JPH11505635A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 行及び列に配置された多数の画素（２）に基づいている表示装置であって、各画素が画素の電極（13）と行電極（５）との間の２極スイッチング素子（３）と、その画素の前記の電極とリセットするために用いられる補助行電極（25）との間の第２の２極スイッチング素子（23）とを有し、リセット用補助行電極は画素の複数の行用の共通接続（24）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 表示装置 本発明は第１支持板と第２支持板との間に電気‐光学媒体を具えている表示装 置に関するものであり、該表示装置は第１支持板上に行電極を、第２支持板上に 列電極を設けられ、且つ行及び列内に配置された多数の画素を設けられ、画素は 互いに対向する支持板の表面上に画像電極により規定されており、第１支持板上 の画像電極は第１の、非線型２極スイッチング素子を介して行電極へ、及び補助 行電極へ結合されている。 そのような表示装置は、液晶、電気泳動材料、及びエレクトロクロミック材料 のような受動的電気‐光学媒体によって、例えば、文字‐数字情報を表示するた め、及びビデオ情報を表示するために適切に用いられ得る。 冒頭部分に記載された種類の表示装置は、米国特許明細書第5,151,691 号に記 載されている。画像表示のための範囲の境界線における、あるいは画像表示のた めの範囲を越えた電圧に対して、選択に先立って、画素を充電する（これは「リ セットする」とも呼ばれる）ための手段は、行電極と画素の各行に対する共通電 極との間に分割されたキャパシタンスを具えて与えられる。それに加えて、各共 通電極が前記のキャパシタンスを周期的に再充電するために、付加的なダイオー ドを介して基準電圧へ接続される。特に比較的大きい寸法を有する表示装置にお いては、リセットするために前記のキャパシタンス内に蓄積された電荷は、リセ ットするために必要な電流を供給するために充分大きくなくてはならない。その 上、前記の特許明細書に記載されたように、スイッチング効果の結果として画素 を横切る電圧降下が最小にされねばならない。この目的のために、米国特許明細 書第5,151,691 号における行電極の幅は、画素の高さのほぼ1/15である。これが 開口部（等価観察面積）を犠牲にしている。 それに加えて、キャパシタンスの準備は付加的な処理ステップを必要とし、一 方キャパシタンスを再充電することは画素の各行に対して付加的なダイオードを 必要とする。 特に、少なくとも幾つかの上述の問題が大いに防がれる、冒頭部分に記載され た種類の表示装置を提供することが、本発明の目的である。 この目的のために、本発明による表示装置は、補助行電極が補助行電極の群に 群分けされて相互に相互接続されて、各群は共通駆動接続を有していることを特 徴としている。 共通駆動接続に制御電圧を与えることにより、画素の行が（分割された）キャ パシタンスを必要とせずに、リセットされ得る。それに加えて、外部リセット電 圧が前記の付加的なダイオードが省略され得るようになるように選択され得る。 （分割された）キャパシタンスが今や要求されないので、行電極の幅（同じまま に止まっている画素の寸法）がより小さくなり得て、より大きい開口部になる。 これは（この種の表示装置では慣習的な種類の）照明源の電力が同じままで、輝 度が増大するか、あるいは少ない電力により同じ輝度が得られると言う利点を有 している。特に、高出力照明源を有する表示装置において、特に画像直径が40cm よりも大きい場合に、これは利点を有するが、しかしまた画像直径が例えば25cm よりも大きい場合に、改善が得られる。 同じ共通駆動接続を介して制御電圧を与えられる群内の相互に相互接続された 補助行電極の数は、付加的な外部接続の数が許容できるままであるよう（例えば 10）になるように選択され得る。許容され誤りに依存して、それは行の数の1/50 〜1/200 の値を有する。 本発明のこれらの態様が以下に記載される実施例から明らかになり、且つ本発 明のその他の態様が以下に記載される実施例を参照して解明される。 図において； 図１は本発明による装置の一部分の等価回路図を図式的に示しており、且つ 図２は本発明による装置の一部分を、断面で、図式的に示しており、且つ 図３〜６は図１及び２による装置用の幾つかの制御信号を示している。 図１は表示装置１の一部分の電気的な等価回路図を図式的に示している。この 装置はｎ行及びｋ列に配置された画素２のマトリックスを具えている。この例に おいては、画素２は非線型の２極スイッチング素子、この例においてはダイオー ド３を介して、行電極５へ接続されている。画素の行は、関連する行を選択する 行電極５を介して選択される。それらの行電極は多重回路16によって次々と選択 される。 必要な場合には処理／制御ユニット８において処理されてしまった後に、入っ てくる（ビデオ）情報７がデータレジスタ９内に記憶される。列電極６へデータ レジスタ９により供給された電圧が、グレーレベルの所望の範囲を調節するのに 充分である電圧範囲をカバーする。その結果、選択の間に、画素２の充電が、画 像電極13、14の間の電圧差、及び情報を決定するパルスの持続期間の関数として 行われる。この例においては、画像電極14が共通列電極６を形成している。これ らの画素２は更に非線型の２極スイッチング素子、この例においてはダイオード 23を介して、補助行電極25へ接続されている。本発明によると、幾つかの電極25 （ブロック）が相互に相互接続され且つ共通駆動接続24へ接続されている。 図２は、断面図で、本発明による液晶表示装置１の一部分を示しており、その 装置は、例えばガラスの、２枚の基板４、４′間にサンドイッチされて、画像電 極13及び14を設けられた、ねじれネマチック液晶材料10を具えている。前記の画 像電極13は一方では、選択信号を供給するために行電極５へ、ダイオード３を介 し且つ（図式的に描かれた）相互接続15を介して接続されている。データ信号を 供給するためには、画像電極14が、この例においては共通のストリップ状の電極 の形状である列電極６へ接続されている。 本発明によると、第１支持板である基板４上の画像電極13が、リセット信号を 供給するために（連続する）補助行電極25へ、ダイオード23と相互接続15とを介 して、他方で接続され、多数の前記の電極25は相互に相互接続されている。それ らのダイオードはこの場合にはアモルファス珪素から作られ、且つ例えばピンダ イオード又はショットキーダイオードであってもよい。前記のダイオードは例え ば米国特許明細書第4,997,788 号に記載されたような横方向ダイオード又は突き 出しダイオードの形であってもよく、一方それに加えて、冗長度（例えば直列又 は並列に配置された２個のダイオード）が用いられ得る。 この装置は更に相互に垂直な偏光の方向を有する２個の偏光子17、18を具えて いる。この装置は配向層11、12をも具え、その層がこの例では偏光子の偏光軸の 方向に、基板の内側表面に液晶材料を向けるので、セルは90度のねじれ角を有す る。この場合には、液晶材料が正の光学的異方性と正の誘電体異方性とを有して いる。 図３、４、５及び６が、順次に、信号ブロック、例えばｍ′個の線第１ブロッ クをリセット（接続24）及び選択するための駆動信号を示している。リセット信 号Ｖ_resetが、列上の電圧に関係無く、画像表示のための電圧範囲の境界での電 圧、又は前記の範囲を越えてさえも最初のｍ′行内の全画素を充電するために充 分高い大きさを有している。例えば、全ライン期間ｔ₁の後に、関連ブロックの 接続24が電圧Ｖ_nrを獲得する。画素の最初のｍ′行が次の画像期間の始まりにお いてリセットされる（図３）。リセットした後に、ブロック内の第１行、この例 においては行１が選択電圧Ｖ_s1によって行電極５を介してライン期間（又はそれ の一部分）の間選択される。選択の後に、その行電極が電圧Ｖ_ns2を獲得する。 液晶材料を横切る直流電圧の結果としての減損を妨害するために、この装置は好 適に画素を横切る交流電圧によって動作される。この目的のために、あらゆる次 の画像期間内のデータ電圧が反転される方法で提供され、且つ次の画像期間にお いて、行１が選択電圧Ｖ_s2によって選択される（図４）。図５は行２に対する選 択信号を示し；これは画像期間とライン期間との和により更に偏移された列１の 選択信号と同じである。行３に対する選択信号は２ライン期間だけ更に偏移され た、行１に対する選択信号と再び同じである（図６）。その結果、画素の相継ぐ 行において画素を横切る電圧が反転された符号より提供される（行逆転）。図４ 〜６において、破線は、電圧Ｖ_s1を介して非選択電圧Ｖ_ns1を最初に獲得する選 択の後に、行電極により、選択電圧の更にもう一つの変形を示すために用いられ て；これはダイオード３が選択期間の間に導通であることを防ぐために必要な最 小電圧である。 上の例では、ｍ′＝10、一方、例えば、ｍ＝1200であり、一つの行の画素が最 大で画像期間の1/120 の間、リセット電圧を与えられるそのような比率において は、リセットはその表示される画像において（実質的に）見えないことがわかっ た。480行（ｍ＝480）を有する装置の場合には、ｍ′＝４が同じ理由のために選 ばれ得て、一方1800行（ｍ＝1800）を有する装置においては、ｍ′＝15が選ばれ 得る。もっと一般的にｍ′は画像の必要な品質に依存して、1/50ｍと 1/200ｍ との間で変化し得る。例えば異なる画像が一つのスクリーン上に与えられる場合 には、一つの表示のために幾つかのｍ′の値が用いられ得て、一方画像のうちの 一方が他方よりも良くない品質により表示され得る。 リセットした後に、一ブロック内の画素の行が相継いで正しい画素電圧を与え られる。各ブロックの第１行はフレーム期間からリセット期間（上の例では１ラ イン期間）を差し引いたものと等しい期間の間、それ故に（ｍ−１）ライン期間 の間、（漏洩損失その他は別として）この電圧のままであり、その後この行が再 び選択されて、正しい情報を与えられる。各ブロックの第２行はフレーム期間か らリセット期間（１ライン期間）及び１ライン期間を差し引いたもの、すなわち （ｍ−２）ライン期間と等しい期間の間画素電圧のままであり、その後この行が 再び選択されて正しい情報を与えられる。各ブロックの10番目の行はフレーム期 間からリセット期間（１ライン期間）及び９ライン期間の和、すなわち10ライン 期間を差し引いたものと等しい期間の間画素電圧のまであり、その後この行が再 び選択されて正しい情報を与えられる。 正しい情報の異なる持続期間を有する異なる行の駆動が、平均の伝送において 差として見えるようになることを妨げるために、ブロック内の行又は列電圧が前 記のブロック内の行のあらゆる次の選択に対して、その伝送が僅かに異なるよう に調節されるような方法で、好都合に適合され得る。例えば、10行のブロックに おける上述の区分の場合において、第２行として選択され行の書込の間の列電圧 の大きさが、第１行として選択された行の書込の間の列電圧に対して変えられ、 第３行として選択された行の書込の間の列電圧が第２行として選択された行の書 込の間の列電圧に対して変えられ、以下同様である。 概要において、本発明は行と列とに配置された多数の画素に基づいている、表 示装置を提供し、各画素は画素の電極と行電極との間に２極スイッチング素子、 及び前記の画素の電極とリセットするために用いられる補助行電極との間に第２ の２極スイッチング素子を有し、リセットするための前記の補助行電極は複数の 画素の行用の相互に共通な接続を有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１支持板と第２支持板との間に電気‐光学媒体を具えている表示装置であ って、第１支持板上に行電極を、第２支持板上に列電極を設けられ、且つ行及び 列内に配置された多数の画素を設けられ、画素は互いに対向する支持板の表面上 に画像電極により規定されており、第１支持板上の画像電極は第１の、非線型２ 極スイッチング素子を介して行電極へ、及び第２の、非線型２極スイッチング素 子を介して補助行電極へ結合されている表示装置において、 前記の補助行電極が相互に電気的に接続された補助電極の群に群分けされ、 各群が共通駆動接続を有していることを特徴とする表示装置。 ２．請求項１記載の表示装置において、群内の相互に相互接続された補助行電極 の数が行の数の1/50〜1/200 の値を有することを特徴とする表示装置。 ３．請求項２記載の表示装置において、実質的に全部の群が同じ数の相互に相互 接続された補助電極を有することを特徴とする表示装置。 ４．請求項１〜３のいずれか１項記載の表示装置において、前記非線型の２極ス イッチング素子がアモルファス珪素から作られたダイオードであることを特徴と する表示装置。 ５．請求項１〜４のいずれか１項記載の表示装置において、前記非線型の２極ス イッチング素子が横方向ダイオードであることを特徴とする表示装置。