JPS63301989A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、トランジスターにつながる画素電極を形成し
た基板と、列電極を形成した対向基板間に挟持される液
晶を用いて表示を行なう画像表示装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 高密度な画像表示分野では、従来複数の行電極を配列し
た基板と、複数の列電極を配列した対向基板間に挟持さ
れる液晶を用いた単純ドツトマトリクス型の表示装置が
知られている。

［発明の解決しようとする問題点］ この型の装置では、駆動デユーティ比上の制約から広視
角で高精細なフルカラーの画像を表示し難く、能動素子
を各画素に挿入して液晶を駆動するアクティブマトリク
ス型の表示装置がこの方面に応用される様になってきて
いる。本発明はアクティブマトリクス型で、表示体の構
成及び駆動に新規な特徴を有する画像表示装置を提供す
ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、トランジスターにつながる画素電極を形成し
た基板と、列電極を形成した対向基板間に挟持される液
晶を用いて表示を行なう画像表示装置において、各画素
のトランジスターのゲートは行毎共通に行電極に接続さ
れ、ソースは隣接する画素のトランジスターのゲートが
接続されている行電極に接続され、トレインは画素電極
に接続されて、行電極には隣接する画素の画素電極に入
れるデータに続いてトランジスターをオン、オフさせる
信号、列゛電極には周期的に反転する画像データがそれ
ぞれ加えられる様に構成され、画素毎にトランジスター
で液晶を駆動することにより、デユーティ比を上げ、表
示性能の向上を図ったものである。

第１図は本発明の画像表示装置の液晶表示体の平面図で
あり、（１）はトランジスターにつながる画素電極を複
数形成した基板、（２）は（１）の画素電極に対向する
列電極を形成した対向基板であり、液晶は（１１，（２
１間に挟持されている。

奇数行の画素電極は、（３）の様に、リード電極が液晶
表示体の」二側に位置する奇数列の列電極（５）　、　
（７）　と対向し、（３）の画素電極にドレインを接続
したトランジスターのゲートは奇数行の行電極（９）に
、ソースは隣接する偶数行の行電極（１０）にそれぞれ
接続されている。偶数行の画素電極は、（４）の様に、
リード電極が液晶表示体の下側に位置する偶数列の列電
極（６１，（８）と対向し、（４）にドレインを接続し
たトランジスターのゲートは遇数行の行電極（１０）に
、ソースは隣接する奇数行の行電極（１１）にそれぞれ
接続されている。列電極は列状の金属電極に接続される
、透明な画素電極ｆ３１　、　（４１に対向する部分［
７１，＋８）が透明電極で構成されている。偏光板は基
板［１１，＋２）の表面に貼付されている。

第２図は画素毎に形成されたトランジスターによって駆
動される本発明の画像表示装置の画素の構成図であり、
　（＋、Ｊｌ〜（ｆ＋１．Ｊｕｌ）の４画素を示してい
る。（１２）はトランジスター、（１３）は（１２）の
ドレインの接続された画素電極、（１６）は（１３）に
対向する列電極、（Ｉ４）は液晶、（１５）は（１２）
のゲートの接続された行電極である。

Ｇｆｌ）、Ｇｆｌ＋Ｉ）、Ｇｆｌ＋２）は１行、　（Ｉ
ｌｌ）行、（＋＋２）行の行電極の信号、Ｄ　（Ｊ）　
、　Ｄ　（Ｊ＋　ｌ）は奇数行の画素の５列、（Ｊｕｌ
）列の列電極の信号、Ｄ　（ｊ）　。

Ｄ（ｊ＋Ｉｌは偶数行の画素の５列、（＋＋１１列の列
電極の信号である。１行の各画素のトランジスター（＋
２）、　＋１７）のゲートは共通に信号Ｇ（１）を伝え
る行電極に接続され、ソースは隣接する画素のトランジ
スター＋１８）、　（＋９）のゲートが接続され、信号
Ｇ（１＋１１を伝える行電極に接続されている。行電極
には隣接する画素の画素電極に入れるデータに続いてト
ランジスターをオン、オフさせる信号、列電極には画像
データがそれぞれ加えられ、Ｇ　ｉｌｌにより１行のト
ランジスターがオンしている時、Ｇ　（１＋１１の信号
が１行の画素電極に入れられ、液晶には列電極と画素電
極間の電圧が加えられデータとして蓄えられる。Ｇ（１
）がトランジスターをオフしている間、その蓄えたデー
タで画像を表示する。液晶の交流駆動は、行毎の各画素
電極に共通に入れられる電位を基準にして、列電極に加
えられ液晶に蓄えられるデータの極性を周期的に反転さ
せることで行なわれる。

第３図は本発明の画像表示装置の液晶表示体の画素毎の
カラーフィルターの配置図である。

Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色のフィルターを
有する各画素は、異なる色のフィルターの画素が隣接す
る様に形成され、奇数行は行方向にＲｏＧ、Ｂを繰り返
し、偶数行はＢ、Ｒ，Ｇを繰り返す様になっていて、第
１図に示す各列電極に加えられる画像データは、列毎に
Ｒ，Ｇ、１１の信号になっている。

第４図は本発明の画像表示装置の液晶表示体の画素の平
面図、第５図は画素の断面図、第６図、第７図は画素電
極の形成されている基板の断面図であり、第５図は第４
図Ａ−Ａ′、第６図は＋３−Ｂ′、第７図はｃ−ｃ′の
切断面を矢印の方向から見た図である。ガラス基板（３
７）Ｊ：に形成されている（２２）　；　（３８）はト
ランジスターのゲート電極、（３９）はゲート絶縁膜、
（２４）　。

（４０）は半導体層、　（２５）　；　（４１１は絶縁
膜、（３０）　。

（４２）　、　（４４１は半導体層、金属の積層された
ソース電極、（３１）　；　（４３）　、　＋４５１は
半導体層、金属の積層されたトレイン電極、（３２１；
　（４６）はソース電極に接続された抵抗、（３３）　
；　（４７）は透明な画素電極、（４８）は絶縁膜、（
４９）は配向処理層であり、対向するガラス基板（５０
）ｌの（ｓｌｌ　、　ｆｓｚ）は隣接するカラーフィル
タ一層、（５３）は黒色パターン層、（５４）は保護膜
、＋３６）　；　（５５）は（３３１。

