JPH0799415B2 - 液晶装置 - Google Patents
液晶装置Info
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- JPH0799415B2 JPH0799415B2 JP60266980A JP26698085A JPH0799415B2 JP H0799415 B2 JPH0799415 B2 JP H0799415B2 JP 60266980 A JP60266980 A JP 60266980A JP 26698085 A JP26698085 A JP 26698085A JP H0799415 B2 JPH0799415 B2 JP H0799415B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、表示パネルのための液晶装置に関し、詳しく
は双安定性を有する液晶物質、特に強誘電性液晶を用い
た表示パネル、とくに階調表示に適した液晶光学装置に
関する。
は双安定性を有する液晶物質、特に強誘電性液晶を用い
た表示パネル、とくに階調表示に適した液晶光学装置に
関する。
〈従来の技術〉 従来のアクテイブマトリクス駆動方式を用いた液晶テレ
ビジヨンパネルでは、薄膜トランジスタ（TFT）を画素
毎のマトリクス配置し、TFTにゲートオンパルスを印加
してソースとドレイン間を導通状態とし、このとき映像
画像信号がソースから印加され、キヤパシタに蓄積さ
れ、この蓄積された画像信号に対応して液晶（例えばツ
イステツド・ネマチツク;TN−液晶）が駆動し、同時に
映像信号の電圧を変調することによって階調表示が行な
われている。
ビジヨンパネルでは、薄膜トランジスタ（TFT）を画素
毎のマトリクス配置し、TFTにゲートオンパルスを印加
してソースとドレイン間を導通状態とし、このとき映像
画像信号がソースから印加され、キヤパシタに蓄積さ
れ、この蓄積された画像信号に対応して液晶（例えばツ
イステツド・ネマチツク;TN−液晶）が駆動し、同時に
映像信号の電圧を変調することによって階調表示が行な
われている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、この様なTN液晶を用いたアクテイブマトリクス
駆動方式のテレビジヨンパネルでは、使用するTFTが複
雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高い製
造コストがネツクとなっているうえに、TFTを構成して
いる薄膜半導体（例えば、ポリシリコン，アモルフアス
シリコン）を広い面積に亘って被膜形成することが難し
いなどの問題点がある。
駆動方式のテレビジヨンパネルでは、使用するTFTが複
雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高い製
造コストがネツクとなっているうえに、TFTを構成して
いる薄膜半導体（例えば、ポリシリコン，アモルフアス
シリコン）を広い面積に亘って被膜形成することが難し
いなどの問題点がある。
一方、低い製造コストで製造できるものとしてTN液晶を
用いたパツシブマトリツクス駆動方式の表示パネルが知
られているが、この表示パネルでは走査線（Ｎ）が増大
するに従って、１画面（１フレーム）を走査する間に１
つの選択点に有効な電界が印加されている時間（デユー
テイー比）が1/Nの割合で減少し、このためクロストー
クが発生し、しかも高コントラストの画像とならないな
どの欠点を有している上、デユーテイー比が低くなると
各画素の階調を電圧変調により制御することが難しくな
るなど、高密度配線数の表示パネル、特に液晶テレビジ
ヨンパネルには適していない。
用いたパツシブマトリツクス駆動方式の表示パネルが知
られているが、この表示パネルでは走査線（Ｎ）が増大
するに従って、１画面（１フレーム）を走査する間に１
つの選択点に有効な電界が印加されている時間（デユー
テイー比）が1/Nの割合で減少し、このためクロストー
クが発生し、しかも高コントラストの画像とならないな
どの欠点を有している上、デユーテイー比が低くなると
各画素の階調を電圧変調により制御することが難しくな
るなど、高密度配線数の表示パネル、特に液晶テレビジ
ヨンパネルには適していない。
〈問題点を解決するための手段〉及び〈作用〉 本発明の目的は、前述の欠点を解消したもので、詳しく
は広い面積に亘って高密度画素をもつ表示パネルの駆動
法、とくに階調表示に適して液晶装置を提供することに
ある。
は広い面積に亘って高密度画素をもつ表示パネルの駆動
法、とくに階調表示に適して液晶装置を提供することに
ある。
すなわち、本発明は、間隔を置いて相対向配置した導電
膜と該相対向した導電膜間の間隔に配置した液晶とを有
し、該相対向配置した導電膜のうち少なくとも一方の導
電膜に少なくとも２本の金属で形成した電送電極を接続
させた画素を複数の行及び列に沿って複数配列させ、該
複数配列のうち行上の画素を前記少なくとも２本の電送
電極で共通に接続させ、そして列上の画素を情報線で共
通に接続した液晶パネル、並びに 複数の行を順次走査し、走査選択された行上の画素に接
続した少なくとも２本の電送電極に、それぞれ互いに相
違した電圧波形で構成した異なる走査信号を印加し、こ
れによって該２本の電送電極間の導電膜に電位勾配を生
じさせ、前記情報線に、該走査信号と同期させて、情報
に応じた情報信号を印加し、これによって前記走査選択
された行上の画素を構成する相対向配置した導電膜間の
間隔に電位差勾配を生じさせる電圧印加手段 を有する液晶装置に特徴がある。
膜と該相対向した導電膜間の間隔に配置した液晶とを有
し、該相対向配置した導電膜のうち少なくとも一方の導
電膜に少なくとも２本の金属で形成した電送電極を接続
させた画素を複数の行及び列に沿って複数配列させ、該
複数配列のうち行上の画素を前記少なくとも２本の電送
電極で共通に接続させ、そして列上の画素を情報線で共
通に接続した液晶パネル、並びに 複数の行を順次走査し、走査選択された行上の画素に接
続した少なくとも２本の電送電極に、それぞれ互いに相
