JPS6015683A - 液晶表示パネル - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は液晶を用いた表示パネルに係り、特にスメクチ
ック液晶などの有する熱・電気−光学効果を利用した液
晶表示パネルに関する。

〔発明の背景〕

液晶の熱・電気−光学効果を利用した表示装置は、米国
特許第３，７９６，９９９号あるいは第３，８３６，２
４３号に詳しく記述されている。　゛ これらの装置は、液晶材料（たとえばスメクチック液晶
）が封入されているセルに、レーザ光ヲ照射して任意の
部分全局部的に加熱し、該液晶物質の相転移温度以上に
一担昇温する過程、及びこれに続く冷却過程において電
界印加の有無によシ冷却後の液晶層の光学的性質を制御
し、表示を達成する過程を持つものである。

第１図はスメクチック液晶の熱・電気光学効果を説明す
るものである。初期状態では液晶分子は整然と並び透明
状態である。この状態からＶ−ザ光等によって加熱し等
方性液体相になるまで温度を上げ、冷却する。この時、
液晶に電界Ｅｔ加えると元の透明状態に戻るが、電界Ｅ
を加えないと散乱状態となり書込みすることができる。

第２図は前述した原理を利用した液晶表示バネｋ（１）
−例に示す図である。［＠Ｔｈｅ　］）ｉｒｅｃｔＶ　
ｉｅＷ、Ｍａ　ｔｒ　１ｘ−Ａｄｄｒｅｓｓｅｄ　Ｓｍ
ｅｃｔ　ｉｃ　Ａ、Ｌ、αＤ。

Ｐａｎｅ　ｌ”１９８２　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
　、１ｅｓｅａｒｃｈＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　（１９８
２）　）スイッチ３′（ｉ−閉じ、電源２より電流全基
板２２に設けられたヒート電極ｌに流して、ジュール熱
を発生させる。この熱は液晶層２５の内ヒート電極１に
接する部分の液晶の温度全土げ等方性液体とする。次に
スイッチ３を開き、電流を止めると、液晶は冷却される
。この時に電極１と対向基板２１にある電極４の間に電
圧を選択に加えると電圧が加わった部分の液晶は元の透
明状態となシ加わらなかった部の”液晶は散乱状態とな
り光学情報全表示することができる。

第３図は第２図に於けるヒート電極１の部分を拡大した
平面図である。

第３図に於いて、ヒート電極１の長さ方向（高抵抗方向
）の両端に引出し線を設け、−万全接地し他方をスイッ
チ３を介して電源２に接続している。従って電流は矢印
１１９方向に流れ、ヒート電極１の抵抗によって、ジュ
ール熱全発生する。

装置が大きくなシヒート電極の長さが長くなると、比例
してヒート電極１０両端に加わる電圧■８が非常に高く
なるという欠点を有している。

電極に加わる電圧が高電圧となった場合、電源や電源を
制御する周辺回路はその高電圧に耐えられるよう考慮し
なければならず回路の集積化等小型化する上で非常な困
Ｓ＋生じるとともに、高価格になるという欠点を伴う。

また隣接するヒート電極間の絶縁性も考慮しなければな
らず高解像度の表示装置を作ることが困難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的はヒート電極の構造を改良し、ヒート電極
に加わる電圧を下げ、低電圧駆動が可能な液晶表示パネ
ルを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明はジュール熱を発生させるのに必要な電流をヒー
ト電極の幅方向（低抵抗方向）に流すことにより、ヒー
ト電極の両端に印加される加熱電圧金工げ、低電圧駆動
を可能とするものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の第１の実施例である液晶茨示パネルを
使用した液晶表示装置の概要金示す図でＬＪ＋、第５図
は第４図に於ける液晶表示パネルの概略断面図、第６図
は概略平面図である。

第４図において、２００は液晶表示パネル、１２０はＹ
電極駆動回路、１２１は、行電極駆動回路である。１２
１は、Ｘ電極を加熱するための電圧Ｖｍｋ発生する加熱
電源２を切替える２チヤンネルのスイッチ素子３群から
なる。また、１２２は、１２１のスイッチが加熱電源２
を選択したときにのみオンするスイッチ素子群である。

液晶表示パネル２００は、対向面に複数のヒート（Ｘ）
電極１００、複数のＸ電極４とが交差する様に並設され
る一対の基板２１，２２の間に１０μｍ程度のギャップ
をつく９、スメクチック相を有する液晶２５を前記基板
間に入れてスペーサ２８で封止する。ここで、Ｘ電極１
００．Ｘ電極４の対向部分は画素となり全体としてマト
リクスを形成している。

基板２１．２２は例えばガラス板、プラスチック板を用
いるか、もしくは観察しない方の基板を８１基板などの
不透明な基板、観察する側の基板をガラス板、プラスチ
ック板などの透明基板を用いる。

しＲはアルキル基）で一般に表わされるものの混合物で
、正の誘電異方性を示し室温でスメクチック人相を呈し
、４２Ｃでスメクチック相からネマチック相へ、さらに
４５Ｃにおいてネマチック相から等方性液体相へ転移す
るものを用いる。

また、他のスメクチック人相を呈する液晶としては、４
．４’　−アルコキシビフェニルカルボン酸アルキルエ
ステルと４，４′アルキルンアノトランとの混合物ある
いは４−アルコキシフェニル−４’−ｙルキル安息香酸
エステル、！：Ｐ、Ｐ’　−アルキルシアノピフェニル
との混合物などが挙げられる。

また、前記液晶に二色性色素を添加すると、表示の視角
特性が向上するため表示装置としては好都合である。

第７図は第４図〜第６図に於ける液晶に熱的に接触して
いるヒート電極１００の部分を拡大した平面図及び断面
図である。

基板２２上に設けられたヒート電極１００の低抵抗方向
（幅方向）の両端に、低抵抗の導体１０を設ける。この
導体１０の一方を接地し、他方はスイッチ３を介して加
熱電源２に接続されている。

ヒートを極１ｏｏｕクロム、ニッケル、スズ、鉛、タン
グステン、マンガン、モリブデン、鉄、亜鉛、インジウ
ム、白金あるいはこれらの合金あるいは酸化物を用い、
導体１０は、金、銀、アルミニウム等の高い電気伝導性
を有する金属あるいはそれらの合金を用いる。ヒート電
極１００のシート抵抗値は０．０５〜１．０Ω程度、導
体１０のシート抵抗値は０．０１〜０，１Ω程度以上が
望ましい。第８図に示す様にスイッチ３を閉じた状態に
おいて電流はヒート電極１００の幅方向（矢印１１の方
向）に流れてジュール熱を発生させる。従って、全体と
してヒート電極の抵抗が小さくなシ、ヒート電極１００
に印加される電圧ｖＨが低くても良くなることがわかる
。今、仮にヒート電極１００が第３図の従来例に於ける
ヒート電極１と同一材料、形状とすると、本実施例に於
けるヒート電極１００に印加される加熱電圧ＶＨＩと第
３図の従来例に於けるヒート電極１に印加される加熱電
圧ＶＨ２とのここで、ｔはヒート電極１，１００の長さ
であり、Ｗはヒート電極１，１００の幅である。例えば
、ｔ＝　２０ｃｍ、　Ｗ＝　２５０　ｐｍとすると、Ｖ
ｉｌはＶｉｌ２の１／８００で良いことになる。

また、上記のヒート電極１ｏＯの材料あるいは導体１０
の材料の厚み全変化させることによっても上記のシート
抵抗値を満たすこともできる。

また、第６図に示す様に外部への接続端子部１５０とヒ
ート電極１００とを低抵抗の導体１０によって接続する
ことによってよシ低抵抗化が図れる。尚、接続端子部１
５０は低抵抗の導体１゜と同一材料であっても良いし、
他の材料であっても良い。

また、第４図から第６図に於いてＸ電極４は一般にネサ
膜と呼ばれている酸化インジウムと酸化スズの混合物か
らなる透明導電膜によって形成される。

第９図は本発明の第２の実施例を示す。基板２２上に設
けられたヒート電極１００の低抵抗方向（幅方向）の上
部両端に低抵抗の導体１０に設ける。電流は矢印１１の
方向に流れる。本実施例では導体部分を含めた電極幅を
狭くできより高精細な液晶表示パネルが得られる。

第６図は本発明の第３の実施例を示す。基板２２と基板
２２上に設けられたヒート電極１００の間に低抵抗の導
体１０を設ける。電流は矢印１１の方向に流れる。本実
施例ではヒート電極１００で発生したジュール熱が直接
液晶に伝達するために熱効率がよい。また基板２２上の
電極は一種類であり、反射率の差がなく表示がよシ鮮明
となる。

次に、第４図の液晶表示装置の動作を第１１図の動作波
形を用いて説明する。

本実施例では、１２１および１２２によシ、Ｘ電極１０
０　（Ｘｌ、Ｘｓ・・・・・・Ｘ、）の左端子部には、
第１１図に示すような電圧が印加される。すなわち、時
間ｔ１　＋　”２・・川・ｔ、に、スイッチ素子３は前
半では加熱電源２側を、後半で交流重圧発生源２３をそ
れぞれ選択する。まず、Ｘ＋全選択する時間ｔ！では、
その前半のｔｌｌでは、選択されたＸ電極に対応した、
１２２のスイッチ素子群の１つがオンする。したがって
、Ｘ電極は発熱し、液晶の状態は、スメクチック相から
ネマチック相を経て等方性液体相に遷移する。次に、ｔ
１２では、１２１を交流電圧源ＶＢに切替えると同時に
、１２２のスイッチをオフする。また同時に、Ｙ電極駆
動回路側１２０側から、大刀データ信号りに応じた±１
／２Ｖｔの振幅全もち、互いに位相の異なるＶｏｗまた
は、Ｖｓｆｆの信号全印加する。

以下同様にしてこの動作を繰返し、Ｘ２　、Ｘｓ・・・
Ｘｌを順次走査する。したがって、液晶に加わる交流電
界は、第１１図ＸＩ　Ｙ＋　＊　ＸＩ　ＹＪ　（Ｄよう
になる。すなわち、”１２　＊　ｔ２２・・・１６２時
の液晶層が冷却するときの電界印加の状態でその表示状
態が定まる。本実施例では、非選択のＸ電極に常時±１
　／　２　Ｖ　ｔの交流電圧が印加されるが、非選択の
Ｘ電極は加熱されていないので、表示状態の変化は起こ
らない。

〔発明の効果〕

本発明に依ればスメクチック液晶等の熱・電気光学効果
を利用した液晶表示パネルにおいて、熱書込みを行なう
のに必要なジュール熱を低電圧で発生させることが可能
となシ、電源および周辺回路の集積化等が容易となシ小
型化、コスト低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスメクチック液晶の熱・電気光学効果を表わす
図、第２図は従来の液晶表示パネルの一例を示す図、第
３図は第２図に於けるヒート電極１の部分を拡大した平
面図、第４図から第８図は本発明の第１の実施例を示す
図、第９図は本発明の第２の実施例を示す図、第１０図
は本発明の第３の実施例を示す図、第１１図は第４図の
液晶表示装置の動作波形図である。 １．１００・・・ヒート電極、１０・・・導体、１１・
・・電第り届 ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一対の基板間に保持される熱・電気光学効果を有す
   る液晶、該液晶に熱的に接触している少なくとも一つの
   ヒート電極とを有する液晶表示装置に於いて、上記ヒー
   ト電極の低抵抗方向の両端に上記ヒート電極よシ低抵抗
   の導体を設けることを特徴とする液晶表示パネル。