JPH06258613A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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JPH06258613A
JPH06258613A JP34206393A JP34206393A JPH06258613A JP H06258613 A JPH06258613 A JP H06258613A JP 34206393 A JP34206393 A JP 34206393A JP 34206393 A JP34206393 A JP 34206393A JP H06258613 A JPH06258613 A JP H06258613A
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JP
Japan
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liquid crystal
pulse
pixel
display
domain
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP34206393A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Yutaka Inaba
豊 稲葉
Kazunori Katakura
一典 片倉
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the liquid crystal display element which makes a gradational display with superior reproducibility by suppressing the movement of a domain wall by improving its driving method. CONSTITUTION:When gradational information is displayed by selecting and writing the same pixel in the same frame, a plus and a minus bipolar pulse of the same type are used for at least 2nd and succeeding write waveforms. Namely, when one pixel on one scanning line is written plural times, a voltage pulse which is of the same type with a 1st write pulse, but opposite in polarity is applied precedently for 2nd and succeeding writing operation and then a write pulse is applied to write the pixel. For example, a compensating pulse 2' is applied. Once the compensating pulse 2' is applied, the domain wall moves like it expands momentarily or stably to the point of a white domain C'' as shown by an arrow. This movement causes no substantial unnecessary increase of a black domain (unnecessary decrease of a white domain) even when a next pulse is applied.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの端末,
テレビ受像機,ワードプロセッサ,タイプライター等に
用いられる表示装置やプロジェクターの光バルブ,ビデ
オカメラレコーダーのビューファインダー等に用いられ
る液晶表示素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a computer terminal,
The present invention relates to a liquid crystal display device used for a display device used in a television receiver, a word processor, a typewriter, a light valve of a projector, a viewfinder of a video camera recorder, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子としては、ツイスティッド
ネマチック(TN)液晶を用いたもの、ゲスト・ホスト
型のもの、スメクチック(Sm)液晶を用いたもの等が
知られている。
2. Description of the Related Art Known liquid crystal display elements include those using twisted nematic (TN) liquid crystals, guest-host type ones, and those using smectic (Sm) liquid crystals.

【0003】これらの液晶は一対の基板間に配され、印
加電圧に応じて光の透過率が変化する。よって、基板間
隔いわゆる液晶層の厚みによって、印加される電界強度
が異なる。
These liquid crystals are arranged between a pair of substrates, and the light transmittance changes according to the applied voltage. Therefore, the applied electric field strength varies depending on the substrate distance, that is, the thickness of the liquid crystal layer.

【0004】クラーク(Clark)とラガーウォル
(Lagerwall)はApplied Physi
cs Letters 第36巻、第11号(1980
年6月1日発行)P.899〜901、特開昭56−1
07216号公報、米国特許第4,367,924号明
細書、米国特許第4,563,059号明細書等で、表
面安定化強誘電性液晶(Surface−stabil
ized ferroelectric liquid
crystal)による双安定性強誘電性液晶素子を
明らかにした。この双安定性強誘電性液晶素子は、バル
ク状態のカイラルスメクチックC相(SmC *)、H相
(SmH *)等における液晶分子のらせん配列構造の形
成を制御するのに十分に小さい間隔に設定した一対の基
板間に液晶を配置させ、かつ、複数の液晶分子で組織さ
れた垂直分子層を一方向に配列させることによって実現
された。
Clark and Lagerwol
(Lagerwall) is Applied Physi
cs Letters Vol. 36, No. 11 (1980)
Published June 1, 2012) 899-901, JP-A-56-1
07216, U.S. Pat. No. 4,367,924
In detailed documents, U.S. Pat. No. 4,563,059, etc.
Surface-stabilized ferroelectric liquid crystal (Surface-stabil)
sized ferroelectric liquid
 Bistable ferroelectric liquid crystal device by
Revealed. This bistable ferroelectric liquid crystal device
Chiral smectic C phase (SmC *), H phase
(SmH *) Shape of helical arrangement structure of liquid crystal molecules in etc.
Pair of groups set at intervals small enough to control
A liquid crystal is placed between the plates and organized by multiple liquid crystal molecules.
Realized by arranging vertical molecular layers arranged in one direction
Was done.

【0005】また、このような強誘電性液晶(FLC)
を用いた表示素子に関しては、米国特許第4,639,
089号、米国特許第4,655,561号、米国特許
第4,681,404号の明細書などにも示されている
ように、1〜3μm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、強誘電性液晶を注入
したものが知られている。
Further, such a ferroelectric liquid crystal (FLC)
For a display element using, US Pat. No. 4,639,
No. 089, U.S. Pat. No. 4,655,561, and U.S. Pat. No. 4,681,404, the two inner surfaces are kept with a cell gap of about 1 to 3 μm. It is known that a ferroelectric liquid crystal is injected into a liquid crystal cell formed by facing glass substrates on which transparent electrodes are formed and subjected to an alignment treatment.

【0006】強誘電性液晶を用いた上記表示素子の特徴
は、強誘電性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
誘電性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。すなわち、前記カイラルスメク
チック相の状態において、印加された電界に応答して第
1の光学的安定状態と第2の光学的安定状態とのいずれ
かをとり、かつ電界が印加されないときはその状態を維
持する性質、すなわち双安定性を有し、また電界の変化
に対する応答が速やかで、高速かつ記憶型の表示装置等
の分野における広い利用が期待されている。
The characteristics of the above-mentioned display device using the ferroelectric liquid crystal are that the ferroelectric liquid crystal has spontaneous polarization so that the coupling force between the external electric field and the spontaneous polarization can be used for switching, and that the length of the ferroelectric liquid crystal molecule is long. The axial direction has a one-to-one correspondence with the polarization direction of the spontaneous polarization, so that switching can be performed depending on the polarity of the external electric field. That is, in the state of the chiral smectic phase, one of the first optical stable state and the second optical stable state is taken in response to the applied electric field, and when the electric field is not applied, the state is changed. It has a property of maintaining, that is, bistability, and has a rapid response to a change in an electric field, and is expected to be widely used in the fields of high-speed and memory type display devices and the like.

【0007】強誘電性液晶は、上述のように、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1〜3μm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.CLARK
et al,MCLC,1983,Vol 94)。
As described above, since the ferroelectric liquid crystal is generally a chiral smectic liquid crystal (SmC *, SmH *), the long axis of the liquid crystal molecules is twisted in the bulk state. Twisting of the long axis of the liquid crystal molecule can be eliminated by putting it in the cell having the cell gap of the second position (P213-P234 N.A. CLARK).
et al, MCLC, 1983, Vol 94).

