JPH03174514A - 強誘電性液晶表示素子 - Google Patents
強誘電性液晶表示素子Info
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- JPH03174514A JPH03174514A JP1315046A JP31504689A JPH03174514A JP H03174514 A JPH03174514 A JP H03174514A JP 1315046 A JP1315046 A JP 1315046A JP 31504689 A JP31504689 A JP 31504689A JP H03174514 A JPH03174514 A JP H03174514A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/30—Gray scale
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
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〕
この発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に関し
、液晶セルの電極のいずれか一方の上に１以上の分離壁
を形成して液晶セル内の空間を２以上の区画に分離し、
各区画にしきい値電圧が異なる強誘電性液晶を充填する
ことにより、階調表示を行えるようにし、かつ階調の差
が明確に表れるようにしたものである。
、液晶セルの電極のいずれか一方の上に１以上の分離壁
を形成して液晶セル内の空間を２以上の区画に分離し、
各区画にしきい値電圧が異なる強誘電性液晶を充填する
ことにより、階調表示を行えるようにし、かつ階調の差
が明確に表れるようにしたものである。
液晶表示素子における階調表示方法としては、画素駆動
電極間の距離を同−画素内で異なるようにし、画素駆動
電極間に印加する電位を制御する面積階調法（特開昭６
２＝７１９２９号公報、特開昭６２−１４５２１６号公
報等）や液晶層に印加する階調信号電圧のパルス幅、パ
ルス高さを変える時間階調法（特開昭６２−２０５３２
２号公報、特開昭６２−１７７３２号公報等）が知られ
ている。
電極間の距離を同−画素内で異なるようにし、画素駆動
電極間に印加する電位を制御する面積階調法（特開昭６
２＝７１９２９号公報、特開昭６２−１４５２１６号公
報等）や液晶層に印加する階調信号電圧のパルス幅、パ
ルス高さを変える時間階調法（特開昭６２−２０５３２
２号公報、特開昭６２−１７７３２号公報等）が知られ
ている。
しかしながら、これらのいずれの階調表示方法において
も、階調の差が明確に表れない欠点がある。ここでの階
調の差とは、例えば６段の階調レベルを設定したとき、
例えば３段目の階調レベルと４段目の階調レベルとの間
の透過光量の相対的な差および透過光量の変化の急峻性
を言い、また階調の差が明確に表れないと言うことは、
透過光量の相対的な差が小さく、その変化が急峻でなく
、なだらかであると言う意味である。
も、階調の差が明確に表れない欠点がある。ここでの階
調の差とは、例えば６段の階調レベルを設定したとき、
例えば３段目の階調レベルと４段目の階調レベルとの間
の透過光量の相対的な差および透過光量の変化の急峻性
を言い、また階調の差が明確に表れないと言うことは、
透過光量の相対的な差が小さく、その変化が急峻でなく
、なだらかであると言う意味である。
このため、上述の階調表示方法によるものでは中間調の
表示が鮮明で行えない不都合があった。
表示が鮮明で行えない不都合があった。
また、駆動電圧の波形が＊誰となって駆動回路が複雑と
なる欠点もある。
なる欠点もある。
この発明における課題は、階調の差が明確に表れて階調
表示が鮮明に行えるとともに簡単な駆動回路で階調表示
が行える強誘電性液晶表示素子を提供することにある。
表示が鮮明に行えるとともに簡単な駆動回路で階調表示
が行える強誘電性液晶表示素子を提供することにある。
かかる課題を解決するため、この発明の強誘電性液晶表
示素子は、一対の電極間に強誘電性ｉ＆品層を配した液
晶セルを有する強誘電性液晶表示素子において、いずれ
か一方の電極上に１以上の分離壁を形成し、この分離壁
により液晶セル内の強誘電性液晶が充填される空間を２
以上の区画に分離し、空間の各区画にしきい値電圧がそ
れぞれ異なる強誘電性液晶を充填したものである。
示素子は、一対の電極間に強誘電性ｉ＆品層を配した液
晶セルを有する強誘電性液晶表示素子において、いずれ
か一方の電極上に１以上の分離壁を形成し、この分離壁
により液晶セル内の強誘電性液晶が充填される空間を２
