JPH06294951A - Driving method for liquid crystal element - Google Patents
Driving method for liquid crystal elementInfo
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- JPH06294951A JPH06294951A JP3327594A JP3327594A JPH06294951A JP H06294951 A JPH06294951 A JP H06294951A JP 3327594 A JP3327594 A JP 3327594A JP 3327594 A JP3327594 A JP 3327594A JP H06294951 A JPH06294951 A JP H06294951A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機、ビデオ
カメラのビューファインダー、コンピュータの端末用モ
ニターなどに用いられる表示素子に採用され得る液晶素
子の駆動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving a liquid crystal element which can be used as a display element used in a television receiver, a viewfinder of a video camera, a monitor for a terminal of a computer and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】比較的低コストで製造できるものとし
て、TN液晶を用いたパッシブマトリクス駆動方式の液
晶表示素子が知られている。この素子は、クロストーク
やコントラストの点で限界があり、TN液晶を用いたパ
ッシブマトリクス駆動方式の液晶表示素子は、高密度配
線数の表示素子、例えば液晶テレビジョンパネルなどに
適したものとは言い難い。2. Description of the Related Art A passive matrix drive type liquid crystal display device using TN liquid crystal is known as a device which can be manufactured at a relatively low cost. This element has a limit in terms of crosstalk and contrast, and a passive matrix drive type liquid crystal display element using TN liquid crystal is not suitable for a display element having a high density wiring, such as a liquid crystal television panel. Hard to say.
【0003】クラーク(Clark)とラガーウォル
(Lagerwall)はApplied Physi
cs Le中間調ers 第36巻、第11号(198
0年6月1日発行)P.899〜901、特開昭56−
107216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−stabi
lized ferroelectric liqui
d 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 Lagerwall are Applied Physi
cs Le Midtone ers Vol. 36, No. 11 (198
Issued June 1, 2000) P. 899-901, JP-A-56-
107216, U.S. Pat. No. 4,367,924, U.S. Pat. No. 4,563,059, etc.,
Surface-stabilized ferroelectric liquid crystal (Surface-stabi)
lised ferroelectric liqui
The bistable ferroelectric liquid crystal device has been clarified by d crystal. This bistable ferroelectric liquid crystal device has a chiral smectic C phase (SmC *), H
A vertical molecular layer in which a liquid crystal is arranged between a pair of substrates set at a sufficiently small interval to control the formation of a helical alignment structure of liquid crystal molecules in the phase (SmH *), and which is organized by a plurality of liquid crystal molecules. It was realized by arranging in one direction.
【0004】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、第4,655,561号、第4,681,4
04号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,
089, 4,655, 561, 4,681, 4
As shown in the specification No. 04, etc., 1 to 3 μm
There is known a liquid crystal cell in which a ferroelectric liquid crystal is injected into a liquid crystal cell which is formed by facing two glass substrates having a transparent electrode formed on the inner surfaces of the two inner surfaces with a cell gap maintained between them and subjected to an alignment treatment.
【0005】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 a 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.
【0006】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, the ferroelectric liquid crystal is generally a chiral smectic liquid crystal (SmC *, SmH *), so that 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).
【0007】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、例えば前出の神辺らの米
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 based on, for example, the multiplexing driving method described in the above-mentioned Kanabe et al. US Pat. No. 4,655,561. By using it, an image can be formed on the display screen of large-capacity pixels. The liquid crystal display device described above is a word processor, personal
It can be used for display screens of computers, micro printers, televisions and the like.
【0008】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-valued or 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.
【0009】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図2(a)と変わらない。パ
ルス振幅が閾値を越えると(Vth<V<Vsat)画素内
の一部分が他方の安定状態、すなわち図2(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)になると図2(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 had a one-shot single 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. 2C, 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. 2D, so that the light amount reaches a constant value. 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 .
【0010】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.
【0011】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, it is not uncommon for the temperature distribution arises in large display (display device), the same pulse (display portion) of the display size, therefore, even if an attempt to display a halftone at a certain voltage V ap, 3 As shown, the halftone level varies over the range from I 1 to I 2 , and a uniform display cannot be obtained.
【0012】そこで考え出されたのが、本発明者が米国
特許出願No.681,993号として1991年4月
8日に出願した「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5中、
A,B,C,D)を印加することにより、図4に示すよ
うに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5中、(D))。Then, it was conceived that the inventor of the present invention was granted US Pat. It is a "4-pulse method" filed on Apr. 8, 1991 as No. 681,993. As shown in FIGS. 4 and 5, this driving method uses a plurality of pulses for the low threshold portion and the high threshold portion on the same scanning line in the pulse (in FIG. 5,
By applying (A, B, C, D), the same inversion area is finally obtained as shown in FIG. 4 ((D) in FIG. 5).
【0013】本発明者は、さらに米国特許出願No.9
84,694号として1992年12月2日に出願した
明細書にて、書き込み時間を「4パルス法」より短縮し
た「画素シフト法」を提案している。The inventor of the present invention has further filed US Pat. 9
The specification filed on Dec. 2, 1992 as No. 84,694 proposes the "pixel shift method" in which the writing time is shorter than the "4 pulse method".
【0014】画素シフト法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
示をする方式である。The pixel shift method is a method of inputting different scanning signals to a plurality of scanning signal lines at the same time and selecting the scanning signal lines to form a distribution of electric field intensity across a plurality of scanning lines to display a gradation. .
【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 that
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できるだけ連続的な光量変化が
あったほうがより好ましい。This method can be used even when the light quantity is modulated stepwise (for example, 16 gradations), but for analog gradation display, it is more preferable that the light quantity change as continuously as possible.
【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
V0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T1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T2
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のとき
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 temperature T 1 , this range (pixel area) is entirely on the scanning signal line 2 (see FIG. 8).
(See the shaded area in (b)). However, the temperature changes from T 1 to T 2
If the same voltage is applied to the pixel, a region larger than that at the temperature T 1 is inverted when the same voltage is applied to 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T2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 over the scanning signal line 1 and the scanning signal line 2 (the hatched portion showing the case of the temperature T 2 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】[0032]
【発明が解決しようとする課題】上記の画素シフト法で
階調表示を行おうとする場合においては、1走査線づつ
「白」リセット(透過率を最大とするリセット)と
「黒」リセット(透過率を最小とするリセット)を交互
に行うことが1ライン選択時間を短縮することができて
望ましい。When gradation display is to be performed by the above-mentioned pixel shift method, a "white" reset (reset to maximize transmittance) and a "black" reset (transmission) are performed for each scanning line. It is desirable that the resetting (minimizing the rate) is alternately performed because the time for selecting one line can be shortened.
【0033】従って、黒表示には、「白」リセットした
後「黒」に書き込む場合と「黒」リセットして「白」書
き込みを行わない場合の2つの方法が存在する。Therefore, for black display, there are two methods, that is, "white" is reset and then "black" is written, and "black" is reset and "white" is not written.
【0034】しかし、FLCの応答は入力パルスに追従
して非常に高速なので、「白」リセットパルス方向に1
度リセットして直後に黒に書き込むような場合は、
「黒」方向に消去して「白」を書かないようにする場合
に比べて、最終的表示状態がいずれも黒であるとはい
え、光もれが無視できないものとなる。However, since the FLC response is very fast following the input pulse, it is 1 in the "white" reset pulse direction.
If you want to write to black immediately after resetting,
Although the final display state is black in all cases, light leakage cannot be ignored, as compared with the case of erasing in the “black” direction and not writing “white”.
【0035】「白」方向へのリセットの入ることによる
コントラスト、階調レベルの変動について考えると、
「黒」リセットのみのときのコントラスト比をRB=IW
/IBとする。ここで、IWは「白」状態での透過光量
で、IBは「黒」状態での透過光量である。Considering changes in contrast and gradation level due to reset in the "white" direction,
The contrast ratio when only “black” is reset is R B = I W
/ And I B. Here, I W is the amount of transmitted light in the “white” state, and I B is the amount of transmitted light in the “black” state.
【0036】1走査ラインごとに「白」「黒」交互リセ
ットを行ったときの「白」リセットラインに着目して、
1秒内での白消去時間TWを求めると、1走査時間をH
としてフレーム周波数をfとすると、Paying attention to the "white" reset line when "white" and "black" are alternately reset for each scanning line,
When the white erasing time T W within 1 second is calculated, 1 scanning time is H
And the frame frequency is f,
【0037】[0037]
【数1】 となる。従って、コントラスト比RWは、[Equation 1] Becomes Therefore, the contrast ratio R W is
【0038】[0038]
【数2】 となる。H=100μs、f=15Hzとすると次の表
のようになる。[Equation 2] Becomes When H = 100 μs and f = 15 Hz, the following table is obtained.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】「白」リセットが入ることによるコントラ
ストの減少は「黒」リセットのみのときと比べて約10
%であることがわかる。The decrease in contrast due to the "white" reset is about 10 as compared with the case where only the "black" reset is performed.
%It can be seen that it is.
【0041】階調レベルの変動は「白」を1として、1
秒間で1.5msの白もれがある(0.15%)のであ
るが、階調レベルとして256ステップ取った場合で
も、1ステップの光量変動量は0.39%なので「白」
リセットが入っても階調レベルに変動を与える量は少な
い。The variation of the gradation level is 1 when "white" is 1.
There is a white leakage of 1.5 ms per second (0.15%), but even when 256 steps are taken as the gradation level, the amount of change in the light amount in one step is 0.39%, so "white"
Even if a reset is applied, the amount of change in the gradation level is small.
【0042】しかし、上述のフレーム周波数fが大きく
なったり、1走査時間Hが拡大すると階調レベルそのも
のに影響が出てくる。However, if the frame frequency f increases or the one scanning time H increases, the gradation level itself is affected.
【0043】走査方式として、1走査ラインごとにリセ
ット方向を変えると同時に、1フレーム毎にもリセット
方向を変えるとしたときのコントラスト(RBW)変化を
次表に示した。The following table shows changes in contrast (R BW ) when the reset direction is changed for each scanning line and the reset direction is changed for each frame as a scanning method.
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】コントラストの変動量が10%以下になっ
てくることがわかる。It can be seen that the amount of change in contrast becomes 10% or less.
【0046】しかし、画素シフト法の書き込み時に温度
変化した場合(もしくは同一パネル上で温度ムラを生じ
ていた場合など)、「白」リセットが入る場合のコント
ラスト変動が無視できないものとなる。即ち、図7
(d)において、画素の温度がT1〜T3へと高くなるに
従って、「黒」リセットして、「白」をかかないはずの
画素で、高温部で「白」を書いてしまう。However, if the temperature changes at the time of writing in the pixel shift method (or if temperature unevenness occurs on the same panel), the contrast variation when the "white" reset is turned on cannot be ignored. That is, FIG.
In (d), as the temperature of the pixel increases from T 1 to T 3 , the pixel is reset to “black” and “white” is not written on the pixel which should not have “white”.
【0047】図10は、この様子を説明する為の閾値の
異なる画素の表示状態の変動の様子を示す模式図であ
る。FIG. 10 is a schematic diagram showing how the display state of pixels having different thresholds changes to explain this situation.
