JPH0792563B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH0792563B2 JPH0792563B2 JP61290099A JP29009986A JPH0792563B2 JP H0792563 B2 JPH0792563 B2 JP H0792563B2 JP 61290099 A JP61290099 A JP 61290099A JP 29009986 A JP29009986 A JP 29009986A JP H0792563 B2 JPH0792563 B2 JP H0792563B2
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- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 『発明の利用分野』 この発明は強誘電性液晶を用いた表示装置の構造及び駆
動方法を提案するにある。
動方法を提案するにある。
『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。
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、液晶表示装置は駆動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。
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。
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。
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。
『発明が解決しようとする問題点』 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。また、
強誘電性薄膜をその装置内に含まない強誘電性液晶表示
装置では、液晶分子のラセンをほどき、分子長軸を安定
な２状態をとらせるためにセル厚を狭くする必要があっ
た。この安定な２状態をとらせるためにセル厚を狭くす
ることは現状の技術では非常に困難な作業であり、特に
大面積にわたって均一な狭いセル間隔を得ることは非常
にむづかしかった。
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。また、
強誘電性薄膜をその装置内に含まない強誘電性液晶表示
装置では、液晶分子のラセンをほどき、分子長軸を安定
な２状態をとらせるためにセル厚を狭くする必要があっ
た。この安定な２状態をとらせるためにセル厚を狭くす
ることは現状の技術では非常に困難な作業であり、特に
大面積にわたって均一な狭いセル間隔を得ることは非常
にむづかしかった。
『問題を解決するための手段』 本発明では、かかる問題を解決するために下記のような
手段を用いた。
手段を用いた。
すなわち、本発明は、 透光性電極及びリードを設けた絶縁基板上に強誘電性を
示す薄膜を有する第１の基板と、 透光性又は非透光性電極及びリードを設けた絶縁基板上
に、強誘電性を示す薄膜を有する第２の基板によって強
誘電性液晶分子を挟み込み、 前記第１、第２の基板上の強誘電性を示す薄膜は共に、
前記第１、第２の基板に対して垂直、かつ同一方向に向
きが固定された自発分極を持つことにより、唯一安定な
状態である自発分極電界を形成し、 前記第１、第２の基板上に設けた電極及びリードより発
生する電界を加えない時には、前記強誘電性液晶分子の
持つ自発分極の方向は、前記自発分極電界に従い、 前記自発分極電界とは逆の方向に、前記第１、第２の基
板上に設けた電極及びリードより発生する電界を加えた
時には、前記強誘電性液晶分子の持つ自発分極の方向
は、前記自発分極電界に従った前記強誘電性液晶分子の
持つ自発分極の方向とは異なることを特徴とする液晶表
示装置である。
示す薄膜を有する第１の基板と、 透光性又は非透光性電極及びリードを設けた絶縁基板上
に、強誘電性を示す薄膜を有する第２の基板によって強
誘電性液晶分子を挟み込み、 前記第１、第２の基板上の強誘電性を示す薄膜は共に、
前記第１、第２の基板に対して垂直、かつ同一方向に向
きが固定された自発分極を持つことにより、唯一安定な
状態である自発分極電界を形成し、 前記第１、第２の基板上に設けた電極及びリードより発
生する電界を加えない時には、前記強誘電性液晶分子の
持つ自発分極の方向は、前記自発分極電界に従い、 前記自発分極電界とは逆の方向に、前記第１、第２の基
板上に設けた電極及びリードより発生する電界を加えた
時には、前記強誘電性液晶分子の持つ自発分極の方向
は、前記自発分極電界に従った前記強誘電性液晶分子の
持つ自発分極の方向とは異なることを特徴とする液晶表
示装置である。
（以下“セルの電界方向”と称する） 強誘電性液晶分子をこの表示セル中に注入すると、セル
の持つ固定電荷により液晶分子のラセンがほどかれ、液
晶分子の持つ自発分極の方向は表示セルの持つ電界方向
に従った向きとなり、液晶分子は唯一の安定位置をを持
つ。
の持つ固定電荷により液晶分子のラセンがほどかれ、液
晶分子の持つ自発分極の方向は表示セルの持つ電界方向
に従った向きとなり、液晶分子は唯一の安定位置をを持
つ。
かかる方法によれば、液晶分子のラセンをほどく手段と
してセル厚を利用しないために、セル厚を液晶分子のピ
ッチ以下にする必要がなく、セル厚が厚くできるため使
用する絶縁基板の平坦精度の緩和ができ、生産原価の低
減ができただけではなく、表示セルを形成する際障害と
なっていた微小塵に対する工程管理のマージンを持つこ
とができ、生産の歩留まり向上になった。
してセル厚を利用しないために、セル厚を液晶分子のピ
ッチ以下にする必要がなく、セル厚が厚くできるため使
用する絶縁基板の平坦精度の緩和ができ、生産原価の低
減ができただけではなく、表示セルを形成する際障害と
なっていた微小塵に対する工程管理のマージンを持つこ
とができ、生産の歩留まり向上になった。
次に表示装置としての駆動方法に関することを示す。
前記構造により液晶表示装置では第１図に示したよう
に、第１、第２の基板上に設けられた電極に電位がない
状態，′では液晶分子の持つ自発分極の方向は、
“セルの電界方向”に従った向きとなる（IIの位置）。
また、一方、“セルの電界方向”とは逆の電界が生じる
ような電位を電極にかけた場合，′では新電界の大
きさに従って液晶分子の持つ自発分極の方向は電極より
発生した電界の向きに従う（Ｉ位置）。外部からの印加
電圧を加えない場合、“セルの電界方向”によって液晶
分子は唯一の安定位置を持つために（II）の位置に戻
る。このため駆動のための電圧としては単一方向で良く
なるため駆動ICを両極性出力タイプにする必要がなくな
り、従来の駆動方法に比べてICの簡略化ができ、生産コ
ストの低減ができることが特徴となっている。
に、第１、第２の基板上に設けられた電極に電位がない
状態，′では液晶分子の持つ自発分極の方向は、
“セルの電界方向”に従った向きとなる（IIの位置）。
また、一方、“セルの電界方向”とは逆の電界が生じる
ような電位を電極にかけた場合，′では新電界の大
きさに従って液晶分子の持つ自発分極の方向は電極より
発生した電界の向きに従う（Ｉ位置）。外部からの印加
電圧を加えない場合、“セルの電界方向”によって液晶
分子は唯一の安定位置を持つために（II）の位置に戻
る。このため駆動のための電圧としては単一方向で良く
なるため駆動ICを両極性出力タイプにする必要がなくな
り、従来の駆動方法に比べてICの簡略化ができ、生産コ
ストの低減ができることが特徴となっている。
また従来の強誘電性液晶を用いた表示装置で不可能とな
っていたコントラストの中間階調表示であるが、この方
法によれば、液晶分子は唯一の安定方向を持つために、
セルの電界方向と逆の電界方向を電極より印加するた
め、その印加電界の大きさを調整することにより、中間
階調表示が可能となったことを特徴としている。
っていたコントラストの中間階調表示であるが、この方
法によれば、液晶分子は唯一の安定方向を持つために、
セルの電界方向と逆の電界方向を電極より印加するた
め、その印加電界の大きさを調整することにより、中間
階調表示が可能となったことを特徴としている。
以下実施例により本発明を説明する。
『実施例』 第２図は本発明において用いる基板の製造工程を示す。
図面（Ａ）においてパターニングされた透明導電膜によ
る配線およびリード（２）を有する硝子基板（１）を洗
浄乾燥した後、有機配向膜材料（３）例えばポリイミド
溶液、Ny溶液中に強誘電性有機樹脂Ｐ（VDF＋TrFE）を
有機配向膜用樹脂量に対して1:1に添加した溶液をスピ
ン法によりコートした。別の実施例においてはＰ（VDF
＋TeFE）,PVDF,P（VDCN＋VAc）単体による実験を行った
が、自発分極の大きさの差こそあれ、使用できることが
わかった。その後溶媒を蒸発させるためにクリーンオー
ブン中N2雰囲気、110℃で20分間のベークを行った。か
の方法により第１の基板を作製した。又、同様の方法に
より、第１の基板とは直交する電極及びリードを有する
第２の基板を作製した。
る配線およびリード（２）を有する硝子基板（１）を洗
浄乾燥した後、有機配向膜材料（３）例えばポリイミド
溶液、Ny溶液中に強誘電性有機樹脂Ｐ（VDF＋TrFE）を
有機配向膜用樹脂量に対して1:1に添加した溶液をスピ
ン法によりコートした。別の実施例においてはＰ（VDF
＋TeFE）,PVDF,P（VDCN＋VAc）単体による実験を行った
が、自発分極の大きさの差こそあれ、使用できることが
わかった。その後溶媒を蒸発させるためにクリーンオー
ブン中N2雰囲気、110℃で20分間のベークを行った。か
の方法により第１の基板を作製した。又、同様の方法に
より、第１の基板とは直交する電極及びリードを有する
第２の基板を作製した。
次にこれら第１と第２の基板を（Ｂ）に示すように硝子
基板の配線及びリードを有する面同士を相向かいあわせ
るように配置する。その後（Ｃ）に示すような回路を該
両基板上の電極およびリードに外部より直流電圧（４）
を印加することにより形成する。本実施では空気コンデ
ンサ厚みを３μｍとし、外部印加電圧を80Vとした。印
加電圧は使用する強誘電性有機樹脂の持つ自発分極の大
きさにより決定される値である。ここの外部電圧印加の
後に膜の形成を行うために、不活性ガス雰囲気中350℃
で一時間のキュアを行った。
基板の配線及びリードを有する面同士を相向かいあわせ
るように配置する。その後（Ｃ）に示すような回路を該
両基板上の電極およびリードに外部より直流電圧（４）
を印加することにより形成する。本実施では空気コンデ
ンサ厚みを３μｍとし、外部印加電圧を80Vとした。印
加電圧は使用する強誘電性有機樹脂の持つ自発分極の大
きさにより決定される値である。ここの外部電圧印加の
後に膜の形成を行うために、不活性ガス雰囲気中350℃
で一時間のキュアを行った。
この外部電界印加によって、膜に含まれる強誘電性樹脂
の持つ自発分極は一定方向に整えられ、“セルの電界方
向”を持つことになる。その後に第１、第２の基板表面
に液晶分子長軸方向を揃えるための処理を行った後、第
１、第２の基板の周囲を接着剤により封止し、以降は公
知となっている液晶表示装置方法によりセル作製を行っ
た。
の持つ自発分極は一定方向に整えられ、“セルの電界方
向”を持つことになる。その後に第１、第２の基板表面
に液晶分子長軸方向を揃えるための処理を行った後、第
１、第２の基板の周囲を接着剤により封止し、以降は公
知となっている液晶表示装置方法によりセル作製を行っ
た。
次にこのセルを用いた駆動例を第３図に示す。
ON部分では83μsec.巾のパルスを17msec.毎に“セルの
電界方向”とは逆の電界が発生する方向に電圧を印加し
た例であり、画素は明となる。OFF部では信号を外部よ
り加えず、セルの持つ唯一安定な方向性（単安定性）の
ために画素は暗な状態を示す。この際、別の実施例では
“セルの電界方向”と同一方向の電界を発生すべく、ON
信号に対して1/5〜1/4程度の電圧を印加したところ、暗
へ変化する速度を高めることができた。
電界方向”とは逆の電界が発生する方向に電圧を印加し
た例であり、画素は明となる。OFF部では信号を外部よ
り加えず、セルの持つ唯一安定な方向性（単安定性）の
ために画素は暗な状態を示す。この際、別の実施例では
“セルの電界方向”と同一方向の電界を発生すべく、ON
信号に対して1/5〜1/4程度の電圧を印加したところ、暗
へ変化する速度を高めることができた。
『効果』 一定方向に固定された自発分極を有する膜を設けたこと
により、“セルの電界方向”を作ることができ、液晶分
子のヘリカルピッチの長さよりもセル間隔の厚いセルで
も液晶分子の持つラセンをほどくことができ、基板の平
坦度等材料コストの低減につながるマージンを持てるよ
うになった。
により、“セルの電界方向”を作ることができ、液晶分
子のヘリカルピッチの長さよりもセル間隔の厚いセルで
も液晶分子の持つラセンをほどくことができ、基板の平
坦度等材料コストの低減につながるマージンを持てるよ
うになった。
又、“セルの電界方向”を作ることで、液晶分子は唯一
安定な状態（単安定）を持つことができ駆動信号は単一
方向のみの電圧を加えるだけでよく、その結果、駆動IC
の簡略化を図ることができた。
安定な状態（単安定）を持つことができ駆動信号は単一
方向のみの電圧を加えるだけでよく、その結果、駆動IC
の簡略化を図ることができた。
また、このセルは単安定であるため、外部よりの印加電
圧の大きさにより中間階調を得ることができた。
圧の大きさにより中間階調を得ることができた。
第１図は本発明の液晶表示装置の概略と内部の液晶分子
の状態を示す。 第２図は本発明の液晶表示装置の基板の作製方法を示
す。 第３図は本発明の液晶表示装置の駆動時の電気光学効果
の様子を示す。
の状態を示す。 第２図は本発明の液晶表示装置の基板の作製方法を示
す。 第３図は本発明の液晶表示装置の駆動時の電気光学効果
の様子を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審判の合議体 審判長 光田 敦 審判官 丸山 亮 審判官 小原 博生 (56)参考文献 特開 昭61−282882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−155795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−110545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−34694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−153836（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】透光性電極及びリードを設けた絶縁基板上
に強誘電性を示す薄膜を有する第１の基板と、 透光性又は非透光性電極及びリードを設けた絶縁基板上
に、強誘電性を示す薄膜を有する第２の基板によって強
誘電性液晶分子を挟み込み、 前記第１、第２の基板上の強誘電性を示す薄膜は共に、
前記第１、第２の基板に対して垂直、かつ同一方向に向
きが固定された自発分極を持つことにより、唯一安定な
状態である自発分極電界を形成し、 前記第１、第２の基板上に設けた電極及びリードより発
生する電界を加えない時には、前記強誘電性液晶分子の
持つ自発分極の方向は、前記自発分極電界に従い、 前記自発分極電界とは逆の方向に、前記第１、第２の基
板上に設けた電極及びリードより発生する電界を加えた
時には、前記強誘電性液晶分子の持つ自発分極の方向
は、前記自発分極電界に従った前記強誘電性液晶分子の
持つ自発分極の方向とは異なること を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、第１、第
２の基板上の強誘電性を示す薄膜上に、又は該薄膜上に
新たに設けた薄膜上に、液晶分子の長軸を一定方向に揃
えるための配向処理を施したことを特徴とする液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61290099A JPH0792563B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61290099A JPH0792563B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63142328A JPS63142328A (ja) | 1988-06-14 |
| JPH0792563B2 true JPH0792563B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17751778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61290099A Expired - Lifetime JPH0792563B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792563B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW476422U (en) * | 1992-01-29 | 2002-02-11 | Sharp Kk | Liquid crystal display |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5134694A (ja) * | 1974-09-19 | 1976-03-24 | Fujitsu Ltd | Gazochikusekihyojisochi |
| JPS53110545A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-27 | Matsushima Kogyo Kk | Liquid crystal cell |
| JPS54155795A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-08 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electro-optical display unit |
| JPH0731324B2 (ja) * | 1985-01-07 | 1995-04-10 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶電気光学装置 |
| JPS62124525A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPS62153836A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 液晶表示装置 |
-
1986
- 1986-12-04 JP JP61290099A patent/JPH0792563B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63142328A (ja) | 1988-06-14 |
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