JP2002311908A - アクティブマトリクス型表示装置 - Google Patents
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Abstract
の動作を確実にする。 【解決手段】 各画素毎に映像信号を保持する保持回路
110を配置し、通常動作モードとメモリ動作モードを
切り換えて表示する。メモリ動作モード時にゲート信号
線51もしくは/及びドレイン信号線61を所定の電圧
に固定する。従って、ゲート信号線51もしくは/及び
ドレイン信号線61に接続されるトランジスタの誤動作
を防止することができる。ゲート信号線51もしくは/
及びドレイン信号線61に接続された接地トランジスタ
401、402をメモリ動作モード時にオンすることで
実現する。
Description
クス型表示装置に関するものであり、特に画素に対応し
て複数の保持回路が設けられたアクティブマトリクス型
表示装置に関するものである。
例えば携帯テレビ、携帯電話等が市場ニーズとして要求
されている。かかる要求に応じて表示装置の小型化、軽
量化、省消費電力化に対応すべく研究開発が盛んに行わ
れている。各表示画素にスタティック型メモリ(Static
Random Access Memory;SRAM)を備え、静止画像
を表示する液晶表示装置が特開平2000−28216
8号に開示されている。
Crystal Display;LCD)の回路構成図を示す。液晶
表示パネル100には、絶縁基板10上に複数の画素電
極17がマトリックス状に配置されている。そして、ゲ
ート信号を供給するゲートドライバ50に接続された複
数のゲート信号線51が一方向に配置されており、これ
らのゲート信号線51と交差する方向に複数のドレイン
信号線61が配置されている。
バ60から出力されるサンプリングパルスのタイミング
に応じて、サンプリングトランジスタSP1,SP2,
・・・,SPnがオンし、データ信号線62のデータ信
号(アナログ映像信号又はデジタル映像信号)が供給さ
れる。
51を選択し、これにゲート信号を供給する。選択され
た行の画素電極17にはドレイン信号線61からデータ
信号が供給される。
る。ゲート信号線51とドレイン信号線61の交差部近
傍には、Pチャネル型回路選択TFT41及びNチャネ
ル型回路選択TFT42から成る回路選択回路40が設
けられている。回路選択TFT41,42の両ドレイン
はドレイン信号線61に接続されると共に、それらの両
ゲートは回路選択信号線88に接続されている。回路選
択TFT41,42は、選択信号線88からの選択信号
に応じていずれか一方がオンする。また、後述するよう
に回路選択回路40と対を成して、回路選択回路43が
設けられている。回路選択回路40、43は、それぞれ
のトランジスタが相補的に動作すればよく、Pチャネ
ル、Nチャネルは逆でももちろんよい。
るアナログ映像信号表示(フルカラー動画像対応)とメ
モリ動作モードであるデジタル映像表示(低消費電力、
静止画像対応)とを選択して切換えることが可能とな
る。また、回路選択回路40に隣接して、Nチャネル型
画素選択TFT71及びNチャネル型TFT72から成
る画素選択回路70が配置されている。画素選択TFT
71,72はそれぞれ回路選択回路40の回路選択TF
T41,42と縦列に接続されると共に、それらのゲー
トにはゲート信号線51が接続されている。画素選択T
FT71,72はゲート信号線51からのゲート信号に
応じて両方が同時にオンするように構成されている。
補助容量85が設けられている。補助容量85の一方の
電極は画素選択TFT71のソースに接続されている。
他方の電極は共通の補助容量線87に接続され、バイア
ス電圧Vscが供給されている。また、画素選択TFT
71のソースは回路選択TFT44及びコンタクト16
を介して画素電極17に接続されている。ゲート信号に
よって画素選択TFT71のゲートが開くと、ドレイン
信号線61から供給されるアナログ映像信号はコンタク
ト16を介して画素電極17に入力され、画素電圧とし
て液晶を駆動する。画素電圧は画素選択TFT71の選
択が解除され、次に再び選択されるまでの1フィールド
期間保持されなければならないが、液晶の容量のみで
は、画素電圧は時間経過とともに次第に低下してしま
い、1フィールド期間十分に保持されない。そうする
と、その画素電圧の低下が表示むらとして現れてしまい
