JP3406218B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3406218B2
JP3406218B2 JP4077598A JP4077598A JP3406218B2 JP 3406218 B2 JP3406218 B2 JP 3406218B2 JP 4077598 A JP4077598 A JP 4077598A JP 4077598 A JP4077598 A JP 4077598A JP 3406218 B2 JP3406218 B2 JP 3406218B2
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signal
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は情報入力機能等の付
加機能を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device having an additional function such as an information input function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶表示装置等の画像信号を表示
する表示装置と、CCD等のイメージセンサで画像信号
を読み出す画像読み取り装置とは別々に構成されてい
た。これに対し、特開平6−18846号公報には、マ
トリクス型液晶表示パネルに光電変換素子等から成る薄
膜入力要素を一体に形成した入出力装置が記載されてい
る。この入出力装置は、具体的には、図5に示すよう
に、画像読み取り部51と画像表示部52が同一基板上
に並べて配置されている。この画像読み取り部51には
薄膜トランジスタ(TFT)53に接続された光電変換
素子54がマトリクス状に配列されており、画像表示部
52には、TFT55に接続された負荷となる画素容量
56がマトリクス状に配列されている。この従来例で
は、1つの装置に画像読み取り部51と画像表示部52
とを構成して、装置の小型化を図っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a display device for displaying an image signal such as a liquid crystal display device and an image reading device for reading out the image signal with an image sensor such as a CCD have been separately configured. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-18846 discloses an input / output device in which a matrix type liquid crystal display panel is integrally formed with a thin film input element such as a photoelectric conversion element. Specifically, in this input / output device, as shown in FIG. 5, an image reading unit 51 and an image display unit 52 are arranged side by side on the same substrate. Photoelectric conversion elements 54 connected to thin film transistors (TFTs) 53 are arranged in a matrix in the image reading unit 51, and pixel capacitors 56 serving as a load connected to the TFT 55 are arranged in a matrix in the image display unit 52. Are arranged in. In this conventional example, an image reading unit 51 and an image display unit 52 are provided in one device.
And are configured to miniaturize the device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例では、図5に示すように画像読み取り部51と画像
表示部52とをそれぞれ独立した構成として、各部を平
面的に並べて配置する構造をとるため、構造上の制約か
ら装置をあまり小型化できないという問題が生じる。
However, in this conventional example, as shown in FIG. 5, the image reading section 51 and the image display section 52 are independently configured, and the respective sections are arranged side by side in a plane. Therefore, there is a problem that the device cannot be downsized due to structural restrictions.

【0004】本発明は、こうした従来技術の課題を解決
するものであり、表示機能に加えて情報入力機能等の付
加機能を備えると共に、小型化を図ることができる液晶
表示装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a liquid crystal display device which has an additional function such as an information input function in addition to the display function and which can be downsized. To aim.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、画素電極と、該画素電極に接続されたスイッチング
素子と、該スイッチング素子を駆動するための走査線
と、該スイッチング素子を介して該画素電極に信号を入
力するための信号線とをマトリクス状に配列したアクテ
ィブマトリクス基板と、対向電極を設けた対向基板との
間に、液晶層を挟んでなる液晶表示装置において、該画
素電極に書き込まれた情報を該信号線を介して画素信号
として読み出す読出手段と、該読出手段により読み出さ
れた該画素信号を記憶する画素信号記憶手段とを有して
なり、そのことにより上記目的が達成される。
A liquid crystal display device according to the present invention includes a pixel electrode, a switching element connected to the pixel electrode, a scanning line for driving the switching element, and the switching element. A liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between an active matrix substrate in which signal lines for inputting a signal to the pixel electrode are arranged in a matrix and an opposite substrate provided with an opposite electrode. And a pixel signal storage unit for storing the pixel signal read out by the reading unit, and the pixel signal storing unit for storing the pixel signal read out by the reading unit. Is achieved.

【0006】好ましくは、前記画素電極に書き込まれた
情報を変動させる情報変動手段を有する構成とする。
[0006] Preferably, it is configured to have an information changing means for changing the information written in the pixel electrode.

【0007】また、好ましくは、前記スイッチング素子
が薄膜トランジスタからなり、前記アクティブマトリク
ス基板上に液晶駆動用ドライバが一体形成されてなる構
成とする。
Further, preferably, the switching element comprises a thin film transistor, and a liquid crystal driving driver is integrally formed on the active matrix substrate.

【0008】また、好ましくは、前記読出手段及び前記
画素信号記憶手段の内、少なくとも1つが前記アクティ
ブマトリクス基板上に一体形成されてなる構成とする。
Further, preferably, at least one of the reading means and the pixel signal storage means is integrally formed on the active matrix substrate.

【0009】また、好ましくは、前記画素信号記憶手段
を複数設け、該画素信号記憶手段の少なくとも1つに、
前記画素電極に参照データとして書き込まれた信号を前
記読出手段により読み出し比較信号として記憶し、他の
該画素信号記憶手段に情報データとして記憶された画素
信号と該比較信号とを比較する比較手段を有する構成と
する。
Further, preferably, a plurality of the pixel signal storage means are provided, and at least one of the pixel signal storage means,
A comparing unit that stores the signal written as reference data in the pixel electrode as a read comparison signal by the reading unit and compares the pixel signal stored as information data in the other pixel signal storage unit with the comparison signal. It is assumed to have.

【0010】また、好ましくは、前記読出手段により読
み出した前記画素信号に所定のデータ処理を加え表示用
出力信号とするデータ処理手段を有する構成とする。
Further, preferably, there is provided a data processing means for applying a predetermined data processing to the pixel signal read by the reading means to obtain a display output signal.

【0011】また、好ましくは、前記スイッチング素子
が電界効果トランジスタからなり、該電界効果トランジ
スタに外部から光を照射する照射手段を設け、該照射手
段により前記画素電極に書き込まれた情報を変動させる
情報変動手段を有する構成とする。電界効果トランジス
タに光を照射する際には、そのチャネル領域、又はソー
ス領域とチャネル領域との間及びドレイン領域とチャネ
ル領域との間に形成した低濃度不純物注入領域若しくは
不純物非注入領域に光を照射するとよい。
Further, preferably, the switching element comprises a field effect transistor, and the field effect transistor is provided with an irradiation means for irradiating light from the outside, and information for changing the information written in the pixel electrode by the irradiation means. It is configured to have a changing means. When irradiating the field effect transistor with light, the light is applied to the low concentration impurity implantation region or the impurity non-implantation region formed between the channel region or the source region and the channel region and between the drain region and the channel region. It is good to irradiate.

【0012】また、好ましくは、前記照射手段を、前記
対向基板の外側に光源を設け、該光源からの光が該対向
基板及び前記アクティブマトリクス基板を通過して、該
アクティブマトリクス基板の外側に設置した被読み取り
対象物に反射した反射光を用いる構成とする。
Further, preferably, the irradiation means is provided with a light source outside the counter substrate, and light from the light source passes through the counter substrate and the active matrix substrate and is installed outside the active matrix substrate. The reflected light reflected by the read object is used.

【0013】また、好ましくは、前記照射手段における
前記光源として、液晶表示用の光源を用い、表示を行う
場合と前記情報変動手段により情報を変動させる場合と
で、該光源の光強度を変更する光強度変更手段を有する
構成とする。
Preferably, a light source for liquid crystal display is used as the light source in the irradiating means, and the light intensity of the light source is changed depending on whether the information is displayed or the information is changed by the information changing means. The configuration has a light intensity changing unit.

【0014】また、好ましくは、前記データ処理手段
が、前記反射光により変動した情報を鏡面反転するデー
タ変換機能を有する構成とする。即ち、前記被読み取り
対象物である原稿の画像又は文字などの濃淡に応じて強
度が変調された反射光により変動した画像信号を検出
し、その検出信号を画像信号に変換する際に、画像信号
により構成される画面情報を画面を対称面として鏡面反
転し、画面に表示する構成とする。
Further, it is preferable that the data processing means has a data conversion function of mirror-reversing the information changed by the reflected light. That is, when detecting an image signal that is changed by reflected light whose intensity is modulated according to the lightness or darkness of an image of an original document or a character that is the object to be read, and converting the detection signal into an image signal, the image signal The screen information configured by is mirror-inverted with the screen as a plane of symmetry and displayed on the screen.

【0015】また、好ましくは、前記照射手段として、
1又は複数の画素の大きさに対応するスポット径を有す
る光源を用いる構成とする。
Preferably, the irradiation means is:
A light source having a spot diameter corresponding to the size of one or a plurality of pixels is used.

【0016】また、好ましくは、前記スポット径の大き
さを増減させる手段を有する構成とする。
[0016] Further, preferably, it is configured to have means for increasing or decreasing the size of the spot diameter.

【0017】また、好ましくは、1又は複数の画素の大
きさに対応するスポット径を有する光源として、発光ダ
イオード又は半導体レーザ等を用い、その波長近辺のみ
を透過するフィルタが、前記アクティブマトリクス基板
上の薄膜トランジスタの下層に、画素電極の形成領域を
避けて形成された構成とする。
Preferably, a light emitting diode, a semiconductor laser, or the like is used as a light source having a spot diameter corresponding to the size of one or a plurality of pixels, and a filter which transmits only a wavelength in the vicinity thereof is provided on the active matrix substrate. The structure is formed below the thin film transistor of (1) above while avoiding the formation region of the pixel electrode.

【0018】また、好ましくは、前記スイッチング素子
が薄膜トランジスタからなり、前記アクティブマトリク
ス基板上に液晶駆動用ドライバが一体形成され、かつ、
前記読出手段、前記画素信号記憶手段、前記比較手段及
び前記データ処理手段の内、少なくとも1つが該アクテ
ィブマトリクス基板上に一体形成される構成とする。
Preferably, the switching element is formed of a thin film transistor, a liquid crystal driving driver is integrally formed on the active matrix substrate, and
At least one of the readout unit, the pixel signal storage unit, the comparison unit, and the data processing unit is integrally formed on the active matrix substrate.

【0019】また、好ましくは、前記薄膜トランジスタ
を、外部光からの遮光手段がその表面と裏面で異なる構
成とし、より遮光効果の大きい面を液晶表示用の前記光
源の入射面側とする。
Further, it is preferable that the thin film transistor has a structure for shielding the external light from the front surface and the back surface, and a surface having a larger light shielding effect is the incident surface side of the light source for liquid crystal display.

【0020】以下に、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0021】上記構成によれば、読出手段が、画像信号
の書き込みの場合とは逆に、画素電極に書き込まれた情
報を信号線を介して画素信号として読み出し、画素信号
記憶手段が読出手段により読み出された画素信号を記憶
する。
According to the above structure, contrary to the case of writing the image signal, the reading means reads the information written in the pixel electrode as a pixel signal through the signal line, and the pixel signal storage means uses the reading means. The read pixel signal is stored.

【0022】また、情報データとして読出手段により読
み出された画素信号に対し、データ処理手段により、所
定のデータ処理、例えば、ノイズ除去、信号レベルの変
換又は鏡面反転したデータへのデータ変換等を行い、液
晶を駆動するための表示用出力信号を生成することがで
きる。
Further, the data processing means performs predetermined data processing on the pixel signal read out by the reading means as information data, for example, noise removal, signal level conversion, or data conversion into mirror-inverted data. Then, a display output signal for driving the liquid crystal can be generated.

【0023】また、画素信号記憶手段を複数設け、その
少なくとも1つに、画素電極に参照データとして書き込
まれた信号を読出手段により読み出し比較信号として記
憶し、他の画素信号記憶手段に情報データとして記憶さ
れた画素信号とこの比較信号とを比較手段により比較す
ることにより、ノイズ等を除去した情報データとするこ
とができる。
Further, a plurality of pixel signal storage means are provided, and the signal written in the pixel electrode as reference data is stored as a read comparison signal by the read means in at least one of the pixel signal storage means, and is stored in other pixel signal storage means as information data. By comparing the stored pixel signal with this comparison signal by the comparison means, it is possible to obtain information data from which noise and the like have been removed.

【0024】更には、情報変動手段が画素電極に書き込
まれた情報を変動する。詳しくは、例えば、照射手段か
らの光が、アクティブマトリクス基板の電界効果トラン
ジスタのチャネル領域、低濃度不純物注入領域又は不純
物非注入領域に入射すると、光励起によるキャリア生成
が起こりオフ電流が増大する。その結果、画素電極に書
き込まれた電荷は電界効果トランジスタを介して漏れ、
画素電極に蓄積される電荷が、電界効果トランジスタに
照射手段から照射された光の強度に応じて変動する。こ
の変動後の画素電極に蓄積された電荷を読出手段により
読み出すことにより、照射手段から照射された光の強度
に対応して変動された情報を検出することが可能とな
る。
Further, the information changing means changes the information written in the pixel electrode. Specifically, for example, when the light from the irradiation means is incident on the channel region, the low-concentration impurity-implanted region, or the impurity-non-implanted region of the field effect transistor on the active matrix substrate, photoexcitation causes carrier generation to increase the off current. As a result, the charges written in the pixel electrode leak through the field effect transistor,
The charges accumulated in the pixel electrode fluctuate according to the intensity of the light with which the field effect transistor is irradiated from the irradiation means. By reading out the electric charges accumulated in the pixel electrode after the change by the read-out means, it is possible to detect the changed information corresponding to the intensity of the light emitted from the irradiation means.

【0025】上記照射手段の光源として液晶表示用の光
源を用い、この光源からの光が対向基板及びアクティブ
マトリクス基板を通過して、その外側に設置した被読み
取り対象物である原稿等に反射する反射光を照射手段と
して用い、この反射光をアクティブマトリクス基板の電
界効果トランジスタに入射することで、電界効果トラン
ジスタのオフ電流を増大させ、画素電極に書き込まれた
情報を変動させる構成とすることもできる。
A light source for liquid crystal display is used as a light source of the irradiating means, and light from this light source passes through the counter substrate and the active matrix substrate and is reflected on a document or the like which is an object to be read and is placed outside thereof. It is also possible to adopt a configuration in which the reflected light is used as an irradiation means and the reflected light is incident on the field effect transistor of the active matrix substrate to increase the off-current of the field effect transistor and change the information written in the pixel electrode. it can.

【0026】この場合に、データ処理手段が、反射光に
より変動した情報をデータ変換して鏡面反転すると、こ
の情報が被読み取り対象物と同じ情報となる。
In this case, when the data processing means data-converts the information changed by the reflected light and mirror-inverts the information, this information becomes the same information as the object to be read.

