JPS6348597A

JPS6348597A - 表示装置

Info

Publication number: JPS6348597A
Application number: JP19257286A
Authority: JP
Inventors: 裕司井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1988-03-01
Also published as: JPH0547835B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、記憶型表示パネル、特に強誘電性液晶表示パ
ネルを（１１゛ηえた表示装置に関する。

〔従来の技術〕

双安定性を有する液晶素子の使用がクラーク（Ｃ１ａｒ
ｋ）およびラカウエル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提
案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国
特許第＝１．　、３６７　、９２４号明細書等）。双安
定性を有する液晶としては、一般に、カイラルスメクチ
ックＣ相（Ｓ　ｍ　Ｃ＊　）又は■−Ｉ相（Ｓ　ｍ　Ｈ
＊　）を有する強誘電性液晶で用いられる。この液晶は
電界に対して第１の光学的安定状！ル（第１の配向状態
）と第２の光学的安定状態（第２の配向状態）からなる
双安定状態を有し、従って前述のＴＮ型の液晶で用いら
れた光学変調素子とは異なり、例えば一方の電界ベクト
ルに対して第１の光学的安定状態に液晶が配向し、油力
の電界ベクトルに対しては第２の光学的安定状態に液晶
が配向される。またこの型の液晶は、加えられる電界に
応答して、極めて速やかに上記２つの安定状態のいずれ
かを取り、且つ電界の印加のないときはその状態を維持
する性質を有する。

このような性質を利用することにより、上述したＴＮ型
素子の問題点の多くに対して、かなり本質的な改魯が得
られる。

〔発明がｊ￥ｌｉ！決しようとする問題点〕Ｔ　Ｎ型素
子を用いた表示装置では、ＴＮ型素子自体が記憶性をも
っていないため、その表示内容が表示パネルに記憶され
ることがないので、機密保持上特別な表示内容消去手段
を必要としていなかったが、前述した双安定性強誘電性
液晶を用いた表示パネルでは、その表示内容が表示パネ
ルに記憶されるため特にバックライトの照明によって表
示内容を識別する透過型表示装置の場合では、そのバッ
クライトの消灯時には記憶されている表示内容を識別す
ることができないが、バックライトを点灯した時には、
先に書込まれてありｆこ表示内容が現われ、機密保持上
の問題点を有していた。

本発明の目的は、前述の問題を解決した表示装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、走査線と情報線を有する記憶型表
示パネル、走査線駆動回路、情報線駆動回路と、電源電
圧の開閉を切換え、且つ前記表示パネルに書込まれてし
・る表示内容を消去する電圧を前記走査１′泉と情報線
に印加するための表示内容消去手段号を発生する切換手
段とを有する表示装置に特徴を有している。特に、本発
明では前記切換手段が、表示内容の消去終了後に電源電
圧を遮断するだめの信号と表示内容の消去終了後に消去
終了信号を発生する手段を有しているか、あるいは前ご
己切換手段が電源電圧の開放時に表示内容ず・４去用：
１号を発生し、表示内容の消去終了後に消去終了信号を
発生する手段を有しているのが好ましい。

〔実施例〕

本発明で用いる液晶材ｉ−ｔとして、特に適したものは
、カイラルスメクチック液晶であって、強誘電性を有す
るものである。具体的にはカイラルスメクチックＣ泪（
ＳｍＣ＊）、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＧ＊）、
カイラルスメクチックＦ↑目（Ｓ　ｍＦ　＊）、カイラ
ルスメクチックＩ相（Ｓｍｌ＊）又はカイラルスメクチ
ックＩ］相（ＳｍＨ＊）の液晶を用いることができる。

その強誘電性液晶の詳細については、“ル・ジュールナ
ル・ド・フイジーク・ルチール″（“ＬＥ　ＪＯＵＲＮ
ＡＬ　ＤＥ　ＰＩ（ＹＳＩＱＵＥ　ＬＥＴＴＥＲ３”）
１９７５年、３６　（Ｉ、−６９）号に掲載の［フェロ
エレクトリック・リキッド・クリスタルスＪ　（「Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａ
ｌｓ　Ｊ）　；“アプライド・フィジックス・レターズ
パ（“Ａ　ｐ　ｐ　Ｉ　ｌ　ｅ　ｄ　　Ｐ　ｈ　ｙＳ　
Ｉ　Ｃ５Ｌｅｔｔｅｒｓ”）　１９８０年、３６（１１
）号に掲・（戊の「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・スイッチング・イン
・リキッド・クリスタルスＪ　（ｒＳｕｂｍｉｃｒｏ　
５ｅｃｏｎｄ　　Ｂ１５ｔａｏｌｅＥｌｃｃｔｒｏｏｐ
ｔｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｉｎ　ＬｉｑｕｉｄＣｒ
ｖｓｔａｌｓＪ）　；“固体物理”１９８１年、１６（
ＬＬＩ）号に掲載の「液晶」等に記載されていて、本発
明ではこれらの開示された強誘電、１１液晶を用いるこ
とができる。

強誘電性液晶１ヒ合吻の具１′本（クリとしては、デシ
ロキンベンンリデンーｐ′−アミノ−２−メチルブチル
シンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ）、ヘキシルオキシベン
ジリデン−Ｅ′−アミノ−２−クロロプロビルンンナメ
ー）　（ＨＯＢＡＣＰＣ）、４．−ｏ−（２−メチル）
−ブチルレゾルシリチン−４′−オクチルアニリン（Ｍ
　Ｂ　ＲＡ　８　）が挙げられる。特に、好ましい強誘
電性液晶としては、これより高温側でコレステリック相
を示すものを用いることができ、例えば下達の実施例に
挙げた相転位温度を示すビフェニルエステル系液晶を用
いることができる。

これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物
が所望の相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。

第３図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例
を模式的に描いたものである。以下、所望の相としてＳ
ｍＣ＊を例にとって説明する。

３１と３１’　　は、Ｉｎ２０３　、　５ｎ０２あるい
はＩ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄｅ）
等の薄膜からなる透明電極で被覆された基板（ガラス１
．＋２　）であり、その間に液晶分子層３２がガラス面
に垂直になるよう配向したＳｍＣ＊相の液晶が封入され
ている。

太線で示した線３３が液晶分子を表わしており、この液
晶分子３３は基板の面方向に連続的にらぜん構造を形成
している。このらせんυｊ￥造の中心軸３５と液晶分子
３３の軸方向とのなす角度を［Ｆ］として表わす。この
液晶分子３３は、その分子に直交しに方向に双極子モー
メン１−（Ｐ±）３４を有している。

基板３１と３１′　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３３のらせん構造がほどけ、双
画子モーメント（Ｐ±）３，１がすべて電界方向に向く
よう、液晶分子３３は配向方向を変えることができる。

液晶分子３３は、細長い形状を有しており、その長軸方
向と短軸方向て口折率異方性を示し、従って例えばカラ
ス面の上下に互いにクロスニフルの偏光子を置けば、電
圧印加手段によって光学特性が変わる液晶光学素子とな
ることは、容易に理！′ＩＶされる。

本発明の液晶光学素子で好ましく用いら机ろ液晶セルは
、その厚さを充分に薄く（例えば１０μ以下）すること
ができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第
４図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双
極子モーメントＰは又はＰ′　は上向き（４４）又は下
向き（４４’　）のどちらかの状態をとる。この液晶分
子４３の分子軸と４３′　　のなす角度の％の角度をチ
ルト角（■）と称し、このチルト角（■）はらせん構造
をとる時のコーンのなす頂角の乙に等しい。このような
セルに、第４図に示す如く一定の閾値以上の極性の異る
電界Ｅ又はＥ′　を電圧印加手段４１と４１′　　によ
り付与すると、双極子モーメントは、電界Ｅ又はＥ′　
の電界ベクトルに対応して上向き４４又は下向き・１４
′　　と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の
安定状態４３かあるいは第２の安定状態４３゛　　の何
れか一方に配向する。

このような強誘電性を液晶光学素子として用いることの
Ｔす点は、先にも述べたが２つある。その第１は、応答
速度が極めて迭いことであり、第２は液晶分子の配向が
双安定性を有することである。

第２の点を、例えば第４図によって更に説明すると、電
界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態４３に配向
するが、この状態は電界を切っても安定である。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４３′　　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留っている。

このような応答速度の速さと、双安定性が有Ｕ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い。

第１図は、本発明の表示装置の回路１（１４成霞で必る
。

第１図中の１１は記憶型表示パネル、特に強誘電性液晶
パネル、１２は走査線駆動回路、１３は情報１′ニス附
動回路、Ｉ　＝１はコントローラである。

Ｆ　１図に示す表示装置では、操作者が表示法゛Ｊを１
４了させるためにメイン・スーイツチを２−）状態に切
換えた時、表示ト］′ａ萌去用信号が発丼−し、そ６つ
信−号がコンドローラド１に出力される。この・侍に、
コノ１−ローラ１，１からのコンｊ・ローツノ１゛言号
によって走査線駆動回路■２と情報線駆動回路１３は、
イネーブル（ｅｎａｂｌｅ）状態となり、走査線駆動回
路１２・＼は消去信号、情報線駆動回路１３へは消去デ
ータをコントローラ１４から発生する。

表示内容の消去時に走査線駆動回路１２から出力する信
号は、書込み時に用いる走査信号と同一の走査信号とす
ることができ、かかる出力信号と同期させて情報線には
一斉に強誘電性液晶を一方の安定状態（白）に配向させ
る信号を印加することができる。第５図は、それぞれ走
査線駆動回路１２及び情報線駆動回路１３から出力され
る信号ＶＳ、。

ＶＳ２・・・・・・と〜’Ｉ、　、　　ＶＩ２・・・・
・を表わしている。又、本発明では、上述した出力信−
号の他に、例えば２Ｖ。

パルスを一斉に走査線に印カロし、これと同期させて情
報線に−Ｖｏパルスを印加する方法も用いることができ
る。

次に、表示内容の消去終了後に終了信号を走査線駆動回
路１２からコントローラ１４に出し、コントローラ１４
から電源コントロール回路１５・＼電源電圧遮断信号を
送信し、そこで電源電圧が遮断される。

又、本発明では、表示パネル１１の背後に設けたバック
ライト１６の照明によって表示内容を識別する場合には
、表示内容消去用信号がコントローラ１４に入力され、
かかるコントローラ１４でバックライト１６の消灯を制
御することができる。

上述した表示装置によて表示を行なう際には、例えばビ
デオＲＡＭアドレスデータをコントローラ１４に送信し
、この時コントローラ１４からのコントロール信号によ
って走査線駆動回路１２と情報線駆動回路１３をイネー
ブル状態とし、コンドローラド１ではビデオＲＡ　Ｍア
ドレスデータをデコードし、走査線１ｊ・レス信号と表
示データをそれぞれ走査線駆動回路１２と情報線駆動回
路１３に送信する二とによって表示が行なわれる。

第２図は、本発明の別の表示装置の回路構成図である。

第２図に示す表示装置では、操作者が表示状態を開始す
るためメインスイッチをオン状態に切換えた時、表示内
容消去用信号が発生し、その信号がコントローラ１４に
出力される。この時にコントローラ１４からのコントロ
ール信号によって走査線駆動回路１２と情報線駆動回路
１３はイネーブル状態となり、走査線駆動回路１２へは
消去信号、情報線駆動回路１３へは消去データをコント
ローラ１４から発生する。この際に用いる走査線駆動回
路１２と情報線駆動回路１３から出力する駆動信号は、
第５図で示した駆動信号を用いることができる。

次に、表示内容の消去終了後に、終了信号が走査線駆動
回路１２からコントローラ１４に送信され、走査線駆動
回路１２と情報線駆動回路Ｉ３が表示用駆動に制御され
てることによって表示が行なわれる。

又、第２図に示す表示装置において、表示パネル１】の
背後に設けたバックライト１６の照明によって表示内容
を識別する場合には、バックライト１６の点灯が前述し
た終了信号を受信したコントローラ１４によって制御さ
れる。

本発明では、表示パネル１１に書込まれている表示内容
を消去する電圧は、第５図に示す様に走査線に出力され
る走査信号ｖｓ、、ｖｓ２・・・・・・と情報線に出力
される消去信号ＶＩ、、Ｖ１２・・・・・・との電圧で
あるが、この際の電圧としては交流電圧が好ま（）（用
いられる。

又、本発明では上述の交流電圧を第６図に示す強誘電性
液晶素子のユニフォーム配向状態を形成するための交流
電圧として利用することができる。

上述の強誘電性液晶素子は、第６図の様に液晶分子層内
で液晶分子が平行に配列した状態（ユニフォーム配向状
態）となるよりも、むしろ第７図の様に分子層内で上基
板から下基板に向って液晶分子がツイストした状態（ツ
イスト配向状態）が実現されやすい。このように液晶分
子がツイストしていると、第１の配向状態と第２の配向
状態にあるときの液晶分子軸のなす角度（チルト角）が
見か（す上小さくなり、コントラストや透過光貧の低下
を招（とともに、配向状態のスイッチンク時における液
晶分子の応答にオーバー、・ニートが表われることによ
って、表示画面でのちらつきに原因する透過光量のふら
つきが１７−［１；１７１１されるなど、表示素子とし
て種々の不都合な欠点を含んでいる。

そのため表示素子としては、液晶分子がユニフォーム配
向状態であることが望まれる。

第７図はらせん構造が解除され、双安定状態を有する液
晶セルのスメクチック７０の面内で切断したときの、ダ
イレクタ即ちＣダイレクタ７１および対応する自発分極
７２の配列の様子を示したものであり、−手玉の円（液
晶コーンのスメクチック層面への射影に相当）は上基板
近傍の状況を、−手下の円は下基板近傍の状況を示す。

第３図（ａ）は平均的自発分極７３ｂの向きは下向き、
（ｂ）の平均的自発分極７３ａは下向をである。従って
電界によって（ａ）と（ｂ）の間でスイッチングがおこ
る。

第５７１は液晶セルの厚さ方向にねじれ構造が無い、即
ち理想的な場合のＣダイレクタの配列を示したものであ
る。一般（ヒのため図では液晶分子が基板面に対し少し
チルトしているケースが示しである。

それぞれ自発分画の向きは（ａ）で上向き（ｂ）で下向
きである。この第６図に示すユニフォーム配向状では、
第７図に示すツイスト配向状態のシエ誘−（土液晶に交
流電圧、例えばｊ；１．：ｉ値電圧以上（１０〜５００
Ｖ）で、周波数０．１Ｈｚ以上、好ましくはｌ　ＯＨｚ
　〜５　Ｋ　＋−Ｉ　ｚの交流電圧を印加することによ
って実現することができる。

本発明では、上述した強誘電性液晶素子のユニフォーム
配向状蕃を表示内容の消去時に表示パネルに印加する交
流電圧によっても実現することができる。従って、この
際の表示内容消去用電圧としては、電Ｅ　Ｉ　ＯＶ　〜
５００　Ｖ、周波数０．１Ｈｚ以上の交流電圧とするの
がよい。

又、本発明の表示装置では、上述した表示内容消去用電
圧を操作開始時及び操作ｐ７時の何れにも適用すること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、表示装置の操作開始時て、先に書込ま
れていた表示内容が消去され、し、かち強誘電性液晶素
子に対してユニフォーム配向状態を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の回路構成図である。第３図及び第１■図は、本発明で用いた強誘電性液晶素
子の模式的斜視図である。第５図は、本発明で用いた表
示内容消去用電圧の波形図である。第６図は、ユニフォ
ーム配向状態におけるカイラルスメクチック層面のダイ
レクタの模式的射影図である。第７図は、ツイスト配向状態におけるカイラルスメ旭クチツク層面のダイレクタの模式射影図である。特許出願人　　キャノン株式会社− 東　３　Σ 液晶乞ルの摸弐図一！／叛阪第　４７液晶芝ルのも「式ＪＺ３７承反栗　６　讃

Claims

【特許請求の範囲】

（１）走査線と情報線を有する記憶型表示パネル、走査
線駆動回路、情報線駆動回路と、電源電圧の開閉を切換
え、且つ前記表示パネルに書込まれている表示内容を消
去する電圧を前記走査線と情報線に印加するための表示
内容消去用信号を発生する切換手段とを有することを特
徴とする表示装置。
（２）前記切換手段が、表示内容の消去終了後に電源電
圧を遮断するための信号と表示内容の消去終了後に消去
終了信号を発生する手段を有している特許請求の範囲第
１項記載の表示装置。
（３）前記表示パネルの背後にバックライトを有し、該
バックライトの消灯が表示内容消去用信号によって制御
される手段を有している特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の表示装置。
（４）前記切換手段が電源電圧の開放時に表示内容消去
用信号を発生し、表示内容の消去終了後に消去終了信号
を発生する手段を有している特許請求の範囲第１項記載
の表示装置。
（５）前記表示パネルの背後にバックライトを有し、該
バックライトの点灯が表示内容消去用信号によって制御
される手段を有している特許請求の範囲第１項又は第４
項記載の表示装置。
（６）前記表示パネルに書込まれている表示内容を消去
する電圧が交流電圧である特許請求の範囲第１項記載の
表示装置。
（７）前記交流電圧の周波数が０．１Ｈｚ〜１ＫＨｚで
ある特許請求の範囲第６項記載の表示装置。
（８）前記記憶型表示パネルが強誘電性液晶を走査線と
情報線との間に配置している特許請求の範囲第１項記載
の表示装置。
（９）前記強誘電性液晶がカイラルスメクチック液晶で
ある特許請求の範囲第８項記載の表示装置。
（１０）前記カイラルスメクチック液晶の膜厚がらせん
構造を解除するのに十分に薄い膜厚に設定されている特
許請求の範囲第９項記載の表示装置。