JPS5853343B2 - エキシヨウヒヨウジソウチノクドウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶表示素子にスイッチング素子を複合して
なる液晶表示装置の駆動方法に関するものである。

従来、一個の液晶表示素子に於いて多数の選択点を電気
的駆動によって表示される為には、これ等多数の選択点
に対応する電極端子を構成する液晶表示素子基板の一端
に導きこれ等と必要な回路間を多数のリード線によって
接続することによって初めて所望の電気的駆動を可能と
していた。

斯様な方法はプリント基板上等の液晶表示素子外の部分
に任意の電気特性を有する回路を構成し液晶の特性に適
合させる事によって所望の表示を行っていたものである
。

面子ら、多数の選択点を選択的に電気的に表示するため
にはある種の共通的電気的機能を保持している事が望ま
れる場合が多い。

即ち、記憶機能であったり、時分割駆動機能が液晶表示
素子に備っている事が望まれる様な場合である。

更に又、従来直列に多数接続した抵抗体に対して、これ
等各紙抗体の中間より引き出された部分と液晶表示素子
の表示セグメント間を結合し、直列抵抗の末端間に電圧
を印加し、この一方と前記抵抗体中間部より引き出され
たりリード部間の電圧とを液晶表示素子の端子間に接続
し、印加された信号電圧を直接アナログ表示化しようと
する提案がなされている。

面子ら、この様な方法では、液晶自体が高抵抗で、且つ
低電圧、低電流作動である為に入力電圧を充分広げるこ
とが難しかった。

又、液晶表示表子自体の閾値特性が不明確であったりパ
ラツク為に定められた抵抗体を用いる事が難しかったり
、表示しようとする位置が明確でない等の欠点を有して
いた。

又液晶に印加される電圧が必要以上に高くなり、その為
液晶表示素子を破壊する等の欠点も有している。

又別に、液晶表示素子の対向する電極間を非平行として
、液晶の閾値特性を異ならしめ、アナログ信号を位置表
示としてアナログ表示しようとする提案があるが、この
場合も液晶表示素子の閾値特性にバラツキが生じ、目的
とする電圧中が余り大きく得られない等の欠点があり実
用的に充分満足する液晶表示装置を構成する事が極めて
困難であった。

本発明は斯様な点を改善すべく成されたもので、液晶表
示素子と閾値形スイッチング素子と抵抗体を直列又は並
列に接続し、前記スイッチング素子をパルス信号によっ
てオン状態と成し、それ自体では前記スイッチング素子
をオフ状態からオン状態に変化できないが、一度オン状
態が得られた後はそのオン状態が維持できる交流信号に
よって、前記スイッチング素子のオン状態を継続的に維
持せしめ前記スイッチング素子の作動状態に対応して液
晶表示素子が駆動する事を特徴とするものである。

本発明に用いられる閾値型スイッチング素子とは第１図
ａに示されるような特性を有するものである。

これは同図すに於ける回路によった電流電圧特性で、ス
イッチング素子Ｓと負荷抵抗Ｒとを直列に接続し、定電
圧電源からの電圧印加を所定の方法によって接続した電
圧電流計の読みによって得られるものである。

この第１図ａによって見られる通り、このスイッチング
素子は一定の電圧を越えると抵抗値が低下し、結果とし
て電流値が急激に増大する。

この時の電圧を閾値電圧と云う。この時の電流値はスイ
ッチング素子の抵抗値に比して負荷抵抗のそれが充分大
きい時は負荷抵抗で規制される電流値となり、電圧をこ
の点より次第に低下させるとオームの法則に応じて負荷
電流特性として下ってくる。

ある電圧まで低下すると急激に電流値が減少し、又この
素子が高抵抗状態に復帰したことが解る。

再度の電圧上昇下降に対しても同様の経路によって特性
が得られる。

この下限の低抵抗状態が高抵抗状態になる電圧をｖｂ又
この時の電流をＩｂとした。

即ち低抵抗状態を維持できる下限の電流又は電圧である
から最低維持電流又は電圧と云う。

本発明ではこのような特性をもつスイッチング素子を第
２図ａ”ｄの回路図で示す様な組合せで液晶表示素子と
接続して用いることができる。

第２図に於いて、Ｓはスイッチング素子、Ｌは液晶の表
示要素、Ｒは抵抗体である。

これ等は必要に応じて同一基板上に多数配置してなるこ
とができ、又必要に応じてスイッチング素子の閾値を個
々に異らせたり、Ｒの値を漸次界らせたり、液晶表示要
素を種々のパターン状や数字、文字のセメント状等にし
て一体構成することができる。

本発明に用いられ得るスイッチング機能素子としては単
一パルスによって高抵抗状態から低抵抗状態へのスイッ
チングが可能で、しかも交流に於いても直流に於いても
作動し得るものが用いられ得る。

又これ等の立上り時間は液晶の立上り時間に対して充分
早く、又立下り時間も短時間の印加電圧の除去又はｖｂ
又はＩｂ以下の信号によって再度高抵抗状態にスイッチ
オフするものが用いられ得る。

このようなスイッチング機能を有し、第２図のように接
続された回路に於いて第３図に示されるような印加電圧
によって本発明の目的とする駆動を行なうものである。

本発明の動作の一例を第２図すの回路と第３図の印加電
圧によって示す。

この場合第２図すのスイッチング素子Ｓの高抵抗状態Ｒ
８，Ｈは直列に接続されたＲに対し充分大きく、又液晶
表示要素りに於ける抵抗ＲＬもＲに対し充分大きいもの
とする。

又スイッチング素子Ｓの抵抗状態Ｒ８，ＬはＲとの値に
於いて抵抗分割によってａ、ｂ端子間の電圧を分割し、
液晶表示要素りにとって適正な作動電圧となるような値
とされている。

液晶表示素子としては種々の電気光学効果が考えられる
が本例に於いては電圧印加時に透過率が上昇し、非印加
時に透過率が減じるものを用いている。

このような個々の特性値に設定されたｂ図の回路の端子
ａとｂの間に第３図に示す印加信号を付与する。

第３図に於いて１は書き込みパルスでＶｓなる大きさの
電圧値をもち、第２図すのスイッチング素子が第１図の
Ｖｔｈを超える大きさである。

これによってスイッチング素子ＳはＲ８，ＨからＲ８，
Ｌとなる。

Ｒ８，Ｈの時は前記設定により、液晶表示要素りの電圧
はＲが両者に比して充分小さいため印加された電圧のほ
とんど全てがＳの方に加わり、Ｌの方ｌこは実質上電気
光学効果を生じ得ない大きさの電圧となる。

一方Ｒ８，Ｌになった時は液晶の印加電圧ｖＬ＝（Ｒ／
Ｒ＋Ｒｓ、Ｌ）Ｖｓの大きさのみＬに印加され、液晶の
電気光学効果が生じ得る。

従って第３図の透過光量の図に見るよう、この時液晶表
示要素りは低透過率状態から、高透過率状態になる。

この書き込みパルス信号に引き続き交流電圧２が印加さ
れる。

この電圧は第１図ａの特性に於いてＶｔｈより小さく
ｖｂより大きい電圧がＳに印加されるもので、Ｌの表示
も動作状態にあるよう選ばれるものである。

この電圧はＳが高抵抗状態にある時はＳにｖｔｈより小
さい電圧しか印加されていないのでスイッチングされず
、従って液晶への電圧は電気光学効果を生じ得ないもの
である。

このような信号が印加されていると、Ｖｓによって書き
込み達成でき、然る後■ｈなる信号で継続的にスイッチ
ング素子及び液晶の動作状態が維持できる。

動作状態から非動作状態へのスイッチングは、これ等継
続信号の停止か、Ｓに印加される電圧がｖｂ以下になる
よう消去信号を短時間加えれば良い。

この時スイッチング素子は再び高抵抗状態となり、従っ
て次に前記の交流継続信号が印加されてもスイッチング
素子は作動せず、同時に表示素子も動作しない。

この時の透過率は低く、第３図のオフ状態となっている
。

このように維持電圧を継続的に印加することによって書
き込み、消去信号に対応してオン又はオフ状態を任意に
継続的ζこ維持でき、記憶効果を付与したこととなる。

本発明に用いられ得るスイッチング素子としては、有機
薄膜スイッチング素子としてポリメチルアクリレート、
ポリスチレン、ポリエチルメタアクリレート、ポリメチ
ルメタアクリレート等がある。

無機膜スイッチング素子としては不定形半導体として知
られているものがあり、カルコゲンガラスや金属酸化物
スイッチング素子がある。

これ等に用いられる素子例は極めて多数であるが、いわ
ゆるカルコゲン系の物質では硫黄／セレン／テルルの三
元素やこのうちの二種から選択される三元素があり、又
ガリウムヒ素、硫化カドミウムセレン化カドミウム、硫
化亜鉛、珪素化アンチモン等もある。

金属酸化物としては酸化珪素、酸化チタン、酸化ニオブ
、酸化バナジウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル等
を用い、必要に応じてこれ等の組合せ及び特性改善の為
のドーピング剤が用いられる。

又これ等はその目的とする特性を得る為の温度処理や通
電処理によってフォーミングプロセス等の工程を必要に
応じて用いる。

又このような駆動で用いられる液晶の電気光学効果とし
ては光学的散乱や透過率変化、色相変化等によって表示
されるものが用いられ、反射、透過、投影種々の光学的
手段を付与して用いることができる。

液晶の電気光学的効果のモードとしては種々提案されて
いるものが用いられ、動的散乱モード、ねじれネマティ
ックモード、デフォアメ−ジョン・オフ・バーチカルア
ライインドフエーズ（ＤＡＰ）、ゲストホスト、コレス
テリック・ネマティック混合液晶による相転移効果、そ
の他液晶の配向を光学的に検出する手段と併用して使用
することができる。

この発明はこのような種々の電気光学効果に巾広い実用
性と、記憶機能等の付加を可能ならしめる点でその効果
は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明に用いられるスイッチング素子の電圧
電流特性を示すグラフ、第１図すは第１図ａのグラフを
得るための回路図、第２図ａ＝ｄは発明の基本的回路図
、第３図は第２図ａ−ｄの回路に印加する信号の波形及
びその時の液晶表示素子の透過光量を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液晶表示素子と閾値形スイッチング素子と抵抗体を
   有する液晶表示装置の駆動方法において、前記スイッチ
   ング素子をパルス信号によってオン状態となし、それ自
   体では前記スイッチング素子をオフ状態からオン状態に
   変化出来ないが、一度オン状態が得られた後はそのオン
   状態が維持出来る交流信号によって前記スイッチング素
   子のオン状態を継続的に維持せしめ、前記スイッチング
   素子の作動状態に対応して液晶表示素子が駆動する事を
   特徴とする液晶表示装置の駆動方法。