JP3204702B2 - Driving method of liquid crystal display element - Google Patents

Driving method of liquid crystal display element

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JP3204702B2 JP30940491A JP30940491A JP3204702B2 JP 3204702 B2 JP3204702 B2 JP 3204702B2 JP 30940491 A JP30940491 A JP 30940491A JP 30940491 A JP30940491 A JP 30940491A JP 3204702 B2 JP3204702 B2 JP 3204702B2
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Description

【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、カイラルスメクティッ
ク液晶を用いた液晶表示装置に関するものであり、特に
時分割駆動方法に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display using a chiral smectic liquid crystal, and more particularly to a technique effective when applied to a time division driving method.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の液晶表示装置では、基板にマト
リクス状の電極を形成し、時分割で液晶を駆動するマト
リクス方式と各画素に薄膜トランジスタを形成し各画素
毎に駆動するTFT方式が広く使用されている。
2. Description of the Related Art In this type of liquid crystal display device, a matrix system in which a matrix-like electrode is formed on a substrate and liquid crystal is driven in a time-division manner, and a TFT system in which a thin film transistor is formed in each pixel and each pixel is driven for each pixel are widely used. It is used.

【0003】このうちTFT方式は現在対角15インチ
級のパネルが試作されているが、各画素毎にに回路を必
要としているため、コストが高く、大容量化が難しいと
いう問題があった。
[0003] Among them, the TFT type is currently producing a 15-inch diagonal panel as a trial. However, since a circuit is required for each pixel, there is a problem that the cost is high and it is difficult to increase the capacity.

【0004】一方マトリック方式は、各画素にトランジ
スタを形成する必要がなく、比較的低コストで大容量の
液晶パネルを作製できるという利点があるものの、現在
主流となっているSTN方式の表示素子では、応答時間
が数十msと遅いという問題があり、さらに、デューテ
ィ比が1/500以下になるとクロストークが生じやす
く、さらに視野角も狭いという問題があった。
[0004] On the other hand, the matrix type has an advantage that it is not necessary to form a transistor in each pixel, and a large-capacity liquid crystal panel can be manufactured at a relatively low cost. In addition, there is a problem that the response time is as slow as several tens of ms, and further, when the duty ratio is 1/500 or less, there is a problem that crosstalk easily occurs and the viewing angle is narrow.

【0005】近年、低コストのマトリクス方式の駆動を
用いて、デューティ比が1/500以下の大容量化が容
易で視野角も広く、高速応答可能な強誘電性液晶表示素
子(例えば、特開昭56−107216号公報)が注目
されている。
In recent years, a ferroelectric liquid crystal display device (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. (Patent Publication No. 56-107216).

【0006】この方式の液晶表示素子では、基板界面の
配向規制力により、自発分極がアップ(up)とダウン
(down)の安定な2状態が得られることを利用し、
これら2状態間の電界印加によるメモリー性を利用した
スイッチングにより明と暗の表示を行なっている。
The liquid crystal display device of this system utilizes the fact that two stable states of spontaneous polarization up (up) and down (down) are obtained by the alignment regulating force at the substrate interface.
Lighting and darkness are displayed by switching using the memory property by applying an electric field between these two states.

【0007】しかし、この2安定状態を示す強誘電性液
晶も当初期待されたメモリー効果が得られにくく、その
ためにコントラストの向上が難しく、また自発分極が基
板界面で固定されてしまい、残像が生じやすい等の問題
が指摘されている。
However, the ferroelectric liquid crystal exhibiting the bistable state is difficult to obtain the memory effect expected at the beginning, so that it is difficult to improve the contrast, and the spontaneous polarization is fixed at the substrate interface, resulting in an afterimage. Problems such as ease of use have been pointed out.

【0008】一方最近、カイラルスメクティック相に新
に3個の安定状態を示す反強誘電性の性質を示す液晶
(以下、3安定強誘電性液晶と称す)が見いだされ、上
記強誘電性液晶表示素子の問題点が克服可能な新規な表
示素子への応用が期待されている。以下、3安定強誘電
性液晶表示素子についてその性質を説明する。
On the other hand, recently, a liquid crystal exhibiting three stable states and exhibiting antiferroelectric properties (hereinafter referred to as a tristable ferroelectric liquid crystal) has been found in the chiral smectic phase. It is expected to be applied to a new display device that can overcome the problems of the device. Hereinafter, the properties of the tristable ferroelectric liquid crystal display device will be described.

【0009】この種の3安定強誘電性液晶表示に、三角
波を印加したときの電束密度−電圧ヒステリシス曲線を
描くと図2のようになり、反強誘電性に特有のダブルヒ
ステリシス曲線を描くという特徴を有することわかる。
FIG. 2 shows the electric flux density-voltage hysteresis curve when a triangular wave is applied to this type of tristable ferroelectric liquid crystal display, and a double hysteresis curve peculiar to antiferroelectricity is drawn. It is understood that it has the feature of.

