575862 A7 B7 五、發明説明（1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於主動矩陣型顯示裝置，特別是關於高開 口率且高精細之像素記憶方式之液晶顯示裝置或電子發光 型顯示裝置。 液晶顯示裝置被廣泛使用在筆記型電腦或顯示監視器 用之高精細且可以顯示彩色之顯示裝置。 習知之這種液晶顯示裝置包括，使用各內面形成有相 互交叉之平行電極之一對基板，挾持液晶層之液晶顯示元 件之單純矩陣型，及在一對基板之一方，使用具有以像素 單位選擇用之轉接兀件之液晶顯不兀件之主動矩陣型液晶 顯示裝置。 主動矩陣型液晶顯示裝置中之具代表性之薄膜電晶體 (T F T )型，係以每一像素配設之薄膜電晶體τ F T作 爲轉接元件，在像素電極施加信號電壓（影像信號電壓： 色調電壓），因此像素間沒有串訊，能夠做高精細而多色 調之顯示。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，將這種液晶顯吊裝置安裝在攜帶型之資訊 終端機等，電源使用電池之電子裝置時，則需要設法減低 顯示時所消耗之電力。因此，以往有不少提案，建議使液 晶顯示裝置之各像素具有記憶功能。 第1 4圖係令像素具有記憶功能之液晶顯示裝置之一 像素之架構例子之說明圖。第1 4圖係所謂之動態記憶型 ，係在設於信號線與掃描線之交點之薄膜電晶體T F T之 輸出側（像素電極側）配設記憶電容’而以此保持顯不資 料一定時間。再者，L C係表示液晶電容。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（2 ) 此動態記憶型因保持在記憶電容之資料會隨時間洩漏 掉’因此需要定期之再新（refresh )。尤其是使用多晶矽 半導体構成像素之記憶功能時，此洩漏電流有變大之傾向 。因此必須縮短再新循環。 但是縮短再新循環時，卻會降低因爲使各像素具有記 憶功能而省略不必要之寫入，以減少周邊電路及減低消耗 電力之效果。 爲了消除上述問題，有人提案使用靜態記憶型取代動 態記憶型。 第1 5圖係說明日本國特開平4 一 3 3 3 0 9 4號公 報之記載於第3圖之靜態記憶型之記憶電路之一個例子之 主要部分電路圖。圖中，以一點虛線所圍之部分表示記憶 電路。此電路由N Μ〇S電晶體1 1 1 、P Μ〇S電晶體 1 1 2、反相器1 2 1、1 2 2所構成。掃描信號V g供 給N Μ〇S電晶體1 1 1及P Μ〇S電晶體1 1 2之閘極 ，色調信號（亮度信號）V d供給Ν Μ 0 S電晶體1 1 1 之汲極。Ν Μ〇S電晶體1 1 1之源極與Ρ Μ〇S電晶體 1 1 2之源極一起連接在反相器1 2 2之輸入。 選擇液晶驅動電壓之記憶電路之輸出D Μ係從反相器 1 2 2之輸出取出。反相器1 2 1則輸入此信號D Μ，將 其輸出連接在Ρ Μ〇S電晶體1 1 2之汲極。 Ν Μ〇S電晶體1 1 1在掃描信號V g爲'' 〇 〃時， 成爲〇F F狀態，'' 1 〃時成爲〇N狀態。與此相反， Ρ Μ〇S電晶體1 1 2在掃描信號V g爲'' 1 〃時，成爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） IT------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575862 A7 B7 五、發明説明（3 ) 〇F F狀態，、、〇 〃時成爲Ο N狀態。因此，此記憶電路 在掃描信號V g爲'' 0 〃時，遮斷亮度信號V d ，將反相 器1 2 1之輸出連接在反相器1 2 2之輸入而成資料保持 狀態。而掃描信號V g爲'' 1 〃時，將亮度信號V d連接 到反相器1 2 2之輸入而成爲資料通過狀態。 第1 6圖係說明日本國特開平8 — 1 9 4 2 0 5號公 報之記載於第2圖（b )之靜態記億型之記憶電路之另一 個例子之主要部分電路圖。圖中，以一點虛線所圍之部分 表示像素記憶器。此電路由設在掃描線3與信號線4之交 叉部之薄膜電晶體構成之轉接元件2 1、2 2、2 3、 2 4所構成。轉接元件2 2及2 3構成反相器，成爲記憶 電路。將掃描電壓（脈衝）加在掃描線3 ，經由信號線4 將與此同步以控制轉接元件2 4之開閉之信號輸入到轉接 元件2 1。 1 此外之在各像素設記憶器之領先技術另有日本國特開 平6 — 10 253〇號、特開平8 — 28617 0號、特 開平9 — 1 1 3 8 6 7號、特開平9 — 2 1 2 1 4 0號、 特開平1 1 — 6 5 4 8 9號及特開平1 1 — 7 5 1 4 4號 公報。 惟，任一領先技術均在各像素之記憶電路之電源節點 ，施加電壓位準不會隨時間變化之直流電壓，卻均未記述 或暗示，在各像素之記憶電路之電源節點，施加電壓位準 會隨時間之經過而變化之交流電壓之構想。 因此，任一領先技術均必須按各像素特別配設供應直 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 流電壓之配線，以便維持各像素之記憶器之記憶內容。 上述傳統之架構因爲採靜態記憶型，在液晶顯示裝置 之像素陣列部分本來需要向各像素供應不必要之高低兩固 定電壓，因此，需要額外之配線空間，尤其是穿透型之液 晶顯示裝置會導致開口率之降低。 而反射型液晶顯示裝置或電子發光顯示裝置，穿透型 液晶當然不必講，驅動像素之驅動器等之周邊電路之配線 會變多，顯示裝置之周邊領域變大，完全違背小型化。 本發明之目的在提供，可以解除上述傳送技術之各項 問題，可以不必在液晶顯示裝置之像素陣列部分使用本來 不需要之高低兩固定電壓，具有與靜態記憶電路等效之影 像記憶電路之高開口率、高度精細、且能夠以較少之配線 數達成多色調影像顯示之主動矩陣型顯示裝置。 