【0008】かかる強誘電性液晶素子で形成した表示パ
ネルを備えた液晶表示装置は、例えば神辺らの米国特許
第4,655,561号明細書などに記載されたマルチ
プレクシング駆動方式を用いることによって大容量画素
の表示画面に画像を形成することができる。上述の液晶
表示装置は、ワード・プロセッサ,パーソナル・コンピ
ュータ,マイクロ・プリンタ,テレビジョンなどの表示
画面に利用することができる。
A liquid crystal display device having a display panel formed of such a ferroelectric liquid crystal element is obtained by using a multiplexing driving method described in, for example, US Pat. No. 4,655,561 to Kamibe et al. An image can be formed on the display screen of large-capacity pixels. The liquid crystal display device described above can be used for display screens of word processors, personal computers, micro printers, televisions and the like.

【0009】強誘電性液晶素子は2つの安定状態を光透
過および遮断状態とし、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1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。
The ferroelectric liquid crystal element has two stable states as a light transmitting state and a light blocking state and is mainly used as a binary (white / black) display element, but it is also capable of multi-value display, that is, halftone display. One of the halftone display methods is to create an intermediate light transmission state by controlling the area ratio of bistable states in a pixel. Hereinafter, this method (area modulation method) will be described in detail.

【0010】図1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2(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
ルス振幅が閾値を超えると(Vth<V<Vsat)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Vsat 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。すな
わち、面積変調法は電圧をパルス振幅VがVth<V<V
sat となるように制御して中間調を表示するものであ
る。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the relationship between the switching pulse amplitude and the transmittance of a ferroelectric liquid crystal device. A cell (device) that was initially in a completely light-blocking (black) state has a single polarity of one polarity. 6 is a graph in which the amount of transmitted light I after applying a pulse is plotted as a function of the amplitude V of a single shot pulse. When the pulse amplitude is less than or equal to the threshold value V th (V <V th ), the amount of transmitted light does not change, and the transmission state after the pulse application is the state before the application as shown in FIG. 2 (b). Does not change. When the pulse amplitude exceeds the threshold value (V th <V <V sat ), a part of the pixel transits to the other stable state, that is, the light transmission state shown in FIG. 7C, and shows an intermediate amount of transmitted light as a whole. When the pulse amplitude further increases and becomes equal to or higher than the saturation value V sat (V sat <V), all the pixels are in the light transmitting state as shown in FIG. That is, in the area modulation method, the voltage is pulse amplitude V is V th <V <V
The halftone is displayed by controlling to sat .

【0011】しかし、このような単純な駆動方式によれ
ば、図1の電圧と透過光量の関係がセル厚と温度にも依
存するため、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問題がある。
However, according to such a simple driving method, since the relationship between the voltage and the amount of transmitted light in FIG. 1 also depends on the cell thickness and the temperature, if there is a cell thickness distribution or a temperature distribution in the display panel, There is a problem that different gradation levels are displayed for the applied pulse of the same voltage amplitude.

【0012】図3は、このことを説明するための図で、
図1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および低温で
の関係をそれぞれ表わす曲線Hおよび曲線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、図3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。
FIG. 3 is a diagram for explaining this.
2 is a graph showing the relationship between the voltage amplitude V and the transmitted light amount I as in FIG. 1, but shows two curves, a curve H and a curve L, which respectively represent the relationships at different temperatures, that is, at high temperature and low temperature. That is, in a display (display element) having a large display size, it is not uncommon for temperature distribution to occur in the same pulse (display section). Therefore, even if an attempt is made to display a halftone with a certain voltage V ap , the temperature distribution shown in FIG. As shown, the halftone level varies over the range from I 1 to I 2 , and a uniform display cannot be obtained.

【0013】そこで考え出されたのが、本発明者が19
91年4月8日に米国出願No.681,993号とし
て出願した「4パルス法」である。この駆動方法は、図
4および図5に示すように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))。
The inventor found that 19
U.S. application no. It is a "4-pulse method" filed as 681,993. This driving method, as shown in FIGS. 4 and 5, includes a plurality of pulses (A, B, and B in the figure) for the low threshold portion and the high threshold portion on the same scanning line in the pulse.
C and D) are finally applied to obtain the same inversion area ((D) in the figure).

【0014】本発明者らは、複数の走査信号線に、同時
に異なる走査信号を入力して、選択することにより、複
数の走査線にまたがった、電界強度の分布を作り階調表
示をする方式(以下画素シフト法と称す)を1992年
12月2日に米国出願No.984,694号として出
願した。
The present inventors input different scanning signals to a plurality of scanning signal lines at the same time and select them to form a distribution of electric field intensity across a plurality of scanning lines to display a gradation. (Hereinafter referred to as the pixel shift method) in U.S. application No. Filed as No. 984,694.

【0015】画素シフト法の概略を次に説明する。The outline of the pixel shift method will be described below.

【0016】使用できる液晶セルは、図6にその一例を
示してあるように、1画素内の閾値が分布を有するもの
である。図6に示したセルでは、電極間のFLC層55
の層厚が変化しているのでFLCのスイッチングの閾値
も分布を持つことになる。このような画素への印加電圧
を増加していくとセル厚が薄い部分から順にスイッチン
グしていくことになる。
The liquid crystal cell that can be used is one in which the threshold value within one pixel has a distribution, as shown in an example in FIG. In the cell shown in FIG. 6, the FLC layer 55 between the electrodes is
Since the layer thickness of is changed, the switching threshold of FLC also has a distribution. When the voltage applied to such a pixel is increased, switching is performed in order from the portion having the smallest cell thickness.

【0017】この様子を図7(a)に示した。図7
(a)中、T1 、T2 、T3はパネル内の観察している
部分の温度を示している。FLCのスイッチングの閾値
電圧は、温度が高くなるにつれ低くなるが、上記3つの
温度における印加電圧と光透過率との関係を3本の曲線
で示している。
This state is shown in FIG. 7 (a). Figure 7
In (a), T 1 , T 2 , and T 3 indicate the temperatures of the observed portion in the panel. The switching threshold voltage of the FLC decreases as the temperature increases, and the relationship between the applied voltage and the light transmittance at the above three temperatures is shown by three curves.

【0018】なお、閾値変動の原因は温度変化以外にも
あるが、説明の便宜上主として温度の変化を用いて本発
明の態様を説明する。
Although there are other causes of the threshold value fluctuation than the temperature change, the mode of the present invention will be described mainly by using the temperature change for convenience of explanation.

