JPH0827460B2 - 光学変調素子 - Google Patents
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- JPH0827460B2 JPH0827460B2 JP62017186A JP1718687A JPH0827460B2 JP H0827460 B2 JPH0827460 B2 JP H0827460B2 JP 62017186 A JP62017186 A JP 62017186A JP 1718687 A JP1718687 A JP 1718687A JP H0827460 B2 JPH0827460 B2 JP H0827460B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は表示パネルのための光学変調素子に関し、詳
しくは強誘電性液晶を用いたディスプレイ、シャッタア
レイ等の表示パネルのための階調表示に適した液晶光学
素子に関するものである。
しくは強誘電性液晶を用いたディスプレイ、シャッタア
レイ等の表示パネルのための階調表示に適した液晶光学
素子に関するものである。
［開示の概要］ 本明細書及び図面は、強誘電性液晶を用いた表示パネ
ルのための液晶光学素子において、基板上に形成する電
極の取り出し方向を一本毎とし、外部駆動源との接続部
における配置構成を改善することにより、セルの実装に
伴う困難性を緩和し、より安定した階調表示を可能とす
る技術を開示するものである。
ルのための液晶光学素子において、基板上に形成する電
極の取り出し方向を一本毎とし、外部駆動源との接続部
における配置構成を改善することにより、セルの実装に
伴う困難性を緩和し、より安定した階調表示を可能とす
る技術を開示するものである。
［従来の技術］ 従来より、走査電極群と信号電極群をマトリクス状に
構成し、その電極間に液晶化合物を充填し多数の画素を
形成して、画像或いは情報の表示を行う液晶表示素子は
よく知られている。このような表示素子の駆動法として
は、走査電極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加
し、信号電極群には所定の情報信号をアドレス信号と同
期させて並列的に選択印加する時分割駆動が採用されて
いる。
構成し、その電極間に液晶化合物を充填し多数の画素を
形成して、画像或いは情報の表示を行う液晶表示素子は
よく知られている。このような表示素子の駆動法として
は、走査電極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加
し、信号電極群には所定の情報信号をアドレス信号と同
期させて並列的に選択印加する時分割駆動が採用されて
いる。
これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプ
ライド・フィジックス・レターズ”（“Applied Physic
s Letters"）1971年，18（４）号127〜128頁に記載のM.
シャット（M.Schadt）及びW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）
共著になる“ボルテージ・ディペンダント・オプティカ
ル・アクティビティー・オブ・ア・ツイステッド・ネマ
チック・リキッド・クリスタル”（“Voltage Dependen
t Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Cry
stal"）に示されたTN（twisted nematic）型液晶であっ
た。
ライド・フィジックス・レターズ”（“Applied Physic
s Letters"）1971年，18（４）号127〜128頁に記載のM.
シャット（M.Schadt）及びW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）
共著になる“ボルテージ・ディペンダント・オプティカ
ル・アクティビティー・オブ・ア・ツイステッド・ネマ
チック・リキッド・クリスタル”（“Voltage Dependen
t Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Cry
stal"）に示されたTN（twisted nematic）型液晶であっ
た。
近年は、在来の液晶素子の改善型として、双安定性を
有する液晶素子の使用がクラーク（Clark）及びラガー
ウォール（Lagerwall）の両者により特開昭56−107216
号公報、米国特許第4367924号明細書等で提案されてい
る。双安定性液晶としては、一般に、カイラルスメクチ
ックＣ相（SmC*）又はＨ相（SmH*）を有する強誘電性液
晶が用いられ、これらの状態において、印加された電界
に応答して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状
態とのいずれかをとり、かつ電界が印加されないときは
その状態を維持する性質、即ち安定性を有し、また電界
の変化に対する応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表
示装置等の分野における広い利用が期待されている。
有する液晶素子の使用がクラーク（Clark）及びラガー
ウォール（Lagerwall）の両者により特開昭56−107216
号公報、米国特許第4367924号明細書等で提案されてい
る。双安定性液晶としては、一般に、カイラルスメクチ
ックＣ相（SmC*）又はＨ相（SmH*）を有する強誘電性液
晶が用いられ、これらの状態において、印加された電界
に応答して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状
態とのいずれかをとり、かつ電界が印加されないときは
その状態を維持する性質、即ち安定性を有し、また電界
の変化に対する応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表
示装置等の分野における広い利用が期待されている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記強誘電性液晶において、双安定状
態を利用して表示素子を駆動する場合、第１の光学的安
定状態と第２の光学的安定状態との間は、スイッチング
時に高速で遷移するがめに、２つの安定状態の中間レベ
ルを制御することが難しく、中間調を表現することが困
難であった。これに対して本出願人は、特願昭61−1327
45号等において前記強誘電性液晶等のメモリー性を有す
る光学変調物質を用い、上記問題点を解決した新規な光
学変調素子を提案した。
態を利用して表示素子を駆動する場合、第１の光学的安
定状態と第２の光学的安定状態との間は、スイッチング
時に高速で遷移するがめに、２つの安定状態の中間レベ
ルを制御することが難しく、中間調を表現することが困
難であった。これに対して本出願人は、特願昭61−1327
45号等において前記強誘電性液晶等のメモリー性を有す
る光学変調物質を用い、上記問題点を解決した新規な光
学変調素子を提案した。
上記光学変調素子によれば、高画素容量で、且つ階調
性表示が可能となるが、依然電極数は多く、駆動源から
の配線と基板上の電極引き出し部との接続が煩雑とな
る。また、電極間に流れる電流によるジュール熱の発生
や電位勾配の変化による表示特性のバラツキ等、セルの
実装に関してはまだ改善の余地があった。
性表示が可能となるが、依然電極数は多く、駆動源から
の配線と基板上の電極引き出し部との接続が煩雑とな
る。また、電極間に流れる電流によるジュール熱の発生
や電位勾配の変化による表示特性のバラツキ等、セルの
実装に関してはまだ改善の余地があった。
本発明は上記従来技術に鑑みなされたもので、セルの
実装が容易で、さらに高密度画素の安定した階調性表示
を可能とした光学変調素子を提供することを目的とする
ものである。
実装が容易で、さらに高密度画素の安定した階調性表示
を可能とした光学変調素子を提供することを目的とする
ものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明による光学変調素子は、第１の電極部と第２の
電極部とを設けた一対の基板間に光学変調物質を挟持し
たセル構造の光学変調素子であって、前記第１及び第２
の電極部の少なくとも一方を、高抵抗導電膜（以下、導
電膜という）とこの導電膜上に配列されたストライプ状
の低抵抗電送電極（以下、電送電極という）より構成
し、この電送電極に接続された複数の引き出し部分を一
本置きに交互に取り出し、各々基板上に一体に形成する
と共に、前記引き出し部において、外部の駆動源からの
配線を接続するコネクタを接続したことを特徴とするも
のである。
電極部とを設けた一対の基板間に光学変調物質を挟持し
たセル構造の光学変調素子であって、前記第１及び第２
の電極部の少なくとも一方を、高抵抗導電膜（以下、導
電膜という）とこの導電膜上に配列されたストライプ状
の低抵抗電送電極（以下、電送電極という）より構成
し、この電送電極に接続された複数の引き出し部分を一
本置きに交互に取り出し、各々基板上に一体に形成する
と共に、前記引き出し部において、外部の駆動源からの
配線を接続するコネクタを接続したことを特徴とするも
のである。
本発明で使用される光学変調物質としては、加えられ
