JPH06222333A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH06222333A JPH06222333A JP861893A JP861893A JPH06222333A JP H06222333 A JPH06222333 A JP H06222333A JP 861893 A JP861893 A JP 861893A JP 861893 A JP861893 A JP 861893A JP H06222333 A JPH06222333 A JP H06222333A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- state
- display
- display device
- reset pulse
- 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.)
- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 双安定型ネマティック液晶表示体の実用的な
駆動方法を提供する。もって、高速応答、高精細のディ
スプレイを実現する。 【構成】 周波数によって誘電率が分散するいわゆる２
周波液晶を用い、初期配向をアンチパラレル・ラビング
する事によって１８０゜のツイスト状態とし、これをリ
セットパルスに続く数ボルトの有電位と高周波パルス、
あるいは、ゼロ電位と高周波パルス群によって０゜ユニ
フォームと３６０゜ツイストの２安定状態間を切り換
え、かつ、その遷移時間を短縮する。この原理に基づき
表示をマトリクス駆動し、大容量ディスプレイを形成す
る。
駆動方法を提供する。もって、高速応答、高精細のディ
スプレイを実現する。 【構成】 周波数によって誘電率が分散するいわゆる２
周波液晶を用い、初期配向をアンチパラレル・ラビング
する事によって１８０゜のツイスト状態とし、これをリ
セットパルスに続く数ボルトの有電位と高周波パルス、
あるいは、ゼロ電位と高周波パルス群によって０゜ユニ
フォームと３６０゜ツイストの２安定状態間を切り換
え、かつ、その遷移時間を短縮する。この原理に基づき
表示をマトリクス駆動し、大容量ディスプレイを形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカイラルネマチック液晶
を用いた双安定液晶表示装置に関する。更に詳しくは、
その応答を改善する駆動方法に関する。
を用いた双安定液晶表示装置に関する。更に詳しくは、
その応答を改善する駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カイラルネマチック液晶を用いた双安定
性液晶表示には特公平１−５１８１８が既に開示されて
おり、初期配向条件、２つの安定状態、また、その安定
状態の切り換えの方法等が記述されている。
性液晶表示には特公平１−５１８１８が既に開示されて
おり、初期配向条件、２つの安定状態、また、その安定
状態の切り換えの方法等が記述されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特公平１
−５１８１８に述べられている駆動方法は、実際的と云
えず問題が多い。例えば、２つの安定状態間の切り換え
は、トグルスイッチを用いて６０Ｈｚ、ピーク・ツ・ピ
ーク１５Ｖの電圧をターンオフするか、可変電圧器を用
いて、約１秒間にわたって緩慢に同一電圧をターンオフ
する事によって得ている。また、他の方法としては低周
波界がターンオフされて、１５００ＫＨｚの高周波が直
ちに印加されるとツイストで３６０゜の状態が実現さ
れ、低周波のターンオフに続いて約１／４秒後に同一高
周波を印加するならば、０゜のユニフォーム状態になる
としている。しかし、前者の方法は全く実用的でなく、
単なる実験室での現象確認の方法に過ぎない。また、後
者は我々の実験によれば、低周波のターンオフに続いて
約１／４秒後に同一高周波を与えれば、これも３６０゜
のツイストの状態となり、２安定間の切り換えにはなら
なかった。
−５１８１８に述べられている駆動方法は、実際的と云
えず問題が多い。例えば、２つの安定状態間の切り換え
は、トグルスイッチを用いて６０Ｈｚ、ピーク・ツ・ピ
