JPH0422494B2 - - Google Patents
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- JPH0422494B2 JPH0422494B2 JP29530585A JP29530585A JPH0422494B2 JP H0422494 B2 JPH0422494 B2 JP H0422494B2 JP 29530585 A JP29530585 A JP 29530585A JP 29530585 A JP29530585 A JP 29530585A JP H0422494 B2 JPH0422494 B2 JP H0422494B2
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- Japan
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- pulse
- liquid crystal
- polarity
- scanning
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶表示装置や液晶−光シヤツタア
レイ装置に適用しうる強誘電性液晶を用いた液晶
装置に関する。
レイ装置に適用しうる強誘電性液晶を用いた液晶
装置に関する。
従来より、走査電極群と信号電極群をマトリク
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填し
多数の画素を形成して、画素或いは情報の表示を
行う液晶表示素子はよく知られている。この表示
素子の駆動法としては、走査電極群に順次周期的
にアドレス信号を選択印加し、信号電極群には所
定の情報信号をアドレス信号と同期させて並列的
に選択印加する時分割駆動が採用されている。
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填し
多数の画素を形成して、画素或いは情報の表示を
行う液晶表示素子はよく知られている。この表示
素子の駆動法としては、走査電極群に順次周期的
にアドレス信号を選択印加し、信号電極群には所
定の情報信号をアドレス信号と同期させて並列的
に選択印加する時分割駆動が採用されている。
これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば
“アプライド・フイジスク・レターズ”
（“Applied Rhysics Letter”）1971年，18（４）
号127〜128頁に掲載のM.シヤツト（M.Schadt）
およびW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共著になる
“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル・
アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネ
マチツク・リキツド・クリスタル”（“Voltage
Dependent Optical Activity of ａ Twisted
Nematic Liquid Crystal”）に示されたTN
（twisted nematic）型液晶であった。
“アプライド・フイジスク・レターズ”
（“Applied Rhysics Letter”）1971年，18（４）
号127〜128頁に掲載のM.シヤツト（M.Schadt）
およびW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共著になる
“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル・
アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネ
マチツク・リキツド・クリスタル”（“Voltage
Dependent Optical Activity of ａ Twisted
Nematic Liquid Crystal”）に示されたTN
（twisted nematic）型液晶であった。
近年は、在来の液晶素子の改善型として、双安
定性を有する液晶素子の使用がクラーク
（Clark）およびラガーウオール（Lagerwall）の
両者により特開昭56−107216号公報、米国特許第
4367924号明細書等で提案されている。双安定性
液晶としては、一般に、カイラルスメクテイツク
Ｃ相（SmC*）又はＨ相（SmH*）を有する強誘
電性液晶が用いられ、これらの状態において、印
加された電界に応答して第１の光学的安定状態と
第２の光学的安定状態とのいずれかをとり、かつ
電界が印加されないときはその状態を維持する性
質、即ち、安定性を有し、また電界の変化に対す
る応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表示装置
等の分野における広い利用が期待されている。
定性を有する液晶素子の使用がクラーク
（Clark）およびラガーウオール（Lagerwall）の
両者により特開昭56−107216号公報、米国特許第
4367924号明細書等で提案されている。双安定性
液晶としては、一般に、カイラルスメクテイツク
Ｃ相（SmC*）又はＨ相（SmH*）を有する強誘
電性液晶が用いられ、これらの状態において、印
加された電界に応答して第１の光学的安定状態と
第２の光学的安定状態とのいずれかをとり、かつ
電界が印加されないときはその状態を維持する性
質、即ち、安定性を有し、また電界の変化に対す
る応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表示装置
等の分野における広い利用が期待されている。
しかしながら、表示画素数が極めて多く、しか
も高速駆動が求められる時には、問題を生じる。
すなわち、所定の電圧印加時間に対して双安定性
を有する強誘電性液晶セルで第１の安定状態を与
えるための閾値電圧を−Vth1とし、第２の安定
状態を与えるための閾値電圧を＋Vth2とすると、
これらの閾値電圧を越えなくとも、長時間に亘
り、電圧が印加され続ける場合に、画素に書込ま
れた表示状態（例えば、白状態）が別の表示状態
（例えば、黒状態）に判定することがある。第１
図は、双安定性強誘電性液晶セルの閾値特性を表
わしている。
も高速駆動が求められる時には、問題を生じる。
すなわち、所定の電圧印加時間に対して双安定性
を有する強誘電性液晶セルで第１の安定状態を与
えるための閾値電圧を−Vth1とし、第２の安定
状態を与えるための閾値電圧を＋Vth2とすると、
これらの閾値電圧を越えなくとも、長時間に亘
り、電圧が印加され続ける場合に、画素に書込ま
れた表示状態（例えば、白状態）が別の表示状態
（例えば、黒状態）に判定することがある。第１
図は、双安定性強誘電性液晶セルの閾値特性を表
わしている。
第１図は強誘電性液晶としてDOBAMBC（図
中の１２）とHOBACPC（図中の１１）を用いた
時のスイツチングに要する閾値電圧（Vth）の印
加時間依存性をプロツトしたものである。
中の１２）とHOBACPC（図中の１１）を用いた
時のスイツチングに要する閾値電圧（Vth）の印
加時間依存性をプロツトしたものである。
第１図より明らかな如く、閾値Vthは印加時間
依存性を持つており、さらに印加時間が短い程、
急勾配になつていることが理解される。このこと
から、走査線が極めて多く、しかも高速に駆動す
る素子に適用した場合には、例えばある画素に走
査時において明状態にスイツチされていても、次
の走査以降常にVth以下の情報信号が印加され続
ける場合、一画面の走査が終了する途中でその画
素が暗状態に反転してしまう危険性をもつている
ことが判る。
依存性を持つており、さらに印加時間が短い程、
急勾配になつていることが理解される。このこと
から、走査線が極めて多く、しかも高速に駆動す
る素子に適用した場合には、例えばある画素に走
査時において明状態にスイツチされていても、次
の走査以降常にVth以下の情報信号が印加され続
ける場合、一画面の走査が終了する途中でその画
素が暗状態に反転してしまう危険性をもつている
ことが判る。
〔問題点を解決するための手段〕及び〔作用〕
本発明の目的は、前述したような従来の液晶表
示素子或いは液晶光シヤツターにおける問題点を
解決した新規な液晶素子の駆動法を提供すること
にある。
示素子或いは液晶光シヤツターにおける問題点を
解決した新規な液晶素子の駆動法を提供すること
にある。
本発明の別の目的は、高速応答性を有する液晶
素子の駆動法を提供することにある。
素子の駆動法を提供することにある。
本発明の他の目的は、高密度の画素を有する液
晶素子の駆動法を提供することにある。
晶素子の駆動法を提供することにある。
本発明は、
ａ 走査電極群と信号電極群との交差部で画素を
形成したマトリクス電極構造と、該走査電極群
と信号電極群との間に配置され、一方極性の電
界に対して第１の安定状態を生じ、他方極性の
電界に対して第２の安定状態を生じる強誘電性
液晶とを有する液晶セルと、 ｂ 走査電極に、一方極性パルスと他方極性パル
スとを有し、前のパルスを後のパルスより長い
パルス幅に設定した走査選択信号を、順次印加
し、 該前のパルスと同期して、走査選択された走
査電極上の画素に同時に前記第１の安定状態を
生じさせる一方極性の電圧を印加し、該後のパ
ルスと同期して該走査電極上の画素に選択的
に、前記第２の安定状態を生じさせる他方極性
の電圧が印加される様に、信号電極群に、入力
情報に応じて、前記走査選択信号の前のパルス
と同期して一方極性及び他方電極パルスをもつ
両極性パルス又は該両極性パルスに対し逆位相
の両極性パルスを印加し、該後のパルスと同期
して選択的に一方極性パルス又は他方極性パル
スを印加する ことによつて、走査選択された走査電極上の画
素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置に特徴を有している。
形成したマトリクス電極構造と、該走査電極群
と信号電極群との間に配置され、一方極性の電
界に対して第１の安定状態を生じ、他方極性の
電界に対して第２の安定状態を生じる強誘電性
液晶とを有する液晶セルと、 ｂ 走査電極に、一方極性パルスと他方極性パル
スとを有し、前のパルスを後のパルスより長い
パルス幅に設定した走査選択信号を、順次印加
し、 該前のパルスと同期して、走査選択された走
査電極上の画素に同時に前記第１の安定状態を
生じさせる一方極性の電圧を印加し、該後のパ
ルスと同期して該走査電極上の画素に選択的
に、前記第２の安定状態を生じさせる他方極性
の電圧が印加される様に、信号電極群に、入力
情報に応じて、前記走査選択信号の前のパルス
と同期して一方極性及び他方電極パルスをもつ
両極性パルス又は該両極性パルスに対し逆位相
の両極性パルスを印加し、該後のパルスと同期
