CN1249489C - 有源矩阵型显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种有源矩阵型显示装置,对每个像素配置保持图像信号的保持电路(110),切换并显示通常工作模式和存储器工作模式。由于将需要比较多面积的保持电路(110)不配置在相邻的像素电极(17)之间,而对像素电极(17)进行重叠配置,所以可以实现液晶显示装置的高精细化。此外,通过将保持电路(110)的至少一部分重叠配置在相邻的像素的像素电极(17)上,不需要布线的迂回,可提高空间的利用效率。由此,由于进一步减小保持电路(110)所需要的面积,所以直接关系着液晶显示装置的高清晰度。
Description
技术领域
本发明涉及有源矩阵型显示装置,特别涉及对应于像素设置多个保持电路的有源矩阵型显示装置。
背景技术
近年来,市场上十分需要显示装置,即可携带的显示装置、例如携带电视、携带电话等。根据这样的需要,正在积极进行与显示装置的小型化、重量轻、消耗功率低对应的研究开发。
图6表示现有例的液晶显示装置(Liquid Crystal Display;LCD)的一显示像素的电路构成图。在绝缘性基板(未图示)上,栅极信号线51、漏极信号线61交叉形成,在该交叉部附近设置与两信号线51、61连接的选择像素选择TFT70。选择像素选择TFT70的源极70s与液晶21的像素电极17连接。
此外,设置使像素电极17的电压保持1场期间的辅助电容85,该辅助电容85的一个端子86与选择像素选择TFT70的源极70s连接,而在另一个电极87上施加各显示像素公用的电位。
这里,对栅极信号线51施加栅极信号时,选择像素选择TFT70变为导通状态,从漏极信号线61将模拟图像信号传送到像素电极17,并且由辅助电容85保持。将像素电极17上施加的图像信号施加在液晶21上,通过该电压使液晶21进行取向。通过将这样的显示像素配置成矩阵状,可以获得LCD。
现有的LCD可以获得显示,而与动态图像、静止图像无关。在将静止图像显示在这样的LCD上的情况下,例如在携带电话的液晶显示部的一部分上显示干电池的图像来作为用于驱动携带电话的电池参量显示。
但是,在上述构成的液晶显示装置中,即使在显示静止图像的情况下,与显示动态图像的情况相同,用栅极信号来使选择像素TFT70变成导通状态,需要将图像信号再写入各显示像素。
因此,由于产生栅极信号和图像信号等驱动信号的驱动电路、以及产生用于控制驱动电路的工作定时的各种信号的外部LSI处于常时工作,所以消耗非常大的功率。因此,在仅配有有限电源的携带电话中,存在其可使用时间短这样的缺点。
对此,在(日本)特开平8-194205号专利申请中披露了对各显示像素配置静态型存储器的液晶显示装置。这里引用该公报的部分来说明。图7是在特开平8-194205号专利申请中披露的带有保持电路的有源矩阵型显示装置的平面电路结构图。栅极信号线51和参照线52沿行方向配置多个,漏极信号线61沿列方向配置多个。而且,在保持电路54和像素电极17之间设置TFT53。通过根据保持电路54中保持的数据来进行显示,从而使栅极驱动器50、漏极驱动器60停止工作,降低消耗功率。
图8表示该液晶显示装置的一像素的电路结构图。将像素电极矩阵状地配置在基板上,在像素电极17之间沿纸面左右方向配置栅极信号线51,沿上下方向配置漏极信号线621。而且,与栅极信号线51平行地配置参照线52,在栅极信号线51和漏极信号线61的交叉部设置保持电路54,在保持电路54和像素电极17之间设置开关元件53。保持电路54将使2级反相器55、56正反馈形的存储器、即静态型存储器(Static Random Access Memory;SRAM)用作数字图像信号的保持电路。特别是SRAM与DRAM不同,在数据的保持上不需要更新。
这里,根据静态型存储器中保持的双值数字图像信号,开关元件53根据保持电路54的输出来控制参照线Vref和像素电极17之间的电阻值,调整液晶21的偏置状态。另一方面,将交流信号Vcom输入到公用电极。理想上,如果象静止图像那样来变化图像,本装置不需要对存储器的更新。
但是,在保持电路54中使用静态RAM时,构成保持电路的晶体管的数目为4个或6个,电路面积大。如果将这样的静态RAM配置在像素电极17之间,则存在像素电极17的面积变小,液晶显示装置的孔径率下降,不增大一个像素尺寸则难以高清晰度化的问题。
发明内容
本发明在具有存储与像素电压对应的数据的保持电路的显示装置中提高清晰度或孔径率。在本申请所展示的发明中,主要说明如下。
即,第1结构的有源矩阵型显示装置包括:矩阵状配置的多个像素电极;与所述多个像素电极对置的对置电极;以及与所述像素电极对应配置的、存储对应像素的像素电压所对应的数据的保持电路;具有随时施加并显示与随时输入的图像信号对应的像素电压的通常工作模式;以及根据所述保持电路存储的数据来进行显示的存储器工作模式;其中,将所述保持电路重叠配置在所述像素电极上。
根据这样的结构,由于不必将需要比较大面积的保持电路配置在相邻的像素电极之间,而重叠配置在像素电极上,所以可以以最大的面积来形成像素电极。即,由于一个像素所需的面积变小,所以可以实现显示装置的高清晰度。此外,由于可以用一个显示装置来对付通常显示模式(例如,全彩色的动态图像显示)和存储器显示模式的情况(例如,低消耗功率的数字色调显示)这样的两种类显示,所以方便性提高。
第2结构的有源矩阵型显示装置包括:沿行方向延伸、沿列方向配置多个的栅极信号线;在一个所述栅极线上连接栅极的多个像素选择晶体管;与所述像素选择晶体管分别连接的、矩阵状配置的多个像素电极;与所述多个像素电极对置的对置电极;以及与所述像素电极对应配置的、存储与图像信号对应的数据的保持电路;根据所述保持电路存储的数据来进行显示;其中,所述保持电路的至少一部分重叠配置在相邻的像素的所述像素电极上。
根据这样的结构,由于将保持电路的至少一部分重叠配置在相邻的像素的所述像素电极上,所以不需要布线迂回而提高空间的利用效率,由此,可以进一步减小保持电路所需的面积。由于保持电路在像素中占据的面积是支配性是,所以直接关系显示装置的高清晰度化。
在上述第2结构中,像素电极最好是反射光的反射电极。由此,即使将哪种电路配置在像素电极下,也不对孔径率产生影响。在使用这样的反射电极的液晶显示装置中,与透过型的液晶显示装置不同,由于不需要背光,所以适合于消耗功率低。
在上述第2结构中,像素选择晶体管和保持电路最好在相邻像素之间相互点对称地配置。根据这样的配置,可以设计一个像素的电路,对该电路进行镜像环(ミラ一リング)设计,电路设计的效率高。
在上述第2结构中,相邻像素共有至少一个布线,共有的布线最好配置在相邻的其他像素之间的中央。
在第2结构中,像素选择晶体管和保持电路最好以相邻像素之间共有的布线的规定点为中心相互点对称地配置。根据这样的结构,可以设计一个像素的电路,对该电路进行镜像环设计,电路设计的效率高。此外,由于使布线共有,所以可以削减布线数。
在上述第2结构中,共有的布线最好是栅极信号线。栅极信号线可以各行为1条,不需要增加。由此,可以缩小电路面积,可以获得更高清晰度的显示装置。
第3结构的有源矩阵型显示装置包括:第1基板,在该基板上形成沿行方向延伸、沿列方向配置多个的栅极信号线、在一个所述栅极线上连接栅极的多个像素选择晶体管、与所述像素选择晶体管分别连接的、矩阵状配置的多个像素电极、与所述多个像素电极分别连接的辅助电容;形成与所述多个像素电极对置的对置电极的第2基板;在所述第1和第2基板间封入的液晶层;以及
与所述像素电极对应配置的、存储与图像信号对应的数据的保持电路;
具有随时施加与所述像素电极和所述对置电极之间随时输入的图像信号对应的规定像素电压来驱动所述液晶层进行显示的通常工作模式;以及
根据所述保持电路存储的数据来进行显示的存储器工作模式;其中,所述保持电路的至少一部分重叠配置在相邻的像素的所述像素电极上。
