JPH0336520A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents

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、例えばプリンターヘッドやデイスプレィに応
用される、強誘電性液晶素子に関する。

［従来の技術］ 従来、プリンタヘッドやデイスプレィに用いられる強誘
電性液晶素子は、走査側電極群とこれに交差して対向す
る情報側電極群からなるマトリクス電極、および画電極
群間に保持された強誘電性液晶を備え、対向する各電極
の各交差部分に１画素を形成し、各電極に印加するパル
ス電圧によって各交差部分の液晶に印加する電界を制御
することにより画像を形成するようになっている。そし
て、近年、強誘電性液晶の高速応答性とメモリー性に着
目し、強誘電性液晶素子を利用した大画面フラットパネ
ルデイスプレィの開発が期待されている。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、このような強誘電性液晶（ＦＬＣ）デイ
スプレィは、本来薄セルにつめたＦＬＣの白状態と黒状
態の双安定を利用した２値の画素によるデイスプレィで
あることから、階調表示を行なうのが難しいという問題
がある。

そこで、複数の画素で見かけ上の１画素を構成するザイ
デ方式が考えられたが、この方式では階調数の増加にと
もなってマトリクス電極数及び駆動用ＩＣ等が増加し、
コスト高となってしまうという問題がある。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、
強誘電性液晶素子において、簡単で安価な構成により階
調制御が行なえるようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、情報電極群および
これに交差して対向する走査電極群を有するマトリクス
電極、ならびに画電極群間に保持された強誘電性液晶を
備え、周電極群に電圧を印加して強誘電性液晶を駆動す
ることにより画像を形成する強誘電性液晶素子において
、各情報電極は、１の画素につき、相互に反転閾値が異
なる画素部分に対応した２以上の電極部分を備え、１の
画素に係る情報電極は２以上であり、そのそれぞれの情
報電極が備える電極部分は１の画素につきすべて面積が
異なり、各画素は、その画素に係る走査電極と、その画
素に係る情報電極の電極部分とによって階調制御するよ
うにしている。

前記２以上の電極部分は、例えば、対向する走査電極と
の間隙が互いに異なり、これによって相互に反転閾値が
異なるものである。

あるいは、各情報電極は、情報電極本体と、これに対し
前記２以上の電極部分をそれぞれ接続している、導電体
、絶縁体、および導電体をこの順序で積層した非線形抵
抗とを備え、前記２以上の電極部分はこれにより相互に
反転閾値が異なるものである。

［作用］ この構成において、各画素は、その画素に係る走査電極
と、その画素に係る情報電極が有する電極部分との間の
電界によってオン・オフ制御されるが、１の画素につき
１の情報電極が有する各電極部分は相互に反転閾値が異
なるので情報電極毎に電界強度をコントロールすること
によって任意の画素部分の組合せでオン・オフ制御する
ことができ、かつ１画素のすべての画素部分の面積が異
なり、したがって例えば１画素に係る情報電極が２本で
あり、それぞれ１画素につき２つの電極部分を有すると
すれば、２’　　（＝１８）階調で階調制御が行なわれ
る。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る液晶素子の一部を示
す断面図である。図中、６はガラス基板、７は強誘電性
液晶（ＦＬＣ）、５はある４番目の走査電極であるとこ
ろの上側透明電極、１および２は上側透明電極５と直交
する第１の情報電極に接続されそして互いに面積及び反
転閾値の異なる２つの電極部分からなる第１の分割画素
を構成する下側透明電極、３および４は、同じく上側透
明電極５と直交し、かつ第１の情報電極と互いに隣り合
う第２の情報電極に接続され、そして互いに面積及び反
転閾値が異なる２つの電極部分からなり、かつ第１の分
割画素に対しても互いに面積の異なる第２の分割画素を
構成する下側電極である。さらに、各電極上には配向膜
層と絶縁層が設けられているが、図示は省略しである。

また、上下の透明電極５と１〜４間の間隙ｄｌとｄ２は
互いに異なっており、それゆえに第１の分割画素ｌと２
、あるいは第２の分割画素３と４とでは反転閾値が互い
に異なる。また、分割画素の面積比は、それぞれ電極５
と１．５と２．５と３．５と４で構成される各分割画素
の面積をそれぞれＳ　８１％　Ｓ　５２％　Ｓ　６３％
　Ｓ　５４％　とするとＳｓ’：　ＳＳ２：　Ｓｓ３：
　５Ｓ４＝４　：　１　：　２　：　３である。

第２図はこれら各分割画素のオン・オフ状態を組み合わ
せて得られる各階調を示す説明図である。同図に示すよ
うに１０階調が得られることがわかる。ただし、第２図
は、第１の分割画素と第２の分割画素とで１画素を構成
する場合について示しており、図中、斜線部は黒状態、
非斜線部は白状態を示し、Ｔは階調レベルを示す、　　
これによれば、例えば第２図（Ｃ）の如く、左側の第１
の分割画素を完全に黒状態にして右側の第２の分割画素
の面積の広い方を黒状態にしたものと、第２図（ｂ）の
如く、第２の分割画素を完全に黒状態にして第１の分割
画素の面積の狭い方を黒状態にしたものとでは階調レベ
ルが異なるので、階調数を従来より増加させることが可
能となる。

［他の実施例］ 第３図は、本発明の他の実施例に係る液晶素子の一部を
示す平面図である。図中、３１ａは第１の情報電極本体
、３１ｂは第２の情報電極本体、３３ａおよび３３ｂは
第１の分割画素、３３ｃおよび３３ｄは第２の分割画素
、３４は第１の分割画素３３　ａ、　３３　ｂと第２の
分割画素３３ｃ、３３ｄを含む１画素、３２ａ〜３２ｄ
は導電体−絶縁体一導電体の３層よりなる非線形抵抗部
分を示す。分割画素３３ａ、３３ｂに対応する下側電極
は非線型抵抗部分３２ａ、３２ｂを介して第１の情報電
極本体３１ａに接続し、分割画素３３ｃ。

３３ｄに対応する下側電極は非線形抵抗部分３２ｃ、３
２ｄを介して第２の情報電極本体３１ｂ＆：接続してい
る。分割画素３３ａ〜３３ｄの面積比は４：２：８：１
となっている。

特に、この実施例は、非線形抵抗３２ａ〜３２ｄを介し
て各分割画素３３ａ〜３３ｄに電圧が印加されることを
特徴とする。

ここで、分割画素３３ａ〜３３ｄは面積が互いに異なる
ため容量も互いに異なり、特に、非線形抵抗部分３２ａ
〜３２ｄの容量及びブレークダウン電圧を同一にした場
合には、互いに反転閾値の異なる分割画素となる。もち
ろん、分割画素３３ａ〜３３ｄの容量と非線形抵抗部分
３２ａ〜３２ｄの容量及びブレークダウン電圧を適当に
設定すれば、分割画素の反転閾値を所望の値に設定でき
る。

したがって、第３図の如く構成すると、第２図で示した
と同様にして２’−１６なる階調数の画素を有する強誘
電性液晶デイスプレィとすることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、１画素につき、相
互に閾値が異なる複数電極部分を有する複数の情報電極
を備え、かつこれらの電極部分は相互に面積が異なるよ
うにしたためマトリクス電極数及び駆動用ＩＣの数を増
やすことなく、階調数を増やした、強誘電性液晶素子を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る液晶素子の一部を示
す断面図、 第２図は、各分割画素のオン・オフ状態を組み合わせて
得られる各階調を示す説明図、そして第３図は、本発明
の他の実施例に係る液晶素子の一部を示す平面図である
。 １〜４：下側透明電極、５：上側透明電極６：ガラス基
板、７：強誘電性液晶、 ３１ａ、３１ｂ：情報電極本体、 ３２ａ〜３２ｄ：非線型抵抗部分、 ３３ａ　〜３３ｄ：分割画素、 ３４　： １画素。 特 許 出 願 人 キャノン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報電極群およびこれに交差して対向する走査電
   極群を有するマトリクス電極、ならびに両電極群間に保
   持された強誘電性液晶を備え、両電極群に電圧を印加し
   て強誘電性液晶を駆動することにより画像を形成する強
   誘電性液晶素子において、各情報電極は、１の画素につ
   き、相互に反転閾値が異なる画素部分に対応した２以上
   の電極部分を備え、１の画素に係る情報電極は２以上で
   あり、そのそれぞれの情報電極が備える電極部分は１の
   画素につきすべて面積が異なり、各画素は、その画素に
   係る走査電極と、その画素に係る情報電極の電極部分と
   によって階調制御されることを特徴とする強誘電性液晶
   素子。
2. （２）前記２以上の電極部分は対向する走査電極との間
   隙が互いに異なり、これによって相互に反転閾値が異な
   るものである、請求項１記載の強誘電性液晶素子。
3. （３）各情報電極は、情報電極本体と、これに対し前記
   ２以上の電極部分をそれぞれ接続している、導電体、絶
   縁体、および導電体をこの順序で積層した非線形抵抗と
   を備え、前記２以上の電極部分はこれにより相互に反転
   閾値が異なるものである、請求項１記載の強誘電性液晶
   素子。