違した電圧波形で構成した異なる走査信号を印加し、こ
れによって該２本の電送電極間の導電膜に電位勾配を生
じさせ、前記情報線に、該走査信号と同期させて、情報
に応じた情報信号を印加し、これによって前記走査選択
された行上の画素を構成する相対向配置した導電膜間の
間隔に電位差勾配を生じさせる電圧印加手段 を有する液晶装置に特徴がある。
〈実施例〉 以下、本発明を図面に従って説明する。本発明の駆動法
で用いる光学変調物質としては、加えられる電界に応じ
て第１の光学的安定状態（例えば明状態を形成するもの
とする）と第２の光学的安定状態（例えば暗状態を形成
するものとする）を有する、すなわち電界に対する少な
くとも２つの安定状態を有する物質、特にこのような性
質を有する液晶が用いられる。
で用いる光学変調物質としては、加えられる電界に応じ
て第１の光学的安定状態（例えば明状態を形成するもの
とする）と第２の光学的安定状態（例えば暗状態を形成
するものとする）を有する、すなわち電界に対する少な
くとも２つの安定状態を有する物質、特にこのような性
質を有する液晶が用いられる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性を有する
液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチツク
液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツクＣ
相（SmC＊）、Ｈ相（SmH＊）、Ｉ相（SmI＊）、Ｆ相（S
mF＊）やＧ相（SmG＊）の液晶が適している。この強誘
電性液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイジ
イク・レツトル”（“LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTR
E"）第36巻（Ｌ−69）1975年の「フエロエレクトリツク
・リキツド・クリスタルス」（「Ferroelectric Liquid
Crystals」）；“アプライド・フイジイツクス・レタ
ーズ”（“Applied Physics Letters"）第36巻，第11
号,1980年の「サブミクロ・セカンド・バイステイブル
・エレクトロオプテイツク・スイツチング・イン・リキ
ツド・クリスタルス」（「Submicro Second Bistable E
lectrooptic Switching in Liquid Crystels」）；固体
物理16（141）1981「液晶」等に記載されており。本発
明ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることが
できる。
液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチツク
液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツクＣ
相（SmC＊）、Ｈ相（SmH＊）、Ｉ相（SmI＊）、Ｆ相（S
mF＊）やＧ相（SmG＊）の液晶が適している。この強誘
電性液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイジ
イク・レツトル”（“LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTR
E"）第36巻（Ｌ−69）1975年の「フエロエレクトリツク
・リキツド・クリスタルス」（「Ferroelectric Liquid
Crystals」）；“アプライド・フイジイツクス・レタ
ーズ”（“Applied Physics Letters"）第36巻，第11
号,1980年の「サブミクロ・セカンド・バイステイブル
・エレクトロオプテイツク・スイツチング・イン・リキ
ツド・クリスタルス」（「Submicro Second Bistable E
lectrooptic Switching in Liquid Crystels」）；固体
物理16（141）1981「液晶」等に記載されており。本発
明ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることが
できる。
より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−Ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチルシンナメート（DOBAMBC）、ヘ
キシルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロロ
プロピルシンナメート（HOBACPC）および４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４′−オクチルア
ニリン（MBRA8）等が挙げられる。
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−Ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチルシンナメート（DOBAMBC）、ヘ
キシルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロロ
プロピルシンナメート（HOBACPC）および４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４′−オクチルア
ニリン（MBRA8）等が挙げられる。
これらの材料を用いて、素子を構成する場合、液晶化合
物が、SmC＊、SmH＊、SmI＊、SmF＊、SmG＊となるよう
な温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒーター
が埋め込まれた銅ブロツク等により支持することができ
る。
物が、SmC＊、SmH＊、SmI＊、SmF＊、SmG＊となるよう
な温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒーター
が埋め込まれた銅ブロツク等により支持することができ
る。
第１図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたもの
である。11と11′は、In2O3，SnO2やITO（インジウム−
テイン−オキサイド）等の透明電極がコートされた基板
（ガラス板）であり、その間に液晶分子層12がガラス面
に垂直になるよう配向したSmC＊相の液晶が封入されて
いる。太線で示した線13が液晶分子を表わしており、こ
の液晶分子13は、その分子に直交した方向に双極子モー
メント（Ｐ⊥）14を有している。基板11と11′上の電極
間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子13の
らせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）14はす
べて電界方向に向くよう、液晶分子13の配向方向を変え
ることができる。液晶分子13は細長い形状を有してお
り、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従
って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの位置
関係に配置した偏光子を置けば、電圧印加極性によって
光学特性が変わる液晶光学変調素子となることは、容易
に理解される。さらに液晶セルの厚さを充分に薄くした
場合（例えば１μ）には、第２図に示すように電界を印
加していない状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ
（非らせん構造）、その双極子モーメントＰはＰ′は上
向き（24）又は下向き（24′）のどちらかの配向状態を
とる。このようなセルに第２図に示す如く一定の閾値以
上の極性の異る電界ＥはＥ′を付与すると、双極子モー
メント電界Ｅ又はＥ′の電界ベクトルに対応して上向き
24又は下向き24′と向きを変え、それに応じて液晶分子
は第１の安定状態23（明状態）か或は第２の安定状態2
3′（暗状態）の何れか一方に配向する。
である。11と11′は、In2O3，SnO2やITO（インジウム−
テイン−オキサイド）等の透明電極がコートされた基板
（ガラス板）であり、その間に液晶分子層12がガラス面
に垂直になるよう配向したSmC＊相の液晶が封入されて
いる。太線で示した線13が液晶分子を表わしており、こ
の液晶分子13は、その分子に直交した方向に双極子モー
メント（Ｐ⊥）14を有している。基板11と11′上の電極
間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子13の
らせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）14はす
べて電界方向に向くよう、液晶分子13の配向方向を変え
ることができる。液晶分子13は細長い形状を有してお
り、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従
って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの位置
関係に配置した偏光子を置けば、電圧印加極性によって
光学特性が変わる液晶光学変調素子となることは、容易
に理解される。さらに液晶セルの厚さを充分に薄くした
場合（例えば１μ）には、第２図に示すように電界を印
加していない状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ
（非らせん構造）、その双極子モーメントＰはＰ′は上
向き（24）又は下向き（24′）のどちらかの配向状態を
とる。このようなセルに第２図に示す如く一定の閾値以
上の極性の異る電界ＥはＥ′を付与すると、双極子モー
メント電界Ｅ又はＥ′の電界ベクトルに対応して上向き
24又は下向き24′と向きを変え、それに応じて液晶分子
は第１の安定状態23（明状態）か或は第２の安定状態2
3′（暗状態）の何れか一方に配向する。
この様な強誘電性液晶を光学変調素子として用いること
の利点を２つある。第１に応答速度が極めて速いこと、
第２の液晶分子の配向が双安定性を有することである。
第２の点を例えば第２図によって説明すると、電界Ｅを
印加すると液晶分子は第１の安定状態23に配向するが、
この状態は電界を切ってもこの第１の安定状態23が維持
され、又、逆向きの電界Ｅ′を印加すると、液晶分子は
第２の安定状態23′に配向してその分子の向きを変える
が、やはり電界を切ってもこの状態に保ち、それぞれの
安定状態でメモリー機能を有している。このような応答
速度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、セル
としては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には0.5
μ〜20μ、特に１μ〜５μが適している。この種の強誘
電性液晶を用いたマトリクス電極構造を有する液晶−電
気光学装置は、例えばクラークとラガバルにより、米国
特許第4,367,924号明細書で提案されている。
の利点を２つある。第１に応答速度が極めて速いこと、
第２の液晶分子の配向が双安定性を有することである。
第２の点を例えば第２図によって説明すると、電界Ｅを
印加すると液晶分子は第１の安定状態23に配向するが、
この状態は電界を切ってもこの第１の安定状態23が維持
され、又、逆向きの電界Ｅ′を印加すると、液晶分子は
第２の安定状態23′に配向してその分子の向きを変える
が、やはり電界を切ってもこの状態に保ち、それぞれの
安定状態でメモリー機能を有している。このような応答
速度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、セル
としては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には0.5
μ〜20μ、特に１μ〜５μが適している。この種の強誘
電性液晶を用いたマトリクス電極構造を有する液晶−電
気光学装置は、例えばクラークとラガバルにより、米国
特許第4,367,924号明細書で提案されている。
次に、本発明で用いる液晶光学素子の詳細を第３図を参
照して説明する。
照して説明する。
第３図中の31は、一方の基板である。32は表示導電膜で
あり31の基板上に積層されている。33は、低抵抗の金属
フイルムからなる電送電極であり、表示導電膜32上に等
間隔に平行に並んで積層されている。又基板31に対して
図示されていない他方の基板が対向しており該他方の基
板上の図中画素Ａの領域に対応する領域には対向導電膜
（対向電極）34が配置されている。表示用導電膜32と対
向電極34との間には、前述した光学的変調物質がサンド
イツチされている。
あり31の基板上に積層されている。33は、低抵抗の金属
フイルムからなる電送電極であり、表示導電膜32上に等
間隔に平行に並んで積層されている。又基板31に対して
図示されていない他方の基板が対向しており該他方の基
板上の図中画素Ａの領域に対応する領域には対向導電膜
（対向電極）34が配置されている。表示用導電膜32と対
向電極34との間には、前述した光学的変調物質がサンド
イツチされている。
前記により構成される液晶光学素子では、電送電極33に
印加された信号電圧により表示用導電膜32の面内に電位
勾配を付与することによって対向電極34との間の電界に
電位差勾配を生じさせる。この際、電送電極33bに所定
の信号電圧Vaを印加し、該電送電極33bと隣り合う電送
電極33a及び33cに基準電位点VE（例えば、０ボルト）を
接続すると、第13図（ａ）の如く電送電極間33aと33bあ
るいは33bと33cの導電膜32の面内の長さ方向ｌ1とｌ2に
Vaの電位勾配を付与することができる。この時、強誘電
性液晶の反転閾値電圧VthをVaとした時、対向電極34に
−Vbを印加すると、第13図（ｂ）に示す様に導電膜32の
面内の長さ方向ｍ1とｍ2に対応する強誘電性液晶に反転
閾値電圧Vth以上の電位差Va＋Vbが印加されることにな
り、かかるｍ1とｍ2に対応した領域が例えば明状態から
暗状態に反転することができる。従って、本発明では画
素毎に階調に応じた値でVbを印加することによって階調
性を表現することができる。この際、対向電極34に印加
する電圧信号−Vbを階調情報に応じてその電圧値を変調
してもよく、又は階調情報に応じてそのパルス幅を変調
してもよく若しくはそのパルス数を変調することによっ
て階調性を制御することができる。
印加された信号電圧により表示用導電膜32の面内に電位
勾配を付与することによって対向電極34との間の電界に
電位差勾配を生じさせる。この際、電送電極33bに所定
の信号電圧Vaを印加し、該電送電極33bと隣り合う電送
電極33a及び33cに基準電位点VE（例えば、０ボルト）を
接続すると、第13図（ａ）の如く電送電極間33aと33bあ
るいは33bと33cの導電膜32の面内の長さ方向ｌ1とｌ2に
Vaの電位勾配を付与することができる。この時、強誘電
性液晶の反転閾値電圧VthをVaとした時、対向電極34に
−Vbを印加すると、第13図（ｂ）に示す様に導電膜32の
面内の長さ方向ｍ1とｍ2に対応する強誘電性液晶に反転
閾値電圧Vth以上の電位差Va＋Vbが印加されることにな
り、かかるｍ1とｍ2に対応した領域が例えば明状態から
暗状態に反転することができる。従って、本発明では画
素毎に階調に応じた値でVbを印加することによって階調
性を表現することができる。この際、対向電極34に印加
する電圧信号−Vbを階調情報に応じてその電圧値を変調
してもよく、又は階調情報に応じてそのパルス幅を変調
してもよく若しくはそのパルス数を変調することによっ
て階調性を制御することができる。
又、本発明では前述の階調信号を印加するに先立って、
画素を明状態から暗状態のうち何れか一方の状態にする
消去ステツプを経てから、その状態を反転させる反転電
圧が階調に応じて制御されて強誘電性液晶に印加される
様にしておくことが必要である。
画素を明状態から暗状態のうち何れか一方の状態にする
消去ステツプを経てから、その状態を反転させる反転電
圧が階調に応じて制御されて強誘電性液晶に印加される
様にしておくことが必要である。
さらに、本発明の好ましく具体例を挙げて説明する。
第３図においてガラス基板31上にスパツタリング法によ
って約100Åの厚さの透明導電膜であるITO（インジウム
・テイン・オキサイド）膜を形成し表示用導電膜32とし
た。このITO膜のシート抵抗は250Ω／□であった。次い
で、1000Å厚でAlを前述のITO膜上に真空蒸着し、再び
パターニングすることにより第３図の如く電送電極33を
複数本形成した。本例では電送電極33の間隔を230μと
した、この電送電極33のシート抵抗は約0.4Ω／□であ
り、その幅を約20μとした。一方、対向基板には領域Ａ
をカバーするような、ITO膜を対向電極34として設け
た。この対向電極34となるITO膜のシート抵抗は約20Ω
／□であった。
って約100Åの厚さの透明導電膜であるITO（インジウム
・テイン・オキサイド）膜を形成し表示用導電膜32とし
た。このITO膜のシート抵抗は250Ω／□であった。次い
で、1000Å厚でAlを前述のITO膜上に真空蒸着し、再び
パターニングすることにより第３図の如く電送電極33を
複数本形成した。本例では電送電極33の間隔を230μと
した、この電送電極33のシート抵抗は約0.4Ω／□であ
り、その幅を約20μとした。一方、対向基板には領域Ａ
をカバーするような、ITO膜を対向電極34として設け
た。この対向電極34となるITO膜のシート抵抗は約20Ω
／□であった。
このようにして作製された２つの基板のそれぞれの表面
に液晶配向膜として約500Åのポリビニルアルコール層
を形成し、ラビング処理を施した。
に液晶配向膜として約500Åのポリビニルアルコール層
を形成し、ラビング処理を施した。
次に、２つの基板を対向させ、間隙が約１μとなるよう
調節し、強誘電性液晶（ｐ−η−オクチルオキシ安息香
酸−Ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）フエニルエステ
ルとｐ−η−ノニルオキシ安息香酸−Ｐ′−（２−メチ
ルブチルオキシ）フエニルエステルを主成分とした液晶
組成物）を注入した。表示用導電膜32と対向電極34か重
なる部分画素Ａの形状は、230μ×230μであって、液晶
注入後の静電容量は約3PFであった。但し、画素Ａの幅
は とした。
調節し、強誘電性液晶（ｐ−η−オクチルオキシ安息香
酸−Ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）フエニルエステ
ルとｐ−η−ノニルオキシ安息香酸−Ｐ′−（２−メチ
ルブチルオキシ）フエニルエステルを主成分とした液晶
組成物）を注入した。表示用導電膜32と対向電極34か重
なる部分画素Ａの形状は、230μ×230μであって、液晶
注入後の静電容量は約3PFであった。但し、画素Ａの幅
は とした。
このようにして形成した液晶セルの両側に、偏光板をク
ロスニコルにして配設し、光学特性を観測した。
ロスニコルにして配設し、光学特性を観測した。
第４図は電気信号の印加方法を模式的に示したものであ
り、第５図及び第６図は電気信号である。第５図は、第
４図の駆動回路43で発生するシグナル（ａ）の波形を、
第６図（ａ）〜（ｅ）は第４図の駆動回路44で発生する
シグナル（ｂ）の波形を表わしている。
り、第５図及び第６図は電気信号である。第５図は、第
４図の駆動回路43で発生するシグナル（ａ）の波形を、
第６図（ａ）〜（ｅ）は第４図の駆動回路44で発生する
シグナル（ｂ）の波形を表わしている。
さてシグナル（ａ）として、−20Vの200μsecパルスを
又シグナル（ｂ）として、20Vの200μsecパルスをあら
かじめ同期して与える（これを消去パルスと呼ぶ）消去
ステツプを設ける。すると、液晶は第１の安定状態にス
イツチングされ、画素Ａ全体が明状態となる（このよう
にクロス偏光板を配置した）。この状態より、第６図
（ａ）〜（ｅ）に示されるような種々のパルスをシグナ
ル（ｂ）として電送電極33に印加した第５図のパルスに
同期させて対向電極34に与えたときの画素Ａの光学的状
態を第７図に示す。
又シグナル（ｂ）として、20Vの200μsecパルスをあら
かじめ同期して与える（これを消去パルスと呼ぶ）消去
ステツプを設ける。すると、液晶は第１の安定状態にス
イツチングされ、画素Ａ全体が明状態となる（このよう
にクロス偏光板を配置した）。この状態より、第６図
（ａ）〜（ｅ）に示されるような種々のパルスをシグナ
ル（ｂ）として電送電極33に印加した第５図のパルスに
同期させて対向電極34に与えたときの画素Ａの光学的状
態を第７図に示す。
パルス印加電圧−2V（第６図（ａ）に対応）と−5V（第
６図（ｂ）に対応）では全く明状態71からの変化は生じ
ない（第７図（ａ）に対応）が、パルス印加電圧−8V
（第６図（ｃ）に対応）では電送電極33の近傍の液晶は
暗状態72へスイツチングする（第７図（ｂ）に対応）。
さらに、印加電圧を−14V（第６図（ｄ）に対応）と長
くした場合には、暗状態72の領域は図示の如く広くなり
（第７図（ｃ）に対応）、印加電圧20V（第６図（ｅ）
に対応）で画素Ａ全体が暗状態72にスイツチングされる
（第７図（ｄ）に対応）。このようにして、階調性のあ
る画像を形成することができる。
６図（ｂ）に対応）では全く明状態71からの変化は生じ
ない（第７図（ａ）に対応）が、パルス印加電圧−8V
（第６図（ｃ）に対応）では電送電極33の近傍の液晶は
暗状態72へスイツチングする（第７図（ｂ）に対応）。
さらに、印加電圧を−14V（第６図（ｄ）に対応）と長
くした場合には、暗状態72の領域は図示の如く広くなり
（第７図（ｃ）に対応）、印加電圧20V（第６図（ｅ）
に対応）で画素Ａ全体が暗状態72にスイツチングされる
（第７図（ｄ）に対応）。このようにして、階調性のあ
る画像を形成することができる。
又、第９図（ａ）〜（ｅ）に示されるような種々のパル
ス幅の異なるシグナル（ｂ）と第８図に示されるよう
な、三角波であるシグナル（ａ）を同期して与えたとき
でも、前記に第７図に図示した光学的状態変化を示すこ
とができる。この際、第８図に示すパルスを電送電極33
に印加し、このパルスと同期して第９図（ａ）〜（ｅ）
に示すパルスを階調に応じて対向電極34に印加すること
によって階調性を表現することができる。
ス幅の異なるシグナル（ｂ）と第８図に示されるよう
な、三角波であるシグナル（ａ）を同期して与えたとき
でも、前記に第７図に図示した光学的状態変化を示すこ
とができる。この際、第８図に示すパルスを電送電極33
に印加し、このパルスと同期して第９図（ａ）〜（ｅ）
に示すパルスを階調に応じて対向電極34に印加すること
によって階調性を表現することができる。
尚、第４図中、41は強誘電性液晶、好ましくは双安定状
態下のカイラルスメクチツク液晶、42は対向基板を表わ
している。
態下のカイラルスメクチツク液晶、42は対向基板を表わ
している。
又、本発明では前述の例では使用したアルミニウム（A
l）の電送電極33の他に銀、銅、金、クロムなどの金属
を電送電極33として使用することができ、好ましくはそ
のシート抵抗を102Ω／□以下とすることができる。
又、電位勾配が付与される導電膜32としては10Ω／□〜
1KΩ／□のシート抵抗をもつ透明導電膜を用いることが
できる。かかるシート抵抗は、透明導電膜の膜厚を調節
することによって適当な値に設計することができる。
l）の電送電極33の他に銀、銅、金、クロムなどの金属
を電送電極33として使用することができ、好ましくはそ
のシート抵抗を102Ω／□以下とすることができる。
又、電位勾配が付与される導電膜32としては10Ω／□〜
1KΩ／□のシート抵抗をもつ透明導電膜を用いることが
できる。かかるシート抵抗は、透明導電膜の膜厚を調節
することによって適当な値に設計することができる。
第10図は、本発明による階調表現方式をマトリクス駆動
に適用した際の具体例を表わしている。
に適用した際の具体例を表わしている。
第10図に示す表示パネルは、ガラス基板31の上にストラ
イプ状導電膜101（101a,101b,101c）が複数配列され、
さらにそれぞれのストライプ状導電膜101の長手方向に
おける両端部には低抵抗の電送電極102（102a,102b,102
c）と103（130a.103b,103c）が配線されている。基板31
と対向する対向基板（図示せず）に設けたストライブ状
の導電膜からなる対向電極104（104a,104b）が配置さ
れ、前述のストライプ状導電膜101と対向電極104との間
に強誘電性液晶が配置される。
イプ状導電膜101（101a,101b,101c）が複数配列され、
さらにそれぞれのストライプ状導電膜101の長手方向に
おける両端部には低抵抗の電送電極102（102a,102b,102
c）と103（130a.103b,103c）が配線されている。基板31
と対向する対向基板（図示せず）に設けたストライブ状
の導電膜からなる対向電極104（104a,104b）が配置さ
れ、前述のストライプ状導電膜101と対向電極104との間
に強誘電性液晶が配置される。
本発明の駆動法では、書込みに先立ってストライプ状導
電膜101とストライプ状対向電極104との交差部で形成さ
れる画素の全部又は所定部を一時に明状態か暗状態のう
ちの何れか１方の状態とするか、又は書込みライン毎に
書込みに先立ってライン上の画素の全部又は所定部を明
状態か暗状態のうちの何れか１方の状態とした後に、一
方の電送電極102（102a,102b,102c）毎に第５図又は第
８図に示すパルスを走査信号として順次印加するととも
に、他方の電送電極103（103a,103b,103c）を基準電位
点（例えば０ボルト）に接続することによって、ストラ
イプ状導電膜101に順次電送電極102と103間での電位勾
配を付与することができる。この際、走査選択信号は、
強誘電性液晶の反転閾値電圧と等しい電圧のパルスとす
ることが好ましい。
電膜101とストライプ状対向電極104との交差部で形成さ
れる画素の全部又は所定部を一時に明状態か暗状態のう
ちの何れか１方の状態とするか、又は書込みライン毎に
書込みに先立ってライン上の画素の全部又は所定部を明
状態か暗状態のうちの何れか１方の状態とした後に、一
方の電送電極102（102a,102b,102c）毎に第５図又は第
８図に示すパルスを走査信号として順次印加するととも
に、他方の電送電極103（103a,103b,103c）を基準電位
点（例えば０ボルト）に接続することによって、ストラ
イプ状導電膜101に順次電送電極102と103間での電位勾
配を付与することができる。この際、走査選択信号は、
強誘電性液晶の反転閾値電圧と等しい電圧のパルスとす
ることが好ましい。
一方、複数のストライプ状対向電極には、各電極毎に電
送電極102に印加した走査選択信号と同期させて、第６
図（ａ）〜（ｅ）又は第９図（ａ）〜（ｅ）に示す様な
階調情報に応じた電圧信号を印加することによって、走
査線上の画素を階調に応じて書込みを行なうことができ
る。従って、上述の書込みを線順次書込みを行なうこと
によって、階調性をもつ１画面を形成することができ
る。
送電極102に印加した走査選択信号と同期させて、第６
図（ａ）〜（ｅ）又は第９図（ａ）〜（ｅ）に示す様な
階調情報に応じた電圧信号を印加することによって、走
査線上の画素を階調に応じて書込みを行なうことができ
る。従って、上述の書込みを線順次書込みを行なうこと
によって、階調性をもつ１画面を形成することができ
る。
また、本発明では前述のストライプ状電極104毎に第５
図又は第８図に示すパルス信号を走査信号として順次印
加し、この走査信号と同期させて前述の一方の電送電極
102に第６図又は第９図に示す様な階調情報に応じた電
圧信号を印加するとともに、他方の電送電極103を基準
電位点に接続することによっても階調性をもつ画面を形
成することができる。
図又は第８図に示すパルス信号を走査信号として順次印
加し、この走査信号と同期させて前述の一方の電送電極
102に第６図又は第９図に示す様な階調情報に応じた電
圧信号を印加するとともに、他方の電送電極103を基準
電位点に接続することによっても階調性をもつ画面を形
成することができる。
第11図は、本発明の別の具体例を表わしている。第11図
で示す液晶光学素子は、複数のストライプ状導電膜111
が一方の基板上に設けられ、このストライプ状導電膜11
1と交差させて対向配置した複数のストライプ状導電膜1
12が強誘電性液晶を介して他方の基板上に設けられてい
る。さらに、前述のストライプ状導電膜111と112のそれ
ぞれの両端部には低抵抗の電送電極113,114,115と116が
配線されている。
で示す液晶光学素子は、複数のストライプ状導電膜111
が一方の基板上に設けられ、このストライプ状導電膜11
1と交差させて対向配置した複数のストライプ状導電膜1
12が強誘電性液晶を介して他方の基板上に設けられてい
る。さらに、前述のストライプ状導電膜111と112のそれ
ぞれの両端部には低抵抗の電送電極113,114,115と116が
配線されている。
本発明の別の駆動法では、電送電極113のそれぞれの端
子S1，S2，……S7が走査信号発生回路（図示せず）に接
続され、一方の電送電極115のそれぞれの端子I1，I2，
……I6が情報信号発生回路（図示せず）に接続されてい
る。又、端子G11，G12，……G16とG21，G22，……G27は
基準電位点（例えば０ボルト）に接続されている。
子S1，S2，……S7が走査信号発生回路（図示せず）に接
続され、一方の電送電極115のそれぞれの端子I1，I2，
……I6が情報信号発生回路（図示せず）に接続されてい
る。又、端子G11，G12，……G16とG21，G22，……G27は
基準電位点（例えば０ボルト）に接続されている。
従って、本発明の駆動法では消去ステツプを経た各画素
が走査信号側導電膜の面内で電位勾配を発生し、さらに
情報信号側導電膜の面内でも電位勾配を発生し、両側の
電位勾配で発生する電位差勾配が画素内の強誘電性液晶
に印加されることになり、多階調の表示画面の形成が可
能となる。
が走査信号側導電膜の面内で電位勾配を発生し、さらに
情報信号側導電膜の面内でも電位勾配を発生し、両側の
電位勾配で発生する電位差勾配が画素内の強誘電性液晶
に印加されることになり、多階調の表示画面の形成が可
能となる。
第12図は、本発明の別の具体例を表わしている。第12図
に示す液晶光学素子は、一方の一枚の導電膜121には平
行な複数の電送電極122が配線され、それぞれが走査信
号発生回路（図示せず）に接続した端子S1，S2，……S7
に接続されている。これらの電送電極122と交差させて
複数のストライプ状導電膜からなる電極123が対向配置
され、前述の導電膜121とストライプ状電極123との間に
は強誘電性液晶が配置されている。このストライプ状電
極123の端子I1，I2，……I5はそれぞれ情報信号発生回
路（図示せず）に接続されている。
に示す液晶光学素子は、一方の一枚の導電膜121には平
行な複数の電送電極122が配線され、それぞれが走査信
号発生回路（図示せず）に接続した端子S1，S2，……S7
に接続されている。これらの電送電極122と交差させて
複数のストライプ状導電膜からなる電極123が対向配置
され、前述の導電膜121とストライプ状電極123との間に
は強誘電性液晶が配置されている。このストライプ状電
極123の端子I1，I2，……I5はそれぞれ情報信号発生回
路（図示せず）に接続されている。
従って、本例では消去ステツプを経た後、液晶光学素子
の端子S1，S2，……S7に順次走査信号を印加し、かかる
走査信号が印加されていない端子は基準電位点に接続す
ることによって電位勾配を形成する。一方、ストライプ
状電極123には走査信号と同期させて階調信号を印加す
ることによって階調性の画面を形成することができる。
又、本発明では前述のストライプ状電極123に順次走査
信号を印加し、この走査信号と同期させて奇数番目（又
は偶数番目）電送電極に階調信号を印加し、偶数番目
（又は奇数番目）の電送電極を基準電位点に接続するこ
とによっても階調駆動が行なえる。
の端子S1，S2，……S7に順次走査信号を印加し、かかる
走査信号が印加されていない端子は基準電位点に接続す
ることによって電位勾配を形成する。一方、ストライプ
状電極123には走査信号と同期させて階調信号を印加す
ることによって階調性の画面を形成することができる。
又、本発明では前述のストライプ状電極123に順次走査
信号を印加し、この走査信号と同期させて奇数番目（又
は偶数番目）電送電極に階調信号を印加し、偶数番目
（又は奇数番目）の電送電極を基準電位点に接続するこ
とによっても階調駆動が行なえる。
又、本発明では前述の強誘電性液晶の他にツイステツド
ネマチツク液晶、ゲストホスト液晶などを用いることが
できるが、最も好ましくは強誘電性液晶、特に少なくと
も２つの安定状態をもつ強誘電性液晶が適している。
ネマチツク液晶、ゲストホスト液晶などを用いることが
できるが、最も好ましくは強誘電性液晶、特に少なくと
も２つの安定状態をもつ強誘電性液晶が適している。
〈発明の効果〉 画素を構成する少なくとも一方の導電膜面内に電位勾配
を形成し、入力信号として電圧値、あるいはパルス幅あ
るいはパルス数等によって変調された階調信号を印加す
ることにより、階調表示を行なうことができる。
を形成し、入力信号として電圧値、あるいはパルス幅あ
るいはパルス数等によって変調された階調信号を印加す
ることにより、階調表示を行なうことができる。
第１図及び第２図は、本発明で用いる強誘電性液晶素子
を模式的に示す斜視図である。第３図は本発明で用いる
一方の基板を表わす斜視図である。第４図は、本発明で
用いる液晶光学素子の断面図である。第５図及び第６図
（ａ）〜（ｅ）は、本発明で用いるパルス波形を表わす
説明図である。第７図（ａ）〜（ｄ）は、画素の階調性
を表わす模式図である。第８図及び第９図（ａ）〜
（ｅ）は、本発明で用いる別のパルスの波形を表わす説
明図である。第10図は、本発明で用いる別の液晶光学素
子を表わす斜視図である。第11図及び第12図は、本発明
で用いる別の液晶光学素子を表わす平面図である。第13
図（ａ）及び（ｂ）は、本発明で用いる電位勾配を模式
的に表わす説明図である。
を模式的に示す斜視図である。第３図は本発明で用いる
一方の基板を表わす斜視図である。第４図は、本発明で
用いる液晶光学素子の断面図である。第５図及び第６図
（ａ）〜（ｅ）は、本発明で用いるパルス波形を表わす
説明図である。第７図（ａ）〜（ｄ）は、画素の階調性
を表わす模式図である。第８図及び第９図（ａ）〜
（ｅ）は、本発明で用いる別のパルスの波形を表わす説
明図である。第10図は、本発明で用いる別の液晶光学素
子を表わす斜視図である。第11図及び第12図は、本発明
で用いる別の液晶光学素子を表わす平面図である。第13
図（ａ）及び（ｂ）は、本発明で用いる電位勾配を模式
的に表わす説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 修三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高橋 通 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 昭62−100739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−201217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−131480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−201325（ＪＰ，Ａ) 米国特許4139278（ＵＳ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】間隔を置いて相対向配置した導電膜と該相
対向した導電膜間の間隔に配置した液晶とを有し、該相
対向配置した導電膜のうち少なくとも一方の導電膜に少
なくとも２本の金属で形成した電送電極を接続させた画
素を複数の行及び列に沿って複数配列させ、該複数配列
のうち行上の画素を前記少なくとも２本の電送電極で共
通に接続させ、そして列上の画素を情報線で共通に接続
した液晶パネル、並びに 複数の行を順次走査し、走査選択された行上の画素に接
続した少なくとも２本の電送電極に、それぞれ互いに相
違した電圧波形で構成した異なる走査信号を印加し、こ
れによって該２本の電送電極間の導電膜に電位勾配を生
じさせ、前記情報線に、該走査信号と同期させて、情報
に応じた情報信号を印加し、これによって前記走査選択
された行上の画素を構成する相対向配置した導電膜間の
間隔に電位差勾配を生じさせる電圧印加手段 を有する液晶装置。 - 【請求項２】前記電圧印加手段が前記情報信号の印加に
先立って、前記走査選択された行上の画素に、該画素の
光学状態を一様な状態に消去させる電圧信号を印加させ
る手段を有している特許請求の範囲第１項記載の液晶装
置。 - 【請求項３】前記情報信号が階調情報を持つ情報信号で
ある特許請求の範囲第１項記載の液晶装置。 - 【請求項４】前記液晶がカイラルスメクチック液晶であ
る特許請求の範囲第１項記載の液晶装置。 - 【請求項５】前記カイラルスメクチック液晶が印加電圧
に極性に応じてそれぞれ第１及び第２の安定状態を生じ
る液晶である特許請求の範囲第４項記載の液晶装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266980A JPH0799415B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 液晶装置 |
| ES198686116359T ES2033674T3 (es) | 1985-11-26 | 1986-11-25 | Aparato de modulacion optica para un tablero senalizador. |
| DE8686116359T DE3685632T2 (de) | 1985-11-26 | 1986-11-25 | Optische modulationsvorrichtung und verfahren zu deren ansteuerung. |
| EP86116359A EP0224243B1 (en) | 1985-11-26 | 1986-11-25 | Optical modulation device and driving method therefor |
| US06/934,920 US4818078A (en) | 1985-11-26 | 1986-11-25 | Ferroelectric liquid crystal optical modulation device and driving method therefor for gray scale display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266980A JPH0799415B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125330A JPS62125330A (ja) | 1987-06-06 |
| JPH0799415B2 true JPH0799415B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17438383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60266980A Expired - Fee Related JPH0799415B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799415B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2505757B2 (ja) * | 1986-07-23 | 1996-06-12 | キヤノン株式会社 | 光学変調素子の駆動法 |
| JPH01155319A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 液晶光シャッタとその駆動方法 |
| US5446570A (en) * | 1993-04-27 | 1995-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with projecting portions on the electrodes |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4139278A (en) | 1975-07-31 | 1979-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201217A (ja) * | 1985-03-04 | 1986-09-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 液晶セル |
| JPS62100739A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS62100735A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP60266980A patent/JPH0799415B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4139278A (en) | 1975-07-31 | 1979-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62125330A (ja) | 1987-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |