JP2770981B2

JP2770981B2 - マトリクス形強誘電性液晶パネルの駆動法

Info

Publication number: JP2770981B2
Application number: JP13163389A
Authority: JP
Inventors: 金子　　靖
Original assignee: SHICHIZUN TOKEI KK
Current assignee: SHICHIZUN TOKEI KK
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JPH03114025A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、強誘電性液晶を用いたマトリクス形液晶パ
ネルの駆動法に係り、特に、大画面・高速表示が良好な
マトリクス形液晶パネルの駆動法に関する。

〔従来の技術〕

近年、マトリクス形液晶パネルは大型化・高密度化し
てきているが、さらに高密度化するために、強誘電性液
晶のメモリー性・高速応答性・広視角特性を利用したマ
トリクス形液晶パネルが研究されている。しかし、この
強誘電性液晶パネルの動作原理が、通常のネマチック液
晶の電圧実効値駆動と異なり、パルスの正負の極性とそ
の電圧とパルス幅により決定されるために、従来のネマ
チック液晶パネルの駆動法では動作できず、最近、数々
の強誘電性液晶パネルの駆動法が提案されている。

マトリクス形強誘電性液晶パネルの駆動法としては、
特開昭61−94026号公報のように、従来の電圧平均化法
を少し変更した駆動法（従来例１とする）がある。この
駆動法を、走査信号と情報信号を図示した第７図を用い
て説明する。この従来例１の駆動法は、奇数フレームで
はオン状態である黒書き込みのみ、偶数フレームではオ
フ状態である白書き込みのみと、２フレームを用いて初
めて全画素を書き込むので、１ラインの書き込みには４
パルスが必要となるために、書き込み時間が長くなり、
１画面の書換えに時間を要し、さらに書き込みから次の
書き込みまでの非選択期間が２倍に長くなるために、表
示コントラストもあまり良くなかった。

これらを解決するため駆動法例として特開昭62−2042
33号公報があげられる。この駆動法（従来例２とする）
を第７図〜第９図を用いて説明する。第９図は、マトリ
クス形強誘電性液晶パネルの構成図であり、91は走査電
極群で、92は情報電極群である。第７図の従来例２に示
したように、この駆動法の走査波形はリセット信号と選
択信号と非選択信号からなり、リセット信号の電圧は選
択信号の電圧より大きくなっている。第８図は、この従
来例２の８分割駆動の時系列波形図で、S3、S4はそれぞ
れ３行目と４行目の走査波形で、D1は１列目の情報波
形、G31とG41はそれぞれ画素G31、G41に印加される駆動
波形である。この駆動法は、リセット期間Trで選択信号
電圧より大きいリセット信号電圧を印加することで、情
報信号によらず必ず白にリセットした後に、選択期間Ts
で黒に反転するか、白を保持するかにより１フレームだ
けで全画素を書き込むことができる。さらに、走査電極
S3に選択信号が印加されている時間Tsで同時に、走査電
極S4にリセット信号を印加しているので、１ラインの書
き込みに要するパルス数は実質的に２パルスで済み、従
来例１の駆動法の1/2の書き込み時間で済むようになっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

駆動回路が単純な従来例１では、１画面の書換えに時
間を要し、また、上述した従来例２の駆動法ではリセッ
ト信号電圧を選択信号電圧より大きくしなければなら
ず、駆動電源が複雑になり、さらに液晶駆動用として市
販されているICの電圧レベル数を越えているので、これ
らの液晶駆動用ICを使用できなかった。

本発明の目的は、強誘電性液晶パネルの駆動法におい
て、１画面の書換えに要する時間を短縮でき、さらに、
電圧レベル数が少ない比較的単純な駆動回路で、市販の
液晶駆動用ICでも構成できる駆動法を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成させるために、本発明による走査波形
は、リセット信号と選択信号および非選択信号からな
り、リセット信号電圧と選択信号電圧は同一電圧であっ
てもよく、さらに、フレーム毎に各信号の極性を反転す
る。

また、Ｎライン目に選択信号が印加されている時に、
Ｎ＋１ライン目はリセット信号を印加することにより、
ほとんどの画素は実質的に２パルスでの書き込みとな
り、１画面の書き込み時間を短縮できる。

〔作用〕

本発明では、従来例２と異なり、リセット信号電圧と
選択信号電圧が同一の場合、第１フレームではリセット
信号印加時の情報信号により、書き込みが不十分となる
画素が発生する。しかし、第２フレームにおいて、極性
を反転したリセット信号と選択信号を印加することで、
書き込み不十分な画素も完全にかきこめるようになる。
しかも、ほとんどの画素は１フレームだけで書き込める
ため、実質的には２パルス駆動となり、従来例１の４パ
ルスを用いた駆動法よりも書き込み時間が短縮できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

本実施例で用いた液晶はエステル系の強誘電性液晶の混
合物で、配向はラビング法により行い、基板間距離は約
２μｍである。

第９図は、従来例および本発明に用いたマトリクス形
強誘電性液晶パネルの構成図である。91は走査電極群で
あり、92は情報電極群で、その中間に１から10μｍ程度
の強誘電性液晶が挾まれている。ここで、簡単のため
に、２値で表示する場合、斜線で示される画素をオン
（黒）に、その他の画素をオフ（白）としてある。

第１図、第３図、第５図は本発明の駆動信号の波形
図、第２図、第４図、第６図はそれらを用いた、走査電
極数８本（1/8デューティ）で、1/4バイアス比の時系列
波形図例である。それぞれ、S3は３行目の走査電極に印
加する走査波形、S4は４行目の走査電極に印加する走査
波形、S5は５行目の走査電極に印加する走査波形であ
り、D1は１列目の情報電極に印加する情報波形である。
G31は画素G31に印加される波形でオン状態になってお
り、G41は画素G41に印加される波形でオフ状態になって
いる。

（実施例１）第１図は、奇数フレームと偶数フレームでリセット信
号と選択信号の極性を反転させた信号例である。リセッ
ト信号の後半のパルス極性と選択信号の前半のパルスの
極性は同一であるために、実質的には、この両パルスに
より画素のリセットを行ない、選択信号の後半のパルス
により書き込みを行なう。リセット信号電圧と選択信号
電圧は同一電圧とした。第２図はこの第１図の信号の時
系列波形図である。S3に選択信号が印加されている時間
Tsで、S4が同時にリセット信号が印加されており、同様
にS4に選択信号が印加されている時間でS5にリセット信
号が印加されている。

ここで、強誘電性液晶の動作電圧について説明する。
第10図は、セル厚２μｍの強誘電性液晶パネルにパルス
幅60μsec、80μsec、120μsecの単一パルスを印加し、
そのパルス電圧をしだいに増加させた時に、表示が黒か
ら白に反転した時の動作電圧Vthと、動作電圧Vth×パル
ス幅の値を図示したものである。動作電圧は、パルス幅
が広くなるに従い低下し、一方、動作電圧×パルス幅の
値はあまり変化しないが、パルス幅が広いほど逆に大き
くなることがわかる。そこで、パルス幅Ts2の時のVth
は、2V₀＜Vth＜4V₀を満足しているとして、説明する。

第２図における、第１フレームのリセット期間Trで
は、情報電極信号は、オンかオフかは不定であり、オフ
の時のリセット期間の後半のパルスは、G31のように4V₀
となり、さらに選択期間の前半期間Ts1のパルスも加わ
るので、リセットパルスは6V₀または8V₀となり、Vthを
はるかに越えているので、必ずオフ状態である白にリセ
ットさせる。次に選択期間Ts2で画素に印加される負の
選択パルスは、印加する情報信号により、オンの場合は
4V₀となり、Vthを越えているので、黒に書き込まれる。
しかし、オフの場合は、書き込みパルスは2V₀となり、V
th以下のため書き込みができず、リセットされた白を保
持する。

つぎに、リセット期間Trの情報信号がオンの時のリセ
ットパルスは、G41の様に、2V₀となり、さらに情報信号
がオフの場合、選択パルスの前半期間Ts1のパルス電圧
も2V₀であり、加えると4V₀となるが、先に説明したよう
に、パルス幅が広がっているために、パネルの動作電圧
×パルス幅の値も増加しているので、完全にはリセット
することが不可能である。情報信号がオンの時は、選択
期間Ts2のパルス電圧は4V₀となるので、黒に書き込まれ
る。従って、第１フレームでは選択期間Tsの情報信号が
オンの全画素と、リセット期間Trの情報信号がオフでか
つ選択期間Tsの情報信号がオフの画素が書き込まれる。

第２フレームでは、リセット信号と選択信号の極性を
逆にしたことにより、選択期間Tsの情報信号がオフの全
画素と、リセット期間Trの情報信号がオンでかつ選択期
間Tsの情報信号がオンの画素が書き込まれる。

従って、従来例２のように、完全には１フレームでは
書き込みできないが、従来例１の２フレームによる駆動
法よりは、書き込み時間が短縮でき、かつ、書き込み後
の次の選択期間までの非選択期間も短くなるので、表示
コントラストも増加した。通常、強誘電性液晶パネルは
残像現象があるために、数回書き込み動作を行なわなく
はならないが、従来例１では10フレームの書き込みが必
要なパネルが、本発明による駆動法を用いたことによ
り、６〜７フレームで書き込みが完了した。

（実施例２）第３図は、実施例１の駆動波形に電圧を全く印加しな
い休止期間を設けた信号例である。リセット期間、選択
期間、非選択期間をそれぞれ３分割し、最後の期間を休
止期間としてある。第４図は、第３図の信号の時系列波
形図であり、休止期間があること以外は第２図と同じで
ある。第２図では、情報信号がオン−オフ−オン−オフ
と繰り返した時の画素に印加される非選択期間のパルス
幅は、２×Ts2になる期間があるが、休止期間を加えた
第４図では、全てTs2のパルス幅であるために、非選択
期間のメモリー状態が安定し、表示コントラストがさら
に向上した。本実施例では、休止期間を選択期間Tsの1/
3としたが、休止期間の割合は任意に設定することがで
きることは自明である。

（実施例３）第５図は、第１図に示した信号を、さらに奇数走査線
に選択信号を印加する時と、偶数走査線に選択信号を印
加する時で、極性を反転させた波形例である。第６図
は、第５図の信号の時系列波形図である。リセット信号
と選択信号は走査線毎に反転しているが、同一の時間に
印加される、S3の選択信号とS4のリセット信号は同一波
形となるために、駆動回路がさらに単純化され、市販さ
れている液晶パネル駆動用ICを用いて、駆動することが
できた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電圧レベル数の少ない比較的単純な
駆動回路で構成しながら、１画面の書換えに要する時間
を短縮でき、さらに表示品位を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図は本発明で用いた駆動信号の波
形図、第２図、第４図、第６図はそれぞれの駆動信号に
対応する時系列駆動波形図、第７図は従来例の駆動信号
の波形図、第８図は第７図の時系列駆動波形図、第９図
は従来例および本発明に用いたマトリクス形強誘電性液
晶パネルの構成図、第10図は強誘電性液晶パネルの駆動
電圧と印加パルス幅の関係を示すグラフである。 91……走査電極群、 92……情報電極群、 G31……画素３行１列目、 G41……画素４行１列目。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の走査電極が形成された第一基板と
複数本の情報電極が形成された第二基板との間に強誘電
性液晶を挟持してなるマトリクス形強誘電性液晶パネル
の駆動法において、１走査ライン毎に印加する走査波形は、前記両電極間に
形成された画素の初期状態を白または黒のいずれか一方
の状態にする正負のパルスを１単位とする１または複数
単位のリセット信号と、情報電極から印加される情報信
号に応じて前記画素を黒または白のいずれかに反転させ
る正負一組の選択信号、および非選択信号からなり、リ
セット信号は選択信号と同一幅かつ同一電圧のパルスで
構成されており、リセット信号の後半のパルス極性と選
択信号の前半のパルス極性は同一であり、さらに前記リ
セット信号および前記選択信号の正負極性を、前記情報
信号の正負極性は固定したまま一定フレーム毎に反転さ
せた波形であり、各走査ラインにおいて、前記走査波形
の選択信号を印加しているときに、同時に他の走査ライ
ンには前記走査信号のリセット信号を印加して駆動する
ことを特徴とするマトリクス形強誘電性液晶パネルの駆
動法。
【請求項２】前記走査波形のリセット信号と選択信号と
非選択信号に、表示状態を保持するための休止信号を付
加したことを特徴とする請求項１記載のマトリクス形強
誘電性液晶パネルの駆動法。
【請求項３】前記情報信号の正負極性は固定したまま、
前記走査波形のリセット信号と選択信号の極性を走査ラ
イン毎に反転して印加することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載のマトリクス形強誘電性液晶パネルの
駆動法。