JPH02239230A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 表示品質を改善した単純マトリクス型の液晶表示装置に
関し、 簡単な構成により表示のクロストークを防止することを
目的とし、 対向配置した基板上に、複数のデータ電極と走査電極と
をそれぞれ直交配置されるように形成し、前記データ電
極と走査電極との間に液晶を封入した液晶表示装置に於
いて、前記基板の何れか一方に、共通電極と誘電体層と
を介して、前記データ電極又は走査電極を形成して構成
した．〔産業上の利用分野〕 本発明は、表示品質を改善した単純マトリクス型の液晶
表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、軽量，薄型であると共に、低電圧駆動
が可能である利点があり、各種の表示装置として利用さ
れている。この液晶表示装置は、単純マトリクス型とア
クティブマトリクス型とがあり、後者のアクティブマト
リクス型は、各画素対応に薄膜トランジスタ等のスイッ
チング素子を必要とするものであるから、大型画面化す
ることは容易ではない。これに対して、前者の単純マト
リクス型は、複数のデータ電極と複数の走査電極とを、
液晶を介して直交配置した構成であり、比較的大型の画
面の構成も製作可能である。

しかし、単純マトリクス型液晶表示装置は、表示容量を
増大するに従って表示パターンによる影響を受け、表示
品質が劣化することになる。従って、このような表示品
質の劣化を防止することが要望されている。

〔従来の技術〕

従来例の単純マトリクス型の液晶表示装置は、例えば、
第６図に示すように、ガラス等の透明基板３１．３２上
に、複数のデータ電極３３と複数の走査電極３４とをそ
れぞれ直交するように形成し、それらの電極３３．３４
を含む全面に配向膜３６，３７を形成して、液晶４５を
介在させたものであり、複数の走査電極３４を順次選択
して走査電圧を印加し、それに同期して表示情報に従っ
たデータ電圧をデータ電極３３に印加して表示を行わせ
るものである。

このような液晶表示装置のデータ電極３３と走査電極３
４との抵抗成分Ｒｄ，Ｒｓと、液晶セルの容量Ｃとによ
る等価回路は、例えば、第７図に示すものとなる．その
場合、データ電極３３に沿っては、データ電極３３の抵
抗Ｒｄと液晶セルの容量Ｃとからなる積分回路が接続さ
れた構成となり、又走査電極３４に沿っては、液晶セル
の容量Ｃと走査電極３４の抵抗Ｒｓとからなる微分回路
が接続された構成となる。

従って、データ電極３３にデータ電圧を印加した時に、
積分回路構成による波形の歪みが生じると共に、走査電
極３４には微分回路構成による微分波形の電圧が生じる
ことになり、液晶セル電圧（データ電圧と走査電圧との
差電圧）が変化し、表示のクロストークが生じる。

前述の等価回路を更に簡略化すると、第８図に示すもの
となる。この等価回路は１走査電極について示すもので
あり、走査電極に沿って抵抗Ｒｓが直列に接続され、液
晶セルの容１ｃは、データ電極３３の抵抗Ｒｄと走査電
極３４の抵抗Ｒｓとの間に接続された構成となる。又走
査電極３４の入力端に走査ドライバ等が接続されて、走
査電圧Ｖｓが印加されるものであるが、その走査ドライ
バの内部インピーダンスを含めて、走査電極３４の入力
端のインピーダンスをＺで示す。

データ電極３３にデータ電圧Ｖｄを印加した時に、抵抗
Ｒｄと容量Ｃと抵抗Ｒｓとを介して電流が流れることに
なり、その電流はインピーダンスＺにも流れるから、走
査電極３４の電位が変動する。例えば、第９図の（ａ）
に示すように、±２ｖのデータ電圧をデータ電極に印加
した場合、（ｂ）の実線で示すように、過渡電流により
走査電極の入力端の電位が大きく変動した． 〔発明が解決しようとする課題〕 前述のように、走査電橿３４の電位が、データ電圧Ｖｄ
による過渡電流に従って変動することにより、液晶セル
に印加される実効電圧が変化するから、表示のクロスト
ークが生じることになる。

例えば、第１０図に示すように、データ電極ＸＯ〜Ｘ６
３９と、走査電極ＹＯ〜Ｙ２００とを有する単純マトリ
クス型の液晶表示装置に於いて、走査電極毎に白，黒の
表示を行わせると共に、領域Ａ，Ｂに於いて、走査電極
ｙｉｏｏ．ｙｉｏｉ．ｙｌ０２，Ｙ１０３上の白黒表示
パターンを反転した場合、領域Ａ．Ｂに対応した両端の
データ電極ＸＯ，Ｘ６３９と走査電極ＹＯとの間の液晶
セルに印加される電圧を（ａ）、又データ電極ＸＯ，Ｘ
６３９の入力端に於けるデータ電圧を（ｂｌに示し、走
査電極ＹＯの入力端に於ける電圧を（ｃｌに示す。

それぞれ左側が領域Ａに対応し、右側が領域Ｂに対応す
る。

データ電極方向に沿って白黒表示パターンとする場合に
、走査電極を順次選択する走査と同期して、セル電圧は
＋８）に示すように反転する。その為に、等価回路に示
す液晶セルの容量Ｃに対する充放電が繰り返され、その
充放電電流が第９図に示すインピーダンスＺに流れ、第
７図について説明したように、液晶セルの容量Ｃと走査
電極３４の抵抗Ｒｓとからなる微分回路構成により、（
Ｃ）に示す微分波形の電圧が走査電極の人力端に生じる
ことになる。

データ電圧波形に比例した液晶セル電圧波形となること
が理想的であり、その場合には、データ電圧に従った表
示パターンとなり、表示のクロストークは生じないこと
になる。しかし、前述のように、走査電極の電位が変動
によって、液晶セルの実効電圧（データ電圧と走査電圧
との差電圧）波形が歪むから、表示のクロストークが生
じることになる． 本発明は、簡単な構成により表示のクロス｝一クを防止
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の液晶表示装置は、単純マトリクス型の液晶表示
装置に於いて、液晶セルの容量の充放電電流を補償する
構成を設けて、走査電極或いはデータ電極の電位変動を
抑制したもので、第１図を参照して説明する． 対向配置したガラス等の基仮１，２上に、複数のデータ
電Ｉ！！３と走査電極４とをそれぞれ直交するように形
成し、データ電極３と走査電極４との間に液晶５を封入
した液晶表示装置に於いて、基板１，２の何れか一方に
、共通電極６と誘電体層７を介して、データ電極３又は
走査電極４を形成したものであり、８，９は配向膜を示
す。

〔作用〕

基板２上に共通電極６と誘電体層７とを介して走査電極
４を形成した場合、走査電極４と共通電極６との間に静
電容量が形成されることになり、データ電極３にデータ
電圧を印加した時、液晶セルの容量を介して走査電極４
に流入する電流の一部は、誘電体層７による容量を介し
て共通電極６に流れることになり、従って、走査電極４
の入力端のインピーダンスに流れる過渡電流は低減する
から、走査電極４の電位変動を抑制することができる。

それによって、表示のクロストークを防止することがで
きる。又基板１上に共通電極６と誘電体層７とを介して
データ電極３を形成することも可能であり、その場合は
、データ電極３に印加するデータ電圧の急峻な立上り及
び立下り部分に於ける過渡電流が、誘電体層７による容
量を介して共通電極６に流れることになり、それによっ
て走査電極４の電位変動を抑制し、クロストークを防止
することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例の一部断面斜視図であり、１１
．１２はガラス等の基板、１３はデータ電極、１４は走
査電極、１５は液晶、１６は共通電極、１７は３ｉ！Ｎ
ｎやｓｉｏ．等の誘電体層１８．１９は配向膜、２０は
封止部を示す．この実施例は、基板ｌ２上に共通電極１
６を形成し、その上に誘電体層１７を形成し、その上に
走査電極１４を形成した場合を示し、その走査電極１４
上に配向膜１９を形成する。又基板ｌｌ上にデータ電極
ｌ３を形成し、その上に配向Ｍｌ８を形成する。そして
、液晶１５を介在させて基板１１．１２を対向配置し、
封止部２０により周辺を封止する。共通電極】６は、例
えば、厚ざを数１０００人のｒＴｏとし、誘電体層１７
は、例えば、厚さ数μｍ〜敗１０μｍのＳｊＯＮ（比誘
電率＝６、絶縁耐力一数１００ＫＶ／ｗｒｍ）とするこ
とができる。その場合の誘電体層工７の厚さは、単位面
積当りの容量と、絶縁耐力とを考慮して選定することに
なる。

このような液晶表示装置を透過型として動作させる場合
は、共通電極１６と誘電体ＩＩ１７とは透光性材料によ
り形成することになるが、反射型として動作させる場合
に、データ電極１３側を目視側とすると、任意の材料を
用いて形成することができる。又共通電極１６は、基板
１２の全面上に形成した場合を示すが、走査電極１４と
平行に分割することも可能である。

又前述のように、基板ｌｌ上に共通電極１６を形成し、
その上に誘電体層１７を形成し、その上にデータ電極１
３を形成することも可能である。

又共通電橿１６は、液晶表示装置の駆動手段に対応した
電位部分に接続することになり、例えば、アース電位に
接続することもできる。

第３図は本発明の実施例の等価回路であり、Ｃは液晶セ
ルの容量、Ｃｃは誘電体層７による単位面積当りの容量
、Ｒｄはデータ電極ｌ３の抵抗、Ｒｓは走査電極ｌ４の
抵抗、Ｒｃは共通電極１６の単位面積当りの抵抗を示す
。共通電極１６を基板１２の全面に形成した場合には、
等価的に抵抗Ｒｃが綱目状に接続されたものとなり、走
査電極工４と平行に分割した場合は、抵抗Ｒｃが直列に
接続されたものとなる。

第４図は従来例の第８図に対応して示す等価回路であり
、データ電極１３の抵抗Ｒｄと走査電極ｌ４の抵抗Ｒｓ
との間に液晶セルの容量Ｃが接続され、共通電極Ｉ６の
抵抗Ｒｃと走査電極１４の抵抗Ｒｓとの間に誘電体層１
７による容３１ｃｃが接続されている。

従って、データ電極１３にデータ電圧Ｖｄを印加すると
、データ電極１３の抵抗Ｒｄと液晶セルの容量Ｃと走査
電極１４の抵抗Ｒｓとを介して、走査電極ｌ４の入力端
のインピーダンスＺに過渡電流が流れることになるが、
その一部は、誘電体層１７による容量Ｃｃと共通電極１
６の抵抗Ｒｃとを介して流れるので、インピーダンスＺ
に流れる過渡電流は少なくなる。その為に走査電極１４
の電位の変動は抑制される。即ち、第９図の（ｂｌの点
線波形のように、走査電極ｌ４の入力端の電位の変動は
抑制されることになる。従って、液晶セルの実効電圧の
変化が少なくなるから、表示のクロストークを低減する
ことができる。

第５図は駆動電圧の説明図であり、例えば、表示の第１
の周期に於いて、データ電極１３に印加する白表示電圧
を■ｏ、黒表示電圧を（１−　（２／ａ））Ｖｏとし、
走査電極ｌ４に印加する選択時の走査電圧をＯ、非選択
時の電圧をＮ−（２／ａ））Ｖｏとし、表示の第２の周
期に於いて、データ電極１３に印加する白表示電圧をＯ
、黒表示電圧を（２／ａ）Ｖｏとし、走査電極１４に印
加する選択時の走査電圧を■。、非選択時の電圧を（１
／ａ）Ｖｏとして、第１と第２の周期を交互に行うもの
であり・、例えば、選択走査電極に印加する走査電圧を
ＯＶとするから、端子ｂ（ＯＶ一アース電位）に共通電
極１６を接続することもできるが、１本の選択走査電極
に対して、非選択走査電極は多数であるから、非選択走
査電極に印加する電圧を出力する端子ａに共通電極ｌ６
を接続することができる。即ち、非選択の走査電極と同
一の電位に共通電極ｌ６を接続し、選択走査電極の電位
変動を抑制して、選択液晶セルの実効電圧の変動を抑制
することができる。

前述の実施例に於ける誘電体Ｍ１７を、誘電体とカラー
フィルタとを複合させた構成とすることも可能である。

又共通電極１６を反射率の大きい金属材料により形成し
て、反射板に兼用させることも可能である。

又共通電極１６をデータ電極ｌ３と平行に分割し、対向
するデータ電極ｌ３と共通電極１Ｇとに対して、同一レ
ベルのデータ電圧を印加することもできる。その場合は
、誘電体層１７による容量Ｃｃと液晶セルの容量Ｃとが
ほぼ等しくなるように、誘電体ＩＩ１７の誘電率や厚さ
を選定し、且つデータ電極ｌ３の抵抗Ｒｄと共通電極１
６の抵抗Ｒｃとがほぼ等し《なるように、導電材料や厚
さを選定する。それによって、データ電圧を印加した時
に、液晶セルの容量Ｃの充電或いは放電に必要な電流を
、誘電体層１７による容量Ｃｃを介して供給することが
できるから、走査電極１４に過渡電流が流れないことに
なり、従って、走査電極１４の電位変動を抑制すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、基板１．２の何れか一
方に、共通電極６と誘電体層７を介してデータ電極３又
は走査電極４を形成したものであり、データ電極３にデ
ータ電圧を印加した時に、過渡電流が走査電極４及び入
力端子に接続されたドライバ等のインピーダンス２に流
れることによる電位変動を、誘電体層７による容量Ｃｃ
に過渡電流を分流させ、又はこの容量Ｃｃを介して液晶
セルの容量Ｃの充放電電流を供給することにより抑制す
るもので、液晶セルの実効電圧の変動を防止して、表示
のクロストークを防止することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の一部断面斜視図、第３図は本発明の実施例の等価回路
、第４図は本発明の実施例の簡略化した等価回路、第５
図は駆動電圧の説明図、第６図は従来例の概略断面図、
第７図は従来例の等価回路、第８図は従来例の簡略化し
た等価回路、第９図は電圧波形説明図、第１０図は表示
パターンとクロストークとの関係説明図である。 １．２は基板、３はデータ電極、４は走査電極、５は液
晶、６は共通電極、７は誘電体層、８．９は配向膜であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対向配置した基板（１，２）上に、複数のデータ電極（
   ３）と走査電極（４）とをそれぞれ直交配置されるよう
   に形成し、前記データ電極（３）と走査電極（４）との
   間に液晶（５）を封入した液晶表示装置に於いて、 前記基板（１，２）の何れか一方に、共通電極（６）と
   誘電体層（７）とを介して、前記データ電極（３）又は
   走査電極（４）を形成した ことを特徴とする液晶表示装置。