JP3768097B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する。）を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置は、携帯可能な表示装置、例えば携帯用テレビ、携帯電話等のモニターとして特に市場ニーズが強く、またこれらの用途では、表示装置はそれに応じて小型化、軽量化、省消費電力化の要求が特に強いので要求を満たすために研究開発も盛んである。
【０００３】
図１０に従来の液晶表示装置の等価回路図を示す。
【０００４】
図１０に示すように、液晶表示パネル１００は絶縁性基板１０上に、ゲート信号を供給するゲートドライバ５０に接続された複数のゲート信号線５１と、ドレイン信号を供給するドレインドライバ６０から出力されるサンプリングパルスＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰｎのタイミングに応じてサンプリングトランジスタＳＰＳＰｔ１，ＳＰｔ２，…，ＳＰｔｎがオンし、データ信号線６２のデータ信号が供給される複数のドレイン信号線６１が配置されており、それらの両信号線５１，６１の交差部近傍には、それらの両信号線５１，６１に接続されたＴＦＴ７０と、そのＴＦＴ７０に接続された表示電極８０が配置されている。
【０００５】
また、絶縁性基板１０とは別基板の外付け回路基板９０には、パネル駆動用ＬＳＩ９１が設けられている。
【０００６】
この外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１からスタート信号ＳＴＨ，ＳＴＶがゲートドライバ５０及びドレインドライバ６０に入力され、また映像信号Ｓｉｇがデータ線６２に入力される。
【０００７】
スタート信号に基づくサンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタＳＰｔがオンしデータ信号線６２のデータ信号がドレイン信号線６１に供給される。また、ゲート信号がゲート信号線５１からゲート電極１３に入力され、ＴＦＴ７０がオンする。それによってＴＦＴ７０を介してドレイン信号が表示電極８０に印加される。それと同時に、表示電極８０に印加された電圧を１フィールド期間保持するために補助容量８５にもドレイン信号がＴＦＴ７０を介して印加される。この補助容量８５の一方の電極８６はＴＦＴ７０のソース１１ｓに接続されており、他方の電極８７は各表示画素２００において共通の電位が印加されている。
【０００８】
ＴＦＴ７０のゲートが開いてドレイン信号が液晶２１に印加されると、１フィールド期間保持されなければならないが、液晶２１のみではその信号の電圧は時間経過とともに次第に低下してしまう。そうすると、フリッカや表示むらとして現れてしまい良好な表示が得られなくなる。そこでその電圧を１フィールド期間保持するために補助容量８５を設けている。
【０００９】
表示電極８０に印加された電圧が液晶２１に印加されることにより、その電圧に応じて液晶２１が配向して表示を得ることができる。こうして、動画像、静止画像に関係なく表示をすることができる。この場合には、外付け回路基板９０のＬＳＩ９１、各ドライバ５０，６０にはそれらの駆動のための電圧が印加されており、その電圧に応じて電力が消費されている。
【００１０】
ところで、上述のような液晶表示パネル１００の表示画素２００から成る表示領域に静止画像を表示する場合、例えばこの液晶表示パネル１００を携帯電話の表示部に用いて、その一部に携帯電話を駆動するためのバッテリの残量を表示させる場合には乾電池の絵を静止画として表示することになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の液晶表示パネルを用いた場合には、パネルの用途が静止画像、動画像の別にかかわらず駆動するので、静止画像を表示した場合にも、当然動画像を表示した場合と同様にゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１を駆動させて液晶表示パネル１００の表示を行っていた。
【００１２】
そのため、常時、各ドライバ５０，６０及び外部ＬＳＩ９１が電力を消費することとなり、液晶表示装置としての電力の消費が多く、液晶表示パネル１００を備えた携帯電話等の電源がバッテリのように限られた電源しか備えていないものにとっては使用できる時間が短かくなるという欠点があった。
【００１３】
即ち、常時、動画像を表示する場合と同様に、静止画像を表示した場合にも電力を消費してしまうという欠点があった。
【００１４】
そこで、各表示画素にスタティック型メモリを備えた液晶表示装置が特開平８−１９４２０５号に開示されている。その液晶表示装置は、２段インバータを正帰還させた形のメモリ、即ちスタティック型メモリをデジタル映像信号の信号保持回路として用いることにより、消費電力を低減するものである。
【００１５】
また同公報の第２図に示されているように、メモリ素子６からの信号が液晶層１０に印加されていた後、スイッチ素子７がオンからオフに変わったときに、液晶にＤＣ成分が印加されないようにリフレッシュ電圧Vrefを印加する構成である。
【００１６】
そうすると、画素電極が他の信号線とリークがある場合や、スイッチ素子にリーク電流が生じる場合には、スイッチ素子がオフした状態での表示は、そのリーク電流による画素電極電位の低下によりリフレッシュ電圧Ｖref方向に表示期間中に変動してしまうため、表示ムラとなってしまう。なお、静止画像を表示している場合には、次の電圧印加までの時間、即ち静止画像表示期間が非常に長い（例えば携帯電話の電池残量表示など）ため、電圧Ｖref方向へのリーク電流が多くなってしまう。
【００１７】
また、上述したように、従来の液晶表示装置ではアナログ映像信号に対応してフルカラーの動画像を表示するのに適している。一方、デジタル映像信号を保持するためのスタティック型メモリを備えた液晶表示装置では、低階調度の静止画像を表示すると共に、消費電力を低減するのに適している。
【００１８】
しかしながら、両液晶表示装置は映像信号源を異にしているため、１つの表示装置において、フルカラーの動画像表示と、低消費電力に対応した静止画像表示とを同時に実現することができなかった。
【００１９】
そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて為されたものであり、静止画像を表示する場合に消費電力を低減し、表示装置全体として省消費電力化を図るとともに、１つの表示装置（例えば、1枚の液晶表示パネル）でフルカラーの動画像表示と、低消費電力の階調表示という２種類の表示に対応することを可能とした表示装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する信号保持回路と、該信号保持回路からの信号に応じて前記表示電極に供給する信号を選択する信号選択回路とを備えた第１の表示回路を備えたものである。
【００２１】
また、上述の表示装置において、前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路を備えた表示装置である。
【００２２】
このような本発明の表示装置によれば、デジタル映像信号を信号保持回路に保持させ、そのデジタルデータに応じた信号、例えば所定直流電圧信号や、交流電圧信号などを信号選択回路が選択し、これを表示素子に供給する。表示素子は、上述のような液晶表示素子である場合には液晶を駆動する表示電極を有しているので、上記信号選択回路からこの表示電極に信号を供給すればよい。このような構成を採ることにより、静止画像を表示する場合に、この保持回路に一旦データを保持させれば、表示内容が次に変化するまで表示画素を選択する必要がない。従って、この期間ドライバ、及びパネル駆動用ＬＳＩを駆動する必要がなく、その分、表示装置の消費電力を低減することが可能である。
【００２３】
更にまた、本発明の表示装置は、基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する信号保持回路を備えた第１の表示回路と、前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路とを備えた表示装置である。
【００２４】
また、上述の表示装置において、前記第１の表示回路は、前記信号保持回路からの信号に応じて前記表示電極に供給する信号を選択する信号選択回路を更に備えた第１の表示回路である表示装置である。
【００２５】
更にまた、上述の表示装置において、前記第１及び第２の表示回路のうちいずれか一方の表示回路を回路選択信号に応じて選択して前記ドレイン信号線に接続する回路選択回路を更に備えた表示装置である。
【００２６】
また、上述の表示装置は、前記信号保持回路が、インバータ回路、又はインバータ回路及びキャパシタから成る表示装置である。
【００２７】
更に、上述の表示装置において、前記信号保持回路及び前記信号選択回路を備えた前記表示画素は、静止画像を表示する表示画素である表示装置である。
【００２８】
また、上述の表示装置において、前記表示装置は液晶表示装置である。
【００２９】
以上のように、各表示画素に、デジタル映像信号を処理する第１の表示回路と、アナログ映像信号を処理する第２の表示回路を設け、この回路へ供給する映像信号の種類に応じて切り換える、及び／又は２つの表示回路からの出力データを選択する等により、簡単な切り換え構成により１つの表示装置においてデジタル映像信号の表示も、アナログ映像信号の表示も可能となる。
【００３０】
更に、静止画像を表示させる場合に、これをデジタル映像信号として供給することで、この画像データを信号保持回路に保持させることができるため、上述のように、静止画像表示時には、ドライバや駆動用ＬＳＩの動作を停止させることができ、消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００３１】
また、液晶表示装置として実現した場合には、アナログ映像信号を表示する場合には、通常どおり、このアナログ映像信号を所定周期でレベル反転して各表示画素に供給することで液晶を交流駆動することができる。また、デジタル信号を表示する場合であって、液晶をオン制御する場合には、信号選択回路が交流電圧信号を選択してこれを液晶表示素子の表示電極に供給することで、消費電力の低減だけでなく液晶を交流駆動しながら静止画像の表示を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置について以下に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に本発明の表示装置を液晶表示装置に応用した場合の等価回路図を示し、図２にその液晶表示装置の駆動時のタイミングチャートを示す。
【００３３】
図１に示すように、液晶表示パネル１００は、液晶表示パネル１００とは別体の外付け基板９０のＬＳＩ９１及び端子９２から供給される各信号に基づいて駆動される。
【００３４】
液晶表示パネル１００は、ゲート信号を供給するゲートドライバ５０に接続された複数のゲート信号線５１が行方向（水平方向）に配置されており、ドレイン信号を供給するドレインドライバ６０に接続された複数のドレイン信号線６１が列方向（垂直方向）に配置されている。両信号線５１，６１の交差部近傍にはＴＦＴ７０が配置されている。また、液晶表示パネル１００には、複数の表示画素がマトリクス状に配置されている。これらの表示画素は、ゲート信号線５１とドレイン信号線６１によって区画された領域にそれぞれ構成されている。このＴＦＴ７０に接続された表示電極８０に印加された電圧によって液晶２１の立ち上がり及び立ち下がりを制御する。
【００３５】
更に、ＴＦＴ７０のソース１１ｓと液晶２１との間には、ソース１１ｓ側から信号保持回路１１０、信号選択回路１２０が設けられている。
【００３６】
外付け回路基板９０には、各ドライバ５０，６０をスキャンさせるための信号を供給するＬＳＩ９１と、データ信号、対向電極電圧、各ドライバを駆動する電圧、及び信号保持回路を駆動する電圧を印加する端子９２とが備えられている。
【００３７】
液晶表示パネル１００上の信号保持回路１１０は、２つのインバータ回路１１１，１１２で構成され、それらは互いに逆方向であって並列に接続されている。即ち、インバータ回路１１１はＴＦＴ７０のソース１１ｓに対して順方向に接続され、インバータ回路１１２はインバータ回路１１１の出力側とＴＦＴ７０のソース１１ｓとの間に順方向に接続されている。また、２つのインバータ回路１１１，１１２にはともに上側電源ＶDD、下側電源ＶSSが接続されている。
【００３８】
また、信号選択回路１２０は、信号保持回路１１０と表示電極８０との間に設けられており、信号保持回路１１０から供給される信号に応じて表示電極８０に出力すべき信号を選択する回路である。この信号選択回路１２０は、ゲートが信号保持回路１１０に接続された２つのトランジスタ１２１，１２２により構成されている。トランジスタ１２１のゲートは信号保持回路１１０のインバータ回路１１１の出力側に接続され、トランジスタ１２２のゲートは信号保持回路１１０のインバータ１１２の出力側に接続されている。この２つのトランジスタ１２１，１２２によって選択される信号は、直流電圧の対向電極信号ＶCOM（信号Ａ）と、その対向電極信号ＶCOMを中心とした交流電圧であって液晶を駆動するための交流駆動信号（信号Ｂ）である。トランジスタ１２１がオンすると直流の信号Ａが選択されて表示電極８０に印加され、トランジスタ１２２がオンすると交流の信号Ｂが選択されて表示電極８０に印加される。
【００３９】
このように、外付け回路基板９０は、パネル駆動用ＬＳＩ９１、端子９２を備え、ＬＳＩ９１は、上述のドライバ５０，６０を動作させるためのタイミング信号（ＳＴＶ，ＳＴＨ）や表示データ信号（Ｓｉｇ）を作成する。また、端子９２からは、対向電極電圧ＶCOM、ドライバ電源、信号保持回路電源ＶDD，ＶSS、交流信号Ｂなどを液晶表示パネル１００に供給する。
【００４０】
ここで、本発明の表示装置の駆動方法について説明する。
【００４１】
図２に、図１の液晶表示装置の各点におけるタイミングチャートを示す。
【００４２】
まず、外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１からは、ゲートドライバ５０に１フレームの先頭タイミングであるスタート信号ＳＴＶが出力される。またドレインドライバ６０には１水平期間ごとにスタート信号ＳＴＨが入力される。ドレインドライバ６０はこの信号ＳＴＨと１水平方向の画素数ｎに応じた周期のクロックに基づいてサンプリング信号をＳＰ１から順にＳＰｎまで発生する。この信号ＳＰ１〜ＳＰｎは対応するサンプリングトランジスタＳＰｔ１からＳＰｔｎに供給され、サンプリングトランジスタＳＰｔ１，ＳＰｔ２，…，ＳＰｔｎが順にオンし、その際、データ信号線６２に出力されているデジタルデータ信号Ｓｉｇをサンプリングして各ドレイン信号線６１に供給する。
【００４３】
ここで第１行、即ちゲート信号ＳＧ１が印加されるゲート信号線Ｇ１に接続された表示画素Ｐ１１〜Ｐ１ｎの動作について説明する。
【００４４】
まず、ゲート信号ＳＧ１がゲート信号線Ｇ１に出力されると、ゲート信号線Ｇ１に接続された各表示画素Ｐ１１、Ｐ１２〜Ｐ１ｎの各ＴＦＴ７０が１水平走査期間オンする。
【００４５】
第１行第１列の表示画素Ｐ１１に注目すると、第１列目のドレイン信号線６１には、サンプリング信号ＳＰ１の出力期間サンプリングされたデジタル信号Ｓ１１が供給されているので、表示画素Ｐ１１のＴＦＴ７０がゲート信号ＳＧ１によってオン状態になるとそのドレイン信号ＳＤ１がＴＦＴ７０を介して信号保持回路１１０に入力される。
【００４６】
この信号保持回路１１０は後述するように、入力されたドレイン信号ＳＤ１を保持し、その保持された信号は信号選択回路１２０に入力されて、その保持信号に応じて信号選択回路１２０は信号Ａ又は信号Ｂを選択し、その選択されたＡまたはＢの信号が表示電極８０に印加され、その電圧に応じて表示電極８０と対向電極３２との間の液晶が制御される。
【００４７】
第１行目の残りの表示画素Ｐ１２〜Ｐ１ｎについても同様にしてドレイン信号が供給され、対向する信号ＡまたはＢが表示画素８０に印加され、液晶が制御される。
【００４８】
同様な制御をゲート信号線Ｇ１から最終行のゲート信号線Ｇｍまで実行することにより、１画面分（１フィールド期間）のスキャン、即ち全ドットスキャンが終了し１画面が表示される。
【００４９】
本実施の形態では、以上のようにして１画素分のデータが全画素に書き込まれると、即ち１画面が表示されると、ゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１への電圧供給を停止しそれらの動作を止める。一方、各表示画素の信号保持回路１１０には常に電圧ＶDD，ＶSSを供給してデータの保持動作を継続させる。また対向電極３２には、通常どおりＶcomを供給し、また各表示画素の選択回路１２０に対しても各信号Ａ及びＢの供給を維持する。
【００５０】
即ち、信号保持回路１１０にこの信号保持回路を駆動するための電圧ＶDD、ＶSSを供給し、対向電極には直流電圧の対向電極電圧ＶCOM（信号Ａ）を印加する。
また液晶表示パネル１００にノーマリーホワイト（ＮＷ）型を採用した場合には、選択回路１２０に供給する信号Ａには対向電極３２と同じ電位の電圧を印加し、信号Ｂには液晶を駆動するための交流電圧（例えば６０Ｈｚ）を印加するのみである。そうすることにより、ドライバを停止させても白を表示する表示画素は電極８０に対して信号Ａを供給し続けることで白表示を維持でき、１画面分を保持して静止画像として表示することができる。また他のゲートドライバ５０、ドレインドライバ６０及び外付けＬＳＩ９１には電圧が印加されていない状態である。また、ノーマリーブラック（ＮＢ）型を採用した場合には、白表示のためには信号Ｂを選択して表示電極８０に印加すれば良い。
【００５１】
ドレイン信号線６１に出力されたデジタル信号が「Ｈ（ハイ）」で、信号保持回路１１０にＴＦＴ７０を介してこの「Ｈ」が入力された場合には、信号選択回路１２０において第１のＴＦＴ１２１には「Ｌ（ロー）」が入力されるので第１のＴＦＴ１２１はオフとなり、他方の第２のＴＦＴ１２２には「Ｈ」が入力されるので第２のＴＦＴ１２２はオンとなる。そうすると、選択回路１２０では信号Ｂが選択されて液晶には信号Ｂに応じた電圧が印加される。即ち、信号Ｂの交流電圧が印加され、液晶が電界によって立ち上がるため、ＮＷの表示パネルではその画素について黒表示が観察される。
【００５２】
ドレイン信号線６１に出力されたデジタル信号が「Ｌ」で信号保持回路１１０に「Ｌ」が入力された場合には、信号選択回路１２０において第１のＴＦＴ１２１には「Ｈ」が入力されるので第１のＴＦＴ１２１はオンとなり、他方の第２のＴＦＴ１２２には「Ｌ」が入力されるので第２のＴＦＴ１２２はオフとなる。そうすると、信号Ａが選択されて液晶には信号Ａの電圧が印加される。即ち、対向電極３２と同じ電圧が印加されるため、電界が発生せず液晶は立ち上がらないため、ＮＷの表示パネルではその表示画素について白表示が観察される。
【００５３】
このように、１画面分を書き込み以降はそれを保持することにより静止画像として表示できる一方で、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止するので、その分省消費電力化することができる。
【００５４】
従って、こうして本発明の表示装置によれば、表示装置全体としての消費電力を低減することができる。そのため、バッテリ等の限られた電源を用いた携帯用テレビ、携帯電話のモニターに本発明の表示装置を用いた場合にも消費電力が少ないので長時間の表示を可能とすることができる。
【００５５】
本発明の表示装置は、液晶表示装置の中でも、特に反射型液晶表示装置に適用することが好ましい。そこで、この反射型液晶表示装置のデバイス構造について図４を参照しながら説明する。
【００５６】
図４に示すように、液晶表示装置は、第１基板１０と第２基板３０とを一定の間隔を隔てて貼り合わされており、第１及び第２基板の間には液晶２１が封入されている。アクティブマトリクス型液晶表示装置ではこの第１及び第２基板の一方の基板にはＴＦＴが形成されている。
【００５７】
図４において、絶縁性基板１０上にこのＴＦＴが形成されている。
【００５８】
具体的には、絶縁性基板１０上に、多結晶シリコンから成り島化された半導体層１１と、この上にゲート絶縁膜１２が形成され、半導体層１１の上方であってゲート絶縁膜１２上にゲート電極１３が形成されている。ゲート電極１３の両側に位置する下層の半導体層１１には、ソース１１ｓ及びドレイン１１ｄが形成されている。ゲート電極１３及びゲート絶縁膜１２上には層間絶縁膜１４が形成され、層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１２のドレイン１１ｄに対応した位置にはこれらを貫通するコンタクトホール１５が形成されており、そのコンタクトホール１５を介してドレイン１１ｄはドレイン電極１６に接続されている。ドレイン電極１６及び層間絶縁膜１４は更に平坦化絶縁膜１７に覆われ、平坦化絶縁膜１７、層間絶縁膜設１４及びゲート絶縁膜１２のソース１１ｓに対応する位置にはこれらを貫通するコンタクトホール１８が形成されており、このコンタクトホール１８を介してソース１１ｓは表示電極１９に接続されている。なお、反射型液晶表示装置の場合には、表示画素は表示電極１９によって構成される。即ち、表示電極１９がゲート信号線５１及び／又はドレイン信号線６１と重なって形成されている場合には、前述の通り、表示画素がゲート信号線５１及びドレイン信号線６１によって区画された領域とは限らず、表示電極８０が形成された領域が１つの表示画素をなす。
【００５９】
平坦化絶縁膜１７上に形成された各表示電極１９はアルミニウム（Ａｌ）等の反射材料から成っている。各表示電極１９及び平坦化絶縁膜１７上には液晶２１を配向するポリイミド等から成る配向膜２０が形成されている。
【００６０】
他方の絶縁性基板３０上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を呈するカラーフィルタ３１、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電性膜から成る対向電極３２、及び液晶２１を配向する配向膜３３が順に形成されている。なお、カラー表示としない場合にはカラーフィルタ３１は不要である。
【００６１】
それぞれこうして形成された一対の絶縁性基板１０，３０の周辺を接着性シール材によって互いに接着し、それによって形成された空隙に液晶２１を充填して、反射型液晶表示装置が完成する。
【００６２】
図中点線矢印で示すように、反射型液晶表示装置では、観察者１側から入射した外光は、対向電極基板３０から順に入射し、表示電極１９によって反射されて、観察者１側に出射し、表示を観察者１が観察することができる。
【００６３】
このように、反射型液晶表示装置は外光を反射させて表示を観察する方式であり、透過型の液晶表示装置のように、観察者側と反対側にいわゆるバックライトを用いる必要が無いため、そのバックライトを点灯させるための電力を必要としない。従って、バックライト不要で省消費電力化に適した反射型液晶表示装置に本発明を適用すれば反射型液晶表示装置の省消費電力化を一層高めることができ、低消費電力であることが強く求められている機器のモニターとして非常に有効である。
【００６４】
なお、上述の実施の形態においては、信号保持回路の構成としてインバータ回路を用いた場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、図３に示すように、キャパシタ１３０を備えた構成でも良い（第２の実施の形態）。
【００６５】
図３に、そのキャパシタを備えた構成を示す。
【００６６】
図３に示すように、信号保持回路１１０が、直列に接続された２つのインバータ回路と、キャパシタ１３０から構成されている。
【００６７】
このキャパシタ１３０の一方の電極１３１はソース１１ｓに接続されており、他方の電極１３２はインバータ回路１１１，１１２の電源であるＶDDに接続されている。なお、他方の電極１３２は電圧ＶSS又はＶCOMを供給する信号線に接続されていても良い。
【００６８】
信号保持回路１１０以外の構成及び駆動方法は図１の場合と同じであるので説明は省略する。
【００６９】
ＴＦＴ７０のソース１１ｓにドレイン信号線６１から供給されたドレイン信号はキャパシタ１３０に蓄積される。また、このドレイン信号はインバータ回路１１１に入力され、インバータ回路１１０からの出力信号が他方のインバータ回路１１２、及び信号選択回路１２０の第１のＴＦＴ１２１のゲートに供給される。他方のインバータ回路１１２はインバータ回路１１１からの出力信号を反転し、これを信号選択回路１２０の第２のＴＦＴ１２２のゲートに出力する。
【００７０】
ここで、ＴＦＴ７０を介して供給されたドレイン信号はキャパシタ１３０によって保持され、その保持データに応じてインバータ回路１１１，１１２から選択信号が出力され、このような信号保持回路１１０の構成によっても、図１の信号保持回路と同様にデータ信号を保持することができる。
【００７１】
信号選択回路１２０の動作は、上述の第１の実施の形態と同様であるから、本第２の実施の形態によってもドライバ５０，６０を停止させても静止画像を表示することができる。また１画面分を書き込んだ後に、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止することにより省消費電力化を図ることが可能となる。
【００７２】
なお、書き込んだ１画面分の表示を書き換える場合には、ゲートドライバ５０、ドレインドライバ６０、及びパネル駆動用ＬＳＩ９１を動作させて１画面分のデータ信号を書き込んだ後に、再びそれらの各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１を停止すればよい。なお、書き込んだ静止画像は、写真、背景画などのように静止画像はもとより、例えば携帯電話のバッテリー残量を複数のセグメントによって示している場合には、バッテリー残量が変化したときにのみ、その残量に応じたセグメントが表示される場合も静止画像の表示である。
【００７３】
また、上述の実施の形態においては、１画面の全ドットスキャン期間には、対向電極電圧及び信号Ａ及びＢの電圧は印加していない場合について示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、この期間においてもこれらの各電圧を印加していても良い。しかしながら消費電力を低減させるためには、好ましくは印加しない方が良い
ここで、上述の実施の形態においては、１ビットのデジタルデータ信号を入力した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、複数ビットのデジタルデータ信号の場合でも適用することが可能である。そうすることにより、多階調の表示を行うことができる。その際、入力するビット数に応じた信号保持回路及び信号選択回路の数にする必要がある。
【００７４】
ここで、本発明の表示装置において、複数ビットのデジタルデータ信号を入力する場合について説明する（第３の実施の形態）。
【００７５】
図５は、２ビットのデジタルデータが入力される液晶表示装置の表示部回路構成の場合を示している。
【００７６】
上述の図１の液晶表示装置の等価回路とは、まず入力されるデジタルデータ信号が２ビットである点が異なる。また、この２ビットの信号がデータ線６２，６４にＬＳＩ９１から入力され、１列当たりに対して２個ずつ配置されたサンプリングトランジスタＳＰｔ１によってサンプリングされ、それらに接続されて配置された２本のドレイン信号線６１，６３にデータ信号（２ビットのデジタル信号）がそれぞれ供給される。さらに、ドレイン信号線６１，６３によって供給される２ビットの信号を保持するため、各表示画素において、信号保持回路１１０は２組のインバータ回路１１１，１１２と１１３，１１４を有し、回路選択回路１２０は８つのｎ−ｃｈ型トランジスタを有し、表示電極８０に４種類の信号（Ａ〜Ｄ）を選択的に供給するように構成されている。
【００７７】
回路選択回路１２０の動作について説明する。
【００７８】
２ビットデータ信号が「１１」でドレイン信号線６１，６３からそれぞれ「Ｈ」レベルの信号が入力されると、信号保持回路１１０のインバータ回路１１１，１１３から「Ｌ」レベルの信号がトランジスタ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｅ，１２０ｆのゲートに印加されるので、これらトランジスタ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｅ，１２０ｆはオンしない。逆に、インバータ回路１１２，１１４からは「Ｈ」レベルの信号がトランジスタ１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｇ，１２０ｈのゲートに印加されるのでトランジスタ１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｇ，１２０ｈがオンする。それによって、信号Ａの供給線と表示電極との間に設けられたトランジスタ１２０ｇ，１２０ｃが２つともオンすることで信号Ａが選択され液晶２１に信号Ａに応じた電圧が供給される。
【００７９】
２ビットデータ信号が例えば「１０」で、ドレイン信号線６１から「Ｈ」レベル、またドレイン信号線６３から「Ｌ」レベルの信号が入力された場合には、トランジスタ１２０ｄ，１２０ｅがともにオンになり信号Ｃに応じた電圧が液晶に印加され、また２ビットデータ信号が「０１」でドレイン信号線６１から「Ｌ」レベル、またドレイン信号線６３から「Ｈ」レベルの信号が入力された場合には、トランジスタ１２０ａ，１２０ｈがオンになり信号Ｂが選択されて対応する電圧が液晶に印加され、更に２ビットデータ信号が「００」でドレイン信号線６１から「Ｌ」レベル、またドレイン信号線６３から「Ｌ」レベルの信号が入力された場合には、トランジスタ１２０ｂ，１２０ｆがオンになり信号Ｄが選択されて対応する電圧が液晶に印加される。ここで、各信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは４階調の表示を可能とするため、それぞれ異なる電圧レベルに設定されている。
【００８０】
このようにして、信号保持回路１１０に保持されたデジタル信号に応じて選択回路１２０が４つのレベルの信号から１つを選択し対応する電圧が液晶２１に印加されることにより４階調の静止表示を得ることができる。
【００８１】
また、以上のような構成によっても、図１及び図３で示した場合の１ビットの場合と同様に、１画面分を書き込んだ後に、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止することが可能となり、それによって省消費電力化を図ることが可能となる。
＜アナログ表示画像と静止画像との切り換え＞
以下に、本発明の第４の実施の形態を示す。
【００８２】
図６に本発明の表示装置を液晶表示装置に応用した場合の回路構成図を示す。
【００８３】
絶縁性基板１０上に、ゲート信号を供給するゲートドライバ５０に接続された複数のゲート信号線５１が一方向に配置されており、これらのゲート信号線５１と交差する方向に複数のドレイン信号線６１が配置されている。
【００８４】
ドレイン信号線６１には、ドレインドライバ６０から出力されるサンプリングパルスのタイミングに応じて、サンプリングトランジスタＳＰｔ１，ＳＰｔ２，…，ＳＰｔｎがオンし、データ信号線６２のデータ信号（アナログ映像信号又はデジタル映像信号）が供給される。
【００８５】
液晶表示パネル１００は、ゲート信号線５１からのゲート信号により選択されると共に、ドレイン信号線６１からのデータ信号が供給される複数の表示画素２００がマトリックス状に配置されて構成されている。
【００８６】
以下、表示画素２００の詳細な構成について説明する。
【００８７】
ゲート信号線５１とドレイン信号線６１の交差部近傍には、ｐチャネル型ＴＦＴ３１０及びｎチャネル型ＴＦＴ３２０から成る回路選択回路３００が設けられている。ＴＦＴ３１０，３２０の両ドレインはドレイン信号線６１に接続されると共に、それらの両ゲート３１３，３２３は選択信号線８００に接続されている。ＴＦＴ３１０，３２０は、選択信号線８００からの選択信号に応じていづれか一方がオンする。また、後述するように回路選択回路３００と対を成して、アナログデータとデジタルデータのいずれか一方のデータを選択して表示電極８０に出力するデータ選択回路３０１が設けられている。
【００８８】
以上のような回路選択回路３００、アナログ・デジタルデータ選択回路３０１等を上述の各実施の形態に示す表示画素の構成に付加することにより、後述するアナログ映像信号表示（フルカラー動画像表示対応）とデジタル映像表示（低消費電力、静止画像表示対応）とを選択して切換えることが可能となる。また、回路選択回路３００に隣接して、ｎチャネル型ＴＦＴ４１０及びｎチャネル型ＴＦＴ４２０から成る画素選択回路４００が配置されている。ＴＦＴ４１０，４２０はそれぞれ回路選択回路３００のＴＦＴ３１０，３２０のソースにそのドレインが接続されている。つまり、これらＴＦＴ４１０，４２０はＴＦＴ３１０，３２０を介してそれぞれドレイン信号線６１に接続されている。また、これら４１０，４２０はそれらの両ゲートにはゲート信号線５１が接続されている。ＴＦＴ３１０，３２０はゲート信号線５１からのゲート信号に応じて両方が同時にオンするように構成されている。
【００８９】
また、アナログ映像信号を保持するための補助容量７００が設けられている。補助容量７００の一方の電極７１０はＴＦＴ４１０のソース４１１ｓに接続されている。他方の電極７２０は液晶表示パネル１００内で共通の補助容量線７５０に接続され、バイアス電圧Ｖｓｃが供給されている。ＴＦＴ４１０のゲートが開いた期間にドレイン信号線６１から供給されるアナログ映像信号が液晶２１に印加されるが、その信号は次にＴＦＴ４１０が再びオンしてゲートを開くまでの１フィールド期間保持されなければならない。しかし液晶２１の容量のみではその信号を保持しきれず、液晶２１１に印加される電圧は時間経過とともに次第に低下してしまう。そうすると、表示むらとして現れてしまい良好な表示が得られなくなる。そこでＴＦＴ４１０のオン時に供給される信号に応じた電圧を１フィールド期間保持するために補助容量７００を設けている。
【００９０】
この補助容量７００と液晶２１との間には、データ選択回路３０１のｐチャネル型ＴＦＴ３５０とｎチャネル型ＴＦＴ３６０とが設けられ、アナログ映像信号がドレイン信号線６１に供給されると回路選択回路３００のＴＦＴ３１０と同時にオンオフするように構成されている。
【００９１】
また、画素選択回路４００のＴＦＴ４２０と液晶２１の表示電極８０との間には、信号保持回路５００、信号選択回路６００が設けられている。信号保持回路５００は、正帰還された２つのインバータ回路５１０，５２０から成り、デジタル２値を保持するスタティック型メモリを構成しており、上述の例えば図１の信号保持回路１１０と同一構成である。
【００９２】
また、信号選択回路６００は、信号保持回路５００からの信号に応じて信号を選択する回路であって、２つのｎチャネル型ＴＦＴ６１０，６２０で構成されている。そして、上述の図１の信号選択回路１２０と同一構成である。ＴＦＴ６１０，６２０のゲートには信号保持回路５００からの相補的な出力信号がそれぞれ印加されているので、ＴＦＴ６１０，６２０は相補的にオンオフする。
【００９３】
ここで、ドレイン信号線６１から「Ｈ」のデジタルデータがＴＦＴ３２０，ＴＦＴ４２０及び信号保持回路５００を介してＴＦＴ６２０のゲートに印加されると、ＴＦＴ６２０がオンし、直流電圧の対向電極信号ＶCOM（信号Ａ）が選択され、逆に「Ｌ」のデジタルデータがドレイン信号線６１から供給されるとＴＦＴ６１０がオンしその対向電極信号ＶC OMを中心とした交流電圧であって液晶を駆動するための交流駆動信号（信号Ｂ）が選択され、アナログ・デジタルデータ選択回路３０１のＴＦＴ３６０を介して、液晶２１の表示電極８０に供給される。
【００９４】
上述した構成を要約すれば、１つの表示画素２００内には、画素選択素子であるＴＦＴ４１０及びアナログ映像信号を保持する補助容量７００から成るアナログデータ回路（第２の表示回路）と、画素選択素子であるＴＦＴ４２０、２値のデジタル映像信号を保持する信号保持回路５００、信号選択回路６００から成るデジタルデータ回路（第１の表示回路）とが設けられている。更に、これら２つの回路を切り換え信号ＭＤに応じて選択する。即ち、２つのいずれにデータ信号を供給するかを信号ＭＤに応じて選択するための回路選択回路３００がゲート信号線５１及びドレイン信号線６１の交差部付近に設けられている。また、２つの表示回路と表示電極８０との間には、いずれの表示回路からのデータを表示電極８０に供給するかどうかを切り換え信号ＭＤに応じて切り換えるデータ選択回路３０１が設けられている。
【００９５】
次に、液晶パネル１００の周辺回路について説明する。
【００９６】
外付け回路基板９０には、パネル駆動用ＬＳＩ９１が設けられている。この外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１から垂直スタート信号ＳＴＶがゲートドライバ５０に入力され、水平スタート信号ＳＴＨがドレインドライバ６０に入力される。またアナログ又はデジタルの映像信号がデータ線６２に入力される。
【００９７】
図７は映像信号の切換回路の回路構成図である。
【００９８】
スイッチＳＷ１が端子Ｐ２側と接続されると、入力端子Ｄｉｎから入力されたｎビットのデジタル映像信号はＤＡコンバータ１３０によってアナログ映像信号に変換された後、スイッチＳＷ１を介してデータ線６２に出力される。一方、スイッチＳＷ１が端子Ｐ１側に切り換わると、ｎビットのデジタル映像信号の例えば最上位ビットがデータ線６２に出力される。スイッチＳＷ１の切換えは、アナログラッチ表示モードと低消費電力対応のデジタルラッチ表示モードの切換えを制御するモード信号ＭＤに応じて行われる。
【００９９】
ここで、以上の第４の実施形態に係る表示装置の駆動方法について、図６及び図７を参照して説明する。なお既に説明した第１の実施の形態と同様の動作については、以下では簡略して説明を行う。
（１）アナログ表示モードの場合
モード信号ＭＤに応じて、アナログ表示モードが選択されると、データ信号線６２にアナログ映像信号が出力される状態に設定されると共に、回路選択信号線８００及び高電圧側電源線ＶDDの電位が「Ｌ」となり、回路選択回路３００，データ選択回路３０１のＴＦＴ３１０，３５０がオンする。
【０１００】
また、水平スタート信号ＳＴＨに基づくサンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタＳＰがオンしデータ信号線６２のアナログ映像信号がドレイン信号線６１に供給される。
【０１０１】
また、垂直スタート信号ＳＴＶに基づいて、ゲート信号がゲート信号線５１に供給される。ゲート信号に応じて、ＴＦＴ４１０がオンすると、ドレイン信号線６１からアナログ映像信号Ｓｉｇがこのときオン制御されているトランジスタ３５０を介して表示電極８０に伝達されると共に、補助容量７００に保持される。表示電極８０に印加された映像信号電圧が液晶２１に印加され、その電圧に応じて液晶２１が配向することにより液晶表示を得ることができる。
【０１０２】
このアナログ表示モードでは、フルカラーの動画像を表示するのに好適である。ただし、外付け回路基板９０のＬＳＩ９１、各ドライバ５０，６０は常時動作が必要でありそれらの駆動のために、絶えず電力が消費されている。
（２）デジタル表示モード
モード信号ＭＤに応じて、デジタル表示モードが選択されると、データ信号線６２にデジタル映像信号が出力される状態に設定されると共に、回路選択信号線８００及び高電圧側電源線ＶDDの電位が「Ｈ」となり、信号保持回路５００が動作可能な状態になる。また、回路選択回路３００，データ選択回路３０１のＴＦＴ３１０，３５０がオフすると共に、ＴＦＴ３２０，３６０がオンする。
【０１０３】
また、外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１から、ゲートドライバ５０及びドレインドライバ６０にスタート信号ＳＴＨが入力される。それに応じてサンプリング信号が順次発生し、それぞれのサンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰｎが順にオンしてデジタル映像信号Ｓｉｇをサンプリングして各ドレイン信号線６１に供給する。
【０１０４】
ここで第１行、即ちゲート信号Ｇ１が印加されるゲート信号線５１に接続されている表示画素における動作を説明する。まず、ゲート信号Ｇ１によってゲート信号線５１に接続された各表示画素Ｐ１１、Ｐ１２，〜Ｐ１ｎの各ＴＦＴ４１０，４２０が１水平走査期間オンする。
【０１０５】
第１行第１列の表示画素Ｐ１１に注目すると、サンプリング信号ＳＰ１によってサンプリングしたデジタル映像信号Ｓ１１がドレイン信号線６１に入力される。そしてＴＦＴ４２０がゲート信号Ｇ１によってオン状態になるとそのドレイン信号Ｄ１がＴＦＴ３２０とＴＦＴ４２０を介して信号保持回路５００に入力される。
【０１０６】
この信号保持回路５００で保持された信号（Ｈ又はＬ）は、信号選択回路６００に供給される。この信号選択回路６００は、第１の実施の形態の信号選択回路１２０と同様に、信号保持回路５００からの出力データに応じて信号Ａ又は信号Ｂを選択して、その選択した信号が表示電極８０に印加され、これに応じて液晶２１に制御される。
【０１０７】
同様な処理を第１行目の表示画素Ｐ１２〜Ｐ１ｎについても行い、更に第１行目のゲート信号線６１（Ｇ１）から最終行のゲート信号線Ｇｍまでスキャンすることにより、１画面分（１フィールド期間）のスキャン、即ち全ドットスキャンが終了し１画面が表示される。
【０１０８】
またここで、１画面が表示されると、ゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１への電圧供給を停止しそれらの駆動を止める。信号保持回路５００には常に電圧ＶDD，ＶSSを供給して駆動し、また対向電極電圧Ｖcomを対向電極３２に、各信号Ａ及びＢを選択回路６００に供給する。
【０１０９】
即ち、信号保持回路５００にこの信号保持回路を駆動するためのＶDD、ＶSSを供給し、対向電極には直流電圧の対向電極電圧ＶCOM（信号Ａ）を印加し、液晶表示パネル１００がノーマリーホワイト（ＮＷ）の場合には、信号Ａには対向電極３２と同じ電位の電圧を印加し、信号Ｂには液晶を駆動するための交流電圧（例えば６０Ｈｚ）を印加するのみである。そうすることにより、１画面分を保持して静止画像として表示することができる。また他のゲートドライバ５０、ドレインドライバ６０及び外付けＬＳＩ９１には電圧が印加されていない状態である。
【０１１０】
例えば、ドレイン信号線６１からデジタル映像信号として「Ｈ」が信号保持回路５００に入力された場合には、信号選択回路６００の第１のＴＦＴ６１０はオフし、他方の第２のＴＦＴ６２０がオンする。
【０１１１】
そうすると、信号Ｂが選択されて表示電極８０に印加される。第１の実施の形態と同様に信号ＢはＶcomを中心とした交流電圧信号であり、信号Ｂが選択された場合、液晶が駆動され、ＮＷの表示パネルでは黒が表示される。
【０１１２】
逆に、ドレイン信号線６１からデジタル映像信号として「Ｌ」が信号保持回路５００に入力された場合には、信号選択回路６００のＴＦＴ６１０はオンし、ＴＦＴ６２０はオフする。
【０１１３】
そうすると、信号Ａが選択されて表示電極８０に印加される。信号ＡはＶcomと同電位であり、信号Ａが選択されると液晶に電圧が印加されないため、ＮＷの表示パネルでは白が表示される。
【０１１４】
このように、１画面分を書き込みそれを保持することにより静止画像として表示できるが、その場合には、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止するので、その分省消費電力化することができる。
【０１１５】
上述したように、本発明の実施形態によれば、２つの表示回路と、回路選択回路３００、データ選択回路３０１を１つの表示画素内に設け、信号選択回路３００１、データ選択回路３０１に選択動作を行わせることで、１つの液晶表示パネル１００でフルカラーの動画像表示（アナログ表示モードの場合）と、低消費電力のデジタル階調表示（デジタル表示モードの場合）という２種類の表示に対応することができる。
【０１１６】
本発明は、さらに上述とは別の構成によっても、上述の第４の実施の形態のように、１つの液晶表示パネル１００でフルカラーの動画像表示（アナログ表示モードの場合）と、低消費電力のデジタル階調表示（デジタル表示モードの場合）という２種類の表示に対応することができる。
【０１１７】
以下、第４の実施の形態を更に改良した構成について第５及び第６の実施の形態として説明する。
【０１１８】
図８は、本発明の第５の実施の形態に係る液晶表示装置の構成例である。
【０１１９】
同図は、第４の実施の形態で説明した図６の等価回路と相違する点は、図６では各表示画素に設けられている回路選択回路３００を備えていない点、液晶表示パネル１００にフルカラーの動画像表示信号とデジタル階調表示信号とがそれぞれ専用のデータ信号線６２ａ，６２ｄによって供給されている点である。
【０１２０】
このように、アナログ信号とデジタル信号とを別々のデータ信号線６２ａ，６２ｄによってパネル内に供給し、また各表示画素２００には２本のドレイン信号線６１ａ，６１ｄによってこのアナログ信号とデジタル信号とを別々に供給する。従って、各表示画素２００には回路選択回路３００を設ける必要がない。即ち、第４の実施の形態において、１つの表示画素２００に対応して配置していたｐチャネル型ＴＦＴ３１０及びｎチャネル型ＴＦＴ３２０を省略することができ、１表示画素２００内においてその分表示電極８０を大きくでき、又は他のＴＦＴを設けるスペースが広くなる。
【０１２１】
なお、データ信号線６２ａ，６２ｄ及びサンプリングスイッチＳＰｔ、ドレイン信号線（６１ａ，６１ｄ）が増加する。しかし、ＴＦＴ３１０，３２０は各表示画素毎に配置する必要があるため、そのＴＦＴ３１０，３２０の占有するスペースは、データ信号線６２、サンプリングスイッチＳＰｔ及びドレイン信号線６１の占有するスペースに比べてはるかに大きくなってしまう。従って、専用のデータ信号線６２でデジタル及びアナログ信号を液晶表示パネルに供給することにより、表示画素におけるスペースを十分に確保することができる。
【０１２２】
ここで、更に、本発明の第６の実施の形態に係る液晶表示装置の構成例について図９を参照して説明する。
【０１２３】
同図は、第４の実施の形態で説明した図６の等価回路とは、データ選択回路３０１を構成するＴＦＴ３５０を削除した点で異なっている。
【０１２４】
図６では、ＴＦＴ３５０は各表示画素毎に配置されているが、これを本第６の実施の形態のように省略すれば、表示画素内のスペースをその分確保することができ、他のＴＦＴの配置に余裕ができる。
【０１２５】
また、データ選択回路３０１のＴＦＴ３５０を削除しても、信号Ａ及び信号Ｂの供給源が補助容量７００に液晶に供給する信号を充電することができる程度の電荷供給能力を備えていれば、補助容量７００を充電しながら液晶を駆動できる。
【０１２６】
また、上述の実施の形態ではＴＦＴ３５０を省略したが、ＴＦＴ３５０の代わりにＴＦＴ３１０を省略することも可能である。ＴＦＴ３１０を省略してもデジタル信号の供給源が補助容量７００と保持回路に供給する信号を充電することが出きる程度の電荷供給能力を備えていれば、デジタル信号の供給源が補助容量７００を充電しながら保持回路にも充電できる。
【０１２７】
更に上述の第５の実施の形態において、各表示画素２００から更に本実施の形態のように、データ選択回路３０１のＴＦＴ３５０を省略することもできる。このような構成とすれば、一層１表示画素内でのスペースに余裕ができる。
【０１２８】
なお、上述の実施の形態１〜６において、１画面の全ドットスキャン期間には、対向電極電圧Ｖcom及び信号Ａ及びＢの電圧も印加している場合について示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、この期間においてもこれらの各電圧を印加しなくても良い。消費電力を低減させるためには、印加しない方が一層好ましい。
【０１２９】
また、上述の実施の形態１，２、４〜６においては、デジタル表示モードにおいて、１ビットのデジタルデータ信号を入力した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば第３の実施の形態のように、複数ビットのデジタルデータ信号がパネルに入力される場合でも適用することが可能である。そうすることにより、多階調の表示を行うことができる。その際、信号保持回路及び信号選択回路内の素子数を入力ビット数に応じた数にする必要がある。
【０１３０】
また、上述の実施の形態１〜６においては、静止画像は液晶表示パネルの一部に表示する場合でも、全表示画素に静止画を表示する場合でも、動作は同じであり、また同様の効果を奏するものである。
【０１３１】
また、上述の実施の形態においては、反射型液晶表示装置の場合について説明したが、１画素内でＴＦＴ、信号保持回路、信号選択回路及び信号配線を除く領域に表示電極８０として透明電極を配置することにより、透過型液晶表示装置にも用いることができる。また、１画素内でＴＦＴ、信号保持回路、信号選択回路及び信号配線を除く領域に透明電極を配置し、それ以外の領域に反射型電極を配置することにより、半透過型液晶表示装置にも用いることができる。透過型又は半透過型液晶表示装置のいずれの場合にも、１画面を表示した後に、ゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１への電圧供給を停止することにより、その分の消費電力の低減を図ることができる。
【０１３２】
更に、上述の実施の形態においては、静止画像を液晶表示パネルの一部に表示する場合を説明したが、本願はそれに限定されるものではなく、全表示画素に静止画を表示することも可能であり、本願発明の特有の効果を奏するものである。
【０１３３】
また、本発明は、信号選択回路のトランジスタのいずれか一方が常に接続された状態であるとともに、いずれかの固定電圧（信号ＡまたはＢ）を選択して信号選択回路のトランジスタに電圧が印加されているため、例え上述の公報に記載の構成において、スイッチングトランジスタ７にリーク電流が生じたとしても、何ら表示ムラが生じるような悪影響は及ぼすことはない。
【０１３４】
【発明の効果】
本発明の表示装置によれば、表示装置に静止画像を表示する場合に各ドライバ、パネル駆動用ＬＳＩを駆動する必要が無くなり消費電力の低減が図れるとともに、１つの表示装置でフルカラーの動画像表示と、低消費電力の階調表示という２種類の表示に対応することを可能とした表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図２】本発明の液晶表示装置のタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図４】反射型液晶表示装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図７】本発明の表示装置の信号切換回路の等価回路図である。
【図８】本発明の第５の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図９】本発明の第６の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
１０ 絶縁性基板
１３ ゲート
２１ 液晶
５０ ゲートドライバ
５１ ゲート信号線
６０ ドレインドライバ
６１ ドレイン信号線
７０ ＴＦＴ
８０ 表示電極
９１ 外付けＬＳＩ
１００ 液晶表示パネル
１１０，５００ 信号保持回路
１２０，６００ 信号選択回路
１３０ キャパシタ
２００ 表示画素
３００ 回路選択回路
３０１ データ選択回路
４００ 画素選択回路
７００ 補助容量
８００ 選択信号線
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する。）を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置は、携帯可能な表示装置、例えば携帯用テレビ、携帯電話等のモニターとして特に市場ニーズが強く、またこれらの用途では、表示装置はそれに応じて小型化、軽量化、省消費電力化の要求が特に強いので要求を満たすために研究開発も盛んである。
【０００３】
図１０に従来の液晶表示装置の等価回路図を示す。
【０００４】
図１０に示すように、液晶表示パネル１００は絶縁性基板１０上に、ゲート信号を供給するゲートドライバ５０に接続された複数のゲート信号線５１と、ドレイン信号を供給するドレインドライバ６０から出力されるサンプリングパルスＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰｎのタイミングに応じてサンプリングトランジスタＳＰＳＰｔ１，ＳＰｔ２，…，ＳＰｔｎがオンし、データ信号線６２のデータ信号が供給される複数のドレイン信号線６１が配置されており、それらの両信号線５１，６１の交差部近傍には、それらの両信号線５１，６１に接続されたＴＦＴ７０と、そのＴＦＴ７０に接続された表示電極８０が配置されている。
【０００５】
また、絶縁性基板１０とは別基板の外付け回路基板９０には、パネル駆動用ＬＳＩ９１が設けられている。
【０００６】
この外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１からスタート信号ＳＴＨ，ＳＴＶがゲートドライバ５０及びドレインドライバ６０に入力され、また映像信号Ｓｉｇがデータ線６２に入力される。
【０００７】
スタート信号に基づくサンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタＳＰｔがオンしデータ信号線６２のデータ信号がドレイン信号線６１に供給される。また、ゲート信号がゲート信号線５１からゲート電極１３に入力され、ＴＦＴ７０がオンする。それによってＴＦＴ７０を介してドレイン信号が表示電極８０に印加される。それと同時に、表示電極８０に印加された電圧を１フィールド期間保持するために補助容量８５にもドレイン信号がＴＦＴ７０を介して印加される。この補助容量８５の一方の電極８６はＴＦＴ７０のソース１１ｓに接続されており、他方の電極８７は各表示画素２００において共通の電位が印加されている。
【０００８】
ＴＦＴ７０のゲートが開いてドレイン信号が液晶２１に印加されると、１フィールド期間保持されなければならないが、液晶２１のみではその信号の電圧は時間経過とともに次第に低下してしまう。そうすると、フリッカや表示むらとして現れてしまい良好な表示が得られなくなる。そこでその電圧を１フィールド期間保持するために補助容量８５を設けている。
【０００９】
表示電極８０に印加された電圧が液晶２１に印加されることにより、その電圧に応じて液晶２１が配向して表示を得ることができる。こうして、動画像、静止画像に関係なく表示をすることができる。この場合には、外付け回路基板９０のＬＳＩ９１、各ドライバ５０，６０にはそれらの駆動のための電圧が印加されており、その電圧に応じて電力が消費されている。
【００１０】
ところで、上述のような液晶表示パネル１００の表示画素２００から成る表示領域に静止画像を表示する場合、例えばこの液晶表示パネル１００を携帯電話の表示部に用いて、その一部に携帯電話を駆動するためのバッテリの残量を表示させる場合には乾電池の絵を静止画として表示することになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の液晶表示パネルを用いた場合には、パネルの用途が静止画像、動画像の別にかかわらず駆動するので、静止画像を表示した場合にも、当然動画像を表示した場合と同様にゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１を駆動させて液晶表示パネル１００の表示を行っていた。
【００１２】
そのため、常時、各ドライバ５０，６０及び外部ＬＳＩ９１が電力を消費することとなり、液晶表示装置としての電力の消費が多く、液晶表示パネル１００を備えた携帯電話等の電源がバッテリのように限られた電源しか備えていないものにとっては使用できる時間が短かくなるという欠点があった。
【００１３】
即ち、常時、動画像を表示する場合と同様に、静止画像を表示した場合にも電力を消費してしまうという欠点があった。
【００１４】
そこで、各表示画素にスタティック型メモリを備えた液晶表示装置が特開平８−１９４２０５号に開示されている。その液晶表示装置は、２段インバータを正帰還させた形のメモリ、即ちスタティック型メモリをデジタル映像信号の信号保持回路として用いることにより、消費電力を低減するものである。
【００１５】
また同公報の第２図に示されているように、メモリ素子６からの信号が液晶層１０に印加されていた後、スイッチ素子７がオンからオフに変わったときに、液晶にＤＣ成分が印加されないようにリフレッシュ電圧Vrefを印加する構成である。
【００１６】
そうすると、画素電極が他の信号線とリークがある場合や、スイッチ素子にリーク電流が生じる場合には、スイッチ素子がオフした状態での表示は、そのリーク電流による画素電極電位の低下によりリフレッシュ電圧Ｖref方向に表示期間中に変動してしまうため、表示ムラとなってしまう。なお、静止画像を表示している場合には、次の電圧印加までの時間、即ち静止画像表示期間が非常に長い（例えば携帯電話の電池残量表示など）ため、電圧Ｖref方向へのリーク電流が多くなってしまう。
【００１７】
また、上述したように、従来の液晶表示装置ではアナログ映像信号に対応してフルカラーの動画像を表示するのに適している。一方、デジタル映像信号を保持するためのスタティック型メモリを備えた液晶表示装置では、低階調度の静止画像を表示すると共に、消費電力を低減するのに適している。
【００１８】
しかしながら、両液晶表示装置は映像信号源を異にしているため、１つの表示装置において、フルカラーの動画像表示と、低消費電力に対応した静止画像表示とを同時に実現することができなかった。
【００１９】
そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて為されたものであり、静止画像を表示する場合に消費電力を低減し、表示装置全体として省消費電力化を図るとともに、１つの表示装置（例えば、1枚の液晶表示パネル）でフルカラーの動画像表示と、低消費電力の階調表示という２種類の表示に対応することを可能とした表示装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する信号保持回路と、該信号保持回路からの信号に応じて前記表示電極に供給する信号を選択する信号選択回路とを備えた第１の表示回路を備えたものである。
【００２１】
また、上述の表示装置において、前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路を備えた表示装置である。
【００２２】
このような本発明の表示装置によれば、デジタル映像信号を信号保持回路に保持させ、そのデジタルデータに応じた信号、例えば所定直流電圧信号や、交流電圧信号などを信号選択回路が選択し、これを表示素子に供給する。表示素子は、上述のような液晶表示素子である場合には液晶を駆動する表示電極を有しているので、上記信号選択回路からこの表示電極に信号を供給すればよい。このような構成を採ることにより、静止画像を表示する場合に、この保持回路に一旦データを保持させれば、表示内容が次に変化するまで表示画素を選択する必要がない。従って、この期間ドライバ、及びパネル駆動用ＬＳＩを駆動する必要がなく、その分、表示装置の消費電力を低減することが可能である。
【００２３】
更にまた、本発明の表示装置は、基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する信号保持回路を備えた第１の表示回路と、前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路とを備えた表示装置である。
【００２４】
また、上述の表示装置において、前記第１の表示回路は、前記信号保持回路からの信号に応じて前記表示電極に供給する信号を選択する信号選択回路を更に備えた第１の表示回路である表示装置である。
【００２５】
更にまた、上述の表示装置において、前記第１及び第２の表示回路のうちいずれか一方の表示回路を回路選択信号に応じて選択して前記ドレイン信号線に接続する回路選択回路を更に備えた表示装置である。
【００２６】
また、上述の表示装置は、前記信号保持回路が、インバータ回路、又はインバータ回路及びキャパシタから成る表示装置である。
【００２７】
更に、上述の表示装置において、前記信号保持回路及び前記信号選択回路を備えた前記表示画素は、静止画像を表示する表示画素である表示装置である。
【００２８】
また、上述の表示装置において、前記表示装置は液晶表示装置である。
【００２９】
以上のように、各表示画素に、デジタル映像信号を処理する第１の表示回路と、アナログ映像信号を処理する第２の表示回路を設け、この回路へ供給する映像信号の種類に応じて切り換える、及び／又は２つの表示回路からの出力データを選択する等により、簡単な切り換え構成により１つの表示装置においてデジタル映像信号の表示も、アナログ映像信号の表示も可能となる。
【００３０】
更に、静止画像を表示させる場合に、これをデジタル映像信号として供給することで、この画像データを信号保持回路に保持させることができるため、上述のように、静止画像表示時には、ドライバや駆動用ＬＳＩの動作を停止させることができ、消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００３１】
また、液晶表示装置として実現した場合には、アナログ映像信号を表示する場合には、通常どおり、このアナログ映像信号を所定周期でレベル反転して各表示画素に供給することで液晶を交流駆動することができる。また、デジタル信号を表示する場合であって、液晶をオン制御する場合には、信号選択回路が交流電圧信号を選択してこれを液晶表示素子の表示電極に供給することで、消費電力の低減だけでなく液晶を交流駆動しながら静止画像の表示を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置について以下に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に本発明の表示装置を液晶表示装置に応用した場合の等価回路図を示し、図２にその液晶表示装置の駆動時のタイミングチャートを示す。
【００３３】
図１に示すように、液晶表示パネル１００は、液晶表示パネル１００とは別体の外付け基板９０のＬＳＩ９１及び端子９２から供給される各信号に基づいて駆動される。
【００３４】
液晶表示パネル１００は、ゲート信号を供給するゲートドライバ５０に接続された複数のゲート信号線５１が行方向（水平方向）に配置されており、ドレイン信号を供給するドレインドライバ６０に接続された複数のドレイン信号線６１が列方向（垂直方向）に配置されている。両信号線５１，６１の交差部近傍にはＴＦＴ７０が配置されている。また、液晶表示パネル１００には、複数の表示画素がマトリクス状に配置されている。これらの表示画素は、ゲート信号線５１とドレイン信号線６１によって区画された領域にそれぞれ構成されている。このＴＦＴ７０に接続された表示電極８０に印加された電圧によって液晶２１の立ち上がり及び立ち下がりを制御する。
【００３５】
更に、ＴＦＴ７０のソース１１ｓと液晶２１との間には、ソース１１ｓ側から信号保持回路１１０、信号選択回路１２０が設けられている。
【００３６】
外付け回路基板９０には、各ドライバ５０，６０をスキャンさせるための信号を供給するＬＳＩ９１と、データ信号、対向電極電圧、各ドライバを駆動する電圧、及び信号保持回路を駆動する電圧を印加する端子９２とが備えられている。
【００３７】
液晶表示パネル１００上の信号保持回路１１０は、２つのインバータ回路１１１，１１２で構成され、それらは互いに逆方向であって並列に接続されている。即ち、インバータ回路１１１はＴＦＴ７０のソース１１ｓに対して順方向に接続され、インバータ回路１１２はインバータ回路１１１の出力側とＴＦＴ７０のソース１１ｓとの間に順方向に接続されている。また、２つのインバータ回路１１１，１１２にはともに上側電源ＶDD、下側電源ＶSSが接続されている。
【００３８】
また、信号選択回路１２０は、信号保持回路１１０と表示電極８０との間に設けられており、信号保持回路１１０から供給される信号に応じて表示電極８０に出力すべき信号を選択する回路である。この信号選択回路１２０は、ゲートが信号保持回路１１０に接続された２つのトランジスタ１２１，１２２により構成されている。トランジスタ１２１のゲートは信号保持回路１１０のインバータ回路１１１の出力側に接続され、トランジスタ１２２のゲートは信号保持回路１１０のインバータ１１２の出力側に接続されている。この２つのトランジスタ１２１，１２２によって選択される信号は、直流電圧の対向電極信号ＶCOM（信号Ａ）と、その対向電極信号ＶCOMを中心とした交流電圧であって液晶を駆動するための交流駆動信号（信号Ｂ）である。トランジスタ１２１がオンすると直流の信号Ａが選択されて表示電極８０に印加され、トランジスタ１２２がオンすると交流の信号Ｂが選択されて表示電極８０に印加される。
【００３９】
このように、外付け回路基板９０は、パネル駆動用ＬＳＩ９１、端子９２を備え、ＬＳＩ９１は、上述のドライバ５０，６０を動作させるためのタイミング信号（ＳＴＶ，ＳＴＨ）や表示データ信号（Ｓｉｇ）を作成する。また、端子９２からは、対向電極電圧ＶCOM、ドライバ電源、信号保持回路電源ＶDD，ＶSS、交流信号Ｂなどを液晶表示パネル１００に供給する。
【００４０】
ここで、本発明の表示装置の駆動方法について説明する。
【００４１】
図２に、図１の液晶表示装置の各点におけるタイミングチャートを示す。
【００４２】
まず、外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１からは、ゲートドライバ５０に１フレームの先頭タイミングであるスタート信号ＳＴＶが出力される。またドレインドライバ６０には１水平期間ごとにスタート信号ＳＴＨが入力される。ドレインドライバ６０はこの信号ＳＴＨと１水平方向の画素数ｎに応じた周期のクロックに基づいてサンプリング信号をＳＰ１から順にＳＰｎまで発生する。この信号ＳＰ１〜ＳＰｎは対応するサンプリングトランジスタＳＰｔ１からＳＰｔｎに供給され、サンプリングトランジスタＳＰｔ１，ＳＰｔ２，…，ＳＰｔｎが順にオンし、その際、データ信号線６２に出力されているデジタルデータ信号Ｓｉｇをサンプリングして各ドレイン信号線６１に供給する。
【００４３】
ここで第１行、即ちゲート信号ＳＧ１が印加されるゲート信号線Ｇ１に接続された表示画素Ｐ１１〜Ｐ１ｎの動作について説明する。
【００４４】
まず、ゲート信号ＳＧ１がゲート信号線Ｇ１に出力されると、ゲート信号線Ｇ１に接続された各表示画素Ｐ１１、Ｐ１２〜Ｐ１ｎの各ＴＦＴ７０が１水平走査期間オンする。
【００４５】
第１行第１列の表示画素Ｐ１１に注目すると、第１列目のドレイン信号線６１には、サンプリング信号ＳＰ１の出力期間サンプリングされたデジタル信号Ｓ１１が供給されているので、表示画素Ｐ１１のＴＦＴ７０がゲート信号ＳＧ１によってオン状態になるとそのドレイン信号ＳＤ１がＴＦＴ７０を介して信号保持回路１１０に入力される。
【００４６】
この信号保持回路１１０は後述するように、入力されたドレイン信号ＳＤ１を保持し、その保持された信号は信号選択回路１２０に入力されて、その保持信号に応じて信号選択回路１２０は信号Ａ又は信号Ｂを選択し、その選択されたＡまたはＢの信号が表示電極８０に印加され、その電圧に応じて表示電極８０と対向電極３２との間の液晶が制御される。
【００４７】
第１行目の残りの表示画素Ｐ１２〜Ｐ１ｎについても同様にしてドレイン信号が供給され、対向する信号ＡまたはＢが表示画素８０に印加され、液晶が制御される。
【００４８】
同様な制御をゲート信号線Ｇ１から最終行のゲート信号線Ｇｍまで実行することにより、１画面分（１フィールド期間）のスキャン、即ち全ドットスキャンが終了し１画面が表示される。
【００４９】
本実施の形態では、以上のようにして１画素分のデータが全画素に書き込まれると、即ち１画面が表示されると、ゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１への電圧供給を停止しそれらの動作を止める。一方、各表示画素の信号保持回路１１０には常に電圧ＶDD，ＶSSを供給してデータの保持動作を継続させる。また対向電極３２には、通常どおりＶcomを供給し、また各表示画素の選択回路１２０に対しても各信号Ａ及びＢの供給を維持する。
【００５０】
即ち、信号保持回路１１０にこの信号保持回路を駆動するための電圧ＶDD、ＶSSを供給し、対向電極には直流電圧の対向電極電圧ＶCOM（信号Ａ）を印加する。
また液晶表示パネル１００にノーマリーホワイト（ＮＷ）型を採用した場合には、選択回路１２０に供給する信号Ａには対向電極３２と同じ電位の電圧を印加し、信号Ｂには液晶を駆動するための交流電圧（例えば６０Ｈｚ）を印加するのみである。そうすることにより、ドライバを停止させても白を表示する表示画素は電極８０に対して信号Ａを供給し続けることで白表示を維持でき、１画面分を保持して静止画像として表示することができる。また他のゲートドライバ５０、ドレインドライバ６０及び外付けＬＳＩ９１には電圧が印加されていない状態である。また、ノーマリーブラック（ＮＢ）型を採用した場合には、白表示のためには信号Ｂを選択して表示電極８０に印加すれば良い。
【００５１】
ドレイン信号線６１に出力されたデジタル信号が「Ｈ（ハイ）」で、信号保持回路１１０にＴＦＴ７０を介してこの「Ｈ」が入力された場合には、信号選択回路１２０において第１のＴＦＴ１２１には「Ｌ（ロー）」が入力されるので第１のＴＦＴ１２１はオフとなり、他方の第２のＴＦＴ１２２には「Ｈ」が入力されるので第２のＴＦＴ１２２はオンとなる。そうすると、選択回路１２０では信号Ｂが選択されて液晶には信号Ｂに応じた電圧が印加される。即ち、信号Ｂの交流電圧が印加され、液晶が電界によって立ち上がるため、ＮＷの表示パネルではその画素について黒表示が観察される。
【００５２】
ドレイン信号線６１に出力されたデジタル信号が「Ｌ」で信号保持回路１１０に「Ｌ」が入力された場合には、信号選択回路１２０において第１のＴＦＴ１２１には「Ｈ」が入力されるので第１のＴＦＴ１２１はオンとなり、他方の第２のＴＦＴ１２２には「Ｌ」が入力されるので第２のＴＦＴ１２２はオフとなる。そうすると、信号Ａが選択されて液晶には信号Ａの電圧が印加される。即ち、対向電極３２と同じ電圧が印加されるため、電界が発生せず液晶は立ち上がらないため、ＮＷの表示パネルではその表示画素について白表示が観察される。
【００５３】
このように、１画面分を書き込み以降はそれを保持することにより静止画像として表示できる一方で、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止するので、その分省消費電力化することができる。
【００５４】
従って、こうして本発明の表示装置によれば、表示装置全体としての消費電力を低減することができる。そのため、バッテリ等の限られた電源を用いた携帯用テレビ、携帯電話のモニターに本発明の表示装置を用いた場合にも消費電力が少ないので長時間の表示を可能とすることができる。
【００５５】
本発明の表示装置は、液晶表示装置の中でも、特に反射型液晶表示装置に適用することが好ましい。そこで、この反射型液晶表示装置のデバイス構造について図４を参照しながら説明する。
【００５６】
図４に示すように、液晶表示装置は、第１基板１０と第２基板３０とを一定の間隔を隔てて貼り合わされており、第１及び第２基板の間には液晶２１が封入されている。アクティブマトリクス型液晶表示装置ではこの第１及び第２基板の一方の基板にはＴＦＴが形成されている。
【００５７】
図４において、絶縁性基板１０上にこのＴＦＴが形成されている。
【００５８】
具体的には、絶縁性基板１０上に、多結晶シリコンから成り島化された半導体層１１と、この上にゲート絶縁膜１２が形成され、半導体層１１の上方であってゲート絶縁膜１２上にゲート電極１３が形成されている。ゲート電極１３の両側に位置する下層の半導体層１１には、ソース１１ｓ及びドレイン１１ｄが形成されている。ゲート電極１３及びゲート絶縁膜１２上には層間絶縁膜１４が形成され、層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１２のドレイン１１ｄに対応した位置にはこれらを貫通するコンタクトホール１５が形成されており、そのコンタクトホール１５を介してドレイン１１ｄはドレイン電極１６に接続されている。ドレイン電極１６及び層間絶縁膜１４は更に平坦化絶縁膜１７に覆われ、平坦化絶縁膜１７、層間絶縁膜設１４及びゲート絶縁膜１２のソース１１ｓに対応する位置にはこれらを貫通するコンタクトホール１８が形成されており、このコンタクトホール１８を介してソース１１ｓは表示電極１９に接続されている。なお、反射型液晶表示装置の場合には、表示画素は表示電極１９によって構成される。即ち、表示電極１９がゲート信号線５１及び／又はドレイン信号線６１と重なって形成されている場合には、前述の通り、表示画素がゲート信号線５１及びドレイン信号線６１によって区画された領域とは限らず、表示電極８０が形成された領域が１つの表示画素をなす。
【００５９】
平坦化絶縁膜１７上に形成された各表示電極１９はアルミニウム（Ａｌ）等の反射材料から成っている。各表示電極１９及び平坦化絶縁膜１７上には液晶２１を配向するポリイミド等から成る配向膜２０が形成されている。
【００６０】
他方の絶縁性基板３０上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を呈するカラーフィルタ３１、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電性膜から成る対向電極３２、及び液晶２１を配向する配向膜３３が順に形成されている。なお、カラー表示としない場合にはカラーフィルタ３１は不要である。
【００６１】
それぞれこうして形成された一対の絶縁性基板１０，３０の周辺を接着性シール材によって互いに接着し、それによって形成された空隙に液晶２１を充填して、反射型液晶表示装置が完成する。
【００６２】
図中点線矢印で示すように、反射型液晶表示装置では、観察者１側から入射した外光は、対向電極基板３０から順に入射し、表示電極１９によって反射されて、観察者１側に出射し、表示を観察者１が観察することができる。
【００６３】
このように、反射型液晶表示装置は外光を反射させて表示を観察する方式であり、透過型の液晶表示装置のように、観察者側と反対側にいわゆるバックライトを用いる必要が無いため、そのバックライトを点灯させるための電力を必要としない。従って、バックライト不要で省消費電力化に適した反射型液晶表示装置に本発明を適用すれば反射型液晶表示装置の省消費電力化を一層高めることができ、低消費電力であることが強く求められている機器のモニターとして非常に有効である。
【００６４】
なお、上述の実施の形態においては、信号保持回路の構成としてインバータ回路を用いた場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、図３に示すように、キャパシタ１３０を備えた構成でも良い（第２の実施の形態）。
【００６５】
図３に、そのキャパシタを備えた構成を示す。
【００６６】
図３に示すように、信号保持回路１１０が、直列に接続された２つのインバータ回路と、キャパシタ１３０から構成されている。
【００６７】
このキャパシタ１３０の一方の電極１３１はソース１１ｓに接続されており、他方の電極１３２はインバータ回路１１１，１１２の電源であるＶDDに接続されている。なお、他方の電極１３２は電圧ＶSS又はＶCOMを供給する信号線に接続されていても良い。
【００６８】
信号保持回路１１０以外の構成及び駆動方法は図１の場合と同じであるので説明は省略する。
【００６９】
ＴＦＴ７０のソース１１ｓにドレイン信号線６１から供給されたドレイン信号はキャパシタ１３０に蓄積される。また、このドレイン信号はインバータ回路１１１に入力され、インバータ回路１１０からの出力信号が他方のインバータ回路１１２、及び信号選択回路１２０の第１のＴＦＴ１２１のゲートに供給される。他方のインバータ回路１１２はインバータ回路１１１からの出力信号を反転し、これを信号選択回路１２０の第２のＴＦＴ１２２のゲートに出力する。
【００７０】
ここで、ＴＦＴ７０を介して供給されたドレイン信号はキャパシタ１３０によって保持され、その保持データに応じてインバータ回路１１１，１１２から選択信号が出力され、このような信号保持回路１１０の構成によっても、図１の信号保持回路と同様にデータ信号を保持することができる。
【００７１】
信号選択回路１２０の動作は、上述の第１の実施の形態と同様であるから、本第２の実施の形態によってもドライバ５０，６０を停止させても静止画像を表示することができる。また１画面分を書き込んだ後に、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止することにより省消費電力化を図ることが可能となる。
【００７２】
なお、書き込んだ１画面分の表示を書き換える場合には、ゲートドライバ５０、ドレインドライバ６０、及びパネル駆動用ＬＳＩ９１を動作させて１画面分のデータ信号を書き込んだ後に、再びそれらの各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１を停止すればよい。なお、書き込んだ静止画像は、写真、背景画などのように静止画像はもとより、例えば携帯電話のバッテリー残量を複数のセグメントによって示している場合には、バッテリー残量が変化したときにのみ、その残量に応じたセグメントが表示される場合も静止画像の表示である。
【００７３】
また、上述の実施の形態においては、１画面の全ドットスキャン期間には、対向電極電圧及び信号Ａ及びＢの電圧は印加していない場合について示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、この期間においてもこれらの各電圧を印加していても良い。しかしながら消費電力を低減させるためには、好ましくは印加しない方が良い
ここで、上述の実施の形態においては、１ビットのデジタルデータ信号を入力した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、複数ビットのデジタルデータ信号の場合でも適用することが可能である。そうすることにより、多階調の表示を行うことができる。その際、入力するビット数に応じた信号保持回路及び信号選択回路の数にする必要がある。
【００７４】
ここで、本発明の表示装置において、複数ビットのデジタルデータ信号を入力する場合について説明する（第３の実施の形態）。
【００７５】
図５は、２ビットのデジタルデータが入力される液晶表示装置の表示部回路構成の場合を示している。
【００７６】
上述の図１の液晶表示装置の等価回路とは、まず入力されるデジタルデータ信号が２ビットである点が異なる。また、この２ビットの信号がデータ線６２，６４にＬＳＩ９１から入力され、１列当たりに対して２個ずつ配置されたサンプリングトランジスタＳＰｔ１によってサンプリングされ、それらに接続されて配置された２本のドレイン信号線６１，６３にデータ信号（２ビットのデジタル信号）がそれぞれ供給される。さらに、ドレイン信号線６１，６３によって供給される２ビットの信号を保持するため、各表示画素において、信号保持回路１１０は２組のインバータ回路１１１，１１２と１１３，１１４を有し、回路選択回路１２０は８つのｎ−ｃｈ型トランジスタを有し、表示電極８０に４種類の信号（Ａ〜Ｄ）を選択的に供給するように構成されている。
【００７７】
回路選択回路１２０の動作について説明する。
【００７８】
２ビットデータ信号が「１１」でドレイン信号線６１，６３からそれぞれ「Ｈ」レベルの信号が入力されると、信号保持回路１１０のインバータ回路１１１，１１３から「Ｌ」レベルの信号がトランジスタ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｅ，１２０ｆのゲートに印加されるので、これらトランジスタ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｅ，１２０ｆはオンしない。逆に、インバータ回路１１２，１１４からは「Ｈ」レベルの信号がトランジスタ１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｇ，１２０ｈのゲートに印加されるのでトランジスタ１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｇ，１２０ｈがオンする。それによって、信号Ａの供給線と表示電極との間に設けられたトランジスタ１２０ｇ，１２０ｃが２つともオンすることで信号Ａが選択され液晶２１に信号Ａに応じた電圧が供給される。
【００７９】
２ビットデータ信号が例えば「１０」で、ドレイン信号線６１から「Ｈ」レベル、またドレイン信号線６３から「Ｌ」レベルの信号が入力された場合には、トランジスタ１２０ｄ，１２０ｅがともにオンになり信号Ｃに応じた電圧が液晶に印加され、また２ビットデータ信号が「０１」でドレイン信号線６１から「Ｌ」レベル、またドレイン信号線６３から「Ｈ」レベルの信号が入力された場合には、トランジスタ１２０ａ，１２０ｈがオンになり信号Ｂが選択されて対応する電圧が液晶に印加され、更に２ビットデータ信号が「００」でドレイン信号線６１から「Ｌ」レベル、またドレイン信号線６３から「Ｌ」レベルの信号が入力された場合には、トランジスタ１２０ｂ，１２０ｆがオンになり信号Ｄが選択されて対応する電圧が液晶に印加される。ここで、各信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは４階調の表示を可能とするため、それぞれ異なる電圧レベルに設定されている。
【００８０】
このようにして、信号保持回路１１０に保持されたデジタル信号に応じて選択回路１２０が４つのレベルの信号から１つを選択し対応する電圧が液晶２１に印加されることにより４階調の静止表示を得ることができる。
【００８１】
また、以上のような構成によっても、図１及び図３で示した場合の１ビットの場合と同様に、１画面分を書き込んだ後に、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止することが可能となり、それによって省消費電力化を図ることが可能となる。
＜アナログ表示画像と静止画像との切り換え＞
以下に、本発明の第４の実施の形態を示す。
【００８２】
図６に本発明の表示装置を液晶表示装置に応用した場合の回路構成図を示す。
【００８３】
絶縁性基板１０上に、ゲート信号を供給するゲートドライバ５０に接続された複数のゲート信号線５１が一方向に配置されており、これらのゲート信号線５１と交差する方向に複数のドレイン信号線６１が配置されている。
【００８４】
ドレイン信号線６１には、ドレインドライバ６０から出力されるサンプリングパルスのタイミングに応じて、サンプリングトランジスタＳＰｔ１，ＳＰｔ２，…，ＳＰｔｎがオンし、データ信号線６２のデータ信号（アナログ映像信号又はデジタル映像信号）が供給される。
【００８５】
液晶表示パネル１００は、ゲート信号線５１からのゲート信号により選択されると共に、ドレイン信号線６１からのデータ信号が供給される複数の表示画素２００がマトリックス状に配置されて構成されている。
【００８６】
以下、表示画素２００の詳細な構成について説明する。
【００８７】
ゲート信号線５１とドレイン信号線６１の交差部近傍には、ｐチャネル型ＴＦＴ３１０及びｎチャネル型ＴＦＴ３２０から成る回路選択回路３００が設けられている。ＴＦＴ３１０，３２０の両ドレインはドレイン信号線６１に接続されると共に、それらの両ゲート３１３，３２３は選択信号線８００に接続されている。ＴＦＴ３１０，３２０は、選択信号線８００からの選択信号に応じていづれか一方がオンする。また、後述するように回路選択回路３００と対を成して、アナログデータとデジタルデータのいずれか一方のデータを選択して表示電極８０に出力するデータ選択回路３０１が設けられている。
【００８８】
以上のような回路選択回路３００、アナログ・デジタルデータ選択回路３０１等を上述の各実施の形態に示す表示画素の構成に付加することにより、後述するアナログ映像信号表示（フルカラー動画像表示対応）とデジタル映像表示（低消費電力、静止画像表示対応）とを選択して切換えることが可能となる。また、回路選択回路３００に隣接して、ｎチャネル型ＴＦＴ４１０及びｎチャネル型ＴＦＴ４２０から成る画素選択回路４００が配置されている。ＴＦＴ４１０，４２０はそれぞれ回路選択回路３００のＴＦＴ３１０，３２０のソースにそのドレインが接続されている。つまり、これらＴＦＴ４１０，４２０はＴＦＴ３１０，３２０を介してそれぞれドレイン信号線６１に接続されている。また、これら４１０，４２０はそれらの両ゲートにはゲート信号線５１が接続されている。ＴＦＴ３１０，３２０はゲート信号線５１からのゲート信号に応じて両方が同時にオンするように構成されている。
【００８９】
また、アナログ映像信号を保持するための補助容量７００が設けられている。補助容量７００の一方の電極７１０はＴＦＴ４１０のソース４１１ｓに接続されている。他方の電極７２０は液晶表示パネル１００内で共通の補助容量線７５０に接続され、バイアス電圧Ｖｓｃが供給されている。ＴＦＴ４１０のゲートが開いた期間にドレイン信号線６１から供給されるアナログ映像信号が液晶２１に印加されるが、その信号は次にＴＦＴ４１０が再びオンしてゲートを開くまでの１フィールド期間保持されなければならない。しかし液晶２１の容量のみではその信号を保持しきれず、液晶２１１に印加される電圧は時間経過とともに次第に低下してしまう。そうすると、表示むらとして現れてしまい良好な表示が得られなくなる。そこでＴＦＴ４１０のオン時に供給される信号に応じた電圧を１フィールド期間保持するために補助容量７００を設けている。
【００９０】
この補助容量７００と液晶２１との間には、データ選択回路３０１のｐチャネル型ＴＦＴ３５０とｎチャネル型ＴＦＴ３６０とが設けられ、アナログ映像信号がドレイン信号線６１に供給されると回路選択回路３００のＴＦＴ３１０と同時にオンオフするように構成されている。
【００９１】
また、画素選択回路４００のＴＦＴ４２０と液晶２１の表示電極８０との間には、信号保持回路５００、信号選択回路６００が設けられている。信号保持回路５００は、正帰還された２つのインバータ回路５１０，５２０から成り、デジタル２値を保持するスタティック型メモリを構成しており、上述の例えば図１の信号保持回路１１０と同一構成である。
【００９２】
また、信号選択回路６００は、信号保持回路５００からの信号に応じて信号を選択する回路であって、２つのｎチャネル型ＴＦＴ６１０，６２０で構成されている。そして、上述の図１の信号選択回路１２０と同一構成である。ＴＦＴ６１０，６２０のゲートには信号保持回路５００からの相補的な出力信号がそれぞれ印加されているので、ＴＦＴ６１０，６２０は相補的にオンオフする。
【００９３】
ここで、ドレイン信号線６１から「Ｈ」のデジタルデータがＴＦＴ３２０，ＴＦＴ４２０及び信号保持回路５００を介してＴＦＴ６２０のゲートに印加されると、ＴＦＴ６２０がオンし、直流電圧の対向電極信号ＶCOM（信号Ａ）が選択され、逆に「Ｌ」のデジタルデータがドレイン信号線６１から供給されるとＴＦＴ６１０がオンしその対向電極信号ＶC OMを中心とした交流電圧であって液晶を駆動するための交流駆動信号（信号Ｂ）が選択され、アナログ・デジタルデータ選択回路３０１のＴＦＴ３６０を介して、液晶２１の表示電極８０に供給される。
【００９４】
上述した構成を要約すれば、１つの表示画素２００内には、画素選択素子であるＴＦＴ４１０及びアナログ映像信号を保持する補助容量７００から成るアナログデータ回路（第２の表示回路）と、画素選択素子であるＴＦＴ４２０、２値のデジタル映像信号を保持する信号保持回路５００、信号選択回路６００から成るデジタルデータ回路（第１の表示回路）とが設けられている。更に、これら２つの回路を切り換え信号ＭＤに応じて選択する。即ち、２つのいずれにデータ信号を供給するかを信号ＭＤに応じて選択するための回路選択回路３００がゲート信号線５１及びドレイン信号線６１の交差部付近に設けられている。また、２つの表示回路と表示電極８０との間には、いずれの表示回路からのデータを表示電極８０に供給するかどうかを切り換え信号ＭＤに応じて切り換えるデータ選択回路３０１が設けられている。
【００９５】
次に、液晶パネル１００の周辺回路について説明する。
【００９６】
外付け回路基板９０には、パネル駆動用ＬＳＩ９１が設けられている。この外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１から垂直スタート信号ＳＴＶがゲートドライバ５０に入力され、水平スタート信号ＳＴＨがドレインドライバ６０に入力される。またアナログ又はデジタルの映像信号がデータ線６２に入力される。
【００９７】
図７は映像信号の切換回路の回路構成図である。
【００９８】
スイッチＳＷ１が端子Ｐ２側と接続されると、入力端子Ｄｉｎから入力されたｎビットのデジタル映像信号はＤＡコンバータ１３０によってアナログ映像信号に変換された後、スイッチＳＷ１を介してデータ線６２に出力される。一方、スイッチＳＷ１が端子Ｐ１側に切り換わると、ｎビットのデジタル映像信号の例えば最上位ビットがデータ線６２に出力される。スイッチＳＷ１の切換えは、アナログラッチ表示モードと低消費電力対応のデジタルラッチ表示モードの切換えを制御するモード信号ＭＤに応じて行われる。
【００９９】
ここで、以上の第４の実施形態に係る表示装置の駆動方法について、図６及び図７を参照して説明する。なお既に説明した第１の実施の形態と同様の動作については、以下では簡略して説明を行う。
（１）アナログ表示モードの場合
モード信号ＭＤに応じて、アナログ表示モードが選択されると、データ信号線６２にアナログ映像信号が出力される状態に設定されると共に、回路選択信号線８００及び高電圧側電源線ＶDDの電位が「Ｌ」となり、回路選択回路３００，データ選択回路３０１のＴＦＴ３１０，３５０がオンする。
【０１００】
また、水平スタート信号ＳＴＨに基づくサンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタＳＰがオンしデータ信号線６２のアナログ映像信号がドレイン信号線６１に供給される。
【０１０１】
また、垂直スタート信号ＳＴＶに基づいて、ゲート信号がゲート信号線５１に供給される。ゲート信号に応じて、ＴＦＴ４１０がオンすると、ドレイン信号線６１からアナログ映像信号Ｓｉｇがこのときオン制御されているトランジスタ３５０を介して表示電極８０に伝達されると共に、補助容量７００に保持される。表示電極８０に印加された映像信号電圧が液晶２１に印加され、その電圧に応じて液晶２１が配向することにより液晶表示を得ることができる。
【０１０２】
このアナログ表示モードでは、フルカラーの動画像を表示するのに好適である。ただし、外付け回路基板９０のＬＳＩ９１、各ドライバ５０，６０は常時動作が必要でありそれらの駆動のために、絶えず電力が消費されている。
（２）デジタル表示モード
モード信号ＭＤに応じて、デジタル表示モードが選択されると、データ信号線６２にデジタル映像信号が出力される状態に設定されると共に、回路選択信号線８００及び高電圧側電源線ＶDDの電位が「Ｈ」となり、信号保持回路５００が動作可能な状態になる。また、回路選択回路３００，データ選択回路３０１のＴＦＴ３１０，３５０がオフすると共に、ＴＦＴ３２０，３６０がオンする。
【０１０３】
また、外付け回路基板９０のパネル駆動用ＬＳＩ９１から、ゲートドライバ５０及びドレインドライバ６０にスタート信号ＳＴＨが入力される。それに応じてサンプリング信号が順次発生し、それぞれのサンプリング信号に応じてサンプリングトランジスタＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰｎが順にオンしてデジタル映像信号Ｓｉｇをサンプリングして各ドレイン信号線６１に供給する。
【０１０４】
ここで第１行、即ちゲート信号Ｇ１が印加されるゲート信号線５１に接続されている表示画素における動作を説明する。まず、ゲート信号Ｇ１によってゲート信号線５１に接続された各表示画素Ｐ１１、Ｐ１２，〜Ｐ１ｎの各ＴＦＴ４１０，４２０が１水平走査期間オンする。
【０１０５】
第１行第１列の表示画素Ｐ１１に注目すると、サンプリング信号ＳＰ１によってサンプリングしたデジタル映像信号Ｓ１１がドレイン信号線６１に入力される。そしてＴＦＴ４２０がゲート信号Ｇ１によってオン状態になるとそのドレイン信号Ｄ１がＴＦＴ３２０とＴＦＴ４２０を介して信号保持回路５００に入力される。
【０１０６】
この信号保持回路５００で保持された信号（Ｈ又はＬ）は、信号選択回路６００に供給される。この信号選択回路６００は、第１の実施の形態の信号選択回路１２０と同様に、信号保持回路５００からの出力データに応じて信号Ａ又は信号Ｂを選択して、その選択した信号が表示電極８０に印加され、これに応じて液晶２１に制御される。
【０１０７】
同様な処理を第１行目の表示画素Ｐ１２〜Ｐ１ｎについても行い、更に第１行目のゲート信号線６１（Ｇ１）から最終行のゲート信号線Ｇｍまでスキャンすることにより、１画面分（１フィールド期間）のスキャン、即ち全ドットスキャンが終了し１画面が表示される。
【０１０８】
またここで、１画面が表示されると、ゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１への電圧供給を停止しそれらの駆動を止める。信号保持回路５００には常に電圧ＶDD，ＶSSを供給して駆動し、また対向電極電圧Ｖcomを対向電極３２に、各信号Ａ及びＢを選択回路６００に供給する。
【０１０９】
即ち、信号保持回路５００にこの信号保持回路を駆動するためのＶDD、ＶSSを供給し、対向電極には直流電圧の対向電極電圧ＶCOM（信号Ａ）を印加し、液晶表示パネル１００がノーマリーホワイト（ＮＷ）の場合には、信号Ａには対向電極３２と同じ電位の電圧を印加し、信号Ｂには液晶を駆動するための交流電圧（例えば６０Ｈｚ）を印加するのみである。そうすることにより、１画面分を保持して静止画像として表示することができる。また他のゲートドライバ５０、ドレインドライバ６０及び外付けＬＳＩ９１には電圧が印加されていない状態である。
【０１１０】
例えば、ドレイン信号線６１からデジタル映像信号として「Ｈ」が信号保持回路５００に入力された場合には、信号選択回路６００の第１のＴＦＴ６１０はオフし、他方の第２のＴＦＴ６２０がオンする。
【０１１１】
そうすると、信号Ｂが選択されて表示電極８０に印加される。第１の実施の形態と同様に信号ＢはＶcomを中心とした交流電圧信号であり、信号Ｂが選択された場合、液晶が駆動され、ＮＷの表示パネルでは黒が表示される。
【０１１２】
逆に、ドレイン信号線６１からデジタル映像信号として「Ｌ」が信号保持回路５００に入力された場合には、信号選択回路６００のＴＦＴ６１０はオンし、ＴＦＴ６２０はオフする。
【０１１３】
そうすると、信号Ａが選択されて表示電極８０に印加される。信号ＡはＶcomと同電位であり、信号Ａが選択されると液晶に電圧が印加されないため、ＮＷの表示パネルでは白が表示される。
【０１１４】
このように、１画面分を書き込みそれを保持することにより静止画像として表示できるが、その場合には、各ドライバ５０，６０及びＬＳＩ９１の駆動を停止するので、その分省消費電力化することができる。
【０１１５】
上述したように、本発明の実施形態によれば、２つの表示回路と、回路選択回路３００、データ選択回路３０１を１つの表示画素内に設け、信号選択回路３００１、データ選択回路３０１に選択動作を行わせることで、１つの液晶表示パネル１００でフルカラーの動画像表示（アナログ表示モードの場合）と、低消費電力のデジタル階調表示（デジタル表示モードの場合）という２種類の表示に対応することができる。
【０１１６】
本発明は、さらに上述とは別の構成によっても、上述の第４の実施の形態のように、１つの液晶表示パネル１００でフルカラーの動画像表示（アナログ表示モードの場合）と、低消費電力のデジタル階調表示（デジタル表示モードの場合）という２種類の表示に対応することができる。
【０１１７】
以下、第４の実施の形態を更に改良した構成について第５及び第６の実施の形態として説明する。
【０１１８】
図８は、本発明の第５の実施の形態に係る液晶表示装置の構成例である。
【０１１９】
同図は、第４の実施の形態で説明した図６の等価回路と相違する点は、図６では各表示画素に設けられている回路選択回路３００を備えていない点、液晶表示パネル１００にフルカラーの動画像表示信号とデジタル階調表示信号とがそれぞれ専用のデータ信号線６２ａ，６２ｄによって供給されている点である。
【０１２０】
このように、アナログ信号とデジタル信号とを別々のデータ信号線６２ａ，６２ｄによってパネル内に供給し、また各表示画素２００には２本のドレイン信号線６１ａ，６１ｄによってこのアナログ信号とデジタル信号とを別々に供給する。従って、各表示画素２００には回路選択回路３００を設ける必要がない。即ち、第４の実施の形態において、１つの表示画素２００に対応して配置していたｐチャネル型ＴＦＴ３１０及びｎチャネル型ＴＦＴ３２０を省略することができ、１表示画素２００内においてその分表示電極８０を大きくでき、又は他のＴＦＴを設けるスペースが広くなる。
【０１２１】
なお、データ信号線６２ａ，６２ｄ及びサンプリングスイッチＳＰｔ、ドレイン信号線（６１ａ，６１ｄ）が増加する。しかし、ＴＦＴ３１０，３２０は各表示画素毎に配置する必要があるため、そのＴＦＴ３１０，３２０の占有するスペースは、データ信号線６２、サンプリングスイッチＳＰｔ及びドレイン信号線６１の占有するスペースに比べてはるかに大きくなってしまう。従って、専用のデータ信号線６２でデジタル及びアナログ信号を液晶表示パネルに供給することにより、表示画素におけるスペースを十分に確保することができる。
【０１２２】
ここで、更に、本発明の第６の実施の形態に係る液晶表示装置の構成例について図９を参照して説明する。
【０１２３】
同図は、第４の実施の形態で説明した図６の等価回路とは、データ選択回路３０１を構成するＴＦＴ３５０を削除した点で異なっている。
【０１２４】
図６では、ＴＦＴ３５０は各表示画素毎に配置されているが、これを本第６の実施の形態のように省略すれば、表示画素内のスペースをその分確保することができ、他のＴＦＴの配置に余裕ができる。
【０１２５】
また、データ選択回路３０１のＴＦＴ３５０を削除しても、信号Ａ及び信号Ｂの供給源が補助容量７００に液晶に供給する信号を充電することができる程度の電荷供給能力を備えていれば、補助容量７００を充電しながら液晶を駆動できる。
【０１２６】
また、上述の実施の形態ではＴＦＴ３５０を省略したが、ＴＦＴ３５０の代わりにＴＦＴ３１０を省略することも可能である。ＴＦＴ３１０を省略してもデジタル信号の供給源が補助容量７００と保持回路に供給する信号を充電することが出きる程度の電荷供給能力を備えていれば、デジタル信号の供給源が補助容量７００を充電しながら保持回路にも充電できる。
【０１２７】
更に上述の第５の実施の形態において、各表示画素２００から更に本実施の形態のように、データ選択回路３０１のＴＦＴ３５０を省略することもできる。このような構成とすれば、一層１表示画素内でのスペースに余裕ができる。
【０１２８】
なお、上述の実施の形態１〜６において、１画面の全ドットスキャン期間には、対向電極電圧Ｖcom及び信号Ａ及びＢの電圧も印加している場合について示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、この期間においてもこれらの各電圧を印加しなくても良い。消費電力を低減させるためには、印加しない方が一層好ましい。
【０１２９】
また、上述の実施の形態１，２、４〜６においては、デジタル表示モードにおいて、１ビットのデジタルデータ信号を入力した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば第３の実施の形態のように、複数ビットのデジタルデータ信号がパネルに入力される場合でも適用することが可能である。そうすることにより、多階調の表示を行うことができる。その際、信号保持回路及び信号選択回路内の素子数を入力ビット数に応じた数にする必要がある。
【０１３０】
また、上述の実施の形態１〜６においては、静止画像は液晶表示パネルの一部に表示する場合でも、全表示画素に静止画を表示する場合でも、動作は同じであり、また同様の効果を奏するものである。
【０１３１】
また、上述の実施の形態においては、反射型液晶表示装置の場合について説明したが、１画素内でＴＦＴ、信号保持回路、信号選択回路及び信号配線を除く領域に表示電極８０として透明電極を配置することにより、透過型液晶表示装置にも用いることができる。また、１画素内でＴＦＴ、信号保持回路、信号選択回路及び信号配線を除く領域に透明電極を配置し、それ以外の領域に反射型電極を配置することにより、半透過型液晶表示装置にも用いることができる。透過型又は半透過型液晶表示装置のいずれの場合にも、１画面を表示した後に、ゲートドライバ５０並びにドレインドライバ６０及び外付けのパネル駆動用ＬＳＩ９１への電圧供給を停止することにより、その分の消費電力の低減を図ることができる。
【０１３２】
更に、上述の実施の形態においては、静止画像を液晶表示パネルの一部に表示する場合を説明したが、本願はそれに限定されるものではなく、全表示画素に静止画を表示することも可能であり、本願発明の特有の効果を奏するものである。
【０１３３】
また、本発明は、信号選択回路のトランジスタのいずれか一方が常に接続された状態であるとともに、いずれかの固定電圧（信号ＡまたはＢ）を選択して信号選択回路のトランジスタに電圧が印加されているため、例え上述の公報に記載の構成において、スイッチングトランジスタ７にリーク電流が生じたとしても、何ら表示ムラが生じるような悪影響は及ぼすことはない。
【０１３４】
【発明の効果】
本発明の表示装置によれば、表示装置に静止画像を表示する場合に各ドライバ、パネル駆動用ＬＳＩを駆動する必要が無くなり消費電力の低減が図れるとともに、１つの表示装置でフルカラーの動画像表示と、低消費電力の階調表示という２種類の表示に対応することを可能とした表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図２】本発明の液晶表示装置のタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図４】反射型液晶表示装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図７】本発明の表示装置の信号切換回路の等価回路図である。
【図８】本発明の第５の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図９】本発明の第６の実施形態を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
１０ 絶縁性基板
１３ ゲート
２１ 液晶
５０ ゲートドライバ
５１ ゲート信号線
６０ ドレインドライバ
６１ ドレイン信号線
７０ ＴＦＴ
８０ 表示電極
９１ 外付けＬＳＩ
１００ 液晶表示パネル
１１０，５００ 信号保持回路
１２０，６００ 信号選択回路
１３０ キャパシタ
２００ 表示画素
３００ 回路選択回路
３０１ データ選択回路
４００ 画素選択回路
７００ 補助容量
８００ 選択信号線
Claims (8)
- 基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート信号線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、
前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する、２つのインバータが互いに逆方向であって並列に接続された、信号保持回路を備えた第１の表示回路と、
前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路と、を備え、
前記第１の表示回路と前記第２の表示回路とを切り替えて表示し、
前記第２の表示回路が選択されている間、前記信号保持回路に電圧を供給する電源線の電位がローとなり、前記第２の表示回路に替わって前記第１の表示回路が選択されると前記電源線の電位がハイとなり前記信号保持回路が動作可能な状態になることを特徴とする表示装置。 - 基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート信号線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、
前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する信号保持回路を備えた第１の表示回路と、
前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路と、
前記ゲート信号線と前記ドレイン信号線との交点それぞれに対応して配置され、前記ゲート信号に応じて前記表示画素を選択する画素選択回路と、
前記ドレイン信号線と前記画素選択回路との間に配置され、前記第１及び第２の表示回路のうちいずれか一方の回路を回路選択信号に応じて選択して前記ドレイン信号線に接続する回路選択回路と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 - 前記第１の表示回路は、前記信号保持回路からの信号に応じて前記表示電極に供給する信号を選択する信号選択回路を更に備えた第１の表示回路であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
- 前記信号選択回路が選択する信号は、一方が前記表示電極に対向する対向電極に供給される対向電極信号と同電位であり、他方が前記対向電極信号を中心とした交流電圧信号であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
- 基板上の一方向に配置された複数のゲート信号線と、前記ゲート信号線と交差する方向に配置された複数のドレイン信号線と、前記ゲート信号線からのゲート信号により選択されると共に前記ドレイン信号線から映像信号が供給される表示画素が複数配置された表示装置において、
前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのデジタル映像信号を保持する信号保持回路を備えた第１の表示回路と、
前記第１の表示回路に隣接して配置され、前記ゲート信号線から入力される信号に応じて前記ドレイン信号線からのアナログ映像信号を保持する補助容量を備え、該補助容量に保持された信号を表示電極に供給する第２の表示回路と、
前記第１及び第２の表示回路のうちいずれか一方の回路を回路選択信号に応じて選択して前記ドレイン信号線に接続する回路選択回路と、
前記アナログ映像信号と、前記デジタル映像信号のいずれか一方の映像信号を選択して前記表示電極に出力するデータ選択回路と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 - 前記信号保持回路は、インバータ回路、又はインバータ回路及びキャパシタから成ることを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
- 前記信号保持回路及び前記信号選択回路を備えた前記表示画素は、静止画像を表示する表示画素であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
- 前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
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