JP2932229B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JP2932229B2 JP2932229B2 JP5158036A JP15803693A JP2932229B2 JP 2932229 B2 JP2932229 B2 JP 2932229B2 JP 5158036 A JP5158036 A JP 5158036A JP 15803693 A JP15803693 A JP 15803693A JP 2932229 B2 JP2932229 B2 JP 2932229B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal layer
- crystal display
- width
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133371—Cells with varying thickness of the liquid crystal layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/30—Gray scale
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばテレビジョン等
の表示装置に利用される液晶表示素子に関する。更に詳
しくは、強誘電性液晶を用い、しかも階調表示可能な液
晶表示素子に関する。
の表示装置に利用される液晶表示素子に関する。更に詳
しくは、強誘電性液晶を用い、しかも階調表示可能な液
晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電性液晶は、２つの双安定状態のい
ずれか、即ち白と黒のドメインのいずれかに安定しよう
とし、中間的な分子位置をとらないため、これを用いて
階調表示をするためには特別な工夫を要する。
ずれか、即ち白と黒のドメインのいずれかに安定しよう
とし、中間的な分子位置をとらないため、これを用いて
階調表示をするためには特別な工夫を要する。
【０００３】従来、１画素を分割して駆動する、デジタ
ル的な手法による階調表示が知られている。
ル的な手法による階調表示が知られている。
【０００４】しかし、このデジタル的な手法では、１画
素を分割駆動する必要上、１画素について多数の駆動電
極が必要となる。従って、解像度が低下し、また複雑な
演算回路も必要となって歩留まりも低下する。
素を分割駆動する必要上、１画素について多数の駆動電
極が必要となる。従って、解像度が低下し、また複雑な
演算回路も必要となって歩留まりも低下する。
【０００５】そこで、アナログ的に中間調を表示する手
法が提案されている。例えば、自然発生的な電極基板の
むらや意図的に電極基板に付与した微小モザイクパター
ンを利用（特開昭５９−１９３４２７号公報）したり、
絶縁層の厚みに階段状の変化を付ける（特開昭６１−１
６６５９０号公報）ことで、１つの画素内に、白と黒の
ドメインの混在状態を作り出し、これによって中間調を
表示することが提案されている。
法が提案されている。例えば、自然発生的な電極基板の
むらや意図的に電極基板に付与した微小モザイクパター
ンを利用（特開昭５９−１９３４２７号公報）したり、
絶縁層の厚みに階段状の変化を付ける（特開昭６１−１
６６５９０号公報）ことで、１つの画素内に、白と黒の
ドメインの混在状態を作り出し、これによって中間調を
表示することが提案されている。
【０００６】上記いずれのアナログ的手法も、１つの液
晶表示素子の液晶層において、電極間に電圧を印加した
時に加わる実効電圧が互いに異なる領域を形成し、この
領域を細かくかつ多数形成することでアナログ的な制御
を可能にしようとするものである。
晶表示素子の液晶層において、電極間に電圧を印加した
時に加わる実効電圧が互いに異なる領域を形成し、この
領域を細かくかつ多数形成することでアナログ的な制御
を可能にしようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアナログ的
手法によって中間調状態を作り出せることは確認されて
いるが、これらによる階調表示を実用化するためには、
印加電圧と得られる透過率間の特性（以下「ＶＴ特性」
という）を、任意の中間調が得やすい特性とする必要が
ある。即ち、１素子におけるＶＴ特性曲線を、適宜の傾
きを有する直線的なものとすることが望ましい。
手法によって中間調状態を作り出せることは確認されて
いるが、これらによる階調表示を実用化するためには、
印加電圧と得られる透過率間の特性（以下「ＶＴ特性」
という）を、任意の中間調が得やすい特性とする必要が
ある。即ち、１素子におけるＶＴ特性曲線を、適宜の傾
きを有する直線的なものとすることが望ましい。
【０００８】また、温度変化やその他の要因による強誘
電性液晶の特性変動を補償する手法を適用する上でも、
ＶＴ特性曲線が上記のような直線的なものであることが
望ましい。
電性液晶の特性変動を補償する手法を適用する上でも、
ＶＴ特性曲線が上記のような直線的なものであることが
望ましい。
【０００９】ところで、従来のアナログ的手法は、実効
電圧が相違する微細かつ多数の領域を液晶層に形成する
ものであるため、ＶＴ特性曲線を正確に調整するにはこ
の微細かつ多数の領域を各々調整する必要があり、ＶＴ
特性曲線を傾きを有する直線的なものにするのが技術的
に極めて困難である。
電圧が相違する微細かつ多数の領域を液晶層に形成する
ものであるため、ＶＴ特性曲線を正確に調整するにはこ
の微細かつ多数の領域を各々調整する必要があり、ＶＴ
特性曲線を傾きを有する直線的なものにするのが技術的
に極めて困難である。
【００１０】本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示
素子のＶＴ特性曲線を、適宜の傾きを有する直線的なも
のに容易に調整できるようにすることを目的とする。
素子のＶＴ特性曲線を、適宜の傾きを有する直線的なも
のに容易に調整できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するための手段を図１に基づいて説明すると、請求項１
の発明では、一対の電極１ａ，１ｂと、該一対の電極１
ａ，１ｂ間に封入された強誘電性液晶の液晶層２とを有
する液晶表示素子において、液晶層２が、凹部幅の異な
るストライプ状の凹凸厚み変化を有し、Ｄを凹部幅が最
も大きい液晶領域３ｄにおける液晶層２の凹部対応領域
の厚み、ｄを凹凸の段差量、λを厚みＤの液晶層２にお
ける（反転飽和値Ｖsat ）／（反転閾値Ｖth）とした時
に、ｄ／Ｄ≒１−（１／λ）を満たすようにｄ／Ｄを設
定することとしているものである。
するための手段を図１に基づいて説明すると、請求項１
の発明では、一対の電極１ａ，１ｂと、該一対の電極１
ａ，１ｂ間に封入された強誘電性液晶の液晶層２とを有
する液晶表示素子において、液晶層２が、凹部幅の異な
るストライプ状の凹凸厚み変化を有し、Ｄを凹部幅が最
も大きい液晶領域３ｄにおける液晶層２の凹部対応領域
の厚み、ｄを凹凸の段差量、λを厚みＤの液晶層２にお
ける（反転飽和値Ｖsat ）／（反転閾値Ｖth）とした時
に、ｄ／Ｄ≒１−（１／λ）を満たすようにｄ／Ｄを設
定することとしているものである。
【００１２】また、請求項２の発明では、図４に示され
るように、一対の電極１ａ，１ｂと、該一対の電極１
ａ，１ｂ間に封入された強誘電性液晶の液晶層２とを有
する液晶表示素子において、液晶層２が、凹部幅の異な
るストライプ状の凹凸による厚み変化を有し、しかも凹
部幅の小さな液晶領域３ｂにおける凸部幅を、凹部幅の
広い液晶領域３ａにおける凸部幅より小さくすることと
しているものである。
るように、一対の電極１ａ，１ｂと、該一対の電極１
ａ，１ｂ間に封入された強誘電性液晶の液晶層２とを有
する液晶表示素子において、液晶層２が、凹部幅の異な
るストライプ状の凹凸による厚み変化を有し、しかも凹
部幅の小さな液晶領域３ｂにおける凸部幅を、凹部幅の
広い液晶領域３ａにおける凸部幅より小さくすることと
しているものである。
【００１３】更に、請求項３の発明では、図８に示され
るように、一対の電極１ａ，１ｂと、該一対の電極１
ａ，１ｂ間に封入された強誘電性液晶の液晶層２とを有
する液晶表示素子において、液晶層２が、凹部幅又は凸
部幅によって複数の液晶領域３ａ〜３ｄに分かれるスト
ライプ状の凹凸厚み変化を有し、しかも凹部幅又は凸部
幅の異なる液晶領域３ａ，３ｂであって、一方における
反転閾値が他方の反転飽和値と略一致する少なくとも１
組の液晶領域３ａと３ｂが含まれるよう、透過光を遮断
するマスク４を設けることとしているものである。
るように、一対の電極１ａ，１ｂと、該一対の電極１
ａ，１ｂ間に封入された強誘電性液晶の液晶層２とを有
する液晶表示素子において、液晶層２が、凹部幅又は凸
部幅によって複数の液晶領域３ａ〜３ｄに分かれるスト
ライプ状の凹凸厚み変化を有し、しかも凹部幅又は凸部
幅の異なる液晶領域３ａ，３ｂであって、一方における
反転閾値が他方の反転飽和値と略一致する少なくとも１
組の液晶領域３ａと３ｂが含まれるよう、透過光を遮断
するマスク４を設けることとしているものである。
【００１４】請求項１の発明に係る液晶表示素子は、図
１に示されるように、一方の電極１ｂの表面が複数のス
トライプ状の凹凸を有するものとなっている。そして、
液晶層２は、この電極１ｂの表面状態によって、少なく
とも凹部幅が異なる４つの液晶領域３ａ〜３ｄを有する
厚み変化を有するものとなっている。
１に示されるように、一方の電極１ｂの表面が複数のス
トライプ状の凹凸を有するものとなっている。そして、
液晶層２は、この電極１ｂの表面状態によって、少なく
とも凹部幅が異なる４つの液晶領域３ａ〜３ｄを有する
厚み変化を有するものとなっている。
【００１５】ここで凹凸単位領域３ａ，３ｂとは、凹部
幅及び凸部幅が等しい凹凸が連なる領域をいい、凸部の
みが連なる領域及び凹部のみが連なる領域をも含む。
幅及び凸部幅が等しい凹凸が連なる領域をいい、凸部の
みが連なる領域及び凹部のみが連なる領域をも含む。
【００１６】尚、図１では電極１ｂの表面にストライプ
状凹凸を付しているが、ストライプ状凹凸を付すのを電
極１ａの表面とすることもできる。また、一方の電極１
ａ又は１ｂのみではなく、両電極１ａ，１ｂの表面にス
トライプ状凹凸を付してもよい。
状凹凸を付しているが、ストライプ状凹凸を付すのを電
極１ａの表面とすることもできる。また、一方の電極１
ａ又は１ｂのみではなく、両電極１ａ，１ｂの表面にス
トライプ状凹凸を付してもよい。
【００１７】図２は、図１に示される液晶表示素子の各
液晶領域３ａ〜３ｄの個別ＶＴ特性曲線Ａ〜Ｄを示す図
で、縦軸が透過率、横軸が印加電圧（但しｌｎスケー
ル）である。
液晶領域３ａ〜３ｄの個別ＶＴ特性曲線Ａ〜Ｄを示す図
で、縦軸が透過率、横軸が印加電圧（但しｌｎスケー
ル）である。
【００１８】個別ＶＴ特性曲線Ａ〜Ｄ液晶領域３ａ〜３
ｄに夫々対応するものである。
ｄに夫々対応するものである。
【００１９】個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｄは、傾きのある概
略直線状となり、個別ＶＴ特性曲線Ｂ，Ｃは、中間部に
反転閾値の変化点（以下「屈曲点」という）を有する概
略折れ線状となる。このような個別ＶＴ特性曲線Ａ〜Ｄ
となる理由は必ずしも明らかではないが、液晶層２凹凸
段差部分の配向状態が不安定になっており、この配向状
態が不安定な領域を起点にして反転が広がる傾向を有す
ること、及び、液晶層２の厚が小さくなっている電極１
ｂの凸部対応領域（液晶層２の凹部対応領域）の方が、
液晶層２の厚みが大きくなっている電極１ｂの凹部対応
領域（液晶層２の凸部対応領域）に比して大きな実効電
圧が加わること等に基づくと推測される。
略直線状となり、個別ＶＴ特性曲線Ｂ，Ｃは、中間部に
反転閾値の変化点（以下「屈曲点」という）を有する概
略折れ線状となる。このような個別ＶＴ特性曲線Ａ〜Ｄ
となる理由は必ずしも明らかではないが、液晶層２凹凸
段差部分の配向状態が不安定になっており、この配向状
態が不安定な領域を起点にして反転が広がる傾向を有す
ること、及び、液晶層２の厚が小さくなっている電極１
ｂの凸部対応領域（液晶層２の凹部対応領域）の方が、
液晶層２の厚みが大きくなっている電極１ｂの凹部対応
領域（液晶層２の凸部対応領域）に比して大きな実効電
圧が加わること等に基づくと推測される。
【００２０】図２の個別ＶＴ特性曲線〜Ｄから明らかな
ように、各液晶領域３ａ〜３ｄはそれ自体アナログ的な
特性を有しているものである。本各発明は、この各液晶
領域３ａ〜３ｄが有するアナログ的特性を利用し、全体
として更にアナログ的階調制御に適した特性を得ようと
するものである。
ように、各液晶領域３ａ〜３ｄはそれ自体アナログ的な
特性を有しているものである。本各発明は、この各液晶
領域３ａ〜３ｄが有するアナログ的特性を利用し、全体
として更にアナログ的階調制御に適した特性を得ようと
するものである。
【００２１】更に請求項１に係る発明を説明する。
【００２２】図２に示されるように、個別ＶＴ特性曲線
Ｂ，Ｃの屈曲点の電圧がずれている場合、個別ＶＴ特性
曲線Ａ〜Ｄを合成した液晶表示素子全体の合成ＶＴ特性
曲線は、この屈曲点の数だけ屈曲したものとなり、アナ
ログ的階調制御に不利となる。
Ｂ，Ｃの屈曲点の電圧がずれている場合、個別ＶＴ特性
曲線Ａ〜Ｄを合成した液晶表示素子全体の合成ＶＴ特性
曲線は、この屈曲点の数だけ屈曲したものとなり、アナ
ログ的階調制御に不利となる。
【００２３】請求項１の発明は、上記合成ＶＴ特性曲線
における屈曲点の数を最小限に押えようとするものであ
る。
における屈曲点の数を最小限に押えようとするものであ
る。
【００２４】即ち、請求項１の発明は、いわば図２にお
ける個別ＶＴ特性曲線の屈曲点の電圧値をほぼ一致させ
るもので、そのために下記数１を満たすようにｄ／Ｄを
設定する点に特徴を有するものである。但し、Ｄは凹部
幅が最も大きい液晶領域３ｄにおける液晶層２の凹部対
応領域の厚み、ｄは凹凸の段差量、λは厚みＤの液晶層
２における（反転飽和値Ｖsat ）／（反転閾値Ｖth）で
ある。
ける個別ＶＴ特性曲線の屈曲点の電圧値をほぼ一致させ
るもので、そのために下記数１を満たすようにｄ／Ｄを
設定する点に特徴を有するものである。但し、Ｄは凹部
幅が最も大きい液晶領域３ｄにおける液晶層２の凹部対
応領域の厚み、ｄは凹凸の段差量、λは厚みＤの液晶層
２における（反転飽和値Ｖsat ）／（反転閾値Ｖth）で
ある。
【００２５】
【数１】ｄ／Ｄ≒１−（１／λ）
【００２６】数１について更に説明すると、液晶層２の
厚みがＤ−ｄの領域、即ち液晶領域３ａにおける反転飽
和値Ｖsat は、λ×（１−ｄ／Ｄ）×Ｖthである。これ
が液晶層２の厚みＤの領域、即ち液晶領域３ｄにおける
反転閾値Ｖthと等しいとすると、λ×（１−ｄ／Ｄ）×
Ｖth＝Ｖthから上記１式となる。
厚みがＤ−ｄの領域、即ち液晶領域３ａにおける反転飽
和値Ｖsat は、λ×（１−ｄ／Ｄ）×Ｖthである。これ
が液晶層２の厚みＤの領域、即ち液晶領域３ｄにおける
反転閾値Ｖthと等しいとすると、λ×（１−ｄ／Ｄ）×
Ｖth＝Ｖthから上記１式となる。
【００２７】ところで、液晶領域３ｂ，３ｃにおけるλ
は、当該液晶領域３ｂ，３ｃにおける凹部幅や凸部幅に
よって相違してくるため、ｄ／Ｄが数１を満たしても完
全には屈曲点の電圧値を一致させることはできないが、
概略の一致を得ることは可能である。特に液晶領域３
ｂ，３ｃにおけるλは、当該液晶領域３ａ，３ｃにおけ
る液晶層２の凹部対応領域と凸部対応領域の横断面面積
比で調整可能であるので、できるだけこの面積比によっ
て一定のλとなるようにすることが好ましい。
は、当該液晶領域３ｂ，３ｃにおける凹部幅や凸部幅に
よって相違してくるため、ｄ／Ｄが数１を満たしても完
全には屈曲点の電圧値を一致させることはできないが、
概略の一致を得ることは可能である。特に液晶領域３
ｂ，３ｃにおけるλは、当該液晶領域３ａ，３ｃにおけ
る液晶層２の凹部対応領域と凸部対応領域の横断面面積
比で調整可能であるので、できるだけこの面積比によっ
て一定のλとなるようにすることが好ましい。
【００２８】個別ＶＴ特性曲線Ｂ，Ｃの屈曲点の電圧値
が、図３に示されるようにほぼ一致すると、図３におけ
る各個別ＶＴ特性曲線を合成した液晶表示素子全体の合
成ＶＴ特性曲線は、ほぼ１箇所の屈曲点を有する折れ線
状となって、アナログ的階調制御を行うのに有利な特性
を有するものとなる。
が、図３に示されるようにほぼ一致すると、図３におけ
る各個別ＶＴ特性曲線を合成した液晶表示素子全体の合
成ＶＴ特性曲線は、ほぼ１箇所の屈曲点を有する折れ線
状となって、アナログ的階調制御を行うのに有利な特性
を有するものとなる。
【００２９】次に、請求項２の発明について説明する。
【００３０】請求項２の発明に係る液晶表示素子は、基
本的には図１で説明した請求項１の発明に係る液晶表示
素子と同様であるが、図４に示されるように、凹部幅の
小さな液晶領域３ｂにおける凸部幅が、凹部幅の広い液
晶領域３ａにおける凸部幅より小さくなっている点に特
徴を有するものである。
本的には図１で説明した請求項１の発明に係る液晶表示
素子と同様であるが、図４に示されるように、凹部幅の
小さな液晶領域３ｂにおける凸部幅が、凹部幅の広い液
晶領域３ａにおける凸部幅より小さくなっている点に特
徴を有するものである。
【００３１】凹部幅と凸部幅を上記のように調整した場
合、液晶領域３ａ，３ｂに対応する各個別ＶＴ特性曲線
Ａ，Ｂは図５に示されるようになる。
合、液晶領域３ａ，３ｂに対応する各個別ＶＴ特性曲線
Ａ，Ｂは図５に示されるようになる。
【００３２】ところで、図５に示されるｈ1 とｈ2 の比
ｈ1 ／ｈ2 は、当該個別ＶＴ特性曲線Ｂの対応する液晶
領域３ｂにおける液晶層２の凹部と凸部の幅の比にほぼ
等しい。
ｈ1 ／ｈ2 は、当該個別ＶＴ特性曲線Ｂの対応する液晶
領域３ｂにおける液晶層２の凹部と凸部の幅の比にほぼ
等しい。
【００３３】これについて説明すると、各液晶領域３
ａ，３ｂにおいて、液晶層２の凹部対応領域は薄く実効
電圧がかかりやすいので、この領域から反転を生じ、こ
れに引き続いて厚く実効電圧がかかりにくい凸部対応領
域の反転が生じる傾向にある。つまり、ｈ1 の範囲は液
晶層２の凹部対応領域の反転によってもたらされ、ｈ2
の範囲は液晶層２の凸部対応領域の反転によってもたら
されることから、ｈ1 ／ｈ2 が液晶層２の凹部と凸部の
幅の比にほぼ等しくなるものである。
ａ，３ｂにおいて、液晶層２の凹部対応領域は薄く実効
電圧がかかりやすいので、この領域から反転を生じ、こ
れに引き続いて厚く実効電圧がかかりにくい凸部対応領
域の反転が生じる傾向にある。つまり、ｈ1 の範囲は液
晶層２の凹部対応領域の反転によってもたらされ、ｈ2
の範囲は液晶層２の凸部対応領域の反転によってもたら
されることから、ｈ1 ／ｈ2 が液晶層２の凹部と凸部の
幅の比にほぼ等しくなるものである。
【００３４】請求項２の発明は、いわば凹部幅の小さな
液晶領域３ｂほど凸部幅を小さくし、凹部幅の広い液晶
領域３ａほど凸部幅を大きくするものである。
液晶領域３ｂほど凸部幅を小さくし、凹部幅の広い液晶
領域３ａほど凸部幅を大きくするものである。
【００３５】例えば、液晶領域３ｂにおける凸部幅が広
い場合、図５に点線で示されるように、個別ＶＴ特性曲
線Ｂの屈曲点は中央寄りに位置し、屈曲も大きくなる
が、この凸部幅が小さいと、実線で示すように、個別Ｖ
Ｔ特性曲線Ｂの屈曲点は反転飽和点寄りに移動して屈曲
も小さくなる。
い場合、図５に点線で示されるように、個別ＶＴ特性曲
線Ｂの屈曲点は中央寄りに位置し、屈曲も大きくなる
が、この凸部幅が小さいと、実線で示すように、個別Ｖ
Ｔ特性曲線Ｂの屈曲点は反転飽和点寄りに移動して屈曲
も小さくなる。
【００３６】各個別ＶＴ特選曲線Ａ，Ｂがこのようにし
て直線に近い状態となれば、これらの個別ＶＴ特性曲線
を合成した液晶表示素子全体の合成ＶＴ特性曲線もより
直線的となり、アナログ的階調制御に有利となる。ま
た、このような屈曲点の移動を利用して、各個別ＶＴ特
性曲線Ａ，Ｂにおける屈曲点の電圧値をほぼ一致させる
ようにすれば、請求項１の発明における利益と同様の利
益を得ることができる。
て直線に近い状態となれば、これらの個別ＶＴ特性曲線
を合成した液晶表示素子全体の合成ＶＴ特性曲線もより
直線的となり、アナログ的階調制御に有利となる。ま
た、このような屈曲点の移動を利用して、各個別ＶＴ特
性曲線Ａ，Ｂにおける屈曲点の電圧値をほぼ一致させる
ようにすれば、請求項１の発明における利益と同様の利
益を得ることができる。
【００３７】ところで、ｈ1 が透過率１０％以下もしく
は９０％以上となるように屈曲点を移動し、透過率が１
０％の点と９０％の点を結ぶ直線として、各個別ＶＴ特
性曲線Ａ，Ｂを近似的に表わし、これら透過率０％のラ
インとの交点におけ印加電圧値Ｖth1 ，Ｖth2 を各々液
晶領域３ａ，３ｂにおける反転閾値、透過率１００％の
ラインとの交点における印加電圧値Ｖsat1，Ｖsat2を各
々液晶領域３ａ，３ｂにおける反転飽和値とする。
は９０％以上となるように屈曲点を移動し、透過率が１
０％の点と９０％の点を結ぶ直線として、各個別ＶＴ特
性曲線Ａ，Ｂを近似的に表わし、これら透過率０％のラ
インとの交点におけ印加電圧値Ｖth1 ，Ｖth2 を各々液
晶領域３ａ，３ｂにおける反転閾値、透過率１００％の
ラインとの交点における印加電圧値Ｖsat1，Ｖsat2を各
々液晶領域３ａ，３ｂにおける反転飽和値とする。
【００３８】ここで、Ｖth1 ≒Ｖsat2とすると、図５の
各個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂは図６のように描くことがで
きる。また、図６において各個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂを
合成したのが合成ＶＴ特性曲線Ｘである。
各個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂは図６のように描くことがで
きる。また、図６において各個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂを
合成したのが合成ＶＴ特性曲線Ｘである。
【００３９】上記図６に示される合成ＶＴ特性曲線Ｘ
は、図７のように示すことができる。図７から明らかな
ように、Ｖth1 ≒Ｖsat2であることによって、各個別Ｖ
Ｔ特性曲線Ａ，Ｂがほぼ一連の合成ＶＴ特性曲線Ｘとな
り、好ましい特性が得られる。また、各個別ＶＴ特性曲
線Ａ，Ｂにおけるγがほぼ等しければ、合成ＶＴ特性曲
線Ｘはほぼ傾きの等しい１本の直線となり、更に好まし
い特性を得ることができる。
は、図７のように示すことができる。図７から明らかな
ように、Ｖth1 ≒Ｖsat2であることによって、各個別Ｖ
Ｔ特性曲線Ａ，Ｂがほぼ一連の合成ＶＴ特性曲線Ｘとな
り、好ましい特性が得られる。また、各個別ＶＴ特性曲
線Ａ，Ｂにおけるγがほぼ等しければ、合成ＶＴ特性曲
線Ｘはほぼ傾きの等しい１本の直線となり、更に好まし
い特性を得ることができる。
【００４０】ここで、個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂのγと
は、対応する液晶領域３ａ，３ｂにおける（反転飽和
値）／（反転閾値）をいう。即ち、各個別ＶＴ特性曲線
Ａ，Ｂの傾き値γは、各々Ｖsat1／Ｖth1 、Ｖsat2／Ｖ
th2 である。
は、対応する液晶領域３ａ，３ｂにおける（反転飽和
値）／（反転閾値）をいう。即ち、各個別ＶＴ特性曲線
Ａ，Ｂの傾き値γは、各々Ｖsat1／Ｖth1 、Ｖsat2／Ｖ
th2 である。
【００４１】一方、γは、強誘電性液晶材料、絶縁膜、
電極１ａ，１ｂの特性によって変化すると共に、前述の
ように、各液晶領域３ａ，３ｂにおける液晶層２の凹部
対応領域と凸部対応領域の横断面面積比で調整可能であ
る。従って、液晶領域３ａ，３ｂにおけるこの比を調整
することによってγを調整することができる。一般的に
各液晶領域３ａ，３ｂにおけるγをほぼ等しくするため
には、上記比をほぼ等しくすればよい。
電極１ａ，１ｂの特性によって変化すると共に、前述の
ように、各液晶領域３ａ，３ｂにおける液晶層２の凹部
対応領域と凸部対応領域の横断面面積比で調整可能であ
る。従って、液晶領域３ａ，３ｂにおけるこの比を調整
することによってγを調整することができる。一般的に
各液晶領域３ａ，３ｂにおけるγをほぼ等しくするため
には、上記比をほぼ等しくすればよい。
【００４２】更に、請求項３の発明について説明する。
【００４３】請求項３の発明に係る液晶表示素子も、基
本的には図１で説明した請求項１の発明に係る液晶表示
素子と同様であるが、図８に示されるように、液晶層２
が、凹部幅又は凸部幅によって複数の液晶領域３ａ，３
ｂに分かれるストライプ状の凹凸厚み変化を有し、しか
も凹部幅又は凸部幅の異なる液晶領域３ａ，３ｂであっ
て、一方における反転閾値が他方の反転飽和値と略一致
する少なくとも１組の液晶領域３ａ，３が含まれるよ
う、透過光を遮断するマスク４を備えているものであ
る。尚、７ａは基板である。
本的には図１で説明した請求項１の発明に係る液晶表示
素子と同様であるが、図８に示されるように、液晶層２
が、凹部幅又は凸部幅によって複数の液晶領域３ａ，３
ｂに分かれるストライプ状の凹凸厚み変化を有し、しか
も凹部幅又は凸部幅の異なる液晶領域３ａ，３ｂであっ
て、一方における反転閾値が他方の反転飽和値と略一致
する少なくとも１組の液晶領域３ａ，３が含まれるよ
う、透過光を遮断するマスク４を備えているものであ
る。尚、７ａは基板である。
【００４４】上記マスク４を設けた場合、液晶領域３
ａ，３ｂに対応する各個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂは図９に
示されるようになる。図中斜線で示される範囲がマスク
４による透過光の遮断範囲である。
ａ，３ｂに対応する各個別ＶＴ特性曲線Ａ，Ｂは図９に
示されるようになる。図中斜線で示される範囲がマスク
４による透過光の遮断範囲である。
【００４５】図９においては、液晶領域ｂにおける液晶
層２の凹部付近と液晶領域３ａにおける液晶層２の凸部
付近にマスクを設けることで、個別ＶＴ特性曲線Ａの反
転閾値と個別ＶＴ特性曲線Ｂの反転飽和値をほぼ一致さ
せている。
層２の凹部付近と液晶領域３ａにおける液晶層２の凸部
付近にマスクを設けることで、個別ＶＴ特性曲線Ａの反
転閾値と個別ＶＴ特性曲線Ｂの反転飽和値をほぼ一致さ
せている。
【００４６】尚、図９においては、液晶領域３ａ，３ｂ
の両者にマスク４を設けているが、一方のみマスク４を
設けることで、当該反転閾値と反転飽和値をほぼ一致さ
せることができれば、この一方のみのマスク４でもよ
い。
の両者にマスク４を設けているが、一方のみマスク４を
設けることで、当該反転閾値と反転飽和値をほぼ一致さ
せることができれば、この一方のみのマスク４でもよ
い。
【００４７】ところで、本発明の究極の目的は、アナロ
グ的階調表示を可能にすることであり、そのためには液
晶領域３ａ，３ｂ（３ｃ，３ｄ）の数をＮとした時に
（Ｎ＋１）以上、好ましくは（２Ｎ＋１）の階調状態を
得ることが必要となる。
グ的階調表示を可能にすることであり、そのためには液
晶領域３ａ，３ｂ（３ｃ，３ｄ）の数をＮとした時に
（Ｎ＋１）以上、好ましくは（２Ｎ＋１）の階調状態を
得ることが必要となる。
【００４８】これを基準に本発明で要求される各条件の
許容誤差範囲の指標を考える。
許容誤差範囲の指標を考える。
【００４９】まず、（Ｎ＋１）以上の階調を得る場合の
許容偏差は１／（Ｎ＋１）以下であり、各ステップ領域
３ａ，３ｂ（３ｃ，３ｄ）における平均誤差をσとする
と、下記数２が成立することが必要となる。
許容偏差は１／（Ｎ＋１）以下であり、各ステップ領域
３ａ，３ｂ（３ｃ，３ｄ）における平均誤差をσとする
と、下記数２が成立することが必要となる。
【００５０】また、（２Ｎ＋１）以上の階調を得る場合
には、同様に下記３式が成立する必要がある。
には、同様に下記３式が成立する必要がある。
【００５１】
【数２】σ＜１／（Ｎ＋１）Ｎ1/2
【００５２】
【数３】σ＜１／（２Ｎ＋１）Ｎ1/2
【００５３】数２及び数３は、本発明における各条件の
許容誤差範囲の指標とすることができる。即ち、前述し
た各請求項係る発明における略一致の条件は、上記２式
が成立する±σの範囲であることを意味し、また上記３
式が成立する±σの範囲であることが好ましい。
許容誤差範囲の指標とすることができる。即ち、前述し
た各請求項係る発明における略一致の条件は、上記２式
が成立する±σの範囲であることを意味し、また上記３
式が成立する±σの範囲であることが好ましい。
【００５４】本発明におけるストライプ状凹凸のピッチ
は、使用する強誘電性液晶、セル厚等に応じて適当な値
を選ぶことが好ましく、カイラルピッチの１／２以上、
一般的には３〜５０μｍであることが好ましく、凹部と
凸部の幅の小さい方がセル厚以上、一般的には１μｍ以
上であることが好ましい。また、ストライプの長さは、
カイラルピッチ以上であることが好ましく、一般的には
凹部と凸部の幅の小さい方に対して３倍以上であること
が好ましく、更に好ましくは１０倍以上である。凹凸の
段差量は配向状態を大きく乱さない範囲であればよく、
セル厚の１／２以下、一般的には１００〜５０００Åが
好ましい。
は、使用する強誘電性液晶、セル厚等に応じて適当な値
を選ぶことが好ましく、カイラルピッチの１／２以上、
一般的には３〜５０μｍであることが好ましく、凹部と
凸部の幅の小さい方がセル厚以上、一般的には１μｍ以
上であることが好ましい。また、ストライプの長さは、
カイラルピッチ以上であることが好ましく、一般的には
凹部と凸部の幅の小さい方に対して３倍以上であること
が好ましく、更に好ましくは１０倍以上である。凹凸の
段差量は配向状態を大きく乱さない範囲であればよく、
セル厚の１／２以下、一般的には１００〜５０００Åが
好ましい。
【００５５】
実施例１ 図１０に本実施例のストライプ状凹凸パターンを示す。
【００５６】５は画素エリアを示しており、６はストラ
イプ状の凸部である。画素サイズは２００μｍ角、凸部
６の幅は３μｍである。最も凸部６の密な箇所は１μｍ
間隔、最も粗な箇所は１５μｍ間隔とした。
イプ状の凸部である。画素サイズは２００μｍ角、凸部
６の幅は３μｍである。最も凸部６の密な箇所は１μｍ
間隔、最も粗な箇所は１５μｍ間隔とした。
【００５７】図１１に図１０中のａ−ａ’断面図を示
す。
す。
【００５８】一対のガラスの基板７ａ，７ｂ上に、ＩＴ
Ｏの成膜によって電極１ａ，１ｂが形成されており、２
度のフォトリソグラフィー工程により、画素パターン及
びストライプパターンが形成されている。ストライプ状
凹凸の段差量は約１５００Åとした上記両電極１ａ，１
ｂの上に絶縁膜８ａ，８ｂとしてポリイミドを２００Å
の厚みで成膜し、ラビング処理を施した。ラビング方向
は、図１２に示されるように、ストライプ状凹凸を付し
た側はθ1 の方向、その対向側である平坦な電極１ａ側
はθ2 の方向である。平坦な電極１ａ側から見て時計回
りを正方向として、θ1 、θ2 とストライプ方向のなす
角度は夫々０度、−１０度である。
Ｏの成膜によって電極１ａ，１ｂが形成されており、２
度のフォトリソグラフィー工程により、画素パターン及
びストライプパターンが形成されている。ストライプ状
凹凸の段差量は約１５００Åとした上記両電極１ａ，１
ｂの上に絶縁膜８ａ，８ｂとしてポリイミドを２００Å
の厚みで成膜し、ラビング処理を施した。ラビング方向
は、図１２に示されるように、ストライプ状凹凸を付し
た側はθ1 の方向、その対向側である平坦な電極１ａ側
はθ2 の方向である。平坦な電極１ａ側から見て時計回
りを正方向として、θ1 、θ2 とストライプ方向のなす
角度は夫々０度、−１０度である。
【００５９】その後、セルギャップ１．４μｍで両基板
７ａ，７ｂを貼り合わせ、ギャップ中に強誘電性液晶を
封入した。また、貼り合わせ方向は、両基板７ａ，７ｂ
におけるラビング方向がほぼ平行となる方向とした。得
られた液晶表示素子は良好な配向状態を示した。
７ａ，７ｂを貼り合わせ、ギャップ中に強誘電性液晶を
封入した。また、貼り合わせ方向は、両基板７ａ，７ｂ
におけるラビング方向がほぼ平行となる方向とした。得
られた液晶表示素子は良好な配向状態を示した。
【００６０】ここで、本実施例における凹凸の段差量は
次のようにして決定した。
次のようにして決定した。
【００６１】まず、電極１ｂも凹凸を有しない比較用の
液晶表示素子の電極１ａ，１ｂ間に図１３に示すような
パルス電圧を印加し、光学応答特性を測定したところ、
△ｔ＝２０μｓでγ＝１．１２であった。そこで、前述
のｄ／Ｄ≒１−（１／λ）に基づいてｄを定めた。
液晶表示素子の電極１ａ，１ｂ間に図１３に示すような
パルス電圧を印加し、光学応答特性を測定したところ、
△ｔ＝２０μｓでγ＝１．１２であった。そこで、前述
のｄ／Ｄ≒１−（１／λ）に基づいてｄを定めた。
【００６２】このようにして作製した液晶表示素子の両
電極１ａ，１ｂ間に図１３に示すようなパルス電圧を印
加して光学特性を測定したところ、△ｔ＝２０μｓでＶ
Ｔ特性曲線は図１４に示すようなものとなった。
電極１ａ，１ｂ間に図１３に示すようなパルス電圧を印
加して光学特性を測定したところ、△ｔ＝２０μｓでＶ
Ｔ特性曲線は図１４に示すようなものとなった。
【００６３】図１４から明らかなように、ＶＴ特性曲線
はほぼ直線となった上、１画素全体でのγ（Ｖsat ／Ｖ
th）は約１．２６であり、階調表示に有利な特性が得ら
れた。
はほぼ直線となった上、１画素全体でのγ（Ｖsat ／Ｖ
th）は約１．２６であり、階調表示に有利な特性が得ら
れた。
【００６４】実施例２ 図１５に本実施例のストライプ状凹凸パターンを示す。
【００６５】５は画素エリアを示しており、６はストラ
イプ状の凸部である。
イプ状の凸部である。
【００６６】作製方法、液晶材料及びセルギャップ等は
実施例１と同様で、ラビング方向及び貼り合わせ方向も
実施例１と同様にして、液晶表示素子を得た。
実施例１と同様で、ラビング方向及び貼り合わせ方向も
実施例１と同様にして、液晶表示素子を得た。
【００６７】得られた液晶表示素子は良好な配向状態を
示し、実施例１と同様の光学応答特性を測定した結果、
実施例１と同様の直線的なＶＴ特性を持つ階調特性のよ
い表示装置が得られた。
示し、実施例１と同様の光学応答特性を測定した結果、
実施例１と同様の直線的なＶＴ特性を持つ階調特性のよ
い表示装置が得られた。
【００６８】実施例３ 実施例２で得た液晶表示素子を用いて単純マトリックス
構成のセルを作製し、実際に画像表示を行った。
構成のセルを作製し、実際に画像表示を行った。
【００６９】図１６に装置の構成を示す。
【００７０】装置は、５００×５００のマトリックスパ
ネル９、クロック１０、同期回路１１、、シフトレジス
タ１２、アナログスイッチ１３、走査波形発生器１４及
びフレームメモリー１３からの映像信号を駆動信号に変
換出力する情報信号発生回路１５とから構成した。これ
らは実装上、マトリックスパネル９の上下の片側、上下
両側、左右の片側又は左右両側のいずれに配置して接続
することも可能である。
ネル９、クロック１０、同期回路１１、、シフトレジス
タ１２、アナログスイッチ１３、走査波形発生器１４及
びフレームメモリー１３からの映像信号を駆動信号に変
換出力する情報信号発生回路１５とから構成した。これ
らは実装上、マトリックスパネル９の上下の片側、上下
両側、左右の片側又は左右両側のいずれに配置して接続
することも可能である。
【００７１】この装置は、情報信号波形印加方法として
は、電圧変調の他、特にカイラルスメスチックＣ相の層
方向へ弾性伝播的に結合されるドメインを利用するた
め、その伝播時間を制御する意味で、パルス幅変調、位
相変調等の駆動方式も有効で、いずれも良好な階調表示
が得られた。
は、電圧変調の他、特にカイラルスメスチックＣ相の層
方向へ弾性伝播的に結合されるドメインを利用するた
め、その伝播時間を制御する意味で、パルス幅変調、位
相変調等の駆動方式も有効で、いずれも良好な階調表示
が得られた。
【００７２】実施例４ 凸部幅／凹部幅は、最もピッチの小さな箇所で１μｍ／
１μｍとし、最もピッチの大きな箇所で５μｍ／１５μ
ｍとした以外は実施例１と同様にして液晶セルを作製し
た。
１μｍとし、最もピッチの大きな箇所で５μｍ／１５μ
ｍとした以外は実施例１と同様にして液晶セルを作製し
た。
【００７３】得られた液晶表示素子に実施例１と同様な
パルス電圧を印加して光学応答特性を測定したところ、
△ｔ＝２０μｓでＶＴ特性は直線となった上、１画素全
体でのγ（Ｖsat ／Ｖth）は約１．２６であり、階調表
示に有利な特性が得られた。 実施例５ 凸部幅／凹部幅を実施例４と同様にした他は実施例２と
同様にして、実施例２と同様のストライプ状凹凸パター
ンの液晶表示素子を得た。
パルス電圧を印加して光学応答特性を測定したところ、
△ｔ＝２０μｓでＶＴ特性は直線となった上、１画素全
体でのγ（Ｖsat ／Ｖth）は約１．２６であり、階調表
示に有利な特性が得られた。 実施例５ 凸部幅／凹部幅を実施例４と同様にした他は実施例２と
同様にして、実施例２と同様のストライプ状凹凸パター
ンの液晶表示素子を得た。
【００７４】得られた液晶表示素子は良好な配向状態を
示し、実施例１と同様の光学応答特性を測定した結果、
実施例４と同様の直線的なＶＴ特性を持つ階調特性のよ
い表示装置が得られた。
示し、実施例１と同様の光学応答特性を測定した結果、
実施例４と同様の直線的なＶＴ特性を持つ階調特性のよ
い表示装置が得られた。
【００７５】実施例６ 実施例５で得た液晶表示素子を用いて実施例３と同様の
単純マトリックスのセルを作製して画像表示を行ったと
ころ、実施例３と同様に良好な階調表示を得ることがで
きた。
単純マトリックスのセルを作製して画像表示を行ったと
ころ、実施例３と同様に良好な階調表示を得ることがで
きた。
【００７６】実施例７ 予め一方の基板７ａの外表面側に、遮光用のマスクとし
て、Ｃｒ膜を１５００Å厚で蒸着し、凹凸ピッチの大き
な領域の凸部及び凹凸ピッチの小さな領域の凹部に対応
するようにパターニングした他は実施例１と同様にして
液晶セルを作製した。
て、Ｃｒ膜を１５００Å厚で蒸着し、凹凸ピッチの大き
な領域の凸部及び凹凸ピッチの小さな領域の凹部に対応
するようにパターニングした他は実施例１と同様にして
液晶セルを作製した。
【００７７】得られた液晶表示素子に実施例１と同様な
パルス電圧を印加して光学応答特性を測定したところ、
△ｔ＝２０μｓでＶＴ特性は直線となった上、１画素全
体でのγ（Ｖsat ／Ｖth）は約１．２６であり、階調表
示に有利な特性が得られた。
パルス電圧を印加して光学応答特性を測定したところ、
△ｔ＝２０μｓでＶＴ特性は直線となった上、１画素全
体でのγ（Ｖsat ／Ｖth）は約１．２６であり、階調表
示に有利な特性が得られた。
【００７８】実施例８ マスクを実施例７と同様に設けた他は実施例２と同様に
して、実施例２と同様のストライプ状凹凸パターンの液
晶表示素子を得た。
して、実施例２と同様のストライプ状凹凸パターンの液
晶表示素子を得た。
【００７９】得られた液晶表示素子は良好な配向状態を
示し、実施例１と同様の光学応答特性を測定した結果、
実施例６と同様の直線的なＶＴ特性を持つ階調特性のよ
い表示装置が得られた。
示し、実施例１と同様の光学応答特性を測定した結果、
実施例６と同様の直線的なＶＴ特性を持つ階調特性のよ
い表示装置が得られた。
【００８０】実施例９ 実施例８で得た液晶表示素子を用いて実施例３と同様の
単純マトリックスのセルを作製して画像表示を行ったと
ころ、実施例３と同様に良好な階調表示を得ることがで
きた。
単純マトリックスのセルを作製して画像表示を行ったと
ころ、実施例３と同様に良好な階調表示を得ることがで
きた。
【００８１】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、ＶＴ特性曲線を適宜の傾き値を有する直線的なもの
とすることができるため、強誘電性液晶を用いた液晶表
示素子による階調表示を極めて行いやすくすると共に、
温度補償や駆動回路の設計が極めて容易となるものであ
る。
り、ＶＴ特性曲線を適宜の傾き値を有する直線的なもの
とすることができるため、強誘電性液晶を用いた液晶表
示素子による階調表示を極めて行いやすくすると共に、
温度補償や駆動回路の設計が極めて容易となるものであ
る。
【図１】請求項１の本発明に係る液晶表示素子の説明図
である。
である。
【図２】図１に示される液晶表示素子の各液晶領域に対
応する個別ＶＴ特性曲線の説明図である。
応する個別ＶＴ特性曲線の説明図である。
【図３】図１に示される液晶表示素子の各液晶領域に対
応する個別ＶＴ特性曲線の他の説明図である。
応する個別ＶＴ特性曲線の他の説明図である。
【図４】請求項２の発明に係る液晶表示素子の説明図で
ある。
ある。
【図５】図４に示される液晶表示素子の各液晶領域に対
応する個別ＶＴ特性曲線の説明図である。
応する個別ＶＴ特性曲線の説明図である。
【図６】図４に示される液晶表示素子の各液晶領域に対
応する個別ＶＴ特性曲線の他の説明図である。
応する個別ＶＴ特性曲線の他の説明図である。
【図７】図６に示される合成ＶＴ特性曲線の説明図であ
る。
る。
【図８】請求項３の発明の係る液晶表示素子の説明図で
ある。
ある。
【図９】図に示される液晶表示素子の各液晶領域に対応
する個別ＶＴ特性曲線の説明図である。
する個別ＶＴ特性曲線の説明図である。
【図１０】実施例１で作製した液晶表示素子におけるス
トライプ状凹凸パターンを示す図である。
トライプ状凹凸パターンを示す図である。
【図１１】図１０におけるａ−ａ’断面図である。
【図１２】実施例１で作製した液晶表示素子におけるラ
ビング方向の説明図である。
ビング方向の説明図である。
【図１３】実施例１における駆動電圧パルスの説明図で
ある。
ある。
【図１４】実施例１で作製した液晶表示素子のＶＴ特性
曲線を示す図である。
曲線を示す図である。
【図１５】実施例２で作製した液晶表示素子におけるス
トライプ状凹凸パターンを示す図である。
トライプ状凹凸パターンを示す図である。
【図１６】実施例２で作製した画像表示装置の説明図で
ある。
ある。
１ａ，１ｂ 電極 ２ 液晶層 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 液晶領域 ４ マスク ５ 画素エリア ６ ストライプ状の凸部 ７ａ，７ｂ 基板 ８ａ，８ｂ 絶縁膜 ９ マトリックスパネル １０ クロック １１ 同期回路 １２ シフトレジスタ １３ アナログスイッチ １４ 走査波形発生器 １５ フレームメモリー １６ 情報信号発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 修三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−272426（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−323358（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−301051（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−59274（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258657（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/141
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の電極と、該一対の電極間に封入さ
れた強誘電性液晶の液晶層とを有する液晶表示素子にお
いて、液晶層が、凹部幅の異なるストライプ状の凹凸厚
み変化を有し、Ｄを凹部幅が最も大きい液晶領域におけ
る液晶層の凹部対応領域の厚み、ｄを凹凸の段差量、λ
を厚みＤの液晶層における（反転飽和値）／（反転閾
値）とした時に、ｄ／Ｄ≒１−（１／λ）を満たすよう
にｄ／Ｄが設定されていることを特徴とする液晶表示素
子。 - 【請求項２】 一対の電極と、該一対の電極間に封入さ
れた強誘電性液晶の液晶層とを有する液晶表示素子にお
いて、液晶層が、凹部幅の異なるストライプ状の凹凸に
よる厚み変化を有し、しかも凹部幅の小さな液晶領域に
おける凸部幅が、凹部幅の広い液晶領域における凸部幅
より小さいことを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項３】 一対の電極と、該一対の電極間に封入さ
れた強誘電性液晶の液晶層とを有する液晶表示素子にお
いて、液晶層が、凹部幅又は凸部幅によって複数の液晶
領域に分かれるストライプ状の凹凸厚み変化を有し、し
かも凹部幅又は凸部幅の異なる液晶領域であって、一方
における反転閾値が他方の反転飽和値と略一致する少な
くとも１組の液晶領域が含まれるよう、透過光を遮断す
るマスクを備えていることを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158036A JP2932229B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 液晶表示素子 |
| US08/254,065 US5581381A (en) | 1993-06-04 | 1994-06-03 | LCD electrode projections of variable widths and spacings |
| AT94304021T ATE184402T1 (de) | 1993-06-04 | 1994-06-03 | Flüssigkristallvorrichtung |
| EP94304021A EP0627648B1 (en) | 1993-06-04 | 1994-06-03 | Liquid crystal device |
| DE69420460T DE69420460D1 (de) | 1993-06-04 | 1994-06-03 | Flüssigkristallvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158036A JP2932229B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347832A JPH06347832A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2932229B2 true JP2932229B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=15662879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5158036A Expired - Fee Related JP2932229B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 液晶表示素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5581381A (ja) |
| EP (1) | EP0627648B1 (ja) |
| JP (1) | JP2932229B2 (ja) |
| AT (1) | ATE184402T1 (ja) |
| DE (1) | DE69420460D1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6452581B1 (en) | 1997-04-11 | 2002-09-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for liquid crystal device and liquid crystal apparatus |
| US6177968B1 (en) | 1997-09-01 | 2001-01-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical modulation device with pixels each having series connected electrode structure |
| JP3347678B2 (ja) | 1998-06-18 | 2002-11-20 | キヤノン株式会社 | 液晶素子とその駆動方法 |
| JP4162313B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2008-10-08 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| TWI382380B (zh) * | 2008-02-25 | 2013-01-11 | Ind Tech Res Inst | 二維影像與三維影像切換型顯示器裝置 |
| JP5200795B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2013-06-05 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置及び電子機器 |
| US9057915B2 (en) | 2012-05-29 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | Liquid crystal integrated circuit and method to fabricate same |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929227A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネル |
| JPS59193427A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Canon Inc | 液晶装置 |
| US4632514A (en) * | 1984-01-31 | 1986-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color liquid crystal display apparatus |
| FR2571526B1 (fr) * | 1984-08-22 | 1991-02-08 | Canon Kk | Panneau d'affichage et son procede de commande |
| US4712877A (en) * | 1985-01-18 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric display panel of varying thickness and driving method therefor |
| JPS62150226A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-04 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学装置 |
| JP2506328B2 (ja) * | 1986-01-07 | 1996-06-12 | 富士通株式会社 | 液晶表示パネル |
| JPS62278540A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Canon Inc | 液晶素子、その配向制御法及びその駆動法 |
| JPH0827460B2 (ja) * | 1987-01-29 | 1996-03-21 | キヤノン株式会社 | 光学変調素子 |
| JPH01107233A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Fujitsu Ltd | 液晶表示パネル |
| US4840460A (en) * | 1987-11-13 | 1989-06-20 | Honeywell Inc. | Apparatus and method for providing a gray scale capability in a liquid crystal display unit |
| JP2592958B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1997-03-19 | キヤノン株式会社 | 液晶装置 |
| JP2737002B2 (ja) * | 1989-07-04 | 1998-04-08 | キヤノン株式会社 | 強誘電性液晶素子 |
| JPH0348819A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶ディスプレイ |
| JPH04127124A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 階調表示可能な強誘電性液晶セル |
| JP2938232B2 (ja) * | 1991-07-25 | 1999-08-23 | キヤノン株式会社 | 強誘電性液晶表示デバイス |
| DE69225869T2 (de) * | 1991-11-19 | 1998-12-24 | Philips Electronics N.V., Eindhoven | Anzeigevorrichtung |
| US5495352A (en) * | 1992-07-30 | 1996-02-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with stripe-shaped unevennesses on the electrodes |
| US5446570A (en) * | 1993-04-27 | 1995-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with projecting portions on the electrodes |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP5158036A patent/JP2932229B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-03 US US08/254,065 patent/US5581381A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-03 AT AT94304021T patent/ATE184402T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-06-03 DE DE69420460T patent/DE69420460D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-03 EP EP94304021A patent/EP0627648B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0627648A1 (en) | 1994-12-07 |
| US5581381A (en) | 1996-12-03 |
| ATE184402T1 (de) | 1999-09-15 |
| JPH06347832A (ja) | 1994-12-22 |
| DE69420460D1 (de) | 1999-10-14 |
| EP0627648B1 (en) | 1999-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0584963B1 (en) | Liquid crystal display device | |
| US6798471B2 (en) | Liquid crystal display | |
| US5654782A (en) | Liquid crystal optical modulator device with each electrode width smaller than both the liquid crystal thickness and the electrode gaps | |
| KR100513657B1 (ko) | 수직 배향 모드 액정표시장치 | |
| US5168383A (en) | Liquid crystal device with fabry-perot etalon | |
| US5552911A (en) | Color liquid crystal display device having varying cell thickness and varying pixel areas | |
| JP2932229B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| US5321538A (en) | Method for gradation display using a liquid crystal optical element with minute insulation portions on the electrodes | |
| JP2673739B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPS6026320A (ja) | 光学変調素子 | |
| KR20040002155A (ko) | 수직 배향 모드 액정표시장치 | |
| US5499130A (en) | Method of making liquid crystal device having plural stripe-shaped ribs on one substrate | |
| JP2984496B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP2981805B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH06347833A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP3080300B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP3792261B2 (ja) | 液晶表示装置の駆動方法及び液晶表示装置 | |
| JPH0772485A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP3041061B2 (ja) | 液晶電気光学装置 | |
| JPH03174514A (ja) | 強誘電性液晶表示素子 | |
| JP3083022B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH02181724A (ja) | 液晶素子とその駆動法 | |
| JPH06313878A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH10160917A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH01107233A (ja) | 液晶表示パネル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990420 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |