JPS60107690A - 活性マトリツクスの表示スクリ−ン - Google Patents

活性マトリツクスの表示スクリ−ン

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JPS60107690A
JPS60107690A JP59209605A JP20960584A JPS60107690A JP S60107690 A JPS60107690 A JP S60107690A JP 59209605 A JP59209605 A JP 59209605A JP 20960584 A JP20960584 A JP 20960584A JP S60107690 A JPS60107690 A JP S60107690A
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row
display screen
matrix
active matrix
conductors
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JP59209605A
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アンドレ　シユネバ‐ポール
ジヤン‐フレデリツク　クルルク
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アドレス行列のコレクタを交差させていな
い活性マトリックスの表示スクリーンに関する。本発明
は液晶表示を得るときのオシドエレクトロニクスに用い
られ１％−に電気的な情報を光学的な情報に変換する変
換器として用いられる。
〔従来技術及びその問題点〕
１０５の基本的な像点に等しいか又はこれより大きい複
雑さもつ通常の液晶表示スクリーンはマトリックスのア
ドレス指定形式を用いている。このアドレス指定形式は
雑誌“０ＦＴＯ”、ｊ６６゜１９８１年９月、第２９頁
〜第６１頁に記載されている”方形板上に像を形成する
実際的な透視”と題して詳細に研究されている限界があ
る。これらの限界は主として基本的な像点のアドレス選
択性及び表示速度に関係する。
特定の像点を選択するため１行列間の電位差に必要なこ
とは１行列の交点にてしきい値電圧ｖ８を超えるようし
て像点を位置付けし、同時に他の各像点の電圧をしきい
値電圧■８よシ十分に低くすることである。これは、一
般的には選択しない行列に零でない電圧を注意深く印加
することによシ達成される。これはエネルギ・コストを
高くさせるものであシ、エネルギ・コストは列数と共に
　２線形に増大する。
更に１表示する行数が増加するに従い、書き込み速度も
増加する。従って、連続する２つの行を書き込みする間
には短い時間しかなく、シかも必要とする平均電力は増
大する。このため、スクリーンの大きさ、有効電力及び
アドレス指定速度間に妥協が存在する。
マトリックスのアドレス指定の限界を超えるため公知の
解決法は、電気的なしきい値及び各像点におけるメモリ
効果に関連したものである。このしきい値は薄膜トラン
ジスタ、バリスタ、　ＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）ス
イッチ等によシ得られる。このような構造は活性マトリ
ックス構造と呼ばれている。このような活性マトリック
スにおける各像点は接続行列の交点に配置され、例えば
トランジスタ及びコンデンサによシ構成される。
光電トランスデユーサが液晶の場合は、コンデンサの被
覆即ち電極を実際の液晶セルの電極により構成すること
ができる。従って、像点け１つのトランジスタ及び１つ
のコンデンツーからなシ、その被覆の一方はこのトラン
ジスタを含むセルの壁土に設置された電極によシ構成さ
れ、他方の被覆は他のセルの壁土に設置された対向電極
によシ構成される。
このような構造を第１図に示す。一方に列導体１２、行
導体１４．薄膜トランジスタ２０及び透明電極２２をも
つ下壁１０を見、また他方にこれも透明な対向電極２６
により覆われた上壁２４を見ることができる。
行及び列導体間の各交点２８に、電気的な絶縁を確保す
ることが必要なことは明らかである。これは、今日まで
満足のいく解決がなされていない問題の一つである。従
って、これらの交点には多数の短絡回路が存在するため
、活性マトリックスを広く用いることができず、またこ
のために出力にかなシの欠落がある。
〔発明の目的〕
このような欠点を除去するために１本発明は行導体及び
列導体からこれら交点を除去した活性マトリックス構造
を提案するものである。
〔発明の要約〕
従って、本発明によれば、上面の対向電極は１グループ
の列電極により置換される。その下面は列導体をもはや
支持することはない。行導体及び列導体の交点は除去さ
れるので、短絡回路は除去され、このような活性マトリ
ックスの出力は相当に増大されたものとなる。
本発明の他の効果は表示スクリーンの作成を簡単にする
ものである。従って、第１壁は全て、例えば水素化Ｓｉ
から製造した低速論理を備え、第２壁は全て、例えば多
結晶Ｓｉから製造した高速論理を備えている。しかし、
従来の技術ではこれらの２つの技術を同一の基板上に実
現するものであった。最後に、像点性の検査即ち制御試
験が非常に簡単なことに注目されるべきである。
従って１本発明は、光学特性を変更できる物質に関連し
た活性マトリックスの表示スクリーンに関するものであ
シ、前記物質を第１壁と透明な第２壁との間に挿入し、
前記スクリーンに１＜ｐ及び１＜ｑとするｐＸｃ要素の
マトリックスに配列された複数の像点を設け、ｐからな
る第１グループによ９１行の像点の導体をアドレス指定
し、ｑからなる第２グループによ９１列の像点の導体を
アドレス指定し、各像点をスイッチ要素と前記第１及び
第２壁の１つにそれぞれ配列される２つの電極から形成
されたコンデンサとから構成し、前記表示スクリーンの
第１壁に前記スイッチ要素と１つの電極とにょｐそれぞ
れ構成される要素のマトリックスを設けると共にｐ行か
らなる第１グループの導体を設け、透明な前記第２壁に
ｑ列からなるグループの電極とｑ列からなる第２グルー
プの導体を設け、同一の並びの電極と導体とを相互接続
した前記マトリックスの表示スクリーンにおいて、各像
点のスイッチ要素はケゞ−トを行導体に接続し、ソース
を基準電位に接続し、ドレインをそれに関連している電
極に接続した１つの薄膜トランジスタからなる。
本発明によるスクリーンの他の特徴によれば。
各行の像点は像点の前記行の片側に並列に配置された１
行の導体と、接触電位に引き上げられ、かつその反対側
の前記行の像点に並列に配置された導体とに接続される
。
本発明の二次的な特徴によれば各列の電極に印加された
信号の平均値は１フレームの期間にわたって一定である
。
本発明の他の二次的な特徴によれば、１つの行をアドレ
ス指定する時間τ、において各列の電極Ｌ に印加された信号の矩形波パーへの幅・。は７に等しい
。
本発明の他の二次的な特徴によれば、行をアドレス指定
する前記信号は各フレームの期間に幅Ｌ 了の単一〇矩形波パ“７を含む・ 本発明の他の特徴及び効果は付図を参照し、限定的でな
い実施例の以下の説明から明らかとなる。
〔実施例〕
第２図は本発明による表示スクリーンの一方の壁土にあ
る活性マトリックスの素子を示す。この表示スクリーン
は４×４マトリツクスに配列された１６の像点からなる
。各素子３ｏは１つの像点をなす。これらの各素子３ｏ
は１つ薄膜トランジスタＴ及び１つの電極Ｅにょ多構成
される。この薄膜トランジスタＴ及び電極Ｅはマトリッ
クスにおけるそれらの行列番号を表わす参照符号にょシ
便宜的に表わす。
同一行の全トランジスタのベースは相互接続される。１
行（ただし１＜ｉ＜４）に印加される電圧は■。、によ
シ表わされる。この行の電圧はシフト・レジスタ３２に
よシ供給され、シフト・レジスタ３２は行導体１４のそ
れぞれに連続して電圧の矩形波パルスを印加する。
マトリックスにおける各トランジスタのソースは一定の
電圧■に接続される。この電圧ｖ８は要素３０の各電極
におけるチャージ源として働き。
この場合のトランジスタはそのゲートへの電圧の矩形波
パルスによ多動作する。
電圧Ｖ　、Ｖ　、Ｖ　及び■。４を印加する貸与ＧＩ　
Ｇ２　Ｇ３ 体と一定の電位■８を印加する導体との間の交点は第２
図に示すように次の方法によりなくすことができる。こ
れらの導体は全て互に並列であり。
像点の１行、及び各像点の行に接続された２つの導体は
像点の前記行の片側にそれぞれ配列される。
第３図は反対側の壁土の表示スクリーンの活性マトリッ
クスの一部を示す。前記壁には４つの電極ＥＣ１，ＥＣ
３及びＥＣ４が設けられている。これらの各電極は列導
体１２に接続される。
本発明による活性マトリックスの構造を十分に理解させ
るため、破線は第１壁土の電極のマトリックスを示す。
１つの像点の各表示点は、一方の壁の電極と他方の壁の
電極が重畳されている領域により構成される。
第２図及び第６図を参照して説明する活性マトリックス
の表示スクリーンの動作、即ち前記表示スクリーンのラ
ンダム点の表示を制御する方法を第４図ｇ及びｂのタイ
ミング図を用いて説明する。
第４図ｇは第１行のトランジスタのケゞ−ト、即ちトラ
ンジスタＴ１１ｒ　Ｔ１２　＊　Ｔ１３及びＴ１４に印
加される電圧■。１１示す。時間軸は一定長の時間τ１
に細分割される。Ｏとｔ４との間の時間は１フレーム即
ち全ての像点をアドレス指定する時間に対応する。
時間τ１は表示スクリーンの１行をアドレスする期間に
等しい。行の各像点け１行の電圧■。、が零でない時間
τ、においてのみ活性にされる。好ましくは、この時間
τｇは行をアドレス指定する時間τ１の少なくとも半分
に等しい。
第４図すは時間の関数として電極ＥＣ（第６図）に印加
される。この電圧■　、よシ正確には電圧１ ■　と一定したソースの電圧■８との差は、第１１ のトランジスタの行がアドレス指定されたときは、第１
行及び第１列に位置する像点の電荷を決定する。
電圧■　は各時間τ１において幅τ。の矩形波パ１ ルスによ多形成される。破線の矩形波パルスは第１列と
、それぞれ第２、第６及び第４行との交点における像点
をアドレス指定することに対応する。
時間τ　における電圧■。、の矩形波パルスの位置り は像点のグレイ・レベルを決定する。
第４図Ｃは第１行及び第１列の交点に位置する表示点を
構成するコンデンサの電荷Ｑｌｌｆｃ示す。
０とｔｌとの間の時間において、電圧■。１は矩形波パ
ルスの電圧であり、その結果として第１行の像点がアド
レス指定される。この矩形波パルスにおいて１電圧■ｃ
ｌは矩形波パルスの電圧でもあるので、コンデンサが充
電される。
ｔｌとｔ４との間の時間において、電圧Ｖ。、は矩形波
パルスの電圧とならない。従って、充電Ｑ工□が保持さ
れる。電圧■。、に矩形波パルスが現われると、コンデ
ンサの充電が変更される。列の電圧ＶＣ＞はこの時点で
零のため、コンデンサは放電をする。
第４図Ｃに示す容量性効果と関連する光学的な様子を第
４図ｄに示す。その曲線は像点のグレイ・レベルを示す
。初期の時点では、像点は黒色であ９１次いでコンデン
サが充電されると白色となる。
この像点は時刻ｔ４とｔ５と間でコンデンサが放電をす
ると、再び黒色となる。
第４図ｄ、ｅ及びｆは第１行と第２列との交点における
像点のものを表わし、第４図す、ｃ及びｄに示すものと
それぞれ同様の曲線は第１行及び第２列の交点における
像点のものを表わす。
時刻０とｔｌとの間で第２の列電極に印加される電圧■
。２の矩形波パルスは電圧■Ｇ□ニ対しテ同じ時間に印
加される電圧の矩形波パルスと部分的に重複している。
従って、像点のコンデンサＱ１２は部分的に充電される
。この充電は１時刻ｔ４とｔ５との間で発生する電圧■
。、に新しい電圧の矩形波パルスが現われるまで、コン
デンサによる損失を除＠、損われることはない。この時
点の電圧期間で列の電圧■ｃ２上に現われる矩形波パル
スは電圧■。□の矩形波パルスと完全に重複する。従っ
て、像点のコンデンサを完全に充電する。
光学的な観点（第４図ｇ）から像点は電圧ｖＧ工におけ
る矩形波パルスの開始時刻と終了時刻との間において黒
色からグレイ・レベルに移行する。
次に、像点け、電圧■。、の連続的な矩形波パルスの開
始時刻と終了時刻との間においてこのグレイ・レベルか
ら白色レベルに移行する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の活性マトリックス表示スクリーンの構造
図である。 第２図は本発明の活性マトリックス表示スクリーンの一
実施例であってセルの一方の壁に作成されたトランジス
タのマトリックス、電極及び行導体の回路図である。 第６図はセルの他の壁に作成された列電極及び列導体の
回路図である。 第４図は像点の制御を示すタイミング図である。 〔符号の説明〕 １２・・・列導体　１４・・・行導体 ３０・・・素子　３２・・・シフト・レジスタ”’１１
−”’４４　＋　ＦＣ工〜ＥＣ，・・・電極Ｔｌｌ　”
’−Ｔ４４・・・薄膜トランジスタ。 代理人　浅　利　皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１１光学特性を変更できる物質を第１壁と透明な第２
    壁との間に挿入し、前記物質に関連する活性マトリック
    スの表示スクリーンに１＜ｐ及び１＜ｑとするｐｘｑ要
    素のマトリックスに配列された複数の像点を設け、ｐか
    らなる第１グループによ９１行の像点の導体をアドレス
    指定し、ｑからなる第２グループにより１列の像点の導
    体をアドレス指定し、各像点をスイッチ要素と前記第１
    及び第２壁の１つにそれぞれ配列される２つの電極から
    形成されたコンデンサとから構成し、前記表示スクリー
    ンの第１壁に前記スイッチ要素と１つの電極とによりそ
    れぞれ構成される要素のマトリックスを設けると共にｐ
    行からなる前記第１グループの導体を設け、透明な前記
    第２壁にｑ列からなるグループの電極とｑ列からなる第
    ２グループの導体とを設け、同−並びの電極と導体とを
    相互接続した前記マトリックスに関連する活性マトリッ
    クスの表示スクリーンにおいて、各像点のスイッチ要素
    はゲートを１列の導体に接続し、ソースを基準電位に接
    続し、ドレインをそれに関連する電極に接続した１つの
    薄膜トランジスタからなることを特徴とするアドレス指
    定行列の交点をもたない活性マトリックスの表示スクリ
    ーン。 （２）　特許請求の範囲第１項の記載において、各像点
    は像点の前記行の片側に並列に配置した１行の導体と、
    接触電位に引き上げられ、かつその反対側の前記行の像
    点に対して並列に配置された導体とに接続されたアドレ
    ス指定行列の交点をもたない活性マトリックスの表示ス
    クリーン。 （３）　特許請求の範囲第１項の記載において、各行の
    電極に印加された信号の平均値は１フレ一ム期間にわた
    って一定であるアドレス指定行列の交点をもたない活性
    マトリックスの表示スクリーン。 （４）特許請求の範囲第１項の記載において、１つ　゛
    の行をアドレス指定する時間τ、において各列の電極に
    印加された信号の矩形波パルスの幅τ。は活性マトリッ
    クスの表示スクリーン。 （５）％許請求の範囲第６項の記載において１行をアド
    レス指定する前記信号は各フレームの期間に行列の交点
    をもたない活性マトリックスの表示スクリーン。
JP59209605A 1983-10-07 1984-10-05 活性マトリツクスの表示スクリ−ン Pending JPS60107690A (ja)

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FR8315996 1983-10-07
FR8315996A FR2553218B1 (fr) 1983-10-07 1983-10-07 Ecran d'affichage a matrice active sans croisement des lignes et des colonnes d'adressage

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JPS60107690A true JPS60107690A (ja) 1985-06-13

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JP59209605A Pending JPS60107690A (ja) 1983-10-07 1984-10-05 活性マトリツクスの表示スクリ−ン

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Country Link
US (1) US4694287A (ja)
EP (1) EP0145520B1 (ja)
JP (1) JPS60107690A (ja)
DE (1) DE3475975D1 (ja)
FR (1) FR2553218B1 (ja)

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