JP3488577B2 - マトリクス型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の表示画素
が２次元方向に配列され、表示画面の一部もしくは全部
がスクロールする表示状態および静止画像表示状態を有
する画像表示を行うマトリクス型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の画素が２次元方向に配列されたマ
トリクス型表示装置としては、液晶表示装置がある。こ
の液晶表示装置は薄型軽量であり、かつ低電圧での駆動
が可能であるため、腕時計、電卓をはじめとして、ワー
ドプロセッサやパーソナルコンピュータや小型ゲーム機
器等に広く用いられている。最近ではペン入力電子手帳
としてのニーズが高まり、携帯用端末機（ＰＤＡ）への
需要が拡大している。

【０００３】一方、マルチメディア化が進むにつれて複
数表示を同一画面に表示するようになると、大画面化お
よび高精細化が条件となり、情報量も増え、駆動周波数
が高くなる。よって、これに伴いより高速動作が可能な
ＩＣの開発が必要となってくる。

【０００４】更に、駆動周波数が高くなることによる消
費電力の増加が問題となり低消費電力化のための駆動方
法が例えば特開平３ー２７１７９５に提案されている。
この方法を以下の説明ではマルチフィールド駆動法と称
する。

【０００５】従来、マトリクス状に配列された画素に画
像信号を書込む場合、図２２（ａ），（ｂ）に示すよう
に、行方向に配列された複数のアドレス線ａ１，ａ２，
ａ３…ａｍを走査回路ＳＣにより順に走査信号ＶＧ
（ｉ）で走査してゆき、走査されたアドレス線に接続さ
れている横一列の全てのＴＦＴスイッチ素子がオンとな
り、信号線ドライバ回路ＤＣに接続された信号線ｓ１，
ｓ２，…ｓｎからの画像信号ＶＳ（ｊ）が画素電極に書
き込まれることになる。

【０００６】ここで、アドレス線ａ１と信号線ｓ１とに
接続された表示素子Ｄ１１の構成を図２３に示す。な
お、図２２には示されていないが、アドレス線ａ１には
補助容量線ｂ１が併設されている。アドレス線ａ１に供
給された走査信号ＶgateはＴＦＴのスイツチング素子Ｔ
ＦＴ１１のゲートに供給され、このスイツチング素子Ｔ
ＦＴ１１はオン状態となる。この状態で信号線ｓ１に画
像信号Ｖsig が与えられると、液晶による容量素子ＣLC
と補容量Ｃs とに対応する画素に画像信号Ｖsigに対応
する電荷が保持され、所定の液晶表示が可能となる。

【０００７】このようにして、図２２の従来の表示部に
おいて同一のアドレス線に接続されている同一行のＴＦ
Ｔスイツチング素子はオン状態となるから、同一行に配
設された全ての画素に所望の画像信号を与えなけばなら
ない。つまり、前フイールドと今回フィールドにおいて
同じ画像を表示する場合には、同一の画像信号をその都
度、信号線ｓ１，ｓ２，…ｓｎのうちの所定の信号線に
供給しなければならない。

【０００８】ただし、液晶の駆動方法として一定周期で
極性を反転する必要がある場合、同一画像を表示する場
合においても、対向電極に対し極性の反転した画像信号
を加えることになる。ただし、液晶が劣化しない条件内
にあれば、駆動周波数をより低速化できる。前記マルチ
フイールド駆動においても、複数のサブフィールドによ
り１フレームを構成しているため、１画素についてみる
と駆動周波数がサブフィールドの数だけ分周され、低速
化していることになる。またこれによつて消費電力を大
幅に低減している。

【０００９】ー方、ウィンドウ内で動画を表示し、ウィ
ンドウ外で静止画を表示する場合、ウインドウを表示す
る画素に接続されているアドレス線に関しては駆動周波
数を高くしておく必要がある。しかしながら、従来のマ
ルチフィールド駆動法を用いた場合、動画を表示する画
素においても駆動周波数が低くなっており、駆動周波数
が低くなったことによる残像現象が生じてしまう。

【００１０】また、複数画面を１つの画面に表示する要
求は、一方で、表示装置の大画面化を進め各種ドライバ
からの信号を伝達するアドレス線・信号線長が長くなる
結果となり、結果として、配線自身の容量値の増加をも
たらす。その上、配線の断線防止のために配線幅も必然
的に幅広くなる傾向があるため、さらに容量値の増加を
招くことになる。

【００１１】このため、余裕ある信号伝達を行うために
はドライバの駆動能力を高めることが必要となり、ドラ
イバの消費電力が増加することになる。

【００１２】また上述の通り、静止画表示にも関わら
ず、同一の画像データを再送するためにアドレス線や信
号線を再度駆動することは、配線やその配線に接続され
ているスイツチ素子等のトータルの容量が大きい場合に
は、消費電力が大きくなり不経済であった。そのため、
静止画あるいは、表示画面が一部だけ書き替わる表示に
おいて、配線に供給する駆動信号を低減あるいはなくす
方法が切に要望されていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、マトリ
クス配置された表示画素は常時リフレッシュされてお
り、静止画あるいは、表示画面中のウインドウなどの一
部のみ書き替わる場合においても、表示画面全体につい
て常時書き換えが行われている。このため、表示画像の
情報を書き換える必要がない画像情報も再度書き換える
ので、必要としない素子駆動のために無駄に電力が消費
されていた。

【００１４】そこで、この発明は、静止画表示あるい
は、表示画中のウインドウにおける部分的な動画表示な
どの全画面と部分画面との相対的な画像移動表示がなさ
れた場合に大幅な消費電力の低減を可能とするマトリク
ス型表示装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明のマトリクス型
表示装置は、表示画面の２次元方向にマトリクス状に配
置された複数の表示画素と、この複数の表示画素に沿っ
て水平、垂直方向に配置された複数の配線と、前記表示
画素の夫々に付随して設けられ第１の画面表示タイミン
グで与えられている第１表示情報を夫々記憶する複数の
第１記憶素子と、前記第１の画面表示タイミングに続く
第２の画面表示タイミングで第２表示情報が供給された
時に前記第１、第２表示情報を比較して画像の移動の有
無を検出する移動検出手段と、画像の移動が検出された
ときに画素単位での画像の移動量を求める手段と、前記
移動検出手段により第２の画面表示タイミングで画像の
移動が検出されたときは、移動が検出された画像を含む
所定画面領域中の複数の表示画素について前記求められ
た移動量に応じた画素数だけ前記表示画面上で転送した
位置にある画素に前記第２の画面表示タイミングで与え
られた第２表示情報に対応する画像を表示し、残りの移
動が検出されない静止画像については前記記憶された第
１表示情報に応じて表示する手段とから構成されてい
る。

【００１６】上記の構成により、表示画像情報の移動部
分のみデータの書き換えを行い、移動が検出されない表
示部分は記憶情報を用いてデータの書き換えを行わない
ようにしたので、静止画や部分的な動画・全画面の相対
的な移動表示時に、従来の表示画像情報に関わらず常に
表示データの書き換えを実施していた方法に比べ、大幅
な消費電力の低減が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の複数の実施の形
態について夫々図面を参照して説明する。

【００１８】図１に第１の実施の形態の回路および駆動
方法の構成を示す。この図１の表示部１１はこの実施の
形態では液晶表示部であり、従来技術の薄膜半導体プロ
セスで作成することができる。図中の表示部１１中に
は、後で詳細に説明するスタティック型の双方向のシフ
トレジスタと光変調素子である液晶素子（以下、表示素
子とする）が組み合わされた転送記憶表示素子Ｄ１１，
Ｄ１２，…が形成され、双方向シフトレジスタに転送さ
れた表示情報に対応した表示が可能となっている。ま
た、このシフトレジスタは、転送方向を制御する信号に
より転送方向が自由に変更できるシフトレジスタとなっ
ている。表示部１１には一対のＸドライバ回路１２Ａ，
１２Ｂおよび１３Ａ，１３Ｂが接続され、表示データは
Ｘ，Ｙドライバ回路１２Ａ，１２Ｂおよび１３Ａ，１３
Ｂより表示部１１の周辺画素の左右端あるいは上下端方
向より供給され、供給された表示情報はシフトレジスタ
により順次指定した転送位置の画素に転送される。この
画像信号の転送と同時に順次表示情報がドライバ回路よ
り供給される。表示素子の情報表示は、転送中に絶えず
表示し続けるようにしても、あるいは転送情報が所定の
表示位置に達した後、転送したシフトレジスタに保持さ
れた表示情報を表示素子に送り表示する。

【００１９】ここで、表示画像に関しては、画像フィー
ルドメモリ１４にあらかじめ保存してある１フィールド
あるいはそれ以上前の表示画像情報と今回与えられた画
像信号とから、画像移動検出回路１５において画像の移
動を検出する。画像の移動が検出された場合、その画像
の移動量に応じた書き替え位置を示す信号および画像情
報が情報転送方式演算回路１６に送られ、画像情報の転
送方式が画像の平行移動か、あるいは回転移動であるか
などが演算により得られる。画像情報の転送方式が画像
の平行移動か、あるいは回転移動である場合には、Ｘ，
Ｙドライバ回路１２Ａ，１２Ｂおよび１３Ａ，１３Ｂか
らの画像データ供給とシフトレジスタ動作により全画像
情報を転送するのではなく、転送記憶表示素子Ｄ１１，
Ｄ１２，…中のシフトレジスタに保持されている画像情
報を使用して画像の移動量に対応した情報のシフトを行
うだけでよい。そのため、情報転送方式演算回路１６で
演算された画像の移動量から、表示部１１の表示素子Ｄ
１１，Ｄ１２，…に対応する位置にある画素に対応した
移動量を計算し、シフトレジスタによる表示情報の上下
左右方向への移動とＸ，Ｙドライバ回路１２Ａ，１２Ｂ
および１３Ａ，１３Ｂによる駆動信号の供給とで良いこ
とになる。このＸ，Ｙドライバ回路１２Ａ，１２Ｂおよ
び１３Ａ，１３Ｂによる駆動は、情報転送方式演算回路
１６で演算された画像の移動量を表す信号をドライバ駆
動用信号としてＸ，Ｙドライバ回路１２Ａ，１２Ｂおよ
び１３Ａ，１３Ｂに供給することでなされる。なお、画
像の移動量は画像信号そのものから演算で求めることが
できるほか、マウスの操作によるポインタの現在位置と
移動先との間の移動量を表す座標データを得るようにし
てもよいことは勿論である。この実施の態様回路におけ
る動画成分の抽出ならびに表示画像のパターンの移動の
有無とその移動量の特定を行う処理系とにより、全画面
変更時には従来型のマトリクス型駆動による表示を行
い、静止画像あるいは表示画像パターン移動による画面
移動がある場合には、シフトレジスタ駆動による転送に
より、全画面あるいは、一部画面の書き換えが不要とな
る。

【００２０】この実施の態様における表示画像のパター
ンの例としては、テキストデータ等の上下方向スクロー
ルや地図画面表示に見られるようなナビゲーシヨンソフ
ト、ＣＡＤソフトの表示でみられるような上下左右方向
のスクロールや回転表示があり、いずれもこの実施の態
様における駆動方法による適用が可能である。適用例と
して、テキストビユワーや地図用ビユワーのような表示
装置への利用が特に本実施の態様の効果が大きいが、特
定用途の利用の他に、一般の表示装置としての利用も可
能である。

【００２１】以下、図１に示した転送記憶表示素子Ｄ１
１，Ｄ１２，…の構成例を素子Ｄ１１を代表して説明す
る。

【００２２】転送記憶表示素子Ｄ１１の表示部分の構成
は図２３に示した従来の液晶マトリクス型表示装置の構
成と同様であり、アドレス線に接続されたＴＦＴスイツ
チ素子を通して、画像信号の選択、表示素子への信号書
き込みを行っている。この発明の実施態様の転送記憶表
示素子Ｄ１１では、以下に説明するように、この従来回
路にシフトレジスタと制御用信号配線を加えることで回
路が構成可能である。すなわち、図２に示された転送記
憶表示素子Ｄ１１は、ダイレクトに信号駆動する従来の
アクテイブマトリクス型表示装置の回路の他に、表示デ
ータを順次転送する前記の転送記憶回路を有する構造と
なっているので、図２３と同一の部分は同一の参照符号
を付してその説明は省略する。図２は、左右（Ｘ）方向
に転送回路を有した場合の例であり、上下（Ｙ）方向に
同シフトレジスタを構成した場合には、前述テキストビ
ュワーとしての構成が可能となる。

【００２３】図２において、転送記憶回路は、情報供給
ラインＩＬを介して画像表示情報Ｖdataが供給される双
方向シフトレジスタＳＲ１１を含む。この双方向シフト
レジスタＳＲ１１には電源端子Ｖｄｄ，Ｖｓｓが接続さ
れ、クロックラインＣＬ１，ＣＬ２に供給されるクロッ
ク信号を介して２種類のクロックＶCLK1．ＶCLK2を供給
するタイミングを制御することによって、保持された表
示情報をＸ方向の前後の表示素子に転送できる。

【００２４】ここで、画像信号の供給方向と、シフトレ
ジスタの転送方向については、平行である場合と直交す
る場台が考えられるが、表示装置の使われ方や頻繁に表
示されるパターンをもとに適宜選択すればよい。動作例
としては、最初に専用配線ＩＬ，ＣＬ１，ＣＬ２を用い
て表示素子ＣLCならびに、シフトレジスタＳＲ１１に画
像情報が書き込まれる。次に、表示パターンが図中を右
に移動した場合には、演算回路１６で移動する画素数を
計算し、右に移動するための移動信号を専用配線より各
画素位置のシフトレジスタに送ることで、画像パターン
の移動を可能とする。なお、この時のクロック供給源と
しては、クロックラインＣＬ１，ＣＬ２の代わりに図中
のＣｓ配線を利用しても構わない。

【００２５】図２では、左右方向の移動に関する情報の
シフトは専用のシフトレジスタ回路ＳＲ１１により行う
が、例えば上下（Ｙ）方向のシフト動作についても１ラ
インずつの信号をスキャンしながらシフトする動作で移
動できる。方法としては、移動先のシフトレジスタ、例
えば図１の転送記憶表示素子Ｄ２１のシフトレジスタが
信号を受け取れる状態とし、先のアドレス線ａ１につな
がるスイッチＴＦＴ１１を介して供給される移動もとの
シフトレジスタ信号を、信号線Ｓ１を通してアドレス線
ａ２につながるスイッチＴＦＴを介して移動先のシフト
レジスタに送る。送った後に移動先シフトレジスタを保
持モードにすることで、信号の転送が完了する。

【００２６】シフトレジスタを用いて上下左右方向に転
送する回路を有した場台の例が図３に示した例である。
図３において、表示素子である液晶容量ＣLCに４方向の
シフトレジスタＳＲ１１ａが接続されており、左右
（Ｘ）あるいは上下（Ｙ）方向の転送信号ＶCLK1〜ＶCL
K4により、画像情報Ｖdata1 の水平方向転送、ならびに
画像情報Ｖdata2 の水平方向転送がなされる。

【００２７】斜め上方向、斜め下方向への画像転送に関
しては、その移動量に応じて左右方向の転送信号ＶCLK
1、ＶCLK2および上下方向の転送信号ＶCLK3、ＶCLK4を
交互あるいは一定の割合で送り、画像情報の移動を実施
すればよい。

【００２８】ところで、多くの表示装置はカラー表示装
置である。例えば、ＲＧＢ表示画素が横に配列された縦
ストライブ型配列の場合には、左右方向の画素情報は、
３つ先の同一表示色（ＲＧＢ）の画素ヘ情報転送をする
必要がある。しかし、このような画素単位あたりの画像
移動ごとに３つ先の画素へ情報を転送する方法は消費電
力の面より有効な方法といえない。そこで、図４のごと
く各表示色の画素毎のシフトレジスタを直接接続する方
法がよりよい方法となる。

【００２９】図４において、４方向シフトレジスタＳＲ
１１ａに赤の画素Ｒが付属して形成されているものとす
ると、その出力端子はこれから水平方向に３つ目の４方
向シフトレジスタＳＲ１１ｄに接続され、赤の画素Ｒが
付属して形成されている。垂直方向に並んだすべての４
方向シフトレジスタＳＲ２１ａ、ＳＲ３１ａ…には対応
して赤の画素Ｒが付属して形成されている。同様にし
て、ＳＲ１１ｄの垂直方向に並んだすべての４方向シフ
トレジスタにも対応して赤の画素Ｒが付属して形成され
ている。

【００３０】また、４方向シフトレジスタＳＲ１１ｂに
は緑の画素Ｇが付属して形成され、同様に２つ置きに水
平方向の４方向シフトレジスタに順次接続されている。
青の画素Ｂについても同様に接続されている。

【００３１】このように図４の例は、縦ストライプパタ
ーンでの回路接続例であるが、同様にデルタ配列などの
配列パターンへの適用も可能である。現在主流となって
いるソフトの多くは、実行画面がウィンド内に表示され
る場合が多い。また、このウィンドの形状はほとんどが
長方形をしており、本構成装置の表示方法に適用しやす
い表示構成となっている。具体的には、あるソフトを実
行すると実行のための長方形のウインドが画面に表示さ
れ、ウインド内の表示がソフトの内容に対応して変化す
る。しかし、実行し、注目しているウインド内のソフト
の表示状態は、多分、アクティブに変化しているが、そ
れ以外の表示画面の多くは、一部の表示、例えば、時計
の針等が変化する程度で、大きな画面変化は見られない
のがほとんどである。近年、表示画面が大型化すること
で、いくつものソフトを画面に広げての使用方法が一般
化しつつあり、表示画面すべてに現在使用中のソフトを
表示する面積が減少する傾向にある。この傾向は、まさ
に、いくつも開いたウィンド画面の中で、アクティブに
表示が変化する画面が減少することを意味する。言い換
えれば、静止画表示部分の増大を意味している。そのた
め、例えば、常に移動する可能性があり、画面内移動量
の大きなポインタ（マーカ）と本装置とを連動させるこ
とで、さらにこの実施の態様の装置の特徴を生かした表
示が実現できる。特に、ウィンド画面移動等には、必ず
といっていいほど、ポインタによる指示による位置指定
とこれに連動するようにウィンド画面が移動することが
多くなり、ポインタの移動量に対しては、ハード的ある
いは、ソフト的な検出により座標検出可能であると考え
られる。特に、現在主流のポインタであるマウスを使用
しての移動量検出は、多くのコンピュータでソフト的に
処理されているので、ＯＳレベルでの情報授受が可能で
あれば、本処理は容易に実現可能である。通常、コンピ
ュータと表示装置は、独立しており、規格化された映像
信号で表示情報を表示装置に転送することで表示をおこ
なっている。そこで、本実施装置のように、従来型表示
装置との互換性が必要となる。このため、方法として
は、映像信号のブランキング期間に必要な情報を転送す
ることが考えられる。また、供給信号線を増やすことが
可能であるのならば、映像信号に同期した本表示装置に
対する制御信号を送ることで、目的の表示が可能であ
る。

【００３２】ここで、図５に示したフローチャートを参
照して図１に示した実施の態様装置の動作について説明
する。

【００３３】図１において、今回のフィールドの画像情
報に先立つ前回のフィールドの画像情報が予めフィール
ド画像メモリ１４に記憶されている。

【００３４】この状態で今回のフィールドの画像情報が
画像移動検出回路１５に供給されると、図５のステップ
Ｓ１にて動画が検出されたか否かがチェックされる。こ
こで今回のフィールドの画像情報中に動画が検出される
とつぎのステップＳ２に移行し、ここで動画が矩形の図
形であるか否かがチェックされる。矩形の図形でない場
合は画像パターンの移動量に応じた移動先の書き替え位
置を表す位置信号を演算回路１６において算出し、シフ
トレジスタを介さない情報転送が実行される。動画が矩
形の図形である場合には、ステップＳ３において矩形の
図形の大きさを計算して求めることにより移動図形の特
定を行う。続いて、ステップＳ４で画像パターンの移動
がポインタからの指示によるものであるかがチェックさ
れ、ＹＥＳであれば次のステップＳ５で画像移動検出回
路１５においてマウスなどのポインタの移動量を検出す
る。

【００３５】ポインタによる移動でない場合は、ステッ
プＳ６に移行して、入力デバイスあるいは表示ソフトか
らの移動量を検出し、あるいは算出する。

【００３６】移動量の検出は、具体的にはステップＳ７
において表示画素単位の移動量（ΔＸ、ΔＹ）を計算で
求め、この移動量に応じてステップＳ８において情報の
シフト命令およびシフト後の画素データを情報転送方式
演算回路１６から得る。

【００３７】その後、この演算結果はステップＳ９にお
いてＸ，Ｙドライバ回路１２Ａ〜１３Ｂへ出力して処理
を終了する。

【００３８】図２、３の実施例回路においては、アドレ
ス線ａ１…と信号線Ｓ１…とによるマトリクス配線によ
り表示回路とシフトレジスタ回路を合わせ持つことで情
報転送記憶表示装置を構成しているが、さらに、固定パ
ターン移動に関する低消費電力化に効果を有する回路例
を図６に示す。本回路例は、図３のマトリクス配線を間
引き、かつ、パターン移動領域のみのシフト動作も同時
に可能とした回路である。本例では、ゲート配線本数は
図３と同一となるが、信号用配線の本数を減らすことが
可能となる。

【００３９】図６において図３と対応する部分は同一の
参照符号を付してその説明を省略する。図において、信
号線Ｓ１と交差する走査線ａ１，ａ２との間にはＴＦＴ
１１、ＴＦＴ２１が夫々接続される。例えばＴＦＴ１１
の一端は常時オンであるアナログスイッチＳＷ１と４方
向シフトレジスタＳＲ１ｎとの接続点に接続される。ア
ナログスイッチＳＷ１は前段の４方向シフトレジスタＳ
Ｒ１（ｎ−１）を介して水平方向の情報ラインＩＬ１に
接続され、水平方向の画像情報Ｖdata1 を４方向シフト
レジスタＳＲ１ｎに供給する。

【００４０】この４方向シフトレジスタＳＲ１ｎには垂
直方向の情報ラインＩＬ２も接続され、これにより、左
右、上下に画像情報を転送可能である。ＴＦＴ２１に関
しても同様に接続されている。このＴＦＴ１１，ＴＦＴ
２１およびアナログスイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続され
ている部分はデータ転送境界部Ｂを形成するもので、こ
のデータ転送境界部Ｂに接続されている４方向シフトレ
ジスタＳＲ１ｎ，ＳＲ（ｎ＋１）…およびＳＲ２ｎ，Ｓ
Ｒ２（ｎ＋１）…でなる４方向シフトレジスタ群は後述
するように同一クロック動作のシフトレジスタ形成エリ
アＥを形成するものである。

【００４１】これは、図７のごとく、表示画面全体を複
数に分割して、夫々斜線で示したように同一クロツクで
シフトレジスタ動作する領域Ｅを一定の規則により設
け、この様な表示画面に表示される画像に対して表示画
面を動画表示領域と静止画表示領域にまず区分けする。

【００４２】静止画領域であれば、映像の書き換えが不
要であるのでそのまま保持状態とし、動画表示であれ
ば、図５のステップＳ１のように表示画像の移動パター
ン検出を行い、シフトレジスタ動作での表示が可能であ
るかの判断を実施する。シフトレジスタ動作での画像移
動表示である場合には、移動方向に対応したシフト動作
により画像データを転送する。この時、たとえば左から
右への移動方法と反対側の画像情報、たとえば図６のシ
フトレジスタＳＲ１（ｎ−１）に保持された画像情報に
対しては、領域Ｅにおける動画部分のシフト動作後に画
像信号配線ＩＬ１とスイッチ素子ＳＷ１を通して送られ
た画像情報を順次送られたあとのレジスタに転送するこ
とで該当表示部へ表示情報が転送される。このとき、シ
フト動作時に、移動画像情報が同一クロック動作する領
域、例えば領域Ｅの外にも移動する場合には、通常時開
放状態である転送信号のゲートとなっているアナログス
イッチＳＷ１…を閉じることで、画像情報を隣接シフト
レジスタＳＲ１（ｎ−１）に転送する事が可能となる。
この時、転送のためのクロツク信号に関しては、アナロ
グスイッチがＳＷ１が閉じた場台には同期する必要があ
り、できれば同一配線より供給されるクロック信号が使
用されることが望ましい。しかし、独立動作の場合に
は、これにとらわれることはなく、状況に応じて、転送
速度をクロックにより最適化することが可能である。

【００４３】また、図６はシフト回路の一部を抜き出し
ているが、図６に示したように、縦方向にアナログスイ
ッチＳＷ１，ＳＷ２…を形成し、同様の処理を可能とし
た回路構成による表示装置がより一般的である。

【００４４】区分けされた領域Ｅの設定方法について
は、分割境界部Ｂの配線パターンのズレにより、デバイ
スパターンが微妙に変化することで、作成デバイス特性
に差異が生じる。このため、形成回路動作波形が区分け
した各位置で異なり、特に区分けした境界部Ｂでの表示
輝度が異なる現象が発生する。本現象による輝度差の視
認性は、境界部Ｂにライン状に輝度差が生じた場合に、
顕著に表示劣化が視認されるが、図７のごとく分割する
と輝度の異なる領域がジグザグとなり、表示輝度差の視
認性を低く抑えることが可能となる。領域の分割方法に
関しては、妨害イメージの視認特性の結果から決定する
ことが可能であるが、分割数が小さい場合には妨害の分
散効果が無く、分割数が大きい場合には、分割による妨
害イメージの分散効果が大きくなる。しかし、分割数が
小さい場合には連続的な輝度差として視認されるが、領
域Ｅ面積を大きく分割する場合と比較すれば、ライン状
の欠陥としてみえる平均輝度差を低下させることが可能
であることより、分割数を増加させる方法が良いと考え
る。

【００４５】以上の実施例において、液晶画素以外の回
路・配線は、非晶質Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、結晶Ｓｉなどの
半導体材料を１種類あるいは複数を組み合わせた、従来
の半導体プロセスで十分形成可能であるが、透過型ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤに見られように、大型ガラス基板を使用した
薄膜プロセスでの形成が容易である。しかし、デバイス
の性能を考慮すると多結晶シリコン、特にシフトレジス
タ等の回路部については、結晶シリコンであることが望
ましい。

【００４６】例えば、シフトレジスタ部は、図８
（ａ）、（ｂ）に示されるスタティツク型シフトレジス
タ回路部２０と出力バッファ部２１とによるユニット回
路をもとに回路構成することができる。図において、ス
タティツク型シフトレジスタ回路部２０は、第１のイン
バータ２０ａでなる入力バッファ回路と、第２、第３の
インバータ２０ｂ，２０ｃでなるシフトレジスタ回路と
でなり、出力バッファ回路２１は第４のインバータ２０
ｄでなる。

【００４７】また、スタティックメモリ部にＩ−Ｖ特性
にヒステリシスループをもつ、強誘電薄膜を使用したメ
モリ性スイッチ素子を使用した回路も利用できる。強誘
電薄膜材料としては、ＰＺＴ、ＢａＭｇＦ４、ＢａＴｉ
Ｏ３、Ｂａ（ｘ）Ｓｒ（１−ｘ）Ｔｉ０３等の材料の使
用が可能である。また、メモリスイッチ素子として、カ
ルコゲンガラスを使用した電流制御型負性抵抗素子の利
用も可能で、Ｔｅ、Ｓｅ系化合物、例えばＴｅ−Ａｓ−
Ｇｅ−Ｓｉ系材料がある。

【００４８】また、この発明は画像情報の保持を前記の
シフトレジスタのようなメモリ素子に限定されることな
く、図９に示すような、負性抵抗を有する素子を利用す
ることで、素子構成が可能である。図９はファインセラ
ミックスハンドブックの７０９頁に示されたカルコゲナ
イドガラス半導体のスイッチング現象（ａ）と、メモリ
現象（ｂ）とを示し、いずれも負性抵抗特性を示してい
る。

【００４９】以下、シフトレジスタ部のデータ転送機構
に関してさらに具体的な回路例および基板上の構成例を
示す。

【００５０】図１０（ａ）は、スタティック型シフトレ
ジスタ回路を使用したマトリクス型液晶表示装置の１画
素分を示す回路構成図で，図１０（ｂ）に示したように
交流駆動用信号にシフトレジスタの転送クロックＣＬＫ
を使用した例である。

【００５１】図１０（ａ）において、ＩＮ及びＯＵＴ
は、図１５（ｂ）に示すように、スイッチ素子ＳＷａ，
ＳＷｂによって指定レジスタへの画像情報を入力し、出
力するためのサンプルホールド回路ＳＨの端子であり、
その間には図１０（ａ）に示すように、入力バッファ３
０ａと、２つのインバータ３０ｂ，３０ｃでなるシフト
レジスタＳＲとが接続されている。クロック信号ＣＬＫ
はＤＳＰ信号で制御されるスイッチＳＷａを介してシフ
トレジスタＳＲに供給される。

【００５２】画像移動が検出され、今回画像の表示にデ
ータ転送用のシフトレジスタＳＲを使用する場合には、
図１０（ｂ）に示したようにＤＳＰオンによりスイッチ
ＳＷａを閉じてシフトレジスタＳＲを動作させる。シフ
トレジスタＳＲによるデー夕転送が完了した後に図中の
ＤＳＰ端子で制御されるスイッチＳＷａを解放する。シ
フトレジスタ動作により、端子ＩＮより入力された画像
情報は２値データであるので、一定の振幅（Ｖ１，Ｖ
２）で交流駆動信号ＶLCを出力するか、振幅の中間電位
（（Ｖ１＋Ｖ２）／２）を出力するかの選択をする。も
し、一定振幅での交流駆動が選択された場合、一定周期
での極性反転が必要である。この極性反転信号をシフト
レジスタＳＲ用のＣＬＫ信号を流用して行う。この選択
のため、図１０（ａ）において、シフトレジスタＳＲの
出力側でスイッチＳＷｂを切り替え、クロックにより制
御されるスイッチＳＷｃにより得られる一定の振幅（Ｖ
１，Ｖ２）の交流駆動信号を液晶ＬＣに供給するか、あ
るいは、中間電位（（Ｖ１＋Ｖ２）／２）を出力する電
圧源ＶＧからの出力を液晶ＬＣに供給する。

【００５３】ここで、クロック信号ＣＬＫの周波数は主
に液晶ＬＣの駆動の条件（光学応答特性）から最適値が
求められる。低消費電力の要望から、駆動周波数は低い
程よいが、画像の動きが不自然にならない程度であるこ
とが望ましいことから、通常は、１ミリ秒ないし１０ミ
リ秒程度がよい。しかし、液晶材料の交流駆動の制限が
緩和され、表示画像も静止画であれば、１０ミリ秒以上
の動作であつても構わない。逆に、画像パターンの移動
量が大きい場合には、ＣＬＫ信号の周波数は高くなる。
この時、駆動周波数の増加は、消費電力の急激な増加を
招くので、専用配線による各画素への信号書き込み法と
の比較で、低消費電力である方を選択すればよい。

