JPH0772453A

JPH0772453A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH0772453A
Application number: JP21878293A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Yoshida; 茂人吉田; Yutaka Yoneda; 裕米田; Yutaka Ishii; 裕石井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-09-02
Filing date: 1993-09-02
Publication date: 1995-03-17
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JP3231503B2

Abstract

(57)【要約】【構成】面状に広がる画像表示部１に複数個の画素が
設けられ、電荷を供給する複数個の電源手段２が画像表
示部１の面方向に分散して設けられている。電源手段２
は、画像表示部１に分散して設けられた負荷と接続され
た電源線３と接続されている。【効果】電源線３での電圧降下が低減されて余分な電
力損失が回避され、装置の低消費電力化を図り得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示部に複数の画素を
有する液晶表示装置、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）
ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤ）、蛍光表
示管等の画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置およびＥＬディスプ
レイは、薄型かつ平面型であることから、画像表示装置
として多用されている。例えば、上記の液晶表示装置の
うち、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素付
近の構成が図２０に示すものとなっている。

【０００３】同図において、液晶１０１を挟持している
一方の画素電極１０２に供給されるべき映像信号は、先
ず、データ信号線１０３を介してトランジスタ１０４の
ソース電極に供給される。一方、トランジスタ１０４の
ゲート電極には、走査信号線１０５からパルス状の走査
信号が入力される。そして、例えば走査信号が「Ｈ」の
とき、トランジスタ１０４がＯＮ状態となり、画素電極
１０２に映像信号に応じた電圧が印加され、その印加電
圧によって液晶１０１の光の透過率が変化し、映像表示
が行われる。

【０００４】尚、ある走査の終了後、次回の走査が行わ
れるまでの間、液晶１０１の電位を一定に保つ必要があ
る。このとき、液晶１０１のみの保持容量には限りがあ
るため、通常、補助容量１０６を設けることで、自然放
電による電圧降下が抑制されている。

【０００５】また、液晶１０１は、非発光素子であるた
め、外部から光を照射する必要がある。この光の照射方
法により液晶表示装置を分類すると、液晶パネルの後方
から照明装置によって光を照射するいわゆる「透過型」
と、画素電極に反射電極を使用し、外光を利用するいわ
ゆる「反射型」とになる。

【０００６】ところで、上記のような平面型画像表示装
置は、小型化および薄型化が比較的容易であること、ま
た、従来のブラウン管表示装置に比べ消費電力が小さい
ことから、携帯に適するものであるものの、優れた携帯
性を実現する上では、さらなる低消費電力化を達成する
ことが解決すべき大きな問題となっている。従って、こ
の低消費電力化を図るため、従来より以下のような各種
の試みがなされている。

【０００７】液晶材料の改善による液晶駆動電圧の低
減表示パネル駆動方法の改善（特開昭５８−１４３３８
９号参照）バックライト駆動方法の改善（特開平２−１９８２７
号参照）画像表示装置の反射型化尚、上記の技術は、各画素に２値表示用の信号を記憶
するメモリセルを設け、このメモリセルに記憶されてい
る信号に基づいて、表示動作を行うようにしたものであ
る。また、上記の技術は、表示目的に応じて光源の輝
度を変化させるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の改善策において、液晶材料の改善による低電圧化には
限度がある。また、上記の改善策において、同公報に
開示されている技術は、基本的に２値表示を対象とした
ものであり、多階調表示装置には不向きである。また、
上記の改善策において、同公報に開示されている技術
は、基本的に複数個のバックライトを必要とするもので
あるため、製造工程が煩雑になる。さらに、光源の輝度
を変化させることにより、即ち表示画面の明るさを変化
させることにより電力消費量を低減するものであるた
め、用途が限定される。また、上記の改善策におい
て、反射型表示装置であっても、外光のない場合には照
明用光源が必要となり、この場合には低消費電力化を図
ることができない。

【０００９】以上のように、上記の各改善策では、画像
表示装置の低消費電力化を十分に図り得ないものとなっ
ている。さらに、画像表示装置が大型化された場合、あ
るいはドライバ等を画像表示部と同一基板上に形成した
場合には、電源線の引回しによる電圧降下や電力損失を
無視できなくなるという問題点も招来する。

【００１０】一方、他の改善策として、特開昭５８−６
２６８２号、特開昭５６−８５７７７号および特開昭５
８−１４９０８７号には、太陽電池を表示装置内に配し
て、消費電力を低減する構成が開示されている。

【００１１】ところが、特開昭５８−６２６８２号およ
び特開昭５６−８５７７７号に開示されている構成は、
画素に太陽電池が配され、この太陽電池により生成され
た電荷を直接液晶に印加し、太陽電池により直接液晶を
駆動するものであり、他の電源との共用については考慮
されていない。従って、太陽電池への入射光量が不足す
る場合には、動作が不安定となる。また、特開昭５６−
８５７７７号に開示されている構成では、液晶表示装置
の支持体上に設けられた多数の太陽電池が全て直列に接
続されて単に太陽電池アレイを構成するものとなってい
る。即ち、このような構成においては、太陽電池アレイ
が、単に、画像表示装置の主電源、あるいは補助電源と
して機能するのみであり、この太陽電池アレイによる効
率のよい電力供給が考慮されていない。

【００１２】従って、本発明は、効率の良い電力供給を
行うことができ、確実に低消費電力化を図ることができ
る画像表示装置の提供を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の画像表示装置は、複数個の画素
を有し、面状に広がる画像表示部を備えている画像表示
装置において、電荷を供給する複数個の電源手段が上記
画像表示部の面方向に分散して設けられ、上記の各電源
手段が、画像表示部に分散して設けられた負荷と接続さ
れた電源線と接続されていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項２の発明の画像表示装置は、
請求項１の発明の画像表示装置において、上記の電源手
段が、上記の各画素に充電されている電荷を電源線に転
送する電荷転送手段を備えていることを特徴としてい
る。

【００１５】また、請求項３の発明の画像表示装置は、
請求項１の発明の画像表示装置において、上記の電源手
段が、入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換し
て上記電源線に供給する光電変換手段を備えていること
を特徴としている。

【００１６】また、請求項４の発明の画像表示装置は、
請求項１、２または３の発明の画像表示装置において、
上記の電源手段が電荷蓄積手段を備えていることを特徴
としている。

【００１７】また、請求項５の発明の画像表示装置は、
請求項４の発明の画像表示装置において、上記の電荷蓄
積手段がコンデンサからなることを特徴としている。

【００１８】また、請求項６の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４または５の発明の画像表示装置に
おいて、上記の電源手段が昇電圧手段を備えていること
を特徴としている。

【００１９】また、請求項７の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４、５または６の発明の画像表示装
置において、上記の電源手段が、電源手段から上記電源
線に供給する電圧を安定化させる電圧安定化手段を備え
ていることを特徴としている。

【００２０】また、請求項８の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４、５、６または７の発明の画像表
示装置において、上記の電源手段が、画像表示部と同一
の基板上に設けられていることを特徴としている。

【００２１】また、請求項９の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の発明の画
像表示装置において、上記電源手段を構成するアクティ
ブ素子の電子移動度μが、μ≧５cm²/V ・sec であるこ
とを特徴としている。

【００２２】また、請求項１０の発明の画像表示装置
は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の
発明の画像表示装置において、画像表示装置が液晶表示
装置であることを特徴としている。

【００２３】

【作用】請求項１の構成によれば、画像表示部の面方向
に分散して設けられた負荷と電源手段との間の電源線の
長さを短くすることができ、これによって電源線での電
圧降下が低減される。従って、余分な電力損失が回避さ
れ、装置の低消費電力化を図ることができる。

【００２４】請求項２の構成によれば、従来無駄に捨て
られていた、画像表示部の各画素に充電されている電荷
を有効に利用して、装置の低消費電力化を図ることがで
きる。

【００２５】請求項３の構成によれば、例えば、画像表
示装置内部に設けられた照明用光源の光エネルギー、あ
るいは画像表示装置の外部表面へ照射される照明用光源
の光エネルギー等を有効に利用して、装置の低消費電力
化を図ることができる。

【００２６】請求項４および請求項５の構成によれば、
例えばコンデンサからなる電荷蓄積手段を備えているの
で、少量の電荷もこれを蓄積することにより有効に利用
することができる。

【００２７】請求項６の構成によれば、電源手段が昇電
圧手段を備えているので、電源線に供給しようとする電
圧が電源線で要求される電圧よりも低い場合であって
も、所定の電圧に昇圧した状態で電荷を電源線に供給す
ることができる。

【００２８】請求項７の構成によれば、電源手段から電
源線に電荷を供給することによって電源線の電圧が変動
する事態を防止することができる。

【００２９】請求項８の構成によれば、電源線で生じる
電圧降下の比率を低減し得るとともに、各負荷の動作を
安定化させることができる。

【００３０】請求項９の構成によれば、電源手段から電
源線への電荷の供給動作が迅速に行われ、画像の表示動
作に影響を与える事態を回避することができる。

【００３１】請求項１０の構成によれば、画像表示部が
消費電力の少ない液晶表示パネルであるので、低消費電
力化を図る各構成が有効に作用する。特に、請求項２の
構成における画像表示部として液晶表示パネルを使用し
た場合、液晶表示パネルでは画素に蓄えられている電荷
の総量が多く、また画素に蓄えられた電荷をデータを書
き込む毎に無駄に捨てているので、低消費電力化が顕著
に促進される。

【００３２】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例を図１および図２に基づ
いて以下に説明する。本実施例の画像表示装置としての
液晶表示装置は、図１に示すように、図示しない多数の
画素を有する画像表示部１内に、この画像表示部１内に
設けられた、電源を必要とする回路あるいは素子を駆動
するための複数個の電源手段２が画像表示部１の面方向
に分散して設けられている。尚、同図においては、説明
を簡素化するための、電源手段２の個数を２個に設定し
ている。

【００３３】このような構成により、本液晶表示装置
は、低消費電力化されたものとなっている。

【００３４】即ち、上記の液晶表示装置において、電源
手段２からＡ点の負荷までの電源線３の線長を例えばａ
とする。一方、図２に示すように、仮に上記の液晶表示
装置が画像表示部１内に１個のみの電源手段２を有する
ものとした場合、このために電源手段２からＡ点の負荷
までの電源線３の線長が４ａになったとする。この場
合、上記両者の電源線３・３を流れる電流と、上記両者
の電源線３・３の設計ルールが同一であれば、図１の電
源線３での電圧降下は図２の電源線３での電圧降下の１
／４となる。このように、液晶表示装置においては、画
像表示部１内に複数個の電源手段２を画像表示部１の面
方向に分散して設けた場合、画像表示部１内に１個のみ
の電源手段２を設けた場合と比較して、余分な電力損失
が回避され、装置の低消費電力化を図ることができる。
また、この場合には、電源手段２から各負荷に供給され
る電源電圧がほぼ一定となることから、画像表示部１の
各部に設けられた各負荷、即ち各回路の動作特性を揃え
ることができる。

【００３５】尚、電源手段２の配置および個数は、図１
に示したものに限定されることなく、複数個の電源手段
２を画像表示部１の面方向に適宜分散させることができ
る。また、複数個の上記電源手段２は、その全てあるい
は一部同士が互いに接続されていてもよく、さらに、電
圧あるいは電流供給能力が特に同一である必要はない。
また、上記の説明では、図２において、電源手段２が画
像表示部１内に設けられている場合について示したが、
電源手段２が画像表示部外に設けられている場合におい
ても同様である。

【００３６】また、上記の構成は、データドライバや走
査ドライバ等の回路が画像表示部１と同一基板上にモノ
リシック化、もしくはＣＯＧ(chip on glass) 化により
設けられている場合、あるいはその他、画像表示部１と
同一基板上に電源を必要とする回路が設けられている場
合に、電源線で生じる電圧降下の比率を低減し得るとと
もに、それらの動作を安定化させることができるので、
特に有効である。

【００３７】尚、画像表示部１と同一基板上に設けられ
た電源を必要とする回路は、例えばガラス基板に代表さ
れる絶縁基板上の多結晶シリコン膜で形成されたアクテ
ィブ素子、あるいは例えば単結晶シリコン基板に代表さ
れる半導体基板で形成されたアクティブ素子等を使用し
て実現することができる。

【００３８】また、上記のデータドライバおよび走査ド
ライバは、例えばアクティブマトリクス方式の液晶表示
装置に使用されるドライバ回路である。データドライバ
は、ソースドライバとも称され、映像信号を受け取り、
この信号をサンプリングして水平走査期間分、即ち横１
ライン分のサンプリングされた画像データを随時画像表
示部１に出力するものであり、走査ドライバは、ゲート
ドライバとも称され、画像表示部１に転送された画像デ
ータの格納画素を指定するものである。

【００３９】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図３な
いし図１７に基づいて以下に説明する。尚、前記の実施
例で示した手段と同一の機能を有する手段には同一の符
号を付記し、その説明を省略する。

【００４０】本実施例の画像表示装置である液晶表示装
置は、装置内で無駄に捨てられていた電荷、例えば画素
容量等に蓄積された電荷を電源手段２を介して再び電源
線３に戻すことにより、消費電力を低減するものとなっ
ている。

【００４１】上記の動作を行うため、本液晶表示装置
は、基本的に図３に示す構成となっている。即ち、例え
ば信号線４もしくはこれに代わる電源線から画像表示部
１の容量性負荷５、例えば画素に供給された電荷は、電
源手段２を介して電源線３に送られ、電源用の電荷とし
て使用される。

【００４２】また、本液晶表示装置は、画素にトランジ
スタを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置であ
り、本実施例の構成は、このように画素が容量性負荷５
からなる画像表示装置に特に適する。その理由の一つ目
は、上記液晶表示装置の画像表示部１は、通例、１０⁴
〜１０⁷個程度の画素からなり、負荷に蓄えられている
電荷の総量が他の回路部と比較して非常に多くなってい
ることによる。また、上記の理由の二つ目は、液晶表示
装置においては、通例、いわゆる「フレーム反転駆動」
に加えて、１水平走査線毎に極性を反転させるいわゆる
「フレーム＋１Ｈライン反転駆動」が行われている。従
って、液晶そのものでの電力損失がほとんど無いにもか
かわらず、反転駆動を行うために、画素に蓄えられた電
荷が、画素に新たにデータを書き込む毎に無駄に捨てら
れていたことによる。

