JP3192856B2 - 液晶表示素子及び該液晶表示素子を備えた情報伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶を用いて情報を表
示する液晶表示素子及び該液晶表示素子を備えた情報伝
達装置に係り、詳しくは面積変調法により中間調表示を
行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マトリクス電極を構成する走
査電極群と情報電極群との間に液晶化合物を充填し、こ
れら走査電極群及び情報電極群の交差部にて多数の画素
を形成して画像情報の表示を行う液晶表示素子はよく知
られている。中でも、双安定性を有し電界に対する応答
の速い強誘電性液晶表示素子は、高速かつ記憶型の表示
素子として期待されている。例えば、特開昭６１−９０
２３号公報などには、透明電極が形成されると共に配向
処理の施された２枚のガラス基板を備え、これらのガラ
ス基板を１〜３μｍ位のセルギャップを保つように対向
配置して液晶セルを構成し、さらに、これらのガラス基
板間に強誘電性液晶を注入した液晶表示素子が開示され
ている。また、これをマトリクス駆動する際の駆動方法
についてもこれまで多数提案されている。例えば、米国
特許第４６５５５６１号、米国特許第４７０９９９５
号、米国特許第４８００３８２号、米国特許第４８３６
６５６号、米国特許第４９３２７５９号、米国特許第４
９３８５７４号、米国特許第５０５８９９４号等の明細
書などに実用的な駆動装置が開示されている。

【０００３】ところで、このような液晶表示素子におい
て中間調を表示する方法としては面積変調法（面積階調
法）が知られている。すなわち、強誘電性液晶表示素子
における液晶表示素子に印加する電圧のパルス振幅（ス
イッチングパルス振幅）Ｖと透過光量Ｉとの関係は、例
えば図１に示すようなものであるが、 パルス振幅Ｖが閾値Ｖth以下（Ｖ＜Ｖth）の場合に
は、光が透過されずに液晶素子は完全な遮断状態（黒）
となり（図１及び図２(a) (b) 参照）、 パルス振幅ＶがＶth＜Ｖ＜Ｖsat の範囲内の場合に
は、画素内の一部分は遮断状態に他の部分は光透過状態
（白）に保持されて、画素全体としては中間調を表示し
（図２(c) 参照）、 パルス振幅Ｖが飽和値Ｖsat 以上（Ｖ＞Ｖsat ）で
あれば、画素全体は光透過状態となり（図２(d) 参
照）、透過光量Ｉはパルス振幅Ｖにかかわらず一定値を
取る（図１参照）。 したがって、パルス振幅ＶをＶth＜Ｖ＜Ｖsat の範囲内
で適当に制御することにより、画素内における双安定状
態の面積比（白表示領域と黒表示領域との面積比）を制
御でき、中間的な光透過状態を作ることができ、面積変
調法はこれを利用したものである。

【０００４】そして、このような面積変調法において
は、正確な中間調表示を行うために緩やかな閾値勾配を
持たせる必要があり、その方法としては、 画素内で電位勾配を生じさせて階調表示を行う方法
（電位勾配法）、 基板の表面処理をする方法 などがあるが、その他の方法として セル厚勾配法 があり、このセル厚勾配法は、発熱がほとんどなく勾配
の形状が画素によらず安定している等の種々の利点を有
していることからよく利用されている。

【０００５】このセル厚勾配法に用いられる液晶表示素
子は、図３(a) に示すように、一方のガラス基板１０２
上に配置されるＵＶ硬化樹脂１０３が、１画素範囲内に
て勾配を持つように形成されており、上述のように印加
する電界強度を変化させて双安定状態の面積比を調整
し、中間調表示を行うようになっている（図３(b) 〜
(f) 参照）。

【０００６】ところで、一般に、図１に示したようなパ
ルス振幅Ｖと透過光量Ｉとの関係は温度に依存するもの
であり（図４参照。なお、図中のＨは高温の場合を、Ｌ
は低温の場合をそれぞれ示す）、仮に等しいパルス電圧
（例えばＶａｐ）を印加したとしても、表示素子内に温
度分布があると該温度分布に応じて異なる階調（Ｉ₁〜
Ｉ₂ ）が表示されて、安定した表示が得られない問題が
生ずるが、本発明者は、かかる問題を解決する方法とし
て、特開平５−１５８４４４号公報に記載のもの（以
下、“画素シフト法”とする）を考え出した。以下、こ
の画素シフト法について、図５乃至図８に沿って説明す
る。

【０００７】画素シフト法に用いる液晶表示素子１００
は、図５(a) に示すように、互いに対向するように配置
される一対のガラス基板１０１，１０２を備えており、
一方のガラス基板１０１上には、図示のように断面が鋸
の歯の形をしたＵＶ硬化樹脂１０３が形成されている。
また、このＵＶ硬化樹脂１０３上、及び他方のガラス基
板１０２上にはそれぞれ多数の走査電極群ｃ１，…及び
情報電極群ｓ１，…が形成されており、図５(b) に詳示
するように、これらの電極ｃ１，…，ｓ１，…は、帯状
に形成されると共にそれらの交差部にて多数の画素
ｅ₁₁，…を形成している。なお、上述したＵＶ硬化樹脂
１０３における鋸の歯のピッチと、画素の大きさとは等
しく設定されており、該ＵＶ硬化樹脂１０３は各一画素
の範囲内にて一定の勾配を有するように構成されてい
る。さらに、上記一対のガラス基板１０１，１０２間に
は強誘電性液晶１０４が挟持されている。したがって、
この強誘電性液晶１０４の厚さは、ＵＶ硬化樹脂１０３
によって各一画素の範囲内にて連続して変化されること
となる。

【０００８】一方、上記走査電極群ｃ１，…に印加する
走査信号は、図６Ａ，Ｂに示す通り２種類有り、一つの
走査信号Ａは、黒リセットパルスＡ１と、該黒リセット
パルスに続いて出力される白書き込みの選択パルスＡ２
と、該選択パルスに続いて出力される黒書き込み補償用
の補償パルスＡ３とからなり、またもう一つの走査信号
Ｂは、白リセットパルスＢ１と、該白リセットパルスに
続いて出力される黒書き込みの選択パルスＢ２と、該選
択パルスに続いて出力される白書き込み補償用の補償パ
ルスＢ３とからなっている。なお、同図Ｃには、情報電
極群ｓ１，…に印加する情報信号を示している。そし
て、走査信号Ａは走査電極ｃ１に、また走査信号Ｂは走
査電極ｃ２に、それぞれ図７(a) ，(b) に示すようなタ
イミングで印加され、情報信号Ｃは同図(c) に示すよう
に印加される。なお、同図(d) には、電極ｃ１の配置さ
れる画素（例えばｅ₁₁）に印加される電圧の波形（(a)
と(c) の合成波形）を示し、同図(e) には、電極ｃ２の
配置される画素（例えばｅ₂₁）に印加される電圧の波形
（(b) と(c) の合成波形）を示している。

【０００９】ついで、本画素シフト法により液晶表示素
子１００を駆動する場合の作用及び効果について説明す
る。

【００１０】いま、走査電極群ｃ１，…及び情報電極群
ｓ１，…に上述のようなタイミング等で走査信号Ａ，Ｂ
及び情報信号Ｃを印加すると、２つの画素（例えば、ｅ
₁₁とｅ₁₂）の閾値特性は、図８(a) に示すように情報信
号に対し連続するように設定される。なお、同図には、
温度Ｌ，Ｍ，Ｎ（但し、Ｌ＜Ｍ＜Ｎ）に伴う変化を示し
ており、またパルスの振幅ＶthからＶsat までが１つの
情報信号に対応する表示領域を示している。そして、液
晶表示素子の温度がＬ，Ｍ，Ｎと異なっても、同一の電
圧Ｖapの情報信号を印加する限り、表示領域は図８(b)
のように移動するだけでその表示面積（反転面積）は一
定であり、等しい中間調を表示できる。また、１ライン
ごとにリセットパルスの極性を反転させるようにすれ
ば、情報信号で与える書き込みパルスは１つで済み、し
たがって、高速で駆動するのに適するという効果もあっ
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した画
素シフト法によれば全ての画素に中間調（例えば５０
％）を表示させた場合には、図９に示すように、黒に表
示される部分及び白に表示される部分がそれぞれ連続し
て帯状に形成され、液晶表示素子を近くから眺めた場合
には横に線が走っているように見えてしまい、中間調表
示とは認識されないという問題があった。このような問
題は、例えば画素サイズが３００μｍ×３００μｍの液
晶表示素子の場合、３０cm以下の至近距離から眺めた場
合には顕著であった。なお、この画素シフト法において
は、表示領域（黒に表示される部分及び白に表示される
部分）は上述したように温度と共に移動するが、各画素
における温度変化が均一であれば上述と同様の問題があ
った。

【００１２】また、一般に中間調の表示品質を高めるた
めには、図２(c) に示すように、黒表示の部分と白表示
の部分とが一画素の範囲内にて分散されるようにするこ
とが望ましいが、上述のようにＵＶ硬化樹脂１０３を各
一画素の範囲内にて一定の勾配を有するように構成した
場合には、このような分散はなされない。

【００１３】そこで、本発明は、複数の画素に略等しい
中間調を表示させると共に走査電極の配線形状を適切な
ものとすることにより、上記画素シフト法の利点を保持
しつつ、至近距離から眺めた場合においても良好な中間
調表示を可能とした液晶表示素子を提供することを目的
とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述事情に鑑み
なされたものであって、特に本発明に係る液晶表示素子
は、互いに対向するように配置される一対の基板と、こ
れらの一対の基板上にそれぞれ配置されて交差部にて多
数の画素を形成する走査電極群及び情報電極群と、前記
一対の基板間に挟持されると共にこれらの走査電極群及
び情報電極群を介して電圧が印加される強誘電性液晶
と、を備え、該強誘電性液晶によって光が透過される白
表示領域及び光が透過されない黒表示領域についての所
定単位面積当たりの面積比をその印加電圧を介して制御
することによって所望の中間調を表示し得るようにし、
かつ、前記白表示領域及び前記黒表示領域は温度に応
じ、隣接される複数の画素内部を移動することを特徴と
する液晶表示素子において、前記情報電極群のうちの一
の情報電極と前記走査電極群のうちの一の走査電極とに
よって形成される画素を第１の画素とし、該第１の画素
に隣接すると共に前記一の情報電極に隣接される他の情
報電極によって形成される画素を第２の画素とし、前記
第１の画素に隣接するように前記一の情報電極に沿って
形成される画素を第３の画素とし、前記第２の画素に隣
接するように前記他の情報電極に沿って形成される画素
を第４の画素とした場合に、前記第１の画素、前記第２
の画素、前記第３の画素及び前記第４の画素は全て異な
る走査電極によって形成され、前記白表示領域及び前記
黒表示領域が温度に応じて移動される複数の画素は、前
記第１の画素及び第３の画素、並びに前記第２の画素及
び第４の画素であり、前記第１及び第２の画素を構成す
る２つの走査電極にそれぞれ印加するパルスの極性を異
ならせることにより、黒表示領域の核となる場所と白表
示領域の核となる場所とが互いに隣り合うように配置さ
れ、かつ、前記第３及び第４の画素を構成する２つの走
査電極にそれぞれ印加するパルスの極性を異ならせるこ
とにより、黒表示領域の核となる場所と白表示領域の核
となる場所とが互いに隣り合うように配置された、こと
を特徴とする。

【００１５】この場合、前記各走査電極に印加される走
査信号が、リセットパルス、選択パルス及び補償パルス
からなり、前記第１又は第２の画素に印加される走査信
号の補償パルスと、前記第３又は第４の画素に印加され
る走査信号の選択パルスとが、これらの画素に印加され
る情報信号の選択期間と同期して印加されることに基づ
き、前記白表示領域及び前記黒表示領域からなる所定単
位面積の領域が一定の中間調表示のままで第１及び第３
の画素内部、或いは第２及び第４の画素内部を移動す
る、ようにすると好ましい。

【００１６】また、前記第１及び第４の画素に印加する
走査信号のリセットパルス、選択パルス及び補償パルス
の極性をそれぞれ同じにし、前記第２及び第３の画素に
印加する走査信号のリセットパルス、選択パルス及び補
償パルスの極性をそれぞれ同じにし、かつ、前記第１及
び第４の画素に印加する走査信号のリセットパルス、選
択パルス及び補償パルスの極性と、前記第２及び第３の
画素に印加する走査信号のリセットパルス、選択パルス
及び補償パルスの極性とをそれぞれ異ならせるようにす
ると好ましい。

【００１７】さらに、前記強誘電性液晶の厚さはそれぞ
れの画素において連続して変化される、ようにしてもよ
い。

【００１８】一方、本発明に係る情報伝達装置は、デー
タ信号及び走査方式信号を出力するグラフィックコント
ローラと、該グラフィックコントローラに接続されて前
記データ信号を走査線アドレスデータに変換する走査信
号制御回路と、該走査信号制御回路に接続されて、前記
走査方式信号によって決まる波形の走査信号を出力する
走査信号印加回路と、前記該グラフィックコントローラ
に接続されて前記データ信号を表示データに変換する情
報信号制御回路と、該情報信号制御回路に接続されて、
前記走査方式信号によって決まる波形の情報信号を出力
する情報信号印加回路と、上述したいずれかの液晶表示
素子と、を備え、かつ、前記走査信号印加回路は、前記
液晶表示素子の走査電極に接続されて、前記走査線アド
レスデータによって決まる走査電極に前記走査信号を印
加し、前記情報信号印加回路は、前記液晶表示素子の情
報電極に接続されて前記情報信号を印加する、ことを特
徴とする。

【００１９】

【作用】以上構成に基づき、前記第１及び第２の画素を
構成する２つの走査電極にそれぞれ印加するパルスの極
性を異ならせることにより、黒表示領域の核となる場所
と白表示領域の核となる場所とが互いに隣り合うように
配置される。また、前記第３及び第４の画素を構成する
２つの走査電極にそれぞれ印加するパルスの極性を異な
らせることにより、黒表示領域の核となる場所と白表示
領域の核となる場所とが互いに隣り合うように配置され
る。

【００２０】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、図５乃至図７に示すものと同一部分
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２１】本実施例に用いる液晶表示素子４０１は、
図１０(a) に示すように、上記従来例と同様形状のガラ
ス基板１０１，１０２及びＵＶ硬化樹脂１０３等を備え
ている。

【００２２】また、このＵＶ硬化樹脂１０３上、及び他
方のガラス基板１０２上にはそれぞれ多数の走査電極Ｃ
１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，…及び情報電極Ｓ１ａ，Ｓ１
ｂ，Ｓ２ａ，…が形成されており、これらの電極Ｃ１
ａ，…、Ｓ１ａ，…の交差部によって多数の画素Ｅ
_11a ，Ｅ_11b ，…が形成されている。

【００２３】ところで、情報電極Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２
ａ，…は、上述した従来例と同様に帯状形状をしている
ものの、走査電極Ｃ１ａ，…は帯状ではない特殊な形状
をしている。すなわち、図１０(b) に詳示するように、
例えば走査電極Ｃ１ａは、１つおきに配置される情報電
極Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａ，…とにおいてのみ画素（第
１の画素）Ｅ_11a ，Ｅ_12a ，Ｅ_13a ，…を形成してお
り、これらの画素Ｅ_11a，Ｅ_12a ，Ｅ_13a ，…の間に配
置される画素（第２の画素）Ｅ_11b ，Ｅ_12b ，Ｅ_13b ，
…は、走査電極Ｃ１ａとは異なる他の走査電極Ｃ１ｂと
情報電極Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂ，…とによって構成さ
れている。したがって、例えば走査電極Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ
の形成される方向に、情報電極Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ，Ｓ３
ｂ，…によって横一列に連続して形成される画素Ｅ
_11a ，Ｅ_11b ，Ｅ_12a ，Ｅ_12b ，Ｅ_13a ，Ｅ_13b は、電
極Ｓ１ａ，Ｃ１ａ、電極Ｓ１ｂ，Ｃ１ｂ、電極Ｓ２ａ，
Ｃ１ａ、電極Ｓ２ｂ，Ｃ１ｂ、電極Ｓ３ａ，Ｃ１ａ及び
電極Ｓ３ｂ，Ｃ１ｂによってそれぞれ構成されることと
なる。なお、これらの画素Ｅ_11a ，Ｅ_11b 、画素Ｅ
_12a ，Ｅ_12b 及び画素Ｅ_13a ，Ｅ_13b のそれぞれの画素
には、等しい中間調を表示させるように構成されてい
る。つまり、例えば、画素Ｅ_11a 及びＥ_11b はそれぞれ
副画素として機能し、これらの画素の集合が、１つの中
間調を表示し得る表示領域を構成することとなる。ま
た、ＵＶ硬化樹脂１０３は上記従来例と同様に１画素範
囲内にて勾配を持つように形成されており、閾値勾配が
一方向に単調増加するように構成されている。そして、
上記横一列に連続して形成される画素Ｅ_11a ，Ｅ_11b ，
Ｅ_12a ，Ｅ_12b ，Ｅ_13a ，Ｅ_13b ，…の各閾値勾配は、
同一方向に単調増加するように構成されている。

【００２４】一方、情報電極Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａ，
…と１本の走査電極Ｃ２ａとによって画素（第３の画
素）Ｅ_21a ，Ｅ_22a ，Ｅ_23a ，…が形成されており、情
報電極Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂ，…と１本の走査電極Ｃ
２ｂとによって画素（第４の画素）Ｅ_21b ，Ｅ_22b ，Ｅ
_23b ，…が形成されている。したがって、画素（第１の
画素）Ｅ_11a ，Ｅ_12a ，Ｅ_13a ，…と画素（第３の画
素）Ｅ_21a ，Ｅ_22a ，Ｅ_23a ，…、及び画素（第２の画
素）Ｅ_11b ，Ｅ_12b ，Ｅ_13b ，…と画素（第４の画素）
Ｅ_21b ，Ｅ_22b ，Ｅ_23b ，…、はそれぞれ情報電極Ｓ１
ｂ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂ，…に沿って隣接されている。

【００２５】次に、これらの電極Ｃ１ａ，…，Ｓ１ａ，
…に印加される信号及びその印加タイミングについて、
図１１(a) 〜(j) に沿って説明する。

【００２６】本実施例においては、走査電極Ｃ１ａ，Ｃ
２ｂ，Ｃ３ａには図６にて示した走査信号Ａが印加さ
れ、走査電極Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ３ｂには極性の異なる
走査信号Ｂが印加されるようになっている。したがっ
て、画素（第１の画素）Ｅ_11a ，Ｅ_12a ，Ｅ_13a ，…及
び画素（第４の画素）Ｅ_21b ，Ｅ_22b ，Ｅ_23b ，…に
は、同一波形（極性）の走査信号Ａが印加され、画素
（第２の画素）Ｅ_11b ，Ｅ_12b，Ｅ_13b ，…及び画素
（第３の画素）Ｅ_21a ，Ｅ_22a ，Ｅ_23a ，…には、走査
信号Ａとは極性の異なる走査信号Ｂが印加されることと
なる。

【００２７】そして、印加のタイミングは、走査電極Ｃ
１ａへの走査信号Ａの印加（図１１(a) 参照）と走査電
極Ｃ１ｂへの走査信号Ｂの印加（図１１(b) 参照）とが
同時であり、所定時間経過後には、さらに走査電極Ｃ２
ａへの走査信号Ｂの印加と走査電極Ｃ２ｂへの走査信号
Ａの印加とが同時に行われるようになっている（図１１
(c) (d) 参照）。

【００２８】一方、図１１(a) と(c) とをそれぞれ比較
して分かるように、走査電極Ｃ１ａ（すなわち、第１の
画素Ｅ_11a ，…）に印加される走査信号Ａの補償パルス
Ａ３と、走査電極Ｃ２ａ（すなわち、第３の画素Ｅ
_21a ，…）に印加される走査信号Ｂの選択パルスＢ２と
が、これらの画素に印加される情報信号Ｃの選択期間と
同期しており、同様に、図１１(b) と(d) とをそれぞれ
比較して分かるように、走査電極Ｃ１ｂ（すなわち、第
２の画素Ｅ_11b ，…）に印加される走査信号Ｂの補償パ
ルスＢ３と、走査電極Ｃ２ｂ（すなわち、第４の画素Ｅ
_21b ，…）に印加される信号Ａの選択パルスＡ２とが、
情報信号Ｃの選択期間と同期している。したがって、第
１の画素Ｅ_11a ，…と第３の画素Ｅ_21a ，…、及び第２
の画素Ｅ_11b，…と第４の画素Ｅ_21b ，…は、閾値特性
が連続しており、上述した画素シフト法によって温度変
化にかかわらず一定の中間調を表示できるように構成さ
れている。

【００２９】ここで、１つの第１の画素Ｅ_11a を例にと
って説明すると、この第１の画素Ｅ_11a は走査電極Ｃ１
ａと情報電極Ｓ１ａとによって構成されているため、該
画素には走査信号Ａ及び情報信号Ｃ、すなわち、それら
を合成した波形の電圧Ｆが印加されることとなる。図１
１(g) は、その波形を示したものであり、この電圧波形
Ｆは、リセットパルスＡ１と情報信号Ｃとの合成による
第１のパルスＦ１と、選択パルスＡ２と情報信号Ｃとの
合成による第２のパルスＦ２と、補償パルスＡ３と情報
信号Ｃとの合成による第３のパルスＦ３とによって構成
されている。したがって、この第１の画素Ｅ_11a におい
ては、第１のパルスＦ１で完全な黒書き込みが行われ、
すぐに第２のパルスＦ２で表示階調に応じた白書き込み
が行われ、さらに第３のパルスＦ３で必要に応じて黒書
き込みが行われる。

【００３０】また同時に、この第１の画素Ｅ_11a に連設
された第２の画素Ｅ_11b には走査信号Ｂ及び情報信号
Ｄ、すなわち、それらを合成した波形の電圧Ｇが印加さ
れることとなる。この電圧波形Ｇは、リセットパルスＢ
１と情報信号Ｄとの合成による第１のパルスＧ１と、選
択パルスＢ２と情報信号Ｄとの合成による第２のパルス
Ｇ２と、補償パルスＢ３と情報信号Ｄとの合成による第
３のパルスＧ３とによって構成されている。したがっ
て、この第２の画素Ｅ_11b においては、第１のパルスＧ
１で完全な白書き込みが行われ、すぐに第２のパルスＧ
２で表示階調に応じた黒書き込みが行われ、さらに第３
のパルスＧ３で必要に応じて白書き込みが行われる。

【００３１】ついで、本実施例の作用について説明す
る。

【００３２】以上の構成により、液晶表示素子４０１を
駆動すると、走査電極Ｃ１ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ３ａにて形成
される画素Ｅ_11a ，Ｅ_12a ，…には走査信号Ａが印加さ
れ、走査電極Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ３ｂにて形成される画
素Ｅ_21a ，Ｅ_22a ，…には極性の異なる走査信号Ｂが印
加される。したがって、走査信号Ａの印加される画素Ｅ
_11a ，Ｅ_12a ，…は液晶層の薄い部分、すなわち、各画
素の下縁部が白ドメインの核となり、また、走査信号Ｂ
の印加される画素Ｅ_21a ，Ｅ_22a ，…は液晶層の薄い部
分、すなわち、各画素の下縁部が黒ドメインの核とな
る。つまり、本実施例においては、走査電極Ｃ１ａ，…
の配線形状を上述のようにし、かつ走査電極Ｃ１ａ，…
に印加する走査信号（異なる極性をもつ信号）を所定の
ものに選択することにより、互いに隣接する画素の走査
電極に印加されるパルスの極性を異ならせ、その結果、
黒ドメインの核となる場所（又は白ドメインの核となる
場所）が連続せず、黒ドメインの核となる場所及び白ド
メインの核となる場所が交互に配置されるようになって
いる（図１０(c) 参照）。なお、図１０(c) において
は、黒ドメインの核となる場所を点線で、白ドメインの
核となる場所を実線で示している。

【００３３】ついで、本実施例の効果について説明す
る。

【００３４】以上説明したように本実施例によれば、１
つの階調を２つの画素（例えば、第１の画素Ｅ_11a と第
２の画素Ｅ_11b ）により表示するようにし、かつこれら
２つの画素において黒ドメインの核となる場所及び白ド
メインの核となる場所が交互に配置されるようにしたた
め、黒表示の部分と白表示の部分とが分散され、その結
果、中間調の表示品質を高めることができる（図１０
(c) 参照）。また、横一列に連続して形成される画素Ｅ
_11a ，Ｅ_11b ，Ｅ_12a ，Ｅ_12b ，Ｅ_13a ，Ｅ_13b，…に
ついても黒ドメインの核となる場所及び白ドメインの核
となる場所が交互に配置されるようにしたため、中間調
を黒ドメイン（又は、白ドメイン）が帯状につながるこ
となく表示でき、液晶表示素子４０１を近くから眺めた
としても縦又は横に線が走っているようには見えず、中
間調の表示品質を向上させることができる。

【００３５】一方、第１の画素Ｅ_11a ，…と第３の画素
Ｅ_21a ，…、及び第２の画素Ｅ_11b，…と第４の画素Ｅ
_21b ，…は、閾値特性が連続しているため、画素シフト
法によって温度変化にかかわらず一定の中間調を表示で
きる。

【００３６】また一方、第１の画素Ｅ_11a ，…、第２の
画素Ｅ_11b ，…、第３の画素Ｅ_21a，…及び第４の画素
Ｅ_21b ，…は全て異なる走査電極によって構成されてい
る。したがって、仮に、前記画素への書き込み終了後、
部分的にある特定の画素（例えば、画素Ｅ_11a 及びＥ
_11b ）のみを書き込む必要が生じた場合でも、その特定
の画素を構成する走査電極（例えば、走査電極Ｃ１ａ，
Ｃ１ｂ）にのみ走査信号を印加すればよく他の走査電極
には走査信号を印加する必要はない。すなわち、このよ
うな部分書き込みが簡単に行えるという効果を奏する。

【００３７】また、１ラインごとにリセットパルスの極
性を反転させるようにすれば、情報信号で与える書き込
みパルスは１つで済み、したがって、高速で駆動するの
に適する。

【００３８】なお、上述した実施例においては特に述べ
ていないが、各画素にカラーフィルターを配置してカラ
ーの中間調表示ができるようにしてもよい。この場合に
おいても、ＵＶ硬化樹脂１０３、走査電極群Ｃ１，…及
び情報電極群Ｓ１，…を上述実施例のように配置し、所
定極性のパルス電圧を印加することにより、高品位な中
間調表示を行うことができる。また、上述した実施例に
おいては５０％の中間調情報信号波形を印加した場合に
ついてのみ述べているが、もちろんこれに限るものでは
なく、各画素内における白ドメインと黒ドメインとの面
積比を変化させて任意の階調の中間調を表示できるよう
に構成されている。

【００３９】最後に、上記液晶表示素子４０１の周辺機
器について、図１２に沿って簡単に説明する。

【００４０】本実施例に係る液晶表示素子４０１には、
図１２に示すように、走査信号印加回路４０２及び情報
信号印加回路４０３が接続されており、これらの回路４
０２，４０３には、走査信号制御回路４０４及び情報信
号制御回路４０６、駆動制御回路４０５、及びグラフィ
ックコントローラ４０７が順に接続されている。そし
て、駆動制御回路４０５を介してグラフィックコントロ
ーラ４０７から走査信号制御回路４０４及び情報信号制
御回路４０６へは、データと走査方式信号とが送信され
るようになっている。このうちのデータは、これらの回
路４０４，４０６によってアドレスデータと表示データ
とに変換され、また、他方の走査方式信号は、そのまま
走査信号印加回路４０２及び情報信号印加回路４０３に
送られるようになっている。さらに、走査信号印加回路
４０２は、アドレスデータによって決まる走査電極Ｃ１
ａ，…に走査方式信号によって決まる波形の走査信号
（図６Ａ，Ｂ参照）を印加し、また情報信号印加回路４
０３は、表示データによって送られる白又は黒の表示内
容と走査方式信号の２つによって決まる波形の情報信号
（図６Ｃ，Ｄ参照）を印加するように構成されている。
なお、走査電極Ｃ１ａ，…は上述したような形状をして
いるが、これに関する調整は、情報信号印加回路４０３
が表示データを１ラインごとにバッファ（不図示）に入
れ、出力のタイミングを１水平同期期間分ずらすことに
より行っている。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
黒表示領域の核となる場所と白表示領域の核となる場所
とが互いに隣り合うように配置され、黒表示領域の核と
なる場所（又は白表示領域の核となる場所）が連続しな
いようにしたため、液晶表示素子を駆動して中間調表示
しても黒又は白の表示が連続しない。したがって、該液
晶表示素子を至近距離から眺めたとしても横に線が走っ
ているようには見えず、中間調の表示品質を向上させる
ことができる。

【００４２】一方、温度変化が生じた場合であっても、
白表示領域及び黒表示領域によって構成される所定単位
面積の領域は、前記第１の画素及び第３の画素、並びに
前記第２の画素及び第４の画素を移動するだけであっ
て、表示する中間調は温度によっては変化されない。つ
まり、画素シフト法によって温度変化にかかわらず一定
の中間調を表示できる。

【００４３】また一方、第１の画素、第２の画素、第３
の画素及び第４の画素は全て異なる走査電極によって構
成されている。したがって、仮に、前記画素への書き込
み終了後、部分的にある特定の画素のみを書き込む必要
が生じた場合でも、その特定の画素を構成する走査電極
にのみ走査信号を印加すればよく他の走査電極には走査
信号を印加する必要はない。すなわち、このような部分
書き込みが簡単に行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】強誘電性液晶表示素子に印加する電圧のパルス
振幅Ｖと透過光量Ｉとの関係を示す模式図。

【図２】(a) 〜(d) は印加する電圧（パルス振幅）を種
々変化させた場合における液晶表示素子の表示状態を示
す模式図であり、特に(a) は電圧が印加されていない場
合、(b) はパルス振幅Ｖが閾値Ｖth以下の場合、(c) は
パルス振幅ＶがＶth＜Ｖ＜Ｖsat の範囲内の場合、(d)
はパルス振幅Ｖが閾値Ｖth以上の場合である。

【図３】セル厚勾配法を説明するための図であり、(a)
は液晶表示素子の構造を示す断面図、(b) 〜(f) は電圧
（パルス振幅）を種々変化させた場合における液晶表示
素子の表示状態を示す模式図。

【図４】図１に示すパルス振幅Ｖと透過光量Ｉとの関係
が温度によって変化する様子を示す模式図。

【図５】(a) は画素シフト法に用いる液晶表示素子の構
造を示す断面図であり、(b) は電極の配置を示す図。

【図６】Ａ，Ｂは走査電極に印加される走査信号の波形
図であり、Ｃ、Ｄは情報電極に印加される情報信号の波
形図。

【図７】(a) は走査電極ｃ１に印加する走査信号Ａの印
加タイミングを示す図、(b) は走査電極ｃ２に印加する
走査信号Ｂの印加タイミングを示す図、(c) は情報電極
ｓ１に印加する情報信号Ｃの印加タイミングを示す図、
(d) は走査電極ｃ１の配置される画素に印加される電圧
の波形（(a) と(c) の合成波形）を示す図、(e)は走査
電極ｃ２の配置される画素に印加される電圧の波形
（(b) と(c) の合成波形）を示す図。

【図８】(a) は画素シフト法におけるパルス振幅Ｖと透
過光量Ｉとの関係を示す模式図、(b) は液晶表示素子の
表示状態を示す図。

【図９】従来の画素シフト法における問題点を説明する
ための図。

【図１０】(a) は本実施例に係る液晶表示素子の構造を
示す断面図、(b) は電極の配置を示す図、(c) は液晶表
示素子の表示状態を説明するための図。

【図１１】本実施例の液晶表示素子に印加される信号の
印加タイミングを示すタイミングチャート図。

【図１２】液晶表示素子の周辺機器を説明するための
図。

【符号の説明】

１０１，１０２ 基板（ガラス基板） １０３ ＵＶ硬化樹脂 １０４ 液晶（強誘電性液晶） ４０１ 液晶表示素子 ４０４ 走査信号制御回路 ４０６ 情報信号制御回路 ４０７ グラフィックコントローラ Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，… 走査電極 Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，… 情報電極 Ａ，Ｂ 走査信号 Ａ１，Ｂ１ リセットパルス Ａ２，Ｂ２ 選択パルス Ａ３，Ｂ３ 補償パルス Ｃ，Ｄ 情報信号 Ｅ_11a ，Ｅ_12a ，Ｅ_13a ，… 第１の画素 Ｅ_11b ，Ｅ_12b ，Ｅ_13b ，… 第２の画素 Ｅ_21a ，Ｅ_22a ，Ｅ_23a ，… 第３の画素 Ｅ_21b ，Ｅ_22b ，Ｅ_23b ，… 第４の画素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向するように配置される一対の
   基板と、これらの一対の基板上にそれぞれ配置されて交
   差部にて多数の画素を形成する走査電極群及び情報電極
   群と、前記一対の基板間に挟持されると共にこれらの走
   査電極群及び情報電極群を介して電圧が印加される強誘
   電性液晶と、を備え、該強誘電性液晶によって光が透過
   される白表示領域及び光が透過されない黒表示領域につ
   いての所定単位面積当たりの面積比をその印加電圧を介
   して制御することによって所望の中間調を表示し得るよ
   うにし、かつ、前記白表示領域及び前記黒表示領域は温
   度に応じ、隣接される複数の画素内部を移動することを
   特徴とする液晶表示素子において、 前記情報電極群のうちの一の情報電極と前記走査電極群
   のうちの一の走査電極とによって形成される画素を第１
   の画素とし、該第１の画素に隣接すると共に前記一の情
   報電極に隣接される他の情報電極によって形成される画
   素を第２の画素とし、前記第１の画素に隣接するように
   前記一の情報電極に沿って形成される画素を第３の画素
   とし、前記第２の画素に隣接するように前記他の情報電
   極に沿って形成される画素を第４の画素とした場合に、
   前記第１の画素、前記第２の画素、前記第３の画素及び
   前記第４の画素は全て異なる走査電極によって形成さ
   れ、 前記白表示領域及び前記黒表示領域が温度に応じて移動
   される複数の画素は、前記第１の画素及び第３の画素、
   並びに前記第２の画素及び第４の画素であり、 前記 第１及び第２の画素を構成する２つの走査電極にそ
   れぞれ印加するパルスの極性を異ならせることにより、
   黒表示領域の核となる場所と白表示領域の核となる場所
   とが互いに隣り合うように配置され、かつ、 前記第３及び第４の画素を構成する２つの走査電極にそ
   れぞれ印加するパルスの極性を異ならせることにより、
   黒表示領域の核となる場所と白表示領域の核となる場所
   とが互いに隣り合うように配置された、 ことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記各走査電極に印加される走査信号
   が、リセットパルス、選択パルス及び補償パルスからな
   り、 前記第１又は第２の画素に印加される走査信号の補償パ
   ルスと、前記第３又は第４の画素に印加される走査信号
   の選択パルスとが、これらの画素に印加される情報信号
   の選択期間と同期して印加されることに基づき、前記白
   表示領域及び前記黒表示領域からなる所定単位面積の領
   域が一定の中間調表示のままで第１及び第３の画素内
   部、或いは第２及び第４の画素内部を移動する、 ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記第１及び第４の画素に印加する走査
   信号のリセットパルス、選択パルス及び補償パルスの極
   性をそれぞれ同じにし、 前記第２及び第３の画素に印加する走査信号のリセット
   パルス、選択パルス及び補償パルスの極性をそれぞれ同
   じにし、かつ、 前記第１及び第４の画素に印加する走査信号のリセット
   パルス、選択パルス及び補償パルスの極性と、前記第２
   及び第３の画素に印加する走査信号のリセットパルス、
   選択パルス及び補償パルスの極性とをそれぞれ異ならせ
   た、 ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子。
4. 【請求項４】 前記強誘電性液晶の厚さはそれぞれの画
   素において連続して変化される、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 データ信号及び走査方式信号を出力する
   グラフィックコントローラと、該グラフィックコントローラに接続されて前記データ信
   号を走査線アドレスデータに変換する走査信号制御回路
   と、 該走査信号制御回路に接続されて、前記走査方式信号に
   よって決まる波形の走査信号を出力する走査信号印加回
   路と、 前記該グラフィックコントローラに接続されて前記デー
   タ信号を表示データに変換する情報信号制御回路と、 該情報信号制御回路に接続されて、前記走査方式信号に
   よって決まる波形の情報信号を出力する情報信号印加回
   路と、 請求項１乃至４のいずれか記載の液晶表示素子と、を備
   え、かつ、 前記走査信号印加回路は、前記液晶表示素子の走査電極
   に接続されて、前記走査線アドレスデータによって決ま
   る走査電極に前記走査信号を印加し、 前記情報信号印加回路は、前記液晶表示素子の情報電極
   に接続されて前記情報信号を印加する、 ことを特徴とする情報伝達装置。