JPH063503B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH063503B2
JPH063503B2 JP14387487A JP14387487A JPH063503B2 JP H063503 B2 JPH063503 B2 JP H063503B2 JP 14387487 A JP14387487 A JP 14387487A JP 14387487 A JP14387487 A JP 14387487A JP H063503 B2 JPH063503 B2 JP H063503B2
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JP
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scanning
liquid crystal
frame
voltage
display device
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修 谷口
敦 水留
正 三原
義浩 鬼束
裕司 井上
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、強誘電性液晶を用いた表示パネルなどの表示
装置に関する。
[従来技術] 従来より、走査電極群と信号電極群をマトリクス状に構
成し、その電極間に液晶化合物を充填し多数の画素を形
成して、画像或は情報の表示を行う液晶表示素子はよく
知られている。この表示素子の駆動法としては、走査電
極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加し、信号電
極群には所定の情報信号をアドレス信号と同期させて並
列的に選択印加する時分割駆動が採用されている。
これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプラ
イド・フイジスク・レターズ”(“Applied Physics Le
tters”)1971年18(4)号127〜128頁に
掲載のM.シヤット(Schadt)及びW.ヘルフリヒ(W.
Helfrich)共著の“ボルテージ・ディペンダント・オプ
ティカル・アクティビティー・オブ・ア・ツイステッド
・ネマチック・リキッド・クリスタル”(“Voltage De
pendent Optical Activity of a Twisted Nematic Liqu
id Crystal”)に示されたTN(twisted nematic)型液晶
であった。
近年は、在来の液晶素子の改善型として、双安定性を有
する液晶素子の使用がクラーク(Clark)及びラガーウ
ォール(Lagerwall)の両者により特開昭56−107
216号公報、米国特許第4367924号明細書等で
提案されている。双安定性液晶としては、一般に、カイ
ラルスメクティックC相(SmC*)又はH相(SmH*)を有
する強誘電性液晶が用いられ、これらの状態において、
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、即ち双安定性
を有し、また電界の変化に対する応答がすみやかで、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。
前述した強誘電性液晶素子は、例えばヨーロッパ公開1
49899号公報に記載されたマルチプレクシング駆動
によって、映像情報を表示することができる。このヨー
ロッパ公開149899号公報によれば、第3図に示す
様に、書込みフレーム走査毎に走査選択信号の位相を逆
位相にした交流電圧を印加し、奇数(又は偶数)フレー
ムで白(クロスニコルを明状態を明状態となる様に配
置)の選択書込みを行ない、続く偶数(又は奇数)フレ
ームで黒(クロスニコルを暗状態となる様に配置)の選
択書込みを行なうマルチプレクシング駆動法が開示され
ている。
この様な複数回の書込みフレーム走査によって1画面を
形成する方式のマルチプレクシング駆動を、テレビ映像
等の動画又はワープロ表示面での文字スクロールの如く
高速(高周波数)で画面が書き換われる表示に適用した
時に、表示面に「尾引き」と称される不適正画像が形成
される問題点があった。
上述の問題点を第4図に従って説明する。第4図(a)
は、1文字を4×4画素数で形成した表示面の文字をス
ムーズスクロールした時の電圧印加状態を示し、図中の
A,B,EとFは1文字に印加された電圧波形で、第3
図の電圧波形に対応している。第4図(b)は、フレー
ム周波数30Hz、1画面形成周波数15Hzでスムーズス
クロールを行なった時の表示状態を示し、図中の斜線部
が黒の表示状態、空白部が白の表示状態を表わしてい
る。
第4図によれば、第3フレーム走査時に、表示面の第3
行目に不必要な黒表示状態を生じ、又第5フレーム走査
時に、表示面の第2行目に不必要な黒表示状態を生じ、
この不必要な黒表示が表示面でのスクロール時の「長引
き」に原因していることが判明した。この第3フレーム
走査時、第5フレーム走査時に生じる不必要な黒表示
は、それぞれ第2フレーム走査時、第4フレーム走査時
の黒表示がそのまま第3フレーム走査時と第5フレーム
走査時でメモリーされているために生じるものである。
本発明者らの実験によれば、前述した第3フレーム走査
時と第5フレーム走査時に生じた表示画面の表示時間が
それぞれ第4フレーム走査時と第6フレーム走査時での
画面表示時間と等しいため、第3フレーム走査時と第5
フレーム走査時での表示画面が視覚上十分に認識され、
それが、観察者にとって「長引き」現象となって現われ
るということが判明した。
[発明の概要] 従って、本発明の目的は、前述した問題点を解消し、正
常な動画表示又はスクロール表示を可能にした駆動装置
を提供することにある。
すなわち、本発明は走査線とデータ線とで構成したマト
リクス電極を有し、該マトリクス電極に連続して複数の
異なる一画面を表示することによって動画を表示する様
になす電圧信号を印加する手段を有する表示装置におい
て、一画面を表示するに当って、走査線に順次、走査非
選択線への印加電圧を基準にして、一方極性電圧を有す
る第1の走査選択信号を印加することによって第1のフ
レーム走査を行ない、該走査線に順次、該第1の走査選
択信号と異なる電圧波形であって、他方極性電圧を有す
る第2の走査選択信号を印加することによって第2のフ
レーム走査を行ない、該第1及び第2のフレーム走査の
うち少なくとも一方を2回以上行なう様になした表示装
置に特徴を有している。
[実施例] 以下、本発明を図面に沿って説明する。
第1図は、本発明の実施態様を表わした説明図で、第1
図(a)は1文字を4×4画素数で形成した表示面の文
字をスムーズスクロールした時の電圧印加状態を示し、
図中のA,B,EとFは、走査選択時に1文字に印加さ
れた電圧波形で、第3図の電圧波形に対応している。
又、AとFは、半選択時の電圧であって、BとEは選択
時の電圧に相当している。第1図(b)は、フレーム周
波数30Hz、1画面形成周波数7.5Hz及び電圧3Vo=
42ボルトでスムーズスクロールを行なった時の表示状
態を示し、図中の斜線部が黒の表示状態、空白部が白の
表示状態を表わしている。
第1図によれば、奇数フレームF2M−1(M=1,
2,3…)では、第3図に示す奇数フレーム時の走査選
択信号によりフレーム走査が行なわれ、偶数フレームF
2M(M=1,2,3…)では、第3図に示す偶数フレ
ーム時の走査選択信号によりフレーム走査が行なわれる
とともに、それぞれのフレーム走査を交互に2回行なう
ことによって1画面が形成されている。本発明者らの実
験によれば、かかる駆動法を採用することによって、第
1図(b)に示す様な、「尾引き」の原因となる第5フ
レーム走査時と第9フレーム走査時に現われる第3行目
と第2行目の黒表示状態の表示時間を、1画面の表示時
間に対して1/4時間とすることができ、これによって視
覚上観察者には「尾引き」が解消されたスムーズスクロ
ールを表示することができた。
第3図は、本発明で用いた駆動波形を表わしており、奇
数フレームF2M−1と偶数フレームF2Mとで印加す
る走査選択信号Sn(n、走数線数)は、同一位相で見
た時にそれぞれ位相tとtとで逆極性電圧(走査非
選択線への印加電圧を基準にして)となっている。又、
位相tが書込みが行なわれる位相に相当し、位相t
とtとが補助信号をデータ線に印加する位相に相当し
ている。この補助信号は、走査非選択線上の画素に、該
画素に印加される同一極性電圧の印加時間が走査選択時
に選択された強誘電性液晶の安定状態を反転させる印加
時間に到達する前に、走査非選択線への印加電圧との合
成により、前記同一極性電圧と逆極性の電圧又は電圧O
を与えることができる。この際、強誘電性液晶の閾値電
圧Vthは|±Vo|<|Vth|<±3Vo|の条件を満たして
いる。
又、前述の駆動例では、1フレーム走査時のフレーム周
波数を30Hzとした例で表わしたが、本発明ではこれに
限定されるものではなく、これより低周波数又は高周波
数で駆動することができる。
第2図は、本発明で用いたマトリクス電極を配置した強
誘電性液晶パネル21の駆動装置を表わしている。第2
図のパネル21には、走査線22とデータ線23とが互
いに交差して配線され、その交差部の走査線22とデー
タ線23との間には強誘電性液晶が配置されている。
又、第2図中、24は走査回路、25は走査側駆動回
路、26は信号側駆動電圧発生回路、27はラインメモ
リー、28はシフトレジスタ、29は走査側駆動電圧発
生電源、20はマルチ・プロセッサー・ユニット(MP
U)を表わしている。走査側駆動電圧発生電源29に
は、電圧V1,V2とVcが用意され、例えば電圧V1とV2を前
述した操作選択信号の電源とし、電圧Vcを走査非選択信
号の電源とすることができる。
第5図は、本発明で用いた別の駆動波形を表わしてい
る。第5図に示す駆動例では、奇数フレーム時に、走査
選択信号の位相tで走査線上の選択された画素を白に
書込み、偶数フレームに、走査選択信号の位相tで走
査線上の残りの画素を黒に書込むことによって1画面を
形成することができる。この第5図に示す駆動例を第1
図に示すスムーズスクロール表示方式を適用した時に
は、前述と同様の効果が得られる。又、第5図に示す走
査選択信号の位相tはデータ線に補助信号を印加する
位相に相当し、前述した補助信号と同様の効果が得られ
る。この際、強誘電性液晶の閾値電圧Vthは、|±2Vo
|<|Vth|<|±4Vo|の条件を満たしている。
第6図は、本発明で用いた別の駆動波形を表わしてい
る。第6図に示す駆動例では、奇数フレーム時に、走査
選択信号の位相tで走査線上の選択された画素を白に
書込み、偶数フレームに、走査選択信号の位相tで走
査線上の残りの画素を黒に書込むことによって1画面を
形成することができる。この第6図に示す駆動例を第1
図に示すスムーズスクロール表示方式を適用した時に
は、前述と同様の効果が得られる。又、第6図に示す走
査選択信号の位相t1とt2はデータ線に補助信号を印加す
る位相に相当し、前述した補助信号と同様の効果が得ら
れる。又、本駆動例における波形AとFの位相t1,t2
t3で印加される電圧は強誘電性液晶の閾値電圧より小さ
い値に設定されている。
第7図は、本発明の別の電圧印加方式を適用した例を表
わしている。図中の符号は、第1図の符号と同意であ
る。第7図に示す駆動例は、同一波形の走査選択信号を
3回のフレーム走査を行なったものである。
本発明では、同一波形の走査選択信号を複数フレーム走
査することによつて、スムーズスクロール時の「尾引
き」現象を解消することができるが、この際最大で20
回、好ましくは最大で3回の同一波形の走査選択信号に
よるフレーム走査を行なうことができる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性を有する
液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチック
液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチックC
相(SmC*)又はH相(SmH*)の液晶が適している。この
強誘電性液晶については、“ル・ジュルナール・ド・フ
ィジック・レター”(“Le Journal de physic lette
r”)36巻(L−69),1975年の「フエロエレ
クトリック・リキッド・クリスタルス」(「Ferroelect
ric Liquid Crystals」);“アプライド・フィジックス
・レターズ”(“Applied physics letter")36巻
(11号)、1980年の「サブミクロン・セカンド・
バイスティブル・エレクトロオプティック・スィッチン
グ・イン・リキッド・クリスタル」(「Submicro Secon
d Bistable Electrooptic Switching in Liquid Crysta
ls」);“固体物理16(141)1981「液晶」等
に記載されており、本発明ではこれらに開示された強誘
電性液晶を用いることができる。
より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−P′−ア
ミノ−2−メチルブチルシンナメート(DOBAMB
C)、ヘキシルオキシベンジリデン−P′−アミノ−2
−クロロプロピルシンナメート(HOBACPC)およ
び4−o−(2−メチル)−ブチルレゾルシリデン−
4′−オクチルアニリン(MBRA8)等が挙げられ
る。
これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物
がSmC*相又はSmH*相となるような温度状態に保
持する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め込まれた
銅ブロック等により支持することができる。
又、本発明では前述のSmC*,SmH*の他に、カイ
ラルスメクチックF相、I相,G相やK相で表われる強
誘電性液晶を用いることも可能である。
第8図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたもの
である。81aと81bは、In2O3,SnO2やITO
(インジウム−テイン−オキサイド)等の透明電極がコ
ートされた基板(ガラス板)であり、その間に液晶分子
層82がガラス面に垂直になるよう配向したSmC*相
の液晶が封入されている。太線で示した線83が結晶分
子を表わしており、この液晶分子83は、その分子に直
交した方向に双極子モーメント(P⊥)84を有してい
る。基板81aと81b上の電極間に一定の閾値以上の
電圧を印加すると、液晶分子83のらせん構造がほど
け、双極子モーメント(P⊥)84はすべて電界方向に
向くよう、液晶分子83の配向方向を変えることができ
る。液晶分子83は細長い形状を有しており、その長軸
方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガ
ラス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係に配置し
た偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変
わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解され
る。さらに液晶セルの厚さを十分に薄くした場合(例え
ば1μ)には、第9図に示すように電界を印加していな
い状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ、その双極子
モーメントPa又はPbは上向き(94a)又は下向き
(94b)のどちらかの状態をとる。このようなセル
に、第9図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電
界Ea又はEbを所定時間付与すると、双極子モーメン
トは電界Ea又はEbの電界ベクトルに対して上向き9
4a又は下向き94bと向きを変え、それに応じて液晶
分子は第1の安定状態93aかあるいは第2の安定状態
93bの何れか一方に配向する。
このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は2つある。第1に応答速度が極めて速いこ
と、第2に液晶分子の配向が双安定状態を有することで
ある。第2の点を例えば第9図によって説明すると、電
界Eaを印加すると液晶分子は第1の安定状態93aに
配向するが、この状態は電界を切っても安定である。
又、逆向きの電界Ebを印加すると液晶分子は第2の安
定状態93bに配向して、その分子の向きを変えるが、
やはり電界を切ってもこの状態に留っている。又、与え
る電界Eaが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配
向状態にやはり維持されている。このような応答速度の
速さと双安定性が有効に実現されるには、セルとしては
出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には0.5μ〜2
0μ、特に1μ〜5μが適している。
[発明の効果] 本発明によれば、動画表示やスムーズスクロール表示の
時、画面に生じる「尾引き」現象を解消することがで
き、高画質の動画表示やスムーズスクロール表示を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は、本発明における画面に印加した電圧の
印加状態(走査選択線上)を表わした説明図である。 第1図(b)は、その時の表示状態を表わした説明図で
ある。 第2図は、本発明の駆動回路を示すブロック図である。 第3図は、本発明で用いた駆動波形の波形図である。 第4図(a)は、本発明外における画面に印加した電圧
の印加状態を表わした説明図である。 第4図(b)は、その時の表示状態を表わした説明図で
ある。 第5図及び第6図は、本発明で用いた別の駆動波形の波
形図である。 第7図(a)は、本発明における画面に印加した電圧の
別の印加状態を表わした説明図である。 第7図(b)は、その時の表示状態を表わした説明図で
ある。 第8図及び第9図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子
の斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼束 義浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 井上 裕司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−235121(JP,A) 特開 昭61−228496(JP,A) 特開 昭61−286819(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走査線とデータ線とで構成したマトリクス
    電極を有し、該マトリクス電極に連続して複数の異なる
    一画面を表示することによって動画を表示する様になす
    電圧信号を印加する手段を有する表示装置において、 一画面を表示するに当って、走査線に順次、走査非選択
    線への印加電圧を基準にして、一方極性電圧を有する第
    1の走査選択信号を印加することによって第1のフレー
    ム走査を行ない、該走査線に順次、該第1の走査選択信
    号と異なる電圧波形であって、他方極性電圧を有する第
    2の走査選択信号を印加することによって第2のフレー
    ム走査を行ない、該第1及び第2のフレーム走査のうち
    少なくとも一方を2回以上行なう様になしたことを特徴
    とする表示装置。
  2. 【請求項2】前記第1のフレーム走査と第2のフレーム
    走査とをそれぞれ交互に2回以上行なう様になした特許
    請求の範囲第1項記載の表示装置。
  3. 【請求項3】走査線とデータ線との交差部で画素を形成
    し、該走査線とデータ線との間に強誘電性液晶が配置さ
    れている特許請求の範囲第1項記載の表示装置。
  4. 【請求項4】前記強誘電性液晶がカイラルスメクチック
    液晶である特許請求の範囲第3項記載の表示装置。
  5. 【請求項5】前記カイラルスメクチック液晶の膜厚が無
    電界時にそれが固有するらせん構造を消失させるのに十
    分に薄い膜厚に設定されている特許請求の範囲第4項記
    載の表示装置。
JP14387487A 1987-06-08 1987-06-08 表示装置 Expired - Lifetime JPH063503B2 (ja)

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EP19880103538 EP0281160B1 (en) 1987-03-05 1988-03-07 Liquid crystal apparatus
DE19883853893 DE3853893T2 (de) 1987-03-05 1988-03-07 Flüssigkristallvorrichtung.
US08/274,155 US5488388A (en) 1987-03-05 1994-07-14 Liquid crystal apparatus
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JP4599743B2 (ja) * 2001-03-30 2010-12-15 日本電気株式会社 ホールド型表示素子、ディスプレイ、モニタ、ライトバルブ及びプロジェクタ

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