JPS5910988A - カラ−液晶表示器 - Google Patents

カラ−液晶表示器

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JPS5910988A
JPS5910988A JP57120808A JP12080882A JPS5910988A JP S5910988 A JPS5910988 A JP S5910988A JP 57120808 A JP57120808 A JP 57120808A JP 12080882 A JP12080882 A JP 12080882A JP S5910988 A JPS5910988 A JP S5910988A
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color
liquid crystal
display
color display
elements
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JP57120808A
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茂雄 青木
玉村　潤一
育弘 鵜飼
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Hosiden Electronics Co Ltd
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Hosiden Electronics Co Ltd
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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】 この発明は液晶セル内に少くとも２色以上のドツト状カ
ラーフィルタを分布形成して色表示を行うようにするこ
とができるようにされたカラー液晶表示器に関する。
従来この神のカラー液晶表示器として各色フイルタ部分
を選択するための駆動素子として薄膜トランジスタを液
晶内に組込んだものが提案されている。一般に白黒表示
においてもドツト表示とし、つまり多数の点の集合を選
択することによって各種文字、図形などを表示するよう
にする場合にはその多数の点を個々に駆動する必要があ
り、その駆動を逮択するための配線が複雑となり、これ
を小さな液晶セルより引き出す場合は端子数が多くなり
、その接続が煩雑となる。特にこのようなドツト式によ
るカラー表示を行う場合はその一画素を、例えば赤、青
、緑の３色ドツトとする必要があり、従ってその端子数
は白黒の場合よりも著しく増加する。例えばｎｕｌｌプ
：数が１００ｘｌＯＯ＝１０．０００の場合において白
黒表示の端子数は１００＋１００＝２００であるがカラ
、−表示のｖ１合にはドツトｈが１００ＸＩ　（１０Ｘ
３＝３０；０００　　となり、端子数は１００＋３Ｘ１
００＝４００となる。このように多くの端子を選択駆動
回路と接続することは大変な作業となる。
この発明の目的は液晶表示器と外部との接続端子数を少
くし、かつドツト式にカラー表示を行うことができるカ
ラー液晶表示器を提供することにある。
この発明によ第１ば沿、Ａｌ１１セル内においてその内
部の基（ルの一面に半導体駆動素子が７釘・近接して配
列され、この素子はドツト表示索子の一部を構成し、そ
の出力電極又はこわと対向する液晶セルの基板の位ｒに
少くとも２色にＪＪ−の色フィルタがほぼ均一に分布形
成され、その１ｂ接する灰る色フィルタによって一つの
ｉ゛−示ドッ）　（回紫）を升〉成する。このような各
色表示素子に対する半導体九・動禦子が、例えば薄膜ト
ランジスタで構成されているが、この半導体ｌ１ｉｖ動
素子を選択的に駆動する回路の少（とも一部が、その半
専体卵ｍ！＋　索子が形成さねたｉｉｉシｊ晶七ルの基
板に同梯に集積回路として形成されている。従ってこの
液晶１１表示器によれば外部との接続は前記邊択躯動の
ためのＪＸ′積回路の端子を通じて行うことになり、端
子数を減少することができ、接続が容易となる。カラー
フィルタとしてはいわゆる印刷法により形成することが
できるカラーインクによって形成することが好ましい。
次にこの発明によるカラー液晶表示器の一例を図面を参
照して説明しよう。第１図はこの発明によるカラー液晶
表示器の一例の外観を示し、透明なぷ板１１及び］２が
対向して設けらＩ′ｌ、この基板１１，１２間に液晶が
封入されてＪ＆−Ｊ！セル１３が構成されている。この
液晶セル１３内においてその基板の一面上にドツト状色
表示像子が分布画「１列される。
例えば第２図に示すように赤色１（示１子ＩＲ１緑色表
示族子ＩＧ、青色ジ１示宏子ＩＢが分布形成され、各部
をとってこの３つの表示素子ＪＲ１］ＧＩＢが存在する
ようにされる。この例にネ−いてはやや細長い色表示索
子ＩＰ、ＩＧ、ＩＢが互に平行して三つ一組として１Ｊ
ば−っの正方形領域１４を構成し、これら各正方形領域
は白米を１・゛構成し、この画素１４が行及び列に配列
された場合である。
また駆動を簡単にするため各色表示索子の長手方向に沿
って赤色表示素子１Ｒがｔｉｌ’列され、同、様に緑色
表示素子ＩＧも１直線上に配列され、青表示素子ＩＢも
その長手方向に沿って配列されている。
これら色表示素子ＩＲ，ＩＧ、ＩＢはこの発明において
は半導体の駆動素子とその出力電極上の色フィルタとに
より構成される。即ち色表示素子ＩＲ，ＩＧ、ＩＢの一
組を第３図に拡大して示し、かつ第３図のＡ−Ａ線の断
面を第４図に示すように、液晶セル１３の一方の基板１
１は、例えば透明のガラス基板であってこの基板１１上
にほぼこれら色表示素子の領域と同程度の大きさの図に
おいては長方形のドレン電極２Ｒ，２Ｇ、２Ｂがそれぞ
れ形成され、その−側において細いソース電（４１Ｒ，
３Ｇ、３Ｂがそれぞれ近接平行して形成され、これらド
レン電極、ソース電極の対応するものの間においてアモ
ルファスシリコン１１４　Ｒ。
４Ｇ、４Ｂがそれぞれ形成され、更にこれらの全体の上
に窒化シリコンのゲート絶縁膜１５が形成される。その
ゲート絶縁膜１５を介して各アモルファスシリコン膜４
．Ｒ，４Ｇ、４Ｂと対向してゲート電極５Ｒ，５Ｇ、５
Ｂがそれぞれ形成されている。ドレン２ｒｉ　極及びソ
ースｔＲｍは酸化イジニウムや酸化錫などの透明電極と
することが好ましい。
’７”−）’＆極としてはアルミニウムを用いることが
できる。
このようにしてそれぞれソース電極、ドレン電極、アモ
ルファスシリコン膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極により
それぞれ薄膜トランジスタ６Ｒ。
６Ｇ、６Ｂが構成される。これら薄＋ｙ　）ランジスタ
ロＲ，６Ｇ、６Ｂのソース１極２Ｒ，２Ｇ、２Ｂ上にゲ
ート絶縁膜１５を介して赤、緑、青のカラーインクＲ，
７Ｇ、７Ｂが形成される。こわらカラーフィルタ７Ｒ，
７Ｇ、７Ｂはスクリーン印刷、オフセット印刷などによ
って形成される。
このようにして色表示素子が基板１１上に分布形成され
、その基板１１上の色表示索子上に第５図に示すように
配向処理膜１７が、例えばポリビニールアルコールによ
り形成され、基板１１と対向する基板１２は例えば透明
ガラスであり、この基板１１の内面に共通の透明電極１
８が全面に形成される。その電、極１８上に例えばチッ
化シリコンのような絶縁膜１９を介してｎ〔１向処理膜
２１が形成される。これら配向処理膜１７．２１間に液
晶２２が封入されている。この液晶セル１３は、黒色の
ゲストホスト液晶セル又は黒白のツインネマティック液
晶セルを構成している。基板１２の外面に偏光板２３が
付着されている。
第２図に示すように色表示素子配列の各列に沿って列線
８１１８２．８３・・・・が基板１１上に形成され、そ
の列線にそれぞれ隣接する色表示素子のソース電極３Ｒ
又は３Ｇ又は３Ｂかそれぞれ接続される。色表示素子配
列の各行にそれぞれ沿ってゲート線９１，９２．９３・
・・・が基板１１上に形成され、各色表示素子のゲート
電極５Ｒ，５Ｇ。
５Ｂはそれぞれ隣接するゲート線にそれぞれ接続される
。
これら色表示素子を選択駆動するため、例えば第６図に
示すように第２図に示した色表示素子配列は表示プレー
ン２５を構成し、この表示プレーン２５のソース線８１
．８２＋　８３・・命・ゲート線９１＋　９２．９３・
・・・はそれぞれ導出され、ソース線８１＋　８２．８
３・・・・はランチ回路２６の各対応ビットにそれぞれ
接続され、ラッチ回路２６の各ビットはシフトレジスタ
２７の対応ビットに接続されている。例えば表示線分の
色表示素子、つまり第２図の配列における１行分の色表
示素子をそれぞれ表示するか否かを示す１．０（２値）
の信号としてデータ端子２８より表示データか、クロッ
ク端子２９のクロックと同期してシフトレジスタ２７内
に順次直列に入力され、その１行分の表示データを入力
し終ると端子３１よりのラッチ指令によってシフトレジ
スタ２７の各シフト段の内容がラッチ回路２６にラッチ
される。
端子３１のラッチ指令はゲート線選択回路３２にも入力
され、このラッチ指令が与えられるごとにゲート線選択
回路３２はゲート線９１＋　９２＋　９３・・・・を順
次その一つを選択する。従って例えばゲート線９１が選
択されるとこのゲート線９１とそのときラッチ回路２６
にラッチされている各出力ビットが印加されるソース線
８．、．８２　・・・との各交叉点における色表示素子
が表示或は非表示とされる。この一つのゲート線に対す
る表示が行われている間に次の行に対するデータがシフ
トレジスタ２７に入力され、次のラッチ指令によりラッ
チ回路２６にラッチされ、端子３１よりのラッチ指令に
よってゲート線選択回路３２はゲート線９２を選択し、
このゲート線９２に接続されたすべての色表示素子に対
する選択的な表示が行なわれる。
第７図に示すようにゲート線９１乃至９１２０に対して
順次位相がずれた駆動パルスが与えられることが繰返さ
れるが、例えば第６図においてソース線８１とゲート線
９１の交点における薄膜トラジスタ−口が選択されてい
る場合にはその最初の周期においてゲート線９１が選択
されたときにソース線８１には電、圧Ｖが与えられ、こ
の結果薄ｎｑトランジスター１１のドレインは第７図１
＋＋Ｄと示すように電圧■に充電され、その電圧に保持
される。しかしこの、とき選択されていない素子、例え
はソース線８１とゲート線、９２との交点の薄膜半■ ２９体素子１２１はそのソース線には一定電圧］「が与
えられたままであり、従ってそのドレイン電圧■ は第７図１２１Ｄに示すように］薯の一定に保持される
。一方共通電極１８には→鎮が常時与えられている。
従って選択された索子１１１についてはドレイン共通電
極間電圧Ｉ　ｎＤ　Ｃは一■−が印加されるが、選択さ
れない素子のドレイン共通電極間電圧１２１Ｔ）Ｃはゼ
ロである。次の周期においてはゲート線９１が選択され
たとき、選択されたゲート線８１はその時だけゼロ電圧
となり、これにより選択された素子１１１のドレイン電
圧１＋＋ｌ）もゼロ電圧となる。、しかし選択さねない
素子のドレイン電圧Ｉ圧１２１Ｄはそのまま−Ｖ−が与
えられたままとなる。従ってこの期間においては選択さ
れた素子のドレイン共Ｉｊｒｌ電極間■ 択された素子のドレイン共通電極間の電圧はＴと−Ｖ−
とが交互に変化して１１に品セルのこの素子のドレイン
電Ｍ＜と対向する部分が透明となり、その素子に付けら
れた色フィルタの色にその部分が見えることになる。
ゲート線９１乃至９１２０のようにゲート線を１２０本
とした場合に、この例においてはソース線はその３倍の
３６０本となり・、これら線をすべて液晶表示器の外１
ζ導出し、外部との接続を行うことは大変な作業となる
。
この発明においては半専体躯度１素子を駆動するための
周辺回路を、第１図に示すように液晶の駆動Ｍ子、つま
り薄膜トランジスタ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂなどが形成されて
いる面、第１図における基板１１上１ζ例えば第６図の
ラッチ回路２６、シフトレジスタ２７が集積回路として
構成され、またゲート線選択回路３２が同様に基板１１
−ｆ：に集積回路として４ｆｌ　威さイ］る。この基板
１１上においてゲート線やソース線とこれら回路２６，
２７．３２との接続配線が行わわ、またその他必要な翫
１線も行れる。ラッチ回路２６、シフトレジスタ２７、
更にゲート線選択回路３２など基ｔ５．１１上に４Ａ′
！積回路として塔載するＪＪＪ合、それらを各色表示素
子のＦ’／　膜トランジスタと同様に、つまり’ｉ′Ｔ
７ｐｊ４　）ランジスタでｔＭｒｆｊすることが好まし
い。このように色表示素子に対する駆動素子と同様の薄
膜トランジスタで構成するときは基板１１上に対して周
辺回路２６．２７．３２を薄膜トランジスタ６Ｒ，６Ｇ
、６Ｂと同時に形成することができて何ら工程を増加す
る必要がない。
薄膜トランジスタは比較的その動作速１（が遅いため、
これら回路２６，２７．３２の動作速度を向上させる点
からはこの薄膜トランジスタ、先の例においてはアモル
ファスシリコンＩＩＧ’４４Ｒ，４Ｇ。
４Ｂを電子ビームアニール或はレーザアニールによって
高移動度化すればよい。この場合その高移動度化は色表
示素子の薄膜トランジスタ部分については行う必要がな
く、従ってその高移動度化の作業は比較的短時間で行う
ことが可ｔＩトとなる。なお回路２６，２７．３２のす
べてを基板１１に塔載する必要はなく、その一部例えば
回路２６．２７のみ或は回路３２のみを塔載してもよく
、史にこれら回路を基ｆ／、２１ｔに塔載する回路とし
ては駆動素子と異る通常のバイポーラ或はモノポーラの
集積回路としたものを塔載してもよい。また半導体駆動
素子としては多結晶薄膜トランジスタを用いることもで
きる。
このように液晶セルの基板に、その液晶セル内の色表示
素子を駆動する半導体素子に対する選択制御回路などの
周辺回路を塔載する場合は外部との４１：線端子を著し
く減少することができ、例えば」−以下にすることが可
能となり、外部との接続が容易となる。
まん半導体駆動素子の上に形成する色フィルタを印刷１
ζよって形成する場合はその形成するための駁ばか簡単
となり、蒸着とかイオンドープのような高価なＭ　ｆＮ
？を必・要とすることなく、比較的広い面積でも大気中
で行うことができ、色のＰｊ現性もよく、安価に作るこ
とが可能となり、更に液晶２２層１こ比べて充分薄く、
かつしかも充分な着色濃度が得られ、またこれら赤、緑
、青のような色フィルタを交互に１１着させることが容
易であり、液晶に対して安定で特にポリビニルアルコー
ルのような配向処理１摸を形成することによってそのイ
ンクが液晶内に滲み出るおそれがなく、液晶表示装置と
しての安定性が良好となる。このようにフィルタを設け
ても配向処理膜を形成することによって配向性制御が安
易となる。このフィルタの印刷はスクリーン印刷のみな
らず、特に精密度の高い場合はオフセット印刷によって
形成してもよい。
また基板を薄く作ることができる場合にはその選択した
液晶に対してフィルタによ、る色表示が行われている部
分を斜めに見た場合においても正しく選択さねでいるこ
とが見えるようになるため、色表示素子の江１７動薄膜
トランジスタ上に色フィルタをつけることなく、そのド
レインＷｅ＜と対向した第１図の例では基板１２上の対
応部分にそれぞれ色フィルタを形成してもよい。また基
板としてはガラスのみならず、高分子、例えばポリイミ
ド、弗素樹脂などを使用してもよい。色表示素子の各人
る色をその行及び列に６！列したが、例えばこれら表示
素子を円形とし、その表示面の各部分において隣接する
三つをとると赤、緑、青の表示素子が必ず含まれるよう
に配列してもよい。加色混合１；よるカラー表和みなら
ず減色混合によるカラー表示としてもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明によるカラー液晶表示器の一例を示す
斜視図、第２図はその色表示素子の配列例を示す図、第
３図はその一部の拡大平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ
線断面図、第５図はｌｆシ晶表示器の一部の断面斜視図
、第６図は駆動回路の例を示すブロック図、第７図は駆
動回路の動作例を説明するためのタイムチャートである
。 １１．１２：液晶セル基机、１３：液、ｌｉ’ｌ’ｌセ
ル、Ｉ　Ｒ＋　　”　Ｇ　＋　　”　Ｂ　ｒ　　”　１
１＋　１□に色表示素子、６Ｒ２６Ｇ、６Ｂ：半導体齢
曹索子としての薄膜トランジスタ、７Ｒ，７Ｇ、７Ｂ　
：色フィルタ、２２：液晶、１７，２１：配向処理膜、
２６：ラッチ回路、２７　シフトレジスタ、３２：ゲー
ト線選択回路。 特　許　出　願　人　　　星電器製造株式会社代　　　
理　　　人　　　草　Ｗ■　　　　卓７Ｉ７１　　図 ７１７２　　図 オ　３　図 ′７ｉ′７４　　図 ８ １

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）対向する基板間に液晶が封入され、その一方の基
    板の内面に半導体駆動素子が多数頁に近接して分布形成
    され、その半導体駆動素子の出力電極又はこの出力電極
    と対向する上記他方の基板の位置に少くとも２色以上の
    色フィルタがほぼ均一に混合分布形成され、上記一方の
    基板−ヒには上記半導体駆動素子を選択駆動する回路の
    少くとも一部が集積回路として構成されているカラー液
    晶表示器。
JP57120808A 1982-07-12 1982-07-12 カラ−液晶表示器 Pending JPS5910988A (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57120808A JPS5910988A (ja) 1982-07-12 1982-07-12 カラ−液晶表示器
US06/510,481 US4644338A (en) 1982-07-12 1983-07-01 Dot-matrix liquid crystal display
GB08318316A GB2126401B (en) 1982-07-12 1983-07-06 Dot-matrix liquid crystal display
FR838311526A FR2530057B1 (fr) 1982-07-12 1983-07-11 Afficheur a cristaux liquides en matrice de points
DE19833325134 DE3325134A1 (de) 1982-07-12 1983-07-12 Fluessigkristall-anzeigetafel mit punktmatrixaufbau
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