JPH01500302A - マトリックス液晶ディスプレイにおける視覚コントラストを改善するための方法及び装置 - Google Patents

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】 マトリ、クス液晶ディスプレイにおける視覚コントラストを改善するための方法 及び装置本発明はマルチブレ、クス処理において像点（ビクセル）ラインン短時 間に逐次的にアドレッシングすることを伴５マトリ、クス液晶ディスプレイのコ ントラストを改善させる方法に関する。更に、本発明はその間に液晶乞配列され た２つの平行ストリ、ブ電極系を交差させることによりピクセルラインが形成さ れることになるような上記方法実施のための装置に関する。

特にコンピュータ端末において英数字とグラフデータを表示するために今日、い わゆるマルチプレクス処理でアドレッシングされることになるかかる液晶ディス プレイ方式を使用することが増えてきている。この方式は典型的なケースとして 透明な薄膜導電材料より成る２つのりニアストリ、ブ電極系どうしχ交差させ上 記電極を液晶ｔその間において液晶ディスプレイ装置の２枚のガラス板上に投げ ることによって２００Ｘ４００　ビクセルを発生させるようになっている。

アドレッシングは［ライン・アット・ア・タイム］（１回１行）原理に従って行 われる。すなわち、液晶材料の最大配向ン実現するために必要な電位の一部が２ ０鉢の行電極のうちの最初のものに加えられる。４００個の交差した列電極は全 てアドレッシングされた行のビクセルに相当する画像情報電位′ｆｊ！：営げ取 る。

両方の電位は共にビクセルに電圧を発生させることによって画像情報が液晶によ り視覚的に表示される。かくして第１行が書込まれる。同様にして次の数行が連 続的に書込まれる。この目的のため、第１行はそれが第２行の情報と同一に書込 まれないように偏倚される必要がある。このことは第１行のビクセルに加えられ た電圧がスイッチングに必要な最大電圧のほぼ３分の１となるように行われる。

従来のツイストネマティ、り型の液晶は大きな積分効果ｔもだないため、液晶の 最大配向は次第に３分の１電圧に等しい値へ減衰する。このことはディスプレイ の２００行全部について連続的に行われ、各行の液晶は限られた時間だけ最大配 向に留まり次のフレームが書込まれるときにそれが再度アドレッシングされるば あいには情報は殆んど消滅した。従ってコントラストは行数に対してフレーム時 間が太き（なるに従って低下するごとになる。このことはかかる簡単な方法でア ドレッシングされるディスプレイの行数を制約する極めて重要な要因となってい る。

ビクセル数が１００以上のばあいには上記コントラストは更に画像が視覚的に平 坦に見えるような値にまで低下する。

コントラストの改善は原則的にいわゆる能動アドレッシング。

により得ることができる。すなわち、ディスプレイの各ビクセルにおけるトラン ジスタによって当該ピクセルの電圧が一定に保たれ減衰が防止される。コントラ ストの向上はまだ開発段階にある双安定の、いわゆる強誘電体液晶によっても得 ることができる。しかしながら、かかる構成はディスプレイの費用乞ずっと高価 なものにするという欠陥がある。なぜならば強誘電体液晶は従来の材料よりもず っと精巧でディスプレイの組立数術の正確さに対する要求がずっと太き（なるた め必要とされる高歩留まりの２００ｘ４００　）ランジスタを製作するための技 術は非常に高いコスｌ伴ない、最終的には中間調の呈示は大きな困Ｍを伴なうこ とになるからである。

液晶ディスプレイはそれらの背後に取付けられ透光観察される光源乞備えている ことが多い。この照明によって一定の輝度と変化することの少ないコントラスト が確保されるがその程度は依然として低すぎる。

本発明の目的は大きな技術的材料的経費暑伴なわずに能動的。

受動的もしくは反射照明方式によりディスプレイのコントラストを相当改善する ことを可能にする方法と装置を提供することである。

本発明によれば以上の問題点はビクセルライン群を少なくともそれらが最大のコ ントラストを示す時間部分の間継起的に照明もしくは露光し、照明もしくは露光 のアドレッシングが個々のビクセルラインのアドレッシングの継続時間と位相に 適合するようにすることによって解決することができる。

上記方法の有利な実施例は請求の範囲第２項ないし第７項に記述する。

本発明による方法を実施するための装置は以下の特徴？備えている。すなわちビ クセルラインを遂次グループ毎に照明もしくは露光することの可能な照明系が設 けられ、上記照明系のアドレッシングがビクセルラインが少なくともそれらが最 大コントラストを示す時間照明もしくは露光されることができるように個々のビ クセルラインのアドレッシングの期間と位相に適合させられている点である。

本発明の装置の特に望ましい実施例は請求の範囲第９項ないし第１４項に記載さ れている通りである。

本発明によれば、ビクセルラインは丁度、液晶が最大の配向現象、即ち最大コン トラスト乞示す時に５〜５０　の群をなして。

殊に１０〜２０行で人間の眼による観察にさらされる。能動照明式の透光性ディ スプレイのばあい、観察用露光はそれぞれが各々の行群に適合する持続期間と位 相を有するストリ、ブ形の照明手段で上記ビクセルライン群にあてられたもの乞 スイ、チオンすることによって行われる。

受動照明式透光ディスプレイのばあい、観察用露光は個々のライン群に対応する ストリップより成る液晶系でマトリ、クス液晶ディスプレイ前面もしくは背後の 何れかに配列されたものにより個々のストリップの液晶を適当な持続期間と位相 で配向させることＫより行われる。このばあいストリップに分割されたかかる液 晶系は巻上げブラインドもしくは段階的に動くスロ、トと似た作用乞行う。反射 動作ディスプレイのばあい１個々のピクセルライン群により反射した光は個々の ストリップ内の液晶を適当な持続期間と位相をもって配向させることにより、マ トリ、クス液晶ディスプレイ前後の何れかに平行に配列されると共に段階的に動 くスロットと同様の作用を行うストリップ構造の液晶系により導かれる。

以下１本発明？図面に基づき詳細に説明する。

第１図は時間の関数としてピクセルの透光度を示したグラフ、第２図は本発明に よる装置の望ましい実施例の分解図、第３図はストリップ電極のアドレッシング と照明系の線図。

第４図は本発明のもう一つの実施例の分解図。

第１図は時間の関数としてピクセルの透光性ン示したものである。Ｔｏは白色に 相当する通常の透光性’１．　Ｔｍ１ｎは黒色に相当する最小透光性Ｙ、ｔＢは 本発明によるピクセルの短期照明時間を、ｕｐ　は全フレーム時間を意味する。

アドレッシングに先立ち、ピクセルは通常の透光度Ｔｏｙａ１′表わす。アドレ ッシング中、透光度はＴｍ１ｎの値まで低下する。

短時間ｔＬ後後送透光度次第に最初の＠Ｔｏまで低下する。このことはピクセル が比較的短時間中の入最大コントラストを示すということを意味する。しかしな がら、人間の眼は全時間ｔｐ中の情報を見るため低平均コントラストの印象をも つことになる。本発明によりカバーされる方法によれば、ピクセルは全時間ｔｐ ではなく短時間ｔＢ中だけ照明される。か（して１人間の眼により知覚される平 均値は関数値ＴＹこの時間ｔＢにわたって平均化することによってはじめて有効 になる。かくして、照明時間全体ｔｐにわたり平均化することにより得られる上 記平均唾より相当高い新たな平均値が得られる。

第２図は能動照明式マトリ、クス液晶ディスプレイの分解図である。列電極１と 行電極２とは以下ストリップ電極とも呼称するが、互いに直角に配列されること によって各交叉点に一つのピクセルが生成するようになっている。ストリ、ブ電 極１と２の間には薄い液晶膜６が配列される。本発明による効果ン得るために通 常コヒーレント膜である照明プレートが複数のストリ、グに分割される。そのば あい一枚のストリップ４は実際のディスプレイの一連のピクセルラインより構成 することかできる。もしディスプレイ全体が比較的少数の、例えば１０単位に分 割されるばあいにはコントラス）Ｙ相当改善するためにはそれで十分である。こ れらのストリップ４は同時にはスイッチオンされずに遂次的にディスプレイの行 スイ、チングと同期してスイッチオンされる。すなわち、もし照明プレートが例 えば１０枚のストリップより構成されるばあいには、それらはディスプレイのフ レーム時間の１０分の１の間スイッチオンされる。全部で２００行のばあいには ２０個のビクセルラインが同時に照明され、第１図の積分時間はｔｐの１０分の １となる。第１図の表示によれば、ｔＢは一枚の照明プレートストリ、プ４の前 方に位置する液晶ディスプレイのピクセル全体の個々の透光度旧線Ｔ（ｔ）がほ ぼ最大１直附近の＠乞示しＴＯに近接する値が除外される程の短かさでなければ ならな−・。

照明ストリ、ブ４の数馨最適化することによって最大限可能なコントラストを得 るようにすることができる。この最適操作は液晶の立上りと減衰時間と、ディス プレイのフレームレートから出発しなければならない。

照明ストリップ４は例えばストリップ構造のエレクトロルミネセンスプレートと することができる。第６図より明らかな如く、照明プレート４のアドレッシング は電憾１と２のそれと同期しており、列ドライバ６、行ドライバ７、および照明 ストリ、プドライバ８と接続されたコントローラ５を介して行うことができる。

もう一つの実施例によれば、ビクセルラインの電極２のストリ、ブ状の照明は均 質エレクトロルミネセンスプレート９やそれと異なった平坦形の均質光源により 行われ、第２の液晶系１０がその間に配列される。このばあい、液晶系は段階的 に動くスロットと似た動作ン示し、露光したり照明乞所要幅に遮断したりする。

以上の如く１反射式デ、スプレィのばあいにも、もし個々のビクセルライン群に より反射させられた光がディスプレイ前後の何れかに配列されるストリップ構造 の液晶系により進入するとビクセルラインのストリップ状の照明が可能となる。

ｔｐ、（１００−・−５００）−ｔＬ Ｆｉｇ、１ Ｆｉｇ、２ Ｆｉｇ、３ Ｆｉｇ、４ 手続補正書□ １．事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８７１０１２１４ ２、発明の名称 マトリックス液晶ディスプレイにおける視覚コントラストを改善するための方法 及び装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名　称　バラチル・ディベロプメント・コーポレーション４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付　昭和６３年１１月　１日　（発送日）６、補正の対象 タイプ印書により浄書した明細書及び請求の範囲の翻訳文国際調査報告 Ａ＝’ＪＮＥＸ　Ｔｏ　ＺＥＥ　ＺＮＴＥＲＮＡＴ工ＯＮＡ乙　ＳＥ入ＲＣＨＲ ＥＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　Ａｌ’ＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎ ｏ、　ＰＣＴ／Ｅ？　８７／Ｃ１１２１４（ＳＡ　１７５３１）υＢ＋−３８６ ９１９５０４１０３／７５　Ｎｏｎ。

ＥＰ−Ａ−０１３１８７３２３１０１／８５　ＪＰ−Ａ−６１００２５９６０８ １０１／８６υ５−Ａ−４３６４０３９１４／１２／８２　υ５−Ａ−４５４７ ０４３１５／１０／８５

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．マルチプレックス処理において像点（ピクセル）ラインを短期間逐次的にア ドレッシングする操作を伴うマトリックス液晶ディスプレイの視覚コントラスト を改善する方法において、ピクセルラインが少なくとも最大コントラストを示す 時間部分の間逐次群状に照明もしくは露光され、照明もしくは露光のアドレッシ ングが個々のピクセルラインのアドレッシングの継続時間と位相に適合させられ ることを特徴とする前記方法。
2. ２．５〜５０本の、望ましくは１０〜２０本のピクセルライン群が照明もしくは 露光されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．ピクセルラインの各群がその数と幅がピクセルライン群の数と幅に適合する ストリップ形の光源により照明されることを特徴とする請求の範囲第１項もしく は第２項に記載の方法。
4. ４．ピクセルライン群がマトリックス液晶ディスプレイ前方もしくは背後に配列 され段階的に動くスロットと似た作用を行う液晶系により露光され、液晶系のス トリップの数と幅とがピクセルライン群の数と幅とに適合させられることを特徴 とする請求の範囲第１項もしくは第２項に記載の方法。
5. ５．液晶系のストリップが適当な構造化により得られることを特徴とする請求の 範囲第４項に記載の方法。
6. ６．液晶系が複数のストリップに分割されることを特徴とする請求の範囲第４項 に記載の方法。
7. ７．液晶系がマトリックス液晶ディスプレイと反射膜との間に配列されることを 特徴とする請求の範囲第４項ないし第６項の何れかに記載の方法。
8. ８．ピクセルラインがその間に液晶を配列された２つの平行ストリップ電極系を 交差させることにより形成され、マルチプレクス処理においてピクセルラインを 短期間逐次的にアドレッシングすることが可能な請求の範囲第１項ないし第７項 の何れかによる方法を実施するにめのマトリックス液晶ディスプレイの視覚コン トラスト改善装置において、ピクセルラインが逐次群状に照明もしくは露光され ることを可能にする照明系（４，９，１０）が設けられ、照明系（４，１０）の アドレッシングがピクセルラインが少なくとも最大コントラストを示す時間部分 の間照明もしくは露光されるように個々のピクセルラインのアドレッシングの持 続期間と位相に適合させられることを特徴とする前記装置。
9. ９．各々のピクセルライン群が５〜５０本、望ましくは１０〜２０本のピクセル ライフをカバーすることを特徴と下る請求の範囲第８項に記載の装置。
10. １０．複数のストリップに分割された照明プレート（４）、望ましくはエレクト ロルミネッセンスプレートが照明系として設けられ、個々のストリップ（４）の 数と幅が個々のピクセルライン群の数と幅に相当することを特徴とする請求の範 囲第８項もしくは第９項に記載の装置。
11. １１．照明系がマトリックス液晶ディスプレイの前方もしくは背後に配列されか つ段階状に動くスロットと同様の作用を行う液晶系（１０）より構成され、上記 液晶系（１０）のストリップの数と幅がピクセルライン群の数と幅に適合するこ とを特徴とする請求の範囲第８項もしくは第９項に記載の装置。
12. １２．液晶系（１０）がストリップ構造を備えることを特徴とする請求の範囲第 １１項に記載の装置。
13. １３．液晶系（１０）が複数のストリップに分割されることを特徴とする請求の 範囲第１１項に記載の装置。
14. １４．液晶系（１０）がマトリックス液晶ディスプレイと反射膜の間に配列され ることを特徴とする請求の範囲第１１項ないし第１３項の何れかに記載の装置。