JPH0954307A - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents

液晶素子の駆動方法

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JPH0954307A
JPH0954307A JP7233385A JP23338595A JPH0954307A JP H0954307 A JPH0954307 A JP H0954307A JP 7233385 A JP7233385 A JP 7233385A JP 23338595 A JP23338595 A JP 23338595A JP H0954307 A JPH0954307 A JP H0954307A
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liquid crystal
pulse
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driving
switching
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Eriko Matsui
恵理子 松居
Hiroaki Endo
宏昭 遠藤
Akio Yasuda
章夫 安田
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高コントラストを保持しつつアナログ階調表
示を実現し、更に、液晶に添加する微粒子等の材料に依
らずにアナログ階調表示をコントロールすることができ
る駆動方法を提供すること。 【解決手段】 一対の基体１ａ−１ｂ間に液晶５が配さ
れ、この液晶をスイッチングするための領域ＭＤのしき
い値電圧が分布している液晶素子を駆動するに際し、液
晶分子又は液晶層構造を初期状態に戻すためにリセット
パルスの印加及び緩和時間の設定、電界配向処理パルス
の導入、黒書き、データ電圧による実効電圧波形の変形
を補うためのｆH 重畳パルスの導入、メモリ安定性を高
めかつ液晶分子と配向膜との分極を緩和するような高周
波ＡＣパルス又は低周波減衰パルスの導入といった各駆
動波形の選択又は組み合わせによる駆動方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の基体間に液
晶が配されてい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】強誘電性液晶（ＦＬＣ：ferroelectric
liquid crystal) を表示素子に応用しようとする研究開
発は、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。
【０００３】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。
【０００４】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。
【０００５】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22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。
【０００６】このＦＬＣディスプレイの駆動方式として
は、図23に示すようなＸ−Ｙマトリクス方式を使用す
る。１Ｈ（１水平走査時間又は１ライン選択時間）は6
3.5μｓであり、電圧はバイポーラで印加するため、各
選択パルスは63.5／２μｓ幅となる。ＲＯＷ側（電極２
ｂ）からはしきい値である選択パルスを印加し、ＣＯＬ
ＵＭＮ側（電極２ａ）からはデータパルスを印加する。
【０００７】ところが、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。
【０００８】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24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25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。
【０００９】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、これらの方法では、一
つの画素内で階調表現するものではないので、未だ階調
表示が不十分であるという問題があった。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】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制御することは極めて
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。
【００１６】
【発明に至る経過】そこで、本出願人は、このような従
来技術の問題点を解決すべく、高コントラストを保持し
つつ、アナログ階調表示を実現する液晶表示素子（特に
強誘電性液晶表示素子）を特願平５−２６２９５１号等
として既に提起した（これを以下、先願発明と称す
る）。
【００１７】即ち、一対の基板の対向面上に電極層が形
成されている液晶表示素子において、一つの画素内の液
晶に印加される実効電界強度に分布を持たせて、一つの
画素内で液晶の双安定状態の間のスイッチングのための
しきい値電圧幅を広げることによりアナログ階調表示を
達成できることが見出された。これに基づく先願発明
は、一対の基体間に液晶が配されている液晶素子におい
て、前記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を特徴とするもの
である。
【００１８】先願発明の液晶素子は、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
る液晶素子として構成可能であって、上記の「しきい値
電圧の異なる領域が微細に分布していること」とは、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１Ｖ以上であることを意味する。
【００１９】即ち、図26に例示するように、先願発明の
液晶素子では、印加電圧によって透過率が図25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、しきい値電圧の異なるμ
ｍ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。
【００２０】図26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１Ｖ以上である。
