JP2525148B2 - Display device - Google Patents
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- JP2525148B2 JP2525148B2 JP61048303A JP4830386A JP2525148B2 JP 2525148 B2 JP2525148 B2 JP 2525148B2 JP 61048303 A JP61048303 A JP 61048303A JP 4830386 A JP4830386 A JP 4830386A JP 2525148 B2 JP2525148 B2 JP 2525148B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表示装置に係り、特に大型のマトリクス・
ディスプレイに好適な表示装置に関する。The present invention relates to a display device, and particularly to a large-sized matrix display device.
The present invention relates to a display device suitable for a display.
従来大型のマトリクス・ディスプレイとして最も一般
的に使われてきた液晶表示装置はツイステッド・ネマチ
ックタイプのものである。これは、2枚の電極基板間に
正の誘電率異方性を有するネマチック液晶による90°ね
じれたらせん構造を有し、かつ両電極基板の外側には偏
光板をその偏光軸(あるいは吸収軸)が電極基板に隣接
する液晶分子に対し直交あるいは平行になるように配置
するものであった。The most commonly used liquid crystal display device as a large-sized matrix display is a twisted nematic type. It has a 90 ° twisted helix structure made of nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy between two electrode substrates, and a polarizing plate (or absorption axis) on the outside of both electrode substrates. ) Was arranged so as to be orthogonal or parallel to the liquid crystal molecules adjacent to the electrode substrate.
2枚の電極基板間で液晶分子が90°ねじれたらせん状
構造をなすように配向させるには、例えば電極基板の、
液晶に接する表面を布などで一方向にこする方法、いわ
ゆるラビング法によってなされる。このときのこする方
向、即ちラビング方向が液晶分子の配向方向となる。To orient the liquid crystal molecules so as to form a spiral structure twisted by 90 ° between the two electrode substrates, for example,
A rubbing method, which is a method of rubbing the surface in contact with the liquid crystal with a cloth in one direction, is used. The rubbing direction at this time, that is, the rubbing direction is the alignment direction of the liquid crystal molecules.
このようにして配向処理された2枚の電極基板をそれ
ぞれのラビング方向がほぼ90度に交叉するように間隙を
もたせて対向させ、2枚の電極基板をッシール剤により
接着し、その間隙に正の誘電率異方性をもったネマチッ
ク液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間でほぼ
90度回転したらせん状構造の分子配列をする。The two electrode substrates thus oriented are made to face each other with a gap so that the rubbing directions intersect each other at about 90 degrees, and the two electrode substrates are adhered with a sealing agent, and then the gap is directly fixed. When a nematic liquid crystal with a dielectric anisotropy of is enclosed, the liquid crystal molecules are almost
The molecule is arranged in a spiral structure rotated 90 degrees.
このようにして構成された液晶セルの上下には偏光板
が設けられるが、その偏光軸あるいは吸収軸はそれぞれ
の電極基板に隣接する液晶分子の配列方向とほぼ平行に
する(特公昭51-13666号公報)。Polarizing plates are provided above and below the liquid crystal cell constructed in this manner, and the polarization axis or absorption axis thereof is made substantially parallel to the alignment direction of liquid crystal molecules adjacent to each electrode substrate (Japanese Patent Publication No. 51-13666). Issue).
ここで時分割駆動について、ドットマトリクスディス
プレイを例に取って簡単に説明する。Here, the time division driving will be briefly described by taking a dot matrix display as an example.
第6図に示すように下側電極基板(図示せず)にスト
ライプ状のY電極(信号電極)12を、上側電極基板(図
示せず)にストライプ状のX電極(走査電極)43を形成
し、文字等の表示は、X,Y両電極の交点部の液晶を点灯
あるいは非点灯にして行う。As shown in FIG. 6, stripe-shaped Y electrodes (signal electrodes) 12 are formed on the lower electrode substrate (not shown), and stripe-shaped X electrodes (scanning electrodes) 43 are formed on the upper electrode substrate (not shown). However, characters are displayed by turning on or off the liquid crystal at the intersection of the X and Y electrodes.
図において、N本の走査電極をX1,X2,………XN、
X1,X2,………XNと繰り返し線順次走査して時分割駆
動する。ある走査電極が選択されたとき、その電極上の
すべての画素に、信号電極12であるY1,Y2,………Ym
より、表示すべき信号に従い選択または非選択の表示信
号を同時に加える。In Figure, X 1, X 2 the scanning electrodes of the N, ......... X N,
X 1, X 2, time division drive by scanning ......... X N and sequentially repeating line. When a certain scanning electrode is selected, all the pixels on the electrodes, Y 1, Y 2 is a signal electrode 12, ......... Y m
Therefore, the display signal of selection or non-selection is added at the same time according to the signal to be displayed.
このように、走査電極と信号電極に加える電圧パルス
の組合せで交点の点灯、非点灯を選択する。この場合の
走査電極Xの数が時分割数Nに相当する。In this way, lighting or non-lighting of the intersection is selected by the combination of the voltage pulses applied to the scanning electrodes and the signal electrodes. The number of scan electrodes X in this case corresponds to the number N of time divisions.
このような液晶表示装置においては、液晶の電気光学
現象が両極性で、かつ急峻なしきい値特性を有さない為
に生じるクロストークを防ぐため、一般に電圧平均化法
による駆動方法が採用されている(特公昭57-57718号公
報)が、時分割数Nを上げるほど動作マージンα(=選
択画素電圧Vs/非選択画素電圧Vns)が減少し、N=1
6,32,64,128で、それぞれα=1.24,1.19,1.13,1.09とな
る。In such a liquid crystal display device, a driving method based on a voltage averaging method is generally adopted in order to prevent crosstalk that occurs because the electro-optical phenomenon of liquid crystal is ambipolar and does not have a steep threshold characteristic. However, the operating margin α (= selected pixel voltage V s / non-selected pixel voltage V ns ) decreases as the number of time divisions N increases, and N = 1.
At 6,32,64,128, α = 1.24,1.19,1.13,1.09, respectively.
これに対して、従来の液晶のしきい値の急峻度γ(=
Vsat(輝度が50%になる電圧)/Vth(輝度が10%にな
る電圧))はせいぜい1.15程度であったので、表示の視
野角依存や温度依存を考慮すると、時分割数Nはたかだ
か32程度、あるいは更に液晶材料を改良しても64程度で
あった(雑誌「電子材料」1984年4月号第176頁)。On the other hand, the steepness γ (=
Since V sat (voltage at which the brightness becomes 50%) / V th (voltage at which the brightness becomes 10%) was at most about 1.15, the time division number N is It was at most about 32, or about 64 even if the liquid crystal material was further improved (Magazine "Electronic Materials", April 1984, p. 176).
従来液晶表示装置において、時分割数Nを増加させよ
うとすると、動作マージンの低下、コントラストの低下
および視野範囲の減少を伴う問題があった。In the conventional liquid crystal display device, if an attempt is made to increase the number of time divisions N, there has been a problem that the operation margin is reduced, the contrast is reduced, and the visual field range is reduced.
本発明は、表示画素の数を増した際の動作マージンの
低下、コントラストの低下および視角範囲の減少を解消
した表示装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device which eliminates a decrease in operation margin, a decrease in contrast and a decrease in viewing angle range when the number of display pixels is increased.
上記問題点は、格子点を画素とする表示装置におい
て、格子点を通る一方のストライプをストライプ状に選
択的に発光させ得る発光セルで形成し、他方のストライ
プをストライプ状に選択的に開閉させ得る光シャッター
セルで形成し、これを発光セルの上に積層する構成とす
る。そして上記発光セルの各ストライプを対向配置した
独立のストライプ電極の対で駆動するとと共に、上記光
シャッターセルの各ストライプも同様に独立した対のス
トライプ電極で駆動することにより、上記一方のストラ
イプと他方のストライプを構成する各複数のストライプ
を独立に駆動する構成としたことにより解決される。The above problem is that in a display device having pixels at the lattice points, one stripe passing through the lattice points is formed of light emitting cells capable of selectively emitting light in a stripe shape, and the other stripe is selectively opened and closed in a stripe shape. The obtained optical shutter cell is formed and laminated on the light emitting cell. Then, each stripe of the light emitting cell is driven by a pair of independent stripe electrodes arranged to face each other, and each stripe of the optical shutter cell is similarly driven by a pair of independent stripe electrodes, so that the one stripe and the other stripe This is solved by adopting a configuration in which each of the plurality of stripes forming the stripe is independently driven.
画素をなす格子点を通る一方のストライプの選択が他
方のストライプの選択に干渉作用をもたず、かつ上記一
方のストライプおよび他方のストライプのそれぞれの駆
動を、各ストライプごとに独立した対のストライプ電極
で独立に駆動する構成としたことで、非選択のストライ
プを駆動する対の電極には閾値以下のバイアス電圧を印
加することができるので、液晶表示装置における如きク
ロストロークが生じない。Selection of one stripe passing through a lattice point forming a pixel does not interfere with selection of the other stripe, and each of the above-mentioned one stripe and the other stripe is driven independently of each other. Since the electrodes are independently driven, a bias voltage equal to or lower than the threshold can be applied to the pair of electrodes that drive the non-selected stripes, so that a black stroke as in the liquid crystal display device does not occur.
先ず、本発明の基本的な構成例について説明する。 First, a basic configuration example of the present invention will be described.
第1図に示すように、液晶セル1においては、透明基
板11の内面に縦方向のストライプ状透明電極12が形成さ
れ、透明基板11と対向配置される透明基板21の透明基板
11側内面にはストライプ状透明電極12の各々と対向する
位置にストライプ状透明電極13が形成されている。As shown in FIG. 1, in the liquid crystal cell 1, a transparent substrate of a transparent substrate 21 in which vertical transparent stripe-shaped transparent electrodes 12 are formed on the inner surface of the transparent substrate 11 and is arranged to face the transparent substrate 11.
Striped transparent electrodes 13 are formed on the inner surface on the 11 side at positions facing the striped transparent electrodes 12.
透明基板11と透明基板21の間には多色性色素(pleoch
roicdye)34を含有する強誘電性スメクティック液晶35
が挟持されている。Between the transparent substrate 11 and the transparent substrate 21, a pleochroic dye (pleoch
Ferroelectric smectic liquid crystal containing roicdye 34
Are pinched.
また、透明基板11の外側には偏光板16が配置されてい
る。Further, a polarizing plate 16 is arranged outside the transparent substrate 11.
すなわち、液晶セル1は、ゲスト・ホスト効果を利用
するものであり、光の透過、遮断を液晶層が行う。That is, the liquid crystal cell 1 utilizes the guest-host effect, and the liquid crystal layer transmits and blocks light.
透明基板21のストライプ状透明電極13が形成されてい
ない側の面には横方向のストライプ状透明電極14は形成
されており、透明基板12に対向配置される基板17の内面
にはストライプ状の背面金属電極15がストライプ状透明
電極14の各々に対して形成されている。A horizontal stripe-shaped transparent electrode 14 is formed on the surface of the transparent substrate 21 on which the stripe-shaped transparent electrode 13 is not formed, and a stripe-shaped transparent electrode is formed on the inner surface of the substrate 17 that is arranged to face the transparent substrate 12. A back metal electrode 15 is formed for each of the stripe-shaped transparent electrodes 14.
透明基板21と基板17の間にはエレクトロルミネッセン
ス(以下ELと略す)物質18が挟持されてELセル3を形成
している。このような構成においては、ストライプ状透
明電極12,13とストライプ状透明電極14,15の交点が表示
装置の画素を形成する。An electroluminescent (hereinafter abbreviated as EL) substance 18 is sandwiched between the transparent substrate 21 and the substrate 17 to form the EL cell 3. In such a configuration, the intersections of the striped transparent electrodes 12 and 13 and the striped transparent electrodes 14 and 15 form the pixels of the display device.
すなわち、ELセル3の任意のストライプ状透明電極14
とこれに対向する背面金属電極15の間に十分な電圧を印
加すると、これら電極に挟持されているEL物質18がスト
ライプ状に発光する。That is, any stripe-shaped transparent electrode 14 of the EL cell 3
When a sufficient voltage is applied between the rear surface metal electrode 15 and the back surface metal electrode 15 opposed thereto, the EL material 18 sandwiched between these electrodes emits light in a stripe shape.
一方、液晶セル1の任意のストライプ状透明電極12と
これに対向するストライプ状透明電極13との間に十分な
電圧を印加すると、これら電極に挟持される液晶層がス
トライプ状の光透過領域を形成するので、ELセル3の前
記ストライプ状発光領域と液晶層の前記ストライプ状光
透過領域の交点のみで、EL物質18の発光が観察者19側に
通過する。On the other hand, when a sufficient voltage is applied between any stripe-shaped transparent electrode 12 of the liquid crystal cell 1 and the stripe-shaped transparent electrode 13 facing the stripe-shaped transparent electrode 12, the liquid crystal layer sandwiched between these electrodes forms a stripe-shaped light transmitting region. Since it is formed, the light emission of the EL substance 18 passes to the observer 19 side only at the intersection of the striped light emitting region of the EL cell 3 and the striped light transmitting region of the liquid crystal layer.
すなわち、この構成例では、液晶セル1とELセル3の
ANDゲートをなしていると言える。That is, in this configuration example, the liquid crystal cell 1 and the EL cell 3 are
It can be said that it is an AND gate.
