JPH01288829A - マトリクス形強誘電性液晶パネル駆動法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、強誘電性液晶を用いたマトリクス形液晶パネ
ルの駆動法に係り、特に、大画面・高速表示が良好なマ
トリクス形液晶パネルの駆動法に関する。

〔発明の背景〕

近年、マ）　ＩＪクス形液晶パネルは大型化・高密度化
してきているが、さらに高密度化するために、強誘電性
液晶のメモリー性・高速応答性・広視角特性を利用した
マトリクス形液晶パネルが研究され、ている。しかし、
この強誘電性液晶パネルの動作原理が、通常のネマチッ
ク液晶の電圧実効値駆動と異なり、パルスの正負の極性
とその電圧と印加時間により決定されるために、従来の
ネマチック液晶パネル駆動法では動作できず、最近、数
々の強誘電性液晶パネルの駆動法が提案されているが、
書き込み時間やコントラストの点で満足できる駆動法が
な（、本発明は、それらを改良する目的で発明された。

〔従来技術とその課題〕

マトリクス形強誘電性液晶パネルの駆動法としては、（
特開昭６１−９４０２６号公報）のように、従来の電圧
平均化法を少し変更した駆動法がある。第４図、第６図
によりこの駆動法について説明する。第６図は、マ）　
ＩＪクス形強誘電性液晶パネルの構造を示す説明図であ
り、６１は走査電極群、６２は信号電極群で、３ａ及び
４ａは説明に用いる画素である。第４図において、Ｓ３
から８５はそれぞれ３行目から５行目の走査電極波形で
、ＤＩは１列目の信号電極波形、（Ｓ３−ＤＩ）と（Ｓ
４−ＤＩ）はそれぞれ画素３ａ、４ａに印加される駆動
波形である。２つのフィールドからなり、第１フイール
ドではオン状態またはオフ保持状態が設定され、第２フ
イールドでオフ状態またはオン保持状態が設定されてい
るために、オン−オフの書き込みに２フイールドが必要
であり、２フイールドで１フレームとみなされるために
、１ラインの選択時間は、Ｔｓ＝Ｔ　ｓ　ａ＋Ｔ　ｓ　
ｂとなり、Ｔｓａ、’ｌ’ｓｂ　　の２倍となる。ここ
で、各フィールドの選択時間は２分され（Ｔｓｌ＝Ｔｓ
２）、最初のパルス印加時間ＴＳＩ　は直流分の補正用
で、その次のパルス印加時間ＴＳ２　で書き込んでいろ
。従って、書キ込みパルスの印加時間Δｔ（＝Ｔｓ２）
は、各フィールドの選択時間Ｔｓａ、Ｔｓｂ　　の１／
２となり、そのために、Δｔ＝１／２　＠　Ｔ　Ｓ　ａ
＝１／４・Ｔｓとなる。従って、液晶の光学応答時間は
、１　／　４φＴｓ以下の必要がある。

一方、現状の強誘電性液晶の光学応答時間は、０、１　
ｍ　ｓ程度であるために、１ラインの選択時間はＴｓ　
＝　０．４　ｍ　Ｓ必要となり、１画面の書き換え時間
は、走査線数をＮ＝５００とすると２００　ｍ　ｓもか
かってしまう。

この問題点を解決するために、（特開昭６０−１７２０
２９号公報ＥＰ（特開昭６２−２０４２３３号公報）で
Ｎライン目の書き込みパルスとＮ＋１ライン目のリセッ
トパルスを同時に印加することで、Δｔ：１／２・ＴＳ
としているが、（特開昭６０−１７２０２９号公報）は
、直流分の補正がないために液晶が電気分解され、（特
開昭６２−２０４２３３号公報）では、選択電圧よりリ
セット電圧を太き（する必要があり、駆動電源が複雑に
なる。

また、強誘電性液晶のオン−オフのしきい値は、一般に
、駆動パルスの印加時間と印加電圧の積で表わされるが
、このしきい値より充分大きなパルスでリセットするこ
とでメモリー性が向上することが知られている。第５図
（ｂ）は第５図［ａ）のような波形により求めた強誘電
性液晶素子の光学特性図である。この特性図より、リセ
ットパルス電圧Ｖｒを充分太き（設定した方がメモリー
性が向上するために光透過率が上昇し、コントラストが
良（なることがわかる。ここでは、リセットパルス幅を
一定にしてリセットパルス電圧を変化させたが、リセッ
トパルス電圧を一定にしてリセットパルス幅を太き（し
ても同様にメモリー性は向上する。さらに、リセットパ
ルス電圧または幅を充分太き（することで、オンからオ
フへのしきい値とオフからオンへのしきい値の多少異な
る強誘電性液晶パネルでも駆動できるようになる。その
ために、リセットパルスの印加時間間隔を書き込みパル
スの印加時間間隔より大きくしたいが、従来の強誘電性
液晶パネルの駆動法では、あまり大きくできなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、強誘電性液晶パネルの駆動法において
、直流成分が残存することなく、１画面の書き換えに要
する時間を短縮でき、さらに、リセットパルスを、書き
込みパルス印加時間間隔より充分長い時間印加すること
で、高コントラスト化がはかれる駆動法を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による１フレームの構成は、リセットパルスと正
負一組の書き込みパルスと非選択区間からなり、さらに
、一定周期で各パルスの正負の極性を反転することで、
直流分を補正する駆動法からなる。

また、Ｎライン目に一組の書き込みパルスが印加されて
いる時に、Ｎ＋１ライン目とＮ＋２ライン目など１本以
上のラインにリセットパルスを印加することが特徴であ
る。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第６図は、マトリクス形強誘電性液晶パネルの構造を示
したものである。６１は走査電極群であり、６２は信号
電極群で、その中間に１から１０μｍ程度の強誘電性液
晶が挾まれている。ここで、簡単のために、２値で表示
する場合、斜線で示される画素をオン（黒）に、その他
の画素をオフ（白）としである。

第１図と第２図は本発明の駆動法において、走査電極数
８本（１７８デエーテイ）で、１／４バイアス比の例だ
が、それぞれ、Ｓ３は３行目の走査電極に印加する波形
、Ｓ４は４行目の走査電極に印加する波形、Ｓ５は５行
目の走査電極に印加する波形であり、Ｄｌは１列目に印
加する信号電極波形である。（Ｓ３−ＤＩ）は画素３ａ
に印加される波形でオン状態になっており、（Ｓ４−Ｄ
Ｉ）は画素４ａに印加される波形でオフ状態になってい
る。

第１図は、２ライン目時にリセットパルスを印加し、１
周期毎に極性を反転させた駆動法である。

ツマリ、５３１Ｃ書き込みパルスが印加されている時間
ＴＳで、Ｓ４とＳ５が同時にリセットパルスが印加され
ており、さらに、第１フイールドと第２フイールドで走
査電極に印加するパルスの極性を反転して、直流成分が
残らないようにしである。

また、書き込みパルスの内、’ｌ’　＠１　　に印加す
るパルスの極性とリセットパルスの極性を同一にして、
実質のリセット期間は、Ｔｒ＋Ｔａ１　となっている。

ここで、強誘電性液晶のしきい値ｙｔｈは、２　Ｖ　Ｏ
Ｘ　Ｔ　ａ　２　（Ｖ　ｔ　ｈ　（４Ｖ　ＯＸ　Ｔ　ｓ
　２　　を満足しているとして、説明する。

第１フイールドのリセット区間では、信号電極波形は、
オンかオフかは不定であるが、どちらが印加されても、
画素に印加される正のリセットパルスとしては、４ＶＯ
ＸＴ１２　　より大き（なり、必ずオフ状態である白に
設定される。次に書き込み時間’ｆ　ｓ　２　　で画素
に印加される負の書き込みパルスは、印加する信号電極
波形により、オンの場合は４ＶＯＸ’ｌ’ｌ　２　　と
なり、ｖｔｈ　　を越えているので、黒に書き込まれる
。しかし、オフの場合は、書き込みパルスは２ＶＯＸＴ
ｓ２　　となり、ｖｔｈ　以下のため書き込みができず
、リセットされた白を保持する。第２フイールドでは、
逆に負のりセットパルスによりオン状態である黒にリセ
ットした後に、オン信号の場合は、正の書き込みパルス
が２　Ｖ　ＯＸ　’ｉ’　ａ　２　　のために黒を保持
し、オフ信号の場合は、４　Ｖ　ＯＸ　Ｔ　ｌ　２　　
となり白が書き込まれる。このようにして、１フイール
ドで黒白をどちらにも設定できるために、１フイールド
で１フレームトなり、書き込み時間間隔Δｔは、１　／
　２　Ｔ　ｓとなる。従って、液晶の光学応答時間は１
／２・Ｔｓ以下で良（、書き込み時間間隔Δｔを従来法
と同じにした場合、１ラインの選択時間Ｔｓは従来法で
は４×Δｔ１本発明では２×Δｔとなり、１画面の１き
換え時間は１／２に短縮することができるようになる。

さらに、リセットパルスの電圧と書き込みパルスの電圧
が同じでもかまわないので、駆動回路の電源系は、特に
複雑なものを必要とはしない。

第２図は、第１図において、書き込みパルスの時間間隔
を２ＸＴｓｌ＝Ｔｓ２に設定し、さらに、書き込み時間
ＴＳＩ　　に印加する正または負の信号電極波形の電圧
をＶｓｌ　　とし、ＴＳ２に印加される負または正の信
号電極波形の電圧をＶｓ２とした場合、ＶＳ１＝２Ｘ、
ＶＳ２と設定しである。そのために、信号電極の直流分
は補正されており、また走査電極波形も２フイールドで
補正されている。この場合でも、リセット電圧はｖｔｈ
　よりも太き（なり、第１図と同様な駆動が可能である
。ここで、書き込み時間間隔Δｔは、２　／　３　Ｔ　
ｓとなり、書き込み時間間隔Δｔを一定にした場合、１
画面の書き換え時間は従来の２フイールド駆動法の３／
８とさらに短縮でき、現状の応答速度が充分でない強誘
電性液晶を用いても、走査電極の本数が２００本程度に
することによって、充分動画表示が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

本実施例で用いた液晶はエステル系の強誘電性液晶の混
合物で、配向はラビング法により行い、基板間距離は約
２μｍである。

第７図に、１ライン同時リセットの場合のオンオフの全
ての状態の波形図を示した。左から１列目は走査電極波
形を表わし、上から１行目は信号電極波形を表わし、各
交差部は画素に印加される波形を表わしている。ここで
、画素に印加されるリセットパルスの実効値はどの場合
でも６　Ｖ　ＯＸ　’ｆ　ａ　２　　となっており、７
ｔｈ　より大きいことがわかる。

さらにＴｓｌのパルスもリセットパルスト同一極性なの
で、実質のリセット電圧としては、ＳＶＯまたは１０Ｖ
ＯＸＴＳ２　　と、書き込みパルスの電圧である４ＶＯ
ＸＴｍ２　の２倍以上となり、充分にリセットされるた
めに、メモリー性は向上し、それによりコントラストが
向上する。さらに、オンからオフのしきい値とオフから
オンのしきい値が多少異なってもリセットパルスで消去
されるので動作電圧範囲が広くなり、大画面のパネルで
も表示のコントラストむらが低下する。

表は本発明の一実施例である駆動法による表示特性を示
すものである。この場合の駆動法は、１ライン同時リセ
ットで１周期毎反転駆動法を用い、１／２００デエーテ
イ・１／４バイアスで駆動する方法である。参考に、第
４図の２フイールド駆動法を用いた時の値も示しである
。１画面の書き込み時間が１７２に短縮された上に、動
作電圧範囲が５割も広（なり、さらにコントラストも改
良されたために、むらのない、良好な表示が得られた。

また、誘電異方性が負の強誘電性液晶を用いたときは、
第１図、第２図の駆動法の非選択区間の走査電極に高周
波を重畳した駆動波形を用いると、さらにコントラスト
が向上した。これは、ＡＣスタビライズ効果と呼ばれる
常誘電異方性による安定化作用により、メモリー性が高
まったためである。−例として、第１図の駆動法に高周
波を重畳した波形を第３図に示す。

〔発明の効果〕

本発明のマトリクス形強誘電性液晶パネルの駆動法によ
り、１回の走査で画素の状態を確定することができ、し
かも、直流成分が残存することなく１画面の書き換えに
要する時間を従来の１７２以下に短縮できる。さらに、
リセットパルスを動作しきい値より充分太き（印加する
ことで、高コントラスト化と動作電圧範囲の拡大がはか
れ、高画質で表示むらのない大画面表示ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、および第７図は本発強誘電性
液晶パネルの説明図である。 ６１・・・・・・走査電極群、 ６２・・・・・・信号電極群。 猷′！２擢脅

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の走査電極が形成された第一基板と複数本
   の信号電極が形成された第二基板との間に強誘電性液晶
   を挾持してなるマトリクス形強誘電性液晶パネルの駆動
   法において、１走査ライン毎に印加する走査信号は、画
   素の初期状態を白または黒のいずれか一方の状態にする
   リセットパルスと表示信号に応じて前記画素を黒または
   白のいずれかに反転させる正負一組の書き込みパルス、
   および非選択区間からなり、かつ、直流成分を除去する
   ために前記リセットパルス、書き込みパルスを一定周期
   毎に正負の極性を反転させた信号であり、各走査ライン
   において、Ｎライン目に前記走査信号の書き込みパルス
   を印加している時に、Ｎ＋１ライン目、Ｎ＋２ライン目
   など、１ライン以上のラインに前記走査信号のリセット
   パルスを印加して駆動することを特徴とするマトリクス
   形強誘電性液晶パネルの駆動法。
2. （２）正負一組の書き込みパルスにおいて、まず最初に
   印加される正または負のパルスの時間間隔をＴ＿ａ＿１
   とし、次に印加される負または正のパルスの時間間隔を
   Ｔ＿ａ＿２とした時、Ｔ＿ａ＿１とＴ＿ａ＿２の間でＴ
   ＿ａ＿２≧Ｔ＿ａ＿１の関係を有し、さらにＴｓ１、Ｔ
   ｓ２と同期して信号電極から印加する一組のデータパル
   スの電圧を順にＶ＿ａ＿１とＶ＿ａ＿２とした時、Ｔ＿
   ａ＿１×Ｖ＿ａ＿１＝Ｔ＿ａ＿２×Ｖ＿ａ＿２の関係を
   有している請求項１記載のマトリクス形強誘電性液晶パ
   ネルの駆動法。
3. （３）１ラインの走査信号は選択期間と非選択区間から
   なり、非選択期間の走査信号に選択期間に印加するパル
   スより高い周波数のパルスを印加することを特徴とする
   請求項１または請求項２記載のマトリクス形強誘電性液
   晶パネルの駆動法。