JPH0430005B2 - - Google Patents

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JPH0430005B2
JPH0430005B2 JP14155082A JP14155082A JPH0430005B2 JP H0430005 B2 JPH0430005 B2 JP H0430005B2 JP 14155082 A JP14155082 A JP 14155082A JP 14155082 A JP14155082 A JP 14155082A JP H0430005 B2 JPH0430005 B2 JP H0430005B2
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electrode
liquid crystal
comb
drive
electrodes
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶の電気光学効果を利用した液晶装
置の改良に関し、より詳細には液晶分子の持つ複
屈折性、即ち液晶分子の長軸方向とそれに直交す
る方向とで光の屈折率が異なる特性を利用した液
晶装置に関するものである。
近時、液晶装置は液晶が示す電気光学効果を応
用し、腕時計や電卓等の数字表示パネルの表示バ
デイスとして多用されるとともに表示デバイス以
外の分野、例えば写真機やプリンタ用光像走査装
置に使用される光シヤツター等のオプトエレクト
ロニクスの分野にも応用展開が図られている。
しかし乍ら、従来の液晶装置の電気光学効果を
用いて、例えば光シヤツター動作を行わせる場
合、光の通過のON,OFF状態を形成するための
液晶の二方向への配向が、一方は相対向する電極
間に電界を印加し、両電極間に介在する液晶分子
の配列を強制的に変化させているのに対し、他方
は初期の液晶分子配列にもとづく分子配向にのみ
依存しているため、その応答速度が数十〜数百
msecと極めて遅く、かつ光の遮断も完全でない
ため光シヤツターとしては到底実用に供しなかつ
た。そこで、この従来の液晶装置の応答速度及び
光の通過のON,OFF状態のコントラスト比の欠
点を改良するために、本発明者等は先に液晶セル
の相対向する電極の一方を複数個の櫛歯部を有す
る接地電極と、該櫛歯部間に位置し、光の通過の
ON,OFF状態を形成する1ドツトと同一幅を有
する駆動電極とを一列状に配した3電極構造の液
晶装置を提案した。
この3電極構造の液晶セルを使用した液晶装置
は液晶分子の複屈折性を利用したもので第1図
A,Bに示すように偏光軸が互いに直交する2枚
の偏光板Po,An間に液晶セル1を、該液晶セル
1の駆動電極L0、接地電極L2の長さ方向(y軸
方向)が両偏光板Po,Anのいずれか一方の偏光
軸と平行となるように配置された構造を有してお
り、前記液晶セル1の駆動電極Loを接地して、
駆動、接地電極L0,L2と対向する電極L1との間
に電圧Vcを印加すると、液晶5は垂直配向(第
1図BのZ軸方向)し、光はそのまま液晶セルを
通過するため光は偏光軸が互いに直交する2枚の
偏光板Po,Anにより完全に遮断され、光の通過
のOFF状態となり、一方接地電極L2と駆動電極
Loとの間に電圧Vdを、また対向する電極L1と接
地電極L2との間に電圧Vcを印加すると、液晶5
は両電圧の電界の合成による方向(第1図BのZ
軸とx軸の合成による軸方向)に配向し、y軸方
向に偏光軸を有する偏光板Poでy軸方向に偏光
された光はその一部が液晶5によりx軸方向に旋
光されて液晶セル1を通過し、x軸方向に偏光軸
を有する偏光板Anをそのまま通過して光の通過
のON状態が形成される。
かくして、光の通過のON,OFF状態が電圧
Vc,Vdの印加切換えにより制御される。この3
電極構造の液晶セルを使用した液晶装置は光の通
過のON,OFF状態を形成するための液晶配向が
いずれも電圧Vc,Vdの印加による強制的なもの
であるため数msecという早い応答速度が得られ、
かつ光の通過のON,OFF状態が完全であること
から高コントラスト比が得られる。
しかし乍ら、この液晶装置はその応答速度に大
きな改良がみられるものの、光の通過のON,
OFF状態を形成する部位が一列ドツト状である
ため、多数列の信号を一列毎に順次走査させ、そ
の走査信号に対応させて光の通過のON,OFF状
態を形成する例えばプリンター用光像走査装置等
に使用される光シヤツターに於いてはその走査速
度が数msec以下の高速度ものとなると液晶装置
の光の通過のON,OFF状態の形成が対応しきれ
ず光シヤツターとしての機能に支障を来たしてし
まうという欠点を有していた。
本発明の目的は本発明者等が先に提案した液晶
装置において、入力信号の走査が高速度化された
としても完全な光の通過のON,OFF状態が形成
される液晶装置を提供することにある。
本発明は一対の透明基板間に液晶を封入した液
晶と偏光軸が互いに直交する22枚の偏光板の間に
該セルを介在させるとともに、複数個の櫛歯部を
有し且つ接地電位に設定された接地電極と、該櫛
歯部間に位置して光の通過のON,OFF状態を形
成すべく1ドツトとほぼ同一の寸法を有する駆動
電極とを組合せた櫛形電極と、櫛形電極と対向す
る共通電極とをそれぞれ上記一対の透明基板に設
け、且つ上記2枚の偏光板のうちいずれか一方の
偏光板の偏光軸を上記櫛形電極の長手方向と平行
になるように設定し、光の通過を阻止するOFF
状態設定時には駆動電極を接地電位とするととも
に共通電極との間に電位差を生じさせ、光の通過
を許容するON状態設定時には駆動電極を共通電
極と同電位とするとともに、接地電極との間に電
位差を生じさせるようにした液晶装置において、
前記駆動電極を前記櫛形電極の長手方向に複数形
成するとともに、該駆動電極を櫛形電極の長手方
向と直交する方向に配列形成せしめたことを特徴
とするものである。
以下、本発明を第2図乃至第3図に基づき詳細
に説明する。
尚、図中、従来品と同一個所には同一符号が付
してある。
第2図A、Bは本発明の液晶装置の基本構成を
示し、1は液晶セル、Po,Anは偏光板である。
液晶セル1は内面に櫛歯状接地電極L21及び該
接地電極の櫛歯部間に位置する2列の駆動電極
L01,L02を有する透明基板2と、内面に共通電極
L11を有する透明基板3とを両基板間に所定間隙
を形成するようにスペーサ4を介して近接配置
し、該間隙内に正の誘電異方性を示す液晶5を封
入したものである。
前記透明基板2,3の内表面には液晶5の分子
配向を容易とするための分子配向処理が施されて
いる。
前記接地電極L21、駆動電極L01,L02及び共通
電極L11は酸化スズ、酸化インジウム等の透明導
電材料から成り、従来周知の薄膜手法及びエツチ
ング加工法を採用することにより形成される。
前記接地電極L21は第3図に示すように2個の
櫛歯L21a,L21bを有する凹状を成しており、該櫛
歯L21a,L21b間には光の通過のON,OFF状態を
形成する1ドツトと同一幅を有する2個の駆動電
極L01,L02が2列状に配されている。即ち、2個
の駆動電極L01、L02が櫛形電極の長手方向に配列
されるともに、その2個の駆動電極L01、L02が更
に櫛形電極の長手方向と直交する方向にライン状
(不図示)に並べられる。この凹状の接地電極L21
は電極L01,L02に共通する電極として接地され、
また駆動電極L01,L02はスイツチS1,S2の切換え
により外部電源(不図示)に接続されるか、また
は接地端子に接続される。
また前記共通電極L11は制御電極として外部電
源(不図示)に接続されている。
前記駆動電極L01はスイツチS1により接地端子
に接続された時、駆動電極L01と接地電極L21がす
べて接地されることとなり該駆動、接地電極L01
L21と共通電極L11との間で制御電圧Vcが印加さ
れる。この制御電圧Vcの印加により駆動電極L01
と共通電極L11間の液晶5が液晶セル1の基板2,
3に対し垂直方向に強制的に配向される。更に駆
動電極L01が駆動電源に接続された時、駆動電極
L01と接地電極L21との間には駆動電圧Vdが、ま
た共通電極L11と接地電極L21との間には制御電圧
Vcが印加され、この駆動電圧Vd及び制御電圧
Vcの印加により、駆動電極L01と共通電極L11
の液晶5は両電圧の電界の合成による方向、すな
わち液晶セル1の基板2,3に対し斜め方向に配
向される。
また同時に駆動電極L02においてもスイツチS2
を切り換え、該駆動電極L02を接地端子あるいは
駆動電源に接続させると上述の駆動電極L01の場
合と同様、駆動電極L02と共通電極L21間の液晶5
を基板2,3に対し垂直方向あるいは斜め方向に
強制的に配向させる。
尚、前記接地電極L21の櫛歯は第3図に示す2
個のものに特定されるものではなく、液晶セル1
の大きさに応じてその歯数を任意に変更すること
が可能であり、また駆動電極L01,L02の数も2個
に特定されるものでなく入力信号等の走査速度に
応じて2個以上とすることも可能である。
前記偏光板Po及びAnはそれぞれ液晶セル1の
前部及び後部、すなわち光の入射側及び出射側に
配置されており、その偏光軸は互いに直交してい
る。また、偏光板Poの偏光軸が液晶セル1の駆
動電極、接地電極に平行となつているが、これに
代えて偏光板Anをその偏光軸が液晶セル1の駆
動電極、接地電極に平行となるよう配置すること
もできる。
かくして、本発明の液晶装置において偏光板
Poの前部に光源としてタングステンを発光エレ
メントとする豆ランプ(不図示)を配置するとと
もに該液晶装置に走査入力信号を印加させると、
液晶装置の駆動電極L01は第一番目の走査の入力
信号に、また駆動電極L02は第二番目の走査の入
力信号に対応してそれぞれ接地端子あるいは駆動
電源に接続される。この時、駆動電極L01あるい
はL02が接地端子に接続された場合、駆動電極L01
あるいはL02は接地電極L21とともに接地され、共
通電極L11との間に制御電圧Vcが印加される。こ
れにより駆動電極L01あるいはL02と共通電極L11
との間に存在する液晶5はその分子が液晶セル1
の基板に対し垂直方向(第2図BZ軸方向)に配
向し、y軸方向に偏光軸を有する偏光板Poにお
いてy軸方向に偏光された光は液晶5により吸収
をうけることなくそのまま液晶セル1内を通過す
る。この液晶セル1を通過したy軸方向の光はx
軸方向に偏光軸を有する偏光板Anにより完全に
吸収され、遮断されて光の通過のOFF状態が形
成される。
尚、この時、液晶セル1の各電極が一定の厚み
を有していることに起因して、電極側面部に位置
する液晶がx軸方向に配向されたとしても、その
配向方向は偏光板Poの偏光軸(y軸方向)と直
交する方向であるため、偏光板Poを通過したy
軸方向の光は該電極側面部の液晶(x軸方向に配
向した液晶)により完全に吸収され、液晶セル1
を通過することはない。従つてこの液晶装置は液
晶セル1の電極側面部においても完全な光の通過
のOFF状態が形成される。
また、駆動電極L01あるいはL02が駆動電源に接
続された場合、該駆動電極L01あるいはL02と接地
電極L21との間に駆動電圧Vdが、また共通電極
L11と接地電極L21との間に制御電圧Vdが同時に
印加されることとなり、駆動電極L01あるいはL02
と共通電極L11との間に存在する液晶5の分子が
液晶セル1の基板に対し斜め方向(第2図BのZ
軸とx軸の合成による軸方向)に配向し、y軸方
向に偏光軸を有する偏光板Poにおいてy軸方向
に偏光された光はその一部が液晶5によりx軸方
向に旋光され液晶セル1を通過する。この液晶セ
ル1を通過したx軸方向に旋光された光はそのま
まx軸方向に偏光軸を有する偏光板Anを通過し、
光の通過のON状態が形成される。
尚、この時対向する電極L11とL21との間の電界
の作用が大きいことに起因して、その部位の液晶
が光の通過のOFF状態を形成する方向に配向し
たとしても、接地電極L21は光の通過のON,
OFF状態を形成する1ドツトの外周部に位置し
ているため光の通過を防げることはなく、通過す
る光を極めて強いものとすることができる。
以上のように、2個の駆動電極L01,L02が櫛形
電極の長手方向に配列されるとともに、その2個
の駆動電極L01,L02が更に櫛形電極の長手方向と
直交する方向にライン状に並べられているので、
駆動電極L01が並べられた走査ラインと、駆動電
極L02が並べられた走査ラインとが一体となつて、
2列の走査ラインに亘つて光の通過のON,OFF
状態を一度に形成することができ該液晶装置の応
答速度を実質的に2倍の速度に向上させる。その
ためこの液晶装置に高速度の走査入力信号が印加
されても該印加入力信号に対応する完全な光の通
過のON,OFF状態が形成でき、光シヤツターと
しての機能を十分に発揮する。
したがつて本発明の液晶装置によれば偏光軸が
互いに直交する2枚の偏光板の間に液晶セルを該
液晶セルの接地電極及び駆動電極が2枚の偏光板
のいずれか一方の偏光軸と平行となるように配置
するとともに駆動電極を複数列に構成したことに
より、従来の液晶装置に比し、極めて高速度の印
加入力に対しても光の通過のON,OFF状態が形
成できる応答速度の極めて早い液晶装置が得られ
る。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であ
れば種々の変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図A、Bは従来の液晶装置の構造を説明す
るための図、第2図A、Bは本発明の液晶装置の
構造を説明するための図、第3図は駆動電極及び
接地電極の一例を示す平面図である。 1…液晶セル、2,3…透明基板、5…液晶、
L21…接地電極、L01,L02…駆動電極、L11…対向
電極、Po,An…偏光板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2枚の透明基板間に液晶を封入した液晶セル
    と偏光軸が互いに直交する2枚の偏光板の間に該
    セルを介在させるとともに、複数個の櫛歯部を有
    し且つ接地電位に設定された接地電極と、該櫛歯
    部間に位置して光の通過のON、OFF状態を形成
    すべく1ドツトとほぼ同一の寸法を有する駆動電
    極とを組合せた櫛形電極と、櫛形電極と対向する
    共通電極とをそれぞれ上記一対の透明基板に設
    け、且つ上記2枚の偏光板のうちいずれか一方の
    偏光板の偏光軸を上記櫛形電極の長手方向と平行
    になるように設定し、光の通過を阻止するOFF
    状態設定時には駆動電極を接地電位とするととも
    に共通電極との間に電位差を生じさせ、光の通過
    を許容するON状態設定時には駆動電極を共通電
    極と同電位とするとともに、接地電極との間に電
    位差を生じさせるようにした液晶装置において、
    前記駆動電極を前記櫛形電極の長手方向に複数形
    成するとともに、該駆動電極を櫛形電極の長手方
    向と直交する方向に配列形成せしめたことを特徴
    とする液晶装置。
JP14155082A 1982-01-25 1982-08-12 液晶装置 Granted JPS5930585A (ja)

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JP14155082A JPS5930585A (ja) 1982-08-12 1982-08-12 液晶装置
US06/455,932 US4585311A (en) 1982-01-25 1983-01-06 Liquid crystal device having interdigitated electrodes
DE3302332A DE3302332A1 (de) 1982-01-25 1983-01-25 Fluessigkristallvorrichtung

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JP14155082A JPS5930585A (ja) 1982-08-12 1982-08-12 液晶装置

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JPS5930585A JPS5930585A (ja) 1984-02-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4807941A (en) * 1986-06-19 1989-02-28 Nippondenso Co., Ltd. Anti-skid control system
US5186042A (en) * 1990-03-19 1993-02-16 Japan Electronics Industry, Ltd. Device for measuring action force of wheel and device for measuring stress of structure
JPH0761340A (ja) 1993-08-25 1995-03-07 Nippon Denshi Kogyo Kk Abs装置に於ける制御点検出法

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JPS5930585A (ja) 1984-02-18

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