JP2826744B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は強誘電性液晶を用いた液晶表示素子のマトリ
クス駆動方法に関し、とくに面積変調による中間調表示
を行なう液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
クス駆動方法に関し、とくに面積変調による中間調表示
を行なう液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
［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・フィジクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）1971年,18（４）号127〜128頁に記載の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・ツィステッド・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頁に記載の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・ツィステッド・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、カイラルスメクチ
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、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。
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、カイラルスメクチ
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、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。
強誘電性液晶は上記の２つの安定状態を光透過および
遮断状態にして主として２値（白・黒）の表示素子とし
て利用されているが、多値すなわち中間調表示も可能で
ある。中間調表示法の一つは画素内の双安定状態の面積
比を制御することにより中間的な光透過状態をつくるも
のである。以下、この方法（面積変調法）について詳し
く説明する。
遮断状態にして主として２値（白・黒）の表示素子とし
て利用されているが、多値すなわち中間調表示も可能で
ある。中間調表示法の一つは画素内の双安定状態の面積
比を制御することにより中間的な光透過状態をつくるも
のである。以下、この方法（面積変調法）について詳し
く説明する。
第２図は強誘電性液晶素子のスイッチングパルス振幅
と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ完全な光
遮断（黒）状態にあったセル（素子）に一方極性の単発
パルスを印加した後の透過光量Ｉを単発パルスの振幅Ｖ
の関数としてプロットしたグラフである。パルス振幅が
閾値Vth以下（Ｖ＜Vth）のときは透過光量を変化せず、
パルス印加後の透過状態は第３図（ｂ）に示すように印
加前の状態を示す同図（ａ）と変らない。パルス振幅が
閾値を越えると（Vth＜Ｖ＜Vsat）画素内の一部分が他
方の安定状態すなわち同図（ｃ）に示す光透過状態に遷
移し全体として中間的な透過光量を示す。さらにパルス
振幅が大きくなり、飽和値Vsat以上（Vsat＜Ｖ）になる
と同図（ｄ）に示すように画素全部が光透過状態になる
ので光量は一定値に達する。
と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ完全な光
遮断（黒）状態にあったセル（素子）に一方極性の単発
パルスを印加した後の透過光量Ｉを単発パルスの振幅Ｖ
の関数としてプロットしたグラフである。パルス振幅が
閾値Vth以下（Ｖ＜Vth）のときは透過光量を変化せず、
パルス印加後の透過状態は第３図（ｂ）に示すように印
加前の状態を示す同図（ａ）と変らない。パルス振幅が
閾値を越えると（Vth＜Ｖ＜Vsat）画素内の一部分が他
方の安定状態すなわち同図（ｃ）に示す光透過状態に遷
移し全体として中間的な透過光量を示す。さらにパルス
振幅が大きくなり、飽和値Vsat以上（Vsat＜Ｖ）になる
と同図（ｄ）に示すように画素全部が光透過状態になる
ので光量は一定値に達する。
すなわち、面積変調法は電圧をパルス振幅ＶがVth＜
Ｖ＜Vsatとなるように制御して中間調を表示するもので
ある。
Ｖ＜Vsatとなるように制御して中間調を表示するもので
ある。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、面積変調法は次に述べるような重大な欠点
を有する。それは、第２図の電圧と透過光量の関係がセ
ル厚と温度に依存するために、表示パネル内にセル厚分
布や温度分布があると、同じ電圧振幅の印加パルスに対
して異った階調レベルが表示されてしまうという点であ
る。第４図は、このことを説明するための図で、第２図
と同じく電圧振幅Ｖと透過光量Ｉの関係を示したグラフ
であるが、異なった温度すなわち高温での関係を表わす
曲線Ｈと低温での関係を表わす曲線Ｌの２本の曲線を示
してある。すなわち、表示サイズの大きいディスプレイ
（表示素子）では同一パネル（表示部）内に温度分布が
生じることは珍しくなく、したがって、或る電圧Vapで
中間調を表示させようとしても同図に示すようにI1から
I2までの範囲にわたって中間調レベルがばらついてしま
い、均一な表示が得られないのである。そして一般に、
強誘電性液晶のスイッチング電圧は低温で高くて高温で
低く、その差は液晶の粘性の温度変化に依存するので、
従来のTN型液晶素子に比べて桁違いに大きいのが普通で
ある。したがって、温度分布による階調レベルの変動は
TN液晶よりはるかに大きく、このことが強誘電性液晶素
子の階調表示を実現困難にしている最大の要因となって
いる。
を有する。それは、第２図の電圧と透過光量の関係がセ
ル厚と温度に依存するために、表示パネル内にセル厚分
布や温度分布があると、同じ電圧振幅の印加パルスに対
して異った階調レベルが表示されてしまうという点であ
る。第４図は、このことを説明するための図で、第２図
と同じく電圧振幅Ｖと透過光量Ｉの関係を示したグラフ
であるが、異なった温度すなわち高温での関係を表わす
曲線Ｈと低温での関係を表わす曲線Ｌの２本の曲線を示
してある。すなわち、表示サイズの大きいディスプレイ
（表示素子）では同一パネル（表示部）内に温度分布が
生じることは珍しくなく、したがって、或る電圧Vapで
中間調を表示させようとしても同図に示すようにI1から
I2までの範囲にわたって中間調レベルがばらついてしま
い、均一な表示が得られないのである。そして一般に、
強誘電性液晶のスイッチング電圧は低温で高くて高温で
低く、その差は液晶の粘性の温度変化に依存するので、
従来のTN型液晶素子に比べて桁違いに大きいのが普通で
ある。したがって、温度分布による階調レベルの変動は
TN液晶よりはるかに大きく、このことが強誘電性液晶素
子の階調表示を実現困難にしている最大の要因となって
いる。
本発明の目的は、このような従来の問題点に鑑み、強
誘電性液晶を用いた液晶表示素子およびその駆動方法に
おいて、ばらつきのない均一な中間調レベルの表示が行
なえるようにすることにある。
誘電性液晶を用いた液晶表示素子およびその駆動方法に
おいて、ばらつきのない均一な中間調レベルの表示が行
なえるようにすることにある。
［課題を解決するための手段および作用］ 上記目的を達成するため本発明では、走査電極群と信
号電極群をマトリクス状に配置した一対の基板と、この
基板間に配した強誘電性液晶とを有する表示部を備えた
液晶表示素子を駆動する際、選択された走査電極による
走査線上の全画素を第１の安定状態にリセットし、続い
て該走査線上の全画素を不完全に第２の安定状態に遷移
させ、その後該走査線上の各画素を階調信号に応じて部
分的に第１の安定状態に遷移させて中間調表示を行なう
ようにしている。
号電極群をマトリクス状に配置した一対の基板と、この
基板間に配した強誘電性液晶とを有する表示部を備えた
液晶表示素子を駆動する際、選択された走査電極による
走査線上の全画素を第１の安定状態にリセットし、続い
て該走査線上の全画素を不完全に第２の安定状態に遷移
させ、その後該走査線上の各画素を階調信号に応じて部
分的に第１の安定状態に遷移させて中間調表示を行なう
ようにしている。
したがって、前記液晶表示素子は、前記表示部内の閾
値電圧の最大値をVth(max)、飽和電圧の最大値をV
sat(max)、飽和電圧の最小値をVsat(min)、前記リセッ
トのために印加するパルスの振幅をV1、前記第２の安定
状態に遷移させるために印加するパルスの振幅をV2、前
記第１の安定状態に遷移させるために印加するパルスの
振幅をV3としたとき、 Vth(max)≦V3≦V2≦Vsat(min) および Vsat(max)≦V1 となる関係を満たすように駆動制御される。
値電圧の最大値をVth(max)、飽和電圧の最大値をV
sat(max)、飽和電圧の最小値をVsat(min)、前記リセッ
トのために印加するパルスの振幅をV1、前記第２の安定
状態に遷移させるために印加するパルスの振幅をV2、前
記第１の安定状態に遷移させるために印加するパルスの
振幅をV3としたとき、 Vth(max)≦V3≦V2≦Vsat(min) および Vsat(max)≦V1 となる関係を満たすように駆動制御される。
すなわち本発明は、面積変調法による階調表示におい
