JPS63316024A - Optical modulating element - Google Patents

Optical modulating element

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JPS63316024A
JPS63316024A JP15146387A JP15146387A JPS63316024A JP S63316024 A JPS63316024 A JP S63316024A JP 15146387 A JP15146387 A JP 15146387A JP 15146387 A JP15146387 A JP 15146387A JP S63316024 A JPS63316024 A JP S63316024A
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義嗣 岩渕
Mitsutoshi Kuno
久野 光俊
Hisashi Shindo
進藤 寿
Yumiko Suzuki
由美子 鈴木
Masahiko Enari
正彦 江成
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the formation of a display panel which has high-density picture elements over a wide area by connecting resistance bodies electrically to every (n) striped conductive films of at least one of 1st or 2nd electrode group and providing a reference potential point on every (n) films. CONSTITUTION:This is an optical modulating element which has an optical modulating material sandwiched between 1st substrate 11 and 2nd substrate, and at least one of the 1st substrate 11 and 2nd substrates is constituted by connecting and wiring every (n) striped conductive films 12 and 14 arranged on the substrate electrically by the resistance bodies 13 and 15 and also providing the reference potential point of at least one line on every (n) electrodes. Namely, voltages applied to the respective electrodes are different in value, line by line, owing to voltage drops across the resistance bodies. For the purpose, a pulse signal with a crest value corresponding to gradation or signal with pulse width or pulse number corresponding to the gradation is applied to form an area where the inverted threshold voltage of ferroelectric liquid crystal is applied and an area which does not exceed the threshold value, thereby obtaining the gradation by area variation.

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光学変調素子に関し、更
に詳しくは双安定性を有する液晶物質として強誘電性液
晶を用いた表示パネルであって、特に階調表示に適した
液晶光学素子に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical modulation element for a display panel, and more specifically to a display panel using ferroelectric liquid crystal as a liquid crystal material having bistability. In particular, the present invention relates to a liquid crystal optical element suitable for gradation display.

[開示の概要] 本明細書及び図面は、表示パネルのための光学変調素子
において、第1の電極群または第2の電極群の少なくと
も一方の電極群の複数のストライプ状導電膜を3本毎に
抵抗体で電気的に接続し、且つ3本毎に少なくとも1ラ
インの基準電位点を設けることにより、広い面積に亘っ
て高密度画素をもつ表示パネルの作成を簡易なものとし
、また階調表示に適した光学変調素子とする技術を開示
するものである。
[Summary of the Disclosure] This specification and drawings describe a plurality of striped conductive films in at least one electrode group of a first electrode group or a second electrode group in an optical modulation element for a display panel. By electrically connecting the lines with a resistor and providing at least one line of reference potential points for every three lines, it is possible to easily create a display panel with high density pixels over a wide area, and also to improve gray scale. This invention discloses a technique for making an optical modulation element suitable for display.

C従来の技術] 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(TPT)を画
素毎にマトリクス配置し、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・ネマチック;丁に液晶)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。
C. Prior Art] In a liquid crystal television panel using a conventional active matrix driving method, thin film transistors (TPTs) are arranged in a matrix for each pixel, and a gate-on pulse is applied to the TPTs 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 a liquid crystal (e.g. twisted nematic liquid crystal) is driven in response to this stored image signal, and at the same time modulates the voltage of the video signal. Gradation display is performed by doing this.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、この様な丁N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(例エバ、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。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the active matrix drive type television panel using such a thin-N liquid crystal, the TPT used is
Because TPT has a complicated structure, the number of structural steps is large, resulting in high manufacturing costs. There are problems in that it is difficult to form a film over a long period of time.

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(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1/H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. 1 while scanning
The time during which an effective electric field is applied to one selected point (duty ratio) decreases at a rate of 1/H, which causes crosstalk and has drawbacks such as not providing a high-contrast image. Moreover, when the duty ratio becomes low, it becomes difficult to control the gradation of each pixel by voltage modulation, making it unsuitable for display panels with a high density of wiring, especially liquid crystal television panels.

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、広い面積に亘って高密度画素をもつ表示パネル
を簡易に作成可能とし、また、階調表示に適した光学変
調素子を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to easily create a display panel having high-density pixels over a wide area, and also to provide an optical modulation element suitable for gradation display. The purpose is to provide

[問題点を解決するための手段] 本発明は第1基板と第2基板との間に光学変調物質を挟
持した光学変調素子であって、第1基板と第2基板のう
ち少なくとも一方は、基板上に配置した複数のストライ
プ状導電膜をn本毎に抵抗体で電気的に接続させて配線
すると共に、電極群のn本毎に少なくとも1ラインの基
準電位点を設けたことを特徴とする光学変調素子である
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an optical modulation element in which an optical modulation substance is sandwiched between a first substrate and a second substrate, in which at least one of the first substrate and the second substrate includes: A plurality of striped conductive films disposed on the substrate are electrically connected and wired every n by a resistor, and at least one line of reference potential point is provided for every n of the electrode group. This is an optical modulation element.

[作 用] n本毎にまとめられた電極は、各々抵抗体を介して接続
されているため、各電極に加えられる電圧は抵抗体の電
位降下により1ライン毎に異なった値となる。すなわち
、n本の電極によってn種類の電位がつくられることに
なる。したがって。
[Function] Since the electrodes grouped every n are connected to each other via a resistor, the voltage applied to each electrode has a different value for each line due to the potential drop of the resistor. In other words, n types of potentials are created by n electrodes. therefore.

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
パルス巾またはパルス数の信号を印加し、強誘電性液晶
の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、面積変化により階調性が表現される。
By applying a pulse signal with a peak value corresponding to the gradation, or a signal with a pulse width or number of pulses corresponding to the gradation, and forming regions exceeding the inversion threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal and regions not exceeding the inversion threshold voltage, Gradation is expressed through changes.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明で用いられ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。
The optical modulating substance used in the present invention is capable of forming a first optically stable state (for example, a bright state) and a second optically stable state (for example, forming a dark state) depending on the applied electric field. ), ie, has at least two stable states with respect to an electric field, and in particular liquid crystals having such properties are most suitable.

本発明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ティック液晶が
最も好ましく、そのうち力イラルスメクティックC相(
Sacつ、H相(SmHつ、1相(Sm1つ、F相(S
+sF◆)やG相(SmGつの液晶が適している。
As the liquid crystal having bistability that can be used in the present invention, chiral smectic liquid crystal having ferroelectricity is most preferable, and chiral smectic liquid crystal having chiral smectic C phase (
Sac 1, H phase (SmH 1 phase (Sm 1, F phase (S
+sF◆) or G phase (SmG) liquid crystals are suitable.

この強誘電性液晶については、“ル・ジュールナル・ド
・フィジーク・ルチール″(LEJOURNAL  D
E  P)IYSIQUE  LE丁TERS″)  
1975年、 ジ互(L−69)号、「フェロエレクト
リック・リキッド・クリスタルスJ (rFerroe
lectricliquidCrygtalsJ) ;
 “アプライド・フィジックス・レターズじAppli
ed Physics Letters”) 1980
年、3G (11)号、「サブミクロ・セカンド・バイ
スティプル・エレクトロオプチック・スイッチング・イ
ン・リキッド・クリスタルスJ  (rsubmicr
Regarding this ferroelectric liquid crystal, “LE JOURNAL de physique rutile” (LEJOURNAL D
E P)IYSIQUE LE TINGTERS'')
In 1975, Jiko (L-69) issue, ``Ferroelectric Liquid Crystals J (rFerroe
lectricliquidCrygtalsJ);
“Applied Physics Letters
ed Physics Letters”) 1980
Year, No. 3G (11), “Submicro Second Bistiple Electro-Optic Switching in Liquid Crystals J”
.

5econd B15table Electroop
tic Switching 1nLiquid Cr
7stalsJ)  ; ”固体物理”1981年、艮
(141)号、「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。
5econd B15table Electroop
tic Switching 1nLiquid Cr
7stalsJ); "Solid State Physics", 1981, Ai (141), "Liquid Crystal", etc., and in the present invention, the ferroelectric liquid crystal disclosed in these can be used.

より具体的には、本発明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−E′−アミ
ノ−2−メチルブチルシンナメート(DOBAMBG)
 、ヘキシルオキシベンジリデン−E′−アミノ−2−
クロロプロビルシンナメー) (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)等が挙げられる。
More specifically, examples of ferroelectric liquid crystal compounds used in the present invention include decyloxybenzylidene-E'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBG).
, hexyloxybenzylidene-E'-amino-2-
(HOBACPC) and 4-o-(2-methyl)-butylresolsiliten-4
'-octylaniline (MBRA8) and the like.

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、5tsC”、 SmH’、 S+sl−SmF”
、 SmG幸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。
When constructing an element using these materials, the liquid crystal compound is 5tsC", SmH', S+sl-SmF"
, In order to maintain the temperature state such that SmG is happy, the element can be supported by a copper block or the like in which a heater is embedded, if necessary.

第7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。 71と71’は、1吋03. S!102や
ITO(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。
FIG. 7 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 71 and 71' are 1.03. S! It is a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode such as 102 or ITO (indium tin oxide).

その間に液晶分子層72がガラス面に垂直になるよう配
向した5llC・相の液晶が封入されている。太線で示
した線73が液晶分子を表わしており、この液晶分子7
3は、その分子に直交した方向に双極子モーメント (
P、)74を有している。基板71と71’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73の
らせん構造がほどけ、双極子モーメン)  (P、)?
4はすべて電界方向に向くよう液晶分子73の配向方向
を変えることができる。液晶分子73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lu)には、第8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(非らん構造)、その双極子モーメン)P又はP、は
上向き(74a)又は下向j (74b)のどちらかの
配向状態をとる。このようなセルに第8図に示す如く一
定の閾値以上の極性の異なる電界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
対応して上向き?4a又は下向き74bと向きを変え、
それに応じて液晶分子は第1の安定状態75(明状態)
か或は第2の安定゛状態75′(暗状態)の何れか一方
に配向する。
In between, a 5llC phase liquid crystal with a liquid crystal molecular layer 72 oriented perpendicular to the glass surface is sealed. A thick line 73 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 7
3 is the dipole moment (
P, ) 74. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 71 and 71', the helical structure of the liquid crystal molecules 73 is unraveled, resulting in a dipole moment) (P,)?
The alignment direction of the liquid crystal molecules 73 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 73 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and the short axis direction. Therefore, for example, if polarizers are placed above and below the glass surface in a crossed nicol positional relationship, It is easily understood that this is 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, lu), the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds (non-spiral structure) even when no electric field is applied, as shown in Figure 8, and its dipole moment) P or P takes either an upward (74a) or downward (74b) orientation state. When an electric field E or E' with a different polarity above a certain threshold value is applied to such a cell as shown in FIG. 4a or downward direction 74b,
Accordingly, the liquid crystal molecules enter a first stable state 75 (bright state).
Or, it is oriented to either the second stable state 75' (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
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.

第2の点を例えば第8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75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75が
維持され、又、逆向きの電界E′を印加すると、液晶分
子は第ジの安定状態75′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0.51L〜20ル、特にl終〜5鉢が適している。
To explain the second point with reference to FIG. 8, for example, when an electric field E is applied, the liquid crystal molecules are oriented in a first stable state 75, but this first stable state 75 is maintained even when the electric field is turned off. , when an electric field E' in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules align to the second stable state 75' and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is cut off, and each stable state remains unchanged. It has a memory function. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable for the cell to be as thin as possible, and generally 0.51L to 20L, particularly 1 to 5L, is suitable. ing.

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4.36? 、924号明細書で提
案されている。
A liquid crystal-electro-optical device having a matrix electrode structure using ferroelectric liquid crystals of this kind is disclosed, for example, by Clark and Ragabal in US Pat. No. 4.36? , No. 924.

次に、上記強誘電性液晶を用いた液晶光学素子の詳細を
第1図と共に説明する。
Next, details of a liquid crystal optical element using the above-mentioned ferroelectric liquid crystal will be explained with reference to FIG.

第1図は液晶光学素子の一方の基板を示す斜視図である
0図中11は走査電極側の基板である。
FIG. 1 is a perspective view showing one substrate of a liquid crystal optical element. Reference numeral 11 in FIG. 0 is the substrate on the scanning electrode side.

12−1.12−2.12−3.−・・12−Xは低抵
抗の金属フィルムからなる走査電極ラインであり、基板
ll上に等間隔に平行に配置されている。 13−1゜
13−2.・・・13−(X/n)は前記走査電極ライ
ンと同様の金属フィルムよりなる抵抗体であって、走査
電極ラインの8本毎に接続されており、それぞれの電極
ライン間でRat、 Ra2+・・・Ranの抵抗値を
有している。
12-1.12-2.12-3. -.12-X are scanning electrode lines made of a low-resistance metal film, and are arranged in parallel at equal intervals on the substrate 11. 13-1゜13-2. ...13-(X/n) is a resistor made of the same metal film as the scanning electrode line, and is connected to every 8 scanning electrode lines, and Rat, Ra2+ is connected between each electrode line. ...has a resistance value of Ran.

上記基板11と対向する位置には、他方の情報電極側の
基板が配置されており(図示せず)、前記走査電極ライ
ンと同様に構成された情報電極ライン14−1.14−
2.・・・14−Y及び抵抗体15−1゜15−2.−
−・l5−CY/m)が形成され、m本毎に接続された
情報電極ライン間にRbl、 Rb2.・・・Rb1の
抵抗値を有している。
At a position facing the substrate 11, the other information electrode side substrate (not shown) is arranged, and the information electrode line 14-1.14- is configured in the same manner as the scanning electrode line.
2. ...14-Y and resistor 15-1゜15-2. −
-.l5-CY/m) are formed, and Rbl, Rb2 . ...has a resistance value of Rb1.

また、抵抗体13−1〜13−(X/n)及び15−1
〜15− (Y/m)による電極ライン間の接続は、上
下基板の交差していない領域で行なわれており、上下基
板間には前述した強誘電性液晶が挟持されている。
In addition, resistors 13-1 to 13-(X/n) and 15-1
The connection between the electrode lines by ~15- (Y/m) is made in areas where the upper and lower substrates do not intersect, and the above-mentioned ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the upper and lower substrates.

第2図は電極ライン及び抵抗体の配置を表わした模式図
である0図中、第1図と同一符号は同等部分を表わして
いる。前述した電極構成によれば、走査電極ライン12
−1〜12−Xftn本毎に接続している抵抗体13−
l−13−(X/n)の電位降下により、n種類の電位
を有する電極ラインが形成され、同様に情報電極ライン
14−1〜14−Yでm種類の電位を有する電送電極が
形成されることになる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of electrode lines and resistors. In FIG. 0, the same symbols as in FIG. 1 represent the same parts. According to the electrode configuration described above, the scanning electrode line 12
-1 to 12-Resistor 13- connected to each Xftn
Due to the potential drop of l-13-(X/n), electrode lines having n types of potential are formed, and similarly, transmission electrodes having m types of potential are formed in the information electrode lines 14-1 to 14-Y. That will happen.

例えば第2図において、走査電極ライン12−1に走査
電圧Vaを印加すると、a−1点においてはVa、 a
−2点においてはVa(1−Ra+/(Ral”Ra2
” ・・・、Ran))、a−3点においてはVa(1
−(Ra++Ra2)/(Ra++Ra2” ・++ 
+Ran)) 、 a−n点においてはVa(1−(R
a++Ra2”  ・・・ +Ra(n−+))/(R
al”Ra2+  ・・・ +Ran))  、  と
なり、n種類の電位を生じる。
For example, in FIG. 2, when a scanning voltage Va is applied to the scanning electrode line 12-1, at point a-1, Va, a
At −2 points, Va(1−Ra+/(Ral”Ra2
” ..., Ran)), at point a-3 Va(1
-(Ra++Ra2)/(Ra++Ra2” ・++
+Ran)), at point a-n Va(1-(R
a++Ra2” ... +Ra(n-+))/(R
al"Ra2+...+Ran)), and n types of potentials are generated.

同様に、情報電極ライン14−1に情報電圧Vbを印加
すると、b−1点においてはVb、 b−2点にオイテ
はVb(1−Rh+/(Rb++Rb2+ −”Rw)
)、b−3点においてはVb(1−(Rb++Rb2)
/(Rh++Rb2+・・・+Rb @) )、b−+
s点ニオイテはVb(1−(Rh++Rh?+ −+R
b(−+))/(Rh++Rb2+ +++ +Rb5
))、となり、m種類の電位を生じる。従って一画素中
の液晶光学素子にはmXn種類の電位が印加される(第
1図の画素Aの場合は9種類)、この時、強誘電性液晶
の反転閾値電圧Vthを越える電圧が印加される領域と
印加されない領域が生じ、明状態と暗状態を生じる。こ
の明状態及び暗状態は、画素毎に階調情報に応じた値で
あるVa、あるいはVbを印加することによって、mX
nの領域を一画素とする面積階調として階調表現するこ
とができる。この際、Va及びVbは階調情報に応じて
その電圧値を変調するか、または、階調情報に応じてそ
のパルス幅を変調することによっても階調性を制御する
ことができる。
Similarly, when information voltage Vb is applied to the information electrode line 14-1, Vb is applied at point b-1, and Vb is applied to point b-2 (1-Rh+/(Rb++Rb2+ -"Rw)
), at point b-3, Vb(1-(Rb++Rb2)
/(Rh++Rb2+...+Rb @) ), b-+
The point s point is Vb(1-(Rh++Rh?+ -+R
b(-+))/(Rh++Rb2+ +++ +Rb5
)), and m types of potentials are generated. Therefore, mXn types of potentials are applied to the liquid crystal optical element in one pixel (nine types in the case of pixel A in Figure 1), and at this time, a voltage exceeding the inversion threshold voltage Vth of the ferroelectric liquid crystal is applied. There are areas where the voltage is applied and areas where it is not applied, resulting in a bright state and a dark state. The bright state and the dark state can be changed by mX by applying a value Va or Vb according to the gradation information to each pixel.
Gradation can be expressed as area gradation where n area is one pixel. At this time, the gradation properties of Va and Vb can also be controlled by modulating their voltage values according to the gradation information or by modulating their pulse widths according to the gradation information.

なお、上記駆動に際しては、前述の階調信号を印加する
に先立って、画素を明状態か暗状態の何れか一方の状態
にする消去ステップを設けておき、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。
In addition, in the above driving, prior to applying the above-mentioned gradation signal, an erasing step is provided to put the pixel into either a bright state or a dark state, and an inversion voltage for inverting the state is applied to the gradation level. It is necessary to control the voltage to be applied to the ferroelectric liquid crystal according to the temperature.

次に、上記液晶光学素子の構成を具体例を挙げて説明す
る。
Next, the structure of the liquid crystal optical element will be explained by giving a specific example.

第1図において、ガラス板よりなる基板11上にスパッ
タリング法により約100OAの厚さの透明電極である
ITO(Indium−Tin−Oxide)膜をスト
ライプ状に101L*間隔で形成し、走査電極ライン1
2−1〜12−Xとした。この電極のシート抵抗は20
Ω/口であった。
In FIG. 1, an ITO (Indium-Tin-Oxide) film, which is a transparent electrode with a thickness of about 100 OA, is formed in stripes at intervals of 101 L* by sputtering on a substrate 11 made of a glass plate, and scan electrode lines 1
2-1 to 12-X. The sheet resistance of this electrode is 20
It was Ω/mouth.

走査電極ライン形成と同時に抵抗体13−1〜13−(
X/n)を基板11上にスパッタリング法により形成し
た0本実施例では、この抵抗体を走査電極ライン3本ず
つ(n=3)の接続とし、それぞれの抵抗値をRal 
= 500Ω、 Ra2 =500Ω。
At the same time as scanning electrode lines are formed, resistors 13-1 to 13-(
In this embodiment, this resistor is connected to three scanning electrode lines each (n=3), and the resistance value of each is set to Ral.
= 500Ω, Ra2 = 500Ω.

Ra3 = 500 Ω (Rat  : Ra2: 
Rax = 1  :  1  :  1)とした、ま
た、 Ra3の終端を基準電位点(GND)とした。
Ra3 = 500 Ω (Rat: Ra2:
Rax = 1:1:1), and the terminal end of Ra3 was set as the reference potential point (GND).

一方、情報電極側の基板の情報電極ライン14−1〜1
4−+sは走査電極ライン12−1〜12−nと同様の
構成とし、抵抗体15−1〜15−(Y/m)は情報電
極ライン3本ずつ(m=3)の接続とし、それぞれの抵
抗値をRbl = 500Ω、 Rb2=500Ω、 
Rb3 =500Ω (Rbl : Rb2: Rb3
=1 :  1 : 1)とした。
On the other hand, information electrode lines 14-1 to 1 on the substrate on the information electrode side
4-+s has the same configuration as the scanning electrode lines 12-1 to 12-n, and the resistors 15-1 to 15-(Y/m) are connected to three information electrode lines (m=3), respectively. The resistance values are Rbl = 500Ω, Rb2 = 500Ω,
Rb3 = 500Ω (Rbl: Rb2: Rb3
=1:1:1).

また、Rb3の終端を基準電位点(GND)とした。Further, the terminal end of Rb3 was set as a reference potential point (GND).

このように作成された二枚の基板のそれぞれの表面に液
晶配向膜として約50OAのポリビニルアルコール層を
形成しく図示せず)、ラビング処理を施した0次に、二
枚の基板の抵抗体13−1〜13−(X/n)及び15
−l−15−(Y/m)が、上下基板の交差しない位置
に配置されるよう基板を対向させ、間隙が約1pとなる
ように調節した0次に、この基板間に強誘電性液晶(p
−η−オクチルオキシ安息香酸−p’−C2−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)を注入し周囲を封
止して液晶セルを得た0本実施例において、走査電極ラ
インと情報電極ラインが交差する部分の寸法は、90井
×90延であって、9つの交差部によって形成される画
素Aの寸法は約3001LX300 ILであった。
A polyvinyl alcohol layer of approximately 50 OA was formed on the surface of each of the two substrates thus created as a liquid crystal aligning film (not shown), and the resistors 13 of the two substrates were subjected to a rubbing process. -1 to 13-(X/n) and 15
-l-15- (Y/m) is placed at a position where the upper and lower substrates do not intersect, and the substrates are placed opposite each other, and the gap is adjusted to approximately 1p.Then, the ferroelectric liquid crystal is (p
liquid crystal composition containing p'-(2-methylbutyloxy)phenyl ester and p-(eta)-octyloxybenzoic acid-p'-(2-methylbutyloxy) phenyl ester) as main components. In this example, the area where the scanning electrode line intersects with the information electrode line has dimensions of 90×90, and is formed by nine intersections. The dimensions of pixel A were approximately 3001L x 300 IL.

次に、このようにして形成した液晶セルの両側に、偏光
板(図示せず)をクロスニコルにして配設し、光学特性
を観測した。
Next, polarizing plates (not shown) were arranged in crossed nicols on both sides of the liquid crystal cell thus formed, and the optical characteristics were observed.

第3図は、上記液晶セルの断面図であって、電気信号の
印加力法を模式的に示したものであり、第4図及び第5
図はその時に与える電気信号である。第4図は、第3図
の駆動回路16で発生するシグナル(a)の波形を、第
5図(a)〜(e)は第3図の駆動回路17で発生する
シグナル(b)の波形を表わしている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal cell, which schematically shows the method of applying an electric signal, and FIG.
The figure shows the electrical signal given at that time. 4 shows the waveform of the signal (a) generated in the drive circuit 16 in FIG. 3, and FIGS. 5(a) to (e) show the waveform of the signal (b) generated in the drive circuit 17 in FIG. 3. It represents.

さて、表示を行なう前にシグナル(a)として、−12
Vの2004 secパルスを、またシグナル(b)と
して、8vの200 p、 secパルスをあらがじめ
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(本実施例ではこ
のようにクロス偏光板を配置した)。
Now, before displaying, as signal (a) -12
An erasure step is provided in which a 2004 sec pulse of V and a 200 p sec pulse of 8 V are synchronously applied as signal (b) (this is called an erasure pulse). Then, the liquid crystal is switched to the first stable state, and the entire pixel A becomes a bright state (in this embodiment, the crossed polarizing plates were arranged in this way).

この状態により第5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、第3図の情報電極
ライン14−1.14−4. 自・、 14−(x−2
)に駆動回路17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(階調性)を第6図に示す。
In this state, various pulses as shown in FIGS. 5(a) to 5(e) are used as signals (b), and information electrode lines 14-1, 14-4 in FIG. Auto, 14-(x-2
) is applied in synchronization with the pulse from the drive circuit 17, and the optical state (gradation) of the pixel A is shown in FIG.

この際、駆動回路17からのパルスは第4図のパルスを
用いる。
At this time, the pulses shown in FIG. 4 are used as the pulses from the drive circuit 17.

また、抵抗体13−1〜13−(X/n)のRa3の終
端及び抵抗体15−1〜15−(Y/11)(7) R
b3の終端は、基準電位点(ここではOv)に接続され
ている。
In addition, the terminal end of Ra3 of the resistors 13-1 to 13-(X/n) and the terminals of Ra3 of the resistors 15-1 to 15-(Y/11) (7) R
The terminal end of b3 is connected to a reference potential point (Ov here).

情報電極ライン!4−1にパルス印加電圧−1v($5
図(a))を加えた場合では明状態61からの変化は全
く生じない(第6図(a)参照)0次に、パルス印加電
圧−3V(第5図(b))では、情報電極ライン14−
1近傍の液晶がその閾値電圧(ここでは10.5V )
を越える電界のために暗状態62ヘスイツチングする(
第6図(b)参照)、さらに印加電圧を一6V(第6図
(C) ) 、 −9V (第6図(d))と大きくし
た場合には液晶の反転の閾値を越える領域が増すため、
飴状s62の領域は広くなり(第6図(C)、 (d)
参照)、印加電圧−24v(第5図(e))で画素A全
体が暗状態にスイッチングされる(第6図(d)参照)
Information electrode line! 4-1, pulse applied voltage -1v ($5
In the case of applying the pulse voltage of -3V (Fig. 5(b)), no change from the bright state 61 occurs at all (see Fig. 6(a)). Line 14-
The liquid crystal near 1 has its threshold voltage (here 10.5V)
Switching to the dark state 62 for electric fields exceeding (
(see Figure 6(b)), and when the applied voltage is further increased to -6V (Figure 6(C)) or -9V (Figure 6(d)), the area exceeding the liquid crystal inversion threshold increases. For,
The area of candy-like s62 becomes wider (Fig. 6 (C), (d)
), the entire pixel A is switched to the dark state at an applied voltage of -24 V (see FIG. 5(e)) (see FIG. 6(d)).
.

このように、反転領域に対応して印加電圧の電圧値を設
定することにより、階調性のある画像を形成することが
できる。
In this way, by setting the voltage value of the applied voltage corresponding to the inversion area, it is possible to form an image with gradation.

上記実施例において、書き込みに先立って画素の全部あ
るいは画素の所定部を一時に明状態か暗状態のうちの何
れか一方の状態とするか、または書き込みライン毎に書
き込みに先立ってライン上の画素の全部あるいは所定部
を明状態か暗状態のうちの何れか一方の状態とした後に
、走査電極ライフ12−1.12−4.12−7. ・
・−、12−(X−2) (7)順に第4図に示すパル
スを走査信号として順次印加する。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か、これに
より若干小さめの電圧のパルスとすることが好ましい。
In the above embodiment, prior to writing, all pixels or a predetermined portion of pixels are set to either a bright state or a dark state at once, or each writing line is After bringing all or a predetermined portion of the scan electrode into either the bright state or the dark state, the scan electrode life 12-1.12-4.12-7.・
-, 12-(X-2) (7) The pulses shown in FIG. 4 are sequentially applied as scanning signals. At this time, it is preferable that the scan selection signal be a pulse having a voltage equal to or slightly smaller than the inversion threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal.

一方、情報電極ライン14−1.14−4.14−7.
・・・。
On the other hand, information electrode line 14-1.14-4.14-7.
....

14−(Y−2)の順に走査電極ライン12−1.・・
・。
14-(Y-2) in the order of scanning electrode lines 12-1.・・・
・.

12−(X−2)に印加した走査選択信号と同期させて
第5図(a)〜(8)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
じて書き込みを行なうことができる。従って、上述の書
き込み操作を線順次書き込みとすることによって階調性
をもつ一画面を形成することができる。
12-(X-2), pixels on the scanning line are gradated by applying voltage signals according to gradation information as shown in FIGS. 5(a) to (8). You can write according to the key. Therefore, by performing the above-described writing operation in line-sequential writing, it is possible to form one screen with gradation.