良好な表示が得られなくなる。そこで画素電圧を1フィ
ールド期間保持するために補助容量85を設けている。
補助容量85は所定の面積を有して対向する1組の電極
によって構成され、その一方の電極は画素選択TFT7
1と一体の半導体層、他方の電極は補助容量線87であ
る。補助容量線87は、行方向の複数画素で連結されて
おり、電圧VSCが印加されている。
は、回路選択回路43のPチャネル型TFT44が設け
られ、回路選択回路40の回路選択TFT41と同時に
オンオフするように構成されている。回路選択TFT4
1がオンし、アナログ信号を随時供給して液晶を駆動す
る動作モードを通常動作モード、もしくはアナログ動作
モードと呼ぶ。
素電極17との間には、保持回路110が設けられてい
る。保持回路110は、正帰還された2つのインバータ
回路と信号選択回路120から成り、デジタル2値を保
持するSRAMを構成している。
バータからの信号に応じて信号を選択する回路であっ
て、2つのNチャネル型TFT121、122で構成さ
れている。TFT121、122のゲートには2つのイ
ンバータからの相補的な出力信号がそれぞれ印加されて
いるので、TFT121、122は相補的にオンオフす
る。
圧の対向電極信号VCOM(信号A)が選択され、TFT
122がオンするとその対向電極信号VCOMを中心とし
た交流電圧であって液晶を駆動するための交流駆動信号
(信号B)が選択され、回路選択回路43のTFT4
5、コンタクト16を介して、液晶の画素電極17に供
給される。回路選択TFT42がオンし、保持回路11
0に保持されたデータに基づいて表示をする動作モード
をメモリモードもしくはデジタル動作モードと呼ぶ。
である画素選択TFT71及びアナログ映像信号を保持
する補助容量85から成る回路(アナログ表示回路)
と、画素選択素子であるTFT72、2値のデジタル映
像信号を保持する保持回路110から成る回路(デジタ
ル表示回路)とが1つの表示画素内に設けられ、更に、
これら2つの回路を選択するための回路選択回路40,
43が設けられている。
て説明する。液晶パネル100の絶縁性基板10とは別
基板の外付け回路基板90には、駆動信号発生回路9
1、昇圧回路92、電圧生成回路93が設けられてい
る。外付け回路基板90には電池95が接続されてい
る。
92がこれをより高い昇圧電圧VVDDに昇圧し、電圧生成
回路93はLCDパネル100の各部に接続された配線
にそれぞれ所定の電圧を出力する。昇圧VVDDは例えばゲ
ートドライバ50の駆動用正電圧として用いられる。昇
圧負電圧VVEEはゲートドライバの駆動用負電圧として用
いられる。基準電圧VSSは通常グランドである。信号
A、信号Bは保持回路110の保持データによって選択
されて液晶に印加される電圧である。PCG、PCDはドレイ
ン信号線61をプリチャージするための信号である。ま
た、駆動信号発生回路91から垂直スタート信号STV
がゲートドライバ50に入力され、水平スタート信号S
THがドレインドライバ60に入力される。また映像信
号がデータ線62に入力される。
について説明する。 (1)通常動作モード(アナログ動作モード)の場合 モード信号に応じて、アナログ表示モードが選択される
と、駆動信号発生回路91はデータ信号線62にアナロ
グ信号を供給する状態に設定されると共に、回路選択信
号線88の電位がL(ロウ)となり、回路選択回路4
0,43のPチャネル回路選択TFT41,44がオン
し、Nチャネル回路選択TFT42、45がオフする。
ンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタSP
1,SP2,・・・,SPnが順次オンしデータ信号線
62のアナログ映像信号がドレイン信号線61に供給さ
れる。
て、ゲート信号がゲート信号線51に供給される。ゲー
ト信号に応じて、画素選択TFT71がオンすると、ド
レイン信号線61からアナログ映像信号An.Sigが
画素電極17に伝達されると共に、補助容量85に保持
される。画素電極17に印加された映像信号電圧が液晶
に印加され、その電圧に応じて液晶が配向することによ
り液晶表示を得ることができる。
タに接続されているため、容量が大きく、映像信号を瞬
時に印加することが困難である。そこで、プリチャージ
トランジスタPCT1,、PCT2、・・・、PCTn
より、各ドレイン信号線61に所定電圧のプリチャージ
