JPS62231934A - 光学変調素子 - Google Patents
光学変調素子Info
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- JPS62231934A JPS62231934A JP7586886A JP7586886A JPS62231934A JP S62231934 A JPS62231934 A JP S62231934A JP 7586886 A JP7586886 A JP 7586886A JP 7586886 A JP7586886 A JP 7586886A JP S62231934 A JPS62231934 A JP S62231934A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、表示パネルのための光学変調素子に関し、特
に少なくとも2つの安定状態を有する液晶、例えば強誘
電性液晶を用いた表示パネルに関する。
に少なくとも2つの安定状態を有する液晶、例えば強誘
電性液晶を用いた表示パネルに関する。
従来のアクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶テレ
ビジョンパネルでは、薄膜トランジスタ(TPT)を画
素毎のマトリクス配置し、TPTにゲートオンパルスを
印加してソースとドレイン間を導通状態とし、このとき
映像画像信号がソースから印加され、キャパシタに蓄積
され、この蓄積された画像信号に対応して液晶(例えば
ツィステッド・ネマチック:TN−液晶)が駆動し、同
時に映像信号の電圧を変調することによって階調表示が
行なわれている。
ビジョンパネルでは、薄膜トランジスタ(TPT)を画
素毎のマトリクス配置し、TPTにゲートオンパルスを
印加してソースとドレイン間を導通状態とし、このとき
映像画像信号がソースから印加され、キャパシタに蓄積
され、この蓄積された画像信号に対応して液晶(例えば
ツィステッド・ネマチック:TN−液晶)が駆動し、同
時に映像信号の電圧を変調することによって階調表示が
行なわれている。
しかし、この様なTN液晶を用いたアクティブマトリク
ス駆動方式のテレビジョンパネルでは、使用するTPT
が複雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高
い製造コストがネックとなっているうえにTPTを構成
している薄膜半導体(例えば、ポリシリコン、アモルフ
ァスシリコン)を広い面積に亘って被膜形成することが
難しいなどの問題点がある。
ス駆動方式のテレビジョンパネルでは、使用するTPT
が複雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高
い製造コストがネックとなっているうえにTPTを構成
している薄膜半導体(例えば、ポリシリコン、アモルフ
ァスシリコン)を広い面積に亘って被膜形成することが
難しいなどの問題点がある。
一方、低い製造コストで製造できるものとしてTN液晶
を用いたパッシブマトリックス駆動方式の表示パネルが
知られているが、この表示パネルでは走査線(N)が増
大するに従って、1画面(lフレーム)を走査する間に
1つの選択点に有効な電界が印加されている時間(デユ
ーティ−比)がl/Nの割合で減少し、このためクロス
トークが発生し、しかも高コントラストの画像とならな
いなどの欠点を有している上、デユーティ−比が低くな
ると各画素の階調を電圧変調により制御することが難し
くなるなど、高密度配線数の表示パネル、特に液晶テレ
ビジョンパネルには適していない。
を用いたパッシブマトリックス駆動方式の表示パネルが
知られているが、この表示パネルでは走査線(N)が増
大するに従って、1画面(lフレーム)を走査する間に
1つの選択点に有効な電界が印加されている時間(デユ
ーティ−比)がl/Nの割合で減少し、このためクロス
トークが発生し、しかも高コントラストの画像とならな
いなどの欠点を有している上、デユーティ−比が低くな
ると各画素の階調を電圧変調により制御することが難し
くなるなど、高密度配線数の表示パネル、特に液晶テレ
ビジョンパネルには適していない。
〔問題点を解決するための手段〕及び〔作用〕本発明の
目的は、前述の欠点を解消したもので、詳しくは広い面
積にわたって高密度画素をもつ表示パネルを簡易に作成
し、また駆動するに適した光学変調素子を提供すること
にある。
目的は、前述の欠点を解消したもので、詳しくは広い面
積にわたって高密度画素をもつ表示パネルを簡易に作成
し、また駆動するに適した光学変調素子を提供すること
にある。
また、とくに階調表示に適した光学変調素子を提供する
ことにある。
ことにある。
本発明は、相対向する第1の電極及び第2の電極と、第
1の電極と第2の電極との間に配置した光学変調物質と
を有する画素を2次元状に配列した光学変調素子におい
て、光学変調物質を配向させる配向規制力が前記画素内
で互いに相違した領域を有している液晶素子に特徴を有
している。さらに、付加的に階調に応じた波高値のパル
ス信号あるいは階調に応じたパルス幅又はパルス数の信
号を印加し、画素内で階調性を表現することが光学変調
素子を提供することができる。
1の電極と第2の電極との間に配置した光学変調物質と
を有する画素を2次元状に配列した光学変調素子におい
て、光学変調物質を配向させる配向規制力が前記画素内
で互いに相違した領域を有している液晶素子に特徴を有
している。さらに、付加的に階調に応じた波高値のパル
ス信号あるいは階調に応じたパルス幅又はパルス数の信
号を印加し、画素内で階調性を表現することが光学変調
素子を提供することができる。
〈実施例〉
以下、本発明を図面に従って説明する0本発明で用いう
る光学変調物質としては、加えられる電界に応じて第1
の光学的安定状7g(例えば明状態を形成するものとす
る)と第2の光学的安定状態(例えば暗状態を形成する
ものとする)を有する、すなわち電界に対する少くとも
2つの安定状態を有する物質、特にこのような性質を有
する液晶が最適である。
る光学変調物質としては、加えられる電界に応じて第1
の光学的安定状7g(例えば明状態を形成するものとす
る)と第2の光学的安定状態(例えば暗状態を形成する
ものとする)を有する、すなわち電界に対する少くとも
2つの安定状態を有する物質、特にこのような性質を有
する液晶が最適である。
本発明の光学変調素子で用いることができる少なくとも
2つの安定状態を有する液晶としては、強誘電性を有す
るカイラルスメクチック液晶が最も好ましく、そのうち
カイラルスメクチックC相(SmC*)、H相(5m8
本)、I相(SmI*)、F相(SmF*)、やG相(
S mG*)の液晶が適している。この強誘電性液晶に
ついては、゛ル番ジュルナール拳ト番フイジイク・レッ
トル” (”LE JOURNAL DE P
HYSIQUE LETTRE゛)第36巻(L−6
9)1975年の「フェロエレクトリック・リキッド・
クリスタルス」(rFerroelectric L
iquidCr y s t a l S J )
: ”アプライドφブイジイツクス・レターズ(“Ap
pliedPhysics Letters’)第3
6巻、第11号、1980年の「サブミクロ・セカンド
Φバイスティプルφエレクトロオプティック・スイッチ
ング・イン・リキッド拳りリスタルスJ (rsub
micro 5econdBistable El
ectroopticSwitching in
LiquidCrystals’):固体物理上6(1
41)1981 r液晶」等に記載されており、本発明
ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることがで
きる。
2つの安定状態を有する液晶としては、強誘電性を有す
るカイラルスメクチック液晶が最も好ましく、そのうち
カイラルスメクチックC相(SmC*)、H相(5m8
本)、I相(SmI*)、F相(SmF*)、やG相(
S mG*)の液晶が適している。この強誘電性液晶に
ついては、゛ル番ジュルナール拳ト番フイジイク・レッ
トル” (”LE JOURNAL DE P
HYSIQUE LETTRE゛)第36巻(L−6
9)1975年の「フェロエレクトリック・リキッド・
クリスタルス」(rFerroelectric L
iquidCr y s t a l S J )
: ”アプライドφブイジイツクス・レターズ(“Ap
pliedPhysics Letters’)第3
6巻、第11号、1980年の「サブミクロ・セカンド
Φバイスティプルφエレクトロオプティック・スイッチ
ング・イン・リキッド拳りリスタルスJ (rsub
micro 5econdBistable El
ectroopticSwitching in
LiquidCrystals’):固体物理上6(1
41)1981 r液晶」等に記載されており、本発明
ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることがで
きる。
より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−y−アミ
ノ−2−メチルブチルシンナメート(DOBAMBC)
、ヘキシルオキシベンジリデン−y−アミノ−2−クロ
ロプロピルシンナメート(HoBACPC)および4−
o−(2−メチル)−ブチルレゾルシリテン−4′−オ
クチルアニリン(MBRA8)等が挙げられる。
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−y−アミ
ノ−2−メチルブチルシンナメート(DOBAMBC)
、ヘキシルオキシベンジリデン−y−アミノ−2−クロ
ロプロピルシンナメート(HoBACPC)および4−
o−(2−メチル)−ブチルレゾルシリテン−4′−オ
クチルアニリン(MBRA8)等が挙げられる。
これらの材料を用いて、素子を構成する場合、液晶化合
物が、SmC*、5m8本、SmI木、SmF木、Sm
G木となるような温度状態に保持する為、必要に応じて
素子をヒーターが埋め込まれた銅ブロック等により支持
することができる。
物が、SmC*、5m8本、SmI木、SmF木、Sm
G木となるような温度状態に保持する為、必要に応じて
素子をヒーターが埋め込まれた銅ブロック等により支持
することができる。
