JPH0474690B2 - - Google Patents

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JPH0474690B2
JPH0474690B2 JP63107175A JP10717588A JPH0474690B2 JP H0474690 B2 JPH0474690 B2 JP H0474690B2 JP 63107175 A JP63107175 A JP 63107175A JP 10717588 A JP10717588 A JP 10717588A JP H0474690 B2 JPH0474690 B2 JP H0474690B2
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liquid crystal
scanning
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signal
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カイラルスメクテイツク液晶を用い
た電気光学装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electro-optical device using a chiral smect liquid crystal.

液晶は、色々のデイスプレイに使われており、
パネルが小型で薄く、さらに消費電力が少ない等
の優れた特性により、時計や計算器の表示に多く
使われている。これらのデイスプレイに利用され
ている液晶は、サーモトロピツク液晶であり、あ
る温度範囲で各種の液晶相をとる。この液晶相は
層構造の有無で、層をもたないネマチツク(Nと
略す)と層をもつスメクチツク(以下Smという)
に大別される。Smはさらに一軸性のスメクチツ
クA(SmA)と二軸性のスメクチツクC(SmC)
に分類される。
Liquid crystals are used in a variety of displays.
Due to its excellent characteristics such as small and thin panels and low power consumption, it is often used for displays on clocks and calculators. The liquid crystal used in these displays is a thermotropic liquid crystal, which assumes various liquid crystal phases within a certain temperature range. This liquid crystal phase has a layered structure or not, nematic (abbreviated as N) without a layer and smectic (hereinafter referred to as Sm) with a layer.
It is broadly divided into Sm is further divided into uniaxial smectic A (SmA) and biaxial smectic C (SmC).
are categorized.

第1図に、N、SmA、SmCの分子配列を模式
的に示した。aはN、bはSmA、cはSmCを示
す。
Figure 1 schematically shows the molecular arrangements of N, SmA, and SmC. a represents N, b represents SmA, and c represents SmC.

さらに、液晶分子が不斉炭素をもちラセミ体で
なければ、液晶相は捩れ構造をとるようになる。
Furthermore, if the liquid crystal molecules have an asymmetric carbon and are not racemic, the liquid crystal phase will have a twisted structure.

Nでは、カイラルネマチツク(N*)であり、
SmCではカイラルスメクテイツクC(SmC*)で
ある。
In N, it is chiral nematics (N * ),
Among SmC, it is chiral smectic C (SmC * ).

一般にSmC*は、捩れ構造をとるだけでなく、
分子軸に垂直な方向にダイポールモーメントを持
ち、強誘電性を示す。
In general, SmC * not only has a twisted structure, but also
It has a dipole moment in the direction perpendicular to the molecular axis and exhibits ferroelectricity.

強誘電性液晶は、1975年Meyer(J.de.Phys.36,
1975,69)らにより合成されその存在が証明され
た。そのとき合成された液晶は通称DOBAMBC
(2−メチルブチルP−〔(P−n−デシロキシベ
ンジリデン)アミノ〕)と呼ばれ、現在でも強誘
電性液晶の研究に盛んに使われている。
Ferroelectric liquid crystal was developed in 1975 by Meyer (J.de.Phys.36,
1975, 69) et al. and their existence was demonstrated. The liquid crystal synthesized at that time was commonly known as DOBAMBC.
It is called (2-methylbutyl P-[(P-n-decyloxybenzylidene)amino]), and is still actively used in research on ferroelectric liquid crystals.

SmC*の分子配列は、第2図のように模式的に
示す事ができる。
The molecular arrangement of SmC * can be schematically shown as shown in Figure 2.

分子軸は、層の法線方向と角度θだけ傾き、こ
の角度はどの層でも一定でなる。
The molecular axis is inclined by an angle θ with respect to the normal direction of the layer, and this angle is constant in all layers.

しかし、方位角φは層により少しづつ変化し、
分子配向は螺旋構造を生じている。
However, the azimuth angle φ changes little by little depending on the layer,
The molecular orientation gives rise to a helical structure.

この螺旋のピツチは、液晶によつて異なるが通
常数μm程度が多い。
The pitch of this spiral varies depending on the liquid crystal, but is usually around several μm.

SmC*を1μm程度の薄いセルに注入すると、螺
旋構造が消失し、セル基板に層が垂直になつた
SmCの構造をとるようになる。
When SmC * was injected into a cell as thin as 1 μm, the spiral structure disappeared and the layer became perpendicular to the cell substrate.
It takes on the structure of SmC.

SmC*液晶は、分子軸に垂直な電気双極子モー
メントを持つので、薄いセルの中では層に平行に
双極子モーメントが揃う事になる。ここに、電場
を上向き、下向きに印加すると、分子は層の法線
に対して、±θ傾いた位置をとる。
SmC * liquid crystal has an electric dipole moment perpendicular to the molecular axis, so in a thin cell the dipole moments are aligned parallel to the layers. When an electric field is applied upward or downward, the molecules take positions tilted ±θ with respect to the normal to the layer.

複屈折性を利用すれば、±θの2つの状態を明
暗に対応させ、デイスプレイなどの電気光学装置
として使う事ができる。
By utilizing birefringence, the two states of ±θ can be made to correspond to brightness and darkness, and can be used as electro-optical devices such as displays.

第3図に、2枚の偏光板を用いた従来の電気光
学装置の模式図を示す。
FIG. 3 shows a schematic diagram of a conventional electro-optical device using two polarizing plates.

この駆動原理は、ClarkとLagerwall(Appl.
Phys Lett.36.899.1980)により発表された。
This driving principle is based on Clark and Lagerwall (Appl.
Phys Lett.36.899.1980).

彼らは、さらにこの駆動原理は、次のような特
徴を持つと主張した。
They further claimed that this driving principle has the following characteristics.

すなわち、 (1) μsecオーダの高速応答 (2) メモリー性 (3) 望ましい閾値特性 これらの特性のうち高速応答は、我々の観測に
おいても、μsecオーダの応答を示している。
That is, (1) high-speed response on the order of μsec (2) memory performance (3) desirable threshold characteristics Among these characteristics, the fast response indicates a response on the order of μsec in our observations.

また、電場を印加して±θいずれかの状態にし
た後、電場を切つてもその状態を維持するメモリ
ーは、彼らの主張通り存在している。
Furthermore, as they claim, there is a memory that maintains that state even if the electric field is turned off after it is brought into a state of ±θ by applying an electric field.

しかし、望ましい閾値特性は我々の観測では得
られなかつた。
However, the desired threshold characteristics could not be obtained in our observations.

我々のデータによると、Vth、Vsatは Vth=500(mV) Vset=5(V) のような値を示した。 According to our data, Vth, Vsat are Vth=500 (mV) Vset=5(V) It showed a value like .

電圧平均化法等の駆動ではVsat=5Vの電圧が
選択点にかかり、非選択点には500(mV)以下の
電圧が加わるように、時分割駆動する事は不可能
である。
It is impossible to perform time-division driving such that a voltage of Vsat = 5V is applied to selected points and a voltage of 500 (mV) or less is applied to non-selected points in driving using a voltage averaging method or the like.

本発明の目的は、SmC*を利用した時分割駆動
する新しい原理と方法を示し、TN液晶では実現
できない範囲の多分割駆動を可能にする事にあ
る。
The purpose of the present invention is to present a new principle and method for time-division driving using SmC * , and to enable multi-division driving in a range that cannot be achieved with TN liquid crystals.

第4図は、SmC*を利用したパネルの断面図の
一実施例を示す。
FIG. 4 shows an embodiment of a cross-sectional view of a panel using SmC * .

2枚の透明基板5の各内表面に走査電極と信号
電極を構成する透明電極7を形成し、シール部9
を介して、該基板間にスメクテイツク液晶8を封
入する。
A transparent electrode 7 constituting a scanning electrode and a signal electrode is formed on each inner surface of two transparent substrates 5, and a sealing portion 9 is formed.
A smectic liquid crystal 8 is sealed between the substrates.

通常のパネル構造と比較して、ギヤツプは2μm
位であり、極めて薄い(4μm以下)。
Compared to normal panel structure, the gap is 2μm
It is extremely thin (4 μm or less).

また、二枚の偏光板10のうち一枚は、第3図
のように、±θどちらかの状態にある分子の分子
軸方向と偏光方向と一致させ、もう一枚は同様に
分子軸方向におくか、または90°傾けて配置する。
Furthermore, as shown in FIG. 3, one of the two polarizing plates 10 is aligned with the molecular axis direction of molecules in either ±θ state and the polarization direction, and the other plate is aligned with the molecular axis direction in the same manner. or place it at a 90° angle.