以上、本発明の実施例において、最も好ましい例として
、強誘電性液晶、特に少なくとも2つの安定状態をもつ
強誘電性液晶について説明したが、本発明は、この他、
ツィステッドネマチック液晶、ゲストホスト液晶さらに
液晶以外の素子にも適用しうる。
Above, in the embodiments of the present invention, ferroelectric liquid crystals, particularly ferroelectric liquid crystals having at least two stable states, have been described as the most preferable example.
It can be applied to twisted nematic liquid crystals, guest-host liquid crystals, and even devices other than liquid crystals.

また、1画素の範囲としてn=3.m=3の例で説明し
たが、m及びnの組み合わせは特に制限されるものでは
ない。さらには、電極間を接続する抵抗体は、スパッタ
リング法による形成の他に印刷法など多種の方法があり
、それらの方法による他材料による抵抗体においても適
用しうる。
Also, as a range of one pixel, n=3. Although the example in which m=3 has been described, the combination of m and n is not particularly limited. Furthermore, the resistor that connects the electrodes can be formed by various methods such as a printing method in addition to the sputtering method, and these methods can also be applied to resistors made of other materials.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、基板構造を単純
なものとすることができるため、広い面積に亘って高密
度画素をもつ表示パネルを簡易に作成することができる
。また、各画素の階調を電圧変調により容易に制御する
ことができるため、階調表示に適した光学変調素子を提
供することができる。さらには、製造プロセスが簡易化
されるため、従来よりも大幅に低コスト化を図ることが
できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the substrate structure can be made simple, so a display panel having high density pixels over a wide area can be easily created. . Furthermore, since the gradation of each pixel can be easily controlled by voltage modulation, it is possible to provide an optical modulation element suitable for gradation display. Furthermore, since the manufacturing process is simplified, costs can be significantly lowered than in the past.

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

第1図は液晶光学素子の一方の基板を示す斜視図、第2
図は電極ライン及び抵抗体の配置を表わした模式図、第
3図は液晶セルの断面図、第4図はシグナル(a)の波
形図、第5図はシグナル(b)の波形図、第6図は画素
Aの階調性を示す図、第7図及び第8図は強誘電性液晶
セルの模式図である。 ll:基板、 12−1〜12−X :走査電極ライン、14−1〜1
4−Y :情報電極ライン、13−1〜13−(X/n
)、 15−1〜15−(Y/m) :抵抗体、lfi
、 17:駆動回路。
Figure 1 is a perspective view showing one substrate of a liquid crystal optical element, Figure 2 is a perspective view showing one substrate of a liquid crystal optical element;
The figure is a schematic diagram showing the arrangement of electrode lines and resistors, Figure 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal cell, Figure 4 is a waveform diagram of signal (a), Figure 5 is a waveform diagram of signal (b), and Figure 5 is a waveform diagram of signal (b). FIG. 6 is a diagram showing the gradation of pixel A, and FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams of a ferroelectric liquid crystal cell. ll: Substrate, 12-1 to 12-X: Scanning electrode line, 14-1 to 1
4-Y: Information electrode line, 13-1 to 13-(X/n
), 15-1 to 15-(Y/m): Resistor, lfi
, 17: Drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)第1の電極群と第2の電極群を設けた一対の基板間
に、光学変調物質を挟持してなるマトリクス構造の光学
変調素子において、第1の電極群または第2の電極群の
少なくとも一方の電極群の複数のストライプ状導電膜を
n本毎に抵抗体で電気的に接続し、且つn本毎に少なく
とも1ラインの基準電位点を設けたことを特徴とする光
学変調素子。 2)前記光学変調物質が強誘電性液晶であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の光学変調素子。 3)前記光学変調物質がカイラルスメクチック液晶であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光学
変調素子。
[Claims] 1) In an optical modulation element having a matrix structure in which an optical modulation substance is sandwiched between a pair of substrates on which a first electrode group and a second electrode group are provided, the first electrode group or The plurality of striped conductive films of at least one electrode group of the second electrode group are electrically connected every n by a resistor, and at least one line of reference potential point is provided for every n. An optical modulation element. 2) The optical modulation element according to claim 1, wherein the optical modulation substance is a ferroelectric liquid crystal. 3) The optical modulation element according to claim 1, wherein the optical modulation substance is a chiral smectic liquid crystal.
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