【0027】また、表示を行う場合と情報変動手段によ
り情報を変動させる場合とで、光源の光強度を変更する
光強度変更手段を構成すれば、情報をサンプリングする
際の反射光の光強度を所望の値にすることが可能とな
り、SN比が向上する。
If the light intensity changing means for changing the light intensity of the light source is used for displaying and for changing the information by the information changing means, the light intensity of the reflected light at the time of sampling the information is changed. The desired value can be achieved, and the SN ratio is improved.

【0028】更には、上記照射手段として、1又は複数
の画素の大きさに対応するスポット径を有する光源を用
いる。そして、このスポット光を液晶パネルのある特定
の画素に照射すると、対応する電界効果トランジスタの
オフ電流が大きくなりリークが生じる。それにより、照
射された画素の画素信号は、照射されていない画素の画
素信号とは異なる値となるので、画素信号記憶手段に記
憶されている情報データを上記読出手段によって読み出
すことで、どの画素にスポット光が照射されたかを検知
することが可能となる。従って、スポット光の照射位置
は、データ処理回路で鏡面反転のデータ処理をすること
なく読み出すことで、画面に表示することができる。
Further, a light source having a spot diameter corresponding to the size of one or a plurality of pixels is used as the irradiation means. Then, when this particular spot light is applied to a specific pixel of the liquid crystal panel, the off-current of the corresponding field effect transistor increases and leakage occurs. As a result, the pixel signal of the irradiated pixel has a different value from the pixel signal of the non-irradiated pixel. Therefore, by reading the information data stored in the pixel signal storage means by the reading means, which pixel It is possible to detect whether or not the spot light is radiated on. Therefore, the irradiation position of the spot light can be displayed on the screen by reading out without performing the data processing of mirror inversion by the data processing circuit.

【0029】このスポット光は、スポット径の大きさを
増減させる手段により光源の大きさをコントロールでき
るようにすると、スポット光の位置表示を所望の大きさ
にできるので、視認性が向上する。
If the size of the light source of the spot light can be controlled by means of increasing / decreasing the size of the spot diameter, the position of the spot light can be displayed at a desired size, so that the visibility is improved.

【0030】また、スポット光が効果的に電界効果トラ
ンジスタに照射されるように、スポット光の光源の波長
近辺のみを透過するフィルタを、電界効果トランジスタ
を覆うように形成すれば、電界効果トランジスタに他の
周囲光が入射した場合に比して、その入射感度を高める
ことが可能となる。
Further, in order to effectively irradiate the field effect transistor with the spot light, if a filter that transmits only the vicinity of the wavelength of the light source of the spot light is formed so as to cover the field effect transistor, it becomes a field effect transistor. The incident sensitivity can be increased as compared with the case where other ambient light is incident.

【0031】本発明の液晶表示装置は、多結晶シリコン
を用いて薄膜トランジスタからなるアクティブマトリク
ス基板上に液晶駆動用ドライバを集積化して一体形成
し、いわゆるドライバモノリシック化することができ
る。これは、多結晶シリコンが、アモルファスシリコン
に比べて電界効果移動度が比較的大きく、結晶粒径を大
きくすることで一層高い電界効果移動度が得られ、ドラ
イバ用ロジックに必要な高周波スイッチングが可能にな
ることによる。
The liquid crystal display device of the present invention can be made into a so-called driver monolithic by integrating and integrally forming a driver for liquid crystal driving on an active matrix substrate made of a thin film transistor using polycrystalline silicon. This is because polycrystalline silicon has a relatively large field effect mobility compared to amorphous silicon, and by increasing the crystal grain size, higher field effect mobility can be obtained, and high frequency switching required for driver logic is possible. Depends on.

【0032】このドライバモノリシック型液晶表示装置
の同一基板上に、上記の読出手段、画素信号記憶手段、
比較手段及びデータ処理手段の内、少なくとも1つを一
体形成することも可能である。これにより、液晶表示装
置の各回路を集積化して一体化できるので、情報入力機
能等の付加機能を備えた液晶表示装置の小型化を図るこ
とが可能となる。また、液晶表示装置における高速表示
が可能となる。
On the same substrate of this driver monolithic liquid crystal display device, the above-mentioned reading means, pixel signal storage means,
At least one of the comparison means and the data processing means can be integrally formed. As a result, each circuit of the liquid crystal display device can be integrated and integrated, so that the liquid crystal display device having an additional function such as an information input function can be downsized. Further, high-speed display is possible in the liquid crystal display device.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0034】本発明の液晶表示装置は、画素電極と、画
素電極に接続されたスイッチング素子と、このスイッチ
ング素子を駆動するための走査線と、スイッチング素子
を介して画素電極に信号を入力するための信号線とをマ
トリクス状に配列したアクティブマトリクス基板と、対
向電極を設けた対向基板との間に、液晶層を挟んで構成
され、画素電極に書き込まれた情報を信号線を介して画
素信号として読み出す読出手段と、この読出手段により
読み出された画素信号を記憶する画素信号記憶手段とを
有する。
In the liquid crystal display device of the present invention, a pixel electrode, a switching element connected to the pixel electrode, a scanning line for driving the switching element, and a signal input to the pixel electrode via the switching element. The liquid crystal layer is sandwiched between the active matrix substrate in which the signal lines are arranged in a matrix and the counter substrate provided with the counter electrodes, and the information written in the pixel electrodes is transferred to the pixel signals through the signal lines. And a pixel signal storage means for storing the pixel signal read by the reading means.

【0035】具体的には、例えば、図1に示すように、
アクティブマトリクス型液晶表示装置をスイッチング素
子として電界効果トランジスタ(FET)であるTFT
3を用い、画面部1には、画素容量2と、この画素容量
2に接続された画素TFT3がマトリクス状に配列され
ている。各画素TFT3のゲート電極は、走査回路であ
るゲートドライバ6の走査線であるゲートライン4に接
続され、ソース電極はホールド回路であるデータドライ
バ7の信号線であるデータライン5に接続されている。
このデータライン5はスイッチ9を介してビデオライン
8に接続され、このビデオライン8、ゲートドライバ6
及びパルス発生回路等のデータドライバ7が駆動制御部
10に接続されている。この駆動制御部10には、ビデ
オ信号及び同期信号が入力されており、ゲートドライバ
6及びデータドライバ7の駆動制御並びにビデオライン
8への出力制御を行う。
Specifically, for example, as shown in FIG.
TFT which is a field effect transistor (FET) using an active matrix type liquid crystal display device as a switching element
3, the pixel capacitance 2 and the pixel TFT 3 connected to the pixel capacitance 2 are arranged in a matrix on the screen portion 1. The gate electrode of each pixel TFT 3 is connected to a gate line 4 which is a scanning line of a gate driver 6 which is a scanning circuit, and the source electrode is connected to a data line 5 which is a signal line of a data driver 7 which is a hold circuit. .
The data line 5 is connected to the video line 8 via the switch 9, and the video line 8 and the gate driver 6 are connected.
A data driver 7 such as a pulse generation circuit is connected to the drive controller 10. A video signal and a sync signal are input to the drive control unit 10, and drive control of the gate driver 6 and the data driver 7 and output control to the video line 8 are performed.

【0036】ビデオライン8の他端は、モード切替スイ
ッチ11の接点切り替えにより、読み出しモードとなる
b接点では読出手段を構成するセンシング回路12に、
出力モードとなるc接点では増幅回路18の出力に、又
は通常の表示モードではa接点に選択的に接続される。
このセンシング回路12の出力は、d接点及びe接点を
切り替えるスイッチ13を介して第1の画素信号メモリ
14又は第2の画素信号メモリ15に選択的に接続さ
れ、これらの画素信号メモリ14、15の出力は比較回
路16に接続されている。比較回路16の出力は、デー
タ処理により液晶を駆動するためのビデオ信号を生成す
るデータ処理回路17に接続され、その出力は増幅回路
18を介してモード切替スイッチ11のc接点に接続さ
れている。
The other end of the video line 8 is switched to the read mode by the contact switching of the mode changeover switch 11 and the sensing circuit 12 constituting the read means at the b contact.
The c-contact in the output mode is selectively connected to the output of the amplifier circuit 18 or the a-contact in the normal display mode.
The output of the sensing circuit 12 is selectively connected to the first pixel signal memory 14 or the second pixel signal memory 15 via the switch 13 that switches between the d contact and the e contact, and these pixel signal memories 14 and 15 are connected. The output of is connected to the comparison circuit 16. The output of the comparison circuit 16 is connected to the data processing circuit 17 which generates a video signal for driving the liquid crystal by data processing, and the output thereof is connected to the c contact of the mode changeover switch 11 via the amplification circuit 18. .

【0037】ここで、画素容量2は、画素電極を一方の
電極とし、他方の電極を対向基板上に形成した対向電極
とする、これら2つの相対する電極に挟まれた主に液晶
材料からなる誘電体の液晶容量から成る。
Here, the pixel capacitor 2 is mainly composed of a liquid crystal material sandwiched between these two opposing electrodes with the pixel electrode serving as one electrode and the other electrode serving as a counter electrode formed on a counter substrate. It consists of a dielectric liquid crystal capacitor.

【0038】上記構成において、ビデオ信号及び同期信
号が入力される駆動制御部10は、ゲートドライバ6及
びデータドライバ7の駆動制御、並びにビデオライン8
へのビデオ信号の出力制御を行う。ゲートライン4はゲ
ートドライバ6により駆動され、順次パルス信号により
選択される。この選択タイミングに同期して、各ゲート
ライン4が選択されている期間内に、データドライバ7
からデータライン5を駆動するスイッチ9を順次選択す
る選択パルスを出力する。選択されたデータライン5に
はビデオライン8から画像信号が、スイッチ9を経て各
データライン5に入力され、選択されたゲートライン4
に連なる画素TFT3を介して画素容量2に書き込まれ
る。画素TFT3は、選択時に画素容量2に書き込まれ
た電荷を、非選択時にはその高いオフ抵抗により非選択
期間中保持する。そして、画素TFT3は、次の選択時
に新しい画像信号を画素容量2に書き込む。以上は、従
来のTFTアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示
方式と同様である。
In the above structure, the drive control section 10 to which the video signal and the synchronizing signal are input, controls the drive of the gate driver 6 and the data driver 7, and the video line 8.
Control the output of the video signal to. The gate line 4 is driven by the gate driver 6 and is sequentially selected by pulse signals. In synchronization with this selection timing, the data driver 7 is activated within the period in which each gate line 4 is selected.
To output a selection pulse for sequentially selecting the switches 9 for driving the data lines 5. The image signal from the video line 8 is input to the selected data line 5 through the switch 9 and then to each data line 5, and the selected gate line 4 is selected.
The data is written in the pixel capacitor 2 via the pixel TFT 3 connected to. The pixel TFT 3 holds the electric charge written in the pixel capacitor 2 at the time of selection, during the non-selection period by its high off resistance at the time of non-selection. Then, the pixel TFT 3 writes a new image signal in the pixel capacitor 2 in the next selection. The above is the same as the display method of the conventional TFT active matrix type liquid crystal display device.

【0039】次に、本発明の液晶表示装置における付加
機能である情報入力機能について図1に基づいて以下に
具体的に説明する。情報入力機能としての主な構成とし
て、画素電極に書き込まれた信号を信号線を介して画素
信号として読み出す読出手段と、この読出手段により読
み出された画素信号を記憶する画素信号記憶手段があ
る。この読出手段を構成するセンシング回路12は積分
回路、又は電流−電圧変換回路等で構成され、上記の画
像信号の書き込みの場合とは逆に、個々の画素の画素容
量2に書き込まれた電荷を、ゲートライン4を順次選択
するタイミングに同期させてスイッチ9を順次オンし
て、データライン5から読み出し、ビデオライン8に導
く。この読み出しモードと上述の通常の表示モードと
は、モード切替スイッチ11で選択的に切り替える。読
み出された画素信号は、スイッチ13によりどのメモリ
に記憶するかが選択され、情報データとしての画素信号
は第1の画素信号メモリ14に記憶される一方、第2の
画素信号メモリ15には、予め読み出しておいた参照デ
ータが記憶されており、これら2つの画素信号メモリの
内容を比較回路16により比較演算する。
Next, the information input function which is an additional function in the liquid crystal display device of the present invention will be specifically described below with reference to FIG. As a main configuration as an information input function, there are a reading unit that reads a signal written in a pixel electrode as a pixel signal through a signal line, and a pixel signal storage unit that stores the pixel signal read by the reading unit. . The sensing circuit 12 which constitutes this reading means is composed of an integration circuit, a current-voltage conversion circuit, or the like, and, contrary to the case of writing the image signal described above, charges written in the pixel capacitance 2 of each pixel are , The switch 9 is sequentially turned on in synchronism with the timing of sequentially selecting the gate line 4, reads out from the data line 5, and leads to the video line 8. The read mode and the normal display mode described above are selectively switched by the mode selector switch 11. Which memory the read pixel signal is to be stored in is selected by the switch 13, and the pixel signal as information data is stored in the first pixel signal memory 14, while in the second pixel signal memory 15. Reference data that has been read in advance is stored, and the contents of these two pixel signal memories are compared and calculated by the comparison circuit 16.

【0040】ここで、この参照データは、例えば、0又
は最小のビデオ信号を書き込んだ後に読み出したデータ
であって、各画素TFT3の特性のばらつきや、画素電
極から読み出し回路に至る電気経路における寄生容量や
寄生抵抗の影響を含むノイズレベルの信号であり、測定
信号に対する比較信号となるものである。
Here, this reference data is, for example, data read out after writing 0 or the minimum video signal, and it is a variation in the characteristics of each pixel TFT 3 and a parasitic in the electric path from the pixel electrode to the readout circuit. It is a noise level signal that includes the effects of capacitance and parasitic resistance, and serves as a comparison signal for the measurement signal.

【0041】次に、比較回路16による比較結果に基づ
いて、データ処理回路17で情報データとしての画素信
号に、液晶を駆動するためのビデオ信号にデータ変換す
る等の所定のデータ処理を加え表示用出力信号を生成す
る。次に、この生成された表示用出力信号を増幅回路1
8に入力して増幅する。この増幅された表示用出力信号
を、モード切替スイッチ11を出力モードであるc接点
側に切り替えて、ビデオライン8に導く。これにより、
情報入力機能により画素信号記憶手段に記憶された情報
データを、通常の表示モードで液晶表示装置を制御する
ことにより、画面に表示することができる。
Next, based on the comparison result by the comparison circuit 16, the pixel signal as the information data is subjected to predetermined data processing such as data conversion to the video signal for driving the liquid crystal in the data processing circuit 17 for display. Generate an output signal for. Then, the generated output signal for display is amplified by the amplifier circuit 1.
Input to 8 and amplify. The amplified display output signal is guided to the video line 8 by switching the mode changeover switch 11 to the c-contact side which is the output mode. This allows
The information data stored in the pixel signal storage means by the information input function can be displayed on the screen by controlling the liquid crystal display device in the normal display mode.

【0042】次に、上記構成の本発明の液晶表示装置に
ついて、図2及び図3に示す実施形態に基づいて更に詳
しく説明する。図2に示す本発明の液晶表示装置は、画
素TFTのオフ電流を増大させ、画素電極に書き込まれ
た情報を変動させるための照射手段の光源として液晶表
示用のバックライトを用いるものである。即ち、対向基
板22の外側に配置したバックライト21を、本来の液
晶表示装置の表示用光源として用いるだけでなく、液晶
表示装置を介して反対側に配置した被読み取り対象物で
ある原稿24に光を照射する光源としても用いる。具体
的には、図2に示すように、バックライト21からの光
が対向基板22及びアクティブマトリクス基板23を通
過して、このアクティブマトリクス基板23の外側に設
置した被読み取り原稿24に反射する反射光RBを照射
手段として用い、この反射光RBをアクティブマトリク
ス基板23の画素TFT3に入射することで、画素TF
T3のオフ電流を増大させ、画素電極に書き込まれた情
報を変動させる構成をとる。その際、被読み取り原稿2
4からの反射光の強度を上げ、画素容量の信号のサンプ
リング時のSN比を向上させる目的で、読み取り時のみ
バックライト強度を高めても良い。そのためには、バッ
クライトの調光回路を調節し、光強度を変更する光強度
変更手段を設ける必要がある。
Next, the liquid crystal display device of the present invention having the above structure will be described in more detail with reference to the embodiments shown in FIGS. The liquid crystal display device of the present invention shown in FIG. 2 uses a backlight for liquid crystal display as a light source of an irradiation unit for increasing the off current of the pixel TFT and changing the information written in the pixel electrode. That is, the backlight 21 arranged outside the counter substrate 22 is used not only as the original light source for display of the liquid crystal display device but also on the original document 24 as the object to be read arranged on the opposite side through the liquid crystal display device. It is also used as a light source that emits light. Specifically, as shown in FIG. 2, the reflection from the light from the backlight 21 passes through the counter substrate 22 and the active matrix substrate 23 and is reflected by the original 24 to be read, which is placed outside the active matrix substrate 23. The light RB is used as an irradiation unit, and the reflected light RB is incident on the pixel TFT 3 of the active matrix substrate 23, whereby the pixel TF is obtained.
The off current of T3 is increased to change the information written in the pixel electrode. At that time, the document to be read 2
For the purpose of increasing the intensity of the reflected light from No. 4 and improving the SN ratio at the time of sampling the signal of the pixel capacitance, the backlight intensity may be increased only at the time of reading. For that purpose, it is necessary to adjust the light control circuit of the backlight and provide a light intensity changing means for changing the light intensity.

【0043】ところで、画素TFT3は、本来、画素容
量2に書き込んだ電荷を保持する役割を持つ。そのた
め、漏れ電流、即ちトランジスタのオフ電流が小さくな
るようなデバイス構造が取られており、その代表的な構
造として、LDD(lightly doped dr
ain)構造とオフセット構造がある。図4の断面模式
図に示すLDD構造は、TFTの活性領域45の上にゲ
ート絶縁膜46を挟んでゲート電極47が一部に形成さ
れており、この活性領域45はソース領域41、チャネ
ル領域44及びドレイン領域42と共に、更にソース領
域41とチャネル領域44の間及びドレイン領域42と
チャネル領域44の間に、低濃度不純物注入領域43
(又は不純物非注入領域43)が形成されている。これ
らの低濃度不純物注入領域43(又は不純物非注入領域
43)は、ドレイン部に印加される電界強度を緩和する
ことで、高電界によるキャリア生成を低減し、オフ電流
を下げる働きをする。
By the way, the pixel TFT 3 originally has a role of holding the charges written in the pixel capacitor 2. Therefore, a device structure is adopted in which the leakage current, that is, the off-state current of the transistor is reduced. As a typical structure thereof, an LDD (lightly doped dr) is used.
ain) structure and offset structure. In the LDD structure shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 4, a gate electrode 47 is partially formed on a TFT active region 45 with a gate insulating film 46 sandwiched therebetween. The active region 45 includes a source region 41 and a channel region. 44 and the drain region 42, and further between the source region 41 and the channel region 44 and between the drain region 42 and the channel region 44, the low concentration impurity implantation region 43.
(Or impurity non-implanted region 43) is formed. These low-concentration impurity-implanted regions 43 (or non-impurity-implanted regions 43) have a function of reducing carrier generation due to a high electric field and reducing off-current by relaxing the electric field strength applied to the drain portion.

【0044】従って、図2に示す構成では、対向基板2
2の外側に設けられたバックライト21を光源として用
い、この光源からの光が対向基板22及びアクティブマ
トリクス基板23を通過して、このアクティブマトリク
ス基板23の外側に設置した被読み取り原稿24に反射
した反射光RBが、アクティブマトリクス基板23の図
4に示す画素TFT3の低濃度不純物注入領域43(又
は不純物非注入領域43)に入射すると、光励起による
キャリア生成が起こりオフ電流が増大する。その結果、
画素容量2に書き込まれた電荷は画素TFT3を介して
漏れ、画素容量2に蓄積される電荷が、画素TFT3に
照射された被読み取り原稿24からの反射光の強度に応
じて変動する。この変動後の画素容量2の電荷を読み出
し、その読み出した画素信号と上述の参照データとを比
較することによりノイズ等を除去した原稿の画像を情報
データとして取り込むことができる。このような情報入
力機能を本発明の液晶表示装置は備えている。
Therefore, in the structure shown in FIG.
The backlight 21 provided outside the light source 2 is used as a light source, and the light from the light source passes through the counter substrate 22 and the active matrix substrate 23 and is reflected by the original document 24 to be read placed outside the active matrix substrate 23. When the reflected light RB is incident on the low-concentration impurity-implanted region 43 (or the impurity-non-implanted region 43) of the pixel TFT 3 shown in FIG. 4 of the active matrix substrate 23, photoexcitation causes carrier generation to increase the off-current. as a result,
The electric charge written in the pixel capacitor 2 leaks through the pixel TFT 3, and the electric charge accumulated in the pixel capacitor 2 changes according to the intensity of the reflected light from the read document 24 irradiated on the pixel TFT 3. By reading the electric charge of the pixel capacitor 2 after this fluctuation and comparing the read pixel signal with the above-mentioned reference data, the image of the original from which noise and the like are removed can be fetched as information data. The liquid crystal display device of the present invention has such an information input function.

【0045】しかしながら、この情報入力機能を備えた
本発明の液晶表示装置は、バックライト21により画素
電極が照射されることにより、画素TFT3のオフ電流
が増大すると、通常の画像表示時に表示品位が悪化する
という問題が生じる。この問題に対しては、バックライ
ト照射側に画素TFT3の遮光手段、具体的にはメタル
層や黒色樹脂の付加等を施し、被読み取り原稿24を設
置する側には、その遮光効果を弱めた遮光手段を施すこ
とで、この問題を解消することができる。
However, in the liquid crystal display device of the present invention having this information input function, when the off-current of the pixel TFT 3 increases due to the illumination of the pixel electrode by the backlight 21, the display quality during normal image display is improved. The problem of getting worse arises. To solve this problem, a light shielding means for the pixel TFT 3, specifically, a metal layer or a black resin is added on the backlight irradiation side, and the light shielding effect is weakened on the side on which the document 24 to be read is placed. This problem can be solved by providing a light shielding means.

【0046】次に、本発明の情報入力機能としての画像
データの取り込みの手順を、図1に基づいて以下に説明
する。まず図1に示すモード切替スイッチ11をa接点
側に切り替え通常モードとして、情報データとして同じ
画像信号を、望ましくは画像信号の中で最大振幅の信号
を全画素に書き込んでおく。次にモード切替スイッチ1
1をb接点側に切り替えて、画像入力モードとし、セン
シング回路12とビデオライン8とを接続する。次に、
ゲートドライバ6を動作させ、ゲートライン4の走査、
即ちこのゲートライン4に接続された画素TFT3のス
イッチングを順次行い、これと同期させてデータライン
5に接続したスイッチ9を順次オンし、照射手段からの
光で電荷を変動された各画素容量2の電位をデータライ
ン5、スイッチ9及びビデオライン8を介してセンシン
グ回路12に導く。
Next, the procedure of capturing image data as the information input function of the present invention will be described below with reference to FIG. First, the mode changeover switch 11 shown in FIG. 1 is switched to the a-contact side to set the normal mode, and the same image signal as information data, preferably the signal having the maximum amplitude among the image signals, is written in all pixels. Next, mode switch 1
1 is switched to the b contact side to enter the image input mode, and the sensing circuit 12 and the video line 8 are connected. next,
The gate driver 6 is operated to scan the gate line 4,
That is, the pixel TFTs 3 connected to the gate line 4 are sequentially switched, the switches 9 connected to the data line 5 are sequentially turned on in synchronism with the switching, and the pixel capacitances 2 whose charges are changed by the light from the irradiation means 2 The potential of is introduced to the sensing circuit 12 via the data line 5, the switch 9 and the video line 8.

【0047】ところで、この一連の動作を行った場合、
画像信号を画素容量2に書き込んでから、画素信号とし
て読み出すまでの時間は、画像表示時に画像信号を書き
込んでから次の画像信号を書き込むまでのフィールド時
間よりも長くなる。このため、上述の画素TFT3に光
を入射することによりオフ電流を増大させ、画素信号を
変化させるための必要最小限の時間を確保することがで
きる。尚、画素TFT3への光入射による画素信号の変
動効果をより高めるためには、各画素容量2へ画像信号
を書き込んでから読み出すまでに待機時間を設けてもよ
い。
By the way, when this series of operations is performed,
The time from writing the image signal in the pixel capacitor 2 to reading it as the pixel signal is longer than the field time from writing the image signal during image display to writing the next image signal. Therefore, it is possible to increase the off-current by injecting light into the pixel TFT 3 described above and to secure the minimum necessary time for changing the pixel signal. In order to further enhance the effect of changing the pixel signal due to the incidence of light on the pixel TFT 3, a waiting time may be provided from the writing of the image signal to each pixel capacitor 2 to the reading thereof.

【0048】次に、センシング回路12は、この電位変
化を所定のタイミングでサンプリングして、積分回路で
積分し、又は電流−電圧変換回路で電流−電圧変換す
る。このサンプリング信号はスイッチ13のd接点の選
択により第1の画素信号メモリ14に記憶される。全て
の画素容量2からの信号のサンプリングが完了した後
は、前述のモード切替スイッチ11をa接点側に切り替
え、表示モードにしておく。第2の画素信号メモリ15
には、予め参照データとして0Vのビデオ信号を入力し
た時のサンプリング信号を比較信号として記憶してお
き、これら2つの画素信号メモリ14、15にそれぞれ
記憶された情報データとしての画素信号と比較信号とを
比較回路16により比較する。この比較動作は、サンプ
リング信号を読み込んだ直後に行ってもよいし、サンプ
リング信号を読み込んだ後の所望の時間経過後に行って
もよい。
Next, the sensing circuit 12 samples this potential change at a predetermined timing, integrates it in an integrating circuit, or converts current into voltage in a current-voltage converting circuit. This sampling signal is stored in the first pixel signal memory 14 by selecting the d contact of the switch 13. After the sampling of the signals from all the pixel capacitors 2 is completed, the above-mentioned mode changeover switch 11 is switched to the a-contact side, and the display mode is set. Second pixel signal memory 15
In advance, a sampling signal when a 0 V video signal is input as reference data is stored in advance as a comparison signal, and the pixel signal and the comparison signal as the information data respectively stored in these two pixel signal memories 14 and 15 are stored. Are compared by the comparison circuit 16. This comparison operation may be performed immediately after reading the sampling signal or after a desired time has elapsed after reading the sampling signal.

【0049】次に、比較回路16による比較結果に基づ
いて、データ処理回路17により、情報データとしての
画素信号に、所定のデータ処理、例えば、ノイズ除去、
信号レベルの変換又は鏡面反転したデータへのデータ変
換等を行い、液晶を駆動するための表示用出力信号を生
成する。このデータ処理は、画像信号メモリ14、15
からデータを読み出す際に実施してもよい。次に、この
表示用出力信号を増幅回路18により増幅し、モード切
替スイッチ11を出力モードであるc接点側に切り替
え、増幅回路18とビデオライン8間を接続して、増幅
された表示用出力信号をビデオライン8に入力する。こ
れにより、情報入力機能により被読み取り原稿24から
情報データとして読み取られ、画素信号記憶手段に記憶
された情報を、通常の表示モードで液晶表示装置を制御
することにより、画面に表示することができる。
Next, based on the comparison result by the comparison circuit 16, the data processing circuit 17 performs predetermined data processing on the pixel signal as the information data, for example, noise removal,
Signal level conversion or data conversion to mirror-inverted data is performed to generate a display output signal for driving the liquid crystal. This data processing is performed by the image signal memories 14 and 15
You may implement it when reading data from. Next, the display output signal is amplified by the amplifier circuit 18, the mode changeover switch 11 is switched to the c-contact side which is the output mode, the amplifier circuit 18 and the video line 8 are connected, and the amplified display output is obtained. The signal is input to the video line 8. As a result, the information read from the read document 24 by the information input function as the information data and stored in the pixel signal storage means can be displayed on the screen by controlling the liquid crystal display device in the normal display mode. .

【0050】次に、本発明の液晶表示装置の別の実施形
態について、図3に基づいて以下に説明する。この液晶
表示装置は、照射手段として、1又は複数の画素の大き
さに対応するスポット径を有する光源を用いるものであ
る。この光源としては、発光ダイオード又は半導体レー
ザ等を用いることができる。通常、液晶表示装置に画像
を表示する際、各画素に対し、画像信号のフレーム周波
数に応じて、毎秒50回〜60回程度の画像の書き換え
が行われる。本実施形態では、この画像の書き換えの
内、例えば0.1秒間に1回、画像の書き換えの代わり
に上述の画像の読み取り動作を、モード切替スイッチ1
1を切り替えて行う。その際に、図3に示すスポット光
を有するペン状の光源31のスポット光を、部分拡大図
Aに示すように、液晶パネル32のある特定の画素34
に照射すると、対応する画素TFT3の画素信号は、照
射されていない画素の画素信号とは異なることから、上
述の画素信号の読出手段によって、どの画素にスポット
光が照射されたかを検知することができる。従って、ス
ポット光の照射位置は、画素信号メモリに記憶されてい
る情報データを、データ処理回路で鏡面反転のデータ処
理をすることなく読み出すことで、画面に表示すること
ができる。
Next, another embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIG. This liquid crystal display device uses a light source having a spot diameter corresponding to the size of one or a plurality of pixels as the irradiation means. A light emitting diode, a semiconductor laser, or the like can be used as the light source. Normally, when an image is displayed on a liquid crystal display device, the image is rewritten for each pixel about 50 to 60 times per second according to the frame frequency of the image signal. In the present embodiment, of the rewriting of the image, for example, once every 0.1 seconds, the above-mentioned image reading operation is performed instead of the rewriting of the image by the mode changeover switch 1.
Switch 1 to perform. At that time, the spot light of the pen-shaped light source 31 having the spot light shown in FIG. 3 is supplied to a specific pixel 34 of the liquid crystal panel 32 as shown in a partially enlarged view A.
When irradiating on, the pixel signal of the corresponding pixel TFT 3 is different from the pixel signal of the non-irradiated pixel, so that the above-mentioned pixel signal reading unit can detect which pixel is irradiated with the spot light. it can. Therefore, the irradiation position of the spot light can be displayed on the screen by reading the information data stored in the pixel signal memory without the data processing circuit performing the data processing of the mirror surface inversion.

【0051】このスポット光は、その光源の大きさをコ
ントロールできるようにすることができる。具体的に
は、例えば、スポット光の光源であるLED又は半導体
レーザの光を、光学レンズで集光して出射させる光路上
に開口部を可変とするピンホールを設け、このピンホー
ルの開口を調整して、複数画素の照射を一括で行うよう
にする。その場合には、スポット光の位置を表示した際
に、表示が大きくなるので、視認性が向上する。
The spot light can control the size of the light source. Specifically, for example, a pinhole having a variable opening is provided on the optical path through which the light of an LED or a semiconductor laser, which is a light source of spot light, is condensed and emitted by an optical lens. Adjustment is made so that irradiation of a plurality of pixels is performed at once. In that case, when the position of the spot light is displayed, the display becomes large, so that the visibility is improved.

【0052】また、スポット光が効果的に画素TFT3
に照射されるように、図3の部分拡大図Aに示すよう
に、スポット光の光源の波長近辺のみを透過するフィル
タ35を、画素TFT3を覆うように形成し、画素TF
T3に他の周囲光が入射した場合に比して、その入射感
度を高めるようにすることができる。
Further, the spot light is effectively used for the pixel TFT3.
As shown in a partially enlarged view A of FIG. 3, a filter 35 that transmits only the spot light in the vicinity of the wavelength of the light source is formed so as to cover the pixel TFT 3, and
The incidence sensitivity can be increased as compared with the case where other ambient light is incident on T3.

【0053】尚、上記実施形態で説明した液晶表示装置
は、いわゆるドライバモノリシック型TFT液晶表示装
置として、ゲートドライバ6、データドライバ7及び駆
動制御部10等からなる液晶駆動用ドライバを多結晶シ
リコンで形成し画面部1と共に同一基板上に集積化して
一体化することができる。
The liquid crystal display device described in the above embodiment is a so-called driver monolithic TFT liquid crystal display device, and the liquid crystal drive driver including the gate driver 6, the data driver 7, the drive control unit 10, etc. is made of polycrystalline silicon. It can be formed and integrated with the screen unit 1 on the same substrate.

【0054】また、上記実施形態で説明した、モード切
替スイッチ11、センシング回路12、スイッチ13、
第1の画素信号メモリ14、第2の画素信号メモリ1
5、比較回路16、データ処理回路17及び増幅器18
についても、同様に多結晶シリコンで形成し、上記の同
一基板上に共に集積化して一体形成することができる。
Further, the mode changeover switch 11, the sensing circuit 12, the switch 13, which has been described in the above embodiment,
First pixel signal memory 14 and second pixel signal memory 1
5, comparison circuit 16, data processing circuit 17, and amplifier 18
Similarly, the same can be formed by using polycrystalline silicon, and can be integrated and integrally formed on the same substrate.

【0055】また、上記実施形態では、画素電極に書き
込まれた情報を変動させる情報変動手段として光を用い
る例を開示したが、光以外の手段で蓄積された画素容量
を変動させるようにしてもよい。例えば、光以外の手段
として、基板間の間隔が押圧により狭くなることによる
液晶容量の変動を利用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which light is used as the information changing means for changing the information written in the pixel electrode is disclosed, but the pixel capacity accumulated by means other than light may be changed. Good. For example, as a means other than light, a change in the liquid crystal capacitance due to the narrowing of the space between the substrates due to pressure may be used.

【0056】[0056]

【発明の効果】上記の本発明による液晶表示装置によれ
ば、表示のみならず、情報入力機能として原稿の画像デ
ータ等の読み取り及びその表示、又は光ペンによるポイ
ンティング動作ができ、ワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータ、携帯情報端末用ディスプレイ等の付加機
能として有用である。
According to the above-described liquid crystal display device of the present invention, not only the display but also the reading and display of image data of a document as an information input function, or the pointing operation with an optical pen can be performed, and a word processor, a personal computer. It is useful as an additional function of a display for mobile information terminals.

【0057】しかも、こうした付加機能を、液晶表示装
置の外形寸法をほとんど増加させることなく組み込むこ
とができる。即ち、情報入力機能で使用する素子とし
て、液晶表示装置の各画素に接続されているTFTを用
いる構成をとるため、素子を兼用する分だけ小型化を図
ることできる。また、新たな製造プロセスを必要とせ
ず、製造コストの上昇を抑制することもできる。
Moreover, such an additional function can be incorporated without substantially increasing the external dimensions of the liquid crystal display device. That is, since the TFT connected to each pixel of the liquid crystal display device is used as the element used for the information input function, the size can be reduced by the amount of the shared use of the element. Further, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost without requiring a new manufacturing process.

【0058】また、特に本発明の液晶表示装置は、多結
晶シリコンを用いて薄膜トランジスタからなるアクティ
ブマトリクス基板上に液晶駆動用ドライバを集積化して
一体形成し、いわゆるドライバモノリシック化すること
ができる。
In particular, the liquid crystal display device of the present invention can be made into a so-called driver monolithic by integrating and integrally forming a liquid crystal driving driver on an active matrix substrate made of a thin film transistor using polycrystalline silicon.

【0059】更に、このドライバモノリシック型液晶表
示装置の同一基板上に、上記の読出手段、画素信号記憶
手段、比較手段及びデータ処理手段の内、少なくとも1
つを一体形成することもできる。これにより、液晶表示
装置の各回路を集積化して一体化できるので、情報入力
機能を備えた液晶表示装置の一層の小型化を図ることで
きる。また、液晶表示装置における高速表示が可能とな
る。
Further, at least one of the reading means, the pixel signal storing means, the comparing means and the data processing means is provided on the same substrate of the driver monolithic liquid crystal display device.
It is also possible to integrally form one. As a result, each circuit of the liquid crystal display device can be integrated and integrated, so that the liquid crystal display device having an information input function can be further downsized. Further, high-speed display is possible in the liquid crystal display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による液晶表示装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】本発明による液晶表示装置の一実施形態を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図3】本発明による液晶表示装置の別の実施形態を示
す図である。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】一般のLDD構造のTFTを表す断面模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a TFT having a general LDD structure.

