JPH06194681A - 液晶表示回路 - Google Patents

液晶表示回路

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JPH06194681A
JPH06194681A JP4358423A JP35842392A JPH06194681A JP H06194681 A JPH06194681 A JP H06194681A JP 4358423 A JP4358423 A JP 4358423A JP 35842392 A JP35842392 A JP 35842392A JP H06194681 A JPH06194681 A JP H06194681A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画素毎の画像読出用と液晶表示用のスイッチ
ング素子を共用でき、製造上の歩留りの良好な一体構造
の液晶表示装置を提供することを目的とする。 【構成】 複数本の信号ライン2とゲートライン3がマ
トリックス状に配設され、ゲートライン3と平行に共通
電極4が配設されている。各信号ライン2と共通電極4
との間に、NチャネルMOS TFT5と液晶容量6が
直列に接続され、液晶容量6と並列に光電変換素子7及
び補助容量8が接続される。各NチャネルMOS TF
T5は、そのゲートがゲートライン3に接続され、ゲー
トライン3は走査側駆動回路9に接続される。液晶容量
6及び補助容量8はそのNチャネルMOS TFT5と
反対側の端子が共通電極4に接続され、光電変換素子7
はそのNチャネルMOS TFT5と反対側の端子が次
段のゲートライン3に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
詳しくは、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、液晶表示装置は、画像信号を表示
する機能のみを有しており、この液晶表示装置に光信号
から画像信号を読み出す画像読出機能を付加するには、
液晶表示装置とは別に画像読出装置を設ける必要があっ
た。
【0003】そこで、画像読出装置と液晶表示装置を一
体的に構成することが要望されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】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すると、画像読
出装置用の画素毎のスイッチング素子及び液晶表示装置
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
が複雑になるとともに、スイッチング素子の形成が極め
て細かくなる。そのため、画像読出装置と一体化した液
晶表示装置の製造が困難になり、歩留りが悪くなるとい
う問題があった。
【0005】そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたもので、画像読出用の画素毎のスイッチング素子と
液晶表示用の画素毎のスイッチング素子とを共用すると
ともに、光電変換素子の該共用するスイッチング素子と
接続されている端子と反対側の端子を次段のゲートライ
ンに接続することにより、製造を簡単なものとするとと
もに、スイッチング素子の形成を容易にして、製造上の
歩留りを向上させることのできる液晶表示装置を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、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、前記スイッチング素子に対して前記液晶容量と並列
に光電変換素子を接続するとともに、該光電変換素子の
前記スイッチング素子側と反対側の端子を次段の走査線
に接続して一体に構成することにより、上記目的を達成
している。
【0007】
【作用】本発明によれば、スイッチング素子と直列に並
列接続した液晶容量と光電変換素子を接続するととも
に、該光電変換素子の該スイッチング素子側と反対側の
端子を次段の走査線に接続して一体に構成しているの
で、画像読出用の画素毎のスイッチング素子と液晶表示
用の画素毎のスイッチング素子とを共用することがで
き、画素毎に1個のスイッチング素子を形成するだけで
充分なだけでなく、スイッチング素子とは反対側の端子
を光電変換素子と液晶容量とで異なる線に接続すること
ができ、配線に余裕をもたせることができる。その結
果、スイッチング素子の形成を簡単かつ容易に行うこと
ができ、製造上の歩留りを向上させることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0009】図1及び図2は、本発明の液晶表示装置の
一実施例を示す図である。
【0010】図1は、本発明の液晶表示装置1の回路構
成図であり、複数本の信号ライン2と複数本のゲートラ
イン(走査線)3がマトリックス状に配設されている。
また、このゲートライン3と平行にゲートライン3と同
じ数の共通電極4が配設されている。そして、ゲートラ
イン3の最終段(図1中最下段)には、ダミーのゲート
ライン3Aが設けられている。
【0011】上記各信号ライン2と共通電極4との間
に、NチャネルMOS TFT(簿膜トランジスタ)5
と液晶容量6が直列に接続されており、この液晶容量6
と並列に光電変換素子7及び補助容量8が接続されてい
る。
【0012】この光電変換素子7は、a−Siフォトダ
イオード等で形成されており、原稿等からの反射光やラ
イトペン等により光が照射される光照射時に導通状態と
なり、光非照射時には、絶縁状態となる。
【0013】前記各NチャネルMOS TFT(スイッ
チング素子)5は、そのゲートがゲートライン3に接続
され、そのドレインが信号ライン2に、またそのソース
が前記液晶6、光電変換素子及び補助容量8に接続され
ている。そして、このゲートライン3は、シフトレジス
タ等で構成される走査側駆動回路9に接続されており、
前記液晶容量6及び補助容量8は、それぞれそのNチャ
ネルMOS TFT5と反対側の端子が前記共通電極4
に接続されている。また、光電変換素子7は、そのNチ
ャネルMOS TFT5と反対側の端子が次段のゲート
ライン3に接続されており、これらNチャネルMOS
TFT5、液晶容量6、光電変換素子7及び補助容量8
は、全体として1画素を構成し、上記複数本のゲートラ
イン3と共通電極4の交差する毎にこの画素が形成され
ている。そして、図1中最下段の画素は、その光電変換
素子7のNチャネルMOS TFT5と反対側の端子
が、ダミーのゲートライン3Aに接続されている。
【0014】前記各信号ライン2は、それぞれ第1のト
ランスファゲート(信号切換用のCMOS−TFT)1
0の第1の非制御端子に接続されるとともに、第2のト
ランスファゲート(信号切換用のCMOS−TFT)1
1の第1の非制御端子に接続されており、これら第1の
トランスファゲート10及び第2のトランスファゲート
11は、各信号ライン2毎に設けられている。そして、
第1のトランスファゲート10の第2の非制御端子は、
表示データ入力端子12に接続され、第2のトランスフ
ァゲートの第2の非制御端子は、読取データ出力端子1
3に接続されている。また、第1のトランスファゲート
10のP側制御端子と第2のトランスファゲート11の
N側制御端子は、共通接続されるとともに、シフトレジ
スタ等で構成された信号側駆動回路14に接続されてお
り、さらに、第1のトランスファゲート10のN側制御
端子と第2のトランスファゲートのP側制御端子は、共
通接続されるとともに、信号側駆動回路14に接続され
ている。
【0015】図2は、上記液晶表示装置1のNチャネル
MOS TFT5及び光電変換素子7部分の側面断面図
であけり、蒸着スパッタやプラズマCVDあるいはエッ
チング等によって簿膜積層されて形成される。
【0016】すなわち、図2において、第1のガラス基
板21上に赤、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、これらカラーフィルタ22、透明絶縁膜2
3及び不透明絶縁膜24の上に、絶縁膜25を介して共
通電極3が積層されて形成されている。そして、この共
通電極3上には、配向膜26が積層されて形成されてい
る。
【0017】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ており、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ている。このp
+ a−Si層32上には、透明なカソード電極33が順
次積層して形成され、このカソード電極の外側及び前記
+ a−Si層30、i a−Si層31及びp+ a−
Si層32の外側には、不透明な絶縁膜34が積層して
形成されている。
【0018】前記絶縁膜29上には、前記絶縁膜35及
びシリコン簿膜36が所定のパターンに積層して形成さ
れ、このシリコン簿膜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ている。そして、
第2のガラス基板27の表面には、配向膜41が積層し
て形成されている。
【0019】このように構成された第1のガラス基板2
1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。
【0020】そして、前記アノード電極28、n+ a−
Si層30、i a−Si層31、p+ a−Si層32
及びカソード電極33は、上記光電変換素子7としての
a−Siフォトダイオードを構成し、前記シリコン簿膜
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、前記NチャネルMOST
FT5としてのTFTを構成している。
【0021】次に、動作を説明する。
【0022】〈画像読取動作〉まず、画像を読み取る場
合について説明する。
【0023】液晶表示装置1は、走査側駆動回路9から
ゲートライン3にゲート信号が供給されると、Nチャネ
ルMOS TFT5がオンして、光電変換素子7と信号
ライン2が導通する。この状態で、信号側駆動回路14
から順次第1のトランスファゲート10のN側制御端子
と第2のトランスファゲート11のP側制御端子にロー
レベルが供給されるとともに、第1のトランスファゲー
ト10のP側制御端子と第2のトランスファゲート11
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10はオフし、第2のトランスファゲ
ート11のみが順次オンして、光電変換素子7により発
生した1画素づつの読出データが順次読出データ出力端
子13に出力される。
【0024】この場合、液晶容量6及び補助容量8は、
高インピーダンスを有しているので、読み出しには、影
響しない。
【0025】〈画像表示動作〉次に、画像を表示する場
合について説明する。
【0026】液晶表示装置1は、走査側駆動回路9から
ゲートライン3にゲート信号が供給されると、Nチャネ
ルMOS TFT5がオンして、信号ライン2と液晶容
量6及び補助容量8が導通する。この状態で、光電変換
素子7は、光が照射されていない場合には、高インピー
ダンスを有しているので、表示には影響しない。
【0027】この状態において、信号側駆動回路14か
ら順次第1のトランスファゲート10のP側制御端子と
第2のトランスファゲート11のN側制御端子にローレ
ベルが供給されるとともに、第1のトランスファゲート
10のN側制御端子と第2のトランスファゲート11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11は、オフして第1のトランスファゲ
ート10のみが順次オンし、表示データ入力端子12か
ら入力された画像表示データが信号ライン2を通して順
次液晶容量6及び補助容量8に供給され、通常のアクテ
ィブマトリックスLCDと同様に表示することができ
る。
【0028】そして、あるゲートライン3上に接続され
た光電変換素子7が選択状態のとき、次段のゲートライ
ン3は、常に非選択状態となっており、例えば、接地レ
ベルの電圧となっているため、光電変換素子7のNチャ
ネルMOS TFT5がと反対側の端子が次段のゲート
ライン3に接続されていても、上記動作が正常に行なわ
れる。
【0029】なお、光電変換素子7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、
あるいは簿膜形成条件を適当に選ぶことにより可能であ
る。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子と直
列に並列接続した液晶容量と光電変換素子を接続すると
ともに、該光電変換素子の該スイッチング素子側と反対
側の端子を次段の走査線に接続して一体に構成している
ので、画像読出用の画素毎のスイッチング素子と液晶表
示用の画素毎のスイッチング素子とを共用することがで
き、画素毎に1個のスイッチング素子を形成するだけで
充分なだけでなく、スイッチング素子とは反対側の端子
を光電変換素子と液晶容量とで異なる線に接続すること
ができ、配線に余裕をもたせることができる。その結
果、スイッチング素子の形成を簡単かつ容易に行うこと
ができ、製造上の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の回路構成図。
【図2】図1の液晶表示装置のNチャネルMOS TF
T及び光電変換素子の一部分の側面断面図。
【符号の説明】
1 液晶表示装置 2 信号ライン 3 ゲートライン 4 共通電極 5 NチャネルMOS TFT 6 液晶容量 7 光電変換素子 8 補助容量 9 走査側駆動回路 10 第1のトランスファゲート 11 第2のトランスファゲート 12 表示データ入力端子 13 読取データ出力端子 14 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 28 アノード電極 29 絶縁膜 30 n+ a−Si層 31 i a−Si層 32 p+ a−Si層 33 カソード電極 34 絶縁膜 35 絶縁膜 36 シリコン簿膜 37 不透明絶縁膜 38 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6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】読取りに際しては、先ず、1行目のゲート
ライン3(一番上のライン)にゲート信号を供給して、
このゲートライン3にゲートが接続されたNチャネルM
OSTFT5を全てオンにし、各光電変換素子7のカソ
ード電極33に負電位を印加し、同時に、2行目以下の
ゲートラインを非選択(接地)電位にして、1行目の光
電変換素子7のアノード電極28をハイレベルにする。
これにより、1行目の各光電変換素子7は逆バイアスさ
れる。この状態で光照射をしながら、1行目のゲートラ
イン3にゲート信号を供給し、同時に、2行目以下のゲ
ートライン3を非選択(接地)電位にする。これによ
り、pa−Si層32の電子がna−Si層30に
移動し、na−Si層30の正孔はpa−Si層3
2に移動する。この結果、アノード電極28からカソー
ド電極33に光照射量に対応した電流が流れる。このと
き、1行目のゲートライン3にゲートが接続されたNチ
ャネルMOS TFT5はオンしているので、光電流は
1列目のデータライン2に送られる。これに同期して、
信号側駆動回路14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11のみがオンし、他の第2のトランスファ
ゲート11および第1のトランスファゲート10は全て
オフとなる。従って、一番左端の光電変換素子7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11を介して読出データ出力端子13に
出力される。次に、信号側駆動回路14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11のみが
オンし、他の第2のトランスファゲート11および第1
のトランスファゲート10は全てオフとなる。従って、
光電変換素子7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11を介し
て読出データ出力端子13に出力される。以下、同様に
して、各画素の光電変換素子7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11を介して読
出データ出力端子13に出力される。このようにして、
1行目のゲートライン3に接続された光電変換素子7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3に接続された光電変換素子7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出データ
端子13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】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】この状態において、走査側駆動回路9を駆
動して、1行目のゲートライン3(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3にゲートが接
続されたNチャネルMOS TFT5をオンする。この
とき、信号側駆動回路14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10のみがオンし、他の第1のトランスファ
ゲート10および第2のトランスファゲート11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12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10を介して1列目の信号ライン2に供給される。こ
のとき、NチャネルMOS TFT5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6およ
び補助容量8が充電される。次に、信号側駆動回路14
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、他のラインの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10のみがオンし、他の第1のトランスファゲート1
0および第2のトランスファゲート11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12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10を介して2列目の信号ラ
イン2に供給される。このようにして、1行目のゲート
ライン3に接続された液晶容量6および補助容量8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6および補助容
量8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。

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、 前記スイッチング素子に対して前記液晶容量と並列に光
    電変換素子を接続するとともに、該光電変換素子の前記
    スイッチング素子側と反対側の端子を次段の走査線に接
    続して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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11160729A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像読み取り機能付き液晶表示素子及び画像読み取り方法
KR100531478B1 (ko) * 2002-08-16 2005-11-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시패널 및 그 구동방법
JP2009229502A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Sony Corp 表示装置、および、その製造方法

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