JPH02131218A - 液晶電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディスプレイ、プリンターヘッド、プロジエク
ション用光シャッターなどに用いられる液晶電気光学装
置の構造及び駆動方法に関する。

〔従来の技術〕

近年オフィスオートメーション化に伴い、マンマシンイ
ンターフエイスとしてのディスプレイの大容Ｉ化が進行
している．その１技術として液晶ディ．スブレイに限っ
てみると、人容量表示に有利な方式として強誘電性液晶
を用いたディスプレイ（以下ＳＳＦＬＣと略記する）が
ある，ＳＳＦＬＣには書き込み電圧印加後も書き込み電
圧印加中の表示状態を保つメモリー性がある．このメモ
リー性を用いれば原理的には無限に大容量化することが
可能である．またＳ３ＦＬＣにはしきい特性があり、こ
のため時分割駆動が可能である．そこで、２枚の基板に
各々くし状電極を設け、各々の電極群が直交するように
組み立てた素子に駆動用ドライバーを接続して駆動する
方式が研究されている．この方式ではドライバーが高価
であり、またドライバーを素子に接続する方法が問題点
である。ドライバーを用いない方法としてレーザーを用
いた方法が提案されている．その中の１つに第２図に示
したように、光導電体を用いレーザー光が当たった場所
の抵抗が下がり、これにより液晶に書き込み電圧がかか
り応答する方式がある．〔発明が解決しようとする課題
〕 しかしこの方式では、光導電体の抵抗変化が小さいため
に光が当たっていない時にも書き込み電圧が印加されて
しまい書き込めない、あるいは表示状態が不安定化する
課題があった． そこで本発明ではこのような課題を解決し、安定して表
示内容を書き込める方式を提供することを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 本発明の液晶電気光学装置は、少なくとも光導電体及び
誘電体ミラーを積層した透明基板、及び少なくとも透明
電極を形成した透明基板の間に強誘電性液晶を挟持した
素子に絞り込んだ光を照射することにより表示状態を選
択する液晶電気光学装置において、少なくともどちらか
の基板に形成する電極をくし状に形成し、光が照射され
ている電極にバイアス電圧が印加されるよう、くし状電
極を順次光照射に同期させて走査することを特徴とする
． 〔作用〕 本発明の上記の構成によれば、書き込み中の走査電極だ
けに書き込み電圧が印加されるため、書き込みが行われ
ていない部分ではまったく書き込み電圧の影響を受けな
い。そのため極めて安定した表示状態が得られるのであ
る． 〔実施例〕 実施例１ 第１図（ｂ）に本発明の実施例における液晶電気光学素
子の概念図を示す。

まず液晶電気光学素子部の構成について説明する。第１
図（ａ）に素子部の断面図を示した．透明電極３及び１
０にはＩＴＯを用いた．配向膜４及び７にはポリイミド
を用いた．これらは両基板に形成する必要はない。配向
膜４を布でこすり配向処理とした．配向処理は配向膜４
及び７の少なくともどちらか一方に施せばよい。本実施
例ではくし状電極を読み出し光側に設けたが、書き込み
レーザー側に設けてもよい．くシ状電極は走査電極ドラ
イパー１２に接続する．誘電体ミラー８はＳｉＯ２とＳ
ｉを用いＲＧＢ３段積層構成とした．光導電体９はアモ
ルファスシリコン（膜厚８μｍ）を用いた．膜厚はＩＯ
ＯＯＡ〜２０μｍであればよい。液晶にはチッソ社製の
ＣＳ−１０１１を用いた．スペーサの厚さは１μｍとし
、最も効率よく光変調されるようにした． 次に光学系の説明である．第１図（ｂ）レーザー１５に
はＨｅ−Ｎｅレーザーを用いている．ポリゴンミラ−１
３、レーザー光走査用プリズム１４、レーザー１５及び
走査電極ドライバー１２はコントローラ１６により同期
して動作する．本実施例ではレーザー走査速度０．２５
μＳ／画素、走査電極数１０００本であるので０．２５
秒で１画面を走査するように走査用プリズム１４を回転
させる．レーザー走査に同期させて走査電極には第３図
に示した駆動波形を印加する。消去パルスは、レーザー
光が照射されていない状態でも液晶分子の自発分極を反
転させるに十分な波高値とする．ここでは−３０Ｖとし
た． ここで書き込みの原理を説明する。Ｎ番目の走査電極に
ついて考える．まず選択期間ｔｗが始まる前に液晶分子
を第１の状態（ここでは暗状態とする），にするパルス
（リセットパルス）が印加される．その直後から選択期
間が始まる．Ｎ番目の走査線の端から１画素あたり０．
２５μｓの選択期間で表示内容に合わせてレーザー光が
ＯＮあるいはＯＦＦされる．レーザー光が当たった画素
では書き込みパルスの波高値がそのまま印加され、次の
走査線が選択されるまで電荷は保持される．この電荷に
より液晶分子の自発分極は反転し、第２の状態（ここで
は暗状態とする）をとるのである．レーザー光がＯＦＦ
で選択された画素では、アモルファスシリコンが高イン
ピーダンス状態であるため．書き込みパルスは十分に印
加されず第２の状態をとり得ない．このように第１の状
態悄２の状態が選択されると次の画素にレーザー光が移
動する．こうしてＮ番目の走査線の画素がすべて書き込
まれるとレーザー光は次の走査線に移りＮ番目の走査線
には選択期間終了後第２の状態を選択された画素をすべ
て反転させるために液晶の応答速度程度の期間書き込み
パルスを印加しておく。

この期間は液晶の性質及びアモルファスシリコンの性質
により短かくなることも長くなることもある．その後は
走査電極電位はＯｖとなる．こうして次々と各走査線上
の画素が書き込まれていくのである． コントラストは１：２０、反射率１５％が得られた．こ
れは従来の反射型ディスプレイのコントラスト１：８か
らすれば良好な値である．また表示状態が極めて安定で
あり、１画面書き込んだあと走査電極への信号送出及び
レーザー光照射を停止すれば省電力化することもできる
． 実施例２ ここでは、レーザー光照射により第１の状態及び第２の
状態を選択する方法について述べる．第４図に本実施例
における走査電極波形図を示す．液晶電気光学素子部及
び光学系は実施例１と同じである。ただしレーザー光の
走査法が異る。以下その走査法について説明する。第４
図においてｔ．Ｉは液晶分子を第１の状態にするパルス
印加時間である．ただしその波高値はアモルファスシリ
コンが高インピーダンス状態の時は液晶分子を第１の状
態にすることができないが、レーザー光が当たってアモ
ルファスシリコンが低インピーダンス状態になった時に
は液晶分子を第１の状態にすることができる程度の波高
値である，ｔ２は液晶分子を第２の状態にするパルス印
加時間である。ただしその波高値はアモルファスシリコ
ンが高インピーダンス状態の時は液晶分子を第２の状態
にすることができないが、レーザー光が当たってアモル
ファスシリコンが低インピーダンス状態になった時には
液晶分子を第１の状態にすることができる程度の波高値
である．Ｎ番目の走査線について考える．選択期間ｔＮ
の前半は液晶分子の第１の状態選択期間である．ここで
はＮ番目の走査線上の画素の表示内容をａとする．ｔＩ
１中の１１前半にレーザー光によりａなる変調をうけた
レーザー光がＮ番目の走査線の端から照射される．その
後ｔ１の後半ではレーザー光はＯＦＦとなり第１の状態
が選択された画素が反転するまで電圧が印加されつづけ
る。その後ｔ２の前半で第２の状態が選択され、表示内
容ａの反転内容ｉなる変調をうけたレーザー光がＮ番目
の走査線の端から照射される．このため実施例１に比べ
走査時間が３倍になる欠点があるが、駆動波形が完全な
交流になるため素子の寿命が長くなる長所がある。

コントラスト及び透過率については実施例１と同等であ
った． 以上実施例を述べたが、用いる光源はレーザー光でなく
とも絞り込める光源であって光導電体が反応する波長域
のものであればよい。光導電体としてはアモルファスシ
リコンの他フォトダイオード、フォトトランジスタ構造
のものでもよく、また硫化カドミウムなどの光導電体で
もよい．誘電体ミラーにはＴｉ０２とＳｉＯ２の積層な
どの組み合わせも利用できる．ポリゴンミラーもＰＬＺ
Ｔなとの屈折率を電界により変化させられる素子で置き
換えることができる．プリズム１４についても同様であ
る．また、プリズム１４を用いるかわりに素子部を上下
に移動させてもよい。

今回の実施例では各画素の選択時間は０．２５μｓとし
たが１００ｎＳより長ければよい。これより短かいと液
晶分子が応答しない． 〔発明の効果〕 以上、本発明によれば、光源走査に同期して分割した走
査電極に駆動波形を印加することにより非選択期間での
コントラスト、メモリー性を向上させることが可能とな
った。本発明は反射型ディスプレイ、プロジェクター用
ヘッド、プリンターヘッドなどに応用できる．

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明の実施例における基本
概念図であり、　（ａ）は液晶電気光学素子部の断面図
、　（ｂ）は液晶電気光学装置の全体図である． 第２図は従来例における液晶電気光学素子における断面
図である． 第３図は実施例１における駆動波形図である．第４図は
実施例２における駆動波形図である．１・・・偏光板 ２．１１・・・透明基板 ３，１０・・・透明電極 ４．７・・・配向膜 ５・・・スペーサ ６・・・液晶 ８・・・誘電体ミラー ９・・・光導電体 １２・・・走査電極ドライバー １３・・・ポリゴンミラー １４・・・レーザー光走査用プリズム １５・・・レーザー光源 １６・・・コントローラ １７・・・駆動電源 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木　喜三郎　他１名第１ 図 第２図 ｒ，ｌム曙−１ 第３図 力４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも光導電体及び誘電体ミラーを積層した透明
   基板、及び少なくとも透明電極を形成した透明基板の間
   に強誘電性液晶を挟持した素子に絞り込んだ光を照射す
   ることにより表示状態を選択する液晶電気光学装置にお
   いて、少なくともどちらかの基板に形成する電極をくし
   状に形成し、光が照射されている電極にバイアス電圧が
   印加されるよう、くし状電極を順次光照射に同期させて
   走査することを特徴とする液晶電気光学装置。