JPH075434A - 液晶電気光学装置の駆動方法 - Google Patents
液晶電気光学装置の駆動方法Info
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- JPH075434A JPH075434A JP33958593A JP33958593A JPH075434A JP H075434 A JPH075434 A JP H075434A JP 33958593 A JP33958593 A JP 33958593A JP 33958593 A JP33958593 A JP 33958593A JP H075434 A JPH075434 A JP H075434A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶電気光学装置において階調表示を行なう
ための駆動方法を提供する。 【構成】 それぞれの内側表面に電極を有する一対の基
板間に液晶材料を挟持した液晶電気光学装置において、
前記電極に対する直流パルス電圧の印加により前記液晶
材料の分子長軸の傾く角度を変化させ、該角度に従って
階調表示を行なう。
ための駆動方法を提供する。 【構成】 それぞれの内側表面に電極を有する一対の基
板間に液晶材料を挟持した液晶電気光学装置において、
前記電極に対する直流パルス電圧の印加により前記液晶
材料の分子長軸の傾く角度を変化させ、該角度に従って
階調表示を行なう。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明は強誘電性液晶を用いた電
気光学装置の駆動方法の新規な駆動方法及び新規な電気
光学装置に関する。
気光学装置の駆動方法の新規な駆動方法及び新規な電気
光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】CRT に代わる固体表示装置は液晶材料を
用いたもの、エレクトロクロミック現象を利用したも
の、ガス放電を用いたもの等多種多様にわたって開発が
なされてきた。取り分け、液晶表示装置は消費電力の小
さいことと応答速度が速いことから、実用向きであり、
特に開発が盛んになった。
用いたもの、エレクトロクロミック現象を利用したも
の、ガス放電を用いたもの等多種多様にわたって開発が
なされてきた。取り分け、液晶表示装置は消費電力の小
さいことと応答速度が速いことから、実用向きであり、
特に開発が盛んになった。
【０００３】しかし、最近、情報量の増加に伴い、一画
面中の画素数は増加の一途を辿っている。少量画素の場
合にはTN液晶材料を用いた表示装置でも表示品質は確保
できたが、例えば640 ×400 画素程度の多量画素を持つ
マトリクス液晶表示装置の場合にはクロストーク等によ
る画質低下を免れず、液晶材料として強誘電性液晶を用
いたり、ＴＮ液晶を用いた場合でもSBE モードを用いた
り、半導体素子を各画素のスイッチとして用いた駆動を
することで画質の改善がなされてきた。
面中の画素数は増加の一途を辿っている。少量画素の場
合にはTN液晶材料を用いた表示装置でも表示品質は確保
できたが、例えば640 ×400 画素程度の多量画素を持つ
マトリクス液晶表示装置の場合にはクロストーク等によ
る画質低下を免れず、液晶材料として強誘電性液晶を用
いたり、ＴＮ液晶を用いた場合でもSBE モードを用いた
り、半導体素子を各画素のスイッチとして用いた駆動を
することで画質の改善がなされてきた。
【０００４】半導体素子を用いたTNアクティブ・マトリ
ックス表示装置では、半導体素子形成のための生産コス
トが高く、さらにその素子の製造歩留りが低いため表示
装置そのものの価格を低減することが困難であった。し
かし表示画質そのものは良好であったが生産価格も多量
生産等の努力で低減可能であったが、液晶材料の応答速
度が遅く、高速性を必要とする表示内容には不向きであ
った。
ックス表示装置では、半導体素子形成のための生産コス
トが高く、さらにその素子の製造歩留りが低いため表示
装置そのものの価格を低減することが困難であった。し
かし表示画質そのものは良好であったが生産価格も多量
生産等の努力で低減可能であったが、液晶材料の応答速
度が遅く、高速性を必要とする表示内容には不向きであ
った。
【０００５】また、このTN型液晶にかわってN.A.Clark
らにより強誘電性液晶をもちいた液晶電気光学装置が提
案された (特開昭56-107216)この液晶電気光学装置にお
いて強誘電性液晶分子が図１に示すように、スメクチッ
ク層の層の法線方向に対して＋θ傾いた第１の状態
（Ｉ）と−θ傾いた第２の状態（II）を取る。この二つ
の状態間を外部より電界を加えて、強誘電性液晶分子を
スイッチさせることにより発生する複屈折効果の違いに
より表示を行うものであった。
