JPH045970B2 - - Google Patents
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- JPH045970B2 JPH045970B2 JP58068521A JP6852183A JPH045970B2 JP H045970 B2 JPH045970 B2 JP H045970B2 JP 58068521 A JP58068521 A JP 58068521A JP 6852183 A JP6852183 A JP 6852183A JP H045970 B2 JPH045970 B2 JP H045970B2
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Classifications
-
- 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
- G02F1/00—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
- G02F1/01—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
- G02F1/13—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
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Description
本発明は液晶表示（LCD）装置、さらに具体
的には記憶効果を有するマネテイツクLCD装置
に関する。 ツイスト・ネマテイツク（TN）表示装置及び
ネマテイツクもしくはコレステリツク・ホスト中
にゲスト材料として２色性色素を有するツイス
ト・ネマテイツク（TN）表示装置及びゲスト・
ホスト（GH）表示装置の如き通常の直視型電界
効果液晶表示（LCD）装置は周知である。これ
等の通常のLCD装置は高いVpo／Vth比のために
制限された多重化能力しか持つていない。ここで
Vpo及びVthは夫々装置がオンに転ぜられる時の電
圧の２乗平均平方根及び装置が閾値電圧にある時
の２乗平均平方根電圧である。さらに、通常のネ
マテイツクLCD装置は記憶効果を有せず、その
動作には直接的ペル（絵素）駆動装置もしくはリ
フレツシユ回路が必要とされる。これ等の理由の
ために通常のネマテイツクLCD装置は一般にデ
イジタル時計の表示の如き低情報容量の表示の応
用のみに適している。 TN型の電界効果LCDセルの製造方法の１列は
次の通りである。正の誘電異方性を有する液晶材
料が一対の（上下の）平行ガラス基板間に介在さ
れ、LCD材料の分子が上下の基板と平行に、そ
の間で90°ねじられる。この様なLCDセルは偏光
軸が互いに直角に交差した一対の偏光子間に偏光
させられる。この代表的構造によつて装置に入射
する光は１方の偏光子によつて先ず直線偏光され
る。次いでその偏光面はねじられた配列をなす液
晶分子によつて90°回転され、最後に他の偏光子
を通過する。文字デイジツトもしくは他の記号の
パターンで形成される透明電極が上下の基板の内
部表面上に配向され、装置に対して閾値電圧より
も大きい電圧が印加される時には、LC分子は実
質上垂直方向即ち電場の方向に配列される。この
様な条件の下では入射光の偏光面は検光子によつ
て遮断される。従つてパターンはLC媒体の方向
を光が透過及び遮断される様に制御する事によつ
て表示され得る。 記憶効果を有するスメクテイツクLCD装置は
周知である。この型のLCD装置は何もない場合
には透明な背景中に分散された領域の形で情報が
無期限に記憶される。さらに具体的には光散乱中
Ｓを形成する様に局所的にLC材料を加熱する強
度変調されたレーザ・ビームによつては情報は記
憶される。 負の誘電異方性を有するネマテイツク及びコレ
ステリツク材料の混合物の光学的効果も周知であ
る。その混合物の試料は電圧が印加されていない
初期状態では比較的透明状態にある。十分な大き
さのDC電圧もしくは低周波AC電圧を印加する
と、動的な分散として知られた強い分散を誘導す
る。電圧が除去されると動的な分散は消失するが
準永久的順方向分散段階が残される。記憶の減衰
時間は数時間の程度である事が報告されている。 LCDのパホーマンスに対する弱い境界結合効
果も知られている。このLCD装置の多重化能力
は液晶材料と基板間の異方性を制御する事によつ
て改良されている。 LCD装置を製造する際に、いくつかの表面処
理技法が使用されて来た。例えば米国特許第
4140371号は摩擦する事もしくは斜めの蒸着によ
つて形成された配向制御構造体を使用する事によ
つて液晶がわずかに傾いて配向されたLCD装置
を開示している。 液晶材料の分子の整列を制御するために、或る
従来のLCD装置は表面活性剤の被覆を使用した、
例えば米国特許3967883号はLCD装置の包囲体の
１もしくはそれ以上の表面をLC材料の分子の整
列を制御するために、相継ぐ斜めの蒸着層で被覆
する事を説明している。 表面摩擦技法を使用した他の従来のLCD装置
が米国特許第4083099号に説明されている。この
特許に従えばLCD装置の透明絶縁薄膜の表面が
摩擦されて、予定の方向に整列した微細な溝が形
成される。LCD装置の２つのガラス基板は予定
の方向に整列した微細な溝を有する透明な絶縁薄
膜を帯びている。LCD光学効果の均一性を促進
するためにこの摩擦技法を使用する事は米国特許
第3892471号にも開示されている。 基板の異方性に対する液晶材料の表面処理の効
果について論じた論文が存在するが、この論文は
容易軸の測定及びMBBAと種々の表面活性剤層
を有する基板間の繋留力（anchoring）係数を報
告している。 米国特許第4028692号は記憶能力があるために
リフレツシユが必要とされないLCD装置を開示
している。 米国特許第4228449号は半導体ダイオードを組
込んだLCD装置を開示している。 米国特許第3936816号は行電極及び列電極を有
する表示システムを開示している。表示素子は
LC装置であり得るが、記憶効果についての説明
はない。 本発明の目的は改良された直視型の高い情報容
量のネマテイツク液晶表示（LCD）装置を与え
る事にある。 本発明の他の目的は固有の記憶効果と結合され
た便利なアドレス可能性を有する４端子LCDセ
ルを与える事にある。 本発明の他の目的はその適切な動作のためにリ
フレツシユ回路を必要としない低電圧、低電力
LCDセルを与える事にある。 本発明の他の目的は記憶効果を有するツイス
ト・ネマテイツク（TN）LCDセルを与える事に
ある。 本発明の更に他の目的は記憶効果を有する均一
な（ホモジニアス）ネマテイツクLCDセルを与
える事にある。 〔発明の概要〕 本発明に従う４端子LCD装置はLC媒体の上下
の各表面上の誘電体によつて分離された直交する
行及び列電極を含む。LC媒体に近い電極は列電
極であり、この電極はこれを通る小さな開孔を有
し、行及び列電極間の電場がこの微小な開孔を通
してLC媒体に達して、LCのデイレクタを垂直位
置に保持する傾向を有する辺縁電場を列電極の表
面に垂直に与える。この構成により電極間には低
電圧を与える事が可能となり、高電圧を印加した
場合よりもLC媒体の寿命が増大される。 本発明に従うLCD装置は次の構成要素を有し、
記憶効果を有する少なくとも１個のセルを含む。 １ 列電極の第１及び第２の平行配列体、 ２ 列電極の第１及び第２の配列間に含まれる液
晶、 ３ 列電極の第１及び第２の配列に直交して延び
る行電極の第１及び第２の平行配列体、 ４ 第１の薄い誘電体層によつて行電極の第１の
配列体から分離された列電極の第１の配列体、 ５ 第２の薄い誘電体層によつて行電極の第２の
配列体から分離された列電極の第２の配列体、 ６ 行及び列電極並びに液晶材料を含ませるため
の一対の平行なハウジング板及び該板を封止す
るための装置。ここで板の少なくとも一方は光
学的に透明である。 ７ 列電極は行電極と分割された列電極間に印加
される電圧によつて励起された時に辺縁電場を
発生する様に適合されている。 この様にして記憶効果は行及び列電極間に印加
される電圧で励起された時に列電極によつて発生
される辺縁電場によつて達成される。 表示装置は液晶表示セルの配列体より成り、列
電極は多孔性材料より成る。 列電極は多孔性構造体より成る事が望ましくさ
らに具体的には多孔性構造体は非導電性の空孔を
有する導電性格子より成る事が好ましい。又列電
極は一組の微細な平行導体条件より成る事が好ま
しい分割された構造をなす事が好ましい。 列電極はLC材料に異方性を与える様に印加さ
れる壁表面の繋留力を増強する機械的特性を有す
る表面を有する事が望ましい。 列電極の表面は貫通する微細孔の形を有する有
孔マトリツクスより成る事が好ましい。 〔好ましい実施例の説明〕 液晶が直視可能で、電場のスイツチングによつ
て動作される通常の液相表示（LCD）装置は限
られた多重化能力しか有さない。この多重化能力
の限界は閾値電圧（Vthに対するRMSターン・オ
ン電圧（Vpo）の比が大きい事によつて生ずる。
ここで比Vpo／Vthは1.25に等しいか又はこれより
大きい。この様な通常のLCD装置は、ツイスト
−ネマテイツク（TN）液晶媒体、２色性染料を
含むゲスト−ホスト／ネマテイツク（GH−Ｎ）
もしくはゲスト−ホスト／コレステリツク（GH
−Ｃ）液晶媒体を含んでいる。 この様な大きな比のVpo／Vthを有する通常の
LCD装置はデイジタル時計の如き低情報容量の
応用を有する像の表示のためにのみ使用可能であ
る。制限された多重化アドレス能力のために約
200字より成る２行よりも大きな情報内容の表示
のためにこれ等のLCDを使用するのはあまりに
高価につく。さらに、この様なLCD装置は記憶
能力を有さず、表示のために信号をリフレツシユ
するための直接ペル駆動回路もしくはリフレツシ
ユ回路がその動作のために必要である。 本発明は表示されたデータを予定の時間保持す
る記憶効果を有する新しい型のLCD装置に関す
る。この装置は直接見る事が出来る高情報容量の
表示に特に有用である。これ等の表示装置は辺縁
電場スイツチング液晶表示（FFSLCD）装置と
呼ばれる。これ等のFFSLCD装置はLCセルの壁
に固着するLC境界層の辺縁電場スイツチング及
び通常のLCD装置のバルク・スイツチングに基
づいて動作する。 本発明に従い、LC媒体はｘ＝０から無限遠点
に近いｘ点まで存在しており、ｘ＝０において壁
と接触している。壁と接触するLC媒体の分子層
は壁の表面と異方性をもつて強く結合し、LC分
子の長さに沿うLC分子の方向の平均方向を示す
局所的ユニツト・ベクトルであるLCデイレクタ
は壁の表面に平行である。もしｘ軸の正の方向に
沿つて均一な電場Ｅが０＜εa／ε11 １なる関係が
成立しているLC媒体に印加されると、（ここでεa
及びε11は夫々LC誘電体異方性及びデイレクタに
平行な誘電定数である）、１次元の弾性形式 （１／ξn）2（d2θ（ｘ）／dx2） −sinθ（ｘ）cosθ（ｘ）≡０ 即ち １／ξn 2d2θ（ｘ）／dx2−sinθ（ｘ）cosθ（ｘ）
＝０ を解いて、 θ（ｘ）＝2tan-1〔exp（−ｘ／ξn）〕ｘ０ (1) を得る。 ここで
的には記憶効果を有するマネテイツクLCD装置
に関する。 ツイスト・ネマテイツク（TN）表示装置及び
ネマテイツクもしくはコレステリツク・ホスト中
にゲスト材料として２色性色素を有するツイス
ト・ネマテイツク（TN）表示装置及びゲスト・
ホスト（GH）表示装置の如き通常の直視型電界
効果液晶表示（LCD）装置は周知である。これ
等の通常のLCD装置は高いVpo／Vth比のために
制限された多重化能力しか持つていない。ここで
Vpo及びVthは夫々装置がオンに転ぜられる時の電
圧の２乗平均平方根及び装置が閾値電圧にある時
の２乗平均平方根電圧である。さらに、通常のネ
マテイツクLCD装置は記憶効果を有せず、その
動作には直接的ペル（絵素）駆動装置もしくはリ
フレツシユ回路が必要とされる。これ等の理由の
ために通常のネマテイツクLCD装置は一般にデ
イジタル時計の表示の如き低情報容量の表示の応
用のみに適している。 TN型の電界効果LCDセルの製造方法の１列は
次の通りである。正の誘電異方性を有する液晶材
料が一対の（上下の）平行ガラス基板間に介在さ
れ、LCD材料の分子が上下の基板と平行に、そ
の間で90°ねじられる。この様なLCDセルは偏光
軸が互いに直角に交差した一対の偏光子間に偏光
させられる。この代表的構造によつて装置に入射
する光は１方の偏光子によつて先ず直線偏光され
る。次いでその偏光面はねじられた配列をなす液
晶分子によつて90°回転され、最後に他の偏光子
を通過する。文字デイジツトもしくは他の記号の
パターンで形成される透明電極が上下の基板の内
部表面上に配向され、装置に対して閾値電圧より
も大きい電圧が印加される時には、LC分子は実
質上垂直方向即ち電場の方向に配列される。この
様な条件の下では入射光の偏光面は検光子によつ
て遮断される。従つてパターンはLC媒体の方向
を光が透過及び遮断される様に制御する事によつ
て表示され得る。 記憶効果を有するスメクテイツクLCD装置は
周知である。この型のLCD装置は何もない場合
には透明な背景中に分散された領域の形で情報が
無期限に記憶される。さらに具体的には光散乱中
Ｓを形成する様に局所的にLC材料を加熱する強
度変調されたレーザ・ビームによつては情報は記
憶される。 負の誘電異方性を有するネマテイツク及びコレ
ステリツク材料の混合物の光学的効果も周知であ
る。その混合物の試料は電圧が印加されていない
初期状態では比較的透明状態にある。十分な大き
さのDC電圧もしくは低周波AC電圧を印加する
と、動的な分散として知られた強い分散を誘導す
る。電圧が除去されると動的な分散は消失するが
準永久的順方向分散段階が残される。記憶の減衰
時間は数時間の程度である事が報告されている。 LCDのパホーマンスに対する弱い境界結合効
果も知られている。このLCD装置の多重化能力
は液晶材料と基板間の異方性を制御する事によつ
て改良されている。 LCD装置を製造する際に、いくつかの表面処
理技法が使用されて来た。例えば米国特許第
