專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，特別涉及適用于將高速影像信號(hào)輸入到顯示元件的液晶顯示裝置的液晶板的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成的有效技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示裝置，在從小型顯示裝置起的辦公室自動(dòng)化機(jī)器等的顯示終端中獲得廣泛的普及。此液晶顯示裝置，基板上是在由至少一方是透明的玻璃板及塑料基板等組成的一對(duì)絕緣基板之間夾持一層液晶組成物(液晶層)而構(gòu)成液晶板(也稱為液晶顯示元件或液晶盒)。
此液晶板，在有選擇地將電壓施加于像素形成用的各種電極使構(gòu)成規(guī)定像素部分的液晶組成物的液晶分子的取向方向變化而形成圖像。另外，已知有在液晶板中，像素是配置成為陣列狀而形成顯示單元。像素配置成為陣列狀的液晶板，大致可分類為單純陣列方式和有源陣列方式兩種方式。單純陣列方式是在一對(duì)絕緣基板互相形成交叉的兩個(gè)條狀電極的交叉點(diǎn)上形成像素。而有源陣列方式具有像素電極和像素選擇用的有源元件(例如，薄膜晶體管)，通過選擇此有源元件而由“與該有源元件相連接的像素電極”和“與該像素電極對(duì)向的基準(zhǔn)電極”形成像素。
每個(gè)像素具有有源元件(例如，薄膜晶體管)，切換驅(qū)動(dòng)此有源元件的有源陣列型液晶顯示裝置廣泛應(yīng)用于筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)等之中。一般地，有源陣列型液晶顯示裝置，采用在一個(gè)基板上形成的電極和另一個(gè)基板上形成的電極之間施加用來使液晶層的液晶分子的取向方向改變的電場(chǎng)的所謂縱向電場(chǎng)方式。另外，使施加于液晶層上的電場(chǎng)的方向與基板面方向大致平行的所謂橫向電場(chǎng)方式(也稱為IPS(In-Plane Switching，面內(nèi)切換)方式)的液晶顯示裝置也已經(jīng)實(shí)用化。
另一方面，作為使用液晶顯示裝置的顯示裝置，液晶投影儀已經(jīng)實(shí)用化。液晶投影儀是使光源發(fā)出的照明光到液晶板上而將液晶板的圖像投影于屏幕的裝置。液晶投影儀使用的液晶板有反射型和透射型，在液晶板為反射型時(shí)，可以使像素的幾乎全域成為有效的反射面，但在液晶板的小型化、高精細(xì)化、高亮度化中透射型比較有利。另外，已知在有源陣列型液晶顯示裝置中“在形成像素電極的基板上也形成驅(qū)動(dòng)像素電極的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路一體型液晶顯示裝置”。
此外，已知有在驅(qū)動(dòng)電路一體型液晶顯示裝置中，不是將像素電極及驅(qū)動(dòng)電路在絕緣基板上而是在半導(dǎo)體基板上形成的反射型液晶顯示裝置(以下稱其為L(zhǎng)COS(Liquid Crystal on Silicon))。
另外，在驅(qū)動(dòng)電路一體型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，已知有將來自外部的影像信號(hào)以模擬信號(hào)輸入到液晶顯示裝置，利用驅(qū)動(dòng)電路對(duì)影像信號(hào)進(jìn)行抽樣而輸出到液晶板的驅(qū)動(dòng)方法。在此場(chǎng)合，一般是采用將“構(gòu)成三原色的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)”的各影像信號(hào)，為了利用共同的LSI進(jìn)行處理而在同一電路基板上形成，分配到各液晶顯示裝置的方法。

發(fā)明內(nèi)容
在反射型液晶顯示裝置中，為了減少(圖像)閃爍，采用使輸入到液晶板的影像信號(hào)的幀頻高速化的方法。就是說，在原來的影像信號(hào)的幀頻為60Hz時(shí)，將原來的影像信號(hào)臨時(shí)保持于幀存儲(chǔ)器中，為了避免在液晶層上施加DC電壓，對(duì)于“對(duì)置電極”生成正極、負(fù)極的影像信號(hào)，在液晶板上輸入使60Hz加倍的120Hz的頻率。由此，在液晶層上可以一直施加對(duì)于“對(duì)置電極”對(duì)稱的影像信號(hào)。不過，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于幀頻高速化，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾(EMI)、電磁環(huán)境兼容性(EMC)的問題，制約電路基板設(shè)計(jì)。就是說，為了配置與由多個(gè)液晶板組成的投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的形狀相配合的液晶板，從幀頻高速化電路到液晶板的信號(hào)配線路徑變長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生噪聲及EMI、EMC的問題。另外，考慮到多少改變光學(xué)系統(tǒng)形狀以求容易組裝，連接液晶板用的軟電纜(柔性纜線)(EPC)必須長(zhǎng)，而出現(xiàn)高速化信號(hào)，由于配線的負(fù)載，使影像信號(hào)劣化這樣的問題。另外，還發(fā)生很難使通到“與三原色相對(duì)應(yīng)的各液晶板”的信號(hào)線配線路徑長(zhǎng)度相等的問題。
為了使通到多個(gè)液晶板的信號(hào)配線路徑相等，將控制幀頻高速化電路單元及液晶板的液晶板控制電路與其他電路單元分離獨(dú)立到另外的電路基板，在各液晶板每一個(gè)上都配置，利用軟電纜連接，利用電壓振幅小的差動(dòng)信號(hào)供給影像信號(hào)。由此，從其他電路單元到幀頻高速化電路，由于采用低速信號(hào)線連線，可以抑制噪聲及EMI、EMC的問題。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，可提供一種液晶顯示裝置，其構(gòu)成包括液晶顯示板和連接到所述液晶顯示板的顯示控制裝置，所述顯示控制裝置包括用來接收外部供給的影像信號(hào)的第一部分、和在所述第一部分之后并與所述液晶顯示裝置連接的第二部分；其中所述第二部分包括用來將由所述第一部分供給的所述影像信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)的電路、以及用來輸出驅(qū)動(dòng)所述液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖電路；所述第一部分和所述第二部分是分別在互相獨(dú)立的第一和第二基板上制作的；所述第二部分靠近所述液晶顯示板配置，且所述第一部分和所述第二部分通過軟電纜互相連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式
，可提供一種液晶顯示裝置，其構(gòu)成包括用來產(chǎn)生三原色圖像的多個(gè)液晶顯示板，所述多個(gè)液晶顯示板中的每一個(gè)都具有第一和第二基板、夾持于所述第一和第二基板之間的液晶層和在所述第一基板上形成的多個(gè)像素；多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，每一個(gè)都是針對(duì)所述多個(gè)液晶顯示板中的相應(yīng)的一個(gè)設(shè)置的、并向所述多個(gè)像素中的每一個(gè)提供影像信號(hào)，以及針對(duì)所述多個(gè)液晶顯示板中的相應(yīng)的每一個(gè)設(shè)置的多個(gè)液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路，所述液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路中的每一個(gè)向所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的相應(yīng)的一個(gè)提供控制信號(hào)和所述影像信號(hào)，其中與所述多個(gè)液晶顯示板中的一個(gè)相應(yīng)的所述多個(gè)液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路中的每一個(gè)，都是與所述多個(gè)液晶顯示板中的另一個(gè)相應(yīng)的所述多個(gè)液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路中的另一個(gè)，相獨(dú)立地進(jìn)行控制的。


在附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示各圖中的相似的元件，其中圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略構(gòu)成的框圖。
圖2A為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的輸出模擬信號(hào)的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路的框圖，圖2B為說明影像信號(hào)的相展開的時(shí)序圖，圖2C為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的輸出數(shù)字信號(hào)的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路的概略框圖。
圖3為使用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的投影儀的電路框圖。
圖4為示出使用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的投影儀中使用的光學(xué)系統(tǒng)的一例的示圖。
圖5為使用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的投影儀的電路框圖。
圖6為使用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的投影儀的構(gòu)成圖。
圖7為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路的框圖。
圖8A及8B分別為說明放電電路的放大率的離散的影響的概略電路圖及曲線圖。
圖9為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的施加電壓-反射率特性圖。
圖10為用來說明交流化電路的特性離散的概略電路圖。
圖11A、11B及11C為說明交流化電路的特性離散的波形圖。
圖12為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路的框圖。
圖13為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路的框圖。
圖14為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路的框圖。
圖15為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表的數(shù)據(jù)構(gòu)成圖。
圖16為示出將數(shù)據(jù)傳送到本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表的路徑的概略電路圖。
圖17為示出將數(shù)據(jù)傳送到本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表的路徑的概略電路圖。
圖18A、18B及18C為示出利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表的校正方法的輸入輸出特性的曲線圖。
圖19為利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表校正交流化離散的概略電路圖。
圖20A及20B為利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表校正多數(shù)影像信號(hào)源之間的差異的概略框圖。
圖21A及21B為說明利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表使偽灰度級(jí)數(shù)增加的方法的示圖。
圖22A、22B、22C及22D為說明利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表使偽灰度級(jí)數(shù)增加的方法的示圖。
圖23A、23B及22C為說明利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表調(diào)整對(duì)比度的方法的示圖。
圖24A、24B及24C為說明利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表調(diào)整亮度的方法的示圖。
圖25為說明使本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表的引腳數(shù)的方法的概略電路圖。
圖26為說明使本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的配線數(shù)的方法的概略電路圖。
圖27為說明使本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的配線數(shù)的方法的概略電路圖。
圖28為說明使本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的參照表的數(shù)據(jù)生成方法的概略電路圖。
圖29為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略平面圖。
圖30為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略平面圖。
圖31為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略平面圖。
圖32為利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的投影儀的電路構(gòu)成圖。
圖33為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略分解圖。
圖34A及34B分別為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略平面及剖面圖。
圖35A及35B分別為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略平面及剖面圖。
圖36A及36B分別為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略平面及剖面圖。
圖37為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的斜視圖。
圖38為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的斜視圖。
圖39A、39B及39C為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的信號(hào)傳送方法方法的概略圖。
圖40為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素單元進(jìn)行說明的框圖。
圖41A及41B為說明控制本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素電位的概略電路圖。
圖42為說明控制本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素電位的方法的定時(shí)圖。
圖43為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素電位控制電路的概略電路圖。
圖44A、44B、44C及44D為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的時(shí)鐘控制式倒相器的構(gòu)成的概略電路圖。
圖45為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素單元的概略剖面圖。
圖46為示出利用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的遮光膜形成像素電位控制線的構(gòu)成的概略平面圖。
圖47A及47B示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的定時(shí)圖。
圖48A及48B分別為用來說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的倒相電路的動(dòng)作的概略平面圖及定時(shí)圖。
圖49A及49B為說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的正極性、負(fù)極性波形的波形圖。
圖50為利用參照表生成本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的正極性信號(hào)、負(fù)極性信號(hào)的概略電路圖。
圖51A及51B為說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的動(dòng)作的概略圖。
圖52為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶板的概略平面圖。
圖53為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的空像素的驅(qū)動(dòng)方法的概略電路圖。
圖54為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的有源元件周邊的概略剖面圖。
圖55為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的有源元件周邊的概略平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
予以詳細(xì)說明。為了對(duì)發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明，在全部附圖中，具有相同功能的元件被賦予相同符號(hào)，其重復(fù)說明則省略。
圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的概略構(gòu)成的框圖。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置由液晶板(液晶顯示元件)100及顯示控制裝置111構(gòu)成。顯示控制裝置111分離為液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400和前處理電路470。
液晶板100的構(gòu)成包括以陣列狀設(shè)置了像素單元101的顯示單元110、水平驅(qū)動(dòng)電路(影像信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)120、垂直驅(qū)動(dòng)電路(掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)130和像素電位控制電路135。另外，顯示單元110、水平驅(qū)動(dòng)電路120、垂直驅(qū)動(dòng)電路130和像素電位控制電路135設(shè)置于同一基板上。在像素單元101中在像素電極和對(duì)置電極兩電極中間夾持設(shè)置液晶層(圖中未示出)。通過在像素電極和對(duì)置電極之間施加電壓，液晶分子的取向方向改變，利用伴隨此現(xiàn)象的液晶層的光性質(zhì)的變化進(jìn)行顯示。此外，本發(fā)明應(yīng)用于具有像素電位控制電路135的液晶顯示裝置是有效的，但不限于具有像素電位控制電路135的液晶顯示裝置。
顯示控制裝置111與外部裝置(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)等)引出的外部控制信號(hào)線401相連接。顯示控制裝置111利用經(jīng)來自外部的外部控制信號(hào)線401發(fā)送來的控制信號(hào)輸出控制水平驅(qū)動(dòng)電路120、垂直驅(qū)動(dòng)電路130及像素電位控制電路135的信號(hào)。
另外，顯示控制裝置111與顯示信號(hào)線402相連接，輸入來自外部裝置的顯示信號(hào)。顯示信號(hào)依照一定的順序發(fā)送來以構(gòu)成顯示于液晶板100上的影像。例如，以位于液晶板100左上方的像素為開頭每次一行順序發(fā)送像素?cái)?shù)據(jù)，并且從上向下將各行的數(shù)據(jù)順次發(fā)送。顯示控制裝置111根據(jù)顯示信號(hào)形成影像信號(hào)，液晶板100對(duì)照顯示影像的定時(shí)將影像信號(hào)供給水平驅(qū)動(dòng)電路120。
標(biāo)號(hào)131是從液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400輸出的控制信號(hào)線，標(biāo)號(hào)132是影像信號(hào)傳送線。另外，在圖1中，示出的是一根影像信號(hào)傳送線132，正如后面利用圖2A及2B所說明的，將影像信號(hào)相展開為多個(gè)相，設(shè)置與該相數(shù)相等的多根影像信號(hào)傳送線132。另外，在影像信號(hào)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，還對(duì)各相每一個(gè)設(shè)置數(shù)據(jù)傳送所必需的數(shù)目的影像信號(hào)傳送線132。
影像信號(hào)傳送線132從液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400輸出，與設(shè)置于顯示單元110的周邊的水平驅(qū)動(dòng)電路120相連接。從水平驅(qū)動(dòng)電路120在垂直方向(圖中Y方向)上有多根影像信號(hào)線(也稱為漏極信號(hào)線或垂直信號(hào)線)103延伸。并且，多根影像信號(hào)線103在水平方向上并行設(shè)置。影像信號(hào)，利用影像信號(hào)線103傳送到像素單元101。
另外，在顯示單元110的周邊也設(shè)置有垂直驅(qū)動(dòng)電路130。從垂直驅(qū)動(dòng)電路130在水平方向(X方向)上有多根掃描信號(hào)線(也稱為柵極信號(hào)線或水平信號(hào)線)102延伸。并且，多根掃描信號(hào)線102在垂直方向上并行設(shè)置。對(duì)設(shè)置于像素單元101的開關(guān)元件進(jìn)行接通/關(guān)斷的掃描信號(hào)，利用掃描信號(hào)線102傳送。
此外，在顯示單元110的周邊設(shè)置有像素電位控制電路135。從像素電位控制電路135在水平方向(X方向)上有多根像素電位控制線136延伸。并且，多根像素電位控制線136在垂直方向(Y方向)上并行設(shè)置?？刂葡袼仉姌O的電位的信號(hào)，利用像素電位控制線136傳送。
另外，對(duì)各電路的電源電壓線省略其顯示，假設(shè)必需的電壓是從顯示控制裝置111供給液晶板100等各個(gè)電路。
水平驅(qū)動(dòng)電路120，由水平移位寄存器121和影像信號(hào)選擇電路123構(gòu)成。來自顯示控制裝置111的控制信號(hào)線131與水平移位寄存器121相連接，供給控制信號(hào)。另外，來自顯示控制裝置111的控制信號(hào)線131和影像信號(hào)傳送線132與影像信號(hào)選擇電路123相連接，供給控制信號(hào)和影像信號(hào)。
在由顯示控制裝置111供給的影像信號(hào)是模擬信號(hào)時(shí)，水平驅(qū)動(dòng)電路120，依照控制信號(hào)將應(yīng)該輸出的電壓從影像信號(hào)或在某一定時(shí)抽樣輸出到影像信號(hào)線103。另外，在影像信號(hào)是數(shù)字信號(hào)時(shí)，選擇數(shù)字信號(hào)示出的電壓輸出到影像信號(hào)線103。
顯示控制裝置111，如果在通過來自外部的外部控制信號(hào)線401發(fā)送的表示顯示開始的控制信號(hào)(例如，垂直同步信號(hào))輸入之后，輸入第一個(gè)顯示定時(shí)信號(hào)，則經(jīng)控制信號(hào)線131將開始脈沖輸出到垂直驅(qū)動(dòng)電路130。之后，顯示控制裝置111，根據(jù)水平同步信號(hào)，在每一個(gè)水平掃描時(shí)間(以下以1h表示)，將移位時(shí)鐘脈沖輸出到垂直驅(qū)動(dòng)電路130以便順序進(jìn)行選擇。垂直驅(qū)動(dòng)電路130，依照移位時(shí)鐘脈沖選擇掃描信號(hào)線102，將掃描信號(hào)輸出到掃描信號(hào)線102。就是說，垂直驅(qū)動(dòng)電路130，從圖1中的上方順序地以1水平掃描時(shí)間1h的間隔，將選擇掃描信號(hào)線102的信號(hào)輸出。
另外，顯示控制裝置111，如輸入顯示定時(shí)信號(hào)，就將其判斷為水平方向的顯示開始，將影像信號(hào)輸出到水平驅(qū)動(dòng)電路120。從顯示控制裝置111順次輸出影像信號(hào)，而水平移位寄存器121依照自顯示控制裝置111發(fā)送來的移位時(shí)鐘脈沖輸出定時(shí)信號(hào)。定時(shí)信號(hào)，表示讀入影像信號(hào)選擇電路123應(yīng)該輸出到影像信號(hào)線103的定時(shí)。
在影像信號(hào)是模擬信號(hào)時(shí)，影像信號(hào)選擇電路123具有抽樣保持電路，對(duì)各影像信號(hào)線103每一個(gè)讀入輸出影像信號(hào)。顯示控制裝置111，為了讀入影像信號(hào)選擇電路123希望的影像信號(hào)，對(duì)照定時(shí)信號(hào)輸入到抽樣保持電路的定時(shí)，將該抽樣保持電路應(yīng)該讀入的影像信號(hào)輸出。影像信號(hào)選擇電路123依照定時(shí)信號(hào)從影像信號(hào)(模擬信號(hào))中讀入一定的電壓(灰度電壓)，將該讀入的灰度電壓作為影像信號(hào)輸出到影像信號(hào)線103。輸出到影像信號(hào)線103的灰度電壓依照輸出來自垂直驅(qū)動(dòng)電路130的掃描信號(hào)的定時(shí)寫入到像素單元101的像素電極。
在影像信號(hào)是數(shù)字信號(hào)時(shí)，影像信號(hào)選擇電路123具有對(duì)各影像信號(hào)線103每一個(gè)讀入保持影像信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))的電路(鎖存電路)，此鎖存電路在輸入定時(shí)信號(hào)時(shí)記錄影像信號(hào)。對(duì)影像信號(hào)選擇電路123供給依照顯示灰度的電壓(灰度電壓)，影像信號(hào)選擇電路123依照記錄的影像信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))選擇灰度電壓，將該選擇灰度電壓作為影像信號(hào)輸出到影像信號(hào)線103。
像素電位控制電路135，根據(jù)來自顯示控制裝置111的控制信號(hào)，控制寫入到像素電極的影像信號(hào)的電壓。來自影像信號(hào)線103的寫入到像素電極的灰度電壓，具有相對(duì)對(duì)置電極的基準(zhǔn)電壓的電位差。像素電位控制電路135，向像素單元101供給控制信號(hào)而改變像素電極和對(duì)置電極之間的電位差。另外，關(guān)于像素電位控制電路135在后面詳細(xì)介紹。
下面利用圖2A、2B及2C對(duì)液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400予以說明。圖2A為示出將影像信號(hào)作為模擬信號(hào)輸出的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的框圖，圖2C為示出將影像信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)輸出的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的概略框圖。
如前所述，顯示信號(hào)經(jīng)顯示信號(hào)線402，控制信號(hào)經(jīng)外部控制信號(hào)線401從外部輸入到顯示控制裝置111。符號(hào)470是表示前處理電路，標(biāo)號(hào)400是液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路。液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400，是供給液晶板驅(qū)動(dòng)用的脈沖信號(hào)等直接驅(qū)動(dòng)液晶板100的電路系統(tǒng)，前處理電路470，是將來自外部的信號(hào)進(jìn)行變換生成液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400所必需的信號(hào)等不直接驅(qū)動(dòng)液晶板100的電路系統(tǒng)。
符號(hào)403是外部信號(hào)輸入電路，輸入來自外部裝置的信號(hào)。在外部信號(hào)輸入電路403中將以種種形式發(fā)送來的外部數(shù)據(jù)進(jìn)行變換。在圖2A、2C中，作為變換外部數(shù)據(jù)的電路示出的是AD變換電路408。例如，在從外部裝置發(fā)送來的顯示信息是模擬信號(hào)時(shí)，由AD變換電路408將顯示信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。另外，外部數(shù)據(jù)，有各種格式，所以在外部信號(hào)輸入電路403中設(shè)置有適應(yīng)各種格式的變換電路。
在前處理電路470以及液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400中進(jìn)行校正等信號(hào)處理，從液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400輸出與液晶板100的規(guī)格符合的信號(hào)。標(biāo)號(hào)404是信號(hào)處理電路，進(jìn)行影像信號(hào)的數(shù)據(jù)率的變換、γ校正等的信號(hào)處理。另外，信號(hào)處理電路404具有符合液晶板的格式、液晶板驅(qū)動(dòng)所必需的各種驅(qū)動(dòng)脈沖(輸出到上述控制信號(hào)線131的脈沖)的生成、輸出的驅(qū)動(dòng)用脈沖電路409。
下面對(duì)影像信號(hào)的數(shù)據(jù)率的變換予以簡(jiǎn)單說明。從外部將顯示所必需的信號(hào)每次一個(gè)畫面發(fā)送到液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400。將發(fā)送來顯示此一個(gè)畫面所必需的信號(hào)的期間作為1幀周期，幀周期的倒數(shù)為幀頻。特別是將信號(hào)從外部發(fā)送到液晶顯示裝置時(shí)稱為外部幀周期，將顯示控制裝置111把信號(hào)發(fā)送到液晶板100時(shí)稱為液晶驅(qū)動(dòng)幀周期。在信號(hào)處理電路404中，相對(duì)外部幀頻將液晶驅(qū)動(dòng)幀頻提高數(shù)倍(數(shù)據(jù)率變換)。幀頻倍增的目的是為了防止閃爍。
在圖2A示出的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400中具備模擬信號(hào)用的電路。標(biāo)號(hào)464表示在將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行模擬變換之后進(jìn)行必需的模擬電路處理的模擬驅(qū)動(dòng)電路，標(biāo)號(hào)405表示DA變換電路，將“在信號(hào)處理電路404中實(shí)施信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)”變換為模擬信號(hào)，標(biāo)號(hào)406表示放大交流化電路，將從DA變換電路405輸出的模擬信號(hào)放大進(jìn)行交流化(變換為交流信號(hào))。
一般地，在液晶顯示裝置中，對(duì)施加于液晶層上的電壓的極性進(jìn)行使其周期地反轉(zhuǎn)的交流化驅(qū)動(dòng)(交流驅(qū)動(dòng))。進(jìn)行交流化驅(qū)動(dòng)的目的是防止由于直流電流施加于液晶上引起的劣化。在像素單元101上，如前所述，設(shè)置有像素電極和對(duì)置電極，作為進(jìn)行交流化驅(qū)動(dòng)的一種方法，在對(duì)置電極上施加恒定電壓，而在像素電極上施加相對(duì)對(duì)置電極的正極性灰度電壓、負(fù)極性灰度電壓。
另外，在本說明書中，正極性電壓和負(fù)極性電壓表示以對(duì)置電極的電位為基準(zhǔn)的像素電極的電壓的極性。
在像素電極及在半導(dǎo)體基板上形成的反射型液晶顯示裝置LCOS中周期地進(jìn)行這一交流化驅(qū)動(dòng)(幀反轉(zhuǎn))。其所以不采用線(行)反轉(zhuǎn)、點(diǎn)反轉(zhuǎn)的理由是由于在反射型液晶顯示裝置LCOS中不設(shè)置黑陣列(黑底)，不能使在線反轉(zhuǎn)、點(diǎn)反轉(zhuǎn)中生成的不需要的橫向電場(chǎng)導(dǎo)致的漏光消隱之故。不過，如進(jìn)行幀反轉(zhuǎn)，在幀周期中在顯示面上會(huì)產(chǎn)生閃爍(面閃爍)。于是，在反射型液晶顯示裝置LCOS中，如前所述，通過進(jìn)行數(shù)據(jù)率變換，將幀周期縮短為小于人眼的響應(yīng)時(shí)間而減小面閃爍。
在放大交流化電路406的次級(jí)中設(shè)置有抽樣保持電路407。在抽樣保持電路407中，每隔一定時(shí)間讀入從放大交流化電路406輸出的影像信號(hào)并輸出到影像信號(hào)傳送線132。
下面對(duì)所謂的影像信號(hào)的相展開予以簡(jiǎn)單說明。為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)在一個(gè)水平掃描線中只排列有12個(gè)像素。作為例子，考慮與一個(gè)水平掃描線相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)分割為3個(gè)信號(hào)組(相)，并且3個(gè)組(相)的分割影像信號(hào)中的每一個(gè)在一個(gè)水平掃描周期期間沿著時(shí)間軸展開。向抽樣保持電路407供給圖2B中示出的影像信號(hào)VIDEOSIGNAL，并且將示于圖2中的3個(gè)相分量V(1)、V(2)和V(3)分別輸出到3個(gè)分開的影像信號(hào)傳送線132。相分量V(1)由信號(hào)部分(a1)、(d1)、(g1)及(j1)組成，這些信號(hào)部分是由與時(shí)間段(A)、(D)、(G)和(J)相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)VIDEO SIGNAL的信號(hào)(a)、(d)、(g)及(j)部分中分別得出的，并且是沿著時(shí)間軸展開的。相分量V(2)由信號(hào)部分(b1)、(e1)、(h1)及(k1)組成，這些信號(hào)部分是由與時(shí)間段(B)、(E)、(H)和(K)相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)VIDEO SIGNAL的信號(hào)(b)、(e)、(h)及(k)部分中分別得出的，并且是沿著時(shí)間軸展開的。相分量V(3)由信號(hào)部分(c1)、(f1)、(i1)及(l1)組成，這些信號(hào)部分是由與時(shí)間段(C)、(F)、(I)和(L)相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)VIDEO SIGNAL的信號(hào)(c)、(f)、(i)及(l)部分中分別得出的，并且是沿著時(shí)間軸展開的。信號(hào)部分(a1)、(b1)、(c1)、(d1)、(e1)、(f1)、(g1)、(h1)、(i1)、(j1)、(k1)及(l1)沿著時(shí)間軸展開，與影像信號(hào)VIDEO SIGNAL的原始信號(hào)部分(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)及(l)相比較展開倍數(shù)為3，并且因而在液晶板100中一體化的影像信號(hào)選擇電路123具有更長(zhǎng)的讀入影像信號(hào)的時(shí)間。
在本說明書中，上述信號(hào)處理將稱為影像信號(hào)的三相相展開。與此類似，如與一個(gè)水平掃描線相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)分割為n組(相)信號(hào)，并且這些分割的n組(相)影像信號(hào)中的每一個(gè)都在一個(gè)水平掃描周期期間沿著時(shí)間軸展開，這一信號(hào)處理將稱為影像信號(hào)的n相相展開。為了電路構(gòu)成與動(dòng)作，此處援引在1995年4月11日授予Shirayama的美國專利No.5406304和在1999年10月25日授予Kobayashi等人的美國專利No.5973661作為參考。
如上所述，影像信號(hào)傳送線132形成為多根，抽樣保持電路407將讀入的電壓順序地輸出到影像信號(hào)傳送線132。因此，影像信號(hào)相展開為多相并輸出到影像信號(hào)傳送線132。
下面利用圖3對(duì)投影儀的電路構(gòu)成予以說明。另外，在圖3中示出各電路之間的聯(lián)系而未考慮各電路的配置。
圖3為投影儀的液晶板3板方式的構(gòu)成。從投影儀的外部輸入到影像信號(hào)，有數(shù)種格式，與其相對(duì)應(yīng)，在外部信號(hào)輸入電路403中設(shè)置有各種讀入電路。標(biāo)號(hào)450表示影像信號(hào)解碼器。TV信號(hào)格式NTSC及PAL、SECAM的模擬復(fù)合信號(hào)或色差信號(hào)分離為色信號(hào)、亮度信號(hào)而變換為數(shù)字信號(hào)。標(biāo)號(hào)451表示數(shù)字輸入的接口，是DVI(Digital Visual Interface，數(shù)字可視界面)、TMDS(TransitionMinimized Differential Signaling，過渡最小化差分信號(hào))、LVDS(LowVoltage Differential Signaling，低壓差分信號(hào))、IEEE 1394等數(shù)字信號(hào)的接收器。標(biāo)號(hào)455表示RGB模擬信號(hào)輸入電路。輸入來自個(gè)人計(jì)算機(jī)等的RGB每一個(gè)的模擬信號(hào)并變換為數(shù)字信號(hào)。
符號(hào)452表示分辨率變換電路。為了對(duì)應(yīng)不同的輸入格式，進(jìn)入液晶顯示元件的信號(hào)，必須符合變換為符合顯示元件的格式。一般采用對(duì)于輸入格式(水平垂直像素?cái)?shù))利用數(shù)字的運(yùn)算處理算出而生成所希望的輸出格式(水平垂直像素?cái)?shù))的分辨率變換電路。
符號(hào)453表示色斑校正電路。一般在采用液晶的顯示元件中，由于液晶層厚的不勻及光學(xué)系統(tǒng)承受應(yīng)力而使得在顯示區(qū)域內(nèi)有時(shí)發(fā)生亮度色斑。這種色斑可以通過電路的運(yùn)算而進(jìn)行校正，根據(jù)預(yù)先得到的色斑的信息計(jì)算與各平面坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的校正值，進(jìn)行顯示無色斑的圖像處理。
標(biāo)號(hào)454表示OSD(On Screen Display)控制器，用于在顯示圖像上增加任意的文字顯示。標(biāo)號(hào)430表示微處理器，對(duì)電路整體進(jìn)行控制。457表示定時(shí)信號(hào)發(fā)生器，是生成液晶顯示元件、DA變換電路405、放大交流化電路406、抽樣保持電路407的驅(qū)動(dòng)定時(shí)信號(hào)的電路。458表示電源電路，在向各電路供電的同時(shí)，由標(biāo)號(hào)為430的微處理器對(duì)液晶顯示元件及各電路的電源進(jìn)行ON/OFF管理。
電源459特別用于生成確定液晶顯示元件及DA變換電路405、放大交流化電路406中使用的影像信號(hào)振幅的電壓。標(biāo)號(hào)460表示“非易失性電可寫存儲(chǔ)器”(EPROM)，保存各電路的動(dòng)作條件，與電源接通一起，利用微處理器430，讀出動(dòng)作條件，對(duì)各電路進(jìn)行設(shè)定。標(biāo)號(hào)461表示紅外線通信接口，一般用于和手動(dòng)控制的遙控器的通信。標(biāo)號(hào)462表示光學(xué)系統(tǒng)燈，標(biāo)號(hào)463表示用于燈及電路空冷的風(fēng)扇。
下面，在圖4中示出包含光學(xué)引擎50的概略框圖。圖4使用了正交分色棱鏡(Cross Dichroic Prism)和與三原色對(duì)應(yīng)的偏振束分束裝置(PAS)。標(biāo)號(hào)504表示正交分色鏡，是使與三原色對(duì)應(yīng)的來自各個(gè)路徑的3個(gè)像重疊的棱鏡。標(biāo)號(hào)506表示光學(xué)系統(tǒng)棱鏡，將用來利用正交分色棱鏡505合成的圖像擴(kuò)大投影到屏幕上的裝置。
從圖4所示的光學(xué)引擎500的構(gòu)成可知，與三原色(R、G、B)相對(duì)應(yīng)的液晶板100配置在比較離開的位置和不同的取向。另外，用于光學(xué)引擎500的方式等，此位置及取向不同。就是說，由于光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液晶板100的配置受到限制。因此，光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自由度高的液晶顯示裝置是所希望的。另外，如前所述，反射型液晶顯示裝置LCOS，為了減少閃爍，有必要使幀頻高速化，隨著液晶板變?yōu)楦叻直媛剩墒箶?shù)據(jù)傳輸率進(jìn)一步高速化。例如，在UXGA(Ultra ExtendedGraphics Array，超擴(kuò)展圖像陣列)、輸入圖像的刷新率60Hz時(shí)，數(shù)據(jù)率為162MHz，而在幀頻加倍時(shí)，數(shù)據(jù)率變?yōu)?24MHz。
分辨率變換電路452，由于輸入信號(hào)是亮度/色差信號(hào)，三原色(RGB)用的電路收納于一個(gè)組件中。另外，同樣地色斑校正電路一般也是RGB收納于一個(gè)組件中。所以，與由三原色組成的液晶板100依靠光學(xué)系統(tǒng)而配置于分開的位置不同，一直到色斑校正電路453為止的電路是匯總配置于一個(gè)地方。因此，從色斑校正電路453到液晶板100的路徑利用配線引伸是迫不得已的。
有使模擬信號(hào)依靠“環(huán)繞的配線”傳導(dǎo)和使數(shù)字信號(hào)依靠“環(huán)繞的配線”傳導(dǎo)兩種場(chǎng)合。在使模擬信號(hào)用配線環(huán)繞時(shí)，作為設(shè)置配線的場(chǎng)所，可考慮如圖2所示的DA變換電路405后的配線路徑。不過，在DA變換電路405后的配線路徑中，容易受到配線負(fù)載的影響，影像明顯劣化，就是說，要想輕易對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行改變等是很困難的。
在DA變換電路405之前環(huán)繞數(shù)字信號(hào)用的配線時(shí)，例如，在以10位傳輸信號(hào)時(shí)，RGB各需要10根。此外，在企圖通過展開成兩相降低動(dòng)作頻率時(shí)，各20根的數(shù)字信號(hào)線的配線是必需的，容易發(fā)生EMI、EMC的問題。一般由于定時(shí)信號(hào)發(fā)生器457為了與構(gòu)成三原色的3個(gè)液晶板同步動(dòng)作而由一個(gè)電路構(gòu)成，一直到依靠光學(xué)系統(tǒng)而配置于分開位置的液晶板的配線路徑各個(gè)液晶板都不相同。
于是，將液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400設(shè)置于液晶板100的近旁，將分辨率變換電路452及色斑校正電路453等電路作為前處理電路470形成于與液晶板100離開的位置。于是，從前處理電路470到液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400止的配線以低振幅信號(hào)線形成。
下面對(duì)考慮配線路徑的電路構(gòu)成予以說明。圖5示出在圖3的投影儀的框圖中考慮到各電路的配置時(shí)的構(gòu)成。直接驅(qū)動(dòng)液晶板100的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400，分離到另一基板，靠近液晶板元件獨(dú)立配置，和不直接驅(qū)動(dòng)液晶板的電路系統(tǒng)形成的前處理電路470之間，可由纜線471連接。另外，纜線471只要是符合光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造柔軟彎曲的纜線就可以，可根據(jù)需要使用軟電纜等。
前處理電路470的構(gòu)成包括用來從外部讀入影像信號(hào)的“讀入電路”450、451、455及分辨率變換電路452、色斑校正電路453、微型計(jì)算機(jī)430、電源電路458、459等。從前處理電路470輸出的直接驅(qū)動(dòng)液晶板的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的信號(hào)系利用低振幅信號(hào)線472傳輸。
符號(hào)466表示晶體管，標(biāo)號(hào)467表示接收器。晶體管466將信號(hào)變換為低振幅信號(hào)輸出到低振幅信號(hào)線472。接收器467接收低振幅信號(hào)，變換為液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400使用的信號(hào)。例如，低振幅信號(hào)線472，可以使用LVDS。在LVDS纜線內(nèi)，利用保持有數(shù)百毫伏的電位差的差動(dòng)振幅信號(hào)，傳輸影像信號(hào)、時(shí)鐘脈沖和同步信號(hào)。另外，在利用低振幅信號(hào)線472傳輸差動(dòng)振幅信號(hào)時(shí)，低振幅信號(hào)線472采用兩根線一組的配線。
在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400上面形成信號(hào)處理電路404。因此，可以在靠近液晶板的位置進(jìn)行影像信號(hào)的數(shù)據(jù)率變換、γ校正等信號(hào)處理，不需要將高速化的信號(hào)配線在基板上環(huán)繞。另外，信號(hào)處理電路404，備有符合影像信號(hào)、生成驅(qū)動(dòng)液晶板所必需的各種驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)用脈沖電路409。通過使驅(qū)動(dòng)用脈沖電路409與各液晶板100每一個(gè)都分離構(gòu)成，可以與光學(xué)系統(tǒng)的配置無關(guān)，使通到與三原色對(duì)應(yīng)的3個(gè)液晶板100的影像信號(hào)線在同一條件下環(huán)繞，并且不僅可以回避EMI、EMC等問題，而且對(duì)光學(xué)引擎500的試作階段及光學(xué)引擎500的形狀改變，特別是成本、特性評(píng)價(jià)的變更等，可以不進(jìn)行而對(duì)應(yīng)。
另外，在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400上面設(shè)置有將DA變換電路405、放大交流化電路406及抽樣保持電路407進(jìn)行IC化的模擬驅(qū)動(dòng)電路464。
還有，在纜線471上，除了低振幅信號(hào)線472，還設(shè)置有傳輸用來對(duì)電源電壓線474及信號(hào)處理電路404的信號(hào)進(jìn)行控制的信號(hào)處理控制線473。
圖6示出以前處理電路470為主板采用軟電纜作為連接前處理電路470和液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的纜線471的構(gòu)成。前處理電路470，構(gòu)成包含電源電路458、459等電氣系統(tǒng)的主板。各液晶板100每一個(gè)都與液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400分開設(shè)置，前處理電路470與液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400以軟電纜471相連接。此軟電纜471比較柔軟易于變形，可與液晶板100的配置的變化相對(duì)應(yīng)。另外，軟電纜471中，除了低振幅信號(hào)線472之外，設(shè)置有用來對(duì)電源電壓線、控制信號(hào)處理電路404的信號(hào)處理控制線473等的必需的信號(hào)線。
下面對(duì)信號(hào)處理電路404予以說明。如前所述，在信號(hào)處理電路404中，進(jìn)行γ校正、分辨率變換等的信號(hào)處理及幀頻的加倍。
圖7為液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的框圖，是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行抽樣保持的方式。在信號(hào)處理電路404中，將進(jìn)行γ校正、分辨率變換、幀頻變換等信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)輸入到模擬器件464。在模擬器件464中，將數(shù)字信號(hào)依照原樣進(jìn)行相展開，將各個(gè)相分量的數(shù)字信號(hào)由DA變換電路405進(jìn)行DA變換，以放大交流化電路406進(jìn)行放大和交流化。
在圖7示出的電路構(gòu)成中，由于以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行抽樣保持，不會(huì)產(chǎn)生定時(shí)時(shí)期的離散。因此，在信號(hào)高速化時(shí)特別有效。在將數(shù)字信號(hào)抽樣保持進(jìn)行相展開的方法中，影像信號(hào)是“1”或“0”的數(shù)字信號(hào)，即使是輸出到信號(hào)線上的電壓發(fā)生離散，由于作為信號(hào)取值“1”或“0”，不會(huì)發(fā)生在模擬信號(hào)情況下成為問題的離散。
另外，即使是在影像信號(hào)分配到多根信號(hào)線時(shí)，由于是數(shù)字信號(hào)，與模擬信號(hào)相比，數(shù)據(jù)容易保持。影像信號(hào)，依照顯示圖像的分辨率的周期的信號(hào)，以構(gòu)成畫面的順序從外部輸入，輸入到液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的數(shù)字信號(hào)也依照從外部裝置輸入的影像信號(hào)的周期和順序。因此，通過將讀入的數(shù)字信號(hào)順序地輸出到多根信號(hào)線，可以以數(shù)字信號(hào)的形式進(jìn)行相展開。
不過，在相展開時(shí)，存在信號(hào)線以等于相數(shù)的數(shù)目增加的問題。就是說，在相展開為6相時(shí)，信號(hào)線的數(shù)目變?yōu)榇蠹s6倍。特別是在抽樣保持電路407和DA變換電路405之間是數(shù)字信號(hào)，信號(hào)線，因?yàn)橄鄳?yīng)于顯示灰度級(jí)數(shù)的位數(shù)是必需的，纜線數(shù)增加。因此，相展開在前處理電路470中進(jìn)行，與傳輸相展開之后的數(shù)字信號(hào)相比較，由液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400進(jìn)行相展開更有利。另外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)用于相展開后的各分量信號(hào)的電路間的特性的離散發(fā)生的問題。下面對(duì)用于此相展開后的電路發(fā)生的離散予以說明。
在構(gòu)成電路的部件中原本存在特性離散。圖8A及8B示出以運(yùn)算放大器413構(gòu)成放電電路時(shí)的示例。下面利用圖8A示出的示例試算由部件的特性離散引起的信號(hào)離散。在圖8A的電路中，電阻R1的電阻值設(shè)為270Ω，電阻R2的電阻值設(shè)為750Ω，假設(shè)這些電阻的離散為±0.5％，假設(shè)運(yùn)算放大器413的增益離散為±0.25％，則如果假設(shè)影像信號(hào)的振幅為1.2V，因?yàn)檫\(yùn)算放大器413的放大率由R2/R1之比決定，可求出由于特性離散造成的放大率最大時(shí)和最小時(shí)的輸出電壓的振幅為最大時(shí)1.2V×((750×1.005)÷(270×0.995)+1×1.00025＝4.568V，最小時(shí)1.2V×((750×1.005)÷(270×1.005)+1×0.99975＝4.499V。
于是，最大時(shí)和最小時(shí)的差，根據(jù)4.568V-4.499V＝0.069V，最大可產(chǎn)生69mV的離散。此放大率的離散，可表示為圖8B所示的波形。另外，箝位電壓Vcrp供給一定電壓，在圖8A、8B中設(shè)定為1.0V。
另外，在圖9中示出反射型液晶顯示裝置LCOS的施加電壓-反射率特性。由于在相對(duì)反射率為90％時(shí)施加電壓為1.1V，而在相對(duì)反射率為10％時(shí)施加電壓為2.4V，在1.3V達(dá)到電壓差時(shí)可表示256級(jí)灰度，圖9的直線的斜率為1.3V÷256級(jí)灰度＝5.1mV/灰度。于是，平均到每一灰度的電壓為約5mV。所以，在離散為69mV時(shí)，69mV的離散可生成約14個(gè)灰度的亮度差。
此放電電路的離散，成為影像信號(hào)傳送線132之間的離散。影像信號(hào)傳送線132之間的離散，由于作為液晶板上的顯示圖像變成為周期性的縱線的亮度差而表示出來，出現(xiàn)使顯示品質(zhì)顯著降低的問題。
如圖10所示，放大交流化電路，除了放電電路具有的運(yùn)算放大器之外，交流化電路也具有運(yùn)算放大器，在交流化電路中的反轉(zhuǎn)離散也要考慮。另外，在液晶板100內(nèi)的晶體管的特性離散也是發(fā)生縱線的主要原因。
圖11A、11B及11C示出電路之間的離散。圖11A示出圖8B所示的輸入波形輸入到運(yùn)算放大器413時(shí)輸出到圖10中節(jié)點(diǎn)A的信號(hào)波形。圖11B示出正極性電壓用運(yùn)算放大器415的輸出。正極性電壓用運(yùn)算放大器415是放大率為1的反轉(zhuǎn)放大電路，輸出，如圖11B所示，是從以恒定電壓給出的反轉(zhuǎn)電平電壓中減去輸入電壓的值。負(fù)極性電壓用運(yùn)算放大器414利用放大率為1的緩沖放電器將輸入波形按照原樣輸出。
圖11C利用模擬開關(guān)416示出負(fù)極性電壓用運(yùn)算放大器414和正極性電壓用運(yùn)算放大器415的輸出交互輸出的情況。另外，在圖11C中所示的影像信號(hào)示出的是常白時(shí)。因此，相對(duì)對(duì)置電極的基準(zhǔn)電壓Vcom，電位差小的一方變?yōu)楦吡炼?白顯示)。如圖11C所示，各電路的離散變?yōu)橛跋裥盘?hào)傳送線132間的離散。例如，在影像信號(hào)傳送線132是n根時(shí)，在第1根離散最小，第n根離散最大時(shí)，由于對(duì)n根中每一根在液晶板上的顯示圖像中都顯示縱線，會(huì)使顯示品質(zhì)顯著降低。
通過調(diào)整各模擬電路，可以對(duì)離散進(jìn)行校正，但要調(diào)整的部件數(shù)多，將會(huì)對(duì)生產(chǎn)率造成明顯的損害。所以，模擬電路的離散是對(duì)輸入到各模擬電路之前的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行校正而使其減小。
下面對(duì)通過相展開得到的各相分量的每個(gè)信號(hào)線以參照表(LookUp Table，以下也稱其為L(zhǎng)UT)420對(duì)各相分量中的每一個(gè)減小校正的構(gòu)成予以說明。
在圖12中，由信號(hào)處理電路404進(jìn)行γ校正、分辨率變換、幀頻變換等信號(hào)處理，并且輸出經(jīng)過抽樣保持、相展開的數(shù)字信號(hào)。相展開的數(shù)字信號(hào)，輸入到參照表420進(jìn)行校正。如在參照表420中輸入數(shù)字信號(hào)，就將與輸入的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為校正數(shù)據(jù)輸出到DA變換電路405。在DA變換電路405中，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為模擬信號(hào)而輸出到放大交流化電路406。
在參照表420中，存放對(duì)各相分量中的每一個(gè)進(jìn)行了離散校正的數(shù)據(jù)。存放于參照表420中的校正數(shù)據(jù)的設(shè)定，在對(duì)顯示畫面進(jìn)行觀察、評(píng)價(jià)的同時(shí)進(jìn)行。首先，將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存放于參照表420中進(jìn)行顯示，觀察各相分量的離散。根據(jù)這一觀察結(jié)果，對(duì)亮度低下的相分量，將可使其亮度增加的系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相乘的結(jié)果作為該相分量用校正數(shù)據(jù)，反之，對(duì)亮度增加的相分量，將可使其亮度減小的系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相乘的結(jié)果作為該相分量用校正數(shù)據(jù)。這樣一來，就可將各相分量中的每一個(gè)的亮度均一化時(shí)的系數(shù)作為最優(yōu)系數(shù)而記錄于液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400或“前處理電路470的存儲(chǔ)器460”中。
圖13示出將圖12的參照表420進(jìn)行一組件化(one-packaging)，并將后段處理電路IC化的構(gòu)成。標(biāo)號(hào)464表示IC化的模擬驅(qū)動(dòng)器，而標(biāo)號(hào)421表示將多個(gè)參照表420以門陣列等一組件化的一組件化參照表。由信號(hào)處理電路404進(jìn)行γ校正、分辨率變換、幀頻變換、相展開等信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)，與各相分量一起輸入到一組件化參照表421。在一組件化參照表421中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正并輸出到模擬驅(qū)動(dòng)器464。在模擬驅(qū)動(dòng)器464中，進(jìn)行DA變換、放大和交流化。在本構(gòu)成中，可將各段一組件化，可以使電路簡(jiǎn)化。
另外，也可以將信號(hào)處理電路和抽樣保持電路分離使抽樣保持電路和參照表一組件化。另外，在一組件之中，既可以以一個(gè)芯片構(gòu)成，也可以分割為多個(gè)芯片構(gòu)成。
圖14為示出將信號(hào)處理電路404和多個(gè)參照表420一組件化而構(gòu)成的實(shí)施例。412表示扁平組件，其內(nèi)部具有信號(hào)處理電路404和多個(gè)參照表420。信號(hào)處理電路404和多個(gè)參照表420，既可以以一個(gè)芯片的門陣列構(gòu)成，也可以以多個(gè)芯片構(gòu)成。
圖15中示出對(duì)平均每一原色256灰度級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的參照表420的數(shù)據(jù)構(gòu)成的實(shí)施例。輸入數(shù)據(jù)為8位，校正數(shù)據(jù)為10位。校正數(shù)據(jù)使用“可充分顯示灰度的灰度級(jí)數(shù)”的位數(shù)。參照表420由可讀寫存儲(chǔ)器(例如，RAM)構(gòu)成，將輸入的256級(jí)灰度的影像信號(hào)作為地址，并將存放于該地址的10位的數(shù)據(jù)作為校正數(shù)據(jù)輸出。
另外，作為輸出校正數(shù)據(jù)的構(gòu)成，對(duì)于輸入數(shù)據(jù)，如是具有輸出與其相對(duì)應(yīng)的校正數(shù)據(jù)的功能，就可以利用。例如，對(duì)輸入數(shù)據(jù)也可以使用對(duì)校正系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算輸出校正數(shù)據(jù)的信號(hào)處理電路。另外，參照表可以利用地址和可將數(shù)據(jù)存放于各該地址中的裝置，既可以以RAM或ROM等存儲(chǔ)器構(gòu)成，也可以以邏輯電路構(gòu)成。
對(duì)示于圖15的參照表420的校正的校正數(shù)據(jù)的設(shè)定方法的示例示于圖16、圖17。關(guān)于液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400內(nèi)部的信號(hào)線的構(gòu)成，數(shù)據(jù)總線435的構(gòu)成是10位，地址總線436的構(gòu)成是8位。另外，在前處理電路470中設(shè)置有投影儀裝置初始設(shè)定、控制用的微處理器430和存儲(chǔ)器460。在圖16中，在儲(chǔ)存器460中記錄有用來設(shè)定校正數(shù)據(jù)的系數(shù)。
首先，微處理器430經(jīng)內(nèi)部總線475讀出記錄于存儲(chǔ)器460中的系數(shù)。之后，微處理器430根據(jù)系數(shù)算出校正數(shù)據(jù)。微處理器430經(jīng)信號(hào)處理控制線473將校正數(shù)據(jù)傳送到信號(hào)處理電路404。信號(hào)處理電路404將10位×256的校正用數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線435在參照表420用的RAM中設(shè)定(路徑A)。
在從參照表420中讀出校正數(shù)據(jù)時(shí)，將相展開的數(shù)字信號(hào)在地址總線436中設(shè)定，參照表(RAM)420將“地址總線436指示的地址”的校正數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線435(圖16中的路徑B)。DA變換電路405，將利用數(shù)據(jù)總線435輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為模擬信號(hào)而輸出到放大交流化電路406。
在圖17所示的電路中，在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400側(cè)具有存儲(chǔ)器476，在初始設(shè)定時(shí)，經(jīng)信號(hào)處理控制線473，從液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400向微處理器430輸出系數(shù)。微處理器430根據(jù)系數(shù)算出校正數(shù)據(jù)，經(jīng)信號(hào)處理控制線473將校正數(shù)據(jù)傳送到信號(hào)處理電路404。并且，在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400側(cè)具有存儲(chǔ)器476時(shí)，也可以是利用信號(hào)處理電路404從存儲(chǔ)器476記錄的系數(shù)算出校正數(shù)據(jù)的構(gòu)成。由于系數(shù)是每個(gè)液晶板100特有的值，如記錄于設(shè)置于每個(gè)液晶板100中的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400中，可以防止采用錯(cuò)誤系數(shù)的等等不合適的情況。
下面在圖18A～18C中示出利用參照表420的數(shù)據(jù)校正方法。校正方法利用參照表420補(bǔ)償在模擬電路中發(fā)生的特性離散，使校正后的輸出離散為最小。
圖18A是在模擬電路特性為理想時(shí)，對(duì)輸入得到的正常輸出。線481示出對(duì)于輸入的正常的輸出特性。由于線481示出的特性是正常的，參照表420的值選擇不實(shí)施校正的值。線482示出不實(shí)施校正時(shí)的參照表420輸入和輸出的特性，線483示出校正后的輸出。
下面在圖18B中示出的是模擬電路特性輸出較正常值高的值時(shí)。線484是對(duì)于輸入的輸出變?yōu)楦叩闹档奶匦缘木€。線484示出的輸入和輸出的特性，由于輸出表示出高的值，在參照表420中選擇輸出變低的校正數(shù)據(jù)。參照表420的特性，如線485所示，對(duì)于不實(shí)施校正時(shí)的線482輸出成為變低的值。
作為校正在圖18B中示出時(shí)的離散的方法是觀察液晶板的圖像，設(shè)置于顯示高亮度的相分量電路中的參照表的特性，從外部將變?yōu)閳D18B的線485的系數(shù)輸入到示于圖16的微處理器430。微處理器430，由輸入的系數(shù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)而生成參照表420的數(shù)據(jù)。在上述方法中，校正數(shù)據(jù)生成、利用參照表420進(jìn)行校正并將校正的圖像輸出。此外，在系數(shù)不合適需要再校正時(shí)，就重復(fù)同樣的操作進(jìn)行調(diào)整以便在畫面上觀察不到亮度色斑。
下面在圖18C中示出模擬電路特性輸出相對(duì)正常值為低的值時(shí)。標(biāo)號(hào)486是示出對(duì)于輸入的輸出變?yōu)榈偷闹档奶匦缘木€。線486在示出的輸出和輸出的特性，由于輸出表示出低的值，在參照表420中選擇輸出變高的校正數(shù)據(jù)。參照表420的特性，如線487所示，對(duì)于線482輸出成為變高的值。
另外，在為了確定系數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，微處理器430以系數(shù)調(diào)整模式動(dòng)作。還有，也可以設(shè)置用來從外部輸入系數(shù)的接口單元，向微處理器430輸入系數(shù)。
一次設(shè)定的系數(shù)，記錄于前處理電路470的存儲(chǔ)器460及設(shè)置于液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的存儲(chǔ)器476中。在液晶顯示裝置制成動(dòng)作時(shí)利用微處理器430或信號(hào)處理電路404由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和系數(shù)生成校正數(shù)據(jù)存放于參照表420中。
另外，作為校正的方法，也可以利用攝像裝置將液晶板的圖像輸入，從輸入的圖像數(shù)據(jù)檢出表示亮度色斑的相分量，自動(dòng)算出系數(shù)，根據(jù)算出的系數(shù)生成參照表420的校正數(shù)據(jù)。
如圖18A、18B、18C所示，在模擬電路的特性離散像放大率這樣的離散時(shí)，由于相對(duì)輸入，輸出的離散呈線性變化，校正離散的數(shù)據(jù)相對(duì)輸入也是呈線性變化的值。因此，可以將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)乘以系數(shù)而求出校正數(shù)據(jù)。
圖19示出對(duì)在交流化電路中發(fā)生的離散進(jìn)行校正時(shí)的構(gòu)成。對(duì)于一個(gè)相分量，具有正極性電壓用參照表423和負(fù)極性電壓用參照表422兩個(gè)參照表，與交流化信號(hào)同步利用模擬開關(guān)417選擇其一。在從負(fù)極性電壓用運(yùn)算放大器414輸出影像信號(hào)時(shí)，利用負(fù)極性電壓用參照表422進(jìn)行校正，而在從正極性電壓用運(yùn)算放大器415輸出影像信號(hào)時(shí)，利用正極性電壓用參照表423進(jìn)行校正。通過在正極性電壓用參照表、負(fù)極性電壓用參照表各參照表中設(shè)定校正數(shù)據(jù)，可以校正正極性電壓之間以及負(fù)極性電壓之間的離散。
在圖20A中示出與影像信號(hào)源相對(duì)應(yīng)地從多個(gè)參照表之中選擇一個(gè)參照表的方法。通常，作為信號(hào)的來源，有個(gè)人計(jì)算機(jī)的Windows(視窗)那樣的圖形圖像或電影、自然畫等。預(yù)先生成多個(gè)適用于這些多個(gè)影像信號(hào)源的γ校正等的參照表，與影像信號(hào)源相對(duì)應(yīng)地通過開關(guān)進(jìn)行切換來選擇使用。在圖20A中示出對(duì)應(yīng)3種影像信號(hào)源的使用設(shè)置3個(gè)參照表時(shí)。另外，當(dāng)然可能與影像信號(hào)源的數(shù)目相對(duì)應(yīng)地設(shè)置多個(gè)參照表。標(biāo)號(hào)424表示第一影像信號(hào)源用參照表，標(biāo)號(hào)425表示第二影像信號(hào)源用參照表，而標(biāo)號(hào)426表示第三影像信號(hào)源用參照表。利用開關(guān)418選擇使用哪一個(gè)參照表。
另外，開關(guān)418，只要是切換數(shù)字信號(hào)的傳輸路徑的開關(guān)就可以使用。在圖20B中示出以邏輯電路構(gòu)成開關(guān)418時(shí)。
下面利用圖21A-21B、圖22A-22D，對(duì)通過使用多個(gè)參照表使偽灰度級(jí)數(shù)增加的方法予以說明。在γ校正用的參照表等時(shí)，如圖21A那樣，因?yàn)橄鄬?duì)輸入的變化的輸出的變化很小，液晶板可以顯示的灰度級(jí)數(shù)減少，畫質(zhì)劣化。在圖21B中示出輸出的變化小的部分B的擴(kuò)大圖。在圖21B的示例中，如符號(hào)C示出的點(diǎn)那樣，對(duì)于V(n+1)的輸入，雖然想要輸出第m號(hào)和第(m+1)號(hào)之間的灰度，但有時(shí)由于位數(shù)(比特?cái)?shù))的關(guān)系，不能表現(xiàn)第m號(hào)或第(m+1)號(hào)的灰度中的某一個(gè)。因此，對(duì)每一幀在分別輸出第m號(hào)灰度和第(m+1)號(hào)灰度之間的灰度的兩個(gè)參照表之間切換而生成第m號(hào)灰度和第(m+1)號(hào)灰度之間的中間灰度。
在圖22A中，標(biāo)號(hào)427表示第一參照表，標(biāo)號(hào)428表示第二參照表，而標(biāo)號(hào)419表示切換用的模擬開關(guān)。如圖22B所示，在第一參照表427是輸入V(n+1)時(shí)，輸出第m號(hào)的灰度。如圖22C所示，在第二參照表428是輸入V(n+1)時(shí)，輸出第(m+1)號(hào)的灰度。使用模擬開關(guān)419以幀頻對(duì)第一參照表427的輸出和第二參照表428的輸出進(jìn)行交互切換而輸出。由此，如圖22D所示，可以以偽灰度方式對(duì)第m號(hào)灰度和第(m+1)號(hào)之間的灰度的中間灰度D進(jìn)行視覺顯示。
下面利用圖23A-232C、圖24A-24C對(duì)使用參照表調(diào)整對(duì)比度及亮度的方法予以說明。另外，為了簡(jiǎn)化圖23A-232C、圖24A-24C中的說明，對(duì)常黑顯示模式進(jìn)行說明。就是說，施加于液晶層的電壓大時(shí)顯示高亮度(白顯示)。圖23A-23C是說明調(diào)整對(duì)比度的方法的附圖。在由示出對(duì)于圖23A的輸入的輸出的特性的線491所示出的數(shù)據(jù)的對(duì)比度下降時(shí)，如圖23B所示，利用參照表進(jìn)行校正，使輸入輸出特性像曲線492那樣其斜度減小。在對(duì)比度增加時(shí)，利用參照表進(jìn)行校正，使輸入輸出特性像曲線493那樣其斜度加大。
