KR960011732B1 - 전기 광학 장치 - Google Patents

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아끼라 마세
순페이 야마자끼
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가부시끼가이샤 한도다이 에네르기 겐꾸쇼
순페이 야마자끼
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Abstract

내용없음.

Description

전기 광학 장치
제1도는 브라운관형 프로젝션 텔레비젼의 구조도.
제2도는 종래예의 액정 프로젝션형 텔레비젼 수상기의 구조도.
제3도는 종래예의 액티브 매트릭스 액정장치의 회로도.
제4도는 강유전성 액정의 기본 개념을 도시한 도면.
제5a도 및 제5b도는 화소 면적에 의한 색의 농담 표시의 모양을 도시한 도면.
제6도는 본 발명에 있어서의 제1장치의 화소의 구성예를 도시한 도면.
제7도는 본 발명에 의한 텔레비젼 수상기의 구성도.
제8도는 제1,제2장치의 구동방법을 설명하는 도면.
제9도는 본 발명에 의한 텔레비젼 수상기의 구성도.
제10도는 본 발명에 의한 텔레비젼 수상기의 구성도.
제11도는 본 발명에 의한 텔레비젼 수상기의 구성도.
제12도는 본 발명의 회로도.
제13도는 본 발명의 전극, 박막 트랜지스터, 배선 등의 구조를 도시한 도면.
제14도는 본 발명의 구동신호를 도시한 도면.
제15a도 내지 제15f도는 본 발명의 전극, 박막 트랜지스터 등의 제조 방법을 도시한 도면.
제16도는 본 발명의 전기 광학장치의 기본 구조를 도시한 도면.
제17도는 본 발명의 구동신호를 도시한 도면.
제18도는 본 발명의 회로도를 도시한 도면.
제19도는 본 발명의 전극, 박막 트랜지스터, 배선등의 구조를 도시한 도면.
제20도는 본 발명의 기본 구조를 도시한 도면.
제21a도 및 제21b도는 본 발명의 텔레비젼 수상기의 구성을 도시한 도면.
제22도는 본 발명에 텔레비젼 수상기의 구성을 도시한 도면.
제23도는 본 발명에 텔레비젼 수상기의 구성을 도시한 도면.
제24도는 본 발명에 텔레비젼 수상기의 구성을 도시한 도면.
제25도는 본 발명에 의한 SixCyOz(x+y+z=1)로 나타내어지는 조성물을 포함하는 박막의 500Å시의 분광 투과율을 나타내는 도면.
제26a도 및 제26b도를 본 발명에 의한 비선형 소자의 전류 전압 특성도.
제27도는 본 발명의 텔레비젼 수상기의 구조를 도시한 도면.
제28도는 본 발명의 텔레비젼 수상기의 구조를 도시한 도면.
제29도는 본 발명의 전기 광학 패널의 구조를 도시한 도면.
제30도는 본 발명의 구동 방법을 도시한 도면.
제31도는 본 발명의 텔레비젼 수상기의 구조를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
9 : 게이트 전극 10 : 소스
11 : 채널 형성 영역 12 : 드레인
32 : 광원 램프 36 : 스크린
[발명의 이용분야]
본 발명은 컴퓨터 워드프로세서 등에 쓰이는 표시 장치, 및 지상 텔레비젼국, 위성 텔레비젼국, 케이블 텔레비젼국에서 보내지는 텔레비젼 영상 신호와, 녹화장치(비디오덱, 레이저 디스크 플레이어, 광자기 디스크 장치)에서 보내지는 영상신호를 표시하는 장치 등의 전기 광학 장치에 관한다. 본 발명의 전기 광학 장치는 비디오 카메라의 뷰 파인더에도 쓸수 있다.
종래, 컴퓨터, 워드프로세서 등의 표시화면에는 STN(슈퍼 트위스트 네마틱)형의 액정 표시 장치가 많이 쓰이고 있다. STN은 이전의 TN(트위시트 네마틱)형의 액정 표시 장치에 비해서 액정 재료의 전기 광학 특성에 급준성이 있으므로 TN에선 어려웠던 정보량이 많은 고시분할(high-level time-division) 구동이 가능해지며 현재의 노트퍼스널컴퓨터, 노트워드프로세서의 시점이 되었다. 그러나 시분할 구동을 행하기 위하여 조작선의 수를 증가시킬수록 주사선중의 선택과 비선택부에서의 인가 전압비를 취하기 어렵게 되며 표시품질 특히 콘트라스트의 저하가 일어나고 말았다.
종래 지상 텔레비젼국 또는 위성 텔레비젼국 또는, 케이블 텔레비젼국 또는 개별로 설치된 텔레비젼 영상의 녹화장치)비디오덱, 레이저 디스크, 광자기 디스크 등)에서 보내지는 영상신호를 구체적으로 표시하는 장치로선 브라운관, CRT라 불리우는 진공관중에서 전자선을 날려서 대상물이 되는 형광면을 발광시키는 방식이 취해지고 있었다.
당초 표시체의 대각은 12∼14인치가 흔히 보급되고 있었는데 근래 일반의 요구에 따라 20인치는 말할 것도 없고 30인치를 능히 초과하는 크기의 것까지 출현하기에 이르고 있다.
대각 30인치의 경우 그 안속 깊이도 거의 30인치정도 있으며 또 그것을 형성하는 유리의 두께도 감도를 유지하기 위해서 1센티미터를 초과하게 되었다. 또, 다른 장치로서 휘도가 높은 브라운관을 광학계로 확대 표시해서 스크린에 영사하는 방식도 제안되며 표시 면적이 큰 것에 이용되고 있다. 그 구성의 개략을 제1도에 도시한다.
브라운관을 이용한 텔레비젼 수상기의 경우, 표시면이 30인치를 초과하면 전체의 중량은 100Kg을 거뜬히 초과하게 되었다. 일반 가정에 있어서도 100Kg을 초과한 중량물을 두는 것은 어지간히 장소를 한정하지 않으면 어려운 것이 있다. 또, 그 중량은 배치 변경이 생겼을 경우에 인력으로 이동시키는 것은 어려우며 일반 가정의 보급 장애가 있다.
그래서, 중량 해결을 위해서 프로젝션형의 텔레비젼 수상기가 제안되고 있는데 근원이 되는 고휘도 브라운관의 휘도 향상에도 한계가 있고 확대 화면에 있어서의 휘도 자체는 매우 낮은 것으로 되어 있었다. 그 때문에 화면이 어두울 뿐 아니라 광학계를 확대하고 있기 때문에 정면에서의 콘트라스트비는 높기는 하지만 경사 방향에서의 콘트라스트비는 브라운관 방식에 비해서 매우 쳐지고 있었다. 그러나, 이 방식은 중량면에 있어선 브라운관 방식의 50% 정도이므로 문제 해결의 하나로 되었다. 제1도의 프로젝션 텔레비젼(201)은 브라운관 또는 액정 표시 장치(204), 튜너(205), 광학계(203) 반사판(202), 화면(206)으로 되어 있다.
근래, 브라운관을 대신해서 비정질 실리콘을 사용한 박막 트랜지스터 방식의 액정 채널을 그 근원이 되는 표시체로서 사용한 실시예가 흔히 제안되고 있다. 제2도에 특허 명세서에서 발췌한 그 실시예에 의한 구조로를 도시한다. 중량은 브라운관 방식에 비해서 30% 정도로 되므로 일반 가정으로의 보급을 돕는 요인의 하나로 되었다. 그러나, 브라운관 방식에 비해서 표시 휘도가 아직 낮고 광원의 강도를 높이는 방향에서 검토가 진행되고 있으나 광휘도 강도를 높인 경우, 액정 채널의 온도 상승과 광조사에 따르는 박막 트랜지스터의 OFF시에 있어서의 저항값의 저하로 만족할 만한 표시가 되지 않는 것이 현실이다. 제3도에 종래의 액티브 배열을 도시한다. 또 설명을 간단히 하기 위해서 2×2의 매트릭스 배열로 도시하고 있다. 복수의 게이트선의 G1, G2와 복수의 데이터선 D1, D2를 직교해서 배치하고 그 매트릭스상의 교차부에 화소 표시소자를 두고 있다. 이 화소 표시소자는 액정부(502)와 TFT부(501)로 구성되어 있다. 각각의 화소에 대해서 주변회로(506,507)에서 신호를 가해서 소정의 화소를 선택적으로 온 또는 오프해서 표시를 행한다.