信号PCDを供給する。プリチャージトランジスタはプリ
チャージ信号PCGによって、水平帰線期間毎にオンす
る。
れるアナログ信号に応じて随時液晶を駆動するので、フ
ルカラーの動画像を表示するのに好適である。ただし、
外付け回路基板90の駆動信号発生回路91、各ドライ
バ50,60にはそれらを駆動するために、絶えず電力
が消費されている。 (2)メモリ動作モード(デジタル表示モード)の場合 モード信号に応じて、デジタル表示モードが選択される
と、駆動信号発生回路91は映像信号をデジタル変換し
て上位1ビットを抽出したデジタルデータをデータ信号
線62に出力する状態に設定されると共に、回路選択信
号線88の電位がハイとなり、回路選択回路40,43
の回路選択TFT41,44がオフすると共に、回路選
択TFT42,45がオンして保持回路110が有効な
状態になる。
回路91から、ゲートドライバ50及びドレインドライ
バ60にスタート信号STV、STHがそれぞれ入力さ
れる。それに応じてサンプリング信号が順次発生し、そ
れぞれのサンプリング信号に応じてサンプリングトラン
ジスタSP1,SP2,・・・,SPnが順にオンして
デジタル映像信号D.Sigをサンプリングして各ドレ
イン信号線61に供給する。
ず、ゲート信号G1によってゲート信号線51に接続さ
れた各表示画素の各画素選択TFT72が1水平走査期
間オンする。第1行第1列の表示画素に注目すると、サ
ンプリング信号SP1によってサンプリングしたデジタ
ル映像信号S11がドレイン信号線61に入力される。
そして画素選択TFT72がゲート信号によってオン状
態になるとそのデジタル信号D.Sigが保持回路11
0に入力され、2つのインバータによって保持される。
選択回路120に入力されて、この信号選択回路120
で信号A又は信号Bを選択して、その選択した信号が画
素電極17に印加され、その電圧が液晶に印加される。
のゲート信号線まで走査することにより、1画面分(1
フィールド期間)のスキャン、即ち全ドットスキャンが
終了し1画面が表示される。
ライバ50並びにドレインドライバ60及び外付け基板
の駆動信号発生回路91への電圧供給を停止しそれらの
駆動を止める。保持回路110には常に参照電圧として
昇圧電圧VVDD,基準電圧VSSを供給して駆動し、また対
向電極電圧を対向電極に、各信号A及びBを選択回路1
20に供給する。
動するためのVVDD、VSSを供給し、対向電極には対向電
極電圧VCOMを印加し、液晶表示パネル100がノーマ
リーホワイト(NW)の場合には、信号Aには対向電極
電圧と同じ電位の交流駆動電圧を印加し、信号Bには液
晶を駆動するための交流電圧(例えば60Hz30H
z)を印加するのみである。そうすることにより、1画
面分を保持して静止画像として表示することができる。
また他のゲートドライバ50、ドレインドライバ60及
び駆動信号発生回路91には電圧が印加されていない状
態である。
映像信号で「H(ハイ)」が保持回路110に入力され
た場合には、信号選択回路120において第1のTFT
121にはロウが入力されることになるので第1のTF
T121はオフとなり、他方の第2のTFT122には
ハイが入力されることになるので第2のTFT122は
オンとなる。そうすると、信号Bが選択されて液晶には
信号Bの電圧が印加される。即ち、信号Bの交流電圧が
印加され、液晶が電界によって立ち上がるため、NWの
表示パネルでは表示としては黒表示として観察できる。
ロウが保持回路110に入力された場合には、信号選択
回路120において第1のTFT121にはハイが入力
されることになるので第1のTFT121はオンとな
り、他方の第2のTFT122にはロウが入力されるこ
とになるので第2のTFT122はオフとなる。そうす
ると、信号Aが選択されて液晶には信号Aの電圧が印加
される。即ち、対向電極と同じ電圧が印加されるため、
電界が発生せず液晶は立ち上がらないため、NWの表示
パネルでは表示としては白表示として観察できる。
持することにより静止画像として表示できるが、その場
合には、各ドライバ50,60及び駆動信号発生回路9
1の駆動を停止するので、その分低消費電力化すること
ができる。
保持回路つきアクティブマトリクス型表示装置は、メモ
リ動作モード時にゲート信号線やドレイン信号線がフロ
ーティングとなり、表示装置内の他の回路素子との容量
結合が生じ、他の回路素子に印加される電圧の影響を受