この構成例においては、X−Y(横方向ストライプ−
縦方向ストライプ)マトリクスによって画素の選択を行
なうにあたっては、X位置選択とY位置選択は各々独立
に干渉なしに行なうことが出来る。In this configuration example, XY (horizontal stripe-
When the pixels are selected by the vertical stripe matrix, the X position selection and the Y position selection can be independently performed without interference.
EL物質18のON状態で発光した光は液晶のON状態(光シ
ャッターの開放状態)によって観察者19側に取り出すこ
とが出来る。非選択点あるいは半選択点はELセル3は又
は液晶セル1の少なくとも一方がOFF状態であるため観
察者19側への光の放出は禁止されている。The light emitted in the ON state of the EL substance 18 can be extracted to the observer 19 side by the ON state of the liquid crystal (open state of the optical shutter). At the non-selected point or the semi-selected point, at least one of the EL cell 3 and the liquid crystal cell 1 is in the OFF state, so that the emission of light to the observer 19 side is prohibited.
上記の動作状態では、X電極(走査電極)とY電極
(信号電極)とのクロストークは構造上存在し得ないの
で、上記素子の時分割駆動の裕度は大幅に拡大され、高
コントラスト,高速度駆動,高視野角表示が高時分割駆
動条件で実現される。In the above operating state, crosstalk between the X electrode (scan electrode) and the Y electrode (signal electrode) cannot be structurally present, so that the time-division drive margin of the device is greatly expanded, and high contrast, High speed drive and high viewing angle display are realized under high time division drive conditions.
第1図の構成において、時分割駆動するには、各位置
で対向するストライプ状透明電極14と15との間に十分大
きな電圧を順次印加することによりEL物質18を走査発光
させるとともに、この走査動作に同期させてストライプ
状透明電極12と13との間に十分大きな電圧の信号を印加
すれば良い。In the configuration of FIG. 1, for time-division driving, a sufficiently large voltage is sequentially applied between the stripe-shaped transparent electrodes 14 and 15 facing each other at each position to cause the EL substance 18 to scan and emit light, and to perform the scanning. It is sufficient to apply a sufficiently large voltage signal between the stripe transparent electrodes 12 and 13 in synchronization with the operation.
ここで、非選択時の印加電圧は零か、又はしきい値電
圧以下の実効値がバイアス電圧として非選択時の電極に
印加されていても良い。かかるバイアス電圧は選択時の
応答特性を向上させる。Here, the applied voltage during non-selection may be zero, or an effective value equal to or lower than the threshold voltage may be applied to the electrode during non-selection as a bias voltage. Such a bias voltage improves the response characteristic at the time of selection.
第1図の構成においては、X電極(走査電極)とY電
極(信号電極)との間のクロストークは原理上存在し得
ないので、時分割駆動の裕度は大幅に拡大され、高コン
トラスト,高速度駆動,高視野角表示が高時分割駆動条
件で実現される。In the configuration of FIG. 1, since crosstalk between the X electrode (scan electrode) and the Y electrode (signal electrode) cannot exist in principle, the margin of time-division driving is greatly expanded and high contrast is achieved. High speed drive and high viewing angle display are realized under high time division drive conditions.
第2図における平面51及び52は電極面に平行な仮想上
の平面で、スメクティックC*の液晶層は図に示すよう
に、その層面法線は前記51,52の面と平行な面内に存在
する。層内の各液晶分子は層面に対しある角度傾いてお
り、その傾き角をティルト角θとする。各分子は分子軸
に交叉する電気的双極子モーメントを保有している。こ
れらの各分子の総和として一つの分子集合層は一つの双
極子密度を持つことになる。このは分子のティルト
の方向()とは直交し、スメクティックの分子集合液
晶層とは平行である。また、このは外場(電界)によ
って二つの状態+pと−pを、図示したように取ること
ができる。この応答時間τは液晶粘性ηに比例し、自発
分極Psと電界Eの積に反比例する(τ∝η/(Ps・
E)。The planes 51 and 52 in FIG. 2 are imaginary planes parallel to the electrode surfaces, and the liquid crystal layer of smectic C * has its normal to the plane parallel to the planes of 51 and 52 as shown in the figure. Exists. Each liquid crystal molecule in the layer is tilted at an angle with respect to the layer surface, and the tilt angle is a tilt angle θ. Each molecule possesses an electric dipole moment that intersects the molecular axis. As a sum of these molecules, one molecular assembly layer has one dipole density. This is orthogonal to the tilt direction () of the molecule and parallel to the smectic molecule-assembled liquid crystal layer. In addition, this can take two states + p and -p depending on the external field (electric field) as shown in the figure. This response time τ is proportional to the liquid crystal viscosity η and is inversely proportional to the product of the spontaneous polarization Ps and the electric field E (τ∝η / (Ps ·
E).
ティルト角θは、用いる液晶によって種々の値を取る
が、ここではθ=20°以上、望ましくはθ=45°を用い
る。偏光子の軸を−pの方向(-)に合わせれば、こ
の状態ではELからの透過光は色素と偏光子によってすべ
て吸収される。一方、+pの状態(+の方向に分子が
ティルトしている)では、ELよりの光の大部分は透過
し、観察者の方に出射することになる。Although the tilt angle θ takes various values depending on the liquid crystal used, here, θ = 20 ° or more, preferably θ = 45 ° is used. If the axis of the polarizer is aligned with the -p direction ( - ), the transmitted light from EL is completely absorbed by the dye and the polarizer in this state. On the other hand, in the + p state (the molecule is tilted in the + direction), most of the light from EL is transmitted and emitted to the observer.
強誘電性液晶は、よく知られているように通常のネマ
ティック液晶に比べ1000倍から10000倍も高速に応答す
るので第3図に示すような駆動波形によって時分割的に
マトリクス表示を行なうことが容易である。As is well known, ferroelectric liquid crystals respond 1000 times to 10,000 times faster than ordinary nematic liquid crystals, so that a matrix display can be performed in a time-divisional manner by the drive waveforms shown in FIG. It's easy.
第3図において、(a)はXi電極に加えられる光源
(EL)励起のための印加電圧波形の一例である。また、
(b)は同電源の発光の光強度の波形、(c)はYi電極
(画素(Xi,Yi)に−p状態を取らせる)に加えられる
べき波形である。In FIG. 3, (a) is an example of an applied voltage waveform for exciting the light source (EL) applied to the Xi electrode. Also,
(B) is a waveform of the light intensity of light emitted from the same power source, and (c) is a waveform to be applied to the Yi electrode (which causes the pixel (Xi, Yi) to assume the -p state).
例えば、1フレーム時間を25msとし、250本の走査を
行なう場合は駆動波形のパルス幅は100μsであれば良
い。強誘電性液晶の立上り及び立下り応答時間は合計10
μs以下であれば良い。これは、比較的大きい自発分極
Ps、必要十分な電界強度の印加により実行可能である。
例えば、スメクティック液晶としてHOBACPC(p−hexyl
oxybenzylidene-amino−2−chloropropyl-cinnamate: を用い(T=88°)、3μmの厚さとし、印加電圧V=
20vとしたところ、立上り及び立下りは各々5μsの程
度であった。For example, when one frame time is 25 ms and 250 scans are performed, the pulse width of the drive waveform may be 100 μs. The total rise and fall response time of ferroelectric liquid crystal is 10
It should be μs or less. This is a relatively large spontaneous polarization
This can be performed by applying Ps, a necessary and sufficient electric field strength.
For example, as a smectic liquid crystal, HOBACPC (p-hexyl
oxybenzylidene-amino-2-chloropropyl-cinnamate: (T = 88 °), thickness of 3 μm, applied voltage V =
When it was set to 20v, the rise and fall were each about 5 μs.
第4図に、線順次走査によって一ラインの画素の表示
の具体例を示す。(a)は信号電極Yiに印加される具体
的波形(走査電極Xjと同期的に加えられている)を示
し、(b)はこれに対応した表示の態様を示したもので
ある。FIG. 4 shows a specific example of displaying pixels on one line by line-sequential scanning. (A) shows a specific waveform applied to the signal electrode Yi (added in synchronization with the scan electrode Xj), and (b) shows a display mode corresponding to this.
前記したストライプ状透明電極14、およびストライプ
状背面金属電極15の代わりに、第5図に示す如く、これ
らの各々を30R,30G,30Bおよび31R,31G,31Bに分割し、30
Rと31Rを赤信号印加用ストライプ状電極とし、これらの
間に赤色発光EL物質32Rを挟持させ、30Gと31Gを緑信号
印加用ストライプ状電極とし、これらの間に緑色発光EL
物質32Gを挟持させ、30Bと31Bを青信号印加用ストライ
プ状電極とし、これらの間に青色発光EL物質32Bを挟持
させてELセルロース6を形成する。Instead of the striped transparent electrode 14 and the striped back metal electrode 15 described above, each of these is divided into 30R, 30G, 30B and 31R, 31G, 31B as shown in FIG.
R and 31R are striped electrodes for red signal application, red light emitting EL material 32R is sandwiched between them, 30G and 31G are striped electrodes for green signal application, green light emitting EL is placed between them.
The substance 32G is sandwiched, 30B and 31B are used as blue signal applying stripe electrodes, and the blue light emitting EL substance 32B is sandwiched between them to form the EL cellulose 6.
このような構成において、任意の位置で任意の色、例
えば赤色の表示を行なうには、任意の位置のストライプ
状透明電極30Rとストライプ状背面電極31Rとの間に十分
大きな電圧を印加することにより赤色発光のEL物質32R
を発光させると共に、意図する位置を通るストライプ状
透明電極12と13との間にも十分大きな電圧を印加し、こ
れらに挟持される液晶層ストライプ状の光透過領域を形
成すればよい。In such a configuration, in order to display an arbitrary color, for example, red at an arbitrary position, by applying a sufficiently large voltage between the stripe-shaped transparent electrode 30R and the stripe-shaped back electrode 31R at any position. Red emitting EL substance 32R
Is emitted, and a sufficiently large voltage is also applied between the stripe transparent electrodes 12 and 13 passing through the intended position to form a liquid crystal layer stripe transparent region sandwiched therebetween.
本実施例において、時分割駆動を行なうには、各位置
で対向するストライプ状透明電極12,13との間に十分大
きな電圧を順次印加すると共に、これと同期してストラ
イプ状透明電極30R,30G,30Bおよびストライプ状背面電
極31R,31G,31Bとの間に、表示内容に応じてEL物質32R,3
2G,32Bの何れかを発光させるに十分大きな電圧を印加す
ればよい。In this embodiment, in order to perform time-division driving, a sufficiently large voltage is sequentially applied between the stripe transparent electrodes 12 and 13 facing each other at each position, and the stripe transparent electrodes 30R and 30G are synchronized with this. , 30B and stripe-shaped back electrodes 31R, 31G, 31B, EL materials 32R, 3
It suffices to apply a voltage large enough to cause either 2G or 32B to emit light.
本実施例における液晶セル1、ELセル6の駆動方法と
して、X電極(横方向)群とY電極(縦方向)群の同期
的な駆動方法を採る上で、一画面(X,Yの各画素より成
る)の繰り返し駆動周波数(フレーム周波数)を適切に
選択することによって極めて高品質の画像を得ることが
できる。As a driving method of the liquid crystal cell 1 and the EL cell 6 in this embodiment, a synchronous driving method of the X electrode (horizontal direction) group and the Y electrode (vertical direction) group is adopted, and one screen (X, Y) An image of extremely high quality can be obtained by appropriately selecting the repetition driving frequency (frame frequency) of pixels).
一フレームの繰り返し時間を30ms、望ましくは25ms以
内とする。走査線Xiの数がnx本であれば、走査線が選
択される時間は T/nx ……(1) 上式でTは一フレームに要する時間である。また、選
択されたYj電極上の画素(Xi,Yj)T/nxの時間幅のパル
スをT時間ごとに印加されることになる。すなわち、液
晶、ELとも上記の繰り返しパルスが印加される。The repetition time of one frame is 30 ms, preferably within 25 ms. If the number of scanning lines Xi is n x , the time for selecting a scanning line is T / n x (1) In the above equation, T is the time required for one frame. Further, a pulse having a time width of the pixel (Xi, Yj) T / n x on the selected Yj electrode is applied every T time. That is, the above repeating pulse is applied to both the liquid crystal and the EL.
一フレームの時間Tは30ms以下とすることが画質の良
好性に対する必要要件である。これは、人間の目の性
能、残像効果を考慮したためである。It is a necessary requirement for good image quality that the time T of one frame is 30 ms or less. This is because the performance of the human eye and the afterimage effect are taken into consideration.
さらに詳細に説明すると、このことは、画面(X,Yで
構成される画素)のコントラスト比に関与するのであ
る。More specifically, this relates to the contrast ratio of the screen (pixels composed of X and Y).
前記図1の構成において駆動の動作状態には4種あ
り、i)液晶セル−ELセルともにON(選択、ON)、ii)
液晶セル−ON,ELセル−OFF(半選択、実質のOFF)、ii
i)液晶セルOFF,ELセル−OFF(半選択、実質OFF)、i
v)液晶セルOFF,ELセル−OFF(半選択、OFF状態)、各
状態の光の輝度をIon,Ion・Ioff、Ioff・on、Ioff
とすると Ion≫Ioff、Ion・Ioff>Ioff ……(2) の関係が存在し得る。画像中に二種類以上のコントラス
ト比を定義する必要が生じ、 C1=Ion/Ioff ……(3) C2=Ion/Ioff・on、またはIon/Ion・Ioff ……
(4) とする。しかも、もし一フレームの時間を30ms、望まし
くは25msにすることにより、OFF状態(Ioff,Ioff・on,
Ion・Ioff)の平均化が行なわれ、OFF状態の実質的な
一様化(画面の背景の一様化)は生じる。In the structure shown in FIG. 1, there are four driving operation states, i) both liquid crystal cell and EL cell are ON (selection, ON), ii)
Liquid crystal cell-ON, EL cell-OFF (half selection, practically OFF), ii
i) Liquid crystal cell OFF, EL cell-OFF (half selection, practically OFF), i
v) Liquid crystal cell OFF, EL cell-OFF (half-selection, OFF state), and brightness of light in each state is I on , I on · I off , I off · on , I off
Then, the relationship of I on >> I off , I on · I off > I off (2) may exist. It becomes necessary to define two or more kinds of contrast ratios in the image, and C 1 = I on / I off ...... (3) C 2 = I on / I off · on or I on / I on · I off ... …
(4) Moreover, if the time for one frame is set to 30 ms, preferably 25 ms, the OFF state (I off , I off · on ,
I on · I off ) is averaged, and the OFF state is substantially equalized (the background of the screen is equalized).
また、EL層あるいは基板21又は17を暗黒色体とするこ
とにより、Ioff・on≒Ion/Ioff≒Ioffとすることも
可能である。すなわち、コントラスト比を画面上で一義
的に決めることができ、画像品質の向上が可能となる。Furthermore, when the EL layer or the substrate 21 or 17 and the dark color bodies, it is also possible to I off · on ≒ I on / I off ≒ I off. That is, the contrast ratio can be uniquely determined on the screen, and the image quality can be improved.
以上の説明においては、発光セルとしてはELを利用し
たものに限定して説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、発光セルとして、蛍光表示管、CRT、
発光ダイオード、光偏向器とレーザー光線の組み合わせ
等が使用できることは勿論である。In the above description, the light emitting cell was described as being limited to those using EL, but the present invention is not limited to this, and as the light emitting cell, a fluorescent display tube, a CRT,
It goes without saying that a combination of a light emitting diode, a light deflector and a laser beam can be used.
本発明によれば、クロストークが生じないので、大画
面、高密度、高時分割駆動の表示装置が可能となり、高
品質の画像表示が容易に行なえる。According to the present invention, since crosstalk does not occur, a large-screen, high-density, high-time-division drive display device can be realized, and high-quality image display can be easily performed.
第1図は本発明の基本的構成例を説明する斜視図、第2
図は第1図に使用される液晶分子の動作の説明図、第3
図(a)〜(d)は第1図における駆動波形および光強
度の説明図、第4図(a)は本発明にかかる表示装置の
線順次走査時の駆動波形の説明図、第4図(b)は同じ
く表示状態の説明図、第5図は本発明の実施例の構成
図、第6図はドットマトリクス型表示装置の時分割駆動
の説明図である。 1……液晶セル、6……ELセル、11,21……透明基板、1
2,13……ストライプ状透明電極、16……偏光板、17……
基板、30R,30G,30B……ストライプ状透明電極、31R,31
G,31B……ストライプ状背面金属電極、32R……赤色発光
EL物質、32G……緑色発光EL物質、32B……青色発光EL物
質、34……多色性色素、35……強誘電性スメクティック
液晶。FIG. 1 is a perspective view illustrating a basic configuration example of the present invention, and FIG.
Fig. 3 is an explanatory diagram of the operation of the liquid crystal molecules used in Fig. 1, 3
4A to 4D are explanatory diagrams of the drive waveform and light intensity in FIG. 1, and FIG. 4A is an explanatory diagram of the drive waveform during line-sequential scanning of the display device according to the present invention. FIG. 5B is an explanatory diagram of a display state, FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory diagram of time-division drive of a dot matrix type display device. 1 ... Liquid crystal cell, 6 ... EL cell, 11, 21 ... Transparent substrate, 1
2,13 …… Striped transparent electrode, 16 …… Polarizing plate, 17 ……
Substrate, 30R, 30G, 30B …… Striped transparent electrode, 31R, 31
G, 31B …… Striped back metal electrode, 32R …… Red light emission
EL substance, 32G …… Green light emitting EL substance, 32B …… Blue light emitting EL substance, 34 …… Multicolor dye, 35 …… Ferroelectric smectic liquid crystal.
Claims (1)
のストライプ状透明電極12と、前記透明基板11と対向配
置される透明基板21の内面に前記複数のストライプ状透
明電極12の各々と対向する位置に形成した複数のストラ
イプ状透明電極13と、前記透明基板11と前記透明基板21
の間に挟持した多色性色素を含有する液晶35と、前記透
明基板11の外面に配置した偏光板16とから構成した液晶
セル1と、 前記透明基板21の外面に赤、緑、青の各色に対応して形
成した横方向の複数のストライプ状透明電極30R、30G、
30Bと、前記透明基板21と対向配置される基板17の内面
に前記複数のストライプ状透明電極30R、30G、30Bの各
々に対向する位置に形成した複数のストライプ状背面電
極31R、31G、31Bと、前記ストライプ状透明電極30R、30
G、30Bと前記ストライプ状背面電極31R、31G、31Bの間
に挟持したそれぞれ赤、緑、青に発光するエレクトロル
ミネッセンス物質32R、32G、32Bとから構成したエレク
トロルミネッセンスセル6とからなり、 前記エレクトロルミネッセンスセル6を構成する前記複
数のストライプ状透明電極30R、30G、30Bと前記複数の
ストライプ状背面電極31R、31G、31Bの各対向するスト
ライプ状電極間に順次電圧を印加することにより前記各
対向するストライプ状透明電極間の前記エレクトロルミ
ネッセンス物質32R、32G、32Bを走査発光させると共
に、 前記液晶セル1を構成する前記複数のストライプ状透明
電極12と前記複数のストライプ状透明電極13の選択され
た対向ストライプ状透明電極間に前記走査発光と同期し
て信号電圧を印加し、非選択の対向ストライプ状透明電
極間に前記液晶の閾値以下のバイアス電圧を印加するこ
とにより前記選択信号電圧が印加されたストライプ状透
明電極間の前記液晶35を点灯することによって、前記エ
レクトロルミネッセンスセル6の前記走査発光の前記液
晶35の点灯部分の光を透過させる構成としたことを特徴
とする表示装置。1. A plurality of vertical stripe-shaped transparent electrodes 12 formed on the inner surface of a transparent substrate 11, and a plurality of the stripe-shaped transparent electrodes 12 on the inner surface of a transparent substrate 21 arranged to face the transparent substrate 11. A plurality of stripe-shaped transparent electrodes 13 formed at positions facing each other, the transparent substrate 11 and the transparent substrate 21.
A liquid crystal cell 1 composed of a liquid crystal 35 containing a polychromatic dye sandwiched between and a polarizing plate 16 arranged on the outer surface of the transparent substrate 11, and a red, green and blue liquid crystal cell on the outer surface of the transparent substrate 21. A plurality of horizontal stripe-shaped transparent electrodes 30R, 30G formed corresponding to each color,
30B, and a plurality of striped back electrodes 31R, 31G, 31B formed on the inner surface of the substrate 17 opposed to the transparent substrate 21 at positions facing the plurality of striped transparent electrodes 30R, 30G, 30B, respectively. , The striped transparent electrodes 30R, 30
G, 30B and an electroluminescent cell 6 composed of electroluminescent materials 32R, 32G, 32B for emitting red, green, and blue, respectively, sandwiched between the striped back electrodes 31R, 31G, 31B. The stripe-shaped transparent electrodes 30R, 30G, 30B constituting the luminescence cell 6 and the stripe-shaped back electrodes 31R, 31G, 31B are opposed to each other by sequentially applying a voltage between the opposed stripe-shaped electrodes. The electroluminescent substance 32R, 32G, 32B between the striped transparent electrodes is scanned and emitted, and the plurality of striped transparent electrodes 12 and the plurality of striped transparent electrodes 13 constituting the liquid crystal cell 1 are selected. A signal voltage is applied between the opposed stripe-shaped transparent electrodes in synchronization with the scanning light emission, and the unselected opposed stripe-shaped transparent electrodes are applied. By applying a bias voltage below the threshold value of the liquid crystal between the electrodes to turn on the liquid crystal 35 between the stripe-shaped transparent electrodes to which the selection signal voltage is applied, the scanning light emission of the electroluminescence cell 6 is performed. A display device characterized by being configured to transmit light of a lighted portion of the liquid crystal 35.
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| JP61048303A JP2525148B2 (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Display device |
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-
1986
- 1986-03-07 JP JP61048303A patent/JP2525148B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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