JPH07104506B2 - 強誘電性液晶パネル - Google Patents
強誘電性液晶パネルInfo
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液晶表示装置あるいはプリンタヘッド用シ
ャッタアレイ等に使用される液晶パネル、特に強誘電性
液晶を用いた強誘電性液晶パネルに関するものである。
ャッタアレイ等に使用される液晶パネル、特に強誘電性
液晶を用いた強誘電性液晶パネルに関するものである。
強誘電性液晶を用いた液晶パネルは、一般的なネマティ
ック液晶を用いた液晶パネルと同様、例えば二枚のガラ
ス基板間に液晶を封入した液晶セルを有しており、ガラ
ス基板の内側に設けた透明電極間に駆動電圧を印加する
ことにより、表示板あるいは光学的シャッタとして作動
する。ここで、誘電率の高い強誘電性液晶は、ネマティ
ック液晶と異なり、印加する電界の方向（正負）により
オン（ON），オフ（OFF）するため、DC（直流）駆動と
なっている。また、電圧−透過率特性が明確でないの
で、中間調表示させる場合には高速の応答速度でオン・
オフ比を変化させるか、あるいはオン・オフの面積比を
変化さえる必要がある。
ック液晶を用いた液晶パネルと同様、例えば二枚のガラ
ス基板間に液晶を封入した液晶セルを有しており、ガラ
ス基板の内側に設けた透明電極間に駆動電圧を印加する
ことにより、表示板あるいは光学的シャッタとして作動
する。ここで、誘電率の高い強誘電性液晶は、ネマティ
ック液晶と異なり、印加する電界の方向（正負）により
オン（ON），オフ（OFF）するため、DC（直流）駆動と
なっている。また、電圧−透過率特性が明確でないの
で、中間調表示させる場合には高速の応答速度でオン・
オフ比を変化させるか、あるいはオン・オフの面積比を
変化さえる必要がある。
従来の強誘電性液晶パネルは、上記のようにDC駆動とな
っているため、液晶セルが劣化し易く、また中間調表示
を行う場合など、表示データにより表示画素のDC電圧が
不均一となり、劣化にバラツキが生じ、安定したパネル
駆動ができないという問題点があった。
っているため、液晶セルが劣化し易く、また中間調表示
を行う場合など、表示データにより表示画素のDC電圧が
不均一となり、劣化にバラツキが生じ、安定したパネル
駆動ができないという問題点があった。
また、作製が困難な完全なメモリー特性のある強誘電性
液晶パネルが得られた場合には、中間調表示を交流で駆
動させることができるが、その場合には複雑な回路構成
が必要になるという問題点があった。
液晶パネルが得られた場合には、中間調表示を交流で駆
動させることができるが、その場合には複雑な回路構成
が必要になるという問題点があった。
この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、液晶セルの劣化を防止し、安定したパネル駆動がで
きる強誘電性液晶パネルを得ることを目的としている。
で、液晶セルの劣化を防止し、安定したパネル駆動がで
きる強誘電性液晶パネルを得ることを目的としている。
この発明の強誘電性液晶パネルは、二枚の基板間に強誘
電性液晶を封入した二つのパネル表示用液晶セルを二層
に積層させ、一方の第１のパネル表示用液晶セルの基板
の内側には表示のパターニングに応じた電極を設け、も
う一方の第２のパネル表示用液晶セルの基板の内側には
全面に電極を設け、第１のパネル表示用液晶セルと第２
のパネル表示用液晶セルを積層させた構造体の両外側に
互いに偏光軸が直交する偏光板を設けるとともに、第１
のパネル表示用液晶セルと第２のパネル表示用液晶セル
のラビング軸を互いに直交させ、第１のパネル表示用液
晶セルと第２のパネル表示用液晶セルをそれぞれ正と負
で常に同じ電圧を交互に印加する方形波交流信号により
駆動させるように構成したものであり、また、一層目の
液晶セルと二層目の液晶セルに印加する方形波交流信号
の位相を変化させることにより、中間調表示させるよう
に構成したものである。
電性液晶を封入した二つのパネル表示用液晶セルを二層
に積層させ、一方の第１のパネル表示用液晶セルの基板
の内側には表示のパターニングに応じた電極を設け、も
う一方の第２のパネル表示用液晶セルの基板の内側には
全面に電極を設け、第１のパネル表示用液晶セルと第２
のパネル表示用液晶セルを積層させた構造体の両外側に
互いに偏光軸が直交する偏光板を設けるとともに、第１
のパネル表示用液晶セルと第２のパネル表示用液晶セル
のラビング軸を互いに直交させ、第１のパネル表示用液
晶セルと第２のパネル表示用液晶セルをそれぞれ正と負
で常に同じ電圧を交互に印加する方形波交流信号により
駆動させるように構成したものであり、また、一層目の
液晶セルと二層目の液晶セルに印加する方形波交流信号
の位相を変化させることにより、中間調表示させるよう
に構成したものである。
この発明の強誘電性液晶パネルにおいては、液晶セルが
二層積層され、各々のセルが方形波交流により駆動され
るので、液晶セルの劣化が防止され、また中間調表示も
可能である。
二層積層され、各々のセルが方形波交流により駆動され
るので、液晶セルの劣化が防止され、また中間調表示も
可能である。
第１図はこの発明の一実施例による強誘電性液晶パネル
の概略を示す構成図である。この液晶パネルは、上下の
二枚のガラス基板間に強誘電性液晶を封入した二つの液
晶セルを二層に積層させた二層構造を有している。すな
わち、図中１は下側の第１のパネル表示用液晶セル２の
上側に配設した第２のパネル表示用液晶セルで、これら
の各液晶セル1,2の上下のガラス基板の内側にはそれぞ
れ透明電極が設けられ、また強誘電性液晶の配向膜が形
成されている。そして、各液晶セル1,2は方形波信号
（交流）により駆動されるようになっている。3,4は液
晶セル1,2の外側に設けられた偏光板である。
の概略を示す構成図である。この液晶パネルは、上下の
二枚のガラス基板間に強誘電性液晶を封入した二つの液
晶セルを二層に積層させた二層構造を有している。すな
わち、図中１は下側の第１のパネル表示用液晶セル２の
上側に配設した第２のパネル表示用液晶セルで、これら
の各液晶セル1,2の上下のガラス基板の内側にはそれぞ
れ透明電極が設けられ、また強誘電性液晶の配向膜が形
成されている。そして、各液晶セル1,2は方形波信号
（交流）により駆動されるようになっている。3,4は液
晶セル1,2の外側に設けられた偏光板である。
第２図（ａ），（ｂ）は上記各液晶セル1,2の詳細構成
を示したものである。第２のパネル表示用セル１は、全
面べたの透明電極Ea1，Ea2を有しており、上下のガラス
基板のラビング方向の関係はラビング軸Caに対してパラ
レル及びアンチパラレルとなっている。そして、この液
晶セル１に電界Ｅを印加した時の液晶分子方向（軸）と
ラビング軸Caとの角度をθa、同様に電界−Ｅを印加し
た時の角度を−θaとすると、この液晶セル１の上側に
貼り付けた偏光板３の偏光軸Paの上記ラビング軸Caに対
する角度は−θaと同じ角度となっている。
を示したものである。第２のパネル表示用セル１は、全
面べたの透明電極Ea1，Ea2を有しており、上下のガラス
基板のラビング方向の関係はラビング軸Caに対してパラ
レル及びアンチパラレルとなっている。そして、この液
晶セル１に電界Ｅを印加した時の液晶分子方向（軸）と
ラビング軸Caとの角度をθa、同様に電界−Ｅを印加し
た時の角度を−θaとすると、この液晶セル１の上側に
貼り付けた偏光板３の偏光軸Paの上記ラビング軸Caに対
する角度は−θaと同じ角度となっている。
また、第１のパネル表示用液晶セル２は、表示用のパタ
ーニングされた透明電極Eb1，Eb2を有しており、上下の
ガラス基板のラビング関係は、上記第２のパネル表示用
液晶セル１と同様パラレル及びアンチパラレルとなって
いるが、両セルのラビング軸CaとCbは互いに直交してい
る。そして、この液晶セル２に電界Ｅを印加した時の液
晶分子方向とラビング軸Cbとの角度をθb、電界−Ｅを