그러나, 실제로 이들 액정 표시 장치를 제작해서 표시 시켰을 경우, TFT의 출력, 즉 액정에 있어서의 입력(액정 전위라 한다)의 전압 VLC는 때때로 1(High)로 되어야 할 때 1(High)로 되지 않고, 또, 역으로 0(Low)로 되어야 할때 0(Low)로 되지 않는다. 이것은 화소에 신호를 가하는 소자, 즉 TFT(501)의 특성에 대칭성이 없으므로 발생한다. 즉, 화소전극으로의 충전 모양과 방전 모양에 전기 특성상의 치우침이 있기 때문이다. 그리고, 액정(502)는 그 동작에 있어서 본래 절연성이며, 또, TFT(501)이 오프시에 액정전위(VLD)는 뜬 상태로 된다. 이 액정(502)는 등가적으로 캐패시터이므로 그곳에 축적된 전하에 의해 VLD가 결정된다. 이 전하는 액정이 RLD이고 비교적 작은 저항으로 되어 있으며 먼지나 이온성 불순물의 존재에 의해 리크하기도 하고 또, TFT의 게이트 절연막의 핀 효율에 의해서 RGS가 생긴 경우에는 그곳에서 전하가 새며 VLD는 어중간한 상태가 된다. 이 때문에 1개의 패널중에 20만∼500만개의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어선 높은 수율을 성취할 수 없다는 문제가 있었다.
또, 제2도에 도시하듯이 어느 실시예도 칼라 표시를 행했을 경우, 표시체로서의 액티브 매트릭스형 표시장치를 3개 이상 사용하기 때문에 낮은 수율이 3제곱으로 나타나므로 전체의 수율로선 매우 낮아지며 비용상승을 초래하고 있었다.
또, 클라크 라과월 등에 의해서 제안된 강유전성 액정을 쓴 디스플레이가 있다. 제4도에 그 개념도를 도시한다. 강유전성 액정은 자발분극(spontaneous polarization)을 갖기 때문에 나사가 풀어질 정도로 액정간의 두께를 얇게 했을 경우, 계면 안정상태(surface stable ferroelectric liquid crystal; SSFLC)가 만들어지며 한번 전계를 가한 후엔 그 전계를 제거해도 투과 또는 비투과의 상태가 계속되는 메모리 효과를 얻을 수 있었다. 이 메모리 상태를 이용함으로써 TFT의 액티브 매트릭스 LCD와 마찬가지의 스태틱적인 구동이 가능해지고 있다.
그러나, 강유전성 액정인 경우 투과, 비투과의 2개의 안정상태 밖에 취하지 않으므로 정보의 다양화에 따르는 색의 농담 표시가 난점이었다. 특히, 이들 액정 전기 광학장치를 영상 목적에 사용하는 경우, 색의 농담 표시는 불가결한 것이다. 이것을 해결하는 방법으로서 단위 화소를 면적적으로 다분할 해서 복수의 돗트로 구성함으로써 색의 농담을 표시하는 것이 이뤄지고 있다. 예컨대 단위화소를 면적비로 1 : 2 : 4로 분할하고 그것들의 ON/OFF의 조합으로 8색의 농담을 얻는 등이 고안되어 있다. 제5a,b도에 2색의 농담 표시할때의 전극 구조와 8색의 농담 표시할 때의 전극 구조를 도시한다.
그러나, 1개의 단위 화소에 대해서 3개의 데이타 신호를 가해야 하므로 외부 회로가 매우 복잡해지며 비용 상승 및 외부 회로 접속시의 수율의 저하가 생겼었다. 또한 다시 분할하기 위하여 전극간의 절연 구간을 취하기 때문에 개구율(aperture ratio)의 저하가 생기고 있었다. 예컨대 250㎛ 피치, 25㎛ 갭의 단위화소를 생각했을 경우, 분할하지 않는 경우의 개구율도 81%임에 대해서 동일 갭으로 분할했을 경우, 63%까지 저하된다는 것을 알수 있다. 또한 분할때문에 가장 가는 전극(103)의 폭은 상기 피치, 갭의 경우, 25㎛로 되고 만다. 액정 표시 장치로서 1000×1000 화소인 것을 ITO의 시트 저항이 5Ω 이하인 것을 사용하여 제작했을 경우에도 데이타 방향의 전극은 끝에서 끝까지 약 50kΩ의 저항을 갖게 된다. 이것으로는 전극의 양단에서의 액정에 걸리는 전계 강도가 상이하며 균일한 표시를 할 수 없게 되며 현실성이 결여되어 있었다. 그래서, 보다 현실적으로 색의 농담을 제어할 수 있는 수단이 요구되고 있었다.
본 발명은 표시를 위한 매트릭스 액정장치에 색의 농담 표시를 시키는 것이 아니고 조명을 위한 광원 강도를 시간적으로 변화시킴으로써 색의 농담 표시를 할 수 있도록 하고 있는 것이다. 조명을 위한 광원 강도를 시간적으로 변화시키는 수단으로서 본 발명에 있어선 제2의 액정 장치의 투과율을 제어하는 것이다. 본 발명에 있어서는 상기의 색의 농담 표시를 가능으로 하기 위한 구성으로서 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1의 기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 상기 액정 조성물을 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 제1의 장치와, 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1의 기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2의 기판에 의해서 액정 조성물과 상기 액정 조성물을 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 제2의 장치를 광원과 영상을 출력하는 스크린 간의 광로상에 설치한 구성을 갖는다. 상기 액정 조성물은 강유전성 액정 또는 고분자 수지와 네마틱 액정 또는 고분자 수지와 콜렉스테릭(cholesteric) 액정 또는 고분자 수지와 스메크틱(smectic) 액정으로 된다. 예컨대, 이 액정을 쓴 제1, 제2의 장치는 기판상에 매트릭스 구성을 갖는 액정장치이며, 각각의 화소에 P 채널형 박막 트랜지스터와 N 채널형 박막 트랜지스터를 상보형의 구성으로 설치하고, 그 상보형 트랜지스터의 출력을 상기 화소에 연결케한 구성을 갖는 것이다. 또, 상기 제2의 액정 표시 장치는 광의 투과율이 개략 20대 21대 22대, …, 대 2n(2는 임의의 수)에 따라서 변화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 1예로서 제11도에 프로젝션형 텔레비젼 수상기를 도시한다. 제11도에 있어서 30이 상기 제1의 장치이며, 31이 상기 제2의 장치이다. 또, 32는 광원 램프, 36은 스크린이다. 본 발명에 있어서는 30, 31의 장치로서 액정 표시 장치를 사용하고 있는데 다른 투과성을 갖는 표시 장치를 사용할 수도 있다. 또, 이예와 같이 리어 프로젝터 형(rear projector type)에 한하지 않고, 모든 형식의 투영형의 프로젝터에 응용할 수 있음은 물론이다.
또, 상기 제1, 제2의 장치를 워드프로세서 컴퓨터 등의 디스플레이 쓸수 있다.
기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1의 기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 상기 액정 조성물을 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 제1의 장치에 대해서 색의 농담 표시를 행하기 위해서 3개의 화면을 1조로서 행하는 것으로 한다.
본 항에서는 설명을 간략하게 하기 위해서 3비트로 되는 광강도를 써서 설명한다. 3비트로 행한 경우, 23=8이므로, 8색의 농담까지의 표시가 가능해진다. 제1의 장치로서 제6도에 도시하듯이 화소수가 2×2인 매트릭스를 갖는 것으로 한다.
하기 제1표에 제6도로 도시하는 제1의 장치를 썼을 경우에서의 색의 농담 표시의 방법을 나타낸다. 제6도에는 계조 레벨과 3화면 1조의 ON/OFF의 방법을 도시하고 있다.
상기 제1표에 나타내듯이 8색의 농담중의 레벨을 어둠에서 밝음으로 향해서 G0,G1,G2,…,G7로 했을때, A1 화소(106)의 레벨을 G0,A2 화소(107)의 레벨을 G3,B1 화소(108)의 레벨을 G5,B2 화소(109)의 레벨을 G7로 표시시키는 경우, 1개째의 화면에선 제2의 장치의 투과율 변화에 의해서 광강도를 1로 하고, 제1의 장치상의 화소를 각각, A1 화소는 OFF(광의 미투과), A2 화소는 ON(광의 투과), B1 화소는 ON(광의 투과), B2 화소도 ON(광의 투과)의 상태로 된다.
2개째의 화면에선 제2의 장치의 투과율 변화에 의하여 광강도를 2로 하고, 제1의 장치상의 화소를 각각, A1 화소는 OFF(광의 미투과), A2 화소는 ON(광의 투과), B1 화소는 OFF(광의 미투과), B2 화소는 ON(광의 투과)의 상태로 된다.
3개째의 화면에선 제2의 장치의 투과율 변화에 의하여 광강도를 4로 하고, 제1의 장치상의 화소를 각각, A1 화소는 OFF(광의 미투과), A2 화소는 OFF(광의 미투과), B1 화소는 ON(광의 투과), B2 화소는 ON(광의 투과)의 상태로 한다.
이같이 제1의 장치와 제2의 장치를 조작함으로써 3화면 1조에서 8색의 농담의 표시까지 행할 수 있다. 또, 이 설명에선 3비트(n=3)에 의한 설명으로 대용했으나 n비트(n는 임의의 자연수)여도 된다.
또, 본 발명에선 텔레비젼 영상을 표시하는 1개 이상이 제1액정 장치와, 그 장치의 광원 및 투영 장소가 만드는 광로상에 빛의 색을 시간적으로 변화시키는 수단으로서 3개 이상으로 되는 광 셔터를 컬러 텔레비젼 수상기에 사용한다. 상기 광 셔터로서 강유전성을 나타내는 액정조성물을 사용하는 것을 특징으로 하고 있다.
즉, 1개의 컬러 화면을 3개 이상의 화면으로 구성하고, 제1의 화면으로서 빛의 3원색중 적색 화면을, 제2의 화면으로서 빛의 3원색 중 녹색 화면을, 제3의 화면으로서 빛의 3원색중 청색 화면을 표시하고 인간의 눈에 비치는 그 시계열적인 빛의 합성에 의해서 컬러 표시를 가능으로 하고 있다.
인간의 눈의 능력은 개인차도 있으나 평균적으로 1초간의 30개 이상의 화면을 구성함으로써 자연적인 등화로서 받아 들여진다는 것이 알려져 있다. 그래서, 1/30초 중에 상기 적의 화면, 녹의 화면, 청의 화면의 3화면을 차례로 표시함으로써 컬러 표시가 가능해진다.
상기 같은 표시를 행했을 경우, 1개의 빛을 표시하는 시간은 1/(30화면×3색)=11.1111로 되며 약 11m초간이다. 표시품질을 고려했을 경우, 이 표시 시간의 5% 내에 투과율 변환(밝음에서 어둠 또는 어둠에서 밝음)가 일어나는 것같은 빛 셔터를 사용할 필요가 있다.
그래서, 본 발명의 컬러 텔레비젼 수상기에선 그것들의 빛 셔터로서 강유전성을 도시하는 액정 조성물을 쓰는 것을 특징으로 하고 있다. 강유전성 액정, Twisted Nematic 액정, Guest-Host형 액정, Electrically controlled Birefringence형 액정, Phase change형 액정, Dynamic Scattering형 액정의 투과율 변화시간은 각각 20∼500msec, 20∼150msec, 70∼300msec, 10∼200msec, 10∼150msec이다. 이것으로 분명하듯이 빛 셔터에는 강유전성을 나타내는 액정 조성물이 최적이다.
본 발명에 있어서 수율이 낮은 제1의 액정 장치를 1개로 할 수 있고 장치 전체로서의 수율향상을 달성하고 있다. 또, 빛 셔터로서 강유전성을 나타내는 액정 조성물을 사용함으로써 색의 변화를 샤프하게 할 수 있고, 화질 향상을 도모할 수 있다. 또 본 발명의 표시를 위해 매트릭스 액정 장치에 색의 농담 표시를 시키는 것이 아니고 구동 패널에 입사하는 빛의 색, 빛의 강도를 시간적으로 변화시킴으로써 색의 농담 표시를 할 수 있는 것이다. 즉, 제1 및 제2의 2종류의 액정장치를 준비하고, 표시를 위한 매트릭스 액정 장치에 색의 농담 표시를 시키는 것이 아니고 구동 패널에 입사하는 빛의 색, 빛의 강도를 제2의 액정 장치를 셔터로 하고, 시간적으로 변화시킴으로써 색의 농담 표시를 할 수 있도록 한 것이다.
본 항에선 설명을 간략하게 하기 위해서 3비트로 이루는 빛의 강도 및 3색으로 되는 빛을 써서 설명을 한다. 제7도에 도시하듯이 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1의 기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 상기 액정 조성물을 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 제1의 장치(40)에 대해서 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1의 기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조서성과 상기 액정 조성물을 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 제2의 장치(41)에 의해서 칼라로 또한 색의 농담 표시를 행하기 위해서 9개의 화면을 1조로서 행하는 것으로 한다.
9비트로 행했을 경우, R(적색) G(녹색) B(청색) 각각 8색의 농담까지의 표시가 가능해지며 합계 521색의 표시가 가능해진다. 스크린상에 구성된 화소를 제6도에 도시하듯이 화소수가 2×2 매트릭스를 가지는 것이다.
8색의 농담중의 레벨을 어둠에서 밝음으로 향해서 RGB 각각, R0∼R7, G0∼G7, B0∼B7로 했을 때 A1 화소(106)의 레벨을(R2,G0,B5), A2 화소(107)의 레벨을(B5,G7,B0), B1 화소(108)의 레벨을(R7,G1,B3), B2 화소(109)의 레벨을(R0,G5,B2)로 표시하는 경우, 제8도에 도시하는 것같은 타이밍에 의해서 제1의 장치의 대응 화소를 ON/OFF 시키고, 또한 제2의 장치의 평균적 투과율을 역시 제8도에 도시하듯이 변화시킴으로써 컬러 색의 농담표시를 얻는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 동시에 다른 방법으로서 구동축의 패널수를 3개로 증가함으로써 제9도, 제10도에 도시하는 것같은 구성의 장치를 조립할 수 있다. 어쨌건, 표시를 위한 매트릭스 액정장치에 색의 농담 표시시키는 것이 아니고 구동 패널에 입사하는 빛의 색, 빛의 강도를 시간적으로 변화시킴으로써 색의 농도 표시를 가능케 한 것이다.
또한, 다른 방법으로서 제2의 장치는 투과율을 변화시키는 것은 아니고 반사율을 변화시키는 것이어도 된다.
[실시예 1]
본 실시예에선 제1의 장치로서 박막 트랜지스터를 쓴 액티브 매트릭스 액정 장치를 사용한다. 우선, 그 제1의 장치 즉 액정 표시 장치의 제조 공정부터 설명한다. 본 실시예에선 제12도에 도시하는 것과 같은 회로구성 즉 버퍼형의 회로구성을 상용한 액정 표시 장치를 써서 강유전 액정(FLC)을 쓴 액정 표시 장치를 설명한다. 이 회로구성에 대응하는 실제의 전극등의 배치구성을 제3도에 도시하고 있다. 이것들은 설명을 간단히 하기 위해서 2×2에 상당하는 부분만 기재되고 있다. 또, 실제의 구동 신호 파형을 제14도에 도시한다. 이것도 설명을 간단히 하기 위해서 4×4의 매트릭스 구성으로 했을 경우의 신호 파형으로 설명을 행한다.
우선 최초에 본 실시예에서 사용하는 액정 표시 장치의 제작방법을 제15도를 사용해서 설명한다. 제15a도에 있어서 석영 유리등 고가가 아닌 700℃ 이하, 예컨대 약 600℃의 열 처리를 견딜 수 있는 유리(50)상에 마그네트론 RF(고주파) 스퍼터법(sputtering method)을 써서 블록킹 층(51)로서의 산화 규소막을 1000∼3000Å의 두께로 제작한다. 프로세스 조건은 산소 100% 분위기, 성막 온도(film growth temperature) 15℃, 출력 400∼800W, 압력 0.5Pa로 했다. 타겟트로서 석영 또는 단결정 실리콘을 사용한 성장속도는 30∼100Å/분이었다.
이 위에 실리콘막을 LPCVD(강압기상)법, 스퍼터법 또는 프리즈마 CVD 법으로 형성했다. 감압기상법으로 형성하는 경우, 결정화 온도보다 100∼200℃ 낮은 450∼550℃, 예컨대 530℃에서 디실란(SiH) 또는 트리실란(SiH)을 CVD 장치에 공급해서 막을 성장시켰다. 반응로내 압력은 30∼300pa로 했다. 성막속도는 50∼250Å/분이었다. NTFT와 PTFT와의 문턱값 전압(Vth)로 개략 동일하게 제어하므로 붕소를 디볼란(dibolne)을 써서 1×10 ∼1×10 cm 의 농도로서 성막중에 첨가해도 된다.
스퍼터법으로 행하는 경우, 스퍼터전의 배압을 1×10 pa 이하로 단결정 실리콘을 타겟트로 하고 아르곤에 수소를 20∼80% 혼입한 분위기에서 행했다. 예컨대 아르곤 20%, 수소 80%로 했다. 성막온도는 150°, 주파수는 13.56MHz, 스퍼터 출력은 400∼800W, 압력은 0.5pa였다.
프라즈마 CVD법으로 규소막을 제작하는 경우, 온도는 예컨대 300℃로 하고 모노실란(SiH) 또는 디실란(SiH)을 썼다. 이것들을 PCVD 장치내에 도입하고 13.56MHz의 고주파 전력을 가해서 성막했다.
이들 방법으로 형성된 피막은 산소가 5×10 cm 이하인 것이 바람직하다. 이 산소 농도가 높으면 결정화 시키기 어렵고 열 어닐 온도를 높게 또는 열 어닐 시간을 길게해야 된다. 또, 산소 농도가 너무 낮으면 백 라이트(back light)에 의해 오프상태의 리크 전류가 증가하고 만다. 그 때문에 4×10 ∼4×10 cm 의 범위로 했다. 수소는 4×20cm 이며, 규소 4×10 cm 으로서 비교하면 1원자% 였다. 또, 소스, 드레인에 대해서 결정화를 촉진시키기 위해서 산소 농도를 7×10 cm 이하, 바람직하게는 1×10 cm 이하로 하고, 픽셀을 구성하는 TFT의 채널 형성 영역에만 산소를 이온 주입법으로 5×10 ∼5×10 cm 이 되게 첨가해도 된다. 그때 주변회로를 구성하는 TFT에는 광조사가 이뤄지지 않으므로 이 산소 혼입을 보다 적게 하고 보다 큰 캐리어 이동도를 갖게 하는 것은 고주파 동작을 시키기 위해 유효하다.
다음에 비정질 상태의 규소막을 500∼5000Å, 예컨대 1500Å의 두께로 제작한 후, 450∼700℃의 온도에서 12∼70시간 동안 비산화물 분위기에서 중간온도의 가열 처리, 예컨대 수소 분위기에서 600℃의 온도로 유지했다. 규소막 밑의 기판 표면에 비정질 구조의 산화 규소막이 형성되어 있으므로 이 열처리에서 특정핵이 존재하지 않으며 전체가 균일하게 가열 어닐된다. 즉, 성막시는 비정질 구조를 가지며 또, 수소는 단순히 혼입되어 있을 뿐이다.
어닐에 의해 규소막은 비정질 구조에서 질서성이 높은 상태로 옮기고, 일부는 결정상태를 나타낸다. 특히, 실리콘의 상막후의 상태에서 비교적 질서성이 높은 영역은 특히 결정화를 하고, 결정상태로 되려고 한다. 그러나 이들 영역간에 존재하는 규소로 서로의 결합이 이뤄지므로 규소끼리는 서로 끌어당긴다.
레이저 라만 분광(Laser Raman Spectrocopy)으로 측정하면 단결정 규소의 피크 522cm 에서 저주파측에 시프트한 피크가 관찰된다. 그것의 겉보기상의 입자 직경은 반값폭(half-with)으로 계산하면, 50∼500A과 마이크론 크리스탈 같이 되어 있는데 실제는 이 결정성이 높은 영역은 다수 있어서 클라스타 구조(cluster structure)를 가지며 각 클라스타간은 서로 규소끼리로 결합(앵카링, anchoring)된 비정질 구조의 피막을 형성시킬 수 있었다.
결과적으로, 피막은 실질적으로 그레인 바운다리(grain boundary, 이하 GB라 한다)가 없다고 해도 되는 상태를 나타낸다. 캐리어는 각 클라스타 간을 앵카링된 곳을 통해서 서로 용이하게 이동할 수 있으므로 소위 GB가 명확하게 존재하는 다결정 규소보다 높은 캐리어 이동도로 된다. 즉, 홀 이동도(Mh)=10∼100㎠/Vsec, 전자 이동도(Me)=15∼300㎤/Vsec가 얻어진다.
다른 한편, 상기와 같은 중간온도에서의 어닐이 아니고 900∼1200℃인 고온 어닐에 의해 피막을 다결정화하면 핵에서의 고체상태 성장(solid phase growth)에 의해 피막중의 불순물인 편석(segregation)이 생겨서 GB에는 산소, 탄소, 질소 등의 불순물이 많아지며 결정중의 이동도는 크지만 GB에서의 배리어(장벽)을 만들고 그곳에서의 캐리어의 이동을 저해하고 만다. 결과로서 10㎠/Vsec 이상의 이동도가 좀처럼 얻어지지 않는 것이 실정이다. 즉, 이 실시예에선 이같은 이유로 반 비정질 또는 반크리스탈 구조를 갖는 실리콘 반도체를 쓰고 있다.
이 위에 산화규소막을 게이트 절연막으로서 500∼2000Å 예컨대 1000Å의 두께로 형성했다. 이것은 블록킹으로서의 산화규소막의 제작과 동일 조건으로 했다. 이 성막중에 불소를 소량 첨가하고 나트륨 이온을 고정화시켜도 된다.
이후, 이 위측에 인이 1∼5×10 cm 의 농도로 들어간 실리콘막 또는 이 실리콘막과 그위에 모리브덴(Mo), 텅스텐(W), MoSi또는 WSi와의 다층막을 형성했다. 또, 이 다층막은 알루미늄을 포함하는 합금이어도 된다. 이것을 제2의 포토마스크에서 ②에서 패터닝하고 제15b도를 얻었다.
PTFT 용의 게이트 전극 19를 형성했다. 예컨대 채널 길이 10㎛, 게이트 전극으로서 인이 도핑된 규소를 0.2㎛, 그위에 모리브덴을 0.3㎛의 두께로 형성했다. 제15c도에 있어서 포토레지스트 57을 포토마스크 ③을 써서 형성하고 PTFT용의 소스(10), 드레인(12)에 대해서 인을 1∼5×10cm 의 도즈량에서 이온 주입법으로 첨가했다.
이것들은 게이트 절연막(54)를 통해서 행했다. 그러나 제15b도에 있어서 게이트 전극 9, 19를 마스크로 하고 실리콘막상의 산화규소를 제거하고 그후 붕소, 인을 직접 규소막중에 이온 주입해도 된다.
다음에, 600℃에서 10∼50시간 재차 가열 어닐을 행했다. PTFT의 소스(10), 드레인(12), NTFT의 소스(20), 드레인(18)을 불순물을 활성화해서 P , N 로서 제작했다. 또, 게이트 전극(9,19)밑에는 채널 형성 영역(21,11)이 반 비결정 반도체로서 형성되어 있다.
이같이 하면 셀프얼라인 방식이면서도 700℃ 이상으로 모든 공정에서 온도를 가함이 없고 C/TFF를 만들 수 있다. 그때문에 기판재료로서 석영 등의 고가 기판을 쓰지 않아도 되며 본 발명의 큰 화소의 액정 표시장치에 매우 적합한 프로세스이다.
이 실시예에선 열 어닐은 제15a,d도에서 2회 행했다. 그러나 제15a도의 어닐은 구하는 특성에 의해서 생략하고, 쌍방을 제15d도의 어닐에 의해 겸해서 제조시간의 단축을 도모해도 좋다. 제15e도에 있어서 중간 절연물(64)를 상기의 스퍼터법으로 산화규소막의 형성으로서 행하였다. 이 산화규소막의 형성은 LPCVD법, 광 CVD법, 상압 CVD법을 써도 된다. 예컨대 0.2∼0.6㎛의 두께로 형성하고 그후 포토마스크 ⑤를 써서 전극용의 창(66)을 형성했다. 다시, 이들 전체에 알루미늄을 스퍼터법으로 형성하고 리드(71,72) 및 콘택트(67,68)을 포토마스크 ⑥을 써서 제작한 후, 표면을 평탄화용 유기 수지(69) 예컨대 투과성 폴리이미드 수지를 도포형성하고 재차의 전극 구멍내기를 포토마스크의 ⑦에서 행했다.
제15f도에 도시하듯이 2개의 TFT를 상보형 구성으로 하고, 또한 그 출력단을 액정장치의 한쪽의 화소의 전극을 투명 전극으로 하고 그것에 연결하기 위해서 스퍼터법으로 ITO(인듐 주석 산화막)을 형성했다. 그것을 포토마스크 ⑧에 의해 부식하고 화소 전극 17을 구성시켰다. 이 ITO는 실온∼150℃에서 성막하고 200∼400℃의 산소 또는 대기중의 어닐에 의해 성취했다.
이같이 해서 PTFT(13)과 NTFT(22)와 화소 전극인 투명 도전막의 전극(17)을 동일 유리 기판(50)상에 제작했다. 얻어진 TFT의 특성은 PTFT에서 이동도는 20(㎠/vs), Vth는 -5.9(v)이며 NTFT에서 이동도는 40(㎠/vs), Vth는 5.0(v)였다.
상기의 제작법은 버퍼형이건 인터버 형이건간에 관계없이 같다는 것은 말할 것도 없다.
상기와 같은 방법에 따라서 제작하고 제1의 기판을 얻었다.
또, 기판의 거의 전면에 투명 전극을 두고 그 투명 전극상에 오프세트법에 의해서 NMP(N 메틸 2 피롤리돈)로 희석한 폴리이미드 용액을 인쇄하고 그후 50℃에서 가소성, 280℃ 질소중에서 1시간 소성한 후, 러빙을 행하고 액정 조성물의 초기 배향의 수단으로 하고 제2의 기판으로 했다.
상기 제1의 기판과 제2의 기판 간에 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 산화규소로 되는 2.5㎛ 지름을 가지는 입자를 1㎟당 200개의 비율로 분산시켜서 협지시키고 주위를 에폭시 수지로 고정해서 제1의 장치를 제작했다.
다음에 제2의 장치에 관한 설명을 가한다.
기판상에 복수개의 전극 및 리드를 갖는 제1의 기판과 기판의 거의 전면에 투명 전극을 설치하고 그 투명 전극상에 오프세트법으로 NMP(N 메틸 2 피롤리돈)로 희석한 폴리이미드 용액을 인쇄하고, 그후 50℃에서 가소성, 280℃ 질소중에서 1시간 소성을 한 후, 러빙을 행하고 액정 조성물의 기 배향의 수단으로한 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 산화규소로 이루는 2.5㎛ 지름을 갖는 입자를 1㎟당 200개의 비율로 분산시켜 협지시키고 주위를 에폭시 수지로 고정해서 제2의 장치를 제작했다.
제16도에 도시하듯이 제1의 장치(80) 및 제2의 장치(81), 도광판(83), 확산판(84)를 설치해서 액정 전기 광학 장치를 얻었다.
다음에 이 장치의 구동에 관해서 설명을 한다.
이 실시예로 제작한 제1의 장치의 화소구성은 가로 640×세로 480개를 가지고 있으며 주사방향 480개의 리드에는 23.15μ초 간 써넣기를 위한 신호가 가해진다. 따라서, 1화면에서 11.11m초를 가지며 3화면 1초로서 33.33m초로 되어 있다.
제2의 장치는 복수개의 전극내, 제1의 기간에는 전체의 1/4을 ON으로 하고, 투광 광 강도를 최고시의 1/4로 했다. 제2의 기간에는 전체의 2/4를 ON으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 2/4로 했다. 제3의 기간에는 모두를 ON으로 하고 투과 광 강도를 최고로 했다.
이것으로 8단계의 색의 농담 표시를 가능으로 했다. 또, 마찬가지로 4화면을 1조로 하고 16단계의 색의 농담 표시도 확인하고 있다.
[실시예 2]
이 실시예에선 단순 매트릭스에 의한 표시장치를 제1의 장치로 하고 있다.
그 표면에 스퍼터법으로 1000Å의 산화규소막을 형성한 1.1m 두께의 소다석회 유리 기판상에 DC 스퍼터법에 의해서 ITO(인듐 산화주석)을 1100Å 형성했다. 그후 포토리소그래픽 기술을 써서 480개의 병행전극과 리드를 형성한 후, 오프세트에 의해서 NMP(N 메틸 2 피롤리돈)로 희석한 폴리이미드 용액을 인쇄하고, 그후 50℃에서 가소성, 280°질소중에서 1시간 소성한 후, 러빙(rubbing)을 행하고, 액정조성물의 초기배향의 수단으로 한 제2의 기판으로 했다.
이 제1의 기판과 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과, 산화규소로 이루어진 직경이 2.5㎛인 입자를 1㎟당 200개의 비율로 분산시켜 협지시키고 주위를 에폭시 수지로 고정하여 제1의 장치를 제작했다.
제2의 장치에 대해선 실시예 1과 동일한 것을 썼다.
다음에 이 장치의 구동에 대해서 설명을 했다.
본 실시예에서 제작한 제1의 장치의 화소 구성은 가로 640×세로 480개를 가지고 있으며, 주사방향 430개의 리드에는 34.72μ초간 써넣기를 위한 신호가 가해진다. 제17도에 제1의 장치인 액정 표시 장치를 구동하기 위한 구동 파형을 도시한다. 또, 1화면에선 16.67m초를 가지며 2화면 1조로서 33.33m초로 되어 있다.
제2의 장치는 복수개의 전극내, 제1의 기간에는 전체의 1/2을 ON으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 1/2로 했다. 제2의 기간내는 모두를 ON으로 하고, 투과 광 강도를 최고로 했다.
이것에 의해서 4단계 색의 농담 표시를 가능으로 했다.
또, 실시예 1, 실시예 2에 있어서도 제2의 장치에 광 경화형 변성 아크릴 수지의 네트워크중에 네마틱액정을 분산시킨 액정 장치를 사용해서 액정 표시 장치를 제작한 바 양호한 색의 농담 표시를 얻을 수 있었다.
[실시예 3]
본 실시예의 제1의 장치와 그 제작방법은 제18도에 도시하듯이 인버터형의 회로 구성을 사용하는 것 이외는 실시예 1의 제1장치(80)와 같다. 제18도의 회로 구성에 대응하는 실제의 전극 등의 배치구성을 제19도에 도시하고 있다. 본 실시예의 제2의 장치(181)는 실시예 1의 제2의 장치(81)와 같다. 본 실시예의 텔레비젼 수상기의 제1의 장치(18), 제2의 장치(181), 광원(182), 스크린(183), 미러(184), 광학계(185), 튜너(186)는 제20도에 도시한 바와 같이 배치되어 있다.
[실시예 4]
본 실시예의 제1의 장치(180)와 그 제작방법은 실시예의 2의 제1의 장치와 같다. 본 실시예의 제2의 장치(18)와 그 제작방법은 실시예 3의 제1의 장치와 같다. 본 실시예의 텔레비젼 수상기의 제1의 장치(180), 제2의 장치(181), 광원(182), 스크린(183), 미러(184), 광학계(185), 튜너(186)는 제20도에 도시한 바와 같이 배치되어 있다.
[실시예 5]
본 실시예의 제1의 장치(280)와 그 제작방법은 실시예 3의 제1의 장치와 같다.
다음에 제2의 장치에 관한 설명을 한다. 그 표면에 스퍼터법으로 1000Å의 산화규소막을 형성한 1.1mm 두께의 소다석회 유리 기판상에 DC 스퍼터법에 의해서 ITO(인듐 산화막)을 1100Å 형성했다. 그후, 포토리소그래피법을 써서 100개의 병행 전극과 리드를 형성해서 제1의 기판으로 했다. 다시, 그 표면에 스퍼터법으로 1000Å 산화규소막을 형성한 1.1mm 두께의 소다석회 유리 기판 상에 DC 스퍼터법으로 ITO(인듐 산화 주석)을 1100Å 형성했다. 그후 포토리소그래피법을 써서 1개의 병행 전극과 리드를 형성한 후, 오프세트법에 의해서 NMP(N 메틸 2피롤리돈)으로 희석한 폴리이미드 용액을 인쇄하고, 그후 50℃로 가소성, 280℃ 질소중에서 1시간 소성한 다음, 러빙을 행하고 액정 조성물의 초기 배향의 수단으로 한 제2의 기판으로 했다.
이 제1의 기판과 제2의 기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 산화규소로 이루어진 직경이 2.5㎛입자를 1mm 당 200개의 비율로 분산시켜 협지시키고 주위를 에폭시 수지로 고정해서 제2의 장치를 제작했다.
제21a도, 제21b도에 도시하듯이 제1의 장치(280) 및 제2의 장치(281), 광원(282), 스크린(283), 미러(284), 광학계(285), 튜너(286)를 설치해서 텔리비젼 수상기를 얻었다.
다음에 이 장치의 구동에 관해서 제8도를 사용해서 설명한다.
본 실시예로 제작한 제1장치의 화소 구성은, 가로 640×세로 480개를 가지고 있으며, 주사방향 480개의 리브에는 11.58초간 써넣기를 위한 신호가 가해진다. 따라서, 1화면에선 5.66m초를 가지며, 9화면 1조로서 33.33m초로 되어 있다.
제8도에 도시된 바와 같이, 제2장치의 하나째는 100개의 전극 중, 제1기간에는 전체의 1/4인 25개를 온으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 1/4로 했다. 제2기간에는 전체의 2/4를 온으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 2/4로 했다. 제3기간에는 모두를 온으로 하고 투과 광 강도를 최고로 했다. 그후, 제4기간부터 제9기간에는 모두를 오프하고, 투과광 강도를 영으로 했다. 이와 같이 해서, 제2장치의 하나째에 의해, 적색의 광을 제1장치(280)로 보낸다.
제8도에 도시된 바와 같이, 제2장치의 두개째는 100개의 전극 중, 제1기간부터 제3기간에는 모두 오프로 하고, 투과 광 강도를 영으로 하며, 제4기간에는 전체의 1/4인 25개를 온으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 1/4로 했다. 제5기간에는 전체의 2/4를 온으로 하고 투과 광 강도를 최고시의 2/4로 했다. 제6기간에는 전체를 온으로 하고, 투과 광 강도를 최고로 했다. 그후에, 제7기간부터 제9기간에는 전체를 오프로 하고, 투과 광 강도를 영으로 했다. 이와 같이 해서, 제2장치의 두개째에 의해, 녹색의 광을 제1장치(280)로 보낸다.
제8도에 도시된 바와 같이, 제2장치의 세개째는 100개의 전극 중, 제1기간부터 제6기간에는 모두를 오프하고, 투과 광 강도를 영으로 하며, 제7기간에는 전체의 1/4인 25개를 온으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 1/4로 했다. 제8기간에는 전체의 2/4를 온으로 하고, 투과 광 강도를 최고로 했다. 이와 같이 해서, 제2장치의 세개째에 의해, 청색의 광을 제1장치(280)로 보낸다.
이것으로 3색 8단계의 색의 농담 표시, 즉 512색의 표시를 기능으로 했다.
또한, 제22도에 도시하듯이, 제2장치를 반사형 액정 장치로 하고, 반사계의 광학계를 조립하고 마찬가지 표시를 실현하고 있다. 이때에는 상기의 장치에선 제2의 장치의 외측 양면에 투과형의 편광판을 붙이고 있던 것에 대해서 한쪽의 편광판의 뒤측에 반사판을 둔 반사형으로 했다.
[실시예 6]
본 실시예에선 제23도에 도시하듯이 이하에 도시하는 3개의 제1장치와 실시예 5와 마찬가지의 제2장치를 1개 사용했다. 이하, 제24도를 써서 이 실시예에 쓴 액정 표시 장치의 제작법을 최고로 나타낸다. 우선, 1.1mm의 소다석회 유리(301)에 DC 스퍼터법으로 ITO를 1000Å 성막하고 그후 포토리소그래피법을 써서, 표시화소 전극의 한쪽의 변과, 대략 동일한 치수로 하는 폭의 스트라이프 상으로 패터닝을 해서 제1의 전극(302)으로 했다.
그후, 하기 조건하에의 글로 방전을 행하고, SixCyOz(x+y+z=1)막 (303)을 500Å 성막했다. 성막 조건은 가스 혼합비 CH가 2SCCM, NF가 1SCCM, H가 10SCCM이며 반응압력이 50Pa, RF 파워가 100W이다.
이 실시예에 있어서 NF를 첨가하는 것은 막(303)의 도전율을 변화시키며 비선형 특성을 제어하기 위해서이며 체적 30% 이하의 비율로 첨가하면 효과가 있다. 이 비선형성을 제어하는 방법으로선 열 어닐을 가하는 방법이 있다. 이것은 MIM형 소자의 I(insulator)부분에 상당하는 박막(303)의 탈수소화를 도모함으로써 막중의 수소 함유량을 제어하고, MIM형 소자의 비선형성을 제어하는 것이다. 이 열 어닐의 처리 조건은 온도가 380℃, 압력이 100Pa, 처리 분위기가 Ar, 처리 시간이 1시간이다. 또, 본 발명에 있어서는 이 SixCyOz(x+y+z=1)로 나타내어지는 조성물을 포함하는 박막(303)의 두께를 2000Å 이하, 바람직하게는 500Å 이하로 함으로써 그 투과성을 높일 수 있었다. 제25도에 SixCyOz(x+y+z=1)로 나타내어지는 조성물을 포함하는 박막의 500Å시의 분광 투과율을 도시한다.
종래는 MIM형 소자의 insulator 부분에 탄소를 조성물로서 포함하는 탄소막 예컨대 TaO(5산화 탄탈륨막)을 쓰려는 경우, 그 광 투과성이 문제가 되므로 그 면적을 작게하는 등의 공정상의 제약이 있었다. 그후, 다시 DC 스퍼터법으로 막(303)상에 ITO 1000Å 성막하고, 포토리소그래피법을 써서 제2의 전극(304)을 얻었다. 이 경우, 마그네트론 RF 스퍼터법을 써도 좋다.
화소 전극 한편에 있는 제2의 전극의 치수는 한변이 250㎛인 정방향으로 하고, 화소 전극의 갭은 25㎛로 한다. 이 제2의 전극(304)은 표시될 때 단위 화소로 되는 크기를 가지며, 박막(303)에 가하는 전계가 각 화소에 대해 균일하게 되도록 작용한다. 이와 같이 해서 제1의 기판(310)을 얻었다.
다른 제2의 기판(311)도 1.1mm의 소다라임 유리(309)에 DC 스퍼터법을 써서 ITO를 1000Å 성막했다. 그후 포토리소그래피법을 써서 표시화소 전극의 한쪽의 변과 대략 동일한 치수로 하는 폭의 스트라이프상으로 패터닝을 하고 제3의 전극(308)으로 한 구조로 되어 있다.
상기 제1의 기판(310)상에 인쇄법으로 폴리이미드 박막을 200Å 성막하고, 그 후, 러빙법에 의해서 액정 분자를 어떤 일정 방향으로 병렬하는 수단으로써 배향막(305)을 설치했다.
제1의 기판(310)과 제2의 기판(311)간의 강유전성 액정(307) 및 수지로 이루어진 기판간의 간격을 보존하기 위한 스페이서(306)를 넣고 그 주위를 에폭시계의 접착제로 고정했다.
그후, 제1의 전극(302), 제3의 전극(308)에 이어지는 리드에 COG법을 써서 액정구동용 LSI를 접속하고 액정 표시 장치를 얻었다.
이 실시예에 있어서 성막한 박막(303)은 광 투과성을 가지고 있으며, 두께가 500Å이면 광학적으로 아무런 문제는 없었다. 제26a, b도에 이 실시예의 비선형 소자의 전류 전압 특성을 도시한다.
다음에 이 장치의 구동에 관해서 설명을 한다.
이 실시예로 제작한 제1의 장치의 화소구성은 3개 모두 가로 640×세로 480개를 갖고 있으며, 주사방향 480개의 리드에는 17.36μ초간 써넣기를 위한 신호가 가해진다. 따라서, 1화면에선 8.33m초를 가지며 4화면 1조로서 33.33m초로 되어 있다.
제2의 장치는 100개의 전극 중, 제1의 기간에는 전체의 1/8인 25개를 ON으로 하고 투과 광 강도를 최고시의 1/8인 25개를 ON으로 하고 투과 광 강도를 최고시의 1/8로 했다. 제2의 기간에는 전체의 2/8를 ON으로 하고 투과 광 강도를 최고시의 1/4로 했다. 제3의 기간에는 전체의 4/8를 ON으로 하고, 투과 광 강도를 최고시의 1/2로 했다. 제4의 기간에는 모두를 ON으로 하고, 투과 광 강도를 최고로 했다.
이것에 의해서 3색 16단계의 색의 농담 표시 즉, 4096색의 표시를 가능으로 했다.
또, 제27도에서 도시하듯이 제2의 장치를 반사형 액정 장치로 하고, 반사계의 광학계를 조립하고, 마찬가지의 표시를 실현하고 있다. 이때는, 상기 장치에선 제2장치의 외측 양면에 투과형의 편광판을 붙이고 있었든 것에 대해서 한쪽의 편광판의 뒤측에 반사판을 설치한 반사형으로 했다.
[실시예 7]
이 실시예에선 제28도에 도시하듯이 실시예 5와 같은 제1의 장치를 3개와, 제2의 장치로서 패터닝 때 1개의 전극 및 리드를 갖는 장치로 한 당해 장치를 3개 썼다.
다음에 이 장치의 구동에 관해서 설명을 가한다. 이 실시예로 제작한 제1의 장치의 화소 구성은 3개 모두 가로 640×세로 480개를 가지고 있으며 주사방향 480개의 리드에는 23.15μ초간 써넣기를 위한 신호가 가해진다. 따라서, 1화면에선 11.11mm초를 가지며, 3화면 1조로서 33.33mm초로 되어 있다.
제2의 장치는 제1의 기간에는 적색용을 ON으로 하고 제2의 기간에는 녹색용을 ON으로 하고, 제3의 기간에는 청색용을 ON으로 하고 빛의 3원색을 따라서 시계열적으로 제1의 장치에 공급하는 색을 변화시켰다.
이것에 의해서 3색 8단계의 색의 농담 표시 즉 512색의 표시를 가능으로 했다.
[실시예 8]
본 실시예에선 제8도에 도시하는 것과 같은 회로 구성 즉 인버터 형의 회로 구성을 쓴 액정 표시 장치를 써서 강유전성 액정(FLC)을 쓴 액정 표시 장치를 설명한다. 이 회로 구성에 대응하는 실제의 전극 등의 배치구성을 제19도에 도시하고 있다. 이것들은 설명을 간단히 하기 위해서 2×2에 상당하는 부분만 기재되어 있다. 또, 실제의 구동 신호 파형을 제14도에 도시한다. 이것도 설명을 간단히 하기 위해서 2×2에 상당하는 부분만 기재되어 있다. 또 실제의 구동신호 파형을 제14도에 도시한다. 이것도 설명을 간단히 하기 위해서 4×4의 매트릭스 구성으로 했을 경우의 신호 파형으로 설명을 행한다. 또, 구체적인 액정 장치의 배치의 모양은 제7도에 도시하듯이 제1의 장치(40)와 3개의 제2의 장치(41)를 설치하고 제2의 장치의 각각에는 R : G : B에 대응하는 컬러 필터(43)가 광원과의 사이에 설치되어 있다.
제15a도 내지 제15f도에 도시하듯이, 기판(50)상에 PTFT(13), NTFT(22), 전극 등을 형성하고, 실시예(1)과 마찬가지의 방법으로 제15f도의 구조를 형성한다.
상기와 같은 방법에 따라서 제작된 액정장치용의 한쪽의 기판과 유리 기판상에 전면에 투명 전극을 둔 다른쪽의 기판을 맞붙이고, 액정 셀을 형성했다. 그 중간에 강유전성 액정 조성물을 봉입했다. 제18도에 있어서, PTFT(13)를 제1주사선(5)과 데이타선(3)과의 교차부에 설치하고, 제1주사선(5)과 데이타선(3)과의 교차부에도, 다른 화소용의 PTFT가 마찬가지로 설치되어 있다. 한편, NTFT(22)는 제2주사선(8)과 데이타선(3)과의 교차부에 설치되어 있다. 또한, 인접한 다른 제1주사선(6)과 데이타선(3)과의 교차부에는 다른 화소용의 PTFT가 설치되어 있다. 이 같은 C/TFT를 쓴 매트릭스 구성(이 경우는 인버터형)을 갖게 했다. PTFT(13)는 드레인(10)의 입력단의 콘택트(69)를 거쳐서 제1주사선(5)에 연결되며, 게이트(9)는 다층배선 형성이 이뤄진 데이타선(3)에 연결되어 있다. 소스(12)의 출력단은 콘택트(67)를 거쳐서 화소 전극(17)에 연결하고 있다.
다른 한편, NTFT(22)는 드레인(20)의 입력단이 콘택트를 거쳐서 제2주사선(8)에 연결되며, 게이트(21)는 데이타선(3)에, 드레인(18)의 출력단은 콘택트(68)를 거쳐서 PTFT와 마찬가지로 화소 전극(17)에 연결되어 있다. 이와 같이 해서, 1쌍의 주사선(5,8)에 낀 사이(내측)에, 투명 도전막으로 이루어진 화소(17) 및 PTFT(13)와 NTFT(22)로 되는 C/TFT에 의해 1개의 픽셀을 구성했다.
이 같은 구조를 좌우, 상하에 반복함으로써 2×2의 매트릭스를 그것을 확대한 640×480, 1280×960이라는 대화소의 액정 표시 장치로 할 수 있다.
여기에서의 특징은, 1개의 화소에 2개의 TFT가 상보 구성을 해서 설치되어 있으므로, 화소 전극(17)은 3개의 값의 액정 전위 V에 고정되는 것이다.
본 실시예의 적용 가능한 구동신호의 한 예로서, 제14도를 도시한다. 제14도는 4×4매트릭스의 상태의 구동신호의 한 예이다. 제14도에 있어서의 XX, XX, XX, XX는 X방향의 각각 1쌍의 주사 신호선으로 기능한다. 또한, Y, Y,YY는 Y방향의 데이타선으로 기능하고 있다. 또한, 도면 중의 AA, AB, …, BA, BB는 대응하는 위치의 화소의 어드레스를 의미하고 있다. 이 실시예에 있어서, 1개의 표시화면에 대해서 복수 프레임의 구동 신호를 액정에 인가함으로써, 1화면을 표시하는 경우는 특정의 화소에 가하는 선택 신호 회수를 모든 프레임 수에서 줄임으로써 용이하게 색의 농담을 표시를 행할 수 있다.
본 발명에선 배향막에는 유기막을 쓰고, 스위칭 속도를 크게 하기 위해 동작 전압은 ±20 내지 ±25V로 하고, 셀 간격은 1 내지 3㎛으로 얇게 한다.
또한, 본 실시예에서 사용한 TFT의 반도체는 본 실시예에서 사용한 재료 이외도 사용할 수 있다.
본 발명의 제2액정 장치의 단면 구조를 제29도에 도시했다. 우선, 1.1mm 두께의 청판 유리 기판(401)상에, DC 스퍼터법을 써서, 1200Å의 ITO(인듐 주석 산화물) 박막(402)을 성막했다. 그후, 포토리소그래피법을 써서 전극 및 리드를 설치하고 제1기판(408)으로 했다. 마찬가지로 해서 전극 및 리드(404)를 두고, 그 위에 폴리이미드를 오프세트법으로 800Å의 두께로 인쇄하고, 380℃로 30분간 소성한 후, 털이 긴 천으로 표면을 일정방향으로 비비고, 액정 조성물의 적어도 초기에 있어서의 배향을 행하게 하는 수단(405)을 두고, 제2기판(409)으로 했다.
제1기판상의 스크린 인쇄법을 써서 에폭시 접착제(407)를 주위에 인쇄하고, 제2기판상에는 스핀법에 의해서 4.2㎛ 지름을 갖는 실리카 입자(406)를 1mm 당 200개의 비율로 산포한 후에, 제1기판과 제2기판을 맞붙여서 제2장치를 얻었다.
다음에, 제30도 및 제6도를 써서 구동 방법을 설명을 한다.
화소 A1(106) 내지 B2(109)에 표시하는 색을 각각 화소 A1(R0,R0,B1), 화소 A2(R1,G1,B1), 화소 B1(R0,G1,B1), 화소 B2(R1,G0,B1)로 했을 경우, 3개의 기간으로 이루는 구성 중, 제1기간(211)에서, 제1장치의 화소 A1(214)는 오프(비투과 상태)를, 화소 A2에서 온(투과상태)를, 기타 제2, 제3기간에서도 마찬가지로 해서 행함으로써, 1개의 화면이 구성된다.
이같이 해서 칼러 표시가 가능하며, 8개의 표시를 행하고 있다. 또한, 제1장치에서, 8색의 농담을 행했을 경우에는 512색의 표시가 가능하게 되었다.
본 발명을 설명함으로써, 종래의 강유전성 액정을 사용한 액정 표시 장치가 갖는 특징인 넓은 시야 높은 콘트라스트 빠른 응답속도에 덧붙여서 곤란하다고 되어 있던 색의 농담 표시가 가능해진다. 이것에 의해서 정보량이 증가한다. 또한, 종래의 브라운관을 이용한 텔레비젼 수상기와 비교해서 70% 정도의 중량이 삭감되었다. 또한, 수율을 향상할 수 있었다.
상기 실시예는, 전형적인 예이며, 본 발명의 한정을 도모하는 것은 아니다. 본 발명의 사상을 바꾸지 않고, 여러가지 변형이 가능하다. 예컨대, 제31도의 장치에 의해서 본 발명을 실시할 수 있다.
제31도에 텔레비젼 수상기의 화상 작성 부분의 구성을 도시한다. 색의 농담 표시를 가능으로 하기 위한 수단으로서, 제31도에 도시하듯이, 제1장치인 종래의 투과형 액정 표시장치(604)에 덧붙여서 1조의 화소전극을 갖는 액정 장치(601)와 ND 필터(602)로 이루어진 제2장치를 두었다. 이 ND 필터는 뉴트랄 덴시티 필터(Neutral Density Filter)의 약자이며, 자유로 투과율을 설정시킬 수 있는 광학 필터이다. 임의로 투과율을 설정시킬 수 있는 필터이면 다른 필터를 써도 됨은 말할 것도 없다.
또한, 본 발명에 있어선, 그 ND 필터의 광의 투과율이 개략 2 대 2 대 2 대, …, 대 2 (n은 임의의 수)인 것을 특징으로 하고 있다. 본 명세서에서는 설명을 간략하게 하기 위해서 3비트로 되는 광 강도를 써서 설명을 한다.
이하, 제31도에 도시하는 3비트로 되는 광강도를 써서 색의 농담 표시를 행하는 장치를 설명한다.
본 발명의 한 예인 제31도의 텔레비젼 수상기는, 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 상기 액정 조성물이 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 제1장치(604)에 대해서, 색의 농담 표시를 행하기 위해서, 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제1기판과 기판상에 전극 및 리드를 갖는 제2기판에 의해서 강유전성을 나타내는 액정 조성물과 상기 액정 조성물을 적어도 초기에 있어서 배향하는 수단을 협지하는 복수로 이루는 제2장치를 3개 설치하고, 3개의 화면을 1조로서 실제로 화면상에 표시하는 1개 화면을 만들려는 것이다.
제31도에 있어서, 광원에서 조사된 빛을 하프미러를 크로스로 구성한 빛을 3방향으로 나누는 광학계(606)에 의해서, 3개의 제2장치(601)에 등분의 강도로 분배되는 구성으로 되어 있다.
여기에서, 603은 미러이며, 606에 의해서 분배된 광원의 빛을 제31도로 말한다면 좌우의 제2장치에 인도하도록 설치된다.
602는 ND 필터이며, 빛의 투과율을 개략 2 대 2 대 2 대, … 대, 2 (n은 임의수)로서 변화시킬 수 있다.
제31도에 도시하는 장치의 경우, ND 필터를 3개 구비하고, 3종류의 빛 강도를 쓸 수 있으므로, 3비트로 색의 농담 표시를 하게 된다. 따라서, 이 경우(제1도의 장치의 경우), 제2장치(601)의 온, 오프와 3종류의 빛 강도의 조합으로 2 =8단계의 색의 농담 표시를 행할 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 제2장치에 의해서 색의 농담 표시를 제어하려는데 특징을 갖는다.
만일, 제2장치와 ND 필터를 5개 두고, 연속한 5개의 화면에 의해서 1개의 화면을, 즉, 실제로 인간이 인식하는 어느 순간의 화상을 표시하려는 경우, 개략 2 대 2 대 2 대, …, 대 2 (n은 임의수)로서 임의 투과율을 변화시킬 수 있는 ND 필터를 제31도의 경우와 마찬가지로 설치함으로써, 5비트의 광 강도를 써서 2 =32단계의 색의 표시를 할 수 있게 된다. 상기와 같은 투과율의 설정을 행하는 것은, 온, 오프 즉, 2진수로 색의 표시를 행하기 위해서 2진 코드를 쓰기 때문이다.
제31도에 도시되는 장치에 있어서, 제1장치(제31도의 604)로서 제18도에 도시되는 것과 같은 화소 수가 2×2의 매트릭스를 갖는 액정 전기 광학 장치를 쓴 경우에 있어서의 색의 표시 방법에 대해 그 한예를 설명한다.
제6도에 결과로서 인식되는 2×2의 화소를 갖는 화면의 표시예를 도시한다.
제6도에 있어선, 8색의 농담 중의 레벨을 어둠에서 밝음으로 향해서 G0, G1, G2, …, G7로 했을 때, A1화소(106)의 레벨을 G0, A2화소(107)의 레벨을 G3, B1화소(108)의 레벨을 G5, B2화소(109)의 레벨을 G7로 표시한 경우를 나타내고 있다.
이하, 제6도에 도시하는 방법에 대해서 설명한다.
이 경우, 제31도에 도시하는 3개의 제2의 장치가 설치되어 있으므로, 각각 광 강도가 상이한 연속한 3개의 화면에 의해서 실제로 사람에게 지각되는 1개의 화면을 합성할 수 있다.
이하의 표 (1)로 제6도에 표시를 행할 때에 제1액정 전기 광학 장치의 각 화소의 온, 오프 그리고, 제2액정 전기 광학 장치의 투과 광 강도비 즉, 투과율의 비의 관계를 나타낸다.
우선, 1개째의 화면에선, 제2장치의 투과율 변화에 의해서, 광 강도를 1로 하고, 제1장치상의 화소를 각각, A1 화소는 오프(빛과 미투과), A2 화소는 온(빛의 투과), B1 화소는 온(빛의 투과), B2 화소는 온(빛의 투과)상태로 한다.
2개째의 화면에선, 제2장치의 투과율의 선택에 의해서, 빛 강도를 2로 하고, 제1장치상의 화소를 각각, A1 화소는 오프(빛의 미투과), A2 화소는 온(빛의 투과), B1 화소는 오프(빛의 미투과), B2 화소는 온(빛의 투과)의 상태로 한다.
3개째의 화면에선, 제2장치의 투과율의 선택에 의해서, 빛 강도를 4로 하고, 제1장치상의 화소를 각각, A1 화소는 오프(빛의 미투과), A2 화소는 오프(빛의 미투과), B1 화소는 온(빛의 투과), B2 화소는 온(빛의 투과)의 상태로 한다.
이상, 표시(1)에 도시하는 것 같은 조작을 행함으로써, 2×2의 매트릭스에 있어서, 제6도에 도시하는 것 같은 색의 농담 표시를 행할 수 있다.
이같이 제1장치와 제2장치를 조작함으로써, 3화면 1조로 8색의 농담의 표시까지 행할 수 있다. 또한, 본 설명에선, 3비트(n=3)에 의한 설명으로 대응했는데, 청구항에서 나타낸 n은 임의 수이며, 다른 값으로도 됨은 물론이다. 또한, 제1장치(604)로서 RGB 3색의 필터를 갖는 컬러 표시 장치를 씀으로써, 색의 농담 표시 가능한 컬러 표시 장치를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어선, 제2장치는 단일 화소를 갖는 간단한 광 투과형의 액정 장치로 되는데, 다시 말하자면, 일종의 빛 셔터이면 된다. 또한, 제1장치는, 빛을 투과시키고, 그 장치를 투과한 빛을 어떤 스크린에 투명함으로써 표시를 행할 수 있는 표시 장치이면, 액정 전기 광학 장치 이외의 표시 장치를 써도 된다.
또한, 다시 구성을 간단하게 하기 위해서, 제31도의 반사 미러(603) 대신에 액정 전기 광학 장치를 반사형으로 한 장치를 ND 필터와 더불어 두고, 상이한 반사율을 갖는 제2장치의 선택으로, 본 발명의 구성을 취한 경우에 있어서와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 다른 예로서 제31도의 제1장치(604)로서, 실시예(2)의 제1장치와 같은 것을 써도 된다.
또한, 상기의 예에 있어서, 제2장치에 광 경화형 변성 아크릴 수지의 네트워크 중에 네마틱 액정을 분산시킨 액정 장치를 써서 액정 표시 장치를 제작했던 바, 양호한 색의 표시를 얻을 수 있었다.

Claims (24)

  1. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 일정한 강도를 갖는 광을 방출하는 광원과; 강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광강도를 변화시키는 패널; 및 상기 패널이 반복적으로 전송하는 광 강도를 변화시키는 수단을 구비하며, 상기 패널이 전송하는 광 강도는 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강유전성 액정 조성물은 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 강유전성 액정 조성물은 액정 및 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수지는 경화형 아크릴 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  5. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 일정한 강도를 갖는 광을 방출하는 광원과; 강유전성 액정 조성물을 포함하여 이 강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 입사하는 광 강도를 변화시키는 패널; 및 상기 패널에 의해 반복적으로 광의 강도를 변화시키는 수단을 구비하며, 상기 패널에 의해 반사된 광 강도는 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 강유전성 액정 조성물은 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 강유전성 액정 조성물은 액정 및 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수지는 광경화형 아크릴 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  9. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 일정한 강도를 갖는 광을 방출하는 광원과; 제1강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제1강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광 강도를 변화시키는 제1패널; 제2강유전성 액정 조성물을 포함하여 이 제2강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광 강도를 변화시키는 제2패널; 제3강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제3강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광 강도를 변화시키는 제3패널; 및 상기 제1, 제2 및 제3패널이 반복적으로 병렬로 변화시키는 수단을 구비하며, 상기 제1, 제2, 제3패널이 전송하는 광 강도는 전송하를 광 강도는 상기 제1, 제2 및 제3패널에서 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3강유전성 액정 조성물은 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3강유전성 액정 조성물은 액정 및 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 수지는 광 경화형 아크릴 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  13. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 일정한 강도를 갖는 광을 방출하는 광원과; 제1강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제1강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광 강도를 변화시키는 제1패널; 제2강유전성 액정 조성물을 포함하여 이 제2강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광 강도를 변화시키는 제2패널; 제3강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제3강유전성 액정 조성물에 전계를 가함으로써 상기 광원으로부터 입사하는 광 강도를 변화시키는 제3패널; 및 상기 제1, 제2 및 제3패널이 병렬로 반사된 광 강도를 반복적으로 변화시키는 수단을 구비하며, 상기 제1, 제2 및 제3패널이 전송하는 광 강도는 상기 제1, 제2 및 제3패널에서 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3강유전성 액정 조성물은 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3강유전성 액정 조성물은 액정 및 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 수지는 광 경화형 아크릴 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  17. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 일정한 강도를 갖는 광을 방출하는 광원; 상기 방출된 광의 광 강도를 시간적으로 변화시키는 수단; 및 강유전성 액정 조성물을 포함하여 이 강유전성 액정 조성물에 한정된 화소를 개별적으로 제어하기 위해 전계를 가하는 수단을 포함하는 패널을 구비하며, 상기 광 강도는 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 강유전성 액정 조성물은 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 강유전성 액정 조성물은 액정 및 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 수지는 광 경화형 아크릴 수지를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  21. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 강유전성 액정 조성물을 포함하여 이 강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 포함하는 패널; 및 상기 패널의 광 투과율을 반복적으로 제어하여 상기 패널이 전송하는 광 강도를 변화시키는 수단을 구비하며, 상기 광 강도는 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  22. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 강유전성 액정 조성물을 포함하여 이 강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 포함하는 패널; 및 상기 패널의 광 투과율을 반복적으로 제어하여 상기 패널에 의해 반사된 광 강도를 변화시키는 수단을 구비하며, 상기 광 강도는 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  23. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 제1강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제1강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 포함하는 제1패널; 제2강유전성 액정 조성물을 포함하여 제2강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 포함하는 제2패널; 제3강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제3강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 구비하는 제3패널; 및 상기 제1, 제2 및 제3패널의 광투과율을 제어하여 상기 제1, 제2 및 제3패널이 반복적으로 병렬로 전송하는 광 강도를 변화시키는 수단을 구비하며, 광 강도는 상기 제1, 제2 및 제3패널에서 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
  24. 액정 전기 광학 장치에 있어서, 제1강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제1강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 포함하는 제1패널; 제2강유전성 액정 조성물을 포함하여 제2강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 포함하는 제2패널; 제3강유전성 액정 조성물을 포함하며 이 제3강유전성 액정 조성물에 전계를 가하는 수단을 구비하는 제3패널; 및 상기 제1, 제2 및 제3패널의 광투과율을 제어하여 상기 제1, 제2 및 제3패널이 반복적으로 병렬로 전송하는 광 강도를 변화시키는 수단을 구비하며, 광 강도는 상기 제1, 제2 및 제3패널에서 20: 21: 22: … : 2n(n은 자연수)로 시간에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기 광학 장치.
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