JPH0453293B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0453293B2 JPH0453293B2 JP59129999A JP12999984A JPH0453293B2 JP H0453293 B2 JPH0453293 B2 JP H0453293B2 JP 59129999 A JP59129999 A JP 59129999A JP 12999984 A JP12999984 A JP 12999984A JP H0453293 B2 JPH0453293 B2 JP H0453293B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- fet
- terminal
- crystal element
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 85
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 17
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical group O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229940114081 cinnamate Drugs 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyparaxylylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13781—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering using smectic liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
- G09G3/3651—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix using multistable liquid crystals, e.g. ferroelectric liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/122—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode having a particular pattern
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
- G09G3/3655—Details of drivers for counter electrodes, e.g. common electrodes for pixel capacitors or supplementary storage capacitors
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は液晶を用いた光シヤツターアレイ、画
像表示装置等の駆動方法に関するものであり、さ
らに詳しくは双安定性液晶、特に強誘電性液晶を
アクテイブマトツリクス構成により駆動する方法
に関するものである。
像表示装置等の駆動方法に関するものであり、さ
らに詳しくは双安定性液晶、特に強誘電性液晶を
アクテイブマトツリクス構成により駆動する方法
に関するものである。
［従来の技術］
従来より、走査電極群と信号電極群をマトリク
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填
し、多数の画素を形成して画像或いは情報の表示
を行う液晶表示素子は、よく知られている。この
表示素子の駆動法としては、走査電極群に、順
次、周期的にアドレス信号を選択印加し、信号電
極群には所定の情報信号をアドレス信号と同期さ
せて並列的に選択印加する時分割駆動が採用され
ているが、この表示素子及びその駆動法は、以下
に述べる如き致命的とも言える大きな欠点を有し
ていた。
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填
し、多数の画素を形成して画像或いは情報の表示
を行う液晶表示素子は、よく知られている。この
表示素子の駆動法としては、走査電極群に、順
次、周期的にアドレス信号を選択印加し、信号電
極群には所定の情報信号をアドレス信号と同期さ
せて並列的に選択印加する時分割駆動が採用され
ているが、この表示素子及びその駆動法は、以下
に述べる如き致命的とも言える大きな欠点を有し
ていた。
即ち、画素密度を高く、或いは画面を大きくす
るのが難しいことである。従来の液晶の中で応答
速度が比較的高く、しかも消費電力が小さいこと
から、表示素子として実用に供されているのは殆
どが、例えば、M.SchadtとW.Helfrich著、
“Applied physics Letters”、vol.18，No.４
（1971.2.15）、P.127〜128の“Voltage−
Dependent Optical Activity of ａ Twisted
Nematic Liquid Crystal”に示されたTN
（twisted nematic）型の液晶を用いたものであ
り、この型の液晶は、無電界状態で正の誘電異方
性をもつ、ネマチイツク液晶の分子が、液晶層厚
方向で捩れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両
電極面でこの液晶の分子が互いに平行に配列した
構造を形成している。一方、電界印加状態では、
正の誘電異方性をもつネマテイツク液晶が電界方
向に配列し、この結果光調変調を起こすことがで
きる。この型の液晶を用いてマトリクス電極構造
によつて表示装置を構成した場合、走査電極と信
号電極が共に選択される領域（選択点）には、液
晶分子を電極面に垂直に配列させるに要する閾値
以上の電圧が印加され、走査電極と信号電極が共
に選択されない領域（非選択点）には電圧は印加
されず、したがつて液晶分子は電極面に対して平
行な安定配列を保つている。このような液晶セル
の上下に、互いにクロスニコル関係にある直線偏
光子を配置することにより、選択点では光が透過
せず、非選択点では光が透過するため、画像素子
とすることが可能となる。然し乍ら、マトリクス
電極構造を構成した場合には、走査電極が選択さ
れ、信号電極が選択されない領域或いは、走査電
極が選択されず、信号電極が選択される領域（所
謂″半選択点″）にも有限の電界がかかつてしま
う。選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電
圧の差が充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に
配列させるに要する電圧閾値がこの中間の電圧値
に設定されるならば、表示素子は正常に動作する
わけである。しかし、この方式において、走査線
数（Ｎ）を増やして行つた場合、画面全体（１フ
レーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電
