JP2002296567A - ホールド型表示素子、ディスプレイ、モニタ、ライトバルブ及びプロジェクタ - Google Patents
ホールド型表示素子、ディスプレイ、モニタ、ライトバルブ及びプロジェクタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホールド型ディスプレイにおいて、尾を引い
たように見える動画ボケが発生することをなくす。 【解決手段】 ホールド型ディスプレイで所望の輝度を
実現するために、表示状態が高輝度状態を経由した後、
安定状態の輝度に移行するようにし、時間平均輝度で所
望の輝度を実現する。本発明によるホールド型表示素子
の透過率の時間変化特性において、実線がホールド型表
示素子のある画素の透過率変化の様子、点線は、実線の
透過率変化を生じる画素を観察した場合に観察者の目の
積分効果により認知される輝度変化である。このホール
ド型表示素子によれば、高輝度な階調を表示する場合に
は、実線に沿ってＡからＢ、Ｃへと透過率が変化する。
この画素のみを注視した場合の目による蓄積輝度は、図
の点線のようになる。
たように見える動画ボケが発生することをなくす。 【解決手段】 ホールド型ディスプレイで所望の輝度を
実現するために、表示状態が高輝度状態を経由した後、
安定状態の輝度に移行するようにし、時間平均輝度で所
望の輝度を実現する。本発明によるホールド型表示素子
の透過率の時間変化特性において、実線がホールド型表
示素子のある画素の透過率変化の様子、点線は、実線の
透過率変化を生じる画素を観察した場合に観察者の目の
積分効果により認知される輝度変化である。このホール
ド型表示素子によれば、高輝度な階調を表示する場合に
は、実線に沿ってＡからＢ、Ｃへと透過率が変化する。
この画素のみを注視した場合の目による蓄積輝度は、図
の点線のようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子等の
ホールド型表示素子、このホールド型表示素子を用いた
ディスプレイ、このディスプレイを用いたモニタ、ホー
ルド型表示素子を用いたライトバルブ、このライトバブ
ルを用いたプロジェクタに関するものである。
ホールド型表示素子、このホールド型表示素子を用いた
ディスプレイ、このディスプレイを用いたモニタ、ホー
ルド型表示素子を用いたライトバルブ、このライトバブ
ルを用いたプロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、液晶表示素子はその殆どがツイス
ティッドネマチック（ＴＮ）型表示方式のものである。
このＴＮ型表示方式の液晶表示素子は、ネマチック液晶
組成物を利用しており、大きく二つに分けられる。その
うちの一つは、各画素にスイッチング素子を設けたアク
ティブマトリクス方式であり、例えばＴＮ型表示方式に
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたもの（ＴＮ−ＴＦＴ方式）
が知られている。他の一つは、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式である。このＳＴ
Ｎ方式は、従来のＴＮ型を用いた単純マトリクス方式に
比べてコントラストおよび視角依存性については改良さ
れているものの、応答速度が遅いので動画表示には適し
ていない。また、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス
方式に比べて表示品位が低いという欠点がある。このよ
うな結果、現在では、ＴＮ−ＴＦＴ方式方式が市場の主
流となっている。
ティッドネマチック（ＴＮ）型表示方式のものである。
このＴＮ型表示方式の液晶表示素子は、ネマチック液晶
組成物を利用しており、大きく二つに分けられる。その
うちの一つは、各画素にスイッチング素子を設けたアク
ティブマトリクス方式であり、例えばＴＮ型表示方式に
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたもの（ＴＮ−ＴＦＴ方式）
が知られている。他の一つは、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式である。このＳＴ
Ｎ方式は、従来のＴＮ型を用いた単純マトリクス方式に
比べてコントラストおよび視角依存性については改良さ
れているものの、応答速度が遅いので動画表示には適し
ていない。また、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス
方式に比べて表示品位が低いという欠点がある。このよ
うな結果、現在では、ＴＮ−ＴＦＴ方式方式が市場の主
流となっている。
【０００３】一方、更なる高画質化の要求により、視野
角を改善した方法が研究開発され実用化に至っている。
その結果、現在の高性能液晶ディスプレイの主流は、Ｔ
Ｎモードに補償フィルムを使用した方式、あるいはイン
・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ Ｐｌａｎｅ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、あるいはマルチドメイ
ン・バーティカル・アライン（ＭＶＡ：Ｍｕｌｔｉ Ｄ
ｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モー
ドのＴＦＴ方式アクティブマトリクス液晶表示装置の３
種類となっている。
角を改善した方法が研究開発され実用化に至っている。
その結果、現在の高性能液晶ディスプレイの主流は、Ｔ
Ｎモードに補償フィルムを使用した方式、あるいはイン
・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ Ｐｌａｎｅ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、あるいはマルチドメイ
ン・バーティカル・アライン（ＭＶＡ：Ｍｕｌｔｉ Ｄ
ｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モー
ドのＴＦＴ方式アクティブマトリクス液晶表示装置の３
種類となっている。
【０００４】これらのアクティブマトリクス液晶表示装
置では、通常、画像信号が３０Ｈｚで正負の書込みをす
るため６０Ｈｚで書き換えられ、１フィールドの時間は
約１６．７ｍｓ（ミリ秒）である（正負双方のフィール
ドの合計時間は１フレームと呼ばれ約３３．３ｍｓであ
る）。これに対し、現状の液晶の応答速度は、最も速い
状態でもこのフレーム時間程度である。このため、動画
からなる映像信号を表示する場合や、高速なコンピュー
タ画像を表示する場合や、高速なゲーム画像を表示する
場合には、現在のフレーム時間より速い応答速度が必要
とされる。
置では、通常、画像信号が３０Ｈｚで正負の書込みをす
るため６０Ｈｚで書き換えられ、１フィールドの時間は
約１６．７ｍｓ（ミリ秒）である（正負双方のフィール
ドの合計時間は１フレームと呼ばれ約３３．３ｍｓであ
る）。これに対し、現状の液晶の応答速度は、最も速い
状態でもこのフレーム時間程度である。このため、動画
からなる映像信号を表示する場合や、高速なコンピュー
タ画像を表示する場合や、高速なゲーム画像を表示する
場合には、現在のフレーム時間より速い応答速度が必要
とされる。
【０００５】このような高速液晶の必要性から様々な技
術が検討され、高速な液晶表示モードが技術が開発され
ている。これらの高速液晶技術は大きく二つの潮流に分
かれている。一つは主流となっている上述のようなネマ
チック液晶を高速化する技術であり、もう一つは自発分
極を有し高速な応答が可能な自発分極型のスメクティッ
ク液晶を使用する技術である。
術が検討され、高速な液晶表示モードが技術が開発され
ている。これらの高速液晶技術は大きく二つの潮流に分
かれている。一つは主流となっている上述のようなネマ
チック液晶を高速化する技術であり、もう一つは自発分
極を有し高速な応答が可能な自発分極型のスメクティッ
ク液晶を使用する技術である。
【０００６】第１の潮流であるネマチック液晶の高速化
は、主に次のような手段によっている。（１）セルギャ
ップを薄くし同じ電圧で電界強度を増大すること、
（２）高い電圧を印加し電界強度を増大し状態変化を促
進すること、（３）粘性を下げること、（４）原理的に
高速と考えられるモードを使用すること、等である。こ
のような方法によって数ｍｓでの応答が実現されてい
る。
は、主に次のような手段によっている。（１）セルギャ
ップを薄くし同じ電圧で電界強度を増大すること、
（２）高い電圧を印加し電界強度を増大し状態変化を促
進すること、（３）粘性を下げること、（４）原理的に
高速と考えられるモードを使用すること、等である。こ
のような方法によって数ｍｓでの応答が実現されてい
る。
【０００７】このような例として、ＴＮモードを用いた
フィールドシーケンシャル表示やＯＣＢ（オプティカリ
・コンペンセイテッド・バイリフリジェンス）モードが
存在する。文献としては、日刊工業新聞社の電子技術の
１９９８年７月号の８頁から１２頁や、エス・アイ・デ
ィー９４・ダイジェストの９２７頁から９３０頁に示さ
れている。これらの例では、ネマチック液晶を用いて２
ミリ秒から５ミリ秒の応答が得られている。
フィールドシーケンシャル表示やＯＣＢ（オプティカリ
・コンペンセイテッド・バイリフリジェンス）モードが
存在する。文献としては、日刊工業新聞社の電子技術の
１９９８年７月号の８頁から１２頁や、エス・アイ・デ
ィー９４・ダイジェストの９２７頁から９３０頁に示さ
れている。これらの例では、ネマチック液晶を用いて２
ミリ秒から５ミリ秒の応答が得られている。
【０００８】一方、第２の潮流である自発分極型のスメ
クティック液晶としては、ＳＳＦＬＣ（Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ：サーフェス・スタ
ビライズド・フェロエレクトリック・リクィッドクリス
タル）が最も広く知られており、製品も出荷されてい
る。このＳＳＦＬＣの応答速度は１００μｓ（マイクロ
秒）程度と言われている。さらに、３安定の反強誘電性
液晶でも高速応答が得られている。また、アナログ階調
実現が可能なモードとして、ＤＨＦ（Ｄｅｆｏｒｍｅｄ
Ｈｅｌｉｘ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ：デフォ
ームド・ヘリックス・フェロエレクトリックス）や無閾
反強誘電性液晶、電傾効果を用いたモード等が知られて
おり、いずれも数ミリ秒以下、数十マイクロ秒オーダー
の応答が実現されている。
クティック液晶としては、ＳＳＦＬＣ（Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ：サーフェス・スタ
ビライズド・フェロエレクトリック・リクィッドクリス
タル）が最も広く知られており、製品も出荷されてい
る。このＳＳＦＬＣの応答速度は１００μｓ（マイクロ
秒）程度と言われている。さらに、３安定の反強誘電性
液晶でも高速応答が得られている。また、アナログ階調
実現が可能なモードとして、ＤＨＦ（Ｄｅｆｏｒｍｅｄ
Ｈｅｌｉｘ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ：デフォ
ームド・ヘリックス・フェロエレクトリックス）や無閾
反強誘電性液晶、電傾効果を用いたモード等が知られて
おり、いずれも数ミリ秒以下、数十マイクロ秒オーダー
の応答が実現されている。
【０００９】しかしながら、このような高速液晶を用い
ても十分な動画の表示性能が得られないことが指摘され
ている。これは、液晶ディスプレイの表示原理そのもの
に依存するとされている。液晶ディスプレイ以外の代表
的な表示装置であるカソード・レイ・チューブ（ＣＲ
Ｔ：Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）では、表示が自
発光式である。これに対し、液晶ディスプレイでは、透
過もしくは反射で入射する光を液晶部のシャッタ機能に
よりオン・オフすることにより、表示を実現するシャッ
タ方式である。
ても十分な動画の表示性能が得られないことが指摘され
ている。これは、液晶ディスプレイの表示原理そのもの
に依存するとされている。液晶ディスプレイ以外の代表
的な表示装置であるカソード・レイ・チューブ（ＣＲ
Ｔ：Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）では、表示が自
発光式である。これに対し、液晶ディスプレイでは、透
過もしくは反射で入射する光を液晶部のシャッタ機能に
よりオン・オフすることにより、表示を実現するシャッ
タ方式である。
【００１０】ＣＲＴでは、自発光の方式として電子線を
蛍光体に照射することによって実現している。この蛍光
体の発光の寿命は蛍光体やＣＲＴの使用目的により異な
る。例えば、レーダ用の残光性オシロスコープでは、１
０％の残光時間が数百ｍｓに及ぶ極めて残光時間が長い
ものが用いられ、一方、飛点（フライングスポット）走
査用光源では１００ｎｓ程度の短い蛍光体が用いられ
る。動画表示用のＣＲＴでは、蛍光体の残光時間が短い
短残光タイプが多く用いられる。このため、動画表示用
のＣＲＴの輝度変化は、図９に示すように１フィールド
時間に対して一瞬のみ高い輝度を生じた後、急激に輝度
が低下する「インパルス型」の変化を示す。
蛍光体に照射することによって実現している。この蛍光
体の発光の寿命は蛍光体やＣＲＴの使用目的により異な
る。例えば、レーダ用の残光性オシロスコープでは、１
０％の残光時間が数百ｍｓに及ぶ極めて残光時間が長い
ものが用いられ、一方、飛点（フライングスポット）走
査用光源では１００ｎｓ程度の短い蛍光体が用いられ
る。動画表示用のＣＲＴでは、蛍光体の残光時間が短い
短残光タイプが多く用いられる。このため、動画表示用
のＣＲＴの輝度変化は、図９に示すように１フィールド
時間に対して一瞬のみ高い輝度を生じた後、急激に輝度
が低下する「インパルス型」の変化を示す。
【００１１】これに対して、液晶ディスプレイのシャッ
タ方式は、通常、図１０に示すように１フィールド時間
の間、輝度が保持される「ホールド型」である（図１０
の実線は応答が極めて高速で理想的に立上がっている場
合を示している。液晶の応答が遅い場合では点線のよう
な輝度変化を示す）。このようなＣＲＴのように、一瞬
のみ輝度が変化するものをインパルス型、液晶表示装置
のように、１フィールド期間内で輝度が保持される場合
をホールド型と分類した場合の表示特性の解析が、例え
ば次の文献で実施されている。
タ方式は、通常、図１０に示すように１フィールド時間
の間、輝度が保持される「ホールド型」である（図１０
の実線は応答が極めて高速で理想的に立上がっている場
合を示している。液晶の応答が遅い場合では点線のよう
な輝度変化を示す）。このようなＣＲＴのように、一瞬
のみ輝度が変化するものをインパルス型、液晶表示装置
のように、１フィールド期間内で輝度が保持される場合
をホールド型と分類した場合の表示特性の解析が、例え
ば次の文献で実施されている。
【００１２】例えば、液晶学会のＬＣＤフォーラム主催
のセミナー「ＬＣＤがＣＲＴモニター市場に食い込むに
は―動画表示の観点から―」（平成１０年８月２８日）
の予稿集の１頁から６頁や、日本学術振興会の情報科学
用有機材料第１４２委員会（以下、１４２委員会）のＡ
部会（液晶材料）第７１回・Ｂ部会（インテリジェント
有機材料）第６２回合同研究会資料（平成１０年１１月
２０日）の１頁から５頁である。これらの文献のうち１
４２委員会の文献の図３には、インパルス型とホールド
型で移動する文字がどのように異なって観察されるかと
いう図が示されている。この図を図１１として引用する
（転載時に、表記を日本語に変更した）。
のセミナー「ＬＣＤがＣＲＴモニター市場に食い込むに
は―動画表示の観点から―」（平成１０年８月２８日）
の予稿集の１頁から６頁や、日本学術振興会の情報科学
用有機材料第１４２委員会（以下、１４２委員会）のＡ
部会（液晶材料）第７１回・Ｂ部会（インテリジェント
有機材料）第６２回合同研究会資料（平成１０年１１月
２０日）の１頁から５頁である。これらの文献のうち１
４２委員会の文献の図３には、インパルス型とホールド
型で移動する文字がどのように異なって観察されるかと
いう図が示されている。この図を図１１として引用する
（転載時に、表記を日本語に変更した）。
【００１３】図１１では、文字Ａが同じ速度で右側に進
んでいるとしている。（ａ）のＣＲＴ上ではＡの文字は
光った後すぐに消え、次に現れるときはやや右のところ
で光った後すぐに消える。一方、（ｂ）の十分に応答が
速い液晶ディスプレイ上（図ではＴＦＴ ＬＣＤとし
た）では、Ａの文字が表示されると、画面の走査が一巡
して次の走査が行われるまで同じ所に表示されたままで
保持され、次の走査の後では突然次の場所に移動して、
そのまま表示が保持される。
んでいるとしている。（ａ）のＣＲＴ上ではＡの文字は
光った後すぐに消え、次に現れるときはやや右のところ
で光った後すぐに消える。一方、（ｂ）の十分に応答が
速い液晶ディスプレイ上（図ではＴＦＴ ＬＣＤとし
た）では、Ａの文字が表示されると、画面の走査が一巡
して次の走査が行われるまで同じ所に表示されたままで
保持され、次の走査の後では突然次の場所に移動して、
そのまま表示が保持される。
【００１４】このような文字を目で追いかけると、
（ａ）のＣＲＴでは、目は等速で追いかけることによっ
て光ったときの文字だけが見える。一方、（ｂ）の液晶
ディスプレイ上では、等速で追いかけようとすると、直
前の走査で書きこまれた画面がそのまま表示されている
ので、目の網膜上では次第に左のほうに移動する文字が
見られる。すなわち、観察時に、Ａの文字は、糸を引い
たように、あるいは尾を引いたように観察され、鮮明に
認識できない。
（ａ）のＣＲＴでは、目は等速で追いかけることによっ
て光ったときの文字だけが見える。一方、（ｂ）の液晶
ディスプレイ上では、等速で追いかけようとすると、直
前の走査で書きこまれた画面がそのまま表示されている
ので、目の網膜上では次第に左のほうに移動する文字が
見られる。すなわち、観察時に、Ａの文字は、糸を引い
たように、あるいは尾を引いたように観察され、鮮明に
認識できない。
【００１５】このように、解析の結果、ホールド型で良
好な動画表示を行うには、液晶の応答速度が改善される
だけでは不充分であり、ホールド型の表示光がホールド
（保持）される動作方式に起因する問題があることが指
摘された。これを改善するには、（１）表示光のホール
ド時間を短くする、（２）表示光をできるだけ画像の動
きに沿った画面位置に配置する、という二つの方法が考
えられる。
好な動画表示を行うには、液晶の応答速度が改善される
だけでは不充分であり、ホールド型の表示光がホールド
（保持）される動作方式に起因する問題があることが指
摘された。これを改善するには、（１）表示光のホール
ド時間を短くする、（２）表示光をできるだけ画像の動
きに沿った画面位置に配置する、という二つの方法が考
えられる。
【００１６】（１）のホールド時間を短くする方法とし
て、液晶学会のフォーラムの同じ予稿集の２０頁から２
３頁には、補償板を使用したπセル構造を用い高速化し
たＬＣＤでバックライト光源を点滅して表示する技術が
示されている。また、バックライト光源は定常的に点灯
し、リセット状態を挿入することによりホールド時間を
短くする技術に関しても述べられている。一方、フィー
ルド周波数を増大することにより、改善が可能であるこ
とが液晶学会のフォーラムの予稿集の５頁から６頁に示
されている。
て、液晶学会のフォーラムの同じ予稿集の２０頁から２
３頁には、補償板を使用したπセル構造を用い高速化し
たＬＣＤでバックライト光源を点滅して表示する技術が
示されている。また、バックライト光源は定常的に点灯
し、リセット状態を挿入することによりホールド時間を
短くする技術に関しても述べられている。一方、フィー
ルド周波数を増大することにより、改善が可能であるこ
とが液晶学会のフォーラムの予稿集の５頁から６頁に示
されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、液晶
表示素子のホールド型表示に起因する動画質の劣化であ
る。その理由は、上述の通りであり、ホールド型表示方
式そのものが原因となっている。
表示素子のホールド型表示に起因する動画質の劣化であ
る。その理由は、上述の通りであり、ホールド型表示方
式そのものが原因となっている。
【００１８】第２の問題点は、バックライトの点滅によ
るシャッタ方式やリセット駆動によるシャッタ方式で
は、構造が煩雑になる割に十分な効果が得られない点で
ある。その理由は、これらの方法は、液晶表示モード自
身はホールド型であり、十分な改善を行うには暗い状態
を挿入する時間を増やすしかないためである。このた
め、ＣＲＴに十分に近い表示を行うには、１フィールド
時間のうち１ミリ秒程度の明時間とし、他の時間を暗時
間としなけらばならない。バックライトの点滅方式で
は、高電圧で駆動する必要のあるバックライト用の駆動
回路を高速化する必要があり、コスト面での問題が大き
い。一方、リセット駆動によるシャッタ方式では、液晶
の応答速度が極めて速い場合でしか輝度が得られない。
るシャッタ方式やリセット駆動によるシャッタ方式で
は、構造が煩雑になる割に十分な効果が得られない点で
ある。その理由は、これらの方法は、液晶表示モード自
身はホールド型であり、十分な改善を行うには暗い状態
を挿入する時間を増やすしかないためである。このた
め、ＣＲＴに十分に近い表示を行うには、１フィールド
時間のうち１ミリ秒程度の明時間とし、他の時間を暗時
間としなけらばならない。バックライトの点滅方式で
は、高電圧で駆動する必要のあるバックライト用の駆動
回路を高速化する必要があり、コスト面での問題が大き
い。一方、リセット駆動によるシャッタ方式では、液晶
の応答速度が極めて速い場合でしか輝度が得られない。
【００１９】従って、本発明の目的は、ホールド型表示
に起因する尾を引いたように見える画像ボケを改善する
ことにある。
に起因する尾を引いたように見える画像ボケを改善する
ことにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明における第１発明
は、高輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達
するまでに所定の輝度より高透過率な状態を経由し、低
輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達するま
でに所定の輝度より高透過率な状態を経由しないホール
ド型表示素子である。
は、高輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達
するまでに所定の輝度より高透過率な状態を経由し、低
輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達するま
でに所定の輝度より高透過率な状態を経由しないホール
ド型表示素子である。
【００２１】第２発明は、第１発明において、一つの偏
光板と液晶を有するホールド型表示素子である。第３発
明は、第１発明において、一対の偏光板とその偏光板間
の液晶を有するホールド型表示素子である。第４発明
は、第２発明もしくは第３発明において、液晶が電界の
奇数次の累乗に応じて応答する効果が、電界の偶数次の
累乗に応答する効果より大きい液晶を用いたホールド型
表示素子である。
光板と液晶を有するホールド型表示素子である。第３発
明は、第１発明において、一対の偏光板とその偏光板間
の液晶を有するホールド型表示素子である。第４発明
は、第２発明もしくは第３発明において、液晶が電界の
奇数次の累乗に応じて応答する効果が、電界の偶数次の
累乗に応答する効果より大きい液晶を用いたホールド型
表示素子である。
【００２２】第５発明は、第２発明もしくは第３発明に
おいて、液晶材料として強誘電性液晶を使用したホール
ド型表示素子である。第６発明は、第２発明もしくは第
３発明において、液晶材料として反強誘電性液晶を使用
したホールド型表示素子である。第７発明は、第２発明
もしくは第３発明において、液晶材料としてエレクトロ
クリニック現象を示す材料を用いたホールド型表示素子
である。
おいて、液晶材料として強誘電性液晶を使用したホール
ド型表示素子である。第６発明は、第２発明もしくは第
３発明において、液晶材料として反強誘電性液晶を使用
したホールド型表示素子である。第７発明は、第２発明
もしくは第３発明において、液晶材料としてエレクトロ
クリニック現象を示す材料を用いたホールド型表示素子
である。
【００２３】第８発明は、第３発明から第７発明におい
て、一対の偏光板の光学軸がほぼ直交するように配置さ
れたホールド型表示素子である。第９発明は、第２発明
若しくは第８発明において、液晶の屈折率楕円体の基板
面への射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一
方の極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転する方
向と逆極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転する
方向が異なるホールド型表示素子である。
て、一対の偏光板の光学軸がほぼ直交するように配置さ
れたホールド型表示素子である。第９発明は、第２発明
若しくは第８発明において、液晶の屈折率楕円体の基板
面への射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一
方の極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転する方
向と逆極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転する
方向が異なるホールド型表示素子である。
【００２４】第１０発明は、第９発明において、電界無
印加時は長軸が一対の偏光板の透過軸同士を２等分する
位置にあり、一方の極性の電界を印加した時に一方の偏
光板の透過軸方向に長軸が回転し、逆極性の電界を印加
した時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転するホ
ールド型表示素子である。第１１発明は、第２発明若し
くは第８発明において、液晶の屈折率楕円体の基板面へ
の射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一方の
極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転し、逆極性
の電界を印加した時には長軸が面内でほぼ回転しないホ
ールド型表示素子である。
印加時は長軸が一対の偏光板の透過軸同士を２等分する
位置にあり、一方の極性の電界を印加した時に一方の偏
光板の透過軸方向に長軸が回転し、逆極性の電界を印加
した時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転するホ
ールド型表示素子である。第１１発明は、第２発明若し
くは第８発明において、液晶の屈折率楕円体の基板面へ
の射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一方の
極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転し、逆極性
の電界を印加した時には長軸が面内でほぼ回転しないホ
ールド型表示素子である。
【００２５】第１２発明は、第１１発明において、電界
無印加時及び一方の極性の電界を印加した時は、一方の
偏光板の透過軸方向に屈折率楕円体の基板面への射影の
長軸があり、逆極性の電界を印加した時に他方の偏光板
の透過軸方向に長軸が回転するホールド型表示素子であ
る。第１３発明は、第２発明もしくは第３発明におい
て、液晶が電界の偶数次の累乗に応じて応答する効果
が、電界の奇数次の累乗に応答する効果より大きい液晶
を用いたホールド型表示素子である。
無印加時及び一方の極性の電界を印加した時は、一方の
偏光板の透過軸方向に屈折率楕円体の基板面への射影の
長軸があり、逆極性の電界を印加した時に他方の偏光板
の透過軸方向に長軸が回転するホールド型表示素子であ
る。第１３発明は、第２発明もしくは第３発明におい
て、液晶が電界の偶数次の累乗に応じて応答する効果
が、電界の奇数次の累乗に応答する効果より大きい液晶
を用いたホールド型表示素子である。
【００２６】第１４発明は、第２発明もしくは第３発明
において、液晶材料としてネマチック液晶を使用したホ
ールド型液晶表示素子である。第１５発明は、第２発明
もしくは第３発明において、液晶材料としてカイラルネ
マチック（コレステリック）液晶を使用したホールド型
液晶表示素子である。第１６発明は、第１３発明から第
１５発明において、一対の偏光板の光学軸がほぼ直交す
るように配置されたホールド型表示素子である。
において、液晶材料としてネマチック液晶を使用したホ
ールド型液晶表示素子である。第１５発明は、第２発明
もしくは第３発明において、液晶材料としてカイラルネ
マチック（コレステリック）液晶を使用したホールド型
液晶表示素子である。第１６発明は、第１３発明から第
１５発明において、一対の偏光板の光学軸がほぼ直交す
るように配置されたホールド型表示素子である。
【００２７】第１７発明は、第２発明もしくは第１６発
明において、液晶の屈折率楕円体の基板面への射影が長
軸と単軸を有する楕円体形状であり、電界無印加時は一
方の偏光板の透過軸方向に長軸があり、電界を印加した
時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転するホール
ド型表示素子である。第１８発明は、第２発明もしくは
第３発明において、電圧・透過率特性を変えるような光
学補償板が付加されたホールド型表示素子である。第１
９発明は、第１８発明において、特に高電圧域を利用し
て表示動作を行うような電圧・透過率特性とする光学補
償板を付加したホールド型表示素子である。
明において、液晶の屈折率楕円体の基板面への射影が長
軸と単軸を有する楕円体形状であり、電界無印加時は一
方の偏光板の透過軸方向に長軸があり、電界を印加した
時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転するホール
ド型表示素子である。第１８発明は、第２発明もしくは
第３発明において、電圧・透過率特性を変えるような光
学補償板が付加されたホールド型表示素子である。第１
９発明は、第１８発明において、特に高電圧域を利用し
て表示動作を行うような電圧・透過率特性とする光学補
償板を付加したホールド型表示素子である。
【００２８】第２０発明は、第２発明もしくは第３発明
において、液晶による画素容量と並列に抵抗を設けたホ
ールド型表示素子である。第２１発明は、第２０発明に
おいて、抵抗と液晶の画素容量によるＲＣ時定数が１フ
ィールド時間と同程度かそれより短いホールド型表示素
子である。第２２発明は、第２発明もしくは第３発明に
おいて、イオンが混入されているホールド型表示素子で
ある。
において、液晶による画素容量と並列に抵抗を設けたホ
ールド型表示素子である。第２１発明は、第２０発明に
おいて、抵抗と液晶の画素容量によるＲＣ時定数が１フ
ィールド時間と同程度かそれより短いホールド型表示素
子である。第２２発明は、第２発明もしくは第３発明に
おいて、イオンが混入されているホールド型表示素子で
ある。
【００２９】第２３発明は、第２２発明において、イオ
ン密度と拡散係数から決められる時定数が１フィールド
時間と同程度かそれより短いホールド型表示素子であ
る。第２４発明は、第２３発明において、正及び負のイ
オンがイオン電荷とイオン数で決定される値をほぼ等し
くし電気的中性条件がほぼ保たれているホールド型表示
素子である。第２５発明は、第１発明から第２４発明に
おいて、画素毎に表示部を駆動するためのスイッチを有
するホールド型表示素子である。
ン密度と拡散係数から決められる時定数が１フィールド
時間と同程度かそれより短いホールド型表示素子であ
る。第２４発明は、第２３発明において、正及び負のイ
オンがイオン電荷とイオン数で決定される値をほぼ等し
くし電気的中性条件がほぼ保たれているホールド型表示
素子である。第２５発明は、第１発明から第２４発明に
おいて、画素毎に表示部を駆動するためのスイッチを有
するホールド型表示素子である。
【００３０】第２６発明は、第２５発明において、画素
を駆動するスイッチが保持動作の期間に、一定の時定数
で画素に電荷を注入するホールド型表示素子である。第
２７発明は、第２６発明において、スイッチの両端の電
位差が大きい場合にスイッチが保持動作の期間に注入さ
れる電荷量が大きいホールド型表示素子である。
を駆動するスイッチが保持動作の期間に、一定の時定数
で画素に電荷を注入するホールド型表示素子である。第
２７発明は、第２６発明において、スイッチの両端の電
位差が大きい場合にスイッチが保持動作の期間に注入さ
れる電荷量が大きいホールド型表示素子である。
【００３１】第２８発明は、第２５発明において、液晶
による画素容量と直列に抵抗が設けられたホールド型表
示素子である。第２９発明は、第２８発明において、画
素と直列に設けられた抵抗の抵抗値がスイッチのオン抵
抗とオフ抵抗の間の値であるホールド型表示素子であ
る。第３０発明は、第１発明において、自発光素子を用
いたホールド型表示素子である。
による画素容量と直列に抵抗が設けられたホールド型表
示素子である。第２９発明は、第２８発明において、画
素と直列に設けられた抵抗の抵抗値がスイッチのオン抵
抗とオフ抵抗の間の値であるホールド型表示素子であ
る。第３０発明は、第１発明において、自発光素子を用
いたホールド型表示素子である。
【００３２】第３１発明は、第１〜３０発明のホールド
型表示素子を用いたディスプレイである。第３２発明
は、第３１発明のディスプレイを用いたモニタである。
第３３発明は、第１〜３０発明のホールド型表示素子を
用いたライトバルブである。第３４発明は、第３３発明
のライトバルブを用いたプロジェクタである。
型表示素子を用いたディスプレイである。第３２発明
は、第３１発明のディスプレイを用いたモニタである。
第３３発明は、第１〜３０発明のホールド型表示素子を
用いたライトバルブである。第３４発明は、第３３発明
のライトバルブを用いたプロジェクタである。
【００３３】
【作用】従って、本発明によれば、表示モードそのもの
が高輝度な階調を経由した後、安定輝度に到達し、その
時間平均輝度で所望の輝度を達成するため、通常のホー
ルド型で見られる動画ボケが発生しない。
が高輝度な階調を経由した後、安定輝度に到達し、その
時間平均輝度で所望の輝度を達成するため、通常のホー
ルド型で見られる動画ボケが発生しない。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態は、表
示が高輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達
するまでに所定の輝度より高透過率な状態を経由し、低
輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達するま
でに所定の輝度より高透過率な状態を経由しないホール
ド型表示素子である。
を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態は、表
示が高輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達
するまでに所定の輝度より高透過率な状態を経由し、低
輝度な階調では、１フィールド内で安定状態に達するま
でに所定の輝度より高透過率な状態を経由しないホール
ド型表示素子である。
【００３５】図１を参照して、本発明の第１の実施の形
態について説明する。図１は本実施の形態のホールド型
表示素子の透過率の時間変化を示す図であり、実線はホ
ールド型表示素子のある画素の透過率変化の様子、点線
は実線の透過率変化を生じる画素を観察した場合に観察
者の目の積分効果により認知される輝度変化である。
態について説明する。図１は本実施の形態のホールド型
表示素子の透過率の時間変化を示す図であり、実線はホ
ールド型表示素子のある画素の透過率変化の様子、点線
は実線の透過率変化を生じる画素を観察した場合に観察
者の目の積分効果により認知される輝度変化である。
【００３６】本実施の形態のホールド型表示素子では、
高輝度な階調を表示する場合には、図１の実線に沿って
ＡからＢ、Ｃへと透過率が変化する。この画素のみを注
視した場合の目による蓄積輝度は、図の点線のようにな
る。
高輝度な階調を表示する場合には、図１の実線に沿って
ＡからＢ、Ｃへと透過率が変化する。この画素のみを注
視した場合の目による蓄積輝度は、図の点線のようにな
る。
【００３７】本発明の第２の実施の形態は、第１の実施
の形態において、ホールド型表示素子が一つの偏光板と
液晶を有するホールド型表示素子である。本発明の第３
の実施の形態は、第１の実施の形態において、ホールド
型表示素子が一対の偏光板とその偏光板間の液晶を有す
るホールド型表示素子である。
の形態において、ホールド型表示素子が一つの偏光板と
液晶を有するホールド型表示素子である。本発明の第３
の実施の形態は、第１の実施の形態において、ホールド
型表示素子が一対の偏光板とその偏光板間の液晶を有す
るホールド型表示素子である。
【００３８】本発明の第４の実施の形態は、第２もしく
は第３の実施の形態において、液晶が電界の奇数次の累
乗に応じて応答する効果が、電界の偶数次の累乗に応答
する効果より大きい液晶を用いたことを特徴とするホー
ルド型表示素子である。尚、電界の奇数次の累乗とは、
電界の１乗、３乗、５乗等のことであり、電界の偶数次
の累乗とは、電界の２乗、４乗、６乗等のことである。
は第３の実施の形態において、液晶が電界の奇数次の累
乗に応じて応答する効果が、電界の偶数次の累乗に応答
する効果より大きい液晶を用いたことを特徴とするホー
ルド型表示素子である。尚、電界の奇数次の累乗とは、
電界の１乗、３乗、５乗等のことであり、電界の偶数次
の累乗とは、電界の２乗、４乗、６乗等のことである。
【００３９】本発明の第５の実施の形態は、第２もしく
は第３の実施の形態において、液晶材料として強誘電性
液晶を使用したホールド型表示素子である。本発明の第
６の実施の形態は、第２もしくは第３の実施の形態にお
いて、液晶材料として反強誘電性液晶を使用したホール
ド型表示素子である。本発明の第７の実施の形態は、第
２もしくは第３の実施の形態において、液晶材料として
エレクトロクリニック現象を示す材料を用いたホールド
型表示素子である。
は第３の実施の形態において、液晶材料として強誘電性
液晶を使用したホールド型表示素子である。本発明の第
６の実施の形態は、第２もしくは第３の実施の形態にお
いて、液晶材料として反強誘電性液晶を使用したホール
ド型表示素子である。本発明の第７の実施の形態は、第
２もしくは第３の実施の形態において、液晶材料として
エレクトロクリニック現象を示す材料を用いたホールド
型表示素子である。
【００４０】本発明の第８の実施の形態は、第３から第
７の実施の形態において、一対の偏光板の光学軸がほぼ
直交するように配置されたホールド型表示素子である。
本発明の第９の実施の形態は、第２もしくは第８の実施
の形態において、液晶の屈折率楕円体の基板面への射影
が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一方の極性の
電界を印加した時に長軸が面内で回転する方向と逆極性
の電界を印加した時に長軸が面内で回転する方向が異な
るホールド型表示素子である。
７の実施の形態において、一対の偏光板の光学軸がほぼ
直交するように配置されたホールド型表示素子である。
本発明の第９の実施の形態は、第２もしくは第８の実施
の形態において、液晶の屈折率楕円体の基板面への射影
が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一方の極性の
電界を印加した時に長軸が面内で回転する方向と逆極性
の電界を印加した時に長軸が面内で回転する方向が異な
るホールド型表示素子である。
【００４１】本発明の第１０の実施の形態は、第９の実
施の形態において、電界無印加時は長軸が一対の偏光板
の透過軸同士を２等分する位置にあり、一方の極性の電
界を印加した時に、一方の偏光板の透過軸方向に長軸が
回転し、逆極性の電界を印加した時に、他方の偏光板の
透過軸方向に長軸が回転するホールド型表示素子であ
る。
施の形態において、電界無印加時は長軸が一対の偏光板
の透過軸同士を２等分する位置にあり、一方の極性の電
界を印加した時に、一方の偏光板の透過軸方向に長軸が
回転し、逆極性の電界を印加した時に、他方の偏光板の
透過軸方向に長軸が回転するホールド型表示素子であ
る。
【００４２】図２を参照して本発明の第１０の実施の形
態の動作を説明する。図２においては、本実施の形態の
ホールド型表示素子の二つの偏光板の透過軸１、２の方
向、及び液晶の屈折率楕円体の基板面内への射影を複屈
折平均方向３として示している。偏光板の透過軸１、２
は互いに直交している。また、二つの偏光板の透過軸
１、２の間の角度を２等分する線を点線で示している。
態の動作を説明する。図２においては、本実施の形態の
ホールド型表示素子の二つの偏光板の透過軸１、２の方
向、及び液晶の屈折率楕円体の基板面内への射影を複屈
折平均方向３として示している。偏光板の透過軸１、２
は互いに直交している。また、二つの偏光板の透過軸
１、２の間の角度を２等分する線を点線で示している。
【００４３】図２（ａ）の状態では、一方の偏光板の透
過軸２と液晶の複屈折平均方向３の長軸が一致する。こ
の結果、透過する光は極めて少なくなり、通常、黒と表
される暗い表示が得られる。これに対し、（ｂ）の状態
では、液晶の複屈折平均方向３の長軸は、一対の偏光板
の透過軸１、２の間を二等分する位置にある。この結
果、透過する光は極めて多くなり、通常、白と表される
明るい表示が得られる。また、（ｃ）の状態では、液晶
の複屈折平均方向３の長軸は、（ａ）状態とは逆の偏光
板の透過軸１と平行な状態に近づく位置まで回転してい
る。この結果、透過する光は再び減少し、（ａ）よりは
明るいが暗い状態となる。
過軸２と液晶の複屈折平均方向３の長軸が一致する。こ
の結果、透過する光は極めて少なくなり、通常、黒と表
される暗い表示が得られる。これに対し、（ｂ）の状態
では、液晶の複屈折平均方向３の長軸は、一対の偏光板
の透過軸１、２の間を二等分する位置にある。この結
果、透過する光は極めて多くなり、通常、白と表される
明るい表示が得られる。また、（ｃ）の状態では、液晶
の複屈折平均方向３の長軸は、（ａ）状態とは逆の偏光
板の透過軸１と平行な状態に近づく位置まで回転してい
る。この結果、透過する光は再び減少し、（ａ）よりは
明るいが暗い状態となる。
【００４４】この図２の（ａ）から（ｃ）への変化は、
まさに図１のＡからＣへの変化に対応している。また、
電界の一方の極性が（ａ）、他方の極性が（ｂ）に対応
する。このように、偏光板と液晶の配置および電界の極
性の調整により、本実施の形態の動作が実現される。
まさに図１のＡからＣへの変化に対応している。また、
電界の一方の極性が（ａ）、他方の極性が（ｂ）に対応
する。このように、偏光板と液晶の配置および電界の極
性の調整により、本実施の形態の動作が実現される。
【００４５】本発明の第１１の実施の形態は、第２もし
くは第８の実施の形態において、液晶の屈折率楕円体の
基板面への射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であ
り、一方の極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転
し、逆極性の電界を印加した時には長軸が面内でほぼ回
転しないホールド型表示素子である。本発明の第１２の
実施の形態は、第１１の実施の形態において、電界無印
加時及び一方の極性の電界を印加した時は、一方の偏光
板の透過軸方向に屈折率楕円体の基板面への射影の長軸
があり、逆極性の電界を印加した時に他方の偏光板の透
過軸方向に長軸が回転するホールド型表示素子である。
くは第８の実施の形態において、液晶の屈折率楕円体の
基板面への射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であ
り、一方の極性の電界を印加した時に長軸が面内で回転
し、逆極性の電界を印加した時には長軸が面内でほぼ回
転しないホールド型表示素子である。本発明の第１２の
実施の形態は、第１１の実施の形態において、電界無印
加時及び一方の極性の電界を印加した時は、一方の偏光
板の透過軸方向に屈折率楕円体の基板面への射影の長軸
があり、逆極性の電界を印加した時に他方の偏光板の透
過軸方向に長軸が回転するホールド型表示素子である。
【００４６】本発明の第１３の実施の形態は、第２もし
くは第３の実施の形態において、液晶が電界の偶数次の
累乗に応じて応答する効果が、電界の奇数次の累乗に応
答する効果より大きい液晶を用いたことを特徴とするホ
ールド型表示素子である。尚、電界の奇数次の累乗と
は、電界の１乗、３乗、５乗等のことであり、電界の偶
数次の累乗とは、電界の２乗、４乗、６乗等のことであ
る。
くは第３の実施の形態において、液晶が電界の偶数次の
累乗に応じて応答する効果が、電界の奇数次の累乗に応
答する効果より大きい液晶を用いたことを特徴とするホ
ールド型表示素子である。尚、電界の奇数次の累乗と
は、電界の１乗、３乗、５乗等のことであり、電界の偶
数次の累乗とは、電界の２乗、４乗、６乗等のことであ
る。
【００４７】本発明の第１４の実施の形態は、第２もし
くは第３の実施の形態において、液晶材料としてネマチ
ック液晶を使用したホールド型液晶表示素子である。本
発明の第１５の実施の形態は、第２もしくは第３の実施
の形態において、液晶材料としてカイラルネマチック
（コレステリック）液晶を使用したホールド型液晶表示
素子である。
くは第３の実施の形態において、液晶材料としてネマチ
ック液晶を使用したホールド型液晶表示素子である。本
発明の第１５の実施の形態は、第２もしくは第３の実施
の形態において、液晶材料としてカイラルネマチック
（コレステリック）液晶を使用したホールド型液晶表示
素子である。
【００４８】本発明の第１６の実施の形態は、第１３か
ら第１５の実施の形態において、一対の偏光板の光学軸
がほぼ直交するように配置されたホールド型表示素子で
ある。本発明の第１７の実施の形態は、第２もしくは第
１６の実施の形態において、液晶の屈折率楕円体の基板
面への射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、電
界無印加時は一方の偏光板の透過軸方向に長軸があり、
電界を印加した時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が
回転するホールド型表示素子である。本発明の第１８の
実施の形態は、第２もしくは第３の実施の形態におい
て、電圧・透過率特性を変えるような光学補償板が付加
されたことを特徴とするホールド型表示素子である。
ら第１５の実施の形態において、一対の偏光板の光学軸
がほぼ直交するように配置されたホールド型表示素子で
ある。本発明の第１７の実施の形態は、第２もしくは第
１６の実施の形態において、液晶の屈折率楕円体の基板
面への射影が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、電
界無印加時は一方の偏光板の透過軸方向に長軸があり、
電界を印加した時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が
回転するホールド型表示素子である。本発明の第１８の
実施の形態は、第２もしくは第３の実施の形態におい
て、電圧・透過率特性を変えるような光学補償板が付加
されたことを特徴とするホールド型表示素子である。
【００４９】本発明の第１９の実施の形態は、第１８の
実施の形態において、特に高電圧域を利用して表示動作
を行うような電圧・透過率特性とする光学補償板を付加
したことを特徴とするホールド型表示素子である。
実施の形態において、特に高電圧域を利用して表示動作
を行うような電圧・透過率特性とする光学補償板を付加
したことを特徴とするホールド型表示素子である。
【００５０】次に、本発明の第１８および第１９の実施
の形態の動作を図３を参照して説明する。図３は、例え
ばＤの実線のグラフで光学補償板を付加していない標準
条件の電圧に対する透過率を表している。この標準条件
に対し、光学補償板を付加することにより、電圧に対す
る透過率特性を変化させることができ、例えば高輝度の
ピークを低電圧側にシフトした点線のＥの特性や、高輝
度のピークを高電圧側にシフトした破線のＦのような特
性が実現できる。例えばＥのような特性では、電圧を調
整することにより、高輝度ピークを経由するかしないか
の選択が可能となる。これにより図１に示したような特
性を電圧の調整により実現することが可能となる。
の形態の動作を図３を参照して説明する。図３は、例え
ばＤの実線のグラフで光学補償板を付加していない標準
条件の電圧に対する透過率を表している。この標準条件
に対し、光学補償板を付加することにより、電圧に対す
る透過率特性を変化させることができ、例えば高輝度の
ピークを低電圧側にシフトした点線のＥの特性や、高輝
度のピークを高電圧側にシフトした破線のＦのような特
性が実現できる。例えばＥのような特性では、電圧を調
整することにより、高輝度ピークを経由するかしないか
の選択が可能となる。これにより図１に示したような特
性を電圧の調整により実現することが可能となる。
【００５１】また、本発明の第１９の実施形態は、特に
高速応答を要求される場合に有効であり、図３のＦのよ
うな高電圧域を使用することにより、高速応答を可能と
する。
高速応答を要求される場合に有効であり、図３のＦのよ
うな高電圧域を使用することにより、高速応答を可能と
する。
【００５２】本発明の第２０の実施の形態は、第２もし
くは第３の実施の形態において、液晶による画素容量と
並列に抵抗を設けたことを特徴とするホールド型表示素
子である。本発明の第２０の実施の形態およびその動作
を図４を用いて説明する。図４は本実施の形態をアクテ
ィブマトリクス形の画素に適用した時の簡略化した等価
回路図である。画素スイッチ４はアクティブマトリクス
形でない場合は不要である。液晶５と抵抗６は並列に配
置される。
くは第３の実施の形態において、液晶による画素容量と
並列に抵抗を設けたことを特徴とするホールド型表示素
子である。本発明の第２０の実施の形態およびその動作
を図４を用いて説明する。図４は本実施の形態をアクテ
ィブマトリクス形の画素に適用した時の簡略化した等価
回路図である。画素スイッチ４はアクティブマトリクス
形でない場合は不要である。液晶５と抵抗６は並列に配
置される。
【００５３】本実施の形態の動作は次のようになる。ア
クティブマトリクス形では画素スイッチ４を介し、それ
以外では直接、液晶による画素容量５に電荷が充電され
ることにより画素容量５の駆動が行われる。充電される
電荷は、抵抗６によりリークされる。このリークの結
果、液晶配向が変化する。液晶配向がリークにより変化
したときに透過率が低い状態となるように設定すること
により、第２もしくは第３の実施の形態の動作が実現さ
れる。
クティブマトリクス形では画素スイッチ４を介し、それ
以外では直接、液晶による画素容量５に電荷が充電され
ることにより画素容量５の駆動が行われる。充電される
電荷は、抵抗６によりリークされる。このリークの結
果、液晶配向が変化する。液晶配向がリークにより変化
したときに透過率が低い状態となるように設定すること
により、第２もしくは第３の実施の形態の動作が実現さ
れる。
【００５４】本発明の第２１の実施の形態は、第２０の
実施の形態において、抵抗６と画素容量５によるＲＣ時
定数が１フィールド時間と同程度かそれより短いことを
特徴とするホールド型表示素子である。
実施の形態において、抵抗６と画素容量５によるＲＣ時
定数が１フィールド時間と同程度かそれより短いことを
特徴とするホールド型表示素子である。
【００５５】本発明の第２２の実施の形態は、第２もし
くは第３の実施の形態において、イオンが混入されてい
ることを特徴とするホールド型表示素子である。本発明
の第２３の実施の形態は、第２２の実施の形態におい
て、イオン密度と拡散係数から決められる時定数が１フ
ィールド時間と同程度かそれより短いことを特徴とする
ホールド型表示素子である。本発明の第２４の実施の形
態は、第２３の実施の形態において、正及び負のイオン
がイオン電荷とイオン数で決定される値をほぼ等しく
し、電気的中性条件がほぼ保たれていることを特徴とす
るホールド型表示素子である。本発明の第２２から第２
４の実施の形態では、第２０および第２１と同様の動作
が抵抗によらずイオンにより実現される。
くは第３の実施の形態において、イオンが混入されてい
ることを特徴とするホールド型表示素子である。本発明
の第２３の実施の形態は、第２２の実施の形態におい
て、イオン密度と拡散係数から決められる時定数が１フ
ィールド時間と同程度かそれより短いことを特徴とする
ホールド型表示素子である。本発明の第２４の実施の形
態は、第２３の実施の形態において、正及び負のイオン
がイオン電荷とイオン数で決定される値をほぼ等しく
し、電気的中性条件がほぼ保たれていることを特徴とす
るホールド型表示素子である。本発明の第２２から第２
４の実施の形態では、第２０および第２１と同様の動作
が抵抗によらずイオンにより実現される。
【００５６】本発明の第２５の実施の形態は、第１から
第２４の実施の形態において、画素毎に表示部を駆動す
るためのスイッチを有することを特徴とするホールド型
表示素子である。本発明の第２６の実施の形態は、第２
５の実施の形態において、画素を駆動するスイッチが保
持動作の期間に、一定の時定数で画素に電荷を注入する
ことを特徴とするホールド型表示素子である。本発明の
第２７の実施の形態は、第２６の実施の形態において、
スイッチの両端の電位差が大きい場合にスイッチが保持
動作の期間に注入される電荷量が大きいことを特徴とす
るホールド型表示素子である。
第２４の実施の形態において、画素毎に表示部を駆動す
るためのスイッチを有することを特徴とするホールド型
表示素子である。本発明の第２６の実施の形態は、第２
５の実施の形態において、画素を駆動するスイッチが保
持動作の期間に、一定の時定数で画素に電荷を注入する
ことを特徴とするホールド型表示素子である。本発明の
第２７の実施の形態は、第２６の実施の形態において、
スイッチの両端の電位差が大きい場合にスイッチが保持
動作の期間に注入される電荷量が大きいことを特徴とす
るホールド型表示素子である。
【００５７】本発明の第２８の実施の形態は、第２５の
実施の形態において、液晶による画素容量と直列に抵抗
が設けられたことを特徴とするホールド型表示素子であ
る。
実施の形態において、液晶による画素容量と直列に抵抗
が設けられたことを特徴とするホールド型表示素子であ
る。
【００５８】本発明の第２８の実施の形態を図５を参照
して説明する。図５は本実施の形態をアクティブマトリ
クス形の画素に適用した場合の簡略化した等価回路図で
ある。画素スイッチ４はアクティブマトリクス形でない
場合は不要である。液晶による画素容量５と抵抗６は直
列に配置される。
して説明する。図５は本実施の形態をアクティブマトリ
クス形の画素に適用した場合の簡略化した等価回路図で
ある。画素スイッチ４はアクティブマトリクス形でない
場合は不要である。液晶による画素容量５と抵抗６は直
列に配置される。
【００５９】本実施の形態の動作は次のようになる。ア
クティブマトリクス形では画素スイッチ４を介し、それ
以外では直接、画素容量５に電荷が充電されることによ
り液晶の駆動が行われる。充電される電荷に対し、抵抗
６によりある時定数で電荷がさらに注入される。この電
荷注入の結果、液晶配向が変化する。液晶配向が電荷注
入により変化したときに透過率が低い状態となるように
設定することにより、第２もしくは第３の実施の形態の
動作が実現される。
クティブマトリクス形では画素スイッチ４を介し、それ
以外では直接、画素容量５に電荷が充電されることによ
り液晶の駆動が行われる。充電される電荷に対し、抵抗
６によりある時定数で電荷がさらに注入される。この電
荷注入の結果、液晶配向が変化する。液晶配向が電荷注
入により変化したときに透過率が低い状態となるように
設定することにより、第２もしくは第３の実施の形態の
動作が実現される。
【００６０】本発明の第２９の実施の形態は、第２８の
実施の形態において、画素と直列に設けられた抵抗６の
抵抗値が画素スイッチ４のオン抵抗とオフ抵抗の間の値
であることを特徴とするホールド型表示素子である。
実施の形態において、画素と直列に設けられた抵抗６の
抵抗値が画素スイッチ４のオン抵抗とオフ抵抗の間の値
であることを特徴とするホールド型表示素子である。
【００６１】本発明の第３０の実施の形態は、第１の実
施の形態において、自発光素子を用いたことを特徴とす
るホールド型表示素子である。
施の形態において、自発光素子を用いたことを特徴とす
るホールド型表示素子である。
【００６２】本発明の第３１の実施の形態は、第１から
第３０の実施の形態のホールド型表示素子を用いたディ
スプレイである。本発明の第３２の実施の形態は、第３
１の実施の形態のディスプレイを用いたモニタである。
本発明の第３３の実施の形態は、第１から第３０の実施
の形態のホールド型表示素子を用いたライトバルブであ
る。本発明の第３４の実施の形態は、第３３の実施の形
態を用いたプロジェクタである。
第３０の実施の形態のホールド型表示素子を用いたディ
スプレイである。本発明の第３２の実施の形態は、第３
１の実施の形態のディスプレイを用いたモニタである。
本発明の第３３の実施の形態は、第１から第３０の実施
の形態のホールド型表示素子を用いたライトバルブであ
る。本発明の第３４の実施の形態は、第３３の実施の形
態を用いたプロジェクタである。
【００６３】次に、本発明の具体的な構造の実施例を説
明する。本発明の第１の実施例を図６を参照して説明す
る。本実施例は、ポリシリコン（多結晶シリコン、ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ）のＴＦＴアレイを作製し、Ｖ字型の電圧・
透過率(VT)特性を示す液晶材料を駆動した。具体的に
は、ガラス基板１０上に酸化シリコン膜１１を形成した
後、アモルファスシリコンを成長させた。次にエキシマ
レーザを用いてアニールし、アモルファスシリコンをポ
リシリコン１２化させ、更に１００Å（１０ｎｍ）の酸
化シリコン膜１１を成長させた。パターニングした後、
フォトレジストをゲート形状より若干大きく（後にＬＤ
Ｄ領域１３、１４を形成するため）パターニングし、リ
ンイオンをドーピングすることによりソース領域（電
極）１５とドレイン領域（電極）１６を形成した。
明する。本発明の第１の実施例を図６を参照して説明す
る。本実施例は、ポリシリコン（多結晶シリコン、ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ）のＴＦＴアレイを作製し、Ｖ字型の電圧・
透過率(VT)特性を示す液晶材料を駆動した。具体的に
は、ガラス基板１０上に酸化シリコン膜１１を形成した
後、アモルファスシリコンを成長させた。次にエキシマ
レーザを用いてアニールし、アモルファスシリコンをポ
リシリコン１２化させ、更に１００Å（１０ｎｍ）の酸
化シリコン膜１１を成長させた。パターニングした後、
フォトレジストをゲート形状より若干大きく（後にＬＤ
Ｄ領域１３、１４を形成するため）パターニングし、リ
ンイオンをドーピングすることによりソース領域（電
極）１５とドレイン領域（電極）１６を形成した。
【００６４】更に、酸化シリコン膜１１を成長させた
後、マイクロクリスタルシリコン（μ−ｃ−Ｓｉ）とタ
ングステンシリサイド（ＷＳｉ）を成長させ、ゲート形
状にパターニングした。更に、パターニングしたフォト
レジストにより必要領域にのみリンイオンをドーピング
することによりＬＤＤ領域１３、１４を形成した。酸化
シリコン膜１１と窒化シリコン膜１６を連続成長させた
後、コンタクト用の穴をあけ、アルミニウムとチタンを
スパッタで形成しパターニングした。窒化シリコン膜１
６を形成し、コンタクト用の穴をあけ、画素電極用１７
に透明電極であるＩＴＯを形成しパターニングした。
後、マイクロクリスタルシリコン（μ−ｃ−Ｓｉ）とタ
ングステンシリサイド（ＷＳｉ）を成長させ、ゲート形
状にパターニングした。更に、パターニングしたフォト
レジストにより必要領域にのみリンイオンをドーピング
することによりＬＤＤ領域１３、１４を形成した。酸化
シリコン膜１１と窒化シリコン膜１６を連続成長させた
後、コンタクト用の穴をあけ、アルミニウムとチタンを
スパッタで形成しパターニングした。窒化シリコン膜１
６を形成し、コンタクト用の穴をあけ、画素電極用１７
に透明電極であるＩＴＯを形成しパターニングした。
【００６５】このようにして図６に示すようなプレーナ
型のＴＦＴ画素スイッチを作成し、ＴＦＴアレイを形成
した。ガラス基板上にはＴＦＴスイッチによる画素アレ
イのみ設け、駆動回路は基板内に設けず単結晶シリコン
により作製し、外部に取り付けた。このようにして作製
したＴＦＴアレイ基板と、対向電極となるＩＴＯを全面
にパターニングした後、遮光用のクロムのパターニング
層を有する対向基板とを用意した。対向基板側に１．８
μｍのパターニングされた柱を作製し、セルギャップを
保つためのスペーサとして使用すると同時に耐衝撃力を
有するようにした。
型のＴＦＴ画素スイッチを作成し、ＴＦＴアレイを形成
した。ガラス基板上にはＴＦＴスイッチによる画素アレ
イのみ設け、駆動回路は基板内に設けず単結晶シリコン
により作製し、外部に取り付けた。このようにして作製
したＴＦＴアレイ基板と、対向電極となるＩＴＯを全面
にパターニングした後、遮光用のクロムのパターニング
層を有する対向基板とを用意した。対向基板側に１．８
μｍのパターニングされた柱を作製し、セルギャップを
保つためのスペーサとして使用すると同時に耐衝撃力を
有するようにした。
【００６６】また、対向基板の画素領域外部に紫外線硬
化用のシール材を塗布した。ＴＦＴＹ基板と対向基板を
接着した後、液晶を注入した。液晶材料としては、連続
階調表示が可能なＶ字型のＶＴ特性を示すスメクティッ
ク液晶材料を使用した。その液晶材料として無閾反強誘
電性液晶と呼ばれる液晶を使用し、その液晶を電界無印
加時に黒となるようにクロスニコルの偏光板間に配置し
て測った電圧・透過率特性は図７の形状であった。
化用のシール材を塗布した。ＴＦＴＹ基板と対向基板を
接着した後、液晶を注入した。液晶材料としては、連続
階調表示が可能なＶ字型のＶＴ特性を示すスメクティッ
ク液晶材料を使用した。その液晶材料として無閾反強誘
電性液晶と呼ばれる液晶を使用し、その液晶を電界無印
加時に黒となるようにクロスニコルの偏光板間に配置し
て測った電圧・透過率特性は図７の形状であった。
【００６７】実際の実施例では、この測定とは偏光板の
配置を変え、図２のように一方の極性（ここではプラス
極性とした）の電界印加時に黒となるようにクロスニコ
ルの偏光板間に配置した。本実施例は、第３の実施の形
態、第４の実施の形態、第６の実施の形態、第８から第
１０の実施の形態、第２５の実施の形態を実施した例で
ある。
配置を変え、図２のように一方の極性（ここではプラス
極性とした）の電界印加時に黒となるようにクロスニコ
ルの偏光板間に配置した。本実施例は、第３の実施の形
態、第４の実施の形態、第６の実施の形態、第８から第
１０の実施の形態、第２５の実施の形態を実施した例で
ある。
【００６８】本実施例では、通常の液晶表示装置と異な
るほかの点として、信号処理回路があげられる。本実施
例で使用した信号処理回路では、階調の輝度に応じて駆
動信号を次のように選択する。高輝度な階調ではフィー
ルドの切換え毎に印加電圧の極性を変化させ、先述のよ
うに高い透過率を経由するようにし、一方、低輝度な階
調では、前の信号に応じプラス極性又はマイナス極性の
電圧を印加し続けて低輝度状態を維持するようにした。
るほかの点として、信号処理回路があげられる。本実施
例で使用した信号処理回路では、階調の輝度に応じて駆
動信号を次のように選択する。高輝度な階調ではフィー
ルドの切換え毎に印加電圧の極性を変化させ、先述のよ
うに高い透過率を経由するようにし、一方、低輝度な階
調では、前の信号に応じプラス極性又はマイナス極性の
電圧を印加し続けて低輝度状態を維持するようにした。
【００６９】これらの構成の結果、上述のインパルス的
な応答が可能となり、映像の尾引き現象が見られなくな
った。また、低輝度の輝度が上昇することなく、高いコ
ントラストが実現できた。
な応答が可能となり、映像の尾引き現象が見られなくな
った。また、低輝度の輝度が上昇することなく、高いコ
ントラストが実現できた。
【００７０】本実施例では各色２５６階調とし、０階調
が最も低輝度、２５５階調が最も高輝度な条件で、高輝
度階調と低輝度階調の切り分けを６４階調と６３階調の
間で行った。この切り分けは液晶材料の表示特性や信号
処理系の複雑性、表示の観察結果等を加味して決められ
もので、この値に限定されるものではなく任意に設計で
きる。我々の実験によれば、２５５階調と２５４階調の
間で切り分けても、通常の液晶表示装置に比較すると尾
引き現象の改善効果は大きかった。これは、特に高輝度
な状態での尾引き現象が、人間の目に最も顕著に観察さ
れるためであると考えられる。
が最も低輝度、２５５階調が最も高輝度な条件で、高輝
度階調と低輝度階調の切り分けを６４階調と６３階調の
間で行った。この切り分けは液晶材料の表示特性や信号
処理系の複雑性、表示の観察結果等を加味して決められ
もので、この値に限定されるものではなく任意に設計で
きる。我々の実験によれば、２５５階調と２５４階調の
間で切り分けても、通常の液晶表示装置に比較すると尾
引き現象の改善効果は大きかった。これは、特に高輝度
な状態での尾引き現象が、人間の目に最も顕著に観察さ
れるためであると考えられる。
【００７１】次に、第２の実施例を説明する。本実施例
は第１の実施例とほぼ同様の構成であるが、信号処理部
分が異なるために、動作が一部異なっている。本実施例
では、低輝度階調で電気的なＤＣ成分が生じ表示の焼き
つき等が発生するのを防ぐために、低輝度階調が連続す
る場合にカウンタを用いて複数フレーム後に反転してい
る。これは、低輝度階調側では高透過率な状態を経由さ
せないために、一方の極性のみが連続して印加され、通
常のＡＣ駆動ができないことに対する解決策として採用
された。本構成によれば、第２の実施例より長期的な信
頼性が増す。
は第１の実施例とほぼ同様の構成であるが、信号処理部
分が異なるために、動作が一部異なっている。本実施例
では、低輝度階調で電気的なＤＣ成分が生じ表示の焼き
つき等が発生するのを防ぐために、低輝度階調が連続す
る場合にカウンタを用いて複数フレーム後に反転してい
る。これは、低輝度階調側では高透過率な状態を経由さ
せないために、一方の極性のみが連続して印加され、通
常のＡＣ駆動ができないことに対する解決策として採用
された。本構成によれば、第２の実施例より長期的な信
頼性が増す。
【００７２】次に、第３の実施例では、第２の実施例と
同様にカウンタを用いる。しかし、第２の実施例と異な
り、積分器を同時に用い、ある領域での電圧の積分値に
よって、極性を反転するか否かを決定する構成とした。
また、この電圧の積分を各画素毎に行うためにフレーム
メモリを含む構成とした。例えば、正極性の０階調が電
圧値で＋５Ｖで４フレーム連続した後、負極性の６３階
調が電圧値で−３Ｖで４フレーム連続すると、電圧の積
分値は＋８Ｖとなり、ＤＣ成分は正極性側となってい
る。このような場合は極性を反転せず、負極性を継続す
る。
同様にカウンタを用いる。しかし、第２の実施例と異な
り、積分器を同時に用い、ある領域での電圧の積分値に
よって、極性を反転するか否かを決定する構成とした。
また、この電圧の積分を各画素毎に行うためにフレーム
メモリを含む構成とした。例えば、正極性の０階調が電
圧値で＋５Ｖで４フレーム連続した後、負極性の６３階
調が電圧値で−３Ｖで４フレーム連続すると、電圧の積
分値は＋８Ｖとなり、ＤＣ成分は正極性側となってい
る。このような場合は極性を反転せず、負極性を継続す
る。
【００７３】この構成により、電圧値を加味したＤＣ成
分の除去が行えた。これにより第２の実施例より焼きつ
きが少なく、長期信頼性の高い液晶表示装置が実現され
た。本実施例では、積分する領域を各画素毎としたが、
これは数画素（例えば隣接する４画素）単位で行っても
よく、また、表示領域全体で積分しても良い。
分の除去が行えた。これにより第２の実施例より焼きつ
きが少なく、長期信頼性の高い液晶表示装置が実現され
た。本実施例では、積分する領域を各画素毎としたが、
これは数画素（例えば隣接する４画素）単位で行っても
よく、また、表示領域全体で積分しても良い。
【００７４】次に、第４の実施例では、第２および第３
の実施例において、低輝度階調の極性反転時にバックラ
イト等の光源を同期させ、点滅を行った。これは、極性
反転時には高透過率状態を経由しコントラストが低下す
るのを防ぐために、極性反転時のみ光源を暗くすること
により、光が漏れてこないようにする構成にするためで
ある。この構成による液晶表示装置は、極めて良好なコ
ントラストが実現できた。
の実施例において、低輝度階調の極性反転時にバックラ
イト等の光源を同期させ、点滅を行った。これは、極性
反転時には高透過率状態を経由しコントラストが低下す
るのを防ぐために、極性反転時のみ光源を暗くすること
により、光が漏れてこないようにする構成にするためで
ある。この構成による液晶表示装置は、極めて良好なコ
ントラストが実現できた。
【００７５】これらの第１〜第４の実施例では、使用す
る液晶材料として無閾反強誘電性液晶と呼ばれる液晶を
用いたが、ほかの液晶、例えば、強誘電性液晶、反強誘
電性液晶、フェリ誘電相の液晶や、非常に短いピッチで
巻いているショートピッチの液晶、高分子により安定化
された液晶、もしくは単安定化された強誘電性液晶、ま
たは、これら以外の方式によりＶ字型ＶＴ特性を実現で
きる液晶でも構わない。
る液晶材料として無閾反強誘電性液晶と呼ばれる液晶を
用いたが、ほかの液晶、例えば、強誘電性液晶、反強誘
電性液晶、フェリ誘電相の液晶や、非常に短いピッチで
巻いているショートピッチの液晶、高分子により安定化
された液晶、もしくは単安定化された強誘電性液晶、ま
たは、これら以外の方式によりＶ字型ＶＴ特性を実現で
きる液晶でも構わない。
【００７６】次に、第５の実施例は、ネマチック液晶を
用いた例の一つとして、ネマチック液晶のイン・プレー
ン・スイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉ
ｎｇ，以下ＩＰＳ）モードを用いた例を示す。現状の液
晶材料を常温で使用すると、本発明に必要な高速な応答
が不可能であった。そこで、温度を上昇することによ
り、高速化を行い、本発明をＩＰＳモードで実現した。
その結果、これまでの実施例と同様に良好な動画表示が
得られた。また、この例では「くの字」型電極構造を用
いたために、ＩＰＳで見られる斜め方向から観察したと
きの色づきがなく極めて広視野角な特性が得られた。ま
た、今後より高速な材料と駆動方法が実現できた場合に
は、温度上昇の必要がないことは明白である。
用いた例の一つとして、ネマチック液晶のイン・プレー
ン・スイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉ
ｎｇ，以下ＩＰＳ）モードを用いた例を示す。現状の液
晶材料を常温で使用すると、本発明に必要な高速な応答
が不可能であった。そこで、温度を上昇することによ
り、高速化を行い、本発明をＩＰＳモードで実現した。
その結果、これまでの実施例と同様に良好な動画表示が
得られた。また、この例では「くの字」型電極構造を用
いたために、ＩＰＳで見られる斜め方向から観察したと
きの色づきがなく極めて広視野角な特性が得られた。ま
た、今後より高速な材料と駆動方法が実現できた場合に
は、温度上昇の必要がないことは明白である。
【００７７】また、第６の実施例は、ＯＣＢ（オプティ
カリー・コンペンセイテッド・バイリフリジェンス）と
呼ばれるπセルに補償板を付加し広視野角とした液晶表
示素子で液晶表示部を形成し、本発明を適用した例であ
る。
カリー・コンペンセイテッド・バイリフリジェンス）と
呼ばれるπセルに補償板を付加し広視野角とした液晶表
示素子で液晶表示部を形成し、本発明を適用した例であ
る。
【００７８】補償板の構成を変化させると、コンプルメ
ンタリ・πセル・ストラクチャー（ＣＰＳ：Ｃｏｍｐｌ
ｅｍｅｎｔａｒｙ ｐｉ−ｃｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ）モードとすることも可能である。４８０本のゲート
バスライン（走査電極線）及び６４０本のドレインバス
ライン（信号電極線）はスパッタ法で形成されたクロミ
ウム（Ｃｒ）を用い、線幅を１０μｍとし、ゲート絶縁
膜には窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を用いた。１単位画素
の大きさは縦３３０μｍ、横１１０μｍとし、アモルフ
ァスシリコンを用いＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成
し、画素電極は透明電極である酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）を用い、スパッタ法で形成した。
ンタリ・πセル・ストラクチャー（ＣＰＳ：Ｃｏｍｐｌ
ｅｍｅｎｔａｒｙ ｐｉ−ｃｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ）モードとすることも可能である。４８０本のゲート
バスライン（走査電極線）及び６４０本のドレインバス
ライン（信号電極線）はスパッタ法で形成されたクロミ
ウム（Ｃｒ）を用い、線幅を１０μｍとし、ゲート絶縁
膜には窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を用いた。１単位画素
の大きさは縦３３０μｍ、横１１０μｍとし、アモルフ
ァスシリコンを用いＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成
し、画素電極は透明電極である酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）を用い、スパッタ法で形成した。
【００７９】図８は第６の実施例による薄膜トランジス
タアレイの一部の拡大図であり、２０は信号電極線、２
１は薄膜トランジスタ、２２は走査電極線、２３は画素
電極を示す。この一部拡大図に示すように、ＴＦＴをア
レイ状に形成したガラス基板を第１の基板とした。この
第１の基板と対向する第２の基板には、クロミウムを用
いた遮光膜を形成した後、カラーフィルタを染色法によ
りマトリクス状に形成した。このカラーフィルタの形成
時に各色のカラーフィルタは１．５μｍとし、３色重ね
ることで４．５μｍの凹凸構造を得た。更に、カラーフ
ィルタ以外の透明樹脂材料を用い積層することにより厚
みが６μｍとなるようにした。更に、凹凸構造はＴＦＴ
基板と対向させた時に、画素開口部以外の領域に信号電
極線２０と対向するように信号電極線３本あたりに１本
の割合で形成した。
タアレイの一部の拡大図であり、２０は信号電極線、２
１は薄膜トランジスタ、２２は走査電極線、２３は画素
電極を示す。この一部拡大図に示すように、ＴＦＴをア
レイ状に形成したガラス基板を第１の基板とした。この
第１の基板と対向する第２の基板には、クロミウムを用
いた遮光膜を形成した後、カラーフィルタを染色法によ
りマトリクス状に形成した。このカラーフィルタの形成
時に各色のカラーフィルタは１．５μｍとし、３色重ね
ることで４．５μｍの凹凸構造を得た。更に、カラーフ
ィルタ以外の透明樹脂材料を用い積層することにより厚
みが６μｍとなるようにした。更に、凹凸構造はＴＦＴ
基板と対向させた時に、画素開口部以外の領域に信号電
極線２０と対向するように信号電極線３本あたりに１本
の割合で形成した。
【００８０】第１および第２の基板に、スピンコート法
によりポリアミック酸を塗布し、２００℃でベーキング
しイミド化しポリイミド膜を形成した。このポリイミド
膜上を、レーヨンを使用したバフ布を直径５０ｍｍのロ
ーラーに巻き付け、ローラーの回転数６００ｒｐｍ、ス
テージ移動速度４０ｍｍ／秒、押し込み量０．７ｍｍ、
ラビング回数２回でパラレルラビングとなるような方向
にラビングした。接触段差計で測定した配向膜の厚さは
約５００Åであり、クリスタルローテーション法で測定
したプレチルト角は７度であった。
によりポリアミック酸を塗布し、２００℃でベーキング
しイミド化しポリイミド膜を形成した。このポリイミド
膜上を、レーヨンを使用したバフ布を直径５０ｍｍのロ
ーラーに巻き付け、ローラーの回転数６００ｒｐｍ、ス
テージ移動速度４０ｍｍ／秒、押し込み量０．７ｍｍ、
ラビング回数２回でパラレルラビングとなるような方向
にラビングした。接触段差計で測定した配向膜の厚さは
約５００Åであり、クリスタルローテーション法で測定
したプレチルト角は７度であった。
【００８１】このような一対のガラス基板の一方に約６
μｍ径の円柱状のガラス製ロッドスペーサを分散させた
紫外線硬化性のシール材を塗布した。これらの基板をラ
ビング処理方向が互いに平行ラビングとなるように両基
板を対向させて配置し、非接触で紫外線を照射する処理
でシール材を硬化させて、ギャップ６μｍのパネルを組
み立てた。このパネルにネマチック液晶を注入した。
μｍ径の円柱状のガラス製ロッドスペーサを分散させた
紫外線硬化性のシール材を塗布した。これらの基板をラ
ビング処理方向が互いに平行ラビングとなるように両基
板を対向させて配置し、非接触で紫外線を照射する処理
でシール材を硬化させて、ギャップ６μｍのパネルを組
み立てた。このパネルにネマチック液晶を注入した。
【００８２】本実施例では、エス・アイ・ディー９４・
ダイジェストの９２７頁から９３０頁に示されるＯＣＢ
（オプティカリ・コンペンセイティッド・バイリフリジ
ェンス）表示モードと同様の効果が得られるように設計
した補償板を付加した。このようにして作製した液晶パ
ネルに、駆動用のドライバを取り付け液晶表示部とし
た。この液晶表示部では、高速・広視野角な表示が得ら
れた。更に、本発明の駆動を実現できるように偏光板の
配置と駆動信号を変えることにより、本発明の構成を実
現した。この結果、従来の構成より動画表示性能が極め
て向上した。
ダイジェストの９２７頁から９３０頁に示されるＯＣＢ
（オプティカリ・コンペンセイティッド・バイリフリジ
ェンス）表示モードと同様の効果が得られるように設計
した補償板を付加した。このようにして作製した液晶パ
ネルに、駆動用のドライバを取り付け液晶表示部とし
た。この液晶表示部では、高速・広視野角な表示が得ら
れた。更に、本発明の駆動を実現できるように偏光板の
配置と駆動信号を変えることにより、本発明の構成を実
現した。この結果、従来の構成より動画表示性能が極め
て向上した。
【００８３】
【発明の効果】本発明による第１の効果は、ホールド型
表示装置において、尾を引いたように見える動画ボケが
改善される。その理由は、高輝度状態を経由した後に安
定状態に移行し、時間平均輝度で所望の輝度を表示する
ためである。
表示装置において、尾を引いたように見える動画ボケが
改善される。その理由は、高輝度状態を経由した後に安
定状態に移行し、時間平均輝度で所望の輝度を表示する
ためである。
【００８４】また、本発明による第２の効果は、電気的
な焼きつきのない表示装置が得られる点である。その理
由は、カウンタ等を用いて極性の反転を行うためであ
る。
な焼きつきのない表示装置が得られる点である。その理
由は、カウンタ等を用いて極性の反転を行うためであ
る。
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるホールド型
表示素子の透過率の時間変化を示す特性図である。
表示素子の透過率の時間変化を示す特性図である。
【図２】 本発明の第１０の実施の形態によるホールド
型表示素子の偏光板の透過軸の方向、液晶の屈折率楕円
体の基板面内への射影を複屈折平均方向の関係を示す構
成図である。
型表示素子の偏光板の透過軸の方向、液晶の屈折率楕円
体の基板面内への射影を複屈折平均方向の関係を示す構
成図である。
【図３】 本発明の第１８および第１９の実施の形態に
よるホールド型表示素子の光学補償板を付加していない
標準条件における電圧・透過率特性図である。
よるホールド型表示素子の光学補償板を付加していない
標準条件における電圧・透過率特性図である。
【図４】 本発明の第２０の実施の形態によるホールド
型表示素子のアクティブマトリクス型の画素に適用した
場合の等価回路図である。
型表示素子のアクティブマトリクス型の画素に適用した
場合の等価回路図である。
【図５】 本発明の第２８の実施の形態によるホールド
型表示素子のアクティブマトリクス型の画素に適用した
場合の等価回路図である。
型表示素子のアクティブマトリクス型の画素に適用した
場合の等価回路図である。
【図６】 本発明の第１の実施例で使用するプレーナ型
ポリシリコンＴＦＴスイッチの断面構造を示す断面図で
ある。
ポリシリコンＴＦＴスイッチの断面構造を示す断面図で
ある。
【図７】 本発明の第１の実施例で使用した液晶の電圧
・透過率特性図である。
・透過率特性図である。
【図８】 本発明の第６の実施例による薄膜トランジス
タアレイを示す構成図である。
タアレイを示す構成図である。
【図９】 従来のＣＲＴにおける輝度の時間変化を示す
特性図である。
特性図である。
【図１０】 従来の液晶表示装置における輝度の時間変
化を示す特性図である。
化を示す特性図である。
【図１１】 従来のインパルス型（ＣＲＴ）とホールド
型（液晶ディスプレイ）での表示と見え方を模式的に示
す構成図である。
型（液晶ディスプレイ）での表示と見え方を模式的に示
す構成図である。
１ 偏光板の透過軸 ２ 偏光板の透過軸 ３ 複屈折平均方向 ４ 画素スイッチ ５ 液晶 ６ 抵抗 ２０ 信号電極線 ２１ 薄膜トランジスタ ２２ 走査電極線 ２３ 画素電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA02 EA12 GA02 GA03 HA18 JA05 JA17 JA20 MA01 MA13 2H091 FA00 FA08X FA08Z FD07 FD08 HA05 HA12 HA18 KA10 2H093 NA31 NA51 NC27 ND01 ND07 ND12 NE06 NF17 NF20 NG01 NG02 NG11
Claims (34)
- 【請求項１】 表示が高輝度な階調では、１フィールド
内で安定状態に達するまでに所定の輝度より高透過率な
状態を経由し、低輝度な階調では、１フィールド内で安
定状態に達するまでに所定の輝度より高透過率な状態を
経由しないようにしたことを特徴とするホールド型表示
素子。 - 【請求項２】 一つの偏光板と液晶を有することを特徴
とする請求項１記載のホールド型表示素子。 - 【請求項３】 一対の偏光板とその偏光板間の液晶を有
することを特徴とする請求項１記載のホールド型表示素
子。 - 【請求項４】 液晶が電界の奇数次の累乗に応じて応答
する効果が、電界の偶数次の累乗に応答する効果より大
きい液晶を用いたことを特徴とする請求項２又は３記載
のホールド型表示素子。 - 【請求項５】 液晶材料として強誘電性液晶を使用した
ことを特徴とする請求項２又は３記載のホールド型表示
素子。 - 【請求項６】 液晶材料として反強誘電性液晶を使用し
たことを特徴とする請求項２又は３記載のホールド型表
示素子。 - 【請求項７】 液晶材料としてエレクトロクリニック現
象を示す材料を用いたことを特徴とする請求項２又は３
記載のホールド型表示素子。 - 【請求項８】 一対の偏光板の光学軸がほぼ直交するよ
うに配置されたことを特徴とする請求項３〜７の何れか
１項に記載のホールド型表示素子。 - 【請求項９】 液晶の屈折率楕円体の基板面への射影が
長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一方の極性の電
界を印加した時に長軸が面内で回転する方向と、逆極性
の電界を印加した時に長軸が面内で回転する方向とが異
なることを特徴とする請求項２又は８記載のホールド型
表示素子。 - 【請求項１０】 電界無印加時は長軸が一対の偏光板の
透過軸同士を２等分する位置にあり、一方の極性の電界
を印加した時に一方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転
し、逆極性の電界を印加した時に他方の偏光板の透過軸
方向に長軸が回転することを特徴とする請求項９記載の
ホールド型表示素子。 - 【請求項１１】 液晶の屈折率楕円体の基板面への射影
が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、一方の極性の
電界を印加した時に長軸が面内で回転し、逆極性の電界
を印加した時には長軸が面内でほぼ回転しないことを特
徴とする請求項２又は８記載のホールド型表示素子。 - 【請求項１２】 電界無印加時及び一方の極性の電界を
印加した時は、一方の偏光板の透過軸方向に屈折率楕円
体の基板面への射影の長軸があり、逆極性の電界を印加
した時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転するこ
とを特徴とする請求項１１記載のホールド型表示素子。 - 【請求項１３】 液晶が電界の偶数次の累乗に応じて応
答する効果が、電界の奇数次の累乗に応答する効果より
大きい液晶を用いたことを特徴とする請求項２又は３記
載のホールド型表示素子。 - 【請求項１４】 液晶材料としてネマチック液晶を使用
したことを特徴とする請求項２又は３記載のホールド型
表示素子。 - 【請求項１５】 液晶材料としてカイラルネマチック
（コレステリック）液晶を使用したことを特徴とする請
求項２又は３記載のホールド型表示素子。 - 【請求項１６】 一対の偏光板の光学軸がほぼ直交する
ように配置されたことを特徴とする請求項１３、１４又
は１５記載のホールド型表示素子。 - 【請求項１７】 液晶の屈折率楕円体の基板面への射影
が長軸と単軸を有する楕円体形状であり、電界無印加時
は一方の偏光板の透過軸方向に長軸があり、電界を印加
した時に他方の偏光板の透過軸方向に長軸が回転するこ
とを特徴とする請求項２又は１６記載のホールド型表示
素子。 - 【請求項１８】 電圧・透過率特性を変えるような光学
補償板が付加されたことを特徴とする請求項２又は３記
載のホールド型表示素子。 - 【請求項１９】 特に高電圧域を利用して表示動作を行
うような電圧・透過率特性とする光学補償板を付加した
ことを特徴とする請求項１８記載のホールド型表示素
子。 - 【請求項２０】 液晶による画素容量と並列に抵抗を設
けたことを特徴とする請求項２又は３記載のホールド型
表示素子。 - 【請求項２１】 抵抗と液晶による画素容量のＲＣ時定
数が１フィールド時間と同程度かそれより短いことを特
徴とする請求項２０記載のホールド型表示素子。 - 【請求項２２】 イオンが混入されていることを特徴と
する請求項２又は３記載のホールド型表示素子。 - 【請求項２３】 イオン密度と拡散係数から決められる
時定数が１フィールド時間と同程度かそれより短いこと
を特徴とする請求項２２記載のホールド型表示素子。 - 【請求項２４】 正及び負のイオンがイオン電荷とイオ
ン数で決定される値をほぼ等しくし電気的中性条件がほ
ぼ保たれていることを特徴とする請求項２３記載のホー
ルド型表示素子。 - 【請求項２５】 画素毎に表示部を駆動するためのスイ
ッチを有することを特徴とする請求項１〜２４の何れか
１項に記載のホールド型表示素子。 - 【請求項２６】 画素を駆動するスイッチが保持動作の
期間に、一定の時定数で画素に電荷を注入することを特
徴とする請求項２５記載のホールド型表示素子。 - 【請求項２７】 スイッチの両端の電位差が大きい場合
にスイッチが保持動作の期間に注入される電荷量が大き
いことを特徴とする請求項２６記載のホールド型表示素
子。 - 【請求項２８】 液晶による画素容量と直列に抵抗が設
けられたことを特徴とする請求項２５記載のホールド型
表示素子。 - 【請求項２９】 画素と直列に設けられた抵抗の抵抗値
がスイッチのオン抵抗とオフ抵抗の間の値であることを
特徴とする請求項２８記載のホールド型表示素子。 - 【請求項３０】 自発光素子を用いたことを特徴とする
請求項１記載のホールド型表示素子。 - 【請求項３１】 請求項１〜請求項３０記載のホールド
型表示素子を用いたことを特徴とするディスプレイ。 - 【請求項３２】 請求項３１記載のディスプレイを用い
たことを特徴とするモニタ。 - 【請求項３３】 請求項１〜請求項３０記載のホールド
型表示素子を用いたことを特徴とするライトバルブ。 - 【請求項３４】 請求項３３記載のライトバルブを用い
たことを特徴とするプロジェクタ。
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