して選択的に一方極性パルス又は他方極性パル
スを印加する ことによつて、走査選択された走査電極上の画
素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置に特徴を有している。
尚、走査電極及び信号電極への印加電圧の極性
は、走査選択されていない走査電極への印加電圧
を基準にしたものである。
は、走査選択されていない走査電極への印加電圧
を基準にしたものである。
すなわち、本発明は前記マトリクス画素構造の
うち選択された走査電極上の画素に書込み期間内
の第１及び第２の位相で前記光学変調物質を第１
の安定状態に配向させる電圧が印加され、第３の
位相で前記画素のうち選択された画素に前記光学
変調物質を第２の安定状態に配向させる電圧が印
加されて前記走査電極上の画素が書込むことがで
きる点に特徴を有している。
うち選択された走査電極上の画素に書込み期間内
の第１及び第２の位相で前記光学変調物質を第１
の安定状態に配向させる電圧が印加され、第３の
位相で前記画素のうち選択された画素に前記光学
変調物質を第２の安定状態に配向させる電圧が印
加されて前記走査電極上の画素が書込むことがで
きる点に特徴を有している。
本発明の駆動法で用いる光学変調物質として
は、少なくとも２つの安定状態をもつもの、特に
加えられる電界に応じて第１の光学的安定状態と
第２の光学的安定状態とのいずれかを取る。すな
わち電界に対する双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用いられる。
は、少なくとも２つの安定状態をもつもの、特に
加えられる電界に応じて第１の光学的安定状態と
第２の光学的安定状態とのいずれかを取る。すな
わち電界に対する双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用いられる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラ
ルスメクテイツク液晶が最も好ましく、そのうち
カイラルスメクテイツクＣ相（SmC*）また、Ｈ
相（SmH*）の液晶が適している。この強誘電性
液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイ
ジツク・ルーテル”（“Le Journal Physiove
Letter”）36巻（Ｌ−69），1975年の「フエロエレ
クトリツク・リキツド・クリスタルス」
（「Ferroelectric Liquid Crystals」）；“アプライ
ド・フイジツクス・レタース”（“Applied
Physics Letters”）36巻（11号）1980年の「サブ
ミクロン・セカンド・バイステイブル・エレクト
ロオプテイツク・スイツチング・イン・リキツ
ド・クリスタルス」（「Submicro Second
Bistable Electrooptic Switching in Liquid
Crystals」）；“固体物理”16（141）1981「液晶」
等
に記載されており、本発明ではこれら開示された
強誘電性液晶を用いることができる。
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラ
ルスメクテイツク液晶が最も好ましく、そのうち
カイラルスメクテイツクＣ相（SmC*）また、Ｈ
相（SmH*）の液晶が適している。この強誘電性
液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイ
ジツク・ルーテル”（“Le Journal Physiove
Letter”）36巻（Ｌ−69），1975年の「フエロエレ
クトリツク・リキツド・クリスタルス」
（「Ferroelectric Liquid Crystals」）；“アプライ
ド・フイジツクス・レタース”（“Applied
Physics Letters”）36巻（11号）1980年の「サブ
ミクロン・セカンド・バイステイブル・エレクト
ロオプテイツク・スイツチング・イン・リキツ
ド・クリスタルス」（「Submicro Second
Bistable Electrooptic Switching in Liquid
Crystals」）；“固体物理”16（141）1981「液晶」
等
に記載されており、本発明ではこれら開示された
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−P′−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−P′−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）
−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニリン
（MBRA8）等が挙げられる。
性液晶化合物の例としては、デシロキシベンジリ
デン−P′−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−P′−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）
−ブチルレゾルシリデン−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*相又はSmH*相となるような
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ツク等により支持する
ことができる。
晶化合物が、SmC*相又はSmH*相となるような
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ツク等により支持する
ことができる。
又、本発明では前述のSmC*、SmH*の他にカ
イラルスメツクチツクＦ相、Ｉ相、Ｊ相、Ｇ相や
Ｋ相で現われる強誘電性液晶を用いることも可能
である。
イラルスメツクチツクＦ相、Ｉ相、Ｊ相、Ｇ相や
Ｋ相で現われる強誘電性液晶を用いることも可能
である。
第２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。２１ａと２１ｂはIn2O3、SnO2や
ITO（インジウム−テイン−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２２がガラス面に垂直になる
よう配向したSmC*相の液晶が封入されている。
太線で示した線２３が液晶分子を表わしており、
この液晶分子２３は、その分子に直交した方向に
双極子モーメント（Ｐ⊥）１４を有している。基
板２１ａと２１ｂ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２３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）２４はすべて
電界方向に向くよう、液晶分子２３の配向方向を
変えることができる。液晶分子２３は細長い形状
を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従つ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、電圧印加極性によつ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1μ）には、第３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、その双極子モーメントPa又はPbは上向き
３４ａ又は下向３４ｂのどちらかの状態をとる。
このようなセルに第３図に示す如く一定の閾値以
上の極性の異なる電界Ea又はEbを所定時間付与
すると、双極子モーメントは電界Ea又はEbの電
界ベクトルに対応して上向き３４ａ又は、下向き
３４ｂと向きを変え、それに応じて液晶分子は第
１の安定状態３３ａかあるいは第２の安定状態３
３ｂの何れか一方に配向する。
たものである。２１ａと２１ｂはIn2O3、SnO2や
ITO（インジウム−テイン−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２２がガラス面に垂直になる
よう配向したSmC*相の液晶が封入されている。
太線で示した線２３が液晶分子を表わしており、
この液晶分子２３は、その分子に直交した方向に
双極子モーメント（Ｐ⊥）１４を有している。基
板２１ａと２１ｂ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２３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）２４はすべて
電界方向に向くよう、液晶分子２３の配向方向を
変えることができる。液晶分子２３は細長い形状
を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従つ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、電圧印加極性によつ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1μ）には、第３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、その双極子モーメントPa又はPbは上向き
３４ａ又は下向３４ｂのどちらかの状態をとる。
このようなセルに第３図に示す如く一定の閾値以
上の極性の異なる電界Ea又はEbを所定時間付与
すると、双極子モーメントは電界Ea又はEbの電
界ベクトルに対応して上向き３４ａ又は、下向き
３４ｂと向きを変え、それに応じて液晶分子は第
１の安定状態３３ａかあるいは第２の安定状態３
３ｂの何れか一方に配向する。
このよう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
定状態を有することである。第２の点を例えば第
２図によつて説明すると、電界Eaを印加すると
液晶分子は第１の安定状態３３ａに配向するが、
この状態は電界を切つても安定である。又、逆向
きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第２の安
定状態３３ｂに配向して、その分子の向きを変え
るが、やはり電界を切つてもこの状態に留つてい
る。又、与える電界Eaが一定の閾値を越えない
限り、それぞれの配向状態にやはり維持されてい
る。このよう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、0.5μ〜20μ、特に
1μ〜5μが適している。
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
定状態を有することである。第２の点を例えば第
２図によつて説明すると、電界Eaを印加すると
液晶分子は第１の安定状態３３ａに配向するが、
この状態は電界を切つても安定である。又、逆向
きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第２の安
定状態３３ｂに配向して、その分子の向きを変え
るが、やはり電界を切つてもこの状態に留つてい
る。又、与える電界Eaが一定の閾値を越えない
限り、それぞれの配向状態にやはり維持されてい
る。このよう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、0.5μ〜20μ、特に
1μ〜5μが適している。
本発明の好ましい具体例では、走査信号に基づ
いて順次周期的に選択される走査電極群と該走査
電極群に対向し所定の情報信号に基づいて選択さ
れる信号電極群と、上記両電極間に保持され電界
に対して双安定性を有する液晶とを少なくとも有
する液晶素子の走査電極選択時には、上記液晶を
第２の安定状態（第２安定状態に基づく表示状態
を黒とする）に配向すべき一方向の電界を与える
電圧を印加する第１の位相t1と第２の位相t2、さ
らに信号電極の電気信号に応じて上記液晶を第１
の安定状態（第１の安定状態に基づく表示状態を
白とする）に配向し直す第３の位相t3とを有す
る。
いて順次周期的に選択される走査電極群と該走査
電極群に対向し所定の情報信号に基づいて選択さ
れる信号電極群と、上記両電極間に保持され電界
に対して双安定性を有する液晶とを少なくとも有
する液晶素子の走査電極選択時には、上記液晶を
第２の安定状態（第２安定状態に基づく表示状態
を黒とする）に配向すべき一方向の電界を与える
電圧を印加する第１の位相t1と第２の位相t2、さ
らに信号電極の電気信号に応じて上記液晶を第１
の安定状態（第１の安定状態に基づく表示状態を
白とする）に配向し直す第３の位相t3とを有す
る。
本発明の駆動法の好ましい具体例を第４図〜第
７図により説明する。
７図により説明する。
第４図は、中間に強誘電性液晶化合物が挟まれ
たマトリクス電極構造を有するセル４１の模式図
である。４２は走査電極群であり、４３は信号電
極群である。今、説明を簡略化するために、白黒
の二値信号を表示する場合を例にとつて示す。第
４図において、斜線で示される画素が「黒」に、
その他が「白」に対応するものとする。第５ａと
ｂはそれぞれ選択された走査電極に与えられる走
査選択信号とそれ以外の走査電極（選択されない
走査電極）に与えられる走査非選択信号を示し、
第５図ｃとｄはそれぞれ選択された信号電極に与
えられる情報選択信号と選択されない信号電極に
与えられる情報非選択信号を表わす。第５図ａ〜
ｄではそれぞれ横軸が時間を、縦軸が電圧を示し
ている。
たマトリクス電極構造を有するセル４１の模式図
である。４２は走査電極群であり、４３は信号電
極群である。今、説明を簡略化するために、白黒
の二値信号を表示する場合を例にとつて示す。第
４図において、斜線で示される画素が「黒」に、
その他が「白」に対応するものとする。第５ａと
ｂはそれぞれ選択された走査電極に与えられる走
査選択信号とそれ以外の走査電極（選択されない
走査電極）に与えられる走査非選択信号を示し、
第５図ｃとｄはそれぞれ選択された信号電極に与
えられる情報選択信号と選択されない信号電極に
与えられる情報非選択信号を表わす。第５図ａ〜
ｄではそれぞれ横軸が時間を、縦軸が電圧を示し
ている。
第６図ａは、選択された走査電極ライン上で、
且つ選択された信号電極ライン上の画素に印加さ
れる電圧波形を表わし、この画素は白に書込まれ
た状態を表わしている。
且つ選択された信号電極ライン上の画素に印加さ
れる電圧波形を表わし、この画素は白に書込まれ
た状態を表わしている。
第６図ｂは選択された走査電極ライン上で、且
つ選択されていない信号電極ライン上の画素に印
加される電圧波形を表わし、この画素は黒に書込
まれた状態を表わしている。
つ選択されていない信号電極ライン上の画素に印
加される電圧波形を表わし、この画素は黒に書込
まれた状態を表わしている。
第６図ｃは、選択されていない走査電極ライン
上の画素で、且つ選択された信号電極ライン上の
画素に印加される電圧波形で、第６図ｄは選択さ
れていない走査電極ライン上で、且つ選択されて
いない信号電極ライン上の画素に印加される電圧
波形を表わしている。又、第７図は前述の電圧波
形を時系列で示したものである。
上の画素で、且つ選択された信号電極ライン上の
画素に印加される電圧波形で、第６図ｄは選択さ
れていない走査電極ライン上で、且つ選択されて
いない信号電極ライン上の画素に印加される電圧
波形を表わしている。又、第７図は前述の電圧波
形を時系列で示したものである。
本発明の駆動法によれば、マトリクス画素構造
のうち選択された走査電極ライン上の画素への書
込み期間（位相t1＋t2＋t3）内のうち、位相t1とt2
のうち少なくとも一方の位相で、ライン上の画素
の全部又は所定部を一方の表示状態としておいて
から、位相t3で選択された画素のみを他の表示状
態に反転させることによつて、一ラインの書込み
を行い、かかる書込みを走査電極ライン毎に順次
行うこによつて一画面の書込みを行うことができ
る。
のうち選択された走査電極ライン上の画素への書
込み期間（位相t1＋t2＋t3）内のうち、位相t1とt2
のうち少なくとも一方の位相で、ライン上の画素
の全部又は所定部を一方の表示状態としておいて
から、位相t3で選択された画素のみを他の表示状
態に反転させることによつて、一ラインの書込み
を行い、かかる書込みを走査電極ライン毎に順次
行うこによつて一画面の書込みを行うことができ
る。
今、双安定性強誘電性液晶素子における第１の
安定状態（これを白とする）を与えるための印加
時間ΔT（書込みパルス幅）での閾値電圧を−
Vth1とし、第２の安定状態（これを黒とする）
を与えるための印加時間ΔTでの閾値電圧を＋
Vth2とすると、選択された走査電極に与えられ
る電気信号は第５図ａに示すように位相（時間）
t1では−2V0、位相t2では−2V0および位相t3では
2V0となるパルスを有している。又、それ以外の
走査電極は第５図ｂに示されるごとくアース状態
となつておりOV状態となつている。一方、選択
された信号電極に与えられる電気信号は、第５図
Ｃに示され位相t1においては−V0、位相t2におい
てはV0および位相t3では再びV0を与える。また、
選択されない信号電極に与えられる電気信号は、
第５図ｄに示されるように位相t1ではV0、位相t2
では−V1、又位相t3ではV0とする。
安定状態（これを白とする）を与えるための印加
時間ΔT（書込みパルス幅）での閾値電圧を−
Vth1とし、第２の安定状態（これを黒とする）
を与えるための印加時間ΔTでの閾値電圧を＋
Vth2とすると、選択された走査電極に与えられ
る電気信号は第５図ａに示すように位相（時間）
t1では−2V0、位相t2では−2V0および位相t3では
2V0となるパルスを有している。又、それ以外の
走査電極は第５図ｂに示されるごとくアース状態
となつておりOV状態となつている。一方、選択
された信号電極に与えられる電気信号は、第５図
Ｃに示され位相t1においては−V0、位相t2におい
てはV0および位相t3では再びV0を与える。また、
選択されない信号電極に与えられる電気信号は、
第５図ｄに示されるように位相t1ではV0、位相t2
では−V1、又位相t3ではV0とする。
このように、選択された信号電極に印加する電
圧波形と選択されていない信号電極に印加する電
圧波形が、ともに位相t1、位相t2及び位相t3に対
応して交番しており、且つそれぞれの交番波形が
互い180°の位相差を有している。
圧波形と選択されていない信号電極に印加する電
圧波形が、ともに位相t1、位相t2及び位相t3に対
応して交番しており、且つそれぞれの交番波形が
互い180°の位相差を有している。
以上において各々の電圧値は、以下の関係を満
足する所望の値に設定される。
足する所望の値に設定される。
V0＜Vth2＜3V0
−3V0＜−Vth1＜−V0
このような電気信号が与えられたときの各画素
に印加される電圧波形を第６図に示す。
に印加される電圧波形を第６図に示す。
第６図ａから明らかなように、選択された走査
電極ライン上の画素で、且つ選択された信号電極
ライン上の画素は、位相t2で閾値Vth2を越える
3V0の電圧が印加されて、強誘電性液晶の第２の
安定状態に基づく黒の表示状態をとり、続く位相
t3で閾値−Vth1を越える−3V0の電圧が印加され
て強誘電性液晶の第１の安定状態に基づく白の表
示状態の書込みが行われる。又、第６図ｂから明
らかなように、選択された走査電極ライン上の画
素で、且つ選択されていない信号電極ライン上の
画素は、位相t1で閾値Vth2を越える3V0の電圧が
印加されて黒の表示状態をとり、続く位相t2と位
相t3では閾値電圧以下のV0と−V0が交番して印
加されるため、黒の表示状態に書込まれたことに
なる。
電極ライン上の画素で、且つ選択された信号電極
ライン上の画素は、位相t2で閾値Vth2を越える
3V0の電圧が印加されて、強誘電性液晶の第２の
安定状態に基づく黒の表示状態をとり、続く位相
t3で閾値−Vth1を越える−3V0の電圧が印加され
て強誘電性液晶の第１の安定状態に基づく白の表
示状態の書込みが行われる。又、第６図ｂから明
らかなように、選択された走査電極ライン上の画
素で、且つ選択されていない信号電極ライン上の
画素は、位相t1で閾値Vth2を越える3V0の電圧が
印加されて黒の表示状態をとり、続く位相t2と位
相t3では閾値電圧以下のV0と−V0が交番して印
加されるため、黒の表示状態に書込まれたことに
なる。
以上述べた駆動信号を時系列的に示したのが、
第７図である。S1〜S5は走査電極に印加される電
気信号で、I1とI3は信号電極に印加される電気信
号で、ＡとＣは第４図に示した画素ＡとＣに印加
される電圧波形である。
第７図である。S1〜S5は走査電極に印加される電
気信号で、I1とI3は信号電極に印加される電気信
号で、ＡとＣは第４図に示した画素ＡとＣに印加
される電圧波形である。
さて、双安定性を有する状態での強誘電液晶の
電界によるスイツチングのメカニズムは微視的に
は必ずしも明らかではないが、一般に所定の（第
１の）安定状態に所定時間の強い電界でスイツチ
ングした後、全く電界が印加されない状態に放置
する場合には、ほぼ半永久的にその状態を保つこ
とは可能であるが、所定時間ではスイツチングし
ないような弱い電界（先に説明した例で言えば、
Vth以下の電圧に対応）であつても逆極性の電界
が長時間に渉つて印加される場合には、逆の（第
２の）安定状態へ再び配向状態が転移してしま
い、その結果正しい情報の表示や変調が達成でき
ない状況が生じ得る。本発明者などは、このよう
な弱電界の長時間印加による配向状態の転移（一
種のクロストーク）の生じ易さが基板表面の材
質、粗さおよび液晶材料などによつて影響を受け
ることは認識したが、定量的には未だ把みきつて
いない。ただ、ラビングやSiOなどの斜方蒸着等
液晶分子の配向のための一軸性基板処理を行う
と、上記転移の生じ易さが増す傾向にあることは
確認した。又、温度が高い方がその傾向が強いこ
とも確認した。
電界によるスイツチングのメカニズムは微視的に
は必ずしも明らかではないが、一般に所定の（第
１の）安定状態に所定時間の強い電界でスイツチ
ングした後、全く電界が印加されない状態に放置
する場合には、ほぼ半永久的にその状態を保つこ
とは可能であるが、所定時間ではスイツチングし
ないような弱い電界（先に説明した例で言えば、
Vth以下の電圧に対応）であつても逆極性の電界
が長時間に渉つて印加される場合には、逆の（第
２の）安定状態へ再び配向状態が転移してしま
い、その結果正しい情報の表示や変調が達成でき
ない状況が生じ得る。本発明者などは、このよう
な弱電界の長時間印加による配向状態の転移（一
種のクロストーク）の生じ易さが基板表面の材
質、粗さおよび液晶材料などによつて影響を受け
ることは認識したが、定量的には未だ把みきつて
いない。ただ、ラビングやSiOなどの斜方蒸着等
液晶分子の配向のための一軸性基板処理を行う
と、上記転移の生じ易さが増す傾向にあることは
確認した。又、温度が高い方がその傾向が強いこ
とも確認した。
いずれにしても、正しい情報の表示や変調を達
成するために一定方向の電界が長時間に渉つて印
加されるのは避けるのが好ましい。
成するために一定方向の電界が長時間に渉つて印
加されるのは避けるのが好ましい。
そこで、本発明の駆動法では、第６図ｃとｄに
示したように選択されていない走査電極ライン上
の画素には、閾値電圧以下の−V0とV0の間を交
番したで電圧波形が印加されるだけで、液晶分子
は配向状態を変えることがなく、前回走査された
時の表示状態を保持している。更に位相t1，t2と
t3で電圧がV0と−V0が交互に繰り返されるため、
一方の電圧が長時間印加されることによる別な安
定状態への反転現象（すなわちクロストーク）が
発生しない。しかも、本発明では画素Ａ又はＣに
印加される電圧波形が第７図に示すように書込み
パルスをΔT（この時位相t1，t2とt3のパルス幅を
ΔTとすることができる）とした時、最大で波形
７１で現われる2ΔTであるため、駆動時の電圧
マージンを広く設定しても、前述の反転現象を完
全に防ぐことができる。又、本発明の駆動法で
は、位相t1，t2とt3を有する3ΔTのパルス幅で１
画素の書込みを行うことができるため、高速で一
画面の書込みを行うことができる。
示したように選択されていない走査電極ライン上
の画素には、閾値電圧以下の−V0とV0の間を交
番したで電圧波形が印加されるだけで、液晶分子
は配向状態を変えることがなく、前回走査された
時の表示状態を保持している。更に位相t1，t2と
t3で電圧がV0と−V0が交互に繰り返されるため、
一方の電圧が長時間印加されることによる別な安
定状態への反転現象（すなわちクロストーク）が
発生しない。しかも、本発明では画素Ａ又はＣに
印加される電圧波形が第７図に示すように書込み
パルスをΔT（この時位相t1，t2とt3のパルス幅を
ΔTとすることができる）とした時、最大で波形
７１で現われる2ΔTであるため、駆動時の電圧
マージンを広く設定しても、前述の反転現象を完
全に防ぐことができる。又、本発明の駆動法で
は、位相t1，t2とt3を有する3ΔTのパルス幅で１
画素の書込みを行うことができるため、高速で一
画面の書込みを行うことができる。
［発明の効果］
本発明によれば、強誘電性液晶素子を用いた表
示パネルを高速で駆動させても、走査非選択信号
が印加されている走査電極ライン上の画素に印加
され続ける電圧波形の最大パルス幅が書込み時の
パルスΔTの２倍であるため、一画面の書込み走
査中で表示状態が他の表示状態に反転する現象を
有効に防止することができる。
示パネルを高速で駆動させても、走査非選択信号
が印加されている走査電極ライン上の画素に印加
され続ける電圧波形の最大パルス幅が書込み時の
パルスΔTの２倍であるため、一画面の書込み走
査中で表示状態が他の表示状態に反転する現象を
有効に防止することができる。
第１図は、強誘電性液晶の閾値特性を表わす説
明図である。第２図および第３図は、本発明で用
いる強誘電性液晶素子を模式的に表わす斜視図で
ある。 第４図は、本発明で用いるマトクリス画素構造
の平面図である。第５図ａ〜ｄはそれぞれ電極に
印加される信号の電圧波形を示す説明図である。
第６図ａ〜ｄは、それぞれ画素に印加される信号
の電圧波形を示す説明図である。第７図は前述の
信号を時系列で表わした電圧波形の説明図であ
る。
明図である。第２図および第３図は、本発明で用
いる強誘電性液晶素子を模式的に表わす斜視図で
ある。 第４図は、本発明で用いるマトクリス画素構造
の平面図である。第５図ａ〜ｄはそれぞれ電極に
印加される信号の電圧波形を示す説明図である。
第６図ａ〜ｄは、それぞれ画素に印加される信号
の電圧波形を示す説明図である。第７図は前述の
信号を時系列で表わした電圧波形の説明図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ａ 走査電極群と信号電極群との交差部で画
素を形成したマトリクス電極構造と、該走査電
極群と信号電極群との間に配置され、一方極性
の電界に対して第１の安定状態を生じ、他方極
性の電界に対して第２の安定状態を生じる強誘
電性液晶とを有する液晶セルと、 ｂ 走査電極に、一方極性パルスと他方極性パル
スとを有し、前のパルスを後のパルスより長い
パルス幅に設定した走査選択信号を、順次印加
し、 該前のパルスと同期して、走査選択された走
査電極上の画素に同時に前記第１の安定状態を
生じさせる一方極性の電圧を印加し、該後のパ
ルスと同期して該走査電極上の画素に選択的
に、前記第２の安定状態を生じさせる他方極性
の電圧が印加される様に、信号電極群に、入力
情報に応じて、前記走査選択信号の前のパルス
と同期して一方極性及び他方極性パルスをもつ
両極性パルス又は該両極性パルスに対し逆位相
の両極性パルスを印加し、該後のパルスと同期
して選択的に一方極性パルス又は他方極性パル
スを印加する ことによつて、走査選択された走査電極上の画
素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29530585A JPS62150332A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 液晶装置 |
| GB8630139A GB2185614B (en) | 1985-12-25 | 1986-12-17 | Optical modulation device |
| US06/942,716 US4836656A (en) | 1985-12-25 | 1986-12-17 | Driving method for optical modulation device |
| DE19863644220 DE3644220A1 (de) | 1985-12-25 | 1986-12-23 | Ansteuerungsverfahren fuer lichtmodulationsvorrichtungen |
| FR8618027A FR2594964B1 (fr) | 1985-12-25 | 1986-12-23 | Procede de commande d'un dispositif de modulation optique |
| US07/266,169 US5132818A (en) | 1985-12-25 | 1988-11-02 | Ferroelectric liquid crystal optical modulation device and driving method therefor to apply an erasing voltage in the first time period of the scanning selection period |
| US07/455,299 US5018841A (en) | 1985-12-25 | 1989-12-22 | Driving method for optical modulation device |
| US07/666,893 US5255110A (en) | 1985-12-25 | 1991-03-08 | Driving method for optical modulation device using ferroelectric liquid crystal |
| US08/034,401 US5440412A (en) | 1985-12-25 | 1993-03-19 | Driving method for a ferroelectric optical modulation device |
| US08/421,863 US5847686A (en) | 1985-12-25 | 1995-04-14 | Driving method for optical modulation device |
| US08/422,576 US5703614A (en) | 1985-12-25 | 1995-04-14 | Driving method for ferroelectric optical modulation device |
| US08/422,235 US5638196A (en) | 1985-12-25 | 1995-04-14 | Driving method for optical modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29530585A JPS62150332A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150332A JPS62150332A (ja) | 1987-07-04 |
| JPH0422494B2 true JPH0422494B2 (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=17818885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29530585A Granted JPS62150332A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62150332A (ja) |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP29530585A patent/JPS62150332A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62150332A (ja) | 1987-07-04 |
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