JPH0754378B2 - 液晶駆動法 - Google Patents
液晶駆動法Info
- Publication number
- JPH0754378B2 JPH0754378B2 JP61293514A JP29351486A JPH0754378B2 JP H0754378 B2 JPH0754378 B2 JP H0754378B2 JP 61293514 A JP61293514 A JP 61293514A JP 29351486 A JP29351486 A JP 29351486A JP H0754378 B2 JPH0754378 B2 JP H0754378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display
- driving
- voltage
- cholesteric phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 本発明は、従来の液晶表示素子において、液晶の小さな
応答速度、表示容量の少なさを解決するPAC表示の諧調
表示を行うため、駆動用交流電界に重ねて直流または交
流のバイアス電界を印加して安定した多段階の諧調表示
を得るようにしたものである。
応答速度、表示容量の少なさを解決するPAC表示の諧調
表示を行うため、駆動用交流電界に重ねて直流または交
流のバイアス電界を印加して安定した多段階の諧調表示
を得るようにしたものである。
本発明は、液晶表示素子の駆動方法に関する。本発明
は、特に液晶分子配向規制力によってコレステリック相
液晶のら旋構造を解消する液晶駆動モードであるPACに
おいて、液晶駆動用の交流電界に重ねてバイアス電界を
印加することによって、光透過率の振幅を変え、諧調表
示を行う方法に関する。
は、特に液晶分子配向規制力によってコレステリック相
液晶のら旋構造を解消する液晶駆動モードであるPACに
おいて、液晶駆動用の交流電界に重ねてバイアス電界を
印加することによって、光透過率の振幅を変え、諧調表
示を行う方法に関する。
液晶表示は、電卓、腕時計からワードプロセッサ、パー
ソナルコンピュータまで幅広い分野においてフラットパ
ネルディスプレイとして用いられている。近年、特に従
来の大容量静止表示画像、いわゆるキャラクタディスプ
レイから、テレビ表示に対する需要が大きくなってい
る。テレビ表示（ビデオ表示）では、従来のキャラクタ
ディスプレイに比べて、より高速の応答ができ、かつ諧
調表示とカラーフィルタによるフルカラー表示ができる
ことが求められている。
ソナルコンピュータまで幅広い分野においてフラットパ
ネルディスプレイとして用いられている。近年、特に従
来の大容量静止表示画像、いわゆるキャラクタディスプ
レイから、テレビ表示に対する需要が大きくなってい
る。テレビ表示（ビデオ表示）では、従来のキャラクタ
ディスプレイに比べて、より高速の応答ができ、かつ諧
調表示とカラーフィルタによるフルカラー表示ができる
ことが求められている。
従来の液晶表示方式（TN方式）における諧調表示には、
第４図に示すように、アクティブマトリクス駆動で印加
電圧を制御する方法および単純マトリクス駆動で実効電
圧を制御する方法の２つがある。
第４図に示すように、アクティブマトリクス駆動で印加
電圧を制御する方法および単純マトリクス駆動で実効電
圧を制御する方法の２つがある。
前者は、薄膜トランジスタなどの能動素子を各絵素ごと
に設け、それぞれの絵素を独立に電圧値を変えてON/OFF
することによって液晶分子の傾き（リターディション）
を変え、光透過率を制御し、諧調表示を得るものであ
る。
に設け、それぞれの絵素を独立に電圧値を変えてON/OFF
することによって液晶分子の傾き（リターディション）
を変え、光透過率を制御し、諧調表示を得るものであ
る。
後者は、Ｘ−Ｙストライプ状電極の交点を絵素とし、時
分割駆動によって液晶分子を駆動する方式であり、時分
割で印加する実効電圧を変えることによって光透過率を
制御し、諧調表示を得るものである。
分割駆動によって液晶分子を駆動する方式であり、時分
割で印加する実効電圧を変えることによって光透過率を
制御し、諧調表示を得るものである。
一方、強誘電性液晶表示（FLC）は、高速応答かつ諧調
表示が可能であるけれども、層構造のスメクティック
Ｃ、スメクティックＨ液晶等を用いるため、層構造を崩
さずに個々の分子を基板に平行に配向させることが困難
であるという問題がある。また、仮に所望の配向が得ら
れたとしても、層構造が熱的に不安定であるため、ヒー
トサイクルやメカニカルショックなどによって壊れやす
いという欠点がある。
表示が可能であるけれども、層構造のスメクティック
Ｃ、スメクティックＨ液晶等を用いるため、層構造を崩
さずに個々の分子を基板に平行に配向させることが困難
であるという問題がある。また、仮に所望の配向が得ら
れたとしても、層構造が熱的に不安定であるため、ヒー
トサイクルやメカニカルショックなどによって壊れやす
いという欠点がある。
従来のTN液晶表示においてはアクティブマトリクス駆
動、単純マトリクス駆動ともに、実効電圧値によって液
