TW594329B - Active matrix type display device - Google Patents

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594329 A7 五、發明說明（1 ) 技術領域 本發明係關於一種動態矩陣型顯示裝置，+ # 尤其是關於 一種對應畫素而設有複數個保持電路的動態矩睡 里 祀降型顯示裝 置。 景技椒 近年來，顯示裝置應市場之需求而有可嫿4 4 _八之顯示裝 置，例如可攜式電視機、及行動電話等。為 J ^•應該種要 求而盛行為了因應顯示裝置之小型化、輕量务 ^ 里化、雀消耗電 力化的研究開發。 第6圖係顯示習知例之液晶顯示裝置n · ^V^iquid Crystal

Display ·，LCD)之一顯示畫素的電路構成圖。在絕緣性臭板 (未圖示）上，交叉形成有閘極信號線5 1、汲極信號線6 i， 且在該交叉部附近設有連接於兩信號線51、61之選擇查素 選擇TFT 65。選擇畫素選擇TFT 65之源極65s係連$在 液晶21之晝素電極17上。 又，設有在1圖場（filed)期間用以保持畫素電極17之 電壓的輔助電容85,該輔助電容85之一方的端子86係連 接在選擇畫素選擇TFT 65之源極658上，而在另一方之電 極87上施加各顯示畫素共同的電位。 在此’當對閘極信號線5 1施加閘極信號時，選擇畫素 選擇TFT 70就會變成導通（ON)狀態，且從汲極信號線61 傳遞類比影像信號至晝素電極1 7，同時由輔助電容保 持。施加在畫素電極1 7上的影像信號係施加在液晶2丨上， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I , ϋ· Mu —ϋ I —a— HB-i ϋ 一 ot I in 1 ϋ «ϋ n m I I _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 1 594329 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 2 A7 五、發明說明（2 ) 而液晶21可依該電壓而定向。藉由將該種顯示畫素配置成 矩陣狀即可獲得LCD。 以往之LCD，係可與動畫像、靜止畫像無關地獲得顯 示。在該種LCD上顯示靜止畫像的情況，例如在行動電話 之液晶顯示部的一部分上顯示乾電池之畫像，以作為用以 驅動行動電話之電池的剩餘量顯示。 然而’在上述構成之液晶顯示裝置中，即使顯示靜止 晝像的情況，亦與顯示動畫像的情況相同，產生以閘極信 號使選擇畫素選擇TFT 70呈導通狀態，並將影像信號再 次寫入各顯示晝素上的必要。 因此，用以產生閘極信號及影像信號等之驅動信號的 驅動電路、及產生用以控制驅動電路之動作時序（timing) 之各種仏號的外部LSI，由於係經常動作，所以常要消耗 很大的電力。因此，對於只備有受限電源之行動電話等而 吕’就有其可使用時間變短的缺點。 相對於此，有一種在各顯示畫素上具備靜態型記憶體 的液晶顯示裝置已揭示於日本專利特開平8-194205费 中。引用同公報之一部分加以說明。第7圖係日本專利特 開平8-194205號中所揭示之具有保持電路之動態矩陣型 顯示裝置的平面電路構成圖。分別將複數條之閘極信號線 5 1和參照線5 2配置於列方向上，而將複數條之沒極信费 線61配置在行方向上。然後，在保持電路54與畫素電極 17之間設有TFT 53。藉由根據保持電路54所保持的資料 進行顯示，以停止閘極驅動器50、汲極驅動器60而減低 1本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594329 五、發明說明（ 消耗電力者。 J 8圖係顯示該液晶顯示裝置之一畫素的電路構成 田。土板上將畫素電極配置成矩陣狀，在畫素電極Η 間於紙面左右方向上gp ^ gg , 门上配置有閉極信號線51，而在上下方向 配置有汲極信號線6 1。麸狳盥ρ卩 “、、便興閘極仏號線5 1平行配置有 參照線52’在閉極信號線51與汲極信號線61之交叉部上 設有保持電路54，在俘拄Φc β t & 一 ”夺電路54與畫素電極17間設有開 關元件”。保持電路54係將使2級反相器…正反饋 ^ ^ ^ M ^(Static Random Access emory，SRAM)*作數位影像信號之保持電路來使用。尤 其是，SRAM與DRAM尤η，I 士人上 Μ不同，由於在資料之保持方面不需 要更新（refresh)所以佳。 在此按，，、、靜態型§己憶體所保持之2值數位信號，開 關元件53就可依保持電4 54之輸出，控制參照線wef 與晝素電極17之間的電阻值，並調整液晶2i之偏壓狀態。 另-方面’在共用電極上輸入交流信號。理想上， 本裝置若在如靜止畫像之顯示晝像上沒有變化的話，則不 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 需要對記憶體更新。 然而，當在保持電路54上使用靜態RAM時，構成保 持電路之電晶體的數量就會多到4個或6個，且電路面積 很大。當將該種的靜態RAM配置在畫素電極17之間時， 就有畫素電極17之面積會變小且液晶顯示裝置之開口率 會降低，或不得不增大一個畫素尺寸以致難以高精細化的 問題。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公复 594329 A7

n n n - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 312935 —--------------^ I . A7 五、發明說明（ 對電極；及保持電路，對應畫 影像信號之資料，而> ^ ^而配置，且圮憶按照 示，其特徵二：：保持電路所記憶的資料進行顯 竹倣馮·保持電路之至少一邱八於去田 接的畫素之上述畫素電極上。。刀’、®配置於鄰 若依據該種構成，則由於將保持電路之至少一部分重 且配置於鄰接的畫素之上 之迂迴#rm極上，所以不需要配線 路所需要的面積了θ1之利用效率’藉此可更縮小保持電 配，:！= 保持電路於畫素中所佔的面積可支 了使,，、、員示裝置高精度化。 訂 上述第一構成中，較佳者為’畫素電極係 =反射電極。藉此，即使在畫素電極下配置有= :裝::影:開口率…在使用該種反射電極之液晶顯 、… 由於與透過型之液晶顯示裝置不同，不需要 光源’所以可適於低耗電力化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’上述第二構成中，較佳者為，畫素選擇電晶體及 保持㈣，係在鄰接的畫素彼此之間互相以點對稱方式配 置。若以此方式配置的話’則可設計一個畫素之電路，並 ^該電路設計成米勒環（Mille„lng)，則其電路設計之效率 又，上述第二構成中，較佳者為，鄰接之畫素係共同 具有至少1條之配線，該共同具有之配線，係配置在晝素 電極及鄰接之其他晝素電極之間的實質中央。 又，上述第二構成中，較佳者為，畫素選擇電晶體及 保持電路，係在鄰接的畫素彼此之間以所共同具有之配線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公爱） 312935 5 594329 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 B7 五、發明說明（6 ) 的預定點為中心而互相以點對稱方式配置。若以此方式酿 置的活，則可設計一個畫素之電路，並將該電路設計成米 勒％ ’則其電路之效率佳。又，由於共同具有配線所以可 刪減配線條數。 又，上述第二構成中，較佳者為，共同具有之配線係 7極信號線。閘極信號線可為各列！條，且無增&之必要。 藉此，可縮小電路面積，獲得更高精細的顯示裝置。 又，第三構成之動態矩陣型顯示裝置，包含有··第一 基板，形成有延伸於列方向上，且配置有複數條於行方向 2 =極信號線、閘極連接於閘極信號線之！條上的複數 置電晶體、分別連接於上述畫素選擇電晶體且配 2成矩陣狀的複數個畫素電極、及分別連接於上述 極的辅助雷完·證—f ^ 相ff π ，苐一基板，形成有與上述複數個畫素電極 相對的相對電極；封入於 电往 層；及保技雷# 、述第一及第二基板間的液晶 旦 1 ’、、β ’對應上述畫素電極而配置，且記情按日” 影像信號之資料，並具有在 口己隱1¾ 3，ee ^ 上迷畫素電極及上述相對雷炻 之間Ik時施加按照隨時輸 電極 上述液晶層而進行顯示之通常 〃動 路所圯憶的資料進行顯示之 t、、、保持電 符電路之至少H # 々保 4 足配置於鄰接之畫素電極上。 右依據该種構成，則由於一 顯干Μ々m r 、 個顯不裝置中可對應通當 頌不Μ式（例如，全彩之動書 了麾通吊 愔、、if Ml L ,, —豕顯不）' 及記憶顯示模式夕 障况（例如，低消耗電力之數位 模式之 所以其便利性變高，同時與第：：顯不)之2種類的顯示 國家標準：)A4 成R樣，可謀求顯 312935 ·--------訂—------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線！ 594329 A7 B7 五、發明說明（7 置之高精細化。 又’上述第三構成中，較佳者為，保持電路，係配置 在由反射顯示電極構成之畫素電極及第一基板之間。如此 即使在該種畫素電極之下方配置有何種的元件亦不會影I 開口率。而且，藉由將需要大面積之保持電路配置於 電極之下，亦可使畫素之間隔與通常之液晶顯示裝置相 同。 又，上述第三構成中，較佳者為，構成對應各晝素之 電路的各元件、輔助電容、配線與畫素電極所形成之電容 的每一畫素之差ACC，相對於晝素電極與相對電極隔著液 晶而形成的電容CLC、及辅助電容CSC所合計之電容 (CLC + CSC) ’ 係滿足△ CCS (CLC + CSC)/50 者。藉由該種 構成，則因每一畫素之相對面積的差所造成的顯示品質之 降低就不會那麼地顯著。 圖式之簡單說明 第1圖係顯示本發明之第一實施形態的電路圖。 第2圖係顯不本發明之第一實施形態之平面佈局的概 念圖。 第3圖係本發明之實施形態的截面圖。 第4圖係顯示本發明之第二實施形態之平面佈局的概 念圖。 第5圖係顯示本發明之第三實施形態之平面佈局的概 念圖。 第6圖係顯示液晶顯示裝置之1畫素的電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線丨· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 594329 A7 B7 五、發明說明（ 圖。 第7圖係顯示以往之具有保持電路之顯示裝置的電路 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 第8圖係顯示以往之具有保持電路之液晶顯示裝置之 1畫素的電路圖。 發明之說明 其次，就本發明之實施形態的顯示裝置加以說明。第 1圖係顯不將本發明之顯示裝置應用於液晶顯示裝置之情 況的電路構成圖。 在液晶顯示面板100上，配置有在絕緣基板10上呈矩 陣狀的複數個畫素電極17。然後，連接在用以供給閘極信 號之閘極驅動器50的複數個閘極信號線51係配置於一方 向上，且在與該等閘極信號線5 i相交叉的方向上配置有複 數條的汲極信號線61。 在汲極信號線61上，係按照由汲極驅動器6〇輸出的 抽樣脈衝之定時，使抽樣電晶體SP1、SP2.....SPn導通， 而供給資料信號線62之資料信號（類比影像信號或數位影 像信號）。 閘極驅動器50,係選擇某一間極信號線5卜而對之供 給閘極信號。在被選擇之列的畫素電極17上從汲極信號線 61供給資料信號。 以下，就各畫素之詳細的構成加以說明。在間極传號 線51與㈣信號線61之交又部附近，設有由P通道^ 路選擇TFT 41及N通道型電路選擇TFT42所組成的電路 選擇電路40。電路選擇TFT 41、42之心極係連接在沒 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A7^21〇 χ 297^« 8 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I I ϋ ·ΐ ϋ ϋ ϋ I I I ϋ ϋ ϋ n ϋ I n n I n n I n ϋ n ϋ I ϋ n ϋ ϋ I I ^4329 五、發明說明（9 極信號線61上，同時該等之兩 J u你連接在電路選擇 線88上。電路選擇TFT 41 口處 1 係按照來自選擇信號峻 88之選擇信號而使其中一導 m線 方導通。又，如後述般，與電路 選擇電路40成對，設有電路選 k擇電路43。電路選擇電路 40、43，只要各自之雷曰鱗方、名， 評电得 目之電日日體互補地動作即可，且p通曾、 N通道當然可為相反。又，雷 ^ 電路選擇電路40、43亦可省略 其中之一方。 藉此，可選擇切換作為後述之通常動作模式的類比影 像信號顯示（對應全彩動書像）血作 ^ 切旦像）興作為圯憶動作模式的數位 影像顯示（對應低消耗電力、镍圭 和电刀靜止畫像）。又，鄰接電路選 擇電路40,而配置有由心道型畫素選擇TFT7i^通 道型TFT 72所組成的畫素選擇電路7()。畫素選擇' 72、係分別與電路選擇電路4〇之電路選擇爪4卜42成縱 列連接’同時使該等的閘極連接於閘極信號線51。畫素選 擇TFT 71、72係構成為按照來自閘極信號線51之間極信 號而雙方同時導通。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，δ又有用以保持類比影像信號之辅助電容85。辅助 電令85之一方的電極係連接在畫素選擇tft 71的源極 上。另一方之電極係連接在共用的辅助電容線87上，並供 給偏向電壓Vsc。又，畫素選擇TFT 71係經由電路選擇 TFT 44及接點16連接在畫素電極17上。當畫素選擇TFT 70之閘極依閘極信號而打開時，由汲極信號線61供給的 類比影像信號就可經由接點16而輸入畫素電極17，並當 4乍t f 1： a而驅動液晶。雖然畫素電壓必須在畫素選擇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 9 312935 594329 五、發明說明（10) TFT 71之選擇被解除，至下一 a、 期間内保持，但是只有液晶之電容擇為止的1圖框 間經過而逐次降低，故無法在畫素電壓會隨著時 此，因其畫素電壓之降低會出現内充分保持。如 的顯示。因此，為了在⑼框期間法獲得良好 助電容85。 持里素電壓而設置輔 在該輔助電容85與畫素電極I? 電路43《P通道型TFT “，…*有電路選擇 冓成為與電路選擇電路40 之電路選擇TFT 41同時導通截止（〇

