专利名称：图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以获得高品质图像输出的图像显示装置。
图12是本发明涉及的图像显示装置现有例的构成图。由像素开关101和液晶显示电容102构成的显示像素在显示区111配置成矩阵状，像素开关101的栅通过栅线109连接到栅线驱动器110，并且像素开关101的一端通过信号线103连接到模拟缓冲器104。模拟缓冲器104与DA转换电路105的输出连接，DA转换电路105与数据锁存电路106的输出连接，而数据锁存电路106接受移位寄存器107的输出并与数字输入信号线108相连接。
下面叙述本现有例的动作。从数字输入信号线108输入的数字输入信号在由移位寄存器107扫描的同时由数据锁存电路106锁存。之后将锁存在数据锁存电路106内的数字输入信号由DA转换电路105转换为模拟信号电压，通过模拟缓冲器104输入到信号线103。于此在预定的定时栅线驱动器110通过栅线109将被选择行的像素开关101置于“通”时，在被选择像素行的液晶显示电容102内写入上述模拟信号电压。
但是，此处却存在如果作为构成上述模拟缓冲器104的放大电路的输入输出电压差的偏置电压在模拟缓冲器104之间有差异时，则在显示图像中会产生直条噪声图形而显著降低图像品质的这样的问题。并且特别是在上述模拟缓冲器104是由多晶Si-TFT构成的场合，问题更为突出。下面介绍针对此问题的现有对策。
图13是上述模拟缓冲器104的电路构成图。从输入端子127输入的模拟电压经过第一复位开关124输入到由nMOS 121及pMOS 122构成的放大电路。上述放大电路的输出则输入到信号线103和第二复位开关125，第二复位开关125的另一端经偏置消除电容123连接到上述放大电路的输入端。并且，输入端子127也输入到与第一复位开关124并联的输入开关126，输入开关126的另一端连接到第二复位开关125和偏置消除电容123中间。
下面对上述模拟缓冲器104的动作予以说明。首先，输入开关126处于“断”的状态，第一复位开关124及第二复位开关125处于“通”的状态。在此状态下，由于由nMOS 121及pMOS 122组成的放大电路的输入输出施加于偏置消除电容123的两端，作为上述放大电路的输入输出电压差的偏置电压输入到偏置消除电容123上。其次，如第一复位开关124及第二复位开关125处于“断”的状态，而输入开关126处于“通”的状态，则由于在上述电路上输入的是扣除输入到偏置消除电容123上的偏置电压值的电压，结果上述放大电路的偏置电压被消除，可以将与输入到输入端子127的电压值相同的电压从上述放大电路输出的信号线103。关于这种现有例，例如在Asia Display 98会议的预印本的第285-288页等处有详细叙述。
本发明的目的是提供另外一种消除偏置电压的方法。
上述目的是利用下面的图像显示装置实现的，此图像显示装置包括由进行图像显示用的液晶电容和用来将图像信号电压写入此液晶电容的图像开关串联连接的多个显示像素以矩阵状配置而形成的显示画面；生成针对此液晶电容的对各个奇偶帧电压方向交流变化的图像信号电压的图像信号电压产生单元；以及减小此图像信号电压产生单元的输出阻抗，并将图像信号电压传送到图像开关的阻抗变换单元；在此显示装置中还包括使阻抗变换单元的驱动电压与上述图像信号电压的正负合并而在各个奇偶帧中在正的电压区与负的电压区之间转移的驱动电压转移单元。
图2是第1实施例的模拟缓冲器的电路构成图。
图3是第1实施例的显示亮度与输入信号电压的关系的特性曲线图。
图4是第1实施例的模拟缓冲器驱动时序图。
图5是第1实施例的差动放大电路的实际配置图。
图6是第1实施例的差动放大电路的另一实际配置图。
图7是第2实施例的构成图。
图8是第2实施例的模拟缓冲器的电路构成图。
图9是第2实施例的模拟缓冲器驱动时序图。
图10是第3实施例的构成图。
图11是第2实施例的构成图。
图12是现有例的构成图。
图13是现有例的模拟缓冲器的电路构成图。
图14是显示亮度与输入信号电压的关系的特性曲线图。
实施发明的具体方式(第一实施例)下面利用图1至图6及图14对本发明的一个实施例予以说明。
图1是本发明的图像显示装置的一个实施例的构成图。由像素开关1和串联到其一端的液晶显示电容2构成的显示像素在显示像素区11(显示画面)内配置成为矩阵状，像素开关1的栅通过栅线9连接到栅线驱动器10，并且像素开关1的另一端通过信号线3连接到模拟缓冲器4(阻抗变换单元)。模拟缓冲器4与DA变换电路5的输出连接，DA变换电路5与数据锁存电路6的输出连接，数据锁存电路6与移位寄存器7的输出及数字输入信号线8的输入连接。并且在模拟缓冲器4上还分别连接有一组高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B，偏置线23A、23B的输入，而高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B及偏置线23A、23B与驱动电压转移电路12相连接。驱动电压转移电路12，如下面所述，是用来对各输出线提供2值低阻抗输出电压的电路。
下面叙述本实施例的动作。从数字输入信号线8输入的数字输入信号在移位寄存器7的扫描的同时由数据锁存电路6锁存。之后，在数据锁存电路6内锁存的数字输入信号由DA变换电路5变换为模拟信号电压，通过模拟缓冲器4输入到信号线3。在此按规定的时序栅线驱动器10通过栅线9使被选择行的像素开关1变成“通”的状态，结果上述模拟信号电压就写入到被选择像素行的液晶显示电容2内。
下面详细说明模拟缓冲器4的的构成及其动作。
图2是上述模拟缓冲器4电路构成图。从输入端子31输入的模拟信号电压输入到由驱动器晶体管32、33，负载晶体管34、35，和电流源晶体管36构成的差动放大电路。此差动放大电路的差动输出线37又输入到由驱动器晶体管38和负载晶体管39构成的放大电路，此放大电路的输出在与信号线3连接的同时还反馈到上述差动放大电路的一端。因此，本模拟缓冲器4的整体被设计成为电压增益接近1。另外，本模拟缓冲器4的高电压电源Vd侧与高电压电源线21A、21B相连接，低电压电源Vs侧与低电源电压线22A、22B相连接，电流源晶体管36与负载晶体管39的偏置线23A、23B相连接。此处奇数号的模拟缓冲器4与高电压电源线21A、低电源电压线22A、偏置线23A，偶数号的模拟缓冲器4与高电压电源线21B、低电源电压线22B、偏置线23B分别如前面图1所示交互连接。
在说明图2所示的模拟缓冲器4的动作之前，下面对图像信号的液晶显示特性予以说明。图14是液晶显示亮度B与输入信号电压V的关系的特性曲线图。液晶的输入信号电压正负对称，输入信号电压的绝对值大时为黑显示。为了确保液晶显示的可靠性，一般奇偶帧之间输入信号电压的正负进行交换。在本图中，白显示电压以VW+、VW-表示，黑显示电压以VB+、VB-表示，信号电压例如在奇数帧时的取值为从VB-到VW-，在偶数帧时的取值为从VW+到VB+。此外，此处输入信号电压受到模拟缓冲器的偏置电压的偏差的影响，例如，假设在奇数帧时的变动为ΔVt1，在偶数帧时时的变动为ΔVt2。此时，液晶显示亮度，由于此偏置电压的偏差，在奇数帧时会发生ΔBt1的变动，在偶数帧时时会发生ΔBt2的变动，平均说来会发生(ΔBt1-ΔBt2)的显示亮度偏移。若此处假设奇偶帧的信号电压输出是得自同一模拟缓冲器，由于ΔVt1和ΔVt2的值比较接近，可将(ΔBt1-ΔBt2)的值抑制为一较小值。但是，仅仅如此是不能使(ΔBt1-ΔBt2)的值为0的。即其原因是，如模拟缓冲器的驱动电压电源Vs、Vd为一定，则在输出信号电压为V1的场合和为V2的场合，由于施加于构成模拟缓冲器的各晶体管上的电压关系不同，对应于各个输出的偏置电压ΔVt1和ΔVt2的值也不同。
于是，在本实施例中，模拟缓冲器4的转移(shift)驱动动作按如下方式进行。图3和图14一样，是液晶显示亮度B与输入信号电压V的关系的特性曲线图。如图所示，对亮度随输入信号电压的变化产生最大梯度的正电压区及负电压区的输入信号电压分别为Vm+(正电压区)和Vm-(负电压区)，两者的差为ΔVm。此处在本来的输出信号电压应为Vm-时，模拟缓冲器4受到偏置电压偏差的影响，变动将为ΔVt。此时液晶显示亮度，如图3所示，变动为+ΔBt。可是此处，在本发明中是使下一帧中的模拟缓冲器4的驱动电压只发生ΔVm偏移而驱动模拟缓冲器4。接着，如假设模拟缓冲器4本来的输出信号电压为Vm+，此场合的偏置电压的变动也为ΔVt，液晶显示亮度为-ΔBt。这是由于施加于构成模拟缓冲器4的各晶体管上的电压关系在两帧之间相同，对应于各个输出的偏置电压值为一定值ΔVt之故。所以，在此场合，有可能使液晶显示亮度的偏差在奇偶帧之间完全抵消。如此，本实施例中，由于模拟缓冲器4的偏置电压偏差造成的液晶显示亮度的变动在最大信号电压Vm+、Vm-处，模拟缓冲器4的驱动电源在奇偶帧之间以这些电压的差分ΔVm为偏移量进行驱动，可以使液晶显示亮度的偏移在奇偶帧之间得到理想的消除。
另外，很清楚，在本实施例中，模拟缓冲器4驱动电压在奇偶帧之间的偏移量规定为ΔVm，此值越大，越靠近黑显示侧，此值越小说靠近白显示侧，各帧间的偏移电压可以得到消除。即如果给定的偏移量的最小值为(VW+)-(VW-)、最大值为(VB+)-(VB-)，可以期待根据本实施例的本发明的效果。反之，如从期待的偏移电压的精度出发，也可以对与上述ΔVm的值的偏差值设定偏移量。此外，输入到液晶显示电容2的信号电压实际上由于受到像素开关1处于“通”的状态时的耦合电容的影响，为了对这一部分进行补正，最好将模拟缓冲器4对驱动电源的奇偶帧之间的偏移量设定为较ΔVm略小些的数值。此时的补正量可以很容易从包含上述的耦合电容和寄生电容的液晶显示电容2的值计算得出。
下面利用图4所示的模拟缓冲器驱动时序图对模拟缓冲器4的动作予以更详细的介绍。此外，此处为了简化说明，栅线9的根数画出了3根。设定在偶数帧开始时，驱动奇数号的模拟缓冲器4的高电压电源线21A、低电源电压线22A、偏置线23A处于高电压状态，而驱动偶数号的模拟缓冲器4的高电压电源线21B、低电源电压线22B、偏置线23B处于低电压状态。此处各个高电压状态和低电压状态之间的电位差在图3中定义为ΔVm，奇数号和偶数号的模拟缓冲器4的上述各驱动电压，除了交互取高电压状态和低电压状态之外，电压相同。另外，如设定好驱动电压转移电路12的上述高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B，偏置线23A、23B，DA变换电路5输出模拟信号电压，接着利用栅线驱动器10选择规定的栅线9而使规定的像素开关处于“通”的状态，并开始通过模拟缓冲器对模拟信号电压的液晶显示电容进行写入。一个水平期间长度的显示像素的写入期间通过使栅线9重新处于“断”的状态而结束，接着如果来自DA变换电路5的模拟信号电压输出停止，则驱动奇数号的模拟缓冲器4的高电压电源线21A、低电源电压线22A、偏置线23A转移到低电压状态，而驱动偶数号的模拟缓冲器4的高电压电源线21B、低电源电压线22B、偏置线23B转移到高电压状态。之后，通过反复执行上述动作，就可以对显示像素一列一列写入模拟信号电压。此处，高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B和偏置线23A、23B的转移在各帧的最后不进行。这一点在本实施例中，由于栅线9的根数是奇数，是为了使对每一帧写入到同一像素的模拟缓冲器4的驱动电压在高电压状态和低电压状态之间交互转移。因而，假如栅线9的根数是偶数，则需要判断高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B和偏置线23A、23B的转移在各帧的最后还需要进行一次，或是需要停止各帧的最初一次的转移。另外，从到此为止的说明可以明了，在模拟缓冲器4以低电压状态驱动时，输入到模拟缓冲器4的模拟信号电压对液晶的施加电压处于VB-到VW-的范围，而在模拟缓冲器4以高电压状态驱动时，输入到模拟缓冲器4的模拟信号电压对液晶的施加电压处于VW+到VB+的范围。
图2所示的模拟缓冲器4的差动放大电路的实际配置示于图5。差动放大电路由具有输入端子31和反馈输入端子44的驱动器晶体管32、33，负载晶体管34、35和电流源晶体管36构成，其中负载晶体管34、35利用p型多晶Si-TFT(薄膜晶体管)，驱动器晶体管32、33利用n型多晶Si-TFT。在负载晶体管34、35的源与连接到高电压电源线21A、21B的高电压电源配线41相连接，电流源晶体管36的源与连接到低电压电源线22A、22B的低电压电源配线42相连接，电流源晶体管36的栅与连接到偏置线23A、23B的偏置配线43相连接，而差动输出线37从差动放大电路通往后段的放大电路。此处，以正方形表示的是配线间连接用的接触孔40，虚线是Al配线层，实线是多晶Si岛及金属栅配线层。在本实施例中，由于以这样方式采用多晶Si-TFT构成模拟缓冲器51，所以除了晶体管衬底间不需要绝缘，nMOS和pMOS可以以几乎相同的间隔配置的这样的优点之外，另外还有一个优点是没有必要利用驱动电压转移电路12驱动衬底电压。很明显本发明也适用于以采用单晶Si衬底的MOS晶体管构成模拟缓冲器4的场合，但必须在驱动衬底电压时一直使pn结处于反偏置状态。因此，不需要衬底电压驱动的多晶Si-TFT电路的特点是在成本上非常有利。同样，即使采用没有必要从外部供给衬底电压的完全耗尽化的SOI(绝缘体上硅)晶体管电路，也可以具有这种优点，但毫无疑问在成本方面多晶Si-TFT电路占优势。
在使用差动放大电路时，应该注意的是驱动器晶体管32、33，负载晶体管34、35这种双晶体管之间的特性偏差会造成模拟缓冲器4整体特性的偏差。在本实施例中，由于在这些晶体管中使用了对非晶Si薄膜采用脉冲激光器照射加工技术使其结晶化的、特性偏差比较大的多晶Si-TFT，问题更为严重。由于结晶化脉冲激光器是以30cm的长轴和300微米的短轴形成的矩形窗口进行照射，在短轴方向上生成激光束的端部区域，此区域的晶体管特性与通常不同。于是，在本实施例中，为了解消上述的双晶体管间的特性偏差，如图5所示，使双晶体管的配置方向与激光的长轴方向相同。在此场合，在双晶体管的一个处于激光束的端部区域的场合，双晶体管的另一个也同样处于激光束的端部区域，可以消除双晶体管之间的特性偏差。另外，通过使晶体管的沟道电流的方向和激光的长轴方向平行，使晶体管的宽度加长，使期望得到具有大电流驱动能力的晶体管的全沟道处于激光束的端部，可以避免特性劣化。这一点对于后段的放大电路的配置尤为重要。
在本实施例中，除了图5中说明的差动放大电路的实际配置之外，还可以采用图6示出的另一种差动放大电路的实际配置。此处配置中示出的各标号及动作和优点等与图5所说明的差动放大电路相同，其说明省略。图6所示出的另一种差动放大电路的实际配置中激光的长轴方向也与双晶体管的配置方向相同，也同样可消除由激光束端部区域引起的差动放大电路的特性偏差。另外，该脉冲激光照射加工技术不限于应用于图像显示装置所使用的差动放大电路，作为半导体装置的一般加工技术也是有效的。
在以上的实施例中，图1中的显示像素是2行3列，但很显然，本实施例的效果与显示像素的数目无关。另外，图2所示的模拟缓冲器的电路形态自然也适用于单晶Si晶体管电路及包含pMOS和nMOS的交换的多样的电路构成。关于图5所示的差动放大电路的配置，也适用于共面及逆交错构成或包含LDD(轻掺杂漏)及单漏的多种晶体管。(第二实施例)下面利用图7至图9对本发明的另一实施例予以说明。图7是本发明的图像显示装置的另一实施例的构成图。由像素开关1和与其串联的液晶显示电容2构成的显示像素在显示像素区11内配置成为矩阵形状，像素开关1的栅通过栅线9与栅线驱动器10相连接，而像素开关1的另一端通过信号线3与模拟缓冲器51相连接。DA变换电路5的输出通过由输入信号定时线53控制的输入信号切换开关52连接到模拟缓冲器51，而数据锁存电路6的输出与DA变换电路5相连接，移位寄存器7输出及数字输入信号线8输入与数据锁存电路6相连接。另外，分别有一组高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B，偏置线23A、23B输入到模拟缓冲器51，而高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B，偏置线23A、23B与驱动电压转移电路12相连接。另一方面，信号线3的另一端通过由预充电定时线55控制的预充电开关54与预充电电源线56A、56B相连接，而预充电电源线56A、56B与预充电电压转移电路57相连接。
下面简单叙述本实施例的动作。从数字输入信号线8输入的数字输入信号，在移位寄存器7的扫描的同时，由数据锁存电路6锁定。接着，由数据锁存电路6锁定的数字输入信号由DA变换电路5变换为模拟信号电压，通过模拟缓冲器51输入到信号线3。此处，在规定的定时栅线驱动器10通过栅线9使被选择行的像素开关1处于“通”的状态，因此使上述模拟信号电压写入到被选择行的液晶显示电容2内。
在本实施例中，在由上述的模拟缓冲器51决定的模拟信号电压向信号线3的输入之前，先进行向信号线3的预充电。下面对包含模拟缓冲器51的构成及其动作予以详细说明。
图8是包含上述的输入信号切换开关52的模拟缓冲器51的电路构成图。从输入端子66输入的模拟信号电压分别通过由输入信号定时线53驱动的由pMOS 64A、nMOS 64B构成的第一CMOS模拟开关输入到源跟随器电路的驱动器晶体管61。上述源跟随器电路由驱动器晶体管61及负载晶体管62构成，其输出连接到信号线3。此外，由上述源跟随器电路构成的本模拟缓冲器51的高电压电源Vd侧与高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B相连接，负载晶体管62的栅与偏置线23A、23B相连接。在此奇数号的模拟缓冲器51与高电压电源线21A、低电源电压线22A、偏置线23A，偶数号的模拟缓冲器51与高电压电源线21B、低电源电压线22B、偏置线23B分别如先前的图7所示的那样交互连接。另外，低电源电压线22A、22B分别通过由输入信号定时线53A、53B驱动的nMOS 65A、pMOS 65B组成的第二CMOS模拟开关输入到源跟随器电路的驱动器晶体管61。
在上述第一实施例的说明中，此处对图像信号的液晶显示特性已经叙述，这一点与本实施例相同，所以对其不再赘述，ΔVm的记号也同样使用。
此外，下面利用图9所示的模拟缓冲器驱动时序对图8所示的模拟缓冲器51、输入信号切换开关52及预充电开关54的动作予以说明。此处为了简化说明，栅线9的根数画出了3根。设定在偶数帧开始时，驱动奇数号的模拟缓冲器51的高电压电源线21A、低电源电压线22A、偏置线23A处于高电压状态，而驱动偶数号的模拟缓冲器51的高电压电源线21B、低电源电压线22B、偏置线23B处于低电压状态。此处各个高电压状态和低电压状态之间的电位差为前述的ΔVm，奇数号和偶数号的模拟缓冲器51的上述各驱动电压，除了交互取高电压状态和低电压状态之外，电压相同。此时，定时时钟φ1设定为Low(低)，而定时时钟φ2设定为High(高)。如图8所示，定时时钟φ1与定时时钟φ2，是相互反转施加于输入信号定时线53B及输入信号定时线53A的时钟脉冲，由此源跟随器电路的驱动器晶体管61的栅与低电源电压线22A、22B相连接，驱动器晶体管61成为关断状态。上述φ1及φ2的定时时钟也同样施加于预充电开关54上，由于预充电开关54与输入信号切换开关52是反相位驱动，此时预充电开关54也处于“通”的状态而信号线3与预充电电源线56A、56B相连接。此处，预充电电源线56A、56B分别设定为VW+，VB-，此预充电电源线56A、56B的电压由预充电电压转移电路57与驱动电压转移电路12同步地进行相互转换。如由预充电开关54进行的信号线3的预充电结束，接着在DA变换电路5开始输出模拟信号电压的同时，定时时钟φ1设定为“High”，定时时钟φ2设定为“Low”，输入信号切换开关52处于“通”的状态，预充电开关54处于“断”的状态。由此源跟随器进入导通状态，输入的模拟信号电压输出到信号线3。奇数列的信号线3预先通过预充电电源线56A预充电到VW+，与此相对地模拟信号电压处于VW+至VB+之间，因此在由于预充电动作源跟随器电路驱动器晶体管61的负载减少的同时，前次写入后残存的信号线3上的写入电荷可以得到清除。另外，勿庸赘言，偶数列的信号线3预先通过预充电电源线56B预充电到VB-，与此相对模拟信号电压处于VB-至VW+之间，因此在由于预充电动作源跟随器电路驱动器晶体管61的负载减少的同时，前次写入后残存的信号线3上的写入电荷也可以得到清除。在此状态下，接着由栅线驱动器10选择规定的栅线9，而使规定行的像素开关处于“通”的状态，开始通过模拟缓冲器向模拟信号电压的液晶显示电容写入。一个水平期间长度的显示像素的写入期间通过使栅线9重新处于“断”的状态而结束，接着与来自DA变换电路5的模拟信号电压输出停止的同时，再将定时时钟φ1设定为“Low”，而定时时钟φ2设定为“High”。接着驱动奇数号的模拟缓冲器51的高电压电源线21A、低电源电压线22A、偏置线23A转移到低电压状态，而驱动偶数号的模拟缓冲器51的高电压电源线21B、低电源电压线22B、偏置线23B转移到高电压状态。之后，通过反复执行上述动作，就可以对显示像素一列一列写入模拟信号电压。上述高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B和偏置线23A、23B，预充电电源线56A、56B的转移在各帧的最后不进行。这一点，在本实施例中由于栅线9的根数是奇数，是为了使对每一帧写入到同一像素的模拟缓冲器51的驱动电压在高电压状态和低电压状态之间交互转移。因而，假如栅线9的根数是偶数，则需要判断高电压电源线21A、21B，低电源电压线22A、22B和偏置线23A、23B，预充电电源线56A、56B的转移在各帧的最后还需要进行一次，或是需要停止各帧的最初一次的转移。另外，从到此为止的说明可以清楚，在模拟缓冲器51以低电压状态驱动时，输入到模拟缓冲器51的模拟信号电压对液晶的施加电压处于VB-到VW-的范围，而在模拟缓冲器51以高电压状态驱动时，输入到模拟缓冲器51的模拟信号电压对液晶的施加电压处于VW+到VB+的范围。
另外，在本实施例中，尤其还具有模拟缓冲器电路51的消耗电流小的优点。因为信号线3的写入基本上是在驱动器晶体管61侧进行，这就有可能将流过负载晶体管62的贯通电流设计成为很小而使模拟缓冲器电路51对动作处于非不稳定的范围之内。并且，模拟缓冲器电路51的电路构成单纯，具有减小配置面积的优点。而且在本现有例中，预充电电源线56A、56B的动作电压设定为VB-和VB+两个值，从简化外围电路的观点出发，使其与低电源电压线22A、22B的驱动电压相同是有效的。
虽然实际配置图等省略，在本实施例中由于也是利用多晶Si-TFT构成模拟缓冲器，所以除了晶体管衬底间不需要绝缘，nMOS和pMOS可以以几乎相同的间隔配置的这样的优点之外，另外还有一个优点是没有必要利用驱动电压转移电路12驱动衬底电压。另外，还具有如负载晶体管62改变采用多晶Si等高电阻元件，或是在极端的场合在开放端子的情况下可以省略偏置线23A、23B的优点。(第三实施例)下面利用图10对本发明的另一实施例予以说明。图10是本发明的图像显示装置的另一实施例的构成图。由像素开关1和液晶显示电容2构成的显示像素在显示像素区11内配置成为矩阵形状，像素开关1的栅通过栅线9与栅线驱动器10相连接，而像素开关1的另一端通过信号线3与模拟缓冲器51相连接。DA变换电路5与数据锁存电路6的输出相连接，数据锁存电路6与移位寄存器7的输出及数字输入信号线8的输入相连接。高电压电源线21、低电源电压线22、偏置线23输入到模拟缓冲器4，它们与驱动电压转移电路72相连接。驱动电压转移电路72，如后所述，是用来对各输出线供给2值低阻抗输出电压的电路。
本实施例的动作如下所述。从数字输入信号线8输入的数字输入信号，在移位寄存器7的扫描的同时，由数据锁存电路6锁定。接着，由数据锁存电路6锁定的数字输入信号由DA变换电路5变换为模拟信号电压，通过模拟缓冲器4输入到信号线3。此处，在规定的定时栅线驱动器10通过栅线9使被选择行的像素开关1处于“通”的状态，因此使上述模拟信号电压写入到被选择行的液晶显示电容2内。
图10的模拟缓冲器4与前述的第一实施例公开的内容相同，所以对模拟缓冲器4的构成及其动作不再赘述。但本实施例与第一实施例的差异在于，作为模拟缓冲器4的各输入电源线的高电压电源线21、低电源电压线22、偏置线23对奇数号和偶数号都是同一个。因此，本实施例不能实施在第一实施例中可以实施的所谓液晶的点(像素)反转驱动或列反转驱动，必须选择每行的反转驱动或每帧的反转驱动，有降低图像品质的倾向。不过本实施例具有模拟缓冲器4的配线配置及驱动电压转移电路72的构成简单的优点。并且，本实施例的模拟缓冲器4的数目可以从对像素的每列、每多个列或全部而设置一个中任选。(第四实施例)下面利用图11对本发明的另一实施例予以说明。图11是本发明的图像显示装置的另一实施例的构成图。本装置是可以显示储存在存储卡76中的图像信息的便携式显示装置79，在装置内除了可卸下的存储卡76之外，还包括电池77及玻璃衬底78。在玻璃衬底78上安装有可接受用户的按键或触摸屏操作74的接口电路73和微处理器芯片75，并且显示像素区11及外围驱动电路72采用多晶Si-TFT电路，在玻璃衬底78上一体形成。此处的显示像素区11与在第一实施例中公开的相同，并且外围驱动电路72也同样地是在第一实施例中公开的驱动显示像素区11的外围电路群。
在存储卡76中装设有快速存储器，可通过PC等将电子出版信息等规定的信息事先储存。便携式显示装置79可根据用户的操作在显示像素区11显示存储于此存储卡76中的包含文本的图像数据。
根据本实施例，由于显示像素区11和驱动电压转移电路72已经在玻璃衬底78上一体形成，所以可以减少安装成本，并且可以显示没有模拟缓冲器的偏差的高品质的图像。另外，如将存储器衬底用塑料制作，电池77采用聚合物二次电池，玻璃衬底78变成为塑料衬底，显示像素区11的构成采用反射型液晶，则便携式显示装置79的整体可实现轻量化。
权利要求
1.一种图像显示装置，包括由用来进行图像显示的液晶电容和用来将图像信号电压写入该液晶电容的图像开关串联连接的多个显示像素以矩阵状配置而成的显示画面，生成针对上述液晶电容的对各个奇偶帧电压正负方向交流变化的上述图像信号电压的图像信号电压产生单元，以及减小该图像信号电压产生单元的输出阻抗，并将上述图像信号电压传送到上述图像开关的阻抗变换单元，其特征在于还包括使上述阻抗变换单元的驱动电压与上述图像信号电压的正负合并，而在上述各个奇偶帧中在正的电压区与负的电压区之间转移的驱动电压转移单元。
2.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于上述阻抗变换单元对上述像素每一列设置，并且该阻抗变换单元的驱动电压的上述电压区与邻接的上述每个像素列的正负电压区相反。
3.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于上述阻抗变换单元对上述像素每一列设置，并且上述阻抗变换单元的驱动电压的上述电压区的正负电压区完全相同。
4.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于上述阻抗变换单元对上述像素每一列、或多个列或全部设置一个，并且上述阻抗变换单元的驱动电压的上述电压区与上述每个像素行的正负电压区相反。
5.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于上述驱动电压转移单元的上述驱动电压移动量是使上述液晶电容的液晶的电压—显示亮度特性曲线的斜度变得特别陡的图像信号电压值的正电压和负电压的电压差。
6.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于上述阻抗变换单元是由利用负反馈使电压增益实际上为1的差动放大电路构成的。
7.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于上述阻抗变换单元是由源跟随器构成的。
8.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于构成上述阻抗变换单元的晶体管元件的衬底电位不是从晶体管外部供给。
9.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于构成上述阻抗变换单元的晶体管元件是完全耗尽化的SOI(绝缘体上硅)晶体管。
10.如权利要求9中的图像显示装置，其特征在于上述薄膜晶体管的沟道是在多晶硅薄膜内形成的。
11.如权利要求10中的图像显示装置，其特征在于上述像素开关是由在多晶硅薄膜上形成沟道的薄膜晶体管构成的。
12.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于具有由上述阻抗变换单元、和并联连接的电压源和开关组成的预充电电路。
13.如权利要求12中的图像显示装置，其特征在于上述预充电电路的上述电压源具有使上述预充电电路的驱动电压对每个上述奇偶帧在正电压区和负电压区之间转移的预充电电压转移单元。
14.如权利要求13中的图像显示装置，其特征在于上述驱动电压转移单元兼作上述预充电电压转移单元。
15.如权利要求6中的图像显示装置，其特征在于上述差动放大电路是以由具有长轴和短轴的矩形脉冲激光在短轴方向上扫描而形成的多晶薄膜为沟道基体的双晶体管构成的，该双薄膜晶体管的配置方向实质上与上述矩形脉冲激光的长轴方向平行。
16.如权利要求15中的图像显示装置，其特征在于流过上述薄膜双晶体管的电流的方向实质上与上述矩形脉冲激光的长轴方向垂直。
17.如权利要求15中的图像显示装置，其特征在于流过上述双晶体管的电流的方向实质上与上述矩形脉冲激光的长轴方向平行。
18.如权利要求1中的图像显示装置，其特征在于设置有图像输出控制单元及显示图像数据存储单元。
19.如权利要求18中的图像显示装置，其特征在于上述图像输出控制单元及上述显示画面设置在同一绝缘衬底上，且上述显示图像数据存储单元是可装卸的。
全文摘要
模拟缓冲器(阻抗变换单元)的驱动电压对同一像素的每帧在正电压区和负电压区之间转移,由此模拟缓冲器的偏差在帧间可以完全消除。
文档编号G09G3/36GK1361879SQ99816810
公开日2002年7月31日 申请日期1999年7月30日 优先权日1999年7月30日
发明者秋元肇 申请人:株式会社日立制作所