JPH05333369A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH05333369A
JPH05333369A JP14290192A JP14290192A JPH05333369A JP H05333369 A JPH05333369 A JP H05333369A JP 14290192 A JP14290192 A JP 14290192A JP 14290192 A JP14290192 A JP 14290192A JP H05333369 A JPH05333369 A JP H05333369A
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liquid crystal
crystal display
insulating film
photoelectric conversion
gate
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惇 馬渡
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、画像読出部の画素毎のスイッチング
素子と液晶表示部の画素毎のスイッチング素子とを共用
することにより、配線に余裕をもたせると共にスイッチ
ング素子の形成を容易にして製造歩留まりを良好にし得
る液晶表示装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、信号ライン１と液晶の共通電極２と
の間にＴＦＴ３と液晶容量４が直列に接続されるように
構成された液晶表示装置において、前記液晶容量４と並
列に接続されるように光電変換素子５を一体に構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光信号から画像信号を読
み出す画像読出部を一体に構成した液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、光信号から画像信号を読み出す画
像読出装置と、画像信号を表示する液晶表示装置とは別
々に構成されていた。そこで、画像読出装置と液晶表示
装置を一体に構成することが検討されている。しかしな
がら、単に画像読出装置と液晶表示装置を一体に構成し
たのでは、画像読出装置用の画素毎のスイッチング素子
および液晶表示装置用の画素毎のスイッチング素子が必
要になり、画素毎に２個のスイッチング素子を形成しな
ければならず、配線が複雑になると共にスイッチング素
子の形成が極めて細かくなり、製造が困難になるため製
造歩留まりが悪くなる欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、単に画
像読出装置と液晶表示装置を一体に構成したのでは、配
線が複雑になると共にスイッチング素子の形成が極めて
細かくなり、製造歩留まりが悪くなる欠点があった。
【０００４】本発明は上記の実情に鑑みてなされたもの
で、画像読出部の画素毎のスイッチング素子と液晶表示
部の画素毎のスイッチング素子とを共用することによ
り、配線に余裕をもたせると共にスイッチング素子の形
成を容易にして製造歩留まりを良好にし得る液晶表示装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、信号ラインと液晶の共通電極との間にスイ
ッチング素子と液晶容量が直列に接続されるように構成
された液晶表示装置において、前記液晶容量と並列に接
続されるように光電変換素子を一体に構成したことを特
徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明は、液晶容量と並列に接続されるように
光電変換素子を一体に構成することにより、画像読出部
の画素毎のスイッチング素子と液晶表示部の画素毎のス
イッチング素子とを共用することができるため、画素毎
に１個のスイッチング素子を形成すればよく、配線に余
裕をもたせることができると共にスイッチング素子の形
成を容易にして製造歩留まりを良好にすることができ
る。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
【０００８】図１は本発明の一実施例を示す回路構成図
である。即ち、各信号ライン１と液晶の共通電極２との
間にはＮチャネルＭＯＳ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
３と液晶容量４が直列に接続され、この液晶容量４と並
列に光電変換素子５及び補助容量６が接続される。前記
ＴＦＴ３のゲートはゲートライン７に接続され、このゲ
ートライン７はシフトレジスタ等よりなる走査側駆動回
路８に接続される。前記ＴＦＴ３、液晶容量４、光電変
換素子５及び補助容量６は１画素を構成し、複数個の画
素はマトリクス状に配列されるように各信号ライン１及
び各ゲートライン７に接続される。前記各信号ライン１
はそれぞれ第１のトランスファゲート（信号切換え用の
ＣＭＯＳ−ＴＦＴ）９の第１の非制御端子に接続される
と共に第２のトランスファゲート（信号切換え用のＣＭ
ＯＳ−ＴＦＴ）１０の第１の非制御端子に接続される。
第１のトランスファゲート９の第２の非制御端子は表示
データ入力端子１１に接続され、第２のトランスファゲ
ート１０の第２の非制御端子は読取データ出力端子１２
に接続される。前記第１のトランスファゲート９のＰ側
制御端子と第２のトランスファゲート１０のＮ側制御端
子は共通にしてシフトレジスタ等よりなる信号側駆動回
路１３に接続されると共に前記第１のトランスファゲー
ト９のＮ側制御端子と第２のトランスファゲート１０の
Ｐ側制御端子は共通にして信号側駆動回路１３に接続さ
れる。前記光電変換素子５は光導電素子、ａ−Ｓｉホト
ダイオード等であり、原稿からの反射光、ライトペン等
により光が照射された時に導通状態となり、非照射時は
絶縁状態である。
【０００９】先ず画像を読取る場合について説明する。
即ち、走査側駆動回路８からゲートライン７にゲート信
号が供給されると、ＴＦＴ３がオンして光電変換素子５
と信号ライン１が導通する。この状態において、信号側
駆動回路１３から順次第１のトランスファゲート９のＮ
側制御端子と第２のトランスファゲート１０のＰ側制御
端子にローレベルが供給されると共に第１のトランスフ
ァゲート９のＰ側制御端子と第２のトランスファゲート
１０のＮ側制御端子にハイレベルが供給されると、第１
のトランスファゲート９はオフして第２のトランスファ
ゲート１０のみが順次オンして、光電変換素子５により
発生した１画素づつの読出しデータが順次読取データ出
力端子１２に出力される。この場合、液晶容量４及び補
助容量６は高インピーダンスなので、読出しには影響し
ない。
【００１０】次に、画像を表示する場合について説明す
る。即ち、走査側駆動回路８からゲートライン７にゲー
ト信号が供給されると、ＴＦＴ３がオンして信号ライン
１と液晶容量４、補助容量６が導通する。この場合、光
電変換素子５は光が照射されていない状態では高インピ
ーダンスなので、表示には影響しない。この状態におい
て、信号側駆動回路１３から順次第１のトランスファゲ
ート９のＰ側制御端子と第２のトランスファゲート１０
のＮ側制御端子にローレベルが供給されると共に第１の
トランスファゲート９のＮ側制御端子と第２のトランス
ファゲート１０のＰ側制御端子にハイレベルが供給され
ると、第２のトランスファゲート１０はオフして第１の
トランスファゲート９のみが順次オンして、表示データ
入力端子１１に入力された画像表示データが信号ライン
１を通して順次液晶容量４及び補助容量６に供給され、
通常のアクティブマトリクスＬＣＤと同様に表示でき
る。尚、光電変換素子５の分光感度特性は可視光に感度
がなく、例えば赤外線に感度の高いものを用い、ライト
ペンも感度の高い光を照射できるものが必要となるが、
光電変換素子の材料を適当に選ぶこと、或いは薄膜形成
条件を適当に選ぶことによって可能である。
【００１１】図２は本発明液晶表示装置のＴＦＴ３及び
光電変換素子５部分の一例を示す断面図であり、蒸着ス
パッタ、プラズマＣＶＤ、エッチング等によって薄膜積
層されて形成される。即ち、第１のガラス基板２１上に
は赤、青、緑のカラーフィルタ２２、透明絶縁膜２３及
び不透明絶縁膜２４が所定のパターンに積層して形成さ
れる。前記カラーフィルタ２２、透明絶縁膜２３及び不
透明絶縁膜２４の上には絶縁膜２５を介して共通電極２
が積層して形成され、この共通電極２上には配向膜２６
が積層して形成される。一方、第２のガラス基板２７上
には不透明のカソード電極２８及び絶縁膜２９が所定の
パターンに積層して形成され、このカソード電極２８上
にはｎ+ ａ−Ｓｉ層３０、ｉ ａ−Ｓｉ層３１及びｐ
+ ａ−Ｓｉ層３２が順次積層して形成される。前記ｐ
+ ａ−Ｓｉ層３２上には透明なアノード電極３３が積
層して形成され、このアノード電極３３の外側及び前記
ｎ+ ａ−Ｓｉ層３０、ｉ ａ−Ｓｉ層３１及びｐ+
ａ−Ｓｉ層３２の外側には不透明絶縁膜３４が積層して
形成される。前記絶縁膜２９上には絶縁膜３５及びシリ
コン薄膜３６が所定のパターンに積層して形成され、こ
のシリコン薄膜３６上には不透明絶縁膜３７、ゲート電
極３８、ドレイン電極３９及びソース電極４０が所定の
パターンに積層して形成される。このソース電極４０は
前記アノード電極３３と電気的に接続されている。第２
のガラス基板２７の表面には配向膜４１が積層して形成
される。しかして、このように構成された第１のガラス
基板２１の配向膜２６と第２のガラス基板２７の配向膜
４１とを所定間隔をおいて対向して配置し、配向膜２６