け、表示装置が誤動作する恐れがあった。
ティブマトリクス表示装置を、メモリ動作モード時によ
り確実に動作させることを目的とする。
決するためになされ、基板上の一方向に配置された複数
のゲート信号線と、ゲート信号線に交差する方向に配置
された複数のドレイン信号線と、ゲート信号線からの走
査信号により選択されると共にドレイン信号線から映像
信号が供給される複数の画素電極と、画素電極に対応し
て配置され、映像信号に応じたデータを記憶する保持回
路とを有し、随時入力される映像信号に応じた画素電圧
を随時印加して表示する通常動作モードと、保持回路が
記憶したデータに応じて表示するメモリ動作モードとを
有するアクティブマトリクス型表示装置において、メモ
リ動作モード時に、ゲート信号線もしくは/及びドレイ
ン信号線が所定の電位に固定されるアクティブマトリク
ス型表示装置である。
ゲート信号線と、ゲート信号線に交差する方向に配置さ
れた複数のドレイン信号線と、ゲート信号線からの走査
信号により選択されると共にドレイン信号線から映像信
号が供給される複数の画素電極と、画素電極に対応して
配置され、映像信号に応じたデータを記憶する保持回路
とを有し、随時入力される映像信号に応じた画素電圧を
随時印加して表示する通常動作モードと、保持回路が記
憶したデータに応じて表示するメモリ動作モードとを有
するアクティブマトリクス型表示装置において、ゲート
信号線もしくは/及びドレイン信号線に、メモリ動作モ
ード時に、オンし、ゲート信号線もしくは/及びドレイ
ン信号線を所定の電位に固定するトランジスタが接続さ
れているアクティブマトリクス型表示装置である。
について説明する。図1に本発明の表示装置を液晶表示
装置に応用した場合の回路構成図を示す。本実施形態の
表示装置の画素部分は従来とほぼ同様である。即ち、本
実施形態は、回路選択回路40、43によって選択TF
T71、補助容量85を有するアナログ動作回路と、保
持回路110を有するメモリ動作回路とを切り換えるこ
とによって、通常動作モードとメモリ動作モードとを切
り換えて表示する。従来と同様の構成については同一の
番号を付し、詳しい説明を省略する。
00内部に、昇圧回路200、発振部300、接地スイ
ッチ401、接地スイッチ402を有する点で、従来の
表示装置と大きく異なっている。そして、保持回路には
高低2種類の参照電圧が入力されている点では従来の表
示装置と同様であるが、本願においては、高い方の参照
電圧として、昇圧回路200の出力C1が供給されてい
る点で従来と異なっている。低い方の参照電圧は従来同
様、基準電位VSSであり、通常グランド電位である。
図2は昇圧回路200をより詳細に示した図である。昇
圧回路200は電池電圧VBと基準電圧VSSが供給された
チャージポンプ201と、切換信号が供給される第1の
切換回路202、昇圧電圧VVDDが供給される第2の切換
回路203、トランジスタ204を有する。
給され、これを昇圧して所定の電圧LVDDを出力する。第
1の切換回路202は、PチャネルトランジスタとNチ
ャネルトランジスタのゲート電極に切り換え信号が入力
され、切り換え信号に応じてチャージポンプの出力LVDD
と負電圧VVEEとを選択して第1の制御信号C1を出力す
る。第2の切換回路203は、Pチャネルトランジスタ
とNチャネルトランジスタのゲート電極にVVDDが入力さ
れ、VVDDに応じてチャージポンプの出力LVDDと負電圧VV
EEとを選択して第2の制御信号C2を出力する。
回路選択回路40,43のゲート電圧として、及び、保
持回路110の高電圧側参照電圧として供給されてい
る。第2の制御信号C2は、発振部300、接地スイッ
チ401、接地スイッチ402の各トランジスタのゲー
ト電圧として供給されている。
は発振部300をより詳細に示した図である。発振部3
00は発信回路301、分周回路302、複数のインバ
ータを有する。発信回路301は、例えば120Hz周
期の矩形波を出力する。分周回路302は、発信回路3
01の出力を4分周し、30Hz周期の矩形波を出力す
る。分周回路302の出力は、インバータ307、30
8で2回反転された後、第1出力トランジスタ303を
介して第1の交流信号として出力される。また、分周回
路302の出力は、インバータ307、309、310
で3回反転された後、第2出力トランジスタ304を介
して第2の交流信号として出力される。第1と第2の交
流信号は互いに反転された矩形波である。
用いて3つの場合に分けて順次説明する。図4は昇圧回
路200と発振部300とを詳細に記し、図面の簡略化
のために、画素部を1画素のみ描き他の画素を省略した
図であり、図1と同様の実施形態を示している。
昇圧回路92は動作しており、ゲートドライバ50の駆
動用正電圧として所定電圧のVVDDが出力されている。通
常動作モード時、ゲートドライバ50とドレインドライ
バ60は、駆動信号発生回路91が出力する各種タイミ
ング信号に基づいて動作している。切換信号はハイにな
っており、昇圧回路200の第1の切換回路202は、
低電圧VVEEを選択して第1の制御信号C1として出力
し、Pチャネル回路選択TFT41,44がオンし、N
チャネル回路選択TFT42、45がオフする。これに
よって、ゲート信号に応じて、画素選択TFT71がオ
ンすると、ドレイン信号線61からアナログ映像信号A
n.Sigが画素電極17、補助容量85に伝達されて
表示を行う。
は第1の制御信号C1が供給されているため、保持回路
110は、保持内容が消去され、動作を停止している。
通常動作モード時には保持回路110は不要であるの
で、回路選択回路40、43のゲート電極と信号を共有
し、画素内の省スペース化を実現している。さらに、チ
ャージポンプ201に電源である電池電圧VBを供給する
トランジスタ204が切換信号に応じてオフするので、
チャージポンプ201も動作を停止し、チャージポンプ
201の動作電流を、回路のリーク電流なども含めて、
削減できる。
回路203も低電圧VVEEを選択し、第2の制御信号C2
として出力し、発振部300の第1出力トランジスタ3
03,第2出力トランジスタ304、接地スイッチ40
1、接地スイッチ402の各トランジスタはオフする。
そして、発振器301に電源を供給するトランジスタ3
05がオフするので、発振器301は動作を停止し、発
振器301の動作電流を削減することができる。一方、
第3の出力トランジスタ306はオンするので、補助容
量SC85の電極に所定の電圧VSCが印加される。
ドで用い、通常動作モードでは用いない。ところが、ト
ランジスタ303、304をオフにしただけでは、発振
器300を構成する回路素子の一部がフローティングと
なり、周囲の回路の動作によってそれら回路の一部の電
位が変動し、表示に予期しないノイズを乗せる恐れがあ
る。そこで、本実施形態においては、ゲートに第2の制
御信号C2が入力される一対のPチャネルトランジスタ
311、312が設置されている。トランジスタ31
1、312は通常動作モード時にオンし、発振部300
の回路素子を接地することで、予期しないノイズによる
影響を防止している。トランジスタ311、312の接
続する位置は、発振部300を構成する回路で、通常動
作モード時にフローティングとなる個所であれば、どこ
に接地しても効果を奏するが、図示したように、最終段
のインバータ308、310と発振部300の出力トラ
ンジスタ303、304との間に接続すれば、最も確実
にノイズによる影響を防止することができる。
板90の昇圧回路92は動作しており、ゲートドライバ
50の駆動用正電圧として所定電圧のVVDDが出力されて
いる。ゲートドライバ50とドレインドライバ60は、
各種タイミング信号に基づいて動作している。切換信号
がロウに切り替わる。これによって昇圧回路200のト
ランジスタ204がオンし、チャージポンプ201が動
作する。そして第1の切換回路202がチャージポンプ
201の出力を第1の制御信号として出力し、Pチャネ
ル回路選択TFT41,44がオフし、Nチャネル回路
選択TFT42、45がオンする。保持回路110の参
照電圧もオンとなるので、保持回路110が動作し、ゲ
ートドライバ50、ドレインドライバ60の制御に基づ
いて、各画素の保持回路110に映像信号に基づいたデ
ータが順次書き込まれる。
路92からVVDDが出力されているので、昇圧回路200
の出力する第2の制御信号C2は、ロウのままである。
従って、発振部300のトランジスタ303、304、
305はオフのままである。
0の駆動信号発生回路91及び昇圧回路92は動作を停
止する。従って、ゲートドライバ50の駆動用電圧VVDD
がロウとなり、ゲートドライバ50やドレインドライバ
60も動作を停止する。切換信号はハイのままであるの
で、回路選択回路40、43は保持回路110を選択
し、表示装置は保持回路110に保持された映像データ
に応じた表示を行う。
には、外付け回路基板90に配置される駆動信号発生回
路91及び昇圧回路92は、完全に動作を停止し、何ら
の出力も行わない。唯一電池95から供給される電池電
圧VBが直接液晶表示パネル100に供給されるのみであ
る。保持回路110に供給するための参照電圧は、液晶
表示パネル100内部に配置される昇圧回路200によ
って電池電圧VBを昇圧して用いる。従って、外付け回路
基板90に対する電圧供給を完全に停止することがで
き、メモリ動作モードにおける消費電力は、従来に比較
して大きく削減される。
とによってVVDDがロウになり、昇圧回路200の第2の
選択回路203がチャージポンプ201の出力を選択し
て第2の制御信号C2として出力するように切り替わ
る。これによって、発振器301に電源を供給するトラ
ンジスタ305がオンし、発振器301が動作する。発
振器301の出力は、分周回路302によって分周され
て、インバータ307〜310によって反転され、トラ
ンジスタ303、304を介して出力される。同時に、
トランジスタ306はオフとなる。トランジスタ303
の出力を第1の交流信号、トランジスタ304の出力を
第2の交流信号と呼ぶ。第1、第2の交流信号は、位相
が互いに180度ずれた波形となる。保持回路110
は、映像データに応じてトランジスタ121、122の
一方をオン、他方をオフするので、トランジスタ121
がオンの時第1の交流信号が、トランジスタ122がオ
ンの時第2の交流信号がそれぞれ液晶に供給される。第
2の交流信号は、図示しない対向電極にも対向電極信号
VCOMとして供給されている。従って、トランジスタ1
22が選択された画素では、液晶が駆動されず、ノーマ
リーブラックの場合は「黒」表示となる。
れる電圧VSCは、メモリ動作モード時にフローティング
となる場合は、トランジスタ306は設置しなくてもよ
い。しかし、VSCは外付け回路基板90から供給され、
外付け回路基板90と配線で接続されているので、この
配線がノイズを拾って動作に支障をきたす恐れもある。
従って、トランジスタ306は設置する方がより好適で
ある。
には、外付け回路基板90に配置される駆動信号発生回
路91及び昇圧回路92は、完全に動作を停止し、液晶
に印加される電圧は、液晶表示パネル100内部に配置
される発振部300によって電池電圧VBを用いて作成す
る。従って、外付け回路基板90に対する電圧供給を完
全に停止することができ、メモリ動作モードにおける消
費電力は、従来に比較して大きく削減される。
説明する。昇圧回路200の出力は、発振部300の出
力が取りうる最も高い電位よりも高い電位となるように
設定する。発振部300の出力は、データ出力トランジ
スタ121もしくは122、回路選択回路43のトラン
ジスタ45を順次介して画素電極17に入力される。こ
の時、回路選択トランジスタ45、データ出力トランジ
スタ121、122のゲート電位がこの発振部300の
電位よりも低い場合、トランジスタ45、121、12
2を確実にオンすることができなくなってしまう。従っ
て、トランジスタ45、121、122のゲート電圧
は、発振部300の出力する最大の電圧よりもさらに高
くする必要がある。本実施形態の場合、回路選択トラン
ジスタ45のゲート電圧は昇圧回路200の出力電圧で
あり、データ出力トランジスタ121、122をオンす
るときのゲート電圧は、保持回路100の高い参照電
圧、即ちこちらも昇圧回路200の出力電圧である。従
って、昇圧回路200の出力電位を、発振部300の出
力が取りうる最も高い電位よりもトランジスタ45、1
21、122のしきい値だけ高く設定しておけば、トラ
ンジスタ45を確実にオンすることができる。
よって左右される。発振部300の振幅によって、液晶
に印加する電圧が決定されるので、もしも電池電圧VBの
みで得られる出力振幅で表示を行ってオン、オフのコン
トラスト比が充分に得られない場合は、発振器301と
トランジスタ305との間に昇圧回路を挿入し、電圧を
高める必要がある。本実施形態においては、電池電圧VB
を3Vにすることで、充分なコントラスト比を得ることが
でき、発振器301とトランジスタ305との間に昇圧
回路は挿入する必要がなかった。
素子は、アモルファスシリコンをレーザなどによって結
晶化させたポリシリコンを用いて形成される。このポリ
シリコンは、結晶化レーザの出力ばらつきなどに起因し
て結晶性がばらつくため、半導体ウエハ上に形成する回
路素子に比較して、特性のばらつきが大きい。その為、
発振器301は、出力信号のデューティ、即ちハイとロ
ウとのバランスが崩れる場合がある。デューティバラン
スが崩れると、液晶に直流成分の電圧がかかってしま
い、液晶の劣化を招く。これに対し、本実施形態によれ
ば、発振器301の出力を分周回路302によって分周
して出力するので、発振器301の出力デューティを補
正し、デューティのそろった波形の出力を得ることがで
きる。また、第1、第2の交流信号は、30Hzを例示
しているが、液晶の劣化を招かない程度の周期で反転す
れば充分であり、ゲートドライバ50の動作周期などに
比較して遅い周期である。このような遅い周期の交流出
力を発振器301で直接出力するためには、発振器30
1を構成する容量や抵抗を大きくしたり、インバータの
段数を多く設定せねばならず、大きな回路面積が必要と
なるが、本実施形態では、高い周波数の発振器301の
出力を分周回路302で分周するので、発振器301を
構成する容量や抵抗を小さくし、インバータの段数を少
なく設定することができるので、より回論面積を縮小す
ることができる。
明する。分周回路302の出力は、それぞれトランジス
タ121、122を介して液晶に印加されるが、分周回
路302は画素部の周辺に配置され、配線によって各画
素に供給される。この配線は、細く長い。また、各画素
には液晶容量やラインクロス容量があるので、分周回路
の出力先は、大きな負荷であると言える。このように大
きな負荷に対してインバータ307の出力を供給する
と、インバータ307の出力波形がなまってしまう。イ
ンバータの出力波形がなまると、出力が完全に反転する
までの間に貫通電流が流れてしまい、消費電力が大きく
なる。インバータ307のサイズを大きくすることで、
ある程度出力波形を急峻にすることはできるが、回路面
積の増大につながってしまう。そこで、インバータ30
8、310を配置することによって電流駆動能力を高
め、出力波形を急峻にして、貫通電流を小さくすること
ができる。このようなインバータは多く配置するほど貫
通電流を小さくすることができる。本実施形態において
は、さらに、トランジスタ303、304のオン抵抗を
インバータを構成するトランジスタのオン抵抗よりもあ
る程度大きく設定し、貫通電流を少なくしている。本実
施形態において、トランジスタ303、304の長さ/
幅の比を1/40にした場合と、1/20にした場合と
では、1/20にした場合の方が貫通電流が小さく、メ
モリ動作モード時の消費電力を小さくすることができ
た。このようにトランジスタ303、304のオン抵抗
を意図的に大きく設定することによって、インバータ3
08、310の個数を最小限にとどめ、回路面積の増大
を極力抑えている。トランジスタ303、304のオン
抵抗を大きくすることによって、貫通電流を充分に小さ
くすることができ、出力波形を吸収にすることができる
のであれば、インバータ308、310は省略すること
ができる。本実施形態では、図示は省略したが、インバ
ータ308、310は、それぞれ5乃至10個ずつ配置
した。
ついて説明する。メモリ動作モード時には、ゲートドラ
イバ50、ドレインドライバ60は停止しているため、
ゲートラインゲート信号線51、ドレインラインドレイ
ン信号線61は、フローティングとなるので、画素内の
各回路素子との間で容量結合が生じる。その為、ゲート
ラインゲート信号線51、ドレインラインドレイン信号
線61の電位が変動し、本来オフでなければならない画
素内のトランジスタ41、71、72がオンしてしまう
恐れがある。これに対し、本実施形態においては、接地
トランジスタ401、402のゲートに第2の制御信号
C2が入力されているので、メモリ動作モード時にオン
する。これによって、ゲートラインゲート信号線51、
ドレインラインドレイン信号線61が接地され、電位が
変動することに起因する誤動作を防止している。本実施
形態では、接地トランジスタ401、402の先に接地
電位であるVSSを入力しているが、この限りではなく、
画素内のトランジスタ41、71、72がオンしないよ
う、しきい値電圧以下の任意の電圧に接続すれば、どの
ような電位であっても良い。
ットのみを保持するが、もちろん保持回路110を多ビ