らにより強誘電性液晶をもちいた液晶電気光学装置が提
案された (特開昭56-107216)この液晶電気光学装置にお
いて強誘電性液晶分子が図１に示すように、スメクチッ
ク層の層の法線方向に対して＋θ傾いた第１の状態
（Ｉ）と−θ傾いた第２の状態（II）を取る。この二つ
の状態間を外部より電界を加えて、強誘電性液晶分子を
スイッチさせることにより発生する複屈折効果の違いに
より表示を行うものであった。
【０００６】この時強誘電性液晶分子を第１の状態
（Ｉ）より第２の状態（II）へかえる為にはスメクチッ
ク層に対して垂直方向に例えば正の電界を加えることに
より成される。また逆に第２の状態（II）より第１の状
態（Ｉ）へ反転させる為には、逆に負の電界を加えるこ
とにより成されるものであった。すなわち外部より印加
される電界の向きをかえることにより強誘電性液晶分子
の取る２状態を変化させそれに伴って生じる電気光学効
果の違いを利用するものであった。
（Ｉ）より第２の状態（II）へかえる為にはスメクチッ
ク層に対して垂直方向に例えば正の電界を加えることに
より成される。また逆に第２の状態（II）より第１の状
態（Ｉ）へ反転させる為には、逆に負の電界を加えるこ
とにより成されるものであった。すなわち外部より印加
される電界の向きをかえることにより強誘電性液晶分子
の取る２状態を変化させそれに伴って生じる電気光学効
果の違いを利用するものであった。
【０００７】さらにこの外部より印加する電界を除去し
ても強誘電性液晶分子はその状態を安定に保っており第
１と第２の双安定なメモリー性を持っていた。 その
為、この強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置を駆動
する信号波形としては図２に示すように、両極性パルス
列となっており、パルス極性の切り替わる方向により強
誘電性液晶分子の取る２状態間をスイッチングしてい
た。
ても強誘電性液晶分子はその状態を安定に保っており第
１と第２の双安定なメモリー性を持っていた。 その
為、この強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置を駆動
する信号波形としては図２に示すように、両極性パルス
列となっており、パルス極性の切り替わる方向により強
誘電性液晶分子の取る２状態間をスイッチングしてい
た。
【０００８】このスイッチングはＴＮ型液晶に比べて非
常に高速におこなわれ、なおかつこの信号を取り去って
も強誘電性液晶分子の状態はメモリーされている。
常に高速におこなわれ、なおかつこの信号を取り去って
も強誘電性液晶分子の状態はメモリーされている。
【０００９】
【従来技術の問題点】ところが、このような強誘電性液
晶を用いた液晶電気光学装置において強誘電性液晶分子
は双安定性を有している必要があった為、該装置の構造
も双安定性を実現する為にある特定の条件を満たしてい
る必要があった。すなわち強誘電性液晶をはさんでいる
基板間隔を双安定性が実現される間隔まで狭くする必要
があった。
晶を用いた液晶電気光学装置において強誘電性液晶分子
は双安定性を有している必要があった為、該装置の構造
も双安定性を実現する為にある特定の条件を満たしてい
る必要があった。すなわち強誘電性液晶をはさんでいる
基板間隔を双安定性が実現される間隔まで狭くする必要
があった。
【００１０】この強誘電性液晶はホモジニアス配向させ
た液晶基板にはさんだ場合、その基板間隔が広ければら
せんを形成する。逆に、その間隔を十分小さくしてゆけ
ば、らせんをほどき液晶分子が双安定性を示すものであ
り、この従来の強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置
においては多安定性を実現するため、基板間隔を液晶の
らせんピッチである１〜３μm 程度にまで小さくする必
要があり、液晶電気光学装置を量産する際にこの小さい
基板間隔が量産技術上大きな問題となっていた。
た液晶基板にはさんだ場合、その基板間隔が広ければら
せんを形成する。逆に、その間隔を十分小さくしてゆけ
ば、らせんをほどき液晶分子が双安定性を示すものであ
り、この従来の強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置
においては多安定性を実現するため、基板間隔を液晶の
らせんピッチである１〜３μm 程度にまで小さくする必
要があり、液晶電気光学装置を量産する際にこの小さい
基板間隔が量産技術上大きな問題となっていた。
【００１１】
【発明が解決しようする課題】本発明は前述の問題を解
決するために強誘電性液晶を用いた電気光学装置におい
て基板間隔の広いすなわち強誘電性液晶がらせんを形成
している状態を利用して液晶表示を行わしめるものであ
る。
決するために強誘電性液晶を用いた電気光学装置におい
て基板間隔の広いすなわち強誘電性液晶がらせんを形成
している状態を利用して液晶表示を行わしめるものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図３に示すような通常の
液晶電気光学装置のセル中に強誘電性液晶を入れる、こ
の際セルの基板２の間隔は液晶５がらせん状態をとれる
ように広めにしてある。この様な時液晶は図４（Ａ）に
示すように外部より電界を印加しない状態では液晶分子
５は基板２と平行方向にらせん軸を有するらせん状態を
取る。この状態で上下の電極３間に電圧を印加し、セル
内に電界を発生させると液晶分子５は図４（Ｂ）又は
（Ｃ）の状態を取る。次にセル内の電界を反転させると
液晶分子８は図４（Ｃ）又は（Ｂ）の如く、その方向を
変える。この液晶分子が傾く角度の違いで起こる透過光
の変化をセル外側に設けられた偏光手段１，７により検
出することで透過の変化を具体化して表示を行うことを
特徴とするものである。 すなわち、セルに印加する電
界により、らせんをほどき、また該電界の正負、印加時
間により該液晶分子の傾く角度を制御することを特徴と
したものである。
液晶電気光学装置のセル中に強誘電性液晶を入れる、こ
の際セルの基板２の間隔は液晶５がらせん状態をとれる
ように広めにしてある。この様な時液晶は図４（Ａ）に
示すように外部より電界を印加しない状態では液晶分子
５は基板２と平行方向にらせん軸を有するらせん状態を
取る。この状態で上下の電極３間に電圧を印加し、セル
内に電界を発生させると液晶分子５は図４（Ｂ）又は
（Ｃ）の状態を取る。次にセル内の電界を反転させると
液晶分子８は図４（Ｃ）又は（Ｂ）の如く、その方向を
変える。この液晶分子が傾く角度の違いで起こる透過光
の変化をセル外側に設けられた偏光手段１，７により検
出することで透過の変化を具体化して表示を行うことを
特徴とするものである。 すなわち、セルに印加する電
界により、らせんをほどき、また該電界の正負、印加時
間により該液晶分子の傾く角度を制御することを特徴と
したものである。
【００１３】また、図３に示す様に画素整流性を示す素
子１３を直列に接続することにより図５に示す液晶装置
の回路のＡ・Ｃ間に図６(A) の様な電圧波形を印加した
時、ＡＢ間の電圧は図６(B) の様になる。すなわち、系
の図６(B) のリークによる FLCの容量部の放電が終わる
まで液晶に加わる両端電位は反転しない。
子１３を直列に接続することにより図５に示す液晶装置
の回路のＡ・Ｃ間に図６(A) の様な電圧波形を印加した
時、ＡＢ間の電圧は図６(B) の様になる。すなわち、系
の図６(B) のリークによる FLCの容量部の放電が終わる
まで液晶に加わる両端電位は反転しない。
【００１４】その為整流素子１３を接続しない場合に比
べて、該液晶に選択電圧が印加される時間がt3−t2だけ
長くなり液晶のＯＮ時間も長くなる為、見かけ上コント
ラストが上がることを特徴とした液晶電気光学装置であ
る。なお、t3−t2は画素/ 整流素子の面積比が大きくな
る程長くなり、液晶に電圧が加わるＯＮ時間も長くする
ことができる。以下実施例により本発明を説明する。
べて、該液晶に選択電圧が印加される時間がt3−t2だけ
長くなり液晶のＯＮ時間も長くなる為、見かけ上コント
ラストが上がることを特徴とした液晶電気光学装置であ
る。なお、t3−t2は画素/ 整流素子の面積比が大きくな
る程長くなり、液晶に電圧が加わるＯＮ時間も長くする
ことができる。以下実施例により本発明を説明する。
【００１５】
【実施例】本実施例では図３に示す液晶電気光学装置セ
ルを用い基板２の間隔は10μm であり、少なくとも一方
の基板上の配向膜４は液晶に対し一軸配向性を付与する
ように配向処理が施されている。
ルを用い基板２の間隔は10μm であり、少なくとも一方
の基板上の配向膜４は液晶に対し一軸配向性を付与する
ように配向処理が施されている。
【００１６】このセル中にらせんピッチ1.8 μm を持つ
エステル系の強誘電性液晶を注入した。この液晶は強誘
電性を示す温度領域でらせん軸に対し、約19°の傾き角
を持っていた。
エステル系の強誘電性液晶を注入した。この液晶は強誘
電性を示す温度領域でらせん軸に対し、約19°の傾き角
を持っていた。
【００１７】この時、基板外側の偏光板１は、この傾き
角と同じ方向、すなわちらせん軸に対して＋19°又は−
19°の角度にその偏光方向を合わせ偏光板７はこの１の
方向に対し直角となる方向に合わせ設置した。
角と同じ方向、すなわちらせん軸に対して＋19°又は−
19°の角度にその偏光方向を合わせ偏光板７はこの１の
方向に対し直角となる方向に合わせ設置した。
【００１８】また Diode１２には、 a−Si:Hのリンをド
ープしたＮ層とノンドープのＩ層，ボロンドープのＰ層
を使用した PIN構造のものを用い、遮光用のＭｏ薄膜１
０及び遮光用電極Ｍｏ薄膜９により、Diode を挟んだ。
さらに、画素を形成する透明電極１１と電極９のショー
トを防ぐ為に透明絶縁物８を使用した。なお、電極１１
と整流素子１３の面積比は35:1とした。この状態で液晶
はセル内でらせん形成状態となっている。
ープしたＮ層とノンドープのＩ層，ボロンドープのＰ層
を使用した PIN構造のものを用い、遮光用のＭｏ薄膜１
０及び遮光用電極Ｍｏ薄膜９により、Diode を挟んだ。
さらに、画素を形成する透明電極１１と電極９のショー
トを防ぐ為に透明絶縁物８を使用した。なお、電極１１
と整流素子１３の面積比は35:1とした。この状態で液晶
はセル内でらせん形成状態となっている。
【００１９】次にセル中の電極３，９に電圧を印加しセ
ル中に電界を発生させると液晶分子８は図４（Ｂ) の状
態をとる。この時偏光板１の偏光方向と分子の長軸方向
とが一致するので、この状態のときは光を透過しない状
態となっている。
ル中に電界を発生させると液晶分子８は図４（Ｂ) の状
態をとる。この時偏光板１の偏光方向と分子の長軸方向
とが一致するので、この状態のときは光を透過しない状
態となっている。
【００２０】次に電界を反転させると液晶分子８はリー
クによる放電で液晶に加わる電圧が小さくなった後、図
４（Ｃ）の状態となり光を透過する状態となる。このよ
うに印加電界の方向により液晶表示の透過，非透過を具
体化するものである。
クによる放電で液晶に加わる電圧が小さくなった後、図
４（Ｃ）の状態となり光を透過する状態となる。このよ
うに印加電界の方向により液晶表示の透過，非透過を具
体化するものである。
【００２１】例えば図７（Ａ）に示す電圧波形をセル中
の電極３に印加した場合、同図（Ｂ）に示すようなセル
の透過光強度が得られた。同図より明らかなように印加
電圧の印加時間を変化させることにより透過光強度を制
御することも可能であった。
の電極３に印加した場合、同図（Ｂ）に示すようなセル
の透過光強度が得られた。同図より明らかなように印加
電圧の印加時間を変化させることにより透過光強度を制
御することも可能であった。
【００２２】次に図８（Ａ）に示す電圧波形を同様に印
加した場合、同図（Ｂ）に示すようなセルの透過光強度
が得られた。同図より明らかなように印加電圧の電圧値
を変化させることによっても透過光強度を制御すること
ができた。よって、発明により液晶表示において階調表
示（グレースーケル）を行えるという特徴を持つ。
加した場合、同図（Ｂ）に示すようなセルの透過光強度
が得られた。同図より明らかなように印加電圧の電圧値
を変化させることによっても透過光強度を制御すること
ができた。よって、発明により液晶表示において階調表
示（グレースーケル）を行えるという特徴を持つ。
【００２３】
【発明の効果】本発明は強誘電性を示す液晶を用い、該
液晶分子の取り得る状態の違いにより発生する電気光学
効果を利用する液晶電気光学装置において、該液晶分子
は液晶電気光学装置内で双安定性を有しておらず、該液
晶に対して外部より印加する電圧により液晶電気光学装
置内で発生する電界によって液晶分子の状態を変化さ
せ、其に伴って発生する電気光学効果を利用することを
特徴とするものである。すなわち、双安定性を必要とし
ない為、液晶電気光学装置を作製する際の工業的なマー
ジンを大きくとることが可能となった。
液晶分子の取り得る状態の違いにより発生する電気光学
効果を利用する液晶電気光学装置において、該液晶分子
は液晶電気光学装置内で双安定性を有しておらず、該液
晶に対して外部より印加する電圧により液晶電気光学装
置内で発生する電界によって液晶分子の状態を変化さ
せ、其に伴って発生する電気光学効果を利用することを
特徴とするものである。すなわち、双安定性を必要とし
ない為、液晶電気光学装置を作製する際の工業的なマー
ジンを大きくとることが可能となった。
【００２４】さらに強誘電性液晶がらせんを形成しても
電界により、そのらせんをほどくため、そのセルの基板
間隔を狭くする必要がないので量産技術において大きな
優位性を持たせることができた。
電界により、そのらせんをほどくため、そのセルの基板
間隔を狭くする必要がないので量産技術において大きな
優位性を持たせることができた。
【００２５】また従来の強誘電性液晶を用いた液晶表示
の階調表示が行えるという特徴を有するものである。ま
た、整流素子を接続することによって見かけ上、コント
ラストを上げることができた。
の階調表示が行えるという特徴を有するものである。ま
た、整流素子を接続することによって見かけ上、コント
ラストを上げることができた。
【図１】 強誘電性液晶分子の様子を示す。
【図２】 従来の液晶電気光学装置の駆動信号を示す。
【図３】 本発明装置の概略図を示す。
【図４】 液晶の分子長軸の取り得る様子を示す。
【図５】 本発明装置の回路図を示す。
【図６】 本発明装置の駆動信号波形に対する電気光学
効果の様子を示す。
効果の様子を示す。
【図７】 本発明装置の駆動信号波形に対する電気光学
効果の様子を示す。
効果の様子を示す。
【図８】 本発明装置の駆動信号波形に対する電気光学
効果の様子を示す。
効果の様子を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】それぞれの内側表面に電極を有する一対の
基板間に液晶材料を挟持した液晶電気光学装置におい
て、前記電極に対する直流パルス電圧の印加により前記
液晶材料の分子長軸の傾く角度を変化させ、該角度に従
って階調表示を行なうことを特徴とする液晶電気光学装
置の駆動方法。 - 【請求項２】それぞれの内側表面に電極を有する一対の
基板間に液晶材料を挟持し、前記一対の基板の一方の電
極には半導体素子が接続されている液晶電気光学装置に
おいて、前記電極に対する直流パルス電圧の印加により
前記液晶材料の分子長軸の傾く角度を変化させ、該角度
に従って階調表示を行なうことを特徴とする液晶電気光
学装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5339585A JP2843861B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5339585A JP2843861B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62118599A Division JP2739147B2 (ja) | 1986-12-06 | 1987-05-15 | 液晶電気光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075434A true JPH075434A (ja) | 1995-01-10 |
| JP2843861B2 JP2843861B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=18328873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5339585A Expired - Lifetime JP2843861B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843861B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7230598B2 (en) * | 2001-04-20 | 2007-06-12 | Sony Corporation | Electric dimming device and its driving method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59187324A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | Hitachi Ltd | 光学装置 |
| JPS627024A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Hitachi Ltd | 光スイツチ素子の駆動方法 |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP5339585A patent/JP2843861B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59187324A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | Hitachi Ltd | 光学装置 |
| JPS627024A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Hitachi Ltd | 光スイツチ素子の駆動方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7230598B2 (en) * | 2001-04-20 | 2007-06-12 | Sony Corporation | Electric dimming device and its driving method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2843861B2 (ja) | 1999-01-06 |
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