晶分子のリターディションを変化させることで光透過率
を変え、諧調表示を得ていた。TN液晶では、通常、パネ
ルの厚さ即ち液晶層の厚さを５〜10μｍとするが、これ
は、基板電界付近とパネル中央部分で、液晶分子を一定
方向に維持しておく力（配向規制力）に差をつけ、液晶
に駆動のための電界が印加されたとき、パネル中央部の
配向規制力の弱いところからリターディションを起こし
やすくし、有効な諧調表示を得ることに役立っている。
しかし、このように、パネルの厚み方向で配向規制力に
差があると、パネルギャップ、配向規制力などにばらつ
きがある場合、さらに温度変化によるリターディション
変動などによって、パネルごとあるいは絵素ごとに諧調
の出方が異なってしまう。さらに、２枚の偏光板をクロ
スニコルで配置するTN表示では、入射光の入射角度によ
って実際上リターディションが変わるため、液晶パネル
を正面から見た場合と斜めから見た場合で、コントラス
トが変わるばかりか、光透過率の大小関係が逆転する場
合も生ずるという欠点があった。
動、単純マトリクス駆動ともに、実効電圧値によって液
晶分子のリターディションを変化させることで光透過率
を変え、諧調表示を得ていた。TN液晶では、通常、パネ
ルの厚さ即ち液晶層の厚さを５〜10μｍとするが、これ
は、基板電界付近とパネル中央部分で、液晶分子を一定
方向に維持しておく力（配向規制力）に差をつけ、液晶
に駆動のための電界が印加されたとき、パネル中央部の
配向規制力の弱いところからリターディションを起こし
やすくし、有効な諧調表示を得ることに役立っている。
しかし、このように、パネルの厚み方向で配向規制力に
差があると、パネルギャップ、配向規制力などにばらつ
きがある場合、さらに温度変化によるリターディション
変動などによって、パネルごとあるいは絵素ごとに諧調
の出方が異なってしまう。さらに、２枚の偏光板をクロ
スニコルで配置するTN表示では、入射光の入射角度によ
って実際上リターディションが変わるため、液晶パネル
を正面から見た場合と斜めから見た場合で、コントラス
トが変わるばかりか、光透過率の大小関係が逆転する場
合も生ずるという欠点があった。
本発明によれば、施光性を有し、自由状態におけるら旋
ピッチが１μｍ以下であるコレステリック相液晶を、前
記ら旋ピッチとほぼ同一の大きさのギャップを有する２
枚の基板間に封入した液晶パネルを２枚の偏光フィルタ
間に配置し、基板界面の強い配向規制力によって前記コ
レステリック相液晶のら旋構造を解消し、均一に分子配
向せしめた液晶駆動モードPAC（Parallel Aligned Chir
alnematic）において、液晶駆動用のオン／オフ交流電
界に重ねて各ライン毎にもしくは複数のライン毎にバイ
アス電界を印加することにより表示することを特徴とす
る液晶駆動法が提供される。
ピッチが１μｍ以下であるコレステリック相液晶を、前
記ら旋ピッチとほぼ同一の大きさのギャップを有する２
枚の基板間に封入した液晶パネルを２枚の偏光フィルタ
間に配置し、基板界面の強い配向規制力によって前記コ
レステリック相液晶のら旋構造を解消し、均一に分子配
向せしめた液晶駆動モードPAC（Parallel Aligned Chir
alnematic）において、液晶駆動用のオン／オフ交流電
界に重ねて各ライン毎にもしくは複数のライン毎にバイ
アス電界を印加することにより表示することを特徴とす
る液晶駆動法が提供される。
第１図は、本発明における液晶の駆動波形ならびにバイ
アス電圧波形の概念図である。バイアス電圧は、実効値
で作用するため、直流あるいは駆動電圧より速い交流で
もよい。
アス電圧波形の概念図である。バイアス電圧は、実効値
で作用するため、直流あるいは駆動電圧より速い交流で
もよい。
PAC液晶表示では、配向膜による配向規制力によってら
旋構造を解消したコレステリック相液晶が用いられる。
この状態の液晶を基板に平行もしくは垂直に配向させて
均一な状態にし、クロスニコル下に設置すると、個々の
コレステリック相液晶の施光性によって、液晶層全体と
して複屈折効果が生ずる。従って、第２図に示すよう
に、偏光板１を通って縦振動にそろえられた入射光は、
液晶層で施光を受けて横振動となり、偏光板２を通過で
きるようになり、明状態となる。一方、駆動電圧が印加
されると、強い配向規制力に抗して液晶分子が向きを少
し変える。その結果、入射光の施光度が変わり、偏光板
２を通過できなくなり、暗状態となる。
旋構造を解消したコレステリック相液晶が用いられる。
この状態の液晶を基板に平行もしくは垂直に配向させて
均一な状態にし、クロスニコル下に設置すると、個々の
コレステリック相液晶の施光性によって、液晶層全体と
して複屈折効果が生ずる。従って、第２図に示すよう
に、偏光板１を通って縦振動にそろえられた入射光は、
液晶層で施光を受けて横振動となり、偏光板２を通過で
きるようになり、明状態となる。一方、駆動電圧が印加
されると、強い配向規制力に抗して液晶分子が向きを少
し変える。その結果、入射光の施光度が変わり、偏光板
２を通過できなくなり、暗状態となる。
この時、駆動電圧は、強い配向規制力に抗して液晶分子
の向きを少し変えるが、駆動波形より高い周波数の交流
をバイアス電圧として印加すると、この電界によって液
晶は本来配向規制力によって決まる向きから少しずれた
向きに配向する。この状態で駆動電圧が印加されると、
液晶分子はバイアス電圧が印加されていない時に比べ、
見掛け上より大きな力が印加されることになる（駆動電
圧は、強い配向規制力に抗して液晶分子の向きを変える
必要がなくなる結果、液晶分子にはより大きな駆動トル
クが伝わる）。従って、駆動電圧印加によって液晶分子
の向きが大きく変わり、光透過率の振幅が大きく変わる
ことになる。PACにおいては、以上の大きな力がパネル
内に均一配向した液晶に加わるため、従来のTNより、安
定した諧調表示が可能となる。
の向きを少し変えるが、駆動波形より高い周波数の交流
をバイアス電圧として印加すると、この電界によって液
晶は本来配向規制力によって決まる向きから少しずれた
向きに配向する。この状態で駆動電圧が印加されると、
液晶分子はバイアス電圧が印加されていない時に比べ、
見掛け上より大きな力が印加されることになる（駆動電
圧は、強い配向規制力に抗して液晶分子の向きを変える
必要がなくなる結果、液晶分子にはより大きな駆動トル
クが伝わる）。従って、駆動電圧印加によって液晶分子
の向きが大きく変わり、光透過率の振幅が大きく変わる
ことになる。PACにおいては、以上の大きな力がパネル
内に均一配向した液晶に加わるため、従来のTNより、安
定した諧調表示が可能となる。
従って、同一波形、同一波高値の駆動電界を印加してい
ても、バイアス電圧を重ねて印加するか否かによって、
あるいは波高値の異なるバイアス電圧の印加によって、
コントラスト比の高い光スイッチングならびに諧調スイ
ッチングが可能となり、カラーフィルターと合わせて用
いれば中間調カラー即ちフルカラー表示が可能となる。
ても、バイアス電圧を重ねて印加するか否かによって、
あるいは波高値の異なるバイアス電圧の印加によって、
コントラスト比の高い光スイッチングならびに諧調スイ
ッチングが可能となり、カラーフィルターと合わせて用
いれば中間調カラー即ちフルカラー表示が可能となる。
透明導電膜（ITO）付ガラス基板を洗浄し、乾燥した
後、イオンプレーティング装置を用いてフッ化マグネシ
ウム（MgF2）をプラズマ出力70Wで蒸着した。これをラ
ビングし、ラビング方向が平行になるように２枚の基板
を配して0.7μｍ粒径のアルミナ（Al2O3）をスペーサと
して液晶パネルを構成した。このパネルに、ROCHE社の
ネマティック混合液晶Nr2801およびBDH社のカイラルネ
マティック液晶CB−15の80:20組成比からなるコレステ
リック相液晶を封入した。
後、イオンプレーティング装置を用いてフッ化マグネシ
ウム（MgF2）をプラズマ出力70Wで蒸着した。これをラ
ビングし、ラビング方向が平行になるように２枚の基板
を配して0.7μｍ粒径のアルミナ（Al2O3）をスペーサと
して液晶パネルを構成した。このパネルに、ROCHE社の
ネマティック混合液晶Nr2801およびBDH社のカイラルネ
マティック液晶CB−15の80:20組成比からなるコレステ
リック相液晶を封入した。
このコレステリック相液晶の自由状態（即ち何らの力も
負荷されていない状態）におけるら旋ピッチは0.7μｍ
であった。即ち、液晶パネルの基板間ギャップ（スペー
サの粒径に対応）の大きさと液晶のら旋ピッチの大きさ
とは実質的に同一であった。
負荷されていない状態）におけるら旋ピッチは0.7μｍ
であった。即ち、液晶パネルの基板間ギャップ（スペー
サの粒径に対応）の大きさと液晶のら旋ピッチの大きさ
とは実質的に同一であった。
液晶封入後、クロスニコルに設定した偏光顕微鏡にパネ
ルをセットし、第１図に示す1/3バイアス電圧平均化法
にて電圧波高値5Vを駆動電圧として印加した。この駆動
電圧にさらにバイアス電圧として直流電圧を−10Vから1
0Vまで重畳して印加したところ、第３図に示すように、
バイアス電圧Vbの変化に伴って、透過光量は大きく変わ
り、コントラスト比変化で100倍以上の透過光量変化が
得られることがわかった。
ルをセットし、第１図に示す1/3バイアス電圧平均化法
にて電圧波高値5Vを駆動電圧として印加した。この駆動
電圧にさらにバイアス電圧として直流電圧を−10Vから1
0Vまで重畳して印加したところ、第３図に示すように、
バイアス電圧Vbの変化に伴って、透過光量は大きく変わ
り、コントラスト比変化で100倍以上の透過光量変化が
得られることがわかった。
本発明によれば、高速で、大容量表示可能なPAC液晶表
示素子において、安定な諧調表示が可能となり、フルカ
ラー表示が可能となる。
示素子において、安定な諧調表示が可能となり、フルカ
ラー表示が可能となる。
第１図および第２図は、本発明の駆動原理を説明する図
である。第３図は実施例のデータであり、第４図は従来
例（TN）の諧調表示の原理図である。 １……偏光フィルム ２……偏光フィルム
である。第３図は実施例のデータであり、第４図は従来
