JPH09127530A - Liquid crystal element and its driving method - Google Patents
Liquid crystal element and its driving methodInfo
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- JPH09127530A JPH09127530A JP30507895A JP30507895A JPH09127530A JP H09127530 A JPH09127530 A JP H09127530A JP 30507895 A JP30507895 A JP 30507895A JP 30507895 A JP30507895 A JP 30507895A JP H09127530 A JPH09127530 A JP H09127530A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれの対向面
側に電極を有する一対の基体間に液晶が配され(特に、
透明電極及び配向膜をこの順に設けた一対の基板が所定
の間隙を置いて対向配置され、前記間隙内に強誘電性液
晶が注入され)、一画素内で4階調以上の表示を行える
ように構成された液晶素子及びその駆動方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention In the present invention, a liquid crystal is arranged between a pair of substrates each having an electrode on the opposite surface side (particularly,
A pair of substrates provided with a transparent electrode and an alignment film in this order are arranged to face each other with a predetermined gap, and a ferroelectric liquid crystal is injected into the gap) so that display of four or more gradations can be performed in one pixel. And a driving method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶をディスプレイに用いた液晶ディス
プレイ(LCD)は、低消費電力で薄型軽量であるとい
う特長を有しており、これを生かして、時計、電卓から
コンピューターディスプレイ、テレビジョン受像機(T
V)へと応用が進んでいる。2. Description of the Related Art A liquid crystal display (LCD) using a liquid crystal as a display has features of low power consumption, thinness and light weight, and taking advantage of this, from a clock and a calculator to a computer display and a television receiver. (T
Application to V) is progressing.
【0003】こうしたLCDにおいて液晶として、従来
は、ネマチック液晶を使用していた。しかしながら、ネ
マチック液晶の限界としては、応答速度が遅く、単純マ
トリックス駆動では、ツイストネマチック液晶(TN)
で100ライン、スーパーツイストネマチック液晶(S
TN)でも240ラインが限界であり、またアクティブ
マトリックス駆動では、用いる薄膜トランジスタ(TF
T)による高価格化を考え合わせると、大画面化は難し
い、等の如くである。Conventionally, a nematic liquid crystal has been used as a liquid crystal in such an LCD. However, as a limit of the nematic liquid crystal, the response speed is slow, and the twisted nematic liquid crystal (TN)
With 100 lines, super twisted nematic liquid crystal (S
TN) also has a limit of 240 lines, and in active matrix driving, the thin film transistor (TF) used
Considering the increase in price due to T), it seems difficult to increase the screen size.
【0004】一方、強誘電性液晶(FLC:ferroelect
ric liquid crystal) を表示素子に応用しようとする研
究開発は、活発に進められてきている。FLCについて
は、1975年にメイヤーによって、はじめて強誘電性
液晶が合成され、また1980年にクラーク、ラガワー
ルによって、電界によりドメイン反転が可能な表面安定
化強誘電性液晶が発明された。FLCは、分子自身に永
久双極子モーメントを分子の長軸に対して垂直に有し、
自発分極を持ち、電界によりスイッチング可能な液晶の
ことであり、これを用いたFLCディスプレイは、主と
して次の(1)〜(3)の特徴を有する優れたものであ
る。On the other hand, ferroelectric liquid crystal (FLC: ferroelect
R & D to apply ric liquid crystal to display devices has been actively pursued. Regarding FLC, a ferroelectric liquid crystal was first synthesized by Meyer in 1975, and a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal capable of domain inversion by an electric field was invented in 1980 by Clark and Lagaard. FLC has a permanent dipole moment in the molecule itself, perpendicular to the long axis of the molecule,
A liquid crystal having spontaneous polarization and switchable by an electric field. An FLC display using the liquid crystal is an excellent one having mainly the following features (1) to (3).
【0005】(1)スイッチング速度がμ秒オーダであ
り、TN液晶表示に比較して1000倍も高速に応答
し、高速応答性に優れている。 (2)分子配列に基本的にねじれ構造がなく、視野角依
存性が少ない。 (3)電源をオフしても画像が保持され、画像にメモリ
性があり、ハイビジョンにも対応できる1000本以上
の走査線に対しても単純マトリックス駆動が可能であ
る。(1) The switching speed is on the order of microseconds, the response is 1000 times faster than that of the TN liquid crystal display, and the high-speed response is excellent. (2) There is basically no twist structure in the molecular arrangement, and there is little viewing angle dependence. (3) Even if the power is turned off, the image is retained, the image has memory properties, and simple matrix driving is possible even for 1000 or more scanning lines that can support high definition.
【0006】従って、FLCディスプレイは、高精細、
低コスト化、大画面化という性能を追求できるディスプ
レイである。Accordingly, the FLC display has a high definition,
It is a display that can pursue the performance of low cost and large screen.
【0007】このようなFLCディスプレイ(強誘電性
液晶表示素子)は、例えば図13及び図14に概略的に示す
ような構造からなっている。まず、透明ガラス基板(コ
ーニング7059、 0.7mm厚)1a、1b上に透明電極
(100Ω/□のITO:Indiumtin oxide)2a、2bが
設けられている。これらの透明電極はエッチングにより
ストライプ状にパターニングされ、互いにマトリックス
状に交差したデータ電極2aと走査電極2bに形成され
ている。Such an FLC display (ferroelectric liquid crystal display element) has a structure as schematically shown in FIGS. 13 and 14, for example. First, a transparent electrode is formed on a transparent glass substrate (Corning 7059, 0.7 mm thick) 1a, 1b.
(100 Ω / □ ITO: Indium tin oxide) 2a and 2b are provided. These transparent electrodes are patterned into stripes by etching, and are formed on the data electrodes 2a and the scanning electrodes 2b which intersect each other in a matrix.
【0008】各透明電極2a、2b上には、液晶配向膜
としてSiOの斜方蒸着膜3a、3bが形成されてい
る。SiOの斜方蒸着膜の形成においては、真空蒸着装
置内に、SiO蒸着源から鉛直上に基板を配し、鉛直の
線と基板法線のなす角度を85度として設置した。SiO
を基板温度 170℃で真空蒸着後、 300℃、1時間の焼成
を行った。On the transparent electrodes 2a, 2b, obliquely deposited SiO films 3a, 3b are formed as liquid crystal alignment films. In forming the oblique SiO vapor deposition film, the substrate was placed vertically above the SiO vapor deposition source in the vacuum vapor deposition apparatus, and the angle between the vertical line and the substrate normal was set to 85 degrees. SiO
Was vacuum-deposited at a substrate temperature of 170 ° C., and then baked at 300 ° C. for 1 hour.
【0009】このようにして作製した配向膜付きの一対
の基板1a、1bは、そのデータ電極側と走査電極側の
配向処理方向が対向面で反平行となり、かつデータ電極
と走査電極の電極配列が直交するように組まれる。スペ
ーサとして目的ギャップ長に応じたガラスビーズ(真し
球:直径 0.8〜3.0 μm(触媒化成工業(株)製))4
を用いられている。ここでは、配向処理方向を反平行に
組んだが、平行に組んでも構わない。In the pair of substrates 1a and 1b with the alignment film thus manufactured, the alignment treatment directions on the data electrode side and the scan electrode side are antiparallel on the opposite surfaces, and the electrode array of the data electrodes and the scan electrodes is arranged. Are assembled so that they are orthogonal. Glass beads corresponding to the target gap length as spacers (true sphere: diameter 0.8 to 3.0 μm (manufactured by Catalysts & Chemicals Co., Ltd.)) 4
Is used. Here, the orientation treatment directions are set antiparallel, but they may be set parallel.
【0010】スペーサ4は、透明基板1a、1bの大き
さにより、小さい面積の場合は周囲を接着するシール材
(UV硬化型の接着剤(フォトレック:セキスイ化学
(株)製))6中に 0.3wt%程度分散させることによ
り、基板間のギャップを制御した。基板面積が大きい場
合には、上記真し球を基板上に平均密度で 100個/mm2
散布したのち、ギャップをとり、液晶の注入孔を確保し
てシール剤6でセル周囲を接着した。Depending on the size of the transparent substrates 1a and 1b, the spacer 4 is placed in a sealing material (UV-curable adhesive (Photorec: manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)) 6 for adhering the periphery in the case of a small area. The gap between the substrates was controlled by dispersing about 0.3 wt%. When the substrate area is large, the above-mentioned true spheres on the substrate have an average density of 100 / mm 2
After spraying, a gap was formed, a liquid crystal injection hole was secured, and the periphery of the cell was bonded with a sealant 6.
【0011】一対の基板1a−1b間には、例えば強誘
電性液晶(チッソ社製のCS−1014)5を等方相温
度で超音波ホモジナイザを用いて均一に分散させた液晶
組成物が注入されている。この強誘電性液晶組成物は等
方相温度あるいはカイラルネマチック相温度の流動性を
示す状態で減圧下で注入される。液晶注入後は、徐冷さ
れ、注入孔周囲のガラス基板上の液晶が除去されたの
ち、エポキシ系の接着剤で封止され、FLCディスプレ
イ11が作製される。A liquid crystal composition in which, for example, a ferroelectric liquid crystal (CS-1014 manufactured by Chisso Corporation) 5 is uniformly dispersed at an isotropic phase temperature using an ultrasonic homogenizer is injected between the pair of substrates 1a-1b. Have been. This ferroelectric liquid crystal composition is injected under reduced pressure while exhibiting fluidity at an isotropic phase temperature or a chiral nematic phase temperature. After the liquid crystal is injected, the liquid crystal is slowly cooled to remove the liquid crystal on the glass substrate around the injection hole, and then sealed with an epoxy adhesive to manufacture the FLC display 11.
【0012】このFLCディスプレイ11の駆動方式とし
ては、X−Yマトリクス方式を使用する。1H(1水平
走査時間又は1ライン選択時間)は63.5μsであり、電
圧はバイポーラで印加するため、各選択パルスは63.5/
2μs幅となる。ROW側(電極2b)からはしきい値
であるセレクトパルスを印加し、COLUMN側(電極
2a)からはデータパルスを印加する。As a driving method for the FLC display 11, an XY matrix method is used. 1H (1 horizontal scanning time or 1 line selection time) is 63.5 μs, and since the voltage is applied in bipolar, each selection pulse is 63.5 /
The width is 2 μs. A select pulse, which is a threshold value, is applied from the ROW side (electrode 2b), and a data pulse is applied from the COLUMN side (electrode 2a).
【0013】ところが、FLCディスプレイは上記の優
れた特長を有してはいるが、階調表示が難しいことが課
題として挙げられていた。即ち、従来の双安定モードを
用いた強誘電性液晶表示は2状態のみ安定であることか
ら、ビデオ等の階調表示には不適当であるとされてき
た。これは特に、配向膜との相互作用により螺旋構造を
解かれた、いわゆる表面安定化強誘電性液晶において顕
著であり、2状態のみしか安定状態が存在せず、白黒の
2値表示のみであった。However, although the FLC display has the above-mentioned excellent features, it has been pointed out that it is difficult to display gradations. That is, the conventional ferroelectric liquid crystal display using the bistable mode is stable only in two states, and thus has been considered to be unsuitable for gradation display of video or the like. This is particularly remarkable in so-called surface-stabilized ferroelectric liquid crystals in which the helical structure is solved by the interaction with the alignment film, and there are only two stable states, and only binary display in black and white. It was
【0014】即ち、従来の強誘電性液晶素子(例えば表
面安定化強誘電性液晶素子)は、外部印加電界E(Ps
は自発分極)に対して分子Mの配向方向が図15に示すよ
うに状態1と状態2の二つの状態間をスイッチングす
る。この分子配向の変化は、液晶素子を直交する偏光板
間に設置することによって透過率の変化として現れ、図
16のように印加電界に対して透過率がしきい値電圧Vth
で0%から 100%に急峻に変化する。この透過率が変化
する電圧幅は一般的に1V以下である。さらに、Vthが
セルギャップの微小な変動によって変化する。従って、
従来のFLC液晶素子では、透過率−印加電圧のカーブ
に安定な電圧幅を持たせることが困難であり、電圧制御
による階調表示は困難若しくは不可能である。That is, a conventional ferroelectric liquid crystal element (for example, a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal element) has an externally applied electric field E (Ps
15), the orientation direction of the molecule M switches between two states of state 1 and state 2 as shown in FIG. This change in the molecular orientation appears as a change in the transmittance when the liquid crystal element is placed between the orthogonal polarizing plates.
As shown in 16, the transmittance is the threshold voltage V th for the applied electric field.
Suddenly changes from 0% to 100%. The voltage width at which the transmittance changes is generally 1 V or less. Furthermore, V th changes due to minute fluctuations in the cell gap. Therefore,
In the conventional FLC liquid crystal element, it is difficult to give a stable voltage width to the curve of transmittance-applied voltage, and gradation display by voltage control is difficult or impossible.
【0015】このため、サブピクセルを設けて画素面積
を調節することにより階調を行う方法(面積階調法)
や、強誘電性液晶の高速スイッチング性を利用して1フ
ィールドの間にスイッチングを繰り返すことにより階調
を行う方法(タイムシーケンシャル又はタイムインテグ
レーション階調法)などの方法が提案されている。しか
し、これらの方法では、未だ階調表示が不十分であると
いう問題があった。Therefore, a method of performing gradation by providing sub-pixels and adjusting the pixel area (area gradation method)
Further, a method such as a method of performing gray scale by repeating switching during one field by utilizing a high-speed switching property of ferroelectric liquid crystal (time sequential or time integration gray scale method) has been proposed. However, these methods have a problem that gradation display is still insufficient.
【0016】面積階調法の場合、1つの画素(ピクセ
ル)を分割することにより、一画素分の面積をコントロ
ールし、中間調を表示するものである。しかしながら、
この方法でTV等に必要とされる64階調や256階調
を表示しようとすると、1つのピクセルをそれぞれ、6
分割、8分割に画素分割することが必要となる。In the case of the area gradation method, by dividing one pixel (pixel), the area of one pixel is controlled and halftone is displayed. However,
In order to display 64 gray scales or 256 gray scales required for a TV or the like by this method, one pixel is set to 6 pixels.
It is necessary to divide the pixel into eight and eight.
【0017】従って、実際に、この6分割、8分割の画
素分割を行おうとすると、配線がそれだけ増加すること
になり、実装や駆動回路が複雑(6分割ならば6倍、8
分割ならば8倍に外部接続本数が増す)化する。このた
め、1つのピクセルに必要な面積が制限され、高精細表
示には不向きであり、分割数が増すと画像に周期性が生
じ、画質が低下する。Therefore, when the pixel division of the six divisions and the eight divisions is actually performed, the number of wirings increases accordingly, and the mounting and the driving circuit are complicated (six times, eight times if the six divisions).
If it is divided, the number of external connections increases eight times). For this reason, the area required for one pixel is limited, which is not suitable for high-definition display. When the number of divisions increases, periodicity occurs in the image, and the image quality deteriorates.
【0018】タイムシーケンシャル階調法の場合は、強
誘電性液晶の高速応答性を生かして、1フィールドの間
にn回白黒でスイッチングすることにより、2n レベル
の階調表示ができることになる。しかしながら、パッシ
ブマトリックス(単純マトリックス)で駆動する場合
に、1ラインに割り当てられる時間は制限されており、
例えば、NTSC信号でのビデオ表示を行う場合には、
インターレースを行っているので、走査線の本数が25
6本であるならば、1つのラインに割り当てられる1H
は、63μ秒となる。電気分解を避けるために、バイポー
ラパルスを用いると、パルス幅は30μ秒である。In the case of the time-sequential gradation method, by utilizing the high-speed response of the ferroelectric liquid crystal, by switching black and white n times during one field, 2 n -level gradation display can be performed. However, when driving with a passive matrix (simple matrix), the time allocated to one line is limited,
For example, when performing video display with an NTSC signal,
Since interlacing is performed, the number of scanning lines is 25
If it is 6, 1H assigned to one line
Is 63 μsec. Using bipolar pulses to avoid electrolysis, the pulse width is 30 μsec.
【0019】従って、タイムシーケンシャルを行うため
には、この30μ秒の間にn回スイッチングを行わなけれ
ばならない。しかし、温度が下がると、粘性の増加が起
こり、応答速度は低減するという傾向を持つので、広い
温度範囲で例えば6回以上のスイッチングを実現するた
めには、5μ秒以下の応答速度を広い温度範囲に亘って
実現しなければならないことになる。これは、非常に困
難であることは明らかである。Therefore, in order to perform the time sequential, it is necessary to perform the switching n times during the 30 μsec. However, when the temperature decreases, the viscosity increases, and the response speed tends to decrease. Therefore, in order to realize, for example, six or more switching operations in a wide temperature range, the response speed of 5 μsec or less is set to a wide temperature range. It must be realized over a range. This is obviously very difficult.
【0020】そこで、画素毎にアナログ階調表示を行う
方法として、一つの画素内で対向電極間の距離を変化さ
せたり、対向電極間に形成した誘電性層の厚みを変化さ
せることにより局所的に電界強度勾配をつける方法や、
対向電極の材質を変えることにより電圧勾配をつけるこ
とが提案されている。Therefore, as a method of performing analog gray scale display for each pixel, a local distance is changed by changing a distance between opposing electrodes in one pixel or changing a thickness of a dielectric layer formed between opposing electrodes. How to create an electric field strength gradient in
It has been proposed to provide a voltage gradient by changing the material of the counter electrode.
【0021】しかしながら、実用レベルのアナログ階調
表示特性を有する液晶表示素子を製造することは、工程
的にも繁雑となり、また、製造条件のコントロールも非
常に困難となり、更に製造コストが高いという問題があ
った。However, the production of a liquid crystal display device having a practical level of analog gradation display characteristics is complicated in terms of steps, the control of the production conditions becomes very difficult, and the production cost is high. was there.
【0022】[0022]
【発明に至る経過】そこで、本出願人は、このような従
来技術の問題点を解決すべく、高コントラストを保持し
つつ、アナログ階調表示を実現する液晶表示素子(特に
強誘電性液晶表示素子)を特願平5−262951号等
として既に提起した(これを以下、先願発明と称す
る)。Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the applicant of the present invention has realized a liquid crystal display element (especially a ferroelectric liquid crystal display) which realizes analog gradation display while maintaining high contrast. Element) has already been proposed as Japanese Patent Application No. Hei 5-262951 and the like (hereinafter, referred to as prior invention).
【0023】即ち、一対の基板の対向面上に電極層が形
成されている液晶表示素子において、一つの画素内の液
晶に印加される実効電界強度に分布を持たせて、一つの
画素内で液晶の双安定状態の間のスイッチングのための
しきい値電圧幅を広げることによりアナログ階調表示を
達成できることが見出された。これに基づく先願発明
は、一対の基体間に液晶が配されている液晶素子におい
て、前記液晶をスイッチングするためのしきい値電圧の
異なる領域が微細に分布していることを特徴とするもの
である。That is, in a liquid crystal display element in which an electrode layer is formed on the opposing surfaces of a pair of substrates, the effective electric field strength applied to the liquid crystal in one pixel is given a distribution so that It has been found that an analog gray scale display can be achieved by widening the threshold voltage width for switching between the bistable states of the liquid crystal. The prior invention based on this is characterized in that, in a liquid crystal element in which a liquid crystal is arranged between a pair of substrates, regions having different threshold voltages for switching the liquid crystal are finely distributed. Is.
【0024】先願発明の液晶素子は、図13及び図14のデ
ィスプレイと同様に、透明電極及び配向膜をこの順に設
けた一対の基板が所定の間隙を置いて対向配置され、前
記間隙内に強誘電性液晶が注入されている液晶素子とし
て構成可能であるが、次の点で根本的に異なっている。In the liquid crystal device of the prior invention, a pair of substrates provided with a transparent electrode and an alignment film in this order are arranged to face each other with a predetermined gap, as in the display of FIGS. Although it can be configured as a liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is injected, it is fundamentally different in the following points.
【0025】即ち、上記の「しきい値電圧の異なる領域
が微細に分布していること」とは、反転ドメイン(例え
ば白の中に黒のドメイン又はその反対)による透過率が
25%であるときに2μmφ以上の大きさのドメイン(マ
イクロドメイン)が1mm2 の視野の中に 300個以上(好
ましくは 600個以上)存在し、かつ、そのドメイン内で
のしきい値電圧幅が透過率10〜90%の範囲で1V以上で
あることを意味する。That is, the above "fine distribution of regions having different threshold voltages" means that the transmittance due to the inversion domain (for example, black domain in white domain or vice versa).
At 25%, there are 300 or more (preferably 600 or more) domains (microdomains) with a size of 2 μmφ or more in the field of view of 1 mm 2 , and the threshold voltage width within that domain. Means that the transmittance is 1 V or more in the range of 10 to 90%.
【0026】従って、図17に例示するように、先願発明
の液晶素子では、印加電圧によって透過率が図16のよう
に急峻に変化するのではなく、比較的緩やかな変化を示
すものである。これは、上記したように、特に、一つの
画素内において、しきい値電圧(Vth)の異なる微細な
領域(マイクロドメイン)の発現により、印加電圧の大
きさに応じてマイクロドメインの透過率が変化するため
である。そして、一つのドメイン内では、液晶分子が双
安定であるとメモリ機能を有し、しきい値電圧の異なる
μmオーダのドメインから一画素が形成されることか
ら、連続階調表示が可能となる。Therefore, as illustrated in FIG. 17, in the liquid crystal element of the invention of the prior application, the transmittance does not change sharply as shown in FIG. 16 but rather shows a relatively gradual change. . This is because, as described above, in particular, in one pixel, micro-domains having different threshold voltages (V th ) are developed, and the transmittance of the micro-domains is changed according to the magnitude of the applied voltage. Is changed. Further, in one domain, when the liquid crystal molecules are bistable, it has a memory function, and one pixel is formed from domains of μm order with different threshold voltages, which enables continuous gradation display. .
【0027】図17では、透過率が変化するしきい値電圧
のうち、透過率10%のときをVth1、透過率90%のとき
をVth2 とした場合、しきい値電圧の変化幅(△Vth=
Vth2 −Vth1)が1V以上である。In FIG. 17, when the threshold voltage at which the transmittance changes is Vth1 when the transmittance is 10% and Vth2 is when the transmittance is 90%, the change width of the threshold voltage ( ΔV th =
V th2- V th1 ) is 1 V or more.
【0028】マイクロドメインについては、図18(A)
に示すように、透過率25%のときに、2μmφ以上の大
きさのドメインMDが 300個以上/mm2の割合で存在する
ものである。こうしたマイクロドメインによる微細な光
透過部分によって、全体として中間調の画面(透過率)
を実現できるが、このようなマイクロドメインによる構
造は、いわば星空の如き様相を呈するので、以下に「ス
ターライトテクスチャ」と称することとする。Regarding the micro domain, FIG. 18 (A)
As shown in (1), when the transmittance is 25%, the domain MD having a size of 2 μmφ or more exists at a rate of 300 or more / mm 2 . Due to the fine light transmission part by such a micro domain, a halftone screen (transmittance) as a whole
However, since such a structure based on a microdomain has a so-called starry sky-like appearance, it will be referred to as a “starlight texture” below.
【0029】このスターライトテクスチャによれば、印
加電圧の大小に応じてマイクロドメインによる光透過部
分MDが図18(A)に一点鎖線で示す如くに拡大したり
(透過率上昇)、或いは縮小させる(透過率減少)こと
ができ、印加電圧によって任意に透過率を変化させるこ
とができる。これに反し、図13及び図14の素子では、図
18(B)に示すように、しきい値電圧幅が極めて小さい
ために、印加電圧による光透過部分Dが急激に増加した
り、或いは消失してしまうだけであり、階調表示が極め
て困難である。According to this starlight texture, the light transmitting portion MD by the micro domain is expanded (increased transmittance) or reduced according to the magnitude of the applied voltage as shown by the dashed line in FIG. 18 (A). The transmittance can be reduced, and the transmittance can be arbitrarily changed by the applied voltage. Contrary to this, in the elements of FIGS. 13 and 14,
As shown in FIG. 18 (B), since the threshold voltage width is extremely small, the light transmitting portion D due to the applied voltage only abruptly increases or disappears, and gradation display is extremely difficult. is there.
【0030】先願発明において、上記のマイクロドメイ
ンを形成する手段として、液晶セルにおいて液晶5中に
超微粒子を分散させることができる。In the invention of the prior application, ultrafine particles can be dispersed in the liquid crystal 5 in the liquid crystal cell as a means for forming the above-mentioned microdomains.
【0031】ここで、超微粒子によるしきい値電圧の変
化を図19について原理的に説明する。超微粒子10の粒径
をd2 、誘電率をε2 、超微粒子10を除く液晶5の厚み
をd1 、誘電率をε1 としたとき、超微粒子にかかる電
界Eeff は、次式(1)で表される。 Eeff =(ε2 /(ε1 d2 +ε2 d1 ))×Vgap ・・・・・(1)The change in threshold voltage due to ultrafine particles will be described in principle with reference to FIG. When the particle size of the ultrafine particles 10 is d 2 , the dielectric constant is ε 2 , the thickness of the liquid crystal 5 excluding the ultrafine particles 10 is d 1 , and the dielectric constant is ε 1 , the electric field Eeff applied to the ultrafine particles is given by the following equation (1) ). Eeff = (ε 2 / (ε 1 d 2 + ε 2 d 1 )) × Vgap (1)
【0032】従って、誘電率の値が液晶よりも小さい超
微粒子を添加すると(ε2 <ε1 )、液晶層の全厚dga
p(=d1+d2)よりも小さな微粒子(d2 )を入れること
により、 Eeff <Egap となり、液晶には、微粒子を入れない場合(Egap)に比
較して小さな電界Eeffが作用する。その反対に、誘電
率の値が液晶より大きな微粒子を添加することにより
(ε2 >ε1 )、 Eeff >Egap となり、液晶には、微粒子を入れない場合(Egap)に比
較して大きな電界Eeffが作用する。Therefore, when ultrafine particles having a dielectric constant smaller than that of liquid crystal are added (ε 2 <ε 1 ), the total thickness dga of the liquid crystal layer is increased.
By introducing fine particles (d 2 ) smaller than p (= d 1 + d 2 ), Eeff <Egap, and a smaller electric field Eeff acts on the liquid crystal as compared with the case where no fine particles are inserted (Egap). Conversely, by adding fine particles having a dielectric constant larger than that of the liquid crystal (ε 2 > ε 1 ), Eeff> Egap, and the electric field Eeff is larger than in the case where no fine particles are added to the liquid crystal (Egap). Works.
【0033】以上をまとめると、次の通りとなる。 ε1 >ε2 のとき → Eeff <(Vgap/d1 +d2 )
=Vgap/dgap =Egap ε1 =ε2 のとき → Eeff =Egap ε1 <ε2 のとき → Eeff >EgapThe above is summarized as follows. When ε 1 > ε 2 → Eeff <(Vgap / d 1 + d 2 )
= Vgap / dgap = Egap ε 1 = ε 2 → Eeff = Egap ε 1 <ε 2 → Eeff> Egap
【0034】いずれにしても、超微粒子の添加によっ
て、液晶自体に加わる実効電界Eeffは変化することに
なり、超微粒子が存在する領域とそうでない領域とで液
晶に加わる実効電界が異なることになる。この結果、同
じ電界Egap を作用させても、それら領域間では反転ド
メインが生じる領域と生じない領域が存在し、図18
(A)で示した如きスターライトテクスチャ構造を発現
できるのである。In any case, the addition of the ultrafine particles changes the effective electric field Eeff applied to the liquid crystal itself, and the effective electric field applied to the liquid crystal differs between the region where the ultrafine particles exist and the region where the ultrafine particles do not exist. . As a result, even if the same electric field Egap is applied, there is a region where the inversion domain is generated and a region where the inversion domain is not generated.
The starlight texture structure as shown in (A) can be expressed.
【0035】このことから、先願発明によるスターライ
トテクスチャ構造は連続階調を実現するのに好適なもの
となり、超微粒子の添加下で印加電圧(大きさ、パルス
幅等)を制御する(即ち、2種類以上の電圧を印加する
こと)によって多様な透過率(即ち、2種類以上の階調
レベル)を得ることができる。これに反し、単に微粒子
を存在させるだけでは、図18(B)の如きものしか得ら
れず、特に微小な(2μm程度の)ギャップ中に 0.3〜
2μmの微粒子を存在させても目的とする表示性能が得
られないことが明らかであり、また、微小なギャップで
なくても微粒子部分による色ムラが生じてしまう。先願
発明では、このような現象を生じることなく、目的とす
る性能が得られる。From this, the starlight texture structure according to the invention of the prior application is suitable for realizing continuous gradation, and the applied voltage (size, pulse width, etc.) is controlled under the addition of ultrafine particles (ie, By applying two or more kinds of voltages, various transmittances (that is, two or more kinds of gradation levels) can be obtained. On the contrary, if only the fine particles are present, only the one as shown in FIG. 18 (B) can be obtained, and in particular, in a minute (about 2 μm) gap,
It is clear that the desired display performance cannot be obtained even when the 2 μm fine particles are present, and color unevenness is caused by the fine particle portions even if the gap is not a minute gap. In the invention of the prior application, the desired performance can be obtained without causing such a phenomenon.
【0036】先願発明の液晶素子において、液晶に添加
する微粒子としては、図13及び図14に示した対向する透
明電極層2a、2bの間に存在する液晶5に印加される
実効電界強度に分布を持たせることができるような微粒
子であればよく、例えば誘電率の異なる複数の材質の微
粒子を混合して使用することができる。このように誘電
率の異なる微粒子を存在させることにより、各画素内に
誘電率の分布が形成される。この結果、上記したよう
に、画素の透明電極層2a、2b間に均一に外部電界を
印加した場合でも、その画素内の液晶に印加される実効
電界強度には分布ができ、液晶(特に強誘電性液晶)の
双安定状態間をスイッチングするためのしきい値電圧の
分布幅を広げることができ、一画素内でアナログ階調表
示が可能となる。In the liquid crystal element of the invention of the prior application, the fine particles added to the liquid crystal have the effective electric field strength applied to the liquid crystal 5 existing between the opposing transparent electrode layers 2a and 2b shown in FIGS. It is only necessary that the particles have a distribution, and, for example, particles of a plurality of materials having different dielectric constants can be mixed and used. The presence of fine particles having different permittivities in this way forms a permittivity distribution in each pixel. As a result, as described above, even when the external electric field is uniformly applied between the transparent electrode layers 2a and 2b of the pixel, the effective electric field strength applied to the liquid crystal in the pixel can be distributed, and the liquid crystal (especially strong liquid crystal) can be distributed. The distribution width of the threshold voltage for switching between bistable states of the dielectric liquid crystal) can be widened, and analog gray scale display can be performed within one pixel.
【0037】また、使用する微粒子として、誘電率が同
じものを使用する場合には、大きさに分布をもたせれば
よい。このように、誘電率は異ならないが大きさが異な
る微粒子を存在させることにより液晶層の厚みに分布が
できる。その結果、一画素の透明電極層2a、2b間に
均一に外部電界を印加した場合でも、その画素内の液晶
に印加される実効電界強度には分布ができ、一画素内で
アナログ階調表示が可能となる。微粒子の大きさの分布
について、その分布の広がりはある程度大きい方が、優
れたアナログ階調表示ができるので好ましい。When fine particles having the same dielectric constant are used, the fine particles may have a size distribution. As described above, the presence of the fine particles having different dielectric constants but different sizes allows distribution in the thickness of the liquid crystal layer. As a result, even when an external electric field is applied uniformly between the transparent electrode layers 2a and 2b of one pixel, the effective electric field intensity applied to the liquid crystal in that pixel is distributed, and analog gradation display is performed in one pixel. Becomes possible. Regarding the distribution of the size of the fine particles, it is preferable that the spread of the distribution is large to some extent because excellent analog gradation display can be performed.
【0038】先願発明の液晶素子では、液晶に添加する
微粒子はpH2.0 以上の表面を有することが望ましいが、
これは、pH2.0 未満では酸性が強すぎ、プロトンにより
液晶が劣化し易いからである。In the liquid crystal element of the prior invention, it is desirable that the fine particles added to the liquid crystal have a surface with a pH of 2.0 or more.
This is because when the pH is less than 2.0, the acidity is too strong and the liquid crystal is easily deteriorated by the protons.
【0039】また、この微粒子の量は、特に限定はな
く、所望のアナログ階調性等を考慮して適宜に決定する
ことができるが、50重量%以下、 0.1重量%以上の割合
で液晶に添加されているのが望ましい。添加量があまり
多いと、凝集してスターライトテクスチャ構造が発現し
難く、また液晶の注入が困難となり易い。The amount of the fine particles is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of the desired analog gradation, etc., but it is 50% by weight or less and 0.1% by weight or more in the liquid crystal. It is desirable that it is added. If the added amount is too large, the aggregated particles are less likely to form a starlight texture structure, and the injection of liquid crystal tends to be difficult.
【0040】使用可能な微粒子はカーボンブラック及び
/又は酸化チタンからなっていてよく、またカーボンブ
ラックがファーネス法により作製されたカーボンブラッ
クであり、酸化チタンがアモルファス酸化チタンである
のがよい。ファーネス法により作製された熱分解カーボ
ンブラックは、微粒子の粒度分布が比較的広く、またア
モルファス酸化チタンは、表面性が良く、耐久性にも優
れている。The fine particles that can be used may be composed of carbon black and / or titanium oxide, the carbon black is carbon black produced by the furnace method, and the titanium oxide is preferably amorphous titanium oxide. The pyrolytic carbon black produced by the furnace method has a relatively wide particle size distribution of fine particles, and the amorphous titanium oxide has good surface properties and excellent durability.
【0041】使用可能な微粒子は、凝集していない一次
微粒子の状態で、液晶セルギャップの半分以下の大きさ
(0.4μm以下、特に 0.1μm以下)が好ましい。また、
その粒度分布によって階調表示特性をコントロールでき
るが、粒度分布の標準偏差が9.0nm以上であることが透
過率の変化(トランスミタンス)を緩やかにできる点で
望ましい。微粒子の比重が液晶の 0.1〜10倍であること
が、液晶中に分散させた際の沈降防止の点で望ましく、
また、微粒子が良分散性を示すようにシランカップリン
グ剤等で表面処理されているのがよい。The usable fine particles are in the state of non-aggregated primary fine particles and have a size of less than half the liquid crystal cell gap.
(0.4 μm or less, particularly 0.1 μm or less) is preferable. Also,
The gradation display characteristics can be controlled by the particle size distribution, but it is desirable that the standard deviation of the particle size distribution is 9.0 nm or more, since the change in transmissivity (transmittance) can be moderated. It is desirable that the specific gravity of the fine particles is 0.1 to 10 times that of the liquid crystal from the viewpoint of preventing sedimentation when dispersed in the liquid crystal,
Further, the fine particles are preferably surface-treated with a silane coupling agent or the like so as to exhibit good dispersibility.
【0042】先願発明において、微粒子は対向する電極
間に存在させる必要があるが、その場所は特に限定され
ず、液晶中でも、液晶配向膜中又は液晶配向膜上でもよ
い。微粒子を対向する電極間に存在させること以外の構
成は、図13及び図14の液晶表示素子(特に強誘電性液晶
表示素子)と同様にすることができる。例えば、基板と
しては透明ガラス板を、電極層としてはITO等を、液
晶配向膜としてはラビング処理されたポリイミド膜やS
iO斜方蒸着膜を使用することができる。また、駆動方
式も上記したものと同様であってよい。但し、上記した
マイクロドメインテクスチャでグレースケールを表すに
は、データパルスの電圧を変化させて得るため、常に1
フレーム全体にデータパルスは印加されている状態とな
る。In the invention of the prior application, the fine particles need to be present between the electrodes facing each other, but the location thereof is not particularly limited and may be in the liquid crystal, in the liquid crystal alignment film or on the liquid crystal alignment film. The configuration other than the presence of the fine particles between the electrodes facing each other can be the same as that of the liquid crystal display element (particularly the ferroelectric liquid crystal display element) of FIGS. 13 and 14. For example, a transparent glass plate is used as the substrate, ITO or the like is used as the electrode layer, and a rubbed polyimide film or S is used as the liquid crystal alignment film.
An iO orthorhombic vapor deposited film can be used. The drive system may be the same as that described above. However, in order to express the gray scale with the above-mentioned micro domain texture, since it is obtained by changing the voltage of the data pulse, it is always 1
The data pulse is applied to the entire frame.
【0043】本発明者は上記した先願発明について検討
を加えたところ、上記した種々の特長を効果的に実現す
るためには、FLCディスプレイの駆動において、次に
述べる問題を解決する必要があることを見出した。The present inventor has studied the above-mentioned prior invention, and in order to effectively realize the various features described above, it is necessary to solve the following problems in driving the FLC display. I found that.
【0044】即ち、FLCディスプレイの駆動時の駆動
マージンについて、例えば256階調をアナログ信号で
行うためには、素子を構成する各パーツの信号レベルの
マージン(液晶の応答速度、電極及びその配線の導電性
等の許容範囲)が、階調数が少ない場合に比較して小さ
くなることは自明である。このことにより、使用するパ
ーツが制限されたり、素子間でのパーツのばらつきを抑
える等の対策が必要となる。That is, regarding the driving margin at the time of driving the FLC display, for example, in order to perform 256 gradations with an analog signal, the margin of the signal level of each part constituting the element (the response speed of the liquid crystal, the electrode and its wiring, It is self-evident that the allowable range of conductivity etc.) becomes smaller than that when the number of gradations is small. Due to this, it is necessary to take measures such as limiting the parts to be used and suppressing the variation of parts between elements.
【0045】また、強誘電性液晶のしきい値電圧の温度
依存性は、従来のネマチック液晶に比較しても、1桁ほ
ど大きく、このことは、駆動マージンが階調数が増大す
ると低減することを加速している。従って、材料の問題
としても、階調数が低いほうが、温度によるしきい値電
圧変化の影響が軽減して温度依存性が小さくなり、温度
に対するマージンを大きく取れることになる。Further, the temperature dependence of the threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal is larger by one digit than that of the conventional nematic liquid crystal, which means that the driving margin decreases as the number of gradations increases. Things are accelerating. Therefore, regarding the material problem, the lower the number of gradations, the less the influence of the change in threshold voltage due to temperature, the less the temperature dependence, and the greater the margin with respect to temperature.
【0046】ところが、先願発明において、上述したよ
うに画素内での階調表示は印加する電圧によって制御可
能であることから、ディスプレイとしての階調数を多く
したい場合にはこれに対応して印加電圧を種々に変化さ
せる必要がある。しかし、上記したように、画素内の階
調数を増やすことには制約があり、駆動マージンや温度
マージンを確保するためにはできるだけ印加電圧の変化
(画素内での階調数)を少なくすることが望まれる。However, in the invention of the prior application, since the gray scale display in the pixel can be controlled by the applied voltage as described above, when it is desired to increase the number of gray scales as the display, corresponding to this. It is necessary to change the applied voltage in various ways. However, as described above, there is a limitation in increasing the number of gray levels in a pixel, and in order to secure a driving margin and a temperature margin, change in applied voltage (the number of gray levels in a pixel) is reduced as much as possible. Is desired.
【0047】[0047]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した先願発明の特長を生かしながら、画素内階調数を低
く抑えることにより、駆動マージンや温度マージンを増
大させ、実用レベルのアナログ階調表示を実装、駆動回
路の複雑化及びコスト上昇なしに実現できる液晶素子と
駆動方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase the driving margin and the temperature margin by keeping the number of gray scales in a pixel low while making use of the features of the invention of the prior application described above. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal element and a driving method capable of implementing gradation display without complicating a driving circuit and increasing costs.
【0048】[0048]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、それぞ
れの対向面側に電極を有する一対の基体間に液晶が配さ
れ、一画素内で4階調以上(即ち、2n (n≧2)の階
調数:以下、同様)の表示を行えるように構成されてい
て、各画素において前記電極が分割され、この分割面積
比が表示階調数に対応して制御されている液晶素子に係
るものである。That is, according to the present invention, a liquid crystal is arranged between a pair of substrates each having an electrode on the opposite surface side, and four or more gradations (ie, 2 n (n ≧ n The number of gradations in 2): The same applies hereinafter), the electrode is divided in each pixel, and the division area ratio is controlled according to the number of display gradations. It is related to.
【0049】また、本発明は、それぞれの対向面側に電
極を有する一対の基体間に液晶が配され、一画素内で4
階調以上の表示を行えるように構成されていて、各画素
において前記電極が分割され、この分割面積比が表示階
調数に対応して制御されている液晶素子を駆動するに際
し、分割された各電極をそれぞれ独立に駆動する、液晶
素子の駆動方法も提供するものである。Further, according to the present invention, the liquid crystal is arranged between a pair of substrates each having an electrode on the opposite surface side, and a liquid crystal is arranged in one pixel.
The electrode is divided in each pixel so as to be capable of displaying more than the gradation, and the divided area ratio is divided when driving the liquid crystal element controlled according to the number of display gradations. The present invention also provides a method for driving a liquid crystal element, in which each electrode is independently driven.
【0050】[0050]
【発明の実施の形態】本発明の液晶素子及びその駆動方
法においては、データ電極とセレクト電極とが重なり合
うことによって形成された各画素において、前記データ
電極が2分割されているのが望ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the liquid crystal element and the method of driving the same according to the present invention, in each pixel formed by overlapping the data electrode and the select electrode, the data electrode is preferably divided into two.
【0051】また、電極の分割面積比が1対8であって
画素内階調数が8階調であり、分割された各電極をそれ
ぞれ独立に駆動して64階調を表示できる。Further, the divided area ratio of the electrodes is 1: 8, and the number of gray levels in the pixel is 8, and each of the divided electrodes can be independently driven to display 64 gray levels.
【0052】或いは、電極の分割面積比が1対16であ
って画素内階調数が16階調であり、分割された各電極
をそれぞれ独立に駆動して256階調を表示できる。Alternatively, the divided area ratio of the electrodes is 1:16 and the number of gray levels in the pixel is 16, and each of the divided electrodes can be independently driven to display 256 gray levels.
【0053】そして、実際には、液晶にかかる実効電界
に分布を持たせることにより、画素内階調表示を実現す
る。Actually, the in-pixel gradation display is realized by giving a distribution to the effective electric field applied to the liquid crystal.
【0054】この場合、液晶をスイッチングするための
しきい値電圧の異なる領域が微細に分布している上述し
た如きスターライトテクスチャ構造とするのが望まし
い。In this case, it is desirable to use the starlight texture structure as described above in which regions having different threshold voltages for switching the liquid crystal are finely distributed.
【0055】特に、強誘電性液晶に超微粒子を添加して
画素内階調表示を実現するのがよい。In particular, it is preferable to add ultrafine particles to the ferroelectric liquid crystal to realize gray scale display in the pixel.
【0056】画素内において一対の基体の電極間距離に
分布を設けて実効電界に分布をもたせることができる。In the pixel, a distribution can be provided in the effective electric field by providing a distribution in the distance between the electrodes of the pair of bases.
【0057】或いは、画素内に誘電率分布を設けて実効
電界に分布をもたせることができる。Alternatively, the effective electric field can be provided by providing a dielectric constant distribution in the pixel.
【0058】なお、本発明の液晶素子として望ましい構
成によれば、対向する電極間に微粒子を存在させること
をはじめ、液晶素子の構成や材質等は上述した先願発明
と同様であってよいので、ここでは改めて説明はしな
い。また、例えば基板としては透明ガラス板を、電極層
としてはITO等を、液晶配向膜としてはラビング処理
されたポリイミド膜やSiO斜方蒸着膜を使用すること
ができる。According to the desirable constitution of the liquid crystal element of the present invention, the constitution and material of the liquid crystal element, including the presence of the fine particles between the opposing electrodes, may be the same as those of the above-mentioned prior invention. , I will not explain it again here. Further, for example, a transparent glass plate can be used as the substrate, ITO or the like can be used as the electrode layer, and a rubbing-treated polyimide film or SiO oblique deposition film can be used as the liquid crystal alignment film.
【0059】[0059]
【実施例】以下、本発明を実施例について更に詳細に説
明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
【0060】実施例1 本実施例による強誘電性液晶(FLC)ディスプレイの
構成は、データ電極の形状を除けば、基本的には上述し
た先願発明に基づくものと同様である。即ち、FLCと
して、チッソ社製CS−1014を用いた。スターライ
トテクスチャ構造を形成するための超微粒子としては、
平均粒径17nmのアモルファス酸化チタンを1重量%FL
Cに添加し、アイソトロピック温度領域である 120℃に
温めて、超音波ホモジナイザで十分に分散した。その
後、徐冷した。 Example 1 The structure of the ferroelectric liquid crystal (FLC) display according to this example is basically the same as that based on the above-mentioned prior invention except for the shape of the data electrode. That is, CS-1014 manufactured by Chisso Corporation was used as the FLC. As ultrafine particles for forming the starlight texture structure,
1 wt% FL of amorphous titanium oxide with an average particle size of 17 nm
It was added to C, heated to 120 ° C. which is an isotropic temperature region, and sufficiently dispersed by an ultrasonic homogenizer. Then, it was gradually cooled.
【0061】また、厚さ3mm、25×60mmサイズの一対の
ガラス基板のそれぞれにITO電極(100Ω/□)をコー
トし、ストライプ状にパターニングしてデータ電極とセ
レクト電極を形成した。この上に、SiOを抵抗加熱法
によって入射角85°で真空蒸着した。この蒸着膜厚は、
60nmにコントロールした。この基板を反平行にし、周辺
には紫外線硬化樹脂(フォトレック:セキスイ化学
(株)製)に 1.6μmのシリカスペーサ(真し球)を混
合したものをスクリーン印刷して、セルギャップを1.6
μmにした。Further, an ITO electrode (100 Ω / □) was coated on each of a pair of glass substrates each having a thickness of 3 mm and a size of 25 × 60 mm, and patterned in stripes to form a data electrode and a select electrode. SiO was vacuum-deposited on this by a resistance heating method at an incident angle of 85 °. This evaporated film thickness is
It was controlled to 60 nm. The substrates were made parallel to each other, and the periphery was screen-printed with a mixture of 1.6 μm silica spacers (true spheres) in an ultraviolet curable resin (Photorec: Sekisui Chemical Co., Ltd.) to make the cell gap 1.6.
μm.
【0062】上記の超微粒子を含有したFLCのセルへ
の注入を行うには、室温でFLCをセルの注入口に塗布
し、空セルを 140℃まで加熱し、FLCをアイソトロピ
ックまで相転移させ、粘性を下げることにより、一対の
基板間のギャップ内に注入した。その後、分子配向のた
めに、室温であるSmC* まで徐冷した。In order to inject the above-mentioned FLC containing ultrafine particles into a cell, FLC is applied to the inlet of the cell at room temperature, the empty cell is heated to 140 ° C., and the FLC is allowed to undergo a phase transition to isotropic. , And was injected into the gap between the pair of substrates by decreasing the viscosity. Then, it was gradually cooled to SmC * , which is room temperature, for molecular orientation.
【0063】こうして作製されたFLCディスプレイに
おいて、図2〜図5に示すような形状にデータ電極22a
とセレクト電極22bを各基板1a、1b上に形成した
(但し、実際には各電極は多数本設けるが、簡略化のた
めにその一部を拡大して図示した:以下、同様)。In the FLC display thus manufactured, the data electrode 22a is formed into a shape as shown in FIGS.
And select electrodes 22b are formed on each of the substrates 1a and 1b (however, in reality, a large number of each electrode is provided, but a part of the electrode is shown enlarged for simplification: hereinafter the same).
【0064】即ち、基板1aに設けたデータ電極22aを
A電極とB電極とに非対称に分割し、これらの面積比を
一画素内で1対8となるようにした。図2にデータ側電
極の構造、図3にセレクト側電極の構造を示し、また、
図4及び図5にはそれぞれ、データ電極が前面の場合と
背面の場合を示し、データ電極22a及びセレクト電極22
bの組み合わせ方を示した。実際のデバイスにおいて
は、ITO電極(データ電極22aとセレクト電極22b)
は互いに向き合うように組み立てられ、これらの交差部
が画素(ピクセル)PXとなる。そして、各基板の端部
では、各電極をドライブ回路に接続するための外部接続
部分が導出されている。That is, the data electrode 22a provided on the substrate 1a is asymmetrically divided into the A electrode and the B electrode, and the area ratio of these is set to 1: 8 in one pixel. 2 shows the structure of the data side electrode, FIG. 3 shows the structure of the select side electrode, and
4 and 5 show the case where the data electrode is the front surface and the case where the data electrode is the back surface, respectively.
The method of combining b is shown. In an actual device, ITO electrodes (data electrode 22a and select electrode 22b)
Are assembled so as to face each other, and their intersections become pixels (PX) PX. An external connection portion for connecting each electrode to the drive circuit is led out at the end of each substrate.
【0065】このFLCディスプレイの駆動に際して
は、図6の波形のパルスを印加することにより、図7に
示す如き印加電圧−コントラストの関係を得た(図7に
は超微粒子を液晶に添加しない場合も示した)。超微粒
子の添加によって、しきい値電圧Vthの範囲が拡大さ
れ、それだけ印加電圧による画素内階調性を出し易いこ
とが分かる。When driving this FLC display, the applied voltage-contrast relationship shown in FIG. 7 was obtained by applying the pulse having the waveform shown in FIG. 6 (in the case where ultrafine particles are not added to the liquid crystal in FIG. 7). Also shown). It is understood that the range of the threshold voltage V th is expanded by the addition of the ultrafine particles, and the tonality within the pixel due to the applied voltage is likely to be obtained accordingly.
【0066】即ち、図7より、印加電圧をコントロール
することにより、データ電圧に応じて透過率もしくはコ
ントラストを例えば8段階に制御できる。従って、こう
した制御を上記の分割電極AとBにそれぞれ行うことに
より、A電極で8階調に、B電極で8階調にそれぞれ独
立に駆動可能である。That is, as shown in FIG. 7, by controlling the applied voltage, the transmittance or the contrast can be controlled in eight steps according to the data voltage. Therefore, by performing such control on each of the divided electrodes A and B, it is possible to independently drive 8 gradations with the A electrode and 8 gradations with the B electrode.
【0067】この時、透過光量は、A電極とB電極の面
積比に応じて決まるので、図1に示すようにコントロー
ルできる。即ち、電極A+Bを一つの画素PXとすれ
ば、トータルの透過光量は、まず、サイズの大きい方の
B電極が黒表示の場合、光量が0.142 となるまでは、A
電極で8段階にコントロールできる。次に、B電極を黒
側より一段階だけ明るい方に光量を増し、この状態で光
量が0.285 となるまで上記と同様の微調整をA電極でや
はり8段階に行うことができる。At this time, since the amount of transmitted light is determined according to the area ratio of the A electrode and the B electrode, it can be controlled as shown in FIG. That is, assuming that the electrodes A + B are one pixel PX, the total amount of transmitted light is first A when the B electrode of the larger size displays black, until the amount of light reaches 0.142.
The electrode can control in 8 steps. Next, the light intensity of the B electrode is increased by one step from the black side, and in this state, the same fine adjustment as above can be performed in eight steps by the A electrode until the light intensity becomes 0.285.
【0068】このようにして、A電極とB電極との組み
合わせにより、最大光量を64段階に変化させることが
できる。即ち、8×8=64階調を表示できることがわ
かる。In this way, the maximum amount of light can be changed in 64 steps by combining the A electrode and the B electrode. That is, it can be seen that 8 × 8 = 64 gradations can be displayed.
【0069】上記のことから、本実施例によれば、8階
調と低い階調数の材料でも、デバイスとしては、実用レ
ベルの64階調の階調表示を実現できる。From the above, according to the present embodiment, even with a material having a low gradation number of 8 gradations, a gradation display of 64 gradations of a practical level can be realized as a device.
【0070】そして、アナログの階調数を低く抑えるこ
とにより、駆動マージンの増大、温度マージンの増大を
可能にする。By suppressing the number of analog gradations to a low level, it is possible to increase the driving margin and the temperature margin.
【0071】更に、画素における電極の分割は2分割の
みであるから、実装、駆動回路の複雑化は、最小限に抑
えられ、駆動回路及びパネルコストの大幅な増大にはつ
ながらない。Further, since the electrodes are divided into only two in the pixel, the complication of the mounting and the driving circuit can be suppressed to the minimum and the cost of the driving circuit and the panel cannot be greatly increased.
【0072】実施例2 実施例1で述べたと同様に、FLCディスプレイを作製
し、駆動した。但し、データ電極32aをA電極とB電極
とに非対称に分割し、これらの面積比を一画素内で1対
16となるようにした。図9にデータ側電極の構造、図
3にセレクト側電極の構造を示し、また、図10及び図11
にはそれぞれ、データ電極32aが前面の場合と背面の場
合とを示し、データ電極32a及びセレクト電極22bの組
み合わせ方を示した。 Example 2 An FLC display was prepared and driven in the same manner as described in Example 1. However, the data electrode 32a is asymmetrically divided into the A electrode and the B electrode, and the area ratio of these is set to 1:16 in one pixel. FIG. 9 shows the structure of the data side electrode, FIG. 3 shows the structure of the select side electrode, and FIGS.
Shows the case where the data electrode 32a is the front surface and the case where the data electrode 32a is the back surface, and shows how to combine the data electrode 32a and the select electrode 22b.
【0073】このFLCディスプレイの駆動に際して
も、図6の波形のパルスを印加することにより、図7に
示したと同様の印加電圧−コントラストの関係を得た。When driving this FLC display, the same applied voltage-contrast relationship as shown in FIG. 7 was obtained by applying the pulse having the waveform shown in FIG.
【0074】そして、図7より、印加電圧をコントロー
ルすることにより、データ電圧に応じて透過率もしくは
コントラストを例えば16段階に制御できる。従って、
こうした制御を上記の分割電極AとBにそれぞれ行うこ
とにより、A電極で16階調に、B電極で16階調にそ
れぞれ独立に駆動可能である。As shown in FIG. 7, by controlling the applied voltage, the transmittance or contrast can be controlled in 16 steps according to the data voltage. Therefore,
By performing such control on each of the divided electrodes A and B, it is possible to independently drive 16 gradations with the A electrode and 16 gradations with the B electrode.
【0075】この時、透過光量は、A電極とB電極の面
積比に応じて決まるので、図8に示すようにコントロー
ルできる。即ち、電極A+Bを一つの画素PXとすれ
ば、トータルの透過光量は、まず、サイズの大きい方の
B電極が黒表示の場合、光量が0.0666となるまでは、A
電極で16段階にコントロールできる。次に、B電極を
黒側より一段階だけ明るい方に光量を増し、この状態で
光量が0.133 となるまで、上記と同様の微調整をA電極
でやはり16段階に行うことができる。At this time, the amount of transmitted light is determined according to the area ratio of the A electrode and the B electrode, and can be controlled as shown in FIG. That is, assuming that the electrodes A + B are one pixel PX, the total amount of transmitted light is first A when the amount of light is 0.0666 when the larger B electrode displays black.
It can be controlled in 16 steps with electrodes. Next, the light intensity of the B electrode is increased by one step from the black side, and the same fine adjustment as above can be performed in 16 steps with the A electrode until the light intensity becomes 0.133 in this state.
【0076】このようにして、A電極とB電極との組み
合わせにより、最大光量を256段階に変化させること
ができる。即ち、16×16=256階調を表示できる
ことがわかる。In this way, the maximum amount of light can be changed in 256 steps by combining the A electrode and the B electrode. That is, it can be seen that 16 × 16 = 256 gradations can be displayed.
【0077】上記のことから、本実施例によれば、16
階調と低い階調数の材料でも、デバイスとしては、実用
レベルの256階調の階調表示を実現できる。From the above, according to this embodiment, 16
Even with a material having a gradation and a low gradation number, a gradation display of 256 gradations of a practical level can be realized as a device.
【0078】そして、実施例1と同様に、アナログの階
調数を低く抑えることにより、駆動マージンの増大、温
度マージンの増大を可能にする。As in the first embodiment, by suppressing the number of analog gray scales to a low level, it is possible to increase the driving margin and the temperature margin.
【0079】更に、画素における電極の分割は2分割の
みであるから、実装、駆動回路の複雑化は、最小限に抑
えられ、駆動回路及びパネルコストの大幅な増大にはつ
ながらない。Further, since the electrodes in the pixel are divided into only two, the complication of the mounting and the driving circuit is suppressed to the minimum, and the cost of the driving circuit and the panel is not significantly increased.
【0080】実施例3 実施例1で述べたと同様に、FLCディスプレイを作製
し、駆動した。但し、データ電極42aを図12(a)又は
(b)のようにA電極とB電極とC電極とに非対称に分
割し、これらの面積比を一画素内で1対8対3となるよ
うにした。ここで、図12(a)のデータ電極42aは図2
と同様に外部接続部分まで延び、また図12(b)のデー
タ電極は各画素から個々に配線によって基板の端部まで
導かれ、外部と接続される。 Example 3 An FLC display was prepared and driven in the same manner as described in Example 1. However, the data electrode 42a is asymmetrically divided into an A electrode, a B electrode, and a C electrode as shown in FIG. 12A or 12B, and the area ratio of these is set to 1: 8: 3 within one pixel. I chose Here, the data electrode 42a of FIG.
Similarly, the data electrode of FIG. 12 (b) is extended to the external connection portion, and each pixel is individually led to the end portion of the substrate by wiring to be connected to the outside.
【0081】このFLCディスプレイの駆動に際して
も、図6の波形のパルスを印加することにより、図7に
示したと同様の印加電圧−コントラストの関係を得た。When driving this FLC display, the same applied voltage-contrast relationship as shown in FIG. 7 was obtained by applying the pulse having the waveform shown in FIG.
【0082】そして、図7より、印加電圧をコントロー
ルすることにより、データ電圧に応じて透過率もしくは
コントラストを例えば8段階に制御できる。従って、こ
うした制御を上記の分割電極AとBとCにそれぞれ行う
ことにより、A電極で8階調に、B電極で8階調に、C
電極で8階調にそれぞれ独立に駆動可能である。As shown in FIG. 7, by controlling the applied voltage, the transmittance or the contrast can be controlled in eight steps according to the data voltage. Therefore, by performing such control on the divided electrodes A, B, and C, respectively, the A electrode has 8 gradations, the B electrode has 8 gradations, and the C electrode has 8 gradations.
The electrodes can be independently driven in 8 gradations.
【0083】この時、透過光量は、A電極とB電極とC
電極の面積比に応じて決まるので、上述したと同様にコ
ントロールできる。即ち、電極A+B+Cを一つの画素
PXとすれば、トータルの透過光量は、まず、サイズの
大きい方のB電極が黒表示の場合、光量がA電極、C電
極でそれぞれ8段階にコントロールできる。次に、B電
極を黒側より一段階だけ明るい方に光量を増し、この状
態で上記と同様の微調整をA電極又はC電極でやはり8
段階に行うことができる。At this time, the amount of transmitted light is A electrode, B electrode and C
Since it is determined according to the area ratio of the electrodes, it can be controlled in the same manner as described above. That is, if the electrodes A + B + C are used as one pixel PX, the total amount of transmitted light can be controlled in eight steps for each of the A electrode and the C electrode when the B electrode of the larger size displays black. Next, increase the amount of light in the B electrode to the one side brighter than the black side, and in this state, perform the same fine adjustment as above with the A electrode or the C electrode.
It can be done in stages.
【0084】このようにして、A電極とB電極とC電極
の組み合わせにより、最大光量を少なくとも64段階に
変化させることができる。即ち、8×8=64階調を表
示できることがわかる。In this way, the maximum light amount can be changed in at least 64 steps by combining the A electrode, the B electrode, and the C electrode. That is, it can be seen that 8 × 8 = 64 gradations can be displayed.
【0085】但し、本実施例では、A電極とB電極とを
同時に駆動するときには実施例1で述べた分割面積比
1:8の場合と基本的には同様の結果となるが、A電極
とB電極を別々に駆動できることから、必要に応じてい
ずれか一方のみを駆動させるか、或いはいずれか一方を
一定の電圧に固定することによって、C電極との種々の
組み合わせが実現でき、透過光量レベルに変化をもたせ
ることができる。However, in the present embodiment, when the A electrode and the B electrode are driven simultaneously, the result is basically the same as the case of the division area ratio of 1: 8 described in the first embodiment, but the A electrode and Since the B electrode can be driven separately, various combinations with the C electrode can be realized by driving only one of them or fixing one of them to a constant voltage as necessary, and the transmitted light level Can be changed.
【0086】本実施例でも、低い階調数の材料も使用で
き、デバイスとしては、実用レベルの階調表示を実現で
きる。Also in this embodiment, a material having a low gradation number can be used, and a gradation display of a practical level can be realized as a device.
【0087】そして、実施例1と同様に、アナログの階
調数を低く抑えることにより、駆動マージンの増大、温
度マージンの増大を可能にする。As in the first embodiment, by suppressing the number of analog gray scales to a low level, it is possible to increase the driving margin and the temperature margin.
【0088】更に、画素における電極の分割は3分割と
少ないから、実装、駆動回路の複雑化は、最小限に抑え
られ、駆動回路及びパネルコストの大幅な増大にはつな
がらない。Furthermore, since the number of electrode divisions in the pixel is as small as three, the complication of the mounting and drive circuits is suppressed to the minimum, and the drive circuit and panel costs are not significantly increased.
【0089】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述した実施例は本発明の技術的思想に基いて更に
変形が可能である。Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the embodiments described above can be further modified based on the technical idea of the present invention.
【0090】例えば、上述したデータ電極の分割面積比
や階調数(画素内階調数2n をn≧2の範囲で変化可
能)、分割形状、分割パターン又は個数等は種々に変更
してよい。また、駆動方法のうち、1画素内階調をパル
ス電圧の変調以外にも、パルス幅の変調、或いはこれら
両者の組み合わせによっても実現することができる。For example, the division area ratio of the data electrode, the number of gradations (the number of gradations in a pixel 2 n can be changed within a range of n ≧ 2), the division shape, the division pattern, the number, etc. are variously changed. Good. Further, in the driving method, the gray scale within one pixel can be realized not only by the modulation of the pulse voltage but also by the modulation of the pulse width or a combination of these.
【0091】また、液晶の種類をはじめ、液晶素子の各
構成部分の材質、構造、形状、組み立て方法、更には微
細なマイクロドメインの形成に用いる超微粒子の物性、
種類等は種々に変更することができる。また、超微粒子
の添加方法も変更してよいし、その分布位置は液晶中の
みならず、配向膜上、或いは配向膜中であってもよい。
また、マイクロドメインを形成するのに、上述以外の方
法、例えばテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジ
メタン錯体等の電荷移動錯体の積層等も可能である。In addition, the type of liquid crystal, the material, structure, shape and assembling method of each component of the liquid crystal element, and the physical properties of ultrafine particles used for forming fine microdomains,
The type and the like can be changed in various ways. Further, the method of adding the ultrafine particles may be changed, and the distribution position thereof may be not only in the liquid crystal but also on the alignment film or in the alignment film.
Further, a method other than the above, for example, stacking of a charge transfer complex such as a tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex can be used to form the microdomain.
【0092】また、画素内において一対の基板の電極間
距離に分布を設けて実効電界に分布を持たせたり、画素
内に誘電率分布を設けて実効電界に分布を持たせること
もできる。It is also possible to provide a distribution in the distance between the electrodes of the pair of substrates in the pixel to give an effective electric field distribution, or to provide a dielectric constant distribution in the pixel to give an effective electric field distribution.
【0093】なお、上述した実施例では、表示素子に好
適な液晶素子について説明したが、表示素子では特に階
調性(中間調)を実現できる点で好ましいものである。
しかし、本発明は、表示素子に限らず、液晶素子をフィ
ルタやシャッタ、OA機器のディスプレイ画面、スクリ
ーンや、ウォブリング用の位相制御素子等にも適用可能
である。これらのいずれも、上述したしきい値電圧幅に
よって駆動電圧に応じた透過率又はコントラスト比を示
すことを利用して、従来にはない性能を得ることができ
る。Although the liquid crystal element suitable for the display element has been described in the above-mentioned embodiments, the display element is preferable in that the gradation (halftone) can be realized.
However, the present invention is not limited to the display element, and can be applied to a liquid crystal element such as a filter or a shutter, a display screen of an OA device, a screen, a phase control element for wobbling, or the like. In any of these, it is possible to obtain a performance that has not been heretofore utilized by utilizing the fact that the above-described threshold voltage width exhibits the transmittance or the contrast ratio according to the drive voltage.
【0094】[0094]
【発明の作用効果】本発明の液晶素子及びその駆動方法
によれば、各画素において電極を分割し、この分割面積
比を表示階調数に対応して制御しているので、電極の各
分割部分において階調表示に必要な電圧を独立に印加
し、これらを組み合わせて目的とする表示階調数を得る
ことができる。従って、電極に対する印加電圧の変化、
即ち、画素内でのアナログの階調数を4階調以上の範囲
で低く抑えることができるため、素子を構成する各パー
ツの信号レベルのマージン(素子駆動時における使用す
る液晶の応答速度、電極及び配線の導電性等の許容範
囲)を広くすることができる。しかも、使用する液晶の
しきい値電圧が温度で変化しても、これが階調に与える
影響を軽減し、温度依存性を小さくして温度マージンを
大きくとることができる。According to the liquid crystal element and the driving method thereof of the present invention, the electrodes are divided in each pixel, and the division area ratio is controlled in accordance with the number of display gradations. It is possible to independently apply a voltage required for gradation display in a part and combine them to obtain a target number of display gradations. Therefore, the change in applied voltage to the electrodes,
That is, since the number of analog gray scales in a pixel can be kept low within a range of 4 gray scales or more, signal level margins of respective parts constituting the element (response speed of liquid crystal used when driving the element, electrode And the allowable range of the conductivity of the wiring) can be widened. Moreover, even if the threshold voltage of the liquid crystal used changes with temperature, it is possible to reduce the effect of this on the gradation, reduce the temperature dependence, and increase the temperature margin.
【0095】そして、画素における電極の分割数は、必
要な階調数を満たせば多くする必要はなく、2分割で十
分であるから、実装や駆動回路も簡略化でき、コストの
上昇を抑えることができる。The number of electrode divisions in a pixel does not have to be increased as long as the required number of gray levels is satisfied, and two divisions are sufficient. Therefore, the mounting and drive circuit can be simplified and the cost increase can be suppressed. You can
【図1】本発明の実施例による液晶表示素子の階調レベ
ル制御を示す透過光量−電圧特性図である。FIG. 1 is a transmitted light amount-voltage characteristic diagram showing gradation level control of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同液晶表示素子のデータ電極パターンを示す平
面図である。FIG. 2 is a plan view showing a data electrode pattern of the liquid crystal display element.
【図3】同液晶表示素子のセレクト電極パターンを示す
平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a select electrode pattern of the liquid crystal display element.
【図4】同液晶表示素子のデータ電極とセレクト電極を
重ね合わせた状態のデータ電極側の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the data electrode side of the liquid crystal display element in a state where the data electrode and the select electrode are overlapped with each other.
【図5】同液晶表示素子のデータ電極とセレクト電極を
重ね合わせた状態のセレクト電極側の平面図である。FIG. 5 is a plan view on the select electrode side in a state where the data electrode and the select electrode of the liquid crystal display element are overlapped with each other.
【図6】同液晶表示素子の駆動波形図である。FIG. 6 is a drive waveform diagram of the liquid crystal display element.
【図7】同液晶表示素子のしきい値電圧特性を示すコン
トラスト−電圧特性図である。FIG. 7 is a contrast-voltage characteristic diagram showing a threshold voltage characteristic of the liquid crystal display element.
【図8】本発明の他の実施例による液晶表示素子の階調
レベル制御を示す透過光量−電圧特性図である。FIG. 8 is a transmitted light amount-voltage characteristic diagram showing gradation level control of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
【図9】同液晶表示素子のデータ電極パターンを示す平
面図である。FIG. 9 is a plan view showing a data electrode pattern of the liquid crystal display element.
【図10】同液晶表示素子のデータ電極とセレクト電極を
重ね合わせた状態のデータ電極側の平面図である。FIG. 10 is a plan view of the data electrode side of the liquid crystal display element in a state where the data electrode and the select electrode are overlapped with each other.
【図11】同液晶表示素子のデータ電極とセレクト電極を
重ね合わせた状態のセレクト電極側の平面図である。FIG. 11 is a plan view of the select electrode side in a state where the data electrode and the select electrode of the liquid crystal display element are overlapped with each other.
【図12】本発明の更に他の実施例による液晶表示素子の
画素におけるデータ電極パターン図である。FIG. 12 is a data electrode pattern diagram in a pixel of a liquid crystal display device according to still another embodiment of the present invention.
【図13】従来例による液晶表示素子のセレクト電極側の
平面図である。FIG. 13 is a plan view of a select electrode side of a liquid crystal display element according to a conventional example.
【図14】図13の XIV−XIV 線に沿う断面図である。14 is a sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
【図15】強誘電性液晶のモデル図である。FIG. 15 is a model diagram of a ferroelectric liquid crystal.
【図16】従来例による液晶表示素子のしきい値電圧特性
を示す透過率−印加電圧特性図である。FIG. 16 is a transmittance-applied voltage characteristic diagram showing a threshold voltage characteristic of a liquid crystal display element according to a conventional example.
【図17】先願発明に基づく液晶表示素子のしきい値電圧
特性を示す透過率−印加電圧特性図である。FIG. 17 is a transmittance-applied voltage characteristic diagram showing a threshold voltage characteristic of the liquid crystal display element based on the prior application.
【図18】同液晶表示素子のスイッチング時の透過率の変
化を説明するための概略図(A)であり、同図(B)は
階調性のない場合の同様の概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram (A) for explaining a change in the transmittance of the liquid crystal display element at the time of switching, and the same diagram (B) is a similar schematic diagram when there is no gradation.
【図19】同液晶表示素子の液晶中での実効電界を説明す
るための概略図である。FIG. 19 is a schematic diagram for explaining an effective electric field in liquid crystal of the liquid crystal display element.
1a、1b・・・基板 2a、2b・・・透明電極層 3a、3b・・・SiO斜方蒸着層 4・・・スペーサ 5・・・液晶(FLC) 10・・・超微粒子 11・・・FLCディスプレイ 22a、32a、42a・・・データ電極 22b・・・セレクト電極 PX・・・画素(ピクセル) Vth・・・しきい値電圧 MD・・・マイクロドメイン D・・・ドメイン Eeff ・・・実効電界1a, 1b ... Substrate 2a, 2b ... Transparent electrode layer 3a, 3b ... SiO oblique deposition layer 4 ... Spacer 5 ... Liquid crystal (FLC) 10 ... Ultra fine particle 11 ... FLC display 22a, 32a, 42a ... Data electrode 22b ... Select electrode PX ... Pixel (pixel) Vth ... Threshold voltage MD ... Micro domain D ... Domain Eeff ... Effective electric field
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 宏昭 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroaki Endo 6-735 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation
Claims (18)
の基体間に液晶が配され、一画素内で4階調以上の表示
を行えるように構成されていて、各画素において前記電
極が分割され、この分割面積比が表示階調数に対応して
制御されている液晶素子。1. A liquid crystal is arranged between a pair of substrates each having an electrode on the opposite surface side, and is configured to display four or more gradations in one pixel, and the electrode is divided in each pixel. A liquid crystal element whose divided area ratio is controlled according to the number of display gradations.
うことによって形成された各画素において、前記データ
電極が2分割されている、請求項1に記載した液晶素
子。2. The liquid crystal element according to claim 1, wherein in each pixel formed by overlapping a data electrode and a select electrode, the data electrode is divided into two.
内階調数が8階調であり、分割された各電極をそれぞれ
独立に駆動して64階調を表示可能とした、請求項1に
記載した液晶素子。3. The divided area ratio of the electrodes is 1: 8, the number of gray scales in a pixel is 8, and each divided electrode can be independently driven to display 64 gray scales. The liquid crystal element according to claim 1.
素内階調数が16階調であり、分割された各電極をそれ
ぞれ独立に駆動して256階調を表示可能とした、請求
項1に記載した液晶素子。4. The divided area ratio of the electrodes is 1:16 and the number of gray levels in the pixel is 16, and each of the divided electrodes can be independently driven to display 256 gray levels. The liquid crystal element according to claim 1.
ことにより、画素内階調表示を実現する、請求項1に記
載した液晶素子。5. The liquid crystal element according to claim 1, wherein an in-pixel gradation display is realized by giving a distribution to an effective electric field applied to the liquid crystal.
電圧の異なる領域が微細に分布している、請求項5に記
載した液晶素子。6. The liquid crystal device according to claim 5, wherein regions having different threshold voltages for switching the liquid crystal are finely distributed.
内階調表示を実現する、請求項5に記載した液晶素子。7. The liquid crystal device according to claim 5, wherein ultrafine particles are added to the ferroelectric liquid crystal to realize gray scale display in a pixel.
に分布を設けて実効電界に分布をもたせる、請求項5に
記載した液晶素子。8. The liquid crystal element according to claim 5, wherein a distribution is provided in an effective electric field by providing a distribution in a distance between electrodes of a pair of substrates in a pixel.
分布をもたせる、請求項5に記載した液晶素子。9. The liquid crystal element according to claim 5, wherein a dielectric constant distribution is provided in each pixel so that the effective electric field has a distribution.
の基体間に液晶が配され、一画素内で4階調以上の表示
を行えるように構成されていて、各画素において前記電
極が分割され、この分割面積比が表示階調数に対応して
制御されている液晶素子を駆動するに際し、分割された
各電極をそれぞれ独立に駆動する、液晶素子の駆動方
法。10. A liquid crystal is arranged between a pair of substrates each having an electrode on the opposite surface side, and is configured to display four or more gradations in one pixel, and the electrode is divided in each pixel. A driving method of a liquid crystal element, wherein each of the divided electrodes is independently driven when driving the liquid crystal element whose divided area ratio is controlled corresponding to the number of display gradations.
うことによって形成された各画素において、前記データ
電極を2分割する、請求項10に記載した駆動方法。11. The driving method according to claim 10, wherein the data electrode is divided into two in each pixel formed by overlapping the data electrode and the select electrode.
階調数を8階調として、分割された各電極をそれぞれ独
立に駆動して64階調を表示可能とした、請求項10に記
載した駆動方法。12. The divided area ratio of the electrodes is set to 1: 8, the number of gray levels in the pixel is set to 8, and each divided electrode can be independently driven to display 64 gray levels. Driving method described in 10.
内階調数を16階調として、分割された各電極をそれぞ
れ独立に駆動して256階調を表示可能とした、請求項
10に記載した駆動方法。13. The display device is capable of displaying 256 gray scales by independently driving each of the divided electrodes with a division area ratio of the electrodes of 1:16 and a gray scale number within a pixel of 16 gray scales.
Driving method described in 10.
ことにより、画素内階調表示を実現する、請求項10に記
載した駆動方法。14. The driving method according to claim 10, wherein gray scale display in a pixel is realized by providing a distribution in an effective electric field applied to the liquid crystal.
電圧の異なる領域を微細に分布させる、請求項14に記載
した駆動方法。15. The driving method according to claim 14, wherein regions having different threshold voltages for switching the liquid crystal are finely distributed.
内階調表示を実現する、請求項14に記載した駆動方法。16. The driving method according to claim 14, wherein ultrafine particles are added to the ferroelectric liquid crystal to realize gray scale display in a pixel.
に分布を設けて実効電界に分布をもたせる、請求項14に
記載した駆動方法。17. The driving method according to claim 14, wherein a distribution is provided in an effective electric field by providing a distribution in a distance between electrodes of a pair of bases in a pixel.
分布をもたせる、請求項14に記載した駆動方法。18. The driving method according to claim 14, wherein a dielectric constant distribution is provided in each pixel so that the effective electric field has a distribution.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30507895A JPH09127530A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Liquid crystal element and its driving method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30507895A JPH09127530A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Liquid crystal element and its driving method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09127530A true JPH09127530A (en) | 1997-05-16 |
Family
ID=17940855
Family Applications (1)
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JP30507895A Pending JPH09127530A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Liquid crystal element and its driving method |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09127530A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003005214A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display devices and portable information devices |
US8159480B2 (en) | 2006-08-09 | 2012-04-17 | Sony Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
US8723773B2 (en) | 2006-09-25 | 2014-05-13 | Japan Display West Inc. | Electro-optical device and electronic apparatus |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP30507895A patent/JPH09127530A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003005214A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display devices and portable information devices |
US8159480B2 (en) | 2006-08-09 | 2012-04-17 | Sony Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
US8723773B2 (en) | 2006-09-25 | 2014-05-13 | Japan Display West Inc. | Electro-optical device and electronic apparatus |
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