JP3204702B2 - 液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents
液晶表示素子の駆動方法Info
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- JP3204702B2 JP3204702B2 JP30940491A JP30940491A JP3204702B2 JP 3204702 B2 JP3204702 B2 JP 3204702B2 JP 30940491 A JP30940491 A JP 30940491A JP 30940491 A JP30940491 A JP 30940491A JP 3204702 B2 JP3204702 B2 JP 3204702B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カイラルスメクティッ
ク液晶を用いた液晶表示装置に関するものであり、特に
時分割駆動方法に適用して有効な技術に関する。
ク液晶を用いた液晶表示装置に関するものであり、特に
時分割駆動方法に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の液晶表示装置では、基板にマト
リクス状の電極を形成し、時分割で液晶を駆動するマト
リクス方式と各画素に薄膜トランジスタを形成し各画素
毎に駆動するＴＦＴ方式が広く使用されている。
リクス状の電極を形成し、時分割で液晶を駆動するマト
リクス方式と各画素に薄膜トランジスタを形成し各画素
毎に駆動するＴＦＴ方式が広く使用されている。
【０００３】このうちＴＦＴ方式は現在対角１５インチ
級のパネルが試作されているが、各画素毎にに回路を必
要としているため、コストが高く、大容量化が難しいと
いう問題があった。
級のパネルが試作されているが、各画素毎にに回路を必
要としているため、コストが高く、大容量化が難しいと
いう問題があった。
【０００４】一方マトリック方式は、各画素にトランジ
スタを形成する必要がなく、比較的低コストで大容量の
液晶パネルを作製できるという利点があるものの、現在
主流となっているＳＴＮ方式の表示素子では、応答時間
が数十ｍｓと遅いという問題があり、さらに、デューテ
ィ比が１／５００以下になるとクロストークが生じやす
く、さらに視野角も狭いという問題があった。
スタを形成する必要がなく、比較的低コストで大容量の
液晶パネルを作製できるという利点があるものの、現在
主流となっているＳＴＮ方式の表示素子では、応答時間
が数十ｍｓと遅いという問題があり、さらに、デューテ
ィ比が１／５００以下になるとクロストークが生じやす
く、さらに視野角も狭いという問題があった。
【０００５】近年、低コストのマトリクス方式の駆動を
用いて、デューティ比が１／５００以下の大容量化が容
易で視野角も広く、高速応答可能な強誘電性液晶表示素
子（例えば、特開昭５６−１０７２１６号公報）が注目
されている。
用いて、デューティ比が１／５００以下の大容量化が容
易で視野角も広く、高速応答可能な強誘電性液晶表示素
子（例えば、特開昭５６−１０７２１６号公報）が注目
されている。
【０００６】この方式の液晶表示素子では、基板界面の
配向規制力により、自発分極がアップ（ｕｐ）とダウン
（ｄｏｗｎ）の安定な２状態が得られることを利用し、
これら２状態間の電界印加によるメモリー性を利用した
スイッチングにより明と暗の表示を行なっている。
配向規制力により、自発分極がアップ（ｕｐ）とダウン
（ｄｏｗｎ）の安定な２状態が得られることを利用し、
これら２状態間の電界印加によるメモリー性を利用した
スイッチングにより明と暗の表示を行なっている。
【０００７】しかし、この２安定状態を示す強誘電性液
晶も当初期待されたメモリー効果が得られにくく、その
ためにコントラストの向上が難しく、また自発分極が基
板界面で固定されてしまい、残像が生じやすい等の問題
が指摘されている。
晶も当初期待されたメモリー効果が得られにくく、その
ためにコントラストの向上が難しく、また自発分極が基
板界面で固定されてしまい、残像が生じやすい等の問題
が指摘されている。
【０００８】一方最近、カイラルスメクティック相に新
に３個の安定状態を示す反強誘電性の性質を示す液晶
（以下、３安定強誘電性液晶と称す）が見いだされ、上