【００４３】次に、容量性負荷５の充電電位が電源手段
２の出力電位よりも高い場合の具体的な回路構成の例を
図４に示す。尚、同回路構成は、常に、容量性負荷の充
電電位＞電源手段の出力電位の関係が成立しなくても、
一時的であれ同関係が成立するものに対して有効であ
る。

【００４４】同図において、液晶１１を挟持している一
方の画素電極１２に供給されるべき映像信号は、先ず、
データ信号線１３を介して画素トランジスタ１４のソー
ス電極に供給される。一方、画素トランジスタ１４のゲ
ート電極には、走査信号線１５からパルス状の走査信号
が入力される。そして、例えば走査信号が「Ｈ」のと
き、画素トランジスタ１４がＯＮ状態となり、画素電極
１２に映像信号に応じた電圧が印加され、その印加電圧
によって液晶１１の光の透過率が変化し、映像表示が行
われる。また、ある走査の終了後、次回の走査が行われ
るまでの間の液晶１１の電位は、液晶１１の容量と、こ
の液晶１１の容量不足を補う補助容量１６とにより保持
され、自然放電による液晶１１の電圧降下が抑制され
る。

【００４５】また、同回路は、さらに、電源線１７と、
液晶１１の画素容量に充電された電荷を電源線１７へ転
送するバッテリチャージトランジスタ１８と、このトラ
ンジスタ１８の動作の制御信号を伝送する電源制御信号
線１９と、上記電源線１７に配されたコンデンサ２０と
を備えている。上記の電源制御信号線１９には、制御信
号を供給する図示しない制御手段が接続されており、こ
れら制御手段、電源制御信号線１９およびバッテリチャ
ージトランジスタ１８により電荷転送手段を備えた電源
手段が構成されている。

【００４６】上記の液晶１１の画素容量と電源制御信号
線１９と電源線１７とにおける電位の関係は図５のよう
になる。尚、同図はバッテリチャージトランジスタ１８
がｎ−ｃｈトランジスタであり、電源の極性が正極性の
場合について示している。

【００４７】液晶１１は、通常、反転駆動されるため、
液晶１１の画素容量には、同図に示すように、例えば１
水平周期毎に正極性と負極性の電位が交互に与えられ
る。同図の制御においては、画素に負極性の電荷を充電
する直前のｔ期間に電源制御信号線１９にＨ信号を与え
て、バッテリチャージトランジスタ１８をＯＮさせ、画
素に充電されている電荷を電源線１７に移動させる。電
源線１７に移動した電荷は、直接、負荷に供給される
か、または電源線１７に集中的、分散的もしくは分布定
期的に配されたコンデンサ２０により平滑化され、ある
いは充電された後、負荷に供給される。

【００４８】尚、図５に示すように、電源線１７の電位
にはリップル成分が重畳され易く、これを防止、あるい
は軽減するには、コンデンサ２０の容量を大きくすれば
よい。また、平滑化を効率的に行うには、図６に示すよ
うに、各バッテリチャージトランジスタ１８の間近にコ
ンデンサ２１を設ければよい。

【００４９】また、映像信号の内容によっては電位極性
が同じであっても、画素の電位が常に電源線電位よりも
高いとは限らず、低い場合も存在する。このような場
合、電源から画素へ逆方向に電流が流れ、電力損失が増
大するため、電流の逆流を防止する必要がある。これを
実現する回路を図７および図８にそれぞれ示す。これら
の回路においては、それぞれ、ダイオード２２、ダイオ
ード２３によって上記逆電流を防止している。

【００５０】さらに、上記逆電流、更にはコンデンサ２
１の電位が画素の電位より高い場合に生じる、コンデン
サ２１から画素への逆電流を防止するために、図９に示
すように、両ダイオード２２・２３を設けてもよい。
尚、ダイオード２２・２３の数はこれに限定されること
なく、適宜増加させてもよい。同図のような構成は、液
晶表示装置内の各回路が、通常時に、電源線１７に接続
された図示しないメイン電源から電圧および電流の供給
を受ける一方、メイン電源からの供給レベルが所定レベ
ル以下となった時に、電荷蓄積手段としてのコンデンサ
２１に蓄えられている電荷を電源線１７に供給する構成
をとる場合や、液晶表示装置内に分散配置された電源手
段が生成する電位レベルが、各電源手段毎に異なるよう
な場合に、特に適する。

【００５１】ところで、液晶表示装置内に分散配置され
たコンデンサ２１から電源線１７に供給する電位が、こ
の電源線１７が必要とする電位よりも高くなる場合に
は、コンデンサ２１に電圧安定化手段を設ける必要があ
る。図１０はこの手法の一つを示したものである。即
ち、コンデンサ２１にツェナーダイオード２４を設け、
これによりＢ点の電位を安定化させ、コンデンサ２１か
ら電源線１７に供給される電圧がある一定レベルを越え
ないようにしている。

【００５２】尚、上記のように、ツェナーダイオード２
４を必ずしもコンデンサ２１毎に設ける必要はなく、例
えば図１１に示すように、ツェナーダイオード２４に代
えて、電源線１７にツェナーダイオード２５を配しても
よい。また、上記の電圧を安定化させる構成も、上述し
たものに限らず、例えば、図１２に示すように、ある一
定電圧を有する基準線２６にダイオード２７を接続し
て、電圧をクリップする構成としてもよい。この場合、
基準線２６およびダイオード２７により電荷安定化手段
が構成される。

【００５３】以上の説明においては、電源制御信号線１
９を用いた制御により容量性負荷、即ち液晶１１の画素
容量の電荷を電源線１７に供給し、電源用として使用す
る構成例について示した。次には、電源制御信号線１９
を走査信号線と共用する構成について図１３により説明
する。

【００５４】同図の回路においては、上記走査信号線１
５と電源制御信号線１９とに代えて、共通信号線２８が
設けられ、画素トランジスタ１４・１８のゲート電極が
共に上記共通信号線２８に接続されている。また、この
回路においては、画素トランジスタ１４とバッテリチャ
ージトランジスタ１８とが同時にＯＮとなるのを避ける
ため、これら両トランジスタ１４・１８のチャンネル構
造が異なるものとなっている。ここでは、画素トランジ
スタ１４をｎ−ｃｈ、バッテリチャージトランジスタ１
８をｐ−ｃｈとしている。さらに、共通信号線２８の信
号は、少なくとも３値をとるものとしている。この回路
における液晶１１の画素容量と共通信号線２８と電源線
１７とにおける電位の関係は図１４に示すものとなる。

【００５５】上記の構成において、画素容量にデータ信
号線１３のデータを書き込む際には、画素トランジスタ
１４をＯＮ、バッテリチャージトランジスタ１８をＯＦ
Ｆにして、共通信号線２８を「Ｈ」（正極性）レベルに
する。一方、画素容量の電荷を電源手段としてのコンデ
ンサ２１に移す際には、画素トランジスタ１４をＯＦ
Ｆ、バッテリチャージトランジスタ１８をＯＮにして、
共通信号線２８を「Ｌ」（負極性）レベルにする。さら
に、画素容量に電荷を保持させる場合には、共通信号線
２８を「Ｈｉ−Ｚ」（ハイインピーダンス）状態、ある
いは、画素トランジスタ１４とバッテリチャージトラン
ジスタ１８とを共にＯＦＦにして、共通信号線２８をｐ
−ｃｈトランジスタ、即ちバッテリチャージトランジス
タ１８の閾値Ｖ_tpとｎ−ｃｈトランジスタ、即ち画素ト
ランジスタ１４の閾値Ｖ_tnとの間の電位に設定する。

【００５６】尚、上述の各トランジスタ１４・１８の構
造はあくまでも一例であり、例えば上記の例とは逆に、
画素トランジスタ１４の構造をｐ−ｃｈ、バッテリチャ
ージトランジスタ１８の構造をｎ−ｃｈとしてもよい。
また、画素トランジスタ１４およびバッテリチャージト
ランジスタ１８をＣＭＯＳスイッチとしても何ら差し支
えない。但し、この場合には、各信号波形もそれぞれの
回路構成に応じて変更する必要がある。さらには、両ト
ランジスタ１４・１８を同時にＯＮとしない構成であれ
ば、上記以外の構成でもよい。

【００５７】以上、容量性負荷の充電電位に電源手段の
出力電位よりも高い期間が存在する場合について画素を
例にとり説明したが、上記の構成は、他の容量性負荷、
例えはサンプリング回路等に適用することも可能であ
る。また、回路構成も図示した個々のものに限定され
ず、各図の構成を組み合わせたものであってもよい。例
えば、図１１において、コンデンサ２１、あるいはダイ
オード２３、あるいはこれら両者を備えていないもので
あってもよい。また、電源手段を全ての画素に設ける必
要はなく、一部の画素のみに設けられていればよい。ま
た、複数個設けられる電源手段の回路構成が全て同一形
式である必要もなく、個々に異なる形式のものであって
もよい。さらに、各電源手段が供給する電圧も一種類で
ある必要はない。また、上記の例では、正極性の電源を
得る構成としているが、同様の考え方で負極性の電源を
得ることが可能である。さらに、１個の容量性負荷から
正負両極性の電源を得るようにしてもよい。以上の事項
は以下の各実施例についても同様である。

【００５８】次に、容量性負荷の充電電位が電源手段２
の出力電位よりも低い場合に適する、昇電圧手段を備え
た電源手段の具体的な回路構成の例を図１５に示す。こ
の構成において、昇電圧手段２９は、同図（ａ）に示す
ように容量性負荷５と電源手段２との間、あるいは同図
（ｂ）に示すように、電源手段２と電源線３との間に設
けてもよい。ここでは、同図（ａ）に示した構成に基づ
いて説明する。

【００５９】図１５（ａ）に示した構成の具体的な回路
は図１６に示すものとなり、同図における主要部の信号
波形は図１７に示すものとなる。図１６の回路は、昇圧
線３０を備えるとともに、この昇圧線３０とダイオード
２２・２３間であるＣ点との間に昇圧コンデンサ３１を
備えている。上記昇圧線３０には図示しない昇圧用信号
供給手段が接続されており、これら昇圧コンデンサ３
１、昇圧線３０および昇圧用信号供給手段により上記昇
電圧手段２９が構成されている。さらに、同回路は平滑
用コンデンサ３２を備えている。この平滑用コンデンサ
３２は必要に応じて設けられる。

【００６０】上記の構成においては、正極性に充電され
た画素容量に逆極性の電位を充電する直前に、バッテリ
チャージトランジスタ１８をＯＮさせる。これにより、
画素容量に充電されている電荷が、ダイオード２２を介
して昇圧コンデンサ３１に充電される。このときのＣ点
の電位をＶ_Sとする。その後、昇圧線３０に一定期間、
波高値Ｖ_Dのパルスを供給させ、この信号を昇圧コンデ
ンサ３１に印加する。この結果、Ｃ点の電位がＶ_S＋Ｖ
_Dとなる。この電位は、ダイオード２３を介して、平滑
用コンデンサ３２により平滑された状態で、電源線１７
に供給される。

【００６１】尚、上記の回路は一例を示したものであ
り、例えばダイオード２３はトランジスタであってもよ
い。また、昇圧線３０の「Ｈ」状態も図１７に示したよ
うに、一定期間毎に設定する必要はなく、任意のタイミ
ングで設定してもよい。また、上記の回路は、正極性の
電源手段を実現するものであり、負極性の電源手段を実
現する回路についても、同様の考え方により実現するこ
とができる。

【００６２】〔実施例３〕本発明のさらに他の実施例を
図１８ないし図１９に基づいて以下に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を
有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００６３】本実施例の画像表示装置としての液晶表示
装置は、液晶表示装置内部やその外部表面から照射され
る光源の光エネルギーを光電池に代表される光電変換手
段により電気エネルギーに変換し、これを電源線に供給
することにより消費電力の低減を図るものである。

【００６４】本液晶表示装置は、画素付近の構成が図１
８に示すものとなっており、電源線１７に光電変換手段
としての光電池４１、例えば太陽電池が接続されてい
る。この光電池４１は、入射した光エネルギーを電気エ
ネルギーに変換して電源線１７に供給するものであり、
各画素毎に設けられている。従って、光電池４１の出力
によって電源線１７に電力が補給されることになり、装
置の低消費電力化を図ることができる。

【００６５】また、光電池４１の出力電位は、照射され
る光の強度等の要因によって変化する。そこで、図１９
に示すように、電源線１７にツェナーダイオード４２を
設けることにより、電源線１７の電圧が一定値を越えて
上昇することを阻止し、その電圧を安定化させることが
できる。

【００６６】また、上記のように光電変換手段としての
例えば光電池４１により低消費電力化を図る構成は、バ
ックライト、あるいはその他の外光による表示パネルの
照射が必要な非発光式の画像表示装置、即ち液晶表示装
置に特に適している。

【００６７】尚、上記の実施例においては、各画素毎に
光電池４１を設けているが、例えば複数個の画素毎に１
個の光電池４１を設けた構成、あるいは画素とは無関係
に設けた構成としてもよい。

【００６８】また、上記の光電池４１は、例えば単結晶
シリコン基板上に形成されるｐｎ接合タイプとしている
が、これは他の構造、例えばアモルファスシリコンに代
表される非晶質半導体を使用したｐｉｎ構造であっても
よく、さらには、単層セル構造には限定されず、多層
（スタックドあるいはタンデム）セル構造であってもよ
い。

【００６９】以上のように、各実施例１ないし実施例３
により低消費電力化を図る構成を示したが、これらはそ
れぞれの実施例に示した構成に限定されることなく、適
当に組み合わせて使用することが可能である。例えば、
実施例３の図１８および図１９に示した光電池４１を他
の各実施例の構成に設け、光電池４１によってさらに低
消費電力化を促進するようにしてもよい。

【００７０】また、以上の各実施例においては、画像表
示装置を液晶表示装置として説明しているが、上記の各
構成は、液晶表示装置ばかりでなく、ＥＬディスプレイ
等、その他の多種の画像表示装置にも同様に適用するこ
とができる。

【００７１】尚、実施例２の構成におけるアクティブ素
子、即ちバッテリチャージトランジスタ１８として、電
子移動度μが、通常、μ≒０．５cm²/V ・sec であるア
モフルファスシリコン薄膜トランジスタに対して１０倍
以上の高移動度の素子を使用した場合、即ちμ≧５cm²/
V ・sec となるアクティブ素子を使用した場合、この構
成は、液晶表示装置に対して特に好適なものとなる。こ
れは、画素容量から電源手段へのデータ転送を、表示の
合間、例えば画素の電位が正極性から負極性あるいはそ
の逆に切り換わる直前に、極めて短時間のうちに行う
と、表示動作にほとんど影響を与えずにすむことによ
る。

【００７２】また、以上の各実施例においては、電源手
段の電荷を直接、電源線１７に供給する構成となってい
るが、これに代えて、電源手段の電荷を、他の手段、例
えばデータ信号線、走査信号線あるいは補助容量線等を
介して電源線１７に供給する構成としてもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の画像表
示装置は、電荷を供給する複数個の電源手段が画像表示
部の面方向に分散して設けられ、上記の各電源手段が、
画像表示部に分散して設けられた負荷と接続された電源
線と接続されている構成である。

【００７４】これにより、画像表示部の面方向に分散し
て設けられた負荷と電源手段との間の電源線の長さを短
くすることができ、電源線での電圧降下が低減される。
従って、余分な電力損失が回避され、装置の低消費電力
化を図ることができるという効果を奏する。

【００７５】また、請求項２の発明の画像表示装置は、
請求項１の発明の画像表示装置において、電源手段が、
各画素に充電されている電荷を電源線に転送する電荷転
送手段を備えている構成である。

【００７６】これにより、請求項１の発明の効果に加
え、従来無駄に捨てられていた、画像表示部の各画素に
充電されている電荷を有効に利用して、装置の低消費電
力化を図ることができるという効果を奏する。

【００７７】また、請求項３の発明の画像表示装置は、
請求項１の発明の画像表示装置において、電源手段が、
入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換して上記
電源線に供給する光電変換手段を備えている構成であ
る。

【００７８】これにより、請求項１の発明の効果に加
え、例えば、画像表示装置内部に設けられた照明用光源
の光エネルギー、あるいは画像表示装置の外部表面から
照射される照明用光源の光エネルギー等を有効に利用し
て、装置の低消費電力化を図ることができるという効果
を奏する。

【００７９】また、請求項４の発明の画像表示装置は、
請求項１、２または３の発明の画像表示装置において、
電源手段が電荷蓄積手段を備えている構成である。ま
た、請求項５の発明の画像表示装置は、請求項４の発明
の画像表示装置において、電荷蓄積手段がコンデンサか
らなる構成である。

【００８０】これにより、請求項１、２または３の発明
の効果に加え、少量の電荷もこれを蓄積することにより
有効に利用することができるという効果を奏する。

【００８１】また、請求項６の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４または５の発明の画像表示装置に
おいて、電源手段が昇電圧手段を備えている構成であ
る。

【００８２】これにより、請求項１、２、３、４または
５の発明の効果に加え、電源線に供給しようとする電荷
の電圧が電源線で要求される電圧よりも低い場合であっ
ても、所定の電圧に昇圧した状態で電荷を電源線に供給
することができるという効果を奏する。

【００８３】また、請求項７の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４、５または６の発明の画像表示装
置において、電源手段が、電源手段から電源線に供給す
る電圧を安定化させる電圧安定化手段を備えている構成
である。

【００８４】これにより、電源手段から電源線に電荷を
供給することによって電源線の電圧が変動する事態を防
止することができるという効果を奏する。

【００８５】また、請求項８の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４、５、６または７の発明の画像表
示装置において、電源手段が、画像表示部と同一の基板
上に設けられている構成である。

【００８６】これにより、請求項１、２、３、４、５、
６または７の発明の効果に加え、電源線で生じる電圧降
下の比率を低減し得るとともに、各負荷の動作を安定化
させることがでるという効果を奏する。

【００８７】また、請求項９の発明の画像表示装置は、
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の発明の画
像表示装置において、電源手段を構成するアクティブ素
子の電子移動度μが、μ≧５cm²/V ・sec である構成で
ある。

【００８８】これにより、請求項１、２、３、４、５、
６、７または８の発明の効果に加え、電源手段から電源
線への電荷の供給動作が迅速に行われ、画像の表示動作
に影響を与える事態を回避することができるという効果
を奏する。

【００８９】また、請求項１０の発明の画像表示装置
は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の
発明の画像表示装置において、画像表示装置が液晶表示
装置である構成である。

【００９０】これにより、請求項１、２、３、４、５、
６、７、８または９の発明の効果に加え、画像表示装置
が消費電力の少ない液晶表示装置であるので、低消費電
力化を図る各構成が有効に作用する。特に、請求項２の
構成における画像表示装置として液晶表示装置を使用し
た場合、液晶表示装置では画像表示部に蓄えられている
電荷の総量が多く、また画素に蓄えられた電荷をデータ
を書き込む毎に無駄に捨てているので、低消費電力化が
顕著に促進されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液晶表示装置の構成
を示す説明図である。

【図２】図１に示した構成に対する比較例を示す説明図
である。

【図３】本発明の他の実施例における液晶表示装置の要
部の基本構成を示すブロック図である。

【図４】図３に示した構成を具体的に示す回路図であ
る。

【図５】図４に示した回路の要部の動作を示すタイミン
グチャートである。

【図６】図４に示した構成を基本とし、リップル低減機
能備えた構成を示す回路図である。

【図７】図４に示した構成を基本とし、画素への電流の
逆流防止機能を備えた構成を示す回路図である。

【図８】図７に示した構成の他の例を示す回路図であ
る。

【図９】図７に示した構成のさらに他の例を示す回路図
である。

【図１０】図４に示した構成を基本とし、コンデンサか
ら電源線への供給電圧の安定化機能を備えた構成を示す
回路図である。

【図１１】図１０に示した構成の他の例を示す回路図で
ある。

【図１２】図１０に示した構成のさらに他の例を示す回
路図である。

【図１３】図４に示した構成を基本とし、電源制御信号
線と走査信号線とを共用した構成を示す回路図である。

【図１４】図１３に示した回路の要部の動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図１５】同図（ａ）は、本発明の他の実施例の液晶表
示装置における、容量性負荷の充電電位が電源手段の出
力電位よりも低い場合の要部の基本構成を示すブロック
図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示した構成の他の例を
示すブロック図である。

【図１６】図１５（ａ）の構成を具体的に示す回路図で
ある。

【図１７】図１６に示した回路の要部の動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図１８】本発明のさらに他の実施例における液晶表示
装置の要部の基本構成を示す回路図である。

【図１９】図１８に示した構成を基本とし、電源線電圧
の安定化機能を備えた構成を示す回路図である。

【図２０】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置
における画素付近の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１画像表示部２電源手段３電源線５容量性負荷１１液晶１２画素電極１３データ信号線１４画素トランジスタ１５走査信号線１６補助容量１７電源線１８バッテリチャージトランジスタ（アクティブ素
子、電荷転送手段）１９電源制御信号線（電荷転送手段）２０コンデンサ２１コンデンサ（電荷蓄積手段）２４ツェナーダイオード（電圧安定化手段）２５ツェナーダイオード（電圧安定化手段）２６基準線２７ダイオード（電圧安定化手段）２８共通信号線（電圧安定化手段）３０昇圧線（昇電圧手段）３１昇圧コンデンサ（昇電圧手段）４１光電池（光電変換手段）４２ツェナーダイオード（電圧安定化手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の画素を有し、面状に広がる画像表
示部を備えている画像表示装置において、電荷を供給する複数個の電源手段が上記画像表示部の面
方向に分散して設けられ、上記の各電源手段が、画像表
示部に分散して設けられた負荷と接続された電源線と接
続されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】上記の電源手段が、上記の各画素に充電さ
れている電荷を電源線に転送する電荷転送手段を備えて
いることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】上記の電源手段が、入射した光エネルギー
を電気エネルギーに変換して上記電源線に供給する光電
変換手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載
の画像表示装置。
【請求項４】上記の電源手段が電荷蓄積手段を備えてい
ることを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像
表示装置。
【請求項５】上記の電荷蓄積手段がコンデンサからなる
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】上記の電源手段が昇電圧手段を備えている
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載
の画像表示装置。
【請求項７】上記の電源手段が、電源手段から上記電源
線に供給する電圧を安定化させる電圧安定化手段を備え
ていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５また
は６に記載の画像表示装置。
【請求項８】上記の電源手段が、画像表示部と同一の基
板上に設けられていることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６または７に記載の画像表示装置。
【請求項９】上記電源手段を構成するアクティブ素子の
電子移動度μが、μ≧５cm²/V ・sec であることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記
載の画像表示装置。
【請求項１０】上記の画像表示装置が液晶表示装置であ
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、
７、８または９に記載の画像表示装置。