ーク１５Ｖの電圧をターンオフするか、可変電圧器を用
いて、約１秒間にわたって緩慢に同一電圧をターンオフ
する事によって得ている。また、他の方法としては低周
波界がターンオフされて、１５００ＫＨｚの高周波が直
ちに印加されるとツイストで３６０゜の状態が実現さ
れ、低周波のターンオフに続いて約１／４秒後に同一高
周波を印加するならば、０゜のユニフォーム状態になる
としている。しかし、前者の方法は全く実用的でなく、
単なる実験室での現象確認の方法に過ぎない。また、後
者は我々の実験によれば、低周波のターンオフに続いて
約１／４秒後に同一高周波を与えれば、これも３６０゜
のツイストの状態となり、２安定間の切り換えにはなら
なかった。
【０００４】更に云うならば、特公平１−５１８１８に
は現在最も表示として実用性が高く、表示能力が高いマ
トリクス表示について何等記述が無く、その駆動方法に
ついても何等開示されていない。
は現在最も表示として実用性が高く、表示能力が高いマ
トリクス表示について何等記述が無く、その駆動方法に
ついても何等開示されていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する為に、（１）駆動周波数によって誘電率の分散を示
す２周波液晶を母体液晶とし、これに光学活性剤を添加
した液晶材料を注入した液晶表示装置において、液晶の
配向を上下基板界面においておおよそ１８０度反対方向
とし、かつ、液晶層厚／液晶配向ねじれピッチの比を
０．５±０．２近辺に設定したものを基本配向とし、第
１の表示安定状態は配向状態を一時的にホメオトロピッ
クに遷移させるリセットパルス電圧と、それに連続した
ゼロ電位と高周波パルス群によって選択し、また、第２
の表示安定状態は前記リセットパルスとそれに続く数ボ
ルトのしきい値以上の電位と高周波パルス群によって選
択し、表示の書き換えを行う液晶表示装置であり、ま
た、（２）複数の行と複数の列からなるマトリクス型の
表示において、順次走査される行側の電極には画素の状
態をｏｎまたはｏｆｆに切り換える為のリセットパルス
と、それに続くゼロ電位の選択期間と更にそれに続く非
選択期間の高周波を与え、また、列側の電極には前記選
択期間に同期してしきい値以上の電位、あるいは、ゼロ
電位の２種類の切り換えパルスを印加する事によって、
画素のｏｎまたはｏｆｆの状態を選択するようにした液
晶表示装置である。
する為に、（１）駆動周波数によって誘電率の分散を示
す２周波液晶を母体液晶とし、これに光学活性剤を添加
した液晶材料を注入した液晶表示装置において、液晶の
配向を上下基板界面においておおよそ１８０度反対方向
とし、かつ、液晶層厚／液晶配向ねじれピッチの比を
０．５±０．２近辺に設定したものを基本配向とし、第
１の表示安定状態は配向状態を一時的にホメオトロピッ
クに遷移させるリセットパルス電圧と、それに連続した
ゼロ電位と高周波パルス群によって選択し、また、第２
の表示安定状態は前記リセットパルスとそれに続く数ボ
ルトのしきい値以上の電位と高周波パルス群によって選
択し、表示の書き換えを行う液晶表示装置であり、ま
た、（２）複数の行と複数の列からなるマトリクス型の
表示において、順次走査される行側の電極には画素の状
態をｏｎまたはｏｆｆに切り換える為のリセットパルス
と、それに続くゼロ電位の選択期間と更にそれに続く非
選択期間の高周波を与え、また、列側の電極には前記選
択期間に同期してしきい値以上の電位、あるいは、ゼロ
電位の２種類の切り換えパルスを印加する事によって、
画素のｏｎまたはｏｆｆの状態を選択するようにした液
晶表示装置である。
【０００６】
（実施例１）液晶材料は室温におけるクロスオーバー周
波数約５ｋＨｚの市販の２周波用液晶（ロッシュＮｒ３
３３３）を母体として用い、これに左ねじれの光学活性
剤（メルクＳ８１１）を添加して螺旋ピッチを３〜４μ
ｍに調整した。セルはガラス上にＩＴＯ透明電極パター
ンを形成し、ポリイミド配向膜（東レＳＰ−７４０）を
塗布、上下基板で反平行方向（１８０゜）のラビングを
施した。２枚のガラス基板はスペーサを介して保持し、
セル間隔は２μｍ以下とした。従って、液晶層厚／ねじ
れピッチの比は０．５±０．２の範囲の設定である。こ
のセルに液晶を注入するとプレティルト数度、初期配向
