JP2584214B2 - 液晶素子の駆動法 - Google Patents
液晶素子の駆動法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶表示素子や液晶−光シャッター等に使
用される液晶素子の駆動法に関し、更に詳しくは、駆動
パルスのパルス幅を適正化することにより、表示ならび
に駆動特性を改善した液晶素子の駆動法に関する。
用される液晶素子の駆動法に関し、更に詳しくは、駆動
パルスのパルス幅を適正化することにより、表示ならび
に駆動特性を改善した液晶素子の駆動法に関する。
［開示の概要］ 本明細書及び図面は、液晶表示素子や液晶−光シャッ
ター等に使用される液晶素子の駆動法において、複数個
のパルスからなる駆動パルスのパルス幅ΔＴと、単パル
スにおいて、双安定状態間のスイッチングが起こる最小
パルス幅ΔTminとの関係をΔTmin≦ΔＴ≦３ΔTminとす
ることにより、表示ならびに駆動特性を改善し、高品位
の表示を可能とする技術を開示するものである。
ター等に使用される液晶素子の駆動法において、複数個
のパルスからなる駆動パルスのパルス幅ΔＴと、単パル
スにおいて、双安定状態間のスイッチングが起こる最小
パルス幅ΔTminとの関係をΔTmin≦ΔＴ≦３ΔTminとす
ることにより、表示ならびに駆動特性を改善し、高品位
の表示を可能とする技術を開示するものである。
［従来の技術］ 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、画像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。
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、画像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。
一方、プリンタ分野を眺めて見るに、電気信号を入力
としてハードコピーを得る手段として、画素密度の点か
らもスピードの点からも、電気画像信号を光の形で電子
写真感光体に与えるレーザービームプランタが現在最も
優れている。その電気信号を光信号に変換する素子とし
て、液晶シャッターアレイが提案されている。
としてハードコピーを得る手段として、画素密度の点か
らもスピードの点からも、電気画像信号を光の形で電子
写真感光体に与えるレーザービームプランタが現在最も
優れている。その電気信号を光信号に変換する素子とし
て、液晶シャッターアレイが提案されている。
これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプ
ライド・フィジクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）1971年,18（４）号127〜128頁に掲載のM.シ
ャット（M.Schadt）及びW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共
著になる“ボルテージ・ディペンダント・オプティカル
・アクティビティー・オブ・ア・ツイステッド・ネマチ
ック・リキッド・クリスタル”（“Voltage Dependent
Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Cryst
al"）に示されたTN（twisted nematic）型液晶であっ
た。
ライド・フィジクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）1971年,18（４）号127〜128頁に掲載のM.シ
ャット（M.Schadt）及びW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共
著になる“ボルテージ・ディペンダント・オプティカル
・アクティビティー・オブ・ア・ツイステッド・ネマチ
ック・リキッド・クリスタル”（“Voltage Dependent
Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Cryst
al"）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）及びラガー
ウォール（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
ィックＣ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）を有する強誘電
性液晶が用いられる。この液晶は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、即ち双安
定性を有し、また電界の変化に対する応答がすみやかで
あるため、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。
有する液晶素子の使用がクラーク（Clark）及びラガー
ウォール（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
ィックＣ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）を有する強誘電
性液晶が用いられる。この液晶は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、即ち双安
定性を有し、また電界の変化に対する応答がすみやかで
あるため、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。
上記強誘電性液晶における第１の安定状態と第２の安
定状態の間のスイッチングは、例えば矩形パルスの場合
には、パルスの時間幅（パルス幅）と電圧値によって定
まる閾値以上のパルスが印加された場合に起こる。従っ
て、走査電極と情報電極の交点で形成される画素のう
ち、選択画素には閾値以上、その他の画素には閾値以下
のパルスが印加されるように、走査電極と情報電極に適
正なパルスを印加することにより時分割駆動が可能とな
る。
定状態の間のスイッチングは、例えば矩形パルスの場合
には、パルスの時間幅（パルス幅）と電圧値によって定
まる閾値以上のパルスが印加された場合に起こる。従っ
て、走査電極と情報電極の交点で形成される画素のう
ち、選択画素には閾値以上、その他の画素には閾値以下
のパルスが印加されるように、走査電極と情報電極に適
正なパルスを印加することにより時分割駆動が可能とな
る。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、閾値以下のパルスに対して１つの安定
状態にある液晶分子は全く応答しないというわけではな
く、他方の安定状態へのスイッチングは起こらないまで
も、少なからずその配向方向を変化させ、また元の安定
状態に戻るという応答をする。このような応答は光学的
にも感知され、表示素子としては駆動時のちらつきと、
あるいはコントラスト変化となって表われ、表示品位を
悪くする原因となる。
状態にある液晶分子は全く応答しないというわけではな
く、他方の安定状態へのスイッチングは起こらないまで
も、少なからずその配向方向を変化させ、また元の安定
状態に戻るという応答をする。このような応答は光学的
にも感知され、表示素子としては駆動時のちらつきと、
あるいはコントラスト変化となって表われ、表示品位を
悪くする原因となる。
また、配向処理が不完全であると、閾値以上の単パル
スに対しては、一画素全体が完全に反転するのに対し、
時分割駆動においては閾値以上の単パルス（書き込みパ
ルス）の後に書込みパルスの1/3程度の電圧値を有する
情報信号に相当する 交流的なパルス列が続いて印加さ
れると、一画素全体が均一に反転せず、未反転部分が残
る場合がある。このような不均一なスイッチングは表示
のコントラストを低下させ、同じく表示品位を悪くする
原因となる。
スに対しては、一画素全体が完全に反転するのに対し、
時分割駆動においては閾値以上の単パルス（書き込みパ
ルス）の後に書込みパルスの1/3程度の電圧値を有する
情報信号に相当する 交流的なパルス列が続いて印加さ
れると、一画素全体が均一に反転せず、未反転部分が残
る場合がある。このような不均一なスイッチングは表示
のコントラストを低下させ、同じく表示品位を悪くする
原因となる。
本発明は上記従来例の欠点を解決するためになされた
もので、高品位表示に適した強誘電性液晶素子の駆動法
を提供することを目的とする。
もので、高品位表示に適した強誘電性液晶素子の駆動法
を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］及び［作用］ 本発明者らは、時分割駆動におけるパルス幅ΔＴと、
単パルスにおいて双安定状態間のスイッチングが起こる
最小パルス幅ΔTminとの関係について種々の研究を行っ
た結果、ΔＴの値をある特定の範囲内に設定すること
で、反転領域の面積を実用上問題とならない程度にまで
拡げることができることを見い出したものである。すな
わち本発明は、複数の走査電極と複数の情報電極が形成
された一対の基板間に双安定性を有するカイラルスメク
ティック液晶を挟持したセル構造の液晶素子の時分割駆
動法において、該複数の走査電極を順次走査するととも
に、該複数の情報電極に情報信号を供給して、選択され
た画素には、該画素の該液晶を所望の配向状態に配向さ
せるための駆動パルスを印加し、非選択画素には、最大
パルス幅が該駆動パルスのパルス幅を超えない両極性の
パルスを印加し、該駆動パルスのパルス幅ΔＴと、単パ
ルスにおいて双安定状態間のスイッチングが起こる最小
パルス幅ΔTminがΔTmin≦ΔＴ≦３ΔTminなる関係であ
ることを特徴とするものである。
単パルスにおいて双安定状態間のスイッチングが起こる
最小パルス幅ΔTminとの関係について種々の研究を行っ
た結果、ΔＴの値をある特定の範囲内に設定すること
で、反転領域の面積を実用上問題とならない程度にまで
拡げることができることを見い出したものである。すな
わち本発明は、複数の走査電極と複数の情報電極が形成
された一対の基板間に双安定性を有するカイラルスメク
ティック液晶を挟持したセル構造の液晶素子の時分割駆
動法において、該複数の走査電極を順次走査するととも
に、該複数の情報電極に情報信号を供給して、選択され
た画素には、該画素の該液晶を所望の配向状態に配向さ
せるための駆動パルスを印加し、非選択画素には、最大
パルス幅が該駆動パルスのパルス幅を超えない両極性の
パルスを印加し、該駆動パルスのパルス幅ΔＴと、単パ
ルスにおいて双安定状態間のスイッチングが起こる最小
パルス幅ΔTminがΔTmin≦ΔＴ≦３ΔTminなる関係であ
ることを特徴とするものである。
本発明において、駆動パルスのパルス幅ΔＴをΔTmin
に近づけることにより、非反転画素の割合が減少する理
由は明らかではないが、ΔＴが短くなると液晶自体の応
答速度の限度近くで応答することになるため、印加され
るパルス列に対して液晶分子が追従しにくくなるためと
推定される。
に近づけることにより、非反転画素の割合が減少する理
由は明らかではないが、ΔＴが短くなると液晶自体の応
答速度の限度近くで応答することになるため、印加され
るパルス列に対して液晶分子が追従しにくくなるためと
推定される。
本発明の駆動法で用いることができる液晶材料とし
て、特に適したものは、カイラルスメクティック液晶で
あって、強誘電性を有するものである。具体的にはカイ
ラルスメクティックＣ相（SmC＊）、カイラルスメクテ
ィックＧ相（SmG＊）、カイラルスメクティックＦ相（S
mF＊）、カイラルスメクティックＩ相（SmI＊）又はカ
イラルスメクティックＨ相（SmH＊）の液晶を用いるこ
とができる。その強誘電性液晶の詳細については、“ル
・ジュールナル・ド・フィジーク・ルテール”（“LE J
OURNALDE PHYSIOUE LETTERS"）1975年,36（Ｌ−69）号
に掲載の「フェロエレクトリック・リキッド・クリスタ
ルス」（「Ferroelectric Liquid Crystals」）；“ア
プライド・フィジックス・レターズ”（“Applied phys
ics Letters"）1980年,36（11）号に記載の「サブミク
ロ・セカンド・バイステイブル・エレクトロオプティッ
ク・スイッチング・イン・リキッド・クリスタルス」
（「Submicro Second Bistable Electrooptic Switchin
g in Liquid Crystals」）；“固体物理"1981年,16（14
1）号に記載の「液晶」等に記載されていて、本発明で
はこれらの開示された強誘電性液晶を用いることができ
る。
て、特に適したものは、カイラルスメクティック液晶で
あって、強誘電性を有するものである。具体的にはカイ
ラルスメクティックＣ相（SmC＊）、カイラルスメクテ
ィックＧ相（SmG＊）、カイラルスメクティックＦ相（S
mF＊）、カイラルスメクティックＩ相（SmI＊）又はカ
イラルスメクティックＨ相（SmH＊）の液晶を用いるこ
とができる。その強誘電性液晶の詳細については、“ル
・ジュールナル・ド・フィジーク・ルテール”（“LE J
OURNALDE PHYSIOUE LETTERS"）1975年,36（Ｌ−69）号
に掲載の「フェロエレクトリック・リキッド・クリスタ
ルス」（「Ferroelectric Liquid Crystals」）；“ア
プライド・フィジックス・レターズ”（“Applied phys
ics Letters"）1980年,36（11）号に記載の「サブミク
ロ・セカンド・バイステイブル・エレクトロオプティッ
ク・スイッチング・イン・リキッド・クリスタルス」
（「Submicro Second Bistable Electrooptic Switchin
g in Liquid Crystals」）；“固体物理"1981年,16（14
1）号に記載の「液晶」等に記載されていて、本発明で
はこれらの開示された強誘電性液晶を用いることができ
る。
強誘電性液晶化合物の具体例としては、デジロキシベ
ンジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメ
ート（DOBAMBC）、ヘキシルオキシペンジリデン−ｐ′
−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート（HOBACP
C）、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）が挙げられる。
ンジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメ
ート（DOBAMBC）、ヘキシルオキシペンジリデン−ｐ′
−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート（HOBACP
C）、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）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
物が所望の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ック等に
より支持することができる。
物が所望の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ック等に
より支持することができる。
［実施例］ 第２図は強誘電性液晶を封入したセルのマトリクス電
極を示す模式図である。
極を示す模式図である。
第２図で示すセル構造体10は、ガラス板からなる一対
の基板1aと1bがスペーサ４で所定の間隔に保持され、こ
の一対の基板をシーリングするために周囲を接着剤６で
接着したセル構造を有しており、基板1aの上には複数の
透明電極2aからなる電極群（例えばマトリクス電極構造
のうちの走査電圧印加用電極群）が帯状パターンで形成
され、基板1bの上には前述の透明電極2aと交差させた複
数の透明電極2bからなる電極群（例えば、マトリクス電
極構造のうちの情報電圧印加用電極群）が形成されてい
る。透明電極を設けた基板上にはSiO2の無機絶縁膜及び
ポリビニルアルコール（PVA）の有機配向膜が形成さ
れ、その表面にはラビング処理が施されている。また、
使用した液晶は以下に示すような相系列をもつエステル
系混合液晶であって、スメクティック相を有するもので
ある。
の基板1aと1bがスペーサ４で所定の間隔に保持され、こ
の一対の基板をシーリングするために周囲を接着剤６で
接着したセル構造を有しており、基板1aの上には複数の
透明電極2aからなる電極群（例えばマトリクス電極構造
のうちの走査電圧印加用電極群）が帯状パターンで形成
され、基板1bの上には前述の透明電極2aと交差させた複
数の透明電極2bからなる電極群（例えば、マトリクス電
極構造のうちの情報電圧印加用電極群）が形成されてい
る。透明電極を設けた基板上にはSiO2の無機絶縁膜及び
ポリビニルアルコール（PVA）の有機配向膜が形成さ
れ、その表面にはラビング処理が施されている。また、
使用した液晶は以下に示すような相系列をもつエステル
系混合液晶であって、スメクティック相を有するもので
ある。
上記混合液晶を第２図に示したセルに封入し、一度等
方相まで昇温させた後SmC＊へ徐冷した。さらにSmC＊相
において50Hz±20Vの矩形交番電界を数秒間印加した。
方相まで昇温させた後SmC＊へ徐冷した。さらにSmC＊相
において50Hz±20Vの矩形交番電界を数秒間印加した。
なお、SmC＊相における液晶分子の平均分子軸のなす
角度の1/2（θ１）は約７度であり、電極に20Vの直流電
界を印加した時の液晶分子の平均分子軸のなす角度の1/
2（Θ）は約20度であった。また、前記交番電界を取り
去った後の双安定状態間の平均分子軸のなす角度の1/2
（θ２）は約18゜であった。
角度の1/2（θ１）は約７度であり、電極に20Vの直流電
界を印加した時の液晶分子の平均分子軸のなす角度の1/
2（Θ）は約20度であった。また、前記交番電界を取り
去った後の双安定状態間の平均分子軸のなす角度の1/2
（θ２）は約18゜であった。
第３図に上記セルの閾値特性を示す。第３図は横軸に
電圧波高値、縦軸にパルス幅（ΔＴ）をとり、それぞれ
のパルス幅に対して少なくとも１画素全体がスイッチン
グする電圧波高値をプロットしたものである。図におい
て、パルス幅及び電圧値の座標が折れ線の右側領域にあ
る単パルスは反転することを示し、左側領域にあるとき
には反転が起こらないことを示している。双安定状態間
のスイッチングは、矩形パルスの場合には、上述したよ
うに一般にそのパルス幅（ΔＴ）と電圧波高値によって
定まる閾値以上のパルスが印加された時に起こる。しか
しながら、第３図のグラフから明らかなように、ある一
定のパルス幅以下（この例では約100μｓ）では、どん
なに電圧波高値の高いパルスを印加しても完全なスイッ
チングを得ることはできない。すなわち、スイッチング
の限界を示すパルス幅をΔTminとすると、このΔTminは
液晶材料自体の応答速度に依存するものと考えられる。
この様に、単パルスでのスイッチングではΔTmin以上の
パルス幅を必要とするが、時分割駆動において、書込み
パルスの後に書込みパルスの1/3程度の電圧値の交流的
なパルス列を印加する場合には、パルス幅がある一定以
上になると一画素内での反転面積の割合がかえって低下
してしまうことになる。
電圧波高値、縦軸にパルス幅（ΔＴ）をとり、それぞれ
のパルス幅に対して少なくとも１画素全体がスイッチン
グする電圧波高値をプロットしたものである。図におい
て、パルス幅及び電圧値の座標が折れ線の右側領域にあ
る単パルスは反転することを示し、左側領域にあるとき
には反転が起こらないことを示している。双安定状態間
のスイッチングは、矩形パルスの場合には、上述したよ
うに一般にそのパルス幅（ΔＴ）と電圧波高値によって
定まる閾値以上のパルスが印加された時に起こる。しか
しながら、第３図のグラフから明らかなように、ある一
定のパルス幅以下（この例では約100μｓ）では、どん
なに電圧波高値の高いパルスを印加しても完全なスイッ
チングを得ることはできない。すなわち、スイッチング
の限界を示すパルス幅をΔTminとすると、このΔTminは
液晶材料自体の応答速度に依存するものと考えられる。
この様に、単パルスでのスイッチングではΔTmin以上の
パルス幅を必要とするが、時分割駆動において、書込み
パルスの後に書込みパルスの1/3程度の電圧値の交流的
なパルス列を印加する場合には、パルス幅がある一定以
上になると一画素内での反転面積の割合がかえって低下
してしまうことになる。
以下、本発明の実施例を第１図及び第４図〜第６図と
共に説明する。第４図は本発明の一実施例を示す駆動波
形図、第５図は画素の表示例を示す説明図である。
共に説明する。第４図は本発明の一実施例を示す駆動波
形図、第５図は画素の表示例を示す説明図である。
第４図及び第５図において、S1,S2,S3,・・・は走査
信号ライン、I1,I2,I3,・・・は情報信号ライン、Ａは
画素を表わす。第４図に示されるように、走査信号ライ
ンS1,S2,S3,・・・を順次走査し、これと同期して情報
信号ラインI1,I2,I3,・・・を書込むことによって、例
えば第５図に示した画素Ａの書込みが行なわれる。この
場合、画素Ａに印加される電圧は（I2−S2）で示され
る。また書込み内容は、第５図の白地部が第１の表示状
態「白」を示し、負電圧で書込まれるものとし、斜線部
が第２の表示状態「黒」を示し、正電圧で書込まれるも
のとする。
信号ライン、I1,I2,I3,・・・は情報信号ライン、Ａは
画素を表わす。第４図に示されるように、走査信号ライ
ンS1,S2,S3,・・・を順次走査し、これと同期して情報
信号ラインI1,I2,I3,・・・を書込むことによって、例
えば第５図に示した画素Ａの書込みが行なわれる。この
場合、画素Ａに印加される電圧は（I2−S2）で示され
る。また書込み内容は、第５図の白地部が第１の表示状
態「白」を示し、負電圧で書込まれるものとし、斜線部
が第２の表示状態「黒」を示し、正電圧で書込まれるも
のとする。
次に、前述した第２図のセルに対してこの様な時分割
駆動を行った際の画素Ａのスイッチング状態を、偏光顕
微鏡下で観察すると同時に、フォトマルにより透過光量
の時間変化を測定した。
駆動を行った際の画素Ａのスイッチング状態を、偏光顕
微鏡下で観察すると同時に、フォトマルにより透過光量
の時間変化を測定した。
第４図において、各駆動パルスのパルス幅ΔＴを125
μｓから1000μｓまで３段階に変化させ、走査信号の電
圧波高値VS及び情報信号の電圧波高値VIを以下の様に設
定した。
μｓから1000μｓまで３段階に変化させ、走査信号の電
圧波高値VS及び情報信号の電圧波高値VIを以下の様に設
定した。
VI＝1/3VS VI＋VS＞Vsat ここでVsatは、第３図における各パルス幅ΔＴ（125
μS,500μS,1000μＳ）に対応して定めた閾値電圧であ
る。
μS,500μS,1000μＳ）に対応して定めた閾値電圧であ
る。
第１図は、画素Ａにおいて初期の表示状態を「黒」に
しておき、第４図の駆動波形で走査終了後、一画素内に
おいて何％が「白」に反転したかを駆動パルスのパルス
幅ΔＴに対してプロットした図である。第１図より明ら
かなように、パルス幅ΔＴが短いほど、言い換えれば駆
動パルス幅がΔTminに近いほど反転領域の面積が広くな
っている。画素Ａは単パルスに対してはパルス幅に関係
なく（ΔTmin以上のパルスに対して）100％反転する
が、時分割駆動で書き込みパルスの後に情報信号が印加
されると、部分的に反転が阻止されることがある。この
ような反転しない領域は、主に配向欠陥部あるいは配向
不均一部において発生するものと考えられている。
しておき、第４図の駆動波形で走査終了後、一画素内に
おいて何％が「白」に反転したかを駆動パルスのパルス
幅ΔＴに対してプロットした図である。第１図より明ら
かなように、パルス幅ΔＴが短いほど、言い換えれば駆
動パルス幅がΔTminに近いほど反転領域の面積が広くな
っている。画素Ａは単パルスに対してはパルス幅に関係
なく（ΔTmin以上のパルスに対して）100％反転する
が、時分割駆動で書き込みパルスの後に情報信号が印加
されると、部分的に反転が阻止されることがある。この
ような反転しない領域は、主に配向欠陥部あるいは配向
不均一部において発生するものと考えられている。
また、駆動パルス幅ΔＴがΔTminに近づくと、反転が
阻止される傾向が弱まるということについての詳細な理
由は明らかではないが、ΔＴが短くなると、液晶自体の
応答速度の限界近くで応答することになり、情報信号の
パルス列に対して液晶分子が追従しにくくなるためと推
定される。
阻止される傾向が弱まるということについての詳細な理
由は明らかではないが、ΔＴが短くなると、液晶自体の
応答速度の限界近くで応答することになり、情報信号の
パルス列に対して液晶分子が追従しにくくなるためと推
定される。
ところで、ディスプレーとして文字等を表示する場
合、少なくとも各々の画素の70％程度以上の面積が反転
しなければ、鮮明な画像は得られない。従って、第１図
によれば駆動パルスのパルス幅ΔＴを500μsec以下にし
なければならない。つまりΔTmin100μｓであるの
で、ΔＴ＜５ΔTminを満足するパルス幅において鮮明な
画像を得ることができる。本発明においては、より鮮明
な表示を得るため、画素の80％以上が反転すること、即
ち第１図よりΔＴ≦３ΔTminと設定される。
合、少なくとも各々の画素の70％程度以上の面積が反転
しなければ、鮮明な画像は得られない。従って、第１図
によれば駆動パルスのパルス幅ΔＴを500μsec以下にし
なければならない。つまりΔTmin100μｓであるの
で、ΔＴ＜５ΔTminを満足するパルス幅において鮮明な
画像を得ることができる。本発明においては、より鮮明
な表示を得るため、画素の80％以上が反転すること、即
ち第１図よりΔＴ≦３ΔTminと設定される。
第６図は、クロスニコルの関係にある一対の偏光板
を、セルの上下に配置した時の駆動パルスに対する透過
光量の時間変化を示したものである。図中（Ａ）は画素
に印加される駆動パルスを示し、（Ｂ）はパルス幅ΔＴ
＝500μｓ、（Ｃ）はΔＴ＝125μｓでの透過光量を示し
たものである。第６図より明らかな様に、ΔＴ＝500μ
ｓに比べてΔＴ＝125μｓの方がパルス列による透過光
量の変動が少なく、本発明による駆動法によれば、駆動
時の透過光量変化、すなわちコントラスト変化を小さく
することが可能となる。
を、セルの上下に配置した時の駆動パルスに対する透過
光量の時間変化を示したものである。図中（Ａ）は画素
に印加される駆動パルスを示し、（Ｂ）はパルス幅ΔＴ
＝500μｓ、（Ｃ）はΔＴ＝125μｓでの透過光量を示し
たものである。第６図より明らかな様に、ΔＴ＝500μ
ｓに比べてΔＴ＝125μｓの方がパルス列による透過光
量の変動が少なく、本発明による駆動法によれば、駆動
時の透過光量変化、すなわちコントラスト変化を小さく
することが可能となる。
第７図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。以下、所望の相として
SmC＊を例にとって説明する。
例を模式的に描いたものである。以下、所望の相として
SmC＊を例にとって説明する。
11aと11bは、In2O3、SnO2あるいはITO（Indium−Tin
Oxide）等の薄膜からなる透明電極で被覆された基板
（ガラス板）であり、その間に液晶分子層12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13が液晶分子を表わしており、こ
の液晶分子13は基板の面方向に連続的にらせん構造を形
成している。このらせん構造の中心軸15と液晶分子13の
軸方向とのなす角度をΘとして表わす。この液晶分子13
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11aと11b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13のらせん
構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）14がすべて電
界方向に向くよう、液晶分子13は配向方向を変えること
ができる。液晶分子13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、従って例
えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置
けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学
素子となることは、容易に理解される。
Oxide）等の薄膜からなる透明電極で被覆された基板
（ガラス板）であり、その間に液晶分子層12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13が液晶分子を表わしており、こ
の液晶分子13は基板の面方向に連続的にらせん構造を形
成している。このらせん構造の中心軸15と液晶分子13の
軸方向とのなす角度をΘとして表わす。この液晶分子13
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11aと11b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13のらせん
構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）14がすべて電
界方向に向くよう、液晶分子13は配向方向を変えること
ができる。液晶分子13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、従って例
えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置
けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学
素子となることは、容易に理解される。
本発明の駆動法で好ましくは用いられる液晶セルは、
その厚さを充分に薄く（例えば10μ以下）することがで
きる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第８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
らせん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双極子
モーメント（Pa）または（Pb）は上向き（24a）又は下
向き（24b）のどちらかの状態をとる。この液晶分子13
の23aと、23bのなす角度の1/2の角度をチルト角（θ）
と称し、このチルト角（θ）はらせん構造をとる時のコ
ーンのなす頂角の1/2に等しい。このようなセルに、第
８図に示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ea又は
Ebを電圧印加手段21aと21bにより付与すると、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24a又は下向き24bと向きを変え、それに応じて液晶
分子は、第１の安定状態23aかあるいは第２の安定状態2
3bの何れか一方に配向する。
その厚さを充分に薄く（例えば10μ以下）することがで
きる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第８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
らせん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双極子
モーメント（Pa）または（Pb）は上向き（24a）又は下
向き（24b）のどちらかの状態をとる。この液晶分子13
の23aと、23bのなす角度の1/2の角度をチルト角（θ）
と称し、このチルト角（θ）はらせん構造をとる時のコ
ーンのなす頂角の1/2に等しい。このようなセルに、第
８図に示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ea又は
Ebを電圧印加手段21aと21bにより付与すると、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24a又は下向き24bと向きを変え、それに応じて液晶
分子は、第１の安定状態23aかあるいは第２の安定状態2
3bの何れか一方に配向する。
このような強誘電性を液晶光学素子として用いること
の利点は、先にも述べたが２つある。その第１は、応答
速度が極めて速いことであり、第２は液晶分子の配向が
双安定性を有することである。第２の点を、例えば第８
図によって更に説明すると、電界Eaを印加すると液晶分
子は第１の安定状態23aに配向するが、この状態は電界
を切っても安定である。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23bに配向してその分子
の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に留
まっている。
の利点は、先にも述べたが２つある。その第１は、応答
速度が極めて速いことであり、第２は液晶分子の配向が
双安定性を有することである。第２の点を、例えば第８
図によって更に説明すると、電界Eaを印加すると液晶分
子は第１の安定状態23aに配向するが、この状態は電界
を切っても安定である。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23bに配向してその分子
の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に留
まっている。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、書込みパルス
の後に情報信号による交流的なパルス列が続いて引火さ
れる時分割駆動において、駆動パルスのパルス幅ΔTmin
≦ΔＴ≦３ΔTminとすることにより、一画素内での反転
領域を表示に適した範囲まで拡大することができ、コン
トラストが高く、且つ駆動時のちらつきやコントラスト
変化の少ない高品位の表示を得ることができる。
の後に情報信号による交流的なパルス列が続いて引火さ
れる時分割駆動において、駆動パルスのパルス幅ΔTmin
≦ΔＴ≦３ΔTminとすることにより、一画素内での反転
領域を表示に適した範囲まで拡大することができ、コン
トラストが高く、且つ駆動時のちらつきやコントラスト
変化の少ない高品位の表示を得ることができる。
第１図は駆動パルスのパルス幅と一画素の反転面積との
関係を示す説明図、第２図はマトリクス電極を示す模式
図、第３図は閾値特性を示す説明図、第４図は本発明の
一実施例を示す駆動波形図、第５図は画素の表示例を示
す説明図、第６図は駆動パルスに対する透過光量の変化
を表わす説明図、第７図及び第８図は液晶セルの模式図
である。 S1,S2,S3,・・・：走査信号ライン、 I1,I2,I3,・・・：情報信号ライン。
関係を示す説明図、第２図はマトリクス電極を示す模式
図、第３図は閾値特性を示す説明図、第４図は本発明の
一実施例を示す駆動波形図、第５図は画素の表示例を示
す説明図、第６図は駆動パルスに対する透過光量の変化
を表わす説明図、第７図及び第８図は液晶セルの模式図
である。 S1,S2,S3,・・・：走査信号ライン、 I1,I2,I3,・・・：情報信号ライン。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の走査電極と複数の情報電極が形成さ
れた一対の基板間に双安定性を有するカイラルスメクテ
ィック液晶を挟持したセル構造の液晶素子の時分割駆動
法において、該複数の走査電極を順次走査するととも
に、該複数の情報電極に情報信号を供給して、選択され
た画素には、該画素の該液晶を所望の配向状態に配向さ
せるための駆動パルスを印加し、非選択画素には、最大
パルス幅が該駆動パルスのパルス幅を超えない両極性の
パルスを印加し、該駆動パルスのパルス幅ΔＴと、単パ
ルスにおいて双安定状態間のスイッチングが起こる最小
パルス幅ΔTminがΔTmin≦ΔＴ≦３ΔTminなる関係であ
ることを特徴とする液晶素子の駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61250766A JP2584214B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 液晶素子の駆動法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61250766A JP2584214B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 液晶素子の駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63106629A JPS63106629A (ja) | 1988-05-11 |
| JP2584214B2 true JP2584214B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=17212723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61250766A Expired - Fee Related JP2584214B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 液晶素子の駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584214B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6033535A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-20 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS59201021A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-14 | Canon Inc | 光学変調素子の製造法 |
| JPS6152630A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-15 | Hitachi Ltd | 液晶素子の駆動方法 |
| JPS61163325A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-24 | Seiko Epson Corp | 液晶素子の駆動方法 |
| JPH0448366A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-18 | Nec Corp | 分散型テキストエディタ |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP61250766A patent/JP2584214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63106629A (ja) | 1988-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |