JPS60143396A - 表示装置 - 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】 本発明は、ｉ数の行電極を有する基板と複畔の列電極を
有する対向基板間に挾持される液晶を用いたマトリクス
型表示装置に関するものである。

従来の一トリクへ型表示装置け、行電極数が　＼増える
と駆動デユーティ比が小さくなり動作マージンが低下す
る、また各画素が独立していｌいためにクロスイ７エク
トが生じるといった問題があり、これを解決する手段と
して各画素に液晶と直列にダイオードを挿入し分離する
ことか考えられた。第１図は従来提案された表示装置の
一画素の構成図である。（１）は行電極、（２）は列′
電極、（５）はダイオード、（５）は一画素の液晶であ
シ、（３）は（１）と（５）の表示電極（４）間に位置
している。（１）と（２）は対向する二枚の基板上にそ
九ぞれ形成され、（３）は（１）の形成されている基板
上に年積されている。しかしなからとの従来の表示装置
では液晶の父流駆動が難しく表示品質に問題があった。

本発明の目的は、マトリクス型表示装置における上記欠
点を除去することにあり、高密度な情報表示装置を提供
することにある。

第１図マトリクス型表示装置において、ダイオードを表
示電極と行電極間に双方向性になることができる。この
考え方に基づく本発明は、複数の行電極を有する基板と
複数の列電極を有する対向基板間忙挾持される液晶を用
いて表示を行ない、−行の画素における行電極は画素毎
に表示電極との間に互いに逆方向のダイオードが形成さ
れた対となる二本の電極を有し、この二本の電極には画
素選択期間に同電位をかけ、非選択期間に表示電極に対
しダイオードが逆方向にバイアスされる電位をかけるこ
とを少旨とする。

第２１ンｊは本発明の表示装置における一画素の構成図
である。第２図は第１図に対して、行電極が対となる二
本の電極（＋）、（Ｓ）から成り、表示電極（４）との
間に互いに逆方向になっているダイオード（３）、（７
）が形成され、（１）、　（３）。

（４）、（６）、（７）が同一基板上に形成されている
ことが異なる。（１）、（６）には、この行の画素の選
択期間に同電位がかけられ、（４）の電位をその電位と
し、対向基板上に形成された列電極（２）に加えられる
画素イｇ号電位と（４）の電位との間の′電圧が画素内
の液晶に加えられ、非選択期間には（４）に対しく１）
、（６）を（６）　ｒ　（７）が逆方向にバイアスされ
る電位をかけ、選択期間に加えら几た液晶の駆動電極間
電圧を保持し、液晶分子の配列を制御し光学的な変計４
を力える一こと・表示する。ここで選択期間に行電極の
対となる二本の電極に力・けられる同電位は、典型的に
ば１０１：１〜■の範囲内で近傍の電位とすることがで
きる。非選択ルＪ間には列電極には様々な電位が入るが
、この期間の電圧の減衰を無くし、十分なコントラスト
を有るように表示′電極と列電極間には容量が挿入石れ
る０（８）はこの容量即ち液晶の駆動電極間の表示電圧
り己憶容量である。（８）は（１）、（６）と同一基板
上に集６ｔされる。そのため複数の行電極を有する基板
は、対向基板の列電極に個々に接続される複数の列電極
を有し、容量はこの列電極と表示電極間に形成される。

従って第２図において対向基板上に形成された列電極（
２）は、基板の端部において相対する基板に接続され、
この接続された列ｒｖ３ｉ、極に容量（８）の片側の電
極が接続される。

第３図は本発明の表示装置の実施例の駆動波形図であシ
、第に行、第を列の画素における波形を示Ｌ　”？：　
ｖｈ　ルｏ　Ｖ、’＋、’　ｖｈ、　ｖｔ、　ｖａ、　
ｖＬｃは、それぞれ第２図の（１）、（６）、（２）、
（４）、（５）の駆動電極間に対応する信号電位若しく
け電圧であるＯ　ｖｒｌ、　Ｖｒｚ　Ｉ′ｉ画素の選択
期間Ｓ１，８２　で同電位になり、非選択ル」間Ｈ１，
Ｈ２でＶ（１に対しダイオードが逆方向にバイアスされ
る電位となっている。Ｖｃ　は０〜■の画素信号電位で
あシ、ｓ１テｖ１に、、　ｖ？に２即ち’ｖａは０であ
るので、ＶＬＣばｖｌ、となる。Ｈｌ　ではダイオード
が逆方向にバイアスされるので第２図（４）の点はハイ
インピーダンス状態となシ、Ｖｏ　の信号変化に１１ｈ
ＫじてＶａが変化することから、ＶＣ−Ｖａ　はこの期
間内はぼ一様に保たれる。Ｓ２　ではＶｒ）　。

Ｖ１’２１ａちＶｄば■であり、Ｖｔ　ば（Ｖ−８１，
（７）時のＶｃ　）　であるので、　ＶＬＣば（Ｓｌ　
の時のＶｃＸ（−１））　となる。Ｈ２はＨｌ　と同様
に８２の時のＶＬＣ電圧を保持する。Ｖｄは−Ｖ〜２■
の電位で変化する。従ってＶ、−１、−Ｖｒ２　は非選
択期間にダイオードの逆方向のバイアスが達成さノ′ン
るへ（’−Ｖ−α、２Ｖ＋α（αン０）の′重付となっ
ているＯ８１°Ｈ１の期間と＄２・Ｈ２の期間で、ＶＣ
ＬはＶｔ２　を中心として反転した電位ｒ　”ＬＣは向
号の反転した電位となっておシ液晶の父流駆動が達成さ
れている。

第４図は本発明の表示装置の他の実施例の駆動波形図で
あシ、第に行、第を列のｌＩｌ］ｉ素における波形を示
しているＯ　Ｖｌｌ　＋　Ｖｒ２　＋　ＶＣ＋　”ｄ、
ＶＬＣ。

８１、８２．　Ｈｌ、　Ｈ２の定義は第６図実施？＋ｊ
と同様である。第３図との違いは３１．Ｓ２でＶｒｌ　
、　Ｖｒ２の電位が等しく　０．　Ｖｃ　ｉは−Ｖ−Ｖ
の電位となっていることである。Ｓｌ・Ｈｌの期間と８
２・Ｈ２の期間で、Ｖｃ　、　ＶＬＣは符号の反転した
電位となつており、Ｖ（ｌば一２ｖ〜２ｖで変化するこ
とから非選択期間にダイオードの逆方向のバイアスが達
成されるべく　■ｎ＋　■ｒ２ば一２■−α、２Ｖ＋α
（αン０）の電位となっている。

第３図、第４図実施例において列電極に加え圧変化によ
る階調表示をすることができ・働・対向基板にカラーフ
ィルターを配置することによりカラー表示を実現するこ
とができる０また複数フレーム期間内における画素を点
灯する期間を、画素信号忙より個々に可変にすることに
よシ、実効的な液晶駆動電圧値を変えて階調表示する他
、複数フレーム期間内における画素を点灯する期間を、
表示装置の全エリア若しくは選択されたエリアの画素す
べてについて共通に選ぶことによりデユーティ比を変え
て表示することができる。

本発明におけるダイオードは、多結晶シリコン、アモル
ファスシリコンによるＰＩＮｉ合ダイオードによシ形成
され、基板としてはガラス。

セラミックス等の絶縁性基板が用いられる。特にプラズ
マＣＶＤによるアモルファスシリコンダイオードでは、
比較的低温でＢ２　Ｈ６、ＰＨ３等のドーパントを変え
て積層構造で連続して形成することができオリ点が多い
。

表示方式としては、反射型、透過型いずス１にも適用す
ることができ、ダイオードは光による影響を無くするよ
うに、金属電極により遮光されるが、これはダイオード
の電極によって兼ねられる。

笛６図、第４図において同時に変化している　＼行電極
の二本の電極は、同電位を与える期間があれば波形の変
わる点は同時てなく、相前後して変化しても良く、この
変什の順番（ＢＢｌと８２で変えることができる。

ダイオードに寄生する容量は、第２図における（３）、
（７）を同一形状に選択すれは同バイアス条件で等容量
となる。Ｓｌ・Ｈｌ・Ｂ２・Ｈ２を通じて全体として行
電極の二本の′１１極の電位Ｖｊｉ　、　Ｖｒ２は、逆
方向に同一量で変化するように第３図、第４図の如く選
ぶことによシ、寄生容量による表示電極の電位変化の直
流■分を打消ずことかできる。画素内の液晶と並列に挿
入される表示電圧記憶容量はダイオードの寄生容量及び
液晶の容量和に対して十分大きく選ぶことができ画素の
選択期間・非選択期間のすべてを通じて安定寿液晶ｊ駆
動電圧を与えられる。？ｆ、た容量の接続される片側電
極は、対向基板の対応する列電極の電位変化と同期して
、等しいか近傍の電位変化をする列状のｆｔｆ［に接続
することができ、その場合は、この列状の電極は対向基
蝮 るが、ダイオードをプラズマＣＶＤによるアモル“ゝ−
・−ファスシリコンによって作る場合では、プラズマＣ
ＶＤによる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜。

酸窒化シリコンｊ換等により形成される。

以上説明した様に、本発明の表示装置は、マトリクス型
で従来困難とされていた点を画素内にダイオードを挿入
し、駆動方式を工夫することによシ解決したものであっ
て、製造工程的にも比較的低己で作成されるプラズマＣ
ＶＤ膜が使用でき、ガラス基板が用いら力、る等コ２ト
パフォーマンス的にもオリ点が大きい。

本発明の表示装置は、高密度であシながらほぼスタティ
ックな駆動がなされ、コントラスト比の高い広視野角が
実現され、各種分野の情報表示装置として応用されるも
のである０

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示装置の一画累の構成し１０第２図１
−１．不発明の表示装置Ｖこおける一１画素の構成図。 第３図は本発明の表示装置の実施例の５呟（工動阪形図
。 第４図は本発明の表示装置の他の爽施例の駆動波形図。 （１）、　（６）・・・・行電極のズゴとなる二本の電
イタ（２）・・・・・列　電　極 （３）、　（７）・・・・ダイオード （４）・・・・・表示電極 ９ （５）・・・・・画素の液晶 （８）・・・・・表示電圧記憶容量 才　ｌ　）η 才２　）Ａ 才５）囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の行電極を有する基板と複数の列電極を有する
   対向基板間に挾持される液晶を用いて表示を行ない、−
   行の画素における行電極は画素毎に表示電極との間に互
   いに逆方向のダイオードが形成された対となる二本の電
   極を有し、この二本の電極には画素選択期間に同電位を
   かけ、非選択期間に表示電極に対しダイオードが逆方向
   にバイアスされる電位をかけることを特徴とする表示装
   置。 ２、複数の行電極を有する基板は、対向基板の列電極に
   個々に接続される複数の列電極を有し、表示電極と列電
   極との間に容量が形成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の表示装置。