記強誘電性液晶表示素子の問題点が克服可能な新規な表
示素子への応用が期待されている。以下、３安定強誘電
性液晶表示素子についてその性質を説明する。
に３個の安定状態を示す反強誘電性の性質を示す液晶
（以下、３安定強誘電性液晶と称す）が見いだされ、上
記強誘電性液晶表示素子の問題点が克服可能な新規な表
示素子への応用が期待されている。以下、３安定強誘電
性液晶表示素子についてその性質を説明する。
【０００９】この種の３安定強誘電性液晶表示に、三角
波を印加したときの電束密度−電圧ヒステリシス曲線を
描くと図２のようになり、反強誘電性に特有のダブルヒ
ステリシス曲線を描くという特徴を有することわかる。
波を印加したときの電束密度−電圧ヒステリシス曲線を
描くと図２のようになり、反強誘電性に特有のダブルヒ
ステリシス曲線を描くという特徴を有することわかる。
【００１０】図３にこの液晶表示素子の透過光量−電圧
ヒステリシス曲線を示す。同図に示したように、電圧無
印加状態で、第１の安定状態（Ｉ0）を有し、正の極性
の電圧印加（Ｖ2以上の電圧印加）で明状態（Ｉ3）、負
の極性の電圧印加（−Ｖ2以下の電圧印加）で明状態
（Ｉ3'）の３安定状態を有することがわかる。
ヒステリシス曲線を示す。同図に示したように、電圧無
印加状態で、第１の安定状態（Ｉ0）を有し、正の極性
の電圧印加（Ｖ2以上の電圧印加）で明状態（Ｉ3）、負
の極性の電圧印加（−Ｖ2以下の電圧印加）で明状態
（Ｉ3'）の３安定状態を有することがわかる。
【００１１】この液晶表示素子の駆動は、図３に示すバ
イアス電圧ＶBに重畳して、正（負）のパルスを印加
し、Ｉ1（Ｉ2）の暗（明）状態からＩ2（Ｉ1）の明
（暗）状態への遷移を利用して、明暗の表示を行なう。
また、負のバイアス電圧−ＶBに重畳して負（正）のパ
ルスを印加し、Ｉ1’（Ｉ2’）の暗（明）状態からＩ
2’（Ｉ1’）の明（暗）状態への遷移を利用しても、同
様の明暗の表示が行える。
イアス電圧ＶBに重畳して、正（負）のパルスを印加
し、Ｉ1（Ｉ2）の暗（明）状態からＩ2（Ｉ1）の明
（暗）状態への遷移を利用して、明暗の表示を行なう。
また、負のバイアス電圧−ＶBに重畳して負（正）のパ
ルスを印加し、Ｉ1’（Ｉ2’）の暗（明）状態からＩ
2’（Ｉ1’）の明（暗）状態への遷移を利用しても、同
様の明暗の表示が行える。
【００１２】マトリクス方式による３安定強誘電性液晶
表示素子の時分割駆動では、走査電極に順次走査電圧を
印加し、それに同期して信号電極に明と暗の書き込みの
ための電圧を印加する線順次駆動を行なう。
表示素子の時分割駆動では、走査電極に順次走査電圧を
印加し、それに同期して信号電極に明と暗の書き込みの
ための電圧を印加する線順次駆動を行なう。
【００１３】第１の画面書き込みの走査は、図３に示し
たバイアス電圧ＶBに重畳した正負のパルス電圧により
行い、Ｉ1とＩ2で明暗の表示を行なう。一方これに続く
第２の画面書き込みにおいては、図３に示したたバイア
ス電圧−ＶBに重畳した正負のパルス電圧により行い、
Ｉ1'とＩ2'で明暗の表示を行なう。
たバイアス電圧ＶBに重畳した正負のパルス電圧により
行い、Ｉ1とＩ2で明暗の表示を行なう。一方これに続く
第２の画面書き込みにおいては、図３に示したたバイア
ス電圧−ＶBに重畳した正負のパルス電圧により行い、
Ｉ1'とＩ2'で明暗の表示を行なう。
【００１４】このとき、第１の走査と第２の走査で直流
成分を完全に相殺することができ、液晶や電極の劣化を
防止できる特徴を有している。
成分を完全に相殺することができ、液晶や電極の劣化を
防止できる特徴を有している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の３
安定強誘電性液晶表示素子を用いてマトリクス表示を行
った場合、暗状態から明状態への変化に対して、明状態
から暗状態への変化が著しく遅延することが本発明者に
よって見出された。
安定強誘電性液晶表示素子を用いてマトリクス表示を行
った場合、暗状態から明状態への変化に対して、明状態
から暗状態への変化が著しく遅延することが本発明者に
よって見出された。
【００１６】図５は選択画素に電圧を印加したときの透
過光量変化をプロットしたものである。印加波形の第１
の期間（Ｐ１）では零ボルトを印加し、それ以前の状態
から暗状態へのリセットを与え、第２の期間（Ｐ２）で
明状態への書き込みを行なっている。第３の期間（Ｐ