Tmi、蓄文 1以〇FF)。將電路選擇 TFT 41導通，隨時供給類比信號並驅 ^ 動液曰曰的動作模式稱 為通吊動作模式、或類比動作模式。 又’在畫素選擇電路70之爪72與晝素電極以 間，設有保持電路110。保持電路11〇，係由正反饋之2 個反相器電路與信號選擇電路12〇所組成，並構成用以保 持數位2值的靜態型記憶體。 又仏號選擇電路12 0，係按照來自2個反相器之信 號而選擇信號的電路，且由2個N通道型tft i2i、122 所構成。由於在TFT 121、122之閘極上分別施加有來自2 個反相器之互補的輸出信號，所以TFT 121、122會互補 地導通截止。

在此’當TFT 122導通時就選擇交流驅動信號Vc〇M(信 號B)，而當TFT 12ι導通時就選擇與該相對電極信號V。 相等的交流驅動信號（信號A)，並經由電路選擇電路43 TFT 45，供至液晶21之畫素電極17。將電路選擇TFT 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇x 297公釐） 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂—--------線丨· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 594329 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11 ) 導通’並根據保持電路11 0所保持之資料 、 、7寸向顯示的動作模 式稱為記憶動作模式或數位動作模式。 對上述之構成要言之，就是將由作為畫素選擇元件之 畫素選擇TFT 71及用以保持類比影像信號之輔助電容 所組成的電路（類比顯示電路）、與由作為書 一 ’量f選擇元件之 TFT 72及用以保持2值之數位影像信號的保持電路ιι〇所 組成的電路（數位顯示電路）設在丨個顯示金 ^下旦素内，更設有 用以選擇該等2個電路的電路選擇電路4〇、43。 其次，就液晶面板100之周邊電路加以說明。在與液 晶面板100之絕緣性基板10不同的基板之外裝電路基板 90上，設有面板驅動用LSI 91。從該外裝電路基板9〇之 面板驅動用LSI 91輸入垂直啟動信號STV至閘極驅動器 50,輸入水平啟動信號STH至汲極驅動器6〇。又輸入影 像信號至資料信號線62。 其次，就上述構成之顯示裝置的驅動方法加以說明。 (1)通常動作模式（類比顯示模式）之情況 §按Jfe模式信说選擇類比顯不模式時，L § I 91可設定 在對資料信號線62供給類比信號的狀態，同時電路選擇信 號線88之電位會變成「l」，且電路選擇電路4〇、43之電 路選擇TFT 41、43會導通（ON)，而電路選擇TFT 42、45 會截止（OFF)。 又’抽樣電晶體SP可按照水平啟動信號STH之抽樣 信號依序導通，而資料信號線62之類比影像信號可供至汲 極信號線6 1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tl_--- 線！ 594329 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 A7 五、發明說明（12 ) 又，根據垂直啟動信號STV，閘極信號會供給至閘極 信號線51。當畫素選擇TFT 71按照閘極信號而、=通4， 可從汲極信號線61傳遞類比影像信號AnSig至書素電極 17，同時由輔助電容85加以保持。施加至畫素電^極'17之 影像信號電壓係施加至液晶21上，藉由液曰0 Ί 精田履日日21依該電壓 而定向即可獲得液晶顯示。 在該類比顯示模式中，由於係按照隨時輪 口私工# + 類比1吕 號而随時驅動液晶，所以很適於用以顯示全 a <動畫像。 但疋’在外裝電路基板90之LSI91、各驅動器5〇、的上 會因驅動該等而不斷地消耗電力。 (2)記憶動作模式（數位顯示模式）之情況 當按照模式信號選擇數位顯示模式時，LSI9i可設定 在將影像信號進行數位變換並抽出上位】位元的數位=料 輸出至貧料信號線62的狀態，同時電路選擇信號線之 電位變成「H」。如此，由於電路選擇電路4〇、43之電路 選擇TFT 40、43之電路選擇TFT 41、44會截止（〇ff)， 同時電路選擇TFT42、45會導通（⑽），所以保持電路ιι〇 會呈有效的狀態。 又，從外裝電路基板90之面板驅動用LSI 91，輸入 啟動信號STH至閘極驅動器5〇及汲極驅動器6〇。按照此 ^序產生抽樣彳5號，並按照各自的抽樣信號使抽樣電晶 體SP1、SP2、.·♦、SPn依序導通並對數位影像信號D.Slg 做抽樣而供給至各汲極信號線6 1。 在此係就第1列’即施加有閉極信號Gi之閘極信號 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Q χ挪公髮1------- 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594329 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13) 線51加以說明。首先，依鬧★ ]極彳5 5虎G1，連接於閘極信號 線51的各顯示畫素之各書幸 ~ 擇TFT 72係在1水平掃描 期間導通。當著眼於第1列繁〗— j弟1仃之顯示畫素時，依抽樣 4吕號SP1而抽樣的數位影像 1家乜唬S11係輸入汲極信號線 61。然後當選擇晝素選擇TFT 1依閘極信號而呈導通狀 態時，該數位信號D.Sig就會I Λ # M # 6I翰入保持電路丨丨〇，並由2 個反相器加以保持。 由該反相器保持的信辦，# ^^ 1 】松琥係輪入信號選擇電路120， 且利用該#说選擇電路12 〇而邏接产啼 ^向選擇仏號A或信號b，其選 擇之信號係施加在書素電極 一电極17上，而其電壓則施加在液晶 21上。 如此’藉由從第1列之閘極信號線掃描至最後i列之 閘極信號線為止’即可結束1畫面份（1圖框期間）的掃描， 即結束全點掃描而顯示1書面。 在此，當顯示1畫面時，就會對閘極驅動器5〇、没極 驅動器60及外裝之面板驅動用τςγ 〇1/古 锻細動用LSI 91停止電壓供給並停 止該等的驅動。在保持電路11〇上經常供給電壓Vdd、V” 來驅動，且將相對電極電壓供至相對電極32，將各號= 及B供至選擇電路120。 U 亦即，在對保持電路110供給用以驅動該保持電路的 V,

V ss，並對相對電極施加相對電極電壓v COM ’而液 B曰 顯示面板100為正常白（NW，normal white)之情況，就只 對信號A施加與相對電極電壓相同電位的交流驅動電壓， 而對信號B施加用以驅動液晶的交流電壓（例如6〇Hz)。藉 本紙張尺度適用中國國家標準（cns)A4規格（21〇 χ 297公爱 13 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線！ 594329 A7 B7 五、發明說明（14) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 卩可保持1旦面份而以靜止畫像來顯示。又他的 器5。、沒極驅動…外裝⑶ 為沒有 施加電壓的狀態。 此時，在汲極作硖姑 < ,, 「W、 W #U線61上以數位影像信號輸入 叫咼）」至保持電路〗 〇的情況，由於在信號選擇電路 120 中弟一 TFT 121 上 翰入有 L」，所以第一 TFT121會 截止（OFF)，而另一方第一 咕一 弟一 TFT 122由於輸入「H」所以 弟一 TFT 122會導通 )。如此，信號B會被選擇並對液 曰曰施加信號B之電壓。亦即，由於施加有信號B之交流電 壓且液晶可依電場而立起，所以在靠之顯示面板的顯 不上可以觀察到黑顯示。 在沒極信號線61上以數位影像信號輸人「l」至保持 電路110的情況’由於在信號選擇電路12〇中第一 TFT 121 上輸入有「H」，所以第一 TFT121會導通（〇n)，而另一方 之第一 TFT 122由於輪入rLj所以第二tft 122會截止 (OFF)。如此，信號A會被選擇並對液晶施加信號a之電 壓。亦即，由於施加有與相對電極32相同的電壓，不會產 生電場而液晶不會立起，所以在驗之顯示面板的顯示上 可以觀察到白顯示。 如此，藉由寫入1畫面份並保持而可顯示靜止晝像， 而且在該情況，由於停止各驅動器50、60及LSI 91之驅 動’所以該部分可低消耗電力化。 在上述實施形態中，保持電路110雖只保持1位元， 但是當然若將保持電路110多位元化的話，則亦可在記 ____________________ _ k紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇x297公釐） 14 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-------------線！ n H ϋ I I I - 15 594329 五、發明說明（ 動作模式下進行階調顯示，而若將保持電路ιι〇當作用以 5己憶類比值之#揞# & % 則亦可進行記憶動作模式中的 王衫顯示0 _如上述，若依據本發明之實施形態，則可以i個液晶 顯不面板100制'全彩之動畫像顯示(類比顯示模式之情 况）、及低消電力之數位階調顯示（數位顯示m 2種類的顯示。 其次’有關本實施形態之佈局（一ut)，係使用第2圖 加以說明。第2圖係顯示本實施形態之佈局的概念圖。串 聯連接電路選擇電路之P通道電路選擇TFT4i、畫素選擇 電路之Νϋ道畫素選擇TFT 71、電路選擇電路之p通道 TFT 44,然後經由接點16連接至畫素電極17同時連接至 辅助電容85。 又，電路選擇TFT42、保持電路11()、電路選擇電路 之N通道TFT 45係透過接點16連接畫素電極17。以上之 構成皆係重疊配置在晝素電極17上。尤其是，由於不將需 要較多面積之保持電路no配置在鄰接之畫素電極17之 間，而是重疊於畫素電極17上，所以可將畫素電極”形 成最大面積。反言之，由於一個畫素所需要的面積變成最 小，所以可獲得高精細的LCD。 然而，本實施开> 態之LCD係為反射型LCD。第3圖 係顯示本實施形態之反射型LCD的第2圖A_A，線截面圖Y 在一方之絕緣性基板1〇上，配置有由多晶矽構成且島型化 的半導體層11 ’並在其上覆蓋配置有閘極絕緣膜12。在^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐]^一 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15

一-0、- I I I — ϋ n ϋ« I _ϋ n ϋ i^i n I n ϋ ϋ n ϋ n n n I— n ·ϋ II ϋ ·ϋ I 594329 A7

五、發明說明（16) V體層11之上方且閘極蜗繞胳 絕緣膜12上配置有閘極13,而在 位於該閉極13之兩侧的下層半導體層U上，形成有源極 及沒極。閘極13及閘極絕緣臈12上係形成有用以覆蓋該 等的層間絕緣膜14 〇然徭扁斟寐# 便在對應該汲極及源極的位置上形 成有接點（_加），分㈣過該接點將汲 w上，透過接點16將源極連接在畫素電㈣^ 形成於平坦化絕緣膜1 5上的久金I + k 上的各畫素電極17係由鋁（A1)等 的反射材料所構成。各畫素電極17及平坦化絕緣膜15上 形成有用以將液帛21定向之聚亞㈣等所構成的定向膜 20 ° 在另一方之絕緣性基板30上，依序形成有呈紅（r)、 綠（G)、藍（B)之各色的彩色遽光片3丨、氧化銦錫iT〇(indium Tin Oxide)等透明導電性膜所構成的相對電極32，及用以 將液晶21定向的定向膜33。當然在不作彩色顯示的情況， 就不需要彩色濾光片3 1。 利用黏著性密封材料將如此所形成的一對絕緣性基板 10、30之周邊予以黏著，即可在由此所形成的空隙中填充 液晶21。 在反射型LCD方面，如圖中點線箭號所示，由絕緣性 基板30侧入射的外光係可藉由畫素電極I?而反射，且朝 觀察者1側射出，而可觀察到顯示。 反射型LCD由於畫素電極17並無光透過，所以即使 在畫素電極1 7之下方配置何種的元件亦不會影響到開口 率。然後，藉由將需要大面積之保持電路110配置在晝素 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ·ϋ -ϋ I in Mammmw .ϋ 一 ^ ·ϋ Ί·.·· - I— ia_i in I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 ^94329 A7 '^ -—---BZ_____ 五、發明說明（n) 電極17夕 一 又下方，即可將畫素間隔形成為與通常之：LCD相 同 ° ，j* 本實施形態所示，無須將所有的構成配置在畫 竞"電極之ΠΓ _ 下方，亦可將一部分之構成配置在畫素電極間。 其次使用第4圖說明本發明之第二實施形態。 形態係一磁獻十 Λ 、2種對齊配置有RGB各色之畫素的條狀排列，在各 自的畫素電極17上對應配置有RGB之任一個彩色濾光 =，將之以17R、l7G、17B表示。RGB各自的畫素係 $有與第2圖相同的電路，可在各自之畫素中將其晝素之 資料保持於保持電路11 〇中。 本實施形態之特徵點，係在於畫素電極17之佈局、與 保持電路及選擇電路、輔助電容等的電路佈局不一致。在 U點方面，以下有詳細說明。首先著眼於畫素電極1 7R。 畫素電極17R係配置在圖式左端，上下方向為較長的矩形 狀。用以連接畫素電極17R與該電路的接點係以16R表 示。然後，電路選擇TFT 41R、44R及畫素選擇TFT 71R 係串聯連接，其一部分係延伸至作為鄰接畫素之畫素電極 17G。同樣地，輔助電容85R、保持電路u〇R亦延伸至畫 素電極1 7 G。然後，晝素電極1 7 G，係透過接點1 6 G而連 接在所對應的電路上，電路選擇TFT 4 1G、畫素選擇TFT 71G、輔助電容85G、保持電路ll〇G，係重疊配置在作為 鄰接畫素的晝素電極17R上。 然後，對應畫素電極17R、17G的電路係共同具有閉 極信號線5 1 ’並以閘極信號線上的一點為中心而互相以點 對稱方式配置。以下，同樣地，對應畫素電極17B之電路， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

一：化*' I n n Ti n n n n I I n I ϋ n -ϋ n n ϋ ϋ n ϋ n I I n 1 n ϋ I ϋ I I 17 594329

更延伸至相鄰的但未圖示的畫素電極。當將該畫素當作書 素電極17R，時，則對應畫素電極nR，的電路，會相反 疊在畫素電極17B上。 如此所配置之優點將於以下說明。例如將RGB 3色合 作一個繪素，且將該繪素使用成大致正方形時’刪各: R=:會成為縱長3:1的長方形。-般而言條狀排列之 矩开广素係在一方向上呈較長的矩形。該種細長的 極17二方’當欲配合佈局而配置保持電路 挤明的％，電路之^就會變得㈣難。相對於此若為本 發明的話’則由於畫素電極17之佈局與電路之佈局不同， 所以不需要多餘的配線迁迴等且可提高空間效率，更可縮 小保持電路所需要的面積。在具有保持電路之LCD的情 二1畫素之最小面積’由於主要由保持電路所佔的面積 來支配，所以縮小保持電路，可以說與Lc 直接關聯。 心m田化有 其二’就隔著閉極信號線而對稱配置電路的優點說明 =在素彼此之間互相分享區域的情況，雖然會 書=直’、調整電路内之佈局的必要’但是若在鄰接 卜彼此之間以點對稱方式配置的話，則可設計一個 之電路，且將該電路兮舛忐丰馱f 存…士 . 十成未勒％，且電路設計之效率亦 消 -疋’有需要調整圖中顯示於畫 線（卿、州信號A、信號 私方式進仃電路佈局，而將之平行移動時，鄰接畫素彼此 丨J間的閘極㈣亡就會有離開配置之必要，且有各 本紙張尺度適用中國國家標準 18 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) / n- 312935 594329 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 19 A7 B7 五、發明說明（ι〇 列配置2條閘極信號線的必要。相對於此，在本實施形態 中’由於係以對稱方式配置電路，所以閘極信號線可為各 列1條’而沒有增加之必要。又，保持電路丨丨〇若為SRAM 的話’則需要高低2種類之電源線（Vdd、VSS)、高低2 種類的參照電源線（信號A、信號B)合計4條的電源線。 該等係在全畫素中共同使用的電源。該等的電源線，亦可 藉由以對稱方式配置電路而在鄰接行方向上的畫素彼此之 間共同具有。如此，藉由以複數個畫素共同具有各種配線 即可縮小電路面積，形成更高精細的LCD。另外，本實施 形態之LCD係與第一實施形態同樣，係以反射型lCD較 隹。 其次’使用第5圖說明第三實施形態之第5圖係在佈 局方面與第一實施形態不同，比較第二實施形態以2畫素 共同具有畫素區域並配置電路方面，本實施形態係以3畫 素17R 17G 17B共同具有畫素區域並配置電路者。在本 實施形態中，有關電路構成由於係與第二實施形態完全相 同，所以為了簡化圖式起見，將電路選擇ΤΗ 41、、 45、接點16、輔助電容85'保持電路11〇及連結該等的配 線以電路200來表示，並將畫素選擇、接點μ分 別以R、G、B表示。:太香分w At 在本實施形態中，各畫素之電路200R、 200G、200B，係分別路接K m 刀乃〗跨接配置在鄰接之3畫素的區域上。 如此，右跨接配置更多的畫素上的話，則由於可利用更多 的玉間，並彳減少每一電路之死空間（had啊㈣而更提高 i f日1 戶“乂 H縮小電路200之面積。但是，本實施 本紙張尺度適用中國國家標準^nS)A4 一~------ 312935 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί ·--------訂---------線 1·1.——I----------------- 594329 A7 B7_________ 五、發明說明（20) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 形態’由於係跨接形成於3畫素上，所以與上述實施形態 不同’無法以點對稱方式配置。因而，本實施形態之電路 200的配置，有必要在每一畫素上作個別設計，且如第二 實施形態般’以2畫素共同具有電路區域的方式，其電路 設計之效率較佳。然後，畫素選擇TFT 7 1、與畫素電極之 接點16 ’係以重疊在RGB各自的畫素上較佳。因而，必 然的會使電路200在每一 RGB的内部配置不同。 此時’就有必要在各畫素上使各畫素電極與構成電路 200之各元件、輔助電容、配線等與畫素電極相對的面積 盡量相等。當每一畫素上與電路元件或配線之相對面積不 同，且因此產生的寄生電容在每一畫素上不同，而顯示畫 面時’就會造成畫像若隱若現地浮現等降低顯示品質的原 因。雖然將每一電路200之相對面積形成完全相等為理 想’但是卻很困難。因此，構成對應電路2〇〇的各元件、 輔助電容、配線與畫素電極所形成之電容的每一畫素之差 △ CC，較佳者係相對於上述畫素電極與上述相對電極隔著 液晶而开>成的電容CLC、及上述輔助電容CSC所合計之電 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 谷（CLC+CSC)’ 設計成小於 1/50，即△ CCS (CLC+CSC)/50。 若如此配置的話，則因每一畫素之相對面積的差而造成顯 不σσ質之降低就不會那麼地顯著。又，若設為ACC2 (CLC + CSC)/l〇〇的話，則幾乎看不到顯示品質之降低情 形。更且，若設為ACCS (CLC + CSC)/200的話，則實質上 沒有顯示品質降低的情形。另外，本實施形態之LCD係與 第一實施形態同樣，較佳者為反射型LCD。 本紙張尺度刺中關家標準（CNS)A4規格C 297公爱) ' 20 312935 594329 A7 五、發明說明（21 ) 在上述實施形態中，雖係使用反射型LCD加以說明， 但是當然亦適用於透過型LCD，而重疊配置透明之畫素電 極及保持電路。但是在透過型LCD中，由於配置有金屬配 線之處未被遮光，所以無法避免會降低開口率。又，當在 透過型LCD之畫素電極的下方配置保持電路時，由於恐有 因透過之光而使保持電路或選擇電路之電晶體產生誤動作 之虞，所以就有需要在所有的電晶體之閘極上設置遮光 膜。因而，在透過型LCD中很難提高開口率。相對於此， 反射型LCD，即使在其畫素電極下配置何種的電路亦不會 影響其開口率。更且，如透過型之液晶顯示裝置所示，由 於沒有必要在觀察者側之相反側使用所謂的背光源，所以 不需要用以點亮背光源的電力。由於具有保持電路之lcd 的本身目的係在於刪減消耗電力，所以本發明之顯示裝 置，較佳者係為不需要背光源且適於低消耗電力 型 LCD。 又，上述實施形態，雖係使用液晶顯示裝置加以說明 但是本發明並非被限定於此，亦可適用於有機el顯示聲 置、或LED顯示裝置等各式各樣的顯示裝置。 持電=說明，本發明之動態矩陣型顯示裝置，由㈣ 上去"部分，係重疊配置在鄰接畫素之畫素電相 夕广素電極17之佈局與電路之佈局不同，所以不需垄 夕餘配線之迂迴等而可提高空 路所需要的面積。藉此，就可獲二=更=保持， 路的顯示裝置。 &仔更㈣細之具有保持f ^用中國國家規格⑵〇 x 297公i 21 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 312935 594329 A7 五、發明說明（22) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後’由於畫素電極為用以將光予以反射的反射電 極’所以即使在由旦素電極之顯示面觀看的側面上配置記 憶體電路亦不會降低開口率。 又，畫素選擇電晶體及保持電路，由於係在鄰接畫素 彼此之間互相以點對稱方式配置，且將鄰接畫素内之電路 配置設為各畫素共通，所以可效率佳地進行電路設計。 又由於鄰接之畫素具有至少"条之配線，且共有的 配線，被配置於畫素電極之實質中央，所以即使以點對稱 方式配置電路’只要隔開J列之畫素電極配置1條之閘極 信號線，即可縮小電路面積。 又，畫素選擇電晶體及保持電路，由於係以在鄰接畫 素彼此之間所共有之配線的預定點為中心而互相以點對稱 方式配置，所以可容易進行電路設計。 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 又，構成對應各畫素之電路的各元件、輔助電容、配 線與畫素電極所形成之電容的每一畫素之差ACC，由於係 相對於畫素電極與相對電極隔著液晶而形成的電容、 及輔助電容CSC所合計之電容（CLC + CSC)，滿足△ CCS (CLC + CSC)/50，所以即使將電路佈局跨接配置於複數個畫 素上亦可減少顯示品質之降低。 [元件符號說明] 1 觀察者 10 - 30 絕緣性基板 11 半導體層 12 閘極絕緣膜 13 閘極 14 層間絕緣膜 15 平坦化絕緣膜 16 接點 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 22 312935 594329 A7 B7 41、42、41R、42R、44、45 50 閘極驅動器 五、發明說明（23 ) 17、17B、17G、17R 20、33定向膜 31 彩色濾光片 40、43電路選擇電路 52 參照線 54 保持電路 60 汲極驅動器 62 資料信號線 6 5 源極 71、72畫素選擇TFT 86 端子 90 外裝電路基板 100 液晶面板 120 信號選擇電路

200、200B、200G、200R 畫素電極 21 液晶 3 2 相對電極 電路選擇TFT 51 閘極信號線 53、121、122 TFT 55、56反相器 61 汲極信號線

65 選擇畫素選擇TFT 70 畫素選擇電路 85、85R 輔助電容 87 電極

91 面板驅動用LSI 110、110R保持電路 電路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---、------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 23 312935

Claims (1)

1. ⑼329 ] 第90122538號專利申請案 Μ I 申睛專利範圍修正本 _ ϋ (92 jfe ] A •-種動態矩陣型顯示裝置，其係包含有：月”曰 配置成矩陣狀的複數個晝素電極； 與上述複數個晝素電極相對的相 保持電路，對應上述晝素電極 ，、,’及 所對應之書辛的金+ " 迷記憶按照 —I旳里素電壓之資料，並呈有 隨時施加按照隨時輸入的影像信號之 進仃‘頌示之通常動作模式，以及 息素電壓而 按照上述保持電路所記憶 憶動作模式，其特徵為： 進行顯示之記 2· 上述保持電路，係會晶 -種：態矩陣型顯示裝二係晝素電極上。 的複數個反射畫素電:矩陣狀’且形成有將光予以反射 第二基板，形成有金μ — 的相對電極； Ζ、处複數個反射晝素電極相對 封入於上述第_及第— 保持電路，對間的液晶層；及 按昭所^ 述反射晝素電極而配置，且記_ '、、、：=:畫素的晝素電屋之資料，並具，" 像"：素電極與上述相對電極之間施加一 像“虎之預定的晝素電摩 “… 示之通常動作模式，以及 处液日日層而進行顯 312935 594329 按照上述保持電路所記憶的資料而進行顯示之記 憶動作模式，其特徵為： 上述保持電路，係重疊配置於上述反射晝素電極 上。 3 . —種動態矩陣型顯示裝置，包含有： 配置成矩陣狀的複數個晝素電極； 與上述複數個晝素電極相對的相對電極；及 保持電路，對應上述晝素電極而配置，並記憶按照 所對應之晝素的晝素電壓之資料， 而按照上述保持電路所記憶的資料進行顯示，其特 徵為： 上述保持電路，係重疊配置於上述畫素電極上。 4. 一種動態矩陣型顯示裝置，包含有： 第一基板，配置成矩陣狀，且形成有將光予以反射 的複數個反射晝素電極； 第二基板，形成有與上述複數個反射晝素電極相對 的相對電極； 封入於上述第一及第二之基板間的液晶層；及 保持電路，對應上述反射畫素電極而配置，且記憶 按照所對應之晝素的晝素電壓之資料， 而按照上述保持電路所記憶的資料進行顯示，其特 徵為： 上述保持電路，係重疊配置於上述反射晝素電極 上。 312935 594329 5·如申請專利範圍第2或4項之動態矩陣型顯示裝置，其 中上述保持電路，係配置於上述反射晝素電極與上述第 一基板之間。 6· —種動態矩陣型顯示裝置，包含有： 於 閘極信號線，延伸於列方向上，且配 行方向上； 17Γ' 於上述閘極信 複數個晝素選擇電晶體，其閘極連接 5虎線之1條上； 複數個晝素電極，分別連接於 體，且配置成料狀； 、^素㈣電晶 與上述複數個畫素電極相對 仅择十△ 的相對電極；及 影像信號之資料， -言"極而配置，且記憶按照 而按照上述保持電路所記 徵為： 貝料違行頒示，其特 上述保持電路之至少一部分， 晝素之上述晝素電極上。 ，、重嘵配置於鄰接的 7. 一種動態矩陣型顯示裝置，其係 閘極信號線，延 行方向上； 伸於列方向上， 包含有 且配置有複數條於 複數個晝素選擇電晶體，其 號線之1條上； ’查連接於上述閘極信 複數個晝素電極，分別連 體，且配置成矩陣狀； 夂上述晝素選擇電晶 312935 594329 與上述複數個書夸带 ,,,,^ ~素龟極相對的相對雷 保持電路，對靡 7电極，及 影像信號之資料，畫素電極而配置’且記憶按照 隨時施加按照隨時輪入之影 進行顯示之通常動 D力。之晝素電屢而 "#衩式，以及 按照上述保持電 _ 憶動作模式，其特徵為· °心的貝料而進行顯示之記 上述保持電路之至少一， 晝素之上述畫素電極上。刀係重疊配置於鄰接的 —種：態矩陣型顯示裝置，包含有： 第一基板，形成有延伸於列方 條於行方^7卜Μ σ上，且配置有複數 線之1條上的複數個上述閑極信號 晝素選擇電曰〜 …晶體、分別連接於上述 分別連接於上述晝素電極的輔助電：數们-素電極、及 對電基板’形成有與上述複數個晝素電極相對的相 封入於上述第一及第二基板間的液晶 保持電路，對應上述晝素電極而配置 衫像信號之資料，並具有 且圮fe按照 〜在上述晝素電極及上述相對電極之間H Ά時輸入的影像信號之預定的 仏加按 /夜晶層而進行顯示之通常動作模式/、以及土 u驅動上述 按照上述保持電路所記憶 貝枓而進行顯示之記 594329 憶動作模式，其特徵為·· 上述保持電路之至少一邻八 上述晝素電極上。 D刀，係重疊配置於鄰接之 9. 一種動態矩陣型顯示裝置，包含有· ， 第一基板，形成有延伸於 條於行方向上的閑極信號線、閑極連二崎有複數 線之1條上的複數個書素;上述間極信號 分別連接於上述晝素電極的輔助電容數個-素電極、及 對電=基板’形成有與上述複數個畫素電極相對的相 封入於上述第一乃筮- 俘拄千々 之基板間的液晶層，·及 影像信號之%料對應上述畫素電極而配置，且記憶按照 徵為而按照上述保持電路所記憶的資料進行顯示，其特 上述保持電路之至少一八田 上述晝素電極上。 ^刀^重豐配置於鄰接之 10·如申請專利範圍帛6至 〜 裝置，*中上述金辛”… 動恶矩陣型顯禾 極。 、旦素毛極’係將光予以反射的反射電 U .如申請專利範圍第6至9 裝置，其中上述…η ‘矩陣型顯示 鄰接書素彼此=互=擇電晶體及上述保持電路，係在 一 &此之間互相以點對稱方式配置。 312935 594329 •:申請專利範圍第6至9項中任一項之動態矩陣型顯示 裝置’其中，鄰接之晝素係共同具有至少i條之配線， 該共同具有之配線，係配置在上述晝素電極及鄰接之其 他晝素電極之間的實質中央。 13. 如申請專利範圍第12項之動態矩陣型顯示裝置，其中 上述晝素選擇電晶體及上述保持電路，係在鄰接晝素彼 此之間以上述所共同具有之配線的預定點為中心而互 相以點對稱方式配置。 14. 如申，專利範圍第12項之動態矩陣型顯示裝置，其中 上述共同具有之配線係閘極信號線。 15. 如申請專利範圍第8或9項之動態矩陣型顯示裝置，豆 :::保持電路，係配置在上述由反射晝素電極構成之 '"素电極及上述第一基板之間。 16:申請專利範圍第8或9項之動態矩陣型顯示裝置，其 配時盥°旦案之$路的各兀件、辅助電容、 相形成之f容的每—畫素之差 的〜34畫素電極與上述相對電極隔著液晶而形成 、电谷CLC、及上述辅助電容csc所合計之電容 (CLC + CSC)，係滿足△ cc^ (clc + csc)/5〇 者。 312935