JPH04323615A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH04323615A JPH04323615A JP3117824A JP11782491A JPH04323615A JP H04323615 A JPH04323615 A JP H04323615A JP 3117824 A JP3117824 A JP 3117824A JP 11782491 A JP11782491 A JP 11782491A JP H04323615 A JPH04323615 A JP H04323615A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を用いた
液晶表示装置に関し、特にマトリクス駆動方式で階調表
示を行なう液晶表示装置に関する。
液晶表示装置に関し、特にマトリクス駆動方式で階調表
示を行なう液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】強誘電液晶(FLC)を用いた表示素子
に関しては特開昭61−94023号公報などに示され
ているように、1ミクロンから3ミクロン位のセルギャ
ップを保って2枚の内面に透明電極を形成し配向処理を
施したガラス基板を向かい合わせて構成した液晶セルに
、強誘電液晶を注入したものが知られている。
に関しては特開昭61−94023号公報などに示され
ているように、1ミクロンから3ミクロン位のセルギャ
ップを保って2枚の内面に透明電極を形成し配向処理を
施したガラス基板を向かい合わせて構成した液晶セルに
、強誘電液晶を注入したものが知られている。
【0003】強誘電液晶を用いた上記表示素子の特徴は
、強誘電液晶が自発分極を持つことにより外部電界と自
発分極の結合力をスイッチングに使えることと、強誘電
液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対1に対
応しているため外部電界の極性によってスイッチングで
きることである。
、強誘電液晶が自発分極を持つことにより外部電界と自
発分極の結合力をスイッチングに使えることと、強誘電
液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対1に対
応しているため外部電界の極性によってスイッチングで
きることである。
【0004】強誘電液晶は、一般にカイラル・スメクチ
ック液晶(SmC*,SmH*)を用いるのでバルク状
態では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが、上述の1
ミクロンから3ミクロン位のセルギャップのセルにいれ
ることによって液晶分子長軸のねじれを解消することが
できる(P213−P234 N.A.CLARKe
t al, MCLC,1983,Vol 94
.)。
ック液晶(SmC*,SmH*)を用いるのでバルク状
態では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが、上述の1
ミクロンから3ミクロン位のセルギャップのセルにいれ
ることによって液晶分子長軸のねじれを解消することが
できる(P213−P234 N.A.CLARKe
t al, MCLC,1983,Vol 94
.)。
【0005】強誘電性液晶は2つの安定状態を光透過お
よび遮断状態にして主として2値(白・黒)の表示素子
として利用されているが、多値すなわち中間調表示も可
能である。中間調表示法の一つは画素内の双安定状態の
面積比を制御することにより中間的な光透過状態を作る
ものである。以下、この方法(面積変調法)について詳
しく説明する。
よび遮断状態にして主として2値(白・黒)の表示素子
として利用されているが、多値すなわち中間調表示も可
能である。中間調表示法の一つは画素内の双安定状態の
面積比を制御することにより中間的な光透過状態を作る
ものである。以下、この方法(面積変調法)について詳
しく説明する。
【0006】図9は強誘電性液晶素子のスイッチングパ
ルス振幅と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ
完全な光遮断(黒)状態にあったセル(素子)に一方極
性の単発パルスを印加した後の透過光量Iを単発パルス
の振幅Vの関数としてプロットしたグラフである。パル
ス振幅が閾値Vth以下(V<Vth)のときは透過光
量は変化せず、パルス印加後の透過状態は図10(b)
に示すように印加前の状態を示す同図(a)と変わらな
い。パルス振幅が閾値を越えると(Vth<V<Vsa
t)画素内の一部分が他方の安定状態、すなわち同図(
c)に示す光透過状態に遷移し全体として中間的な透過
光量を示す。さらにパルス振幅が大きくなり、飽和値V
sat以上(Vsat<V)になると同図(d)に示す
ように画素全部が光透過状態になるので光量は一定値に
達する。
ルス振幅と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ
完全な光遮断(黒)状態にあったセル(素子)に一方極
性の単発パルスを印加した後の透過光量Iを単発パルス
の振幅Vの関数としてプロットしたグラフである。パル
ス振幅が閾値Vth以下(V<Vth)のときは透過光
量は変化せず、パルス印加後の透過状態は図10(b)
に示すように印加前の状態を示す同図(a)と変わらな
い。パルス振幅が閾値を越えると(Vth<V<Vsa
t)画素内の一部分が他方の安定状態、すなわち同図(
c)に示す光透過状態に遷移し全体として中間的な透過
光量を示す。さらにパルス振幅が大きくなり、飽和値V
sat以上(Vsat<V)になると同図(d)に示す
ように画素全部が光透過状態になるので光量は一定値に
達する。
【0007】すなわち、面積変調法は電圧をパルス振幅
VがVth<V<Vsatとなるように制御して中間調
を表示するものである。
VがVth<V<Vsatとなるように制御して中間調
を表示するものである。
【0008】しかし、このような単純な駆動方式を用い
ると次に述べるような問題点を生じてしまう。それは、
図9の電圧と透過光量の関係がセル厚と温度に依存する
ために、つまり表示パネル内にセル厚分布や温度分布が
あると、同じ電圧振幅の印加パルスに対して異なった階
調レベルが表示されてしまうという点である。
ると次に述べるような問題点を生じてしまう。それは、
図9の電圧と透過光量の関係がセル厚と温度に依存する
ために、つまり表示パネル内にセル厚分布や温度分布が
あると、同じ電圧振幅の印加パルスに対して異なった階
調レベルが表示されてしまうという点である。
【0009】図11は、このことを説明するための図で
、図9と同じく電圧振幅Vと透過光量Iの関係を示した
グラフであるが、異なった温度すなわち高温での関係を
表わす曲線Hと低温での関係を表わす曲線Lの2本の曲
線を示してある。すなわち、表示サイズの大きいディス
プレイ(表示素子)では同一パルス(表示部)内に温度
分布が生じてくることは珍しくなく、したがって、ある
電圧Vapで中間調を表示させようとしても同図に示す
ようにI1からI2までの範囲にわたって中間調レベル
がばらついてしまい、均一な表示が得られないのである
。
、図9と同じく電圧振幅Vと透過光量Iの関係を示した
グラフであるが、異なった温度すなわち高温での関係を
表わす曲線Hと低温での関係を表わす曲線Lの2本の曲
線を示してある。すなわち、表示サイズの大きいディス
プレイ(表示素子)では同一パルス(表示部)内に温度
分布が生じてくることは珍しくなく、したがって、ある
電圧Vapで中間調を表示させようとしても同図に示す
ようにI1からI2までの範囲にわたって中間調レベル
がばらついてしまい、均一な表示が得られないのである
。
【0010】そこで考え出されたのが、本発明者が特願
平2−294384号において提案した「4パルス法」
である。この駆動方法は図6および図12において示さ
れている通り、パルス内の同一走査線上の低閾値部用と
高閾値部用に複数のパルス(図中、A,B,C,D)を
印加することにより、最終的には等しい反転面積を得る
ようにしたものである(図中(D))。
平2−294384号において提案した「4パルス法」
である。この駆動方法は図6および図12において示さ
れている通り、パルス内の同一走査線上の低閾値部用と
高閾値部用に複数のパルス(図中、A,B,C,D)を
印加することにより、最終的には等しい反転面積を得る
ようにしたものである(図中(D))。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の「4
パルス法」においては次のような欠点が生じていた。す
なわち、図6および図12において、選択された走査線
上の画素にはリセットパルス(A)が印加され、続いて
階調情報書き込みパルス(B),(C),(D)が順次
印加されるが、このとき■ 印加する書き込みパルス
(A),(B),(C),(D)はそれぞれの前に印加
されたパルスの影響を受ける。つまり、前のパルスの電
圧によって後のパルスを印加するときの液晶の反転する
電圧(閾値)が若干異なるのである。このような現象は
特にパルス(B)の電圧値を設定するにあたって障害に
なる。その前パルスの存在による閾値の変動の程度が少
ない時には誤差として許容するとしても(そのときでも
階調表示の精度が落ちる)変動が大きいときには「4パ
ルス法」自体が使えなくなる。というのは前記特願平2
−294384号に示した「4パルス法」は4つのパル
スが印加される状態、すなわちパルス電圧振幅に対する
反転特性は等価であることを前提としているものだから
である。
パルス法」においては次のような欠点が生じていた。す
なわち、図6および図12において、選択された走査線
上の画素にはリセットパルス(A)が印加され、続いて
階調情報書き込みパルス(B),(C),(D)が順次
印加されるが、このとき■ 印加する書き込みパルス
(A),(B),(C),(D)はそれぞれの前に印加
されたパルスの影響を受ける。つまり、前のパルスの電
圧によって後のパルスを印加するときの液晶の反転する
電圧(閾値)が若干異なるのである。このような現象は
特にパルス(B)の電圧値を設定するにあたって障害に
なる。その前パルスの存在による閾値の変動の程度が少
ない時には誤差として許容するとしても(そのときでも
階調表示の精度が落ちる)変動が大きいときには「4パ
ルス法」自体が使えなくなる。というのは前記特願平2
−294384号に示した「4パルス法」は4つのパル
スが印加される状態、すなわちパルス電圧振幅に対する
反転特性は等価であることを前提としているものだから
である。
【0012】■ さらに図6中の(A)はリセットパ
ルスであるから閾値を充分越えた電圧を印加できるので
問題はないが、その他のパルス(B),(C),(D)
の場合には図中i,j,kのようなドメインウォールを
画素内に有しなければならず、そこでは閾値ギリギリの
電圧が印加されているわけである。このような液晶分子
の閾値ギリギリの(閾値を充分越えていない)電圧での
スイッチングに関しては直前に印加されるパルスによっ
てもそのドメインウォールi,j,kの位置が大きく影
響を受けてしまう。このような直前の電圧の影響は電圧
値の変動が小さい場合にはあまり問題にならないが、大
きい場合には「4パルス法」自体が使えなくなってしま
う。
ルスであるから閾値を充分越えた電圧を印加できるので
問題はないが、その他のパルス(B),(C),(D)
の場合には図中i,j,kのようなドメインウォールを
画素内に有しなければならず、そこでは閾値ギリギリの
電圧が印加されているわけである。このような液晶分子
の閾値ギリギリの(閾値を充分越えていない)電圧での
スイッチングに関しては直前に印加されるパルスによっ
てもそのドメインウォールi,j,kの位置が大きく影
響を受けてしまう。このような直前の電圧の影響は電圧
値の変動が小さい場合にはあまり問題にならないが、大
きい場合には「4パルス法」自体が使えなくなってしま
う。
【0013】■ このようなことは、書き込み直後の
電圧によっても同じことが言える。それは例えばパルス
(C)で、図6中jにドメインウォールを設定したとし
ても、パルス(C)に続くパルスがある程度以上の電圧
を有すると、jの位置を変えてしまう。つまり、書き込
みパルスが後続パルスのクロストークを受け易いという
欠点がある。
電圧によっても同じことが言える。それは例えばパルス
(C)で、図6中jにドメインウォールを設定したとし
ても、パルス(C)に続くパルスがある程度以上の電圧
を有すると、jの位置を変えてしまう。つまり、書き込
みパルスが後続パルスのクロストークを受け易いという
欠点がある。
【0014】■ 最後に、■〜■のような閾値の変動
やクロストークの影響がそれ程でない場合にも、従来例
に示したような書き込み方法に比べて書き込みパルス数
が多い。つまり、図6において説明すると、従来法では
パルス(A),(B)だけだったが、「4パルス法」で
はさらにパルス(C),(D)を必要とする。このこと
は、パネル全面を書く時間(フレーム時間)が、それだ
け長くなるということであり、動画表示はもとより絶え
ず全画面を書き続ける場合には表示品質に悪影響を及ぼ
し極端な場合には静止画しか表示できないことになって
しまう。
やクロストークの影響がそれ程でない場合にも、従来例
に示したような書き込み方法に比べて書き込みパルス数
が多い。つまり、図6において説明すると、従来法では
パルス(A),(B)だけだったが、「4パルス法」で
はさらにパルス(C),(D)を必要とする。このこと
は、パネル全面を書く時間(フレーム時間)が、それだ
け長くなるということであり、動画表示はもとより絶え
ず全画面を書き続ける場合には表示品質に悪影響を及ぼ
し極端な場合には静止画しか表示できないことになって
しまう。
【0015】以上説明したきたように「4パルス法」自
体にも■〜■の誤差要因があり、かつ■の表示スピード
の遅れの問題を有していた。
体にも■〜■の誤差要因があり、かつ■の表示スピード
の遅れの問題を有していた。
【0016】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、FLC素子を用いて安定なアナログ階調表示が
行なえる液晶表示装置を提供することを目的とする。
もので、FLC素子を用いて安定なアナログ階調表示が
行なえる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、走査電極群と信号電極群をマトリクス
状に配置し、この両電極群間に電界方向に対して双安定
性を有する強誘電性液晶を充填してなる表示部を備え、
画像あるいは情報の表示を行なう液晶表示装置において
、選択された走査電極上の全画素を完全に第1の安定状
態にリセットするパルスとそれに続く1ないし複数のパ
ルスで該走査電極上の閾値の高い画素から順次階調情報
を書き込んで行く際、該複数のパルスを印加する時間間
隔を当該強誘電性液晶分子の配向状態が前パルス印加時
と同様な反転特性を持つようになる時間(最低緩和時間
)以上あける手段を有することを特徴とする。
め、本発明では、走査電極群と信号電極群をマトリクス
状に配置し、この両電極群間に電界方向に対して双安定
性を有する強誘電性液晶を充填してなる表示部を備え、
画像あるいは情報の表示を行なう液晶表示装置において
、選択された走査電極上の全画素を完全に第1の安定状
態にリセットするパルスとそれに続く1ないし複数のパ
ルスで該走査電極上の閾値の高い画素から順次階調情報
を書き込んで行く際、該複数のパルスを印加する時間間
隔を当該強誘電性液晶分子の配向状態が前パルス印加時
と同様な反転特性を持つようになる時間(最低緩和時間
)以上あける手段を有することを特徴とする。
【0018】本発明においては、前記複数のパルスのう
ち少なくとも1つのパルスの印加のタイミングを複数の
走査線で同一にすることを特徴とする。
ち少なくとも1つのパルスの印加のタイミングを複数の
走査線で同一にすることを特徴とする。
【0019】
【作用】緩和時間については図8にその実験結果を示し
た。液晶セルに図8のグラフ中に示されているような駆
動波形を印加した。消去後V1で画素を書き込み次に時
間TをおいてV2で再び書き込む。このときの時間Tと
再書き込みパルスV2との関係を示したのが図8である
。
た。液晶セルに図8のグラフ中に示されているような駆
動波形を印加した。消去後V1で画素を書き込み次に時
間TをおいてV2で再び書き込む。このときの時間Tと
再書き込みパルスV2との関係を示したのが図8である
。
【0020】このグラフによるとV1の電圧値によって
V2の閾値が影響を受けることがわかる。さらにその影
響は、Tが200μS以上では無視し得る程度となる、
すなわち、図8で用いた液晶セルの最低緩和時間は20
0μSであることがわかる。
V2の閾値が影響を受けることがわかる。さらにその影
響は、Tが200μS以上では無視し得る程度となる、
すなわち、図8で用いた液晶セルの最低緩和時間は20
0μSであることがわかる。
【0021】なお、この実験では期間Tの間には電圧パ
ルスを印加しなかったが、交流の低電圧パルス(±5V
位)が印加されている状態でもその効果は変わらない。 また、V1の直後に一定値のパルスが入力されるときな
どは期間Tは短くなるが、一般的な場合には長めのTを
考える必要がある。
ルスを印加しなかったが、交流の低電圧パルス(±5V
位)が印加されている状態でもその効果は変わらない。 また、V1の直後に一定値のパルスが入力されるときな
どは期間Tは短くなるが、一般的な場合には長めのTを
考える必要がある。
【0022】ここで複数のパルス間では、最低緩和時間
だけ書き込み時間をあければ前の書き込みパルスによる
後の書き込みパルスの閾値の変動をなくすることができ
ることがわかる。
だけ書き込み時間をあければ前の書き込みパルスによる
後の書き込みパルスの閾値の変動をなくすることができ
ることがわかる。
【0023】本発明の液晶表示装置においては、複数の
パルス間の間隔を当該液晶のスイッチング後の配向状態
が各パルス印加時で同様な反転特性を持つようになる時
間(最低緩和時間)以上あけるようにしたため、複数の
パルスによる書き込み時の閾値の変動を防止することが
できた。
パルス間の間隔を当該液晶のスイッチング後の配向状態
が各パルス印加時で同様な反転特性を持つようになる時
間(最低緩和時間)以上あけるようにしたため、複数の
パルスによる書き込み時の閾値の変動を防止することが
できた。
【0024】また、複数のパルスのうち少なくとも1つ
のパルスを複数の走査線に同一のタイミングで印加する
ようにすれば、1フレームの走査時間を短縮することが
できる。
のパルスを複数の走査線に同一のタイミングで印加する
ようにすれば、1フレームの走査時間を短縮することが
できる。
【0025】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。
る。
【0026】図1は、本発明の一実施例に係る液晶セル
マトリックの駆動波形図である。ここでは、「4パルス
法」法における複数の書き込みパルス間の間隔を当該液
晶のスイッチング後の配向状態が他の書き込みパルス印
加時と同様な反転特性を持つようになる時間(緩和時間
)以上あけることによって複数のパルスの書き込み時の
閾値の変動を防止するとともに、複数のパルスのうち少
なくとも1つのパルスを複数の走査線に同一のタイミン
グで印加することによって1フレームの走査時間を短縮
した例を示す。
マトリックの駆動波形図である。ここでは、「4パルス
法」法における複数の書き込みパルス間の間隔を当該液
晶のスイッチング後の配向状態が他の書き込みパルス印
加時と同様な反転特性を持つようになる時間(緩和時間
)以上あけることによって複数のパルスの書き込み時の
閾値の変動を防止するとともに、複数のパルスのうち少
なくとも1つのパルスを複数の走査線に同一のタイミン
グで印加することによって1フレームの走査時間を短縮
した例を示す。
【0027】図1において、S1,S2,S3,S4,
S5,S6は逐次印加される走査信号波形のタイムチャ
ートであり、これらの走査信号波形はそれぞれ4つのパ
ルス(パルス(A),パルス(B),パルス(C),パ
ルス(D))によって構成される。I1は情報信号波形
のタイムチャートである。これらは説明のため情報信号
線1本、走査信号線6本分のマトリクス駆動波形を示し
ている。
S5,S6は逐次印加される走査信号波形のタイムチャ
ートであり、これらの走査信号波形はそれぞれ4つのパ
ルス(パルス(A),パルス(B),パルス(C),パ
ルス(D))によって構成される。I1は情報信号波形
のタイムチャートである。これらは説明のため情報信号
線1本、走査信号線6本分のマトリクス駆動波形を示し
ている。
【0028】一般的なマトリクス素子の電極配置を図2
に示す。同図において、S1〜Snは走査信号線、I1
〜Imは情報信号線である。
に示す。同図において、S1〜Snは走査信号線、I1
〜Imは情報信号線である。
【0029】図3は、本実施例で用いたマトリクス駆動
波形の基本パターンを示す。走査信号VS(パルス(B
),(C),(D))は、幅ΔT、電圧振幅Vsのパル
スである。情報信号VIは走査信号VSと同一タイミン
グ同一パルス幅で電圧振幅が−Viのパルスの前後を幅
ΔT/2、電圧振幅Viのパルスで挟んだ形状の、合計
幅2ΔT、平均振幅が0のパルスである。これらの走査
信号VSと情報信号VIとの合成波形がこれらの信号を
供給される情報信号線(電極)と走査信号線(電極)と
の交点に位置する画素に印加される。画素の状態反転に
寄与する電圧はVs+Viである。この画素への印加電
圧Vs+Viを所望の諧調電圧に設定できる範囲であれ
ば、各走査信号パルス(B),(C),(D)の電圧振
幅Vsおよび情報信号パルスの電圧振幅Viの一方を一
定値に設定することも可能である。また、リセットパル
スのための走査信号VS(パルス(A))としては、情
報信号VIとは無関係に幅2ΔT、電圧振幅Vsat以
上のパルスを供給する。すなわち、ある走査線上の画素
のリセットは、当該ラインに充分な電圧を与えて、他の
ラインの書き込み中に行なう。したがって、パルス(A
)1ラインの走査時間には含まれない。
波形の基本パターンを示す。走査信号VS(パルス(B
),(C),(D))は、幅ΔT、電圧振幅Vsのパル
スである。情報信号VIは走査信号VSと同一タイミン
グ同一パルス幅で電圧振幅が−Viのパルスの前後を幅
ΔT/2、電圧振幅Viのパルスで挟んだ形状の、合計
幅2ΔT、平均振幅が0のパルスである。これらの走査
信号VSと情報信号VIとの合成波形がこれらの信号を
供給される情報信号線(電極)と走査信号線(電極)と
の交点に位置する画素に印加される。画素の状態反転に
寄与する電圧はVs+Viである。この画素への印加電
圧Vs+Viを所望の諧調電圧に設定できる範囲であれ
ば、各走査信号パルス(B),(C),(D)の電圧振
幅Vsおよび情報信号パルスの電圧振幅Viの一方を一
定値に設定することも可能である。また、リセットパル
スのための走査信号VS(パルス(A))としては、情
報信号VIとは無関係に幅2ΔT、電圧振幅Vsat以
上のパルスを供給する。すなわち、ある走査線上の画素
のリセットは、当該ラインに充分な電圧を与えて、他の
ラインの書き込み中に行なう。したがって、パルス(A
)1ラインの走査時間には含まれない。
【0030】図1の信号を液晶セルに供給するためのブ
ロック図を図4に示した。図4において、41は液晶セ
ル、42は様々なレベルの電圧を出力できる駆動用電源
、43はセグメント側駆動IC、44はラッチ回路、4
5はセグメント側シフトレジスタ、46はコモン側(走
査側)駆動IC、47はコモン側シフトレジスタ、48
は画像情報発生装置、49はコントローラを表わしてい
る。
ロック図を図4に示した。図4において、41は液晶セ
ル、42は様々なレベルの電圧を出力できる駆動用電源
、43はセグメント側駆動IC、44はラッチ回路、4
5はセグメント側シフトレジスタ、46はコモン側(走
査側)駆動IC、47はコモン側シフトレジスタ、48
は画像情報発生装置、49はコントローラを表わしてい
る。
【0031】図4の構成において、階調信号(複数の電
圧レベル)を供給する方式としては、セグメント側駆動
IC43内にDAコンバータを設けて、ラッチ回路44
を通して供給されるデジタルの階調信号(例えば4ビッ
トだと24=16階調)をアナログ信号(16通りの情
報信号)に変換してセグメントライン(情報信号線I1
〜Imに印加する方式を採った。この場合、コモン側(
走査)駆動IC46は駆動用電源42のアナログスイッ
チによる分配方式で走査信号を形成した。ここで、セグ
メントラインにアナログ信号を供給する手段としては他
に駆動IC部に並列に容量を付設して直接にアナログ信
号を入力保持する方式を採用することもできる。
圧レベル)を供給する方式としては、セグメント側駆動
IC43内にDAコンバータを設けて、ラッチ回路44
を通して供給されるデジタルの階調信号(例えば4ビッ
トだと24=16階調)をアナログ信号(16通りの情
報信号)に変換してセグメントライン(情報信号線I1
〜Imに印加する方式を採った。この場合、コモン側(
走査)駆動IC46は駆動用電源42のアナログスイッ
チによる分配方式で走査信号を形成した。ここで、セグ
メントラインにアナログ信号を供給する手段としては他
に駆動IC部に並列に容量を付設して直接にアナログ信
号を入力保持する方式を採用することもできる。
【0032】このような駆動信号(S1,S2,S3,
I1等)を印加するセルは閾値が画素内で分布している
セルを用いた。このようなセルとしては、例えば図5に
示したようなセル厚を画素内で変化させたものが好適で
ある。図5において、51はガラス基板、52はUV硬
化樹脂、53はITOストライブ電極(走査電極および
信号電極)、54はポリイミドからなる配向膜である。
I1等)を印加するセルは閾値が画素内で分布している
セルを用いた。このようなセルとしては、例えば図5に
示したようなセル厚を画素内で変化させたものが好適で
ある。図5において、51はガラス基板、52はUV硬
化樹脂、53はITOストライブ電極(走査電極および
信号電極)、54はポリイミドからなる配向膜である。
【0033】図6は、パルス(A)〜(D)の印加に伴
う液晶セルの状態反転の状態を低閾値部の画素、中閾値
部の画素および高閾値部の画素のそれぞれについて表わ
した図である。同図において、各画素とも状態反転の閾
値がその内部で図中左側が低く右側が高くなるように傾
斜して分布しているものとする。
う液晶セルの状態反転の状態を低閾値部の画素、中閾値
部の画素および高閾値部の画素のそれぞれについて表わ
した図である。同図において、各画素とも状態反転の閾
値がその内部で図中左側が低く右側が高くなるように傾
斜して分布しているものとする。
【0034】次に、図1の駆動波形による階調情報の書
き込み動作を図6を参照しながら説明する。
き込み動作を図6を参照しながら説明する。
【0035】■ パルス(A)において高閾値部の飽
和電圧Vsat以上の電圧振幅のリセットパルスを印加
し、走査線上全画素をリセットする(図6(A))。
和電圧Vsat以上の電圧振幅のリセットパルスを印加
し、走査線上全画素をリセットする(図6(A))。
【0036】■ パルスBにおいて走査線上高閾値部
に書き込みを行なう。このとき中低閾値部では書き過ぎ