（４７）に対向する透明な列電極、（５６）は（５５）
に隣接する列電極、（５７）は配向処理層であり、液晶
（５８）は（３７１、（５０）の基板間に挟持されてい
る。

（５９）は（３７）に対応するガラス基板、（６０）は
（３９）に対応するゲート絶縁膜、（２９１：　（６１
１，（６２１はソース電極、トレイン電極と同様に半導
体層、金属の積層された電極、＋３２１　；　（６３）
は（２９）　；（６２）に接し、画素電極（３３）　：
　（６４１と同層で抵抗となる透明電極、（６５）　、
　［ｉ）は（４８）、　（４９１にそれぞれ対応する絶
縁膜、配向処理層である。

（６７）は（３７）に対応するガラス基板、　（２１）
　；　（６８）は行電極（２０）の隣で（２２）　：　
（３８）と同層の行電極、（６９）は（３９）に対応す
るゲート絶縁膜、（２８）　。

（７１１，（７２）は（２９）　、　＋３２１を通して
トランジスターのソース電極につながっており、（２６
）。

（７０）のコンタクドロで（２１）　；　（６８）　　
と接続し、行電極を形成している。（２０）、（２７）
、　　（２１）、（２８）に示ず様に行電極は、ゲート
電極と同層の電極及びソース電極、トレイン電極と同層
の電極による多層配線になっていて、ソース電極（３０
）につながる抵抗（３２）より充分低抵抗である。

（７３）、　＋７４）は＋４８）　、　（４９）にそれ
ぞれ対応する絶縁膜、配向処理層である。同色のフィル
ターを有する１画素は、第４図に示す様に、左右でほぼ
対称な対となる様に分割されて構成され、列状の金属電
極（３５）と接する透明電極（３６）に対向して、画素
電極（３３）　、　（３４）があり、それぞれ（２２）
、　（２３）をゲート電極とするトランジスターのドレ
インにつながっている。ゲート電極、ソース電極、トレ
イン電極、列電極の金属はＡＩ、旧、　Ｃｒ、　Ｍｏ、
　Ｔａ、　Ｗ等、透明な画素電極、列電極はＩｎ２０ａ
、ＳｎＯ□（ＩＴＯ）　、ゲート絶縁膜、絶縁膜はＳｉ
Ｏ□、　５ｉＪ４．　ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ□Ｏｓ、Ｔａ
Ｊ６等、半導体層はＳｉ、ソース半導体層、ドレイン半
導体層はＮ型Ｓｉ、カラーフィルター、黒色パターンの
層はインクの印刷、或いは染料を含んだ樹脂のフォトリ
ソグラフィーによるパターニング、保護膜はポリイミド
か絶縁膜として掲げたと同様な材料、配向処理層はポリ
イミド膜上をラビングして形成し、相対する基板間でラ
ビング方向はほぼ直交する様になっている。ゲート絶縁
膜、半導体層とその上の絶縁膜は連続堆積された後、絶
縁膜、半導体層はそれぞれ（２５）、　（２４）の形状
にバターニングされ、半導体層上にソース電極、ドレイ
ン電極がＮ型Ｓ１と金属の積層で形成される。トランジ
スター、画素電極の形成されている基板上で行電極に交
差する電極は、トランジスターのゲート電極に重なる部
分のソース電極、トレイン電極であり、ソース電極は抵
抗を通して隣接する画素のトランジスターのゲートが接
続されている行電極につながっていることから、トラン
ジスタ一部分の点欠陥が線欠陥を発生させない様になっ
ており、画素はほぼ左右対称な対で構成されていること
から、一方に欠陥があっても他方が表示に寄与する。ソ
ース電極に抵抗をつける代わりに行電極とゲート電極間
に抵抗をつけても良く、画素を（３３）、　（３４１の
画素電極が一体でトランジスタ一対を有する様に構成し
、欠陥のあるトランジスターをレーザー等で画素電極か
ら分離する様にしても良い。トランジスターのチャンネ
ル部分の半導体層はゲート電極（３８）と対向基板」二
の黒色パターン（５３）によって遮光されている。

第８図は本発明の画像表示装置の構成図、第９図は行側
の駆動回路を構成する電位選択回路図である。（７５）
は列側の駆動回路であり、データＤｓをクロックＣＬで
転送するシフトレジスター（７６）と、３原色それぞれ
のカラーフィルターを有する液晶表示体（８２）の各画
素に対応する直列の画像データＤＩ、Ｄ２．０３を（７
６）の各出力ｏ’Ｓｆ＋）。

ｔ＋２ｓ（＋ｌ、Ｄ３ｓ（＋）　〜Ｄ’５（Ｎ）、Ｄ２
Ｓ（Ｎ）、Ｄ３Ｓ（Ｎ）によって順次サンプリングし、
イネーブル信号Ｗに同期して（８２）の上側にリード電
極の位置する列電極にデータ　Ｄ’　（１）、Ｄ２（１
）、Ｄ’（１）〜Ｄ’　（Ｎ）　、　Ｄ２（Ｎｌ　。

Ｄ’　（Ｎ）を供給するサンプル・ホールド回路（７７
）とで構成されている。（７８）は（７５）と同様な列
側の駆動回路であり、シフトレジスターにクロックＣ１
，′　とデータＤｓ′、サンプル・ホールド回路に直列
の画像データＤ’、　Ｄ２．　Ｄ″とイネーブル信号Ｗ
′が入力されており、（８２）の下側にリード電極の位
置する列？ａ極にデータ　Ｄ″ｌ（＋１．　Ｄ″２（１
＋、Ｄ　’　３（］）〜Ｄ”　（Ｎ）、Ｄ″２ｆＮ）、
Ｄ″２ＦＮ）を供給する。第２図に示した列電極の信号
Ｄ　（Ｊ）にはＤ’　（１）がＪ＝３（１−１１＋Ｐ　
（１＝Ｉ〜Ｎ、　Ｐ＝１〜３）の関係で対応し、Ｄ　（
ｊ）にはＤ″ｐ（１１が対応している。

（７９）は行側の駆動回路であり、データＤＧをクロッ
クＣ１４６で転送するシフトレジスター（ＢＯ）と、（
８０）の各出力Ｐ（Ｋ−１１，３（Ｋ−１１，Ｐ（Ｋ）
　（Ｋ＝ｌ−Ｍｉｌｌの論理状態で、（８２）の隣接す
る画素の画素電極入れるデータ（ｖｑ）に続いてトラン
ジスターをオン（ｖ６Ｇ）、オフ（ＶＥＩｌｌさせる信
号Ｇ（に）を作る電位選択回路（８１）とで構成されて
いる。液晶表示体（８２）の基板（８３）には（７９）
より行電極の信号が入力され、対向基板（８４）には（
７５１，（７８）より列電極の信号が入力されている。

（７５）　、　（７Ｂ）にはＶｏｏ　　Ｖｓｓの電源電
位が、（７９）にはＶａａ　　Ｖｌｌｗの電源電位が接
続されている。電位選択回路はＰ（Ｋ−＋＋、５（Ｋ−
１１を入力するとノア（８５）の出力を制御入力とし、
Ｐ　（Ｋ）を入力とするアナログスイッチ（８８）と、
（８５）の出力をインバーター（８６）で反転して制御
入力とし、ｖＲを入力とするアナログスイッチ（８７）
の各出力端子を接続し、液晶表示体の第に行目の行電極
にＧ　（Ｋ）の行信号を出力する様に構成されている。

Ｐ［Ｋ−１）、　５（Ｋ−１１の少なくとも一方がハイ
（Ｖ６．］　で（８７）がオン、（８８）がオフしｖ８
がＧ　（Ｋ）の信号として選択され、ＰｆＫ〜］）、５
ｆＫ−］）のいずれもロー（■ｌＩ［ｌ）で（８７）が
オフ、（８８）がオンしＰ（に）がＧ　（Ｋ）の信号と
して選択される。■８は第（Ｋ−１１行目の画素の画素
電極に入れるデータ、Ｐ　（Ｋ）は第に行目の画素のト
ランジスターをオン、オフさせる信号となる。第１行目
の行信号Ｇ（＋１はＰ　（０１、Ｓ　（０１、Ｐ　（＋
１より構成されるが、Ｇ（１）は隣接する画素の画素電
極に入れるデータを出力する必要が無く、トランジスタ
ーをオン、オフさせる信号を出力すれば良いことから（
８７）の入力ｖＲはＶｌ！［１或いはＰ（＋）として良
＜、Ｇ（１１としてＰ（１）を出力する様にし得る。ま
た液晶表示体は、Ｍ行の画素群で構成されていることか
ら、第Ｍ行目の画素に隣接する第（Ｍ＋１）行目の行電
極はトランジスターをオン、オフさせる信号を出力する
必要が無く、隣接する画素に入れるデータだけ出力すれ
ば良いことから、Ｐ　（Ｍ）　、　Ｓ　（Ｍ）　、　Ｐ
　（Ｍ＋ｌ）の論理状態で構成していル回路の、＋８８
１（７）入力Ｐ（Ｍ＋ｌ）はＶ［ｌＩ！或いはＶＲとし
て良＜　、　Ｃ（Ｖ＋＋）としてｖＲを出力する様に構
成し得る。

［作用］ 第１０図、第１１図は本発明の画像表示装置の動作を示
すタイミングチャートであり、第１０図は行側の駆動回
路の動作波形を示している。ＣＬＧはハイｆＶ、６１の
期間がロー（Ｖ、）の期間より短いクロック信号でデー
タＤ６を転送し、Ｃ１６６がハイでＰ（に）、ローでＳ
　ｆＫｌの信号を変化させており、Ｐ（Ｋ−１１，５（
Ｋ−１＋に続いてＰ　（Ｋ）　、　Ｓ　（に）がハイと
なる様になっている。Ｇ　（Ｋ）はＰ（Ｋ−１１÷５（
Ｋ−１１の論理和かハイ（ｖ６６）テｖＲ１０−（Ｖｐ
Ｆ）ＴＰ（Ｋ）の信号となることから、ＶＲに続いてＶ
６ａ、　Ｖ（１ｐ、となっており、Ｇ　（ＫｌがＶＲの
期間内にＧ（Ｋ−１）がパイ（Ｖａａ）　、口ｆＶａ＋
＋）となッテトランジスターをオン、オフし、第（Ｋ−
１１行目の画素の画素電極に第に行目の行電極からデー
タが入れられることが、Ｇ　［＋１　、　Ｇ　［２）の
信号に示されている。３原色の画像データＤＩ、Ｄ２．
Ｄ３は左下がりのハツチングで示す間順次サンプリング
され、右下がりのハツチングで示すサンプリングの休止
期間イネーブル信号Ｗ、　Ｗ′がハイ（ＶＯＯ）になる
と液晶表示体の各列電極に並列に供給される。■は左下
がりのハツチングで示す時ハイとなって、奇数行の画素
電極に対向する列電極のデータを更新し、Ｗ′は右下が
りのハツチングで示す時ハイとなって、偶数行の画素電
極に対向する列電極のデータを変更する。第に行目の行
電極の信号Ｇ（に）がＶＧＧとなってトランジスターを
オンする時、隣接行の信号Ｇ（Ｋ＋＋１は■８で、■或
いは　Ｗ′がハイとなって列電極には更新されたデータ
が供給される。行電極に加えられ、隣接行の画素電極に
導かれるデータ■８は、Ｇ（１１゜Ｇ（２）〜Ｇ　（Ｍ
）が順次行毎にトランジスタ一群をオンし、各画素にデ
ータが定められる１フレーム毎に周期的に反転し、Ｖｄ
或いはＶｃの電位（Ｖｃ−Ｖｄ・■）になっており、列
電極に加えられる画像データも同様にフレーム毎周期的
に反転してｖｂ〜Ｖａ或いはＶａ−Ｖｂの電位の信号に
なっている。

