JP2665331B2 - 強誘電性液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents
強誘電性液晶表示素子の駆動方法Info
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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および
その駆動方法に関し、さらに詳しくは強誘電性液晶に関
するものであり、特に階調表示に用いるのに適した液晶
表示素子およびその駆動方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ネマティック液晶を用いた液晶表示素子
や液晶シャッタでは、通常数１０ｍｓｅｃの応答速度で
あり、２７０°ツイストにより立ち下がり時間を改善し
たり、２周波駆動法を用いて、１ｍｓｅｃ程度の応答速
度としたものが知られている。しかしながら、さらに速
い応答時間を求めるには、１９８０年にＣｌａｒｋやＬ
ａｇｅｒｗａｌｌによって提案された強誘電性液晶を用
いるのが適している。強誘電性液晶としては、一般に、
スメクチックＣ＊相の液晶が用いられており、その応答
速度は常温ですでに数ｌ０μｓｅｃの高速応答特性が得
られている。 【０００３】Ｃｌａｒｋらによって提案されたこの強誘
電性液晶は、ラセン構造をもつスメクチックＣ相で、液
晶を封入してあるセルのセル厚を非常に薄くしていく
と、配向制御層の影響により、ラセン構造が消失し、光
軸の異なる２つのドメインのみになる（双安定性）。 【０００４】また、強誘電性液晶の液晶分子は自発分極
を持っており、直流パルスを印加することで、２つの光
軸を待ったドメイン間をスイッチングさせることがで
き、さらに、スイッチングパルス印加後、電圧を切って
もその状態を保持するといったメモリ効果があり、これ
らの特性を生かして３次元立体テレビ用シャッタや周波
数変調のできるストロボ、フラットパネルディスプレ
イ、空間光変調素子などに利用されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶を用いた
液晶表示素子や液晶シャッタにおいては、セル内におけ
る自発分極のため、Ｕｐ、Ｄｏｗｎの２状態を有する液
晶分子が混在し、よって、光軸が２つ存在することとな
る。そして、一般には、電界印加により光軸をＵｐある
いはＤｏｗｎのどちらかに揃えることができる。しかし
ながら、配向欠陥であるジグザグ状のディスクリネーシ
ョンがあると、そのディスクリネーションを境として、
Ｕｐ状態でより安定なドメインと、Ｄｏｗｎ状態でより
安定なドメインが現われ、セルの光軸が一つに揃わなく
なった。 【０００６】また、駆動方法としては、一般にＯＮ・Ｏ
ＦＦの一定のくり返しのみの液晶表示素子などの場合、
矩形波を印加すればよいのだが、この波形の場合スイッ
チングした後にも、引き続き余分の高電圧ＤＣが加わる
ため、セルの信頼性が著しく低下した。これは、配向の
乱れとなって現われる。 【０００７】また、メモリ波形を用いて駆動させると一
般にラビングなどを施して作ったセルは、ツイスト状態
をとったり、メモリ間の光軸の角度が液晶の持つチルト
角ほど動かなかったりして、高いコントラストが得られ
ない。そこでスイッチングパルス後に、光軸を維持させ
るための直流バイアスを加えることにより、メモリ間の
光軸を広げ、高いコントラストを得ることのできる駆動
方法が提案された。 【０００８】しかしながら、セルを構成する２枚のガラ
ス基板に設けられる配向膜を上下同質の配向膜で、かつ
ラビング処理をした場合、セルの光軸はＵｐとＤｏｗｎ
でラビング軸に対してほぼ対称に位置し、上記駆動電圧
でスイッチングさせた場合、光軸を維持させるための直
流バイアス値の変化に伴い、セルの２つの光軸が変化し
てしまう欠点があった。この２つの光軸の変化は、偏光
板の設定を非常に困難にするとともに、安定した高コン
トラストが得られなかった。 【０００９】さらに、強誘電性液晶を用いた液晶表示素
子においては、階調表示が困難であるという欠点を有し
ている。そこで、この問題を解決するために、いろいろ
な発明がなされている。 【００１０】例えば、特開昭６２−７０８１５号には、
１つの画素を２つ以上の領域に分割し、画素内に局部的
に透過の領域と、非透過の領域を作ることにより、中間
調を得る発明が開示されている。しかし、前記発明の方
法によれば、多数の階調表示を得るために、画素を数多
く分割しなければならず、配線数の増加、開口率の低
下、生産コストの増加などの問題が生じてくる。 【００１１】また、特開昭６２−２６２０２２号には、
１つの画素内で厚さの異なる誘電体膜を設置し、電界強
度を異ならせることにより、強誘電性液晶の階調表示を
行う技術が開示されている。しかし、この方法では、厚
さの異なる複数の誘電体膜を形成するために、プロセス
が非常に繁雑となり、生産コストの増加という問題が生
じてくる。 【００１２】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、強誘電性液晶表示素子において、液晶分
子の光軸を一方向に揃えることが可能で、高いコントラ
スト比が得られる強誘電性液晶シャッタを提供し、さら
には、簡単な液晶表示素子構造で階調表示（中間調表
示）を可能とした液晶素子を提供するとともに、その駆
動方法を提供することを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
記載の発明は、一方の表面に透明電極と配向制御層とを
有する透光性基板２枚を、配向制御層を対向させて配置
し、該基板間に強誘電性液晶を挟持する構造を有する強
誘電性液晶表示素子であって、無電界時の液晶配向の安
定状態が一状態のみであり、第１のフレームでは、第１
期間に、所定の期間、正のパルス電圧を印加し、第２期
間に、第１期間より長い期間、前記パルス電圧より小さ
い正の電圧を印加し、第２のフレームでは、第１期間
に、所定の期間、負のパルス電圧を印加し、第２期間
に、第１期間より長い期間、前記パルス電圧より小さい
負の電圧を印加し、前記第１のフレームの第２期間の印
加電圧の値を変えることにより、透過光強度を調整する
ことを特徴とする。 【００１４】請求項２記載の発明は、一方の表面に透明
電極と配向制御層とを有する透光性基板２枚を、配向制
御層を対向させて配置し、該基板間に強誘電性液晶を挟
持する構造を有する強誘電性液晶表示素子であって、無
電界時の液晶配向の安定状態が一状態のみであり、第１
のフレームでは、第１期間に、所定の期間、正のパルス
電圧を印加し、第２期間に、第１期間より長い期間、前
記パルス電圧より小さい正の電圧を印加し、第２のフレ
ームでは、第１期間に、所定の期間、負のパルス電圧を
印加し、第２期間に、第１期間より長い期間、前記パル
ス電圧より小さい負の電圧を印加し、前記第１のフレー
ムの第２期間の印加電圧の値を変えることにより、透過
光強度を調整し、無電界時において表示状態が暗状態と
なるように、偏光板を組み合わせることを特徴とする。 【００１５】 【００１６】 【００１７】ここで、セル厚の薄いセルに強誘電性液晶
を挟持した液晶素子では、強誘電性液晶のラセンが解
け、双安定な２つの状態が出現し、電界によってこの２
つの状態をスイッチングさせられることは、従来より公
知である。しかし、本発明ではラセンが解けた分子の配
向状態のどちらか一方向だけを優先的に安定化するため
に、一方の透光性基板の配向膜と他方の透光性基板の配
向膜とがそれぞれ強誘電性液晶との接触によって生ずる
極性を相互に異にする高分子膜にて形成された配向膜を
上下の配向制御層に設けている。 【００１８】すなわち、極性の異なる高分子の配向膜
が、強誘電性液晶の液晶分子内の自発分極に作用し、液
晶分子の向きを一方向に揃える。そして、その高分子膜
としては、一方の高分子膜がベンゼン環を多数有しπ電
子が多数存在する芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミ
ド、ポリエステル、フェノール系樹脂など、他方の高分
子膜がアルキル鎖を多数有する脂肪族ポリアミド、ポリ
エチレン、セルロースアセテート、脂肪族ポリイミドな
どがそれぞれ好適である。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面にて
詳述するが、この発明は以下の実施形態に限定されるも
のではない。図１において、１は透光性基板で、例えば
フロートガラスなどのガラス基板の一方の表面に、ＩＴ
Ｏ膜からなる透明電極２を形成し、その上にＳｉＯ2 な
どの電極保護膜３を介して、配向膜４を積層形成させて
ある。この透光性基板１を２枚、配向膜４を対向させて
上下に配置し、スペーサ５を介してエポキシ樹脂６にて
貼り合せてセル７を形成する。その後、真空注入法によ
り強誘電性液晶８をセル７内に注入した後、注入口（図
示しない）を封止する。例えば、強誘電性液晶８として
は、カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相を示す材料
を用いればよい。 【００２０】配向膜４は、上下の透光性基板１、１でパ
ラレルまたはアンチパラレル方向にラビング処理が施し
てある。また配向膜４は、強誘電性液晶８との接触によ
り生ずる接触電位である極性が上下の透光性基板１、１
で相互に異なる高分子膜、たとえばＬＱ１８００（商品
名、日立化成エ業（株）製）とナイロン６・６、ＪＲ１
００Ｓ（商品名、日東電エ（株）製）と、ポリビニルア
ルコールあるいはＪＩＢ（商品名、日本合成ゴム（株）
製）膜を１７０℃と３００℃にて焼成したものなどの組
み合わせによるものである。 【００２１】以上において、それぞれの配向膜４、４の
極性が異なり、したがって、その極性の差が大きくな
り、強誘電性液晶８の液晶分子内にある自発分極に作用
して、図２に示すように、液晶分子８ａがほぼ一定方向
に揃い、液晶分子８ａの長軸である光軸９が一方向とな
る。これによって液晶分子８ａは電界印加後その電界を
取りさっても、より安定な光軸９方向に戻るというメモ
リ効果における片安定な特徴を呈するものである。 【００２２】つぎに、この実施形態の液晶表示素子の動
作について図３乃至図６にしたがって説明する。図１に
示す強誘電性液晶の注入されたセル７のたとえば上面
に、図３に示すように、液晶分子８ａの光軸９と略平行
に吸収軸Ｐｏｌをセットした偏光板を設け、この偏光板
の吸収軸Ｐｏｌと垂直に、吸収軸Ａｎａをセットした偏
光板をセル７の上面に設ける。この偏光板の設定は、黒
レベルを安定にさせるものである。 【００２３】図４は上記設定のセル７の駆動時における
光学特性と駆動電圧波形との関係を示すグラフである。
図４により明らかなように、たとえば１ｍｓｅｃの負の
スイッチングパルス−ＰSWのあとの光軸９を維持するた
めの、例えば３０ｍｓｅｃのＤＣバイアスＶB の値をた
とえばＶI ＝０（Ｖ）、ＶII＝１（Ｖ）、ＶIII＝３
（Ｖ）と変化させても、上記した片安定の特徴から、透
過光強度ＬB はほぼ０％であり、安定した黒レベルを保
つことがかわる。 【００２４】また、これとは逆に、ＤＣバイアスＶB を
正のスイッチングパルス＋ＰSWのあと上記のように変化
させると、透過光強度ＬW はそれぞのＤＣバイアスＶB
に対応して図４中Ｉ、II、IIIにて示す透過光強度に調
整できるものである。すなわち、ＤＣバイアスＶB の値
を調整することにより、任意の階調表示（中間調表示）
が得られることが分かる。また、この場合、図４中、II
Iにて示す透過光強度ＬW と透過光強度ＬB とで得られ
たコントラスト比は５００であった。 【００２５】つぎに、白レベルを安定にさせるための偏
光板の設定について説明する。この場合、図５に示すよ
うに、一方の偏光板の吸収抽Ｐｏｌを液晶分子８ａの光
軸９から角度θだけずらしてセットする。また他方の偏
光板の吸収軸Ａｎａは上記同様吸収軸Ｐｏｌに対し垂直
にセットする。角度θは２０°〜４５°の範囲であれば
よく、この角度θが４５°に設定された場合、最も明る
い白レベルとなる。 【００２６】図６は、チルト角１９°で一方の偏光板の
設定を角度θが３０°となるように設定した場合の駆動
時における光学特性と駆動電圧波形との関係を示すグラ
フである。図６から明らかなように、負のスイッチング
パルス−ＰSWのあとのＤＣバイアスＶB の値を、図４の
場合と同様にＶIV＝０（Ｖ）、ＶV ＝１（Ｖ）、ＶVI＝
３（Ｖ）と変化させても、透過光強度ＬW は−定値とな
り、安定した白レベルを保つことがわかる。 【００２７】また、これとは逆に、ＤＣバイアスＶB を
正スイッチングパルス＋ＰSWのあとに上記のように変化
させると、透過光強度ＬB はそれぞれの電圧ＶIV、Ｖ
V 、ＶVIに対応して、同図中IV、Ｖ、VIにて示すような
透過光強度に調整できるものである。 【００２８】 【発明の効果】本発明によれば、強誘電性液晶の液晶分
子の光軸を一方向に揃えることが可能で、かつその揃え
られた光軸が駆動電圧のスイッチングパルスに続く光軸
維持のためのＤＣバイアスでほとんど動かないものとな
るため、この光軸方向をもとに偏光板の設定が簡単にで
きるようになったとともに、コントラスト比が向上した
液晶表示素子や液晶シャッタなどを得ることが可能とな
った。 【００２９】また、強誘電性液晶素子の透過光強度を調
整できるようになったため、階調表示（中間調表示）、
さらには無限階調表示が可能な液晶表示装置を得ること
が可能となった。
その駆動方法に関し、さらに詳しくは強誘電性液晶に関
するものであり、特に階調表示に用いるのに適した液晶
表示素子およびその駆動方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ネマティック液晶を用いた液晶表示素子
や液晶シャッタでは、通常数１０ｍｓｅｃの応答速度で
あり、２７０°ツイストにより立ち下がり時間を改善し
たり、２周波駆動法を用いて、１ｍｓｅｃ程度の応答速
度としたものが知られている。しかしながら、さらに速
い応答時間を求めるには、１９８０年にＣｌａｒｋやＬ
ａｇｅｒｗａｌｌによって提案された強誘電性液晶を用
いるのが適している。強誘電性液晶としては、一般に、
スメクチックＣ＊相の液晶が用いられており、その応答
速度は常温ですでに数ｌ０μｓｅｃの高速応答特性が得
られている。 【０００３】Ｃｌａｒｋらによって提案されたこの強誘
電性液晶は、ラセン構造をもつスメクチックＣ相で、液
晶を封入してあるセルのセル厚を非常に薄くしていく
と、配向制御層の影響により、ラセン構造が消失し、光
軸の異なる２つのドメインのみになる（双安定性）。 【０００４】また、強誘電性液晶の液晶分子は自発分極
を持っており、直流パルスを印加することで、２つの光
軸を待ったドメイン間をスイッチングさせることがで
き、さらに、スイッチングパルス印加後、電圧を切って
もその状態を保持するといったメモリ効果があり、これ
らの特性を生かして３次元立体テレビ用シャッタや周波
数変調のできるストロボ、フラットパネルディスプレ
イ、空間光変調素子などに利用されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶を用いた
液晶表示素子や液晶シャッタにおいては、セル内におけ
る自発分極のため、Ｕｐ、Ｄｏｗｎの２状態を有する液
晶分子が混在し、よって、光軸が２つ存在することとな
る。そして、一般には、電界印加により光軸をＵｐある
いはＤｏｗｎのどちらかに揃えることができる。しかし
ながら、配向欠陥であるジグザグ状のディスクリネーシ
ョンがあると、そのディスクリネーションを境として、
Ｕｐ状態でより安定なドメインと、Ｄｏｗｎ状態でより
安定なドメインが現われ、セルの光軸が一つに揃わなく
なった。 【０００６】また、駆動方法としては、一般にＯＮ・Ｏ
ＦＦの一定のくり返しのみの液晶表示素子などの場合、
矩形波を印加すればよいのだが、この波形の場合スイッ
チングした後にも、引き続き余分の高電圧ＤＣが加わる
ため、セルの信頼性が著しく低下した。これは、配向の
乱れとなって現われる。 【０００７】また、メモリ波形を用いて駆動させると一
般にラビングなどを施して作ったセルは、ツイスト状態
をとったり、メモリ間の光軸の角度が液晶の持つチルト
角ほど動かなかったりして、高いコントラストが得られ
ない。そこでスイッチングパルス後に、光軸を維持させ
るための直流バイアスを加えることにより、メモリ間の
光軸を広げ、高いコントラストを得ることのできる駆動
方法が提案された。 【０００８】しかしながら、セルを構成する２枚のガラ
ス基板に設けられる配向膜を上下同質の配向膜で、かつ
ラビング処理をした場合、セルの光軸はＵｐとＤｏｗｎ
でラビング軸に対してほぼ対称に位置し、上記駆動電圧
でスイッチングさせた場合、光軸を維持させるための直
流バイアス値の変化に伴い、セルの２つの光軸が変化し
てしまう欠点があった。この２つの光軸の変化は、偏光
板の設定を非常に困難にするとともに、安定した高コン
トラストが得られなかった。 【０００９】さらに、強誘電性液晶を用いた液晶表示素
子においては、階調表示が困難であるという欠点を有し
ている。そこで、この問題を解決するために、いろいろ
な発明がなされている。 【００１０】例えば、特開昭６２−７０８１５号には、
１つの画素を２つ以上の領域に分割し、画素内に局部的
に透過の領域と、非透過の領域を作ることにより、中間
調を得る発明が開示されている。しかし、前記発明の方
法によれば、多数の階調表示を得るために、画素を数多
く分割しなければならず、配線数の増加、開口率の低
下、生産コストの増加などの問題が生じてくる。 【００１１】また、特開昭６２−２６２０２２号には、
１つの画素内で厚さの異なる誘電体膜を設置し、電界強
度を異ならせることにより、強誘電性液晶の階調表示を
行う技術が開示されている。しかし、この方法では、厚
さの異なる複数の誘電体膜を形成するために、プロセス
が非常に繁雑となり、生産コストの増加という問題が生
じてくる。 【００１２】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、強誘電性液晶表示素子において、液晶分
子の光軸を一方向に揃えることが可能で、高いコントラ
スト比が得られる強誘電性液晶シャッタを提供し、さら
には、簡単な液晶表示素子構造で階調表示（中間調表
示）を可能とした液晶素子を提供するとともに、その駆
動方法を提供することを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
記載の発明は、一方の表面に透明電極と配向制御層とを
有する透光性基板２枚を、配向制御層を対向させて配置
し、該基板間に強誘電性液晶を挟持する構造を有する強
誘電性液晶表示素子であって、無電界時の液晶配向の安
定状態が一状態のみであり、第１のフレームでは、第１
期間に、所定の期間、正のパルス電圧を印加し、第２期
間に、第１期間より長い期間、前記パルス電圧より小さ
い正の電圧を印加し、第２のフレームでは、第１期間
に、所定の期間、負のパルス電圧を印加し、第２期間
に、第１期間より長い期間、前記パルス電圧より小さい
負の電圧を印加し、前記第１のフレームの第２期間の印
加電圧の値を変えることにより、透過光強度を調整する
ことを特徴とする。 【００１４】請求項２記載の発明は、一方の表面に透明
電極と配向制御層とを有する透光性基板２枚を、配向制
御層を対向させて配置し、該基板間に強誘電性液晶を挟
持する構造を有する強誘電性液晶表示素子であって、無
電界時の液晶配向の安定状態が一状態のみであり、第１
のフレームでは、第１期間に、所定の期間、正のパルス
電圧を印加し、第２期間に、第１期間より長い期間、前
記パルス電圧より小さい正の電圧を印加し、第２のフレ
ームでは、第１期間に、所定の期間、負のパルス電圧を
印加し、第２期間に、第１期間より長い期間、前記パル
ス電圧より小さい負の電圧を印加し、前記第１のフレー
ムの第２期間の印加電圧の値を変えることにより、透過
光強度を調整し、無電界時において表示状態が暗状態と
なるように、偏光板を組み合わせることを特徴とする。 【００１５】 【００１６】 【００１７】ここで、セル厚の薄いセルに強誘電性液晶
を挟持した液晶素子では、強誘電性液晶のラセンが解
け、双安定な２つの状態が出現し、電界によってこの２
つの状態をスイッチングさせられることは、従来より公
知である。しかし、本発明ではラセンが解けた分子の配
向状態のどちらか一方向だけを優先的に安定化するため
に、一方の透光性基板の配向膜と他方の透光性基板の配
向膜とがそれぞれ強誘電性液晶との接触によって生ずる
極性を相互に異にする高分子膜にて形成された配向膜を
上下の配向制御層に設けている。 【００１８】すなわち、極性の異なる高分子の配向膜
が、強誘電性液晶の液晶分子内の自発分極に作用し、液
晶分子の向きを一方向に揃える。そして、その高分子膜
としては、一方の高分子膜がベンゼン環を多数有しπ電
子が多数存在する芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミ
ド、ポリエステル、フェノール系樹脂など、他方の高分
子膜がアルキル鎖を多数有する脂肪族ポリアミド、ポリ
エチレン、セルロースアセテート、脂肪族ポリイミドな
どがそれぞれ好適である。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面にて
詳述するが、この発明は以下の実施形態に限定されるも
のではない。図１において、１は透光性基板で、例えば
フロートガラスなどのガラス基板の一方の表面に、ＩＴ
Ｏ膜からなる透明電極２を形成し、その上にＳｉＯ2 な
どの電極保護膜３を介して、配向膜４を積層形成させて
ある。この透光性基板１を２枚、配向膜４を対向させて
上下に配置し、スペーサ５を介してエポキシ樹脂６にて
貼り合せてセル７を形成する。その後、真空注入法によ
り強誘電性液晶８をセル７内に注入した後、注入口（図
示しない）を封止する。例えば、強誘電性液晶８として
は、カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相を示す材料
を用いればよい。 【００２０】配向膜４は、上下の透光性基板１、１でパ
ラレルまたはアンチパラレル方向にラビング処理が施し
てある。また配向膜４は、強誘電性液晶８との接触によ
り生ずる接触電位である極性が上下の透光性基板１、１
で相互に異なる高分子膜、たとえばＬＱ１８００（商品
名、日立化成エ業（株）製）とナイロン６・６、ＪＲ１
００Ｓ（商品名、日東電エ（株）製）と、ポリビニルア
ルコールあるいはＪＩＢ（商品名、日本合成ゴム（株）
製）膜を１７０℃と３００℃にて焼成したものなどの組
み合わせによるものである。 【００２１】以上において、それぞれの配向膜４、４の
極性が異なり、したがって、その極性の差が大きくな
り、強誘電性液晶８の液晶分子内にある自発分極に作用
して、図２に示すように、液晶分子８ａがほぼ一定方向
に揃い、液晶分子８ａの長軸である光軸９が一方向とな
る。これによって液晶分子８ａは電界印加後その電界を
取りさっても、より安定な光軸９方向に戻るというメモ
リ効果における片安定な特徴を呈するものである。 【００２２】つぎに、この実施形態の液晶表示素子の動
作について図３乃至図６にしたがって説明する。図１に
示す強誘電性液晶の注入されたセル７のたとえば上面
に、図３に示すように、液晶分子８ａの光軸９と略平行
に吸収軸Ｐｏｌをセットした偏光板を設け、この偏光板
の吸収軸Ｐｏｌと垂直に、吸収軸Ａｎａをセットした偏
光板をセル７の上面に設ける。この偏光板の設定は、黒
レベルを安定にさせるものである。 【００２３】図４は上記設定のセル７の駆動時における
光学特性と駆動電圧波形との関係を示すグラフである。
図４により明らかなように、たとえば１ｍｓｅｃの負の
スイッチングパルス−ＰSWのあとの光軸９を維持するた
めの、例えば３０ｍｓｅｃのＤＣバイアスＶB の値をた
とえばＶI ＝０（Ｖ）、ＶII＝１（Ｖ）、ＶIII＝３
（Ｖ）と変化させても、上記した片安定の特徴から、透
過光強度ＬB はほぼ０％であり、安定した黒レベルを保
つことがかわる。 【００２４】また、これとは逆に、ＤＣバイアスＶB を
正のスイッチングパルス＋ＰSWのあと上記のように変化
させると、透過光強度ＬW はそれぞのＤＣバイアスＶB
に対応して図４中Ｉ、II、IIIにて示す透過光強度に調
整できるものである。すなわち、ＤＣバイアスＶB の値
を調整することにより、任意の階調表示（中間調表示）
が得られることが分かる。また、この場合、図４中、II
Iにて示す透過光強度ＬW と透過光強度ＬB とで得られ
たコントラスト比は５００であった。 【００２５】つぎに、白レベルを安定にさせるための偏
光板の設定について説明する。この場合、図５に示すよ
うに、一方の偏光板の吸収抽Ｐｏｌを液晶分子８ａの光
軸９から角度θだけずらしてセットする。また他方の偏
光板の吸収軸Ａｎａは上記同様吸収軸Ｐｏｌに対し垂直
にセットする。角度θは２０°〜４５°の範囲であれば
よく、この角度θが４５°に設定された場合、最も明る
い白レベルとなる。 【００２６】図６は、チルト角１９°で一方の偏光板の
設定を角度θが３０°となるように設定した場合の駆動
時における光学特性と駆動電圧波形との関係を示すグラ
フである。図６から明らかなように、負のスイッチング
パルス−ＰSWのあとのＤＣバイアスＶB の値を、図４の
場合と同様にＶIV＝０（Ｖ）、ＶV ＝１（Ｖ）、ＶVI＝
３（Ｖ）と変化させても、透過光強度ＬW は−定値とな
り、安定した白レベルを保つことがわかる。 【００２７】また、これとは逆に、ＤＣバイアスＶB を
正スイッチングパルス＋ＰSWのあとに上記のように変化
させると、透過光強度ＬB はそれぞれの電圧ＶIV、Ｖ
V 、ＶVIに対応して、同図中IV、Ｖ、VIにて示すような
透過光強度に調整できるものである。 【００２８】 【発明の効果】本発明によれば、強誘電性液晶の液晶分
子の光軸を一方向に揃えることが可能で、かつその揃え
られた光軸が駆動電圧のスイッチングパルスに続く光軸
維持のためのＤＣバイアスでほとんど動かないものとな
るため、この光軸方向をもとに偏光板の設定が簡単にで
きるようになったとともに、コントラスト比が向上した
液晶表示素子や液晶シャッタなどを得ることが可能とな
った。 【００２９】また、強誘電性液晶素子の透過光強度を調
整できるようになったため、階調表示（中間調表示）、
さらには無限階調表示が可能な液晶表示装置を得ること
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施形態における強誘電性液晶の液晶分子の配
向伏態を示す模式図である。 【図３】黒レベルを安定とする偏光板設定の場合の液晶
分子の配向と偏光板の吸収軸との関係を示す図である。 【図４】図３の偏光板設定における液晶素子の動作の駆
動電圧と透過光強度との関係を示すグラフである。 【図５】白レベルを安定とする偏光板設定の場合の液晶
分子の配向と偏光板の吸収軸との関係を示す図である。 【図６】図５の偏光板設定における液晶素子の動作の駆
動電圧と透過光強度との関係を示すグラフである。 【符号の説明】 １ 透光性基板 ２ 透明電極 ３ 電極保護膜 ４ 配向膜 ５ スペーサ ６ エポキシ樹脂 ７ セル ８ 強誘電性液晶 ８ａ 液晶分子 ９ 光軸
向伏態を示す模式図である。 【図３】黒レベルを安定とする偏光板設定の場合の液晶
分子の配向と偏光板の吸収軸との関係を示す図である。 【図４】図３の偏光板設定における液晶素子の動作の駆
動電圧と透過光強度との関係を示すグラフである。 【図５】白レベルを安定とする偏光板設定の場合の液晶
分子の配向と偏光板の吸収軸との関係を示す図である。 【図６】図５の偏光板設定における液晶素子の動作の駆
動電圧と透過光強度との関係を示すグラフである。 【符号の説明】 １ 透光性基板 ２ 透明電極 ３ 電極保護膜 ４ 配向膜 ５ スペーサ ６ エポキシ樹脂 ７ セル ８ 強誘電性液晶 ８ａ 液晶分子 ９ 光軸
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．一方の表面に透明電極と配向制御層とを有する透光
性基板２枚を、配向制御層を対向させて配置し、該基板
間に強誘電性液晶を挟持する構造を有する強誘電性液晶
表示素子であって、無電界時の液晶配向の安定状態が一
状態のみであり、第１のフレームでは、第１期間に、所
定の期間、正のパルス電圧を印加し、第２期間に、第１
期間より長い期間、前記パルス電圧より小さい正の電圧
を印加し、第２のフレームでは、第１期間に、所定の期
間、負のパルス電圧を印加し、第２期間に、第１期間よ
り長い期間、前記パルス電圧より小さい負の電圧を印加
し、前記第１のフレームの第２期間の印加電圧の値を変
えることにより、透過光強度を調整することを特徴とす
る強誘電性液晶表示素子の駆動方法。 ２．一方の表面に透明電極と配向制御層とを有する透光
性基板２枚を、配向制御層を対向させて配置し、該基板
間に強誘電性液晶を挟持する構造を有する強誘電性液晶
表示素子であって、無電界時の液晶配向の安定状態が一
状態のみであり、第１のフレームでは、第１期間に、所
定の期間、正のパルス電圧を印加し、第２期間に、第１
期間より長い期間、前記パルス電圧より小さい正の電圧
を印加し、第２のフレームでは、第１期間に、所定の期
間、負のパルス電圧を印加し、第２期間に、第１期間よ
り長い期間、前記パルス電圧より小さい負の電圧を印加
し、前記第１のフレームの第２期間の印加電圧の値を変
えることにより、透過光強度を調整し、無電界時におい
て表示状態が暗状態となるように、偏光板を組み合わせ
ることを特徴とする強誘電性液晶表示素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8190784A JP2665331B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8190784A JP2665331B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62335192A Division JPH01177016A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 強誘電性液晶シャッタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095711A JPH095711A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2665331B2 true JP2665331B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=16263688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8190784A Expired - Lifetime JP2665331B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2665331B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9741300B2 (en) | 2013-07-11 | 2017-08-22 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61151616A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Alps Electric Co Ltd | 液晶ライトバルブ |
| JP2600647B2 (ja) * | 1985-10-02 | 1997-04-16 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP8190784A patent/JP2665331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9741300B2 (en) | 2013-07-11 | 2017-08-22 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal apparatus |
| US9922609B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-03-20 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH095711A (ja) | 1997-01-10 |
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