JPH06160910A - 表示デバイス - Google Patents

表示デバイス

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JPH06160910A
JPH06160910A JP3676893A JP3676893A JPH06160910A JP H06160910 A JPH06160910 A JP H06160910A JP 3676893 A JP3676893 A JP 3676893A JP 3676893 A JP3676893 A JP 3676893A JP H06160910 A JPH06160910 A JP H06160910A
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JP
Japan
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electrodes
image
electrode
display device
switching unit
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JP3676893A
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Inventor
Wilhelmus Johannes Anton Strik
ヨハネス アントニウス ストリック ウイルヘルムス
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134336Matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1365Active matrix addressed cells in which the switching element is a two-electrode device

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  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リセットタイプの表示デバイスにおいて、相
互にオフセットした画像電極(6) における駆動の不均勢
が、これら画像電極(6) と列電極との間の容量性漏話の
差異によって生じ、結果として人為結果になる。発明の
目的はこれら容量性漏話の差異を除去することにある。 【構成】 連続する行についてみたとき配置が鏡面対称
となっているそれぞれ画像電極(6) 、それを取り囲んで
いる電極 (8,18) およびスイッチング素子 (9,19)
の配置を選択することにより、容量性漏話の差異が除去
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2枚の基板の間に挟ま
れた電子−光学表示媒体と、基板の表面に配置される画
像電極によって形成される行列に配置された画素のシス
テムと、選択とデータ信号を与えるための行列電極のシ
ステムとを有し、一方の基板上の画像電極が、データ信
号用の列電極と画像電極間の第1のスイッチング ユニ
ットと、画像電極と参照電圧用の電極間の第2のスイッ
チング ユニットとに電気的に導電状態になるように接
続されている表示デバイスに関する。この種類の表示デ
バイスは、液晶、電気泳動懸濁液およびエレクトロ ク
ロミック材料のような受動電子−光学表示媒体によって
画像情報や英数字情報を表示するのに適している。
【0002】この出願においては、スイッチング ユニ
ットは、例えばダイオードのような単一のスイッチング
素子、並びに例えば直列および/または並列に配置され
ているスイッチング素子の組合わせを意味するものと理
解される。画像表示に使われる電圧範囲を越えまたは限
界上の補助電圧が、参照電圧用の電極経由で(選択に先
立って)画素に印加される。
【0003】
【従来の技術】最初のパラグラフに記載した種類の表示
デバイスは米国特許(US-P-5,032,831) で知られてい
る。この特許に記載されたデバイスにおいては、ダイオ
ードがスイッチング素子として使われている。2個の近
接して並置された画素の列は、これらのダイオードを経
由して参照電圧用の中間電極に接続されていて、同時に
列電極は画像電極の2個の列の間に対をなして配置さ
れ、参照電圧用の電極に関し列の幅だけオフセットして
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】解像力を高めるため
に、連続する行の画像電極は 1/2周期だけ互いにオフセ
ットしていて、それはカラー表示デバイスにおいて著し
い。1個のそして同じ列内の画像電極を駆動する列電極
は蛇行している。この蛇行のため、1個の行の列電極は
次の行(そこでは例えば隣接する側の部分に列電極が隣
接する)以上に(例えば片側に沿ってのみ)短区間で画
像電極に隣接する。異なった行における画像電極に関す
る列電極の位置の不揃いが列電極と違う種類の画像電極
間の容量性漏話の差異に帰着する。この容量性漏話の差
異が不等駆動に帰着し、人為結果になる。
【0005】上述の分割(division) において、( スイ
ッチ素子によって占められる空間は別として) 空間は画
像電極の連続する列間の参照電圧用の1個の電極と2個
の列電極に対して空けてある。複数の列について2個の
行の空間周波数に関する分割は、第2の人為結果を引き
起こすため画像表示に好ましくない影響を有する。これ
は、幅の等しい不透明な細長い細片を有するブラックマ
スクを備えることによって防ぐことができる。この幅は
覆われるべき最大距離(この場合、2個の列電極に対し
て要求される空間)によって決められるため、これら細
片は他の領域における画像電極の部分を不必要に覆う。
さらに、ダイオードの領域に不透明な材料を備えること
がしばしば望まれている。これらのダイオードは明るさ
の影響のもとで大きな漏洩電流を有する非晶質シリコン
で通常作られている。その結果、画像表示デバイスの表
面のなお一層の部分が画像表示のために失われる。
【0006】本発明の目的は、なかんずく、上述の欠点
が実質的に除去され、表示デバイスの表面領域が画像表
示のために最適に使われるような最初のパラグラフに記
載した種類の表示デバイスを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
による表示デバイスは、連続する行の画素が 1/2画素の
距離をおいて行方向に互いにオフセットしていて、スイ
ッチング ユニット、画像電極、列電極および参照電圧
用の電極のパターンが、連続する行に付随している画素
について、行方向を横切る方向に関しほぼ鏡面対称に配
置されていることを特徴とするものである。
【0008】これに関し、「ほぼ鏡面対称」は、数学上
の対称ではなく、プロセス コントロールの許容度によ
って生ずるわずかな偏倚があり得て、同時にまた偏倚は
画素システムの端において起り得るということを意味し
ていることが理解される。異なった行の画像電極に沿っ
て列電極が伸びている距離はほぼ等しいから、異なった
行の画像電極間の容量性漏話にもはや差異はない。画像
電極間のスペースはほぼ等しい幅を有していて、その結
果画像電極の部分を不必要に覆わないブラックマスクが
使用され得る。
【0009】本発明による第1の実施例は、スイッチン
グ ユニット、画像電極、列電極および参照電圧用の電
極のパターンはほぼ6辺形となっていて、その6辺形中
心部分の2個の側面が行方向を横切っていることを特徴
としている。この実施例は、列電極と参照電圧用の電極
が直交していないので妨害の危険度が減少しているとい
う利点がある。スイッチング素子は6辺形の(中心部分
の外側に位置している)狭い部分に実現できる小さな寸
法を通常有している。このようにして、備えられる不透
明な材料が実効的な表面の領域を減少することは殆どな
い。
【0010】本発明によるデバイスの好ましい実施例
は、画像電極が、間にスイッチング素子が配置されてい
る2個のサブ電極を含んでいることを特徴としている。
この実施例の付加的な利点は、もし2個のサブ電極のう
ち1個についての接続が妨害されたとき他方が機能を継
続するという冗長系が組込まれていることである。画像
電極は、行方向を横切って見たとき、それらが2個のほ
ぼ等しい部分に分割されているというように、分割され
ていることが好ましい。これは、分割された画像電極を
有する表示デバイスによって得られた絵について、人為
結果が不等分割により行方向を横切って生ずるのを防い
でいる。本発明のこれらおよび他の局面は、以下に説明
される実施例を参照すれば明らかに、またはっきりする
であろう。
【0011】
【実施例】以下に添付図面を参照し実施例により本発明
を詳細に説明する。図面は寸法通りではないが、対応す
るコンポーネントは同一の参照番号によって表わされて
いる。
【0012】図1は、互いに向い合った画像電極6,7
によって構成される画素12を備えた表示デバイス1を線
図で示している。画素12は、画像電極7経由で列電極8
とともにマトリックスの形に配置されている行電極11に
接続されている。画素12はダイオード9,9′からなる
スイッチング ユニット経由で列電極8に接続されてい
る。同様にそれらは、ダイオード19,19′からなるスイ
ッチング ユニット経由で参照電圧用の補助電極18に接
続されている。幾つかのダイオードからなるスインチン
グ ユニットを有するこのようなデバイスの動作説明用
として、米国特許第5,032,831 号を参考のために引用す
る。
【0013】図2,図3および図4は、人為結果が生じ
るのを防ぐためにレイアウトが最適化された本発明によ
る表示デバイスの一部の平面図と切断図である。このデ
バイスは、ねじれネマチック液晶体からなる材料4がそ
の間に存在している2枚の支持板2および3を有する液
晶表示デバイス1(図3)である。支持板2,3の内側
の表面24は化学的および電気的な絶縁層5を備えてい
る。行および列に配置され、インジウム−錫か他の電気
導電性で透明な材料からなる多数の画像電極6は、支持
板2上に配置されている。細片に形づくられた行電極11
に統合された例えばインジウム−錫酸化物の透明画像電
極7は他の支持板3上に配置されている。向い合った画
像電極6,7は表示デバイスの画素12を構成する。液晶
を配向させる層10が支持板2,3の内側の表面上に別に
設けられている。液晶モジュールの異なった配向につい
て知られているように、こうして液晶層4に電圧を印加
することにより光学的に異なった状態が得られる。表示
デバイスは透過または反射デバイスとして実現され、1
個または2個の偏光子を備えてもよい。
【0014】適切な実施例において画像電極6は、この
場合2個のダイオード9,9′の直列配置で構成される
スイッチング ユニット経由で列電極8に電気的に導通
状態に接続され、その列電極は例えばインジウムー錫酸
化物13とクローム14の2層から形成される。画像電極は
2個のダイオード19,19′の直列配置を含むスイッチン
グ ユニット経由で、例えば金属線からなる補助電極18
に接続されている。冗長の理由からスイッチング ユニ
ットは2個の直列配置されたダイオードを含み、もしダ
イオード9または19の一方が短絡してもスイッチ機能は
維持される。同様に冗長の理由から画像電極6は同一の
表面積を有するサブ電極6,6′に分割され、ダイオー
ド9,19とサブ電極間が断となった場合にも半分はまだ
機能するようになっている。
【0015】本発明によれば、スイッチング素子と組合
わされ連続する行に位置する2個の画像電極と、連続す
る行に位置する2個の画素の列および補助電極のパター
ンは、半ピッチ(行方向に直交する画素の中心を通る2
ライン間の距離)だけ互いにオフセットしている。さら
に、図2に符号32, 33で示されるこれら2個のパターン
は、行方向を横切る方向に関して鏡面対称に位置してい
て、それは本実施例では線34により示されている。本実
施例においてパターンは、例31, 31′が行方向に横切っ
ている中心部分30を有する6辺形である。
【0016】その結果、2個の画像電極の間に常に2個
の電極(1個の列電極と補助電極用の電極)があるの
で、異なった行の画像電極6に沿って延びている列電極
8の距離が実質的に等しく、その結果列電極8と画像電
極6間の容量性漏話が実質的に完全に等しいという理由
から、実質的に人為結果が生じない。もはや容量性漏話
の差は生じないので、組合わされた各画素もまた実質的
に同一の電気−光学動作を有する。サブ電極6,6′間
にダイオード9,19を備える図2に示すデバイスの他の
利点は、サブ電極6,6′の外側の基板2,3の表面に
(通常は基板3上に)垂直に実現されるブラック マト
リックスが、例えばダイオードが中心でない部分35 (例
えば頂点36に) の領域に配置される場合よりも垂直方向
により小さい空間周波数を有していることである。これ
は、水平と垂直方向とで画像電極の空間周波数がかなり
異なるときに顕著な利点である。別の利点は、列電極8
と電極18が少しもシャープなコーナーを有していないこ
とで、このことは回路が短絡する危険性を縮減する。
【0017】図2,3,4に示されるデバイスは以下の
ようにして作られる(図4参照)。作り方は、例えば電
気的そして化学的絶縁層5を最初から備えた硝子または
石英の基板2からスタートする。この層には画像電極6
および列電極8用のインジウム−錫酸化物の層13が設け
られ、そしてインジウム−錫酸化物層は代って列電極の
抵抗を減ずるようにクロームの層により覆われる。2重
の層13, 14は引続き写真石版術的にパターン化される。
【0018】ダイオード9,19を作るために、このよう
にして得られた集積物には、積出中にその初期(層16)
においてはp−type不純物を、また末期 (層17) におい
てはn−type不純物をそれぞれシリコンにドープするこ
とによって pin構造の (非晶質) シリコン層15が設けら
れている。他のダイオード構造 (例えばショットキーダ
イオード) も代案として可能である。ダイオード9,19
は選択的エッチングによって層15, 16, 17から得られ
る。このようにして得られた構造物は例えば酸化シリコ
ンや窒化シリコン等の電気的絶縁材料の層20で覆われ
る。ダイオード9,19の部分だけでなく画素6のインジ
ウム−錫酸化物と図4に示す2重の層22の部分について
露出しているコンタクト開口21は、この層20に通常の方
法で形成される。
【0019】この集積物は、引き続いて金属パターンが
写真石版術的に触刻されている金属層23で覆われる。こ
のパターンは、とりわけダイオード9,19を内部接続す
るためのダイオード9,9′および19間の接続25、およ
びダイオード19′と参照電圧用の電極18間の接続25′を
含んでいる。電極18は、図4に示されるように、このパ
ターンの一部を形成してもよいし、代案として別のステ
ップで得てもよい。
【0020】このようにして得られた構造物は、配向さ
せる層10で覆われ表示デバイス1の第1の部材を構成す
る。第2の部材は支持板3上に、行電極11の形態で対を
なす電極を含み、また色フィルターを設けていてもよ
い。さらに、前述のブラックマトリックスはこの色フィ
ルターに限定してもよい。このデバイスは別に偏光子、
反射器および照明用光源をよく知られた方法で設けるこ
とができる。
【0021】図5は本発明による別の表示デバイスの平
面図で、この表示デバイスは、繰り返しパターン32, 33
を有し、それらパターンの中で画像電極はほぼ矩形で、
そしてダイオード9,19は中心でない部分35における頂
点36に実現されている。その他の点では、参照番号は図
2におけるのと同じ部分を示している。
【0022】この発明は勿論示された実施例に限られる
ものではなく、幾つかの変形が発明の範囲内で可能であ
る。例えば、図5において画像電極はサブ電極に分けら
れるし、ダイオードはこれらサブ電極の間に実現しても
よく、もし必要ならば、電極8,18は直角であってもよ
い。ダイオード9,19は必ずしも冗長になっている必要
はなく、一方では冗長の他の形態 (並列配置) が代案と
して可能である。ダイオードの代わりに、例えばMIM
s や非線形抵抗のような他の双極スインチング素子が使
用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による表示デバイスを示す図である。
【図2】本発明による表示デバイスの平面図である。
【図3】図2に示す III− III線における切断図であ
る。
【図4】図2に示す IV − IV 線における切断図であ
る。
【図5】本発明による別の表示デバイスの平面図であ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の基板の間に挟まれた電子−光学表
    示媒体と、基板の表面に配置される画像電極によって形
    成され行列に配置された画素のシステムと、選択とデー
    タ信号を与えるための行列電極のシステムとを有し、一
    方の基板上の画像電極が、データ信号用の列電極と画像
    電極間の第1のスイッチング ユニットと、画像電極と
    参照電圧用の電極間の第2のスイッチング ユニットと
    に電気的に導電状態になるように接続されている表示デ
    バイスにおいて、連続する行の画素が 1/2画素の距離を
    おいて行方向に互いにオフセットしていて、スイッチン
    グ ユニット、画像電極、列電極および参照電圧用の電
    極のパターンが、連続する行に付随している画素につい
    て、行方向を横切る方向に関しほぼ鏡面対称に配置され
    ていることを特徴とする表示デバイス。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の表示デバイスにおいて、
    スイッチング ユニット、画像電極、列電極および参照
    電圧用の電極のパターンはほぼ6辺形となっていて、そ
    の6辺形の中心部分の2個の側面が行方向を横切ってい
    ることを特徴とする表示デバイス。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の表示デバイスにおいて、
    スイッチング素子は6辺形の中心部分の外側に存在して
    いることを特徴とする表示デバイス。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の表示デバイスに
    おいて、画像電極は、間にスイッチング素子が配置され
    ている2個のサブ電極を含んでいることを特徴とする表
    示デバイス。
JP3676893A 1992-02-27 1993-02-25 表示デバイス Pending JPH06160910A (ja)

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EP92200567 1992-02-27
NL92200567:3 1992-02-27

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EP (1) EP0558134A3 (ja)
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