根据这样的结构,由于可以用一个显示装置来对付通常显示模式(例如,全彩色的动态图像显示)和存储器显示模式情况(例如,低消耗功率的数字色调显示)这样的两种显示,所以便利性提高,并且与第2结构同样,可以实现显示装置的高清晰度。
在上述第3结构中,最好将保持电路配置在反射显示电极组成的像素电极和第1基板之间。即使将哪种元件配置在这样的像素电极下,对孔径率也不产生影响。而且,通过将需要大面积的保持电路配置在像素电极下,还可以使像素的间隔与通常的液晶显示装置相同。
在上述第3结构中,构成与所述各像素对应的电路的各元件、辅助电容、布线与像素电极形成的电容的每个像素的差Δcc相对于将所述像素电极和所述对置电极因夹置液晶形成的电容CLC、和所述辅助电容CSC进行合计的电容(CLC+CSC),最好满足Δcc≤(CLC+CSC)/50。通过这样的构成,因每个像素的对置面积之差造成的显示品质的下降不大明显。
附图说明
图1表示本发明第1实施例的电路图。
图2表示本发明第1实施例的平面布图的示意图。
图3是本发明实施例的剖面图。
图4表示本发明第2实施例的平面布图的示意图。
图5表示本发明第3实施例的平面布图的示意图。
图6表示液晶显示装置的1像素的电路图。
图7表示现有的带有保持电路的显示装置的电路图。
图8表示现有的带有保持电路的液晶显示装置的1像素的电路图。
具体实施方式
下面,说明本发明实施例的显示装置。图1表示将本发明的显示装置应用于液晶显示装置情况下的电路结构图。
在液晶显示屏板100上,在绝缘基板10上矩阵状配置多个像素电极17。然后,沿一个方向配置与供给栅极信号的栅极驱动器50连接的多个栅极信号线51,沿与这些栅极信号线51交叉的方向配置多个漏极信号线61。
根据从漏极驱动器60输出的采样脉冲的定时,使采样晶体管SP1、SP2、…、SPn导通,将数据信号线62的数据信号(模拟图像信号或数字图像信号)供给漏极信号线61。
栅极驱动器50选择某个栅极信号线51,对其供给栅极信号。从漏极信号线61将数据信号供给选择出的行的像素电极17。
以下,说明各像素的详细结构。在栅极信号线51和漏极信号线61的交叉部附近,设置P沟道型电路选择TFT41和N沟道型电路选择TFT42构成的电路选择电路40。电路选择TFT41、42的两个漏极与漏极信号线61连接,并且它们的两个栅极与电路选择信号线88连接。电路选择TFT41、42根据来自选择信号线88的选择信号来使其中某一个导通。此外,如后所述,与电路选择电路40形成一对来设置电路选择电路43。电路选择电路40、43可以是各自的晶体管互补地工作,即使P沟道、N沟道反过来也可以。此外,电路选择电路40、43也可以仅省略其中某一个。
由此,能够选择切换后述的作为通常工作模式的模拟图像显示(对应全彩色动态图像显示)和作为存储器工作模式的数字图像显示(对应低消耗功率、静止图像)。与电路选择电路40相邻来配置N沟道型像素选择TFT71和N沟道型TFT72构成的像素选择电路70。像素选择TFT71、72分别并联连接电路选择电路40的电路选择TFT41、42,并且它们的栅极与栅极信号线51连接。像素选择TFT71、72根据来自栅极信号线51的栅极信号来使双方同时导通。
此外,设置用于保持模拟图像信号的辅助电容85。辅助电容85的一个电极与像素选择TFT71的源极连接。另一个电极与公用的辅助电容87连接,被供给偏置电压VSC。此外,像素选择TFT71的源极通过电路选择TFT44和触点16与像素电极17连接。根据栅极信号像素选择TFT70的栅极导通时,从漏极信号线61供给的模拟图像信号通过触点16输入到像素电极17,作为像素电压来驱动液晶。像素电压使像素TFT71的选择被解除,需要保持直至下次再选择的1场期间,但仅有液晶电容时,像素电压会随时间而逐渐下降。于是,该像素电压的下降作为显示不匀来表现,不能获得良好的显示。因此,设置用于将像素电压保持1场期间的辅助电容85。
在该辅助电容85和像素电极17之间设置电路选择电路43的P沟道型TFT44,具有与电路选择电路40的电路选择TFT41同时导通截止的结构。将电路选择TFT41导通,随时供给模拟信号来驱动液晶的工作模式称为通常工作模式或模拟工作模式。
在像素选择电路70的TFT72和像素电极17之间设置保持电路110。保持电路110由正反馈的2个反相器电路和信号选择电路120构成,构成保持双值数字的静态型存储器。
信号选择电路120是根据来自2个反相器的信号来选择信号的电路,由2个N沟道型TFT121、122构成。由于将来自2个反相器的互补输出信号分别施加在TFT121、122的栅极上,所以TFT121、122互补地导通截止。
这里,如果TFT122导通,则选择交流驱动信号VCOM(信号B),而如果TFT121导通,则选择与其对置电极信号VCOM相等的交流驱动信号(信号A),通过电路选择电路43供给液晶21的像素电极17。将电路选择TFT42导通,根据保持电路110中保持的数据来进行显示的工作模式称为存储器工作模式或数字工作模式。
根据对上述结构的概括,在一个显示像素内设置由作为像素选择元件的像素选择TFT71和保持模拟图像信号的辅助电容85构成的电路(模拟显示电路)、以及由作为像素选择元件TFT72和保持双值数字图像信号的保持电路110构成的电路(数字显示电路),而且,设置用于选择这两个电路的电路选择电路40、43。
下面说明液晶屏板100的周边电路。在与液晶屏板100的绝缘性基板10不同基板的外带电路基板90上,设置屏板驱动用LSI91。从该外带电路基板90的屏板驱动用LSI91将垂直启动信号STV输入到栅极驱动器50,将水平启动信号STH输入到漏极驱动器60。此外,将图像信号输入到数据线62。
下面说明上述结构的显示装置的驱动方法。
(1)通常工作模式(模拟动作模式)的情况
根据模式信号,如果选择模拟显示模式,则LSI91被设定对数据信号线供给模拟信号的状态,并且电路选择信号线88的电位变为‘L’,使电路选择电路40、43的电路选择TFT41、43导通,电路选择TFT42、45截止。
根据基于水平启动信号STH的采样信号,采样晶体管SP依次导通,将数据信号线62的模拟图像信号供给漏极信号线61。
此外,根据垂直启动信号STV,将栅极信号供给栅极信号线51。根据栅极信号,如果像素选择TFT71导通,则从漏极信号线61将模拟图像信号An、Sig传送到像素电极17,并且保持在辅助电容85中。将像素电极17上施加的图像信号施加在液晶21上,根据该电压,通过使液晶21进行取向可以获得液晶显示。
在该模拟显示模式中,根据随时输入的模拟信号拉随时驱动液晶,所以适合显示全彩色的动态图像。但是,由于要驱动外带电路基板90的LSI91、各驱动器50、60,所以经常消耗电力。
(2)存储器工作模式(数字显示模式)
根据模式信号,如果选择数字显示模式,则LSI91被设定为将图像信号进行数字变换,将提取高1位的数字数据输出到数据信号线62的状态,并且电路选择信号线88的电位变为‘H’。于是,使电路选择电路40、43的电路选择TFT41、44截止,同时使电路选择TFT42、45导通,所以保持电路110变为有效状态。
从外带电路基板90的屏板驱动LSI91将启动信号STH输入到栅极驱动器50和漏极驱动器60。根据这些信号来依次产生采样信号,根据这些采样信号使采样晶体管SP1、SP2、…、SPn依次导通来对数字图像信号D.Sig进行采样,供给各漏极信号线61。
这里,说明第1行、即施加栅极信号G1的栅极信号线51。首先,通过栅极信号G1使栅极信号线51上连接的各显示像素的各像素选择TFT72导通1水平扫描期间。如果关注第1行第1列的显示像素,则通过采样信号SP1将采样的数字图像信号S11输入到漏极信号线61.然后,选择像素TFT72通过栅极信号变为导通状态后,该数字信号D.Sig被输入到保持电路110,通过2个反相器来保持。
该反相器保持的信号被输入到信号选择电路120,由该信号选择电路120选择信号A或信号B,将该选择的信号施加在像素电极17上,从而该电压被施加在液晶21上。
这样,通过从第1行的栅极信号线至最后行的栅极信号线进行扫描,结束1画面(1场期间)的扫描、即全点扫描,从而显示1画面。
这里,显示1画面时,停止对栅极驱动器50和漏极驱动器60及外带屏板驱动用LSI91的电压供给,使它们的驱动停止。正常地将电压VDD、VSS供给并驱动保持电路110,此外,将对置电极电压供给到对置电极32,将各信号A和B供给选择电路120。
即,在将用于驱动该保持电路的VDD、VSS供给保持电路110,将对置电极电压VCOM施加在对置电极上,液晶显示屏板100为正常白色(NW)的情况下,在信号A中仅施加与对置电极电压相同电位的交流驱动电压,在信号B中仅施加用于液晶驱动的交流电压(例如60Hz)。由此,可以保持1画面来作为静止画面进行显示。此外,其他的栅极驱动器50、漏极驱动器60及外带LSI91处于不施加电压的状态。
此时,漏极信号线61上数字图像信号‘H(高)’被输入到保持电路110的情况下,在信号选择电路120中由于‘L’输入到第1TFT121,所以第1TFT截止,另外由于‘H’输入到第2TFT122,所以第2TFT122导通。于是,选择信号B,将信号B的电压施加在液晶上。即,由于施加信号B的交流电压,液晶因电场而直立,所以在NW的显示屏板上作为显示可以观察到黑色显示。
漏极信号线61上数字图像信号‘L’被输入到保持电路110的情况下,在信号选择电路120中由于‘H’输入到第1TFT121,所以第1TFT122导通,另外由于‘L’输入到第2TFT122,所以第2TFT122截止。于是,选择信号A,将信号A的电压施加在液晶上。即,由于施加与对置电极相同的电压,所以不产生电场,液晶不直立,在NW的显示屏板上作为显示可以观察到白色显示。
这样,通过写入1画面并保持它,可以作为静止图像来显示,但在该情况下,由于停止驱动各驱动器50、60和LSI91,所以可以使该部分消耗功率低。
在上述实施例中,保持电路110仅保持1位,当然如果使保持电路110保持多位,那么就可以用存储器工作模式来进行色调显示,如果保持电路为存储模拟值的存储器,那么也可以进行存储器工作模式中的全彩色显示。
如上述那样,根据本发明的实施例,用一个液晶显示屏板100可以对付全彩色的动态图像显示(通常工作模式的情况)和消耗功率低的数字色调显示(存储器工作模式的情况)这样两种显示。
下面,用图2说明本实施例的布图。图2表示本实施例的布图的示意图。将电路选择电路的P沟道电路选择TFT41、像素选择电路的N沟道像素选择TFT71、电路选择电路的P沟道TFT44串联连接,通过触点16连接像素电极17,并且与辅助电容85连接。
电路选择TFT42、保持电路110、电路选择电路的N沟道TFT45通过触点16连接像素电极17。以上的结构都重叠配置在像素电极17上。由于在相邻的像素电极17之间不配置需要大面积的保持电路110,重叠在像素电极17上,所以可以使像素电极17形成最大的面积。反过来说,由于一个像素所需要的面积最小,所以可以形成高清晰度的LCD。
而且,本实施例的LCD是反射型LCD。图3表示本实施例的反射型LCD的图2A-A’线剖面图。在一个绝缘性基板10上,配置多晶硅组成的岛状的半导体层11,将栅极绝缘膜12覆盖配置在其上。在半导体层11上方的栅极绝缘膜12上配置栅电极13,在位于该栅电极13两侧的下层的半导体层11上形成源极和漏极。在栅电极13和栅极绝缘膜12上覆盖它们而形成层间绝缘膜14。然后,在该漏极和源极对应的位置上形成触点,通过该触点使漏极与像素选择TFT71连接,源极通过触点16与像素电极17连接。平坦绝缘膜15上形成的各像素电极17由铝(Al)等反射材料构成。在各像素电极17和平坦绝缘膜15上形成使液晶21进行取向的聚酰亚胺等构成的取向膜20。
在另一绝缘性基板30上,依次形成呈现红(R)、绿(G)、蓝(B)各色的彩色滤色器31、ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电性膜构成的对置电极32、以及使液晶21进行取向的取向膜33。当然,在不进行彩色显示的情况下,不需要彩色滤色器31。
将这样形成的一对绝缘性基板10、30的周边用粘结性密封材料粘结,在由此形成的空隙中填充液晶21。
在反射型LCD中,如图中虚线箭头所示,从绝缘性基板30侧输入的外光通过像素电极17被反射,射出到观察者1,可以观察显示。
反射型LCD由于光不透过像素电极17,所以即使将任何元件配置在像素电极17之下也不对孔径率产生影响。而且,通过将需要大面积的保持电路110配置在像素电极17之下,可以使像素的间隔与通常的LCD相同。如本实施例所示,不需要将所有的结构都配置在像素电极之下,也可以将一部分结构配置在像素电极之间。
下面用图4来说明本发明的第2实施例。本实施例将RGB各色的像素整列配置的带状排列,在各个像素电极17上,RGB的某个滤色器对应配置,将滤色器表示为17R、17G、17B。各个RGB像素具有与图2相同的电路,在各个像素中可以将该像素的数据保持在保持电路110中。
本实施例的特征方面在于,像素电极17的布图与保持电路和选择电路、辅助电容等电路布图不一致。以下更详细地说明这点。首先,着眼于像素电极17R。像素电极17R配置在图面左端,在上下方向上为长矩形。连接像素电极17R和其电路的触点用16R表示。而且,电路选择TFT41R、44R、像素选择TFT71R串联连接,其一部分延伸到作为相邻像素的像素电极17G。同样地,辅助电容85R、保持电路110R也延伸到像素电极17G。而且,像素电极17G通过触点16G来连接对应的电路,电路选择TFT41G、像素选择TFT71G、辅助电容85G、保持电路110G重叠配置在作为相邻像素的像素电极17R上。
像素电极17R、17G对应的电路共有栅极信号线51,以栅极信号线上的一点为中心来相互点对称配置。以下,同样地,与像素电极17B对应的电路延伸到与其相邻的未图示的像素电极上。假设该像素为像素电极17R’,则像素电极17R’对应的电路相反地重叠在像素电极17B上。
以下说明这样配置的优点。例如,以RGB三色作为一个像素,如果该像素作为正方形来使用,则RGB各个像素成为3∶1的纵向长的长方形。一般地,带状排列的RGB的各个像素为沿一个方向长的矩形。在这样细长的矩形的像素电极17之下,如果使布图一致来配置保持电路110,则电路的设计变得困难。对此,根据本发明,由于像素电极17的布图和电路的布图不同,所以不需要多余布线迂回等,空间效率提高,可以进一步减小保持电路所需的面积。附带保持电路的LCD的情况下,1像素的最小面积主要受保持电路所占的面积来支配,所以可以说缩小保持电路直接关系着LCD的高清晰度。
以下说明在夹置栅极信号线来对称配置电路的优点。在相邻像素之间共有区域的情况下,需要对每个像素调整电路内的布图,但如果在相邻像素之间点对称地配置,则可以设计一个像素的电路,将其他电路镜像设计,电路设计效率高。其中,在图中,需要调整像素上下端所示的4条电源线(VDD、VSS、信号A、信号B)的连接线。此外,如果使电路布图非点对称地平行移动,则相邻像素之间的栅极信号线需要相互分离配置,需要将栅极信号线各行配置2条。对此,在本实施例中,由于将电路对称地配置,所以栅极信号线各行为1条就可以,不需要增加。此外,如果保持电路110是SRAM,则需要高低两种电源线(VDD、VSS)、高低两种参照电源线(信号A、信号B)合计4条电源线。这些电源是所有像素共用的电源。这些电源线通过将电路对称配置可以在沿列方向相邻的像素之间共有。这样,通过多个像素共有各种布线,可以缩小电路面积,形成清晰度更高的LCD。本实施例的LCD与第1实施例同样,最好为反射型LCD。
下面用图5说明第3实施例。图5与第2实施例的布图不同在于,与第2实施例用2像素共有像素区域来配置电路的情况相比,用3像素17R、17G、17B共有像素区域来配置电路。在本实施例中,由于在电路结构上与第2实施例完全相同,所以为了简化图面,将电路选择TFT41、42、44、45、触点16、辅助电容85、保持电路和连接它们的布线作为电路200来表示,将像素选择TFT71、触点16分别作为R、G、B来表示。在本实施例中,各像素的电路200R、200G、200B跨接配置在分别相邻的3像素的区域上。这样,如果跨接配置在更多的像素上,由于可以利用更多的空间,减少每个电路的无效空间,进一步提高空间效率,所以可以进一步缩小电路200的面积。其中,由于本实施例跨接3像素,所以与上述实施例不同,不能点对称地配置。因此,本实施例的电路200的配置需要以每个像素来分别设计,如第2实施例那样,用2像素来共有电路区域的方法的电路设计效率高。而且,最好是将像素选择TFT71、与像素电极的触点16分别重叠在RGB的像素上的方法。因此,电路200在每个RGB中内部的配置有所不同。
此时,需要将各像素电极和构成电路200的各元件、辅助电容、布线等与像素电极对置的面积与各像素面积尽量相等。如果各像素中与电路元件和布线的对置面积在每个像素中有所不同,则因此产生的寄生电容在每个像素中有所不同,成为显示画面时图像闪烁等使显示品质下降的原因。使每个电路200的对置面积完全相等是理想的情况,十分困难。因此,构成电路200的各元件、辅助电容、布线与形成像素电极的电容的各像素的差Δcc相对于将所述像素电极和所述对置电极夹置液晶下形成的电容CLC和所述辅助电容CSC进行合计所得的电容(CLC+CSC)小于1/50,即按照
Δcc≤(CLC+CSC)/50
那样来设计。根据这样的配置,各像素的对置面积差造成的显示品质下降几乎不显著。此外,如果
Δcc≤(CLC+CSC)/100,则几乎看不出显示品质的下降。而且,如果
Δcc≤(CLC+CSC)/200,则实际上没有显示品质的下降。本实施例的LCD与第1实施例同样,最好是反射型LCD。
在上述实施例中,说明了使用反射型LCD,但当然也可以应用于透过型LCD,也可以将透明的像素电极和保持电路重叠配置。但是,在透过型LCD中,由于配置金属布线的地方遮光,所以不能避免孔径率的下降。如果在透过型LCD中将保持电路配置像素电极之下,那么由于通过透过光可能使保持电路和选择电路的晶体管误动作,所以在所有的晶体管的栅极上需要设置遮光膜。因此,在透过型LCD中难以提高孔径率。对此,反射型LCD即使在像素电极下配置任何电路也不对孔径率产生影响。而且,如透过型的液晶显示装置那样,由于不必在与观测者相对侧使用所谓的背光,所以不需要使背光点亮的功率。由于带有保持电路的LCD本身的目的在于削减消耗功率,所以作为本发明的显示装置,最好是不需要背光适合消耗功率低的反射型LCD。
上述实施例说明了用于液晶显示装置,但本发明不限于此,也可以应用于有机EL显示装置、LED显示装置等各种显示装置。
如以上说明,由于本发明的有源矩阵型显示装置将保持电路的至少一部分重叠配置在相邻的像素的像素电极上,像素电极17的布图和电路的布图有所不同,所以不需要多余的布线迂回,可以提高空间效率,进一步减小保持电路所需要的面积。由此,可以形成附带更精细的保持电路的显示装置。
而且,由于像素电极的反射光的反射电极,所以即使将存储器电路配置在从像素电极的显示面观看的里侧,也不降低孔径率。
由于将像素选择晶体管和保持电路在相邻像素之间相互点对称地配置,可以各像素公用相邻像素内的电路配置,所以可以高效率地进行电路设计。
由于相邻的像素至少共有一条布线,共有的布线配置在像素电极的中央,所以即使点对称地配置电路,对于每一行像素电极配置1条栅极信号线就可以,可以缩小电路面积。
由于像素选择晶体管和保持电路以相邻像素间共有的布线的规定点为中心相互点对称地配置,所以可以容易进行电路设计。
由于构成与所述各像素对应的电路的各元件、辅助电容、布线与像素电极形成的电容的每个像素的差Δcc相对于将所述像素电极和所述对置电极因夹置液晶形成的电容CLC、和所述辅助电容CSC进行合计的电容(CLC+CSC)满足
Δcc≤(CLC+CSC)/50,所以即使将电路布图跨接多个像素来配置,显示品质的下降也少。
Claims (11)
1.一种有源矩阵型显示装置,包括:
沿行方向延伸、沿列方向配置多个的栅极信号线;
在一个所述栅极线上连接栅极的多个像素选择晶体管;
与所述像素选择晶体管分别连接的、矩阵状配置的多个像素电极;
与所述多个像素电极对置的对置电极;以及
与所述像素电极对应配置的、存储与图像信号对应的数据的保持电路;
根据所述保持电路存储的数据来进行显示;
其特征在于,所述保持电路的至少一部分重叠配置在相邻的像素的所述像素电极上。
2.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,包括:
具有随时施加与随时输入的图像信号对应的像素电压而进行显示的通常工作模式,以及
根据所述保持电路存储的数据来进行显示的存储器工作模式,
所述通常工作模式使用按每个像素配置的辅助电容来进行工作,所述存储器工作模式使用保持电路来进行工作。
3.一种有源矩阵型显示装置,包括:
第1基板,在该基板上形成沿行方向延伸、沿列方向配置多个的栅极信号线、在一个所述栅极线上连接栅极的多个像素选择晶体管、与所述像素选择晶体管分别连接的、矩阵状配置的多个像素电极、与所述多个像素电极分别连接的辅助电容;
形成与所述多个像素电极对置的对置电极的第2基板;
在所述第1和第2基板间封入的液晶层;以及
与所述像素电极对应配置的、存储与图像信号对应的数据的保持电路;
根据所述保持电路存储的数据来进行显示;
其特征在于,所述保持电路的至少一部分重叠配置在相邻的像素的所述像素电极上。
4.如权利要求3所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,包括:
具有随时施加与所述像素电极和所述对置电极之间随时输入的图像信号对应的规定像素电压来驱动所述液晶层进行显示的通常工作模式,以及
根据所述保持电路存储的数据来进行显示的存储器工作模式,
所述通常工作模式使用按每个像素配置的辅助电容来进行工作,所述存储器工作模式使用保持电路来进行工作。
5.如权利要求1至权利要求4的任何一项所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
所述像素电极是反射光的反射电极。
6.如权利要求1至权利要求4的任何一项所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
所述像素选择晶体管和所述保持电路在相邻像素之间相互点对称地配置。
7.如权利要求1至权利要求4的任何一项所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
相邻的像素至少共有一个布线;
该共有布线配置在所述像素电极和相邻的另一像素电极之间的中央。
8.如权利要求7所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
所述像素选择晶体管和所述保持电路以相邻像素之间所述共有的布线的规定点为中心来相互点对称地配置。
9.如权利要求7所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
所述共有的布线是栅极信号线。
10.如权利要求3或权利要求4所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
所述保持电路配置在所述反射显示电极构成的像素电极和所述第1基板之间。
11.如权利要求3或权利要求4所述的有源矩阵型显示装置,其特征在于,
构成与所述各像素对应的电路的各元件、辅助电容、布线与像素电极形成的电容的每个像素的差Δcc相对于
将所述像素电极和所述对置电极因夹置液晶形成的电容CLC、和所述辅助电容CSC进行合计的电容(CLC+CSC),满足
Δcc≤(CLC+CSC)/50。
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