以上の区画に分離し、空間の各区画にしきい値電圧がそ
れぞれ異なる強誘電性液晶を充填したものである。
〔作 用〕
１画素が分離壁によって２以上の部分画素に分割され、
それぞれの部分画素を構成する強誘電性液晶のしきい電
圧が異なるので、印加電圧を３以上に変化させることに
より、部分画素を別々に点灯または消灯させることがで
き、１画素として階調表示が行える。
それぞれの部分画素を構成する強誘電性液晶のしきい電
圧が異なるので、印加電圧を３以上に変化させることに
より、部分画素を別々に点灯または消灯させることがで
き、１画素として階調表示が行える。
第１図および第２図はこの発明の強誘電性液晶表示素子
をなす液晶セルの一例を示すものである。
をなす液晶セルの一例を示すものである。
図中符号１．１はガラスなどからなる一対の透明基板で
あり、この透明基板ｌの一方（第１図中下方の透明基板
）にはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などからなるス
トライブ状の走査電極２・・・が設けられている。この
走査電極２・・・はその長手方向が第１図の左右方向に
平行となるように形成されている。
あり、この透明基板ｌの一方（第１図中下方の透明基板
）にはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などからなるス
トライブ状の走査電極２・・・が設けられている。この
走査電極２・・・はその長手方向が第１図の左右方向に
平行となるように形成されている。
また、他方の透明基板１（第１図中上方の透明基板）に
は、同様のＩＴＯなどからなるストライブ状の信号電極
３・・・が設けられている。この信号８４４３・・・は
その長手方向が走査電極２ の長手方向に直交する方向
に形成されている。
は、同様のＩＴＯなどからなるストライブ状の信号電極
３・・・が設けられている。この信号８４４３・・・は
その長手方向が走査電極２ の長手方向に直交する方向
に形成されている。
また、これら走査電極２・・・および信号電極３・・・
上にはＳｉＯ斜方蒸着膜、ポリイミドラビング膜などの
配向膜（図示省略）が設けられている。
上にはＳｉＯ斜方蒸着膜、ポリイミドラビング膜などの
配向膜（図示省略）が設けられている。
さらに、走査電極２と信号電極３との間には１つの連続
した分離壁４が設けられている。この分離壁４は、液晶
セルの厚み方向に平行に形成されており、第１図に示す
ようにその上端面が信号電極３上の配向膜に密着し、下
端面が走査電極２上に配向膜に密着するように形成され
ている。さらに、第２図に示すように分離壁４は、その
平面的配置が信号電極３・・・のそれぞれのほぼ中心線
上を通り、信号電極３・・・の一方の端部から隣接する
信号電極３・・・の一方の端部にコ字状につながって形
成されている。また、この分離壁４の両側端部は、とも
に液晶セルの周囲の封止剤（図示時）に当接している。
した分離壁４が設けられている。この分離壁４は、液晶
セルの厚み方向に平行に形成されており、第１図に示す
ようにその上端面が信号電極３上の配向膜に密着し、下
端面が走査電極２上に配向膜に密着するように形成され
ている。さらに、第２図に示すように分離壁４は、その
平面的配置が信号電極３・・・のそれぞれのほぼ中心線
上を通り、信号電極３・・・の一方の端部から隣接する
信号電極３・・・の一方の端部にコ字状につながって形
成されている。また、この分離壁４の両側端部は、とも
に液晶セルの周囲の封止剤（図示時）に当接している。
このため、この１つの連続した分離壁４によって液晶セ
ル内の空間が平面的に部分された状態になっている。
ル内の空間が平面的に部分された状態になっている。
また、この分離壁４は、非導電性の材料、例えばシリカ
、アルミナなどから作られており、その形成は周知の薄
膜形成方法とホトリソグラフィなどとの組み合わせによ
って行われる。
、アルミナなどから作られており、その形成は周知の薄
膜形成方法とホトリソグラフィなどとの組み合わせによ
って行われる。
そして、この分離壁４で部分された空間の一方の空間Ａ
には第１の強誘電性液晶ａが充填され、他方の空間Ｂに
は第２の強誘電性液晶すが充填されて、液晶セルが構成
されている。また、この例では第１の強誘電性液晶ａの
しきい値電圧■いが第２の強誘電性液晶すのしきい値電
圧■８よりも大きい組み合わせとなっている。
には第１の強誘電性液晶ａが充填され、他方の空間Ｂに
は第２の強誘電性液晶すが充填されて、液晶セルが構成
されている。また、この例では第１の強誘電性液晶ａの
しきい値電圧■いが第２の強誘電性液晶すのしきい値電
圧■８よりも大きい組み合わせとなっている。
このような液晶セルにおいては、１つの走査電極２と１