１８０度のツイスト状態となり、これを２枚の直交偏光
板で挟み込み表示体とした。
波数約５ｋＨｚの市販の２周波用液晶（ロッシュＮｒ３
３３３）を母体として用い、これに左ねじれの光学活性
剤（メルクＳ８１１）を添加して螺旋ピッチを３〜４μ
ｍに調整した。セルはガラス上にＩＴＯ透明電極パター
ンを形成し、ポリイミド配向膜（東レＳＰ−７４０）を
塗布、上下基板で反平行方向（１８０゜）のラビングを
施した。２枚のガラス基板はスペーサを介して保持し、
セル間隔は２μｍ以下とした。従って、液晶層厚／ねじ
れピッチの比は０．５±０．２の範囲の設定である。こ
のセルに液晶を注入するとプレティルト数度、初期配向
１８０度のツイスト状態となり、これを２枚の直交偏光
板で挟み込み表示体とした。
【０００７】以上のようにして得た試料にピーク電圧±
３０Ｖ、パルス幅５ｍｓのリセットパルスを印加した
後、引き続きパルス幅５ｍｓ、ピーク値０〜±１Ｖの電
圧を与えると、特公平１−５１８１８でいう３６０゜ツ
イストの状態が発現し、表示は暗くなった。また、リセ
ットパルスに続くパルスのピークをしきい値を越えた３
Ｖ、あるいは、これ以上にすると、０゜ユニフォームが
形成され、表示は明の状態となった。
３０Ｖ、パルス幅５ｍｓのリセットパルスを印加した
後、引き続きパルス幅５ｍｓ、ピーク値０〜±１Ｖの電
圧を与えると、特公平１−５１８１８でいう３６０゜ツ
イストの状態が発現し、表示は暗くなった。また、リセ
ットパルスに続くパルスのピークをしきい値を越えた３
Ｖ、あるいは、これ以上にすると、０゜ユニフォームが
形成され、表示は明の状態となった。
【０００８】この表示体を用い、応答波形を観測した。
図１（ａ）は駆動波形と光学的応答を対比させてみた図
であり、リセットパルス１に続く選択パルス２の数ボル
トの電位が表示の安定状態を決め、この場合は０゜ユニ
フォームへの遷移で、その応答時間はリセット時間後４
２ｍｓである。しかし、これに選択パルスの後に２０ｋ
Ｈｚの高周波３を印加すると、応答時間は２４ｍｓに短
縮される。理由としてはリセットパルスによってホメオ
トロピック状態になった液晶に、次の状態を決めるトリ
ガーとなる電位が与えられ、液晶分子はゆっくりと倒れ
出す。ここに高周波が印加されるので、液晶は負の誘電
率を与えられ、これが液晶分子の倒れ込む方向に強制力
として働くためと考えられる。もし、図１（ａ）のよう
に高周波が与えられない場合には、液晶は正の誘電異方
性をもったままであり、次の状態への遷移は単なる緩和
だけであるので、上記のように時間がかかるのである。
配向遷移の緩和時間だけで応答時間の比較をすると、上
記実験結果は応答３２ｍｓから１４ｍｓへの大幅改善と
もいえる。
図１（ａ）は駆動波形と光学的応答を対比させてみた図
であり、リセットパルス１に続く選択パルス２の数ボル
トの電位が表示の安定状態を決め、この場合は０゜ユニ
フォームへの遷移で、その応答時間はリセット時間後４
２ｍｓである。しかし、これに選択パルスの後に２０ｋ
Ｈｚの高周波３を印加すると、応答時間は２４ｍｓに短
縮される。理由としてはリセットパルスによってホメオ
トロピック状態になった液晶に、次の状態を決めるトリ
ガーとなる電位が与えられ、液晶分子はゆっくりと倒れ
出す。ここに高周波が印加されるので、液晶は負の誘電
率を与えられ、これが液晶分子の倒れ込む方向に強制力
として働くためと考えられる。もし、図１（ａ）のよう
に高周波が与えられない場合には、液晶は正の誘電異方
性をもったままであり、次の状態への遷移は単なる緩和
だけであるので、上記のように時間がかかるのである。
配向遷移の緩和時間だけで応答時間の比較をすると、上
記実験結果は応答３２ｍｓから１４ｍｓへの大幅改善と
もいえる。
【０００９】一方、もう一つの表示安定状態である３６
０゜ツイストへの移行は、リセットパルスに続くゼロ電
位またはしきい値以下の電位によって実現できる。しか
も、リセットパルスを与えられたホメオトロピックの状
態と、３６０゜のツイスト状態は光学的に区別のつかな
い暗の状態であるので、表示としての応答時間は事実上
明状態の０゜ユニフォームからホメオトロピック配向へ
の遷移時間で決まる。ちなみに、この応答時間は電界依
存型で数１００μｓ以下であるので全く問題とならない
範囲である。
０゜ツイストへの移行は、リセットパルスに続くゼロ電