【0048】前の表示状態が、例えばRに示すように最
大透過率の半分、即ち50%の透過率を示していた2つ
の画素がある。There are two pixels whose previous display state showed half the maximum transmittance as shown by R, that is, 50% transmittance.
【0049】まず走査線に選択走査線上の全画素を
「黒」状態にするライン消去信号を印加し、画素を
a1,a2に示すように「黒」状態とする。この場合は情
報線がどのような電位であっても、「黒」となるように
該ライン消去信号が設定されている。First, a line erasing signal is applied to the scanning lines to bring all the pixels on the selected scanning line into the "black" state, and the pixels are brought into the "black" state as indicated by a 1 and a 2 . In this case, the line erasing signal is set so as to be "black" regardless of the potential of the information line.
【0050】高閾値を基準に印加信号が設定されている
とすると、次に「黒」を書込む為に、前のステップでリ
セットされた状態を反転させないような電圧の信号Vi1
を印加する。ここで、図11は画素への印加電圧Vの対
数と透過率の関係を示すグラフである。このVi1によ
り、基準とした高閾値の画素はb1のように「黒」とな
るが、低閾値の画素はb2のように例えば70%の透過
率を示してしまう。これが前述した「白」リセットが入
る場合である。Assuming that the applied signal is set with reference to the high threshold value, a signal V i1 having a voltage that does not invert the state reset in the previous step in order to write "black" next time.
Is applied. Here, FIG. 11 is a graph showing the relationship between the logarithm of the voltage V applied to the pixel and the transmittance. With this V i1 , the reference high-threshold pixel becomes “black” like b 1 , but the low-threshold pixel shows a transmittance of, for example, 70% like b 2 . This is the case when the "white" reset described above is entered.
【0051】勿論、この方法は、このような変動を補償
する為のものであるから、次のステップで補償信号を印
加することで、c2に示すようにc1と同じ「黒」状態に
戻すことで、最終的な表示状態が得られる。Since this method is, of course, for compensating for such fluctuations, by applying a compensation signal in the next step, the same "black" state as c 1 is obtained as shown by c 2. By returning, the final display state can be obtained.
【0052】図10の低閾値画素が更に、温度上昇等で
より低閾値になっているとすると、b2は「白」状態
(透過率最大)となる。この場合、b2の「白」状態表
示は、次のc2を表示する為のリセットと見ることもで
きる。Assuming that the low threshold pixel in FIG. 10 has a lower threshold value due to temperature rise and the like, b 2 is in the “white” state (maximum transmittance). In this case, the “white” state display of b 2 can also be regarded as a reset for displaying the next c 2 .
【0053】つまり、b1(b2)の工程とc1(c2)の
工程との間には、液晶分子配向を安定させる為に、所定
の時間インターバル(放置時間)を設けなければならな
い。例えば、該放置時間は500μsecである。That is, a predetermined time interval (leaving time) must be provided between the step b 1 (b 2 ) and the step c 1 (c 2 ) in order to stabilize the alignment of liquid crystal molecules. . For example, the standing time is 500 μsec.
【0054】この放置時間をuとして、フレーム周波数
をfとおいたときに温度変化がなく、「黒」リセットの
み行った場合のコントラストを比較すると、高温で1ラ
インごとにさらに1フレームごとにリセット方向を変化
させた場合のコントラスト比をRuとして、Comparing the contrasts when there is no temperature change when the frame frequency is f and there is no temperature change when only the "black" reset is performed and the rest time is u and the reset direction is set for each line at each high temperature. Let R u be the contrast ratio when changing
【0055】[0055]
【数3】 となる。f=15Hz、u=500μsとして、[Equation 3] Becomes When f = 15 Hz and u = 500 μs,
【0056】[0056]
【表3】 と大きくコントラスト比を下げることがわかる。[Table 3] It can be seen that the contrast ratio is greatly reduced.
【0057】階調レベルの変動に関しては、「白」を1
として0.0075生じる。256レベルに表示レベル
を分割するとして、1レベルは0.0039であるの
で、レベルにして2レベル程度の変動を生じてしまうこ
とがわかる。Regarding the variation of the gradation level, "white" is set to 1
Occurs as 0.0075. Assuming that the display level is divided into 256 levels, one level is 0.0039, and it can be understood that a variation of about 2 levels occurs in the level.
【0058】本発明の目的は、上述した技術課題を解決
するものであって、画素による或いは温度変化によるコ
ントラストの変動を抑制することのできる液晶素子の駆
動方法を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problem, and to provide a driving method of a liquid crystal element capable of suppressing a change in contrast due to a pixel or a temperature change.
【0059】[0059]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、複数
の情報線と複数の走査線とを備え、一対の基板間に配さ
れた液晶を有する液晶素子の駆動方法において、The present invention provides a method of driving a liquid crystal element having a plurality of information lines and a plurality of scanning lines and having a liquid crystal disposed between a pair of substrates,
【0060】中間調の表示を行う場合には、ある画素の
印加信号と透過率との第1の関係から定められる複数の
中間調信号より選ばれた1つの中間調信号を前記情報線
に印加し、When performing halftone display, one halftone signal selected from a plurality of halftone signals determined from the first relationship between the applied signal of a pixel and the transmittance is applied to the information line. Then
【0061】最小透過率又は最大透過率を呈する表示を
行う場合には、ある画素の印加信号と透過率との第2の
関係であって、該第1の関係とは異なる関係から定めら
れる信号を前記情報線に印加する、ことを特徴とする液
晶素子の駆動方法に関する。In the case of displaying with the minimum transmittance or the maximum transmittance, there is a second relationship between the applied signal of a certain pixel and the transmittance, which is determined from a relationship different from the first relationship. Is applied to the information line, and relates to a method for driving a liquid crystal element.
【0062】更に、本発明は、対向して配置した2枚の
電極基板間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子
の駆動方法であって、Furthermore, the present invention is a method of driving a liquid crystal display device, which comprises a ferroelectric liquid crystal sandwiched between two electrode substrates arranged facing each other,
【0063】画素内に閾値分布を構成して階調表示を行
うに際して、消去パルスで形成される状態への書き込み
と、書き込み信号の極性方向で形成される状態及び中間
状態への書き込みを、情報信号の不連続な変調によって
行うことを特徴とする液晶素子の駆動方法に関する。When gradation display is performed by forming a threshold value distribution in a pixel, writing to a state formed by an erase pulse and writing to a state formed in the polarity direction of a writing signal and an intermediate state are performed. The present invention relates to a method for driving a liquid crystal element, which is performed by discontinuous modulation of a signal.
【0064】図12を用いて本発明の実施態様例を説明
する。図12は電圧変調方式で階調書き込みをする場合
を説明する為のものである。図12(a)には、縦軸を
透過率として、横軸を電圧に取ってある。横軸をログス
ケールに取った場合には温度によって透過率−印加電圧
信号特性は横軸上を平行移動する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is for explaining a case where gradation writing is performed by the voltage modulation method. In FIG. 12A, the vertical axis represents the transmittance and the horizontal axis represents the voltage. When the horizontal axis is a log scale, the transmittance-applied voltage signal characteristic moves in parallel on the horizontal axis depending on the temperature.
【0065】図中、(I)が高閾値状態としての低温状
態での応答、(II)はそれより低い閾値状態としての
高温状態での応答特性であり、第1の関係及び第2の関
係に対応する。低温ではV2からV3までの間で階調を表
示し、高温ではV1からV2までの電圧範囲で階調を表示
する。In the figure, (I) is the response in the low temperature state as the high threshold state, and (II) is the response characteristic in the high temperature state as the lower threshold state. The first relationship and the second relationship are shown. Corresponding to. At low temperature, gradation is displayed between V 2 and V 3 , and at high temperature, gradation is displayed in the voltage range of V 1 and V 2 .
【0066】このような特性をもつ画素に、走査信号と
それに対応する情報信号を印加することによって、階調
表示を行ったときのそれぞれの信号の電圧設定の仕方を
図12(b)に示した。図12(b)は、従来の変調方
式で、情報信号はI0からI100まで連続的に電圧可変を
行う。FIG. 12B shows how to set the voltage of each signal when gradation display is performed by applying a scanning signal and an information signal corresponding thereto to a pixel having such characteristics. It was FIG. 12B shows a conventional modulation method, in which the information signal is continuously variable in voltage from I 0 to I 100 .
【0067】走査信号Sの電圧値VSを(V2+V3)/
2と設定し、情報信号としてVI0=(V3−V2)/2を
印加すれば、画素にはV2が印加され透過率は0%とな
る。The voltage value V S of the scanning signal S is (V 2 + V 3 ) /
2 and set, by applying a V I0 = (V 3 -V 2 ) / 2 as an information signal, the V 2 is applied to transmission to the pixel is 0%.
【0068】一方、情報信号としてVI100=−(V3−
V2)/2を印加すれば、画素にはV3が印加され透過率
が100%となる。よって、情報信号は電圧範囲を[V
I0,VI100]で、連続的な階調表示ができる信号とな
る。On the other hand, as an information signal, V I100 =-(V 3-
When V 2 ) / 2 is applied, V 3 is applied to the pixel and the transmittance becomes 100%. Therefore, the information signal has a voltage range of [V
I0 , V I100 ], it becomes a signal capable of continuous gradation display.
【0069】しかし、温度が変動したとき、前述の画素
シフト法などで駆動する場合に、第一の書き込みで高温
の画素が「白」方向に書き込まれたまま第二の書き込み
まで、500〜600μsもの間放置されて、このとき
の光もれがコントラストを著しく落とす。However, when the temperature fluctuates and is driven by the above-mentioned pixel shift method or the like, 500 to 600 μs until the second writing while the high temperature pixels are written in the “white” direction in the first writing. The light is leaked at this time and the contrast is significantly reduced.
【0070】したがって、黒(透過率0%)を表示する
ときには、画素にV2の電圧をかけるのではなく、V1の
電圧をかけるようにする。つまり、V2以上V3以下の範
囲では、連続的な信号変調が行われ、それ以外に該変調
によらないV1が用いられるのである。Therefore, when displaying black (transmittance 0%), the voltage of V 1 is applied to the pixel, not the voltage of V 2 . That is, in the range of V 2 or more and V 3 or less, continuous signal modulation is performed, and other than that, V 1 not depending on the modulation is used.
【0071】このようにすれば、低温、高温部によら
ず、「黒」表示のときは画素シフト法特有の原理により
「白」に放置される時間がなくなり、コントラストを向
上させることができる。By doing so, the time of being left "white" is eliminated by the principle peculiar to the pixel shift method in "black" display regardless of the low temperature and high temperature portions, and the contrast can be improved.
【0072】このような駆動波形の例を図12(c)に
示す。An example of such a drive waveform is shown in FIG.
【0073】走査信号をVS=(V1+V3)/2とし
て、情報信号Viは[O,−(V3−V1)/2]の範囲
で電圧変調する。そして、その他に「黒」を表示時にV
100=(V3−V1)/2の電圧を印加する。The scanning signal is V S = (V 1 + V 3 ) / 2, and the information signal V i is voltage-modulated within the range of [O, − (V 3 −V 1 ) / 2]. In addition, V is displayed when "black" is displayed.
A voltage of 100 = (V 3 −V 1 ) / 2 is applied.
