JPS62239127A - Optical modulating element - Google Patents

Optical modulating element

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JPS62239127A
JPS62239127A JP8392686A JP8392686A JPS62239127A JP S62239127 A JPS62239127 A JP S62239127A JP 8392686 A JP8392686 A JP 8392686A JP 8392686 A JP8392686 A JP 8392686A JP S62239127 A JPS62239127 A JP S62239127A
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liquid crystal
modulation element
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進藤 寿
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Mitsutoshi Kuno
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Abstract

PURPOSE:To write to a display panel at a light speed by providing low- resistance parts and high-resistance parts on at least one of the first and second conductive films and setting the difference of film thickness between them to a specific value or smaller. CONSTITUTION:High-resistance parts 32 used as display conductive films are formed in stripes on one substrate 31. Low-resistance parts 33 formed in stripes are formed in parallel at equal intervals in a conductive film 30. The film thickness of high-resistance parts 32 and low-resistance parts 33 is set to <=100Angstrom to attain picture elements in which a ferroelectric liquid crystal is oriented without causing orientation defects. Thus, quick write to the display panel is possible, and a gradation signal modulated by a voltage value, a pulse width, the member of pulses, or the like is applied as the input signal to display gradations.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表示パネルのだめの光学変調素子に関し、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素
子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical modulation element for a display panel, and more particularly to a display panel using a liquid crystal material having bistability, particularly a ferroelectric liquid crystal, The present invention relates to a liquid crystal optical element suitable for displaying images.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のアクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶テレ
ビジョンパネルでは、薄膜トランジスタ(T P T)
を画素毎のマトリクス配置し、TPT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、キャパシタに
蓄積され、この蓄積された画像信号に対応して液晶(例
えばツィステッド会ネマチック、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。
In LCD television panels using the conventional active matrix drive method, thin film transistors (TPT)
are arranged in a matrix for each pixel, and a gate-on pulse is applied to the TPT to bring the source and drain into a conductive state.At this time, a video image signal is applied from the source and stored in the capacitor, and the capacitor corresponds to the stored image signal. A liquid crystal (for example, twisted nematic, TN-liquid crystal) is driven, and gradation display is performed by simultaneously modulating the voltage of the video signal.

しかし、この様なTN液晶を用いたアクティブマトリク
ス駆動方式のテレビジョンパネルでは、使用するTPT
が複雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高
い製造コストがネックとなっているうえに、TPTを構
成している薄膜半導体(例えば、ポリシリコン、アモル
ファスシリコン)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。
However, in active matrix drive type television panels using such TN liquid crystals, the TPT used is
Because TPT has a complicated structure, it requires a large number of structural steps and high manufacturing costs, and it is difficult to spread the thin film semiconductor (e.g. polysilicon, amorphous silicon) that makes up TPT over a large area. There are problems such as difficulty in forming a film over the entire area.

一方、低い製造コストで製造できるものとしてTN液晶
を用いたパッシブマトリッ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両面(l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
ーティ−比)がl/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、デユーティ−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
ビジョンパネルには適していない。
On the other hand, a passive matrix drive type display panel using TN liquid crystal is known as a device that can be manufactured at low manufacturing cost. During scanning, the time during which an effective electric field is applied to one selected point (duty ratio) decreases at a rate of l/N, which causes crosstalk and causes problems such as not being able to obtain high contrast images. In addition to having drawbacks, such as the fact that when the duty ratio becomes low, it becomes difficult to control the gradation of each pixel by voltage modulation, it is not suitable for display panels with a high density of wiring, especially liquid crystal television panels.

く問題点を解決するための手段〉及びく作用〉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、とくに階調表
示に適した光学変調素子を提供することにある。
Means for Solving the Problems and Effects The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, and specifically, to provide a display panel having high density pixels over a wide area, particularly suitable for gradation display. An object of the present invention is to provide an optical modulation element.

すなわち、本発明は第1導電膜を設けた第1基板と、第
2導電膜を設けた第2基板と、第1基板と第2基板との
間に配置した光学変調物質とを有する光学変調素子にお
いて、第1導電膜及び第2導電膜のうちの少なくとも一
方の導電膜が低抵抗部とそれより高抵抗の高抵抗部を有
し、該低抵抗部と高抵抗部とのII厚の差が1oooλ
以下となっている光学変調素子に特徴を有している。さ
らに、本発明の今一つの特徴は、1つの画素に電位勾配
を付与し、画素毎に階調に応じた波高値のパルス信号あ
るいは階調に応じたパルス幅又はパルス数の信号を印加
し、画素内で反転閾値電圧を越えた領域と越えない領域
を形成することによって階調性を表現する駆動方式に適
した光学変調素子にある。
That is, the present invention provides an optical modulation device having a first substrate provided with a first conductive film, a second substrate provided with a second conductive film, and an optical modulation material disposed between the first substrate and the second substrate. In the element, at least one of the first conductive film and the second conductive film has a low resistance part and a high resistance part having a higher resistance than the first conductive film, and the low resistance part and the high resistance part have an II thickness. The difference is 1oooλ
The optical modulation element has the following characteristics. Furthermore, another feature of the present invention is that a potential gradient is applied to one pixel, and a pulse signal with a peak value corresponding to the gradation or a signal with a pulse width or the number of pulses depending on the gradation is applied to each pixel, The present invention provides an optical modulation element suitable for a driving method that expresses gradation by forming regions within a pixel that exceed an inversion threshold voltage and regions that do not exceed an inversion threshold voltage.

〈実施例〉 以下、本発明を図面に従って説明する。本発明で用いう
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
する液晶が最適である。
<Example> The present invention will be described below with reference to the drawings. As the optical modulating substance that can be used in the present invention, the first
a second optically stable state (e.g. forming a bright state) and a second optically stable state (e.g. forming a dark state), i.e. having at least two stable states with respect to an electric field; In particular, liquid crystals having such properties are most suitable.

本発明の光学変調素子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
チック液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチ
ックC相(Sm0本)、H相(SmH本)、1相(Sm
l*)、F相(SmF本)やG相(SmG本)の液晶が
適している。この強誘電性液晶については。
As the liquid crystal having bistability that can be used in the optical modulation element of the present invention, chiral smectic liquid crystal having ferroelectricity is most preferable, and among these, chiral smectic C phase (0 Sm), H phase (0 SmH), 1 Phase (Sm
l*), F-phase (SmF), and G-phase (SmG) liquid crystals are suitable. Regarding this ferroelectric liquid crystal.

ル・ジュルナール・ド・フイジイク・レットル”  (
” L E  J OU RN A L  D E  
P HYSIQUE  LETTRE”)第36巻(L
−69)1975年の「フェロエレクトリック−リキッ
ド・クリスタルスJ  (rFerroelectri
c  Liquid  CrystalS」): “ア
プライド赤フイジイツクス・レターズ”  (”App
lied  PhysicsLetters”)M2S
巻、第11号。
"Le Journal de Feuisique L'Etre" (
” L E J O U R N A L D E
PHYSIQUE LETTRE”) Volume 36 (L
-69) 1975 “Ferroelectric-Liquid Crystals J”
c Liquid CrystalS”): “Applied Red Physics Letters” (“App
lied Physics Letters”) M2S
Volume, No. 11.

1980年の「サブミクロ・セカンド・バイスティプル
・エレクトロオプティック自スイッチング・イン・リキ
ッド会りリスタルス」(rsubmicro  5ec
ond  B15table  Electroopt
ic  Switchng  in  Liquid 
 Cryste+s」):”固体物理↓6 (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。
1980's "Submicro Second Bistiple Electro-Optic Self-Switching-in-Liquid List" (rsubmicro 5ec
ond B15table Electroopt
ic Switching in Liquid
Cryste+s”):”Solid State Physics↓6 (141)
1981 "Liquid Crystal", etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed in these documents can be used in the present invention.

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、デシロキシベンシリデンーy−アミ
ノ−2−メチルブチルシンナメー) (DOBAMBC
) 、ヘキシルオキシペンシリテン−y−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)−ブチルレゾルシリテン−4′
−オクチルアニリン(MBRA8)?が挙げられる。
More specifically, an example of the ferroelectric liquid crystal compound used in the method of the present invention is decyloxybencylidene-y-amino-2-methylbutylcinnamese (DOBAMBC
), hexyloxypensyritene-y-amino-2-
Chloropropyl cinnamate (HOBACPC) and 4-o-(2-methyl)-butylresolsiliten-4'
-Octylaniline (MBRA8)? can be mentioned.

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木、SmH木、SmI木。
When constructing an element using these materials, the liquid crystal compound is SmC wood, SmH wood, or SmI wood.

SmF木、SmG木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ッ
ク等により支持することができる。
In order to maintain the temperature state such that SmF wood or SmG wood is obtained, the element can be supported by a copper block or the like in which a heater is embedded, if necessary.

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、I n203 。
FIG. 1 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 11 and 11' are I n203.

S n02やIT○(インジウム−ティン−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がガラス面に昨直になるよう
配向したSmC木相の液晶が封入されている。太線で示
した線13か液晶分子を表わしており、この液晶分子1
3は、その分子に直交した方向に双極子モーメント(P
工)14を有している。基板11とl l’−ヒの゛准
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子1
3のらせん構造がほどけ、双極子モーメント(P工)1
4はすべて電界方向に向くよう、液晶分子13の匣内方
向を変えることかできる。液晶分子13は細長い形状を
有しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率1異方性
を示し、従って例えばガラス面の上下に尾いにクロスニ
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又
はyは一ヒ向き(24)又は下向き(24’)のどちら
かの配向状態をとる。
A substrate (glass plate) coated with transparent electrodes such as Sn02 and IT○ (indium tin oxide), and an SmC wood phase liquid crystal with liquid crystal molecular layers 12 oriented directly on the glass surface between them. is included. The thick line 13 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 1
3 is the dipole moment (P
Engineering) 14. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the substrate 11 and the quasi-pole of l l'-H, the liquid crystal molecules 1
The helical structure of 3 unravels and the dipole moment (P engineering) 1
The inside direction of the liquid crystal molecules 13 can be changed so that all of the liquid crystal molecules 4 are oriented in the direction of the electric field. The liquid crystal molecules 13 have an elongated shape and exhibit a refractive index anisotropy of 1 in the long axis direction and the short axis direction. Therefore, for example, polarizers arranged in a crossed nicol position above and below the glass surface can be used. It is easily understood that if the device is placed in the same position, it becomes a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of applied voltage. Furthermore, when the thickness of the liquid crystal cell is made sufficiently thin (for example, 1μ), the helical structure of the liquid crystal molecules unravels (non-helical structure) even when no electric field is applied, as shown in Figure 2, and its dipole The moment P or y is oriented in either a direction (24) or a direction downward (24').

−M   ヒ A  fP  J?  +l−Lデ m
  ’l)  lid  Lヂ 、云 す hn  ど
 −、嘔フ  σ)[ツ4 イ直以ヒの極性の異る電界
E又は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E向き24又は下向き2
4′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(四状7g )か或は第2の安定状態23′(
暗状態)の何れか一方に配向する。
-M Hee A fP J? +l-L de m
'l) When an electric field E or E' with a different polarity is applied, the electric field vector of the dipole moment electric field E or E' is Correspondingly, E direction 24 or downward direction 2
4', and accordingly the liquid crystal molecules are in the first stable state 23 (four-shaped 7g) or in the second stable state 23' (
dark state).

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つあげる。第1に応答速度が極めて速いこと
、第2に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
か、この状態は゛上界を切ってもこの第1の安定状吏;
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1.てその分子
の向きを変えるが、やはり電界をpj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
。このような応答呟度の速さと、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
、−M的にハ0.5用〜20ル、特にIg〜5ALか適
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
とラガパルにより、米国特許第4.367.924号明
細ブー7で提案されている。
There are two advantages of using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. Firstly, the response speed is extremely fast, and secondly, the alignment of liquid crystal molecules has bistability. To explain the second point with reference to FIG. 2, for example, the electric field E
When is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state 23, or this state remains ``this first stable state even if the upper bound is cut;
23 is maintained and an opposite electric field E' is applied,
The liquid crystal molecules are aligned 1. in a second stable state 23'. However, even if the electric field is changed to pj, the molecules remain in this state, and each stable state has a memory function. In order to effectively realize such speed of response and bistability, it is preferable for the cell to be as thin as possible, and in terms of -M, it is preferable to use a cell with a thickness of 0.5 to 20 mm, especially Ig to 5 AL. Are suitable. A liquid crystal-electro-optical device having a matrix electrode structure using a ferroelectric liquid crystal of this kind has been proposed, for example, by Clark and Ragapal in US Pat. No. 4,367,924, Boo 7.

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。
Next, details of the liquid crystal optical element used in the present invention will be explained with reference to FIG.

第3図中の31は一方の基板である。32は表示導電膜
として用いるストライプ形状で形成された高抵抗部であ
る。33は導電M 30にストライプ形状で形成された
低抵抗部である。この低抵抗部33は、導電膜30内に
等間隔にモ行に並んで形成されている。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。2枚の基板間
には、前述した光学的変調物質がサンドインチされてい
る。
31 in FIG. 3 is one of the substrates. 32 is a high resistance portion formed in a stripe shape and used as a display conductive film. 33 is a low resistance portion formed in a stripe shape on the conductive M 30. The low resistance portions 33 are formed in a row in the conductive film 30 at equal intervals. Further, another substrate (not shown) faces the substrate 31, and a counter conductive film (counter electrode) 34 is disposed on the other substrate in a region corresponding to the region of the pixel A in the figure. The optical modulation material described above is sandwiched between the two substrates.

さらに、本発明の好ましい具体例を挙げて説明する。Further, preferred specific examples of the present invention will be described.

第3図において、カラス基板31上にIn2O3にZn
○2をlO重♀%加えたものをEB(エレクトロン・ヒ
ーム)!着法によってl。
In FIG. 3, Zn is added to In2O3 on a glass substrate 31.
EB (Electron Heem) is the addition of ○2 by lO weight ♀%! Depending on how you wear it.

00久八着し、導電膜3oを形成した。この導′j斤l
う1のンート抵抗は250Ω/□であった。次いで 1
00人厚でSnを111述の導電lり30のヒにj′↓
空ノN着1−だ後、ストライプ状にパターニングした。
A conductive film 3o was formed. This guide
The root resistance of the other one was 250Ω/□. Then 1
With a thickness of 00, the conductivity of Sn is 111, and the conductivity is 30.
After the empty N arrival 1-, it was patterned into a stripe shape.

次に、その基板を酸素雰囲気中で1000°Cで30分
間加熱してSnを導電膜3゜の中に熱拡散させた。その
後、拡散に関与しなかった余分のSnをエツチング除去
して、低抵抗部分33を形成した。この時導電膜、すな
わち高抵抗部32に相当するシート抵抗はlo。
Next, the substrate was heated at 1000° C. for 30 minutes in an oxygen atmosphere to thermally diffuse Sn into the conductive film 3°. Thereafter, excess Sn that did not participate in the diffusion was removed by etching to form a low resistance portion 33. At this time, the sheet resistance corresponding to the conductive film, that is, the high resistance portion 32, is lo.

KΩ/□、低抵抗部(電送電極)33のシート抵抗は2
0Ω/′口となった。この時の低抵抗部33分の間隔は
230 gm、線巾は20pmであった。−一方、対向
基板にも同様の手法を用いて高抵抗部32と低抵抗部3
3を形成した。
KΩ/□, the sheet resistance of the low resistance part (transmission electrode) 33 is 2
It became 0Ω/'mouth. At this time, the interval between the 33 minutes of the low resistance portion was 230 gm, and the line width was 20 pm. - On the other hand, the high resistance part 32 and the low resistance part 3 are
3 was formed.

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500人のポリビニルアルコール
層を形成し、ラヒング処理を施した。
A polyvinyl alcohol layer of about 500 layers was formed as a liquid crystal alignment film on the surface of each of the two substrates thus produced, and a lahing process was performed.

次に、2つの基板を対抗させ、間隙が約1p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−y−(2−メチルブチルオキシ)フェニルエステル
とp−η−ノニルオキシ安息香酸−P’−(2−メチル
ブチルオキシ)フェニルエステルを主成分とした液晶組
成物)を注入した。
Next, the two substrates were placed opposite each other, the gap was adjusted to about 1 p, and the ferroelectric liquid crystal (p-η-octyloxybenzoic acid-y-(2-methylbutyloxy) phenyl ester) and p-η- A liquid crystal composition containing nonyloxybenzoic acid-P'-(2-methylbutyloxy)phenyl ester as a main component was injected.

前述の方法によれば、1島抵抗部32と低抵抗部33と
の膜厚の差を実質的にゼロとした平坦化導′iL膜とす
ることかり能であるが、本発明では高抵抗部32と低抵
抗部33との膜厚の差を1000Å以下、好ましくは8
00Å以下、特に好ましくは500Å以下に設定するこ
とができる。前述した膜厚差が1000久を越えると、
強誘電性液晶、特にカイラルスメクチック液晶のドメイ
ンに配向欠陥を生じ、その配向欠陥が存在する領域では
、正常なスイッチング駆動を行なうことができなくなる
問題点がある。
According to the above-mentioned method, it is possible to form a flattened conductive film in which the difference in film thickness between the one-island resistance part 32 and the low-resistance part 33 is substantially zero, but in the present invention, the high-resistance The difference in film thickness between the portion 32 and the low resistance portion 33 is set to 1000 Å or less, preferably 8 Å or less.
The thickness can be set to 00 Å or less, particularly preferably 500 Å or less. If the film thickness difference mentioned above exceeds 1000 years,
There is a problem in that alignment defects occur in domains of ferroelectric liquid crystals, particularly chiral smectic liquid crystals, and normal switching drive cannot be performed in regions where the alignment defects exist.

下達する如く、1つの画素単位毎に高抵抗部32と低抵
抗部33を形成した光学変調素子は、階調表現方式に適
した素子であるが、本発明では、高抵抗部32と低抵抗
部33との膜厚を1000Å以下に設定することで1画
素内の強誘電性液晶が配向欠陥を生じることなく、配向
した強誘電性液晶の画素とすることを可能にした点に特
徴を有している。
As described below, an optical modulation element in which a high resistance part 32 and a low resistance part 33 are formed for each pixel unit is an element suitable for a gradation expression method. The feature is that by setting the film thickness with the portion 33 to 1000 Å or less, the ferroelectric liquid crystal within one pixel can be made into an aligned ferroelectric liquid crystal pixel without causing alignment defects. are doing.

また、本発明の別の具体例では、導電膜30としてIT
○Iliを基板31の上に蒸着形成した後、高抵抗部3
2に対応する領域の導電膜にZnを拡散させることがで
きる。この際、Znを拡散させていない領域の導′1[
膜を低抵抗部33とすることが可能である。
Further, in another specific example of the present invention, the conductive film 30 is made of IT.
○After forming Ili by vapor deposition on the substrate 31, the high resistance part 3
Zn can be diffused into the conductive film in the region corresponding to 2. At this time, the conductivity of the region where Zn is not diffused is
It is possible to use the film as the low resistance portion 33.

本発明で用いる低抵抗部33のシート抵抗は、103Ω
/□以下、好ましくは102Ω/□以ドに設定され、又
高抵抗部32のシート抵抗は102Ω/□以上、好まし
くは103Ω/□〜IMΩ/□に設定される。
The sheet resistance of the low resistance section 33 used in the present invention is 103Ω.
/□ or less, preferably 102Ω/□ or less, and the sheet resistance of the high resistance portion 32 is set to 102Ω/□ or more, preferably 103Ω/□ to IMΩ/□.

前記により構成された液晶光学素子では、電送電極ライ
ンとして用いられる低抵抗部33に印加された信号電圧
により表示用導電膜として用いられる高抵抗部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、低抵抗部
33aと33cを基準電位点VE(例えばOポルト)に
接続し、低抵抗部33bに所定の信号電圧Vaを印加す
ると、第4図(a)の如く低抵抗部間33aと33bあ
るいは33bと330の高抵抗部32の面内の長さ方向
!;L1と交2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4図
(b)に示す様に導電膜32の面内の長さ方向m1とm
2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ml
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(波高値)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。
In the liquid crystal optical element constructed as described above, a potential gradient is applied in the plane of the high resistance part 32 used as a conductive film for display by a signal voltage applied to the low resistance part 33 used as a transmission electrode line, so that the opposite A potential difference gradient is generated in the electric field between the electrode 34 and the low resistance portions 33a and 33c are connected to a reference potential point VE (for example, O port), and a predetermined signal voltage Va is applied to the low resistance portion 33b. , in the in-plane length direction of the high resistance portion 32 between the low resistance portions 33a and 33b or between 33b and 330 as shown in FIG. 4(a)! ; A potential gradient of Va can be applied to L1 and intersection 2. At this time, the inversion threshold voltage vth of the ferroelectric liquid crystal is set to Va
When -vb is applied to the counter electrode 34, the in-plane length directions m1 and m of the conductive film 32 change as shown in FIG.
A potential difference Va+vb greater than the inversion threshold voltage vth is applied to the ferroelectric liquid crystal corresponding to 2, and the ml
The area corresponding to and m2 can be reversed from a bright state to a dark state, for example. Therefore, in the present invention, gradation can be expressed by applying vb to each pixel with a value corresponding to the gradation. At this time, the voltage value (peak value) of the voltage signal -vb applied to the counter electrode 34 may be modulated according to the gradation information, or the pulse width thereof may be modulated according to the gradation information. Alternatively, the gradation can be controlled by modulating the number of pulses.

又、本発明では前述の階調信号を印加するに先立って1
画素を明状態か暗状態のうち何れが一方の状態にする消
去ステップを経てから、その状IE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。
Furthermore, in the present invention, prior to applying the above-mentioned gradation signal,
After going through an erasing step in which the pixel is in either a bright state or a dark state, an inversion voltage that inverts the state IE is controlled according to the gray scale and applied to the ferroelectric liquid crystal. It is necessary to keep

第5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6図及び第7図は電気信号である。第6図は、第
5図の駆動回路53で発生するシグナル(a)の波形を
、第7図(a)〜(e)は第5図の駆動回路54で発生
するシグナル(b)の波形を表わしている。
FIG. 5 schematically shows a method of applying electrical signals, and FIGS. 6 and 7 show electrical signals. 6 shows the waveform of the signal (a) generated in the drive circuit 53 of FIG. 5, and FIGS. 7(a) to (e) show the waveform of the signal (b) generated in the drive circuit 54 of FIG. It represents.

さてシグナル(a)として、−12vの200p−se
cパルスを又シグナル(b)として、8Vの200 g
 s e c 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)消去ステップを設ける。すると
、液晶は第1の安定状態にスイッチングされ、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
)。
Now, as signal (a), -12v 200p-se
200 g of 8V with c pulse as signal (b)
An erasing step is provided in which the s e c pulse is applied synchronously in advance (this is called an erasing pulse). Then, the liquid crystal is switched to the first stable state, and the entire pixel A becomes a bright state (the cross polarizing plates are arranged in this way).

この状態により第7図(a)〜(e)に示される様な種
々のパルスをシグナル(b)として電送電極33bに駆
動回路44からのパルスと同期させて印加した時の画素
Aの光学的状態を第8図に示す。この際、駆動回路44
からのパルスは第6図のパルスと同一のものでよい。
In this state, when various pulses as shown in FIGS. 7(a) to (e) are applied as signals (b) to the transmission electrode 33b in synchronization with the pulses from the drive circuit 44, the optical The state is shown in FIG. At this time, the drive circuit 44
The pulses from can be the same as those in FIG.

パルス印加電圧−2V(第7図(a)に対応)と−5V
(第7図(b)に対応)では全く明状態81からの変化
は生じない(第8図(a)に対応)が、パルス印加電圧
−8V(第7 図 c c ) に ’v+ 広)v 
l十イEJ丘上*M  7  ’E、  k  tn 
 :E  梓の液晶は(IfS状態82ヘスイツチング
する(第8図(b)に対応)。さらに、印加電圧を一1
4V(第7図(d)に対応)と長くした場合には、飴状
7.882の領域は図示の如く広くなり(第8図(c)
に対応)、印加電圧20V(第7図(e)に対応)で画
素A全体が暗状態82にスイッチングされる(第8図(
d)に対応)。この様にして、階調性のある画素を形成
することができる。
Pulse applied voltages -2V (corresponding to Figure 7(a)) and -5V
(corresponding to Fig. 7(b)), no change from the bright state 81 occurs (corresponding to Fig. 8(a)), but when the pulse applied voltage is -8V (Fig. 7(c)), 'v+ wide) v
l 10 I EJ Okaue *M 7 'E, k tn
:E Azusa's liquid crystal switches to IfS state 82 (corresponding to Figure 8(b)).Furthermore, the applied voltage is changed to 11.
When the length is increased to 4V (corresponding to Fig. 7(d)), the candy-like area of 7.882 becomes wider as shown in the figure (Fig. 8(c)).
), the entire pixel A is switched to the dark state 82 at an applied voltage of 20 V (corresponding to FIG.
d)). In this way, pixels with gradation can be formed.

尚、!J’55図中、51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ック液晶、52は対向
基板を表わしている。
still,! In Figure J'55, 51 represents a ferroelectric liquid crystal, preferably a chiral smectic liquid crystal under a bistable state, and 52 represents a counter substrate.

第9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。
FIG. 9 shows a specific example of applying the gradation expression method according to the present invention to matrix driving.

第9図で示す液晶光学素子は、複数のストライプ状電極
91が一方の基板上に設けられ、このス]・ライブ状電
極91と交差させて対向丸首した複数のストライプ状高
抵抗部92が強誘電性液晶を介して他方の基板上に設け
られてぃる。さらに、前述のストライプ状高抵抗部92
のそれぞれの両端部には低抵抗部93と94が電送電極
ラインとして配線されている。
In the liquid crystal optical element shown in FIG. 9, a plurality of stripe-shaped electrodes 91 are provided on one substrate, and a plurality of stripe-shaped high-resistance portions 92 with opposing round necks intersect with the stripe-shaped electrodes 91. It is provided on the other substrate via a dielectric liquid crystal. Furthermore, the above-mentioned striped high resistance portion 92
Low-resistance portions 93 and 94 are wired as electrical transmission electrode lines at both ends of each.

本発明の駆動法では、ストライプ状電極91をそれぞれ
走査線SL+S2+53・・として順次走査信号パルス
が印加され、この走査信号パルスと同期して低抵抗部9
3で形成した情報線I 1 、 I 2 、 I 3・
・に情報信号を印加することによって、一画面の階調画
像を形成することができる。この際、低抵抗部93であ
る基僧電位点ラインG1.G2.G3・・は、例えば0
7時に接続しておく。又、前述の情報信号としては、階
調に応じたパルス幅、パルス数又は波高値のパルス信号
とすることも可能で、この際、画素への書込に先立って
、画素を強誘電性液晶の一方の安定状態に基づく表示状
態に揃えておくことが必要である。
In the driving method of the present invention, scanning signal pulses are sequentially applied to the striped electrodes 91 as scanning lines SL+S2+53, etc., and in synchronization with the scanning signal pulses, the low resistance portions 9
Information lines I 1 , I 2 , I 3 formed by 3.
By applying an information signal to , it is possible to form one screen of gradation images. At this time, the basic potential point line G1. which is the low resistance portion 93. G2. G3... is, for example, 0
I'll connect you at 7 o'clock. The information signal mentioned above can also be a pulse signal with a pulse width, pulse number, or peak value depending on the gradation. In this case, before writing to the pixel, the pixel is It is necessary to align the display state based on one of the stable states.

又、本発明では前述の強誘電性液晶の他にツィステッド
ネマチック液晶、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。
Furthermore, in the present invention, in addition to the above-mentioned ferroelectric liquid crystal, twisted nematic liquid crystal, guest host liquid crystal, etc. can be used, but ferroelectric liquid crystal, especially ferroelectric liquid crystal having at least two stable states, is most preferable. is suitable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、表示パネルへの高速書込みが可能であ
る上、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。
According to the present invention, high-speed writing to the display panel is possible, and gradation display can be performed by applying a voltage value or a gradation signal modulated by the pulse width or number of pulses as an input signal. I can do it.

又1本発明により強誘電性液晶素子の全面に渡って均一
な配向制御が可能となり、液晶の完全な0N−OFF動
作を行なうよ、うになった。
Furthermore, according to the present invention, uniform alignment control can be performed over the entire surface of the ferroelectric liquid crystal element, and complete ON-OFF operation of the liquid crystal can be performed.

このため、従来の段差による配向欠陥があるものに比較
して見映がよくなるだけでなく見掛上のコントラストも
よくなる効果もあった。
For this reason, not only the appearance was improved compared to the conventional one having alignment defects due to steps, but also the apparent contrast was improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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図は本発明の斜視図
である。第4図(a)。 (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。第5図は、本発明で用いる液晶光学素子の
断面図である。第6図及び第7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8図
(a)〜(d)は、画素の階調性を表わす模式図である
。第9図は、本発明の別の具体例を表わす平面図である
。 特許出願人  キ ヤ ノ ン株式会社1jヌ゛ !2)Ll−品 L    4
1 and 2 are perspective views schematically showing a ferroelectric liquid crystal element used in the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the present invention. Figure 4(a). (b) is an explanatory diagram schematically representing a potential gradient used in the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a liquid crystal optical element used in the present invention. FIG. 6 and FIGS. 7(a) to (e) are explanatory diagrams showing pulse waveforms used in the present invention. FIGS. 8(a) to 8(d) are schematic diagrams showing the gradation of pixels. FIG. 9 is a plan view showing another specific example of the present invention. Patent applicant: Canon Corporation 1jnu! 2) Ll-product L 4

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1導電膜を設けた第1基板と、第2導電膜を設
けた第2基板と、第1基板と第2基板との間に配置した
光学変調物質とを有する光学変調素子において、第1導
電膜及び第2導電膜のうちの少なくとも一方の導電膜が
低抵抗部とそれより高抵抗の高抵抗部を有し、該低抵抗
部と高抵抗部との膜厚の差が1000Å以下となってい
ることを特徴とする光学変調素子。
(1) In an optical modulation element having a first substrate provided with a first conductive film, a second substrate provided with a second conductive film, and an optical modulation substance disposed between the first substrate and the second substrate. , at least one of the first conductive film and the second conductive film has a low resistance part and a high resistance part with a higher resistance than the first conductive film, and the difference in film thickness between the low resistance part and the high resistance part is An optical modulation element characterized by having a thickness of 1000 Å or less.
(2)前記低抵抗部と高抵抗部と交互にストライプ形状
で形成されている特許請求の範囲第1項記載の光学変調
素子。
(2) The optical modulation element according to claim 1, wherein the low resistance portions and the high resistance portions are alternately formed in a stripe shape.
(3)前記低抵抗部のシート抵抗が10^3Ω/□以下
である特許請求の範囲第1項記載の光学変調素子。
(3) The optical modulation element according to claim 1, wherein the sheet resistance of the low resistance portion is 10^3Ω/□ or less.
(4)前記高抵抗部のシート抵抗が10^2Ω/□以上
である特許請求の範囲第1項記載の光学変調素子。
(4) The optical modulation element according to claim 1, wherein the sheet resistance of the high resistance portion is 10^2 Ω/□ or more.
(5)前記低抵抗部が拡散法で形成された部材である特
許請求の範囲第1項記載の光学変調素子。
(5) The optical modulation element according to claim 1, wherein the low resistance portion is a member formed by a diffusion method.
(6)前記低抵抗部が導電膜に金属膜をストライプ状に
形成してから、導電膜の内部に金属を拡散させることに
よって形成したストライプ形状の低抵抗部である特許請
求の範囲第1項記載の光学変調素子。
(6) Claim 1, wherein the low resistance portion is a striped low resistance portion formed by forming a metal film on a conductive film in a stripe shape and then diffusing metal into the inside of the conductive film. The optical modulation element described above.
(7)前記光学変調物質が強誘電性液晶である特許請求
の範囲第1項記載の光学変調素子。
(7) The optical modulation element according to claim 1, wherein the optical modulation substance is a ferroelectric liquid crystal.
(8)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチツク液晶で
ある特許請求の範囲第7項記載の光学変調素子。
(8) The optical modulation element according to claim 7, wherein the ferroelectric liquid crystal is a chiral smectic liquid crystal.
(9)前記高抵抗部が画素毎に形成されており、該画素
の書込み時に高抵抗部に電位勾配が形成される特許請求
の範囲第1項記載の光学変調素子。
(9) The optical modulation element according to claim 1, wherein the high resistance portion is formed for each pixel, and a potential gradient is formed in the high resistance portion when writing to the pixel.
(10)前記高抵抗部と低抵抗部との膜厚の差が800
Å以下となっている特許請求の範囲第1項記載の光学変
調素子。
(10) The difference in film thickness between the high resistance part and the low resistance part is 800
The optical modulation element according to claim 1, wherein the optical modulation element has a thickness of Å or less.
(11)前記高抵抗部と低抵抗部との膜厚の差が500
Å以下となっている特許請求の範囲第1項記載の光学変
調素子。
(11) The difference in film thickness between the high resistance part and the low resistance part is 500
The optical modulation element according to claim 1, wherein the optical modulation element has a thickness of Å or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5280795A (en) * 1975-12-27 1977-07-06 Sony Corp Formation of transparent electrode
JPS56107216A (en) * 1980-01-08 1981-08-26 Clark Noel A Liquid crystal electrooptical device and production thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5280795A (en) * 1975-12-27 1977-07-06 Sony Corp Formation of transparent electrode
JPS56107216A (en) * 1980-01-08 1981-08-26 Clark Noel A Liquid crystal electrooptical device and production thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6700558B1 (en) 1999-09-24 2004-03-02 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and displaying method thereof

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