JPH0627438A - 液晶電気光学装置 - Google Patents
液晶電気光学装置Info
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- JPH0627438A JPH0627438A JP20193192A JP20193192A JPH0627438A JP H0627438 A JPH0627438 A JP H0627438A JP 20193192 A JP20193192 A JP 20193192A JP 20193192 A JP20193192 A JP 20193192A JP H0627438 A JPH0627438 A JP H0627438A
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- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高速、高コントラスト比の液晶電気光学装置を
提供する。 【構成】本発明は、強誘電性液晶または反強誘電性液晶
を利用し、Ｘ軸情報を表示する単純シャッターとＹ軸情
報を表示する単純シャッターを組み合わせて、２次元の
情報を表示する高速、高コントラスト比の液晶電気光学
装置に関するものである。
提供する。 【構成】本発明は、強誘電性液晶または反強誘電性液晶
を利用し、Ｘ軸情報を表示する単純シャッターとＹ軸情
報を表示する単純シャッターを組み合わせて、２次元の
情報を表示する高速、高コントラスト比の液晶電気光学
装置に関するものである。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、複数の電極を有した単純
シャッターを２枚重ね併せて２次元の情報を表示する液
晶電気光学装置に関するものである。
シャッターを２枚重ね併せて２次元の情報を表示する液
晶電気光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶材料を利用した大面積かつ大表示容
量を有した液晶ディスプレイが各種提案されまたは実用
化されている。ガラス基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を形成したＴＦＴディスプレイや金属−絶縁膜−金
属（ＭＩＭ）の薄膜ダイオードを形成したＭＩＭディス
プレイなどはアクティブマトリクスディスプレイと呼ば
れ、液晶テレビ等の高性能な表示に用いられている。し
かしながら、製造プロセスが複雑であり、製造歩留り向
上が難しいことや、製造装置が高価なことから、将来を
期待されながらもパネル価格が高く、汎用化するのに時
間を要している。一方、ガラス基板表面に上記の様なス
イッチング素子を設けない液晶ディスプレイを単純マト
リクスディスプレイと称する。シャットらがアプライド
フィジクスレター（M. Schadt, et al.; Applied Physi
cs Letter, 18(14), 127(1971).）に発表したツイステ
ッドネマチック液晶やシェーファーらがアプライドフィ
ジクスレター（T.J. Scheffer, et al.; Applied Physi
cs Letter, 45, 1021(1984).）に発表したスーパーツイ
スティッドネマチック（ＳＴＮ）ディスプレイやクラー
クらがアプライドフィジクスレター（Clark, et al.; A
pplied Phisics letter, 36、 899(1980)）で発表した
強誘電性液晶ディスプレイやコレスチック・ネマチック
相転移型ディスプレイ等がある。その中でも強誘電性液
晶ディスプレイは、高速スイッチング性やメモリー性や
高視野角等において他の液晶材料に比して非常に優れた
特徴を有している。
量を有した液晶ディスプレイが各種提案されまたは実用
化されている。ガラス基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を形成したＴＦＴディスプレイや金属−絶縁膜−金
属（ＭＩＭ）の薄膜ダイオードを形成したＭＩＭディス
プレイなどはアクティブマトリクスディスプレイと呼ば
れ、液晶テレビ等の高性能な表示に用いられている。し
かしながら、製造プロセスが複雑であり、製造歩留り向
上が難しいことや、製造装置が高価なことから、将来を
期待されながらもパネル価格が高く、汎用化するのに時
間を要している。一方、ガラス基板表面に上記の様なス
イッチング素子を設けない液晶ディスプレイを単純マト
リクスディスプレイと称する。シャットらがアプライド
フィジクスレター（M. Schadt, et al.; Applied Physi
cs Letter, 18(14), 127(1971).）に発表したツイステ
ッドネマチック液晶やシェーファーらがアプライドフィ
ジクスレター（T.J. Scheffer, et al.; Applied Physi
cs Letter, 45, 1021(1984).）に発表したスーパーツイ
スティッドネマチック（ＳＴＮ）ディスプレイやクラー
クらがアプライドフィジクスレター（Clark, et al.; A
pplied Phisics letter, 36、 899(1980)）で発表した
強誘電性液晶ディスプレイやコレスチック・ネマチック
相転移型ディスプレイ等がある。その中でも強誘電性液
晶ディスプレイは、高速スイッチング性やメモリー性や
高視野角等において他の液晶材料に比して非常に優れた
特徴を有している。
【０００３】強誘電性液晶はメモリー性を有しているた
めに電界方向により選択されたＯＮ状態またはＯＦＦ状
態は状態を変えずに保持しているために表示可能な走査
電極数に限度がなく、実質的には無限大の容量の表示が
可能である。強誘電性液晶で大容量のマトリクス表示す
るときには４パルス法や２フィールド法と呼ばれるＡＣ
駆動法で駆動するのが一般的である。図３にその波形に
於ける光学応答を示した。ＡＣ駆動法は、画素がメモリ
ー状態のいづれかを選択されるときには所定の電圧Ｖ
（４１）が印加されるが、非選択の時にも選択されると
きの電圧のＶ／３またはＶ／４（４２）の波高値の交流
の電圧が印加される。一方、強誘電性液晶は自発分極と
電界が直接働くために液晶の応答にしきい値がなく、わ
ずかな電圧であっても液晶が応答してしまう。従って、
前記のようなＡＣ駆動の利用下においても非選択時の小
さな電圧にも応答し光学的なゆれ（４３）が生じ、表示
のコントラストを低下させる原因となっていた。
めに電界方向により選択されたＯＮ状態またはＯＦＦ状
態は状態を変えずに保持しているために表示可能な走査
電極数に限度がなく、実質的には無限大の容量の表示が
可能である。強誘電性液晶で大容量のマトリクス表示す
るときには４パルス法や２フィールド法と呼ばれるＡＣ
駆動法で駆動するのが一般的である。図３にその波形に
於ける光学応答を示した。ＡＣ駆動法は、画素がメモリ
ー状態のいづれかを選択されるときには所定の電圧Ｖ
（４１）が印加されるが、非選択の時にも選択されると
きの電圧のＶ／３またはＶ／４（４２）の波高値の交流
の電圧が印加される。一方、強誘電性液晶は自発分極と
電界が直接働くために液晶の応答にしきい値がなく、わ
ずかな電圧であっても液晶が応答してしまう。従って、
前記のようなＡＣ駆動の利用下においても非選択時の小
さな電圧にも応答し光学的なゆれ（４３）が生じ、表示
のコントラストを低下させる原因となっていた。
【０００４】液晶セルの配向膜が電極面で異なった非対
称配向膜である場合には液晶が応答するところの電界方
向の中心の０Ｖを決めるのは容易な事ではない。この０
Ｖは駆動回路のグランドの０Ｖとは異なる場合も多い。
まして、広い温度範囲に渡って表示しようとする時には
０Ｖの位置のずれが大きく安定した表示が得られないと
いった問題が生じていた。また、強誘電性液晶セルの場
合には一つの表示を長時間継続して表示させておくと別
の表示に切り替えても前の表示がのこると言った焼き付
き減少が発生しやすく、実用化には様々な問題点があっ
た。
称配向膜である場合には液晶が応答するところの電界方
向の中心の０Ｖを決めるのは容易な事ではない。この０
Ｖは駆動回路のグランドの０Ｖとは異なる場合も多い。
まして、広い温度範囲に渡って表示しようとする時には
０Ｖの位置のずれが大きく安定した表示が得られないと
いった問題が生じていた。また、強誘電性液晶セルの場
合には一つの表示を長時間継続して表示させておくと別
の表示に切り替えても前の表示がのこると言った焼き付
き減少が発生しやすく、実用化には様々な問題点があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶をマトリ
クス表示に使用する場合には以上に述べたような様々な
問題が発生した。強誘電性液晶がメモリー性と言う大き
な特徴を有しながらも電圧に対しての明確なしきい値が
無いことは大きな問題であり、その克服に多くの時間を
要していた。駆動の波形改良のでマトリクス駆動をする
ことは可能であったが解決の難しい問題が山積みされて
いた。強誘電性液晶はメモリー性の他にも高速応答性や
高コントラスト比等の特徴があるがメモリー性を利用し
た単純マトリクス表示が難しいと言うことで実用化を難
しいものにしていた。従って強誘電性液晶ディスプレイ
ではあるがメモリー性を利用したマトリクス駆動を行わ
ず、状態の選択、維持のためには常に直流電界を印加す
る様な単純シャッターで大容量情報の表示を実現したの
が本発明である。
クス表示に使用する場合には以上に述べたような様々な
問題が発生した。強誘電性液晶がメモリー性と言う大き
な特徴を有しながらも電圧に対しての明確なしきい値が
無いことは大きな問題であり、その克服に多くの時間を
要していた。駆動の波形改良のでマトリクス駆動をする
ことは可能であったが解決の難しい問題が山積みされて
いた。強誘電性液晶はメモリー性の他にも高速応答性や
高コントラスト比等の特徴があるがメモリー性を利用し
た単純マトリクス表示が難しいと言うことで実用化を難
しいものにしていた。従って強誘電性液晶ディスプレイ
ではあるがメモリー性を利用したマトリクス駆動を行わ
ず、状態の選択、維持のためには常に直流電界を印加す
る様な単純シャッターで大容量情報の表示を実現したの
が本発明である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は液晶材料を単純
シャッターに利用して大容量の液晶表示装置を作製しよ
うと言うものである。発明の概要を図１に示した。以下
の説明においては空間をＸ：Ｙ：Ｚの座標系を使用して
表現する。図面にはパネルを横面つまりＸＺ平面からみ
たものとパネル上面から見たＹＺ平面の図を記載した。
ＸＹ平面に配置させた一対の透光性基板（０）上の一方
にＹ軸に垂直なＹ１からＹｎまでのｎ本のストライプ状
の透光性電極（１）を形成する。他方基板上に該ストラ
イプ電極に対して共通な１つの電極（２）を形成する。
また駆動周波数の低減のためには必要に応じては１つで
なく複数の共通電極にすることもある。両基板の電極上
の少なくとも一方に液晶配向膜（３）を形成し、電極面
を内側に両基板を対向させ、該基板間に液晶材料（４）
を挟持させたＹ軸液晶パネル（２５）とする。またそれ
と平行に、前記と同様にＸＹ平面に配置させた一対の透
光性基板の一方にＸ軸に垂直なＸ１からＸｍのｍ本のス
トライプ状の透光性電極を形成する。他方基板上に該ス
トライプ電極（５）に対して共通な１つの電極（６）を
形成し、該基板の電極上の少なくとも一方に液晶配向膜
（７）を形成し、電極面を内部に両基板を対向させ、該
基板間に液晶材料を挟持させたＸ軸液晶パネル（２６）
を配置する。それらのパネルは、多数の平行電極と対向
する共通電極との間に電界を印加させ、Ｙ軸液晶パネル
ならばｎ本の、Ｘ軸液晶パネルならばｍ本のスタチック
駆動の単純シャッターとなる。液晶材料としては高速、
高コントラスト比が必要とされ、強誘電性液晶または反
強誘電性液晶を用いる。
シャッターに利用して大容量の液晶表示装置を作製しよ
うと言うものである。発明の概要を図１に示した。以下
の説明においては空間をＸ：Ｙ：Ｚの座標系を使用して
表現する。図面にはパネルを横面つまりＸＺ平面からみ
たものとパネル上面から見たＹＺ平面の図を記載した。
ＸＹ平面に配置させた一対の透光性基板（０）上の一方
にＹ軸に垂直なＹ１からＹｎまでのｎ本のストライプ状
の透光性電極（１）を形成する。他方基板上に該ストラ
イプ電極に対して共通な１つの電極（２）を形成する。
また駆動周波数の低減のためには必要に応じては１つで
なく複数の共通電極にすることもある。両基板の電極上
の少なくとも一方に液晶配向膜（３）を形成し、電極面
を内側に両基板を対向させ、該基板間に液晶材料（４）
を挟持させたＹ軸液晶パネル（２５）とする。またそれ
と平行に、前記と同様にＸＹ平面に配置させた一対の透
光性基板の一方にＸ軸に垂直なＸ１からＸｍのｍ本のス
トライプ状の透光性電極を形成する。他方基板上に該ス
トライプ電極（５）に対して共通な１つの電極（６）を
形成し、該基板の電極上の少なくとも一方に液晶配向膜
（７）を形成し、電極面を内部に両基板を対向させ、該
基板間に液晶材料を挟持させたＸ軸液晶パネル（２６）
を配置する。それらのパネルは、多数の平行電極と対向
する共通電極との間に電界を印加させ、Ｙ軸液晶パネル
ならばｎ本の、Ｘ軸液晶パネルならばｍ本のスタチック
駆動の単純シャッターとなる。液晶材料としては高速、
高コントラスト比が必要とされ、強誘電性液晶または反
強誘電性液晶を用いる。
【０００７】全体の装置系に於ける説明をする。Ｚ軸上
のマイナス側に配置された光源から発生した光はＸＹ平
面に配置されたパネルのうちまずはＹ軸液晶パネルに入
射し、次にＸ軸液晶パネルに入射する。観察者がＺ軸の
プラス側から表示を観察した時の表示外観図を図２に示
した。Ｙ軸液晶パネルではまずパネル全電極にマイナス
電界のＯＦＦ状態の信号が印加され、全体が非透過状態
にまずなっている。次にＹ１からＹｎまでの電極の内の
ｈ番目の電極（３１）の１本または数本が一定時間プラ
ス電界が印加され透過状態となる。次にｈ番目は非透過
状態となると同時にｈ＋１番目の電極がＯＮ透過状態な
る。その次の段階では、ｈ＋２番目の電極が透過状態と
なって、１番目からｍ本めに向かって透過状態が順次移
動していく。このようにＹ軸液晶パネルでは光を走査さ
せる役目を担っている。Ｙ軸パネルに入射した光は、選
択された電極の形状にしたがってスリット状に絞られ
て、次のＸ軸液晶パネルに達する。
のマイナス側に配置された光源から発生した光はＸＹ平
面に配置されたパネルのうちまずはＹ軸液晶パネルに入
射し、次にＸ軸液晶パネルに入射する。観察者がＺ軸の
プラス側から表示を観察した時の表示外観図を図２に示
した。Ｙ軸液晶パネルではまずパネル全電極にマイナス
電界のＯＦＦ状態の信号が印加され、全体が非透過状態
にまずなっている。次にＹ１からＹｎまでの電極の内の
ｈ番目の電極（３１）の１本または数本が一定時間プラ
ス電界が印加され透過状態となる。次にｈ番目は非透過
状態となると同時にｈ＋１番目の電極がＯＮ透過状態な
る。その次の段階では、ｈ＋２番目の電極が透過状態と
なって、１番目からｍ本めに向かって透過状態が順次移
動していく。このようにＹ軸液晶パネルでは光を走査さ
せる役目を担っている。Ｙ軸パネルに入射した光は、選
択された電極の形状にしたがってスリット状に絞られ
て、次のＸ軸液晶パネルに達する。
【０００８】Ｙ軸液晶パネルのＹ１からＹｎ番目の中の
ｈ番目の電極を通過してきた。Ｘ軸液晶パネルではＹ軸
のｈ番目に対応するＸ軸の１番目からｍ番目の画像のＯ
Ｎ信号、ＯＦＦ信号がＸ軸の１番目からｍ番目のｍ本の
電極に印加される。信号通りのストライプの明暗が表示
される。実際にはＹ軸液晶パネルで洗浄に通過してきた
線状の光だから、Ｘ軸液晶パネルを通過するのは点状の
表示となる。Ｙ軸液晶パネルの選択がｈ番目からｈ＋１
番目になるとＸ軸表示パネルはつぎのｈ＋１番目の信号
が印加されることになる。このようにＹ軸液晶パネルで
Ｙ１からＹｎまでの電極をＹ軸方向にを通過する光を順
次走査し、Ｘ軸表示パネルでＹ軸に対応するＸ軸方向の
情報を表示し、それを高速にスキャンすることにより観
察者の目にはＸＹ平面に平行な２次元の情報を表示する
ことが出来る。
ｈ番目の電極を通過してきた。Ｘ軸液晶パネルではＹ軸
のｈ番目に対応するＸ軸の１番目からｍ番目の画像のＯ
Ｎ信号、ＯＦＦ信号がＸ軸の１番目からｍ番目のｍ本の
電極に印加される。信号通りのストライプの明暗が表示
される。実際にはＹ軸液晶パネルで洗浄に通過してきた
線状の光だから、Ｘ軸液晶パネルを通過するのは点状の
表示となる。Ｙ軸液晶パネルの選択がｈ番目からｈ＋１
番目になるとＸ軸表示パネルはつぎのｈ＋１番目の信号
が印加されることになる。このようにＹ軸液晶パネルで
Ｙ１からＹｎまでの電極をＹ軸方向にを通過する光を順
