JPH07225366A - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents

液晶素子の駆動方法

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JPH07225366A
JPH07225366A JP6040422A JP4042294A JPH07225366A JP H07225366 A JPH07225366 A JP H07225366A JP 6040422 A JP6040422 A JP 6040422A JP 4042294 A JP4042294 A JP 4042294A JP H07225366 A JPH07225366 A JP H07225366A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 透明電極２ａ、２ｂ及び配向膜３ａ、３ｂを
この順に設けた一対の基板１ａ、１ｂが所定の間隙を置
いて対向配置され、前記間隙内に強誘電性液晶５が注入
されている液晶素子を駆動するに際し、液晶５の透過率
が変化し始めるときの印加電圧をＶthlow 、液晶５の透
過率の変化量が実質的に最大になるときの印加電圧をＶ
thhighとした場合、液晶５に印加する互いに逆極性の第
１及び第２の選択パルスのうち、第１の選択パルス電圧
ＶS1を±（Ｖthlow −ΔＶ）（但し、ΔＶ＞０）とし、
第２の選択パルス電圧ＶS2を 【数５】 （但し、ΔＶ＞０）とする駆動方法。 【効果】 液晶素子、特に強誘電性液晶表示素子を使用
し、パッシブマトリックスのマルチプレックス駆動にお
いてアナログ階調表示を容易かつ確実に、しかも高コン
トラストを保持しながら実現するのに好適な駆動方法を
提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一対の基体間に液晶が
配されてなる液晶素子の駆動方法に関し、特に、透明電
極及び配向膜をこの順に設けた一対の基板が所定の間隙
を置いて対向配置され、前記間隙内に強誘電性液晶が注
入されている液晶素子の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在商品化されているＴＮ（ツイストネ
マチック）液晶素子は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等
のアクティブマトリックス方式での駆動によって一定の
階調性を発現することができる。しかし、ＴＦＴ製造プ
ロセスにおける歩留り及びコストの問題から、大面積の
表示素子の開発が課題となっている。
【０００３】これに対し、表面安定化双安定型強誘電性
液晶（ＦＬＣ：ferroelectric liquid crystal) を用い
た表示素子は、ＴＦＴ等のアクティブマトリックスを必
要とせず、低コスト、大面積の表示素子を実現できる可
能性がある。
【０００４】ＦＬＣを表示素子に応用しようとする研究
開発は、ここ10年来活発に進められてきている。ＦＬＣ
ディスプレイは、主として次の（１）〜（３）の特徴を
有する優れたものである。 （１）高速応答性（従来のネマチック液晶表示に比較し
て1000倍も高速応答）。 （２）視野角依存性が少ない。 （３）画像にメモリ性がある。
【０００５】従来、こうした強誘電性液晶の表示技術と
しては、表示パネルのセルギャップを２μｍ以下にコン
トロールし、パネル界面の分子配向規制力を用いて液晶
分子を配向させ、２状態のみ安定なエネルギー状態をと
る表面安定化強誘電性液晶表示素子がクラークら（米国
特許第4,367,924 号）により提案され、そのμ秒オーダ
の応答性や、画像のメモリ効果などの特徴でもって研究
開発が精力的にすすめられてきた。
【０００６】このように、双安定モードの強誘電性液晶
表示は、メモリ性をもつためにＣＲＴ（陰極線管）など
で問題となっているフリッカーをなくせること、そし
て、単純Ｘ−Ｙマトリックス駆動でも1000本以上の走査
線で駆動できること（ＴＦＴ：薄膜トランジスタでの駆
動をなくせること）、また、現在主流のネマチック液晶
での視野角が狭いという問題に対しても、分子配向が一
様であること、およびパネルのギャップがネマチック液
晶パネルの半分以下であることから、広い視野角を有す
ることなどを特徴としてきた。
【０００７】このようなＦＬＣディスプレイ（強誘電性
液晶表示素子）は、例えば図15に概略的に示すような構
造からなっている。即ち、ガラスなどの透明な基板１ａ
上に、ＩＴＯ（indium tin oxide：インジウムにスズを
ドープした導電性酸化物）などの透明電極層２ａ、及び
液晶配向膜としての例えばＳｉＯ斜方蒸着層３ａを順次
積層した積層体Ａと；これと同様に、基板１ｂ上に、透
明電極層２ｂ、例えばＳｉＯ斜方蒸着層３ｂを順次積層
した積層体Ｂと；を、液晶配向膜である例えばＳｉＯ斜
方蒸着層３ａ、３ｂが互いに対向するように配し、所定
のセルギャップを実現するためのスペーサ４を挟むこと
により液晶セルを構成し、そのセルギャップに強誘電性
液晶５を注入した構造を有している。
【０００８】しかしながら、こうしたＦＬＣディスプレ
イは上記の優れた特長を有してはいるが、階調表示が難
しいことが課題として挙げられていた。即ち、従来の双
安定モードを用いた強誘電性液晶表示は２状態のみ安定
であることから、ビデオ等の階調表示には不適当である
とされてきた。
【０００９】即ち、従来の強誘電性液晶素子（例えば界
面安定型強誘電性液晶素子）は、外部印加電界Ｅに対し
て分子Ｍの配向方向が図17に示すように状態１と状態２
の二つの状態間をスイッチングする。この分子配向の変
化は、液晶素子を直交する偏光板間に設置することによ
って透過率の変化として現れ、図18のように印加電界に
対して透過率がしきい値電圧Ｖthで０％から 100％に急
峻に変化する。この透過率が変化する電圧幅は一般的に
１Ｖ以下である。さらに、Ｖthがセルギャップの微小な
変動によって変化する。従って、従来の液晶素子では、
透過率−印加電圧のカーブに安定な電圧幅を持たせるこ
とが困難であり、電圧制御による階調表示は困難若しく
は不可能である。
【００１０】このため、サブピクセルを設けて画素面積
を調節すること又は画素電極を分割することにより階調
を行う方法（面積階調法）や、強誘電性液晶の高速スイ
ッチング性を利用して１フィールドの間にスイッチング
又はラインアドレッシングを繰り返すことにより階調を
行う方法（タイムインテグレーション階調法）などの方
法が提案されている。しかし、これらの方法でも未だ階
調表示が不十分であるという問題があった。
【００１１】即ち、面積階調法の場合、階調数を増やせ
ば増やすほど、必要なサブピクセルの数が増え、デバイ
ス作製という面から、また、駆動法という観点から考え
ても、コストパフォーマンスが悪いことは明らかであ
る。また、タイムインテグレーション階調法では、タイ
ムインテグレーション階調法単独ではもちろんのこと、
面積階調法との組み合わせを考えても、実用性は低いと
いう問題があった。
【００１２】そこで、画素毎にアナログ階調表示を行う
方法として、一つの画素内で対向電極間の距離を変化さ
せたり、対向電極間に形成した誘電性層の厚みを変化さ
せることにより局所的に電界強度勾配をつける方法や、
対向電極の材質を変えることにより電圧勾配をつけるこ
とが提案されている。
【００１３】しかしながら、実用レベルのアナログ階調
表示特性を有する液晶表示素子を製造することは、工程
的にも繁雑となり、また、製造条件のコントロールも非
常に困難となり、更に製造コストが高いという問題があ
った。
【００１４】他方、特開平３−276126号公報に示される
ように、配向膜上に 0.3〜２μｍのアルミナ微粒子を散
布する等により、この微粒子の存在部分と非存在部分と
で強誘電性液晶の反転を印加電圧によって制御し、階調
表示を行わんとするＦＬＣディスプレイが提案されてい
る。
【００１５】しかしながら、この公知技術の場合、上記
微粒子のサイズが大きすぎ、また散布量の規定等が不明
であるため、実際には、意図する階調表示は極めて困難
である。
【００１６】即ち、例えば２μｍのセルギャップ中に粒
径 0.3〜２μｍの微粒子を単に散布したのでは、実際に
は液晶の反転を一画素内で微細に変化させることは極め
て困難である。しかも、強誘電性液晶ディスプレイがそ
の液晶の複屈折モードでの表示であるため、セルギャッ
プのコントロールは極めて困難であり、色ムラが出現し
てしまう。この状況は、セルギャップの変動が 500Å以
下であることが要求される現在のＳＴＮ（スーパーツイ
ストネマチック）表示素子と同様であると考えられる。
【００１７】
【発明に至る経過】一方、カーボン微粒子を混合した強
誘電性液晶は、後述するように、液晶の電気光学特性を
改善することができることについては、本発明者が既に
見出している。そして、このような電気光学特性を有す
る強誘電性液晶に階調表示をするために、これまで、図
19に示すようなリセット、選択信号及びデータ信号で駆
動する方法が提案されていた。しかし、この波形で液晶
を駆動すると、液晶は通常次のように応答することが明
らかになった。
【００１８】データ信号が０の場合には、選択電圧が印
加される画素の液晶分子は全画素においてツイスト配向
１に配向する。つまり、図20に示すように、液晶分子は
下基板と上基板上にそれぞれことなる配向方向をし、セ
ル厚さ方向に分子の配向方向は連続的に変化する。この
ような配向によっては、二枚の偏光板間にいかなる方向
に液晶セルを配置しても透過率を完全に遮断することは
できない。データ電圧が大きくなると上下分子の配向方
向が反転した第２のツイスト配向の小さなドメインが発
生し、この第２ツイストの面積はデータ電圧が大きくな
るにしたがって広くなる。このように、液晶による表示
状態は白、黒がはっきりしない２つの配向状態間にスイ
ッチングするため、十分に高コントラストの表示は実現
できないことがある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶素子、
特に強誘電性液晶表示素子を使用し、パッシブマトリッ
クスのマルチプレックス駆動においてアナログ階調表示
を容易かつ確実に、しかも高コントラストを保持しなが
ら実現するのに好適な駆動方法を提供することを目的と
するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一対の
基体間に液晶（特に、ＦＬＣ）が配されてなる液晶素子
を駆動するに際し、前記液晶の透過率が変化し始めると
きの印加電圧をＶthlow 、前記液晶の透過率の変化量が
実質的に最大になるときの印加電圧をＶthhighとした場
合、前記液晶に印加する互いに逆極性の第１及び第２の
選択パルスのうち、第１の選択パルス電圧ＶS1を±（Ｖ
thlow −ΔＶ）（但し、ΔＶ＞０）とし、第２の選択パ
ルス電圧ＶS2を
【数２】 （但し、ΔＶ＞０）とすることを特徴とする、液晶素子
の駆動方法に係るものである。
【００２１】この駆動方法によれば、第１及び第２の選
択パルス電圧ＶS1及びＶS2の値をそれぞれ、±（Ｖ
thlow −ΔＶ）、
【数３】 とすることによって、液晶の透過率が連続的に変化する
電圧幅をΔＶに応じて広くとることが可能となり、階調
表示を行う上で有利な駆動を実現することができる。し
かも、上記の電圧幅の範囲内での駆動によって、データ
パルス（データ信号）を高くした場合にも、透過率に十
分な差をもたせ、二つの配向状態間で高コントラストを
得ることができる。
【００２２】本発明の駆動方法において、アナログ階調
性を向上させるには、液晶をスイッチングするためのし
きい値電圧の異なる領域が微細に分布している液晶素子
をマトリックス駆動することが望ましい。
【００２３】また、選択パルス波形及びリセットパルス
波形の電気的中性を保持し、確実なスイッチング及び液
晶の劣化防止を図り、かつ、リセットをより確実にする
上で、第１及び第２の選択パルスの前に、これらの選択
パルス幅のｎ倍（ｎは２又はそれ以上の実数）のパルス
幅で互いに逆極性の第１及び第２のリセットパルスを印
加し、これらのリセットパルスのうち、第１のリセット
パルスを第２の選択パルスと同極性としてそのリセット
パルス電圧Ｖr1を｜（Ｖthhigh＋ΔＶ’）｜（但し、Δ
Ｖ’＞０）とし、第２のリセットパルスを第１の選択パ
ルスと同極性としてそのリセットパルス電圧Ｖr2を次式
（１）によって決めるようにすることが望ましい。 ｎＶr1＋ＶS2＝ｎＶr2＋ＶS1・・・（１） （例えば、２Ｖr1＋ＶS2＝２Ｖr2＋ＶS1）
【００２４】そして、階調表示のために実際に液晶に印
加する電圧は、第１及び第２の選択パルスと同期して、
これらの選択パルスと同パルス幅でそれぞれ逆極性に第
１及び第２のデータパルスを印加することによって実現
できる。
【００２５】本発明の駆動方法は、例えば図３に示すよ
