JP3317244B2 - 液晶電気光学素子の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶の三状態間スイッチング
は、従来の表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）に見
られるいくつかの本質的問題点を解消する方法の一つと
して期待され活発に研究が進められている。（ A.D.L.C
handani et al.: Jpn. J. Appl.Phys., 27, L729 (198
8)、A.D.L.Chandani et al.: Jpn. J. Appl. Phys., 2
8,L1265 (1988)等参照。）三状態間スイッチングの主な
特徴としては、 （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閾値特性がある（図３３）。

【０００３】（２）反強誘電−強誘電相転移は幅の広い
光学的ヒステリシスをともなうため、反強誘電相あるい
は強誘電相を選択した後にバイアス電圧を印加しておけ
ば、選択された状態を保持する事が出来る（図３３）。

【０００４】（３）電場誘起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事が出来る。

【０００５】（４）液晶層内の電荷の偏りを防ぐ事が出
来るため、ＳＳＦＬＣにみられる様な電気光学特性の経
時変化が無い。

【０００６】等が挙げられる。これらの特性を用いれば
単純マトリクスにおいてデューティー比の制限なく時分
割駆動ができるというものである。現在までに知られて
いる駆動方法の例としては M. Yamawaki et al.: Diges
t of Japan Display '89, p26(1989)等がある（図３
０）。図３０においてＶt、Ｖdはそれぞれ走査電極と信
号電極に印加される電圧波形であり、ＶLCは液晶層に印
加される合成波形である。この駆動方法では、正極性の
電圧が印加されるフレ−ムＦ(+)とそれに続く負極性フ
レ−ムＦ(-)が対になっている。

【０００７】この駆動方法による表示原理を図３２を用
いて説明する。反強誘電相での光軸ＯＡはスメクティッ
ク層と直交している。図３２（ｂ）の如く透明電極４，
５と液晶配向膜９，１０を設けた２枚のガラス基板１，
２間に液晶層６を挾持して成るセルを、互いに偏光軸の
直交する偏光板１１，１２間において光軸ＯＡがいずれ
かの偏光軸に平行となる様に設置すると素子は遮光状態
（仮にＯＦＦ）となる。この状態に図３０のフレ−ム
Ｆ'(+)またはＦ'(-)における電圧波形を印加しても｜Ｖ
W2｜＜｜Ｖ（A-F）t｜（図３３参照）であれば光透過率
の変化は僅かであり、ＯＦＦ状態を保持する事が出来
る。一方、図３０中Ｆ(+)及びＦ(-)の電圧波形を印加し
た場合、｜ＶW1｜＞｜Ｖ（A-F）s｜であれば液晶は応答
して、それぞれ光軸ＯＦ(+)及びＯＦ(-)、自発分極Ｐs
(+)及びＰs(-)を有する強誘電相（＋）と強誘電相
（−）へ転移する。光軸が偏光軸と角度θ(+)またはθ
(-)をなすため光透過状態（仮にＯＮ）となる。角度θ
(+)とθ(-)が等しいので両者は光学的に等価として扱う
事が出来る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の駆動方
法は以下に述べる様な二つの課題を持っている。

【０００９】一つは反強誘電相状態の安定性に関する課
題である。一般的には直流電圧に対して急峻な閾値特性
を持つと言われており、図３１（ｂ）に示される様に選
択期間（同図中Ｔ12）において反強誘電相状態を選択し
た後に非選択期間（同図中Ｔ22）で一方極性のバイアス
電圧を印加した場合、そのバイアス電圧の印加時間に関
わらず反強誘電相状態が保持出来ると考えられている。
しかしながら、発明者らのより詳しい研究によれば図３
１（ｃ）に示した様にバイアス電圧を印加し始めてから
時間が経過するにしたがって反強誘電相から強誘電相に
徐々に転移していく現象が、いくつかの液晶材料におい
て観察された。この原因は、図３３に示されている様に
低電圧領域に相転移前駆現象が起こる事、更には閾値特
性の急峻度が低い場合Ｖ(A-F)S−Ｖ(A-F)t が大きいた
め、マルチプレックス駆動時にバイアス電圧に重畳され
るデータ信号の振幅が大きくなる事等が考えられる。こ
のような現象は、素子のデューティー比が高くなるにつ
れてコントラスト比が低くなるという問題をもたらす。
もう一つの課題は、強誘電状態から反強誘電状態への緩
和速度が逆方向のスイッチングに於ける応答速度と比較
して遅い事及び同緩和速度に温度依存性が観られるとい
う問題である。従来の駆動方法によれば、使用する液晶
材料の応答特性にあわせて走査周波数を低く設定せざる
を得ないため、画面のスクロールやポインティングデバ
イスの移動がスムースに行えないという問題点が生じて
いた。

【００１０】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、三状態間スイッチング
の特徴を充分に生かしたマルチプレックス駆動方法を提
供するところにある。

【００１１】

【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、複数の走査電極を有する第１の基板と
複数の信号電極を有する第２の基板間に強誘電相におけ
る配向状態と反強誘電相における配向状態とを有する液
晶層を挟持してなる液晶電気光学素子の駆動方法におい
て、情報の書換えが必要な領域内の前記走査電極に、選
択期間及び非選択期間を含む走査信号を供給し、前記選
択期間中に前記信号電極に書換え信号を供給し、前記書
換えが必要な領域以外の領域の前記走査電極には非選択
期間のみを含む非走査信号を供給し、前記走査信号と前
記書換え信号との差電圧により前記液晶層を駆動する際
に、前記液晶層の液晶分子を所定の配列方向を揃えるた
めの電圧パルスを前記液晶層に印加する第一の期間と、
前記液晶分子の配列状態を選択するため電圧パルスを前
記液晶層に印加する第二の期間と、前記第二の期間にお
いて選択した配列状態を維持するための電圧パルスを前
記液晶層に印加する第三の期間と、前記液晶層の液晶分
子の配列状態を反強誘電相にするための電圧パルスを前
記液晶層に印加する第四の期間と、を有し、前記第一、
第二の期間は前記走査信号の前記選択期間内に設けら
れ、前記第三、第四の期間は前記走査信号の前記非選択
期間内に設けられ、前記第四の期間は前記非選択期間の
最後に設けられ、前記書換え信号の電圧は、前記第一の
期間と前記第二の期間とでそれぞれ異なる２レベルのみ
から成り、かつ、前記第一の期間と前記第二の期間との
双方の期間の電圧レベルが選択すべき配列状態に応じて
変化することを特徴とする。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に用いられる駆動法を参考例と
して説明し、その後具体的な実施例により本発明の詳細
を説明する。試料としては、透明電極上にポリイミド配
向膜を形成しラビング法による一軸性配向処理を施して
ギャップ１．７μm としたセルに液晶材料 4-(1-methyl
heptyloxycarbonyl)phenyl 4'-octyloxybiphenyl-4-c
arboxylate （MHPOBC）を加熱封入し環境温度を反強誘
電性カイラルスメクティックＣ相（ＳCA*相）の温度範
囲に保持した物を用いた。素子の構造は図３２（ｂ）に
示されるものである。

