明的第4方面是在本发明的第1方面中，
在各像素电路中形成由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量，使得用前述式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在前述多个像素电路之间实质上相等。
本发明的第5方面是在本发明的第1方面中，
在各像素电路中形成设定沟道长及沟道宽的前述场效应晶体管，使得用前述式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在前述多个像素电路之间实质上相等。
本发明的第6方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的前述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd增大、同时该静电容量Cgd的增加率减少。
本发明的第7方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的前述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，构成该扫描信号线的电极与前述电压保持用电极或前述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积增大、同时该面积的增加率减少。
本发明的第8方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的前述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，前述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大、同时该比L/W的增加率减少。
本发明的第9方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的前述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的至少一个静电容量减小、同时该至少一个静电容量的减少率降低那。
本发明的第10方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予前述公共电极线的电位电性能上远离应加在前述公共电极线上的位置，前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd增大。
本发明的第11方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及
与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成前述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的另一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，前述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路中的前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd大于第1及第3像素电路中的前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd的任一个静电容量。
本发明的第12方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予前述公共电极线的电位电性能上远离应加在前述公共电极线上的位置，构成通过对应的前述相交点的扫描信号线的电极与前述电压保持用电极或前述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积增大。
本发明的第13方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成前述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的另一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，前述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路中的构成通过对应的前述相交点的扫描信号线的电极与前述电压保持用电极或前述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积大于第1像素电路中的构成通过对应的前述相交点的扫描信号线的电极与前述电压保持用电极或前述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积、而且大于第3像素电路中的构成通过对应的前述相交点的扫描信号线的电极与前述电压保持用电极或前述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积那样形成。
本发明的第14方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予前述公共电极线的电位电性能上远离应加在前述公共电极线上的位置，前述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大。
本发明的第15方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成前述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的另一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，前述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路的前述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W大于第1及第3像素电路的前述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W的任一项。
本发明的第16方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予前述公共电极线的电位电性能上远离应加在前述公共电极线上的位置，由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量减小。
本发明的第17方面是有源矩阵基板，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，前述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的前述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的前述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与前述公共电极线之间形成前述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成前述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近前述公共电极线的另一端，而且远离前述公共电极线的中间部分，前述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路中的由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中该第2像素电路中的前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量小于第1像素电路中的由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中该第1像素电路中的前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量、而且小于第3像素电路中的由前述场效应晶体管的漏极电极或前述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中该第3像素电路中的前述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量。
本发明的第18方面是本发明的第1至第15方面的任一方面有关的有源矩阵基板的驱动电路，
包含通过分别对前述多条扫描信号线施加规定的多个扫描信号来有选择地驱动前述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路，
前述扫描信号线驱动电路，控制前述多个扫描信号从使前述场效应晶体管为导通状态的规定的ON电压向使前述场效应晶体管为非导通状态的规定的OFF电压转移时的电位变化速度。
本发明的第19方面是在本发明的第18方面中，
前述扫描信号线驱动电路根据前述扫描信号线的信号延迟传输特性，控制从前述扫描信号线驱动电路应输出的扫描信号的电位变化速度，使得与前述扫描信号线上的位置无关，产生实质上相同速度的前述电位变化。
本发明的第20方面是显示装置，具有：
本发明的第1至第15方面的任一方面有关的有源矩阵基板；以及
驱动前述有源矩阵基板用的驱动电路。
本发明的第21方面是在本发明的第20方面中，
前述驱动电路包含通过分别对前述多条扫描信号线施加规定的多个扫描信号来有选择地驱动前述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路，
前述扫描信号线驱动电路控制前述多个扫描信号从使前述场效应晶体管为导通状态的规定的ON电压向使前述场效应晶体管为非导通状态的规定的OFF电压转移时的电位变化速度。
本发明的第22方面是在本发明的第21方面中，
前述扫描信号线驱动电路根据前述扫描信号线的信号延迟传输特性，控制从前述扫描信号线驱动电路应输出的扫描信号的电位变化速度，使得与前述扫描信号线上的位置无关，产生实质上相同速度的前述电位变化。
根据本发明的第1方面，则为了消除由于各像素电路中的各种信号线的延迟而产生的影响不同，而导致通过各TFT向电压保持用电极(相当于液晶显示装置的像素电极)移动的电荷量不同，从而造成各电压保持用电极的电位即各像素电位的电平移动的不同，形成各像素电路，使得用式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在有源矩阵基板内的像素电路之间实质上相等，通过这样，能够使各像素中的电平移动ΔVd实质上均匀。
根据本发明的第2方面，则由于上述电荷量ΔQd再加上扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容、及/或公共电极线的信号延迟传输特性来决定，因此在形成了公共电极线的有源矩阵基板中，能够完全消除或减少像素电位的电平移动的不均匀性。
根据本发明的第3方面，则通过形成静电容量Cgd，使得用式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在上述多个像素电路之间实质上相等，具有与本发明的第1方面同样的效果，根据本发明的第4方面，则通过在各像素电路中形成由场效应晶体管的漏极电极或电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量，使得用式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在上述多个像素电路之间实质上相等，具有与本发明的第1方面同样的效果，根据本发明的第5方面，则通过形成设定沟道长及沟道宽的场效应晶体管，使得用式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在上述多个像素电路之间实质上相等，具有与本发明的第1方面同样的效果。
