CN1317685C - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，在显示系统中具有使用薄膜半导体的太阳电池(1)、暂时存储产生的电力的蓄电元件(2)、驱动电路(4)、矩阵显示部(8)、输入画面改写的显示改写指示部(9)、控制电路(7)，当太阳电池(1)的电力存储了足以改写画面的电力时，开始显示改写。获得按照太阳电池(1)的发电电力来控制显示模式，在低发电时也能显示，用小容量的蓄电元件(2)也能实现电力的独立，没有电池寿命问题的便携性优异的显示装置。具有低电力驱动模式，使电力自主，不需要充电和电源布线。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及用低电力驱动的显示装置，特别是涉及组合了太阳电池和液晶的、低电力并且不需要充电的电子显示装置及其控制方式。
背景技术
此前，提出了很多具有使用太阳电池来提供电力的电源的显示装置。例如，在“专利文献1”中公开了使用具有太阳电池和存储器性质的液晶材料来形成显示区域，并且显示时不需要电力的显示装置。另外，在“专利文献2”中公开了在太阳电池和显示装置之间连接存储电力的电力缓存器来驱动显示电路的装置。
在以太阳电池为电源的显示装置中，提供电力随着照射到太阳电池上的照射光量而大幅度地变动。因此，如果电力不足，就无法进行显示驱动，导致显示消失。因此，一般通过组合太阳电池和能充电的二次电池，同时设置用于补充电力的辅助性电源部件，使得即使太阳电池停止了输出也能进行显示驱动。另外，在“专利文献3”中公开了设置检测入射到太阳电池上的光量的照度传感器，当周围的照度较高时，限制调整显示亮度的背光的电力来降低电力消耗的驱动方式。须指出的是，近年来，使用了高分子、低分子有机薄膜的有机太阳电池由于质量轻、薄型，作为实现高电力容量的部件而为人们所关注。在“非专利文献1”中详细说明了这种有机太阳电池。
[专利文献1]
特开2001-184033号公报
[专利文献2]
特开平5-73117号公报
[专利文献3]
特开2000-112441号公报
[专利文献1]
2002年4月10日，应用物理学会发行，“应用物理”第71卷第4号(第425～428页)。
如上所述，在配置有作为电源的太阳电池的现有显示装置中，一般除了太阳电池外，还配置有用来提供显示驱动所需要的电力的大容量二次电池等。因此，导致装置的重量过重，厚度增大。另外，为了给二次电池充电，需要用电线连接固定电源和显示装置，而便携式仪器在充电期间无法携带，所以限制了使用的方便性。而且，在具有背光和前光等辅助照明装置的显示装置中，一般是转换显示模式，进行背光的电源控制，当周围的照度(外光的亮度)较强时，由太阳电池向该辅助照明装置提供电力，而当该照度较低时，由二次电池向该辅助照明装置提供电力。其结果，导致显示图象质量大幅度下降。以往，并没有充分地考虑解决上述各问题的方法。
发明内容
鉴于以上所述问题的存在，本发明的目的在于：提供配置太阳电池和维持性地存储电力的蓄电元件，并具有低电力驱动模式，使电力独立，不需要充电和电源布线的显示装置。
为了实现上述目的，本发明的特征在于具有以下结构。即本发明的代表性结构具有：供给电力的电源部；显示图象的显示部；和输入相当于所述图象的显示数据的数据输入电路和控制电路；
所述电源部包括：电力供给能力与时间一起变化的、或转换多种不同的供电能力的、或平均产生电力比1画面的改写所需要的平均电力还低的电源；具有保持比1画面的改写所需要的平均电力还大的电力的蓄电电容的蓄电部；和检测所述蓄电部的蓄电量的蓄电检测电路；
所述电源通过所述蓄电部连接着所述显示部；
所述显示部包括：把多个具有能通过电压或电流改变亮度、反射率、透射率以及颜色的光学调制功能的象素排列成矩阵状的矩阵显示区域；和包含驱动所述矩阵显示区域的时序电路的驱动电路；
所述数据输入电路的输入连接着数据输入端子，输出连接着所述显示部的所述驱动电路；
所述象素具有保持显示数据的象素存储器，通过改写所述显示部的显示内容的象素改写期间和保持显示内容的象素保持期间被驱动；
所述控制电路控制所述驱动电路，通过从所述蓄电检测电路输出检测到至少为画面的改写所需要的平均电力以上的蓄电量的蓄电检测信号，来改写所述显示部的显示内容，从而改写所述显示部的画面。
另外，本发明在太阳电池和显示部之间设置使用二次电池和电容器存储显示驱动所需要的电力的蓄电部，通过该蓄电元件向显示部提供电力。在蓄电部上连接蓄电检测电路，监视蓄电量和发电电力，用蓄电检测电路生成表示存储了驱动所需要的电力、能进行改写显示内容的扫描驱动的电力、能连续地进行改写的电力的蓄电电平的信号。
另外，本发明在显示部中设置按每一象素存储显示内容的象素存储器，用按线顺序的扫描驱动来改写象素存储器的内容，驱动象素的象素驱动电路根据用象素的存储器功能存储的显示内容使透射率、反射率变化，来进行显示。
另外，本发明具有控制扫描驱动的控制电路，与基于指示静止画面显示和静止画面更新以及动画显示的显示模式变更的按钮开关和鼠标、笔等的显示改写指示相对应，当可改写的蓄电电平的信号为有效时，执行改写显示的改写动作。
另外，本发明中，控制电路与基于指示显示变更的按钮开关和鼠标、笔等的显示改写指示对应，控制扫描驱动，当可连续改写的蓄电电平的信号为有效时，执行连续改写显示的改写动作。
采用了上述结构的本发明的显示装置按照以下的要领来执行显示动作。(a)太阳电池把入射的光能变换为电力。蓄电部存储产生的电力。蓄电检测电路监视蓄电部的蓄电量，生成表示存储了驱动所需要的电力、能进行改写显示内容的扫描驱动的电力、能进行连续改写的电力的多个蓄电电平的信号。(b)象素的存储功能通过按线顺序的扫描驱动来存储每一象素的显示内容，象素驱动电路根据用象素的存储器功能存储的显示内容使透射率、反射率变化，进行显示。(c)控制驱动电路检测基于指示显示变更的按钮开关和鼠标、笔等的显示改写指示，并且检测多个蓄电电平信号哪个有效，当可改写的蓄电电平信号有效时，控制扫描驱动，使其执行改写显示的改写动作，当可连续改写的蓄电电平信号有效时，控制扫描驱动，使其执行连续改写显示的改写动作。
须指出的是，本发明并不局限于上述的结构和下述的实施例中公开的结构，在不脱离本发明技术思想的范围内可以进行各种各样的变更是不言自明的。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是本发明实施例1的显示装置的系统结构图。
图2是本发明实施例1的显示装置的外观图。
图3是本发明实施例1的显示装置的电源部的结构图。
图4是说明本发明实施例1的显示装置衬底的构造例的模式剖视图。
图5是说明本发明实施例1的变形例的显示装置衬底构造的模式剖视图。
图6是说明本发明实施例1的密封结构例的俯视图。
图7是本发明实施例1的显示画面的改写和电源部的蓄电量的说明图。
图8是有关本发明实施例1的显示改写控制的显示转换开关的操作和蓄电量的关系的说明图。
图9是在本发明实施例1的显示中，在静止画面的改写基础上显示动画时的控制逻辑的说明图。
图10是综合本发明的实施例1显示的阶段性的显示模式结构的说明图。
图11是本发明显示装置的象素电路的说明图。
图12是说明本发明显示装置的显示部周围配置的驱动电路结构的电路图。
图13是本发明实施例2的电泳显示面板的象素结构的说明图。
图14是本发明实施例2的象素电路变形例的说明图。
图15是本发明实施例2的象素电路的其他变形例的说明图。
图16是本发明实施例2的蓄电电力量与驱动模式的关系的说明图。
下面简要说明附图符号。
1-太阳电池；1-蓄电元件(蓄电部)；3-蓄电检测电路；4-驱动电路；5-输入端子；6-数据缓存器；7-控制电路；8-矩阵显示部；9-开关；10-玻璃衬底；21-衬底；22-太阳电池；23-显示区域；26-驱动电路LSI；24-数据输入输出LSI；28-太阳；32-基准电压电路；33-电源；34a、34b、34c-比较器；51a、51b、51c-逻辑运算电路；81-扫描布线；82-信号布线；83-象素TFT；84-存储电路；85-显示电极；86-对置电极；87-驱动用TFT；88-断开电压布线；89-导通电压布线；99-存储电路的输出端子；91-保持电容器；94a、94b-COMSTFT；95-显示电极；96-电泳元件；97a、97b-电源布线；111-保持变换器；112-反馈布线；121-采样TFT；122-辅助电容；142-玻璃衬底；144-液晶密封；145-太阳电池密封；146-多晶硅TFT；147-薄膜太阳电池；149-AL电极；151-反射防止膜；166-岛状硅；167-栅绝缘膜；168-栅极；165-布线层；31-MOS电容器；190-有机半导体层；161-非晶硅层；162-透明电极；163-钝化层；171-对置衬底；170-密封口。
具体实施方式
下面，参照实施例的附图来详细说明本发明的液晶显示装置。图1是本发明实施例1的显示装置的系统结构图。本实施例的显示装置是反射型液晶显示面板。液晶显示面板具有矩阵显示部8，从由太阳电池1、构成蓄电部的蓄电元件2和蓄电检测电路3构成的电源部，通过控制电路7向驱动电路4提供电力，驱动矩阵显示部8。显示数据从未图示的外部信号源通过输入端子5输入，通过数据缓存器6和控制电路7提供给驱动电路4。数据缓存器6存储1帧的显示数据。以上的结构形成、配置在适合采用玻璃衬底的衬底10上，形成密封状的显示装置。下面，把玻璃衬底简单称作衬底。
本实施例的显示装置是在矩阵显示部8的象素选择上使用了薄膜晶体管等有源元件的有源矩阵方式。在以下的说明中，作为有源元件，以使用了薄膜晶体管(TFT)的液晶显示面板(TFT-LCD)为例来进行说明。而且，TFT-LCD以反射型显示模式来进行显示，驱动电路4通过组合了LSI和多晶硅(多晶硅：poly-Si)薄膜晶体管的结构，集成在衬底10上，实现高精细显示。在形成多晶硅TFT后，通过使用有机薄膜材料的低温工序制作了太阳电池。通过该工序对多晶硅TFT的特性不施加影响，在与显示装置同一衬底上形成薄膜太阳电池，实现薄型轻型化。另外，在衬底10上配置有用于产生转换显示内容的信号的开关9，向控制电路7指示画面的转换。
图2是本实施例显示装置的外观图。显示装置由2块衬底21、21’所构成。2块衬底21、21’通过包含布线功能的薄膜连接部27彼此连接，分别配置有太阳电池22和22’、显示区域23和23’、驱动电路LSI26和26’。而且，在一方的衬底21上配置有数据输入输出LSI24。通过太阳28等外来光，太阳电池22产生电力，驱动显示部即显示区域23的矩阵显示部8(图1)。数据输入输出LSI24具有无线接口，通过无线数据通信输入显示数据，把它向由矩阵显示部8构成的显示部传输。
图3是本实施例显示装置的电源部的结构例。对太阳电池22(因为与图2的太阳电池22’相关的电源部也同样，所以在此说明太阳电池22)使用了有机薄膜太阳电池。另外，在太阳电池22的下层层叠了大容量的电容器31作为蓄电元件。电容器31使用了薄膜晶体管(以下，仅称作TFT)的MOS构造。据此，具有用TFT的层间电容能获得最大电容这一优点。在该结构中，具有绝缘耐压高、能获得高成品率的优点。须指出的是，作为电容器31，当然也可以采用用金属层夹着绝缘层的构造。
太阳电池22和电容器31都需要大容量，但太阳电池22为了获得高的光电转换效率，需要设置在装置表面上，所以通过使电容器31位于下层的层叠构造，能扩大面积。另外，因为电容器31能使用由TFT工序而形成的薄膜，所以存在不增加工序就能形成的优点。须指出的是，虽然未图示，但是太阳电池在单体的元件中电压低，所以通过采用把多个电池串联的构造，能获得系统所需要的电压。
这样一来，作为测定存储在蓄电元件中的电力蓄电量的蓄电检测电路，由通过电压基准电路32和电源33驱动的比较器34a、34b、34c构成。从电压基准电路32向比较器34a、34b、34c供给不同的电位，通过比较该电位和蓄电元件即电容器31的电压，就能以高精度来检测蓄电电力。在本实施例中，作为改写显示的方式，检测能显示维持静止画面的静止画面显示电平信号A、相当于能改写一次静止画面的电力的静止画面更新电平B、相当于能连续改写2画面以上静止画面的电力的动画驱动电平信号C这3个电平。
须指出的是，作为太阳电池的结构，能使用在非晶硅、多晶硅(多晶硅：poly-Si)上使用了薄膜太阳电池、共轭系高分子、色素敏化系等有机薄膜半导体的太阳电池。另外，如图2所示，在另一方衬底21’上也能形成太阳电池22’。而且，可以在一方或另一方衬底上粘贴形成在单晶硅衬底上的太阳电池。通过在另一方衬底上也形成太阳电池，变换效率高，另外，因为能弥补太阳电池单体的缺陷，所以具有成品率提高的优点。
图4是说明本实施例的显示装置衬底的构造例的模式剖视图。在玻璃衬底10上形成了多晶硅TFT146、薄膜太阳电池147。多晶硅TFT146用一般方法形成。即在玻璃衬底10上形成非晶硅的薄膜，通过激光退火法而多结晶化，然后对岛状硅166进行构图，形成栅绝缘膜167，形成栅极168，生成掺杂的MOS晶体管。然后，形成布线层165，形成铝(Al)电极149作为象素显示电极。多晶硅TFT146的制造工序的最高温度低于形成栅绝缘膜167的温度400℃。在该多晶硅TFT146的制造后，形成太阳电池147。在太阳电池147之下用多晶硅TFT工序形成MOS的电容器31，通过把表面的布线层165和太阳电池147的电极148兼用来简化制造工序。
太阳电池147是使用共轭系高分子的有机薄膜构造。显示装置是反射型显示装置，所以在显示装置的使用时，是从TFT衬底即玻璃衬底10的表面进行观察的方式。此时，入射到太阳电池147的光也来自衬底10的表面。因此，在衬底上有金属电极，在表面上需要透明的电极构造，所以在用多晶硅TFT工序形成的布线层165的AL电极149’上形成有机导体层190。首先，作为n型层，把电子接受体的材料即C60、PCBM、MEHCN-PPV等导电性高分子溶解于氯仿等溶液中，用旋转镀膜涂敷后使其干燥。膜厚在干燥后约为50nm。
接着，作为p型半导体，把成为电子提供体的π共轭系高分子即PEDOT、P3DOT、POPT、MDMO-PPVMEH-PPV溶解于与底层极性不同的甲苯、二甲苯等溶剂中，通过旋转镀膜来层叠膜，并使其干燥。P型层的膜厚在干燥后为50nm。最后，作为透明电极150，通过离子束溅射法，把ITO形成为膜厚70nm。太阳电池147的元件由于水分而导致发电特性下降，所以利用密封对置衬底142和液晶层143的液晶密封144、太阳电池密封145，与干燥氮一起进行密封。
根据该结构，用一块对置衬底142就能兼用显示部的液晶密封144、太阳电池密封145，使结构变得简单。特别是因为在太阳电池部的对置电极142的反射光降低对提高发电效率有利，所以在太阳电池部涂敷了反射防止膜151作为多层层叠膜。作为密封材料，液晶密封144、太阳电池密封145都使用了紫外线硬化的树脂。据此，不需要密封步骤中的热处理就能防止太阳电池元件的劣化。
须指出的是，作为太阳电池，也可以使用并五苯的蒸镀薄膜、OMeTAD等的成功输送层作为低分子型导电性有机半导体，另外，作为无机半导体薄膜，也可以通过PECVD法形成非结晶Si膜。它们都是通过多晶硅TFT的工序温度以下的低温工序，在多晶硅TFT的形成后形成薄膜太阳电池，能防止多晶硅TFT的特性下降，能在同一衬底上形成显示部和太阳电池。
图5是说明本发明实施例1的变形例的显示装置的衬底构造的模式剖视图。当采用了对该太阳电池部分使用非晶硅的结构时，如图5所示，可以在太阳电池的透明电极162之上形成基于无机薄膜的钝化层163。对钝化层163的材料使用SiN，通过低温等离子体CVD法形成膜。太阳电池使用了非晶硅层161。通过采用图4的结构，当入射光入射太阳电池表面时，通过作为对置衬底的玻璃衬底142入射的光中没有界面上的反射，所以有能无损失地入射太阳电池中的优点。此时，由于2块衬底密封液晶，所以只是液晶密封144。对该液晶密封144使用环氧树脂。
图6是说明本实施例密封结构例的俯视图，所述图4相当于沿着图5的A-A’线的截面。在衬底10上配置有显示区域即矩阵显示部8和太阳电池1，如图6所示，作为密封它们的密封层，配置有太阳电池密封145、液晶密封144。在衬底10上形成TFT，形成太阳电池1后，与对置衬底171粘贴在一起后，通过真空密封法封入液晶。此时，在密封口170不配置太阳电池1，并且设置在没有端子部(图6的右边)的一边。通过在该位置配置密封口170不会减小太阳电池的设置面积，另外能有效使用端子部的设置区域，获得高发电电力，具有能使端子部上设置的端子的连接间隔增大的优点。换句话说，设置密封口170的一边适合为对置衬底171和衬底10的端部几乎一致的图6所示的一边，至少必须配置在不形成太阳电池1的一边。因为有机太阳电池熔化于溶剂中，所以需要配置为与液晶不接触。因此，如图6所示，重要的是配置在液晶密封的外侧。
另外，如图1所示，关于太阳电池1的配置，是配置在远离用于操作的开关9的位置上。如果把操作开关9配置在太阳电池1的附近或与太阳电池重叠，则当进行画面的操作时，遮挡太阳电池，成为使发电能力显著下降的原因。因此，把太阳电池1和操作开关9配置在远离的位置对于提高电力供给的效率是有效的。
下面，说明显示部的驱动控制。图7是显示画面的改写和电源部的蓄电量的说明图。太阳电池的发电量不一定，按照外来光量而变动，存储在蓄电元件中的电力或电荷量与时间一起渐渐增加，但是增加率不一样。因此，在此把改写1画面所需要的电力换算为电压，检测达到了静止画面更新电平的电压后开始改写动作。因为在改写扫描期间消耗电力，所以当发电量为进行扫描电路动作时的电力消耗以下时，如图所示，蓄电量下降。在改写期间扫描后再次通过来自太阳电池的电力，蓄电量再次增加。这样，通过每次蓄电量达到某电力来间歇进行画面改写扫描，就能实现把电力消耗降低到极限的驱动。
另外，关于显示的改写控制，与显示转换开关9的操作和蓄电量都有关系，进一步实现了低电力消耗化。图8是有关显示的改写控制的显示转换开关的操作和蓄电量的关系的说明图。在图8中，如果由使用者按下要求显示转换的开关，就检测有没有检测是否能存储1改写画面所需要的电力的电力检测信号，如果信号有效，就执行显示的改写动作。但是，如果电力不足，就进行控制使其不改写。据此，显示的改写在不按下开关时，能节约显示的改写电力；即使按下开关，也能在电力不足时，进行驱动使其停止改写，不更新显示而继续维持现状，进行控制使电力降低，从而实现低电力化。
图9是在显示中改写静止画面并使动画显示时的控制逻辑的说明图。在静止画面的改写基础上加上使动画显示时，根据图9所示的控制逻辑进行控制。通过在图3中表示了蓄电元件的蓄电电力量那样的电路结构，提供检测出静止画面显示电平信号A、静止画面更新电平信号B、动画驱动电平信号C等3种电平的逻辑信号。另外，作为表示图象改写要求的逻辑信号，提供了静止画面的画面改写和动画显示的要求信号，根据图9所示的逻辑运算电路51a、51b、51c而获得驱动控制信号。当低于静止画面显示电平时，3种电平信号都无效，停止液晶显示。如果静止画面显示电平信号A变为有效，则输出液晶的显示驱动动作信号，供给象素部显示所需要的电力。如果是在静止画面显示电平和静止画面改写电平之间，就能进行部分改写动作。只在显示部分改写必要的部分，能使最小限度的信息更新。