【００１８】（参考例１） 図１に本発明参考例１による駆動電圧波形を示す。図中
１ａ及び２ａは走査電極波形、１ｂ及び２ｂは信号電極
波形であり、１ｃと２ｃはこれらの合成波形を表わす。
ｔ01及びｔ02は選択期間、ｔ1、ｔ2は非選択期間に相当
し、液晶素子にはｔ01またはｔ02、ｔ1、ｔ2の順に電圧
波形１ｃ及び２ｃが印加されることになる。隣接する走
査電極間には図２に示した様なタイミングで電圧波形を
印加する。素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８０
μｓ、Ｖ1＝１８ｖ、Ｖ2＝２．７ｖ、Ｖ3＝５ｖ として
上記条件下で駆動したところ、コントラスト比１：１８
を得た。

【００１９】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中ｔ2）を７０℃で２５０μｓ、１００
℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化させた
ところ、上記で得られたものと同等な光学特性を該温度
範囲内で維持する事ができた。

【００２０】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。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
０μsecとなる。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。したがって、本発明による駆動方法を用いれば、
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。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。

【００２１】（参考例２） 図３は参考例１と同様な構成の駆動方法において信号電
極波形の電圧を変調する事によって階調表示をした場合
の合成波形と素子の光学応答を表わしたものである。選
択期間ｔ0に同期する信号波形に２レベル、２極性を与
える事によって、合成波形において書き込みパルスに４
レベルの波高値（ＶW1，−ＶW2，ＶW3，−ＶW4）を持つ
電圧波形を印加したところ、図３にみられる様な光学応
答が得られた。中間調を選択する際の書き込みパルスの
波高値ＶW は、図３３の表記によって｜Ｖ(A-F)t｜≦｜
ＶW｜≦｜Ｖ(A-F)s｜となる様に設定してやれば良い。
顕微鏡観察によると、中間調選択時の液晶の配向は反強
誘電相と強誘電相が適当な割合で混在するマルチドメイ
ンであった。強誘電相に転移したドメインに対してのみ
非選択期間に印加されるバイアスが作用するので、画素
は中間調を保持することが出来る。

【００２２】（参考例３） 参考例１と同様な駆動波形において、信号電極波形のパ
ルス幅を変調する事によっても、参考例２に示したもの
と同じ原理による階調表示が可能であった。図４は本参
考例に用いた駆動方法の選択期間における電圧波形であ
り、図中１ａは走査電極波形、１ｂは信号電極波形、１
ｃは合成波形である。参考例１と同様の電圧設定におい
て参考例２と同程度の表示特性が得られた。また、図４
では信号電極波形の極性を統一して表記してあるが、逆
極性の波形も併用する事によって更に多階調表現を実現
する事が出来る。

【００２３】（参考例４） 図５に本発明参考例４における駆動電圧波形を示す。図
中１ａ及び２ａは走査電極波形、１ｂ及び２ｂは信号電
極波形であり、１ｃと２ｃはこれらの合成波形を表わ
す。ｔ01及びｔ02は選択期間、ｔ1、ｔ2は非選択期間に
相当し、液晶素子にはｔ01またはｔ02、ｔ1、ｔ2の順に
電圧波形１ｃ及び２ｃが印加されることになる。隣接す
る走査電極間には図６に示した様なタイミングで電圧波
形を印加する。図５の１ｂに示す様にパルス幅が異なる
２レベルの電圧絶対値（｜−Ｖ2｜、｜２Ｖ2｜）を有す
る信号波形を用いる事により、波形を交流化しながら参
考例１と比較して書き込みパルスのＯＮ選択時とＯＦＦ
選択時の電圧差を大きくする事が出来るので、閾値特性
の急峻度が低い液晶材料を駆動する際に有効である。ま
た、急峻度の高い材料に適用すれば信号電極波形の電圧
を低く設定する事が可能になるので、非選択期間におけ
る光学応答の揺らぎを抑制する事が出来る。素子の温度
を９０℃に保持し、パルス幅８０μｓ、Ｖ1＝１８ｖ、
Ｖ2＝１．５ｖ、Ｖ3＝５ｖ として上記条件下で駆動し
たところ、コントラスト比１：１９を得た。

【００２４】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中ｔ2）を７０℃で２５０μｓ、１００
℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化させた
ところ、上記で得られたものと同等な光学特性を該温度
範囲内で維持する事ができた。

【００２５】（参考例５） 本発明参考例５による駆動電圧波形を図７に示す。図７
（ａ）のＶtは走査電圧波形、図７（ｂ）のＶd（Ｏ
Ｎ）、Ｖd（ＯＦＦ）はそれぞれ強誘電相状態と反強誘
電相状態を選択するための信号電圧波形である。合成波
形と液晶素子の光学応答波形を図８に示す。Ｔ11とＴ12
（図示せず）はそれぞれ第１フレ−ムと第２フレ−ムの
選択期間であり、Ｔ21及びＴ22は非選択期間である。強
誘電相、反強誘電相いずれの状態を選択する場合も連続
する２つのフレ−ムをセットとしており、第１フレ−ム
と第２フレ−ムでそれぞれ図７のＦ1とＦ2の走査電圧波
形を印加する。従って、連続する２フレ−ム内での印加
電圧と時間の積の総和は零となる。

【００２６】図８、９を用いて本発明を詳しく説明す
る。図８は反強誘電相状態を選択する場合に液晶層に印
加する電圧波形（走査電圧波形と信号電圧波形との合成
波形）である。反強誘電相状態では光が遮断されるた
め、オフ状態となる。非選択期間内の第四の期間Ｔ4 で
は前もって選択された状態が反強誘電相ならばその状態
を維持し、強誘電相ならば反強誘電相に緩和させるよう
な消去電圧パルス群±ＶL4（±ＶL4＝Ｖ4−Ｖd、｜ＶL4
｜≦Ｖ(F-A)s）を印加する。さらに選択期間内第一の期
間（選択期間の前半） には第一の電圧パルスＶL1（ＶL
1＝Ｖ1−Ｖd、 ｜ＶL1｜≦Ｖ(A-F)t）を印加することに
よって、第四・第一の期間内にリセットを行う。次に、
選択期間内第二の期間（選択期間の後半）には反強誘電
相を選択するための電圧パルスＶL2（ＶL2＝Ｖ2−Ｖd、
｜ＶL2｜≦Ｖ(A-F)t）を印加する。そして、非選択期間
内の第三の期間Ｔ3 には第二の期間で選択された相を維
持するための維持電圧パルス群ＶL31〜ＶL32（｜ＶL31
｜＝｜Ｖ3＋Ｖd1｜、｜ＶL32｜＝｜Ｖ3−Ｖd1｜、｜ＶL
31｜≦Ｖ(A-F)t、｜ＶL32｜≧Ｖ(F-A)t ）を印加する。
この維持電圧パルス群は、図のように正極性と負極性の
電圧パルス群からなっている。

【００２７】この電圧波形に対する光透過率の変化は図
８のようになる。第三の期間に印加する維持電圧パルス
群の極性が反転する毎に光透過率がゼロレベルの近くに
戻されるため、図３１（ｃ）に示した従来例と比較し
て、反強誘電相状態が非選択期間中保持されて、オフ状
態の光透過率の時間平均が非常に低く押えられているこ
とがわかる。

【００２８】図９は強誘電相状態を選択する場合に液晶
層に印加する電圧波形とそのときの光透過率の変化であ
る。強誘電相状態は光が透過するオン状態である。第二
の期間には｜ＶL2｜≧Ｖ(A-F)s という電圧パルスＶL2
を印加すれば強誘電相状態を選択することができる。

【００２９】ここで、ＶL31〜ＶL32という正極性バイア
ス電圧によって強誘電相（＋）を保持している時に、バ
イアス電圧の極性を反転した場合の液晶分子の応答につ
いて述べる。図３３に示したヒステリシス特性によれ
ば、矢印１のように反強誘電相に変化するように思われ
る。しかし、このヒステリシス特性は十分低周波の三角
波電圧に対するものであり、パルス電圧に対しては、反
強誘電相を通らずにもう一方の強誘電相（−）へ直接ス
イッチすることが知られている。さらに発明者は、絶対
値がＶ(F-A)t 以上Ｖ(A-F)s 未満であっても強誘電相
(+)から強誘電相（−）へ直接スイッチすることを見い
だした。この特性を利用すれば、強誘電相を保持するた
めのバイアス電圧の極性をフレームの途中で反転させて
も、強誘電相（ＯＮ状態）を保持し続けることができ
る。したがって、ＯＮ状態の光透過率を低下させる事な
くＯＦＦ状態の光透過率を低く抑えてコントラスト比を
高くする事が出来る。

【００３０】具体的には、素子の環境温度を７０℃に保
ち、パルス幅Ｐw＝８０μsec、Ｔs＝１０×Ｐw、Ｔ4＝
４×Ｐw、Ｖ1=０v、Ｖ2=１８v、Ｖ3=５v、Ｖ4＝０ｖ、
Ｖd1＝２．７vとして１／４００デューティーマルチプ
レックス駆動したところ、コントラスト比１：２５を得
た。さらに、デューティ比を１／１０００まで高くした
が、コントラスト比の変化は認められなかった。

【００３１】上記と同じ試料、同じ電圧設定において、
環境温度を１００℃とした。Ｐw＝８０μsec、Ｔs＝１
０×Ｐw、Ｔ4＝２×Ｐwとして１／１０００デューティ
ーマルチプレックス駆動したところ、コントラスト比
１：２３を得た。

【００３２】（参考例６） 本発明参考例６における駆動電圧波形を図１０に示す。
Ｖt は走査電圧波形、Ｖd1、Ｖd2はそれぞれ反強誘電相
（ＯＦＦ状態）と強誘電相（ＯＮ状態）を選択するため
の信号電圧波形であり、ＶLCは強誘電相を選択するとき
に液晶層へ印加される電圧波形 (Ｖt−Ｖd2)である。信
号電圧波形は波高値±Ｖ3の交流電圧であり、単位時間
内の時間平均値は０である。液晶層へは、選択期間には
波高値±Ｖ4（＝Ｖ1±Ｖ3）の交流電圧を印加し、ＯＮ
状態を選択する場合には ｜Ｖ4｜＞｜Ｖ(A-F)t｜、ま
た、ＯＦＦ状態を選択する場合には ｜Ｖ4｜≦｜Ｖ(A-
F)t｜となるようにＶ1とＶ3 を設定する。非選択期間に
印加するバイアス電圧｜Ｖ2｜は、｜Ｖ(A-F)t｜と｜Ｖ
(F-A)t｜のほぼ中間の値に設定する。実際には、単純マ
トリクス駆動であるため、ＶLCの波形からわかるように
バイアス電圧には信号電圧が重畳される。非選択期間内
の第二の期間τ2 の長さは、少なくとも、消去のための
ある波高値（ここでは±Ｖ3）の交流電圧が印加された
状態での、その温度における強誘電相から反強誘電相へ
の相転移に要する時間以上に設定する。こうすることに
より、画素の状態を第二の期間内で反強誘電相にリセッ
トすることができる。そして、残りの第一の期間τ1 を
偶数個に分割しバイアス電圧の極性を交互に反転させ
る。交流化されたバイアス電圧に対する液晶の応答は参
考例５で述べた通りである。このようにすれば、１フレ
ーム内での外部印加電圧の時間平均値は０となる。さら
に、自発分極を持つ強誘電相を選択している期間のう
ち、正極性電圧を印加して強誘電相（＋）を選択してい
る時間と、負極性電圧を印加して強誘電相（−）を選択
している時間が互いに等しくなるため、分極電場の時間
平均値も０にすることができる。

【００３３】したがって、この駆動方法を用いれば、電
荷の偏りが生じないために電気光学効果が劣化すること
がなく、さらに、従来技術のように２フレーム選択法を
用いる必要がないために、一つの画像情報を表示するた
めに要する時間は、従来例の１／２となり、ＳＳＦＬＣ
と同程度の速度になる。

【００３４】具体的には、素子の環境温度を７０℃に保
ち、パルス幅Ｐw＝８０μsec、選択期間τs＝２×Ｐw、
τ1(+)＝τ1(-)＝６６×τs、τ2＝３×τs、Ｖ1＝１８
ｖ、Ｖ2=５ｖ、Ｖ3＝２．７ｖとして１／４００デュー
ティーマルチプレックス駆動したところ、コントラスト
比１：２５を得た。また、一つの画像情報を表示するた
めに必要な時間はτs×４００＝６４ミリ秒となる。

【００３５】信頼性試験として、全画素を強誘電相（Ｏ
Ｎ状態）で４週間保持することにして、その前後で適当
な画像情報を同一の駆動条件で表示することによって、
表示品位の経時変化を調べた。その結果、試験前後とも
表示品位に有意差は認められなかった。

【００３６】（参考例７） 上記参考例６と同じ試料・電圧設定において、本参考例
では環境温度を１００℃とした。パルス幅Ｐw＝８０μs
ec、選択期間 τs＝２×Ｐw、 τ1(+)＝τ1(-)＝４９９
×τs、τ2＝τs として１／１０００デューティーマル
チプレックス駆動したところ、コントラスト比１：２３
を得た。この場合においても信頼性試験による表示品位
の劣化は認められなかった。

【００３７】（参考例８） 本発明参考例８による駆動電圧波形を図１１に示す。図
１１(a)は走査電圧波形、図１１(b)のＶd(OFF)、Ｖd(O
N)はそれぞれ反強誘電相（ＯＦＦ状態）と強誘電相（Ｏ
Ｎ状態）を選択するためのデータ電圧波形である。図１
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。そして、図
１２の下段はそれに対する液晶の電気光学応答である。
消去電圧はＶSE＝ＶDE＝０[ｖ]、データ電圧はＶD1＝−
ＶD2、｜ＶD1｜＝｜ＶD2｜＝３[ｖ]の交流電圧とし、選
択期間の最後から二番目の電圧パルスの波高値はＶS1＝
15[ｖ]、最後の電圧パルスの波高値はＶS2＝−４[ｖ]と
した。維持電圧波形としては、負極性から始まる±８
[ｖ]の交流とした。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+ＶS
E)＝−11[ｖ]の電圧パルスとした。駆動デューティ比と
パルス幅ＰW1、ＰW2はそれぞれ１／１０００と２００μ
sec、７００μsecであり、維持電圧波形の周波数は１/
(11.1×10-3)Hzである。

【００３８】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の電圧はＶS1
−ＶD1＝18[ｖ] 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。それに続く最後の電圧は−７
[ｖ]である。このようにパルス電圧の波高値が＋18[ｖ]
から−７[ｖ] へ直接変化した場合、７[ｖ]はＶ(F-A)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。その後、非選択期間には−
５〜−８〜−11[ｖ]と５〜８〜11[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、ＯＮ状態が維持される。

【００３９】次に、信号電極にＯＦＦデータ電圧波形Ｖ
d（OFF）を印加した場合、選択期間の最後から二番目の
電圧が＋12[ｖ]となり、これはＶ(A-F)t以下であるた
め、反強誘電相から強誘電相(+)への相転移は起こらな
い。この時の光透過率は図１３に示したようにＩNSであ
る。それに続く最後の電圧は−１[ｖ]である。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。その後、非
選択期間には−５〜−８〜−11[ｖ]と５〜８〜11[ｖ]と
いう維持電圧パルスが交互に印加される。この場合、光
透過率は図１３に示したループＢにほぼ従うように変化
する。ただし、この図では正極性側のみ示してある。

【００４０】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１２に実線で示す。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。従来方法では選択された時に光透過率がＩNSと
なった直後に維持電圧パルスが印加されるために図１３
に示したループＡに従って光透過率が変化する。これよ
り、ＯＮ状態の光透過率は、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。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。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1.5倍となり、1：11.5から1:17
へ向上した。

【００４１】さらに、図１１(a)に示してあるように、
消去期間の直前（非選択期間の最後）には、８[ｖ]の維
持電圧の代わりに−３[ｖ]の電圧パルスを１個印加して
いる。これは、補償電圧パルスを維持電圧波形のその部
分に重畳したことによるものである。そのため、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。この例で
は、負極性から始まる交流の維持電圧を用いたため、消
去期間の直前に印加する電圧を−３[ｖ]としたが、正極
性から始まる交流の維持電圧を用いれば、その電圧は−
19[ｖ]となる。

【００４２】（参考例９） 本参考例では、参考例８の駆動方法においてＶS2＝−４
[ｖ]、ＶSE＝４[ｖ]とした。この場合、ＶC＝−15[ｖ]と
なるため、非選択期間の最後に走査電極へ印加される電
圧は−７[ｖ]となる。したがって、液晶層へ印加される
電圧は−４[ｖ]または−１０[ｖ]となる。ＯＮ状態が選
択されているときに−１０[ｖ]が印加されれば、強誘電
相(-)となるため、その次にＯＦＦ状態へリセットする
ために適当な正極性電圧を印加すれば、０[ｖ]によって
リセットするよりも高速でリセットすることができる。
これは上述した強誘電相から反強誘電相への緩和時間が
遅いという問題点を解決するものであり、前フレ−ムで
選択されていた状態が強誘電相の場合に効果を現わし、
高速走査を可能にする。そのため、ＰW1＝100μsecとし
ても駆動することができた。維持電圧波形の周波数は参
考例８と同じである。参考例８ではＰW1＝200μsecであ
るため、このように電圧を設定することによって表示速
度を高速化することができる。表示特性は、参考例８と
同じく、１：17のコントラスト比が得られた。

【００４３】（参考例１０） 本参考例では、参考例８の駆動方法においてＶS2＝−３
[ｖ]とした。この場合、ＶC＝−12[ｖ]となる。他の設定
値は参考例８と同様である。ＯＦＦ状態を選択する場
合、書き込み期間の最後から二番目に印加される電圧が
＋12［v］であるのに対して、最後に印加される電圧は
０[ｖ]であり、逆極性ではない。そのため、この０ボル
トの期間内での光透過率の減少量を参考例８と比較すれ
ば、やや少なくなる。したがって、ＯＦＦ状態の光透過
率は、参考例８の場合よりも少し高くなり、コントラス
ト比は１：15と少し低くなった。しかし、従来方法によ
るコントラスト比よりも高い。

【００４４】（参考例１１） 本参考例では、参考例８の駆動方法において、｜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。ただし、参考例８と同様にＶD1＝−ＶD2
である。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。

【００４５】（参考例１２） 参考例８と同じ試料を用いて、図１４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。Ｖ
S1＝１５[ｖ]、ＶS2＝−４[ｖ]、ＶH＝−８[ｖ]、｜ＶD
1｜＝｜ＶD2｜＝３[ｖ]、ＶSE＝０[ｖ]，ＶDE＝３[ｖ]
である。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。この駆動方法では、ＶSE−ＶDEの極性
（負）が、その直前のＶH（正）とは逆の極性になる。
そこで、ＰW1を150μsecとした。

【００４６】表示特性は参考例８と同様に1:17のコント
ラスト比が得られた。また、参考例１１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。

【００４７】この参考例では、ＶSE＝０[ｖ]としたが、
必ずしも０[ｖ]とする必要はない。また、ＶSE−ＶDEの
符号も、必ずしも負である必要はない。さらに、必ずし
も｜VS2｜＞｜ＶD2｜である必要もない。

【００４８】（参考例１３） 本参考例で用いた駆動電圧波形を図１５に示す。ここで
は、消去期間内に補償電圧パルスを印加している。消去
期間最後に走査電極と信号電極へ印加する電圧パルスの
波高値をそれぞれＶSEとＶDEとすれば、各電圧の設定は
参考例１〜３と同様である。言うまでもなく、この方法
による走査時間は、参考例８の場合よりもＰW2だけ長く
なる。しかし、参考例８〜１０と同様な表示特性が得ら
れた。

【００４９】（参考例１４） 本参考例で用いた駆動電圧波形を図１６に示す。ここで
は、書き込み期間の最初に補償電圧パルスＶCを印加し
ている。各電圧の設定は参考例１０と同様である。｜Ｖ
S2｜＝｜ＶD2｜であるので、補償電圧の波高値（｜ＶS1
｜−｜ＶS2｜）はしきい値と等しくなる。したがって、
この補償電圧は消去期間内に得られた状態（反強誘電
層）を維持できるため、表示特性には何等影響を与え
ず、参考例１０と同様な表示特性が得られた。

【００５０】（参考例１５） 本発明参考例１５による駆動電圧波形を図１７に示す。
図１７(a)は走査電圧波形、図１７(b)のＶd(OFF)、Ｖd
(ON)はそれぞれ反強誘電相（ＯＦＦ状態）と強誘電相
（ＯＮ状態）を選択するためのデータ電圧波形である。
図１８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。そし
て、図１８の下段はそれに対する液晶の電気光学応答で
ある。リセット電圧はＶSE＝０〔ｖ〕、データ電圧は｜
ＶD1｜＝｜ＶD2｜＝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。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。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Ｖ
C＝−（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。駆動デュー
ティ比とパルス幅ＰW1、ＰW2はそれぞれ１／１０００と
４８０μsec、８０μsecであり、維持電圧波形の周波数
は１/(1.991×10-3) Ｈｚである。

【００５１】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〕となるため、反強
誘電相から強誘電相(+)への相転移が起こる。それに続
く最後の電圧は−７〔ｖ〕である。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〔ｖ〕は｜Ｖ(F-A)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。その後、非選択期間には −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て、交互
に強誘電相(-)と強誘電相(+)の状態になるため、ＯＮ状
態が維持される。

【００５２】次に、信号電極にＯＦＦデータ電圧波形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。この値は｜
Ｖ(A-F)t｜以下であるため、反強誘電相から強誘電相
(+) への相転移は起こらない。この時の光透過率は図１
３に示したようにＩNSである。それに続く最後の電圧
は、−１〔ｖ〕である。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。その後、非選択期間には−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。この場合、光透過率は図１３に示したルー
プＢにほぼ従うように変化する。ただし、この図では正
極性側のみ示してある。

【００５３】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１８に実線で示す。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。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。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。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、１：１７から１：２４へ向上した。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。

【００５４】（参考例１６） 本参考例では、参考例１５の駆動方法においてＶS2＝−
３〔ｖ〕とした。この場合、ＶC＝−14〔v〕となる。他
の設定値は参考例１と同様である。ＯＦＦ状態を選択す
る場合、書き込み期間の最後から二番目に印加される電
圧が＋14〔ｖ〕であるのに対して、最後に印加される電
圧は０〔ｖ〕であり、逆極性ではない。そのため、この
０ボルトの期間内での光透過率の減少量を参考例１５と
比較すれば、やや少なくなる。したがって、ＯＦＦ状態
の光透過率は、参考例１５の場合よりも少し高くなり、
コントラスト比は１：２２と少し低くなった。しかし、
従来方法によるコントラスト比よりも高い。

【００５５】（参考例１７） 本参考例では、参考例１５の駆動方法において、｜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。ただし、参考例１５と同様にＶD1＝
−ＶD2である。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。

【００５６】（参考例１８） 本参考例では、図１９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。ＶS1
＝１７〔v〕，ＶS2＝−４〔v〕，ＶH＝±９〔v〕，ＶC
＝−１３〔v〕，｜ＶD1｜＝｜ＶD2｜＝３〔v〕である。
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。本参考例で
も、参考例１５と同様な表示特性が得られた。

【００５７】（参考例１９） 図２０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。ＶS1＝１７〔ｖ〕、ＶS2＝−４
〔ｖ〕、ＶH＝−９〔ｖ〕、｜ＶD1｜＝｜ＶD2｜＝３
〔ｖ〕、ＶSE＝０〔ｖ〕である。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。

【００５８】表示特性は参考例１５と同様に１：２４の
コントラスト比が得られた。また、参考例１８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。

【００５９】（参考例２０） 本参考例で用いた駆動電圧波形を図２１に示す。各電圧
の設定は参考例２と同様である。｜ＶS2｜＝｜ＶD2｜で
あるので、補償電圧の波高値（｜ＶS1｜−｜ＶS2｜）は
しきい値と等しくなる。したがって、参考例１４と同様
にこの補償電圧は表示特性には何等影響を与えず、参考
例１６と同様な表示特性が得られた。ただし、この方法
による走査時間は、参考例１６の場合よりもＰW2だけ長
くなる。 （参考例２１） 参考例１５と同じ構成において、環境温度を１００℃と
した。参考例１５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。した
がって、ＰW1＝１６０μsecとしても駆動することがで
き、１：２２のコントラスト比が得られた。

【００６０】（参考例２２） 図２２、図２３及び図２４に本発明参考例における駆動
電圧波形を示す。

【００６１】図２４は走査電極に印加される駆動電圧波
形のタイミングを表わしている。同図においてｔ01及び
ｔ02は任意の走査電極ｎにおける選択期間、ｔ11とｔ12
は非選択期間である。選択期間には±Ｖ1の選択パル
ス、非選択期間には±Ｖ3の交流バイアスが印加され、
１フレ−ム毎に極性を反転する構成となっている。隣接
する走査電極には１選択期間分の位相差を持った同様な
電圧波形が線順次印加される。

【００６２】図２２は選択期間に印加される電圧波形で
ある。１０１は走査電極波形、１０２は信号電極波形、
１０３は１０１と１０２の合成波形を表わす。ｔ01及び
ｔ’01とｔ02及びｔ’02では印加波形の極性が反転して
おり、ｔ01およびｔ02とｔ’01及びｔ’02はそれぞれＯ
ＦＦ選択波形とＯＮ選択波形である。電圧の設定は、 ｜Ｖ1＋Ｖ2｜≧｜Ｖ（A-F）s｜ ｜Ｖ1−Ｖ2｜≦｜Ｖ（A-F）t｜ とする。

【００６３】図２３は非選択期間に印加される電圧波形
である。２０１、２０４は走査電極波形、２０２、２０
５は信号電極波形、２０３、２０６は合成波形を表わ
し、２０１、２０２及び２０３の場合と２０４、２０５
及び２０６の場合では極性が反転している。電圧の設定
条件は、 ｜Ｖ（F-A）t｜≦｜Ｖ3±Ｖ2｜≦｜Ｖ（A-F）t｜ とする。

【００６４】上記構成の駆動方法によれば１フレ−ム内
で液晶層に印加される電圧波形が交流化されている為、
直流成分による素子劣化の恐れがない。非選択期間に印
加されるバイアスが１フレ−ム内で複数回極性を反転す
るため液晶分子の自発分極による電荷の偏りも生じにく
く、反転周期を最適化する事によって表示のチラツキも
軽減できる。さらに図２２に示したように選択期間の最
初に印加される絶対値が素子の閾値以下のパルスは前フ
レ−ムの非選択期間最後に印加されたパルスと逆極性に
なる様に設定されている（図２３参照）。

【００６５】素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８
０μｓ、Ｖ1＝１８ｖ、Ｖ2＝２．７ｖ、Ｖ3＝５ｖ とし
て上記条件下で駆動したところ、コントラスト比１：２
３を得た。非選択期間に印加されるバイアスの極性を１
０〜１５ｍｓ毎に反転する事によって表示画面のフリッ
カを視認出来ないレベルにまで軽減する事が出来た。 （参考例２３） 図２７に示す様な２ｎ本（ｎは整数）の走査電極（Ｃ
1，Ｃ2，・・・，Ｃ2n）から成る表示素子を時分割駆動
するにあたって、走査電極を１本おきに、すなわちＣ
1，Ｃ3，Ｃ5，・・・，Ｃ2n-1，Ｃ2，Ｃ4，Ｃ6，・・
・，Ｃ2nの順に選択走査した場合の、走査電極Ｃ1〜Ｃ6
へ印加される電圧波形とそのタイミングを図２５に表わ
す。図中ｔ01は走査電極Ｃ1の選択期間であり、ｔ02，
ｔ11及びｔ12は非選択期間である。ｔ01の直後にはＣ3
の選択期間、その直後にはＣ5の選択期間が設定されて
おり、ｔ0の期間で奇数行の選択走査を終了する。続く
ｔ1の期間には同様に偶数行の選択走査を行い、ｔ0＋ｔ
1の期間で一画面の情報を書き込む。奇数行の選択走査
を行なっている期間（図中ｔ0）に偶数行には既に選択
された表示状態を維持するためのバイアス電圧が印加さ
れ、同様に遇数行の選択走査を行なっている期間（図中
ｔ1）に奇数行には既に選択された表示状態を維持する
ためのバイアス電圧が印加される。また、ｔ0＋ｔ1の時
間毎に各走査電極に印加される電圧波形は極性を反転
し、液晶層に印加される電圧が交流化される様にする。

【００６６】図２６には画素をスイッチする為の駆動電
圧波形を示す。図中ａは走査電極波形、ｂ及びｅは信号
電極波形であり、ｃとｆはそれぞれａとｂ、およびａと
ｅの合成波形を表わす。ｃはＯＦＦ状態（反強誘電相の
配向状態）を選択する場合の電圧波形であって、選択期
間ｔ01に波高値Ｖ1−Ｖ2（｜Ｖ1−Ｖ2｜＜｜Ｖ(A-F)ｔ
｜）のパルスが印加されて画素はＯＦＦ状態となり非選
択期間ｔ02、ｔ11には波高値Ｖ3±Ｖ2（｜Ｖ3±Ｖ2｜＜
｜Ｖ(A-F)ｔ｜）のパルス群が一定周期で極性を反転し
ながら印加されてＯＦＦ状態を保持する。一方、ｆの波
形はＯＮ状態（強誘電相の配向状態）を選択する場合の
電圧波形であり、選択期間ｔ01においては波高値Ｖ1＋
Ｖ2（｜Ｖ1＋Ｖ2｜＞｜Ｖ(A-F)ｓ｜）のパルスが印加さ
れて画素はＯＮ状態になる。非選択期間ｔ02、ｔ11には
波高値Ｖ3±Ｖ2（｜Ｖ(F-A)ｔ｜＜｜Ｖ3±Ｖ2｜＜｜Ｖ
(A-F)ｔ｜）のパルス群が一定周期で極性を反転しなが
ら印加されて液晶分子は２つの強誘電相の配向状態間を
スイッチングしながらＯＮ状態を維持する。非選択期間
の最後の期間ｔ12では±Ｖ2（｜±Ｖ2｜＜｜Ｖ(F-A)ｓ
｜）の電圧パルスが印加され、画素は反強誘電相の配向
状態に戻る。

【００６７】素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８
０μｓ、Ｖ1＝１８ｖ、Ｖ2＝２．７ｖ、Ｖ3＝５ｖ とし
て上記駆動波形でＯＮ／ＯＦＦしたところ、コントラス
ト比１：２２を得た。１０００ラインの表示素子におい
て２回の水平走査で一画面を形成する場合、１回の走査
に要する時間は８０ｍｓである。

【００６８】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中ｔ12）を７０℃で２５０μｓ、１００
℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化させた
ところ、上記で得られたものと同等な光学特性を該温度
範囲内で維持する事ができた。

【００６９】（参考例２４） 上記参考例２３と同じ試料・電圧・パルス幅設定におい
て、本参考例では環境温度を１０４℃とした。強誘電−
反強誘電相転移の緩和時間は、１５０μsec である。こ
こでは消去期間ｔ12の長さを０とした。この場合、選択
期間の長さが１６０μsec であったため、消去期間を設
けなくても選択期間内で強誘電相と反強誘電相いずれの
状態も得ることができる。

【００７０】このような条件で１／１０００デューティ
マルチプレックス駆動したところ、コントラスト比１：
２５を得た。

【００７１】また、本参考例では走査電極を２本おきに
飛び越し走査して２回の画面走査で一画面の情報を書き
込む例を示したが、この飛び越し数は任意に設定できる
ものである。

【００７２】（実施例１） 図２７に示す様な２ｎ本（ｎは整数）の走査電極（Ｃ
1，Ｃ2，・・・，Ｃ2n）から成る表示素子を時分割駆動
するにあたって、Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4 の走査電極エリアに情
報書換えの必要が生じ、他のエリアでは既に書き込まれ
た情報を維持する場合の、走査電極Ｃ1〜Ｃ6へ印加され
る電圧波形とそのタイミングを図２８に表わす。図中ｔ
11，ｔ21は走査電極Ｃ2の選択期間であり、ｔ12，ｔ13
及びｔ22，ｔ23 は非選択期間である。ｔ01の直後には
Ｃ3の選択期間、その直後にはＣ4の選択期間が設定され
ており、これらによって３本の電極に選択波形を印加す
る。また、ｔ1，ｔ2の時間毎に各走査電極に印加される
電圧波形は極性を反転し、液晶層に印加される電圧が交
流化される様にする。他の電極には既に選択された表示
状態を維持するためのバイアス電圧が一定の周期で極性
を反転しながら印加される。

【００７３】図２９には画素をスイッチングする為の駆
動電圧波形を示す。図中ａは選択期間における走査電極
波形、ｂ及びｅは信号電極波形、ｄは非選択期間におけ
る走査電極波形であって、ｃとｆはそれぞれａとｂ、お
よびｄとｅの合成波形を表わす。同図中ｃの［ＯＦＦ］
はＯＦＦ状態（反強誘電相の配向状態）を選択する場合
の電圧波形であって、選択期間ｔ11およびｔ21に電圧絶
対値｜Ｖ1−Ｖ2｜（｜Ｖ1−Ｖ2｜＜｜Ｖ(A-F)ｔ｜）の
パルスが印加されて画素はＯＦＦ状態となる。

【００７４】ｃの［ＯＮ］はＯＮ状態（強誘電相の配向
状態）を選択する場合の電圧波形であって、選択期間ｔ
11およびｔ21に電圧絶対値｜Ｖ1＋Ｖ2｜（｜Ｖ1＋Ｖ2｜
＞｜Ｖ(A-F)ｓ｜）のパルスが印加されて画素はＯＮ状
態になる。非選択期間ｔ12には図２９ｆに示す様に電圧
絶対値｜Ｖ3±Ｖ2｜（｜Ｖ(F-A)ｔ｜＜｜Ｖ3±Ｖ2｜＜
｜Ｖ(A-F)ｔ｜）のパルス群が一定周期で極性を反転し
ながら印加されて前記選択期間で選択された状態を維持
する。非選択期間の最後の期間ｔ13では±Ｖ2（｜±Ｖ2
｜＜｜Ｖ(F-A)ｓ｜）の電圧パルスが印加され、画素は
反強誘電相の配向状態になる。

【００７５】素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８
０μｓ、Ｖ1＝１８ｖ、Ｖ2＝２．７ｖ、Ｖ3＝５ｖ とし
て上記駆動波形でＯＮ／ＯＦＦしたところ、コントラス
ト比１：２３を得た。１０００ラインの表示素子におい
て１００ラインの表示を書き換えるのに要する時間は１
６ｍｓである。

【００７６】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中 ｔ13 ）を７０℃で２５０μｓ、１０
０℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化させ
たところ、上記で得られたものと同等な光学特性を該温
度範囲内で維持する事ができた。

【００７７】（実施例２） 上記実施例１と同じ試料・電圧・パルス幅設定におい
て、本実施例では環境温度を１０４℃とした。強誘電−
反強誘電相転移の緩和時間は、１５０μsecである。こ
こでは消去期間ｔ12の長さを０とした。この場合、選択
期間の長さが１６０μsecであったため、消去期間を設
けなくても選択期間内で強誘電相と反強誘電相いずれの
状態も得ることができる。

【００７８】このような条件で１／１０００デューティ
マルチプレックス駆動したところ、コントラスト比１：
２４を得た。

【００７９】（比較例１） 参考例６に対する比較例として、図３０に示した従来例
で駆動した。参考例６と同じ試料、温度設定において、
パルス幅Ｐw＝８０μsec、τe＝６×Ｐw、選択期間τs
＝７×Ｐw、Ｖ1＝１８v、Ｖ2=５v、Ｖ3＝２．７v とし
て１／４００デューティーマルチプレックス駆動したと
ころ、コントラスト比１：２２を得た。また、一つの画
像情報を表示するために必要な時間は、τs ×４００×
２＝４４８ミリ秒となる。ただし、本比較例においては
信頼性試験による表示品位の劣化は認められなかった。

【００８０】（比較例２） 比較例として、図３０に示した駆動方法において２フレ
ーム選択法を用いずに、フレームＦ(+)・Ｆ'(+)で強誘
電相(+)（ＯＮ状態）を選択し、フレームＦ（−）・Ｆ'
（−）で反強誘電相（ＯＦＦ状態）を選択するようにし
た。一つの画像情報を表示するために必要な時間は、τ
s×４００＝２２４ミリ秒となる。

【００８１】このように交互にＯＮ・ＯＦＦを繰り返し
た場合、常に強誘電相（＋）が選択されるために下向き
の分極電場が生じ、液晶層に実際に印加される電圧の時
間平均値は０ではなく負の値となる。そのため、液晶層
と基板との上下界面にはそれぞれ負と正のイオンが偏
り、その結果、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よりも、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の方が高くなっ
て、表示品位が劣化することが予想される。

【００８２】そこで、本比較例の信頼性試験として、上
述のようにＯＮ（強誘電相（＋））・ＯＦＦを繰り返す
ことを４週間続けて、その前後での表示品位の変化を調
べることにした。表示品位を調べるときには、反強誘電
相−強誘電相（−）相転移に及ぼす分極電場の影響を明
らかにするために、フレームＦ（＋）で反強誘電相を選
択し、フレームＦ(-)で強誘電相(-)（ＯＮ状態）を選択
するようにした。もし、分極電場の影響がなければ、試
験前後でのＯＮ状態の表示品位は変化しないはずであ
る。しかし、信頼性試験の結果、しきい値特性が変化し
て、試験後のＯＮ状態の光透過率は試験前の約５０％ま
で低下した。

【００８３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、三安
定状態間のスイッチング挙動を示す強誘電性液晶素子の
マルチプレックス駆動に於て走査時間を短縮でき、しか
も周囲の温度変化に影響されずにフラットな電気光学特
性を維持できるという効果および表示のチラツキを防止
する効果を有する。また、１回もしくは２回の走査時間
内において駆動電圧波形を交流化する事によって、印加
電圧及び分極電場と時間の積の総和（時間平均値）が零
となって、液晶層内での電荷の偏りを防ぎ、良好な電気
光学特性（表示特性）を長期間にわたって安定して得る
事が出来る。本発明は高精細液晶表示装置やライトバル
ブ、空間光変調器などへの応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明参考例１の駆動電圧波形を表わす図。

【図２】本発明参考例１の駆動波形において隣接する任
意の走査電極に印加される電圧波形のタイミングを表わ
す図。

【図３】本発明参考例２の駆動電圧波形を表わす図。

【図４】本発明参考例３の駆動電圧波形を表わす図。

【図５】本発明参考例４の駆動電圧波形を表わす図。

【図６】本発明参考例４の駆動波形において隣接する任
意の走査電極に印加される電圧波形のタイミングを表わ
す図。

【図７】本発明参考例５の駆動電圧波形を表わす図。

【図８】本発明参考例５の駆動方法によって反強誘電相
状態を選択する時に液晶層に印加される電圧波形と該電
圧波形に対する光透過率の変化を表わす図。

【図９】本発明参考例５の駆動方法によって強誘電相状
態を選択する時に液晶層に印加される電圧波形と該電圧
波形に対する光透過率の変化を表わす図。

【図１０】本発明参考例６及び７の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図１１】本発明参考例８の駆動電圧波形を表わす図。

【図１２】本発明参考例８において、液晶層に印加され
る電圧波形と液晶の電気光学応答を示す図。

【図１３】低電圧領域でのヒステリシス特性を示す図。

【図１４】本発明参考例１２の駆動電圧波形を表わす
図。

【図１５】本発明参考例１３の駆動電圧波形を表わす
図。

【図１６】本発明参考例１４の駆動電圧波形を表わす
図。

【図１７】本発明参考例１５の駆動電圧波形を表わす
図。

【図１８】本発明参考例１５において、液晶層に印加さ
れる電圧波形と液晶の電気光学応答を示す図。

【図１９】本発明参考例１８の駆動電圧波形を表わす
図。

【図２０】本発明参考例１９の駆動電圧波形を表わす
図。

【図２１】本発明参考例２０の駆動電圧波形を表わす
図。

【図２２】本発明参考例２２の選択期間における駆動電
圧波形を表わす図。

【図２３】本発明参考例２２の非選択期間における駆動
電圧波形を表わす図。

【図２４】本発明参考例２２の駆動波形において、隣接
する任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミング
を表わす図。

【図２５】本発明参考例２３の駆動波形において、隣接
する任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミング
を表わす図。

【図２６】本発明参考例２３の駆動電圧波形を表わす
図。

【図２７】本発明が適用される素子のマトリクス状に配
置された画素を表わす図である。

【図２８】本発明実施例１の駆動波形において、隣接す
る任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミングを
表わす図。

【図２９】本発明実施例１の駆動電圧波形を表わす図。

【図３０】従来の駆動電圧波形を表わす図。

【図３１】従来の駆動方法によって強誘電相状態を選択
する時に液晶層に印加される電圧波形と該電圧波形に対
する光透過率の変化を表わす図である。

【図３２】本発明の参考例、実施例に用いた素子の概略
図である。

【図３３】本発明の参考例、実施例に用いた素子の電気
光学特性を説明する図である。

【符号の説明】

１ａ，２ａ，Ｖt，１０１，２０１，２０４，ａ，ｄ 走査電極波形（選択期間） １ｂ，２ｂ，Ｖd，１０２，２０２，２０５，ｂ，ｅ 信号電極波形（選択期間） １ｃ，２ｃ，ＶLC，１０３，２０３，２０６，ｃ，ｆ 合成波形（選択期間） ＯＡ 反強誘電相における光軸 ＯＦ（＋）強誘電相（＋）における分子配向方向（光
軸） ＯＦ（−）強誘電相（−）における分子配向方向（光
軸） １，２ ガラス基板 ３ スペーサ材 ４，５ 透明電極 ６ 液晶層 ９，１０ 液晶配向膜 １１，１２ 偏光板

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

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の走査電極を有する第１の基板と複
   数の信号電極を有する第２の基板間に強誘電相における
   配向状態と反強誘電相における配向状態とを有する液晶
   層を挟持してなる液晶電気光学素子の駆動方法におい
   て、 情報の書換えが必要な領域内の前記走査電極に、選択期
   間及び非選択期間を含む走査信号を供給し、前記選択期
   間中に前記信号電極に書換え信号を供給し、前記書換え
   が必要な領域以外の領域の前記走査電極には非選択期間
   のみを含む非走査信号を供給し、 前記走査信号と前記書換え信号との差電圧により前記液
   晶層を駆動する際に、 前記液晶層の液晶分子を所定の配列方向を揃えるための
   電圧パルスを前記液晶層に印加する第一の期間と、 前記液晶分子の配列状態を選択するため電圧パルスを前
   記液晶層に印加する第二の期間と、 前記第二の期間において選択した配列状態を維持するた
   めの電圧パルスを前記液晶層に印加する第三の期間と、 前記液晶層の液晶分子の配列状態を反強誘電相にするた
   めの電圧パルスを前記液晶層に印加する第四の期間と、 を有し、前記第一、第二の期間は前記走査信号の前記選
   択期間内に設けられ、前記第三、第四の期間は前記走査
   信号の前記非選択期間内に設けられ、前記第四の期間は
   前記非選択期間の最後に設けられ、 前記書換え信号の電圧は、前記第一の期間と前記第二の
   期間とでそれぞれ異なる２レベルのみから成り、かつ、
   前記第一の期間と前記第二の期間との双方の期間の電圧
   レベルが選択すべき配列状態に応じて変化することを特
   徴とする液晶電気光学素子の駆動方法。