圖24A-24C為說明調(diào)整亮度的方法的示圖。在由示出對(duì)于圖24A的輸入的輸出的特性的線491所示出的數(shù)據(jù)的亮度下降時(shí)，利用參照表進(jìn)行校正，使輸入輸出特性像圖24B的曲線494那樣向黑方向平行移動(dòng)，而在亮度增加時(shí)，使輸入輸出特性像圖24C的曲線495那樣向白方向平行移動(dòng)。
在圖25中示出設(shè)置模擬開關(guān)、減少一組件化參照表421的引腳數(shù)的電路構(gòu)成。另外，可以利用同樣的構(gòu)成減少內(nèi)外的接口的配線及引腳數(shù)。在將多個(gè)參照表420存放于一個(gè)組件中時(shí)，電路構(gòu)成可以簡(jiǎn)化，但會(huì)出現(xiàn)組件的引腳數(shù)增加的問題。由于在參照表420和DA變換電路405之間的數(shù)據(jù)總線435是10位，如對(duì)各相分量中的每一個(gè)都設(shè)置數(shù)據(jù)總線，則用來連接數(shù)據(jù)總線的一組件化參照表421的引腳數(shù)會(huì)顯著增加。例如，在12相、每相平均10位時(shí)，為120個(gè)引腳。因此，利用內(nèi)部開關(guān)437選擇各參照表的輸出，在相同的定時(shí)利用外附開關(guān)438選擇輸出目的地(destination)。利用本電路構(gòu)成，例如在12相、每相平均10位時(shí)，由于從120個(gè)引腳減少到10個(gè)引腳，使用的組件可以最小化。
在圖26中示出在采用圖25所示的引腳數(shù)減少的構(gòu)成在前處理電路470側(cè)設(shè)置參照表420等的信號(hào)處理電路抑制前處理電路470和液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400之間的配線數(shù)的增加的構(gòu)成。在圖26中，晶體管466具有選擇參照表420的輸出用的開關(guān)437的功能，具有使接收器467選擇輸出目的地的開關(guān)438的功能。如在前處理電路470側(cè)設(shè)置相展開的電路，利用參照表420進(jìn)行校正，則存在從前處理電路470到液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的配線數(shù)增加的問題，如采用圖25所示的電路，則可以抑制配線數(shù)的增加下面利用圖27對(duì)可能省略配線數(shù)的構(gòu)成予以說明。在圖27中，參照表420的位置是設(shè)置于相展開用的抽樣保持電路404之前。在圖27所示的構(gòu)成中，參照表420和抽樣保持電路404之間的配線數(shù)可大幅度地省略。如前所述，在相展開之后，配線數(shù)增加。例如，在如圖12所示的構(gòu)成中，在抽樣保持電路404和參照表420之間傳輸數(shù)據(jù)的信號(hào)線必須與相展開數(shù)相等。在12相、每相平均10位時(shí)，配線數(shù)為120根。與此相對(duì)，在圖27所示時(shí)，10位的10根就可以了。
在圖27所示的參照表420中，利用顯示信號(hào)線402從外部裝置按照一定的順序?qū)@示信號(hào)送到圖像信號(hào)控制電路。因此，如果按照顯示信號(hào)的順序確定相展開的順序，“相展開電路的構(gòu)成”和“校正電路的構(gòu)成”的位置交換也沒有問題。就是說，已知是n號(hào)的相分量的數(shù)據(jù)，則可以在相展開前進(jìn)行對(duì)n號(hào)的相分量的離散進(jìn)行不要的校正。
從AD變換電路403，例如，輸出10位的數(shù)據(jù)總線435。參照表420的數(shù)目設(shè)置為與相展開的相數(shù)相等，數(shù)據(jù)總線435與各參照表420相連接。液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400，利用從AD變換電路403輸出的數(shù)據(jù)的順序，了解是哪一相分量的數(shù)據(jù)而選擇校正參照表420。
另外，在圖27所示的電路中，可以在前處理電路470側(cè)設(shè)置參照表420。在此場(chǎng)合，利用參照表420進(jìn)行校正之后，藉助晶體管466變換為低振幅信號(hào)，經(jīng)纜線472輸入到設(shè)置于液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400中的接收器467。在圖27所示的電路中，可以利用前處理電路470進(jìn)行利用參照表420的信號(hào)處理，利用微處理器430的控制變得容易。
下面利用圖28對(duì)參照表數(shù)據(jù)的通信予以說明。在作為參照表中設(shè)定的數(shù)據(jù)量為一原色平均12相、每相平均10位(2字節(jié))數(shù)據(jù)256級(jí)灰度時(shí)，12相/色×2字節(jié)/相×256級(jí)灰度＝6144字節(jié)，而在3色中，6144字節(jié)×3色＝18432字節(jié)例如，如采用在外部的個(gè)人計(jì)算機(jī)448中記錄參照表數(shù)據(jù)、和前處理電路470內(nèi)的微處理器430進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、將數(shù)據(jù)讀入到參照表420的方法，則在個(gè)人計(jì)算機(jī)微處理器間利用RS-232C以9600bps的速度進(jìn)行通信時(shí)，最短為15秒。另外，在個(gè)人計(jì)算機(jī)微處理器間的數(shù)據(jù)通信不限于利用RS-232C，可以采用其他的方法(例如，USB、IEEE1394、SCSI、藍(lán)牙等)。
另外，如果考察在顯示控制裝置111內(nèi)設(shè)置的內(nèi)置RAM及ROM等存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)，會(huì)發(fā)生耗費(fèi)18432字節(jié)的區(qū)域的問題。
于是，為了縮短通信時(shí)間及節(jié)約存儲(chǔ)器，采用了區(qū)分為γ校正用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)429和從此標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)得到的偏差的方法。如前所述，偏差是對(duì)來自外部裝置(個(gè)人計(jì)算機(jī))的顯示圖像的同時(shí)將最佳值作為系數(shù)設(shè)定。如前所述，在生成參照表數(shù)據(jù)時(shí)，在顯示控制裝置111內(nèi)通過將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)429乘以系數(shù)的運(yùn)算生成參照表數(shù)據(jù)。由此就可以既不增加在個(gè)人計(jì)算機(jī)微處理器間的通信數(shù)據(jù)量，也不大量使用內(nèi)置存儲(chǔ)器區(qū)域而將數(shù)據(jù)讀入到參照表。
下面，在圖29中示出以柔性基板80連接液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400和液晶板100的構(gòu)成。在基板上分別設(shè)置接收器467、信號(hào)處理電路404及模擬驅(qū)動(dòng)器464而構(gòu)成液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400。符號(hào)548表示連接器，利用纜線471(圖中未示出)連接。另外，符號(hào)449表示連接器，連接到柔性基板80，來自液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的輸出傳輸?shù)揭壕О?00。柔性基板80采用各向異性導(dǎo)電膜，與設(shè)置于液晶板100的基板1側(cè)的端子13相連接。另外，在柔性基板80上形成端子81，在基板2上設(shè)置的透明導(dǎo)電膜82也同樣采用各向異性導(dǎo)電膜進(jìn)行連接。
圖30示出在柔性基板80上形成液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的構(gòu)成。與液晶板100相連接的柔性基板80，兼用作與前處理電路470相連接的纜線471，將構(gòu)成液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的基板與柔性基板80相連接。另外，也可以是直接將接收器467、信號(hào)處理電路404及模擬驅(qū)動(dòng)器464裝載于柔性基板80上的構(gòu)成。另外，也可以將接收器467、信號(hào)處理電路404及模擬驅(qū)動(dòng)器464單片化進(jìn)行裝載。
圖31示出的是在液晶板100內(nèi)備有數(shù)模變換電路、從液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400輸出數(shù)字信號(hào)時(shí)的構(gòu)成。在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400上沒有模擬驅(qū)動(dòng)器464。另外，符號(hào)474表示電源電壓線，而符號(hào)478表示連接器。在液晶板100中，為進(jìn)行DA變換，生成灰度電壓，但也可以通過將電源電壓線474與纜線471分開設(shè)置供電可以向液晶板100供給穩(wěn)定的電壓。
圖32示出的是假設(shè)對(duì)液晶板100的信號(hào)輸入為數(shù)字信號(hào)時(shí)的投影儀框圖。在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400中設(shè)置接收器467和信號(hào)處理電路404，與纜線471分開設(shè)置電源電壓線474，從電源電路459供給電源電壓。
圖33為構(gòu)成液晶顯示裝置200的各構(gòu)成物的分解組裝圖。標(biāo)號(hào)85表示組件，由鍍Sn的42合金(ASTM F30)形成。在組件85上形成凹部86，在凹部86內(nèi)存放液晶板100。標(biāo)號(hào)71表示散熱化合物，其作用為將來自液晶板100的熱量傳送到組件85。標(biāo)號(hào)87表示安裝孔，將液晶顯示裝置200固定于外部裝置。遮光框76上與顯示單元110相對(duì)應(yīng)地形成開口。標(biāo)號(hào)89是外形基準(zhǔn)溝，示出液晶顯示裝置200的外形尺寸的基準(zhǔn)。液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400裝載于柔性基板80上。
圖34A為示出將液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400與液晶顯示裝置200相連接的狀態(tài)的平面概略圖。圖34B是剖面概略圖。在圖34A、34B中，液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400在基板上形成，液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400和液晶板100由柔性基板80連接。另外，在圖34B中示出將柔性基板80彎曲使液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400配置于液晶顯示裝置200的里側(cè)時(shí)。如前所述，在遮光框76上形成開口以顯示顯示單元110。
如圖34B所示，通過將柔性基板80彎曲，可以將液晶顯示裝置200的里面利用于配置液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400。由于液晶顯示裝置200是反射型，光從液晶板100的前面入射。因此，液晶顯示裝置200的里面在光學(xué)系統(tǒng)中不能利用的可能性很大。在液晶板100的近旁，光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成配置復(fù)雜，通過在液晶顯示裝置200的里面配置液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400，可能得到在光學(xué)引擎單元中設(shè)置液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的空間。
在圖35A、35B中示出在柔性基板80上設(shè)置液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400時(shí)的液晶顯示裝置200的平面及剖面圖。通過將液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400設(shè)置于遮光框76的下側(cè)，可防止強(qiáng)光照射到液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400上。另外，在圖35A、35B中，可將液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400設(shè)置于液晶顯示裝置200內(nèi)，提高光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自由度。另外，在圖34A、34B中，為了易于了解液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的位置，將遮光框76的一部分省略。
在圖36A、36B中示出將組件85的一部分彎曲到液晶板100的里側(cè)、可保持液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的構(gòu)成的平面及剖面圖。在彎曲到里側(cè)的部分上設(shè)置有安裝孔87。通過圖36A、36B的構(gòu)成，可以使液晶顯示裝置200占有的面積更狹小，接近顯示單元110的面積，可實(shí)現(xiàn)緊湊的液晶顯示裝置。
圖37是作為多芯片構(gòu)成，在和液晶板100同一面上配置液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的概略透視圖。由于構(gòu)成液晶板100的基板1是半導(dǎo)體基板，可以采用與接收器467、信號(hào)處理電路404及模擬驅(qū)動(dòng)器464同樣的安裝方法。在圖37中，各IC芯片通過引線鍵合相連接。
圖38是將液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400配置于液晶板100的里面的示例。液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400是單片化安裝。
在圖39A中示出以LVDS方式向液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的輸入信號(hào)例。圖39A的上述輸入信號(hào)例是實(shí)施本發(fā)明的一例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以有多種多樣的應(yīng)用是自不待言的。
圖39B示出晶體管466和接收器467的構(gòu)成，圖39C用來說明LVDS傳輸方式的信號(hào)形式和該信號(hào)電平的示圖。在LVDS傳輸方式中，是將“1”或“0”的信號(hào)以低振幅變換為差動(dòng)形式的信號(hào)，即由兩個(gè)信號(hào)組成的信號(hào)進(jìn)行傳送。在圖39C時(shí)，兩個(gè)信號(hào)中的一方定義為正信號(hào)，另一方定義為負(fù)信號(hào)，“1”信號(hào)是此正信號(hào)相對(duì)負(fù)信號(hào)電壓電平大，“0”信號(hào)是此正信號(hào)相對(duì)負(fù)信號(hào)電壓電平小。
如圖39B所示，在晶體管466和接收器467之間，以雙鈕線的配線相連接。在圖39B中，為傳送數(shù)據(jù)使用4組數(shù)據(jù)用配線和1組時(shí)鐘脈沖用配線。在圖39中，示出的是附有符號(hào)A的奇數(shù)號(hào)數(shù)的10位的數(shù)據(jù)和附有符號(hào)B的偶數(shù)號(hào)數(shù)的10位數(shù)據(jù)及剩余的8位控制信號(hào)通過4組數(shù)據(jù)線傳送的示例。
下面利用圖40對(duì)像素單元101予以說明，并且利用像素電位控制電路對(duì)使像素電極的電位改變的驅(qū)動(dòng)方法予以說明。圖40為示出像素單元101的等效電路的電路圖。像素單元101，以陣列狀配置于由鄰接的兩根掃描信號(hào)線102和鄰接的兩根影像信號(hào)線103圍成的區(qū)域中。不過，在圖40中，為了簡(jiǎn)化圖面，只示出一個(gè)像素單元。各像素單元101，具有有源元件30和像素電極109。另外像素電極109與像素電容115連接。像素電容115的一方的電極與像素電極109相連接，另一方的電極與像素電位控制線136相連接。此外，像素電位控制線136與像素電位控制電路135相連接。另外，在圖40中，示出的有源元件30是p型晶體管。
如前所述，來自垂直驅(qū)動(dòng)電路130的掃描信號(hào)輸出到掃描信號(hào)線102。利用此掃描信號(hào)控制有源元件30。在影像信號(hào)線103上供給灰度電壓作為影像信號(hào)，如有源元件30導(dǎo)通，由影像信號(hào)線103向像素電極109供給灰度電壓。與像素電極109對(duì)向配置對(duì)置電極107(共用電極)，在像素電極109和對(duì)置電極107之間設(shè)置液晶層(圖中未示出)。另外，在圖40示出的電路圖上，顯示的是在像素電極109和對(duì)置電極107之間等效連接液晶電容108。利用通過在像素電極109和對(duì)置電極107之間施加電壓改變液晶分子的取向方向等，隨之液晶層對(duì)光的性質(zhì)改變進(jìn)行顯示。
作為液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，如前所述，是在液晶層上施加直流電流進(jìn)行交流化驅(qū)動(dòng)。為了進(jìn)行交流化驅(qū)動(dòng)，在以對(duì)置電極107的電位為基準(zhǔn)電位時(shí)，從影像信號(hào)選擇電路123輸出相對(duì)基準(zhǔn)電位的正極性電壓和負(fù)極性電壓作為灰度電壓?？墒?，如將影像信號(hào)選擇電路123做成為可耐“正極性電壓和負(fù)極性電壓的電位差”的高耐壓電路，就會(huì)產(chǎn)生以有源元件30為首電路規(guī)模變大的問題及動(dòng)作速度變慢的問題。另外，如圖19所示，在液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400中必須使用正極性電壓用和負(fù)極性電壓用運(yùn)算放大器。
下面討論從影像信號(hào)選擇電路123供給像素電極109的影像信號(hào)，采用相對(duì)基準(zhǔn)電位為同一極性的信號(hào)的同時(shí)極性交流化驅(qū)動(dòng)的情況。例如，從影像信號(hào)選擇電路123輸出的灰度電壓，采用相對(duì)基準(zhǔn)電壓為正極性電壓，在將相對(duì)基準(zhǔn)電壓為正極性的電壓寫入到像素電極之后，通過將從像素電位控制電路135向像素電容115的電極施加的像素電極控制信號(hào)的電壓降低，可使像素電極109的電壓下降而產(chǎn)生相對(duì)基準(zhǔn)電位為負(fù)極性的電壓。在此場(chǎng)合，必須使與負(fù)極性電壓相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的極性從與正極性電壓相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)極性反轉(zhuǎn)，結(jié)果負(fù)極性電壓相對(duì)基準(zhǔn)電壓是正極性電壓的鏡像。如采用這種驅(qū)動(dòng)方法，由于影像信號(hào)選擇電路123輸出的最大值和最小值的差很小，影像信號(hào)選擇電路123可以是低耐壓電路。另外，作為一個(gè)示例，是對(duì)在像素電極109上寫入正極性電壓由像素電位控制電路135產(chǎn)生負(fù)極性電壓時(shí)進(jìn)行了說明，但也可以為了寫入負(fù)極性電壓產(chǎn)生正極性電壓而提高像素電位控制信號(hào)的電壓。
下面利用圖41A、41B對(duì)改變像素電極109的電壓的方法予以說明。圖41A、41B，為了說明，是以第一電容器53表示液晶電容108，以第二電容器54表示像素電容115，以開關(guān)104表示有源元件30。與像素電容115的像素電極109相連接的電極為電極56，與像素電容115的像素電位控制線136相連接的電極為電極57。另外，像素電容115與電極56的連接點(diǎn)以節(jié)點(diǎn)58表示。此處為說明起見，假設(shè)其他寄生電容可以忽略，設(shè)第一電容器53的電容量為CL，而第二電容器54的電容量為CC。
首先，如圖41A所示，在第二電容器54的電極57上從外部施加電壓V1。之后，如利用掃描信號(hào)使開關(guān)104接通，則從影像信號(hào)線103向像素電極109及電極56供給電壓。此處假定供給節(jié)電58的電壓為V2。
之后，如圖41B所示，在開關(guān)104斷開的時(shí)點(diǎn)，供給電極57的電壓(像素電位控制信號(hào))從V1下降為V3。此時(shí)，由于對(duì)第一電容器53和第二電容器54充電的電荷的總量不改變，節(jié)點(diǎn)58的電壓改變，節(jié)電58的電壓變?yōu)閂2-{CC/(CL+CC)}×(V1-V3)。
此處，在第一電容器53的容量CL與第二電容器54的容量CC相比充分小時(shí)(CL＜＜CC)，CC/(CL+CC)大約等于1，節(jié)點(diǎn)58的電壓變?yōu)閂2-V1+V3。如其中V2＝0，V3＝0，則節(jié)點(diǎn)58的電壓變?yōu)?V1。
根據(jù)上述方法，如使從影像信號(hào)線103供給像素電極109的電壓相對(duì)對(duì)置電極107的基準(zhǔn)電壓為正極性，則通過控制施加于電極57上的電壓(像素電位控制信號(hào))可以做出負(fù)極性的信號(hào)。如以這種方法做出負(fù)極性的信號(hào)，就不需要從影像信號(hào)選擇電路123供給負(fù)極性的信號(hào)，可以以低耐壓元件形成周邊電路。
下面利用圖42對(duì)圖40所示的動(dòng)作定時(shí)予以說明。Φ1表示供給影像信號(hào)線103的灰度電壓。Φ2表示供給掃描信號(hào)線102的掃描信號(hào)。Φ3表示供給像素電位控制線136的像素電位控制信號(hào)(降壓信號(hào))。Φ4表示像素電極109的電位。另外，像素電位控制信號(hào)Φ3是振幅為圖41所示的電壓V3和V1的信號(hào)。
在圖42中，Φ1表示為正極性輸入信號(hào)Φ1A和負(fù)極性輸入信號(hào)Φ1B。此處，所謂的負(fù)極性電壓，是指施加于像素電極的電壓由于像素電位控制信號(hào)而改變，相對(duì)基準(zhǔn)電位Vcom為負(fù)極性時(shí)的信號(hào)。在本實(shí)施例中說明的是，作為Φ1的正極性輸入信號(hào)Φ1A和負(fù)極性輸入信號(hào)Φ1B一起，供給的電壓使得相對(duì)施加于對(duì)置電極107的基準(zhǔn)電位Vcom電位變?yōu)檎龢O性時(shí)。
在圖42中示出的是，在從期間t0到t2之間，灰度電壓Φ1為正極性輸入信號(hào)Φ1A時(shí)。首先，在t0，作為像素電位控制信號(hào)Φ3輸出電壓V1。之后在時(shí)刻t1，如選擇Φ2變?yōu)榈碗娖?，則圖40所示的p型晶體管30導(dǎo)通，供給影像信號(hào)線103的正極性輸入信號(hào)Φ1A寫入到像素電極109。寫入到像素電極109的信號(hào)，在圖42中以Φ4表示。另外，在圖42中，在t2時(shí)寫入到像素電極109的電壓以V2A表示。之后，掃描信號(hào)Φ2變?yōu)榉沁x擇狀態(tài)，如變?yōu)楦唠娖?，晶體管30變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，像素電極109變?yōu)榕c供給電壓的影像信號(hào)線103斷開的狀態(tài)。液晶顯示裝置按著寫入到像素電極109的電壓V2A顯示灰度。
之后，對(duì)在從t2到t4之間灰度電壓Φ1為負(fù)極性輸入信號(hào)Φ1B時(shí)予以說明。在負(fù)極性輸入信號(hào)Φ1B時(shí)，在時(shí)刻t2選擇掃描信號(hào)Φ2，在像素電極109上寫入如Φ4所示的電壓V2B。其后，設(shè)晶體管30為截止?fàn)顟B(tài)，在從時(shí)刻t2起的2h(2個(gè)水平掃描時(shí)間)后的時(shí)刻t3，供給像素電容115的電壓如像素電位控制信號(hào)Φ3所示從V1降壓為V3。如使像素電位控制信號(hào)Φ3從V1變?yōu)閂3，像素電容115完成耦合電容的作用，可以按照像素電位控制信號(hào)Φ3的振幅，降低像素電極的電位。由此，可以在像素內(nèi)做出相對(duì)基準(zhǔn)電位Vcom為負(fù)極性的電壓V2C。
在上述方法中，如做出負(fù)極性的信號(hào)，就可以利用低耐壓的元件形成周邊電路。就是說，從影像信號(hào)選擇電路123輸出的信號(hào)，由于是正極性的小振幅的信號(hào)，影像信號(hào)選擇電路123可以做成低耐壓電路。另外，不需要采用負(fù)極性電壓用的運(yùn)算放大器，并且如影像信號(hào)選擇電路123可以利用低電壓驅(qū)動(dòng)，由于作為其他周邊電路的水平移位寄存器120、顯示控制裝置111等是低耐壓電路，作為液晶顯示裝置整體可以由低耐壓電路構(gòu)成。
下面利用圖43示出像素電位控制電路135的電路構(gòu)成。符號(hào)SR是雙向移位寄存器，可以在上下雙向上移動(dòng)信號(hào)。雙向移位寄存器SR由時(shí)鐘控制式倒相器61、62、65、66構(gòu)成。標(biāo)號(hào)67表示電平移動(dòng)器，標(biāo)號(hào)69表示輸出電路。雙向移位寄存器SR等由電源電壓VDD使其動(dòng)作。電平移動(dòng)器67對(duì)雙向移位寄存器SR發(fā)出的輸出的信號(hào)的電壓電平進(jìn)行變換。從電平移動(dòng)器67輸出具有較電源電壓VDD為高的電位的電源電壓VBB和電源電壓VSS(GND電位)之間的振幅。輸出電路69供給電源電壓VPP和VSS，按照發(fā)自電平移動(dòng)器67的信號(hào)，向像素電位控制線136輸出電壓VPP和VSS。在圖42中說明的像素電位控制信號(hào)Φ3的電壓V1是VPP，電壓V3為電源電壓VSS。另外，在圖43中，示出的是由p型晶體管和n型晶體管組成的倒相器。通過選擇供給p型晶體管的電源電壓VPP和n型晶體管的電源電壓VSS的值，可以將電壓VPP和電壓VSS作為像素電位控制信號(hào)Φ3輸出。
但是，如后所述，因?yàn)樵谛纬蓀型晶體管的硅基板上供給基板電壓，電源電壓VPP的值設(shè)定為對(duì)于基板電壓適合的值。
符號(hào)26表示開始信號(hào)輸入端子，將作為控制信號(hào)之一的開始信號(hào)供給像素電位控制電路135。從圖43所示的雙向移位寄存器SR1到SRn，如輸入開始信號(hào)，就按照從外部供給的時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)，順序地輸出定時(shí)信號(hào)。電平移動(dòng)器67按照定時(shí)信號(hào)輸出電壓VSS和電壓VBB。輸出電路69按照電平移動(dòng)器67的輸出輸出電壓VPP和電壓VSS到像素電位控制線136。在達(dá)到圖42的像素電位控制信號(hào)Φ3所示的定時(shí)時(shí)，通過將開始信號(hào)及時(shí)鐘信號(hào)供給雙向移位寄存器SR，可以從像素電位控制電路135在所希望的定時(shí)輸出像素電位控制信號(hào)Φ3。另外，25表示復(fù)位信號(hào)輸入端子。
下面利用圖44A、44B對(duì)雙向移位寄存器SR中使用的時(shí)鐘控制式倒相器61、62予以說明。UD1是第一方向設(shè)定信號(hào)線，UD2是第二方向設(shè)定信號(hào)線。
第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1，在圖44A、44B中從下向上掃描液晶顯示板時(shí)是H電平，而第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2，在圖43中從上向下掃描液晶顯示板時(shí)是H電平。在圖44A、44B中，為了易于看圖將連線省略，第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1和第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2都是由構(gòu)成雙向移位寄存器SR的時(shí)鐘控制式倒相器61、62連接。
時(shí)鐘控制式倒相器61，如圖44A所示，由p型晶體管71、72和n型晶體管73、74組成。p型晶體管71與第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2相連接，而n型晶體管74與第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1相連接。因此，在第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1為H電平，第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2為L(zhǎng)電平時(shí)，時(shí)鐘控制式倒相器61作為倒相器動(dòng)作，在第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2為H電平，第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1為L(zhǎng)電平時(shí)，成為高阻抗。
反之，時(shí)鐘控制式倒相器62，如圖44B所示，p型晶體管71與第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1相連接，而n型晶體管74與第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2相連接。因此，在第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2為H電平時(shí)，作為倒相器動(dòng)作，在第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1為H電平時(shí)，成為高阻抗。
下面時(shí)鐘控制式倒相器65為如圖44C所示的電路構(gòu)成，在時(shí)鐘脈沖CLK1為H電平，時(shí)鐘脈沖CLK2為L(zhǎng)電平時(shí)，使輸入反轉(zhuǎn)輸出，在時(shí)鐘脈沖CLK1為L(zhǎng)電平，時(shí)鐘脈沖CLK2為H電平時(shí)，成為高阻抗。
另外，時(shí)鐘控制式倒相器66為如圖44D所示的電路構(gòu)成，在時(shí)鐘脈沖CLK2為H電平，時(shí)鐘脈沖CLK1為L(zhǎng)電平時(shí)，使輸入反轉(zhuǎn)輸出，在時(shí)鐘脈沖CLK2為L(zhǎng)電平，時(shí)鐘脈沖CLK1為H電平時(shí)，成為高阻抗。在圖43中，省略了時(shí)鐘脈沖信號(hào)線的連線，圖44C、44D的時(shí)鐘控制式倒相器65、66與時(shí)鐘脈沖信號(hào)線CLK1、CLK2相連接。
如以上所說明的，通過以時(shí)鐘控制式倒相器61、62、65、66構(gòu)成雙向移位寄存器SR，可以順序輸出定時(shí)信號(hào)。另外，通過以雙向移位寄存器SR構(gòu)成像素電位控制電路135，可以在雙向上掃描像素電位控制信號(hào)Φ3。就是說，垂直驅(qū)動(dòng)電路130也由同樣的雙向移位寄存器構(gòu)成，本發(fā)明的液晶顯示裝置可以在上下雙向上進(jìn)行掃描。因此，在顯示的像上下逆轉(zhuǎn)時(shí)等，掃描方向反轉(zhuǎn)在圖中從下向上掃描。于是，在垂直驅(qū)動(dòng)電路130從下向上掃描時(shí)，像素電位控制電路135也通過改變第一方向設(shè)定信號(hào)線UD1和第二方向設(shè)定信號(hào)線UD2的設(shè)定，對(duì)應(yīng)從下向上掃描。另外，水平移位寄存器121也同樣由雙向移位寄存器構(gòu)成。
下面利用圖45對(duì)本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置LCOS的像素單元予以說明。圖45是在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置中使用的液晶板的模式剖面圖。在圖45中，標(biāo)號(hào)100是液晶板，標(biāo)號(hào)1表示作為第一基板的驅(qū)動(dòng)電路基板，標(biāo)號(hào)2表示作為第二基板的透明基板，標(biāo)號(hào)3表示液晶組成物，而標(biāo)號(hào)4表示隔片4，隔片4在驅(qū)動(dòng)電路基板和透明基板之間形成作為一定的間隔的液晶盒間隙d。此液晶盒間隙d，夾在液晶組成物3之間。標(biāo)號(hào)5表示反射電極(像素電極)，在驅(qū)動(dòng)電路基板1上形成。標(biāo)號(hào)6表示對(duì)置電極，在和反射電極5之間對(duì)液晶組成物3施加電壓。標(biāo)號(hào)7、8表示取向膜，使液晶分子在一定方向上取向。標(biāo)號(hào)30表示有源元件，向反射電極5供給灰度電壓。
符號(hào)34表示有源元件30的源區(qū)，標(biāo)號(hào)35表示漏區(qū)，標(biāo)號(hào)36是柵電極。標(biāo)號(hào)38表示絕緣膜，標(biāo)號(hào)31表示形成像素電容的第一電極，標(biāo)號(hào)40表示形成像素電容的第二電極。經(jīng)絕緣膜38，第一電極31和第二電極40形成電容。在圖45中，示出以第一電極31和第二電極40為形成像素電容的代表性的電極，除此之外，和像素電極電連接的導(dǎo)體層及和像素電位控制信號(hào)線連接的導(dǎo)體層，如中間夾持介電質(zhì)層互相相對(duì)，就可以形成像素電容。
符號(hào)41是第一層間膜，標(biāo)號(hào)42表示第一導(dǎo)電膜。第一導(dǎo)電膜42從漏區(qū)35和第二電極40電連接。標(biāo)號(hào)43表示第二層間膜，標(biāo)號(hào)44表示第一遮光膜，標(biāo)號(hào)45表示第三層間膜，標(biāo)號(hào)46表示第二遮光膜46。在第二層間膜43和第三層間膜45上形成接觸孔42CH，第一導(dǎo)電膜42和第二遮光膜46電連接。標(biāo)號(hào)47表示第四層間膜，標(biāo)號(hào)48表示形成反射電極5的第二導(dǎo)電膜?；叶入妷簭挠性丛?0的漏區(qū)35經(jīng)第一導(dǎo)電膜42、接觸孔42CH、第二遮光膜46傳輸?shù)椒瓷潆姌O5。
本液晶顯示裝置是反射型，大量的光照射到液晶板100。遮光膜用來遮光以使光不會(huì)入射到驅(qū)動(dòng)電路基板的半導(dǎo)體層。在反射型液晶顯示裝置中，照射到液晶板100上的光，從透明基板兩側(cè)(圖45中上側(cè))入射，透過液晶組成物3，在反射電極5上反射，再度透過液晶組成物3、透明基板2而從液晶板100出射。不過，照射到液晶板100上的光的一部分，從鄰接的各反射電極5之間的間隙漏入到驅(qū)動(dòng)電路基板1側(cè)。設(shè)置有第一遮光膜44和第二遮光膜46以使光不會(huì)入射到有源元件30。在本實(shí)施例中，由導(dǎo)電層形成此遮光膜，使第二遮光膜46與反射電極5電連接，通過向第一遮光膜44供給像素電位控制信號(hào)使遮光膜用作為像素電容的一部分。
另外，如對(duì)第一遮光膜44供給像素電位控制信號(hào)，在供給灰度電壓的第二遮光膜46和形成影像信號(hào)線103的第一導(dǎo)電膜42及形成掃描信號(hào)線102的導(dǎo)電層(柵電極36和同層的導(dǎo)電層)之間可設(shè)置第一遮光膜44作為電屏蔽層。因此，第一導(dǎo)電膜42及柵電極36和第二遮光膜46及反射電極5之間的寄生電容分量減少。如上所述，相對(duì)液晶電容CL必須使像素電容CC充分大，如設(shè)置第一遮光膜44作為電屏蔽層，與液晶電容LC并聯(lián)的寄生電容變小而更有效。此外，也可以減少從信號(hào)線發(fā)出的噪聲的進(jìn)入。
另外，假設(shè)液晶顯示元件為反射型，在驅(qū)動(dòng)電路基板的液晶組成物3側(cè)的表面上形成反射電極5時(shí)，可以采用不透明的硅基板等作為驅(qū)動(dòng)電路基板1。另外，可以將有源元件30及配線設(shè)置在反射電極5的下面，具有可展寬成為像素的反射電極5，實(shí)現(xiàn)所謂的高數(shù)值孔徑的優(yōu)點(diǎn)。另外，還具有使照射到液晶板100上的光所引起的熱量可以從驅(qū)動(dòng)電路基板1的里面散熱的優(yōu)點(diǎn)。
下面對(duì)利用遮光膜作為像素電容的一部分的問題予以說明。第一遮光膜44和第二遮光膜46經(jīng)第三層間膜45相對(duì)配置而形成像素電容的一部分。標(biāo)號(hào)49表示形成像素電位控制線136的一部分的導(dǎo)電層。利用導(dǎo)電層49，第一電極31和第一遮光膜44電連接。另外，利用導(dǎo)電層49，可形成從像素電位控制電路135到像素電容的配線。但是，在本實(shí)施例中，是利用第一遮光膜44作為配線。在圖46中，示出的是將第一遮光膜44用作像素電位控制線136。
圖46為示出第一遮光膜44的配置的平面圖。標(biāo)號(hào)46表示第二遮光膜，以虛線示出其位置。標(biāo)號(hào)42CH表示接觸孔，連接第一導(dǎo)電膜42和第二遮光膜46。另外，圖46，為了易于示出第一遮光膜44，省略了其他構(gòu)成。第一遮光膜44，具有像素電位控制線136的功能，在圖中的X方向上連續(xù)形成。由于第一遮光膜44用作遮光膜，所以其形成為覆蓋顯示區(qū)域的全部，為使其保持有像素電位控制線136的功能，在X方向上延伸(在與掃描信號(hào)線102并列的方向上)，在Y方向上并列形成線狀，與像素電位控制電路135相連接。另外，為了也用作像素電容的電極，在應(yīng)該成為第二遮光膜46的寬廣的面積上重疊形成。此外，作為遮光膜，為了使漏光盡量少，鄰接的第一遮光膜44的間隔應(yīng)該形成得盡量狹窄。
但是，如圖46所示，如果鄰接的第一遮光膜44的間隔形成得很狹窄，第一遮光膜44的一部分和鄰接的第二遮光膜46重合。如上所述，本液晶顯示裝置可進(jìn)行雙向掃描。于是，在雙向上進(jìn)行像素電位控制信號(hào)掃描時(shí)，會(huì)出現(xiàn)與次段的第二遮光膜46重合時(shí)及不重合時(shí)。在圖46時(shí)，在圖中從上向下掃描時(shí)，第一遮光膜44和次段的第二遮光膜46重合。
下面利用圖47A、47B對(duì)由于第一遮光膜44的一部分與第二遮光膜46重合而產(chǎn)生的問題及其解決方法予以說明。圖47A是說明問題的定時(shí)圖。Φ2A是任意行的掃描信號(hào)，假設(shè)是第A行的掃描信號(hào)。Φ2B是次段的行的掃描信號(hào)，假設(shè)是第B行的掃描信號(hào)。另外，說明是針對(duì)發(fā)生問題的期間t1到t3，關(guān)于其他期間省略。
在圖47A中，在第A行，在時(shí)刻t2后2h(2個(gè)水平掃描時(shí)間)的時(shí)刻t3，使像素電位控制信號(hào)Φ3A改變。時(shí)刻t2后1h時(shí)，掃描信號(hào)Φ2A的輸出結(jié)束，以掃描信號(hào)Φ2A驅(qū)動(dòng)的第A行的有源元件30變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，第A行的像素電極109與影像信號(hào)線103斷開。而在時(shí)刻t2后2h的時(shí)刻t3，即使是考慮由于信號(hào)切換造成的延遲等，第A行的有源元件30也足以能變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。但是，時(shí)刻t3是第B行的掃描信號(hào)Φ2B的切換時(shí)間。
由于第A行的第一遮光膜44和第B行的第二遮光膜46重合，在第B行的像素電極和第A行的像素電位控制信號(hào)線之間產(chǎn)生電容。由于時(shí)刻t3是第B行的有源元件30切換為截止?fàn)顟B(tài)的時(shí)刻，第B行的像素電極109不能與影像信號(hào)線103充分?jǐn)嚅_。此時(shí)，如在和第B行的像素電極109之間具有電容分量的第A行的像素電位控制信號(hào)Φ3A進(jìn)行切換，由于像素電極109和影像信號(hào)線103之間不能充分?jǐn)嚅_，在影像信號(hào)線103和像素電極109之間有電荷移動(dòng)。就是說，第A行的像素電位控制信號(hào)Φ3A的切換，將對(duì)寫入到第B行的像素電極109的電壓Φ4B有影響。
由此像素電位控制信號(hào)Φ3A產(chǎn)生的影響，只要是液晶顯示裝置的掃描方向是一定的，影響是均勻的，不太顯著。但是，在紅、綠、青等顏色每個(gè)都有液晶顯示裝置，各液晶顯示裝置的輸出重疊顯示彩色時(shí)，由于液晶顯示裝置的光學(xué)配置的理由，例如，只有一個(gè)液晶顯示裝置是從下向上掃描，而其他液晶顯示裝置是從上向下掃描。這樣，在多個(gè)液晶顯示裝置中存在不同的掃描方向時(shí)，顯示品質(zhì)變?yōu)椴痪鶆颍袚p美觀。
下面利用圖47B對(duì)解決方法予以說明。使第A行的像素電位控制信號(hào)Φ3A比第A行的掃描信號(hào)Φ2A的開始晚3h輸出。在此場(chǎng)合，第B行的掃描信號(hào)Φ2B也在掃描信號(hào)Φ2B切換后，由于第B行的有源元件30處于充分的截止?fàn)顟B(tài)，第A行的像素電位控制信號(hào)Φ3A產(chǎn)生的對(duì)寫入到第B行的像素電極109的電壓Φ4B的影響減小。
另外，在此場(chǎng)合，負(fù)極用輸入信號(hào)寫入時(shí)間相對(duì)正極性用輸入信號(hào)短大約3h，例如，在掃描信號(hào)線102的數(shù)目超過100時(shí)，其值小于3％。因此，負(fù)極性用輸入信號(hào)和正極性用輸入信號(hào)的有效值的差別可以利用基準(zhǔn)電位Vcom進(jìn)行調(diào)整。
下面利用圖48A、48B對(duì)供給像素電容的電壓VPP和基板電壓VBB的關(guān)系予以說明。圖48A示出構(gòu)成像素電位控制電路135的輸出電路69的倒相電路。
在圖48A中，32表示p型晶體管的溝道區(qū)，在硅基板1上利用離子注入等方法形成n型阱。對(duì)硅基板1供給基板電壓VBB，n型阱32的電位變?yōu)閂BB。源區(qū)34和漏區(qū)35是p型半導(dǎo)體層，利用對(duì)硅基板1進(jìn)行離子注入等方法形成。如在p型晶體管30的柵電極36上施加較基板電壓VBB為低的電位，在源區(qū)34和漏區(qū)35之間變?yōu)橥顟B(tài)。
一般，因?yàn)椴恍枰O(shè)置絕緣部分等構(gòu)造簡(jiǎn)單，在同一硅基板的晶體管上施加共同的基板電位VBB。本發(fā)明的液晶顯示裝置是在同一硅基板1上形成驅(qū)動(dòng)電路單元的晶體管和像素單元的晶體管。像素單元的晶體管也由于同樣的理由施加同一電位的基板電位VBB。
在圖48A示出的倒相電路中，在源區(qū)34上施加供給像素電容的電壓VPP。源區(qū)34是p型半導(dǎo)體層，在和n型阱32之間是pn結(jié)。與n型阱32的電位相比較，如源區(qū)34的電位高，就會(huì)有電流從源區(qū)34流向n型阱32的情況。因此，將電壓VPP設(shè)定為相對(duì)基板電壓VBB為低電位。
如上所述，像素電極的電壓，在假設(shè)寫入到像素電極的電壓為V2，液晶電容為CL，像素電容為CC，像素電極控制信號(hào)的振幅為VPP和VSS時(shí)，電壓降下后的像素電極的電壓以V2-{CC/(CL+CC)}×(VPP-VSS)表示。其中，如選擇GND電位為VSS，像素電極的電壓變動(dòng)的大小由電壓VPP和液晶電容CL和像素電容CC決定。
下面利用圖48B示出CC/(CL+CC)和電壓VPP的關(guān)系。另外，為了說明簡(jiǎn)單起見，基準(zhǔn)電壓Vcom取GND電位。另外，在不施加電壓為白顯示(常白)的方式時(shí)，對(duì)成為黑顯示(灰度級(jí)數(shù)最少)的灰度電壓施加于像素電極上時(shí)予以說明。圖48B的Φ1表示從影像信號(hào)選擇電路123寫入到像素電極的灰度電壓。Φ1A為正極性時(shí)的灰度電壓，Φ2A是負(fù)極性時(shí)的灰度電壓。因?yàn)槭呛陲@示，Φ1A和Φ1B的設(shè)定應(yīng)使基準(zhǔn)電壓Vcom和寫入到像素電極的灰度電壓的電位差最大。在圖48B中，Φ1A，因?yàn)槭钦龢O性輸入信號(hào)，一如既往，為使和基準(zhǔn)電壓Vcom的電位差最大而設(shè)定為+Vmax，Φ1B設(shè)定為Vcom(GND)，在寫入到像素電極之后，利用像素電容降低。
Φ4A和Φ4B均為像素電極的電壓，Φ4A示出的是CC/(CL+CC)為1的理想時(shí)，Φ4B示出的是CC/(CL+CC)小于1時(shí)。在Φ4A為負(fù)極性時(shí)，Φ1B，因?yàn)閷懭隫com(GND)，按照像素電極控制信號(hào)的振幅VPP而降低的-Vmax，由CC/(CL+CC)＝1，得到-Vmax＝-VPP。
與此相對(duì)，Φ4B，由于CC/(CL+CC)小于1，必須供給+Vmax＜VPP2的像素電極控制信號(hào)。如前所述，由于VPP＜VBB是必需的，有+Vmax＜VPP＜VBB的關(guān)系。其中，為了做成低耐壓電路，采用降低像素電壓的方法，如像素電極控制信號(hào)的電壓VPP變?yōu)楦唠妷?，基板電壓VBB變?yōu)楦唠妷?，結(jié)果發(fā)生變成高耐壓電路的不合適的情況。因此，應(yīng)使CC/(CL+CC)盡量為1，就是說，CL和CC的值的確定必須使CL＜＜CC。
另外，在現(xiàn)有的玻璃基板上形成薄膜晶體管的液晶顯示裝置中，由于必須將像素電極做得盡量寬廣(高數(shù)值孔徑化)，充其量使CL＝CC是實(shí)現(xiàn)可能的程度。另外，由于本發(fā)明的液晶顯示裝置是驅(qū)動(dòng)電路單元和像素單元是形成于同一硅基板上，就基板電位VBB高電壓化來說，存在不能低耐壓化的問題。
下面利用圖49A、49B對(duì)負(fù)極性用的灰度電壓予以說明，并且利用圖50對(duì)“利用參照表形成負(fù)極性用的灰度電壓的方法”予以說明。另外，在圖49A、49B中，為了繼續(xù)說明簡(jiǎn)單起見，假設(shè)基準(zhǔn)電壓Vcom為GND電位。另外，在不對(duì)液晶層施加電壓時(shí)，對(duì)白顯示(常白)方式時(shí)予以說明。
圖49A的Φ1表示從影像信號(hào)選擇電路123寫入到像素電極的灰度電壓，圖49B的Φ4表示像素電極的電壓。首先，對(duì)成為黑顯示(灰度級(jí)數(shù)最少)的灰度電壓施加于像素電極上時(shí)予以說明。示出的是Φ1A1為正極性時(shí)，Φ1B1是負(fù)極性時(shí)。因?yàn)槭呛陲@示，Φ1A和Φ1B的設(shè)定應(yīng)使基準(zhǔn)電壓Vcom和寫入到像素電極的灰度電壓的電位差最大。
在圖49B中，因?yàn)棣?A1是正極性輸入信號(hào)，象現(xiàn)有那樣，為使和基準(zhǔn)電壓Vcom的電位差最大而設(shè)定為+Vmax。與此相對(duì)，作為負(fù)極性用信號(hào)的Φ1B1，在寫入到像素電極之后，利用像素電容降低成為-Vmax。
之后，對(duì)成為白顯示(灰度級(jí)數(shù)最大)的灰度電壓施加于像素電極上時(shí)予以說明。示出的是Φ1A2為正極性時(shí)，Φ1B2是負(fù)極性時(shí)。因?yàn)槭前罪@示，Φ1A2和Φ1B2的設(shè)定應(yīng)使基準(zhǔn)電壓Vcom和寫入到像素電極的灰度電壓的電位差最小。
在圖49B中，因?yàn)棣?A2是正極性輸入信號(hào)，象現(xiàn)有那樣，為使和基準(zhǔn)電壓Vcom的電位差最小而設(shè)定為+Vmax。作為負(fù)極性用信號(hào)的Φ1B2，在寫入到像素電極之后，利用像素電容降低。因?yàn)榻档偷碾妷簽閂PP，Φ1B2的選擇應(yīng)使其在降低后變?yōu)?Vmin的電壓。
如圖49A、49B所示，負(fù)極性用信號(hào)Φ1B1和Φ1B2，如現(xiàn)有使用的方法那樣，不是單純使正極性用信號(hào)Φ1A2和Φ1A2反轉(zhuǎn)的電壓。因此，利用參照表，生成負(fù)極性用信號(hào)。在圖50中示出利用參照表生成負(fù)極性用信號(hào)的液晶板驅(qū)動(dòng)控制電路400的框圖。標(biāo)號(hào)422表示負(fù)極性電壓用參照表，標(biāo)號(hào)423表示正極性用參照表。由于負(fù)極性用信號(hào)是利用像素電容生成的，不使用負(fù)極性電壓用和正極性電壓用運(yùn)算放大器。
在正極性電壓用參照表422中，使用進(jìn)行離散校正的校正數(shù)據(jù)。與此相對(duì)，在負(fù)極性電壓用參照表423中，除了進(jìn)行離散校正的校正數(shù)據(jù)之外，還加上利用像素電容降低成為負(fù)極性用信號(hào)的校正。通過利用交流化信號(hào)切換模擬開關(guān)417，將正極性用信號(hào)和負(fù)極性用信號(hào)傳送到DA變換電路405。
下面對(duì)反射型液晶顯示裝置的動(dòng)作予以說明。作為反射型液晶顯示元件之一已知有電場(chǎng)控制雙折射模式。在電場(chǎng)控制雙折射模式中，在反射電極和對(duì)置電極之間施加電壓，使液晶組成物的分子排列改變，其結(jié)果使液晶板中的雙折射率改變。電場(chǎng)控制雙折射模式，利用此雙折射率的變化作為光透射率的變化而形成圖像。
下面利用圖51A、51B對(duì)電場(chǎng)控制雙折射模式之一的單偏振片扭曲向列模式(SPTN)予以說明。標(biāo)號(hào)9表示偏振光束分束器，可將來自光源(圖中未示出)的入射光L1一分為二，成為直線偏振光L2出射。在圖51A、51B中，示出的是入射到100的入射光使用透過偏轉(zhuǎn)光束分束器9的光(p偏振光)時(shí)，但也可以使用偏轉(zhuǎn)光束分束器9反射的光(S偏振光)。液晶組成物3是液晶分子長(zhǎng)軸相對(duì)驅(qū)動(dòng)電路基板1和透明基板2平行排列，采用介電各向異性為正的向列液晶。另外，液晶分子，利用取向膜7、8，在驅(qū)動(dòng)電路基板1和透明基板2之間在扭曲90度的狀態(tài)下取向。
首先，在圖51A中，示出在液晶層上不施加電壓時(shí)。入射到液晶板100光由于液晶組成物3的雙折射性變?yōu)闄E圓偏振光，之后在反射電極5面上變?yōu)閳A偏振光。在反射電極5上反射的光再度通過液晶組成物3中，再次變?yōu)闄E圓偏振光，出射時(shí)返回為直線偏振光，作為相對(duì)入射光L2相位轉(zhuǎn)動(dòng)90度的光L3(S偏振光)出射。出射光L3再入射到偏轉(zhuǎn)光束分束器9，變?yōu)樵谄衩嫔戏瓷涞某錾涔釲4。將此出射光L4照射到屏幕等之上進(jìn)行顯示。這是在液晶層上未施加電壓時(shí)，來自液晶層的光出射的稱為所謂常白(常開)的顯示方式。
其次，在圖51B中示出對(duì)液晶組成物3的層施加電壓時(shí)。如對(duì)液晶組成物3的層施加電壓，由于液晶分子在電場(chǎng)方向上排列，液晶層內(nèi)發(fā)生雙折射的比例減少。因此，以直線偏振光入射液晶板100的光L2作為和按照原樣由反射電極5反射的入射光L2在同一方向上偏振的光L5出射。出射光L5，透過偏轉(zhuǎn)光束分束器9返回到光源。因此，由于光未照射到屏幕等，成為黑顯示。
在單偏振片扭曲向列模式中，由于液晶分子的取向方向與基板平行，可以采用一般的取向方法，加工過程穩(wěn)定性良好。并且，由于以常白方式使用，對(duì)于低電壓側(cè)出現(xiàn)的顯示不良可保有余量。就是說，在常白方式中，暗(亮度)級(jí)(黑顯示)可在施加高電壓狀態(tài)下得到。在高電壓時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿訋缀跻恢屡帕性谂c基板垂直的電場(chǎng)方向上，暗(亮度)級(jí)的顯示不大依賴低電壓時(shí)的初始取向狀態(tài)。此外，人眼是將亮度色斑作為亮度相對(duì)比率識(shí)別，并且對(duì)于亮度具有近似對(duì)數(shù)尺度的反應(yīng)。因此，人眼對(duì)暗(亮度)級(jí)的變動(dòng)敏感。由于這一理由，常白方式對(duì)于由初始取向狀態(tài)引起的色斑而言是有利的顯示方式。
但是，在上述的電場(chǎng)控制雙折射模式中，要求液晶盒間隙的精度高。就是說，在電場(chǎng)控制雙折射模式中，由于是利用光通過液晶層中期間產(chǎn)生的異常光和平常光之間的相位差，透射光強(qiáng)度取決于異常光和平常光之間的延遲Δn·d(Δn×d)。其中，Δn是折射率各向異性(birefringence)，d是利用隔片4形成的在透明基板2和驅(qū)動(dòng)電路基板之間的間隙(參照?qǐng)D45)。
因此，在本實(shí)施例時(shí)，由于在反射型液晶顯示元件中入射到液晶上的光在反射電極上反射而再度通過液晶層，在采用同樣的折射率各向異性Δn時(shí)，對(duì)于透射型液晶顯示元件液晶盒間隙d變?yōu)橐话搿Ｔ谝话愕耐干湫鸵壕э@示元件時(shí)液晶盒間隙d大約為5～6μm，而在本實(shí)施例中大約為2μm。
在本實(shí)施例中，為了與高液晶盒間隙精度和更狹窄的液晶盒間隙相對(duì)應(yīng)，采用在驅(qū)動(dòng)電路基板1上形成柱狀的隔片的方法代替原來的在基板間分散墊片的方法。
在圖52中示出說明在驅(qū)動(dòng)電路基板1上設(shè)置的反射電極5和隔片4的配置的模式平面圖。為了保持一定的間隔在整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路基板1上以陣列狀形成多個(gè)隔片4。反射電極5是液晶顯示元件形成的圖像的最小像素。在圖52中，為簡(jiǎn)化起見，示出以符號(hào)5A、5B表示的縱4像素、橫5像素。另外，最外側(cè)的像素群以符號(hào)5B表示，在其內(nèi)側(cè)的像素群以符號(hào)5A表示。
在圖52中，縱4像素、橫5像素的像素形成顯示區(qū)。利用液晶顯示元件顯示的圖像在此顯示區(qū)內(nèi)形成。在顯示區(qū)域的外側(cè)設(shè)置有空像素113。在此空像素113的周邊設(shè)置有與隔片4材料相同的周邊框11。此外，在周邊框11的外側(cè)涂布有密封材12。13是外部連接端子，用于向液晶板100供給來自外部的信號(hào)。
隔片4和周邊框11的材料采用樹脂材料。作為樹脂材料，例如，可以使用JSR公司生產(chǎn)的化學(xué)增幅型負(fù)性光致抗蝕劑“BPR-113”(商品名)。在形成反射電極5的驅(qū)動(dòng)電路基板1上以旋轉(zhuǎn)涂敷法等涂布光致抗蝕劑，利用掩模將光致抗蝕劑曝光為隔片4和周邊框11的圖形。之后，利用去除劑對(duì)光致抗蝕劑顯影而形成隔片4和周邊框11。
如以光致抗蝕劑等作為原料形成隔片4和周邊框11，可以利用涂布的材料的膜厚控制隔片4和周邊框11的高度，可能以高精度形成隔片4和周邊框11。另外，隔片4的位置可以由掩模圖形決定，可能在所希望的位置正確地設(shè)置隔片4。如在液晶投影儀中在像素上存在隔片4，就會(huì)出現(xiàn)在擴(kuò)大投影的圖像上看到隔片造成的影子的問題。通過利用掩模圖形的曝光、顯影而形成隔片4，可以在影像顯示時(shí)不成問題的位置設(shè)置隔片4。
另外，因?yàn)楦羝?是和周邊框11同時(shí)形成，作為將液晶組成物3封入驅(qū)動(dòng)電路基板1和透明基板2之間的方法，可以采用使液晶組成物3滴下到驅(qū)動(dòng)電路基板1上而其后將透明基板2和驅(qū)動(dòng)電路基板1粘合的方法。
將液晶組成物3配置于驅(qū)動(dòng)電路基板1和透明基板2之間，組裝成液晶板100之后，將液晶組成物3保持于由周邊框11圍成的區(qū)域內(nèi)。另外，在周邊框11的外側(cè)，涂布密封材12，將液晶組成物3封入液晶板100內(nèi)。如前所述，因?yàn)橹苓吙?1是使用掩模圖形形成的，可以以高位置精度在驅(qū)動(dòng)電路基板1上形成。因此，有可能高精度地確定液晶組成物3的邊界。另外，周邊框11可以高精度地確定密封材12的形成區(qū)域的邊界。
密封材12的作用是固定驅(qū)動(dòng)電路基板1和透明基板2，對(duì)于液晶組成物3具有阻止有害物質(zhì)進(jìn)入的作用。在涂布具有流動(dòng)性的密封材12時(shí)，周邊框11是密封材12的限位器。作為密封材12的限位器，通過攝制周邊框11，可以擴(kuò)大在液晶組成物3的邊界及密封材12的邊界的設(shè)計(jì)余量，可以使從液晶板100的端邊到顯示區(qū)之間變狹。
由于周邊框11形成為圍著顯示區(qū)，所以在對(duì)驅(qū)動(dòng)電路基板1進(jìn)行摩擦處理時(shí)，由于周邊框11的原因會(huì)發(fā)生對(duì)周邊框11的近旁不能摩擦的問題。為了使液晶組成物3在一定的方向上取向，形成取向膜并進(jìn)行摩擦處理。在本實(shí)施例時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電路基板1上形成隔片4、周邊框11之后，涂布取向膜。之后，用布等對(duì)取向膜7進(jìn)行摩擦處理以使液晶組成物3在一定方向上取向。
在摩擦處理中，由于周邊框11從驅(qū)動(dòng)電路基板1突出，周邊框11的近旁的取向膜7，由于周邊框11產(chǎn)生的梯級(jí)差而不能充分地摩擦。因此，在周邊框11的近旁容易出現(xiàn)液晶組成物3的取向不均勻的部分。為了使由于液晶組成物3的取向不良所造成的顯示色斑不明顯，通過將在周邊框11的內(nèi)側(cè)數(shù)個(gè)像素做成空像素113而使其成為不進(jìn)行顯示的像素。
但是，如設(shè)置空像素113但與像素5A、5B一樣地對(duì)其供給信號(hào)的話，則由于在空像素113和透明基板2之間存在液晶組成物3，會(huì)發(fā)生可以觀察到由空像素113產(chǎn)生的顯示的問題。在常白方式下使用時(shí)，如果不在液晶組成物3上施加電壓，113為白顯示。因此，顯示區(qū)邊界不明確，會(huì)損害顯示品質(zhì)。也考慮了對(duì)空像素113實(shí)施遮光，但由于像素和像素的間隔為數(shù)μm，在顯示區(qū)邊界精度良好地形成遮光框很困難。于是，確定向空像素113供電進(jìn)行黑顯示使其在觀察時(shí)成為包圍顯示區(qū)的黑框。
在圖53中對(duì)空像素113的驅(qū)動(dòng)方法予以說明。由于向空像素113供給使其成為黑顯示的電壓，設(shè)置有空像素的區(qū)域變?yōu)橐幻婧陲@示。如成為一面黑顯示，就沒有必要與設(shè)置于顯示區(qū)的像素同樣地個(gè)別設(shè)置，可將多個(gè)空像素進(jìn)行電連接而設(shè)置。另外，考慮到驅(qū)動(dòng)所需要的時(shí)間的話，沒有必要為空像素設(shè)置寫入時(shí)間。因此，可以將多個(gè)空像素的電極連續(xù)設(shè)置成為一個(gè)空像素電極。不過，如連接多個(gè)空像素成為一個(gè)空像素，則由于像素面積增加，液晶電容變大。如前所述，如液晶電容變大，利用像素電容降低像素電壓的效率將會(huì)下降。
于是，確定空像素也和顯示區(qū)的像素同樣地個(gè)別地進(jìn)行設(shè)置。可是，與有效像素時(shí)一樣，在對(duì)空像素也是每次寫入一線時(shí)，驅(qū)動(dòng)新設(shè)置的多行空像素的時(shí)間變長(zhǎng)。因此，產(chǎn)生對(duì)有效像素的寫入時(shí)間也以該比例縮短的問題。與此相對(duì)，在進(jìn)行高精細(xì)顯示時(shí)，由于輸入高速影像信號(hào)(點(diǎn)時(shí)鐘頻率數(shù)高的信號(hào))，就更產(chǎn)生對(duì)像素寫入時(shí)間進(jìn)行限制的問題。于是，為了在一個(gè)畫面的寫入時(shí)間期間中節(jié)約數(shù)線大小的寫入時(shí)間，如圖53所示，確定對(duì)空像素使多行大小的空像素從垂直驅(qū)動(dòng)電路130的垂直雙向移位寄存器VSR中輸出，輸入到多個(gè)電平移動(dòng)器67和輸出電路69而輸出掃描信號(hào)。另外，同樣確定對(duì)像素電位控制電路135使多行大小的空像素從雙向移位寄存器SR中輸出，輸入到多個(gè)電平移動(dòng)器67和輸出電路69而輸出像素電極控制信號(hào)。
下面利用圖55對(duì)設(shè)置于驅(qū)動(dòng)電路基板1上的有源元件30及其周邊的構(gòu)成予以詳細(xì)說明。在圖54、圖55中，與圖45同樣的符號(hào)表示同樣的構(gòu)成。圖55是示出有源元件30周邊的概略平面圖。圖54是沿圖55的I-I線的剖面圖，圖54和圖55的個(gè)構(gòu)成間的距離不一致。另外，圖55表示出掃描信號(hào)線102和柵電極36、影像信號(hào)103和源區(qū)35、漏區(qū)34、形成像素電容的第二電極40和第一導(dǎo)電膜42和接觸孔35CH、34CH、40CH、42CH的位置關(guān)系，其他構(gòu)成省略。
在圖45中，標(biāo)號(hào)1表示作為驅(qū)動(dòng)電路基板的硅基板，標(biāo)號(hào)32表示在硅基板1上通過離子注入形成的半導(dǎo)體區(qū)(p型阱)，標(biāo)號(hào)33表示溝道截?cái)喹h(huán)，標(biāo)號(hào)34表示在p型阱32上通過離子注入導(dǎo)電化形成的漏區(qū)，標(biāo)號(hào)35表示在p型阱32上通過離子注入導(dǎo)電化形成的源區(qū)，標(biāo)號(hào)31表示在p型阱上通過離子注入導(dǎo)電化形成的像素電容的第一電極。另外，在本實(shí)施例中，有源元件30是以p型晶體管表示的，但也可以以n型晶體管表示。
標(biāo)號(hào)36表示柵電極，標(biāo)號(hào)37表示緩和柵電極端部的電場(chǎng)強(qiáng)度的偏置區(qū)，標(biāo)號(hào)38表示絕緣膜，標(biāo)號(hào)39表示使晶體管間電分離的場(chǎng)氧化膜，標(biāo)號(hào)40表示第二電極40，是由為了降低絕緣膜38上的有源元件30的閾值用的導(dǎo)電層和低電阻的導(dǎo)電層積層的二層膜構(gòu)成的。標(biāo)號(hào)41表示第一層間膜41，標(biāo)號(hào)42表示第一導(dǎo)電膜。第一導(dǎo)電膜42，由防止接觸不良的鈀金屬和低電阻的導(dǎo)電膜的多層膜組成。作為第一導(dǎo)電膜，例如，可以使用通過濺射形成的鈦化鎢和鋁的多層金屬膜。
在圖55中，標(biāo)號(hào)102表示掃描信號(hào)線。掃描信號(hào)線102，在X方向上引伸在Y方向上并列，向有源元件30供給通斷掃描信號(hào)。掃描信號(hào)線102與柵電極相同由二層膜組成，例如，可以使用多晶硅和鎢化硅的積層二層膜。影像信號(hào)線103，在Y方向上引伸在X方向上并列，向反射電極5供給寫入的影像信號(hào)。影像信號(hào)線103與第一導(dǎo)電膜42相同由多層金屬膜組成，例如，可以使用鈦化鎢和鋁的多層金屬膜。
影像信號(hào)是通過絕緣膜38和第一層間膜41中的空接觸孔35CH由第一導(dǎo)電膜42傳送到漏區(qū)35。如掃描信號(hào)供給掃描信號(hào)線102，有源元件30導(dǎo)通，影像信號(hào)從半導(dǎo)體區(qū)(p型阱)32傳送到源區(qū)34，通過接觸孔34CH傳送到第一導(dǎo)電膜42。傳送到第一導(dǎo)電膜42的影像信號(hào)，通過接觸孔40CH傳送到像素電容的第二電極40。
另外，如圖54所示，影像信號(hào)通過接觸孔42CH傳送到反射電極5。接觸孔42CH形成于在場(chǎng)氧化膜39上形成。由于場(chǎng)氧化膜39的膜厚很厚，在場(chǎng)氧化膜上，與其他構(gòu)成比較，處于高位。通過將接觸孔42CH設(shè)置于場(chǎng)氧化膜39之上，可使其位于距上層導(dǎo)電膜更近的位置，接觸孔的連接部分的長(zhǎng)度可縮短。
此外，如圖54所示，第二層間膜43，將第一導(dǎo)電膜42和第二導(dǎo)電膜44絕緣。第二層間膜43由填埋各構(gòu)成物生成的凹凸的平坦化膜43A覆蓋于其上的絕緣膜43B兩層形成。平坦化膜43A，系涂布SOG(在玻璃上旋涂，spin on glass)而形成。絕緣膜43B是TEOS膜，是使用TEOS(原硅酸四乙酯)作為反應(yīng)氣體通過CVD形成SiO2的產(chǎn)物。
在第二層間膜43形成后，利用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)對(duì)第二層間膜43機(jī)械研磨。第二層間膜43，通過利用CMP研磨而平坦化。在經(jīng)過平坦化的第二層間膜之上形成第一遮光膜44。第一遮光膜44，與第一導(dǎo)電膜42一樣，使用鈦化鎢和鋁的多層金屬膜形成。
第一遮光膜44，基本上覆蓋驅(qū)動(dòng)電路基板1的全部表面，開口，如圖54所示，只有接觸孔42CH。在第一遮光膜44之上，第三層間膜45由TEOS膜形成。并且，在第三層間膜45之上，形成第二遮光膜46。第二遮光膜46，與第一導(dǎo)電膜42一樣，由鎢和鋁的多層金屬膜形成。第二遮光膜46，通過接觸孔42CH與第一導(dǎo)電膜42相連接。在接觸孔42CH中，為進(jìn)行連接，積層形成第一遮光膜44的金屬膜和形成第二遮光膜46的金屬膜。
第一遮光膜44和第二遮光膜46由導(dǎo)電膜形成，其間由絕緣膜(介電膜)形成第三層間膜45，如將像素電位控制信號(hào)供給第一遮光膜44，將灰度等級(jí)電壓供給第二遮光膜46，就可以由第一遮光膜44和第二遮光膜46形成像素電容。另外，考慮到第三層間膜45對(duì)灰度等級(jí)電壓的耐電壓性和膜厚越薄電容越大，第三層間膜45最好是150nm至450nm，約300nm就更好。
以上，根據(jù)上述發(fā)明實(shí)施形態(tài)具體地對(duì)本發(fā)明人完成的發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述發(fā)明實(shí)施形態(tài)，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)，可以有種種變更。
對(duì)利用本申請(qǐng)書中公開的發(fā)明中的代表性的技術(shù)獲得的效果，可以簡(jiǎn)單說明如下。
根據(jù)本發(fā)明，在反射型液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)中，通過將使影像信號(hào)及控制信號(hào)高速化的電路接近液晶板配置，可以達(dá)到提高噪聲、EMI、EMC特性的目的。
根據(jù)本發(fā)明，為了可以進(jìn)行與開發(fā)階段的光學(xué)系統(tǒng)的形狀改變無關(guān)的電路基板的開發(fā)，可以在開發(fā)時(shí)間縮短、開發(fā)、模型改變的同時(shí)降低成本。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其構(gòu)成包括液晶顯示板和連接到該液晶顯示板的顯示控制裝置，所述顯示控制裝置包括用來接收外部供給的影像信號(hào)的第一部分、和在所述第一部分之后并與所述液晶顯示裝置連接的第二部分；其中所述第二部分包括用來將由所述第一部分供給的所述影像信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)的電路、以及用來輸出驅(qū)動(dòng)所述液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖電路；且所述第一部分和所述第二部分是分別在互相獨(dú)立的第一和第二基板上制作的；所述第二部分靠近所述液晶顯示板配置，所述第一部分和所述第二部分通過軟電纜互相連接。
2.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述第二部分還包括用來對(duì)所述影像信號(hào)實(shí)施數(shù)據(jù)率變換的電路；用來對(duì)所述影像信號(hào)實(shí)施γ校正的電路；用來對(duì)所述影像信號(hào)實(shí)施顯示分辨率變換的電路；用來將數(shù)字形式的所述影像信號(hào)變換為模擬信號(hào)的D/A變換器；用來對(duì)所述影像信號(hào)進(jìn)行抽樣保持的抽樣保持電路；以及用來對(duì)所述影像信號(hào)實(shí)施相展開的電路。
3.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述影像信號(hào)從差分振幅模式的第一部分供給所述第二部分。
4.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述第二部分還包括用來將所述影像信號(hào)的數(shù)據(jù)率提高到兩倍以上的電路。
5.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述第二基板與所述液晶顯示板的中間夾持有液晶層的一對(duì)基板中的一個(gè)齊平。
6.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述第二基板是所述液晶顯示板的中間夾持有液晶層的一對(duì)基板中的一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述第二基板粘附于所述液晶顯示板的中間夾持有液晶層的一對(duì)基板中的一個(gè)的外表面上。
8.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述第二基板是在所述液晶顯示板的中間夾持有液晶層的一對(duì)基板中的一個(gè)的外表面上制作的。
9.一種液晶顯示裝置，其構(gòu)成包括用來產(chǎn)生三原色圖像的多個(gè)液晶顯示板，所述多個(gè)液晶顯示板中的每一個(gè)都具有第一和第二基板、夾持于所述第一和第二基板之間的液晶層和在所述第一基板上形成的多個(gè)像素；多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，每一個(gè)都是針對(duì)所述多個(gè)液晶顯示板中的相應(yīng)的一個(gè)設(shè)置的，并向所述多個(gè)像素中的每一個(gè)提供影像信號(hào)；以及針對(duì)所述多個(gè)液晶顯示板中的相應(yīng)的每一個(gè)而設(shè)置的多個(gè)液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路，所述液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路中的每一個(gè)向所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的相應(yīng)的一個(gè)提供控制信號(hào)和所述影像信號(hào)，其中與所述多個(gè)液晶顯示板中的一個(gè)相應(yīng)的所述多個(gè)液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路中的每一個(gè)都是，與所述多個(gè)液晶顯示板中的另一個(gè)相應(yīng)的所述多個(gè)液晶顯示板驅(qū)動(dòng)控制電路中的另一個(gè)，相獨(dú)立地進(jìn)行控制的。
10.如權(quán)利要求9的液晶顯示裝置，其構(gòu)成還包括每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)液晶顯示板中的一個(gè)的多個(gè)電源電路，其中所述多個(gè)電源電路互相分開地設(shè)置，并且所述多個(gè)電源電路中的每一個(gè)都是與所述多個(gè)電源電路中的另一個(gè)相獨(dú)立地進(jìn)行控制的。
11.如權(quán)利要求9的液晶顯示裝置，其中所述第一基板由硅制成。
全文摘要
提供一種液晶顯示裝置，其構(gòu)成包括液晶顯示板和連接到所述液晶顯示板的顯示控制裝置。顯示控制裝置包括用來接收外部供給的影像信號(hào)的第一部分；在第一部分之后并與液晶顯示裝置連接的第二部分。第二部分包括用來將由第一部分供給的影像信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)的電路、以及用來輸出驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)脈沖電路。第一部分和第二部分是分別在互相獨(dú)立的第一和第二基板上制作的。第二部分靠近液晶顯示板配置，而第一部分和第二部分通過軟電纜互相連接。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1440016SQ03103760
公開日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月19日
發(fā)明者前田敏夫, 渡邊明洋, 丸岡良雄, 御園生俊樹, 中川英樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 日立器件工程株式會(huì)社