【0010】図3にこの液晶表示素子の透過光量−電圧
ヒステリシス曲線を示す。同図に示したように、電圧無
印加状態で、第1の安定状態(I0)を有し、正の極性
の電圧印加(V2以上の電圧印加)で明状態(I3)、負
の極性の電圧印加(−V2以下の電圧印加)で明状態
(I3')の3安定状態を有することがわかる。
FIG. 3 shows a transmission light amount-voltage hysteresis curve of this liquid crystal display element. As shown in the drawing, when no voltage is applied, the first stable state (I0) is obtained, and when a positive polarity voltage is applied (voltage V2 or more is applied), a bright state (I3) is applied. It can be seen that the device has three stable states of a bright state (I3 ') when voltage is applied (voltage application of -V2 or less).

【0011】この液晶表示素子の駆動は、図3に示すバ
イアス電圧VBに重畳して、正(負)のパルスを印加
し、I1(I2)の暗(明)状態からI2(I1)の明
(暗)状態への遷移を利用して、明暗の表示を行なう。
また、負のバイアス電圧−VBに重畳して負(正)のパ
ルスを印加し、I1’(I2’)の暗(明)状態からI
2’(I1’)の明(暗)状態への遷移を利用しても、同
様の明暗の表示が行える。
In driving the liquid crystal display element, a positive (negative) pulse is applied while being superimposed on the bias voltage VB shown in FIG. 3 to change the I1 (I2) dark (bright) state to the I2 (I1) bright state. Light / dark display is performed using the transition to the (dark) state.
Further, a negative (positive) pulse is applied superimposed on the negative bias voltage -VB, and I1 '(I2') is changed from the dark (bright) state to I1 '(I2').
The same light / dark display can be performed by using the transition to the light (dark) state of 2 ′ (I1 ′).

【0012】マトリクス方式による3安定強誘電性液晶
表示素子の時分割駆動では、走査電極に順次走査電圧を
印加し、それに同期して信号電極に明と暗の書き込みの
ための電圧を印加する線順次駆動を行なう。
In the time-division driving of the matrix type tristable ferroelectric liquid crystal display element, a scanning voltage is sequentially applied to the scanning electrodes, and a voltage for applying bright and dark writing to the signal electrodes in synchronization with the scanning voltage. Driving is performed sequentially.

【0013】第1の画面書き込みの走査は、図3に示し
たバイアス電圧VBに重畳した正負のパルス電圧により
行い、I1とI2で明暗の表示を行なう。一方これに続く
第2の画面書き込みにおいては、図3に示したたバイア
ス電圧−VBに重畳した正負のパルス電圧により行い、
I1'とI2'で明暗の表示を行なう。
The first screen writing scan is performed by a positive / negative pulse voltage superimposed on the bias voltage VB shown in FIG. 3, and bright and dark display is performed by I1 and I2. On the other hand, the subsequent second screen writing is performed by the positive and negative pulse voltages superimposed on the bias voltage −VB shown in FIG.
Bright and dark display is performed by I1 'and I2'.

【0014】このとき、第1の走査と第2の走査で直流
成分を完全に相殺することができ、液晶や電極の劣化を
防止できる特徴を有している。
At this time, the DC component can be completely canceled between the first scan and the second scan, and the liquid crystal and the electrodes are prevented from being deteriorated.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の3
安定強誘電性液晶表示素子を用いてマトリクス表示を行
った場合、暗状態から明状態への変化に対して、明状態
から暗状態への変化が著しく遅延することが本発明者に
よって見出された。
However, this type of 3
It has been found by the present inventors that when performing a matrix display using a stable ferroelectric liquid crystal display element, the change from the bright state to the dark state is significantly delayed with respect to the change from the dark state to the bright state. Was.

【0016】図5は選択画素に電圧を印加したときの透
過光量変化をプロットしたものである。印加波形の第1
の期間(P1)では零ボルトを印加し、それ以前の状態
から暗状態へのリセットを与え、第2の期間(P2)で
明状態への書き込みを行なっている。第3の期間(P
3)では再び暗状態へのリセットを行なっている。
FIG. 5 is a plot of a change in the amount of transmitted light when a voltage is applied to the selected pixel. First of applied waveform
In the period (P1), zero volts is applied to reset the state from the previous state to the dark state, and the writing to the bright state is performed in the second period (P2). The third period (P
In 3), reset to the dark state is performed again.

【0017】このように、暗から明の立ち上がり時間は
約100μsと高速であるが、立下りに要する時間
(t)は約2msと著しく遅いことがわかる。この理由
は、強誘電の特徴として電圧の立上がり時では電界が自
発分極を反転させて一様に並ばせるトルクが非常に大き
いのに対して、電圧の立下がり時では単に電圧を下げる
のみで、自発分極に対して何等の強制力も加わらない液
晶分子の自然緩和に依存しているためと考えられる。
As described above, the rise time from dark to light is as fast as about 100 μs, but the time (t) required for fall is about 2 ms, which is extremely slow. The reason for this is that, when the voltage rises, the electric field reverses spontaneous polarization and the torque is very large, whereas when the voltage falls, the voltage simply drops. This is considered to be due to the natural relaxation of the liquid crystal molecules, which does not add any forcing to the spontaneous polarization.

【0018】そのため、上記波形による駆動では、立下
りが遅いためにライン書き込み時間が数msと遅くな
り、結果的に画面の書き込み時間が著しく遅くなってし
まい、大量の情報を表示したり、表示内容の変化の大き
い動画等には用いることができなかった。
[0018] Therefore, in the driving by the above-mentioned waveform, since the falling time is slow, the line writing time is as long as several milliseconds. As a result, the writing time on the screen becomes extremely long, and a large amount of information is displayed or displayed. It could not be used for moving images with large changes in content.

【0019】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、マトリクス方式の液晶表示におい
て、電圧の立ち下がりを高速化して、高速に大量の情報
を表示できる技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of displaying a large amount of information at a high speed by increasing the voltage falling speed in a matrix type liquid crystal display. It is in.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、カイラルスメ
クティック液晶を封入した3安定型液晶表示素子を用い
てマトリクス表示を行う際に、書き込み電圧印加の直前
に、第1の安定状態から第2または第3の安定状態への
遷移のしきい値以下でありかつ前記書き込み電圧を構成
する一方のパルスと逆極性のパルスを1個以上含む消去
用パルス電圧を印加するものである。
According to the present invention, when a matrix display is performed using a three-stable liquid crystal display element in which a chiral smectic liquid crystal is sealed, a second stable state is obtained immediately before a write voltage is applied. Alternatively, an erasing pulse voltage that is equal to or less than a threshold value for transition to the third stable state and includes at least one pulse having a polarity opposite to one of the pulses constituting the write voltage is applied.

【0021】前記消去用パルス電圧は、1〜3個の複数
のパルス、または正負一対のパルス等で構成してもよ
く、この消去用パルス電圧は走査電極の選択期間の初期
に印加してもよい。
The erasing pulse voltage may be composed of one to three pulses or a pair of positive and negative pulses. The erasing pulse voltage may be applied at the beginning of the scanning electrode selection period. Good.

【0022】[0022]

【作用】上記構成による液晶表示装置において、書き込
み電圧印加の直前に前記書き込み電圧を構成する一対の
パルスのうち一方のパルスと逆極性のパルスを含む消去
用パルス電圧を印加することにより、特に明状態と暗状
態とのリセット切り換えを高速に行うことができる。
In the liquid crystal display device having the above-mentioned structure, by applying an erasing pulse voltage including a pulse having a polarity opposite to that of one of a pair of pulses constituting the write voltage immediately before the application of the write voltage, the liquid crystal display device becomes particularly bright. The reset switching between the state and the dark state can be performed at high speed.

【0023】これは、第2または第3の安定状態から第
1の安定状態に遷移する際の復原力として、自発分極と
印加電圧とのカップリングによる大きなトルク(下記
「数1」参照)を用いることができるためである。
This is because, as a restoring force at the time of transition from the second or third stable state to the first stable state, a large torque due to the coupling between the spontaneous polarization and the applied voltage (see Equation 1 below). This is because it can be used.

【0024】[0024]

【数1】F1=Ps・E## EQU1 ## F1 = Ps.E

【0025】前記「数1」においてF1はトルクであ
り、この力は、自発分極のベクトルPsと、外部電界E
との外積で求めることができる。
In the above equation (1), F1 is a torque, and this force is represented by a spontaneous polarization vector Ps and an external electric field Es.
Can be obtained by the cross product of

【0026】[0026]

【実施例】以下本発明による実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施例である3安定強誘電性
液晶表示素子の液晶セルの構造を示す要部断面図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a structure of a liquid crystal cell of a tristable ferroelectric liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.

【0027】同図に示すように、ガラスからなる一対の
透明基板2,5は、2μm程度の間隔をおいて対向配置
されている。この透明基板2,5の表面にはあらかじめ
ポリイミドなどの高分子膜が形成され、一方向にラビン
グなどの配向処理が施されている。
As shown in FIG. 1, a pair of transparent substrates 2 and 5 made of glass are opposed to each other with an interval of about 2 μm. A polymer film such as polyimide is formed on the surfaces of the transparent substrates 2 and 5 in advance, and an orientation process such as rubbing is performed in one direction.

【0028】各透明基板2,5の非対向面側には偏向板
1,6が設けられており、一方の偏光板の偏光軸はほぼ
ラビング方向に一致させてある。前記各透明基板2,5
の互いの対向面側には透明電極7,10が形成され、そ
の表面は配向膜3,9によって覆われている。
Deflection plates 1 and 6 are provided on the non-opposite surfaces of the transparent substrates 2 and 5, respectively, and the polarization axis of one of the polarization plates is substantially aligned with the rubbing direction. Each of the transparent substrates 2 and 5
Transparent electrodes 7 and 10 are formed on the sides facing each other, and the surfaces thereof are covered with alignment films 3 and 9.

【0029】前記透明電極7,10のうち一方は信号電
極として用いられ、他方は走査電極として用いられる。
そして、両電極は平面方向からみて互いに所定間隔で交
差する構造(図6参照)となっている。
One of the transparent electrodes 7 and 10 is used as a signal electrode, and the other is used as a scanning electrode.
The two electrodes have a structure that intersects with each other at a predetermined interval when viewed from the plane (see FIG. 6).

【0030】前記両透明基板7,10間にはスペーサ8
が介装され、このスペーサ8によって前記2μmの基板
間の間隔を維持している。このスペーサ8は、たとえば
Si02、あるいはポリマー系の粒状物で構成されてい
る。
A spacer 8 is provided between the transparent substrates 7 and 10.
The spacer 8 keeps the distance between the substrates of 2 μm. The spacer 8 is made of, for example, SiO 2 or polymer-based particles.

【0031】スペーサ8で形成される空間には、例えば
下記構造式「化1」で示される反強誘電性液鉦料(MH
POBC;4−(1−メチル−ヘプチロキシカルボニ
ル)フェニル4’−オクチロキシビフェニル−4−カル
ボキレート)が封入されている。
In the space formed by the spacer 8, for example, an antiferroelectric liquid material (MH) represented by the following structural formula (Formula 1)
POBC; 4- (1-methyl-heptyloxycarbonyl) phenyl 4′-octyloxybiphenyl-4-carboxylate) is encapsulated.

【0032】[0032]

【化1】 Embedded image

【0033】この材料の相転移温度は次の通りである。The phase transition temperature of this material is as follows.

【0034】[0034]

【化2】 Embedded image

【0035】この他にも反強誘電性液晶材料として種々
のものが使用でき、たとえば特開平3−163048号
公報に開示されているものがある。
In addition, various antiferroelectric liquid crystal materials can be used, and for example, there is one disclosed in JP-A-3-163048.

【0036】図4は、この3安定強誘電性液晶表示素子
の液晶分子4の分子配列を示している。同図において、
(a)は、無電界の時の液晶分子配列であり、分子長軸
はラビング方向に対応して「く」状に配向されている。
FIG. 4 shows the molecular arrangement of the liquid crystal molecules 4 of the tristable ferroelectric liquid crystal display device. In the figure,
(A) is a liquid crystal molecule arrangement in the absence of an electric field, and the long axis of the molecule is aligned in a "ku" shape corresponding to the rubbing direction.

【0037】次に、液晶セルの両電極7,10間に電界
を印加すると(図4において下から上方向(up))、
液晶分子4はその自発分極の向きが電界方向に揃うた
め、同図(b)に示すようになる。
Next, when an electric field is applied between the two electrodes 7 and 10 of the liquid crystal cell (upward from the bottom in FIG. 4),
Since the direction of the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules 4 is aligned with the direction of the electric field, it becomes as shown in FIG.

【0038】これとは逆極性の電界(図4において上か
ら下方向(down))を印加すると、同図(c)に示
す配向となる。このような配向方向と偏向板1,6との
偏向軸の方向との組み合わせにより、表示マトリクス上
での明・暗の表示が可能となる。
When an electric field of the opposite polarity (downward from top in FIG. 4) is applied, the orientation shown in FIG. The combination of such an orientation direction and the direction of the deflection axis of the deflecting plates 1 and 6 enables bright and dark display on the display matrix.

【0039】図6にマトリクス型液晶表示装置の走査電
極X1,X2,,,XNおよび信号電極Y1,Y2,,,YN
の模式図を示す。走査電極Xと信号電極Yの交差部が表
示画素に対応している。
FIG. 6 shows scanning electrodes X1, X2,... XN and signal electrodes Y1, Y2,.
FIG. The intersection of the scanning electrode X and the signal electrode Y corresponds to a display pixel.