【００２１】マイクロドメインについては、図27（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
ものである。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。
【００２２】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27（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、図25の素子では、図27（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。
【００２３】先願発明において、上記のマイクロドメイ
ンを形成する手段として、図22に示した液晶セルにおい
て液晶５中に超微粒子を分散させることができる。
【００２４】ここで、超微粒子によるしきい値電圧の変
化を図28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（１）で表される。 Ｅeff ＝（ε2 ／（ε1 ｄ2 ＋ε2 ｄ1 ））×Ｖgap ・・・・・（１）
【００２５】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。
【００２６】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
【００２７】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27
（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。
【００２８】このことから、先願発明によるスターライ
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27（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）。先願発明では、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。
【００２９】先願発明の液晶素子において、液晶に添加
する微粒子としては、図22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分布幅を広
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。
【００３０】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。
【００３１】先願発明の液晶素子では、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。
【００３２】また、この微粒子の量は、特に限定はな
く、所望のアナログ階調性等を考慮して適宜に決定する
ことができるが、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。
【００３３】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熱分解カーボ
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。
【００３４】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。
【００３５】先願発明において、微粒子は対向する電極
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、液晶中でも、液晶配向膜中又は液晶配向膜上でもよ
い。微粒子を対向する電極間に存在させること以外の構
成は、図22の液晶表示素子（特に強誘電性液晶表示素
子）と同様にすることができる。例えば、基板としては
透明ガラス板を、電極層としてはＩＴＯ等を、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ＳｉＯ斜
方蒸着膜を使用することができる。また、駆動方式も図
23で述べたものと同様であってよい。但し、上記したマ
イクロドメインテクスチャでグレースケールを表すに
は、データパルスの電圧を変化させて得るため、常に１
フレーム全体にデータパルスは印加されている状態とな
る。
【００３６】しかしながら、本発明者が上記した先願発
明について検討を加えたところ、上記した種々の特長を
有しているものの次の如き問題点が残されていることが
判明した。
【００３７】図29には、先願発明に基づく素子について
のしきい値特性を示すが、実際には、印加電圧に対する
透過率変化にヒステリシスが生じる。そして、階調性を
示すしきい値の分布幅（ΔＶ）や、階調数を決定するヒ
ステリシス幅（ＨΔＶ）（ここで述べる「ヒステリシ
ス」とは、印加電界強度と透過率における履歴のことで
あり、ＨΔＶは可能な限り小さいことがよい。）、更に
は最低しきい値電圧（Ｖth）などをコントロールするに
は、液晶に添加する微粒子種や、微粒子濃度など、材料
全体の特性を変えかねない程の大きな改良以外にはなか
った。
【００３８】液晶表示素子に求められる特性には、階調
性に関与するもの以外にも、例えば動作温度範囲、保存
温度範囲、コントラスト、応答速度などの如く数多くあ
るので、階調表現に対して上記のように材料からコント
ロールすることは他の特性に影響を及ぼすことがあり、
自ら限界がある。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した先願発明の特長を生かしながら、液晶材料に添加す
る微粒子等の材料に依らずにアナログ階調表示をコント
ロールできる駆動方法を提供することにある。
【００４０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、例えば液晶
表示素子を動作させるための駆動波形に着目し、階調性
を示すしきい値の分布幅（ΔＶ）や、階調数を決定する
ヒステリシス幅（ＨΔＶ）、最低しきい値電圧（Ｖth）
をコントロールできるか否かを試みた。
【００４１】その結果、各書き込み毎に液晶層構造を初
期状態に戻すために印加されるリセットパルス及びその
緩和時間、電界配向処理パルスの導入、データ電圧によ
る実効電圧波形の変形を補うためのｆH 重畳パルスの導
入、メモリ安定性を高めかつ液晶分子と配向膜との分極
を緩和するような高周波ＡＣスタビライズパルス又は低
周波減衰パルスの導入等、これらの駆動波形の新規な選
択又は組み合わせにより、材料を一切変えずに、上記の
パラメータをコントロールして一層完全なアナログ階調
を実現し、本発明を完成させることができたのである。
【００４２】即ち、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、液晶分子が初期状態に戻る（液晶分子の全体が
一斉に一方向に再び揃い、例えば透過率ゼロの黒とな
る）のに十分なパルス幅を持ったリセットパルスを加え
る、液晶素子の駆動方法（以下、これを第１の発明と称
する。）に係るものである。
【００４３】また、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、液晶分子が初期状態に戻るのを容易にする緩和
時間を持ったリセットパルスを加える、液晶素子の駆動
方法（以下、これを第２の発明と称する。）にも係るも
のである。
【００４４】また、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、リセットパルスを加えた後に黒レベルに対応し
た書き込みを行い、しかる後にセレクトパルスを印加す
る、液晶素子の駆動方法（以下、これを第３の発明と称
する。）にも係るものである。
【００４５】また、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、液晶分子の層構造を初期状態に戻すための電界
配向処理パルスを加える、液晶素子の駆動方法（以下、
これを第４の発明と称する。）にも係るものである。
【００４６】また、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、液晶分子を初期状態に戻すためのリセットパル
スに、データパルスによる電界強度の変化を半減させる
ようなパルスを重畳する、液晶素子の駆動方法（以下、
これを第５の発明と称する。）にも係るものである。
【００４７】また、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、液晶分子の誘電率異方性に働きかける（即ち、
液晶分子が配向膜との界面から離脱してスイッチングし
易くなる）ような高周波のＡＣパルスを加える、液晶素
子の駆動方法（以下、これを第６の発明と称する。）に
も係るものである。
【００４８】更に、本発明は、一対の基体間に液晶が配
され、この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駆動する
に際し、液晶中に存在するイオンに働きかける（即ち、
イオンを中性化する）ような低周波の減衰パルス（液晶
分子のスイッチング時のしきい値電圧以下であってその
値が徐々に減少していくパルス）を印加する、液晶素子
の駆動方法（以下、これを第７の発明と称する。）も提
供するものである。
【００４９】本発明の第１〜第７の発明はいずれも、一
対の基体間に配された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ので、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比較的緩
やかに変化することになる。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が実現でき、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てい
ることから、高コントラストでアナログ的な連続階調表
示が可能となる。
【００５０】このような階調表示は、上記した第１〜第
７の発明による各駆動波形によって材料を変えることな
しにコントロールできるのである。
【００５１】
【発明の実施の形態】本発明の第１の発明において、実
際には、各フィールド毎に、液晶分子が初期状態に戻る
のに十分なパルス幅を持ったリセットパルスを加える。
【００５２】好ましくは、リセットパルスのパルス幅を
１Ｈ以上（即ち、セレクトパルスの二倍以上）とするの
がよく、１Ｈ×(1.5〜2.0)とするのが更によい。
【００５３】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るためのしきい値電圧の異なる微細ドメインが分布する
ように、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって
一画素内においてアナログ階調表示を可能とする。
【００５４】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００５５】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００５６】本発明の第２の発明において、実際には、
各フィールド毎に、液晶分子が初期状態に戻るのを容易
にする緩和時間を持ったリセットパルスを加える。
【００５７】好ましくは、リセットパルスの緩和時間を
(1/2)Ｈの正数倍、特に１〜10倍とするのがよい。 (1/
2)Ｈはセレクトパルス１個分に相当するので、その正数
倍とすることはセレクトパルスと同等の回路構成によっ
て緩和時間を生成することができる。
【００５８】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るための微細ドメインのしきい値電圧が分布するよう
に、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画
素内においてアナログ階調表示を可能とする。
【００５９】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００６０】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００６１】本発明の第３の発明において、実際には、
各フィールド毎に、リセットパルスを加えた後に黒レベ
ルに対応した書き込みを行い、しかる後にセレクトパル
スを印加する。
【００６２】好ましくは、黒レベルに対応した書き込み
時間（黒書き時間）を１Ｈ以上、１ｍｓ以下とするのが
よい。黒書き時間が長すぎると、白レベルの低下が生じ
るので、不都合である。
【００６３】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るための微細ドメインのしきい値電圧が分布するよう
に、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画
素内においてアナログ階調表示を可能とする。
【００６４】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００６５】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００６６】本発明の第４の発明において、実際には、
各フィールド毎に、液晶分子の層構造を初期状態に戻す
ための電界配向処理パルスを加える。
【００６７】また、電界配向処理パルスの電界強度とパ
ルス幅との積を14Ｖ・ｍｓ以上とするのがよい。