【0074】こうすることによって、前述した図10に
おける低閾値画素において、従来はb2に示すような表
示状態となっていたものも、本発明の好適な実施態様に
よればb3に示すような表示状態が得られる。By doing so, the low threshold pixel in FIG. 10 described above, which has been in the display state as shown by b 2 in the related art, is shown by b 3 according to the preferred embodiment of the present invention. It is possible to obtain various display states.
【0075】このように、本実施態様では、基準となる
ある状態における画素の印加信号と透過率との第1の関
係(VT特性)から決められる中間調変調信号と、該画
素が別の状態におかれたときの別の第2の関係から決め
られる「黒」信号と、を用いる。As described above, in the present embodiment, the halftone modulation signal determined from the first relationship (VT characteristic) between the applied signal and the transmittance of the pixel in a certain reference state and the pixel in another state. And a "black" signal, which is determined from another second relationship when placed in odor.
【0076】また、最小透過率ではなくて、図10のb
4のように10%程度の透過率が現われて問題ない場合
には、該別のVT特性(図12の一点鎖線(III))
から決められる「黒」信号としてV00を用いてもよい。Also, instead of the minimum transmittance, b in FIG.
When the transmittance of about 10% appears as in 4 and there is no problem, the other VT characteristics (dashed line (III) in FIG. 12)
V 00 may be used as the “black” signal determined from
【0077】一般にコントラストとは、最低透過光量と
最大透過光量の比で定義され、人間の感覚的にも「黒」
が同等であれば、中間レベルの変動はそれ程目につきに
くいものである。In general, the contrast is defined by the ratio of the minimum transmitted light amount and the maximum transmitted light amount, and is "black" for human senses.
If is equal, then the mid-level fluctuations are less noticeable.
【0078】また、フレームごとに同一ラインで消去方
向を変える方法をとると、高温部でもフレームごとに第
一、第二書き込みの間の状態が「黒」と「白」交互に発
生するので、結局、0%、50%、100%の3点は、
温度によらず同一の光量を得ることができるので、
「黒」レベルを確実に出すことで、表示品質を大巾に改
善できる。Further, if the method of changing the erasing direction on the same line for each frame is adopted, the state between the first and second writing occurs alternately in each frame even in the high temperature portion, because "black" and "white" alternate. After all, 3 points of 0%, 50%, 100% are
Since the same amount of light can be obtained regardless of temperature,
Display quality can be greatly improved by ensuring that the "black" level is achieved.
【0079】本発明における階調表示を行う為の階調変
調信号としては、前述したような、電圧変調の他に電圧
を一定としてパルス巾を変調するパルス巾変調が用いら
れる。更には、これらを組み合わせてもよいし、パルス
巾変調の1つとしての位相変調を用いてもよい。As the gradation modulation signal for performing gradation display in the present invention, pulse width modulation for modulating the pulse width with a constant voltage is used in addition to the voltage modulation as described above. Furthermore, these may be combined and phase modulation as one of pulse width modulation may be used.
【0080】[0080]
【実施例】図13は本発明の表示装置のブロック構成図
である。図14は図13の制御系を説明する為のタイミ
ングチャートである。FIG. 13 is a block diagram of a display device according to the present invention. FIG. 14 is a timing chart for explaining the control system of FIG.
【0081】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)を液晶表示
装置101の表示駆動回路(走査線駆動回路104と情
報線駆動回路105とによって構成)104/105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/DL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 displays the scanning line address information designating the scanning electrodes and the image information (PD0 to PD3) on the scanning lines designated by the address information on the display drive circuit (the scanning line drive circuit 104 and the information line) of the liquid crystal display device 101. It is configured by the driving circuit 105) and transferred to 104/105. In this embodiment, since the image information having the scanning line address information and the display information is transferred through the same transmission line,
The two types of information must be distinguished. The signal for this identification is AH / DL, and when this AH / DL signal is at the Hi level, it indicates that it is scanning line address information, and when it is at the Lo level, it indicates that it is display information. .
【0082】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り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.
The image information PD0 to PD on the side of the drive control circuit 111 in 1
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 is stored for one horizontal scanning period. It is output from the generation circuit 110 to each information electrode as a display information signal.
【0083】情報信号発生回路110では、例えば、階
調表示データを含む表示情報に基づいて、あるVT特性
に基づいて変調した第1の情報信号と別のVT特性に基
づいた「黒」の第2の情報信号とを生成する回路を含ん
でいる。最も簡単な構成の具体例とすれば第1の情報信
号として複数の基準電圧レベルと第2の情報信号として
の1つの基準電圧レベルとを基準電圧発生回路で発生し
て、これを転送スイッチにて、画素に転送する構成であ
る。この時、基準電圧レベルは、用いる液晶パネルのV
T特性を予め測定しておいてこのVT特性を基に基準電
圧レベルを決定しておけばよい。In the information signal generating circuit 110, for example, based on display information including gradation display data, a first information signal modulated based on a certain VT characteristic and a "black" first information signal based on another VT characteristic. And a circuit for generating two information signals. As a concrete example of the simplest configuration, a plurality of reference voltage levels as the first information signal and one reference voltage level as the second information signal are generated by the reference voltage generating circuit, and these are generated in the transfer switch. Then, the data is transferred to the pixel. At this time, the reference voltage level is V of the liquid crystal panel used.
The T characteristic may be measured in advance and the reference voltage level may be determined based on this VT characteristic.
【0084】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13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
査線の画素情報を受け取ることができる。Further, in this embodiment, 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. 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. 13, when the graphics controller 102 detects that the SYNC signal has become Lo level, it immediately sets the AH / DL signal to Hi level and starts transferring 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 pixel information of the next scanning line.
【0085】他の実施例として図6に示したような断面
形状の液晶セルを作製した。図中、下基板ののこぎり形
状は、金型上に原型を作り、それを、アクリル系UV硬
化樹脂52でガラス基板上へ転写して作った。As another example, a liquid crystal cell having a cross-sectional shape as shown in FIG. 6 was produced. In the figure, the saw-tooth shape of the lower substrate was made by making a master on a mold and transferring it to a glass substrate with an acrylic UV curing resin 52.
【0086】UV硬化樹脂52ののこぎり形状の上に、
ストライプ電極51としてITO膜をスパッタ形成し、
さらにその上層に配向膜54として日立化成社製の配向
膜LQ−1802を、約300Åに形成した。On the saw-shaped UV curable resin 52,
An ITO film is formed by sputtering as the stripe electrode 51,
Further, an alignment film LQ-1802 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was formed as an alignment film 54 on the upper layer thereof to a thickness of about 300 Å.
【0087】対向側のセル基板は、ストライプ電極51
上に、同じ配向膜を形成したもので、凹凸形状はもたせ
ていない。The cell substrate on the opposite side is a stripe electrode 51.
The same alignment film is formed on the upper surface, and no uneven shape is provided.
【0088】上下基板のラビング方向は、平行方向に行
い、上基板のラビング方向に対して、下基板のラビング
方向を約6°右ネジ方向にずらしてセルを構成した。セ
ル厚のコントロールは、薄い部分が約1.0μm、厚い
部分が約1.4μmになるようにした。また、のこぎり
形状の1辺を1画素になるように、下基板のストライプ
電極51をストライプ状に、畝にそってパターニングし
た。The rubbing directions of the upper and lower substrates were parallel to each other, and the rubbing direction of the lower substrate was shifted by about 6 ° with respect to the rubbing direction of the upper substrate to form a cell. The cell thickness was controlled so that the thin portion was about 1.0 μm and the thick portion was about 1.4 μm. In addition, the stripe electrode 51 of the lower substrate was patterned in a stripe shape along the ridges so that one side of the saw shape was one pixel.
【0089】ストライプ電極51の巾を、300μmと
して、画素サイズを300μm×200μmの長方形に
設定した。The width of the stripe electrode 51 was set to 300 μm, and the pixel size was set to a rectangle of 300 μm × 200 μm.
【0090】使用した液晶材料を表4に示す。Table 4 shows the liquid crystal materials used.
【0091】[0091]
【表4】 [Table 4]
【0092】本実施例で用いた駆動信号を図15に示
す。S1,S2,S3は液晶パネルの隣接する3本の走
査線に印加される走査信号波形、Iはある情報線に印加
される情報信号波形、S2−Iは走査信号S2の印加さ
れる走査線と情報信号Iの印加される情報線の交点にあ
る画素に加わる電圧を示している。The drive signals used in this embodiment are shown in FIG. S1, S2, S3 scanning signal waveform, the information signal waveform I is applied to certain information line which is applied to three scan lines of adjacent liquid crystal panels, S2-I is scanned applied scan signal S 2 The voltage applied to the pixel at the intersection of the line and the information line to which the information signal I is applied is shown.
【0093】図15中、|Ve|=18.0V,|Vs
|=17.0V,|Vi|=5.0V,△t=40μ
s,δ=26μs,t1=7μs,t2=7μsである。In FIG. 15, | Ve | = 18.0V, | Vs
| = 17.0V, | Vi | = 5.0V, Δt = 40μ
s, δ = 26 μs, t 1 = 7 μs, t 2 = 7 μs.
【0094】情報信号の変調方式は、位相変調方式であ
り、図16の(b)に情報信号の変調方法について示し
ている。The modulation method of the information signal is a phase modulation method, and FIG. 16 (b) shows the modulation method of the information signal.
【0095】電圧波形はI(0%)から、I(100
%)まで(それぞれカッコ内の情報を表示するための情
報信号である)、図中Aの部分のパルス巾を可変変調し
ている。δの巾の電圧信号が書き込み情報を持つように
設定してある。Aの部分の変調は(δ側のパルス巾)と
(δと反対側のパルス巾)の比率が、1/γ:(1−1
/γ)となるように設定している。The voltage waveform changes from I (0%) to I (100
%) (Each is an information signal for displaying information in parentheses), and the pulse width of the portion A in the figure is variably modulated. The voltage signal with a width of δ is set to have write information. In the modulation of the portion A, the ratio of (the pulse width on the δ side) and (the pulse width on the side opposite to δ) is 1 / γ: (1-1
/ Γ).
【0096】このような比率に設定するのは、図15に
おける第一書き込み時の走査信号Aと第二書き込み時の
走査信号Bが印加された画素で反転の閾値を連続にする
ためである。ここでδの巾は、走査信号Aの選択時間△
Tの1/γである。この制約も、閾値の連続性を保つた
めに存するものである。ここで∂は、透過率(T)を縦
軸にとり、変調パラメーター(λ)を横軸に取ったとき
の傾き、∂T/∂λを示す。The reason for setting such a ratio is to make the inversion threshold value continuous in the pixel to which the scanning signal A at the first writing and the scanning signal B at the second writing in FIG. 15 are applied. Here, the width of δ is the selection time Δ of the scanning signal A.
It is 1 / γ of T. This constraint also exists to maintain the continuity of the threshold. Here, ∂ indicates the slope, ∂T / ∂λ, where the vertical axis represents the transmittance (T) and the horizontal axis represents the modulation parameter (λ).
【0097】ここで変調パラメーターについて説明す
る。透過率T「%」−変調パラメーターλの関係を示す
グラフを図17に示した。図16のような変調方式をと
る場合において、横軸のスケールを1nにとるがこれ
は、温度変化による液晶の閾値の変化がグラフ上に平行
移動として表われるようにするためのものである。図1
7においては、選択電圧合成波形Aの変化は、14Vの
矩形図17の(b)−(b−1)から20Vの矩形、図
17の(b)−(b−3)までの範囲内である。Here, the modulation parameter will be described. A graph showing the relationship between the transmittance T “%” and the modulation parameter λ is shown in FIG. In the case of adopting the modulation method as shown in FIG. 16, the scale of the horizontal axis is set to 1n, but this is for causing the change in the threshold value of the liquid crystal due to the temperature change to appear as parallel movement on the graph. Figure 1
In FIG. 7, the change of the selection voltage composite waveform A is within a range of 14 V rectangle (b)-(b-1) to 20 V rectangle, (b)-(b-3) of FIG. is there.
【0098】そして、変調パラメーターとして、電圧で
重みづけした時間を取ることにより図17の(a)のよ
うに、透過率−lnλ特性が直線になるとともに、温度
変化によって平行移動する。Then, by taking the time weighted with the voltage as the modulation parameter, the transmittance-lnλ characteristic becomes a straight line as shown in FIG.
【0099】どのように重みづけをするかについて説明
すると、次のようになる。波高値V1の部分のパルス長
をt1(2つに分かれている場合には合算する)波高値
V2の部分のパルス長をt2 The following describes how to perform weighting. The pulse length of the portion of the peak value V 1 is t 1 (added when divided into two) The pulse length of the portion of the peak value V 2 is t 2
【0100】[0100]
【数4】 ここで、t1+t2=40μs,V1=14V,V2=20
V[Equation 4] Here, t 1 + t 2 = 40 μs, V 1 = 14 V, V 2 = 20
V
【0101】このようなλの決め方を図15、図16の
条件の下で行うと、選択電圧波形は10Vの部分が32
μs,22Vの部分が8μのL字形波形から図16のA
部分のパルス巾を長くしてゆくことによって、40μ
s,22Vの矩形波形100%の書き込みまで変調され
る。When such a method of determining λ is performed under the conditions of FIGS. 15 and 16, the selection voltage waveform is 32 at the portion of 10V.
From the L-shaped waveform of 8μ at μs and 22V,
By increasing the pulse width of the part, 40μ
A rectangular waveform of s, 22V is modulated up to 100% writing.
【0102】この範囲で、階調表示を行い、10V,4
0μsのパルスを0%の表示のときに使うようにする。
これが図16におけるI(0%)の情報信号により形成
される波形である。In this range, gradation display is performed and 10 V, 4
Use a pulse of 0 μs when displaying 0%.
This is the waveform formed by the I (0%) information signal in FIG.
【0103】本発明にかかる要点は図16において、情
報信号にI(−0%)が存在することである。The essential point of the present invention is that I (-0%) exists in the information signal in FIG.
【0104】I(0%)からI(100%)までは、情
報信号中Aの巾が連続的に増加しているのであるが、I
(−0%)は、これらに対して不連続な形状をしてい
る。この効果を図16の(a)によって説明すると、図
中#1は低温部の透過率(T)−パラメーター(λ)特
性線で、#2は高温部のT−λ特性線である。温度に従
って、T−λ特性線はその傾きγは変えずにln(λ)
軸上を平行移動する。このとき、λ=t1からλ=t2ま
では、情報信号I(0%)〜I(100%)を用いて書
き、前述の画素シフト法を用いて温度による変動分を補
正しながら階調表示を行う。From I (0%) to I (100%), the width of A in the information signal continuously increases.
(−0%) has a discontinuous shape with respect to these. This effect will be described with reference to FIG. 16A. In the figure, # 1 is the transmittance (T) -parameter (λ) characteristic line of the low temperature portion, and # 2 is the T-λ characteristic line of the high temperature portion. According to the temperature, the T-λ characteristic line has ln (λ) without changing its slope γ.
Translate on the axis. At this time, from λ = t 1 to λ = t 2 , the information signals I (0%) to I (100%) are used for writing, and the above-mentioned pixel shift method is used to correct the variation due to temperature. The key is displayed.
【0105】しかしながら、その画素が「黒」(0%)
の場合にはt0,情報信号としてI(−0%)を用い
る。こうすることで、0%を表示するときは、温度によ
らず、0%を表示できる。このとき実質的には前述の画
素シフト法の原理を使っていないことになる。従って、
I(0%)というのは、0%ではなく、0%から最小階
調レベルだけ白側へ動いた階調レベルのことをさす。However, the pixel is "black" (0%).
In the case of t 0 , I (−0%) is used as the information signal. By doing this, when 0% is displayed, 0% can be displayed regardless of the temperature. At this time, the principle of the pixel shift method described above is not substantially used. Therefore,
I (0%) does not mean 0%, but a gradation level moved from 0% to the white side by the minimum gradation level.
【0106】以上の「黒」消去「白」書き込みのライン
に関しての説明であって、その走査ラインが「白」消去
「黒」書き込みの場合には、100%の表示のときに不
連続な情報信号を印加することになる。In the above description regarding the line of "black" erasure "white" writing, when the scanning line is "white" erasure "black" writing, discontinuous information is displayed at 100% display. A signal will be applied.
【0107】このように、不連続な情報信号変調方式を
用いることで、100%/0%コントラストの高い、品
質の良い階調表示を実現できた。As described above, by using the discontinuous information signal modulation method, it is possible to realize high-quality gradation display with high 100% / 0% contrast.
【0108】[0108]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を用い
ることで、温度変動時においてもコントラスト比の高い
良質な階調表示を実現できる。As described above, by using the present invention, it is possible to realize a high-quality gradation display having a high contrast ratio even when the temperature changes.
【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】本発明に適用可能な液晶セルの概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a liquid crystal cell applicable to the present invention.
【図7】画素シフト法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a pixel shift method.
【図8】画素シフト法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a pixel shift method.
【図9】画素シフト法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a pixel shift method.
【図10】液晶素子の駆動方法を説明する為の模式図で
ある。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a method of driving a liquid crystal element.
【図11】ある液晶素子の印加電圧と透過率の関係を示
すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the transmittance of a certain liquid crystal element.
【図12】本発明に用いられる液晶素子の印加電圧と透
過率との関係を説明する為の図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the applied voltage and the transmittance of the liquid crystal element used in the present invention.
【図13】本発明に適用可能な駆動回路ブロック図であ
る。FIG. 13 is a drive circuit block diagram applicable to the present invention.
【図14】図13の駆動回路の説明のためのタイミング
チャートである。14 is a timing chart for explaining the drive circuit of FIG.
【図15】本発明の一実施例に用いられる駆動信号の波
形を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a waveform of a drive signal used in an embodiment of the present invention.
【図16】本発明の一実施例に係る情報信号波形の説明
図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of an information signal waveform according to an embodiment of the present invention.
【図17】本発明の一実施例に係る透過率と変調パラメ
ーターの関係を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the transmittance and the modulation parameter according to the example of the present invention.
Claims (7)
一対の基板間に配された液晶を有する液晶素子の駆動方
法において、 中間調の表示を行う場合には、ある画素の印加信号と透
過率との第1の関係から定められる複数の中間調信号よ
り選ばれた1つの中間調信号を前記情報線に印加し、 最小透過率又は最大透過率を呈する表示を行う場合に
は、ある画素の印加信号と透過率との第2の関係であっ
て、該第1の関係とは異なる関係から定められる信号を
前記情報線に印加する、ことを特徴とする液晶素子の駆
動方法。1. A plurality of information lines and a plurality of scanning lines are provided,
In a method of driving a liquid crystal element having a liquid crystal disposed between a pair of substrates, when performing halftone display, a plurality of halftone signals determined from a first relationship between an applied signal and a transmittance of a pixel. When one halftone signal selected from the above is applied to the information line and a display exhibiting the minimum transmittance or the maximum transmittance is performed, there is a second relationship between the applied signal and the transmittance of a certain pixel. A method for driving a liquid crystal element, characterized in that a signal defined by a relationship different from the first relationship is applied to the information line.
のリセット信号が印加された後、書き込み用の選択信号
が印加され、該選択信号に同期して、前記中間調信号又
は前記信号のいずれかが前記情報線に印加されることを
特徴とする請求項1に記載の液晶素子の駆動方法。2. A reset signal for resetting a pixel is applied to the scanning line, and then a selection signal for writing is applied, and the halftone signal or the signal is synchronized with the selection signal. The method for driving a liquid crystal element according to claim 1, wherein any one of them is applied to the information line.
れることを特徴とする請求項2に記載の液晶素子の駆動
方法。3. The method of driving a liquid crystal element according to claim 2, wherein a signal for compensation is applied to the pixel thereafter.
り、高い閾値特性をもつことを特徴とする請求項1に記
載の液晶素子の駆動方法。4. The method for driving a liquid crystal element according to claim 1, wherein the first relationship has a higher threshold characteristic than the second relationship.
画素がおかれたときの関係であり、該第2の関係は、該
温度条件より高い温度の条件下に該画素がおかれたとき
の関係であることを特徴とする請求項1に記載の液晶素
子の駆動方法。5. The first relationship is a relationship when the pixel is placed under a certain temperature condition, and the second relationship is that the pixel is placed under a temperature higher than the temperature condition. The method for driving a liquid crystal element according to claim 1, wherein the relationship is when the liquid crystal element is broken.
誘電性液晶を挟持してなる液晶素子の駆動方法であっ
て、 画素内に閾値分布を構成して階調表示を行うに際して、
消去パルスで形成される状態への書き込みと、書き込み
信号の極性方向で形成される状態及び中間状態への書き
込みを、情報信号の不連続な変調によって行うことを特
徴とする液晶素子の駆動方法。6. A method of driving a liquid crystal element, which comprises a ferroelectric liquid crystal sandwiched between two electrode substrates arranged to face each other, wherein a threshold value distribution is formed in a pixel and gradation display is performed. ,
A method for driving a liquid crystal element, characterized in that writing into a state formed by an erase pulse and writing into a state formed in a polarity direction of a write signal and an intermediate state are performed by discontinuous modulation of an information signal.
順次走査方式であって、消去方向が「白」状態である走
査ラインが存在することを特徴とする請求項6に記載の
液晶素子の駆動方法。7. The liquid crystal device according to claim 6, wherein the driving method is a line-sequential scanning method of writing after line erasing, and there is a scanning line whose erasing direction is in a “white” state. Driving method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3327594A JPH06294951A (en) | 1993-02-10 | 1994-02-07 | Driving method for liquid crystal element |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4436493 | 1993-02-10 | ||
JP5-44364 | 1993-02-10 | ||
JP3327594A JPH06294951A (en) | 1993-02-10 | 1994-02-07 | Driving method for liquid crystal element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06294951A true JPH06294951A (en) | 1994-10-21 |
Family
ID=26371949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3327594A Withdrawn JPH06294951A (en) | 1993-02-10 | 1994-02-07 | Driving method for liquid crystal element |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH06294951A (en) |
-
1994
- 1994-02-07 JP JP3327594A patent/JPH06294951A/en not_active Withdrawn
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