JP3305255B2 - Driving method of liquid crystal element - Google Patents

Driving method of liquid crystal element

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JP3305255B2 JP09877798A JP9877798A JP3305255B2 JP 3305255 B2 JP3305255 B2 JP 3305255B2 JP 09877798 A JP09877798 A JP 09877798A JP 9877798 A JP9877798 A JP 9877798A JP 3305255 B2 JP3305255 B2 JP 3305255B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス型液晶
素子に関し、詳しくは、カイラルスメクチック相を示す
液晶素子の駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a matrix type liquid crystal device, and more particularly to a method for driving a liquid crystal device exhibiting a chiral smectic phase.

【0002】[0002]

【従来の技術】双安定性を有する液晶素子がクラーク
(Clark)及びラガーウォル(Lagerwal
l)の両者により特開昭56−107216号公報、米
国特許第4,362,924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ティ
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一の光学的安定状態と第二の光学的
安定状態とのいずれかをとり、且つ電圧が印加されてい
ない時はその状態を維持する性質、即ち双安定性を有
し、また電界の変化に対する応答が速やかで、高速且つ
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。
2. Description of the Related Art Bistable liquid crystal devices are known as Clark and Lagerwal.
1) has been proposed in JP-A-56-107216 and U.S. Pat. No. 4,362,924. As the bistable liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase (SmC * ) or an H phase (SmH * ) is generally used, and the first optical liquid crystal responds to an electric field applied in these states. It has one of a stable state and a second optically stable state, and has a property of maintaining the state when no voltage is applied, that is, has bistable properties, and has a quick response to a change in electric field. It is expected to be widely used in fields such as high-speed and storage type display devices.

【0003】この強誘電性液晶素子で用いられる一対の
基板の内側に各々ストライプ状電極群を設け、このスト
ライプ状電極が互いに直交するように配線したマトリク
ス表示装置とした場合では、例えば特開昭59−193
426号公報、同59−193427号公報、同60−
156046号公報や同60−156047号公報等に
開示された駆動方法を適用することができる。
In the case of a matrix display device in which stripe electrode groups are provided inside a pair of substrates used in the ferroelectric liquid crystal element, and the stripe electrodes are wired so as to be orthogonal to each other, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 59-193
Nos. 426, 59-193427 and 60-
The driving methods disclosed in JP-A-156046 and JP-A-60-156047 can be applied.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】強誘電性を示す液晶を
用いた上記素子の特徴として、高温になるにつれ第一の
光学的安定状態と第二の光学的安定状態とのいずれかを
とるために必要な電界が小さくなる。そのため、温度に
より駆動波形を変化させることで良好な表示を保つ工夫
がなされている。
One of the characteristics of the above-described device using a liquid crystal exhibiting ferroelectricity is that it takes one of a first optically stable state and a second optically stable state as the temperature rises. The required electric field becomes smaller. For this reason, a device has been devised to maintain a good display by changing the drive waveform according to the temperature.

【0005】しかしながら、従来の方法では高温で駆動
した場合に問題が生じる場合があった。即ち、高温にお
いてパルス幅を短くすると、高電圧で駆動することにな
り、その結果液晶の応答時間が高速になること及び波形
の振幅が大きくなることから、装置としての消費電力が
増加してしまう。また、高電圧による駆動では発熱を生
じ易く、素子の表示領域内に温度むらを生じる。一方、
駆動電圧を低くすることで高温に対処すると、駆動マー
ジンを小さくしてしまう。
[0005] However, in the conventional method, a problem may occur when driven at a high temperature. That is, if the pulse width is shortened at a high temperature, driving is performed at a high voltage. As a result, the response time of the liquid crystal is increased and the amplitude of the waveform is increased, so that the power consumption of the device is increased. . In addition, driving by a high voltage easily generates heat, causing temperature unevenness in the display region of the element. on the other hand,
If a high temperature is dealt with by lowering the driving voltage, the driving margin is reduced.

【0006】本発明の目的は、上記問題点を解決し、温
度によらず低消費電力で駆動マージンが大きく、良好な
画質が得られる液晶素子の駆動方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method of driving a liquid crystal element which has low power consumption, a large driving margin and good image quality regardless of temperature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、一対の
基板間にカイラルスメクチック相を呈する液晶を挟持し
少なくとも1以上の画素を有する液晶素子の駆動方法で
あって、選択時の画素に印加される信号波形が、該画素
の液晶を第一の状態にする消去パルスの後に、入力情報
に応じて該液晶を第二の状態にする書込みパルスを備
え、該書込みパルスが、高電圧期間を挟んで前後に低電
圧期間を有し、該高電圧期間が該低電圧期間の合計時間
以上の時間幅を有することを特徴とする。
A first aspect of the present invention is a method for driving a liquid crystal element having at least one pixel by sandwiching a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase between a pair of substrates. The signal waveform applied to the pixel comprises a write pulse for bringing the liquid crystal into the second state in accordance with the input information after an erase pulse for bringing the liquid crystal of the pixel into the first state, and the write pulse comprises a high voltage. A low voltage period before and after the period, wherein the high voltage period is the total time of the low voltage period
It is characterized by having the above time width .