【0040】図7に走査電極の電圧波形と信号電極の電
圧波形を示す。選択電圧1は、走査電極Xが選択された
ときに走査電極Xに印加され、選択期間の第1の期間T
1、第2の期間T2、第3の期間T3そして第4の期間T4
とで構成される。
FIG. 7 shows a voltage waveform of the scanning electrode and a voltage waveform of the signal electrode. The selection voltage 1 is applied to the scan electrode X when the scan electrode X is selected, and is applied to the first period T of the selection period.
1, the second period T2, the third period T3, and the fourth period T4
It is composed of

【0041】ここで、期間T1はV2ボルト、期間T2は
−V2ボルト、期間T3はV1ボルト期間T4は2VB−V1
とした。非選択電圧2は、走査電極Xが非選択のときに
その走査電極Xに対して印加される電圧である。
Here, the period T1 is V2 volts, the period T2 is -V2 volts, the period T3 is V1 volts, and the period T4 is 2VB-V1.
And The non-selection voltage 2 is a voltage applied to the scan electrode X when the scan electrode X is not selected.

【0042】非選択期間の第1の選択期間と同様に期間
T1、第2の期間T2、第3の期間T3そして第4の期間
T4で構成される。非選択電極に印加する電圧は、期間
T1、期間T2、期間T3、期間T4ともにVBとした。
Like the first selection period of the non-selection period, the period includes a period T1, a second period T2, a third period T3, and a fourth period T4. The voltage applied to the non-selection electrode was VB in all of the periods T1, T2, T3, and T4.

【0043】信号電極Yには、オン電圧3またはオフ電
圧4を印加する。選択された走査電極Xと信号電極Yの
交差部の表示画素の表示情報が、低透過光表示状態の場
合は、信号電極にオン電圧3を印加し、高透過光表示状
態の場合には、オフ電圧4を印加する。オン電圧3は期
間T1と期間T2は零ボルト、期間T3はV3ボルト、期間
T4は−V3ボルトを印加する。オフ電圧4は、期間T1
と期間T2は零ボルト、期間T3は−V3ボルト、期間T4
はV3ボルト印加する。
An ON voltage 3 or an OFF voltage 4 is applied to the signal electrode Y. When the display information of the display pixel at the intersection of the selected scanning electrode X and signal electrode Y is in the low transmission light display state, an on-voltage 3 is applied to the signal electrode, and in the high transmission light display state, An off voltage 4 is applied. As the ON voltage 3, zero volt is applied during the periods T1 and T2, V3 volt is applied during the period T3, and -V3 volt is applied during the period T4. The off voltage 4 is applied during the period T1
And period T2 is zero volts, period T3 is -V3 volts, period T4
Applies V3 volts.

【0044】波形(7−1)において、VBを中心に一
対の電圧、すなわちT3およびT4で印加されるV1およ
び2VB−V1が書き込み電圧であり、走査電極Xにお
ける選択期間の初期、すなわちT1およびT2で印加され
るV2および−V2の一対の正負のパルスが消去用パルス
電圧である。このうちT2における−V2が消去用パルス
として機能する。
In the waveform (7-1), a pair of voltages centered on VB, that is, V1 and 2VB-V1 applied at T3 and T4 are write voltages, and are the beginning of the selection period in the scan electrode X, that is, T1 and A pair of positive and negative pulses of V2 and -V2 applied at T2 is an erasing pulse voltage. Of these, -V2 at T2 functions as an erasing pulse.

【0045】走査電極Xと信号電極Yに上記電圧を印加
すると、表示画素に印加される電圧波形は、図7に示す
(7−5)、(7−6)、(7−7)、(7−8)の4
通りの組合せになる。 波形(7−5)は走査電極Xに
選択電圧(7−1)が、信号電極に電圧(7−3)が印
加された場合の電圧である。このとき、期間T1でV2ボ
ルト、期間T2で−V2ボルト、期間T3でV1−V3ボル
ト、期間T4で2VB−V1+V3ボルトである。
When the above voltage is applied to the scanning electrode X and the signal electrode Y, the voltage waveform applied to the display pixel becomes (7-5), (7-6), (7-7), (7-7) shown in FIG. 7-8) -4
The combinations are as follows. The waveform (7-5) is a voltage when the selection voltage (7-1) is applied to the scan electrode X and the voltage (7-3) is applied to the signal electrode. At this time, V2 volts during the period T1, -V2 volts during the period T2, V1 -V3 volts during the period T3, and 2VB-V1 + V3 volts during the period T4.

【0046】波形(7−6)は走査電極に選択電圧(7
−1)が、信号電極にオフ電圧(7−4)が印加されて
いる。期間T1でV2ボルト、期間T2で−V2ボルト、期
間T3でV1+V3ボルト、期間T4で2VB−V1−V3ボ
ルトである。
The waveform (7-6) shows the selection voltage (7
-1), the off voltage (7-4) is applied to the signal electrode. V2 volts during the period T1, −V2 volts during the period T2, V1 + V3 volts during the period T3, and 2VB−V1−V3 volts during the period T4.

【0047】波形(7−7)は走査電極に非選択電圧
(7−2)が、信号電極に電圧(7−3)が印加された
場合の電圧である。このとき、期間T1と期間T2でVB
ボルト、期間T3でVB−V3ボルト、期間T4で2VB+
V3ボルトである。
The waveform (7-7) is a voltage when the non-selection voltage (7-2) is applied to the scanning electrode and the voltage (7-3) is applied to the signal electrode. At this time, VB in the period T1 and the period T2
Volts, VB-V3 volts in period T3, 2VB + in period T4
V3 volts.

【0048】波形(7−8)は走査電極に非選択電圧
(7−2)が、信号電極にオフ電圧(7−4)が印加さ
れている。このとき、期間T1と期間T2でVBボルト、
期間T3でVB+V3ボルト、期間T4で2VB−V3ボルト
である。
In the waveform (7-8), the non-selection voltage (7-2) is applied to the scanning electrodes, and the off voltage (7-4) is applied to the signal electrodes. At this time, VB volts in the period T1 and the period T2,
VB + V3 volts during the period T3 and 2VB-V3 volts during the period T4.

【0049】ここで、走査電極X、信号電極Yの印加電
圧と反強誘電性液晶のスイッチングのためのしきい値電
圧は、 2VB−V1+V3>V2 VB<2VB−V1−V3<V2 VB+V3<V1 VB−V3>V1 となるように設定してある。これより、波形(7−5)
の期間T2で表示画素は一旦オフとなり、期間T4で表示
画素は再度オンとなる。
Here, the applied voltage of the scanning electrode X and the signal electrode Y and the threshold voltage for switching the antiferroelectric liquid crystal are 2VB-V1 + V3> V2 VB <2VB-V1-V3 <V2 VB + V3 <V1 It is set so that VB−V3> V1. From this, the waveform (7-5)
During the period T2, the display pixel is temporarily turned off, and during the period T4, the display pixel is turned on again.

【0050】期間T1の電圧と期間T3の電圧は、駆動す
るときに直流成分を除く目的で印加しており、表示状態
には直接作用を及ぼさない。波形(7−6)の期間T2
で表示画素は暗となり、期間T4で表示画素は暗のまま
保持される。
The voltage in the period T1 and the voltage in the period T3 are applied for the purpose of removing a DC component during driving, and do not directly affect the display state. Period T2 of waveform (7-6)
, The display pixel becomes dark, and during the period T4, the display pixel is kept dark.

【0051】なお、波形(7−7)と波形(7−8)の
印加によっても、それ以前の表示状態は変化を受けるこ
とはない。本実施例の駆動波形を用いると、前記波形
(7−6)で説明したように、期間T2で消去用パルス
を印加しているため、図5における立ち下がりの遅延時
間(t)が短縮でき、高速にオフ状態の書き込みを行う
ことが可能となる。
Note that the display state before that is not changed by the application of the waveform (7-7) and the waveform (7-8). When the drive waveform of this embodiment is used, as described in the waveform (7-6), since the erase pulse is applied in the period T2, the fall delay time (t) in FIG. 5 can be reduced. Thus, writing in the off state can be performed at high speed.

【0052】次に、本実施例を用いた具体的な表示方法
を説明する。図8は、図6に示した表示を得るためため
の駆動波形の時間変化を示してある。
Next, a specific display method using this embodiment will be described. FIG. 8 shows a temporal change of a driving waveform for obtaining the display shown in FIG.

【0053】図6の□は明状態を表わし、■は暗状態を
示している。ここで、波形X1,X2,,,,,XNに順
に走査電極に電圧を印加する。なお、図8では信号電極
の一列目の印加電圧のタイムチャートだけを記載してあ
る。またX1−Y1、X1−Y2、X1−YNは各画素に印加
される波形を示してある。
In FIG. 6, □ indicates a bright state, and Δ indicates a dark state. Here, a voltage is applied to the scanning electrodes in order of the waveforms X1, X2,. FIG. 8 shows only a time chart of the applied voltage in the first column of the signal electrode. X1-Y1, X1-Y2, and X1-YN indicate waveforms applied to each pixel.

【0054】走査電極X1と信号電極Y1との交点に形成
される画素に印加される電圧は、第1フレームの期間T
1’で表示画素は暗状態(■)になり、続く第1フレー
ムの期間での印加電圧は表示画素の光線透過状態を変化
させないので、走査電極X1と信号電極Y1との交点に形
成される画素は暗状態(■)を保持する。
The voltage applied to the pixel formed at the intersection of the scanning electrode X1 and the signal electrode Y1 is equal to the voltage applied during the period T of the first frame.
At 1 ', the display pixel is in a dark state (■), and the applied voltage in the subsequent first frame period does not change the light transmission state of the display pixel, so that it is formed at the intersection of the scanning electrode X1 and the signal electrode Y1. The pixel maintains the dark state (■).

【0055】続く第2フレームは、第1フレームで走査
電極と信号電極に印加した波形の極性を反転した波形を
印加している。この場合は図2に示した片側のヒステリ
シス曲線を用いて明暗の表示を行なっている。
In the subsequent second frame, a waveform obtained by inverting the polarity of the waveform applied to the scanning electrode and the signal electrode in the first frame is applied. In this case, light and dark are displayed using the one-sided hysteresis curve shown in FIG.

【0056】同図では第2フレームは第1フレームと全
く同じ表示を行なっているが、もちろん全く異なった表
示でもよい。この場合も第1と第2フレームで画素に印
加される直流成分は相殺される。
In the figure, the second frame displays exactly the same display as the first frame, but of course it may display completely different. Also in this case, the DC components applied to the pixels in the first and second frames are canceled.

【0057】走査電極X2と信号電極Y1との交点に形成
される画素に印加される電圧は、第1フレームの期間T
1’で表示画素は明状態(□)になり、続く第1フレー
ムの期間での印加電圧は表示画素の光線透過状態を変化
させないので、走査電極X3と信号電極Y1との交点に形
成される画素は明状態(□)を保持する。
The voltage applied to the pixel formed at the intersection between the scanning electrode X2 and the signal electrode Y1 is equal to the voltage applied during the period T of the first frame.
At 1 ', the display pixel is in a bright state (□), and since the applied voltage in the subsequent first frame does not change the light transmission state of the display pixel, it is formed at the intersection of the scanning electrode X3 and the signal electrode Y1. The pixel keeps a bright state (□).

【0058】続く第2フレームは、第1フレームで走査
電極と信号電極に印加した波形の極性を反転した波形を
印加している。この場合は図2に示した片側のヒステリ
シス曲線を用いて明暗の表示を行なっている。
In the subsequent second frame, a waveform obtained by inverting the polarity of the waveform applied to the scanning electrode and the signal electrode in the first frame is applied. In this case, light and dark are displayed using the one-sided hysteresis curve shown in FIG.

【0059】図5に示した従来技術において、立ち下が
り時間(t)が2msであるのに対して、本実施例によ
れば、立ち上がり時間(暗→明)が100μs、立ち下
がり時間(明→暗)が500μsとなり、極めて高速な
表示切り換えを行えることがわかった。
In the prior art shown in FIG. 5, the fall time (t) is 2 ms, whereas according to the present embodiment, the rise time (dark → bright) is 100 μs, and the fall time (bright → bright). Dark) was 500 μs, indicating that extremely high-speed display switching can be performed.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば、印加電圧の立ち下がり
に対応して透過光量を高速に変化させること、特に明状
態から暗状態への急速な切り換えが可能となるため、マ
トリクス方式による液晶表示装置において、高速に大容
量の表示が可能となる。
According to the present invention, it is possible to rapidly change the amount of transmitted light in response to the fall of the applied voltage, and in particular, to rapidly switch from a bright state to a dark state. In the display device, large-capacity display can be performed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る液晶表示装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】反強誘電性液晶のD−Eヒステリシス曲線を説
明するためのグラフ図
FIG. 2 is a graph for explaining a DE hysteresis curve of an antiferroelectric liquid crystal.

【図3】図1に示した構成の液晶素子の透過光量と印加
電圧との関係を描いたグラフ図
FIG. 3 is a graph illustrating the relationship between the amount of transmitted light and the applied voltage of the liquid crystal element having the configuration shown in FIG.

【図4】図1の液晶表示素子に於ける液晶分子の配列を
描いた模式図
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an arrangement of liquid crystal molecules in the liquid crystal display device of FIG.

【図5】図1の液晶表示素子の透過光量変化を示すグラ
フ図
FIG. 5 is a graph showing a change in transmitted light amount of the liquid crystal display device of FIG. 1;

【図6】走査電極と信号電極の交点である画素を示した
模式図
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a pixel that is an intersection of a scanning electrode and a signal electrode.

【図7】走査電極と信号電極に印加する波形を示すグラ
フ図
FIG. 7 is a graph showing waveforms applied to scanning electrodes and signal electrodes.

【図8】画素に印加される波形のタイミングチャート図FIG. 8 is a timing chart of a waveform applied to a pixel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・偏光板 2・・透明基板 3・・配向膜 4・・液晶分子 5・・透明基板 6・・偏光板 7・・透明電極 8・・スペーサ 9・・配向膜 10・・透明電極 X・・走査電極 Y・・信号電極 1, Polarizing plate 2, Transparent substrate 3, Alignment film 4, Liquid crystal molecule 5, Transparent substrate 6, Polarizing plate 7, Transparent electrode 8, Spacer 9, Alignment film 10, Transparent electrode X ..Scanning electrodes Y..Signal electrodes

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 560 G09G 3/36 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/133 560 G09G 3/36

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 走査電極を表面に有する第一の透明基板
と、信号電極を表面に有する第二の透明基板を走査電極
と信号電極がほぼ直交するように対向配設し、前記両電
極間にカイラルスメクティック液晶を封入し、前記走査
電極と前記信号電極の交点を表示画素とし、走査電極を
順次走査して一走査期間選択状態にし、信号電極には走
査電極の選択電圧に同期して、選択表示画素の表示状態
をONまたはOFFにする信号電圧を印加して表示を行
なう際に、 透過光量と印加電圧との関係においてすくなくとも3つ
の安定状態、すなわち電圧を無印加とした第1の安定状
態と、この第1の安定状態から正の極性の電圧を加える
ことにより遷移する第2の安定状態と、第1の安定状態
から負の極性の電圧を加えることにより遷移する第3の
安定状態とからなり、前記第1の安定状態が低透過光状
態(OFF)となり第2および第3の安定状態が高透過
光状態(ON)となるように前記透明基板の外側にほぼ
直交する一対の偏光板を配置した液晶表示素子を用い、 線順次走査における選択期間において、選択画素がON
のときには、選択画素に第1の安定状態から第2または
第3の安定状態への遷移のしきい値以上の書き込み電圧
を印加し、選択画素がOFFのときには、選択画素に第
1の安定状態から第2または第3の安定状態への遷移の
しきい値以下の書き込み電圧を印加するとともに、前記
書き込み電圧は適当に選択したバイアス電圧を中心とし
た一対のパルスから構成され、前記書き込み電圧印加の
直前に、第1の安定状態から第2または第3の安定状態
への遷移のしきい値以下でありかつ前記書き込み電圧を
構成する一方のパルスと逆極性のパルスを1個以上含む
消去用パルス電圧を印加することを特徴とする液晶表示
装置の駆動方法。
1. A first transparent substrate having a scanning electrode on its surface and a second transparent substrate having a signal electrode on its surface are opposed to each other so that the scanning electrode and the signal electrode are substantially orthogonal to each other. A chiral smectic liquid crystal is sealed in, an intersection of the scanning electrode and the signal electrode is used as a display pixel, the scanning electrodes are sequentially scanned to be in a selected state for one scanning period, and the signal electrode is synchronized with a selection voltage of the scanning electrode, When performing display by applying a signal voltage for turning on or off the display state of the selected display pixel, at least three stable states in relation between the amount of transmitted light and the applied voltage, that is, the first stable state in which no voltage is applied. State, a second stable state to which a transition is made by applying a positive polarity voltage from the first stable state, and a third stable state to which a transition is made by applying a negative polarity voltage from the first stable state. A pair of substantially perpendicular to the outside of the transparent substrate so that the first stable state is a low transmitted light state (OFF) and the second and third stable states are a high transmitted light state (ON). A selected pixel is turned on during a selection period in line-sequential scanning using a liquid crystal display element having a polarizing plate
When the selected pixel is OFF, a write voltage equal to or higher than the threshold value for transition from the first stable state to the second or third stable state is applied to the selected pixel. And a write voltage equal to or lower than the threshold value for the transition from the first to the second or third stable state, and the write voltage comprises a pair of pulses centered on an appropriately selected bias voltage. Immediately before erasing, one or more pulses having a polarity equal to or less than a threshold value for transition from the first stable state to the second or third stable state and having a polarity opposite to one of the pulses constituting the write voltage are used. A method for driving a liquid crystal display device, comprising applying a pulse voltage.
【請求項2】 前記消去用パルスは1〜3個のパルスか
ら構成されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
装置の駆動方法。
2. The method according to claim 1, wherein the erasing pulse comprises one to three pulses.
【請求項3】 前記消去用パルスは正負の一対のパルス
で構成されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
装置の駆動方法。
3. The method according to claim 1, wherein the erasing pulse comprises a pair of positive and negative pulses.
【請求項4】 消去用パルス電圧は走査電極の選択期間
の初期に印加されることを特徴とする請求項1記載の液
晶表示装置の駆動方法。
4. The method according to claim 1, wherein the erasing pulse voltage is applied at an early stage of a scanning electrode selection period.
【請求項5】 カイラルスメクティック液晶が反強誘電
性液晶であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
装置の駆動方法。
5. The method according to claim 1, wherein the chiral smectic liquid crystal is an antiferroelectric liquid crystal.
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