JPH0611739A

JPH0611739A - 表示装置

Info

Publication number: JPH0611739A
Application number: JP7387493A
Authority: JP
Inventors: Michael G Pitt; フェオフレイピットミカエル
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-01-21
Also published as: EP0564032A1; KR930022257A; TW225024B; US5323254A

Abstract

(57)【要約】【目的】静電荷による損傷を防止するようにした表示
装置を提供する。【構成】列電極８と基準電圧用電極１８との間に追加
のスイッチングユニット１３を配置することにより静電
荷の放電によるダイオードのようなスイッチング素子
９，１９の損傷を防止する。追加のスイッチングユニッ
ト１３は、列電極８と基準電圧用電極１８の間でスイッ
チング素子９，１９に対し逆並列に配置したダイオード
１３の直列配置を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２つの支持プレート間
の電気光学表示媒体と、これら支持プレートの対向面上
に配置した画像電極より成る各画素を行及び列に配置し
て成る画素の系列と、選択信号及びデータ信号を与える
行及び列電極の系列とを具える表示装置であって、一方
の支持プレート上の画像電極が、データ信号用の列電極
とこの画像電極との間の第１の非線形非対称２極スイッ
チングユニットに導電的に接続され且つこの画像電極と
基準電圧用の電極との間の第２の非線形非対称２極スイ
ッチングユニットに導電的に接続されている当該表示装
置に関するものである。

【０００２】この種類の表示装置は、液晶、電気泳動懸
濁液及びエレクトロクロミック材料のような受動電気光
学表示媒体によりビデオ情報や字号（アルファニューメ
リック）情報を表示するのに適している。

【０００３】ここに、非線形非対称２極スイッチングユ
ニットとは、電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性のＩ軸に対し非
対称であり例えばダイオードのように電流が印加電圧に
非線形的に依存する電流−電圧特性を有するスイッチン
グユニットを意味するものとする。このようなスイッチ
ングユニットは例えばダイオードのような単一のスイッ
チング素子を有するか或いは例えば冗長性の理由でこの
ような単一のスイッチング素子を複数個直列又は並列に
組合せ配置したものを有するようにしうる。

【０００４】

【従来の技術】前述した種類の表示装置は米国特許第Ｕ
Ｓ−Ｐ−５０３２８３１号明細書に開示されている。こ
の米国特許明細書に示されている表示装置では、ダイオ
ードがスイッチング素子として用いられている。画素の
並置列はこれらのダイオードを経て基準電圧用の電極に
接続され且つ画像電極の列間に配置された駆動電極（列
電極）に接続されている。基準電圧は、画像選択前に、
画像表示に用いるべき電圧範囲を越えて又はこの電圧範
囲の縁部でこの画素にまたがって補助電圧を印加するの
に用いられる。

【０００５】スイッチング素子が設けられている支持プ
レート（能動プレート）の製造中静電荷が帯電されるお
それがあるということは知られている。この場合、異な
る列電極間にブレークダウン（破壊）が生じるような電
圧差がこれらの列電極間に生じ、スイッチング素子やそ
の他の構成素子が損傷され、しかも列電極を構成する導
電細条が損傷されたり溶融したりするおそれがある。

【０００６】静電荷によるブレークダウンは他方の支持
プレート（受動プレート）上の行電極間にも生じるおそ
れがある。

【０００７】能動プレート及び受動プレートを連結し、
（その後の工程で）能動プレート及び受動プレート間に
液晶材料又は他の電気光学材料を存在させる他の製造工
程では、過度に高い静電電圧により行及び列間でもブレ
ークダウンが生じ、これによりスイッチング素子或いは
画素の構成素子が損傷されるおそれも生じる。例えば、
液晶材料の劣化も生じるおそれがある。

【０００８】表示装置の製造が進むにつれ、静電放電に
よる損傷、従って不良品が生じ、これにより製造費が著
しく嵩むようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、静電
放電による損傷をできるだけ防止しうるようにした前述
した種類の表示装置を提供せんとするにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、２つの支持プ
レート間の電気光学表示媒体と、これら支持プレートの
対向面上に配置した画像電極より成る各画素を行及び列
に配置して成る画素の系列と、選択信号及びデータ信号
を与える行及び列電極の系列とを具える表示装置であっ
て、一方の支持プレート上の画像電極が、データ信号用
の列電極とこの画像電極との間の第１の非線形非対称２
極スイッチングユニットに導電的に接続され且つこの画
像電極と基準電圧用の電極との間の第２の非線形非対称
２極スイッチングユニットに導電的に接続されている当
該表示装置において、列電極と基準電圧用の電極との間
に少なくとも第１の種類の追加のスイッチングユニット
が配置されていることを特徴とする。

【００１１】追加のスイッチングユニットとしては非線
形非対称２極スイッチングユニットを用いるのが好まし
く、この場合このスイッチングユニットを第１及び第２
の非線形非対称２極スイッチングユニットの直列配置に
対し逆並列に配置する。このようにすることにより、列
電極と基準電圧用の電極との間に生じるおそれのある過
大電圧は、追加のスイッチングユニットが（一方向で）
導通することにより阻止され、逆の正負符号の過大電圧
は第１及び第２のスイッチングユニットの直列配列が導
通することにより阻止される。

【００１２】本発明による表示装置の好適例では、支持
プレート上で、行電極の一部に導電的に接続された点間
に少なくとも第２の種類の追加のスイッチングユニット
が配置されているようにする。この導電的な接続は、例
えば、第１及び第２の支持プレート間で異方性的に導電
する材料より成る縁部により達成しうる。行電極間の静
電荷の帯電による過大電圧は第２の種類の追加のスイッ
チングユニットが導通することにより阻止される。異方
性的に導電する材料（支持プレートに対し垂直な方向に
導電するも支持プレートの一方の平面に平行な方向には
導電しない材料）より成る縁部は所望に応じ封止縁部と
しても機能させることができる。

【００１３】行電極と列電極（又は基準電圧用の電極）
との間の静電荷の帯電による損傷を防止するためには、
少なくとも第３の種類の追加のスイッチングユニットを
少なくとも行電極と少なくとも列電極（又は基準電圧用
の電極）との間で第１の支持プレート上に配置すること
ができる。

【００１４】

【実施例】図１は、対向する画像電極６，７より成る画
素１２を有する表示装置１を線図的に示す。画素１２は
画像電極７を経て行電極１１に接続され、これら行電極
は列電極８と相俟ってマトリックスの形態に配置されて
いる。画素１２はダイオード９を有するスイッチングユ
ニットを経て列電極８に接続されている。これら画素は
ダイオード１９を有するスイッチングユニットを経て基
準電圧に対する補助電極１８にも接続されている。この
ような装置の動作に関する説明として米国特許第ＵＳ−
Ｐ５０３２８３１号明細書を参照することができる。

【００１５】図２は本発明による表示装置の一部の線図
的断面図である。この装置は２つの支持プレート２およ
び３を有する液晶表示装置１（図２）であり、これら支
持プレート間に例えばねじれネマチック液晶材料４が存
在している。支持プレート２，３の内面には必要に応
じ、化学的に且つ電気的に絶縁性の層５を設ける。支持
プレート２には、行及び列に配置されインジウム−錫酸
化物或いは他の導電性透明材料より成る多数の画像電極
６が設けられている。同様に他方の支持プレート３に
は、例えばインジウム−錫酸化物より成る透明の画像電
極７を一体に設けて、細条状の行電極１１を形成する。
互いに対向する画像電極６，７が表示装置の画素１２を
構成する。支持プレート２，３の内面には更に、液晶配
向層１０が設けられている。既知のように、液晶層４に
またがって電圧を印加することにより、異なる液晶分子
の配向、従って光学的に異なる状態を得ることができ
る。表示装置は透過式装置又は反射式装置として実現す
ることができ、１つ又は２つの偏光子を有することがで
きる。画像電極６を列電極８及び基準電圧用の補助電極
１８に接続するダイオード９，１９は図２の断面に示し
ていない。

【００１６】本発明によれば、表示装置が第１支持プレ
ート上に第１の型のスイッチングユニット１３（図１）
を有し、このスイッチングユニットは本例では複数のダ
イオード１４の直列配列より成っている。これらのスイ
ッチングユニット１３が補助電極１８及び列電極８間に
配置され、ダイオード１４は本例では同じ電極間でダイ
オード８，１８に対し逆並列になっている。スイッチン
グユニット１３は（破線１５で線図的に示す）液晶面の
封止縁の内部に設けてもよいし、外部に設けても良い。
列電極が静電荷の帯電により補助の電極１８に比べてあ
まりにも高い正の電圧になると、ダイオード９，１９が
導通し始め、この列電極と補助電極との間の最大電圧が
ダイオード９及び１９の順方向電圧の和に制限された状
態に維持される。この列電極における電圧が補助電極に
比べてあまりにも負になると、この電圧はダイオード１
４の直列配列の順方向電圧に制限される。

【００１７】使用中はスイッチングユニット１３は導通
を開始してはならないこと勿論である。従って、ダイオ
ード１４の個数は最少ｍ個であり、ｎ・Ｖ_off＜｜Ｖ_colmin−Ｖ_ref｜を満足させる。ここに、Ｖ_offはダイオードの順方向電
流が殆ど無視しうる電圧であり、Ｖ_colminは列電極にお
ける最少電圧であり、Ｖ_refは補助電極における電圧で
ある。

【００１８】上述した表示装置の代表例では、｜Ｖ_colmin−Ｖ_ref｜≦１０ボルトである。使用するダイオードに対しては、Ｖ＝0.6 ボル
ト（Ｖ_off）で電流が１ｎＡよりも少なくなるようにす
る。このことは、このような装置では約１７個のダイオ
ード１４で充分であるということを意味する。

【００１９】図１は、ダイオード９，１９，１４の直列
配置が（補助電極の列分岐を介する）２つの列電極８間
に常に存在する為、２つの列電極間での静電損傷のおそ
れが回避される。

【００２０】本例では、ダイオード１４のようなダイオ
ードが既に表示装置に存在する為、スイッチングユニッ
ト１３にこのようなダイオード１４を設けたが、必ずし
もこのようにする必要がない。これらのダイオードの代
わりに例えばＭＩＭ又は非線形抵抗のような他の非線形
素子を用いることができる。ただし、これらの非線形素
子より成るスイッチングユニットが動作中導通せず、静
電放電による損傷を防止する程度に充分低い電圧で導通
を開始することを条件とする。

【００２１】図３は、第２の種類の追加のスイッチング
ユニット１６をも行電極１１間に存在させた表示装置を
示す。これらのスイッチングユニットは、異なる行電極
１１間での静電荷の帯電により電圧があまりにも高くな
るのを阻止する。この場合、スイッチングユニットはほ
ぼ対称的な電流−電圧特性を有し、例えばダイオード１
７の２つの分岐（スイッチングユニット１６）又はダイ
オードリング２０の列（スイッチングユニット１６′）
を備えている。１つ以上の非線形抵抗又はＭＩＭを用い
ることもできる。

【００２２】製造上の理由で、画像電極を駆動するスイ
ッチング素子、この場合ダイオード９，１９を製造する
のに用いるのと同じ技術によりスイッチングユニット１
６を製造するのが有利である。その理由は、この場合、
支持プレート２上のスイッチング素子（ダイオード）と
同時に追加のスイッチングユニット１６を形成しうる為
である。行電極７，１１をスイッチングユニット１６と
接触させるために、これら行電極を異方性的に導通する
縁部２１を経て支持プレート２上の金属化細条２２に接
続し、この金属化細条をスイッチングユニット１６のダ
イオード１７に接触させる。この縁部２１は封止縁部と
しても機能している。これらの双方の機能を達成する縁
部を別々に設けることもできる（２１′）。

【００２３】図４及び５は平面及び断面での可能な接続
方法をそれぞれ示す。この場合、封止縁部２１は異方性
的に導通する材料、例えば、金めっきした或いは金属と
したペレットとすることのできる弾性ペレットを分散さ
せた剛性材料層を以って構成する。異方性の導電を図５
に導電細条２３で示す。これらの導電細条２３は、縁部
２１の下側に延在する金属化細条２２を、支持プレート
３上に設けられた行電極７に接続し、これらの行電極は
細条２３を介して導電接触しうる程度に充分縁部２１上
に延在する。

【００２４】図３の表示装置は、行電極１１ａと基準電
圧用の電極１８との間及び行電極１１ｃと列電極８との
間に（細条２３及び金属化パターン２２を介する）第３
の種類の追加のスイッチングユニット２４及び２４′を
も有している。これにより、行電極１１と基準電圧用の
電極１８との間、又は行電極と列電極との間の放電によ
るスイッチング素子又は液晶装置の損傷は、２つの支持
プレート２，３が縁部２１を介して結合されている半完
成品においても完成品においても生じなくなる。スイッ
チングユニット２４もほぼ対称的な電流−電圧特性を有
する。

【００２５】図６は図３の変形例を示す、本例では異な
るスイッチングユニット１６が行電極１１間で共通のス
イッチング素子（本例ではダイオードリング２０）を有
する。

【００２６】本発明は図示の実施例に限定されず、本発
明の範囲内で種々の変形が可能であること勿論である。
例えば、ダイオード以外の非線形スイッチング素子、例
えばベース−コレクタ接合を短絡させたバイポーラトラ
ンジスタを用いることもできる。用いうるダイオードの
種類としては種々のものがある。表示装置に対する技術
で一般に用いられているダイオードに加えて、例えばシ
ョットキーダイオード、単結晶又は多結晶の珪素やその
他の適切な半導体材料中に形成したＰＩＮダイオードを
用いることができ、これらダイオードは縦型にも横型に
も形成しうる。追加のスイッチングユニット１３は必ず
しも破線１５で示す領域の外部に形成する必要はない。
このことはスイッチングユニット１６及び２４にも当て
はまる。又、異方性導電材料の縁部２１の代わりに、行
電極１１及び金属化パターン２２間の接続を突起のよう
な他のものとすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による表示装置を線図的に示す回路図で
ある。

【図２】本発明による表示装置を示す線図的断面図であ
る。

【図３】本発明による他の表示装置を線図的に示す回路
図である。

【図４】図２の表示装置の、封止縁部の領域における一
部分を示す平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線上を断面として矢の方向に見た
断面図である。

【図６】図３の表示装置の変形例を示す回路図である。

【符号の説明】

１表示装置２，３支持プレート４液晶材料（液晶層）５絶縁層６，７画像電極８列電極９，１４，１７，１９ダイオード１０液晶配向層１１行電極１２画素１３，１６，１６′，２４，２４′ スイッチングユニ
ット１８補助電極２０ダイオードリング２１封止縁部２２金属化細条２３導電細条

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの支持プレート間の電気光学表示媒
体と、これら支持プレートの対向面上に配置した画像電
極より成る各画素を行及び列に配置して成る画素の系列
と、選択信号及びデータ信号を与える行及び列電極の系
列とを具える表示装置であって、一方の支持プレート上
の画像電極が、データ信号用の列電極とこの画像電極と
の間の第１の非線形非対称２極スイッチングユニットに
導電的に接続され且つこの画像電極と基準電圧用の電極
との間の第２の非線形非対称２極スイッチングユニット
に導電的に接続されている当該表示装置において、列電極と基準電圧用の電極との間に少なくとも第１の種
類の追加のスイッチングユニットが配置されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項２】請求項１に記載の表示装置において、前
記の追加のスイッチングユニットが、前記の第１及び第
２の非線形非対称２極スイッチングユニットの直列回路
に対し逆並列に配置された非線形非対称２極スイッチン
グユニットを有していることを特徴とする表示装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の表示装置におい
て、支持プレート上で、行電極の一部に導電的に接続さ
れた点間に少なくとも第２の種類の追加のスイッチング
ユニットが配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項に記載の表
示装置において、支持プレート上で、行電極に導電的に
接続された点と列電極との間に少なくとも第３の種類の
追加のスイッチングユニットが配置されていることを特
徴とする表示装置。
【請求項５】請求項１〜３のいずれか一項に記載の表
示装置において、支持プレート上で、行電極に導電的に
接続された点と基準電圧用の電極との間に少なくとも第
３の種類の追加のスイッチングユニットが配置されてい
ることを特徴とする表示装置。
【請求項６】請求項３〜５のいずれか一項に記載の表
示装置において、この表示装置が異方性的に導電する縁
部を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項７】請求項６に記載の表示装置において、異
方性的に導電する前記の縁部が表示装置の封止縁部とし
ても機能していることを特徴とする表示装置。