JPS61160785A

JPS61160785A - Ｅｃ表示素子を用いたマトリクス型表示装置

Info

Publication number: JPS61160785A
Application number: JP179385A
Authority: JP
Inventors: 助川　恒夫; 達雄丹羽
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-07-21

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】（発明の技術分野）本発明は通電により可視光吸収特性の変化するエレクト
ロクロミック物質を用いたエレクトロクロミック表示素
子（以下ＥＣ表示素子と称する）を画素として、これを
二次元的に配置した表示装置に関する。

（発明の背景）従来ＥＣ表示素子を用いた２次元表示の出来る所謂マト
リクス型表示装置を構成することは困難であった。これ
はＥＣ表示素子が液晶表示素子等と違い着消色に明確な
闇値を持たない事が原因であった。

（発明の目的）本発明はＥＣ表示素子を画素として、これを二次元配置
してなる表示装置をマトリクス表示可能とする事を目的
とする。

（発明の概要）先ずＭＩＭについて説明する。ＭＩＭは第３図の様な電
圧／電流特性を持つ素子であって低電圧印加では高抵抗
状態となり微小電流が流れ、高電圧印加では低抵抗状態
となり大電流が流れる素子として公知である。

ここでＭＩＭに流れる電流は次式で表される。

■＝にＶｅｘｐ（β　■）・・−■ 但し夏はＭＩＭに流れる電流ＶはＭＩＭに印加される電圧 βは非線型性係数には導電性係数である。

又、マトリクス電極の走査電極の数をｎとすると、着色
と消色とを同時に行えない為、本発明ではアドレス期間
対それ以外の期間の比は１：（２ｎ−１）となる。従っ
てマトリクス駆動が可能となる為には１０　＞　（２ｎ　　１）ＩＮ’−■ 但し！。はアドレス期間にＥＣ表示素子に流れる電流のＩＮはそれ以外の期間にＥＣ表示素子に前記■。と逆方
向に流れる電流の最大値が成立しなければ書き込んだ表示状態を保つ事ができな
い。

■式は０式より以下の様にも表す事が出来る。

Ｖ、ｅｘｐβＶ、　＞　（２ｎ　−１）　ＶＮ　ｅｘｐ
βｖＮ・−■ 但しＶ、はアドレス期間にＭＩＭにかかる電圧■ｏはそ
れ以外の期間にＭＩＭにかかる逆電圧の最大値である。

今、例えばＭＩＭの特性や駆動回路としてＣ−ＭＯＳを
用いた場合を考えるＶＮ＝％Ｖ。

β＝５ｎ：２０本Ｖ＋＋＝１８Ｖとすると０式は左辺＝２．９３８Ｘ１０■右辺＝１．１
４７ＸＩＯ” となり、０式を満たす為走査線２０本のマトリクス駆動
が可能となる。ここでｖｌｌは駆動電圧であり例えばＭ
ＩＭの特性や駆動回路としてＣ−ＭＯＳを用いた場合１
８Ｖが一般的に良く用いられる。

又、ＥＣ表示素子の着色状態をそのまま保持したい場合
たとえばＥＣ表示素子の着色濃度を表示する様な場合は
前記■式は同一方向へ流れる電流についても満足しなけ
ればならない。

本発明は即ち金属で絶縁物を挟んだ即ち金属／絶縁物／
金属の構造を持つＭＩＭをＥＣ表示素子よりなる画素と
直列に接続してこれをマトリクス要素として二次元配置
し、これらのマトリクス要素に行列配線して■式を満足
する条件でマトリクス駆動する事によってマトリクス表
示可能とした’１Ｇを技術的要点としている。

（実施例）第４図はＭＩＭとＥＣを直列接続したマトリクス要素で
該マトリクス要素の両端子間に印加される電圧とＥＣ表
示素子の着消色の状態を第５図に示す。第５図より、期
間ｌではＶゎが印加されて着色し、期間１′では一＋Ｖ
Ｄ−４ｖ、が印加されるのでＭＩＭは高抵抗状態となり
、電流は流れずＥＣ表示素子は着色を保持し、期間２で
は−Ｖ、が印加されて消色し、期間２′では一蚤ｖ０〜
＋■。が印加されるのでＭＩＭは高抵抗状態となり、電
流は流れずＥＣ表示素子は消色を保持する。

第１図は本発明の実施例であって第４図に示すマトリク
ス要素をマトリクス状に配線したもので、Ｍ、〜Ｍ□は
ＭＩＭ−Ｅｚ〜Ｅ□はＥＣ表示素子よりなる画素、Ｘ１
〜Ｘ１は行電極（信号電極）群、Ｙ、−Ｙ、は列電極（
走査電極）群である。

Ｄ、、ＤＶはそれぞれ行電極群Ｘ、〜Ｘ１９列電極群Ｙ
１〜Ｙ、１をドライブするドライブ回路である。このよ
うに構成した表示装置を適当なドライブ方法で動作させ
る事によりマトリクス表示が可能となる。ここでは画−
Ｅ１〜Ｅ、は行電極Ｘｌ〜Ｘ７が列電極Ｙ１〜Ｙ、より
も負電位となった場合に電流が流れて着色し、逆向きに
電流が流れると消色する様に接続される。

第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図は動作説明の簡単化のた
めにマトリクスの最小単位である４画素がそれぞれに着
消色する場合のドライブ回路ＤＸ。

Ｄ７の出力信号及び各部に於ける電圧信号波形のタイミ
ング図である。第２Ａ図（ａ）は以下説明する４画素の
具体的な表示形態を示す。即ち画素ＥｌｌがＴ１の期間
着色しＴ２の期間消色しＴ３の期間着色し、画素Ｅ＋ｚ
がＴ、の期間消色しＴ！の期間着色しＴ、の期間消色し
、画素Ｅ０がＴ１の期間着色しＴｚ　、Ｔ３の期間消色
し、画素Ｅ。がＴ＋　、Ｔｚの期間消色しＴ、の期間着
色する表示の場合を示す。尚Ｔ、、Ｔ、、’ｒｓ−・−
−一−−は１フレームを表すものとする。

本実施例では第２Ａ図（ｂ）に示す如く周期ｔにて着色
期間と消色期間とを交互に設定している。

画素Ｅ　＋　ｒ　＋　　Ｅ　ｔ　ｒ−−−−−Ｅ　＋　
ｎ即ち列電極Ｙ、に接続された画素は１フレーム中のｔ
ｌの期間のみがアドレス期間となり、その他の期間１ｔ
−１，は非アドレス期間となる。

同様に画素Ｅ　Ｉｚ　ｒ　　Ｅ　ｚ　ｔ−−−−−Ｅｎ
　を即ち列電極Ｙ２に接続された画素はｌフレーム中の
１ｔの期間のみがアドレス期間となり、その他の期間ｔ
ｌ＋ｔ３〜【７は非アドレス期間となる。以下同様に各
々の列電極にはそれぞれ予め定められたアドレス期間が
割り当てられる様走査される。換言すれば列電極Ｙ１〜
Ｙ７は常時走査されており、走査電極と称する事が出来
る。又、行電極群Ｘ１〜Ｘ１は画素の着色、非着色を決
定する信号を与える電掻故信号電極と称する事が出来る
。

第２Ａ図（Ｃ）、　（ｄ）は行電極群及び列電極群への
印加電圧波形図であり、実線は画素Ｅｚ、ＥＢＩ　　Ｅ
！ｌ＋　　Ｅｔｔを第２Ａ図（ａ）の様に着消色する場
合の行電極ｘ、、ｘｉ　、列電極Ｙ、、Ｙ！へ印加する
電圧波形図である。尚第２Ａ図（Ｃ）において点線にて
示す電圧波形は前記４画素以外の画素を着消色する時選
択される印加電圧波形であってここでは言及しない。

第２Ｂ図は画素Ｅ、、、　　Ｅ、！、　　Ｅｚ、、　　
Ｅ、、とＭＩ　Ｍ　　Ｍ＋＋、　Ｍｔｚ、　Ｍｚ＋、　
Ｍｔｚとをそれぞれ直列接続してなるそれぞれのマトリ
クス要素に印加される電圧波形図、第２Ｃ図はＭ　Ｉ　
Ｍ　　　Ｍ　＋　＋〜Ｍ■　へ印加される電圧波形図で
ある。

それぞれの画素を着色させる場合は当該画素のアドレス
期間の着色期間に０　（Ｖ）　、消色期間に＋Ｖｏ　　
（Ｖ）を印加する。消色させる場合は当該画素のアドレ
ス期間の着色期間に＋ｖｏ　　（Ｖ）消色期間にｖｏ　
　（Ｖ）を印加する。

第２Ａ図（ｄ）は前述の如く列電極Ｙｔ　、　　Ｙｚへ
印加する電圧波形図であって、アドレス期間の着色期間
に■。（Ｖ）、消色期間に０　（Ｖ）を、非アドレス期
間の着色期間に＋Ｖｏ（Ｖ）、消色期間に）Ｖｎ　　（
ｖ）が印加され、これ示フレーム毎に繰り返される。

第２Ｃ図はＭ　Ｉ　Ｍ　　ＩＷＬ＋、　Ｍｔｚ、　Ｍｚ
＋、　Ｍｚｚに印加される電圧波形である。

該第２Ｃ図はアドレス期間に既に着色された画素がＥＣ
素子の持つメモリー性により、充電された電荷が放電さ
れず、電池と同様な効果を持つ事となりその結果ＥＣの
充電電圧（Ｖｔｃ　（Ｖ）　）を負側にシフトした波形
となっている。又、アドレス期間に既に消色した画素は
ＥＣ素子が充電されていないのでシフトされない波形と
なる。

第２Ｃ図より明らかなように、ある画素を着色する場合
は、該画素のアドレス期間の着色期間に高電圧（ＶＤ　
（Ｖ））が印加されるのでＭＩＭは低抵抗となり、着色
は効率良く行われ、消色する場合は該画素のアドレス期
間の消色期間に負の高電圧（−Ｖカ　（Ｖ）〕が印加さ
れるので低抵抗状態となり、消色は効率良く行われ、ア
ドレス期間以外の期間はＭＩＭには低電圧（釣上＋　（
Ｖ）の範囲内の電圧〕しか印加されず、高抵抗状態とな
り、電流が流れ難くなる。よって各画素は他の画素の着
消色のための駆動信号からの影響を受けない事になり、
ＥＣ画素の色戻り現象即ち着色しているものが消色して
いったり消色しているものが着色していったりする現象
を防止する事ができる。

上記説明では４画素の場合を説明したが、これにより任
意の複数画素についてマトリクス駆動が可能である事が
明らかとなった。

（発明の効果）以上の様に本発明によれば、ＥＣ表示素子とＭＩＭとを
直列接続したものをマトリクス要素として構成したので
各画素が着消色について闇値を持つ事となり、ＥＣ表示
素子を画素とした二次元表示装置をマトリクス表示可能
とする事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマトリクス型表示装置の実施例、
第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図は実施例の動作を説明す
るタイミングチャート、第３図はＭＩＭの■・Ｉ特性図
、第４図はマトリクス要素、第５図は第４図に示すマト
リクス要素の動作を説明するタイミングチャートである
。（主要部分の符号の説明）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＭＩＭとＥＣ表示素子とを直列接続してなる画素
を二次元的に配置し、該画素の一方の端子を信号電極に
、他方の端子を走査電極に接続してそれぞれ信号電極群
、走査電極群を形成し、前記両電極群を駆動回路に接続
した事を特徴とするＥＣ表示素子を用いたマトリクス型
表示装置。
（２）前記駆動回路は前記ＥＣ表示素子に流れる電流を
次式の条件で制御する事を特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のＥＣ表示素子を用いたマトリクス型表示装置
。Ｉ＿Ｄ＞（２ｎ−１）Ｉ＿Ｎ但し１＿Ｄはアドレス期間にＥＣ表示素子に流れる電流
の最大値Ｉ＿Ｎはアドレス期間以外にＥＣ表示素子に流れる電流
の最大値ｎは走査電極の数とする。