このパネルに、充分高い直流電圧を加え、分子
を±θどちらかの状態にした後、図6bに示す交
流を液晶に印加した場合、光学的透過率の変化
は、第6図aのようになる。
When a sufficiently high DC voltage is applied to this panel to bring the molecules into a ±θ state, and then the AC shown in Figure 6b is applied to the liquid crystal, the optical transmittance changes as shown in Figure 6a. Become.

図からも明らかなように、交流を印加すると光
学的透過率は振動しながら中間状態に収束してい
く。第7図f1,f2,f3は、印加電圧を一定にして、
保持期間の交流の周波数を高周波から低周波へ変
化させたときの光学的透過率の変化を示し、V1
V2、V3は、周波数を一定にして、保持期間の印
加電圧を低電圧から高電圧へ変化させたときの光
学的透過率の変化を示す。
As is clear from the figure, when alternating current is applied, the optical transmittance oscillates and converges to an intermediate state. Fig. 7 f 1 , f 2 , f 3 are calculated by keeping the applied voltage constant.
It shows the change in optical transmittance when the frequency of alternating current during the retention period is changed from high frequency to low frequency, and V 1 ,
V 2 and V 3 indicate the change in optical transmittance when the applied voltage during the holding period is changed from a low voltage to a high voltage while keeping the frequency constant.

第7図に示したように交流の周波数が高く、か
つ電圧が低いと光学的透過率の変化は少ない傾向
にある。言い換えれば、緩和時間が長くなる。
As shown in FIG. 7, when the alternating current frequency is high and the voltage is low, there is a tendency for the change in optical transmittance to be small. In other words, the relaxation time becomes longer.

本発明は、直流電圧によつて強誘電性液晶分子
の安定状態を変化させ、その後交流電圧の印加に
より上記光学的変化の緩和時間が長くなり、液晶
分子はあたかも±θの状態に近い所で停止したよ
うになる。これを利用して表示等を行おうとする
ものである。
In the present invention, the stable state of ferroelectric liquid crystal molecules is changed by a DC voltage, and then the relaxation time of the optical change is lengthened by applying an AC voltage, so that the liquid crystal molecules are in a state close to ±θ. It seems to have stopped. The idea is to utilize this for display purposes.

すなわち交流電圧が印加された分子は、第5図
のbまたはb′を中心に振動しながら止まつている
と考えられる。この状態を利用して表示等を行う
事が本発明の駆動原理である。
In other words, the molecules to which an alternating current voltage is applied are thought to remain oscillating around b or b' in FIG. 5. The driving principle of the present invention is to utilize this state to perform display, etc.

この特性については、一軸配向処理をしたパネ
ルは、配向力が強くすぐに初期配向状態に戻つて
しまうが、PVAラビング(PVAとは、ポリビニ
ールアルコールをいう)などは配向力が比較的弱
く、交流電圧により表示状態を保持し良好な表示
を得ることができた。
Regarding this characteristic, panels treated with uniaxial orientation have a strong orientation force and quickly return to the initial orientation state, but panels with PVA rubbing (PVA refers to polyvinyl alcohol) have a relatively weak orientation force. The display state was maintained using AC voltage and a good display could be obtained.

また、第8図に示した応答時間と電圧との関係
が線形であるから、電圧を高くとれば周波数は高
くとることができる。
Furthermore, since the relationship between response time and voltage shown in FIG. 8 is linear, the frequency can be increased by increasing the voltage.

そして、上記のように強誘電性液晶を反転させ
得る電圧を印加した後に印加する交流電圧の周波
数を高く、かつ、振幅を低くすればその液晶分子
の状態を安定に維持することができる。
The state of the liquid crystal molecules can be stably maintained by increasing the frequency and decreasing the amplitude of the AC voltage applied after applying the voltage capable of inverting the ferroelectric liquid crystal as described above.

駆動素子の種類、または表示の種類(例えば、
固定表示か動画表示)の違いによつて表示状態が
悪くならない範囲で適当な駆動周波数及び駆動電
圧Vapを設定すれば良い。
Type of driving element or type of display (e.g.
It is sufficient to set an appropriate driving frequency and driving voltage Vap within a range that does not deteriorate the display condition depending on whether the display is fixed (fixed display or moving image display).

我々が実験に用いた駆動回路はCMOSであり、
20Vの駆動電圧Vapで駆動した。
The drive circuit we used in the experiment was CMOS,
It was driven with a driving voltage Vap of 20V.

CMOSの他に、FET、バイポーラトランジス
タ、TTL、VMOS等の回路素子により駆動する
事ができる。
In addition to CMOS, it can be driven by circuit elements such as FET, bipolar transistor, TTL, and VMOS.

第9図は、応答時間の温度変化を示している。 FIG. 9 shows the response time as a function of temperature.

応答時間は温度が上昇するにつれ単調減少す
る。温度が上昇し応答時間が短くなつた場合、駆
動電圧または駆動周波数が低温の時のままである
と、チラツキの多い表示状態となる。
The response time decreases monotonically as temperature increases. When the temperature rises and the response time becomes shorter, if the drive voltage or drive frequency remains the same as when it was at a low temperature, a display state with many flickers will result.

次に実際の駆動波形の実施例を示し、本発明を
さらに詳細に説明する。
Next, examples of actual drive waveforms will be shown to explain the present invention in further detail.

液晶パネルの走査電極を駆動する走査電極回路
と信号電極駆動回路に対して、次の4つの基本駆
動波形が供給される。
The following four basic drive waveforms are supplied to the scan electrode circuit and signal electrode drive circuit that drive the scan electrodes of the liquid crystal panel.

φy……選択走査電極信号 ……非選択走査電極信号 φx……反転信号電極信号 ……非反転信号電極信号 走査電極駆動回路から液晶パネルの走査電極に
対して、上記φyおよびが組み合わされた走査
信号が、線順次に供給される。信号電極駆動回路
からは、上記走査信号と同期して、φxとが、
表示データに応じて選択されたデータ信号とし
て、信号電極へ印加される。
φy...selected scan electrode signal...non-selected scan electrode signal φx...inverted signal electrode signal...non-inverted signal electrode signal A combination of the above φy and φy is transmitted from the scanning electrode drive circuit to the scanning electrode of the liquid crystal panel Signals are provided line sequentially. From the signal electrode drive circuit, φx is output in synchronization with the above scanning signal.
A data signal selected according to display data is applied to the signal electrode.

第10図は、選択されるべき走査期間よりも一
走査期間先に画素を非点灯とし、選択される期間
に信号電極に印加されるデータ信号に応じて、反
転させて点灯にするか、反転させないで非点灯を
維持するかを選択する、本発明の基本駆動波形を
示す一実施例である。
In FIG. 10, a pixel is turned off one scanning period ahead of the scanning period to be selected, and depending on the data signal applied to the signal electrode during the period to be selected, the pixel is turned on or off. This is an example showing a basic drive waveform of the present invention for selecting whether to maintain non-lighting without turning on the light.

第14図は、第10図に示す基本駆動波形を組
み合わせることにより得られる。画素に印加され
る合成電圧パルスを具体的に示す図である。
FIG. 14 is obtained by combining the basic drive waveforms shown in FIG. 10. FIG. 3 is a diagram specifically showing a composite voltage pulse applied to a pixel.

第10図の実施例では、走査電極が選択される
一つ前の走査期間にφy+1の電圧信号が走査電
極に印加されて、当該走査電極上のすべての画素
を非点灯とするものであり、信号電極にφxの反
転信号電極信号が印加されたとき画素に対して、
−Vap、非反転信号電極信号が印加されたと
き、−5/3Vapの合成電圧パルスが画素に印加され
る。
In the embodiment shown in FIG. 10, a voltage signal of φy+1 is applied to the scan electrode in the scan period immediately before the scan electrode is selected, and all pixels on the scan electrode are turned off. When an inverted signal electrode signal of φx is applied to the signal electrode, for the pixel,
-Vap, non-inverted signal When the electrode signal is applied, a composite voltage pulse of -5/3Vap is applied to the pixel.

次に、当該選択期間においては、信号電極に
φxが印加された場合は、Vapの電圧が画素に印
加されて反転して点灯し、が印加された場合
は1/3Vapの合成電圧パルスが画素に印加されて
反転しないで非点灯の状態を維持する。
Next, during the selection period, when φx is applied to the signal electrode, the voltage of Vap is applied to the pixel and it turns on inverted, and when is applied, the composite voltage pulse of 1/3Vap is applied to the pixel. is applied to maintain the non-lighting state without inverting.

第11図は、前記選択走査電極の次に選択され
る走査電極を非点灯とする駆動法の、画素に印加
される合成電圧パルス波形を具体的に示した図で
ある。
FIG. 11 is a diagram specifically showing a composite voltage pulse waveform applied to a pixel in a driving method in which a scan electrode selected next to the selected scan electrode is turned off.

第11図aは一つ前の走査期間τ1画素を非点灯
とし、次に選択走査期間τ2で点灯とする波形を示
し、第11図bは、選択走査期間τ2で、画素が点
灯しない波形を示す。
Figure 11a shows a waveform in which a pixel is turned off in the previous scanning period τ 1 and then turned on in a selected scanning period τ 2 , and Figure 11b shows a pixel turned on in a selected scanning period τ 2 . Indicates a waveform that does not work.

第12図に示した信号により、一つ前の走査電
極の選択及び走査電極選択を行う。また、この方
法と逆に一つ先の走査電極上の画素を全部点灯す
る駆動法も同様に考えられる。
Based on the signals shown in FIG. 12, the previous scan electrode and the scan electrode are selected. In addition, a driving method in which all pixels on the next scanning electrode are turned on is also conceivable, which is the opposite of this method.

第13図は1/4Vapの正・負の電圧が非選択時
にかかり、かつ一つ先の走査電極上の画素を非点
灯とする駆動法の実施例である。
FIG. 13 shows an example of a driving method in which positive and negative voltages of 1/4 Vap are applied when not selected, and the pixel on the next scanning electrode is not lit.

第15図は、第13図に示す基本駆動波形を合
成することにより得られる、画素に印加される合
成電圧パルス波形を具体的に示す図である。
FIG. 15 is a diagram specifically showing a combined voltage pulse waveform applied to a pixel obtained by combining the basic drive waveforms shown in FIG. 13.

このような駆動法によりTN型のLCDでは実現
できない多分割が可能になつた。大容量液晶装置
を簡易な単純マトリツクスで実現させ安価で高画
質なデイスプレイなどの電気光学装置を本発明に
より実現させる事ができる。
This driving method enables multiple divisions that cannot be achieved with TN LCDs. According to the present invention, a large-capacity liquid crystal device can be realized with a simple simple matrix, and an inexpensive, high-quality electro-optical device such as a display can be realized.

走査電極のうち選択された電極上の画素に、
正・負のVap又はVap以上の電圧が印加される
と、液晶分子は第5図のaまたはa′の位置、もし
くはその位置に近い所まで回転し、光学的にも
明・暗ともに最高のレベルに達する。
To the pixel on the selected electrode among the scanning electrodes,
When a positive or negative Vap or a voltage higher than Vap is applied, the liquid crystal molecules rotate to the position a or a' in Figure 5, or to a position close to that position, resulting in the best optical brightness and darkness. reach the level.

その後印加される正・負に等しく振動する交流
パルスによつて、光学的透過率は振動しながら減
衰するが、減衰は正・負の等しい交流パルスが印
加された直後が最も大きく、その後はほとんど変
化がない。
The optical transmittance oscillates and attenuates due to the alternating current pulses that oscillate equally in positive and negative directions, but the attenuation is greatest immediately after the equal positive and negative alternating current pulses are applied, and is almost constant thereafter. no change.

分割数が多い場合は、走査電極が選択される時
間は、短くなり、非選択の時間が大半を占める。
When the number of divisions is large, the time during which scanning electrodes are selected becomes short and the non-selection time occupies most of the time.

本発明の場合、走査電極群は間断なく選択され
る(ある走査電極の走査制御信号の立ち下がり時
に、次の走査電極の走査制御信号が立ち上がるよ
うに連続的に選択される)ため、分割数がnの場
合、一走査時間はt0とすると走査電極一本を選択
する時間t1は t1=t0/n で表される。
In the case of the present invention, the scan electrode groups are selected without interruption (selected continuously so that when the scan control signal of one scan electrode falls, the scan control signal of the next scan electrode rises), so the number of divisions is When is n, one scanning time is t 0 , and the time t 1 for selecting one scanning electrode is expressed as t 1 =t 0 /n.

また、選択されない時間t2は、 t2=(N−1)t0/n である。 Further, the time t 2 when no selection is made is t 2 =(N-1)t 0 /n.

非選択時の交流パルスが印加されているときの
光学的透過率は、前述のように振動しているが、
大きさがほとんど変化しない。
The optical transmittance when an AC pulse is applied in the non-selected state oscillates as described above, but
The size hardly changes.

この状態が、走査時間中のほとんどを占めてい
るわけであるから、人間の眼にはこの状態の光学
的透過率が画素のコントラストとしてうつる。
Since this state occupies most of the scanning time, the optical transmittance of this state is perceived by the human eye as pixel contrast.

よつて、分割数が多くても少なくても、コント
ラストは一定になる。
Therefore, whether the number of divisions is large or small, the contrast remains constant.

我々の測定では、現在256分割が駆動可能なパ
ネルにおいて、8分割〜256分割までコントラス
トは、あまり変化がなかつた。
In our measurements, in a panel that can currently drive 256 divisions, the contrast did not change much from 8 divisions to 256 divisions.

SmC*のこの現象は、TN型の液晶表示パネル
が分割数が多くなるにつれて選択点と非選択点の
実効電圧に差がなくなりコントラストが低下する
事に比べて、非常に多分割表示に敵しているとい
うことを示している。
This phenomenon of SmC * is extremely unsuitable for multi-segment display, compared to the fact that as the number of divisions of a TN liquid crystal display panel increases, there is no difference in effective voltage between selected points and non-selected points, resulting in a decrease in contrast. It shows that

SmC*の応答が10μsecまで可能になるとすれ
ば、本発明における走査電極群は連続して選択さ
れるため、分割数は n=30000(μsec)/10×2(μsec)=1500程度に
なる。
If the SmC * response is possible up to 10 μsec, the scanning electrode groups in the present invention are selected consecutively, so the number of divisions is approximately n=30000 (μsec)/10×2 (μsec)=1500.

但し、30msecは一回の走査に必要な時間であ
る。また、分母の2は選択時間中に正・負の電圧
をとる事を示している。
However, 30 msec is the time required for one scan. Moreover, 2 in the denominator indicates that positive and negative voltages are taken during the selected time.

今まで世の中で得られた最高スピードで液晶が
応答すると、1500分割程度のパネルが駆動でき、
また前述のように1500分割と8分割でコントラス
トの差が出ないようにする事が本発明の駆動法で
可能である。
If the liquid crystal responds at the highest speed ever achieved, a panel with about 1500 divisions can be driven.
Furthermore, as described above, it is possible to prevent contrast differences between 1500 divisions and 8 divisions by the driving method of the present invention.

ここで、コントラストについて本発明のもう一
つの優れた点について述べる。
Here, another advantage of the present invention regarding contrast will be described.

セルギヤツプを1μm程度まで薄くすると、
SmC*は螺旋構造を消失し、層がパネルの基板に
垂直になるように配列する。この事は、前にも述
べた通りである。
When the cell gap is thinned to about 1μm,
SmC * loses its helical structure and the layers align perpendicular to the panel substrate. This is as stated before.

層が基板に垂直になるという事は、液晶分子が
基板に対して水平になるという事である。
The fact that the layers are perpendicular to the substrate means that the liquid crystal molecules are horizontal to the substrate.

この状態の分子は本発明による駆動方法で駆動
した場合、第5図のa,a′に近いb,b′の状態に
あるから、分子は近似的に基板に水平であると考
えられる。
When the molecules in this state are driven by the driving method according to the present invention, they are in the states b and b', which are close to a and a' in FIG. 5, so it is considered that the molecules are approximately parallel to the substrate.

この状態を色々の視角で見ても、分子が基板に
対して水平であるからコントラストの変化はほと
んどない。
Even when this state is viewed from various viewing angles, there is almost no change in contrast because the molecules are horizontal to the substrate.

これに対し、TN型液晶表示パネルでは非点灯
(ポジ表示の場合)で液晶が完全に基板に対して
水平にならず、視角によつて、立つているとみな
す事ができ、その結果クロストークが生じてしま
う。
On the other hand, in a TN type LCD panel, when the LCD is not lit (positive display), the LCD is not completely horizontal to the substrate, and depending on the viewing angle, it can be considered to be standing, resulting in crosstalk. will occur.

これはいわゆる視角依存性として知られてい
る。SmC*を用いた本発明による表示は、このよ
うな視角依存性がない。多分割が今までの常識を
一変させたのと同様に、コントラストに関しても
視角依存性がなく分割数によりコントラストが変
化しない等、画期的な特性を本発明によるSmC*
を用いた電気光学装置は持つていると言える。
This is known as so-called viewing angle dependence. The display according to the present invention using SmC * does not have such viewing angle dependence. In the same way that multi-segmentation has completely changed conventional wisdom, the SmC * of the present invention has revolutionary characteristics such as no viewing angle dependence and contrast that does not change depending on the number of partitions.
It can be said that electro-optical devices using

本願発明は、以上説明してきたように、L本先
の走査電極上のすべての画素を他方の安定状態
(例えば非点灯)にした後、走査電極の当該選択
期間において、信号電極の表示情報に応じて画素
を一方の安定状態(例えば点灯)にするととも
に、非選択期間においては、常に交流の電圧パル
スを各画素に印加することにより、大容量の電気
光学装置のすべての画素に対して、1フレーム走
査によつてすべての情報を書き込むことができ、
さらに、書き込まれた情報を安定に維持すること
ができるものである。
As explained above, in the present invention, after all the pixels on the L scan electrodes are brought into the other stable state (for example, non-lit), the display information of the signal electrode is By setting the pixels in one stable state (for example, turning on) and always applying an AC voltage pulse to each pixel during the non-selection period, all pixels of a large-capacity electro-optical device are All information can be written by scanning one frame,
Furthermore, written information can be stably maintained.

以上のように、SmC*を利用した本発明による
電気光学装置は、従来の能動素子を用いないX−
Yマトリツクス型の液晶素子の限界を打ち破る画
期的な液晶素子である。この素子を用いれば単純
マトリツクスで多分割駆動できドライバーICの
数を大幅に減少でき、また能動素子を用いない単
純なパネルであるから、安価な大容量液晶パネル
を実現する事ができる。
As described above, the electro-optical device according to the present invention using SmC * is capable of
This is an epoch-making liquid crystal element that breaks the limits of Y matrix type liquid crystal elements. Using this element, it is possible to drive multiple divisions with a simple matrix, greatly reducing the number of driver ICs, and since it is a simple panel that does not use active elements, it is possible to realize an inexpensive large-capacity liquid crystal panel.

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

第1図は、N、SmA、SmCの分子配列の模式
図である。第2図は、SmC*の螺旋軸のまわりの
分子配列と単−分子−状態を模式的に示した図で
ある。第3図は、基板方向からみた分子状態と従
来の表示原理を示した模式図である。第4図は、
本発明による電気光学装置の断面図である。第5
図は、本発明による電気光学装置における分子状
態を示した模式図である。第6図、第7図は、直
流電圧印加後ただちに交流パルス電圧を加えた場
合の光学的透過率の変化を示している。第8図
は、応答時間と印加電圧との関係を示した図であ
る。第9図は応答時間と温度との関係を示した図
である。第10図は、選択された走査電極より一
つ先の走査電極上の画素をすべて消去する駆動法
のうち、1/3Vapの正負の交流パルスが非選択時
にかかる実施例である。第11図は、実際に液晶
間に印加される電圧を示している。第12図は、
その制御信号である。第13図は、選択された走
査電極より一つ先の走査電極上の画素をすべて消
去する駆動法のうち1/4Vapの正負の交流パルス
が非選択時にかかる実施例である。第14図は第
10図の基本駆動波形の組み合わせによる画素に
印加される合成電圧波形を示す。第15図は、第
13図に示す基本駆動波形の組み合わせによる画
素に印加される合成電圧波形を示す。 1……双極子モーメント、2……液晶分子、
3,4,5……偏向方向、6……電極、7……配
向膜、8……液晶、9……シール剤、10……偏
光板、11……液晶分子。
FIG. 1 is a schematic diagram of the molecular arrangement of N, SmA, and SmC. FIG. 2 is a diagram schematically showing the molecular arrangement and single-molecule state of SmC * around the helical axis. FIG. 3 is a schematic diagram showing the molecular state and the conventional display principle as viewed from the direction of the substrate. Figure 4 shows
1 is a cross-sectional view of an electro-optical device according to the present invention. Fifth
The figure is a schematic diagram showing the molecular state in the electro-optical device according to the present invention. FIGS. 6 and 7 show changes in optical transmittance when an AC pulse voltage is applied immediately after applying a DC voltage. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between response time and applied voltage. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between response time and temperature. FIG. 10 shows an example of a driving method in which positive and negative alternating current pulses of 1/3 Vap are applied during non-selection in a driving method for erasing all pixels on the scan electrode one ahead of the selected scan electrode. FIG. 11 shows the voltage actually applied between liquid crystals. Figure 12 shows
This is the control signal. FIG. 13 shows an example of a driving method in which positive and negative alternating current pulses of 1/4 Vap are applied when not selected in a driving method for erasing all pixels on the scan electrode one ahead of the selected scan electrode. FIG. 14 shows a composite voltage waveform applied to a pixel based on the combination of the basic drive waveforms shown in FIG. 10. FIG. 15 shows a composite voltage waveform applied to a pixel based on the combination of the basic drive waveforms shown in FIG. 13. 1...Dipole moment, 2...Liquid crystal molecule,
3, 4, 5...Polarization direction, 6...Electrode, 7...Alignment film, 8...Liquid crystal, 9...Sealant, 10...Polarizing plate, 11...Liquid crystal molecule.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 表面に複数の走査電極が形成された一方の基
板と、複数の信号電極が形成された他方の基板と
を、前記電極が対向するように平行に設置し、前
記基板間隙にカイラルスメクテイツク液晶を挟持
し、前記間隙を前記カイラルスメクテイツク液晶
の螺旋ピツチ以下に制限し、前記2枚の基板を偏
光板の間に設置し、前記走査電極と前記信号電極
の各交差部において画素部を形成し、前記走査電
極を線順次に選択して走査信号を供給し、前記走
査電極に供給される走査信号と前記走査信号に同
期して前記信号電極に供給されるデータ信号との
合成電圧パルスを前記画素に印加して、カイラル
スメクテイツク液晶の2つの安定な分子配列状態
を反転させて表示情報を書き込む強誘電性液晶電
気光学装置において、 前記走査電極の選択期間において、前記データ
信号中の表示情報に応じて、カイラルスメクテイ
ツク液晶の動作電圧以上である一方の極性の合成
電圧パルスを画素部に印加して、一方の安定な分
子配列状態にする場合にあたり、 当該選択走査電極よりも、L本(Lは正の整
数)先行した走査電極上にあるすべての画素部に
対して、カイラルスメクテイツク液晶の動作電圧
以上である他方の極性の合成電圧パルスを印加し
て、他方の安定な分子配列状態にするとともに、 前記選択された走査電極、および、前記走査電
極よりもL本先行した走査電極以外の走査電極上
の画素部に対して、電圧パルスのおのおのがカイ
ラルスメクテイツク液晶の動作電圧以下であり、
かつ、一走査電極の走査期間内に極性を異にする
2つの電圧パルスからなる交流電圧パルスを含む
合成電圧パルスを印加して、カイラルスメクテイ
ツク液晶の分子配列状態を維持することを特徴と
する強誘電性液晶電気光学装置。
[Claims] 1. One substrate on which a plurality of scanning electrodes are formed and the other substrate on which a plurality of signal electrodes are formed are installed in parallel so that the electrodes face each other, and the substrate A chiral smect liquid crystal is sandwiched in the gap, the gap is limited to a helical pitch of the chiral smect liquid crystal or less, the two substrates are placed between polarizing plates, and each intersection of the scanning electrode and the signal electrode is a pixel portion is formed in the section, the scanning electrodes are selected line-sequentially and a scanning signal is supplied, the scanning signal supplied to the scanning electrode and the data signal supplied to the signal electrode in synchronization with the scanning signal; In the ferroelectric liquid crystal electro-optical device, in which display information is written by applying a composite voltage pulse to the pixel to invert two stable molecular arrangement states of the chiral smectic liquid crystal, during the selection period of the scanning electrode. , when applying a composite voltage pulse of one polarity higher than the operating voltage of the chiral smectic liquid crystal to the pixel portion according to the display information in the data signal to bring one stable molecular arrangement state, A composite voltage pulse of the other polarity, which is equal to or higher than the operating voltage of the chiral smect liquid crystal, is applied to all the pixel portions on the scanning electrodes that precede the selected scanning electrode by L lines (L is a positive integer). A voltage pulse is applied to the pixel portion on the scan electrode other than the selected scan electrode and the scan electrode that precedes the scan electrode by L times. Each voltage is lower than the operating voltage of the chiral smect liquid crystal,
Further, a composite voltage pulse including an alternating current voltage pulse consisting of two voltage pulses having different polarities is applied within a scanning period of one scanning electrode to maintain the molecular alignment state of the chiral smectate liquid crystal. Ferroelectric liquid crystal electro-optical device.
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JPS60123825A (en) * 1983-12-09 1985-07-02 Seiko Instr & Electronics Ltd Liquid crystal display element
JPS60173591A (en) * 1983-09-10 1985-09-06 エステイーシー・ピーエルシー Addressing for liquid crystal display unit

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