JP3149451B2 - The driving method of the liquid crystal electro-optical element - Google Patents

The driving method of the liquid crystal electro-optical element

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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表示体、ライトバルブ等の駆動方法に関し、詳しくは液晶物質を用いた表示体の駆動方法に関する。 The present invention relates to a display body, it relates to a drive method such as a light valve, and particularly relates to a driving method of a display element using a liquid crystal material.

【0002】 [0002]

【従来の技術】反強誘電性液晶の反強誘電相における安定状態と電場誘起強誘電相の二つの配向状態との間の、 Between the two alignment state stable state and field-induced ferroelectric phase in the Related Art antiferroelectric antiferroelectric phase of the liquid crystal,
いわゆる三安定スイッチングは、従来の表面安定化強誘電性液晶素子(SSFLC) に見られる幾つかの本質的な問題点を解決する方法の一つとして期待され、活発に研究が進められている(ADLChandani et al.:Jpn.J.Appl. So-called three stable switching is expected as one method of solving the conventional surface stabilized ferroelectric some inherent problems found in ferroelectric liquid crystal devices (SSFLC), which actively studied is advanced ( ADLChandani et al.:Jpn.J.Appl.
Phys.,27, L729(1988), A. Phys., 27, L729 (1988), A. D. D. L. L. Chandani et al.:J Chandani et al.:J
pn. J. Appl. Phys.,28,L1265(1988) 等参照)三安定スイッチングの主な特徴は次の4点である。 pn. J. Appl. Phys., 28, L1265 (1988), etc. See) tristable main features of switching are the following four points.

【0003】(1) 電圧印加による反強誘電−強誘電相転移には、直流電圧に対する急峻なしきい値特性がある(図7)。 [0003] (1) anti-ferroelectric due to a voltage applied - to ferroelectric phase transition, there is a sharp threshold characteristics to a DC voltage (Fig. 7).

【0004】(2) その相転移に幅の広い光学的ヒステリシスを持つため、反強誘電相あるいは強誘電相を選択した後に維持電圧VH を印加しておけば、その状態を維持することができる。 [0004] (2) with a wide optical hysteresis width to the phase transition, if by applying a sustaining voltage VH after selecting the antiferroelectric phase or ferroelectric phase, it is possible to maintain the state .

【0005】(3) 強誘電相における二つの配向状態を光学的に等価にすることができる。 [0005] (3) the two orientation states in the ferroelectric phase can be optically equivalent.

【0006】(4) 液晶層内の電荷の偏りを防ぐことができるため、SSFLCに見られるような電気光学特性の経時変化がない。 [0006] (4) it is possible to prevent the deviation of the charge in the liquid crystal layer, there is no change with time of the electro-optical characteristics as seen in SSFLC.

【0007】これらの特徴を用いれば、単純マトリクス駆動による高精細液晶表示体を作成することができる。 [0007] By using these features, it is possible to create a high-definition liquid crystal display element by a simple matrix drive.
なお、本出願では電場誘起強誘電相における二つの配向状態を区別するため、それらを強誘電相(+)、強誘電相 Since in this application to distinguish the two orientation states in an electric field-induced ferroelectric phase, they ferroelectric phase (+), ferroelectric phase
(-)と呼ぶことにする。 (-) and it will be referred to.

【0008】これまでに知られている駆動方法の例としては、図8に示した方法が特開平2-173724に開示されている。 [0008] Examples of driving methods known so far, the method shown in FIG. 8 is disclosed in JP-A-2-173724. 図8(a)のVt とVdは、それぞれ走査電極と信号電極に印加する電圧波形、図8(b)はそれらの合成波形であり、この合成電圧波形が液晶層へ印加される。 Vt and Vd in FIG. 8 (a), the voltage waveforms applied to respective scanning electrodes and signal electrodes, FIG. 8 (b) is their composite waveform, the composite voltage waveform is applied to the liquid crystal layer. 1フレームは〔S〕と〔NS〕で示した選択期間と非選択期間から成り、選択期間〔S〕は、〔R〕と〔W〕で示したリセット期間と書き込み期間から成っている。 1 frame consists of a selection period and non-selection period shown in [S] and [NS], the selection period [S] is made from the reset period and the write period shown in [R] and [W].

【0009】この駆動方法では、リセット期間には液晶層へ0ボルトを印加することによってOFF状態へリセットする。 [0009] In this driving method, the reset period for resetting to the OFF state by applying 0 volts to the liquid crystal layer. そして、ON状態を選択する場合は、書き込み期間の後半にV(AF)sよりも大きい電圧を印加してO When selecting the ON state, by applying a voltage greater than V (AF) s in the latter half of the writing period O
N状態へスイッチした後、単極性の維持電圧波形(V0 After switching to the N states, unipolar sustain voltage waveform (V0
−V2〜V0+V2)を印加して、ON状態(強誘電相) -V2~V0 + V2) is applied to, ON state (ferroelectric phase)
を維持する。 To maintain. また、OFF状態を選択する場合には、書き込み期間の後半にV(AF)t以下の電圧を印加した後、 Further, when selecting the OFF state, after the application of a voltage less than V (AF) t in the second half of the write period,
単極性の維持電圧波形を印加して、OFF状態(反強誘電相)を維持する。 Unipolar sustain voltage waveform is applied to maintain the OFF state (antiferroelectric phase).

【0010】この駆動方法による表示原理を、図を用いて説明する。 [0010] The display principle according to the driving method will be described with reference to FIG. 反強誘電相での光軸OAはスメクチック層34と直交している。 The optical axis OA in the antiferroelectric phase is perpendicular to the smectic layer 34. この液晶層を図 (b)のように液晶配向膜310と透明電極37が設けられた二枚のガラス基板38で挟み、さらに、偏光軸39が光軸OAと平行又は垂直にセットされた偏光板35と、その偏光板と直交している検光板36とで挟めば、光透過率は0(OFF Sandwiching the liquid crystal layer in the two glass substrates 38 in which the liquid crystal alignment layer 310 and the transparent electrode 37 is provided as shown in FIG. 6 (b), the further polarization axis 39 is set parallel or perpendicular to the optical axis OA a polarizing plate 35, if Hasame between an analyzer 36 that is perpendicular to the polarizing plate, the light transmittance 0 (OFF
状態)となる。 State) and a. ここで、V(AF)t以下の電圧を印加しても光透過率の変化はわずかであり、OFF状態を維持することができる。 Wherein a change in light transmittance by applying a voltage less than V (AF) t is slight, it is possible to maintain the OFF state. 一方、絶対値がV(AF)s以上の正極性電圧を印加すれば、反強誘電相から強誘電相(+)へ相転移する。 On the other hand, the absolute value by applying a V (AF) s or more positive voltage, a phase transition to the ferroelectric phase from the anti-ferroelectric phase (+). この時の液晶分子配向方向(光軸)をOF(+)、自発分極をPs(+)とする。 Liquid crystal molecular alignment direction of this time (the optical axis) OF (+), the spontaneous polarization and Ps (+). また、絶対値がV(AF)s以上の負極性電圧を印加すれば、光軸がOF(-)で自発分極がP Further, if the absolute value is applied to V (AF) s or more negative voltage, the optical axis OF (-) spontaneous polarization in the P
s(-)であるもう一方の強誘電相(-)へ相転移する。 s (-) is a the other ferroelectric phase (-) to a phase transition. OF OF
(+)、OF(-)と偏光軸のなす角度をそれぞれθ(+)、θ(-) (+), OF (-) respectively the angle of polarization axis θ (+), θ (-)
とすれば、それらは0ではないため光が透過し、ON状態となる。 If the light is transmitted because they are not 0, the ON state. そして、維持電圧VHを印加している限りその状態を維持することができる。 Then, it is possible to maintain the state as long as the application of the sustain voltage VH. さらに、θ(+)とθ(-) In addition, the θ (+) θ (-)
は互いに等しく、二つの強誘電相(+)と(-)の光透過率は互いに等しいため、両者は光学的には等価である。 Is equal to each other, two ferroelectric phases and (+) (-) for light transmittance equal to each other, both are equivalent to optical. したがって、ON状態を選択するためには、光軸がOF(+)またはOF(-)のいずれか一方の強誘電相を選択すればよい。 Therefore, in order to select the ON state, the optical axis OF (+) or OF - may be selected either one ferroelectric phase ().

【0011】ところが、強誘電相を維持するためには、 [0011] However, in order to maintain the ferroelectric phase,
維持電圧を印加し続けなければならない。 Maintaining voltage must continue to apply a. もし、一方極性の電圧を印加し続けると、液晶層内の不純物イオンが液晶層と配向膜との界面に掃き寄せられて、液晶の電気光学特性に悪影響を及ぼす。 If, on the other hand continues to be applied to the polarity of the voltage, the impurity ions in the liquid crystal layer is swept into the interface between the alignment film and the liquid crystal layer, adversely affect the electro-optical characteristics of the liquid crystal. したがって、外部印加電圧の極性の偏りによる電気光学特性の経時変化を防ぐためには、単位時間内の電圧の時間平均値を0にしなければならない。 Therefore, in order to prevent aging of the electro-optical characteristics due to the polarity of the bias of the external applied voltage, the time average value of the voltage in unit time must be 0. そこで、この駆動方法では、データ電圧波形を交流として、さらに、1フレーム内においては交流ではない書き込み電圧波形と維持電圧波形の極性を、1フレーム毎に反転することによって、単位時間内での電圧の時間平均値が零となるようにしている。 Therefore, in this driving method, as the AC data voltage waveform, further, the polarity of the sustain voltage waveform the write voltage waveform are not exchanges within one frame, by inverted every frame, the voltage in the unit time time average is set to be zero.

【0012】 [0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の駆動方法は以下に述べるような二つの課題を持っている。 [0006] However, the conventional driving method has two problems as described below.

【0013】図8(b) 第2フレームの電圧波形は、OF [0013] FIG. 8 (b) the voltage waveform of the second frame, OF
F状態を選択する場合に液晶層へ印加される電圧波形である。 When selecting the F state is a voltage waveform applied to the liquid crystal layer. 既に説明したように、絶対値がしきい値以下の電圧VNS=−(V0+V1)+V2 を書き込み期間の最後に印加し、その直後にVNSよりも小さい維持電圧を印加する。 As already described, the absolute value is less voltage VNS = threshold - is applied to the end of (V0 + V1) + V2 writing period, applying a smaller sustain voltage than VNS immediately thereafter. このような駆動方法で高いコントラスト比を得ることは困難である。 It is difficult to obtain a high contrast ratio in such a driving method. その理由を、図3を用いて説明する。 The reason will be described with reference to FIG.

【0014】簡単のために維持電圧を一定値VHとし、 [0014] to maintain voltage for the sake of simplicity to a constant value VH,
VNS を印加した時の光透過率をINSで表し、その直後にVHを印加したときの光透過率をIHで表すことにする。 It represents the light transmittance upon application of a VNS in INS, to represent the light transmittance upon application of a VH immediately thereafter in IH. 図3の破線で描かれたループCは、印加電圧の最大値をVNSとしたときのヒステリシス特性を示している。 Loop C drawn in a broken line of FIG. 3 shows the hysteresis characteristics when the maximum value of the applied voltage was set to VNS.
この図からわかるように、電圧をしきい値よりも低いV As it can be seen from this figure, lower than the threshold voltage V
NSから下げて行くときにも、光透過率は矢印のように変化して、ヒステリシス特性を示す。 Even when going down from the NS, the light transmittance varies as shown by an arrow, it shows a hysteresis characteristic. したがって、電圧V Therefore, the voltage V
NSを印加した直後に維持電圧VH を印加したときの光透過率IH は図示したようになる。 Light transmittance IH upon application of the sustain voltage VH immediately after the application of the NS is as shown. コントラスト比はIH The contrast ratio IH
に反比例するため、IH を十分小さくすることができない従来の駆動方法では、高いコントラスト比を得ることは困難である。 Inversely proportional to, the conventional driving method can not sufficiently reduce the IH, it is difficult to obtain a high contrast ratio.

【0015】二つめの課題は、一般的に、強誘電相から反強誘電相への相転移の緩和速度が逆方向の相転移の緩和速度と比較して遅いため、リセット期間を長くしなければならず、画面走査に時間がかかる、ということである。 [0015] Me two problems are generally strong for the relaxation rate of the phase transition from the ferroelectric phase to the antiferroelectric phase is slow compared to the reverse phase transition relaxation rate, have a longer reset period Banara not a time consuming to screen scanning is that.

【0016】本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的とするところは、三安定スイッチングの特長を十分に生かして、高いコントラスト比と高い光透過率を得ることができ、さらに電荷の偏りを防ぐことができるマルチプレックス駆動方法を提供するところにある。 [0016] The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of sufficiently utilizing the features of a three-stable switching, it is possible to obtain a high contrast ratio and high light transmittance, further it is to provide a multiplex driving method capable of preventing the deviation of the charge.

【0017】 [0017]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶電気光学素子の駆動方法は、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液晶層が挟持されてなり、前記液晶層 The driving method of the liquid crystal electro-optical device of the present invention According to an aspect of the liquid crystal layer is sandwiched between the substrate having a substrate and a signal electrode having a scan electrode, the liquid crystal layer
は反強誘電相の配向状態と強誘電相の配向状態を有してなる液晶電気光学素子の駆動方法において、選択期間内に前記液晶層のいずれかの配向状態を選択するための電圧を前記液晶層に印加する工程と、非選択期間に前記選択した配向状態を維持するための電圧前記液晶層に印加する工程と、を有し、 前記選択期間内に前記液晶層を Said method of driving liquid crystal electro-optical element comprising a orientation state of the oriented state and a ferroelectric phase of the antiferroelectric phase, a voltage for selecting one of the alignment state of the liquid crystal layer in the selection period a step of applying the liquid crystal layer, and the step of the voltage to maintain the selected orientation state to the non-selection period is applied to the liquid crystal layer, it has a liquid crystal layer within the selection period
前記反強誘電相の配向状態に選択する際に前記液晶層に The liquid crystal layer in selecting the alignment state of the antiferroelectric phase
印加される電圧は、その極性が互いに異なる2レベルの The applied voltage, two different levels of polarity from each other
電圧を含み、各電圧レベルの絶対値が前記反強誘電相か Wherein a voltage, the absolute value of each voltage level or the anti-ferroelectric phase
ら強誘電相へ相転移させるときのしきい値電圧の絶対値 The absolute value of the threshold voltage at which to phase transition to RaTsutomu dielectric phase
以下に設定されていることを特徴とする。 Characterized in that it is set as follows.

【0018】 このように、選択期間内に液晶層を反強誘 [0018] In this way, the anti-ferroelectric liquid crystal layer in the selection period induction
電相の配向状態に選択する際に、液晶層に印加される電 When selecting the orientation of conductive phase, electrodeposition applied to the liquid crystal layer
圧は、その極性が互いに異なる2レベルの電圧を含むこ This pressure, including two different levels of voltage polarity from each other
とで、反強誘電相の配向状態での液晶層の光透過率は例 And, the light transmittance of the liquid crystal layer in the alignment state of the antiferroelectric phase Examples
えば図2の実線の通りとなり、図2の破線に示す従来駆 In example becomes as indicated by a solid line in FIG. 2, drive conventional indicated by the broken line in FIG. 2
動と比べて改善される。 It is improved in comparison with the dynamic.

【0019】 本発明ではさらに、前記選択期間内に前記 [0019] Further, in the present invention, the in the selection period
液晶層を前記強誘電相の配向状態に選択する際に前記液 The liquid when selecting the liquid crystal layer on the alignment state of the ferroelectric phase
晶層に印加される電圧は、その極性が互いに異なる2レ Voltage applied to the crystal layer is different 2 Les polarity from each other
ベルの電圧を含み、先に前記液晶層に印加される電圧は Wherein the voltage of the bell, the voltage applied to the first liquid crystal layer
前記反強誘電相から強誘電相へ相転移させるときの飽和 Saturation at which to the phase transition to the ferroelectric phase antiferroelectric phase
値電圧の絶対値以上に設定され、後に前記液晶層に印加 Is set greater than or equal to the absolute value of the value voltage applied to the liquid crystal layer after
される電圧は前記強誘電相から反強誘電相へ相転移させ Voltage is a phase transition from the ferroelectric phase to the antiferroelectric phase to be
るときのしきい値電圧の絶対値以上に設定されることが Be set greater than or equal to the absolute value of the threshold voltage of Rutoki
好ましい。 preferable.

【0020】 [0020]

【実施例】(実施例1) 図 (b)に示したように、ガラス基板上に透明電極(I EXAMPLES (Example 1) As shown in FIG. 6 (b), a transparent electrode on a glass substrate (I
TO)を形成し、さらにその上に液晶配向膜(ポリイミド)を形成する。 TO) is formed, further to form a liquid crystal alignment film (polyimide) thereon. 上下基板に形成した透明電極は、それぞれ走査電極と信号電極に相当する。 Transparent electrodes formed on the upper and lower substrates, respectively corresponding to the scanning electrodes and signal electrodes. そして、液晶配向膜をラビング処理する。 Then, rubbing the liquid crystal alignment film. このような2枚の基板間に液晶材料 4-(1-methylheptyloxycarbonyl)phenyl-4'-octylo Liquid crystal material between such two substrates 4- (1-methylheptyloxycarbonyl) phenyl-4'-octylo
xybiphenyl-4-carboxylate(MHPOBC)を封入し、 Sealed xybiphenyl-4-carboxylate the (MHPOBC),
環境温度を反強誘電性カイラルスメクティックC相の温度範囲に保持したものを試料として用いた。 Those holding the environmental temperature to the temperature range of the antiferroelectric chiral smectic C phase is used as a sample. 液晶層厚は Thickness of the liquid crystal layer
1.7μmである。 It is 1.7μm. この試料を2枚の直交する偏光板で挟み、一方の偏光板の偏光軸をスメクチック層面と直交させた。 The sample sandwiched between two orthogonal polarizing plates, and the polarization axis of one polarizer is perpendicular to the smectic layer planes. 70℃における光透過率のヒステリシス特性を図7 Figure hysteresis characteristics of the light transmittance at 70 ° C. 7
に示す。 To show. V(AF)t=14〔v〕、V(AF)s=20 V (AF) t = 14 [v], V (AF) s = 20
〔v〕、V(FA)t=6〔v〕である。 [V], it is a V (FA) t = 6 [v].

【0021】本発明による駆動電圧波形を図1に示す。 [0021] The drive voltage waveforms according to the present invention is shown in FIG.
図1(a)は走査電圧波形、図1(b)のVd(OFF)、Vd(ON) 1 (a) is the scanning voltage waveform, Vd of FIG. 1 (b) (OFF), Vd (ON)
はそれぞれ反強誘電相(OFF状態)と強誘電相(ON Each antiferroelectric phase (OFF state) and the ferroelectric phase (ON
状態)を選択するためのデータ電圧波形である。 A data voltage waveforms for selecting state). 図2の上段は液晶層へ印加される電圧波形であり、走査電圧波形とデータ電圧波形の合成波形である。 The upper part of FIG. 2 is a voltage waveform applied to the liquid crystal layer, a composite waveform of the scanning voltage waveform and the data voltage waveforms. そして、図2の下段はそれに対する液晶の電気光学応答である。 The lower part of FIG. 2 is a liquid crystal electro-optical response thereto. リセット電圧はVSE=0〔v〕、データ電圧は|VD1|=|V Reset voltage VSE = 0 [v], the data voltage | VD1 | = | V
D2|=3〔v〕とし、選択期間の最後から二番目の書き込み電圧パルスの波高値はVS1=17〔v〕、最後の書き込み電圧パルスの波高値はVS2=−4〔v〕とした。 D2 | = 3 and [v], the peak value of the second write voltage pulse from the end of the selection period VS1 = 17 [v], the peak value of the last write voltage pulse is set to VS2 = -4 [v]. 維持電圧波形としては、負極性から始まる±9〔v〕の交流電圧パルスとした。 The sustain voltage waveform and the AC voltage pulse of ± 9 [v] starting from a negative polarity. また、補償電圧波形としては、パルス幅と波高値がそれぞれPW2とVC=−(VS1+VS2+ As the compensation voltage waveform, pulse width and peak value respectively PW2 and VC = - (VS1 + VS2 +
VSE)=−13〔v〕の電圧パルスを、リセット期間の最初に印加することにした。 VSE) = - a voltage pulse of 13 [v], it was decided to first application of the reset period. 駆動デューティ比とパルス幅PW1、PW2はそれぞれ1/1000と480μsec、8 Driving duty ratio and the pulse width PW1, respectively PW2 1/1000 and 480μsec, 8
0μsecであり、維持電圧波形の周波数は1/(1.991×10 A 0Myusec, the frequency of the sustain voltage waveform 1 / (1.991 × 10
-3) Hzである。 -3) is Hz.

【0022】信号電極にONデータ電圧波形Vd(ON)を印加した場合、選択期間の最後から二番目に液晶層へ印加される電圧はVS1−VD1=20[v]となり、その絶 The case of applying the ON data voltage waveform Vd (ON) to the signal electrode, the voltage applied from the end of the selection period in the second to the liquid crystal layer is VS1-VD1 = 20 [v] and Do Ri, the absolute
対値が反強誘電相から強誘電相へ相転移させる時の飽和 Saturated when the pair value to the phase transition to the ferroelectric phase antiferroelectric phase
値V(AF)Sの絶対値以上となるため、反強誘電相から強誘電相(+)への相転移が起こる。 The value V (AF) absolute value than the Do because of S, phase transition to the ferroelectric phase from the anti-ferroelectric phase (+) occurs. それに続く最後の電圧は−7[v]である。 The last of voltage subsequent is -7 [v]. このようにパルス電圧の波高値が+20[v]から−7[v]へ直接変化した場合、7 If the peak value of such a pulse voltage is changed directly from +20 [v] to -7 [v], 7
[v]は|V(FA)t|以上であるため、反強誘電相を通り越してもう一方の強誘電相(−)へスイッチする。 [V] is | V (FA) t | because it is more antiferroelectric phase past by other ferroelectric phase (-) to the switch. その後、非選択期間には−6〜−12[v]と6〜12 Then, the non-selection period and -6~-12 [v] 6~12
[v]という維持電圧パルスが交互に印加されて、交互に強誘電相(−)と強誘電相(+)の状態になるため、 [V] a voltage pulse maintained that is applied alternately, alternating ferroelectric phase (-) and to become the state of the ferroelectric phase (+),
ON状態が維持される。 ON state is maintained.

【0023】次に、信号電極にOFFデータ電圧波形V Next, OFF to the signal electrode data voltage waveform V
d(OFF)を印加した場合、選択期間の最後から二番目に液晶層へ印加される電圧は14〔v〕となる。 When applying d (OFF), the voltage applied to the liquid crystal layer from the end of the selection period in the second becomes 14 [v]. この値は| This value is |
V(AF)t|以下であるため、反強誘電相から強誘電相 V (AF) t | order or less, the ferroelectric phase antiferroelectric phase
(+) への相転移は起こらない。 (+) Phase transition to the does not occur. この時の光透過率は図3 The light transmittance at this time 3
に示したようにINSである。 It is the INS as shown in. それに続く最後の電圧は、 The last voltage that follows it,
−1〔v〕である。 -1 [v]. この電圧は、最後から二番目の電圧とは逆極性のため、この期間に光透過率はほぼ0に近い値まで低下する。 This voltage is the second voltage from the last for the reverse polarity, the light transmittance in this period drops to a value close to approximately zero. その後、非選択期間には−6〜−12 Then, the non-selection period -6-12
〔v〕と6〜12〔v〕という維持電圧パルスが交互に印加される。 [V] and a voltage pulse maintained that 6-12 [v] are applied alternately. この場合、光透過率は図3に示したループB In this case, the loop B light transmittance shown in FIG. 3
にほぼ従うように変化する。 Changes as substantially follow. ただし、この図では正極性側のみ示してある。 However, in this figure are shown only the positive polarity side.

【0024】このような駆動方法による実際の光透過率の時間変化を図2に実線で示す。 [0024] indicated by the solid line a time change of the actual light transmittance by such a driving method in FIG. 比較のために、従来方法によって駆動した場合の光透過率を、同図の破線で示した。 For comparison, the light transmittance in the case of driving by a conventional method, shown in broken line in FIG. これより、ON状態の光透過率については両者の間に差は見られないが、OFF状態の光透過率には明らかな差が認められる。 From this, although not seen a difference between the two is the light transmittance in the ON state, clear difference is observed in the light transmittance in the OFF state. 本発明によるOFF状態の平均光透過率は、従来方法によるそれのほぼ 2/3 倍となっている。 The average light transmittance in the OFF state according to the invention is almost 2/3 times that of a prior method. コントラスト比はOFF状態の光透過率に反比例するため、コントラスト比は従来のほぼ3/2倍となり、1:25から1:35へ向上した。 Since the contrast ratio is inversely proportional to the light transmittance in the OFF state, the contrast ratio becomes substantially 3/2 times the conventional 1: improved 25 to 1:35. さらに、前述したように補償電圧パルスを1個印加しているため、1フレーム内に液晶層へ印加される電圧の時間平均値は0となり、液晶層内での電荷の偏りは起こらない。 Moreover, since the applied one compensating voltage pulses as described above, it does not occur time average value becomes zero, the charge bias on the liquid crystal layer of the voltage applied to the liquid crystal layer in one frame.

【0025】次に、本発明による駆動方法と従来技術による駆動方法の表示速度を比較する。 Next, compare the display speed of the driving method and the prior art driving method according to the invention. 強誘電相から反強誘電相への緩和時間が約420μsec であるため、従来の方法では、選択期間の長さは80×2+420=58 Because the relaxation time from a ferroelectric phase to an antiferroelectric phase is about 420Myusec, in the conventional method, 80 × the length of the selection period 2 + 420 = 58
0μsec となる。 The 0μsec. これに対して、本発明による方法では、選択期間(書き込み期間)の長さは160μsecである。 In contrast, in the process according to the invention, the length of the selection period (write period) is 160Myusec. したがって、本発明による駆動方法を用いれば、 Therefore, when the driving method according to the invention,
従来方法による駆動方法よりも約3.5倍の高速化が達成される。 About 3.5 times faster can be achieved than the driving method according to a conventional method. ただし、どの程度高速化されるか、ということは、強誘電相から反強誘電相への緩和時間によって異なり、緩和時間が長ければ長いほどその効果が大きくなる。 However, how much faster the reduction, that is, the strength depends from the ferroelectric phase relaxation time to the antiferroelectric phase, longer the effect increases the longer the relaxation time.

【0026】 [0026]

【0027】(実施例 ) 本実施例では、実施例1の駆動方法において、|VD1| [0027] In Example 2 In this example, the driving method of Example 1, | VD1 |
と|VD2|の値の上限V2を3〔v〕として、その範囲内で変化させた。 When | VD2 | of the upper limit V2 values ​​as 3 [v], was varied within the range. ただし、実施例1と同様に VD1=− However, in the same manner as in Example 1 VD1 = -
VD2である。 Is VD2. このようにデータ電圧を変調することによって、階調表示を行うことができた。 Thus by modulating the data voltage, it was possible to perform the gradation display.

【0028】(実施例 ) 本実施例では、図4に示したように、非選択期間に印加される維持電圧波形に補償電圧波形を重畳した。 [0028] (Embodiment 3) In this embodiment, as shown in FIG. 4, superimposed a compensating voltage waveform to the sustain voltage waveform applied to a non-selection period. VS1= VS1 =
17〔v〕,VS2=−4〔v〕,VH=±9〔v〕,VC= 17 [v], VS2 = -4 [v], VH = ± 9 [v], VC =
−13〔v〕,|VD1|=|VD2|=3〔v〕である。 -13 [v], | VD1 | = | VD2 | = a 3 [v]. したがって、維持電圧波形に補償電圧波形を重畳した部分の電圧(VH+VC)は−4〔v〕となる。 Accordingly, the voltage of the portion superimposed a compensating voltage waveform to the sustain voltage waveform (VH + VC) is -4 [v]. 本実施例でも、実施例1と同様な表示特性が得られた。 Also in this embodiment, the same display characteristics as in Example 1 were obtained.

【0029】(実施例 ) 実施例1と同じ試料を用いて、図5に示したように維持電圧波形が直流である電圧波形によって駆動した。 [0029] (Example 4) using the same samples as in Example 1, was driven by a voltage waveform sustain voltage waveform is DC, as shown in FIG. VS1 VS1
=17〔v〕、VS2=−4〔v〕、VH=−9〔v〕、 = 17 [v], VS2 = -4 [v], VH = -9 [v],
|VD1|=|VD2|=3〔v〕、VSE=0〔v〕である。 | VD1 | = | VD2 | = a 3 [v], VSE = 0 [v]. 1フレーム期間内での印加電圧の平均値は0ではないため、1フレーム毎にすべての電圧波形の極性を反転することによって、単位時間内での平均値が0になるようにした。 Since the average value of the applied voltage in one frame period is not zero, by reversing the polarity of all the voltage waveform for each frame, the average value within a unit time was set to 0. 表示特性は実施例1と同様に1:17のコントラスト比が得られた。 Display characteristics contrast ratio in the same manner as in Example 1 1:17 was obtained. また、実施例4と同様に、データ電圧を変調することによって、階調表示を行うことができた。 Further, in the same manner as in Example 4, by modulating the data voltage, it was possible to perform the gradation display.

【0030】 [0030]

【0031】(実施例 ) 実施例1と同じ構成において、環境温度を100℃とした。 [0031] In the same structure as Example 5 Example 1, and the environmental temperature of 100 ° C.. 実施例1の場合よりも温度を高くしたため、強誘電相から反強誘電相への緩和速度が速くなった。 Due to a higher temperature than in Example 1, the relaxation rate from a ferroelectric phase to an antiferroelectric phase becomes faster. したがって、PW1=160μsecとしても駆動することができ、 Therefore, it is possible to drive the PW1 = 160μsec,
1:31のコントラスト比が得られた。 Contrast ratio of 1:31 was obtained.

【0032】 [0032]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、反強誘電相と電場誘起強誘電相との間のスイッチングを用いる液晶電気光学素子のマルチプレックス駆動において、 According to the present invention as described above, according to the present invention, in the multiplex driving liquid crystal electro-optical device using the switching between the antiferroelectric phase and the field-induced ferroelectric phase,
従来の方法よりもOFF状態の光透過率を低くすることができるため、より高いコントラスト比を得ることができる、という効果を有する。 It is possible to lower the light transmittance in the OFF state than the conventional methods, it is possible to obtain a higher contrast ratio, an effect that. 本発明は、大型・高精細液晶ディスプレイやライトバルブへ応用することができる。 The present invention is applicable to a large, high-resolution liquid crystal displays and light valves.

【0033】 [0033]

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明による第1の実施例を示す図。 It shows a first embodiment according to the invention; FIG.

【図2】第1の実施例において、液晶層へ印加される電圧波形と、液晶の電気光学応答を示す図。 In Figure 2 the first embodiment, shows the voltage waveform applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal electro-optical response.

【図3】低電圧領域でのヒステリシス特性を示す図。 FIG. 3 shows the hysteresis characteristic in the low voltage region.

【図4】本発明による第の実施例を示す図。 It shows a third embodiment according to the present invention; FIG.

【図5】本発明による第の実施例を示す図。 It shows a fourth embodiment according to the present invention; FIG.

【図6】 表示原理を示す図。 FIG. 6 is a diagram showing a display principle.

【図7】実施例で用いた試料において得られるヒステリシス特性を示す図。 7 is a diagram showing the hysteresis characteristics obtained in the samples used in the examples.

【図8】従来の駆動方法を示す図。 8 shows a conventional driving method.

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  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液晶層が挟持されてなり、前記液晶層は反強誘電相の配向状態と強誘電相の配向状態を有してなる液晶電気光学素子の駆動方法において、 選択期間内に前記液晶層のいずれかの配向状態を選択するための電圧を前記液晶層に印加する工程と、 非選択期間に前記選択した配向状態を維持するための電圧を前記液晶層に印加する工程と、 を有し、 前記選択期間内に前記液晶層を前記反強誘電相の配向状態に選択する際に前記液晶層に印加される電圧は、その極性が互いに異なる2レベルの電圧を含み、各電圧レベルの絶対値が前記反強誘電相から強誘電相へ相転移させるときのしきい値電圧の絶対値以下に設定されていることを特徴とする液晶電気光学素子の駆動方法。 1. A result is the liquid crystal layer is sandwiched between a substrate having a substrate and a signal electrode having a scan electrode, the liquid crystal layer has an alignment state of the alignment state and ferroelectric phase antiferroelectric phase in the method for driving liquid crystal electro-optical device comprising, maintaining and applying a voltage for selecting one of the alignment state of the liquid crystal layer in the selection period to the liquid crystal layer, the selected alignment state to a non-selection period includes a step of applying a voltage to the liquid crystal layer, a voltage applied to the liquid crystal layer when selecting the liquid crystal layer within the selection period in the alignment state of the antiferroelectric phase, characterized in that the polarities comprises two different levels of voltage are set absolute value below a threshold voltage when the absolute value of each voltage level to be strongly phase transition into the dielectric phase from the anti-ferroelectric phase the driving method of the liquid crystal electro-optical element according to.
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記選択期間内に前記液晶層を前記強誘電相の配向状態に選択する際に前記液晶層に印加される電圧は、その極性が互いに異なる2レベルの電圧を含み、先に前記液晶層に印加される電圧の絶対値は前記反強誘電相から強誘電相へ相転移させるときの飽和値電圧の絶対値以上に設定され、後に前記液晶層に印加される電圧の絶対値は前記強誘電相から反強誘電相へ相転移させるときのしきい値電圧の絶対値以上に設定されていることを特徴とする液晶電気光学素子の駆動方法。 2. The method of claim 1, the voltage applied to the liquid crystal layer when selecting the liquid crystal layer within the selection period in the alignment state of the ferroelectric phase, two-level voltage polarity are different from each other wherein the absolute value of the voltage applied to the first liquid crystal layer is set greater than or equal to the absolute value of the saturation level voltage when for phase transition to a ferroelectric phase from the antiferroelectric phase, is applied to the liquid crystal layer after the driving method of the liquid crystal electro-optical element is the absolute value of that voltage, characterized in that it is set to more than the absolute value of the threshold voltage at which to phase transition to an antiferroelectric phase from the ferroelectric phase.
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