うに、透明電極２ａ、２ｂを有するガラス基板１ａ、１
ｂの間に、光学的に双安定性を示す物質、例えば強誘電
性液晶５を挟持させた液晶セルからなる表示素子に階調
表示を行わせるのに好適な駆動方法である。この場合、
使用する液晶として、カーボン微粒子を含有させた強誘
電性液晶を使用するのが階調表示のためには望ましい。
【００２６】透明電極としては、基板１ｂにはＸ方向に
平行な一群２ｂを走査電極としてＮ本有し、基板１ａに
はＹ方向に平行な一群２ａをデータ電極としてＭ本有す
る。そして、Ｙ方向に平行な透明電極２ｂには、画素の
表示を選択する電気信号を印加し、Ｘ方向に平行な透明
電極２ａには、表示する情報の内容、白もしくは黒、あ
るいは中間階調を表示させるための電気信号を印加し、
マトリックス方式でマルチプレックス駆動する。
【００２７】本発明の方法で駆動される液晶素子は、液
晶をスイッチングするためのしきい値電圧の異なる領域
が微細に分布していることが望ましいが、これは、反転
ドメイン（例えば白の中に黒のドメイン又はその反対）
による透過率が25％であるときに２μｍφ以上の大きさ
のドメイン（マイクロドメイン）が１mm2 の視野の中に
300個以上（好ましくは 600個以上）存在し、かつ、そ
のドメイン内でのしきい値電圧幅が透過率10〜90％の範
囲で２ボルト以上であることを意味する。
【００２８】本発明の方法で駆動される液晶素子は、図
４に示す如き電気光学特性を有することが望ましい。即
ち、印加電圧によって透過率が従来（図18）のように急
峻に変化するのではなく、比較的緩やかな変化を示すも
のである。これは、上記したように、特に、一つの画素
内において、しきい値電圧（Ｖth）の異なる微細な領域
（マイクロドメイン）の発現により、印加電圧の大きさ
に応じてマイクロドメインの透過率が変化するためであ
る。そして、一つのドメイン内では、液晶分子が双安定
であるとメモリ機能を有し、フリッカーフリーな静止画
像を実現でき、しきい値電圧の異なるμｍオーダのドメ
インから一画素が形成されることから、連続階調表示が
可能となる。
【００２９】図４は、互いに直交する偏光板間に強誘電
性液晶セルを導入した場合に得られる液晶セルの透過率
とセルに印加する電圧との関係を示したものである。偏
光板間の液晶セルにしきい値以上の負の電圧が印加され
るときに液晶セルの透過率が最小になるように、セルの
方向に設置する。そして、液晶の透過率は印加電圧に対
して連続的に変化する幅を示すが、液晶の透過率が変化
し始める電圧をＶthlow 、液晶の透過率が最大になる電
圧をＶthhighとすると、 Ｖthhigh−Ｖthlow ＞０ という特性を有する。
【００３０】図４では、透過率が変化するしきい値電圧
のうち、透過率10％のときをＶth1、透過率90％のとき
をＶth2 とした場合、しきい値電圧の変化幅（△Ｖth＝
Ｖth2 −Ｖth1)が２ボルト以上であるのがよい。
【００３１】マイクロドメインについては、図５（Ａ）
に示すように、透過率25％のときに、２μｍφ以上の大
きさのドメインＭＤが 300個以上/mm2の割合で存在する
ことが望ましい。こうしたマイクロドメインによる微細
な光透過部分によって、全体として中間調の画面（透過
率）を実現できるが、このようなマイクロドメインによ
る構造は、いわば星空の如き様相を呈するので、以下に
「スターライトテクスチャ」と称することとする。
【００３２】このスターライトテクスチャによれば、印
加電圧の大小に応じてマイクロドメインによる光透過部
分ＭＤが図５（Ａ）に一点鎖線で示す如くに拡大したり
（透過率上昇）、或いは縮小させる（透過率減少）こと
ができ、印加電圧によって任意に透過率を変化させるこ
とができる。これに反し、従来の構造では、図５（Ｂ）
に示すように、しきい値電圧幅が極めて小さいために、
印加電圧による光透過部分Ｄが急激に増加したり、或い
は消失してしまうだけであり、階調表示が極めて困難で
ある。
【００３３】本発明において、上記のマイクロドメイン
を形成する手段として、液晶中にカーボン微粒子等の超
微粒子を分散させることができる。図６には、こうした
超微粒子10を分散させたＦＬＣディスプレイを例示する
が、この基本構造は図15に示したものと同様である。
【００３４】ここで、超微粒子10によるしきい値電圧の
変化を図７について原理的に説明する。超微粒子10の粒
径をｄ2 、誘電率をε2 、超微粒子10を除く液晶５の厚
みをｄ1 、誘電率をε1 としたとき、超微粒子にかかる
電界Ｅeff は、次式（２）で表される。 Ｅeff ＝（ε2 ／（ε1 ｄ2 ＋ε2 ｄ1 ））×Ｖgap ・・・・・（２）
【００３５】従って、誘電率の値が液晶よりも小さい超
微粒子を添加すると（ε2 ＜ε1 ）、液晶層の全厚ｄga
p(＝ｄ1+ｄ2)よりも小さな微粒子（ｄ2 ）を入れること
により、 Ｅeff ＜Ｅgap となり、液晶には、微粒子を入れない場合（Ｅgap)に比
較して小さな電界Ｅeffが作用する。その反対に、誘電
率の値が液晶より大きな微粒子を添加することにより
（ε2 ＞ε1 ）、 Ｅeff ＞Ｅgap となり、液晶には、微粒子を入れない場合（Ｅgap)に比
較して大きな電界Ｅeffが作用する。
【００３６】以上をまとめると、次の通りとなる。 ε1 ＞ε2 のとき → Ｅeff ＜Ｖgap/（ｄ1 ＋ｄ2 ）
＝Ｖgap/ｄgap ＝Ｅgap ε1 ＝ε2 のとき → Ｅeff ＝Ｅgap ε1 ＜ε2 のとき → Ｅeff ＞Ｅgap
【００３７】いずれにしても、超微粒子の添加によっ
て、液晶自体に加わる実効電界Ｅeffは変化することに
なり、超微粒子が存在する領域とそうでない領域とで液
晶に加わる実効電界が異なることになる。この結果、同
じ電界Ｅgap を作用させても、それら領域間では反転ド
メインが生じる領域と生じない領域が存在し、図５
（Ａ）で示した如きスターライトテクスチャ構造を発現
できるのである。
【００３８】このことから、上記のスターライトテクス
チャ構造は連続階調を実現するのに好適なものとなり、
超微粒子の添加下で印加電圧（大きさ、パルス幅等）を
制御する（即ち、２種類以上の電圧を印加すること）に
よって多様な透過率（即ち、２種類以上の階調レベル）
を得ることができる。これに反し、従来のように単に微
粒子を存在させるだけでは、図５（Ｂ）の如きものしか
得られず、特に微小な（２μｍ程度の）ギャップ中に
0.3〜２μｍの微粒子を存在させても目的とする表示性
能が得られないことが明らかであり、また、微小なギャ
ップでなくても微粒子部分による色ムラが生じてしまう
（これについては、後記の比較例で詳細に説明する）。
本発明では、このような現象を生じることなく、目的と
する性能が得られる。
【００３９】本発明に使用する液晶素子において、液晶
に添加する微粒子としては、図６に示した対向する透明
電極層２ａ、２ｂの間に存在する液晶５に印加される実
効電界強度に分布を持たせることができるような微粒子
であればよく、例えば誘電率の異なる複数の材質の微粒
子を混合して使用することができる。このように誘電率
の異なる微粒子を存在させることにより、各画素内に誘
電率の分布が形成される。この結果、上記したように、
画素の透明電極層２ａ、２ｂ間に均一に外部電界を印加
した場合でも、その画素内の液晶に印加される実効電界
強度には分布ができ、液晶（特に強誘電性液晶）の双安
定状態間をスイッチングするためのしきい値電圧の幅を
広げることができ、一画素内でアナログ階調表示が可能
となる。
【００４０】また、使用する微粒子として、誘電率が同
じものを使用する場合には、大きさに分布をもたせれば
よい。このように、誘電率は異ならないが大きさが異な
る微粒子を存在させることにより液晶層の厚みに分布が
できる。その結果、一画素の透明電極層２ａ、２ｂ間に
均一に外部電界を印加した場合でも、その画素内の液晶
に印加される実効電界強度には分布ができ、一画素内で
アナログ階調表示が可能となる。微粒子の大きさの分布
について、その分布の広がりはある程度大きい方が、優
れたアナログ階調表示ができるので好ましい。
【００４１】本発明に使用する液晶素子では、液晶に添
加する微粒子はpH2.0 以上の表面を有することが望まし
いが、これは、pH2.0 未満では酸性が強すぎ、プロトン
により液晶が劣化し易いからである。
【００４２】また、この微粒子は、50重量％以下、 0.1
重量％以上の割合で液晶に添加されているのが望まし
い。添加量があまり多いと、凝集してスターライトテク
スチャ構造が発現し難く、また液晶の注入が困難となり
易い。
【００４３】使用可能な微粒子はカーボンブラック及び
／又は酸化チタンからなっていてよく、またカーボンブ
ラックがファーネス法により作製されたカーボンブラッ
クであり、酸化チタンがアモルファス酸化チタンである
のがよい。ファーネス法により作製されたカーボンブラ
ックは、微粒子の粒度分布が比較的広く、またアモルフ
ァス酸化チタンは、表面性が良く、耐久性にも優れてい
る。
【００４４】使用可能な微粒子は、凝集していない一次
微粒子の状態で、液晶セルギャップの半分以下の大きさ
(0.4μｍ以下、特に 0.1μｍ以下）が好ましい。また、
その粒度分布によって階調表示特性をコントロールでき
るが、粒度分布の標準偏差が9.0nm以上であることが透
過率の変化（トランスミタンス）を緩やかにできる点で
望ましい。微粒子の比重が液晶の 0.1〜10倍であること
が、液晶中に分散させた際の沈降防止の点で望ましく、
また、微粒子が良分散性を示すようにシランカップリン
グ剤等で表面処理されているのがよい。
【００４５】本発明において、微粒子は対向する電極２
ａ−２ｂ間に存在させる必要があるが、その場所は特に
限定されず、液晶５中でも、液晶配向膜３ａ、３ｂ中又
は液晶配向膜３ａ、３ｂ上でもよい。
【００４６】本発明に使用する液晶素子は、常法に従っ
て製造することができる。例えば、ガラス基板にスパッ
タ法により透明ＩＴＯ層を形成し、フォトリソグラフ法
により所定のパターニングを行った後、ＳｉＯを基板に
対し斜めに真空蒸着させる。そして、液晶セルを組み立
てた後に、セルギャップに特に微粒子を均一に混入した
液晶を注入することにより製造することができる。液晶
配向膜としては、ラビング処理されたポリイミド膜やＳ
ｉＯ斜方蒸着膜を使用することができる。
【００４７】配向膜が酸化シリコンの蒸着層からなって
いるときは、その蒸着後にアニール処理が施されたもの
であることが、その表面性を変化させてスターライトテ
クスチャ構造を出現させる上で好ましい。
【００４８】なお、本発明は、上記した微粒子を混入さ
せたスターライトテクスチャ構造に好適であるが、この
ような構造を有しない通常の液晶素子にも適用すること
ができる。
【００４９】即ち、本発明は、上記したスターライトテ
クスチャ構造を発現できる液晶素子（特に、ＴＦＴ等を
必要としないでパッシブマトリックス駆動が可能な大面
積で低コストの液晶ディスプレイ）等の如く、透過率が
印加電圧に対してある幅を以て連続的に変化する液晶に
中間調表示させるための駆動波形について改良を加えた
ものである。
【００５０】本発明の方法に適用される駆動波形とし
て、まず、基板１ｂに形成されたＹ方向に平行な走査電
極２ｂに印加される選択電気信号（走査波形）を図１
（ａ）に示す。この波形は次のように特徴づけられる。
【００５１】１．選択パルスは正負の二つのパルス
ＶS1、ＶS2から構成される。図４に示したように、直交
偏光板間の液晶セルの透過率変化（Ｔr ）と印加電圧
（Ｖ）とのＴr −Ｖカーブのしきい値電圧はＶthlow で
ある。選択パルス電圧は液晶素子のしきい値によって決
定され、パルス幅は液晶の応答速度によって決定され
る。
【００５２】正の選択パルスＶS1の高さは、黒表示をし
ている液晶のモノドメインにスターライトテクスチャが
出る電圧Ｖthlow からΔＶを引いたもの：（Ｖthlow −
ΔＶ）とし、また、負の選択パルスＶS2の高さは、液晶
が実質的に完全に白表示状態にスイッチングする電圧Ｖ
thhighにΔＶを足したもの：−（Ｖthhigh＋ΔＶ）にす
る。ΔＶは正の電圧であって、階調表示するためにはよ
り大きな値が求められるが、駆動回路の電圧によって制
限される。このΔＶによって、しきい値電圧の変化幅が
大きくなり、階調表示にとって極めて有利となる。
【００５３】２．選択パルスＶS1、ＶS2の前に二つのリ
セットパルスＶr1、Ｖr2を印加する。これらのリセット
パルスの幅は選択パルスのｎ倍、例えば２倍とする。リ
セットパルスの電圧は次の関係に基いて決定される。第
１リセットパルスＶr1は第２選択パルスＶS2と同極性で
あり、第２リセットパルスＶr2は第１選択パルスＶS1と
同極性である。第１リセットパルスＶr1は、液晶の現在
の表示状態を完全にスイッチングするもので、電圧はＶ
thhighに小さい電圧ΔＶ’を足したものとする。電圧Δ
Ｖ’は液晶のリセットをより確実にするためのものであ
る。第２リセットパルスＶr2の電圧は次式（１）によっ
て決定される（ｎは２又はそれ以上の実数であって、通
常は２〜４、好ましくは２程度である。）。
【００５４】 ｎＶr1＋ＶS2＝ｎＶr2＋ＶS1・・・（１） （例えば、２Ｖr1＋ＶS2＝２Ｖr2＋ＶS1、Ｖr2＞Ｖ
thhigh） この式（１）において、Ｖr1、Ｖr2、ＶS1、ＶS2はそれ
ぞれ第１及び第２リセットパルス、第１及び第２選択パ
ルスの電圧を表す。
【００５５】この式（１）の条件は選択波形及びリセッ
ト波形の電気的中性を保つためのものである。液晶に直
流電界を印加すると、液晶が配向膜表面に電極反応を生
じて一方の電極側に電荷が蓄積する傾向があり、液晶材
料の劣化を引き起こすが、上記式（１）の条件でパルス
電圧を設定することによって、電荷が中和され、液晶の
劣化が防止される。
【００５６】次に、基板１ａに形成されるＸ方向に平行
なデータ電極２ａに印加されるデータ電気信号を図１
（ｂ）に示す。この波形は次の特徴がある。
【００５７】１．データ電気信号は正負対称のパルスＶ
D1、ＶD2によって構成される。これらのパルス幅は選択
信号ＶS1、ＶS2の幅と等しくする。データ電圧の高さＶ
D は、表示する液晶のグレーレベルによって０からＶ
thhigh−Ｖthlow の間で変化する。
【００５８】２．信号電圧パルスＶD1、ＶD2の極性は、
選択パルスＶS1、ＶS2の極性と逆になるように設定す
る。このことにより、ディスプレイ上の（ｎ、ｍ）にあ
る画素に印加される電圧はＶS ＋ＶD の和になり、図１
（ｃ）に示すようになる。
【００５９】なお、パルス幅に関して、仮に図２に示す
ようにリセットパルス幅が選択パルス幅（即ち、データ
パルス幅）と同じである場合、データパルスが破線の如
くに位相が逆転して加わったときにリセットパルス
Ｖr1、Ｖr2がデータパルス分だけＶr1’、Ｖr2’のよう
に小さくなり、リセットができなくなることがある。し
かしながら、上記したように、リセットパルス幅を選択
パルス幅（データパルス幅）のｎ倍としているので、デ
ータパルスの位相の逆転が生じても、リセットパルス幅
内で必ず十分なリセットパルス電圧（≧Ｖr1、Ｖr2）が
得られることになり、常に確実にリセットを行うことが
できる。
【００６０】以上の駆動波形をによる駆動方法をまとめ
ると、次のようになる（図１（ｃ）参照）。 (1).Ｖ1 では、現在表示されているグレーレベルを一旦
完全に白状態にリセットする。Ｖ1 とＶ4 が同極性なの
で、現在の表示レベルを一瞬白くする。
【００６１】(2).Ｖ2 では、白くリセットされた液晶を
完全に黒表示にリセットし、次の書込みの準備をする。
【００６２】(3).Ｖ3 は、いかなるデータ電圧が印加さ
れても常にＶthlow より低いので、ここではＦＬＣは応
答しない。ただし、Ｖ3 とＶ2 が同極性なので、Ｖ2 と
の和の形でＦＬＣに作用するが、いずれにしても黒表示
するので、透過に影響しない。
【００６３】(4).Ｖ4 は、次に表示するグレーレベルを
コントロールする。表示されるグレーレベルは、Ｖ4 の
面積あるいはＶ4 によって変化する。
【００６４】
【実施例】以下、本発明を実施例について更に詳細に説
明する。
【００６５】実施例１ 本発明による駆動波形の有効性を確認するために、単一
ピクセルの液晶セルに駆動電圧を印加し、直交偏光板間
のセルの透過率制御の可能性を確認した。
【００６６】セルの作製は次のように行った。40×20×
３mm3 の透明電極付きＩＴＯガラス基板二枚で液晶セル
を作製した。ガラス基板は標準ソーダ素材のものであ
り、透明電極はスパッタによって 500Å厚にコーティン
グした。ＩＴＯの抵抗は 100Ω／cm2 であった。
【００６７】基板表面に、液晶分子を配向させるための
配向膜をＳｉＯ斜方蒸着膜によって作製した。蒸着角は
80度で配向膜の厚さは 500Åにした。液晶セルとして、
蒸着方向が平行又は反平行になるように二種類の液晶セ
ルを作製した。液晶セルのギャップは、二枚のガラス基
板を接着するシール材にシリカの微粒を混合して制御し
た。シリカのサイズは 1.4〜2.0 μｍのものを使用し
た。
【００６８】強誘電性液晶はチッソ石油化学（株）製の
ＣＳ−１０１４を使用した。液晶の注入に際しては、等
方相(110℃）で液晶を脱気し、同様に等方相において毛
細管効果を利用して液晶を 1.5μｍのガラス間の隙間に
注入した。液晶が完全に注入された後に、徐々にセルを
室温に冷却した。冷却時間は２〜３時間であった。
【００６９】この際、強誘電性液晶に超微粒子としてカ
ーボン微粒子を混合した。その混合方法は、液晶を等方
相に加熱してカーボン微粒を混合し、超音波攪拌機によ
って微粒子と液晶を均一に混合させた。
【００７０】図８には、本発明に基づく駆動電圧を印加
した時の液晶セルの透過率の変化を示している。ここで
使用したセルは、配向膜としてのＳｉＯの蒸着方向が平
行になるように作製された。セルギャップは 1.6μｍで
あった（ギャップ測定は大塚電子（株）製のＭＳ−２０
００膜厚測定装置を使用した）。このセルにおいては、
カーボン微粒子としてキャボット社製のモーガル 1.3％
を液晶中に添加した。液晶セルは直交偏光板間に設置
し、電圧を印加していないメモリ状態で液晶セルの透過
率が最低になるようにセルの方向を設定した。
【００７１】信号パルスの幅は 350μｓとし、リセット
パルス幅はその２倍の 700μｓとした。しきい値電圧Ｖ
thhighはこのセルでは34Ｖであったために、リセット電
圧を35Ｖとした。信号電圧は18Ｖから30Ｖの間に変化さ
せ、セルの透過率の変化を測定した。図８から分かるよ
うに、セルの透過率は印加電圧18Ｖから28Ｖまでの範囲
に連続的に変化し、電圧強度を制御することで液晶セル
の透過率を制御できる。
【００７２】そして、選択パルス波形の非対称性（即
ち、ΔＶ）を連続に変化させ、液晶の電気光学特性のし
きい値特性の変化を調べた。下記の表１に、それぞれの
ΔＶにおける選択パルス、リセットパルス電圧を示す。
【００７３】
【００７４】図８には、平行セルに上記の非対称波形を
印加した場合の強誘電性液晶セルの透過率と印加電圧と
の関係の測定結果を示している。この結果から、透過率
が連続に変化する電圧幅は、ΔＶが大きくなるにしたが
って広くなり、アナログ階調表示に有効であることが明
らかである。このΔＶは通常１〜10Ｖ、好ましくは２〜
５Ｖとする。
【００７５】液晶分子のスイッチング過程を偏光顕微鏡
で調べた結果、上記の非対称波形印加時、データ信号が
０の場合に液晶は上下分子が全く同一方向に配向し、直
交偏光板間に良好な消光状態が得られた。一方、データ
信号が高い場合にも全く同様な消光状態を示した。二つ
の配向状態の間に高コントラストが得られた。
【００７６】実施例２ 図９には、セルギャップが 1.8μｍ、配向膜にＳｉＯの
蒸着方向が反平行になるようにした以外は実施例１と同
様にして作製したセルの透過率−電圧関係を示してい
る。ここでは、電界印加しないときにセルの透過率が最
大になるようにセル方向を設置した。
【００７７】構成波形として、信号パルス幅は 350μｓ
とし、リセットパルス幅はその２倍の 700μｓとした。
リセットパルス及び選択パルスの電圧は下記の表２に示
している。
【００７８】
【００７９】透過率は、信号電圧25Ｖから30Ｖまでの間
で測定し、図９にその結果を示す。これによれば、実施
例１と同様に、電圧によって透過率を制御でき、ΔＶに
応じてしきい値電圧幅を広げ、階調性を向上させ得るこ
とが分かる。
【００８０】実施例３ 実施例１、２のデータに基いて、カーボン微粒子を混合
した強誘電性液晶素子に対し、階調表示のマトリクス駆
動を行った。
【００８１】セルの作製は次のように行った。ガラス基
板はコーニング（株）製の７０５９、サイズは25×52×
0.7mm3であった。電極はスパッタリングによって作製し
たＩＴＯを使用し、その形状は図10（ａ）に示す。ＩＴ
Ｏの抵抗は 100Ω／cm2 であった。セルは、同様なガラ
ス基板二枚を用いて図10（ｂ）に示すように電極が直交
するように作製した。
【００８２】液晶配向膜はＳｉＯ斜方蒸着膜を使用し
た。蒸着方向は反平行であった。セルギャップは 1.5μ
ｍであった。カーボン微粒子はモーガルを使用し、液晶
に対する濃度は２％であった。使用した液晶はチッソ石
油化学（株）製のＣＳ−１０１４であった。
【００８３】図11に基板１ｂのＸ方向に配列した電極２
ｂに印加する走査波形を、図12には基板１ａのＹ方向に
配列した電極２ａに印加するデータ波形を示している。
走査電極に印加される信号の構成は次のようにした。リ
セット電圧は24Ｖで選択電圧は20Ｖにした。選択パルス
の幅は 400μｓであり、リセットパルス幅はその２倍の
800μｓにした。データ電極の印加電圧は、パルス幅が
選択パルスと同様に 300μｓで、電圧の強度は10Ｖから
2.5Ｖの間に変化させた。
【００８４】図13に、印加波形によって表示される表示
パターンを示した。良好な階調表示が実現されているこ
とが分かった。
【００８５】実施例４ 実施例１において、カーボン微粒子を添加しない液晶を
使用した以外は同様にして液晶セルを作製し、上記表１
の如くにパルス電圧を構成し、ΔＶを変えて透過率−電
圧を測定したところ、図14の結果が得られた。カーボン
微粒子を添加しない場合でも、ΔＶによってしきい値電
圧幅が広がることが分かる。
【００８６】比較例１ 記述した特開平３−276126号公報に示された内容に基い
て、以下のようにしてＦＬＣディスプレイを作製した。
【００８７】長さ40mm、幅25mmで３mmの厚みをもつＩＴ
Ｏ透明電極付きガラス（ＩＴＯ面抵抗＝100 Ω/cm2、膜
厚 500Å）に日本合成ゴム社製のポリイミドＪＡＬＳ−
２４６を 500Åの厚みでスピンコートした。スピンコー
トの条件は、 300rpm ３秒、3000rpm 30秒であった。こ
のポリイミドをコートしたガラス基板を、レイヨン布を
ローラに巻き付け固定したラビング装置を用いて、毛の
押し込み深さを0.15mm、ローラの回転速度を 94rpm、ス
テージの送り速度を５cm／分とし、３回のラビングを行
った。
【００８８】そして、その基板上に 0.5μｍの粒径のア
ルミナを、ソノコム社製のスペーサ散布機を用いて、１
mm2 中に散布密度として 300個となるように散布した
（これは、それ以上の散布濃度にするためには、アルミ
ナの微粒子が凝集を起こしてしまうためである）。この
基板上にさらに、２μｍのスペーサを同じ散布機を用い
て散布した。この散布密度は、25個／mm2 とした。
【００８９】ここで、他方のガラス基板において、三井
東圧社製のストラクトボンドをシール剤として用いて、
基板の周辺部にスクリーン印刷機を用いて塗布した。そ
して、両者の基板を位置合わせした後、貼り合わせギャ
ップが 1.7μｍに均一にとれるまで、均一に圧力を加え
た。その際、配向方向は、平行及び反平行の両方を作製
した。その圧力は、１kg/cm2であった。その貼り合わせ
状態のまま、セルを温風式ヒータに入れ、 180℃に２時
間置いて、シール剤を硬化させた。その後、ギャップを
大塚電子社製のセルギャップ測定装置を用いて測定する
と、 1.7μｍ±0.1 μｍにセル全体にわたってギャップ
がコントロールされていることを確認した。
【００９０】次に、このセルにメルク（株）製の強誘電
性液晶組成物：ＺＬＩ−３７７５を80℃で真空脱気後、
アイソトロピック温度領域である 110℃に昇温し、真空
中で注入した。この過程は、 1.5時間を要した。このセ
ルを室温に徐冷した後、直交した偏光板の間にはさみ、
顕微鏡下でその液晶分子配向性、および電気光学特性を
測定した。
【００９１】１）液晶分子配向について： 平行配向セル：図15に示すように、スペーサのまわりが
全体を黒の状態にしても、光もれを起こしており、その
ことがセルのコントラストを低下させる主因となる黒レ
ベルの低下を引き起こしていた。
【００９２】また、強誘電性液晶は、複屈折モードでの
表示であるために、セルギャップは極めて均一に最適な
厚みにコントロールされなければならない。しかしなが
ら、0.5μｍのアルミナを散布した近傍部分では、これ
がスペーサとして作用し、最適のセルギャップから大き
くずれてしまうために、色ムラが顕著に観測された。こ
のことは、いうまでもなく表示品位を大きく低下させ
る。このことは、スペーサが可視光の波長に対して、十
分な大きさをもつことによると考えられる。スペーサ散
布密度をいたずらに増すことは、スペーサの周りの光も
れにより、コントラストを低下してしまい、やはり好ま
しくない。
【００９３】しかしながら、本発明に適用されるスター
ライトテクスチャ構造は、上述した超微粒子の分散によ
るものであるから、光もれが低減し、また液晶の配向も
乱すことはなく、誘電率分布による実効電界分布を効果
的に生ぜしめることができる。
【００９４】反平行配向セル：液晶分子の配向テクスチ
ャとしては、配向処理方向にμｍオーダーの細かな縞が
観測された。スペーサのまわりが全体を黒の状態にして
も、光もれを起こしており、そのことがセルのコントラ
ストを低下させる主因となる黒レベルの低下を引き起こ
している。また、スペーサの周りには、多くの欠陥が見
られ、そのことが光もれの大きな原因であると考えられ
る。
【００９５】２）電気光学効果について： 平行配向セル：パルス幅１ｍ秒で電圧が30Ｖのリセット
パルスをバイポーラで印加後、信号パルスとして、パル
ス幅１ｍ秒で、１Ｖから30Ｖまで電圧を変化させ、その
ときの透過率変化が通常の双安定モードの強誘電性液晶
と異なるかどうかを調べた。
【００９６】この結果、電圧を変化させて加えていく
と、スペーサの上の部分から液晶分子が動きはじめてい
くようには、顕微鏡下では見えず、スペーサの上の部分
では、液晶の分子配向は乱れており、決してユニフォー
ムではない（全体が黒ならば、輝点として観測され、全
体が白ならば、黒い点として観測される。いずれの場合
にも、コントラストを低下させる：図15参照）。
【００９７】また、肝心の反転のスイッチングである
が、スペーサ部分（及びその近傍）から反転が起こるこ
ともあり、また、他の部分から反転スイッチングがはじ
まることも観測された。即ち、必ずしも、スペーサ部分
及びその近傍部分から反転スイッチングが起こるとは限
らない。
【００９８】更に、重要なことは、反転が起きてドメイ
ンが広がるが、その広がりがしきい値電圧幅をもつなら
ば、スイッチング電圧幅をもたなければならない。しか
し、結果的には、しきい値電圧の幅の広がりは、従来系
に比較して殆ど見られなかった。即ち、この系でのしき
い値電圧幅は、１Ｖであった。また、電圧をＤＣ的に変
化させて、そのスイッチングのドメインの変化を検討し
た結果、典型的なボート型ドメインであり、また、セル
の端の部分にジグザグ欠陥が散見されたことから、層構
造としては、 chevron構造であることが確認された。セ
ル全体のスイッチング特性としては、反転がスペーサ部
分及びその近傍から起きる場合もあるということであっ
て、通常のセルと同様のスイッチング特性であった。従
って、一画素内階調表示というレベルのものでは、到底
ありえないものであった。
【００９９】反平行配向セル：パルス幅１ｍ秒で電圧が
30Ｖのリセットパルスをバイポーラで印加後、信号パル
スとして、パルス幅１ｍ秒で、１Ｖから30Ｖまで電圧を
変化させ、そのときの透過率変化が通常の双安定モード
の強誘電性液晶と異なるかどうかを調べた。
【０１００】この結果、電圧を変化させて加えていく
と、スペーサの上の部分から液晶分子が動きはじめてい
くようには、顕微鏡下では見えず、μｍオーダーの細か
な、ラビング処理方向に出現した縞に沿って、スイッチ
ングが起こっていることが明らかになった。ここでも、
スペーサの上の部分では、液晶の分子配向は乱れてお
り、決してユニフォームではない（図15参照）。
【０１０１】次に検討したものとして、スペーサの散布
密度を変化させてその影響を検討した。その結果、スペ
ーサの散布密度が０〜500 個／１mm2 のセルでは、セル
全体としてのスイッチング特性は、上に述べた 300個／
１mm2 の場合と同様であることが、実験によって確認さ
れた。
【０１０２】次に、セルギャップの変化として、平行配
向の場合には 1.8μｍ、 1.5μｍの中心値を持つもの
（いずれの場合も、±0.1 μｍの間にセルギャップはコ
ントロールしてある。）でも、全く同様のデバイス特性
を示した。また、反平行セルにおいても、 1.5μｍ、
1.8μｍの中心値を持つものをさらに検討したが、結果
は全く同様であった。
【０１０３】以上をまとめると、本検討により、特開平
３−276126号のディスプレイは、その実施例に忠実に追
試実験を行った結果、階調表示技術として、同公報に述
べられているような効果は得られず、実用的な技術では
ないことが判明した。
【０１０４】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述した実施例は本発明の技術的思想に基いて更に
変形が可能である。
【０１０５】例えば、上述した駆動方法において、選択
パルス、リセットパルス、データパルスの大きさ、パル
ス幅や極性等を種々変化させることができる。
【０１０６】また、液晶の種類は、チッソ（株）製、メ
ルク（株）製、ＢＤＨ社製、あるいは他の公知の強誘電
性液晶化合物あるいは非カイラル液晶からなる組成物で
も使用できるが、その制限はなく、その相系列の制限も
必要とせず、必要なのは使用温度範囲でカイラルスメク
チック液晶相をとることである。
【０１０７】また、液晶素子の各構成部分の材質、構
造、形状、組み立て方法、更には微細なマイクロドメイ
ンの形成に用いる超微粒子の物性、種類等は種々の変更
することができる。また、超微粒子の添加方法も変更し
てよいし、その分布位置は液晶中のみならず、配向膜
上、或いは配向膜中であってもよい。また、マイクロド
メインを形成するのに、上述以外の方法、例えばテトラ
チアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体等の電
荷移動錯体の積層等も可能である。
【０１０８】なお、上述した実施例では、表示素子に好
適な液晶素子について説明したが、表示素子では特に階
調性（中間調）を実現できる点で好ましいものである。
しかし、本発明は、表示素子に限らず、液晶素子をフィ
ルタやシャッタ、ＯＡ機器のディスプレイ画面、スクリ
ーンや、ウォブリング用の位相制御素子等にも適用可能
である。これらのいずれも、上述したしきい値電圧幅に
よって駆動電圧に応じた透過率又はコントラスト比を示
すことを利用して、従来にはない性能を得ることができ
る。
【０１０９】
【発明の作用効果】本発明は上述した如く、一対の基体
間に液晶が配されている液晶素子を駆動するに際し、前
記液晶の透過率が変化し始めるときの印加電圧をＶ
thlow 、前記液晶の透過率の変化量が実質的に最大にな
るときの印加電圧をＶthhighとした場合、前記液晶に印
加する互いに逆極性の第１及び第２の選択パルスのう
ち、第１の選択パルス電圧ＶS1を±（Ｖthlow −ΔＶ）
（但し、ΔＶ＞０）とし、第２の選択パルス電圧ＶS2を
【数４】 （但し、ΔＶ＞０）としているので、液晶の透過率が連
続的に変化する電圧幅をΔＶに応じて広くとることが可
能となり、階調表示を容易かつ確実に実現することがで
きる。しかも、上記の電圧幅の範囲内での駆動によっ
て、データパルス（データ信号）を高くした場合にも、
透過率に十分な差をもたせ、二つの配向状態間で高コン
トラストを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく液晶表示素子の駆動波形図であ
る。
【図２】同駆動波形を変形した場合の波形図である。
【図３】同液晶素子の概略平面図及び断面図である。
【図４】同液晶表示素子のしきい値電圧特性を示す透過
率−印加電圧特性図である。
【図５】同液晶表示素子のスイッチング時の透過率の変
化を説明するための概略図（Ａ）であり、同図（Ｂ）は
階調性のない場合の同様の概略図である。
【図６】同液晶表示素子の基本構造の概略断面図であ
る。
【図７】同液晶表示素子の液晶中での実効電界を説明す
るための概略図である。
【図８】同液晶表示素子の一例での印加電圧と透過光量
との関係を示す特性図である。
【図９】同液晶表示素子の他の例での印加電圧と透過光
量との関係を示す特性図である。
【図11】具体的な走査波形図である。
【図12】具体的な信号波形図である。
【図13】同波形によって得られた表示パターン図であ
る。
【図14】他の液晶表示素子での印加電圧と透過光量との
関係を示す特性図である。
【図15】比較例による液晶表示素子の透過状態を説明す
るための概略図である。
【図16】従来の液晶表示素子の概略断面図である。
【図17】強誘電性液晶のモデル図である。
【図18】従来の液晶表示素子のしきい値電圧特性を示す
透過率−印加電圧特性図である。
【図19】液晶表示素子の駆動波形図である。
【図20】液晶分子の駆動時の配向状態の説明図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ・・・基板 ２ａ、２ｂ・・・透明電極層 ３ａ、３ｂ・・・ＳｉＯ斜方蒸着層 ４・・・スペーサ ５・・・液晶 ６・・・シール剤 10・・・超微粒子 Ｖth・・・しきい値電圧 Ｖthlow ・・・透過率が変化し始めるときの印加電圧 Ｖthhigh・・・透過率の変化量が最大になるときの印加
電圧 ＶS1、ＶS2・・・選択パルス Ｖr1、Ｖr2・・・リセットパルス ＶD1、ＶD2・・・データパルス ＭＤ・・・マイクロドメイン Ｄ・・・ドメイン Ｅeff ・・・実効電界
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく液晶表示素子の駆動波形図であ
る。
【図２】同駆動波形を変形した場合の波形図である。
【図３】同液晶表示素子の概略平面図及び断面図であ
る。
【図４】同液晶表示素子のしきい値電圧特性を示す透過
率−印加電圧特性図である。
【図５】同液晶表示素子のスイッチング時の透過率の変
化を説明するための概略図（Ａ）であり、同図（Ｂ）は
階調性のない場合の同様の概略図である。
【図６】同液晶表示素子の基本構造の概略断面図であ
る。
【図７】同液晶表示素子の液晶中での実効電界を説明す
るための概略図である。
【図８】同液晶表示素子の一例での印加電圧と透過光量
との関係を示す特性図である。
【図９】同液晶表示素子の他の例での印加電圧と透過光
量との関係を示す特性図である。
【図10】同液晶表示素子の具体的な電極パターンを示す
概略平面図である。
【図11】具体的な走査波形図である。
【図12】具体的な信号波形図である。
【図13】同波形によって得られた表示パターン図であ
る。
【図14】他の液晶表示素子での印加電圧と透過光量との
関係を示す特性図である。
【図15】比較例による液晶表示素子の透過状態を説明す
るための概略図である。
【図16】従来の液晶表示素子の概略断面図である。
【図17】強誘電性液晶のモデル図である。
【図18】従来の液晶表示素子のしきい値電圧特性を示す
透過率−印加電圧特性図である。
【図19】液晶表示素子の駆動波形図である。
【図20】液晶分子の駆動時の配向状態の説明図である。
【符号の説明】 １ａ、１ｂ・・・基板 ２ａ、２ｂ・・・透明電極層 ３ａ、３ｂ・・・ＳｉＯ斜方蒸着層 ４・・・スペーサ ５・・・液晶 ６・・・シール剤 10・・・超微粒子 Ｖth・・・しきい値電圧 Ｖthlow ・・・透過率が変化し始めるときの印加電圧 Ｖthhigh・・・透過率の変化量が最大になるときの印加
電圧 ＶS1、ＶS2・・・選択パルス Ｖr1、Ｖr2・・・リセットパルス ＶD1、ＶD2・・・データパルス ＭＤ・・・マイクロドメイン Ｄ・・・ドメイン Ｅeff ・・・実効電界

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の基体間に液晶が配されてなる液晶
    素子を駆動するに際し、前記液晶の透過率が変化し始め
    るときの印加電圧をＶthlow 、前記液晶の透過率の変化
    量が実質的に最大になるときの印加電圧をＶthhighとし
    た場合、前記液晶に印加する互いに逆極性の第１及び第
    ２の選択パルスのうち、第１の選択パルス電圧ＶS1を±
    （Ｖthlow −ΔＶ）（但し、ΔＶ＞０）とし、第２の選
    択パルス電圧ＶS2を 【数１】 （但し、ΔＶ＞０）とすることを特徴とする、液晶素子
    の駆動方法。
  2. 【請求項２】 液晶をスイッチングするためのしきい値
    電圧の異なる領域が微細に分布している液晶素子をマト
    リックス駆動する、請求項１に記載した方法。
  3. 【請求項３】 第１及び第２の選択パルスの前に、これ
    らの選択パルス幅のｎ倍（ｎは２又はそれ以上の実数）
    のパルス幅で互いに逆極性の第１及び第２のリセットパ
    ルスを印加し、これらのリセットパルスのうち、第１の
    リセットパルスを第２の選択パルスと同極性としてその
    リセットパルス電圧Ｖr1を｜（Ｖthhigh＋ΔＶ’）｜
    （但し、ΔＶ’＞０）とし、第２のリセットパルスを第
    １の選択パルスと同極性としてそのリセットパルス電圧
    Ｖr2を次式（１）によって決めるようにした、請求項１
    又は２に記載した方法。 ｎＶr1＋ＶS2＝ｎＶr2＋ＶS1・・・（１）
  4. 【請求項４】 第１及び第２の選択パルスと同期して、
    これらの選択パルスと同パルス幅でそれぞれ逆極性に第
    １及び第２のデータパルスを印加する、請求項１〜３の
    いずれか１項に記載した方法。
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