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JPS62100735A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPS62100735A
JPS62100735A JP24193185A JP24193185A JPS62100735A JP S62100735 A JPS62100735 A JP S62100735A JP 24193185 A JP24193185 A JP 24193185A JP 24193185 A JP24193185 A JP 24193185A JP S62100735 A JPS62100735 A JP S62100735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
voltage
display device
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24193185A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Onishi
博之 大西
Tsuyoshi Kamimura
強 上村
Hisahide Wakita
尚英 脇田
Chikako Ooba
大庭 周子
Hiroshi Yamazoe
山添 博司
Katsuhiko Kumakawa
克彦 熊川
Isao Oota
勲夫 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP24193185A priority Critical patent/JPS62100735A/ja
Publication of JPS62100735A publication Critical patent/JPS62100735A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液晶表示装置に係わり、特に強誘電性液晶を用
いた液晶表示装置に関するものである。
従来の技術 近年液晶表示は、腕時計、電卓等だけでなく映像機器に
も広く利用されるようになり、液晶カラーテレビも市場
に出始めている。従来のカラー表示用液晶パネルはネマ
チック液晶を用いたものがその主流を占めていた。しか
しネマチック液晶の緒特性は理想的とは言い難く多くの
問題点を含んでいる。強誘電性液晶はその速い応答速度
メモリー性等ネマチック液晶にない緒特性を有しており
ディスプレイ装置への応用が考えられており、多方面か
ら研究が進められている。(オプトロニクス、1983
、隘9)以下図面を見ながら従来の強誘電性液晶につい
て説明する。
第6図は強誘電性液晶分子の模式図である。強誘電性液
晶は通常スメクチック液晶と呼ばれる層構造を有する液
晶で、液晶分子は層の法線方向に対してもθだけ傾いた
構造をとっている。また通常強誘電性液晶は、ラセミ体
でない光学活性な液晶分子によって構成されている。
第6図に於いて、5は液晶分子、6は自発分極、7はC
ダイレクタ−18はコーン、9は層構造、10は層法線
方向、11は傾き角θを示している。
第6図に示すように、強誘電性液晶分子は自発分極を有
しており、カイラルスメクチックC相においては、第6
図の円錐形(コーン)8の外側を自由に動くことができ
る。層毎に分子軸の方向は少しづつずれており全体とし
てはねじれ構造をとっている。
次に強誘電性液晶の動作原理について図を用いて説明す
る。
第7図は従来の強誘電性液晶の動作原理図である。第7
図(a)は電圧無印加の状態、第7図(b)は紙面裏か
ら表方向に電圧を印加した場合、第7図(C)は逆方向
に電圧を印加した場合の動作原理である。
12は層法線に対して分子長軸が±θ度傾いた液晶分子
、13は一θ度傾いた液晶分子、14は紙面表方向を向
いている双極子モーメント、15は紙面裏方向を向いて
いる双極子モーメント、16は2枚の偏光板の方向であ
る。強誘電性液晶を透明電極の付着したガラス基板には
さみそのパネルの厚さをら族ピッチ以下にすると第7図
(a)のようにら旋がほどけ層に対して分子が±θ度傾
いた領域と一θ度傾いた領域に分かれる。上下電極間に
電圧を印加することにより第7図(b)のようにセル全
体が±θ度傾いたモノドメインになる。又、逆電圧を印
加すると第7図(C)のようにセル全体が一θ度傾いた
モノドメインになる。従って電気光学効果による複屈折
または2色性を利用すれば±θ度傾いた2つの状態によ
り明暗を表わすことができる。又第7図(C1の状態で
電圧を切ると第7図(C1のまま分子の状態は保たれメ
モリー効果がある。(竹漆秀夫、福田敦夫、久世栄−1
「工業材料」第31巻、第10号、22) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら強誘電性液晶分子は第7図の12のように
層法線に対して液晶分子が±θ度傾いた状態と13のよ
うに一θ度傾いた状態の2つの状態しか存在せず、中間
状態をとり得ない。このため強誘電性液晶を用いたディ
スプレイは、二値表示はできるが中間調表示ができず映
像表示は困難であるという問題点を有していた。本発明
は上記問題点に鑑み、上下基板の少なくとも一方の透明
電極に接して低抵抗のバスバー電極を有しこのバスバー
電極より透明電極に向かって電圧勾配をつけることによ
り中間調表示の可能な強誘電性液晶パネルを提供するも
のである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の液晶表示装置は上
下基板の少なくとも一方に金属のような低抵抗バスバー
を備えこの金属バーより透明電極側への電極長とともに
電圧減衰を生じさせることにより中間調表示の可能な液
晶表示装置である。
作用 一般に液晶層が1対の透明電極間に挟持されたマトリク
ス駆動方式の液晶パネルの等価回路を第3図に示す。こ
の等価回路に対してv (x、  t)= V (x)
 e ”’の正弦波電圧が印加された場合、次の電信方
程式が成立する。
dx” 但し X:受信端からの距離 V (Xl = V。・cos h (i w c R
) ””  −・・(2)但し vo :出力電圧、C
:液晶の容量、R:液晶の抵抗 これにより送信端と受信端での電圧の実効値比、即ち印
加電圧の電圧減衰率りは次式のように表わされる。
−−−−−−−・−・・−−−(3) 但し θ=L・ (4πf−c・R) 1/2 、−・
(4)L:電極長(m) C:液晶層の単位長さあたりの容量(F/m)f:信号
周波数[Hz) R:走査電極の単位長さあたりの抵抗〔Ω/m)■、:
入力電圧(V) 第4図に電圧減衰率とθとの関係を示す。これによりθ
の増加に伴い電圧減衰が生じることがわかる。即ち同一
セルの同一電極上では、電圧減衰率は電極の長さのみの
関数となる。
次に走査電極の電極長を1鰭とした時の電圧減衰率と電
極抵抗(面抵抗)の関係を第5図に示す。
但し、印加電圧の周波数22.5ktlz、デユーティ
比1 /750 、セルギャップ2μm、液晶の誘電率
は強誘電性液晶の場合常誘電項だけでなく強誘電項をも
持つので10.100.500の3つの値を想定した。
液晶の誘電率が100〜500では透明画素電極の面抵
抗値が1’X10’〜1×106Ω/口で電圧減゛電率
が0となっており電極の先端にはほとんど電圧が印加さ
れないことになる。この現象を利用すると低抵抗バスバ
ー電極端から透明電極に向かって距離Xの電極上に印加
される電圧をv(×)、又■(x)=Vth(但し V
th:液晶の闇値電圧)とすると画素電極上でバスバー
電極の入力端からの距離Xが、0≦X≦Xの範囲ではV
 (X)≧vthとなり液晶分子は印加電圧に応答する
がX<x≦1の範囲ではV(xi<Vthとなり液晶分
子は印加電圧に応答できない。この結果、バスバー電極
の入力端の印加電圧を調節することにより画素電極上で
印加電圧に応答する領域を変化させ中間状態を作り出す
ことができる。
以上述べたように、透明電極上に低抵抗の金属バーを備
えることにより電極長とともに電極減衰を引き起こし、
中間調表示を行なうことができる。
実施例 以下本発明の一実施例の液晶表示装置について、図面を
参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例の液晶表示装置の走査電極の
構成を示す拡大図である。第1図に於いて、1はガラス
基板、2はInz03.3はCr %4はAβである。
市販のソーダガラス基板にRFスパッタによりI n2
0.の薄膜を形成し、フォトレジストを所定の方法によ
りパターニングし、ドライエツチングによりIn2O3
のパターニングを行なった。用いたI n203の面抵
抗は5X106Ω/口であった。その後、EB蒸着によ
りCr、Aβの11%を形成し、フォトレジストのパタ
ーニングを行ない、湿式エツチングによりパターニング
を行ない第1図に示す構造の走査電極用バスバー電極を
形成した。信号電極としては、第1図には図示されてい
ないが、走査電極と直交する方向に液晶層を隔てて設け
られた複数本の帯状電極よりなる酸化インジウムスズ(
IT○)の10Ω/口の抵抗値をもったソーダガラスを
使用した。
使用した液晶材料は十P−デミルオキシベンジリデン−
P′−アミノ−2メチルブチルシンナメイ) (+DO
BAMBC)即ち次の構造を有する強誘電性液晶である
○    CH3 =CH−COCH2CHC2H5 (但しC゛は光学活性な炭素原子を示す。)相転移温度 但し Iso;等方性液体 SA ;スメクチックA相 Sc−カイラルスメクチックC相 S♂;カイラルスメクチックC相 先述の構成の走査電極側基板及び信号電極基板上に有機
配向膜を塗布し、一定方向にラビングを行った。その後
前述の基板間を上記強誘電性液晶で満たし樹脂で封口し
てセルを作成した。
以上のような方法で作成した強誘電性液晶パネルの電気
光学特性をクロスニコル下フォトマルにより測定を行っ
た。測定温度は33゛Cであった。
第2図は本発明の液晶表示装置の電気光学特性の測定結
果を示すものである。第2図(alは輝度変化、(b)
は液晶に印加した電圧である。まずへの領域の選択期間
ではパルス幅2m5eC1波高値30Vのパルスを印加
し非選択期間にはパルス幅12.5μsec、波高値1
5Vのパルスを印加した。この時の輝度変化はB。の状
態よ?/)B、まで変化した。次にBの領域で選択期間
にパルス幅’1m5ec波高値20Vのパルスを印加し
非選択期間にパルス幅12.5μsec、波高値15V
のパルスを印加した所、輝度変化はBoとAの領域での
81との中間であるB2の状態となった。
以上のように本実施例によれば、走査電極として高抵抗
の透明電極上に低抵抗金属バスバーを備えることにより
金属バーより電極長に従って電圧減衰が生じこの電圧勾
配を利用することにより中間調を表示することができる
。ここでは3.4に各々Crと/lを用いたが、低抵抗
であれば他の材料、例えばタンタル(Ta)、金(Au
)等でも良く又、金属粉やグラファイト等の導電粉を樹
脂に分散した導電ペーストを印刷等によって設けてもか
まわない。尚強誘電性液晶の闇値は、電圧波高値とパル
ス幅に依存するので中間調を表示するには、波高値、パ
ルス幅のいずれの変調方式を用いてもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、上下基板の少なくとも一方の高
抵抗の透明電極に接して、低抵抗の金属等よりなるバス
バーを備えることにより表示特性の秀れた中間調表示を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に於ける走査電極側ガラ
ス基板の構成図、第2図は本発明の第1の実施例に於け
る液晶表示パネルの電気光学特性図、第3図は液晶パネ
ルの等価回路図、第4図は電圧減衰率りとθの関係を示
すグラフ、第5図は電圧減衰率りと電極抵抗の関係を示
すグラフ、第6図は強誘電性液晶分子の模式図、第7図
は従来の強誘電性液晶の動作の原理図である。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・I n20
3の透明電極、3・・・・・・Cr、4・・・・・・A
l、5・・・・・・強誘電性液晶分子、6・・・・・・
自発分極p、7・・・・・・Cダイレクタ−ご、8・・
・・・・コーン、9・・・・・・層、10・・・・・・
層法線、11・・・・・・分子の層法線に対する傾き角
θ、12・・・・・・層法線に対して分子の長軸が+θ
度傾いた液晶分子、13・・・・・・層法線に対して分
子の長軸が一θ度傾いた液晶分子、14・・・・・・紙
面表方向を向いている双極子モーメント、15・・・・
・・紙面裏方向を向いている双極子モーメント、16・
・・・・・2枚の偏光板の方向。 3−−−Cr 4−−−AI。 第2図 第3図 〔渣晶パネルの存m回路) 第4図 第6図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)強誘電性を示すスメクチック液晶表示装置であっ
    て、液晶を挟持する上下基板の少なくとも一方基板上の
    透明電極に接して低抵抗のバスバー電極を設けたことを
    特徴とする液晶表示装置。
  2. (2)透明電極と接する低抵抗の金属バーより透明電極
    に向かって電圧減衰を生じさせることにより液晶に印加
    される電圧に電圧勾配をつけることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の液晶表示装置。
  3. (3)低抵抗のバスバー電極として、クロム(Cr)ア
    ルミ(Al)、タンタル(Ta)、金(Au)より選ば
    れた金属被膜を用いたことを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の液晶表示装置。
  4. (4)低抵抗のバスバー電極として、金属粉、グラファ
    イト等の導電性粒子が分散された導電性樹脂層を用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の液晶
    表示装置。
JP24193185A 1985-10-29 1985-10-29 液晶表示装置 Pending JPS62100735A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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