【図5】従来の液晶表示装置を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画面部 2 画素容量 3 画素TFT 4 ゲートライン 5 データライン 6 ゲートドライバ 7 データドライバ 8 ビデオライン 9、13 スイッチ 10 駆動制御部 11 モード切替スイッチ 12 センシング回路 14 第1の画素信号メモリ 15 第2の画素信号メモリ 16 比較回路 17 データ処理回路 18 増幅回路 21 バックライト 22 対向基板 23 アクティブマトリクス基板 24 被読み取り原稿 31 ペン状の光源 32 液晶パネル 34 画素 35 フィルタ 41 ソース領域 42 ドレイン領域 43 低濃度不純物注入領域又は不純物非注入領域 44 チャネル領域 45 活性領域 46 ゲート絶縁膜 47 ゲート電極 51 画像読み取り部 52 画像表示部 53、55 TFT 54 光電変換素子 56 画素容量 1 screen section 2 pixel capacity 3 pixel TFT 4 gate lines 5 data lines 6 gate driver 7 Data driver 8 video lines 9, 13 switch 10 Drive control unit 11 Mode selector switch 12 Sensing circuit 14 First pixel signal memory 15 Second pixel signal memory 16 Comparison circuit 17 Data processing circuit 18 amplifier circuit 21 Backlight 22 Counter substrate 23 Active matrix substrate 24 Original document 31 Pen-shaped light source 32 LCD panel 34 pixels 35 filters 41 Source Area 42 drain region 43 Low-concentration impurity-implanted region or non-impurity-implanted region 44 channel region 45 Active area 46 Gate insulating film 47 Gate electrode 51 Image reading section 52 Image display section 53, 55 TFT 54 Photoelectric conversion element 56 pixel capacity

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−234906(JP,A) 特開 平6−309450(JP,A) 特開 平9−230307(JP,A) 特開 平5−333369(JP,A) 特開 平7−325319(JP,A) 特開 平8−272529(JP,A) 特開 平5−281516(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1368 G09F 9/35 305 G02F 1/133 530 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-8-234906 (JP, A) JP-A-6-309450 (JP, A) JP-A-9-230307 (JP, A) JP-A-5-333369 (JP , A) JP-A-7-325319 (JP, A) JP-A-8-272529 (JP, A) JP-A-5-281516 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) G02F 1/1368 G09F 9/35 305 G02F 1/133 530

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画素電極と、該画素電極に接続されたス
イッチング素子と、該スイッチング素子を駆動するため
の走査線と、該スイッチング素子を介して該画素電極に
信号を入力するための信号線とをマトリクス状に配列し
たアクティブマトリクス基板と、対向電極を設けた対向
基板との間に、液晶層を挟んでなる液晶表示装置におい
て、該スイッチング素子が多結晶シリコンからなるLDD構
造を有する光励起可能な薄膜トランジスタから構成さ
れ、 該画素電極に書き込まれた情報を該信号線を介して画素
信号として読み出す読出手段と、 該読出手段により読み出された該画素信号を記憶する画
素信号記憶手段とを有する液晶表示装置。
1. A pixel electrode, a switching element connected to the pixel electrode, a scanning line for driving the switching element, and a signal line for inputting a signal to the pixel electrode via the switching element. In a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between an active matrix substrate having a matrix array and a counter substrate provided with a counter electrode, the LDD structure in which the switching element is made of polycrystalline silicon.
Composed of a photoexcitable thin film transistor having a structure
A liquid crystal display device having a reading means for reading the information written in the pixel electrode as a pixel signal via the signal line, and a pixel signal storage means for storing the pixel signal read by the reading means.
【請求項2】 前記画素電極に書き込まれた情報を変動
させる情報変動手段を有する請求項1記載の液晶表示装
置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising an information changing unit that changes the information written in the pixel electrode.
【請求項3】記アクティブマトリクス基板上に液晶
駆動用ドライバが一体形成されてなる請求項1又は請求
項2記載の液晶表示装置。
3. A pre-Symbol liquid crystal display device according to claim 1 or claim 2, wherein the liquid crystal driver for driving, which are integrally formed on the active matrix substrate.
【請求項4】 前記読出手段及び前記画素信号記憶手段
の内、少なくとも1つが前記アクティブマトリクス基板
上に一体形成されてなる請求項1〜請求項3のいずれか
に記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one of the reading unit and the pixel signal storage unit is integrally formed on the active matrix substrate.
【請求項5】 前記画素信号記憶手段を複数設け、該画
素信号記憶手段の少なくとも1つに、前記画素電極に参
照データとして書き込まれた信号を前記読出手段により
読み出し比較信号として記憶し、他の該画素信号記憶手
段に情報データとして記憶された画素信号と該比較信号
とを比較する比較手段を有する請求項1〜請求項4のい
ずれかに記載の液晶表示装置。
5. A plurality of the pixel signal storage means are provided, and a signal written as reference data in the pixel electrode is stored as a read comparison signal by the read means in at least one of the pixel signal storage means, and the other is stored. 5. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a comparing unit that compares the pixel signal stored as information data in the pixel signal storage unit with the comparison signal.
【請求項6】 前記読出手段により読み出した前記画素
信号に所定のデータ処理を加え表示用出力信号を生成す
るデータ処理手段を有する請求項1〜請求項5のいずれ
かに記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a data processing unit that applies predetermined data processing to the pixel signal read by the reading unit to generate a display output signal.
【請求項7】 前記薄膜トランジスタは電界効果トラン
ジスタであり、該電界効果トランジスタに、外部から光
を照射する照射手段を設け、該照射手段により前記画素
電極に書き込まれた情報を変動させる情報変動手段を有
する請求項1〜請求項6のいずれかに記載の液晶表示装
置。
7. The thin film transistor is a field effect transistor.
7. A field effect transistor, which is a transistor, is provided with an irradiation unit that irradiates light from the outside, and has an information changing unit that changes the information written in the pixel electrode by the irradiation unit. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項8】 前記照射手段を、前記対向基板の外側に
光源を設け、該光源からの光が該対向基板及び前記アク
ティブマトリクス基板を通過して、該アクティブマトリ
クス基板の外側に設置した被読み取り対象物に反射した
反射光を用いる構成とする請求項7記載の液晶表示装
置。
8. A reading source installed on the outside of the active matrix substrate, wherein the light source is provided on the outside of the counter substrate, and the light from the light source passes through the counter substrate and the active matrix substrate. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the reflected light reflected by the object is used.
【請求項9】 前記照射手段における前記光源として、
液晶表示用の光源を用い、表示を行う場合と前記情報変
動手段により情報を変動させる場合とで、該光源の光強
度を変更する光強度変更手段を有する請求項8記載の液
晶表示装置。
9. The light source in the irradiation means,
9. The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising a light intensity changing unit that changes the light intensity of the light source when a display is performed using a light source for liquid crystal display and when the information is changed by the information changing unit.
【請求項10】 前記データ処理手段が、前記反射光に
より変動した情報を鏡面反転するデータ変換機能を有す
る請求項8又は請求項9記載の液晶表示装置。
10. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the data processing unit has a data conversion function of mirror-inversion of information changed by the reflected light.
【請求項11】 前記照射手段として、1又は複数の画
素の大きさに対応するスポット径を有する光源を用いる
請求項7記載の液晶表示装置。
11. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein a light source having a spot diameter corresponding to one or a plurality of pixel sizes is used as the irradiation unit.
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