【００６８】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るための微細ドメインのしきい値電圧が分布するよう
に、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画
素内においてアナログ階調表示を可能とする。
【００６９】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００７０】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００７１】本発明の第５の発明において、実際には、
各フィールド毎に、液晶分子を初期状態に戻すためのリ
セットパルスに、データパルスによる電界強度の変化を
半減させるようなパルスを重畳する。
【００７２】また、データ電圧の最大値の 1/2に相当す
る大きさの重畳パルスをリセットパルスに加えるのがよ
い。この重畳パルスが大きすぎると、リセットに影響を
与える。
【００７３】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るためのしきい値電圧の異なる微細ドメインが分布する
ように、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって
一画素内においてアナログ階調表示を可能とする。
【００７４】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００７５】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００７６】本発明の第６の発明において、実際には、
各フィールドのリセットパルス及びセレクトパルス以外
の領域において、液晶分子の誘電率異方性に働きかける
ような高周波のＡＣパルスを加える。
【００７７】また、30KHz 以上、30Ｖ以下の高周波のＡ
Ｃパルスを (1/2)Ｈ以下のパルス幅で加えるのが、液晶
分子のスイッチング性及びメモリ性の保持の双方の点で
望ましい。
【００７８】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るための微細ドメインのしきい値電圧が分布するよう
に、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画
素内においてアナログ階調表示を可能とるす。
【００７９】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００８０】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００８１】更に、本発明の第７の発明において、実際
には、各フィールドのリセットパルス及びセレクトパル
ス以外の領域において、液晶中に存在するイオンに働き
かけるような低周波の減衰パルスを印加する。
【００８２】また、減衰パルスの内の最大パルスの電圧
とそのパルス幅との積をデータ電圧（Ｖ）× (1/2)Ｈの
1/2以下とするのが、セレクトによるスイッチングを防
ぐ上で望ましい。
【００８３】そして、印加される実効電界強度に分布を
持たせ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現す
るための微細ドメインのしきい値電圧が分布するよう
に、前記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画
素内においてアナログ階調表示を可能とする。
【００８４】この場合、アナログ階調を実現する微細ド
メインを持つ液晶ディスプレイを駆動することができ
る。
【００８５】液晶として、強誘電性液晶を使用するのが
よい。
【００８６】なお、本発明の第１の発明〜第７の発明に
おいて、対向する電極間に微粒子を存在させることをは
じめ、液晶素子の構成や材質等は上述した先願発明と同
様であってよいので、ここでは改めて説明はしない。ま
た、例えば基板としては透明ガラス板を、電極層として
はＩＴＯ等を、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ＳｉＯ斜方蒸着膜を使用することができ
る。
【００８７】
【実施例】以下、本発明を実施例について比較例の参照
下に更に詳細に説明する。
【００８８】実施例１（リセットパルス幅制御） 図22に示した如き構成の液晶セル（ディスプレイ）を作
製するに際し、スパッタ法により40nm厚の透明ＩＴＯ膜
（面抵抗 100Ω/cm2）を設けたガラス基板上に、液晶配
向膜として50nm厚のＳｉＯ斜方蒸着膜を、ＳｉＯ粉末
（純度 99.99％、フルウチ化学株式会社製）を入れたタ
ンタルボート（日本バックスメタル株式会社製）を加熱
（抵抗加熱）することにより真空蒸着した。この際、蒸
着は、基板法線が蒸着源の垂直線となす角が85°となる
ように行った。
【００８９】このように処理した２枚のガラス基板を用
い、 1.6μｍ径のスペーサ（真し球：触媒化成株式会社
製）と紫外線硬化型接着剤（フォトレック：積水ファイ
ンケミカル株式会社製）とにより、ＳｉＯ斜方蒸着膜の
蒸着方向が互いに反平行になるように液晶セルを組み立
てた。この液晶セルのセルギャップに、酸化チタン（Ｉ
Ｔ−ＯＡ：出光興産株式会社製）を１重量％で均一に分
散した強誘電性液晶（ＹＳ−Ｃ100 ：チッソ株式会社
製）を注入して液晶セルを得た。
【００９０】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に
説明し、図１に示すような駆動波形を液晶表示素子に印
加し、黒レベルの光透過強度をフォトマルでモニタし
た。
【００９１】リセットパルスとは、書き込みの直前毎
に、前に書き込んだ電圧による液晶のダイレクタを一旦
一様に戻すことを目的として印加される。リセットパル
ス２は黒レベルの透過強度によって変化させ、またリセ
ットパルス１はその電気的中和を目的としてあるため、
これらの面積強度は同じである。また、リセットパルス
４は、消光位をメモリコーン角だけずらして同様の決定
法で行っており、またリセットパルス３は白レベルの電
気的中和を目的としている。通常は、このリセットパル
ス２と４（これらは印加しないこともある。）及び１と
３は等しい。
【００９２】そして、リセットパルス２と４はパルス幅
が異なることがあるため、中和用のリセットパルス１や
３を印加するのであるが、リセットパルス１〜４のトー
タルとしてのリセットパルス幅は本発明に基づいて十分
な大きさ（即ち、望ましくは、セレクトパルス幅の２倍
以上である１Ｈ以上）とする。このリセットパルスの値
はＩＣの耐圧と均一なリセットの点から、５Ｖ以上、通
常は例えば40Ｖとするのがよい。
【００９３】このリセットパルス１〜４の波形は、強誘
電性液晶分子の双安定性を考慮して、各安定位置に対し
