JPH0679117B2 - 光学変調スイッチの駆動方法 - Google Patents
光学変調スイッチの駆動方法Info
- Publication number
- JPH0679117B2 JPH0679117B2 JP60217015A JP21701585A JPH0679117B2 JP H0679117 B2 JPH0679117 B2 JP H0679117B2 JP 60217015 A JP60217015 A JP 60217015A JP 21701585 A JP21701585 A JP 21701585A JP H0679117 B2 JPH0679117 B2 JP H0679117B2
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- Japan
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- pixel
- voltage
- optical modulation
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像や情報機器などに用いて有効な表示装置や
光学的シャッタの駆動方法に関するものである。
光学的シャッタの駆動方法に関するものである。
従来の技術 近年、コンピュータを中心とする情報機器分野およびテ
レビジョン、ビデオテープレコーダ（VTR）などを中心
とする映像機器分野において、プリンタなどに用いる薄
型の光シャッタや大画面で薄型の表示装置の需要が高ま
っている。この種の光シャッタや表示装置として、液晶
を用いたものが注目されているが、最近とくにこの液晶
に強誘電性液晶材料を用いたマトリクス型の表示装置や
光シャッタが実用化されつつある。
レビジョン、ビデオテープレコーダ（VTR）などを中心
とする映像機器分野において、プリンタなどに用いる薄
型の光シャッタや大画面で薄型の表示装置の需要が高ま
っている。この種の光シャッタや表示装置として、液晶
を用いたものが注目されているが、最近とくにこの液晶
に強誘電性液晶材料を用いたマトリクス型の表示装置や
光シャッタが実用化されつつある。
この種の液晶光学スイッチは、強誘電性液晶の電界に対
する双安定性を利用して、マルチプレックス駆動をした
時の非走査期間はそのメモリ効果によって安定状態を保
持し、コントラストの低下を防止している。また、電界
に対する応答性が速いという特徴も備えている。
する双安定性を利用して、マルチプレックス駆動をした
時の非走査期間はそのメモリ効果によって安定状態を保
持し、コントラストの低下を防止している。また、電界
に対する応答性が速いという特徴も備えている。
以下図面を参照しながら、従来の強誘電性液晶を用いた
光学スイッチを説明する。
光学スイッチを説明する。
第３図は従来の液晶光学スイッチに用いる液晶の印加電
圧と光学的透過と率を示すグラフである。第３図から明
らかなように、所定の閾値以上の正電圧または負電圧を
所定の時間印加することにより安定状態を反転させるこ
とができ、所定の閾値以下の電圧の印加に対しては、安
定状態は変化しない。
圧と光学的透過と率を示すグラフである。第３図から明
らかなように、所定の閾値以上の正電圧または負電圧を
所定の時間印加することにより安定状態を反転させるこ
とができ、所定の閾値以下の電圧の印加に対しては、安
定状態は変化しない。
第４図は従来の液晶光学スイッチを駆動する駆動電圧波
形を示すグラフである。第４図において、各波形はON画
素とOFF画素に印加される電圧波形を示しており、V1は
上記液晶の安定状態を反転させるのに必要な閾値より高
い波高値のパルス電圧で、V2は上記閾値より低い波高値
のパルス電圧である。
形を示すグラフである。第４図において、各波形はON画
素とOFF画素に印加される電圧波形を示しており、V1は
上記液晶の安定状態を反転させるのに必要な閾値より高
い波高値のパルス電圧で、V2は上記閾値より低い波高値
のパルス電圧である。
以上のような駆動波形を印加した時の、従来の液相光学
スイッチの動作を以下に説明する。まず第１のフィール
ドで期間Tw1に書込み電圧を印加するが、期間Tw1の前半
はOFF電圧を印加し、後半に負のON電圧を印加して画素
をON状態にし、期間THはメモリ効果によりON状態を保持
する。期間Tw2で印加される電圧は波高値がV2であるの
液晶の安定状態は変化せずON状態が保持される。つぎ
に、第２のフィールドでは期間Tw2に消去電圧を印加す
るが、期間Tw2の前半はON電圧を印加し、後半にOFF電圧
を印加する。つまり、第１のフィールドではONにすべき
画素に書込み電圧を与え、第２のフィールドではOFFに
すべき画素に消去電圧を与え、２フィールドで１フレー
ムを終了する。上記操作を繰り返すことにより液晶光学
スイッチを駆動することができる。尚、期間Tw1、Tw2に
おいてその前半に書込みまたは消去に必要な信号の逆極
性の電圧を印加しているが、これは直流電界印加による
液晶の劣化を防止するためのもので、印加電圧が交流に
なるようにしている。
スイッチの動作を以下に説明する。まず第１のフィール
ドで期間Tw1に書込み電圧を印加するが、期間Tw1の前半
はOFF電圧を印加し、後半に負のON電圧を印加して画素
をON状態にし、期間THはメモリ効果によりON状態を保持
する。期間Tw2で印加される電圧は波高値がV2であるの
液晶の安定状態は変化せずON状態が保持される。つぎ
に、第２のフィールドでは期間Tw2に消去電圧を印加す
るが、期間Tw2の前半はON電圧を印加し、後半にOFF電圧
を印加する。つまり、第１のフィールドではONにすべき
画素に書込み電圧を与え、第２のフィールドではOFFに
すべき画素に消去電圧を与え、２フィールドで１フレー
ムを終了する。上記操作を繰り返すことにより液晶光学
スイッチを駆動することができる。尚、期間Tw1、Tw2に
おいてその前半に書込みまたは消去に必要な信号の逆極
性の電圧を印加しているが、これは直流電界印加による
液晶の劣化を防止するためのもので、印加電圧が交流に
なるようにしている。
〔「カイラルスメクティックシー液晶の時分割大面積デ
ィスプレイへの応用」、エスアイディー85ダイジェス
ト。（An Application of Chiral Smectic-C Liquid Cr
ystal to a Multiplexed Large-Area Display.SID85DIG
EST）〕 発明が解決しようとする問題点 従って、上記の駆動方法では、画面を総て書換えるには
１フレームの時間を必要とし、この時間は書き換える画
面の情報の内容によらず一定である。１画素を書き換え
る時間Tw1は液晶光学スイッチの構成と液晶材料の特性
に依存した時間で制限され、ある時間以下に短くするこ
とはできない。そのため、マトリクス状の光学変調スイ
ッチでは走査電極数が増大すると１フレームに要する時
間が長くなり画面の更新に時間がかるという問題点を有
していた。
ィスプレイへの応用」、エスアイディー85ダイジェス
ト。（An Application of Chiral Smectic-C Liquid Cr
ystal to a Multiplexed Large-Area Display.SID85DIG
EST）〕 発明が解決しようとする問題点 従って、上記の駆動方法では、画面を総て書換えるには
１フレームの時間を必要とし、この時間は書き換える画
面の情報の内容によらず一定である。１画素を書き換え
る時間Tw1は液晶光学スイッチの構成と液晶材料の特性
に依存した時間で制限され、ある時間以下に短くするこ
とはできない。そのため、マトリクス状の光学変調スイ
ッチでは走査電極数が増大すると１フレームに要する時
間が長くなり画面の更新に時間がかるという問題点を有
していた。
そこで、本発明はマトリクス型の光学スイッチにおい
て、走査電極数が増大しても高コントラストを維持しな
がら、光学スイッチ全面の更新時間を短縮できる効果的
な駆動方法を提供するものである。
て、走査電極数が増大しても高コントラストを維持しな
がら、光学スイッチ全面の更新時間を短縮できる効果的
な駆動方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 そして、上記問題点を解決する本発明の技術的な手段
は、光学変調物質に電界により双安定性を示す物質を用
い、各画素の安定状態を記憶手段に記憶し、フレーム周
期毎に入力されてくる各画素に対応した情報と上記記憶
手段に記憶された１フレーム前の画素の状態とを比較
し、画素の状態を変化させる必要のない時は走査電極の
走査を停止し、各画素は電圧無印加状態とし、画素の状
態を変化させる必要のある時は安定状態を反転させる画
素のみを選択走査し、安定状態の反転が必要な画素にの
み反転に必要な電圧を印加するものである。
は、光学変調物質に電界により双安定性を示す物質を用
い、各画素の安定状態を記憶手段に記憶し、フレーム周
期毎に入力されてくる各画素に対応した情報と上記記憶
手段に記憶された１フレーム前の画素の状態とを比較
し、画素の状態を変化させる必要のない時は走査電極の
走査を停止し、各画素は電圧無印加状態とし、画素の状
態を変化させる必要のある時は安定状態を反転させる画
素のみを選択走査し、安定状態の反転が必要な画素にの
み反転に必要な電圧を印加するものである。
また、光学変調物質に強誘電物質を用いることにより、
容易に電界によって双安定性をもたせることができるも
のである。例えば、カラルスメクティックＣの液晶材料
を用いて、電極間ギャップが液晶のカイラルのピッチよ
り十分薄いセルに封入すると、その壁面効果によりカイ
ラルがほどかれて、液晶は電界によって双安定性を示す
ようになる。
容易に電界によって双安定性をもたせることができるも
のである。例えば、カラルスメクティックＣの液晶材料
を用いて、電極間ギャップが液晶のカイラルのピッチよ
り十分薄いセルに封入すると、その壁面効果によりカイ
ラルがほどかれて、液晶は電界によって双安定性を示す
ようになる。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、本発明では光学変調物質に電界によって双安
定性を示す物質を用いているために、そのメモリー効果
によって走査電極数が増大してもコントラストの低下は
著しくおこらず、フレーム周期で入力されてくる画素情
報に対して、フレーム単位での全画素の更新をせずに、
１フレーム前の状態から変化のあった画素のみを選択走
査して画素に電圧を印加するため、光学スイッチ全面の
更新速度を平均的に向上させることができ、走査電極数
を増大させることができるものである。
定性を示す物質を用いているために、そのメモリー効果
によって走査電極数が増大してもコントラストの低下は
著しくおこらず、フレーム周期で入力されてくる画素情
報に対して、フレーム単位での全画素の更新をせずに、
１フレーム前の状態から変化のあった画素のみを選択走
査して画素に電圧を印加するため、光学スイッチ全面の
更新速度を平均的に向上させることができ、走査電極数
を増大させることができるものである。
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
本発明の一実施例における光学変調物質は第３図に示さ
れる電圧−光学的透過率のような特性をもつ物質を用い
ることができる。第３図から明らかなように、所定の閾
値以上の正電圧または負電圧を所定の時間印加すること
により安定状態を反転させることができ、所定の閾値以
下の電圧の印加に対しては、安定状態は変化しない。こ
のような特性を示す物質の一つに強誘電性物質がある
が、特にカイラルスメクティックＣ相を示す物質は応答
速度が速く使い易い。例えば、＋DOBAMBC（＋ｐ−デシ
ルオキシベンジリデン−ｐ′−アシノ２−メチルブチル
シンナメイト）という液晶材料などを使うことができ
る。
れる電圧−光学的透過率のような特性をもつ物質を用い
ることができる。第３図から明らかなように、所定の閾
値以上の正電圧または負電圧を所定の時間印加すること
により安定状態を反転させることができ、所定の閾値以
下の電圧の印加に対しては、安定状態は変化しない。こ
のような特性を示す物質の一つに強誘電性物質がある
が、特にカイラルスメクティックＣ相を示す物質は応答
速度が速く使い易い。例えば、＋DOBAMBC（＋ｐ−デシ
ルオキシベンジリデン−ｐ′−アシノ２−メチルブチル
シンナメイト）という液晶材料などを使うことができ
る。
第１図は本発明の光学変調スイッチの駆動方法の一実施
例における光学変調スイッチ構成を示すブロック図であ
る。第１図において１は走査電極、２は信号電極、３は
ロウドライバ、４はコラムドライバ、５は画素、６はメ
モリ、７はメモリと入力データを比較するデータ比較
器、８は入力インターフェース、９は制御回路である。
例における光学変調スイッチ構成を示すブロック図であ
る。第１図において１は走査電極、２は信号電極、３は
ロウドライバ、４はコラムドライバ、５は画素、６はメ
モリ、７はメモリと入力データを比較するデータ比較
器、８は入力インターフェース、９は制御回路である。
以上のように構成された本発明の一実施例における光学
変調スイッチの動作を以下に説明する。
変調スイッチの動作を以下に説明する。
走査電極１はロウドライバ３によって、また信号電極２
はコラムドライバ４によって駆動されるが、フレーム周
期で入力される画素データに対して、１フレーム前の画
素の状態をメモリ６から読みだし、データ比較器７によ
って両者を比較する。そして比較結果が同じであれば、
その画素の状態ほ変更する必要がないため走査をせず、
逆に比較結果が異なっていた時には、その画素の状態を
変更する必要があるため、結果が異なっていた画素のみ
を選択走査し、その画素にのみ安定状態を反転させる電
圧を印加し、同時にその画素に対応するメモリの内容を
書換え、メモリに記憶された画素の安定状態を最新の状
態に変更する。以下同様の走査を繰り返すことにより、
マトリクス状の光学変調スイッチを駆動することができ
る。
はコラムドライバ４によって駆動されるが、フレーム周
期で入力される画素データに対して、１フレーム前の画
素の状態をメモリ６から読みだし、データ比較器７によ
って両者を比較する。そして比較結果が同じであれば、
その画素の状態ほ変更する必要がないため走査をせず、
逆に比較結果が異なっていた時には、その画素の状態を
変更する必要があるため、結果が異なっていた画素のみ
を選択走査し、その画素にのみ安定状態を反転させる電
圧を印加し、同時にその画素に対応するメモリの内容を
書換え、メモリに記憶された画素の安定状態を最新の状
態に変更する。以下同様の走査を繰り返すことにより、
マトリクス状の光学変調スイッチを駆動することができ
る。
第２図は本発明の光学変調スイッチの駆動方法の一実施
例における画素の状態を変化させる時の各電極に印加す
べき電圧と各マトリクスの画素に印加される電圧を示し
ている。第２図において、画素の安定状態を第１の安定
状態に反転する場合は第１の印加電圧を各電極に印加
し、第２の安定状態に反転する場合は第２の印加電圧を
各電極に印加するが、安定状態を変化させるべき画素の
存在する走査電極に選択の電圧を印加し、他の走査電極
には非選択電圧を印加する。一方、信号電極には反転さ
せる画素の存在する信号電極にのみ反転電圧を印加し、
その他の信号電極には非反転の電圧を印加する。このよ
うに各電極に電圧を印加することにより、安定状態を変
化させる画素にのみ第１の電圧（＋3V）または第２の電
圧（−3V）が印加される。画素の状態に変化がない場合
は走査電極と信号電極の電圧をもとに０とする。
例における画素の状態を変化させる時の各電極に印加す
べき電圧と各マトリクスの画素に印加される電圧を示し
ている。第２図において、画素の安定状態を第１の安定
状態に反転する場合は第１の印加電圧を各電極に印加
し、第２の安定状態に反転する場合は第２の印加電圧を
各電極に印加するが、安定状態を変化させるべき画素の
存在する走査電極に選択の電圧を印加し、他の走査電極
には非選択電圧を印加する。一方、信号電極には反転さ
せる画素の存在する信号電極にのみ反転電圧を印加し、
その他の信号電極には非反転の電圧を印加する。このよ
うに各電極に電圧を印加することにより、安定状態を変
化させる画素にのみ第１の電圧（＋3V）または第２の電
圧（−3V）が印加される。画素の状態に変化がない場合
は走査電極と信号電極の電圧をもとに０とする。
上記のように光学変調スイッチを駆動することにより、
１フレーム前の画素の状態と比較して、画素の状態を変
化させる必要のある時のみ、変化させる画素のみを選択
走査して安定状態を反転させるので、フレーム周期で全
画素を走査して光学変調スイッチを更新する方法と比較
して、光学変調スイッチの平均更新速度を高速化するこ
とができる。
１フレーム前の画素の状態と比較して、画素の状態を変
化させる必要のある時のみ、変化させる画素のみを選択
走査して安定状態を反転させるので、フレーム周期で全
画素を走査して光学変調スイッチを更新する方法と比較
して、光学変調スイッチの平均更新速度を高速化するこ
とができる。
なお、第２図で示した駆動電圧は一実施例にすぎず、こ
の電圧に限られるものではない。さらに、光学変調物質
も液晶に限られるものではない。
の電圧に限られるものではない。さらに、光学変調物質
も液晶に限られるものではない。
発明の効果 本発明は双安定性を示す光学変調物質を走査電極群と信
号電極群との間に挟持し、安定状態を反転させる画素に
のみ反転電圧を印加して光学変調スイッチを駆動するた
め、全面の更新速度を高速化できる。従って、マトリク
ス状の光学変調スイッチを構成した場合、フレーム周期
で入力されてくる画素情報に対して、フレーム周期で全
画素を走査して更新する方法と比較して、走査電極数を
増大させても光学変調スイッチの画素の平均的な更新速
度を向上させることができ、しかも、高コントラストで
駆動することが可能となる。さらに、安定状態を反転さ
せない場合は、電圧を印加しなくてよいため、消費電力
を低減できるという波及効果も得ることができる。
号電極群との間に挟持し、安定状態を反転させる画素に
のみ反転電圧を印加して光学変調スイッチを駆動するた
め、全面の更新速度を高速化できる。従って、マトリク
ス状の光学変調スイッチを構成した場合、フレーム周期
で入力されてくる画素情報に対して、フレーム周期で全
画素を走査して更新する方法と比較して、走査電極数を
増大させても光学変調スイッチの画素の平均的な更新速
度を向上させることができ、しかも、高コントラストで
駆動することが可能となる。さらに、安定状態を反転さ
せない場合は、電圧を印加しなくてよいため、消費電力
を低減できるという波及効果も得ることができる。
第１図は本発明の光学変調スイッチの駆動方法の一実施
例における光学変調スイッチの構成を示すブロック図、
第２図は本発明の光学変調スイッチの駆動方法の一実施
例における各電極に印加すべき電圧と各マトリクスの画
素に印加される電圧を示す関係図、第３図は従来の液晶
光学スイッチの一実施例における液晶の印加電圧と光学
的透過率を示すグラフ、第４図は従来の液晶光学スイッ
チの一実施例における駆動波形を示すグラフである。 １……走査電極、２……信号電極、３……ロウドライ
バ、４……コラムドライバ、５……画素、６……メモ
リ、７……データ比較器、８……入力インターフェー
ス、９……制御回路。
例における光学変調スイッチの構成を示すブロック図、
第２図は本発明の光学変調スイッチの駆動方法の一実施
例における各電極に印加すべき電圧と各マトリクスの画
素に印加される電圧を示す関係図、第３図は従来の液晶
光学スイッチの一実施例における液晶の印加電圧と光学
的透過率を示すグラフ、第４図は従来の液晶光学スイッ
チの一実施例における駆動波形を示すグラフである。 １……走査電極、２……信号電極、３……ロウドライ
バ、４……コラムドライバ、５……画素、６……メモ
リ、７……データ比較器、８……入力インターフェー
ス、９……制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 勲夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 古林 好則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−193426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−33535（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】走査電極群と信号電極群を有し、上記走査
電極群と信号電極群の間に、電界によって双安定状態を
示す、光学変調物質を挟持し、上記走査電極と信号電極
とにより画素を構成し、上記画素に第１の電圧を印加す
ることにより、上記光学変調物質が上記双安定状態の第
１の状態になり、第２の電圧を印加することにより、上
記双安定状態の第２の状態になるよう構成した光学変調
スイッチと、上記光学変調スイッチの各画素の安定状態
を記憶する少なくとも１フレームの容量を持つ記憶手段
と、上記記憶手段にフレーム周期毎に入力される上記光
学変調スイッチの各画素に対応する情報と記憶手段に記
憶された少なくとも１フレーム前の上記各画素の安定状
態とを比較する比較手段とを具備し、上記比較手段の結
果に基づき、上記各画素の安定状態を変化させる必要の
ない時は、上記走査電極の走査を停止して各画素を電圧
無印加状態にし、上記各画素の安定状態を変化させる必
要が生じた時は、安定状態を反転させる画素のみを選択
走査して上記安定状態を反転させる画素にのみ、上記第
１または第２の電圧を印加することを特徴とする光学変
調スイッチの駆動方法。 - 【請求項２】光学変調物質が強誘電性物質であることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光学変調ス
イッチの駆動方法。 - 【請求項３】強誘電性物質がカイラルスメクティックＣ
相を示すことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記
載の光学変調スイッチの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217015A JPH0679117B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光学変調スイッチの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217015A JPH0679117B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光学変調スイッチの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275516A JPS6275516A (ja) | 1987-04-07 |
| JPH0679117B2 true JPH0679117B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16697488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217015A Expired - Lifetime JPH0679117B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光学変調スイッチの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679117B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2768421B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1998-06-25 | シャープ株式会社 | 強誘電性液晶表示装置の表示方法 |
| JP2826776B2 (ja) * | 1991-02-20 | 1998-11-18 | キヤノン株式会社 | 強誘電性液晶装置 |
| JP2633191B2 (ja) * | 1994-03-14 | 1997-07-23 | キヤノン株式会社 | 表示制御装置 |
| JP3533074B2 (ja) | 1997-10-20 | 2004-05-31 | 日本電気株式会社 | Ｖｒａｍ機能内蔵のｌｅｄパネル |
| JP5519408B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2014-06-11 | シチズンホールディングス株式会社 | メモリ性液晶装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59193426A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS6033535A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-20 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS6031120A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-16 | Canon Inc | 液晶装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217015A patent/JPH0679117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6275516A (ja) | 1987-04-07 |
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