JP3166367B2 - 液晶表示回路 - Google Patents

液晶表示回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
詳しくは、光信号から画像信号を読み出す画像読出部を
一体に構成した液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶表示装置は、画像信号を表示
する機能のみを有しており、この液晶表示装置に光信号
から画像信号を読み出す画像読出機能を付加するには、
液晶表示装置とは別に画像読出装置を設ける必要があっ
た。
【0003】そこで、画像読出装置と液晶表示装置を一
体的に構成することが要望されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に画
像読出装置と液晶表示装置を一体に構成すると、画像読
出装置用の画素毎のスイッチング素子及び液晶表示装置
用の画素毎のスイッチング素子が必要になり、画素毎に
2個のスイッチング素子を形成しなければならず、配線
が複雑になるとともに、スイッチング素子の形成が極め
て細かくなる。そのため、画像読出装置と一体化した液
晶表示装置の製造が困難になり、歩留りが悪くなるとい
う問題があった。
【0005】そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたもので、画像読出用の画素毎のスイッチング素子と
液晶表示用の画素毎のスイッチング素子とを共用すると
ともに、光電変換素子の該共用するスイッチング素子と
接続されている端子と反対側の端子を次段のゲートライ
ンに接続することにより、製造を簡単なものとするとと
もに、スイッチング素子の形成を容易にして、製造上の
歩留りを向上させることのできる液晶表示装置を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号ライン
び走査線と液晶の共通電極との間にスイッチング素子と
液晶容量が該スイッチング素子のソース端子を介して
列に接続されるように構成された液晶表示装置におい
て、前記スイッチング素子のソース端子に、光電変換素
が前記液晶容量と並列に接続され、該光電変換素子の
前記スイッチング素子側と反対側の端子を次段の走査線
に接続して一体に構成するとともに、該光電変換素子に
よる読出データを前記スイッチング素子を介して出力す
る手段を備えたことにより、上記目的を達成している。
【0007】
【作用】本発明によれば、スイッチング素子と直列に並
列接続した液晶容量と光電変換素子を接続するととも
に、該光電変換素子の該スイッチング素子側と反対側の
端子を次段の走査線に接続して一体に構成しているの
で、画像読出用の画素毎のスイッチング素子と液晶表示
用の画素毎のスイッチング素子とを共用することがで
き、画素毎に1個のスイッチング素子を形成するだけで
充分なだけでなく、スイッチング素子とは反対側の端子
を光電変換素子と液晶容量とで異なる線に接続すること
ができ、配線に余裕をもたせることができる。その結
果、スイッチング素子の形成を簡単かつ容易に行うこと
ができ、製造上の歩留りを向上させることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0009】図1及び図2は、本発明の液晶表示装置の
一実施例を示す図である。
【0010】図1は、本発明の液晶表示装置1の回路構
成図であり、複数本の信号ライン2と複数本のゲートラ
イン(走査線)3がマトリックス状に配設されている。
また、このゲートライン3と平行にゲートライン3と同
じ数の共通電極4が配設されている。そして、ゲートラ
イン3の最終段(図1中最下段)には、ダミーのゲート
ライン3Aが設けられている。
【0011】上記各信号ライン2と共通電極4との間
に、NチャネルMOS TFT(簿膜トランジスタ)5
と液晶容量6が直列に接続されており、この液晶容量6
と並列に光電変換素子7及び補助容量8が接続されてい
る。
【0012】この光電変換素子7は、a−Siフォトダ
イオード等で形成されており、原稿等からの反射光やラ
イトペン等により光が照射される光照射時に導通状態と
なり、光非照射時には、絶縁状態となる。
【0013】前記各NチャネルMOS TFT(スイッ
チング素子)5は、そのゲートがゲートライン3に接続
され、そのドレインが信号ライン2に、またそのソース
が前記液晶6、光電変換素子及び補助容量8に接続され
ている。そして、このゲートライン3は、シフトレジス
タ等で構成される走査側駆動回路9に接続されており、
前記液晶容量6及び補助容量8は、それぞれそのNチャ
ネルMOS TFT5と反対側の端子が前記共通電極4
に接続されている。また、光電変換素子7は、そのNチ
ャネルMOS TFT5と反対側の端子が次段のゲート
ライン3に接続されており、これらNチャネルMOS
TFT5、液晶容量6、光電変換素子7及び補助容量8
は、全体として1画素を構成し、上記複数本のゲートラ
イン3と共通電極4の交差する毎にこの画素が形成され
ている。そして、図1中最下段の画素は、その光電変換
素子7のNチャネルMOS TFT5と反対側の端子
が、ダミーのゲートライン3Aに接続されている。
【0014】前記各信号ライン2は、それぞれ第1のト
ランスファゲート(信号切換用のCMOS−TFT)1
0の第1の非制御端子に接続されるとともに、第2のト
ランスファゲート(信号切換用のCMOS−TFT)1
1の第1の非制御端子に接続されており、これら第1の
トランスファゲート10及び第2のトランスファゲート
11は、各信号ライン2毎に設けられている。そして、
第1のトランスファゲート10の第2の非制御端子は、
表示データ入力端子12に接続され、第2のトランスフ
ァゲートの第2の非制御端子は、読取データ出力端子1
3に接続されている。また、第1のトランスファゲート
10のP側制御端子と第2のトランスファゲート11の
N側制御端子は、共通接続されるとともに、シフトレジ
スタ等で構成された信号側駆動回路14に接続されてお
り、さらに、第1のトランスファゲート10のN側制御
端子と第2のトランスファゲートのP側制御端子は、共
通接続されるとともに、信号側駆動回路14に接続され
ている。
【0015】図2は、上記液晶表示装置1のNチャネル
MOS TFT5及び光電変換素子7部分の側面断面図
あり、蒸着スパッタやプラズマCVDあるいはエッチ
ング等によって薄膜積層されて形成される。
【0016】すなわち、図2において、第1のガラス基
板21上に赤、青、緑のカラーフィルタ22、透明絶縁
膜23及び不透明絶縁膜24が所定のパターンに積層し
て形成され、これらカラーフィルタ22、透明絶縁膜2
3及び不透明絶縁膜24の上に、絶縁膜25を介して共
通電極3が積層されて形成されている。そして、この共
通電極3上には、配向膜26が積層されて形成されてい
る。
【0017】一方、第2のガラス基板27上には、不透
明のアノード電極28及び絶縁膜29が所定のパターン
に積層して形成されており、このアノード電極28上に
は、n+ a−Si層30、i a−Si層31及びp+
a−Si層32が順次積層して形成されている。このp
+ a−Si層32上には、透明なカソード電極33が順
次積層して形成され、このカソード電極の外側及び前記
+ a−Si層30、i a−Si層31及びp+ a−
Si層32の外側には、不透明な絶縁膜34が積層して
形成されている。
【0018】前記絶縁膜29上には、前記絶縁膜35及
びシリコン簿膜36が所定のパターンに積層して形成さ
れ、このシリコン簿膜36上には、不透明絶縁膜37、
ゲート電極38、ドレイン電極39及びソース電極40
が所定のパターンに積層して形成されている。そして、
第2のガラス基板27の表面には、配向膜41が積層し
て形成されている。
【0019】このように構成された第1のガラス基板2
1の配向膜26と第2のガラス基板27の配向膜41と
を、所定間隔をおいて対向して配置し、配向膜26と配
向膜41との間に、液晶42を充填する。
【0020】そして、前記アノード電極28、n+ a−
Si層30、i a−Si層31、p+ a−Si層32
及びカソード電極33は、上記光電変換素子7としての
a−Siフォトダイオードを構成し、前記シリコン簿膜
36、不透明絶縁膜37、ゲート電極38、ドレイン電
極39及びソース電極40は、前記NチャネルMOST
FT5としてのTFTを構成している。
【0021】次に、動作を説明する。
【0022】〈画像読取動作〉まず、画像を読み取る場
合について説明する。
【0023】液晶表示装置1は、走査側駆動回路9から
ゲートライン3にゲート信号が供給されると、Nチャネ
ルMOS TFT5がオンして、光電変換素子7と信号
ライン2が導通する。この状態で、信号側駆動回路14
から順次第1のトランスファゲート10のN側制御端子
と第2のトランスファゲート11のP側制御端子にロー
レベルが供給されるとともに、第1のトランスファゲー
ト10のP側制御端子と第2のトランスファゲート11
のN側制御端子にハイレベルが供給されると、第1のト
ランスファゲート10はオフし、第2のトランスファゲ
ート11のみが順次オンして、光電変換素子7により発
生した1画素づつの読出データが順次読出データ出力端
子13に出力される。
【0024】この場合、液晶容量6及び補助容量8は、
