JPH02310584A - 表示装置 - 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 本発明は映像や情報機器などに用いる表示装置に関する
ものである。

従来の技術 近年、コンピュータを中心とする情報機器分野及びテレ
ビジョン、ビデオテープレコーダなどを中心とする映像
機器分野において、表示装置の需要が高まっている。こ
の種の表示装置として、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ
、エレクトロルミネッセンスディスプレイや液晶ディス
プレイなどがあるが、この中で液晶を用いた物が大画面
薄型ディスプレイとして注目されている。また、最近こ
の液晶に強誘電性液晶材料を用いたマトリクス型の表示
装置が実用化されつつある。

この種の液晶表示装置は、強誘電性液晶の電界に対する
双安定性を利用して、マルチプレックス駆動をしたとき
の非走査期間はそのメモリ効果によって安定状態を保持
し、コントラストの低下を防止している。また、電界に
対する応答性が速いという特徴も備えている。

以下図面を参照しながら、従来の強誘電性液晶を用いた
表示装置を説明する。

まず強誘電性液晶液晶自体について説明する。

第２図は強誘電性液晶分子の模式図である。強誘電性液
晶は通常、スメクチック液晶と呼ばれる、層構造を有す
る液晶である。分子は層の垂線方向に対してθだけ傾い
た構造をとっている。

また、通常、強誘電性液晶はうセミ体でない光学活性な
液晶分子によって構成されている。

第２図に示すように強誘電性液晶分子は分子長軸に垂直
な方向に自発分極となる永久双極子モーメントを有して
おり、カイラルスメクチックＣ相においては第２図の円
錐形（以下コーンと呼ぶ）の外側を自由に動くことがで
きる。またコーンの中心点０より液晶分子に対して下ろ
した単位ベクトルをＣダイレクタ−と呼ぶ。

第２図において２１は液晶分子、２２は永久双極子、２
３はＣダイレクタ−１２４はコーン、２５は層構造、２
６は層法線方向、２７は傾き角θを示している。

また強誘電性液晶分子は不斉原子を有しているため通常
ねじれ構造を有している。このねじれ構造を第３図に示
す。

第３図において３１は液晶分子、３２は永久双極子モー
メント、３３はねじれの周期を表すピッチ（Ｌ）、３４
は層構造、３５は層の法線方向、３６は傾き角θを表す
。強誘電性液晶パネルのセル厚（ｄ）がピッチより厚い
時（ｄ＞Ｌ）、通常、強誘電性液晶はセル基板表面の影
響がセル中央部まで及ばないため、ねじれ構造を持った
状態で存在する。

しかしセル厚がピッチより小さいとき（ｄ＜Ｌ）ねじれ
構造は基板表面の力で解かれ第４図のように分子が基板
表面と平行になった二つの領域が現れる。この二つの領
域は分子の持つ永久双極子をモーメントがそれぞれ反対
の方向を向いているものであり、一方は紙面層から表方
向へもう一方は紙面表から裏方向へ向いている。これは
それぞれ層法線に対する分子の傾き角に対応している。

第４図において４１は液晶分子、４２は紙面裏方向から
表方向を向いている永久双極子モーメント、４３は紙面
表方向から裏方向を向いている永久双極子モーメント、
４４は層構造、４５は層法線方向、４６は傾き角を表し
ている。

次に強誘電性液晶の動作原理について図を用いて説明す
る。このように強誘電性液晶セルにピッチがセル厚より
も大きな強誘電性液晶（ｄ＜Ｌ）を封入すると第４図の
ような２つの領域を持つ状　。

態となる。このとき紙面裏方向から表方向に電界を印加
すると永久双極子モーメントはすべて電界の方向に向き
第５図（ａ）のように分子が全て十〇の傾きを持った状
態となる。このような状態で偏光板の偏光子（Ｐ）の偏
光軸方向を分子の長袖方向に、検光子（Ａ）の偏光軸方
向を分子の短軸方向に平行にすると（第５図（ａ）参照
）、偏光子（Ｐ）を通過した直線偏光は複屈折を受けず
に透過し検光子（Ａ）により遮られ暗状態が得られる。

また電界を逆方向に印加すると第５図（ｂ）のように分
子が全て−θの傾きを持つ状態となり偏光子を通過した
直線偏光は複屈折効果により検光子を通り抜は明状態が
得られる。

以上のように電界の正負により明暗の状態をそれぞれ得
ることができる。またこのようにセル厚がピッチより小
さいセル（ｄ＜Ｌ）においては通常ねじれ構造がほどけ
ているため電界を取り除いた後も分子はそのままの状態
で安定しメモリ効果が生じる。

第５図（ａ）、（ｂ）において５１は電界の方向、５２
は分子の永久双極子モーメント、５３は偏光子（Ｐ）、
検光子（Ａ）の偏光軸をそれぞれ表している。

第６図は従来の強誘電性液晶表示装置に用いる液晶への
印加電圧と光学的透過率とを示すグラフである。第６図
から明らかなように、所定の闇値以上の正電圧または負
電圧を所定の時間印加することにより安定状態を反転さ
せることができ、所定の闇値以下の電圧の印加に対して
は、安定状態は変化しない。

第７図（ａ）（ｂ）は従来の強誘電性液晶表示装置を駆
動する駆動電圧波形の一例を示すグラフである。

第７図において、各波形はＯＮ画素とＯＦＦ画素に印加
される電圧波形を示しており、Ｖｌは上記液晶の安定状
態を反転させるのに必要な闇値より高い波高値のパルス
電圧で、■２は上記闇値より低い波高値のパルス電圧で
ある。

以上のような駆動波形を印゛加したときの、従来の強誘
電性液晶表示装置の動作を以下に説明する。

まず第１のフィールドで期間Ｔｗｌに書き込み電圧を印
加するが、期間Ｔｗｌの前半はＯＦＦ電圧を印加し、後
半に負のＯＮ電圧を印加して画素をＯＮ状態にし、期間
ＴＨはメモリ効果によりＯＮ状態を保持する。期間Ｔｗ
２で印加される電圧は波高値が■２であるので液晶の安
定状態は変化せずＯＮ状態が保持される。つぎに、第２
フイールドでは期間Ｔｗ２に消去電圧を印加するが、期
間Ｔｗ２の前半はＯＮ電圧を印加し、後半にＯＦＦ電圧
を印加する。つまり、第１フイールドではＯＮにすべき
画素に書き込み電圧を与え、第２フイールドではＯＦＦ
にすべき画素に消去電圧を与え、２フイールドで１フレ
ームを終了する。上記操作を繰り返すことにより強誘電
性液晶表示装置を駆動することができる。なお、期間Ｔ
ｗｌ、７ｗ２においてその前半に書き込みまたは消去に
必要な信号の逆極性の電圧を印加しているが、これは直
流電圧印加による液晶の劣化を防止するためのもので、
印化電圧が交流になるようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の表示装置などにおいて、使用しな
いときには、何隻映像を表示しないため、これらの装置
は生活空間においてスペースを取る単なる箱でしかない
という課題を有していた。

本発明は上記課題を鑑み、情報端末やテレビとして使用
しない時、記憶回路の情報を参照して文字または映像を
表示する表示装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の表示装置は、情報端
末やテレビとして使用しない時、記憶回路の情報を参照
して文字または映像を表示するという構成を備えたもの
である。

作用 本発明は上記した構成によって、情報端末やテレビとし
て使用しない時、時計やカレンダーや絵画などを表示す
る事によって、単なる箱ではなく生活空間におけるイン
テリアとして利用することができる。

実施例 以下本発明の一実施例の表示装置について、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における表示装置の構成図を示
すものである。表示メモリー性を示されないものの例と
してＣＲＴによる表示装置の構成を第１図（ａ）に、表
示メモリー性を持つものの例として強誘電性液晶パネル
による表示装置の構成図を第１図Φ）に示した。

表示メモリー性を持たない場合には、第１図（ａ）のよ
うに記憶回路の内容を絶えず読みだし、ディスプレイに
書き込み続けるようにした。スイッチＡ３がオンの時は
外部電源または蓄電池Ａ５から電力を供給して通常の駆
動によりテレビ、情報端末として外部から供給されるデ
ータを、駆動回路Ａ２によりＣＲＴに書き込む。テレビ
、情報端末としての使用が終了してスイッチＡ３がオフ
になると、それに連動して駆動回路Ａ２と記憶回路へ６
が連結し、ＣＲＴに記憶回路Ａ６のデータを表示する。

この時駆動回路Ａ２と記憶回路Ａ６への電力は、外部電
源または蓄電池Ａ５により供給される。スイッチＡ４に
より記憶回路の内容を表示するか、何も表示しないよう
に切り替えることができる。

なお、第１図（ａ）に示した表示メモリー性を持たない
本実施例の表示装置はこれに限られるものではない。

表示メモリー性を持つ場合には、第１図（ロ）のように
テレビ、情報端末としての使用が終了したときに記憶回
路の内容を読みだし書き込めばよい。

そこで、スイッチＢ９がオンの時は外部電源または蓄電
池ＢＩＯから電力を供給して通常のマトリックス駆動に
よりラインメモリー７を介して外部から供給されるデー
タを、ドライブ回路Ｂ５．Ｂ６により強誘電性液晶パネ
ルに書き込む。用いたパネルは、エステル系の強誘電性
液晶を用いた液晶層の厚さ２．５μｍの表面安定化強誘
電性液晶マトリックスパネルであり、ＳｉＯを基板法線
から８２度傾いた方向から蒸着し配向膜を形成した。使
用が終了しスイッチＢ９がオフになると、記憶回路Ｂ１
２の内容を見て、そのデータに従い画面に文字または映
像を示し、ドライブ回路Ｂ５．Ｂ６への電力の供給は止
められる。強誘電性液晶は温度によって応答速度が変わ
るので、温度センサーＢ１３でパネルの温度を測定し、
温度に応じてパルス幅を適正化している。なお、スイッ
チＢＩＯにより記憶回路の内容を表示するか、何も表示
しないように切り替えることができる。

なお、第１図（ｂ）に示した表示メモリー性を持つ本実
施例の表示装置はこれに限られるものではない。

以上のように本実施例によれば、情報端末やテレビとし
て使用しない時、記憶回路の情報を参照して文字または
映像を表示することにより、インテリアとして利用する
ことができる。

発明の効果 以上のように、表示装置に、情報端末やテレビとして使
用しない時、時計やカレンダーや絵画などの文字または
映像を表示する機能を備えることによって、単なる箱で
なく生活空間におけるインテリアとして利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例であり、表示メモリー
性を持たない場合の構成図、第１図（ｂ）は表示メモリ
ー性を持つ場合の構成図、第２図は強誘電性液晶分子の
模式図、第３図は強誘電性液晶のねじれ構造を示す模式
図、第４図は強誘電性液晶の薄いセル厚のパネルでねじ
れ構造がほどけた状態を表す模式図、第５図（ａ）　（
ｂ）は薄いセル厚の強誘電性液晶パネルにおいての動作
原理を表す模式図、第６図は従来の強誘電性液晶光学素
子に用いる液晶への印加電圧と光学的透過率とを示すグ
ラフ、第７図（ａ）（ｂ）は従来の強誘電性液晶光学素
子を駆動する駆動電圧波形の一例を示すグラフである。 Ａ１・・・・・・ＣＲＴ、Ａ２・・・・・・駆動回路、
Ａ３．Ａ４・・・・・・スイッチ、Ａ５・・・・・・蓄
電池、Ａ６・・・・・・記憶回路、Ｂ１・・・・・・上
基板、Ｂ２・・・・・・下基板、Ｂ３・・・・・・信号
電極、Ｂ４・・・・・・走査電橋、Ｂ５・・・・・・走
査側ドライブ回路、Ｂ６・・・・・・信号側ドライブ回
路、Ｂ７・・・・・・ラインメモリー、Ｂ８・・・・・
・タイミング・電圧制御回路、Ｂ６．ＢＩＯ・・・・・
・スイ・ンチ、Ｂｌｌ・・・・・・蓄電池、Ｂ１２・・
・・・・艷憶回路、Ｂ１３・・・・・・温度センサー。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名Ａノ　−−
ＣＲＴ Ａ２−、弘動コ瓢 Ａｊ、Ａ４−−−ズイ、９チ Ａ５−−一蓄ｅ氾 Ａ６−−−！看（蹟民 第１図 １）Ａ７Ａ Ｂノ　−一一上Ｘ版 Ｂｒ５−−一温贋仁ンサー ＡＴＩＪ 第２図 第３図 ？４ 叫−一一一一一一一ムー： 第　４　図 第５図 第６ｒＩＡ ↑ ４閉

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）テレビや情報端末などの表示装置であって、情報
   端末やテレビとして使用しない時、記憶回路の情報を参
   照して文字または映像を表示することを特徴とする表示
   装置。
2. （２）表示メモリー性を有することを特徴とする請求項
   （１）記載の表示装置。
3. （３）走査電極の信号電極群を有し、上記走査電極群と
   信号電極群の間に、電界によって双安定状態を示す光学
   変調物質を挟持し、上記走査電極と上記信号電極とによ
   り画素を構成し、上記画素に第１の電圧を印加する事に
   より、上記双安定状態の第１の状態になり、第２の電圧
   を印加することにより、上記双安定状態の第２の状態に
   なるように構成し、上記第１または第２の電圧を印加す
   ることにより表示を行うことを特徴とする請求項（１）
   または（２）のいずれかに記載の表示装置。
4. （４）光学変調物質が強誘電性液晶であることを特徴と
   する請求項（３）記載の表示装置。
5. （５）強誘電性液晶がカイラルスメクティックＣ相を示
   すことを特徴とする請求項（４）記載の表示装置。