JP2000105364A

JP2000105364A - 液晶装置

Info

Publication number: JP2000105364A
Application number: JP11117717A
Authority: JP
Inventors: Takashi Enomoto; 隆榎本; Akio Yoshida; 明雄吉田; Katsumi Komiyama; 克美小宮山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】自発分極を有する液晶をアクティブマトリク
ス駆動して表示を行う際に、高速応答性を維持し、且つ
コントラスト等の画質の向上を実現する。【解決手段】アクティブマトリクス方式で駆動する液
晶素子と、各走査信号線の走査選択期間が液晶の応答時
間より短く、且つ、液晶の自発分極の反転による電圧の
降下量を加えて補正した情報信号電圧を情報信号線に印
加する駆動手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自発分極を有する液
晶を用いたアクティブマトリクス駆動を行う液晶装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶テレビ、ワープロ、パソコン
モニター等に用いられている液晶表示方式はネマチック
液晶を用いたＴＮ方式とＳＴＮ方式が主流である。ＴＮ
方式、ＳＴＮ方式をマルチプレックス駆動させる場合に
は走査信号線数の増加に伴いコントラストが低下すると
いう問題があり、駆動波形を最適化したとしても実用的
な表示品位を得るための走査信号線数は４００〜５００
本程度が限界であった。

【０００３】液晶表示方式における走査信号線数の増加
に伴う表示品位の低下という問題に対しては、基板上に
ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａ
ｌ）素子やＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ，薄膜トランジスタ）素子等のスイッチング素
子をマトリクス状に形成してなるアクティブマトリクス
方式により解決されている。しかし、液晶材料にネマチ
ック液晶を使用しているので液晶分子の応答速度が特に
階調表示用の信号に対しては数１００ｍｓｅｃと遅いた
め動きの速い動画表示に追従できずに十分な表示品位が
得られない。また、ＴＮ方式やＳＴＮ方式は液晶分子が
基板に対して平行でねじれを持った状態と基板に対して
垂直な状態との間でスイッチングするため原理的に視野
角依存性が大きいという問題もある。

【０００４】一方、自発分極を有する強誘電性を示す液
晶等のカイラルスメクチック液晶を用いた表示素子が、
ネマチック液晶を用いるＴＮ方式やＳＴＮ方式に対して
高速応答性、広視野角特性等で優れている点を考慮して
開発されている。強誘電性を示す液晶を用いた表示素子
としては表面安定化強誘電性液晶表示素子（特開昭５６
−１０７２１６号公報）のような液晶分子の双安定性を
利用し単純マトリクス方式でマルチプレックス駆動する
方法が実用化されている。しかし、この方法は、液晶の
双安定状態を利用して２値駆動を行うものであり、透過
率を連続的に変化させることができず階調表示が容易に
はできない。このため、画素を分割、時間による表示の
分割、画像処理等の方法での階調表示が提案されてい
る。

【０００５】また、強誘電性液晶あるいは反強誘電性液
晶の高速応答性、広視野角特性を利用してアクティブマ
トリクス駆動する方式について研究が行われている。特
開平５−１００２０８号公報には三安定状態を持つ反強
誘電性液晶をアクティブマトリクス駆動し、階調表示を
行う方法が、また特開平９−６８７２８号公報には、無
閾値特性を有する反強誘電性液晶（ＴＬ−ＡＦＬＣ）を
アクティブマトリクス駆動し、階調表示を行う方法が夫
々開示されている。

【０００６】しかしながら、強誘電性液晶あるいは反強
誘電性液晶といったカイラルスメクチック液晶をアクテ
ィブマトリクス駆動する場合では、例えば（１）Ａｆ
ｕｌｌ−ｃｏｌｏｒｔｈｒｅｓｈｏｌｄｌｅｓｓＡ
ｎｔｉｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬＣＤｅｘｈｉ
ｂｉｔｉｎｇｗｉｄｅｖｉｅｗｉｎｇａｎｇｌｅ
ｗｉｔｈｆａｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅ，
Ｔ．Ｙｏｓｈｉｄａｅｔａｌ，ＳＩＤ９７（Ｓｏｃ
ｉｅｔｙｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌ
ａｙ９７）ＤＩＧＥＳＴｐ８４１−８４４や、
（２）Ｖｏｌｔａｇｅ−ｈｏｌｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄｌｅｓｓＡｎｔ
ｉｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｌｉｑｕｉｄｃｒｙ
ｓｔａｌｓｄｒｉｖｅｎｂｙａｃｔｉｖｅｍａ
ｔｒｉｃｅｓ，Ｔ．Ｓａｉｓｈｕｅｔａｌ，ＳＩＤ
９６（ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎＤｉｓｐｌａｙ９６）ＤＩＧＥＳＴｐ７０３−
７０６によれば、アクティブ素子（ＴＦＴ）によって自
発分極を有する強誘電性液晶や反強誘電性液晶を駆動
（スイッチング）させる場合、液晶の自発分極の反転に
伴う保持電圧の低下によって、液晶に印加される電圧が
実質的に低下し、コントラスト悪化等の画質劣化を引き
起こす、といった問題が指摘されている。

【０００７】この現象を図を参照しながら簡単に説明す
る。

【０００８】図４にＴＦＴによって自発分極を有する液
晶を駆動するときの１画素の構成模式図と、それを駆動
するための駆動信号と液晶の応答を示した。ここでは、
上記文献（１）などに用いられている「無しきい値反強
誘電性液晶（ＴＬ−ＡＦＬＣ）」を例に挙げて説明す
る。その低周波三角波に対する光学応答（スタティック
特性）を図３に示す。

【０００９】図４中、１４はＴＦＴ、３１は液晶容量
（Ｃ_lc）、３２は保持容量（Ｃ_s）、５０は液晶の自発
分極（Ｐｓ）、３０は保持容量電極、４２は共通電極で
ある。ＴＦＴ１４はゲート・ソース・ドレイン電極から
なり、ドレイン電極を通じて液晶層に電圧が印加され
る。また、液晶容量（Ｃ_lc）と並列にＴＦＴオフ時に液
晶層の電圧を保持するための保持容量（Ｃ_s）を設けて
いる。

【００１０】図５に上記構成の画素に印加する駆動波形
と液晶の光学応答を示した。図中、（ａ）はＴＦＴのゲ
ート電極に接続された走査信号線（ゲート線）に印加さ
れる走査選択信号の電圧波形、（ｂ）はＴＦＴのソース
電極に接続された情報信号線（ソース線）に印加される
情報信号電圧波形、（ｃ）は当該画素の液晶層に印加さ
れる電圧波形、（ｄ）は当該画素の透過率である。Ｖ_g
はＴ_onの期間ＴＦＴのゲートをオンさせるための信号で
周期的に印加される。Ｖ_gに同期して情報信号Ｖ_sをソー
ス電極に印加しＴＦＴ１４のドレイン電極を通して液晶
層にＶ_sを印加する。ソース電圧は、液晶層に印加され
る電圧が非対称になるために生じる液晶の劣化を防止す
る意味で周期的に極性を反転させる。液晶層に印加され
る電圧Ｖ_pixは、Ｔ_on期間に元の極性とは逆極性の電圧
が印加される。液晶はＴ_on期間中に印加されるＶ_pixに
従い逆極性に対応した配向状態へ転移を開始する。液晶
の応答時間が、Ｔ_on期間に比べて十分短い場合、液晶の
転移は保持容量による電圧によって、Ｔ_off期間まで引
き続いて行われる。液晶は自発分極を有するため、その
反転に伴い自発分極による電圧降下（ΔＶ）が引き起こ
される。最終的にはこの電圧降下を含めたＶ_pixに対応
する配向状態になる。従って、液晶の光学応答は、図５
（ｄ）の様にＴ_off期間まで続く。

【００１１】以上の様に、所望の光学状態を得るために
は、自発分極の電圧降下分を見込んだ駆動をする必要が
ある。この電圧降下は、液晶の自発分極、駆動電圧、保
持容量、液晶容量の値に影響され、階調情報を正確に表
現できないという問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、自
発分極を有する液晶をアクティブマトリクス駆動して表
示を行う際に、高速応答性を維持し、且つコントラスト
等の画質の向上を実現することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、走査信号線
と、該走査信号線に接続されたスイッチング素子と、該
スイッチング素子に接続し画素を構成して液晶に電圧を
印加する画素電極と、を備えたアクティブマトリクス基
板と、対向基板との間に自発分極を有する液晶を挟持し
てなる液晶素子と、上記走査信号線を順次走査選択し、
各走査信号線の走査選択期間に同期して各画素に情報信
号電圧を印加する駆動手段であって、各走査信号線の走
査選択期間が液晶の応答時間より短く、且つ各画素に書
き込む情報に応じた液晶の自発分極の反転による電圧の
降下量を加えて補正した情報信号電圧を各画素に印加す
る駆動手段を有することを特徴とする液晶装置を提供す
るものである。

【００１４】また本発明は、走査信号線と、該走査信号
線に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素
子に接続し画素を構成して液晶に電圧を印加する画素電
極と、各画素に液晶に並列に設けられた保持容量を備え
たアクティブマトリクス基板と、対向基板との間に自発
分極を有する液晶を挟持してなる液晶素子と、上記走査
信号線を順次走査選択し、各走査信号線の走査選択期間
に同期して各画素に情報信号電圧を印加する駆動手段を
有し、各走査信号線の走査選択期間が液晶の応答時間よ
り短く、且つ上記液晶素子及び駆動手段が下記式の条件
を満たすように設定されたことを特徴とする液晶装置を
提供するものである。

【００１５】Ｖ_s2≧｛ΔＱ・Ｍ／（Ｃ_lc＋Ｃ_s）｝＋Ｖ_s1 〔Ｖ_s2（Ｖ）：１画素に加える情報信号電圧、Ｖ
_s1（Ｖ）：当該液晶素子における液晶の電圧−透過率特
性に基づいた、当該画素に書き込む情報を得るための電
圧、ΔＱ：当該画素に書き込む情報に応じた液晶の自発
分極の反転量（Ｃ）、Ｃ_lc（Ｆ）：１画素における液晶
容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素における保持容量、Ｍ：当該
画素に書き込む情報に応じた１走査信号線の走査選択期
間内に反転不能な分極電荷の割合〕

【００１６】さらに本発明は、走査信号線と、該走査信
号線に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング
素子に接続し画素を構成して液晶に電圧を印加する画素
電極と、各画素に液晶に並列に設けられた保持容量を備
えたアクティブマトリクス基板と、対向基板との間に自
発分極を有する液晶を挟持してなる液晶素子と、上記走
査信号線を順次走査選択し、各走査信号線の走査選択期
間に同期して各画素に情報信号電圧を印加する駆動手段
を有し、各走査信号線の走査選択期間が液晶の応答時間
より短く、且つ上記液晶素子及び駆動手段が下記式の条
件を満たすように設定されたことを特徴とする液晶装置
である。

【００１７】１／ｎ＞Ａ（２Ｐｓ・Ｓ）／Ｖ₀（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave 〔Ｐｓ（Ｃ／ｃｍ²）：液晶の自発分極、Ｃ_lc（Ｆ）：
１画素での液晶容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素での保持容
量、Ｖ₀（Ｖ）：液晶の飽和電圧（スタティック駆動
（ＤＣ駆動）で最大透過率をとる電圧）、Ｓ：画素電極
の面積（ｃｍ²）、ｎ：１画素当たりの階調数、Ａ：
（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内分布係数；Ａ＝｛（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max−（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min｝／（Ｃ_s
＋Ｃ_lc）_ave （Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の最大値（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の最小値（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の平均値〕

【００１８】

【発明の実施の形態】〔第１の実施形態〕以下、図面を
参照して本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。

【００１９】本発明の液晶装置は、スイッチング素子及
び画素電極を有するアクティブマトリクス基板と、共通
電極を有する対向基板との間に液晶を挟持した素子（パ
ネル部分）と、該素子を駆動する駆動手段から構成され
ている。

【００２０】図１は、本発明の液晶装置における素子と
駆動手段の基本構成（平面構造）例を、一方の基板（ア
クティブマトリクス基板）の構成を中心に模式的に示し
たものである。

【００２１】図１に示す構成では、液晶素子に相当する
パネル部１０において、駆動手段である走査信号線ドラ
イバ１１に連結した走査信号線に相当する図面上水平方
向のゲート線Ｇ₁、Ｇ₂…と、駆動手段である情報信号線
ドライバ１２に連結した情報信号線に相当する図面上縦
方向のソース線Ｓ₁、Ｓ₂…が互いに絶縁された状態で直
交するように設けられており、その各交点の画素に対応
してスイッチング素子に相当するＴＦＴ（薄膜トランジ
スタ）１４及び画素電極１５が設けられている（同図で
は簡略化のため５×５画素の領域のみを示す）。尚、ス
イッチング素子としては、ＴＦＴの他、ＭＩＭ素子を用
いることもできる。ゲート線Ｇ₁、Ｇ₂…はＴＦＴ１４の
ゲート電極（図示せず）に接続され、ソース線Ｓ₁、Ｓ₂
…はＴＦＴ１４のソース電極（図示せず）に接続され、
画素電極１５はＴＦＴ１４のドレイン電極（図示せず）
に接続されている。かかる構成において、走査信号線ド
ライバ１１によりゲート線Ｇ₁、Ｇ₂…が例えば線順次に
走査選択されてゲート電圧が供給され、このゲート線の
走査選択に同期して情報信号線ドライバ１２から、各画
素に書き込む情報に応じた情報信号電圧がソース線
Ｓ₁、Ｓ₂…に供給され、ＴＦＴ１４を介して各画素電極
１５に印加される。

【００２２】図２は、図１に示すようなパネル構成であ
って、ＴＦＴを用いるものにおける各画素部分（１ビッ
ト分）の断面構造の一例を示す。同図に示す構造では、
ＴＦＴ１４及び画素電極１５を備えるアクティブマトリ
クス基板２０と共通電極４２を備えた対向基板４０間
に、自発分極を有する液晶層４９が挟持され、液晶容量
（Ｃ_lc）３１が構成されている。尚、本例において液晶
容量（Ｃ_lc）は配向膜４３ａ、４３ｂを含んで構成され
るが、これらは膜厚が非常に薄いため、実質的に画素電
極１５、共通電極４２、液晶層４９で構成されるものと
みなすことができる。

【００２３】アクティブマトリクス基板２０について
は、ＴＦＴ１４としてアモルファス（ａ−）ＳｉＴＦＴ
を用いた例が示されている。ＴＦＴ１４はガラス等から
なる基板２１上に形成され、図１に示すゲート線Ｇ₁、
Ｇ₂…に接続したゲート電極２２上に窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ_x）等の材料からなる絶縁膜（ゲート絶縁膜）２３
を介してａ−Ｓｉ層２４が設けられており、該ａ−Ｓｉ
層２４上に、夫々ｎ⁺ａ−Ｓｉ層２５、２６を介してソ
ース電極２７、ドレイン電極２８が互いに離間して設け
られている。ソース電極２７は図１に示すソース線
Ｓ₁、Ｓ₂…に接続し、ドレイン電極２８はＩＴＯ膜等の
透明導電膜からなる画素電極１５に接続している。ま
た、ＴＦＴ１４におけるａ−Ｓｉ層２４上をチャネル保
護膜２９が被覆している。このＴＦＴ１４は、該当する
ゲート線が走査選択された期間においてゲート電極２２
にゲートパルスが印加されオン状態となる。

【００２４】更に、アクティブマトリクス基板２０にお
いては、画素電極１５と、該電極の基板２１側に設けら
れた保持容量電極３０により絶縁膜２３（ゲート電極２
２上の絶縁膜と連続的に設けられた膜）を挟持した構造
により保持容量（補助容量）（Ｃ_s）３２が液晶容量
（Ｃ_lc）３１と並列の形で設けられている。保持容量電
極３０はその面積が大きい場合、開口率が低下するた
め、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により形成される。

【００２５】アクティブマトリクス基板２０のＴＦＴ１
４及び画素電極１５上には液晶の配向状態を制御する為
の、例えばラビング処理等の一軸配向処理が施された配
向膜４３ａが設けられている。

【００２６】一方、対向基板４０では、ガラス等からな
る基板４１上に、全面同様の厚みで共通電極４２、及び
液晶の配向状態を制御する為の配向膜４３ｂが積層され
ている。

【００２７】尚、上記セル構造は、互いに偏光軸が直交
した関係にある一対の偏光板（図示せず）間に挟持され
る。

【００２８】上記構造のパネルの画素部分において、液
晶層４９としては、自発分極を有する液晶、例えばカイ
ラルスメクチック相を呈する強誘電性を示す液晶、ある
いは反強誘電性を示す液晶が用いられる。特に好ましく
は、液晶層４９は、液晶材料の組成あるいはパネルの構
成を適宜選択することで、スタティック駆動でのＤＣ矩
形波電圧を加えた場合、電圧（印加電圧）−透過率特性
が図３に示すような無閾値特性を示すように設定する。
即ち、液晶が電圧無印加での配向状態（第一の配向状態
とする）にあるときは第一の透過率を示し、液晶層４９
に第一の極性（例えば正極性側）の電圧を加えたときに
は、液晶分子が第一の配向状態から一方の方向にチルト
し、所定の電圧値Ｖ₀で第二の配向状態となり第二の透
過率を示し、また第一の極性とは逆の第二の極性（例え
ば負極性）の電圧を加えたときには、液晶分子が第一の
配向状態から他方の方向へチルトし、所定の電圧−Ｖ₀
で第三の配向状態となり第二の透過率を示し、さらに、
上記第一の透過率が実質的に０となり、第二の透過率が
最大透過率となるように偏光板を設置することにより、
図３に示すような印加電圧値に応じた連続的な透過率の
変化を示すように、液晶層を設定する。このような液晶
層の設定とすることで、印加電圧に応じた階調表示が可
能になる。

【００２９】図３に示すパネルの画素部分の等価回路を
図４に示す。図中の５０は液晶の自発分極である。

【００３０】また、図１及び図２に示すようなパネル構
成において、アクティブマトリクス基板として、多結晶
（ｐ−）ＳｉＴＦＴを備えた基板を用いることができ
る。図１０は、当該アクティブマトリクス基板を用いた
パネルにおける１画素（１ビット分）の断面構造の一例
を示す。

【００３１】同図に示す構造は、アクティブマトリクス
基板２０と共通電極４２を備えた対向基板４０間に、自
発分極を有する液晶層４９が挟持され（対向基板と液晶
層は図２に示す構成と同様）、液晶容量（Ｃ_lc）３１が
構成されている。

【００３２】アクティブマトリクス基板２０について
は、ＴＦＴ１４としてｐ−ＳｉＴＦＴを用いている。Ｔ
ＦＴ１４は、ガラス等からなる基板２１上にｐ−Ｓｉ層
１０１が形成され、該ｐ−Ｓｉ層１０１上に窒化シリコ
ン（ＳｉＮ_x）等の材料からなるゲート絶縁膜２３を介
して図１に示すゲート線Ｇ₁、Ｇ₂…に接続したゲート電
極２２が設けられている。一方、ｐ−Ｓｉ層１０１上に
はパッシベーション膜１０２が形成され、該パッシベー
ション膜１０２に形成されたスルーホールを介して、ｐ
−Ｓｉ層１０１にソース電極２７及びドレイン電極２８
が接続されている。ソース電極２７は図１に示すソース
線Ｓ₁、Ｓ₂…に接続し、ドレイン電極２８はＩＴＯ膜等
の透明導電膜からなる画素電極１５に接続されている。
このＴＦＴ１４は、該当するゲート線が走査選択された
期間においてゲート電極２２にゲートパルスが印加され
オン状態となる。画素電極１５と、該電極のガラス基板
側に設けられた保持容量電極３０により絶縁膜２３（ゲ
ート電極２２上の絶縁膜と同様の膜）を挟持した構造に
より保持容量（Ｃ_s）３２が液晶容量（Ｃ_lc）３１と並
列の形で設けられている。また、これらＴＦＴ１４及び
画素電極１５上には、液晶を配向させる配向膜４３ａが
設けられている。

【００３３】次に、図１、図４及び図５を参照して上記
構造の液晶装置の一般的なアクティブマトリクス駆動に
ついて述べる。

【００３４】図５（ａ）は、１画素に着目した際に、当
該画素に接続する走査信号線となる１ゲート線に印加さ
れる電圧を示す。上記構造の液晶装置では、ゲート線Ｇ
₁、Ｇ₂…が例えば線順次で選択され、１ゲート線には選
択期間Ｔ_onにおいて所定のゲート電圧Ｖ_gが印加され、
ゲート電極２２に電圧Ｖ_gが加わりＴＦＴ１４がオン状
態となる。他のゲート線が選択されている期間に相当す
る非選択期間Ｔ_offにはゲート電極２２に電圧が加わら
ずＴＦＴ１４は高抵抗状態（オフ状態）となり、Ｔ_off
毎に所定の同一のゲート線が選択されてゲート電極２２
にゲート電圧Ｖ_gが印加される。

【００３５】図５（ｂ）は、当該画素の情報信号線（ソ
ース線）に印加される電圧Ｖ_sを示す。図５（ａ）で示
すように選択期間Ｔ_onでゲート電極２２にゲート電圧が
印加された際、これに同期して当該画素に接続する情報
信号線となるソース線Ｓ₁、Ｓ₂…からソース電極２７
に、当該画素に書込まれる情報、例えば用いる液晶の図
３に示すような電圧−透過率特性を基に当該画素で得よ
うとする光学状態又は表示情報（透過率）に応じたレベ
ルのソース電圧（情報信号電圧）Ｖ_s（基準電位を共通
電極４２の電位Ｖ_cとする）が印加される。

【００３６】この時、ＴＦＴ１４がオン状態であるた
め、上記ソース電極２７に印加される電圧Ｖ_sがドレイ
ン電極２８を介して画素電極１５に印加され、液晶容量
（Ｃ_lc）３１及び保持容量（Ｃ_s）３２に充電がなさ
れ、画素電極１５の電位が情報信号電圧Ｖ_sになる。続
いて、当該画素の属するゲート線の非選択期間Ｔ_offに
おいてＴＦＴ１４は高抵抗（オフ状態）となるため、こ
の期間理想的には、液晶容量（Ｃ_lc）３１及び保持容量
（Ｃ_s）３２では選択期間Ｔ_onで充電された電荷が蓄積
された状態を維持し、電圧Ｖ_sが保持される。そして、
当該画素における液晶層４９に１フレーム期間を通して
電圧Ｖ_sが印加され、当該画素ではこの電圧値に応じた
光学状態が得られる、あるいは情報が表示される。特
に、情報信号電圧Ｖ_sを画像情報に応じて制御すること
で、図３の電圧−透過率特性に沿って連続的に変化する
透過率による階調表示がなされる。

【００３７】尚、ソース電圧（信号電圧）Ｖ_sは、図５
（ｂ）に示すように、例えばフレーム毎等の所定の周期
で極性を反転して印加し、液晶層４９にはフレーム毎に
反転した電圧が印加されるようにすることが好ましい。
こうして、液晶層４９に実際に印加される電圧が非対称
とならないようにして液晶の劣化を防止する。

【００３８】図５（ｃ）は、自発分極を有する液晶を駆
動する場合に、当該画素の液晶容量及び保持容量に実際
に保持され液晶層４９に印加される電圧値Ｖ_pixを、図
５（ｄ）は当該画素での液晶の実際の光学応答を模式的
に示す。

【００３９】液晶層４９は、上述したような自発分極を
有するスメクチック液晶等の液晶材料から構成されてい
るので、選択期間Ｔ_onにおいて所定の電圧Ｖ_sが印加さ
れた際に自発分極を反転させてスイッチングを行うた
め、液晶容量（Ｃ_lc）３１及び保持容量（Ｃ_s）３２に
充電される電荷は自発分極の反転量に応じて消費され
る。この時、自発分極を有する液晶の応答速度が選択期
間Ｔ_on内にスイッチングが完了するような充分に速いも
のであれば、この消費分を含めて当該画素の液晶容量
（Ｃ_lc）３１及び保持容量（Ｃ_s）３２に、電圧Ｖ_sを保
持させるに必要なだけの電荷が充電される。そして、続
く非選択期間Ｔ_offでは更なる液晶のスイッチングは生
じないので、先の選択期間Ｔ_onで充電された電荷が消耗
されることはなく、非選択期間Ｔ_offに亘って当該画素
の容量に電圧Ｖ_sが保持され、電圧Ｖ_sに応じた所望の光
学状態が得られる、あるいは所望の情報が表示される。

【００４０】ところで、上述したような構成の液晶装置
におけるアクティブマトリクス駆動での１走査信号線
（ゲート線）の走査選択期間（Ｔ_on）は、装置のフレー
ム周波数と走査信号線数により一義的に決定されるが、
近年液晶装置の大型化や表示の高精細化、動画表示の要
望に伴って、ゲート線Ｇ₁、Ｇ₂…の本数が増加し、フレ
ーム周波数が大きくなり選択期間Ｔ_onが短くなってい
る。特に、一般のＣＲＴディスプレイ対応の画像信号を
利用する場合周波数が一定であるため、１水平走査選択
期間はパネルの構成（走査信号線数）より一義的に決定
され、選択期間Ｔ_onが著しく短くなる。

【００４１】例えば、走査信号線数１０００本の表示装
置を周波数６０Ｈｚで駆動すると、１水平走査期間は１
６μｓｅｃとなる。しかし、現状の図３に示すような電
圧−透過率特性を示す液晶材料、特に反強誘電性を示す
液晶材料では、印加電圧や使用温度によっても異なる
が、一方の極性の電圧印加による最大透過率の状態（Ａ
地点）から逆極性の電圧印加による最大透過率の状態
（Ｂ地点）にスイッチングさせる際の速度が数１０μｓ
ｅｃ〜数１００μｓｅｃ、５℃程度の低温では１ｍｓｅ
ｃを超える場合がある。従って、現状の自発分極を有す
る液晶材料では選択期間Ｔ_on中にスイッチングを完了さ
せるだけの応答速度が確保できないことがある。

【００４２】この場合、選択期間Ｔ_onから非選択期間Ｔ
_offに入っても引続き液晶層４９でのスイッチングが生
じているが、上述した自発分極の反転により、液晶容量
（Ｃ_lc）及び保持容量（Ｃ_s）に充電された電荷が消費
される。そして、非選択期間Ｔ_offでは液晶容量
（Ｃ_lc）及び保持容量（Ｃ_s）に更なる充電はなされな
いので、液晶層４９に実際に印加される電圧Ｖ_pixは、
図５（ｃ）に示すように本来印加され続ける電圧Ｖ_sか
ら上記の電荷の消費分に応じた電圧ΔＶだけ降下する。
よって、当該画素では、液晶層４９には得ようとする光
学状態あるいは表示すべき情報に応じた電圧Ｖ_sが印加
されず、実際には電圧降下ΔＶを含む電圧値に応じた所
望のレベルとは異なる光学状態が得られ、あるいは情報
が表示されることになり、所望の情報の書き込みを行う
ことができない。

【００４３】前述したようなアクティブマトリクス駆動
で自発分極を有する液晶をアクティブマトリクス駆動す
る場合、液晶層４９（１画素）におけるスイッチングに
要する正味の電圧降下量ΔＶ₁は、液晶の自発分極の反
転によるものであり、１画素での液晶の自発分極の反転
量をΔＱ（Ｃ）、１画素での液晶層の容量をＣ
_lc（Ｆ）、１画素での保持容量をＣ_s（Ｆ）とすると、 ΔＶ₁＝ΔＱ／Ｃ_lc（１＋α）（α＝Ｃ_s／Ｃ_lc）…（１）となる。

【００４４】特に、図３に示すような電圧−透過率特性
を持つ液晶素子の場合において、一方の極性の電圧印加
による最大透過率の状態（Ａ地点）から逆極性の電圧印
加による最大透過率の状態（Ｂ地点）にスイッチングさ
せる場合、即ち白状態を複数フレームに亙って表示し続
ける場合を考えると、上記ΔＱは用いる液晶材料の固有
の物性である自発分極をＰｓ（Ｃ／ｃｍ²）、画素電極
の面積をＳ（ｃｍ²）とすると、２Ｐｓ・Ｓとなる。従
って、液晶の自発分極の反転による電圧降下量の最大値
ΔＶ_max1（Ｖ）は、 ΔＶ_max1＝２Ｐｓ・Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）…（２）となる。

【００４５】この電圧降下量の最大値ΔＶ_max1につい
て、液晶の自発分極Ｐｓ及び液晶パネルの構成により一
義的に決定されるαの大きさを種々に設定して計算する
と以下のようになる。尚、Ｃ_lcは１．７７ｎＦ／ｃ
ｍ²、Ｓは３００μｍ×１００μｍ×０．７（開口率７
０％）として計算した。

【００４６】

【表１】

【００４７】実際の液晶パネルでは、１画素の走査選択
期間Ｔ_onが短く、この期間内に液晶のスイッチング（即
ち自発分極の反転）が完了することは難しく、そのスイ
ッチングの殆どは走査選択期間後の非選択期間Ｔ_offに
生じ得る。従って、実際の駆動においては、非選択期間
において、液晶層４９に加えられる電圧は、所望のＶ_s
から最大のレベルで上記の表のΔＶ_max1の値に近い値だ
け降下すると考えられる。

【００４８】特に、上記表によれば、自発分極Ｐｓが大
きい場合あるいはαが小さい場合、ΔＶ_max1は相当の大
きさとなる。

【００４９】また、図３に示す特性を有する自発分極を
有する液晶では、例えば、フレーム反転を行い、Ｃ地点
の階調状態からＤ地点の階調状態に書き込む場合でも、
自発分極の反転量ΔＱに応じたΔＶ₁＝ΔＱ／Ｃ_lc（１
＋α）だけ電圧降下（Ｃ地点での透過率をＴ_C（％）、
Ｄ地点での透過率をＴ_D（％）とし、Ｐｓの変化量を一
次近似して考えると、ΔＶ₁＝｛（Ｔ_C＋Ｔ_D）／（２×
１００）｝×２Ｐｓ×Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）＝｛（Ｔ_C＋
Ｔ_D）／（２×１００）｝×ΔＶ_max1…（３）、とな
る。）が生じるが、このΔＱは基本的に液晶材料固有の
自発分極Ｐｓの値と相応に大きくなる。

【００５０】式（３）のようにフレーム反転駆動による
ΔＶ₁はΔＶ_max1に比例して換算される。

【００５１】同じく、図３の液晶では、例えば、フレー
ム反転を行わない、Ｃ地点の階調状態からＥ地点の階調
状態に書き込む場合でも、自発分極の反転に応じたΔＶ
₁＝ΔＱ／Ｃ_lc（１＋α）だけ電圧降下（Ｃ地点での透
過率をＴ_c（％）、Ｅ地点での透過率をＴ_E（％）とし、
Ｐｓの変化量を一次近似して考えると、ΔＶ₁＝｛（Ｔ_C
−Ｔ_E）／１００｝×Ｐｓ×Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）＝
｛（Ｔ_C−Ｔ_E）／１００｝×ΔＶ_max'1…（３）’、と
なる）が生じるが、このΔＱは基本的に液晶材料固有の
自発分極Ｐｓの値と相応に大きくなる。一方の極性の電
圧印加による最大透過率の状態（Ａ地点）からゼロ電圧
印加による透過率ゼロの状態（Ｆ地点）にスイッチング
させる場合、フレーム反転駆動しない場合、ΔＱ＝Ｐｓ
×Ｓとなる。従って、液晶の自発分極の反転による電圧
降下量の最大値ΔＶ_max'1（Ｖ）は、 ΔＶ_max'1＝Ｐｓ×Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）…（３）”、となる。

【００５２】式（３）’のようにフレーム反転しないΔ
Ｖ₁はΔＶ_max'1に比例して換算される。

【００５３】この点に鑑みれば、自発分極を有し、前述
した図３に示すような電圧−透過率特性を有する液晶で
あって、特に反強誘電性を示す液晶は、その材料物性で
ある自発分極Ｐｓの値が、１００（ｎＣ／ｃｍ²）以上
と非常に大きいため、必然的にアクティブマトリクス駆
動において、階調表示の際の所望の電圧Ｖ_sから大きな
電圧降下が生じ、所望の階調表示状態を得ることができ
ない。

【００５４】本発明の液晶装置では、上述したような自
発分極を有する液晶のアクティブマトリクス駆動におい
て、ゲート選択期間Ｔ_onが液晶のスイッチング速度（応
答速度）より短い場合でも、非選択期間Ｔ_off中での液
晶のスイッチングによる自発分極の反転に伴う液晶容量
及び保持容量の保持電圧の降下を補償するような駆動条
件とし、フレーム期間内での迅速な所望の情報の書き込
みを行うものである。

【００５５】本発明者らは、前述した式に示すように、
自発分極を有する液晶のスイッチングにおける自発分極
の反転に伴う画素電極の電位降下量ΔＶ₁は、自発分極
の反転量ΔＱに比例し、この反転量は例えば図３に示す
ような特性での階調状態の透過率にほぼ比例すること、
換言すると、書き込み前後の階調状態が決まれば、その
時の電位降下量ΔＶ₁も求まることを見出した。本発明
では、現在表示している情報及び次に表示する情報に応
じてこの電位降下量ΔＶ₁を予め画像信号電圧Ｖ_s、即ち
ソース電圧に重畳することにより、所望の階調表示電位
を得る。

【００５６】具体的には、図６（ｂ）に示すように、情
報信号線（ソース線）に画像情報（透過率）に応じて固
有の電圧降下量ΔＶ₁を決定し、本来図３に示すような
電圧−透過率特性から決定されるＶ_sに更に当該電圧降
下量ΔＶ₁を上乗せして印加する。こうして、当該画素
では走査選択期間Ｔ_on直後は（Ｖ_s＋ΔＶ₁）が保持され
るが、図６（ｃ）に示すように、液晶のスイッチング
（自発分極の反転）に伴って液晶層４９にはΔＶ₁分降
下したＶ_sが印加されるようになる。こうして、１フレ
ーム期間に亘って当該画素で表示すべき情報通りの電圧
Ｖ_sが液晶に印加され、所望の階調情報が表示されるよ
うになる。

【００５７】図７に、本発明の液晶装置の制御系を含め
た全体構成の一例を示す。図中、７０はコントローラ
部、７１は液晶素子部、７２はデータ発生部、７３はア
クティブマトリクスパネル、７４は走査信号線ドライ
バ、７５は情報信号線ドライバ、７６は走査信号制御回
路、７７は情報信号制御回路、７８は駆動電圧生成回
路、７９は信号電圧補正回路、８０はＶＲＡＭ、８１は
画像情報、８２は情報転送クロック、８３は信号電圧、
８４は表示データ、８５は走査信号線アドレスデータで
ある。

【００５８】図７の構成においては、ＶＲＡＭ８０から
伝送される画像情報８１に応じて情報信号制御回路７７
から送出された情報信号が、その情報及びコントローラ
部７０に蓄積された直前の情報に応じて信号電圧補正回
路７９により上述したような液晶の電圧−透過率特性を
参照してΔＶの値を決定して補正され、情報信号線ドラ
イバ７５から情報信号線（ソース線）に情報信号電圧と
して印加される。

【００５９】図８は、本発明の液晶装置の制御系を含め
た全体構成の他の例を示す。自発分極を有する液晶で
は、自発分極の値は温度が高い時は小さく、低温になる
に従って大きくなる性質がある。従って、前述したアク
ティブマトリクス駆動のスイッチングの際の自発分極の
反転量、ひいては電圧降下量も温度により変動する。図
８に示す例では、図７に示す場合の電位降下補正を第１
の補正とし、これに加えて、上記自発分極の温度特性に
基づく補正係数を第２の補正係数としたものである。具
体的には、液晶パネルに付設された温度センサ８６から
の情報（温度信号８７）に応じて情報信号の信号電圧補
正回路７９に追加することで、パネルの駆動の温度特性
を一挙に補正する。

【００６０】図９に、図８の制御系における信号電圧補
正回路７９の構成を示す。同図に示す回路は、減算器９
１、積算器９２、９３、加算器９４により構成されてい
る。液晶パネルに付設された温度センサからの温度情報
（Ｚ℃）が減算器９１に入力されて当該温度での自発分
極が推算され、また一画素の現在の表示情報（透過率Ｔ
₁％）と、次の表示情報（透過率Ｔ₂％）が積算器９２に
入力され自発分極の反転量（基準温度での反転量）が算
出される。これらの情報が更に積算器９３に送られ、当
該温度における当該画像情報の書き込みでの電圧降下量
ΔＶ₁が決定される。このΔＶ₁と、更に書き込もうとす
る情報について図３に示す特性に応じて一義的に決定さ
れる入力電圧（Ｖ_s）が加算器９４に入力され、補正さ
れた画像情報信号（Ｖ_s＋ΔＶ₁）が形成される。

【００６１】図７及び図８に示すような補正回路は、従
来のＴＮ型駆動回路系に後付け付加する事が出来るた
め、従来のＴＮ型液晶素子の駆動回路が流用可能であ
り、コスト的にも安く作成でき有利である。

【００６２】尚、電圧が自発分極の反転量に比例する関
係になっているため、通常のＴＮ型液晶セルにおいてな
されている輝度調整ボリュームで駆動電圧を一律に与え
てしまう方法では、各透過率毎の電圧補正といった制御
は不可能である。

【００６３】〔第２の実施形態〕本実施形態では、第１
の実施形態で説明した図１〜図４を用いる。そして、同
じく第１の実施形態で説明した図５に基づく問題を解決
する発明である。

【００６４】以下に順を追って、本発明の説明を行う。

【００６５】前述したようなアクティブマトリクス駆動
で自発分極を有する液晶をアクティブマトリクス駆動す
る場合、液晶層４９（１画素）におけるスイッチングに
要する正味の電圧降下量ΔＶ₁は、液晶の自発分極の反
転によるものであり、１画素の液晶の自発分極の反転量
をΔＱ（Ｃ）、１画素での液晶層の容量をＣ_lc（Ｆ）、
１画素での保持容量をＣ_s（Ｆ）とすると、 ΔＶ₁＝ΔＱ／Ｃ_lc（１＋α）（α＝Ｃ_s／Ｃ_lc）…（１）で近似される。

【００６６】更に具体的には、液晶の自発分極の反転
は、液晶材料によっては選択期間Ｔ_on期間内もある程度
はなされているため、選択期間Ｔ_onに続く非選択期間Ｔ
_off期間内で生じる電圧降下量ΔＶ₂は、 ΔＶ₂＝｛ΔＱ・Ｍ／Ｃ_lc（１＋α）｝…（７）（Ｍ：当該画素に書込む情報に応じた１走査線の走査選
択期間内に反転不能な分極電荷の割合）と近似される。

【００６７】特に、図３に示すような電圧−透過率特性
を持つ液晶の場合において、一方の極性の電圧印加によ
る最大透過率の状態（Ａ地点）から逆極性の電圧印加に
よる最大透過率の状態（Ｂ地点）にスイッチングさせる
場合、即ち白状態を複数フレームに亙って表示し続ける
場合を考えると、上記ΔＱは用いる液晶材料の固有の物
性である自発分極をＰｓ（Ｃ／ｃｍ²）、画素電極の面
積をＳ（ｃｍ²）とすると、２Ｐｓ・Ｓとなる。従っ
て、液晶の自発分極の反転による電圧降下量の最大値Δ
Ｖ_max1（１画素単位）は、 ΔＶ_max1＝２Ｐｓ・Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）…（２）（Ｓ：画素電極の面積）と近似される。

【００６８】更に、前述のように、選択期間Ｔ_onに続く
非選択期間Ｔ_off期間内で生じる電圧降下量の最大値Δ
Ｖ_max2は、 ΔＶ_max2＝２Ｐｓ・Ｓ・Ｍ／Ｃ_lc（１＋α）…（８）（Ｓ：画素電極の面積）と近似される。

【００６９】上記式によれば、用いる液晶の自発分極Ｐ
ｓが大きい場合、あるいはαが小さい場合、ΔＶ_max1及
びΔＶ_max2はかなりの大きさとなる。

【００７０】また、図３の液晶では、例えば、フレーム
反転を行い、Ｃ地点の階調状態からＤ地点の階調状態に
書き込む場合では、自発分極の反転に応じた式（７）の
ΔＶ₂＝ΔＱ・Ｍ／Ｃ_lc（１＋α）だけ電圧降下（Ｃ地
点での透過率をＴ_C（％）、Ｄ地点での透過率をＴ
_D（％）とした場合、Ｐｓの変化量を一時近似して考え
ると、ΔＶ₂＝｛（Ｔ_C＋Ｔ_D）／１００｝×Ｐｓ×Ｓ×
Ｍ／Ｃ_lc（１＋α）＝｛（Ｔ_C＋Ｔ_D）／１００｝×ΔＶ
_max2…（１０）、となる）が生じるが、このΔＱは基本
的に液晶材料固有の自発分極Ｐｓの値と相応に大きくな
る。

【００７１】式（１０）のようにフレーム反転するΔＶ
₂はΔＶ_max2に比例して換算される。

【００７２】同じく、図３の液晶では、例えば、フレー
ム反転を行わない、Ｃ地点の階調状態からＥ地点の階調
状態に書き込む場合でも、自発分極の反転に応じた式
（７）のΔＶ₂＝ΔＱ・Ｍ／Ｃ_lc（１＋α）だけ電圧降
下（Ｃ地点での透過率をＴ_C（％）、Ｅ地点での透過率
をＴ_E（％）とした場合、Ｐｓの変化量を一時近似して
考えると、ΔＶ₂＝｛（Ｔ_C−Ｔ_E）／１００｝×Ｐｓ×
Ｓ×Ｍ／Ｃ_lc（１＋α）＝｛（Ｔ_C−Ｔ_E）／１００｝×
ΔＶ_max'2…（１１）、となる）が生じるが、このΔＱ
は基本的に液晶材料固有の自発分極Ｐｓの値と相応に大
きくなる。一方の極性の電圧印加による最大透過率の状
態（Ａ地点）からゼロ電圧印加による透過率ゼロの状態
（Ｆ地点）にスイッチングさせる場合、フレーム反転駆
動しない場合、ΔＱ＝Ｐｓ×Ｓとなる。従って、液晶の
自発分極の反転による電圧降下量の最大値ΔＶ
_max'2（Ｖ）は、ΔＶ_max'2＝Ｐｓ×Ｓ×Ｍ／Ｃ_lc（１＋
α）…（１２）、となる。

【００７３】また、図３に示す特性を有する自発分極を
有する液晶では、例えばＣ地点の階調状態からＤ地点の
階調状態に書き込む場合でも、自発分極の反転量ΔＱに
応じたΔＶ₁、ΔＶ₂だけ電圧降下が生じるが、このΔＱ
は基本的に液晶材料固有の自発分極Ｐｓの値と相応して
大きくなる。

【００７４】この点に鑑みれば、自発分極を有し、前述
した図３に示すような電圧−透過率特性を有する液晶で
あって、特に反強誘電性を示す液晶は、その材料物性で
ある自発分極Ｐｓの値が、１００（ｎＣ／ｃｍ²）と非
常に大きいため、必然的にアクティブマトリクス駆動に
おいて、階調表示の際の所望の電圧Ｖ_sから大きな電圧
降下が生じ、所望の階調表示状態を得ることができな
い。

【００７５】本発明の液晶装置は、上述したような自発
分極を有する液晶のアクティブマトリクス駆動におい
て、ゲート選択期間Ｔ_onが液晶のスイッチング速度（応
答速度）より短い場合でも、非選択期間Ｔ_off期間中で
の液晶のスイッチングによる自発分極の反転に伴う液晶
容量及び保持容量の保持電圧の降下を補償するような下
記条件式（９）を満たす駆動条件及びパネル構成とし、
フレーム期間内での迅速な所望の情報の書き込みを行う
ものである。

【００７６】Ｖ_s2≧｛ΔＱ・Ｍ／（Ｃ_lc＋Ｃ_s）｝＋Ｖ_s1…（９）〔Ｖ_s2（Ｖ）：１画素に加える情報信号電圧、Ｖ
_s1（Ｖ）：当該液晶素子における液晶の電圧−透過率特
性に基づいた、当該画素に書き込む情報を得るための電
圧、ΔＱ：当該画素に書き込む情報に応じた液晶の自発
分極の反転量（Ｃ）、Ｃ_lc（Ｆ）：１画素における液晶
容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素における保持容量、Ｍ：当該
画素に書き込む情報に応じた１走査信号線の走査選択期
間内に反転不能な分極電荷の割合〕

【００７７】実際の液晶パネルでは、１画素において走
査選択期間Ｔ_onを極めて短く設定すると、この期間内に
液晶のスイッチング（即ち自発分極の反転）が完了する
ことは難しく、そのスイッチングの殆どは走査選択期間
後の非選択期間Ｔ_offに生じ得る。従って、実際の駆動
においては、非選択期間において、液晶層に加えられる
電圧は、所望のＶ_s1のレベルから、ΔＶ₁、最大レベル
でΔＶ_max1に近い値だけ降下すると考えられる。

【００７８】このΔＶ₁及びΔＶ_max1を調整することに
より、良好な階調表示を行うことができる。但し、前述
したように、より詳細には、選択期間Ｔ_on期間内に反転
しえなかった反転電荷量により、電圧降下が生じるた
め、正確な電圧降下量は、ΔＶ₂及びΔＶ_max2である。
従って、より微細な階調数の表示を行うためには、この
ΔＶ₂及びΔＶ_max2を調整することが必要であり、前述
の式（９）の条件を満たすような液晶パネル及び駆動条
件の設定を行う。

【００７９】本発明者らは、前述した式に示すように、
自発分極を有する液晶のスイッチングにおける自発分極
の反転に伴う画素電極の電位降下量ΔＶ₂は、自発分極
の反転量ΔＱに比例し、この反転量は例えば図３に示す
ような特性での階調状態の透過率にほぼ比例すること、
換言すると、書き込み前後の階調状態が決まれば、その
時の電位降下量ΔＶ₁も求まること、更に選択期間Ｔ_on
の長さとの関係で当該選択期間内に反転し得ない分極電
荷の割合Ｍが決まること、を見出した。本発明では、現
在表示する情報及び次に表示する情報に応じてこの電位
降下量ΔＶ₂を予め画像信号電圧Ｖ_s1、即ちソース電圧
に加えた値以上の電圧Ｖ_s2が画素に印加されるように設
定することにより、所望の階調表示電位を得る。

【００８０】ここでＭの値（画素に書き込む情報に応じ
た１走査信号線の走査選択期間内に反転不能な分極電荷
の割合）について補足しておく。Ｍの値は当該画素に書
き込む情報と前フレームに書き込んだ情報（前フレーム
の平均的な液晶分子位置）によって一義的に決まる。

【００８１】ただし、Ｍの値は、１走査信号線の走査選
択期間、応答速度など液晶材料物性、環境温度等によっ
て影響を受け変化するので考慮する必要がある。

【００８２】フレーム反転駆動する際、Ｍが最小の場合
は、前フレーム情報電圧０（Ｖ）（透過率最小：黒表
示）で現フレームに書き込む情報０（Ｖ）の場合であ
り、Ｍ＝０となる。Ｍが最大の場合は、前フレームに書
き込む情報電圧−Ｖ₀（Ｖ）（透過率最大：白表示）、
現フレームに書き込む情報電圧Ｖ₀（Ｖ）（透過率最
大：白表示）の場合である。

【００８３】フレーム反転駆動しない場合、Ｍが最小の
場合は、前フレーム情報電圧０（Ｖ）（透過率最小：黒
表示）で現フレームに書き込む情報０（Ｖ）の場合、等
でありＭ＝０となる。Ｍが最大の場合は、前フレームに
書き込む情報電圧Ｖ₀（Ｖ）（透過率最大：白表示）、
現フレームに書き込む情報電圧０（Ｖ）（透過率最小：
黒表示）の場合である。

【００８４】特に、液晶の応答速度が遅く、走査選択期
間が短い場合には、Ｍの値が大きくなり、Ｍ＝１に近づ
く。

【００８５】黒表示から白表示、白表示から黒表示、中
間調から中間調表示など全ての場合において、前フレー
ム情報と現フレーム情報から決まるＭの値（０≦Ｍ＜
１）を有する。後述の実施例４はＭ＝０．５の場合であ
る。

【００８６】例えば、図１１（ｂ）に示すように、情報
信号線（ソース線）に画像情報（透過率）に応じて固有
の電圧降下量ΔＶ₂を決定し、本来図３に示すような電
圧−透過率特性から決定されるＶ_s1に更に当該電圧降下
量ΔＶ₂を上乗せして印加する。こうして、当該画素で
は走査選択期間Ｔ_on直後は（Ｖ_s1＋ΔＶ₂）が保持され
るが、図１１（ｃ）に示すように、液晶のスイッチング
（自発分極の反転）に伴って液晶層４９にはΔＶ₂分降
下したＶ_s1が印加されるようになる。こうして、１フレ
ーム期間に亘って当該画素で表示すべき情報通りの電圧
Ｖ_s1が液晶に印加され、所望の階調情報が表示されるよ
うになる。

【００８７】本実施形態においても、第１の実施形態で
説明した図７〜図９の制御系が用いられる。また、第１
の実施形態に基づく実施例１の式（５）を式（８）に適
用してもよい。つまり、式（８）の自発分極Ｐｓの温度
変化をも考慮に入れた発明としてもよい。

【００８８】〔第３の実施形態〕本実施形態では、第１
の実施形態で説明した図１〜図４を用いる。そして、同
じく第１の実施形態で説明した図５に基づく問題を解決
する発明である。

【００８９】以下に順を追って、本発明の説明を行う。

【００９０】本実施形態では、情報信号電圧の極性がフ
レーム毎に等しい形態の駆動方法をとってもよい。

【００９１】前述したようなアクティブマトリクス駆動
で自発分極を有する液晶をアクティブマトリクス駆動す
る場合、液晶層４９の１画素におけるスイッチングに要
する正味の電圧降下量ΔＶは、液晶の自発分極の反転に
よるものであり、１画素の液晶の自発分極の反転量をΔ
Ｑ（Ｃ）、１画素の液晶層の容量をＣ_lc（Ｆ）、１画素
の保持容量をＣ_s（Ｆ）とすると、 ΔＶ＝ΔＱ／（Ｃ_lc＋Ｃ_s）…（１）となる。

【００９２】特に、図３に示すような電圧−透過率特性
を持つ液晶の場合において、一方の極性の電圧印加によ
る最大透過率の状態（Ａ地点）から逆極性の電圧印加に
よる最大透過率の状態（Ｂ地点）にスイッチングさせる
場合、即ち白状態を複数フレームに亙って表示し続ける
場合を考えると、上記ΔＱは用いる液晶材料の固有の物
性である自発分極をＰｓ（Ｃ／ｃｍ²）、画素電極の面
積をＳ（ｃｍ²）とすると、２Ｐｓ・Ｓとなる。従っ
て、フレーム反転駆動の場合、液晶の自発分極の反転に
よる電圧降下量の最大値ΔＶ_max（Ｖ）は、 ΔＶ_max＝２Ｐｓ・Ｓ／（Ｃ_lc＋Ｃ_s）…（２）となる。

【００９３】実際の液晶パネルでは、１画素の走査選択
期間Ｔ_onが短く、この期間内に液晶のスイッチング（即
ち自発分極の反転）が完了することは難しく、そのスイ
ッチングの殆どは走査選択期間後の非選択期間Ｔ_offに
生じ得る。従って、実際の駆動においては、非選択期間
において、液晶層４９に加えられる電圧は、所望のＶ_s
から最大のレベルで上記のΔＶ_maxの値に近い値だけ降
下すると考えられる。例えば、前述したような図３に示
すＡ地点からＢ地点にスイッチングさせる場合、液晶の
飽和電圧Ｖ₀（スタティック駆動（ＤＣ駆動）で最大透
過率をとる電圧、図３におけるＶ₀に相当）に上記ΔＶ
_maxを上乗せ印加する。

【００９４】一方、実際の液晶パネルでは、液晶容量
（Ｃ_lc）及び保持容量（Ｃ_s）が製造工程上、画素毎に
その設計値からばらつき（分布）を生じることは避けら
れず、（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max〔（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の最
大値〕と（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min〔（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の
最小値〕の間で分布する。

【００９５】上記したΔＶも、（Ｃ_lc＋Ｃ_s）に依存し
ていることから、セル内の画素単位で見た場合、（Ｃ_s
＋Ｃ_lc）_maxと（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_minによりばらつきを生じ
ることになるが、当該ばらつきが、表示しようとする階
調の範囲内であれば表示に与える影響は小さい。

【００９６】電圧が０〜Ｖ₀の範囲でｎ階調表示を行う
場合、（Ｖ₀−０）／ｎ＞２Ｐｓ・Ｓ×｛１／（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min−１／（Ｃ_s＋Ｃ_lc ）_max｝即ち、１／ｎ＞｛（２Ｐｓ・Ｓ）／Ｖ₀｝×｛１／（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min−１／（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max｝…（１４）とすることが重要である。

【００９７】そして上記の｛１／（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min−１／（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max｝は、通常のスイッチング素子を備えた液晶素子での画素
毎のＣ_sやＣ_lcのばらつきを考慮すれば、｛（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max−（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min｝／｛（Ｃ_s＋
Ｃ_lc）_ave｝² （Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の平均値と
近似できる。ここで、液晶素子のセル内分布係数Ａ＝
｛（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max−（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min｝／（Ｃ_s＋Ｃ
_lc）_aveとすると、上記式（１４）は、１／ｎ＞Ａ（２Ｐｓ・Ｓ）／Ｖ₀（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave…（１３）となり、用いる液晶材料、液晶素子の構成を適宜選択し
て、上記式を満足する設定を行なうことによって、良好
な階調表示を行なうことができる。

【００９８】本実施形態においても、第１の実施形態で
説明した図７〜図９の制御系が用いられる。

【００９９】また、第１の実施形態に基づく実施形態１
の式（５）を式（１３）に適用してもよい。つまり、式
（１３）の自発分極Ｐｓの温度特性を考慮に入れた発明
とすると尚好ましい効果が得られる。

【０１００】本発明では、図３の特性を示す液晶に限定
されない。以下に示す図１４、図１５の特性を示す液晶
も適用できる。当該液晶は前述した第１〜第３の実施形
態の全てに適用できる。また、図１４に示す電圧Ｖ−透
過率Ｔ特性を示す液晶素子を用いて、本発明の図３に示
す電圧Ｖ−透過率Ｔ特性を示す液晶素子と同様な効果を
得ることができる。

【０１０１】図１４に示す液晶素子の特性を以下に詳し
く説明する。

【０１０２】図１４の液晶素子では、自発分極を有する
カイラルスメクチック相を示す液晶が用いられ、その材
料の組成を調整し、好ましくはエステル骨格を有してい
る化合物の含有比率が５０％であれば、さらに液晶材料
の処理や素子構成、例えば配向制御膜の材料、処理条件
等を適宜設定することにより、前述の図１４に示すよう
に、電圧無印加時では、該液晶の平均分子軸（液晶分
子）が平均一軸配向処理軸と実質的に一致し単安定化さ
れている配向状態を示し、駆動時では一方の極性（第一
の極性）の電圧印加時に印加電圧の大きさに応じて平均
分子軸の単安定化される位置を基準としたチルト角度が
連続的に変化し、他方の極性（第二の極性）の電圧印加
時には液晶の平均分子軸は、電圧無印加時と同様に平均
一軸配向処理軸と実質的に一致し、印加電圧の大きさに
よってもチルトしないような特性を示すようにする。好
ましくは、カイラルスメクチック相を示す液晶材料とし
て降温下でＩ相−Ｃｈ相−ＳｍＣ^*相の相転移系列また
はＩ相−ＳｍＣ^*相の相転移系列を示すものを用い、Ｓ
ｍＣ^*相でメモリ性を消失された状態を形成する。

【０１０３】また、図１５に示す電圧Ｖ−透過率Ｔ特性
を示す液晶を用いて、本発明の図３に示す電圧Ｖ−透過
率Ｔ特性を示す液晶素子と同様な効果を得ることができ
る。

【０１０４】図１５に示す液晶素子の特性を以下に詳し
く説明する。

【０１０５】図１５の液晶素子では、液晶として自発分
極を有するカイラルスメクチック相を示す液晶を用いる
場合については、その材料の組成を調整し、さらに液晶
材料の処理や素子構成、例えば配向制御膜の材料、処理
条件等を適宜設定することにより、前述の図１５に示す
ように、電圧無印加時では、該液晶の平均分子軸（液晶
分子）が単安定化されている配向状態を示し、駆動時で
は一方の極性（第一の極性）の電圧印加時に印加電圧の
大きさに応じて平均分子軸の単安定化される位置を基準
としたチルト角度が連続的に変化し、他方の極性（第二
の極性）の電圧印加時には液晶の平均分子軸は、印加電
圧の大きさに応じた角度でチルトし、且つ第一の極性の
電圧印加による最大チルト角度が、第二の極性の電圧印
加による最大チルト角度より大きいような特性を示すよ
うにする。好ましくは、カイラルスメクチック相を示す
液晶材料として降温下でＩ相−Ｃｈ相−ＳｍＣ^*相の相
転移系列またはＩ相−ＳｍＣ^*相の相転移系列を示すも
のを用い、ＳｍＣ^*相でメモリ性を消失された状態を形
成する。

【０１０６】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。

【０１０７】（実施例１）まず定法に従って、図１に示
すパネル及び図２に示す画素構造の保持容量を備えたＴ
ＦＴを有する液晶パネルを作製した。

【０１０８】具体的には、トランジスタにゲート絶縁膜
２３として窒化シリコン膜を備えたａ−ＳｉＴＦＴ１４
を、画素電極１５としてＩＴＯ膜を、保持容量３２とし
ては画素電極１５の下側全面にＩＴＯ膜からなる保持容
量電極３０を配置し、ゲート絶縁膜２３として窒化シリ
コン膜を利用して、画素容量Ｃ_lcの２０倍の容量を有す
る保持容量３２を作製した。これに配向膜４９ａとし
て、脂肪族系ポリイミド樹脂を２０ｎｍ厚に塗布し、ラ
ビング処理を行った。

【０１０９】また対向基板４０として、全面ＩＴＯ膜か
らなる共通電極４２を有するノンアルカリガラス基板を
用意し、配向膜４３ｂとして先のポリイミド樹脂を塗布
した後、ラビング処理によって一軸配向処理を施した。

【０１１０】この後対向基板に粒径が２μｍのスペーサ
ビーズを散布し、両基板を対向配置し貼りあわせ液晶セ
ル（空セル）を作製した。

【０１１１】上記空セルに矩形波電圧を加えた際の電圧
−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）が図３に示す状態となるよ
うな自発分極を有するカイラルスメクチック液晶を定法
により加熱真空注入し、アクティブマトリクス用液晶パ
ネル（画素数１００×１００）を作製した。

【０１１２】この液晶の自発分極Ｐｓは三角波法で測っ
た値で３０℃において約４０ｎＣ／ｃｍ²である。また
画素電極１５及び共通電極４２間の単位面積当りの液晶
容量（Ｃ_lc）３１は約１．７７ｎＦ／ｃｍ²とした。

【０１１３】以上のような液晶パネルの矩形波６０Ｈｚ
印加によるＶ−Ｔ特性は、約０Ｖから立ち上り、透過率
の飽和する飽和電圧Ｖ₀は約４Ｖであった。またこの特
性は、温度によらずほぼ１０〜４５℃の範囲で一定の値
を示した。更に高温になると液晶材料のチルト角が低下
することによって、透過率が小さくなるが、Ｖ−Ｔ曲線
の傾きはほぼ同じであった。

【０１１４】前述の表１に示すように、このパネルにお
ける電位降下の最大値ΔＶ_max（即ち最大透過率を示す
状態であるＡ状態からＢ状態（またはＢ状態からＡ状
態）へのスイッチングによる電圧降下量）は２．１５Ｖ
（Ｐｓ＝４０、α＝２０）と計算できる。また各階調状
態を表示する時の電位降下量ΔＶは、透過率曲線がほぼ
直線に沿って変化しているため、近似的に（３）式を用
いて下式で表わせる。

【０１１５】 ΔＶ_1R（Ｖ）＝２．１５（Ｖ）×透過率（％）／１００…（４）

【０１１６】そこで、図１に示すアクティブマトリクス
液晶パネルを用い、図７に示すようなシステム構成、即
ち予め表示する画像情報（透過率）に応じて信号電圧に
上記式による電圧ΔＶ₁を印加するように設定する補正
回路を組み込んだ液晶装置を作製した。

【０１１７】この液晶装置について、基本的には図６に
示すような駆動方式でアクティブマトリクス駆動を行っ
たところ（１水平走査選択期間Ｔ_on：１６μｓｅｃ、フ
レーム周波６０Ｈｚ相当の駆動）、矩形波電圧を印加し
た場合と同じような１００％透過率が得られ、また所望
の階調表示を得ることができた。

【０１１８】（実施例２）実施例１で作製した液晶パネ
ルを用い、図８に示すブロック回路を準備し、更に細か
な補正が可能となる制御回路（図９に示す構成）を作成
した。

【０１１９】実施例１で用いる液晶材料の自発分極Ｐｓ
の温度特性は、一般の強誘電性液晶と同じく、温度が高
い時小さく、低温になるに従って大きくなる性質があ
る。よってセルの電位降下量も温度によって変化する訳
であるが、実使用温度範囲においては、比較的線形に変
化するものであった。

【０１２０】実施例１で使用した液晶材料のＰｓの温度
依存性は、５０℃ ３１（ｎＣ／ｃｍ²）３０℃ ４０（ｎＣ／ｃｍ²）１０℃ ５２（ｎＣ／ｃｍ²）であり、この温度係数は温度降下に伴って１℃当たり約０．５
（ｎＣ／ｃｍ²）増加する、つまり３０℃起点で表わす
とＰｓ＝４０＋（１／２）×（３０−Ｚ）〔ここでＺは使用温度（℃）〕…（５）の関係がある。

【０１２１】一方、各温度の電位降下量ΔＶ₁について
も、常に自発分極の反転量ΔＱに比例することは式
（３）に説明しているとおりである。

【０１２２】そこで実施例１で説明した透過率による電
位降下補正を第１の補正とし、これに加えて、上記自発
分極の温度特性に基づく補正係数を第２の補正係数とし
て、図８に示すようにパネルに付設された温度センサ８
６からの情報に応じて情報信号の信号電圧補正回路７９
に追加することで、パネルの駆動の温度特性を一挙に補
正した。

【０１２３】このように、信号電圧補正回路７９では上
記第１の補正信号に加えて、温度センサーからの温度信
号を受けて、上記第２の補正した電圧信号を生成する
が、この信号電圧補正回路は一次関数によるものであっ
て回路が簡単であり、従来のＴＮ型駆動回路系に後付け
付加する事が出来るため、従来のＴＮ型液晶素子の駆動
回路が流用可能であり、コスト的にも安く作製でき有利
である。

【０１２４】（実施例３）保持容量を液晶容量Ｃ_lcの３
倍とすること、配向膜として芳香族系ポリイミドを用い
ること、粒径１．４μｍのスペーサービーズを用いるこ
と、液晶材料としてピリミジン骨格を有する化合物を主
成分とするＰｓ＝２．５ｎＣ／ｃｍ²の自発分極を有す
るカイラルスメクチック液晶組成物を用いることを除い
て、実施例１と同様に液晶パネルを作製した。

【０１２５】この液晶パネルについて、電圧無印加の状
態で最暗状態となるように偏光板を設定し、ゲートライ
ンにＤＣ電圧を印加したままソース電圧を変化させて各
画素における電圧−透過率特性を評価したところ、図３
に示すような特性であって、約３Ｖ（−３Ｖ）で最大透
過率に達するような透過率が連続的に変化する特性を示
し、自発分極の反転に伴う画素電極部分での電圧降下量
（最大値）は０．５Ｖと計算された。そして自発分極の
反転に伴う画素電極部分での電圧降下量は ΔＶ_1R＝０．５（Ｖ）×透過率（％）…（６）となる。

【０１２６】この液晶パネルを用いて図７に示すような
補正回路を備えた液晶装置を構成して、実施例１と同様
の条件で駆動したところ、良好な階調表示の駆動がなさ
れた。

【０１２７】（実施例４）図１に示すパネル及び画素構
造の保持容量を備えたＴＦＴを有する液晶素子を作製し
た。

【０１２８】まず、トランジスタにゲート絶縁膜２３と
して窒化シリコン膜を備えたａ−ＳｉＴＦＴ１４を、画
素電極１５としてＩＴＯ膜（３００μｍ×１００μｍ）
を、保持容量３２としては画素電極１５の下側全面にＩ
ＴＯからなる保持容量電極３０を配置し、ゲート絶縁膜
２３としての窒化シリコン膜（厚み０．３μｍ）を利用
して、保持容量３２を夫々作成した。１画素（１ビッ
ト）における開口率を７０％、各ビットのピッチを３０
０μｍに設定した。

【０１２９】これに配向膜４３ａとして、ポリアミック
酸（東レ社製「ＬＰ−６４」）とＮＭＰ（Ｎ−メチルピ
ロリドン）の混合溶液を塗布し焼成したポリイミド膜を
形成し（厚さ２０ｎｍ）ラビング処理を施した。本実施
例では、上記の方法で保持容量電極３０と、画素電極１
５の面積比を１：２０〜１８：２０の間で変化させ、複
数種の保持容量の異なるアクティブマトリクス基板を得
た。

【０１３０】一方、対向基板４０として全面ＩＴＯから
なる共通電極４２を有するガラス基板を用意し、配向膜
４３ｂとしてアクティブマトリクス基板側と同様にポリ
イミド樹脂を形成した後、ラビング処理によって一軸配
向処理を施した。

【０１３１】この後、対向基板に粒径が２．２μｍのス
ペーサビーズを散布し（３００個／ｍｍ²）、両基板を
対向配置させて貼りあわせ、セルギャップ２μｍの複数
種の液晶セル（空セル）を作製した。

【０１３２】この空セルに矩形波電圧を加えた際の電圧
−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）が図３に示す状態であるカ
イラルスメクチック相を示す液晶を定法により加熱真空
注入し、アクティブマトリクス用液晶パネル（画素数
（液晶容量３１の個数）３２０×２４０）を作製した。

【０１３３】液晶としては、下記物性を有する自発分極
を有するカイラルスメクチック液晶を用いた。

【０１３４】

【化１】

【０１３５】また、図３に示す特性において、最大透過
率を得る最大電圧値Ｖ₀は５Ｖであった。

【０１３６】以上より、当該液晶パネルでの特性は以下
のようになる。

【０１３７】Ｐｓ＝９１．２ｎＣ／ｃｍ² Ｓ＝３００μｍ×１００μｍ×０．７（開口率７０％）Ｖ_S2＝５（Ｖ）Ｃ_lc＝０．４６５ｐＦ（面積Ｓ、液晶層の厚さ２．０μ
ｍ、液晶の比誘電率５より）Ｃ_s＝０．２１７ｐＦ〜３．９１ｐＦ（面積Ｓ／２０〜
０．９Ｓ、誘電体層の厚さ０．３μｍ、誘電体層の比誘
電率７、即ち、Ｃ_s＋Ｃ_lc＝０．６８ｐＦ〜４．３８ｐ
Ｆの間で変化）。

【０１３８】上記の複数の液晶パネルについて下記の条
件に相当する（図１１参照）アクティブマトリクス駆動
を行った。

【０１３９】６０ＨｚノンインターレースＶ_s100（１００％の透過率を得ようとする情報信号電
圧、即ち駆動電圧）＝±１０（Ｖ）Ｖ_s0（透過率０％の場合の情報信号電圧）＝０（Ｖ）Ｖ_g＝＋１５（Ｖ）Ｔ_on（ゲート選択期間）＝２０μｓｅｃ（当該条件で使
用した液晶の透過率１００％に至る応答速度は２００μ
ｓｅｃであり、この条件では、上記自発分極を有する液
晶材料はゲート選択期間内に約１／２の分極電荷が反転
する）。

【０１４０】これらの液晶パネルの駆動の際の各パネル
で得られる全白状態を表示しようとした場合の透過率と
保持容量Ｃ_s＋Ｃ_lcの関係を図１２に示す（図１２の縦
軸は、用いる液晶のチルト角３０°に相当する理想的な
全白の場合の透過率を１．０とした際の透過率（輝度）
を示す）。

【０１４１】これによると、Ｃ_s＋Ｃ_lc＞３．８３（ｐ
Ｆ）を満足するようにＣ_sを設定した時（Ｃ_lcは液晶材
料・画素面積・セル厚で決まる一定値）、液晶本来の透
過率（チルト角３０°に相当する最大透過率）が得られ
る。本実施例において、Ｃ_s＋Ｃ_lc＞３．８３（ｐＦ）
を満足する範囲とは即ち前述の式（９）を満足する範囲
である。

【０１４２】上記実施例４においては保持容量Ｃ_sを変
化させた。通常のＴＦＴ液晶ディスプレイパネルの場
合、保持容量Ｃ_sは画素電極とゲート絶縁膜と同一工程
で成膜された絶縁膜をはさんで対向する電極の間で形成
される。絶縁膜材料はゲート絶縁膜と同一工程で形成さ
れるためＳｉＮ_x（比誘電率７）が使われ、膜厚は最小
で約３００ｎｍである。また、Ｃ_sを構成する電極面積
は保持容量電極面積と画素電極面積の比が０．９：１の
時最大とするとＣ_sの上限値は４．３７（ｐＦ）程度が
限界となる。Ｍはゲート選択期間が液晶の応答速度より
十分短い場合Ｍ≒１となる。

【０１４３】また、ドライバＩＣの小型化、低消費電力
化の流れの中で最大駆動電圧が±１０（Ｖ）以下のＣＭ
ＯＳドライバＩＣが主流となっているため、Ｖ_S2の最大
値は±１０（Ｖ）以下とするのが妥当である。

【０１４４】強誘電性液晶や反強誘電性液晶の飽和電圧
（最大チルトを生じる電圧）Ｖ₀は最小でも２（Ｖ）程
度であることを考え合わせて式（９）に当てはめてみる
と、いかなる場合にもＰｓ＜８３．４ｎＣ／ｃｍ²の自
発分極を有する液晶材料が必要であることになる。液晶
の比誘電率や飽和電圧、ＴＦＴやＣ_sを構成する部材の
膜厚、駆動電圧などに多少の変動要因があることを考慮
してもＰｓ＜１００ｎＣ／ｃｍ²の自発分極を有する液
晶材料を用いることが良好な輝度、コントラストが確保
するための条件である。

【０１４５】（実施例５）本実施例の液晶パネルでは、
保持容量Ｃ_sを一定の値とし、駆動電圧を変化させた。
即ち、本実施例では、保持容量Ｃ_sを４．０（ｐＦ）と
し、これ以外は、液晶材料として自発分極が９１．２ｎ
Ｃ／ｃｍ²、チルト角３０°、比誘電率５であり、スタ
ティック駆動によるＤＣ矩形波電圧を加えた際の電圧−
透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）が図３に示す特性を有するよ
うなカイラルスメクチック液晶（実施例４と同様の材
料）を用いる以外は、実施例４と同様にして液晶パネル
を作成し、駆動電圧Ｖ_s2を変化させて、全白状態の表示
を行った。

【０１４６】これらの液晶パネルの駆動の際の各パネル
で得られる全白状態の透過率と駆動電圧Ｖ_s2の関係を図
１３に示す（図１３の縦軸は、用いる液晶のチルト角３
０°に相当する理想的な全白の場合の透過率を１．０と
した際の透過率（輝度）を示す）。同図によるとＶ_s2＞
９．８（Ｖ）を満足するとき、用いた液晶本来の透過率
（チルト角３０°に相当する最大透過率）が得られる。
液晶本来の透過率（チルト角３０°に相当する）が得ら
れることが示されている。本実施例において、Ｖ_s2＞
９．８（Ｖ）を満足する範囲とは、前述の式（９）を満
足する範囲にほかならない。尚、Ｐｓの温度依存性が大
きい液晶材料の場合は、各温度のＰｓに対して前述の式
（９）を満足するように電圧Ｖ_S2を変化させることによ
って良好な輝度、コントラストが確保できる。

【０１４７】（実施例６）図１、図２の構成を有する液
晶パネルを作製した。本実施例の液晶パネルの構成は以
下の通りである。・（１０２４×３）×７６８画素・１絵素をＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の３つの色画
素から構成・１画素：３００μｍピッチ（１ビット：３００μｍ×
１００μｍ）・開口率７０％

【０１４８】本実施例では、良好な階調表示を得るため
保持容量３２を大きくする必要から、画素電極１５と保
持容量電極３０間にはゲート絶縁膜（ＳｉＮ_x膜）を形
成せず、誘電体層材料としてスパッタ法で成膜した膜厚
３０００ÅのＳｂＴｉＯ₃を形成した。このＳｂＴｉＯ₃
の比誘電率ε_rは１５０であった。また、保持容量電極
３０の面積と画素電極１５の面積の比は１：５とした。

【０１４９】液晶４９を挟持するセルの作成手順を以下
に説明する。ａ−ＳｉＴＦＴ１４及び画素電極１５が形
成された基板上にポリイミドの前駆体であるポリアミッ
ク酸（東レ社製「ＬＰ−６４」）のＮＭＰ（Ｎ−メチル
ピロリドン）：ｎ−ＢＣ（ｎ−ブチルセロソルブ）混合
溶液をスピンコートした。塗布溶液はＮＭＰ：ｎ−ＢＣ
＝２：１の混合溶媒に上記ポリアミック酸を１重量％と
なるように調製し、スピン条件は４５回転／秒で、２０
秒間で行った。この基板を８０℃のオーブン中で５分間
の溶媒乾燥を行った後、２００℃のオーブン中で１時間
の加熱焼成を行いイミド化した。得られたポリイミド膜
は約１０ｎｍの厚さで、この膜をラビング処理して配向
膜４３ａとした。その後、この基板表面に平均粒径２．
２μｍのシリカビーズを０．００８重量％で分散させた
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）溶液を、２５回転／
秒で１０秒間の条件でスピン塗布し、分散密度３００個
／ｍｍ²程度にビーズスペーサを散布した。もう一方の
基板も同様の方法で配向膜４３ｂを塗布した後、ラビン
グ処理を行った。このとき、ラビング方向はそれぞれの
基板でほぼ同方向に行った。こうして得られた２枚の基
板を対向して貼り合わせ、１５０℃のオーブン中で９０
分間熱硬化させてセルとした。このようにして作成され
た液晶層のギャップは約２．０μｍであった。

【０１５０】このようにして作成したセルに液晶４９を
注入した。本実施例で用いた液晶４９は、三角波法で測
定した３０℃での自発分極Ｐｓが２００ｎＣ／ｃｍ²、
比誘電率が５の特性を有する反強誘電性液晶（以下、Ａ
ＦＬＣ）であり、本液晶素子において、印加電圧の変化
に対し連続的に透過率が変化し、明確な閾値を有してい
ない図３の電圧−透過率特性を示す。このように、液晶
への印加電圧を制御することにより、透過率を連続的に
変化させることが可能である。図３に示す飽和電圧Ｖ₀
は５Ｖであった。

【０１５１】以上の構成でなる液晶表示パネルの式（１
３）に関係する数値を整理するとＰｓ＝２００ｎＣ／ｃｍ² Ｓ＝３００μｍ×１００μｍＶ₀＝５ＶＣ_lc＝０．６６４ｐＦ（面積：Ｓ、液晶層の厚さ：２．
０μｍ、液晶の比誘電率：５）Ｃ_s＝２６．５５ｐＦ（面積：Ｓ／５、誘電体層の厚
さ：０．３μｍ、誘電体層の比誘電率：１５０）Ａ＝０．０７（表示全面内の均等間隔５×５のポイント
でのセル厚分布係数・誘電体層膜厚分布の実測による）であった。

【０１５２】Ｃ_lcは画素面積、液晶層の厚さ、液晶の比
誘電率で決まる。画素面積と液晶層の比誘電率のバラツ
キは無視できるレベルで小さいので、Ｃ_lcの表示面内分
布は液晶層の厚さ分布に起因する。表示面内の均等５×
５ポイントでの液晶層厚さを液晶の複屈折を利用して測
定した結果、最大２．１０μｍ、最小１．９０μｍ、平
均２．００μｍであった。この結果から、Ｃ_lcmax＝
０．６３２ｐＦ、Ｃ_lcmin＝０．６９９ｐＦ、Ｃ_lcave＝
０．６６４ｐＦを得た。

【０１５３】一方、Ｃ_sはＣ_s電極面積、Ｃ_sを形成する
誘電体層の膜厚、誘電体層の比誘電率で決まる。Ｃ_s電
極面積と誘電体層の比誘電率のバラツキは無視できるレ
ベルで小さいので、Ｃ_sの表示面内分布は誘電体層の膜
厚分布に起因する。表示面内の同様の均等５×５ポイン
トでの誘電体層膜厚を測定したところ、最大０．３２μ
ｍ、最小０．２８μｍ、平均０．３０μｍであった。こ
の結果から、Ｃ_smax＝２７．４５ｐＦ、Ｃ_smin＝２５．
６５ｐＦ、Ｃ_save＝２６．５５ｐＦを得た。

【０１５４】これらをもとに、Ｃ_lc＋Ｃ_sを求めた結果
が表２である。表２より、Ａ＝｛（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max−
（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min｝／（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave＝０．０７を得
た。

【０１５５】

【表２】

【０１５６】本実施例において用いた液晶パネルおよび
液晶材料の物性値を式（１３）に当てはめると、式（１
３）の右辺は０．０６１７となって１６階調を表現する
ための条件を満足する範囲となる（１／１６＞０．０６
１７）。

【０１５７】そこで、上記液晶パネルを以下の条件で駆
動したところ、１６ビットの情報信号電圧に対応した良
好な光学状態（１画素当たり１６階調の階調表示）を得
ることができる。また、本実施例では自発分極が２００
ｎＣ／ｃｍ²の液晶材料を用いたが、自発分極が２００
ｎＣ／ｃｍ²以下の液晶材料であれば同様に良好な表示
を得ることができる。

【０１５８】６０ＨｚノーインターレースＶ_s（１００％）＝±５ＶＶ_s（０％）＝０ＶＶ_g＝＋１５ＶＴ_on（ゲート選択期間）＝２０μｓｅｃ（使用した液晶
の応答時間は２００μｓｅｃであり、ゲート選択期間よ
り十分長い）

【０１５９】（実施例７）本実施例では、液晶材料とし
て自発分極Ｐｓが５０ｎＣ／ｃｍ²、比誘電率が５、飽
和電圧Ｖ₀＝５Ｖの特性を有する反強誘電性液晶を用い
た。また、保持容量を構成する誘電体層材料をスパッタ
法で形成した酸化タンタル膜（ＴｉＯ_x、膜厚：２００
０Å、ε_r：２５）にした以外は実施例６と同様の構成
とした。以上の構成でなる液晶表示パネルの式（１３）
に関係する数値を整理するとＰｓ＝５０ｎＣ／ｃｍ² Ｓ＝３００μｍ×１００μｍＶ₀＝５ＶＣ_lc＝０．６６４ｐＦ（面積：Ｓ、液晶層の厚さ：２．
０μｍ、液晶の比誘電率：５）Ｃ_s＝６．６４ｐＦ（面積：Ｓ／５、誘電体層の厚さ：
０．２μｍ、誘電体層の比誘電率：２５）Ａ＝０．０７（表示全面内の均等間隔５×５のポイント
でのセル厚分布係数・誘電体層膜厚分布の実測による）
のようになる。

【０１６０】本実施例において用いた液晶パネルおよび
液晶材料の物性値を式（１３）に当てはめると、式（１
３）の右辺は０．０５７５となって１６階調を表現する
ための条件を満足する範囲となる（１／１６＞０．０５
７５）。

【０１６１】この液晶パネルを実施例６と同じ条件で駆
動したところ、実施例６と同様に１６ビットの情報信号
電圧に対応した良好な光学状態（１画素当たり１６階調
の階調表示）を得ることができる。また、本実施例では
自発分極は５０ｎＣ／ｃｍ²の液晶材料を用いたが、自
発分極が５０ｎＣ／ｃｍ²以下の液晶材料であれば同様
に良好な表示を得ることができる。

【０１６２】（実施例８）本実施例では、液晶材料とし
て自発分極Ｐｓが２０ｎＣ／ｃｍ²、比誘電率ε_rが５、
飽和電圧Ｖ₀＝５Ｖの特性を有する反強誘電性液晶を用
いた。また、保持容量を構成する誘電体層材料をゲート
絶縁膜を兼ねた窒化シリコン（ＳｉＮ_x、膜厚：３００
０Å、ε_r：７）にし、保持容量電極面積と画素電極面
積の比を２：５とした以外は（実施例６）と同様のパネ
ル構成とした。

【０１６３】以上の構成でなる液晶表示パネルの式（１
３）に関係する数値を整理するとＰｓ＝２０ｎＣ／ｃｍ² Ｓ＝３００μｍ×１００μｍＶ₀＝５ＶＣ_lc＝０．６６４ｐＦ（面積：Ｓ、液晶層の厚さ：２．
０μｍ、液晶の比誘電率：５）Ｃ_s＝２．４８ｐＦ（面積：（２／５）×Ｓ、誘電体層
の厚さ：０．３μｍ、誘電体層の比誘電率：７）Ａ＝０．０７（表示全面内の均等間隔５×５のポイント
でのセル厚分布係数・誘電体層膜厚分布の実測による）のようになる。

【０１６４】本実施例において用いた液晶パネルおよび
液晶材料の物性値を式（１３）に当てはめると、式（１
３）の右辺は０．０５３４となって１６階調を表現する
ための条件を満足する範囲となる（１／１６＞０．０５
３４）。

【０１６５】この液晶パネルを実施例６と同じ条件で駆
動したところ、実施例６と同様に１６ビットの情報信号
電圧に対応した良好な光学状態（１画素当たり１６階調
の階調表示）を得ることができる。また、本実施例では
自発分極は２０ｎＣ／ｃｍ²の液晶材料を用いたが、自
発分極が２０ｎＣ／ｃｍ²以下の液晶材料であれば同様
に良好な表示を得ることができる。

【０１６６】以上、実施例６〜８までは１６ビット階調
表示の場合について述べた。もちろん１６ビット階調以
外であっても式（１３）を満足する液晶材料・パネル構
成を選ぶことで、所望の階調表示を得ることができる。

【０１６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の液
晶装置では、自発分極の反転による画素電極の電位降下
によって、パネルにもたらされる透過率の落ち込みを簡
単な補正手段または補正回路を設ける事で正確に補正で
き、素子本来の明るい透過率を得る事が可能になった。

【０１６８】またこの補正方法も簡単な一次関数の組み
合せで近似されるため、高価なメモリーによるテーブル
参照方法を用いる補正でないために、簡単な補正回路に
て処置可能であり、素子作製上安価に作製する事が可能
である。

【０１６９】本発明では、自発分極の大きい反強誘電性
液晶に限らず自発分極の小さな強誘電性液晶によるアク
ティブ−ＦＬＣ素子に於いても、全く同様に機能し、本
願の効果の同様に達成されることは明らかである。

【０１７０】また、本発明の第２の液晶装置によれば自
発分極を有する液晶をＴＦＴなどアクティブマトリクス
駆動する場合、駆動条件、液晶材料の物性とパネル構成
を特定の式を満足するような範囲に設定することで、良
好な輝度、コントラストが確保できる。

【０１７１】さらに、本発明の第３の液晶装置によれ
ば、自発分極を有する液晶をＴＦＴなどを用いて高速で
アクティブマトリクス駆動する場合に、液晶材料の物性
とパネル構成を式（１３）を満足するような範囲に設定
することで、良好な階調表示を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶装置に用いる液晶パネルの構成を
模式的に示す図である。

【図２】本発明の液晶装置に用いる液晶パネルの１画素
の構成の一例を示す断面図である。

【図３】本発明の液晶装置における液晶層に矩形波電圧
を印加した場合の電圧−透過率特性の一例を示す図であ
る。

【図４】本発明の液晶装置における液晶パネルの等価回
路を示す回路図である。

【図５】一般的なアクティブマトリクス駆動における走
査電圧、情報信号電圧、画素に印加される電圧、当該画
素での光学応答を示す図である。

【図６】本発明の液晶装置におけるアクティブマトリク
ス駆動における走査電圧、情報信号電圧、画素に印加さ
れる電圧、当該画素での光学応答を示す図である。

【図７】本発明の液晶装置の全体構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図８】本発明の液晶装置の全体構成の他の例を示すブ
ロック図である。

【図９】本発明の液晶装置の信号電圧補正回路の構成の
一例を示すブロック図である。

【図１０】本発明の液晶装置に用いる液晶パネルの１画
素の構成の他の例を示す断面図である。

【図１１】本発明の液晶装置におけるアクティブマトリ
クス駆動における走査電圧、情報信号電圧、画素に印加
される電圧、当該画素での光学応答を示す図である。

【図１２】本発明の実施例の液晶装置における、駆動電
圧と、全白状態の場合の透過率の関係を示す図である。

【図１３】本発明の実施例の液晶装置における、液晶の
自発分極と、全白状態の場合の透過率の関係を示す図で
ある。

【図１４】本発明に用いられる液晶の電圧−透過率特性
を示す図である。

【図１５】本発明に用いられる液晶の電圧−透過率特性
を示す図である。

【符号の説明】

１０パネル部１１走査信号線ドライバ１２情報信号線ドライバ１４ＴＦＴ１５画素電極２０アクティブマトリクス基板２１基板２２ゲート電極２３絶縁膜２４ａ−Ｓｉ層２５，２６ｎ⁺ａ−Ｓｉ層２７ソース電極２８ドレイン電極２９チャネル保護膜３０保持容量電極３１液晶容量３２保持容量４０対向基板４１基板４２共通電極４３ａ，４３ｂ配向膜４９液晶層５０液晶の自発分極７０コントローラ部７１液晶素子部７２データ発生部７３アクティブマトリクスパネル７４走査信号線ドライバ７５情報信号線ドライバ７６走査信号制御回路７７情報信号制御回路７８駆動電圧生成回路７９信号電圧補正回路８０ＶＲＡＭ８１画像情報８２情報転送クロック８３信号電圧８４表示データ８５走査信号線アドレスデータ８６温度センサ８７温度信号９１減算器９２，９３積算器９４加算器１０１ｐ−Ｓｉ層１０２パッシベーション膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査信号線と、該走査信号線に接続され
たスイッチング素子と、該スイッチング素子に接続し画
素を構成して液晶に電圧を印加する画素電極と、を備え
たアクティブマトリクス基板と、対向基板との間に自発
分極を有する液晶を挟持してなる液晶素子と、上記走査
信号線を順次走査選択し、各走査信号線の走査選択期間
に同期して各画素に情報信号電圧を印加する駆動手段で
あって、各走査信号線の走査選択期間が液晶の応答時間
より短く、且つ各画素に書き込む情報に応じた液晶の自
発分極の反転による電圧の降下量を加えて補正した情報
信号電圧を各画素に印加する駆動手段を有することを特
徴とする液晶装置。
【請求項２】前記情報信号電圧の極性をフレーム毎に
反転するフレーム反転駆動において、前記駆動手段にお
ける、液晶の自発分極の反転による電圧降下量の最大補
正値ΔＶ_max1（Ｖ）が、 ΔＶ_max1＝２Ｐｓ・Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）〔α＝Ｃ_s／Ｃ_lc、Ｐｓ（Ｃ／ｃｍ²）：液晶の自発分
極、Ｓ：画素電極の面積（ｃｍ²）、Ｃ_lc（Ｆ）：１画
素での液晶容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素での該液晶容量に
並列に設けられた保持容量〕である請求項１記載の液晶
装置。
【請求項３】前記駆動手段における液晶の自発分極の
反転による電圧降下量の補正値ΔＶ₁（Ｖ）がΔＶ_max1
に比例して換算される請求項２記載の液晶装置。
【請求項４】前記情報信号電圧の極性がフレーム毎に
等しい駆動において、前記駆動手段における、液晶の自
発分極の反転による電圧降下量の最大補正値ΔＶ_max'1
（Ｖ）が、 ΔＶ_max'1＝Ｐｓ・Ｓ／Ｃ_lc（１＋α）〔α＝Ｃ_s／Ｃ_lc、Ｐｓ（Ｃ／ｃｍ²）：液晶の自発分
極、Ｓ：画素電極の面積（ｃｍ²）、Ｃ_lc（Ｆ）：１画
素での液晶容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素での該液晶容量に
並列に設けられた保持容量〕である請求項１記載の液晶
装置。
【請求項５】前記駆動手段における液晶の自発分極の
反転による電圧降下量の補正値ΔＶ₁（Ｖ）がΔＶ_max'1
に比例して換算される請求項４記載の液晶装置。
【請求項６】前記スイッチング素子が薄膜トランジス
タである請求項１記載の液晶装置。
【請求項７】前記保持容量が、前記薄膜トランジスタ
のゲート絶縁膜と同様の膜を前記画素電極と保持容量電
極の間に挟持して構成されている請求項６記載の液晶装
置。
【請求項８】前記液晶素子において、前記自発分極を
有する液晶が電圧無印加で第一の配向状態にあり、該配
向状態では第一の透過率を示し、該液晶に第一の極性の
電圧を加えたときには、液晶分子が第一の配向状態から
一方の方向にチルトし、所定の電圧値Ｖ₀で第二の配向
状態となり第二の透過率を示し、且つ第一の極性とは逆
の第二の極性の電圧を加えたときには、液晶分子が第一
の配向状態から他方の方向にチルトし、所定の電圧値−
Ｖ₀で第三の配向状態となり第二の透過率を示し、印加
電圧に応じて第一の透過率と第二の透過率との間で連続
的に透過率を変化させる階調表示を行う請求項１記載の
液晶装置。
【請求項９】前記液晶がカイラルスメチック相を示す
液晶である請求項１記載の液晶装置。
【請求項１０】前記液晶が、強誘電性を示す液晶であ
る請求項１記載の液晶装置。
【請求項１１】前記液晶が、反強誘電性を示す液晶で
ある請求項１記載の液晶装置。
【請求項１２】走査信号線と、該走査信号線に接続さ
れたスイッチング素子と、該スイッチング素子に接続し
画素を構成して液晶に電圧を印加する画素電極と、各画
素に液晶に並列に設けられた保持容量を備えたアクティ
ブマトリクス基板と、対向基板との間に自発分極を有す
る液晶を挟持してなる液晶素子と、上記走査信号線を順
次走査選択し、各走査信号線の走査選択期間に同期して
各画素に情報信号電圧を印加する駆動手段を有し、各走
査信号線の走査選択期間が液晶の応答時間より短く、且
つ上記液晶素子及び駆動手段が下記式の条件を満たすよ
うに設定されたことを特徴とする液晶装置。Ｖ_s2≧｛ΔＱ・Ｍ／（Ｃ_lc＋Ｃ_s）｝＋Ｖ_s1 〔Ｖ_s2（Ｖ）：１画素に加える情報信号電圧、Ｖ
_s1（Ｖ）：当該液晶素子における液晶の電圧−透過率特
性に基づいた、当該画素に書き込む情報を得るための電
圧、ΔＱ：当該画素に書き込む情報に応じた液晶の自発
分極の反転量（Ｃ）、Ｃ_lc（Ｆ）：１画素における液晶
容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素における保持容量、Ｍ：当該
画素に書き込む情報に応じた１走査信号線の走査選択期
間内に反転不能な分極電荷の割合〕
【請求項１３】前記スイッチング素子が薄膜トランジ
スタである請求項１２記載の液晶装置。
【請求項１４】前記保持容量が、前記薄膜トランジス
タのゲート絶縁膜と同様の膜を前記画素電極と保持容量
電極の間に挟持して構成されている請求項１３記載の液
晶装置。
【請求項１５】前記液晶素子において、前記自発分極
を有する液晶が電圧無印加で第一の配向状態にあり、該
配向状態では第一の透過率を示し、該液晶に第一の極性
の電圧を加えたときには、液晶分子が第一の配向状態か
ら一方の方向にチルトし、所定の電圧値Ｖ₀で第二の配
向状態となり第二の透過率を示し、且つ第一の極性とは
逆の第二の極性の電圧を加えたときには、液晶分子が第
一の配向状態から他方の方向にチルトし、所定の電圧値
−Ｖ₀で第三の配向状態となり第二の透過率を示し、印
加電圧に応じて第一の透過率と第二の透過率との間で連
続的に透過率を変化させて階調表示を行う請求項１２記
載の液晶装置。
【請求項１６】前記液晶がカイラルスメチック相を示
す液晶である請求項１２記載の液晶装置。
【請求項１７】前記液晶が、強誘電性を示す液晶であ
る請求項１２記載の液晶装置。
【請求項１８】前記液晶が、反強誘電性を示す液晶で
ある請求項１２記載の液晶装置。
【請求項１９】走査信号線と、該走査信号線に接続さ
れたスイッチング素子と、該スイッチング素子に接続し
画素を構成して液晶に電圧を印加する画素電極と、各画
素に液晶に並列に設けられた保持容量を備えたアクティ
ブマトリクス基板と、対向基板との間に自発分極を有す
る液晶を挟持してなる液晶素子と、上記走査信号線を順
次走査選択し、各走査信号線の走査選択期間に同期して
各画素に情報信号電圧を印加する駆動手段を有し、各走
査信号線の走査選択期間が液晶の応答時間より短く、且
つ上記液晶素子及び駆動手段が下記式の条件を満たすよ
うに設定されたことを特徴とする液晶装置。１／ｎ＞Ａ（２Ｐｓ・Ｓ）／Ｖ₀（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave 〔Ｐｓ（Ｃ／ｃｍ²）：液晶の自発分極、Ｃ_lc（Ｆ）：
１画素での液晶容量、Ｃ_s（Ｆ）：１画素での保持容
量、Ｖ₀（Ｖ）：液晶の飽和電圧（スタティック駆動
（ＤＣ駆動）で最大透過率をとる電圧）、Ｓ：画素電極
の面積（ｃｍ²）、ｎ：１画素当たりの階調数、Ａ：
（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内分布係数；Ａ＝｛（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max−（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min｝／（Ｃ_s
＋Ｃ_lc）_ave （Ｃ_s＋Ｃ_lc）_max：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の最大値（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_min：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の最小値（Ｃ_s＋Ｃ_lc）_ave：（Ｃ_s＋Ｃ_lc）のセル内の平均値〕
【請求項２０】前記スイッチング素子が薄膜トランジ
スタである請求項１９記載の液晶装置。
【請求項２１】前記保持容量が、前記薄膜トランジス
タのゲート絶縁膜と同様の膜を前記画素電極と保持容量
電極の間に挟持して構成されている請求項２０記載の液
晶装置。
【請求項２２】前記液晶素子において、前記自発分極
を有する液晶が電圧無印加で第一の配向状態にあり、該
配向状態では第一の透過率を示し、該液晶に第一の極性
の電圧を加えたときには、液晶が第一の配向状態から一
方の方向にチルトし、所定の電圧値Ｖ₀で第二の配向状
態となり第二の透過率を示し、且つ第一の極性とは逆の
第二の極性の電圧を加えたときには、第一の配向状態か
ら他方の方向にチルトし、所定の電圧値−Ｖ₀で第三の
配向状態となり第二の透過率を示し、印加電圧に応じて
第一の透過率と第二の透過率の間で連続的に透過率を変
化させる階調表示を行う請求項１９記載の液晶装置。
【請求項２３】前記液晶がカイラルスメチック相を示
す液晶である請求項１９記載の液晶装置。
【請求項２４】前記液晶が、強誘電性を示す液晶であ
る請求項１９記載の液晶装置。
【請求項２５】前記液晶が、反強誘電性を示す液晶で
ある請求項１９記載の液晶装置。