第1図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたもの
である。11と11’は、I n203 。
である。11と11’は、I n203 。
S n02やITO(インジウム−ティン−オキサイド
)等の透明電極がコートされた基板(ガラス板)であり
、その間に液晶分子層12がガラス面に垂直になるよう
に配向したSmC本相0液晶が封入されている。太線で
示した線13が液晶分子を表わしており、この液晶分子
13は、その分子に直交した方向に双極子モーメン)
(P上)14を有している。基板11とl l’上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子1
3のらせん構造がほどけ、双極子モーメン) (P上)
14はすべて電界方向に向くよう、液晶分子13の配向
方向を変えることができる。液晶分子13は細長い形状
を有しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性
を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニ
コルの位置関係に配置した偏光子を置けば電圧印加極性
によって光学特性が変わる液晶光学変調素子となること
は、容易に理解される。さ、らに液晶セルの厚さを充分
に薄くした場合(例えばip)には、第1図に示すよう
に電界を印加していない状態でも液晶分子のらせん構造
はほどけ(非らせん構造)、その双極子モーメン)P又
はyは上向き(24)又は下向き(24’)のどちらか
の配向状態をとる。このようなセルに第2図に示す如く
一定の閾値以上の極性の異なる電界Eまたはrを付与す
ると、双極子モーメント電界E又はE′の電界ベクトル
に対応して上向き24又は下向き24′と向きを変え、
それに応じて液晶分子は第1の安定状態23(明状態)
か或は第2の安定状態23′(暗状態)の何れか一方に
配向する。
)等の透明電極がコートされた基板(ガラス板)であり
、その間に液晶分子層12がガラス面に垂直になるよう
に配向したSmC本相0液晶が封入されている。太線で
示した線13が液晶分子を表わしており、この液晶分子
13は、その分子に直交した方向に双極子モーメン)
(P上)14を有している。基板11とl l’上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子1
3のらせん構造がほどけ、双極子モーメン) (P上)
14はすべて電界方向に向くよう、液晶分子13の配向
方向を変えることができる。液晶分子13は細長い形状
を有しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性
を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニ
コルの位置関係に配置した偏光子を置けば電圧印加極性
によって光学特性が変わる液晶光学変調素子となること
は、容易に理解される。さ、らに液晶セルの厚さを充分
に薄くした場合(例えばip)には、第1図に示すよう
に電界を印加していない状態でも液晶分子のらせん構造
はほどけ(非らせん構造)、その双極子モーメン)P又
はyは上向き(24)又は下向き(24’)のどちらか
の配向状態をとる。このようなセルに第2図に示す如く
一定の閾値以上の極性の異なる電界Eまたはrを付与す
ると、双極子モーメント電界E又はE′の電界ベクトル
に対応して上向き24又は下向き24′と向きを変え、
それに応じて液晶分子は第1の安定状態23(明状態)
か或は第2の安定状態23′(暗状態)の何れか一方に
配向する。
この様な強誘電性液晶を光学変調素子として用いること
の利点は2つある。第1に応答速度が極めて速いこと、
第2に液晶分子の配向が双安定性を有することである。
の利点は2つある。第1に応答速度が極めて速いこと、
第2に液晶分子の配向が双安定性を有することである。
第2の点を例えば第2図によって説明すると、電界Eを
印加すると液晶分子は第1の安定状態23に配向するが
、この状態は電界を切ってもこの第1の安定状態23が
維持され、又、逆向きの電界E′を印加すると、液晶分
子は第2の安定状態23′に配向してその分子の向きを
変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に保ち、それ
ぞれの安定状態でメモリー機能を有している。この様な
応答速度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、
セルとしては出来るだけ薄い方が好ましく一般的には0
.5終m〜20鉢m、特に1μm〜5gmが適している
。この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造を
有する液晶−電気光学装置は1例えばクラークとラガバ
ルにより、米国特許第4,367.924号明細書で提
案されている。
印加すると液晶分子は第1の安定状態23に配向するが
、この状態は電界を切ってもこの第1の安定状態23が
維持され、又、逆向きの電界E′を印加すると、液晶分
子は第2の安定状態23′に配向してその分子の向きを
変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に保ち、それ
ぞれの安定状態でメモリー機能を有している。この様な
応答速度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、
セルとしては出来るだけ薄い方が好ましく一般的には0
.5終m〜20鉢m、特に1μm〜5gmが適している
。この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造を
有する液晶−電気光学装置は1例えばクラークとラガバ
ルにより、米国特許第4,367.924号明細書で提
案されている。
次に、本発明における液晶光学素子の詳細を説明する。
第3図は本発明の一実施例である。
31は一方の基板であり、ガラスやプラスチックなどが
用いられる。この基板31上にITO等の第1の電極3
2および配向制御層33が積層される。
用いられる。この基板31上にITO等の第1の電極3
2および配向制御層33が積層される。
これと対向する他方の基板34と基板31との間に光学
変調物質lを挟持して配置される。
変調物質lを挟持して配置される。
この基板34上には、第2の電極35と配向制御層36
が積層され、基板31と34との間隔はスペーサ37に
よって制御されている。
が積層され、基板31と34との間隔はスペーサ37に
よって制御されている。
第4図は、前述の一方の基板31に形成した配向制御層
33の平面図を表わしている。この配向制御層33は、
互いに相違した配向規制力の領域、すなわち第1の配向
規制力領域101と第2の配向規制力領域102とを有
し、第1の配向規制力領域101が第2の配向規制力領
域102内に分散状に分布している。従って。
33の平面図を表わしている。この配向制御層33は、
互いに相違した配向規制力の領域、すなわち第1の配向
規制力領域101と第2の配向規制力領域102とを有
し、第1の配向規制力領域101が第2の配向規制力領
域102内に分散状に分布している。従って。
第1領域101と第2領域102とは同一方向の一軸性
配向軸(例えば、ラビング処理軸)を有しているが、互
いにその一軸性配向軸の配向規制力が相違している。
配向軸(例えば、ラビング処理軸)を有しているが、互
いにその一軸性配向軸の配向規制力が相違している。
前述した配向制御W!33を設けた基板31を得る方法
としては、例えばガラスまたはプラスチック等の基体3
1上に電極32としてITO(インジウム拳ティン・オ
キサイド)等をスパッタリング法により、約3000久
厚で一様に設け、次いでこの基板31上にポリビニルア
ルコール水溶液をスピナーまたはディッピングにより一
様に設け、約180℃で30分間の熱処理により硬化し
た約1ooo〜2000久厚のポリビニルアルコール膜
(第2の配向規制力領域102に対応)を形成し、さら
にこのポリビニルアルコール膜の上にポリイミド前駆体
溶液(例えばピロメリット配無水物と4.4′−ジアミ
ノジフェニルエーテルとの縮合体をN−メチルピリドン
に溶解した溶液)をスプレィ又はメツシュを介して塗工
した後、約180℃で1時間の熱処理によって得たポリ
イミド(第1の配向規制力領域lotに対応)を形成し
、さらに−軸性配向処理としてラビング処理などを施す
ことによって得る方法がある。
としては、例えばガラスまたはプラスチック等の基体3
1上に電極32としてITO(インジウム拳ティン・オ
キサイド)等をスパッタリング法により、約3000久
厚で一様に設け、次いでこの基板31上にポリビニルア
ルコール水溶液をスピナーまたはディッピングにより一
様に設け、約180℃で30分間の熱処理により硬化し
た約1ooo〜2000久厚のポリビニルアルコール膜
(第2の配向規制力領域102に対応)を形成し、さら
にこのポリビニルアルコール膜の上にポリイミド前駆体
溶液(例えばピロメリット配無水物と4.4′−ジアミ
ノジフェニルエーテルとの縮合体をN−メチルピリドン
に溶解した溶液)をスプレィ又はメツシュを介して塗工
した後、約180℃で1時間の熱処理によって得たポリ
イミド(第1の配向規制力領域lotに対応)を形成し
、さらに−軸性配向処理としてラビング処理などを施す
ことによって得る方法がある。
相違した配向制御力の一軸性配向軸を形成するには、前
述したポリビニルアルコール/ポリイミドの組合せの他
しとポリビニルアルコール/ポリアミド、ポリビニルア
ルコール/シランカンプリング剤、ポリイミド/ポリア
ミド、ポリイミド/シランカップリング剤などの異なる
有機ポリマー又はモノマーの組合せを用いることができ
る。又、本発明では、第1の配向規制力領域101をS
iO,SiO等の無機絶縁物質の嗅で形成し、第2の配
向規制力領域102を有機ポリマーの膜で形成した組合
せ、又はその逆の組合せを用いることができる。
述したポリビニルアルコール/ポリイミドの組合せの他
しとポリビニルアルコール/ポリアミド、ポリビニルア
ルコール/シランカンプリング剤、ポリイミド/ポリア
ミド、ポリイミド/シランカップリング剤などの異なる
有機ポリマー又はモノマーの組合せを用いることができ
る。又、本発明では、第1の配向規制力領域101をS
iO,SiO等の無機絶縁物質の嗅で形成し、第2の配
向規制力領域102を有機ポリマーの膜で形成した組合
せ、又はその逆の組合せを用いることができる。
又、本発明では他方の配向制御fi36としては、ポリ
ビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドやシランカ
ップリング剤で一様に形成した被膜にラビング処理を施
したものを用いることができる。
ビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドやシランカ
ップリング剤で一様に形成した被膜にラビング処理を施
したものを用いることができる。
本発明では、第1の配向規制力領域101と第2の配向
規制力領域102における強誘電性液晶に対する一軸性
配向規制力が互いに相違しているため、強誘電性液晶の
閾値電圧が第1領域101と第2領域とで相違したもの
になる。
規制力領域102における強誘電性液晶に対する一軸性
配向規制力が互いに相違しているため、強誘電性液晶の
閾値電圧が第1領域101と第2領域とで相違したもの
になる。
従って、第1領域101と第2領域102での反転開始
電圧が相違し、例えば前述のポリビニルアルコール/ポ
リイミドの組合せでは、第1の領域lotに対応するポ
リイミドが第2の領域102に対応するポリビニルアル
コールと比較して閾値電圧を低くする傾向があるため、
第1の領域lO1に反転核を発生することになる。
電圧が相違し、例えば前述のポリビニルアルコール/ポ
リイミドの組合せでは、第1の領域lotに対応するポ
リイミドが第2の領域102に対応するポリビニルアル
コールと比較して閾値電圧を低くする傾向があるため、
第1の領域lO1に反転核を発生することになる。
本発明の好ましい具体例では、ポリビニルアルコール/
ポリイミドで組合せた配向制gg膜を用いた液晶素子に
交流を印加することができる。この際に用いる交流は1
0Hz〜1KHzで、20V〜200Va度のもので、
ポリビニルアルコールの配向制御膜に対応している強誘
電性液晶をチルト角が大きいユニフォーム配向状態とす
ることができる。ユニフォーム配向状態の強誘電性液晶
の閾値電圧はスプレィ配向状態の場合と比較して低いも
のとなっているので、スプレィ配向状態となっているポ
リイミド膜に対応した強誘電性液晶の閾値電圧を確実に
低いものとすることができる。
ポリイミドで組合せた配向制gg膜を用いた液晶素子に
交流を印加することができる。この際に用いる交流は1
0Hz〜1KHzで、20V〜200Va度のもので、
ポリビニルアルコールの配向制御膜に対応している強誘
電性液晶をチルト角が大きいユニフォーム配向状態とす
ることができる。ユニフォーム配向状態の強誘電性液晶
の閾値電圧はスプレィ配向状態の場合と比較して低いも
のとなっているので、スプレィ配向状態となっているポ
リイミド膜に対応した強誘電性液晶の閾値電圧を確実に
低いものとすることができる。
本明細書で記載の「ユニフォーム配向状態」とは電圧が
印加されていない状態下で1強誘電性液晶のらせんがほ
どけ、両基板に隣接する液晶分子の基板への写影が互い
に平行か又は平行に近い交差角で交差している状態を言
い、「スプレィ配向状態」とは上述した両基板への写影
が互いに所定の角度で交差した状態を言う、一般に、ポ
リビニルアルコールを配向・制御膜とした強誘電性液晶
素子に交流を印加すると、ユニフォーム配向状態になり
、ポリイミドを配向制御膜とした強誘電性液晶素子では
交流を印加しテモユニフォーム配向状態とはならず、ス
プレィ配向状態となっている。そして、一般にはユニフ
ォーム配向状態よりスプレィ配向状態の強誘電性液晶の
方がその閾値電圧が小さい。
印加されていない状態下で1強誘電性液晶のらせんがほ
どけ、両基板に隣接する液晶分子の基板への写影が互い
に平行か又は平行に近い交差角で交差している状態を言
い、「スプレィ配向状態」とは上述した両基板への写影
が互いに所定の角度で交差した状態を言う、一般に、ポ
リビニルアルコールを配向・制御膜とした強誘電性液晶
素子に交流を印加すると、ユニフォーム配向状態になり
、ポリイミドを配向制御膜とした強誘電性液晶素子では
交流を印加しテモユニフォーム配向状態とはならず、ス
プレィ配向状態となっている。そして、一般にはユニフ
ォーム配向状態よりスプレィ配向状態の強誘電性液晶の
方がその閾値電圧が小さい。
第5図は前述した強誘電性液晶の一般的なセルにおける
電圧印加による分子の反転の様子を模式的に示す。
電圧印加による分子の反転の様子を模式的に示す。
まず電圧が印加され始めた直後、電圧印加部分のうち部
分的に反転被51が発生する(第5図(a))、この後
、第5図(b)と(e)に示す様に印加電圧下で時間が
経つにつれ前記反転被51を中心に反転部分が次第に拡
がって反転領域52が形成される。さらに、電圧を印加
しつづけると、そのほとんどが反転しく第5図(d))
、最後に前記電圧印加部分全域が反転するものである。
分的に反転被51が発生する(第5図(a))、この後
、第5図(b)と(e)に示す様に印加電圧下で時間が
経つにつれ前記反転被51を中心に反転部分が次第に拡
がって反転領域52が形成される。さらに、電圧を印加
しつづけると、そのほとんどが反転しく第5図(d))
、最後に前記電圧印加部分全域が反転するものである。
この反転の様子は、たとえば、オリハラ(Orihar
a)とイ、シバシ(Ishibashi)による°“ス
イッチング・キャラクトリスティック・オブ・フェロエ
レクトリック・リキッド・クリスタル・ドバンボク”
(”Swi t ching Ch e r a
cteristics of Ferroelec
t ric Liquid Cr y s t e
IDOBAMBC”)−ジャパニーズ・ジャーナル・
オブ・アプライド・フイジイツクス)、(Japane
se Jowrnal ofApplied P
hysics)、第23巻、第10号、1984年10
月、第1274−1277頁−に記載されている。
a)とイ、シバシ(Ishibashi)による°“ス
イッチング・キャラクトリスティック・オブ・フェロエ
レクトリック・リキッド・クリスタル・ドバンボク”
(”Swi t ching Ch e r a
cteristics of Ferroelec
t ric Liquid Cr y s t e
IDOBAMBC”)−ジャパニーズ・ジャーナル・
オブ・アプライド・フイジイツクス)、(Japane
se Jowrnal ofApplied P
hysics)、第23巻、第10号、1984年10
月、第1274−1277頁−に記載されている。
又1本発明は光学変調物質として、前述した強誘電性液
晶の他にTN液晶などを用いることができる。
晶の他にTN液晶などを用いることができる。
この様に、本発明は、画素内に意図的に反転被を形成し
、その反転被を中心に反転領域を形成する方法に基づい
ており、例えば配向制御層33に形成した第1の領域1
01を中心に強誘電性液晶の反転が開始され、さらにパ
ルス信号筒パrしフ粕 パfシーz a’! V I+
姑恵イ箔の+ま六り1飲じて、その領域101を中心に
生長する反転領域の大きさが決定される。
、その反転被を中心に反転領域を形成する方法に基づい
ており、例えば配向制御層33に形成した第1の領域1
01を中心に強誘電性液晶の反転が開始され、さらにパ
ルス信号筒パrしフ粕 パfシーz a’! V I+
姑恵イ箔の+ま六り1飲じて、その領域101を中心に
生長する反転領域の大きさが決定される。
又1本発明の光学変調素子に、走査電極と情報電極で形
成したマトリクス電極を適用し、線順次書込みを行なう
に当って、特開昭59−193427号公報に開示され
た駆動方式を採用するのが好ましい、すなわち、本発明
では、書込みライン上の画素を一担黒レベルに相兆する
一方の安定状態に強誘電性液晶を配向させ。
成したマトリクス電極を適用し、線順次書込みを行なう
に当って、特開昭59−193427号公報に開示され
た駆動方式を採用するのが好ましい、すなわち、本発明
では、書込みライン上の画素を一担黒レベルに相兆する
一方の安定状態に強誘電性液晶を配向させ。
次に下達の第6図〜第8図に示すパルス信号を情報電極
から印加することによって、白レベルに相当する他方の
安定状態に強li、lit性液晶を反転させ、かかる操
作をライン毎に順次行なうことで、一画面の階調表示が
得られる。
から印加することによって、白レベルに相当する他方の
安定状態に強li、lit性液晶を反転させ、かかる操
作をライン毎に順次行なうことで、一画面の階調表示が
得られる。
第6図〜第8図は、第1の[J4i32と第2の″rr
L極35との間に印加される電圧の代表的印相例を示す
、第6図は印加パルス巾、第7図は印加パルス数、第8
図は印加パルス電圧値(波高値)を通釈することにより
、階調表示を得ることができる。第6図〜第8図のそれ
ぞれにおける(a)〜(d)は模式的に第5図(a)〜
(d)に対応している。
L極35との間に印加される電圧の代表的印相例を示す
、第6図は印加パルス巾、第7図は印加パルス数、第8
図は印加パルス電圧値(波高値)を通釈することにより
、階調表示を得ることができる。第6図〜第8図のそれ
ぞれにおける(a)〜(d)は模式的に第5図(a)〜
(d)に対応している。
第6図および第7図は、本発明光学変調素子に最も適し
た電圧印加例である。即ち、第6図および第7図におけ
るパルス波形(a)を第3図における′機種32と35
との間に印加することで、最初に反転核が形成される領
域101の光学変調物質が反転を開始し、核となり、反
転部分が拡がり始める。もし、ここで電圧の印加を中l
卜すれば、特に双安定性のある光学変調物質の場合はこ
のままの状態がメモリーされる。
た電圧印加例である。即ち、第6図および第7図におけ
るパルス波形(a)を第3図における′機種32と35
との間に印加することで、最初に反転核が形成される領
域101の光学変調物質が反転を開始し、核となり、反
転部分が拡がり始める。もし、ここで電圧の印加を中l
卜すれば、特に双安定性のある光学変調物質の場合はこ
のままの状態がメモリーされる。
次に第6図と第7図の(b)〜(d)に示す電圧の印加
あるいは、パルスの印加を与えれば、反転部分が拡がり
、それぞれ電圧印加を中止した時点における状態をメモ
リし、階調表現が可能となるものである。
あるいは、パルスの印加を与えれば、反転部分が拡がり
、それぞれ電圧印加を中止した時点における状態をメモ
リし、階調表現が可能となるものである。
第8図に示す印加電圧値を変える方法によれば 第8図
(a)に示すパルスにより、前記反転の核の形成が行な
われ、第8図(b)〜(d)に示す様に電圧値を大きく
すると、光学変調物質の応答性が良くなるため、反転す
る領域が大きくなるが、このときも反転閾値電圧が小さ
い部分がまず最初に反転し、与えるパルス山内で反転領
域が拡がっていくものと考えられる。この場合のパルス
印加時間があまり長いと、領域102で強誘電性液晶が
反転してしまうので、前記パルス印加時間は適当に31
!1する。
(a)に示すパルスにより、前記反転の核の形成が行な
われ、第8図(b)〜(d)に示す様に電圧値を大きく
すると、光学変調物質の応答性が良くなるため、反転す
る領域が大きくなるが、このときも反転閾値電圧が小さ
い部分がまず最初に反転し、与えるパルス山内で反転領
域が拡がっていくものと考えられる。この場合のパルス
印加時間があまり長いと、領域102で強誘電性液晶が
反転してしまうので、前記パルス印加時間は適当に31
!1する。
本発明によれば、高密度画素の表示パネル又は光シヤツ
タアレイに適した光学変調素子を提供することができ、
しかも単にパルス信号のパルス幅、パルス数又は波高イ
ーを階調に応じて変化させて階調を表現する表示パネル
に適した強誘電性液晶素子を提供することができる利点
を有している。
タアレイに適した光学変調素子を提供することができ、
しかも単にパルス信号のパルス幅、パルス数又は波高イ
ーを階調に応じて変化させて階調を表現する表示パネル
に適した強誘電性液晶素子を提供することができる利点
を有している。
第1図及び第2図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子
を模式的に表わした斜視図である。 第3図は本発明の光学変調素子の断面図で、第4図はそ
の配向制御層の平面図である。第5図(a)〜(d)は
、画素の反転状態を模式的に表わした説明図である。第
6図(&)〜(d)、第7図(a) 〜(d)及び第8
図(a) 〜(d)は、本発明で用いたパルス信号の具
体例を表わす波形図である。 特許出願人 キャノン株式会社 罰50 (fl) (0) 呻1 −( t
を模式的に表わした斜視図である。 第3図は本発明の光学変調素子の断面図で、第4図はそ
の配向制御層の平面図である。第5図(a)〜(d)は
、画素の反転状態を模式的に表わした説明図である。第
6図(&)〜(d)、第7図(a) 〜(d)及び第8
図(a) 〜(d)は、本発明で用いたパルス信号の具
体例を表わす波形図である。 特許出願人 キャノン株式会社 罰50 (fl) (0) 呻1 −( t
Claims (11)
- (1)相対向する第1の電極及び第2の電極と、第1の
電極と第2の電極との間に配置した光学変調物質とを有
する画素を2次元状に配列した光学変調素子において、
光学変調物質を配向させる配向規制力が前記画素内で互
いに相違した領域を有していることを特徴とする光学変
調素子。 - (2)前記光学変調物質が強誘電性液晶である特許請求
の範囲第1項記載の光学変調素子。 - (3)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチツク液晶で
ある特許請求の範囲第2項記載の光学変調素子。 - (4)互いに相違した配向規制力の領域が互いに相違し
た配向制御層の領域に対応している特許請求の範囲第1
項記載の光学変調素子。 - (5)前記配向制御層が有機ポリマー層で形成されてい
る特許請求の範囲第1項記載の光学変調素子。 - (6)前記画素が複数の行及び列に沿って配列し、各行
毎の画素が走査電極と共通に接続されているとともに、
各列毎の画素が情報電極に接続され、前記情報電極に階
調に応じたパルス信号を印加する手段を有している特許
請求の範囲第1項記載の光学変調素子。 - (7)前記パルス信号が階調に応じたパルス幅のパルス
信号である特許請求の範囲第6項記載の光学変調素子。 - (8)前記パルス信号が階調に応じたパルス数のパルス
信号である特許請求の範囲第6項記載の光学変調素子。 - (9)前記パルス信号が階調に応じた波高値のパルス信
号である特許請求の範囲第6項記載の光学変調素子。 - (10)前記パルス信号が画素内の光学変調物質を一方
の安定状態に配向させた後に印加する信号である特許請
求の範囲第6項記載の光学変調素子。 - (11)互いに相違した配向規制力の領域が第1の配向
規制力領域と第2の配向規制力領域とを有し、かかる第
1の配向規制力領域が第2の配向規制力領域内に分散状
に分布されている特許請求の範囲第1項記載の光学変調
素子。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61075868A JP2517549B2 (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 光学変調素子 |
US07/030,569 US4796980A (en) | 1986-04-02 | 1987-03-27 | Ferroelectric liquid crystal optical modulation device with regions within pixels to initiate nucleation and inversion |
ES198787104841T ES2035825T3 (es) | 1986-04-02 | 1987-04-01 | Dispositivo de modulacion optica. |
DE8787104841T DE3782353T2 (de) | 1986-04-02 | 1987-04-01 | Optische modulationsvorrichtung. |
EP87104841A EP0240010B1 (en) | 1986-04-02 | 1987-04-01 | Optical modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61075868A JP2517549B2 (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 光学変調素子 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5076856A Division JP2510823B2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 光学変調素子の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62231934A true JPS62231934A (ja) | 1987-10-12 |
JP2517549B2 JP2517549B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=13588662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61075868A Expired - Fee Related JP2517549B2 (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 光学変調素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2517549B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62239122A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | Seiko Epson Corp | 立体映像観察用液晶電気光学装置 |
JPH036526A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶ディスプレイ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6278530A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-10 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
JPS62131225A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
JPS62160426A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
-
1986
- 1986-04-02 JP JP61075868A patent/JP2517549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6278530A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-10 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
JPS62131225A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
JPS62160426A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62239122A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | Seiko Epson Corp | 立体映像観察用液晶電気光学装置 |
JPH036526A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶ディスプレイ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2517549B2 (ja) | 1996-07-24 |
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