JPS63316086A

JPS63316086A - マトリクス形表示装置

Info

Publication number: JPS63316086A
Application number: JP15246187A
Authority: JP
Inventors: 角田　市良; 稔康江口
Original assignee: Tokai University; Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Tokai University; Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1988-12-23
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0661022B2

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）本発用は、各表示電極、多走査電極のそれぞれに、光で
受信された信号を復調して制御されるスイッチ回路を介
して、各母線と電気的に接続される構成の７トリクス形
表示装置に関する。

（従来の技術）マトリクス形表示装置は画像表示装置として多用されて
いるが、テレビジョン受像機等のような精細な画像表示
装置に用いられるマトリクス形表示装置は、画素数が多
く必要であり、走査電極や表示電極の数が多くなる。こ
れらの電極をマトリクス形表示装置外に引き出すには表
示装置の基板の外周部を大きくしておき、この外周部に
表示電極や走査電極を延長して設けておき、ここに引出
しワイヤを接線するのが一般的である。

また、大きい画面の表示装置を一度に製造することは、
一対の基板の平面度、平行度から難しく、特にアクティ
ブマトリクス形の液晶表示装置では、アクティブ素子の
歩留等から、一画面の大きさには限度がある。

従って、画面サイズが大きいマトリクス形表示装置が必
要な時は、通常、画面ナイスを複数個の表示ブロックに
分割して、この表示ブロック別に組み立てたマトリクス
形表示装置を上下左右モザイク状に配設し、それぞれを
電気的に接続して、大画面の７トリクス形表示装置を構
成していた。

この場合には、各表示ブロック別にマトリクスを形成す
る走査電極と表示電極を、全て上下または左右を電気的
に接続する必要があり、従来では、隣接する走査電極や
表示電極を互に導電ゴムコネクタやフレキシブル多条ワ
イヤを介して接続していた。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の７トリクス形表示装置は、画素数が増
加すれば、走査電極および表示電極の構造が複雑になる
と共に、これらの電極に外部より信号を供給するために
、接続するワイヤの数が増加するから、製造工程が繁雑
、かつ接続箇所での不良が生じ易いと云う問題点があっ
た。

更に、このような７トリクス形表示装置を複数個モザイ
ク状に配列して大画面を構成する場合は、隣接する各７
トリクス形表示装置の走査電極および表示電極を電気的
に接続せねばならず、微細加工を試みたとしても、電気
的接続に要する空隙として最低２〜３ｕが必要で、各表
示装首の画面にできる上記帯状空隙では表示することが
出来ない。

従って、このような表示不能な帯状空隙を設けると、゛
あたかも障子面上に映像を投影して眺めたＪ二うに極め
て見にくい表示となる。これを避けるために、全ての画
素と画素との間に上述の表示不能な帯状空隙を設けると
、画面の光学的間口率が約４０％以下に低下して映像が
暗くなる問題点があった。

また、上記ブロック間の接続部でのｌ！ｌ造工程の繁雑
さおよび接続不良が生じると八う問題点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するために、複数の電極を有
する平行対向させた一対の基板を有するマトリクス形表
示装置において、受光素子と、この受光素子の出力信号
を復調するデコーダと、このデコーダの出力信号により
開閉の制御がされるスイッチと、このスイッチの開閉に
より母線よりの信号が前記複数の電極に分配されること
を特徴とするマトリクス形表示装置を提供する。

（実施例）第１図は本発明のマトリクス形表示Ｖ装置の一実施例を
模式的に示した分解斜視図、第２図は同等価回路図であ
る。

この一実施例は本発明を単純マトリクス形液晶表示装置
に適用した場合を示しており、両図において、ｌａ、１
ｂは基板であり、均等な間隔で平行に対向しており、こ
の基板１ａ、１ｂのそれぞれの対向側に複数の帯状の透
明な走査電極２ａおよび表示電極２ｂが設けられている
。この走査電極２ａ、表示電極２ｂ上には図示しない分
子配向層がそれぞれ設けられている。

また、Ｔ１極２ａ、２ｂおよび分子配向層がそれぞれ設
けられた基板１ａ、１ｂの間には図示しない液晶物質が
封入され、更に基板１ａ、１ｂの非対向側には必要に応
じて、それぞれ図示しない偏光子をそれぞれ配設しであ
る。