る電界に応じて第１の光学的安定状態（例えば明状態を
形成するものとする）と第２の光学的安定状態（例えば
暗状態を形成するものとする）を有する、すなわち電界
に対する少なくとも２つの安定状態を有する物質、特に
このような特質を有する液晶が最適である。
る電界に応じて第１の光学的安定状態（例えば明状態を
形成するものとする）と第２の光学的安定状態（例えば
暗状態を形成するものとする）を有する、すなわち電界
に対する少なくとも２つの安定状態を有する物質、特に
このような特質を有する液晶が最適である。
本発明の光学変調素子で用いることができる双安定性
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメ
クチックＣ相（SmC*相）、Ｈ相（SmH*相）、Ｉ相（SmI*
相）、Ｆ相（SmF*相）やＧ相（SmG*相）の液晶が適して
いる。この強誘電性液晶については、“ル・ジュルナー
ル・ド・フィジイク・レットル（“LE JOURNAL DEPHYSI
QUE LETTRE"）第36巻（Ｌ−69）1975年の「フェロエレ
クトリック・リキッド・クリスタルス」（「Ferroelect
ric Liquid Crystals」）；“アプライド・フィジック
ス・レターズ”（“Applied Physics Letters"）第36
巻，第11号,1980年の「サブミクロ・セカンド・バイス
テイブル・エレクトロオプチック・スイッチング・イン
・リキッド・クリスタルス（「Submicro Second Bistab
le Electrooptic Swtching in Liquid Crystals」）；
“固体物理"1981年，16（141）号，「液晶」等に記載さ
れており、本発明ではこれらに開示された強誘電性液晶
を用いることができる。
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメ
クチックＣ相（SmC*相）、Ｈ相（SmH*相）、Ｉ相（SmI*
相）、Ｆ相（SmF*相）やＧ相（SmG*相）の液晶が適して
いる。この強誘電性液晶については、“ル・ジュルナー
ル・ド・フィジイク・レットル（“LE JOURNAL DEPHYSI
QUE LETTRE"）第36巻（Ｌ−69）1975年の「フェロエレ
クトリック・リキッド・クリスタルス」（「Ferroelect
ric Liquid Crystals」）；“アプライド・フィジック
ス・レターズ”（“Applied Physics Letters"）第36
巻，第11号,1980年の「サブミクロ・セカンド・バイス
テイブル・エレクトロオプチック・スイッチング・イン
・リキッド・クリスタルス（「Submicro Second Bistab
le Electrooptic Swtching in Liquid Crystals」）；
“固体物理"1981年，16（141）号，「液晶」等に記載さ
れており、本発明ではこれらに開示された強誘電性液晶
を用いることができる。
より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶
化合物の例としては、デシロキシベンジリデン−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−ｐ′−アミノ−２−クロ
ロプロピルシンナメート（HOBACPC）および４−ｏ−
（２−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４′−オクチ
ルアニリン（MBRA8）等が挙げられる。
化合物の例としては、デシロキシベンジリデン−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−ｐ′−アミノ−２−クロ
ロプロピルシンナメート（HOBACPC）および４−ｏ−
（２−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４′−オクチ
ルアニリン（MBRA8）等が挙げられる。
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、SmC*、SmH*、SmI*、SmF*、SmG*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。
合物が、SmC*、SmH*、SmI*、SmF*、SmG*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15図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたも
のである。101と101′は、In2O3，SnO2やITO（インジウ
ム−ティン−オキサイド）等の透明電極がコートされた
基板（ガラス板）であり、その間の液晶分子層102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103が液晶分子を表わしてお
り、この液晶分子103は、その分子に直交した方向に双
極子モーメント（Ｐ⊥）104を有している。基板101と10
1′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103のラセン構造がほどけ、双極子モーメント
（Ｐ⊥）104はすべて電界方向に向くよう、液晶分子103
の配向方向を変えることができる。液晶分子103は細長
い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの位置関係に配置した偏光子を置けば、電圧
印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子と
なることは、容易に理解される。さらに液晶セルの厚さ
を充分に薄くした場合（例えば１μ）には、第16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
ん構造はほどけ（非らせん構造）、その双極子モーメン
トＰ又はＰ′は上向き（114）又は下向き（114′）のど
らかの配向状態をとる。このようなセルに第16図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異る電界ＥまたはＥ′を付
与すると、双極子モーメント電界Ｅ又はＥ′の電界ベク
トルに対応して上向き114又は下向き114′と向きを変
え、それに応じて液晶分子は第１の安定状態113（明状
態）か或いは第２の安定状態113′（暗状態）の何れか
一方に配向する。
のである。101と101′は、In2O3，SnO2やITO（インジウ
ム−ティン−オキサイド）等の透明電極がコートされた
基板（ガラス板）であり、その間の液晶分子層102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103が液晶分子を表わしてお
り、この液晶分子103は、その分子に直交した方向に双
極子モーメント（Ｐ⊥）104を有している。基板101と10
1′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103のラセン構造がほどけ、双極子モーメント
（Ｐ⊥）104はすべて電界方向に向くよう、液晶分子103
の配向方向を変えることができる。液晶分子103は細長
い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの位置関係に配置した偏光子を置けば、電圧
印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子と
なることは、容易に理解される。さらに液晶セルの厚さ
を充分に薄くした場合（例えば１μ）には、第16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
ん構造はほどけ（非らせん構造）、その双極子モーメン
トＰ又はＰ′は上向き（114）又は下向き（114′）のど
らかの配向状態をとる。このようなセルに第16図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異る電界ＥまたはＥ′を付
与すると、双極子モーメント電界Ｅ又はＥ′の電界ベク
トルに対応して上向き114又は下向き114′と向きを変
え、それに応じて液晶分子は第１の安定状態113（明状
態）か或いは第２の安定状態113′（暗状態）の何れか
一方に配向する。
この様な強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は２つある。第１に応答速度が極めて速いこ
と、第２に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16図によって説明すると、電界
Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態113に配向す
るが、この状態は電界を切ってもこの第１の安定状態11
3が維持され、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113′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保ち、
それぞれの安定状態でメモリー機能を有している。この
ような応答速度の速さと、双安定性が有効に実現される
には、セルとしては出来るだけ薄い方が好ましく、一般
的には0.5μｍ〜20μｍ、特に１μｍ〜５μｍが適して
いる。この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構
造を有する液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラ
ガバルにより、米国特許第4,367,924号明細書で提案さ
れている。
との利点は２つある。第１に応答速度が極めて速いこ
と、第２に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16図によって説明すると、電界
Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態113に配向す
るが、この状態は電界を切ってもこの第１の安定状態11
3が維持され、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113′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保ち、
それぞれの安定状態でメモリー機能を有している。この
ような応答速度の速さと、双安定性が有効に実現される
には、セルとしては出来るだけ薄い方が好ましく、一般
的には0.5μｍ〜20μｍ、特に１μｍ〜５μｍが適して
いる。この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構
造を有する液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラ
ガバルにより、米国特許第4,367,924号明細書で提案さ
れている。
［作用］ 電送電極は一本毎にそれぞれ異なる方向に延長される
ため、外部駆動源との接続部においては、これと同一基
板上に一体に形成された引き出し部の間隔に余裕をもた
せることができる。これに伴い、引き出し部に接続され
るコネクタ導線部はその巾を大きくとることができるの
で、接続時に基板とコネクタとの間に多少の位置ズレを
生じても、寸法差はコネクタ導線部内で十分に吸収され
るため、所定の電送電極との接続を、簡単、且つ確実に
行なうことができ、実装面での困難性が緩和される。ま
た、コネクタ導線部相互間及び電送電極とコネクタ導線
部間に抵抗膜が存在しないため、コネクタ導線部間にお
いてジュール熱の発生が防止されると共に、電送電極間
における電位勾配の変化が防止されるため、表示特性の
バラツキが解消され、安定した階調表示を実現すること
ができる。
ため、外部駆動源との接続部においては、これと同一基
板上に一体に形成された引き出し部の間隔に余裕をもた
せることができる。これに伴い、引き出し部に接続され
るコネクタ導線部はその巾を大きくとることができるの
で、接続時に基板とコネクタとの間に多少の位置ズレを
生じても、寸法差はコネクタ導線部内で十分に吸収され
るため、所定の電送電極との接続を、簡単、且つ確実に
行なうことができ、実装面での困難性が緩和される。ま
た、コネクタ導線部相互間及び電送電極とコネクタ導線
部間に抵抗膜が存在しないため、コネクタ導線部間にお
いてジュール熱の発生が防止されると共に、電送電極間
における電位勾配の変化が防止されるため、表示特性の
バラツキが解消され、安定した階調表示を実現すること
ができる。
［実施例］ 第３図は、本発明による光学変調素子の一実施例を示
すもので、液晶光学素子の基板の斜視図である。
すもので、液晶光学素子の基板の斜視図である。
第３図において、１は一方の基板で、２はその基板１
上に積層されている導電膜である。３は低抵抗の金属フ
ィルムから成る電送電極で、前記導電膜２上に等間隔で
平行に並んで積層されている。又、基板１に対して、他
方の基板（図示せず）が対向していて、この他方の基板
上に、対向導電膜（又は対向電極）４が前記電送電極３
と交差配置され、その交差部分に画素領域Ａが形成され
ている。導電膜２と対向導電膜４との間には、前記光学
変調物質がサンドイッチされている。
上に積層されている導電膜である。３は低抵抗の金属フ
ィルムから成る電送電極で、前記導電膜２上に等間隔で
平行に並んで積層されている。又、基板１に対して、他
方の基板（図示せず）が対向していて、この他方の基板
上に、対向導電膜（又は対向電極）４が前記電送電極３
と交差配置され、その交差部分に画素領域Ａが形成され
ている。導電膜２と対向導電膜４との間には、前記光学
変調物質がサンドイッチされている。
上記のように構成された液晶光学素子では、電送電極
３に印加された信号電圧により導電膜２の面内に電位勾
配を付与することによって、対向電極４との間の電界に
電位差勾配を生じさせる。
３に印加された信号電圧により導電膜２の面内に電位勾
配を付与することによって、対向電極４との間の電界に
電位差勾配を生じさせる。
この際、電送電極3a及び3cを基準電位点VE（例えば０
ボルト）に接続し、別な電送電極3bに所定の信号電圧Va
を印加すると、第４図（ａ）に示すように、電送電極3a
及び3b間、3b及び3c間の導電膜２の面内の長さ方向L1と
L2とにVaの電位勾配を付与することができる。このとき
強誘電性液晶の反転閾値電圧VthをVaとして、対向電極
４に−Vbを印加すると、第４図（ｂ）に示すように導電
膜２の面内の長さ方向m1，m2に対応する強誘電性液晶に
反転閾値電圧Vth以上の電位差Va＋Vbが印加されること
になり、かかるm1，m2に対応した領域が例えば明状態か
ら暗状態に反転することができる。
ボルト）に接続し、別な電送電極3bに所定の信号電圧Va
を印加すると、第４図（ａ）に示すように、電送電極3a
及び3b間、3b及び3c間の導電膜２の面内の長さ方向L1と
L2とにVaの電位勾配を付与することができる。このとき
強誘電性液晶の反転閾値電圧VthをVaとして、対向電極
４に−Vbを印加すると、第４図（ｂ）に示すように導電
膜２の面内の長さ方向m1，m2に対応する強誘電性液晶に
反転閾値電圧Vth以上の電位差Va＋Vbが印加されること
になり、かかるm1，m2に対応した領域が例えば明状態か
ら暗状態に反転することができる。
従って、本発明では、画素毎に階調に応じた値でVbを
印加することにより階調性を表現することがでかる。こ
の際に、対向電極４に印加する電圧信号−Vbを階調情報
に応じてその電圧値を変調させてもよく、又階調情報に
応じそのパルス幅を変調させてもよく、もしくはそのパ
ルス数を変調することによっても階調性を制御すること
ができる。
印加することにより階調性を表現することがでかる。こ
の際に、対向電極４に印加する電圧信号−Vbを階調情報
に応じてその電圧値を変調させてもよく、又階調情報に
応じそのパルス幅を変調させてもよく、もしくはそのパ
ルス数を変調することによっても階調性を制御すること
ができる。
次に上記液晶光学素子の具体的構成例を第３図を用い
て説明する。
て説明する。
図においてガラス板より成る基板１上にスパッタリン
グ法によって約2000Å厚の透明導電膜であるSnO2（酸化
錫）膜を形成し、導電膜２とする。次いで1000Å厚でAl
（アルミニウム）を前述のSnO2膜上にマスクをかけて真
空蒸着する。なお、SnO2膜上にAlを真空蒸着し、Alをパ
ターニングすることによっても簡単に前記した複数の電
送電極３を得ることができる。この際、たとえば前記電
送電極の間隔を230μｍ、電極巾を20μｍとすることが
できる。前述した方法を用いることによって、SnO2膜の
微細エッチング工程、さらにはITO膜等の導電膜の微細
エッチング工程を省くことができる。また、必要に応じ
てエッチング法によってもSnO2膜やITO膜の微細なパタ
ーンを形成することができる。例えば、亜鉛粉末に水を
加えてペースト状にしたもの、あるいは場合によっては
希塩酸を加えたものによりSnO2膜をエッチングする方
法、あるいは更に微細なエッチングを行なうための方法
としてBF3（三フッ化ほう素）プラズマをSnO2と反応さ
せることにらりSnO2を分解し、これによってSnO2膜の微
細パターンを形成する方法などを用いることができる。
グ法によって約2000Å厚の透明導電膜であるSnO2（酸化
錫）膜を形成し、導電膜２とする。次いで1000Å厚でAl
（アルミニウム）を前述のSnO2膜上にマスクをかけて真
空蒸着する。なお、SnO2膜上にAlを真空蒸着し、Alをパ
ターニングすることによっても簡単に前記した複数の電
送電極３を得ることができる。この際、たとえば前記電
送電極の間隔を230μｍ、電極巾を20μｍとすることが
できる。前述した方法を用いることによって、SnO2膜の
微細エッチング工程、さらにはITO膜等の導電膜の微細
エッチング工程を省くことができる。また、必要に応じ
てエッチング法によってもSnO2膜やITO膜の微細なパタ
ーンを形成することができる。例えば、亜鉛粉末に水を
加えてペースト状にしたもの、あるいは場合によっては
希塩酸を加えたものによりSnO2膜をエッチングする方
法、あるいは更に微細なエッチングを行なうための方法
としてBF3（三フッ化ほう素）プラズマをSnO2と反応さ
せることにらりSnO2を分解し、これによってSnO2膜の微
細パターンを形成する方法などを用いることができる。
一方、対向基板には、スパッタリング法によりITO膜
を対向電極４として設ける。
を対向電極４として設ける。
このようにして作製された２つの基板のそれぞれの表
面に、液晶配向膜として約500Åのポリビニルアルコー
ル層を形成し、ラビング処理を施した。
面に、液晶配向膜として約500Åのポリビニルアルコー
ル層を形成し、ラビング処理を施した。
また、高抵抗部分と低抵抗部分を交互に形成する他の
方法として、基板１上に前記のAlを500〜1000Å厚でマ
スクをかけてストライプ状に真空蒸着するか、あるいは
Alを真空蒸着した後にパターニングし、次いでスパッタ
リング法によって、基板１上での厚みが約3000Åとなる
様に全面にSnO2を形成する方法なども用いることができ
る。
方法として、基板１上に前記のAlを500〜1000Å厚でマ
スクをかけてストライプ状に真空蒸着するか、あるいは
Alを真空蒸着した後にパターニングし、次いでスパッタ
リング法によって、基板１上での厚みが約3000Åとなる
様に全面にSnO2を形成する方法なども用いることができ
る。
さらに、別の方法としては、基板１上に前記SnO2膜を
均一に設けた後、たとえばマスクをかけてAl等の金属を
ストライプ状に真空蒸着後、熱拡散によりバーピングす
るか、あるいはプラズマを応用してドーピングすること
等で低抵抗部分を形成することができる。なお、ドーピ
ング後、表面を平滑にするために研磨したり前記金属部
分をエッチングしても良い。
均一に設けた後、たとえばマスクをかけてAl等の金属を
ストライプ状に真空蒸着後、熱拡散によりバーピングす
るか、あるいはプラズマを応用してドーピングすること
等で低抵抗部分を形成することができる。なお、ドーピ
ング後、表面を平滑にするために研磨したり前記金属部
分をエッチングしても良い。
上記方法やその他の方法で前記低抵抗部分と高抵抗部
分を交互に形成した後、前述の様に対向基板を設け、さ
らに配向膜を設けたのちラビング処理等を行なう。
分を交互に形成した後、前述の様に対向基板を設け、さ
らに配向膜を設けたのちラビング処理等を行なう。
本発明の好ましい具体例としては、導電膜２のシート
抵抗を好ましくは104Ω／□〜107Ω／□台、許容範囲と
して103Ω／□〜109Ω／□台とすることである。このよ
うな抵抗を形成するものとしては前記のSnO2を酸素気流
を含んだアルゴン気中でスパッタしたもの等が用いられ
る。かかるアルゴン気中でスパッタする方法は、例えば
ディー・ビー・フラシャー（D.B.Fraser）とエッチ・デ
ィー・クック（H.D.Cook）共著“ジャーナル・オブ・ザ
・エレクトロケミカル・ソサイエティー・ソリッド−ス
テート・サイエンス・オンド・テクノロジー”（“Jour
nal of the Electrochemical Society Solid−State Sc
ience and Technology"）第119巻，第10号（1972年発
行）の“ハイリー・コンダクティブ・トランスペアレン
ト・フィルムズ・オブ・スパッタード・In2−xSnxO3−
y"（“Highly Conductive Transparent Films of Sputt
ered In2−xSnxO3−y"）に記載されている。
抵抗を好ましくは104Ω／□〜107Ω／□台、許容範囲と
して103Ω／□〜109Ω／□台とすることである。このよ
うな抵抗を形成するものとしては前記のSnO2を酸素気流
を含んだアルゴン気中でスパッタしたもの等が用いられ
る。かかるアルゴン気中でスパッタする方法は、例えば
ディー・ビー・フラシャー（D.B.Fraser）とエッチ・デ
ィー・クック（H.D.Cook）共著“ジャーナル・オブ・ザ
・エレクトロケミカル・ソサイエティー・ソリッド−ス
テート・サイエンス・オンド・テクノロジー”（“Jour
nal of the Electrochemical Society Solid−State Sc
ience and Technology"）第119巻，第10号（1972年発
行）の“ハイリー・コンダクティブ・トランスペアレン
ト・フィルムズ・オブ・スパッタード・In2−xSnxO3−
y"（“Highly Conductive Transparent Films of Sputt
ered In2−xSnxO3−y"）に記載されている。
上記した様に前記導電膜２の抵抗を調整することによ
り、階調性の表現が極めて広範の光学変調物質に適用可
能となる他、上記の方法で電位勾配をつける場合におい
ての電力消費を少なくすることが出来る。
り、階調性の表現が極めて広範の光学変調物質に適用可
能となる他、上記の方法で電位勾配をつける場合におい
ての電力消費を少なくすることが出来る。
上記条件はまず第１に階調表現を行なうための電位勾
配形成時において、上記表示用電極において、流れる電
流による発熱を制限する。すなわちガラス基板等への放
熱を無視した場合の前記電極の上昇温度は単純な理論計
算で次の様になる。
配形成時において、上記表示用電極において、流れる電
流による発熱を制限する。すなわちガラス基板等への放
熱を無視した場合の前記電極の上昇温度は単純な理論計
算で次の様になる。
V:前記Va−前記VE （電送電極間の電位差） R:電送電極間の抵抗 t:前記Ｖの印加時間 C:導電膜（電送電極間）の熱容量 v:電送電極間の電極体積 ここで１画素に注目し、Ｖとして例えば10V、ｔとし
て100μsec、Ｃとして２〜3J/cm3・Ｋ、またｖとして前
記例示した230μｍ×230μｍ×30000Åを代入した場
合、ΔＴ＝250000/R（Ｋ）程度となる。ここで上記のガ
ラス基板等への放熱を考慮しても、たとえばＲ（ここで
はシート抵抗がそのまま使える）が数Ω〜数十Ωであっ
た場合、温度上昇は相当大きなものとなり、この温度上
昇が隣接する光学変調物質の性質によっては光学的ある
いは物性的特性に悪影響を及ぼす可能性がある。特に、
電圧が大きくなったり、画素の書き込み時間が長くなっ
たり、あるいは書き込み時間が短くなったとしても、逆
に画素の面積がより小さくなったりした場合には影響は
更に大きくなる。更に前記Ｖが10Vの場合、一例として
Ｒが100Ωであるば１画素当り1Wの消費電力となり、た
とえば後述する様にこのような画素をマトリクスに多数
構成した場合、たとえば1000画素分の階調を１度与える
場合、1kWという大きなものとなってしまう。この場
合、上記を考慮し、特に表示用電極のシート抵抗を103
Ω／□以上とすることで、問題点を解決することができ
る。さらにこのような温度による影響を軽減し、光学変
調物質の選択を広範にし、また書き込み時間、画素面積
の小型化を円滑に行なうためシート抵抗を104Ω／□以
上とすることが好ましい。
て100μsec、Ｃとして２〜3J/cm3・Ｋ、またｖとして前
記例示した230μｍ×230μｍ×30000Åを代入した場
合、ΔＴ＝250000/R（Ｋ）程度となる。ここで上記のガ
ラス基板等への放熱を考慮しても、たとえばＲ（ここで
はシート抵抗がそのまま使える）が数Ω〜数十Ωであっ
た場合、温度上昇は相当大きなものとなり、この温度上
昇が隣接する光学変調物質の性質によっては光学的ある
いは物性的特性に悪影響を及ぼす可能性がある。特に、
電圧が大きくなったり、画素の書き込み時間が長くなっ
たり、あるいは書き込み時間が短くなったとしても、逆
に画素の面積がより小さくなったりした場合には影響は
更に大きくなる。更に前記Ｖが10Vの場合、一例として
Ｒが100Ωであるば１画素当り1Wの消費電力となり、た
とえば後述する様にこのような画素をマトリクスに多数
構成した場合、たとえば1000画素分の階調を１度与える
場合、1kWという大きなものとなってしまう。この場
合、上記を考慮し、特に表示用電極のシート抵抗を103
Ω／□以上とすることで、問題点を解決することができ
る。さらにこのような温度による影響を軽減し、光学変
調物質の選択を広範にし、また書き込み時間、画素面積
の小型化を円滑に行なうためシート抵抗を104Ω／□以
上とすることが好ましい。
さらに上記の抵抗値に上限を与えるとすれば、好まし
くは109Ω／□台以下、特に好ましくは107Ω／□台以下
とすることである。この理由は以下の様に考える。すな
わち使用する光学変調物質の誘電率を前記強誘電液晶の
典型として５程度、または層厚を１μｍ、画素面積を23
0μｍの平方とした場合、上記液晶層の１画素当りの容
量は2.5pF（2.5×10-12Ｆ）程度となる。ここで上記液
晶を例として100μsecの駆動を必要とする場合、前記階
調を出す電位差が充分液晶層に作用するためには、前記
導電膜の抵抗Ｒ液晶層のＣから成るCRの大きさが前記10
0μsecより充分小さい法が良いからである。すなわち前
記数値を典型として利用すれば、Ｒ＝107Ω／□の場合
2.5×10-5（25μ）sec程度となり、これ以下であれば最
適とすることが出来る。しかしながら、駆動をもっと遅
くする場合（たとえば1msec〜10msec）、あるいは液晶
層厚を厚くすることによりこの容量が小さくなった場合
には109Ω／□台程度、あるいはこれ以上であってもよ
い。
くは109Ω／□台以下、特に好ましくは107Ω／□台以下
とすることである。この理由は以下の様に考える。すな
わち使用する光学変調物質の誘電率を前記強誘電液晶の
典型として５程度、または層厚を１μｍ、画素面積を23
0μｍの平方とした場合、上記液晶層の１画素当りの容
量は2.5pF（2.5×10-12Ｆ）程度となる。ここで上記液
晶を例として100μsecの駆動を必要とする場合、前記階
調を出す電位差が充分液晶層に作用するためには、前記
導電膜の抵抗Ｒ液晶層のＣから成るCRの大きさが前記10
0μsecより充分小さい法が良いからである。すなわち前
記数値を典型として利用すれば、Ｒ＝107Ω／□の場合
2.5×10-5（25μ）sec程度となり、これ以下であれば最
適とすることが出来る。しかしながら、駆動をもっと遅
くする場合（たとえば1msec〜10msec）、あるいは液晶
層厚を厚くすることによりこの容量が小さくなった場合
には109Ω／□台程度、あるいはこれ以上であってもよ
い。
第１図は、基板上におる電極構成を示すもので、
（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。第１図
（ａ），（ｂ）において、電送電極３は前述したように
導電膜２上に等間隔で平行に並んで配置されていて、抵
抗膜範囲５を形成している。電送電極３の端部は図に示
すように一本置きに交互に延長され、引き出し電極より
なる引き出し部６と接続されている。引き出し部６は、
電送電極３と同一の基板上に一体に形成されたもので、
この引き出し部６にはさらに外部の駆動源からの配線を
接続するためのコネクタ７が接続されている。コネクタ
７は、引き出し部６との導通を得るためのコネクタ導線
部８を有し、ケーブル９により信号電圧が印加されるよ
うに構成されている。
（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。第１図
（ａ），（ｂ）において、電送電極３は前述したように
導電膜２上に等間隔で平行に並んで配置されていて、抵
抗膜範囲５を形成している。電送電極３の端部は図に示
すように一本置きに交互に延長され、引き出し電極より
なる引き出し部６と接続されている。引き出し部６は、
電送電極３と同一の基板上に一体に形成されたもので、
この引き出し部６にはさらに外部の駆動源からの配線を
接続するためのコネクタ７が接続されている。コネクタ
７は、引き出し部６との導通を得るためのコネクタ導線
部８を有し、ケーブル９により信号電圧が印加されるよ
うに構成されている。
以下、第２図と共に上記構成による作用を説明する。
第２図は、第１図（ａ）に示す基板端部の拡大図であ
る。本発明によれば、コネクタ７のコネクタ導線部８の
幅を大きくすることができるため、基板１にコネクタ７
を実装する上での困難性が大きく緩和される。すなわ
ち、本発明によれば互いに隣りあったコネクタ導線部8a
と8bとの隙間ｂに抵抗膜が存在せず、間隔ｂは前記電送
電極３相互の間隔ａに比較して小さくなる。例えば、間
隔ｂに前記導電膜２が存在すると、コネクタ導線部8a,8
b間に電流が流れジュール熱が発生し易くなり、また間
隔ａで示される電送電極間の電位勾配の値が小さくなる
などの不都合を生ずるが、上記構成によれば、ジュール
熱の発生や電位勾配の変化を防止することができる。特
に、素子全体を小型化し、コネクタ７を光学変調部に近
接させた場合でも、第２図に示す間隔Ｃに電流が流れな
いため、同様の効果を得ることができる。
第２図は、第１図（ａ）に示す基板端部の拡大図であ
る。本発明によれば、コネクタ７のコネクタ導線部８の
幅を大きくすることができるため、基板１にコネクタ７
を実装する上での困難性が大きく緩和される。すなわ
ち、本発明によれば互いに隣りあったコネクタ導線部8a
と8bとの隙間ｂに抵抗膜が存在せず、間隔ｂは前記電送
電極３相互の間隔ａに比較して小さくなる。例えば、間
隔ｂに前記導電膜２が存在すると、コネクタ導線部8a,8
b間に電流が流れジュール熱が発生し易くなり、また間
隔ａで示される電送電極間の電位勾配の値が小さくなる
などの不都合を生ずるが、上記構成によれば、ジュール
熱の発生や電位勾配の変化を防止することができる。特
に、素子全体を小型化し、コネクタ７を光学変調部に近
接させた場合でも、第２図に示す間隔Ｃに電流が流れな
いため、同様の効果を得ることができる。
また、コネクタ７の基板１への接続時に多少のズレを
生じても、コネクタ導線部８が充分に広幅をもつため、
所定の電送電極との接続を確実に得ることができ、実装
作業能率の向上を計ることが可能となる。
生じても、コネクタ導線部８が充分に広幅をもつため、
所定の電送電極との接続を確実に得ることができ、実装
作業能率の向上を計ることが可能となる。
第２図に示す導電膜２を基板１上にスパッタリング等
で形成する場合には、基板１の両端部にコネクタ７の接
続領域をマスクすることにより、比較的簡単に行うこと
ができる。
で形成する場合には、基板１の両端部にコネクタ７の接
続領域をマスクすることにより、比較的簡単に行うこと
ができる。
上記説明により前記階調を付与するにあたり、最適な
条件を提供したが、前記した電送電極は充分に電源接続
端部からの電圧を前記表示用電極に伝え得るものであれ
ば良く、充分低抵抗、一例として１Ω／□前後またはこ
れ以下のものが使用される。また、前記対向電極４とし
ては一例として、約20Ω／□のITO等が前記した様に用
いられる。
条件を提供したが、前記した電送電極は充分に電源接続
端部からの電圧を前記表示用電極に伝え得るものであれ
ば良く、充分低抵抗、一例として１Ω／□前後またはこ
れ以下のものが使用される。また、前記対向電極４とし
ては一例として、約20Ω／□のITO等が前記した様に用
いられる。
以上において示した２つの基板を対向させ間隔が約１
μｍとなるよう調節し、強誘電性液晶（ｐ−η−オクチ
ルオキシ安息香酸−ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）
フェニルエステルとｐ−η−ノニルオキシ安息香酸−
ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）フェニルエステルを
主成分とした液晶組成物）を注入した。表示用導電膜32
と対向電極34が重なる部分画素Ａの形状は、230μｍ×2
30μｍとした。但しここで画素Ａの幅は とした。
μｍとなるよう調節し、強誘電性液晶（ｐ−η−オクチ
ルオキシ安息香酸−ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）
フェニルエステルとｐ−η−ノニルオキシ安息香酸−
ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）フェニルエステルを
主成分とした液晶組成物）を注入した。表示用導電膜32
と対向電極34が重なる部分画素Ａの形状は、230μｍ×2
30μｍとした。但しここで画素Ａの幅は とした。
このようにして形成した液晶セルの両側に、偏光板を
クロスニコルにして配設して液晶光学素子を得た。
クロスニコルにして配設して液晶光学素子を得た。
第５図は電気信号の印加方法を示した模式図であっ
て、基板１上に導電膜２が形成され、更にその上に電送
電極３が配置されていて、対向基板10に対向導電膜４が
形成され、２つの基板間に強誘電性液晶９を挟持してい
る。対向導電膜４は第１の駆動回路11に接続され、表示
用導電膜２は第２の駆動回路12に接続されている。
て、基板１上に導電膜２が形成され、更にその上に電送
電極３が配置されていて、対向基板10に対向導電膜４が
形成され、２つの基板間に強誘電性液晶９を挟持してい
る。対向導電膜４は第１の駆動回路11に接続され、表示
用導電膜２は第２の駆動回路12に接続されている。
第６図は第５図の駆動回路11で発生するシグナル
（ａ）の波形を表し、第７図は第５図の駆動回路12で発
生するシグナル（ｂ）の波形を表わしている。
（ａ）の波形を表し、第７図は第５図の駆動回路12で発
生するシグナル（ｂ）の波形を表わしている。
さてシグナル（ｂ）として、電送電極3a,3b,3cに−12
Vの200μsecパルスを、またシグナル（ａ）として対向
電極に8Vの200μsecパルスをあらかじめ同期して与える
（これを消去パルスと呼ぶ）消去ステップを設けると、
液晶は第１の安定状態にスイッチングされ、画素Ａ（第
３図参照）全体が明状態となる（このようにクロス偏光
板を配置した）。
Vの200μsecパルスを、またシグナル（ａ）として対向
電極に8Vの200μsecパルスをあらかじめ同期して与える
（これを消去パルスと呼ぶ）消去ステップを設けると、
液晶は第１の安定状態にスイッチングされ、画素Ａ（第
３図参照）全体が明状態となる（このようにクロス偏光
板を配置した）。
なお、ここで使用する液晶の反転閾値を説明の便宜上
±15V〜±16Vとする。
±15V〜±16Vとする。
この状態より、シグナル（ｂ）として電送電極3bに印
加した第６図のパルスに同期させて、第７図（ａ）〜
（ｅ）に示される様な種々のパルスを対向電極４に与え
たときの画素Ａの光学的状態を第８図に示す。
加した第６図のパルスに同期させて、第７図（ａ）〜
（ｅ）に示される様な種々のパルスを対向電極４に与え
たときの画素Ａの光学的状態を第８図に示す。
このとき電送電極3aおよび3cは基準電位（ここでは
０）とする。パルス印加電圧−2V（第７図（ａ）参照）
では明状態81からの変化は全く生じない（第８図（ａ）
参照）が、パルス電圧−4V（第７図（ｂ）参照）では電
送電極3bの極く近傍の液晶がその閾値を越える電界のた
めに暗状態82へスイッチングする（第８図（ｂ）参
照）。さらに印加電圧を−6V（第７図（ｃ））、−8V
（第７図（ｄ））と大きくした場合には、反転の閾値を
越える範囲が広がるため、暗状態82の領域は図示の如く
広くなり（第８図（ｃ）として代表例示）、印加電圧−
10V（第７図（ｅ））で画素Ａ全体が暗状態にスイッチ
ングされる（第８図（ｄ）参照）。このようにして階調
性のある画像を形成することができる。
０）とする。パルス印加電圧−2V（第７図（ａ）参照）
では明状態81からの変化は全く生じない（第８図（ａ）
参照）が、パルス電圧−4V（第７図（ｂ）参照）では電
送電極3bの極く近傍の液晶がその閾値を越える電界のた
めに暗状態82へスイッチングする（第８図（ｂ）参
照）。さらに印加電圧を−6V（第７図（ｃ））、−8V
（第７図（ｄ））と大きくした場合には、反転の閾値を
越える範囲が広がるため、暗状態82の領域は図示の如く
広くなり（第８図（ｃ）として代表例示）、印加電圧−
10V（第７図（ｅ））で画素Ａ全体が暗状態にスイッチ
ングされる（第８図（ｄ）参照）。このようにして階調
性のある画像を形成することができる。
また、第９図（ａ）〜（ｅ）に示されるような種々の
パルス幅の異なるシグナル（）と、第10図に示されるよ
うな三角波であるシグナル（ａ）を同期して与えたとき
でも、前記に第８図に図示した光学的状態変化を示すこ
とができる。この際、第10図に示すシグナルを電送電極
3bに印加し、このシグナルと同期して第９図（ａ）〜
（ｅ）に示すパルスを階調に応じて対向電極４に印加す
ることによって階調性を表現することができる。
パルス幅の異なるシグナル（）と、第10図に示されるよ
うな三角波であるシグナル（ａ）を同期して与えたとき
でも、前記に第８図に図示した光学的状態変化を示すこ
とができる。この際、第10図に示すシグナルを電送電極
3bに印加し、このシグナルと同期して第９図（ａ）〜
（ｅ）に示すパルスを階調に応じて対向電極４に印加す
ることによって階調性を表現することができる。
また上記は第11図（ａ）〜（ｅ）に示される様な種々
のタイミングの異なるシグナル（ｂ）と、第10図に示さ
れるような三角波であるシグナル（ａ）を同期して与え
たときでも同様であることが容易に理解できるであろ
う。
のタイミングの異なるシグナル（ｂ）と、第10図に示さ
れるような三角波であるシグナル（ａ）を同期して与え
たときでも同様であることが容易に理解できるであろ
う。
又、本発明では前述の例で使用したアルミニウム（A
l）の電送電極３の他に銀、銅、金、クロムなどの金
属、または低抵抗ITO等の透明電極を電送電極３として
使用することができ、好ましくはそのシート抵抗を102
Ω／□以下とすることができる。かかる電極のシート抵
抗は導電膜の膜厚を調節することによって適当な値に設
計することができる。
l）の電送電極３の他に銀、銅、金、クロムなどの金
属、または低抵抗ITO等の透明電極を電送電極３として
使用することができ、好ましくはそのシート抵抗を102
Ω／□以下とすることができる。かかる電極のシート抵
抗は導電膜の膜厚を調節することによって適当な値に設
計することができる。
上記実施例においては階調をもたせる方法を示した
が、たとえば信号のレベルを特に２値だけ選ぶことによ
って当然階調を出さない２値の表現も行うことができ
る。
が、たとえば信号のレベルを特に２値だけ選ぶことによ
って当然階調を出さない２値の表現も行うことができ
る。
このような場合の信号としては第７図（ｅ）と第９図
（ｅ）に示す信号を反転させる信号とすることができ
る。
（ｅ）に示す信号を反転させる信号とすることができ
る。
第12図は、本発明による光学変調素子をマトリクス駆
動に適用した際の具体例を表わしている。
動に適用した際の具体例を表わしている。
第12図に示す表示パネルは、ガラス基板21の上に導電
膜22が配置され、さらに導電膜22の上には低抵抗の電送
電極23（23a,23b,23c,23d）が配線されている。基板21
と対向する対向基板（図示せず）には、ストライプ状の
導電膜からなる対向電極24（24a,24b）が配置され、前
述の導電膜22と対向電極24との間に強誘電性液晶が配置
される。
膜22が配置され、さらに導電膜22の上には低抵抗の電送
電極23（23a,23b,23c,23d）が配線されている。基板21
と対向する対向基板（図示せず）には、ストライプ状の
導電膜からなる対向電極24（24a,24b）が配置され、前
述の導電膜22と対向電極24との間に強誘電性液晶が配置
される。
上記素子の駆動法としては、書込みに先立って、たと
えば全ての電送電極23を同電位にしてストライプ状導電
膜との間に一様な電界を印加することにより導電膜22と
ストライプ状対向電極24との交差部で形成される画素の
全部又は所定部を一時に明状態か暗状態のうちの何れか
一方の状態とするか、または書込みライン毎に書き込み
に先立ってライン上の画素の全部又は所定部を明状態か
暗状態のうちの何れか一方の状態とした後に、電送電極
23（23a,23b,23c,23d）毎に第６図または第10図に示す
パルスを走査信号として順次印加する。
えば全ての電送電極23を同電位にしてストライプ状導電
膜との間に一様な電界を印加することにより導電膜22と
ストライプ状対向電極24との交差部で形成される画素の
全部又は所定部を一時に明状態か暗状態のうちの何れか
一方の状態とするか、または書込みライン毎に書き込み
に先立ってライン上の画素の全部又は所定部を明状態か
暗状態のうちの何れか一方の状態とした後に、電送電極
23（23a,23b,23c,23d）毎に第６図または第10図に示す
パルスを走査信号として順次印加する。
また走査信号の印加されていない電送電極は基準電位
点（例えば０ボルト）に接続することによって、導電膜
に順次隣りの電送電極23との間での電位勾配を付与する
ことができる。この際、走査選択信号は、強誘電性液晶
の反転閾値電圧と等しいか、これより若干小さめの電圧
のパルスとすることが好ましい。
点（例えば０ボルト）に接続することによって、導電膜
に順次隣りの電送電極23との間での電位勾配を付与する
ことができる。この際、走査選択信号は、強誘電性液晶
の反転閾値電圧と等しいか、これより若干小さめの電圧
のパルスとすることが好ましい。
一方、複数のストライプ状対向電極には、各電極毎に
電送電極23に印加した走査選択信号と同期させて、第７
図（ａ）〜（ｅ）または第９図（ａ）〜（ｅ）に示す様
な階調情報に応じた電圧信号を印加することによって、
走査線上の画素を階調に応じて書込みを行なうことがで
きる。従って、上述の書込みを線順次書込みを行なうこ
とによって、第13図に示すように階調性をもつ一画面を
形成することができる。
電送電極23に印加した走査選択信号と同期させて、第７
図（ａ）〜（ｅ）または第９図（ａ）〜（ｅ）に示す様
な階調情報に応じた電圧信号を印加することによって、
走査線上の画素を階調に応じて書込みを行なうことがで
きる。従って、上述の書込みを線順次書込みを行なうこ
とによって、第13図に示すように階調性をもつ一画面を
形成することができる。
ここで、前記の走査信号は、たとえば最初に端子の奇
数番目S1，S3，S5，・・・S2n-1に順次印加し、次に端
子の偶数番目S2，S4，S6，・・・S2nに順次印加するよ
うにしてもいい。
数番目S1，S3，S5，・・・S2n-1に順次印加し、次に端
子の偶数番目S2，S4，S6，・・・S2nに順次印加するよ
うにしてもいい。
さらに、以上までの説明においては前記基準電位点を
主に０電位としたが、基準電位点の電位をもち上げてや
ってもよい。この時、Va−VEの値が小さくなるため階調
のための電位勾配は緩かになるが、情報信号に印加する
電位点の絶対値を小さくすることができる。また、逆に
基準電位点の電位を下げてやることでVa−VEの値を大き
くして階調の幅を広げることもできる。
主に０電位としたが、基準電位点の電位をもち上げてや
ってもよい。この時、Va−VEの値が小さくなるため階調
のための電位勾配は緩かになるが、情報信号に印加する
電位点の絶対値を小さくすることができる。また、逆に
基準電位点の電位を下げてやることでVa−VEの値を大き
くして階調の幅を広げることもできる。
本発明による光学変調素子においては、前述のストラ
イプ状の対向電極24に順次走査信号を印加し、この走査
信号と同期させて奇数番目（または偶数番目）の電送電
極に階調信号を印加し、偶数番目（または奇数番目）の
電送電極を基準電位点に接続した後、次に、偶数番目
（または奇数番目）の電送電極に階調信号を印加し、奇
数番目（または偶数番目）の電送電極を基準電位点に接
続することによって全画素にわたり階調駆動が行なえ
る。
イプ状の対向電極24に順次走査信号を印加し、この走査
信号と同期させて奇数番目（または偶数番目）の電送電
極に階調信号を印加し、偶数番目（または奇数番目）の
電送電極を基準電位点に接続した後、次に、偶数番目
（または奇数番目）の電送電極に階調信号を印加し、奇
数番目（または偶数番目）の電送電極を基準電位点に接
続することによって全画素にわたり階調駆動が行なえ
る。
この場合、電送電極側に情報信号を与え、たとえば10
00画素×1000画素の画面を駆動するとしたら、この電送
電極間の表示用電極で消費する電力は1000画素分×選択
画素数となるため、表示用電極に適切な抵抗条件を与え
ることが必要である。従って、最も好ましくは前記電送
電極側に走査信号を与える駆動法が適している。
00画素×1000画素の画面を駆動するとしたら、この電送
電極間の表示用電極で消費する電力は1000画素分×選択
画素数となるため、表示用電極に適切な抵抗条件を与え
ることが必要である。従って、最も好ましくは前記電送
電極側に走査信号を与える駆動法が適している。
第14図は、本発明の他の実施例を表わしたものであ
る。第14図で示す液晶光学素子は、導電膜31が一方の基
板上に設けられ、この導電膜31と交差させて配置した複
数の導電膜32が強誘電性液晶を介して他方の基板上に設
けられている。さらに、前述の導電膜31と32上には複数
の低抵抗の電送電極33と34とが配線されている。
る。第14図で示す液晶光学素子は、導電膜31が一方の基
板上に設けられ、この導電膜31と交差させて配置した複
数の導電膜32が強誘電性液晶を介して他方の基板上に設
けられている。さらに、前述の導電膜31と32上には複数
の低抵抗の電送電極33と34とが配線されている。
この実施例では、電送電極33のそれぞれの端子S1，
S2，・・・S7が走査信号発生回路（図示せず）に接続さ
れ、一方の電送電極34のそれぞれの端子I1，I2，・・・
I6が情報信号発生回路（図示せず）に接続されている。
従って、消去ステップを経た各画素が走査信号側導電膜
の面内で電位勾配を発生し、さらに情報信号側導電膜の
面内でも電位勾配を発生し、両側の電位勾配で発生する
電勾配が画素内の強誘電性液晶に印加されることにな
り、多階調の表示画面の形成が可能となる。
S2，・・・S7が走査信号発生回路（図示せず）に接続さ
れ、一方の電送電極34のそれぞれの端子I1，I2，・・・
I6が情報信号発生回路（図示せず）に接続されている。
従って、消去ステップを経た各画素が走査信号側導電膜
の面内で電位勾配を発生し、さらに情報信号側導電膜の
面内でも電位勾配を発生し、両側の電位勾配で発生する
電勾配が画素内の強誘電性液晶に印加されることにな
り、多階調の表示画面の形成が可能となる。
以上の実施例においては、最も好ましい例として強誘
電性液晶、特に少なくとも２つの安定状態をもつ強誘電
性液晶を用いた場合について説明したが、本発明はこの
他、ツイテッドネマチック液晶、ゲストホスト液晶、さ
らに液晶以外の素子にも適用しうる。
電性液晶、特に少なくとも２つの安定状態をもつ強誘電
性液晶を用いた場合について説明したが、本発明はこの
他、ツイテッドネマチック液晶、ゲストホスト液晶、さ
らに液晶以外の素子にも適用しうる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ストライプ状
の電送電極を一本毎に交互に引き出し、これと対応する
引き出し部を基板上に一体に形成すると共に、この引き
出し部にコネクタを接続するように構成することによ
り、コネクタ導線部の巾を大きくすることができ、且つ
コネクタ導線部の相互間及び電送電極とコネクタ導線部
間におけるジュール熱の発生や電位勾配の変化を防止す
ることができる。このため表示特性のバラツキが解消さ
れ、より安定した階調表示が可能となる。また、コネク
タの基板への接続時に多少のズレを生じても、コネクタ
導電線が十分に広い幅をもつため、電送電極との接続を
簡単且つ確実に行なうことができ、実装に伴う困難性を
緩和することができる。
の電送電極を一本毎に交互に引き出し、これと対応する
引き出し部を基板上に一体に形成すると共に、この引き
出し部にコネクタを接続するように構成することによ
り、コネクタ導線部の巾を大きくすることができ、且つ
コネクタ導線部の相互間及び電送電極とコネクタ導線部
間におけるジュール熱の発生や電位勾配の変化を防止す
ることができる。このため表示特性のバラツキが解消さ
れ、より安定した階調表示が可能となる。また、コネク
タの基板への接続時に多少のズレを生じても、コネクタ
導電線が十分に広い幅をもつため、電送電極との接続を
簡単且つ確実に行なうことができ、実装に伴う困難性を
緩和することができる。
第１図は基板上における電極構成の説明図、第２図は基
板端部の拡大図、第３図及び第12図は基板の構成を示す
斜視図、第４図は電位勾配を模式的に表わす説明図、第
５図は電気信号の印加方法を示した模式図、第６図、第
７図、第９図、第10図及び第11図はパルス波形を表わす
説明図、第８図は画素の階調性を表わす模式図、第13図
は画面の階調状態を表わす説明図、第14図は他の電極構
成を表わす説明図、第15図及び第16図は強誘電性液晶セ
ルの模式図である。 1:基板、2:高抵抗導電膜、3:低抵抗電送電極、6:引き出
し部、7:コネクタ、8:コネクタ導電部、10:対向基板。
板端部の拡大図、第３図及び第12図は基板の構成を示す
斜視図、第４図は電位勾配を模式的に表わす説明図、第
５図は電気信号の印加方法を示した模式図、第６図、第
７図、第９図、第10図及び第11図はパルス波形を表わす
説明図、第８図は画素の階調性を表わす模式図、第13図
は画面の階調状態を表わす説明図、第14図は他の電極構
成を表わす説明図、第15図及び第16図は強誘電性液晶セ
ルの模式図である。 1:基板、2:高抵抗導電膜、3:低抵抗電送電極、6:引き出
し部、7:コネクタ、8:コネクタ導電部、10:対向基板。
Claims (2)
- 【請求項１】第１の電極部と第２の電極部とを設けた一
対の基板間に光学変調物質を挟持したセル構造の光学変
調素子において、前記第１及び第２の電極部の少なくと
も一方が、高抵抗導電膜と該高抵抗導電膜上に配列され
たストライプ状の低抵抗電送電極より構成されており、
且つ該低抵抗電送電極に接続された複数の引き出し部分
が一本置きに交互に取り出され、各々基板上に一体に形
成され、さらに前記引き出し部において、外部の駆動源
からの配線を接続するコネクタが接続されていることを
特徴とする光学変調素子。 - 【請求項２】光学変調物質が強誘電性液晶であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光学変調素
子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62017186A JPH0827460B2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 光学変調素子 |
| US07/148,753 US4815823A (en) | 1987-01-29 | 1988-01-26 | Electro-optical device with plural low resistive portions on each high resistive electrode |
| EP88101264A EP0276864B1 (en) | 1987-01-29 | 1988-01-28 | Electro-optical modulation device |
| DE3850581T DE3850581T2 (de) | 1987-01-29 | 1988-01-28 | Elektro-optische Modulationsvorrichtung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62017186A JPH0827460B2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 光学変調素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186215A JPS63186215A (ja) | 1988-08-01 |
| JPH0827460B2 true JPH0827460B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=11936913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62017186A Expired - Fee Related JPH0827460B2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 光学変調素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4815823A (ja) |
| EP (1) | EP0276864B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0827460B2 (ja) |
| DE (1) | DE3850581T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0478621A4 (en) * | 1989-06-17 | 1993-02-03 | William F. Glick | Color display system using thin film color control |
| JPH05158444A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-25 | Canon Inc | 液晶表示装置 |
| US5495352A (en) * | 1992-07-30 | 1996-02-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with stripe-shaped unevennesses on the electrodes |
| JP3141312B2 (ja) * | 1992-12-21 | 2001-03-05 | キヤノン株式会社 | 表示素子 |
| US5657038A (en) * | 1992-12-21 | 1997-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having substantially the same average amount of transmitted light after white reset as after black reset |
| JP2759589B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1998-05-28 | キヤノン株式会社 | 強誘電性液晶表示素子 |
| EP0605865B1 (en) * | 1992-12-28 | 1998-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for liquid crystal display |
| US5446570A (en) * | 1993-04-27 | 1995-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with projecting portions on the electrodes |
| US5592190A (en) * | 1993-04-28 | 1997-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus and drive method |
| JP2932229B2 (ja) * | 1993-06-04 | 1999-08-09 | キヤノン株式会社 | 液晶表示素子 |
| GB9324710D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Central Research Lab Ltd | Analogue greyscale addressing |
| JPH07191304A (ja) * | 1993-12-25 | 1995-07-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶電気光学装置 |
| US5777710A (en) * | 1995-04-28 | 1998-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrode substrate, making the same, liquid crystal device provided therewith, and making the same |
| JP2006162686A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子、該素子を備えた光偏向装置及び画像表示装置 |
| US7317566B2 (en) * | 2005-08-29 | 2008-01-08 | Teledyne Licensing, Llc | Electrode with transparent series resistance for uniform switching of optical modulation devices |
| GB2508845A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-18 | Sharp Kk | Analogue multi-pixel drive |
| WO2017201529A1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Gentex Corporation | Resistive coating for voltage uniformity |
| WO2019126623A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | E Ink Corporation | Electro-optic displays, and methods for driving same |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3675988A (en) * | 1969-11-25 | 1972-07-11 | Sperry Rand Corp | Liquid crystal electro-optical measurement and display devices |
| US3981559A (en) * | 1974-11-25 | 1976-09-21 | Rca Corporation | Liquid crystal display |
| DE2660634C1 (de) * | 1975-05-12 | 1985-05-09 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Fluessigkristall-Matrixanzeige |
| JPS54152998A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-01 | Seiko Epson Corp | Matrix electrode structure |
| US4297004A (en) * | 1978-09-20 | 1981-10-27 | Technical Research of Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display cell |
| GB2067302B (en) * | 1980-01-12 | 1983-06-22 | Ferranti Ltd | Display apparatus |
| US4641923A (en) * | 1980-07-03 | 1987-02-10 | Control Interface Company Limited | Field sensitive optical displays with electrodes with high and low impedance portions |
| IT1210890B (it) * | 1982-05-26 | 1989-09-29 | Ates Componenti Elettron | Circuito multivibratore, integrabile monoliticamente, avente un'uscita posizionabile in uno stato preferenziale. |
| JPS60111068U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | アルプス電気株式会社 | フレキシブルプリント基板 |
| JPS61123868A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-11 | キヤノン株式会社 | パネル基板の位置合せ保証方法 |
| JPS62119521A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-30 | Canon Inc | 光学変調装置 |
| DE3685632T2 (de) * | 1985-11-26 | 1993-01-21 | Canon Kk | Optische modulationsvorrichtung und verfahren zu deren ansteuerung. |
| JP3146392B2 (ja) * | 1992-11-20 | 2001-03-12 | トキコ株式会社 | 減衰力調整式油圧緩衝器 |
-
1987
- 1987-01-29 JP JP62017186A patent/JPH0827460B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-01-26 US US07/148,753 patent/US4815823A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-01-28 DE DE3850581T patent/DE3850581T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-01-28 EP EP88101264A patent/EP0276864B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3850581D1 (de) | 1994-08-18 |
| EP0276864A2 (en) | 1988-08-03 |
| EP0276864A3 (en) | 1990-01-31 |
| US4815823A (en) | 1989-03-28 |
| DE3850581T2 (de) | 1994-11-10 |
| JPS63186215A (ja) | 1988-08-01 |
| EP0276864B1 (en) | 1994-07-13 |
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