てリセットをかけるために、電圧だけではなく、主にパ
ルス幅によって電界強度を変化させている点が重要であ
る。十分な電界強度×時間（パルス幅）を印加するの
に、印加電圧のみでは最大値がＩＣの耐圧と共に決まっ
てしまう。しかし、パルス幅に関しては、人間の感覚に
よる制限はあるものの（液晶のスイッチングによる白黒
の変化に伴うちらつき）、電界強度の制限範囲よりも大
きな範囲で使用することができる。
【００９４】このリセットパルス幅と黒レベルの関係を
図２（表１）に示す。パルス幅をある十分な長さ、特に
63.5μｓ以上（63.5μｓでも印加電圧を40Ｖ以上とすれ
ばよい。）加えれば、黒レベルが特に 8.5mVと低く得ら
れることがわかり、強誘電性液晶の層内で均一な配向に
なっていることを示している。また、パルス幅を 127μ
ｓ、印加電圧を25Ｖにして電気光学測定を行った結果、
ヒステリシスによるＨΔＶは３Ｖであった。こうして、
リセットパルス幅によって、黒レベルを十分に下げ、ま
たＨΔＶも小さくできるため、アナログ階調性を良好に
実現できる。
【００９５】比較例１ 図３に示すようなフィリップス社製の素子における駆動
波形を用い、実施例１と同様にして製造した液晶表示素
子を駆動した。得られた印加電圧と透過率の関係図（図
４）は、ヒステリシスを示すＨΔＶが６Ｖと非常に大き
く、階調を示すΔＶ（６Ｖ）との比率を考えると、グレ
ースケールは表示できない。
【００９６】実施例２（リセット緩和時間の設定） 実施例１に示す方法で液晶表示素子を作製し、図５に示
すような駆動波形を用いて液晶表示素子を駆動した。
【００９７】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に
説明し、図５に示すような駆動波形を液晶表示素子に印
加し、セレクトパルス印加後の光透過強度をモニタし
た。
【００９８】この波形の新規性は、リセットパルスとセ
レクトパルスとの間に、液晶分子の持つ自発分極による
電子分極と配向膜の分極との結び付きの緩和（配向膜と
の分極による結び付き）を考慮した時間を導入したこと
にある。このことにより、リセットがよりスムーズに行
われ、電界強度面積も小さくて済む。これとは逆に、緩
和時間を設けない場合は、配向膜付近の液晶分子のアン
カリングが強く、液晶の反転に余計な電界強度面積が必
要である。
【００９９】リセットパルスとは、書き込み直前毎に、
前に書き込んだ電圧による液晶のダイレクタを一旦一様
に戻すことを目的としている。セレクトパルスは、階調
を示すグレーレベルを書き込むためのものであり、今回
の測定では１Ｖずつ昇圧、降圧させた。
【０１００】図６に示すような印加電圧と透過率の関係
図が得られた。電圧に応じて異なる透過率が得られてお
り、強誘電性液晶の双安定状態間のスイッチングのため
のしきい値幅が広く（６Ｖ）、またヒステリシスを示す
ＨΔＶ（２Ｖ）との比率を考えると、階調表現の可能性
を示している。
【０１０１】また、緩和時間とリセットパルスによる黒
レベルの透過率の依存性を測定した。リセットパルスは
実施例１のような方法で決定し、そのパルス直前に入れ
る０Ｖ印加の時間を変化させ、その後の黒レベルの透過
率の測定を行ったものである。結果を図７に示すが、緩
和時間は 31.75μｓ以上で黒レベルが急に低下し、効果
が表れていることが分かる。この緩和時間は、リセット
パルス幅の正数倍、即ち（63.5／２）μｓの１倍以上に
相当する。
【０１０２】実施例３（黒書き込み） 実施例１に示す方法で液晶表示素子を作製し、図８に示
すような駆動波形を用いて液晶表示素子を駆動した。
【０１０３】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に
説明し、図８に示すような駆動波形を液晶表示素子に印
加し、セレクトパルス印加後の光透過強度をモニタし
た。セレクトパルスは、階調を示すグレーレベルを書き
込むためのものであり、今回の測定では１Ｖずつ昇圧、
降圧させた。
【０１０４】その書き込み時間とヒステリシスによるＨ
ΔＶとの関係を図９に示す。この書き込み時間は63.5μ
ｓ以上がよく、長いほどヒステリシス（ＨΔＶ）を２Ｖ
より低く減少させ、１ｍｓでその効果は飽和する。但
し、黒を書くことにより、透過率としては白レベルを低
下させる。その関係を図10に示す。黒書き時間 1.5ｍｓ
では白レベルが10％も低下させているので、白レベルの
保持の点で黒書き時間は１ｍｓ以下とするのがよい。
【０１０５】なお、この黒レベルはデータ電圧によって
決定されるものであるが、液晶分子のしきい値電圧より
小さいことは勿論である。また、リセットパルス自体は
実施例１と同様であってよい。
【０１０６】この波形（図８）の新規性は、各フィール
ド毎に、リセットパルス中に１度黒の状態にしてからセ
レクトパルスを印加するような駆動波形を用い、ヒステ
リシスを減少させた点にある。
【０１０７】比較例２ 図11に示すような駆動波形を用い、実施例１と同様にし
て作製した液晶表示素子を駆動した。得られた印加電圧
と透過率の関係図（図12）は、ヒステリシスを示すＨΔ
Ｖが２Ｖであった。
【０１０８】実施例４（電界配向処理） 実施例１に示す方法で液晶表示素子を作製し、図13に示
すような駆動波形を用いて液晶表示素子を駆動した。
【０１０９】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に
説明し、図13に示すような駆動波形を液晶表示素子に印
加し、セレクトパルス印加後の光透過強度をモニタし
た。結果を図14に示す。
【０１１０】この波形の新規性は、各フィールド毎に、
層構造を初期状態に戻すような波形を加え、ヒステリシ
スを減少させた点と層構造の安定性に寄与した点にあ
る。
【０１１１】セレクトパルスは、階調を示すグレーレベ
ルを書き込むためのものであり、今回の測定では１Ｖず
つ昇圧、降圧させた。
【０１１２】図14の結果から、電圧に応じて異なる透過
率が得られており、階調表現の可能性があり、ヒステリ
シスも小さかった。電界処理波形の電圧と時間によるヒ
ステリシス幅を小さくするには、図14からみて、パルス
電圧×パルス幅を14Ｖ・ｍｓ以上とすればよい。
【０１１３】また、連続駆動で、この電界処理波形が入
っていない従来の駆動を用いたパネルでは、一週間後に
片安定化（双安定性を持たず、片側にのみメモリ性をも
つこと）したり、配向状態の変化が見られた。しかし、
この電界処理波形が入っている駆動を用いたパネルに
は、それらの変化は見られず、層構造の安定化に寄与し
た。
【０１１４】実施例５（重畳パルスの印加） 実施例１に示す方法で液晶表示素子を作製し、図15に示
すような駆動波形を用いて液晶表示素子を駆動した。
【０１１５】この液晶表示素子について、黒レベルの透
過率を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に説明し、
図15に示すような駆動波形を液晶表示素子に印加し、黒
レベルの光透過強度をモニタした。セレクトパルスの電
圧高は20Ｖに固定した。
【０１１６】この波形の新規性は、強誘電性液晶分子の
双安定性を考慮して、各安定位置に対してリセットをか
けるためのパルスがデータ電圧によって電界強度が変化
してしまい、完全にリセットがかからないことを防ぐた
めに、あらかじめリセットパルスを重畳パルスによって
変形させたことにある。
【０１１７】即ち、図15中、グレー色で示す実効的なリ
セットパルスが得られるように、データ電圧と逆符号の
パルスを重畳し、通常のリセットパルスを変形したパル
スを形成することにより、データパルスによるリセット
パルス電界強度の変化を半減させ、リセットがかかるよ
うにしている。
【０１１８】このｆH 重畳パルス高と黒レベルの関係を
図16（表３）に示す。これによれば、重畳させたパルス
の電圧によって黒レベルが上昇し、リセットが完全にで
きていないことがわかる。このことから、あらかじめデ
ータ電圧の半分を逆符号で加えておくことにより、バイ
アス電圧（データ電圧）による液晶分子のばたつき（白
黒のちらつき）をほぼ打ち消せることがわかる。
【０１１９】実施例６（ＡＣパルスの印加） 実施例１に示す方法で液晶表示素子を作製し、図17に示
すような駆動波形を用いて液晶表示素子を駆動した。
【０１２０】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に
説明し、図17に示すような駆動波形を液晶表示素子に印
加し、セレクトパルス印加後の光透過強度をモニタし
た。
【０１２１】この波形の新規性は、各フィールド毎に、
強誘電性液晶分子の誘電率異方性に働きかけるような高
周波（セレクトパルス以上の周波数）のＡＣパルスを加
えてメモリの安定性を高め、更に階調のしきい値幅やヒ
ステリシス、しきい値をコントロールすることにある。
【０１２２】セレクトパルスは、階調を示すグレーレベ
ルを書き込むためのものであり、今回の測定では１Ｖず
つ昇圧、降圧させた。
【０１２３】電圧に応じて異なる透過率が得られてお
り、階調表現が可能であった。高周波ＡＣパルスの幅を
５μｓに固定し、電圧を変化させたときのΔＶ、ＨΔ
Ｖ、Ｖthを図18に示す。また、図19には、印加電圧を５
Ｖに固定し、パルス幅を変化させたときのΔＶ、ＨΔ
Ｖ、Ｖthを示す。
【０１２４】これらの結果は、高周波のＡＣパルスの印
加によって、ΔＶ、ＨΔＶ、Ｖthをコントロールするこ
とが可能であることを示している。ＡＣパルス電圧を
大、ＡＣパルス幅を小とすれば、ＨΔＶを低下させるこ
とができる。
【０１２５】実施例７（減衰パルスの印加） 実施例１に示す方法で液晶表示素子を作製し、図20に示
すような減衰パルスを加えた駆動波形を用いて液晶表示
素子を駆動した。減衰パルスとは、１Ｈからリセット、
セレクトを差し引いた時間に５Ｖ、−５Ｖ、４Ｖ、−４
Ｖ、３Ｖ、−３Ｖ、２Ｖ、−２Ｖ、１Ｖ、−１Ｖのよう
に印加電圧を徐々に減らしていくものである。パルス幅
は、その減衰パルス数と１フレームのメモリ間隔との関
係から決定する。
【０１２６】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。即ち、直交ニコル下で、以下に
説明し、図20に示すような駆動波形を液晶表示素子に印
加し、セレクトパルス印加後の光透過強度をモニタし
た。
【０１２７】この波形の新規性は、各フレーム毎に、液
晶パネル中のイオンに働きかけるような低周波の減衰パ
ルスを加えて、液晶−配向膜界面に存在するイオンをバ
ルク中で中性化することを目的としたパルスを導入した
ことにある。
【０１２８】セレクトパルスは、階調を示すグレーレベ
ルを書き込むためのものであり、今回の測定では１Ｖず
つ昇圧、降圧させた。
【０１２９】電圧に応じて異なる透過率が得られてお
り、階調表現が可能であった。減衰パルス数を変化させ
てＶ−Ｔカーブを測定したときのＨΔＶを図21（表３）
に示す。この結果は、低周波の減衰パルスの印加によっ
て、ＨΔＶをほぼ完全に消去できることを示している。
減衰パルスの最大パルス電圧とその幅の積は、データ電
圧×（63.5／２）μｓの 1/2以下とするのがよい。
【０１３０】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。
【０１３１】例えば、上述した各パルスの波形は種々変
更してよい。そして、液晶分子又は液晶層構造を初期状
態に戻すためにリセットパルスの印加及び緩和時間の設
定、電界配向処理パルスの導入、黒レベルの書き込み、
データ電圧のマイナス効果を補うためのｆH 重畳パルス
の導入、メモリ安定性を高めかつ液晶分子と配向膜との
分極を緩和するような高周波ＡＣパルス又は低周波減衰
パルスの導入といった各駆動波形の選択だけでなく、こ
れらを任意に組み合わせてもよい。
【０１３２】また、液晶の種類をはじめ、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、
種類等は種々に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。
【０１３３】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、上述した駆動方法によっ
て、従来にはない性能を得ることができる。
【０１３４】
【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、この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の
で、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比
較的緩やかに変化することになる。１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が実現でき、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ている
ことから、高コントラストでアナログ的な連続階調表示
が可能となる。
【０１３５】そして、このような液晶素子を駆動するに
際し、液晶分子は液晶層構造を初期状態に戻すためにリ
セットパルスの印加及び緩和時間の設定、電界配向処理
パルスの導入、黒レベルの書き込み、データ電圧のマイ
ナス効果を補うためのｆH 重畳パルスの導入、メモリ安
定性を高めかつ液晶分子と配向膜との分極を緩和するよ
うな高周波ＡＣパルス又は低周波減衰パルスの導入とい
った各駆動波形の選択又は組み合わせによって、高コン
トラストを保持しつつアナログ階調表示を実現し、更
に、液晶材料に添加する微粒子等の材料に依らずにアナ
ログ階調表示をコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図２】同液晶表示素子における印加電圧とリセットパ
ルス幅による黒レベルの透過率を示す表である。
【図３】比較例１による液晶表示素子に印加した駆動波
形である。
【図４】同液晶表示素子における印加電圧と透過率の関
係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例２による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図６】同液晶表示素子における印加電圧と透過率の関
係を示すグラフである。
【図７】同液晶表示素子におけるリセット緩和時間と黒
レベルの透過率の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例３による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図９】同液晶表示素子における黒の書き込み時間とヒ
ステリシスのＨΔＶの関係を示すグラフである。
【図10】同液晶表示素子における黒の書き込み時間と白
レベルの変化率の関係を示すグラフである。
【図11】比較例２による液晶表示素子に印加した駆動波
形である。
【図12】同液晶表示素子における印加電圧と透過率の関
係を示すグラフである。
【図13】本発明の実施例４による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図14】同液晶表示素子における印加電圧とパルス幅に
よるヒステリシス幅を示す表である。
【図15】本発明の実施例５による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図16】同液晶表示素子における重畳パルス電圧と黒レ
ベルの透過率を示す表である。
【図17】本発明の実施例６による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図18】同液晶表示素子におけるＡＣパルス電圧と電気
光学特性の関係を示すグラフである。
【図19】同液晶表示素子におけるＡＣパルス幅と電気光
学特性の関係を示すグラフである。
【図20】本発明の実施例７による液晶表示素子に印加し
た駆動波形である。
【図21】同液晶表示素子に印加した減衰パルス数とヒス
テリシスの関係を示すグラフである。
【図22】液晶表示素子の概略断面図である。
【図23】同液晶表示素子におけるＸ−Ｙ単純マトリクス
駆動方式を示した概略斜視図及び駆動波形図である。
【図24】強誘電性液晶のモデル図である。
【図25】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26】先願発明に基づく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27】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28】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29】同液晶表示素子のヒステリシス幅を示す透過率
−印加電圧特性図である。
【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 10・・・超微粒子 Ｖth・・・しきい値電圧 ＨΔＶ・・・ヒステリシス幅 ＭＤ・・・マイクロドメイン Ｄ・・・ドメイン Ｅeff ・・・実効電界

Claims (42)

    【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、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、液晶分子が初
    期状態に戻るのに十分なパルス幅を持ったリセットパル
    スを加える、液晶素子の駆動方法。
  2. 【請求項２】 各フィールド毎に、液晶分子が初期状態
    に戻るのに十分なパルス幅を持ったリセットパルスを加
    える、請求項１に記載した駆動方法。
  3. 【請求項３】 リセットパルスのパルス幅を１水平走査
    時間又は１ライン選択時間（１Ｈ）以上とする、請求項
    １に記載した駆動方法。
  4. 【請求項４】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項１に記載
    した駆動方法。
  5. 【請求項５】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項１〜４のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  6. 【請求項６】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項１又は５に記載した駆動方法。
  7. 【請求項７】 一対の基体間に液晶が配され、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、液晶分子が初
    期状態に戻るのを容易にする緩和時間を持ったリセット
    パルスを加える、液晶素子の駆動方法。
  8. 【請求項８】 各フィールド毎に、液晶分子が初期状態
    に戻るのを容易にする緩和時間を持ったリセットパルス
    を加える、請求項７に記載した駆動方法。
  9. 【請求項９】 リセットパルスの緩和時間を (1/2)Ｈの
    正数倍とする、請求項７に記載した駆動方法。
  10. 【請求項10】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項７に記載
    した駆動方法。
  11. 【請求項11】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項７〜10のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  12. 【請求項12】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項７又は11に記載した駆動方法。
  13. 【請求項13】 一対の基体間に液晶が配され、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、リセットパル
    スを加えた後に黒レベルに対応した書き込みを行い、し
    かる後にセレクトパルスを印加する、液晶素子の駆動方
    法。
  14. 【請求項14】 各フィールド毎に、リセットパルスを加
    えた後に黒レベルに対応した書き込みを行い、しかる後
    にセレクトパルスを印加する、請求項13に記載した駆動
    方法。
  15. 【請求項15】 黒レベルに対応した黒書き時間を１Ｈ以
    上、１ｍｓ以下とする、請求項13に記載した駆動方法。
  16. 【請求項16】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項13に記載
    した駆動方法。
  17. 【請求項17】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項13〜16のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  18. 【請求項18】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項13又は17に記載した駆動方法。
  19. 【請求項19】 一対の基体間に液晶が配され、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、液晶分子の層
    構造を初期状態に戻すための電界配向処理パルスを加え
    る、液晶素子の駆動方法。
  20. 【請求項20】 各フィールド毎に、液晶分子の層構造を
    初期状態に戻すための電界配向処理パルスを加える、請
    求項19に記載した駆動方法。
  21. 【請求項21】 電界配向処理パルスの電界強度とパルス
    幅との積を14Ｖ・ｍｓ以上とする、請求項19に記載した
    駆動方法。
  22. 【請求項22】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項19に記載
    した駆動方法。
  23. 【請求項23】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項19〜22のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  24. 【請求項24】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項19又は23に記載した駆動方法。
  25. 【請求項25】 一対の基体間に液晶が配され、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、液晶分子を初
    期状態に戻すためのリセットパルスに、データパルスに
    よる電界強度の変化を半減させるようなパルスを重畳す
    る、液晶素子の駆動方法。
  26. 【請求項26】 各フィールド毎に、液晶分子を初期状態
    に戻すためのリセットパルスに、データパルスによる電
    界強度の変化を半減させるようなパルスを重畳する、請
    求項25に記載した駆動方法。
  27. 【請求項27】 データ電圧の最大値の 1/2に相当する大
    きさの重畳パルスをリセットパルスに加える、請求項25
    に記載した駆動方法。
  28. 【請求項28】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項25に記載
    した駆動方法。
  29. 【請求項29】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項25〜28のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  30. 【請求項30】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項25又は29に記載した駆動方法。
  31. 【請求項31】 一対の基体間に液晶が配され、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、液晶分子の誘
    電率異方性に働きかけるような高周波のＡＣパルスを加
    える、液晶素子の駆動方法。
  32. 【請求項32】 各フィールドのリセットパルス及びセレ
    クトパルス以外の領域において、液晶分子の誘電率異方
    性に働きかけるような高周波のＡＣパルスを加える、請
    求項31に記載した駆動方法。
  33. 【請求項33】 30KHz 以上、30Ｖ以下の高周波のＡＣパ
    ルスを (1/2)Ｈ以下のパルス幅で加える、請求項31に記
    載した駆動方法。
  34. 【請求項34】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項31に記載
    した駆動方法。
  35. 【請求項35】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項31〜34のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  36. 【請求項36】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項31又は35に記載した駆動方法。
  37. 【請求項37】 一対の基体間に液晶が配され、この液晶
    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
    分布している液晶素子を駆動するに際し、液晶中に存在
    するイオンに働きかけるような低周波の減衰パルス（液
    晶分子のスイッチング時のしきい値電圧以下であってそ
    の値が徐々に減少していくパルス）を印加する、液晶素
    子の駆動方法。
  38. 【請求項38】 各フィールドのリセットパルス及びセレ
    クトパルス以外の領域において、液晶中に存在するイオ
    ンに働きかけるような低周波の減衰パルスを印加する、
    請求項37に記載した駆動方法。
  39. 【請求項39】 減衰パルスの内の最大パルスの電圧とそ
    のパルス幅との積をデータ電圧（Ｖ）× (1/2)Ｈの 1/2
    以下とする、請求項37に記載した駆動方法。
  40. 【請求項40】 印加される実効電界強度に分布を持た
    せ、液晶をスイッチングしてアナログ階調を実現するた
    めの微細ドメインのしきい値電圧が分布するように、前
    記液晶中に微粒子を存在させ、これによって一画素内に
    おいてアナログ階調表示を可能とした、請求項37に記載
    した駆動方法。
  41. 【請求項41】 アナログ階調を実現する微細ドメインを
    持つ液晶ディスプレイを駆動する、請求項37〜40のいず
    れか１項に記載した駆動方法。
  42. 【請求項42】 液晶として強誘電性液晶を使用する、請
    求項37又は41に記載した駆動方法。
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