３）では再び暗状態へのリセットを行なっている。
過光量変化をプロットしたものである。印加波形の第１
の期間（Ｐ１）では零ボルトを印加し、それ以前の状態
から暗状態へのリセットを与え、第２の期間（Ｐ２）で
明状態への書き込みを行なっている。第３の期間（Ｐ
３）では再び暗状態へのリセットを行なっている。
【００１７】このように、暗から明の立ち上がり時間は
約１００μｓと高速であるが、立下りに要する時間
（ｔ）は約２ｍｓと著しく遅いことがわかる。この理由
は、強誘電の特徴として電圧の立上がり時では電界が自
発分極を反転させて一様に並ばせるトルクが非常に大き
いのに対して、電圧の立下がり時では単に電圧を下げる
のみで、自発分極に対して何等の強制力も加わらない液
晶分子の自然緩和に依存しているためと考えられる。
約１００μｓと高速であるが、立下りに要する時間
（ｔ）は約２ｍｓと著しく遅いことがわかる。この理由
は、強誘電の特徴として電圧の立上がり時では電界が自
発分極を反転させて一様に並ばせるトルクが非常に大き
いのに対して、電圧の立下がり時では単に電圧を下げる
のみで、自発分極に対して何等の強制力も加わらない液
晶分子の自然緩和に依存しているためと考えられる。
【００１８】そのため、上記波形による駆動では、立下
りが遅いためにライン書き込み時間が数ｍｓと遅くな
り、結果的に画面の書き込み時間が著しく遅くなってし
まい、大量の情報を表示したり、表示内容の変化の大き
い動画等には用いることができなかった。
りが遅いためにライン書き込み時間が数ｍｓと遅くな
り、結果的に画面の書き込み時間が著しく遅くなってし
まい、大量の情報を表示したり、表示内容の変化の大き
い動画等には用いることができなかった。
【００１９】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、マトリクス方式の液晶表示におい
て、電圧の立ち下がりを高速化して、高速に大量の情報
を表示できる技術を提供することにある。
であり、その目的は、マトリクス方式の液晶表示におい
て、電圧の立ち下がりを高速化して、高速に大量の情報
を表示できる技術を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、カイラルスメ
クティック液晶を封入した３安定型液晶表示素子を用い
てマトリクス表示を行う際に、書き込み電圧印加の直前
に、第１の安定状態から第２または第３の安定状態への
遷移のしきい値以下でありかつ前記書き込み電圧を構成
する一方のパルスと逆極性のパルスを１個以上含む消去
用パルス電圧を印加するものである。
クティック液晶を封入した３安定型液晶表示素子を用い
てマトリクス表示を行う際に、書き込み電圧印加の直前
に、第１の安定状態から第２または第３の安定状態への
遷移のしきい値以下でありかつ前記書き込み電圧を構成
する一方のパルスと逆極性のパルスを１個以上含む消去
用パルス電圧を印加するものである。
【００２１】前記消去用パルス電圧は、１〜３個の複数
のパルス、または正負一対のパルス等で構成してもよ
く、この消去用パルス電圧は走査電極の選択期間の初期
に印加してもよい。
のパルス、または正負一対のパルス等で構成してもよ
く、この消去用パルス電圧は走査電極の選択期間の初期
に印加してもよい。
【００２２】
【作用】上記構成による液晶表示装置において、書き込
み電圧印加の直前に前記書き込み電圧を構成する一対の
パルスのうち一方のパルスと逆極性のパルスを含む消去
用パルス電圧を印加することにより、特に明状態と暗状
態とのリセット切り換えを高速に行うことができる。
み電圧印加の直前に前記書き込み電圧を構成する一対の
パルスのうち一方のパルスと逆極性のパルスを含む消去
用パルス電圧を印加することにより、特に明状態と暗状
態とのリセット切り換えを高速に行うことができる。
【００２３】これは、第２または第３の安定状態から第
１の安定状態に遷移する際の復原力として、自発分極と
印加電圧とのカップリングによる大きなトルク（下記
「数１」参照）を用いることができるためである。
１の安定状態に遷移する際の復原力として、自発分極と
印加電圧とのカップリングによる大きなトルク（下記
「数１」参照）を用いることができるためである。
【００２４】
【数１】Ｆ１＝Ｐs・Ｅ
【００２５】前記「数１」においてＦ１はトルクであ
り、この力は、自発分極のベクトルＰｓと、外部電界Ｅ
との外積で求めることができる。
り、この力は、自発分極のベクトルＰｓと、外部電界Ｅ
との外積で求めることができる。
【００２６】
【実施例】以下本発明による実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例である３安定強誘電性
液晶表示素子の液晶セルの構造を示す要部断面図であ
る。
明する。図１は本発明の一実施例である３安定強誘電性
液晶表示素子の液晶セルの構造を示す要部断面図であ
る。
【００２７】同図に示すように、ガラスからなる一対の
透明基板２，５は、２μｍ程度の間隔をおいて対向配置
されている。この透明基板２，５の表面にはあらかじめ
ポリイミドなどの高分子膜が形成され、一方向にラビン
グなどの配向処理が施されている。
透明基板２，５は、２μｍ程度の間隔をおいて対向配置
されている。この透明基板２，５の表面にはあらかじめ
ポリイミドなどの高分子膜が形成され、一方向にラビン
グなどの配向処理が施されている。
【００２８】各透明基板２，５の非対向面側には偏向板
１，６が設けられており、一方の偏光板の偏光軸はほぼ
ラビング方向に一致させてある。前記各透明基板２，５
の互いの対向面側には透明電極７，１０が形成され、そ
の表面は配向膜３，９によって覆われている。
１，６が設けられており、一方の偏光板の偏光軸はほぼ
ラビング方向に一致させてある。前記各透明基板２，５
の互いの対向面側には透明電極７，１０が形成され、そ
の表面は配向膜３，９によって覆われている。
【００２９】前記透明電極７，１０のうち一方は信号電
極として用いられ、他方は走査電極として用いられる。
そして、両電極は平面方向からみて互いに所定間隔で交
差する構造（図６参照）となっている。
極として用いられ、他方は走査電極として用いられる。
そして、両電極は平面方向からみて互いに所定間隔で交
差する構造（図６参照）となっている。
【００３０】前記両透明基板７，１０間にはスペーサ８
が介装され、このスペーサ８によって前記２μｍの基板
間の間隔を維持している。このスペーサ８は、たとえば
Ｓｉ０2、あるいはポリマー系の粒状物で構成されてい
る。
が介装され、このスペーサ８によって前記２μｍの基板
間の間隔を維持している。このスペーサ８は、たとえば
Ｓｉ０2、あるいはポリマー系の粒状物で構成されてい
る。
【００３１】スペーサ８で形成される空間には、例えば
下記構造式「化１」で示される反強誘電性液鉦料（ＭＨ
ＰＯＢＣ；４−（１−メチル−ヘプチロキシカルボニ
ル）フェニル４’−オクチロキシビフェニル−４−カル
ボキレート）が封入されている。
下記構造式「化１」で示される反強誘電性液鉦料（ＭＨ
ＰＯＢＣ；４−（１−メチル−ヘプチロキシカルボニ
ル）フェニル４’−オクチロキシビフェニル−４−カル
ボキレート）が封入されている。
【００３２】
【化１】
【００３３】この材料の相転移温度は次の通りである。
【００３４】
【化２】
【００３５】この他にも反強誘電性液晶材料として種々
のものが使用でき、たとえば特開平３−１６３０４８号
公報に開示されているものがある。
のものが使用でき、たとえば特開平３−１６３０４８号
公報に開示されているものがある。
【００３６】図４は、この３安定強誘電性液晶表示素子
の液晶分子４の分子配列を示している。同図において、
（ａ）は、無電界の時の液晶分子配列であり、分子長軸
はラビング方向に対応して「く」状に配向されている。
の液晶分子４の分子配列を示している。同図において、
（ａ）は、無電界の時の液晶分子配列であり、分子長軸
はラビング方向に対応して「く」状に配向されている。
【００３７】次に、液晶セルの両電極７，１０間に電界
を印加すると（図４において下から上方向（ｕｐ））、
液晶分子４はその自発分極の向きが電界方向に揃うた
め、同図（ｂ）に示すようになる。
を印加すると（図４において下から上方向（ｕｐ））、
液晶分子４はその自発分極の向きが電界方向に揃うた
め、同図（ｂ）に示すようになる。
【００３８】これとは逆極性の電界（図４において上か
ら下方向（ｄｏｗｎ））を印加すると、同図（ｃ）に示
す配向となる。このような配向方向と偏向板１，６との
偏向軸の方向との組み合わせにより、表示マトリクス上
での明・暗の表示が可能となる。
ら下方向（ｄｏｗｎ））を印加すると、同図（ｃ）に示
す配向となる。このような配向方向と偏向板１，６との
偏向軸の方向との組み合わせにより、表示マトリクス上
での明・暗の表示が可能となる。
【００３９】図６にマトリクス型液晶表示装置の走査電
極Ｘ1，Ｘ2，，，ＸNおよび信号電極Ｙ1，Ｙ2，，，ＹN
の模式図を示す。走査電極Ｘと信号電極Ｙの交差部が表
示画素に対応している。
極Ｘ1，Ｘ2，，，ＸNおよび信号電極Ｙ1，Ｙ2，，，ＹN
の模式図を示す。走査電極Ｘと信号電極Ｙの交差部が表
示画素に対応している。
【００４０】図７に走査電極の電圧波形と信号電極の電
圧波形を示す。選択電圧１は、走査電極Ｘが選択された
ときに走査電極Ｘに印加され、選択期間の第１の期間Ｔ
1、第２の期間Ｔ2、第３の期間Ｔ3そして第４の期間Ｔ4
とで構成される。
圧波形を示す。選択電圧１は、走査電極Ｘが選択された
ときに走査電極Ｘに印加され、選択期間の第１の期間Ｔ
1、第２の期間Ｔ2、第３の期間Ｔ3そして第４の期間Ｔ4
とで構成される。
【００４１】ここで、期間Ｔ1はＶ2ボルト、期間Ｔ2は
−Ｖ2ボルト、期間Ｔ3はＶ1ボルト期間Ｔ4は２ＶB−Ｖ1
とした。非選択電圧２は、走査電極Ｘが非選択のときに
その走査電極Ｘに対して印加される電圧である。
−Ｖ2ボルト、期間Ｔ3はＶ1ボルト期間Ｔ4は２ＶB−Ｖ1
とした。非選択電圧２は、走査電極Ｘが非選択のときに
その走査電極Ｘに対して印加される電圧である。
【００４２】非選択期間の第１の選択期間と同様に期間
Ｔ1、第２の期間Ｔ2、第３の期間Ｔ3そして第４の期間
Ｔ4で構成される。非選択電極に印加する電圧は、期間
Ｔ1、期間Ｔ2、期間Ｔ3、期間Ｔ4ともにＶBとした。
Ｔ1、第２の期間Ｔ2、第３の期間Ｔ3そして第４の期間
Ｔ4で構成される。非選択電極に印加する電圧は、期間
Ｔ1、期間Ｔ2、期間Ｔ3、期間Ｔ4ともにＶBとした。
【００４３】信号電極Ｙには、オン電圧３またはオフ電
圧４を印加する。選択された走査電極Ｘと信号電極Ｙの
交差部の表示画素の表示情報が、低透過光表示状態の場
合は、信号電極にオン電圧３を印加し、高透過光表示状
態の場合には、オフ電圧４を印加する。オン電圧３は期
間Ｔ1と期間Ｔ2は零ボルト、期間Ｔ3はＶ3ボルト、期間
Ｔ4は−Ｖ3ボルトを印加する。オフ電圧４は、期間Ｔ1
と期間Ｔ2は零ボルト、期間Ｔ3は−Ｖ3ボルト、期間Ｔ4
はＶ3ボルト印加する。
圧４を印加する。選択された走査電極Ｘと信号電極Ｙの
交差部の表示画素の表示情報が、低透過光表示状態の場
合は、信号電極にオン電圧３を印加し、高透過光表示状
態の場合には、オフ電圧４を印加する。オン電圧３は期
間Ｔ1と期間Ｔ2は零ボルト、期間Ｔ3はＶ3ボルト、期間
Ｔ4は−Ｖ3ボルトを印加する。オフ電圧４は、期間Ｔ1
と期間Ｔ2は零ボルト、期間Ｔ3は−Ｖ3ボルト、期間Ｔ4
はＶ3ボルト印加する。
【００４４】波形（７−１）において、ＶＢを中心に一
対の電圧、すなわちＴ3およびＴ4で印加されるＶ1およ
び２ＶＢ−Ｖ1が書き込み電圧であり、走査電極Ｘにお
ける選択期間の初期、すなわちＴ1およびＴ2で印加され
るＶ2および−Ｖ2の一対の正負のパルスが消去用パルス
電圧である。このうちＴ2における−Ｖ2が消去用パルス
として機能する。
対の電圧、すなわちＴ3およびＴ4で印加されるＶ1およ
び２ＶＢ−Ｖ1が書き込み電圧であり、走査電極Ｘにお
ける選択期間の初期、すなわちＴ1およびＴ2で印加され
るＶ2および−Ｖ2の一対の正負のパルスが消去用パルス
電圧である。このうちＴ2における−Ｖ2が消去用パルス
として機能する。
【００４５】走査電極Ｘと信号電極Ｙに上記電圧を印加
すると、表示画素に印加される電圧波形は、図７に示す
（７−５）、（７−６）、（７−７）、（７−８）の４
通りの組合せになる。 波形（７−５）は走査電極Ｘに
選択電圧（７−１）が、信号電極に電圧（７−３）が印
加された場合の電圧である。このとき、期間Ｔ1でＶ2ボ
ルト、期間Ｔ2で−Ｖ2ボルト、期間Ｔ3でＶ1−Ｖ3ボル
ト、期間Ｔ4で２ＶB−Ｖ1＋Ｖ3ボルトである。
すると、表示画素に印加される電圧波形は、図７に示す
（７−５）、（７−６）、（７−７）、（７−８）の４
通りの組合せになる。 波形（７−５）は走査電極Ｘに
選択電圧（７−１）が、信号電極に電圧（７−３）が印
加された場合の電圧である。このとき、期間Ｔ1でＶ2ボ
ルト、期間Ｔ2で−Ｖ2ボルト、期間Ｔ3でＶ1−Ｖ3ボル
ト、期間Ｔ4で２ＶB−Ｖ1＋Ｖ3ボルトである。
【００４６】波形（７−６）は走査電極に選択電圧（７