と配向膜４１との間に液晶４２を充填する。前記カソー
ド電極２８、ｎ+ ａ−Ｓｉ層３０、ｉ ａ−Ｓｉ層３
１、ｐ+ ａ−Ｓｉ層３２及びアノード電極３３はａ−
Ｓｉホトダイオードを構成し、前記シリコン薄膜３６、
不透明絶縁膜３７、ゲート電極３８、ドレイン電極３９
及びソース電極４０はＴＦＴを構成する。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、液晶
容量と並列に接続されるように光電変換素子を一体に構
成することにより、画像読出部の画素毎のスイッチング
素子と液晶表示部の画素毎のスイッチング素子とを共用
することができるため、画素毎に１個のスイッチング素
子を形成すればよく、配線に余裕をもたせることができ
ると共にスイッチング素子の形成を容易にして製造歩留
まりを良好にすることができ、低コスト化が容易とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明に係るＴＦＴ及び光電変換素子部分の一
例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…信号ライン、２…共通電極、３…ＴＦＴ、４…液晶
容量、５…光電変換素子、６…補助容量、７…ゲートラ
イン、８…走査側駆動回路、９…第１のトランスファゲ
ート、１０…第２のトランスファゲート、１１…表示デ
ータ入力端子、１２…読取データ出力端子、１３…信号
側駆動回路、２１…第１のガラス基板、２２…カラーフ
ィルタ、２３…透明絶縁膜、２４…不透明絶縁膜、２５
…絶縁膜、２６…配向膜、２７…第２のガラス基板、２
８…カソード電極、２９…絶縁膜、３０…ｎ+ ａ−Ｓ
ｉ層、３１…ｉ ａ−Ｓｉ層、３２…ｐ+ ａ−Ｓｉ
層、３３…アノード電極、３４…不透明絶縁膜、３５…
絶縁膜、３６…シリコン薄膜、３７…不透明絶縁膜、３
８…ゲート電極、３９…ドレイン電極、４０…ソース電
極、４１…配向膜、４２…液晶。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】図２は本発明液晶表示装置のＴＦＴ３及び
光電変換素子５部分の一例を示す断面図であり、蒸着ス
パッタ、プラズマＣＶＤ、エッチング等によって薄膜積
層されて形成される。即ち、第１のガラス基板２１上に
は赤、青、緑のカラーフィルタ２２、透明絶縁膜２３及
び不透明絶縁膜２４が所定のパターンに積層して形成さ
れる。前記カラーフィルタ２２、透明絶縁膜２３及び不
透明絶縁膜２４の上には絶縁膜２５を介して共通電極２
が積層して形成され、この共通電極２上には配向膜２６
が積層して形成される。一方、第２のガラス基板２７上
には不透明のアノード電極２８及び絶縁膜２９が所定の
パターンに積層して形成され、このアノード電極２８上
にはｎ+ ａ−Ｓｉ層３０、ｉ ａ−Ｓｉ層３１及びｐ
+ ａ−Ｓｉ層３２が順次積層して形成される。前記ｐ
+ ａ−Ｓｉ層３２上には透明なカソード電極３３が積
層して形成され、このカソード電極３３の外側及び前記
ｎ+ ａ−Ｓｉ層３０、ｉ ａ−Ｓｉ層３１及びｐ+
ａ−Ｓｉ層３２の外側には不透明絶縁膜３４が積層して
形成される。前記絶縁膜２９上には絶縁膜３５及びシリ
コン薄膜３６が所定のパターンに積層して形成され、こ
のシリコン薄膜３６上には不透明絶縁膜３７、ゲート電
極３８、ドレイン電極３９及びソース電極４０が所定の
パターンに積層して形成される。このソース電極４０は
前記カソード電極３３と電気的に接続されている。第２
のガラス基板２７の表面には配向膜４１が積層して形成
される。しかして、このように構成された第１のガラス
基板２１の配向膜２６と第２のガラス基板２７の配向膜
４１とを所定間隔をおいて対向して配置し、配向膜２６
と配向膜４１との間に液晶４２を充填する。前記アノー
ド電極２８、ｎ+ ａ−Ｓｉ層３０、ｉ ａ−Ｓｉ層３
１、ｐ+ ａ−Ｓｉ層３２及びアノード電極３３はａ−
Ｓｉホトダイオードを構成し、前記シリコン薄膜３６、
不透明絶縁膜３７、ゲート電極３８、ドレイン電極３９
及びソース電極４０はＴＦＴを構成する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １…信号ライン、２…共通電極、３…ＴＦＴ、４…液晶
容量、５…光電変換素子、６…補助容量、７…ゲートラ
イン、８…走査側駆動回路、９…第１のトランスファゲ
ート、１０…第２のトランスファゲート、１１…表示デ
ータ入力端子、１２…読取データ出力端子、１３…信号
側駆動回路、２１…第１のガラス基板、２２…カラーフ
ィルタ、２３…透明絶縁膜、２４…不透明絶縁膜、２５
…絶縁膜、２６…配向膜、２７…第２のガラス基板、２
８…アノード電極、２９…絶縁膜、３０…ｎ+ ａ−Ｓ
ｉ層、３１…ｉ ａ−Ｓｉ層、３２…ｐ+ ａ−Ｓｉ
層、３３…カソード電極、３４…不透明絶縁膜、３５…
絶縁膜、３６…シリコン薄膜、３７…不透明絶縁膜、３
８…ゲート電極、３９…ドレイン電極、４０…ソース電
極、４１…配向膜、４２…液晶。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】光画像情報を読取る動作を説明する。読取
りに際しては、入力用光源（図示せず）を点灯し、所定
の画素に入力情報としての光を照射しておく。この状態
で、走査側駆動回路８を駆動して、先ず、１行目のゲー
トライン７（一番上のライン）にゲート信号を供給し、
このゲートライン７にゲートが接続されたＴＦＴ３をオ
ンする。このとき、信号側駆動回路１３から左端から２
列目のラインにローレベルの信号が出力され、他のライ
ンにハイレベルの信号が供給される。このため、一番左
端の第２のトランスファゲート１０のみがオンし、他の
第２のトランスファゲート１０および第１のトランスフ
ァゲート９は全てオフとなる。従って、一番左端の光電
変換素子５にて発生した光起電力効果による電流は一番
左端の第２のトランスファゲート１０を介して読取デー
タ出力端子１２に出力される。次に、信号側駆動回路１
３から左端から４列目のラインにローレベルの信号が出
力され、他のラインにハイレベルの信号が供給される。
これに伴って、左端から２番目の第２のトランスファゲ
ート１０のみがオンし、他の第２のトランスファゲート
１０および第１のトランスファゲート９は全てオフとな
る。従って、光電変換素子５にて発生した光起電力効果
による電流は左端から２番目の第２のトランスファゲー
ト１０を介して読取データ出力端子１２に出力される。
以下、同様にして、各画素の光電変換素子５に発生した
光起電力効果による電流が第２のトランスファゲート１
０を介して読取データ出力端子１２に出力される。この
ようにして、１行目のゲートライン７に接続された光電
変換素子５の読取りを完了した後、同様に、２行目、３
行目のゲートライン７に接続された光電変換素子５に発
生した光電流を読取る動作をするが、この動作は、上述
の説明で自明であるので省略する。上述の読取り動作時
に読取データ出力端子１２に出力された各光電変換素子
からの光電流は、Ａ／Ｄ変換されて図示しない画像メモ
リに記憶保持される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】次に、画像を表示する場合について説明す
る。先ず、走査側駆動回路８を駆動して、１行目のゲー
トライン７（一番上のライン）にゲート信号を供給し、
このゲートライン７にゲートが接続されたＴＦＴ３をオ
ンする。このとき、信号側駆動回路１３から一番左端の
ラインにローレベルの信号が出力され、他のラインにハ
イレベルの信号が供給される。このため、一番左端の第
１のトランスファゲート９のみがオンし、他の第１のト
ランスファゲート９および第２のトランスファゲート１
０は全てオフである。従って、図示しない画像メモリに
記憶された画像データを表示データ入力端子１１に出力
すれば、この画像データは、一番左端の第１のトランス
ファゲート９を介して１列目の信号ランイ１に供給され
る。このとき、ＴＦＴ３はオンしているので、画像デー
タに対応する電圧によって液晶容量４および補助容量６
が充電される。光電変換素子５は、光が照射されていな
い状態では高インピーダンスであるため、表示には影響
しない。次に、信号側駆動回路１３から左端から３列目
のラインにローレベルの信号が出力され、他のラインに
ハイレベルの信号が供給される。これに伴って、左端か
ら２番目の第１のトランスファゲート９のみがオンし、
他の第１のトランスファゲート９および第２のトランス
ファゲート１０は全てオフとなる。従って、図示しない
画像メモリから表示データ入力端子１１に供給された画
像データは、左端から２番目の第１のトランスファゲー
ト９を介して２列目の信号ランイ１に供給される。この
ようにして、１行目のゲートライン７に接続された液晶
容量４および補助容量６に画像データの充電を完了した
後、同様に、２行目、３行目のゲートライン７に接続さ
れた液晶容量４および補助容量６に画像データの充電を
行う。こうして、通常のアクティブマトリクス型液晶表
示装置と同様の表示を行う。なお、図１に示す回路は、
全て、以下に示すフォトセンサを有する液晶表示装置の
一方の絶縁基板上に構成されている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 信号ラインと液晶の共通電極との間にス
    イッチング素子と液晶容量が直列に接続されるように構
    成された液晶表示装置において、前記液晶容量と並列に
    接続されるように光電変換素子を一体に構成したことを
    特徴とする液晶表示装置。
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