画素の液晶の容量をＣＬｃ、トランジスターのゲートと
画素電極間の容量なＣａｎとすると、トランジスターが
オンし画素電極に入れられたデータは、トランジスター
がオフに移行する時、画素電極ノミ位をΔＶ＝−ＣＧＤ
　（ＶＧＧ−Ｖ［ＩＩＩ）　／　（ＣＬＣ”Ｃａｏ）変
化させることから、選択されるＶｎの電位をＶｄ＝　（
Ｖａ＋Ｖｂ）　／２−Ｖ／２−ΔＶ、　Ｖｃ・（Ｖａ＋
Ｖｂ）　／２＋Ｖ／２−ΔＶに設定し、この影響を極め
て小さくできる。このことは（Ｖａ＋Ｖｂ）／２＝（Ｖ
ｃ＋Ｖｄ）／２＋ΔＶ　トなる様に、画像データの反転
中心なり８の反転中心より△■変移した位置に設定する
ことを意味する。液晶の容量は液晶にかかる電圧で変化
し、液晶分子が電界方向に平行に配列している時をＣＬ
ｃ／／、　垂直に配列している時をＣＬＣ土とすると、
正の誘電異方性の液晶ではＣＬＣ／／〉ＣＬＣ土である
から、ＣＬＣがＣＬＣ／／、　ＣＬ、土の場合の変移な
Δ■／／、Δシ上とするとΔＶ／／〈Δ■土である。従
ってＣｔ、Ｃとしては（Ｃｔｃ／／　＋ＣＬＣＪＬ　）
／２近傍が平均的に選ばれてΔＶが定められることにな
る。トランジスターがオフしている時の列電極の電位変
化は（Ｖａ−Ｖｂ１以内であり、（ＶａＧ−ｖｇＩりに
比べてずつと小さく、フレーム毎では対称に変化する交
流成分であり、階調特性を損なわない様に、Ｃａｏ／ｅ
ｔｃは充分小さく画素設計されている。２行Ｊ列、Ｍ行
ｊ列の画素電極電位は、５列の列電極の信号に追随して
、Ｄ（２゜ｊ）　、　Ｄ　（Ｍ、　ｊ）に示す様に、は
ぼＶｄ−Ｖａ＋Ｖｂ　〜Ｖｃ＋Ｖａ−ｖｂの範囲で変化
している。液晶にかかる電圧はＤ　（ｊ）　−Ｄ　（２
，ｊ）　、　Ｄ　（ｊ）　−（Ｍ、　ｊｌ　（Ｄ如く、
Ｖｏ＝　（Ｖａ−Ｖｂ＋Ｖ）／２として、はぼ−ｖＯ〜
ｖＯの範囲にあり、液晶は交流駆動されている。２行ｊ
列、Ｍ行ｊ列の画素には、それぞれ液晶分子を電極間方
向に平行、垂直に配列する様な画像データが加えられて
いて、トランジスターがオンからオフに移行した時、画
素電極の電位はΔＶ／／、ΔＶ土変化してい心変化信号
の電位はｌ／ＢＢ＜Ｖｓｓ≦Ｖｂ＜　Ｖａ≦Ｖｏｏ　＜
　Ｖａａ、　ＶＩＩ［ｌ＜　Ｖｄ−Ｖａ　＋ｖｂ　＜　
Ｖｄ＜　Ｖｃ＜　Ｖａａ　テあり、例えばＶａ−Ｖｂ＝
５ｖ、　Ｖｃ−Ｖｄ＝５ｖ、Ｖａａ−Ｖｅｅ＝２０ｖで
ある。ＣＬ、　Ｄ、、　Ｗとｃｔ′、　ｏｓ′、ｗ′は
Ｗ。

Ｗ′のタイミング波形に示す様に、第８図に上下に配置
した列側の駆動回路の消費電力低減のために、行の偶奇
性に応じて区別された信号になっている。即ち■がハイ
になる直前のＤＩ、Ｄ２゜Ｄ３のデータのサンプリング
期間は、ＣＬ、　Ｄｓにより上側に配置した駆動回路（
７５）が動作状態にあり、下側の駆動回路（７８）への
信号ＣＬ′、　ｏｓ′は静止してロー（ｖｓｓｌ電位に
なっており、Ｗ′がハイになる直前では、ＣＬ′、　Ｄ
、′の信号が出力されて（７８）が動作状態、（７５）
の信号ＣＬ、Ｄ、はロー電位になっている。勿論ＣＬ、
　Ｄｓ、ＷとＣＬ′。

Ｄｓ′、Ｗ′は行の偶奇性によらず出力される信号とし
て（７５）、　（７８）を共に動作状態にし、Ｗ′はＷ
と同信号にしても良い。

［実施例］ 第１２図は本発明の画像表示装置の実施例の構成図、第
１３図は画像データの選択回路図、第１４図は液晶表示
体の列電極にデータを送るサンプル・ホールド回路図、
第１５図は行電極に信号を送る電位選択回路図、第１６
図は列側の信号のタイミングチャート、第１７図は行側
の信号のタイミングチャートである。（８９）はデータ
Ｄ８をクロックＣＬで転送し、液晶表示体の基板（９５
）上に構成されているサンプル・ホールド回路（９０）
に信号５（１）〜Ｓ　（Ｎ）を送るシフトレジスターで
あり、（９０）は３原色それぞれのカラーフィルターを
有する液晶表示体（９３）の各画素に対応する直列の画
像データＤ’、Ｄ２．Ｄ”を、（８９）の各出力５（１
）〜Ｓ　ｔＮ）によって順次サンプリングし、イネーブ
ル信号Ｗに同期してＤ’（＋１．Ｄ２ｆｌ）、Ｄ″＋１
１〜　Ｄ゛（Ｎ）　、　Ｄ２（Ｎ）　、　ｏ３ｆＮ）　
（７）データ、イネール信号Ｗ゛に同期してＤ′Ｍ＋＋
、Ｄ’　”ｆ！１．Ｄ’　３（１）〜Ｄ’　＋（Ｎ１．
　　Ｄ　’　２（Ｎ）、Ｄ′３（Ｎｌのデータを、カラ
ーフィルター上の各列電極に送る。（９１）はクロック
Ｃ１４６でデータＤ６を転送し、液晶表示体の基板（９
４）上に構成されている電位選択回路（９２）に信号Ｔ
（］）、Ｔ（１）−ＴｆＫ）、而を送るシフトレジスタ
ーであり、（９２）は（９１）の信号により０１．０□
。

