JPS63138316A - 液晶表示方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＯＡＩ器等の高度な情報処理端末として利用
価値の高い大型、大容量で応答速度の速い強誘電性液晶
の液晶表示方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） ネマチック液晶やコレステリック液晶とは異なる特性を
持つ液晶として、強誘電性を持ち、高速応答性とメモリ
ー性を示し、電界によって制御できるスメクチック液晶
が提案されている（Ｎ、Ａ、Ｃ１ａｒｋ　Ｓ、Ｔ、Ｌａ
ｇｅｒｗａｌｌ　；Ａｐｐｌ。

Ｐｈｙｓ、　　Ｌｅｔｔ、３６，８９９（１９８０））
。

この液晶は、スメクチック液晶の内カイラルスメクチッ
クＣ相とカイラルスメクチックＨ相とが知られている。

該液晶を２枚の偏光板の間に挟み、印加する電界を変化
することで複屈折率が変化して光の変調が起こる、いわ
ゆるＤＡＰ効果や、液晶中に２色性色素を混入して色素
分子の方向による光の吸収率の違いを利用して光の変調
が起こる、いわゆるゲスト・ホスト方式などにより表示
装置が可能である。

現在、強誘電性液晶素子の表示駆動方法としてＸＹマト
リックス型では２通り提案されている。

第一の方法は、第３図に示す如く、液晶ディスプレイ（
２）上の図のパターンを表示させる場合、まず走査電極
χ１．Ｘ２．Ｘ３に対して走査信号ｘｉ、ｘ２．ｘ３を
入力させ、また表示電極（６）のＹｌ、Ｙ２．Ｙ３に対
して１画像信号ｙｌ、ｙ２．ｙ３をそれぞれ入力させる
。このようにして走査信号の画素消去パルスｂと書き込
みパルスｂのタイミングは、ｘｉ、ｘ２．ｘ３それぞれ
一画素の走査時間Ｔだけ順次ずれており重なる事はない
。なお該走査信号の電圧は土１／２ｖの間で変化してな
るものである。ここで（Ｘｌ。

Ｙｌ）の画素であるＡについて見ると１時間Ｔの間での
ｘｉ倍信号、ｙ１信号の重なりが加えられ、信号Ａには
合成電位パルスＡとなり、Ｏ−１／２Ｔでの無変化状態
から、１／２−３／４Ｔにおける一■電圧により黒とな
り、最終的に３／４−Ｔの間の十Ｖにより白の状態とな
り、その後のＴ−３７までは、変色電圧である＋Ｖを越
えないため白から変化することなくずっと白の状態が続
くものとなる。

これは飽和電位＋Ｖ以上が加えられると白。

また−■以下で黒に変化するもので、その間では色の変
化がなく前の状態が維持される特性を有しているためで
ある。

第二の方法は、第牛図　　に示す如く、最初走査電極Ｘ
Ｉ、Ｘ２．Ｘ３に対して走査信号ｘｉ、ｘ２．ｘ３の消
去信号すを一画素走査時間Ｔの間に同時に加えて、また
表示電極（６）のＹｌ、Ｙ２．Ｙ３に対しても同じ時間
に同時に１画像信号ｙｔ、　　ｙ２．　　ｙ３の所定の
同形パルスを発生させ画素全体を白に設定させるもので
ある。すなわち（Ｘｉ、Ｙｌ）の画素Ａについてみれば
、　Ｔの間のＸｌとｙｌの信号の合成は信号Ａに示す如
くで。

１／２Ｔ−Ｔの間に＋Ｖの白電圧が加わるためである。

そして順次界となる画素の部分のみに黒信号を出力して
表示させるものである。

すなわち走査線を何本かにまとめ、全て暗になるＯＦＦ
信号（または、全て明になるＯＮ信号）を印加、次に個
別の走査線毎に必要な画素にＯＮ信号（または、ＯＦＦ
信号）を印加してＯＮ１０　Ｆ　Ｆさせるものである。

ところが大型かつ大容量表示において、前者の駆動方法
では、−走査線を書きかえるのに必要な時間が長（なり
全画面を高速に書きかえる事が出来ない。又後者の駆動
方法では、一度に消去する走査線数を増やせば書きかえ
時間を短縮する事が可能であるが、無表示状態の走査線
が多数発生して表示品質が低下する。大型かつ大容量高
速表示で、表示品質が低下しない実用的な駆動方法を用
いた液晶表示装置が要求されてきている。

（発明の目的） 本発明は、以上の如く現況を鑑みて成されたものであり
、メモリー性を示す強誘電性液晶表示装置において画像
品質の低下を防ぎかつ高速画像表示が出来る液晶表示方
法を提供にすることを目的としている。

（発明の構成） このために本発明は、互いに対向した面の一方に走査電
極群、もう一方に信号電極群を配した２枚の透明電極基
板間に強誘電性液晶を挟持して成るマトリックス画素構
造のセルを２枚の偏光板の間に設置した構成の液晶を走
査信号と画像信号により表示させる液晶表示方法におい
て、 画像電極に印加されている画像信号に関わらず所定数の
走査信号上の全画素表示を強制的にＯＦＦ状態に規定す
るための、飽和電圧と画像信号電圧の和より高い電圧の
消去走査信号を、書き込み走査信号を加えている走査電
極以外の任意の走査電極に同一タイミングにより加える
事により、 書き込み走査と同時に消去走査を行う事を特徴とする液
晶表示方法を提供するものである。

（発明の作用） 本発明は、メモリー性を示す強誘電性液晶セルの以下の
性質を利用したものである。

液晶セルに十分大きな電圧を印加して明となる電界の方
向を正、暗となる方向を負とする。このセルに十分大き
くまた長い時間、負の電圧を印加して暗とした状態を初
期状態とする。これに電圧の異なる各種パルスを印加し
た直後の過渡状態である場合の光透過率と更に１秒後の
定常状態での光透過率を測定した結果をそれぞれ第５図
−Ａ、第５図−Ｂに示す。電圧印加直後初期状Ｂ（第５
図−八）に正のパルスを印加した場合、まず０〜Ｖｃの
不感帯がある。Ｖｃ以上の電圧から徐々に、明に応答変
化が起こりｖｔｈでその変化も飽和に達する。逆に負の
電圧パルスに対しては、０〜−Ｖｍ２まで不応答だが−
Ｖ　ｍ２〜７　Ｖ　ｔｈまでは、初期状態より、より暗
くなる。

電圧印加１秒後（第５図−Ｂ）については、初期状態に
正のパルスを印加した場合、まず０〜＋Ｖｍｌの間初期
状態を維持する。＋Ｖｍｌ〜＋Ｖｍ２までは、徐々に明
となり＋Ｖｍ２でその変化も飽和に達する。また負の電
圧に対しては、全く変化がない。

本発明は、このように、より大きな電圧を印加しても、
メモリー性の安定状態は同極性の飽和電圧を印加した場
合と同じであり、またそのメモリー性の安定状態に影響
を与えないという性質を利用したものである。本発明は
、後で述べているが、飽和電圧（本明細書で■と言う）
より十分に大きな消去信号と飽和電圧より少し大きな書
き込み信号とメモリー状態の反転を引き起こさない程度
に低く押さえた非選択信号の三信号の組合せにより表示
の書き換えを行う表示方法に関するものである。

（実施例） 実施例に基づいて、より詳細に説明すれば本方法は、第
２図のブロック図に示すように、液晶パネル部（２）、
駆動回路部（１５）、制御回路部（１２）、画像データ
一部（１０）よりなる装置により実行される。該装置は
、画像データ一部より画像データーを制御回路に取込み
、表示のＯＮ、　ＯＦ　Ｆに合わせて駆動回路により位
相を変化させた画像信号ｙと、走査順に応じて消去走査
信号（ｂ）と書き込み走査信号（ａ）を画像信号と同期
を取りながら液晶パネル部に印加することにより表示す
る装置である。第１図のＸＹマトリックスの対向かつ直
交する上下２枚のガラス基板上の電極を、それぞれ表示
電極（Ｙ）と走査電極（Ｘ）としたとき、走査電極（Ｘ
）に流す信号としては、以下の３種類を設定する。

１０表示電極（Ｙ）に流す画像信号（ｙ）との組合せに
より、特定の画素を明から暗、もしくは暗から明に変化
させる書き込み信号（ａ）。

ｉｉ１１１表示電極）に流れている画像信号（ｙ）の影
響を受けずに、特定の走査電極（Ｘ）上の全ての画素を
希望する一方の安定状態である初期状態に戻すのに十分
な大きさの消去信号（ｂ）。該消去信号（ｂ）の電圧の
絶対値は、画像信号（ｙ）の電圧と液晶のメモリー性の
飽和電圧■の絶対値の和よりも大きければよい。

ｉｊ１表示電極（Ｙ）に流れている画像信号（ｙ）に関
わらず、その走査電極（Ｘ）上の各画素のメモリー状態
を破壊することがないような大きさの非選択信号（ｃ）
。

この３走査信号と画像信号（ｙ）のマトリックス駆動に
より、本表示方法において、同一走査電極でなければ同
時に各走査電極上の画素について書き込み、消去、メモ
リー保持の動作が可能な駆動方法である。

すなわち液晶ディスプレイ（２）にしめされる如くの表
示をするばあい、最初の一画素走査時間Ｔの間にＸｌで
は消去信号す、ｘ２では非選択信号ｃ、ｘ３では書き込
み信号ａのパルスとなり、それぞれの走査電極へ人力さ
れる。このようにして一画素の走査時間の間に書き込み
信号と、消去信号が同時に入力されるものである。

本発明による消去信号の電圧は飽和電圧■に対して、さ
らに１／２Ｖ高い電圧３／２ｖとなっているものである
。

そして電圧比１／２■のｙｌ、ｙ２．ｙ３に示す画像信
号が表示電極（６）の、Ｙｌ。

Ｙ２．Ｙ３に入力されると走査信号と１画像信号の合成
電圧の状態により画素の表示が変わるものとなる。

例えば画素Ａについて見ると、０−Ｔの一画素時間帯に
ついて、走査信号のｘｌと画像信号のｙｌが入力されて
、パルスＡに示す合成電位パルスが得られる。すなわち
Ｏ−Ｔで。

白に変化し、Ｔ−２Ｔでは白が維持され、２Ｔ−３Ｔで
飽和電位子■に達しないため白の状態が続くものとなる
。一方画像Ｂについて見ると、同様にして、０−Ｔでは
白、Ｔ−２Ｔでは黒、２Ｔ−３Ｔでは飽和電圧＋■に達
しないため結局黒が維持されるものとなる。

このようにして図に示す液晶の表示パターンかえられる
。

また、走査電極（Ｘ）に流す非選択信号に於いて、（非
選択走査信号と画像信号との合成電圧）対（選択走査信
号と画像信号との合成電圧）の電圧比を大きくする為に
第６図に示すように選択走査信号の電圧を画像信号の電
圧より大きくした信号波形（ｑ）にすることも画像品質
向上に効果がある。また非選択走査信号として、選択走
査信号と逆相の低電圧信号波形を加えても画像品質向上
に効果がある。

なお、第５図で説明した、表示状態で明と暗の中間を任
意に設定する方法はＶｍ２〜Ｖｍｌの電圧変化だけでな
く、印加パルスのパルス幅によっても表示状態を明と暗
の中間で任意に設定する事が出来る。よって、表示電極
（Ｙ）に流す画像信号（ｙ）を第１図の明信号（ｄ）と
暗信号（ｅ）の二値化でなく第７図の画像信号（ｙ）の
ように連続的に変化させる事により光の透過量を連続的
に変化させることも可能である。

また、液晶の劣化を防ぐため通常各電極には、直流成分
の無い双極性信号を印加しているが、交流化するための
逆極性の電圧を印加しなければ表示出来ないものではな
く、これに本発明は制約されない。たとえば第８図のよ
うな信号を印加することも本発明の方法で可能である。

（効果） 強誘電性液晶セルの、飽和電圧以上で分解電圧以下の如
何なる電圧を印加しても飽和電圧を印加した表示状態と
何ら変化を示さない性質を利用して、通常の駆動電圧よ
り絶対値の大きなパルス電圧を消去電圧として設定する
方法により、今までは、−走査時間内で独立した別々の
時間で消去と書き込みが必要だったが、同一走査線上で
なければ同時に書き込み、消去が出来、前者と比較して
最高約半分の時間で一画面の書き換えが可能なうえ、画
像品質の良い液晶表示方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す波形と液晶ディスプレ
イの説明図、第２図は本発明を実施するための装置を示
すブロック図、　第３図、第４図は従来の強誘電性液晶
セルの駆動方法を示す説明図、第５図は強誘電性液晶セ
ルの印加電圧と光透過率の関係を示したグラフの説明図
、第６図は本発明による液晶駆動波形の一実施例を示す
概略説明図、第７図は本発明による階調表示の出来る液
晶駆動波形の一実施例を示す概略説明図、第８図は本発
明による、直流成分を含んだ駆動波形の一実施例を示す
概略説明図である。 （２）・・・液晶ディスプレイ （４）・・・走査電極 （６）・・・・表示電極 （１０）・・・・画像データ部 （１２）・・・・・制ｉ’ｉ’Ｊ回路部（１４）・・・
・駆動回路部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向した面の一方に走査電極 群、もう一方に信号電極群を配した２枚の透明電極基板
   間に強誘電性液晶を挟持して成るマトリックス画素構造
   のセルを２枚の偏光板の間に設置した構成の液晶を走査
   信号と画像信号により表示させる液晶表示方法において
   、画像電極に印加されている画像信号に関わ らず所定数の走査信号上の全画素表示を強制的にＯＦＦ
   状態に規定するための、飽和電圧と画像信号電圧の和よ
   り高い電圧の消去走査信号を、書き込み走査信号を加え
   ている走査電極以外の任意の走査電極に同一タイミング
   により加える事により、 書き込み走査と同時に消去走査を行う事を 特徴とする液晶表示方法。
2. （２）前記液晶表示に於ける書き込み走査信号を、既に
   消去走査信号により消去した走査電極に加える特許請求
   の範囲第１項記載の液晶表示方法。