根据本发明的第6或第7方面的任一方面，则通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离扫描信号线的输入端(扫描信号的施加位置)，静电容量Cgd增大，同时其增加率减少，从而能够减少因扫描信号线的信号传输延迟特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第8方面，则通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离扫描信号线的输入端，场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大，同时其增加率减少，从而能够减少因扫描信号线的信号传输延迟特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第9方面，则通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离扫描信号线的输入端，由场效应晶体管的漏极电极或电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中静电容量Cgd以外的至少一个静电容量减小、同时该至少一个静电容量的减少率降低，从而能够减少因扫描信号线的信号传输延迟特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第10或第12方面的任一方面，则通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离公共电极线的输入端(公共电极电位的施加位置)，静电容量Cgd增大，从而能够减少因扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容或公共电极线的信号延迟传输特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第11或第13发明，则在对形成了公共电极线的有源矩阵基板从该公共电极线的两端施加公共电极电位(公共电极信号)的情况下，通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离公共电极线的输入端(公共电极电位的施加位置)，静电容量Cgd增大，从而能够减少因扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容或公共电极线的信号延迟传输特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第14方面，则通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离公共电极线的输入端，场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大，从而能够减少因扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容或公共电极线的信号延迟传输特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第15方面，则在对形成了公共电极线的有源矩阵基板从该公共电极线的两端施加公共电极电位(公共电极信号)的情况下，通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离公共电极线的输入端，场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大，从而能够减少因扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容或公共电极线的信号延迟传输特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第16方面，则通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离公共电极线的输入端，由场效应晶体管的漏极电极或电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量减小，从而能够减少因扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容或公共电极线的信号延迟传输特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第17方面，则在对形成了公共电极线的有源矩阵基板从该公共电极线的两端施加公共电极电位(公共电极信号)的情况下，通过形成各像素电路，使得随着电性能上远离公共电极线的输入端，由场效应晶体管的漏极电极或电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量减小，从而能够减少因扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容或公共电极线的信号延迟传输特性而导致的向电压保持用电极的移动电荷量的不同，从而产生的像素电位电平移动的不均匀性，使得电平移动的分布一样。
根据本发明的第18或19方面，则除了与本发明的第1至第17方面相同，减少像素电位的电平移动的不均匀性，再通过控制从扫描信号线驱动电路输出的扫描信号的从ON信号向OFF信号的电位变化速度，能够使扫描信号线上的各位置的上述电位变化速度实质上相同，从而能够消除或减少因扫描信号线的信号延迟传输特性而引起的像素电位电平移动的不均匀性。
根据本发明的第20方面，则与本发明的第1至第17方面相同，能够减少像素电位的电平移动的不均匀性，通过这样，能够提供抑制闪烁等的高品位的图像。
根据本发明的第21或22方面，则与本发明的第18或第19方面相同，能够消除或减少像素电位的电平移动的不均匀性，通过这样，能够提供抑制闪烁等的高品位的图像。
附图说明
图1所示为使用本发明第1实施形态有关的有源矩阵基板即TFT基板的整个液晶显示装置的构成方框图。
图2所示为上述第1实施形态中的一个像素电路构成的电路图。
图3所示为上述第1实施形态中的扫描信号线驱动电路的构成例的方框图。
图4为驱动以往的TFT基板及本发明的第1及第2实施形态有关的TFT基板用的信号及像素电位的简要电压波形图。
图5所示为在上述第1实施形态有关的有源矩阵基板中着眼于一条扫描信号线的信号传输延迟情况下的扫描信号传输路径的等效电路图。
图6所示为上述第1实施形态中的主要部分的电压波形及电流波形的波形图。
图7(A)所示为采用上述第1实施形态的构成前的像素电位的分布图，图7(B)所示为上述第1实施形态中的扫描信号线-像素电极间静电容量的分布图，图7(C)所示为采用上述第1实施形态的构成后的像素电位的分布图。
图8所示为对于上述第1实施形态中的像素电位分布的仿真结果图。
图9所示为使用本发明第2及第3实施形态有关的有源矩阵基板即TFT基板的整个液晶显示装置的构成方框图。
图10所示为作为上述第2及第3实施形态有关的有源矩阵基板的TFT基板中的一个像素电路构成的电路图。
图11所示为在上述第2及第3实施形态有关的有源矩阵基板中着眼于一条扫描信号线及公共电极线的信号传输延迟情况下的扫描信号及公共电极信号的传输路径的等效电路图。
图12所示为上述第2实施形态中的主要部分的电压波形及电流波形的波形图。
图13(A)所示为采用上述第2实施形态的构成前的像素电位的分布图，图13(B)所示为上述第2实施形态中的扫描信号线-像素电极间静电容量的分布图，图13(C)所示为采用上述第2实施形态的构成后的像素电位的分布图。
图14所示为采用本发明第3实施形态有关的有源矩阵基板的液晶显示装置中的扫描信号线驱动电路的构成方框图。
图15为驱动本发明第3实施形态有关的TFT基板用的信号及像素电位的简要电压波形图。
图16所示为上述第3实施形态中的主要部分的电压波形及电流波形的波形图。
图17(A)所示为采用上述第3实施形态的构成前的像素电位的分布图，图17(B)所示为上述第3实施形态中的扫描信号线-像素电极间静电容量的分布图，图17(C)所示为采用上述第3实施形态的构成后的像素电位的分布图。
图18所示为薄膜晶体管具有Vgs-Vds-Id特性(栅源间电压-漏源间电压-漏极电流特性)的说明图。
图19所示为作为以往的有源矩阵基板的TFT基板中的一个像素电路构成的电路图。
图20为说明对有机EL显示装置采用本发明用的电路图。
图21为说明对有机EL显示装置采用本发明用的电路图。
标号说明
100    …TFT基板(有源矩阵基板)
101    …相对基板
102    …薄膜晶体管(TFT)
103    …像素电极(电压保持用电极)
200    …数据信号线驱动电路
300    …扫描信号线驱动电路
CS     …公共电极线驱动电路
Ec     …相对电极
P(i，j)…像素电路(i＝1～N、j＝1～M)
CS(j)  …公共电极线(j＝1～M)
G(j)   …扫描信号线(j＝1～M)
S(i)   …数据信号线(i＝1～N)
VD1    …输入端
VD2    …输入端
3a     …移位寄存器单元
3b     …选择开关(开关单元)
GCK    …时钟信号
GSP    …数据信号(开始脉冲信号)
SC     …通过速率控制电路(倾斜控制单元)
Cgd    …扫描信号线-像素电极间电容
Ccs    …公共电极-像素电极间电容(辅助电容)
Clc    …相对电极-像素电极间电容(液晶电容)
Cpix   …像素电容(电压保持电容)
Id(i，j)…流过TFT的电流波形(i＝1～N、j＝1～M)
Vcs    …公共电极电位
Vcs(i，j)…公共电极电位(i＝1～N、j＝1～M)
Vcom    …相对电极电位
Vd(i，j)…像素电位(像素电极的电位)(i＝1～N、j＝1～M)
Vdp    …像素电位(施加正电压时)
Vdn    …像素电位(施加负电压时)
Vg(j)  …扫描信号(j＝1～M)
Vg(i，j)…扫描信号的电压波形(i＝1～N、j＝1～M)
Vgl    …栅极OFF电压
Vgh    …栅极ON电压
Vth    …TFT的阈值电压
Vs(i)  …数据信号(i＝1～N)
Vsp    …数据信号电压(施加正电压时)
 Vsn       …数据信号电压(施加负电压时)
ΔVd(i，j) …像素电位的电平移动(i＝1～N、j＝1～M)
ΔVdp(i，j)…像素电位的电平移动(施加正电压时)(i＝1～N、j＝1～M)
ΔVdn(i，j)…像素电位的电平移动(施加负电压时)(i＝1～N、j＝1～M)
ΔQd(i，j) …从扫描信号的下降开始到结束为止的移动电荷量(i＝1～N、j＝1～M)
具体实施方式
<0.基础研究>
<0.1像素电路及信号传输路径>
在说明本发明的实施形态之前，说明为了达到本发明的目的由本申请发明人进行的基础研究。在该基础研究中，以图9所示那样构成的有源矩阵基板即TFT基板100作为对象。该TFT基板100在玻璃等透明的绝缘性基板上形成多条(M条)扫描信号线G(1)～G(M)及多条(N条)数据信号线S(1)～S(N)相互相交，呈格子状，分别与这些相交点对应形成呈矩阵状配置的多个(M×N个)作为像素形成单元的像素电路P(i，j)(i＝1～N、j＝1～M)。另外，分别与多条扫描信号线G(1)～G(M)平行形成多条公共电极线CS(1)～CS(M)。
各像素电路P(i，j)如图10所示，包含：源极电极与通过对应相交点的数据信号线S(i)连接、同时栅极电极与通过对应相交点的扫描信号线G(j)连接的作为开关元件的场效应晶体管即TFT102；以及与该TFT102的漏极电极连接的像素电极103，由该像素电极103及在相对基板整个表面形成的相对电极Ec形成液晶电容Clc，由该像素电极103与公共电极线CS(j)形成公共电极电容Ccs，由该像素电极103及扫描信号线G(j)形成寄生电容Cgd。
一般地，在上述TFT基板100上形成的扫描信号线G(1)～G(M)及公共电极线CS(1)～CS(M)等那样在玻璃等透明的绝缘性基板上形成的信号线，难以实现无信号传输延迟的理想布线，具有某种程度的信号传输延迟特性。图11所示为着眼于一条扫描信号线G(j)及公共电极线CS(j)的信号传输延迟情况下的扫描信号及公共电极信号的传输路径的等效电路图。在该图11中，电阻rg1、rg2、…、rgi、…、rgN分别相当于每一个像素电路的扫描信号线G(j)的电阻分量，其电阻值主要由形成扫描信号线G(j)的布线材料、布线宽度、及布线长度来决定。另外，电阻rc1、rc2、…、rci、…、rcN分别相当于每一个像素电路的公共电极线CS(j)的电阻分量，其电阻值主要由形成公共电极线CS(j)的布线材料、布线宽度、及布线长度来决定。
本申请发明人在通过仿真等来研究上述信号传输时，如图11所示，发现还必须注意在扫描信号线与公共电极线间存在的寄生电容的影响。在该图11中，电容cgc1、cgc2、…、cgci、…、cgcN分别表示在扫描信号线与公共电极线之间1段或2段以上的电容耦合关系产生的每一个像素电路的寄生电容，例如，利用扫描信号线-像素电极间电容Cgd与像素电极-公共电极线间电容Ccs的串联电容耦合构成。另外，电容cg1、cg2、…、cgi、…、cgN是从由扫描信号线及与它存在电容耦合关系的其它电极或信号线等形成的各种寄生电容除去上述寄生电容cgc1～cgcN后的电容。例如，由于扫描信号线与数据信号线相交而产生的交叉电容等构成。这样，扫描信号线及公共电极线成为分布参数型的信号延迟传输路径。
《0.2各部分的电压波形》
如图9所示，使用TFT基板100作为上述有源矩阵基板的液晶显示装置具有：对数据信号线S(1)～S(N)分别施加数据信号Vs(1)～Vs(N)的数据信号线驱动电路200；对扫描信号线G(1)～G(M)分别施加扫描信号Vg(1)～Vg(M)的扫描信号线驱动电路300；对各公共电极线CS(1)～CS(M)分别从一端及另一端给予公共电极电位Vcs的2个公共电极线驱动电路CS；以及对相对电极Ec给予相对电极电位Vcom的相对电极驱动电路COM。
图4(A)所示为从扫描信号线驱动电路300对扫描信号线G(j)施加的扫描信号Vg(j)的电压波形，图4(B)所示为从数据信号线驱动电路200对数据信号线S(i)施加的数据信号Vs(i)的电压波形，图4(C)所示为从公共电极线驱动电路CS及相对电极驱动电路COM分别对公共电极线CS(j)及相对电极Ec给予的公共电极电位Vcs及相对电极电位Vcom的电压波形。然后，图4(D)所示为构成图9所示的TFT基板100的像素电路P(i，j)的像素电位Vd(i，j)的电压波形。
另外，图12(A)所示为从扫描信号线驱动电路300对扫描信号线G(j)施加的扫描信号Vg(j)因扫描信号线G(j)的信号延迟传输特性(图11)而在面板内部(TFT基板100内)钝化下去的样子。图12(B)所示为受到扫描信号线G(j)与公共电极线CS(j)之间存在的寄生电容的影响、公共电极线CS(j)的电位Vcs(j)在面板内部(TFT基板100内)钝化下去的样子。另外，在这些图12(A)及12(B)中，标号“Vg(i，j)”表示像素电路P(i，j)中的扫描信号Vg(j)的电压波形，标号“Vcs(i，j)”表示像素电路P(i，j)中的共电极电位Vcs的电压波形。
如图12(A)所示，在表示扫描信号线驱动电路300刚输出后的扫描信号的电压波形Vg(1，j)即像素电路P(1，j)内的TFT的栅极电极g(1，j)(参照图11)的电位的电压波形中几乎看不见钝化。与此不同的是，由于上述信号延迟传输特性，在扫描信号线G(j)的中间部分(TFT基板100的中间部分)附近的扫描信号的电压波形Vg(n，j)有某种程度的钝化，在扫描信号线G(j)的终端部附近的电压波形Vg(N，j)就更钝化。
另外，如图12(B)所示，关于2个公共电极线驱动电路CS刚输出后的公共电极电位Vcs的电压波形Vcs(1，j)及Vcs(N，j)，看不见有大的波形变动。与此不同的是，关于在公共电极线CS(j)的中间部分(TFT基板100的中间部分)附近的公共电极电位Vcs的电压波形Vcs(n，j)，则受到扫描信号线G(j)与公共电极线CS(j)之间的寄生电容的影响及上述信号延迟传输特性的影响，波形有大的变动。本申请发明人通过基于图11所示的等效电路的研究及计算机仿真等，发现了该情况。
<0.3像素电位的电平移动>
作为图9所示的有源矩阵基板的TFT基板100中的各像素电路P(1，j)的TFT102不是完全通/断的开关，具有图18(A)及图18(B)所示那样的栅源间电压-漏源间电压-漏极电流特性(以下称为「Vgs-Vds-Id特性」)。在图18(A)中，横轴表示施加在TFT的栅源间的电压Vgs，纵轴表示漏极电流Id。在图18(B)中，横轴表示施加在TFT的漏源间的电压Vds，纵轴表示漏极电流Id。本申请发明人发现了因这样的Vgs-Vds-Id特性而引起像素电位Vd的电平移动ΔVd产生差异，即发现了电平移动ΔVd因像素电路P(i，j)的位置而变(以下称为「电平移动ΔVd的不均匀性」)。以下，说明该电平移动ΔVd的不均匀性。
通常，构成扫描信号Vg(j)的扫描脉冲是在足以使TFT为ON状态的电压(以下称为「栅极ON电压」)Vgh与足以使TFT为OFF状态的电压(以下称为「栅极OFF电压」)Vgl之间电位变化的脉冲。如图18(A)所示，在给予TFT的栅极电极的扫描信号从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl开始下降之后到完全成为栅极OFF电压电平Vgl为止的期间内，存在从栅极ON电压Vgh到TFT的阈值电压Vth附近的区域，作为中间ON区域。
如图12(A)所示，在位于扫描信号线驱动电路300刚输出后的位置的像素电路P(1，j)、即扫描信号线6(j)的输入扫描信号Vg(j)的端部附近(以下简称为「输入端附近」)的像素电路P(1，j)中，由于扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl瞬间下降，TFT的上述中间ON区域的特性几乎不产生影响。一般，在设扫描信号线G(j)与像素电极间的电容为Cgd、像素电容为Cpix、Vgpp＝Vgl-Vgh时，因电容耦合的影响而引起的像素电位的变化量ΔVd1可用下式表示。
ΔVd1＝Vgpp·Cgd/Cpix    …(1)
根据式(1)，输入端附近的像素电位Vd(1，j)产生的电平移动ΔVd(1，j)可实质上为下式。
ΔVd(1，j)＝Vgpp·Cgd/Cpix
远离扫描信号线驱动电路300的扫描信号线G(j)的中间附近(以下简称为「中间附近」)的像素电路P(n，j)的像素电位Vd(n，j)、以及扫描信号线G(j)的终端附近(以下简称为「终端附近」)的像素电路P(N，j)的像素电位Vd(N，j)也分别产生电平移动ΔVd(n，j)及ΔVd(N，j)。但是，由于中间附近的扫描信号的电压波形Vg(n，j)及终端附近的扫描信号的电压波形Vg(N，j)的下降钝化，因此TFT的上述中间ON区域的特性产生影响，像素电位Vd产生的电平移动减少(绝对值减小)。所以，对于中间附近的电平移动ΔVd(n，j)及终端附近的电平移动ΔVd(N，j)为下式所示。
|ΔVd(n，j)|＜|Vgpp·Cgd/Cpix|、
|ΔVd(N，j)|＜|Vgpp·Cgd/Cpix|
在输入端附近(扫描信号线驱动电路300的刚输出后)与其它位置之间如下式所示。
|ΔVd(n，j)|＜|ΔVd(1，j)|、
|ΔVd(N，j)|＜|ΔVd(1，j)|
这样产生电平移动之差。关于这样产生的电平移动ΔVd的不均匀性，以下用计算式及附图加以详细叙述。
若设给予各TFT的栅极电极的扫描信号(以下称为「栅极信号」)的从下降开始时刻ta到某时刻t的、栅极信号的电压(以下称为「栅极电压」)的移动量为ΔVg(t)，公共电极电位Vcs的移动量为ΔVcs(t)，相对电极电位Vcom的移动量为ΔVcom(t)，栅极-漏极间电容为Cgd，像素电极-公共电极线间电容为Ccs，像素电极-相对电极间电容(液晶电容)为Clc，像素电容为Cpix(＝Clc+Ccs+Cgd)，从数据信号线通过TFT流向像素电极的电流为Id(t)，利用该电流Id(t)给予像素电极的电荷量为ΔQd(t)，则在该时刻t，像素电位Vd产生的电平移动ΔVd(t)可以用下式(2)表示。
ΔVd(t)＝ΔVg(t)·Cgd/Cpix+ΔVcs(t)·Ccs/Cpix
+ΔVcom(t)·Clc/Cpix+ΔQd(t)/Cpix
                                    …(2)
另外，上述中间ON区域的时刻T流过TFT的电流Id(t)由栅源间电压Vgs(t)及漏源间电压Vds(t)、以及图18(A)及图18(B)所示Vgs-Vds-Id特性来决定，在栅极信号的下降开始时刻ta到时刻t之间利用流过TFT的电流给予像素电极的电荷量ΔQd(t)作为时刻ta到时刻t为止上述流过TFT的电流Id(t)的积分值给出。
这时，若设时刻t的栅极电压为Vg(t)，源极电压(数据信号的电压)为Vs(t)，则时刻t的TFT的栅源间电压Vgs(t)及漏源间电压Vds(t)满足下述的关系。
Vgs(t)＝Vg(t)-Vs    …(3)
Vds(t)＝ΔVd(t)     …(4)
这样，根据式(2)～(4)、以及图18(A)及图18(B)所示Vgs-Vds-Id特性，上述电荷量ΔQd(t)唯一决定。即，在TFT的栅极信号的下降开始到完全下降为止的期间内利用流过该TFT的电流给予像素电极的电荷量ΔQd唯一决定。
现在，若考虑各TFT的栅极电压完全下降、并经过充分的时间的时刻tb，则在该时刻tb，由于下式成立，
ΔVg(t)＝Vgpp＝Vgl-Vgh、
ΔVcs(t)＝0、
ΔVcom＝0
因此，电平移动ΔVd可以用下式(5)表示。
ΔVd＝Vgpp·Cgd/Cpix+ΔQd/Cpix…(5)
由于上述的扫描信号线G(j)的信号延迟传输特性，各像素电路P(i，j)中的ΔVg(t)不同，在远离扫描信号线驱动电路300的像素电路P(i，j)中，栅源间电压Vgs(t)为TFT的阈值电压Vth以上的期间延长，通过TFT向像素电极移动的电荷量ΔQd增大(这里，Vgpp＜0，ΔQd＞0，ΔVd＜0)。因此，像素电位Vd的电平移动ΔVd减少(绝对值|ΔVd|减小)。另外，由于上述的公共电极线CS(j)的信号延迟传输特性，各像素电路P(i，j)中的公共电极电位Vcs的移动量ΔVcs(t)不同，在远离公共电极线驱动电路CS的像素电路P(i，j)中，ΔVcs(t)增大，上述的移动电荷量ΔQd增大。通过这样，，像素电位Vd的电平移动ΔVd也减少(绝对值|ΔVd|也减小)。
这样一来，因作为有源矩阵基板的TFT基板100内的扫描信号线及公共电极线等的信号传输延迟特性及TFT特性而引起(图11、图18(A)及图18(B))像素电位Vd的电平移动ΔVd在TFT基板100内不均匀。而且，由于使用该TFT基板100的显示装置的画面大型化及高清晰度，而不能忽视该不均匀性。
本发明是根据本申请发明人进行的以上的考察及其结果所得到的见解(发现)，为了消除或减少上述电平移动ΔVd的不均匀性而提出的。即，根据上述式(5)，在本发明中，形成各像素电路P(i，j)，使得对于TFT基板100的像素电路的(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix实质上相等。具体来说，如下述的实施形态等所示的那样，使TFT基板100内的各像素电路P(i，j)的各种静电容量(扫描信号线G(j)与像素电极间的电容Cgd等)或TFT的特性等随该像素电路P(i，j)的位置而变化，使得TFT基板100的像素电路之间的(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix实质上相等。以下，参照附图说明这样的本发明的实施形态。另外，上述式(5)中的电荷量ΔQd如前所述，由于根据式(2)～(4)、以及图18(A)及图18(B)所示Vgs-Vds-Id特性来决定，因此在TFT基板100中形成公共电极线时，除了扫描信号线与像素电极的寄生电容及扫描信号线的信号传输延迟特性以外，还要加上扫描信号线与公共电极线之间的寄生电容及公共电极线的信号传输延迟特性来决定(参照图11)。
<1.第1实施形态>
图1所示为使用本发明第1实施形态有关的有源矩阵基板即TFT基板的整个液晶显示装置的构成方框图。该液晶显示装置具有液晶显示面板1；包含数据信号线驱动电路200、扫描信号线驱动电路300及相对电极驱动电路COM的驱动电路；以及控制电路600。
液晶显示面板1由夹住液晶层的一对电极基板构成，在各电极基板的外表面粘贴偏光板。上述一对电极基板的一方是称为TFT基板的有源矩阵基板，该TFT基板100在玻璃等绝缘性基板上形成多条数据信号线S(1)～S(N)及多条扫描信号线G(1)～G(M)相互相交，呈格子状。另外，分别与多条数据信号线S(1)～S(N)和扫描信号线G(1)～G(M)的相交点对应形成多个(N×M个)像素电路P(i，j)，呈矩阵状，这些多个像素电路P(i，j)分别与构成要显示的图像的像素相对应。然后，设置取向膜，使其几乎遍及整个表面覆盖这些信号线S(1)～S(N)、G(1)～G(M)及像素电路P(i，j)。另外，上述一对电极基板的另一方称为相对基板，是在玻璃等透明的绝缘性基板上遍及整个面依次叠层相对电极及取向膜。另外，在本实施形态中，与上述基础研究中说明的图9的构成不同，在TFT基板100中没有形成公共电极线。
各像素电路P(i，j)包含作为开关元件的场效应晶体管即TFT102、以及通过该TFT102与数据信号线S(i)连接的像素电极103，形成图2所示的电路构成。即，各像素电路P(i，j)包含：源极电极与通过对应相交点的数据信号线S(i)连接、同时栅极电极与通过对应相交点的扫描信号线G(j)连接的作为开关元件的TFT102；以及与该TFT102的漏极电极连接的像素电极103。然后，由该像素电极103及在相对基板101整个表面形成的相对电极Ec形成液晶电容Clc，由该像素电极103及扫描信号线G(j)形成寄生电容Cgd。另外，在本实施形态中，作为保持与像素值相当的电压用的电压保持用电极的像素电极103及其它电极形成的电容的静电容量即像素电容Cpix由液晶电容Clc及寄生电容Cgd构成。
控制电路600生成控制数据信号线驱动电路200及扫描信号线驱动电路300用的控制信号。数据信号线驱动电路200接受该控制电路600生成的控制信号及来自外部的视频信号，根据这些信号生成作为模拟电压的数据信号Vs(1)～Vs(N)，将这些数据信号Vs(1)～Vs(N)分别施加在液晶显示面板1的TFT基板100形成的数据信号线S(1)～S(N)上。扫描信号线驱动电路300在液晶显示面板1上显示图像用的各帧期间(各垂直扫描期间)中，每一个水平扫描期间依次选择液晶显示面板的多条扫描信号线G(1)～G(M)，对选择的扫描信号线G(j)加上激活扫描信号(使构成像素电路的TFT102为ON的电压)。相对电极驱动电路COM对在相对基板101的整个面上形成的相对电极Ec加上信号，该信号用来给予成为对液晶显示面板1的液晶层应施加的电压的基准的电位。
图3所示为扫描信号线驱动电路300的构成例的方框图。在该例中，扫描信号线驱动电路300由串级连接的M个触发器F(1)、F(2)、…F(j)、…F(M)组成的移位寄存器单元3a、以及根据来自各触发器的输出相应切换的选择开关3b构成。对各选择开关3b的一个输入端VD1输入足以使TFT102(参照图1)为ON状态的栅极ON电压Vgh，对另一个输入端VD2输入足以使TFT102为OFF状态的栅极OFF电压Vgl。因而，利用供给触发器F(1)～F(M)的时钟信号GCK，将输入第1级的触发器F(1)的数据信号(开始脉冲信号)GSP依次传送到触发器F(1)～F(M)，并依次向各选择开关3b输出。与此相应各选择开关3b选择一扫描期间(TH)，将使TFT102为ON状态的栅极ON电压Vgh向扫描信号线G(j)输出后，将使TFT102为OFF状态的栅极OFF电压Vgl向该扫描信号线G(j)输出。利用该动作，能够将从数据信号线驱动电路200向各数据信号线S(1)～S(N)(参照图1)输出的数据信号Vs(1)～Vs(N)写入对应的各像素电路P(i，j)(的像素电容)。
如上所述，驱动TFT基板100时的扫描信号Vg(j)、数据信号Vs(i)、公共电极电位Vcs、相对电极电位Vcom、以及像素电位(像素电极的电位)Vd(i，j)的简要电压波形如图4(A)至4(D)所示，由于与前述的以往例的波形相同，因此省略说明。但是，关于这些电压波形的详细情况，与以往有不同点，关于这不同点将在后面叙述。
如上所述，通过将多个数据信号Vs(1)～Vs(N)分别施加在多条数据信号线S(1)～S(N)上，将多个扫描信号Vg(1)～Vg(M)分别施加在多条扫描信号线G(1)～G(M)上，以相对电极Ec的电位Vcom为基准，通过TFT102，将与应显示图像的对应像素的值相对应的电压给予液晶显示面板1的各像素电路P(i，j)的像素电极103，保持在各像素电路P(i，j)内的像素电容中。通过这样，对液晶层施加相当于各像素电极103与相对电极Ec之间的电位差的电压。液晶显示面板1利用该施加电压，来控制液晶层的光透射率，从而显示从外部信号源等接受的视频信号表示的图像。
图5所示为着眼于一条扫描信号线G(j)的信号传输延迟情况下的扫描信号传输路径的等效电路图。在本实施形态(参照图1)中，与图9所示的构成不同，由于不存在公共电极线，因此能够利用图5所示的等效电路，来评价各扫描信号线G(j)的信号传输延迟特性，若除去与公共电极线相关联的寄生电容及电位变化等影响，则上述基础研究中得到的见解在本实施形态中也能够采用。另外，在图5中，电阻rg1、rg2、…、rgi、…、rgN分别相当于每一个像素电路的扫描信号线G(j)的电阻分量，其电阻值主要由形成扫描信号线G(j)的布线材料、布线宽度、及布线长度来决定。另外，电容cg1、cg2、…、cgi、…、cgc是由扫描信号线G(j)及与它存在电容耦合关系的其它电极或信号线等形成的各种寄生电容，分别表示每一个像素电路的寄生电容。以下，根据这样的图5所示的等效电路，说明与扫描信号线G(j)的信号传输延迟特性相对应的本实施形态的详细构成。
图6(A)所示为上述构成的本实施形态中的TFT基板100的像素电路P(i，j)内的TFT102的栅极电极的扫描信号下降时的详细电压波形(电压随时间的变化)，Vg(1，j)、Vg(n，j)、Vg(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近(扫描信号线驱动电路300刚输出后)、中间附近、终端附近的扫描信号Vg(j)的电压波形。另外，图6(B)所示为扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时流过上述像素电路P(i，j)的TFT102的电流波形(电流随时间的变化)，Id(1，j)、Id(n，j)、Id(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近、中间附近、终端附近的流过TFT102的电流波形。然后，图6(C)所示为扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时上述像素电路P(i，j)的像素电极103的电位波形(电位随时间的变化)，Vd(1，j)、Vd(n，j)、Vd(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近、中间附近、终端附近的像素电极103的电位波形。
在TFT基板100中，扫描信号Vg(j)因扫描信号线G(j)的信号延迟传输特性而在TFT基板100内钝化下去，如图6(A)所示的Vg(i，j)那样变化(i＝1，n，N)。
受到这样的Vg(i，j)及各TFT特性(图18(A)及图18(B))的影响等，在各TFT102的栅极电极的电压(栅极电压)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降的过程中，流过TFT102的电流的波形Id(i，j)如图6(B)所示那样，因扫描信号线G(j)上的位置(更一般是TFT基板100上的位置)而异。通过这样，各TFT102的栅极电压从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降为止通过TFT102向像素电极103移动的电荷量ΔQd(i，j)也因扫描信号线G(j)上的位置而异。因而，在像以往的TFT基板100那样各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间(TFT102的栅极电极与漏极电极之间)的寄生电容Cgd相等的情况下，由于向像素电极103的电荷移动量不同，因此像素电极103的电位波形Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图6(C)所示那样变化。其结果，即使扫描信号Vg(j)在下降至栅极OFF电压Vgl之后经过相当的时间后，根据上述基础研究中所示的式(5)，由于上述电荷量ΔQd(i，j)不同，因此各像素电极的电位Vd(i，j)的电平移动ΔVd(i，j)也因扫描信号线G(j)上的位置而异，电平移动ΔVd的分布产生不均匀。即，像素电极103的电位Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置i而像图7(A)所示那样变化。具体来说，像素电极103的电位Vd(i，j)随着远离输入端(扫描信号线驱动电路300)而增加，但其增加率随着远离输入端而减小。与此相对应，像素电位Vd的电平移动的绝对值|ΔVd|随着远离输入端而减少，但其减少率随着远离输入端而减小。这可以认为是由于，扫描信号Vg(j)的传输路径是RC的分布参数线路，因此越远离扫描信号线驱动电路300，高频分量越衰减，利用计算机仿真，也如图8所示得到同样的结果。
在本实施形态中，为了应对这样的像素电位Vd(i，j)或电平移动ΔVd的不均匀性(图7(A))，形成各像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间(TFT102的栅极电极与漏极电极之间)的寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置(更一般来说是TFT基板100上的位置)而像图7(B)所示那样变化。即，形成各像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中寄生电容Cgd或它的校正量ΔCgd实质上等于|ΔQd/Vgpp|(这里，所谓校正量ΔCgd是指寄生电容Cgd中要随位置变化的静电容量分量)。更正确来说，是通过仿真等来调整寄生电容Cgd的值，使得(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix为一定。这意味着，形成各像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd随着远离扫描信号线G(j)的输入端而增加，但其增加率随着远离输入端而减小。这样一来，就形成各像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd随着电性能上远离扫描信号线驱动电路300而增大。其结果，如图7(A)所示，能够使各像素电路P(i，j)中的像素电极103的电位Vd(i，j)及其电平移动ΔVd与扫描信号线G(j)上的位置(TFT基板100上的位置)无关，为实质上相同的值，即能够使电平移动ΔVd的分布为一样。另外，为了使上述寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而变化，只要使扫描信号线G(j)与像素电极103的重叠面积及/或扫描信号线G(j)与TFT102的漏极电极的重叠面积变化即可。具体来说，可以使用例如专利文献4(日本的特开平11-84428号公报)所述的方法。
根据上述那样的本实施形态，通过形成像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd与像素电位Vd或电平移动ΔVd的分布相对应，随扫描信号线G(j)上的位置而异，从而能够消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性。通过这样，在使用本实施形态有关的TFT基板的液晶显示装置中，能够提供抑制闪烁等的高品位的图像。
另外，在专利文献4(日本的特开平11-84428号公报)虽揭示了一种技术，该技术通过采用在扫描信号线(栅极信号线)的输入侧使扫描信号线-像素电极间电容Cgd(Cgs)减小、在终端侧增大的构成，使得因各像素的扫描信号线的延迟影响不同而产生的、因电容耦合的影响导致的像素电位的电平移动均匀，但是没有考虑到因各TFT的从栅极信号的下降开始到下降结束为止流过TFT的电荷量变化而产生的各像素电位的电平移动的差异。因而，仅仅采用该公报所揭示的技术，不能完全消除或减少像素电位的电平移动的不均匀性。
<2.第2实施形态>
图9所示为使用本发明第2实施形态有关的有源矩阵基板即TFT基板的整个液晶显示装置的构成方框图。该液晶显示装置具有与采用上述基础研究中作为对象的有源矩阵基板的TFT基板的液晶显示装置同样的构成，与上述第1实施形态不同，具有分别与TFT基板100上形成的多条扫描信号线G(1)～G(M)平行延伸的多条公共电极线CS(1)～CS(M)，同时具有对各公共电极线CS(1)～CS(M)分别从其一端及另一端给予公共电极电位Vcs的2个公共电极线驱动电路CS。除此以外的构成由于与使用第1实施形态有关的TFT基板100的液晶显示装置(图1)相同，因此对于同一或对应的部分附加同一参照标号，并省略详细说明。
本实施形态中的各像素电路P(i，j)包含作为开关元件的场效应晶体管即TFT102、以及通过该TFT102与数据信号线S(i)连接的像素电极103，共电极线CS(j)延伸，使其通过绝缘层与该像素电极103重叠，形成图10所示的电路构成。即，各像素电路P(i，j)包含：源极电极与通过对应相交点的数据信号线S(i)连接、同时栅极电极与通过对应相交点的扫描信号线G(j)连接的作为开关元件的TFT102；以及与该TFT102的漏极电极连接的像素电极103。然后，由该像素电极103及在相对基板整个表面形成的相对电极Ec形成液晶电容Clc，由该像素电极103及公共电极线CS(j)形成公共电极电容Ccs，由该像素电极103及扫描信号线G(j)形成寄生电容Cgd。另外，在本实施形态中，作为保持与像素值相当的电压用的电压保持用电极的像素电极103及其它电极形成的电容的静电容量即像素电容Cpix由液晶电容Clc及公共电极电容Ccs及寄生电容Cgd构成。
表示本实施形态的扫描信号及公共电极信号的传输路径的等效电路如上述基础研究中所述为图11所示的构成。该图11是在本实施形态中着眼于一条扫描信号线G(j)及公共电极线CS(j)的信号传输延迟情况下的扫描信号及公共电极信号的传输路径的等效电路图。以下，根据这样的图11所示的等效电路，说明与扫描信号G(j)的信号传输延迟特性相对应的本实施形态的详细构成
驱动上述构成的TFT基板100时的扫描信号Vg(j)、数据信号Vs(i)、公共电极电位Vcs、相对电极电位Vcom、以及像素电位Vd(i，j)的简要电压波形如图4(A)至4(D)所示那样，由于与上述第1实施形态及以往例中的波形相同，因此省略说明。但是，关于这些电压波形的详细情况，有与第1实施形态等的不同点，关于这不同点将在以下说明。
图12(A)所示为上述构成的本实施形态有关的TFT基板100中的像素电路P(i，j)内的TFT102的栅极电极的扫描信号下降时的详细电压波形Vg(i，j)，Vg(1，j)、Vg(n，j)、Vg(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近、中间附近、终端附近的扫描信号Vg(j)的电压波形。另外，图12(B)所示为公共电极线CS(j)中与上述上述像素电路P(i，j)的像素电极103重叠的部分的电位波形(更详细来说，是扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时的电位波形)Vcs(i，j)，Vcs(1，j)、Vcs(n，j)、Vcs(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近、中间附近、终端附近的公共电极线CS(j)的电位波形。然后，图12(C)所示为扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时流过上述像素电路P(i，j)的TFT102的电流波形Id(i，j)，Id(1，j)、Id(n，j)、Id(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近、中间附近、终端附近的流过TFT102的电流波形。另外，，图12(D)所示为扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时上述像素电路P(i，j)的像素电极103的电位波形Vd(i，j)，Vd(1，j)、Vd(n，j)、Vd(N，j)分别表示扫描信号线G(j)的输入端附近、中间附近、终端附近的像素电极103的电位波形。另外，关于表示扫描信号线G(j)上的各位置的电压波形、电位波形及电流波形的符号，在其它实施形态的说明中也使用与上述同样的表示方法。
在TFT基板100中，扫描信号Vg(j)因扫描信号线G(j)的信号延迟传输特性而在TFT基板100内钝化下去，如图12(A)所示的Vg(i，j)那样变化(i＝1，n，N)。如图11所示，在公共电极线CS(j)与扫描信号线G(j)之间存在由于扫描信号线-像素电极间电容Cgd及像素电极-公共电极线间电容Ccs介于其中而形成的寄生电容。因此，公共电极线CS(j)的电位受到各像素电路P(i，j)中的扫描信号的电压波形Vg(i，j)的影响，还由于公共电极线CS(j)的信号传输特性的影响，公共电极线CS(j)的电位波形Vcs(i，j)如图12(B)所示，随扫描信号线G(j)上的位置(这在本实施形态中，也相当于公共电极线CS(j)上的位置，更一般来说，是TFT基板100上的位置)而变化。
受到这这些电压波形Vg(i，j)及电位波形Vcs(i，j)的影响及各TFT特性(图18(A)及图18(B))的影响等，在各TFT102的栅极电压从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降的过程中，流过TFT102的电流的波形Id(i，j)如图12(C)所示那样，随扫描信号线G(j)或公共电极线CS(j)上的位置而变化。通过这样，各TFT102的栅极电压从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降为止通过TFT102向像素电极103移动的电荷量ΔQd(i，j)也因扫描信号线G(j)上的位置而异。因而，在像以往的TFT基板100那样各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间(TFT102的栅极电极与漏极电极之间)的寄生电容Cgd相等的情况下，由于向像素电极103的电荷移动量不同，因此像素电极103的电位波形Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图12(D)所示那样变化。其结果，即使扫描信号Vg(j)在下降至栅极OFF电压Vgl之后经过相当的时间后，根据上述基础研究中所示的式(5)，由于上述电荷量ΔQd(i，j)不同，因此各像素电极103的电位Vd(i，j)的电平移动ΔVd(i，j)也因扫描信号线G(j)上的位置而异，电平移动ΔVd的分布产生不均匀性。即，像素电极103的电位Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图13(A)所示那样变化。具体来说，像素电极103的电位Vd(i，j)随着远离输入端(扫描信号线驱动电路300)而增加，在中间部分成为最大(峰值)，若更远离中间部分，则随着接近终端而减少。但是，终端附近的像素电位Vd(N，j)不降低到输入端附近的像素电位(1，j)。与此相对应，像素电位Vd的电平移动的绝对值|ΔVd|随着远离输入端而减少，在中间部分附近成为最小，若更远离中间部分，则随着接近终端而增加。但是，终端附近的电平移动的绝对值|ΔVd(N，j)|不增大到输入端附近的电平移动的绝对值|ΔVd(1，j)|。
这里，之所以在扫描信号线G(j)的中间部分电平移动的绝对值|ΔVd|成为最小(像素电位Vd(i，j)成为最大)，是由于与扫描信号线G(j)平行形成了公共电极线CS(j)，对该公共电极线CS(j)从两端利用公共电极线驱动电路CS施加公共电极电位Vcs。即，公共电极线CS(j)的电位Vcs(i，j)虽受到扫描信号Vg(j)的下降的影响，但该影响随着电性能上远离2个公共电极线驱动电路CS而增大。在本实施形态中，由于2个公共电极线驱动电路CS分别与公共电极线CS(j)的两端连接(图9)，因此该影响随着接近扫描信号线G(j)的中间部分(这也是公共电极线CS(j)的中间部分)而增大。因而，公共电极线CS(j)的电位如图12(B)所示，随着扫描信号Vg(j)的下降，在扫描信号线G(j)的中间附近暂时变大，与此相应，中间附近的像素电路P(n，j)中的TFT102的漏源间电压Vds暂时增大。通过这样，不仅根据TFT的Vgs-Id特性，还根据Vds-Id特性(参照图18(A)及18(B))，扫描信号线G(j)的中间附近的像素电路P(n，j)中的TFT102的漏极电流Id(n，j)增大，向像素电极103移动的电荷量ΔQd增大。其结果，公共电极线CS(j)的电位Vcs产生影响，使得像素电位Vd的电平移动的绝对值|ΔVd|在中间附近减小。这样，由上述扫描信号线G(j)的电压波形Vg(i，j)产生的影响和由这样的公共电极线CS(j)的电位波形Vcs(i，j)产生的影响相结合，像素电极103的电位Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图13(A)所示那样变化，电平移动ΔVd产生不均匀与图13(A)所示的变化相对应的不均匀性。
在本实施形态中，为了应对这样的像素电位Vd(i，j)或电平移动ΔVd的不均匀性，形成各像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间(TFT102的栅极电极与漏极电极之间)的寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而像图13(B)所示那样变化。即，形成各像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中寄生电容Cgd或它的校正量ΔCgd实质上等于|ΔQd/Vgpp|。更正确来说，是通过仿真等来调整寄生电容Cgd的值，使得(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix为一定。这意味着，寄生电容Cgd随着远离扫描信号线G(j)的输入端而增加，在中间部分成为最大(峰值)，若更远离中间部分，则随着接近终端而减少。但是，终端附近的寄生电容Cgd(N，j)不降低到输入端附近的寄生电容(1，j)。通过这样，就形成各像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd随着电性能上远离公共电极线驱动电路CS而增大。其结果，如图13(C)所示，能够使各像素电路P(i，j)中的像素电极103的电位Vd(i，j)及其电平移动ΔVd与扫描信号线G(j)上的位置(TFT基板100上的位置)无关，为实质上相同的值，即能够使电平移动ΔVd的分布为一样。另外，为了使上述寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而变化，只要使扫描信号线G(j)与像素电极103的重叠面积及/或扫描信号线G(j)与TFT102的漏极电极的重叠面积变化即可。具体来说，可以使用例如专利文献4(日本的特开平11-84428号公报)所述的方法。
根据上述那样的本实施形态，则在与扫描信号线G(j)平行形成公共电极线CS(j)的作为有源矩阵基板的TFT基板100中，在从各公共电极线CS(j)的两端施加公共电极电位Vcs时，通过形成像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd与像素电位Vd或电平移动ΔVd的分布相对应，随扫描信号线G(j)上的位置而异，从而能够消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性。通过这样，在使用本实施形态有关的TFT基板的液晶显示装置中，能够提供抑制闪烁等的高品位的图像。
<3.第3实施形态>
下面，说明使用本发明第3实施形态有关的有源矩阵基板即TFT基板的液晶显示装置。该液晶显示装置除了各像素电路的详细构成(寄生电容Cgd的值等)，具有与上述第2实施形态同样构成的TFT基板100、即图9所示的构成的TFT基板100。另外，由于该液晶显示装置的整个构成也基本上如图9所示的那样，因此对于同一或对应的部分附加同一参照标号，并省略详细说明。但是，该液晶显示装置中的扫描信号线驱动电路300的构成与具有第2实施形态有关的TFT基板100的液晶显示装置中的构成不同(详见后述)。
由于本实施形态中的各像素电路P(i，j)也与第2实施形态中的各像素电路P(i，j)相同，形成图10所示那样的电路构成，因此对于同一构成要素附加同一参照标号，并省略说明。另外，本实施形态中的表示扫描信号及公共电极信号的传输路径的等效电路图也与第2实施形态相同，形成图11所示那样的构成。
对于这样构成的TFT基板100，在使用以往的扫描信号线驱动电路时，由于扫描信号线的信号传输延迟特性，扫描信号Vg(j)的电压波形如图12(A)所示。与此不同的是，在本液晶显示装置中，将扫描信号线驱动电路300采用专利文献3(日本的特开平11-281957号公报)所述的构成，通过这样应该使各像素电路P(i，j)中的扫描信号的电压波形Vg(i，j)的下降成为实质上一样的倾斜，能控制从扫描信号线驱动电路300输出的扫描信号Vg(j)的下降。
图14所示为这样的扫描信号线驱动电路300的构成方框图。该扫描信号线驱动电路300与图3所示的构成相同，由串级连接的M个触发器F(1)、F(2)、…F(j)、…F(M)组成的移位寄存器单元3a、以及根据来自各触发器的输出相应切换的选择开关3b构成，其动作也基本上相同。但是，在该扫描信号线驱动电路300中，如图14所示，在输出级追加能够控制作为输出信号的各扫描信号Vg(j)的下降倾斜的通过速率控制电路(倾斜控制单元)SC。该通过速率控制电路SC等效于控制扫描信号线驱动电路300的各输出阻抗的输出控制阻抗元件，仅在各扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时，使输出阻抗增加，使扫描信号线驱动电路300的输出波形本身钝化，通过这样能够抵消因各扫描信号线G(j)的上述信号传输延迟特性而波形钝化造成的TFT基板100内的下降速度的不同(因扫描信号线G(j)上的位置而引起的下降速度的不同)。
图15(A)所示为从上述构成的扫描信号线驱动电路300对扫描信号线G(j)施加的扫描信号Vg(j)的简要电压波形，图15(B)所示为从数据信号线驱动电路200对数据信号线S(i)施加的扫描信号Vs(i)的简要电压波形，图15(C)所示为从公共电极线驱动电路CS及相对电极驱动电路COM分别对公共电极线CS(j)及相对电极Ec给予的公共电极电位Vcs及相对电极电位Vcom的简要电压波形。然后，图15(D)所示为构成本实施形态有关的TFT基板100的像素电路P(i，j)的像素电位Vd(i，j)的简要电压波形。
图16(A)所示为从上述构成的扫描信号线驱动电路300输出的扫描信号Vg(j)下降时的各像素电路P(i，j)的详细电压波形(即扫描信号线G(j)上的各位置的电压波形)Vg(i，j)，图16(B)所示为公共电极线CS(j)中与上述像素电路P(i，j)的像素电极103重叠的部分的详细电压波形(更详细来说，是扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Ygh向栅极OFF电压Vgl下降时的电位波形)Vcs(i，j)，图16(C)所示为扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时流过上述像素电路P(i，j)的TFT102的电流的详细波形，图16(D)所示为扫描信号Vg(j)从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降时的上述像素电路P(i，j)的像素电极103的详细电压波形Vd(i，j)。
如图10及图11所示，在公共电极线CS(j)与扫描信号线G(j)之间存在由于扫描信号线-像素电极间电容Cgd及像素电极-公共电极线间电容Ccs介于其中而形成的寄生电容。因此，公共电极线CS(j)的电位受到各像素电路P(i，j)中的扫描信号的电压波形Vg(i，j)的影响，还由于公共电极线CS(j)的信号传输特性的影响，公共电极线CS(j)的电位波形Vcs(i，j)如图16(B)所示，随扫描信号线G(j)上的位置而变化。
受到上述那样的电压波形Vg(i，j)及电位波形Vcs(i，j)的影响及各TFT特性(图18(A)及图18(B))的影响等，在各TFT102的栅极电压从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降的过程中，流过TFT102的电流的波形Id(i，j)如图16(C)所示那样，随扫描信号线G(j)上的位置而变化。通过这样，各TFT102的栅极电压从栅极ON电压Vgh向栅极OFF电压Vgl下降为止通过TFT102向像素电极103移动的电荷量ΔQd(i，j)也因扫描信号线G(j)上的位置而异。因而，在像以往的TFT基板100那样各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间(TFT102的栅极电极与漏极电极之间)的寄生电容Cgd相等的情况下，由于向像素电极103的电荷移动量不同，因此像素电极103的电位波形Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图16(D)所示那样变化。其结果，即使扫描信号Vg(j)在下降至栅极OFF电压Vgl之后经过相当的时间后，根据上述基础研究中所示的式(5)，由于上述电荷量ΔQd(i，j)不同，因此各像素电极103的电位Vd(i，j)的电平移动ΔVd(i，j)也因扫描信号线G(j)上的位置而异，电平移动ΔVd的分布产生不均匀性。即，像素电极103的电位Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图17(A)所示那样变化。具体来说，像素电极103的电位Vd(i，j)随着远离输入端(扫描信号线驱动电路300)而增加，在中间部分成为最大(峰值)，若更远离中间部分，则随着接近终端而减少，在终端附近成为与输入端附近的像素电位Vd(1，j)相同程度。与此相对应，像素电位Vd的电平移动的绝对值|ΔVd|随着远离输入端而减少，在中间部分附近成为最小，若更远离中间部分，则随着接近终端而增加。在终端附近成为与输入端附近的|ΔVd|相同程度。
这样，在本实施形态中，终端附近的像素电位Vd(N，j)成为与输入端附近的像素电位Vd(1，j)相同程度，这一点与终端附近的像素电位Vd(N，j)不降低到输入端附近的像素电位(1，j)的第2实施形态不同(参照图13(A))。这是由于在本实施形态中，通过控制从扫描信号线驱动电路300输出的扫描信号Vg(j)的下降，使得扫描信号线G(j)上的各位置的电压波形Vg(i，j)的下降倾斜成为实质上相同(图16(A))，通过这样能够消除或减少因扫描信号线G(j)的电压波形Vg(i，j)对电平移动ΔVd的不均匀化的影响，而主要是由于公共电极线CS(j)的电位波形Vcs(i，j)的影响(及根据TFT特性)而产生电平移动ΔVd的不均匀化。另外，公共电极线CS(j)的电位在电性能上最远离分别与其两端连接的2个公共电极线驱动电路CS的位置即中间部分(这相当于扫描信号线G(j)的中间部分)变化最大、即电位波形Vcs(i，j)的波峰值成为最大。
在本实施形态中，为了应对这样的像素电位Vd(i，j)或电平移动ΔVd的不均匀性(图17(A))，形成各像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间(TFT102的栅极电极与漏极电极之间)的寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而像图17(B)所示那样变化。即，形成各像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中寄生电容Cgd或它的校正量ΔCgd实质上等于|ΔQd/Vgpp|。更正确来说，是通过仿真等来调整寄生电容Cgd的值，使得(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix为一定。这意味着，寄生电容Cgd随着远离扫描信号线G(j)的输入端而增加，在中间部分成为最大(峰值)，若更远离中间部分，则随着接近终端而减少，在终端附近成为与输入端附近的值相同程度。通过这样，就形成各像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd随着电性能上远离公共电极线驱动电路CS而增大。其结果，如图17(C)所示，能够使各像素电路P(i，j)中的像素电极103的电位Vd(i，j)及其电平移动ΔVd与扫描信号线G(j)上的位置(TFT基板100上的位置)无关，为实质上相同的值，即能够使电平移动ΔVd的分布为一样。另外，为了使上述寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而变化，只要使扫描信号线G(j)与像素电极103的重叠面积及/或扫描信号线G(j)与TFT102的漏极电极的重叠面积变化即可。具体来说，可以使用例如专利文献4(日本的特开平11-84428号公报)所述的方法。
根据上述那样的本实施形态，则在与扫描信号线G(j)平行形成公共电极线CS(j)的作为有源矩阵基板的TFT基板100中，在从各公共电极线CS(j)的两端施加公共电极电位Vcs、而且控制来自扫描信号线驱动电路300的扫描信号Vg(j)的下降倾斜，使得各扫描信号线G(j)的各位置的电压波形Vg(i，j)的下降倾斜成为实质上相同时，通过形成像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd与像素电位Vd或电平移动ΔVd的分布相对应，随扫描信号线G(j)上的位置而异，从而能够消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性。通过这样，在使用本实施形态有关的TFT基板的液晶显示装置中，能够提供抑制闪烁等的高品位的图像。
如上所述，若通过控制从扫描信号线驱动电路300输出的扫描信号Vg(j)的下降，使得扫描信号线G(j)上的各位置的电压波形Vg(i，j)的下降倾斜成为实质上相同(图16(A))，则能够消除或减少因扫描信号线G(j)的电压波形Vg(i，j)而引起的对电平移动ΔVd的不均匀化的影响，像素电极103的电位Vd(i，j)随扫描信号线G(j)上的位置而像图17(A)所示那样变化。对此在本实施形态中，通过形成像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间的寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而像图17(B)所示那样变化，则如图17(C)所示，使得各像素电路P(i，j)中的像素电极103的电位Vd(i，j)及其电平移动ΔVd与扫描信号线G(j)上的位置无关，为实质上相同的值。但是，利用通过上述那样的扫描信号Vg(j)的下降控制而得到的下降倾斜，有时在扫描信号线G(j)的各位置的像素电极103的电位Vd(i，j)成为图13(A)所示的值与图17(A)所示的值之间的值。在那样的情况下，通过形成像素电路P(i，j)，使得各像素电路P(i，j)中的扫描信号线-像素电极间的寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而像图13(B)所示变化与图17(B)所示变化之间的中间那样变化，，则如图13(C)或图17(C)所示，可以使得各像素电路P(i，j)中的像素电极103的电位Vd(i，j)及其电平移动ΔVd与扫描信号线G(j)上的位置无关，为实质上相同的值。
<4.变形例>
在上述各实施形态中，通过形成像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd与像素电位Vd或电平移动ΔVd的分布相对应、随扫描信号线G(j)上的位置(更一般来说是TFT基板100上的位置)而异，从而消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性。但是，本发明不限定于这样所谓使寄生电容Cgd随位置而变化的构成，也可以通过形成像素电路P(i，j)，使得TFT特性与像素电位Vd或电平移动ΔVd的分布相对应、随扫描信号线G(j)上的位置(TFT基板100上的位置)而异，来代替前述构成或与前述构成一起，从而消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性。在这种情况下，为了使TFT特性与电平移动ΔVd的分布相对应而异，例如只要形成各像素电路P(i，j)，使得TFT102的沟道长L与沟道宽W之比L/W随扫描信号线G(j)上的位置(TFT基板100上的位置)而变化即可。具体来说，在各实施形态中，只要与使寄生电容Cgd随扫描信号线G(j)上的位置而变化的做法相同，形成各像素电路P(i，j)或各TFT102，使上述比L/W变化即可(参照图7(B)、图13(B)、图17(B))。即，只要形成各像素电路P(i，j)或各TFT102，使TFT102的上述比L/W随着电性能上远离扫描信号线驱动电路300、或随着电性能上远离公共电极线驱动电路CS而增大即可。另外，沟道长L及沟道宽W中，可以变化某一项，也可以采用使两者组合变化的构成。这时，也可以通过源极电极、漏极电极的周长、源极电极与半导体层的接触面积、漏极电极与半导体层的接触面积的自由组合来使其变化。
再有，为了消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性，若是使各像素电路P(i，j)的构成要素的电特性值随扫描信号线G(j)上的位置而变化那样的构成，则也可以是上述以外的构成。例如，也可以使构成各像素电路P(i，j)的像素电容Cpix的电容中的上述寄生电容Cgd以外的至少1个电容随扫描信号线G(j)上的位置而变化，在这种情况下，例如，可以采用使各像素电路P(i，j)的公共电极电容(辅助电容)Ccs随扫描信号线G(j)上的位置而变化的构成。在该构成的情况下，只要使公共电极电容(辅助电容)Ccs随着电性能上远离公共电极线驱动电路CS(对公共电极线CS(j)施加公共电极电位Vcs的位置)而减小即可。另外，要使在基础研究中得到的式(5)所示的值在TFT基板内的像素电路之间实质上相等(消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性)，如上述各实施形态那样，可以通过设定各像素电路中的TFT特性或各种电容(由像素电极与其它电极形成的各种电容)等参数的某一个参数来进行，也可以通过这些参数设定的组合来进行。另外，所谓像素电极，由于可以认为是表示由TFT及绝缘膜与各信号线隔离、与像素电极103连接的全部电极，因此在通过对每个像素电路设定上述寄生电容Cgd(TFT的栅极电极与漏极电极之间的电容)来实现消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性的构成的情况下，可以在这些像素电极内组合一处或多处的Cgd来变化，也可以采用利用有无一部分Cgd的上述构成。这些像素电极也可以不是Al(铝)等低电阻金属，而包含半导体层等高电阻膜。
在上述各实施形态中，为了消除或减少电平移动ΔVd的不均匀性，是形成各像素电路P(i，j)，使得寄生电容Cgd或TFT的L/W等与像素电位Vd或电平移动ΔVd的分布相对应而连续变化(参照图7(B)、图13(B)、图17(B))，但不限定于此，若寄生电容Cgd或TFT的L/W等的变化是与电平移动ΔVd的分布相对应的，则也可以是阶梯状、折线状、嵌套状、镶拼状的某一种，或者也可以是它们的组合而成。但是，从提高液晶显示装置的显示品位的观点，最好是使寄生电容Cgd或TFT的L/W等的变化连续的方式。
在上述第2及第3实施形态中，公共电极线是与扫描信号线平行延伸配置的，但只要是在与像素电极之间形成规定的电容(相当于公共电极电容或辅助电容)那样的配置即可。另外，公共电极线也可以跨在多条扫描信号线上，也可以跨在多条数据信号线上，也可以对一个像素电路或像素电极配置多条，也可以形成平面形状。这样，即使以与上述第2及第3实施形态不同的构成形成公共电极线的情况下，通过形成各像素电路，使得寄生电容(TFT的栅极电极与漏极电极之间的电容)Cgd或沟道长L与沟道宽W之比L/W随着电性能上远离公共电极线驱动电路而增大等，从而消除或减少像素电位的电平移动的不均匀性，就能够得到与上述第2及第3实施形态同样的效果。另外，也可以如专利文献2(日本的特开2001-33758号公报)所述的那样，将公共电极线分割成多个系统，另外，也可以例如像采用行反转驱动方式的情况那样，采用公共电极线的电位不是一定的、而是变动的构成。
在上述各实施形态中，是假设相对电极中的信号传输延迟的影响足够小而可以忽略的情况，但也可以考虑到因相对电极的电阻值及/或形状而不能忽略相对电极中的信号传输延迟的影响的情况。但是，即使在那样的情况下，与对于上述第2及第3实施形态中的公共电极线的信号传输延迟特性的影响采用的应对方法相同，通过寄生电容Cgd或TFT的沟道长L与沟道宽W之比L/W等随位置而变化，也能够消除或减少像素电位的电平移动的不均匀性。
在上述各实施形态中，是在夹住液晶的一对基板中，对于与TFT基板不同的基板即相对基板设置相对电极利用垂直于基板的纵向电场来驱动液晶，但在相对电极与像素电极在同一基板上形成的情况下(相对电极在TFT基板上形成的情况下)，或者在公共电极也起到相对电极的作用那样构成的情况下等，利用平行于基板的横向电场来驱动液晶时，也能够采用本发明，作为消除或减少像素电位的电平移动用的手段。
对于上述各实施形态，是举出液晶显示装置中使用的作为有源矩阵基板的TFT基板为例进行说明的，但若是包含由上述像素电极及其它电极形成的像素电容及具有同样的电压保持功能的电容及薄膜晶体管的像素电路呈矩阵状配置、同时扫描信号线及数据信号线等如上述那样呈格子状配置的有源矩阵基板，则对于液晶显示装置以外的显示装置、例如有机EL(Electroluminescenece)显示装置中使用的有源矩阵基板，也能够采用本发明，作为消除或减少相当于上述像素电容的电容的保持电压的电平移动用的手段。在这种情况下，保持相当于像素值的电压用的具有上述电容的电容器是由像素电路中与TFT的漏极电极连接的电压保持用电极(与上述像素电极相对应)及相当于上述公共电极线的电源线或接地线的电极构成。但是，根据有机EL显示装置的驱动方式，也有的情况下采用将作为开关元件的TFT介于该TFT的源极电极与数据信号线之间的构成，另外，也有的情况下采用将作为开关元件的TFT与电容元件(电容器)以串联连接的状态介于该TFT的源极电极与数据信号线之间的构成。
作为有机EL显示装置的像素电路，使用例如图20所示那样构成的电路(参照日本的特开2001-147659号公报)。在该像素电路中，当选择扫描线scanA及scanB时，TFT3及TFT4成为ON状态，电流源CS的电流流过TFT1，与流过TFT1的该电流相对应的栅源间电压对保持电容器C充电。然后，若扫描线scanB成为非选择状态，则TFT4成为OFF状态，对保持电容器C充电的电压被保持。对于驱动用TFT2，则与保持电容器C的充电电压相对应的电流流过驱动用TFT2，利用该电流，则发光元件OLED发光。在该动作中，在TFT4从ON状态变为OFF状态时，与上述实施形态相同，因该TFT4的寄生电容Cpa而引起产生电平移动。若该电平移动因像素电路而异，则导致发光亮度不均匀，显示质量降低。在这样的像素电路中，用标号“A”表示的部分相当于构成电压保持用电容器C的电压保持用电极，数据线data通过作为开关元件的TFT3及TFT4，与该电压保持用电极(A)连接。然后，TFT4利用扫描线scanB进行ON/OFF，该TFT4的寄生电容Cpa相当于第1及第2实施形态中的像素电路内的TFT102的寄生电容Cgd。因而，对于具有图20所示构成的像素电路的有机EL显示装置的有源矩阵基板，为了力图实现上述电平移动在基板内的均匀化，也可以采用本发明。
另外，作为有机EL显示装置的像素电路，也有时使用例如图21所示构成的电路(参照日本的特开2002-156923号公报)。在该像素电路中，当选择扫描线25(scan)时，TFT24成为ON状态，数据线26(data)的数据电压保持在保持电容23(Cs)中。然后，若扫描线25成为非选择状态，则TFT24成为OFF状态，维持着保持电容23保持的数据电压，与该电压相应的电流流过驱动用TFT22，利用该电流，有机EL元件21发光。但是，在TFT24从ON状态变为OFF状态时，与上述实施形态相同，因该TFT24的寄生电容Cgs2而引起产生电平移动。若该电平移动因像素电路而异，则导致发光亮度不均匀，显示质量降低。在这样的像素电路中，用标号“A”表示的部分相当于构成保持电容23的电压保持用电极，数据线26通过TFT24，与该电压保持用电极(A)连接。然后，TFT24利用扫描线25进行ON/OFF，该TFT24的寄生电容Cgs2相当于第1及第2实施形态中的像素电路内的TFT102的寄生电容Cgd。因而，对于具有图21所示构成的像素电路的有机EL显示装置的有源矩阵基板，为了力图实现上述电平移动在基板内的均匀化，也可以采用本发明。
像上述各实施形态那样，液晶显示装置中使用的有源矩阵基板是进行交流驱动，但在例如有机EL显示装置中使用的有源矩阵基板那样进行直流驱动时，本发明也可以采用。
另外，在上述各实施形态中，对于驱动作为有源矩阵基板的TFT基板用的驱动电路(数据信号线驱动电路200或扫描信号线驱动电路300等)是使用与TFT基板100分开制成的驱动电路，但也可以在TFT基板100上形成驱动电路(也可以是驱动器单片方式的有源矩阵基板)。另外，对于上述实施形态中的各像素电路的像素电容Cpix表示为Cpix＝Cgd+Ccs+Clc。但在进一步存在其它的寄生电容并不能忽略时，只要包含那些寄生电容来考虑像素电容Cpix即可。再有，在本发明有关的有源矩阵基板中形成公共电极线时，公共电极线的电位Vcs及相对电极的电位Vcom也可以不一定是同一电位。再有，在上述第2及第3实施形态中，公共电极线是与扫描信号线分别形成的，但也可以采用对于各像素电路的公共电极线兼作为相邻像素电路的扫描信号线那样的构成。
工业上的实用性
本发明适用于显示装置或传感器等中使用的有源矩阵基板或其驱动电路，特别适用于液晶显示装置或EL显示装置中的有源矩阵基板。

Claims (22)

1.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接，以该源极电极为基准，若对该栅极电极施加规定的ON电压，则成为导通状态，若施加规定的OFF电压，则成为非导通状态；以及
与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成各像素电路，使得下式所示的值在所述多个像素电路之间实质上相等：
(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix
式中，Vgpp表示通过所述扫描信号线给予所述场效应晶体管的栅极电极的信号即栅极信号从所述ON电压开始向所述OFF电压转移之后到该转移结束为止的期间内的该栅极电极的电位变化量，Cgd表示所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量，ΔQd表示所述栅极信号从所述ON电压开始向所述OFF电压转移之后到该转移结束为止的期间内通过所述场效应晶体管向所述电压保持用电极移动的电荷量，Cpix表示在各像素电路中由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极及其它电极形成的静电容量的总和。
2.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
还具有为了在与所述电压保持用电极之间形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
所述电荷量ΔQd由再加上所述扫描信号线与所述公共电极线之间的寄生电容、及/或所述公共电极线的信号延迟传输特性来决定。
3.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
在各像素电路中形成所述静电容量Cgd，使得用所述式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在所述多个像素电路之间实质上相等。
4.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
在各像素电路中形成由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量，使得用所述式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在所述多个像素电路之间实质上相等。
5.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
在各像素电路中形成设定沟道长及沟道宽的所述场效应晶体管，使得用所述式(Vgpp·Cgd+ΔQd)/Cpix表示的值在所述多个像素电路之间实质上相等。
6.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的所述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd增大、同时该静电容量Cgd的增加率减少。
7.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的所述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，构成该扫描信号线的电极与所述电压保持用电极或所述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积增大、同时该面积的增加率减少。
8.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的所述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，所述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大、同时该比L/W的增加率减少。
9.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；以及
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、构成规定的电压保持用电容器的电压保持用电极，
形成为随着驱动通过对应的所述相交点的扫描信号线用的信号电性能上远离应加在该扫描信号线上的位置，由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的至少一个静电容量减小、同时该至少一个静电容量的减少率降低。
10.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予所述公共电极线的电位电性能上远离应加在所述公共电极线上的位置，所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd增大。
11.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成所述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的另一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，所述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路中的所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd大于第1及第3像素电路中的所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd的任一个静电容量。
12.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予所述公共电极线的电位电性能上远离应加在所述公共电极线上的位置，构成通过对应的所述相交点的扫描信号线的电极与所述电压保持用电极或所述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积增大。
13.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成所述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的另一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，所述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路中的构成通过对应的所述相交点的扫描信号线的电极与所述电压保持用电极或所述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积大于第1像素电路中的构成通过对应的所述相交点的扫描信号线的电极与所述电压保持用电极或所述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积、而且大于第3像素电路中的构成通过对应的所述相交点的扫描信号线的电极与所述电压保持用电极或所述场效应晶体管的漏极电极的重叠面积。
14.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予所述公共电极线的电位电性能上远离应加在所述公共电极线上的位置，所述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W增大。
15.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成所述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的另一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，所述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路的所述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W大于第1及第3像素电路的所述场效应晶体管的沟道长L与沟道宽W之比L/W的任一项。
16.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
形成为随着应给予所述公共电极线的电位电性能上远离应加在所述公共电极线上的位置，由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量减小。
17.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：
分别传递多个数据信号用的多条数据信号线；
与该多条数据信号线相交的多条扫描信号线；
分别与该多条数据信号线和该多条扫描信号线的相交点相对应配置成矩阵状的多个像素电路；以及
在各像素电路中为了形成规定的静电容量而配置的公共电极线，
各像素电路包含：
场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极电极直接或通过规定的开关元件及/或电容元件与通过对应的所述相交点的数据信号线连接，同时栅极电极与通过对应的所述相交点的扫描信号线连接；以及与该场效应晶体管的漏极电极连接、在与所述公共电极线之间形成所述规定的静电容量的电压保持用电极，
是构成所述多个像素电路的第1、第2及第3像素电路，第1像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，同时第3像素电路与第2像素电路相比，靠近所述公共电极线的另一端，而且远离所述公共电极线的中间部分，所述那样配置的第1、第2、第3像素电路中，
形成为第2像素电路中的由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中该第2像素电路中的所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量小于第1像素电路中的由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中该第1像素电路中的所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量、而且小于第3像素电路中的由所述场效应晶体管的漏极电极或所述电压保持用电极与其它电极形成的静电容量中该第3像素电路中的所述场效应晶体管的栅极电极与漏极电极之间的静电容量Cgd以外的静电容量。
18.一种驱动电路，其特征在于，
是权利要求1至17中任一项所述的有源矩阵基板的驱动电路，
包含通过分别对所述多条扫描信号线施加规定的多个扫描信号来有选择地驱动所述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路，
所述扫描信号线驱动电路，控制所述多个扫描信号从使所述场效应晶体管为导通状态的规定的ON电压向使所述场效应晶体管为非导通状态的规定的OFF电压转移时的电位变化速度。
19.如权利要求18所述的驱动电路，其特征在于，
所述扫描信号线驱动电路根据所述扫描信号线的信号延迟传输特性，控制从所述扫描信号线驱动电路应输出的扫描信号的电位变化速度，使得与所述扫描信号线上的位置无关，产生实质上相同速度的所述电位变化。
20.一种显示装置，其特征在于，具有：
权利要求1至17中任一项所述的有源矩阵基板；以及
驱动所述有源矩阵基板用的驱动电路。
21.如权利要求20所述的显示装置，其特征在于，
所述驱动电路包含通过分别对所述多条扫描信号线施加规定的多个扫描信号来有选择地驱动所述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路，
所述扫描信号线驱动电路控制所述多个扫描信号从使所述场效应晶体管为导通状态的规定的ON电压向使所述场效应晶体管为非导通状态的规定的OFF电压转移时的电位变化速度。
22.如权利要求21所述的显示装置，其特征在于，
所述扫描信号线驱动电路根据所述扫描信号线的信号延迟传输特性，控制从所述扫描信号线驱动电路应输出的扫描信号的电位变化速度，使得与所述扫描信号线上的位置无关，产生实质上相同速度的所述电位变化。
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