【0008】さらに本発明の第二は、一対の基板間にカ
イラルスメクチック相を呈する液晶を挟持し少なくとも
1以上の画素を有する液晶素子の駆動方法であって、液
晶素子の温度によって選択時の画素に印加される信号波
形を変化させ、高温時において選択時の画素に印加され
る信号波形が、該画素の液晶を第一の状態にする消去パ
ルスの後に、入力情報に応じて該液晶を第二の状態にす
る書込みパルスを備え、該書込みパルスが、高電圧期間
を挟んで前後に低電圧期間を有することを特徴とする。
A second aspect of the present invention is a method for driving a liquid crystal element having at least one pixel by sandwiching a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase between a pair of substrates. The signal waveform applied to the pixel at the time of high temperature is changed so that the signal waveform applied to the selected pixel after the erasing pulse that brings the liquid crystal of the pixel into the first state changes according to the input information. A writing pulse for setting the second state is provided, and the writing pulse has a low voltage period before and after the high voltage period.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明者等が高温(55℃)にお
ける書込みパルスの電圧値とパルス幅に関して検討した
ところ、図8に示すように、電圧値が高いほど駆動マー
ジンが広いことがわかった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present inventors have studied the voltage value and pulse width of a write pulse at a high temperature (55.degree. C.). As shown in FIG. 8, it was found that the higher the voltage value, the wider the drive margin. Was.

【0012】図8に示すデータは、図7に示す駆動波形
を用いたマトリクス駆動において、V1〜V5は|V1
=|V2|、|V3|=|V4|、|V1|=|V3|×
2.5、|V5|=|V3|×1.1の関係を保ったまま
|V2|+|V3|(駆動電圧)を変化させ、カイラルス
メクチック液晶の2状態を良好に表示できるΔTmin
ΔTmax)を求め、得たものである。ΔT と1Hは以下
の通りである。
The data shown in FIG. 8 corresponds to the driving waveform shown in FIG.
In the matrix drive using1~ VFiveIs | V1|
= | VTwo|, | VThree| = | VFour|, | V1| = | VThree| ×
2.5, | VFive| = | VThreeWhile maintaining the relationship of | × 1.1
| VTwo| + | VThree| (Drive voltage) to change
ΔT that can display two states of a mectic liquid crystal wellmin,
ΔTmax) Was obtained. ΔT And 1H are
It is as follows.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】ここで、図8、図10のグラフのY軸「M
2」の説明をする。
Here, the Y-axis “M” in the graphs of FIGS.
2 ”will be described.

【0015】駆動電圧を一定にした時に良好な表示を行
うことができる(特にマトリクス駆動においてカイラル
スメクチック液晶の2状態の両方を良好に表示し得る)
パルス幅をTmax、最小パルス幅をTminとして、駆動マ
ージンを示す指標M2は次の式で定義する。
Good display can be performed when the driving voltage is fixed (especially, two states of the chiral smectic liquid crystal can be displayed well in matrix driving).
Assuming that the pulse width is T max and the minimum pulse width is T min , an index M2 indicating the drive margin is defined by the following equation.

【0016】 M2=(Tmax−Tmin)/(Tmax+TminM2 = (T max −T min ) / (T max + T min )

【0017】この時M2を100倍したものは「パルス
幅の変動が何%あった時に駆動マージンから外れるか」
を示すものである。また、「パネル(素子)面内で閾値
分布のばらつきが何%まで許容されるか」を示すものと
して用いることもできる。歩留の観点から、このM2の
値が大きいパネルほど良好な表示を行うことができる。
At this time, the value obtained by multiplying M2 by 100 is "What percentage of fluctuation of the pulse width deviates from the driving margin?"
It shows. It can also be used as an indication of "to what extent variation in the threshold distribution is allowed in the panel (element) plane". From the viewpoint of yield, a panel having a larger value of M2 can perform better display.

【0018】しかしながら、高温における書込みパルス
の電圧値とパルス幅に関して、電圧値が高いと前述した
ような消費電力が増加し、温度むらを生じてしまう。
However, with respect to the voltage value and the pulse width of the writing pulse at a high temperature, if the voltage value is high, the power consumption increases as described above, causing temperature unevenness.

【0019】そこで、走査信号、情報信号を単純な波形
にしたまま、書込みパルスの波形について検討した。そ
の結果を図9、図10に示す。図9は検討した書込みパ
ルス波形(画素に印加されるパルス波形)で各パルスP
1 〜P4 の駆動マージンを図10に示す。これらの図か
ら明らかなように、中央部のみ部分的に高電圧とし、そ
の両側に低電圧部を有する波形のパルスP3 を用いた場
合には駆動マージンが広いことがわかった。このパルス
3 の波形を用いると液晶には必要最小限の高電圧が印
加されるだけであるため、発熱が抑制され消費電力の増
加を最小限に抑えて広い駆動マージンを確保することが
可能となった。
Therefore, the waveform of the write pulse was examined while keeping the scanning signal and the information signal simple. The results are shown in FIGS. FIG. 9 shows the write pulse waveforms (pulse waveforms applied to the pixels) under consideration for each pulse P.
The driving margin of 1 to P 4 shown in FIG. 10. As it is apparent from these figures, a partially high voltage only the center portion, in the case of using the pulse P 3 of the waveform having a low voltage portion on both sides was found that the driving margin is wide. The pulse used P 3 of Waveforms for only high voltage minimum required for the liquid crystal is applied, can heat generation to secure a wide driving margin with minimal increase in power consumption is suppressed It became.

【0020】本発明において、書込みパルスにおける高
電圧期間の設定は、用いる液晶材料の応答特性、駆動マ
ージンの温度特性に応じて低電圧期間との関係の上で調
整され、その電圧値は、その前後に設けられた低電圧期
間の高い側の電圧値の2倍以上5倍以下が好ましく、ま
た、高電圧期間の時間幅は低電圧期間の時間幅(高電圧
期間前後の幅の合計)と同等或いはそれ以上(好ましく
は、書き込みパルスの期間ΔTの0.5ΔT〜0.8Δ
T)に設定することが望ましい。
In the present invention, the setting of the high voltage period in the address pulse is adjusted on the basis of the response characteristics of the liquid crystal material used and the temperature characteristics of the driving margin in relation to the low voltage period. It is preferable that the voltage value on the high side of the low voltage period provided before and after is twice or more and 5 times or less, and the time width of the high voltage period is equal to the time width of the low voltage period (the sum of the widths before and after the high voltage period). Equivalent or more (preferably, 0.5 ΔT to 0.8 Δ of write pulse period ΔT)
It is desirable to set to T).

【0021】また、低電圧期間は、高電圧期間の前後で
同じであっても異なっていても良く、異なる場合は少な
くとも高い電圧側を高電圧期間の電圧値より小さくす
る。
The low voltage period may be the same or different before and after the high voltage period, and if different, at least the higher voltage side is made smaller than the voltage value in the high voltage period.

【0022】図1に本発明の駆動方法を適用する液晶素
子を組み込んだ表示装置の一例のブロック図を示す。図
中、107はグラフィックコントローラであり、ここか
ら送出されるデータは駆動制御回路105を通して走査
信号制御回路104と情報信号制御回路106に入力さ
れ、それぞれアドレスデータと表示データに変換され
る。このアドレスデータに従って走査信号印加回路10
2が走査選択信号波形及び走査非選択信号波形を発生
し、例えば1280×1024画素からなる表示部10
1の走査電極に印加する。また表示データに従って情報
信号印加回路103が情報信号波形を発生し、表示部1
01の情報電極に印加する。駆動制御回路105は走査
信号制御回路104と情報信号制御回路106を通じで
走査信号印加回路102と情報信号印加回路103に波
形データを送る。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a display device incorporating a liquid crystal element to which the driving method of the present invention is applied. In the figure, reference numeral 107 denotes a graphic controller. Data transmitted from the graphic controller is input to a scanning signal control circuit 104 and an information signal control circuit 106 through a drive control circuit 105, and are converted into address data and display data, respectively. According to the address data, the scanning signal applying circuit 10
2 generates a scanning selection signal waveform and a scanning non-selection signal waveform, for example, a display unit 10 composed of 1280 × 1024 pixels.
1 is applied to one scanning electrode. The information signal applying circuit 103 generates an information signal waveform according to the display data, and
01 is applied to the information electrode. The drive control circuit 105 sends waveform data to the scan signal application circuit 102 and the information signal application circuit 103 via the scan signal control circuit 104 and the information signal control circuit 106.

【0023】図2は表示部101の電極構造を模式的に
示す図であり、201は走査電極、202は情報電極、
203は走査電極201と情報電極202との交差部分
により構成され表示単位となる画素を示す。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the electrode structure of the display unit 101, wherein 201 is a scanning electrode, 202 is an information electrode,
Reference numeral 203 denotes a pixel which is formed by an intersection between the scanning electrode 201 and the information electrode 202 and is a display unit.

【0024】図3は表示部101の部分的な断面図であ
る。同図において301はアナライザ、309はポララ
イザであり、これらは表示部101がU2状態の時暗表
示となるよう互いにクロスニコルで配置されている。3
02と308はガラス基板、303と307は絶縁膜、
304と306は配向膜、305は強誘電性液晶、31
0はシール材である。
FIG. 3 is a partial sectional view of the display unit 101. In the figure, reference numeral 301 denotes an analyzer, and 309, a polarizer. These polarizers are arranged in a crossed Nicols state so that the display unit 101 performs dark display when in the U2 state. 3
02 and 308 are glass substrates, 303 and 307 are insulating films,
304 and 306 are alignment films, 305 is ferroelectric liquid crystal, 31
0 is a sealing material.

【0025】尚、本表示装置の一画素をさらに3分割し
それぞれに異なる色、例えばR、G、Bのカラーフィル
ターを配置することで、多色カラー表示装置として使用
することができる。
It should be noted that one pixel of the present display device is further divided into three, and color filters of different colors, for example, R, G, and B are arranged in each of them, so that the display device can be used as a multicolor color display device.

【0026】また、図11に本発明の駆動方法を適用す
る液晶素子を組み込んだ表示装置の他の例のブロック図
を示す。本表示装置においては、基本的に図1に示した
表示装置と同じ経路で信号が送られるが、表示部101
の温度が温度検知素子108を介して温度検知回路10
9に入力され、この温度データをもとにして駆動制御回
路105が走査信号制御回路104と情報信号制御回路
106を通じて走査信号印加回路102と情報信号印加
回路103に波形データを送る。具体的には、表示部の
温度について少なくとも2以上の重複しない温度領域を
設定し、より高温側の領域内の温度を検知した際には、
少なくとも図9のP3に示す液晶に印加される書き込み
パルス波形が中央部のみ高電圧でありその両側に低電圧
部を有するようになる様、走査信号印加回路102、情
報信号印加回路103にデータを送り、当該波形により
駆動を行う。尚、高温側と低温側の領域設定は少なくと
も二つの領域にすれば良く、例えば40〜50℃の範囲
に領域の境界を設定することが好ましい。
FIG. 11 is a block diagram showing another example of a display device incorporating a liquid crystal element to which the driving method of the present invention is applied. In the present display device, signals are basically transmitted along the same route as the display device shown in FIG.
Of the temperature detection circuit 10 via the temperature detection element 108
9, the drive control circuit 105 sends waveform data to the scan signal application circuit 102 and the information signal application circuit 103 through the scan signal control circuit 104 and the information signal control circuit 106 based on the temperature data. Specifically, at least two or more non-overlapping temperature regions are set for the temperature of the display unit, and when the temperature in the higher temperature region is detected,
At least as a write pulse waveform applied to the liquid crystal shown in the P 3 in FIG. 9 will have a low voltage portion and on both sides of a high voltage only the central portion, the scanning signal application circuit 102, the data in the information signal application circuit 103 And drive is performed by the waveform. The high-temperature side and low-temperature side regions may be set to at least two regions. For example, it is preferable to set the boundary of the regions in a range of 40 to 50 ° C.

【0027】また、本発明の駆動方法及び液晶装置は光
シャッタにも適用可能である。
Further, the driving method and the liquid crystal device according to the present invention can be applied to an optical shutter.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

[実施例1]下記表2に示す物性値を有する強誘電性を
示す液晶を用い、図2に示すマトリクス電極を構成し、
図3に示す断面構造の液晶素子(セル)を作製し、図1
に示す表示装置を構成した。図1に示す表示装置での表
示部は対角15インチで1280×1024の画素から
構成される。
Example 1 A matrix electrode shown in FIG. 2 was constructed using a ferroelectric liquid crystal having the physical properties shown in Table 2 below.
A liquid crystal element (cell) having a cross-sectional structure shown in FIG.
The display device shown in FIG. The display unit in the display device shown in FIG. 1 is composed of 1280 × 1024 pixels with a diagonal size of 15 inches.

【0029】図3に示すセル構造(表示部101に相
当)は以下の手順で作製した。
The cell structure shown in FIG. 3 (corresponding to the display unit 101) was manufactured by the following procedure.

【0030】まず、透明電極201、202としてスパ
ッタ法により70nmの厚さのITO(酸化インジウ
ム:錫)膜、一方には絶縁膜307として120nmの
厚さの酸化タンタル膜を形成した一対のガラス基板30
8、302を用意し、一方の基板308のITO膜上に
ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸LP−64
(東レ(株)製)のNMP(Nメチルピロリドン):n
−BC(n−ブチルセロソルブ)混合溶液をスピンコー
トした。塗布溶液はNMP:n−BC=2:1の混合溶
媒にLP−64を1重量%となるように調製し、スピン
条件は、45回転/秒で20秒行った。
First, a pair of glass substrates on which an ITO (indium oxide: tin) film having a thickness of 70 nm is formed by sputtering as the transparent electrodes 201 and 202 and a tantalum oxide film having a thickness of 120 nm is formed on one of the insulating films 307. 30
8 and 302 are prepared, and a polyamic acid LP-64, which is a precursor of polyimide, is formed on the ITO film of one substrate 308.
NMP (N-methylpyrrolidone) manufactured by Toray Industries, Inc .: n
-BC (n-butyl cellosolve) mixed solution was spin-coated. The coating solution was prepared by mixing LP-64 in a mixed solvent of NMP: n-BC = 2: 1 at 1% by weight, and spinning was performed at 45 rpm for 20 seconds.

【0031】この基板を、80℃のオーブン中で5分
間、溶媒乾燥を行った後、200℃のオーブン中で1時
間の加熱焼成を行いイミド化した。得られたポリイミド
膜は約10nmの厚さで、この膜をラビング処理して配
向膜306とした。ラビングは、直径10cmのローラ
ーに巻き付けたナイロン製の布を用い、16.7回転/
秒、配向膜表面に対する布の押し込み0.4mm、基板
の送り速度10mm/秒で、同じ方向に二回(片道)の
ラビングを行った。
After drying the substrate in an oven at 80 ° C. for 5 minutes, the substrate was baked for 1 hour in an oven at 200 ° C. to imidize the substrate. The obtained polyimide film was about 10 nm thick, and this film was rubbed to form an alignment film 306. Rubbing was performed using a nylon cloth wrapped around a roller having a diameter of 10 cm.
Rubbing was performed twice (one way) in the same direction at a pressure of 0.4 mm for pushing the cloth against the surface of the alignment film at a feed rate of 10 mm / sec.

【0032】その後、この基板表面に平均粒径2.0μ
mのシリカビーズ(不図示)を0.008重量%で分散
させたIPA(イソプロピルアルコール)溶液を、25
回転/秒で10秒間の条件でスピン塗布し、分布密度3
00個/mm2程度でビーズスペーサーを散布した。
Thereafter, an average particle size of 2.0 μm
An IPA (isopropyl alcohol) solution in which 0.008% by weight of silica beads (not shown) of
Spin coating is performed under the condition of rotation / second for 10 seconds, distribution density 3
Bead spacers were sprayed at about 00 pieces / mm 2 .

【0033】もう一方の基板302については、透明電
極であるITO膜202上にシランカップリング剤(O
DS−E)の0.5重量%エチルアルコール溶液を45
回転/秒で20秒間の条件でスピン塗布し、垂直配向処
理した(膜304)。その後、この基板上の周縁部に熱
硬化型のシール材310を印刷により塗工した。尚、こ
の基板には絶縁膜303を設けていない。
On the other substrate 302, a silane coupling agent (O
DS-E) in 45% by weight ethyl alcohol
Spin coating was performed under the condition of rotation / second for 20 seconds to perform vertical alignment treatment (film 304). Thereafter, a thermosetting sealing material 310 was applied to the peripheral portion of the substrate by printing. Note that the substrate is not provided with the insulating film 303.

【0034】以上のようにして得られた二枚の基板を対
向して貼り合わせ、150℃のオーブン中で90分間熱
硬化させ、セルとした。
The two substrates obtained as described above were adhered to each other and heat-cured in an oven at 150 ° C. for 90 minutes to form a cell.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】尚、上記物性値は以下の測定法により測定
されたものである。
The above physical properties are measured by the following measuring methods.

【0037】(自発分極Psの測定)自発分極は、K.
ミヤサト他「三角波による強誘電性液晶の自発分極の直
接測定方法」(日本応用物理学会誌22、10号(66
1)1983、”Direct Method wit
h Triangular Waves for me
asuring Spontaneous Polar
ization inFerroelectric L
iquid Crystal”,as describ
ed by K.Miyasato et al.〔J
ap.J.appl.Phys.22.No.10,L
661(1983)〕)によって測定した。
(Measurement of Spontaneous Polarization Ps)
Miyasato et al., "Direct Measurement Method of Spontaneous Polarization of Ferroelectric Liquid Crystal by Triangular Wave" (Journal of the Japan Society of Applied Physics 22, 10 (66)
1) 1983, "Direct Method wit
h Triangle Waves for me
asuring Spontaneous Polar
Ization in Ferroelectric L
liquid Crystal ", as describ
ed by K. Miyasato et al. [J
ap. J. appl. Phys. 22. No. 10, L
661 (1983)]).

【0038】(チルト角Θの測定)±30〜±50V、
1〜100HzのAC(交流)を液晶素子の上下基板間
に電極を介して印加しながら、直交クロスニコル下、そ
の間に配置された液晶素子を偏光板と平行に回転させる
と同時に、フォトマル(浜松フォトニクス(株)製)で
光学応答を検知しながら、第1の消光位(透過率が最も
低くなる位置)及び第2の消光位を求める。そしてこの
時の第1の消光位から第2の消光位までの角度の1/2
をチルト角Θとする。
(Measurement of tilt angle Θ) ± 30 to ± 50 V,
While applying an AC (alternating current) of 1 to 100 Hz between the upper and lower substrates of the liquid crystal element via electrodes, the liquid crystal element disposed therebetween is rotated in parallel with the polarizing plate under orthogonal crossed Nicols, and at the same time, the photomultiplier ( The first extinction position (the position where the transmittance becomes lowest) and the second extinction position are obtained while detecting the optical response with Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Then, 1/2 of the angle from the first extinction position to the second extinction position at this time.
Is the tilt angle Θ.

【0039】本実施例に用いた駆動波形W1 を図4に示
す。同図において(A)は走査選択信号で、パルス幅Δ
Tの書込みパルスと、該書込みパルスの前に配置したパ
ルス幅2.5ΔTの消去パルスと、上記書込みパルスの
後に配置したパルス幅(1/2)ΔTの補助パルスから
構成される。尚、書込みパルスはその期間内に(1/
2)ΔTの高電圧期間と該高電圧期間の前後に(1/
4)ΔTの低電圧期間(本実施例では休止期間)を有す
る。(B)は走査非選択信号で常に0V、Cは明表示す
る時の情報信号でパルス幅ΔTの書込みパルスと該書込
みパルスの前後に配置したパルス幅(1/2)ΔTの補
助パルスから構成される。(D)は暗表示する時の情報
信号であり、明情報信号(C)の極性が反転したもので
ある。尚、走査選択信号の書込みパルス期間と、情報信
号の書込みパルス期間ΔTは同期している。同図におい
て1Hは一水平走査期間、ΔTは選択期間を示してい
る。
[0039] The driving waveform W 1 used in this embodiment is shown in FIG. In the figure, (A) is a scanning selection signal having a pulse width Δ
It is composed of a write pulse of T, an erase pulse having a pulse width of 2.5ΔT disposed before the write pulse, and an auxiliary pulse having a pulse width (T) ΔT disposed after the write pulse. Note that the write pulse is (1/1 /
2) Before and after the high voltage period of ΔT, (1/1)
4) It has a low voltage period of ΔT (a pause period in the present embodiment). (B) is a scanning non-selection signal, which is always 0 V, and C is an information signal for bright display, which is composed of a write pulse having a pulse width ΔT and auxiliary pulses having a pulse width (1 /) ΔT arranged before and after the write pulse. Is done. (D) is an information signal for dark display, in which the polarity of the bright information signal (C) is inverted. Note that the write pulse period of the scan selection signal and the write pulse period ΔT of the information signal are synchronized. In the figure, 1H indicates one horizontal scanning period, and ΔT indicates a selection period.

【0040】この時の各画素に印加される合成波形を図
5に示す。同図において、波形(A)は明表示する時の
合成波形、波形(B)は暗表示する時の合成波形であ
る。
FIG. 5 shows a composite waveform applied to each pixel at this time. In the figure, a waveform (A) is a composite waveform for bright display, and a waveform (B) is a composite waveform for dark display.

【0041】本実施例においては、図4のV1 =7.2
V、V2 =−14.3V、V3 =2.8V、V4 =−
2.8V、V5 =3.2V、ΔT=16μs、1H=3
2μsに設定した。従って、図5における書込みパルス
の中央の(1/2)ΔT(高電圧期間)は17.1V、
前後の(1/4)ΔT(低電圧期間)は2.8Vであ
る。
In this embodiment, V 1 = 7.2 in FIG.
V, V 2 = 14.3 V, V 3 = 2.8 V, V 4 = −
2.8 V, V 5 = 3.2 V, ΔT = 16 μs, 1H = 3
It was set to 2 μs. Therefore, (1/2) ΔT (high voltage period) at the center of the write pulse in FIG.
The (1 /) ΔT (low voltage period) before and after is 2.8V.

【0042】図6に本実施例の別の駆動波形W2 を示
す。図6において、V1 =7.2V、V2 =−14.3
V、V3 =2.8V、V4 =−2.8V、V5 =7.2
V、ΔT=16μs、1H=32μsに設定した。
FIG. 6 shows another drive waveform W 2 of this embodiment. In FIG. 6, V 1 = 7.2 V, V 2 = 14.3.
V, V 3 = 2.8 V, V 4 = −2.8 V, V 5 = 7.2
V, ΔT = 16 μs, and 1H = 32 μs.

【0043】また、比較として図1の表示装置において
従来使用していた図7に示す駆動波形W3 を用いて駆動
を行なった。同図において(A)は走査選択信号で、パ
ルス幅ΔTの書込みパルスと、該書込みパルスの直前に
配置したパルス幅2.5ΔTの消去パルスと、上記書込
みパルスの直後に配置したパルス幅(1/2)ΔTの補
助パルスから構成される。(B)は走査非選択信号で常
に0V、(C)は明表示する時の情報信号でパルス幅Δ
Tの書込みパルスと、該書込みパルスの前後に配置した
パルス幅(1/2)ΔTの補助パルスから構成される。
(D)は暗表示する時の情報信号であり、明情報信号
(C)の極性が反転したものである。
[0043] Moreover, it was performed driven by using the driving waveform W 3 shown in FIG. 7 which has been conventionally used in the display device of FIG. 1 as a comparison. In the figure, (A) is a scanning selection signal, which is a write pulse having a pulse width ΔT, an erase pulse having a pulse width of 2.5ΔT disposed immediately before the write pulse, and a pulse width (1) disposed immediately after the write pulse. / 2) An auxiliary pulse of ΔT. (B) is a scanning non-selection signal which is always 0 V, and (C) is an information signal for bright display and has a pulse width Δ
It is composed of a write pulse of T and auxiliary pulses of a pulse width (1/2) ΔT arranged before and after the write pulse.
(D) is an information signal for dark display, in which the polarity of the bright information signal (C) is inverted.

【0044】本実施例において、上記W3 の駆動波形を
条件を変えて実施した。即ち条件(1)では、V1 =1
4.3V、V2 =−14.3V、V3 =5.7V、V4
=−5.7V、V5 =6.4V、ΔT=8μs、1H=
16μs、条件(2)では、V1 =7.1V、V2 =−
7.1V、V3 =2.8V、V4 =−2.8V、V5
3.1V、ΔT=16μs、1H=32μsに設定し
た。
[0044] In this Example was carried out under different conditions of driving waveforms of the W 3. That is, in the condition (1), V 1 = 1
4.3V, V 2 = -14.3V, V 3 = 5.7V, V 4
= −5.7 V, V 5 = 6.4 V, ΔT = 8 μs, 1H =
16 μs, under condition (2), V 1 = 7.1 V, V 2 = −
7.1V, V 3 = 2.8V, V 4 = -2.8V, V 5 =
3.1 V, ΔT = 16 μs, and 1H = 32 μs.

【0045】図1の表示装置を55℃の条件下で上記W
1 〜W3 の駆動波形で駆動し、駆動マージン及び発熱量
について評価した。駆動マージンについては上記の各駆
動条件での駆動電圧(|V2|+|V3|)を一定とし、
パルス幅(1H)を変化させて測定した。M2の値が
0.1以上であれば「広い」、それ未満であれば「狭
い」と判断した。発熱量については、上記の各駆動条件
での電圧値とΔTを用い「(1/2)×パネル容量
(C)×(電圧値の2乗)をパルス幅ΔTで除した値を
求め、波形W1の場合の値を1として他の波形、条件で
の値を規格化したもので、3以上のものを発熱ありと判
断した。その結果、W1 、W2 については表示部全面に
おいて良好な表示を行なうことができたが、W3 につい
ては条件(1)において表示部全面に温度むらを生じ、
また条件(2)においては表示部全面のコントラスト低
下を招き、いずれも良好な表示ができなかった。これら
の表示品位を比較すると以下の表の通りである。
The display device shown in FIG.
Driven by the driving waveform of 1 to W-3, they were evaluated for driving margin and calorific value. Regarding the drive margin, the drive voltage (| V 2 | + | V 3 |) under each of the above drive conditions is fixed,
The measurement was performed while changing the pulse width (1H). When the value of M2 was 0.1 or more, it was determined to be "wide", and when it was less than 0.1, it was determined to be "narrow". With respect to the heat generation amount, a value obtained by dividing “(1 /) × panel capacity (C) × (square of the voltage value) by the pulse width ΔT using the voltage value and ΔT under each of the driving conditions described above, and obtaining the waveform obtained by normalizing the value of the value in the case of W 1 other waveforms as 1, the conditions, it is determined that there is heat generation of 3 or more. as a result, good in the display unit entirely for W 1, W 2 I was able to perform Do display, cause the temperature unevenness on the display unit the entire surface in the condition (1) for W 3,
Further, under the condition (2), the contrast of the entire display section was lowered, and good display could not be performed in any case. The following table shows a comparison of these display qualities.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】[実施例2]図11に示した表示装置を駆
動した。表示部101の液晶には実施例1と同じ強誘電
性を示す液晶を用い、走査信号印加回路102と情報信
号印加回路103の各電源電圧は14.3Vから−1
4.3Vまでの値をとるよう設計されている。表示部1
01は画素数1280×1024、対角15インチとし
た。
Example 2 The display device shown in FIG. 11 was driven. As the liquid crystal of the display unit 101, a liquid crystal exhibiting the same ferroelectricity as that of the first embodiment is used.
It is designed to take values up to 4.3V. Display 1
01 is 1280 × 1024 pixels and 15 inches diagonally.

【0048】本実施例においては、55℃の条件下で実
施例1のW1 をV1 =7.2V、V2 =−14.3V、
3 =2.8V、V4 =−2.8V、V5 =3.2V、
ΔT=16μs、1H=32μsに設定して駆動し、3
0℃の時には駆動電圧を上げることができないため、同
じ電圧値でパルス幅ΔT=36μs、1H=72μsに
設定して駆動した。
In this embodiment, W 1 of Embodiment 1 is changed to V 1 = 7.2 V, V 2 = 14.3 V, and 55 ° C.
V 3 = 2.8V, V 4 = -2.8V, V 5 = 3.2V,
ΔT = 16 μs, 1H = 32 μs, and drive
Since the driving voltage cannot be increased at 0 ° C., driving was performed with the same voltage value and pulse width ΔT = 36 μs and 1H = 72 μs.

【0049】また、同じ表示装置を、実施例1のW3
55℃の条件下でV1 =14.3V、V2 =−14.3
V、V3 =5.7V、V4 =−5.7V、V5 =6.4
V、ΔT=8μs、1H=16μsに設定し、30℃の
条件下でV1 =14.3V、V2 =−14.3V、V3
=5.6V、V4 =−5.6V、V5 =6.4V、ΔT
=24μs、1H=48μsに設定し、それぞれ駆動を
行なった。
[0049] Also, the same display device, V 1 and W 3 of Example 1 under the condition of 55 ℃ = 14.3V, V 2 = -14.3
V, V 3 = 5.7 V, V 4 = −5.7 V, V 5 = 6.4
V, ΔT = 8 μs, 1H = 16 μs, and V 1 = 14.3 V, V 2 = 14.3 V, V 3 at 30 ° C.
= 5.6 V, V 4 = −5.6 V, V 5 = 6.4 V, ΔT
= 24 μs and 1H = 48 μs, and each was driven.

【0050】上記駆動波形、条件下で、実施例1と同様
に駆動マージン、発熱量の測定を行った。また、駆動マ
ージンのとれる基準の1Hの値をスピードとして評価
し、高速駆動に最低限必要な1H=50μsとしてそれ
より大きい値を「遅い」、小さい値を「速い」とした。
Under the above-described driving waveforms and conditions, the driving margin and the amount of generated heat were measured in the same manner as in Example 1. In addition, the value of 1H, which is a reference for obtaining a drive margin, was evaluated as speed, and 1H = 50 μs, which is the minimum required for high-speed driving, was set as “slow”, and a larger value was set as “slow”.

【0051】上記W1 による駆動はいずれの温度でも表
示部全体にわたって良好な表示を行なうことができた
が、W3 については、30℃においては良好な表示が得
られたが、55℃においては表示部全面に温度むらが生
じ、良好な表示が得られなかった。W1 とW3 の特性を
比較すると以下の通りである。
The drive by the W 1 has been able to perform good display throughout the display unit at any temperature, for W 3, but good display was obtained in 30 ° C., in 55 ° C. Temperature unevenness occurred on the entire display unit, and good display was not obtained. W 1 and to compare the characteristics of the W 3 is as follows.

【0052】[0052]

【表4】 [Table 4]

【0053】本実施例は、表示部の温度によって駆動波
形を選択するものであり、例えば波形切換え温度を45
℃に設定し、45℃未満ではW3 の上記30℃の設定条
件を、45℃以上ではW1 の上記55℃の設定条件を、
それぞれ選択して駆動することにより、良好な表示を確
保し、且つ高速表示が可能になった。
In this embodiment, the drive waveform is selected according to the temperature of the display section.
° C. Set, the setting conditions of the 30 ° C. of W 3 being less than 45 ° C., of W 1 at 45 ° C. or more setting conditions of the 55 ° C.,
By selecting and driving each of them, good display is ensured and high-speed display is possible.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の駆動方法
を用いることにより、環境温度によらず、消費電力の増
加を抑えたままで広い駆動マージンと良好な表示を得る
ことができる。
As described above, by using the driving method of the present invention, a wide driving margin and a good display can be obtained without increasing the power consumption regardless of the environmental temperature.

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

【図1】本発明に係る表示装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a display device according to the present invention.

【図2】図1に示した表示装置の表示部の電極構造を示
す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an electrode structure of a display unit of the display device shown in FIG.

【図3】図1に示した表示装置の表示部の断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view of a display unit of the display device shown in FIG.

【図4】本発明の実施例1に用いた駆動波形を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a driving waveform used in the first embodiment of the present invention.

【図5】図4に示した駆動波形の合成波形を示す図であ
る。
5 is a diagram showing a composite waveform of the drive waveform shown in FIG.

【図6】本発明の実施例1に用いた別の駆動波形を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing another driving waveform used in the first embodiment of the present invention.

【図7】従来の強誘電性液晶素子の駆動波形を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a driving waveform of a conventional ferroelectric liquid crystal element.

【図8】強誘電性液晶素子における駆動電圧と駆動マー
ジンの関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a driving voltage and a driving margin in a ferroelectric liquid crystal element.

【図9】強誘電性液晶素子における書込みパルス波形と
駆動マージンの関係の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a relationship between a write pulse waveform and a drive margin in a ferroelectric liquid crystal element.

【図10】強誘電性液晶素子における書込みパルス波形
と駆動マージンの関係の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a relationship between a write pulse waveform and a driving margin in a ferroelectric liquid crystal element.

【図11】本発明に係る他の表示装置のブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram of another display device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 表示部 102 走査信号印加回路 103 情報信号印加回路 104 走査信号制御回路 105 駆動制御回路 106 情報信号制御回路 107 グラフィックコントローラ 108 温度検知素子 109 温度検知回路 201 走査電極 202 情報電極 203 画素 301 アナライザ 302,308 ガラス基板 303,307 絶縁膜 304,306 配向膜 305 強誘電性液晶 309 ポラライザ 310 シール材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Display part 102 Scan signal application circuit 103 Information signal application circuit 104 Scan signal control circuit 105 Drive control circuit 106 Information signal control circuit 107 Graphic controller 108 Temperature detection element 109 Temperature detection circuit 201 Scan electrode 202 Information electrode 203 Pixel 301 Analyzer 302, 308 Glass substrate 303,307 Insulating film 304,306 Alignment film 305 Ferroelectric liquid crystal 309 Polarizer 310 Sealing material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 伸二郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−297347(JP,A) 特開 平6−75540(JP,A) 特開 昭64−28623(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinjiro Okada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-5-297347 (JP, A) JP-A-6 -75540 (JP, A) JP-A-64-28623 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一対の基板間にカイラルスメクチック相
を呈する液晶を挟持し少なくとも1以上の画素を有する
液晶素子の駆動方法であって、選択時の画素に印加され
る信号波形が、該画素の液晶を第一の状態にする消去パ
ルスの後に、入力情報に応じて該液晶を第二の状態にす
る書込みパルスを備え、該書込みパルスが、高電圧期間
を挟んで前後に低電圧期間を有し、該高電圧期間が該低
電圧期間の合計時間以上の時間幅を有することを特徴と
する液晶素子の駆動方法。
1. A method for driving a liquid crystal element having a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase sandwiched between a pair of substrates and having at least one pixel, wherein a signal waveform applied to a pixel at the time of selection is set to Yes after the erase pulse to the liquid crystal in a first state, a write pulse to the liquid crystal to the second state in accordance with input information,該書inclusive pulses, the low voltage period before and after sandwiching the high voltage period And the high voltage period is
A method for driving a liquid crystal element, wherein the method has a time width equal to or longer than a total time of a voltage period .
【請求項2】 一対の基板間にカイラルスメクチック相
を呈する液晶を挟持し少なくとも1以上の画素を有する
液晶素子の駆動方法であって、液晶素子の温度によって
選択時の画素に印加される信号波形を変化させ、高温時
において選択時の画素に印加される信号波形が、該画素
の液晶を第一の状態にする消去パルスの後に、入力情報
に応じて該液晶を第二の状態にする書込みパルスを備
え、該書込みパルスが、高電圧期間を挟んで前後に低電
圧期間を有することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
2. A method for driving a liquid crystal element having at least one pixel sandwiching a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase between a pair of substrates, wherein a signal waveform applied to a pixel at the time of selection according to a temperature of the liquid crystal element. And the signal waveform applied to the selected pixel at the time of high temperature changes the liquid crystal of the pixel to the second state according to the input information after the erase pulse for setting the liquid crystal of the pixel to the first state. A method for driving a liquid crystal element, comprising: a pulse; and the writing pulse has a low voltage period before and after a high voltage period.
【請求項3】 上記高電圧期間が上記低電圧期間の合計
の時間以上の時間幅を有する請求項記載の液晶素子の
駆動方法。
3. A method for driving a liquid crystal device according to claim 2, wherein the high voltage period has a total time over the duration of the low voltage period.
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