Ｑ３．　Ｑ−、Ｑａ、口、、　Ｑ、（７）信号かｖｌｌ
Ｒノ電位を選択して行電極に送る信号Ｇ（１）、Ｇ（２
１，Ｇ（３）、Ｇ（４）、Ｇ（５１゜６（６）〜Ｇ　ｆ
６Ｋ）を作っており、各行信号は隣接行の画素電極に入
れるデータに続いて自行のトランジスターをオン、オフ
する電位が出力される様に構成されている。（９３）は
液晶表示体であり、基板（９４）と対向基板（９５）間
に液晶を挟持している。（９２）は（９４）の画素毎の
トランジスターと同種のトランジスターを用いて基板周
辺に構成され、（９５）はその基板周辺に（９０）の回
路を構成するトランジスターを形成後、画面となる領域
にカラーフィルターを形成し、その上に基板周辺のトラ
ンジスターの出力に接続される列電極を形成して、全体
としての基板が構成されている。（９０）　、　（’１
２１の周辺回路は、表面保進のために、液晶の封入され
ている領域で画面の周辺に形成されるか、或いは、それ
ぞれ対向する基板（９４）、　（９５）で被覆される様
な構造とされる。

（８９）ニはＶＩ、Ｉ、Ｖｓｓノ電源電位、（９１）に
はＶＰＰＶｌｌｌ＋の電源電位が接続されている。直列
に転送される３原色それぞれの画像データＤＲ，Ｄ’、
　Ｄ８は、イネーブル信号Ｗがハイｆｖｏｎ１．　Ｗ’
がロー（ＶＳＳ）で、順次ハイとなるφ１．φ２．φ３
の信号によりオンする選択スイッチ（９６）、　（１０
０１，（＋０４１を通して（’１８）、　＋１０２）、
　（］（１６）の容量にサンプリングされ、はぼ利得が
１のバッファアンプ＋９９１゜（１０３１、（１０７１
から画像データＤ’、Ｄ２．Ｄ３としてサンプル・ホー
ルト回路に送られていて、イネーブル信号Ｗがロー、Ｗ
′がハイではＤＲ，Ｄ（、ＤＢのデータが、φ１．φ２
．φ３の信号に同期して順次オンする選択スイッチ（９
７１，（＋０１１．（＋０５１　を通して（９Ｕ、　（
Ｉ［１２＋、　（＋［］６１の容量にサンプリングされ
、バッファアンプ＋９９１．　（１０３）、＋１０７１
からＤ’、Ｄ”、Ｄ”の画像データとして出力されてい
る。

Ｗがハイとなるのはカラーフィルターが第３図の様に配
置されている奇数行の画素に送るデータを構成する時で
あり、Ｗ′がハイとなるのは偶数行の画素に送るデータ
を構成する時である。サンプル・ホールド回路（９０）
のＤ’　（Ｘ）　（Ｐ・１゜２．３．　Ｘ・１〜Ｎ）の
信号を構成する部分は、シフトレジスター（８９）（７
）出力５（Ｘ）を抵抗（１０８１，（１１０１を通して
ゲートに加え、画像データＤＰｆＰ＝１．２゜３）をソ
ースに入力しているトランジスター（１０９１、（Ｉｌ
ｌ）　と、それぞれ直列接続されるトランジスター（＋
１３１．　ｆｌ＋５）のゲートに抵抗（１１２１。

（＋１４１　を通してイネーブル信号Ｗを入力し、共通
接続されたドレインからＤ’　（Ｘ）を出力する様にな
っており、Ｓ　（Ｘ）　、　Ｗの二人力で定められる論
理状態、即ちＳ　（Ｘ）　、　Ｗのいずれもハイ（ｖｎ
ｎｌの時ＤＰ（ｖｂ〜ｖａ）をサンプリングし、Ｓ　Ｆ
Ｘ）　、　Ｗがロー（Ｖｓｓ、Ｖｓｓ≦ｖｂ＜ｖａ＜ｖ
Ｉ、ｏ）テサンプリンクシタテータをホールドする。隣
接するＤ′Ｐ（Ｘ）の信号を構成する部分は、Ｓ　（Ｘ
）を抵抗（１１７１、（＋１９１　を通してゲートに加
え、画像データＤＰをソースに入力しているトランジス
ター（＋１８１　、　（１２０１と、それぞれ直列接続
されるトランジスター（＋２２＋　、　（＋２４１のゲ
ートに抵抗（＋２１１．　（１２３）を通してイネーブ
ル信号Ｗ′を入力し、共通接続されたドレインから　Ｄ
′ｐｆＸ）を出力する様になっている。Ｄ’　（Ｘ）を
出力する回路に見られる様に、（＋０９１．　（＋１３
１　のトランジスタ一対と同様に機能する（Ｉｌｌ）、
　（１１５１のトランジスタ一対で二重に構成されてお
り、ゲートは抵抗を通して信号線につながっていること
から、トランジスタ一部分の点欠陥が、他の回路に影響
を及ぼさず、欠陥のあるトランジスター接続をレーザー
等で出力から分離し、回路の動作を保障し得る様になっ
ている。列電極への出力Ｄｐ（Ｘｌ、　Ｄ”（Ｘ）には
、ｆ！　１６）　、　（＋２５＋の様に一端を固定電位
Ｖｓｓに接続した容量を必要に応じて付け、列電極に付
く対向基板との間の容量と並列して、２行分の走査線期
間、サンプリングしたデータを保持する様にされる。第
１６図にはクロックＣＬでデータＤ５がシフトレジスタ
ーを転送され、クロックがハイで変化する（Ｘ−’／２
１　ビットシフト出力と、クロックがローで変化するＸ
ビットシフト出力との論理積がＳ　（Ｘ）として出力さ
れることがＳ　（１１、Ｓ　（２）に示され、φ０．φ
２．φ３がハイで順次サンプリングされたＤｌ、　Ｄ２
、Ｄ２のハツチングが同方向の画像データは、Ｓ（］）
、５（２１のそれぞれハイの期間に揃っていて、第１４
図に示した回路によりＳ　（Ｘ）がハイでサンプリング
されることを表わしている。ｗ′はＷの反転信号になっ
ており、Ｗがハイで奇数行、ｗ′がハイで偶数行のデー
タがサンプリングされる。φ３とＳ　（Ｘ）のハイの期
間は同時期にあることから、第１３図の（＋０４１．　
＋１０５）の選択スイッチはｗ、ｗ′でオンする様にし
、（＋０６）の容量を省き、（］　０７）からデータＤ
３を出力する構成としても良い。また列電極と対向基板
の行電極との間の容量は、液晶を挟持していて小さく、
第４図に示した画素構成では透明な列電極（３６）の形
状を、トランジスタ一部分を除き、画素電極（３３）、
　（３４１を覆う様にし、行電極とトランジスターのソ
ースとを接続している電極（２９１，＋３２）と列状の
金属電極との重なりを充分小さくするか、重ならないよ
うに配置すれば極めて小さな容量になることと、第１４
図の配置によれば、ＤＰのデータ線には５（１）〜Ｓ　
（Ｎ）のＮ本のシフトレジスター出力線との交差による
容量が付くことから、第１３図の選択スイッチの後の容
量は、必要に応じてその配線容量に付は加え、バッファ
アンプを介さないでＤ’、　Ｄ２．　Ｄ３を出力する構
成にし、Ｓ　（Ｘ）のハイの期間はクロックＣＬの１周
期分とし得る。電位選択回路（９２）のＧ　（７（Ｚ−
１）　＋Ｙ）　（Ｙ＝］〜７．　Ｚは０．〜０７）の信
号群の繰返し数の信号を構成する部分は、シフトレジス
ター（ｑ＋１）＋に力Ｔ　ｆＸ）を抵抗（１２６）。

（１２７１を通してゲートに加え、信号ＯＹをソースに
入力しているトランジスター（＋２８１　、　（＋２９
１の各ドレインと、Ｔ　（Ｘ）を抵抗（＋３０１．　［
１３１１を通してゲートに加え、Ｖｌｌｌｌをソース電
位とするトランジスター（＋　３２）　、　（１３３）
の各ドレインを共通接続し、Ｇ（７（Ｚ−１１＋Ｙ）を
出力する様になっている。第１４図の回路と同様にして
、ゲートは抵抗を通してシフトレジスターの出力につな
がっていて、（＋２８）とＴ１２９１　、　＋１３２１
　と（＋３３１は同信号、同電位をゲート、ソースに入
力して二重の構成になっていることから、動作に支障の
あるトランジスターを分離し、正しい動作が行なわれる
様に修正可能となっている。第１７図にはクロックＣＩ
、６でデータＤ６がシフトレジスターを転送され、クロ
ックがハイで変化する（Ｘ−’／２１　ビットシフト出
力と、クロックがローで変化するＸビットシフト出力と
の論理和がＴ　（Ｘ）として出力されることがＴ（１１
，Ｔ（２）に示され、ＣＩ、６の１周期は　Ｑ、、Ｑ□
〜Ｑ、が順次ＶＲ（ＶＲ＝ＶＣ或いはｖＲ・Ｖｄ）　、
　ＶＧａ、　Ｖａｌｌと変化する信号を出力する期間に
相当していて、Ｇ（＋１．　Ｇ（２１〜Ｇ（６）はＴ（
１）がハイ（Ｖｐｐ、　Ｖｐｐ＞　ＶｃＧ＞　Ｖｃ＞　
Ｖｄ＞　Ｖａａ）、従ッテＴ（１）゛がロー（ｖ＊ｌり
の時、順次変化する　Ｑ、、Ｑ、〜ｑ６を出力し、Ｔ（
１１がロー（ｖ［ｌり従ってＴ（１１がハイ（ｖｐｐ）
の時ｖ６６を出力していて、■（２）がハイの時は順次
変化するＱ、、Ｑ、、０２〜０．がＧ　（７）　、　ｃ
　（ａ）　、　Ｇ（９）〜Ｇｆ１２１として出力される
。第１５図の回路はＴ　（Ｘ）　、　Ｔ　（Ｘｌ　の二
人力それぞれの論理状態で口。

かＶｌｌｌｌの電位を選択し、Ｔ　ｆＸ）　、　Ｔ　（
Ｘ）は相補的な信号であることから直流的な電流消費を
伴わず、出力電位は静的に定められる様になっていて、
ＶＲ，Ｖ６ａ、　Ｖ□、と変化するＯＹの信号はフレー
ム毎に■８としてＶｃ、Ｖｄを交互にとり、第１１図に
示した様にＶＲは隣接行の画素電極に導かれるデータ、
Ｖ　Ｇ　Ｇ　＋　Ｖ　ＨＥいはトランジスターをオン、
オフする電位となっている。Ｇ［＋１．Ｇ（３１〜の奇
数行の行信号は、イネーブル信号Ｗがローの時、ＶＣａ
の電位でトランジスターをオンさせ、直前のＷがハイで
電位の確定された列電極に対する画素電極の電位を定め
、Ｇ　＋２１　、　Ｇ　ｆ４１〜の偶数行の行信号は、
イネーブル信号Ｗ′がローの時トランジスターをオンさ
せて、画素電極の電位を定める。Ｔ　（Ｘ）をゲートに
接続しているトランジスターのソース電位はＶ□、であ
ることから、「（Ｘ）のパイの電位をＶＨＩＩ　＊ロー
の電位なりＩ！□とし、シフトレジスター（９１）がＴ
（ｘ）、Ｔ（ｘ）ノハイの電位としテＶｐｐ、　ＶｕＨ
（Ｖｐｅ　＜　ＶＨｓ≦Ｖａａ　＜Ｖｐｐ）を出力する
ようにしても良い。

第１８図、第１９図、第２０図、第２１図、第２２図は
本発明の画像表示装置の他の実施例のサンプル・ホール
ド回路図、第２３図は第１８図の回路の動作を示すタイ
ミングチャートである。各回路図には第１４図に示した
冗長構成を略している。第１８図の回路は５（Ｘ）　（
Ｘ＝］　〜ｎ）、　ＲＹ（Ｙ＝Ｉ　〜ｍ）０２人力の信
号と行の偶奇性を選ぶＷの信号をそれぞれゲート入力と
しているトランジスター＋１３４１゜（＋３５１　、　
（＋３６１を直列接続し、（１３４１のソースにＤＰを
入力し、ｆｌ　３６）のドレインより列電極に信号Ｄ’
　（Ｘ、　Ｙｌ　を出力する様になっており、Ｓ　（Ｘ
）　。

ＲＹ、Ｗがいずれもハイ（Ｖｏｏ）で画像データＤＰを
サンプリングし、Ｓ　（Ｘ）−ＲＹ−Ｗがロー（ｖｓｓ
）でサンプリングしたデータＤ’　（Ｘ、　Ｙｌ　（Ｖ
ｂ　〜Ｖａ、Ｖｓｓ≦ｖｂ＜Ｖａ＜Ｖ。０をホールドす
る。第２３図に示す様に。

ＲＹ　＋　ＲＹ　＋　１は重複してハイの期間のある信
号でＲｍはＲ１と重複し、５ｆｌ）、５（２）　ニ示す
様ｉ：ｍ５（Ｘ）、Ｓ（Ｘ＋１）も部分的にハイの期間
が重複している。

Ｓ　ｆｌ）がハイの期間にＲ，、Ｒ２，Ｒ３〜Ｒｍ川が
順次ハイとなり、ＤＰがサンプリングされて、Ｄｐ（１
，１）、Ｄ’（１，２）、Ｄ’ｆｌ、３）　〜ＤＰｆｌ
、ｍ−１）の列電極の信号が定められ、続＜５（２）が
ハイの期間にＩｌｍ、Ｒ，〜Ｒｍ−２が順次ハイとなり
、　Ｄ’　（２，ｍ）　、　ＤＰ（２，ＩｌｍＤＰ（２
，ｍ−２１の信号が定められる。Ｄ’（１，１１〜Ｄ’
（１，ｍ−１１，ＤＰ（２，ｍ）、Ｄ’（２，１）　〜
ＤＰ（２，ｍ−２）はＷがハイで奇数行の列電極に確定
される信号であり、それぞれ　Ｉ〜（ｍ−ｌ）、ｍ、　
（ｍ＋ｌ）　〜ｆ２ｍ−２）列目の列信号である。偶数
行の列電極信号は、（＋３６１のトランジスターのゲー
ト信号なＷの反転信号Ｗ′とした回路でサンプリングさ
れ、５（１）がハイの期間に順次ハイとなるＲ、、Ｒ，
、Ｒａ−により、　Ｄ′Ｐ（１，＋１．Ｄ′Ｐ（＋、２
）、Ｄ”　＋１，３１〜の信号を偶数行の１．２．３〜
列目の列電極に定めている。第１９図の回路は、Ｓ　（
ＸＩ　、　ＲＹ、　Ｒｙ　（ｙ＞　Ｙ、　Ｙ＝ｍではｙ
≧１）の３人力の信号とＷの信号により定められる論理
状態でＯＰをサンプリングしており、ＲＹをゲート入力
とし、Ｓ　（Ｘ）をソース電位とするトランジスター（
＋３７）と、Ｒｙをゲート入力としＶｓｓをソース電位
とするトランジスター（＋３８）の各トレインをゲート
に接続し、ＤＰをソース信号とするトランジスター（１
３９）に、Ｗをゲート入力とするトランジスター（＋４
０１を直列接続し、トレインからＤ’　（Ｘ、　Ｙ）を
出力する構成になっている。Ｓ　（Ｘ）　、　Ｗはパイ
、ローがＶｏｎ＋　Ｖｓｓの信号、ＲＹ、　Ｒｙはハイ
、ローがＶＣＣ（＞Ｖｏｏ）、　Ｖ＋、Ｌ（≦Ｖｓｓ）
の信号で、（１３９）のゲートをＲ１がハイでＳ　（Ｘ
）の電位、ＲＹがローではＲｙがハイで導いたＶｓｓの
電位とすることから、（＋　３９）はＲＹ、　Ｓ　（Ｘ
）がいずれもハイでオン、Ｒ，−３（Ｘ）がローでオフ
し、第１９図の回路は第１８図と同様に機能する。容ｆ
ｆｉ　（＋４１１は必要に応じて付けられ、ＲＹ、　Ｒ
ｙがローの時、１１３９）のゲート電位を動的にＶＳＳ
に保持する。第２０図の回路はＳ　（Ｘ）　。

Ｓ　（ｘ）　（ｘ　＞　Ｘ）　、　ＲＹの３人力の信号
と冑の信号により定められる論理状態でＤＰを選択して
おり、第１９図の　＋１３７１〜（］　４０１　、　（
＋４１１に対応して　（１４２）〜＋１４５１　、　（
＋４６）のトランジスター、容量で構成され、Ｒｙ、　
Ｒｙ、　Ｓ　（Ｘ）　（７）信号をＳ　（Ｘ）　、　Ｓ
　（Ｘ）　、　Ｍ、ｌ：代えている。ＲＹ、ＷはＶｏｏ
４ｓｇ間の信号、Ｓ　（Ｘ）　、　Ｓ　（ｘ）はＶｃｃ
−Ｖ＋、Ｌ間の信号であり、（１４４１のゲートをＳ　
ＴＸ）がハイＴＲｙ（７）電位、Ｓ　（Ｘ）がローマは
Ｓ　（ｘｌが導いたｖｓａの電位とし、この回路は第１
８図と同様に機能する。第２１図の回路はＳ　（Ｘｌ　
、　ＲＹの２人力の信号と　ｗ、　ｗ′の信号により定
められる論理状態でＤＰを選択しており、Ｓ　（Ｘ）を
ゲート入力としＤＰをソース信号とするトランジスター
（１４７１にトランジスター（＋５０）を直列接続し、
ゲートに、胃をゲート入力とじＲｙをソース電位とする
トランジスター（＋４８）　と、Ｗ′をゲート入力とし
ＶＳＳをソース電位とするトランジスター（＋４９）の
各ドレインを接続し、（＋５０１　のドレインからＤ’
　（Ｘ、　Ｙｌ　を出力する様に構成している。

