JP2650286B2 - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents

液晶素子の駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶素子の駆動方法に関し、特に強誘導性液
晶の時分割駆動方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、強誘導性液晶素子の駆動方法としては、特願昭
60−021499号等に記載された如き駆動波形であった。特
願昭60−021499号に呈示された駆動波形(第3図)にお
いては、走査電極(第3図中301)には選択期間t10及び
t20に双安定性液晶を第1の安定状態に配向させるため
の液晶素子の飽和電圧よりも絶対値の大きな第1の電圧
パルス(第3図中V1)及びこれと逆極性で液晶を第2の
安定状態に配向させるための飽和電圧よりも絶対値の小
さな第2の電圧パルス(第3図中V2)を印加し、非選択
期間t11及びt21は零ボルトであり、一方信号電極(第3
図中302)には、前記第2の電圧パルスと合成した時第
2の安定状態側の極性での液晶素子の飽和電圧以上にす
る事のできる第3の電圧パルス(第3図中V3)又は同一
極性側での液晶素子のしきい値電圧以下とするための前
記第3の電圧パルスと逆極性で直流成分の等しい第4の
電圧パルス(第3図中V4)を印加し、かつ前記第1の電
圧パルスに対応する期間内にそれぞれ前記第3、第4の
電圧パルスと逆極性で、直流成分が等しく、しかも前記
第1の電圧パルスと合成した時前記第1の電圧パルス極
性側の液晶素子の飽和電圧以上となるような第5(第3
図中V3)の電圧パルスを印加する駆動方法である。この
駆動方法は、非選択時に液晶には、各画素の選択内容及
び多量度に関係なく液晶素子のしきい値電圧以下で常に
正負電圧パルスの直流成分の平均値が零となるように構
成されており、また該電圧パルスは同一極性方向に前記
第2の電圧パルスのパルス幅の2倍よりも長い期間連続
して印加されない事を特徴としている。この駆動方法
は、液晶のしきい値が印加パルスのパルス幅で異なる現
象及び累積応答効果による液晶の選択内容変化をある程
度防止した事に特徴がある。
また、強誘電性液晶素子の階調表示方法としては、前
述の特願昭60−021499号と基本的には同様な方法に基づ
き、階調データによって電圧の異なるパルスで液晶素子
のしきい電圧から飽和電圧まで変化させる事のできる電
圧波形を印加して行なった特願昭60−228301等が提示さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の駆動方法では第3図に示した如く、各
画素の内容によっては、非選択期間内に印加される電圧
パルスが同一極性方向に印加される。強誘電性液晶は累
積して応答する事が知られており、見掛上、ほぼ二倍の
幅の電圧パルスが印加された場合、前記パルス幅依存性
の影響で画素の選択内容によっては動作マージンが狭く
なり、光学特性、特に中間調選択時における透過光量レ
ベルの変動、コントラスト比低下、チラツキ等を生じ易
い。又、第3図に示される如く、選択期間内において液
晶に印加される波形は正及び負の電圧パルスの直流成分
が異なる。液晶素子では、駆動中に直流成分が印加され
ると電気化学反応により、素子の劣化が促進され寿命低
下をきたす事がよく知られている。また、強誘電性液晶
においては、素子に印加される電圧パルスの大きさがあ
る極性方向に増加する際と減少する際に、それぞれに対
応する光学応答に履歴現象が観察される場合がある。こ
れは、特に中間調選択時の透過光量レベル変動の原因と
なるので望ましくない。
本発明は上記問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、液晶に印加される電圧パルス幅が非選択期
間においては選択内容によらず常に一定となり、又、正
負電圧パルスの直流成分の平均値が零となるように構成
する事によって直流成分による液晶素子の劣化を防止
し、かつ、非選択期間内に消去期間を設けて、続く選択
期間におけるしきい値特性を安定化する事により、階調
表示が可能な時分割駆動方法を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の液晶素子の駆動方法は、走査電極を有する基
板と信号電極を有する基板との間にメモリー性を有する
液晶を挟持してなる液晶素子の駆動方法において、選択
した走査電極と信号電極との交点に対応する液晶に電圧
パルスを印加して光の透過状態を設定する選択期間と、
当該走査電極を選択せずに他の走査電極を選択する非選
択期間とを有し、 前記走査電極の非選択期間に、波高値の絶対値が等し
く、かつ前記液晶の分子の配列方向を一方向に揃えるた
めの交流パルスを液晶に印加する ことを特徴とする。
また、走査電極を有する基板と信号電極を有する基板
との間にメモリー性を有する液晶を挟持してなる液晶素
子の駆動方法において、 選択した走査電極と信号電極との交点に対応する液晶
に電圧パルスを印加して光の透過状態を設定する選択期
間と、当該走査電極を選択せずに他の走査電極を選択す
る非選択期間とを有し、 前記走査電極の非選択期間に、前記液晶の分子の配列
方向を一方向に揃えるための交流パルスと、前記液晶に
印加された電圧の直流成分を補正する補正パルスとを液
晶に印加することを特徴とする。
〔実施例−1〕 第1図は本発明の実施例における液晶素子の構成を示
した一例の略図であり、第1図(a)は断面図、第1図
(b)は平面図である。ガラス又はプラスチックから構
成される一対の基盤板21、22の対向面に、酸化インジウ
ム、酸化スズからなる透明電極23、24を設ける。この電
極はそれぞれがストライプ状に形成され、ほぼ直交さ
れ、格子状に組合せられる。ここで、23、24はそれぞれ
走査電極、信号電極である。更に必要に応じこの電極上
にSiO2等の絶縁層を設けた後、液晶を配向させるために
SiO等の斜方蒸着膜又はポリイミド、ナイロン、ポリエ
チレン、シランカップリング剤等からなる配向膜25を設
け、ラビングして液晶26を配向させる。又、上下基板2
1、22の電極23、24が設けられていない面に、偏光板2
7、28を互いに直交となるように設置し、一方の偏光板
の偏光軸と、強誘電性液晶の飽和電圧以上の電界を印加
した時の液晶分子の長軸方向とを一致させた。
第2図に本発明実施例−1の駆動波形及び光学応答を
示す。この実施例は、便宜上、4階調での駆動にて説明
し、負の飽和電圧以上のパルスが印加された時を仮に消
去された場合とし、液晶素子は非透過状態となり、その
状態をもってOFF状態とする。また、正の飽和電圧以上
のパルスが印加された時を全透過状態とし、ON状態であ
るとする。
第2図201は走査電極波形、202は信号電極波形、203
は液晶素子に印加された波形であり、204は液晶素子の
光学応答である。t10にはOFF選択フレーム、t40にはON
選択、t20、t30にはそれぞれ透過光量の異なる中間調選
択フレームについての駆動波形と対応する光学応答の一
例を示してある。選択期間t11、t21、t31及びt41におい
ては、まず、液晶分子の配列方向を一方向に揃える為の
絶対値が液晶素子の飽和電圧以上の第一の電圧パルス
(−V1+V5)・t13、(−V1+V6)・t23、(−V1+−
V6)・t33及び(−V1+−V5)・t43が印加される。選択
内容によって第一の電圧パルスの波高値は異なっている
が、いずれも絶対値が液晶素子の飽和電圧以上であるた
め、光学応答に影響はない。次に第二の電圧パルスは、
ON選択時にはもう一方の極性方向の液晶素子の飽和電圧
以上の電圧パルス(+V2+V5)・t44が、OFF選択時には
液晶素子のしきい値電圧以下の(+V2−V5)t14が印加
され、中間調選択時には(+V2−V6)・t24、(+V2+V
6)・t34等の絶対値が液晶素子のしきい値電圧より大き
く、かつ、飽和電圧以下である電圧パルスが印加され
る。更に選択期間内t15、t25、t35、t45には絶対値がし
きい値電圧以下の(本実施例においては絶対値零の)第
3の電圧パルスが印加されている。この第3の電圧パル
スは選択期間t11、t21、t31、t41と非選択期間t12
t22、t32、t42の最初(次は走査電極上の信号波形)で
同一極性パルスが連続して印加される事を防止する為で
ある。一方、非選択期間t12、t22、t32、t42においては
画素の表示内容により異なった信号電極波形が印加され
る事になるが、第2図中202の如く、同一極性の電圧パ
ルスが連続して印加される事がない。また、非選択期間
内t17、t27、t37及びt47においては、走査電極上に絶対
値が液晶素子の飽和電圧よりも大きな一対の交流パルス
±V4が印加され、この期間、素子は選択期間の内容に関
らずOFF状態となる。これは、選択期間の前の状態を統
一する事により、液晶素子のしきい値特性を安定化し、
特に中間調選択時の透過光量レベルの変動を防止するも
のである。非選択期間内t18、t28、t38、t48はそれぞれ
選択期間t11、t21、t31、t41内で生ずる直流成分を除去
する期間であり、V3・t18、V3・t28、V3・t38、V3・t48
(|V3|=|V2−V1|が、前記直流成分を打消す極性方向で
印加される。
上記方法を用いて、第一図に示した素子をセル厚約1.
8〜2.2μmとして組み立てた。液晶にはメルク社製ZLI
−3775、チッソ社製CS−1018等を用いたが、いずれの場
合も良好な階調表示が可能な素子を得た。ON/OFF状態に
おけるコントラスト比も1:30以上と良好であった。ま
た、本実施例においては4階調の具体例を示したが、信
号電極波形の電圧を変調する事により、少なくとも16階
調程度の表示は可能である。
〔発明の効果〕
以上のような駆動方法とすることにより、非選択期間
に液晶の状態を一方向に揃える電圧を印加しことによっ
て、液晶分子をあらかじめ一方向に配列させることがで
き、液晶素子のしきい値特性が安定する。また、補正パ
ルスを印加することによって液晶に印加される直流成分
の平均値をゼロとなり、直流成分による液晶素子の劣化
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における液晶素子の構成を示し
た一例の略図であり、第1図(a)は断面図、第1図
(b)は平面図である。 第2図は本発明の実施例における駆動波形及び光学応答
を示す図である。 第3図は従来の駆動波形を示す図である。 21:下基板 22:上基板 23:走査電極 24:信号電極 25:配向膜 26:液晶 27、28:偏光板 29:シール剤 201、301:走査電極波形 202、302:信号電極波形 203、303:合成波形 204:液晶素子の光学応答

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走査電極を有する基板と信号電極を有する
    基板との間にメモリー性を有する液晶を挟持してなる液
    晶素子の駆動方法において、 選択した走査電極と信号電極との交点に対応する液晶に
    電圧パルスを印加して光の透過状態を設定する選択期間
    と、当該走査電極を選択せずに他の走査電極を選択する
    非選択期間とを有し、 前記走査電極の非選択期間に、波高値の絶対値が等し
    く、かつ前記液晶の分子の配列方向を一方向に揃えるた
    めの交流パルスを液晶に印加する ことを特徴とする液晶素子の駆動方法。
  2. 【請求項2】走査電極を有する基板と信号電極を有する
    基板との間にメモリー性を有する液晶を挟持してなる液
    晶素子の駆動方法において、 選択した走査電極と信号電極との交点に対応する液晶に
    電圧パルスを印加して光の透過状態を設定する選択期間
    と、当該走査電極を選択せずに他の走査電極を選択する
    非選択期間とを有し、 前記走査電極の非選択期間に、前記液晶の分子の配列方
    向を一方向に揃えるための交流パルスと、前記液晶に印
    加された電圧の直流成分を補正する補正パルスとを液晶
    に印加する ことを特徴とする液晶素子の駆動方法。
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