位またはしきい値以下の電位によって実現できる。しか
も、リセットパルスを与えられたホメオトロピックの状
態と、３６０゜のツイスト状態は光学的に区別のつかな
い暗の状態であるので、表示としての応答時間は事実上
明状態の０゜ユニフォームからホメオトロピック配向へ
の遷移時間で決まる。ちなみに、この応答時間は電界依
存型で数１００μｓ以下であるので全く問題とならない
範囲である。
【００１０】その他、本双安定状態はメモリ性を有する
もので、数分から１０分以上のメモリ時間を有する。従
って、従来の累積応答効果とは異なった駆動方法が可能
である。即ち、５ｍｓ程度の１ライン走査で大型のマト
リクス表示書き込みを行い、画面の書き込み・書換が無
い間はメモリによる保持状態を持続すれば良い。
もので、数分から１０分以上のメモリ時間を有する。従
って、従来の累積応答効果とは異なった駆動方法が可能
である。即ち、５ｍｓ程度の１ライン走査で大型のマト
リクス表示書き込みを行い、画面の書き込み・書換が無
い間はメモリによる保持状態を持続すれば良い。
【００１１】（実施例２）図２は実施例１の結果に基づ
いてマトリクス表示を形成した際の行側の走査電圧波
形、及び、列側の画素選択波形を示したものである。走
査波形１〜３は大きなピーク電圧を持つリセット信号Ｒ
が順次送られていくのが特徴であり、画素のｏｎ／ｏｆ
ｆの選択期間はこのリセットパルスの直後にくるある時
間幅Ｔａが相当する。この時の電圧はゼロである。しか
し、この選択期間が過ぎた非選択期間中は高周波が常に
印加された走査波形とする。一方、行電極と直交する列
電極群にはこの選択期間に同期して画素をｏｎにする場
合は数ボルトの電圧、また、画素を０ｆｆにする場合に
はゼロの電位が印加され、行・列のそれぞれの交点の液
晶には図のようにリセットパルスに引き続いてゼロ、あ
るいは、数ボルトのパルスが印加され、その後には引き
続いて高周波がくるような波形となる。この様にする
と、実施例１の所で述べたように画素のｏｎ／ｏｆｆの
状態はリセットパルス直後の電位状態によって選別さ
れ、高周波はこの２つの状態への遷移時間の短縮にあづ
かるように働く。本発明者はこの方法によって１００ラ
イン程度のマトリクス表示が可能な事を確認したが、更
に、液晶の粘性の改良によって応答時間を短縮し、数１
００ラインのマルチプレックス駆動が可能であるという
見込みを持っている。
いてマトリクス表示を形成した際の行側の走査電圧波
形、及び、列側の画素選択波形を示したものである。走
査波形１〜３は大きなピーク電圧を持つリセット信号Ｒ
が順次送られていくのが特徴であり、画素のｏｎ／ｏｆ
ｆの選択期間はこのリセットパルスの直後にくるある時
間幅Ｔａが相当する。この時の電圧はゼロである。しか
し、この選択期間が過ぎた非選択期間中は高周波が常に
印加された走査波形とする。一方、行電極と直交する列
電極群にはこの選択期間に同期して画素をｏｎにする場
合は数ボルトの電圧、また、画素を０ｆｆにする場合に
はゼロの電位が印加され、行・列のそれぞれの交点の液
晶には図のようにリセットパルスに引き続いてゼロ、あ
るいは、数ボルトのパルスが印加され、その後には引き
続いて高周波がくるような波形となる。この様にする
と、実施例１の所で述べたように画素のｏｎ／ｏｆｆの
状態はリセットパルス直後の電位状態によって選別さ
れ、高周波はこの２つの状態への遷移時間の短縮にあづ
かるように働く。本発明者はこの方法によって１００ラ
イン程度のマトリクス表示が可能な事を確認したが、更
に、液晶の粘性の改良によって応答時間を短縮し、数１
００ラインのマルチプレックス駆動が可能であるという
見込みを持っている。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は２周波の液
晶を用いる事によって、従来のネマチック液晶を用いた
場合と同等の双安定状態を得る事が出来た。さらには、
２周波液晶の誘電率の周波数分散特性を応用して、高周
波による応答の改善を達成した。本発明による液晶表示
装置はメモリ性を有するため、単純マトリクス駆動が可
能であり、デューティ比の大きな大画面・高精細表示に
応用する事が可能である。また、コントラスト比も１０
０以上と大きいため、表示を反射型にしても見やすい表
示が実現できる。
晶を用いる事によって、従来のネマチック液晶を用いた
場合と同等の双安定状態を得る事が出来た。さらには、
２周波液晶の誘電率の周波数分散特性を応用して、高周
波による応答の改善を達成した。本発明による液晶表示
装置はメモリ性を有するため、単純マトリクス駆動が可
能であり、デューティ比の大きな大画面・高精細表示に
応用する事が可能である。また、コントラスト比も１０
０以上と大きいため、表示を反射型にしても見やすい表
示が実現できる。
【図１】本発明による液晶表示体の駆動波形とそれに対
する応答波形図である。（ａ）は高周波を印加しない場
合、（ｂ）は高周波が印加された場合。
する応答波形図である。（ａ）は高周波を印加しない場
合、（ｂ）は高周波が印加された場合。
【図２】本発明による液晶表示体の駆動波形図である。
１ リセットパルス ２ 選択パルス ３ 高周波パルス
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動周波数によって誘電率の分散を示す
２周波液晶を母体液晶とし、これに光学活性剤を添加し
た液晶材料を注入した液晶表示装置において、液晶の配
向を上下基板界面においておおよそ１８０度反対方向と
し、かつ、液晶層厚／液晶配向ねじれピッチの比を０．
５±０．２近辺に設定したものを基本配向とし、第１の
表示安定状態は配向状態を一時的にホメオトロピックに
遷移させるリセットパルス電圧と、それに連続したゼロ
電位と高周波パルス群によって選択し、また、第２の表
示安定状態は前記リセットパルスとそれに続く数ボルト
のしきい値以上の電位と高周波パルス群によって選択
し、表示の書き換えを行う事を特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項２】 複数の行と複数の列からなるマトリクス
型の表示において、順次走査される行側の電極には画素
の状態をｏｎまたはｏｆｆに切り換える為のリセットパ
ルスと、それに続くゼロ電位の選択期間と更にそれに続
く非選択期間の高周波を与え、また、列側の電極には前
記選択期間に同期してしきい値以上の電位、あるいは、
ゼロ電位の２種類の切り換えパルスを印加する事によっ
て、画素のｏｎまたはｏｆｆの状態を選択する事を特徴
とする請求項１に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP861893A JPH06222333A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP861893A JPH06222333A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222333A true JPH06222333A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11697941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP861893A Pending JPH06222333A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06222333A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061042A (en) * | 1997-02-06 | 2000-05-09 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal display device |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP861893A patent/JPH06222333A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061042A (en) * | 1997-02-06 | 2000-05-09 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal display device |
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