ここで、走査電極２ａおよび表示電極２ｂは、一般にＩ
ＴＯ股またはＮＥＳＡ膜などで形成する。

また、基板１ａ、１ｂは、例えば透明なガラス板を用い
るが、透明なプラスチック板を用いることもできる。更
に、分子配向層は、どのような液晶物質をどのように配
列させるかにより垂直配向層、水平配向層、傾斜配向層
などを適宜選択して用いる。

また、液晶物質は、ネマディック相液晶やスメクティッ
ク相液晶などが用いられる。これらはシッフ塩基系、ア
ゾ系、アゾキシ系、安患香酸エステル系、ピフェニル系
、ターフェニル系、シクロへキシルカルボン酸エステル
系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロへ１
サン系、ピリミジン系、ジオキサン系、など各種の液晶
物質を甲独に、または混合して用いる。

また、これらの液晶分子を安定に配列させるために、例
えばカイラルネマティック液晶笠の適当なカイラル物質
を適宜添加することもあるが、場合により適当な染料を
適宜添加して用いることもある。

なお、カラー表示を行う場合には、カラーフィルタを液
晶表示装置の内部に適宜挿入配設するか、偏光子を着色
すればよい。

このような単純マトリクス形液晶表示装置の場合には、
複数個の帯状の走査型１２ａと表示電極２ｂとが相互に
交差する部分で画素を形成する。

基板１ａ上には、受光素子３ａ、この受光素子３ａの出
力信号を復調するデコーダ４ａ、デコーダ４ａの出力信
号を分配する分配線５ａおよびこの分配線５ａが供給す
る信号により制御されるスイッチ回路６ａがそれぞれ形
成されている。

このスイッチ回路６ａは、走査母線７ａと走査電１ｆｘ
２ａとの間に挿入されており、この走査母線７ａは基板
１ａの片隅まで延長して引き出し端子８ａに接続されて
いる。

また、基板１ｂ上には、基板１ａと同様に、受光素子３
ｂ、デコーダ４ｂ、分配線５ｂ、スイッチ回路６ｂ、表
示母線７ｂ、引き出し端子８ｂがそれぞれ形成されてい
る。

一方、受光素子３ａ　、３ｂの対向位四には、それぞれ
の受光素子３ａ　、３ｂにそれぞれ対応する発光素子９
ａ　、９ｂが基板１ｂに対向する基板１０に配設しであ
る。

受光素子３ａ　、３ｂには、一般に赤外光領域で光導電
効果が著しいＰｂ　Ｓ、Ｐｂ　Ｓｅ　、Ｉｎ　Ａｓなど
を用いることができる。この場合には、発光素子９ａ　
、９ｂとしてＧａ　Ａ１Ａｓ　、Ｇａ　Ａｓ　Ｐなどを
用いることができる。ここで受光素子３ａ。

３ｂとして、汎用の受光素子チップを前記の基板１ａ、
１ｂ上にチップオンしてもよいが、理想的には基板１ａ
、ｌｂ上にそれぞれ微細加工により受光素子３ａ　、３
ｂをそれぞれ形成するようにしてもよい。

また、発光素子９ａ　、９ｂについても、汎用の発光素
子チップを基板１０上でハイブリッドで構成してもよい
し、もしくは基板１ｏと一体にモノリシックで構成して
らよい。

なお、受光素子３ａ　、３ｂと発光素子９ａ、９ｂとが
完全に常時相互対応して動作するように、受光素子３ａ
　、３ｂと発光素子９ａ　、９ｂとの間には光フードま
たは光ルーバを設けるなど光学的指向性を高めるとよい
。

この光フードとしては、ガラスファイバが有用であり、
このように光フードまたは光ルーバを用いるならば、発
光素子９ａ　、９ｂは受光素子３ａ。

３ｂと離れた箇所に配設することも可能である。

次に、このようなマトリクス形表示装置の動作について
説明する。

走査母線７ａに端子８ａを介して、走査信号が供給され
、走査電ｆｆ１２ａにそれぞれ接続されているスイッチ
素子６ａが開開されることにより順次走査信号が供給ま
たは遮断されるが、このスイッチ素子６ａの制御につい
て説明する。

発光素子９ａは、走査信号をどの走査電極２ａに分配す
るか、例えば複数ビットのコード情報を含む信号を光信
号として、受光素子３ａに送る。

受光素子３ａはこれを受光し、デコーダ４ａでどの走査
電極２ａに分配するかを復調し、所望のスイッチ回路６
ａを開開制御する。

また、上記走査信号の供給と同時に、表示母線７ｂには
端子８ｂを介して、例えば映像信号が供給され、この映
像信号は、上記した走査信号と同様に、発光素子９ｂよ
りの光信号を受光素子３ｂが受光し、デコーダ４ｂでど
の表示電極２ｂに分配するかを復調し、所望のスイッチ
回路６ｂを間■ｖ１１ＩＩシ、映像の表示がなされる。

上記説明は、１本の走査電極２ａを選択しているｌＩ闇
内に、１ライン分の複数の表示電極２ｂが選択されてい
る線順次走査をしている。

このような線順次走査を行なう場合には、スイッチ回路
６ａ、（６ｂ）の入力側にメモリ回路または遅延回路を
挿入しても可能であるが、本発明は、マトリクス形表示
装置の光学的開口率を大ぎくすることを目的としており
、基板１ａ、（１ｂ）上にメモリ回路または遅延回路を
設けるのは１７策でない。

従って、本実施例では上記制御回路の組込み面積が小さ
く、かつ薄膜技術で形成出来る、第３図。

第４図のスイッチ回路を用いた。

第３図において、デコーダ４ａ（４ｂ）よりの信号は、
逆流防止用のダイオードＤを介し、コンデンサＣと抵抗
器Ｒとの一端に供給され、コンデンサＣの他端は接地さ
れ、抵抗器Ｒの他端は電界効果型トランジスタＱのゲー
トに供給されている。

トランジスタＱのソースは走査母線７ａ　　（表示母線
７ｂ）に、同ドレインは走査電極２ａ　　（表示電極２
ｂ）にそれぞれ接続されている。

上記のスイッチ回路において、コンデンサＣと抵抗器Ｒ
とによる時定数を設定することによりデコーダ４ａより
の指示信号に対して、１走査期間だけ電界効果型トラン
ジスタＱを閉成することが出来る。

なお、電界効果型トランジスタＱの内部抵抗を流用出来
る場合は、抵抗♂Ｒを省略することが出来る。

通常では、テレビジョン信号を表示する場合は、点灯す
る画素は消灯する画素よりはるかに多い。

従って、予め全ての画素を点灯しておき、消灯する画素
の電極のみ選択することら可能であり、第４図のスイッ
チ回路は、この目的に合うものである。

第４図において、第３図と同一構成部には同一符号を付
与する。第３図と異なる点は、抵抗器Ｒとトランジスタ
Ｑのゲートとを切断し、抵抗器Ｒの他端に電界効果型ト
ランジスタＱ′のゲートを接続し、トランジスタＱ′の
ドレインは接地し、同ソースはトランジスタＱのゲート
と抵抗器Ｒ′を介してトランジスタＱのソースとにそれ
ぞれ接続されていることである。

以上のような構成のスイッチ回路において、トランジス
タＱは、走査母線７ａよりの信号が抵抗器Ｒ′を介して
、ゲートに供給されているので、動作中は開成状態であ
る。

上記の状態で、消灯するための指示信号が、デコーダ４
ａより電界効果型トランジスタＱ′のゲートに供給され
ると、トランジスタＱ′のソース−ドレイン間は開成す
る。この時の開成時間は、コンデンサＣと抵抗器Ｒとに
よる時定数を調整することにより設定できる。

なお、電界効果型トランジスタＱ′の内部抵抗を流用出
来る場合は、抵抗器Ｒを省略することが出来る。

電界効果型トランジスタＱ′が開成すると、それまで、
トランジスタＱを介し走査電極２ａに供給されていた信
号は、抵抗３Ｒ’　を介して接地されるので、電界効果
型トランジスタＱは開成する。

上記説明は、第３図、第４図のスイッチ回路をスイッチ
回路６ａに適用した場合であるが、スイッチ回路６ｂに
も同様に適用出来るが、コンデンサＣと抵抗器Ｒとによ
る時定数は適宜設定する必要がある。

上記説明は、本発明を中純マトリクス形液晶表示装置に
適用したものであるが、本発明はアクティブマトリクス
形液晶表示装置においても適用可能であり、アクティブ
マトリクス形液晶表示装置では、アクティブ素子に電界
効果型トランジスタＱの機能を併用させ、トランジスタ
Ｑを省略することも出来る。

このような構成のマトリクス形液晶表示装置をモザイク
状に複数個配列して大画面とする場合には、各液晶表示
ブロック毎に走査円１１１７ａと表示母線７ｂとのみを
隣接する液晶表示ブロックに電気的接続するだけでよい
ので、実際には各液晶表示ブロックの四隅に設けた前記
引き出し端子３ａ。

８ｂを利用し、金属半田などを用いて隣接する液晶表示
ブロック相互を接続できる。

従って、本発明では製作が比較的に容易で、信頼性が極
めて高い大画面マトリクス形液晶表示装置を提供するこ
とができる。

なお、上記一実施例の受光素子３ａ、３ｂは、可視域外
の光で作動する光起電力効果形スイッチ素子（例えばラ
イト５ＣＲ）などを用いてもよい。

更に、上記実施例は本発明を単純７トリクス形液晶表示
装置およびアクティブマトリクス形液晶表示装置に適用
したものであるが、本発明は液晶表示装置以外のマトリ
クス形表示装置においても適用可能であるのは勿論であ
る。

（発明の効果）上記のように、本発明によれば、マトリクス形表示装置
に外部より供給する信号の接続ラインは画素数が増加し
ても、例えば走査母線と表示母線の２本で良く、上記母
線への信号の供給は、１〜２１１の受光素子にマトリク
ス形表示装置外より受光される信号コードによりスイッ
チを制御すれば良いため、受光素子の数が少ないので、
受光素子間でのクロストークもなく、接続箇所での面積
が小さくてすむため、間口率が向上出来、接続箇所での
不良が著しく低下し、信頼性が向上する特長がある。

更に、マトリクス形表示装置を複数個モザイク状に配列
して大画面を構成する場合でも、上記走査母線と表示母
線のみＩＯ渡しすればよいことになるので、これら走査
母線と表示母線は各表示ブロックの適宜四隅を利用して
各表示ブロック相互に橋渡しでき、各表示ブロックの側
面に表示不能の帯状空隙を設けなくともよくなるために
、画面の光学的開口率を８０％以上に高めることができ
ると共に、信頼性の優れた大画面のマトリクス形表示装
置が１１られる特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の７トリクス形表示装置の一実施例を模
式的に示した分解斜視図、第２図は本発明の７トリクス
形表示装置の等価回路図、第３図。第４図はスイッチ回路６ａ　、６ｂの回路図である。１ａ、１ｂ、１０・・・基板、２ａ・・・走査電極、２
ｂ・・・表示ｉｆｆ極、３ａ　、３ｂ・・・受光素子、
１１ａ、４ｂ−・・デコーダ、５ａ、５ｂ・・・導体、
６ａ　、　６ｂ・・・スイッチ回路、７ａ・・・走査母
線、７ｂ・・・表示母線、８ａ　、３ｂ・・・端子、９
ａ　、９ｂ・・・発光素子、Ｃ・・・」ンデンリ、Ｄ・
・・ダイオード、Ｑ、Ｑ’・・・電界効宋型トランジス
タ、Ｒ，Ｒ’　・・・抵抗器。（１；か　１名）（７ｚ）某３図（’７．２　）

Claims

【特許請求の範囲】

複数の電極を有する平行対向させた一対の基板を有する
マトリクス形表示装置において、受光素子と、この受光
素子の出力信号を復調するデコーダと、このデコーダの
出力信号により開閉の制御がされるスイッチと、このス
イッチの開閉により母線よりの信号が前記複数の電極に
分配されることを特徴とするマトリクス形表示装置。