(57)【要約】　　　（修正有）【課題】高画質のカラー画像（動画）表示と高精細な文字表示、および低消費電力化を同時に満たす。【解決手段】画素部はアクティブ素子で駆動される複数の副画素Ｒ、Ｇ、Ｂで構成され、画素部の走査線８０を選択する走査線選択手段１１０と、副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの夫々に表示データを供給するデータ書込手段１００と、副画素の何れかに供給される表示データを蓄積するデータメモリ４０と、表示モード選択手段２０とを設ける。表示モード選択手段２０により、副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの夫々に表示データを供給する第一表示モード（アナログモード）と、データメモリに蓄積された表示データを副画素の夫々に共通に供給する第二表示モード（デジタルモード）とを切り換える。さらに、上記表示モード選択手段２０を制御する表示モード制御手段１３０と、副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの夫々に表示データを共通に供給する共通化手段３０を設けて、２値表示を行う。【選択図】　　　　図１
2004077742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブ素子で駆動される複数の副画素で構成された画素部と、前記画素部の走査線を選択する走査線選択手段と、前記走査線選択手段で選択された走査線に接続される前記画素部を構成する副画素の夫々に表示データを供給するデータ書込手段と、前記副画素の何れかに供給される表示データを蓄積するデータメモリと、前記画素部を構成する副画素の夫々に表示データを供給して多階調のアナログ表示を行う第一表示モードと前記データメモリに蓄積された表示データを前記副画素に対して共通に供給して２値のデジタル表示を行う第二表示モードとを切り換える表示モード選択手段とを具備することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示モード選択手段を制御する表示モード制御手段と、前記副画素の夫々に前記データメモリに蓄積された表示データを共通に供給するための共通化手段を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記画素電極と前記対向電極の間に液晶層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素電極と前記対向電極の間に有機エレクトロルミネッセンス層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記副画素の夫々を駆動する前記アクティブ素子が薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
少なくとも一方が透明な第１基板と第２基板の前記第１基板の内面に、一方向に延在し、前記一方向に交差する他方向に並設された多数の走査線と、前記他方向の延在し、前記一方向に並設された多数のデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差部に夫々画素部を有する表示装置であって、
前記画素部は、前記走査線と前記データ線に夫々接続したアクティブ素子の出力で駆動される画素電極を夫々有して１画素を構成する複数の色に対応する副画素と、
前記画素電極の夫々に対向する対向電極と、
前記アクティブ素子の出力を共通化する共通化回路と、
前記データ線から供給される表示データを蓄積するデータメモリと、
前記副画素の夫々に前記データ線から供給される前記複数の色に対応するそれぞれの表示データに基づいて多値表示を行う第一表示モードと、前記副画素の夫々に前記データメモリに蓄積された２値データを共通に印加して２値表示を行う第二表示モードとを切り換える表示モード切換回路とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記表示モード選択回路を制御する表示モード制御回路と、前記副画素の夫々に前記データメモリに蓄積された表示データを共通に供給するための共通化回路を有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記データメモリの数が前記副画素の数より少ないことを特徴とする請求項６または７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記データメモリに表示データを供給するためのデータ線が前記複数の副画素の何れかに表示データを供給するデータ線を兼ねていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記対向電極が前記第２基板の内面に有することを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の表示装置。
【請求項１１】
前記対向電極が前記第１基板の内面に有することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１基板と前記第２基板の間に液晶層を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記複数の副画素が赤、緑、青の表示に対応する３種であることを特徴とする請求項６乃至１２の何れかに記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第二表示モードで表示される前記データメモリに格納される表示データが青の表示データであることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記副画素の夫々を駆動する前記アクティブ素子が薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項６乃至１４の何れかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に係り、特にアクティブ素子で駆動される多数の画素を有し、フルカラー多値表示とモノクローム２値表示とを選択して表示可能としたフラットパネル型の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノートパソコンや携帯端末、あるいはテレビ受像機のモニター、その他の電子機器の表示デバイスとして液晶表示パネル、有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬパネル）、あるいはプラズマパネル等の各種のフラットパネル型の表示装置が既に実用化され、乃至は実用化のための開発段階にある。特に、液晶表示装置や有機ＥＬパネルは、薄型、軽量、低消費電力であるという特徴を有することから携帯電話機や携帯端末（所謂、ＰＤＡ）に広く採用されている。
【０００３】
携帯端末の一つとして、雑誌や新聞など、紙媒体で提供さているコンテンツを電子データで配信し、これを表示面に表示して利用する電子ブックと称する機器が注目されている。この電子ブックには、低消費電力と共に高品位な画像表示と高精細な文字等表示が求められる。
【０００４】
表示装置の低消費電力化に対するアプローチとしては、例えば特開昭５８−２３０９１号公報に開示されているように、画素内にデジタルメモリを設け、静止画表示時には液晶交流化回路以外の周辺回路の動作を停止させることにより低消費電力化を実現する方法が知られている。しかし、この方法では、２値の画像しか表示できなため、特開２００１−２６８１４号公報に開示されたように、信号線（データ線）と画素電極を接続する第一のスイッチと、デジタルメモリと画素電極の間を接続する第二のスイッチを設け、これらスイッチのオンとオフを制御することによって、高画質の動画表示と低消費電力の静止画表示を実現する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術の表示装置では、一般的な表示部に加えて、デジタルメモリ部等を画素内に形成する必要があるため、画素の構造が複雑となり、製造コスト増や歩留りの低下を招く。さらに、前記の電子ブックへの搭載を考えた場合、文字が読み易いということが重要である。文字が読み易さは表示の精細度に大きく左右され、精細度が高ければ読み易い。しかし、前記従来の技術では、１画素に多くのアクティブ素子（薄膜トランジスタ等）やキャパシタを集積しなければならず、高精細化に有利であるとは言えない。
【０００６】
本発明の目的は、前記した電子ブック等の携帯端末のように、高画質のカラー画像（動画）表示と高精細な文字表示、および低消費電力化を同時に満たす表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による表示装置は、図１にその基本構成を示す。図１は本発明による表示装置の画素部近傍の構成を説明するブロック図である。図１において、カラー表示の１画素となる画素部はアクティブ素子で駆動される複数の副画素で構成される。図１には、赤、緑、青の３色の副画素を示すＲ、Ｇ、Ｂで示す。この画素部の走査線８０を選択する走査線選択手段１１０と、走査線選択手段１１０で選択された走査線に接続される画素部を構成する副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの夫々にデータ線９０（９０Ｒ、９０Ｇ、９０Ｂ）を通して表示データを供給するデータ書込手段１００と、副画素の何れか（ここでは、青の副画素Ｂ）に供給される表示データを蓄積するデータメモリ４０と、表示モード選択手段２０とを設ける。