Ｓ　（Ｘ）　、　ＲｖはＶＤＤ　　ＶＳＳ間の信号、ｗ
、　ｗ′はＶＣｔＶｔ、を間の信号であり、＋１５０１
のゲートをＷがハイでＲＹ、　　Ｗ′がハイでＶＳＳと
し、この回路は第１８図と同様に機能する。Ｓ　（Ｘ）
とＲ７の入力位置を換えて、（＋　４？）のゲートにＲ
Ｙ、　　（１４８）のソ−スにＳ　（Ｘ）を入力しても
同様である。第２２図の回路は第１４図、第１８図乃至
第２１図と同様な回路（１５１１，（１５２）を有し、
画像データＤＰを（＋５１１の入力側のソースに、Ｄ２
の反転信号ｙを（＋５２１の入力側のソースに加え、（
１５１１，（＋５２１の出力側のドレインを＋１５３）
　、　（＋５４１のトランジスターのゲートに接続し、
（＋５３）のソースをＶａ、　（１５４）のソースなり
ｂの電位とし、共通接続したトレインよりＤ’　（Ｘ、
　Ｙｌ　を出力する構成になっている。

Ｄ’、Ｄ’　ハＶａ　−Ｖ８　ｆＶ、ｏ＞　Ｖａ　＞Ｖ
ａ＞Ｖｂ≧Ｖ　Ｂ　≧Ｖｓｓ１間の信号であり、Ｓ　（
Ｘ）若しくはＳ　（Ｘ）　、　ＲＹの論理積がハイでサ
ンプリングされ、（＋　５３１のゲートとＶａ間の容量
（１５５１、（１５４１のゲートｖｂ間の容量（１５６
）に記録される。ＤＰがハイ（Ｖａ）、ＤＰがｏ−（Ｖ
β）では（＋５３）がオン、（＋５４）がオフしＤ’　
（Ｘ、　Ｙ）　はＶａの電位になり、ＤＰがロー、Ｄｐ
がハイでは（１５３１がオフ、（１５４）がオンして１
）ｐ（Ｘ、Ｙｌ　はｖｂの電位になる。いずれの回路も
Ｗ或いはＷ′で制御されているから、画像データをサン
プリング後の２行分の走査線期間列電極にデータが定め
られているが、第２２図の回路はＤＰ、　ＤＰをサンプ
リング後、（１５３）か［＋　５４１　がオンし、ＤＰ
（Ｘ、　Ｙ）が動的でなく、静的に定められる特色があ
る。

以上、本発明の画像表示装置では、Ｓｉを半導体とする
Ｎチャンネルトランジスターの場合について説明してき
たが、Ｔｅ、　ＣｄＳｅを半導体とするトランジスター
の場合にも伝導型による信号、電位関係を適切に考慮す
ることにより、本発明の趣旨を適用することができる６ ［発明の効果］ 本発明の画像表示装置は液晶表示体の電極。

画素の構成及び駆動に新規な特徴を有し、画素電極に入
れるデータ及び画素電極につながるトランジスターをオ
ン、オフさせる信号を伝える行電極を形成した基板と、
画素電極に相対する列電極を形成した対向基板間に液晶
を挟持し、画素毎にトランジスターで液晶を駆動して、
はぼデユーティ　１００％の交流駆動を達成し、表示品
質を向上させたものである。本発明の画像衣水装置では
、列電極と行電極が別の基板に形成され、列側のサンプ
ル・ホールド回路、行側の電位選択回路を液晶表示体を
構成するその２枚の基板のそれぞれに、ふされしい特性
のトランジスターで集積することができ、基板外のシフ
トレジスター等の駆動回路との接続端子数、部品数を減
少できる実装上及び価格上の優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の画像表示装置の液晶表示体の平面図、
第２図は画素の構成図、第３図は画素毎のカラーフィル
ターの配置図、第４図は画素の平面図、第５図は画素の
断面図、第６図、第７図は画素電極の形成されている基
板の断面図、第８図は画像表示装置の構成図、第９図は
行側の駆動回路を構成する電位選択回路図、第１０図、
第１１図は画像表示装置の動作を示すタイミングチャー
トである。 第１２図は本発明の画像表示装置の実施例の構成図、第
１３図は画像データの選択回路図、第１４図は液晶表示
体の列電極にデータを送るサンプル・ホールド回路図、
第１５図は行電極に信号を送る電位選択回路図、第１６
図は列側の信号のタイミングチャート、第１７図は行側
の信号のタイミングチャートである。 第１８図、第１９図、第２０図、第２１図、第２２図は
本発明の画像表示装置の他の実施例のサンプル・ホール
ド回路図、第２３図は第１８図の回路の動作を示すタイ
ミングチャートである。 （１）二基板 （２）二対白基板 （３）、（４）　　：画素電極 （５）　（７１、（６１（８）　　：列電極ｆ’ｌ）、
　（１０）、　［１１）　　：行電極（１２）ニドラン
シスター （＋３１　：画素電極 （１４）：液晶 （１５）：行電極 Ｄｔｊ）　　　　　　　　　Ｄ（ｊ−Ｎ）第２図 ＄３　図 躬１５０ 第２３図 手続補正書 昭和６２年１２月２２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランジスターにつながる画素電極を形成した基
   板と、列電極を形成した対向基板間に挟持される液晶を
   用いて表示を行なう画像表示装置において、各画素のト
   ランジスターのゲートは行毎共通に行電極に接続され、
   ソースは隣接する画素のトランジスターのゲートが接続
   されている行電極に接続され、ドレインは画素電極に接
   続されて、行電極には隣接する画素の画素電極に入れる
   データに続いてトランジスターをオン、オフさせる信号
   、列電極には周期的に反転する画像データがそれぞれ加
   えられることを特徴とする画像表示装置。