ット化すれば、メモリ動作モードで階調表示を行うこと
もできるし、保持回路110をアナログ値を記憶するメ
モリとすれば、メモリ動作モードでのフルカラー表示も
できる。
ば、1つの液晶表示パネル100でフルカラーの動画像
表示を行う通常動作モード(アナログ表示モード)と、
低消費電力でデジタル階調表示を行うメモリ動作モード
(デジタル表示モードの場合)という2種類の表示に対
応することができる。
した反射型LCDとすれば、保持回路110等を画素電
極下に配置でき、好適であるが、もちろん透過型LCD
に適用し、透明な画素電極と保持回路とを重畳して配置
することも可能である。しかし透過型LCDでは、金属
配線が配置されているところは遮光されるので、開口率
の低下が避けられない。また、透過型LCDで画素電極
の下に保持回路を配置すると、透過する光によって保持
回路や選択回路のトランジスタが誤動作する恐れがある
ため、全てのトランジスタのゲート上に遮光膜を儲ける
必要がある。従って、透過型LCDでは開口率を高くす
ることが困難である。これに対し、反射型LCDは、画
素電極下にどのような回路が配置されても開口率に影響
を与えることはない。更に、透過型の液晶表示装置のよ
うに、観察者側と反対側にいわゆるバックライトを用い
る必要が無いため、バックライトを点灯させるための電
力を必要としない。保持回路付きLCDのそもそもの目
的が消費電力の削減であるから、本発明の表示装置とし
ては、バックライト不要で低消費電力化に適した反射型
LCDであることが好ましい。
いて説明したが、本発明はこれにとらわれるものではな
く、有機EL表示装置や、LED表示装置など、様々な
表示装置に適用することができる。
ィブマトリクス型表示装置は、メモリ動作モード時に、
ゲート信号線もしくは/及びドレイン信号線が所定の電
位に固定されるので、ゲート信号線もしくは/及びドレ
イン信号線の電位が変動することで、アクティブマトリ
クス型表示装置が誤動作することを防止することができ
る。
信号線に、メモリ動作モード時にオンし、ゲート信号線
もしくは/及びドレイン信号線を所定の電位に固定する
トランジスタを接続することで、本発明を容易に実施す
ることが可能である。
型表示装置を示す回路図である。
回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上の一方向に配置された複数のゲー
ト信号線と、前記ゲート信号線に交差する方向に配置さ
れた複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からの
走査信号により選択されると共に前記ドレイン信号線か
ら映像信号が供給される複数の画素電極と、前記画素電
極に対応して配置され、映像信号に応じたデータを記憶
する保持回路とを有し、随時入力される映像信号に応じ
た画素電圧を随時印加して表示する通常動作モードと、
前記保持回路が記憶したデータに応じて表示するメモリ
動作モードとを有するアクティブマトリクス型表示装置
において、前記メモリ動作モード時に、前記ゲート信号
線もしくは/及び前記ドレイン信号線が所定の電位に固
定されることを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。 - 【請求項2】 基板上の一方向に配置された複数のゲー
ト信号線と、前記ゲート信号線に交差する方向に配置さ
れた複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からの
走査信号により選択されると共に前記ドレイン信号線か
ら映像信号が供給される複数の画素電極と、前記画素電
極に対応して配置され、映像信号に応じたデータを記憶
する保持回路とを有し、随時入力される映像信号に応じ
た画素電圧を随時印加して表示する通常動作モードと、
前記保持回路が記憶したデータに応じて表示するメモリ
動作モードとを有するアクティブマトリクス型表示装置
において、前記ゲート信号線もしくは/及び前記ドレイ
ン信号線に、前記メモリ動作モード時に、オンし、前記
ゲート信号線もしくは/及び前記ドレイン信号線を所定
の電位に固定するトランジスタが接続されていることを
特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
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