つの信号電極３とが交差して形成される１画素において
も、分離壁４で部分された二つのほぼ等面積の部分画素
ＰＡ、ＰＢに区画され、第１の部分画素ＰＡには第１の
強誘電性液晶ａが、第２の部分画素ＰＢには第２の強誘
電性液晶すが存在することになる。
つの信号電極３とが交差して形成される１画素において
も、分離壁４で部分された二つのほぼ等面積の部分画素
ＰＡ、ＰＢに区画され、第１の部分画素ＰＡには第１の
強誘電性液晶ａが、第２の部分画素ＰＢには第２の強誘
電性液晶すが存在することになる。
この状態において、走査電極２と信号電極３との間に駆
動用の印加電圧■。Ｐを印加すると、印加電圧■。Ｐが
第２の強誘電性液晶すのしきい値電圧ＶＢよりも小さい
場合には、両方の部分画素ＰＡＰ、がともにＯＦＦとな
り、１画素としてもＯＦＦ状態となる。印加電圧■。ｐ
を第２の強誘電性液晶すのしきい値電圧ｖ８より大きく
かつ第１の強誘電性液晶ａのしきい値電圧■６より小さ
い値とした時には、第１の部分画素ＰＡはＯＦＦ状態の
ままであるが、第２の部分画素ＰａはＯＮとなり、１画
素の半分がＯＮ状態となる。さらに、印加電圧■。Ｐを
第１の強誘電性液晶ａのしきい値電圧■６よりも大きく
すると双方の部分画素ＰＡ。
動用の印加電圧■。Ｐを印加すると、印加電圧■。Ｐが
第２の強誘電性液晶すのしきい値電圧ＶＢよりも小さい
場合には、両方の部分画素ＰＡＰ、がともにＯＦＦとな
り、１画素としてもＯＦＦ状態となる。印加電圧■。ｐ
を第２の強誘電性液晶すのしきい値電圧ｖ８より大きく
かつ第１の強誘電性液晶ａのしきい値電圧■６より小さ
い値とした時には、第１の部分画素ＰＡはＯＦＦ状態の
ままであるが、第２の部分画素ＰａはＯＮとなり、１画
素の半分がＯＮ状態となる。さらに、印加電圧■。Ｐを
第１の強誘電性液晶ａのしきい値電圧■６よりも大きく
すると双方の部分画素ＰＡ。
Ｐ８がＯＮとなり、１画素がＯＮ状態となる。したがっ
て、この例の液晶セルでは単なる印加電圧Ｖ ＯＰの昇
圧あるいは降圧のみで３段の階調表示ができることにな
る。
て、この例の液晶セルでは単なる印加電圧Ｖ ＯＰの昇
圧あるいは降圧のみで３段の階調表示ができることにな
る。
この動作時のＩ画素における光学応答特性を第３図に示
す。このグラフから明らかなように、１段目の階調レベ
ルから２段目の階調レベルに移る際の光の透過率の変化
は強誘電性液晶のしきい値電圧を利用しているため、極
めて急峻で、はとんどステップ状に立ち上がっている。
す。このグラフから明らかなように、１段目の階調レベ
ルから２段目の階調レベルに移る際の光の透過率の変化
は強誘電性液晶のしきい値電圧を利用しているため、極
めて急峻で、はとんどステップ状に立ち上がっている。
このため、階調レベルの差が明確に表れることになる。
また印加電圧の上昇あるいは降下で階調表示ができるの
で、駆動回路の単純化で可能となる。
で、駆動回路の単純化で可能となる。
また、この液晶セルでは２種の強誘電性液晶を封入する
ことになるので、その封入に際しては２個の封入口から
同時に注入することができるので、液晶注入のための時
間が短縮される。さらに、分離壁４の高さが、液晶セル
のセルギャップを定めることになるので、従来セルギャ
ップを規定するために用いられているスペーサを省略す
ることも可能となる。
ことになるので、その封入に際しては２個の封入口から
同時に注入することができるので、液晶注入のための時
間が短縮される。さらに、分離壁４の高さが、液晶セル
のセルギャップを定めることになるので、従来セルギャ
ップを規定するために用いられているスペーサを省略す
ることも可能となる。
第４図は、分離壁４を３個設けたときの３個の分離壁４
・・・の平面配置を示すものである。この例では、液晶
セル内が４個の空間Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに分離され、これら
の空間にしきい値電圧が異なる４種の強誘電性液晶が充
填されるとともに１画素が４つのほぼ等面積の部分画素
に分割され、５段の階調表示が可能となる。
・・・の平面配置を示すものである。この例では、液晶
セル内が４個の空間Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに分離され、これら
の空間にしきい値電圧が異なる４種の強誘電性液晶が充
填されるとともに１画素が４つのほぼ等面積の部分画素
に分割され、５段の階調表示が可能となる。
また、この発明においては、１本の信号電極を２以上に
分割して階調表示を行う複数電極法と組み合わせること
も可能である。
分割して階調表示を行う複数電極法と組み合わせること
も可能である。
第５図はこの複数電極法との組合わせ例を示すもので、
１本の信号電極３がその長手方向に沿って３つに分断さ
れ、それぞれの部分電極３ａ。
１本の信号電極３がその長手方向に沿って３つに分断さ
れ、それぞれの部分電極３ａ。
３ｂ、３ｃの面積比がｌ：３：５となっている。
また、分離壁４は１個が設けられ、走査電極２の長手方
向に沿ってそのほぼ中央線上を通るように配されている
。この例では、第６図に示すように１画素が６つの部分
画素５・・・に分割されることになり、そのうち３つの
部分画素には第１の強誘電性液晶ａが、残りの３つの部
分画素には第２の強誘電性液晶すが存在することになる
。そして、印加電圧■。Ｐを先の例と同様に３段に変化
させ、かつ部分電極３ａ、３ｂ、３ｃへの信号の○Ｎ１
０ＦＦを組み合わせれば２組の組合わせにより１９段の
階調が表示できることになる。
向に沿ってそのほぼ中央線上を通るように配されている
。この例では、第６図に示すように１画素が６つの部分
画素５・・・に分割されることになり、そのうち３つの
部分画素には第１の強誘電性液晶ａが、残りの３つの部
分画素には第２の強誘電性液晶すが存在することになる
。そして、印加電圧■。Ｐを先の例と同様に３段に変化
させ、かつ部分電極３ａ、３ｂ、３ｃへの信号の○Ｎ１
０ＦＦを組み合わせれば２組の組合わせにより１９段の
階調が表示できることになる。
以上説明したように、この発明の強誘電性液晶表示素子
は一対の電極間に強誘電性液晶層を配した液晶セルを有
する強誘電性液晶表示素子において、いずれか一方の電
極上に１以上の分離壁を形成し、この分離壁により液晶
セル内の強誘電性液晶が充填される空間を２以上の区画
に分離し、空間の各区画にしきい値電圧がそれぞれ異な
る強誘電性液晶を充填したものであるので、階調の差が
明確に表れ、階調表示を鮮明に行うことができる。
は一対の電極間に強誘電性液晶層を配した液晶セルを有
する強誘電性液晶表示素子において、いずれか一方の電
極上に１以上の分離壁を形成し、この分離壁により液晶
セル内の強誘電性液晶が充填される空間を２以上の区画
に分離し、空間の各区画にしきい値電圧がそれぞれ異な
る強誘電性液晶を充填したものであるので、階調の差が
明確に表れ、階調表示を鮮明に行うことができる。
また、駆動回路を簡略化できる。さらに、これの製造に
あっては、強誘電性液晶の液晶セル内への注入時間を短
縮できるとともに、分離壁をセルギャップ規定用のスペ
ーサに兼用することができるなどの効果を奏する。
あっては、強誘電性液晶の液晶セル内への注入時間を短
縮できるとともに、分離壁をセルギャップ規定用のスペ
ーサに兼用することができるなどの効果を奏する。
第１図および第２図は、この発明における液晶セルの一
例を示すもので、第１図は概略断面図、第２図は分離壁
の配置を示す説明図、 第３図はこの発明における階調表示時の光学応答性を示
すグラフ、 第４図はこの発明における分離壁の他の配置例を示す説
明図、 第５図および第６図は、この発明の応用例を示すもので
、第５図は電極の゛分割状態と分離壁の配置を示す説明
図、第６図はこの応用例での１画素の区分状態を示す説
明図である。 ２・・・・・走査電極、 ３・・・・・・信号電極、 ４・・・・・・分離壁、 Ａ、Ｂ・・・・・・空間、 ａ・・・・・・第１の強誘電性液晶、 ｂ・・・・・・第２の強誘電性液晶。
例を示すもので、第１図は概略断面図、第２図は分離壁
の配置を示す説明図、 第３図はこの発明における階調表示時の光学応答性を示
すグラフ、 第４図はこの発明における分離壁の他の配置例を示す説
明図、 第５図および第６図は、この発明の応用例を示すもので
、第５図は電極の゛分割状態と分離壁の配置を示す説明
図、第６図はこの応用例での１画素の区分状態を示す説
明図である。 ２・・・・・走査電極、 ３・・・・・・信号電極、 ４・・・・・・分離壁、 Ａ、Ｂ・・・・・・空間、 ａ・・・・・・第１の強誘電性液晶、 ｂ・・・・・・第２の強誘電性液晶。
Claims (1)
- 一対の電極間に強誘電性液晶層を配した液晶セルを有す
る強誘電性液晶表示素子において、いずれか一方の電極
上に１以上の分離壁を形成し、この分離壁により液晶セ
ル内の強誘電性液晶が充填される空間を２以上の区画に
分離し、空間の各区画にしきい値電圧がそれぞれ異なる
強誘電性液晶を充填したことを特徴とする強誘電性液晶
表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315046A JPH03174514A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 強誘電性液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315046A JPH03174514A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 強誘電性液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174514A true JPH03174514A (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=18060780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1315046A Pending JPH03174514A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 強誘電性液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03174514A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651278A3 (en) * | 1993-10-29 | 1995-11-29 | Sharp Kk | Ferroelectric liquid crystal display device. |
| US5694188A (en) * | 1994-09-17 | 1997-12-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reflection type liquid crystal display device having comb-shaped wall electrode |
| US5946070A (en) * | 1997-03-28 | 1999-08-31 | Denso Corporation | Liquid crystal cell having filling passage preventing turn-around flow of liquid crystal |
| JP2006003788A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示素子 |
| US8130186B2 (en) * | 2002-05-29 | 2012-03-06 | Zbd Displays Limited | Display device |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP1315046A patent/JPH03174514A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651278A3 (en) * | 1993-10-29 | 1995-11-29 | Sharp Kk | Ferroelectric liquid crystal display device. |
| US5539546A (en) * | 1993-10-29 | 1996-07-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal display device in which partition walls formed on an electrode create differently sized partition areas for gray scale |
| US5694188A (en) * | 1994-09-17 | 1997-12-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reflection type liquid crystal display device having comb-shaped wall electrode |
| US5946070A (en) * | 1997-03-28 | 1999-08-31 | Denso Corporation | Liquid crystal cell having filling passage preventing turn-around flow of liquid crystal |
| US8130186B2 (en) * | 2002-05-29 | 2012-03-06 | Zbd Displays Limited | Display device |
| JP2006003788A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示素子 |
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