专利名称：液晶显示装置、图像信号校正电路及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及防止由所谓的水平串扰产生的显示品质下降的液晶显示装置，以及图像信号校正电路、把该液晶显示装置应用于显示部的电子设备。
在这里，一旦在对应的扫描线上加的扫描信号处于作用电平时，设置在扫描线和数据线的交叉部分上的开关元件导通，而对应的数据线上把采样的图像信号提供给像素电极。因此，由像素电极和对置电极以及由夹持在两电极间的液晶构成的液晶电容上应当加对置电极电位和图像信号电位的电位差。其后，即使开关元件导通，通过在液晶电容上其本身或积蓄电容的电容性，应当保持全部所加的电位差。
如果两电极间所加的电位差为零，在此期间通过像素电极和对置电极之间的光，则按照液晶分子的扭转，作约90度旋光，另一方面，随着电位差变大，液晶分子向电场方向倾斜，其结果旋光性消失。因此，例如在透射型，在入射侧和背面侧上与取向方向一致分别配置偏振轴相互正交的偏振器时(标准白光模式的情况)，如果在两电极间所加的电位差为零，则因为光透过，成为白色(透过率变大)显示，另一方面，随着在两电极上所加的电位差变大，则光被遮断，终于变为黑色(透过率变小)显示。从而，通过对每个像素控制在像素电极上的电压，可以实现预定的显示。
然而，在这样的液晶屏存在由所谓的水平串扰产生的显示品质下降的问题。这里，所谓水平串扰有几种，在本案内所述的水平串扰指的是，如果在标准白色模式，例如如
图11所示，在以一定浓度的灰色作为背景，进行矩形状黑色显示时，在该黑色区域的右侧(水平扫描方向一侧)的灰色区域比原来灰色还亮，之后(依不同情况变暗后)，逐渐恢复原来的灰色。在图11用斜的线密度表示浓度。
鉴于以上事实，本发明的目的是提供可以抑制所谓的水平串扰的发生，进行高品质的显示的液晶显示装置，及其图像信号校正电路，以及把该液晶显示装置用于显示部的电子设备。
首先讨论水平串扰的原因。如上所述，液晶电容是在图像电极和对置电极之间夹持液晶形成，不过，因为对置电极由ITO(铟锡氧化物)等的透明薄膜金属构成的，具有不小的电阻。因此，从像素电极到对置电极为止的径路形成由电容部分及配线电阻构成的一种微分电路。
一方面，为了改善液晶电容的保持特性，一般的构成是，设置与液晶电容并联的积蓄电容。详细说，其构成是，该积蓄电容的一端与像素电极连接，而另一端与电容线共用连接。这里，因为电容线由与扫描线相同的多晶硅构成，所以具有电阻部分，其结果与对置电极一样，从像素电极到电容线为止的径路形成由电容部分及配线电阻构成的一种微分电路。
因此，设置在扫描线和数据线交叉部分上的开关元件导通，在对应的像素电极上加上与某种浓度对应的图像信号时，电容线的电位按照像素电极的电位变化方向、并且按照其变化量变化后，应当根据时间常数逐渐恢复到原来的电位。对置电极的电位也是同样的。
其次，为方便说明，如果设想在液晶电容上所加的电压有效值为零时，进行白色显示的标准白模式，则在像素电极上的电位变化量随着像素的浓度接近黑色而变大。因此，如果连续写入电位变化量变为最大的黑色像素，则在通过某黑色像素写入产生位移的对置电极或电容线电位恢复到原来电位前，可以产生写入下一黑色像素的状况。如果发生了该状况，则在对置电极或电容线的电位恢复到原来电位前，由于位移了，所以逐渐从原来的电位离开。另一方面，即使对置电极或电容线电位从原来电位位移，如果像素电极的电位变化量变小，则也理应逐渐恢复到原来的电位。
如果在对置电极或电容线电位从原来的电位位移状态下，与图像电极连接的开关元件导通，则因为加到该液晶电容上的电压有效值只变小对置电极或积蓄电容的电位位移部分，所以像素比原来的浓度还明亮(变白)了。另一方面，如果在对置电极或电容线的电位处在原来电位的状态下，开关元件导通，则加到该液晶电容上的电压有效值成为原来应有的值。
因此，详细说，认为图11的现象即在黑色区域的右侧的灰色区域变得比原来的灰色更明亮之后，逐渐恢复为原来灰色的现象，是由于以下所示理由发生的。即认为该现象是由于通过连续写入像素电极上的电位变化量最大的黑色像素，在对置电极或电容线的电位从原来电位离开的状态下，写入灰色像素的，而通过连续写入像素电极上的电位变化量较小的灰色像素时，对置电极或电容线的电位逐渐恢复为原来电位的缘故。
这样的考虑与本案的发明者通过研究由水平串扰产生的显示品质下降的程度和黑色区域的形状的因果关系所判明的如下所示的倾向一致。详细说，显示品质下降与黑色区域的位置或黑色区域的上下方向(垂直扫描方向)的距离h没有相关性，而黑色区域右侧的灰色部分随着黑色区域水平方向的距离w变宽而变得更明亮，此外，随着背景的灰色和黑色间的浓度差变大，更显著呈现。即所谓距离宽是指连续写入黑色像素的次数多，因此起着使对置电极或电容线的电位变化量向着增大方向的作用，此外，背景的灰色和黑色之间的浓度差变大同样认为起着使对置电极或电容线的电位变化量向着增大的方向的作用。
根据这样的考虑，因为通过连续写入黑色像素，对置电极或电容线的电位应从原来的电位逐渐离开，所以在黑色区域位于右侧的像素范围，加到液晶电容上的电压有效值理应比原来的值还小。然而，在黑色像素上不管电压有效值不同，作为显示品质下降未被目视的原因是由于在像素取作黑色(白色)的情况下，即使液晶电容的电压有效值有多少变动，浓度(透过率)也几乎不变的缘故。
换言之，水平串扰的显示品质下降对于加到液晶电容上的电压有效值的变化，在浓度变化率大的灰色显示区也是容易目视的，如果说限于黑色(白色)显示区，则显示品质下降几乎不成问题。
在液晶电容和积蓄电容比较时，因为在电容量方面积蓄电容一方大，所以认为水平串扰的原因为由电容线的电容变动产生的影响比由对置电极的电位变动产生的影响还大。除了这些电容之外，认为也受到像素电极和数据线的寄生电容等各种电容的影响。
如果水平串扰起因于对置电极或电容线等的电位变动而发生的，则理应把对置电极有或电容线的配线电阻抑制得越低越好，然而，由于受液晶屏的尺寸和工艺过程等的制约，降低配线电阻也有限度。
具体讲，在本案的第1发明，其特征为，具备以下部分，即求图像信号和基准信号之差的减法器，图像信号根据水平扫描及垂直扫描提供，同时具有根据像素浓度的信息，基准信号具有根据预定浓度的信息；将由前述减法器产生的相减输出对每条水平扫描进行积分的积分器；由前述积分器产生的积分输出和与此对应的图像信号相加的加法器；根据前述水平的扫描及垂直扫描施加基于前述加法器产生的相加输出信号的像素电极和经液晶与前述像素电极对置的对置电极。
根据该构成，求图像信号和基准信号之差，即求用图像信号表示的浓度和用基准信号表示的浓度的浓度差，对该浓度差从水平扫描开始顺序积分。由此因为积分结果从水平扫描开始变成为根据用图像信号表示的浓度和用基准信号表示的浓度的浓度差和根据该浓度差产生的期间对应的值，所以成为模拟电位变动产生的影响的信号。而且，该信号与时间一致与原图像信号相加，加到像素电极上。因此，在像素电极上把由抵消对置电极或电容线等电位变动产生的影响的电压相加。从而，因为即使对置电极或电容线等电位变动，与原来浓度对应的电压有效值也加在像素电极及对置电极之间，可以防止显示品质的下降。
此外，在本案第2发明，在把图像信号提供给液晶屏之际，引入作为进行校正的校正电路，具体讲，它是随着与根据水平扫描及垂直扫描提供，同时具有根据像素浓度的信息的图像信号进行显示的液晶屏的前段上设置的图像信号校正电路，其特征为，具有以下部分，即求前述图像信号和具有根据预定浓度的信息的基准信号之差的减法器和把由前述减算器产生的相减输出对每条水平扫描进行积分的积分器，对由前述积分器产生的积分输出和与此对应的图像信号相加，把根据该相加结果的信号作为图像信号提供给前述液晶屏。即使在该构成，因为把抵消对置电极或电容线等的电位变化产生的影响的电压相加，加到图像电极上，所以，同样也可防止显示品质的下降。
在这里，在第1或第2发明，希望基准信号具有使像素浓度作成灰色的电压，如上述所示，之所以显示品质的下降是因为在浓度对电压有效值变化率大的灰色显示区域上发生，所以与像素的浓度作成灰色的电压进行比较变得有效的缘故。
此外，因为对置电极或电容线等，即使电位变动，也遵循他们的时间常数恢复为定常状态，所以希望其结构为，作为校正信号随着时间经过而衰减。因此，在第1或第2发明，其构成最好还具备对由前述积分器产生的积分输出逐渐衰减的衰减装置。通过该构成可以防止对图像信号过渡的校正，作为对积分结果逐渐衰减的衰减装置，考虑如下结构等，即对积分结果以一定比例衰减，反馈到积分器输入的结构，或经一定时间以接近零的系数乘以积分结果的结构等。
因为本发明的电子设备在显示部备有上述液晶显示装置，所以抑制水平串扰的高品质显示成为可能。
附图的简单说明图1是示出本发明实施形态的液晶显示装置全体构成的方框图。
图2(a)是示出该液晶显示装置内的液晶屏外观构成的透视图，图2(b)是对其线A-A’的剖面图。
图3是示出在该液晶屏的元件基板的电气构成的方框图。
图4是示出在该液晶显示装置上的图像信号校正电路构成的方框图。
图5是说明该液晶显示装置动作的时间图。
图6是说明该液晶显示装置动作的时间图。
图7是说明防止由该液晶显示装置产生的品质下降的电压波形图。
图8是示出应用实施形态的液晶显示装置的电子设备一例的投影仪构成的剖面图。
图9是示出应用实施形态的液晶显示装置的电子设备一例的个人计算机构成的透视图。
图10是示出应用该液晶显示装置的电子设备一例的便携电话构成的透视图。
图11是示出由水平串扰产生的显示品质下降的平面图。
发明的
具体实施例方式
以下说明本发明实施形态的液晶显示装置。图1是示出实施形态的液晶显示装置全体构成的方框图。如该图所示，液晶显示装置由液晶屏100，控制电路200，图像信号校正电路300和处理电路400构成。其中，控制电路200是按照由主装置提供的垂直扫描信号Vs，水平扫描信号Hs，以及点时钟信号DCLK生成用于控制各部的定时信号和时钟信号等的。
接着，图像信号校正电路300是由与垂直扫描信号Vs，水平扫描信号Hs及点时钟信号DFCLK同步(即按照垂直扫描及水平扫描)提供的数字图像信号VID产生模拟对置电极电位变化的校正信号，加在图像信号VID上作为校正图像信号VID’输出的。关于该图像信号校正电路300的细节，后述。
其次，处理电路400是由D/A变换器402，S/P变换电路404及放大·倒相电路406构成，是把由图像信号校正电路300校正的图像信号VID’处理成适合提供给液晶屏100信号的电路。
其中，D/A变换器402是把校正的数字图像信号VID’变换成模拟图像信号的变换器。此外，S/P变换电路404是一旦输入模拟的图像信号则把它分配给N(在图中N＝6)系统，同时对时间轴伸长到N倍(串并行转换)输出的电路。把图像信号进行串并行转换的理由是由于在后述的采样开关151(参照图3)增长了施加图像信号的时间，充分确保采样和保存时间及充放电时间的缘故。
一方面，放大·倒相电路406是在串并行转换了的图像信号中对必须极性倒相的进行倒相，其后进行适当放大，作为图像信号VID1～VID6提供给液晶屏的电路。关于倒相否，根据数据信号施加方式，根据①扫描线单位的极性是否倒相，②数据信号线单位的极性是否倒相，③像素单位的极性是否倒相而定，其倒相周期设定为1水平扫描期间或点时钟周期。但是，在本实施形态，为了说明的方便，①对作为扫描线单位的极性倒相的情况举例说明，并非把本发明只限于此的意思。
向变换的图像信号VID1～VID6的液晶屏100提供的定时，在本实施形态，即取作同时，而按点时钟同步，顺序移位也行，这种情况成为用后述的采样电路对N系统的图像信号顺序采样的构成。这里所谓的本实施形态的极性倒相指的是用预定的一定电位Vc(是图像信号的振幅中心电位，大体上与对置电极所加的电压LCcom相等)作为基准，把电压电平交替地倒相为正极性和负极性。
在这里，在处理电路400的输入段进行模拟变换，即使在进行串并行转换后或在放大·倒相后进行模拟变换当然也是可以的。
<液晶屏的构造>
其次，说明液晶屏的构造。图2(a)是示出该液晶屏100构成的透视图，图2(b)是在图2(a)的A-A’线的剖面图。
如这些图所示，液晶屏100的构成是这样的，形成各种元件或像素电极118等的元件基板101和设置对置电极108等的对置基板102通过包含间隔垫(省略图示)的密封材料104保持一定间隙，贴合，以便使电极形成面相互对置，同时，在该间隙内例如封入TN(扭曲向列)型液晶105。
在本实施形态，对元件基板101用玻璃或半导体、石英等，而用不透明基板也行。但是在元件基板用不透明基板时，有必要作为非透过型的反射型用。此外，密封材料104沿着对置基板102的周边形成，而为了封入液晶105，一部分开口。为此，在液晶105封入后，其开口部分通过密封材料106进行密封。
其次，其构成是这样的，在元件基板101的对置面，在密封材料104的外侧一边的区域140a上形成数据线驱动电路140，而且在其内侧的区域150a上，形成采样电路150。一方面，在其一边的外周部分上形成多个安装端子107，从控制电路200或处理电路400等输入各种信号。
在与其一边邻接的两边区域130a上，各自形成扫描线驱动电路130，从两侧驱动扫描线。如果提供给扫描线的扫描信号的延迟不成问题，则在一侧只形成一个扫描线驱动电路130的结构也行。而在其余一边的区域160a上在两个扫描线驱动电路130上形成共用的配线(图示省略)或后述的预充电电路160等。
一方面，其构成是这样的，设置在对置基板102上的对置电板108通过在与元件基板101贴合部分的4角中至少在1处设置的银膏等导电材料与元件基板101上形成的安装端子107电连接，加上一定的电压LCcom。
但是，因为对置电极108通常在对置基板102上不形成图案，在遍及整个一面涂布状态下形成。接着，因为对置电极108如前所述由ITO等的透明薄膜形成，所以其配线电阻较大。因此实际上，对置电极108受元件基板101各部，尤其是图像号线或数据信号线等影响，电位有变化。
另外，在对置基板102上，未作特别图示，在与图像电极118对置的区域上，根据必要设置着色层(滤色片)。但是，如后述的投射仪那样，在色光调制的用途中应用时没有必要在对置基板102上形成着色层。此外不管是否设置着色层，为了防止由漏光产生的对比度的下降，在与像素电极118对置的区域以外的部分上设置遮光膜(图示省略)。
在元素基板101及对置基板102的对置面上设置摩擦处理的定向膜，以便液晶105上分子的长轴方向在两基板间连续地扭转约90度，另一方面，在其各背面侧上分别设置按其取向方向的偏振器，因为与本案没有直接关系，所以省略其图示。在图1(b)上，对置电极108或像素电极118，安装端子107等维持厚度，而这是为示出位置关系权宜的措施，实际上对基板的厚度是可以充分忽略那样的薄。
<元件基板>
其次，说明液晶屏100的元件基板101的电气结构。图3是示出元件基板101构成的方框图。
正如图所示，在元件基板101的显示区域，多条扫描线112沿行(X)方向平行地形成，而多条数据线114沿列(Y)方向平行地形成。而且，在这些扫描线112和数据线114交叉的部分，用于控制像素的开关元件的薄膜晶体管(以下称为「TFT」)116的栅极与扫描线112连接，另一方面，TFT116的源极与数据线114连接，同时，TFT116的漏极与矩形状的透明像素电极118连接。
如上述所示，因为在液晶屏100，在元件基板101和对置基板102的电极形成面之间夹持液晶105，所以在各像素的液晶电容应当由像素电极118和对置电极108和夹持在这两电极间的液晶105构成的。在这里，为了说明的方便，扫描线112的总条数取「m」，数据线114的总条数取「6n」(m，n各取作整数)，像素与扫描线112和数据线114各交叉部分对应，应排列成m行×6n列的矩阵状。
在由矩阵状像素构成的显示区域上，除此之外，在每个像素上形成用于防止液晶电容漏泄的积蓄电容119。在该积蓄电容119的一端连接到像素电极118(TFT116的漏极)上，而其它端通过电容线175共通连接。在本实施形态，在该电容线175上，经连接端子107接地在一定的电位(例如电压LCcom或驱动电路的高位侧电源电压，低位侧电源电压等)。
在元件基板101的非显示区上形成周边电路120。该周边电路120除了扫描线驱动电路130或数据线驱动电路140，采样电路150，预充电电路160外，包含作为用于检查有无制造后缺陷的检查电路，关于检查电路与本案无直接关系，省略其说明。
周边电路120的构成元件在与驱动像素的TFT116共同制造过程中形成。这样，把周边电路120内藏在元件基板上，而且，如果在共同的过程形成该构成元件，则与在另外基板上形成周边电路120的外附的类型进行比较，在谋求装置全体小型化和低价化是有利的。
周边电路120中，扫描线驱动电路130是在1垂直有效显示期间内输出在每1水平扫描期间1H内顺序成为作用电平的扫描信号G1，G2，…，Gm。因为细节与本发明没有直接关系，省略图示。由移位寄存器和数只与电路构成。其中移位寄存器如图5所示，是把垂直扫描最初提供的开始转移脉冲DY在每次转换时钟信号CLY电平时，(在脉前沿及后沿的双方)顺序移位，作为信号G1’，G2’，G3’，…，Gm’输出，各与电路在信号G1’，G2’，G3’，…，Gm’中求邻接的信号间的与信号，作为扫描信号G1，G2，G3，…，Gm输出的电路。
数据线驱动电路140是把顺序成为作用电平的采样信号S1，S2，…，Sn在水平有效显示期间内输出的电路。因为其细节也与本发明无直接关系，省略图示，由移位寄存器和与多只电路构成。其中，移位寄存器，如图5或图6所示，是把在水平有效显示期间最初提供的转换开始脉冲DX在每次转换时钟信号CLX的电平时顺序移位，作为信号S1’，S2’，S3’，…，Sn’输出，各与电路把信号S1’，S2’，S3’，…，Sn’的脉冲宽在期间SMPa缩短，作为采样信号S1，S2，S3，…，Sn输出的，以便邻接间彼此不重叠。
其次，采样电路150是对经6条图像信号线171提供的图像信号VID1～VID6在各按照采样信号S1，S2，S3，…，Sn在各数据线114上采样的电路，由设置在每条数据线114上的采样开关151构成。
数据线114每6条成组块化，在图3从左数属于第i(i为1，2，3，…，n)的组块的数据线114的6条中，连接在位于最左数据线114一端上的采样开关115把经图像信号线171提供的图像信号VID1在采样信号Si作用期间采样，并提供给该数据线114。属于相同i的组块的数据线114的6支内，连接位于第2的数据线114一端的采样开关把图像信号VID2在采样信号Si作用期间采样，并提供给该数据线114。以下，同样也在属于第i组块的数据线114的6条内，连接在位于3，4，5，6的数据线114一端上的各采样开关把各自的图像信号VID3，VID4，VID5，VID6在采样信号Si作用期间采样，并提供给对应的数据线114。
因为，在本实施形态，关于构成采样开关151的TFT，属于N沟道型，所以如果采样信号S1，S2，…，Sn变为H电平，则对应的采样开关115导通。对构成采样开关151的TFT作为P沟道型也行，两沟道组合的相辅型也行。
对显示区域，在数据线驱动电路140的对置一侧的区域上配备预充电电路160。该预充电电路160由在每条数据线114上设置的预充电开关161构成，各预充电开关161经预充电控制线177提供的预充电控制信号PG处于作用电平时，把经预充电信号线179提供的预充电电压信号在数据线114上预充电。
预充电控制信号PG，如图6所示，在除去水平有效期间的回扫期间内，在与该时间的前后端隔绝的期间是成为作用电平的信号。此外，预充电电压信号PS，如同图所示，例如，在每个时钟信号CLY的半周期(1个水平扫描周期)，是以电压Vc作为基准，以电压Vg+，Vg-表示的电平倒相信号。
这里，电压Vc，如上所述，是图像信号VID1～VID6的振幅中心电位，大体上等于加在对置电极108上的电压LCcom的电位。此外，电压Vg+，Vg-分别处于比电压Vc还高的高位侧和还低的低位侧，都是相当于灰色的电压。关于预充电电压信号PS，不限于相当于灰色的电压。电压Vb+，Vb-是在本实施形态未加电压状态下进行白色显示的标准白色模式情况下在正极侧、负极侧进行黑色显示时的电压。
如果根据由如此构成的预充电电路160，在紧临提供采样信号S1，S2，S3，…，Sn的水平有效显示期间之前的回扫期间，因为各数据线114预充电到电压Vg+或Vg-，所以紧临其后的水平有效显示期间，应当降低图像信号VID1～VID6在数据线114采样期间的负荷。
在图3，扫描线驱动电路130只在扫描线112的一端侧上只配置1个，而这是为了说明电气结构的权宜措施，实际上，如图2所示，在扫描线112的两端上配置2个。
<图像信号校正电路的细节>
其次，说明图像信号校正电路300的细节。图4是示出该图像信号校正电路300构成的方框图。在该图，如前所述，图像信号VID从主装置对垂直扫描及水平扫描同步供给，是具有与像素浓度对应信息的数字信号。
接着，减法器320是从图像信号VID减去基准信号Ref的。在这里，作为基准信号Ref，也可以有一定浓度的信息，而在本实施形态，作为表示品质下降采取具有与容易目视的灰色相当的信息。其次，乘法器是对由减法器302产生的相减结果乘以调整系数K1的，而且减法器306是从乘法器304的相乘结果减去乘法器310的相乘结果的。
其次，积分器308在由转送开始脉冲DX的供给产生的再设置后，对由减法器306产生的相减结果进行积分的。乘法器310是对由积分器308产生的积分结果乘以「1」以下的系数K2的，另一方面乘法器312是对由积分器308产生的积分结果乘以调整用系数K3，作为校正信号Igr输出的。
另一方面，延迟器316是对图像信号VID只延迟从减法器302演算到乘法器312需要的时间。该延迟时间，在本实施形态为说明的方便，取作点时钟DCLK的1周期部分。而且，加法器314是对校正信号Igr加上对该校正信号Igr与时间一致延迟的图像信号VID，作为校正图像信号VID’输出的。
在如此的构成上，假定不存在乘法器310时，校正信号Igr按照从水平有效显示期间开始，对图像信号VID和基准信号Ref之差累加之值形成。例如，在标准白色模式进行正极性写入时，假设用图像信号VID表示的像素浓度例如为黑色，则因为从图像信号VID减去基准信号Ref之差为正，所以校正信号Igr随着其黑色和用基准信号表示的灰色的浓度差变大，而且随着其黑色像素的水平扫描期间变长，在正侧应当有大的信息。
但是，实际上，因为由积分器308产生的积分结果经由乘法器310及减法器306反馈，所以如果图像信号VID把和基准信号Ref的浓度差取作一定而推移，则由积分器308产生的积分结果的变化率逐渐变小，与此相伴，校正信号的变化率应当也逐渐变小，而增减。
<液晶显示装置的动作>
其次，说明上述构成的液晶显示装置的动作。首先，在垂直有效显示期间最初传输开始脉冲DY提供给扫描驱动电路130。该传输开始脉冲DY，如图5所示，在每次时钟信号CLY的电平转移时顺序移位，作为信号G1’，G2’，G3’，…，Gm’输出。而且在这些信号G1’，G2’，G3’，…，Gm’中，求邻接的信号间的与信号，在每1水平扫描期间1H，作为成为作用电平的扫描信号G1’，G2’，G3’，…，Gm’输出到对应的扫描线112。
在这里，首先着眼于扫描信号G1在成为作用电平的1水平扫描期间1H。在该1水平扫描期间1H，为了方便说明，如果取作正极侧写入的，则从S/P变换电路404(参照图1)输出的图像信号VID1～VID6对加到对置电极108上的电压LCcom(严格讲为电压Vc)成为高位侧电压。
在此之前，预充电控制信号PG，如图6所示，在从其回扫期间前后端隔绝期间成为作用电平。在此期间，预充电电压信号PS与正极侧的写入对应，成为电压Vg+。因此，在该期间，全部数据线114应当预充电到电压Vg+。
其次，回扫期间终止，如果成为水平有效显示期间，则其最初传输开始脉冲DX，如图5或图6所示，提供给数据线驱动电路140。该传输开始脉冲DX作为在每次时钟信号CLX的电平转移时顺序移位的信号S1’，S2’，S3’，…，Sn’输出。而且，该信号S1’，S2’，S3’，…，Sn’的各脉冲宽在期间SMPa变狭，以便邻接的脉冲间不互相重叠，作为采样信号S1，S2，S3，…，Sn输出。
另一方面，输入到图像信号修正电路300的图像信号VID由延迟器316只延迟1点时钟DCLK，同时，加上模拟对置电极108的电位变化的校正信号Igr，作为校正图像信号VID’输出。
校正图像信号VID’，第1，由D/A变换电路402变换成模拟信号，第2，由S/P变换电路402分配给图像信号VID1～VID6，同时，对时间轴伸长到6倍，第3，由放大·倒相电路406合适地放大·倒相，提供给液晶屏100。
在这里，在扫描信号G1成为作用电平期间，一旦采样信号S1成为作用电平，则对属于从左开始第1组块的6条数据线114分别进行图像信号VID1～VID6采样。而且，采样的图像信号VID1～VID6，通过在图3从上开始数与第1扫描线112和该6条数据线交叉像素的TFT116，应当加到各自对应的像素电极118上。
其后，一旦该采样信号S2成为作用电平，这回，对属于第2组块的6条数据线114分别对图像信号VID1～VID6进行采样，这些图像信号VID1～VID6通过每一条扫描线112和该6条数据线114交叉像素的TFT116应该加到各自对应的像素电极118上。
以下同样地进行，如果采样信号S3，S4，…，Sn顺序成为作用电平，则在属于第3，第4，…，第n组块的6条数据线114对各自的图像信号VID1～VID6进行采样，这些图像信号VID1～VID6通过每1条扫描线112和该6条数据线114交叉像素的TFT116，应当加到各自对应的像素电极118上。由此应当对所有第1行的像素的写入终止。
接着对扫描信号G2成为作用期间进行说明。在本实施形态，如以上所述，因为进行扫描线单位的极性倒相，所以在该1水平扫描期间，应当进行负极侧的写入。因此，从S/P变换电路402输出的图像信号VID1～VID6对加在对置电极108上的电压LCcom(严格说为电压Vc)成为低位侧电压。在这之前，因为回扫期间的预定电电压信号Vs的电压成为Vg-，所以在预充电控制信号PG成为作用电平时，所有数据线114应当预充电到电压Vg-。
关于其它动作是同样的，采样信号S1，S2，S3，…，Sn顺序成为作用电平，第2行的像素的全部写入终止。
以下同样地进行，扫描信号G3，G4，…，Gm起作用，应当对第3行，第4行，…，第m行的像素进行写入。由此，对奇数行的像素进行正极侧的写入，另一方面，对像数行的像素进行负极侧写入，在该1垂直扫描期间，第1行～第m行的像素的全部写入终止。
而且即使在下1垂直扫描期间，也进行同样的写入，然而在此期间，对各行的像素的写入极性应当改换。即在下1垂直扫描期间，关于奇数行的像素，对负极侧的像素进行写入，另一方面，关于偶数行的像素应当进行正极侧的写入。这样，因为在每1垂直扫描期间对像素的写入极性进行改换，所以在液晶105上不加直流成分，以防止其变坏。
在这样的驱动下，如果对数据线114每1条驱动的方式进行比较，则因为通过各采样开关151对图像信号进行采样的时间变为6倍，所以充分地确保各像素的充放电时间。因此，应当谋求高对比度化。因为在数据线驱动电路140的移位寄存器的级数，以及，时钟信号CLX的频率分别降低到1/6，所以也在力求级数的减少的同时也力求低消耗电能。
采样信号S1，S2，…，Sn起作用期间，还比时钟信号CLX的半周期狭，因为受限于期间SMPa，所以事前防止邻接的采样信号间的重叠。因此，应在属于某组块的6条数据线114采样的图像信号VID1～VID6可以防止也属于其邻接组块的6条数据线114上同时采样的事态，实现高品质显示。
认为在如图11所示以灰色作背景显示矩形状的黑色时，在水平扫描该黑色区域时，图像信号VID，如图7(a)所示，从水平有效显示期间开始维持黑色，在时间t1成为黑色，在时间t2再恢复为灰色。另一方面，在图像信号VID在时间t2恢复为灰色时，因为对置电极108(对电容线175也一样)的电位偏向黑色侧的电压，所以黑色区域的右侧部分比原来的灰色还明亮，因此发生如图11所示的显示品质的下降。
在本实施形态，把图7(a)所示的图像信号VID输入图像信号校正电路300时，直到时间ti，与基准信号Ref的浓度差为零，所以校正信号Igr维持为零。其次，校正信号Igr在图像信号VID转移到黑色的时间t1，开始增加，而因为如上所述由积分器308产生的积分结果经由乘法器310及减法器306反馈，所以变化率逐渐变得迟缓。而且，在图像信号VID转变为灰色的时间t2以后，与基准信号Ref的浓度差再次为零，此外，全部积分的结果也通过反馈减少，所以校正信号Igr以收敛形逐渐返回到零。
而且，加上图像信号VID和校正信号Igr的校正图像信号VID’，如图7(b)所示，加上对置电极108(电容线175)的电位变化部分，经处理电路400应当提供给液晶屏100。
因此，在本实施形态，对图11所示的黑色部分进行水平扫描期间，在时间t2，因为即使认为对置电极108(电容线175)电位变化，该电位变化部分也加在图像信号VID上加到像素电极118上，所以在位于黑色显示区域右侧的像素的液晶电容上加上相当于原来灰色的电位差Vg。从而，根据本实施形态能防止图11所示的显示品质的下降。
校正信号Igr即使在某定时具有某值，如果图像信号VID和基准信号Ref也没有浓度差，则因为随着时间过去，逐渐收敛为零，所以对对置电极108或电容线175上的电位变化进行合适的模拟，同时应抑制过渡的校正。
<其它>
在上述的实施形态其构成为，把6条数据线114汇集成1组块，对属于1组块的6条数据线114，对在6系统变换的图像信号VID1～VID6进行采样，但是变换数及同时加在数据线数(即构成1组块的数据线数)并不限于「6」。例如，如果在采样电路150的采集开关151的响应速度足够高，则也可以这样构成，把校正图像信号串行传送到未并行变换的1条图像信号线，以便对每条数据线114顺序采样。对变换数及同时加在数据线数取「3」或，「12」，「24」等，其构成也可以是这样的，对3条或12条，24条等的数据线，同时提供作3系统变换或12系统变换，24系统变换的校正图像信号。作为变换数，从彩色图像信号由与3原色有关的信号构成的这层关系看，采用3的倍数，在控制或电路等简易化方面好。但是正如后述的投射仪那样，只作光调制的用途时，不一定是3的倍数。
在上述的实施形态，图像信号校正电路300作为处理数字图像信号VID的，然而也可以作为处理模拟图像信号的构成。在该构成，图像信号的电压应当表示像素的浓度。此外，在实施形态是这样构成的，图像信号校正电路300在图像信号串并行转换前，进行校正，然而在串并行转换后进行校正的构成也行，如上所示，不进行串并行变换的构成也行。
在上述实施形态，对作为在对置电极108和像素电极118的电位差为零时进行白色显示的标准白色模式进行说明，而作为进行黑色显示的标准黑色模式也行。此外，作为预充电电压PS，其构成是这样的，选择相当灰色的电压Vg+，Vg-，按照写入极性在每1水平扫描期间电平倒相，而正如在图6的虚线所示，选择与白色相当的电压Vw，随时间保持一定也行，选择与黑色相当的电压Vb+，Vb-，在每1水平扫描期间电平倒相也行，与作为按照写入极性而不同的浓度相当的电压也行。
此外，在实施形态，在元件基板101上用玻璃基板，而应用SOI(硅绝缘体)技术，在兰宝石或石英，玻璃等的绝缘性基极上形成硅单晶模，在这里制作各种元件也行。此外，作为元件基板101，用硅基板等，同时也可以在这里形成各种元件。因为在这样的场合，作为各种开关可以用电场效应型晶体管，所以容易高速动作。但是，在元件板101没有透明性时，用铝形成像素电极118，或另外方法形成反射层等，作为反射型是有用的必要的。
在上述的实施形态，作为液晶用TN型，也可以用具有BTN(双稳定扭转向列)型·强介电型等的存储性的双稳定型，高分子弥散型，以及把在分子的长轴方向和短轴方向对可见光的吸收具有各向异性的染料(客体)溶解在一定分子取向的液晶(主体)，使染料分子与液晶分子平行取向的GH(客主体)型等的液晶。
所谓“在不加电压时，液晶分子对两基板垂直方向取向，另一方面，在加电压时，液晶分子对两基板水平方向取向”的垂直取向(同向扭转取向)的构成也行，所谓“在不加电压时液晶分子对两基板水平方向取向，另一方面在加电压时，液晶分子对两基板垂直方向取向”的平行(水平)取向(均匀取向)的构成也行。这样，本发明作为液晶或取向方式也可以用各种各样的。
<电子设备>
其次，说明应用上述实施形态的液晶显示装置的电子设备。
(其一投射仪)首先，说明把上述液晶显示装置作光阀用的投射仪。图8是示出该投射仪构成的平面图。如该图所示，在投射仪2100内部设置由卤素灯等的白色光源构成的灯单元2102。从该灯单元2102射出的投射光通过内部配置的3只镜2106及2只二向色镜2108分离为R(红)，G(绿)，B(兰)三原色，各自引入到与各原色对应的光阀100R，100G及100B。因为B色的光与其它的R色或G色比较，光路长，所以为了防止其损失，经由入射透镜2122，延迟透镜2123及出射透镜2124构成的延迟透镜系统2121而引入。
在这里，光阀100R，100G及100B的构成是与上述实施形态的液晶屏100同样，是与由处理电路(在图8省略)提供的R，G，B各色对应的图像信号分别驱动的。即，在该投射仪2100上，在图1所示的液晶显示装置成为与R，G，B各色对应的3组构成。
由光阀100R，100G，100B分别调制的光从3方向入射到二向棱镜2112。而且在该二向棱镜，R色及B色的光90度折射，G色光直进。从而各色光合成后，通过投射透镜2114应把彩色图像投射到屏2120上。
因为与R，G，B各原色对应的光通过二色镜2108入射到光阀100R，100G及100B上。所以如上所述，没有必要设置滤色镜。此外，与光阀100R，100B的透射像通过二色镜2112反射后投射的相反，因为光阀100G的透射像原封不同地投射，所以由光阀100R，100B产生的水平扫描方向与由光阀100G产生的水平扫描方向相反，成为显示左右倒置像的构成。
<其2；便携式计算机>
其次，说明把上述液晶显示装置用于便携式个人计算机的例。图9是示出该个人计算机构成的透视图。在图上，计算机2200配备具有健盘2202的主体部2204，作为显示部用的液晶屏。在其背面设置用于提高目视性的背照射光单元(图示省略)。
<其3；便携电话>
接着说明把上述液晶显示装置用于便携电话显示部的例。图10是示出该便携电路的透视图。在图上，便携电话2300除了配备多个操作扭2302外，在备配受话口2304，送话口2306的同时，还配备作为显示部用的液晶屏。在该液晶屏100背面也设置用于提高目视性的背照射光单元(图示省略)。
<电子设备汇集>
作为电子设备，除了参照图8，图9及图10说明外，也可列举配备电视，取景器，监控器直视型磁带录像机，汽车导航装置，寻呼机，电子笔记本，台式电子计算器，文字处理机，工作站，电视电话，POS终端，数字照像机，触模屏设备等。而且无需说，对各种设备，本发明的液晶显示装置可应用。
如以上说明所示，根据本发明，模拟对置电极或电容线的电位变化的校正信号加上原来的图像信号一起加到图像电极上，所以即使这些电位变化，与原来浓度对应的电压有效值加在像素电极及对置电有之间，由此也可以防止显示品质的下降。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征为，配备求出按照水平扫描及垂直扫描供给，同时具有基于像素的浓度的信息的图像信号和具有基于预定浓度的信息的基准信号之差的减法器；对由前述减法器的相减输出在每条水平扫描进行积分的积分器；将前述积分器的积分输出和与此对应的图像信号相加的加法器；基于由前述加法器的相加输出的信号按照前述水平扫描及垂直扫描所施加的像素电极和与前述像素电极经液晶对置的对置电极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为，前述基准信号具有与灰色浓度对应的信息。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为，还配备有对由前述积分器的积分输出逐渐衰减的衰减装置。
4.根据权利要求1～3任一项所述的液晶显示装置，其特征为，前述液晶显示装置是标准白色模式。
5.一种设置在液晶屏前级的图像信号校正电路，该液晶屏根据图像信号进行显示，该图像信号按照水平扫描及垂直扫描供给、同时具有基于像素浓度的信息，其特征为，具有求出前述图像信号和具有按照预定浓度的信息的基准信号的差的减法器；对前述减法器的相减输出在每条水平扫描进行积分的积分器；将前述积分器的积分输出和与其对应的图像信号相加，把基于该相加结果的信号作为图像信号供给前述液晶屏。
6.根据权利要求5所述的图像信号校正电路，其特征为，前述基准信号具有与灰色浓度对应的信息。
7.根据权利要求5所述的图像信号校正电路，其特征为，它备配有对前述积分器的积分输出逐渐衰减的衰减装置。
8.一种电子设备，其特征为，把权利要求1～4的任一项所述的液晶显示装置用于显示部。
全文摘要
一种液晶显示装置、图像信号校正电路及电子设备,通过减法器304求出图像信号VID和表示一定浓度的基准信号Ref之差,该图像信号VID具有按照水平扫描及垂直扫描提供,同时按照像素浓度的信息,对其差在每条水平扫描由积分器308积分,乘以合适的系数,作为模拟对置电极或电容线等的电位变化的校正信号Igr加到原来的图像信号VID上,作为校正图像信号VID’提供给液晶屏。由此,因为加上对置电极电位变化的电压加到像素电极上,所以抵消了对置电极电位变化,防止了由水平串扰产生的显示品质的下降。
文档编号G02F1/133GK1347073SQ0113535
公开日2002年5月1日 申请日期2001年9月30日 优先权日2000年10月4日
发明者青木透 申请人:精工爱普生株式会社