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JP2000019478A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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Publication number
JP2000019478A
JP2000019478A JP18440898A JP18440898A JP2000019478A JP 2000019478 A JP2000019478 A JP 2000019478A JP 18440898 A JP18440898 A JP 18440898A JP 18440898 A JP18440898 A JP 18440898A JP 2000019478 A JP2000019478 A JP 2000019478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
image
unit
substrate
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18440898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Nakamura
村 信 男 中
Shigeyoshi Watanabe
辺 重 佳 渡
Hideyuki Funaki
木 英 之 舟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18440898A priority Critical patent/JP2000019478A/en
Publication of JP2000019478A publication Critical patent/JP2000019478A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージセンサと液晶表示部とを同一の基板
上に形成することにより対象画像をそのまま表示でき、
かつ表示画像の取出しや再表示もできる。 【解決手段】 基板50と、対象画像からの入射光を電
気的信号に変換するために基板上に形成されると共に行
方向および列方向の二次元的に配置された光電変換部3
9,光電変換部39からの信号を電圧に変換して蓄積す
る蓄積部45,蓄積部45に接続された読出し電極54
を少なくとも含む画像感知部26と、画像感知部26の
読出し電極54に接続された画素電極38,画素電極3
8上に形成された液晶層36,液晶層36を挟んで画素
電極38に対向して設けられた透明電極37を少なくと
も含み、同一の前記基板上に設けられた画像表示部27
とを備え、VTR等のファインダとして用いることがで
きると共に、表示画像を外部に取り出して記録した後、
再生表示することも可能としている。
(57) [Summary] [Problem] By forming an image sensor and a liquid crystal display portion on the same substrate, a target image can be displayed as it is,
In addition, display images can be taken out and redisplayed. A substrate (50) and a photoelectric conversion unit (3) formed on the substrate for converting incident light from a target image into an electric signal and arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction.
9, a storage unit 45 that converts a signal from the photoelectric conversion unit 39 into a voltage and stores the voltage, and a reading electrode 54 connected to the storage unit 45.
And the pixel electrode 38 and the pixel electrode 3 connected to the readout electrode 54 of the image sensing unit 26.
8, a liquid crystal layer 36, and at least a transparent electrode 37 provided opposite to the pixel electrode 38 with the liquid crystal layer 36 interposed therebetween, and the image display unit 27 provided on the same substrate.
And can be used as a finder such as a VTR, and after taking out a display image and recording it,
Playback display is also possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に小型VTR(Video Tape Recorder )等のファ
インダとしても使用可能な液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device which can be used as a finder of a small VTR (Video Tape Recorder) or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路技術と画像処理技
術との飛躍的な発展に伴い、コンパクトで性能に優れた
液晶表示装置が多数提案され、小型液晶テレビやコンピ
ュータの液晶表示部などのように種々の装置の表示装置
として組み込まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid development of semiconductor integrated circuit technology and image processing technology, a large number of compact and excellent liquid crystal display devices have been proposed, such as small liquid crystal televisions and liquid crystal display portions of computers. Are incorporated as display devices of various devices.

【0003】図14は、シリコン基板をベースにした従
来の反射型液晶表示装置を示している。図14(a)に
おいて、反射型液晶表示装置は、図示されない高輝度光
源からの光をガラス基板1の方向(図中、上方)からシ
リコン基板4側に集束させ、液晶層2を通過させて画素
電極3を兼ねる金属層により光学的に反射させ(ミラー
の役割を持たせ)、再び液晶層2を通過して偏光された
光信号を図示されない光学系により拡大して表示してい
る。通常、このようなシリコンベース反射型液晶表示装
置は高輝度光源を集光しているために、かなりの高熱が
発生している。したがって、この熱を逃がして液晶表示
装置を冷却するためにヒートシンク6がパッケージ5に
取り付けられている。
FIG. 14 shows a conventional reflection type liquid crystal display device based on a silicon substrate. In FIG. 14A, the reflection type liquid crystal display device focuses light from a high-intensity light source (not shown) on the silicon substrate 4 side from the direction of the glass substrate 1 (upward in the figure) and passes through the liquid crystal layer 2. The light is optically reflected by the metal layer also serving as the pixel electrode 3 (having a role of a mirror), and the optical signal that has passed through the liquid crystal layer 2 and polarized again is enlarged and displayed by an optical system (not shown). Normally, such a silicon-based reflective liquid crystal display device generates a considerable amount of heat because it condenses a high-luminance light source. Therefore, a heat sink 6 is attached to the package 5 to release the heat and cool the liquid crystal display device.

【0004】図14(b)には液晶表示装置のチップの
代表的な構造が示されている。シリコン基板10上に蓄
積部11および引き出し部12が形成され、コンタクト
13を介してさらに上部に画素電極3が形成されてい
る。画素電極3は通常アルミニウムにより形成されるの
で、可視光領域の光はこの画素電極3で反射される。蓄
積部11の信号電圧に設定された画素電極3と、対向す
る位置に存在する透明電極(図示されていない)の電圧
とにより、液晶に印加される電圧を制御し、画像を表示
する。蓄積部11の信号を維持するために、pF程度の
大きな容量を持たせる必要があるが、そのために、スト
レージキャパシタ14が形成される。データ線15およ
びゲート線16は、外部から信号電圧を蓄積部11に書
き込むためのバイアス線である。
FIG. 14B shows a typical structure of a chip of a liquid crystal display device. A storage unit 11 and a lead-out unit 12 are formed on a silicon substrate 10, and a pixel electrode 3 is further formed thereon via a contact 13. Since the pixel electrode 3 is usually formed of aluminum, light in the visible light region is reflected by the pixel electrode 3. The voltage applied to the liquid crystal is controlled by the pixel electrode 3 set to the signal voltage of the storage unit 11 and the voltage of the transparent electrode (not shown) located at the opposite position to display an image. In order to maintain the signal of the storage unit 11, it is necessary to have a large capacitance of about pF. For that purpose, the storage capacitor 14 is formed. The data line 15 and the gate line 16 are bias lines for externally writing a signal voltage to the storage unit 11.

【0005】図14(c)に従来の単位セルの等価回路
を示す。単位セルはトランジスタ9(9a,9b,…)
と液晶層2(2a,2b,…)から構成される。外部の
アナログ信号はデータ線15(15a,15b,…)か
ら書き込まれ、トランジスタ9を“ON”することによ
り画素電極3に信号電圧として書き込まれる。
FIG. 14C shows an equivalent circuit of a conventional unit cell. The unit cell is a transistor 9 (9a, 9b,...)
And the liquid crystal layer 2 (2a, 2b,...). An external analog signal is written from the data line 15 (15a, 15b,...), And is written to the pixel electrode 3 as a signal voltage by turning on the transistor 9.

【0006】しかしながら、従来のシリコンベースド反
射型液晶表示装置は、外部から信号電圧を書き込むだけ
であったので、ビューファインダのようなリアルタイム
表示をすることができなかった。また、表示だけを行な
うのであれば、ビューファインダを用いれば良いが、こ
のようなファインダのみによる構成によれば、リアルタ
イム表示のみで、画像信号を電気的にピックアップする
ことができないという問題があった。
However, in the conventional silicon-based reflection type liquid crystal display device, since only a signal voltage is written from the outside, a real-time display like a view finder cannot be performed. If only display is to be performed, a view finder may be used. However, according to such a configuration using only the finder, there is a problem that image signals cannot be electrically picked up only by real-time display. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
液晶表示装置によれば、外部からの信号電圧を蓄積部に
書き込むことにより、液晶層の液晶の配列方向を変化さ
せて液晶表示を行なうか例えばビューファインダ等によ
り対象物から入射された映像をそのまま表示するか何れ
か一方の表示しかできないという問題があった。
As described above, according to the conventional liquid crystal display device, by writing an external signal voltage to the storage section, the arrangement direction of the liquid crystal in the liquid crystal layer is changed to perform the liquid crystal display. For example, there is a problem that only one of the two methods can be displayed, for example, an image incident from an object is displayed as it is by a viewfinder or the like.

【0008】本発明は、対象画像から入射された光信号
を電気的信号に変換して対象画像を感知する画像感知部
と、この画像感知部により感知された画像信号を電気的
な信号により液晶層の結晶の配向を変えて表示する画像
表示部とを、少なくとも同一の基板上に形成することに
より、ファインダのように対象画像をそのまま表示させ
ることができると共に再生装置のように記録された画像
を再生表示することもできる液晶表示装置を提供するこ
とを目的としている。
According to the present invention, there is provided an image sensing unit for converting an optical signal incident from a target image into an electric signal to sense the target image, and converting the image signal sensed by the image sensing unit into an electric signal using a liquid crystal. By forming at least the same image display on the same substrate as changing the orientation of the crystal of the layer, the target image can be displayed as it is like a finder and the image recorded like a reproducing device. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device which can also reproduce and display the data.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る液晶表示装置は、基板と、この基板
の表面に形成され光学系を介して入射された画像からの
入射光を電気的信号に変換する行方向および列方向に二
次元的に配置された光電変換部,この光電変換部の信号
を電圧に変換して蓄積する蓄積部,この蓄積部に接続さ
れた読出し電極を少なくとも含む画像感知部と、この画
像感知部の読出し電極に接続された画素電極,この画素
電極上に形成された液晶層,この液晶層を挟んで前記画
素電極に対向して設けられた透明電極を少なくとも含
み、同一の前記基板上に設けられた画像表示部と、を備
えることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device, comprising: a substrate; and an incident light from an image formed on a surface of the substrate and incident through an optical system. A photoelectric conversion unit which is two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction for converting into an electric signal, a storage unit which converts a signal of the photoelectric conversion unit into a voltage and stores the voltage, and a readout electrode connected to the storage unit. An image sensing unit including at least a pixel electrode connected to a readout electrode of the image sensing unit, a liquid crystal layer formed on the pixel electrode, and a transparent electrode provided opposite to the pixel electrode with the liquid crystal layer interposed therebetween And an image display unit provided on the same substrate.

【0010】また、請求項2に係る液晶表示装置は、請
求項1に記載のものにおいて、前記基板としての半導体
基板と、この半導体基板の一面側を前記入射光の受光面
として前記半導体基板の他面側に形成された前記画像感
知部と、前記画像感知部を介して前記半導体基板の他面
側に形成された画像表示部と、を備え、前記画像感知部
の前記受光面と前記画像表示部の表示面とが前記半導体
基板の表裏両面にそれぞれ形成されていることを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, a semiconductor substrate as the substrate and one side of the semiconductor substrate as a light receiving surface for the incident light are provided. The image sensing unit formed on the other surface side, and an image display unit formed on the other surface side of the semiconductor substrate via the image sensing unit, the light receiving surface of the image sensing unit and the image The display surface of the display unit is formed on both the front and back surfaces of the semiconductor substrate.

【0011】また、請求項3に係る液晶表示装置は、請
求項1に記載のものにおいて、基板としてのガラス基板
上に二次元的に配置された複数のセルよりなるセル部
と、このセル部上面に格子状に形成されたポリシリコン
層と、このポリシリコン層の上部に形成された液晶層
と、この液晶層の上部に形成された透明電極と、この透
明電極の上部に形成される色フィルタ部と、を備え、前
記セル部の各セル毎に表示電極と共に前記光電変換部が
設けられて、前記ガラス基板の一面側を前記受光面と
し、前記ガラス基板の他面側を表示面として透過型の表
示を行なうことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device according to the first aspect, wherein a cell portion comprising a plurality of cells two-dimensionally arranged on a glass substrate as a substrate, and the cell portion. A polysilicon layer formed in a lattice on the upper surface, a liquid crystal layer formed on the polysilicon layer, a transparent electrode formed on the liquid crystal layer, and a color formed on the transparent electrode. And a filter unit, wherein the photoelectric conversion unit is provided together with a display electrode for each cell of the cell unit, one surface side of the glass substrate as the light receiving surface, and the other surface side of the glass substrate as a display surface. It is characterized by performing transmissive display.

【0012】さらに、請求項4に係る液晶表示装置は、
請求項1に記載のものにおいて、基板としての半導体基
板と、この半導体基板の一面側にn行m列方向に二次元
的にそれぞれ配置された前記光電変換部を含む前記画像
感知部と、前記半導体基板の前記一面側に形成された前
記画像表示部と、前記画像感知部と前記画像表示部との
間に設けられて前記画像表示部が画像を表示するための
電圧を発生させるバイアス発生回路と、を備え、前記画
像感知部,前記画像表示部および前記バイアス発生回路
は前記半導体基板の同一面に並列的に形成されて、前記
画像感知部の受光面と前記画像表示部の表示面とが前記
同一面側に設けられていることを特徴としている。
Further, the liquid crystal display device according to claim 4 is
2. The image sensing unit according to claim 1, wherein the image sensing unit includes a semiconductor substrate as a substrate, and the photoelectric conversion units arranged two-dimensionally on one surface side of the semiconductor substrate in n rows and m columns. A bias generation circuit provided between the image sensing unit and the image display unit, wherein the image display unit is formed on the one surface side of the semiconductor substrate, and the image display unit generates a voltage for displaying an image; Wherein the image sensing unit, the image display unit, and the bias generation circuit are formed in parallel on the same surface of the semiconductor substrate, and a light receiving surface of the image sensing unit and a display surface of the image display unit are provided. Are provided on the same surface side.

【0013】また、請求項5に係る液晶表示装置は、請
求項4に記載のものにおいて、前記画像センサと前記画
像表示部との間に設けられた前記バイアス回路と、前記
画像センサ用に設けられた第1の垂直信号線と、前記画
像表示部用に設けられた第2の垂直信号線と、前記第1
の垂直信号線と前記2の垂直信号線の間に設けられて信
号電圧を増幅する増幅回路または容量と、を備え、前記
第1の垂直信号線の信号電圧が前記第2の垂直信号線に
直接供給されないことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the fourth aspect, the bias circuit provided between the image sensor and the image display unit is provided for the image sensor. A first vertical signal line provided, a second vertical signal line provided for the image display unit,
And amplifying circuit or capacitor provided between the two vertical signal lines and the two vertical signal lines to amplify a signal voltage, wherein the signal voltage of the first vertical signal line is applied to the second vertical signal line. It is not directly supplied.

【0014】本発明は以上のように構成されているが、
半導体基板の一方側の面に行(横)と列(縦)方向の二
次元的に光電変換部を配置し、この光電変換部の信号を
電圧に変換して蓄積するための蓄積部を設け、この蓄積
部に画素電極を接続し、この画素電極上に液晶層を形成
し、この液晶層の上部に透明電極を形成し、この透明電
極の上部に色フィルタ部を形成し、半導体基板の他の一
方から光信号を入射して前記光電変換部で信号電化に変
換するシリコンベースの反射型液晶表示装置を構成する
ようにして、リアルタイム表示を行いつつ、画像信号を
ピックアップできるようにしても良い。このように構成
することにより、ビューファインダと異なり、リアルタ
イムで表示を行ないつつ、画像信号を電気的に外部に読
み出すことが出来るようになる。
The present invention is configured as described above.
A photoelectric conversion unit is arranged two-dimensionally in a row (horizontal) and a column (vertical) direction on one surface of a semiconductor substrate, and a storage unit for converting a signal of the photoelectric conversion unit into a voltage and storing the voltage is provided. A pixel electrode is connected to the storage section, a liquid crystal layer is formed on the pixel electrode, a transparent electrode is formed on the liquid crystal layer, a color filter section is formed on the transparent electrode, and a semiconductor substrate is formed. By configuring a silicon-based reflective liquid crystal display device in which an optical signal is incident from the other side and converted into a signal electrified by the photoelectric conversion unit, an image signal can be picked up while performing real-time display. good. With this configuration, unlike a viewfinder, an image signal can be electrically read out to the outside while displaying in real time.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示装置
の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説
明する。なお、本発明においては、一枚の基板の表裏両
面側に対象画像からの入射光の受光面と画像(液晶)表
示部の表示面とを設けるタイプを便宜的に透過型として
説明する場合もあるが、上記課題を解決するための手段
の項の記載より明らかなように、本発明は画像感知部に
より光電変換された電気的信号により画像表示部の液晶
層に表示させるものであるから、厳密な意味では光を透
過して表示しているわけではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, a type in which a light receiving surface for incident light from a target image and a display surface of an image (liquid crystal) display unit are provided on both front and back surfaces of one substrate may be described as a transmissive type for convenience. However, as is apparent from the description of the means for solving the above problems, the present invention is to display on the liquid crystal layer of the image display unit by an electric signal photoelectrically converted by the image sensing unit, In a strict sense, light is not transmitted and displayed.

【0016】図2は、本発明に係る液晶表示装置の第1
実施形態としてのシリコンベースド反射型ファインダを
用いたディジタルカメラの例を示している。この第1実
施形態に係る液晶表示装置は対象画像と表示画像との関
係からはいわゆる透過型の構成となっている。図2
(a)において、ディジタルカメラ20の前面にはレン
ズ部21が設けられており、上面にはシャッタボタン2
2が設けられている。図2(b)に示すように、対象画
像(図示されず)からレンズ部21の光学レンズ23を
介して入射された入射光24の光信号は、シリコンベー
スド反射型ファインダチップ25の光電変換部26に集
光させられて、このチップ25の裏面に設けられた液晶
表示部27に表示させる。
FIG. 2 shows a first embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
1 shows an example of a digital camera using a silicon-based reflective finder as an embodiment. The liquid crystal display device according to the first embodiment has a so-called transmissive structure from the relationship between the target image and the display image. FIG.
1A, a lens unit 21 is provided on the front surface of a digital camera 20, and a shutter button 2 is provided on the upper surface.
2 are provided. As shown in FIG. 2B, an optical signal of incident light 24 incident from an object image (not shown) via the optical lens 23 of the lens unit 21 is transmitted to a photoelectric conversion unit of a silicon-based reflective finder chip 25. The light is condensed on 26 and is displayed on a liquid crystal display unit 27 provided on the back surface of the chip 25.

【0017】図2(c)は、ディジタルカメラ20の裏
面の外観を示しており、撮影者の側に設けられた液晶表
示部27には、チップ25の対象画像側に配置された光
電変換部26により電圧信号に変換された画像が表示さ
れる。この方法により、リアルタイムに画像情報を表示
することができると共に、光電変換部26により変換さ
れた電圧信号を記録信号として外部に供給することによ
り画像情報のピックアップを行なうこともできる。な
お、この第1実施形態においては、チップ25に基板
(図示されず)が設けられ、この図示されない基板上に
画像感知部としての光電変換部26と、画像表示部とし
ての液晶表示部27とが一体的に設けられていることに
なる。
FIG. 2C shows the appearance of the back surface of the digital camera 20. A liquid crystal display unit 27 provided on the photographer side has a photoelectric conversion unit disposed on the target image side of the chip 25. The image converted into the voltage signal by 26 is displayed. With this method, image information can be displayed in real time, and image information can be picked up by supplying the voltage signal converted by the photoelectric conversion unit 26 as a recording signal to the outside. In the first embodiment, a substrate (not shown) is provided on the chip 25, and a photoelectric conversion unit 26 as an image sensing unit and a liquid crystal display unit 27 as an image display unit are provided on the substrate (not shown). Are provided integrally.

【0018】図3は、本発明の第2実施形態に係る液晶
表示装置を示している。本第2実施形態は、反射型液晶
プロジェクタに本発明を適用した例を示したものである
が、画像の表示の態様から見るとこの実施形態も透過型
の表示となっている。対象画像24aからの入射光信号
24は、レンズ23によりシリコンチップ25に集光さ
れる。集光された光信号24は画像感知部としてのセン
サ部26により、電圧(電荷)信号に変換され、チップ
25の裏面に形成されている画像表示部としての液晶表
示部27に表示される。なお、チップ25は、センサ部
26と液晶表示部27とをシリコン基板28の一面側ま
たは両面側にそれぞれ形成したものである。
FIG. 3 shows a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is an example in which the present invention is applied to a reflection type liquid crystal projector, but from the aspect of displaying an image, this embodiment is also a transmission type display. The incident light signal 24 from the target image 24a is focused on the silicon chip 25 by the lens 23. The collected optical signal 24 is converted into a voltage (charge) signal by a sensor unit 26 as an image sensing unit, and is displayed on a liquid crystal display unit 27 as an image display unit formed on the back surface of the chip 25. The chip 25 has a sensor section 26 and a liquid crystal display section 27 formed on one side or both sides of a silicon substrate 28, respectively.

【0019】符号30は、液晶表示部27に表示された
画像を光学系を用いて拡大表示するプロジェクタであ
る。このプロジェクタ30は、高輝度の照射光29を液
晶表示部27に照射して、シリコンチップ25上に形成
された液晶層により光変調された反射光信号31を取り
込み、光学系を介して拡大表示された画像24Bをプロ
ジェクタの表示面31に表示している。なお、図示便宜
上ファインダとしてのチップ25の大きさとプロジェク
タ30との大きさが対応していないが、プロジェクタ表
示面31は40ないし60インチの大画面として構成さ
れている。
Reference numeral 30 denotes a projector for enlarging and displaying an image displayed on the liquid crystal display unit 27 using an optical system. The projector 30 irradiates the liquid crystal display unit 27 with irradiation light 29 of high luminance, captures a reflected light signal 31 light-modulated by a liquid crystal layer formed on the silicon chip 25, and displays an enlarged display via an optical system. The displayed image 24B is displayed on the display surface 31 of the projector. Although the size of the chip 25 as a finder does not correspond to the size of the projector 30 for convenience of illustration, the projector display surface 31 is configured as a large screen of 40 to 60 inches.