次走査し、Ｘ軸表示パネルでＹ軸に対応するＸ軸方向の
情報を表示し、それを高速にスキャンすることにより観
察者の目にはＸＹ平面に平行な２次元の情報を表示する
ことが出来る。
【０００９】また、階調の性能を向上させたい時にはＹ
軸液晶パネルの電極を同時に複数本を透過状態にしてや
ると表示部分の透過状態の部分の面積が増加するために
面積階調が可能となる。強誘電性液晶のように中間調を
の表示が困難なデバイスであっても本発明の様な面積階
調を行えばテレビの映像信号であっても自然な色の再現
が可能である。
軸液晶パネルの電極を同時に複数本を透過状態にしてや
ると表示部分の透過状態の部分の面積が増加するために
面積階調が可能となる。強誘電性液晶のように中間調を
の表示が困難なデバイスであっても本発明の様な面積階
調を行えばテレビの映像信号であっても自然な色の再現
が可能である。
【００１０】例えばＹ軸液晶パネルで電極数１０００
本、Ｘ軸表示パネルで１０００本の電極数について考え
てみる。Ｙ軸液晶パネルは２０００本の電極を１秒間あ
たり６０画面の電極を走査する必要がある。１ライン当
たりの選択時間は１５μ秒となる。その間にＸ軸液晶パ
ネルの１０００本の電極が同時にスタチック駆動で表示
される。１０００本のデータの転送は１６ビットで同時
に行うと４メガＨｚの周波数で行えば良いことになる。
強誘電性液晶の応答速度が１０から２０μ秒で行うこと
は容易であることから十分表示スピードには対応するこ
とが出来る。以下実施例にて詳細を説明する。
本、Ｘ軸表示パネルで１０００本の電極数について考え
てみる。Ｙ軸液晶パネルは２０００本の電極を１秒間あ
たり６０画面の電極を走査する必要がある。１ライン当
たりの選択時間は１５μ秒となる。その間にＸ軸液晶パ
ネルの１０００本の電極が同時にスタチック駆動で表示
される。１０００本のデータの転送は１６ビットで同時
に行うと４メガＨｚの周波数で行えば良いことになる。
強誘電性液晶の応答速度が１０から２０μ秒で行うこと
は容易であることから十分表示スピードには対応するこ
とが出来る。以下実施例にて詳細を説明する。
【００１１】
『実施例１』本発明の実施例について説明する。ガラス
等の透過性基板上にスパッタ法や真空蒸着法にてインジ
ウムチンオキサイド（Ｉｎ2 Ｏ3 ：ＳｎＯ2 、以下ＩＴ
Ｏという）等の透光性電極を形成した。膜厚としては５
００〜２０００Åであり、その時のシート抵抗値は１０
〜２００Ω／ｃｍ2 であった。それを通常のフォトリソ
工程にて図１に示す様な所定のパターンのレジスト樹脂
を形成した後、塩化第２鉄水溶液や塩酸、硝酸水溶液に
てＩＴＯの不要部をエッチング除去した。その後剥離液
にて樹脂を溶解除去し、所定のＩＴＯパターンを得た。
Ｙ軸液晶パネルの一方の基板はＹ軸方向に平行に１００
０本の電極をパターニングを他方には前記１０００本の
電極と全て共通に対向するように一つの電極に加工し
た。Ｘ軸液晶パネルについては前記Ｙ軸液晶パネルと方
向を逆で、一方の基板にＸ軸方向に平行に１０００本の
電極を、他方の基板上にはそれと共通となる１つの電極
パターンを形成した。
等の透過性基板上にスパッタ法や真空蒸着法にてインジ
ウムチンオキサイド（Ｉｎ2 Ｏ3 ：ＳｎＯ2 、以下ＩＴ
Ｏという）等の透光性電極を形成した。膜厚としては５
００〜２０００Åであり、その時のシート抵抗値は１０
〜２００Ω／ｃｍ2 であった。それを通常のフォトリソ
工程にて図１に示す様な所定のパターンのレジスト樹脂
を形成した後、塩化第２鉄水溶液や塩酸、硝酸水溶液に
てＩＴＯの不要部をエッチング除去した。その後剥離液
にて樹脂を溶解除去し、所定のＩＴＯパターンを得た。
Ｙ軸液晶パネルの一方の基板はＹ軸方向に平行に１００
０本の電極をパターニングを他方には前記１０００本の
電極と全て共通に対向するように一つの電極に加工し
た。Ｘ軸液晶パネルについては前記Ｙ軸液晶パネルと方
向を逆で、一方の基板にＸ軸方向に平行に１０００本の
電極を、他方の基板上にはそれと共通となる１つの電極
パターンを形成した。
【００１２】次に電極上に液晶を一定の方向に配列させ
るための配向膜を形成した。通常液晶の配向膜にはポリ
イミド、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリビニルアルコール等をラビング処理したもの
やシリコンモノオキサイド（ＳｉＯ）を斜方蒸着したも
のなどが使われる。本発明ではポリイミド前駆体のポリ
アミック酸をオフセット法で成膜後２５０〜３００℃に
焼成しポリイミド膜とした。膜厚は１００〜８００Åで
あった。本発明於ける強誘電性液晶の駆動にはメモリー
性は使用していないために、配向膜の厚さを薄くするこ
とに関してはそれほど厳密になる必要はない。５００Å
以上でも十分に使用できる。この基板を５０ｍｍ径のロ
ールシリンダー上に木綿製ベルベットを巻き付けたもの
を８００〜１５００ｒｐｍに回転させた下に１〜５ｃｍ
／秒の速度で通過させて、ポリイミドに一定方向の傷を
つけて一軸配向膜とした。ラビング方向はＹ軸方向の視
野角が増大するように決めた。Ｙ軸とラビング方向のな
す角度をθとした。透過率を最大にするためにはθは２
２．５゜とした。ラビングした基板に対して一方の基板
に基板間隔が一定に保たれるようにＳｉＯ2 や樹脂から
成る球状またはファイバー状のスペーサーを溶媒に分散
した後、スプレー法やスピンナー法によって散布した。
他方の基板上には周辺部にシール材を印刷し、前記対向
する基板とアライメントした後、固定した。シール材と
してはエポキシ樹脂を用いて加熱硬化する場合と変成ア
クリルした紫外線硬化樹脂に紫外線照射した後熱硬化し
てする場合がある。本発明では紫外線硬化樹脂を用い
た。セル厚としては１．４〜１．６μｍとし、Δｎｄの
値を０．１９〜０．２５としパネルの白化を計った。液
晶材料としたはフェニルピリミジン系の強誘電性液晶を
用いた。相系列としては等方相−スメクチックＡ相−ス
メクチックＣ＊相であった。液晶を等方相スメクチック
Ａ相転移点から１０〜３０℃上の温度にセルを加熱し、
真空注入法により強誘電性液晶を注入した。注入後パネ
ルを一旦等方相まで加熱し１〜５℃／時間で降温し、配
向の安定化をさせた。偏光板に関しては、使用時の液晶
分子の方向と一致するように光源側と観察体側の偏光板
（２０、２２）の偏光軸をＸ軸と一致するように、セル
間偏光板（２１）の偏光軸についてはＹ軸と平行となる
ように配置した。次に各画素電極に駆動ＩＣを登載した
ＴＡＢ（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）を熱圧着で装着し各電極に電圧信号を印加できるよ
うにした。その結果、Ｙ軸液晶パネル及びＸ軸液晶パネ
ルはそれぞれ電界の印加有無により独立に明状態と暗状
態を独立に制御できる。
るための配向膜を形成した。通常液晶の配向膜にはポリ
イミド、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリビニルアルコール等をラビング処理したもの
やシリコンモノオキサイド（ＳｉＯ）を斜方蒸着したも
のなどが使われる。本発明ではポリイミド前駆体のポリ
アミック酸をオフセット法で成膜後２５０〜３００℃に
焼成しポリイミド膜とした。膜厚は１００〜８００Åで
あった。本発明於ける強誘電性液晶の駆動にはメモリー
性は使用していないために、配向膜の厚さを薄くするこ
とに関してはそれほど厳密になる必要はない。５００Å
以上でも十分に使用できる。この基板を５０ｍｍ径のロ
ールシリンダー上に木綿製ベルベットを巻き付けたもの
を８００〜１５００ｒｐｍに回転させた下に１〜５ｃｍ
／秒の速度で通過させて、ポリイミドに一定方向の傷を
つけて一軸配向膜とした。ラビング方向はＹ軸方向の視
野角が増大するように決めた。Ｙ軸とラビング方向のな
す角度をθとした。透過率を最大にするためにはθは２
２．５゜とした。ラビングした基板に対して一方の基板
に基板間隔が一定に保たれるようにＳｉＯ2 や樹脂から
成る球状またはファイバー状のスペーサーを溶媒に分散
した後、スプレー法やスピンナー法によって散布した。
他方の基板上には周辺部にシール材を印刷し、前記対向
する基板とアライメントした後、固定した。シール材と
してはエポキシ樹脂を用いて加熱硬化する場合と変成ア
クリルした紫外線硬化樹脂に紫外線照射した後熱硬化し
てする場合がある。本発明では紫外線硬化樹脂を用い
た。セル厚としては１．４〜１．６μｍとし、Δｎｄの
値を０．１９〜０．２５としパネルの白化を計った。液
晶材料としたはフェニルピリミジン系の強誘電性液晶を
用いた。相系列としては等方相−スメクチックＡ相−ス
メクチックＣ＊相であった。液晶を等方相スメクチック
Ａ相転移点から１０〜３０℃上の温度にセルを加熱し、
真空注入法により強誘電性液晶を注入した。注入後パネ
ルを一旦等方相まで加熱し１〜５℃／時間で降温し、配
向の安定化をさせた。偏光板に関しては、使用時の液晶
分子の方向と一致するように光源側と観察体側の偏光板
（２０、２２）の偏光軸をＸ軸と一致するように、セル
間偏光板（２１）の偏光軸についてはＹ軸と平行となる
ように配置した。次に各画素電極に駆動ＩＣを登載した
ＴＡＢ（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）を熱圧着で装着し各電極に電圧信号を印加できるよ
うにした。その結果、Ｙ軸液晶パネル及びＸ軸液晶パネ
ルはそれぞれ電界の印加有無により独立に明状態と暗状
態を独立に制御できる。
【００１３】Ｙ軸液晶パネルで電極数１０００本、Ｘ軸
表示パネルで１０００本の電極数の２つパネルで以下の
ような駆動を行った。画像信号をコンピューターから画
像信号を液晶パネルを駆動するための信号に変換するコ
ントローラーに入る。そこでＸ軸液晶パネルへ行く信号
とＹ軸液晶パネルに行く信号に分けて、前記パネルに駆
動電圧を提供する駆動ＩＣへ信号を送った。駆動波形
は、共通電極を接地レベルとし、各電極にはプラス電圧
かマイナス電圧を印加できる様になっている。プラス電
圧が印加された時にＯＮ状態、マイナス電圧が印加され
た時にはＯＦＦ状態になっている。Ｙ軸液晶パネルは１
０００本の電極を１秒間あたり６０画面の電極を走査す
る必要がある。１０００本のデータの転送は１６ビット
で同時に行うと４ＭＨｚの周波数で行った。１０００本
の電極にマイナス電圧を印加しをＯＦＦで暗状態にした
後ＯＮ状態に選択された電極をを 順次移行いていく。
１ライン当たりの選択時間は１５μ秒となる。その間に
Ｘ軸液晶パネルの１０００本の電極が同時にスタチック
駆動で表示される。強誘電性液晶の応答速度が１０から
２０μ秒で行うことは容易であることから十分表示スピ
ードには対応することが出来る。本発明は強誘電性液晶
のスタチック表示となるためになるために各画素のコン
トラスト比は非常に高く、コントラスト比は５００：１
に達した。
表示パネルで１０００本の電極数の２つパネルで以下の
ような駆動を行った。画像信号をコンピューターから画
像信号を液晶パネルを駆動するための信号に変換するコ
ントローラーに入る。そこでＸ軸液晶パネルへ行く信号
とＹ軸液晶パネルに行く信号に分けて、前記パネルに駆
動電圧を提供する駆動ＩＣへ信号を送った。駆動波形
は、共通電極を接地レベルとし、各電極にはプラス電圧
かマイナス電圧を印加できる様になっている。プラス電
圧が印加された時にＯＮ状態、マイナス電圧が印加され
た時にはＯＦＦ状態になっている。Ｙ軸液晶パネルは１
０００本の電極を１秒間あたり６０画面の電極を走査す
る必要がある。１０００本のデータの転送は１６ビット
で同時に行うと４ＭＨｚの周波数で行った。１０００本
の電極にマイナス電圧を印加しをＯＦＦで暗状態にした
後ＯＮ状態に選択された電極をを 順次移行いていく。
１ライン当たりの選択時間は１５μ秒となる。その間に
Ｘ軸液晶パネルの１０００本の電極が同時にスタチック
駆動で表示される。強誘電性液晶の応答速度が１０から
２０μ秒で行うことは容易であることから十分表示スピ
ードには対応することが出来る。本発明は強誘電性液晶
のスタチック表示となるためになるために各画素のコン
トラスト比は非常に高く、コントラスト比は５００：１
に達した。
【００１４】『実施例２』本発明をカラー液晶表示体に
応用した実施例について説明する。本発明においてはＸ
軸液晶パネルの共通電極側基板にあたるほうにカラーフ
ィルターを形成した。カラーフィルター上の透明導電膜
をフォトリソ工程でパターニングを行うのは歩留りの低
い工程であるために、それを避けるために共通電極側に
フィルターを形成した。カラーフィルターは、部分的に
紫外線照射すると特定の部分にだけパターニング出来る
ポリイミドの中に青、赤、緑のいずれかの顔料を分散し
ているものを用いた。まず赤顔料を含んだポリイミド前
駆体をスピンナーを用いて塗布し、８０〜１２０℃で仮
焼成した。次にフォトマスクを介して紫外線を照射し、
リンス後１８０〜２５０℃の焼成し所定のパターンを得
た。次に青、緑のパターンを同一基板上に形成し、該フ
ィルター上に平坦化のためのオーバーコーティングを施
した。このようにして完成させたカラーフィルター層上
にスパッタ法や真空蒸着法にてＩＴＯ等の透光性電極を
形成した。この時に基板上にメタルマスクを配置し所定
の位置にのみに形成した。膜厚としては５００〜２００
０Å であり、その時のシート抵抗値は１０〜２００Ω
／ｃｍ2 であった。対向基板のＸ軸電極のパターニング
は実施例１と同様にフォトリソ工程からそれを通常のフ
ォトリソ工程にて得た。Ｙ軸液晶パネルの一方の基板は
Ｙ軸方向に平行に１０００本の電極をパターニングを他
方には前記１０００本の電極と全て共通に対向するよう
に一つの電極に加工した。Ｘ軸液晶パネルについては前
記Ｙ軸液晶パネルと方向を逆で、一方の基板にＸ軸方向
に平行に１０００本の電極を、他方の基板上にはそれと
共通となる１つの電極パターンを形成した。
応用した実施例について説明する。本発明においてはＸ
軸液晶パネルの共通電極側基板にあたるほうにカラーフ
ィルターを形成した。カラーフィルター上の透明導電膜
をフォトリソ工程でパターニングを行うのは歩留りの低
い工程であるために、それを避けるために共通電極側に
フィルターを形成した。カラーフィルターは、部分的に
紫外線照射すると特定の部分にだけパターニング出来る
ポリイミドの中に青、赤、緑のいずれかの顔料を分散し
ているものを用いた。まず赤顔料を含んだポリイミド前
駆体をスピンナーを用いて塗布し、８０〜１２０℃で仮
焼成した。次にフォトマスクを介して紫外線を照射し、
リンス後１８０〜２５０℃の焼成し所定のパターンを得
た。次に青、緑のパターンを同一基板上に形成し、該フ
ィルター上に平坦化のためのオーバーコーティングを施
した。このようにして完成させたカラーフィルター層上
にスパッタ法や真空蒸着法にてＩＴＯ等の透光性電極を
形成した。この時に基板上にメタルマスクを配置し所定
の位置にのみに形成した。膜厚としては５００〜２００
０Å であり、その時のシート抵抗値は１０〜２００Ω
／ｃｍ2 であった。対向基板のＸ軸電極のパターニング
は実施例１と同様にフォトリソ工程からそれを通常のフ
ォトリソ工程にて得た。Ｙ軸液晶パネルの一方の基板は
Ｙ軸方向に平行に１０００本の電極をパターニングを他
方には前記１０００本の電極と全て共通に対向するよう
に一つの電極に加工した。Ｘ軸液晶パネルについては前
記Ｙ軸液晶パネルと方向を逆で、一方の基板にＸ軸方向
に平行に１０００本の電極を、他方の基板上にはそれと
共通となる１つの電極パターンを形成した。
【００１５】次に電極上に液晶を一定の方向に配列させ
るための配向膜を形成した。通常液晶の配向膜にはポリ
イミド、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリビニルアルコール等をラビング処理したもの
やシリコンモノオキサイド（ＳｉＯ）を斜方蒸着したも
のなどが使われる。本発明ではポリイミド前駆体のポリ
アミック酸をオフセット法でカラーフィルターのないＸ
軸電極側基板上のみに形成した。成膜後２５０〜３００
℃に焼成しポリイミド膜とした。膜厚は１００〜８００
Åであった。後は実施例１と同様の工程でパネル化し
た。本発明於ける強誘電性液晶の駆動にはメモリー性は
使用していないために、配向膜の厚さを薄くすることに
関してはそれほど厳密になる必要はない。５００Å以上
でも十分に使用できる。この基板を５０ｍｍ径のロール
シリンダー上に木綿製ベルベットを巻き付けたものを８
００〜１５００ｒｐｍに回転させた下に１〜５ｃｍ／秒
の速度で通過させて、ポリイミドに一定方向の傷をつけ
て一軸配向膜とした。ラビング方向はＸ軸回りの視野角
が増大するように決めた。強誘電性液晶の使用時のチル
ト角をθとするとＸ軸方向からθの位置とした。透過率
を最大にするためにはθは２２．５゜が望ましい。ラビ
ングした基板に対して一方の基板に基板間隔が一定に保
たれるようにＳｉＯ2 や樹脂から成る球状またはファイ
バー状のスペーサーを溶媒に分散した後、スプレー法や
スピンナー法によって散布した。他方の基板上には周辺
部にシール材を印刷し、前記対向する基板とアライメン
トした後、固定した。シール材としてはエポキシ樹脂を
用いて加熱硬化する場合と変成アクリルした紫外線硬化
樹脂に紫外線照射した後熱硬化してする場合がある。本
発明では紫外線硬化樹脂を用いた。セル厚としては１．
４〜１．６μｍとし、Δｎｄの値を０．１９〜０．２５
としパネルの白色化を計った。液晶材料としたはフェニ
ルピリミジン系の強誘電性液晶を用いた。相系列として
は等方相−スメクチックＡ相−スメクチックＣ＊相であ
った。液晶を等方相スメクチックＡ相転移点から１０〜
３０℃上の温度にセルを加熱し、真空注入法により強誘
電性液晶を注入した。注入後パネルを一旦等方相まで加
熱し１〜５℃／時間で降温し、配向の安定化をさせた。
偏光板に関しては、使用時の液晶分子の方向と一致する
ように光源側と観察体側の偏光板の偏光軸をＸ軸と一致
するように、セル間偏光板の偏光軸についてはＹ軸と平
行となるように配置した。次に各画素電極に駆動ＩＣを
登載したＴＡＢ（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏ
ｎｄｉｎｇ）を熱圧着で装着し各電極に電圧信号を印加
できるようにした。その結果、Ｙ軸液晶パネル及びＸ軸
液晶パネルはそれぞれ電界の印加有無により独立に明状
態と暗状態を独立に制御できる。
るための配向膜を形成した。通常液晶の配向膜にはポリ
イミド、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリビニルアルコール等をラビング処理したもの
やシリコンモノオキサイド（ＳｉＯ）を斜方蒸着したも
のなどが使われる。本発明ではポリイミド前駆体のポリ
アミック酸をオフセット法でカラーフィルターのないＸ
軸電極側基板上のみに形成した。成膜後２５０〜３００
℃に焼成しポリイミド膜とした。膜厚は１００〜８００
Åであった。後は実施例１と同様の工程でパネル化し
た。本発明於ける強誘電性液晶の駆動にはメモリー性は
使用していないために、配向膜の厚さを薄くすることに
関してはそれほど厳密になる必要はない。５００Å以上
でも十分に使用できる。この基板を５０ｍｍ径のロール
シリンダー上に木綿製ベルベットを巻き付けたものを８
００〜１５００ｒｐｍに回転させた下に１〜５ｃｍ／秒
の速度で通過させて、ポリイミドに一定方向の傷をつけ
て一軸配向膜とした。ラビング方向はＸ軸回りの視野角
が増大するように決めた。強誘電性液晶の使用時のチル
ト角をθとするとＸ軸方向からθの位置とした。透過率
を最大にするためにはθは２２．５゜が望ましい。ラビ
ングした基板に対して一方の基板に基板間隔が一定に保
たれるようにＳｉＯ2 や樹脂から成る球状またはファイ
バー状のスペーサーを溶媒に分散した後、スプレー法や
スピンナー法によって散布した。他方の基板上には周辺
部にシール材を印刷し、前記対向する基板とアライメン
トした後、固定した。シール材としてはエポキシ樹脂を
用いて加熱硬化する場合と変成アクリルした紫外線硬化
樹脂に紫外線照射した後熱硬化してする場合がある。本
発明では紫外線硬化樹脂を用いた。セル厚としては１．
４〜１．６μｍとし、Δｎｄの値を０．１９〜０．２５
としパネルの白色化を計った。液晶材料としたはフェニ
ルピリミジン系の強誘電性液晶を用いた。相系列として
は等方相−スメクチックＡ相−スメクチックＣ＊相であ
った。液晶を等方相スメクチックＡ相転移点から１０〜
３０℃上の温度にセルを加熱し、真空注入法により強誘
電性液晶を注入した。注入後パネルを一旦等方相まで加
熱し１〜５℃／時間で降温し、配向の安定化をさせた。
偏光板に関しては、使用時の液晶分子の方向と一致する
ように光源側と観察体側の偏光板の偏光軸をＸ軸と一致
するように、セル間偏光板の偏光軸についてはＹ軸と平
行となるように配置した。次に各画素電極に駆動ＩＣを
登載したＴＡＢ（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏ
ｎｄｉｎｇ）を熱圧着で装着し各電極に電圧信号を印加
できるようにした。その結果、Ｙ軸液晶パネル及びＸ軸
液晶パネルはそれぞれ電界の印加有無により独立に明状
態と暗状態を独立に制御できる。
【００１６】Ｙ軸液晶パネルで電極数６４０本、Ｘ軸表
示パネルで４００本の電極数の２つパネルで以下のよう
な駆動を行った。画像信号をコンピューターから画像信
号を液晶パネルを駆動するための信号に変換するコント
ローラーに入る。そこでＸ軸液晶パネルへ行く信号とＹ
軸液晶パネルに行く信号に分けて、前記パネルに駆動電
圧を提供する駆動ＩＣへ信号を送った。本発明は強誘電
性液晶のスタチック表示となるためになるために各画素
のコントラスト比は非常に高く、コントラスト比は５０
０：１のカラー表示を得た。
示パネルで４００本の電極数の２つパネルで以下のよう
な駆動を行った。画像信号をコンピューターから画像信
号を液晶パネルを駆動するための信号に変換するコント
ローラーに入る。そこでＸ軸液晶パネルへ行く信号とＹ
軸液晶パネルに行く信号に分けて、前記パネルに駆動電
圧を提供する駆動ＩＣへ信号を送った。本発明は強誘電
性液晶のスタチック表示となるためになるために各画素
のコントラスト比は非常に高く、コントラスト比は５０
０：１のカラー表示を得た。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、複数の電極を有した単純シャ
ッターで２次元の情報を表示する液晶電気光学装置に関
するものであり、強誘電性液晶を利用した高速で高コン
トラスト比の安定した高性能なモノクロまたはカラーの
表示を実現することが出来た。
ッターで２次元の情報を表示する液晶電気光学装置に関
するものであり、強誘電性液晶を利用した高速で高コン
トラスト比の安定した高性能なモノクロまたはカラーの
表示を実現することが出来た。
【図１】本発明の外観図
【図２】Ｚ軸のプラス側から表示を観察した時の表示外
観図
観図
【図３】強誘電性液晶の従来の電気光学応答
（０） 基板 （１）、（２）、（５）、（６） 透過性電極 （３）、（７） 液晶配向膜 （４）強誘電性液晶、または反強誘電性液晶 （２５）Ｙ軸液晶パネル （２６）Ｘ軸液晶パネル
Claims (4)
- 【請求項１】空間を３次元のＸ、Ｙ，Ｚの座標系として
表現した際に、ＸＹ平面に配置させた一対の透光性基板
上の一方にＹ軸に垂直なＹ１からＹｎまでのｎ本のスト
ライプ状の透光性電極を形成し、他方基板上に該ストラ
イプ電極に対して共通な１つの電極を形成し、該基板の
電極上の少なくとも一方に液晶配向膜を形成し、電極面
を内側に両基板を対向させ、該基板間に液晶材料を挟持
させたＹ軸液晶パネルと、 前記同様にＸＹ平面に配置させた一対の透光性基板の一
方にＸ軸に垂直なＸ１からＸｍのｍ本のストライプ状の
透光性電極を形成し、他方基板上に該ストライプ電極に
対して共通な１つの電極を形成し、該基板の電極上の少
なくとも一方に液晶配向膜を形成し、電極面を内部に両
基板を対向させ、該基板間に液晶材料を挟持させたＸ軸
液晶パネルを配置し、 Ｚ軸上を通過してきた光をＹ軸パネルでＹ１からＹｎま
でのＹ座標のラインを印加する電界直接応答させて順次
選択し、その特定領域を透過してきた光に対してＸ軸液
晶パネルで前記特定Ｘ座標ラインに係わるところのＸ軸
データを同時に選択してＸ軸の特定部のみを選択して、
ＸＹ平面の２次元の映像情報を表示する液晶電気光学装
置。 - 【請求項２】請求項１に於けるＹ軸液晶パネルとＸ軸液
晶パネルを駆動する時に各パネルの電極を同時に複数を
選択し、階調表示すること可能にした液晶電気光学装
置。 - 【請求項３】複数の電極を有する単純マトリクス駆動の
Ｘ軸液晶パネルとＹ軸液晶パネルを組み合わせた系から
なり、カラーフィルターを共通電極側基板上に配置させ
たことを特徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項４】請求項１、３に於ける液晶材料として強誘
電性液晶または反強誘電性液晶を用いることを特徴とす
る液晶電気光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20193192A JPH0627438A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 液晶電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20193192A JPH0627438A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 液晶電気光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627438A true JPH0627438A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16449166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20193192A Pending JPH0627438A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 液晶電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627438A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07130860A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-05-19 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| CN102193764A (zh) * | 2010-03-11 | 2011-09-21 | 英华达(上海)电子有限公司 | 显示和处理多个文档的电子***及方法 |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP20193192A patent/JPH0627438A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07130860A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-05-19 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| CN102193764A (zh) * | 2010-03-11 | 2011-09-21 | 英华达(上海)电子有限公司 | 显示和处理多个文档的电子***及方法 |
| CN102193764B (zh) * | 2010-03-11 | 2016-04-20 | 英华达(上海)电子有限公司 | 显示和处理多个文档的电子***及方法 |
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