【0019】図7(a)から分かるように、まず画素全
体を暗状態にリセットして温度T1でViの電圧を画素に
印加したときにはX%の透過率を得ることができるが、
温度がT2もしくはT3まで上昇すると、同じViの電圧
を画素に印加したときには透過率が100%になってし
まい、階調表示が正しく行われなくなる。図7(c)
は、上記各温度における書き込み後の画素の反転状態を
示している。このような条件では、温度変動によって書
き込んだ階調情報が失われるので、表示素子としての用
途範囲が極めて限られたものとなってしまう。
As can be seen from FIG. 7A, when the entire pixel is first reset to the dark state and a voltage of V i is applied to the pixel at the temperature T 1 , the transmittance of X% can be obtained.
When the temperature rises to T 2 or T 3 , when the same voltage of V i is applied to the pixel, the transmittance becomes 100%, and the gradation display cannot be performed properly. Figure 7 (c)
Shows the inversion state of the pixel after writing at each temperature. Under such a condition, the written gradation information is lost due to the temperature change, so that the application range as a display element is extremely limited.

【0020】そこで、図7(d)に示したように、1画
素の情報を2つの走査信号線S1、S2にまたがって表
示することにより、温度変動に対して安定した階調表示
が可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 7D, by displaying the information of one pixel over the two scanning signal lines S1 and S2, it is possible to perform stable gradation display against temperature fluctuation. Become.

【0021】以下、この駆動方式について詳しく説明す
る。
The driving method will be described in detail below.

【0022】画素内に連続的な閾値分布を持つ強誘電
性液晶セルを用意する:液晶セルの構成は、図6に示す
ような、画素内のセル厚が連続的に分布したものを用い
ることができる。また、本出願人が特開昭63−186
215号公報中で提案しているような画素内に電位の勾
配を有する構成、または容量勾配を持つ構成でも良い。
いずれにせよ、画素内の閾値を連続的に分布させること
により、明状態に対応した領域(ドメイン)と暗状態に
対応した領域(ドメイン)を画素内に混在させることが
でき、これらのドメインの面積比によって階調表示を可
能としている。
Prepare a ferroelectric liquid crystal cell having a continuous threshold distribution in a pixel: Use a liquid crystal cell having a continuous cell thickness distribution in the pixel as shown in FIG. You can In addition, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-186
A configuration having a potential gradient in the pixel or a configuration having a capacitance gradient as proposed in Japanese Patent No. 215 may be used.
In any case, by continuously distributing the threshold values in the pixel, the region (domain) corresponding to the bright state and the region (domain) corresponding to the dark state can be mixed in the pixel, and the domain of these domains can be mixed. The area ratio enables gradation display.

【0023】この方法は光量をステップ的に変調する場
合(例えば16階調など)でも使用できるがアナログ的
な階調表示のためには連続的な光量変化が必要である。
This method can be used even when the light quantity is modulated stepwise (for example, 16 gradations), but continuous light quantity change is necessary for analog gradation display.

【0024】2つの走査信号線を同時に選択する:こ
の操作について図8を用いて説明する。図8(a)は、
2つの走査信号線上の画素をひとまとめにしたときの透
過率−印加電圧特性を示す。図8(a)中では、透過率
0%〜100%を走査線2上の画素Bの表示領域とし、
透過率100%〜200%を走査信号線1上の画素Aの
表示領域として示している。すなわち、走査信号線1本
につき1つの画素を構成するので、2本同時に走査した
場合には、画素A、画素Bの両方が全部光透過状態にな
った時の透過率を200%としている。ここでは、1つ
の階調情報に対して同時に2つの走査信号線を選択する
のだが、1つの階調情報を表示するために1画素分の面
積を持つ領域を割り当てるようにしている。これについ
て図8(b)を用いて説明する。
Selecting two scanning signal lines at the same time: This operation will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows
7 shows the transmittance-applied voltage characteristics when the pixels on two scanning signal lines are grouped together. In FIG. 8A, the transmittance of 0% to 100% is set as the display area of the pixel B on the scanning line 2,
The transmittance of 100% to 200% is shown as the display area of the pixel A on the scanning signal line 1. That is, since one scanning signal line constitutes one pixel, when two lines are simultaneously scanned, the transmittance is 200% when both the pixel A and the pixel B are in the light transmitting state. Here, two scanning signal lines are simultaneously selected for one gradation information, but an area having an area of one pixel is allocated to display one gradation information. This will be described with reference to FIG.

【0025】温度T1では入力した階調情報は印加電圧
0のとき0%、V100のとき100%に対応する範囲に
書き込まれる。図から分かるように温度T では、こ
の範囲(画素領域)はすべて走査信号線2上にある(図
8(b)中、斜線部参照)。ところが、温度がT1から
2に上昇すると液晶の閾値電圧が下がっているため、
同じ電圧を画素に印加した場合に画素内で、温度T1
ときよりも大きな領域が反転してしまう。
At the temperature T 1 , the inputted gradation information is written in a range corresponding to 0% when the applied voltage V 0 and 100 % when the applied voltage V 100. As can be seen from the figure, at the temperature T 1 , this range (pixel region) is entirely on the scanning signal line 2 (see the shaded portion in FIG. 8B). However, when the temperature rises from T 1 to T 2 , the threshold voltage of the liquid crystal drops,
When the same voltage is applied to the pixel, a region larger than that at the temperature T 1 is inverted in the pixel.

【0026】これを補正するために、温度T2のときの
画素領域を走査信号線1と走査信号線2にまたがって設
定する(図8(b)の温度Tの場合を示した斜線部)。
In order to correct this, the pixel area at the temperature T 2 is set across the scanning signal line 1 and the scanning signal line 2 (the shaded portion showing the case of the temperature T in FIG. 8B). .

【0027】次に、温度がさらに上昇してT3になった
ときには、印加電圧をV0〜V100まで変化させて描画さ
れる画素領域を、走査信号線1上のみに設定する(図8
(b)の温度T3の場合を示した斜線部)。
Next, when the temperature further rises to T 3 , the applied voltage is changed from V 0 to V 100, and the pixel region to be drawn is set only on the scanning signal line 1 (FIG. 8).
The shaded portion showing the case of the temperature T 3 in (b)).

【0028】以上のように温度によって階調表示をする
画素領域を、2つの走査信号線上でずらして設定するこ
とにより、T1からT3の温度範囲において正しい階調表
示を保つことができるようになる。
As described above, by setting the pixel regions for gradation display depending on the temperature so as to be shifted on the two scanning signal lines, it is possible to maintain correct gradation display in the temperature range of T 1 to T 3. become.

【0029】同時に選択した2本の走査信号線に印加
する走査信号を互いに異なるものとする:上記で説明
したように、温度変化による液晶反転の閾値変動を、2
つの走査信号線を同時に選択することによって補償する
ためには、2つの選択された走査信号線に印加される走
査信号を互いに異なるものとしなければならない。この
点について図7を用いて説明する。
It is assumed that the scanning signals applied to the two scanning signal lines selected at the same time are different from each other: As described above, the threshold variation of the liquid crystal inversion due to the temperature change is 2
In order to compensate by simultaneously selecting two scanning signal lines, the scanning signals applied to the two selected scanning signal lines must be different from each other. This point will be described with reference to FIG. 7.

【0030】走査信号線1と走査信号線2に印加される
走査信号は、走査信号線2上の画素Bと走査信号線1上
の画素Aの閾値が連続的に変化するように設定する。図
7(b)において、温度がT1のときの透過率−電圧曲
線は、透過率100%までは走査信号線2上の領域で表
示されることを示し、その後200%までが走査信号線
1上の領域で表示されることを示す。このように透過率
−電圧曲線が画素Bから画素Aにかけて連続的、かつ等
しい勾配で設定する必要がある。
The scanning signals applied to the scanning signal lines 1 and 2 are set so that the thresholds of the pixels B on the scanning signal line 2 and the pixels A on the scanning signal line 1 continuously change. In FIG. 7B, the transmittance-voltage curve when the temperature is T 1 indicates that the transmittance is displayed up to 100% in the region on the scanning signal line 2, and then 200% is scanned signal line. 1 is displayed in the upper area. In this way, the transmittance-voltage curve needs to be set continuously from the pixel B to the pixel A and with an equal gradient.

【0031】したがって図9に示すように走査信号線1
上の画素Aと走査信号線2上の画素Bのセル形状(図9
(b)参照)を等しく設定しても、実質的に画素A、画
素Bに連続的な閾値特性を与えた場合(図7(b)のセ
ル)と同様の表示が可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 9, the scanning signal line 1
The cell shapes of the upper pixel A and the pixel B on the scanning signal line 2 (see FIG.
Even if (b) is set to be equal, substantially the same display as in the case where continuous threshold characteristics are given to the pixels A and B (cell in FIG. 7B) is possible.

【0032】画素シフト法,4パルス法で階調表示を行
おうとする場合には、1つの画像情報に対して複数回の
書き込みを必要とする。前出の図5は4パルス法の例で
パルス(B),パルス(C),パルス(D)が書き込み
パルスである。
When gradation display is to be performed by the pixel shift method or the 4-pulse method, it is necessary to write one image information plural times. FIG. 5 described above is an example of the 4-pulse method, and the pulse (B), pulse (C), and pulse (D) are write pulses.

【0033】複数回の書き込みによって適正な階調表示
がなされるためには、「階調の濃度(反転領域)の加算
性」が必要である。このことを図10を用いて説明する
と、図10(c)に示した駆動波形の3パルスを、前出
の図6に示したような画素内で閾値分布をもったセルに
入力した場合に、図10(a)に示したように第一パル
ス(1)で消去して画素を黒方向にリセットして次に逆
極性のパルス(2)を印加して、c点まで白ドメインを
形成させる。次に、パルス(3)を入力して黒ドメイン
をb点まで形成する。このようにすることで、この画素
の階調濃度は、a点からd点までの幅を1としてcb/
ad×100[%]ということになる。
In order to perform proper gradation display by writing a plurality of times, "additivity of gradation density (reversal region)" is required. This will be described with reference to FIG. 10. When three pulses of the drive waveform shown in FIG. 10C are input to a cell having a threshold distribution in a pixel as shown in FIG. As shown in FIG. 10A, the pixel is erased by the first pulse (1), the pixel is reset in the black direction, and then the pulse (2) having the opposite polarity is applied to form the white domain up to the point c. Let Next, a pulse (3) is input to form a black domain up to point b. By doing so, the gradation density of this pixel is cb /, where the width from point a to point d is 1.
This is ad × 100 [%].

【0034】この動作で重要なことは、a点からb点ま
での黒ドメインを形成するとき(パルス(3)を印加す
るとき)に、cの位置に存在するドメイン・ウォールが
移動しないことである。ところが本発明者らの実験によ
れば実際には、図10(b)に示すように、パルス
(3)の入力によって画素内に形成されていたドメイン
・ウォールは、cの位置からc’の位置へ移動する現象
がみられた。これは、ドメイン・ウォールの移動に関す
る閾値がドメインとなる核の発生からドメイン・ウォー
ルの形成に至る閾値よりも低いことから生じる現象だと
考えられる。図10(b)のような現象があると、従来
技術の項で説明した3パルス法,4パルス法及び画素シ
フト法を行っても、再現性に優れた階調表示を行うこと
が容易ではなかった。
What is important in this operation is that the domain wall existing at the position c does not move when the black domain from the point a to the point b is formed (when the pulse (3) is applied). is there. However, according to the experiments performed by the present inventors, as shown in FIG. 10B, the domain wall formed in the pixel by the input of the pulse (3) is actually located at the position c ′ from the position c. The phenomenon of moving to the position was observed. This is considered to be a phenomenon that occurs because the threshold for domain wall movement is lower than the threshold for the generation of domain nuclei to the formation of domain walls. If there is a phenomenon as shown in FIG. 10B, it is not easy to perform gradation display with excellent reproducibility even if the 3-pulse method, 4-pulse method and pixel shift method described in the section of the prior art are performed. There wasn't.

【0035】勿論、液晶材料を改良することで、ドメイ
ン・ウォールの移動を抑えることも試みたが、まだ充分
な特性を得るには至っていない。
Of course, attempts have been made to suppress the movement of the domain wall by improving the liquid crystal material, but sufficient characteristics have not yet been obtained.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した技術的課題を解決し、特別な液晶材料を用いずと
も、再現性に優れた階調表示を行うことのできる液晶表
示素子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems and to provide a liquid crystal display device capable of performing gradation display excellent in reproducibility without using a special liquid crystal material. To provide.

【0037】本発明の別の目的は、駆動法を改良するこ
とでドメイン・ウォールの移動を抑制し、再現性に優れ
た階調表示を行うことのできる液晶表示素子を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of performing gray scale display with excellent reproducibility by suppressing the movement of the domain wall by improving the driving method.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、対向
して配置した2枚の電極基板間に液晶を挟持して上下電
極の交叉部で画素を構成して階調表示を行う液晶表示素
子において、同一フレーム内で同一画素を複数回選択し
て書き込むことにより階調情報を表示する場合に、少な
くとも2回目以降の書き込み波形を正負同型の双極性パ
ルスで行うことを特徴とする液晶表示素子である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a liquid crystal display for performing gradation display by sandwiching a liquid crystal between two electrode substrates arranged facing each other and forming pixels at intersections of upper and lower electrodes. In the element, when displaying the gradation information by selecting and writing the same pixel a plurality of times in the same frame, a liquid crystal display characterized in that the writing waveform at least from the second time onward is performed by positive and negative homopolar bipolar pulses. It is an element.

【0039】即ち、1走査線上の少なくとも1つの画素
に対して複数回の書き込みを行うに際して2回目以降の
書き込みにおいては、書き込みパルスと同型かつ逆極性
の電圧パルスを先行して印加した後、書き込みパルスを
印加して書き込む。
That is, when performing writing a plurality of times on at least one pixel on one scanning line, in the second and subsequent writing, after applying a voltage pulse of the same type and reverse polarity as the writing pulse in advance, writing is performed. Write by applying a pulse.

【0040】ここで、2回目以降とは、画素内に既にド
メイン・ウォールが形成されている時に、更に該画素に
書き込みを行う時のことである。逆に1回目とは、リセ
ット後のように全黒又は全白で画素内にドメイン・ウォ
ールが形成されていない時に書き込む場合である。
Here, the second time and thereafter means the time when writing is further performed in the pixel when the domain wall is already formed in the pixel. On the contrary, the first time is a case of writing when the domain wall is not formed in the pixel in all black or all white after reset.

【0041】また、ドメイン・ウォールの形成とは、換
言すれば画素内に部分的に反転領域が形成されているこ
とでもある。
In addition, the formation of the domain wall also means that an inversion region is partially formed in the pixel.

【0042】上述した本発明の実施例のパルスにおいて
は、別の見方をすれば、2回目以降の書き込みに正負同
型のバイポーラパルスを用いることである。更に、先行
する正又は負のパルスを先行して印加された例えば1回
目のパルスと逆極性に設定することが必要である。
In the pulse of the above-described embodiment of the present invention, from another viewpoint, the positive and negative homomorphic bipolar pulse is used for the second and subsequent writing. Furthermore, it is necessary to set the preceding positive or negative pulse to the opposite polarity of the preceding applied pulse, for example.

【0043】画素内に既にドメイン・ウォールが存在す
る場合に、そのドメイン・ウォールの位置を動かさない
ように他のドメイン・ウォールを形成するためには、正
負対称な書き込み波形を用いることが必要であり、この
ようにすることで、画素内でのドメイン・ウォールの加
算性が成り立ち、3パルス法だけでなく画素シフト法や
4パルス法のような1画素を複数回書き込む方法に適用
されて多大な効果をもたらす。
When a domain wall already exists in a pixel, in order to form another domain wall so that the position of the domain wall is not moved, it is necessary to use a positive / negative symmetrical write waveform. By doing so, the additivity of the domain wall within the pixel is established, and it is applied not only to the 3-pulse method but also to the method of writing one pixel a plurality of times such as the pixel shift method and the 4-pulse method. Have a great effect.

【0044】このような加算性が成り立つ原因は、完全
には明らかにされていないが、考え方としては、第2書
き込みで画素内に既に形成されているドメイン・ウォー
ルが動く量を予め逆方向に動かしておくというものであ
るが、現実には本発明のような交流パルスを入力すると
ドメイン・ウォールの移動自体が生じないようなので、
ドメイン・ウォールの移動と、反転核の新たな形成と、
その消失という現象も含んだ複合プロセスであることが
考えられる。
The reason why such additivity holds is not completely clarified, but the idea is that the amount of movement of the domain wall already formed in the pixel in the second writing is reversed in advance in the opposite direction. It is to move it, but in reality, when the AC pulse as in the present invention is input, the movement of the domain wall itself does not occur.
The movement of the domain wall, the new formation of inversion nuclei,
It is possible that this is a complex process that includes the phenomenon of its disappearance.

【0045】図11は本発明の一実施態様を示す模式図
であり、前出の図10と対比させると理解し易い。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention, which can be easily understood by comparing with FIG. 10 described above.

【0046】本例においては、補償パルス(2’)を印
加している。この補償パルス(2’)を印加すると、ド
メイン・ウォールが、瞬間的或いは安定的に図11の矢
印のように白ドメインをc”の点まで拡大するように動
くことがわかっている。この動きにより、次のパルス
(3)を印加しても図10の(b)のような黒ドメイン
の不要な増大(白ドメインの不要な減少)は実質的に生
じない。
In this example, the compensation pulse (2 ') is applied. It is known that when this compensation pulse (2 ′) is applied, the domain wall instantaneously or stably moves to expand the white domain to the point “c” ”as shown by the arrow in FIG. Therefore, even if the next pulse (3) is applied, the unnecessary increase of the black domain (the unnecessary decrease of the white domain) as shown in FIG. 10B does not substantially occur.

【0047】このような現象を再現性よく生ぜしめる為
には、補償パルス(2’)をパルス(3)と同じパルス
巾で且つ同じ波高値(絶対値)をもち、極性のみが反対
であるパルスとなるように設計することが望ましい。ま
た、各パルス(1)、(2)、(2’)、(3)は互い
に連続的に印加されてもよいし、間に休止期間を設けて
不連続なものとしてもよい。
In order to produce such a phenomenon with good reproducibility, the compensation pulse (2 ') has the same pulse width and the same peak value (absolute value) as the pulse (3), but only the polarities are opposite. It is desirable to design it to be a pulse. Further, the pulses (1), (2), (2 '), and (3) may be continuously applied to each other, or may be discontinuous with a pause period provided therebetween.

【0048】望ましくは、図11のようにリセットパル
ス(1)と第1回目の書き込みパルス(2)は連続的な
ものとして、パルス(2)と補償パルス(2’)との間
に休止期間を設ける。また、各パルスの実効値は図11
のようにリセットパルス、第1回目の書き込みパルス、
補償パルス(又は第2回目の書き込みパルス)の順で小
さくなるように設定することが望ましい。
Desirably, as shown in FIG. 11, the reset pulse (1) and the first write pulse (2) are continuous, and a rest period is provided between the pulse (2) and the compensation pulse (2 '). To provide. The effective value of each pulse is shown in FIG.
Reset pulse, first write pulse,
It is desirable to set the compensation pulse (or the second write pulse) in order.

【0049】本発明に用いられる液晶材料としては、好
ましくは周知の強誘電性液晶が用いられるが、反強誘電
性液晶やその他の反転閾値をもち面積階調法が適用でき
る液晶であれば、ネマチック液晶やコレステリック液晶
を用いたものであってもよい。
As the liquid crystal material used in the present invention, a well-known ferroelectric liquid crystal is preferably used, but if it is an antiferroelectric liquid crystal or any other liquid crystal having an inversion threshold and capable of applying the area gradation method, A nematic liquid crystal or a cholesteric liquid crystal may be used.

【0050】図12は本発明の表示装置のブロック構成
図であり、図13はそこで用いられる画像情報の通信タ
イミングチャートである。
FIG. 12 is a block diagram of the display device of the present invention, and FIG. 13 is a communication timing chart of image information used therein.

【0051】以下、図面にしたがって動作を説明する。
グラフィックスコントローラ102は、走査電極を指定
する走査線アドレス情報とそのアドレス情報により指定
される走査線上の画像情報(PD0〜PD3)を、走査
線駆動回路104と情報線駆動回路105とによって構
成される液晶表示装置101の表示駆動回路104/1
05に転送する。本実施例では、走査線アドレス情報と
表示情報とを有する画像情報を同一伝送路にて転送する
ため、前記2種類の情報を区別しなければならない。こ
の識別のための信号がAH/DLであり、このAH/D
L信号がHiレベルのときは、走査線アドレス情報であ
ることを示し、Loレベルのときは、表示情報であるこ
とを示している。
The operation will be described below with reference to the drawings.
The graphics controller 102 is configured by a scanning line driving circuit 104 and an information line driving circuit 105 for scanning line address information designating a scanning electrode and image information (PD0 to PD3) on a scanning line designated by the address information. Display driving circuit 104/1 of the liquid crystal display device 101
Transfer to 05. In the present embodiment, the image information having the scanning line address information and the display information is transferred through the same transmission line, so that the two types of information must be distinguished. The signal for this identification is AH / DL, and this AH / D
When the L signal is at the Hi level, it indicates scanning line address information, and when it is at the Lo level, it indicates display information.

【0052】走査線アドレス情報は、液晶表示装置10
1内の駆動制御回路111側で、画像情報PD0〜PD
3として転送されてくる画像情報から抽出されたのち、
指定された走査線を駆動するタイミングに合わせて走査
線駆動回路104に出力される。この走査線アドレス情
報は、走査線駆動回路104内のデコーダ106に入力
され、デコーダ106を介して、表示パネル103の指
定された走査電極が走査信号発生回路107によって駆
動される。一方、表示情報は情報線駆動回路105内の
シフトレジスタ108へ導かれ、転送クロックにて4画
素単位でシフトされる。シフトレジスタ108にて水平
方向の一走査線分のシフトが完了すると、1280画素
分の表示情報は併設されたラインメモリ109に転送さ
れ、一水平走査期間の間に亘って記憶され、情報信号発
生回路110から各情報電極に表示情報信号として出力
される。
The scanning line address information is used for the liquid crystal display device 10.
On the side of the drive control circuit 111 in No. 1, image information PD0 to PD0
After being extracted from the image information transferred as 3,
It is output to the scanning line driving circuit 104 at the timing of driving the designated scanning line. This scanning line address information is input to the decoder 106 in the scanning line driving circuit 104, and the designated scanning electrode of the display panel 103 is driven by the scanning signal generating circuit 107 via the decoder 106. On the other hand, the display information is guided to the shift register 108 in the information line driving circuit 105 and is shifted in units of 4 pixels by the transfer clock. When the shift register 108 completes the shift of one scanning line in the horizontal direction, the display information for 1280 pixels is transferred to the line memory 109 provided side by side and stored for one horizontal scanning period, and the information signal is generated. It is output from the circuit 110 to each information electrode as a display information signal.

【0053】また、本実施例では液晶表示装置101に
おける表示パネル103の駆動とグラフィックスコント
ローラ102における走査線アドレス情報及び表示情報
の発生とが非同期で行われているため、画像情報転送時
に装置間(101/102)の同期をとる必要がある。
この同期を司る信号がSYNCであり、一水平走査期間
ごとに液晶表示装置101内の駆動制御回路111で発
生する。グラフィックスコントローラ102側は常にS
YNC信号を監視しており、SYNC信号がLoレベル
であれば画像情報の転送を行い、逆にHiレベルのとき
には一水平走査線分の画像情報の転送終了後は転送を行
わない。すなわち、図12において、グラフィックスコ
ントローラ102側はSYNC信号がLoレベルになっ
たことを検知すると、直ちにAH/DL信号をHiレベ
ルにし一水平走査線分の画像情報の転送を開始する。液
晶表示装置101内の駆動制御回路111は、SYNC
信号を画像情報転送期間中にHiレベルにする。所定の
一水平走査期間を経て表示パネル103への書き込みが
終了したのち駆動制御回路(FLCDコントローラ)1
11は、SYNC信号を再びLoレベルに戻し、次の走
査線の画像情報を受け取ることができる。
Further, in this embodiment, since the driving of the display panel 103 in the liquid crystal display device 101 and the generation of the scanning line address information and the display information in the graphics controller 102 are performed asynchronously, the image information is transferred between the devices. It is necessary to synchronize (101/102).
The signal that controls this synchronization is SYNC, which is generated in the drive control circuit 111 in the liquid crystal display device 101 every horizontal scanning period. The graphics controller 102 side is always S
The YNC signal is monitored, and if the SYNC signal is at the Lo level, the image information is transferred. On the contrary, when it is at the Hi level, the transfer is not performed after the transfer of the image information for one horizontal scanning line is completed. That is, in FIG. 12, when the graphics controller 102 detects that the SYNC signal has become the Lo level, it immediately sets the AH / DL signal to the Hi level and starts the transfer of image information for one horizontal scanning line. The drive control circuit 111 in the liquid crystal display device 101 has a SYNC
The signal is set to Hi level during the image information transfer period. After the writing to the display panel 103 is completed after a predetermined one horizontal scanning period, the drive control circuit (FLCD controller) 1
11 can return the SYNC signal to the Lo level again and receive the image information of the next scanning line.

【0054】図11を用いて説明した本発明の補償パル
スは、走査信号発生回路107内と情報信号発生回路1
10内に設けられた補償パルス発生回路120、121
によって生成される。該回路はゲート回路を含み、所定
のタイミングでゲートを開閉して、第2回目のパルスの
基準電圧と逆極性ではあるが波高値(絶対値)の等しい
基準電圧を供給する回路であり得る。
The compensating pulse of the present invention described with reference to FIG. 11 is generated in the scanning signal generating circuit 107 and the information signal generating circuit 1.
Compensation pulse generation circuits 120 and 121 provided in
Generated by. The circuit may be a circuit that includes a gate circuit and that opens and closes the gate at a predetermined timing to supply a reference voltage having the same peak value (absolute value) as the reference voltage of the second pulse but having the opposite polarity.

【0055】[0055]

【実施例】【Example】

(実施例1)図14は、液晶セル101の断面を示す。
液晶セル101を構成するには、下側のガラス基板11
1上に所定形状にUV硬化樹脂112を塗布した後、紫
外線照射により硬化させてセル厚を変化させ、更にその
上にITO透明電極113を設ける。そして、ITO透
明電極113上に絶縁層としてのTa2 5 をスパッタ
形成した後、配向膜114として東レ社製LP−64
(商品名)を塗布して下側の基板とする。一方、上側の
ガラス基板111には、UV硬化樹脂112を塗布しな
い点以外は下側の基板と同様の処置を施す。そして、上
下基板の配向膜にそれぞれ一定方向にラビング処理を施
し下側の基板とする。上下基板111の配向膜114に
対し、セルの表面から見て、上基板のラビング方向から
下基板のラビング方向へ約10°右ねじの向きに回転す
るような関係となるように配向処理を施す。そして、表
1に示す物性を有する液晶を用いる。セル厚の変化は約
1.10〜1.65μmである。使用した液晶材料を表
1に示す。
(Embodiment 1) FIG. 14 shows a cross section of a liquid crystal cell 101.
To configure the liquid crystal cell 101, the lower glass substrate 11
A UV curable resin 112 is applied in a predetermined shape on 1 and then cured by ultraviolet irradiation to change the cell thickness, and an ITO transparent electrode 113 is further provided thereon. Then, Ta 2 O 5 as an insulating layer is sputtered on the ITO transparent electrode 113, and then the alignment film 114 is manufactured by Toray LP-64.
(Product name) is applied to form the lower substrate. On the other hand, the upper glass substrate 111 is treated in the same manner as the lower substrate except that the UV curable resin 112 is not applied. Then, the alignment films of the upper and lower substrates are subjected to a rubbing treatment in a fixed direction to obtain lower substrates. The alignment film 114 of the upper and lower substrates 111 is subjected to an alignment treatment so that the alignment film 114 is rotated by about 10 ° in the right screw direction from the rubbing direction of the upper substrate to the rubbing direction of the lower substrate when viewed from the surface of the cell. . Then, a liquid crystal having the physical properties shown in Table 1 is used. The change in cell thickness is about 1.10 to 1.65 μm. The liquid crystal materials used are shown in Table 1.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】本例では、図12に示したシステムによ
り、図15に示す信号を表示パネルに供給して、表示を
行った。
In this example, the system shown in FIG. 12 supplies the signals shown in FIG. 15 to the display panel for display.

【0058】図15において、S1,S2,S3は走査
信号であり、(1)はリセットパルス,(2)は第1回
目の書き込みパルス,(2’)は補償パルス,(3)は
第2回目の書き込みパルスである。パルス(2’)や
(3)に付加されている微小パルス(5)は補償パルス
であり、DC電圧成分の印加を抑制する為のものであ
る。
In FIG. 15, S1, S2 and S3 are scanning signals, (1) is a reset pulse, (2) is a first write pulse, (2 ') is a compensation pulse, and (3) is a second pulse. This is the write pulse for the first time. The minute pulse (5) added to the pulses (2 ′) and (3) is a compensation pulse, and is for suppressing the application of the DC voltage component.

【0059】また、Iは情報信号であり、表示すべき階
調ステップに応じて波高値(電圧)が異なっている。
I is an information signal, and the crest value (voltage) differs depending on the gradation step to be displayed.

【0060】S1−Iは液晶に印加される合成電圧信号
であり、(11)がリセット,(12)が第1回目の書
き込み,(12’)が補償,(13)が第2回目の書き
込み、信号成分である。図15の通り、信号成分(1
2’)と(13)とは、極性のみが異なっている。
S1-I is a composite voltage signal applied to the liquid crystal, (11) is reset, (12) is the first writing, (12 ') is compensation, and (13) is the second writing. , The signal component. As shown in FIG. 15, the signal component (1
2 ') and (13) differ only in polarity.

【0061】図15において、|V1 |=20.0V,
|V2 |=17.2V,|Vi |=3.4V〜−3.4
V,dt1 =40μs,dt2 =27μs,dt3 =1
3μs,|V3 |=4Vとした。ここでの情報信号の変
調方式は、電圧変調方法とした。(Vs +Vi )が1
3.8Vで0%を表示し、20.6Vで100%を表示
し、その中間電圧で中間調を表示する。S2−Iは、S
2ラインにかかる合成信号を示す。
In FIG. 15, | V 1 | = 20.0V,
| V 2 | = 17.2V, | V i | = 3.4V~-3.4
V, dt 1 = 40 μs, dt 2 = 27 μs, dt 3 = 1
3 μs, | V 3 | = 4V. The modulation method of the information signal here is a voltage modulation method. (V s + V i ) is 1
0% is displayed at 3.8V, 100% is displayed at 20.6V, and a halftone is displayed at the intermediate voltage. S2-I is S
The composite signal for two lines is shown.

【0062】図15の駆動波形で、図14のセルを駆動
したときのドメインの形成を図16に示す。図16中、
αの部分はセル厚(液晶の厚み)が約1.65μmに設
定されていて、βの部分のセル厚は約1.1μmに設定
されているため、図15の選択信号パルス(2)の入力
で全面黒状態にリセットされた状態から白方向に書き込
まれ、残余の部分としてα部の黒ドメインが形成され
る。その後、図15における選択信号パルス(3)の入
力によってβ部から2回目の書き込みを発生させるわけ
であるが、このとき、A選択による第1回目の書き込み
でできたドメイン・ウォールが動かないことが望まし
い。図15の駆動法によって駆動したときに〜のど
の階調レベルを表示するときもドメイン・ウォールは動
いていなかった。このことは図15の駆動法によれば良
好な階調表示が実現できたことを示す。ところが図17
に示す比較例の駆動波形を用いた場合(電圧設定域は図
15のものと同様)、選択信号パルス(2)の入力(第
1回書き込み)によってできたドメイン・ウォールは選
択信号パルス(3)の入力によって変動していた。
FIG. 16 shows the formation of domains when the cell of FIG. 14 is driven with the driving waveform of FIG. In FIG.
The cell thickness (thickness of the liquid crystal) of the portion α is set to about 1.65 μm, and the cell thickness of the portion β is set to about 1.1 μm. Therefore, the selection signal pulse (2) of FIG. Data is written in the white direction from the state where the entire surface is reset to the black state by the input, and the black domain of the α portion is formed as the remaining portion. After that, the second writing is generated from the β portion by the input of the selection signal pulse (3) in FIG. 15, but at this time, the domain wall formed by the first writing by selecting A does not move. Is desirable. When driven by the driving method of FIG. 15, the domain wall did not move when displaying any of the grayscale levels of. This means that good gradation display was realized by the driving method of FIG. However, Figure 17
When the drive waveform of the comparative example shown in (1) is used (the voltage setting range is the same as that of FIG. 15), the domain wall formed by the input of the selection signal pulse (2) (first write) is the selection signal pulse (3). ) Was changed by the input.

【0063】この様子を図18に示した。図18におい
て、α点はセル厚の厚い部分(約1.65μm)でβ点
がセル厚の薄い部分(約1.1μm)である。α上の部
分は「黒」リセット後、図17中の選択信号(2)の入
力によって(第1回書き込み)白方向に書き込まれて、
結果として生成される黒ドメイン・ウォールであり、そ
の後、図17の選択パルス(3)による2回目の書き込
みが行われることになる。
This state is shown in FIG. In FIG. 18, point α is a thick cell portion (about 1.65 μm), and point β is a thin cell portion (about 1.1 μm). The portion on α is written in the white direction (first writing) by the input of the selection signal (2) in FIG. 17 after resetting “black”,
It is a black domain wall generated as a result, after which the second writing is performed by the selection pulse (3) in FIG.

【0064】ここで図18のα部上のドメイン・ウォー
ルの幅に着目してみると、図18の,,の順でド
メイン・ウォールが拡大している。これは、もし前述し
た画素シフト法を適用した場合には、次走査線上の情報
内容が温度変動に応じて当該走査線上にシフトしてくる
はずのものが、そのシフト量をコントロールできないこ
とを示す。次走査線上の画素に印加される電圧が高い
と、既に画素上にあったドメイン・ウォールの位置の変
動量が大きくなり、可算性に線型性がなくなり、制御が
著しく困難になるか、階調表示の精度を落とす原因とも
なってしまう。
Here, focusing on the width of the domain wall on the α part in FIG. 18, the domain wall expands in the order of ,. This means that if the above-mentioned pixel shift method is applied, the information content on the next scanning line should shift to the scanning line according to the temperature change, but the shift amount cannot be controlled. . If the voltage applied to the pixel on the next scan line is high, the amount of fluctuation of the position of the domain wall already on the pixel becomes large, the linearity of the countability is lost, and the control becomes extremely difficult, or the gradation It also causes a drop in display accuracy.

【0065】上述した実施例では、液晶の厚み(セル
厚)に勾配をつけることで画素内の反転閾値に勾配をも
たせたが、別の方法としては画素内に微小な凹凸を形成
し該凹凸の配置密度に分布をもたせることで、上記セル
厚に勾配をつけた場合と同等な閾値の勾配をつくること
ができる。また、本発明の駆動によるドメインの拡がり
は1次元状に限らず2次元状であってもよい。
In the above-described embodiment, the inversion threshold value within the pixel is provided with a gradient by providing the liquid crystal thickness (cell thickness) with a gradient. However, as another method, minute irregularities are formed in the pixel and the irregularities are formed. By giving a distribution to the arrangement density of, it is possible to create a threshold gradient equivalent to the case where the cell thickness has a gradient. Further, the domain expansion by the driving of the present invention is not limited to one-dimensional shape, and may be two-dimensional shape.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とで1つの画素への複数回書き込みによる階調表示精度
の低下を避け、良好な階調表示を実現した。
As described above, by using the present invention, it is possible to avoid deterioration of gradation display accuracy due to writing a plurality of times in one pixel and realize excellent gradation display.

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

【図1】従来の面積変調法における電圧と透過率の関係
を模式的に示した図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the relationship between voltage and transmittance in a conventional area modulation method.

【図2】従来の面積変調法における電圧と画素の光透過
状態を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a voltage and a light transmission state of a pixel in a conventional area modulation method.

【図3】図1の関係図に異なった温度での関係を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship at different temperatures in the relationship diagram of FIG.

【図4】従来の4パルス法の駆動方法の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional four-pulse driving method.

【図5】従来の4パルス法の駆動方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional four-pulse driving method.

【図6】液晶セルの一例を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal cell.

【図7】従来の画素シフト法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional pixel shift method.

【図8】従来の画素シフト法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional pixel shift method.

【図9】従来の画素シフト法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional pixel shift method.

【図10】従来の3パルス法による画素の表示状態を説
明する為の模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a display state of a pixel by a conventional 3-pulse method.

【図11】本発明による画素の表示状態を説明する為の
模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a display state of a pixel according to the present invention.

【図12】本発明に適用可能な駆動回路ブロック図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram of a drive circuit applicable to the present invention.

【図13】図12の駆動回路の説明のためのタイミング
・チャートである。
13 is a timing chart for explaining the drive circuit of FIG.

【図14】本発明に適用可能な液晶セルの概略図であ
る。
FIG. 14 is a schematic view of a liquid crystal cell applicable to the present invention.

【図15】実施例1に係る駆動波形を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing drive waveforms according to the first embodiment.

【図16】本発明の実施例1による表示状態の一例を示
す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a display state according to the first embodiment of the present invention.

【図17】比較例による駆動波形を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing drive waveforms according to a comparative example.

【図18】比較例による表示状態の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a display state according to a comparative example.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向して配置した2枚の電極基板間に液
晶を挟持して上下電極の交叉部で画素を構成して階調表
示を行う液晶表示素子において、同一フレーム内で同一
画素を複数回選択して書き込むことにより、階調情報を
表示する場合に、少なくとも2回目以降の書き込み波形
を正負同型の双極性パルスで行うことを特徴とする液晶
表示素子。
1. In a liquid crystal display element for performing gradation display by forming a pixel at an intersection of upper and lower electrodes by sandwiching a liquid crystal between two electrode substrates arranged facing each other, the same pixel is formed in the same frame. A liquid crystal display element, characterized in that, when gradation information is displayed by selecting and writing a plurality of times, at least the second and subsequent writing waveforms are performed with positive and negative same-type bipolar pulses.
【請求項2】 前記液晶は強誘電性液晶であることを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
【請求項3】 対向して配置した2枚の電極基板間に液
晶を挟持して上下電極の交叉部で画素を構成して階調表
示を行う液晶表示素子の駆動方法において、同一フレー
ム内で同一画素を複数回選択して書き込むことにより、
階調情報を表示する場合に、少なくとも2回目以降の書
き込み波形を正負同型の双極性パルスで行うことを特徴
とする液晶表示素子の駆動方法。
3. A method of driving a liquid crystal display element, wherein a liquid crystal is sandwiched between two electrode substrates arranged to face each other and a pixel is formed at an intersection of upper and lower electrodes to perform gradation display, in the same frame. By selecting and writing the same pixel multiple times,
A method of driving a liquid crystal display device, wherein, when displaying gradation information, at least the second and subsequent write waveforms are performed with positive and negative same-type bipolar pulses.
【請求項4】 前記液晶は強誘電性液晶であることを特
徴とする請求項3に記載の液晶表示素子の駆動方法。
4. The method of driving a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
JP34206393A 1992-12-28 1993-12-14 Liquid crystal display element Withdrawn JPH06258613A (en)

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JP4-358846 1992-12-28
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