−１）が、信号電極にオフ電圧（７−４）が印加されて
いる。期間Ｔ1でＶ2ボルト、期間Ｔ2で−Ｖ2ボルト、期
間Ｔ3でＶ1＋Ｖ3ボルト、期間Ｔ4で２ＶB−Ｖ1−Ｖ3ボ
ルトである。
−１）が、信号電極にオフ電圧（７−４）が印加されて
いる。期間Ｔ1でＶ2ボルト、期間Ｔ2で−Ｖ2ボルト、期
間Ｔ3でＶ1＋Ｖ3ボルト、期間Ｔ4で２ＶB−Ｖ1−Ｖ3ボ
ルトである。
【００４７】波形（７−７）は走査電極に非選択電圧
（７−２）が、信号電極に電圧（７−３）が印加された
場合の電圧である。このとき、期間Ｔ1と期間Ｔ2でＶB
ボルト、期間Ｔ3でＶB−Ｖ3ボルト、期間Ｔ4で２ＶB＋
Ｖ3ボルトである。
（７−２）が、信号電極に電圧（７−３）が印加された
場合の電圧である。このとき、期間Ｔ1と期間Ｔ2でＶB
ボルト、期間Ｔ3でＶB−Ｖ3ボルト、期間Ｔ4で２ＶB＋
Ｖ3ボルトである。
【００４８】波形（７−８）は走査電極に非選択電圧
（７−２）が、信号電極にオフ電圧（７−４）が印加さ
れている。このとき、期間Ｔ1と期間Ｔ2でＶBボルト、
期間Ｔ3でＶB＋Ｖ3ボルト、期間Ｔ4で２ＶB−Ｖ3ボルト
である。
（７−２）が、信号電極にオフ電圧（７−４）が印加さ
れている。このとき、期間Ｔ1と期間Ｔ2でＶBボルト、
期間Ｔ3でＶB＋Ｖ3ボルト、期間Ｔ4で２ＶB−Ｖ3ボルト
である。
【００４９】ここで、走査電極Ｘ、信号電極Ｙの印加電
圧と反強誘電性液晶のスイッチングのためのしきい値電
圧は、 ２ＶB−Ｖ1＋Ｖ3＞Ｖ2 ＶB＜２ＶB−Ｖ1−Ｖ3＜Ｖ2 ＶB＋Ｖ3＜Ｖ1 ＶB−Ｖ3＞Ｖ1 となるように設定してある。これより、波形（７−５）
の期間Ｔ2で表示画素は一旦オフとなり、期間Ｔ4で表示
画素は再度オンとなる。
圧と反強誘電性液晶のスイッチングのためのしきい値電
圧は、 ２ＶB−Ｖ1＋Ｖ3＞Ｖ2 ＶB＜２ＶB−Ｖ1−Ｖ3＜Ｖ2 ＶB＋Ｖ3＜Ｖ1 ＶB−Ｖ3＞Ｖ1 となるように設定してある。これより、波形（７−５）
の期間Ｔ2で表示画素は一旦オフとなり、期間Ｔ4で表示
画素は再度オンとなる。
【００５０】期間Ｔ1の電圧と期間Ｔ3の電圧は、駆動す
るときに直流成分を除く目的で印加しており、表示状態
には直接作用を及ぼさない。波形（７−６）の期間Ｔ2
で表示画素は暗となり、期間Ｔ4で表示画素は暗のまま
保持される。
るときに直流成分を除く目的で印加しており、表示状態
には直接作用を及ぼさない。波形（７−６）の期間Ｔ2
で表示画素は暗となり、期間Ｔ4で表示画素は暗のまま
保持される。
【００５１】なお、波形（７−７）と波形（７−８）の
印加によっても、それ以前の表示状態は変化を受けるこ
とはない。本実施例の駆動波形を用いると、前記波形
（７−６）で説明したように、期間Ｔ2で消去用パルス
を印加しているため、図５における立ち下がりの遅延時
間（ｔ）が短縮でき、高速にオフ状態の書き込みを行う
ことが可能となる。
印加によっても、それ以前の表示状態は変化を受けるこ
とはない。本実施例の駆動波形を用いると、前記波形
（７−６）で説明したように、期間Ｔ2で消去用パルス
を印加しているため、図５における立ち下がりの遅延時
間（ｔ）が短縮でき、高速にオフ状態の書き込みを行う
ことが可能となる。
【００５２】次に、本実施例を用いた具体的な表示方法
を説明する。図８は、図６に示した表示を得るためため
の駆動波形の時間変化を示してある。
を説明する。図８は、図６に示した表示を得るためため
の駆動波形の時間変化を示してある。
【００５３】図６の□は明状態を表わし、■は暗状態を
示している。ここで、波形Ｘ1，Ｘ2，，，，，ＸNに順
に走査電極に電圧を印加する。なお、図８では信号電極
の一列目の印加電圧のタイムチャートだけを記載してあ
る。またＸ1−Ｙ1、Ｘ1−Ｙ2、Ｘ1−ＹNは各画素に印加
される波形を示してある。
示している。ここで、波形Ｘ1，Ｘ2，，，，，ＸNに順
に走査電極に電圧を印加する。なお、図８では信号電極
の一列目の印加電圧のタイムチャートだけを記載してあ
る。またＸ1−Ｙ1、Ｘ1−Ｙ2、Ｘ1−ＹNは各画素に印加
される波形を示してある。
【００５４】走査電極Ｘ1と信号電極Ｙ1との交点に形成
される画素に印加される電圧は、第１フレームの期間Ｔ
1’で表示画素は暗状態（■）になり、続く第１フレー
ムの期間での印加電圧は表示画素の光線透過状態を変化
させないので、走査電極Ｘ1と信号電極Ｙ1との交点に形
