JPH08328047A

JPH08328047A - 反強誘電性液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08328047A
Application number: JP7157116A
Authority: JP
Inventors: Tomio Tanaka; 富雄田中; Tetsushi Yoshida; 哲志吉田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】アクティブマトリクスタイプの反強誘電性液
晶表示素子に、明確な階調表示を行なわせることであ
る。【構成】アクティブマトリクス方式の液晶表示素子
に、液晶分子の配列状態が互いに異なる第１と第２の強
誘電相と反強誘電相を有し、分子長軸回りに回転する液
晶分子からなる反強誘電性液晶２１を、スメクティック
ＣA^*相の液晶分子の描く二重螺旋構造が消失した状態で
封止する。反強誘電性液晶２１に電圧を印加すると、液
晶分子の回転が抑制されて印加電界に垂直な方向に液晶
分子が傾く。この液晶分子の傾きは印加電圧に対応する
ため、反強誘電性液晶２１のダイレクタは印加電圧に応
じて連続的に変化し、無数の光学的中間状態を生成す
る。また、ヒステリシスも小さい。従って、この液晶表
示素子を駆動することにより、明確な階調表示が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は反強誘電性液晶（ＡＦ
ＬＣ、AntiFerroelectric Liquid Crystal）を用いた液
晶表示素子に関し、特に、階調表示が可能なＡＦＬＣ液
晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶を用いる強誘電性液晶表示
素子は、ネマティック液晶を用いるＴＮモードの液晶表
示素子と比較して、高速応答、広い視野角が得られる等
の点で注目されている。

【０００３】強誘電性液晶表示素子として、強誘電性液
晶を用いた強誘電性液晶表示素子と反強誘電性液晶を用
いた反強誘電性液晶表示素子とが知られている。

【０００４】反強誘電性液晶表示素子は、反強誘電性液
晶が備える配向状態の安定性を利用して画像を表示する
ものである。即ち、反強誘電性液晶は、液晶分子の配向
に３つの安定状態を有し、第１のしきい値以上の電圧を
該液晶に印加したとき、印加電圧の極性に応じて液晶分
子が第１の配向方向に配列する第１の強誘電相または第
２の配向方向に配列する第２の強誘電相に配向し、前記
第１のしきい値より低い第２のしきい値以下の電圧を印
加したとき、第１と第２の強誘電相の中間の配列状態で
ある反強誘電相に配向する。液晶表示素子の両側に配置
する一対の偏光板の透過軸の方向を反強誘電相の光学軸
を基準にして設定することにより、図１０にその印加電
圧−透過率特性を示すように、光の透過率を制御して画
像を表示することができる。

【０００５】反強誘電性液晶は、印加電圧が変化して
も、上記第１と第２のしきい値の間の範囲であれば、第
１または第２の強誘電相または反強誘電相に配向した状
態を維持するというメモリ性を有している。従来の反強
誘電性液晶表示素子は、このメモリ性を利用して単純マ
トリクス駆動されている。

【０００６】反強誘電性液晶の配向状態のメモリ性は、
液晶が第１または第２の強誘電相から反強誘電相に相転
移する電圧と、反強誘電相から第１または第２の強誘電
相に相転移する電圧との電圧差によって定まり、この電
圧差が大きいほど、配向状態のメモリ性が高い。即ち、
光学特性のヒステリシスが大きい程メモリ性が高い。こ
のため、従来の単純マトリクス駆動される反強誘電性液
晶表示素子では、反強誘電性液晶として、上記電圧差が
大きい液晶を用いている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、メモリ性の高
い反強誘電性液晶を用いる従来の反強誘電性液晶表示素
子は、光の透過率を任意に制御することができず、表示
階調の制御がほとんど不可能で、階調表示を実現するこ
とはできなかった。

【０００８】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、明確な階調表示を実現できる反強誘電性液晶表示素
子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかる反強誘電性液晶表示
素子は、対向する一対の基板の一方に画素電極を、他方
の基板に前記画素電極に対向する対向電極をそれぞれ形
成し、前記一対の基板間に、スメクティックＣA^*相の二
重螺旋構造が消失した状態で封止されており、印加電圧
に応じて、各液晶分子が電界と垂直方向に傾くことによ
り、ダイレクタ（液晶分子の平均的な長軸方向）が変化
する反強誘電性液晶を封入し、階調表示を可能としたこ
とを特徴とする。

【００１０】上記目的を達成するため、この発明の第２
の観点にかかる反強誘電性液晶表示素子は、画素電極と
画素電極に接続されたアクティブ素子がマトリクス状に
複数配列された一方の基板と、前記画素電極に対向する
対向電極が形成された他方の基板と、前記基板の間に封
入され、液晶分子の配列状態が互いに異なる第１と第２
の強誘電相と反強誘電相を有し、印加電圧に応じて、液
晶分子が電界と垂直な方向に傾くことにより、ダイレク
タが変化し、前記強誘電相と前記反強誘電相の間の中間
の状態を有する反強誘電性液晶、を備えたことを特徴と
する。

【００１１】

【作用】上記構成の液晶表示素子によれば、反強誘電性
液晶がその二重螺旋構造が消失した状態で液晶表示素子
に封止されている。従って、反強誘電性液晶は、第１と
第２の強誘電相と反強誘電相の３つの基本的な相を備え
る。この発明では、印加電圧に応じて、例えば、液晶分
子の分子長軸回りの回転が阻害されて自発分極が生じ、
液晶分子が電界と垂直な面内で動く（傾く）反強誘電性
液晶を用いる。このため、印加電圧を制御することによ
り、液晶分子の平均的な配向方向、即ち、ダイレクタを
連続的に変化させることができる。このため、この発明
の液晶表示素子の光学特性は、印加電圧に対する透過率
が滑らかに変化するものとなる。さらに、ヒステリシス
も小さい。従って、アクティブ素子により、非選択期間
も該液晶に表示階調に対応する印加電圧を保持すること
により、任意の階調の表示が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。まず、この実施例の反強誘電性液晶表示素子の
構成を説明する。図１は反強誘電性液晶表示素子の断面
図、図２は画素電極とアクティブ素子を形成した基板の
平面図である。

【００１３】この反強誘電性液晶表示素子は、アクティ
ブマトリクス方式のものであり、一対の透明基板（例え
ば、ガラス基板）１１、１２のうち、図１において下側
の基板（以下、下基板）１１には透明な画素電極１３と
画素電極１３に接続されたアクティブ素子１４とがマト
リクス状に配列形成されている。

【００１４】アクティブ素子１４は、例えば、薄膜トラ
ンジスタ（以下、ＴＦＴ）から構成される。ＴＦＴ１４
は、基板１１上に形成されたゲート電極と、ゲート電極
を覆うゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の上に形成された
半導体層と、半導体層の上に形成されたソース電極及び
ドレイン電極とから構成されている。

【００１５】さらに、下基板１１には、図２に示すよう
に、画素電極１３の行間にゲートライン（走査ライン）
１５が配線され、画素電極１３の列間にデータライン
（階調信号ライン）１６が配線されている。各ＴＦＴ１
４のゲート電極は対応するゲートライン１５に接続さ
れ、ドレイン電極は対応するデータライン１６に接続さ
れている。

【００１６】ゲートライン１５は、端部１５ａを介して
行ドライバ（行駆動回路）３１に接続され、データライ
ン１６は端部１６ａを介して列ドライバ（列駆動回路）
３２に接続される。行ドライバ３１は、後述するゲート
信号を印加して、ゲートライン１５をスキャンする。一
方、列ドライバ３２は、表示データ（階調データ）を受
け、データライン１６に表示データに対応するデータ信
号を印加する。

【００１７】ゲートライン１５は端部１５ａを除いてＴ
ＦＴ１４のゲート絶縁膜（透明膜）で覆われており、デ
ータライン１６は前記ゲート絶縁膜の上に形成されてい
る。画素電極１３は前記ゲート絶縁膜の上に形成されて
おり、その一端部においてＴＦＴ１４のソース電極に接
続されている。