【０００８】
表示モード選択手段２０により、画素部を構成する副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの夫々に表示データを供給する第一表示モード（アナログ階調表示モード）と、データメモリに蓄積された表示データを副画素の夫々に共通に供給する第二表示モード（デジタルモード）とを切り換える。さらに、上記表示モード選択手段２０を制御する表示モード制御手段１３０を設け、また副画素の共通化手段３０を設けて、副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの夫々にデータメモリに蓄積された表示データを共通に供給して２値表示を行う。
【０００９】
データメモリの数を副画素の数より少なくした。そして、複数の副画素が赤、緑、青の表示に対応する３種とするのが好適であり、また、第二表示モードで表示するためにデータメモリに格納する表示データを赤、緑、青のうちの一つ、例えば青の表示データとする。また、上記アクティブ素子としては薄膜トランジスタを用いるのが好適である。
【００１０】
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。本実施例は前記した電子ブックへの実装に好適なように構成したものであり、高品位のアナログ階調表示モード（以下、アナログモードと称する）と低消費電力のデジタル表示モード（以下、デジタルモードと称する）の二つの表示モードを有する。アナログモードは動画や自然画像を美しく再現できるようにフルカラー表示が可能で、デジタルモードは文字の表示に好適なモノクロームの２値表示となる。
【００１２】
図２は本発明の第１実施例を説明する回路構成図である。この表示装置は、表示部（表示領域）１６、表示データ書込回路１０、走査線選択回路１１、モード制御線駆動回路１３、および電圧供給線駆動回路２７を有する。これらの回路は薄膜トランジスタ（以下、単にＴＦＴとも称する）を用いて第１基板である薄膜トランジスタ基板（以下、ＴＦＴ基板とも言う）上に一体的に形成することが表示装置の小型化に有効であるが、個別の集積回路（以下、ＬＳＩとも称する）を組み合わせて構成してもよい。
【００１３】
ＴＦＴ基板上に形成した表示部１６には、画素部１がマトリクス状に配置されている。画素部１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の副画素から構成され、走査線８とデータ線９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの交差部に赤副画素駆動用ＴＦＴ５Ｒ、緑副画素駆動用ＴＦＴ５Ｇ、青副画素駆動用ＴＦＴ５Ｂが形成される（なお、以下では、特に色を区別する必要がない場合には、データ線９、画素駆動ＴＦＴ５と記す）。
【００１４】
画素駆動ＴＦＴ５のドレイン電極には、対応する色のデータ線９がそれぞれ接続されている。また、各画素駆動ＴＦＴ５のソース電極は、対応する赤、緑、青の各色の画素電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂと夫々接続されている。以下、色を区別して説明する必要がない場合は、画素電極１７と記す。なお、ここでは、ＴＦＴのドレイン電極とソース電極を説明の便宜上、区別しているが、両者は動作中に入れ替わり、機能上の差はない。このため、特にドレイン電極とソース電極の差を意識する必要はない。
【００１５】
画素電極１７と対向電極７の間には液晶層１８が挟持されている。対向電極７は図示しない対向電極駆動回路によって、ある一定の電位に保持されている。この対向電極７の電位をＶｃｏｍと称する。本実施例の表示装置では、走査線８と平行に、モード制御線１２と電圧供給線２６が配線されている。さらに、各画素部１に対し一個の割合でモード選択回路２と、赤と緑および青の副画素駆動用ＴＦＴ５Ｒ，ＴＦＴ５Ｇ，ＴＦＴ５Ｂを共通に接続するための共通化スイッチ３およびデータメモリ４が設けられている。これらモード選択回路２と共通化スイッチ３およびデータメモリ４の詳細構成を図３で説明する。
【００１６】
図３は図１における画素部の詳細構成を説明する要部回路図である。図３中、図２と同一符号は同一機能部分に対応する。モード選択回路２はｎ型のＴＦＴ１９とｐ型のＴＦＴ２０で構成される。ＴＦＴ１９とＴＦＴ２０のゲート電極は共にモード選択線１２に接続されている。また、ＴＦＴ１９とＴＦＴ２０のドレイン電極は共に走査線８に接続されている。ＴＦＴ１９のソース電極は副画素電極線１５に、ＴＦＴ２０のソース電極はメモリ制御線１４に接続されている。
【００１７】
共通化スイッチ３は３つのｎチャネルＴＦＴ２１Ｒ、ＴＦＴ２１Ｇ、ＴＦＴ２１Ｂから構成される。これらＴＦＴ２１Ｒ、ＴＦＴ２１Ｇ、ＴＦＴ２１Ｂのゲート電極はすべてモード選択線１２に接続され、ドレイン電極はメモリ出力線２２に接続されている。ＴＦＴ２１Ｒ、ＴＦＴ２１Ｇ、ＴＦＴ２１Ｂのソース電極は画素電極１７Ｒに夫々接続されている。
【００１８】
データメモリ４は、メモリ駆動ＴＦＴ６とデータ保持容量２５およびｎ型のＴＦＴ２３と２４で構成される。また、走査線８と平行して、ハイ（Ｈｉｇｈ）電圧供給線２６Ａとロー（Ｌｏｗ）電圧供給線２６Ｂが配線されており、ハイ電圧供給線２６ＡはＴＦＴ２３のドレイン電極に、ロー電圧供給線２６ＢはＴＦＴ２４のドレイン電極に接続されている。ハイ電圧供給線２６Ａの電位は黒表示に対応する電位に設定され、ロー電圧供給線２６Ｂは白表示に対応する電位に設定されている。ロー電圧供給線２６Ｂの電位は対向電極の電位Ｖｃｏｍと同等であり、ハイ電圧供給線２６Ａの電位はＶｃｏｍに対して大略＋５Ｖと−５Ｖを繰り返すように設定されている。この繰り返しの周期については後述する。
【００１９】
以下、アナログモードとデジタルモードの各動作について説明する。先ず、アナログモード時には、アナログモードに対応するモード選択線１２の論理レベルを“Ｌ”レベルにする。モード選択線駆動回路１３は図示しないＣＰＵからの指令により全てのモード選択線１２を“Ｌ”レベルにする。このときのモード選択部２のｐ型ＴＦＴ１９はオンに、ｎ型ＴＦＴ２０はオフとなり、走査線８と副画素制御線１５を接続する。これにより、走査線選択回路１１により走査線８に印加された電圧は、モード選択部２を介して副画素制御線１５に印加される。また、モード選択線１２が“Ｌ”レベルでは、共通化スイッチ３内のｎ型のＴＦＴ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは全てオフであり、画素電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの間は絶縁されている。
【００２０】
このような状態のとき、走査線選択回路１１は走査信号を出力し、走査線８を順番に選択して行く。選択された走査線８に画素駆動用のＴＦＴ５の閾値を超える電圧が印加されると、同一走査線８上のＴＦＴ５がオンとなる。このとき、データ書込回路１０は、これに同期して全てのデータ線９に対応する副画素の表示データを示す電圧を印加する。この電圧は、表示する階調に応じた多値のアナログ電圧であり、画素電極１７より液晶層１８に印加される。このような動作を１フレーム期間に全ての走査線８に対して行う。本実施例の表示装置では、フリッカ等の表示不良の抑制と高画質の動画表示の実現の２つの点から、１フレームの周期を１／６０秒（フレーム周波数６０Ｈｚ）とした。
【００２１】
但し、液晶層１８に直流電圧を加えることによる液晶の劣化を回避するため、交流駆動を採用している。本実施例では、隣接するデータ線９毎にデータの極性を反転させておき、フレームが切り替わる毎にデータ線自体の正負を入れ替える、所謂カラム反転方式を採用している。次に、デジタルモードについて説明する。
【００２２】
デジタルモードへの切替えは、モード選択線１２の論理レベルを“Ｈ”にする。モード選択線駆動回路１３は全てのモード選択線１２を“Ｈ”レベルにする。このとき、モード選択部２のｐ型のＴＦＴ１９はオフに、ｎ型のＴＦＴ２０はオンとなり、走査線８とメモリ制御線１４が接続される。これにより、走査線選択回路１１により印加された電圧は、モード選択部２を介してメモリ制御線１４に印加される。また、共通化スイッチ３内のｎ型のＴＦＴ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはモード選択線１２が“Ｈ”レベルでは全てオンとなり、画素電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの間を短絡する。
【００２３】
走査線選択回路１１により選択された走査線８にメモリ駆動ＴＦＴ６の閾値を超える電圧が印加されると、同一走査線上のＴＦＴ６ＧＡオンとなる。このとき、データ書込回路１０は青色に対応するデータ線９Ｂのみに画素の表示データを示す電圧を印加する。前記したように、これはデジタルモードにおいてはモノクローム２値表示であるため、データは１ビットデジタル信号で良いのと、構成の合理化のためデジタルモード用のデータ線をアナログモード用の青色データ線と共用化しているためである。
【００２４】
オンになったメモリ駆動用ＴＦＴ６を介してデータ線９から表示データがデータ保持容量２５に蓄積されて行くと共に、ＴＦＴ２３とＴＦＴ２４のゲート電極に印加される。データが“１”の場合はデータ保持容量２５に電荷が蓄積されて行くと共にＴＦＴ２３がオンとなり、ＴＦＴ２４がオフとなる。その結果、ハイ電圧供給線２６ＡがＴＦＴ２３を介してモード選択線２３と接続される。また、ＴＦＴ２３がオフとなってＴＦＴ２４がオンとなったときは、ロー電圧供給線２６ＢがＴＦＴ２４を介してモード選択線２３と接続される。
【００２５】
前記したように、デジタルモードでは共通化スイッチ３内のＴＦＴ２１Ｒ、ＴＦＴ２１Ｇ、ＴＦＴ２１Ｂは全てオンとなっているので、データメモリ４からのデータは画素電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに同時に印加される。その結果、表示データに応じて白か黒かの表示が可能となる。データ保持容量２５に蓄積された電荷は、対応する走査線８が次に選択されるまでの間はメモリ駆動用ＴＦＴＴＦＴ６およびデータ保持容量２５の漏れ電流により、徐々に減衰して行く。
【００２６】
しかし、表示品質には、減衰量がＴＦＴ２３またはＴＦＴ２４の閾値電圧を超えるまで影響しない。このため、走査の周期をフレーム周期よりも充分に長い期間に設定することができる。デジタルモードにおいては、このように走査の周期を低減させることによって、消費電力を低減することができる。なお、交流化は前記したように、電圧供給線２６Ａ，２６Ｂの極性を反転することで行っている。本実施例の表示装置では、フレーム周波数６０Ｈｚでこの極性反転を行っている。
【００２７】
図４は本発明の第１実施例のデジタルモードにおける駆動波形の説明図である。図４において、ｍｏｄｅはモード選択線１２の電位、Ｇｎはｎ番目の走査線８の電位、Ｄｍはｍ番目のデータ線９の電位を示す。また、ＶａとＶｂは各々電圧供給線２６Ａと２６Ｂの電位、Ｖｌｃは画素電極１７に印加される電位を示す。この表示モードはデジタルモードであるので、ｍｏｄｅ＝“Ｈ”すなわちハイレベルである。走査線選択回路１１によって、ある走査線Ｇｎが選択される。このとき、データ書込回路１０から各データ線９には当該走査線の一列分の画素に対応するデータが供給される。
【００２８】
図４では、先ず走査線Ｇｎが選択されて黒データを書き込み、次の選択で白データを書き込む例を示している。一回目のデータ書込においては、Ｄｍ＝“１”であり、前記したような各回路の働きによって、Ｖｌｃ＝Ｖａとなる。走査線Ｇｎが次に選択されたときは、Ｄｍ＝“０”であるので、Ｖｂ＝Ｖｌｃとなり、白表示となる。また、図４から分かるように、デジタルモードにおける走査線の選択周期はハイ電位Ｖａの周期よりも長く設定されている。
【００２９】
また、本実施例の表示装置においては、モード選択線駆動回路１３を各モード選択線に対して任意の値を保持できるように構成することにより、各走査線毎にアナログモードかデジタルモードかの選択が可能である。これにより、カラーデータの存在する走査線のみアナログモードで動作させることによって、表示品質を保ったまま、消費電力を削減することが可能である。また、アナログモードとデジタルモードを混在させる必要がない場合は、全てのモード選択線１２を一括駆動するよう構成することによって、モード選択線駆動回路１３を簡略化することができる。
【００３０】
また、本実施例の表示装置においては、モード選択回路２は各画素部１毎に設けたが、これを走査線８毎に設けてもよい。その場合は、走査線８と平行に新たな配線を設けることが必要となるが、ＴＦＴの数を削減することができる。また、モード選択回路２を走査線選択回路１１に統合することもできる。この場合は、走査線選択回路１１にメモリ制御線１４と副画素制御線１５が接続され、走査線選択回路１１は各走査線８のモードに応じて、どちらかを選択するよう動作する。
【００３１】
次に、本発明の第２実施例を説明する。本実施例は、所謂横電界方式の液晶表示装置のような、表示用の各電極が一方の基板（ＴＦＴ基板）上に形成される表示装置に好適である。
【００３２】
図５は本発明の第２実施例を説明する回路構成図である。図５の表示装置では、多数の画素部１を有する表示部１６とデータ書込回路１０、および走査線選択回路１１で構成される。これらの回路はＴＦＴを用いてＴＦＴ基板上に形成することが表示装置の小型化に有効であるが、個別のＬＳＩを組合せて構成してもよい。以下、実施例１の表示装置における同一参照符号は同一機能部分を示し、機能が重複する部分については繰り返しの説明はしない。
【００３３】
本実施例では、走査線選択回路１１がモード選択機能を有しており、モードに応じて、メモリ制御線１４か副画素制御線１５の何れかを選択する。また、前記第１の実施例においては、デジタルモードのデータ線をアナログモードの青のデータ線を利用していたが、本実施例ではデジタルモードのデータ線９Ｄを設けている。本実施例の表示装置のような横電界方式の表示装置では、画素電極１７と対向電極３０は特に区別する必要はないが、便宜上、副画素のＴＦＴ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ側の電極を画素電極１７とし、反対側の電極を対向電極３０とする。
【００３４】
図６は図５における画素部の詳細構成を説明する要部回路図である。画素部１にはメモリ制御線１４および副画素制御線１５と平行にハイ電圧供給線２６Ａとロー電圧供給線２６Ｂが配線されている。ハイ電圧を供給する電圧供給線２６Ａはデータメモリ４のＴＦＴ２３のドレイン電極に、ロー電圧を供給する電圧供給線２６ＢはＴＦＴ２４のドレイン電極にそれぞれ接続されている。電圧供給線２６Ａは黒表示に対応する電圧に設定され、電圧供給線２６Ｂは白表示に対応する電圧に設定されている。これらの電位や周波数は第１実施例と同様である。
【００３５】
図７は本発明の第２実施例の駆動波形の説明図である。図７において、Ｇｐｎはｎ番目の副画素制御線の電位、Ｇｍｎはｎ番目のメモリ制御線１４の電位を示す。また、Ｄａｍはｍ番目のデータ線９Ｒの電位、Ｄｂｍはｍ番目のデータ線９Ｂの電位、Ｄｃｍはｍ番目のデータ線９Ｂの電位、Ｄｄｍはｍ番目のデータ線９Ｄの電位を夫々示す。また、ＶａとＶｂは各々電圧供給線２６Ａと電圧供給線２６Ｂの電位を示す。そして、Ｖｌｃは画素電極１７に印加される電位を示す。以下、先ずアナログモードの動作について説明する。
【００３６】
以下、本実施例のアナログモードとデジタルモードにおける動作を図５と図６および図７を参照して詳細に説明する。アナログモードでは、走査線選択回路１１とデータ書込回路１０によってメモリ制御線１４の電位Ｇｍｎが“Ｈ”に、データ線９Ｄの電位Ｄｄｍが“Ｌ”に設定される。Ｄａｍ、Ｄｂｍ、Ｄｃｍは表示すべきデータに応じたアナログ電圧であり、ｎ番目の副画素制御線の電位Ｇｐｎに同期している。対向電極３０は電圧供給線２６Ｂと導通しているので、Ｖｂ＝Ｖｃｏｍとすることによってアナログモードの表示が可能となる。アナログモードのときは、電圧供給線２６Ａの電位Ｖａは表示に影響を与えないため、任意の電位でよい。ここではＶｃｏｍに設定した。
【００３７】
すなわち、メモリ制御線１４は“Ｈ”であるので、データメモリ４のメモリ駆動用ＴＦＴ６は常時オン状態となり、ＴＦＴ２３とＴＦＴ２４のゲート電極とデータ線９Ｄが接続される。これにより、対向電極３０の電位はＶｃｏｍとなる。このような状態のとき、走査線選択回路１１は走査線選択信号を出力し、副画素制御線１５を順番に選択して行く。選択された副画素制御線１５にＴＦＴ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの閾値を超える電圧が印加されると、同一副画素制御線１５上のＴＦＴ５がオンとなる。これと同期して、データ書込回路１１は各副画素のデータ線９Ｒ、９Ｇ、９Ｂに対応する表示データを示すデータ電圧を印加する。この電圧は、表示する階調に応じたアナログ電圧であり、ＴＦＴ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの画素電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに印加される。この動作は、１フレーム期間に全ての副画素制御線１５に対して行われる。
【００３８】
次に、本実施例におけるデジタルモード時の動作について説明する。デジタルモード時は、副画素制御線１５の電位Ｇｐｎは“Ｈ”、データ線９Ｒ、９Ｇ、９Ｂの電位Ｄａｍ、Ｄｂｍ、Ｄｃｍは全てＶｃｏｍ電位に設定される。副画素制御線１５の電位は“Ｈ”であるので、ＴＦＴ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは常時オン状態となり、データ線９Ｒ、９Ｇ、９Ｂと対応する画素電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂが導通状態となる。各データ線９Ｒ、９Ｇ、９Ｂの電位はＶｃｏｍとなっているので、対向電極３０の電位はＶｃｏｍとなる。
【００３９】
走査線選択回路１１により選択されたメモリ制御線１４にデータメモリ４のメモリ駆動用ＴＦＴ６の閾値を超える電圧Ｇｍｎが印加されると、同一副画素制御線１５上のＴＦＴ５がオンとなる。このとき、データ書込回路１０は、データ線９Ｄに画素の表示データを示すデータ電圧を印加する。本実施例の動作の詳細は第１実施例と同様なので重複説明はしないが、対向電極３０はデータに応じてハイ電圧を供給する電圧供給線２６Ａかロー電圧を供給する電圧供給線２６Ｂの何れかと短絡される。このとき、前記のようにＴＦＴ５の対向電極３０の電位はＶｃｏｍとなっているので、データに応じた表示が可能となる。図７では、先ず黒データを書き込み、次の走査で白データを書き込む例を示している。一回目の書き込みではＤｄｍ＝“Ｈ”であり、Ｖｌｃ＝Ｖａとなる。ｎ番目のメモリ制御線１４が次に選択されたときは、Ｄｍ＝“Ｌ”であるので、Ｖｂ＝Ｖｌｃで白表示となる。
【００４０】
このように、本実施例の横電界方式の表示装置においては、表示のための電極が全てＴＦＴ基板側にあるので、アナログモードとデジタルモードとで画素電極と対向電極の役割を入れ替えるという簡単な構成で両モードの切替えが可能である。
【００４１】
図８は本発明の表示装置を適用した電子機器の一例である電子ブックの外観図である。図８において、参照符号４００は表示部、４１０は電子ブックのデータが保存されているメモリカード、４２０はメモリカードからデータを読み出すためのメモリスロット、４３０は操作スイッチを示す。この電子ブックは、メモリカード４１０から表示すべきデータを読み出す構成としているが、メモリカード４１０に替えて、無線通信を介して受信する構成とすることもできる。また、例えば。パソコンのような外部機器と接続して当該外部機器からデータを転送するように構成することもできる。
【００４２】
以上説明した本発明の第１実施例および第２実施例は、共に液晶表示装置に本発明を適用したものであるが、本発明はこのような液晶表示装置にのみ適用できるものではなく、前記した有機ＥＬパネルやプラズマパネル、その他のアクティブ素子で画素（または副画素）を駆動するアクティブ・マトリクス型の表示パネルを用いる表示装置にも同様に適用できる。例えば、有機ＥＬパネルを用いた表示装置では、第１実施例における各画素のＴＦＴで駆動される画素電極を陽極とし、対向電極として陰極を設け、陽極と陰極の間に有機ＥＬ層で構成するエレクトろルミネッセンス発光層を設ける。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数色の副画素からなる画素内に表示メモリを備え、副画素毎にアナログの階調データに応じた表示を行うアナログモードと、デジタルの２値データを表示メモリに蓄積させ、蓄積させた２値データを複数の副画素に対して同時に供給して表示を行うデジタルモードとを切換え可能としたことで、高画質のカラー画像（動画）表示と高精細な文字表示、および低消費電力化を同時に満たす表示装置を提供することができる表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の画素部近傍の構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例を説明する回路構成図である。
【図３】図１における画素部の詳細構成を説明する要部回路図である。
【図４】本発明の第１実施例のデジタルモードにおける駆動波形の説明図である。
【図５】本発明の第２実施例を説明する回路構成図である。
【図６】図５における画素部の詳細構成を説明する要部回路図である。
【図７】本発明の第２実施例の駆動波形の説明図である。
【図８】本発明の表示装置を適用した電子機器の一例である電子ブックの外観図である。
【符号の説明】
１・・・・画素部、２・・・・モード選択回路、３・・・・共通化スイッチ、４・・・・データメモリ、５・・・・薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、７・・・・対向電極、８・・・・走査線、９（９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ）・・・・データ線、１０・・・・表示データ書込回路、１１・・・・走査線選択回路、１２・・・・モード制御線、１３・・・・モード制御線駆動回路、１４・・・・メモリ制御線、１５・・・・副画素制御線、１６・・・・表示部（表示領域）、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ・・・・画素電極、１８・・・・液晶層、２２・・・・メモリ出力線、２５・・・・データ保持容量、２６（２６Ａ、２６Ｂ）・・・・電圧供給線、２７・・・・電圧供給線駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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