JPH08129162A - 液晶表示素子および液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示素子および液晶表示装置Info
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 素子のスイチィングを精度良く制御しながら
多数の中間階調を表示することが可能な液晶表示素子を
提供する。 【解決手段】 液晶表示素子は、第１および第２電極
と、その間に双安定性強誘電液晶材料を有する。表示素
子は、複数のサブ素子を規定し、そのそれぞれの液晶材
料は、第１および第２電極に所定レベルを越える電圧を
印加することによって双安定状態間でスイッチング可能
である。液晶材料は、応答時間−電圧特性において最小
値を有する。１つの実施態様において、液晶材料は、サ
ブ素子が異なる液晶層の厚さを有するように、ステップ
状の厚さを有する。
多数の中間階調を表示することが可能な液晶表示素子を
提供する。 【解決手段】 液晶表示素子は、第１および第２電極
と、その間に双安定性強誘電液晶材料を有する。表示素
子は、複数のサブ素子を規定し、そのそれぞれの液晶材
料は、第１および第２電極に所定レベルを越える電圧を
印加することによって双安定状態間でスイッチング可能
である。液晶材料は、応答時間−電圧特性において最小
値を有する。１つの実施態様において、液晶材料は、サ
ブ素子が異なる液晶層の厚さを有するように、ステップ
状の厚さを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子およ
び複数のこのような素子を有する装置に関する。特に、
本発明は、複数の中間階調を表示し得る液晶表示素子お
よびそのような表示素子を有する装置に関する。
び複数のこのような素子を有する装置に関する。特に、
本発明は、複数の中間階調を表示し得る液晶表示素子お
よびそのような表示素子を有する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子が大型表示パネルで用いら
れる場合、素子は、表示の質または汎用性を向上させる
ために多数の中間階調を生成し得ることが望まれる。液
晶表示素子は、双安定型素子であり、一般に、安定状態
（以下、オンおよびオフ状態と呼ぶ）の１つの状態にあ
るため、表示パネルにおいて多数の中間階調を生成する
ことは困難である。液晶表示素子を用いて３つ以上の中
間階調を生成する技術の一例としては、表示パネルの各
素子を厚さの異なる液晶層を有する複数のサブユニット
に分割することが挙げられる。液晶層の厚さにばらつき
を与えると、異なる電圧を素子に印加したときに、サブ
ユニットがオン状態とオフ状態との間でスイッチング可
能になる。比較的低い電圧を印加すると、１つのサブユ
ニットのみがスイッチングされ、より高い電圧を印加す
ると、いくつかのサブユニットがスイッチングされる。
従って、特定状態にある素子の割合を制御することが可
能である。表示パネルの一部を形成する場合、個々のサ
ブユニットは明確には見ることはできず、表示パネルの
素子は、可変中間階調であるように見える。このような
素子は、各サブユニットを制御するために印加電圧を正
確に制御しなければならないので、制御するのが困難で
あることが見いだされている。このような技術は、米国
特許第４７１２８７７号に開示されている。
れる場合、素子は、表示の質または汎用性を向上させる
ために多数の中間階調を生成し得ることが望まれる。液
晶表示素子は、双安定型素子であり、一般に、安定状態
（以下、オンおよびオフ状態と呼ぶ）の１つの状態にあ
るため、表示パネルにおいて多数の中間階調を生成する
ことは困難である。液晶表示素子を用いて３つ以上の中
間階調を生成する技術の一例としては、表示パネルの各
素子を厚さの異なる液晶層を有する複数のサブユニット
に分割することが挙げられる。液晶層の厚さにばらつき
を与えると、異なる電圧を素子に印加したときに、サブ
ユニットがオン状態とオフ状態との間でスイッチング可
能になる。比較的低い電圧を印加すると、１つのサブユ
ニットのみがスイッチングされ、より高い電圧を印加す
ると、いくつかのサブユニットがスイッチングされる。
従って、特定状態にある素子の割合を制御することが可
能である。表示パネルの一部を形成する場合、個々のサ
ブユニットは明確には見ることはできず、表示パネルの
素子は、可変中間階調であるように見える。このような
素子は、各サブユニットを制御するために印加電圧を正
確に制御しなければならないので、制御するのが困難で
あることが見いだされている。このような技術は、米国
特許第４７１２８７７号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、素子のスイッチングを精度良く制
御しながら多数の中間階調を表示することが困難である
という課題があった。本発明は上記課題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは素子の
スイッチングを精度よく制御しながら多数の中間階調を
表示する液晶表示素子および液晶表示装置を提供するこ
とにある。
従来技術においては、素子のスイッチングを精度良く制
御しながら多数の中間階調を表示することが困難である
という課題があった。本発明は上記課題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは素子の
スイッチングを精度よく制御しながら多数の中間階調を
表示する液晶表示素子および液晶表示装置を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、第１の電極と、第２の電極と、該第１の電極と該第
２の電極との間に設けられた強誘電性液晶材料とを有
し、該液晶材料が応答時間−電圧特性において最小値を
有する液晶表示装置であって、該液晶表示素子が異なる
スイッチングしきい値を持つ複数のサブ素子から成って
おり、そのことによって上記目的が達成される。
は、第１の電極と、第２の電極と、該第１の電極と該第
２の電極との間に設けられた強誘電性液晶材料とを有
し、該液晶材料が応答時間−電圧特性において最小値を
有する液晶表示装置であって、該液晶表示素子が異なる
スイッチングしきい値を持つ複数のサブ素子から成って
おり、そのことによって上記目的が達成される。
【０００５】ある実施例では、異なる電圧が前記第１お
よび第２電極に印加されるときに、空間的に変化する電
界を前記液晶材料に印加するように前記サブ素子が配置
されている液晶表示素子である。
よび第２電極に印加されるときに、空間的に変化する電
界を前記液晶材料に印加するように前記サブ素子が配置
されている液晶表示素子である。
【０００６】別の実施例では、前記液晶表示素子の前記
液晶材料層の厚さが変化する。また、前記液晶表示素子
の前記第１電極と前記第２電極間の間隙が変化する。
液晶材料層の厚さが変化する。また、前記液晶表示素子
の前記第１電極と前記第２電極間の間隙が変化する。
【０００７】更に別の実施例では、前記液晶表示素子の
前記第１電極または前記第２電極のいずれかひとつが、
該第１電極と該第２電極間の間隙を変化させるためにス
テップ状であり、前記液晶材料が前記第１電極と前記第
２電極間の空間を実質的に埋められている液晶表示素子
である。
前記第１電極または前記第２電極のいずれかひとつが、
該第１電極と該第２電極間の間隙を変化させるためにス
テップ状であり、前記液晶材料が前記第１電極と前記第
２電極間の空間を実質的に埋められている液晶表示素子
である。
【０００８】前記液晶表示素子において、厚さの変化す
る誘電材料が前記第１電極の少なくとも１つと、前記液
晶材料との間に設けられていても良い。また、前記液晶
表示素において、前記第１電極と前記第２電極が実質的
に平坦で、前記液晶材料が実質的に均一な厚さであり、
厚さの変化する前記誘電材料が該第１電極または該第２
電極のいずれかの１つと該液晶材料との間に設けられて
いても良い。
る誘電材料が前記第１電極の少なくとも１つと、前記液
晶材料との間に設けられていても良い。また、前記液晶
表示素において、前記第１電極と前記第２電極が実質的
に平坦で、前記液晶材料が実質的に均一な厚さであり、
厚さの変化する前記誘電材料が該第１電極または該第２
電極のいずれかの１つと該液晶材料との間に設けられて
いても良い。
【０００９】前記液晶表示素子の前記誘電材料がステッ
プ状の厚さを有していても良い。また、前記液晶表示素
子の少なくとも２つの領域が異なる誘電率を有する第１
および第２誘電材料を有していても良い。
プ状の厚さを有していても良い。また、前記液晶表示素
子の少なくとも２つの領域が異なる誘電率を有する第１
および第２誘電材料を有していても良い。
【００１０】前記液晶表示素子の前記第１および第２誘
電材料が同一の厚さ有していても良い。
電材料が同一の厚さ有していても良い。
【００１１】ある実施例では、前記液晶表示素子はステ
ップ状の電極によって特徴づけられる。
ップ状の電極によって特徴づけられる。
【００１２】別の実施例では、誘電材料で形成された少
なくとも１つの素子およびステップ状の領域を有する電
極を備えた液晶表示素子である。
なくとも１つの素子およびステップ状の領域を有する電
極を備えた液晶表示素子である。
【００１３】また、本発明の液晶表示装置は、前記液晶
表示素子にいずれかのタイプの、複数の表示素子を有
し、そのことによって上記目的が達成される。
表示素子にいずれかのタイプの、複数の表示素子を有
し、そのことによって上記目的が達成される。
【００１４】以下、作用を説明する。本発明の液晶表示
素子は、応答時間−電圧特性に最小値を示す液晶材料を
用いる。
素子は、応答時間−電圧特性に最小値を示す液晶材料を
用いる。
【００１５】応答時間−電圧特性に最小値を示す液晶材
料は、例えば、ＷＯ９４／１２５９１に開示されている
ように、一般に、低自発分極を有する。自発分極が低い
と、特定の電圧を印加したときに、液晶材料は比較的高
い応答時間を有する。しかし、応答時間−電圧特性にお
ける最小値は、ある駆動技術、例えば、ＪＯＥＲＳ／Ａ
ｌｖｅｙ技術またはＭａｌｖｅｒｎ技術の１つを用いる
ことによって利用され得る。これらの駆動技術では、明
確に規定された電圧が電極に印加される。応答時間−電
圧特性における最小値によって、応答時間−電圧特性に
おいて最小値を示さない材料を用いた場合には可能でな
い、スイッチングパルスとノンスイッチングパルス間の
弁別が非常に高いレベルで行われる。従って、液晶表示
素子のサブ素子が正確にスイッチング制御され、その結
果表示素子は正確に制御し得る複数の中間階調を有する
ことがわかる。
料は、例えば、ＷＯ９４／１２５９１に開示されている
ように、一般に、低自発分極を有する。自発分極が低い
と、特定の電圧を印加したときに、液晶材料は比較的高
い応答時間を有する。しかし、応答時間−電圧特性にお
ける最小値は、ある駆動技術、例えば、ＪＯＥＲＳ／Ａ
ｌｖｅｙ技術またはＭａｌｖｅｒｎ技術の１つを用いる
ことによって利用され得る。これらの駆動技術では、明
確に規定された電圧が電極に印加される。応答時間−電
圧特性における最小値によって、応答時間−電圧特性に
おいて最小値を示さない材料を用いた場合には可能でな
い、スイッチングパルスとノンスイッチングパルス間の
弁別が非常に高いレベルで行われる。従って、液晶表示
素子のサブ素子が正確にスイッチング制御され、その結
果表示素子は正確に制御し得る複数の中間階調を有する
ことがわかる。
【００１６】電極の１つは電極間の間隙を変えるステッ
プ形状の電極であり、液晶材料は実質的に電極間の空間
を埋めることが好ましい。安定状態間で液晶材料をスイ
ッチングするのに必要な電圧の大きさは、材料の厚さに
依存することが見いだされている。ステップ状の電極を
設けることによって、液晶材料の厚さが変化し、所定レ
ベルを越える大きさの電圧を印加することによって、安
定状態間でそれぞれがスイッチング可能な複数のサブ素
子を有する表示素子が提供されることがわかる。所定の
画素をスイッチングするために印加される電圧は、上限
と下限との間に位置するように都合よく抑制される。添
付の図面の図４を見ると、用いる制御電圧が低すぎるか
または高すぎると、安定状態間で液晶材料をスイッチン
グすることができないことは明白である。
プ形状の電極であり、液晶材料は実質的に電極間の空間
を埋めることが好ましい。安定状態間で液晶材料をスイ
ッチングするのに必要な電圧の大きさは、材料の厚さに
依存することが見いだされている。ステップ状の電極を
設けることによって、液晶材料の厚さが変化し、所定レ
ベルを越える大きさの電圧を印加することによって、安
定状態間でそれぞれがスイッチング可能な複数のサブ素
子を有する表示素子が提供されることがわかる。所定の
画素をスイッチングするために印加される電圧は、上限
と下限との間に位置するように都合よく抑制される。添
付の図面の図４を見ると、用いる制御電圧が低すぎるか
または高すぎると、安定状態間で液晶材料をスイッチン
グすることができないことは明白である。
【００１７】あるいは、電極は実質的に平坦であり、厚
さの変化する誘電材料が少なくとも１つの電極と、液晶
材料との間に設けられ得る。誘電材料を設けることによ
って、液晶材料に印加される実効電界が減少する。誘電
材料は厚さが変化するため、表示素子は、電極に異なる
電圧を印加することによってそれぞれがスイッチング可
能な複数のサブ素子を有する。液晶材料の実質的に均一
な厚さの空間を規定するために、誘電体の領域には充填
材料が設けられ得る。
さの変化する誘電材料が少なくとも１つの電極と、液晶
材料との間に設けられ得る。誘電材料を設けることによ
って、液晶材料に印加される実効電界が減少する。誘電
材料は厚さが変化するため、表示素子は、電極に異なる
電圧を印加することによってそれぞれがスイッチング可
能な複数のサブ素子を有する。液晶材料の実質的に均一
な厚さの空間を規定するために、誘電体の領域には充填
材料が設けられ得る。
【００１８】あるいは、異なる誘電材料が、サブ素子を
規定するために、異なる位置で使用され得る。誘電材料
はまた、ステップ状の電極と共に用いられ、厚さの均一
な液晶層を規定する。
規定するために、異なる位置で使用され得る。誘電材料
はまた、ステップ状の電極と共に用いられ、厚さの均一
な液晶層を規定する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
【００２０】図１に示す表示装置は、３つの表示素子１
０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する。装置は、互いに間隔を
置いて配置された一対のガラス板１２、１４を有する。
充填材料１６は、下部ガラス板１２の上面に設けられ、
ステップ状になっている。第１電極１８は、充填材料１
６の上面に設けられ、第２電極２０は、上部ガラス板１
４の下面に設けられている。第１電極１８と第２電極２
０との間の空間は、τ−Ｖ特性において最小値を示す液
晶材料２２で満たされている。このような材料の一例と
しては、加熱するとネマティック相になり、徐々に冷却
すると強誘電相になる、Ｍｅｒｃｋ ａｎｄ Ｃｏｍｐ
ａｎｙから入手できるＳＣＥ８が挙げられる。
０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する。装置は、互いに間隔を
置いて配置された一対のガラス板１２、１４を有する。
充填材料１６は、下部ガラス板１２の上面に設けられ、
ステップ状になっている。第１電極１８は、充填材料１
６の上面に設けられ、第２電極２０は、上部ガラス板１
４の下面に設けられている。第１電極１８と第２電極２
０との間の空間は、τ−Ｖ特性において最小値を示す液
晶材料２２で満たされている。このような材料の一例と
しては、加熱するとネマティック相になり、徐々に冷却
すると強誘電相になる、Ｍｅｒｃｋ ａｎｄ Ｃｏｍｐ
ａｎｙから入手できるＳＣＥ８が挙げられる。
【００２１】充填剤１６は、導電性であり、例えば、固
体のＩＴＯ（インジウム−錫−酸化物）であり得る。従
って、充填剤１６と第１電極１８とは有効的に結合され
得る。ステップ状の厚さを有する充填材料１６を設ける
ことによって、ステップ状の厚さを有する液晶材料２２
が形成され、液晶の厚さが比較的薄い第１サブ素子２４
ａ、第２サブ素子２４ｂ、および液晶の厚さが比較的厚
い第３サブ素子２４ｃの領域が定められる。図４に示す
ように、所定のパルス時間では、オン状態とオフ状態と
の間で液晶材料をスイッチングするのに必要な印加電圧
は、液晶材料層の厚さと共に変化し、液晶層の厚さが比
較的厚い第３サブ素子２４ｃにおいては、状態を変化さ
せるために、第１サブ素子２４ａおよび第２サブ素子２
４ｂよりも高い印加電圧を必要とする。
体のＩＴＯ（インジウム−錫−酸化物）であり得る。従
って、充填剤１６と第１電極１８とは有効的に結合され
得る。ステップ状の厚さを有する充填材料１６を設ける
ことによって、ステップ状の厚さを有する液晶材料２２
が形成され、液晶の厚さが比較的薄い第１サブ素子２４
ａ、第２サブ素子２４ｂ、および液晶の厚さが比較的厚
い第３サブ素子２４ｃの領域が定められる。図４に示す
ように、所定のパルス時間では、オン状態とオフ状態と
の間で液晶材料をスイッチングするのに必要な印加電圧
は、液晶材料層の厚さと共に変化し、液晶層の厚さが比
較的厚い第３サブ素子２４ｃにおいては、状態を変化さ
せるために、第１サブ素子２４ａおよび第２サブ素子２
４ｂよりも高い印加電圧を必要とする。
【００２２】従って、図１に示す装置の表示素子の１つ
が、そのサブ素子が３つともオフ状態となる状態にある
ならば、第１の所定レベルよりも低い電圧を印加して
も、装置には何の影響もないが、比較的高い第２の所定
レベルを上回る電圧を印加すると、第１サブ素子２４ａ
はオン状態にスイッチングして、第２サブ素子２４ｂお
よび第３サブ素子２４ｃはオフ状態のまま維持されるこ
とが理解され得る。第２の所定電圧よりも高い第３の所
定電圧を上回る電圧を印加すると、第１サブ素子２４ａ
および第２サブ素子２４ｂはオン状態にスイッチングし
て、第４の所定電圧を上回る電圧を印加すると、３つの
サブ素子２４ａ、２４ｂおよび２４ｃのすべてがオン状
態にスイッチングする。
が、そのサブ素子が３つともオフ状態となる状態にある
ならば、第１の所定レベルよりも低い電圧を印加して
も、装置には何の影響もないが、比較的高い第２の所定
レベルを上回る電圧を印加すると、第１サブ素子２４ａ
はオン状態にスイッチングして、第２サブ素子２４ｂお
よび第３サブ素子２４ｃはオフ状態のまま維持されるこ
とが理解され得る。第２の所定電圧よりも高い第３の所
定電圧を上回る電圧を印加すると、第１サブ素子２４ａ
および第２サブ素子２４ｂはオン状態にスイッチングし
て、第４の所定電圧を上回る電圧を印加すると、３つの
サブ素子２４ａ、２４ｂおよび２４ｃのすべてがオン状
態にスイッチングする。
【００２３】各サブ素子をオフ状態に戻すためには、適
切な大きさであるが、逆の極性を有する電圧が素子に印
加されなければならない。
切な大きさであるが、逆の極性を有する電圧が素子に印
加されなければならない。
【００２４】このような表示素子は、従来より得られる
２つの中間階調ではなく４つの中間階調を表示する能力
を有する。４つの中間階調とは、（ａ）３つのサブ素子
がすべてオフ、（ｂ）２つのサブ素子がオフ、１つのサ
ブ素子がオン、（ｃ）１つのサブ素子がオフ、２つのサ
ブ素子がオン、および（ｄ）３つのサブ素子がすべてオ
ンである。６４個までの中間階調を生成し得るディジタ
ル的な空間中間階調および時間中間階調方式を用いるパ
ネルにおいて４つの中間階調を生成し得る上記の表示素
子を有する装置を用いると、得られる中間階調の総数は
２５６個になる。
２つの中間階調ではなく４つの中間階調を表示する能力
を有する。４つの中間階調とは、（ａ）３つのサブ素子
がすべてオフ、（ｂ）２つのサブ素子がオフ、１つのサ
ブ素子がオン、（ｃ）１つのサブ素子がオフ、２つのサ
ブ素子がオン、および（ｄ）３つのサブ素子がすべてオ
ンである。６４個までの中間階調を生成し得るディジタ
ル的な空間中間階調および時間中間階調方式を用いるパ
ネルにおいて４つの中間階調を生成し得る上記の表示素
子を有する装置を用いると、得られる中間階調の総数は
２５６個になる。
【００２５】装置を駆動させるために、ＪＯＥＲＳ／Ａ
ｌｖｅｙ駆動技術またはＭａｌｖｅｒｎ技術の１つの改
変版が用いられ得る。これらの駆動技術は、"The JOERS
/Alvey Ferroelectric Multiplexing Scheme"（Ferroel
ectrics, 1991, Vol.122, 63〜79頁）および"A New Set
of High Speed Matrix Addressing Schemes for Ferro
electric Liquid Crystal Displays"（Liquid Crystal
s, 1993, Vol.13, No.4, 597〜601頁）に記載されてい
る。これらの駆動技術ではそれぞれ、明確に規定された
電圧が電極に印加され、装置のサブ素子のそれぞれの状
態を正確に制御する。
ｌｖｅｙ駆動技術またはＭａｌｖｅｒｎ技術の１つの改
変版が用いられ得る。これらの駆動技術は、"The JOERS
/Alvey Ferroelectric Multiplexing Scheme"（Ferroel
ectrics, 1991, Vol.122, 63〜79頁）および"A New Set
of High Speed Matrix Addressing Schemes for Ferro
electric Liquid Crystal Displays"（Liquid Crystal
s, 1993, Vol.13, No.4, 597〜601頁）に記載されてい
る。これらの駆動技術ではそれぞれ、明確に規定された
電圧が電極に印加され、装置のサブ素子のそれぞれの状
態を正確に制御する。
【００２６】図２に示す表示装置もまた、３つの表示素
子３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有する。装置は、電極３
６、３８がそれぞれ設けられた一対のガラスパネル３
２、３４を有する。下部電極３６の上面には、ステップ
状の厚さを有する誘電材料４０の層が設けらている。充
填材料４２は、誘電材料４０上に設けられ、ステップ状
の誘電材料４０に平坦な上面を提供している。電極３
６、３８間の残りの空間には、例えば、上述したタイプ
の強誘電性液晶材料４４が満たされている。充填材料４
２を設けることによって、液晶層は均一な厚さとなる。
子３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有する。装置は、電極３
６、３８がそれぞれ設けられた一対のガラスパネル３
２、３４を有する。下部電極３６の上面には、ステップ
状の厚さを有する誘電材料４０の層が設けらている。充
填材料４２は、誘電材料４０上に設けられ、ステップ状
の誘電材料４０に平坦な上面を提供している。電極３
６、３８間の残りの空間には、例えば、上述したタイプ
の強誘電性液晶材料４４が満たされている。充填材料４
２を設けることによって、液晶層は均一な厚さとなる。
【００２７】この表示装置は、液晶層が均一な厚さを有
するという利点をもっている。従って、液晶層の厚さ
は、液晶層が最適な性能を成し遂げるように選択され得
る。
するという利点をもっている。従って、液晶層の厚さ
は、液晶層が最適な性能を成し遂げるように選択され得
る。
【００２８】ステップ状の厚さを有する誘電材料４０
は、液晶材料４４に印加される実効電界を変化させる。
すなわち、誘電材料４０の厚さが厚ければ厚いほど、液
晶材料４４をスイッチングさせるために印加されなけれ
ばならない電圧は高くなる（電圧はあまり高くなりすぎ
てはならないという制約を受ける）。従って、ステップ
状の誘電材料４０を設けると、各表示素子３０ａ、３０
ｂ，３０ｃを３つのサブ素子４６ａ、４６ｂ，４６ｃに
分割するという効果が得られる。各サブ素子は、異なる
電圧を電極３６、３８に印加することによってスイッチ
ングされ、厚い誘電層４０に隣接するサブユニット４６
ａをスイッチングするには、比較的薄い誘電層に隣接す
るサブユニット４６ｂ、４６ｃをスイッチングするのに
必要な電圧よりも高い電圧が必要である。
は、液晶材料４４に印加される実効電界を変化させる。
すなわち、誘電材料４０の厚さが厚ければ厚いほど、液
晶材料４４をスイッチングさせるために印加されなけれ
ばならない電圧は高くなる（電圧はあまり高くなりすぎ
てはならないという制約を受ける）。従って、ステップ
状の誘電材料４０を設けると、各表示素子３０ａ、３０
ｂ，３０ｃを３つのサブ素子４６ａ、４６ｂ，４６ｃに
分割するという効果が得られる。各サブ素子は、異なる
電圧を電極３６、３８に印加することによってスイッチ
ングされ、厚い誘電層４０に隣接するサブユニット４６
ａをスイッチングするには、比較的薄い誘電層に隣接す
るサブユニット４６ｂ、４６ｃをスイッチングするのに
必要な電圧よりも高い電圧が必要である。
【００２９】４つの中間階調を生成し得る正確に制御可
能な装置を成し遂げるためには、装置は、上記のＪＯＥ
ＲＳ／Ａｌｖｅｙ技術またはＭａｌｖｅｒｎ技術の１つ
の改変を用いることによって制御され得る。空間中間階
調および時間中間階調方式を用いる表示パネルにおいて
この装置を用いると、中間階調の総数は、上記のように
増加し得る。他の駆動方式は、英国特許出願第９４１９
８９８．３号、９４１９８９９．１号および９４１９８
９７．５号に記載されている。
能な装置を成し遂げるためには、装置は、上記のＪＯＥ
ＲＳ／Ａｌｖｅｙ技術またはＭａｌｖｅｒｎ技術の１つ
の改変を用いることによって制御され得る。空間中間階
調および時間中間階調方式を用いる表示パネルにおいて
この装置を用いると、中間階調の総数は、上記のように
増加し得る。他の駆動方式は、英国特許出願第９４１９
８９８．３号、９４１９８９９．１号および９４１９８
９７．５号に記載されている。
【００３０】上記の両装置において、液晶表示素子は、
４つの中間階調を生成し得る。液晶層の厚さまたは誘電
材料の厚さにおけるステップの数を増加させることによ
って、得られる中間階調の総数が増加し得る。中間階調
の数が増加すると、スイッチングが発生する所定電圧の
弁別領域が減少し、それ以上になるとサブユニットが正
確に制御できない点に達し得ることがわかる。
４つの中間階調を生成し得る。液晶層の厚さまたは誘電
材料の厚さにおけるステップの数を増加させることによ
って、得られる中間階調の総数が増加し得る。中間階調
の数が増加すると、スイッチングが発生する所定電圧の
弁別領域が減少し、それ以上になるとサブユニットが正
確に制御できない点に達し得ることがわかる。
【００３１】他の実施態様は、第１および第２実施態様
の組み合わせを含み、ステップ状の液晶層の厚さおよび
ステップ状の誘電材料を含む。図３に示すように、第３
実施態様の表示装置は、第２実施態様の装置に類似し、
充填材料の代わりに、第２実施態様において充填材料に
よって満たされていた空間を液晶材料が満たしている。
この装置の動作は、第１および第２実施態様の動作に類
似しているため、これ以上の説明はしない。
の組み合わせを含み、ステップ状の液晶層の厚さおよび
ステップ状の誘電材料を含む。図３に示すように、第３
実施態様の表示装置は、第２実施態様の装置に類似し、
充填材料の代わりに、第２実施態様において充填材料に
よって満たされていた空間を液晶材料が満たしている。
この装置の動作は、第１および第２実施態様の動作に類
似しているため、これ以上の説明はしない。
【００３２】図５に示すさらに他の実施態様では、装置
の異なる領域５０および５２は、それぞれ、異なる誘電
材料Ｅ１およびＥ２を有する。材料Ｅ１およびＥ２は同
一の厚さであり得る。領域５０および５２は、誘電体が
形成されていないもう１つの領域５４と協同して表示素
子５６を形成している。領域５０、５２および５４のそ
れぞれは、電極３６と電極３８との間の所定の電位差に
対して異なる電界勾配を有する。結果として、表示素子
５６は４つの状態のいずれか１つをとり得る。領域５４
を、誘電材料Ｅ１およびＥ２と等しい高さのステップ状
電極として形成することによって、液晶層４４を一定の
厚さに維持し得る。３つの中間階調しか必要としない表
示に対しては、単一ブロックの誘電体が誘電体を有さな
い領域５４と共に用いられるか、または２つのブロック
の誘電体が誘電体を有さない領域５４を用いずに用いら
れ得る。
の異なる領域５０および５２は、それぞれ、異なる誘電
材料Ｅ１およびＥ２を有する。材料Ｅ１およびＥ２は同
一の厚さであり得る。領域５０および５２は、誘電体が
形成されていないもう１つの領域５４と協同して表示素
子５６を形成している。領域５０、５２および５４のそ
れぞれは、電極３６と電極３８との間の所定の電位差に
対して異なる電界勾配を有する。結果として、表示素子
５６は４つの状態のいずれか１つをとり得る。領域５４
を、誘電材料Ｅ１およびＥ２と等しい高さのステップ状
電極として形成することによって、液晶層４４を一定の
厚さに維持し得る。３つの中間階調しか必要としない表
示に対しては、単一ブロックの誘電体が誘電体を有さな
い領域５４と共に用いられるか、または２つのブロック
の誘電体が誘電体を有さない領域５４を用いずに用いら
れ得る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、第１の電極と、第２の
電極と、該第１の電極と該第２の電極との間に設けられ
た強誘電性液晶材料とを有し、該液晶材料が応答時間−
電圧特性において最小値を有する液晶表示素子であっ
て、該液晶表示素子が異なるスイッチングしきい値を持
つ複数のサブ素子から成っている。これにより、素子の
スイッチングを精度良く制御しながら多数の中間階調を
表示することが可能になる液晶表示素子を提供すること
が可能となる。
電極と、該第１の電極と該第２の電極との間に設けられ
た強誘電性液晶材料とを有し、該液晶材料が応答時間−
電圧特性において最小値を有する液晶表示素子であっ
て、該液晶表示素子が異なるスイッチングしきい値を持
つ複数のサブ素子から成っている。これにより、素子の
スイッチングを精度良く制御しながら多数の中間階調を
表示することが可能になる液晶表示素子を提供すること
が可能となる。
【００３４】
【図１】本発明の第１実施態様における表示素子の断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第２実施態様における表示素子の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の第３実施態様における表示素子の断面
図である。
図である。
【図４】異なる厚さの液晶材料に関する応答時間−電圧
（τ−Ｖ）特性における変化を示すグラフである。
（τ−Ｖ）特性における変化を示すグラフである。
【図５】本発明の第４実施態様における表示素子の断面
図である。
図である。
１０ａ 表示素子 １０ｂ 表示素子 １０ｃ 表示素子 １２ 下部ガラス板 １４ 上部ガラス板 １６ 充填材料 １８ 第１電極 ２０ 第２電極 ２２ 液晶材料 ２４ａ 第１サブ素子 ２４ｂ 第２サブ素子 ２４ｃ 第３サブ素子
Claims (13)
- 【請求項１】 第１電極および第２電極と、該第１電極
と該第２電極との間に設けられた強誘電性液晶材料とを
有し、該液晶材料が応答時間−電圧特性において最小値
を有する液晶表示素子であって、異なるスイッチングし
きい値を持つ複数のサブ素子から成る、液晶表示素子。 - 【請求項２】 異なる電圧が前記第１および第２電極に
印加されるときに、空間的に変化する電界を前記液晶材
料に印加するように前記サブ素子が配置されている、請
求項１に記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記液晶材料層の厚さが変化する、請求
項１または２に記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記第１電極と前記第２電極間の間隙が
変化する、前記請求項のいずれか１つに記載の液晶表示
素子。 - 【請求項５】 前記第１電極と前記第２電極間の間隙が
変化し、前記第１電極または前記第２電極のいずれかひ
とつが、該第１電極と該第２電極間の間隙を変化させる
ためにステップ状であり、前記液晶材料が前記第１電極
と前記第２電極間の空間を実質的に埋められている、請
求項３に記載の液晶表示素子。 - 【請求項６】 厚さの変化する誘電材料が前記第１電極
の少なくとも１つと、前記液晶材料との間に設けられて
いる、請求項１または２に記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 前記第１電極と前記第２電極が実質的に
平坦で、前記液晶材料が実質的に均一な厚さであり、厚
さの変化する前記誘電材料が該第１電極または該第２電
極のいずれかの１つと該液晶材料との間に設けられてい
る、請求項６に記載の液晶表示素子。 - 【請求項８】 前記誘電材料がステップ状の厚さを有す
る、請求項６または７に記載の液晶表示素子。 - 【請求項９】 少なくとも２つの領域が異なる誘電率を
有する第１および第２誘電材料を有する、請求項１また
は２に記載の液晶表示素子。 - 【請求項１０】 前記第１および第２誘電材料が同一の
厚さを有する、請求項９に記載の液晶表示素子。 - 【請求項１１】 ステップ状の電極によって特徴づけら
れる、請求項９または１０に記載の液晶表示素子。 - 【請求項１２】 誘電材料で形成された少なくとも１つ
の素子およびステップ状の領域を有する電極を備えた、
請求項１または２に記載の液晶表示素子。 - 【請求項１３】 前記請求項のいずれか１つに記載のタ
イプの複数の表示素子を有する液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9419900A GB2293908A (en) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | Liquid crystal display element |
| GB9419900.7 | 1994-10-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08129162A true JPH08129162A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=10762259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25384095A Pending JPH08129162A (ja) | 1994-10-03 | 1995-09-29 | 液晶表示素子および液晶表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0706075A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08129162A (ja) |
| GB (1) | GB2293908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119644A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-05-11 | Hewlett-Packard Development Co Lp | グレースケールを表示可能な表示装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005109392A1 (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device and electro magnetic wave modulating device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4712877A (en) | 1985-01-18 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric display panel of varying thickness and driving method therefor |
| DE3917472A1 (de) * | 1989-05-30 | 1990-12-06 | Hoechst Ag | Ferroelektrisches fluessigkristalldisplay mit graustufen bzw. einer kontinuierlichen grauskala |
| GB9224542D0 (en) * | 1992-11-24 | 1993-01-13 | Secr Defence | Ferroelectric liquid crystal device |
-
1994
- 1994-10-03 GB GB9419900A patent/GB2293908A/en not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25384095A patent/JPH08129162A/ja active Pending
- 1995-10-03 EP EP95306982A patent/EP0706075A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119644A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-05-11 | Hewlett-Packard Development Co Lp | グレースケールを表示可能な表示装置 |
| US8599326B2 (en) | 2004-10-18 | 2013-12-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of manufacturing a display device with greyscale capability |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0706075A1 (en) | 1996-04-10 |
| GB2293908A (en) | 1996-04-10 |
| GB9419900D0 (en) | 1994-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031017 |