【００１８】図１において、上側の基板（以下、上基
板）１２には、下基板１１の各画素電極１３と対向する
透明な対向電極１７が形成されている。対向電極１７は
表示領域全体にわたる面積の１枚の電極から構成され、
基準電圧Ｖ０が印加されている。

【００１９】下基板１１と上基板１２の電極形成面に
は、それぞれ配向膜１８、１９が設けられている。配向
膜１８、１９はポリイミド等の有機高分子化合物からな
る水平配向膜であり、その対向面には同一方向（後述す
る配向方向２１Ｃにほぼ等しい方向）にラビングによる
配向処理が施されている。

【００２０】下基板１１と上基板１２は、その外周縁部
において枠状のシール材２０を介して接着されており、
基板１１、１２間のシール材２０で囲まれた領域には液
晶２１が封入されている。

【００２１】液晶２１は、スメクティックＣA^*相の反強
誘電性液晶（以下、ＡＦＬＣ）から構成され、その層の
厚さは透明なギャップ材２２により規制されている。ギ
ャップ材２２は液晶封入領域内に点在状態で配置されて
いる。

【００２２】ＡＦＬＣ２１は、分子長軸回りの回転力の
強い液晶である。十分高い電圧が印加された時、印加さ
れた電圧の極性に応じて、液晶分子の長軸が図３に示す
第１の配向方向２１Ａにほぼ配列した第１の強誘電相と
前記第１の配向方向と異なる第２の配向方向２１Ｂにほ
ぼ配列した第２の強誘電相、及びダイレクタがスメクテ
ィックＣA^*相の層構造の層の法線方向２１Ｃに向いた状
態の反強誘電相と、これらの中間状態を呈する。

【００２３】液晶表示素子の上下には、一対の偏光板２
３、２４が配置されている。偏光板２３、２４の光学軸
（以下、透過軸とする）は、ＡＦＬＣ２１の液晶分子の
配向方向に基づいて設定されている。即ち、図３に示す
ように、下側の偏光板２３の透過軸２３Ａは配向処理の
方向２１Ｃにほぼ一致するスメクティック層の法線方向
とほぼ平行に設定され、上側偏光板２４の透過軸２４Ａ
は下偏光板２３の透過軸２３Ａにほぼ直角に設定されて
いる。

【００２４】図３に示すように偏光板２３、２４の透過
軸２３Ａ、２４Ａを設定した反強誘電性液晶表示素子
は、液晶分子（の長軸）が第１又は第２の配向方向２１
Ａ、２１Ｂをほぼ向くように配向した強誘電相の時に透
過率がほぼ最大（表示が最も明るく）になり、液晶分子
の平均的方向が第３の配向方向２１Ｃに向くようにほぼ
配向した反強誘電相の時に透過率がほぼ最小（表示が最
も暗く）になる。

【００２５】すなわち、ＡＦＬＣ２１の液晶分子の長軸
がほぼ第１または第２の配向方向２１Ａ、２１Ｂを向い
た状態では、入射側の偏光板２３の透過軸２３Ａを通過
した直線偏光はＡＦＬＣ２１の複屈折作用により非直線
偏光となり、出射側偏光板２４の透過軸２４Ａと平行な
成分が出射し、表示は明るくなる。一方、ＡＦＬＣ２１
のダイレクタが第３の配向方向２１Ｃを向いた状態で
は、入射側の偏光板２３を通った直線偏光はＡＦＬＣ２
１の複屈折作用をほとんど受けず、直線偏光のままＡＦ
ＬＣ２１を通過し、そのほとんどが出射側の偏光板１４
で吸収され、表示が暗くなる。また、ＡＦＬＣ２１が光
学的中間状態の時は、ＡＦＬＣ２１のダイレクタの方向
に応じた階調が得られる。

【００２６】次に、ＡＦＬＣ２１についてより詳細に説
明する。ＡＦＬＣ２１は、例えば、コーンアングルが３
０゜から４５゜（望ましくは、３５゜以上）と大きく、
Ｉ、ＳｍＡ、ＳｍＣA^*というシーケンスで相転移するス
メクティックＣA^*相の液晶から構成され、図４に示すよ
うに、バルクの状態では分子配列の層構造と螺旋構造を
有している。通常の強誘電性液晶と異なり、隣接する液
晶分子は層毎にコーンのほぼ１８０゜シフトして螺旋を
描いた二重螺旋構造を有する。また、ＡＦＬＣ２１は分
子長軸回りの回転力の強い液晶である。ＡＦＬＣ２１の
層の厚さ（セルギャップ）は、ＡＦＬＣ２１の螺旋構造
の１ピッチ（ナチュラルピッチ）よりも小さく形成され
ている。このため、ＡＦＬＣ２１は、図５に模式的に示
すように、二重螺旋構造が消失した状態で基板１１、１
２間に封止されている。

【００２７】図６は、印加電圧による液晶分子の配向を
説明するための図であり、各液晶分子を基板面に投影し
た示である。電圧無印加の状態では、反強誘電的相互作
用（反強誘電相の分子配列を維持しようとする相互作
用）により、図６（Ａ）に示すように第１と第２の配向
方向２１Ａと２１Ｂに層毎に交互に向いた状態となる。
この状態では、層内では自発分極が発生するが、隣接す
る層の永久双極子が互いに反対方向を向き、双極子モー
メントが互いに打ち消しあって総合的には自発分極は存
在せず、反強誘電相となる。空間的に平均されたＡＦＬ
Ｃ２１の光学軸は液晶分子の平均的な配向方向であるス
メクティック層（スメクティック相の層構造の層）の法
線の方向２１Ｃにほぼ平行になる。また、この状態で
は、液晶分子は、液晶分子相互の反強誘電的相互作用に
拘束されながらその長軸の回りに回転している。

【００２８】ここで、基板１１、１２の主面に垂直な方
向（図５に示すように）に飽和電ＥC圧未満の電界が印
加されると、液晶分子の長軸回りの回転が、印加電圧の
大きさに応じて抑制されて分極が発生する。この分極と
電界の相互作用により、液晶分子は、コーンをはずれ
て、電界と垂直な方向に傾く。

【００２９】これを基板面に投影して示すと、図６
（Ｂ）に示すように、図６（Ａ）に実線で示すような反
強誘電相の液晶分子群に電圧Ｅを印加すると、破線で示
すように分子が傾く。このとき、第２の配向方向２１Ｂ
に配向していた液晶分子の傾き角は大きく、第１の配向
方向２１Ａに配向していた液晶分子の傾き角は小さい。
しかし、その平均値は印加電界の強度に対応する。ま
た、第２の配向方向２１Ｂに配向している分子は印加す
る電界の向きを反転すると、傾きの方向が反転する。

【００３０】また、図６（Ａ）に実線で示すような反強
誘電相の液晶分子群に反対極性の電圧Ｅを印加すると、
図６（Ｃ）に破線で示すように反対方向に分子が傾く。
このとき、第１の配向方向２１Ａに配向していた液晶分
子の傾き角は大きく、第２の配向方向２１Ｂに配向して
いた液晶分子の傾き角は小さい。しかし、その平均値は
印加電界の強度に対応する。また、第２の配向方向２１
Ｂに配向している分子は印加する電界の向きを反転する
と、傾きの方向が反転する。

【００３１】ＡＦＬＣ２１にある一定値Ｅｃ以上の電圧
（飽和電圧）を印加することにより、図６（Ｃ）及び
（Ｅ）に示すように、印加電圧の極性に応じて液晶分子
が第１又は第２の配向方向２１Ａ、２１Ｂから、印加電
圧に対応する所定角度傾いた方向（第４及び第５の配向
方向）に配向する。この状態では、隣接する層の永久双
極子が互いに同一方向を向き、自発分極が存在し、第１
又は第２の強誘電相となる。この状態では、液晶分子の
回転は印加電界により大幅に抑制されており、大きな自
発分極が現れる。

【００３２】即ち、この実施例のＡＦＬＣ２１は、印加
電圧Ｅに応じて液晶分子が傾くため、印加電圧を制御す
ることにより、反強誘電相と強誘電相の間の中間状態
で、ダイレクタを連続的に変化させることができる。従
って、その平均的な光学軸も、ほぼ第１の配向方向２１
Ａ（正確には第４の配向方向）と第３の配向方向２１Ｃ
及び第２の配向方向２１Ａ（正確には第５の配向方向）
と第３の配向方向２１Ｃの間で連続的に変化する。ま
た、極性が異なり絶対値が等しい印加電圧に対する透過
率の変化もほぼ等しくなる。

【００３３】このため、偏光板２３、２４を図３に示す
ように配置し、０．１Ｈｚ程度の十分低周波の三角波電
圧を画素電極１３と対向電極１７との間に印加して得ら
れる光学特性は、図７に示すように、印加電圧０Ｖ近傍
において平坦な部分がなく、印加電圧の絶対値の上昇に
伴って光学特性も連続的になめらかに変化するものとな
る。さらに、印加電圧の極性に対して透過率のカーブも
対称となる。また、絶対値が一定値（Ｅｃ）以上の電圧
が印加されると、透過率は飽和する。さらに、ヒステリ
シスが非常に小さい。

【００３４】このような光学特性を示す液晶表示素子に
よれば、印加電圧Ｅに対し表示階調が一義的に定まり、
しかも、任意の階調を得ることができる。従って、上述
のように、液晶表示素子をアクティブマトリクス型とし
て、各画素の非選択期間に、印加電圧を表示階調に対応
するほぼ一定値に維持することにより、任意の階調が表
示可能となる。ここで、透過光量が最大値の５０％とな
る位置での電圧幅（ヒステリシス幅）Δ50は、ほぼ０．
１Ｖ以下となるＡＦＬＣ２１が望ましい。

【００３５】次に、上記構成の液晶表示素子に階調表示
を行わせる場合の駆動方法について説明する。図８
（Ａ）は、行ドライバ３１が第１行のＴＦＴ１４に接続
されたゲートライン１５に印加するゲート信号の波形を
示し、図８（Ｂ）は、列ドライバ３２がデータライン１
６に印加するデータ信号の波形を示し、図８（Ｃ）は各
画素に保持される電圧を示す。なお、理解を容易にする
ため、第１行の画素用のデータ信号のみ示し、他の行用
のデータ信号は図示しない。

【００３６】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）において、ＴＦは
１フレーム期間、ＴＳは第１行の画素の選択期間、ＴＯ
は非選択期間を示す。各選択期間ＴＳは、例えば、約６
０μ秒である。この実施例においては、図８（Ｂ）に示
すように、連続する２つのフレームの選択期間Ｔｓに、
表示階調に応じ、極性が反対で絶対値が同一の電圧値Ｖ
Ｄ、−ＶＤを有する駆動パルス（書き込みパルス）をデ
ータライン１６に印加する。即ち、１つの映像信号（表
示データ）について、電圧値が＋ＶＤと−ＶＤの２つの
駆動パルスを２つのフレームの各選択期間ＴＳにそれぞ
れ１つずつＡＦＬＣ２１に印加する。駆動パルスの極性
及び電圧値は、データ信号の基準電圧Ｖ０に対する極性
と電圧である。基準電圧Ｖ０は対向電極７に印加する電
圧と同一である。

【００３７】この駆動方法では、書き込み電圧ＶＤの最
小値をＶ０とし、最大値Ｖmaxを透過率の飽和が起こる
電圧ＥCよりも若干低い値として、Ｖ０乃至Ｖmaxの範囲
で書き込み電圧ＶＤを制御する。

【００３８】上記のような波形のゲート信号とデータ信
号とを用いて上記反強誘電性液晶表示素子を駆動する
と、各行の選択期間ＴＳに、駆動パルスの電圧（書き込
み電圧）ＶＤがゲート信号によりオンしているＴＦＴ１
４を介して画素電極１３に印加される。ゲート信号がオ
フし、非選択期間ＴＯになると、ＴＦＴ１４がオフ状態
になり、図８（Ｃ）に示すように、書き込み電圧ＶＤ
が、画素電極１３と対向電極１７とその間のＡＦＬＣ２
１とで形成される容量（画素容量）に保持される。この
ため、図８（Ｃ）非選択期間ＴＯの間、その画素の透過
率が、画素容量の保持電圧に対応する値に維持される。

【００３９】この実施例では、ＡＦＬＣ２１として印加
電圧の変化に対する明確な閾値を有さず、透過率が連続
的に変化するものを使用し、しかも、図３に示す光学配
置を採用しているので、書き込み電圧ＶＤの絶対値に対
する透過率が一義的に定まり、書き込み電圧ＶＤの絶対
値により透過率を制御して、明確な階調表示を実現でき
る。また、連続する２つのフレームにより、１つの画素
データに対する正負逆極性の電圧＋ＶＤと−ＶＤをＡＦ
ＬＣ２１に印加しているので、正負の電圧に対する光学
特性が若干異なっていてもこれらの光学的変化の平均値
として観察されるので、正負逆極性の電圧に対する光学
的特性に差があっても明確な階調表示が可能である。

【００４０】また、連続する２つのフレームで、極性が
逆で絶対値が等しい電圧＋ＶＤと−ＶＤを各画素（ＡＦ
ＬＣ２１）に印加するので、ＡＦＬＣ２１に直流電圧成
分が片寄って印加されることがない。従って表示の焼き
付き現象やＡＦＬＣ２１の劣化を生ずることもない。

【００４１】具体例図９はＡＦＬＣ２１としてＩ−ＳA転移温度が６８℃、
ＳA−ＳCA^*転移温度が５４℃、自発分極が１３２、チル
ト角が３０．４°（コーンアングル６０．８°）の反強
誘電性液晶を使用し、配向処理方向及び偏光板の透過軸
の方向を図３に示したように設定し、各選択期間ＴＳを
６０μ秒とし、図８（Ｂ）に示すように絶対値が同一の
電圧を有する駆動パルスを２つのフレームで異なった極
性とし、書き込み電圧を０Ｖ〜１０Ｖの範囲で変化させ
た場合の印加電圧と透過率の関係を示す。このグラフか
ら明らかなように、この液晶表示素子及びこの駆動方法
によれば、書き込み電圧を変化させることにより、透過
率が連続的に変化し、さらに、書き込み電圧に応じて表
示階調がほぼ一義的に定まり、階調表示が可能になる。

【００４２】この発明は上記実施例に限定されず、種々
の変形が可能である。例えば、液晶表示素子の駆動方
法、駆動波形等は任意に変更可能である。また、偏光板
２３と２４の透過軸２３Ａと２３Ｂは平行に設定されて
もよい。また、偏光板の光学軸は吸収軸でもよい。ま
た、一方の偏光板の光学軸を第１又は第２の配向方向２
１Ａ又は２１Ｂに平行又は直角とし、他方の偏光板の光
学軸を一方の偏光板の光学軸に平行又は直交させてもよ
い。また、この発明はＴＦＴをアクティブ素子とする反
強誘電性液晶表示素子に限らず、ＭＩＭをアクティブ素
子とする反強誘電性液晶表示素子にも適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液晶表
示素子は、スメクテックＣA^*相の反強誘電性液晶の有す
る二重螺旋構造が消失した状態の反強誘電性液晶を用
い、印加電圧に応じて発生する分極と電圧の相互作用に
よる液晶分子の傾きにより、強誘電相と反強誘電相の間
の多数の中間的な状態を生成できる。従って、この中間
的な状態を用いて明確な階調表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる液晶表示素子の構
造を示す断面図である。

【図２】図１に示す液晶表示素子の下基板の構成を示す
平面図である。

【図３】偏光板の透過軸と液晶分子の配向方向の関係を
示す図である。

【図４】反強誘電性液晶の液晶分子の描く二重螺旋構造
を説明するための図である。

【図５】基板間に封止された液晶分子の配向状態を説明
するための図である。

【図６】印加電圧と液晶分子の配向との関係を示す図で
あり、（Ａ）は電圧を印加していない時の液晶分子の配
向を説明するための図であり、（Ｂ）は第１の極性の中
間電圧を印加した時の液晶分子の配向を説明するための
図であり、（Ｃ）は第１の極性で十分大きい電圧を印加
した時の液晶分子の配向を説明するための図であり、
（Ｄ）は第２の極性の中間電圧を印加した時の液晶分子
の配向を説明するための図であり、（Ｅ）は第２の極性
で十分大きい電圧を印加した時の液晶分子の配向を説明
するための図である。

【図７】この発明の一実施例の反強誘電性液晶表示素子
に低周波の三角波電圧を印加した時の、印加電圧−透過
率特性を示すグラフである。

【図８】この発明の一実施例の液晶表示素子の駆動方法
を説明するためのタイミングチャートであり、（Ａ）は
ゲート信号、（Ｂ）はデータ信号、（Ｃ）は各画素に保
持される電圧を示すタイミングチャートである。

【図９】図８に示す駆動方法を用いてこの発明の一実施
例の液晶表示素子を駆動した時の印加電圧−透過率特性
を示す図である。

【図１０】従来の反強誘電性液晶表示素子に低周波の三
角波電圧を印加した時の、印加電圧−透過率特性を示す
グラフである。

【符号の説明】

１１・・・透明基板（下基板）、１２・・・透明基板（上基
板）、１３・・・画素電極、１４・・・アクティブ素子（ＴＦ
Ｔ）、１５・・・ゲートライン（走査ライン）、１６・・・デ
ータライン（階調信号ライン）、１７・・・対向電極、１
８・・・配向膜、１９・・・配向膜、２０・・・シール材、２１・
・・反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）、２２・・・ギャップ材、
２３・・・偏光板（下偏光板）、２４・・・偏光板（上偏光
板）、２１・・・行ドライバ（行駆動回路）、２２・・・列ド
ライバ（列駆動回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する一対の基板の一方に画素電極を、
他方の基板に前記画素電極に対向する対向電極をそれぞ
れ形成し、前記一対の基板間に、スメクティックＣA^*相
の二重螺旋構造が消失した状態で封止されており、印加
電圧に応じて、各液晶分子が電界と垂直方向に傾くこと
により、ダイレクタが変化する反強誘電性液晶を封入
し、階調表示を可能としたことを特徴とする反強誘電性
液晶表示素子。
【請求項２】画素電極と画素電極に接続されたアクティ
ブ素子がマトリクス状に複数配列された一方の基板と、前記画素電極に対向する対向電極が形成された他方の基
板と、前記基板の間に封入され、液晶分子の配列状態が互いに
異なる第１と第２の強誘電相と反強誘電相を有し、印加
電圧に応じて、液晶分子が電界と垂直な方向に傾くこと
により、ダイレクタが変化し、前記強誘電相と前記反強
誘電相の間の中間の状態を有する反強誘電性液晶、を備
えたことを特徴とする反強誘電性液晶表示素子。
【請求項３】前記液晶分子は、前記印加電圧と自発分極
の相互作用による分子長軸回りの回転の抑制により、電
界と垂直な方向に傾くことを特徴とする請求項１又は２
に記載の反強誘電性液晶表示素子。
【請求項４】前記反強誘電性液晶のナチュラルピッチ
は、前記反強誘電性液晶の層の厚さよりも大きいことを
特徴とする請求項１、２又は３に記載の反強誘電性液晶
表示素子。
【請求項５】前記反強誘電性液晶表示素子は、さらに、前記反強誘電相における前記反強誘電性液晶のダイレク
タに平行又は直交する方向に光学軸が配置された第１の
偏光板と、前記液晶を介して前記第１の偏光板に対向し、前記第１
の偏光板の光学軸に平行又は直交するように光学軸が設
定された第２の偏光板を備える、ことを特徴とする請求項２に記載の反強誘電性液晶表示
素子。