4140371号は摩擦する事もしくは斜めの蒸着によ
つて形成された配向制御構造体を使用する事によ
つて液晶がわずかに傾いて配向されたLCD装置
を開示している。 液晶材料の分子の整列を制御するために、或る
従来のLCD装置は表面活性剤の被覆を使用した、
例えば米国特許3967883号はLCD装置の包囲体の
１もしくはそれ以上の表面をLC材料の分子の整
列を制御するために、相継ぐ斜めの蒸着層で被覆
する事を説明している。 表面摩擦技法を使用した他の従来のLCD装置
が米国特許第4083099号に説明されている。この
特許に従えばLCD装置の透明絶縁薄膜の表面が
摩擦されて、予定の方向に整列した微細な溝が形
成される。LCD装置の２つのガラス基板は予定
の方向に整列した微細な溝を有する透明な絶縁薄
膜を帯びている。LCD光学効果の均一性を促進
するためにこの摩擦技法を使用する事は米国特許
第3892471号にも開示されている。 基板の異方性に対する液晶材料の表面処理の効
果について論じた論文が存在するが、この論文は
容易軸の測定及びMBBAと種々の表面活性剤層
を有する基板間の繋留力（anchoring）係数を報
告している。 米国特許第4028692号は記憶能力があるために
リフレツシユが必要とされないLCD装置を開示
している。 米国特許第4228449号は半導体ダイオードを組
込んだLCD装置を開示している。 米国特許第3936816号は行電極及び列電極を有
する表示システムを開示している。表示素子は
LC装置であり得るが、記憶効果についての説明
はない。 本発明の目的は改良された直視型の高い情報容
量のネマテイツク液晶表示（LCD）装置を与え
る事にある。 本発明の他の目的は固有の記憶効果と結合され
た便利なアドレス可能性を有する４端子LCDセ
ルを与える事にある。 本発明の他の目的はその適切な動作のためにリ
フレツシユ回路を必要としない低電圧、低電力
LCDセルを与える事にある。 本発明の他の目的は記憶効果を有するツイス
ト・ネマテイツク（TN）LCDセルを与える事に
ある。 本発明の更に他の目的は記憶効果を有する均一
な（ホモジニアス）ネマテイツクLCDセルを与
える事にある。 〔発明の概要〕 本発明に従う４端子LCD装置はLC媒体の上下
の各表面上の誘電体によつて分離された直交する
行及び列電極を含む。LC媒体に近い電極は列電
極であり、この電極はこれを通る小さな開孔を有
し、行及び列電極間の電場がこの微小な開孔を通
してLC媒体に達して、LCのデイレクタを垂直位
置に保持する傾向を有する辺縁電場を列電極の表
面に垂直に与える。この構成により電極間には低
電圧を与える事が可能となり、高電圧を印加した
場合よりもLC媒体の寿命が増大される。 本発明に従うLCD装置は次の構成要素を有し、
記憶効果を有する少なくとも１個のセルを含む。 １ 列電極の第１及び第２の平行配列体、 ２ 列電極の第１及び第２の配列間に含まれる液
晶、 ３ 列電極の第１及び第２の配列に直交して延び
る行電極の第１及び第２の平行配列体、 ４ 第１の薄い誘電体層によつて行電極の第１の
配列体から分離された列電極の第１の配列体、 ５ 第２の薄い誘電体層によつて行電極の第２の
配列体から分離された列電極の第２の配列体、 ６ 行及び列電極並びに液晶材料を含ませるため
の一対の平行なハウジング板及び該板を封止す
るための装置。ここで板の少なくとも一方は光
学的に透明である。 ７ 列電極は行電極と分割された列電極間に印加
される電圧によつて励起された時に辺縁電場を
発生する様に適合されている。 この様にして記憶効果は行及び列電極間に印加
される電圧で励起された時に列電極によつて発生
される辺縁電場によつて達成される。 表示装置は液晶表示セルの配列体より成り、列
電極は多孔性材料より成る。 列電極は多孔性構造体より成る事が望ましくさ
らに具体的には多孔性構造体は非導電性の空孔を
有する導電性格子より成る事が好ましい。又列電
極は一組の微細な平行導体条件より成る事が好ま
しい分割された構造をなす事が好ましい。 列電極はLC材料に異方性を与える様に印加さ
れる壁表面の繋留力を増強する機械的特性を有す
る表面を有する事が望ましい。 列電極の表面は貫通する微細孔の形を有する有
孔マトリツクスより成る事が好ましい。 〔好ましい実施例の説明〕 液晶が直視可能で、電場のスイツチングによつ
て動作される通常の液相表示（LCD）装置は限
られた多重化能力しか有さない。この多重化能力
の限界は閾値電圧（Vthに対するRMSターン・オ
ン電圧（Vpo）の比が大きい事によつて生ずる。
ここで比Vpo／Vthは1.25に等しいか又はこれより
大きい。この様な通常のLCD装置は、ツイスト
−ネマテイツク（TN）液晶媒体、２色性染料を
含むゲスト−ホスト／ネマテイツク（GH−Ｎ）
もしくはゲスト−ホスト／コレステリツク（GH
−Ｃ）液晶媒体を含んでいる。 この様な大きな比のVpo／Vthを有する通常の
LCD装置はデイジタル時計の如き低情報容量の
応用を有する像の表示のためにのみ使用可能であ
る。制限された多重化アドレス能力のために約
200字より成る２行よりも大きな情報内容の表示
のためにこれ等のLCDを使用するのはあまりに
高価につく。さらに、この様なLCD装置は記憶
能力を有さず、表示のために信号をリフレツシユ
するための直接ペル駆動回路もしくはリフレツシ
ユ回路がその動作のために必要である。 本発明は表示されたデータを予定の時間保持す
る記憶効果を有する新しい型のLCD装置に関す
る。この装置は直接見る事が出来る高情報容量の
表示に特に有用である。これ等の表示装置は辺縁
電場スイツチング液晶表示（FFSLCD）装置と
呼ばれる。これ等のFFSLCD装置はLCセルの壁
に固着するLC境界層の辺縁電場スイツチング及
び通常のLCD装置のバルク・スイツチングに基
づいて動作する。 本発明に従い、LC媒体はｘ＝０から無限遠点
に近いｘ点まで存在しており、ｘ＝０において壁
と接触している。壁と接触するLC媒体の分子層
は壁の表面と異方性をもつて強く結合し、LC分
子の長さに沿うLC分子の方向の平均方向を示す
局所的ユニツト・ベクトルであるLCデイレクタ
は壁の表面に平行である。もしｘ軸の正の方向に
沿つて均一な電場Ｅが０＜εa／ε11 １なる関係が
成立しているLC媒体に印加されると、（ここでεa
及びε11は夫々LC誘電体異方性及びデイレクタに
平行な誘電定数である）、１次元の弾性形式 （１／ξn）2（d2θ（ｘ）／dx2） −sinθ（ｘ）cosθ（ｘ）≡０ 即ち １／ξn 2d2θ（ｘ）／dx2−sinθ（ｘ）cosθ（ｘ）
＝０ を解いて、 θ（ｘ）＝2tan-1〔exp（−ｘ／ξn）〕ｘ０ (1) を得る。 ここで
【式】であり、ＫはLCス
プレイ弾性定数及びθ（ｘ）はｘの関数としてLC
デイレクタの角方向を示す変数である（θ＝０は
ｘ軸に平行な事を示す）。もしLCと壁表面の繋留
性が等方性であれば解は次の様になる θ（ｘ）＝０ ｘ０ (2) 第１図は式(1)及び(2)の結果をそれぞれ実線及び
点線で描いている。第１の場合〔式(1)〕におい
て、LCは２つの力、即ち電場による力と異方性
表面繋留力を受ける。２つの力の平衡がLC媒体
中に歪を生ずる。LC媒体中の単位面積当りの歪
エネルギは次の如く計算される。 Ｓ／Ａ＝Ｋ／２∫∞ 0（dθ（ｘ）／dx）2dx＝１／２
Ｅ√a(3) ここでＳは総歪エネルギ、Ａは全面積である。
式(2)で示された解の場合には、LC媒体中には歪
エネルギの貯えは存在しない。なんとなれば電場
による力と平衡する異方性表面繋留力は存在せ
ず、LCデイレクタは自由エネルギが最小になる
様に電場と並列に整列しているからである。強い
異方性表面繋留力（SASA、第１式）と等方性繋
留力（ISA、第２式）間の単位面積当りの自由エ
ネルギの差は次の通りである。 Ｆ／Ａ＝２Ｓ／Ａ＝Ｅ√a (4) もしＦ／Ａが強い異方性表面繋留（SASA）エ
ネルギFasよりも大きければ（即ち電場がSASA
力に打かつだけ十分強ければ）、壁の表面に隣接
するLC層中の分子はそのデイレクタの方向を板
１２及び１３の壁の表面に平行な状態（第２図参
照）から垂直な状態に切換える。デイレクタの方
向を示す式は式(1)から式(2)に切換る。代表的な異
方性表面繋留エネルギは１エルグ／cm2から10-3エ
ルグ／cm2わたつている。もしFas／１エルグ／
cm2、即ち対応する電場によつてデイレクタの方向
がフリツプされる様なSASAの状態を仮定する
と、境界のLC層の臨界電場EcはEc≒0.75×
106V／cmとなる。 SASAの場合、先ずLC分式を式(1)によつて示
されたる如く配列させるためにLC媒体上に電場
Ｅ＜Ec＝0.75×106V／cmを印加して、後にこの印
加電場を除去すると、LC分子は歪エネルギを解
放するためにLCデイレクタが壁表面に平行に整
列する様に緩和して戻される。次に、先ず電場
En＜EcをLC媒体に印加するSASAの場合を考え
る。式(1)が対応する定数ξnについてのLCデイレ
クタの方向を示している。 次に、壁のSASAエネルギを克服するために壁
の表面に隣接するLC分子層上に強い表面電場イ
ンパルスES i＞EcがEnに平行に印加される。θ
（ｘ）は式(1)から式(2)で示された方向に切換り、
もし EnEcsin2φ≒0.2Ec (5) ならば表面電場インパルスEs iが除去された後も
この状態を維持する。式(5)は1969年刊のJ.Phys.
（Paris）30C4−54、のRapini及びPapoularの論
文の仮定 Fas＝Wsinθ（ｘ＝０） (6) Ｐ＝１／２＜3cos2φ−１＞ (7) に基づいて誘導されたものである。 ここでＰはネマテイツクLC分子の秩序パラメ
ータであり、室温ではＰ＝0.72で、TNi＝100℃
である。又Ｗは単位エルグ／cm2を有する液晶−基
板繋留異方性、φは媒体中の液晶の個々の分子の
デイレクタと液晶分子の平均方向間の角度、及び
TNiはネマテイツク液晶がアイソトロピツク状
態に変換する温度である。これについてはZ.
Naturfor Schg.14a882（1959）及び15a 287
（1960）のＷ。Maier and A.Saupeの論文を参照
されたい。Esが除去された後壁表面に隣接する
LC層の分子はLCデイレクタの方向に熱的ゆらぎ
によつてそのLCデイレクタを壁に平行に回復さ
せる様な傾向を有する。しかしながら、この傾向
はｘ軸に沿つて均一にLCデイレクタを整列する
様に保持する傾向を有するLCの長時間の相互作
用力によつて減少させられる。ｘ軸に沿つて整列
する様にデイレクタを強制させるためには電場
Enは0.2Ecよりも大きいか、これに等しくなくて
はならない。 次にネマテイツクLC媒体が距離ｄ（セルの間
隔）だけ分離された２つの導電性薄膜が被覆され
たガラス板間の空間に閉込められている第２図の
場合を考える。第２図のセル９中のLCデイレク
タ１０は式(6)によつて説明されたSASA力によつ
て均一な境界条件の下ではガラス板壁１２及び１
３（導電性薄膜１４及び１５）に平行に整列され
ている。第２図はこの状態を描いている。外部的
に印加される電場によるセル中のLCデイレクタ
の変形については他の論文によつて解決されてい
る。 それ以下では変形が生ぜず、それ以上でLCデ
イレクタの変形がセルの中央で開始し、印加され
る電場がさらに を越えて増大する時には変形が壁に向つて伝搬す
る閾値電場Ethが存在する。 SASAの場合にはセル９を0.5×Eth (s)＜Ｅ＜Eth (
ｓ）なる均一電場Ｅでバイアスする事によつて、LC
は静止状態にある。もしEc≒0.75×106V／cmより
大きい表面電場インパルスが両壁表面に印加され
て壁１２及び１３に隣接するLCデイレクタ１１
を垂直方向にフリツプすると、セル９全体のLC
デイレクタ１０がＥに平行に整列する。LCデイ
レクタ１０はこの活性状態に残され、表面電場イ
ンパルスが除去された後にも記憶効果を有する。
Ｅが除去されると、セル９におけるLCデイレク
タ１０はもとの均一な方向に戻される。 SASA境界条件を有するツイスト・ネマテイツ
クLCにおいては閾値電場の計算式は式(8)に類似
しているが、弾性定数Ｋは異なる値である。 TN、GH−Ｎ及びGH−Ｃを含む通常のLCD
は共通のセル構造を有する。セルはLC容器とし
て働くガラスの２片上に形成された２つの電極間
に液晶がはさまれているという意味で２端子装置
である。本発明のFFSLCDセル１９は４端子装
置で第３図に示されている。LCを含むセル１９
はガラスの２つの片２２，２３より成り、その上
に夫々行電極２４及び２５の条件配列体が蒸着さ
れている。行電極２４，２５の幅は選択された表
示装置の解像力に依存して0.127mmから2.5mmの間
にある。上方の行電極２４の配列体は可視光に透
明であり下方の電極２５は（TN構造の場合に
は）透明であり、（GH−ＮもしくはGH−Ｃの構
造の場合には）反射性である。行電極の配列体の
各々の上には厚さが数100オングストロームから
数ミクロンの一様な透明誘電体層２６，２７の組
が形成されている。次に透明列電極２８，２９の
配列体が夫々誘電体層２６，２７の植に付着され
ている。各列電極２８及び２９の幅は行電極２
４，２５の幅と同じである。各列電極２８，２９
は一様な導電性薄膜の一片ではない。これは平行
な微細な複数の導電性条件に分割された構造体
（幅は数ミクロン以下）であるか、もしくは正方
形、円形、六角形の非導電性の空洞を有する導電
性格子の如き（片縁電場が列電極を通つてLC媒
体中に完全に延出す様に大きさが0.2ミクロン乃
至5.0ミクロン程度の小さな開孔を有する）小孔
構造体より成る。LC液体は分割されたもしくは
小孔を有する列電極間に充満される。装置を動作
させる様に電圧波形を印加させるいくつかの方法
が存在する。次は１つの例である。一様な境界条
件及びSASA条件を有するTN LC構造体を仮定
する。＋V0が上方の列電極２８上に現われる時
に、−V0が対応する下方の列電極２９上に現わ
れ、又この逆になる様に方形波AC電圧を出力す
る信号駆動装置に小孔を有する列電極が接続され
ている。非ストローブ性の上方及び下方電極２
４，２５の電圧は０である。V0の大きさは２つ
の基準に従つて選択される。V0はLCセルの閾値
以下で、非導電性開孔及び誘電体層２６，２７を
通して隣接列電極にもれるその辺縁電場はEc＝
0.75×106V／cmより小さく従つて辺縁電場は境界
LC層を均一状態からホメオトロピツク状態にフ
リツプする程十分大きくない。第１の基準に関連
して、さらに式(8)に従い異なるεaを有する様に
LC材料を選択する事によつて、TNセルのEth (s)
（閾値電圧）を変更する事が出来る。行電極２４，
２５をストローブする際には、大きさ2V0を有す
る単一の方形波が上方行電極２４に、−2V0が下
方行電極２５に印加される。説明を簡単にするた
めに、第４図では２行及び２列が交差している。
電圧波形は上方行電極２４及び上方列電極２８の
みに対して示されている。対称性によつて、下方
行電極及び下方列電極２５，２９上の対応する電
圧波形は反対の極性を有する。ペル＃１は選択さ
れたペルを表わし、オンに転ぜられ、ストロー
ブ・パルスが除去された後にもオンに残される。
この2V0と云う要件は、オンに転ぜられたペルの
上方行電極及び列電極２４，２８間の電圧降下が
3V0である時に、小孔を有する列電極の表面に現
われるこのペルの辺縁電場の大部分がEc≒0.75×
106V／cmよりも大きく、境界LC層を均一な状態
からホメオロピツク状態にフリツプさせる条件を
満足させるものである。このフリツプにより、ペ
ル＃１にかかる閾値電圧は｜2V0｜以下の値に突
然降下され、このペルはオンに転ぜられ、オンに
残される。ペル＃２は非選択素子を表わす。この
ペルの位置では、対応する電圧はV0でその辺縁
電場はEc以下にあるので、このペルはオンに転ぜ
られ得ず、境界LC層のLCデイレクタはこのLC
サンプルにかかる閾値電場を降下させる様にはフ
リツプされない。第３図のds（誘電体の厚さ）、ｄ
（セル間隔：列電極配列体間の間隔）、Ｌ（メツシ
ユ型導電性列電極上の空洞即ち開孔３０の寸法）
及びＷ（メツシユ型導電性列電極上の導電性メツ
シユ線の幅）についての詳細な寸法はLC材料及
び表面繋留方法が選択された時に計算された時に
計算されて作成される。 第３図に示されたセル構造は同様にGH−Ｎ及
びGH−Ｃ構造を使用する場合にも適している。
LCと表面の繋留条件も同様に調節され得る。セ
ル構造の対応する寸法及び電圧波形も動作に適し
た様に選択され得る。 上方もしくは下方基板の構造を通常の導電性薄
膜被覆ガラス片とを組合せ、夫々各基板に対して
異なる表面繋留処理を行う事によつてLCセルを
形成する事も本発明に含まれる。この場合には、
単一LCデイレクタ境界層のフリツプがFFSLCD
の動作にとつて十分である。 FFSLCD（繋留電場スイツチング液晶表示装
置）の基本的概念、装置の製造法及び動作が上述
された。以下に表示媒体としてのコレステリツク
LC中に２色性染料を使用したFFSLCDの記憶時
間及びコントラストを改良する方法が説明され
る。コレステリツクLC中に２色性染料を含む片
縁電場スイツチング記憶装置の名称はFFSGH−
Ｃと略称される。コレステリツクLC表示装置中
の通常の２色性染料はＷ−Ｔセルと略称される。
透過性Ｗ−Ｔセルの光透過率は印加された自乗平
均平方根（実効）電圧の関数として、ホメオトロ
ピツク（垂直）及び均一（平行）境界条件に対し
て第５図に示されている。第５図に示された如
く、両境界条件に対して次の閾値行圧が存在する ここで、Ｐ、K2及びεaは夫々コレステリツク
LCのピツチ、ねじれ弾性係数及び誘電異方性で
ある。セルの間隔はｄによつて示されている。式
(9)は境界条件を参照する事なく誘導され得る。し
かしながら、印加電圧がVthを越える時は均一な
条件の場合の光透過の増大はホメオトロピツク境
界条件の場合よりもはるかに遅くなる。この事は
均一な境界条件がLCを電場に平行に整列させる
様に妨害を加えるから予期される事である。 次に１時に１行、３対１マトリツクス・アドレ
ス機構を使用する均一な境界条件を有する
FFSGH−Ｃを仮定する。列駆動装置は開始時に
各静止LCペル上に実効電圧V0を供給する。もし
V0＝Vthなら、ストローブ行上の選択されたペル
の電極間電圧は3V0となる。 このペルはストローブ・パルスの印加中にオン
に転ぜられる。ストローブ・パルスが印加された
後に、このオンになつたペルの透過率が第５図の
実線曲線上の点＃１として示されている
（FFSGH−Ｃを動作する際には、境界条件は片
縁電場によつて均一からホメオトロピツク状態に
変化する）。この点は実線曲線のヒステリシス・
ループ上にある。これは準安定状態を表わし及び
LC内もしくは境界からの核化中心の漸次的発生
によつて散乱焦点円錐状態へ移行される。この状
態の寿命は予測し、制御し及び再現する事が困難
である。同じ事はもしV0が第５図中のVthからVI
の範囲内に存在するならば成立する。 もしV0がVIより大きな値を占めるならば、オ
ンに転ぜられたペルの記憶効果がコントラスト比
を劣化させる代償として改善される。FFSGH−
Ｃの記憶時間及びコントラスト比の両者を改善す
る様に、第５図に示された破線部を第６図に示さ
れた如く高い電圧領域にシフトする事が出来る。
このシフトは自然のコレステリツク・ヘリツクス
と同一の方向にねじれを当る様にコレステリツク
染料システムに90°ツイスト均一境界条件を与え
る事によつて与えられる。FFSGH−Ｃのコント
ラスト比及び記憶時間の両方を改善しかい場合に
はV0は第６図に影線領域として示された領域の
値を取らなければならない。 第４図中のτの値は５乃至50ｍ秒の範囲内にあ
る。列電圧の周波数は10Hz乃至100Hzの範囲内に
ある必要がある。さらに重要な事として、低電圧
から高電圧（もしくはこの逆の）列電圧遷移とし
て示されたΔtはLCデイレクタが方向を変える傾
向を最小にする様に約２ｍ秒より短かい事が必要
である。行電極２４及び２５から列電極２８及び
２９中の開孔３０を通過する片縁電場は行電圧パ
ルスに続きLCデイレクタを垂直位置に保持する
様に垂直でなければならない。列電極の電圧はパ
ルスに続き大地電圧に戻るが、列駆動装置の方形
波が開孔３０を通して逆方向の垂直辺縁電場を保
持する電圧を与える。上述の如く列駆動装置上の
V0に加えられる。行電極上の2V0パルスはLCデ
イレクタの境界層を垂直位置を移動させる事によ
つてより強い辺縁電場を発生するに十分強いもの
である。上述の辺縁電場技法はLC媒体の寿命を
かなり短かくする様な高い電極電圧及び高い辺縁
電場を必要としないものである。
デイレクタの角方向を示す変数である（θ＝０は
ｘ軸に平行な事を示す）。もしLCと壁表面の繋留
性が等方性であれば解は次の様になる θ（ｘ）＝０ ｘ０ (2) 第１図は式(1)及び(2)の結果をそれぞれ実線及び
点線で描いている。第１の場合〔式(1)〕におい
て、LCは２つの力、即ち電場による力と異方性
表面繋留力を受ける。２つの力の平衡がLC媒体
中に歪を生ずる。LC媒体中の単位面積当りの歪
エネルギは次の如く計算される。 Ｓ／Ａ＝Ｋ／２∫∞ 0（dθ（ｘ）／dx）2dx＝１／２
Ｅ√a(3) ここでＳは総歪エネルギ、Ａは全面積である。
式(2)で示された解の場合には、LC媒体中には歪
エネルギの貯えは存在しない。なんとなれば電場
による力と平衡する異方性表面繋留力は存在せ
ず、LCデイレクタは自由エネルギが最小になる
様に電場と並列に整列しているからである。強い
異方性表面繋留力（SASA、第１式）と等方性繋
留力（ISA、第２式）間の単位面積当りの自由エ
ネルギの差は次の通りである。 Ｆ／Ａ＝２Ｓ／Ａ＝Ｅ√a (4) もしＦ／Ａが強い異方性表面繋留（SASA）エ
ネルギFasよりも大きければ（即ち電場がSASA
力に打かつだけ十分強ければ）、壁の表面に隣接
するLC層中の分子はそのデイレクタの方向を板
１２及び１３の壁の表面に平行な状態（第２図参
照）から垂直な状態に切換える。デイレクタの方
向を示す式は式(1)から式(2)に切換る。代表的な異
方性表面繋留エネルギは１エルグ／cm2から10-3エ
ルグ／cm2わたつている。もしFas／１エルグ／
cm2、即ち対応する電場によつてデイレクタの方向
がフリツプされる様なSASAの状態を仮定する
と、境界のLC層の臨界電場EcはEc≒0.75×
106V／cmとなる。 SASAの場合、先ずLC分式を式(1)によつて示
されたる如く配列させるためにLC媒体上に電場
Ｅ＜Ec＝0.75×106V／cmを印加して、後にこの印
加電場を除去すると、LC分子は歪エネルギを解
放するためにLCデイレクタが壁表面に平行に整
列する様に緩和して戻される。次に、先ず電場
En＜EcをLC媒体に印加するSASAの場合を考え
る。式(1)が対応する定数ξnについてのLCデイレ
クタの方向を示している。 次に、壁のSASAエネルギを克服するために壁
の表面に隣接するLC分子層上に強い表面電場イ
ンパルスES i＞EcがEnに平行に印加される。θ
（ｘ）は式(1)から式(2)で示された方向に切換り、
もし EnEcsin2φ≒0.2Ec (5) ならば表面電場インパルスEs iが除去された後も
この状態を維持する。式(5)は1969年刊のJ.Phys.
（Paris）30C4−54、のRapini及びPapoularの論
文の仮定 Fas＝Wsinθ（ｘ＝０） (6) Ｐ＝１／２＜3cos2φ−１＞ (7) に基づいて誘導されたものである。 ここでＰはネマテイツクLC分子の秩序パラメ
ータであり、室温ではＰ＝0.72で、TNi＝100℃
である。又Ｗは単位エルグ／cm2を有する液晶−基
板繋留異方性、φは媒体中の液晶の個々の分子の
デイレクタと液晶分子の平均方向間の角度、及び
TNiはネマテイツク液晶がアイソトロピツク状
態に変換する温度である。これについてはZ.
Naturfor Schg.14a882（1959）及び15a 287
（1960）のＷ。Maier and A.Saupeの論文を参照
されたい。Esが除去された後壁表面に隣接する
LC層の分子はLCデイレクタの方向に熱的ゆらぎ
によつてそのLCデイレクタを壁に平行に回復さ
せる様な傾向を有する。しかしながら、この傾向
はｘ軸に沿つて均一にLCデイレクタを整列する
様に保持する傾向を有するLCの長時間の相互作
用力によつて減少させられる。ｘ軸に沿つて整列
する様にデイレクタを強制させるためには電場
Enは0.2Ecよりも大きいか、これに等しくなくて
はならない。 次にネマテイツクLC媒体が距離ｄ（セルの間
隔）だけ分離された２つの導電性薄膜が被覆され
たガラス板間の空間に閉込められている第２図の
場合を考える。第２図のセル９中のLCデイレク
タ１０は式(6)によつて説明されたSASA力によつ
て均一な境界条件の下ではガラス板壁１２及び１
３（導電性薄膜１４及び１５）に平行に整列され
ている。第２図はこの状態を描いている。外部的
に印加される電場によるセル中のLCデイレクタ
の変形については他の論文によつて解決されてい
る。 それ以下では変形が生ぜず、それ以上でLCデ
イレクタの変形がセルの中央で開始し、印加され
る電場がさらに を越えて増大する時には変形が壁に向つて伝搬す
る閾値電場Ethが存在する。 SASAの場合にはセル９を0.5×Eth (s)＜Ｅ＜Eth (
ｓ）なる均一電場Ｅでバイアスする事によつて、LC
は静止状態にある。もしEc≒0.75×106V／cmより
大きい表面電場インパルスが両壁表面に印加され
て壁１２及び１３に隣接するLCデイレクタ１１
を垂直方向にフリツプすると、セル９全体のLC
デイレクタ１０がＥに平行に整列する。LCデイ
レクタ１０はこの活性状態に残され、表面電場イ
ンパルスが除去された後にも記憶効果を有する。
Ｅが除去されると、セル９におけるLCデイレク
タ１０はもとの均一な方向に戻される。 SASA境界条件を有するツイスト・ネマテイツ
クLCにおいては閾値電場の計算式は式(8)に類似
しているが、弾性定数Ｋは異なる値である。 TN、GH−Ｎ及びGH−Ｃを含む通常のLCD
は共通のセル構造を有する。セルはLC容器とし
て働くガラスの２片上に形成された２つの電極間
に液晶がはさまれているという意味で２端子装置
である。本発明のFFSLCDセル１９は４端子装
置で第３図に示されている。LCを含むセル１９
はガラスの２つの片２２，２３より成り、その上
に夫々行電極２４及び２５の条件配列体が蒸着さ
れている。行電極２４，２５の幅は選択された表
示装置の解像力に依存して0.127mmから2.5mmの間
にある。上方の行電極２４の配列体は可視光に透
明であり下方の電極２５は（TN構造の場合に
は）透明であり、（GH−ＮもしくはGH−Ｃの構
造の場合には）反射性である。行電極の配列体の
各々の上には厚さが数100オングストロームから
数ミクロンの一様な透明誘電体層２６，２７の組
が形成されている。次に透明列電極２８，２９の
配列体が夫々誘電体層２６，２７の植に付着され
ている。各列電極２８及び２９の幅は行電極２
４，２５の幅と同じである。各列電極２８，２９
は一様な導電性薄膜の一片ではない。これは平行
な微細な複数の導電性条件に分割された構造体
（幅は数ミクロン以下）であるか、もしくは正方
形、円形、六角形の非導電性の空洞を有する導電
性格子の如き（片縁電場が列電極を通つてLC媒
体中に完全に延出す様に大きさが0.2ミクロン乃
至5.0ミクロン程度の小さな開孔を有する）小孔
構造体より成る。LC液体は分割されたもしくは
小孔を有する列電極間に充満される。装置を動作
させる様に電圧波形を印加させるいくつかの方法
が存在する。次は１つの例である。一様な境界条
件及びSASA条件を有するTN LC構造体を仮定
する。＋V0が上方の列電極２８上に現われる時
に、−V0が対応する下方の列電極２９上に現わ
れ、又この逆になる様に方形波AC電圧を出力す
る信号駆動装置に小孔を有する列電極が接続され
ている。非ストローブ性の上方及び下方電極２
４，２５の電圧は０である。V0の大きさは２つ
の基準に従つて選択される。V0はLCセルの閾値
以下で、非導電性開孔及び誘電体層２６，２７を
通して隣接列電極にもれるその辺縁電場はEc＝
0.75×106V／cmより小さく従つて辺縁電場は境界
LC層を均一状態からホメオトロピツク状態にフ
リツプする程十分大きくない。第１の基準に関連
して、さらに式(8)に従い異なるεaを有する様に
LC材料を選択する事によつて、TNセルのEth (s)
（閾値電圧）を変更する事が出来る。行電極２４，
２５をストローブする際には、大きさ2V0を有す
る単一の方形波が上方行電極２４に、−2V0が下
方行電極２５に印加される。説明を簡単にするた
めに、第４図では２行及び２列が交差している。
電圧波形は上方行電極２４及び上方列電極２８の
みに対して示されている。対称性によつて、下方
行電極及び下方列電極２５，２９上の対応する電
圧波形は反対の極性を有する。ペル＃１は選択さ
れたペルを表わし、オンに転ぜられ、ストロー
ブ・パルスが除去された後にもオンに残される。
この2V0と云う要件は、オンに転ぜられたペルの
上方行電極及び列電極２４，２８間の電圧降下が
3V0である時に、小孔を有する列電極の表面に現
われるこのペルの辺縁電場の大部分がEc≒0.75×
106V／cmよりも大きく、境界LC層を均一な状態
からホメオロピツク状態にフリツプさせる条件を
満足させるものである。このフリツプにより、ペ
ル＃１にかかる閾値電圧は｜2V0｜以下の値に突
然降下され、このペルはオンに転ぜられ、オンに
残される。ペル＃２は非選択素子を表わす。この
ペルの位置では、対応する電圧はV0でその辺縁
電場はEc以下にあるので、このペルはオンに転ぜ
られ得ず、境界LC層のLCデイレクタはこのLC
サンプルにかかる閾値電場を降下させる様にはフ
リツプされない。第３図のds（誘電体の厚さ）、ｄ
（セル間隔：列電極配列体間の間隔）、Ｌ（メツシ
ユ型導電性列電極上の空洞即ち開孔３０の寸法）
及びＷ（メツシユ型導電性列電極上の導電性メツ
シユ線の幅）についての詳細な寸法はLC材料及
び表面繋留方法が選択された時に計算された時に
計算されて作成される。 第３図に示されたセル構造は同様にGH−Ｎ及
びGH−Ｃ構造を使用する場合にも適している。
LCと表面の繋留条件も同様に調節され得る。セ
ル構造の対応する寸法及び電圧波形も動作に適し
た様に選択され得る。 上方もしくは下方基板の構造を通常の導電性薄
膜被覆ガラス片とを組合せ、夫々各基板に対して
異なる表面繋留処理を行う事によつてLCセルを
形成する事も本発明に含まれる。この場合には、
単一LCデイレクタ境界層のフリツプがFFSLCD
の動作にとつて十分である。 FFSLCD（繋留電場スイツチング液晶表示装
置）の基本的概念、装置の製造法及び動作が上述
された。以下に表示媒体としてのコレステリツク
LC中に２色性染料を使用したFFSLCDの記憶時
間及びコントラストを改良する方法が説明され
る。コレステリツクLC中に２色性染料を含む片
縁電場スイツチング記憶装置の名称はFFSGH−
Ｃと略称される。コレステリツクLC表示装置中
の通常の２色性染料はＷ−Ｔセルと略称される。
透過性Ｗ−Ｔセルの光透過率は印加された自乗平
均平方根（実効）電圧の関数として、ホメオトロ
ピツク（垂直）及び均一（平行）境界条件に対し
て第５図に示されている。第５図に示された如
く、両境界条件に対して次の閾値行圧が存在する ここで、Ｐ、K2及びεaは夫々コレステリツク
LCのピツチ、ねじれ弾性係数及び誘電異方性で
ある。セルの間隔はｄによつて示されている。式
(9)は境界条件を参照する事なく誘導され得る。し
かしながら、印加電圧がVthを越える時は均一な
条件の場合の光透過の増大はホメオトロピツク境
界条件の場合よりもはるかに遅くなる。この事は
均一な境界条件がLCを電場に平行に整列させる
様に妨害を加えるから予期される事である。 次に１時に１行、３対１マトリツクス・アドレ
ス機構を使用する均一な境界条件を有する
FFSGH−Ｃを仮定する。列駆動装置は開始時に
各静止LCペル上に実効電圧V0を供給する。もし
V0＝Vthなら、ストローブ行上の選択されたペル
の電極間電圧は3V0となる。 このペルはストローブ・パルスの印加中にオン
に転ぜられる。ストローブ・パルスが印加された
後に、このオンになつたペルの透過率が第５図の
実線曲線上の点＃１として示されている
（FFSGH−Ｃを動作する際には、境界条件は片
縁電場によつて均一からホメオトロピツク状態に
変化する）。この点は実線曲線のヒステリシス・
ループ上にある。これは準安定状態を表わし及び
LC内もしくは境界からの核化中心の漸次的発生
によつて散乱焦点円錐状態へ移行される。この状
態の寿命は予測し、制御し及び再現する事が困難
である。同じ事はもしV0が第５図中のVthからVI
の範囲内に存在するならば成立する。 もしV0がVIより大きな値を占めるならば、オ
ンに転ぜられたペルの記憶効果がコントラスト比
を劣化させる代償として改善される。FFSGH−
Ｃの記憶時間及びコントラスト比の両者を改善す
る様に、第５図に示された破線部を第６図に示さ
れた如く高い電圧領域にシフトする事が出来る。
このシフトは自然のコレステリツク・ヘリツクス
と同一の方向にねじれを当る様にコレステリツク
染料システムに90°ツイスト均一境界条件を与え
る事によつて与えられる。FFSGH−Ｃのコント
ラスト比及び記憶時間の両方を改善しかい場合に
はV0は第６図に影線領域として示された領域の
値を取らなければならない。 第４図中のτの値は５乃至50ｍ秒の範囲内にあ
る。列電圧の周波数は10Hz乃至100Hzの範囲内に
ある必要がある。さらに重要な事として、低電圧
から高電圧（もしくはこの逆の）列電圧遷移とし
て示されたΔtはLCデイレクタが方向を変える傾
向を最小にする様に約２ｍ秒より短かい事が必要
である。行電極２４及び２５から列電極２８及び
２９中の開孔３０を通過する片縁電場は行電圧パ
ルスに続きLCデイレクタを垂直位置に保持する
様に垂直でなければならない。列電極の電圧はパ
ルスに続き大地電圧に戻るが、列駆動装置の方形
波が開孔３０を通して逆方向の垂直辺縁電場を保
持する電圧を与える。上述の如く列駆動装置上の
V0に加えられる。行電極上の2V0パルスはLCデ
イレクタの境界層を垂直位置を移動させる事によ
つてより強い辺縁電場を発生するに十分強いもの
である。上述の辺縁電場技法はLC媒体の寿命を
かなり短かくする様な高い電極電圧及び高い辺縁
電場を必要としないものである。
第１図は電極表面に接する液晶に作用する電場
力及び液晶に作用する異方性表面繋留力間の関係
をｘ／ξnの関数としてのθ（ｘ）を示したグラフ
である。第２図は表示セルの壁に平行である液晶
デイレクタを有する表示セルの概略図である。第
３図は本発明に従う４端子表示装置の概略図であ
る。第４図はセルの第１及び第２のペル位置のた
めの行及び列線を印加電圧と共に示した図であ
る。第５図はコレステリツク染料システムのため
の均一境界条件及びホメオトロピツク境界条件の
両方に対する強度対電圧のグラフである。第６図
はコレステリツク染料システム上の90°ツイスト
均一境界条件を使用した第５図と類似の図であ
る。 ９……セル、１０……LCデイレクタ、１１…
…壁に隣接するLCデイレクタ、１２，１３……
ガラス板壁、１４，１５……導電性薄膜、１９…
…FFSLCDセル、２２，２３……ガラス片、２
４，２５……上方及び下方行電極、２６，２７…
…上方及び下方透明誘電体層、２８，２９……上
方及び下方列電極、３０……小孔。
力及び液晶に作用する異方性表面繋留力間の関係
をｘ／ξnの関数としてのθ（ｘ）を示したグラフ
である。第２図は表示セルの壁に平行である液晶
デイレクタを有する表示セルの概略図である。第
３図は本発明に従う４端子表示装置の概略図であ
る。第４図はセルの第１及び第２のペル位置のた
めの行及び列線を印加電圧と共に示した図であ
る。第５図はコレステリツク染料システムのため
の均一境界条件及びホメオトロピツク境界条件の
両方に対する強度対電圧のグラフである。第６図
はコレステリツク染料システム上の90°ツイスト
均一境界条件を使用した第５図と類似の図であ
る。 ９……セル、１０……LCデイレクタ、１１…
…壁に隣接するLCデイレクタ、１２，１３……
ガラス板壁、１４，１５……導電性薄膜、１９…
…FFSLCDセル、２２，２３……ガラス片、２
４，２５……上方及び下方行電極、２６，２７…
…上方及び下方透明誘電体層、２８，２９……上
方及び下方列電極、３０……小孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対向して互いに間隔をあけて設けられた第１
及び第２の列電極の配列体と、 上記第１及び第２の列電極配列体間に保持さ
れ、上記列電極の内側の表面に夫々接する液晶境
界層を有する液晶材料と、 夫々上記第１及び第２の列電極配列体の外側の
表面に近接して設けられ、かつ、各列電極配列体
と直交して延びる第１及び第２の行電極の配列体
と、 上記第１列電極配列体を上記第１行電極配列体
から分離するためにそれらの間に設けられた第１
の薄い誘電体層と、 上記第２列電極配列体を上記第２行電極配列体
から分離するためにそれらの間に設けられた第２
の薄い誘電体層と、 上記行電極配列体及び上記列電極配列体及びそ
れらの間の上記液晶材料を収容する少なくとも一
方が透明な一対の平行なハウジング板と、 上記第１列電極及び上記第１行電極間、並びに
上記第２列電極及び上記第２行電極間に、上記液
晶境界層のデイレクタを上記列電極内側の表面に
対して垂直に整列させる臨界電場よりも大きな辺
縁電場を上記列電極の内側表面において発生させ
る第１電圧印加手段と、 上記臨界電場よりも低い保持電位を上記第１列
電極及び上記第２列電極間に印加する第２電圧印
加手段と、 を有し、上記辺縁電場を印加して上記液晶材料全
体を上記垂直方向に整列させ、上記辺縁電場印加
終了後も上記整列状態を保持するように上記保持
電圧を印加することを特徴とする少なくとも１個
のセルを含む液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/394,015 US4542960A (en) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | Fringe-field switched storage-effect liquid crystal display devices |
| US394015 | 1982-06-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597927A JPS597927A (ja) | 1984-01-17 |
| JPH045970B2 true JPH045970B2 (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=23557189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58068521A Granted JPS597927A (ja) | 1982-06-30 | 1983-04-20 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4542960A (ja) |
| EP (1) | EP0097799B1 (ja) |
| JP (1) | JPS597927A (ja) |
| DE (1) | DE3381258D1 (ja) |
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| US4639087A (en) * | 1984-08-08 | 1987-01-27 | Energy Conversion Devices, Inc. | Displays having pixels with two portions and capacitors |
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| KR100311214B1 (ko) | 1999-06-29 | 2001-11-02 | 박종섭 | 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 |
| KR100311211B1 (ko) | 1999-06-29 | 2001-11-02 | 박종섭 | 반사형 액정 표시 장치 |
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| KR100494682B1 (ko) | 1999-06-30 | 2005-06-13 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 액정표시소자 및 그 제조방법 |
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| KR101107265B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2012-01-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 수평 전계 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법과, 그를이용한 액정 패널 및 그 제조 방법 |
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1982
- 1982-06-30 US US06/394,015 patent/US4542960A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-04-20 JP JP58068521A patent/JPS597927A/ja active Granted
- 1983-05-10 DE DE8383104580T patent/DE3381258D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1983-05-10 EP EP83104580A patent/EP0097799B1/en not_active Expired
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| EP0097799A2 (en) | 1984-01-11 |
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