JP3507707B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3507707B2 JP22972498A JP22972498A JP3507707B2 JP 3507707 B2 JP3507707 B2 JP 3507707B2 JP 22972498 A JP22972498 A JP 22972498A JP 22972498 A JP22972498 A JP 22972498A JP 3507707 B2 JP3507707 B2 JP 3507707B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電性液晶・反
強誘電性液晶等を使用した液晶表示装置に係り、特に2
枚の基板の間に挟持されたカイラルスメクティックC相
またはその副次相の液晶材料よりなる液晶層を有する液
晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, etc.
The present invention relates to a liquid crystal display device having a liquid crystal layer made of a liquid crystal material of a chiral smectic C phase or a sub phase thereof sandwiched between a plurality of substrates.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、低価格のカラー表示装置を実現す
るため、シャドウマスクが不要で電子銃が1つですむモ
ノクロCRT(monochromatic Cathode Ray Tube)を、
フィールド順次液晶カラーシャッタと組み合わせる方式
がいくつか検討されている。このようなモノクロCRT
と液晶カラーシャッタとを組み合わせる方式は、CRT
の蛍光面がベタであり、画素ピッチに依存しないシステ
ムであるため高精細化が容易であるという利点があり、
また、高精度の材料や製法が不要であるため大型化が容
易であるという利点もある。フィールドシーケンシャル
方式によりカラー表示を実現する場合、通常は赤(R)
緑(G)青(B)の3色を表示画像のフレームごとに表
示するために、フレームレートの標準値である60Hz
の少なくとも3倍の周波数である180Hzにより駆動
している。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to realize a low-cost color display device, a monochrome CRT (monochromatic Cathode Ray Tube) that does not require a shadow mask and requires only one electron gun has been developed.
Several methods of combining with a field sequential liquid crystal color shutter have been studied. Such a monochrome CRT
Is a CRT
Since the fluorescent screen of is solid and the system does not depend on the pixel pitch, there is an advantage that high definition can be easily achieved.
Further, there is also an advantage that it is easy to increase the size because high-precision materials and manufacturing methods are unnecessary. When color display is realized by the field sequential method, usually red (R)
In order to display three colors of green (G) and blue (B) for each frame of the display image, the standard value of the frame rate is 60 Hz.
It is driven by 180 Hz which is at least 3 times the frequency.

【0003】しかし、180Hzの駆動周波数では動画
像を表示する際に、視認者の視線が動いてしまったり視
認者が瞬きをしてしまったりしたときに、色割れが視認
されてしまう問題がある。この問題を解決するために
は、標準値の少なくとも9倍となる540Hz程度の駆
動周波数が必要であると考えられている。このように、
駆動周波数を高くするためには、液晶の光学的スイッチ
ング速度が約0.3ms以下である必要がある。しかし
ながら、このような高速スイッチングは、従来より主と
して液晶シャッタに使用されてきたパイセルなどのネマ
ティック系液晶材料では不可能である。
However, at a drive frequency of 180 Hz, when displaying a moving image, there is a problem that color breakup is visually recognized when the line of sight of the viewer moves or when the viewer blinks. . In order to solve this problem, a driving frequency of about 540 Hz, which is at least 9 times the standard value, is considered necessary. in this way,
In order to increase the driving frequency, the optical switching speed of the liquid crystal needs to be about 0.3 ms or less. However, such high-speed switching is not possible with nematic liquid crystal materials such as pi-cell which have been mainly used for liquid crystal shutters in the past.

【0004】このため、ネマティック系の液晶材料に代
えて、自発分極を有し、印加電界によるトルクが大きく
高速である強誘電性液晶や反強誘電性液晶を使用するこ
とが必要となる。これらの液晶材料(より一般的にはカ
イラルスメクティックC相或いはその副次相の液晶)を
使用する液晶シャッタは、液晶層面に平行な光軸が電界
によってその方向を変えることを利用する複屈折モード
と呼ばれる方式で駆動されている。最も単純なモノクロ
の白と黒の2値表示のシャッタの場合、クロスニコル配
置のニュートラル偏光フィルムの間にセルを設置し、一
方の偏光フィルムの偏光軸に対して光軸が0度と45度
となるようにスイッチング設計すると、最も高いコント
ラストを得ることができる。
Therefore, it is necessary to use a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal which has spontaneous polarization and has a large torque due to an applied electric field and a high speed in place of the nematic liquid crystal material. A liquid crystal shutter using these liquid crystal materials (more generally, chiral smectic C phase or its sub-phase liquid crystal) utilizes a birefringence mode in which an optical axis parallel to the liquid crystal layer surface changes its direction by an electric field. It is driven by a method called. In the case of the simplest monochrome white and black binary display shutter, a cell is installed between neutral polarizing films arranged in crossed Nicols, and the optical axis is 0 degree and 45 degrees with respect to the polarizing axis of one polarizing film. The highest contrast can be obtained by designing the switching so that

【0005】カラーシャッタの場合は、複数の色偏光フ
ィルムと複数の液晶セルを使用しているが、それぞれの
偏光フィルムの偏光軸に対する液晶セルの光軸の配置
は、同様である(Eurodisplay '84 digest,pp.7 を参
照)。強誘電性液晶や反強誘電性液晶は、電界による分
子の運動は円錐面上に限定されており、狭いギャップの
セルの中においては、液晶層内でのスイッチング角はこ
の円錐のコーン角にほぼ対応し、チルト角と呼ばれ±3
0度以下であるものが大部分である。したがって、45
度のスイッチング角度を得るためには、チルト角が±2
2.5度になるように材料設計しなくてはならない。強
誘電性液晶や反強誘電性液晶は、狭いギャップのセルの
中においては、それぞれ双安定・三安定状態をとり、チ
ルト角が±22.5度である2状態が安定となるように
設計することが可能である。
In the case of a color shutter, a plurality of color polarizing films and a plurality of liquid crystal cells are used, but the arrangement of the optical axes of the liquid crystal cells with respect to the polarizing axes of the respective polarizing films is the same (Eurodisplay '84). digest, pp.7). In ferroelectric liquid crystals and antiferroelectric liquid crystals, the movement of molecules due to the electric field is limited to the conical surface.In a cell with a narrow gap, the switching angle in the liquid crystal layer is the cone angle of this cone. Corresponds almost, and is called a tilt angle ± 3
Most are 0 degrees or less. Therefore, 45
Tilt angle is ± 2
The material must be designed to be 2.5 degrees. Ferroelectric liquid crystals and anti-ferroelectric liquid crystals are designed to take bistable and tristable states in a cell with a narrow gap, and to stabilize two states with a tilt angle of ± 22.5 degrees. It is possible to

【0006】強誘電性液晶や反強誘電性液晶を使用する
従来の液晶シャッタの駆動の概略が図15に示されてい
る。図15は、液晶シャッタの駆動シーケンスの一例と
表示色を示した図である。重ね合わされる2枚の液晶の
セル71,72の各ストライプ電極に、73〜78に示
したような周期1/180秒、振幅Vの電圧波形を入力
することにより、間にそれぞれ短い黒表示期間をいて
RGBの3を順に表示させることができる。黒表示期
間を各色表示期間の1/3とすることにより、電圧波形
の直流成分をなくすことができる。対向電極14は接地
して一定電位とした。6分割したストライプ電極にはそ
れぞれ位相をずらした波形を入力することによりスクロ
ール表示を行なう。
FIG. 15 shows an outline of driving of a conventional liquid crystal shutter using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal. FIG. 15 is a diagram showing an example of a drive sequence of the liquid crystal shutters and display colors. By inputting a voltage waveform with a period 1/180 seconds and an amplitude V as shown in 73 to 78 to each of the striped electrodes of the two liquid crystal cells 71 and 72 which are overlapped, a short black display period is provided between them. it can be a by have location to display the three colors of RGB in order. By setting the black display period to 1/3 of each color display period, the DC component of the voltage waveform can be eliminated. The counter electrode 14 was grounded to a constant potential. Scroll display is performed by inputting waveforms with shifted phases to the six divided stripe electrodes.

【0007】ところで、液晶は季節的な条件や連続使用
時間等の使用環境により温度変動の影響を受け易いこと
が知られている。また、チルト角にも温度依存性があ
り、温度変化により消光位が変化することによって黒状
態における光抜けが増加し、コントラストが低下する。
さらに、従来の強誘電性液晶や反強誘電性液晶材料のよ
うに、双安定あるいは三安定状態をとるものでは、消光
位のずれを印加電圧によってアナログ的に微調整するこ
とは困難である。また、長時間の駆動によって、スメク
ティック層の回転が偶発的に発生することがあり、これ
による消光位ずれも同様にコントラスト低下の原因とな
る。非対称の駆動波形により、スメクティック層回転は
可逆的に制御することが可能である。
By the way, it is known that liquid crystals are easily affected by temperature fluctuations due to seasonal conditions and operating environments such as continuous use time. Further, the tilt angle also has temperature dependency, and the light extinction in the black state increases due to the change of the extinction position due to the temperature change, and the contrast decreases.
Further, it is difficult to finely adjust the deviation of the extinction position in an analog manner by the applied voltage in a bistable or tristable state such as a conventional ferroelectric liquid crystal or antiferroelectric liquid crystal material. Further, the long-time driving may cause the smectic layer to rotate accidentally, and the shift of the extinction position due to this may also cause the contrast reduction. Due to the asymmetrical driving waveform, the smectic layer rotation can be reversibly controlled.

【0008】しかしながら、発生した層回転は、同じ波
形で駆動する限り、長時間駆動するにつれて徐々に進行
しコントラストは低下し続け、ついには正常な表示が不
可能になってしまうことになる。また、強誘電性液晶や
反強誘電性液晶は、圧電性・電歪性を有するため、液晶
セルを矩形波によって駆動すると、極性反転時に音を発
生する。上記のような高速シャッタでは、数100Hz
の可聴域の振動音となり、表示素子として好ましくない
という問題もあった。
However, as long as the generated layer rotation is driven with the same waveform, as it is driven for a long time, the layer rotation gradually progresses and the contrast continues to decrease, and eventually normal display becomes impossible. Further, since ferroelectric liquid crystals and antiferroelectric liquid crystals have piezoelectricity and electrostriction, when a liquid crystal cell is driven by a rectangular wave, a sound is generated at the time of polarity reversal. With the high-speed shutter as described above, several hundred Hz
There is also a problem that it becomes a vibration sound in the audible range and is not preferable as a display element.

【0009】このように、従来の強誘電性液晶や反強誘
電性液晶材料を使用した場合、モノクロシャッタにおい
てはコントラストの安定性に問題があり、カラーシャッ
タにおいては色純度の安定性に問題があった。
As described above, when the conventional ferroelectric liquid crystal or anti-ferroelectric liquid crystal material is used, there is a problem in stability of contrast in a monochrome shutter, and there is a problem in stability of color purity in a color shutter. there were.

【0010】さらに、強誘電性液晶や反強誘電性液晶を
使用すると、液晶セルの容量がパイセルなどの常誘電性
液晶の場合に比較して1桁程度大きくなるため、サイズ
の大きい表示素子においては、配線や透明電極の抵抗値
の増大により時定数が大きくなり、画面の両端から給電
を行なっても画面中央部分において充分な応答速度が得
られなくなるという問題がある。これによって、駆動周
波数を540Hzまで上げることは不可能となり、色割
れの発生の回避が困難となる。このほか、強誘電性液晶
や反強誘電性液晶に固有の問題として、配向破壊・耐衝
撃性の不足という問題点もあった。
Furthermore, when a ferroelectric liquid crystal or an anti-ferroelectric liquid crystal is used, the capacity of the liquid crystal cell is increased by about one digit as compared with the case of a paraelectric liquid crystal such as Pi-cell, and therefore, in a large-sized display element. However, there is a problem that the time constant becomes large due to an increase in the resistance value of the wiring and the transparent electrode, and a sufficient response speed cannot be obtained in the central portion of the screen even when power is supplied from both ends of the screen. This makes it impossible to raise the drive frequency to 540 Hz, and it becomes difficult to avoid the occurrence of color breakup. In addition, there is a problem that alignment breakage and impact resistance are insufficient as a problem peculiar to the ferroelectric liquid crystal and the anti-ferroelectric liquid crystal.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
強誘電性液晶・反強誘電性液晶シャッタ等に用いられる
液晶表示装置では、まず、液晶セルを矩形波によって駆
動すると高速動作時に振動音が発生してしまうという問
題があった。また、モノクロシャッタにおいてはコント
ラストの安定性に問題があり、カラーシャッタにおいて
は色純度の安定性に問題があった。さらに駆動周波数を
高くすることができず色割れを回避できないという問題
もあった。
As described above, in the liquid crystal display device used for the conventional ferroelectric liquid crystal / antiferroelectric liquid crystal shutter, etc., first, when the liquid crystal cell is driven by a rectangular wave, it vibrates at high speed operation. There was a problem that sound was generated. Further, the monochrome shutter has a problem of stability of contrast, and the color shutter has a problem of stability of color purity. Further, there is a problem that the driving frequency cannot be increased and color breakage cannot be avoided.

【0012】本発明は、強誘電性液晶・反強誘電性液晶
シャッタに用いたときに高速動作により従来に比較して
安定した高コントラストが得られ、カラー表示素子に用
いたときに高い色純度が得られると共に、駆動周波数を
高くすることができたときにも振動音を低減することが
できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
According to the present invention, when used in a ferroelectric liquid crystal / anti-ferroelectric liquid crystal shutter, a high contrast which is stable as compared with the conventional one can be obtained due to a high speed operation, and when used in a color display device, a high color purity is obtained. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of reducing vibration noise even when the driving frequency can be increased.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る液晶表示装置は、対向配置された2
枚の基板と、これら2枚の基板の間に挟持されたカイラ
ルスメクティックC相またはその副次相の液晶材料を含
む液晶層と、前記基板の一方に設けられた第1の電極
と、この第1の電極に対向して前記基板の他方に設けら
れた第2の電極と、を有するものにおいて、前記第1お
よび第2の電極への印加電圧の差として前記液晶層に保
持電圧およびスイッチング電圧が印加され、前記液晶層
に印加される電圧の極性反転前後の液晶応答時間よりも
短い時間だけ一方の極性の前記保持電圧と他方の極性の
前記保持電圧との間の任意の値をとる前記スイッチング
電圧を印加する電圧印加手段と、次の極性反転までの一
定期間にわたり一定の保持電圧の印加を継続する電圧保
持手段と、を含む電圧調整手段を備えると共に、前記一
方の極性の保持電圧と前記他方の極性の保持電圧とは絶
対値が同一の電圧であり、前記スイッチング電圧はその
絶対値が前記保持電圧よりも低い同一の値で極性の異な
る電圧であることを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, a liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention is arranged so as to face each other.
A plurality of substrates, a liquid crystal layer containing a liquid crystal material of a chiral smectic C phase or a sub-phase thereof sandwiched between the two substrates, a first electrode provided on one of the substrates, and a first electrode A second electrode provided on the other side of the substrate so as to face the first electrode, and the second electrode is provided on the liquid crystal layer as a difference in voltage applied to the first and second electrodes.
A holding voltage and a switching voltage are applied to the liquid crystal layer.
The holding voltage of one polarity and the other polarity for a time shorter than the liquid crystal response time before and after the polarity reversal of the voltage applied to
Voltage regulator comprising: a voltage holding means for continuing the application of constant holding voltage over a period of time of voltage application means for applying the switching voltage have any value up to the next polarity inversion between the holding voltage provided with a means, the one
The holding voltage of one polarity and the holding voltage of the other polarity are
The paired values are the same voltage, and the switching voltage is
The absolute value is lower than the holding voltage but the same value but different polarity.
It is characterized in that it is a voltage .

【0014】また、請求項2に係る液晶表示装置は、請
求項1に記載のものにおいて、前記液晶層の温度の変動
を検出する温度検出手段、あるいは前記第1および第2
の電極に供給される電流の変動を検出する電流検出手段
を更に備え、前記電圧調整手段は、温度検出手段により
検出された温度の変動あるいは電流検出手段により検出
された消光位変動に応じて前記スイッチング電圧を変化
させることを特徴としている。このようにスイッチング
電圧を変化させることにより温度レベルに関係なく極性
反転時の液晶のスイッチングに要する時間の変動を抑
え、印加される電圧のスイッチング動作を常になだらか
にすることができる。
A liquid crystal display device according to a second aspect is the liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the temperature detecting means for detecting a variation in temperature of the liquid crystal layer, or the first and second liquid crystal display devices.
Further comprising a current detecting means for detecting a change in the current supplied to the electrode, wherein the voltage adjusting means is responsive to the change in the temperature detected by the temperature detecting means or the change in the extinction position detected by the current detecting means. It is characterized by changing the switching voltage. By changing the switching voltage in this way, it is possible to suppress the fluctuation of the time required for switching the liquid crystal at the time of polarity reversal regardless of the temperature level, and to make the switching operation of the applied voltage always smooth.

【0015】また、請求項3に係る液晶表示装置は、対
向配置された2枚の基板と、これら2枚の基板の間に挟
持されたカイラルスメクティックC相又はその副次相の
液晶材料を含む液晶層と、前記基板の一方に設けられた
第1の電極と、この第1の電極に対向して前記基板の他
方に設けられた第2の電極と、を有するものにおいて、
前記液晶層の温度変動を検出する温度検出手段、あるい
は前記第1のおよび第2の電極に供給される電流の変動
により間接的に消光位変動を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段により検出された前記液晶層の前記
度変動、あるいは前記電流検出手段により検出された
消光位変動に応じて前記第1および第2の電極に印加
される電圧の差として液晶層に印加される電圧の極性を
反転させるためのスイッチング電圧を変化させながら電
圧を印加する電圧印加手段と、次の極性反転までの一定
期間にわたり前記第1および第2の電極に一定の保持電
圧の印加を継続させる電圧保持手段と、を含む電圧調整
手段を備えると共に、前記第1および第2の電極に印加
される電圧の差として液晶層に印加される一方の極性の
保持電圧と他方の極性の保持電圧とは絶対値が同一の電
圧であり、前記第1および第2の電極に印加される電圧
の差として液晶層に印加される前記スイッチング電圧は
その絶対値が前記保持電圧よりも低い同一の値で極性の
異なる電圧であることを特徴としている。
A liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention includes two substrates arranged to face each other, and a liquid crystal material of a chiral smectic C phase or a sub-phase thereof sandwiched between the two substrates. A liquid crystal layer, a first electrode provided on one side of the substrate, and a second electrode provided on the other side of the substrate facing the first electrode,
Temperature detecting means for detecting temperature fluctuation of the liquid crystal layer, or fluctuation of current supplied to the first and second electrodes
Current detection means for indirectly detecting the change in extinction position by
The temperature <br/> of variation of the liquid crystal layer detected by the temperature detecting means, or before detected by said current detecting means
Voltage applying means for applying a voltage while varying the switching voltage for inverting the polarity of the voltage applied to the liquid crystal layer as the difference of the voltages applied to the first and second electrodes in accordance with the serial extinction position variation And voltage holding means for continuing to apply a constant holding voltage to the first and second electrodes for a certain period until the next polarity inversion, and the first and second voltage adjusting means . Applied to electrodes
Applied to the liquid crystal layer as a difference in voltage
The holding voltage and the holding voltage of the other polarity have the same absolute value.
Voltage and the voltage applied to the first and second electrodes
The switching voltage applied to the liquid crystal layer as the difference between
The absolute value of the same value lower than the holding voltage
It is characterized by different voltages .

【0016】なお、請求項1ないし請求項3の何れかの
変形例に係る液晶表示装置は、前記温度検出手段あるい
は電流検出手段により検出された温度変動あるいは消光
位変動を補償するように、前記第1および第2の電極へ
の印加電圧を調整するように前記電圧印加手段を構成し
ても良い。
In the liquid crystal display device according to any one of the first to third modifications, the liquid crystal display device may compensate the temperature fluctuation or the extinction position fluctuation detected by the temperature detecting means or the current detecting means. The voltage applying means may be configured to adjust the voltage applied to the first and second electrodes.

【0017】また、請求項4に係る液晶表示装置は、請
求項1ないし請求項3の何れかに記載のものにおいて、
前記液晶層が室温あるいはそれより低温域で少なくとも
45度の光軸スイッチング角を有すると共に、前記液晶
層が無しきい反強誘電性液晶、歪らせん型強誘電性液
晶、高分子が混入された強誘電性液晶および反強誘電性
液晶のうちの何れかを含むことを特徴としている。
A liquid crystal display device according to a fourth aspect is the liquid crystal display device according to any one of the first to third aspects,
The liquid crystal layer has an optical axis switching angle of at least 45 degrees at room temperature or lower, and the liquid crystal layer has no threshold antiferroelectric liquid crystal, strain-helical ferroelectric liquid crystal, and a polymer mixed with a ferroelectric substance. It is characterized by containing either a dielectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal.

【0018】また、請求項5に係る液晶表示装置は、請
求項1ないし請求項3の何れかに記載のものにおいて、
前記液晶層は前記第1および第2の電極が光透過性を有
するストライプ状の電極より構成されると共に、前記ス
トライプ状の電極の一部に金属補助配線が設けられて、
隣接する2枚のセル同士の前記金属補助配線が位置ずれ
して設けられていることを特徴としている。
A liquid crystal display device according to a fifth aspect is the liquid crystal display device according to any one of the first to third aspects,
In the liquid crystal layer, the first and second electrodes are composed of light-transmissive stripe-shaped electrodes, and metal auxiliary wiring is provided in a part of the stripe-shaped electrodes.
It is characterized in that the metal auxiliary wirings of two adjacent cells are provided so as to be displaced.

【0019】上記請求項5のように構成した場合、IT
O電極層の上または下に金属補助配線を設置することに
より、ITO透明電極のみが設置された場合に比較し電
極抵抗が低くなることから、時定数の増大を回避でき、
大型サイズの表示素子においても高速駆動が可能とな
る。金属補助配線は、背面のモノクロ表示装置の画素サ
イズより細くすることによりほとんど視認されず、画像
の表示品位には影響がない。しかし、極度に細い場合は
低抵抗化の効果が小さく、太い場合は2枚のセルの配線
が見る角度によって重なり合い、視認されて表示品位が
低下する。したがって、本構成のように2枚のセルの配
線をずらして設置することにより、表示品位を損なわず
に低抵抗化の効果を大きくすることが可能となる。
In the case of the above-mentioned claim 5, the IT
By installing the metal auxiliary wiring above or below the O electrode layer, the electrode resistance becomes lower than in the case where only the ITO transparent electrode is installed, so that an increase in the time constant can be avoided,
High-speed driving is possible even for large-sized display elements. The metal auxiliary wiring is hardly visually recognized by making the pixel size smaller than the pixel size of the monochrome display device on the back surface, and does not affect the display quality of the image. However, if it is extremely thin, the effect of lowering the resistance is small, and if it is thick, the wirings of the two cells overlap with each other depending on the viewing angle and are visually recognized to deteriorate the display quality. Therefore, by disposing the wirings of the two cells so as to be displaced as in this configuration, it is possible to enhance the effect of lowering the resistance without impairing the display quality.

【0020】また、請求項5に係る構成において、金属
補助配線と重なる位置に基板間の接着性を有するスペー
サ壁を設けるようにしても良い。このように、不透明な
金属補助配線と重なる位置に、接着性を有するスペーサ
部材を設置すれば、スペーサ部分やスペーサ近接部の配
向不良部分が視認されることなく、耐衝撃性の向上とい
う効果が得られる。
Further, in the structure according to claim 5, a spacer wall having adhesiveness between the substrates may be provided at a position overlapping with the metal auxiliary wiring. In this way, if the spacer member having adhesiveness is installed at a position overlapping the opaque metal auxiliary wiring, the effect of improving the impact resistance can be achieved without visually recognizing the misalignment portion of the spacer portion or the spacer proximity portion. can get.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示装置
の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら詳
細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の理解
を容易にする目的で記載されるものであり、本発明の趣
旨を変えない範囲で種々の変形・変更を加えて実施可能
なことは勿論である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are described for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and it goes without saying that various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. .

【0022】まず最初に、本発明の基本概念としての第
1実施形態に係る液晶表示装置について図1および図2
を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る
液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。図1
において、液晶表示装置は、表示部10と、この表示部
10に駆動電圧を供給する電圧調整手段1と、を備えて
おり、まず、前記表示部10は、対向配置された2枚の
基板11,12と、これら2枚の基板の間に挟持された
カイラルスメクティックC相またはその副次相の液晶材
料よりなる液晶層27と、前記基板に所定の状態で配列
された第1の電極13と、この第1の電極13に対向し
て前記基板に所定の状態で配列された第2の電極14
と、を有している。
First, a liquid crystal display device according to a first embodiment as a basic concept of the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment. Figure 1
In FIG. 1, the liquid crystal display device includes a display unit 10 and a voltage adjusting unit 1 that supplies a drive voltage to the display unit 10. First, the display unit 10 includes two substrates 11 arranged to face each other. , 12, a liquid crystal layer 27 made of a liquid crystal material of a chiral smectic C phase or a sub-phase thereof sandwiched between these two substrates, and a first electrode 13 arranged in a predetermined state on the substrate. A second electrode 14 arranged in a predetermined state on the substrate so as to face the first electrode 13.
And have.

【0023】次に、前記電圧調整手段1は、前記第1お
よび第2の電極13,14への印加電圧の差として液晶
層に印加される電圧51の極性反転前後の液晶応答時間
よりも短い時間だけ一方の保持電圧と他方の保持電圧と
の間の任意の値をとるスイッチング電圧を印加する電圧
印加手段2と、次の極性反転までの一定時間にわたり一
定の保持電圧の印加を継続する電圧保持手段3と、を備
えている。図2を参照しながら、電圧印加手段2と電圧
保持手段3との動作を説明する。図2の特性図におい
て、上段に示された電圧レベルの特性図に2つの保持電
圧と2つのスイッチング電圧の4つのレベルが示されて
いる。電圧は0Vで極性が反転するので、−12Vの他
方の保持電圧から+12Vの一方の保持電圧に至る間に
極性が反転した後に、電圧印加手段が+4Vのスイッチ
ング電圧を印加し、+12Vの電圧レベルに達すると電
圧保持手段3が+12Vの電圧レベルで一方の保持電圧
を保持する。次に、2msecの所定期間経過後に一方
の保持電圧+12Vから他方の保持電圧レベル−12V
にまで至る間に極性が反転すると、−4Vのスイッチン
グ電圧が電圧印加手段2により印加され、他方の保持電
圧−12Vに達すると電圧保持手段3が−12Vの電圧
レベルで他方の保持電圧を保持する。2つの保持電圧の
電圧レベルは、極性が正負で反転しても絶対値が12
(|12|)であり、2つのスイッチング電圧のレベル
は、極性が正負で反転してもその絶対値が4(|4|)
となっている。この4つのレベルをとる電圧の変動が、
本発明における最も基本的な動作となっている。
Next, the voltage adjusting means 1 uses the liquid crystal as a difference between the voltages applied to the first and second electrodes 13 and 14.
Voltage applying means 2 for applying a switching voltage having an arbitrary value between one holding voltage and the other holding voltage for a time shorter than the liquid crystal response time before and after the polarity reversal of the voltage 51 applied to the layer ; Voltage holding means 3 for continuously applying a constant holding voltage for a certain time until the polarity is reversed. Referring to FIG. 2, the voltage applying means 2 and the voltage
The operation of the holding means 3 will be described. The characteristic diagram in Figure 2
The two voltage holding characteristics are shown in the voltage level characteristic diagram shown in the upper row.
Four levels of pressure and two switching voltages are shown
There is. Since the voltage is 0V and the polarity is reversed, other than -12V
From one holding voltage to one holding voltage of + 12V
After the polarity is reversed, the voltage application means is a + 4V switch
Voltage is applied and the voltage level of + 12V is reached, the
The pressure holding means 3 holds one of the holding voltages at a voltage level of + 12V.
Hold. Next, after a predetermined period of 2 msec has passed,
Holding voltage + 12V to the other holding voltage level -12V
If the polarity is reversed during the period, it will switch to -4V.
Voltage is applied by the voltage applying means 2 and the other holding voltage is applied.
When the voltage reaches -12V, the voltage holding means 3 has a voltage of -12V.
The other holding voltage is held at the level. Of two holding voltages
The absolute value of the voltage level is 12 even if the polarity is positive and negative.
(| 12 |) and the levels of the two switching voltages
Has an absolute value of 4 (| 4 |) even if the polarity is positive or negative and inverted.
Has become. The voltage fluctuations that take these four levels are
This is the most basic operation of the present invention.

【0024】上記構成においては、前記表示部10の温
度変化については何らの対策を講じていないが、液晶表
示装置においては、電源投入時の比較的温度が低い状態
と継続的に使用した後に温度が上昇した状態とでは、上
記極性反転の際のスイッチング電圧の供給の仕方を変化
させるとより有効である。そこで、前記液晶層27の温
度の変動を検出するセンサとしての温度検出部36と、
この温度検出部36の検出した検出信号を電圧印加手段
2に供給する温度検出手段4を設けるようにしても良
い。電圧印加手段2は、温度検出手段4により検出され
た前記液晶層の温度の変動に応じて前記第1および第2
の電極13,14に印加される電圧の極性を反転させる
ためのスイッチング電圧を変化させながら電圧を印加す
る。また、電圧保持手段3は、次の極性反転までの一定
期間にわたり前記第1および第2の電極13,14に一
定の保持電圧の印加を継続させている。
In the above structure, no measure is taken for the temperature change of the display section 10. However, in the liquid crystal display device, the temperature is relatively low when the power is turned on and the temperature is changed after continuous use. In the state where R is increased, it is more effective to change the way of supplying the switching voltage at the time of the polarity reversal. Therefore, a temperature detecting unit 36 as a sensor for detecting the temperature variation of the liquid crystal layer 27,
The temperature detecting means 4 for supplying the detection signal detected by the temperature detecting portion 36 to the voltage applying means 2 may be provided. The voltage applying unit 2 is configured to detect the temperature of the liquid crystal layer detected by the temperature detecting unit 4 according to the variation of the temperature of the liquid crystal layer.
The voltage is applied while changing the switching voltage for reversing the polarity of the voltage applied to the electrodes 13 and 14 of. The voltage holding means 3 continues to apply a constant holding voltage to the first and second electrodes 13 and 14 for a certain period until the next polarity reversal.

【0025】また、温度変動を検出する上記温度検出手
段4の代わりに、前記第1および第2の電極13,14
に供給される電流の変動を検出する電流検出手段5を設
けるようにしても良い。前記電圧印加手段2はこの電流
検出手段5により間接的に検出された電流に基づいて消
光位変動を補償するように前記第1および第2の電極1
3,14への印加電圧を調整している。なお、電流検出
手段5は、温度検出手段4を備えるものについて設ける
ようにしても良い。また、電圧調整手段1の電圧印加手
段2および電圧保持手段3には一定の周期で保持電圧の
切替を行なうためのクロック信号が供給されている。さ
らに検出された前記温度変動や消光位変動の変動幅を求
めるための基準となる基準温度値または基準電流値を記
憶する読出し専用メモリ(ROM−Read Only Memory
−)6も設けられている。
Further, instead of the temperature detecting means 4 for detecting temperature fluctuation, the first and second electrodes 13, 14 are provided.
The current detecting means 5 for detecting the fluctuation of the current supplied to the device may be provided. The voltage applying unit 2 compensates the fluctuation of the extinction position based on the current indirectly detected by the current detecting unit 5 so that the first and second electrodes 1 are compensated.
The applied voltage to 3, 14 is adjusted. The current detecting means 5 may be provided for the one including the temperature detecting means 4. Further, the voltage applying means 2 and the voltage holding means 3 of the voltage adjusting means 1 are supplied with a clock signal for switching the holding voltage at a constant cycle. Further, a read-only memory (ROM-Read Only Memory) that stores a reference temperature value or a reference current value that serves as a reference for obtaining the fluctuation range of the detected temperature fluctuation or extinction position fluctuation.
-) 6 is also provided.

【0026】上記基本構成を有する第1実施形態に係る
液晶表示装置の全体構成について、図3ないし図8を参
照しながら説明する。図3は第1実施形態に係る液晶表
示装置の全体構成を示している。図3において、液晶表
示装置7は、VTR信号とAC電源とが供給される入力
回路7Aと、駆動および制御回路として機能するCRT
用回路8と、このCRT用回路8により駆動および制御
されるCRT9と、電圧調整手段として機能するシャッ
タ用回路1と、シャッタ用回路1により駆動および制御
される液晶シャッタ10と、を備えている。
The overall configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment having the above basic configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 8. FIG. 3 shows the overall configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment. In FIG. 3, the liquid crystal display device 7 includes an input circuit 7A to which a VTR signal and AC power are supplied, and a CRT functioning as a drive and control circuit.
Circuit 8, a CRT 9 driven and controlled by the CRT circuit 8, a shutter circuit 1 functioning as a voltage adjusting unit, and a liquid crystal shutter 10 driven and controlled by the shutter circuit 1. .

【0027】液晶シャッタ10は、図4および図5に示
されるように、表側ガラス基板11(22a)と対向
(裏側)ガラス基板12(22b)から構成され、以下
の方法により製造されている。基板材料としては、ガラ
ス以外の材料、例えばポリエーテルスルホン(PES)
などのプラスティックでもよく、異なる材質、異なる厚
さの基板を組み合わせてもよい。表基板11(22a)
は厚さ1.1mmの無アルカリガラスであり、その上に
はスパッタ、フォトリソグラフィ、エッチングの工程に
より厚さ130nmの6本の横ストライプ状に形成され
たITOのストライプ電極13(23a)が形成されて
いる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the liquid crystal shutter 10 is composed of a front glass substrate 11 (22a) and a facing (back) glass substrate 12 (22b), and is manufactured by the following method. As the substrate material, a material other than glass, for example, polyether sulfone (PES)
It may be a plastic such as, and substrates of different materials and different thicknesses may be combined. Front substrate 11 (22a)
Is a non-alkali glass having a thickness of 1.1 mm, on which ITO stripe electrodes 13 (23a) having a thickness of 130 nm and formed in six horizontal stripes by a process of sputtering, photolithography and etching are formed. Has been done.

【0028】図5において、符号23a,23bは表側
と裏側のITO電極であり、このITO電極23a,2
3bに挟まれるように表側と裏側の無機絶縁膜24a,
24bが設けられ、この無機絶縁膜24a,24bに挟
まれるように表側と裏側のポリイミド配向膜25a,2
5bが設けられている。ポリイミド配向膜25a,25
bの間には一定の間隔で球状スペーサ26が設けられ、
この球状スペーサ26により液晶層27が設けられてい
る。ITO電極23a上には所定の間隔に金属補助配線
31が設けられており、この補助配線31に対応する液
晶層27内の箇所にはスペーサ部材32が設けられてい
る。
In FIG. 5, reference numerals 23a and 23b denote ITO electrodes on the front side and the back side, respectively.
The inorganic insulating films 24a on the front and back sides are sandwiched by 3b,
24b is provided, and the polyimide alignment films 25a, 2a on the front and back sides are sandwiched by the inorganic insulating films 24a, 24b.
5b is provided. Polyimide alignment film 25a, 25
Spherical spacers 26 are provided at regular intervals between b,
A liquid crystal layer 27 is provided by the spherical spacers 26. A metal auxiliary wiring 31 is provided on the ITO electrode 23a at a predetermined interval, and a spacer member 32 is provided at a position corresponding to the auxiliary wiring 31 in the liquid crystal layer 27.

【0029】上記構成において、まず、金属補助配線3
1の位置と方向が互いに45°異なる上記液晶シャッタ
を図6のような位置関係において2つ組み合わせ、2つ
のセルの間および前後に有彩色偏光フィルムを配置し
て、フィールドシーケンシャルカラーシャッタを構成
し、モノクロCRTの前に設置して、図3に概略を示し
たようなカラー表示装置とした。不透明な金属補助配線
による細い暗線は、視角によらずほとんど視認されず、
実用上まったく問題無いレベルとなった。
In the above structure, first, the metal auxiliary wiring 3
By combining two liquid crystal shutters whose position and direction are different from each other by 45 ° in a positional relationship as shown in FIG. 6, a chromatic polarizing film is arranged between two cells and before and after to form a field sequential color shutter. Installed in front of the monochrome CRT, a color display device as schematically shown in FIG. 3 was obtained. The thin dark line formed by the opaque metal auxiliary wiring is hardly visible regardless of the viewing angle.
It was a level with no problems in practical use.

【0030】金属補助配線31は、例えば図7に示すよ
うに、ストライプ電極の長手方向に平行に、2枚のセル
で重なり合わないように設置してもよい。図8はこの場
合における、ストライプ電極の長手方向に垂直な断面図
の一例を示したものである。例えばセルを構成する基板
として厚さ0.1mmのPES基板を使用した場合、2
枚のセルの金属補助配線の面内方向の距離を1mm以上
とれば、120°以上の視野角において配線同士が重な
ることがなく、妨害が視認されることがない。この場
合、ラビング方向は、図7に示した方向にしてもよい
し、図6と同様にセル長手方向から22.5°ずらして
もよい。
The metal auxiliary wiring 31 may be installed in parallel with the longitudinal direction of the stripe electrode so that the two cells do not overlap each other, as shown in FIG. FIG. 8 shows an example of a sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the stripe electrode in this case. For example, when a PES substrate with a thickness of 0.1 mm is used as the substrate that constitutes the cell, 2
When the distance in the in-plane direction of the metal auxiliary wiring of one cell is 1 mm or more, the wirings do not overlap with each other at a viewing angle of 120 ° or more, and the interference is not visually recognized. In this case, the rubbing direction may be the direction shown in FIG. 7 or may be offset by 22.5 ° from the cell longitudinal direction as in FIG.

【0031】上記図3ないし図8に示すような第1実施
形態に係る液晶表示装置の通常の動作は、図15を用い
て説明した従来の強誘電性または反強誘電性シャッタの
駆動シーケンスと表示色との関係により液晶シャッタが
駆動されている。ただし、スイッチング電圧の波形は、
図2に示すようにステップ状に変化するように制御され
ている。
The normal operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment as shown in FIGS. 3 to 8 is the same as the driving sequence of the conventional ferroelectric or antiferroelectric shutter described with reference to FIG. The liquid crystal shutter is driven according to the relationship with the display color. However, the waveform of the switching voltage is
As shown in FIG. 2, it is controlled so as to change in steps.

【0032】次に、本発明の第2実施形態に係る液晶表
示装置について、図9および図10を参照しながら詳細
に説明する。図9は、第2実施形態に係る液晶表示装置
におけるカラー表示装置および液晶シャッタの駆動回路
のブロック図である。原信号であるRGB信号と垂直、
水平同期信号などを含むコントロール同期信号(CL
K)が入力されると、倍速変換回路62によりコントロ
ール信号はn倍速に変換され、n倍されたフィールド周
期に合わせてCRT表示部66のドライバに入力され
る。RGB並列信号はパラレル−シリアル倍速変換回路
61により周波数がn倍されたRGBシリアル信号とし
てドライバに入力され、所望のRGB画像を順次高速表
示する。
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a block diagram of a drive circuit for a color display device and a liquid crystal shutter in the liquid crystal display device according to the second embodiment. Perpendicular to the original RGB signal,
Control sync signal including horizontal sync signal (CL
K) is input, the control signal is converted to n times speed by the double speed conversion circuit 62 and is input to the driver of the CRT display unit 66 in accordance with the field cycle multiplied by n times. The RGB parallel signal is input to the driver as an RGB serial signal whose frequency is multiplied by n by the parallel-serial double speed conversion circuit 61, and desired RGB images are sequentially displayed at high speed.

【0033】一方、倍速変換回路62からは倍速制御信
号がコントロール回路63に入力され、液晶カラーシャ
ッタを動作させる6相の駆動信号が液晶セル67,68
に入力される。液晶セル部分の温度は温度検出器64に
よって検出され、コントロール回路63に入力される。
コントロール回路は、温度−駆動電圧変換テーブルが記
録されているメモリ65を参照して、図16における駆
動電圧振幅を検出温度に応じた値に設定し、液晶セルに
出力する。
On the other hand, a double speed control signal is input from the double speed conversion circuit 62 to the control circuit 63, and six phase drive signals for operating the liquid crystal color shutters are supplied to the liquid crystal cells 67 and 68.
Entered in. The temperature of the liquid crystal cell portion is detected by the temperature detector 64 and input to the control circuit 63.
The control circuit refers to the memory 65 in which the temperature-driving voltage conversion table is recorded, sets the driving voltage amplitude in FIG. 16 to a value according to the detected temperature, and outputs it to the liquid crystal cell.

【0034】図10は、振動音低減対策を行った液晶シ
ャッタの駆動シーケンスの一例と表示色を示した図であ
る。重ね合わされる2枚の液晶セル71,72の各スト
ライプ電極に、73〜78に示したような周期1/18
0秒の電圧波形を入力する点は図15における例と同様
であるが、この例においては極性反転時のはじめの10
0μs間に印加するスイッチング電圧Vi の振幅を、保
持電圧Vh の振幅よりも小さくした。この結果、光学応
答波形はなだらかなものとなって振動音が実用状問題の
ないレベルに抑制され、かつ優れた表示性能を得るため
に十分な0.3ms以下のスイッチング速度が得られ
た。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the driving sequence of the liquid crystal shutter and the display color in which the countermeasure against the vibration noise is taken. Each of the stripe electrodes of the two liquid crystal cells 71 and 72 to be overlapped has a period of 1/18 as shown in 73 to 78.
The point of inputting a voltage waveform of 0 second is the same as the example in FIG. 15, but in this example, the first 10 when the polarity is inverted.
The amplitude of the switching voltage Vi applied during 0 μs was made smaller than the amplitude of the holding voltage Vh. As a result, the optical response waveform became smooth, vibration noise was suppressed to a level at which practical problems did not occur, and a switching speed of 0.3 ms or less sufficient to obtain excellent display performance was obtained.

【0035】振動音の低減のためには、スイッチング電
圧を小さくするほか、1段のステップ状とは異なる波
形、例えば多段階のステップ状あるいはテーパ状の波形
とすることによっても効果がある。しかし、本第2実施
形態のようにスイッチング電圧を小さく設定する方法が
最も簡便であり、回路構成の上でも好ましい。
In order to reduce the vibration noise, it is also effective to reduce the switching voltage and to use a waveform different from the one-step step, for example, a multi-step step or taper waveform. However, the method of setting the switching voltage to a low value as in the second embodiment is the simplest and is preferable in terms of circuit configuration.

【0036】カラー表示装置としての発色手段はカラー
偏光フィルムによるものではなく、液晶層に混入された
二色性色素によるものであってもよい。このような色素
と液晶のゲストホスト方式の場合は、液晶セルはシア
ン、マゼンタ、イエローの色素をそれぞれ混入した3
枚、あるいは、前記3枚のセルを2枚ずつにして吸光軸
を直交させて配置した6枚とすることが好ましい。色素
材料の二色性比とスペクトルを、モノクロCRTの蛍光
体のスペクトルに合わせて最適化することにより、カラ
ー偏光フィルムを使用する場合に比較して高い透過率が
得られるという利点がある。
The color-developing means as the color display device may be not a color polarizing film but a dichroic dye mixed in the liquid crystal layer. In the case of the guest-host system of such a dye and liquid crystal, the liquid crystal cell is mixed with cyan, magenta, and yellow dyes, respectively.
It is preferable that the number of the cells is three, or the number of the three cells is two, and the number of the cells is six so that the absorption axes are orthogonal to each other. By optimizing the dichroic ratio and spectrum of the dye material according to the spectrum of the phosphor of the monochrome CRT, there is an advantage that a higher transmittance can be obtained as compared with the case of using a color polarizing film.

【0037】液晶材料としては、印加電界にほぼ比例し
て光軸の方向が変化するようなスメクティック液晶材料
である無しきい反強誘電性液晶、歪らせん型強誘電性液
晶、または高分子を混入した強誘電性液晶あるいは反強
誘電性液晶のいずれかが好ましい。これらは、アナログ
階調表示可能な特性を有することから、印加電圧の微調
整による消光位ずれ補償が容易となる。温度の上昇によ
ってチルト角は減少していくため、室温あるいはそれよ
り低温域において少なくとも45度のスイッチング角を
有する上記液晶材料を使用することが、高コントラスト
を得るために望ましい。無しきい反強誘電性液晶として
は、例えば[化1]に示したような混合液晶が知られて
いる(J.Mater.Chem.,vol.6,pp671(1996))。
As the liquid crystal material, a non-threshold antiferroelectric liquid crystal, a strain helical ferroelectric liquid crystal, or a polymer, which is a smectic liquid crystal material whose optical axis direction changes substantially in proportion to an applied electric field, is mixed. Either the ferroelectric liquid crystal or the anti-ferroelectric liquid crystal is preferable. Since these have a characteristic that analog gradation display is possible, it becomes easy to compensate the shift of the extinction position by finely adjusting the applied voltage. Since the tilt angle decreases as the temperature rises, it is desirable to use the above liquid crystal material having a switching angle of at least 45 degrees at room temperature or a lower temperature range in order to obtain high contrast. As the threshold antiferroelectric liquid crystal, for example, a mixed liquid crystal shown in [Chemical formula 1] is known (J. Mater. Chem., Vol. 6, pp671 (1996)).

【0038】[0038]

【化1】 歪らせん型強誘電性液晶として、例えば[化2]に示し
たような混合液晶が知られている(特開平10−969
65号公報参照) 。
[Chemical 1] As a strain-helical ferroelectric liquid crystal, for example, a mixed liquid crystal as shown in [Chemical Formula 2] is known (Japanese Patent Laid-Open No. 10-969).
No. 65).

【0039】[0039]

【化2】 高分子を混入した強誘電性液晶は、例えばFurue et al;
SID ’98 Digest p-78によって報告されている。高分子
を形成するために混合するモノマーとして、例えば[化
3]に示したような液晶性アクリレートモノマー(モノ
アクリレート、ジアクリレート)が知られている。
[Chemical 2] Ferroelectric liquid crystals mixed with polymers are, for example, Furue et al;
Reported by SID '98 Digest p-78. As a monomer to be mixed to form a polymer, for example, liquid crystal acrylate monomers (monoacrylate, diacrylate) shown in [Chemical Formula 3] are known.

【0040】[0040]

【化3】 強誘電性液晶では、コーン角が45°に近くシャッタ用
途に適したものとして、例えばチッソ石油化学社のCS
−1011、CS−1014、CS−1026、CS−
1028などが知られている。反強誘電性液晶として
は、例えば[化4]に示したようなMHPOBCが知ら
れているが、反強誘電性液晶を含む複数の液晶成分の混
合液晶であってもよい。
[Chemical 3] Ferroelectric liquid crystal has a cone angle close to 45 ° and is suitable for shutter applications. For example, CS manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd.
-1011, CS-1014, CS-1026, CS-
1028 and the like are known. As the antiferroelectric liquid crystal, for example, MHPOBC as shown in [Chemical formula 4] is known, but it may be a mixed liquid crystal of a plurality of liquid crystal components including the antiferroelectric liquid crystal.

【0041】[0041]

【化4】 この第2実施形態の比較例として、金属補助配線を有し
ないセルを作成し、他の条件は第2実施形態と同じとし
てカラーシャッタを構成し、表示装置を作成した。低温
域あるいは40インチ以上の大型セル相当の条件におい
てスイッチング速度が画面中央部ほど遅くなって1ms
以上と不十分になり、カラー表示装置としては色割れの
問題が発生し、表示むらも発生して実用に耐えられない
レベルとなった。
[Chemical 4] As a comparative example of the second embodiment, a cell having no metal auxiliary wiring was prepared, the other conditions were the same as those of the second embodiment, a color shutter was configured, and a display device was prepared. The switching speed becomes slower toward the center of the screen and becomes 1 ms in the low temperature range or under the condition of a large cell of 40 inches or more.
The above becomes insufficient, and the problem of color breakage occurs in a color display device, and display unevenness also occurs, which is a level that cannot be put to practical use.

【0042】次に、ストライプ電極の長手方向に平行
に、同じ位置に金属補助配線を有する2つのセルを第2
実施形態と同様の方法で作成し、これを2つ組み合わせ
てカラーシャッタを構成して、表示装置を作成した。高
速応答が実現し、カラー表示装置として色割れは問題の
ないレベルにまで低減できたが、視認する角度によって
金属補助配線の暗線が2つのセルで重なり合い、暗線が
妨害として目立つことがあり、表示品位は第2実施形態
の液晶表示装置と比較して低下した。
Next, two cells, each having a metal auxiliary wiring in the same position in parallel with the longitudinal direction of the stripe electrode, are formed into a second cell.
A display device was manufactured by a method similar to that of the embodiment, and two of them were combined to form a color shutter. High-speed response was achieved, and color breakup could be reduced to a level where there was no problem as a color display device, but depending on the viewing angle, the dark line of the metal auxiliary wiring may overlap between the two cells, and the dark line may be noticeable as an obstruction. The quality was lower than that of the liquid crystal display device of the second embodiment.

【0043】次に、金属補助配線と重なる位置にスペー
サ壁を有しないセルを作成し、他の条件は第2実施形態
と同じ条件としてカラーシャッタを構成し、表示装置を
作成した。表示性能は第2実施形態に係る液晶表示装置
と同等になったが、耐衝撃性が第2実施形態に比較して
低く、衝撃性試験によって配向破壊が発生しやすくなっ
た。
Next, a cell having no spacer wall at a position overlapping with the metal auxiliary wiring was prepared, and the other conditions were the same as those of the second embodiment, and the color shutter was configured to prepare a display device. Although the display performance was equivalent to that of the liquid crystal display device according to the second embodiment, the impact resistance was lower than that of the second embodiment, and the orientation test was likely to occur due to the impact test.

【0044】次に、本発明の第3実施形態に係る液晶表
示装置について、図11ないし図13を参照しながら説
明する。まず、液晶セルの構成について図11および図
12を用いて説明する。図11において、液晶セルは、
表側ガラス基板11(22a)と対向(裏側)ガラス基
板12(22b)から構成され、以下の方法により製造
されている。表基板11(22a)上には、厚さ130
nmの25本の横ストライプにより形成されたITOの
ストライプ電極層13(23a)が形成され、この電極
層13(23a)上には100nmの厚さにSiO2
24aがスパッタリングにより成膜されている。
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13. First, the structure of the liquid crystal cell will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In FIG. 11, the liquid crystal cell is
It is composed of the front glass substrate 11 (22a) and the opposite (back) glass substrate 12 (22b), and is manufactured by the following method. On the front substrate 11 (22a), the thickness 130
An ITO stripe electrode layer 13 (23a) formed of 25 horizontal stripes of 25 nm is formed, and a SiO 2 layer 24a is formed by sputtering to a thickness of 100 nm on the electrode layer 13 (23a). There is.

【0045】対向基板は端部を除く全面に厚さ130n
mで成膜されたITOの対向電極層14(23b)を有
し、電極層14(23b)の上には、100nmの厚さ
でSiO2 層がスパッタリングにより成膜されている。
各基板のSiO2 層24a,24Bの上には、それぞれ
液晶配向膜として低プレチルト性のポリイミド膜25
a,25bが60nmの厚さに成膜されている。各基板
の配向膜としてのポリイミド膜25aおよび25bは、
セルの長手方向から22.5度ずらした角度で液晶注入
方向と逆向きにラビングされている。ただし、両基板の
ラビング軸はそれぞれ約10度ずつずらしている。
The opposite substrate has a thickness of 130 n over the entire surface except for the end portion.
The counter electrode layer 14 (23b) made of ITO is formed with a thickness of m, and a SiO 2 layer having a thickness of 100 nm is formed on the electrode layer 14 (23b) by sputtering.
On the SiO 2 layers 24a and 24B of each substrate, a low pretilt polyimide film 25 is formed as a liquid crystal alignment film.
a and 25b are formed to a thickness of 60 nm. The polyimide films 25a and 25b as the alignment film of each substrate are
Rubbing is performed in the direction opposite to the liquid crystal injection direction at an angle deviated from the longitudinal direction of the cell by 22.5 degrees. However, the rubbing axes of both substrates are shifted by about 10 degrees.

【0046】次に、樹脂コートを施したシリカスペーサ
26を散布することにより、2.0μmのセルギャップ
が設けられている。液晶材料として25℃において、自
発分極100nC/cm2 ,応答時間150μs,飽和
電圧15V,チルト角27度(コーン角54度)の無し
きい反強誘電性液晶Aを使用して、注入により液晶層2
7を形成した。コーン角は、図13に示すように、温度
依存性41を有している。ガラス基板22a,22bの
外側には、それぞれ偏光板21a,21bが貼付されて
いる。偏光板の偏光軸は、図11に符号15および16
に示すような方向となっている。
Then, a resin-coated silica spacer 26 is sprinkled to form a cell gap of 2.0 μm. At 25 ° C., a threshold antiferroelectric liquid crystal A having spontaneous polarization of 100 nC / cm 2 , response time of 150 μs, saturation voltage of 15 V, tilt angle of 27 degrees (cone angle of 54 degrees) was used as a liquid crystal layer at 25 ° C. Two
Formed 7. The cone angle has a temperature dependence 41 as shown in FIG. Polarizing plates 21a and 21b are attached to the outsides of the glass substrates 22a and 22b, respectively. The polarization axes of the polarizing plate are denoted by reference numerals 15 and 16 in FIG.
The direction is as shown in.

【0047】また、偏光板はモノクロシャッタとして使
用する場合には、ニュートラル偏光板を適用し、カラー
液晶シャッタとして使用する場合には、カラー偏光板を
使用する。図11に示される消光位検出部35はニュー
トラル偏光板が貼付された外側にフォトダイオードが設
けられているので、透過光量を測定することができ、黒
表示時に透過光量が最小となるようにフィードバック制
御することにより駆動電圧を調整する機構に接続されて
いる。
As the polarizing plate, a neutral polarizing plate is used when it is used as a monochrome shutter, and a color polarizing plate is used when it is used as a color liquid crystal shutter. Since the extinction position detection unit 35 shown in FIG. 11 has a photodiode provided outside the neutral polarizing plate, the amount of transmitted light can be measured, and feedback is performed so that the amount of transmitted light is minimized during black display. It is connected to a mechanism that adjusts the drive voltage by controlling.

【0048】検出用の光源は、例えばモノクロCRT表
示の一部のような信号光源を用いることも可能である
が、このような信号光源とは独立した検出用光源を設置
することも可能である。また、検出用光源は検出時に一
定の光量となるように点滅させることも可能であり、ま
た、検出時の光量を別個に検出しておいて規格化して用
いることも可能である。また、検出は数10秒から数分
に1回程度行なえば充分である。このような検出手段や
電圧調整手段を含む機構を用いることにより、正電圧が
印加されたときの液晶の光軸方向が一方の偏光板の偏光
軸方向16に一致するように電圧が調整される。すなわ
ち、スイッチング角が図13の破線43のように温度依
存特性に左右されないように電圧を調整している。
As the light source for detection, it is possible to use a signal light source such as a part of a monochrome CRT display, but it is also possible to install a detection light source independent of such a signal light source. . Further, the light source for detection can be made to blink so as to have a constant light amount at the time of detection, or the light amount at the time of detection can be separately detected and standardized. Further, it is sufficient to perform the detection once every several tens of seconds to several minutes. By using a mechanism including such detecting means and voltage adjusting means, the voltage is adjusted so that the optical axis direction of the liquid crystal when a positive voltage is applied matches the polarization axis direction 16 of one of the polarizing plates. . That is, the voltage is adjusted so that the switching angle does not depend on the temperature-dependent characteristics as indicated by the broken line 43 in FIG.

【0049】また、上記印加された電圧により駆動され
る駆動系は、最大印加電圧が±15Vのものが用いられ
ている。各ストライプ電極13に上記のようにして調整
された振幅が10ないし15Vの矩形波を入力して対向
電極14は接地することにより一定電位を維持するよう
に構成した。モノクロシャッタとしては、温度に依存せ
ずに黒状態が良好であることから、図13の実線44に
示すように、コントラスト比は常に「200:1」とな
るような高い数値が得られた。また、カラーシャッタと
して用いた場合には、高い色純度が得られることにな
り、モノクロCRTと組み合わせることにより、表示素
子としては高品位の画像表示装置を得ることができる。
The drive system driven by the applied voltage has a maximum applied voltage of ± 15V. A rectangular wave having an amplitude of 10 to 15 V adjusted as described above is input to each stripe electrode 13 and the counter electrode 14 is grounded to maintain a constant potential. As a monochrome shutter, the black state is good without depending on the temperature, and as shown by the solid line 44 in FIG. 13, a high numerical value such that the contrast ratio is always “200: 1” was obtained. Further, when used as a color shutter, high color purity can be obtained, and by combining with a monochrome CRT, a high quality image display device as a display element can be obtained.

【0050】配向膜と液晶材料との組合せによっては、
長期の使用によりスメクティック層回転に起因して消光
位ずれが発生し得るが、上記消光位変動または温度変動
を検出する変動検出手段と、この変動検出手段により検
出された消光位変動または温度変動を補償するように前
記第1および第2の電極への印加電圧を調整する電圧調
整手段と、を備えるフィードバック機構を設けることに
より、駆動波形を調整して逆方向に液晶層を回転させ
て、常に消光位を初期の層法線方向に戻す力が働くた
め、長期の使用によっても消光位ずれが発生することを
抑制できる。
Depending on the combination of the alignment film and the liquid crystal material,
Extinction position shift may occur due to rotation of the smectic layer due to long-term use, but fluctuation detection means for detecting the fluctuation of extinction position or fluctuation of temperature and fluctuation of extinction position or temperature fluctuation detected by this fluctuation detection means By providing a feedback mechanism including a voltage adjusting unit that adjusts the voltage applied to the first and second electrodes so as to compensate, the drive waveform is adjusted and the liquid crystal layer is rotated in the opposite direction, and Since a force for returning the extinction position to the initial layer normal direction works, it is possible to suppress the occurrence of the extinction position shift even after long-term use.

【0051】次に、本発明の第4実施形態に係る液晶表
示装置について、図11,図12および図14を用いて
説明する。図11において、液晶セルは、表側ガラス基
板11(22a)と対向(裏側)ガラス基板12(22
b)から構成され、以下の方法により製造されている。
基板材料としては、ガラス以外の材料、例えばPESな
どのプラスティックでもよく、異なる材質、異なる厚さ
の基板を組み合わせてもよい。表基板11(22a)は
厚さ1.1mmの無アルカリガラスであり、その上には
スパッタリング、フォトリソグラフィー、エッチングの
工程により厚さ130nmの25本の横ストライプ状に
形成されたITOのストライプ電極13(23a)が形
成されている。
Next, a liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11, 12 and 14. In FIG. 11, the liquid crystal cell includes a front glass substrate 11 (22a) and a facing (back) glass substrate 12 (22).
b) and manufactured by the following method.
The substrate material may be a material other than glass, for example, plastic such as PES, or a combination of different materials and substrates having different thicknesses. The front substrate 11 (22a) is a 1.1 mm-thick non-alkali glass, on which ITO stripe electrodes having a thickness of 130 nm and formed into 25 horizontal stripes by sputtering, photolithography, and etching processes. 13 (23a) is formed.

【0052】ストライプ電極13の間隔は20μm程度
である。このITOのストライプ電極13の上には、全
面にわたって絶縁層として100nmの厚さにSiO2
膜24aをスパッタリングにより成膜されている。絶縁
層を形成する材料としては、この他にもSiN,Ta2
5,SrTiO3,TiO2などが考えられ、この絶縁
膜は単層膜であってもよいし多層膜であってもよい。対
向基板12は、厚さ1.1mmの無アルカリガラスであ
り、その上にはスパッタリング、フォトリソグラフィ
ー、エッチングの工程により厚さ130nmのITOの
対向電極14(23b)を端部を除く全面に有してい
る。
The distance between the stripe electrodes 13 is about 20 μm. On the entire surface of the ITO stripe electrode 13, a 100 nm thick SiO 2 film is formed as an insulating layer over the entire surface.
The film 24a is formed by sputtering. Other materials for forming the insulating layer include SiN and Ta 2
O 5 , SrTiO 3 , TiO 2 and the like are considered, and this insulating film may be a single layer film or a multilayer film. The counter substrate 12 is a 1.1 mm-thick non-alkali glass, and a counter electrode 14 (23b) of ITO having a thickness of 130 nm is formed on the entire surface except the end portion by a process of sputtering, photolithography, and etching. is doing.

【0053】ITOによるストライプ電極13の上に
は、全面にわたって100nmの厚さにSiO2膜24
bをスパッタ成膜した。各基板のSiO2層24a,2
4bの上に、それぞれ液晶配向膜として低プレチルト性
のポリイミド膜25a,25bを60nmの厚さに成膜
した。液晶配向膜としては、この他にポリビニルアルコ
ール、ポリアミドイミドなどを使用してもよい。各基板
の配向膜は、セル長手方向から22.5度ずらした角度
に液晶注入方向と逆向きにラビングした。ただし、ラビ
ング方向と液晶のスメクティック(smectic )層法線の
ずれを考慮し、両基板のラビング軸は、約10度ずらし
た。また、表側基板11には、2.0μm径の樹脂コー
トを施した球状シリカスペーサ26を散布した。
A SiO 2 film 24 having a thickness of 100 nm is formed on the entire surface of the ITO stripe electrode 13.
b was formed by sputtering. SiO 2 layers 24a, 2 of each substrate
Low-pretilt polyimide films 25a and 25b having a thickness of 60 nm were respectively formed on 4b as liquid crystal alignment films. Other than this, polyvinyl alcohol, polyamideimide, or the like may be used as the liquid crystal alignment film. The alignment film on each substrate was rubbed in the direction opposite to the liquid crystal injection direction at an angle deviated from the cell longitudinal direction by 22.5 degrees. However, the rubbing axes of both substrates were shifted by about 10 degrees in consideration of the difference between the rubbing direction and the liquid crystal smectic layer normal. Further, on the front substrate 11, spherical silica spacers 26 coated with a resin having a diameter of 2.0 μm were dispersed.

【0054】球状スペーサの材質は硬質プラスティック
であってもよく、接着性を有するものであってもよい。
また、接着性のスペーサと非接着性のスペーサを混合し
て散布してもよい。対向基板に貼り合わせのためのエポ
キシ接着剤を周辺部に塗布し、加熱・加圧下で固着され
セルが形成された。液晶材料として、25℃において自
発分極100nC/cm2,応答時間150μs、飽和
電圧15V、チルト角27度(コーン角54度)の無し
きい反強誘電性液晶Aを使用し、真空注入により液晶層
27を形成した。液晶材料としては、ヒステリシスやメ
モリ性を有しない強誘電性液晶・反強誘電性液晶が好ま
しく、例えば歪らせん型強誘電性液晶や、高分子を混入
した強誘電性液晶などがあるが、場合によってはヒステ
リシスを有する液晶でもよい。
The material of the spherical spacer may be hard plastic or adhesive.
Further, the adhesive spacer and the non-adhesive spacer may be mixed and scattered. An epoxy adhesive for bonding was applied to the opposite substrate on the peripheral portion and fixed under heat and pressure to form a cell. As the liquid crystal material, there was used spontaneous polarization 100 nC / cm 2 at 25 ° C., response time 150 μs, saturation voltage 15 V, threshold anti-ferroelectric liquid crystal A with tilt angle 27 ° (cone angle 54 °), and liquid crystal layer was formed by vacuum injection. 27 was formed. The liquid crystal material is preferably a ferroelectric liquid crystal or antiferroelectric liquid crystal that does not have hysteresis or memory property, and for example, there are strain-helix type ferroelectric liquid crystal and polymer mixed ferroelectric liquid crystal. Depending on the case, a liquid crystal having hysteresis may be used.

【0055】また、注入方法は吸引注入など他の方法に
よってもよい。ガラス基板22a,22bの外側には、
それぞれ偏光フィルム21a,21bを貼付した。偏光
フィルムの偏光軸は、図11に矢印15,16で示す方
向とした。また、偏光フィルムはモノクロシャッタとし
て使用する場合は、ニュートラル偏光フィルム、カラー
シャッタとして使用する場合は、カラー偏光フィルムを
使用する。色範囲特性や視野角特性を改善するために、
偏光フィルムに加えて位相差フィルムを使用してもよ
い。
The injection method may be another method such as suction injection. Outside the glass substrates 22a and 22b,
Polarizing films 21a and 21b were attached, respectively. The polarization axis of the polarizing film was in the directions indicated by arrows 15 and 16 in FIG. The polarizing film is a neutral polarizing film when used as a monochrome shutter, and a color polarizing film when used as a color shutter. In order to improve the color range characteristics and viewing angle characteristics,
A retardation film may be used in addition to the polarizing film.

【0056】駆動系は、最大印加電圧±20Vのものを
用いた。各ストライブ電極13に、図2に示した駆動波
形51による電圧を印加した。波形51は極性反転時の
スイッチング電圧を振幅4V、保持電圧を12Vとし
た。対向電極14は接地し一定電位とした。この結果、
光学応答波形52はなだらかなものとなって振動音が実
用上問題のないレベルに抑制され、かつ、優れた表示性
能を得るために十分な約0.3msのスイッチング速度
が得られた。
A drive system having a maximum applied voltage of ± 20 V was used. A voltage according to the drive waveform 51 shown in FIG. 2 was applied to each stripe electrode 13. In the waveform 51, the switching voltage when the polarity is inverted has an amplitude of 4V and the holding voltage is 12V. The counter electrode 14 was grounded to a constant potential. As a result,
The optical response waveform 52 became smooth and the vibration noise was suppressed to a level at which there was no practical problem, and a switching speed of about 0.3 ms sufficient to obtain excellent display performance was obtained.

【0057】さらに、液晶のスイッチング角の温度依存
性を補償するために、例えば0℃から10℃の低温時に
スイッチング電圧が約20V、50℃から60℃の高温
時にはスイッチング電圧が約−5Vになるように、温度
に応じスイッチング電圧を連続的に変化させてもよい。
温度の検出には、温度センサ、温度依存性のあるスイッ
チング電流ピーク検出による間接的なセンサなどが利用
可能である。この結果として、振動音は温度に依存せず
に抑制され、モノクロシャッタとしては、温度に依存せ
ず黒状態が良好であり、コントラスト比は常に200:
1と高い値が得られた。
Further, in order to compensate the temperature dependence of the switching angle of the liquid crystal, for example, the switching voltage is about 20V at a low temperature of 0 ° C to 10 ° C, and the switching voltage is about -5V at a high temperature of 50 ° C to 60 ° C. Thus, the switching voltage may be continuously changed according to the temperature.
A temperature sensor, an indirect sensor by detecting a switching current peak having temperature dependency, or the like can be used to detect the temperature. As a result, the vibration sound is suppressed without depending on the temperature, and as a monochrome shutter, the black state is good without depending on the temperature, and the contrast ratio is always 200 :.
A value as high as 1 was obtained.

【0058】上記液晶シャッタを2つ組み合わせて、2
つのセルの間および前後にカラー偏光フィルムを配置し
て、フィールドシーケンシャルカラーシャッタを構成
し、モノクロCRTの前に設置してカラー表示装置とし
た。セルの固定には緩衝材を使用し、2つのセルの間に
防振用のシリコングリースを注入した。シャッタ部分の
駆動は、60Hzの表示画像の9倍速以上の高速駆動が
可能となり、振動音は問題無いレベルにまで低減され、
色割れがほとんど認められず、カラーシャッタとして
は、高い色純度が得られ、モノクロCRTと組み合わせ
た表示素子では高品位の画像表示が実現した。
By combining the two liquid crystal shutters,
A color polarizing film was arranged between the two cells and before and after the cell to form a field sequential color shutter, which was installed in front of the monochrome CRT to obtain a color display device. A buffer material was used to fix the cells, and vibration-proof silicon grease was injected between the two cells. The shutter part can be driven at a high speed of 9 times or more of the display image of 60 Hz, and the vibration noise can be reduced to a level without problems.
Almost no color breakage was observed, high color purity was obtained for a color shutter, and a display element combined with a monochrome CRT realized high-quality image display.

【0059】この第4実施形態に係る液晶表示装置の比
較例として、第4実施形態と同じ条件でセルを作成し
た。液晶のスイッチング角の温度依存性に合わせて印加
電圧を調整し、スイッチング電圧と保持電圧が同じ単純
な矩形波とした図16(a)に示すような駆動波形53
によって駆動を行なったところ、光学応答は波形54の
ように応答時間約0.2msと急峻なスイッチング特性
となった。低温域においてスイッチング速度が不十分と
なり、高温域で振動音が発生し、実用に耐えられないレ
ベルとなった。
As a comparative example of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, a cell was prepared under the same conditions as in the fourth embodiment. The applied voltage is adjusted according to the temperature dependence of the switching angle of the liquid crystal, and a driving waveform 53 as shown in FIG. 16A is formed as a simple rectangular wave having the same switching voltage and holding voltage.
When driven by, the optical response showed a sharp switching characteristic with a response time of about 0.2 ms as shown by the waveform 54. The switching speed became insufficient in the low temperature range, and the vibration noise was generated in the high temperature range, which was a level that could not be put to practical use.

【0060】また、液晶のスイッチング角の温度依存性
に合わせて保持電圧を調整することにより、図16
(b)に示すように、スイッチング電圧をいかなる温度
においても保持電圧よりも高く設定した駆動波形55に
よって駆動を行なったところ、光学応答は波形56のよ
うに応答時間約0.1msと急峻なスイッチング特性と
なった。低温域から高温域まで十分なスイッチング速度
が得られたが、とくに高温域で振動音が大きく、実用に
耐えられないレベルとなった。
Further, by adjusting the holding voltage according to the temperature dependence of the switching angle of the liquid crystal, FIG.
As shown in (b), when driving was performed with the drive waveform 55 in which the switching voltage was set higher than the holding voltage at any temperature, the optical response showed a sharp switching time of about 0.1 ms as shown by the waveform 56. Became a characteristic. Although a sufficient switching speed was obtained from the low temperature region to the high temperature region, the vibration noise was loud especially in the high temperature region, which was a level that could not be put to practical use.

【0061】次に、本発明の第5実施形態に係る液晶表
示装置について、図11ないし図13を参照しながら説
明する。この第5実施形態に係る液晶表示装置は、第3
実施形態に係る液晶表示装置と基本的構成は近似してい
るので、図11および図12の基本構成は略々同一であ
るものとして重複説明を省略し、異なる点のみ説明す
る。第3実施形態に係る液晶表示装置は、液晶層の消光
位を検出して印加電圧を調整していたが、第5実施形態
に係る液晶表示装置は最適駆動電圧の温度依存性を予め
データとして用意しておくと共に、液晶層の温度を検出
してデータに照らし合わせて駆動電圧を調整することを
特徴としている。
Next, a liquid crystal display device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13. The liquid crystal display device according to the fifth embodiment has a third
Since the basic configuration is similar to that of the liquid crystal display device according to the embodiment, the basic configurations of FIGS. 11 and 12 are substantially the same, and redundant description will be omitted. Only different points will be described. Although the liquid crystal display device according to the third embodiment detects the extinction position of the liquid crystal layer and adjusts the applied voltage, the liquid crystal display device according to the fifth embodiment uses the temperature dependence of the optimum drive voltage as data in advance. It is characterized in that the driving voltage is adjusted by detecting the temperature of the liquid crystal layer and comparing it with the data.

【0062】まず基本的な構成の相違点を述べると、第
3実施形態においてはストライプ電極の本数が25本で
あったが、この第5実施形態に係る液晶装置において
は、ストライプ電極13(23a)の本数は5本とされ
ている。また、用いられる液晶の種類として第1実施形
態においては、応答時間150μsでチルト角が27度
(コーン角54度)の無しきい反強誘電性液晶Aを使用
していたが、第2実施形態においては、応答時間120
μsでチルト角25度(コーン角50度)の歪らせん型
強誘電性液晶Bを用いることとする。
First, the difference in the basic structure will be described. In the third embodiment, the number of stripe electrodes is 25, but in the liquid crystal device according to the fifth embodiment, the stripe electrode 13 (23a) is used. ) Is five. Further, as the type of liquid crystal used, the threshold anti-ferroelectric liquid crystal A having a response time of 150 μs and a tilt angle of 27 degrees (cone angle 54 degrees) was used in the first embodiment. In the response time 120
Distorted spiral ferroelectric liquid crystal B having a tilt angle of 25 degrees (cone angle of 50 degrees) at μs is used.

【0063】また、上述したように、第5実施形態の最
大の特徴である電極への印加電圧の調整のためのフィー
ドバック機構として、黒表示時に透過光量が最小となる
ような最適駆動電圧の温度依存性を予めデータとして用
意すると共に、図11に示すように、ストライプ電極1
3の任意の位置に設けられた温度検出部36により温度
を検出し、検出された温度に基づいて駆動電圧を調整す
るようにしている。
Further, as described above, as the feedback mechanism for adjusting the voltage applied to the electrodes, which is the greatest feature of the fifth embodiment, the temperature of the optimum drive voltage that minimizes the amount of transmitted light during black display is used. The dependency is prepared as data in advance, and as shown in FIG.
The temperature is detected by the temperature detection unit 36 provided at any position of No. 3, and the drive voltage is adjusted based on the detected temperature.

【0064】なお、第3実施形態に係る液晶表示装置に
おいては、検出手段として消光位検出手段35を設け、
第2実施形態の液晶表示装置においては温度検出手段3
6をそれぞれ単独で設けるものとして説明したが、本発
明はこれに限定されず、図11に示される構成そのまま
の第5実施形態に係る液晶表示装置のように、消光位検
出手段35と温度検出手段36との両方を備える構成と
しても良い。このような構成とすることにより、駆動電
圧のずれをより精密に検出してこれを調整することが可
能となる。
In the liquid crystal display device according to the third embodiment, extinction position detection means 35 is provided as detection means,
In the liquid crystal display device of the second embodiment, the temperature detecting means 3
However, the present invention is not limited to this, and as in the liquid crystal display device according to the fifth embodiment with the same configuration shown in FIG. It may be configured to include both the means 36. With such a configuration, it becomes possible to more accurately detect and adjust the deviation of the driving voltage.

【0065】上述の第3ないし第5実施形態に係る液晶
表示装置の作用効果を説明するために2つの比較例を説
明する。まず、第1の比較例としては、箱形のヒステリ
シスを呈しメモり性を有するシャッタに用いられる反強
誘電性液晶を用いる以外には第1の実施形態と同じ条件
でセルを作成し、第1実施形態と同じ条件で液晶表示装
置を駆動した。この第1の比較例によれば、モノクロシ
ャッタの場合には温度によっては黒状態が不充分となっ
てコントラストが200から50まで温度により変動し
た。また、カラーシャッタの場合には温度によっては色
純度が低下するという不具合が発生した。
Two comparative examples will be described in order to explain the operational effects of the liquid crystal display devices according to the third to fifth embodiments. First, as a first comparative example, a cell was prepared under the same conditions as in the first embodiment except that an antiferroelectric liquid crystal used in a shutter having a box-shaped hysteresis and having a memory property was used. The liquid crystal display device was driven under the same conditions as in the first embodiment. According to the first comparative example, in the case of the monochrome shutter, the black state was insufficient depending on the temperature, and the contrast varied from 200 to 50 depending on the temperature. Further, in the case of a color shutter, there is a problem that the color purity is lowered depending on the temperature.

【0066】この第1の比較例による反強誘電性液晶
は、コーン角の温度依存性(図4の符号42参照)を有
し、アナログ階調表示が不可能な特性を有することか
ら、印加電圧の調整によって消光位を調整して図13の
破線43のようなスイッチング角度を得ることが不可能
であり、著しい温度影響をうけて、コントラスト比は図
13に曲線45で示すように大きく低下した。
The antiferroelectric liquid crystal according to the first comparative example has temperature dependence of the cone angle (see reference numeral 42 in FIG. 4) and has a characteristic that analog gray scale display is impossible. It is impossible to adjust the extinction position by adjusting the voltage to obtain the switching angle as shown by the broken line 43 in FIG. 13, and the contrast ratio is greatly reduced as shown by the curve 45 in FIG. did.

【0067】また、第2の比較例として、第1実施形態
に係る液晶表示装置と同じ条件で節を作成し、温度によ
らずに同じ電圧振幅により駆動を行なった。この第2の
比較例によれば、モノクロシャッタのの場合は、黒状態
が不充分となってコントラストが200から50まで低
下した。また、カラーシャッタの場合には温度によって
色純度が著しく低下した。アナログ階調表示が可能な特
性を有する反強誘電性液晶でもコーン角の温度依存性4
1を有しているが、印加電圧の調整による消光位の調整
を行なわないと、図13に破線43で示すようなスイッ
チング角を得ることができず、図13に曲線45に示す
ものと同様の温度特性によりコントラスト比も大きく低
下することが分かる。
As a second comparative example, a node was formed under the same conditions as the liquid crystal display device according to the first embodiment, and driving was performed with the same voltage amplitude regardless of temperature. According to this second comparative example, in the case of the monochrome shutter, the black state was insufficient and the contrast decreased from 200 to 50. Further, in the case of the color shutter, the color purity was remarkably lowered depending on the temperature. Temperature dependence of cone angle even with anti-ferroelectric liquid crystal that can display analog gradation
However, if the extinction position is not adjusted by adjusting the applied voltage, the switching angle as shown by the broken line 43 in FIG. 13 cannot be obtained, which is similar to that shown by the curve 45 in FIG. It can be seen that the contrast ratio is significantly reduced due to the temperature characteristics of.

【0068】次に、第6実施形態に係る液晶表示装置に
ついて、図4,図5および図14を用いて説明する。図
4および図5に示す液晶セルは、表側ガラス基板11
(22a)と対向(裏側)ガラス基板12(22b)か
ら構成され、以下の製法により製造した。基板材料とし
ては、ガラスのほか、ポリエーテルスルホン(PE
S)、ポリカーボネート(PC)などのプラスティック
でもよく、異なる材質、異なる厚さの基板を組み合わせ
てもよい。表基板11(22a)は厚さ1.1mmの無
アルカリガラスであり、その上にはスパッタリング、フ
ォトリソグラフィー、エッチングの工程により厚さ13
0nmの6本の横ストライプ状に形成されたITOのス
トライプ電極13(23a)を有している。
Next, a liquid crystal display device according to the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 4, 5 and 14. The liquid crystal cell shown in FIGS. 4 and 5 has a front glass substrate 11
(22a) and the opposite (back side) glass substrate 12 (22b), and were manufactured by the following manufacturing method. As a substrate material, besides glass, polyether sulfone (PE
Plastics such as S) and polycarbonate (PC) may be used, and substrates of different materials and different thicknesses may be combined. The front substrate 11 (22a) is a non-alkali glass having a thickness of 1.1 mm, and the thickness of the front substrate 11 (22a) is 13 by a process of sputtering, photolithography and etching.
It has ITO stripe electrodes 13 (23a) formed in six horizontal stripes of 0 nm.

【0069】ストライプ電極の間隔は20μm程度であ
る。ITO電極層13(23a)の上に、幅20μmの
金属補助電極配線31が、各ITOストライプ電極につ
き長手方向に複数本ずつ形成されている。金属電極材料
としては、Al、CI 、Mo、Mo−Taの単層あるい
は多層膜が好ましく、配線の位置はITO電極の下側で
あってもよい。ITO電極および金属電極の上には、全
面にわたって絶縁層として100nmの厚さにSiO 2
層24aをスパッタ成膜した。絶縁層材料として
は、他にSiN、Ta25 、SrTiO3 、TiO2
などの単層あるいは多層膜であってもよい。
The distance between the stripe electrodes is about 20 μm. On the ITO electrode layer 13 (23a), a plurality of metal auxiliary electrode wirings 31 having a width of 20 μm are formed in the longitudinal direction for each ITO stripe electrode. As the metal electrode material, a single layer or a multi-layer film of Al, CI, Mo, Mo-Ta is preferable, and the position of the wiring may be below the ITO electrode. On the entire surface of the ITO electrode and the metal electrode, an SiO 2 layer having a thickness of 100 nm is formed as an insulating layer.
Layer 24a was sputter deposited. Other materials for the insulating layer include SiN, Ta 2 O 5 , SrTiO 3 and TiO 2.
It may be a single layer or a multilayer film.

【0070】絶縁層の上に、感光性樹脂を2μmの厚さ
に塗布し、フォトリソグラフィによって、金属電極の形
成された部分の上にあたる部分以外を除去し、スペーサ
壁を形成した。対向基板は厚さ1.1mmの無アルカリ
ガラスであり、その上にはスパッタ、フォトリソグラフ
ィ、エッチングの工程により厚さ130nmのITOの
対向電極14(23b)を端部を除く全面に有してい
る。ITO電極層14(23b)の上に、表側基板と同
様に金属補助電極配線を形成してもよく、本実施形態で
は対向電極の給電端が上下であることから、配線の方向
は上下方向すなわち表側基板の配線方向とほぼ直交する
方向が好ましい。
A photosensitive resin was applied on the insulating layer to a thickness of 2 μm, and a portion other than the portion corresponding to the portion where the metal electrode was formed was removed by photolithography to form a spacer wall. The counter substrate is a non-alkali glass having a thickness of 1.1 mm, and a counter electrode 14 (23b) of ITO having a thickness of 130 nm is formed on the entire surface except the end portion by a process of sputtering, photolithography and etching. There is. The metal auxiliary electrode wiring may be formed on the ITO electrode layer 14 (23b) as in the case of the front substrate. In this embodiment, since the power supply ends of the counter electrodes are upper and lower, the wiring direction is vertical. A direction substantially orthogonal to the wiring direction of the front substrate is preferable.

【0071】ITOのストライプ電極13の上には、全
面にわたって70nmの厚さに酸化シリコン膜24bを
スパッタリングにより成膜した各基板のSiO2 層24
a,24bの上に、液晶配向膜として低プレチルト性の
ポリイミド膜25a,25bをそれぞれ30nmの厚さ
に、オフセット印刷および180℃〜250℃程度の温
度における焼成によって成膜した。液晶配向膜として
は、この他にポリビニルアルコール、ポリアミドイミド
などを使用してもよい。各基板の配向膜は、セル長手方
向から22.5度ずらした角度に、液晶注入方向と逆向
きにラビング処理した。ただし、ラビング方向と液晶の
スメクティック(smectic )層法線のずれを考慮し、両
基板のラビング軸は、約10度ずらした。
A silicon oxide film 24b having a thickness of 70 nm is formed on the entire surface of the ITO stripe electrode 13 by sputtering to form a SiO 2 layer 24 of each substrate.
Low-pretilt polyimide films 25a and 25b, each having a thickness of 30 nm, were formed as liquid crystal alignment films on a and 24b by offset printing and firing at a temperature of about 180 to 250 ° C. Other than this, polyvinyl alcohol, polyamideimide, or the like may be used as the liquid crystal alignment film. The alignment film on each substrate was rubbed at an angle deviated from the cell longitudinal direction by 22.5 degrees in the direction opposite to the liquid crystal injection direction. However, the rubbing axes of both substrates were shifted by about 10 degrees in consideration of the difference between the rubbing direction and the liquid crystal smectic layer normal.

【0072】液晶のスメクティック層の法線方向に対し
て、基板表面の段差となる金属補助配線あるいは壁とな
るスペーサ部材を、平行または垂直に設置することによ
り、層方向に生成しやすい液晶の配向欠陥を最小限に抑
えることが可能となるため、ラビング方向とスペーサ壁
方向はほぼ平行あるいはほぼ垂直とすることが望まし
い。表側基板に20μm径の樹脂コートを施した球状シ
リカスペーサ26を散布した。球状スペーサの材質は硬
質プラスティックであってもよく、接着性を有するもの
であってもよい。
Alignment of the liquid crystal that is likely to be generated in the layer direction by arranging the metal auxiliary wiring that becomes the step on the substrate surface or the spacer member that becomes the wall in parallel or perpendicular to the normal direction of the smectic layer of the liquid crystal Since it becomes possible to minimize defects, it is desirable that the rubbing direction and the spacer wall direction be substantially parallel or substantially vertical. Spherical silica spacers 26 coated with a resin having a diameter of 20 μm were scattered on the front substrate. The material of the spherical spacer may be hard plastic or adhesive.

【0073】また、接着性のスペーサと非接着性のスペ
ーサを混合して散布してもよい。対向基板に貼り合わせ
のためのエポキシ接着剤を周辺部に塗布し、加熱・加圧
下で固着されセルが形成された。液晶材料として、大日
本インキ化学工業社製の液晶性アクリレートモノマーU
CL−001を5wt%混入させたチッソ社製の反強誘
電性液晶CS−4001を使用し、真空注入により液晶
層27を形成したあと、2mW/cm2 の強度の紫外光
を10分間照射してモノマーを重合させ、液晶層中にポ
リマーネットワークを形成した。
Further, adhesive spacers and non-adhesive spacers may be mixed and scattered. An epoxy adhesive for bonding was applied to the opposite substrate on the peripheral portion and fixed under heat and pressure to form a cell. As a liquid crystal material, a liquid crystalline acrylate monomer U manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
An antiferroelectric liquid crystal CS-4001 manufactured by Chisso Co. containing 5 wt% of CL-001 was used to form a liquid crystal layer 27 by vacuum injection, and then ultraviolet light having an intensity of 2 mW / cm 2 was irradiated for 10 minutes. The monomers were polymerized to form a polymer network in the liquid crystal layer.

【0074】高速性を有する液晶材料としては、ヒステ
リシスやメモリ性を有しない強誘電性液晶・反強誘電性
液晶が好ましく、例えば歪らせん型強誘電性液晶や、高
分子を混入した強誘電性液晶などがあるが、場合によっ
てはヒステリシスを有する液晶でもよい。また、注入方
法は吸引注入など他の方法によってもよい。ガラス基板
22a,22bの外側にはそれぞれ偏光フィルム21
a,21bを貼付した。偏光フィルムの偏光軸は、1
5,16で示す方向とした。
As the liquid crystal material having a high speed property, a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal having no hysteresis or memory property is preferable. For example, a strain-helix type ferroelectric liquid crystal or a ferroelectric substance mixed with a polymer is used. Although there are liquid crystals and the like, liquid crystals having hysteresis may be used in some cases. The injection method may be another method such as suction injection. Polarizing films 21 are provided outside the glass substrates 22a and 22b, respectively.
a and 21b were attached. The polarization axis of the polarizing film is 1.
The directions indicated by 5 and 16 were used.

【0075】また、偏光フィルムはモノクロシャッタと
して使用する場合は、無彩色偏光フィルム、カラーシャ
ッタとして使用する場合は、有彩色偏光フィルムを使用
する。色範囲特性や視野角特性を改善するために、偏光
フィルムに加えて位相差フィルムを使用してもよい。駆
動系は、最大印加電圧±20Vのものを用いた。各スト
ライプ電極13の両端の端子に、振幅12Vの矩形波の
電圧を印加した。対向電極14は接地し一定電位とし
た。この結果、金属補助配線により電極抵抗が10Ω/
□以下に低下し、40インチ以上のセルサイズに相当す
る条件においても、優れた表示性能を得るために十分な
約0.3msのスイッチング速度がセル中央部において
得られた。また、金属補助配線の位置に設置したスペー
サ壁の効果により、耐衝撃性が向上した。
As the polarizing film, an achromatic polarizing film is used when used as a monochrome shutter, and a chromatic polarizing film is used when used as a color shutter. A retardation film may be used in addition to the polarizing film in order to improve the color range characteristics and the viewing angle characteristics. The drive system used had a maximum applied voltage of ± 20V. A rectangular wave voltage having an amplitude of 12 V was applied to the terminals at both ends of each stripe electrode 13. The counter electrode 14 was grounded to a constant potential. As a result, the electrode resistance is 10Ω / due to the metal auxiliary wiring.
A switching speed of about 0.3 ms, which is sufficient to obtain excellent display performance, was obtained in the cell central portion even under the condition of □ or less and corresponding to a cell size of 40 inches or more. Further, the impact resistance is improved by the effect of the spacer wall installed at the position of the metal auxiliary wiring.

【0076】第6実施形態に係る液晶表示装置の作用に
ついて説明する。図14は、図19におけるメモリ65
に記録される、液晶シャッタの温度による駆動電圧振幅
補正データの一例を示した図である。図15における駆
動電圧Vおよび図10における保持電圧Vh を図14に
おけるVh に示したように最適化することにより、液晶
の遅相軸のスイッチング角の温度依存性が解消される。
図10におけるスイッチング電圧を図14におけるVi
に示したように最適化することにより、液晶のスイッチ
ング速度の温度依存性が解消され、振動音を常に低減さ
せることが可能となる。この例のように、低温域におい
てはスイッチング電圧を保持電圧よりも大きく設定する
場合もありうる。温度検出器としては、半導体の抵抗変
化等を利用した一般的な温度センサのほか、温度依存性
のあるスイッチング電流ピークの遅れ時間やピーク値の
検出による間接的なセンサなどが利用可能である。
The operation of the liquid crystal display device according to the sixth embodiment will be described. FIG. 14 shows a memory 65 in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of drive voltage amplitude correction data depending on the temperature of a liquid crystal shutter, which is recorded in FIG. By optimizing the drive voltage V in FIG. 15 and the holding voltage Vh in FIG. 10 as shown in Vh in FIG. 14, the temperature dependence of the switching angle of the slow axis of the liquid crystal is eliminated.
The switching voltage in FIG. 10 is represented by Vi in FIG.
By optimizing as shown in (1), the temperature dependence of the switching speed of the liquid crystal is eliminated, and it is possible to constantly reduce the vibration noise. As in this example, the switching voltage may be set higher than the holding voltage in the low temperature range. As the temperature detector, in addition to a general temperature sensor that uses a resistance change of a semiconductor, an indirect sensor that detects a delay time or a peak value of a switching current peak having temperature dependency can be used.

【0077】以上のような構成の結果、金属補助配線に
よる電極の低抵抗化によって、シャッタ部分の駆動は、
60Hzの表示画像の9倍速以上の高速駆動が可能とな
り、色割れがほとんど認められず、温度に依存せず高い
色純度が得られ、高品位の画像表示が実現した。
As a result of the above-described structure, the driving of the shutter portion can be performed by lowering the resistance of the electrode by the metal auxiliary wiring.
High-speed driving of a display image at 60 Hz, which is 9 times faster or more, is possible, almost no color breakage is observed, high color purity is obtained independent of temperature, and high-quality image display is realized.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来の強誘電性液晶・反強誘電性液晶を使用したモノク
ロシャッタあるいはカラー表示装置に比較して、高速動
作により従来より安定して高コントラストと高い色純度
が得られるうえ、振動音の低減が可能となる。また、本
発明によれば、従来の強誘電性液晶・反強誘電性液晶を
使用したモノクロシャッタあるいはカラー表示装置に比
較して、大型サイズにおいても表示品位を損なうことな
く高速動作が可能となり、色割れが解消され、耐衝撃性
が向上する。
As described in detail above, according to the present invention,
Compared to conventional monochrome shutters or color display devices that use ferroelectric liquid crystal / anti-ferroelectric liquid crystal, high-speed operation provides stabler high contrast and higher color purity, and also reduces vibration noise. It will be possible. Further, according to the present invention, as compared with a monochrome shutter or a color display device using a conventional ferroelectric liquid crystal / anti-ferroelectric liquid crystal, high-speed operation is possible even in a large size without impairing display quality, Color breakage is eliminated and impact resistance is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の概
略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態の液晶表示装置の性能を示す波形
特性図。
FIG. 2 is a waveform characteristic diagram showing the performance of the liquid crystal display device of the first embodiment.

【図3】第1実施形態におけるカラー表示装置全体の概
略を示すブロック平面図。
FIG. 3 is a block plan view showing the outline of the entire color display device in the first embodiment.

【図4】第1ないし第6実施形態における液晶シャッタ
を構成する液晶セルを示す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing a liquid crystal cell that constitutes a liquid crystal shutter in the first to sixth embodiments.

【図5】同じく液晶シャッタを構成する液晶セルの断面
構造を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a sectional structure of a liquid crystal cell which also constitutes a liquid crystal shutter.

【図6】同じく液晶シャッタを構成する2つのセルの位
置関係を示す斜視図。
FIG. 6 is a perspective view showing a positional relationship between two cells which also constitute the liquid crystal shutter.

【図7】同じく液晶シャッタを構成する2つのセルの位
置関係を示す斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing a positional relationship between two cells which also constitute the liquid crystal shutter.

【図8】同じく液晶シャッタを構成する2つのセルの補
助配線とスペーサ壁の位置関係を示す断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the auxiliary wiring and the spacer wall of two cells which also constitute the liquid crystal shutter.

【図9】本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置にお
けるカラー表示装置および液晶シャッタの駆動回路を示
すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a drive circuit for a color display device and a liquid crystal shutter in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】第2実施形態における液晶シャッタの駆動シ
ーケンスと表示色を波形と共に示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing drive sequences and display colors of a liquid crystal shutter together with waveforms in the second embodiment.

【図11】第3ないし第5実施形態に係る液晶表示装置
における液晶シャッタ部の平面構造を示す平面図。
FIG. 11 is a plan view showing a planar structure of a liquid crystal shutter portion in the liquid crystal display device according to the third to fifth embodiments.

【図12】図11に示される液晶シャッタ部の断面構造
を示す断面図。
12 is a sectional view showing a sectional structure of the liquid crystal shutter portion shown in FIG.

【図13】本発明の第3ないし第5実施形態に係る液晶
表示装置における光学応答を従来の応答との比較の下に
示す特性図。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing an optical response of the liquid crystal display device according to the third to fifth embodiments of the present invention under comparison with a conventional response.

【図14】第6実施形態に係る液晶表示装置における液
晶シャッタの温度による駆動電圧振幅補正データを示す
特性図。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing drive voltage amplitude correction data depending on the temperature of a liquid crystal shutter in the liquid crystal display device according to the sixth embodiment.

【図15】従来の液晶シャッタの駆動シーケンスと表示
色を波形と共に示す平面図。
FIG. 15 is a plan view showing a driving sequence and a display color of a conventional liquid crystal shutter together with waveforms.

【図16】(a)従来の液晶シャッタの駆動波形と光学
応答を示す波形特性図、(b)従来の液晶シャッタの駆
動波形と光学応答を示す波形特性図。
16A is a waveform characteristic diagram showing a drive waveform and an optical response of a conventional liquid crystal shutter, and FIG. 16B is a waveform characteristic diagram showing a drive waveform and an optical response of a conventional liquid crystal shutter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電圧調整手段 2 電圧印加手段 3 電圧保持手段 4 温度検出手段 5 電流検出手段 7 表示装置 7A 入力回路 8 CRT用回路 9 モノクロCRT 10 表示部 11 表側ガラス基板 12 裏側ガラス基板 13 ITOストライプ電極 14 ITOベタ電極 15 表側の偏光板の偏光軸 16 裏側の偏光板の偏光軸、正電圧印加時の液晶層の
光軸方向 17 負電圧印加オン時の液晶層の光軸方向 18 注入口 19 シール 21a,21b 表側、裏側の偏光板 22a,22b 表側、裏側のガラス基板 23a,23b 表側、裏側のITO電極 24a,24b 表側、裏側の無機絶縁膜 25a,25b 表側、裏側のポリイミド配向膜 26 スペーサ 27 液晶層 31 金属補助配線 32 スペーサ部材 35 消光位検出部 36 温度検出部 51,53,55 駆動波形 52,54,56 光学応答
1 Voltage Adjusting Means 2 Voltage Applying Means 3 Voltage Holding Means 4 Temperature Detecting Means 5 Current Detecting Means 7 Display 7A Input Circuit 8 CRT Circuit 9 Monochrome CRT 10 Display 11 Front Side Glass Substrate 12 Back Side Glass Substrate 13 ITO Stripe Electrode 14 ITO Solid electrode 15 Polarization axis of polarizing plate on front side 16 Polarization axis of polarizing plate on back side, optical axis direction of liquid crystal layer when positive voltage is applied 17 Optical axis direction of liquid crystal layer when negative voltage is turned on 18 Pouring port 19 Seal 21a, 21b front side, back side polarizing plates 22a, 22b front side, back side glass substrates 23a, 23b front side, back side ITO electrodes 24a, 24b front side, back side inorganic insulating films 25a, 25b front side, back side polyimide alignment film 26 spacer 27 liquid crystal layer 31 metal auxiliary wiring 32 spacer member 35 extinction position detector 36 temperature detectors 51, 53, 55 drive waveform 52, 4,56 optical response

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 560 G09G 3/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/133 560 G09G 3/36

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対向配置された2枚の基板と、これら2枚
の基板の間に挟持されたカイラルスメクティックC相ま
たはその副次相の液晶材料を含む液晶層と、前記基板の
一方に設けられた第1の電極と、この第1の電極に対向
して前記基板の他方に設けられた第2の電極と、を有す
る液晶表示装置において、 前記第1および第2の電極への印加電圧の差として前記
液晶層に保持電圧およびスイッチング電圧が印加され、
前記液晶層に印加される電圧の極性反転前後の液晶応答
時間よりも短い時間だけ一方の極性の前記保持電圧と他
方の極性の前記保持電圧との間の任意の値をとる前記
イッチング電圧を印加する電圧印加手段と、次の極性反
転までの一定期間にわたり一定の保持電圧の印加を継続
する電圧保持手段と、を含む電圧調整手段を備えると共
に、 前記一方の極性の保持電圧と前記他方の極性の保持電圧
とは絶対値が同一の電圧であり、前記スイッチング電圧
はその絶対値が前記保持電圧よりも低い同一の値で極性
の異なる電圧である ことを特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal layer comprising two substrates which are arranged opposite to each other, a liquid crystal material containing a liquid crystal material of a chiral smectic C phase or a sub phase thereof sandwiched between the two substrates, and the liquid crystal layer is provided on one of the substrates. And a second electrode provided on the other side of the substrate facing the first electrode, the applied voltage to the first and second electrodes. As the difference between
A holding voltage and a switching voltage are applied to the liquid crystal layer,
The scan take any value between the holding voltage and the other of the holding voltage of the polarity of the polarity inversion short time only one polarity than the liquid crystal response time before and after the voltage applied to the liquid crystal layer <br / > A voltage adjusting means including a voltage applying means for applying an itching voltage and a voltage holding means for continuously applying a constant holding voltage for a certain period until the next polarity reversal is provided .
To the one polarity of the holding voltage and the other polarity of the holding voltage
Is a voltage whose absolute value is the same, and said switching voltage
Is the same value whose absolute value is lower than the holding voltage and has the same polarity.
The liquid crystal display device is characterized by different voltages .
【請求項2】前記液晶層の温度変動を検出する温度検出
手段、あるいは前記第1および第2の電極に供給される
電流の変動により間接的に消光位変動を検出する電流検
出手段を更に備え、前記電圧調整手段は、前記温度検出
手段により検出された前記温度変動、あるいは前記電流
検出手段により検出された前記消光位変動に応じて前記
スイッチング電圧を変化させることを特徴とする請求項
1に記載の液晶表示装置。
2. A temperature detecting means for detecting a temperature change of the liquid crystal layer, or a current detecting means for indirectly detecting a change of the extinction position by a change of a current supplied to the first and second electrodes. the voltage adjustment means to claim 1, characterized in that changing the switching voltage in response to said detected extinction varies with the temperature variation, or the current detection means detected by said temperature detecting means The described liquid crystal display device.
【請求項3】対向配置された2枚の基板と、これら2枚
の基板の間に挟持されたカイラルスメクティックC相又
はその副次相の液晶材料を含む液晶層と、前記基板の一
方に設けられた第1の電極と、この第1の電極に対向し
て前記基板の他方に設けられた第2の電極と、を有する
液晶表示装置において、 前記液晶層の温度変動を検出する温度検出手段、あるい
は前記第1のおよび第2の電極に供給される電流の変動
により間接的に消光位変動を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段により検出された前記液晶層の前記
度変動、あるいは前記電流検出手段により検出された
消光位変動に応じて前記第1および第2の電極に印加
される電圧の差として液晶層に印加される電圧の極性を
反転させるためのスイッチング電圧を変化させながら電
圧を印加する電圧印加手段と、次の極性反転までの一定
期間にわたり前記第1および第2の電極に一定の保持電
圧の印加を継続させる電圧保持手段と、を含む電圧調整
手段を備えると共に、 前記第1および第2の電極に印加される電圧の差として
液晶層に印加される一方の極性の保持電圧と他方の極性
の保持電圧とは絶対値が同一の電圧であり、前記第1お
よび第2の電極に印加される電圧の差として液晶層に印
加される前記スイッチング電圧はその絶対値が前記保持
電圧よりも低い同一の値で極性の異なる電圧である こと
を特徴とする液晶表示装置。
3. One of the substrates is provided with two substrates arranged opposite to each other, a liquid crystal layer containing a liquid crystal material of a chiral smectic C phase or a sub-phase thereof sandwiched between the two substrates. And a second electrode provided on the other side of the substrate so as to face the first electrode, and a temperature detecting means for detecting temperature fluctuation of the liquid crystal layer. , Or fluctuations in the current supplied to the first and second electrodes
Current detection means for indirectly detecting the change in extinction position by
The temperature <br/> of variation of the liquid crystal layer detected by the temperature detecting means, or before detected by said current detecting means
Voltage applying means for applying a voltage while varying the switching voltage for inverting the polarity of the voltage applied to the liquid crystal layer as the difference of the voltages applied to the first and second electrodes in accordance with the serial extinction position variation When provided with a voltage regulating means comprising a voltage holding means for continuing the application of constant holding voltage to the first and second electrodes over a period of time until the next polarity inversion, the said first and second As the difference in the voltage applied to the electrodes
Holding voltage of one polarity applied to the liquid crystal layer and the other polarity
Is a voltage whose absolute value is the same as that of the first voltage.
And the difference between the voltages applied to the second electrode is printed on the liquid crystal layer.
The absolute value of the applied switching voltage is the holding
A liquid crystal display device , which has the same value lower than the voltage but different polarities .
【請求項4】前記液晶層が室温あるいはそれより低温域
で少なくとも45度の光軸スイッチング角を有すると共
に、前記液晶層が無しきい反強誘電性液晶、歪らせん型
強誘電性液晶、高分子が混入された強誘電性液晶および
反強誘電性液晶のうちの何れかを含むことを特徴とする
請求項1または請求項3の何れかに記載の液晶表示装
置。
4. The liquid crystal layer has an optical axis switching angle of at least 45 degrees at room temperature or a lower temperature range, and the liquid crystal layer has no threshold antiferroelectric liquid crystal, strain helical ferroelectric liquid crystal, polymer. 4. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising one of a ferroelectric liquid crystal and an antiferroelectric liquid crystal in which is mixed.
【請求項5】前記第1および第2の電極が光透過性を有
するストライプ状の電極より構成されると共に、前記ス
トライプ状の電極の一部に金属補助配線が設けられて、
隣接する2枚の液晶セル同士の前記金属補助配線が位置
ずれして設けられていることを特徴とする請求項1また
は請求項3の何れかに記載の液晶表示装置。
5. The first and second electrodes are formed of light-transmissive stripe-shaped electrodes, and metal auxiliary wiring is provided in a part of the stripe-shaped electrodes,
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal auxiliary wirings of two adjacent liquid crystal cells are provided so as to be displaced from each other.
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