JPS62279392A - 電気光学ディスプレイおよび該ディスプレイの製造方法 - Google Patents
電気光学ディスプレイおよび該ディスプレイの製造方法Info
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- JPS62279392A JPS62279392A JP62123614A JP12361487A JPS62279392A JP S62279392 A JPS62279392 A JP S62279392A JP 62123614 A JP62123614 A JP 62123614A JP 12361487 A JP12361487 A JP 12361487A JP S62279392 A JPS62279392 A JP S62279392A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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-
- G—PHYSICS
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- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
- G02F1/1358—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied the supplementary layer being a ferro-electric layer
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
- G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は電気光学ディスプレイおよび該電気光学ディス
プレイの製造方法に関するもので、さらに詳細にはマ）
ＩＪソックス御式平面パネルディスフッ、イに関する
。本発明は、制御点を薄膜を積層させて形成する大面積
液晶平面パネルディスプレイに応用可能である。
プレイの製造方法に関するもので、さらに詳細にはマ）
ＩＪソックス御式平面パネルディスフッ、イに関する
。本発明は、制御点を薄膜を積層させて形成する大面積
液晶平面パネルディスプレイに応用可能である。
従来の技術
公知のように、ディスプレイは、通常、正方形または長
方形の表示点すなわち画素を多数備えている。各画素に
は独立にアドレスする必要がある。
方形の表示点すなわち画素を多数備えている。各画素に
は独立にアドレスする必要がある。
ディスプレイの精細度はひとつの情報を受信する画素の
数に応じて決まる。各画素は液晶を通して電場を印加す
ることにより制御する。アルファニスメリックデータや
グラフィックデータを表示する目的で、マ） ＩＪフッ
クスのディスプレイが以前から提案されている。この場
合、各画素は、２本の互いに直交した制御線の交点とし
て定義される。
数に応じて決まる。各画素は液晶を通して電場を印加す
ることにより制御する。アルファニスメリックデータや
グラフィックデータを表示する目的で、マ） ＩＪフッ
クスのディスプレイが以前から提案されている。この場
合、各画素は、２本の互いに直交した制御線の交点とし
て定義される。
この２本の制御線をそれぞれ行制御線、列制御線と呼ぶ
。
。
ディスプレイの精細度を向上させる研究が進むにつれ、
すなわち画素数が増加するにつれ、マトリックス型ディ
スプレイにアドレスする方法がますます重要になってき
ている。
すなわち画素数が増加するにつれ、マトリックス型ディ
スプレイにアドレスする方法がますます重要になってき
ている。
画素は行ごとに順番にアドレスされるので、アドレス可
能な行の数は、一般に、使用する液晶の電気光学効果の
性質により制約を受ける。多数の行（１（１１）行より
も多い行）にアドレスする場合には、スクリーンの他の
特性を犠牲にすることになる（コントラストが悪くなり
角度依存性が大きくなる）。
能な行の数は、一般に、使用する液晶の電気光学効果の
性質により制約を受ける。多数の行（１（１１）行より
も多い行）にアドレスする場合には、スクリーンの他の
特性を犠牲にすることになる（コントラストが悪くなり
角度依存性が大きくなる）。
このようなディスプレイの性能を向上させるためには、
各画素に直列に、電気的インピーダンスが変化するよう
な非線形素子を接続するとよい。
各画素に直列に、電気的インピーダンスが変化するよう
な非線形素子を接続するとよい。
−例えば、そのインピーダンスは、非線形素子の両端子
に印加する電圧の関数として変化する。
に印加する電圧の関数として変化する。
そのためには、酸化亜鉛バリスタ、ＭＩＭ素子、または
ヘッド＝トゥーーティル（ｈｅａｄ−ｔｏ−ｔａｉｌ）
ダイオードを用いる。酸化亜鉛バリスタに関しては、工
＋、 シー、 キャスルベリー（Ａ、 Ｃ，Ｃａ５
ｔｌｅｂｅｒｒｙ）池がニスアイディー１９８０テクニ
カル ダイジェスト（ＳＩＤ １９８０ Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ） に発表した論文に記載されて
いる。また、Ｍ Ｉ Ｍ素子については、ケイ、ニヮ（
Ｋ、Ｎｉｗａ）他がニスアイディー１９８４テクニカル
ダイジェスト（ＳＩＤ １９８４ Ｔｅｃｈ−ｎｉｃ
ａｌ Ｄｉｇｅｓｔ） に発表した論文に記載されて
いる。
ヘッド＝トゥーーティル（ｈｅａｄ−ｔｏ−ｔａｉｌ）
ダイオードを用いる。酸化亜鉛バリスタに関しては、工
＋、 シー、 キャスルベリー（Ａ、 Ｃ，Ｃａ５
ｔｌｅｂｅｒｒｙ）池がニスアイディー１９８０テクニ
カル ダイジェスト（ＳＩＤ １９８０ Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ） に発表した論文に記載されて
いる。また、Ｍ Ｉ Ｍ素子については、ケイ、ニヮ（
Ｋ、Ｎｉｗａ）他がニスアイディー１９８４テクニカル
ダイジェスト（ＳＩＤ １９８４ Ｔｅｃｈ−ｎｉｃ
ａｌ Ｄｉｇｅｓｔ） に発表した論文に記載されて
いる。
さらに、ヘンドートゥーーティル ダイオードに関して
は、エヌ、スジドロ（Ｎ、 ５ｚｙｄｌｏ） 他力シャ
パン ディスプレイ８３テクニカル ダイジェス） （
Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ３３ Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ Ｄｉｇｅｓｔ） に発表した論文に記載がある。
は、エヌ、スジドロ（Ｎ、 ５ｚｙｄｌｏ） 他力シャ
パン ディスプレイ８３テクニカル ダイジェス） （
Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ３３ Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ Ｄｉｇｅｓｔ） に発表した論文に記載がある。
−薄膜トランジスタを用いてその制御電圧の関数として
変化する。薄膜トランジスタに関しては、ティー、ピー
、プロディ（Ｔ、 Ｐ、 Ｂｒｏｄｙ） 他がア
イイーイーイー エレクトロン デバイスイズ（ＩＥＥ
ＥＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ） １９７３年、
第２０２０巻、９９５ページに発表した論文に記載され
ている。
変化する。薄膜トランジスタに関しては、ティー、ピー
、プロディ（Ｔ、 Ｐ、 Ｂｒｏｄｙ） 他がア
イイーイーイー エレクトロン デバイスイズ（ＩＥＥ
ＥＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ） １９７３年、
第２０２０巻、９９５ページに発表した論文に記載され
ている。
ディスプレイの分野においては、画像の精細度をいかに
して向上させるかというのが技術面での現在の課題であ
る。マトリックス型ディスプレイの場合には従って、ア
ドレスする行または列の数の多い表示装置を開発する必
要がある。行または列の数は１０２４あるいはそれ以上
にもなる。この結果、制御する素子の数がそれだけ増え
ることになる。大量生産するためには、各画素について
歩留り率が高く、再現性に優れ、安定性がよいことが特
に必要である。さらに、各素子の電気特性が、接続され
ているセルの電気特性と整合し、しかもその電気特性の
再現性がよくなくてはならない。
して向上させるかというのが技術面での現在の課題であ
る。マトリックス型ディスプレイの場合には従って、ア
ドレスする行または列の数の多い表示装置を開発する必
要がある。行または列の数は１０２４あるいはそれ以上
にもなる。この結果、制御する素子の数がそれだけ増え
ることになる。大量生産するためには、各画素について
歩留り率が高く、再現性に優れ、安定性がよいことが特
に必要である。さらに、各素子の電気特性が、接続され
ているセルの電気特性と整合し、しかもその電気特性の
再現性がよくなくてはならない。
本発明は、製造が簡単なディスプレイを提供することを
目的とする。従って、本発明により大面積のディスプレ
イの生産が可能となる。
目的とする。従って、本発明により大面積のディスプレ
イの生産が可能となる。
問題点を解決するための手段
すなわち、本発明によれば、
−電気光学材料を間にはさみ込んでいる互いに平行な第
１と第２の電極基板を備え、 −第１の電極基板は、電気光学材料と接触する面に行列
状の電極マ） ＩＪフックス、該電極マトリックスの各
電極行１行につき１本の割合で接続されて各電極行に平
行に延在する複数の行制御線とを備え、 −第２の電極基板は、電気光学材料と接触する面に第１
の電極基板の面上の電極マトリックスの１列に１本が対
応する複数の列制御線を備える電気光学ディスプレイで
あって、 各行制御線は、該行制御線が固定されている強誘電性材
料製結合素子を介して上記電極と電気的に結合している
ことを特徴とする電気光学ディスプレイが提供される。
１と第２の電極基板を備え、 −第１の電極基板は、電気光学材料と接触する面に行列
状の電極マ） ＩＪフックス、該電極マトリックスの各
電極行１行につき１本の割合で接続されて各電極行に平
行に延在する複数の行制御線とを備え、 −第２の電極基板は、電気光学材料と接触する面に第１
の電極基板の面上の電極マトリックスの１列に１本が対
応する複数の列制御線を備える電気光学ディスプレイで
あって、 各行制御線は、該行制御線が固定されている強誘電性材
料製結合素子を介して上記電極と電気的に結合している
ことを特徴とする電気光学ディスプレイが提供される。
さらに、本発明によれば、
−第１段階として、基板上に導電材料からなる複数の電
極を形成し、 −第２段階として、全電極上に強誘電性材料からなる層
を形成し、 −第３段階として、該強誘電性材料層をエツチングして
各電極上に強誘電性材料からなる素子を少なくともひと
つ形成し、 −第４段階として、導電材料からなる層を形成し、 −第５段階として、第４段階で形成された導電層をエツ
チングして、強誘電性材料層からなる少なくともひとつ
の素子と該強誘電性材料製素子の下に位置する電極の一
部とを覆う少なくともひとつの列制御線を形成する ことを特徴とする方法が提供される。
極を形成し、 −第２段階として、全電極上に強誘電性材料からなる層
を形成し、 −第３段階として、該強誘電性材料層をエツチングして
各電極上に強誘電性材料からなる素子を少なくともひと
つ形成し、 −第４段階として、導電材料からなる層を形成し、 −第５段階として、第４段階で形成された導電層をエツ
チングして、強誘電性材料層からなる少なくともひとつ
の素子と該強誘電性材料製素子の下に位置する電極の一
部とを覆う少なくともひとつの列制御線を形成する ことを特徴とする方法が提供される。
実施例
本発明は、各画素に強誘電性材料からなる素子が１つ直
列に接続された構成の電気光学ディスプレイに関するも
のである。
列に接続された構成の電気光学ディスプレイに関するも
のである。
強誘電性材料は、電場を印加しなくとも所定の温度領域
でゼロでない自発分極Ｐをもつ。この自発分極は、強誘
電性材料内の複数の巣位双極子がマクロに配向すること
に起因する。このような性質はロシエル塩において最初
に観測されたので、強誘電性のことを表わすのにロシエ
ル電気という表現も広く用いられている。
でゼロでない自発分極Ｐをもつ。この自発分極は、強誘
電性材料内の複数の巣位双極子がマクロに配向すること
に起因する。このような性質はロシエル塩において最初
に観測されたので、強誘電性のことを表わすのにロシエ
ル電気という表現も広く用いられている。
強誘電性材料は、印加電場Ｅと分極Ｐとを結びつけるヒ
ステリシスループで特徴づけられる（第３図を参照のこ
と）。このヒステリシスループにおける主要なパラメー
タは以下の通りである。
ステリシスループで特徴づけられる（第３図を参照のこ
と）。このヒステリシスループにおける主要なパラメー
タは以下の通りである。
Ｐ、または−Ｐ、：印加電場がないときの強誘電性材料
内の残留分極。
内の残留分極。
ＥＣまたは−Ｅｃ ：強誘電性保持電場、すなわち強誘
電性材料内に存在し ていた残留分極Ｐ、を打消 すために印加すべき電場。
電性材料内に存在し ていた残留分極Ｐ、を打消 すために印加すべき電場。
電場が２つの値±Ｅ□の間を振動している場合には、強
誘電性材料内の双極子が周期的に反転する。
誘電性材料内の双極子が周期的に反転する。
強誘電性材料としては、ロシエル塩、ＢａＴｉ０ｚまた
はＫＰ（１４８２等の無機結晶や、ポリジフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）またはボリジフッ化ビニリチントドリ
フルオロエチレンのコポリマーＰ（ＶＤＦ、ＴｒＦ）等
のポリマーが挙げられる。
はＫＰ（１４８２等の無機結晶や、ポリジフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）またはボリジフッ化ビニリチントドリ
フルオロエチレンのコポリマーＰ（ＶＤＦ、ＴｒＦ）等
のポリマーが挙げられる。
本発明の実施例においては液晶を制御するのに強誘電性
ポリマーを用いるが、強誘電性ポリマーは大面積にわた
って使用できしかも薄くできるので、制御電圧を液晶に
適した低い値にすることが可能である。
ポリマーを用いるが、強誘電性ポリマーは大面積にわた
って使用できしかも薄くできるので、制御電圧を液晶に
適した低い値にすることが可能である。
第１図と第２図は本発明の液晶ディスプレイの制御素子
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
第１図には２枚の平行な電極基板１．２と、その間には
さみ込まれた電気光学材料、例えば液晶３が描かれてい
る。ディスプレイが透過型である場合には、２枚の電極
基板は透明な材料、例えばガラスで構成する。ディスプ
レイが反射型である場合には、２枚の電極基板の少なく
とも一方、例えば電極２を透明にする。
さみ込まれた電気光学材料、例えば液晶３が描かれてい
る。ディスプレイが透過型である場合には、２枚の電極
基板は透明な材料、例えばガラスで構成する。ディスプ
レイが反射型である場合には、２枚の電極基板の少なく
とも一方、例えば電極２を透明にする。
電極基板２の液晶３と接する面には列電極、例えば電極
Ｋが配設されている。
Ｋが配設されている。
電極基板１の液晶３と接する面１０には複数の電極Ｅが
配設されている。この電極Ｅおのおのが１つの表示点す
なわち１つの画素に対応する。電極Ｅは、行制御線りと
対応づけられている。
配設されている。この電極Ｅおのおのが１つの表示点す
なわち１つの画素に対応する。電極Ｅは、行制御線りと
対応づけられている。
本発明によれば、電極Ｅと行制御線を結合させるのに強
誘電性材料部分４を用いる。この強誘電性材料部分４は
絶縁層５で覆って、液晶３とは絶縁させておく。しかし
、強誘電性材料部分が液晶により侵されないのであれば
絶縁層は必要ない。
誘電性材料部分４を用いる。この強誘電性材料部分４は
絶縁層５で覆って、液晶３とは絶縁させておく。しかし
、強誘電性材料部分が液晶により侵されないのであれば
絶縁層は必要ない。
この場合、第１８図と第１９図に示したような本発明の
別の実施例を考えることができる。すなわち、強誘電性
材料部分４により行制御線りと電極Ｅが直接接続されて
いる。なお、第１８図と第１９図においては、第１図お
よび第２図と同じ要素に対しては同じ参照番号を与えで
ある。
別の実施例を考えることができる。すなわち、強誘電性
材料部分４により行制御線りと電極Ｅが直接接続されて
いる。なお、第１８図と第１９図においては、第１図お
よび第２図と同じ要素に対しては同じ参照番号を与えで
ある。
画素を制御するには列電％にと行制御線りの間に電圧を
印加する。従って、このための電気制御回路内では、列
電極Ｋ、液晶３、電極Ｅ１強誘電性材料部分４、絶縁層
５、行制御線りが直列に接続されている。
印加する。従って、このための電気制御回路内では、列
電極Ｋ、液晶３、電極Ｅ１強誘電性材料部分４、絶縁層
５、行制御線りが直列に接続されている。
第４図は本発明のディスプレイの画素の概略回路図であ
る。
る。
行と列の交点には、キャパシタＣｆとして表わした強誘
電性材料およびキャパシタＣえ、と抵抗ＲＸＬで表わし
た電気光学材料（例えば液晶）が直列に接続されている
。キャパシタＣｆとして表わした強誘電性材料のヒステ
リシスループは第５図に示されている。
電性材料およびキャパシタＣえ、と抵抗ＲＸＬで表わし
た電気光学材料（例えば液晶）が直列に接続されている
。キャパシタＣｆとして表わした強誘電性材料のヒステ
リシスループは第５図に示されている。
このようなディスプレイの一般的な動作原理の要点は、
強誘電性材料を電気的に制御可能な電荷源として利用す
ることである。
強誘電性材料を電気的に制御可能な電荷源として利用す
ることである。
つまり、アレイ状に配設された強誘電性材料部分の端子
に電圧Ｖを双極子の最初の配向方向とは逆方向に印加し
、しかもこの電圧Ｖの値がＶ＞Ｖｆｆｉとなるようにす
ると、双極子は反転して電荷がＱ＝２Ｐ、Ｓｆ （Ｓ
ｆはキャパシタＣｆの電極基板の面積）だけ変化する。
に電圧Ｖを双極子の最初の配向方向とは逆方向に印加し
、しかもこの電圧Ｖの値がＶ＞Ｖｆｆｉとなるようにす
ると、双極子は反転して電荷がＱ＝２Ｐ、Ｓｆ （Ｓ
ｆはキャパシタＣｆの電極基板の面積）だけ変化する。
すると双極子により誘起された電場が打消される。強誘
電性材料内で双極子が最初は第６図に示したように配向
している場合には、双極子は第７図に示すように反転さ
れる。
電性材料内で双極子が最初は第６図に示したように配向
している場合には、双極子は第７図に示すように反転さ
れる。
この電荷は液晶にも現われて、この液晶に電位差
が誘起される。第３図かられかるように、この値は液晶
のスイッチングには不充分である。
のスイッチングには不充分である。
液晶に蓄えられた電荷は次いで抵抗ＲＸＬを介して時定
数ｔ ＝ ＲＸＬ ＣＸＬで放電される。ただし、この
ように放電が行われるためには放電の時定数が１フレー
ムの長さよりも長い（一般にそのようになっている）必
要がある。
数ｔ ＝ ＲＸＬ ＣＸＬで放電される。ただし、この
ように放電が行われるためには放電の時定数が１フレー
ムの長さよりも長い（一般にそのようになっている）必
要がある。
従って、強誘電性材料は確かに電気的に制御可能な電流
源となりうる。すなわち、強誘電性材料にＶ＜ＶＭであ
るような電圧Ｖを印加する場合には双極子は反転しない
ので、電荷Ｑ。＝２Ｐ、Ｓｆは現れず液晶に発生する電
位差も小さい。
源となりうる。すなわち、強誘電性材料にＶ＜ＶＭであ
るような電圧Ｖを印加する場合には双極子は反転しない
ので、電荷Ｑ。＝２Ｐ、Ｓｆは現れず液晶に発生する電
位差も小さい。
第９図は本発明のディスプレイの等価回路図である。各
画像セルはマトリクス状に配置されて、行制御線Ｌ１、
Ｌ２ならびに列制御線に１、Ｋ２により制御される。行
制御線と列制御線の交点にはそれぞれ画像セルが１つず
つ配置されている。
画像セルはマトリクス状に配置されて、行制御線Ｌ１、
Ｌ２ならびに列制御線に１、Ｋ２により制御される。行
制御線と列制御線の交点にはそれぞれ画像セルが１つず
つ配置されている。
各画像セルは、第１図〜第８図を用いて説明した等価回
路として表現されている。
路として表現されている。
行制御線は、アドレス回路ＡＤＤ、Ｌ！こより７ドレス
される。このアドレス回路ＡＤＤ、Ｌを用いることによ
り、電源ＶＬと行制御線Ｌ１、Ｌ２のいずれか一方とを
接続することができる。
される。このアドレス回路ＡＤＤ、Ｌを用いることによ
り、電源ＶＬと行制御線Ｌ１、Ｌ２のいずれか一方とを
接続することができる。
列制御線は、アドレス回路ＡＤＤ、Ｋによりアドレスさ
れる。このアドレス回路ＡＤＤ、Ｋを用いることにより
、電源ＶＫを全列制御線に１、Ｋ２に接続することがで
きる。
れる。このアドレス回路ＡＤＤ、Ｋを用いることにより
、電源ＶＫを全列制御線に１、Ｋ２に接続することがで
きる。
アドレス回路ＡＤＤ、Ｌを用いると、所定のフレームの
間を通じて、アドレスする行制御線に走査電圧と呼ばれ
る＋ＶＢまたは一■、の電位を印加することができる。
間を通じて、アドレスする行制御線に走査電圧と呼ばれ
る＋ＶＢまたは一■、の電位を印加することができる。
他の行制御線の電位はゼロのままに保たれる。電位十Ｖ
ａおよび−Ｖ、の値は、第５図中の＋Ｖｃおよび−Ｖｃ
とする。
ａおよび−Ｖ、の値は、第５図中の＋Ｖｃおよび−Ｖｃ
とする。
さらに、この２つのアドレス回路ＡＤＤ、Ｌ。
ＡＤＤ、Ｋを用いると、各列制御線に＋Ｖｏ と−Ｖｏ
Ｏ間の電圧を印加することができる。アドレスされた行
電極と各列電極との交点がアクティブにされるかされな
いかて印加電圧を変える。電圧Ｖ、の絶対値は、第５図
に示された１直ΔＶ／２とする。
Ｏ間の電圧を印加することができる。アドレスされた行
電極と各列電極との交点がアクティブにされるかされな
いかて印加電圧を変える。電圧Ｖ、の絶対値は、第５図
に示された１直ΔＶ／２とする。
第１０図に示すように、所定のフレームＴ１の間を通じ
て電圧＋Ｖ８がディスプレイの全行電極に対して順番に
印加される。１本の行電極（Ｌｌ、Ｌ２、・・・・）に
パルス状の電圧が印加されている間に、行電極と列電極
の交点に表示する情報の性質に応じて各列電極に対して
＋Ｖｎ と−ＶｎＯ間の値の電圧が印加される。
て電圧＋Ｖ８がディスプレイの全行電極に対して順番に
印加される。１本の行電極（Ｌｌ、Ｌ２、・・・・）に
パルス状の電圧が印加されている間に、行電極と列電極
の交点に表示する情報の性質に応じて各列電極に対して
＋Ｖｎ と−ＶｎＯ間の値の電圧が印加される。
Ｃｆ 、 ＣＸＬ、 ＲＸＬを適当な値に決める（液晶
の表面積に対して強誘電性材料部分の表面積を小さくす
ることによりいつでも可能である）ことにより、電圧Ｖ
Ｂ＋Ｖｏ、ＶＢ ＶＤ、±ＶＤを完全に強誘電性材料
の電圧とみなすことができる。
の表面積に対して強誘電性材料部分の表面積を小さくす
ることによりいつでも可能である）ことにより、電圧Ｖ
Ｂ＋Ｖｏ、ＶＢ ＶＤ、±ＶＤを完全に強誘電性材料
の電圧とみなすことができる。
特に、１フレーム中のアドレスを行っている間は電圧
は完全に強誘電性材料の電圧であり、この電圧により強
誘電性材料内の双極子が反転して液晶に電圧 ２Ｐ、Ｓｆ ＣＸＬ が発生する。
誘電性材料内の双極子が反転して液晶に電圧 ２Ｐ、Ｓｆ ＣＸＬ が発生する。
を
科内の双極子を反転させるのに十分な値ではないため、
液晶には電圧がまったく発生しない。
液晶には電圧がまったく発生しない。
このフレーム中の残りの期間には、液晶と強誘電性材料
の両方に対して印加されている電圧である電圧上Ｖｏは
、容量の比Ｃｆ ／ ＣＸＬの大きさを考えるとほとん
ど全部が強誘電性材料に印加されているとみなすことが
できる。
の両方に対して印加されている電圧である電圧上Ｖｏは
、容量の比Ｃｆ ／ ＣＸＬの大きさを考えるとほとん
ど全部が強誘電性材料に印加されているとみなすことが
できる。
従って、１フレームの間アクティブにされない交点の電
圧はほぼゼロであり、アクティブにされる交点の電圧は である。
圧はほぼゼロであり、アクティブにされる交点の電圧は である。
アドレス中には放電が起こってこの電圧が時定数ｊ”Ｒ
ｘｔＣｘｔ、で減少する。
ｘｔＣｘｔ、で減少する。
第１０図かられかるように、次のフレームＴ２において
はアドレス電圧は反転している。従って、フレームＴ１
において電位＋ＶＢ によりアドレスされた行電極Ｌ１
は、次゛のフレームＴ２においては電位−ＶＢによりア
ドレスされる。列電極に印加される電圧＋Ｖｏ と−Ｖ
ｎは、表示される同じ情報に対してやはり反転されてい
る。
はアドレス電圧は反転している。従って、フレームＴ１
において電位＋ＶＢ によりアドレスされた行電極Ｌ１
は、次゛のフレームＴ２においては電位−ＶＢによりア
ドレスされる。列電極に印加される電圧＋Ｖｏ と−Ｖ
ｎは、表示される同じ情報に対してやはり反転されてい
る。
さらに、電圧がこのように反転していることで、液晶に
印加される平均電圧がゼロになる。このため、液晶の電
気化学的な性能低下を防ぐことができる。
印加される平均電圧がゼロになる。このため、液晶の電
気化学的な性能低下を防ぐことができる。
本発明の実施例の数値の一例を以下に示す。
Ｓ ｆ ＝ １（１１）μｍ’、ｅｆ＝ＬμｍＳ ＸＬ
＝ １０５ｐ ｍ’、ｅｘＬ＝１０μｍこれは、ディ
スプレイにおけるピッチが約３５０μｍであることに対
応する。この場合、Ｃｆ ｌ Ｓｆ
ＩＣ，１（１１）−ＳＸＬ １（ １１）０となる。
＝ １０５ｐ ｍ’、ｅｘＬ＝１０μｍこれは、ディ
スプレイにおけるピッチが約３５０μｍであることに対
応する。この場合、Ｃｆ ｌ Ｓｆ
ＩＣ，１（１１）−ＳＸＬ １（ １１）０となる。
双極子が反転することにより誘起される電圧は従って、
となる。これは、液晶の時定数が１Ｑｒｎｓで１フレー
ムの長さが２Ｑｍｓの場合、液晶に平均約５ボルトの電
圧が印加されていることを意味する。
ムの長さが２Ｑｍｓの場合、液晶に平均約５ボルトの電
圧が印加されていることを意味する。
強誘電性材料としてコポリマーＰ （ＶＤＦ、ＴｒＦ）
を使用する場合の強誘電性保持電場（５０ＭＶ ／ ｍ
＞を考慮すると、アドレス電圧Ｖ、とＶ。は、それぞ
れ ｖ、 −ｖｃ ＝５０ボルト Ｖ、＝１ｏボルト になる。
を使用する場合の強誘電性保持電場（５０ＭＶ ／ ｍ
＞を考慮すると、アドレス電圧Ｖ、とＶ。は、それぞ
れ ｖ、 −ｖｃ ＝５０ボルト Ｖ、＝１ｏボルト になる。
この場合、液晶に印加される電圧は、容量の比を考慮す
ると、 となる。すなわち、双極子の反転により誘起される電圧
の約１１５０である。
ると、 となる。すなわち、双極子の反転により誘起される電圧
の約１１５０である。
もちろん本発明がこの実施例に限定されることはない。
特に、強誘電性材料と液晶の表面積を調整して、液晶内
で利用している電気光学効果に上記パラメータを適合さ
せることができる。
で利用している電気光学効果に上記パラメータを適合さ
せることができる。
次に第１１図〜第１７図を参照して、ここに説明した電
気光学ディスプレイを製造するための本発明による方法
の一実施例を記述する。
気光学ディスプレイを製造するための本発明による方法
の一実施例を記述する。
第１段階では、基板、例えばガラス板１上に導電材料か
らなる薄い膜を堆積させる。この膜は、ディスプレイが
透過型であるか反射型であるかに応じて透明または反射
性にする。次に、この薄膜を適当な方法でエツチングし
て電極Ｅすなわち画素を形成する。エツチング法として
は例えばフォトリングラフィが考えられる。第１１図と
第１２図に示すように、各電極Ｅは切欠き部ｅ１を備え
る。
らなる薄い膜を堆積させる。この膜は、ディスプレイが
透過型であるか反射型であるかに応じて透明または反射
性にする。次に、この薄膜を適当な方法でエツチングし
て電極Ｅすなわち画素を形成する。エツチング法として
は例えばフォトリングラフィが考えられる。第１１図と
第１２図に示すように、各電極Ｅは切欠き部ｅ１を備え
る。
第２段階では、全部の電極Ｅ上に強誘電性材料層を堆積
させる。この強誘電性材料層を堆積させるにあたっては
、例えば大きな遠心力を利用して一様で薄い層を形成す
る。この強誘電性材料層の厚さは例えば１μｍにする。
させる。この強誘電性材料層を堆積させるにあたっては
、例えば大きな遠心力を利用して一様で薄い層を形成す
る。この強誘電性材料層の厚さは例えば１μｍにする。
強誘電性材料としては、先に例示したように、ポリマー
（例えばＰＶＤＦ）やコポリマー、例えばＰ （ＶＤＦ
、ＴｒＦ）が使用できる。このコポリマーの強誘電性保
持電場は約５０ＭＶ／ｍであり、自発分極Ｐは約０．１
ｍＣ／ｍ２である。
（例えばＰＶＤＦ）やコポリマー、例えばＰ （ＶＤＦ
、ＴｒＦ）が使用できる。このコポリマーの強誘電性保
持電場は約５０ＭＶ／ｍであり、自発分極Ｐは約０．１
ｍＣ／ｍ２である。
第３段階では、第２段階で堆積された強誘電性材料層を
エツチングして、電極Ｅの切欠き部ｅ１を覆う強誘電性
材料部分４を形成する。エツチングは、例えばプラズマ
エツチングにより行う。この結果、第１３図と第１４図
に示された構造が得られる。
エツチングして、電極Ｅの切欠き部ｅ１を覆う強誘電性
材料部分４を形成する。エツチングは、例えばプラズマ
エツチングにより行う。この結果、第１３図と第１４図
に示された構造が得られる。
第４段階では、絶縁層を形成して、強誘電性材料と、電
極Ｅにより制御することになる導電材料とを絶縁する。
極Ｅにより制御することになる導電材料とを絶縁する。
絶縁材料としては例えば窒化ケイ素（Ｓｉ、Ｎ、）を用
いる。絶縁層は、窒素の存在下でシリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により堆積させるとよい。
いる。絶縁層は、窒素の存在下でシリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により堆積させるとよい。
絶縁材料として、ポリマーであるＰＶＡ （ポリビニル
アルコール）を用いることもできる。
アルコール）を用いることもできる。
次に、絶縁層をプラズマエツチングまたは化学エツチン
グによりエツチングして、各強誘電性材料部分４を覆う
のに丁度必要なだけ絶縁層５を残す。しかし、このエツ
チングは行わなくてもよい。
グによりエツチングして、各強誘電性材料部分４を覆う
のに丁度必要なだけ絶縁層５を残す。しかし、このエツ
チングは行わなくてもよい。
この場合、絶縁層は液晶の固定層としての機能をもつ。
第５段階では、導電層を形成する。この導電層は、例え
ばアルミニウムを真空蒸着することにより形成する。
ばアルミニウムを真空蒸着することにより形成する。
第６段階では、第５段階で堆積された導電層をエツチン
グして列制御線Ｋを形成する。この列制御線には、１つ
または複数の絶縁層５、強誘電性材料部分４、それに、
絶縁層５の下に位置する電極Ｅの切欠き部ｅ１を覆う。
グして列制御線Ｋを形成する。この列制御線には、１つ
または複数の絶縁層５、強誘電性材料部分４、それに、
絶縁層５の下に位置する電極Ｅの切欠き部ｅ１を覆う。
このようにして、第１５図と第１６図に示す構造が得ら
れる。切断線ＡＡ’ による断面図である第１６図から
は、絶縁層５が強誘電性材料部分４だけでなく基板１の
表面の大部分も覆っていることがわかる。しかし、必ず
しもこのようになっている必要はない。必要なのは、絶
縁層が強誘電性材料層を完全に覆っていて、強誘電性材
料層が後に電気光学材料と接触しないことである。実際
、電気光学材料が液晶の場合には、強誘電性材料に対し
て化学作用を及ぼす可能性がある。例えば液晶が強誘電
性材料を溶解させて、その電気的特性を失わせてしまう
ことがある。
れる。切断線ＡＡ’ による断面図である第１６図から
は、絶縁層５が強誘電性材料部分４だけでなく基板１の
表面の大部分も覆っていることがわかる。しかし、必ず
しもこのようになっている必要はない。必要なのは、絶
縁層が強誘電性材料層を完全に覆っていて、強誘電性材
料層が後に電気光学材料と接触しないことである。実際
、電気光学材料が液晶の場合には、強誘電性材料に対し
て化学作用を及ぼす可能性がある。例えば液晶が強誘電
性材料を溶解させて、その電気的特性を失わせてしまう
ことがある。
本発明の方法を液晶ディスプレイに応用する場合には、
第１７図に示した構成が考えられる。
第１７図に示した構成が考えられる。
この段階では、ディスプレイを製作するのに液晶セルの
技術が再び使われる。
技術が再び使われる。
−背面基板（第２のガラス板２）上に、電極マトリック
スの行を構成するＩＴＯ（酸化スズ混入酸化インジウム
）膜をエツチングにより形成する。
スの行を構成するＩＴＯ（酸化スズ混入酸化インジウム
）膜をエツチングにより形成する。
−２枚の基板上に分子配向層（こすったポリマーにＳｉ
○を蒸着したもの）を堆積させる。
○を蒸着したもの）を堆積させる。
発明の効果
このように、本発明ではマトリックス形式のディスプレ
イを製造するのに強誘電性ポリマーと液晶を組合せて使
用しているため、液晶に印加される電圧と列電極アドレ
ス電圧とを互いに独立にすることができる。
イを製造するのに強誘電性ポリマーと液晶を組合せて使
用しているため、液晶に印加される電圧と列電極アドレ
ス電圧とを互いに独立にすることができる。
このディスプレイはアレイ配列の複数の薄膜トランジス
タを用いるディスプレイよりも製造が容易である。さら
に、このディスプレイにおいては広い面積にわたって堆
積させることのできる制御素子が使用されている。
タを用いるディスプレイよりも製造が容易である。さら
に、このディスプレイにおいては広い面積にわたって堆
積させることのできる制御素子が使用されている。
上記の構成例および数値例は単なる説明用の例であり、
本発明の範囲を逸脱することなく他の構成例や数値例を
いろいろと考えることが可能である。
本発明の範囲を逸脱することなく他の構成例や数値例を
いろいろと考えることが可能である。
第１図は、本発明のディスプレイの実施例の一部を示す
図であり、 第２図は、第１図に示した部分を上方から見た図であり
、 第３図は、強誘電性材料のヒステリシスループのグラフ
であり、 第４図〜第８図は、第１図に示した部分のディスプレイ
の動作を説明するための図であり、第９図は、本発明の
ディスプレイの等価回路図であり、 第１０図は本発明のディスプレイの動作のタイムチャー
トであり、 第１１図〜第１７図は、本発明の製造方法を段階を追っ
て示した図であり、 第１８図と第１９図は、本発明のディスプレイの別の実
施例の一部を示す図である。 （主な参照番号） １．２・・電極基板、 ３・・液晶、４・・強誘電
性材料部分、 ５・・絶縁層、Ｅ、 Ｅｌｌ、 Ｅ１
２． Ｅ２１． Ｅ２２・・電極、ｅｌ・・切欠き
部、 Ｋ・・列制御線、Ｌ・・行制御線
図であり、 第２図は、第１図に示した部分を上方から見た図であり
、 第３図は、強誘電性材料のヒステリシスループのグラフ
であり、 第４図〜第８図は、第１図に示した部分のディスプレイ
の動作を説明するための図であり、第９図は、本発明の
ディスプレイの等価回路図であり、 第１０図は本発明のディスプレイの動作のタイムチャー
トであり、 第１１図〜第１７図は、本発明の製造方法を段階を追っ
て示した図であり、 第１８図と第１９図は、本発明のディスプレイの別の実
施例の一部を示す図である。 （主な参照番号） １．２・・電極基板、 ３・・液晶、４・・強誘電
性材料部分、 ５・・絶縁層、Ｅ、 Ｅｌｌ、 Ｅ１
２． Ｅ２１． Ｅ２２・・電極、ｅｌ・・切欠き
部、 Ｋ・・列制御線、Ｌ・・行制御線
Claims (15)
- （１）−電気光学材料を間にはさみ込んでいる互いに平
行な第１と第２の電極基板を備え、 −第１の電極基板は、電気光学材料と接触する面に行列
状の電極マトリックスと、該電極マトリックスの各電極
行１行につき１本の割合で接続されて各電極行に平行に
延在する複数の行制御線とを備え、 −第２の電極基板は、電気光学材料と接触する面に第１
の電極基板の面上の電極マトリックスの１列に１本が対
応する複数の列制御線を備える電気光学ディスプレイで
あって、 各行制御線は、該行制御線が固定されている強誘電性材
料製結合素子を介して上記電極と電気的に結合している
ことを特徴とする電気光学ディスプレイ。 - （２）上記結合素子は強誘電性ポリマー材料からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気光学
ディスプレイ。 - （３）上記ポリマー材料はビニリデンポリマーであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の電気光学
ディスプレイ。 - （４）上記ポリマー材料はコポリマーＰ（ＶＤＦ．Ｔｒ
Ｆ）であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
載の電気光学ディスプレイ。 - （５）上記電気光学材料は液晶であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の電気光学ディスプレイ。 - （６）所定の行制御線と所定の列制御線の間に、強誘電
性材料からなる結合素子と、該行制御線と該列制御線の
間に位置する液晶とからなる部分全体の強誘電性保持電
圧よりも大きな電位差を選択的に印加することのできる
電気手段を備え、該電位差は、上記強誘電性材料からな
る結合素子内の残留分極を規定する電圧値よりも大きく
なるよう、上記強誘電性保持電圧よりも所定の電圧値だ
け大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の電気光学ディスプレイ。 - （７）上記電気手段を用いて、行制御線には上記強誘電
性保持電圧と等しい電圧を選択的に印加し、列制御線に
は上記所定の電圧値と等しい電圧を選択的に印加するこ
とが可能であることを特徴とする特許請求の範囲第６項
に記載の電気光学ディスプレイ。 - （８）上記電気手段を用いて、列制御線には上記強誘電
性保持電圧と等しい電圧を選択的に印加し、行制御線に
は上記所定の電圧値と等しい電圧を選択的に印加するこ
とが可能であることを特徴とする特許請求の範囲第７項
に記載の電気光学ディスプレイ。 - （９）単位表示期間を連続して備え、上記電気手段を用
いて上記電位差を各単位表示期間ごとに反転させること
を特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の電気光学デ
ィスプレイ。 - （１０）上記電気手段を用いて、隣接する行間で印加電
圧を互いに反転させることを特徴とする特許請求の範囲
第９項に記載の電気光学ディスプレイ。 - （１１）強誘電性材料からなる結合素子は、絶縁材料か
らなる薄膜で被覆されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の電気光学ディスプレイ。 - （１２）絶縁材料からなる上記薄膜はさらに、電極マト
リックスと行制御線とを備える第１の電極基板を被覆し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載
の電気光学ディスプレイ。 - （１３）−電気光学材料を間にはさみ込んでいる互いに
平行な第１と第２の電極基板を備え、 −第１の電極基板は、電気光学材料と接触する面に行列
状の電極マトリックスと、該電極マトリックスの各電極
行１行につき１本の割合で接続されて各電極行に平行に
延在する複数の行制御線とを備え、 −第２の電極基板は、電気光学材料と接触する面に第１
の電極基板の面上の電極マトリックスの１列に１本が対
応する複数の列制御線を備え、各行制御線は、該行制御
線が固定されている強誘電性材料製結合素子を介して上
記電極と電気的に結合していることを特徴とする電気光
学ディスプレイの製造方法であって、 −第１段階として、基板上に導電材料からなる複数の電
極を形成し、 −第２段階として、全電極上に強誘電性材料からなる層
を形成し、 −第３段階として、該強誘電性材料層をエッチングして
各電極上に強誘電性材料からなる素子を少なくともひと
つ形成し、 −第４段階として、導電材料からなる層を形成し、 −第５段階として、第４段階で形成された導電層をエッ
チングして、強誘電性材料層からなる少なくともひとつ
の結合素子と該強誘電性材料製結合素子の下に位置する
電極の一部とを覆う少なくともひとつの列制御線を形成
する ことを特徴とする方法。 - （１４）第３段階と第４段階の間に絶縁材料からなる層
を堆積させる追加段階をさらに含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１３項に記載の方法。 - （１５）上記追加段階には、絶縁材料層をエッチングし
て、強誘電性材料からなる結合素子を覆う絶縁材料部を
形成する操作を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１４項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| XX8607144 | 1986-05-20 | ||
| FR8607144 | 1986-05-20 | ||
| FR8607144A FR2599171B1 (fr) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Ecran de visualisation electrooptique et procede de realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279392A true JPS62279392A (ja) | 1987-12-04 |
| JP2607436B2 JP2607436B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=9335373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62123614A Expired - Lifetime JP2607436B2 (ja) | 1986-05-20 | 1987-05-20 | 電気光学ディスプレイおよび該ディスプレイの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4944575A (ja) |
| EP (1) | EP0246945B1 (ja) |
| JP (1) | JP2607436B2 (ja) |
| DE (1) | DE3782852T2 (ja) |
| FR (1) | FR2599171B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5225821A (en) * | 1988-12-22 | 1993-07-06 | Seiko Epson Corporation | Method for driving an active matrix display and active matrix display |
Families Citing this family (15)
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