て、中間調を表示するためのパルス印加に先立って印加
する消去パルスの電圧を飽和電圧値Vsatのパネル内最小
値Vsat(min)以下に設定することにより均一な中間調を
表示するようにしたものである。
て、中間調を表示するためのパルス印加に先立って印加
する消去パルスの電圧を飽和電圧値Vsatのパネル内最小
値Vsat(min)以下に設定することにより均一な中間調を
表示するようにしたものである。
一般に、強誘電性液晶素子はメモリ性をもつので、表
示内容の書換えに際してそれまでの表示内容を消去する
ためのパルスを印加しなければならない。そこで従来の
駆動法においては画素を一方の安定状態に完全に消去し
た後に中間調表示パルスを与えていたのであるが、この
ため、先に述べたようなセル厚分布や温度分布の影響を
直接受けてしまい、均一な中間レベルが得られなかっ
た。すなわち、第５図（ａ）はこの従来の階調表示のた
めのマトリクス駆動における印加パルスの波形の一例で
あるが、同図に示すように従来は、期間T1には振幅V1の
一斉消去パルスを印加して所定の画素を第一の安定状態
にリセットし、次いで走査線を順次選択して選択期間T3
で階調信号に応じた振幅−V3のパルスを印加し部分的に
第２の安定状態に遷移させるようにしていたのである。
ただし、T4は非選択期間である。
示内容の書換えに際してそれまでの表示内容を消去する
ためのパルスを印加しなければならない。そこで従来の
駆動法においては画素を一方の安定状態に完全に消去し
た後に中間調表示パルスを与えていたのであるが、この
ため、先に述べたようなセル厚分布や温度分布の影響を
直接受けてしまい、均一な中間レベルが得られなかっ
た。すなわち、第５図（ａ）はこの従来の階調表示のた
めのマトリクス駆動における印加パルスの波形の一例で
あるが、同図に示すように従来は、期間T1には振幅V1の
一斉消去パルスを印加して所定の画素を第一の安定状態
にリセットし、次いで走査線を順次選択して選択期間T3
で階調信号に応じた振幅−V3のパルスを印加し部分的に
第２の安定状態に遷移させるようにしていたのである。
ただし、T4は非選択期間である。
これに対し、本発明では同図（ｂ）に示すように、画
素を電圧振幅−V1のパルスで一方の安定状態に完全に消
去した後、反対極性の振幅V2の消去パルスによって他方
の安定状態にし、その後振幅−V3の中間調表示パルスを
与える。その際、第１図に示すように、第１の消去パル
スの振幅V1は飽和電圧値のパネル内最大値Vsat(max)以
上に設定し、第２の消去パルスの振幅V2は飽和電圧値の
パネル内最大値Vsat(min)以下に設定する。
素を電圧振幅−V1のパルスで一方の安定状態に完全に消
去した後、反対極性の振幅V2の消去パルスによって他方
の安定状態にし、その後振幅−V3の中間調表示パルスを
与える。その際、第１図に示すように、第１の消去パル
スの振幅V1は飽和電圧値のパネル内最大値Vsat(max)以
上に設定し、第２の消去パルスの振幅V2は飽和電圧値の
パネル内最大値Vsat(min)以下に設定する。
すなわち、 V1≧Vsat(max) V2≦Vsat(min) とする。このとき、振幅V1の第１の消去パルス印加後は
すべての画素が完全に第１の安定状態におかれ、振幅V2
の第２の消去パルス印加後は画素内に部分的に第１の安
定状態を残した不完全な第２の安定状態におかれること
になる。
すべての画素が完全に第１の安定状態におかれ、振幅V2
の第２の消去パルス印加後は画素内に部分的に第１の安
定状態を残した不完全な第２の安定状態におかれること
になる。
このようすを第６図に示す。同図（ａ−１）および
（ｂ−１）はそれぞれ表示部内の低閾値領域（温度が高
い、またはセル厚が薄い領域）と高閾値領域（温度が低
い、またはセル厚が厚い領域）の第１消去パルス印加後
の画素のようすであり、同図（ａ−２）および（ｂ−
２）は第２消去パルス印加後の画素のようすである。た
だし、画素の傍に記した数字は第２の安定状態の占める
面積を示す。第２消去パルス印加後、低閾値領域の画素
はほぼ100％の面積が第２の安定状態になるが、高閾値
領域の画素は一部が第１の安定状態のまま残っている。
この不完全消去の割合を第１の安定状態と第２の安定状
態の面積比x:（１−ｘ）で表わすことにする。
（ｂ−１）はそれぞれ表示部内の低閾値領域（温度が高
い、またはセル厚が薄い領域）と高閾値領域（温度が低
い、またはセル厚が厚い領域）の第１消去パルス印加後
の画素のようすであり、同図（ａ−２）および（ｂ−
２）は第２消去パルス印加後の画素のようすである。た
だし、画素の傍に記した数字は第２の安定状態の占める
面積を示す。第２消去パルス印加後、低閾値領域の画素
はほぼ100％の面積が第２の安定状態になるが、高閾値
領域の画素は一部が第１の安定状態のまま残っている。
この不完全消去の割合を第１の安定状態と第２の安定状
態の面積比x:（１−ｘ）で表わすことにする。
次いで、階調データに応じたパルス振幅V3をもつ表示
信号パルスを画素毎に印加する。このパルスは第１の安
定状態に遷移させる方向の極性をもち、振幅V3は Vth(max)≦V3≦V2 の範囲に設定する。これによって画素は部分的に第１の
安定状態に戻されるが、その程度を低閾値領域での反転
率すなわち表示信号パルス印加前に画素全体が100％第
２の安定状態にあったとしたときの印加後の第１の安定
状態と第２の安定状態の面積比で表わし、これをy:（１
−ｙ）とする。
信号パルスを画素毎に印加する。このパルスは第１の安
定状態に遷移させる方向の極性をもち、振幅V3は Vth(max)≦V3≦V2 の範囲に設定する。これによって画素は部分的に第１の
安定状態に戻されるが、その程度を低閾値領域での反転
率すなわち表示信号パルス印加前に画素全体が100％第
２の安定状態にあったとしたときの印加後の第１の安定
状態と第２の安定状態の面積比で表わし、これをy:（１
−ｙ）とする。
高閾値領域では同じ振幅V3のパルスに対する反転率は
ｙより小さくなる。振幅V2の消去パルスに対する反転率
が低閾値領域よりｘだけ低いので、振幅V3の階調パルス
に対する反転率も低閾値領域より同じだけ低い。すなわ
ち、高閾値領域での反転率はｙ−ｘであり、つまり画素
全体が100％第２の安定状態にあったと仮定したときの
階調パルス印加後の第１の安定状態と第２の安定状態の
面積比は（ｙ−ｘ）：［１−（ｙ−ｘ）］である。とこ
ろで高閾値領域では第２の消去パルス印加後は画素全体
が100％第２の安定状態にはなくx:（１−ｘ）の面積比
で第１と第２の安定状態が混在していた。このうち第１
の安定状態にある部分ｘはそもそも第２の消去パルスV2
によって反転しなかった部分であり、画素内において比
較的反転しにくい、すなわち閾値の高い部分である。し
たがって階調パルスV3によっても影響を受けずにその状
態を保持している。一方、第２の安定状態にある部分１
−ｘは比較的閾値の低い部分であるから上記の反転率に
したがって第１の安定状態に遷移する。したがって、高
閾値領域における階調パルス印加後の状態は 第１の安定状態の面積＝ｘ＋（ｙ−ｘ）＝ｙ 第２の安定状態の面積＝ （１−ｘ）−（ｙ−ｘ）＝１−ｙ となり、低閾値領域の面積比率と同じになる。これを示
したのが第６図（ａ−３）および（ｂ−３）である。
ｙより小さくなる。振幅V2の消去パルスに対する反転率
が低閾値領域よりｘだけ低いので、振幅V3の階調パルス
に対する反転率も低閾値領域より同じだけ低い。すなわ
ち、高閾値領域での反転率はｙ−ｘであり、つまり画素
全体が100％第２の安定状態にあったと仮定したときの
階調パルス印加後の第１の安定状態と第２の安定状態の
面積比は（ｙ−ｘ）：［１−（ｙ−ｘ）］である。とこ
ろで高閾値領域では第２の消去パルス印加後は画素全体
が100％第２の安定状態にはなくx:（１−ｘ）の面積比
で第１と第２の安定状態が混在していた。このうち第１
の安定状態にある部分ｘはそもそも第２の消去パルスV2
によって反転しなかった部分であり、画素内において比
較的反転しにくい、すなわち閾値の高い部分である。し
たがって階調パルスV3によっても影響を受けずにその状
態を保持している。一方、第２の安定状態にある部分１
−ｘは比較的閾値の低い部分であるから上記の反転率に
したがって第１の安定状態に遷移する。したがって、高
閾値領域における階調パルス印加後の状態は 第１の安定状態の面積＝ｘ＋（ｙ−ｘ）＝ｙ 第２の安定状態の面積＝ （１−ｘ）−（ｙ−ｘ）＝１−ｙ となり、低閾値領域の面積比率と同じになる。これを示
したのが第６図（ａ−３）および（ｂ−３）である。
以上のことをまとめると第１表のようになる。
これに対して上述のように、従来の駆動法では、第２
消去パルスがなく、第１の消去パルスで（ただし第１表
に示した場合とは逆極性で）低閾値領域、高閾値領域と
も全面消去して100％第２の安定状態にした後、直ちに
階調パルスを印加 していた。したがって、低閾値領域では階調パルス印加
後、第１と第２の安定状態の面積比はy:1−ｙで本発明
の場合と同じであるが、高閾値領域では前述の理由によ
り（ｙ−ｘ）：［１−（ｙ−ｘ）］となる。この従来の
場合をまとめると第２表のようになる。
消去パルスがなく、第１の消去パルスで（ただし第１表
に示した場合とは逆極性で）低閾値領域、高閾値領域と
も全面消去して100％第２の安定状態にした後、直ちに
階調パルスを印加 していた。したがって、低閾値領域では階調パルス印加
後、第１と第２の安定状態の面積比はy:1−ｙで本発明
の場合と同じであるが、高閾値領域では前述の理由によ
り（ｙ−ｘ）：［１−（ｙ−ｘ）］となる。この従来の
場合をまとめると第２表のようになる。
以上に述べたように、本発明の趣旨は消去パルスを２
段階にして、第２の消去パルスを不完全消去パルスにす
ることにより、温度やセル厚のばらつきに起因する階調
度のパネル内のむらをとり除くことにある。
段階にして、第２の消去パルスを不完全消去パルスにす
ることにより、温度やセル厚のばらつきに起因する階調
度のパネル内のむらをとり除くことにある。
したがって、第１表と第２表を比較して明らかなとお
り、従来技術では低閾値域と高閾値域とで階調レベルに
差が生じるのに対し、本発明では均一な階調レベルが得
られる。また、従来技術では上記階調レベル差があるた
めに一定数以上の細かい階調を区別して表示するのが困
難であったが、本発明では均一度が向上したので、より
細かい階調表示が行なわれる。
り、従来技術では低閾値域と高閾値域とで階調レベルに
差が生じるのに対し、本発明では均一な階調レベルが得
られる。また、従来技術では上記階調レベル差があるた
めに一定数以上の細かい階調を区別して表示するのが困
難であったが、本発明では均一度が向上したので、より
細かい階調表示が行なわれる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を説明する。
第７図は一方の基板の透明電極の表面に微小な凹凸を
設けて画素内に閾値分布を生じさせたセルの断面図であ
る。同図において、１は基板ガラス、２はこの上に設け
られた透明電極（一方は走査電極群で他方は信号電極
群）、３は配向膜、４は配向膜３の間に配置した強誘電
性液晶である。強誘電性液晶４としてCS1014（チッソ
（株））を用いている。このような液晶表示素子を作製
してその表示部内の最高温度点（26.5℃）と最低温度点
（24.5℃）の閾値特性を調べたところ、第８図のようで
あった。図中、Ｈは最高温度点、Ｌは最低温度点におけ
る特性を示す曲線である。
設けて画素内に閾値分布を生じさせたセルの断面図であ
る。同図において、１は基板ガラス、２はこの上に設け
られた透明電極（一方は走査電極群で他方は信号電極
群）、３は配向膜、４は配向膜３の間に配置した強誘電
性液晶である。強誘電性液晶４としてCS1014（チッソ
（株））を用いている。このような液晶表示素子を作製
してその表示部内の最高温度点（26.5℃）と最低温度点
（24.5℃）の閾値特性を調べたところ、第８図のようで
あった。図中、Ｈは最高温度点、Ｌは最低温度点におけ
る特性を示す曲線である。
したがって、同図から、第１の消去パルス、第２の消
去パルスおよび階調パルスそれぞれの電圧振幅V1、V2お
よびV3を V1＝22V,V2＝20V, 12V≦V3≦20V と設定した。そして、走査線の選択パルスの振幅VSは16
Vとし、信号線の振幅VIは階調レベルに応じて−4V≦VI
≦4Vの間として、第９図に示すように変化させた。ただ
し、同図中S1〜S3は走査線のパルス、Ｉは信号線のパル
スを示す。このようにして、中間調を表示させた場合で
も、高温部と低温部の輝度むらはほとんど認められなか
った。
去パルスおよび階調パルスそれぞれの電圧振幅V1、V2お
よびV3を V1＝22V,V2＝20V, 12V≦V3≦20V と設定した。そして、走査線の選択パルスの振幅VSは16
Vとし、信号線の振幅VIは階調レベルに応じて−4V≦VI
≦4Vの間として、第９図に示すように変化させた。ただ
し、同図中S1〜S3は走査線のパルス、Ｉは信号線のパル
スを示す。このようにして、中間調を表示させた場合で
も、高温部と低温部の輝度むらはほとんど認められなか
った。
なお、以上の実施例においては、パルス振幅で変調す
ることによって階調を表示する駆動法を示したが、パル
ス幅もしくはパルス数を階調信号に応じて変化させる周
知の駆動方法に本発明に適用することも可能である。
ることによって階調を表示する駆動法を示したが、パル
ス幅もしくはパルス数を階調信号に応じて変化させる周
知の駆動方法に本発明に適用することも可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、消去パルスを２
段階にして、第２の消去パルスを不完全消去パルスにす
ることにより、温度やセル厚のばらつきに起因する階調
度のパネル内のむらをとり除くことができ、均一な階調
レベルで表示を行なうことができる。また、従来技術で
は上記階調レベル差があるために一定数以上の細かい階
調を区別して表示するのが困難であったが、本発明では
均一度が向上したので、より細かい階調表示が行われ
る。
段階にして、第２の消去パルスを不完全消去パルスにす
ることにより、温度やセル厚のばらつきに起因する階調
度のパネル内のむらをとり除くことができ、均一な階調
レベルで表示を行なうことができる。また、従来技術で
は上記階調レベル差があるために一定数以上の細かい階
調を区別して表示するのが困難であったが、本発明では
均一度が向上したので、より細かい階調表示が行われ
る。
第１図は、本発明の第１および第２の消去パルスの振幅
ならびに階調パルスの振幅を例示するグラフ、 第２図は、強誘電性液晶素子のスイッチングパルス振幅
と透過率の関係を示す模式図、 第３図は、印加パルスに応じた強誘電性液晶素子の透過
状態を示す模式図、 第４図は、高温と低温における電圧振幅Ｖと透過光量Ｉ
の関係を示したグラフ、 第５図（ａ）および（ｂ）は従来および本発明の階調表
示のためのマトリクス駆動における印加パルスの波形の
一例を示すタイミングチャート、 第６図（ａ−１），（ｂ−１），（ａ−２），（ｂ−
２）（ａ−３）および（ｂ−３）はそれぞれ表示部内の
低閾値領域と高閾値領域における各消去パルス印加後の
画素のようすを示す模式図、 第７図は、本発明の一実施例に係る液晶表示素子の一方
の基板の透明電極の表面に微小な凹凸を設けて画素内に
閾値分布を生じさせたセルの断面図、そして 第８図は、第９図の装置の表示部内の最高温度点（26.5
℃）と最低温度点（24.5℃）における閾値特性を示すグ
ラフ、そして 第９図は、第７図の装置の走査線および信号線のパルス
変化の一例を示すタイミングチャートである。 1:基板ガラス、2:透明電極、3:配向膜、4:強誘電性液
晶、V1：第１の消去パルス、V2：第２の消去パルス、
V3：階調パルス。
ならびに階調パルスの振幅を例示するグラフ、 第２図は、強誘電性液晶素子のスイッチングパルス振幅
と透過率の関係を示す模式図、 第３図は、印加パルスに応じた強誘電性液晶素子の透過
状態を示す模式図、 第４図は、高温と低温における電圧振幅Ｖと透過光量Ｉ
の関係を示したグラフ、 第５図（ａ）および（ｂ）は従来および本発明の階調表
示のためのマトリクス駆動における印加パルスの波形の
一例を示すタイミングチャート、 第６図（ａ−１），（ｂ−１），（ａ−２），（ｂ−
２）（ａ−３）および（ｂ−３）はそれぞれ表示部内の
低閾値領域と高閾値領域における各消去パルス印加後の
画素のようすを示す模式図、 第７図は、本発明の一実施例に係る液晶表示素子の一方
の基板の透明電極の表面に微小な凹凸を設けて画素内に
閾値分布を生じさせたセルの断面図、そして 第８図は、第９図の装置の表示部内の最高温度点（26.5
℃）と最低温度点（24.5℃）における閾値特性を示すグ
ラフ、そして 第９図は、第７図の装置の走査線および信号線のパルス
変化の一例を示すタイミングチャートである。 1:基板ガラス、2:透明電極、3:配向膜、4:強誘電性液
晶、V1：第１の消去パルス、V2：第２の消去パルス、
V3：階調パルス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/133 G09G 3/36 G02F 1/141 G02F 1/1343 G09F 9/30
Claims (4)
- 【請求項１】走査電極群と信号電極群をマトリクス状に
配置した一対の基板と、この基板間に配した強誘電性液
晶とを有する表示部を備えた液晶表示素子、および選択
された走査電極による走査線上の全画素を第１の安定状
態にリセットし、続いて該走査線上の全画素を不完全に
第２の安定状態に遷移させ、その後該走査線上の各画素
を階調信号に応じて部分的に第１の安定状態に遷移させ
て中間調表示を行なう駆動制御手段を備えたことを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項２】前記表示部内の閾値電圧の最大値をV
th(max)、飽和電圧の最大値をVsat(max)、飽和電圧の最
小値をVsat(min)、前記リセットのために印加するパル
スの振幅をV1、前記第２の安定状態に遷移させるために
印加するパルスの振幅をV2、前記第１の安定状態に遷移
させるために印加するパルスの振幅をV3としたとき、 Vth(max)≦V3≦V2≦Vsat(min) および Vsat(max)≦V1 となる関係を満たす、請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】走査電極群と信号電極群をマトリクス状に
配置した一対の基板と、この基板間に配した強誘電性液
晶とを有する表示部を備えた液晶表示素子の駆動方法で
あって、選択された走査電極による走査線上の全画素を
第１の安定状態にリセットする第１のステップ、該走査
線上の全画素を不完全に第２の安定状態に遷移させる第
２のステップ、および該走査線上の各画素を階調信号に
応じて部分的に第１の安定状態に遷移させる第３のステ
ップを含むことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項４】前記表示部内の閾値電圧の最大値をV
th(max)、飽和電圧の最大値をVsat(max)、飽和電圧の最
小値をVsat(min)、前記第１のステップにおいてリセッ
トするために印加するパルスの振幅をV1、前記第２のス
テップにおいて遷移させるために印加するパルスの振幅
をV2、前記第３のステップにおいて第１の安定状態に遷
移させるために印加するパルスの振幅をV3とすれば、 Vth(max)≦V3≦V2≦Vsat(min) および Vsat(max)≦V1 である、請求項３記載の液晶表示素子の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048554A JP2826744B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 液晶表示装置 |
| US08/276,598 US5408246A (en) | 1989-03-02 | 1994-07-18 | Electro-optical modulating apparatus and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048554A JP2826744B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230118A JPH02230118A (ja) | 1990-09-12 |
| JP2826744B2 true JP2826744B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=12806595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1048554A Expired - Fee Related JP2826744B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 液晶表示装置 |
Country Status (2)
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|---|---|
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| EP0499979A3 (en) * | 1991-02-16 | 1993-06-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device |
| JP2794499B2 (ja) | 1991-03-26 | 1998-09-03 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| ES2101036T3 (es) * | 1991-07-24 | 1997-07-01 | Canon Kk | Visualizacion de informacion. |
| JP2845303B2 (ja) | 1991-08-23 | 1999-01-13 | 株式会社 半導体エネルギー研究所 | 半導体装置とその作製方法 |
| JP2651972B2 (ja) * | 1992-03-04 | 1997-09-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶電気光学装置 |
| US5552911A (en) * | 1992-10-19 | 1996-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Color liquid crystal display device having varying cell thickness and varying pixel areas |
| JP2806718B2 (ja) * | 1992-11-25 | 1998-09-30 | シャープ株式会社 | 表示装置の駆動方法及び駆動回路 |
| US5592190A (en) * | 1993-04-28 | 1997-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus and drive method |
| US5594569A (en) * | 1993-07-22 | 1997-01-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same |
| US7227603B1 (en) * | 1993-07-22 | 2007-06-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same |
| JP3371342B2 (ja) * | 1994-02-14 | 2003-01-27 | ソニー株式会社 | 液晶素子の駆動方法 |
| US5943035A (en) * | 1994-04-20 | 1999-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method and apparatus for liquid crystal device |
| US5838293A (en) * | 1995-04-25 | 1998-11-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Driving method and system for antiferroelectric liquid-crystal display device |
| GB9612958D0 (en) * | 1996-06-20 | 1996-08-21 | Sharp Kk | Matrix array bistable device addressing |
| US7034785B2 (en) * | 1997-11-20 | 2006-04-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Color liquid crystal display |
| US6304304B1 (en) | 1997-11-20 | 2001-10-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display having an off driving voltage greater than either zero or an optical characteristics changing voltage |
| KR20000001145A (ko) * | 1998-06-09 | 2000-01-15 | 손욱 | 반강유전성 액정표시장치의 구동방법 |
| US7616179B2 (en) * | 2006-03-31 | 2009-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Organic EL display apparatus and driving method therefor |
| CN101809485B (zh) * | 2008-03-27 | 2013-06-05 | 西铁城控股株式会社 | 铁电性液晶面板的驱动方法以及液晶显示装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4367924A (en) * | 1980-01-08 | 1983-01-11 | Clark Noel A | Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device |
| JPS6152630A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-15 | Hitachi Ltd | 液晶素子の駆動方法 |
| US4712877A (en) * | 1985-01-18 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric display panel of varying thickness and driving method therefor |
| JPS62119521A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-30 | Canon Inc | 光学変調装置 |
| ES2033674T3 (es) * | 1985-11-26 | 1993-04-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Aparato de modulacion optica para un tablero senalizador. |
| US4836656A (en) * | 1985-12-25 | 1989-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for optical modulation device |
| JP2505756B2 (ja) * | 1986-07-22 | 1996-06-12 | キヤノン株式会社 | 光学変調素子の駆動法 |
-
1989
- 1989-03-02 JP JP1048554A patent/JP2826744B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-18 US US08/276,598 patent/US5408246A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5408246A (en) | 1995-04-18 |
| JPH02230118A (ja) | 1990-09-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |