JP2003344821A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2003344821A
JP2003344821A JP2002157618A JP2002157618A JP2003344821A JP 2003344821 A JP2003344821 A JP 2003344821A JP 2002157618 A JP2002157618 A JP 2002157618A JP 2002157618 A JP2002157618 A JP 2002157618A JP 2003344821 A JP2003344821 A JP 2003344821A
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pulse voltage
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Masaki Kitaoka
正樹 北岡
Jun Goto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線などの光が照射されて液晶が劣化して
も、電気光学特性の変化が小さいコレステリック液晶を
使用した液晶表示素子とその駆動方法を提供すること。 【解決手段】 互いに直交する複数のコモン電極と複数
のセグメント電極によりマトリックス状に画素空間を形
成配置し、前記画素空間にコレステリック液晶またはカ
イラルネマティック液晶を介在させ、前記画素空間を挟
む電極間に、周波数が２００Ｈｚ以上のパルスの駆動電
圧を印加して画像表示する。し、前記画素に印加する駆
動電圧を、周波数が２００Ｈｚ以上のパルス電圧とす
るか、または第１のパルス電圧とそれに引き続く第１
のパルス電圧の周波数よりも大きい周波数の第２のパル
ス電圧とする液晶表示装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子を備
えた液晶表示装置に関し、特に、表面にマトリックス状
の電極を有する２枚の基板の間にコレステリック液晶を
挟持し、電極に入力したパルス電圧で液晶の状態を変化
させて表示を行う駆動方法、およびその駆動方法に適し
た液晶表示素子の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】二枚の基板にそれぞれ設けたコモン電極
とセグメント電極との間にコレステリック液晶またはカ
イラルネマティック液晶を挟持し、電極に入力したパル
ス電圧で液晶の状態を変化させて画像表示をさせ、電圧
無印加状態で、その表示を維持し得る液晶表示素子を備
えた液晶表示装置が知られている。その液晶表示素子
は、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状
態に切り換えて表示を行う。
【０００３】特開平１１−３２６８７１号公報には、コ
レステリック相を示す液晶表示素子を短い時間で表示書
き換え可能な駆動方法が開示されている。その方法は、
二枚の基板にそれぞれ配置した電極間にパルス電圧を印
加して該基板間に挟持された各液晶をプレーナ状態又は
フォーカルコニック状態のいずれかの状態にするため
に、全ての画素を構成する液晶を、まず、選択に長い時
間を必要とするフォーカルコニック状態に同時にリセッ
トし、その後、各画素を構成する液晶に選択信号を順次
印加して全ての画素を構成する液晶の表示状態を選択
し、その後、全ての画素を構成する液晶に印加される電
圧を零にして表示状態を維持させる方法である。
【０００４】なお、本明細書では液晶表示装置（又は液
晶表示モジュール）とは液晶表示素子と駆動ＩＣ回路素
子の組合せをいい、さらに前記液晶表示素子と駆動ＩＣ
回路素子を接続する電極配線をプリントしたフレキシブ
ル基板を含めて言う場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平１１−３２
６８７１号公報記載の液晶表示装置などで用いるコレス
テリック液晶を使用した液晶表示素子では偏光板を使用
しないため、光の利用効率が高く、明るい表示が可能で
ある。しかしながら、紫外線を遮るものがないので、液
晶の劣化が起こりやすい。液晶表示装置内の封入された
液晶が紫外線照射を受けると、その一部が分解し、イオ
ン性物質を含む分解生成物が生じる。この分解生成物は
低周波パルス電圧で電極に引き寄せられて移動してしま
うので、これにより未分解の正常な液晶素子の印加電界
による動きが妨げられると推定される。
【０００６】反射型の液晶表示素子では、反射率が高
く、低駆動電圧で応答速度の速い表示素子とするため
に、液晶材料としては複屈折△ｎが大きく、誘導率εが
大きく、かつ低粘性なものを選択する必要がある。通
常、このような高複屈折△ｎ、高誘導率εかつ低粘性な
液晶ほど、光の吸収末端が長波長にあるので光劣化しや
すいといわれている。液晶が光劣化すると、反射型の液
晶表示素子として電気光学特性が変化して、コントラス
トが低下し、見にくい表示になるといった致命的な問題
を招く。
【０００７】また、液晶を液晶セル内に注入後、注入口
を紫外線硬化樹脂などで封止する際、照射される紫外線
などの光によって注入口付近の液晶が劣化して、注入口
付近だけが他とは異なる外観を呈する問題もある。
【０００８】一方、特開昭５９−２２９５４７号公報や
特開昭６０−５４４３４号公報に記載されているよう
に、透過型の液晶表示素子を露光マスクとして使用しよ
うとする試みがなされている。コレステリック液晶を使
用した液晶表示素子は、前述の通り偏光板を使用しない
ので光の利用効率が高いので、このような用途に適して
いると考えられる。しかし、このような用途では液晶表
示素子は、紫外線などの光に曝されても電気光学特性が
変化しにくいことが要求される。
【０００９】本発明の課題は、紫外線などの光が照射さ
れて液晶が劣化しても、電気光学特性の変化が小さいコ
レステリック液晶を使用した液晶表示素子およびその駆
動方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は、次の発明
（１）、（２）で解決される。
【００１１】（１）請求項１記載の発明は、互いに直交
する複数のコモン電極と複数のセグメント電極によりマ
トリックス状に画素空間を形成配置し、前記画素空間に
コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶を
介在させ、前記画素空間を挟む電極間に駆動電圧を印加
して画像表示する液晶表示装置において、前記画素に印
加する駆動電圧を、周波数が２００Ｈｚ以上のパルス電
圧とした液晶表示装置である。
【００１２】上記請求項１記載の発明によれば、液晶に
紫外線劣化が生じても、液晶の立上り特性すなわち駆動
電圧を視感反射率の関係（Ｖｒ〜Ｔ特性）が紫外線照射
前の状態が維持される。これにより、液晶のテクスチャ
ー状態を確実に変化させることができ、安定した表示が
できる。
【００１３】請求項２記載の発明は、前記画素に印加す
る駆動電圧として、周波数が２００Ｈｚ以上のパルス電
圧を２周期以上印加する請求項１記載の液晶表示装置で
ある。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加えて、前記画素に印加する駆動電圧
として、周波数が２００Ｈｚ以上のパルス電圧を２周期
以上印加することにより液晶駆動電圧を、パルス電圧を
１周期印加する場合に比べて、より低下させることがで
きる。
【００１５】また、請求項３記載の発明は、前記パルス
電圧の周波数が３３３Ｈｚ以上である請求項１又は２記
載の液晶表示装置である。請求項３記載の発明によれ
ば、請求項１、２記載の発明の作用に加えて、さらに安
定駆動が一層確実になる。
【００１６】請求項４記載の発明は、前記パルス電圧の
周波数が５０００Ｈｚ以下である請求項１ないし３のい
ずれかに記載の液晶表示装置である。請求項４記載の発
明によれば、請求項１〜３記載の発明の作用に加えて、
さらに液晶の駆動電圧Ｖｐの低電圧化が可能となる。
【００１７】請求項５記載の発明は、前記表示画素の選
択時間を５０ミリ秒以下とした請求項１ないし４のいず
れかに記載の液晶表示装置である。請求項５記載の発明
によれば、請求項１〜４記載の発明の作用に加えて、さ
らに表示・消去を迅速に行うことができる。
【００１８】請求項６記載の発明は、前記パルス電圧の
周波数が３３３Ｈｚ以上とし、前記表示画素の選択時間
を５０ミリ秒以下とした請求項１ないし５のいずれかに
記載の液晶表示装置である。請求項６記載の発明によれ
ば、請求項１〜５記載の発明の作用に加えて、ＵＶ照射
を受けても一層確実な駆動と光速応答を併せ有する液晶
表示装置とすることができる。
【００１９】請求項７記載の発明は、前記表示画素を構
成する一対の透明電極の面積抵抗が５０Ω／平方以下で
ある請求項１ないし６のいずれかに記載の液晶表示装置
である。請求項７記載の発明によれば、請求項１〜６記
載の発明の作用に加えて、さらに画素に印加されされる
実効電圧の画素間差を小さく抑えることができる。とり
わけこの作用は画素数が多く、精細表示とするときに有
効である。
【００２０】請求項８記載の発明は、前記選択駆動電圧
の表示画素間での差が最大２Ｖ以下である請求項１ない
し７のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求項８
記載の発明によれば、請求項１〜７記載の発明の作用に
加えて、さらに画素と駆動電源間の距離に依存する電圧
降下量を小さくし、表示むらの発生を防止することがで
きる。
【００２１】（２）請求項９記載の発明は、互いに直交
する複数のコモン電極と複数のセグメント電極によりマ
トリッス状に画素空間を形成配置し、前記画素空間にコ
レステリック液晶またはカイラルネマティック液晶を介
在させ、前記画素空間を挟む電極間に駆動電圧を印加し
て画像表示する液晶表示装置において、前記画素に印加
する駆動電圧を、第１のパルス電圧とそれに引き続く第
１のパルス電圧の周波数よりも大きい周波数の第２のパ
ルス電圧とする液晶表示装置である。
【００２２】上記請求項９記載の発明によれば、液晶に
紫外線劣化が生じても、液晶の立上り特性すなわち駆動
電圧と反射率の関係（電圧−反射率曲線）が紫外線照射
前の状態が維持される。これにより、液晶のテクスチャ
ー状態を確実に変化させることができ安定した表示がで
きる。
【００２３】請求項１０記載の発明は、前記第１のパル
ス電圧の周波数をｆ１、前記第２のパルス電圧の周波数
をｆ２としたとき、ｆ１＜２００Ｈｚ≦ｆ２である請求
項９記載の液晶表示装置である。請求項１０記載の発明
によれば、請求項９記載の発明の作用に加えて、さら
に、液晶に紫外線劣化が生じても、液晶の立上り特性す
なわち駆動電圧と視感反射率の関係（電圧−反射率曲
線）が紫外線照射前の状態が一層確実に維持される。
【００２４】前記第２のパルス電圧の周波数が２００Ｈ
ｚ以上であることが紫外線照射に対して表示を安定確実
に行うことできるので望ましい。さらに、前記第１のパ
ルス電圧の周波数が２００Ｈｚ未満であると、該駆動パ
ルス成分によりブレーナ電圧Ｖｐが小さくなり、低電圧
駆動ができる。
【００２５】請求項１１記載の発明は、前記第２のパル
ス電圧の周波数ｆ２が５０００Ｈｚ以下である請求項９
ないし１０記載の液晶表示装置である。請求項１１記載
の発明によれば、請求項９、１０記載の発明の作用に加
えて、さらに液晶の駆動電圧Ｖｐの低電圧化が可能とな
る。その理由は、第２のパルス電圧の周波数が５０００
Ｈｚを超えると液晶の駆動に必要な電圧が高くなり過ぎ
るためである。
【００２６】請求項１２記載の発明は、前記第１のパル
ス電圧の周波数ｆ１が１０Ｈｚ以上である請求項９ない
し１１のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求項
１２記載の発明によれば、請求項９〜１１記載の発明の
作用に加えて、第１のパルスの周波数が１０Ｈｚ未満で
は、パルス電圧の全印加時間Ｔが長くなり、表示切り替
えのスピードが遅くなることを防ぐことができる。
【００２７】請求項１３記載の発明は、前記画素に印加
する駆動電圧として、周波数が２００Ｈｚ以上の前記第
２のパルス電圧を２周期以上印加する請求項９ないし１
２のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求項１３
記載の発明によれば、請求項９〜１２記載の発明の作用
に加えて、前記画素に印加する駆動電圧として、周波数
が２００Ｈｚ以上の前記第２のパルス電圧を２周期以上
印加することにより請求項９ないし１２のいずれかに記
載の液晶駆動電圧をより低下させることができる。
【００２８】請求項１４記載の発明は、前記表示画素を
選択駆動する時間のうち、第２のパルス電圧が印加され
ている時間の割合が２０％以上である請求項９ないし１
３のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求項１４
記載の発明によれば、請求項９〜１３記載の発明の作用
に加えて、さらに電圧−反射率曲線（Ｖ−Ｒ特性）のＵ
Ｖ照射による変化が確実に小さくなるという作用があ
る。
【００２９】請求項１５記載の発明は、前記表示画素を
選択駆動する時間のうち、第２のパルス電圧が印加され
ている時間の割合が８０％以下である請求項９ないし１
４のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求項１５
記載の発明によれば、請求項９〜１４記載の発明の作用
に加えて、さらにプレーナー電圧を低くできるという作
用がある。
【００３０】請求項１６記載の発明は、前記表示画素の
選択駆動する時間を５０ミリ秒以下とした請求項９ない
し１５のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求項
１６記載の発明によれば、請求項９〜１５記載の発明の
作用に加えて、さらに画像の表示と消去を迅速に行うこ
とができる。
【００３１】一般に、広告塔表示では２００〜１０００
ミリ秒、電子ブックでは５〜１５ミリ秒の表示切り替え
時間が必要であり、前記パルス電圧の印加時間の総和を
５０ミリ秒間以下とすることでほとんど全ての液晶表示
形態の要求に対応できる。
【００３２】請求項１７記載の発明は、前記表示画素を
構成する一対の透明電極の面積抵抗が５０Ω／平方以下
である請求項９ないし１６のいずれかに記載の液晶表示
装置である。請求項１７記載の発明によれば、請求項９
〜１６記載の発明の作用に加えて、さらに画素に印加さ
れる実効電圧の画素間差を小さく抑えることができる。
とりわけこの作用は画素数が多く、精細表示とするとき
に有効である。
【００３３】請求項１８記載の発明は、前記選択駆動電
圧の表示画素間での差が最大２Ｖ以下である請求項９な
いし１７のいずれかに記載の液晶表示装置である。請求
項１８記載の発明によれば、請求項９〜１７記載の発明
の作用に加えて、さらに画素と駆動電源間の距離に依存
する電圧降下量を小さくし、表示むらの発生を防止する
ことができる。
【００３４】本発明によって、コレステリック液晶を利
用した液晶表示素子において、液晶が劣化しても電気光
学特性に影響が少ない駆動方法が存在し、その駆動方法
を行うためには、液晶パネルの構造を以下に示すように
適正化する必要があることが見い出された。
【００３５】コレステリック液晶やカイラル剤を一定量
混入したネマティック液晶のテクスチャーには、プレー
ナーテクスチャーおよびフォーカルコニックテクスチャ
ーが存在し、この２つのテクスチャーは電圧印加を停止
した後でも安定して、その状態が維持される。これらの
液晶表示素子では、これらの２つのテクスチャーを切り
換えて表示を行う。
【００３６】本発明において、コモン電極とセグメント
電極を交差させた領域に液晶による画素を形成するが、
液晶のテクスチャーを決定する成分とは、任意の画素に
対応する液晶に入力されるパルス信号のうち、液晶の状
態をプレーナーテクスチャーにするのか、またはフォー
カルコニックテスクチャーにするのかを決定する成分で
ある。液晶表示素子の実際の駆動では、この成分が入力
されることによって初めて液晶表示が切り換わるもので
ある。液晶に入力されるパルス信号のうち、この成分を
除いた残りの成分のみでは表示を切り換えることができ
ない。
【００３７】ここで、本発明の液晶表示装置を図１に示
す。図１において、液晶表示素子のコモン電極はコモン
ドライバ回路の出力端子に接続され、セグメント電極は
セグメントドライバ回路の出力端子に接続されている。
コントローラーから与えられたデータに基づき、コモン
ドライバ回路からコモン電極に、セグメントドライバ回
路からセグメント電極にそれぞれパルス電圧が印加され
る。液晶にはそれらのパルス電圧の差が印加される。
【００３８】本発明において、液晶に入力されるパルス
信号のうち、液晶のテクスチャーを決定する成分（プレ
ーナーテクスチャーか、フォーカルコニックテクスチャ
ーかを選択するパルス成分と考えて、以降、セレクショ
ンパルス成分または単にパルス成分と呼ぶ）の概略を図
２に示す。
【００３９】このようなパルス成分を液晶に入力するた
めに、コモン電極及びセグメント電極に印加する電圧波
形の一例を図３（ａ）に示す。
【００４０】電圧波形を簡単にするために、図３（ａ）
には、コモン電極が４本、セグメント電極が４本のマト
リクス構造を示したが、本発明では電極の本数はこれに
限定されなく、コレステリック液晶はメモリ性を有する
ので、理論上コモン電極数、セグメント電極数に制限は
ない。
【００４１】図３（ｂ）に示すように、表示エリア内の
コモン電極の数をｎとすると、画素の書き換えのために
１本のコモン電極に入力される波形は、１回のＣＯＭ波
形成分Ａと（ｎ−１）回のＣＯＭ波形成分Ｂからなる。
また、１本のセグメント電極に入力される波形は、プレ
ーナーテクスチャーに導くＳＥＧ波形成分Ａとフォーカ
ルコニックテクスチャーに導くＳＥＧ波形成分Ｂからな
り、ＳＥＧ波形成分Ａの数とＳＥＧ波形成分Ｂの数の総
和はｎである。図３は、ｎ＝４の場合を示している。
【００４２】コモン電極のＣＯＭ波形成分Ａが入力され
たときに、そのコモン電極上の画素が、プレーナーテク
スチャーまたはフォーカルコニックテクスチャーへと導
かれる。ＣＯＭ波形成分Ａが入力されるタイミングは、
図３（ａ）に示す通りであり、コモン電極の１番目（Ｃ
ＯＭ１）から次のコモン電極（ＣＯＭ２）、その次のコ
モン電極（ＣＯＭ３）・・・へと順次シフトしていく。
【００４３】一方、セグメント電極に入力される電圧波
形は、例えば、図３（ａ）のセグメント電極の２番目
（ＳＥＧ２）を例にとると、ＣＯＭ１と交わる画素をフ
ォーカルコニックテクスチャー、ＣＯＭ２と交わる画素
をプレーナーテクスチャー、ＣＯＭ３と交わる画素をフ
ォーカルコニックテクスチャー、ＣＯＭ４と交わる画素
をフォーカルコニックテクスチャーとするときには、Ｓ
ＥＧ波形成分Ｂ、ＳＥＧ波形成分Ａ、ＳＥＧ波形成分Ｂ
及びＳＥＧ波形成分Ｂを、この順に並べた波形にする。
【００４４】各画素に対応する液晶には、セグメント電
極に印加されるパルス電圧と、コモン電極に印加される
パルス電圧の差が印加される。例えば、図３（ａ）のＣ
ＯＭ２、ＳＥＧ２の画素に入力される電圧波形を図４
（ａ）に、図３（ａ）のＣＯＭ３、ＳＥＧ３の画素に入
力される電圧波形を図４（ｂ）に示す。プレーナーテク
スチャーに導く電圧Ｖｐ、フォーカルコニックテクスチ
ャーに導く電圧Ｖｆは、液晶表示素子のパネル構成によ
って異なるので、パネル構成ごとに、あるいはパネルご
とに予め決めておく必要がある。液晶に入力されるセレ
クションパルス成分は図４の太線で示した部分である。
【００４５】ＣＯＭ波形成分Ａ、ＣＯＭ波形成分Ｂ、Ｓ
ＥＧ波形成分Ａ及びＳＥＧ波形成分Ｂ中に示したＶ０、
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４およびＶ５は前記Ｖｆ、Ｖｐの
値から決定する。
【００４６】説明を簡単にするため、図３には液晶に入
力されるセレクションパルス成分として、１周期分の第
１のパルスおよび１周期分の第２のパルスで構成される
パルス信号を得るための波形を記載したが、本発明がこ
れに限定されるものではない。ＣＯＭ波形成分、ＳＥＧ
波形成分の形状を設定することによって、所望のセレク
ションパルス成分を得ることができる。
【００４７】以上、現在市販されているＳＴＮドライバ
ーを使用した駆動について述べてきたが、液晶表示素子
が反射型である場合には、図３に示したパルス信号を液
晶表示素子に印加する前に予め、特開平１１−３２６８
７１号公報等に記載されているように、液晶表示素子の
表示エリアをフォーカルコニックテクスチャーでリセッ
トしてもかまわない。
【００４８】また、液晶表示素子が透過型である場合に
は、予めプレーナーテクスチャーまたはフォーカルコニ
ックテクスチャーでリセットしても良い。
【００４９】近年、コレステリック液晶を使用した液晶
表示素子の駆動方法として、SID'95Tech. Digest、 XXXV
I、 347(1995)、またはSID'97 Tech. Digest、 XXVIII、 8
99(1997)等には、ダイナミック駆動という方法が提案さ
れている。
【００５０】ダイナミック駆動によって、本発明の意図
する電圧波形成分を液晶に入力するために、コモン電極
及びセグメント電極に印加する電圧波形の一例を図５に
示す。
【００５１】電圧波形を簡単にするために、図５にはコ
モン電極が２本、セグメント電極が２本からなるマトリ
クス構造を示したが、図３に示す場合と同様に、本発明
では、これに限定されない。また、図３の場合と同様、
１周期分の第１のパルスおよび１周期分の第２のパルス
で構成されるセレクションパルス成分を得るための波形
を記載した。
【００５２】また、図５のＣＯＭ１、ＳＥＧ１の画素に
入力される電圧波形を図６（ａ）に示し、ＣＯＭ２、Ｓ
ＥＧ１の画素に入力される電圧波形を図６（ｂ）に示
す。
【００５３】本発明の、液晶表示素子に用いられるコレ
ステリック液晶には、正の誘電異方性を有するネマティ
ック液晶と１０〜５０重量％のカイラル剤からなるもの
が使用される。コレステリック液晶作製に用いられるネ
マティック液晶に関しては、特に限定はしないが、反射
型の液晶表示素子では、反射率のプレーナーテクスチャ
ーを得るために、屈折率異方性（複屈折）△ｎの大きな
シアノビフェニル型、シアノターフェニル型、シアノビ
フェニルシクロヘキサン型、トラン型等の液晶が好まれ
る。また、耐紫外線性の良好な液晶組成とするために
は、シアノビフェニル型、シアノターフェニル型、シア
ノフェニルシクロヘキサン型、シアノビフェニルシクロ
ヘキサン型等の液晶が好まれる。
【００５４】また、液晶層の厚みは、３μｍ以上、６μ
ｍ以下が好ましい。３μｍ以下では、表示エリア全面に
わたって液晶層の厚みを均一にすることが難しい。また
反射型の表示素子では、液晶層の厚みが３μｍ以下で
は、プレーナーテクスチャーの反射率が極端に低くなる
ので好ましくない。また、液晶層の厚みが６μｍ以上で
は、プレーナーテクスチャーにするための電圧Ｖｐが大
きくなるので好ましくない。
【００５５】
【発明の効果】請求項１〜８記載の発明によれば、紫外
線などの光が照射されて液晶が劣化しても、印加電圧と
視感反射率との関係の変化が小さい液晶表示素子とする
ことができる。
【００５６】これによって、注入口封止の際、照射され
る紫外線などの光によって注入口付近の液晶が劣化して
も、実使用では影響のない表示が可能である。
【００５７】また実用使用中に紫外線が照射されてもＶ
−Ｒ特性の経時変化が小さく、表示が安定確実にでき
る。
【００５８】また、光の照射量が多い露光マスクや光造
形用の光シャッターのような用途に、本液晶表示素子装
置を好適に用いることができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
と共に説明する。
【００６０】（第一の実験） 実施例１Ａ、１Ｂ、実施例２、比較例１、比較例２ 大日本インキ化学工業社製ネマティック液晶ＲＰＤ−８
４２０２ ０．７ｇにメルク社製カイラル剤ＣＢ−１５
０．２ｇと旭電化工業社製カイラル剤ＣＮＬ−６１７
Ｒ ０．１ｇを混合して得たコレステリック液晶を使用
して図７に示す反射型の液晶表示素子を作製した。透明
電極２の表面抵抗は両者（コモン電極、セグメント電
極）とも３０Ω／平方であり、コモン電極は、幅Ｗ＝５
００μｍ、長さＬ＝１５０ｍｍにパターニングされてお
り、Ｌ／Ｗ＝３００で画素数が３００×１００である。
セグメント電極はＬ／Ｗ＝１００である。液晶層の厚み
を５μｍとした。
【００６１】図７において、透明基板１としては、石英
ガラス、ＳｉＯ2膜等のアルカリイオン溶出防止膜が形
成されたソーダライムガラスまたは透明プラスチック基
板が挙げられる。
【００６２】透明基板１にはＩＴＯや酸化錫膜等の透明
電極２、バリアコーティング（ＳｉＯ2電気絶縁膜）
３、ポリイミド系垂直配向膜４がこの順に積層されてい
る。ＩＴＯ膜や酸化錫膜等の透明電極２は、複数の直線
上の電極にパターニングされている。このような２枚の
透明基板を電極が交差するようにメインシール５で貼り
合わせ、メインシールで仕切られたスペース内に、前記
コレステリック液晶６を封じ込めた。得られた液晶パネ
ルの片面に光吸収膜７として黒色印刷膜を形成した。光
吸収膜７の色については特に限定しないが、黒または青
が好まれる。
【００６３】得られたパネルについて、両電極の末端部
分（パルス信号が入力される端子部とは反対の部分）が
交差するエリアにおいて、紫外線照射（７０ｍＷ／ｃｍ
2、約１０分）前後のパルス電圧−視感反射率特性を測
定し、駆動パルスの違いによる影響を調べた。測定温度
は２５℃である。
【００６４】測定に使用したパルスは、図８（実施例１
Ａ（ｂ）、実施例１Ｂ（図８（ｂ）））、図９（実施例
２）、図１０（比較例１）および図１１（比較例２）の
通りであり、これらの波形は、実際の液晶表示装置の駆
動において、液晶に入力されるセレクションパルス成分
を想定している。図８に示す実施例１の場合には２０ｍ
秒間は１００Ｈｚのパルスを２周期分、さらに３０ｍ秒
間は３３３．３Ｈｚのパルスを１０周期分流し、図９に
示す実施例２の場合は、３３３．３Ｈｚのパルスを１７
周期分流した。また、比較例１の場合には５０ｍ秒間に
わたり１００Ｈｚのパルスを５周期分流し、比較例２の
場合には、３０ｍ秒間は３３３．３Ｈｚのパルス１０周
期分さらに２０ｍ秒間は１００Ｈｚのパルスを２周期分
流す。比較例２のパルスは、実施例１の第１のパルスと
第２のパルスの順序を逆にしたものである。
【００６５】実施例１Ａ、１Ｂの測定結果を図１２
（ａ）、図１２（ｂ）にそれぞれ示し、実施例２の測定
結果を図１３に示す。比較例１の測定結果を図１４に示
す。また、比較例２の測定結果を図１５に示す。いずれ
もフォーカルコニックテクスチャーでリセットしたとき
のパルス電圧−視感反射率特性である。
【００６６】図１４において、図１０に示すパルスで液
晶表示素子を駆動させるときに、駆動電圧の初期設定
を、プレーナーテスクチャーを得るための電圧をＶｐ、
フォーカルコニックテクスチャーを得るための電圧をＶ
ｆとする。図１４は、フォーカルコニックテクスチャー
でリセットした場合のパルス電圧−視感反射率特性であ
るから、実際には電圧Ｖｆは、フォーカルコニックテク
スチャーを保持する電圧になる。初期（紫外線照射前）
のプレーナーテクスチャーの反射率をＲｐ（２７％）、
フォーカルコニックテクスチャーの反射率をＲｆ（２
％）とし、紫外線照射後のプレーナーテクスチャーの反
射率をＲｐ’（１２％）、フォーカルコニックテクスチ
ャーの反射率をＲｆ’（１３％）とする。液晶表示素子
のコントラストは初期Ｒｐ／Ｒｆ（２７／２＝１３．５
倍）であったが、紫外線照射によってＲｐ’／Ｒｆ’
（１２／３＝４倍）まで低下し、紫外線照射によって表
示品位が大きく損なわれることがわかる。
【００６７】同様に、図１５の結果から、第１のパルス
と第２のパルスを逆転させた波形では紫外線照射による
表示品位の低下を抑制する効果は全くないことがわか
る。
【００６８】一方、図１２において、図８に示す２０ｍ
秒間は１００Ｈｚのパルスを２周期分、さらに３０ｍ秒
間は３３３．３Ｈｚのパルスを１０周期分流した場合に
は、反射率をみるとＲｐ＝Ｒｐ’（＝２７％）、Ｒｆ≒
Ｒｆ’（２〜３％）であり、紫外線照射による表示品位
の変化は極めて小さい。
【００６９】図１０のパルスは、はじめの２周期分を第
１のパルス、次の３周期分を第２のパルスと考えると、
実施例２、比較例１、比較例２との結果と比べてみる
と、第２のパルスの周波数が紫外線照射による表示品位
の変化に影響することがわかる。
【００７０】また図１３において、図９に示す５０ｍ秒
間は３３３．３Ｈｚのパルスを１７周期分流した場合に
も、反射率をみるとＲｐ＝Ｒｐ’（＝２．５％）、Ｒｆ
≒Ｒｆ’（２〜３％）であり、紫外線照射による表示品
位の変化は極めて小さい。
【００７１】これらの結果および以下の述べる実施例４
の結果から単一のパルス電圧を印加する場合には２００
Ｈｚ以上のパルス電圧を印加する必要があり、２種類の
周波通のパルス電圧を印加する場合には少なくとの第２
のパルス電圧は２００Ｈｚ以上の電圧を印加する必要が
あることがわかる。
【００７２】すなわち、紫外線照射があってもパルス電
圧〜視感反射率（％）の関係は大きく変化せず、初期設
定されたプレーナーＶｒおよびフォーカルコニック電圧
Ｖ’ｆにより一定のコントラストの表示が安定した行え
ることがわかる。
【００７３】（第２の実験） 実施例３、比較例３、４ メルク社製ネマティック液晶Ｅ−４８ ０．７ｇにメル
ク社製カイラル剤ＣＢ−１５ ０．２ｇと旭電化工業社
製カイラル剤ＣＮＬ−６１７Ｒ ０．１ｇを混合して得
たコレステリック液晶を使用して図７に示す反射型の液
晶表示素子を作製した。透明電極２の表面抵抗はコモン
側、セグメント側とも７Ω／平方であり、両者とも、幅
１００μｍ、長さ８０ｍｍ（Ｌ／Ｗ＝８００）にパター
ニングされている。液晶層の厚みは、４．５μｍであ
る。
【００７４】得られたパネルについて、紫外線照射（７
０ｍＷ／ｃｍ2、約２０分）前後のフォーカルコニック
リセットによるパルス電圧−視感反射率特性を測定し、
駆動パルスの違いによる影響を調べた。測定場所は、両
電極の末端部分（図１において、コモンドライバ回路お
よびセグメントドライバ回路の両者から遠い位置の右下
隅の画素領域）が交差するエリアである。また、測定温
度は２５℃である。
【００７５】実施例３、比較例３、４のパルスを図１６
に示し、紫外線照射前後の測定結果を図１７に示す。
【００７６】入力するパルスの総時間を一定にすると、
５０Ｈｚおよび１００Ｈｚの周波数一回入力ではパルス
電圧反射特性がＵＶ照射によりくずれ、実施例３の３３
３．３Ｈｚのパルス印加ではＶ−Ｒ特性は紫外線照射に
よりほとんど変化しないことがわかる。
【００７７】（第３の実験） 実施例４、５、６、比較例５、６ メルク社製コレステリック液晶ＭＤＡ−００−３９０６
０．８ｇにネマティック液晶ＢＤＨ−ＢＬ０８７
０．２ｇを加え、加熱攪拌して得たコレステリック液晶
を使用して図７に示す画素数３００×１００の反射型の
液晶表示素子を作製した。透明電極２の表面抵抗はコモ
ン側、セグメント側とも１５Ω／平方であり、両者と
も、幅１００μｍ、長さ８０ｍｍ（Ｌ／Ｗ＝８００）に
パターニングされている。液晶層の厚みは、４．５μｍ
である。
【００７８】得られたパネルについて、紫外線照射（７
０ｍＷ／ｃｍ2、約２０分）前後のフォーカルコニック
リセットによるパルス電圧−視感反射率特性を測定し、
駆動パルスの違いによる影響を調べた。測定場所は、両
電極の末端部分が交差するエリアである。また、測定温
度は２５℃である。
【００７９】実施例４、５、６のパルスを図１８に示
し、紫外線照射前後の測定結果を図１９（ａ）、図１９
（ｂ）、図１９（ｃ）に示し、比較例５、６の紫外線照
射前後の測定結果を図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示
す。実施例４、５、６および比較例５、６のパルスを図
１８に示す。
【００８０】図１９、図２０の結果から、パルス電圧の
周波数が２００Ｈｚおよび３３３．３Ｈｚのサンプルに
ついては、紫外線が照射されてもＶ−Ｒ特性の変化が少
ないことが分かる。これに対して、５０Ｈｚおよび１０
０Ｈｚのパルス電圧で駆動した比較例５および６のサン
プルでは、紫外線照射前後で、パルス電圧〜視感反射率
特性が大きくくずれてしまうことが分かる。また、実施
例４、５のサンプルを比較すると、パルス電圧の周波数
が高い３３３．３Ｈｚの駆動の方が、Ｖｐ立上がり電圧
が高くなり、すなわち、プレーナ状態にするための印加
電圧を大きくする必要があることが分かった。このこと
からＶｐ電圧を低くしてすなわち低電圧駆動とするため
には、パルス電圧の周波数は低い方が好ましい。
【００８１】また、実施例５と実施例６を比較すると、
同じ周波数でパルス電圧を印加しても１周期より２周期
のパルス電圧印加の方が低電圧駆動ができることが分か
る。
【００８２】（第４の実験） 実施例７、８、９、１０、１１、１２、比較例７ 透明電極２の表面抵抗が３０Ω／平方の基板を使用した
こと以外は実施例４と全く同様にして図７に示す反射型
の液晶表示素子を作製した。
【００８３】上記液晶表示素子について、パルス電圧−
視感反射率特性に及ぼすパルス周波数の影響を調べた。
それぞれ１種類のパルスだけを複数の周期で入力し、そ
のパルスの入力時間をすべて３０ｍｓｅｃに統一した。
測定はすべて２５℃で行った。得られた各フォーカルコ
ニックリセットによるパルス電圧−視感反射率曲線か
ら、各条件での電圧Ｖｐ（プレーナーに表示を変える電
圧）を求めた。図２１は、入力するパルスの周波数によ
ってＶｐがどのように変化するかを示した図である。
【００８４】入力するパルス電圧の周波数が大きくなる
にしたがって電圧Ｖｐが上昇し、５，０００Ｈｚから１
０，０００Ｈｚの間で電圧Ｖｐの増加が顕著になるの
で、周波数を５，０００Ｈｚ以下としている。
【００８５】なお、パルス電圧を２種類用いる場合につ
いても同様に後半に印加する第２のパルス電圧について
も入力パルス電圧の周波数が大きくなるにしたがって電
圧Ｖｐが上昇し、５，０００Ｈｚから１０，０００Ｈｚ
の間で電圧Ｖｐの増加が顕著になるので、周波数を５，
０００Ｈｚ以下としている。
【００８６】（第５の実験） 実施例１３，１４、１５、比較例８ 選択する画素に印加するパルス電圧のうち、高周波のパ
ルス電圧の一例として採用した３３３．３Ｈｚのパルス
電圧の印加時間が選択時間に占める割合が、ＵＶ照射後
の液晶表示素子の視感反射率〜パルス電圧特性に与える
影響を調べた。
【００８７】表５の中の実施例１３、１４、１５及び比
較例８で作製した液晶表示素子は、実施例１と同じよう
にして作製した液晶表示素子を、表示をするときの駆動
パルス電圧の周波数と周期を変えて、ＵＶ照射後の特性
を調べた結果を図２２と表５に実施例１Ａ、実施例２、
比較例１とまとめて示した。
【００８８】高周波パルス電圧が占める選択時間の割合
が３１％、６０％、８０％及び１００％の場合、ＵＶ照
射に対する視感反射率〜パルス電圧特性の安定性が得ら
れることが認められる。また、これらの例のうち実施例
１Ａ，１４，１５の場合に比較して、高周波の駆動パル
ス電圧のみの実施例２ではプレーナー電圧が１Ｖ高くな
るので、低電圧駆動で液晶表示素子を駆動しようとする
場合、実施例１Ａ、１４、１５がＵＶ照射安定性と駆動
電圧の低下の観点から好ましいことが判明した。
【００８９】これに対し、比較例１及び８では、画素選
択時間が１００Ｈｚのパルス電圧で占める時間が１００
％であり、ＵＶの照射で、上記特性が大きく変化するこ
とが認められる。
【００９０】また、実施例１３は、ＵＶ照射後の上記特
性には若干の変化が認められ、ＵＶ安定性について実施
例１４と比較例１の過渡期に位置するものであることが
分かる。実施例１３で示される程度の特性変化は、実際
の液晶表示素子の駆動表示は行うことができる程度であ
る。上記の結果から、ＵＶ照射に対しても安定した駆動
特性を確保する観点から、高周波側のパルス電圧が占め
る時間は１３％以上が好ましく、さらに２０％以上、さ
らに３１％以上とするのが好ましい。
【００９１】実施例１６ ＩＴＯ透明電極抵抗が１００Ωとした他は、実施例１と
全く同様にして、実験を行った。測定波形は図８と全く
同じである。
【００９２】紫外線照射前後のＶ−Ｒ特性を図２３に示
した。駆動電圧Ｖｐを３５〜４２Ｖに設定したとき、紫
外線照射によりＶ−R特性が図中右側にシフトするの
で、液晶をプレーナ状態にすることができなくなる。す
なわち、紫外線照射により表示ができなくなることが分
かる。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】
【００９５】
【表３】
【００９６】
【表４】
【００９７】
【表５】
【００９８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液晶表示装置の構成図を示す。
【図２】 本発明の実施の形態液晶に入力されるパルス
信号のうち、液晶のテクスチャーを決定する成分を示す
図である。
【図３】 図１の液晶表示装置のコモン電極に入力する
パルス信号およびセグメント電極に入力するパルス信号
を説明するための簡略化した構成図を示す。
【図４】 図３の表示エリアの画素の表示を行う電極間
の電圧波形図を示す。
【図５】 図１の液晶表示装置のコモン電極に入力する
パルス信号およびセグメント電極に入力するパルス信号
を説明するための簡略化した構成図を示す。
【図６】 図５の表示エリアの画素の表示を行う電極間
の電圧波形図を示す。
【図７】 本発明の実施の形態の反射型液晶表示素子の
断面図である。
【図８】 実施例１の液晶に入力したパルス信号を示す
図である。
【図９】 実施例２の液晶に入力したパルス信号を示す
図である。
【図１０】 比較例１の液晶に入力したパルス信号を示
す図である。
【図１１】 比較例２の液晶に入力したパルス信号を示
す図である。
【図１２】 実施例１の液晶表示素子の２５℃における
パルス電圧−視感反射率特性を示す図である。
【図１３】 実施例２の液晶表示素子の２５℃における
パルス電圧−視感反射率特性を示す図である。
【図１４】 比較例１の液晶表示素子の２５℃における
パルス電圧−視感反射率特性を示す図である。
【図１５】 比較例２の液晶表示素子の２５℃における
パルス電圧−視感反射率特性を示す図である。
【図１６】 実施例３、比較例３、４の液晶表示素子の
パルス電圧−視感反射率特性を調べるために、液晶に入
力したパルス信号を示す図である。
【図１７】 実施例３、比較例３、４のパルス電圧−視
感反射率特性を示す図である。
【図１８】 実施例４、５、６、比較例５、６の液晶表
示素子のパルス電圧−視感反射率特性を調べるために、
液晶に入力したパルス信号を示す図である。
【図１９】 実施例４、５、６のパルス信号による図７
の液晶表示素子の紫外線照射前の２５℃におけるパルス
電圧−視感反射率特性を示す図である。
【図２０】 比較例５、６のパルス信号による図７の液
晶表示素子の紫外線照射後の２５℃におけるパルス電圧
−視感反射率特性を示す図である。
【図２１】 実施例７〜１２、比較例７についての液晶
表示素子の入力パルス周波数とＶ４（フォーカルコニッ
クテクスチャーからプレーナーテクスチャーにする最小
電圧）の関係を示す図である。
【図２２】 実施例１３、１４、１５、比較例８のＵＶ
照射後のパルス電圧−視感反射率特性を示す図である。
【図２３】 実施例１６の図７の液晶表示素子の紫外線
照射後の２５℃におけるパルス電圧−視感反射率特性を
示す図である。
【符号の説明】
１ 透明基板 ２ 透明電極 ３ バリアコーティング（ＳｉＯ2電気絶縁膜） ４ ポリイミド系垂直配向膜 ５ メインシール ６ コレステリック液晶 ７ 光吸収膜
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA02 GA02 GA04 GA17 HA01 HA02 HA03 HA06 JA04 KA02 MA02 2H092 GA24 GA50 GA60 HA04 HA05 HA18 NA01 PA01 PA02 PA06 PA12 QA06 2H093 NA06 NA36 NB07 NC06 ND01 ND37 NE01 NE03 NF04

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに直交する複数のコモン電極と複数
    のセグメント電極によりマトリックス状に画素空間を形
    成配置し、前記画素空間にコレステリック液晶またはカ
    イラルネマティック液晶を介在させ、前記画素空間を挟
    む電極間に駆動電圧を印加して画像表示する液晶表示装
    置において、 前記画素に印加する駆動電圧を、周波数が２００Ｈｚ以
    上のパルス電圧としたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 周波数が２００Ｈｚ以上の前記パルス電
    圧を２周期以上印加することを特徴とする請求項１記載
    の液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記パルス電圧の周波数が３３３Ｈｚ以
    上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶
    表示装置。
  4. 【請求項４】 前記パルス電圧の周波数が５０００Ｈｚ
    以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
    かに記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記表示画素の選択時間を５０ミリ秒以
    下としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
    に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記パルス電圧の周波数が３３３Ｈｚ以
    上とし、前記表示画素の選択時間を５０ミリ秒以下とし
    たことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
    の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記表示画素を構成する一対の透明電極
    の面積抵抗が５０Ω／平方以下である請求項１ないし６
    のいずれかに記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 前記選択駆動電圧の表示画素間での差が
    最大２Ｖ以下であることを特徴とする請求項１ないし７
    のいずれかに記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 互いに直交する複数のコモン電極と複数
    のセグメント電極によりマトリックス状に画素空間を形
    成配置し、前記画素空間にコレステリック液晶またはカ
    イラルネマティック液晶を介在させ、前記画素空間を挟
    む電極間に駆動電圧を印加して画像表示する液晶表示装
    置において、 前記画素に印加する駆動電圧を、第１のパルス電圧とそ
    れに引き続く第１のパルス電圧の周波数よりも大きい周
    波数の第２のパルス電圧とすることを特徴とする液晶表
    示装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１のパルス電圧の周波数をｆ
    １、前記第２のパルス電圧の周波数をｆ２としたとき、
    ｆ１＜２００Ｈｚ≦ｆ２であることを特徴とする請求項
    ９記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２のパルス電圧の周波数ｆ２が
    ５０００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項９又は
    １０記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１のパルス電圧の周波数ｆ１が
    １０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項９ないし１
    １のいずれかに記載の液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】 周波数が２００Ｈｚ以上の前記第２の
    パルス電圧を２周期以上印加することを特徴とする請求
    項９ないし１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項１４】 前記表示画素を選択駆動する時間のう
    ち、第２のパルス電圧が印加されている時間の割合が２
    ０％以上であることを特徴とする請求項９ないし１３の
    いずれかに記載の液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】 前記表示画素を選択駆動する時間のう
    ち、第２のパルス電圧が印加されている時間の割合が８
    ０％以下であることを特徴とする請求項９ないし１４の
    いずれかに記載の液晶表示装置。
  16. 【請求項１６】 前記表示画素の選択駆動する時間を５
    ０ミリ秒以下としたことを特徴とする請求項９ないし１
    ５のいずれかに記載の液晶表示装置。
  17. 【請求項１７】 前記表示画素を構成する一対の透明電
    極の面積抵抗が５０Ω／平方以下である請求項９ないし
    １６のいずれかに記載の液晶表示装置。
  18. 【請求項１８】 前記選択駆動電圧の表示画素間での差
    が最大２Ｖ以下であることを特徴とする請求項９ないし
    １７のいずれかに記載の液晶表示装置。
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