界がかかつている時間（duty比）は１／Ｎの割
合で減少してしまう。このために、くり返し走査
を行つた場合の選択点と非選択点にかかる実効値
としての電圧差は、走査線数が増えれば増える程
小さくなり、結果的には画像コントラストの低下
やクロストークが避け難い欠点となつている。こ
のような現象は、双安定状態を有さない液晶（電
極面に対し、液晶分子が水平に配向しているのが
安定状態であり、電界が有効に印加されている間
のみ垂直に配向する）を、時間的蓄積効果を利用
して駆動する（即ち、繰り返し走査する）ときに
生じる本質的には避け難い問題点である。この点
を改良するために、電圧平均化法、２周波駆動法
や多重マトリクス法等が既に提案されているが、
いずれの方法でも不充分であり、表示素子の大画
面化や高密度化は、走査線数が充分に増やせない
ことによつて頭打ちになつているのが現状であ
る。
るのが難しいことである。従来の液晶の中で応答
速度が比較的高く、しかも消費電力が小さいこと
から、表示素子として実用に供されているのは殆
どが、例えば、M.SchadtとW.Helfrich著、
“Applied physics Letters”、vol.18，No.４
（1971.2.15）、P.127〜128の“Voltage−
Dependent Optical Activity of ａ Twisted
Nematic Liquid Crystal”に示されたTN
（twisted nematic）型の液晶を用いたものであ
り、この型の液晶は、無電界状態で正の誘電異方
性をもつ、ネマチイツク液晶の分子が、液晶層厚
方向で捩れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両
電極面でこの液晶の分子が互いに平行に配列した
構造を形成している。一方、電界印加状態では、
正の誘電異方性をもつネマテイツク液晶が電界方
向に配列し、この結果光調変調を起こすことがで
きる。この型の液晶を用いてマトリクス電極構造
によつて表示装置を構成した場合、走査電極と信
号電極が共に選択される領域（選択点）には、液
晶分子を電極面に垂直に配列させるに要する閾値
以上の電圧が印加され、走査電極と信号電極が共
に選択されない領域（非選択点）には電圧は印加
されず、したがつて液晶分子は電極面に対して平
行な安定配列を保つている。このような液晶セル
の上下に、互いにクロスニコル関係にある直線偏
光子を配置することにより、選択点では光が透過
せず、非選択点では光が透過するため、画像素子
とすることが可能となる。然し乍ら、マトリクス
電極構造を構成した場合には、走査電極が選択さ
れ、信号電極が選択されない領域或いは、走査電
極が選択されず、信号電極が選択される領域（所
謂″半選択点″）にも有限の電界がかかつてしま
う。選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電
圧の差が充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に
配列させるに要する電圧閾値がこの中間の電圧値
に設定されるならば、表示素子は正常に動作する
わけである。しかし、この方式において、走査線
数（Ｎ）を増やして行つた場合、画面全体（１フ
レーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電
界がかかつている時間（duty比）は１／Ｎの割
合で減少してしまう。このために、くり返し走査
を行つた場合の選択点と非選択点にかかる実効値
としての電圧差は、走査線数が増えれば増える程
小さくなり、結果的には画像コントラストの低下
やクロストークが避け難い欠点となつている。こ
のような現象は、双安定状態を有さない液晶（電
極面に対し、液晶分子が水平に配向しているのが
安定状態であり、電界が有効に印加されている間
のみ垂直に配向する）を、時間的蓄積効果を利用
して駆動する（即ち、繰り返し走査する）ときに
生じる本質的には避け難い問題点である。この点
を改良するために、電圧平均化法、２周波駆動法
や多重マトリクス法等が既に提案されているが、
いずれの方法でも不充分であり、表示素子の大画
面化や高密度化は、走査線数が充分に増やせない
ことによつて頭打ちになつているのが現状であ
る。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、前述したような従来の液晶表
示素子における問題点を悉く解決した新規な双安
定性液晶、特に強誘電性液晶素子の駆動法を提供
することにある。
示素子における問題点を悉く解決した新規な双安
定性液晶、特に強誘電性液晶素子の駆動法を提供
することにある。
即ち、本発明は電圧応答速度が早く、状態記憶
性を有する強誘電性液晶をアクテイブマトリツク
スにより２方向の電界を印加して明、暗の２つの
状態に駆動することにより、画素数の多い大画面
の表示及び高速度で画像を表示する強誘電性液晶
の駆動方法を提供することを目的とするものであ
る。
性を有する強誘電性液晶をアクテイブマトリツク
スにより２方向の電界を印加して明、暗の２つの
状態に駆動することにより、画素数の多い大画面
の表示及び高速度で画像を表示する強誘電性液晶
の駆動方法を提供することを目的とするものであ
る。
［問題点を解決するための手段］及び［作用］
本発明の液晶素子の駆動法は、ゲート端子及び
チヤネルの第一及び第二端子を有する電界効果型
トランジスタ（以下「FET」と記す）と、FET
の第一端子に接続された画素電極と、画素電極に
対向する対向電極と、画素電極と対向電極の間に
挟持され、画素電極と対向電極間に第一の電界を
印加することにより第一の安定な配向状態を生
じ、画素電極と対向電極間に第一の電界とは逆極
性の第二の電界を印加することにより第二の安定
な配向状態を生じる強誘電性液晶とからなる液晶
素子を複数の行及び列に沿つて配置し、対向電極
を共通に接続し、列毎のFETのゲート端子を走
査信号線に接続し、行毎のFETの第二端子を表
示信号線に接続した液晶装置をアクテイブマトリ
クス駆動する駆動法であつて、 列毎に、列上の液晶素子のゲート端子に前半部
と後半部からなる走査信号を順次印加し、該走査
信号の前半部と同期して、選択された行上の液晶
素子のFETの第二端子に、対向電極との電位差
の絶対値が前記液晶のしきい値を越える電位を付
与する表示信号を印加し、選択されなかつた行上
の液晶素子のFETの第二端子に、対向電極との
電位差の絶対値が前記液晶のしきい値を越えない
電位を付与する表示信号を印加し、前記走査信号
の前半部は、該走査信号が印加された前記列上の
液晶素子のFETのゲート端子に、前記選択され
た行上の液晶素子のFETの第二端子に付与され
た電位に対してゲートオン状態を取り得る電位を
付与して、前記選択された行上の液晶素子の画素
電極と対向電極間に第一の電界を形成し、前記走
査信号の後半部と同期して、前記選択されなかつ
た行上の液晶素子のFETの第二端子に、対向電
極との電位差が前記第一の電界とは逆極性で且つ
その絶対値が前記液晶のしきい値を越える電位を
付与する表示信号を印加し、前記選択された行上
の液晶素子のFETの第二端子に、対向電極との
