JP3535769B2 - Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device

Info

Publication number
JP3535769B2
JP3535769B2 JP16610499A JP16610499A JP3535769B2 JP 3535769 B2 JP3535769 B2 JP 3535769B2 JP 16610499 A JP16610499 A JP 16610499A JP 16610499 A JP16610499 A JP 16610499A JP 3535769 B2 JP3535769 B2 JP 3535769B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
voltage
state
polarity
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16610499A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000338464A (en
Inventor
恭史 浅尾
匡宏 寺田
剛司 門叶
省誠 森
孝志 森山
隆一郎 礒部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP16610499A priority Critical patent/JP3535769B2/en
Publication of JP2000338464A publication Critical patent/JP2000338464A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3535769B2 publication Critical patent/JP3535769B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

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、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
ー等に用いられるライトバルブに使用される液晶表示
子、及び該液晶表示素子の駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display element used for a light valve used in a flat panel display, a projection display, a printer and the like, and a driving method of the liquid crystal display element .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ネマティック液晶表示素子に
おいて、一つ一つの画素にトランジスタ(例えば薄膜ト
ランジスタ/TFT)のような能動素子を配置した、ア
クティブマトリクスといわれる液晶素子の開発が行われ
ている。現在このアクティブマトリクス型の液晶表示素
子に用いられるネマチック液晶のモードとして、たとえ
ばエム・シャット(M.Schadt)とダブリュー・
ヘルフリッヒ(W.Helfrich)著Applie
d Physics Letters第18巻、第4号
(1971年2月15日発行)第127頁から128頁
において示されたツイステッドネマチック(Twist
ed Nematic)モードが広く用いられている。
また、最近では横方向電圧を利用したインプレインスイ
ッチング(In−Plain Switching)モ
ードが発表されており、ツイステッドネマチックモード
液晶ディスプレイの欠点であった視野角特性の改善がな
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a nematic liquid crystal display element, a liquid crystal element called an active matrix in which an active element such as a transistor (for example, thin film transistor / TFT) is arranged in each pixel has been developed. The nematic liquid crystal modes currently used in this active matrix type liquid crystal display device include, for example, M. Schatt and W.
Applie by W. Helfrich
d Physics Letters Vol. 18, No. 4, Issued February 15, 1971, pages 127-128, Twisted Nematic (Twist)
The ed Nematic) mode is widely used.
Further, recently, an in-plane switching (In-Plane Switching) mode using a lateral voltage has been announced, and the viewing angle characteristic, which is a drawback of the twisted nematic mode liquid crystal display, has been improved.

【0003】その他、上述したTFT等の能動素子を用
いない、ネマティック液晶表示素子の代表例として、ス
ーパーツイステッドネマティック(Super Twi
sted Nematic)モードがある。このよう
に、こうしたネマティック液晶を用いた液晶表示素子は
様々なモードが存在するのであるが、そのいずれのモー
ドの場合にも液晶の応答速度が数十ミリ秒以上かかって
しまうという問題点が存在した。
In addition, as a typical example of a nematic liquid crystal display element which does not use an active element such as the above-mentioned TFT, a super twisted nematic (Super Twi) is used.
There is a "steady Nematic" mode. As described above, although there are various modes in the liquid crystal display device using such nematic liquid crystal, there is a problem that the response speed of the liquid crystal takes several tens of milliseconds or more in any of the modes. did.

【0004】このような従来型のネマティック液晶素子
の欠点を改善するものとして、液晶が双安定性を示す素
子(SSFLC/Surface Stabilize
dFLC)がクラーク(Clark)およびラガウェル
(Lagerwall)により提案されている(特開昭
56−107216号公報、米国特許第4367924
号明細書)。この双安定性を示す液晶としては、一般に
カイラルスメクティックC相を示す強誘電性液晶が用い
られている。この強誘電性液晶では、電圧印加の際に液
晶分子の自発分極に電圧が作用し分子の反転スイッチン
グがなされるため、非常に速い応答速度が得られる上に
メモリー性のある双安定状態を発現させることができ
る。さらに視野角特性も優れていることから、高速、高
精細、大面積の表示素子あるいはライトバルブとして適
していると考えられる。
In order to improve the drawbacks of such a conventional nematic liquid crystal device, a device in which the liquid crystal exhibits bistability (SSFLC / Surface Stabilize).
dFLC) has been proposed by Clark and Lagerwall (JP 56-107216, U.S. Pat. No. 4,367,924).
Specification). As the liquid crystal exhibiting this bistability, a ferroelectric liquid crystal exhibiting a chiral smectic C phase is generally used. In this ferroelectric liquid crystal, when a voltage is applied, the voltage acts on the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules to cause the inversion switching of the molecules, so that a very fast response speed is obtained and a bistable state with a memory property is exhibited. Can be made. Further, since it has excellent viewing angle characteristics, it is considered to be suitable as a high-speed, high-definition, large-area display element or light valve.

【0005】一方、最近では液晶が3安定性状態を示す
反強誘電性液晶が注目されている。この反強誘電性液晶
も強誘電性液晶同様に、液晶分子の自発分極への作用に
より分子の反転スイッチングがなされるため、非常に速
い応答速度が得られる。この液晶材料は、電圧無印加時
には液晶分子は互いの自発分極を打ち消し合うような分
子配列構造をとるため、電圧を印加しない状態では自発
分極は存在しないことが特徴となっている。
On the other hand, recently, attention has been paid to an antiferroelectric liquid crystal in which the liquid crystal exhibits a tri-stable state. Like the ferroelectric liquid crystal, the antiferroelectric liquid crystal has a very fast response speed because the molecules undergo inversion switching due to the action on the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules. This liquid crystal material has a molecular alignment structure in which liquid crystal molecules cancel each other's spontaneous polarization when no voltage is applied, and thus is characterized by the absence of spontaneous polarization when no voltage is applied.

【0006】こうした自発分極による反転スイッチング
を行う強誘電性液晶や反強誘電性液晶は、いずれもカイ
ラルスメクチック液晶相を示す液晶である。すなわち、
従来ネマティック液晶が抱えていた応答速度に関する問
題点を解決できるという意味において、スメクティック
液晶を用いた液晶表示素子の実現が期待されている。
Both the ferroelectric liquid crystal and the antiferroelectric liquid crystal that perform inversion switching by spontaneous polarization are liquid crystals exhibiting a chiral smectic liquid crystal phase. That is,
In the sense that the problems related to the response speed that the nematic liquid crystal has had in the past can be solved, realization of a liquid crystal display device using a smectic liquid crystal is expected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように、高速応答
性能など次世代のディスプレイ等に自発分極を有するス
メクティック液晶が期待されているが、特に上述の双安
定性状態や3安定状態を用いるモードでは、一画素内で
の階調表示が原理的に実現することが困難であった。
As described above, smectic liquid crystals having spontaneous polarization have been expected for next-generation displays such as high-speed response performance. In particular, modes using the above-mentioned bistable state and tristable state are expected. Then, it was difficult in principle to realize gradation display within one pixel.

【0008】そこで、近年、カイラルスメクチック相を
示す液晶を用いて階調制御を行うモードとして、「ショ
ートピッチタイプの強誘電性液晶」、「高分子安定型強
誘電性液晶」、「無閾反強誘電性液晶」などが提案され
てるが、いずれも実用に十分なレベルに至っているもの
はない。
Therefore, in recent years, "short pitch type ferroelectric liquid crystal", "polymer stable ferroelectric liquid crystal" and "thresholdless anti-reflective liquid crystal" have been used as modes for gradation control using liquid crystals exhibiting a chiral smectic phase. "Ferroelectric liquid crystals" have been proposed, but none of them have reached a level sufficient for practical use.

【0009】一方、液晶表示素子では、従来型の素子
(ネマチック相を用いるモード)の液晶部分の応答速度
を単に高速化させるだけでは、人間の感じる動画高速応
答特性が得られないことが最近の研究(信学技報EID
96−4p.19など)から明らかになってきている。
これらの研究結果では、人間が動画表示が高速であると
感じる手法として、シャッターを用いて時間開口率を5
0%以下にする方式、または2倍速表示方式を用いるこ
とにより動画質改善に効果的であるとの結論が得られて
いる。
On the other hand, in a liquid crystal display device, recently, it is not possible to obtain a moving image high-speed response characteristic perceived by humans simply by increasing the response speed of a liquid crystal portion of a conventional device (mode using a nematic phase). Research (Science Technical Report EID
96-4p. 19)).
In these research results, as a method for humans to feel that moving images are displayed at high speed, the time aperture ratio is set to 5 by using a shutter.
It has been concluded that it is effective to improve the moving image quality by using the method of 0% or less or the double speed display method.

【0010】しかしながら、従来型のネマティック相を
用いるモードでは液晶の応答速度が不十分であるため、
上述の動画表示方法を用いることがでさないことはもと
より、これまで提案されている高速応答のカイラルスメ
クチック液晶素子、更に上述した「ショートピッチタイ
プの強誘電性液晶」、「高分子安定型強誘電性液晶」、
「無閾反強誘電性液晶」などを用いて上述の高速での良
好な動画表示を実現するためには、いずれのスメクチッ
クモードを用いても駆動方法や周辺回路が複雑になると
いう欠点を持っており、コストアップの要因となってい
た。また、完全に時間開口率を50%以下と設定した場
合、表示素子全体の明るさそのものが50%以下となっ
てしまい、表示輝度の低下を招くのは明らかである。
However, since the response speed of the liquid crystal is insufficient in the conventional mode using the nematic phase,
In addition to being unable to use the above-mentioned moving image display method, a chiral smectic liquid crystal device with a fast response that has been proposed so far, and the above-mentioned "short pitch type ferroelectric liquid crystal" and "polymer stable type strong liquid crystal device" have been proposed. Dielectric liquid crystal ",
In order to realize good moving image display at high speed using "thresholdless anti-ferroelectric liquid crystal", etc., there is a drawback that the driving method and peripheral circuits become complicated regardless of which smectic mode is used. This was a factor in increasing costs. Further, when the time aperture ratio is completely set to 50% or less, the brightness itself of the entire display element becomes 50% or less, and it is obvious that the display brightness is lowered.

【0011】近年は、液晶素子を利用したフルカラー表
示が望まれており、フルカラー表示を行う一つの方式と
して、各色光を順次照射すると共に液晶素子で該各色光
のスイッチングを行うようにしたものがある。かかる液
晶素子においても、上述のように時間開口率を50%以
下にした場合には、同様に輝度低下の問題がある。以
下、図19及び図20を参照して説明する。
In recent years, full-color display using a liquid crystal element has been desired, and one method of performing full-color display is to irradiate each color light sequentially and to switch the color light by the liquid crystal element. is there. Also in such a liquid crystal element, when the time aperture ratio is set to 50% or less as described above, there is a similar problem of reduction in brightness. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 19 and 20.

【0012】図19は、従来の液晶装置の構造の一例を
示すブロック図であるが、該液晶装置は、液晶素子80
と、各色光(赤色光、緑色光、青色光)を出射可能なカ
ラー光源101と、同期信号に基づいてカラー光源10
1を駆動するカラー光源駆動部102と、を備えてい
る。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the structure of a conventional liquid crystal device. The liquid crystal device includes a liquid crystal element 80.
A color light source 101 capable of emitting light of each color (red light, green light, blue light), and a color light source 10 based on a synchronization signal.
1 and a color light source driving unit 102 for driving the driving unit 1.

【0013】そして、この液晶装置を駆動するに際して
は、図20に示すように、1フレーム期間F0 を3つの
フィールド期間F1 ,F2 ,F3 に分割し(例えば、フ
レーム周波数を60Hzとした場合には1フレーム期間
0 は16.7msとなり、1つのフィールド期間F
1 ,F2 ,F3 は約5.5msとなる)、各フィールド
期間F1 ,F2 ,F3 毎にカラー光源101から液晶素
子80に各色光(赤色光、緑色光、青色光)を順次照射
させ(同図(a) (b) (c) 参照)、各フィールド期間F
1 ,F2 ,F3 毎に液晶素子80にてR用の白黒画像、
G用の白黒画像及びB用の白黒画像を順に表示し(同図
(d) 参照)、それらの画像を視覚上で混色させることに
よりフルカラー画像として認識させるように構成されて
いる。
When driving the liquid crystal device, as shown in FIG. 20, one frame period F 0 is divided into three field periods F 1 , F 2 and F 3 (for example, the frame frequency is 60 Hz). In this case, one frame period F 0 becomes 16.7 ms and one field period F
1 , F 2 , F 3 is about 5.5 ms), and each color light (red light, green light, blue light) is emitted from the color light source 101 to the liquid crystal element 80 for each field period F 1 , F 2 , F 3. Sequential irradiation (see (a) (b) (c) in the same figure), each field period F
A black and white image for R in the liquid crystal element 80 for each of 1 , F 2 , and F 3 ,
A black-and-white image for G and a black-and-white image for B are sequentially displayed (see the same figure).
(See (d)), and these images are visually mixed to be recognized as a full-color image.

【0014】かかる液晶装置の場合、液晶素子80には
カラーフィルターを設ける必要がないため、カラーフィ
ルターを形成することに起因する製造歩留りの低下や、
カラーフィルターにおける照明光の減衰(輝度の低下)
や、該輝度低下防止のためにバックライトの光量を大き
くしなければならない等の問題がない反面、画像表示期
間がフィールド期間F1 ,F2 ,F3 の半分であるた
め、カラー光源101の利用効率は約1/2となってし
まって、カラーフィルターでの照明光の減衰がないにも
かかわらず輝度が低下し、該輝度低下防止のためにはカ
ラー光源101を高輝度化しなければならないという問
題があった。
In the case of such a liquid crystal device, since it is not necessary to provide a color filter on the liquid crystal element 80, the production yield is lowered due to the formation of the color filter,
Attenuation of illumination light in color filter (decrease in brightness)
In addition, there is no problem that the light quantity of the backlight has to be increased to prevent the decrease in the brightness, but the image display period is half of the field periods F 1 , F 2 , and F 3 , so that the color light source 101 The use efficiency is reduced to about 1/2, and the brightness is reduced even though the illumination light is not attenuated by the color filter. To prevent the brightness reduction, the color light source 101 must be made to have high brightness. There was a problem.

【0015】さらに、このような液晶素子80に強誘電
性液晶(例えばカイラルスメクティックC相を示す液
晶)を用いた場合にはリセットパルスを印加する必要が
あるが、リセットパルスを負極性とし書き込みパルスを
正極性とした場合であっても、表示階調によっては書き
込みパルスが小さくなり、液晶に直流成分が印加される
こととなって、いわゆる焼き付きが発生してしまうとい
う問題もあった。
Further, when a ferroelectric liquid crystal (for example, a liquid crystal exhibiting a chiral smectic C phase) is used for such a liquid crystal element 80, it is necessary to apply a reset pulse, but the reset pulse has a negative polarity and a write pulse. Even in the case of positive polarity, the writing pulse becomes small depending on the display gradation, and a direct current component is applied to the liquid crystal, so that so-called burn-in occurs.

【0016】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その課題とするところは、液晶表示素子であ
って、実用的な明るさを確保しつつ高速応答かつ階調制
御が可能であり、複雑な回路を用いなくとも動画質が向
上した安価な液晶表示素子、及び該液晶表示素子の駆動
方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a liquid crystal display device capable of high-speed response and gradation control while ensuring practical brightness. And an inexpensive liquid crystal display element with improved moving image quality without using a complicated circuit , and driving of the liquid crystal display element
Is to provide a method .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、カイラ
ルスメクチック液晶と、該液晶に電圧を印加する一対の
電極と、該液晶を挟持して対向すると共に少なくとも一
方の対向面に該液晶を配向させるための一軸性配向処理
が施された一対の基板と、 偏光板と、該一対の電極に
電圧を印加して該液晶を駆動するための駆動回路とを備
え、1秒間に複数フレームでの画像を表示する液晶表示
素子であって、該液晶は、該一対の基板間において、電
圧無印加時には、該液晶の平均分子軸が単安定化された
状態を示し、第一の極性の電圧印加時には、該液晶の平
均分子軸が印加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化
された位置から一方の側にチルトした状態を示し、該第
一の極性とは逆極性の第二の極性の電圧印加時には、該
液晶の平均分子軸が該単安定化された位置から第一の極
性の電圧を印加したときとは逆側にチルトした状態を示
し、前記第一の極性の電圧が印加されたときのチルト角
の最大値が、前記第二の極性の電圧が印加されたときの
チルト角の最大値よりも大きく、該駆動回路は、1フレ
ームを少なくとも2フィールドに分割して表示し、1フ
レーム中の第一フィールドでは、前記第一の極性の電圧
を印加して第一の輝度の階調表示状態を得、第二フィー
ルドでは、前記第二の極性の電圧を印加して、第一の輝
度で表示した画像と同一の画像で輝度のみが異なる第二
の輝度の階調表示状態を得て、画像を表示する、ことを
特徴とする液晶表示素子が提供される。
According to the present invention, in order to solve the problems], Kaila
Rusmectic liquid crystal and a pair of liquid crystal
At least one of the electrodes faces the electrode while sandwiching the liquid crystal.
Uniaxial alignment treatment for aligning the liquid crystal on the opposite surface
A pair of substrates, a polarizing plate, and a pair of electrodes
A drive circuit for applying a voltage to drive the liquid crystal
A liquid crystal display that displays images in multiple frames per second
An element, wherein the liquid crystal is an electric current between the pair of substrates.
The average molecular axis of the liquid crystal was mono-stabilized when no pressure was applied.
Shows the state, and when the voltage of the first polarity is applied, the liquid crystal is flat.
The mono-stabilization is performed at an angle where the homogenous molecular axis corresponds to the magnitude of the applied voltage.
Tilted from one side to one side,
When a voltage of the second polarity opposite to the one polarity is applied,
From the position where the average molecular axis of liquid crystal is mono-stabilized, the first pole
Biased to the opposite side of the applied voltage
Then, the tilt angle when the voltage of the first polarity is applied
Is the maximum value of when the voltage of the second polarity is applied.
If the tilt angle is larger than the maximum value, the drive circuit
The frame is divided into at least two fields and displayed.
In the first field of the frame, the voltage of the first polarity
Is applied to obtain the gradation display state of the first brightness, and the second
In the field, the voltage of the second polarity is applied and the first brightness is applied.
The same image as the one displayed in degrees, but only the brightness is different.
To obtain the gradation display state of the brightness of and display the image.
A characteristic liquid crystal display device is provided.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本発明の表
示素子では、高輝度(第一の輝度)のフレームと、低輝
度(第二の輝度)のフレームより画像を形成し、これら
両フレームで夫々輝度は異なるが実質的には同様の内容
の画像を表示することで、人間が高速と感じられる動画
像を得ることができ、更に0ではない低輝度のフレーム
の設定により表示素子の明るさを大きく損なうことのな
い動画表示を実現することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) In the display element of the present invention, an image is formed from a frame of high brightness (first brightness) and a frame of low brightness (second brightness), By displaying images with substantially the same content in each of these two frames, although the brightness is different, it is possible to obtain a moving image that is perceived by humans as high-speed, and display by setting a low-luminance frame other than 0. It is possible to realize a moving image display without significantly impairing the brightness of the element.

【0021】上記表示素子は、外光を光学変調して画像
を表示するタイプの素子やEL素子やプラズマ表示デバ
イスのような自発光タイプの素子の形で用いられる。
The display element is used in the form of an element of a type that displays an image by optically modulating external light or a self-luminous element such as an EL element or a plasma display device.

【0022】特に上記表示素子の好適な態様として、液
晶と、該液晶に電圧を印加する一対の電極と、該液晶を
挟持して対向すると共に少なくとも一方の対向面に該液
晶を配向させるための一軸性配向処理が施された一対の
基板と、少なくとも一方の基板に偏光板とを備え、1秒
間に複数フレームでの画像を表示する液晶素子が提供さ
れる。
In particular, as a preferred mode of the above display element, a liquid crystal, a pair of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal, and a pair of electrodes for sandwiching and facing the liquid crystal, and for orienting the liquid crystal on at least one of the facing surfaces are provided. Provided is a liquid crystal element that includes a pair of substrates that have been subjected to uniaxial alignment treatment and a polarizing plate on at least one of the substrates, and that displays an image in a plurality of frames per second.

【0023】上記表示素子及び液晶素子では、第二の輝
度を第一の輝度の1/5以下に設定することが好まし
い。特に液晶素子では、第一の輝度及び第二の輝度に対
応するように、素子を通過する光の透過率が第一の輝度
で表示を行うフィールドでは第一の透過率となるように
光学変調を行い、第二の輝度で表示を行うフィールドで
は第一の透過率の1/5より小さく0より大きい第二の
透過率となるように光学変調を行うことが好ましい。
In the display element and the liquid crystal element, it is preferable that the second luminance is set to 1/5 or less of the first luminance. In particular, in a liquid crystal element, optical modulation is performed so that the transmittance of light passing through the element becomes the first transmittance in a field where display is performed at the first brightness so as to correspond to the first brightness and the second brightness. It is preferable to perform the optical modulation so that the second transmittance is smaller than ⅕ of the first transmittance and larger than 0 in the field where the display is performed at the second luminance.

【0024】更に、上記液晶素子では、該液晶素子の一
方の基板側に外部光源(バックライト)を設けた液晶装
置とし、1フレーム中の少なくとも1フィールドにおい
て第一の照度で該光源が点灯され、1フレーム中の残る
フィールドにおいては該第一の照度より小さくかつ0よ
り大きい第二の照度で該光源が点灯されるように設定
し、上述の第一の輝度のフレーム及び第二の輝度のフレ
ームによる表示を行うようにすることができる。
Further, in the liquid crystal element, a liquid crystal device is provided in which an external light source (backlight) is provided on one substrate side of the liquid crystal element, and the light source is turned on at a first illuminance in at least one field in one frame. In the remaining field in one frame, the light source is set to be turned on with a second illuminance smaller than the first illuminance and larger than 0, and the frame of the first luminance and the second illuminance of It is possible to display by a frame.

【0025】以下にカラー光源101の照度制御による
表示装置100の他の駆動法について、図15、図21
を参照して説明する。
Another driving method of the display device 100 by controlling the illuminance of the color light source 101 will be described below with reference to FIGS.
Will be described with reference to.

【0026】例えば、カラー光源101から照射される
各色光がRGB(赤色、緑色、青色)の3色である場合
には、1つのフレーム期間F0 に含まれるフィールド期
間の数を3つ(F1 、F2 、F3 )とすれば良い。
For example, when each color light emitted from the color light source 101 is of three colors of RGB (red, green, blue), the number of field periods included in one frame period F 0 is three (F 1 , F 2 , F 3 ).

【0027】図21を用いて説明すると、1つのフレー
ム期間F0 を、図21に示すように複数のフィールド期
間F1 ,F2 ,F3 に分割し、各フィールド期間F1
2,F3 をさらに複数のサブフィールド期間1F,2
F,3Fに分割し、カラー光源101から表示素子80
に対してはフィールド期間F1 ,F2 ,F3 毎に色を変
えながらBRG色の光を順次出射させ、さらにフィール
ド期間F1 ,F2 又はF3 におけるサブフィールド期間
1Fにおいてはカラー光源101を消灯し、サブフィー
ルド期間2Fにおいては、第一の照度でカラー光源10
1が点灯され(R1発光)、さらにサブフィールド期間
3Fにおいては、第一の照度よりは小さく、かつ、0よ
りは大きい第二の照度でカラー光源101が点灯され
(R2発光)、第二のサブフィールド期間2Fにおいて
は、高輝度画像を表示するとともに、前記第三のサブフ
ィールド期間3Fにおいては低輝度画像を表示するよう
になっており、各フィールド期間F1 ,F2 ,F3 毎に
表示されるカラー画像が視覚的に混色されてフルカラー
画像として認識されるようになっている。
Explaining with reference to FIG. 21, one frame period F 0 is divided into a plurality of field periods F 1 , F 2 , F 3 as shown in FIG. 21, and each field period F 1 ,
F 2 and F 3 are further divided into a plurality of subfield periods 1F and 2
It is divided into F and 3F, and from the color light source 101 to the display element 80.
, The BRG color light is sequentially emitted while changing the color for each of the field periods F 1 , F 2 , and F 3 , and the color light source 101 is further provided in the subfield period 1F in the field period F 1 , F 2, or F 3 . Is turned off, and the color light source 10 is illuminated with the first illuminance in the subfield period 2F.
1 is turned on (R1 light emission), and in the subfield period 3F, the color light source 101 is turned on (R2 light emission) with a second illuminance smaller than the first illuminance and larger than 0. A high-brightness image is displayed in the sub-field period 2F, and a low-brightness image is displayed in the third sub-field period 3F. Each of the field periods F 1 , F 2 , F 3 is displayed. The displayed color image is visually mixed to be recognized as a full-color image.

【0028】また、1つのフレーム期間F0 に含まれる
フィールド期間の数は、カラー光源101から照射され
る各色光の数に応じて決定すれば良い。例えば、カラー
光源101から照射される各色光がRGBW(赤色、緑
色、青色、白色)の4色である場合には、1つのフレー
ム期間F0 に含まれるフィールド期間の数を4つ(F
1 、F2 、F3 、F4 )とすれば良い。
The number of field periods included in one frame period F 0 may be determined according to the number of color lights emitted from the color light source 101. For example, when each color light emitted from the color light source 101 has four colors of RGBW (red, green, blue, white), the number of field periods included in one frame period F 0 is four (F
1 , F 2 , F 3 , F 4 ).

【0029】上記例では、1フレーム期間内でBRG色
の順でフィールド期間を設定し、BRG色の光を順次出
射させたが、もちろん、RGBの順でフィールド期間を
設定し、RGB色の光を順次出射させても良い。RGB
色の光出射の順番は、1フレーム期間内でどのような順
序であっても良い。
In the above example, the field period is set in the order of BRG color and the light of BRG color is sequentially emitted within one frame period. Of course, the field period is set in the order of RGB and the light of RGB color is set. May be sequentially emitted. RGB
The order of emitting light of colors may be any order within one frame period.

【0030】図21、図11、図12を用いて更に詳細
に説明する。
This will be described in more detail with reference to FIGS. 21, 11 and 12.

【0031】第二のフィールド期間F2 におけるサブフ
ィールド期間1Fにおいて、任意の1本のゲート線Gi
に一定期間(選択期間Ton)だけゲート電圧Vgが印
加され、任意の1本のソース線Sj には、ゲート電圧V
gの印加に同期した選択期間Ton内に、共通電極42
の電位Vcを基準電位としたソース電圧Vs(=Vx)
が印加される。すると、当該電極のTFT94はゲート
電圧Vgの印加によってオンされ、ソース電圧VxがT
FT94及び画素電極95を介して印加されて液晶容量
Clc及び保持容量Csの充電がなされる。
In the subfield period 1F in the second field period F 2 , any one gate line G i
Is applied with the gate voltage Vg for a certain period (selection period Ton), and the gate voltage Vg is applied to any one source line S j.
During the selection period Ton synchronized with the application of g, the common electrode 42
Source voltage Vs (= Vx) with the potential Vc of the reference voltage as the reference potential
Is applied. Then, the TFT 94 of the electrode is turned on by the application of the gate voltage Vg, and the source voltage Vx becomes T.
The liquid crystal capacitance Clc and the storage capacitance Cs are charged by being applied via the FT 94 and the pixel electrode 95.

【0032】ところで、選択期間Ton以外の非選択期
間Toffには、ゲート電圧Vgは他のゲート線G1
2 ,…に印加されていてゲート線Gi には印加され
ず、当該画素のTFT94はオフとなる。したがって、
液晶容量Clc及び保持容量Csは、この間充電された
電荷を保持することとなる。これにより1フィールド期
間F2 を通じて液晶49には電圧Vpix(=Vx)が
印加され続けることとなり、1フィールド期間F2 を通
じて液晶分子はほぼ同じ位置に維持され続けることにな
る。
By the way, in the non-selection period Toff other than the selection period Ton, the gate voltage Vg is set to the other gate lines G 1 ,
Since it is applied to G 2 , ... And not to the gate line G i , the TFT 94 of the pixel is turned off. Therefore,
The liquid crystal capacitance Clc and the storage capacitance Cs will hold the electric charges charged during this period. Thus will be throughout the field period F 2 to the liquid crystal 49 voltage Vpix (= Vx) is continuously applied, so that the liquid crystal molecules is continuously maintained at substantially the same position throughout one field period F 2.

【0033】同様に最後のゲート線Gn まで走査され、
すべての液晶分子が所定の状態で保持されるまでの第一
のサブフィールド期間1F、カラー光源101は非点灯
とされ、結果としてこの間の透過光量は0となる。
Similarly, scanning is performed up to the last gate line G n ,
The color light source 101 is not lit during the first sub-field period 1F until all the liquid crystal molecules are held in a predetermined state, and as a result, the amount of transmitted light during this period is zero.

【0034】さらにそれに続く、第二のサブフィールド
期間2Fにおいて第一の照度でカラー光源101が点灯
され、さらに第三のサブフィールド期間3Fにおいて
は、第一の照度よりは小さく、かつ、0よりは大きい第
二の照度でカラー光源101が点灯され、それぞれ、透
過光量Tx,Tyが得られる。その結果、1フィールド
期間F2 全体ではTxとTy、0とを平均した透過光量
が得られる。
In the subsequent second subfield period 2F, the color light source 101 is turned on with the first illuminance, and in the third subfield period 3F, the color intensity is smaller than the first illuminance and more than 0. The color light source 101 is turned on with a large second illuminance, and transmitted light amounts Tx and Ty are obtained, respectively. As a result, the transmitted light amount obtained by averaging Tx, Ty, and 0 is obtained in the entire one field period F 2 .

【0035】このとき、第二のフィールド期間F2 にお
いて、カラー光源101から液晶素子に対して赤色光を
照射させておいて、液晶素子に表示した白黒画像を赤色
画像として認識せしめ、前のフィールド期間F1 におい
ては青色光を照射させておいて青色画像として認識せし
め、次のフィールド期間F3 においては緑色光を照射さ
せておいて緑色画像として認識せしめ、それらのカラー
画像が視覚的に混色されてフルカラー画像として認識さ
れるようになっている。
At this time, in the second field period F 2 , the color light source 101 irradiates the liquid crystal element with red light so that the monochrome image displayed on the liquid crystal element is recognized as a red image, and the previous field is displayed. In the period F 1 , blue light is emitted to be recognized as a blue image, and in the next field period F 3 , green light is emitted to be recognized as a green image, and these color images are visually mixed. Then, it is recognized as a full-color image.

【0036】また、フレーム毎に、ソース線Sj に対し
て、その前のフレームのソース電圧Vxと逆極性のソー
ス電圧−Vxが印加することにより、液晶49には正極
性の電圧Vxと負極性の電圧−Vxが交互に印加される
ことになるため、液晶49の劣化が防止されることとな
るため好ましい。
Further, by applying a source voltage −Vx having a polarity opposite to that of the source voltage Vx of the previous frame to the source line S j for each frame, the liquid crystal 49 has a positive voltage Vx and a negative voltage. Voltage -Vx is applied alternately, which prevents deterioration of the liquid crystal 49, which is preferable.

【0037】図21のようなカラー光源の照度制御によ
り、フレーム反転駆動を行う場合に、図7の液晶に限定
されることなく、液晶49には図22に示す電圧−透過
率特性のものも用いることができ、液晶モード選択の自
由度が多くなる。
When the frame inversion drive is performed by controlling the illuminance of the color light source as shown in FIG. 21, the liquid crystal 49 is not limited to the liquid crystal shown in FIG. 7 and may have the voltage-transmittance characteristic shown in FIG. It can be used and the degree of freedom in selecting a liquid crystal mode is increased.

【0038】このような液晶装置では、前記第二の照度
は、前記第一の照度の1/5より小さくすることが好ま
しい。
In such a liquid crystal device, it is preferable that the second illuminance is smaller than ⅕ of the first illuminance.

【0039】更に本発明では、上述したような第一の輝
度及び第二の輝度での表示を最も好適に実現する素子と
して、上述したような電圧無印加時に液晶が単安定状態
を呈するようなカイラルスメクチック液晶を用いた液晶
素子、特に特願平10−17145号で提案した素子が
提供される。
Further, in the present invention, as an element that most preferably realizes the display with the first luminance and the second luminance as described above, the liquid crystal exhibits a monostable state when no voltage is applied as described above. A liquid crystal element using a chiral smectic liquid crystal, particularly an element proposed in Japanese Patent Application No. 10-17145 is provided.

【0040】以下、本発明のカイラルスメクチック相を
呈する液晶を用いた液晶素子におけるカイラルスメクチ
ック相の配向状態及びスイッチング過程について、前述
した従来型のSSFLCタイプとの対比の上で図面を参
照してモデル上で説明する。
Hereinafter, the alignment state of the chiral smectic phase and the switching process in the liquid crystal device using the liquid crystal exhibiting the chiral smectic phase of the present invention will be modeled with reference to the drawings in comparison with the conventional SSFLC type described above. Described above.

【0041】尚、以後説明するモデルでは、液晶分子と
該液晶分子の位置の範囲となり得る仮想コーン、スメク
チック層法線、平均一軸配向処理軸の関係に基づいて説
明しているが、当該液晶分子は液晶素子内では複数存在
し、例えば基板法線方向である程度ツイストしており、
光学的には(例えば偏光顕微鏡により)平均分子軸の挙
動として観察される。即ち、上述した本発明で規定する
平均分子軸は実質的には単独の液晶分子の挙動に相応す
る。
In the model described below, the explanation is based on the relationship between the liquid crystal molecules and the virtual cone that can be the position range of the liquid crystal molecules, the smectic layer normal, and the average uniaxial alignment treatment axis. Are present in the liquid crystal element, for example, twisted to some extent in the substrate normal direction,
It is observed optically (for example, by a polarization microscope) as the behavior of the average molecular axis. That is, the average molecular axis defined in the present invention described above substantially corresponds to the behavior of a single liquid crystal molecule.

【0042】SSFLCでは、SmC*相において、液
晶分子を2状態に安定化させることによって、双安定性
すなわちメモリ性を発現させている。このメモリ状態に
関して図1及び図2に示すモデルを用いて説明する。
In SSFLC, liquid crystal molecules are stabilized in two states in the SmC * phase, thereby exhibiting bistability, that is, memory property. This memory state will be described using the model shown in FIGS.

【0043】図1はSSFLC型の素子における液晶分
子及び液晶の層構造(スメクチック層の構造)について
説明したものである。当該素子では、同図(a)及び
(b)に示すように、基板11及び12間に挟持された
液晶13の部分において、液晶分子14は、基板11又
は12の界面付近では各基板の一軸配向処理方向Aに沿
って基板から所定のプレチルト角αで立ち上がり(本例
では両基板の一軸配向処理方向Aが平行であり且つ同方
向、即ち基板に対して同方向に液晶分子を立ち上がらせ
るような設定とした)、基板11及び12間で基板法線
に対して傾斜角δをなすシェブロン構造のスメクチック
層16を形成している。
FIG. 1 illustrates the layer structure of liquid crystal molecules and liquid crystal (structure of smectic layer) in the SSFLC type device. In the element, as shown in FIGS. 11A and 11B, in the portion of the liquid crystal 13 sandwiched between the substrates 11 and 12, the liquid crystal molecules 14 are uniaxial in each substrate near the interface between the substrates 11 and 12. Rise at a predetermined pretilt angle α from the substrates along the alignment processing direction A (in this example, the uniaxial alignment processing directions A of both substrates are parallel and are set to the same direction, that is, to make the liquid crystal molecules rise in the same direction with respect to the substrates. (The above setting is made), the smectic layer 16 having a chevron structure is formed between the substrates 11 and 12 with an inclination angle δ with respect to the substrate normal.

【0044】一方、液晶分子14は、電圧印加により2
Θ(Θ:液晶材料に固有の物性であるコーン角)の頂角
を有する仮想コーン15の壁面の2位置間でスイッチン
グし且つ電圧無印加の状態で、当該2位置の近傍で安定
的に存在する。尚、同図(a)及び(b)に示すスメク
チック層16がシェブロン構造をなす配向状態は、夫
々、基板間の液晶分子14のプレチルトの方向とスメク
チック層16のシェブロン構造の折れ曲がり方向の関係
により種別されるもので、(a)の配向状態をC1配
向、(b)の配向状態をC2配向と呼ぶ。
On the other hand, the liquid crystal molecule 14 becomes 2
Θ (Θ: Cone angle that is a physical property of liquid crystal material) Stable in the vicinity of the two positions while switching between two positions on the wall surface of the virtual cone 15 having an apex angle and no voltage applied. To do. The alignment state in which the smectic layer 16 shown in FIGS. 6A and 6B has a chevron structure depends on the relationship between the pretilt direction of the liquid crystal molecules 14 between the substrates and the bending direction of the chevron structure of the smectic layer 16. The orientation state of (a) is called C1 orientation, and the orientation state of (b) is called C2 orientation.

【0045】ここで、図1に示すSSFLCの配向状態
では、C1配向状態及びC2配向状態共に一般的にΘ>
δの関係を満たすことで、電圧無印加時に基板11及び
12間でシェブロン構造のスメクチック層16のキンク
位置(基板間中央の折れがり部分)を含むほぼ全厚み方
向で、液晶分子14が仮想コーン15内で安定的に2位
置をとることができ、双安定状態が発現する。図2
(a)及び(b)は、夫々図1(a)及び(b)に示す
C1配向状態とC2配向状態の夫々における仮想のコー
ン15の底面17上への液晶分子の射影を示すものであ
り、液晶分子が14a及び14bの双安定状態(射影1
8a,18b)をとることを示している。
In the orientation state of SSFLC shown in FIG. 1, both C1 orientation state and C2 orientation state are generally Θ>
By satisfying the relationship of δ, the liquid crystal molecules 14 are imaginary cones in almost the entire thickness direction including the kink position of the chevron-structured smectic layer 16 (the bent portion at the center between the substrates) between the substrates 11 and 12 when no voltage is applied. Two positions can be stably taken within 15, and a bistable state is developed. Figure 2
1A and 1B show projections of liquid crystal molecules onto the bottom surface 17 of the virtual cone 15 in the C1 orientation state and the C2 orientation state shown in FIGS. 1A and 1B, respectively. , Bistable states of liquid crystal molecules 14a and 14b (projection 1
8a, 18b).

【0046】液晶が上記のような双安定性の配向状態を
呈する素子では、一対のクロスニコル下の偏光板のう
ち、双安定状態の一方の平均分子軸(液晶分子の位置)
に偏光軸を合わせて、双安定状態間のスイッチングを行
い、黒(暗状態)及び白(明状態)の表示を行う。この
スイッチングは、例えば一方の状態から他方の状態のド
メインの生成により、即ちドメインウォールの生成及び
消滅を伴ってなされる。
In the element in which the liquid crystal exhibits the bistable alignment state as described above, one average molecular axis (position of the liquid crystal molecule) in the bistable state of the pair of polarizing plates under crossed Nicols.
The polarization axis is aligned with, switching between bistable states is performed, and black (dark state) and white (bright state) are displayed. This switching is performed, for example, by the creation of a domain from one state to the other, that is, with the creation and disappearance of a domain wall.

【0047】但し、このようなスイッチングメカニズム
を用いて表示を行う場合、基本的には黒及び白の2値表
示しかできず、黒白間の階調(中間調)の表示は困難で
ある。
However, when the display is performed by using such a switching mechanism, basically only binary display of black and white can be performed, and it is difficult to display the gradation (halftone) between black and white.

【0048】これに対し、本発明の液晶素子において
は、カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた素子に
おいて階調表示を実現すべく、図1及び2に示すような
メモリ性(双安定性)を消失させ、印加電圧によって液
晶分子の位置が連続的に可変となるようにしたものであ
る。この設定のため、本発明においては好ましくはI−
Ch−SmC*、又はI−SmC*相転移を示す液晶材
料を用いる。
On the other hand, the liquid crystal device of the present invention has a memory property (bistability) as shown in FIGS. 1 and 2 in order to realize gradation display in a device using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase. It is made to disappear so that the position of liquid crystal molecules can be continuously changed by the applied voltage. Because of this setting, in the present invention, preferably I-
A liquid crystal material exhibiting a Ch-SmC * or I-SmC * phase transition is used.

【0049】図3(a)に、液晶素子において、少なく
とも降温下でCh−SmA−SmC*相系列を示す液晶
材料の層(スメクチック層)構造の形成過程を、図3
(b)に少なくとも降温下でCh−SmC*相系列を示
す液晶材料の層構造形成過程を示す。同図において矢印
Rは素子における平均一軸配向処理軸の方向である。液
晶分子14は、電圧を印加した際に仮想コーン15域の
壁面に沿ってスイッチングし得ることとする。
FIG. 3 (a) shows a process of forming a layer (smectic layer) structure of a liquid crystal material showing a Ch-SmA-SmC * phase series at least in a lowered temperature in the liquid crystal element.
(B) shows a process for forming a layered structure of a liquid crystal material exhibiting the Ch-SmC * phase series at least at a temperature decrease. In the figure, arrow R indicates the direction of the average uniaxial orientation treatment axis in the device. The liquid crystal molecules 14 can be switched along the wall surface of the virtual cone 15 area when a voltage is applied.

【0050】ここで“平均一軸配向処理軸”とは、素子
を構成する両基板の液晶に接する面において一軸配向処
理が施され、その方向(例えばラビング方向)が平行で
同一方向であるか互いに逆方向(反平行)である場合、
並びに一方の基板にのみ一軸配向処理が施されている場
合では、その一軸配向処理の軸自体に相当し、両基板に
おいて一軸配向処理が施された方向(例えばラビング方
向)が互いにクロスしている場合では、両方の一軸配向
処理軸の中心方向の軸、即ちクロス角の1/2の方向に
相当する。また平均一軸配向処理軸の“方向”とは、例
えば当該配向処理がなされた基板近傍における液晶分子
の基板に対して立ち上がっている、即ちプレチルトを生
じる側への方向であり、一方の基板にのみ一軸配向処理
が施されている場合及び両基板において一軸配向処理が
施され、その方向(例えばラビング方向)が平行で同一
方向である場合は、その処理方向自体であり、両基板に
互いに平行で逆方向の処理が施されている(反平行)場
合、いずれか一方の基板での処理方向であり、両基板に
おいて一軸配向処理が施された方向(例えばラビング方
向)が互いにクロスしている場合では、その中心軸の方
向である。
Here, the "average uniaxial orientation treatment axis" means that uniaxial orientation treatment is performed on the surfaces of both substrates constituting the element in contact with the liquid crystal, and the directions (for example, rubbing directions) are parallel and in the same direction. If they are in opposite directions (antiparallel),
In the case where only one substrate is subjected to the uniaxial orientation treatment, the axis itself of the uniaxial orientation treatment is equivalent, and the directions in which the uniaxial orientation treatment is applied to both substrates (for example, rubbing directions) cross each other. In this case, it corresponds to the central axis of both uniaxial orientation treatment axes, that is, the direction of 1/2 of the cross angle. The “direction” of the average uniaxial alignment treatment axis is, for example, the direction in which liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate subjected to the alignment treatment are raised with respect to the substrate, that is, the direction in which pretilt is generated, and only one substrate is provided. When the uniaxial alignment treatment is performed or when the uniaxial alignment treatment is performed on both substrates and the directions (for example, rubbing directions) are parallel and in the same direction, it is the treatment direction itself and parallel to both substrates. When the processing is performed in the opposite direction (antiparallel), the processing direction is on one of the substrates, and the directions where the uniaxial orientation processing is performed on both substrates (for example, the rubbing direction) are crossing each other. Then, it is the direction of the central axis.

【0051】図3(a)に示すように、相系列中にSm
A相を有する液晶材料の場合、SmA相においてスメク
チック層法線方向(紙面横方向矢印LN)と一軸配向処
理方向が一致するように液晶分子14が配列しスメクチ
ック層構造を形成する。そして、SmC*相では、液晶
分子14はスメクチック層法線方向LNからチルトし、
仮想コーン15のエッジ近傍もしくはその若干内側の位
置で安定化する。
As shown in FIG. 3A, Sm is included in the phase series.
In the case of the liquid crystal material having the A phase, the liquid crystal molecules 14 are arranged in the SmA phase so that the direction of the normal line of the smectic layer (lateral arrow LN in the plane of the drawing) coincides with the uniaxial alignment treatment direction to form a smectic layer structure. In the SmC * phase, the liquid crystal molecules 14 tilt from the smectic layer normal direction LN,
Stabilization is performed near the edge of the virtual cone 15 or slightly inside thereof.

【0052】一方、本発明で好適に用いられる図3
(b)に示すようにSmA相を含まない相系列では、例
えばCh相からSmC*相に相転移する過程で、液晶分
子14はスメクチック層法線方向LNに対して傾くよう
に、且つ平均一軸配向処理方向Rから若干傾くように配
列しスメクチック層構造が形成される。
On the other hand, FIG. 3 preferably used in the present invention.
As shown in (b), in the phase series not including the SmA phase, for example, in the process of phase transition from the Ch phase to the SmC * phase, the liquid crystal molecules 14 are tilted with respect to the smectic layer normal direction LN, and the average uniaxial The smectic layer structure is formed by arranging so as to be slightly inclined from the alignment treatment direction R.

【0053】そして本発明では、液晶分子14が、Sm
C*相内の使用温度域で、仮想コーン15のエッジより
内側の位置で安定化するように調整される。ここで「仮
想コーン15のエッジより内側の位置で安定化」する場
合として、スメクチック層がシェブロン構造または斜め
ブックシェルフ構造等となる傾斜角を有する構造が考え
られるが、完全なブックシェルフ構造であった場合でも
プレチルト角が高い場合や、基板界面の極性相互作用が
強くバルク分子がねじれている場合等はコーンエッジの
内側で安定化することがある。また、エレクトロクリニ
ック効果が顕著な材料では、電界によって仮想コーンエ
ッジの更に外側にまで分子が傾斜することになるが、本
発明の液晶素子は、電界印加時の分子配向方向と層法線
方向とのズレ角が、電界無印加時の分子配向方向と層法
線方向とのズレ角より大きいこと、すなわち例えば電界
無印加時の液晶分子の方向とクロスニコルの一方の偏光
軸とを一致させ最暗状態とした場合、正負いずれの極性
の電圧の印加時においても液晶の光軸がずれ、複屈折を
発現させていることを特徴とするため、こうした電圧印
加によって液晶分子が仮想コーンのエッジの外側にまで
分子が傾斜する材料に関しても、本発明では適用可能で
ある。
In the present invention, the liquid crystal molecule 14 is Sm.
It is adjusted so as to be stabilized at a position inside the edge of the virtual cone 15 in the operating temperature range within the C * phase. Here, as a case of "stabilizing at a position inside the edge of the virtual cone 15", a structure in which the smectic layer has an inclination angle such as a chevron structure or an oblique bookshelf structure is conceivable, but it is a complete bookshelf structure. Even in such a case, if the pretilt angle is high, or if the polar interaction at the substrate interface is strong and the bulk molecule is twisted, it may be stabilized inside the cone edge. Further, in a material having a remarkable electroclinic effect, the molecules are tilted further to the outside of the virtual cone edge by the electric field, but the liquid crystal element of the present invention has a molecular orientation direction and a layer normal direction when an electric field is applied. Deviation angle is larger than the deviation angle between the molecular orientation direction when no electric field is applied and the layer normal direction, that is, the direction of liquid crystal molecules when no electric field is applied and one of the polarization axes of crossed Nicols are made to coincide with each other. In the dark state, the optical axis of the liquid crystal is shifted and birefringence is exhibited when a voltage of either positive or negative polarity is applied. The present invention can also be applied to a material in which molecules are inclined to the outside.

【0054】ここで、本発明の一態様としてシェブロン
構造または斜めブックシェルフ等の層傾斜角を有する場
合に関して、モデルを利用して図4を用いて詳述する。
図4(a)は図3(b)と同様にSmA相を含まない相
系列における液晶分子の転列の変化を示しており、例え
ばCh相からSmC*相に相転移する過程で(特にSm
C*相への転移温度直下で)、液晶分子14はスメクチ
ック層法線方向LNに対して傾くように配列しスメクチ
ック層構造が形成される。
Here, as a mode of the present invention, a case of having a layer inclination angle such as a chevron structure or an oblique bookshelf will be described in detail with reference to FIG. 4 using a model.
Similar to FIG. 3B, FIG. 4A shows a change in the transposition of liquid crystal molecules in a phase series that does not include the SmA phase. For example, in the process of phase transition from the Ch phase to the SmC * phase (especially Sm
Immediately below the transition temperature to the C * phase), the liquid crystal molecules 14 are arranged so as to be inclined with respect to the smectic layer normal direction LN, and a smectic layer structure is formed.

【0055】但し、図4(a)ではSmC*相内の、例
えば高温側(T1)と低温側(T2)においてコーン角
Θ(仮想コーン15の頂角の1/2)に違いが存在す
る。
However, in FIG. 4A, there is a difference in the cone angle Θ (1/2 of the apex angle of the virtual cone 15) on the high temperature side (T1) and the low temperature side (T2) in the SmC * phase, for example. .

【0056】ここで、高温側T1におけるコーン角をΘ
1、低温側T2におけるコーン角をΘ2とし、Θ1<Θ
2なる関係を満たすような材料を用いるとき、通常の場
合、これら各温度におけるスメクチック層の層間隔d1
及びd2間にはd1>d2なる関係が成立する。従っ
て、仮に温度T1においてブックシェルフ構造の層構造
を有しているとした場合、温度T2では少なくとも関係
式δ=cos-1(d2/d1)を満たす層傾斜角δを有
することになる。
Here, the cone angle on the high temperature side T1 is Θ
1, the cone angle on the low temperature side T2 is Θ2, and Θ1 <Θ
When a material satisfying the relationship of 2 is used, usually, the layer spacing d1 of the smectic layer at each of these temperatures is
And d2, the relationship of d1> d2 is established. Therefore, if the layer structure has a bookshelf structure at the temperature T1, the layer inclination angle δ that satisfies at least the relational expression δ = cos −1 (d2 / d1) is obtained at the temperature T2.

【0057】よって、温度T2においてはシェブロン構
造または斜めブックシェルフ構造を形成することにな
る。これらのうちシェブロン構造をとる場合の層構造及
びc−ダイレクタの様子及び仮想コーン底面への射影を
図4(b)及び(c)に示す(符号は図2と同様)。同
図に示される通り、通常の双安定型SSFLCと同様
に、ラビング方向と層傾斜角の関係からC1、C2を定
義することができる。以上述べた原理により、液晶分子
14が、仮想コーン15のエッジより内側の位置で安定
化するように調整される。
Therefore, at the temperature T2, a chevron structure or an oblique bookshelf structure is formed. Of these, the layer structure and the state of the c-director and the projection on the virtual cone bottom surface when the chevron structure is taken are shown in FIGS. 4B and 4C (reference numerals are the same as those in FIG. 2). As shown in the figure, C1 and C2 can be defined from the relationship between the rubbing direction and the layer inclination angle, as in the case of a normal bistable SSFLC. According to the principle described above, the liquid crystal molecules 14 are adjusted so as to be stabilized at a position inside the edge of the virtual cone 15.

【0058】図3(a)及び(b)、図4(a)のいず
れの場合も、例えば図1及び図2に示すような液晶分子
14がシェブロン構造の双安定配向状態、即ち基板と実
質的に平行な2状態で安定になるべきであるが、図3
(b)、図4(a)に示す場合、一軸配向処理の束縛力
が強くなり、この2状態のうちの一方のみが安定とな
り、メモリ性が消失することになる。また、図3
(b)、図4(a)に示すCh−SmC*相転移の際
(SmC*相への転移温度直下)、図5に示すように2
通りの異なった層法線方向(LN1及びLN2)を示す
スメクチック層構造が形成することが考えられる。この
とき、カイラルスメクチック液晶を挟持するセルの上下
一対の基板の一軸配向処理の状態(処理方向等の条件、
配向材料等)が完全に対称であれば上記図5に示すよう
な2つのスメクチック層構造が均等な割合で形成され
る。
3 (a) and 3 (b) and FIG. 4 (a), the liquid crystal molecules 14 as shown in FIGS. 1 and 2, for example, are in a bistable orientation state of chevron structure, that is, substantially the substrate. Should be stable in two parallel states, but Fig. 3
In the case of (b) and FIG. 4 (a), the binding force of the uniaxial orientation treatment becomes strong, only one of these two states becomes stable, and the memory property disappears. Also, FIG.
(B), at the time of the Ch-SmC * phase transition shown in FIG. 4 (a) (immediately below the transition temperature to the SmC * phase), as shown in FIG.
It is conceivable that a smectic layer structure showing different layer normal directions (LN1 and LN2) is formed. At this time, the state of uniaxial orientation treatment of the pair of upper and lower substrates of the cell sandwiching the chiral smectic liquid crystal (conditions such as treatment direction,
If the (orientation material, etc.) is completely symmetrical, two smectic layer structures as shown in FIG. 5 are formed in equal proportions.

【0059】そして本発明の液晶素子においては、図5
に示す2つの層構造のうち一方の層構造のみに揃え、即
ち平均一軸配向処理軸とスメクチック層法線方向のずれ
方向が一定となるようにし、図4(b)又は(c)に示
すように電圧無印加の状態で液晶分子14を仮想コーン
15の一エッジの内側に安定化させ、そのメモリ性を消
失させたSmC*相の配向状態を得ている。
Further, in the liquid crystal element of the present invention, FIG.
Only one of the two layer structures shown in Fig. 4 is aligned, that is, the average uniaxial orientation axis and the direction of deviation of the smectic layer normal direction are constant, and as shown in Fig. 4 (b) or (c). The liquid crystal molecules 14 are stabilized inside one edge of the virtual cone 15 with no voltage applied, and the alignment state of the SmC * phase in which the memory property is lost is obtained.

【0060】次いで、本発明の液晶素子の配向状態、即
ち図5に示すようなSmC*相での層構造の一方を優先
的に形成した配向状態を有するセルにおいて、電圧に対
する液晶分子21の反転挙動のモデル(素子の上面、側
面、コーン底面への射影)について図6を参照して説明
する。尚、図6ではパラレルラビングセル(両基板に平
行且つ同一方向のラビング処理を施したセル)における
C2配向状態を用いて電界に対する反転挙動を説明する
が、C1配向、斜めブックシェルフ配向、アンチパラレ
ルセルでの配向等も同様の考え方で議論することができ
る。
Next, in the cell having the alignment state of the liquid crystal element of the present invention, that is, the alignment state in which one of the layer structures in the SmC * phase is preferentially formed as shown in FIG. A model of behavior (projection on the top surface, side surface, and cone bottom surface of the device) will be described with reference to FIG. In addition, in FIG. 6, the inversion behavior with respect to the electric field will be described by using the C2 orientation state in the parallel rubbing cell (cells subjected to rubbing treatment in parallel and in the same direction on both substrates). C1 orientation, oblique bookshelf orientation, antiparallel The orientation in the cell can be discussed in the same way.

【0061】図6では、電圧印加の状態における、セル
上方から見た場合の挙動(I)、セル断面方向での挙動
(II)、SmC*相での仮想コーン底面への射影(I
II)の夫々を示している。Iの場合は、セル断面方向
の液晶分子の平均的な分子軸を示していることになる。
In FIG. 6, the behavior (I) when viewed from above the cell in the state of voltage application, the behavior (II) in the cell cross-sectional direction, and the projection (I) on the virtual cone bottom surface in the SmC * phase (I
II) are shown respectively. In the case of I, it means an average molecular axis of liquid crystal molecules in the cell cross section direction.

【0062】まず、図6(b)に示すように電圧無印加
時においては液晶分子14(仮想コーン17の底面での
射影(18)は平均一軸配向処理方向(矢印R)とは若
干ずれて配向している。液晶の自発分極(18’)は基
板間で実質的に略同様の方向を向いている。
First, as shown in FIG. 6B, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules 14 (projection (18) on the bottom surface of the virtual cone 17 is slightly deviated from the average uniaxial alignment treatment direction (arrow R). Oriented The spontaneous polarization (18 ') of the liquid crystal is oriented in substantially the same direction between the substrates.

【0063】ここで、電圧無印加時の液晶分子の位置に
偏光軸の一方(P)を一致させたクロスニコル(d)下
にセルを配置し、液晶を透過する光量を最低の状態にし
て暗状態(黒状態、第一の出射光量)を得る。
Here, a cell is arranged under the crossed Nicols (d) in which one of the polarization axes (P) is aligned with the position of the liquid crystal molecules when no voltage is applied, and the amount of light transmitted through the liquid crystal is set to the minimum state. A dark state (black state, first amount of emitted light) is obtained.

【0064】そして、この配向状態に対し、電圧を印加
したときには図6(a)、(c)に示すように、液晶分
子14は、電圧無印加時の位置に対して電圧Eの極性に
応じた方向に自発分極18’が揃いチルト(スイッチン
グ)する。電圧無印加時の液晶分子位置を基準にしたチ
ルトの角度(IIを参照)は印加電圧の大きさ(電圧の
絶対値)に応じたものとなるが、図6(a),(c)に
示すように一方の極性の電圧を加えた場合(正極性の電
圧印加の場合)のチルトの角度と、他方の極性の電圧を
加えた場合(負極性の電圧印加の場合)のチルトの角度
は、電圧の極性が逆であれば同じ電圧絶対値であっても
大きく異なっている。
When a voltage is applied to this alignment state, the liquid crystal molecules 14 are aligned with the polarity of the voltage E with respect to the position when no voltage is applied, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (c). The spontaneous polarizations 18 'are aligned in the opposite direction and tilted (switched). The tilt angle (see II) based on the position of the liquid crystal molecules when no voltage is applied depends on the magnitude of the applied voltage (absolute value of voltage), as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (c). As shown, the tilt angle when a voltage of one polarity is applied (when a positive voltage is applied) and the tilt angle when a voltage of the other polarity is applied (when a negative voltage is applied) are , If the polarities of the voltages are opposite, even if they have the same voltage absolute value, they are greatly different.

【0065】図6の場合、電圧を印加していない場合に
おいて既に分子はスメクチック層法線方向からは傾いた
方向に位置して単安定化しており、且つ正負それぞれに
十分大きな電界を印加した場合には、図6(a)あるい
は(c)の状態から更に基板界面近傍分子の自発分極の
向きもバルク部分同様に電界方向を向くよう分子配列し
ようとする結果、ほぼ全てのセル中分子がコーンエッジ
上に存在することとなり電圧無印加時の位置を基準とし
て最大のチルト状態が得られる。それにより、層法線軸
を対称軸とした分子位置にほぼねじれのないユニフォー
ムな配向状態が形成される。そして、液晶分子の最大チ
ルト状態は、一方の極性の電圧印加による電圧無印加時
の位置を基準とした最大チルトの状態におけるチルトの
角度と、他方の極性の電圧印加による最大チルトの状態
におけるチルトの角度は異なるように、図6では正極性
電圧印加時での最大チルト状態での角度が負極性電圧印
加時での最大チルト状態での角度より大きくなるように
調整される。
In the case of FIG. 6, when no voltage is applied, the molecules are already monostabilized in a direction inclined from the direction of the smectic layer normal, and a sufficiently large electric field is applied to each of the positive and negative sides. As a result of attempting to arrange the molecules so that the direction of spontaneous polarization of the molecules near the substrate interface also faces the direction of the electric field as in the bulk part from the state of FIG. Since it exists on the edge, the maximum tilt state can be obtained with reference to the position when no voltage is applied. As a result, a uniform orientation state in which there is almost no twist at the molecular position with the layer normal axis as the axis of symmetry is formed. The maximum tilt state of the liquid crystal molecules is the tilt angle in the maximum tilt state based on the position when no voltage is applied by applying a voltage of one polarity and the tilt angle in the maximum tilt state by applying a voltage of the other polarity. 6, the angle in the maximum tilt state when the positive voltage is applied is adjusted to be larger than the angle in the maximum tilt state when the negative voltage is applied in FIG.

【0066】ここで、例えば液晶の有する屈折率異方性
Δn、セル厚をdとし、Δndを可視光の2分の1波長
近傍に設定した場合、図6(c)に示すような正極性の
印加電圧時には、電圧(絶対値)が大きくなるに伴い、
液晶素子からの出射光量、即ち所定のチルト状態が得ら
れる。そして、電圧無印加時の出射光量と最も異なる
(正極性の電圧印加の範囲で最も異なる)第二の出射光
量、即ち最大透過光量を得ることができる。
Here, for example, when the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal is d, the cell thickness is d, and Δnd is set in the vicinity of a half wavelength of visible light, a positive polarity as shown in FIG. 6C is obtained. At the applied voltage of, as the voltage (absolute value) increases,
The amount of light emitted from the liquid crystal element, that is, a predetermined tilt state can be obtained. Then, it is possible to obtain the second emitted light amount that is the most different from the emitted light amount when the voltage is not applied (the most different in the positive voltage application range), that is, the maximum transmitted light amount.

【0067】一方、図6(a)に示すように、負の電圧
を印加した時には、液晶素子を透過する光量は上昇する
が、その光学応答量は微少であり、所定の電圧(正極性
の電圧側と同じ絶対値の電圧)で液晶分子が所定のチル
ト状態となった際に、電圧無印加時の出射光量と最も異
なる(負極性の電圧印加の範囲で最も異なる)第三の出
射光量、即ち最大透過光量となる。但し、当該負極性電
圧印加時の最大透過光量と図6(b)に示す電圧無印加
時の透過光量との差は、図6(c)の場合の正極性電圧
印加時の最大透過光量と電圧無印加時の透過光量との差
に比較して小さく、即ち正極性の電圧印加時に、当該液
晶素子における最大の透過光量を得ることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (a), when a negative voltage is applied, the amount of light transmitted through the liquid crystal element rises, but the amount of optical response thereof is very small, and a predetermined voltage (positive polarity) is obtained. The third emitted light amount that is the most different from the emitted light amount when no voltage is applied (most different in the negative voltage application range) when the liquid crystal molecules are in a predetermined tilt state with the same absolute value voltage as the voltage side. That is, the maximum transmitted light amount is obtained. However, the difference between the maximum amount of transmitted light when the negative voltage is applied and the amount of transmitted light when no voltage is applied as shown in FIG. 6B is equal to the maximum amount of transmitted light when the positive voltage is applied in the case of FIG. 6C. It is smaller than the difference with the amount of transmitted light when no voltage is applied, that is, the maximum amount of transmitted light in the liquid crystal element can be obtained when a positive voltage is applied.

【0068】ここで、例えば図6(d)に示すような一
対の偏光板を用いる場合、正極性電圧印加時における液
晶分子14の最大チルトの状態における、電圧無印加時
の液晶分子14の位置を基準としたチルトの角度が45
°以下である場合では、液晶分子14が仮想コーン15
のエッジにある時、即ち最大チルトの状態において、正
極性電圧印加時での最大透過光量(第二の出射光量)が
得られる。一方、上記チルトの角度が45°より大きい
場合には、液晶分子14が仮想コーン15のエッジの内
側にある時において、正極性電圧印加の際の最大透過光
量(第二の出射光量)が得られる。負極性電圧印加時
は、上記いずれの場合でも最大チルト状態で負極性電圧
印加の際の最大透過光量(第三の出射光量)が得られ
る。
Here, for example, when a pair of polarizing plates as shown in FIG. 6D is used, the position of the liquid crystal molecule 14 when no voltage is applied in the maximum tilt state of the liquid crystal molecule 14 when a positive voltage is applied. The tilt angle is 45
When it is less than °, the liquid crystal molecule 14 is a virtual cone 15
When the positive voltage is applied, the maximum amount of transmitted light (second amount of emitted light) can be obtained at the edge of, that is, in the state of maximum tilt. On the other hand, when the tilt angle is larger than 45 °, when the liquid crystal molecules 14 are inside the edge of the virtual cone 15, the maximum transmitted light amount (second emitted light amount) when the positive voltage is applied is obtained. To be In any of the above cases, when the negative voltage is applied, the maximum amount of transmitted light (third emitted light amount) when the negative voltage is applied can be obtained in the maximum tilt state.

【0069】上述したような液晶分子のスイッチング挙
動を示す素子の電圧(V)−光の透過率(T)特性の
例、特に正極性電圧印加の際に液晶分子が最大チルト状
態となる時に最大透過率が得られる場合の素子の例を図
7に示す。正極性の電圧印加時にはその電圧値に沿って
液晶分子のチルトにより透過率が上昇し、電圧V1以上
で最大透過率T1を示す。一方、負極性の電圧印加時に
は、その電圧値に沿って液晶分子がチルトし若干の透過
率が上昇するが、電圧−V1以下でT1よりはるかに小
さい最大透過率T2に飽和する。
An example of the voltage (V) -light transmittance (T) characteristic of the element exhibiting the switching behavior of the liquid crystal molecules as described above, particularly the maximum when the liquid crystal molecules are in the maximum tilt state when a positive voltage is applied. FIG. 7 shows an example of an element when the transmittance can be obtained. When a positive voltage is applied, the transmittance increases due to the tilt of the liquid crystal molecules along the voltage value, and the maximum transmittance T1 is shown at a voltage V1 or higher. On the other hand, when a negative voltage is applied, the liquid crystal molecules are tilted along with the voltage value and the transmissivity is slightly increased, but the transmissivity is saturated at the maximum transmissivity T2 which is much smaller than T1 at the voltage -V1 or less.

【0070】本発明の液晶素子の図6に示すようなスイ
ッチング動作及び図7に示すような特性を、一般的なT
FTを備えたアクティブマトリックスタイプの液晶パネ
ルに適用し、交流的な駆動波形を印加し、該素子を光シ
ャッターとして機能させ、一極性の電圧印加期間(例え
ば図7に示す正極性側の電圧印加による光学応答を利用
する期間)と逆極性の電圧印加期間(例えば図7に示す
負極性側の電圧印加による光学応答を利用する期間)を
組み合せることで、時間開口率を50%以下にする方式
と同等の効果が得ることができる。こうして、複雑な周
辺回路等を用いなくとも動画質の向上した液晶素子を実
演することが可能となる。
The liquid crystal device of the present invention has the switching operation shown in FIG. 6 and the characteristics shown in FIG.
It is applied to an active matrix type liquid crystal panel equipped with an FT, an AC drive waveform is applied, the device functions as an optical shutter, and a unipolar voltage application period (for example, voltage application on the positive polarity side shown in FIG. 7 is applied. The time aperture ratio is set to 50% or less by combining the period (using the optical response due to V.) with the voltage application period with the opposite polarity (for example, the period during which the optical response is applied due to the voltage application on the negative polarity side shown in FIG. 7). The same effect as the method can be obtained. In this way, it is possible to demonstrate a liquid crystal element with improved moving image quality without using a complicated peripheral circuit or the like.

【0071】特に、第一の極性(図6の場合正極性)の
電圧印加時における液晶分子(平均分子紬)の最大チル
ト状態の角度と、第二の極性(図6の場合負極性)の電
圧印加時における液晶分子(平均分子軸)の最大チルト
状態の角度との比については、好ましくは5以上とし、
そして第一の極性(正極性)の電圧印加時における液晶
分子(平均分子軸)の所定のチルト状態での液晶素子か
らの最大出射光量(例えば図7の特性でのT1)と、第
二の極性(負極性)の電圧印加時における液晶分子(平
均分子軸)の最大チルト状態での液晶素子からの最大出
射光量(例えば図7の特性でのT2)の比について好ま
しくは5以上に調整することで、動画質向上の効果が最
も顕著に得られる。
In particular, the maximum tilt state angle of the liquid crystal molecules (average molecular pongee) when a voltage of the first polarity (positive polarity in FIG. 6) is applied and the second polarity (negative polarity in FIG. 6) The ratio of the angle of the liquid crystal molecule (average molecular axis) to the maximum tilt state when a voltage is applied is preferably 5 or more,
Then, when the voltage of the first polarity (positive polarity) is applied, the maximum amount of light emitted from the liquid crystal element in a predetermined tilt state of the liquid crystal molecules (average molecular axis) (for example, T1 in the characteristic of FIG. 7), It is preferable to adjust the ratio of the maximum amount of light emitted from the liquid crystal element (for example, T2 in the characteristic of FIG. 7) in the maximum tilt state of the liquid crystal molecules (average molecular axis) at the time of applying a polarity (negative polarity) voltage to 5 or more. As a result, the effect of improving the moving image quality can be obtained most remarkably.

【0072】次いで、本発明の液晶素子の配向状態にお
ける液晶分子の反転メカニズムについて説明する。
Next, the inversion mechanism of liquid crystal molecules in the alignment state of the liquid crystal element of the present invention will be described.

【0073】図1及び2に示すSSFLCでの配向状態
では、液晶分子14が双安定状態間をスイッチングする
ためには、所定の高さのエネルギー障壁を超えることが
必要であり、このエネルギー障壁の存在が双安定性の起
源となっている。これに対し、本発明の液晶素子におけ
る、例えば図5に示すような配向状態では、液晶分子2
1がSSFLCでの双安定ポテンシャルの一方側に近い
位置で極端に安定化された状態となっている。これによ
り安定状態が一つしか存在せず、印加電圧の大きさに応
じた安定状態がアナログ的に存在し、且つ印加電圧と安
定な分子位置が一対一で対応するため、連続的且つドメ
インの生成を伴わない反転が実現できる。
In the alignment state in SSFLC shown in FIGS. 1 and 2, in order for the liquid crystal molecules 14 to switch between the bistable states, it is necessary to exceed an energy barrier of a predetermined height. Existence is the origin of bistability. On the other hand, in the liquid crystal element of the present invention, in the alignment state as shown in FIG.
1 is extremely stabilized at a position near one side of the bistable potential in SSFLC. As a result, there is only one stable state, the stable state corresponding to the magnitude of the applied voltage exists in an analog manner, and the applied voltage and the stable molecular position have a one-to-one correspondence. Inversion without generation can be realized.

【0074】このエネルギー障壁(ポテンシャル)の状
態のモデルを図8及び図9に示す。
A model of the state of this energy barrier (potential) is shown in FIGS. 8 and 9.

【0075】図8(a)及び(b)はSSFLCにおけ
る双安定配向状態でのポテンシャルの状態をC1配向状
態、C2配向状態の夫々について示したものである。A
1及びA2は双安定状態の夫々の状態のポテンシャルを
示す。これら図より明らかなように、C1配向、C2配
向によって上記ポテンシャルの状態が若干異なってく
る。SSFLCにおいてC1配向である場合、液晶−基
板界面での液晶分子の開き角はC2配向である場合より
も大きくなるため(図2(a)及び(b)における基板
界面付近の射影参照)、エネルギー障壁の高さも高くな
る。
FIGS. 8A and 8B show potential states in the bistable orientation state in SSFLC for the C1 orientation state and the C2 orientation state, respectively. A
1 and A2 represent the potentials of the respective states of the bistable state. As is clear from these figures, the state of the potential is slightly different depending on the C1 orientation and the C2 orientation. In SSFLC, the C1 orientation has a larger opening angle of liquid crystal molecules at the liquid crystal-substrate interface than in the C2 orientation (see the projection near the substrate interface in FIGS. 2A and 2B). The height of the barrier also increases.

【0076】一方、図9(a)及び(b)には、本発明
の液晶素子における配向状態でのボテンシャルの状態を
C1配向状態、C2配向状態の夫々についてを示したも
のである。B1は、電圧無印加での液晶分子のポテンシ
ャル(図6(b)の場合)、B2は一方の極性の電圧の
印加による最大チルトでの液晶分子のポテンシャル(図
6(c)の場合)を、B3は他方の極性の電圧の印加に
よる最大チルトでの液晶分子のポテンシャル(図6
(a)の場合)を示す。
On the other hand, FIGS. 9 (a) and 9 (b) show the potential state in the aligned state in the liquid crystal element of the present invention for the C1 aligned state and the C2 aligned state, respectively. B1 is the potential of the liquid crystal molecule when no voltage is applied (in the case of FIG. 6B), and B2 is the potential of the liquid crystal molecule at the maximum tilt due to the application of the voltage of one polarity (in the case of FIG. 6C). , B3 are the potentials of the liquid crystal molecules at the maximum tilt due to the application of the voltage of the other polarity (see FIG.
(In the case of (a)) is shown.

【0077】上述のSSFLCの場合で示したようなC
1配向、C2配向という双安定状態間のエネルギー障壁
の高さが異なる配向状態のそれぞれに対し、双安定の状
態のうち一方を安定化させた場合にはそれぞれの駆動特
性が異なったものになってしまう。特にエネルギー障壁
の高いC1配向状態においては、図9(a)に示すよう
に、双安定ポテンシャルの一方(B1)が極端に安定化
された状態とした場合においても、安定状態が2つに残
ったまま、あるいは一方が準安定状態(B2もポテンシ
ャルのレベルは高いが周囲に比して安定)となってしま
う状態が発生する。これにより電圧印加による応答の
際、ある一定のポテンシャルに達するまでは印加電圧の
大きさに応じた安定状態がアナログ的に存在し、且つ印
加電圧と安定な分子位置が一対一で対応するため、連続
的且つドメインの生成を伴わない反転が実現できるもの
の、ある一定のポテンシャルを越えた際に不連続な配向
状態を形成する、すなわちドメインウォールの生成を伴
った不連続な反転挙動となることがある。
C as shown in the above SSFLC case
When one of the bistable states is stabilized, the driving characteristics are different from those of the 1-oriented and C2 oriented orientation states in which the height of the energy barrier between the bistable states is different. Will end up. In particular, in the C1 orientation state having a high energy barrier, as shown in FIG. 9A, even when one of the bistable potentials (B1) is extremely stabilized, two stable states remain. A state occurs in which one is left as it is, or one is in a metastable state (B2 has a high potential level but is stable as compared with the surroundings). As a result, when a voltage is applied, a stable state corresponding to the magnitude of the applied voltage exists in an analog manner until a certain potential is reached, and the applied voltage and the stable molecular position correspond one-to-one. Although continuous inversion without domain formation can be realized, discontinuous orientation state is formed when a certain potential is exceeded, that is, discontinuous inversion behavior with domain wall formation. is there.

【0078】これに対し、C2配向状態では、双安定の
SSFLCである場合のエネルギー障壁が低いことか
ら、図9(b)に示すように、一方(B1)が極端に安
定化された状態とした場合にもB2の状態まで連続的且
つドメインの生成を伴わない反転が実現できている。さ
らに、これらの図からC1配向の方が駆動電圧が高くな
り易いことが理解できる。
On the other hand, in the C2 oriented state, the energy barrier in the case of the bistable SSFLC is low, so that one (B1) is extremely stabilized, as shown in FIG. 9 (b). Even in the case, the inversion can be realized continuously up to the state of B2 and without domain generation. Further, it can be understood from these figures that the driving voltage tends to be higher in the C1 orientation.

【0079】以上述べた点から、本発明の液晶素子にお
ける配向状態については、アナログ階調性能及び低駆動
電圧化の観点から、平行ラビングしたセルにおいてはC
2配向を用いることが望ましい。あるいは、C1配向及
びC2配向が混在している配向状態の場合は、これらの
特性ばらつきを最小限に押さえるためにもプレチルト角
が低いことが望ましい。あるいは、反平行ラビングであ
ることが望ましい。
From the above points, the alignment state of the liquid crystal element of the present invention is C in the parallel-rubbed cell from the viewpoint of analog gray scale performance and low driving voltage.
It is desirable to use two orientations. Alternatively, in the case of an alignment state in which C1 alignment and C2 alignment are mixed, it is desirable that the pretilt angle be low in order to minimize the characteristic variations. Alternatively, antiparallel rubbing is desirable.

【0080】上述したような図6(a)〜(c)、図9
に示すような、電圧無印加の状態で液晶分子14を仮想
コーン15の一エッジの内側に安定化させ、そのメモリ
性を消失させたSmC*相での配向状態及び電圧印加時
のスイッチング挙動を示し、図7に示すような光学応答
特性を示す液晶素子は、例えば適切な液晶材料を用い、
セルの設計を調整し、更に液晶材料のCh−SmC*相
転移の過程においてセル内の内部電位に偏りを持たせる
ような処理を施すことによって実現される。
6A to 6C and 9 as described above.
The liquid crystal molecules 14 are stabilized to the inside of one edge of the virtual cone 15 in the state where no voltage is applied, and the alignment state in the SmC * phase in which the memory property is lost and the switching behavior when a voltage is applied are shown in FIG. And a liquid crystal element exhibiting optical response characteristics as shown in FIG.
It is realized by adjusting the design of the cell and further performing a treatment for imparting a bias to the internal potential in the cell in the process of the Ch—SmC * phase transition of the liquid crystal material.

【0081】上記カイラルスメクティック相を示す液晶
材料としては、例えばそれらがフェニルピリミジン骨
格、ビフェニル骨格、フェニルシクロヘキサンエステル
骨格を有する炭化水素系の液晶材料のようにカイラルス
メクティック相の温度範囲の中でスメクチック層の層間
隔dが変化し(カイラルスメクチック相の上限温度での
層間隔dtcが最大の値である(d<dtc、d:カイ
ラルスメクチック相の温度範囲内での間隔))、セル内
でシェブロン構造を有する材料の場合は、3°<δ<Θ
(δ:液晶材料のセル内での基板法線に対するスメクチ
ック層の傾斜角、Θ:前述した液晶材料固有のコーン
角、即ち仮想コーンの頂角の1/2)となるように成分
を適宜選択して配合した液晶組成物を用いることもでき
る。
Examples of the liquid crystal material exhibiting the chiral smectic phase include, for example, hydrocarbon-based liquid crystal materials having a phenylpyrimidine skeleton, a biphenyl skeleton, and a phenylcyclohexane ester skeleton, in the temperature range of the chiral smectic phase. Of the chiral smectic phase has a maximum value (d <dtc, d: the distance in the temperature range of the chiral smectic phase) at the maximum temperature of the chiral smectic phase, and the chevron structure is formed in the cell. 3 ° <δ <Θ for materials with
(Δ: inclination angle of the smectic layer with respect to the substrate normal in the cell of the liquid crystal material, Θ: cone angle peculiar to the liquid crystal material, that is, 1/2 of the apex angle of the virtual cone). It is also possible to use the liquid crystal composition thus blended.

【0082】また、ナフタレン骨格を有する炭化水素系
の液晶材料やポリフッ素系の液晶材料のようにカイラル
スメクティック相の温度範囲の中で層間隔dがほぼ一定
であり、セル内でδ≦3°となる材料であって、高温側
からカイラルスメクチック相への相転移温度直下でのΘ
に対しカイラルスメクティック相の温度範囲の中での温
度降下に伴いΘが大きくなるような成分配合を行った液
晶組成物を用いる。
Further, the layer spacing d is almost constant in the temperature range of the chiral smectic phase like a hydrocarbon liquid crystal material having a naphthalene skeleton or a polyfluorine liquid crystal material, and δ ≦ 3 ° in the cell. Which is a material to be used, and Θ at the temperature just below the phase transition temperature from the high temperature side to the chiral smectic phase.
On the other hand, a liquid crystal composition is used in which components are blended so that Θ increases with a temperature drop in the temperature range of the chiral smectic phase.

【0083】液晶材料のカイラルスメクチック相でのΘ
は、スイッチングによる最大光量の状態と最小光量の状
態間のコントラスト、例えば図7に示すような特性下で
の最大透過率T1をより高くするために22.5度以上
となることが理想的である。また、Θが非常に大きい場
合には、逆極性への電界印加による単安定状態からのチ
ルト、即ち図6(a)の側へのチルトも大きな角度にな
り、例えば図7の逆極性電圧印加の際の最大透過率T2
も大きくなり実質時間開口率100%になってしまうお
それがある。従って、Θは30度未満が好ましい。ま
た、Θの温度による変化が大きいと、クロスニコル下の
偏光板間で設定された最暗状態が一定に保たれない恐れ
がある。このため、液晶素子の駆動温度範囲でΘの温度
による最大変化幅は3度以下に設定することが好まし
い。
Θ in the chiral smectic phase of the liquid crystal material
Is ideally 22.5 degrees or more in order to further increase the contrast between the state of maximum light amount and the state of minimum light amount due to switching, for example, the maximum transmittance T1 under the characteristics shown in FIG. is there. Further, when Θ is very large, the tilt from the monostable state due to the application of the electric field to the reverse polarity, that is, the tilt to the side of FIG. 6A also becomes a large angle, and for example, the reverse polarity voltage application of FIG. 7 is applied. Maximum transmittance T2
May increase, and the real-time aperture ratio may reach 100%. Therefore, Θ is preferably less than 30 degrees. If the change of Θ with temperature is large, the darkest state set between the polarizing plates under crossed Nicols may not be kept constant. For this reason, it is preferable to set the maximum change width of Θ depending on the temperature in the driving temperature range of the liquid crystal element to 3 degrees or less.

【0084】尚、一般のSmC*相を示す材料と同様に
分子がスメクチック層の法線からチルトすることによっ
て層間隔が減少する、すなわち低温側ほどコーン角Θが
大きくなる材料の場合、低温になるにつれて層間隔の減
少要因が大きくなるのであるが、例えばポリフッ素系液
晶材料の場合のように自発的にブックシェルフ層構造を
とる液晶材料であった場合、低温側ほどバルクで測定さ
れる層間隔が長くなるというこの材料固有の特徴によっ
て層間隔dの変化が極めて少なくなることが、シェブロ
ン構造をとりづらい理由と考えられている。この場合、
界面分子は一軸配向規制力によってラビング方向を向き
バルクはチルト角の温度特性に応じてラビング方向から
ずれた方向へと配向する場合がある。このとき電界印加
によって界面近傍分子もラビング方向からずれた方向へ
と配向する。
As in the case of a general SmC * phase material, the molecules are tilted from the normal of the smectic layer so that the layer spacing decreases, that is, the cone angle Θ increases toward the lower temperature side. As the layer spacing decreases, the factor of decreasing becomes larger, but in the case of a liquid crystal material that spontaneously adopts a bookshelf layer structure such as the case of a polyfluorinated liquid crystal material, the layer measured in bulk at the lower temperature side. It is considered that the reason why the chevron structure is difficult to obtain is that the change in the layer spacing d is extremely small due to the characteristic of the material that the spacing is long. in this case,
The interface molecules may be oriented in the rubbing direction by the uniaxial orientation control force, and the bulk may be oriented in a direction deviated from the rubbing direction depending on the temperature characteristics of the tilt angle. At this time, the molecules near the interface are also oriented in a direction deviated from the rubbing direction by applying an electric field.

【0085】一方、図5に示すように発現される2つの
層構造のうち一方の層構造のみに揃え、即ち平均一軸配
向処理軸とスメクチック層法線方向のずれ方向が一定と
なるようにするための素子内の内部電位の偏りの持たせ
方として、 1)Ch−SmC*相転移の際、又はI相−SmC*相
転移の際に一対の基板間に正負いずれかのDC電圧を印
加する。 2)上下一対の基板に異なる材料からなる配向膜を用い
る。 3)上下一対の基板の配向膜の処理法(膜の形成条件、
ラビング強度、UV照射等の処理条件)を変える。 4)上下一対の基板の配向膜の下地に設ける層の膜種ま
たは膜厚を変える。など、様々な方法が考えられるが、
いずれの手段を用いてもよい。
On the other hand, of the two layered structures developed as shown in FIG. 5, only one layered structure is aligned, that is, the average uniaxial orientation process axis and the direction of deviation of the smectic layer normal direction are constant. As a method of giving a bias of the internal potential in the device, 1) applying a positive or negative DC voltage between the pair of substrates at the time of Ch-SmC * phase transition or at the time of I-phase-SmC * phase transition To do. 2) Alignment films made of different materials are used for the pair of upper and lower substrates. 3) Method of treating the alignment films of the pair of upper and lower substrates (film forming conditions,
Change processing conditions such as rubbing intensity and UV irradiation. 4) The film type or film thickness of the layer provided as the base of the alignment film of the pair of upper and lower substrates is changed. There are various methods such as
Either means may be used.

【0086】特に1)によるDC印加条件としては、D
Cを長時間印加することによって素子を構成する一対の
基板間のショートを避けるために、DCはCh−SmC
*相転移近傍において、層方向を一方向に揃えるのに必
要かつ最小限の印加時間にとどめておくことが好まし
い。具体的には100mV以上10V以下の範囲でのD
C電圧を印加することが好ましい。
In particular, the DC application condition according to 1) is D
In order to avoid a short circuit between a pair of substrates forming the device by applying C for a long time, DC is Ch-SmC.
* In the vicinity of the phase transition, it is preferable to keep the minimum application time necessary to align the layer directions in one direction. Specifically, D in the range of 100 mV or more and 10 V or less
It is preferable to apply a C voltage.

【0087】上述したような液晶材料及び上記2)〜
4)で設定される配向膜及び液晶材料中のイオンはTF
T駆動に悪影響を及ぼさないよう極力低減しておくこと
が望ましい。
The liquid crystal material as described above and the above 2) to
Ions in the alignment film and liquid crystal material set in 4) are TF
It is desirable to reduce as much as possible so as not to adversely affect the T drive.

【0088】本発明の液晶素子において、電圧無印加時
の液晶分子(平均分子軸)の単安定化のためには一軸配
向規制力が大きいことが必要となる。この配向規制力に
関して、コレステリック液晶を用いて配向規制力を評価
する方法が内田ら(Liquid Crystals,
5,p.1127(1989))によって提案されてい
る。すなわちコレステリック相での螺旋ピッチと配向規
制力とのトルクバランスによって決定される「実効ねじ
れ角」を評価することにより配向規制力が評価できる。
本発明でもこの考えを用いてこの一軸配向規制力を以下
のように定義する。本発明の素子においてCh相が存在
する場合、Ch相におけるコレステリックピッチをp、
及びセル厚dgとすると、配向規制力が存在しない場
合、セル内でのねじれ角φとすると、dg/p=φ/2
πなる関係となる。また、上下基板において平行に一軸
配向規制されており、配向規制力が無限大である場合に
はφはゼロとなる。尚、このφの値は内由らの報告と同
様に、偏光顕微鏡下において旋光性を測定することによ
り容易に評価できる。すなわち、セル中では正極規制力
によって本来のピッチpより大きい仮想ピッチp*(=
2π・dg/φ)を有しており、P*=Pのとき配向規
制力ゼロ、P*=無限大のとき配向規制力も無限大であ
ると言い換えることができる。
In the liquid crystal device of the present invention, a large uniaxial orientation regulating force is required for monostabilization of liquid crystal molecules (average molecular axis) when no voltage is applied. Regarding this alignment regulating force, a method of evaluating the alignment regulating force using a cholesteric liquid crystal is Uchida et al. (Liquid Crystals,
5, p. 1127 (1989)). That is, the orientation regulating force can be evaluated by evaluating the "effective twist angle" determined by the torque balance between the helical pitch in the cholesteric phase and the orientation regulating force.
Also in the present invention, using this idea, the uniaxial orientation regulating force is defined as follows. When a Ch phase is present in the element of the present invention, the cholesteric pitch in the Ch phase is p,
And the cell thickness dg, if there is no orientation regulating force, and the twist angle φ in the cell is dg / p = φ / 2
The relationship is π. In addition, φ is zero when the uniaxial orientation is regulated in parallel on the upper and lower substrates and the orientation regulating force is infinite. The value of φ can be easily evaluated by measuring the optical rotatory power under a polarizing microscope as in the case of Uchiyoshi et al. That is, in the cell, the virtual pitch p * (=
2π · dg / φ), and it can be rephrased that the alignment regulating force is zero when P * = P and the alignment regulating force is infinite when P * = infinity.

【0089】本発明では単安定化のためには少なくとも
p*≧2×pとなることが好ましい。p*≧10×pと
なることがより好ましい。これらの値となるようなこと
を考慮して上記2)〜4)の条件で、一軸配向処理条件
(ラビング条件等)、配向膜厚、配向膜種、焼成条件等
を適宜調整することが好ましい。
In the present invention, at least p * ≧ 2 × p is preferable for monostabilization. More preferably, p * ≧ 10 × p. It is preferable to appropriately adjust the uniaxial alignment treatment conditions (rubbing conditions, etc.), alignment film thickness, alignment film type, firing conditions, etc. under the conditions 2) to 4) in consideration of the fact that these values are obtained. .

【0090】本発明の液晶素子では、三角波印加時の電
圧−透過率曲線を求めた場合においてヒステリシスが存
在する場合がある。但し、実際のTFTを備えた素子の
場合のように交流波形において駆動される場合には、三
角波印加時のように白状態から中間調状態へと連続的に
光学変調されることはないため特に問題になることはな
い。即ち印加される極性に応じて常に白黒の反転をしな
がら光学変調されることから、たとえば白から中間調へ
と光学変調される際には、白状態から黒の配向状態を経
由した後中間調の配向状態へと変調されるため、交流を
印加した際には一方の極性では常に黒側にリセットされ
た後に書き込むという駆動が実現されているため、前状
態の履歴の影響をかなりの程度抑制することができる。
In the liquid crystal element of the present invention, hysteresis may be present when the voltage-transmittance curve when a triangular wave is applied is obtained. However, in the case of driving with an AC waveform as in the case of an element equipped with an actual TFT, there is no continuous optical modulation from the white state to the halftone state as in the case of applying a triangular wave. It doesn't matter. That is, since optical modulation is always performed while inverting black and white in accordance with the applied polarity, for example, when optical modulation is performed from white to halftone, after the white state is passed through the black alignment state, halftone is performed. Since it is modulated to the orientation state of, the drive of writing after always being reset to the black side with one polarity when applying an alternating current is realized, so the influence of the history of the previous state is suppressed to a large extent. can do.

【0091】以下、図10を参照して本発明の液晶素子
の具体的な一実施形態について説明する。
A specific embodiment of the liquid crystal element of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0092】同図に示す液晶素子80では、一対のガラ
ス、プラスチック等透明性の高い材料からなる基板81
a、81b間に液晶85、好ましくはカイラルスメクチ
ック相を呈する液晶を挟持したセルが互いに偏光軸が直
交した一対の偏光板87a及び87b間に挟装した構造
となっている。
In the liquid crystal element 80 shown in the figure, a pair of substrates 81 made of a highly transparent material such as glass and plastic.
A cell in which a liquid crystal 85, preferably a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, is sandwiched between a and 81b is sandwiched between a pair of polarizing plates 87a and 87b whose polarization axes are orthogonal to each other.

【0093】基板81a、81bには、夫々液晶85に
電圧を印加するためのIn23 、ITO等の材料から
なる電極82a、82bが例えばストライプ状に設けら
れており、これらが互いに交差してマトリックス電極構
造(単純マトリックス)を形成している。また、後述す
るように一方の基板にドット状の透明電極をマトリック
ス状に配置し、各透明電極にTFTやMIM(Meta
l−Insulator−Metal)等のスイッチン
グ素子を接続し、他方の基板の一面上あるいは所定パタ
ーンの対向電極を設けアクティブマトリックス構造にす
ることが好ましい。
On the substrates 81a and 81b, electrodes 82a and 82b made of a material such as In 2 O 3 and ITO for applying a voltage to the liquid crystal 85 are provided in stripes, for example, and these electrodes intersect each other. Form a matrix electrode structure (simple matrix). As will be described later, dot-shaped transparent electrodes are arranged in a matrix on one substrate, and TFTs or MIM (Meta) are arranged on each transparent electrode.
It is preferable to connect a switching element such as l-Insulator-Metal) and to provide an active matrix structure by providing a counter electrode on one surface of the other substrate or in a predetermined pattern.

【0094】電極82a,82b上には、必要に応じて
これらのショートを防止する等の機能を持つSiO2
TiO2 、Ta25 等の材料からなる絶縁膜83a,
83bが夫々設けられる。
[0094] electrodes 82a, On 82b, SiO 2 having a function such as to prevent these short as necessary,
An insulating film 83a made of a material such as TiO 2 or Ta 2 O 5 ,
83b are provided respectively.

【0095】更に、絶縁膜83a,83b上には、液晶
85に接し、その配向状態を制御するべく機能する配向
制御膜84a,84bが設けられている。かかる配向制
御膜84a,84bの少なくとも一方には一軸配向処理
が施されている。かかる膜としては、例えば、ポリイミ
ド、ポリイミドアミド、ポリアミド、ポリビニルアルコ
ール等の有機材料を溶液塗工した膜の表面にラビング処
理を施したもの、あるいはSiO等の酸化物、窒化物を
基板に対し斜め方向から所定の角度で蒸着した無機材料
の斜方蒸着膜を用いることができる。
Further, on the insulating films 83a and 83b, alignment control films 84a and 84b which are in contact with the liquid crystal 85 and function to control the alignment state thereof are provided. Uniaxial alignment treatment is applied to at least one of the alignment control films 84a and 84b. As such a film, for example, an organic material such as polyimide, polyimide amide, polyamide, or polyvinyl alcohol, which is solution-coated, is rubbed on the surface of the film, or an oxide or a nitride such as SiO is obliquely applied to the substrate. An oblique vapor deposition film of an inorganic material vapor-deposited at a predetermined angle from the direction can be used.

【0096】尚、配向制御膜84a,84bについて
は、その材料の選択、処理(一軸配向処理等)の条件等
により、液晶85の分子のプレチルト角(液晶分子の配
向制御膜界面付近で膜面に対してなす角度)が調整され
る。
Regarding the orientation control films 84a and 84b, the pretilt angle of the molecules of the liquid crystal 85 (the film surface near the interface of the orientation control film of the liquid crystal molecules) depends on the selection of the material, the condition of the treatment (uniaxial orientation treatment, etc.) and the like. The angle with respect to) is adjusted.

【0097】また、配向制御膜84a,84bがいずれ
も一軸配向処理がなされた膜である場合、夫々の膜の一
軸配向処理方向(特にラビング方向)を、用いる液晶材
料に応じて平行、反平行、あるいは45°以下の範囲で
クロスするように設定することができる。
When the alignment control films 84a and 84b are both uniaxially oriented, the uniaxial orientations of the respective films (particularly the rubbing direction) are parallel or antiparallel depending on the liquid crystal material used. Alternatively, it can be set to cross in the range of 45 ° or less.

【0098】基板81a及び81bは、スペーサー86
を介して対向している。かかるスペーサー86は、基板
81a、81bの間の距離(セルギャップ)を決定する
ものであり、シリカビーズ等が用いられる。ここで決定
されるセルギャップについては、液晶材料の違いによっ
て最適範囲及び上限値が異なるが、均一な一軸配向性、
また電圧無印加時に液晶分子の平均分子軸をほぼ配向処
理軸の平均方向の軸と実質的に同一にする配向状態を発
現させるべく、0.3〜10μmの範囲に設定すること
が好ましい。
The substrates 81a and 81b are the spacer 86.
Are facing through. The spacer 86 determines the distance (cell gap) between the substrates 81a and 81b, and silica beads or the like are used. Regarding the cell gap determined here, the optimum range and the upper limit differ depending on the liquid crystal material, but uniform uniaxial orientation,
Further, in order to develop an alignment state in which the average molecular axis of liquid crystal molecules is substantially the same as the average direction axis of the alignment treatment axis when no voltage is applied, it is preferable to set it in the range of 0.3 to 10 μm.

【0099】スペーサー86に加えて、基板11a及び
11b間の接着性を向上させ、カイラルスメクチック相
を示す液晶の耐衝撃性を向上させるべく、エポキシ樹脂
等の樹脂材料等からなる接着粒子を分散配置することも
できる(図示せず)。
In addition to the spacer 86, in order to improve the adhesiveness between the substrates 11a and 11b and to improve the impact resistance of the liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, adhesive particles made of a resin material such as an epoxy resin are dispersedly arranged. It is also possible (not shown).

【0100】上記構造の液晶素子80では、液晶85と
してカイラルスメクチック相を示す液晶を用いる場合に
ついては、その材料の組成を調整し、更に液晶材料の処
理や素子構成、例えば配向制御膜84a及び84bの材
料、処理条件等を適宜設定することにより、前述の図6
に示すように、電圧無印加時では、該液晶の平均分子軸
(液晶分子)が単安定化されている配向状態を示し、駆
動時では一方の極性(第一の極性)の電圧印加時に印加
電圧の大きさに応じて平均分子軸の単安定化される位置
を基準としたチルト角度が連続的に変化し、他方の極性
(第二の極性)の電圧印加時には液晶の平均分子軸は、
印加電圧の大きさに応じた角度でチルトし、且つ第一の
極性の電圧印加による最大チルト角度が、第二の極性の
電圧印加による最大チルト角度より大きいような特性を
示すようにする。好ましくは、カイラルスメクチック相
を示す液晶材料として降温下でI相−Ch相−SmC*
相の相転移系列又はI相−SmC*相の相転移系列を示
すものを用い、前述した1)〜4)の処理によりSmC
*相でメモリ性を消失された状態を形成する。
In the liquid crystal element 80 having the above structure, when a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is used as the liquid crystal 85, the composition of the material is adjusted, and further the treatment of the liquid crystal material and the element constitution, for example, the alignment control films 84a and 84b. By appropriately setting the materials, processing conditions, and the like of FIG.
As shown in, when no voltage is applied, the average molecular axis (liquid crystal molecule) of the liquid crystal shows an alignment state in which the voltage is applied, and when driving, one polarity (first polarity) is applied when a voltage is applied. The tilt angle with respect to the mono-stabilized position of the average molecular axis continuously changes according to the magnitude of the voltage, and when the voltage of the other polarity (second polarity) is applied, the average molecular axis of the liquid crystal becomes
The tilt is made at an angle corresponding to the magnitude of the applied voltage, and the maximum tilt angle by the voltage application of the first polarity is larger than the maximum tilt angle by the voltage application of the second polarity. Preferably, as a liquid crystal material exhibiting a chiral smectic phase, I phase-Ch phase-SmC * is set at a lowered temperature.
The phase transition series of the phase or the phase transition series of the I-SmC * phase is used, and the SmC is treated by the above-mentioned treatments 1) to 4).
* Form a state in which the memory property is lost in the phase.

【0101】又、カイラルスメクチック相を示す液晶の
バルク状態でのらせんピッチをセルギャップの2倍以上
に設定することが好ましい。
Further, it is preferable to set the helical pitch in the bulk state of the liquid crystal exhibiting the chiral smectic phase to be twice the cell gap or more.

【0102】そして、カイラルスメクチック相を示す液
晶材料85としては、前述したような特性(液晶材料固
有の物性値コーン角Θ、スメクチック層の層間隔d、傾
斜角δについての特性)を示すようなビフェニル骨格や
フェニルシクロヘキサンエステル骨格、フェニルピリミ
ジン骨格等を有する炭化水素系液晶材料、ナフタレン系
液晶材料、ポリフッ素系液晶材料を適宜選択して調製し
た組成物を用いる。
The liquid crystal material 85 exhibiting a chiral smectic phase has the above-described characteristics (characteristic value cone angle Θ peculiar to the liquid crystal material, layer spacing d of the smectic layer, and inclination angle δ). A composition prepared by appropriately selecting a hydrocarbon liquid crystal material having a biphenyl skeleton, a phenylcyclohexane ester skeleton, a phenylpyrimidine skeleton, a naphthalene liquid crystal material, or a polyfluorine liquid crystal material is used.

【0103】このような特性下において、基板81a及
び81bの少なくとも一方側に偏光板を設け、電圧無印
加の状態で最暗状態となるようにセルを配置し、電圧印
加時には、このようなチルト角の連続的な変化に伴い、
例えば図7に示すような特性で素子の透過光量(素子か
らの出射光量)を電圧変化に伴いアナログ的に制御する
ことができる。
Under such characteristics, a polarizing plate is provided on at least one side of the substrates 81a and 81b, and the cells are arranged so as to be in the darkest state when no voltage is applied. With the continuous change of the corner,
For example, the amount of light transmitted through the element (the amount of light emitted from the element) can be controlled in an analog manner according to the voltage change with the characteristics shown in FIG.

【0104】当該液晶素子では、基板81a及び81b
の一方に少なくともR,G,Bのカラーフィルターを設
け、カラー液晶素子とすることもできる。
In the liquid crystal element, the substrates 81a and 81b are
It is also possible to provide a color liquid crystal element by providing at least R, G, B color filters on one side.

【0105】尚、当該液晶素子は、基板81a及び81
bの両方の基板に一対の偏光板を設けた透過型の液晶素
子、即ち基板81a及び81bのいずれも透光性の基板
であり、一方の基板側からの入射光(例えば外部光源に
よる光)を変調し他方側に出射するタイプの素子、又は
少なくとも一方の基板に偏光板を設けた反射型の液晶素
子、即ち基板81a及び81bのいずれか一方の側に反
射板を設けるかあるいは一方の基板自体又は基板に設け
る部材として反射性の材料を用いて、入射光及び反射光
を変調し、入射側と同様の側に光を出射するタイプの素
子のいずれにも適用することができる。
The liquid crystal element is composed of the substrates 81a and 81a.
A transparent liquid crystal element in which a pair of polarizing plates are provided on both substrates of b, that is, both substrates 81a and 81b are transparent substrates, and incident light from one substrate side (for example, light from an external light source) Of the type which modulates light and outputs it to the other side, or a reflective liquid crystal element in which a polarizing plate is provided on at least one substrate, that is, a reflector is provided on either one of the substrates 81a and 81b, or one substrate. The present invention can be applied to any type of element that modulates incident light and reflected light by using a reflective material as itself or as a member provided on the substrate and emits light to the same side as the incident side.

【0106】本発明では、上述の液晶素子に対して階調
信号を供給する駆動回路を設け、上述したような電圧の
印加により液晶の平均分子軸の単安定位置からの連続的
なチルト角度の変化、及び素子からの出射光量が連続的
に変化する特性を利用し階調表示を行う液晶表示素子を
構成することができる。例えば、液晶素子の一方の基板
として前述したようなTFT等を備えたアクティブマト
リックス基板を用い、駆動回路で振幅変調によるアクテ
ィブマトリックス駆動を行うことでアナログ階調表示が
可能となる。
In the present invention, a drive circuit for supplying a gradation signal to the above-mentioned liquid crystal element is provided, and a continuous tilt angle from the monostable position of the average molecular axis of the liquid crystal is applied by applying the voltage as described above. It is possible to configure a liquid crystal display element that performs gradation display by utilizing the characteristics of the change and the amount of light emitted from the element that continuously changes. For example, it is possible to perform analog gray scale display by using an active matrix substrate having the above-described TFT or the like as one substrate of the liquid crystal element and performing active matrix driving by amplitude modulation in the drive circuit.

【0107】図11〜13を参照して、本発明の液晶素
子において、このようなアクティブマトリックス基板を
用いた例について説明する。
An example using such an active matrix substrate in the liquid crystal element of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0108】図11は、当該素子を、駆動手段を備えた
形で、一方の基板(アクティブマトリックス基板)の構
成を中心に模式的に示したものである。
FIG. 11 is a diagram schematically showing the element with a driving means, focusing on the structure of one substrate (active matrix substrate).

【0109】図11に示す構成では、液晶素子に相当す
るパネル部90において、駆動手段である走査信号ドラ
イバ91に連結した走査線に相当する図面上水平方向の
ゲート線G1、G2…と、駆動手段である情報信号ドラ
イバ92に連結した情報信号線に相当する図面上縦方向
のソース線S1、S2…が互いに絶縁された状態で直交
するように設けられており、その各交点の画素に対応し
てスイッチング素子に相当する薄膜トランジスタ(TF
T)94及び画素電極95が設けられている(同図では
簡略化のため5×5画素の領域のみを示す)。尚、スイ
ッチング素子として、TFTの他、MIM素子を用いる
こともできる。ゲート線G1、G2…はTFT94のゲ
ート電極(図示せず)に接続され、ソース線S1、S2
…はTFT94のソース電極(図示せず)に接続され、
画素電極95はTFT94のドレイン電極(図示せず)
に接続されている。かかる構成において、走査信号ドラ
イバ91によりゲート線G1、G2…が例えば線順次に
走査選択されてゲート電圧が供給され、このゲート線の
走査選択に同期して情報信号ドライバ92から、各画素
に書き込む情報に応じた情報信号電圧がソース線S1、
S2…に供給され、TFT94を介して各画素電極に印
加される。
In the structure shown in FIG. 11, in the panel portion 90 corresponding to a liquid crystal element, the gate lines G1, G2, ... In the drawing, which correspond to the scanning lines connected to the scanning signal driver 91 which is the driving means, and the driving. , Which correspond to the information signal line connected to the information signal driver 92 as a means, are provided so as to be orthogonal to each other while being insulated from each other in the vertical direction in the drawing, and correspond to pixels at respective intersections. Then, a thin film transistor (TF
T) 94 and a pixel electrode 95 (only 5 × 5 pixel region is shown in the figure for simplification). As the switching element, a MIM element can be used instead of the TFT. The gate lines G1, G2, ... Are connected to the gate electrode (not shown) of the TFT 94, and the source lines S1, S2.
Is connected to the source electrode (not shown) of the TFT 94,
The pixel electrode 95 is a drain electrode (not shown) of the TFT 94.
It is connected to the. In such a configuration, the gate lines G1, G2, ... Are scan-selected, for example, in a line-sequential manner by the scan signal driver 91 to be supplied with a gate voltage, and the information signal driver 92 writes data to each pixel in synchronization with the scan selection of the gate lines. The information signal voltage corresponding to the information is the source line S1,
It is supplied to S2 ... And is applied to each pixel electrode through the TFT 94.

【0110】図12は、図11に示すようなパネル構成
における各画素部分(1ビット分)の断面構造の一例を
示す。同図に示す構造では、TFT94及び画素電極9
5を備えるアクティブマトリックス基板20と共通電極
32を備えた対向基板40間に、自発分極を有する液晶
層49が挟持され、液晶容量(Clc)31が構成され
ている。
FIG. 12 shows an example of a sectional structure of each pixel portion (for one bit) in the panel structure as shown in FIG. In the structure shown in the figure, the TFT 94 and the pixel electrode 9 are
A liquid crystal layer 49 having spontaneous polarization is sandwiched between an active matrix substrate 20 including 5 and a counter substrate 40 including a common electrode 32 to form a liquid crystal capacitor (Clc) 31.

【0111】アクティブマトリックス基板20について
は、TFT94としてアモルファスSiTFTを用いた
例が示されている。TFT94はガラス等からなる基板
21上に形成され、図9に示すゲート線G1,G2…に
接続したゲート電極22上に窒化シリコン(SiNx)
等の材料からなる絶縁膜(ゲート絶縁膜)23を介して
a−Si層24が設けられており、該a−Si層24上
に、夫々n+a−Si層25、26を介してソース電極
27、ドレイン電極28が互いに離間して設けられてい
る。ソース電極27は図1に示すソース線S1、S2…
に接続し、ドレイン電極28はITO膜等の透明導電膜
からなる画素電極95に接続している。また、TFT9
4におけるa−Si層24上をチャネル保護膜29が被
覆している。このTFT94は、該当するゲート線が走
査選択された期間においてゲート電極22にゲートパル
スが印加されオン状態となる。
Regarding the active matrix substrate 20, an example using an amorphous SiTFT as the TFT 94 is shown. The TFT 94 is formed on the substrate 21 made of glass or the like, and silicon nitride (SiNx) is formed on the gate electrode 22 connected to the gate lines G1, G2 ... Shown in FIG.
An a-Si layer 24 is provided via an insulating film (gate insulating film) 23 made of a material such as the above, and a source electrode 27 is provided on the a-Si layer 24 via n + a-Si layers 25 and 26, respectively. The drain electrodes 28 are provided separately from each other. The source electrodes 27 are the source lines S1, S2 ... Shown in FIG.
The drain electrode 28 is connected to the pixel electrode 95 made of a transparent conductive film such as an ITO film. In addition, TFT9
The channel protective film 29 covers the a-Si layer 24 in FIG. The TFT 94 is turned on by applying a gate pulse to the gate electrode 22 during a period in which the corresponding gate line is scanned and selected.

【0112】更に、アクティブマトリックス基板20に
おいては、画素電極95と、該電極のガラス基板側に設
けられた保持容量電極30により絶縁膜23(ゲート電
極22上の絶縁膜と連続的に設けられた膜)を挟持した
構造により保持容量(CS)32が液晶容量Clcと並
列の形で設けられている。保持容量電極はその面積が大
きい場合、開口率の低下するため、ITO膜等の透明導
電膜により形成される。
Furthermore, in the active matrix substrate 20, the insulating film 23 (continuously provided with the insulating film on the gate electrode 22) is formed by the pixel electrode 95 and the storage capacitor electrode 30 provided on the glass substrate side of the pixel electrode 95. The storage capacitor (CS) 32 is provided in parallel with the liquid crystal capacitor Clc due to the structure in which the film is sandwiched. When the area of the storage capacitor electrode is large, the aperture ratio is lowered, so that the storage capacitor electrode is formed of a transparent conductive film such as an ITO film.

【0113】アクティブマトリックス基板20のTFT
14及び画素電極95上には液晶の配向状態を制御する
為の例えばラビング処理等の一軸配向処理が施された配
向膜43aが設けられている。
TFT of active matrix substrate 20
An alignment film 43a that has been subjected to a uniaxial alignment process such as a rubbing process for controlling the alignment state of the liquid crystal is provided on the pixel electrodes 95 and the pixel electrodes 95.

【0114】一方、対向基板40では、ガラス基板41
上に、全面同様の厚みで共通電極42、及び液晶の配向
状態を制御する為の配向膜43bが積層されている。
On the other hand, in the counter substrate 40, the glass substrate 41
A common electrode 42 and an alignment film 43b for controlling the alignment state of the liquid crystal are laminated on the upper surface of the same thickness as the entire surface.

【0115】尚、上記セル構造は、互いに偏光軸が直交
した関係にある一対の偏光板間に挟持されている(図示
せず)。
The cell structure is sandwiched between a pair of polarizing plates whose polarizing axes are orthogonal to each other (not shown).

【0116】上記構造のパネルの画素部分において、液
晶層49としては、自発分極を有する液晶、例えばカイ
ラルスメクチック相を呈する液晶が用いられる。そし
て、液晶層49は、図6に示すようなスイッチング動作
及び図7に示す光学特性を示すように設定される。
In the pixel portion of the panel having the above structure, a liquid crystal having spontaneous polarization, for example, a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is used as the liquid crystal layer 49. The liquid crystal layer 49 is set so as to exhibit the switching operation shown in FIG. 6 and the optical characteristics shown in FIG.

【0117】尚、図11及び12に示すようなパネル構
成において、アクティブマトリックス基板として、多結
晶Si(p−Si)TFTを備えた基板を用いることが
できる。図12に示すパネルの画素部分の等価回路を図
13に示す。
In the panel structure shown in FIGS. 11 and 12, a substrate provided with a polycrystalline Si (p-Si) TFT can be used as the active matrix substrate. FIG. 13 shows an equivalent circuit of the pixel portion of the panel shown in FIG.

【0118】図13及び図14を参照して上記構造の液
晶素子における特性を利用したアクティブマトリックス
駆動について述べる。本発明の液晶素子におけるアクテ
ィブマトリックス駆動では、例えば一画素においてある
情報を表示するための期間(1フレーム)を複数のフィ
ールド(例えば図13に示す1F及び2F)に分割し、
これら2フィールドにおいて平均的に所定の情報に応じ
た出射光量を得る。以下では、液晶層49が図7に示す
ような光学特性を示す場合における2フィールドに分割
された例について説明する。
Active matrix driving utilizing the characteristics of the liquid crystal element having the above structure will be described with reference to FIGS. 13 and 14. In active matrix driving in the liquid crystal element of the present invention, for example, a period (one frame) for displaying certain information in one pixel is divided into a plurality of fields (for example, 1F and 2F shown in FIG. 13),
In these two fields, the amount of emitted light corresponding to predetermined information is obtained on average. Hereinafter, an example in which the liquid crystal layer 49 is divided into two fields in the case where the liquid crystal layer 49 exhibits the optical characteristics as shown in FIG. 7 will be described.

【0119】図14(a)は、一画素を着目した際に、
当該画素に接続する走査線となる一ゲート線に印加され
る電圧を示す。上記構造の液晶素子では、各フィールド
毎にゲート線G1、G2…が例えば線順次で選択され、
一ゲート線には選択期間Tonにおいて所定のゲート電
圧Vgが印加され、ゲート電極22に電圧Vgが加わり
TFT94がオン状態となる。他のゲート線が選択され
ている期間に相当する非選択期間Toffにはゲート電
極22に電圧が加わらずTFT12は高抵抗状態(オフ
状態)となり、Toff毎に所定の同一のゲート線が選
択されてゲート電極22にゲート電圧Vgが印加され
る。
FIG. 14A shows that when one pixel is focused,
The voltage applied to one gate line which is a scan line connected to the pixel is shown. In the liquid crystal element having the above structure, the gate lines G1, G2, ... Are selected line by line for each field,
A predetermined gate voltage Vg is applied to one gate line in the selection period Ton, the voltage Vg is applied to the gate electrode 22, and the TFT 94 is turned on. During the non-selection period Toff corresponding to the period in which another gate line is selected, the TFT 12 is in a high resistance state (off state) without applying a voltage to the gate electrode 22, and a predetermined same gate line is selected for each Toff. The gate voltage Vg is applied to the gate electrode 22.

【0120】図14(b)は、当該画素の情報信号線
(ソース線)に印加される電圧Vsを示す。図14
(a)で示すように各フィールドで選択期間Tonでゲ
ート電極22にゲート電圧が印加された際、これに同期
して当該画素に接続する情報線となるソース線S1、S
2…からソース電極27に、所定のソース電圧(情報信
号電圧)Vs(基準電位を共通電極42の電位Vcとす
る)が印加される。
FIG. 14B shows the voltage Vs applied to the information signal line (source line) of the pixel. 14
As shown in (a), when the gate voltage is applied to the gate electrode 22 in the selection period Ton in each field, the source lines S1 and S that become the information lines connected to the pixel in synchronization with this are applied.
A predetermined source voltage (information signal voltage) Vs (the reference potential is the potential Vc of the common electrode 42) is applied from 2 to the source electrode 27.

【0121】ここで、1フレームを構成する第一のフィ
ールド(1F)では、当該画素に書込まれる情報、例え
ば用いる液晶に応じた図7に示すような電圧−透過率特
性を基に当該画素で得ようとする光学状態又は表示情報
(透過率)に応じたレベルVxの正極性のソース電圧
(情報信号電圧)(基準電位を共通電極42の電位Vc
とする)が印加される。この時、TFT14がオン状態
であるため、上記ソース電極27に印加される電圧Vx
がドレイン電極28を介して画素電極(95)に印加さ
れ、液晶容量(Clc)31及び保持容量32(Cs)
に充電がなされ、画素電極の電位が情報信号電圧Vxに
なる。続いて、当該画素の属するゲート線の非選択期間
ToffにおいてTFT14は高抵抗(オフ状態)とな
るため、この非選択期間には、液晶セル(液晶容量Cl
c)31及び保持容量(Cs)32では選択期間Ton
で充電された電荷が蓄積された状態を維持し、電圧Vx
が保持される。そして、当該画素における液晶層49に
第1フィールド1Fの期間を通して電圧Vxが印加さ
れ、当該画素の液晶部分ではこの電圧値に応じた光学状
態(透過光量)が得られる。
Here, in the first field (1F) which constitutes one frame, the pixel is based on the information written in the pixel, for example, the voltage-transmittance characteristic as shown in FIG. 7 according to the liquid crystal used. The positive source voltage (information signal voltage) of level Vx corresponding to the optical state or display information (transmittance) to be obtained in (the reference potential is the potential Vc of the common electrode 42).
Is applied). At this time, since the TFT 14 is in the ON state, the voltage Vx applied to the source electrode 27 is
Is applied to the pixel electrode (95) through the drain electrode 28, and the liquid crystal capacitance (Clc) 31 and the storage capacitance 32 (Cs).
Then, the electric potential of the pixel electrode becomes the information signal voltage Vx. Subsequently, since the TFT 14 has a high resistance (OFF state) in the non-selection period Toff of the gate line to which the pixel belongs, the liquid crystal cell (the liquid crystal capacitance Cl
In c) 31 and the storage capacitor (Cs) 32, the selection period Ton
The state in which the charge charged in
Is retained. Then, the voltage Vx is applied to the liquid crystal layer 49 in the pixel through the period of the first field 1F, and the liquid crystal portion of the pixel obtains an optical state (amount of transmitted light) corresponding to the voltage value.

【0122】次に、第二のフィールド(2F)の選択期
間Tonでは、第一のフィールド1Fとは極性が逆で実
質的に同様の電圧値Vxを有するソース電圧(−Vx)
がソース電極27に印加される。この時、TFT14が
オン状態であり、画素電極95に電圧−Vxが印加され
て、液晶容量(Clc)31及び保持容量32(Cs)
に充電がなされ、画素電極の電位が情報信号電圧−Vx
になる。続いて、非選択期間ToffにおいてTFT1
4は高抵抗(オフ状態)となるため、この非選択期間に
は、液晶セル(液晶容量Clc)31及び保持容量(C
s)32では選択期間Tonで充電された電荷が蓄積さ
れた状態を維持し、電圧−Vxが保持される。そして、
当該画素における液晶層49に第2のフィールド2F期
間を適して電圧−Vxが印加され、当該画素ではこの電
圧値に応じた光学状態(出射光量)が得られる。
Next, in the selection period Ton of the second field (2F), the source voltage (-Vx) having the voltage value Vx which is opposite in polarity to the first field 1F and has substantially the same voltage value Vx.
Is applied to the source electrode 27. At this time, the TFT 14 is in the ON state, the voltage −Vx is applied to the pixel electrode 95, and the liquid crystal capacitance (Clc) 31 and the storage capacitance 32 (Cs).
Is charged, and the potential of the pixel electrode is changed to the information signal voltage -Vx.
become. Subsequently, in the non-selection period Toff, the TFT1
Since 4 has a high resistance (off state), a liquid crystal cell (liquid crystal capacitance Clc) 31 and a storage capacitor (C
In s) 32, the state in which the charge charged in the selection period Ton is accumulated is maintained and the voltage −Vx is held. And
The voltage −Vx is applied to the liquid crystal layer 49 of the pixel in the second field 2F period, and the pixel obtains an optical state (amount of emitted light) corresponding to the voltage value.

【0123】図14(c)は、上述したような当該画素
の液晶容量及び保持容量に実際に保持され液晶層49に
印加される電圧値Vpixを、図14(d)は当該画素
での液晶の実際の光学応答(透過型液晶素子した場合で
の光学応答)を模式的に示す。
FIG. 14C shows the voltage value Vpix which is actually held in the liquid crystal capacity and the holding capacity of the pixel as described above and is applied to the liquid crystal layer 49. FIG. 14D shows the liquid crystal in the pixel. The optical response (optical response in the case of using a transmissive liquid crystal element) is schematically shown.

【0124】(c)に示すように、2フィールド1F及
び2Fを通じて印加電圧は互いに極性が反転しただけの
同一レベル(絶対値)Vxである。一方、(d)に示す
ように第一フィールド1Fでは、例えば図7に示す特性
に基づいてVxに応じた階調表示状態(出射光量)が得
られ、第二フィールド2Fでは、−Vxに応じた階調表
示状態が得られるが、例えば図7に示すような特性によ
れば実際にはわずか透過光量の変化しか得られず、透過
光量はTx(=T1 )より小さく、0レベルに近いTy
(=T2 )となる。
As shown in (c), the applied voltage is at the same level (absolute value) Vx whose polarities are mutually inverted through the two fields 1F and 2F. On the other hand, as shown in (d), in the first field 1F, a gradation display state (amount of emitted light) corresponding to Vx is obtained based on the characteristics shown in FIG. 7, for example, and in the second field 2F, according to -Vx. However, according to the characteristics shown in FIG. 7, for example, only a slight change in the amount of transmitted light is actually obtained, and the amount of transmitted light is smaller than Tx (= T 1 ) and close to 0 level. Ty
(= T 2 ).

【0125】上述したようなアクティブマトリックス駆
動では、カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた場
合で良好な高速応答性に基づいた階調表示が可能となる
と同時に一画素であるレベルの階調表示を、高い透過光
量を得る第一フィールドと低い透過光量を得る第二フィ
ールドに分割して連続的に行うため、時間開口率が50
%以下となり人間の目の感じる動画高速応答特性も良好
になる。また、第二フイールドにおいては液晶分子の若
干のスイッチング動作により完全に透過光量が0にはな
らないので、フレーム期間全体での人間の目に感じる輝
度は確保される。なお、図14では、第一のフィールド
1Fにて高い透過光量Txによる表示を行い第二のフィ
ールド2Fにて低い透過光量Tyによる表示を行ってい
るが、図14とは逆に、第一のフィールド1Fにて低い
透過光量Tyによる低輝度表示を行うと共に、第二のフ
ィールド2Fにて高い透過光量Txによる高輝度表示を
行うようにしてもよい。このような表示を行う場合に
は、第一のフィールド1Fの選択期間Tonでは電圧V
xではなく電圧−Vxをソース線S1,…に印加すれば
良く、第二のフィールド2Fの選択期間Tonでは電圧
−Vxではなく電圧Vxをソース線S1,…に印加すれ
ば良い。このような電圧印加によって、第一のフィール
ド1Fでは図7に示す特性に基づいて0レベルに近い透
過光量Ty(=T2 )が得られ、第二のフィールド2F
では高い透過光量Tx(=T1 )が得られることとな
る。
In the active matrix driving as described above, when a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is used, gradation display based on excellent high-speed response is possible, and at the same time gradation display of a level of one pixel is performed. Since the first field that obtains a high transmitted light amount and the second field that obtains a low transmitted light amount are divided and continuously performed, the time aperture ratio is 50
% Or less, the moving image high-speed response characteristics that human eyes perceive will be good. Further, in the second field, the amount of transmitted light does not completely become zero due to a slight switching operation of the liquid crystal molecules, so that the brightness perceived by human eyes during the entire frame period is secured. Note that, in FIG. 14, the first transmitted light amount Tx is displayed in the first field 1F and the low transmitted light amount Ty is displayed in the second field 2F. A low-brightness display with a low transmitted light amount Ty may be performed in the field 1F, and a high-brightness display with a high transmitted light amount Tx may be performed in the second field 2F. When such a display is performed, the voltage V is increased during the selection period Ton of the first field 1F.
It is sufficient to apply the voltage −Vx to the source lines S1, ... Instead of x, and the voltage Vx instead of the voltage −Vx may be applied to the source lines S1, ... In the selection period Ton of the second field 2F. By applying such a voltage, a transmitted light amount Ty (= T 2 ) close to 0 level can be obtained in the first field 1F based on the characteristics shown in FIG. 7, and the second field 2F can be obtained.
Then, a high transmitted light amount Tx (= T 1 ) can be obtained.

【0126】更に、第一及び第二フィールドで同様のレ
ベルの電圧が極性反転して液晶層49に印加されるた
め、液晶層49に実際に印加される電圧が交流化され液
晶の劣化が防止する。
Further, the voltages of the same level in the first and second fields are inverted in polarity and applied to the liquid crystal layer 49, so that the voltage actually applied to the liquid crystal layer 49 is made alternating and the deterioration of the liquid crystal is prevented. To do.

【0127】上記のアクティブマトリックス駆動では、
2フィールドからなる1フレーム全体では、TxとTy
を平均した透過光量が得られる。このため、情報信号電
圧Vsについては、図7に示す特性に沿って、実際に当
該フレームで当該画素で得ようとする画像情報(階調情
報)に応じて、所定のレベルだけ大きな透過光量を得る
ことのできる電圧値を選択して印加することで、第一フ
ィールド1Fにおいて、所望の階調状態より高いレベル
透過光量での階調状態を表示することも好ましい。
In the above active matrix drive,
In one frame consisting of 2 fields, Tx and Ty
The average amount of transmitted light is obtained. Therefore, as for the information signal voltage Vs, according to the characteristics shown in FIG. 7, a large amount of transmitted light is increased by a predetermined level in accordance with the image information (gradation information) to be actually obtained in the pixel in the frame. It is also preferable to select and apply a voltage value that can be obtained to display a gradation state with a level transmitted light amount higher than a desired gradation state in the first field 1F.

【0128】(第2の実施の形態)以下、図面を参照し
て、本発明の第2の実施の形態について説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0129】本実施の形態に係る表示装置100は、図
15に示すように、複数色の光を順次出射するカラー光
源101と、該光の出射に同期した該光のスイッチング
を行う表示素子80と、を備えている。
As shown in FIG. 15, the display device 100 according to this embodiment includes a color light source 101 for sequentially emitting light of a plurality of colors and a display element 80 for switching the light in synchronization with the emission of the light. And are equipped with.

【0130】前記表示素子80としては液晶素子を挙げ
ることができ、該液晶素子は、図10に符号80で示す
ように、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板
81a,81bと、これら一対の基板81a,81bの
間に配置された液晶85と、複数の画素を構成すると共
に該液晶85を挟み込むように配置された一対の電極8
2a,82bと、によって構成すれば良い。かかる場
合、液晶素子80は、単純マトリクス方式のものであっ
てもアクティブマトリクス方式のもの(図11及び図1
2参照)であっても良く、透過型であっても反射型であ
っても良い。この液晶素子80の具体的構造としては、
アクティブマトリクス方式にするか単純マトリクス方式
にするか透過型にするか反射型にするかによって、第1
の実施の形態に述べたような種々のものが考えられる。
As the display element 80, a liquid crystal element can be cited. The liquid crystal element, as shown by reference numeral 80 in FIG. 10, is a pair of substrates 81a and 81b arranged with a predetermined gap therebetween, The liquid crystal 85 arranged between the pair of substrates 81a and 81b, and the pair of electrodes 8 that are arranged so as to sandwich the liquid crystal 85 while forming a plurality of pixels.
2a, 82b. In such a case, the liquid crystal element 80 may be a simple matrix type or an active matrix type (see FIGS. 11 and 1).
2), and may be a transmissive type or a reflective type. As a specific structure of the liquid crystal element 80,
Depending on whether it is the active matrix system, the simple matrix system, the transmissive system or the reflective system, the first
Various types as described in the above embodiment can be considered.

【0131】また、基板81a,81bや電極82a,
82bの材質・形状・製造方法等については、第1の実
施の形態に述べたような種々のものを挙げることができ
る。
Further, the substrates 81a and 81b and the electrodes 82a,
With respect to the material, shape, manufacturing method, etc. of 82b, various ones as described in the first embodiment can be cited.

【0132】さらに、前記液晶素子80には、第1の実
施の形態に述べたと同様に絶緑膜83a,83bや配向
制御膜84a,84bやスペーサーや接着粒子やアクテ
ィブ素子(スイッチング素子)94等を配置しても良
く、それらの材質・形状・製造方法(特に、配向制御膜
84a,84bの一軸配向処理方法及び一軸配向処理方
向)等については、第1の実施の形態に述べたような種
々のものを挙げることができる。
Further, in the liquid crystal element 80, as in the first embodiment, the insulative films 83a and 83b, the orientation control films 84a and 84b, spacers, adhesive particles, active elements (switching elements) 94, etc. May be disposed, and the materials, shapes, and manufacturing methods (particularly, the uniaxial orientation processing method and the uniaxial orientation processing direction of the orientation control films 84a and 84b) are the same as those described in the first embodiment. Various things can be mentioned.

【0133】一方、液晶85としては、自発分極を有す
る液晶、例えばカイラルスメクチック相を呈する液晶を
用いれば良く、好ましくは、図6に示すスイッチング動
作を行うと共に図7に示す光学特性を有する液晶を用い
れば良い。すなわち、電圧が印加されていない状態で
は、液晶分子の平均分子軸は単安定化されている配向状
態を示し、一の極性の電圧が印加されている状態では、
液晶分子の平均分子軸は、前記単安定化された位置から
一方の側にチルトし、かつ、他の極性(前記一の極性に
対する逆極性をいう。以下、同じ)の電圧が印加されて
いる状態では、液晶分子の平均分子軸は、前記単安定化
された位置から他方の側(すなわち、前記一の極性の電
圧を印加したときにチルトする側とは反対の側)にチル
トする、液晶を用いれば良い。
On the other hand, as the liquid crystal 85, a liquid crystal having spontaneous polarization, for example, a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase may be used, and preferably a liquid crystal having the optical characteristic shown in FIG. 7 while performing the switching operation shown in FIG. You can use it. That is, in the state where no voltage is applied, the average molecular axis of the liquid crystal molecules shows a mono-stabilized alignment state, and in the state where a voltage of one polarity is applied,
The average molecular axis of the liquid crystal molecules is tilted from the mono-stabilized position to one side, and a voltage of another polarity (reverse polarity to the one polarity; the same applies hereinafter) is applied. In the state, the average molecular axis of the liquid crystal molecules tilts from the mono-stabilized position to the other side (that is, the side opposite to the side that tilts when a voltage of the one polarity is applied). Should be used.

【0134】なお、前記一の極性或は前記他の極性の電
圧が印加される場合においては、平均分子軸が単安定化
される位置を基準としたチルトされる角度(以下“チル
ト角”とする)は、該電圧の大きさに応じて連続的に変
化する。これにより、前記液晶素子Pから出射される光
量は、前記カイラルスメクチック液晶85に印加される
電圧の大きさに応じて連続的に変化することとなって階
調制御が可能となる。なお、このような階調制御を行う
には、階調信号を供給する駆動回路を液晶素子Pに接続
すると良い。
When the voltage of the one polarity or the other polarity is applied, the tilt angle (hereinafter referred to as “tilt angle”) with reference to the position where the average molecular axis is mono-stabilized is used. Is continuously changed according to the magnitude of the voltage. As a result, the amount of light emitted from the liquid crystal element P continuously changes according to the magnitude of the voltage applied to the chiral smectic liquid crystal 85, which enables gradation control. In order to perform such gradation control, it is advisable to connect a drive circuit that supplies a gradation signal to the liquid crystal element P.

【0135】この場合、前記一の極性の電圧が印加され
るときのチルト角の最大値が、前記他の極性の電圧が印
加されるときのチルト角の最大値と異なるようにすると
良い。かかる場合には、前記一の極性の電圧が印加され
た状態で前記液晶素子Pから出射される光量の最大値
(以下“第1光量”とする)と、前記他の極性の電圧が
印加された状態で前記液晶素子Pから出射される光量の
最大値(以下“第2光量”とする)とが異なることとな
る。
In this case, it is preferable that the maximum value of the tilt angle when the voltage of the one polarity is applied is different from the maximum value of the tilt angle when the voltage of the other polarity is applied. In such a case, the maximum value of the amount of light emitted from the liquid crystal element P in the state where the voltage of the one polarity is applied (hereinafter referred to as “first amount of light”) and the voltage of the other polarity are applied. In this state, the maximum value of the amount of light emitted from the liquid crystal element P (hereinafter referred to as "second amount of light") is different.

【0136】また、前記一の極性の電圧が印加されると
きのチルト角の最大値が、前記他の極性の電圧が印加さ
れるときのチルト角の最大値よりも大きくすると良い。
かかる場合には、前記第1光量が前記第2光量よりも多
くなる。
Further, it is preferable that the maximum value of the tilt angle when the voltage of the one polarity is applied is larger than the maximum value of the tilt angle when the voltage of the other polarity is applied.
In such a case, the first light amount becomes larger than the second light amount.

【0137】具体的には、前記一の極性の電圧が印加さ
れるときのチルト角の最大値が、前記他の極性の電圧が
印加されるときのチルト角の最大値の5倍以上にすると
良い。かかる場合には、前記第1光量が前記第2光量の
5倍以上となる。
Specifically, if the maximum value of the tilt angle when the voltage of the one polarity is applied is 5 times or more the maximum value of the tilt angle when the voltage of the other polarity is applied. good. In such a case, the first light amount is 5 times or more the second light amount.

【0138】さらに、前記他の極性の電圧が印加される
ときのチルト角がほぼ0°である、ようにすると良い。
Further, it is preferable that the tilt angle when the voltage of the other polarity is applied is approximately 0 °.

【0139】またさらに、偏光板を適切に配置すること
により、電圧が印加されていない状態で前記液晶素子か
ら出射される光量(第3光量)がほぼ0となるようにし
ても良い。
Furthermore, by appropriately disposing the polarizing plate, the light quantity (third light quantity) emitted from the liquid crystal element may be substantially zero in the state where no voltage is applied.

【0140】なお、カイラルスメクチック液晶85が上
述した特性を示すようなものにするには、該液晶85
に、降温下で等方性液体相(Iso)−コレステリック
相(Ch)−カイラルスメクチックC相(SmC* )の
相転移系列や、等方性液体相(Iso)−カイラルスメ
クチック相(SmC* )の相転移系列、を示すと共に、
該液晶85のスメクチック層の法線方向が実質的に一方
向であるものを用い、かつ、下記のいずれかの方法によ
りSmC* 相でメモリー性を消失された状態を形成すれ
ば良い。 Ch−SmC* 相転移の際、またはIso−SmC
* 相転移の際に一対の基板間の液晶85に正負いずれか
のDC電圧を印加する方法 異なる材料からなる配向制御膜を液晶85を挟み込
むように配置する方法 液晶85を挟み込むように配置した一対の配向制御
膜について、処理法(膜の形成条件やラビング強度やU
V光照射等の処理条件)を異ならせる方法 液晶85を挟み込むように一対の配向制御膜を配置
すると共に各配向制御膜の裏側(基板側)に下地層をそ
れぞれ配置し、該下地層の膜種や膜厚を異ならせる方法 なお、カイラルスメクチック相を示す液晶としては、第
1の実施の形態に示したものを用いることができ、第1
の実施の形態に示すように偏光板を適宜用いれば良い。
To obtain the chiral smectic liquid crystal 85 having the above-mentioned characteristics, the liquid crystal 85 is required.
In addition, the phase transition series of isotropic liquid phase (Iso) -cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase (SmC * ), and isotropic liquid phase (Iso) -chiral smectic phase (SmC * ) under reduced temperature . , Showing the phase transition series of
The smectic layer of the liquid crystal 85 having a substantially normal line direction may be used, and a state in which the memory property is lost in the SmC * phase may be formed by any of the following methods. Ch-SmC * phase transition, or Iso-SmC
* Method of applying either positive or negative DC voltage to liquid crystal 85 between a pair of substrates at the time of phase transition Method of arranging alignment control films made of different materials so that liquid crystal 85 is sandwiched Pair of liquid crystal 85 sandwiched For the orientation control film of, the processing method (film forming conditions, rubbing strength, U
Different treatment conditions such as V light irradiation) A pair of alignment control films are arranged so as to sandwich the liquid crystal 85, and a base layer is arranged on the back side (substrate side) of each alignment control film. Method of varying species and film thickness As the liquid crystal exhibiting the chiral smectic phase, the liquid crystal described in the first embodiment can be used.
A polarizing plate may be used as appropriate as shown in the above embodiment.

【0141】次に、本実施の形態に係る表示装置100
の駆動方法について、図16及び図17を参照して説明
する。
Next, the display device 100 according to the present embodiment.
The driving method of will be described with reference to FIGS. 16 and 17.

【0142】本実施の形態においては、1つのフレーム
期間F0 を、図16に示すように複数のフィールド期間
1 ,F2 ,F3 に分割し、各フィールド期間F1 ,F
2 ,F3 をさらに複数のサブフィールド期間1F,2F
に分割し、前記カラー光源101から前記表示素子80
に対してはフィールド期間F1 ,F2 ,F3 毎に色を変
えながら複数色の光を順次出射させ(同図(a) 参照)、
前記表示素子80によって前記光の出射に同期した該光
のスイッチングを行うことにより、1つのフィールド期
間F1 ,F2 又はF3 における少なくとも1つのサブフ
ィールド期間1Fにおいては高輝度画像を表示すると共
に、他の少なくとも1つのサブフィールド期間2Fにお
いては低輝度画像を表示する(同図(d)参照)、ように
なっており、各フィールド期間F1 ,F2 ,F3 毎に表
示されるカラー画像が視覚的に混色されてフルカラー画
像として認識されるようになっている。
[0142] In this embodiment, one frame period F 0, is divided into a plurality of field periods F 1, F 2, F 3 as shown in FIG. 16, each field period F 1, F
2 , F 3 is further divided into a plurality of subfield periods 1F, 2F
The color light source 101 to the display element 80.
In contrast, a plurality of colors of light are sequentially emitted while changing the colors for each of the field periods F 1 , F 2 , and F 3 (see (a) in the figure).
By switching the light in synchronization with the emission of the light by the display element 80, a high-brightness image is displayed in at least one subfield period 1F in one field period F 1 , F 2 or F 3 . , A low-brightness image is displayed in at least one other sub-field period 2F (see (d) in the same figure), and the color displayed in each field period F 1 , F 2 , F 3 is displayed. The images are visually mixed to be recognized as a full-color image.

【0143】この場合、各フィールド期間F1 ,F2
3 を、図17に示すように3つのサブフィールド期間
1F,2F,3Fに分割し、1つのサブフィールド期間
1Fにおいては高輝度画像を表示し、1つのサブフィー
ルド期間2Fにおいては低輝度画像を表示し、残りの1
つのサブフィールド期間3Fにおいては輝度をほぼ0に
する、ようにしてもよい。
In this case, each field period F 1 , F 2 ,
As shown in FIG. 17, F 3 is divided into three subfield periods 1F, 2F, 3F, a high-luminance image is displayed in one subfield period 1F, and a low-luminance image is displayed in one subfield period 2F. Is displayed and the remaining one
In one subfield period 3F, the luminance may be set to almost 0.

【0144】また、1つのフレーム期間F0 に含まれる
フィールド期間の数は、カラー光源101から照射され
る各色光の数に応じて決定すれば良い。例えば、カラー
光源101から照射される各色光がRGB(赤色、緑
色、青色)の3色である場合には、1つのフレーム期間
0 に含まれるフィールド期間の数を3つ(F1
2,F3 )とすれば良い。
The number of field periods included in one frame period F 0 may be determined according to the number of color lights emitted from the color light source 101. For example, when each color light emitted from the color light source 101 is of three colors of RGB (red, green, blue), the number of field periods included in one frame period F 0 is three (F 1 ,
F 2 , F 3 ).

【0145】さらに、同一フィールド期間F1 ,F2
はF3 における高輝度画像と低輝度画像とは、輝度が異
なるだけの同一画像とすれば良く、各フィールド期間F
1 ,F2 又はF3 における画像は、照射されている光の
色に応じた画像(すなわち、フルカラー画像の色再現性
が良好となるような画像)とすれば良い。
Further, the high-luminance image and the low-luminance image in the same field period F 1 , F 2 or F 3 may be the same image having only different luminances.
The image at 1 , F 2 or F 3 may be an image corresponding to the color of the irradiated light (that is, an image that provides good color reproducibility of a full-color image).

【0146】一方、前記低輝度画像の輝度が、前記高輝
度画像の輝度の1/5以下でかつ0より大きくなるよう
にすると良い。かかる輝度の調整は、表示素子80とし
て液晶素子を用いた場合には、前記一対の電極82a,
82bに電圧を印加して前記液晶85を駆動し光の透過
率を調整することによって達成すれば良く、図7に示す
特性の液晶85を用いた場合には、高輝度画像の場合に
は+V1 なる電圧を印加し、低輝度画像の場合には−V
1 なる電圧を印加すれば良い。
On the other hand, it is preferable that the luminance of the low-luminance image is ⅕ or less of the luminance of the high-luminance image and greater than 0. When a liquid crystal element is used as the display element 80, the brightness adjustment is performed by the pair of electrodes 82a,
This may be achieved by applying a voltage to 82b to drive the liquid crystal 85 to adjust the light transmittance, and when the liquid crystal 85 having the characteristics shown in FIG. 7 is used, + V in the case of a high-luminance image. When the voltage of 1 is applied and the low brightness image is -V
A voltage of 1 may be applied.

【0147】また、表示素子80における画像表示は線
順次走査で行えば良い。
Image display on the display element 80 may be performed by line-sequential scanning.

【0148】図14は、表示装置の駆動方法の一例とし
て、図11及び図12に示したアクティブマトリクス型
液晶素子の駆動方法を示す図であり、同図(a) は、ある
1本のゲート線Gi にゲート電圧Vgが印加される様子
を示し、同図(b) は、ある1本のソース線Sj にソース
電圧Vsが印加される様子を示し、同図(c) は、これら
ゲート線Gi 及びソース線Sj の交差部の画素(すなわ
ち、液晶49)に電圧Vpixが印加される様子を示
し、同図(d) は、当該画素における透過光量の変化を示
す。
FIG. 14 is a diagram showing a driving method of the active matrix type liquid crystal element shown in FIGS. 11 and 12, as an example of the driving method of the display device. FIG. 14A shows a certain gate. A state where the gate voltage Vg is applied to the line G i is shown, (b) of the same figure shows a state where the source voltage Vs is applied to one source line S j, and (c) of the same figure is shown. A state in which the voltage Vpix is applied to the pixel (that is, the liquid crystal 49) at the intersection of the gate line G i and the source line S j is shown, and FIG. 7D shows the change in the amount of transmitted light in the pixel.

【0149】本駆動方法においては、1つのフレーム期
間F0 を3つのフィールド期間F1,F2 ,F3 に分割
し、各フィールド期間F1 ,F2 ,F3 をさらに2つの
サブフィールド期間1F,2Fに分割している。したが
って、フレーム周波数を60Hzとした場合には、1フ
レーム期間F0 は16.7msecとなり、1つのフィ
ールド期間F1 ,F2 ,F3 は16.7msec/3≒
5.5msecとなり、1つのサブフィールド期間1
F,2Fは5.5msec/2≒2.8msecとな
る。また、液晶49には、図7に示す電圧−透過光量特
性のものが用いられている。
In the present driving method, one frame period F 0 is divided into three field periods F 1 , F 2 , F 3 , and each field period F 1 , F 2 , F 3 is further divided into two subfield periods. It is divided into 1F and 2F. Therefore, when the frame frequency is 60 Hz, one frame period F 0 is 16.7 msec, and one field period F 1 , F 2 , F 3 is 16.7 msec / 3≈.
It becomes 5.5 msec, and one subfield period 1
F and 2F are 5.5 msec / 2≈2.8 msec. The liquid crystal 49 has the voltage-transmitted light amount characteristic shown in FIG.

【0150】いま、あるサブフィールド期間1Fにおい
ては、ある1本のゲート線Gi に一定期間(選択期間T
on)だけゲート電圧Vgが印加され(同図(a) 参
照)、ある1本のソース線Sj には、ゲート電圧Vgの
印加に同期した選択期間Tonに、共通電極42の電位
Vcを基準電位としたソース電圧Vs(=Vx)が印加
される。すると、当該画素のTFT94はゲート電圧V
gの印加によってオンされ、ソース電圧VxがTFT9
4及び画素電極95を介して印加されて液晶容量Clc
及び保持容量Csの充電がなされる。
Now, in a certain subfield period 1F, a certain gate line G i has a certain period (selection period T
on), the gate voltage Vg is applied (see (a) in the figure), and the potential Vc of the common electrode 42 is applied to one source line S j in the selection period Ton synchronized with the application of the gate voltage Vg. A source voltage Vs (= Vx) that is a potential is applied. Then, the TFT 94 of the pixel concerned has a gate voltage V
The source voltage Vx is turned on by the application of g
4 and the liquid crystal capacitance Clc applied via the pixel electrode 95.
And the storage capacitor Cs is charged.

【0151】ところで、選択期間Ton以外の非選択期
間Toffには、ゲート電圧Vgは他のゲート線G1
2 ,…に印加されていて同図(a) に示すゲート線Gi
には印加されず、当該画素のTFT94はオフとなる。
したがって、液晶容量Clc及び保持容量Csは、この
間、充電された電荷を保持することとなる(同図(c)参
照)。これにより、1サブフィールド期間1Fを通じて
液晶49には電圧Vpix(=Vx)が印加され続ける
こととなり、1サブフィールド期間1Fを通じてほぼ同
じ透過光量が維持されることとなる(同図(d) 参照)。
By the way, during the non-selection period Toff other than the selection period Ton, the gate voltage Vg changes to the other gate lines G 1 ,
The gate line G i shown in FIG. 7 (a) is applied to G 2 ,.
Is not applied to the TFT 94, and the TFT 94 of the pixel is turned off.
Therefore, the liquid crystal capacitance Clc and the storage capacitance Cs hold the charged electric charges during this period (see FIG. 7C). As a result, the voltage Vpix (= Vx) is continuously applied to the liquid crystal 49 during one sub-field period 1F, and the same amount of transmitted light is maintained throughout one sub-field period 1F (see FIG. 3D). ).

【0152】次のサブフィールド期間2Fにおいては、
上述したゲート線Gi には再びゲート電圧Vgが印加さ
れ(同図(a) 参照)、これと同期してソース線Sj
は、先のものとは逆極性のソース電圧−Vxが印加され
る(同図(b) 参照)。これによって、ソース電圧−Vx
が液晶容量Clc及び保持容量Csに充電されると共
に、非選択期間Toffにおいてはその電荷が保持され
る(同図(c) 参照)。
In the next subfield period 2F,
The gate voltage Vg is again applied to the above-mentioned gate line G i (see (a) in the same figure), and in synchronization with this, the source voltage −Vx having the opposite polarity to the previous one is applied to the source line S j. (See Figure (b)). Therefore, the source voltage −Vx
Is charged in the liquid crystal capacitance Clc and the storage capacitance Cs, and its charge is held in the non-selection period Toff (see FIG. 7C).

【0153】ところで、液晶49には、図7に示す電圧
−透過光量特性のものが用いられているため、正極性の
ソース電圧Vxが印加されているサブフィールド期間1
Fの透過光量T1 は多くなり、負極性のソース電圧−V
xが印加されているサブフィールド期間2Fの透過光量
2 はほぼ0レベルとなる。そして、1フィールド期間
1 全体ではTx(=T1 )とTy(=T2 )とを平均
した透過光量が得られるが、サブフィールド期間単位で
は、明暗の表示が交互になされることとなる。したがっ
て、動画を表示する場合においてその画質が良好なもの
となる。また、液晶49には、正極性の電圧Vxと負極
性の電圧−Vxが交互に印加されることなるため、液晶
49の劣化が防止される。
By the way, since the liquid crystal 49 having the voltage-transmitted light amount characteristic shown in FIG. 7 is used, the sub-field period 1 in which the positive source voltage Vx is applied.
The transmitted light amount T 1 of F increases, and the negative source voltage −V
The transmitted light amount T 2 in the subfield period 2F in which x is applied becomes almost 0 level. Then, although the transmitted light amount obtained by averaging Tx (= T 1 ) and Ty (= T 2 ) is obtained in the entire one field period F 1 , bright and dark display is alternately performed in the subfield period unit. . Therefore, when displaying a moving image, the image quality is good. Further, since the positive voltage Vx and the negative voltage −Vx are alternately applied to the liquid crystal 49, deterioration of the liquid crystal 49 is prevented.

【0154】ここで、正極性のソース電圧Vxの電圧値
は、液晶49の電圧−透過光量特性と、当該画素に書き
込みたい情報(すなわち、当該画素で得ようとする光学
状態又は表示情報)とに基づいて決定すれば良い。但
し、1フィールド期間F1 全体の透過光量は上述のよう
にTx(=T1 )とTy(=T2 )とを平均したものと
なることから、例えば図7に示すようにT2 が著しく小
さい特性の液晶49を用いる場合には、T1 の値(すな
わち、T1 の値を規定するVxの電圧値)はその分を考
慮して大きめに設定しておくと良い。
Here, the voltage value of the positive source voltage Vx is the voltage-transmitted light amount characteristic of the liquid crystal 49, the information to be written in the pixel (that is, the optical state or display information to be obtained in the pixel). It may be decided based on. However, since the amount of transmitted light in the entire one field period F 1 is the average of Tx (= T 1 ) and Ty (= T 2 ) as described above, T 2 is significantly increased as shown in FIG. 7, for example. When the liquid crystal 49 having a small characteristic is used, the value of T 1 (that is, the voltage value of Vx that defines the value of T 1 ) should be set to a large value in consideration of that amount.

【0155】ところで、上述のように駆動する間(すな
わち、図16に示すフィールド期間F1 )においてはカ
ラー光源101から液晶素子に対して赤色光を照射させ
ておいて、液晶素子に表示した白黒画像を赤色画像とし
て認識せしめ、次のフィールド期間F2 においては緑色
光を照射させておいて緑色画像として認識せしめ、次の
フィールド期間F3 においては青色光を照射させておい
て青色画像として認識せしめ、それらのカラー画像が視
覚的に混色されてフルカラー画像として認識されるよう
になっている。
By the way, during the driving as described above (that is, in the field period F 1 shown in FIG. 16), the liquid crystal element is irradiated with red light from the color light source 101, and the black and white image displayed on the liquid crystal element is displayed. The image is recognized as a red image, green light is irradiated in the next field period F 2 to be recognized as a green image, and blue light is irradiated in the next field period F 3 to be recognized as a blue image. At the very least, these color images are visually mixed to be recognized as a full-color image.

【0156】一方、図17は、同じく図11及び図12
に示したアクティブマトリクス型液晶素子の駆動方法を
示す図であるが、各フィールド期間F1 ,F2 ,F3
2つではなく3つのサブフィールド期間1F,2F,3
Fに分割している。なお、同図(a) は、カラー光源10
1から照射される光を示し、同図(b) は、ある1本のゲ
ート線G1 にゲート電圧Vgが印加される様子を示し、
同図(c) は、ある1本のソース線Si にソース電圧Vs
が印加される様子を示し、同図(d) は、これらゲート線
1 及びソース線Si の交差部の画素(すなわち、液晶
49)に電圧Vpixが印加される様子を示し、同図
(e) は、当該画素における透過光量の変化を示す。ま
た、同図(f) は、ある1本のゲート線Gn にゲート電圧
Vgが印加される様子を示し、同図(g) は、ある1本の
ソース線Sj にソース電圧Vsが印加される様子を示
し、同図(h) は、これらゲート線Gn 及びソース線Sj
の交差部の画素(すなわち、液晶49)に電圧Vpix
が印加される様子を示し、同図(i) は、当該画素におけ
る透過光量の変化を示す。
On the other hand, FIG. 17 is similar to FIG. 11 and FIG.
Is a diagram illustrating a driving method of an active matrix type liquid crystal element shown in each field period F 1, F 2, F 3 and instead of two three subfield 1F, 2F, 3
Divided into F. It should be noted that FIG.
1B shows the light radiated from No. 1, and FIG. 1B shows a state in which the gate voltage Vg is applied to one certain gate line G 1 .
In the same figure (c), the source voltage Vs is applied to one source line S i.
FIG. 6D shows a state in which the voltage Vpix is applied to the pixel (that is, the liquid crystal 49) at the intersection of the gate line G 1 and the source line S i .
(e) shows a change in the amount of transmitted light in the pixel. Further, FIG. 6F shows a state where the gate voltage Vg is applied to a certain one gate line G n, and FIG. 6G shows that the source voltage Vs is applied to a certain one source line S j. FIG. 6H shows the gate line G n and the source line S j.
The voltage Vpix is applied to the pixel (that is, the liquid crystal 49) at the intersection of
Is applied, and FIG. 6 (i) shows a change in the amount of transmitted light in the pixel.

【0157】本駆動方法においては、最初の2つのサブ
フィールド期間1F,2Fにおいては、図14と同様の
方法によって駆動されるが、3つ目のサブフィールド期
間3Fにおいては、ソース線Si の電位を0Vにした状
態でゲート線G1 に再びゲート電圧Vgが印加される
(同図(b) (c) 参照)。これによって、液晶容量Clc
及び保持容量Csが除電され、液晶49は電圧が印加さ
れていない状態となり、透過光量T3 は0%となる(同
図(d) (e) 参照)。このようにして、最後のゲート線G
n まで走査されて液晶49のスイッチングが行われ(同
図(f) 〜(i) 参照)、1フィールド期間F1 全体ではT
x(=T1 )とTy(=T2 )とTz(=0V)とを平
均した透過光量が得られる。
In the present driving method, the driving is performed by the same method as in FIG. 14 in the first two subfield periods 1F and 2F, but the source line S i of the third subfield period 3F is driven. The gate voltage Vg is applied to the gate line G 1 again with the potential kept at 0 V (see (b) and (c) of the same figure). Accordingly, the liquid crystal capacitance Clc
The storage capacitor Cs is discharged, and the liquid crystal 49 is not applied with a voltage, and the transmitted light amount T 3 becomes 0% (see (d) and (e) in the same figure). In this way, the last gate line G
The liquid crystal 49 is switched by scanning up to n (see (f) to (i) of the same figure), and T is displayed in the entire one field period F 1.
The amount of transmitted light obtained by averaging x (= T 1 ), Ty (= T 2 ) and Tz (= 0 V) can be obtained.

【0158】ここで、次のフィールド期間F2 でのG発
光は、最後のゲート線Gn に3つ目のゲート電圧Vg
(すなわち、サブフィールド期間3Fにおいて印加した
ゲート電圧Vg)を印加してすぐに行うのではなく、最
後のゲート線Gn に沿った画素の液晶49が黒状態に完
全にリセットされた後に行った方が、完璧な色再現性の
観点からはより好ましい。
Here, in the G emission in the next field period F 2 , the third gate voltage Vg is applied to the last gate line G n.
(I.e., not immediately after applying the gate voltage Vg applied in the subfield period 3F), but after the liquid crystal 49 of the pixel along the last gate line G n is completely reset to the black state. It is more preferable from the viewpoint of perfect color reproducibility.

【0159】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。
Next, the effect of this embodiment will be described.

【0160】本実施の形態によれば、高輝度画像及び低
輝度画像の両方を表示するため、1フィールド期間F
1 ,F2 ,F3 全体ではそれらを平均した輝度の画像が
表示されていることと等価となり、従来のように画像を
全く表示しない期間を設ける場合に比べて画像の輝度を
高めることができる。また、カラー光源101を高輝度
化する必要もなく、消費電力を低くすることができる。
According to the present embodiment, both the high-luminance image and the low-luminance image are displayed, so that one field period F
It is equivalent to displaying an image of the average brightness of 1 , F 2 and F 3 as a whole, and the brightness of the image can be increased as compared to the case where a period in which no image is displayed is provided as in the past. . Further, it is not necessary to increase the brightness of the color light source 101, and the power consumption can be reduced.

【0161】一方、画像表示を線順次走査で行うように
した場合には、カラー光源101の発光タイミングと走
査タイミングとの同期を全ての走査線に対して取ること
は不可能であってそれらのタイミングのズレを生じ、図
16に示す駆動方法を用いた場合には、同図(g) に示す
ように、例えば赤色光が照射されている時点で液晶素子
には青色用の白黒画像が表示されることとなる。かかる
場合、その青色用の白黒画像の輝度が高ければ色再現性
が低下することとなるが、上述のように低輝度画像の輝
度を、高輝度画像の輝度の1/5以下でかつ0より大き
くした場合には、色再現性の低下を抑えることができ
る。
On the other hand, when the image display is performed by line-sequential scanning, it is impossible to synchronize the emission timing of the color light source 101 with the scanning timing for all the scanning lines, and it is impossible to synchronize them. When a timing shift occurs and the driving method shown in FIG. 16 is used, a black-and-white image for blue is displayed on the liquid crystal element when red light is emitted, for example, as shown in FIG. Will be done. In such a case, if the brightness of the black-and-white image for blue is high, the color reproducibility will be reduced. When it is increased, it is possible to suppress the deterioration of color reproducibility.

【0162】また、図17に示す駆動方法を用いた場合
には、同図(i) に示すように、例えば赤色光が照射され
ている時点で液晶素子には青色用の白黒画像(前フレー
ムの青色用の白黒画像)が表示されることとなる。しか
し、該白黒画像の輝度はほぼ0であるため、図16の駆
動方法の場合よりもさらに色再現性の低下を抑えること
ができる。
When the driving method shown in FIG. 17 is used, as shown in FIG. 17 (i), for example, a blue monochrome image (previous frame The black and white image for blue) will be displayed. However, since the brightness of the black-and-white image is almost 0, it is possible to further suppress the deterioration of color reproducibility as compared with the case of the driving method of FIG.

【0163】[0163]

【実施例】(例1) (液晶セルの作製)透明電極として700ÅのITO膜
を形成した厚さ1.1mmの一対のガラス基板を用意し
た。該基板の透明電極上に、下記の繰り返し単位PI−
aを有するポリイミド前駆体をスピンコート法により塗
布し、その後、80℃5分間の前乾燥を行なった後、2
00℃で1時間加熱焼成を施し膜厚200Åのポリイミ
ド被膜を得た。
EXAMPLES (Example 1) (Preparation of liquid crystal cell) A pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm and having a 700-liter ITO film formed as transparent electrodes were prepared. On the transparent electrode of the substrate, the following repeating unit PI-
The polyimide precursor having a is applied by spin coating, and then pre-dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then 2
It was heated and baked at 00 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide film having a film thickness of 200 Å.

【0164】[0164]

【外1】 続いて、当該基板上のポリイミド膜に対して一軸配向処
理としてナイロン布によるラビング処理を施した。ラビ
ング処理の条件は、径10cmのロールにナイロン(N
F−77/帝人製)を貼り合わせたラビングロールを用
い、押し込み量0.3mm、送り速度10cm/se
c、回転数1000rpm、送り回数4回とした。
[Outer 1] Subsequently, the polyimide film on the substrate was subjected to rubbing treatment with a nylon cloth as uniaxial orientation treatment. The condition of the rubbing treatment is nylon (N
F-77 / made by Teijin) using a rubbing roll laminated, push amount 0.3 mm, feed speed 10 cm / se
c, the number of revolutions was 1000 rpm, and the number of feeds was 4 times.

【0165】続いて、一方の基板上にスペーサーとし
て、平均粒径2.0μmのシリカビーズを散布し、各基
板のラビング処理方向が互いに反平行(アンチパラレ
ル)となるように対向させ、均一なセルギャップのセル
(単画素の空セル)を得た。
Subsequently, silica beads having an average particle size of 2.0 μm are dispersed as spacers on one of the substrates, and the substrates are made to face each other so that the rubbing directions of the substrates are antiparallel (antiparallel), and uniform. A cell with a cell gap (empty cell with a single pixel) was obtained.

【0166】(アクティブマトリックスセルの作製)上
記同様の材料、及び条件の透明電極、ポリイミド配向膜
を用い、一方の基板をゲート絶縁膜として窒化シリコン
膜を備えたa−SiTFTを有するアクティブマトリッ
クス基板とし、一方の基板にR,G,Bのカラーフィル
ターを有し、図10に示す画素構造のアクティブマトリ
ックスセル(パネル)を作製した。画面サイズは10.
4インチ、画素数は800×600×RGBとした。
(Production of Active Matrix Cell) Using the same materials and conditions as above, a transparent electrode and a polyimide alignment film were used, and one substrate was used as an active matrix substrate having an a-Si TFT having a silicon nitride film as a gate insulating film. An active matrix cell (panel) having a pixel structure shown in FIG. 10 was manufactured by having R, G, B color filters on one substrate. Screen size is 10.
The size was 4 inches and the number of pixels was 800 × 600 × RGB.

【0167】(液晶組成物の調製)下記液晶性化合物を
混合して液晶組成物LC−1を調製した。構造式に併記
した。構造式に併記した数値は混合の際の重量比率であ
る。
(Preparation of Liquid Crystal Composition) The following liquid crystal compounds were mixed to prepare a liquid crystal composition LC-1. It is also shown in the structural formula. The numerical values given in the structural formulas are weight ratios upon mixing.

【0168】[0168]

【外2】 上記液晶組成物LC−1の物性パラメータを以下に示
す。
[Outside 2] The physical property parameters of the liquid crystal composition LC-1 are shown below.

【0169】[0169]

【外3】 上記のプロセスで作製した単画素のセル及びアクティブ
マトリックスセルに液晶組成物LC−1を等方相の温度
で注入し、液晶をカイラルスメクティック液晶相を示す
温度まで冷却し、この冷却の際、Ch−SmC*相転移
前後において、−5Vのオフセット電圧(直流)電圧を
印加して冷却を行う処理を施し、液晶素子サンプルA、
Bを作製した。かかるサンプルについて、下記の項目に
ついての評価を行った。
[Outside 3] The liquid crystal composition LC-1 was injected at a temperature of an isotropic phase into the single pixel cell and the active matrix cell produced by the above process, and the liquid crystal was cooled to a temperature showing a chiral smectic liquid crystal phase. Before and after the -SmC * phase transition, the liquid crystal element sample A was subjected to a treatment of applying an offset voltage (direct current) voltage of -5 V to perform cooling.
B was produced. With respect to such a sample, the following items were evaluated.

【0170】1.配向状態 素子サンプルAの液晶の配向状態について偏光顕微鏡観
察を行なった。
1. Alignment state The alignment state of the liquid crystal of element sample A was observed with a polarizing microscope.

【0171】その結果、室温(30℃)では、電圧無印
加で最暗軸がラビング方向と若干ずれた状態であり、且
つ層法線方向がセル全体で一方向しかないほぼ均一な配
向状態が観測された。
As a result, at room temperature (30 ° C.), the darkest axis was slightly deviated from the rubbing direction when no voltage was applied, and the layer normal direction was only one direction in the entire cell, resulting in a substantially uniform orientation state. Was observed.

【0172】2.光学応答 液晶素子が示す電気光学応答を測定するために、素子サ
ンプルAについてセルをクロスニコル下でフォトマルチ
プライヤー付き偏光顕微鏡に、偏光軸を電圧無印加状態
で暗視野となるように配置した。
2. In order to measure the electro-optical response of the optically responsive liquid crystal device, the cell of the device sample A was placed under a crossed nicols in a polarization microscope with a photomultiplier so that the polarization axis was in the dark field in the absence of voltage application.

【0173】これに30℃において±5V、0.2Hz
の三角波を印加した際の光学応答を観測すると、正極性
の電圧印加に対しては、印加電圧の大きさに応じて徐々
に透過光量(透過率)が増加していった。一方、負極性
の電圧印加の際の光学応答の様子は、電圧レベルに対し
て透過光量が変化しているものの、その最大光量は、正
極性電圧印加の際の最大透過率と比較すると、1/10
程度であった。
At 30 ° C., ± 5 V, 0.2 Hz
Observing the optical response when the triangular wave was applied, the amount of transmitted light (transmittance) gradually increased according to the magnitude of the applied voltage when a positive voltage was applied. On the other hand, regarding the state of optical response when a negative voltage is applied, although the transmitted light amount changes with respect to the voltage level, the maximum light amount is 1 when compared with the maximum transmittance when a positive voltage is applied. / 10
It was about.

【0174】3.矩形波応答 サンプルAについて三角波応答と同様の装置を用いて、
60Hz(±5V)の矩形波電圧を印如して電圧を変化
させながら光学レベルを測定した。
3. Using a device similar to the triangular wave response for the rectangular wave response sample A,
The optical level was measured while changing the voltage by marking a rectangular wave voltage of 60 Hz (± 5 V).

【0175】その結果、正極性の電圧には、十分に光学
応答し、その光学応答は前状態には依存せずに安定した
中間調状態が得られることが確認できた。また、負極性
の電圧に対しても同じ電圧絶対値の正極性電圧印加の場
合の1/10程度の光学応答が確認きれ、正負の電圧に
対する光学応答の平均値は前状態には依存せず安定した
中間調が得られることが確認できた。
As a result, it was confirmed that a sufficient positive optical response was made to the positive voltage, and a stable halftone state was obtained without depending on the previous state of the optical response. In addition, even with respect to the negative voltage, the optical response of about 1/10 of the case of applying the positive voltage of the same voltage absolute value can be confirmed, and the average value of the optical response with respect to the positive and negative voltages does not depend on the previous state. It was confirmed that a stable halftone could be obtained.

【0176】また、この正極性の矩形波電圧印加によ
る、立ち上がり時間(最暗状態から、所定の電圧印加に
より得ようとする透過率や90%の透過率となる時間)
と、立ち下がり時間(所定の中間調を得るための電圧で
の飽和透過率状態から当該透過率の10%の透過率とな
る時間)での応答速度は、高電圧(5V程度)印加の際
には、夫々0.7ms、0.3msであり、低電圧(1
V程度)印加の際には、夫々2.0ms、0.2msで
あり、一般的なネマチック液晶でのスイッチングに仕較
しても高速応答性が確認された。
Further, the rising time by applying the positive polarity rectangular wave voltage (the transmissivity to be obtained by applying a predetermined voltage or the transmissivity of 90% from the darkest state)
And the response time at the fall time (the time when the transmittance becomes 10% of the transmittance from the saturated transmittance state at the voltage for obtaining a predetermined halftone) is when a high voltage (about 5 V) is applied. Are 0.7 ms and 0.3 ms, respectively, and low voltage (1
(Approx. V), it was 2.0 ms and 0.2 ms, respectively, and high-speed response was confirmed even when compared with switching in a general nematic liquid crystal.

【0177】4.動画質評価 TFTを用いたアクティブマトリックスパネルであるサ
ンプルBを用いて、図14の駆動方法に基づく駆動を行
い画質評価を行った。この動画質評価は10名程度の非
専門家による主観評価とし、下記5段階の尺度(カテゴ
リー)で評価した。評価に使用した画像は、BTAのハ
イビジョン標準画像(静止画)から3種類(肌色チャー
ト、観光案内板、ヨットハーバー)を選び、その中の中
心部分の432×168画素を切り出して使用した。
4. The image quality was evaluated by driving the sample B, which is an active matrix panel using a moving image quality evaluation TFT, based on the driving method shown in FIG. This moving image quality evaluation was a subjective evaluation by about 10 non-experts, and was evaluated according to the following 5 scales (categories). The images used for evaluation were selected from three types (skin color chart, tourist information board, yacht harbor) from the BTA high-definition standard image (still image), and 432 × 168 pixels in the central portion were cut out and used.

【0178】さらにこれらの画像をテレビ番組の一般的
な動き速度程度である6.8(deg/sec)の一定
速度で移動させて動画像を作成し、画像のボケを評価し
た。 ・尺度5…画面の周辺ボケが全く観察されずキレのよい
良好な動画質。 ・尺度4…画面の周辺ボケがはとんど気にならない。 ・尺度3…画面の周辺ボケが観察され、細かい文字は判
別し難い。 ・尺度2…画面の周辺ボケが顕著となり、大きな文字も
判別し難い。 ・尺度1…画面全体にボケが顕著となり、原画像がはと
んど判別不能。
Further, these images were moved at a constant speed of 6.8 (deg / sec) which is a general moving speed of television programs to create moving images, and the blurring of the images was evaluated. -Scale 5: Good image quality with good sharpness without any peripheral blurring of the screen being observed.・ Measurement 4 ... Bokeh around the screen is of little concern. -Scale 3 ... Blurring around the screen is observed, making it difficult to distinguish small characters. -Scale 2 ... Blurring around the screen becomes noticeable, making it difficult to distinguish large characters. -Scale 1 ... Blurring becomes noticeable on the entire screen, and the original image is almost indistinguishable.

【0179】このときの画像ソースのコンピューター側
からの出力は、1秒間に60画面分を順次走査(プログ
レッシブ)するようなピクチャーレートとした。
The output of the image source from the computer side at this time was set to a picture rate such that 60 screens were sequentially scanned (progressive) per second.

【0180】まず、TFTパネル側(サンプル)の表示
は、1秒間に60フレームの表示を行い、1フレームを
複数フィールドに分割はせずフレーム反転駆動を行っ
た。
First, for display on the TFT panel side (sample), 60 frames were displayed per second, and frame inversion driving was performed without dividing one frame into a plurality of fields.

【0181】その結果、若干ではあるが動画像の周辺ぼ
けが観測された。この周辺ぼけ度合いを主観評価する
と、上記5段階評価で3〜4程度であった。
As a result, the peripheral blur of the moving image was slightly observed. Subjective evaluation of the degree of peripheral blur was about 3 to 4 in the above-mentioned five-level evaluation.

【0182】更に、1フレームを2つのフィールドに分
割し、最初のフィールドで正極性電圧、続くフィールド
で負極性電圧(両フィールドの電圧レベルは同じ)を印
加し実質的に周波数120Hzで動作させた場合、実用
上充分な輝度を有し、フリッカが全く観察されず、周辺
ぼけが全く感じられない動画像が観察され、理想的な動
画像が得られた。上記の5段階評価では5のレベルであ
った。
Further, one frame was divided into two fields, a positive voltage was applied in the first field, and a negative voltage (the voltage level in both fields was the same) was applied in the subsequent fields, and the system was operated substantially at a frequency of 120 Hz. In this case, a moving image having practically sufficient brightness, no flicker was observed, and no peripheral blur was observed was observed, and an ideal moving image was obtained. The level was 5 in the above 5-point evaluation.

【0183】なお、この評価を一般的なCRTを用いて
行うと5段階評価で全員が5、応答が数十mSかかる市
販のTFTタイプの液晶ディスプレイを用いると5段階
評価で2〜3程度の評価結果であった。
If this evaluation is carried out using a general CRT, all of them are 5 in a 5-step evaluation, and if a commercially available TFT type liquid crystal display that requires a response of several tens of ms is used, it is about 2-3 in a 5-step evaluation. It was an evaluation result.

【0184】(例2) (液晶セルの作製)透明電極として700ÅのITO膜
を形成した厚さ1.1mmの一対のガラス基板を用意し
た。該基板の透明電極上に、下記の繰り返し単位PI−
bを有するポリイミド前駆体をスピンコート法により塗
布し、その後、80℃5分間の前乾燥を行なった後、2
00℃で1時間加熱焼成を施し膜厚50Åのポリイミド
被膜を得た。
Example 2 (Preparation of Liquid Crystal Cell) A pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm and having a 700 Å ITO film formed thereon as transparent electrodes were prepared. On the transparent electrode of the substrate, the following repeating unit PI-
The polyimide precursor having b is applied by spin coating, and then pre-dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then 2
It was heated and baked at 00 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide film having a film thickness of 50 Å.

【0185】[0185]

【外4】 続いて、当該基板上のポリイミド膜に対して一軸配向処
理としてナイロン布によるラビング処理を施した。ラビ
ング処理の条件は、径10cmのロールにナイロン(N
F−77/帝人製)を貼り合わせたラビングロールを用
い、押し込み量0.3mm、送り速度10cm/se
c、回転数1000rpm、送り回数4回とした。
[Outside 4] Subsequently, the polyimide film on the substrate was subjected to rubbing treatment with a nylon cloth as uniaxial orientation treatment. The condition of the rubbing treatment is nylon (N
F-77 / made by Teijin) using a rubbing roll laminated, push amount 0.3 mm, feed speed 10 cm / se
c, the number of revolutions was 1000 rpm, and the number of feeds was 4 times.

【0186】続いて、一方の基板上にスペーサーとし
て、平均粒径1.4μmのシリカビーズを散布し、各基
板のラビング処理方向が互いに反平行(アンチパラレ
ル)となるように対向させ、均一なセルギャップのセル
(単画素の空セル)を得た。
Subsequently, silica beads having an average particle size of 1.4 μm were dispersed as spacers on one of the substrates, and the substrates were made to face each other so that the rubbing treatment directions of the substrates were antiparallel to each other, and uniform. A cell with a cell gap (empty cell with a single pixel) was obtained.

【0187】(アクティブマトリックスセルの作製)上
記同様の材料、及び条件の透明電極、ポリイミド配向膜
を用い、一方の基板をゲート絶縁膜として窒化シリコン
膜を備えたa−SiTFTを有するアクティブマトリッ
クス基板とし、一方の基板にR,G,Bのカラーフィル
ターを有し、図10に示す画素構造のアクティブマトリ
ックスセル(パネル)を作製した。画面サイズは10.
4インチ、画素数は800×600×RGBとした。
(Production of Active Matrix Cell) Using the same materials and conditions as above, a transparent electrode and a polyimide alignment film were used, and one substrate was used as an active matrix substrate having an a-Si TFT having a silicon nitride film as a gate insulating film. An active matrix cell (panel) having a pixel structure shown in FIG. 10 was manufactured by having R, G, B color filters on one substrate. Screen size is 10.
The size was 4 inches and the number of pixels was 800 × 600 × RGB.

【0188】これら単画素のセル、アクティブマトリッ
クスセルに液晶組成物LC−1を等方相の温度で注入
し、液晶をカイラルスメクティック液晶相を示す温度ま
で冷却し、この冷却の際に、Ch−SmC*相転移時に
DCオフセット(−5V)を印加したサンプルC(単画
素のセル)及びD(アクティブマトリックスセル)を作
製した。
The liquid crystal composition LC-1 was injected into these single pixel cells and active matrix cells at an isotropic phase temperature, and the liquid crystal was cooled to a temperature showing a chiral smectic liquid crystal phase. Samples C (single pixel cell) and D (active matrix cell) to which a DC offset (−5 V) was applied during the SmC * phase transition were prepared.

【0189】これらサンプルC,Dについて例1の1〜
4と同様の評価を行ったところ、それぞれ例1のサンプ
ルA及びBと同様の挙動及び特性が得られ、配向膜種、
配向膜厚、セル厚が変化しても、同様な状態が再現され
ることが確認された。
Regarding Samples C and D,
When the same evaluation as in Example 4 was performed, the same behavior and characteristics as those of Samples A and B of Example 1 were obtained.
It was confirmed that the same state was reproduced even if the orientation film thickness and the cell thickness were changed.

【0190】尚、この正極性の矩形波電圧印加による、
立ち上がり時間(最暗状態から、所定の電圧印加により
得ようとする透過率の90%の透過率となる時間)と、
立ち下がり時間(所定の中間調を得るための電圧での飽
和透過率状態から当該透過率の10%の透過率となる時
間)での応答速度は、高電圧(4V程度)印加の際に
は、夫々0.6ms、0.2msであり、低電圧(1V
程度)印加の際には、夫々1.7ms、0.2msであ
り、一般的なネマチック液晶でのスイッチングに比較し
ても高速応答性が確認された。
By applying the positive rectangular wave voltage,
Rise time (time from the darkest state to a transmittance of 90% of the transmittance to be obtained by applying a predetermined voltage),
The response speed at the fall time (the time when the transmittance becomes 10% of the transmittance from the saturated transmittance state at the voltage for obtaining a predetermined halftone) is as follows when a high voltage (about 4 V) is applied. , 0.6 ms and 0.2 ms, respectively, and low voltage (1 V
(Approx.), It was 1.7 ms and 0.2 ms, respectively, and high-speed response was confirmed even when compared with switching in a general nematic liquid crystal.

【0191】(例3) (液晶セルの作製)ラビングを平行(パラレル)とした
以外は例1と同様にして空セル、アクティブマトリック
スセルを作製し、液晶注入時、オフセット電圧印加冷却
処理を行い液晶素子サンプルE及びFを得た。
Example 3 (Production of Liquid Crystal Cell) An empty cell and an active matrix cell were produced in the same manner as in Example 1 except that rubbing was performed in parallel, and an offset voltage application cooling treatment was performed at the time of liquid crystal injection. Liquid crystal element samples E and F were obtained.

【0192】これらサンプルE及びFについて例1と同
様の評価(配向状対、光学応答、矩形波応答、動画質応
答を行った。
These samples E and F were evaluated in the same manner as in Example 1 (aligned pair, optical response, rectangular wave response, moving image quality response).

【0193】1.配向状態 サンプルEについて、室温(30℃)では最暗軸がラビ
ング方向と若干ずれた状態であり、かつ層法線方向がセ
ル全体で一方向しかないほぼ均一な配向状態が観測され
た。またC1配向領域とC2配向領域が半々の割合で混
在した配向状態となっていた。
1. Regarding the orientation state sample E, at room temperature (30 ° C.), the darkest axis was slightly displaced from the rubbing direction, and a substantially normal orientation state in which the layer normal direction was only one direction in the entire cell was observed. In addition, the C1 orientation region and the C2 orientation region were in a mixed state at a ratio of half.

【0194】2.光学応答 サンプルEについて、例1と同様に±5V、0.2Hz
の三角波を印加した際のセル全体の光学応答を観測する
と、例1と同様の結果が得られた。
2. For optical response sample E, ± 5 V, 0.2 Hz as in Example 1.
When the optical response of the entire cell when the triangular wave of 1 was applied was observed, the same results as in Example 1 were obtained.

【0195】次いで、セル内のC1領域、C2領域を個
別に観測してみると、C1領域は光学レベル50%程度
まではドメインレススイッチングしているものの、それ
以上に電圧強度を上げるとドメイン反転している様子が
観測された。一方C2領域は飽和電圧に達するまでドメ
インレススイッチングしていた。また、C2配向部分の
方が同じ透過光量を得るための必要電圧値が低かった。
Next, when the C1 region and the C2 region in the cell are individually observed, the C1 region is domainless-switched up to an optical level of about 50%, but when the voltage intensity is further increased, domain inversion occurs. It was observed that it was doing. On the other hand, in the C2 region, domainless switching was performed until the saturation voltage was reached. Further, the voltage value required to obtain the same amount of transmitted light was lower in the C2 oriented portion.

【0196】3.矩形波応答 サンプルEについて、例1と同様に60Hzの矩形波を
印加して電圧を変化させながら光学応答特性を測定し
た。
3. For the rectangular wave response sample E, the optical response characteristics were measured while applying a rectangular wave of 60 Hz and changing the voltage in the same manner as in Example 1.

【0197】その結果、セル全体の光学応答を観測する
と、例1と同様の結果が得られた。したがって、TFT
アクティブマトリックス駆動による振幅変調によりアナ
ログ階調表示が可能である。一方C1,C2を個別に観
測してみると、C2配向部分の方が同じ透過光量を得る
ための必要電圧値が低かったのは三角波応答の実験と同
様である。
As a result, when the optical response of the entire cell was observed, the same result as in Example 1 was obtained. Therefore, the TFT
Analog gradation display is possible by amplitude modulation by active matrix driving. On the other hand, when C1 and C2 were observed individually, the voltage required to obtain the same amount of transmitted light was lower in the C2 oriented portion, as in the triangular wave response experiment.

【0198】また、この正極性の矩形波電圧印加によ
る、立ち上がり時間(最時状態から、所定の電圧印加に
より得ようとする透過率の90%の透過率となる時間)
と、立ち下がり時間(所定の電圧での飽和透過率状態か
ら当該透過率の10%の透過率となる時間)での応答速
度は、高電圧(5V程度)印加の際には、夫々0.6m
s、0.3msであり、低電圧(1V程度)印加の際に
は、夫々1.8ms、0.2msであり、一般的なネマ
チック液晶でのスイッチングに比較しても高速応答性が
確認された。
Further, the rising time by applying this positive polarity rectangular wave voltage (the time when the transmittance becomes 90% of the transmittance which is to be obtained by applying a predetermined voltage from the most recent state).
And the response speed at the fall time (the time when the transmittance becomes 10% of the transmittance from the saturated transmittance state at a predetermined voltage) is 0. 6m
s, 0.3 ms, and 1.8 ms and 0.2 ms, respectively, when a low voltage (about 1 V) is applied, and high-speed response is confirmed even when compared with general nematic liquid crystal switching. It was

【0199】4.動画質評価 サンプルFについて、例1と同様(60Hz駆動とフレ
ーム分割駆動による120Hz駆動)にアクティブマト
リックス駆動における動画質の評価を行った。例1の結
果と同様に、実用上十分と思われる輝度を有し、周辺ぼ
けが全く感じられない動画像が観測された。この周辺ぼ
け度合いを主観評価すると、5段階評価カテゴリーで5
であった。
4. With respect to the moving image quality evaluation sample F, the moving image quality in the active matrix driving was evaluated in the same manner as in Example 1 (60 Hz driving and 120 Hz driving by frame division driving). Similar to the results of Example 1, a moving image having a brightness considered to be practically sufficient and no peripheral blur was observed was observed. Subjective evaluation of the degree of blurring around this area gives 5 out of 5 categories.
Met.

【0200】(例4) (液晶セルの作製)透明電極として700ÅのITO膜
を形成した厚さ1.1mmの一対のガラス基板を用意し
た。該基板の透明電極上に、市販のTFT用配向膜SE
−7992(日産化学社製)をスピンコート法により塗
布し、その後、80℃5分間の前乾燥を行なった後、2
00℃で1時間加熱焼成を施し膜厚50Åのポリイミド
被膜を得た。
Example 4 (Fabrication of Liquid Crystal Cell) A pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm and having a 700-liter ITO film formed as transparent electrodes were prepared. A commercially available alignment film SE for TFT is formed on the transparent electrode of the substrate.
-7992 (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied by spin coating, and then pre-dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then 2
It was heated and baked at 00 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide film having a film thickness of 50 Å.

【0201】続いて、当該基板上のポリイミド膜に対し
て一軸配向処理としてナイロン布によるラビング処理を
施した。ラビング処理の条件は、径10cmのロールに
ナイロン(NF−77/帝人製)を貼り合わせたラビン
グロールを用い、押し込み量0.3mm、送り速度10
cm/sec、回転数1000rpm、送り回数4回と
した。
Subsequently, the polyimide film on the substrate was subjected to rubbing treatment with a nylon cloth as uniaxial orientation treatment. The condition of the rubbing treatment is a rubbing roll in which nylon (NF-77 / manufactured by Teijin) is bonded to a roll having a diameter of 10 cm, and the pushing amount is 0.3 mm and the feeding speed is 10
cm / sec, the number of revolutions was 1000 rpm, and the number of feeds was 4 times.

【0202】続いて、一方の基板上にスペーサーとし
て、平均粒径1.4μmのシリカビーズを散布し、各基
板のラビング処理方向が互いに平行(パラレル)となる
ように対向させ、均一なセルギャップのセル(単画素の
空セル)を得た。
Subsequently, silica beads having an average particle size of 1.4 μm were dispersed as spacers on one of the substrates and faced so that the rubbing treatment directions of the respective substrates were parallel to each other, and a uniform cell gap was formed. Cells (single pixel empty cell) were obtained.

【0203】(アクティブマトリックスセルの作製)上
記同様の材料、及び条件の透明電極、ポリイミド配向膜
を用い、一方の基板をゲート絶縁膜として窒化シリコン
膜を備えたa−SiTFTを有するアクティブマトリッ
クス基板とし、一方の基板にR,G,Bのカラーフィル
ターを有し、図10に示す画素構造のアクティブマトリ
ックスセル(パネル)を作製した。画面サイズは10.
4インチ、画素数は800×600×RGBとした。
(Production of Active Matrix Cell) Using the same materials and conditions as above, a transparent electrode and a polyimide alignment film were used, and one substrate was used as an active matrix substrate having an a-Si TFT having a silicon nitride film as a gate insulating film. An active matrix cell (panel) having a pixel structure shown in FIG. 10 was manufactured by having R, G, B color filters on one substrate. Screen size is 10.
The size was 4 inches and the number of pixels was 800 × 600 × RGB.

【0204】これら単画素セル及びアクティブマトリッ
クスパネルの夫々に液晶組成物LC−1を等方相の温度
で注入し、液晶をカイラルスメクティック液晶相を示す
温度まで冷却し、この冷却の際、Ch−SmC*相転移
前後において−5Vのオフセット(直流)電圧を印加し
て冷却を行う処理を施し、素子サンプルG及びHを得
た。
The liquid crystal composition LC-1 was injected into each of the single pixel cell and the active matrix panel at an isotropic phase temperature, and the liquid crystal was cooled to a temperature showing a chiral smectic liquid crystal phase. Before and after the SmC * phase transition, an offset (direct current) voltage of −5 V was applied to perform cooling, and element samples G and H were obtained.

【0205】これらサンプルG及びRについて例1と同
様の評価(配向状態、光学応答、矩形波応答、動画質応
答)を行った。
These samples G and R were evaluated in the same manner as in Example 1 (alignment state, optical response, rectangular wave response, moving image quality response).

【0206】1.配向状態 サンプルGについて、室温(30℃)では最暗軸がラビ
ング方向と若干ずれた状態であり、かつ層法線方向がセ
ル全体で一方向しかないほぼ均一な配向状態が観測され
た。またセル全体でC2配向となっていることが観測さ
れた。
1. Regarding the alignment state sample G, at room temperature (30 ° C.), the darkest axis was slightly displaced from the rubbing direction, and a substantially normal alignment state in which the layer normal direction was only one direction in the entire cell was observed. It was also observed that the entire cell had a C2 orientation.

【0207】2.光学応答 サンプルGについて、例1と同様に±5V、0.2Hz
の三角波を印加した際のセル全体の光学応答を観測する
と、例1と同様の結果が得られた。
2. For optical response sample G, ± 5 V, 0.2 Hz as in Example 1.
When the optical response of the entire cell when the triangular wave of 1 was applied was observed, the same results as in Example 1 were obtained.

【0208】尚、このセルでは飽和電圧に達するまでド
メインレススイッチングしていた。
In this cell, domainless switching was performed until the saturation voltage was reached.

【0209】3.矩形波応答 サンプルGについて、例1と同様に60Hzの矩形波を
印加して電圧を変化させながら光学応答特性を測定し
た。
[0209] 3. For the rectangular wave response sample G, the optical response characteristics were measured while applying a rectangular wave of 60 Hz and changing the voltage in the same manner as in Example 1.

【0210】その結果、セル全体の光学応答を観測する
と、例1と同様の結果が得られた。
As a result, when the optical response of the entire cell was observed, the same result as in Example 1 was obtained.

【0211】したがって、TFTアクティブマトリック
ス駆動による振幅変調によりアナログ階調表示が可能で
ある。
Therefore, analog gradation display is possible by amplitude modulation by driving the TFT active matrix.

【0212】また、この正極性の矩形波電圧印加によ
る、立ち上がり時間(最暗状態から、所定の電圧印加に
より得ようとする透過率の90%の透過率となる時間)
と、立ち下がり時間(所定の電圧での飽和透過率状態か
ら当該透過率の10%の透過率となる時間)での応答速
度は、高電圧(3V程度)印加の際には、夫々0.5m
s、0.2msであり、低電圧(0.6V程度)印加の
際には、夫々1.6ms、0.2msであり、一般的な
ネマチック液晶でのスイッチングに比較しても高速応答
性が確認された。
Further, the rising time by applying the positive rectangular wave voltage (the time when the transmittance becomes 90% of the transmittance to be obtained by applying a predetermined voltage from the darkest state).
And the response speed at the fall time (time when the transmittance becomes 10% of the transmittance from the saturated transmittance state at a predetermined voltage) is 0. 5m
s, 0.2 ms, and 1.6 ms and 0.2 ms, respectively, when a low voltage (about 0.6 V) is applied, and high-speed responsiveness is obtained even when compared with general nematic liquid crystal switching. confirmed.

【0213】4.動画質評価 サンプルHについて、例1と同様(60Hz駆動とフレ
ーム分割駆動による120Hz駆動)にアクティブマト
リックス駆動における動画質の評価を行った。例1の結
果と同様に、実用上十分と思われる輝度を有し、周辺ぼ
けが全く感じられない動画像が観測された。この周辺ぼ
け度合いを主観評価すると、5段階評価カテゴリーで5
であった。
4. With respect to the moving image quality evaluation sample H, the moving image quality in active matrix driving was evaluated in the same manner as in Example 1 (60 Hz driving and 120 Hz driving by frame division driving). Similar to the results of Example 1, a moving image having a brightness considered to be practically sufficient and no peripheral blur was observed was observed. Subjective evaluation of the degree of blurring around this area gives 5 out of 5 categories.
Met.

【0214】(例5)本実施例は、上述した第2の実施
の形態についてのものであり、表示素子としては実施例
1と同じアクティブマトリクス型の液晶パネルを使用し
た。
Example 5 This example relates to the second embodiment described above, and the same active matrix type liquid crystal panel as in Example 1 was used as the display element.

【0215】また、カラー光源としては図18に示すバ
ックライト光源101を使用した。すなわち、バックラ
イト光源101は、3つの電源110と、3つのトラン
ジスタ111と、RGBの各色光を出射する7個×3組
のLED112と、1つの波形発生器113と、によっ
て構成し、電源110とトランジスタ111と7個のL
ED112とを直列に接続して1つの閉回路を作成し、
トランジスタ111は波形発生器113によってオン/
オフできるようにし、RGBの各色光が順次出射される
ようにした。
As the color light source, the backlight light source 101 shown in FIG. 18 was used. That is, the backlight light source 101 is configured by three power supplies 110, three transistors 111, 7 × 3 sets of LEDs 112 that emit light of each color of RGB, and one waveform generator 113. And transistor 111 and 7 L
ED112 is connected in series to create one closed circuit,
The transistor 111 is turned on / off by the waveform generator 113.
It can be turned off so that the RGB lights are sequentially emitted.

【0216】なお、RGB光源材料として、RはGaA
lAs、G,BはGaNを用いた。また、電源110の
電圧は、Rが約14Vとし、G、Bが約25Vとし、電
流値は最大20mAとした。
As an RGB light source material, R is GaA
GaN was used for lAs, G, and B. Further, the voltage of the power source 110 was such that R was about 14 V, G and B were about 25 V, and the maximum current value was 20 mA.

【0217】このような液晶装置を、図16に示す駆動
方法で駆動し、 白色表示時の最大輝度 R、G、B各色の色純度 を評価した。
The liquid crystal device as described above was driven by the driving method shown in FIG. 16 and the color luminosity of each of the maximum brightness R, G, and B at the time of white display was evaluated.

【0218】その結果、±5V駆動でのパネル輝度は1
10[cd/m2 ]であった。また、±5V駆動で色純
度を観察したが、走査線の順番に従って徐々に若干の色
味の変化が観測されたが、その変化はさほど大きくなく
実用上はなんら問題ない程度であった。
As a result, the panel brightness at ± 5 V drive is 1
It was 10 [cd / m 2 ]. In addition, when the color purity was observed by driving ± 5 V, a slight change in tint was gradually observed according to the order of the scanning lines, but the change was not so large and practically no problem.

【0219】なお、単画素のセルを実施例1と同様に作
成して配向状態や光学応答や矩形波応答(但し、矩形波
の周波数は60Hzではなく180Hzとした)を調べ
たところ、実施例1と同様の評価が得られた。
A single pixel cell was prepared in the same manner as in Example 1, and the alignment state, optical response and rectangular wave response (however, the frequency of the rectangular wave was 180 Hz instead of 60 Hz) were examined. The same evaluation as 1 was obtained.

【0220】(比較例)本比較例においては、下記に示
す液晶組成物をその右側に併記した重量比率で混合して
液晶49を作成した。
Comparative Example In this comparative example, the liquid crystal composition shown below was mixed in the weight ratio shown on the right side thereof to prepare a liquid crystal 49.

【0221】[0221]

【化1】 なお、作成した液晶の物性パラメータは、以下の通りで
あった。
[Chemical 1] The physical property parameters of the liquid crystal prepared were as follows.

【0222】[0222]

【表1】 なお、液晶注入後の冷却の際に、+3Vのオフセット電
圧(直流電圧)の印加を行った。それ以外の構成や製造
条件等は実施例5と同様にした。
[Table 1] An offset voltage (DC voltage) of + 3V was applied during cooling after the liquid crystal injection. The other configurations and manufacturing conditions were the same as in Example 5.

【0223】また、実施例1と同様の方法によって単画
素のセルを作成して配向状態や三角波応答や矩形波応答
を調べたところ、以下のようになった。 1.配向状態 液晶の配向状態について偏光顕微鏡観察を行なった。そ
の結果、最暗軸がラビング方向とほぼ平行となる配向状
態であり、かつ層法線方向がセル全体で一方向しかない
ほぼ均一な配向状態が観測された。 2.三角波応答 液晶素子が示す電気光学応答を測定するために、クロス
ニコル下でフォトマルチプライヤー付き偏光顕微鏡に、
ラビング方向に偏光軸をあわせて暗視野となるように配
置した。
Further, when a cell of a single pixel was prepared by the same method as in Example 1 and the alignment state, triangular wave response and rectangular wave response were examined, the results were as follows. 1. Alignment state The alignment state of the liquid crystal was observed with a polarizing microscope. As a result, an alignment state was observed in which the darkest axis was almost parallel to the rubbing direction, and the layer normal direction was only one direction throughout the cell, and a substantially uniform alignment state was observed. 2. In order to measure the electro-optical response of the triangular wave response liquid crystal device, a polarization microscope with a photomultiplier under crossed Nicols was used.
The polarization axis was aligned with the rubbing direction so as to form a dark field.

【0224】これにTc−T=10℃において±5V、
0.2Hzの三角波を印加した際の光学応答を観測する
と、正極性への応答は電圧強度を上げるとそれに応じて
徐々に透過光量が増加していくのに対し、一方負極性へ
の応答では、電界無印加時の黒状態から実質的に透過光
量が変化しないことがわかった。
In addition, at Tc-T = 10 ° C., ± 5 V,
Observing the optical response when a 0.2 Hz triangular wave is applied, the response to the positive polarity gradually increases as the voltage intensity increases, whereas the response to the negative polarity shows It was found that the amount of transmitted light did not substantially change from the black state when no electric field was applied.

【0225】また、正極性電圧を印加した状態(白表
示)から電圧を切ると、黒状態へ緩和(スイッチング)
する事が確認された。 3.矩形波応答 三角波応答と同様の装置を用いて、180Hzの矩形波
を印加して0〜5Vの範囲で電圧を変化させながら光学
レベルを測定した。
When the voltage is turned off from the state where the positive voltage is applied (white display), the state is relaxed to the black state (switching).
It was confirmed to do. 3. Rectangular Wave Response Using an apparatus similar to the triangular wave response, a 180 Hz rectangular wave was applied and the optical level was measured while changing the voltage in the range of 0 to 5V.

【0226】その結果、全ての素子が正極性の電圧のみ
に応答し、電圧レベルを変えることで輝度レベルを変化
させることが可能であった。
As a result, all the elements responded only to the positive voltage, and it was possible to change the luminance level by changing the voltage level.

【0227】また、この正極性の矩形波電圧(飽和電圧
は全て約5v)印加による、立ち上がり時間(最暗状態
から、所定の電圧印加により得ようとする透過率の90
%の透過率となる時間)と、立ち下がり時間(所定の電
圧での飽和透過率状態から当該透過率の10%の透過率
となる時間)での応答速度は、高電圧(5V程度)印加
の際には、夫々0.6〜0.9ms、0.2〜0.3m
sであり、いずれも1ms以下という高速応答が実現さ
れており、RGBシリアル駆動が可能であることが確認
された。
Further, the rising time (90% of the transmittance to be obtained by applying a predetermined voltage from the darkest state) by applying the rectangular wave voltage of positive polarity (saturation voltage is all about 5 V).
%), And the fall time (the time when the transmittance becomes 10% of the transmittance from the saturated transmittance state at a predetermined voltage) at the fall time, a high voltage (about 5 V) is applied. In case of, 0.6-0.9ms, 0.2-0.3m respectively
It was confirmed that a high-speed response of 1 ms or less was realized and RGB serial driving was possible.

【0228】さらに、本比較例にて作成したアクティブ
マトリクス型の液晶パネルを用いて実施例5と同様にR
GBシリアル駆動評価を行ったところ、±5V駆動で色
純度を観察したが、パネル全面において均一な色が表現
されていたが、±5V駆動でのパネル輝度は100[c
d/m2 ]であり、実施例5に比べて暗くなっていた。
Further, using the active matrix type liquid crystal panel prepared in this comparative example, the same R as in Example 5 was used.
When GB serial drive was evaluated, color purity was observed at ± 5 V drive. A uniform color was expressed on the entire panel surface, but panel brightness at ± 5 V drive was 100 [c
d / m 2 ], which was darker than that of Example 5.

【0229】(例6)本実施例は、上述した第2の実施
の形態についてのものであって、実施例5と同様のアク
ティブマトリクス型液晶パネル並びにバックライト光源
101を作成した。
Example 6 This example relates to the second embodiment described above, and an active matrix type liquid crystal panel and a backlight source 101 similar to those in Example 5 were prepared.

【0230】図17に示す駆動方法で駆動してRGBシ
リアル駆動評価(±5V駆動をした場合のR、G、B各
色の色純度の評価)を行ったところ、色再現性は良好で
あった。
When driven by the driving method shown in FIG. 17 to perform RGB serial drive evaluation (evaluation of color purity of each color of R, G, B when ± 5 V drive), good color reproducibility was obtained. .

【0231】なお、単画素のセルを実施例1と同様に作
成して配向状態や光学応答や矩形波応答(但し、矩形波
の周波数は60Hzではなく270Hzとした)を調べ
たところ、実施例1と同様の評価が得られた。
A single pixel cell was prepared in the same manner as in Example 1, and the alignment state, optical response and rectangular wave response (however, the frequency of the rectangular wave was 270 Hz instead of 60 Hz) were examined. The same evaluation as 1 was obtained.

【0232】[0232]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた液晶表示
子であって、高速応答且つ階調制御が可能であり、動画
質に優れた最輝度の液晶表示素子が提供される。
As described in detail above, according to the present invention,
A liquid crystal display element using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, capable of high-speed response and gradation control, and providing a liquid crystal display element of the highest brightness with excellent moving image quality.

【0233】また、1つのフィールド期間における少な
くとも1つのサブフィールド期間においては高輝度画像
を表示すると共に、他の少なくとも1つのサブフィール
ド期間においては低輝度画像を表示するようにした場合
には、1フィールド期間全体ではそれらを平均した輝度
の画像が表示されていることと等価となり、従来のよう
に画像を全く表示しない期間を設ける場合に比べて画像
の輝度を高めることができる。また、カラー光源を高輝
度化する必要もなく、消費電力を低くすることができ
る。
If a high-brightness image is displayed in at least one subfield period in one field period and a low-brightness image is displayed in another at least one subfield period, 1 In the entire field period, it is equivalent to displaying an image with an averaged luminance, and the luminance of the image can be increased as compared with the case where a period in which no image is displayed is provided as in the conventional case. Further, it is not necessary to increase the brightness of the color light source, and the power consumption can be reduced.

【0234】さらに、画像表示を線順次走査で行う場合
において色再現性の低下を抑えることができる。
Furthermore, when the image display is performed by line-sequential scanning, it is possible to suppress the deterioration of color reproducibility.

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

【図1】(a)及び(b):SSFLC型の素子におけ
る液晶配向状態での液晶分子及び液晶の層構造を示す模
式図。
1A and 1B are schematic views showing a layer structure of liquid crystal molecules and liquid crystals in a liquid crystal alignment state in an SSFLC type device.

【図2】(a)及び(b):図1(a)及び(b)に示
す液晶配向状態における、ダイレクタを示す模式図。
2A and 2B are schematic diagrams showing directors in a liquid crystal alignment state shown in FIGS. 1A and 1B.

【図3】(a):SSFLCにおける各液晶相での配向
状態を示す模式図。 (b):本発明の液晶素子の一態様における各液晶相で
の配向状態を示す模式図。
FIG. 3A is a schematic diagram showing an alignment state in each liquid crystal phase in SSFLC. (B): A schematic view showing an alignment state in each liquid crystal phase in one embodiment of the liquid crystal element of the present invention.

【図4】本発明の液晶素子の一態様におけるカイラルス
メクチック液晶相での配向状態を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an alignment state in a chiral smectic liquid crystal phase in one embodiment of the liquid crystal element of the present invention.

【図5】カイラルスメクチックC相での配向状態を示す
模式図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an alignment state in a chiral smectic C phase.

【図6】(a)〜(d):本発明の液晶素子の一態様に
おけるカイラルスメクチック液晶相での電圧印加による
液晶分子の反転挙動を示す模式図。
6A to 6D are schematic diagrams showing inversion behavior of liquid crystal molecules by voltage application in a chiral smectic liquid crystal phase in one embodiment of the liquid crystal element of the present invention.

【図7】本発明の液晶素子における電圧一透過率特性の
一例を示す線図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of voltage-transmittance characteristics in the liquid crystal element of the present invention.

【図8】(a)及び(b):SSFLCにおける双安定
配向状態でのポテンシャルの状態をC1配向状態、C2
配向状態の夫々について示す模式図。
8 (a) and (b): C1 orientation state and C2 potential state in bistable orientation state in SSFLC.
The schematic diagram shown about each of an orientation state.

【図9】(a)及び(b):本発明の液晶素子における
配向状態でのポテンシャルの状態をC1配向状態、C2
配向状態の夫々について示す模式図。
9 (a) and (b): C1 alignment state and C2 potential state in the alignment state in the liquid crystal device of the present invention.
The schematic diagram shown about each of an orientation state.

【図10】本発明の液晶素子の一実施態様を示す断面
図。
FIG. 10 is a sectional view showing an embodiment of a liquid crystal element of the present invention.

【図11】本発明の液晶素子をアクティブマトリクス型
の素子に適用した場合の構成例を示す平面図。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration example when the liquid crystal element of the present invention is applied to an active matrix type element.

【図12】本発明の液晶素子をアクティブマトリクス型
の素子に適用した場合の一画素の構成例を示す断面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration example of one pixel when the liquid crystal element of the present invention is applied to an active matrix type element.

【図13】図10に示す素子構造の等価回路を示す図。13 is a diagram showing an equivalent circuit of the element structure shown in FIG.

【図14】本発明の液晶素子をアクティブマトリクス駆
動する際の駆動波形及び光学特性の一例を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of drive waveforms and optical characteristics when an active matrix drive of the liquid crystal element of the present invention is performed.

【図15】本発明にて駆動される表示装置の構成の一例
を示すブロック図。
FIG. 15 is a block diagram showing an example of the configuration of a display device driven by the present invention.

【図16】本発明に係る駆動方法の一例を示すタイミン
グチャート図。
FIG. 16 is a timing chart showing an example of a driving method according to the present invention.

【図17】本発明に係る駆動方法の他の例を示すタイミ
ングチャート図。
FIG. 17 is a timing chart showing another example of the driving method according to the present invention.

【図18】バックライト光源の構成の一例を示す回路
図。
FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a backlight light source.

【図19】従来の液晶装置の構成の一例を示すブロック
図。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional liquid crystal device.

【図20】従来の液晶装置の駆動方法の一例を示すタイ
ミングチャート図。
FIG. 20 is a timing chart showing an example of a driving method of a conventional liquid crystal device.

【図21】本発明に係る駆動方法の他の例を示すタイミ
ングチャート図。
FIG. 21 is a timing chart showing another example of the driving method according to the present invention.

【図22】本発明の他の液晶素子における電圧−透過率
特性の一例を示す図。
FIG. 22 is a diagram showing an example of voltage-transmittance characteristics in another liquid crystal element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12 基板 13 液晶 14,14a,14b,14C 液晶分子 15 コーン 16 スメクチック層 17 コーン底面 18a,18b Cダイレクタ 81a,81b 基板 82a,82b 電極 83a、83b 絶縁膜 84a,84b 配向制御膜 85 カイラルスメクチック液晶 86 スペーサー 11, 12 substrate 13 LCD 14,14a, 14b, 14C Liquid crystal molecules 15 cones 16 smectic layers 17 Cone bottom 18a, 18b C director 81a, 81b substrate 82a, 82b electrodes 83a, 83b insulating film 84a, 84b Orientation control film 85 chiral smectic liquid crystal 86 spacer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 省誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 森山 孝志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 礒部 隆一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−33059(JP,A) 特開 平7−140933(JP,A) 特開 平7−318939(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 560 G09G 3/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Makoto Mori 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Ki Canon Inc. (72) Takashi Moriyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Ki Canon Inc. (72) Inventor Ryuichiro Isobe 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-6-33059 (JP, A) JP-A-7-140933 ( JP, A) JP-A-7-318939 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/133 560 G09G 3/36

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カイラルスメクチック液晶と、該液晶に
電圧を印加する一対の電極と、該液晶を挟持して対向す
ると共に少なくとも一方の対向面に該液晶を配向させる
ための一軸性配向処理が施された一対の基板と、 偏光
板と、該一対の電極に電圧を印加して該液晶を駆動する
ための駆動回路とを備え、1秒間に複数フレームでの画
像を表示する液晶表示素子であって、該液晶は、該一対の基板間において、 電圧無印加時に
は、該液晶の平均分子軸が単安定化された状態を示し、
第一の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸が印
加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置か
ら一方の側にチルトした状態を示し、該第一の極性とは
逆極性の第二の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分
子軸が該単安定化された位置から第一の極性の電圧を印
加したときとは逆側にチルトした状態を示し前記第一の極性の電圧が印加されたときのチルト角の最
大値が、前記第二の極性の電圧が印加されたときのチル
ト角の最大値よりも大きく、 該駆動回路は、1フレームを少なくとも2フィールドに
分割して表示し、1フレーム中の第一フィールドでは、
前記第一の極性の電圧を印加して第一の輝度の階調表示
状態を得、第二フィールドでは、前記第二の極性の電圧
を印加して、第一の輝度で表示した画像と 同一の画像で
輝度のみが異なる第二の輝度の階調表示状態を得て、画
像を表示する、 ことを特徴とする液晶表示素子。
1. A chiral smectic liquid crystal, a pair of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal, and a pair of electrodes sandwiching and facing the liquid crystal, and at least one opposing surface is subjected to a uniaxial alignment treatment for aligning the liquid crystal. Paired substrates, A voltage is applied to the polarizing plate and the pair of electrodes to drive the liquid crystal.
With a drive circuit for multiple frames per second
A liquid crystal display device for displaying an image , wherein the liquid crystal exhibits a state in which the average molecular axis of the liquid crystal is mono-stabilized between the pair of substrates when no voltage is applied,
When a voltage is applied to the first polarity, shows a state where the average molecular axis of the liquid crystal is tilted to one side from the unit stabilized the position at an angle corresponding to the magnitude of the applied voltage, said first polarity and is at the time of applying a voltage of a second polarity opposite polarity, shows a state in which the tilt in the opposite side to the when the average molecular axis of the liquid crystal is applied a first polarity of the voltage from the single stabilized position , The maximum tilt angle when the voltage of the first polarity is applied.
The large value is the chill when the voltage of the second polarity is applied.
The drive circuit is larger than the maximum value of the frame angle ,
It is divided and displayed, and in the first field in one frame,
Gray scale display of the first brightness by applying the voltage of the first polarity
Get the state, in the second field, the voltage of the second polarity
And the same image as the image displayed at the first brightness.
The gradation display state of the second brightness, which differs only in brightness, is obtained, and the
The liquid crystal display device for displaying an image, characterized in that.
【請求項2】 前記第二の輝度は、前記第一の輝度の1
/5より小さいことを特徴とする請求項記載の液晶表
示素子
2. The second brightness is 1 of the first brightness.
The liquid crystal display according to claim 1 , wherein the liquid crystal display is smaller than / 5.
Display element .
【請求項3】 所定第一の輝度で画像を表示するフィー
ルドで第一の透過率となるように光学変調がなされ、前
記第二の輝度で画像を表示するフィールドでは該第一の
透過率の1/5より小さく0より大きい第二の透過率と
なるように光学変調がなされる請求項記載の液晶表示
素子
3. A field for displaying an image at a predetermined first brightness is optically modulated so as to have a first transmittance, and a field for displaying an image at the second brightness has a first transmittance of the first transmittance. the liquid crystal display of claim 1, wherein the made smaller than the optical modulator such that 0 is greater than the second transmittance is 1/5
Element .
【請求項4】 前記第一の極性の電圧印加時における平
均分子軸の最大チルト状態の前記単安定化された位置を
基準にした角度の、前記第二の極性の電圧印加時におけ
る平均分子軸の最大チルト状態の前記単安定化された位
置を基準にした角度に対する比が5以上である請求項
記載の液晶表示素子
4. The average molecular axis at the time of applying the voltage of the second polarity at an angle based on the mono-stabilized position of the maximum tilt state of the average molecular axis at the time of applying the voltage of the first polarity. the ratio to the maximum the angle relative to the monostable position of the tilt state of at least 5 according to claim 1
The liquid crystal display element described.
【請求項5】 前記素子からの出射光量が、電圧無印加
において第一の光量となり、 前記第一の極性の電圧印加時においては、液晶の平均分
子軸の所定のチルト状態で該第一の光量と最も異なる第
二の光量となり、前記第二の極性の電圧印加時において
は、液晶の平均分子軸の所定のチルト状態で該第一の光
量と最も異なる第三の光量となり、 該素子からの出射光量は、前記第一の極性の電圧の大き
さにより液晶の平均分子軸の前記単安定化された位置か
らのチルトの角度を変化させることで、該第一及び第二
の光量間で連続的に可変となることと、 該第三の光量と該第一の光量の差は、該第二の光量と該
第一の光量の差より小さいことを特徴とする請求項
載の液晶表示素子
5. The amount of light emitted from the device is such that no voltage is applied.
When the voltage of the first polarity is applied, the second light amount becomes the second light amount most different from the first light amount in a predetermined tilt state of the average molecular axis of the liquid crystal. When a voltage is applied, the third light amount is the most different from the first light amount in a predetermined tilt state of the average molecular axis of the liquid crystal, and the light amount emitted from the element is the magnitude of the voltage of the first polarity. By changing the tilt angle of the average molecular axis of the liquid crystal from the mono-stabilized position, it becomes continuously variable between the first and second light amounts, and the third light amount and the difference of the first light quantity, the liquid crystal display device according to claim 1, wherein a smaller than the difference between said second quantity and said first quantity.
【請求項6】 前記第一の光量が素子からの出射光量の
中で最低値であり、前記第二の光量が、素子からの出射
光量の中で最大値である請求項記載の液晶表示素子
6. The liquid crystal display according to claim 5, wherein the first amount of light is the lowest value of the amount of light emitted from the device, and the second amount of light is the maximum value of the amount of light emitted from the device. Element .
【請求項7】 前記第二の光量の前記第三の光量に対す
る比が5以上である請求項記載の液晶表示素子
7. The liquid crystal display device according to claim 6 , wherein the ratio of the second light amount to the third light amount is 5 or more.
【請求項8】 前記カイラルスメクチック液晶の相転移
系列が、高温側より、等方性液体相(ISO.)−コレ
ステリック相(Ch)−カイラルスメクチックC相又は
等方性液体相(ISO.)−カイラルスメクチックC相
であって、かつ該液晶のスメクチック層の法線方向が実
質的に一方向であることを特徴とする請求項記載の
晶表示素子
8. The phase transition series of the chiral smectic liquid crystal is an isotropic liquid phase (ISO.)-Cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase or an isotropic liquid phase (ISO.)-From the high temperature side. a chiral smectic C phase, and a liquid of claim 1 wherein the normal direction of the smectic layers of the liquid crystal is characterized by a substantially unidirectional
Crystal display element .
【請求項9】 前記カイラルスメクチック液晶のバルク
状態でのらせんピッチはセル厚の2倍より長い請求項
記載の液晶表示素子
Wherein said chiral smectic helical pitch of the liquid crystal bulk state is longer claim than twice the cell thickness 1
The liquid crystal display element described.
【請求項10】 複数の画素を有し、前記一対の基板の
うち一方が、各画素に対応する電極に接続したアクティ
ブ素子を有する基板であり、アクティブマトリクス駆動
を行う駆動回路を備え、アナログ階調表示を行うことを
特徴とする請求項記載の液晶表示素子
10. A substrate having a plurality of pixels, one of the pair of substrates having an active element connected to an electrode corresponding to each pixel, comprising a drive circuit for performing active matrix drive, and an analog floor. The liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the liquid crystal display device performs gray scale display.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか1項に記
載の液晶表示素子を駆動する、液晶表示素子の駆動方法
において、 1つのフレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、
各フィールド期間をさらに複数のサブフィールド期間に
分割し、 前記液晶表示素子に照射する光の色を各フィールド期間
毎に変え、かつ、 1つのフィールド期間における少なくとも1つのサブフ
ィールド期間においては高輝度画像を表示すると共に、
他の少なくとも1つのサブフィールド期間においては低
輝度画像を表示する、 ことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
11. A method of driving a liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 10, wherein one frame period is divided into a plurality of field periods,
Each field period is further divided into a plurality of subfield periods, the color of light applied to the liquid crystal display element is changed for each field period, and a high-luminance image is obtained in at least one subfield period in one field period. Is displayed,
Show low luminance image in at least one other sub-field period, the driving method of the liquid crystal display element characterized by.
【請求項12】 各フィールド期間を3つのサブフィー
ルド期間に分割し、かつ、 1つのサブフィールド期間においては高輝度画像を表示
し、1つのサブフィールド期間においては低輝度画像を
表示し、1つのサブフィールド期間においては輝度をほ
ぼ0にする、 ことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示素子の駆
動方法。
12. Each field period is divided into three subfield periods, and a high luminance image is displayed in one subfield period, a low luminance image is displayed in one subfield period, and one subfield period is displayed. The method for driving a liquid crystal display element according to claim 11 , wherein the luminance is set to substantially 0 in the subfield period.
JP16610499A 1998-06-24 1999-06-11 Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device Expired - Fee Related JP3535769B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16610499A JP3535769B2 (en) 1998-06-24 1999-06-11 Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17714598 1998-06-24
JP11-80490 1999-03-24
JP8049099 1999-03-24
JP10-177145 1999-03-24
JP16610499A JP3535769B2 (en) 1998-06-24 1999-06-11 Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000338464A JP2000338464A (en) 2000-12-08
JP3535769B2 true JP3535769B2 (en) 2004-06-07

Family

ID=27303311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16610499A Expired - Fee Related JP3535769B2 (en) 1998-06-24 1999-06-11 Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3535769B2 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3571993B2 (en) 2000-04-06 2004-09-29 キヤノン株式会社 Driving method of liquid crystal display element
JP3466986B2 (en) 2000-04-07 2003-11-17 キヤノン株式会社 Chiral smectic liquid crystal element and liquid crystal device
JP3712046B2 (en) 2000-05-30 2005-11-02 富士通株式会社 Liquid crystal display device
JP3593018B2 (en) 2000-09-29 2004-11-24 株式会社東芝 Liquid crystal display device and driving method thereof
JP2002236472A (en) * 2001-02-08 2002-08-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and its driving method
JP4879427B2 (en) * 2001-02-21 2012-02-22 株式会社半導体エネルギー研究所 Liquid crystal display
JP3660610B2 (en) 2001-07-10 2005-06-15 株式会社東芝 Image display method
KR100836986B1 (en) 2003-03-31 2008-06-10 샤프 가부시키가이샤 Image processing method and liquid crystal display device using the same
AU2003252386A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-15 Fujitsu Limited Liquid crystal display device
JP4530632B2 (en) * 2003-09-19 2010-08-25 富士通株式会社 Liquid crystal display
WO2006103746A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Fujitsu Limited Liquid crystal display
JP2006330171A (en) 2005-05-24 2006-12-07 Sharp Corp Liquid crystal display device
JP4713225B2 (en) 2005-05-27 2011-06-29 シャープ株式会社 Liquid crystal display device
WO2007032054A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-22 Fujitsu Limited Displaying method and display
CN100464219C (en) * 2007-03-28 2009-02-25 友达光电股份有限公司 Color sequential display device with back-light time delay control and its controlling method
JP4429335B2 (en) * 2007-06-11 2010-03-10 富士通株式会社 Liquid crystal display
US8576262B2 (en) * 2008-12-26 2013-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus
JP2009223345A (en) * 2009-07-08 2009-10-01 Sharp Corp Image processing method and liquid crystal display device using the same
JP2013214085A (en) * 2013-06-04 2013-10-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display divice

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000338464A (en) 2000-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7427974B2 (en) Display apparatus, liquid crystal display apparatus and driving method for display apparatus
JP3535769B2 (en) Liquid crystal display device and method of driving the liquid crystal display device
JP2000010076A (en) Liquid crystal element
US6577289B1 (en) Liquid crystal device and display apparatus including the device
JP3466986B2 (en) Chiral smectic liquid crystal element and liquid crystal device
US6757045B1 (en) Liquid crystal device and liquid crystal apparatus including same
JP3311335B2 (en) Liquid crystal element, display device using the same, and method of driving the liquid crystal element
KR20020011112A (en) Process for producing liquid crystal device and driving method of the device
US6661494B1 (en) Monostable ferroelectric active matrix display
JP3259634B2 (en) Antiferroelectric liquid crystal display
US20020041353A1 (en) Chiral smectic liquid crystal device
US20020050966A1 (en) Process for producing liquid crystal device and driving method of the device
JP3912924B2 (en) Liquid crystal element
KR20020011115A (en) Process for producing liquid crystal device and driving method of the device
JP2001281623A (en) Liquid crystal device and method for driving liquid crystal element
JP3377190B2 (en) Chiral smectic liquid crystal element, method of manufacturing the same, and liquid crystal device
JP2001125146A (en) Liquid crystal device and method of producing that liquid crystal device
JP2000275683A (en) Liquid crystal element and method for driving the liquid crystal element
JP3530799B2 (en) Manufacturing method and driving method of chiral smectic liquid crystal device
JP2000275617A (en) Liquid crystal element
JP2000276104A (en) Display element and liquid crystal element
JP2000275620A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device provided with the same
JP2000275616A (en) Liquid crystal element
JP2000275685A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device equipped with the same
KR20020011114A (en) Process for producing liquid crystal device and driving method of the device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20031222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees