JPH0651330A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F—OPTICAL 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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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光遮蔽マトリックスとアドレス導体との間の
容量結合によるクロストークによる影響を減少させる。 【構成】 導電性材料の格子の形態の光遮蔽マトリック
ス１８と一組のアドレス導体２０とを絶縁層２１により
互いに分離して同じプレート１１上に有する種類のマト
リックス液晶表示装置が、例えば高利得差動増幅器４０
を有する帰還回路を有し、この帰還回路が光遮蔽マトリ
ックスに接続されてこの光遮蔽マトリックス上の電圧に
応答して光遮蔽マトリックスを予め定めた電位、例えば
大地電位に維持する補正電圧を発生するようにする。
容量結合によるクロストークによる影響を減少させる。 【構成】 導電性材料の格子の形態の光遮蔽マトリック
ス１８と一組のアドレス導体２０とを絶縁層２１により
互いに分離して同じプレート１１上に有する種類のマト
リックス液晶表示装置が、例えば高利得差動増幅器４０
を有する帰還回路を有し、この帰還回路が光遮蔽マトリ
ックスに接続されてこの光遮蔽マトリックス上の電圧に
応答して光遮蔽マトリックスを予め定めた電位、例えば
大地電位に維持する補正電圧を発生するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、行及び列アドレス導体
の組をそれぞれ有する２枚のプレート間に画成された液
晶表示素子の行列アレイと、表示素子間に延在する部分
を有する格子の形態の、導電材料より成る光遮蔽マトリ
ックスであって、前記のプレートの一方の上に当該プレ
ート上のアドレス導体の組から電気絶縁されて載置され
ている当該光遮蔽マトリックスとを有する液晶表示装置
に関するものである。
の組をそれぞれ有する２枚のプレート間に画成された液
晶表示素子の行列アレイと、表示素子間に延在する部分
を有する格子の形態の、導電材料より成る光遮蔽マトリ
ックスであって、前記のプレートの一方の上に当該プレ
ート上のアドレス導体の組から電気絶縁されて載置され
ている当該光遮蔽マトリックスとを有する液晶表示装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は表示の質を改善する為に
光遮蔽材料のマトリックスを用いることができる。この
ようなマトリックスは一般にブラックマトリックスと称
され、細条部分すなわた細条区分を有する格子の形態に
パターン化された光遮蔽層より成っており、細条部分は
表示素子に接しており、通常は表示素子の縁部を囲んで
これら表示素子をわずかに被覆している。格子は表示動
作を劣化させる表示素子間からの非変調光を阻止し、こ
れによりコントラストを改善する。マトリックス層の材
料としては金属が好ましい。その理由は、金属は光を吸
収するよりもむしろ反射し、且つ比較的薄肉の膜として
設けうる為である。
光遮蔽材料のマトリックスを用いることができる。この
ようなマトリックスは一般にブラックマトリックスと称
され、細条部分すなわた細条区分を有する格子の形態に
パターン化された光遮蔽層より成っており、細条部分は
表示素子に接しており、通常は表示素子の縁部を囲んで
これら表示素子をわずかに被覆している。格子は表示動
作を劣化させる表示素子間からの非変調光を阻止し、こ
れによりコントラストを改善する。マトリックス層の材
料としては金属が好ましい。その理由は、金属は光を吸
収するよりもむしろ反射し、且つ比較的薄肉の膜として
設けうる為である。
【０００３】別々のプレート上に設けた行及び列アドレ
ス導体の組を有する種類の液晶表示装置は、表示素子が
単に行及び列アドレス導体間の交点に形成されている受
動マトリックス的な種類のものとするか、或いは一方の
プレートが表示素子電極の行列アレイを有し、これら電
極がこの一方のプレート上のアドレス導体、通常行アド
レス導体に接続され、これら導体にダイオード又はＭＩ
Ｍのような２端子非線形装置を介して走査信号が供給さ
れる能動マトリックス的な種類のものとすることができ
る。他方のプレートは光遮蔽材料のマトリックスをデー
タ信号が供給される他の組のアドレス導体、すなわち列
アドレス導体と一緒に有しており、各列アドレス導体は
表示素子電極の関連の列の上方に延在している。
ス導体の組を有する種類の液晶表示装置は、表示素子が
単に行及び列アドレス導体間の交点に形成されている受
動マトリックス的な種類のものとするか、或いは一方の
プレートが表示素子電極の行列アレイを有し、これら電
極がこの一方のプレート上のアドレス導体、通常行アド
レス導体に接続され、これら導体にダイオード又はＭＩ
Ｍのような２端子非線形装置を介して走査信号が供給さ
れる能動マトリックス的な種類のものとすることができ
る。他方のプレートは光遮蔽材料のマトリックスをデー
タ信号が供給される他の組のアドレス導体、すなわち列
アドレス導体と一緒に有しており、各列アドレス導体は
表示素子電極の関連の列の上方に延在している。
【０００４】このような液晶表示装置において、特に大
面積表示装置において一般に経験され、その動作に著し
い害を及ぼす問題はクロストークの問題である。クロス
トークは表示画像内で水平及び垂直の双方の方向で生じ
るおそれがある。
面積表示装置において一般に経験され、その動作に著し
い害を及ぼす問題はクロストークの問題である。クロス
トークは表示画像内で水平及び垂直の双方の方向で生じ
るおそれがある。
【０００５】特に水平方向のクロストークが重大な問題
となるおそれがあり、除去するのが困難であることを確
かめた。このことは金属ブラックマトリックスを用いた
表示装置の場合に特に当てはまる。
となるおそれがあり、除去するのが困難であることを確
かめた。このことは金属ブラックマトリックスを用いた
表示装置の場合に特に当てはまる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、クロ
ストークの影響、特に前述した水平方向のクロストーク
の影響を減少させた前述した種類の液晶表示装置を提供
せんとするにある。
ストークの影響、特に前述した水平方向のクロストーク
の影響を減少させた前述した種類の液晶表示装置を提供
せんとするにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、行及び列アド
レス導体の組をそれぞれ有する２枚のプレート間に画成
された液晶表示素子の行列アレイと、表示素子間に延在
する部分を有する格子の形態の、導電材料より成る光遮
蔽マトリックスであって、前記のプレートの一方の上に
当該プレート上のアドレス導体の組から電気絶縁されて
載置されている当該光遮蔽マトリックスとを有する液晶
表示装置において、液晶表示装置が、光遮蔽マトリック
スに接続された帰還回路を有し、この帰還回路が光遮蔽
マトリックス上の電圧の変化に応答して光遮蔽マトリッ
クスに補正電圧を供給し、この補正電圧により光遮蔽マ
トリックスを予め定めた電位レベルに維持するようにし
たことを特徴とする。
レス導体の組をそれぞれ有する２枚のプレート間に画成
された液晶表示素子の行列アレイと、表示素子間に延在
する部分を有する格子の形態の、導電材料より成る光遮
蔽マトリックスであって、前記のプレートの一方の上に
当該プレート上のアドレス導体の組から電気絶縁されて
載置されている当該光遮蔽マトリックスとを有する液晶
表示装置において、液晶表示装置が、光遮蔽マトリック
スに接続された帰還回路を有し、この帰還回路が光遮蔽
マトリックス上の電圧の変化に応答して光遮蔽マトリッ
クスに補正電圧を供給し、この補正電圧により光遮蔽マ
トリックスを予め定めた電位レベルに維持するようにし
たことを特徴とする。
【０００８】上述した表示装置で動作させると、電気的
に分離させた導電性のブラックマトリックスを用いた同
様な表示装置に比べてクロストークの影響を著しく減少
せしめることができる。本発明は、導電性で電気的に分
離されたブラックマトリックスを用いると、データ信号
が供給される列アドレス導体の組を有するプレート上に
光遮蔽マトリックスが設けられいてる能動マトリックス
表示装置において、クロストーク、特に水平方向のクロ
ストークが生じるという認識を基に成したものである。
このようなクロストークはデータ信号がマトリックスを
介して列アドレス導体間で結合されることにより生じる
ものと思われる。従って、列アドレス導体の電圧は他の
列アドレス導体に与えられるデータ信号にある程度依存
するようになる。このような表示装置の動作中は、交流
電圧を有するデータ信号が列駆動回路により、代表的に
ライン反転駆動機構を用いた場合１５ｋＨｚの周波数
で、列アドレス導体に供給される。列アドレス導体にお
ける信号は重複キャパシタンスを介してマトリックスに
結合される。マトリックスの抵抗値は重複キャパシタン
スのインピーダンスに比べて小さい為、マトリックスに
おける信号レベルはこのマトリックス全体に亘って殆ど
変化しない。従って、マトリックスにおける電圧はすべ
ての列アドレス導体における信号のある平均値を表わ
す。表示素子電圧Ｖp は列アドレス導体の抵抗値及び重
複キャパシタンスの分圧作用によって決定される。列ア
ドレス導体の抵抗値は有限である為、表示素子電圧はマ
トリックス電圧により、従って表示装置における他の列
アドレス導体における信号により影響を受ける。これが
水平方向のクロストークとなる。
に分離させた導電性のブラックマトリックスを用いた同
様な表示装置に比べてクロストークの影響を著しく減少
せしめることができる。本発明は、導電性で電気的に分
離されたブラックマトリックスを用いると、データ信号
が供給される列アドレス導体の組を有するプレート上に
光遮蔽マトリックスが設けられいてる能動マトリックス
表示装置において、クロストーク、特に水平方向のクロ
ストークが生じるという認識を基に成したものである。
このようなクロストークはデータ信号がマトリックスを
介して列アドレス導体間で結合されることにより生じる
ものと思われる。従って、列アドレス導体の電圧は他の
列アドレス導体に与えられるデータ信号にある程度依存
するようになる。このような表示装置の動作中は、交流
電圧を有するデータ信号が列駆動回路により、代表的に
ライン反転駆動機構を用いた場合１５ｋＨｚの周波数
で、列アドレス導体に供給される。列アドレス導体にお
ける信号は重複キャパシタンスを介してマトリックスに
結合される。マトリックスの抵抗値は重複キャパシタン
スのインピーダンスに比べて小さい為、マトリックスに
おける信号レベルはこのマトリックス全体に亘って殆ど
変化しない。従って、マトリックスにおける電圧はすべ
ての列アドレス導体における信号のある平均値を表わ
す。表示素子電圧Ｖp は列アドレス導体の抵抗値及び重
複キャパシタンスの分圧作用によって決定される。列ア
ドレス導体の抵抗値は有限である為、表示素子電圧はマ
トリックス電圧により、従って表示装置における他の列
アドレス導体における信号により影響を受ける。これが
水平方向のクロストークとなる。
【０００９】本発明の表示装置では、動作中マトリック
スに結合された信号を検出し、この信号を相殺する補正
信号を供給する帰還回路により上述したクロストークの
問題を解決する。
スに結合された信号を検出し、この信号を相殺する補正
信号を供給する帰還回路により上述したクロストークの
問題を解決する。
【００１０】このように帰還回路を用いることにより得
られる重要な利点は、マトリックスとの相互接続抵抗が
大きくなるおそれがあるという事実にもかかわらず、所
望の結果を良好に得ることができるということである。
更に、マトリックス上に現れる不所望なスプリアス信号
は帰還回路の結果として急速に除去される。帰還回路
は、差動増幅器を有し、この差動増幅器の入力端子及び
出力端子がマトリックスに接続されているようにするの
が好ましい。帰還回路は例えば演算増幅器を用いること
により簡単且つ低価格で実現しうる。増幅器の入力端子
及び出力端子とマトリックスとの間の接続の抵抗は必ず
しも最小にする必要はない。その理由は、接続抵抗が比
較的大きくなると、増幅器が発生する補正信号の振幅を
単に高めるだけである為である。帰還回路の有効性は増
幅器の利得に応じて高まる為、高利得増幅器を用いるの
が特に有利である。他の例としては、反転増幅器を用い
ることができる。
られる重要な利点は、マトリックスとの相互接続抵抗が
大きくなるおそれがあるという事実にもかかわらず、所
望の結果を良好に得ることができるということである。
更に、マトリックス上に現れる不所望なスプリアス信号
は帰還回路の結果として急速に除去される。帰還回路
は、差動増幅器を有し、この差動増幅器の入力端子及び
出力端子がマトリックスに接続されているようにするの
が好ましい。帰還回路は例えば演算増幅器を用いること
により簡単且つ低価格で実現しうる。増幅器の入力端子
及び出力端子とマトリックスとの間の接続の抵抗は必ず
しも最小にする必要はない。その理由は、接続抵抗が比
較的大きくなると、増幅器が発生する補正信号の振幅を
単に高めるだけである為である。帰還回路の有効性は増
幅器の利得に応じて高まる為、高利得増幅器を用いるの
が特に有利である。他の例としては、反転増幅器を用い
ることができる。
【００１１】増幅器の入力端子及び出力端子はマトリッ
クス上の同一の点又は互いに離間した点に接続しうる。
出力端子はマトリックス上の互いに離間した複数の点に
接続するのが好ましい。例えば、増幅器の入力端子をマ
トリックスの１つの隅部に接続し、増幅器の出力端子を
他の３つの隅部に接続することができる。補正電圧をマ
トリックス上の複数の異なる点に供給することにより、
クロストークを減少させる帰還回路の動作が改善され
る。マトリックスの抵抗特性を考慮すると、このような
複数の個所での接続によりマトリックス上のいかなる点
と補正電圧点との間の抵抗値を低く保つようになる。更
に、増幅器の出力端子とマトリックス上の点との間の抵
抗値は有効に減少する為、補正電圧の振幅を低くするこ
とができる。
クス上の同一の点又は互いに離間した点に接続しうる。
出力端子はマトリックス上の互いに離間した複数の点に
接続するのが好ましい。例えば、増幅器の入力端子をマ
トリックスの１つの隅部に接続し、増幅器の出力端子を
他の３つの隅部に接続することができる。補正電圧をマ
トリックス上の複数の異なる点に供給することにより、
クロストークを減少させる帰還回路の動作が改善され
る。マトリックスの抵抗特性を考慮すると、このような
複数の個所での接続によりマトリックス上のいかなる点
と補正電圧点との間の抵抗値を低く保つようになる。更
に、増幅器の出力端子とマトリックス上の点との間の抵
抗値は有効に減少する為、補正電圧の振幅を低くするこ
とができる。
【００１２】効果を更に高める為には、表示装置が、マ
トリックスの周囲を囲んで延在し且つこの周囲に接続さ
れた導電性の帯状体を有し、この帯状体の単位長さ当た
りの抵抗値がマトリックスの単位長さ当たりの抵抗値よ
り小さくなるようにするのが好ましい。製造を便利にす
るには、帯状体をマトリックスと一体でこのマトリック
スと同じ材料とすることができ、この場合帯状体がその
長さの少なくとも殆どに亘ってマトリックスの前記の部
分の幅よりも広い幅を有するようにする。この構成によ
れば帯状体とマトリックスとの間の電気接続を良好にも
する。或いは、帯状体が異なる材料の層を有し、この層
をマトリックスに部分的に重ねてマトリックスにその周
囲で接触させることもできる。帯状体はマトリックス上
のいかなる点間の抵抗値をも最小にする作用をする。
トリックスの周囲を囲んで延在し且つこの周囲に接続さ
れた導電性の帯状体を有し、この帯状体の単位長さ当た
りの抵抗値がマトリックスの単位長さ当たりの抵抗値よ
り小さくなるようにするのが好ましい。製造を便利にす
るには、帯状体をマトリックスと一体でこのマトリック
スと同じ材料とすることができ、この場合帯状体がその
長さの少なくとも殆どに亘ってマトリックスの前記の部
分の幅よりも広い幅を有するようにする。この構成によ
れば帯状体とマトリックスとの間の電気接続を良好にも
する。或いは、帯状体が異なる材料の層を有し、この層
をマトリックスに部分的に重ねてマトリックスにその周
囲で接触させることもできる。帯状体はマトリックス上
のいかなる点間の抵抗値をも最小にする作用をする。
【００１３】特開平１−１４２５３３号公報の英文版要
約には、Ｘ及びＹ電極がそれぞれのプレート上に設けら
れ、絶縁材料の中間層により一方のプレート上の電極か
ら分離された導電性の網状電極がこの一方のプレート上
に設けられ、この導電性の網状電極が接地されている受
動型の液晶表示装置が開示されている。しかし、この接
地の目的は、ＣＲＴのフェースプレートに与えられる電
磁放射遮蔽と同様に表示装置から生じる高周波電磁雑音
を減少させるだけのものである。網状電極を接地するこ
とによりクロストーク問題を減少させるいかなる効果を
有するかということは全く示唆されていない。いずれに
しても、網状電極は単に一点でのみ接地されているもの
として示されており、上述した構成によってはクロスト
ークの影響を著しく減少させることが期待できない。
約には、Ｘ及びＹ電極がそれぞれのプレート上に設けら
れ、絶縁材料の中間層により一方のプレート上の電極か
ら分離された導電性の網状電極がこの一方のプレート上
に設けられ、この導電性の網状電極が接地されている受
動型の液晶表示装置が開示されている。しかし、この接
地の目的は、ＣＲＴのフェースプレートに与えられる電
磁放射遮蔽と同様に表示装置から生じる高周波電磁雑音
を減少させるだけのものである。網状電極を接地するこ
とによりクロストーク問題を減少させるいかなる効果を
有するかということは全く示唆されていない。いずれに
しても、網状電極は単に一点でのみ接地されているもの
として示されており、上述した構成によってはクロスト
ークの影響を著しく減少させることが期待できない。
【００１４】本発明によれば、好適な種類の導電性材
料、例えばクロム又はアルミニウムのような金属を、こ
れまで経験された種類のクロストーク問題のないマトリ
ックスに用いうるようになる。このことはプロジェクシ
ョンシステムに用いる能動マトリックス表示装置におい
て特に重要である。本発明は能動マトリックス表示装置
に対し特に有利であるが、受動表示装置に用いても有利
であることに注意すべきである。
料、例えばクロム又はアルミニウムのような金属を、こ
れまで経験された種類のクロストーク問題のないマトリ
ックスに用いうるようになる。このことはプロジェクシ
ョンシステムに用いる能動マトリックス表示装置におい
て特に重要である。本発明は能動マトリックス表示装置
に対し特に有利であるが、受動表示装置に用いても有利
であることに注意すべきである。
【００１５】
【実施例】図面は線図的なもので、各部の寸法は実際の
ものに正比例して描いていないことに注意すべきであ
る。
ものに正比例して描いていないことに注意すべきであ
る。
【００１６】図１を参照するに、表示装置は、ガラスの
ような透明な絶縁材料の２枚のプレート１０，１１を有
し、これらのプレート間に液晶材料１２が含まれいてる
表示パネルを具えている。プレート１０はその内面に、
行及び列のアレイに配置され、方形の表示領域を規定す
る例えばＩＴＯより成る一般に方形で透明な表示素子電
極１４の組と、これら電極１４の隣接行間に延在する行
アドレス導体１５の組とを有している。各行の表示素子
電極１４は１つ以上のそれぞれの２端子非線形装置１６
を経て関連の行アドレス導体１５に接続されており、こ
れら非線形装置１６は本例ではＭＩＭ装置を有するも、
ダイオードリングのような既知の他の装置を用いること
もできる。
ような透明な絶縁材料の２枚のプレート１０，１１を有
し、これらのプレート間に液晶材料１２が含まれいてる
表示パネルを具えている。プレート１０はその内面に、
行及び列のアレイに配置され、方形の表示領域を規定す
る例えばＩＴＯより成る一般に方形で透明な表示素子電
極１４の組と、これら電極１４の隣接行間に延在する行
アドレス導体１５の組とを有している。各行の表示素子
電極１４は１つ以上のそれぞれの２端子非線形装置１６
を経て関連の行アドレス導体１５に接続されており、こ
れら非線形装置１６は本例ではＭＩＭ装置を有するも、
ダイオードリングのような既知の他の装置を用いること
もできる。
【００１７】プレート１１はその内面に、クロム又はア
ルミニウムのような金属を有する導電性の光遮蔽材料の
マトリックス（光遮蔽マトリックス）１８を有し、この
マトリックスは行及び列方向に延在する個々の細条部分
１９、すなわち細条区分により規定される格子を形成し
ている。上方から見ると、細条部分１９が表示素子電極
１４の各々を囲んでおり、行方向に延在するこれらの細
条部分が図１に示すように行アドレス導体１５及びＭＩ
Ｍ装置１６の上方に位置している。光遮蔽マトリックス
１８（以後この光遮蔽マトリックスをブラックマトリッ
クスと称する）とこのマトリックスの細条部分間のプレ
ート１１の表面領域とは窒化珪素のような透明絶縁材料
２１の連続層により被覆されており、その表面上には、
行アドレス導体１５に対し直角に延在する例えばＩＴＯ
より成る透明な列アドレス導体２０の組が設けられてい
る。各列アドレス導体２０は表示素子電極１４のそれぞ
れの列の上方に位置しており、列アドレス導体２０の幅
は表示電極１４の幅にほぼ一致する。既知のように、プ
レート１０及び１１の内面上の構造体は通常の液晶配向
層により被覆され、これらのプレートの外面上には偏光
層が設けられているが、図面を簡単にする為にこれらの
層を図１から省略した。従って、行及び列アレイにおけ
る個々の表示素子２２は、電極１４と、これら電極の上
方に位置する関連の列導体２０の区分と、これらの間の
液晶材料とより構成されている。
ルミニウムのような金属を有する導電性の光遮蔽材料の
マトリックス（光遮蔽マトリックス）１８を有し、この
マトリックスは行及び列方向に延在する個々の細条部分
１９、すなわち細条区分により規定される格子を形成し
ている。上方から見ると、細条部分１９が表示素子電極
１４の各々を囲んでおり、行方向に延在するこれらの細
条部分が図１に示すように行アドレス導体１５及びＭＩ
Ｍ装置１６の上方に位置している。光遮蔽マトリックス
１８（以後この光遮蔽マトリックスをブラックマトリッ
クスと称する）とこのマトリックスの細条部分間のプレ
ート１１の表面領域とは窒化珪素のような透明絶縁材料
２１の連続層により被覆されており、その表面上には、
行アドレス導体１５に対し直角に延在する例えばＩＴＯ
より成る透明な列アドレス導体２０の組が設けられてい
る。各列アドレス導体２０は表示素子電極１４のそれぞ
れの列の上方に位置しており、列アドレス導体２０の幅
は表示電極１４の幅にほぼ一致する。既知のように、プ
レート１０及び１１の内面上の構造体は通常の液晶配向
層により被覆され、これらのプレートの外面上には偏光
層が設けられているが、図面を簡単にする為にこれらの
層を図１から省略した。従って、行及び列アレイにおけ
る個々の表示素子２２は、電極１４と、これら電極の上
方に位置する関連の列導体２０の区分と、これらの間の
液晶材料とより構成されている。
【００１８】図２は、ブラックマトリックス１８及びこ
れと列アドレス導体２０及び表示素子電極１４との関係
をより一層明瞭に示す表示装置の平面図である。ブラッ
クマトリックスの格子構造を構成する個々の細条部分１
９は一定の幅の直線状の細条より成っており、電極１４
と整列され、この電極よりも面積においてわずかに小さ
な方形の孔を画成している。これら電極１４の１つを図
２に破線で示してある。図２から明らかなように、列方
向に延在するマトリックス１８の細条部分１９は隣接す
る列アドレス導体２０の対向する縁部をわずかに覆って
おり、列アドレス導体２０は行方向に延在する細条部分
１９を完全に覆っている。
れと列アドレス導体２０及び表示素子電極１４との関係
をより一層明瞭に示す表示装置の平面図である。ブラッ
クマトリックスの格子構造を構成する個々の細条部分１
９は一定の幅の直線状の細条より成っており、電極１４
と整列され、この電極よりも面積においてわずかに小さ
な方形の孔を画成している。これら電極１４の１つを図
２に破線で示してある。図２から明らかなように、列方
向に延在するマトリックス１８の細条部分１９は隣接す
る列アドレス導体２０の対向する縁部をわずかに覆って
おり、列アドレス導体２０は行方向に延在する細条部分
１９を完全に覆っている。
【００１９】上述した表示装置は例えば欧州特許公開第
ＥＰ−Ａ−０３３３３９２号及び英国特許公開第ＧＢ−
Ａ−２０９１４６８号明細書に記載されているように通
常のように製造され、通常のように動作する。
ＥＰ−Ａ−０３３３３９２号及び英国特許公開第ＧＢ−
Ａ−２０９１４６８号明細書に記載されているように通
常のように製造され、通常のように動作する。
【００２０】ブラックマトリックス１８に対し金属を用
いるのが好ましい。その理由は、金属は吸収的にではな
く反射的に動作する為である。非導電性で光を吸収する
材料の場合、これらの材料が光エネルギーを吸収するこ
とにより熱くなり、従って特にプロジェクションシステ
ムに用いた表示装置の場合にこの表示装置の動作を劣化
させたり、これら材料が比較的肉厚となる欠点を生じ
る。前述したように、金属のブラックマトリックスを電
気的な分離層として用いる場合この金属のブラックマト
リックスが水平のクロストークの重大な原因となるおそ
れがあるということを確かめた。その理由は、データ信
号がブラックマトリックスを介して列アドレス導体間で
結合される為である。従って、いかなる列アドレス導体
における電圧も他の列アドレス導体に与えられるデータ
信号にある程度依存するおそれがある。例えば、均一光
のバッググラウンド上に黒の正方形を表示する表示装置
の場合、このクロストークが表示の輝度を誤ったものと
し、黒の正方形の各側に対する明るさの低い領域として
現れる。図３は、ブラックマトリックスが電気的に分離
され浮遊とされた場合の図１及び２の表示装置のプレー
ト１１上の構造の代表的な部分に対する簡単化した二次
元電気等価回路を示す。抵抗ＲG はブラックマトリック
ス１８内の水平導電路を示し、ＣOLはブラックマトリッ
クス１８の金属と列アドレス導体２０との間の重複キャ
パシタンスを示す。列アドレス導体と列駆動回路からの
引込リード線２４との抵抗をＲc で示す。Ｖp は列アド
レス導体上の電圧に等価な電圧を示し、この列アドレス
導体がアドレスされた際に表示装置に印加される電圧を
決定する。ライン反転駆動機構を用いて表示装置を駆動
すると、ビデオ情報を表わす交流データ電圧が列駆動回
路より代表的に１５ＫＨｚの周波数で生ぜしめられ、列
アドレス導体上のこれらの信号が重複キャパシタンスを
介してブラックマトリックスに結合される。ブラックマ
トリックスの抵抗値はＣOLのインピーダンスに比べて低
い為、表示装置にまたがる格子上の信号レベルに殆ど変
化が生じない。その結果、ブラックマトリックス上の電
圧は表示装置の列アドレス導体すべてに対する信号のあ
る平均値を表わす。表示素子電圧ＶpはＲc 及びＣOLの
分圧作用により決定される。列アドレス導体の抵抗値は
有限の値を有する為、表示素子電圧はマトリックス電圧
により、従って表示装置中の他の列アドレス導体上の信
号により影響を受け、従って水平クロストークを生ぜし
める。
いるのが好ましい。その理由は、金属は吸収的にではな
く反射的に動作する為である。非導電性で光を吸収する
材料の場合、これらの材料が光エネルギーを吸収するこ
とにより熱くなり、従って特にプロジェクションシステ
ムに用いた表示装置の場合にこの表示装置の動作を劣化
させたり、これら材料が比較的肉厚となる欠点を生じ
る。前述したように、金属のブラックマトリックスを電
気的な分離層として用いる場合この金属のブラックマト
リックスが水平のクロストークの重大な原因となるおそ
れがあるということを確かめた。その理由は、データ信
号がブラックマトリックスを介して列アドレス導体間で
結合される為である。従って、いかなる列アドレス導体
における電圧も他の列アドレス導体に与えられるデータ
信号にある程度依存するおそれがある。例えば、均一光
のバッググラウンド上に黒の正方形を表示する表示装置
の場合、このクロストークが表示の輝度を誤ったものと
し、黒の正方形の各側に対する明るさの低い領域として
現れる。図３は、ブラックマトリックスが電気的に分離
され浮遊とされた場合の図１及び２の表示装置のプレー
ト１１上の構造の代表的な部分に対する簡単化した二次
元電気等価回路を示す。抵抗ＲG はブラックマトリック
ス１８内の水平導電路を示し、ＣOLはブラックマトリッ
クス１８の金属と列アドレス導体２０との間の重複キャ
パシタンスを示す。列アドレス導体と列駆動回路からの
引込リード線２４との抵抗をＲc で示す。Ｖp は列アド
レス導体上の電圧に等価な電圧を示し、この列アドレス
導体がアドレスされた際に表示装置に印加される電圧を
決定する。ライン反転駆動機構を用いて表示装置を駆動
すると、ビデオ情報を表わす交流データ電圧が列駆動回
路より代表的に１５ＫＨｚの周波数で生ぜしめられ、列
アドレス導体上のこれらの信号が重複キャパシタンスを
介してブラックマトリックスに結合される。ブラックマ
トリックスの抵抗値はＣOLのインピーダンスに比べて低
い為、表示装置にまたがる格子上の信号レベルに殆ど変
化が生じない。その結果、ブラックマトリックス上の電
圧は表示装置の列アドレス導体すべてに対する信号のあ
る平均値を表わす。表示素子電圧ＶpはＲc 及びＣOLの
分圧作用により決定される。列アドレス導体の抵抗値は
有限の値を有する為、表示素子電圧はマトリックス電圧
により、従って表示装置中の他の列アドレス導体上の信
号により影響を受け、従って水平クロストークを生ぜし
める。
【００２１】この影響を無くす為に、表示装置のブラッ
クマトリックス１８を帰還回路に接続し、この帰還回路
がブラックマトリックスにおける電圧の変化に応答し、
ブラックマトリックスを予め定めた電位レベル、例えば
大地電位レベルに維持する補正電圧をブラックマトリッ
クスに与えるようにする。
クマトリックス１８を帰還回路に接続し、この帰還回路
がブラックマトリックスにおける電圧の変化に応答し、
ブラックマトリックスを予め定めた電位レベル、例えば
大地電位レベルに維持する補正電圧をブラックマトリッ
クスに与えるようにする。
【００２２】図４はブラックマトリックス及び帰還回路
の一実施例の電気回路を線図的に示す。帰還回路は高利
得差動増幅器４０、例えば好ましくは演算増幅器を有
し、その反転入力端子が導電性のリード線を経てブラッ
クマトリックス１８の１つの隅部４１に接続され、他方
の入力端子が接地されるようにする。増幅器４０の出力
端子は導電性のリード線を経てブラックマトリックス上
の複数の点、すなわちブラックマトリックスの３つの隅
部の各々に接続され、ブラックマトリックス上のいずれ
もの点と補正電圧点との間の抵抗値を、従ってブラック
マトリックスの抵抗特性を最小にする。帰還回路は１つ
の隅部４１への入力接続ラインを経て、ブラックマトリ
ックス１８上に結合された電圧信号を検出し、ブラック
マトリックスに供給された検出電圧に応じて補償電圧を
発生する。増幅器は高入力インピーダンスを有する為、
その引込リード線抵抗はその入力端子に供給されるブラ
ックマトリックス電圧信号に殆ど影響を及ぼさない。増
幅器により発生された出力補正信号はブラックマトリッ
クス電圧と大地電圧との間の差、すなわちエラー信号電
圧を表わす。このエラー信号電圧はブラックマトリック
スの他の３つの隅部に供給され、増幅器の反転作用の為
にこのエラー信号は列アドレス導体からブラックマトリ
ックスに結合される信号を相殺し、これによりブラック
マトリックスを大地電位又はそれに近い電位に維持す
る。ブラックマトリックス電圧が列アドレス導体へのデ
ータ信号の結合の為に上昇する場合には、増幅器４０の
反転入力端子における電圧がこれに応じて上昇し、従っ
て増幅器の出力電圧を降下させ、変化分がブラックマト
リックスに帰還され、電圧の初期の上昇を相殺する。増
幅器４０とブラックマトリックス１８との間の接続線に
はある固有の抵抗値が必ず有り、これらの抵抗値を図４
にＲL で示してある。この帰還回路を用いることによ
り、たとえＲL が比較的大きい場合でもブラックマトリ
ックスの電圧をほぼ大地電位に保持しうる。ＲL が増大
することにより得られる影響は、増幅器４０により生ぜ
しめられる補償電圧がＲL の両端間で多く降下される為
にこの補償電圧の大きさが単に増大するということであ
る。
の一実施例の電気回路を線図的に示す。帰還回路は高利
得差動増幅器４０、例えば好ましくは演算増幅器を有
し、その反転入力端子が導電性のリード線を経てブラッ
クマトリックス１８の１つの隅部４１に接続され、他方
の入力端子が接地されるようにする。増幅器４０の出力
端子は導電性のリード線を経てブラックマトリックス上
の複数の点、すなわちブラックマトリックスの３つの隅
部の各々に接続され、ブラックマトリックス上のいずれ
もの点と補正電圧点との間の抵抗値を、従ってブラック
マトリックスの抵抗特性を最小にする。帰還回路は１つ
の隅部４１への入力接続ラインを経て、ブラックマトリ
ックス１８上に結合された電圧信号を検出し、ブラック
マトリックスに供給された検出電圧に応じて補償電圧を
発生する。増幅器は高入力インピーダンスを有する為、
その引込リード線抵抗はその入力端子に供給されるブラ
ックマトリックス電圧信号に殆ど影響を及ぼさない。増
幅器により発生された出力補正信号はブラックマトリッ
クス電圧と大地電圧との間の差、すなわちエラー信号電
圧を表わす。このエラー信号電圧はブラックマトリック
スの他の３つの隅部に供給され、増幅器の反転作用の為
にこのエラー信号は列アドレス導体からブラックマトリ
ックスに結合される信号を相殺し、これによりブラック
マトリックスを大地電位又はそれに近い電位に維持す
る。ブラックマトリックス電圧が列アドレス導体へのデ
ータ信号の結合の為に上昇する場合には、増幅器４０の
反転入力端子における電圧がこれに応じて上昇し、従っ
て増幅器の出力電圧を降下させ、変化分がブラックマト
リックスに帰還され、電圧の初期の上昇を相殺する。増
幅器４０とブラックマトリックス１８との間の接続線に
はある固有の抵抗値が必ず有り、これらの抵抗値を図４
にＲL で示してある。この帰還回路を用いることによ
り、たとえＲL が比較的大きい場合でもブラックマトリ
ックスの電圧をほぼ大地電位に保持しうる。ＲL が増大
することにより得られる影響は、増幅器４０により生ぜ
しめられる補償電圧がＲL の両端間で多く降下される為
にこの補償電圧の大きさが単に増大するということであ
る。
【００２３】この帰還回路によれば、導電性のブラック
マトリックスを電気的に分離させた同様な表示装置に比
べてクロストーク電圧を著しく減少せしめる。ブラック
マトリックスの抵抗値を減少せしめれば、クロストーク
による影響を更に著しく減少せしめることを期待しう
る。図５はこの点で改善を行う帰還回路及びブラックマ
トリックスの第２実施例を示す。図５を参照するに、ブ
ラックマトリックス１８にはその周囲を囲んで延在する
導電性の帯状体５０が設けられ、この帯状体がその縁部
でブラックマトリックスの細条部分１９の端部に電気的
に接続されている。この帯状体はブラックマトリックス
の細条部分１９の単位長さ当たりの抵抗値よりも小さな
単位長さ当たりの抵抗値を有する。この構造の縁部の一
部の拡大図を図６に示す。帯状体５０はプレート１１上
に設けられ、方形の表示領域の外側でブラックマトリッ
クス１８の周囲を囲んで連続的に延在する。この帯状体
は金属の同じ堆積層からブラックマトリックスと一体に
形成して、連続構造体が得られるようにし、この帯状体
の幅はその長さの少なくとも殆どに対し、ブラックマト
リックスを構成する細条部分１９の幅よりも広くする。
帯状体５０の幅は必ずしも一定にする必要はない。他の
例では、帯状体をブラックマトリックスの材料とは異な
る導電性材料の層をブラックマトリックスとは別に堆積
したものから形成し、この帯状体をブラックマトリック
ス１８の縁部に重ねて接触させる。使用する帯状体の材
料は抵抗性の低いものとするかその厚さを増大させる場
合には、帯状体の幅を広くしなくてもよい。
マトリックスを電気的に分離させた同様な表示装置に比
べてクロストーク電圧を著しく減少せしめる。ブラック
マトリックスの抵抗値を減少せしめれば、クロストーク
による影響を更に著しく減少せしめることを期待しう
る。図５はこの点で改善を行う帰還回路及びブラックマ
トリックスの第２実施例を示す。図５を参照するに、ブ
ラックマトリックス１８にはその周囲を囲んで延在する
導電性の帯状体５０が設けられ、この帯状体がその縁部
でブラックマトリックスの細条部分１９の端部に電気的
に接続されている。この帯状体はブラックマトリックス
の細条部分１９の単位長さ当たりの抵抗値よりも小さな
単位長さ当たりの抵抗値を有する。この構造の縁部の一
部の拡大図を図６に示す。帯状体５０はプレート１１上
に設けられ、方形の表示領域の外側でブラックマトリッ
クス１８の周囲を囲んで連続的に延在する。この帯状体
は金属の同じ堆積層からブラックマトリックスと一体に
形成して、連続構造体が得られるようにし、この帯状体
の幅はその長さの少なくとも殆どに対し、ブラックマト
リックスを構成する細条部分１９の幅よりも広くする。
帯状体５０の幅は必ずしも一定にする必要はない。他の
例では、帯状体をブラックマトリックスの材料とは異な
る導電性材料の層をブラックマトリックスとは別に堆積
したものから形成し、この帯状体をブラックマトリック
ス１８の縁部に重ねて接触させる。使用する帯状体の材
料は抵抗性の低いものとするかその厚さを増大させる場
合には、帯状体の幅を広くしなくてもよい。
【００２４】帯状体５０は２つの隅部間の中間の点５１
で増幅器の入力端子に接続する。増幅器の出力端子は帯
状体の４つの隅部の各々に接続し、ブラックマトリック
スのいかなる点と補正電圧点との間の抵抗値を最小にす
る。接続点はこのようにせずに例えば図４に示すように
することもできる。この場合も、各接続線の固有の抵抗
値を抵抗ＲL で示す。帯状体50はブラックマトリックス
中のいかなる点間の抵抗値をも低く保つようにする手助
けとなる。図５の実施例では代表的な寸法及び値の素子
を用いた例では、列アドレス導体２０（ＩＴＯ）の抵抗
率は５０Ω／□であり、ブラックマトリックス（クロ
ム）の抵抗率は５Ω／□であり、列アドレス導体の引込
リード線の抵抗値は５ＫΩ／列であり接続リード線の抵
抗値ＲL は１０Ωである。絶縁材料２１の層の厚さは２
μm で、その比誘電率は６である。帯状体５０の幅は２
ｍｍで、ブラックマトリックスの細条部分１９の幅は４
０μm である。列アドレス導体２０の幅は１５０μm で
あり、列間での導体／金属マトリックスの重なりは５μ
m である。上述した寸法及び電気的な値はすべて近似値
である。本例では水平方向のクロストークのレベルはマ
トリックスを浮遊させた場合に得られる水平方向のクロ
ストークのレベルよりも殆ど２桁低くなる。
で増幅器の入力端子に接続する。増幅器の出力端子は帯
状体の４つの隅部の各々に接続し、ブラックマトリック
スのいかなる点と補正電圧点との間の抵抗値を最小にす
る。接続点はこのようにせずに例えば図４に示すように
することもできる。この場合も、各接続線の固有の抵抗
値を抵抗ＲL で示す。帯状体50はブラックマトリックス
中のいかなる点間の抵抗値をも低く保つようにする手助
けとなる。図５の実施例では代表的な寸法及び値の素子
を用いた例では、列アドレス導体２０（ＩＴＯ）の抵抗
率は５０Ω／□であり、ブラックマトリックス（クロ
ム）の抵抗率は５Ω／□であり、列アドレス導体の引込
リード線の抵抗値は５ＫΩ／列であり接続リード線の抵
抗値ＲL は１０Ωである。絶縁材料２１の層の厚さは２
μm で、その比誘電率は６である。帯状体５０の幅は２
ｍｍで、ブラックマトリックスの細条部分１９の幅は４
０μm である。列アドレス導体２０の幅は１５０μm で
あり、列間での導体／金属マトリックスの重なりは５μ
m である。上述した寸法及び電気的な値はすべて近似値
である。本例では水平方向のクロストークのレベルはマ
トリックスを浮遊させた場合に得られる水平方向のクロ
ストークのレベルよりも殆ど２桁低くなる。
【００２５】本発明は上述した実施例に限定されず幾多
の変更が可能である。例えば、帰還回路はブラックマト
リックスを大地電位とは異なる電位の近くに保つように
動作させることがてきる。又、ブラックマトリックスへ
の増幅器の出力端子の接続個所の個数を変えることもで
きる。ある構造では２個所の接続或いは場合に応じ１個
所の接続で十分であり、増幅器の入力端子及び出力端子
をブラックマトリックス上の同一の点に接続することが
できる。更に、図５の実施例の帯状体５０は必ずしも連
続体とする必要はない。
の変更が可能である。例えば、帰還回路はブラックマト
リックスを大地電位とは異なる電位の近くに保つように
動作させることがてきる。又、ブラックマトリックスへ
の増幅器の出力端子の接続個所の個数を変えることもで
きる。ある構造では２個所の接続或いは場合に応じ１個
所の接続で十分であり、増幅器の入力端子及び出力端子
をブラックマトリックス上の同一の点に接続することが
できる。更に、図５の実施例の帯状体５０は必ずしも連
続体とする必要はない。
【００２６】表示素子の配列は、既知のように、各行の
表示素子がすぐ隣りの行に対し表示素子の半分だけ横方
向にずれているジグザグ配置にすることができる。この
場合、ブラックマトリックスの格子構造のパターンを対
応して変化させる。
表示素子がすぐ隣りの行に対し表示素子の半分だけ横方
向にずれているジグザグ配置にすることができる。この
場合、ブラックマトリックスの格子構造のパターンを対
応して変化させる。
【００２７】上述した表示装置は能動マトリックスの種
類のものであるが、本発明は、行アドレス導体を列アド
レス導体と同様な幅とし、個々の表示素子を行及び列ア
ドレス導体間の交点の領域に規定した受動液晶表示装置
に用いても有利である。
類のものであるが、本発明は、行アドレス導体を列アド
レス導体と同様な幅とし、個々の表示素子を行及び列ア
ドレス導体間の交点の領域に規定した受動液晶表示装置
に用いても有利である。
【図１】本発明による表示装置の一部を示す線図的断面
図である。
図である。
【図２】特に行アドレス導体及び光遮蔽マトリックスの
配置を示す表示装置の一部の線図的平面図である。
配置を示す表示装置の一部の線図的平面図である。
【図３】光遮蔽マトリックスが電気的に分離され浮遊状
態にされた状態での電気的特性を示す為の表示装置の一
部の簡単化した電気的等価回路を示す回路図である。
態にされた状態での電気的特性を示す為の表示装置の一
部の簡単化した電気的等価回路を示す回路図である。
【図４】表示装置に用いる光遮蔽マトリックス及びこれ
に接続された帰還回路の第１実施例を示す線図である。
に接続された帰還回路の第１実施例を示す線図である。
【図５】光遮蔽マトリックス及びこれに接続した帰還回
路の第２実施例を示す線図である。
路の第２実施例を示す線図である。
【図６】図５の光遮蔽マトリックスの代表的な縁部を拡
大して示す線図である。
大して示す線図である。
１０，１１ プレート １２ 液晶材料 １４ 表示素子電極 １５ 行アドレス導体 １６ ２端子非線形装置 １８ 光遮蔽マトリックス（ブラックマトリックス） １９ 細条部分 ２０ 列アドレス導体 ２１ 透明絶縁材料 ２２ 表示素子 ４０ 増幅器 ５０ 帯状体
Claims (5)
- 【請求項１】 行及び列アドレス導体の組をそれぞれ有
する２枚のプレート間に画成された液晶表示素子の行列
アレイと、 表示素子間に延在する部分を有する格子の形態の、導電
材料より成る光遮蔽マトリックスであって、前記のプレ
ートの一方の上に当該プレート上のアドレス導体の組か
ら電気絶縁されて載置されている当該光遮蔽マトリック
スとを有する液晶表示装置において、 液晶表示装置が、光遮蔽マトリックスに接続された帰還
回路を有し、この帰還回路が光遮蔽マトリックス上の電
圧の変化に応答して光遮蔽マトリックスに補正電圧を供
給し、この補正電圧により光遮蔽マトリックスを予め定
めた電位レベルに維持するようにしたことを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、前記帰還回路が差動増幅器を有し、この差動増幅器
の入力端子及び出力端子が光遮蔽マトリックスに接続さ
れていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の液晶表示装置におい
て、前記増幅器の出力端子が光遮蔽マトリックス上の互
いに離間した複数の点に接続されていることを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の液
晶表示装置において、光遮蔽マトリックスの周囲に延在
しこの周囲に接続された導電性の帯状体が設けられ、こ
の帯状体に前記帰還回路が接続され、この帯状体の単位
長さ当たりの抵抗値が光遮蔽マトリックスの前記の部分
の単位長さ当りの抵抗値よりも小さいことを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の液晶表示装置におい
て、前記帯状体が光遮蔽マトリックスと一体でこの光遮
蔽マトリックスと同じ材料から成っており、前記帯状体
がその長さの少なくとも大部分に亘って光遮蔽マトリッ
クスの前記の部分の幅よりも広い幅を有していることを
特徴とする液晶表示装置。
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