例（TN）の諧調表示の原理図である。 １……偏光フィルム ２……偏光フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉原 敏明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 岩崎 正之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山岸 康男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−84257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−142318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−18931（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】施光性を有し、自由状態におけるら旋ピッ
チが１μｍ以下であるコレステリック相液晶を、前記ら
旋ピッチとほぼ同一の大きさのギャップを有する２枚の
基板間に封入した液晶パネルを２枚の偏光フィルタ間に
配置し、基板界面の強い配向規制力によって前記コレス
テリック相液晶のら旋構造を解消し、均一に分子配向せ
しめた液晶駆動モードPAC（Parallel Aligned Chiralne
matic）において、液晶駆動用のオン／オフ交流電界に
重ねて各ライン毎にもしくは複数のライン毎にバイアス
電圧を印加することを特徴とする液晶駆動法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293514A JPH0754378B2 (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 液晶駆動法 |
| DE19873750027 DE3750027T2 (de) | 1986-12-11 | 1987-12-10 | Flüssigkristallanzeigeelement und Verfahren zu dessen Betrieb. |
| EP19870310886 EP0271344B1 (en) | 1986-12-11 | 1987-12-10 | Liquid crystal display element and method for driving same |
| CA000554078A CA1304485C (en) | 1986-12-11 | 1987-12-11 | Liquid crystal display element and method for driving same |
| US07/662,103 US5189535A (en) | 1986-12-11 | 1991-02-28 | Liquid crystal display element and method for driving same |
| US07/928,767 US5278684A (en) | 1986-12-11 | 1992-08-17 | Parallel aligned chiral nematic liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293514A JPH0754378B2 (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 液晶駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147143A JPS63147143A (ja) | 1988-06-20 |
| JPH0754378B2 true JPH0754378B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17795723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61293514A Expired - Lifetime JPH0754378B2 (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 液晶駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754378B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5084257A (ja) * | 1973-11-24 | 1975-07-08 | ||
| US4239345A (en) * | 1979-04-16 | 1980-12-16 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Bistable liquid crystal twist cell |
-
1986
- 1986-12-11 JP JP61293514A patent/JPH0754378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63147143A (ja) | 1988-06-20 |
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