当静止画面更新电平信号B有效，并且画面改写要求信号有效时，显示改写操作信号变为有效，只执行1画面的显示电路的扫描驱动，改写显示。另外，当动画的要求信号来到时，显示低速的动画。此时，每当获得改写电力时画面就改变，所以能获得缓慢的动画显示。当动画驱动电平信号C有效时，当静止画面的改写要求信号来到时，重复显示静止画面，而当动画要求信号来到时则连续改写动画。
图10是综合所述本实施例的阶段性的显示模式结构的说明图。在图10中，伴随着蓄电电力量的增加，从显示驱动、画面改写驱动、静止画面的连续改写驱动以及动画的间歇驱动，来进行控制，使改写的间隔缩短，变为通常的动画驱动。通过这样驱动，即使电力供给量大幅度变化，也能改写显示模式，以低电力显示。在现有驱动方式中，因为不进行与电力量联动而转换扫描模式的控制，所以如果发电量低于连续改写模式，就会停止显示。如果是在静止画面显示电平和静止画面改写电平之间，就能进行部分改写动作。只在显示部分改写必要的部分，从而能最小限度地更新信息。
图11是本发明显示装置的象素电路的说明图。在象素中，驱动夹持在显示电极85、形成在对置衬底上的对置电极86之间的液晶。显示电极85以反射型液晶显示模式来进行驱动，所以由金属薄膜显示。象素的显示数据通过信号布线82而输入象素中，通过扫描布线81供给按线顺序的选择信号即扫描信号。如果由扫描信号选择连接扫描布线和信号布线的象素的薄膜晶体管(TFT)83，则把显示数据取入象素内的存储电路84中。存储电路84使用了所谓的静态RAM的电路结构。存储电路84的输出端子99有2个，按照存储的状态输出彼此极性相反的信号。
两个驱动用TFT87连接着显示电极85。连接着断开电压布线88或导通电压布线89，按照存储状态使任意的驱动用TFT导通，所以能有选择地在显示电极85上外加断开电压布线88或导通电压布线89电压。断开电压布线88、导通电压布线89彼此连接，在断开电压布线88上外加了0V，在导通电压布线89上外加了驱动液晶的阈值以上的交流液晶驱动电压。另外，在对置电极86上经常外加0V。据此，在象素中，能根据存储在储器电路84中的数据进行驱动，在显示电极85上外加0V或液晶驱动电压，从而能驱动点亮或不点亮2个状态。
图12是说明本发明的显示部周围配置的驱动电路结构的电路图。驱动电路由以下部分构成：组合了由扫描开始信号136、时钟1布线135a、时钟2布线135b驱动的倒相电路134的移位寄存器133；取入数据的采样闩锁137；行闩锁138；和把数据变换为显示部的数据电压的数据开关139。数据根据扫描开始信号136开始移位寄存器的工作，与此同步，从数据线发送各象素的数据，取入采样闩锁137中。
在获得了1行数据的时刻，输入闩锁信号，向行闩锁138传输数据。驱动显示部的输出140分别连接着显示部的数据布线。须指出的是，在时钟和扫描开始信号的输入一侧分别设置有开关131、132，在能进行图象改写时进行控制，使其为导通状态，进行控制使其执行显示改写。
下面，说明本发明的实施例2。上述实施例在显示部使用了液晶显示面板，但本实施例使用的是电泳显示面板。电泳显示面板是在显示电极和对置电极之间使带电的微小粒子分散到绝缘性介质中，通过来自外部的电场使微小粒子向显示电极或对置电极移动并使其凝集而进行显示的显示方式。转换了显示后，在改写显示前，即使没有来自外部的电场也能维持长时间的显示，所以具有能以比液晶显示面板更低的电力来进行驱动这一优点。本显示装置的结构中，其元件构造使用夹持在2块衬底间的显示元件等，大致与实施例1相同。但构成矩阵显示部的象素电路不同。
图13是本发明实施例2的电泳显示面板象素结构的说明图。在图13中，扫描布线81、数据布线82、象素的薄膜晶体管(TFT)83与图11相同，但数据电压存储在保持电容器91中，并且通过由CMOSTFT94a、94b所构成的变换器连接显示电极95。由2条驱动布线97a、97b驱动变换器。在此，一条电源布线和保持电容器91的公共电极连接公共布线，从而减少了布线根数。在该结构中，被写入的数据电压由变换器(倒相器)来进行倒相放大，驱动电泳元件96。写入是扫描信号选择的短时间，电泳元件92的响应因为伴随着微小粒子的移动，所以响应不结束。通过保持电容器91和变换器，选择结束后在存储在象素内的保持期间仍驱动元件，所以即使电泳元件92的响应较慢，也仍能外加足够时间的电压来驱动元件，具有能弥补电泳元件92的响应时间这一优点。
图14是本发明实施例2的象素电路的变形例的说明图，在图13所示的结构中追加了保持变换器111和反馈布线112。保持变换器111与变换器前级组合而构成数据保持电路，所以改写的数据具有在供给电源的期间内，即使不进行改写动作也能保持数据这一优点。须指出的是，作为液晶显示面板，当然在使用透射型或半透射反射型的显示装置、或在液晶显示面板的背面，在具有所谓背光的液晶显示装置中也同样能适用。
图15是本发明实施例2的象素电路的其他变形例的说明图，由采样用的TFT121、辅助电容122构成了象素电路。写入象素中的数据电压在选择结束后存在微小粒子的移动，所以为了补偿电泳元件的电压与时间一起下降，把辅助电容122和电泳元件92并联连接来抑制电压变动。采样TFT121获得保持特性，所以适合于双栅极TFT。使用这样的象素电路而构成的显示装置的驱动在显示的维持中不需要电力，所以电力控制也不同。
图16是本发明实施例2的蓄电电力量和驱动模式的关系说明图。如图16所示，在静止画面的改写电力以下的发电量，显示的维持电平不存在，能以比液晶还低的电力进行驱动。在使用液晶显示面板的装置中，如用图11所说明的那样，通常需要液晶驱动电压，而在使用电泳显示面板的装置中则不需要维持显示的电力。因此，很明显在图10中的显示消失、显示驱动的区域在图16中不存在。
综上所述，根据本发明，就能提供电力消耗极低，按照供给电力来改变图象的改写速度、象素数的显示装置。而且，根据本发明，即使使用发电电力因环境而大幅度变化的太阳电池，在勉强能判断读文字的环境下也能进行显示，通过开关操作，在室内光线条件下鲜明地显示出静止画面，能通过开关操作来顺利可靠地转换明亮的地方和黑暗的地方的画面显示。
而且，很容易构成便携式显示装置，不用为需要连接电源布线或进行充电而烦扰就能使用在明亮的地方使显示内容不断地变化或者能提供象动画那样信息量丰富的显示的显示装置。而且，在本发明中，即使点亮显示装置后原封不动地放置也与电池没有用尽无关，能使重量大、体积大的二次电池的容量比以往显著地减小，能使显示装置薄型化、轻量化。
根据本发明，就能提供即使配置的电力缓存器的容量较低电力也能独立，且没有电池寿命问题的便携性能优异的显示装置。
而且，本发明的显示装置不需要进行电源管理，且具有在环境光充分的情况下，其显示容量、图象质量、信息量丰富这一特征，能提供具有适应人的视角能力的显示控制的合理显示装置。

Claims (5)

1.一种显示装置，具有供给电力的电源部、显示图象的显示部、输入相当于显示在所述显示部上的图象的显示数据的数据输入电路、存储输入的显示数据的数据缓存器、要求改变所述显示部的显示内容的改写输入部件和控制电路，并且在所述显示部上具有薄膜晶体管，其特征在于：
所述电源部包括：电力供给能力随时间变化、或根据入射光量变化其发电量变动的太阳电池、或平均产生电力比1画面的改写所需要的平均电力还低的电源；具有保持比1画面的改写所需要的平均电力还大的电力的蓄电电容的蓄电部；和检测所述蓄电部的蓄电量的蓄电检测电路；
所述电源通过所述蓄电部连接到所述显示部；
所述显示部包括：把多个具有能通过电压或电流改变亮度、反射率、透射率以及颜色的光学调制功能的象素排列成矩阵状的矩阵显示区域；和包含驱动所述矩阵显示区域的时序电路的驱动电路；
所述象素具有保持显示数据的象素存储器，通过改写所述显示部的显示内容的象素改写期间和保持显示内容的象素保持期间进行驱动；
所述控制电路，当所述蓄电检测电路输出了检测到至少为1画面的改写所需要的平均电力以上的蓄电量的蓄电检测信号时，控制驱动电路，使其通过改写象素显示内容来改写静止画面，当所述蓄电检测电路输出了检测到连续改写所述画面所需要的平均电力以上的蓄电量的蓄电检测信号时，控制所述驱动电路，使其通过连续改写所述画面来反复改写所述显示部的显示内容，从而在所述显示部上显示动画。
2.一种显示装置，具有供给电力的电源部、显示图象的显示部、要求改变所述显示部的显示内容的改写输入部件、输入相当于显示在所述显示部上的图象的显示数据的数据输入电路、存储输入的显示数据的数据缓存器和控制电路，并且在所述显示部上具有薄膜晶体管，其特征在于：
所述电源部包括：电力供给能力随时间变化、或根据入射光量变化其发电量变动的太阳电池、或平均产生电力比1画面的改写所需要的平均电力还低的电源；具有保持比1画面的改写所需要的平均电力还大的电力的蓄电电容的蓄电部；和检测所述蓄电部的蓄电量的蓄电检测电路；
所述电源通过所述蓄电部连接着所述显示部；
所述显示部包括：把多个具有能通过电压或电流改变亮度、反射率、透射率以及颜色的光学调制功能的象素排列成矩阵状的矩阵显示区域；和包含驱动矩阵显示区域的时序电路的驱动电路；
当从所述蓄电检测电路输出了检测到至少为所述显示部的1画面改写所需要的平均电力以下的蓄电量的蓄电检测信号时，通过使所述驱动电路停止工作来停止所述显示部的1画面改写；
当从所述蓄电检测电路输出了检测到至少为所述显示部的1画面改写所需要的平均电力以上的蓄电量的蓄电检测信号时，控制所述驱动电路，使其通过改写象素显示内容来改写所述画面；
所述控制电路当所述蓄电检测电路检测到检测出连续改写画面所需要的平均电力以上的蓄电量的蓄电检测信号时，控制所述驱动电路，使其通过改写象素显示内容来改写所述显示部的画面，从而显示动画图象。
3.一种显示装置，具有供给电力的电源部、显示图象的显示部、要求改变所述显示部的显示内容的改写输入部件、输入相当于显示在所述显示部上的图象的显示数据的数据输入电路、存储输入的显示数据的数据缓存器和控制电路，并且在所述显示部上具有薄膜晶体管，其特征在于：
所述电源部包括：电力供给能力随时间变化、或根据入射光量变化其发电量变动的太阳电池、或平均产生电力比1画面的改写所需要的平均电力还低的电源；具有保持比1画面的改写所需要的平均电力还大的电力的蓄电电容的蓄电部；和检测所述蓄电部的蓄电量的蓄电检测电路；
所述电源通过所述蓄电部连接着所述显示部；
所述显示部包括：把多个具有能通过电压或电流改变亮度、反射率、透射率以及颜色的光学调制功能的象素排列成矩阵状的矩阵显示区域；和包含驱动矩阵显示区域的时序电路的驱动电路；
所述象素具有保持显示数据的象素存储器，通过改写显示内容的象素改写期间和保持显示内容的象素保持期间进行驱动；
所述数据缓存器具有选择性地向所述显示部的所述驱动电路转送相当于比输入的显示数据还少的显示区域的显示数据的功能，通过从所述蓄电检测电路输出的蓄电量信号来控制转送的显示区域部分；
所述控制电路控制所述驱动电路和所述数据缓存器，当由所述蓄电检测电路检测出的蓄电量少时，使其改写所述显示区域的一部分显示，当蓄电量多时，使其改写更多的部分，当蓄电量更多时，使其改写整个画面，这样以多个阶段变更改写的面积，来改写画面。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的显示装置，其特征在于：
所述太阳电池是与所述显示部形成在同一衬底上的薄膜型太阳电池。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的显示装置，其特征在于：
所述太阳电池是与所述显示部形成在同一衬底上的有机薄膜型太阳电池。
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