高インピーダンスを有しているので、読み出しには、影
響しない。
【0025】〈画像表示動作〉次に、画像を表示する場
合について説明する。
【0026】液晶表示装置1は、走査側駆動回路9から
ゲートライン3にゲート信号が供給されると、Nチャネ
ルMOS TFT5がオンして、信号ライン2と液晶容
量6及び補助容量8が導通する。この状態で、光電変換
素子7は、光が照射されていない場合には、高インピー
ダンスを有しているので、表示には影響しない。
【0027】この状態において、信号側駆動回路14か
ら順次第1のトランスファゲート10のP側制御端子と
第2のトランスファゲート11のN側制御端子にローレ
ベルが供給されるとともに、第1のトランスファゲート
10のN側制御端子と第2のトランスファゲート11の
P側制御端子にハイレベルが供給されると、第2のトラ
ンスファゲート11は、オフして第1のトランスファゲ
ート10のみが順次オンし、表示データ入力端子12か
ら入力された画像表示データが信号ライン2を通して順
次液晶容量6及び補助容量8に供給され、通常のアクテ
ィブマトリックスLCDと同様に表示することができ
る。
【0028】そして、あるゲートライン3上に接続され
た光電変換素子7が選択状態のとき、次段のゲートライ
ン3は、常に非選択状態となっており、例えば、接地レ
ベルの電圧となっているため、光電変換素子7のNチャ
ネルMOS TFT5がと反対側の端子が次段のゲート
ライン3に接続されていても、上記動作が正常に行なわ
れる。
【0029】なお、光電変換素子7の分光感度特性は、
可視光に感度がなく、例えば、赤外線に感度の高いもの
を用い、ライトペンも感度の高い光を照射できるものが
必要となるが、光電変換素子の材料を適当に選ぶこと、
あるいは簿膜形成条件を適当に選ぶことにより可能であ
る。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子と直
列に接続した液晶容量に、光電変換素子をが並列に接続
され、該光電変換素子の該スイッチング素子側と反対側
の端子を次段の走査線に接続して一体に構成するととも
に、該光電変換素子による読出データを前記スイッチン
グ素子を介して出力する手段を備えしているので、画素
読出用の画素毎のスイッチング素子と液晶表示用の画素
毎のスイッチング素子を共用することができ、画素毎に
1個のスイッチング素子を形成するだけで充分なだけで
なく、スイッチング素子とは反対側の端子を光電変換素
子と液晶容量とで異なる線に接続することができ、配線
に余裕をもたせることができる。その結果、スイッチン
グ素子の形成を簡単かつ容易に行うことができ、製造上
の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の回路構成図。
【図2】図1の液晶表示装置のNチャネルMOS TF
T及び光電変換素子の一部分の側面断面図。
【符号の説明】
1 液晶表示装置 2 信号ライン 3 ゲートライン 4 共通電極 5 NチャネルMOS TFT 6 液晶容量 7 光電変換素子 8 補助容量 9 走査側駆動回路 10 第1のトランスファゲート 11 第2のトランスファゲート 12 表示データ入力端子 13 読取データ出力端子 14 信号側駆動回路 21 第1のガラス基板 22 カラーフィルタ 23 透明絶縁膜 24 不透明絶縁膜 25 絶縁膜 26 配向膜 27 第2のガラス基板 28 アノード電極 29 絶縁膜 30 n+ a−Si層 31 i a−Si層 32 p+ a−Si層 33 カソード電極 34 絶縁膜 35 絶縁膜 36 シリコン簿膜 37 不透明絶縁膜 38 ゲート電極 39 ドレイン電極 40 ソース電極 41 配向膜 42 液晶

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号ライン及び走査線と液晶の共通電極
    との間にスイッチング素子と液晶容量が該スイッチング
    素子のソース端子を介して直列に接続されるように構成
    された液晶表示装置において、 前記スイッチング素子のソース端子に、光電変換素子
    前記液晶容量と並列に接続され、該光電変換素子の前記
    スイッチング素子側と反対側の端子を次段の走査線に接
    続して一体に構成するとともに、該光電変換素子による
    読出データを前記スイッチング素子を介して出力する手
    段を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
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