爲了達成上述目的，本發明採用，影像記憶器之資料 保持使用像素驅動用脈衝爲電源，例如，液晶係使用液晶 交流驅動用脈衝爲電源之電路架構。亦即， 在對應多數掃瞄線與多數信號線交叉之部分配設像素 5 以像素電極及選擇該像素電極之轉接元件，以及用以 記憶寫入上述像素電極之資料之記憶電路，構成上述像素 ，並備有向上述記憶電路施加交流電壓之電源線。 備有，在行方向及列方向排列之多數像素，及對應上 述各像素配設之上述行方向延伸之多數掃瞄線及多數信號 線， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575862 A7 B7 五、發明説明（5 ) 而以像素電極、選擇該像素電極之轉接元件、用以言己 憶上述像素電極之顯不資料之記憶電路、以及，用以選擇 施加於上述像素電極之電壓，同時將選擇之上述電極之一 供給上述記憶電路之選擇電路，構成上述像素。 集中多數要素像素（格子）構成1像素（單位像素） ，將上述單位像素之多數排列在行方向及列方向，配設對 應上述要素像素而在行方向延伸之多數行選擇線及列方向 延伸之多數列選擇線，上述要素像素備有像素電極、選擇 該像素電極之轉接元件、用以記憶上述像素電極之點燈/ 非點燈之資料之記憶電路、以及，用以選擇施加於上述像 素電極之電壓之選擇電路’ 向上述記憶電路供應施加於上述像素電極之電壓之一 ，配設，用以驅動上述多數行選擇線之行選擇電路，及用 以驅動上述多數列選擇線之列選擇電路， 屬於上述一個單位像素之多數要素像素，係由上述行 選擇電路及列選擇電路同時選擇。 藉由寫入上述記憶電路之資料，控制屬於一個上述單 位像素之多數要素像素之點燈之數目，以顯示色調。 藉由寫入上述記憶電路之資料，控制屬於一個上述單 位像素之要素像素之點燈周期及非點燈周期之比率，以顯 示色調。 藉由此架構，可以減少配線數、防止像素之開口率之 降低，獲得多色調且高度精細之影像顯示。 再者，本發明不受上述架構及後述之實施例之架構之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Φ------、訂------^w— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 575862 A7 B7_ 五、發明説明（6 ) 限制’可以在不脫離本發明之技術思想之範圍內作各種變 更。 茲參照實施例之附圖詳細說明本發明之實施形態如下 〇 第1圖係說明本發明之主動矩陣型顯示裝置，具体上 是說明液晶顯示裝置之槪要架構之模式圖。此主動矩陣型 顯示裝置係在基板上沿X - Y平面以二維方式排列之像素 記憶器陣列之一邊，配置X方向之隨機擷取電路（X ) RAX，在另一邊配置Y方向之隨機擷取電路（γ) R A Y。而在隨機擷取電路（X ) R A X側設有選擇開關 陣列S E L。 從隨機擷取電路（X ) R A X向像素陣列配設有選擇 信號線H A D L，從隨機擷取電路（Y ) R A Y向像素陣 列配設有選擇信號線V A D L，而從選擇開關陣列S E L 向像素陣列配設有資料線（影像信號線）D L。上述選擇 信號線H A D L、選擇信號線V A D L、資料線D L之交 叉部位形成有像素P I X ◦再者，像素P I X配設有施加 固定電壓（共伺電極電壓）VCOM之共同線VC〇M — L。 像素記憶器陣列之再一邊設有施加固定電壓V C〇Μ 之焊接區V C〇Ν — Ρ。 而配設有施加固定電壓V C〇Μ之焊接區V C Ο Ν〜 Ρ之一邊，則設有施加每一場均不相同之兩種電壓Ρ Β ρ 與Ρ Β Ν之焊接區Ρ Β Ρ - Ρ及Ρ Β Ν - Ρ，連接在此焊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） --------φ--------------mr (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 接區P B P-P及pbn — P之交變電壓線PB P - L及 Ρ β N - L係向像素p I X延伸。 從顯示控制裝置C T L輸出之X位址資料X、γ位址 資料Υ及顯示信號之數位資料（r、G、Β )係分別經由 各該匯流線X、Υ、D供給隨機擷取電路（X ) R A X、 隨機擷取電路（Y ) r A Y及數位資料匯流線D。 固定電壓V COM，交變電壓P B P及P BN係由顯 示控制裝置C T L所控制之電源電路P W U供給。 第2圖係說明本發明第1實施例之1像素之架構之電 路圖。在夾有液晶L C之一方之基板，構成影像信號線 D L之影像信號線D L 1構成向像素供應影像信號之配線 ’選擇信號線H A D L 1及V A D L係選擇施加影像信號 之像素用之配線。像素具有在下一次被選擇而改寫以前保 持所施加之影像信號之功能。 再者，若將本實施例之液晶L C改用電子發光元件， 便成爲電子發光型顯示裝置。 固定電壓VCOM加在固定電壓線VCOM — L。而 固定電壓V C 0M也加在夾著液晶L C之另一方之基板上 形成之電極。交變電壓P B P及P B N則加在交變電壓線 PBP — L 及 PBN-L。 對像素之影像信號之寫入’係在因施加於構成選擇信 號線H A D L之選擇信號線H A D L 1及選擇信號線 H A D L之各選擇信號，使兩個N Μ〇S電晶體 VAD SW1與HAD SW1成爲ON狀態，而爲之。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- JAWIT (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______ _B7__ 五、發明説明（8 ) 以寫入之影像信號電位作爲輸入閘（電壓節點N 8 ) 電位，以電氣方式連接一對P型場效電晶體P L T F 1及 n型場效電晶體N L T. F 1之各個成爲源極或汲極之電極 ’或者擴散領域而形成輸出部（電壓節點N 9 )，構成第 1反相器。以下，電壓節點簡稱爲節點。 以電氣方式連接，構成第1反相器之一對P型場效電 晶體P L T F 1及η型場效電晶體N L T F 1之各個成爲 源極或汲極之電極，或者擴散領域，而形成輸出部（節點 Ν 9 )，以此輸出部之電位，作爲輸入閘電位之一對ρ型 場效電晶體P L T F 1及η型場效電晶體N L T F 1 ，構 成第2反相器。 以電氣方式連接，構成第2反相器之一對Ρ型場效電 晶體P L T R 1及η型場效電晶體N L T R 1之各個成爲 源極或汲極之電極，或者擴散領域，而形成輸出部（節點 Ν 8 )，以此輸出部之電位，作爲輸入閘電位之一對ρ型 場效電晶體Ρ Ρ V S 1及η型場效電晶體Ν Ρ V S 1 ，構 成第3反相器。 而構成第2反相器之一對ρ型場效電晶體P L T F 1 及η型場效電晶體N L 丁 F 1之輸出部（節點Ν 8 )，係 同時以電氣方式連接在第1反相器之輸入閘（節點Ν 8 ) 〇 構成第1及2反相器之η型場效電晶體N L T F 1及 N L T R 1之非反相器輸出之源極或汲極或者擴散領域（ 節點Ν 6 )，係連接在上述一對交變電壓線之一方（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ~ — ------IT------^_wl (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575862 A7 _____B7_ 五、發明説明（9 ) P B N )。 而且’構成第1及2反相器之p型場效電晶體 PLTF 1及PLTR1之非反相器輸出之源極或汲極或 者擴散領域（節點N 4 )，係連接到，與構成第1及2反 相器之η型場效電晶體之非反相器輸出之源極或汲極或者 擴散領域（節點Ν 6 )所連接之交變電壓線（節點Ν 6 ) 成對之電壓之交變電壓線Ρ Β Ρ。 而構成第3反相器之一對ρ型場效電晶體Ρ Ρ V S 1 及η型場效電晶體Ν Ρ V S 1之非反相器輸出部之成爲源 極或汲極之電極，或者擴散領域之一方（節點Ν 6 )，係 連接在上述交變電壓線之任一方（Ρ Β Ν )，另一方則連 接在固定電壓V C 0Μ。 第3圖係說明第2圖所示像素電路之動作之波形圖， 橫軸取時間，表示施加在各個信號線之脈衝電壓及節點之 電壓。圖中，D L 1係加在包含該像素之像素陣列（像素 記憶器陣列）內之像素列（或像素行）之共同之影像信號 線（汲極線）之信號脈衝之一個例子。 本實施例係在選擇信號線H A D L 1及V A D L 1同 時變成高位準（High )時，兩個電晶體V A D S W 1及 H A D S W 1成爲〇N狀態。這時之影像信號線（汲極線 )D L 1之電壓位準被寫入像素記憶器之節點N 8。 在第2圖，首先’ （1)電晶體HADL1及 V A D L 1之Ν Μ〇S電晶體以t 1之定時成爲Ο N狀態 ，這時之影像信號線D L 1之電壓位準被寫入像素記憶器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 575862 Α7 Β7 五、發明説明（10 ) 之節點N 8。 (2 )若定時t 1以前之節點N 8之狀態是低位準（ Low)，則因上述寫入，節點N 8之狀態將從低位準變 成高位準。這時，在第3圖所示之例子因一對交變電壓線 P B P、P B N之電壓狀態係P B P在高位準（+ V )， P B N在低位準（一 V )，因此兩個反相器之P型場效電 晶體P L T F 1與η型場效電晶體N L T F 1 ，及p型場 效電晶體P L T R 1與η型場效電晶體N L T R 1之電壓 施加條件係在正常動作狀態，節點Ν 8成爲高位準狀態。 藉此，Ρ型場效電晶體P L T F 1變成〇F F狀態，η型 場效電晶體N L T F 1變成〇Ν狀態，其輸出節點Ν 9連 接在交變電壓線Ρ Β Ν。亦即，該狀態係從高位準變成低 位準。 由於節點Ν 9之狀態從高位準變成低位準，Ρ型場效 電晶體P L T F 1與η型場效電晶體N L 丁 F 1中之 P L T F 1變成〇Ν狀態，N L T F 1變成〇F F狀態， 因此，其輸出節點Ν 8連接到交變電壓線Ρ Β Ρ，其狀態 成爲高位準。其結果是，在定時t 1使Ν Μ〇S電晶體 VADSW1及HAD SW1成爲OFF狀態，節點Ν8 被從影像信號線D L 1切斷其電氣連接狀態後，仍可以與 定時t 1之寫入狀態（高位準）之外部電位連接，保持其 狀態（具有記憶功能）。 (3 )節點N 8之電壓同時是構成第3反相器之一對 P型場效電晶體Ρ Ρ V S 1與n型場效電晶體Ν Ρ V S 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------0-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,11 Ρ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 575862 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（11 ) 之閘極電壓。因節點N 8在高位準狀態，因此構成第3反 相器之p型場效電晶體P P V S 1成爲〇F F狀態，η型 場效電晶體Ν Ρ V S 1成爲〇Ν狀態，驅動液晶L C之未 圖示之像素電極與交變電壓線Ρ Β Ρ連接在一起。 從定時t 1至定時t 3之期間，交變電壓線Ρ Β Ν之 電位在低位準狀態（- V )，因此，像素電極成爲低位準 狀態（一 V )，成爲將與對向電極電位V C〇Μ (〜（（ + V) + ( — V) ) / 2)之電壓差分之電壓加在液晶之 狀態。 (4 )從定時t 1至定時t 3之期間，一對交變電壓 線Ρ Β Ρ、Ρ Β N之電位不會變動，可以保持上述（2 ) 、（3)之狀態。 (5)在定時t4，一對交變電壓線PBP、PBN 反轉其電位。亦即，交變電壓線Ρ Β P從高位準狀態（ + V )變化成低位準狀態（一 V )，交變電壓線Ρ Β N從 低位準狀態（一 V )變化成高位準狀態（+ V ) ° (6 )這時之像素記憶器之動作如下。因節點N 8在 高位準狀態，因此，構成第1反相器之一對P型場效電晶 體P L T F 1與η型場效電晶體N L T F 1仍然是’ N L T F 1在〇Ν狀態，其輸出節點Ν 9以電氣方式連接 在交變電壓線Ρ Β Ν。 因此，由於交變電壓線Ρ Β Ν之電位從低位準狀態（ 一 V )變成高位準狀態（+ V )，節點Ν 9也從低位準狀 態（一 V )變成高位準狀態（+ V )。 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -14- 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（12 ) (7 )當節點N 9變成高位準狀態（+ v )時，構成 第2反相器之一對ρ型場效電晶體P L T R 1與η型場效 電晶體N L T R 1之P L T R 1變成〇F F狀態， N L T R 1變成〇Ν狀態。藉此，其輸出節點ν 8便經由 η型場效電晶體N L T R 1連接到交變電壓線ρ β ν。因 此’其電位是在高位準（+ V )，這個時候也是施加偏壓 將節點Ν 8維持在高位準（+ V )，構成第3反相器之一 對Ρ型場效電晶體Ρ Ρ V S 1與η型場效電晶體 Ν Ρ V S 1之Ρ Ρ V S 1維持在〇F F狀態，Ν Ρ V S 1 維持在Ο Ν狀態。 這時，驅動液晶L C之像素電極（未圖示）係連接在 交變電壓線Ρ Β Ν ’但因交變電壓線Ρ Β Ν之電位在高位 準狀態（+ V )，因此，像素電極成爲高位準狀態（+ V )。這時也是成爲對液晶施加與對向電極電位V C Ο Μ ( 〜（（+V) + ( - V) ) /2)之電壓差分之電壓之狀 育fc 〇 這時之電壓記號在對向電極V C〇M是與上述（3 ) 時相反，這便是驅動液晶時爲了防止液晶劣化一般所使用 之交變電壓施加法，合乎像素記憶器所實現之驅動方法。 (8 )在第3圖％在定時t 7，一對交變電壓線 Ρ Β Ρ、Ρ Β N再度反轉其電位。亦即，交變電壓線 Ρ Β P從低位準狀態（一 V )變化成高位準狀態（+ V ) ，交變電壓線Ρ Β N從高位準狀態（+ V )變化成低位準 狀態（一 V )。這時是反覆上述（2 ) 、 （ 3 )所說明之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 575862 Α7 Β7 五、發明説明（13 ) 狀態。 (9)在第2圖，在定時t9 ，NM〇S電晶體 V A D S W 1及H A D S W 1再度成爲〇N狀態，節點 N 8連接到影像信號線D L 1。這時之影像仏咸線D L 1 之狀態爲低位準狀態（一 V )。因此，節點N 8變成低位 準狀態（一 V )，構成第1反相器之一對p型場效電晶體 PLTF 1與η型場效電晶體NLTF 1中之PLTF 1 成爲〇N狀態，N L T F 1成爲〇F F狀態。 這時，因爲交變電壓線p B P是在高位準狀態（+ V )，p b N是在低位準狀態（一 V )，因此，一對P型場 效電晶體P L T F 1與η型場效電晶體N L T F 1之輸出 節點Ν 9連接在交變電壓線Ρ Β Ρ ’成爲高位準狀態（ + V )。 節點Ν 9是在高位準狀態（+ V )，因此構成第2反 相器之一對Ρ型場效電晶體P L T F 1與η型場效電晶體 NLTF 1中，電晶體PLTF1變成爲OFF狀態，電 晶體N L T F 1變成爲〇N狀態。其輸出節點N 8以電氣 方式連接在交變電壓線P B N。 因交變電壓線P B N在低位準狀態（一 V )，節點 N 8成爲低位準狀態（一 V )，在N Μ〇S電晶體 V A D S W 1及H A D S W 1再度成爲〇F F狀態後，仍 保持低位準狀態（一 V )。 (1 0 )因節點N 8在低位準狀態（一 V )，構成第 3反相器之一對P型場效電晶體P P V S 1與η型場效電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •Φ. 、\\-口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______B7 _ 五、發明説明（14 ) 晶體N P V S 1中，電晶體p p v S 1成爲〇N狀態，電 晶體N P V S 1成爲〇F F狀態，驅動液晶L C之像素電 極（未圖示）連接在對向電極電壓V C 0M ◦像素電極成 爲電壓V C 0M，與對向電極電位V C 0M在同電位。因 此成爲未在液晶施加電壓之狀態。 (1 1 )在定時t 1 2時，一對交變電壓線P B P、 Ρ β N再度反轉其電位。亦即，交變電壓線p b p從高位 準狀態（+ V )變化成低位準狀態（一 ν )，交變電壓線 Ρ Β Ν從低位準狀態（一 V )變化成高位準狀態（+ ν ) 。節點Ν 8維持在低位準狀態（一 ν )，因此構成第1反 相器之一對ρ型場效電晶體P L T F 1與η型場效電晶體 N L T F 1中，電晶體p l T F 1成爲〇Ν狀態，電晶體
N L T F 1維持〇f F狀態，亦即成爲低位準狀態（一 V )° 節點Ν 9變成低位準狀態（一 ν )時，構成第2反相 器之一對Ρ型場效電晶體P L T R 1與η型場效電晶體 N L T R 1中，電晶體p l T R 1成爲〇Ν狀態，電晶體 N L T R 1成爲〇f F狀態。輸出節點Ν 8連接在交變電 壓線Ρ Β Ρ。因交變電壓線ρ β ρ在低位準狀態（一 ν ) ’因此節點Ν 8成爲低電位（一 V )，而維持低位準狀態 (一 V )。 (1 2 )因節點ν 8在低位準狀態（一 ν )，構成第 3反相器之一對Ρ型場效電晶體Ρ Ρ V S 1與η型場效電 晶體Ν Ρ V S 1中，電晶體ρ p v s i成爲〇ν狀態，電 本紙張ϋ適用中) M規格（21〇^缝） ΙΦ------1T------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 575862 Α7 Β7 五、發明説明（15) 晶體N P V S 1成爲〇F F狀態，驅動液晶L C之像素電 極（未圖示）連接在對向電極電壓V C〇M。像素電極成 爲電壓VCOM，與對向電極電位VC〇M在同電位。因 此成爲未在液晶施加電壓之狀態。 (1 3 )藉以上所說明之架構，可以使用本來用以防 止液晶劣化而加在各電極之交變電壓，保持設在像素內之 記憶器（栓鎖記憶器）之狀態。 (1 4 )在上述（6 )及（1 1 ) ’係以交變電壓之 電位發生變化時節點N 8之電位也不變化爲前提’但在實 際之電路設計係會變化之要素。極端的情形是’例如將節 點N 9之容量設計成較節點N 8大很多時’節點N 9之 電位不太會變化，因此在開始向本身穩定化變化之關閉之 鎖上（L a t c h - U p )放大器（由一對P型場效電晶體 PLTF 1與η型場效電晶體NLTF 1構成之第1反相 器，及由一對Ρ型場效電晶體P L T R 1與η型場效電晶 體N L T R 1構成之第2反相器之相互間之輸出變成對方 之輸入之電路架構），其本身穩定狀態是由節點Ν 9所支 配。亦即，若以上述（6 )之狀態是由節點Ν 9在支配之 假設來思考，因節點Ν 9是在低位準狀態（一 V ) ’因此 第2反相器之電晶體P L T R 1成爲〇Ν狀態（+ V ) ’ 而電晶體N L T R 1則成爲〇F F (— V )狀態。因此’ 節點Ν 8連接在交變電壓線Ρ Β Ρ，而在（6 )之條件下 ，交變電壓線Ρ Β Ρ是在低位準狀態（一 ν )節點Ν 8係 從高位準狀態（+ V )變化成低位準狀態（一 ν ) ’而無 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-u 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） -18- 575862 A7 ____B7____ 五、發明説明（16 ) 法保持記憶器。 (1 5 )若由第2圖來思考節點N 8與節點N 9 ，則 節點N 9只是第2反相器之電晶體p L TR 1與 N L 丁 R 1之閘極電容及本身配線電容。對此，節點n 8 則除了第1反相器之P L T F 1與N L T F 1之聞極電容 及本身配線電容之外，尙有第3反相器之P P V S 1與 NP V S之閘極電容及NM〇S電晶體HAD SW1之閘 極及藕合電容，因此，一般是認爲節點N 8會支配本身穩 定狀態，但因不同之設計，有可能會發生上述（1 4 )之 狀況。第4圖〜第6圖表示考慮此項對策之電路架構。 第4圖係說明本發明第2實施例之1像素之架構之電 路圖◦與第2圖相同之記號表示同一功能之部分（再者， 記號之數字2係對應第2圖之標示數字1者之同一元件或 線）。 本實施例係在構成第1反相器之一對P型場效電晶p P L T R 1及η型場效電晶體N L T R 1之輸入節點N 8 ，與構成第2反相器之一對P型場效電晶體P L T R丨s η型場效電晶體N L T R 1之之輸入節點N 8 /之間插入 電組器R F Β。 節點Ν 8之記憶狀態，主要是Ν Μ〇S電晶體 VADSW2及HADSW2之OFF位準之漏洩，或與 其他配線（D L 2、P Β P、Ρ Β Ν、V A D L、 HADL 2 )之電容藕合引起之電位變動，通常可以假$ 會造成記憶狀態反轉之大變動量要有較長之時間。 本f氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） --------L#! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 575862 Α7 Β7 五、發明説明（17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此’輸出節點N 8 /之電位之目的是在補償其比較 緩慢的變動引起之電荷之變化分，因此，在上述部分插入 局電阻R F B也可以達成其目的。 由於採用本實施例之架構，因此，縱使如上述（1 4 )所述，節點N 9之電容量比較大，構成第2反相器之電 晶體P L T R 1與電晶體N L T R 1之狀態暫時受到N 9 之支配，其輸出變成不適宜之電位時，在其電位經由電阻 R F B使節點N 8之狀態變化以前，會發生如上述（6 ) 、（1 1 )所示之程序由節點N 8所支配之狀態之設定， 因此可以更確實保持記憶資料。 第5圖係說明本發明第3實施例之1像素之架構之電 路圖。與第4圖相同之記號表示同一功能部分。本實施例 係在構成第2反相器之一對P型場效電晶體P L T R 1及 η型場效電晶體N L T R 1之之輸入節點N 8 / ，與構成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1反相器之一對Ρ型場效電晶體P L T R 1及η型場效 電晶體N L T R 1之輸入節點Ν 8之間插入Ν Μ〇S電晶 體NF B SW。此NMOS電晶體NFB SW之閘極輸入 節點連接在交變電壓線Ρ Β Ρ。 依據本實施例之架構時，僅在構成兩個反相器（第2 反相器及第1反相器）之電晶體PLTR2與電晶體 N L T R 2，P L T F 2與N L T F 2在一般之偏壓狀態 時，亦即’ ρ型側之電壓較Γ1型側之電壓局時，Ν Μ〇S 電晶體N F B S W成爲〇Ν狀態。藉此，在上述（6 )、 (1 1 )所述之狀態時，構成第2反相器之電晶體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -20- 575862 A7 ______B7___ 五、發明説明（18 ) PLTR2及NLTR2之輸入節點N8〃 ，與構成第1 反相器之電晶體P L T F 2及電晶體N L T F 2之輸入節 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 點N8之電氣連接被切斷。因此不會發生上述（1 4 )之 狀況。 第6圖係說明本發明第4實施例之1像素之架構之電 路圖。與第5圖相同之記號表示同一功能部分。本實施例 係在構成第2反相器之一對P型場效電晶體P L T R 2及 η型場效電晶體N L T R 2之之輸入節點N 8 > ，與構成 第1反相器之一對Ρ型場效電晶體P L T F 2及η型場效 電晶體N L T F 2之輸入節點Ν 8之間插入Ν Μ〇S電晶 體P F B S W。此Ν Μ〇S電晶體P F B S W之閘極輸入 節點連接在交變電壓線Ρ Β Ν。 藉由本實施例之架構也可以獲得與上述第5圖所說明 者同樣之效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在上述各實施例說明之架構，C Μ〇S電晶體不僅在 放電模式時使用，也在充電模式使用，因此，設計時必須 留意充電模式時之傳遞電壓之門檻値電壓降。例如，構成 第3反相器之電晶體Ν Ρ V S 2在〇Ν狀態，交變電壓線 Ρ Β Ν與像素電極成電氣方式連接在一起時，交變電壓線 Ρ Β Ν之低位準電壓會直接傳遞，但高位準電壓會成爲降 低門檻値分之電壓。 例如，此門檻値電壓爲V t h Ν時，必須考慮將固定 電壓VC〇M設定在{(局位準（+V) +低位準（一 V ))/2}- VthN/2 附近。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -21 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575862 Α7 Β7 五、發明説明（19 ) 在第2圖之電路架構，若第2反相器（電晶體 P L T R 1與N L T R 1 )之輸出阻抗非常低時會擔心， 電晶體V A D S W 1與H A D S W 1成爲〇N狀態而進行 寫入時，仍保存先前之狀態。這個時候採用第4圖所示之 架構較有效。 上述各實施例之信號輸入部之Μ〇S電晶體，係說明 在像素部使用X Υ位址用之兩個電晶體V A D S W 1及 H A D S W 1者。惟，也可以將上述電晶體中之一方，例 如通常所使用之X位址用之Μ〇S電晶體H A D S W 1 ， 當作選擇影像信號線（汲極線）D L之轉接器，配置在圖 上未表示之部分。同時，也可以將Μ〇S電晶體 VAD SW 1與HAD SW1之配置與圖示相反。 其次再參照第7圖〜第1 2圖，說明本發明之其他實 施例。使用具備記憶功能之像素，以高頻振動（dither )進 行多色調顯示時，需要有色調分之信號線。因此要高度精 緻化相當困難。 爲了解決這個困難，本發明係使用記憶器內配設型像 素’①以顯示面積不相同之多數格子（由液晶格或電子發 光兀件等構成）之副像素構成1個像素。②以兩條信號線 顯不4色調。③以3條信號線顯示8色調。④藉高頻振動 顯不色調。⑤藉F R C ( Frame Rate Control )顯示色調。 第7圖係進行4色調顯示之像素架構之說明圖。本實 施例係以兩個格子（格子A : cell-A及格子B : cell-B )構 成1個像素，各格子分別有記憶器M R 1、M R 2。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
Aw------IT------^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -22- 575862 A7 ______B7 五、發明説明（20 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) X L及Y L係選擇線，X l係橫（水平）方向之位址 線，Y L係縱（垂直）方向之位址線，D L 1係格子A : CeU-A之資料線（汲極線或影像信號線），D L 2係格子B :c e 11 - B之資料線。c L C係液晶電容。 1個像素之架構是，顯示面積爲（格子B ·· cell-B / 格子A : cel卜A ) = 2 / 1。格子a : cell-A及格子B : cell-B分別具備有1位元記憶器M R 1、M R 2。 1位元記億器M R 1 、M R 2分別具備有δ 1 ό及δ〇ό 之2値。位址線X L及Y L用以指定寫入顯示資料之像素 之位址。資料線D L 1及D L 2輸入各格子之顯示資料。 由位址線X L及Y L選擇之像素，藉資料線D L 1及 D L 2取進顯示資料，將其記憶在各格子之記憶器M R 1 、M R 2。所記憶之資料將被保持到下一次改寫時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第8圖係4色調顯示之格子之顯示狀態之說明圖，圖 中之空白部分爲選擇格子，斜線部分表示非選擇格子。而 第9圖係4色調顯示之矩陣架構圖。由兩個格子A ·· c e 11 - A 及格子B : cell-B構成之像素顯示從第〇色調至第3色調 之4色調顯示。 顯不第0色g周時’格t A : c e 11 - Α及格子B : c e 11 - Β均 爲'' 0 〃 ◦顯示第1色調時，格子A : cell-A爲'、1 "， 格子B ·· cell-B爲'' 0 〃 。顯示第2色調時，格子A : cell-A爲、' 0 〃 ，格子B : cell-B爲'、1 "。顯示第3色調 時，格子A ·· c e 11 - A及格子B : c e 1卜B均爲、、1 〃 。假設格 子A : cell-A之面積爲1 S，格子B ·· cell-B之面積則爲其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 575862 A7 B7 五、發明説明（21 ) 兩倍之2 S。 以格子之顯示資料爲δ 1 ό時對液晶施加電壓之狀態時 爲例子時，顯示各色調時之電壓面積在顯示第〇色調時爲 〇’顯不第1色調時爲1 S ，顯示第2色調時爲2 S ，顯 示第3色調時爲3 S。 藉由本實施形態便可以進行使用具有記憶功能之像素 之闻精細顯不。 第1 0圖係進行8色調顯示之像素架構之說明圖。本 實施例係以3個格子（格子A : cell — A、格子B : cell-B及 格子C ·· celPC )構成1個像素，各格子分別有記憶器 MR!、MR2、MR3。 X L及Y L係選擇線，X L係橫（水平）方向之位址 線，Y L係縱（垂直）方向之位址線，D L 1係格子A : cell-A之資料線（汲極線或影像信號線），D L 2係格子B :cell-B之資料線，D L 3係格子C : cell-C之資料線。 C L C係液晶電谷。 1個像素之架構是，顯示面積爲（格子C : cell-c / 格子 B : cell-B /格子 A : cel 卜 A) = 3 / 2 / 1 。格子 A :cell-A及格子B : cell-B及格子C : cell-C分別具備有1 位元記憶器M R 1、M R 2、M R 3。 1位元記憶器M R 1 、M R 2、M R 3分別具備有 1 〃及Ο 〃之2値。位址線X L及Y L用以指定寫入顯 示資料之像素之位址。資料線D L 1、D L 2及D L 3用 以輸入各格子之顯示資料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T Φ! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575862 A7 B7 五、發明説明（22 ) 由位址線X L及Y L選擇之像素，藉資料線D L 1 、 D L 2及D L 3取進顯示資料’將其記憶在各格子之記憶 器M R 1 、M R 2、M R 3。所記憶之資料將被保持到下 一次改寫時。 第1 1圖係8色調顯示之格子之顯示狀態之說明圖。 圖中之空白部分爲選擇格子，斜線部分表示非選擇格子。 而第1 2圖係8色調顯示之矩陣架構圖。由兩個格子Α : cell-A及格子Β : cell-B以及格子C : cel卜C構成之像素顯 示從第0色調至第7色調之8色調顯示。 顯示第0色調時，格子A : cell-A及格子B : ceU_B以 及格子C : cell-C均爲、、0 〃 。顯示第1色調時’格子A :cell-A 爲、、1 "，格子 B : cell-B 及格子 C : ceU-C 爲、、 〇"。顯示第2色調時，格子A : cell-A爲、' 〇 〃 ’格子 B : cen-B 爲 '、1 "，格子 C :cell-C 爲 '、0 " ° 顯示第3色調時，格子A : cell-A及格子B : cell_B均 爲、、1 〃 。格子C ·· cell-C爲'、0 〃 。顯示第4色調時， 格子A ·· cell-A及格子B : cell-B均爲、、0 〃 ’格子C : cell-C爲、、1 〃 。顯示第5色調時，格子A : cell-A爲'、1 ”，格子 B ·· cell-B 爲 '、0，格子 C : cell-C 爲、' 1 ” 。 顯示第6色調時，格子A ·· ceU-A爲、、0 〃 ’格子B : cell-B爲'、1 〃 ，格子C : cell-C爲'、1 〃 。顯示第7色調 時，格子 A : cell-A，格子 B ·· cell-B，格子 C : cell-C 均 爲、' 1 "。 假設格子A : cell-A之面積爲1S，格子B: ceU_B之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 訂 ^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 575862 A7 ___ __ B7 五、發明説明（23 ) 面積則爲其兩倍之2 S ’格子c : cell-C之面積則爲格t A : ceU-A之面積之3倍之3 S。 以格子之顯示資料爲1 〃時對液晶施加電壓之狀態 時爲例子時，顯示各色調時之電壓面積在顯示第〇色調時 爲0 ，顯示第1色調時爲1 S，顯示第2色調時爲2 S， 顯不第3色調時爲3 S ’顯不第4色調時爲4 S，顯示第 5色調時爲5 S ’顯示第6色調時爲6 S，顯示第7色調 時爲7 S。 藉由本實施形態便可以進行使用具有記憶功能之像素 之高精細顯示。 再者，構成1像素之格子數並不限定爲上述之2或3 ，可以由更多之格子構成1個像素。 上述各實施例所說明之多色調顯示不需要色調分之信 號線，較之通常之以高頻振動之顯示，可以大幅度減少配 線數。 同時’應用F R C法以取代第7圖或第1 〇圖之高頻 振動顯示，也可以收到同樣之效果。使用F R C之電路架 構係使用周邊驅動電路（X驅動電路R A X、S E L及Y 驅動電路R A Y )控制第7圖或第1 〇圖之格子之點亮時 間與非點亮時間之比例，藉此顯示中間色調。 在本發明使用F R C法進行色調顯示，便可以用較高 頻振動顯示時爲少之配線數進行多色調顯示。再者，採 F R C法時’因爲色調顯示’無法因應快速之顯示。因此 ，顯不動畫時，商頻振動顯示較佳。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董) ' ---- ---------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、tT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575862 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（24 ) 而且’若在本發明使用高頻振動顯示及；p R C法之雙 方進行色調顯示，則可以在靜畫進一步增加色調數，在動 畫也可以獲得充分之色調。 如此，上述藉由多數格子之多色調顯示之架構，以4 色調顯示時，1個像素需要兩條信號線，以8色調顯示時 ’ 1個像素需要3條信號線，---，以η色調顯示時， 1個像素需要η 2條信號線，亦即，能以跟數位資料之位元 數同數之信號線構成。 第1 3圖係說明安裝本發明之液晶顯示裝置之電子機 器之一個例子之攜帶型資訊終端機之架構例子之斜視圖。 此攜帶型資訊終端機（p D A )係由收容有主電腦 HOST或電池BAT，表面備有鍵盤KB之本体部MN ’及顯示裝置用液晶顯示裝置L C D安裝有背光用之變換 器INV之顯示部DP，所構成。 本体部Μ N可以經由連接電纜L 2連接行動電話機 Ρ Τ Ρ，與遠端間進行通信。 顯示部D Ρ之液晶顯示裝置L C D與主電腦Μ Ν之間 係以介面電纜L 1相連接。 依據本發明時，因顯示裝置具有影像記憶功能，因此 由主電腦Μ Ν送給顯示裝置L C D之資料只是與上一次不 同的部分便可以，顯示無變化時，則不必送資料，因此主 電腦Μ Ν之負擔很輕。 因此，使用本發明之顯示裝置之資訊處理裝置雖然很 小，但極爲高速，且功能很多。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------------II------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -27- 575862 A7 B7 五、發明説明（25 ) 同時，顯示部D P之一部分設有筆架P N Η，可將輸 入用筆Ρ Ν收容於此。 此液晶顯示裝置可以藉由使用鍵盤Κ Β輸入資料，或 以輸入用筆Ρ Ν按壓操作觸控板之表面，觸摸或記錄，以 輸入各種資訊，或者選擇顯示在液晶顯示元件P N L之資 訊、處理機能及其他各種操作。 再者，這種攜帶型資訊終端機（P D A )之形狀或構 造並不限定於圖示者，可以考慮採用具備其他各種形狀、 構造及功能者。 同時，第1 3圖之行動電話機Ρ T P之顯示部所使用 之顯示元件L C D 2如果使用本發明之主動矩陣型顯示裝 置，便可以減少送給顯示元件L C D 2之資訊量，因此可 以減少藉由電波或通信線路傳送之影像資料，而得在行動 電話機之顯示部顯示多色調且高度精細之文字、圖型、照 片，並且可以顯示働畫。 再者，本發明之液晶顯示裝置不僅可以使用在第1 3 圖所說明之攜帶型資訊終端設備，當然也可以使用在桌上 型個人電腦、筆記型電腦、投射型液晶顯示裝置、以及其 他資訊終端設備之監視機器。 圖式之簡單說明 第1圖係說明本發明之液晶顯示裝置之槪要架構之模 式圖。 第2圖係說明本發明第1實施例之1像素之架構之電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧射產局員工消費合作社印製 -28- 575862 A7 B7 五、發明説明（26 ) 路圖。 第3圖係說明第2圖所示像素電路之動作之波形圖° 第4圖係說明本發明第2實施例之1像素之架構之電 路圖。 第5圖係說明本發明第3實施例之1像素之架構之電 路圖。 第6圖係說明本發明第4實施例之1像素之架構之電 路圖。 第7圖係進行4色調顯示之像素架構之說明圖。 第8圖係4色調顯示之格子之顯示狀態之說明圖。 第9圖係4色調顯示之矩陣架構圖。 第1 0圖係進行8色調顯示之像素架構之說明圖。 第1 1圖係8色調顯示之格子之顯示狀態之說明圖。 第1 2圖係8色調顯示之矩陣架構圖。 第1 3圖係說明安裝本發明之液晶顯示裝置之電子機 器之一個例子之攜帶型資訊終端機之架構例子之斜視圖。 第1 4圖係令像素具有記憶功能之液晶顯示裝置之一 像素之架構例子之說明圖。 第1 5圖係說明靜態記憶型之記憶電路之一個例子之 主要部分電路圖。 第1 6圖係說明靜態記憶型之記憶電路之另一個例子 之主要部分電路圖。 主要元件對照表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 575862 A7 B7 五、發明説明（27 ) P I X 像素 R A X X方向之隨機擷取電路 RAY Y方向之隨機擷取電路 S E L 選擇開關陣列 H A D L、V A D L 選擇信號線 D L 資料線（影像信號線） V C Ο Μ - L 施加固定電壓（共同電極電壓） V C〇Μ之共同 ΡΒΡ-L、PBN—L 交變電壓線 CTL 顯示控制裝置 D 數位資料匯流線 P W U 電源電路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30-