【0020】図4は本発明のシリコンチップの概要を示
している。図4において、シリコンチップ25上に、裏
面側にイメージピックアップ部26が形成され、表面側
には液晶表示部27が形成されている。液晶表示部27
の両側には、垂直レジスタ部32が形成され、下側には
水平レジスタ部33と、水平信号線34、出力アンプ3
5が形成されている。この回路構成では、イメージピッ
クアップ部26で画像信号を受光しながら、液晶表示部
27にリアルタイムで表示しつつ、さらに出力アンプ3
5を用いて、電気信号として外部に取り出すことができ
る。
FIG. 4 shows an outline of the silicon chip of the present invention. In FIG. 4, on a silicon chip 25, an image pickup section 26 is formed on the back side, and a liquid crystal display section 27 is formed on the front side. Liquid crystal display 27
, A vertical register section 32 is formed, and a horizontal register section 33, a horizontal signal line 34, and an output amplifier 3 are formed on the lower side.
5 are formed. In this circuit configuration, the image pickup unit 26 receives an image signal and displays the image signal on the liquid crystal display unit 27 in real time.
5 can be extracted to the outside as an electric signal.

【0021】図5は、単位セル内部の回路構成を示して
いる。図5において、液晶表示部27は液晶層36と、
この液晶層36の両面に設けられる透明電極37と画素
電極38とを備えており、透明電極37にはバイアス端
子37Aよりバイアス電圧が供給されている。画素電極
38には図4の等価回路図により示される回路構成が単
位セル内部に形成されている。図5において、画像感知
部26は、フォトダイオード39と、読出し用トランジ
スタ(READ)40と、第1の容量(C1)41と、第1
のリセット用トランジスタ(RESET1)42と、そのゲー
ト端子43と、そのソース端子44と、トランジスタ4
0と第1の容量41との接続点とトランジスタ43の接
続点に相当する第1の電荷蓄積部45と、容量41に接
続された第2のリセット用トランジスタ46と、そのド
レイン端子47と、トランジスタ46と容量41との接
続点に相当する第2の電荷蓄積部48に接続される第2
の容量(C2)49と、を備えている。
FIG. 5 shows a circuit configuration inside the unit cell. In FIG. 5, the liquid crystal display unit 27 includes a liquid crystal layer 36,
A transparent electrode 37 and a pixel electrode 38 provided on both surfaces of the liquid crystal layer 36 are provided, and a bias voltage is supplied to the transparent electrode 37 from a bias terminal 37A. The pixel electrode 38 has a circuit configuration shown by the equivalent circuit diagram in FIG. 4 formed inside the unit cell. In FIG. 5, the image sensing unit 26 includes a photodiode 39, a reading transistor (READ) 40, a first capacitor (C1) 41,
Reset transistor (RESET1) 42, its gate terminal 43, its source terminal 44,
A first charge storage unit 45 corresponding to a connection point between the first capacitor 41 and the first capacitor 41 and the transistor 43; a second reset transistor 46 connected to the capacitor 41; a drain terminal 47; A second charge storage unit 48 corresponding to a connection point between the transistor 46 and the capacitor 41;
(C2) 49.

【0022】図5の動作を簡単に説明する。フォトダイ
オードの信号を読み出す前に、第1のリセットトランジ
スタ(RESET )42および第2のリセットトランジスタ
(RESET )46を“ON”し、第1の蓄積部45および
第2の蓄積部48の信号を第1の所望電圧(V1)47
および第2の所望電圧(V2)44に設定する。その後
リセットトランジスタ42および46を“OFF”す
る。フォトダイオード39により光−電荷変換された信
号電荷は、読み出しトランジスタ40をONすることに
より、第1の蓄積部45に読み出される。第1の蓄積部
45の容量により電荷−電圧変換された信号電圧は第1
の容量(C1)41によりフローテング状態になってい
る第2の蓄積部48に伝達される。この伝達された信号
電圧は画素電極38に印加されるので、画素電極38の
電圧と透明電極37の電圧とにより、液晶層36の状態
が制御されることになる。
The operation of FIG. 5 will be described briefly. Before reading the signal of the photodiode, the first reset transistor (RESET) 42 and the second reset transistor (RESET) 46 are turned “ON”, and the signals of the first storage unit 45 and the second storage unit 48 are output. First desired voltage (V1) 47
And the second desired voltage (V2) 44. Thereafter, the reset transistors 42 and 46 are turned "OFF". The signal charge photo-charge-converted by the photodiode 39 is read out to the first storage section 45 by turning on the readout transistor 40. The signal voltage that has been charge-voltage converted by the capacitance of the first storage unit 45 is the first voltage.
Is transferred to the second storage section 48 in the floating state by the capacity (C1) 41 of the storage section. Since the transmitted signal voltage is applied to the pixel electrode 38, the state of the liquid crystal layer 36 is controlled by the voltage of the pixel electrode 38 and the voltage of the transparent electrode 37.

【0023】図1は、図3に示されたシリコンチップ2
5の断面構造を示す断面図である。図1において、Pウ
ェルまたはP基板50上に、フォトダイオード部39お
よび読出し用トランジスタ40が形成されている。シリ
コン基板50の裏面側には、色フィルタ51とマイクロ
レンズ52が設けられており、裏面から照射された光信
号24は、マイクロレンズ52(必ずしも設けなくてな
くてもよい。)により集光され、色フィルタ51を透過
して色分解され、フォトダイオード部39により光−電
荷変換される。フォトダイオード部39の信号電荷は、
読出し用トランジスタ51により蓄積部45に読み出さ
れ、この対向電極である第1の容量(C1)41に信号
電圧として伝達される。なお、符号91はガラス基板で
あり、符号99はカラーフィルタである。
FIG. 1 shows the silicon chip 2 shown in FIG.
It is sectional drawing which shows the cross-section of FIG. In FIG. 1, a photodiode section 39 and a reading transistor 40 are formed on a P well or a P substrate 50. A color filter 51 and a micro lens 52 are provided on the back surface side of the silicon substrate 50, and the optical signal 24 emitted from the back surface is collected by the micro lens 52 (not necessarily provided). The light is transmitted through the color filter 51, is subjected to color separation, and is subjected to light-charge conversion by the photodiode unit 39. The signal charge of the photodiode section 39 is
The data is read out to the storage section 45 by the read-out transistor 51, and transmitted as a signal voltage to the first capacitor (C1) 41, which is the counter electrode. Reference numeral 91 denotes a glass substrate, and reference numeral 99 denotes a color filter.

【0024】対向電極としての容量41の信号電圧はコ
ンタクト53,電極54およびコンタクト55を介し
て、画素電極38に伝えられる。画素電極38の容量を
増加するために付加容量56,57がLOCOS層58
の肉厚部分の上に設けられている。このLOCOS層5
8の肉厚部分の基板50側には前記フォトダイオード部
39,第1の蓄積部45がN型不純物により形成されて
おり、LOCOS層58の肉厚部分の画素電極38側に
は読出し用トランジスタ40および対向電極としての第
1の容量41が形成されている。
The signal voltage of the capacitor 41 as a counter electrode is transmitted to the pixel electrode 38 via the contact 53, the electrode 54 and the contact 55. In order to increase the capacitance of the pixel electrode 38, the additional capacitances 56 and 57 are added to the LOCOS layer 58.
Is provided on the thick part. This LOCOS layer 5
The photodiode portion 39 and the first storage portion 45 are formed of N-type impurities on the substrate 50 side of the thick portion 8 and a readout transistor is formed on the pixel electrode 38 side of the thick portion of the LOCOS layer 58. 40 and a first capacitor 41 as a counter electrode are formed.

【0025】画素電極38と透明電極37とにより挟ま
れて設けられている液晶層36は、画素電極38に印加
された電圧により制御されている。その結果、入射光5
9を液晶層36で光変調した反射光60を利用して、図
2に示すような光学系20を用いて画像表示することが
できるように構成されている。
The liquid crystal layer 36 provided between the pixel electrode 38 and the transparent electrode 37 is controlled by a voltage applied to the pixel electrode 38. As a result, the incident light 5
An image can be displayed by using the optical system 20 as shown in FIG. 2 using reflected light 60 obtained by optically modulating 9 with a liquid crystal layer 36.

【0026】画像感知部26および液晶表示部27が図
5に示すようなセル構成に形成されている理由は、画素
電極38に印加されている電圧を数mVオーダーの精度
で書き込むためであり、バイアス電圧V1の電圧を各セ
ル同一でリセットし、精度良く形成できる第1および第
2の容量C1とC2の容量分割により、信号を伝達する
ことによって、トランジスタのしきい値のむらなどを原
因とする画素電極38に書き込む信号電圧の不均一を抑
圧することができる。
The reason why the image sensing section 26 and the liquid crystal display section 27 are formed in a cell configuration as shown in FIG. 5 is to write the voltage applied to the pixel electrode 38 with an accuracy of several mV order. The voltage of the bias voltage V1 is reset for each cell, and the signal is transmitted by the capacitance division of the first and second capacitances C1 and C2 which can be formed with high accuracy. Nonuniformity of the signal voltage written to the pixel electrode 38 can be suppressed.

【0027】図6は、本発明の第3実施形態に係る液晶
表示装置平面図である。この第3実施形態に係る液晶表
示装置は基板の同一面側に画像感知部26と画像表示部
27とが並列的に形成されており、対象画像からの入射
光の受光面と表示画像の表示面とが同一面側に設けられ
ている点ではいわゆる反射型の液晶表示装置である。シ
リコン基板50上に設けられた画像感知部26と液晶表
示部27との間には、バイアス発生回路61が形成され
ている。画像感知部26のイメージセンサ部62の各セ
ル62aないし62f,…は、各行ごとに選択され、垂
直信号線63aないし63c,…に信号電圧として読み
出される。画像感知部26は、イメージセンサ部62の
両側に垂直レジスタ64を備えている。
FIG. 6 is a plan view of a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device according to the third embodiment, an image sensing unit 26 and an image display unit 27 are formed in parallel on the same surface side of a substrate, and a light receiving surface of incident light from a target image and a display of a display image are displayed. This is a so-called reflection type liquid crystal display device in that the surface is provided on the same surface side. A bias generation circuit 61 is formed between the image sensing unit 26 and the liquid crystal display unit 27 provided on the silicon substrate 50. Each of the cells 62a to 62f,... Of the image sensor unit 62 of the image sensing unit 26 is selected for each row, and is read out to the vertical signal lines 63a to 63c,. The image sensing section 26 has vertical registers 64 on both sides of the image sensor section 62.

【0028】前記垂直信号線63aないし63c…の信
号電圧は、セル内部のトランジスタのしきい値のばらつ
きなどにより、出力電圧にばらつきを有する信号電圧値
をとる。バイアス発生回路61は、サンプルホールドキ
ャパシタ65a,65b,65c,…と、蓄積容量66
a,66b,66c,…と、リセットトランジスタ67
a,67b,67c,…とより構成されている。信号読
出しの動作は、第1の垂直信号線63aないし63c…
に最初にリセット電圧、次に信号電圧が発生する。垂直
信号線63aないし63c…にリセット電圧が現れたと
きに、第2の垂直信号線68a,68b,68c,…を
クランプトランジスタ67a,67b,67c,…を
“ON”することによって、ある所望の電圧にセットす
る。このとき、液晶表示部27のある行のトランジスタ
69aないし69c,…が“ON”状態となり、第2の
垂直信号線68aないし68c,…のクランプ電圧と同
一になる。
The signal voltages of the vertical signal lines 63a to 63c... Take a signal voltage value having a variation in the output voltage due to a variation in the threshold value of the transistor in the cell. The bias generation circuit 61 includes sample-and-hold capacitors 65a, 65b, 65c,.
a, 66b, 66c,...
a, 67b, 67c,... The signal reading operation is performed by the first vertical signal lines 63a to 63c.
First, a reset voltage is generated, and then a signal voltage is generated. When a reset voltage appears on the vertical signal lines 63a to 63c, the second vertical signal lines 68a, 68b, 68c,... Are turned ON by the clamp transistors 67a, 67b, 67c,. Set to voltage. At this time, the transistors 69a to 69c,... In a certain row of the liquid crystal display unit 27 are turned on, and have the same clamp voltage as that of the second vertical signal lines 68a to 68c,.

【0029】その後、クランプトランジスタ67a,6
7b,67c,…を“OFF”することによつて、第2
の垂直信号線68aないし68cをフローティング状態
にする。第1の垂直信号線63a,63b,63c,…
に信号電圧が現れると、サンプルホールドキャパシタ6
5a,65b,65c,…を介して信号電圧が第2の垂
直信号線68aないし68c,…に伝達され、それがあ
る選択している行のセルの容量70aないし70f,…
に書き込まれる。これによって、数mV程度以下の画素
電極への書き込み電圧のばらつきを抑えた、階調のとれ
る液晶表示部27を得ることができる。本発明の場合に
は、イメージセンサ部26と液晶表示部27が同一平面
上にあることになり、図3に示す第2実施形態に係る液
晶表示装置の場合とは異なる構成となっている。
Thereafter, the clamp transistors 67a, 6
By turning off 7b, 67c,...
Of the vertical signal lines 68a to 68c are floating. The first vertical signal lines 63a, 63b, 63c,...
When a signal voltage appears on the sample and hold capacitor 6
The signal voltage is transmitted to the second vertical signal lines 68a to 68c,... Via 5a, 65b, 65c,.
Is written to. As a result, it is possible to obtain the liquid crystal display unit 27 capable of obtaining a gradation, in which the variation of the writing voltage to the pixel electrode of about several mV or less is suppressed. In the case of the present invention, the image sensor unit 26 and the liquid crystal display unit 27 are on the same plane, and have a configuration different from that of the liquid crystal display device according to the second embodiment shown in FIG.

【0030】図7は、本発明の第4実施形態に係る液晶
表示装置を示している。本第4実施形態に係る液晶表示
装置が、図6に示す第3実施形態に係る液晶表示装置と
異なる点は、バイアス発生回路71の内部構成が異なる
ことである。第4実施形態に係る液晶表示装置におい
て、バイアス発生回路71は、サンプルホールド容量7
2と、サンプルホールドSW73と、クランプトランジ
スタ74,77と、基準電圧(Vbias1 )端子79と,
基準電圧(Vbias2 )端子83と,ホールド容量75,
76と、OP−AMP回路78とより構成されている。
符号80はサンプルホールド用の端子、81は第2のク
ランプ端子、82は第1のクランプ端子である。
FIG. 7 shows a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. The liquid crystal display device according to the fourth embodiment is different from the liquid crystal display device according to the third embodiment shown in FIG. 6 in that the internal configuration of the bias generation circuit 71 is different. In the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, the bias generation circuit 71
2, a sample and hold SW 73, clamp transistors 74 and 77, a reference voltage (Vbias1) terminal 79,
A reference voltage (Vbias2) terminal 83, a hold capacitor 75,
76 and an OP-AMP circuit 78.
Reference numeral 80 denotes a sample and hold terminal, 81 denotes a second clamp terminal, and 82 denotes a first clamp terminal.

【0031】第1の垂直信号線63aにリセット信号が
現れている間に、ホールド容量75と76を、前記端子
79および83からそれぞれ入力される所定のバイアス
電圧Vbias1 とバイアス電圧Vbias2 とにセットする。
その後、クランプトランジスタ74,77を“OFF”
にすることによって、OP−AMP回路78の入力をフ
ローティング状態にする。その後、第1の垂直信号線6
3aには信号電圧が現れるので、この電圧がサンプルホ
ールド容量72に伝わり、OP−AMP回路78の入力
となる。この入力電圧の差電圧を、第2の垂直信号線6
8aとすることによって、図6の第3実施形態に係る液
晶表示装置よりも高速で読み出すことが可能である。
While the reset signal appears on the first vertical signal line 63a, the hold capacitors 75 and 76 are set to predetermined bias voltages Vbias1 and Vbias2 input from the terminals 79 and 83, respectively. .
After that, the clamp transistors 74 and 77 are turned “OFF”.
, The input of the OP-AMP circuit 78 is brought into a floating state. Then, the first vertical signal line 6
Since a signal voltage appears at 3a, this voltage is transmitted to the sample and hold capacitor 72 and becomes an input to the OP-AMP circuit 78. The difference voltage between the input voltages is supplied to the second vertical signal line 6.
By setting 8a, it is possible to read out faster than the liquid crystal display device according to the third embodiment in FIG.

【0032】次に、図8を用いて本発明の第5実施形態
に係る液晶表示装置について説明する。図8が図7と異
なる点は、端子79および83より供給される第1の基
準電圧Vbias1 と第2のVbias2 を無くし、OP−AM
P回路78の出力信号を用いるフィードバッククランプ
方式にしたことにある。このような構成により、OP−
AMP回路78が有しているオフセットを補償すること
ができるようになり、より高速に第2の垂直信号線68
aに信号電圧を取り出して、液晶表示部27に信号電圧
を書き込むことができる。なお、第1および第2の基準
電圧を省略したことに伴い、図7のクランプトランジス
タ74がトランジスタ73および77とそれぞれ対をな
すトランジスタ74A,74Bとなっており、それぞれ
のトランジスタのゲートには端子81A,81Bよりサ
ンプルホールド信号およびクランプ信号が供給されてい
る。
Next, a liquid crystal display according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 differs from FIG. 7 in that the first reference voltage Vbias1 and the second Vbias2 supplied from the terminals 79 and 83 are eliminated, and the OP-AM
That is, a feedback clamp system using an output signal of the P circuit 78 is employed. With such a configuration, OP-
The offset of the AMP circuit 78 can be compensated, and the second vertical signal line 68 can be faster.
The signal voltage can be extracted to a and the signal voltage can be written to the liquid crystal display unit 27. Note that, with the omission of the first and second reference voltages, the clamp transistor 74 in FIG. 7 is replaced by transistors 74A and 74B, which form a pair with the transistors 73 and 77, respectively. A sample hold signal and a clamp signal are supplied from 81A and 81B.

【0033】次に、図9を用いて本発明の単位セル部の
回路構成を説明する。単位セル62の内部には、フォト
ダイオード部39と、読み出しトランジスタ40と、リ
セットトランジスタ42と、増幅手段84と、読み出し
パルス供給線85と、リセットパルス供給線86と、か
ら形成されている。
Next, the circuit configuration of the unit cell section of the present invention will be described with reference to FIG. Inside the unit cell 62, a photodiode section 39, a read transistor 40, a reset transistor 42, an amplifying means 84, a read pulse supply line 85, and a reset pulse supply line 86 are formed.

【0034】次に、図10を用いて本発明の他の回路構
成例による単位セル部62Aを説明する。フォトダイオ
ード部39に蓄積された信号は、所望の期間だけ蓄積動
作を行ない、その後、読み出しトランジスタ40によ
り、検出ノード45に読み出される。読み出される前
に、検出ノード45は、電源電圧供給線87より供給さ
れる電源電圧によりリセットされているので、読み出さ
れた信号電荷により、検出ノード45で電荷電圧変換さ
れ、その信号が、垂直信号線63に読み出される。この
回路構成では、アドレストランジスタ88とそのゲート
にアドレス信号を供給するアドレス信号線89とが設け
られているので、4トランジスタに1容量を加えた構成
により単位セルが構成されていることになる。
Next, a unit cell section 62A according to another example of the circuit configuration of the present invention will be described with reference to FIG. The signal accumulated in the photodiode unit 39 performs an accumulation operation only for a desired period, and is thereafter read out to the detection node 45 by the readout transistor 40. Since the detection node 45 is reset by the power supply voltage supplied from the power supply voltage supply line 87 before being read, the detection node 45 performs charge-voltage conversion by the read signal charge, and the signal is vertically The signal is read out to the signal line 63. In this circuit configuration, since the address transistor 88 and the address signal line 89 for supplying an address signal to its gate are provided, a unit cell is formed by adding one capacitor to four transistors.

【0035】次に、図11を用いて本発明の第6実施形
態に係る液晶表示装置について説明する。この図11に
示す断面図は、図1に示した第2実施形態の断面図の画
像感知部26と液晶表示部27とに対応している。な
お、この第6実施形態は図6に示す第3実施形態に係る
液晶表示装置のように、画像感知部26と液晶表示部2
7とを並列に配置するいわゆる反射型の液晶表示装置の
構成を示している。
Next, a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sectional view shown in FIG. 11 corresponds to the image sensing unit 26 and the liquid crystal display unit 27 of the sectional view of the second embodiment shown in FIG. Note that the sixth embodiment is different from the liquid crystal display device according to the third embodiment shown in FIG.
7 shows a configuration of a so-called reflection type liquid crystal display device in which elements 7 and 7 are arranged in parallel.

【0036】図11において、P基板あるいはN基板9
0とガラス基板91との間に液晶表示部27および画像
感知部26が設けられている。基板90上にはPウェル
領域50が形成され、LOCOS酸化膜による素子分離
部58と、データ線92と、書き込みトランジスタ93
と、蓄積ノード95,96と、電極96と、容量97お
よび98と、画素電極38と、液晶層36と、透明電極
37と、色フィルタ99(99A,99B,99C)
と、ガラス基板91とが設けられている。データ線92
により信号電圧が伝えられ、ワード線93により所定の
行が選択され、蓄積ノード95に信号電圧が書き込まれ
る。書き込まれた信号を保持するため、キャパシタ部9
7と98が形成されている。電極96は、蓄積ノード部
95と画素電極38とキャパシタ部とを接続する役目を
している。この第6実施形態の反射型液晶ファインダに
入射した入射光59は、液晶部36の両側に配置形成さ
れている画素電極38と透明電極37の印加電圧により
偏向した液晶層36により、光偏光されて反射光60と
なる。この反射光60を利用することにより画像情報を
リアルタイムで表示できる。
In FIG. 11, a P substrate or an N substrate 9
A liquid crystal display unit 27 and an image sensing unit 26 are provided between the first substrate 0 and the glass substrate 91. A P-well region 50 is formed on a substrate 90, and a device isolation portion 58 of a LOCOS oxide film, a data line 92, and a write transistor 93 are formed.
, Storage nodes 95 and 96, electrodes 96, capacitors 97 and 98, pixel electrodes 38, liquid crystal layer 36, transparent electrodes 37, and color filters 99 (99A, 99B, 99C).
And a glass substrate 91. Data line 92
, A predetermined row is selected by the word line 93, and the signal voltage is written to the storage node 95. To hold the written signal, the capacitor section 9
7 and 98 are formed. The electrode 96 serves to connect the storage node 95, the pixel electrode 38, and the capacitor. The incident light 59 incident on the reflection type liquid crystal finder of the sixth embodiment is optically polarized by the liquid crystal layer 36 deflected by the voltage applied to the pixel electrode 38 and the transparent electrode 37 arranged on both sides of the liquid crystal part 36. Reflected light 60. By using the reflected light 60, image information can be displayed in real time.

【0037】次に、図12を用いて本発明の第7実施形
態に係る液晶表示装置を説明する。この第7実施形態に
係る液晶表示装置の構造は透過型の液晶ディスプレイの
各セル部に、光電変換部を設けることによって、ファイ
ンダの役割をも持たせるものである。図12において、
物体24Aからの光画像信号はレンズ101を通過して
透過型液晶ファインダ装置100に入射される。レンズ
101により集光された光信号は、ガラス基板102に
集光され、可視光を透過する表示電極103を通過し
て、液晶層106を通過して、透過電極107からカラ
ーフィルタ108を通って、表示される。表示電極10
5の信号電圧は、入射光109により発生する光電変換
部104の信号電圧によって制御されている。制御の方
法は例えば図5の透過回路図に示された第2実施形態に
係る液晶表示装置と同様に行なう。また、図示説明は省
略するが、光電変換部104で信号電圧に変換された信
号は外部に読み出すことも可能である。
Next, a liquid crystal display device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The structure of the liquid crystal display device according to the seventh embodiment is such that each cell of a transmission type liquid crystal display is provided with a photoelectric conversion unit, thereby also serving as a finder. In FIG.
The optical image signal from the object 24A passes through the lens 101 and enters the transmission type liquid crystal finder device 100. The optical signal condensed by the lens 101 is condensed on the glass substrate 102, passes through the display electrode 103 that transmits visible light, passes through the liquid crystal layer 106, passes through the transmissive electrode 107, passes through the color filter 108, ,Is displayed. Display electrode 10
The signal voltage of No. 5 is controlled by the signal voltage of the photoelectric conversion unit 104 generated by the incident light 109. The control method is performed, for example, in the same manner as the liquid crystal display device according to the second embodiment shown in the transmission circuit diagram of FIG. Although illustration is omitted, the signal converted into the signal voltage by the photoelectric conversion unit 104 can be read out to the outside.

【0038】図13は、図12に示された第6実施形態
に係る液晶表示装置の単位セルの等価回路図である。単
位セル110は、フォトダイオード部111、読み出し
トランジスタ112、増幅トランジスタ114、負荷ト
ランジスタ118、電源電圧120、GND122、リ
セットトランジスタ115、リセットパルス116、選
択トランジスタ(負荷トランジスタを兼ねる)118、
選択パルス117、液晶部123から構成されている。
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of a unit cell of the liquid crystal display according to the sixth embodiment shown in FIG. The unit cell 110 includes a photodiode section 111, a readout transistor 112, an amplification transistor 114, a load transistor 118, a power supply voltage 120, a GND 122, a reset transistor 115, a reset pulse 116, a selection transistor (also serving as a load transistor) 118,
The selection pulse 117 includes a liquid crystal unit 123.

【0039】この液晶表示装置においては、画素電極1
24の電圧がソースフォロア回路の電圧121により直
接制御されることになる。そのため、各セル110毎に
ばらつきが発生してしまうが、この各セル毎のばらつき
は、検出ノード127のリセット電圧をフィードバック
効果を利用、すなわちリセットトランジスタ115を用
いることによりリセットすることによって、増幅トラン
ジスタ114のばらつきを、検出ノード127のリセッ
ト電圧により補償するようにしている。
In this liquid crystal display device, the pixel electrode 1
24 is directly controlled by the voltage 121 of the source follower circuit. For this reason, variation occurs in each cell 110. The variation in each cell is caused by resetting the reset voltage of the detection node 127 by using a feedback effect, that is, by using the reset transistor 115. The variation of 114 is compensated by the reset voltage of the detection node 127.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る液晶表示装置によれば、従来のビューファインダとは
異なりリアルタイムで表示を行ないながらも、画像信号
を電気的に外部に読み出すことができるようなる。ま
た、反射型や透過型液晶ディスプレーで問題となってい
る、数mVの精度を持った書込みを行なうことのできる
バイアス発生回路を、新たにシリコン基板のセル部また
はイメージセンサ部と表示部との間に構成することによ
り、数mVで精度が良く、液晶にとっては階調のとれた
良好な液晶表示を行なうことができる。
As described above in detail, according to the liquid crystal display device of the present invention, unlike the conventional viewfinder, the image signal can be read out to the outside while the display is performed in real time. Will be able to do it. In addition, a bias generation circuit capable of performing writing with an accuracy of several mV, which is a problem in a reflection type or transmission type liquid crystal display, is newly provided with a cell portion or image sensor portion of a silicon substrate and a display portion. With such a configuration, it is possible to perform high-precision liquid crystal display with high accuracy at several mV and high gradation for liquid crystal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の構
成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の外
観を示す(a)正面図、(b)断面図、(c)背面図。
FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a cross-sectional view, and FIG. 2C is a rear view showing the appearance of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の構
成を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の配
置構成を示す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing an arrangement configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の等
価回路を示す回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置の概
略構成を示す回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の概
略構成を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5実施形態に係る液晶表示装置のバ
イアス回路の回路構成を示す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a bias circuit of a liquid crystal display according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明に係る液晶表示装置における単位セルの
回路構成を示す回路図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a unit cell in the liquid crystal display device according to the present invention.

【図10】本発明に係る液晶表示装置の単位セルの異な
る回路構成を示す回路図。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a different circuit configuration of a unit cell of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図11】本発明の第6実施形態に係る液晶表示装置の
構成を示す断面図。
FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第7実施形態に係る液晶表示装置の
概略構成を示す斜視図。
FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7実施形態の液晶表示装置の各セ
ルの回路構成を示す回路図。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a circuit configuration of each cell of a liquid crystal display device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】従来の液晶表示装置を示す(a)断面図、
(b)断面斜視図、(c)等価回路図。
14A is a sectional view showing a conventional liquid crystal display device, FIG.
(B) Sectional perspective view, (c) Equivalent circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 液晶表示装置 25 ファインダシリコンチップ 26 画像感知部(光電変換部,センサ部) 27 画像表示部(液晶表示部) 28 基板 36 液晶層 37 透明電極 38 画素電極 39 光電変換部 40 読出しトランジスタ 41 容量部(対向電極) 45 電荷蓄積部 50 シリコン基板 61 バイアス回路 Reference Signs List 20 liquid crystal display device 25 finder silicon chip 26 image sensing unit (photoelectric conversion unit, sensor unit) 27 image display unit (liquid crystal display unit) 28 substrate 36 liquid crystal layer 37 transparent electrode 38 pixel electrode 39 photoelectric conversion unit 40 readout transistor 41 capacitance unit (Counter electrode) 45 Charge storage unit 50 Silicon substrate 61 Bias circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舟 木 英 之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 2H088 EA16 EA25 HA08 HA12 HA24 MA20 2H092 HA03 KA04 LA12 RA05 RA10 2H093 NA74 NE03 NE06 NG02 NG20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Hideyuki Funaki 1 Toshiba-cho, Komukai Toshiba-cho, Saisaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (Reference) 2H088 EA16 EA25 HA08 HA12 HA24 MA20 2H092 HA03 KA04 LA12 RA05 RA10 2H093 NA74 NE03 NE06 NG02 NG20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と、 この基板の表面に形成され光学系を介して入射された画
像からの入射光を電気的信号に変換する行方向および列
方向に二次元的に配置された光電変換部,この光電変換
部の信号を電圧に変換して蓄積する蓄積部,この蓄積部
に接続された読出し電極を少なくとも含む画像感知部
と、 前記画像感知部の読出し電極に接続された画素電極,こ
の画素電極上に形成された液晶層,この液晶層を挟んで
前記画素電極に対向して設けられた透明電極を少なくと
も含み、同一の前記基板上に設けられた画像表示部と、 を備えることを特徴とする液晶表示装置。
1. A substrate, and two-dimensionally arranged photoelectric conversion units arranged in a row direction and a column direction for converting incident light from an image formed on a surface of the substrate and incident through an optical system into an electric signal. A storage unit for converting a signal of the photoelectric conversion unit into a voltage and storing the converted voltage; an image sensing unit including at least a readout electrode connected to the storage unit; a pixel electrode connected to the readout electrode of the image sensing unit; An image display unit including at least a liquid crystal layer formed on the pixel electrode, and a transparent electrode provided opposite the pixel electrode with the liquid crystal layer interposed therebetween, and provided on the same substrate. A liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】前記基板としての半導体基板と、この半導
体基板の一面側を前記入射光の受光面として前記半導体
基板の他面側に形成された前記画像感知部と、前記画像
感知部を介して前記半導体基板の他面側に形成された画
像表示部と、を備え、 前記画像感知部の前記受光面と前記画像表示部の表示面
とが前記半導体基板の表裏両面にそれぞれ形成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
A semiconductor substrate serving as the substrate, an image sensing portion formed on the other surface of the semiconductor substrate using one surface of the semiconductor substrate as a light receiving surface of the incident light, and the image sensing portion. An image display unit formed on the other surface side of the semiconductor substrate.The light receiving surface of the image sensing unit and the display surface of the image display unit are formed on both front and back surfaces of the semiconductor substrate, respectively. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記基板としてのガラス基板上に二次元的
に配置された複数のセルよりなるセル部と、このセル部
上面に格子状に形成されたポリシリコン層と、このポリ
シリコン層の上部に形成された液晶層と、この液晶層の
上部に形成された透明電極と、この透明電極の上部に形
成される色フィルタ部と、を備え、前記セル部の各セル
毎に表示電極と共に前記光電変換部が設けられて、前記
ガラス基板の一面側を前記受光面とし、前記ガラス基板
の他面側を表示面として透過型の表示を行なうことを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
3. A cell part comprising a plurality of cells two-dimensionally arranged on a glass substrate as said substrate, a polysilicon layer formed in a lattice on the upper surface of the cell part, and A liquid crystal layer formed on the top, a transparent electrode formed on the top of the liquid crystal layer, and a color filter formed on the top of the transparent electrode, and a display electrode for each cell of the cell unit. The liquid crystal according to claim 1, wherein the photoelectric conversion unit is provided to perform a transmissive display with one surface of the glass substrate as the light receiving surface and the other surface of the glass substrate as a display surface. Display device.
【請求項4】前記基板としての半導体基板と、この半導
体基板の一面側にn行m列方向に二次元的にそれぞれ配
置された前記光電変換部を含む前記画像感知部と、前記
半導体基板の前記一面側に形成された前記画像表示部
と、前記画像感知部と前記画像表示部との間に設けられ
て前記画像表示部が画像を表示するための電圧を発生さ
せるバイアス発生回路と、を備え、 前記画像感知部,前記画像表示部および前記バイアス発
生回路は前記半導体基板の同一面に並列的に形成され
て、前記画像感知部の受光面と前記画像表示部の表示面
とが前記同一面側に設けられていることを特徴とする請
求項1に記載の液晶表示装置。
4. The semiconductor substrate as the substrate, the image sensing unit including the photoelectric conversion units two-dimensionally arranged on one surface side of the semiconductor substrate in n rows and m columns, and The image display unit formed on the one surface side, a bias generation circuit that is provided between the image sensing unit and the image display unit and generates a voltage for the image display unit to display an image, The image sensing unit, the image display unit, and the bias generation circuit are formed in parallel on the same surface of the semiconductor substrate, and the light receiving surface of the image sensing unit and the display surface of the image display unit are the same. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is provided on a surface side.
【請求項5】前記画像感知部と前記画像表示部との間に
設けられた前記バイアス回路と、前記画像感知部用に設
けられた第1の垂直信号線と、前記画像表示部用に設け
られた第2の垂直信号線と、前記第1の垂直信号線と前
記2の垂直信号線の間に設けられて信号電圧を増幅する
増幅回路または容量と、を備え、前記第1の垂直信号線
の信号電圧が前記第2の垂直信号線に直接供給されない
ことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
5. A bias circuit provided between the image sensing unit and the image display unit, a first vertical signal line provided for the image sensing unit, and provided for the image display unit. A second vertical signal line provided between the first vertical signal line and the second vertical signal line, and an amplifier circuit or a capacitor provided between the first vertical signal line and the second vertical signal line for amplifying a signal voltage. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein a signal voltage of a line is not directly supplied to the second vertical signal line.
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