印加した時の角度を−θbとすると、この液晶セル２の
下側の偏光板４の偏光軸Pbはラビング軸Cbに対して−θ
bの角度を有している。
ーニングされた透明電極Eb1，Eb2を有しており、上下の
ガラス基板のラビング関係は、上記第２のパネル表示用
液晶セル１と同様パラレル及びアンチパラレルとなって
いるが、両セルのラビング軸CaとCbは互いに直交してい
る。そして、この液晶セル２に電界Ｅを印加した時の液
晶分子方向とラビング軸Cbとの角度をθb、電界−Ｅを
印加した時の角度を−θbとすると、この液晶セル２の
下側の偏光板４の偏光軸Pbはラビング軸Cbに対して−θ
bの角度を有している。
次に動作について説明する。
上記のような構成の液晶パネルにおいて、二層の液晶セ
ル1,2がそれぞれ同じセル厚，液晶で形成されていれ
ば、次のような関係が成り立っている。
ル1,2がそれぞれ同じセル厚，液晶で形成されていれ
ば、次のような関係が成り立っている。
そして、各液晶セル1,2の電極間に第３図に示すような
方形波信号を印加することにより、中間調表示を含めた
所望のパターン表示を行うことができる。
方形波信号を印加することにより、中間調表示を含めた
所望のパターン表示を行うことができる。
すなわち、先ず、上側の液晶セル１に第３図に示すよう
な電界Ｅと−Ｅの間の方形波信号Sa1を印加し、下側の
液晶セル２に方形波信号Sa1と同相の方形波信号Sb1を印
加する。この時、液晶セル１と２の液晶分子は（θa,θ
ｂ）、（−θa,−θｂ）、（θa,θｂ）、（−θa,−θ
ｂ）、……の組み合せとなる。そして、上記（イ）の関
係より、（θa,θｂ）では複屈折が相殺されて光は透過
せず、（−θa,−θｂ）でも同様に光は透過せず、また
偏光板3,4の偏光軸Pa,Pbにも合っているので、光の透過
量Ｔはほぼ０でパネルはオフの状態となる。
な電界Ｅと−Ｅの間の方形波信号Sa1を印加し、下側の
液晶セル２に方形波信号Sa1と同相の方形波信号Sb1を印
加する。この時、液晶セル１と２の液晶分子は（θa,θ
ｂ）、（−θa,−θｂ）、（θa,θｂ）、（−θa,−θ
ｂ）、……の組み合せとなる。そして、上記（イ）の関
係より、（θa,θｂ）では複屈折が相殺されて光は透過
せず、（−θa,−θｂ）でも同様に光は透過せず、また
偏光板3,4の偏光軸Pa,Pbにも合っているので、光の透過
量Ｔはほぼ０でパネルはオフの状態となる。
次に、液晶セル１はそのままで液晶セル２の表示部に上
記方形波信号Sa1と逆相の方形波信号Sb2を印加すると、
液晶セル１と２の液晶分子は（θa,−θｂ）、（−θa,
θｂ）、（θa,−θｂ）、（−θa,θｂ）、……の組み
合せとなる。そして、（θa,−θｂ）では、角度θａに
よって液晶セル１で複屈折が生じて光を透過させるが、
液晶セル２では液晶分子方向が角度−θｂで偏光板４の
偏光軸Pbと平行になるので複屈折は生じない。従って、
液晶セル１のみの光の透過となる。また、（−θa,θ
ｂ）では、同様に液晶セル２のみの光の透過となる。こ
のため、液晶セル１と２が同仕様であれば、パネルオン
の状態となる。
記方形波信号Sa1と逆相の方形波信号Sb2を印加すると、
液晶セル１と２の液晶分子は（θa,−θｂ）、（−θa,
θｂ）、（θa,−θｂ）、（−θa,θｂ）、……の組み
合せとなる。そして、（θa,−θｂ）では、角度θａに
よって液晶セル１で複屈折が生じて光を透過させるが、
液晶セル２では液晶分子方向が角度−θｂで偏光板４の
偏光軸Pbと平行になるので複屈折は生じない。従って、
液晶セル１のみの光の透過となる。また、（−θa,θ
ｂ）では、同様に液晶セル２のみの光の透過となる。こ
のため、液晶セル１と２が同仕様であれば、パネルオン
の状態となる。
次に、液晶セル２に方形波信号Sa1の位相を少しずらし
て変化させた方形波交流信号Sb3を印加する。この時、
方形波交流信号Sb3同相分と逆相分の比によって光の透
過分と遮光分の比を変化させることができ、この状態を
高速応答させることで中間調表示を行うことができる。
て変化させた方形波交流信号Sb3を印加する。この時、
方形波交流信号Sb3同相分と逆相分の比によって光の透
過分と遮光分の比を変化させることができ、この状態を
高速応答させることで中間調表示を行うことができる。
このように、強誘電性液晶を用いた液晶パネルを方形波
交流信号で駆動することができるので、液晶セルの劣化
を防止することができ、安定したパネル駆動ができる。
交流信号で駆動することができるので、液晶セルの劣化
を防止することができ、安定したパネル駆動ができる。
なお、第２図と同様にセル条件において、第４図
（ａ），（ｂ）に示すように、第２のパネル表示用液晶
セル１のラビング軸Caと偏光板３の偏光軸Paとを平行に
合わせ、第１のパネル表示用液晶セル２のラビング軸Cb
と偏光板４の偏光軸Pbとを平行した場合でも、上記実施
例で示した効果と同様の効果が得られる。
（ａ），（ｂ）に示すように、第２のパネル表示用液晶
セル１のラビング軸Caと偏光板３の偏光軸Paとを平行に
合わせ、第１のパネル表示用液晶セル２のラビング軸Cb
と偏光板４の偏光軸Pbとを平行した場合でも、上記実施
例で示した効果と同様の効果が得られる。
また、上記第１図および第２図と同様のセル条件におい
て、一対の偏光板の偏光軸が互いに垂直ならば、ラビン
グ軸に対する上記偏光板の偏光軸の角度は任意の角度と
することも可能である。
て、一対の偏光板の偏光軸が互いに垂直ならば、ラビン
グ軸に対する上記偏光板の偏光軸の角度は任意の角度と
することも可能である。
また、本実施例では、ガラス基板を合計４枚使用してい
るが、ガラス基板の両面を用いることにより３枚のガラ
ス基板で構成した場合でも同様な効果を奏する。
るが、ガラス基板の両面を用いることにより３枚のガラ
ス基板で構成した場合でも同様な効果を奏する。
また、本発明の液晶パネルは、実施例の液晶表示装置は
勿論、プリンタヘッド用の光シャッタアレイ、また他の
光学シャッタに適用することが可能である。
勿論、プリンタヘッド用の光シャッタアレイ、また他の
光学シャッタに適用することが可能である。
以上のように、この発明によれば、基板間に強誘電性液
晶を封入した二つのパネル表示用液晶セルを二層に積層
させ、各々の液晶セルに電極を設け、この二層構造の両
側に互いに偏光軸が直交する偏光板を設けるとともに、
二つの液晶セルのラビング軸を直交させ、各液晶セルを
それぞれ正と負で常に同じ電圧を交互に印加する方形波
交流信号で駆動するようにしたため、液晶セルの劣化を
防止することができ、安定したパネル駆動ができるとい
う効果があり、また方形波交流信号の位相を変化させる
ことで中間調表示させることもできる。
晶を封入した二つのパネル表示用液晶セルを二層に積層
させ、各々の液晶セルに電極を設け、この二層構造の両
側に互いに偏光軸が直交する偏光板を設けるとともに、
二つの液晶セルのラビング軸を直交させ、各液晶セルを
それぞれ正と負で常に同じ電圧を交互に印加する方形波
交流信号で駆動するようにしたため、液晶セルの劣化を
防止することができ、安定したパネル駆動ができるとい
う効果があり、また方形波交流信号の位相を変化させる
ことで中間調表示させることもできる。
また、第２図のように液晶セルに電界を加えた時の液晶
分子軸と偏光板の偏光軸が平行となる条件の時には、二
層の液晶セルの補償条件が広くなるので、二層の液晶セ
ルの作製条件が設計条件と多少異なったセルであって
も、交流駆動で簡単に中間調表示ができる信頼性の高い
セルができるので、液晶セルの作製が容易になる。
分子軸と偏光板の偏光軸が平行となる条件の時には、二
層の液晶セルの補償条件が広くなるので、二層の液晶セ
ルの作製条件が設計条件と多少異なったセルであって
も、交流駆動で簡単に中間調表示ができる信頼性の高い
セルができるので、液晶セルの作製が容易になる。
また、作製が非常に困難な完全なメモリー特性のあるセ
ルでなく、比較的容易な不完全なメモリー特性のセルを
用いたとしても、交流駆動が可能なので信頼性の高い液
晶パネルを容易に作製できる。
ルでなく、比較的容易な不完全なメモリー特性のセルを
用いたとしても、交流駆動が可能なので信頼性の高い液
晶パネルを容易に作製できる。
また、偏光板の貼付角度も、上下の２枚の偏光板の偏光
軸が直交してさえいれば任意でよいので、偏光板の貼付
作業も容易になる。
軸が直交してさえいれば任意でよいので、偏光板の貼付
作業も容易になる。
このように、本発明によれば、作製が困難な完全なメモ
リー特性のセルを用いなくても、作製条件範囲が広く作
製が容易なセルを使用することができ、また簡単な回路
構成で方形波交流信号を用いることができ、中間表示も
可能な安定したパネル駆動が実施できるという効果を奏
するものである。
リー特性のセルを用いなくても、作製条件範囲が広く作
製が容易なセルを使用することができ、また簡単な回路
構成で方形波交流信号を用いることができ、中間表示も
可能な安定したパネル駆動が実施できるという効果を奏
するものである。
第１図はこの発明の一実施例による強誘電性液晶パネル
の概略を示す構成図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図の
各液晶セルの詳細構成を示す説明図、第３図は第１図の
液晶パネルの動作を示す波形図、第４図（ａ），（ｂ）
はラビング軸と偏光軸を平行にした場合の液晶セルの構
成図である。 １……第２のパネル表示用液晶セル ２……第１のパネル表示用液晶セル 3,4……偏光板
の概略を示す構成図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図の
各液晶セルの詳細構成を示す説明図、第３図は第１図の
液晶パネルの動作を示す波形図、第４図（ａ），（ｂ）
はラビング軸と偏光軸を平行にした場合の液晶セルの構
成図である。 １……第２のパネル表示用液晶セル ２……第１のパネル表示用液晶セル 3,4……偏光板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−107371（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−158720（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】二枚の基板間に強誘電性液晶を封入した二
つのパネル表示用液晶セルを二層に積層させ、一方の第
１のパネル表示用液晶セルの基板の内側には表示のパタ
ーニングに応じた電極を設け、もう一方の第２のパネル
表示用液晶セルの基板の内側には全面に電極を設け、第
１のパネル表示用液晶セルと第２のパネル表示用液晶セ
ルを積層させた構造体の両外側に互いに偏光軸が直交す
る偏光板を設けるとともに、第１のパネル表示用液晶セ
ルと第２のパネル表示用液晶セルのラビング軸を互いに
直交させ、第１のパネル表示用液晶セルと第２のパネル
表示用液晶セルをそれぞれ正と負で常に同じ電圧を交互
に印加する方形波交流信号により駆動させる手段を設け
たことを特徴とする強誘電性液晶パネル。 - 【請求項２】第１のパネル表示用液晶セルと第２のパネ
ル表示用液晶セルを駆動させる手段は、各パネル表示用
液晶セルに印加する方形波交流信号の位相を変化させる
ことにより、中間調表示させるようにしたことを特徴と
する請求項１記載の強誘電性液晶パネル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059744A JPH07104506B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 強誘電性液晶パネル |
| FR9000496A FR2644596B1 (ja) | 1989-03-14 | 1990-01-17 | |
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