成される画素は暗状態（■）を保持する。
される画素に印加される電圧は、第１フレームの期間Ｔ
1’で表示画素は暗状態（■）になり、続く第１フレー
ムの期間での印加電圧は表示画素の光線透過状態を変化
させないので、走査電極Ｘ1と信号電極Ｙ1との交点に形
成される画素は暗状態（■）を保持する。
【００５５】続く第２フレームは、第１フレームで走査
電極と信号電極に印加した波形の極性を反転した波形を
印加している。この場合は図２に示した片側のヒステリ
シス曲線を用いて明暗の表示を行なっている。
電極と信号電極に印加した波形の極性を反転した波形を
印加している。この場合は図２に示した片側のヒステリ
シス曲線を用いて明暗の表示を行なっている。
【００５６】同図では第２フレームは第１フレームと全
く同じ表示を行なっているが、もちろん全く異なった表
示でもよい。この場合も第１と第２フレームで画素に印
加される直流成分は相殺される。
く同じ表示を行なっているが、もちろん全く異なった表
示でもよい。この場合も第１と第２フレームで画素に印
加される直流成分は相殺される。
【００５７】走査電極Ｘ2と信号電極Ｙ1との交点に形成
される画素に印加される電圧は、第１フレームの期間Ｔ
1’で表示画素は明状態（□）になり、続く第１フレー
ムの期間での印加電圧は表示画素の光線透過状態を変化
させないので、走査電極Ｘ3と信号電極Ｙ1との交点に形
成される画素は明状態（□）を保持する。
される画素に印加される電圧は、第１フレームの期間Ｔ
1’で表示画素は明状態（□）になり、続く第１フレー
ムの期間での印加電圧は表示画素の光線透過状態を変化
させないので、走査電極Ｘ3と信号電極Ｙ1との交点に形
成される画素は明状態（□）を保持する。
【００５８】続く第２フレームは、第１フレームで走査
電極と信号電極に印加した波形の極性を反転した波形を
印加している。この場合は図２に示した片側のヒステリ
シス曲線を用いて明暗の表示を行なっている。
電極と信号電極に印加した波形の極性を反転した波形を
印加している。この場合は図２に示した片側のヒステリ
シス曲線を用いて明暗の表示を行なっている。
【００５９】図５に示した従来技術において、立ち下が
り時間（ｔ）が２ｍｓであるのに対して、本実施例によ
れば、立ち上がり時間（暗→明）が１００μｓ、立ち下
がり時間（明→暗）が５００μｓとなり、極めて高速な
表示切り換えを行えることがわかった。
り時間（ｔ）が２ｍｓであるのに対して、本実施例によ
れば、立ち上がり時間（暗→明）が１００μｓ、立ち下
がり時間（明→暗）が５００μｓとなり、極めて高速な
表示切り換えを行えることがわかった。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば、印加電圧の立ち下がり
に対応して透過光量を高速に変化させること、特に明状
態から暗状態への急速な切り換えが可能となるため、マ
トリクス方式による液晶表示装置において、高速に大容
量の表示が可能となる。
に対応して透過光量を高速に変化させること、特に明状
態から暗状態への急速な切り換えが可能となるため、マ
トリクス方式による液晶表示装置において、高速に大容
量の表示が可能となる。
【図１】本発明に係る液晶表示装置の構成図
【図２】反強誘電性液晶のＤ−Ｅヒステリシス曲線を説
明するためのグラフ図
明するためのグラフ図
【図３】図１に示した構成の液晶素子の透過光量と印加
電圧との関係を描いたグラフ図
電圧との関係を描いたグラフ図
【図４】図１の液晶表示素子に於ける液晶分子の配列を
描いた模式図
描いた模式図
【図５】図１の液晶表示素子の透過光量変化を示すグラ
フ図
フ図
【図６】走査電極と信号電極の交点である画素を示した
模式図
模式図
【図７】走査電極と信号電極に印加する波形を示すグラ
フ図
フ図
【図８】画素に印加される波形のタイミングチャート図
１・・偏光板 ２・・透明基板 ３・・配向膜 ４・・液晶分子 ５・・透明基板 ６・・偏光板 ７・・透明電極 ８・・スペーサ ９・・配向膜 １０・・透明電極 Ｘ・・走査電極 Ｙ・・信号電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 560 G09G 3/36
Claims (5)
- 【請求項１】 走査電極を表面に有する第一の透明基板
と、信号電極を表面に有する第二の透明基板を走査電極
と信号電極がほぼ直交するように対向配設し、前記両電
極間にカイラルスメクティック液晶を封入し、前記走査
電極と前記信号電極の交点を表示画素とし、走査電極を
順次走査して一走査期間選択状態にし、信号電極には走
査電極の選択電圧に同期して、選択表示画素の表示状態
をＯＮまたはＯＦＦにする信号電圧を印加して表示を行
なう際に、 透過光量と印加電圧との関係においてすくなくとも３つ
の安定状態、すなわち電圧を無印加とした第１の安定状
態と、この第１の安定状態から正の極性の電圧を加える
ことにより遷移する第２の安定状態と、第１の安定状態
から負の極性の電圧を加えることにより遷移する第３の
安定状態とからなり、前記第１の安定状態が低透過光状
態（ＯＦＦ）となり第２および第３の安定状態が高透過
光状態（ＯＮ）となるように前記透明基板の外側にほぼ
直交する一対の偏光板を配置した液晶表示素子を用い、 線順次走査における選択期間において、選択画素がＯＮ
のときには、選択画素に第１の安定状態から第２または
第３の安定状態への遷移のしきい値以上の書き込み電圧
を印加し、選択画素がＯＦＦのときには、選択画素に第
１の安定状態から第２または第３の安定状態への遷移の
しきい値以下の書き込み電圧を印加するとともに、前記
書き込み電圧は適当に選択したバイアス電圧を中心とし
た一対のパルスから構成され、前記書き込み電圧印加の
直前に、第１の安定状態から第２または第３の安定状態
への遷移のしきい値以下でありかつ前記書き込み電圧を
構成する一方のパルスと逆極性のパルスを１個以上含む
消去用パルス電圧を印加することを特徴とする液晶表示
装置の駆動方法。 - 【請求項２】 前記消去用パルスは１〜３個のパルスか
ら構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置の駆動方法。 - 【請求項３】 前記消去用パルスは正負の一対のパルス
で構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置の駆動方法。 - 【請求項４】 消去用パルス電圧は走査電極の選択期間
の初期に印加されることを特徴とする請求項１記載の液
晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項５】 カイラルスメクティック液晶が反強誘電
性液晶であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30940491A JP3204702B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 液晶表示素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30940491A JP3204702B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 液晶表示素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05143025A JPH05143025A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3204702B2 true JP3204702B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17992606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30940491A Expired - Fee Related JP3204702B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 液晶表示素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3204702B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP30940491A patent/JP3204702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05143025A (ja) | 1993-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |