JP2733222B2 - 液晶装置 - Google Patents
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【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、強誘電性液晶を用いた表示パネルやシヤツ
タ・アレイ・プリンターなどの液晶装置に関する。 〔従来技術〕 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。 これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプ
ライド・フイジクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）1971年,18（４）号127〜128頁に掲載のM.シ
ヤツト（M.Schadt及びW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共著
になる“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル・
アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネマチツ
ク・リキツド・クリスタル”（“Voltage Dependent Op
tical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crysta
l"）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
ウオール（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チツ
クＣ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）を有する強誘電性液
晶が用いられ、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、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。 しかしながら、前述した強誘電性液晶素子は、マルチ
プレクシング駆動時にちらつきを発生する問題点があっ
た。特にヨーロッパ公開149899号公報には、書込みフレ
ーム毎に走査選択信号の位相を逆位相にした交流電圧を
印加し、第10図に示す様にあるフレームで白（クロスニ
コルを明状態となる様に配置）の選択書込みを行い、続
くフレームで黒（クロスニコルを暗状態となる様に配
置）の選択書込みを行うマルチプレクシング駆動法が開
示されている。 かかる駆動法は、白の選択書込み後の黒の選択書込み
時に、前のフレームで選択書込みされた白の画素が半選
択となり、書込み電圧より小さいが実行的な電圧が印加
されることになる。従って、このマルチプレクシング駆
動法では、黒の選択書込み時では、黒の文字の背景とな
る白の選択画素に一様に半選択電圧が1/2フレーム周期
（１フレーム走査時間である１垂直走査期間の逆数）毎
に印加され、半選択電圧が印加された白の選択画素で
は、その光学特性が1/2フレーム周期毎に変化すること
になる。このため、白地に黒の文字を書込むデイスプレ
イの場合では、白を選択した画素の数が黒を選択した画
素と比較して圧倒的に多く、白の背景がちらついて見え
ることになる。又、上述の白地に黒の文字を書込むデイ
スプレイとは逆に黒地に白の文字デイスプレイの場合で
も同様にちらつきの発生が見られる。通常フレーム周波
数を30Hzとした場合、上述の半選択電圧が1/2フレーム
周波数である15Hzで印加されるので、観察者にはちらつ
きとして感知され、著しく表示品位を損なうことにな
る。 〔発明の概要〕 本発明の目的は、従来の問題点である表示のちらつき
を解消した表示パネルの液晶装置を提供することにあ
る。 すなわち、本発明は、走査電極と信号電極とで構成し
たマトリクス電極及びカイラルスメクチック液晶を有す
る液晶パネル、並びに該走査電極に走査選択信号及び走
査非選択信号を出力させ、該走査選択信号の出力と同期
させて、該信号電極に情報信号を出力させる駆動手段を
有する液晶装置において、 前記駆動手段は、第１位相に第１の電圧信号を、そし
て第２位相に該第１の電圧信号と相違した第２の電圧信
号を有し、該第１位相の期間を第２位相の期間より長い
期間に設定した第１の走査選択信号を奇数番目の走査電
極に出力させ、及び第１位相に第２の電圧信号を、そし
て第２位相に第１の電圧信号を有し、該第１位相の期間
を第２位相の期間より長い期間に設定した第２の走査選
択信号を偶数番目の走査電極に出力させ、且つ該第１及
び第２の走査選択信号を交互に、走査電極に出力させ、
これによって第１の一垂直走査を実行させ、並びに、前
記第１の走査選択信号を偶数番目の走査電極に出力さ
せ、及び前記第２の走査選択信号を奇数番目の走査電極
に出力させ、且つ該第１及び第２の走査選択信号を交互
に、走査電極に出力させ、これによって第２の一垂直走
査を実行させる手段を備えた液晶装置に特徴がある。 〔発明の態様の詳細な説明〕 第１図は、本発明の参考例として用いた駆動波形例で
ある。第１図には奇数フレームF2M-1と偶数フレームF2M
（Ｍ＝1,2,3,…）における奇数番目の走査電極に印加す
る走査選択信号S2n-1（ｎ＝1,2,3,…）と、偶数番目の
走査電極に印加する走査選択信号S2nが示されている。
第１図によれば走査選択信号S2n-1は、奇数フレームF
2M-1と偶数フレームF2M（Ｍ＝1,2,3,…）の同位相にお
ける電圧極性（走査非選択信号の電圧を基準にした電圧
極性）が互いに逆極性となっており、走査選択信号S2n
も同様である。さらに、１フレーム期間内で印加された
走査選択信号S2n-1とS2nは、互いに相違した電圧波形と
なっており、同位相の電圧極性が互いに逆極性となって
いる。 又、第１図の走査駆動波形例では、画面が一斉に休止
（例えば画面を構成する全画素に一斉に電圧０を印加す
る）するための位相が第３番目に設けられ、走査選択信
号の３番目の位相が電圧０（走査非選択信号の電圧と同
一レベル）に設定されている。 又、第１図によれば、奇数フレームF2M-1で信号電極
に印加する情報信号としては、走査選択信号S2n-1に対
しては白信号（走査選択信号S2n-1との合成により、２
番目の位相で強誘電性液晶の閾値電圧を越えた電圧3V0
が印加されて白の画素を形成する）と保持信号（走査選
択信号S2n-1との合成により、画素に強誘電性液晶の閾
値電圧より小さい電圧±V0が印加される）とが選択的に
印加され、走査選択信号S2nに対しては黒信号（走査選
択信号S2nとの合成により、２番目の位相で強誘電性液
晶の閾値電圧を越えた電圧−3V0が印加されて黒の画素
を形成する）と保持信号（走査選択信号S2nとの合成に
より、画素に強誘電性液晶より小さい電圧±V0が印加さ
れる）とが選択的に印加される。 上述の奇数フレームF2M-1の書込みに続く偶数フレー
ムF2Mで、信号電極に印加する情報信号としては、走査
選択信号S2n-1に対しては、上述と同様の黒信号と保持
信号とが選択的に印加され、走査選択信号S2nに対して
は、上述と同様の白信号と保持信号とが選択的に印加さ
れる。 第２図は第１図に示す駆動波形によって第７図に示す
表示状態を書込んだ時のタイミングチヤートを示してい
る。第７図中、○は白の画素、●は黒の画素を表わして
いる。又、第２図中のI1−S1走査電極S1と信号電極I1と
の交点に印加された電圧の時系列波形である。I2−S1は
走査電極S1と信号電極I2との交点に印加された電圧の時
系列波形である。 第３図は、本発明で用いた別の駆動波形例を表わして
いる。第３図に示す駆動例で用いた走査選択信号S2n-1
とS2nは、それぞれ走査非選択信号の電圧を基準とした
時互いに逆極性関係にある２つの電圧をもち、且つ前半
の電圧パルス幅を後半の逆極性電圧パルス幅に対して２
倍に設定した波形となっている。又、情報信号として
は、１番目の位相で電圧０（走査非選択信号の電圧レベ
ルと同一レベル）に設定され、２番目と３番目の位相で
互いに走査非選択信号電圧を基準とした時、互いに逆極
性関係にある交番電圧となっている。第４図は第３図の
駆動例によって第７図に示す表示例に書込んだ時の時系
列波形を表わしている。 第５図と第６図は、本発明の別の参考例として用いた
駆動波形例を表わしている。第５図と第６図の駆動波形
例では走査選択信号と情報信号の電圧レベルがそれぞれ
２レベルに設定されているので、駆動回路の設計も簡略
化することが可能である。 前述の駆動例では走査選択信号の振巾2|±V0|に対し
て情報信号の振巾が｜±V0|に設定されているが、本発
明では走査選択信号の振巾を|Sap|とし、情報信号の振
巾を|Iap|とした時|Iap|/|Sap|≦１とする事ができ、好
ましくは|Iap|/|Sap|＜1/1.2とするのが適している。 又、本発明では強誘電性液晶が２つの閾値電圧Vth1と
−Vth2（Vth1,Vth2＞０）をもつ時、前述のV0との間
で、 V0＜ Vth1＜3V0, −3V0＜−Vth2＜−V0 の関係が成立つ。 下表１は、白の選択画素を形成する時に、画素に印加
する白の選択電圧Swとその時の半選択電圧Ｈがフレーム
F1,F2,F3,F4…で印加されるタイミングを表わしてい
る。 下表２は、本発明外の白の選択画素書込みタインミン
グを表わしている。 本発明に係る表１のタイミングでは、偶数フレーム
F2,F4…の時に奇数番目の走査線S1,S3…上の画素（白の
選択画素）に半選択電圧が印加されるのに対し、本発明
外の表２のタイミングでは偶数フレームF2,F4…の時に
全走査線上の画素（白の選択画素）に半選択電圧が印加
されることになる。従って、前述した様に本発明外の駆
動例では1/2フレーム周波数でちらつきが発生する。こ
れに対し、本発明では１フレーム期間内で半選択電圧が
印加される画素の数が表２に示す駆動例の場合と比較し
て1/2であるので、ちらつきが有効に防止される。 第８図と第９図は本発明の別の参考例として用いた駆
動例を表わしている。すなわち、第８図に示す駆動例で
は、１番目,2番目,5番目,6番目…4N−３番目,4N−２番
目の走査電極に印加する走査選択信号と、３番目,4番
目,7番目,8番目…4N−１番目,4N番目の走査電極に印加
する走査選択信号が図示する如くフレーム毎で相違して
いる（Ｎ＝1,2,3…）。又、第９図の駆動例では、１番
目,2番目,3番目，…6N−５番目,6N−４番目,6N−３番目
の走査電極に印加する走査選択信号と、４番目,5番目,6
番目…6N−２番目,6N−１番目,6N番目の走査電極に印加
する走査選択信号が図示する如くフレーム毎で相違して
いる（Ｎ＝1,2…）。尚、上述のＮは、走査線を複数の
グループに分割したブロツク数である。第８図と第９図
の駆動例ではブロツク内の走査線数をそれぞれ２本と３
本としたが、本発明ではその数に限定されるものではな
い。 第11図は、本発明で用いたマトリクス電極を配置した
強誘電性液晶パネル111の駆動装置を表わしている。第1
1図のパネル111には、走査線112とデータ線113とが互い
に交差して配線され、その交差部の走査線112とデータ
線113との間には強誘電性液晶が配置されている。又、
第11図中114は走査回路、115は走査側駆動回路、116は
信号側駆動電圧発生回路、117はラインメモリー、118は
シフトレジスタ、119は走査側駆動電圧発生電源、110は
マイクロ・プロセツサー・ユニツト（MPV）を表わして
いる。 走査側駆動電圧発生電源119には、電圧V1,V2とVcが用
意され、例えば電圧V1とV2を前述した走査選択信号の電
源とし、電圧Vcを走査非選択信号の電源とすることがで
きる。 本発明の駆動法で用いることができる双安定性を有す
る液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチツ
ク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツク
Ｃ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）の液晶が適している。
この強誘電性液晶については、“ル・ジユルナール・ド
・フイジツク・レター”（“Le Journal de Physic let
ter"）36巻（Ｌ−69）,1975年の「フエロエレクトリツ
ク・リキツド・クリスタルス」（「Ferroelectric Liqu
id Crystals」）；“アプライド・フイジツクス・レタ
ーズ”（“Applied Physics Letters"）36巻（11号）,1
980年の「サブミクロン・セカンド・バイステイブル・
エレクトロオプテイツク・スイツチング・イン・リキツ
ド・クリスタル」（「Submicro Second Bistable Elect
rooptic Switching in Liquid Crystals」）；“固体物
理16（141）1981「液晶」等に記載されており、本発明
ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることがで
きる。 より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶
化合物の例としては、デシ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）、
ヘキシルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロ
ロプロピルシンナメート（HOBACPC）および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）等が挙げられる。 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SmC＊相又はSmH＊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
ロツク等により支持することができる。 又本発明では前述のSmC＊,SmH＊の他に、カイラルス
メクチツクＦ相,I相,J相,G相やＫ相で表われる強誘電性
液晶を用いることも可能である。 第12図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたも
のである。121aと121bは、In2O3,SnO2やITO（インジウ
ム−テイン−オキサイド）等の透明電極がコートされた
基板（ガラス板）であり。その間に液晶分子層122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123が液晶分子を表わして
おり、この液晶分子123は、その分子に直交した方向に
双極子モーメント（Ｐ⊥）124を有している。基板121a
と121b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123のらせん構造がほどけ、双極子モーメ
ント（Ｐ⊥）124はすべて電界方向に向くよう、液晶分
子123の配向方向を変えることができる。液晶分子123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
にクロスニコルの位置関係に配置した偏光子を置けば、
電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素
子となることは、容易に理解される。さらに液晶セルの
厚さを十分に薄くした場合（例えば１μ）には、第13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
らせん構造はほどけ、その双極子モーメントPa又はPbは
上向き（134a）又は下向き（134b）のどとらかの状態を
とる。このようなセルに、第13図に示す如く一定の閾値
以上の極性の異なる電界Ea又はEbを所定時間付与する
と、双極子モーメントは電界Ea又はEbの電界ベクトルに
対して上向き134a又は下向き134bと向きを変え、それに
応じて液晶分子は第１の安定状態133aかあるいは第２の
安定状態133bの何れか一方に配向する。 このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いる
ことの利点は２つある。第１に応答速度が極めて速いこ
と、第２に液晶分子の配向が双安定状態を有することで
ある。第２の点を例えば第13図によって説明すると、電
化Eaを印加すると液晶分子は第１の安定状態133aに配向
するが、この状態は電化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13
3b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っている。又、与える電界Eaが
一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態にやは
り維持されている。このような応答速度の速さと双安定
性が有効に実現されるには、セルとしては出来るだけ薄
い方が好ましく、一般的には0.5μ〜20μ、特に１μ〜
５μが適している。 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来の駆動法による書込み時に生じ
ていたちらつきの発生を解消することができ、その結果
表示品位を向上させることができる。 特に、本発明によれば、第１位相の期間を第２位相の
期間より長い期間に設定させることによって、走査選択
された走査電極上の画素が、第１位相において、信号電
極からの情報信号の影響を受けることなく、確実に消去
される効果を奏することができる。さらに、かかる消去
される方向は、一フレーム走査毎に、交互に、「白」状
態及び「黒」状態のように逆方向に設定されることで、
フリッカーの発生を十分に抑えることができた。
タ・アレイ・プリンターなどの液晶装置に関する。 〔従来技術〕 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。 これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプ
ライド・フイジクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）1971年,18（４）号127〜128頁に掲載のM.シ
ヤツト（M.Schadt及びW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共著
になる“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル・
アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネマチツ
ク・リキツド・クリスタル”（“Voltage Dependent Op
tical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crysta
l"）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
ウオール（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チツ
クＣ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）を有する強誘電性液
晶が用いられ、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、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。 しかしながら、前述した強誘電性液晶素子は、マルチ
プレクシング駆動時にちらつきを発生する問題点があっ
た。特にヨーロッパ公開149899号公報には、書込みフレ
ーム毎に走査選択信号の位相を逆位相にした交流電圧を
印加し、第10図に示す様にあるフレームで白（クロスニ
コルを明状態となる様に配置）の選択書込みを行い、続
くフレームで黒（クロスニコルを暗状態となる様に配
置）の選択書込みを行うマルチプレクシング駆動法が開
示されている。 かかる駆動法は、白の選択書込み後の黒の選択書込み
時に、前のフレームで選択書込みされた白の画素が半選
択となり、書込み電圧より小さいが実行的な電圧が印加
されることになる。従って、このマルチプレクシング駆
動法では、黒の選択書込み時では、黒の文字の背景とな
る白の選択画素に一様に半選択電圧が1/2フレーム周期
（１フレーム走査時間である１垂直走査期間の逆数）毎
に印加され、半選択電圧が印加された白の選択画素で
は、その光学特性が1/2フレーム周期毎に変化すること
になる。このため、白地に黒の文字を書込むデイスプレ
イの場合では、白を選択した画素の数が黒を選択した画
素と比較して圧倒的に多く、白の背景がちらついて見え
ることになる。又、上述の白地に黒の文字を書込むデイ
スプレイとは逆に黒地に白の文字デイスプレイの場合で
も同様にちらつきの発生が見られる。通常フレーム周波
数を30Hzとした場合、上述の半選択電圧が1/2フレーム
周波数である15Hzで印加されるので、観察者にはちらつ
きとして感知され、著しく表示品位を損なうことにな
る。 〔発明の概要〕 本発明の目的は、従来の問題点である表示のちらつき
を解消した表示パネルの液晶装置を提供することにあ
る。 すなわち、本発明は、走査電極と信号電極とで構成し
たマトリクス電極及びカイラルスメクチック液晶を有す
る液晶パネル、並びに該走査電極に走査選択信号及び走
査非選択信号を出力させ、該走査選択信号の出力と同期
させて、該信号電極に情報信号を出力させる駆動手段を
有する液晶装置において、 前記駆動手段は、第１位相に第１の電圧信号を、そし
て第２位相に該第１の電圧信号と相違した第２の電圧信
号を有し、該第１位相の期間を第２位相の期間より長い
期間に設定した第１の走査選択信号を奇数番目の走査電
極に出力させ、及び第１位相に第２の電圧信号を、そし
て第２位相に第１の電圧信号を有し、該第１位相の期間
を第２位相の期間より長い期間に設定した第２の走査選
択信号を偶数番目の走査電極に出力させ、且つ該第１及
び第２の走査選択信号を交互に、走査電極に出力させ、
これによって第１の一垂直走査を実行させ、並びに、前
記第１の走査選択信号を偶数番目の走査電極に出力さ
せ、及び前記第２の走査選択信号を奇数番目の走査電極
に出力させ、且つ該第１及び第２の走査選択信号を交互
に、走査電極に出力させ、これによって第２の一垂直走
査を実行させる手段を備えた液晶装置に特徴がある。 〔発明の態様の詳細な説明〕 第１図は、本発明の参考例として用いた駆動波形例で
ある。第１図には奇数フレームF2M-1と偶数フレームF2M
（Ｍ＝1,2,3,…）における奇数番目の走査電極に印加す
る走査選択信号S2n-1（ｎ＝1,2,3,…）と、偶数番目の
走査電極に印加する走査選択信号S2nが示されている。
第１図によれば走査選択信号S2n-1は、奇数フレームF
2M-1と偶数フレームF2M（Ｍ＝1,2,3,…）の同位相にお
ける電圧極性（走査非選択信号の電圧を基準にした電圧
極性）が互いに逆極性となっており、走査選択信号S2n
も同様である。さらに、１フレーム期間内で印加された
走査選択信号S2n-1とS2nは、互いに相違した電圧波形と
なっており、同位相の電圧極性が互いに逆極性となって
いる。 又、第１図の走査駆動波形例では、画面が一斉に休止
（例えば画面を構成する全画素に一斉に電圧０を印加す
る）するための位相が第３番目に設けられ、走査選択信
号の３番目の位相が電圧０（走査非選択信号の電圧と同
一レベル）に設定されている。 又、第１図によれば、奇数フレームF2M-1で信号電極
に印加する情報信号としては、走査選択信号S2n-1に対
しては白信号（走査選択信号S2n-1との合成により、２
番目の位相で強誘電性液晶の閾値電圧を越えた電圧3V0
が印加されて白の画素を形成する）と保持信号（走査選
択信号S2n-1との合成により、画素に強誘電性液晶の閾
値電圧より小さい電圧±V0が印加される）とが選択的に
印加され、走査選択信号S2nに対しては黒信号（走査選
択信号S2nとの合成により、２番目の位相で強誘電性液
晶の閾値電圧を越えた電圧−3V0が印加されて黒の画素
を形成する）と保持信号（走査選択信号S2nとの合成に
より、画素に強誘電性液晶より小さい電圧±V0が印加さ
れる）とが選択的に印加される。 上述の奇数フレームF2M-1の書込みに続く偶数フレー
ムF2Mで、信号電極に印加する情報信号としては、走査
選択信号S2n-1に対しては、上述と同様の黒信号と保持
信号とが選択的に印加され、走査選択信号S2nに対して
は、上述と同様の白信号と保持信号とが選択的に印加さ
れる。 第２図は第１図に示す駆動波形によって第７図に示す
表示状態を書込んだ時のタイミングチヤートを示してい
る。第７図中、○は白の画素、●は黒の画素を表わして
いる。又、第２図中のI1−S1走査電極S1と信号電極I1と
の交点に印加された電圧の時系列波形である。I2−S1は
走査電極S1と信号電極I2との交点に印加された電圧の時
系列波形である。 第３図は、本発明で用いた別の駆動波形例を表わして
いる。第３図に示す駆動例で用いた走査選択信号S2n-1
とS2nは、それぞれ走査非選択信号の電圧を基準とした
時互いに逆極性関係にある２つの電圧をもち、且つ前半
の電圧パルス幅を後半の逆極性電圧パルス幅に対して２
倍に設定した波形となっている。又、情報信号として
は、１番目の位相で電圧０（走査非選択信号の電圧レベ
ルと同一レベル）に設定され、２番目と３番目の位相で
互いに走査非選択信号電圧を基準とした時、互いに逆極
性関係にある交番電圧となっている。第４図は第３図の
駆動例によって第７図に示す表示例に書込んだ時の時系
列波形を表わしている。 第５図と第６図は、本発明の別の参考例として用いた
駆動波形例を表わしている。第５図と第６図の駆動波形
例では走査選択信号と情報信号の電圧レベルがそれぞれ
２レベルに設定されているので、駆動回路の設計も簡略
化することが可能である。 前述の駆動例では走査選択信号の振巾2|±V0|に対し
て情報信号の振巾が｜±V0|に設定されているが、本発
明では走査選択信号の振巾を|Sap|とし、情報信号の振
巾を|Iap|とした時|Iap|/|Sap|≦１とする事ができ、好
ましくは|Iap|/|Sap|＜1/1.2とするのが適している。 又、本発明では強誘電性液晶が２つの閾値電圧Vth1と
−Vth2（Vth1,Vth2＞０）をもつ時、前述のV0との間
で、 V0＜ Vth1＜3V0, −3V0＜−Vth2＜−V0 の関係が成立つ。 下表１は、白の選択画素を形成する時に、画素に印加
する白の選択電圧Swとその時の半選択電圧Ｈがフレーム
F1,F2,F3,F4…で印加されるタイミングを表わしてい
る。 下表２は、本発明外の白の選択画素書込みタインミン
グを表わしている。 本発明に係る表１のタイミングでは、偶数フレーム
F2,F4…の時に奇数番目の走査線S1,S3…上の画素（白の
選択画素）に半選択電圧が印加されるのに対し、本発明
外の表２のタイミングでは偶数フレームF2,F4…の時に
全走査線上の画素（白の選択画素）に半選択電圧が印加
されることになる。従って、前述した様に本発明外の駆
動例では1/2フレーム周波数でちらつきが発生する。こ
れに対し、本発明では１フレーム期間内で半選択電圧が
印加される画素の数が表２に示す駆動例の場合と比較し
て1/2であるので、ちらつきが有効に防止される。 第８図と第９図は本発明の別の参考例として用いた駆
動例を表わしている。すなわち、第８図に示す駆動例で
は、１番目,2番目,5番目,6番目…4N−３番目,4N−２番
目の走査電極に印加する走査選択信号と、３番目,4番
目,7番目,8番目…4N−１番目,4N番目の走査電極に印加
する走査選択信号が図示する如くフレーム毎で相違して
いる（Ｎ＝1,2,3…）。又、第９図の駆動例では、１番
目,2番目,3番目，…6N−５番目,6N−４番目,6N−３番目
の走査電極に印加する走査選択信号と、４番目,5番目,6
番目…6N−２番目,6N−１番目,6N番目の走査電極に印加
する走査選択信号が図示する如くフレーム毎で相違して
いる（Ｎ＝1,2…）。尚、上述のＮは、走査線を複数の
グループに分割したブロツク数である。第８図と第９図
の駆動例ではブロツク内の走査線数をそれぞれ２本と３
本としたが、本発明ではその数に限定されるものではな
い。 第11図は、本発明で用いたマトリクス電極を配置した
強誘電性液晶パネル111の駆動装置を表わしている。第1
1図のパネル111には、走査線112とデータ線113とが互い
に交差して配線され、その交差部の走査線112とデータ
線113との間には強誘電性液晶が配置されている。又、
第11図中114は走査回路、115は走査側駆動回路、116は
信号側駆動電圧発生回路、117はラインメモリー、118は
シフトレジスタ、119は走査側駆動電圧発生電源、110は
マイクロ・プロセツサー・ユニツト（MPV）を表わして
いる。 走査側駆動電圧発生電源119には、電圧V1,V2とVcが用
意され、例えば電圧V1とV2を前述した走査選択信号の電
源とし、電圧Vcを走査非選択信号の電源とすることがで
きる。 本発明の駆動法で用いることができる双安定性を有す
る液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチツ
ク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツク
Ｃ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）の液晶が適している。
この強誘電性液晶については、“ル・ジユルナール・ド
・フイジツク・レター”（“Le Journal de Physic let
ter"）36巻（Ｌ−69）,1975年の「フエロエレクトリツ
ク・リキツド・クリスタルス」（「Ferroelectric Liqu
id Crystals」）；“アプライド・フイジツクス・レタ
ーズ”（“Applied Physics Letters"）36巻（11号）,1
980年の「サブミクロン・セカンド・バイステイブル・
エレクトロオプテイツク・スイツチング・イン・リキツ
ド・クリスタル」（「Submicro Second Bistable Elect
rooptic Switching in Liquid Crystals」）；“固体物
理16（141）1981「液晶」等に記載されており、本発明
ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることがで
きる。 より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶
化合物の例としては、デシ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）、
ヘキシルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロ
ロプロピルシンナメート（HOBACPC）および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）等が挙げられる。 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SmC＊相又はSmH＊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
ロツク等により支持することができる。 又本発明では前述のSmC＊,SmH＊の他に、カイラルス
メクチツクＦ相,I相,J相,G相やＫ相で表われる強誘電性
液晶を用いることも可能である。 第12図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたも
のである。121aと121bは、In2O3,SnO2やITO（インジウ
ム−テイン−オキサイド）等の透明電極がコートされた
基板（ガラス板）であり。その間に液晶分子層122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123が液晶分子を表わして
おり、この液晶分子123は、その分子に直交した方向に
双極子モーメント（Ｐ⊥）124を有している。基板121a
と121b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123のらせん構造がほどけ、双極子モーメ
ント（Ｐ⊥）124はすべて電界方向に向くよう、液晶分
子123の配向方向を変えることができる。液晶分子123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
にクロスニコルの位置関係に配置した偏光子を置けば、
電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素
子となることは、容易に理解される。さらに液晶セルの
厚さを十分に薄くした場合（例えば１μ）には、第13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
らせん構造はほどけ、その双極子モーメントPa又はPbは
上向き（134a）又は下向き（134b）のどとらかの状態を
とる。このようなセルに、第13図に示す如く一定の閾値
以上の極性の異なる電界Ea又はEbを所定時間付与する
と、双極子モーメントは電界Ea又はEbの電界ベクトルに
対して上向き134a又は下向き134bと向きを変え、それに
応じて液晶分子は第１の安定状態133aかあるいは第２の
安定状態133bの何れか一方に配向する。 このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いる
ことの利点は２つある。第１に応答速度が極めて速いこ
と、第２に液晶分子の配向が双安定状態を有することで
ある。第２の点を例えば第13図によって説明すると、電
化Eaを印加すると液晶分子は第１の安定状態133aに配向
するが、この状態は電化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13
3b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っている。又、与える電界Eaが
一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態にやは
り維持されている。このような応答速度の速さと双安定
性が有効に実現されるには、セルとしては出来るだけ薄
い方が好ましく、一般的には0.5μ〜20μ、特に１μ〜
５μが適している。 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来の駆動法による書込み時に生じ
ていたちらつきの発生を解消することができ、その結果
表示品位を向上させることができる。 特に、本発明によれば、第１位相の期間を第２位相の
期間より長い期間に設定させることによって、走査選択
された走査電極上の画素が、第１位相において、信号電
極からの情報信号の影響を受けることなく、確実に消去
される効果を奏することができる。さらに、かかる消去
される方向は、一フレーム走査毎に、交互に、「白」状
態及び「黒」状態のように逆方向に設定されることで、
フリッカーの発生を十分に抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の参考例として用いた駆動波形の波形
図で、第２図はそれを用いた時の時系列波形図である。
第３図は、本発明で用いた別の駆動波形の波形図で、第
４図はそれを用いた時の時系列波形図である。第５図及
び第６図は本発明の参考例として用いた別の駆動波形の
波形図である。第７図は、表示例を表わした平面図であ
る。第８図及び第９図は、本発明の参考例として用いた
別の駆動波形の波形図である。第10図は、本発明外の駆
動波形図である。第11図は、本発明の表示パネルのブロ
ツク図である。第12図及び第13図は、本発明で用いた強
誘電性液晶素子の斜視図である。
図で、第２図はそれを用いた時の時系列波形図である。
第３図は、本発明で用いた別の駆動波形の波形図で、第
４図はそれを用いた時の時系列波形図である。第５図及
び第６図は本発明の参考例として用いた別の駆動波形の
波形図である。第７図は、表示例を表わした平面図であ
る。第８図及び第９図は、本発明の参考例として用いた
別の駆動波形の波形図である。第10図は、本発明外の駆
動波形図である。第11図は、本発明の表示パネルのブロ
ツク図である。第12図及び第13図は、本発明で用いた強
誘電性液晶素子の斜視図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 水留 敦
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 三原 正
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 鬼束 義浩
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．走査電極と信号電極とで構成したマトリクス電極及
びカイラルスメクチック液晶を有する液晶パネル、並び
に該走査電極に走査選択信号及び走査非選択信号を出力
させ、該走査選択信号の出力と同期させて、該信号電極
に情報信号を出力させる駆動手段を有する液晶装置にお
いて、 前記駆動手段は、第１位相に第１の電圧信号を、そして
第２位相に該第１の電圧信号と相違した第２の電圧信号
を有し、該第１位相の期間を第２位相の期間より長い期
間に設定した第１の走査選択信号を奇数番目の走査電極
に出力させ、及び第１位相に第２の電圧信号を、そして
第２位相に第１の電圧信号を有し、該第１位相の期間を
第２位相の期間より長い期間に設定した第２の走査選択
信号を偶数番目の走査電極に出力させ、且つ該第１及び
第２の走査選択信号を交互に、走査電極に出力させ、こ
れによって第１の一垂直走査を実行させ、並びに、前記
第１の走査選択信号を偶数番目の走査電極に出力させ、
及び前記第２の走査選択信号を奇数番目の走査電極に出
力させ、且つ該第１及び第２の走査選択信号を交互に、
走査電極に出力させ、これによって第２の一垂直走査を
実行させる手段を備えたことを特徴とする液晶装置。 ２．前記第１の電圧信号は、走査非選択信号を基準にし
て、一方極性電圧であり、前記第２の電圧信号は、走査
非選択信号を基準にして、他方極性電圧である特許請求
範囲第１項記載の液晶装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP62078003A JP2733222B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 液晶装置 |
| US07/164,504 US5182549A (en) | 1987-03-05 | 1988-03-04 | Liquid crystal apparatus |
| EP88103538A EP0281160B1 (en) | 1987-03-05 | 1988-03-07 | Liquid crystal apparatus |
| DE3853893T DE3853893T2 (de) | 1987-03-05 | 1988-03-07 | Flüssigkristallvorrichtung. |
| US08/274,155 US5488388A (en) | 1987-03-05 | 1994-07-14 | Liquid crystal apparatus |
| US08/471,157 US6046717A (en) | 1987-03-05 | 1995-06-06 | Liquid crystal apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62078003A JP2733222B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 液晶装置 |
Related Child Applications (2)
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| JP7196536A Division JP2547977B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 液晶装置 |
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|---|---|
| JPS63244021A JPS63244021A (ja) | 1988-10-11 |
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Family Applications (1)
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| JPS6194026A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | カイラルスメクティック液晶電気光学装置 |
| JPS61243430A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Canon Inc | 液晶装置 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62078003A patent/JP2733222B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118931A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS6191631A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-09 | Canon Inc | 液晶素子の駆動法 |
| JPS6194026A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | カイラルスメクティック液晶電気光学装置 |
| JPS61243430A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Canon Inc | 液晶装置 |
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