JP2525148B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2525148B2
JP2525148B2 JP61048303A JP4830386A JP2525148B2 JP 2525148 B2 JP2525148 B2 JP 2525148B2 JP 61048303 A JP61048303 A JP 61048303A JP 4830386 A JP4830386 A JP 4830386A JP 2525148 B2 JP2525148 B2 JP 2525148B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表示装置に係り、特に大型のマトリクス・
ディスプレイに好適な表示装置に関する。
〔従来の技術〕
従来大型のマトリクス・ディスプレイとして最も一般
的に使われてきた液晶表示装置はツイステッド・ネマチ
ックタイプのものである。これは、2枚の電極基板間に
正の誘電率異方性を有するネマチック液晶による90°ね
じれたらせん構造を有し、かつ両電極基板の外側には偏
光板をその偏光軸(あるいは吸収軸)が電極基板に隣接
する液晶分子に対し直交あるいは平行になるように配置
するものであった。
2枚の電極基板間で液晶分子が90°ねじれたらせん状
構造をなすように配向させるには、例えば電極基板の、
液晶に接する表面を布などで一方向にこする方法、いわ
ゆるラビング法によってなされる。このときのこする方
向、即ちラビング方向が液晶分子の配向方向となる。
このようにして配向処理された2枚の電極基板をそれ
ぞれのラビング方向がほぼ90度に交叉するように間隙を
もたせて対向させ、2枚の電極基板をッシール剤により
接着し、その間隙に正の誘電率異方性をもったネマチッ
ク液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間でほぼ
90度回転したらせん状構造の分子配列をする。
このようにして構成された液晶セルの上下には偏光板
が設けられるが、その偏光軸あるいは吸収軸はそれぞれ
の電極基板に隣接する液晶分子の配列方向とほぼ平行に
する(特公昭51-13666号公報)。
ここで時分割駆動について、ドットマトリクスディス
プレイを例に取って簡単に説明する。
第6図に示すように下側電極基板(図示せず)にスト
ライプ状のY電極(信号電極)12を、上側電極基板(図
示せず)にストライプ状のX電極(走査電極)43を形成
し、文字等の表示は、X,Y両電極の交点部の液晶を点灯
あるいは非点灯にして行う。
図において、N本の走査電極をX1,X2,………XN
1,X2,………XNと繰り返し線順次走査して時分割駆
動する。ある走査電極が選択されたとき、その電極上の
すべての画素に、信号電極12であるY1,Y2,………Ym
より、表示すべき信号に従い選択または非選択の表示信
号を同時に加える。
このように、走査電極と信号電極に加える電圧パルス
の組合せで交点の点灯、非点灯を選択する。この場合の
走査電極Xの数が時分割数Nに相当する。
このような液晶表示装置においては、液晶の電気光学
現象が両極性で、かつ急峻なしきい値特性を有さない為
に生じるクロストークを防ぐため、一般に電圧平均化法
による駆動方法が採用されている(特公昭57-57718号公
報)が、時分割数Nを上げるほど動作マージンα(=選
択画素電圧Vs/非選択画素電圧Vns)が減少し、N=1
6,32,64,128で、それぞれα=1.24,1.19,1.13,1.09とな
る。
これに対して、従来の液晶のしきい値の急峻度γ(=
sat(輝度が50%になる電圧)/Vth(輝度が10%にな
る電圧))はせいぜい1.15程度であったので、表示の視
野角依存や温度依存を考慮すると、時分割数Nはたかだ
か32程度、あるいは更に液晶材料を改良しても64程度で
あった(雑誌「電子材料」1984年4月号第176頁)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来液晶表示装置において、時分割数Nを増加させよ
うとすると、動作マージンの低下、コントラストの低下
および視野範囲の減少を伴う問題があった。
本発明は、表示画素の数を増した際の動作マージンの
低下、コントラストの低下および視角範囲の減少を解消
した表示装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、格子点を画素とする表示装置におい
て、格子点を通る一方のストライプをストライプ状に選
択的に発光させ得る発光セルで形成し、他方のストライ
プをストライプ状に選択的に開閉させ得る光シャッター
セルで形成し、これを発光セルの上に積層する構成とす
る。そして上記発光セルの各ストライプを対向配置した
独立のストライプ電極の対で駆動するとと共に、上記光
シャッターセルの各ストライプも同様に独立した対のス
トライプ電極で駆動することにより、上記一方のストラ
イプと他方のストライプを構成する各複数のストライプ
を独立に駆動する構成としたことにより解決される。
〔作用〕
画素をなす格子点を通る一方のストライプの選択が他
方のストライプの選択に干渉作用をもたず、かつ上記一
方のストライプおよび他方のストライプのそれぞれの駆
動を、各ストライプごとに独立した対のストライプ電極
で独立に駆動する構成としたことで、非選択のストライ
プを駆動する対の電極には閾値以下のバイアス電圧を印
加することができるので、液晶表示装置における如きク
ロストロークが生じない。
〔実施例〕
先ず、本発明の基本的な構成例について説明する。
第1図に示すように、液晶セル1においては、透明基
板11の内面に縦方向のストライプ状透明電極12が形成さ
れ、透明基板11と対向配置される透明基板21の透明基板
11側内面にはストライプ状透明電極12の各々と対向する
位置にストライプ状透明電極13が形成されている。
透明基板11と透明基板21の間には多色性色素(pleoch
roicdye)34を含有する強誘電性スメクティック液晶35
が挟持されている。
また、透明基板11の外側には偏光板16が配置されてい
る。
すなわち、液晶セル1は、ゲスト・ホスト効果を利用
するものであり、光の透過、遮断を液晶層が行う。
透明基板21のストライプ状透明電極13が形成されてい
ない側の面には横方向のストライプ状透明電極14は形成
されており、透明基板12に対向配置される基板17の内面
にはストライプ状の背面金属電極15がストライプ状透明
電極14の各々に対して形成されている。
透明基板21と基板17の間にはエレクトロルミネッセン
ス(以下ELと略す)物質18が挟持されてELセル3を形成
している。このような構成においては、ストライプ状透
明電極12,13とストライプ状透明電極14,15の交点が表示
装置の画素を形成する。
すなわち、ELセル3の任意のストライプ状透明電極14
とこれに対向する背面金属電極15の間に十分な電圧を印
加すると、これら電極に挟持されているEL物質18がスト
ライプ状に発光する。
一方、液晶セル1の任意のストライプ状透明電極12と
これに対向するストライプ状透明電極13との間に十分な
電圧を印加すると、これら電極に挟持される液晶層がス
トライプ状の光透過領域を形成するので、ELセル3の前
記ストライプ状発光領域と液晶層の前記ストライプ状光
透過領域の交点のみで、EL物質18の発光が観察者19側に
通過する。
すなわち、この構成例では、液晶セル1とELセル3の
ANDゲートをなしていると言える。
この構成例においては、X−Y(横方向ストライプ−
縦方向ストライプ)マトリクスによって画素の選択を行
なうにあたっては、X位置選択とY位置選択は各々独立
に干渉なしに行なうことが出来る。
EL物質18のON状態で発光した光は液晶のON状態(光シ
ャッターの開放状態)によって観察者19側に取り出すこ
とが出来る。非選択点あるいは半選択点はELセル3は又
は液晶セル1の少なくとも一方がOFF状態であるため観
察者19側への光の放出は禁止されている。
上記の動作状態では、X電極(走査電極)とY電極
(信号電極)とのクロストークは構造上存在し得ないの
で、上記素子の時分割駆動の裕度は大幅に拡大され、高
コントラスト,高速度駆動,高視野角表示が高時分割駆
動条件で実現される。
第1図の構成において、時分割駆動するには、各位置
で対向するストライプ状透明電極14と15との間に十分大
きな電圧を順次印加することによりEL物質18を走査発光
させるとともに、この走査動作に同期させてストライプ
状透明電極12と13との間に十分大きな電圧の信号を印加
すれば良い。
ここで、非選択時の印加電圧は零か、又はしきい値電
圧以下の実効値がバイアス電圧として非選択時の電極に
印加されていても良い。かかるバイアス電圧は選択時の
応答特性を向上させる。
第1図の構成においては、X電極(走査電極)とY電
極(信号電極)との間のクロストークは原理上存在し得
ないので、時分割駆動の裕度は大幅に拡大され、高コン
トラスト,高速度駆動,高視野角表示が高時分割駆動条
件で実現される。
第2図における平面51及び52は電極面に平行な仮想上
の平面で、スメクティックC*の液晶層は図に示すよう
に、その層面法線は前記51,52の面と平行な面内に存在
する。層内の各液晶分子は層面に対しある角度傾いてお
り、その傾き角をティルト角θとする。各分子は分子軸
に交叉する電気的双極子モーメントを保有している。こ
れらの各分子の総和として一つの分子集合層は一つの双
極子密度を持つことになる。このは分子のティルト
の方向()とは直交し、スメクティックの分子集合液
晶層とは平行である。また、このは外場(電界)によ
って二つの状態+pと−pを、図示したように取ること
ができる。この応答時間τは液晶粘性ηに比例し、自発
分極Psと電界Eの積に反比例する(τ∝η/(Ps・
E)。
ティルト角θは、用いる液晶によって種々の値を取る
が、ここではθ=20°以上、望ましくはθ=45°を用い
る。偏光子の軸を−pの方向(-)に合わせれば、こ
の状態ではELからの透過光は色素と偏光子によってすべ
て吸収される。一方、+pの状態(+の方向に分子が
ティルトしている)では、ELよりの光の大部分は透過
し、観察者の方に出射することになる。
強誘電性液晶は、よく知られているように通常のネマ
ティック液晶に比べ1000倍から10000倍も高速に応答す
るので第3図に示すような駆動波形によって時分割的に
マトリクス表示を行なうことが容易である。
第3図において、(a)はXi電極に加えられる光源
(EL)励起のための印加電圧波形の一例である。また、
(b)は同電源の発光の光強度の波形、(c)はYi電極
(画素(Xi,Yi)に−p状態を取らせる)に加えられる
べき波形である。
例えば、1フレーム時間を25msとし、250本の走査を
行なう場合は駆動波形のパルス幅は100μsであれば良
い。強誘電性液晶の立上り及び立下り応答時間は合計10
μs以下であれば良い。これは、比較的大きい自発分極
Ps、必要十分な電界強度の印加により実行可能である。
例えば、スメクティック液晶としてHOBACPC(p−hexyl
oxybenzylidene-amino−2−chloropropyl-cinnamate: を用い(T=88°)、3μmの厚さとし、印加電圧V=
20vとしたところ、立上り及び立下りは各々5μsの程
度であった。
第4図に、線順次走査によって一ラインの画素の表示
の具体例を示す。(a)は信号電極Yiに印加される具体
的波形(走査電極Xjと同期的に加えられている)を示
し、(b)はこれに対応した表示の態様を示したもので
ある。
〔実施例〕
前記したストライプ状透明電極14、およびストライプ
状背面金属電極15の代わりに、第5図に示す如く、これ
らの各々を30R,30G,30Bおよび31R,31G,31Bに分割し、30
Rと31Rを赤信号印加用ストライプ状電極とし、これらの
間に赤色発光EL物質32Rを挟持させ、30Gと31Gを緑信号
印加用ストライプ状電極とし、これらの間に緑色発光EL
物質32Gを挟持させ、30Bと31Bを青信号印加用ストライ
プ状電極とし、これらの間に青色発光EL物質32Bを挟持
させてELセルロース6を形成する。
このような構成において、任意の位置で任意の色、例
えば赤色の表示を行なうには、任意の位置のストライプ
状透明電極30Rとストライプ状背面電極31Rとの間に十分
大きな電圧を印加することにより赤色発光のEL物質32R
を発光させると共に、意図する位置を通るストライプ状
透明電極12と13との間にも十分大きな電圧を印加し、こ
れらに挟持される液晶層ストライプ状の光透過領域を形
成すればよい。
本実施例において、時分割駆動を行なうには、各位置
で対向するストライプ状透明電極12,13との間に十分大
きな電圧を順次印加すると共に、これと同期してストラ
イプ状透明電極30R,30G,30Bおよびストライプ状背面電
極31R,31G,31Bとの間に、表示内容に応じてEL物質32R,3
2G,32Bの何れかを発光させるに十分大きな電圧を印加す
ればよい。
本実施例における液晶セル1、ELセル6の駆動方法と
して、X電極(横方向)群とY電極(縦方向)群の同期
的な駆動方法を採る上で、一画面(X,Yの各画素より成
る)の繰り返し駆動周波数(フレーム周波数)を適切に
選択することによって極めて高品質の画像を得ることが
できる。
一フレームの繰り返し時間を30ms、望ましくは25ms以
内とする。走査線Xiの数がnx本であれば、走査線が選
択される時間は T/nx ……(1) 上式でTは一フレームに要する時間である。また、選
択されたYj電極上の画素(Xi,Yj)T/nxの時間幅のパル
スをT時間ごとに印加されることになる。すなわち、液
晶、ELとも上記の繰り返しパルスが印加される。
一フレームの時間Tは30ms以下とすることが画質の良
好性に対する必要要件である。これは、人間の目の性
能、残像効果を考慮したためである。
さらに詳細に説明すると、このことは、画面(X,Yで
構成される画素)のコントラスト比に関与するのであ
る。
前記図1の構成において駆動の動作状態には4種あ
り、i)液晶セル−ELセルともにON(選択、ON)、ii)
液晶セル−ON,ELセル−OFF(半選択、実質のOFF)、ii
i)液晶セルOFF,ELセル−OFF(半選択、実質OFF)、i
v)液晶セルOFF,ELセル−OFF(半選択、OFF状態)、各
状態の光の輝度をIon,Ion・Ioff、Ioffon、Ioff
とすると Ion≫Ioff、Ion・Ioff>Ioff ……(2) の関係が存在し得る。画像中に二種類以上のコントラス
ト比を定義する必要が生じ、 C1=Ion/Ioff ……(3) C2=Ion/Ioffon、またはIon/Ion・Ioff ……
(4) とする。しかも、もし一フレームの時間を30ms、望まし
くは25msにすることにより、OFF状態(Ioff,Ioffon,
Ion・Ioff)の平均化が行なわれ、OFF状態の実質的な
一様化(画面の背景の一様化)は生じる。
また、EL層あるいは基板21又は17を暗黒色体とするこ
とにより、Ioffon≒Ion/Ioff≒Ioffとすることも
可能である。すなわち、コントラスト比を画面上で一義
的に決めることができ、画像品質の向上が可能となる。
以上の説明においては、発光セルとしてはELを利用し
たものに限定して説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、発光セルとして、蛍光表示管、CRT、
発光ダイオード、光偏向器とレーザー光線の組み合わせ
等が使用できることは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、クロストークが生じないので、大画
面、高密度、高時分割駆動の表示装置が可能となり、高
品質の画像表示が容易に行なえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成例を説明する斜視図、第2
図は第1図に使用される液晶分子の動作の説明図、第3
図(a)〜(d)は第1図における駆動波形および光強
度の説明図、第4図(a)は本発明にかかる表示装置の
線順次走査時の駆動波形の説明図、第4図(b)は同じ
く表示状態の説明図、第5図は本発明の実施例の構成
図、第6図はドットマトリクス型表示装置の時分割駆動
の説明図である。 1……液晶セル、6……ELセル、11,21……透明基板、1
2,13……ストライプ状透明電極、16……偏光板、17……
基板、30R,30G,30B……ストライプ状透明電極、31R,31
G,31B……ストライプ状背面金属電極、32R……赤色発光
EL物質、32G……緑色発光EL物質、32B……青色発光EL物
質、34……多色性色素、35……強誘電性スメクティック
液晶。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板11の内面に形成した縦方向の複数
    のストライプ状透明電極12と、前記透明基板11と対向配
    置される透明基板21の内面に前記複数のストライプ状透
    明電極12の各々と対向する位置に形成した複数のストラ
    イプ状透明電極13と、前記透明基板11と前記透明基板21
    の間に挟持した多色性色素を含有する液晶35と、前記透
    明基板11の外面に配置した偏光板16とから構成した液晶
    セル1と、 前記透明基板21の外面に赤、緑、青の各色に対応して形
    成した横方向の複数のストライプ状透明電極30R、30G、
    30Bと、前記透明基板21と対向配置される基板17の内面
    に前記複数のストライプ状透明電極30R、30G、30Bの各
    々に対向する位置に形成した複数のストライプ状背面電
    極31R、31G、31Bと、前記ストライプ状透明電極30R、30
    G、30Bと前記ストライプ状背面電極31R、31G、31Bの間
    に挟持したそれぞれ赤、緑、青に発光するエレクトロル
    ミネッセンス物質32R、32G、32Bとから構成したエレク
    トロルミネッセンスセル6とからなり、 前記エレクトロルミネッセンスセル6を構成する前記複
    数のストライプ状透明電極30R、30G、30Bと前記複数の
    ストライプ状背面電極31R、31G、31Bの各対向するスト
    ライプ状電極間に順次電圧を印加することにより前記各
    対向するストライプ状透明電極間の前記エレクトロルミ
    ネッセンス物質32R、32G、32Bを走査発光させると共
    に、 前記液晶セル1を構成する前記複数のストライプ状透明
    電極12と前記複数のストライプ状透明電極13の選択され
    た対向ストライプ状透明電極間に前記走査発光と同期し
    て信号電圧を印加し、非選択の対向ストライプ状透明電
    極間に前記液晶の閾値以下のバイアス電圧を印加するこ
    とにより前記選択信号電圧が印加されたストライプ状透
    明電極間の前記液晶35を点灯することによって、前記エ
    レクトロルミネッセンスセル6の前記走査発光の前記液
    晶35の点灯部分の光を透過させる構成としたことを特徴
    とする表示装置。
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JPH02256022A (ja) * 1989-03-29 1990-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルの光源とそれを用いた液晶表示装置
JP2000098931A (ja) * 1998-07-24 2000-04-07 Seiko Epson Corp 表示装置
JP3780952B2 (ja) 2002-01-31 2006-05-31 株式会社豊田自動織機 液晶表示装置
JP2004199033A (ja) * 2002-12-06 2004-07-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置とその駆動方法、および電子機器
JP2004325600A (ja) * 2003-04-22 2004-11-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置及び電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5761381A (en) * 1980-08-30 1982-04-13 Nec Home Electronics Ltd Image display device
JPS59151195A (ja) * 1983-02-17 1984-08-29 富士通株式会社 表示装置

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