【００５４】また、この発明における隣接画素との信号
転送を行うシフトレジスタ回路と、従来型の信号供給配
線で形成される回路とは、配線間の交差が多く、回路間
の電気的シヨートが問題になると考えられ、回路間の絶
縁を十分に行う必要がある。このための回路の分離は、
図１１に示すように、破線で囲んで示したシフトレジス
タ部ＳＲと画素Ｐとのデータの受け渡しを行う配線で行
うことが良い。

【００５５】回路動作で、画面全体が移動するような場
合に行われる直接書き込みする駆動モードの場台には、
直接書き込み用ゲート制御線Ｌ１からゲート信号Ｖｇ１
を与えてトランジスタＴｒｌのみを閉じてＬＣ，ＣＳへ
の信号の書き込みを行う。また、シフトレジスタＳＲ使
用の駆動モードでは、シフトレジスタデータ書き込み用
ゲート制御線Ｌ２からゲート信号Ｖｇ２を与えてトラン
ジスタＴｒ２も閉じて、デー夕転送用シフトレジスタ駆
動で使用する信号を供給する。これに伴い、液晶ＬＣを
光シャッターとして利用している場合には、交流駆動の
必要からシフトレジスタ駆動に移行したのち、Ｖｃｏ
ｍ，Ｖｃｓを交流信号駆動する必要がある。図１１に示
した回路構成のシフトレジスタＳＲを用いた駆動では、
２値表示を実現できるが、従来型直接書き込み駆動モ一
ドのみの使用では自然画表示まで可能である。

【００５６】一方、形成する回路規模が大きくなるにつ
れて、歩留まりの低下や配線間のノイズ増大の問題が生
じる。対策としては、回路内の信号の種類によって回路
分離を実施する方法が考えられる。回路分離例として
は、図１２のように第１層４１のデータ転送回路と第２
層４２の表示画素回路を層間絶縁膜４３で分離した状態
で第１の基板４４に形成し、各層４１、４２をコンタク
トホールに形成した層間接続電極４５によって接続する
構造が考えられる。配線間の容量低減のために、層間絶
縁膜４３は、低誘電率の材料で、膜厚を厚くする必要が
ある。低誘電率材料の選択のほかに、ポーラスな膜を形
成することで、実質的に膜容量を低減することも可能で
ある。また、図１２では、２つの層４１、４２の分離の
構造を示したが、第１層４１をさらに分離し、例えば図
１１におけるサンプルホールド回路ＳＨとデータ転送方
向を選択するスイッチ素子Ｔｒ１，Ｔｒ２を含む画素部
Ｐを分離形成することも可能である。

【００５７】回路形成の順序としては、サンプルホール
ド回路ＳＨ、データ転送選択用のスイッチ回路、表示画
素回路Ｐを形成するのが歩留まりの面で有利である。ま
た、データ転送選択用のスイッチ回路、サンプルホール
ド回路ＳＨ、表示画素回路Ｐの順で形成すると、ノイズ
対策上で有利である。

【００５８】従来型の直接信号書き込み表示とデータ転
送型表示とを組み合わせてこの発明を実施するにあた
り、シフトレジスタへのデータ転送をスイッチ素子によ
り制御するために、スイツチ素子を独立して制御する場
合がある。このためには図１１の制御用信号線Ｌ１，Ｌ
２のように、従来型の表示装置の走査信号線と同数必要
である。この信号線の数を減少させるには、従来型駆動
の走査信号線Ｌ１をＬ２と兼用して利用することが望ま
しい。そのためには、制御信号レベルを幾つか設けるこ
とで、直接書き込み用スイッチとデータ転送用スイッチ
の開閉状態を制御する方法がある。

【００５９】図１３（ｃ）は、データ転送用スイッチを
閉じる電圧ＶCS' の電圧源を別に設けた例であり、具体
的にはスイッチ素子Ｔｒ２のしきい電圧Ｖｔｈを高く設
定した例である。従来型書き込みでは、図１３（ａ）の
ように、ゲート信号ＶｇによりトランジスタＴｒ１のみ
が閉じるように動作させる。そして、データ転送型表示
の最初の信号入力の時には、図１３（ｂ）の通り、シフ
トレジスタをセットしてトランジスタＴｒｌ，Ｔｒ２の
スイッチを同時に閉じる。このことで、トランジスタＴ
ｒｌを介して表示信号がシフトレジスタ回路へも供給さ
れる。信号供給後にゲート制御信号Ｖｇがオフになり、
トランジスタＴｒ１は解放状態となるが、Ｔｒ２はゲー
ト接続された容量Ｃｓ´によって閉じた状態が持続され
る。２値データの表示であれば、Ｔｒ２による開閉動作
で、シフトレジスタからの白・黒表示信号を制御する。
一方、データ転送型表示から従来表示に変更する場合に
は、図１３（ｂ）に破線で示したリセット信号により、
Ｔｒ２のゲートに接続した容量Ｃｓ´をリセットするこ
とで、データ転送型表示を解除できる。その後に、図１
３（ａ）の従来駆動の書き込み信号をＴｒｌに加え、信
号の書き込みを行えばよい。

【００６０】今まで説明した回路の構成では、黒・白の
２値データのみしか表示できない。そこで、図１３
（ｃ）に示したようにトランジスタＴｒ３を追加するこ
とで、アナログデータ表示を可能とした。すなわち、シ
フトレジスタのサンプルホールド回路をアナログ型にし
て、アナログ表示信号が保持できるようにし、トランジ
スタＴｒｌ．Ｔｒ２を介してアナログ信号を記憶する。
記憶したアナログ信号によりＴｒ３の抵抗を制御するこ
とで、基準電圧Ｖｒｅｆあるいは、ＶｃｏｍとＶｃｓよ
り加えられる交流駆動信号の大きさを制御できるので、
液晶等の交流駆動を必要とする材料をアナログ的に駆動
できる。

【００６１】ここで、制御信号レベルを適宜変えること
で駆動法の選択を行う例として、図１４（ｄ）に示すＮ
型とＰ型のスイッチ素子Ｔｒ１，Ｔｒ２を使用する方法
も考えられる。本例では、直接書き込み駆動のスイッチ
をＮ型Ｔｒ１、データ転送駆動のスイッチをＰ型の半導
体素子Ｔｒ２で形成した例である。駆動信号は、直接書
き込み型では図１４（ａ）の駆動信号でＮ型のＴｒｌの
みを閉じる。一方、データ転送型に表示を変える場合に
は、図１４（ｂ）の通り、Ｔｒｌを閉じて表示材料に信
号を供給した後に、Ｐ型トランジスタＴｒ２を閉じて、
シフトレジスタへの信号供給を実施する。この回路で
は、表示電極からシフトレジスタへの信号供給を行う場
合に、シフトレジス夕の負荷容量のために、電位変動が
生じる。そのため電位変動分に対応した量をオフセット
させた信号をデータ転送型駆動を行う時に入力するか、
電位低下分を補正するようにシフトレジスタのサンプル
回路にオフセット回路を設けることで変動に対応した信
号補正を行うことが可能である。データ転送型駆動で
は、画像の移動に対応して、シフトレジスタの表示デー
タの転送が行われる。この時、Ｔｒ２が閉じていた場
合、データ転送時に表示材料（液晶材料）や補助容量に
も信号を供給する必要がある。画像の動きが大きい場合
には、表示タイミングより短い周期で、次のデータが転
送されるために、表示材料への信号書き込みは実際には
表示に寄与しない。そこで、画像信号のリフレッシュ周
期よりも短い時間でのデータ転送がなされた場合には、
Ｔｒ２を解放してシフトレジスタの動作のみでデータ転
送動作をさせることで、低消費電力化が計れる。また、
表示のリフレッシュのタイミング時には、Ｔｒ２を閉じ
て信号を書き込めばよい。もちろん、静止画では、Ｔｒ
２を解放のままで駆動信号を加えても良い。

【００６２】図１５（ｂ）にデータ転送型表示装置の基
本回路例を示す。表示画素のユニットは図１５（ａ）の
通りで、隣接するＸ方向あるいはＹ方向の同様のユニッ
トから信号ｘｉ，ｘｉ＋１，ｙｉ，ｙｉ＋１を取り込み
保存する。転送方向は、図１５（ｂ）のスイッチ回路の
ように信号ｘｉ，ｘｉ＋１，ｙｉ，ｙｉ＋１の入力側の
選択回路ＳＷａと保持した信号ｘｉ，ｘｉ＋１，ｙｉ，
ｙｉ＋１を出力する方向を選択する回路ＳＷｂよりな
る。この時、スイッチ回路は図１５（ｃ）のように制御
信号Ｇｘｉ，Ｇｘｉ＋１，Ｇｙｉ，Ｇｙｉ＋１により制
御される独立したスイッチが入出力側で合計８個必要
で、制御信号Ｇｘｉ，Ｇｘｉ＋１，Ｇｙｉ，Ｇｙｉ＋１
を入力する配線についても最大で同数必要となる。そこ
で、１回のデータ転送方向指定に際して、転送方向は一
意（Ｘ方向あるいは、Ｙ方向）で、入力方向と出力方向
は重ならないものとすると、選択スイッチを制御する論
理回路は図１５（ｄ）のようになる。出力段のアンド回
路ＡＮＤ１〜ＡＮＤ４は、次ユニット回路への信号出力
タイミングをとるために設けられている。この回路構成
により、８本の制御信号用配線を、ＸまたはＹ方向を指
定する信号が入力される端子Ａに接続された第１の配線
と、シフト方向を決める信号が入力される端子Ｂに接続
された第２の配線との２本にすることが可能となる。こ
れらの信号は、映像の移動方向が画面全体で一定方向で
あれば、図１５（ｄ）の端子Ａ，Ｂの信号は同一にな
る。また、部分的な画面の移動に関しては、移動方向を
指定する信号を局所的に変える必要がある。そこで、一
般的な端子Ａ，Ｂの回路接続としては、表示画面を分割
し、ブロック化された表示画素毎に、転送方向の信号を
供給することが望ましい。この時、図１５（ｄ）の回路
は、各ユニット回路（表示画素）毎に形成することも可
能であるが、数ユニツトを代表させて制御信号を生成す
ることが効率的である。本選択回路は、２個のインバー
タＩ１，Ｉ２ならびに４個のＮＯＲ回路ＮＯＲ１〜ＮＯ
Ｒ４でなり、１および０のデジタル信号を使用しての回
路構成となっているため、白・黒の２値表示を行う回路
での適用に優れているが、アナログのサンプルホールド
回路を使用した、多階調表示素子での利用も可能であ
る。

【００６３】この発明の表示装置は、前述したように、
半導体プロセス技術を適用して回路を形成できる。そこ
で、この半導体プロセス技術を応用して、データ転送用
のシフトレジスタ構造を図１６のようにすることが可能
である。

【００６４】図１６において、表示データは蓄積容量Ｃ
１〜Ｃ５に保存されて、その電荷によって制御されるス
イッチ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ５により表示材料ＣLC1 〜ＣLC
5 に加えられる電圧が制御される。この蓄積容量Ｃ１〜
Ｃ５に保存された電荷は、電荷移動用の電極の位相制御
されたバイアス電圧駆動により、順次転送されていく。
液晶材料の場合には、交流駆動の必要から、Ｖｄｄある
いは、Ｖｃｏｍに交流信号を加える必要があるが、Ｖｄ
ｄｌ，Ｖｄｄ２のように交互に交流信号の位相を反転さ
せることで、表示材料に加わるノイズの影響を低減でき
る。

【００６５】ここで、電荷を順次転送する回路構成とし
ては、図１７の通り電荷移動用の電極Ｍ１〜Ｍ７に位相
を制御した電荷移動用の信号φ１〜φ４を入力すること
で、表示信号（電荷）を隣接電極に転送できる。転送さ
れた電荷により、スイッチ素子が駆動され表示が行われ
る。信号転送方法としては、公知であるＣＣＤセンサの
撮像信号転送法に従って行う方法も考えられる。

【００６６】しかし、一般のＣＣＤでは電荷の転送方向
は一方向のデータ転送であるが、この発明の実施のため
にはＸ，Ｙ方向でかつ、双方向の電荷移動が可能でなけ
ればならない。Ｘ，Ｙ方向の転送を実現するために、図
１７の転送信号用電極Ｍ１〜Ｍ７を２次元構造にし、か
つ、転送方向でない転送電極を高い逆バイアス（電荷の
掃き出しモード）下にすることで、転送時の電荷ロスを
少なくできる。また、隣接する表示部のデータ転送を互
い違いにおこなつたり、交互に転送を停止する方法をと
ることで、転送信号の減衰・対ノイズ性能を向上でき
る。

【００６７】この発明の表示装置では、多階調信号のフ
ルカラー表示が行える実施の態様が最も望ましい。多階
調表示を行う上での問題は、液晶材料が代表例として挙
げられる交流駆動への適用である。サンプルホールド回
路によりＤＣレベルの階調信号を保持した場合でも、あ
る一定期間の後には、交流信号を加える必要があること
から、信号反転する必要が生じる。この問題の解決の方
法としては、アナログ信号をトランジスタスイッチ素子
のゲートに加えることで、抵抗成分での信号書き込みの
時定数を制御する方法が考えられる。

【００６８】図１８（ａ）は、その一例を示す回路構成
図で、隣接画素回路からの信号をサンプルホールドする
スイッチＳＷａ，容量素子ＣおよびアナログバッファＡ
ＭＰによる回路と、その出力信号により抵抗が変化する
素子Ｔｒを液晶素子Ｌｃに接続している。液晶素子Ｌｃ
は高抵抗体であるが、厳密には内部抵抗を有しているの
で、電圧は、図１８（ｂ）の抵抗ＲTRとＲLCとに抵抗分
割された電圧が加わることになる。抵抗ＲLCの抵抗値を
調整するために抵抗材料に導電材料を添加する方法など
をとると、材料特性を低下させる結果となるので避ける
必要がある。この場合には、補助容量Ｃｓに適当な並列
抵抗を付与することで回路を構成できる。また、図１８
（ｃ）に示したように、分圧用抵抗素子ＲTRX をＴＦＴ
で作成し、また、デー夕転送方向選択用スイッチ素子等
の駆動・表示タイミングに同期させるための印加時間制
御のためのスイツチ素子ＳＷＩ，ＳＷ２を付与する構成
も考えられる。ここで、抵抗ＲTRX は、高いしきい値Ｖ
ｔｈのダイオードのオフ抵抗を利用してもよい。液晶材
料間に抵抗を接続するこの実施例の構成は、表示電極が
平面的に形成されるインプレイン法による表示素子につ
いて特に有効である。

【００６９】一方、同期のためのスイッチ素子ＳＷ１，
ＳＷ２は、基準電圧Ｖｒｅｆとの同期にも利用可能で、
Ｖｒｅｆに加えられる交流信号の周波数が、液晶の駆動
タイミングと全く一致していなくても、データ転送のタ
イミングに同期されていれば、交流信号の適当なタイミ
ング（交流駆動となるタイミング）で、スイッチ素子Ｓ
ＷＩ，ＳＷ２を閉じることで、交流信号を入力可能であ
る。これは、常にＶｒｅｆの信号周期と、シフトレジス
タ動作タイミングが同期されていなくても構わないこと
を示す。また、アナログバッファＡＭＰは、電圧印可用
のスイッチＳＷＩ，ＳＷ２が閉じた状態で、目的とする
駆動信号が出力されていればいいので、ＳＷＩ，ＳＷ２
の駆動タイミングにあわせた、アナログバッファＡＭＰ
の低消費電力化が行える。

【００７０】図１８（ｂ），（ｃ）の例は，抵抗分圧に
より駆動信号を決定する方法をとっているが、表示画面
全体で作成した分圧抵抗の分布をみると、プロセスの難
しさから、かなりのばらつきが発生すると考えられる。
図１８（ｂ）の回路構成では、分圧回路の抵抗ＲTR，Ｒ
TRX が、同一プロセスで作成された素子であることが多
いので、分圧回路としての再現性は高いと考えられる
が、完全ではない。そこで、図１８（ｄ）のようなラン
プ波ＶRAMPを使用しての交流駆動法が考えられる。図１
９（ａ），（ｂ）に動作波形を示す。

【００７１】図１９（ａ）の例では、破線で示したＶｄ
ａｔａ信号との比較用ランプ波ＶRAMPが入力され、電圧
がほぼＶRAMP＜Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ（Ｄｉ）に達する
と、いままで順方向のダイオードＤｉが駆動されていて
低抵抗となっているため、図１８（ｄ）のＴＲ３にオン
のバイアス電圧が加わっていたところが、ダイオードＤ
ｉがオフになることで、ＴＲ３のバイアス電圧がオフレ
べルとなる。このとき、Ｖに同期した三角波Ｖｒｅｆ
（液晶駆動用信号）の信号供給が切られるので、ＴＲ３
が解放となるタイミングにより、液晶に加わる電圧が制
御される。駆動信号は、連続した振幅信号である必要は
なく、図１９（ｂ）に示すように、液晶の保持特性に見
合ったタイミングで、リフレツシユを実施すればよい。
また、図１９（ａ）の通り、信号書き込みをするまで
に、目的とする駆動信号以上の電圧印加がなされるが、
図１９（ｂ）のように駆動間隔をたとえば５ｍｓ以上１
ｓ程度まで開ける方法や、ランプ信号を下降電圧ではな
く、上昇電圧で駆動する回路構成とし駆動する事も可能
である。

【００７２】また図１９（ｃ）のように、入力の三角波
Ｖｒｅｆに、オーバーに印加された電圧をキャンセルで
きるような信号が印加できるようにオフセット成分を設
け、実効電圧が最適化される電圧設定とする方法も考え
られる。なお、以上の説明はランプ波ＶRAMPを使用して
の交流駆動法について述べたが、これに用いられる波型
としては、３角波以外に例えばのこぎり波、矩形波、サ
イン波、液晶材料の透過率特性やγ補正値を考慮した波
形などでも良い。特に、図１８（ｅ）に示したように、
トランジスタＴＲ３に供給される電圧信号Ｖｒｅｆとし
て矩形波を用い、この電圧信号Ｖｒｅｆの印加時間を図
１９（ｄ）に斜線で示したようにコントロールすること
で、液晶材料に加わる実効電圧を変えることができる。
この駆動方法は、実効値電圧に応答するタイプの液晶材
料においては、特に有効である。本発明のマトリクス型
表示装置は、以上に説明してきたように、静止画とパタ
ーン画像の移動に対して低消費電力化を実現することが
できる。今後、小型の情報機器用端末の表示部の低消費
電力化とならび、大型表示デバイス（例えば、部屋の壁
一面の表示画面）の低消費電力化の必要性が高く求めら
れる。しかしながら、大型表示デバイスでは、表示画面
一面にーつの画面が表示されるのは、映画鑑賞などの迫
力ある映像を楽しむ場合に限定される。日常生活での一
般的な表示装置の動作としては、幾つかの表示ウィンド
が開かれ、それらが必要とされる適度な大きさ、表示レ
スポンス（リフレッシュタイミング）で動作している。
ここで、注目している表示ウィンドは、その開かれてい
るウィンドの数個にすぎない。ゆえに、低消費電力化を
考えた表示では、表示装置利用者の注目度に応じて表示
の重みづけがなされる表示方法が効率的であるといえ
る。表示方法の重みづけ付与および、表示装置の画素数
の増加や複数の画像ソースに対応した映像処理は、ＣＰ
Ｕを使用した画像信号処理系となることが予想される。
ＣＰＵパワーを利用した画像処理技術は、柔軟な映像情
報の処理に適し、この発明の表示映像の動き成分の検出
回路等に大いに有利である。ＣＰＵパワーによる処理で
は、従来型の表示装置のような、ＲＧＢ信号すベてと駆
動タイミング信号を送ることで画像表示するのではな
く、各表示装置の構造に対応したドライバで転送すベき
情報フオーマットが作成された後に転送され、表示装置
近くに設けた（あるいは内蔵された）ＣＰＵ（あるいは
転送データ展開用ハードウエア）により展開されて、表
示装置用の駆動信号となる。駆動信号は前述の通り、駆
動ドライバにより選択できるために、表示装置の構造に
あったドライバソフトを幾つか用意することで、使用す
る目的（動画情報、静止画情報）、使用者（年齢、好
み）により適宜選択可能である。

【００７３】駆動ドライバは、ソフトウエアであるため
に、表示画像のソースに付与する方法で供給することも
可能である。これは、映像ソースを提供する側が望む情
報表示方法（表示色数、解像度、静止画・動画のレベル
など）を付与できることを意味する。このとき、展開用
ドライバソフトは、個々の装置に対応したソフトを含ん
でもよいが、規格化された表示形式のパターンを指定す
る方法が良いと考える。全画面の動画表示をした場合等
で、表示装置の能力不足のために高速な自然画像が表示
できない場合があるかもしれない。このとき、全画面表
示であっても、画面周辺部（例えば、映像ソースを提供
している側が表示しているコントロールバネル部分）は
静止画表示となっている可能性が高い。このような静止
画表示部分の情報が、表示画像のリソースにあらかじめ
含まれていれば、動画検出処理の領域を減らすことが可
能となる。以上のような構成により、使用者の多様な要
求を少ない消費電力で実現できるマトリクス型表示装置
が構成可能となる。

【００７４】次に、装置本体の構成であるが、図７の考
えにより表示装置基板５０上で分割した表示部（表示基
板自体が分離されていても可）の各エリア部Ｅに図２０
（ａ）に示したように画像処理用チップＰＣを設ける。
このとき、チップＰＣは表示装置部を形成する半導体プ
ロセスにより形成するが、結晶シリコン等の利用ができ
ない場台には、あらかじめ結晶シリコンでデータ処理チ
ップＰＣを形成後、リフトオフ等でチップＰＣを分離
し、マトリクス型表示装置に形成した配線パターンに張
り付ける方法などが採用できる。

【００７５】与えられた映像データは映像データ分割回
路５１で分割されて、表示装置対応のデータが生成さ
れ、分割映像データ出力部５２から各々の映像処理チッ
プＰＣに与えられる。

【００７６】図２０（ｂ）はこのように形成された画像
処理用チップＰＣのデータ処理フロを示すもので、隣接
映像処理チップからのデータが、分割映像データおよび
駆動表示法を示す信号とともにステップＳＴ１に与えら
れて、担当表示エリアの表示装置に適した駆動法が決定
される。この決定された駆動法にしたがって、ステップ
ＳＴ２において隣接映像処理チップへの情報が作成され
るとともに、ステップＳＴ３において駆動装置へのデー
タが作成される。ステップＳＴ２の出力は隣接映像処理
チップに供給され、ステップＳＴ３の出力は表示部回路
へ供給される。処理チップを設ける場所としては、表示
画素を形成した配線パターン基板の裏側にチップを張り
付けて回路形成することも可能である。この場合は、作
成したチップをそのまま実装可能である。このとき、図
２１に示す通り、基板５０の表裏の電気的接続は、基板
表裏方向のみに導電性をもつ異方性導電材料６０を圧着
することで各端子間の接続ができる。分割した各部に設
けたチップＰＣは、書き換えの画像情報あるいは、表示
画像デー夕の移動情報を外部データバスより受けとり、
隣接するチップからは、画像移動によりチップが処理す
べき画像情報の転送を受ける。また、チップは静止画な
どで表示処理に余裕があれば、画像処理を隣接するチッ
プに任せ、休止チップは処理後のデータを受け取り出力
するパイプとして機能させることも可能である。本方式
では、休止チップの消費電力を下げることが可能であ
る。以上のような表示装置により、使用者の多様な要求
を満たしながら特に低消費電力を実現したマトリクス型
表示装置を提供できる。

【００７７】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、表示画
像情報に対応して最適なデータの書き換えが可能とな
り、静止画表示あるいは、部分的な動画表示時に対し、
大幅な消費電力の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の態様の全体構成を示す図。

【図２】図１の実施の態様における表示部回路構成を示
す図。

【図３】図１の実施の態様における他の表示部回路構成
を示す図。

【図４】図３に示した表示回路構成をカラー表示に用い
た場合のシフトレジスタ間の配線接続方法に関する構成
を示す図。

【図５】ポインタ等の移動に対し、本装置が行う表示動
作を示すフローチャート。

【図６】図１の実施の態様における更に他の表示部回路
構成の一部を示す図。

【図７】最小限の回路動作が統一的になされる領域分割
の一例を示す図。

【図８】双方向スタティツク型シフトレジスタを構成す
る場合の基本となる単位回路の例を示す図。

【図９】表示素子に利用されるスイツチ素子である負性
抵抗素子のＶ−Ｉ特性の例を示す図。

【図１０】本発明の他の実施に態様に用いられる画像情
報転送記憶表示素子の構成を示す図。

【図１１】本発明の更に他の実施に態様に用いられる画
像情報転送記憶表示素子の構成を示す図。

【図１２】図１１の実施の態様の表示素子の構造を示す
断面図。

【図１３】本発明の更に他の実施に態様に用いられる画
像情報転送記憶表示素子の構成および駆動波形を示す
図。

【図１４】本発明の更に他の実施に態様に用いられる画
像情報転送記憶表示素子の構成および駆動波形を示す
図。

【図１５】本発明に用いる画像情報の転送回路の構成を
示す図。

【図１６】更に他の画像情報の転送方式を示す回路図。

【図１７】図１６の回路の構成を示す概略断面図。

【図１８】本発明の更に他の実施に態様に用いられる画
像情報転送記憶表示素子の構成およびその種々の変形例
を示す構成図。

【図１９】図１８の回路の動作を説明するための波形
図。

【図２０】本発明の更に他の実施に態様に用いられる表
示素子の基板上における映像処理チップの配置およびそ
の動作を示すフローチャート。

【図２１】本発明の更に他の実施の態様の構成を示す断
面図。

【図２２】従来の表示装置の構成を示す図。

【図２３】従来の表示装置の画素部の構成の一例を示す
回路図。

【符号の説明】

１１…表示部 １２Ａ，１２Ｂ…Ｘドライバ回路 １３Ａ，１３Ｂ…Ｙドライバ回路 Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１…表示素子 １４…フィールド画像メモリ １５…画像移動検出回路 １６…情報転送方式演算回路 ＳＲ１１…双方向シフトレジスタ Ｓ１…信号線 ａ１…アドレス線 ｂ１…補助容量線 ＣＬ１，ＣＬ２…クロックライン ＴＦＴ１１…ＴＦＴスイッチ ＣLC…液晶容量 ＳＲ１１ａ…４方向シフトレジスタ ２０…スタティックシフトレジスタ部 出力バッファ部 ＳＨ…サンプルホールド回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−72511（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−89096（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−83564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−122089（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示画面の2次元方向にマトリクス状に
   配置された複数の表示画素と、 この複数の表示画素に沿って水平、垂直方向に配置され
   た複数のマトリクス配線と、 前記表示画素の夫々に付随して設けられ第1の画面表示
   タイミングで与えられる第1表示情報を夫々記憶する複
   数の第1記憶素子と、 前記第1の画面表示タイミングに続く第２の画面表示タ
   イミングで第２表示情報が供給されたときに前記第１、
   第２表示情報を比較して画像の移動の有無を検出する移
   動検出手段と、 画像の移動が検出されたときに画素単位での画像の移動
   量を求める手段と、 前記移動検出手段により画像の移動が検出されたとき
   は、移動が検出された画像を含む所定画面領域中の複数
   の表示画素について前記求められた移動量に応じた画素
   数だけ前記第1表示情報をその情報が保存された状態で
   前記表示画面上で転送し、その転送位置にある画素に前
   記第２の画面表示タイミングで前記第２表示情報の画像
   として前記転送された第1表示情報に対応する画像を表
   示し、残りの移動が検出されない画像については前記記
   憶された第1表示情報に応じて表示する転送表示手段
   と、 を具備することを特徴とするマトリクス型表示装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記表示画面を同一クロック動
   作を行う複数の分割部に分割し、この分割部の境界画素
   領域に接続された専用配線を介して駆動回路から分割部
   ごとに画像表示情報を転送する手段を有することを特徴
   とする請求項１によるマトリクス型表示装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記画像の移動がポインタによ
   る移動指示であるか否かを検知する手段と、 前記ポインタの動作に基づいて画像の移動量を画素単位
   で求める手段と、 を具備することを特徴とする請求項１によるマトリクス
   型表示装置。
4. 【請求項４】 前記移動検出手段は、前記第1、第2表示
   情報を比較して第1表示画像と第2表示画像との間の画像
   の表示パターン変化を検出して画像の移動 を検出する手
   段を含み、 前記複数の表示画素は表示パネル上の表示画素回路上に
   形成され、前記転送表示手段は前記表示パネル上の表示
   信号転送回路上に形成され、前記表示画素回路と表示信
   号転送回路とは前記表示パネル上で絶縁膜により互いに
   絶縁された異なる層に形成されることを特徴とする請求
   項１によるマトリクス型表示装置。
5. 【請求項５】 前記マトリクス配線の交差部に夫々形成
   された書き込みスイッチ素子および転送スイッチを含
   み、 前記書き込みスイッチにより該当する表示画素の第１記
   憶素子に前記第1表示情報を書き込むとともに、前記転
   送スイッチにより前記書き込まれた第1表示情報を求め
   られた移動量に相当するだけ移動した位置の表示画素の
   第１記憶素子に転送することで表示を行い、 前記書き込みスイッチおよび転送スイッチと、前記転送
   表示手段への情報供給選択スイッチとを、同一配線から
   供給される３値以上の信号レベルにより制御することを
   特徴とする請求項１によるマトリクス型表示装置。
6. 【請求項６】 前記転送表示手段は、前記第１表示情報
   に対応する電荷をその情報が保存された電荷量で順次転
   送するＣＣＤを含むことを特徴とする請求項１によるマ
   トリクス型表示装置。
7. 【請求項７】 前記転送表示手段は、さらに、前記複数
   の第１記憶素子に保持されている表示情報の電圧と周期
   的に変化するランプ信号電圧とを比較し、両者の電圧差
   が所定値以上となった場合に開放状態となるスイッチ素
   子を前記表示画素毎に有し、 前記スイッチ素子の一方は前記表示画素に接続され、前
   記スイッチ素子の他方には前記ランプ信号電圧に同期し
   た交流信号が入力されることで、前記スイッチ素子の開
   放時の表示情報信号が保持され、交流駆動を可能とした
   請求項１によるマトリクス型表示装置。
8. 【請求項８】 前記表示画面は複数の小表示画面に分割
   され、 前記移動検出手段は前記分割された複数の小表示画面に
   跨って画素位置の移動を検知することを特徴とする請求
   項１によるマトリクス型表示装置。
9. 【請求項９】 前記転送表示手段は、前記第１表示情報
   に対応する電圧をそ の情報が保存された電圧値で順次転
   送するシフトレジスタを含むことを特徴とする請求項１
   によるマトリクス型表示装置。