る(図6(B))。
に書き込みを行なう。このとき中低閾値部では書き過ぎ
る(図6(B))。
【0037】■ パルス(C)において、パルス(C
)によって画素に印加される電圧より低い部分を再びリ
セット時と同じ状態に書き替える(図6(C))。パル
ス(C)による印加電圧は高閾値部の閾値電圧Vthに
等しいことが好ましい。
)によって画素に印加される電圧より低い部分を再びリ
セット時と同じ状態に書き替える(図6(C))。パル
ス(C)による印加電圧は高閾値部の閾値電圧Vthに
等しいことが好ましい。
【0038】■ パルス(D)において、低閾値部が
高閾値部と同様の階調内容になるような書き込み電圧で
再び書き込む(図6(D))。
高閾値部と同様の階調内容になるような書き込み電圧で
再び書き込む(図6(D))。
【0039】要するに、高閾値は■■の動作で書き込み
を終了するが、中閾値部では、さらに■のプロセスを経
て書き込みが終了し、低閾値部では、さらに■のプロセ
スを経て書き込みが終了するのである。
を終了するが、中閾値部では、さらに■のプロセスを経
て書き込みが終了し、低閾値部では、さらに■のプロセ
スを経て書き込みが終了するのである。
【0040】以上説明してきたような4パルス法の構成
において、図1に示したように一定の走査線(図1では
3本)にまとめて同時タイミングでパルス(C)を印加
する。
において、図1に示したように一定の走査線(図1では
3本)にまとめて同時タイミングでパルス(C)を印加
する。
【0041】このようにすることによって図1中にある
ように3本の走査線の走査時間は、Ttotal(3本
)Ta+Tb+Tc=6ΔT+2ΔT+6ΔT=14Δ
Tであるのに対して、図12に示した従来型の4パルス
法においては、1走査線当たりTtotal’(1本)
=T1+T2+T3=6ΔT、走査線3本ではTtot
al’(3本)=6ΔT=18ΔT必要であり、1フレ
ーム走査時間を大幅に改善できた。
ように3本の走査線の走査時間は、Ttotal(3本
)Ta+Tb+Tc=6ΔT+2ΔT+6ΔT=14Δ
Tであるのに対して、図12に示した従来型の4パルス
法においては、1走査線当たりTtotal’(1本)
=T1+T2+T3=6ΔT、走査線3本ではTtot
al’(3本)=6ΔT=18ΔT必要であり、1フレ
ーム走査時間を大幅に改善できた。
【0042】本実施例においては書き込みパルス幅ΔT
=40μSを用いているので、走査線数が400本だと
(18−14)×40μS×400÷3=約21mSも
フレーム時間が短くなる。
=40μSを用いているので、走査線数が400本だと
(18−14)×40μS×400÷3=約21mSも
フレーム時間が短くなる。
【0043】走査線をn本まとめた場合のタイムチャー
トを図7に示した。パルス(C)はその電圧振幅が諧調
に依存しないため、まとめるのが最も容易であるが、諧
調に応じて電圧振幅を制御することを考えるならば、パ
ルス(B)および(D)をまとめることも可能である。 図中、黒ぬりパルスは黒書き込みパルスであり、白ヌキ
パルスは白書き込みパルスを示している。
トを図7に示した。パルス(C)はその電圧振幅が諧調
に依存しないため、まとめるのが最も容易であるが、諧
調に応じて電圧振幅を制御することを考えるならば、パ
ルス(B)および(D)をまとめることも可能である。 図中、黒ぬりパルスは黒書き込みパルスであり、白ヌキ
パルスは白書き込みパルスを示している。
【0044】また、書き込みパルス間隔を液晶の緩和時
間として200μS以上あけて駆動するとさらに安定な
階調表示を達成できた。図1においては、パルス(A)
の電圧振幅がほぼ一定であり、パルス(A)と(B)と
の間隔も一定であるため、パルス(A)が液晶の状態反
転に影響する度合いが一定であると考えて、パルス(B
)の電圧振幅を所定の補正係数で補正することを前提に
、パルス(A)と(B)の間は非常に短く設定している
が、図7においては(A)〜(D)の各パルス間隔を最
低緩和時間以上あけるようにしている。いずれにしても
、少なくとも第1書き込みパルス以降の各パルス間隔は
最低緩和時間以上あけることが重要な点である。
間として200μS以上あけて駆動するとさらに安定な
階調表示を達成できた。図1においては、パルス(A)
の電圧振幅がほぼ一定であり、パルス(A)と(B)と
の間隔も一定であるため、パルス(A)が液晶の状態反
転に影響する度合いが一定であると考えて、パルス(B
)の電圧振幅を所定の補正係数で補正することを前提に
、パルス(A)と(B)の間は非常に短く設定している
が、図7においては(A)〜(D)の各パルス間隔を最
低緩和時間以上あけるようにしている。いずれにしても
、少なくとも第1書き込みパルス以降の各パルス間隔は
最低緩和時間以上あけることが重要な点である。
【0045】下表に示す特性のFLC材料を用いて、図
5に示す構成の液晶セルを作製した。
5に示す構成の液晶セルを作製した。
【0046】
【表1】
【0047】図5における配向膜としては日立化成社製
LQ−1802を用いた。配向処理としては上下基板を
同方向にラビングした。このとき、ラビングはセルの表
面から見て、下基板のラビング方向から上基板のラビン
グ方向へ約10°右ネジに回転するように行なった。セ
ル厚は図5において1.0μm〜1.4μmまで分布さ
せた。
LQ−1802を用いた。配向処理としては上下基板を
同方向にラビングした。このとき、ラビングはセルの表
面から見て、下基板のラビング方向から上基板のラビン
グ方向へ約10°右ネジに回転するように行なった。セ
ル厚は図5において1.0μm〜1.4μmまで分布さ
せた。
【0048】この液晶の閾値は12.2volt/μm
(40μSのパルス、30℃)であり、各画素の閾値は
12.1〜17.1volt(40μSのパルス、30
℃)となった。この液晶セルをの閾値に比例した階調情
報信号をパルス(B),パルス(D)に用いることで、
図1および図7に示す駆動を行なったところ、いずれの
場合も良好な階調表示を達成することができた。
(40μSのパルス、30℃)であり、各画素の閾値は
12.1〜17.1volt(40μSのパルス、30
℃)となった。この液晶セルをの閾値に比例した階調情
報信号をパルス(B),パルス(D)に用いることで、
図1および図7に示す駆動を行なったところ、いずれの
場合も良好な階調表示を達成することができた。
【0049】なお、上述においては、情報信号電圧の変
化範囲を−5V〜+5Vにして走査信号電圧を設定した
が、情報信号電圧の変化範囲を0V〜+5Vにすること
も可能である。
化範囲を−5V〜+5Vにして走査信号電圧を設定した
が、情報信号電圧の変化範囲を0V〜+5Vにすること
も可能である。
【0050】
【効果】以上のように、本発明によれば、強誘電性液晶
をもちいた液晶表示装置において、アナログ諧調表示を
実現することができる。
をもちいた液晶表示装置において、アナログ諧調表示を
実現することができる。
【0051】また、温度変化、セル厚変化等に起因する
閾値変化に対して非常に安定な諧調表示を行なうことが
できる。
閾値変化に対して非常に安定な諧調表示を行なうことが
できる。
【0052】さらに、複数のパルス間の間隔を最低緩和
時間以上あけるようにしたため、複数のパルスによる書
き込み時に前パルスの影響による閾値の変動を防止する
ことができる。また、複数のパルス間の間隔を最低緩和
時間以上あけるようにしたため、前記複数のパルスのう
ち少なくとも1つのパルスを複数の走査線に同一のタイ
ミングで印加することができ、この場合、1フレームの
走査時間を短縮することができる。
時間以上あけるようにしたため、複数のパルスによる書
き込み時に前パルスの影響による閾値の変動を防止する
ことができる。また、複数のパルス間の間隔を最低緩和
時間以上あけるようにしたため、前記複数のパルスのう
ち少なくとも1つのパルスを複数の走査線に同一のタイ
ミングで印加することができ、この場合、1フレームの
走査時間を短縮することができる。
【図1】 本発明の一実施例に係る液晶セルマトリッ
クの駆動波形図である。
クの駆動波形図である。
【図2】 一般的なマトリクス素子の電極配置を示す
図である。
図である。
【図3】 マトリクス駆動波形の基本パターンを示す
波形図である。
波形図である。
【図4】 本発明の液晶表示装置のブロック図である
。
。
【図5】 セル厚を画素内で変化させた液晶セルの構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図6】 パルス(A)〜(D)の印加に伴う液晶セ
ルの状態反転の状態を低閾値部の画素、中閾値部の画素
および高閾値部の画素のそれぞれについて表わした図で
ある。
ルの状態反転の状態を低閾値部の画素、中閾値部の画素
および高閾値部の画素のそれぞれについて表わした図で
ある。
【図7】 走査線をn本まとめた場合の駆動波形図で
ある。
ある。
【図8】 液晶セルにおけるパルス間隔と再反転電圧
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図9】 液晶セルにおける印加電圧と照度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図10】 液晶セルにおける印加電圧と表示状態と
の関係を示す説明図である。
の関係を示す説明図である。
【図11】 液晶セルの温度による反転特性の変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図12】 本出願人の先願の駆動方式における駆動
波形図である。
波形図である。
S1,S2,‥‥,Sn:走査信号および走査信号線、
I1,I2,‥‥,Im:情報信号および情報信号線、
41:液晶セル、42:駆動用電源、43:セグメント
側駆動IC、44:ラッチ回路、45:セグメント側シ
フトレジスタ、46:コモン側(走査側)駆動IC、4
7:コモン側シフトレジスタ、48:画像情報発生装置
、49:コントローラ、51:ガラス基板、52:UV
硬化樹脂、53:ITOストライブ電極(走査電極およ
び信号電極)、54:配向膜。
I1,I2,‥‥,Im:情報信号および情報信号線、
41:液晶セル、42:駆動用電源、43:セグメント
側駆動IC、44:ラッチ回路、45:セグメント側シ
フトレジスタ、46:コモン側(走査側)駆動IC、4
7:コモン側シフトレジスタ、48:画像情報発生装置
、49:コントローラ、51:ガラス基板、52:UV
硬化樹脂、53:ITOストライブ電極(走査電極およ
び信号電極)、54:配向膜。
Claims (5)
- 【請求項1】 走査電極群と信号電極群をマトリクス
状に配置し、この両電極群間に電界方向に対して双安定
性を有する強誘電性液晶を充填してなる表示部を備え、
画像あるいは情報の表示を行なう液晶表示装置において
、選択された走査電極上の全画素を完全に第1の安定状
態にリセットするリセットパルスとそれに続く複数の階
調情報書き込みパルスで該走査電極上の閾値の高い画素
から順次階調情報を書き込んで行く際、該複数の書き込
みパルスのうち少なくとも2番目以降のパルスを、前の
パルスから当該強誘電性液晶分子の配向状態の反転特性
がパルス印加のタイミングに実質的に影響されなくなる
時間である緩和時間以上あけて印加する手段を有するこ
とを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記リセットパルスと第1番目の書き
込みパルスとの間も前記緩和時間以上あけて印加するこ
とを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記複数の書き込みパルスのうち少な
くとも1つのパルスの書き込みタイミングを複数の走査
線で同一にすることを特徴とする請求項1または2記載
の液晶表示装置。 - 【請求項4】 全ての画素内において状態反転の閾値
が分布するように構成されたことを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 走査電極群と信号電極群をマトリクス
状に配置し、この両電極群間に電界方向に対して双安定
性を有する強誘電性液晶を充填してなる表示部を備え、
画像あるいは情報の表示を行なう液晶表示装置において
、選択された走査電極上の全画素を完全に第1の安定状
態にリセットするパルスとそれに続く1ないし複数のパ
ルスで該走査電極上の閾値の高い画素から順次階調情報
を書き込んで行く際、該複数のパルス相互間の時間間隔
を当該強誘電性液晶分子の配向状態が前パルス印加時と
同様な反転特性を持つようになる時間以上あける手段を
有することを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3117824A JP2847331B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 液晶表示装置 |
AT92106873T ATE140098T1 (de) | 1991-04-23 | 1992-04-22 | Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
DE69211896T DE69211896T2 (de) | 1991-04-23 | 1992-04-22 | Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
EP92106873A EP0510606B1 (en) | 1991-04-23 | 1992-04-22 | Liquid crystal display apparatus |
US08/215,659 US5608420A (en) | 1991-04-23 | 1994-03-22 | Liquid crystal display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3117824A JP2847331B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04323615A true JPH04323615A (ja) | 1992-11-12 |
JP2847331B2 JP2847331B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=14721159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3117824A Expired - Fee Related JP2847331B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 液晶表示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5608420A (ja) |
EP (1) | EP0510606B1 (ja) |
JP (1) | JP2847331B2 (ja) |
AT (1) | ATE140098T1 (ja) |
DE (1) | DE69211896T2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000013057A1 (fr) * | 1998-08-28 | 2000-03-09 | Citizen Watch Co., Ltd. | Ecran a cristaux liquides et procede de pilotage dudit ecran |
US6353049B1 (en) | 1997-02-13 | 2002-03-05 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Elastic polyurethane fiber and process for producing the same |
KR100872713B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2008-12-05 | 엘지디스플레이 주식회사 | 강유전성 액정표시장치의 전계 배향 방법 및 이를 이용한강유전성 액정표시장치의 구동방법 및 장치 |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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