電位差の絶対値が前記液晶のしきい値を越えない
電位を付与する表示信号を印加し、前記走査信号
の後半部は、該走査信号が印加された前記列上の
液晶素子のFETのゲート端子に、前記選択され
なかつた行上の液晶素子のFETの第二端子に付
与された電位に対してゲートオン状態を取り得る
電位を付与して、前記選択されなかつた行上の液
晶素子の画素電極と対向電極間に第二の電界を形
成することを特徴とするものである。
チヤネルの第一及び第二端子を有する電界効果型
トランジスタ（以下「FET」と記す）と、FET
の第一端子に接続された画素電極と、画素電極に
対向する対向電極と、画素電極と対向電極の間に
挟持され、画素電極と対向電極間に第一の電界を
印加することにより第一の安定な配向状態を生
じ、画素電極と対向電極間に第一の電界とは逆極
性の第二の電界を印加することにより第二の安定
な配向状態を生じる強誘電性液晶とからなる液晶
素子を複数の行及び列に沿つて配置し、対向電極
を共通に接続し、列毎のFETのゲート端子を走
査信号線に接続し、行毎のFETの第二端子を表
示信号線に接続した液晶装置をアクテイブマトリ
クス駆動する駆動法であつて、 列毎に、列上の液晶素子のゲート端子に前半部
と後半部からなる走査信号を順次印加し、該走査
信号の前半部と同期して、選択された行上の液晶
素子のFETの第二端子に、対向電極との電位差
の絶対値が前記液晶のしきい値を越える電位を付
与する表示信号を印加し、選択されなかつた行上
の液晶素子のFETの第二端子に、対向電極との
電位差の絶対値が前記液晶のしきい値を越えない
電位を付与する表示信号を印加し、前記走査信号
の前半部は、該走査信号が印加された前記列上の
液晶素子のFETのゲート端子に、前記選択され
た行上の液晶素子のFETの第二端子に付与され
た電位に対してゲートオン状態を取り得る電位を
付与して、前記選択された行上の液晶素子の画素
電極と対向電極間に第一の電界を形成し、前記走
査信号の後半部と同期して、前記選択されなかつ
た行上の液晶素子のFETの第二端子に、対向電
極との電位差が前記第一の電界とは逆極性で且つ
その絶対値が前記液晶のしきい値を越える電位を
付与する表示信号を印加し、前記選択された行上
の液晶素子のFETの第二端子に、対向電極との
電位差の絶対値が前記液晶のしきい値を越えない
電位を付与する表示信号を印加し、前記走査信号
の後半部は、該走査信号が印加された前記列上の
液晶素子のFETのゲート端子に、前記選択され
なかつた行上の液晶素子のFETの第二端子に付
与された電位に対してゲートオン状態を取り得る
電位を付与して、前記選択されなかつた行上の液
晶素子の画素電極と対向電極間に第二の電界を形
成することを特徴とするものである。
本発明の駆動法で用いる強誘電性液晶として
は、加えられる電界に応じて第一の工学的安定状
態と第二の光学的安定状態とのいずれかを取る、
すなわち電界に対する双安定状態を有する物質、
特にこのような性質を有する液晶が用いられる。
は、加えられる電界に応じて第一の工学的安定状
態と第二の光学的安定状態とのいずれかを取る、
すなわち電界に対する双安定状態を有する物質、
特にこのような性質を有する液晶が用いられる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性
を有する強誘電性液晶としては、強誘電性を有す
るカイラルスメクテイツク液晶が最も好ましく、
そのうちカイラルスメクテイツクＣ相（SmC〓）
又Ｈ相（SmH〓）の液晶が適している。この強
誘電性液晶については、“LE JOURNAL DE
PHYSIOUE LETTERS”36（Ｌ−69）1975，
「Ferroelectric Liquid Crystals」；“Applied
physics Letters”36（11）1980、「Submicro
Second Bistable Electrooptic Switching in
Liquid Crystals」；“固体物理”16（141）1981
「液晶」等に記載されており、本発明ではこれら
に開示された強誘電性液晶を用いることができ
る。
を有する強誘電性液晶としては、強誘電性を有す
るカイラルスメクテイツク液晶が最も好ましく、
そのうちカイラルスメクテイツクＣ相（SmC〓）
又Ｈ相（SmH〓）の液晶が適している。この強
誘電性液晶については、“LE JOURNAL DE
PHYSIOUE LETTERS”36（Ｌ−69）1975，
「Ferroelectric Liquid Crystals」；“Applied
physics Letters”36（11）1980、「Submicro
Second Bistable Electrooptic Switching in
Liquid Crystals」；“固体物理”16（141）1981
「液晶」等に記載されており、本発明ではこれら
に開示された強誘電性液晶を用いることができ
る。
より具体的には、本発明法に用いられる強誘電
性液晶化合物の例としては、デシロキシベンジリ
デン−P′−アミノ−２−メチルブチルシンナメー
ト（DOBAMBC）、ヘキシルオキシベンジリデ
ン−P′−アミノ−２−クロロプロピルシンナメー
ト（HOBACPC）および４−ｏ−（２−メチル）
−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニリン
（MBRA8）等が挙げられる。
性液晶化合物の例としては、デシロキシベンジリ
デン−P′−アミノ−２−メチルブチルシンナメー
ト（DOBAMBC）、ヘキシルオキシベンジリデ
ン−P′−アミノ−２−クロロプロピルシンナメー
ト（HOBACPC）および４−ｏ−（２−メチル）
−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニリン
（MBRA8）等が挙げられる。
これらの材料を用いて、素子を構成する場合、
液晶化合物がSmC〓相又はSmH〓相となるよう
な温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒ
ーターが埋め込まれた銅ブロツク等により支持す
ることができる。
液晶化合物がSmC〓相又はSmH〓相となるよう
な温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒ
ーターが埋め込まれた銅ブロツク等により支持す
ることができる。
第１図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描
いたものである。１と１′は、In2O3、SnO2や
ITO（Indium Tin Oxide）等の透明電極がコー
トされた基板（ガラス板）であり、その間に液晶
分子層２がガラス面に垂直になるよう配向した
SmC〓相の液晶が封入されている。太線で示し
た線３が液晶分子を表わしており、この液晶分子
３は、その分子に直交した方向に双極子モーメン
ト（Ｐ⊥ ）４を有している。基板１と１′上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶
分子３のらせん構造がほどけ、双極子モーメント
（Ｐ⊥ ）４はすべて電界方向に向くよう、液晶分
子３の配向方向を変えることができる。液晶分子
３は細長い形状を有しており、その長軸方向と短
軸方向で屈折率異方性を示し、従つて例えばガラ
ス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係に配
置した偏光子を置けば、電圧印加極性によつて光
学特性が変わる液晶光学変調素子となることは、
容易に理解される。さらに液晶セルの厚さを充分
に薄くした場合（例えば1μ）には、第２図に示
すように電界を印加していない状態でも液晶分子
のらせん構造は、ほどけ（非せらん構造）、その
双極子モーメントＰ又はP′は上向き４ａ又は下向
４ｂのどちらかの状態をとる。このようなセルに
第２図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる
電界Ｅ又はE′を所定時間付与すると、双極子モー
メントは電界Ｅ又はE′の電界ベクトルに対応して
上向き４ａ又は、下向き４ｂと向きを変え、それ
に応じて液晶分子は第一の配向状態５かあるいは
第二の配向状態５′の何れか一方に配向する。
いたものである。１と１′は、In2O3、SnO2や
ITO（Indium Tin Oxide）等の透明電極がコー
トされた基板（ガラス板）であり、その間に液晶
分子層２がガラス面に垂直になるよう配向した
SmC〓相の液晶が封入されている。太線で示し
た線３が液晶分子を表わしており、この液晶分子
３は、その分子に直交した方向に双極子モーメン
ト（Ｐ⊥ ）４を有している。基板１と１′上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶
分子３のらせん構造がほどけ、双極子モーメント
（Ｐ⊥ ）４はすべて電界方向に向くよう、液晶分
子３の配向方向を変えることができる。液晶分子
３は細長い形状を有しており、その長軸方向と短
軸方向で屈折率異方性を示し、従つて例えばガラ
ス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係に配
置した偏光子を置けば、電圧印加極性によつて光
学特性が変わる液晶光学変調素子となることは、
容易に理解される。さらに液晶セルの厚さを充分
に薄くした場合（例えば1μ）には、第２図に示
すように電界を印加していない状態でも液晶分子
のらせん構造は、ほどけ（非せらん構造）、その
双極子モーメントＰ又はP′は上向き４ａ又は下向
４ｂのどちらかの状態をとる。このようなセルに
第２図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる
電界Ｅ又はE′を所定時間付与すると、双極子モー
メントは電界Ｅ又はE′の電界ベクトルに対応して
上向き４ａ又は、下向き４ｂと向きを変え、それ
に応じて液晶分子は第一の配向状態５かあるいは
第二の配向状態５′の何れか一方に配向する。
このような強誘電性液晶を光学変調素子として
用いることの利点は２つある。第１に、応答速度
が極めて速いこと、第２に液晶分子の配向が双安
定状態を有することである。第２の点を例えば第
２図によつて説明すると、電界Ｅを印加すると液
晶分子は第一の配向状態５に配向するが、この状
態は電界を切つても安定である。又、逆向きの電
界E′を印加すると、液晶分子は第二の配向状態
５′に配向して、その分子の向きを変えるが、や
はり電界を切つてもこの状態に留つている。又、
与える電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それ
ぞれの配向状態にやはり維持されている。このよ
うな応答速度の速さと、双安定性が有効に実現さ
れるには、セルとしては出来るだけ薄い方が好ま
しく、一般的には、0.5μ〜20μ、特に1μ〜5μが適
している。この種の強誘電性液晶を用いたマトリ
クス電極構造を有する液晶−電気光学装置は、例
えばクラークとラガバルにより、米国特許第
4367924号明細書で提案されている。
用いることの利点は２つある。第１に、応答速度
が極めて速いこと、第２に液晶分子の配向が双安
定状態を有することである。第２の点を例えば第
２図によつて説明すると、電界Ｅを印加すると液
晶分子は第一の配向状態５に配向するが、この状
態は電界を切つても安定である。又、逆向きの電
界E′を印加すると、液晶分子は第二の配向状態
５′に配向して、その分子の向きを変えるが、や
はり電界を切つてもこの状態に留つている。又、
与える電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それ
ぞれの配向状態にやはり維持されている。このよ
うな応答速度の速さと、双安定性が有効に実現さ
れるには、セルとしては出来るだけ薄い方が好ま
しく、一般的には、0.5μ〜20μ、特に1μ〜5μが適
している。この種の強誘電性液晶を用いたマトリ
クス電極構造を有する液晶−電気光学装置は、例
えばクラークとラガバルにより、米国特許第
4367924号明細書で提案されている。
本発明は、アクテイブマトリツクスを構成する
TFT（薄膜トランジスタ）等のFET構造の素子
が、チヤネルの２端子に印加される電圧を逆にす
る事により、いずれをドレインとしていずれをソ
ースとしても使用しうるという事にもとづいてい
る。本発明においては、チヤネルの２端子の内、
画素電極に接続する端子を第一端子、もう一方の
走査信号線に接続する端子を第二端子として便宜
上区別した。本発明において、アクテイブマトリ
ツクスを構成する素子としてはFET構造の素子
であればアモルフアスシリコンTFT、多結晶シ
リコンTFT等のいずれであつても使用しうる。
又FET構造以外のバイポーラトランジスタであ
つても同様に行う事も可能である。
TFT（薄膜トランジスタ）等のFET構造の素子
が、チヤネルの２端子に印加される電圧を逆にす
る事により、いずれをドレインとしていずれをソ
ースとしても使用しうるという事にもとづいてい
る。本発明においては、チヤネルの２端子の内、
画素電極に接続する端子を第一端子、もう一方の
走査信号線に接続する端子を第二端子として便宜
上区別した。本発明において、アクテイブマトリ
ツクスを構成する素子としてはFET構造の素子
であればアモルフアスシリコンTFT、多結晶シ
リコンTFT等のいずれであつても使用しうる。
又FET構造以外のバイポーラトランジスタであ
つても同様に行う事も可能である。
Ｎ型FETは、VDをドレイン電圧、VGをゲート
電圧、VSをソース電圧、VPをゲートソース間の
閾値電圧とするとVD＞VSであり、VG＞VS＋VPの
時導通状態となり、VG＜VS＋VPの時非導通状態
となる。
電圧、VSをソース電圧、VPをゲートソース間の
閾値電圧とするとVD＞VSであり、VG＞VS＋VPの
時導通状態となり、VG＜VS＋VPの時非導通状態
となる。
Ｐ型FETにおいてはVD＜VSとし、VG＜VS＋
VPで導通状態となり、VG＞VS＋VPで非導通状態
となる。
VPで導通状態となり、VG＞VS＋VPで非導通状態
となる。
Ｐ型であつてもＮ型であつてもFETの端子の
いずれがドレインとして作用し、いずれがソース
として作用するかは、電圧の印加の方向によつて
定まる。すなわちＮ型では電圧の低い方がソース
であり、Ｐ型では電圧の高い方がソースとして作
用する。
いずれがドレインとして作用し、いずれがソース
として作用するかは、電圧の印加の方向によつて
定まる。すなわちＮ型では電圧の低い方がソース
であり、Ｐ型では電圧の高い方がソースとして作
用する。
強誘電性液晶においては、液晶セルに印加す
る、正、負の電圧に対していずれを「明」状態と
し、いずれを「暗」状態とするかはセルの上下に
配置するクロスニコル状態にした一対の偏光子の
偏光軸と、液晶分子長軸との向きにより自由に設
定できる。
る、正、負の電圧に対していずれを「明」状態と
し、いずれを「暗」状態とするかはセルの上下に
配置するクロスニコル状態にした一対の偏光子の
偏光軸と、液晶分子長軸との向きにより自由に設
定できる。
本発明は液晶セルに印加される電界をアクテイ
ブマトリツクスの各素子の端子間電圧を制御する
事によつて制御し、表示を行なうものであるか
ら、各信号の電圧レベルは以下の実施例にとらわ
れる事なく、各信号の電位差を相対的に維持すれ
ば、実施する事が可能である。
ブマトリツクスの各素子の端子間電圧を制御する
事によつて制御し、表示を行なうものであるか
ら、各信号の電圧レベルは以下の実施例にとらわ
れる事なく、各信号の電位差を相対的に維持すれ
ば、実施する事が可能である。
［実施例］
次に、本発明のアクテイブマトリツクスによる
強誘電性液晶の駆動方法の具体例を第３図〜第７
図に基づいて説明する。
強誘電性液晶の駆動方法の具体例を第３図〜第７
図に基づいて説明する。
第３図はアクテイブマトリツクスの回路図、第
４図は対応画素の番地を示す説明図及び第５図は
対応画素の表示例を示す説明図である。
４図は対応画素の番地を示す説明図及び第５図は
対応画素の表示例を示す説明図である。
６は走査電極群であり、７は表示電極群であ
る。
る。
第６図ａは走査信号を示す図であつて、位相
t1，t2…においてそれぞれ選択された走査電極に
印加される電気信号とそれ以外の走査電極（選択
されない走査電極）に印加される電気信号を示し
ている。第６図ｂは、表示信号を示す図であつて
位相t1，t2…においてそれぞれ選択された表示電
極と選択されない表示電極に与えられる電気信号
を示している。
t1，t2…においてそれぞれ選択された走査電極に
印加される電気信号とそれ以外の走査電極（選択
されない走査電極）に印加される電気信号を示し
ている。第６図ｂは、表示信号を示す図であつて
位相t1，t2…においてそれぞれ選択された表示電
極と選択されない表示電極に与えられる電気信号
を示している。
第６図においては、それぞれ横軸が時間を、縦
軸が電圧を表す。例えば、動画を表示するような
場合には、走査電極群６は逐次、周期的に選択さ
れる。選択された走査電極に与えられる電気信号
は、第６図ａに示される如く「明」書込み時で
は、０であり、「暗」書込み時では。＋VGである。
軸が電圧を表す。例えば、動画を表示するような
場合には、走査電極群６は逐次、周期的に選択さ
れる。選択された走査電極に与えられる電気信号
は、第６図ａに示される如く「明」書込み時で
は、０であり、「暗」書込み時では。＋VGである。
また、それ以外の選択されない走査電極に与え
られる電気信号は第６図ａに示す如く−VGであ
る。一方、選択された表示電極に与えられる電気
信号は、第６図ｂに示される如く「明」書込み時
には−VSであり、「暗」書込み時には＋VSであ
る。また選択されない表示電極に与えられる電気
信号はいづれも０である。以上に於て各々の電圧
値は、以下の関係を満足する所望の値に設定され
る。
られる電気信号は第６図ａに示す如く−VGであ
る。一方、選択された表示電極に与えられる電気
信号は、第６図ｂに示される如く「明」書込み時
には−VSであり、「暗」書込み時には＋VSであ
る。また選択されない表示電極に与えられる電気
信号はいづれも０である。以上に於て各々の電圧
値は、以下の関係を満足する所望の値に設定され
る。
走査電極ｍ＝ｑラインに表示電極ｎ＝l1の信号
線で「明」を書込み、次に走査電極ｍ＝ｑライン
に、表示電極ｎ＝l2で「暗」の書込みをする場
合、 VGn＝０ （ｍ＝ｑ，ｎ＝l1） VC＋VLC＜VSo （ｎ＝l1） VGn−VP＞VLC＋VC （ｍ＝ｑ，ｎ＝l2） VC＋VLC＜VSo （ｎ＝l2） VSo＝０ （ｍ＝ｑ，ｎ≠l1） （ｍ＝ｑ，ｎ≠l2） VGn−VP＜VSo （ｍ≠ｑ） 但し、各記号は下記の事項を表わす。
線で「明」を書込み、次に走査電極ｍ＝ｑライン
に、表示電極ｎ＝l2で「暗」の書込みをする場
合、 VGn＝０ （ｍ＝ｑ，ｎ＝l1） VC＋VLC＜VSo （ｎ＝l1） VGn−VP＞VLC＋VC （ｍ＝ｑ，ｎ＝l2） VC＋VLC＜VSo （ｎ＝l2） VSo＝０ （ｍ＝ｑ，ｎ≠l1） （ｍ＝ｑ，ｎ≠l2） VGn−VP＜VSo （ｍ≠ｑ） 但し、各記号は下記の事項を表わす。
VGn：ゲート電極（走査信号）電圧
VSo：ソース又はドレイン電極（表示信号）電
圧 VC：対向電極（共通端子）電圧 VLC：強誘電性液晶の閾値電圧の絶対値 VP：ゲート、ソース間の閾値 以上の動作をｑ＝１〜Ｎまで繰返し書込みを行
う。この際、対向電極は第１２図に示す様にスト
ライプ形状のものとすることができる。
圧 VC：対向電極（共通端子）電圧 VLC：強誘電性液晶の閾値電圧の絶対値 VP：ゲート、ソース間の閾値 以上の動作をｑ＝１〜Ｎまで繰返し書込みを行
う。この際、対向電極は第１２図に示す様にスト
ライプ形状のものとすることができる。
この様な電気信号が与えられたときの各画素の
うち、例えば第４図中の画素の書込み動作を第７
図に示す。第７図においては、それぞれ横軸が時
間を、縦軸がON（暗）上側、OFF（明）下側の各
表示状態を表わす。すなわち、第７図より明らか
な如く、位相t1において選択された走査線と表示
線の交点にある画素PN+1,Nには閾値−VLCを越え
る−VLC＞−VS−VCの電圧が印加される。したが
つて、第４図において画素PN+1,Nは配向を変え
「明」に転移（スイツチ）する。次に位相t2にお
いて、選択された走査線と表示線の交点にある画
素PN+1,N，PN+2,Nには閾値VLCを越える電圧VLC＜
VS−VCが印加される。したがつて画素PN,N，
PN+2,Nは、「暗」に転移（スイツチ）する。位相t2
以降の位相t3〜t6の動作は、前記t1〜t2と同じよ
うに、選択された走査線上にある画素にまず
「明」が書込まれ、次に同一走査線上にある前回
選択されなかつた画素に「暗」が書込まれてい
く。以上、各動作でわかる通り、選択された走査
電極線上に於て、表示電極が選択されたか否かに
応じて、選択された場合には、液晶分子は第一の
配向状態あるいは第二の配向状態に配向を揃え、
画素はON（暗）あるいはOFF（明）となり、選択
されない走査線上では、すべての画素に印加され
る電圧は、いずれも閾値電圧を越えない。従つ
て、第７図に示される如く選択された走査線上以
外の各画素における液晶分子は配向状態を変える
ことなく前回走査されたときの信号状態（QN-1）
に対応した配向を、そのまま保持している。即
ち、走査電極が選択されたときにその１ライン分
の信号の書き込みが行われ、１フレームが終了し
て次回選択されるまでの間は、その信号状態を保
持し得るわけである。従つて、走査電極数が増え
ても、実質的なデユーテイ比はかわらず、コント
ラストの低下は全て生じない。
うち、例えば第４図中の画素の書込み動作を第７
図に示す。第７図においては、それぞれ横軸が時
間を、縦軸がON（暗）上側、OFF（明）下側の各
表示状態を表わす。すなわち、第７図より明らか
な如く、位相t1において選択された走査線と表示
線の交点にある画素PN+1,Nには閾値−VLCを越え
る−VLC＞−VS−VCの電圧が印加される。したが
つて、第４図において画素PN+1,Nは配向を変え
「明」に転移（スイツチ）する。次に位相t2にお
いて、選択された走査線と表示線の交点にある画
素PN+1,N，PN+2,Nには閾値VLCを越える電圧VLC＜
VS−VCが印加される。したがつて画素PN,N，
PN+2,Nは、「暗」に転移（スイツチ）する。位相t2
以降の位相t3〜t6の動作は、前記t1〜t2と同じよ
うに、選択された走査線上にある画素にまず
「明」が書込まれ、次に同一走査線上にある前回
選択されなかつた画素に「暗」が書込まれてい
く。以上、各動作でわかる通り、選択された走査
電極線上に於て、表示電極が選択されたか否かに
応じて、選択された場合には、液晶分子は第一の
配向状態あるいは第二の配向状態に配向を揃え、
画素はON（暗）あるいはOFF（明）となり、選択
されない走査線上では、すべての画素に印加され
る電圧は、いずれも閾値電圧を越えない。従つ
て、第７図に示される如く選択された走査線上以
外の各画素における液晶分子は配向状態を変える
ことなく前回走査されたときの信号状態（QN-1）
に対応した配向を、そのまま保持している。即
ち、走査電極が選択されたときにその１ライン分
の信号の書き込みが行われ、１フレームが終了し
て次回選択されるまでの間は、その信号状態を保
持し得るわけである。従つて、走査電極数が増え
ても、実質的なデユーテイ比はかわらず、コント
ラストの低下は全て生じない。
第５図に於て、走査電極GN，GN+1，GN+2，…
と表示電極SN，SN+1，SN+2，…の交点で形成する
画素のうち、斜線部の画素は「暗」状態に、白地
で示した画素は「明」状態に対応するものとす
る。今、第５図中の表示電極SN上の表示に注目
すると、走査電極GN，GN+2に対応する画素では
「暗」状態であり、それ以外の画素は「明」状態
である。前記位相t1〜t6の各動作によつて、第５
図のパターンが完成する。
と表示電極SN，SN+1，SN+2，…の交点で形成する
画素のうち、斜線部の画素は「暗」状態に、白地
で示した画素は「明」状態に対応するものとす
る。今、第５図中の表示電極SN上の表示に注目
すると、走査電極GN，GN+2に対応する画素では
「暗」状態であり、それ以外の画素は「明」状態
である。前記位相t1〜t6の各動作によつて、第５
図のパターンが完成する。
本発明の強誘電性液晶の駆動方法において、走
査電極と信号電極の配置は任意であり、例えば第
８図ａ，ｂに示すように一列に画素を配置するこ
とも可能であり、この様に配置するとシヤツター
アレイ等として利用することができる。
査電極と信号電極の配置は任意であり、例えば第
８図ａ，ｂに示すように一列に画素を配置するこ
とも可能であり、この様に配置するとシヤツター
アレイ等として利用することができる。
次に、以上に説明した実施例において、強誘電
性液晶としてDOBAMBCを駆動するのに好まし
い具体的数値を示すと、例えば 入力周波数o＝１×104〜１×106Hz 10＜｜VG｜＜60V（波高値） 0.3＜｜VS｜＜10V（波高値） が挙げられる。
性液晶としてDOBAMBCを駆動するのに好まし
い具体的数値を示すと、例えば 入力周波数o＝１×104〜１×106Hz 10＜｜VG｜＜60V（波高値） 0.3＜｜VS｜＜10V（波高値） が挙げられる。
第９図は本発明において使用されるTFTにお
けるFETの構成を示す断面図、第１０図はTFT
を用いた強誘電性液晶セルの断面図、第１１図は
TFT基板の斜視図、第１２図はTFT基板の平面
図、第１３図は第１２図のＡ−A′線で切断した
部分断面図、第１４図は第１２図のＢ−B′線で
切断した部分断面図であり、以上に示す各図はい
ずれも本発明の一実施態様を示すものである。第
１２図に示すように、本発明においては対向電極
はFETとは実質的に重ならない。これは、従来
のネマチツク液晶を用いたセルの厚さが５〜8μm
であるのに較べて強誘電性液晶セルの場合は１〜
5μmと狭く、対向電極を複数の画素を覆う平面電
極とすると、突起構造を有するFET部位におい
て、ソース或いはドレインと対向電極との距離が
著しく小さくなつてしまう。そのためこの部分で
の電界が極めて大きい値になり、シヨートを起こ
し易いという問題が生じる。また、対向電極と
FETとが接触し、FETが破壊される場合がある。
本発明においては、TFTと対向電極とが重なら
ない構造としたことにより、上記シヨート及び
FETの破壊が防止される。
けるFETの構成を示す断面図、第１０図はTFT
を用いた強誘電性液晶セルの断面図、第１１図は
TFT基板の斜視図、第１２図はTFT基板の平面
図、第１３図は第１２図のＡ−A′線で切断した
部分断面図、第１４図は第１２図のＢ−B′線で
切断した部分断面図であり、以上に示す各図はい
ずれも本発明の一実施態様を示すものである。第
１２図に示すように、本発明においては対向電極
はFETとは実質的に重ならない。これは、従来
のネマチツク液晶を用いたセルの厚さが５〜8μm
であるのに較べて強誘電性液晶セルの場合は１〜
5μmと狭く、対向電極を複数の画素を覆う平面電
極とすると、突起構造を有するFET部位におい
て、ソース或いはドレインと対向電極との距離が
著しく小さくなつてしまう。そのためこの部分で
の電界が極めて大きい値になり、シヨートを起こ
し易いという問題が生じる。また、対向電極と
FETとが接触し、FETが破壊される場合がある。
本発明においては、TFTと対向電極とが重なら
ない構造としたことにより、上記シヨート及び
FETの破壊が防止される。
第１０図は、本発明の方法で用いうる液晶素子
の１つの具体例を表わしている。ガラス、プラス
チツク等の基板２０上にゲート電極２４、絶縁膜
２２（水素原子をドーピングした窒化シリコン膜
など）を介して形成した半導体膜１６（水素原子
をドーピングしたアモルフアスシリコン）と、こ
の半導体膜１６に接する２つ端子８と１１で構成
したTFTと、TFTの端子１１と接続した画素電
極１２（ITO；Indnium Tin Oxide）が形成さ
れている。さらに、この上に絶縁層１３（ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ
パラキシリレン、SiO、SiO2）とアルミニウムや
クロムなどからなる光遮蔽膜９が設けられてい
る。対向基板となる基板２０′の上には対向電極
２１（ITO；Indnium Tin Oxide）と絶縁膜２
２が形成されている。
の１つの具体例を表わしている。ガラス、プラス
チツク等の基板２０上にゲート電極２４、絶縁膜
２２（水素原子をドーピングした窒化シリコン膜
など）を介して形成した半導体膜１６（水素原子
をドーピングしたアモルフアスシリコン）と、こ
の半導体膜１６に接する２つ端子８と１１で構成
したTFTと、TFTの端子１１と接続した画素電
極１２（ITO；Indnium Tin Oxide）が形成さ
れている。さらに、この上に絶縁層１３（ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ
パラキシリレン、SiO、SiO2）とアルミニウムや
クロムなどからなる光遮蔽膜９が設けられてい
る。対向基板となる基板２０′の上には対向電極
２１（ITO；Indnium Tin Oxide）と絶縁膜２
２が形成されている。
この基板２０と２０′の間には、前述の強誘電
性液晶２３が挟持されている。又、この基板２０
と２０′の周囲部には強誘電性液晶２３を封止す
るためのシール材２５が設けられている。
性液晶２３が挟持されている。又、この基板２０
と２０′の周囲部には強誘電性液晶２３を封止す
るためのシール材２５が設けられている。
この様なセル構造の液晶素子の両側にはクロス
ニコル状態の偏光子１９と１９′が配置され、観
察者Ａが入射光Ioよりの反射光I1によつて表示状
態を見ることができる様に偏光子１９′の背後に
反射板１８（乱反射性アルミニウムシート又は
板）が設けられている。
ニコル状態の偏光子１９と１９′が配置され、観
察者Ａが入射光Ioよりの反射光I1によつて表示状
態を見ることができる様に偏光子１９′の背後に
反射板１８（乱反射性アルミニウムシート又は
板）が設けられている。
又、上記の各図においてソース電極、ドレイン
電極とは、ドレインからソースへ電流が流れる場
合に限定した命名である。FETの働きではソー
スがドレインとして働く場合も可能である。
電極とは、ドレインからソースへ電流が流れる場
合に限定した命名である。FETの働きではソー
スがドレインとして働く場合も可能である。
［発明の効果］
上記の構造よりなる本発明の強誘電性液晶の駆
動方法を用いることにより、アクテイブマトリツ
クスに画素数の多い大画面の表示及び高速度で鮮
明な画像を表示することができる。
動方法を用いることにより、アクテイブマトリツ
クスに画素数の多い大画面の表示及び高速度で鮮
明な画像を表示することができる。
第１図及び第２図は、本発明の方法に用いる強
誘電性液晶を模式的に表わす斜視図、第３図は本
発明の方法に用いるマトリツクス電極の回路図、
第４図は対応画素の番地を示す説明図、第５図は
対応画素の表示例を示す説明図、第６図ａ及びｂ
は走査電極及び表示電極に印加する電気信号を表
わす説明図、第７図は各画素への書込み動作を表
わす説明図、第８図ａ及びｂはアクテイブマトリ
ツクス回路と画素配置の例を示す配線図、第９図
はTFTにおけるFETの構成を示す断面図、第１
０図はTFTを用いた強誘電性液晶セルの断面図、
第１１図はTFT基板の斜視図、第１２図はTFT
基板の平面図、第１３図はＡ−A′線部分断面図
び第１４図はＢ−B′部分断面図である。 １，１′……透明電極がコートされた基板、２
……液晶分子層、３……液晶分子、４……双極子
モーメント（Ｐ⊥ ）、４ａ……上向き双極子モー
メント、４ｂ……下向き双極子モーメント、５…
…第一の配向状態、５′……第二の配向状態、６
（GN，GN+1，GN+2）……走査電極群（走査電極）、
７（SN，SN+1，SN+2）……信号電極群（信号電
極）、８……ソース電極（ドレイン電極）、９……
光遮蔽膜、１０……n+層、１１……ドレイン電
極（ソース電極）、１２……画素電極、１３……
絶縁層、１４……基板、１５……半導体直下の光
遮蔽膜、１６……半導体、１７……ゲート配線部
の透明電極、１８……反射板、１９，１９′……
偏光板、２０，２０′……ガラス、プラスチツク
等の透明基板、２１……対向電極、２２……絶縁
膜、２３……強誘電性液晶層、２４……ゲート電
極、２５……シール材、２６……薄膜半導体、２
７……ゲート配線、２８……パネル基板、２９…
…光遮断効果を有するゲート部、１′〜M′……走
査電極、１〜Ｎ……表示電極、Ｌ……共通電極、
LC……液晶、FET……電界効果トランジスタ。
誘電性液晶を模式的に表わす斜視図、第３図は本
発明の方法に用いるマトリツクス電極の回路図、
第４図は対応画素の番地を示す説明図、第５図は
対応画素の表示例を示す説明図、第６図ａ及びｂ
は走査電極及び表示電極に印加する電気信号を表
わす説明図、第７図は各画素への書込み動作を表
わす説明図、第８図ａ及びｂはアクテイブマトリ
ツクス回路と画素配置の例を示す配線図、第９図
はTFTにおけるFETの構成を示す断面図、第１
０図はTFTを用いた強誘電性液晶セルの断面図、
第１１図はTFT基板の斜視図、第１２図はTFT
基板の平面図、第１３図はＡ−A′線部分断面図
び第１４図はＢ−B′部分断面図である。 １，１′……透明電極がコートされた基板、２
……液晶分子層、３……液晶分子、４……双極子
モーメント（Ｐ⊥ ）、４ａ……上向き双極子モー
メント、４ｂ……下向き双極子モーメント、５…
…第一の配向状態、５′……第二の配向状態、６
（GN，GN+1，GN+2）……走査電極群（走査電極）、
７（SN，SN+1，SN+2）……信号電極群（信号電
極）、８……ソース電極（ドレイン電極）、９……
光遮蔽膜、１０……n+層、１１……ドレイン電
極（ソース電極）、１２……画素電極、１３……
絶縁層、１４……基板、１５……半導体直下の光
遮蔽膜、１６……半導体、１７……ゲート配線部
の透明電極、１８……反射板、１９，１９′……
偏光板、２０，２０′……ガラス、プラスチツク
等の透明基板、２１……対向電極、２２……絶縁
膜、２３……強誘電性液晶層、２４……ゲート電
極、２５……シール材、２６……薄膜半導体、２
７……ゲート配線、２８……パネル基板、２９…
…光遮断効果を有するゲート部、１′〜M′……走
査電極、１〜Ｎ……表示電極、Ｌ……共通電極、
LC……液晶、FET……電界効果トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ゲート端子及びチヤネルの第一及び第二端子
を有する電界効果型トランジスタ（以下「FET」
と記す）と、FETの第一端子に接続された画素
電極と、画素電極に対向する対向電極と、画素電
極と対向電極の間に挟持され、画素電極と対向電
極間に第一の電界を印加することにより第一の安
定な配向状態を生じ、画素電極と対向電極間に第
一の電界とは逆極性の第二の電界を印加すること
により第二の安定な配向状態を生じる強誘電性液
晶とからなる液晶素子を複数の行及び列に沿つて
配置し、対向電極を共通に接続し、列毎のFET
のゲート端子を走査信号線に接続し、行毎の
FETの第二端子を表示信号線に接続した液晶装
置をアクテイブマトリクス駆動する駆動法であつ
て、 列毎に、列上の液晶素子のゲート端子に前半部
と後半部からなる走査信号を順次印加し、該走査
信号の前半部と同期して、選択された行上の液晶
素子のFETの第二端子に、対向電極との電位差
の絶対値が前記液晶のしきい値を越える電位を付
与する表示信号を印加し、選択されなかつた行上
の液晶素子のFETの第二端子に、対向電極との
電位差の絶対値が前記液晶のしきい値を越えない
電位を付与する表示信号を印加し、前記走査信号
の前半部は、該走査信号が印加された前記列上の
液晶素子のFETのゲート端子に、前記選択され
た行上の液晶素子のFETの第二端子に付与され
た電位に対してゲートオン状態を取り得る電位を
付与して、前記選択された行上の液晶素子の画素
電極と対向電極間に第一の電界を形成し、前記走
査信号の後半部と同期して、前記選択されなかつ
た行上の液晶素子のFETの第二端子に、対向電
極との電位差が前記第一の電界とは逆極性で且つ
その絶対値が前記液晶のしきい値を越える電位を
付与する表示信号を印加し、前記選択された行上
の液晶素子のFETの第二端子に、対向電極との
電位差の絶対値が前記液晶のしきい値を越えない
電位を付与する表示信号を印加し、前記走査信号
の後半部は、該走査信号が印加された前記列上の
液晶素子のFETのゲート端子に、前記選択され
なかつた行上の液晶素子のFETの第二端子に付
与された電位に対してゲートオン状態を取り得る
電位を付与して、前記選択されなかつた行上の液
晶素子の画素電極と対向電極間に第二の電界を形
成することを特徴とする液晶装置の駆動法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129999A JPS619623A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 液晶素子の駆動法 |
| US06/724,828 US4697887A (en) | 1984-04-28 | 1985-04-18 | Liquid crystal device and method for driving the same using ferroelectric liquid crystal and FET's |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129999A JPS619623A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 液晶素子の駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619623A JPS619623A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0453293B2 true JPH0453293B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=15023641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59129999A Granted JPS619623A (ja) | 1984-04-28 | 1984-06-26 | 液晶素子の駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619623A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8703085A (nl) * | 1987-12-21 | 1989-07-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het besturen van een weergeefinrichting. |
| US5638195A (en) * | 1993-12-21 | 1997-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device for improved halftone display |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59129999A patent/JPS619623A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS619623A (ja) | 1986-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4697887A (en) | Liquid crystal device and method for driving the same using ferroelectric liquid crystal and FET's | |
| US4973135A (en) | Active matrix display panel having plural stripe-shaped counter electrodes and method of driving the same | |
| US4747671A (en) | Ferroelectric optical modulation device and driving method therefor wherein electrode has delaying function | |
| US4770501A (en) | Optical modulation device and method of driving the same | |
| JPS60262133A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JP2507784B2 (ja) | 液晶装置及びその駆動法 | |
| JPS614021A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS60230121A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPH0453293B2 (ja) | ||
| JPS614026A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS60262136A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPH0453294B2 (ja) | ||
| JPS60262134A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPH0452924B2 (ja) | ||
| JPH0453292B2 (ja) | ||
| JPH0452923B2 (ja) | ||
| JPS617829A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS60262135A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS619624A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPH0453291B2 (ja) | ||
| JPS617828A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS60262137A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS614028A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS614027A (ja) | 液晶素子の駆動法 | |
| JPS614023A (ja) | 液晶素子の駆動法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |