JPH10186307A - Liquid crystal display device and liquid crystal cell driving method therefor - Google Patents

Liquid crystal display device and liquid crystal cell driving method therefor

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Publication number
JPH10186307A
JPH10186307A JP34415196A JP34415196A JPH10186307A JP H10186307 A JPH10186307 A JP H10186307A JP 34415196 A JP34415196 A JP 34415196A JP 34415196 A JP34415196 A JP 34415196A JP H10186307 A JPH10186307 A JP H10186307A
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JP
Japan
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liquid crystal
voltage
state
metastable state
metastable
Prior art date
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Pending
Application number
JP34415196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
Toshiomi Ono
俊臣 小野
Toshihiro Mannouji
敏弘 萬納寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a high time division driving of liquid crystal cell and to easily and surely perform the selection of quasi-stable states of the liquid crystal cell by enlarging an operating voltage margin with respect to a driving duty. SOLUTION: An liquid crystal cell 10 having such characteristics that liquid crystal molecules are oriented in either a first or a second quasi-stable state according to quasi-stable state selection voltages to be impressed on them after impressing a reset voltage on them and oriented states of the liquid crystal molecules being in the quasi-stable states are changed according to the effective values of a driving voltage is used and pixel parts of respective rows are respectively rewritten by impressing a write voltage for controlling effective values of the driving voltage on them after successively impressing the reset voltage and the quasi-stable selection voltages on them and, also, voltages of waveforms whose voltages are the same and whose pulse widths are different with each other are impressed on them as the first and second quasi-stable state selection voltages.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高デューティで
の時分割駆動を可能とした液晶表示装置およびその液晶
セルの駆動方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal display device capable of high-duty time-division driving and a method of driving a liquid crystal cell thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置には、バックライトからの
光を利用して表示する透過型のものと、自然光や室内照
明光等の外光を利用して表示する反射型のものとがあ
る。
2. Description of the Related Art There are two types of liquid crystal display devices: a transmissive type that displays by using light from a backlight, and a reflective type that displays by using external light such as natural light or indoor illumination light. .

【0003】これらの液晶表示装置は、液晶セルをはさ
んでその表面側と裏面側とに偏光板を配置したものであ
り、反射型の液晶表示装置は、裏側偏光板の裏面側に反
射板を配置して構成されている。なお、反射型の液晶表
示装置には、偏光板を1枚だけ備えたものもあり、この
反射型液晶表示装置は、液晶セルの表面側に偏光板を配
置し、前記液晶セルの裏面側に反射板を配置して構成さ
れている。
In these liquid crystal display devices, a polarizing plate is disposed on the front side and the back side of a liquid crystal cell. In a reflection type liquid crystal display device, a reflecting plate is provided on the back side of the back side polarizing plate. Are arranged. Some reflection-type liquid crystal display devices include only one polarizing plate. In this reflection-type liquid crystal display device, a polarizing plate is arranged on the front side of a liquid crystal cell, and on the back side of the liquid crystal cell. It is configured by disposing a reflection plate.

【0004】これらの液晶表示装置に用いられる液晶セ
ルは、内面に電極が設けられるとともにその上に配向処
理を施した配向膜が形成された一対の基板間に液晶を挟
持した構成となっており、液晶の分子は、それぞれの基
板の近傍における配向方向を前記配向膜により規制され
て、所定の配向状態(例えばツイスト配向状態)で配向
している。
The liquid crystal cell used in these liquid crystal display devices has a structure in which an electrode is provided on the inner surface and a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates on which an alignment film subjected to an alignment process is formed. The liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state (for example, a twist alignment state) with the alignment direction in the vicinity of each substrate being regulated by the alignment film.

【0005】上記液晶表示装置は、液晶セルの各画素部
の電極間に表示データに応じた駆動電圧を印加して表示
駆動されており、前記電極間に電圧を印加すると、液晶
分子が電圧無印加状態の初期配向状態から基板面に対し
て立上がるように配向状態を変え、その配向状態に応じ
て光の透過が制御される。
In the above liquid crystal display device, display driving is performed by applying a drive voltage according to display data between electrodes of each pixel portion of a liquid crystal cell. When a voltage is applied between the electrodes, the liquid crystal molecules are turned off. The orientation state is changed so as to rise from the initial orientation state in the applied state to the substrate surface, and the transmission of light is controlled according to the orientation state.

【0006】ところで、上記液晶表示装置には、単純マ
トリックス方式の液晶セルを用いるものと、アクティブ
マトリックス方式の液晶セルを用いるものとがあるが、
液晶セルの構造が極く簡単で低コストに得られるという
点では、単純マトリックス方式が有利である。
There are two types of liquid crystal display devices, one using a simple matrix type liquid crystal cell and the other using an active matrix type liquid crystal cell.
The simple matrix method is advantageous in that the structure of the liquid crystal cell is extremely simple and can be obtained at low cost.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単純マ
トリックス方式の液晶セルを用いる液晶表示装置は、液
晶セルの各画素部の電極間(走査電極と信号電極との
間)への書込み電圧の印加によって前記電極間に生ずる
駆動電圧の実効値を制御して表示駆動されるため、光の
透過状態を段階的に制御する表示を行なう場合、時分割
数が多くなると、各段階に対応する実効値の差を大きく
とることができなくなり、そのために、高デューティで
時分割駆動しようとすると、液晶セルを駆動する際の動
作電圧マージン(実効値の差)が小さくなり、明確な段
階的表示ができなくなる。
However, in a liquid crystal display device using a simple matrix type liquid crystal cell, a writing voltage is applied between electrodes (between a scanning electrode and a signal electrode) of each pixel portion of the liquid crystal cell. Since the display is driven by controlling the effective value of the drive voltage generated between the electrodes, when performing display in which the transmission state of light is controlled in a stepwise manner, if the number of time divisions is increased, the effective value corresponding to each step is increased. The difference cannot be made large. Therefore, when time-division driving is attempted with a high duty, the operating voltage margin (difference in effective value) when driving the liquid crystal cell becomes small, and a clear step-by-step display becomes impossible. .

【0008】このため、単純マトリックス方式の液晶セ
ルを用いる液晶表示装置は、高デューティでの時分割駆
動が難しく、したがって、画素数を多くして表示画像の
高精細化をはかることは困難であった。
Therefore, in a liquid crystal display device using a liquid crystal cell of a simple matrix system, it is difficult to perform high-duty time-division driving, and it is therefore difficult to increase the number of pixels to achieve high definition of a display image. Was.

【0009】この発明は、駆動デューティに対して動作
電圧マージンを大きくして、高デューティでの時分割駆
動を可能とし、画素数の多い高精細画像の表示を実現す
ることができる液晶表示装置を提供するとともに、あわ
せて、その液晶セルの駆動方法を提供することを目的と
したものである。
According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device capable of increasing the operating voltage margin with respect to the drive duty, enabling time-division driving at a high duty, and realizing the display of a high-definition image having a large number of pixels. It is intended to provide a method for driving the liquid crystal cell as well as the method for driving the liquid crystal cell.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、互いに対向する面それぞれに電極が形成された一対
の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した液晶セル
と、この液晶セルの少なくとも表面側に配置された少な
くとも一枚の偏光板と、前記液晶セルの前記電極間に電
圧を供給する駆動系とを備え、前記液晶層は、前記一対
の基板の電極間に、液晶分子の分子長軸を基板面に対し
てほぼ垂直に配向させるリセット電圧を印加した後、そ
れより低い値の第1の準安定状態選択電圧とこの第1の
準安定状態選択電圧とは異なる第2の準安定状態選択電
圧の選択的な印加によって前記液晶分子が所定の配向状
態で配向する第1の準安定状態と、この第1の準安定状
態とは異なる配向状態で配向する第2の準安定状態と、
第1の準安定状態と第2の準安定状態それぞれにおける
液晶層に印加された電圧の実効値に応じて液晶分子の配
向が変化する電界により誘起された書込み配向状態とを
有し、前記駆動系は、前記リセット電圧と、選択的に電
圧値が等しくかつ互いにパルス幅が異なる前記第1と第
2の準安定状態選択電圧と、前記液晶層に所定の実効値
の電圧を印加するための書込み電圧とを、前記液晶セル
の対向する前記電極間に順次供給する駆動手段からなる
ことを特徴とするものである。
A liquid crystal display device according to the present invention comprises a liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on opposing surfaces, and at least one of the liquid crystal cells. At least one polarizing plate disposed on the front side, and a drive system for supplying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell, wherein the liquid crystal layer includes liquid crystal molecules between the electrodes of the pair of substrates. After applying a reset voltage for orienting the major axis substantially perpendicular to the substrate surface, a lower value of the first metastable state selection voltage and a second metastable state selection voltage different from the first metastable state selection voltage. A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selective application of a stable state selection voltage, and a second metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in an alignment state different from the first metastable state When,
A writing alignment state induced by an electric field in which the alignment of liquid crystal molecules changes according to the effective value of the voltage applied to the liquid crystal layer in each of the first metastable state and the second metastable state; A system for selectively applying the reset voltage, the first and second metastable state selection voltages having the same voltage value and different pulse widths from each other, and a voltage having a predetermined effective value to the liquid crystal layer. And a driving means for sequentially supplying a writing voltage between the opposed electrodes of the liquid crystal cell.

【0011】この液晶表示装置は、液晶セルの液晶の分
子を上記第1と第2のいずれかの準安定状態に配向さ
せ、それぞれの準安定状態における液晶分子の配向状態
を駆動電圧の実効値に応じて変化させて光の透過状態を
制御するものであり、前記第1と第2の準安定状態は、
リセット電圧の印加により液晶分子をほぼ垂直に立上が
り配向させてその前の配向状態をリセットし、その後に
第1または第2の準安定状態を選択する準安定状態選択
電圧を印加することによって切換えられる。
In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell are aligned in one of the first and second metastable states, and the alignment state of the liquid crystal molecules in each metastable state is determined by the effective value of the driving voltage. The first and second metastable states are controlled by changing the state according to the following.
The switching is performed by applying the reset voltage to cause the liquid crystal molecules to rise substantially vertically and reset the alignment state before the liquid crystal molecules, and then apply a metastable state selection voltage for selecting the first or second metastable state. .

【0012】この液晶表示装置は、第1の準安定状態を
選択したときは、液晶分子が前記第1の準安定状態に配
向した液晶セルと偏光板とからなる表示装置の電気光学
特性をもち、第2の準安定状態を選択したときは、液晶
分子が前記第2の準安定状態に配向した液晶セルと偏光
板とからなる表示装置の電気光学特性をもつ。
When the first metastable state is selected, the liquid crystal display device has electro-optical characteristics of a display device including a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are aligned in the first metastable state and a polarizing plate. When the second metastable state is selected, the display device has electro-optical characteristics of a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are aligned in the second metastable state and a polarizing plate.

【0013】すなわち、この液晶表示装置は、液晶セル
の液晶分子の配向状態が互いに異なる2つの表示装置の
電気光学特性を合わせ持ったものであり、したがって、
段階的に制御しようとする光の透過状態のうちの複数の
透過状態の制御を一方の電気光学特性を利用して行な
い、他の複数の透過状態の制御を他方の電気光学特性を
利用して行なうことができる。
That is, this liquid crystal display device has the electro-optical characteristics of two display devices having different alignment states of liquid crystal molecules of a liquid crystal cell.
Control of a plurality of transmission states of the transmission state of light to be controlled stepwise is performed using one electro-optical characteristic, and control of other plural transmission states is performed using the other electro-optical characteristic. Can do it.

【0014】このため、この液晶表示装置によれば、透
過状態の全段階数を、前記一方の電気光学特性を利用す
るとき、つまり第1の準安定状態を選択して透過状態を
制御するときと、前記他方の電気光学特性を利用すると
き、つまり第2の準安定状態を選択して透過状態を制御
するときとに振り分けることができ、そのために、それ
ぞれの準安定状態で駆動される段階数が少なくなるか
ら、それぞれの準安定状態の中で、少ない段階数の時分
割駆動を行なうことができる。
For this reason, according to this liquid crystal display device, the total number of stages of the transmission state is determined when the one electro-optical characteristic is used, that is, when the transmission state is controlled by selecting the first metastable state. Using the other electro-optical characteristic, that is, selecting the second metastable state to control the transmission state, and for that, driving each metastable state. Since the number is reduced, time-division driving with a small number of stages can be performed in each metastable state.

【0015】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セルの駆動デューティに対して動作電圧マージンを
大きくし、高デューティでの時分割駆動を可能として、
画素数の多い高精細画像の表示を実現することができ
る。
Therefore, according to this liquid crystal display device,
The operating voltage margin is increased with respect to the driving duty of the liquid crystal cell, enabling time-division driving at high duty.
The display of a high-definition image having a large number of pixels can be realized.

【0016】また、この液晶表示装置は、その液晶セル
を駆動するための駆動系を備えており、この駆動系によ
り、液晶セルの各画素行の画素部の電極間に、前記リセ
ット電圧と前記準安定状態選択電圧とを順次印加した後
に前記書込み電圧を印加することにより、前記各画素行
の画素部を書換えて画像を表示する。
Further, the liquid crystal display device has a driving system for driving the liquid crystal cell, and the driving system causes the reset voltage and the reset voltage to be applied between the electrodes of the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell. By applying the metastable state selection voltage sequentially and applying the write voltage, the pixel portion of each pixel row is rewritten to display an image.

【0017】なお、この液晶表示装置は、前記書換え
を、まず前の液晶分子の配向状態をリセットして次の準
安定状態を選択し、その後に次の書込み状態を得るため
の書込み電圧を印加することによって行なうものである
が、その際の前記配向状態のリセットと準安定状態の選
択は短時間で行なえる。
In this liquid crystal display device, the rewriting is performed by first resetting the alignment state of the previous liquid crystal molecules and selecting the next metastable state, and then applying a write voltage for obtaining the next write state. In this case, the resetting of the alignment state and the selection of the metastable state can be performed in a short time.

【0018】そして、この液晶表示装置では、前記第1
および第2の準安定状態選択電圧として、電圧値が同じ
でパルス幅が互いに異なる波形の電圧を印加するように
しているため、前記準安定状態の選択を、容易にしかも
確実に行なうことができる。
In this liquid crystal display device, the first
Further, since the voltages having the same voltage value and different pulse widths from each other are applied as the second metastable state selection voltage, the metastable state can be selected easily and reliably. .

【0019】この発明の液晶表示装置において、前記液
晶セルの互いに対向する基板それぞれに形成された電極
の一方が一方の方向に延びる複数の走査電極、他方の電
極が前記走査電極と交差する方向に延びる複数の信号電
極からなる場合、前記駆動手段は、前記複数の走査電極
の全てを順次選択して駆動信号を供給する期間を1フレ
ームとして、前記第1の準安定状態選択電圧と第2の準
安定状態選択電圧とを、選択的に1または複数フレーム
ごとに前記対向する電極間に供給する駆動回路からなる
のが好ましい。
In the liquid crystal display device according to the present invention, one of the electrodes formed on each of the substrates facing each other of the liquid crystal cell has a plurality of scanning electrodes extending in one direction, and the other electrode extends in a direction intersecting the scanning electrodes. When the driving means comprises a plurality of extending signal electrodes, the driving means sets a period in which all of the plurality of scanning electrodes are sequentially selected and a driving signal is supplied as one frame, and the first metastable state selection voltage and the second It is preferable that the driving circuit further comprises a driving circuit for selectively supplying the metastable state selection voltage between the opposed electrodes for one or more frames.

【0020】また、この発明の液晶セルの駆動方法は、
所定の期間に前記リセット電圧を供給した後、電圧値が
等しくかつ互いにパルス幅が異なる前記第1と第2の準
安定状態選択電圧とを選択的に供給し、その後前記液晶
層に所定の実効値の電圧を印加するための書込み電圧を
前記液晶セルの対向する前記電極間に順次供給すること
を特徴とするものである。
Further, the driving method of the liquid crystal cell of the present invention is as follows.
After the reset voltage is supplied for a predetermined period, the first and second metastable state selection voltages having the same voltage value and different pulse widths are selectively supplied, and then a predetermined effective voltage is supplied to the liquid crystal layer. A writing voltage for applying a value voltage is sequentially supplied between the opposed electrodes of the liquid crystal cell.

【0021】この駆動方法によれば、前記液晶表示装置
に、その液晶セルの各画素行の画素部を書換える画像表
示を行なわせることができるとともに、前記準安定状態
の選択を、容易にしかも確実に行なうことができる。
According to this driving method, it is possible to cause the liquid crystal display device to perform an image display in which the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell is rewritten, and the metastable state can be selected easily and easily. It can be performed reliably.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示装置は、液晶
分子が第1の準安定状態と第2の準安定状態とに配向す
る液晶セルを用い、その各画素部の電極間へのリセット
電圧および絶対値が等しくパルス幅が互いに異なる第1
と第2の準安定選択電圧の選択的な印加により前記第1
と第2のいずれかの準安定状態を選択し、その準安定状
態の選択後に、書込み電圧の印加により駆動電圧の実効
値を制御して液晶分子を所望の状態に配向させることに
より、前記第1および第2の準安定状態の各々において
光の透過状態を複数の段階に制御するようにしたもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device according to the present invention uses a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are oriented in a first metastable state and a second metastable state, and resets each pixel portion between electrodes. A first in which the voltage and the absolute value are equal and the pulse widths are different from each other
And the second metastable selection voltage is selectively applied.
And the second metastable state is selected, and after the selection of the metastable state, the effective value of the driving voltage is controlled by applying a write voltage to orient the liquid crystal molecules in a desired state, thereby obtaining the second state. In each of the first and second metastable states, the light transmission state is controlled in a plurality of stages.

【0023】すなわち、この液晶表示装置は、その液晶
セルを駆動する駆動系を備えており、この駆動系によ
り、前記液晶セルの各画素行の画素部を、前記リセット
電圧を印加してその前の液晶分子の配向状態をリセット
した後に準安定状態選択電圧を印加して前記液晶分子を
前記第1と第2のいずれかの準安定状態に配向させ、そ
の後に書込み電圧を印加することにより書換えて画像を
表示するとともに、前記第1および第2の準安定状態選
択電圧として、電圧値が同じでパルス幅が互いに異なる
波形の電圧を印加することにより、前記準安定状態の選
択を、容易にしかも確実に行なうようにしたものであ
る。
That is, this liquid crystal display device has a drive system for driving the liquid crystal cell, and the drive system applies the reset voltage to the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell before the drive to apply the reset voltage. After resetting the alignment state of the liquid crystal molecules, a metastable state selection voltage is applied to align the liquid crystal molecules to one of the first and second metastable states, and thereafter, rewriting is performed by applying a write voltage. In addition to displaying an image by applying a voltage having the same voltage value and a different pulse width from each other as the first and second metastable state selection voltages, the metastable state can be easily selected. Moreover, it is intended to be surely performed.

【0024】この発明の液晶表示装置において、前記液
晶セルの液晶分子の初期配向状態は、液晶分子がいずれ
か一方の基板の配向処理方向を基準として一方の方向に
ほぼ0°〜ほぼ180°のねじれ角で非ツイストまたは
ツイスト配向したスプレイ配向状態であり、前記第1の
準安定状態は、液晶分子が前記初期配向状態から前記一
方の方向にさらにほぼ180°ねじれて配向してスプレ
イ歪を解消した状態、前記第2の準安定態は、液晶分子
が前記初期配向状態から前記一方の方向とは逆方向にほ
ぼ180°ねじれて配向してスプレイ歪を解消した状態
である。
In the liquid crystal display device according to the present invention, the initial alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell is approximately 0 ° to approximately 180 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates. A non-twisted or twisted splay alignment state with a twist angle, wherein the first metastable state is such that liquid crystal molecules are further twisted by about 180 ° in the one direction from the initial alignment state to eliminate splay distortion. The second metastable state is a state in which the liquid crystal molecules are twisted from the initial alignment state by approximately 180 ° in a direction opposite to the one direction to eliminate the splay distortion.

【0025】また、この発明の液晶セルの駆動方法は、
所定の期間に前記リセット電圧を供給した後、電圧値が
等しくかつ互いにパルス幅が異なる前記第1と第2の準
安定状態選択電圧とを選択的に供給し、その後前記液晶
層に所定の実効値の電圧を印加するための書込み電圧を
前記液晶セルの対向する前記電極間に順次供給すること
により、前記準安定状態の選択を、容易にしかも確実に
行なうようにしたものである。
Further, the driving method of the liquid crystal cell of the present invention is as follows.
After the reset voltage is supplied for a predetermined period, the first and second metastable state selection voltages having the same voltage value and different pulse widths are selectively supplied, and then a predetermined effective voltage is supplied to the liquid crystal layer. By sequentially supplying a write voltage for applying a voltage of a value between the opposed electrodes of the liquid crystal cell, the metastable state can be selected easily and reliably.

【0026】この駆動方法においては、前記液晶セルの
各画素行の画素部をそれぞれ、1つの画素行の画素部を
所定数のフレームおきに書換えて駆動するのが望まし
く、その場合は、書換えを行なう書換えフレームに、前
記画素部の電極間に前記リセット電圧と前記準安定状態
選択電圧とを順次印加した後に前記書込み電圧を印加
し、他のフレームには、そのフレームの前の書換えフレ
ームにおいて印加した書込み電圧と絶対値が同じ書込み
電圧を印加すればよい。
In this driving method, it is desirable to drive the pixel portions of each pixel row of the liquid crystal cell by rewriting the pixel portions of one pixel row every predetermined number of frames. In the rewrite frame to be performed, the reset voltage and the metastable state selection voltage are sequentially applied between the electrodes of the pixel unit, and then the write voltage is applied. In other frames, the write voltage is applied in a rewrite frame before the frame. What is necessary is just to apply the write voltage whose absolute value is the same as the written write voltage.

【0027】また、この駆動方法においては、前記液晶
セルの全画素行を複数行ずつのグループに分け、1フレ
ームごとに、1つのグループの各画素行の画素部のリセ
ットおよび準安定状態の選択と、全ての画素行の画素部
の書込みを行なうのが望ましい。
In this driving method, all the pixel rows of the liquid crystal cell are divided into groups of a plurality of rows, and the resetting of the pixel portion of each pixel row of one group and the selection of the metastable state are performed for each frame. It is desirable to write the pixel portions of all the pixel rows.

【0028】その場合、前記画素行のグループ分けは、
全てのグループの画素行のリセットおよび準安定状態選
択と書込みを行なう1サイクルごとに、各ブループの画
素行の編成を変えるように選ぶのが望ましい。
In this case, the pixel rows are grouped as follows:
It is desirable to choose to change the organization of the pixel rows of each group every cycle of resetting and metastable selection and writing of the pixel rows of all groups.

【0029】[0029]

【実施例】以下、この発明を反射型の液晶表示装置に適
用した実施例を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a reflection type liquid crystal display device will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1はこの発明の第1の実施例による液晶
表示装置の基本構成を示す斜視図であり、(a)は初期
配向状態、(b)は第1の準安定状態、(c)は第2の
準安定状態を示している。図2は前記液晶表示装置の断
面図である。
FIGS. 1A and 1B are perspective views showing the basic structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows an initial alignment state, FIG. 1B shows a first metastable state, and FIG. Indicates a second metastable state. FIG. 2 is a sectional view of the liquid crystal display device.

【0031】この実施例の液晶表示装置は、図1および
図2に示すように、液晶セル10をはさんでその表面側
と裏面側とに偏光板21,22を配置するとともに、裏
側の偏光板22の背後に反射板30を配置し、さらに前
記液晶セル10に、この液晶セル10を駆動するための
駆動系40を接続して構成されている。
In the liquid crystal display device of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the polarizing plates 21 and 22 are arranged on the front side and the back side of the liquid crystal cell 10 and the back side polarizing plate. A reflection plate 30 is arranged behind the plate 22, and a driving system 40 for driving the liquid crystal cell 10 is connected to the liquid crystal cell 10.

【0032】上記液晶セル10は、図2のように、内面
に透明電極13,14が設けられるとともにその上に配
向処理を施した配向膜15,16が形成された表裏一対
の透明基板11,12間に液晶18を挟持したものであ
り、前記一対の基板11,12は枠状のシール材17を
介して接合されており、液晶18は両基板11,12間
の前記シール材17で囲まれた領域に封入されている。
なお、前記配向膜15,16はポリイミド等からなる水
平配向膜であり、その膜面を所定の方向にラビングする
ことによって配向処理されている。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal cell 10 has a pair of front and back transparent substrates 11, 16 on which transparent electrodes 13 and 14 are provided on the inner surface and alignment films 15 and 16 on which an alignment process is performed are formed thereon. A liquid crystal 18 is sandwiched between the substrates 12, and the pair of substrates 11 and 12 are joined via a frame-shaped sealing material 17, and the liquid crystal 18 is surrounded by the sealing material 17 between the substrates 11 and 12. Is enclosed in a closed area.
The alignment films 15 and 16 are horizontal alignment films made of polyimide or the like, and the alignment is performed by rubbing the film surfaces in a predetermined direction.

【0033】この液晶セル10は、単純マトリックス型
のものであり、その表側基板11に設けられた透明電極
13は、一方向(図2において左右方向)に沿わせて形
成された複数本の走査電極、裏側基板12に設けられた
透明電極14は、前記走査電極13とほぼ直交する方向
に沿わせて形成された複数本の信号電極である。
The liquid crystal cell 10 is of a simple matrix type, and a transparent electrode 13 provided on a front substrate 11 has a plurality of scanning electrodes formed along one direction (left and right directions in FIG. 2). The transparent electrodes 14 provided on the electrodes and the back substrate 12 are a plurality of signal electrodes formed along a direction substantially orthogonal to the scanning electrodes 13.

【0034】さらに、この液晶セル10は、その液晶1
8に、カイラル剤を添加してツイスト配向性をもたせた
ネマティック液晶を用いたものであり、その液晶層は、
初期配向状態では、液晶分子がいずれか一方の基板の配
向処理方向を基準として一方の方向に0°〜180°の
ねじれ角で非ツイスト配向またはツイスト配向したスプ
レイ配向状態にある。
Further, the liquid crystal cell 10 has the liquid crystal 1
8, using a nematic liquid crystal having a twist orientation by adding a chiral agent, and the liquid crystal layer is
In the initial alignment state, the liquid crystal molecules are in a non-twist alignment or a splay alignment state with a twist angle of 0 ° to 180 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates.

【0035】そして、この液晶セル10は、その液晶層
に、液晶分子が基板11,12面に対してほぼ垂直に立
上がり配向する十分高い電圧値のリセット電圧を印加し
た後に第1の準安定状態選択電圧を印加することによ
り、液晶分子が初期配向状態から前記一方の方向(初期
配向状態でのツイスト配向方向と同じ方向)にさらにほ
ぼ180°ねじれてツイスト配向してスプレイ歪を解消
した第1の準安定状態になり、また前記リセット電圧の
印加後、第2の準安定状態選択電圧の印加により、液晶
分子が前記初期配向状態から前記一方の方向とは逆方向
(第1の準安定状態でのスイスト配向方向とは逆の方
向)にほぼ180°ねじった角度でツイスト配向してス
プレイ歪を解消した第2の準安定状態になるとともに、
前記第1および第2の準安定状態における液晶分子の配
向状態が、表示データに応じて印加される駆動電圧の実
効値に応じて変化する電界に誘起された配向状態を有し
ている。
The liquid crystal cell 10 has a first metastable state after a reset voltage having a voltage value high enough to cause liquid crystal molecules to rise and align substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 11 and 12 is applied to the liquid crystal layer. By applying the selection voltage, the liquid crystal molecules are further twisted by approximately 180 ° from the initial alignment state in the one direction (the same direction as the twist alignment direction in the initial alignment state) to cancel the splay distortion. After the reset voltage is applied, the second metastable state selection voltage is applied to cause the liquid crystal molecules to move from the initial alignment state in a direction opposite to the one direction (the first metastable state). Twist direction at an angle twisted by approximately 180 ° to the second metastable state in which the splay distortion has been eliminated by twisting at an angle of approximately 180 °
The alignment state of the liquid crystal molecules in the first and second metastable states has an alignment state induced by an electric field that changes according to an effective value of a driving voltage applied according to display data.

【0036】なお、この実施例では、前記初期配向状態
での液晶分子のねじれ角をほぼ90°としており、した
がって、前記第1の準安定状態は、液晶分子がいずれか
一方の基板の配向処理方向を基準として一方の方向にほ
ぼ270°のねじれ角でツイスト配向する状態であり、
第2の準安定状態は、液晶分子が前記一方の基板の配向
処理方向を基準として前記第1の準安定状態とは逆の方
向にほぼ90°のねじれ角でツイスト配向する状態であ
る。
In this embodiment, the twist angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state is set to approximately 90 °. Therefore, the first metastable state is a state in which the liquid crystal molecules are aligned by one of the substrates. A state in which the liquid crystal is twist-oriented in one direction with a twist angle of approximately 270 ° based on the direction,
The second metastable state is a state in which the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of about 90 ° in a direction opposite to the first metastable state with respect to the alignment processing direction of the one substrate.

【0037】図1において、11a,12aは液晶セル
10の両基板11,12の配向処理方向(配向膜15,
16のラビング方向)を示しており、この実施例では、
表側基板11の配向膜15を、液晶表示装置の画面の横
軸xに対し表面側から見て左回りにほぼ45°ずれた方
向であって前記画面の左下から右上に向かう方向に配向
処理し、裏側基板12の配向膜16を、前記横軸xに対
し表面側から見て右回りにほぼ45°ずれた方向であっ
て前記画面の左上から右下に向かう方向に配向処理して
いる。すなわち、両基板11,12の配向処理方向11
a,12aは、互いにほぼ直交する方向である。
In FIG. 1, reference numerals 11a and 12a denote alignment directions of the substrates 11 and 12 of the liquid crystal cell 10 (the alignment films 15 and 12).
16 rubbing directions), and in this embodiment,
The alignment film 15 of the front substrate 11 is subjected to an alignment process in a direction shifted approximately 45 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display device and from the lower left to the upper right of the screen. The orientation film 16 of the rear substrate 12 is oriented in a direction deviated clockwise by approximately 45 ° from the horizontal axis x when viewed from the front side and in a direction from the upper left to the lower right of the screen. That is, the orientation direction 11 of both substrates 11 and 12
a and 12a are directions substantially orthogonal to each other.

【0038】また、この実施例では、上記液晶18とし
て、表面側から見て左回りのツイスト配向性を有するカ
イラル剤を添加したものを用いており、したがって、こ
の液晶セル10の液晶分子は、初期配向状態では、スプ
レイ歪をもって、表面側から見て左回り方向(カイラル
剤による付与されるねじれ方向)にほぼ90°のねじれ
角でツイスト配向している。
In this embodiment, a liquid crystal 18 to which a chiral agent having a counterclockwise twist orientation is added as viewed from the surface side is used. Therefore, the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 10 are: In the initial alignment state, the liquid crystal is twist-aligned with a splay distortion in a counterclockwise direction (the twist direction given by the chiral agent) with a twist angle of about 90 ° when viewed from the surface side.

【0039】この初期配向状態は、液晶分子が、両基板
11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方向11
a,12aに沿って配向するとともに、いずれか一方の
基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向処理方
向12aを基準として、図1の(a)に破線矢印で示し
た方向、つまりカイラル剤により付与されるねじれ方向
に、ほぼ90°のねじれ角でツイスト配向したスプレイ
配向状態である。
In this initial alignment state, the liquid crystal molecules are aligned in the respective alignment processing directions 11 near the substrates 11 and 12.
a, 12a, and the direction indicated by the broken line arrow in FIG. 1A with reference to the alignment processing direction of one of the substrates, for example, the alignment processing direction 12a of the back substrate 12, that is, the chiral agent. Is a splay alignment state in which the liquid crystal molecules are twist-oriented at a twist angle of about 90 ° in the twist direction given by.

【0040】上記初期配向状態は、実際に表示には使用
しない状態であり、上記液晶セル10は、その各画素部
の液晶分子の配向状態を、上述した第1および第2の準
安定状態に配向させて表示駆動される。
The initial alignment state is a state that is not actually used for display. The liquid crystal cell 10 changes the alignment state of the liquid crystal molecules in each pixel portion to the first and second metastable states described above. The display is driven while being oriented.

【0041】上記第1の準安定状態と第2の準安定状態
は、前記初期配向状態から液晶分子のねじれ角がほぼ1
80°変化してスプレイ歪を解消した状態であり、前記
裏側基板12の配向処理方向12aを基準として、カイ
ラル剤により付与されるねじれ方向へのねじれ角を+の
角度、前記カイラル剤により付与されるねじれ方向とは
逆方向(カイラル剤によるねじれをほどく方向)へのね
じれ角を−の角度とすると、第1の準安定状態は、初期
配向状態に対してねじれ角が+180°変化したツイス
ト配向状態であり、第2の準安定状態は、初期配向状態
に対してねじれ角が−180°変化したツイスト配向状
態である。
In the first metastable state and the second metastable state, the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 1 from the initial alignment state.
This is a state in which the splay distortion is eliminated by changing by 80 °, and the twist angle in the twist direction given by the chiral agent with respect to the orientation processing direction 12a of the backside substrate 12 is +, and the twist angle is given by the chiral agent. Assuming that the twist angle in the direction opposite to the twist direction (direction in which the twist by the chiral agent is released) is minus, the first metastable state is a twist orientation in which the twist angle is changed by + 180 ° with respect to the initial orientation state. The second metastable state is a twist alignment state in which the twist angle has changed by -180 ° with respect to the initial alignment state.

【0042】上記初期配向状態から第1および第2の準
安定状態への配向状態の切換えは、液晶セル10の各画
素部の電極間(走査電極13と信号電極14との間)
に、まず液晶分子が基板11,12面に対してほぼ垂直
に立上がり配向する十分高い電圧値のスプレイ歪解消電
圧を印加し、その後、前記電極間に、所定の値の選択電
圧を印加することによって行なわれる。
The switching of the alignment state from the initial alignment state to the first and second metastable states is performed between the electrodes (between the scanning electrode 13 and the signal electrode 14) of each pixel portion of the liquid crystal cell 10.
First, a splay distortion elimination voltage of a sufficiently high voltage value at which the liquid crystal molecules rise and align substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 11 and 12 is applied, and then a selection voltage of a predetermined value is applied between the electrodes. Done by

【0043】すなわち、スプレイ歪解消電圧の印加によ
り液晶分子を基板11,12面に対してほぼ垂直に立上
がり配向させた後に、第1の準安定状態選択電圧を印加
すると、液晶分子が初期配向状態でのねじれ角にさらに
ほぼ180°のねじれが加わったねじれ角(90°+1
80°=270°)でツイストする状態に配向してスプ
レイ歪を解消し、第1の準安定状態になる。
That is, after the liquid crystal molecules are vertically aligned with respect to the surfaces of the substrates 11 and 12 by the application of the splay distortion eliminating voltage, the first metastable state selection voltage is applied. Torsion angle (90 ° + 1
(80 ° = 270 °), the film is oriented in a twisted state, the splay distortion is eliminated, and a first metastable state is set.

【0044】この第1の準安定状態は、液晶分子が、両
基板11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方向
11a,12aに沿って配向するとともに、いずれか一
方の基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向処
理方向12aを基準として、図1の(b)に破線矢印で
示したツイスト方向、つまり表面側から見て左回り方向
(カイラル剤により付与されるねじれ方向)に、ほぼ2
70°のねじれ角でツイスト配向する状態である。
In the first metastable state, the liquid crystal molecules are aligned along the respective alignment processing directions 11a and 12a near the two substrates 11 and 12, and the alignment processing direction of one of the substrates, for example, With reference to the orientation processing direction 12a of the back substrate 12, in the twist direction indicated by the broken arrow in FIG. 1B, that is, in the counterclockwise direction (the twist direction given by the chiral agent) when viewed from the front side, approximately 2
It is in a state of being twist-oriented at a twist angle of 70 °.

【0045】また、スプレイ歪解消電圧の印加により液
晶分子を基板11,12面に対してほぼ垂直に立上がり
配向させた後に、第2の準安定状態選択電圧を印加する
と、液晶分子が初期配向状態でのねじれ角からほぼ18
0°のねじれを差し引いたねじれ角(90°−180°
=−90°)でツイストする状態に配向してスプレイ歪
を解消し、第2の準安定状態になる。
Further, after the liquid crystal molecules are vertically aligned with respect to the surfaces of the substrates 11 and 12 by applying the spray distortion canceling voltage, the second metastable state selection voltage is applied. 18 from the twist angle at
Twist angle minus 90 ° twist (90 ° -180 °
(= −90 °), the film is oriented in a twisted state, the splay distortion is eliminated, and the state becomes the second metastable state.

【0046】この第2の準安定状態は、液晶分子が、両
基板11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方向
11a,12aに沿って配向するとともに、いずれか一
方の基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向処
理方向12aを基準として、図1の(c)に破線矢印で
示したツイスト方向、つまり表面側から見て右回り方向
(カイラル剤により付与されるねじれ方向とは逆方向)
に、ほぼ90°のねじれ角でツイスト配向した状態であ
る。
In the second metastable state, the liquid crystal molecules are aligned along the respective alignment processing directions 11a and 12a near the two substrates 11 and 12, and the alignment processing direction of one of the substrates, for example, With reference to the orientation processing direction 12a of the back substrate 12, the twist direction indicated by the broken arrow in FIG. 1C, that is, the clockwise direction as viewed from the front side (the direction opposite to the twist direction given by the chiral agent)
In addition, it is in a state of being twist-oriented at a twist angle of about 90 °.

【0047】さらに、上記第1の準安定状態と第2の準
安定状態とは、その一方から他方に切換えることが可能
であり、液晶分子がいずれの準安定状態に配向している
状態でも、まず電極13,14間に液晶分子が基板1
1,12面に対してほぼ垂直に立上がり配向する十分高
い電圧値のリセット電圧を印加して前記準安定状態をリ
セットし、その後に上記第1または第2の準安定状態選
択電圧を印加すれば、液晶分子の配向状態を、一方の準
安定状態から他方の準安定状態に切換えることができ
る。
Further, the first metastable state and the second metastable state can be switched from one to the other, and even if the liquid crystal molecules are oriented in either metastable state, First, liquid crystal molecules are placed between the electrodes 13 and 14 on the substrate 1.
By resetting the metastable state by applying a reset voltage of a sufficiently high voltage that rises and orients substantially perpendicular to the 1,12 planes, and then applies the first or second metastable state selection voltage, In addition, the alignment state of the liquid crystal molecules can be switched from one metastable state to the other metastable state.

【0048】なお、上記第1の準安定状態選択電圧と第
2の準安定状態選択電圧は、使用するネマティック液晶
の特性およびカイラル剤の特性と添加量によって決まる
が、例えば、第1の準安定状態選択電圧は、ほどんどの
液晶分子が電圧無印加時の配向状態(初期配向状態での
プレチルト角で倒伏した配向状態)に配向する電界を生
じさせる電圧である。また、第2の準安定状態選択電圧
は、ほとんどの液晶分子が初期配向状態でのプレチルト
角に近い傾き角で配向する電界を生じさせる電圧であ
り、それにより生じる電界は、前記第1の準安定状態選
択電圧により生じる電界よりは大きい値である。
The first metastable state selection voltage and the second metastable state selection voltage are determined by the characteristics of the nematic liquid crystal used, the characteristics of the chiral agent, and the amount added. The state selection voltage is a voltage that generates an electric field that causes most liquid crystal molecules to be aligned in an alignment state when no voltage is applied (an alignment state in which the liquid crystal molecules fall down at a pretilt angle in the initial alignment state). The second metastable state selection voltage is a voltage that generates an electric field in which most liquid crystal molecules are aligned at an inclination angle close to the pretilt angle in the initial alignment state, and the generated electric field is the first metastable state. This value is larger than the electric field generated by the steady state selection voltage.

【0049】図3は上記初期配向状態とリセット状態と
第1および第2の準安定状態における液晶分子の配向状
態を液晶セル10の下縁方向(横軸xに対して直交する
方向)から見た模式図であり、18aは液晶分子を示し
ている。
FIG. 3 shows the alignment state of the liquid crystal molecules in the initial alignment state, the reset state, and the first and second metastable states as viewed from the lower edge direction of the liquid crystal cell 10 (the direction orthogonal to the horizontal axis x). FIG. 18a is a schematic diagram, and 18a indicates liquid crystal molecules.

【0050】この模式図のように、上記初期配向状態
(液晶分子が裏側基板12の配向処理方向12aを基準
として表面側から見て左回り方向にほぼ90°のねじれ
角でツイスト配向している状態)は、両基板11,12
の近傍の液晶分子はそれぞれの基板11,12面に対し
てその配向処理方向11a,12aに向かって数度程度
のプレチルト角で斜めに起き上がるように配向している
が、ツイスト配向している液晶分子をそれぞれの分子長
軸が同一平面上にくるように展開して見たときのそれぞ
れの基板11,12側でのプレチルトの傾きが互いに逆
になっている状態であり、したがって液晶分子は、基板
11,12から離れるのにともなってチルト角が小さく
なり、液晶層厚の中間(チルト角が0°になる点)を境
にして基板11,12面に対する傾き方向が逆になった
状態(スプレイ歪をもった状態)のツイスト配向状態に
ある。
As shown in this schematic diagram, the initial alignment state (the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of approximately 90 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the alignment processing direction 12a of the back substrate 12). State) indicates that both substrates 11 and 12
Are aligned so as to rise obliquely at a pretilt angle of about several degrees toward the alignment processing directions 11a and 12a with respect to the surfaces of the substrates 11 and 12 respectively, but the twisted liquid crystal is aligned. This is a state in which the tilts of the pretilts on the respective substrates 11 and 12 are opposite to each other when the molecules are developed so that the respective molecular long axes are on the same plane. A state in which the tilt angle decreases as the distance from the substrates 11 and 12 increases, and the direction of inclination with respect to the surfaces of the substrates 11 and 12 is reversed with respect to the middle of the liquid crystal layer thickness (point where the tilt angle becomes 0 °) ( (With splay distortion).

【0051】また、上記リセット状態は、両基板11,
12の近傍の液晶分子(図では省略している)は初期配
向状態とほとんど変わらない状態(それぞれの基板1
1,12面に対してその配向処理方向11a,12aに
向かって数度程度のプレチルト角で斜めに起き上がるよ
うに配向している状態)にあるが、基板11,12から
ある程度以上離れているほとんどの液晶分子は基板1
1,12面に対してほぼ垂直に立上がるように配向した
状態である。
In addition, the reset state is set between the two substrates 11,
The liquid crystal molecules (not shown in the figure) near 12 are in a state that is almost the same as the initial alignment state (for each substrate 1).
1 and 12 surfaces are oriented so as to rise obliquely at a pre-tilt angle of about several degrees toward the alignment processing directions 11a and 12a), but almost at least a certain distance from the substrates 11 and 12 Liquid crystal molecules of the substrate 1
It is in a state of being oriented so as to rise almost perpendicularly to the 1 and 12 planes.

【0052】さらに、第1の準安定状態(液晶分子が一
方の方向にほぼ270°のねじれ角でツイスト配向する
状態)は、両基板11,12の近傍の液晶分子の配向状
態は初期配向状態とほとんど変わらないが、液晶分子が
前記初期配向状態よりもさらにほぼ180°ねじれてツ
イスト配向した状態であり、したがって、ツイスト配向
している液晶分子をそれぞれの分子長軸が同一平面上に
くるように展開して見たときの液晶分子18aの傾き方
向は同じ方向であるから、この第1の準安定状態は、ス
プレイ歪の無いツイスト配向状態である。
Further, the first metastable state (the state in which the liquid crystal molecules are twisted in one direction at a twist angle of about 270 °) corresponds to the state in which the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrates 11 and 12 are in the initial alignment state. It is almost the same as the above, but the liquid crystal molecules are twisted by about 180 ° more than the initial alignment state and are in a twisted state. Therefore, the liquid crystal molecules in the twisted state are aligned such that their respective molecular long axes are on the same plane. Since the tilt direction of the liquid crystal molecules 18a is the same when viewed in a developed state, the first metastable state is a twist alignment state without splay distortion.

【0053】また、第2の準安定状態(液晶分子が第1
の準安定状態とは逆方向にほぼ90°のねじれ角でツイ
スト配向する状態)は、両基板11,12の近傍の液晶
分子の配向状態は初期配向状態とほとんど変わらない
が、液晶分子のねじれ角が前記初期配向状態から前記第
1の準安定状態でのツイスト方向とは逆の方向にほぼ1
80°ねじれてツイスト配向した状態であり、したがっ
て、ツイスト配向している液晶分子をそれぞれの分子長
軸が同一平面上にくるように展開して見たときの液晶分
子18aの傾き方向は同じ方向であるから、この第2の
準安定状態も、スプレイ歪の無いツイスト配向状態であ
る。
In the second metastable state (when the liquid crystal molecules are in the first
Is a state in which the liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of about 90 ° in the direction opposite to the metastable state of the liquid crystal molecules). The angle is approximately 1 in the direction opposite to the twist direction in the first metastable state from the initial orientation state.
The liquid crystal molecules 18a are twisted and twisted by 80 °, and therefore, when the liquid crystal molecules in the twisted alignment are developed so that the respective molecular major axes are on the same plane, the tilt direction of the liquid crystal molecules 18a is the same. Therefore, the second metastable state is also a twist alignment state having no splay distortion.

【0054】上記第1と第2の準安定状態はそれぞれ、
その準安定状態における液晶分子18aのねじれ角を保
持する状態であるが、いずれの準安定状態においても、
液晶分子18aのチルト角、つまり基板11,12面に
対する立上がり角度は、電極13,14間に印加される
駆動電圧の実効値に応じて変化する(ただし、両基板1
1,12の近傍の液晶分子の配向状態はほとんど変わら
ない)。
The first and second metastable states are respectively
In this metastable state, the twist angle of the liquid crystal molecules 18a is maintained, but in any metastable state,
The tilt angle of the liquid crystal molecules 18a, that is, the rising angle with respect to the surfaces of the substrates 11 and 12 changes according to the effective value of the drive voltage applied between the electrodes 13 and 14 (however, the two substrates 1
The alignment state of the liquid crystal molecules near 1 and 12 hardly changes).

【0055】図3に示した第1および第2の準安定状態
における液晶分子の配向状態のうち、上側に示した配向
状態は、駆動電圧の実効値が比較的小さい値であるとき
の液晶分子の配向状態(第2の書込み状態)を示し、下
側に示した配向状態は、駆動電圧の実効値がある程度高
い値であるときの液晶分子の配向状態(第1の書込み状
態)を示しており、いずれの準安定状態においても、液
晶分子は、その準安定状態におけるツイスト配向状態を
保ちながら、駆動電圧の実効値に応じて立上がり配向す
る。
Of the alignment states of the liquid crystal molecules in the first and second metastable states shown in FIG. 3, the alignment state shown on the upper side corresponds to the case where the effective value of the driving voltage is a relatively small value. Of the liquid crystal molecules (first writing state) when the effective value of the driving voltage is a certain high value. In any metastable state, the liquid crystal molecules are aligned in accordance with the effective value of the driving voltage while maintaining the twist alignment state in the metastable state.

【0056】なお、上記駆動電圧は、その実効値が上記
リセット電圧の電圧値よりも低い範囲で変化する電圧で
あり、上記第1および第2の準安定状態は、駆動電圧の
実効値に応じて液晶分子のチルト角が変化するが、ツイ
スト配向状態はそのまま維持する状態であり、いずれの
準安定状態も、上記リセット電圧の印加により液晶分子
18aを基板11,12面に対してほぼ垂直に立上がり
配向させることによってリセットされる。
The driving voltage is a voltage whose effective value changes within a range lower than the voltage value of the reset voltage, and the first and second metastable states correspond to the effective value of the driving voltage. Although the tilt angle of the liquid crystal molecules changes, the twist alignment state is maintained as it is. In any metastable state, the liquid crystal molecules 18a are made almost perpendicular to the substrates 11 and 12 by applying the reset voltage. It is reset by the rising orientation.

【0057】また、図1において、21a,22aは、
液晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置し
た一対の偏光板21,22の透過軸を示しており、この
実施例では、表側偏光板21を、その透過軸21aを液
晶セル10の表側基板11の配向処理方向11aとほぼ
平行な方向またはほぼ直交する方向(図ではほぼ平行な
方向)に向けて配置し、裏側偏光板22を、その透過軸
22aを前記表側偏光板21の透過軸21aに対してほ
ぼ直交する方向に向けて配置している。
In FIG. 1, 21a and 22a are:
The transmission axes of a pair of polarizing plates 21 and 22 disposed on the front side and the back side with the liquid crystal cell 10 interposed therebetween are shown. In this embodiment, the front polarizing plate 21 is connected to the transmission axis 21a by the liquid crystal cell. 10 are arranged in a direction substantially parallel to or substantially perpendicular to the orientation processing direction 11a of the front substrate 11 (direction substantially parallel in the figure), and the rear polarizing plate 22 is connected to the front polarizing plate 21 by the transmission axis 22a. Are arranged in a direction substantially perpendicular to the transmission axis 21a.

【0058】この液晶表示装置は、自然光や室内照明光
等の外光を利用し表面側から入射する光を裏面側に配置
した反射板30で反射させて表示するものであり、その
表示駆動は、駆動系40により液晶セル10を駆動して
行なわれる。
This liquid crystal display device uses external light such as natural light or indoor illumination light to reflect light incident from the front side by a reflecting plate 30 arranged on the back side to display an image. The driving is performed by driving the liquid crystal cell 10 by the driving system 40.

【0059】この駆動系40は、その詳細な構成は後述
するが、前記液晶セル10の各画素行の画素部をそれぞ
れ、その電極13,14間に前記リセット電圧と前記準
安定状態選択電圧とを順次印加した後に前記駆動電圧の
実効値を制御するための書込み電圧を印加して書換える
ものであって、前記第1および第2の準安定状態を選択
する準安定状態選択電圧として、電圧値が同じでパルス
幅が互いに異なる波形の電圧を印加するように構成され
ている。
The driving system 40 has a pixel section of each pixel row of the liquid crystal cell 10 and a reset voltage and a metastable state selection voltage between its electrodes 13 and 14, respectively. Are sequentially applied, and a write voltage for controlling the effective value of the drive voltage is applied to rewrite, and a voltage is selected as a metastable state selection voltage for selecting the first and second metastable states. It is configured to apply voltages of waveforms having the same value and different pulse widths.

【0060】すなわち、上記第1の準安定状態と第2の
準安定状態は、印加する準安定状態選択電圧の値(絶対
値)を制御することによっても選択できるが、この液晶
表示装置では、第1および第2の準安定状態選択電圧
を、電圧値が同じでパルス幅が互いに異なる波形の電圧
とすることにより、パルス幅の小さい電圧の印加によっ
て、液晶分子が電圧無印加時の状態に配向する第1の準
安定状態を選択し、パルス幅の大きい電圧の印加によっ
て、液晶分子が初期配向状態でのプレチルト角に近い傾
き角で配向する第2の準安定状態を選択するようにして
いる。
That is, the first metastable state and the second metastable state can be selected by controlling the value (absolute value) of the applied metastable state selection voltage. In this liquid crystal display device, By setting the first and second metastable state selection voltages to voltages having the same voltage value and different pulse widths from each other, by applying a voltage having a small pulse width, the liquid crystal molecules are brought into a state where no voltage is applied. The first metastable state to be aligned is selected, and the second metastable state in which liquid crystal molecules are aligned at an inclination angle close to the pretilt angle in the initial alignment state by the application of a voltage having a large pulse width is selected. I have.

【0061】そして、液晶セル10の各画素部の液晶の
分子は、その画素部の書換えを行なうフレームに、前記
駆動系40からのリセット電圧の印加によりほぼ垂直に
立上がるように配向してその前の配向状態をリセットさ
れ、その後に印加される準安定状態選択電圧に応じて第
1と第2のいずれかの準安定状態に配向するとともに、
その準安定状態において、前記書込み電圧の印加により
制御される駆動電圧の実効値に応じて配向状態を変え
る。
The molecules of the liquid crystal in each pixel portion of the liquid crystal cell 10 are oriented so as to rise almost vertically by the application of the reset voltage from the driving system 40 to the frame in which the pixel portion is rewritten. The previous alignment state is reset, and the liquid crystal molecules are oriented to one of the first and second metastable states according to the metastable state selection voltage applied thereafter, and
In the metastable state, the alignment state is changed according to the effective value of the drive voltage controlled by the application of the write voltage.

【0062】なお、液晶表示装置の駆動開始前は、液晶
セル10の全ての画素部の液晶分子が上述した初期配向
状態(スプレイ歪をもった配向状態)に配向している
が、表示駆動を開始すると、最初のリセット電圧が印加
されたときに、その電圧をスプレイ歪解消電圧として液
晶分子がほぼ垂直に立上がるように配向し、前記準安定
状態をリセットしたときと同じ状態になる。
Prior to the start of driving of the liquid crystal display device, the liquid crystal molecules in all the pixel portions of the liquid crystal cell 10 are aligned in the above-described initial alignment state (alignment state having splay distortion). At the start, when the first reset voltage is applied, the voltage is used as the splay distortion elimination voltage to orient the liquid crystal molecules so as to rise almost vertically, which is the same state as when the metastable state is reset.

【0063】上記液晶表示装置は、液晶セル10の各画
素部の液晶分子を上記第1と第2のいずれかの準安定状
態に配向させ、それぞれの準安定状態における液晶分子
のチルト角を駆動電圧の実効値に応じて変化させて光の
透過状態を制御するものであり、第1の準安定状態を選
択したときは、液晶分子がいずれか一方の基板の配向処
理方向を基準として一方の方向にほぼ270°のねじれ
角でツイスト配向した液晶セルと偏光板とからなる表示
装置の電気光学特性をもち、第2の準安定状態を選択し
たときは、液晶分子が前記一方の基板の配向処理方向を
基準として前記第1の準安定状態とは逆の方向にほぼ9
0°のねじれ角でツイスト配向した液晶セルと偏光板と
からなる表示装置の電気光学特性をもつ。
In the liquid crystal display device, the liquid crystal molecules in each pixel portion of the liquid crystal cell 10 are aligned in one of the first and second metastable states, and the tilt angle of the liquid crystal molecules in each metastable state is driven. The light transmission state is controlled by changing the effective value of the voltage. When the first metastable state is selected, the liquid crystal molecules are turned on one side with reference to the alignment processing direction of one of the substrates. The display device has electro-optical characteristics of a display device comprising a liquid crystal cell and a polarizing plate twisted with a twist angle of about 270 ° in the direction, and when the second metastable state is selected, the liquid crystal molecules are aligned with the one substrate. In the direction opposite to the first metastable state with respect to the processing direction, approximately 9
It has electro-optical characteristics of a display device comprising a liquid crystal cell twisted at a twist angle of 0 ° and a polarizing plate.

【0064】すなわち、この液晶表示装置は、液晶セル
の液晶分子の配向状態が異なる2つの表示装置の電気光
学特性を合わせ持ったものであり、したがって、段階的
に制御しようとする透過状態のうちの複数の透過状態の
制御を一方の電気光学特性を利用して行ない、他の複数
の透過状態の制御を他方の電気光学特性を利用して行な
うことができる。
That is, this liquid crystal display device has the electro-optical characteristics of two display devices having different alignment states of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell. Can be controlled using one electro-optical characteristic, and the other plural transmission states can be controlled using the other electro-optical characteristic.

【0065】この場合、上記実施例では、表側偏光板2
1の透過軸21aの方向を液晶セル10の表側基板11
の配向処理方向11aとほぼ平行またはほぼ直交する方
向にし、裏側偏光板22の透過軸22aを、前記表側偏
光板21の透過軸21aに対してほぼ直交する方向に設
定しているため、第1の準安定状態を選択して透過状態
を制御するときも、第2の準安定状態を選択して透過状
態を制御するときも、ツイステッドネマティックモード
(以下、TNモードと記す)による表示を行なうことが
できる。
In this case, in the above embodiment, the front side polarizing plate 2
1 with respect to the direction of the transmission axis 21a.
And the transmission axis 22a of the back-side polarizing plate 22 is set to a direction substantially perpendicular to the transmission axis 21a of the front-side polarizing plate 21. Display in a twisted nematic mode (hereinafter referred to as TN mode) both when the metastable state is selected to control the transmission state and when the second metastable state is selected to control the transmission state. Can be.

【0066】すなわち、第1と第2のいずれの準安定状
態においても、表側偏光板21を透過して入射した直線
偏光が、液晶セル10を透過する過程で液晶層の複屈折
作用により液晶分子のツイスト配向状態に応じて旋光さ
れ、その光が裏側偏光板22に入射して、この裏側偏光
板22により透過を制御される。そして、裏側偏光板2
2を透過した光は、反射板30で反射され、前記裏側偏
光板22と液晶セル10と表側偏光板21とを順に透過
して出射する。
That is, in any of the first and second metastable states, the linearly polarized light transmitted through the front polarizing plate 21 and incident on the liquid crystal cell 10 is transmitted by the liquid crystal cell 10 due to the birefringence of the liquid crystal layer. Is rotated in accordance with the twist alignment state of the above, and the light is incident on the rear polarizing plate 22, and the transmission is controlled by the rear polarizing plate 22. And the back side polarizing plate 2
The light transmitted through 2 is reflected by the reflection plate 30 and is transmitted through the back-side polarizing plate 22, the liquid crystal cell 10, and the front-side polarizing plate 21 in order and emitted.

【0067】そして、この液晶表示装置では、上記第1
の準安定状態を選択したときの液晶分子の配向状態が、
ねじれ角がほぼ270°と大きいツイスト配向状態であ
るため、このときは、液晶層の複屈折作用における旋光
分散により旋光性が各波長光ごとに異なるため、各波長
光が異なる透過率で裏側偏光板22を透過して、この裏
側偏光板22を透過した光が、その光を構成する各波長
光の強度の比に応じた色の着色光になる。
In the liquid crystal display device, the first
When the metastable state of is selected, the alignment state of the liquid crystal molecules is
Since the twist angle is as large as about 270 ° in the twisted state, the optical rotation differs for each wavelength light due to the optical rotation dispersion in the birefringence action of the liquid crystal layer. The light transmitted through the plate 22 and transmitted through the back-side polarizing plate 22 becomes colored light having a color corresponding to the intensity ratio of each wavelength light constituting the light.

【0068】このように、上記第1の準安定状態を選択
したときのTNモードによる表示は、着色した表示が得
られるカラー表示であり、その表示色は、電極13,1
4間に印加される駆動電圧の実効値に応じて変化する。
As described above, when the first metastable state is selected, the display in the TN mode is a color display in which a colored display is obtained, and the display color is the electrode 13, 1
It changes according to the effective value of the drive voltage applied between the four.

【0069】すなわち、液晶分子は、駆動電圧の実効値
に応じて前記準安定状態における配向状態を保ちながら
立上がり配向するが、このように液晶分子の配向状態が
変化すると、それに応じた液晶層の複屈折性の変化に応
じた旋光分散の変化によって各波長の旋光性が変化する
ため、前記駆動電圧の実効値を制御することにより着色
光の色を変化させることができ、したがって、1つの画
素で複数の色を表示することができる。
That is, the liquid crystal molecules rise and align in accordance with the effective value of the driving voltage while maintaining the alignment state in the metastable state. When the alignment state of the liquid crystal molecules changes in this manner, the liquid crystal layer changes its orientation. Since the optical rotation of each wavelength is changed by the change of optical rotation dispersion according to the change of birefringence, the color of the colored light can be changed by controlling the effective value of the drive voltage, and therefore, one pixel Can display multiple colors.

【0070】なお、上記カラー表示は、液晶セル10の
液晶層の複屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光作
用とを利用して光を着色するものであり、したがってカ
ラーフィルタを用いて光を着色するものに比べて光の吸
収が少ないから、反射型の液晶表示装置であっても、表
示光の透過率を高くして明るい着色表示を得ることがで
きる。
The color display uses the birefringence of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 and the polarization of the pair of polarizing plates 21 and 22 to color light. Since light absorption is smaller than that of coloring light, even a reflective liquid crystal display device can increase the transmittance of display light to obtain a bright colored display.

【0071】一方、上記第2の準安定状態を選択したと
きの液晶分子の配向状態は、ねじれ角がほぼ90°のツ
イスト配向状態であるため、このときのTNモードによ
る表示は、通常のTN型液晶表示装置の場合と基本的に
同じであり、この実施例の液晶表示装置では、表側偏光
板21と裏側偏光板22とをそれぞれの透過軸21a,
22aを互いにほぼ直交させて配置しているため、液晶
分子のチルト角がプレチルト角に近いときは無彩色の明
表示である白が表示され、液晶分子のチルト角が大きく
なのにともなって光の透過率が少なくなって、最終的に
無彩色の暗表示である黒が表示される。
On the other hand, when the second metastable state is selected, the alignment state of the liquid crystal molecules is a twist alignment state in which the twist angle is substantially 90 °, and the display in the TN mode at this time is a normal TN mode. This is basically the same as the case of the liquid crystal display device of the type. In the liquid crystal display device of this embodiment, the front-side polarizing plate 21 and the rear-side polarizing plate 22 are respectively connected to the transmission axes 21a, 21a.
When the tilt angles of the liquid crystal molecules are close to the pretilt angle, white, which is an achromatic bright display, is displayed when the tilt angle of the liquid crystal molecules is close to the pretilt angle. The rate decreases, and black, which is an achromatic dark display, is finally displayed.

【0072】この場合は、駆動電圧の実効値に応じて液
晶分子が立上がり配向し、それに応じて液晶層の複屈折
性が変化するため、前記駆動電圧の実効値を制御するこ
とにより、光の透過状態を段階的に制御して、階調のあ
る白黒表示を行なうことができる。
In this case, the liquid crystal molecules rise and align in accordance with the effective value of the driving voltage, and the birefringence of the liquid crystal layer changes accordingly. Therefore, by controlling the effective value of the driving voltage, the effective value of the light is controlled. By controlling the transmission state in a stepwise manner, monochrome display with gradation can be performed.

【0073】なお、上記初期配向状態、つまり液晶分子
がスプレイ歪をもってほぼ90°のねじれ角でツイスト
配向している状態は、実際の表示には使用しないが、こ
の初期配向状態もTNモードによる白黒表示が得られる
状態である。
The above-mentioned initial alignment state, that is, the state in which the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of about 90 ° with splay distortion is not used for actual display. In this state, the display can be obtained.

【0074】図4〜図6は、液晶セル10の両基板1
1,12の配向処理方向11a,12aと表裏の偏光板
21,22の透過軸21a,22aを図1に示したよう
に設定し、液晶セル10のΔnd(液晶の屈折率異方性
Δnと液晶層厚dとの積)の値を約1000nmに選ん
だ液晶表示装置の駆動電圧に対する光の出射率と表示色
の変化を示しており、図4の(a),(b)は初期配向
状態における電圧−出射率特性図およびCIE色度図、
図5の(a),(b)は第1の準安定状態における電圧
−出射率特性図およびCIE色度図、図6の(a),
(b)は第2の準安定状態における電圧−出射率特性図
およびCIE色度図である。なお、各図の(b)の色度
図において、Wは無彩色点を示している。
FIGS. 4 to 6 show both substrates 1 of the liquid crystal cell 10.
The orientation directions 11a and 12a of the liquid crystal cells 1 and 12 and the transmission axes 21a and 22a of the front and back polarizing plates 21 and 22 are set as shown in FIG. 4 (a) and 4 (b) show changes in light emission rate and display color with respect to the drive voltage of the liquid crystal display device in which the value of (product of liquid crystal layer thickness d) is selected to be about 1000 nm. Voltage-emission rate characteristic diagram and CIE chromaticity diagram in the state,
5A and 5B are a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in the first metastable state, and FIGS.
(B) is a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in the second metastable state. In the chromaticity diagrams of (b) of each drawing, W indicates an achromatic color point.

【0075】まず、初期配向状態について説明すると、
初期配向状態での電圧−出射率特性は図4の(a)のよ
うな特性であり、駆動電圧に対する表示色の変化は、図
4の(b)のように、駆動電圧の実効値が0V(電圧無
印加状態)のときで白、液晶分子がほぼ垂直に立上がり
配向する実効値(例えば約5V)の電圧を印加したとき
で黒である。
First, the initial alignment state will be described.
The voltage-emission ratio characteristic in the initial alignment state is a characteristic as shown in FIG. 4A, and the change in the display color with respect to the driving voltage is such that the effective value of the driving voltage is 0 V as shown in FIG. White (when no voltage is applied) and black when an effective value (for example, about 5 V) voltage at which the liquid crystal molecules rise and align substantially vertically is applied.

【0076】なお、液晶分子の立上がり配向状態は、上
述したリセット電圧を印加したときに最も垂直に近くな
り、そのときに表示が最も黒くなるが、リセット電圧の
印加時間は極く短いため、リセット状態での表示は人間
の目にはほとんど認識されない。
The rising alignment state of the liquid crystal molecules is almost vertical when the reset voltage is applied, and the display becomes blackest at that time. However, since the reset voltage application time is extremely short, the reset alignment state is low. The display in the state is hardly recognized by human eyes.

【0077】また、第1の準安定状態での電圧−出射率
特性は図5の(a)のような特性であり、駆動電圧に対
する表示色の変化は、図5の(b)のように、実効値が
1.95Vの電圧を印加したときで赤、実効値が2.9
8Vの電圧を印加したときで青である。
The voltage-emission rate characteristics in the first metastable state are as shown in FIG. 5A, and the change of the display color with respect to the driving voltage is as shown in FIG. 5B. Red when an effective value of 1.95 V is applied, and 2.9 effective value.
It is blue when a voltage of 8 V is applied.

【0078】なお、上記赤のx,yコーデネイト値は、
x=0.353、y=0.350であり、Y値(明る
さ)は28.54である。また、上記青のx,yコーデ
ネイト値は、x=0.274、y=0.296であり、
Y値は11.64である。
Note that the red coordinate values of x and y are as follows:
x = 0.353, y = 0.350, and the Y value (brightness) is 28.54. The x, y coordinate values of the blue are x = 0.274, y = 0.296,
The Y value is 11.64.

【0079】さらに、第2の準安定状態での電圧−出射
率特性は図6の(a)のような特性であり、駆動電圧に
対する表示色の変化は、図6の(b)のように、実効値
が1.55Vの電圧を印加したときで白、実効値が3.
07Vの電圧を印加したときで黒である。
Further, the voltage-emission rate characteristics in the second metastable state are as shown in FIG. 6A, and the change of the display color with respect to the driving voltage is as shown in FIG. 6B. White when an effective value of 1.55 V was applied, and an effective value of 3.
It is black when a voltage of 07 V is applied.

【0080】なお、上記白のx,yコーデネイト値は、
x=0.317、y=0.341であり、Y値は34.
41である。また、上記黒のx,yコーデネイト値は、
x=0.271、y=0.290であり、Y値は1.8
3である。
The x, y coordinate values of the above white are:
x = 0.317, y = 0.341, and the Y value is 34.
41. Further, the x, y coordinate values of the above black are:
x = 0.271, y = 0.290, and the Y value is 1.8
3.

【0081】すなわち、上記液晶表示装置は、第1の準
安定状態を選択して赤と青を表示し、第2の準安定状態
を選択して白と黒を表示するものであり、したがって、
表示の基本である白と黒の表示に加えて、赤と青の2色
のカラー表示を行なうことができる。
That is, the liquid crystal display device displays red and blue by selecting the first metastable state and displays white and black by selecting the second metastable state.
In addition to white and black display, which is the basis of display, two color display of red and blue can be performed.

【0082】なお、液晶表示装置の電源を切ると、第1
または第2の準安定状態にある液晶分子の配向状態が、
自然放電により数秒〜数分(使用するネマティック液晶
の特性およびカイラル剤の特性と添加量によって異な
る)で初期配向状態に戻り、画面全体が、初期配向状態
における電圧無印加時の状態(上記実施例では白)にな
る。
When the power of the liquid crystal display device is turned off, the first
Or, the alignment state of the liquid crystal molecules in the second metastable state is
The liquid crystal returns to the initial alignment state in a few seconds to several minutes (depending on the characteristics of the nematic liquid crystal used and the characteristics and addition amount of the chiral agent) due to spontaneous discharge, and the entire screen is in the initial alignment state when no voltage is applied (see the above embodiment). Then it becomes white).

【0083】そして、上記液晶表示装置は、液晶セルの
液晶分子の配向状態が異なる2つの表示装置の電気光学
特性を合わせ持ったものであって、段階的に制御しよう
とする透過状態のうちの複数の透過状態の制御を一方の
電気光学特性を利用して行ない、他の複数の透過状態の
制御を他方の電気光学特性を利用して行なうことができ
るものであるため、透過状態の全段階数を、前記一方の
電気光学特性を利用するとき、つまり第1の準安定状態
を選択して透過状態を制御するときと、前記他方の電気
光学特性を利用するとき、つまり第2の準安定状態を選
択して透過状態を制御するときとに振り分けることがで
き、そのために、それぞれの準安定状態で駆動される段
階数が少なくなるから、それぞれの準安定状態の中で、
少ない段階数の時分割駆動を行なうことができる。
The liquid crystal display device has the electro-optical characteristics of two display devices having different alignment states of liquid crystal molecules in a liquid crystal cell. Since a plurality of transmission states can be controlled using one electro-optical characteristic and another plurality of transmission states can be controlled using the other electro-optical characteristic, all stages of the transmission state can be controlled. The number is determined when the one electro-optical characteristic is used, that is, when the transmission state is controlled by selecting the first meta-stable state, and when the other electro-optical characteristic is used, that is, when the second meta-stable state is used. When the state is selected and the transmission state is controlled, it can be sorted, and therefore, the number of stages driven in each metastable state decreases, so in each metastable state,
Time-division driving with a small number of stages can be performed.

【0084】このため、上記液晶表示装置によれば、液
晶セル10の駆動デューティに対して動作電圧マージン
を大きくとることができる。すなわち、上述した白と黒
の表示に加えて赤と青の2色のカラー表示を行なう液晶
表示装置の場合は、その駆動電圧の実効値を、第1の準
安定状態を選択して赤と黒を表示するときは1.95V
と2.98Vの2通りに設定し、第2の準安定状態を選
択して青と白を表示するときは1.55Vと3.07V
の2通りに設定すればよく、したがって、それぞれの準
安定状態における2通りの駆動電圧の実効値の差、つま
り動作電圧マージンを、第1の準安定状態で1.03V
(=2.98V−1.95V)、第2の準安定状態で
1.52V(=3.07V−1.55V)と充分に大き
くとることができる。
Therefore, according to the above liquid crystal display device, it is possible to increase the operating voltage margin with respect to the driving duty of the liquid crystal cell 10. That is, in the case of a liquid crystal display device that performs two-color display of red and blue in addition to the above-described white and black display, the effective value of the drive voltage is changed to red by selecting the first metastable state. 1.95V when displaying black
1.55V and 3.07V when the second metastable state is selected to display blue and white.
Therefore, the difference between the effective values of the two drive voltages in each metastable state, that is, the operating voltage margin, is set to 1.03 V in the first metastable state.
(= 2.98V-1.95V) and 1.52V (= 3.07V-1.55V) in the second metastable state, which is sufficiently large.

【0085】したがって、上記液晶表示装置によれば、
液晶セル10が駆動電圧の実効値を制御して駆動される
単純マトリックス方式のものであっても、その駆動デュ
ーティに対して動作電圧マージンを大きくし、高デュー
ティでの時分割駆動を可能として、画素数の多い高精細
画像の表示を実現することができる。
Therefore, according to the above liquid crystal display device,
Even if the liquid crystal cell 10 is of a simple matrix type driven by controlling the effective value of the driving voltage, the operating voltage margin is increased with respect to the driving duty, and time-division driving at a high duty is enabled. The display of a high-definition image having a large number of pixels can be realized.

【0086】なお、上記液晶表示装置は、第1の準安定
状態を選択したときの表示色が赤と青になるものである
が、その表示色は、液晶セル10のΔndの値を変える
ことによって任意に選ぶことができる。
In the liquid crystal display device, when the first metastable state is selected, the display colors become red and blue. The display color is obtained by changing the value of Δnd of the liquid crystal cell 10. Can be chosen arbitrarily.

【0087】さらに、上記実施例の液晶表示装置は、第
1と第2のいずれの準安定状態を選択したときもTNモ
ードによる表示を行なうものであって、第1の準安定状
態での表示がカラー表示となり、第2の準安定状態での
表示が白黒表示となるものであるが、少なくとも表側偏
光板21の透過軸21aの方向を、液晶セル10の表側
基板11の配向処理方向11aに対して斜めに交差する
方向にすれば、第1と第2の両方の準安定状態における
表示をそれぞれ複屈折効果モードによるカラー表示とす
ることができる。
Further, the liquid crystal display device of the above embodiment performs the display in the TN mode when any of the first and second metastable states is selected, and performs the display in the first metastable state. Is a color display, and the display in the second metastable state is a black-and-white display. At least the direction of the transmission axis 21a of the front polarizing plate 21 is set to the alignment processing direction 11a of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10. If the direction is obliquely intersected, the display in both the first and second metastable states can be color display in the birefringence effect mode.

【0088】図7はこの発明の第2の実施例による液晶
表示装置の基本構成を示す斜視図であり、(a)は初期
配向状態、(b)は第1の準安定状態、(c)は第2の
準安定状態を示している。
FIGS. 7A and 7B are perspective views showing the basic structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7A shows an initial alignment state, FIG. 7B shows a first metastable state, and FIG. Indicates a second metastable state.

【0089】この実施例の液晶表示装置は、液晶セル1
0の初期配向状態における液晶分子のねじれ角をほぼ3
0°としたものであり、その他の構成は上記第1の実施
例と同じである。
The liquid crystal display device of this embodiment has a liquid crystal cell 1
The twist angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state of 0 is approximately 3
The other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0090】この実施例では、図7に示したように、液
晶セル10の表側基板11の配向処理方向11aを、液
晶表示装置の画面の横軸xに対し表面側から見て左回り
にほぼ15°ずれた方向であって前記画面の左下から右
上に向かう方向にし、裏側基板12の配向処理方向12
aを、前記横軸xに対し表面側から見て右回りにほぼ1
5°ずれた方向であって前記画面の左上から右下に向か
う方向にしている。すなわち、両基板11,12の配向
処理方向11a,12aは、ほぼ30°の角度で互いに
交差する方向である。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the orientation direction 11a of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10 is substantially counterclockwise with respect to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display device when viewed from the front side. The direction is shifted by 15 ° from the lower left to the upper right of the screen.
a is approximately 1 clockwise with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side.
The direction is shifted by 5 ° and is directed from the upper left to the lower right of the screen. That is, the alignment processing directions 11a and 12a of the substrates 11 and 12 are directions intersecting each other at an angle of about 30 °.

【0091】そして、この実施例では、上記液晶セル1
0の液晶に、表面側から見て左回りのツイスト配向性を
有するカイラル剤を添加したものを用いており、したが
って、その液晶分子は、初期配向状態では、スプレイ歪
をもって、表面側から見て左回り方向(カイラル剤によ
る付与されるねじれ方向)にほぼ30°のねじれ角でツ
イスト配向している。
In this embodiment, the liquid crystal cell 1
The liquid crystal of 0 is a liquid crystal added with a chiral agent having a counterclockwise twist alignment as viewed from the surface side. Therefore, in the initial alignment state, the liquid crystal molecules have a splay distortion when viewed from the surface side. It is twist-oriented with a twist angle of about 30 ° in the counterclockwise direction (the twist direction given by the chiral agent).

【0092】この初期配向状態は、液晶分子が、両基板
11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方向11
a,12aに沿って配向するとともに、いずれか一方の
基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向処理方
向12aを基準として、図70の(a)に破線矢印で示
した方向、つまりカイラル剤により付与されるねじれ方
向に、ほぼ30°のねじれ角でツイスト配向したスプレ
イ配向状態である。
In this initial alignment state, the liquid crystal molecules are aligned in the respective alignment processing directions 11 near the substrates 11 and 12.
a, 12a, and the direction indicated by the dashed arrow in FIG. 70 (a), ie, the chiral agent, based on the alignment processing direction of one of the substrates, for example, the alignment processing direction 12a of the back substrate 12. Is a splay alignment state in which the liquid crystal molecules are twist-oriented at a twist angle of about 30 ° in the twist direction given by the above.

【0093】また、第1および第2の準安定状態はそれ
ぞれ、初期配向状態から液晶分子のねじれ角がほぼ18
0°変化してスプレイ歪を解消した状態であり、この実
施例では初期配向状態での液晶分子のねじれ角をほぼ3
0°としているため、第1の準安定状態では、液晶分子
がいずれか一方の基板の配向処理方向を基準としてカイ
ラル剤により付与されるねじれ方向にほぼ210°のね
じれ角でツイスト配向し、第2の準安定状態では、液晶
分子が前記一方の基板の配向処理方向を基準として前記
カイラル剤により付与されるねじれ方向とは逆方向にほ
ぼ150°のねじれ角でツイスト配向する。
In each of the first and second metastable states, the twist angle of the liquid crystal molecules is approximately 18 degrees from the initial alignment state.
In this embodiment, the twist angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state is almost 3 °.
In the first metastable state, the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of about 210 ° in the twist direction given by the chiral agent with respect to the alignment processing direction of one of the substrates. In the metastable state of 2, the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of about 150 ° in a direction opposite to the twist direction given by the chiral agent with respect to the alignment processing direction of the one substrate.

【0094】すなわち、上記第1の準安定状態は、液晶
分子が、両基板11,12の近傍においてそれぞれの配
向処理方向11a,12aに沿って配向するとともに、
いずれか一方の基板の配向処理方向、例えば裏側基板1
2の配向処理方向12aを基準として、図7の(b)に
破線矢印で示したツイスト方向、つまり表面側から見て
左回り方向(カイラル剤により付与されるねじれ方向)
に、ほぼ210°のねじれ角でツイスト配向した状態で
ある。
That is, in the first metastable state, the liquid crystal molecules are aligned along the respective alignment processing directions 11a and 12a in the vicinity of the substrates 11 and 12, and
The orientation processing direction of one of the substrates, for example, the back substrate 1
2, the twist direction indicated by the broken line arrow in FIG. 7B, that is, the counterclockwise direction as viewed from the surface side (the twist direction given by the chiral agent) with reference to the second alignment processing direction 12a.
In addition, it is in a twist-oriented state with a twist angle of about 210 °.

【0095】また、第2の準安定状態は、液晶分子が、
両基板11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方
向11a,12aに沿って配向するとともに、いずれか
一方の基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向
処理方向12aを基準として、図7の(c)に破線矢印
で示したツイスト方向、つまり表面側から見て右回り方
向(カイラル剤により付与されるねじれ方向とは逆方
向)に、ほぼ150°のねじれ角でツイスト配向した状
態である。
Further, the second metastable state is that the liquid crystal molecules are:
In the vicinity of the two substrates 11 and 12, the alignment is performed along the respective alignment processing directions 11a and 12a, and based on the alignment processing direction of one of the substrates, for example, the alignment processing direction 12a of the back substrate 12, (FIG. In the twist direction indicated by the dashed arrow in c), that is, in the clockwise direction (the direction opposite to the twist direction given by the chiral agent) when viewed from the surface side, the twist is oriented at a twist angle of about 150 °.

【0096】上記第1の準安定状態と第2の準安定状態
とは、第1の実施例と同様に、まず液晶分子を基板1
1,12面に対してほぼ垂直に立上がり配向させる値の
リセット電圧を印加して前記準安定状態をリセットし、
その後に第1または第2の準安定状態選択電圧を印加す
ることにより、一方の準安定状態から他方の準安定状態
に切換えられる。
The first metastable state and the second metastable state are the same as in the first embodiment.
Resetting the meta-stable state by applying a reset voltage having a value that causes the liquid crystal molecules to rise and orient substantially perpendicular to the 1,12 surfaces,
Thereafter, by applying the first or second metastable state selection voltage, one metastable state is switched to the other metastable state.

【0097】この液晶セル10においても、上記第1の
準安定状態選択電圧は、ほどんどの液晶分子が電圧無印
加時の配向状態に配向する電界を生じさせる電圧であ
り、第2の準安定状態選択電圧は、ほとんどの液晶分子
が初期配向状態でのプレチルト角に近い傾き角で配向す
る電界を生じさせる電圧である。
Also in this liquid crystal cell 10, the first metastable state selection voltage is a voltage that generates an electric field that causes most of the liquid crystal molecules to be aligned in the alignment state when no voltage is applied, and the second metastable state is selected. The state selection voltage is a voltage that generates an electric field in which most liquid crystal molecules are aligned at a tilt angle close to the pretilt angle in the initial alignment state.

【0098】また、この実施例では、表側偏光板21
を、その透過軸21aを画面の横軸xに対し表面側から
見て左回りにほぼ45°ずれた方向に向けて配置し、裏
側偏光板22を、その透過軸22aを前記横軸xに対し
表面側から見て右回りにほぼ45°ずれた方向に向けて
配置しており、したがって、表側偏光板21の透過軸2
1aは、液晶セル10の表側基板11の配向処理方向1
1a(横軸xに対し表面側から見て左回りにほぼ15°
ずれた方向)に対してほぼ30°の交差角で斜めにずれ
た方向にあり、裏側偏光板22の透過軸22aは、前記
表側偏光板21の透過軸21aに対してほぼ直交する方
向にある。
In this embodiment, the front side polarizing plate 21
Is arranged so that its transmission axis 21a is displaced substantially 45 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x of the screen, and the back-side polarizing plate 22 has its transmission axis 22a set to the horizontal axis x. On the other hand, they are arranged in a direction shifted clockwise by approximately 45 ° clockwise when viewed from the front surface side.
1a is the alignment processing direction 1 of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10.
1a (approximately 15 ° counterclockwise with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side)
(The direction shifted) at a crossing angle of about 30 ° with respect to the oblique direction, and the transmission axis 22a of the back-side polarizing plate 22 is substantially orthogonal to the transmission axis 21a of the front-side polarizing plate 21. .

【0099】この実施例の液晶表示装置は、液晶セル1
0の液晶分子の初期配向状態を、一方の基板(ここでは
裏側基板)12の配向処理方向12aを基準として一方
の方向にほぼ30°のねじれ角でツイスト配向するスプ
レイ配向状態としているため、第1の準安定状態を選択
したときは、液晶分子が前記一方の基板12の配向処理
方向12aを基準として一方の方向にほぼ210°のね
じれ角でツイスト配向した液晶セルと偏光板とからなる
表示装置の電気光学特性をもち、第2の準安定状態を選
択したときは、液晶分子が前記一方の基板12の配向処
理方向12aを基準として前記第1の準安定状態とは逆
の方向にほぼ150°のねじれ角でツイスト配向した液
晶セルと偏光板とからなる表示装置の電気光学特性をも
つ。
The liquid crystal display device of this embodiment has a liquid crystal cell 1
Since the initial alignment state of the liquid crystal molecules of 0 is a splay alignment state in which the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of about 30 ° in one direction with reference to the alignment processing direction 12a of one substrate (here, the back substrate) 12, When the metastable state of 1 is selected, a display comprising a liquid crystal cell and a polarizing plate in which liquid crystal molecules are twist-aligned in one direction with a twist angle of about 210 ° in one direction with respect to the alignment processing direction 12a of the one substrate 12. When the device has the electro-optical characteristics and selects the second metastable state, the liquid crystal molecules are substantially aligned in the direction opposite to the first metastable state with respect to the alignment processing direction 12a of the one substrate 12. It has electro-optical characteristics of a display device comprising a liquid crystal cell twisted at a twist angle of 150 ° and a polarizing plate.

【0100】また、この実施例では、表側偏光板21の
透過軸21aの方向を、液晶セル10の表側基板11の
配向処理方向11aに対してほぼ30°の交差角で斜め
にずれた方向にし、裏側偏光板22の透過軸22aを、
前記表側偏光板21の透過軸21aに対してほぼ直交す
る方向に設定しているため、第1の準安定状態を選択し
て透過状態を制御するときも、第2の準安定状態を選択
して透過状態を制御するときも、複屈折効果モードによ
るカラー表示を行なうことができる。
In this embodiment, the direction of the transmission axis 21a of the front-side polarizing plate 21 is set to a direction obliquely shifted at an intersection angle of about 30 ° with respect to the alignment processing direction 11a of the front-side substrate 11 of the liquid crystal cell 10. , The transmission axis 22a of the rear polarizing plate 22
Since the direction is set substantially perpendicular to the transmission axis 21a of the front polarizing plate 21, the second metastable state is selected even when the transmission state is controlled by selecting the first metastable state. Also, when controlling the transmission state by using the display device, color display in the birefringence effect mode can be performed.

【0101】この複屈折効果モードによるカラー表示に
ついて説明すると、上記第1と第2のいずれの準安定状
態においても、表側偏光板21を透過して入射した直線
偏光が、液晶セル10を透過する過程で液晶層の複屈折
作用により各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏
光となった光となり、その各波長光がそれぞれの偏光状
態に応じた透過率で裏側偏光板22を透過して、この裏
側偏光板22を透過した光が、その光を構成する各波長
光の光強度の比に応じた色の着色光になる。この着色光
は、反射板30で反射され、前記裏側偏光板22と液晶
セル10と表側偏光板21とを順に透過して出射する。
The color display by the birefringence effect mode will be described. In either of the first and second metastable states, the linearly polarized light transmitted through the front polarizer 21 and transmitted through the liquid crystal cell 10. In the process, each wavelength light becomes elliptically polarized light having a different polarization state due to the birefringence action of the liquid crystal layer, and each wavelength light passes through the back-side polarizing plate 22 at a transmittance according to each polarization state, The light transmitted through the back-side polarizing plate 22 becomes colored light having a color corresponding to the light intensity ratio of each wavelength light constituting the light. This colored light is reflected by the reflection plate 30, and is transmitted through the rear-side polarizing plate 22, the liquid crystal cell 10, and the front-side polarizing plate 21 in order and emitted.

【0102】このように、複屈折効果モードによるカラ
ー表示は、液晶セル10の液晶層の複屈折作用と一対の
偏光板21,22の偏光作用とを利用して光を着色する
ものであり、したがってカラーフィルタを用いて光を着
色するものに比べて光の吸収が少ないから、反射型の液
晶表示装置であっても、光の透過率を高くして明るいカ
ラー表示を得ることができる。
As described above, the color display in the birefringence effect mode uses the birefringence of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 and the polarization of the pair of polarizing plates 21 and 22 to color light. Therefore, since light absorption is smaller than that in which light is colored using a color filter, a bright color display can be obtained by increasing the light transmittance even in a reflective liquid crystal display device.

【0103】なお、上記初期配向状態、つまり液晶分子
がスプレイ歪をもってほぼ30°のねじれ角でツイスト
配向している状態は、上述したように実際の表示には使
用しないが、この初期配向状態も、複屈折効果モードに
よる表示が得られる状態である。
The above-mentioned initial alignment state, that is, the state in which the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of about 30 ° with a splay distortion is not used for an actual display as described above. In this state, a display in the birefringence effect mode can be obtained.

【0104】そして、上記液晶表示装置では、上記第1
の準安定状態(液晶分子が一方の方向にほぼ210°の
ねじれ角でツイスト配向する状態)を選択したときと、
第2の準安定状態(液晶分子が第1の準安定状態とは逆
方向にほぼ150°のねじれ角でツイスト配向する状
態)を選択したときとの液晶分子の配向状態が異なり、
それに応じて液晶層が異なる複屈折性を示すため、第1
の準安定状態を選択したときと、第2の準安定状態を選
択したときとで、互いに異なる色を表示することができ
る。
In the liquid crystal display device, the first
(A state where liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of about 210 ° in one direction) is selected.
The alignment state of the liquid crystal molecules is different from that when the second metastable state (the state in which the liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of about 150 ° in the opposite direction to the first metastable state) is selected,
Accordingly, the liquid crystal layer exhibits different birefringence,
Different colors can be displayed when the metastable state is selected and when the second metastable state is selected.

【0105】また、この液晶表示装置では、上記第1と
第2のいずれの準安定状態においても、電極13,14
間に印加される駆動電圧の実効値に応じた液晶分子のチ
ルト角の変化によって液晶層の複屈折性が変化し、それ
に応じて裏側偏光板22に入射する各波長光の偏光状態
が変化するため、前記駆動電圧の実効値を制御すること
によって着色光の色を変化させることができ、したがっ
て、1つの画素部で複数の色を表示することができる。
Further, in this liquid crystal display device, the electrodes 13, 14 are provided in any of the first and second metastable states.
The birefringence of the liquid crystal layer changes due to a change in the tilt angle of the liquid crystal molecules in accordance with the effective value of the driving voltage applied between them, and the polarization state of each wavelength light incident on the back-side polarizing plate 22 changes accordingly. Therefore, by controlling the effective value of the driving voltage, the color of the colored light can be changed, and therefore, a plurality of colors can be displayed in one pixel portion.

【0106】図8〜図10は、この実施例のように液晶
セル10の初期配向状態での液晶分子のねじれ角をほぼ
30°とし、その両基板11,12の配向処理方向11
a,12aと表裏の偏光板21,22の透過軸21a,
22aの向きとを図7に示したように設定するととも
に、液晶セル10のΔndの値を約800nmに設定し
た液晶表示装置の駆動電圧に対する光の出射率と表示色
の変化を示しており、図8の(a),(b)は初期配向
状態における電圧−出射率特性図およびCIE色度図、
図9の(a),(b)は第1の準安定状態における電圧
−出射率特性図およびCIE色度図、図10の(a),
(b)は第2の準安定状態における電圧−出射率特性図
およびCIE色度図である。各図の(b)の色度図にお
いて、Wは無彩色点である。
FIGS. 8 to 10 show that the twist angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state of the liquid crystal cell 10 is set to approximately 30 ° as in this embodiment, and the alignment direction 11 of the substrates 11 and 12 is changed.
a, 12a and the transmission axes 21a of the front and back polarizing plates 21, 22;
The direction of 22a is set as shown in FIG. 7, and the change of the light emission rate and the display color with respect to the driving voltage of the liquid crystal display device in which the value of Δnd of the liquid crystal cell 10 is set to about 800 nm is shown. 8A and 8B are a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in an initial alignment state,
9A and 9B are a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in the first metastable state, and FIGS.
(B) is a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in the second metastable state. In the chromaticity diagrams of (b) of each figure, W is an achromatic color point.

【0107】まず、初期配向状態について説明すると、
初期配向状態での電圧−出射率特性は図8の(a)のよ
うな特性であり、駆動電圧に対する表示色の変化は、図
8の(b)のように、駆動電圧の実効値が0V(電圧無
印加状態)のときで黄緑、液晶分子がほぼ垂直に立上が
り配向する実効値(例えば約5V)の電圧を印加したと
きで黒である。
First, the initial alignment state will be described.
The voltage-emission rate characteristic in the initial alignment state is a characteristic as shown in FIG. 8A, and the change in the display color with respect to the driving voltage is such that the effective value of the driving voltage is 0 V as shown in FIG. It is yellow-green when (voltage is not applied) and black when an effective value (for example, about 5 V) voltage at which liquid crystal molecules rise and align almost vertically is applied.

【0108】また、第1の準安定状態での電圧−出射率
特性は図9の(a)のような特性であり、駆動電圧に対
する表示色の変化は、図9の(b)のように、実効値が
1.46Vの電圧を印加したときで赤、実効値が2.0
0Vの電圧を印加したときで白である。
The voltage-emission rate characteristics in the first metastable state are as shown in FIG. 9A, and the change in display color with respect to the drive voltage is as shown in FIG. 9B. Red when an effective value of 1.46 V is applied, and an effective value of 2.0
It is white when a voltage of 0 V is applied.

【0109】なお、前記赤のx,yコーデネイト値はx
=0.432,y=0.391であり、Y値(明るさ)
は20.29である。また、前記白のx,yコーデネイ
ト値はx=0.290,y=0.319であり、Y値は
29.70である。
Note that the red x, y coordinate value is x
= 0.432, y = 0.391, and the Y value (brightness)
Is 20.29. The x, y coordinate values of the white are x = 0.290, y = 0.319, and the Y value is 29.70.

【0110】さらに、第2の準安定状態での電圧−出射
率特性は図10の(a)のような特性であり、駆動電圧
に対する表示色の変化は、図10の(b)のように、実
効値が1.46Vの電圧を印加したときで赤、実効値が
2.00Vの電圧を印加したときで青である。
Further, the voltage-emission rate characteristics in the second metastable state are as shown in FIG. 10A, and the change of the display color with respect to the drive voltage is as shown in FIG. 10B. And red when an effective value of 1.46 V is applied, and blue when an effective value of 2.00 V is applied.

【0111】なお、前記赤のx,yコーデネイト値はx
=0.424,y=0.399であり、Y値は21.3
1である。また、前記青のx,yコーデネイト値はx=
0.249,y=0.267であり、Y値は11.32
である。
Note that the red x, y coordinate value is x
= 0.424, y = 0.399, and the Y value is 21.3.
It is one. Also, the x, y coordinate values of the blue are x =
0.249, y = 0.267, and the Y value is 11.32.
It is.

【0112】すなわち、上記液晶表示装置は、第1の準
安定状態を選択して赤と白を表示し、第2の準安定状態
を選択して赤と青を表示するものであり、したがって、
例えば白の背景中に赤と青で画像を表示するカラー表示
を行なうことができる。
That is, the liquid crystal display device displays red and white by selecting the first metastable state, and displays red and blue by selecting the second metastable state.
For example, color display in which an image is displayed in red and blue on a white background can be performed.

【0113】そして、この実施例の液晶表示装置は、そ
の駆動電圧の実効値を、第1の準安定状態を選択して赤
と白を表示するときも、第2の準安定状態を選択して赤
と青を表示するときも、1.46Vと2.00Vの2通
りに設定すればよく、したがって、それぞれの準安定状
態における2通りの駆動電圧の実効値の差、つまり動作
電圧マージンを、第1および第2のいずれの準安定状態
でも0.54V(=2.00V−1.46V)と充分に
大きくとることができる。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the effective value of the drive voltage is changed to the second metastable state even when the first metastable state is selected and red and white are displayed. When displaying red and blue, it is sufficient to set the two values of 1.46 V and 2.00 V. Therefore, the difference between the effective values of the two drive voltages in each metastable state, that is, the operating voltage margin, is set. , 0.51 V (= 2.00 V-1.46 V) in any of the first and second metastable states.

【0114】また、第1の準安定状態を選択して表示す
るときの2通りの実効値と、第2の準安定状態を選択し
て表示するときの2通りの実効値とが同(1.46Vと
2.00V)であるため、表示駆動も容易になる。
The two effective values when the first metastable state is selected and displayed and the two effective values when the second metastable state is selected and displayed are the same (1). .46V and 2.00V), so that display driving is also facilitated.

【0115】図11はこの発明の第3の実施例による液
晶表示装置の基本構成を示す斜視図であり、(a)は初
期配向状態、(b)は第1の準安定状態、(c)は第2
の準安定状態を示している。
FIGS. 11A and 11B are perspective views showing the basic structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 11A shows an initial alignment state, FIG. 11B shows a first metastable state, and FIG. Is the second
Shows a metastable state.

【0116】この実施例の液晶表示装置は、液晶セル1
0の初期配向状態における液晶分子のねじれ角をほぼ7
0°としたものであり、その他の構成は上記第1の実施
例と同じである。
The liquid crystal display device of this embodiment has a liquid crystal cell 1
The twist angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state of 0 is approximately 7
The other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0117】この実施例では、図11に示したように、
液晶セル10の表側基板11の配向処理方向11aを、
液晶表示装置の画面の横軸xに対し表面側から見て左回
りにほぼ35°ずれた方向であって前記画面の左下から
右上に向かう方向にし、裏側基板12の配向処理方向1
2aを、前記横軸xに対し表面側から見て右回りにほぼ
35°ずれた方向であって前記画面の左上から右下に向
かう方向にしている。すなわち、両基板11,12の配
向処理方向11a,12aは、ほぼ70°の角度で互い
に交差する方向である。
In this embodiment, as shown in FIG.
The orientation direction 11a of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10 is
The direction is approximately 35 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display device, and is a direction from the lower left to the upper right of the screen.
2a is a direction deviating clockwise by approximately 35 ° from the horizontal axis x when viewed from the front side, and a direction from the upper left to the lower right of the screen. That is, the alignment processing directions 11a and 12a of the substrates 11 and 12 are directions intersecting each other at an angle of about 70 °.

【0118】そして、この実施例では、上記液晶セル1
0の液晶に、表面側から見て左回りのツイスト配向性を
有するカイラル剤を添加したものを用いており、したが
って、その液晶分子は、初期配向状態では、スプレイ歪
をもって、表面側から見て左回り方向(カイラル剤によ
る付与されるねじれ方向)にほぼ70°のねじれ角でツ
イスト配向している。
In this embodiment, the liquid crystal cell 1
The liquid crystal of 0 is a liquid crystal added with a chiral agent having a counterclockwise twist alignment as viewed from the surface side. Therefore, in the initial alignment state, the liquid crystal molecules have a splay distortion when viewed from the surface side. It is twist-oriented with a twist angle of approximately 70 ° in the counterclockwise direction (the twist direction given by the chiral agent).

【0119】この初期配向状態は、液晶分子が、両基板
11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方向11
a,12aに沿って配向するとともに、いずれか一方の
基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向処理方
向12aを基準として、図11の(a)に破線矢印で示
した方向、つまりカイラル剤により付与されるねじれ方
向に、ほぼ70°のねじれ角でツイスト配向したスプレ
イ配向状態である。
In this initial alignment state, the liquid crystal molecules are aligned in the respective alignment processing directions 11 near the substrates 11 and 12.
a, 12a, and the direction indicated by the dashed arrow in FIG. 11A with respect to the alignment processing direction of one of the substrates, for example, the alignment processing direction 12a of the back substrate 12, that is, the chiral agent. Is a splay alignment state in which the liquid crystal molecules are twist-oriented at a twist angle of about 70 ° in the twist direction given by (1).

【0120】また、第1および第2の準安定状態はそれ
ぞれ、初期配向状態から液晶分子のねじれ角がほぼ18
0°変化してスプレイ歪を解消した状態であり、この実
施例では初期配向状態での液晶分子のねじれ角をほぼ7
0°としているため、第1の準安定状態では、液晶分子
がいずれか一方の基板の配向処理方向を基準としてカイ
ラル剤により付与されるねじれ方向にほぼ250°のね
じれ角でツイスト配向し、第2の準安定状態では、液晶
分子が前記一方の基板の配向処理方向を基準として前記
カイラル剤により付与されるねじれ方向とは逆方向にほ
ぼ110°のねじれ角でツイスト配向する。
The first and second metastable states each have a twist angle of liquid crystal molecules of about 18 from the initial alignment state.
This is a state in which the splay distortion is eliminated by changing by 0 °. In this embodiment, the twist angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state is set to about 7 °.
Therefore, in the first metastable state, the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of about 250 ° in the twist direction given by the chiral agent with respect to the alignment processing direction of one of the substrates. In the metastable state of 2, the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of about 110 ° in a direction opposite to the twist direction given by the chiral agent with respect to the alignment processing direction of the one substrate.

【0121】すなわち、上記第1の準安定状態は、液晶
分子が、両基板11,12の近傍においてそれぞれの配
向処理方向11a,12aに沿って配向するとともに、
いずれか一方の基板の配向処理方向、例えば裏側基板1
2の配向処理方向12aを基準として、図11の(b)
に破線矢印で示したツイスト方向、つまり表面側から見
て左回り方向(カイラル剤により付与されるねじれ方
向)に、ほぼ250°のねじれ角でツイスト配向した状
態である。
That is, in the first metastable state, the liquid crystal molecules are aligned along the alignment processing directions 11a and 12a in the vicinity of the substrates 11 and 12, respectively.
The orientation processing direction of one of the substrates, for example, the back substrate 1
(B) of FIG. 11 on the basis of the second alignment processing direction 12a.
In the twist direction indicated by the dashed arrow, that is, in the counterclockwise direction (the twist direction given by the chiral agent) when viewed from the front surface side, in a twisted state with a twist angle of about 250 °.

【0122】また、第2の準安定状態は、液晶分子が、
両基板11,12の近傍においてそれぞれの配向処理方
向11a,12aに沿って配向するとともに、いずれか
一方の基板の配向処理方向、例えば裏側基板12の配向
処理方向12aを基準として、図11の(c)に破線矢
印で示したツイスト方向、つまり表面側から見て右回り
方向(カイラル剤により付与されるねじれ方向とは逆方
向)に、ほぼ110°のねじれ角でツイスト配向した状
態である。
The second metastable state is that the liquid crystal molecules are
In the vicinity of both substrates 11 and 12, the alignment is performed along the respective alignment processing directions 11a and 12a, and the alignment processing direction of one of the substrates, for example, the alignment processing direction 12a of the back substrate 12, is used as a reference (FIG. 11). In the twist direction indicated by the dashed arrow in c), that is, in the clockwise direction as viewed from the surface side (the direction opposite to the twist direction given by the chiral agent), the twist is oriented at a twist angle of about 110 °.

【0123】上記第1の準安定状態と第2の準安定状態
とは、第1の実施例と同様に、まず液晶分子を基板1
1,12面に対してほぼ垂直に立上がり配向させる電圧
値のリセット電圧を印加して前記準安定状態をリセット
し、その後に第1または第2の準安定状態選択電圧を印
加することにより、一方の準安定状態から他方の準安定
状態に切換えられる。
The first metastable state and the second metastable state are the same as those in the first embodiment.
By resetting the metastable state by applying a reset voltage having a voltage value that causes the liquid crystal molecules to rise and orient substantially perpendicular to the surfaces 1 and 12 and then applying the first or second metastable state selection voltage, Is switched from the metastable state to the other metastable state.

【0124】なお、前記第1の準安定状態選択電圧は、
ほどんどの液晶分子が電圧無印加時の配向状態に配向す
る電界を生じさせる電圧であり、第2の準安定状態選択
電圧は、ほとんどの液晶分子が初期配向状態でのプレチ
ルト角に近い傾き角で配向する電界を生じさせる電圧で
ある。
Note that the first metastable state selection voltage is:
The second metastable state selection voltage is a voltage that generates an electric field that causes most of the liquid crystal molecules to be aligned in the alignment state when no voltage is applied. Is a voltage that produces an electric field oriented in

【0125】また、この実施例では、表側偏光板21
を、その透過軸21aを画面の横軸xに対し表面側から
見て左回りにほぼ45°ずれた方向に向けて配置し、裏
側偏光板22を、その透過軸22aを前記横軸xに対し
表面側から見て右回りにほぼ45°ずれた方向に向けて
配置しており、したがって、表側偏光板21の透過軸2
1aは、液晶セル10の表側基板11の配向処理方向1
1a(横軸xに対し表面側から見て左回りにほぼ35°
ずれた方向)に対してほぼ10°の交差角で斜めにずれ
た方向にあり、裏側偏光板22の透過軸22aは、前記
表側偏光板21の透過軸21aに対してほぼ直交する方
向にある。
In this embodiment, the front side polarizing plate 21
Is arranged so that its transmission axis 21a is displaced substantially 45 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x of the screen, and the back-side polarizing plate 22 has its transmission axis 22a set to the horizontal axis x. On the other hand, they are arranged in a direction shifted clockwise by approximately 45 ° clockwise when viewed from the front surface side.
1a is the alignment processing direction 1 of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10.
1a (approximately 35 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x)
The transmission axis 22a of the rear-side polarizing plate 22 is in a direction substantially orthogonal to the transmission axis 21a of the front-side polarizing plate 21. .

【0126】この実施例の液晶表示装置は、液晶セル1
0の液晶分子の初期配向状態を、一方の基板(ここでは
裏側基板)12の配向処理方向12aを基準として一方
の方向にほぼ70°のねじれ角でツイスト配向するスプ
レイ配向状態としているため、第1の準安定状態を選択
したときは、液晶分子が前記一方の基板12の配向処理
方向12aを基準として一方の方向にほぼ250°のね
じれ角でツイスト配向した液晶セルと偏光板とからなる
表示装置の電気光学特性をもち、第2の準安定状態を選
択したときは、液晶分子が前記一方の基板12の配向処
理方向12aを基準として前記第1の準安定状態とは逆
の方向にほぼ110°のねじれ角でツイスト配向した液
晶セルと偏光板とからなる表示装置の電気光学特性をも
つ。
The liquid crystal display device of this embodiment has a liquid crystal cell 1
Since the initial alignment state of the liquid crystal molecules of 0 is a splay alignment state in which the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of about 70 ° in one direction with reference to the alignment processing direction 12a of one substrate (here, the back substrate) 12, When the metastable state of 1 is selected, a display comprising a liquid crystal cell and a polarizing plate in which liquid crystal molecules are twist-aligned in one direction with a twist angle of approximately 250 ° with respect to the alignment processing direction 12a of the one substrate 12 as a reference. When the device has the electro-optical characteristics and selects the second metastable state, the liquid crystal molecules are substantially aligned in the direction opposite to the first metastable state with respect to the alignment processing direction 12a of the one substrate 12. It has electro-optical characteristics of a display device comprising a liquid crystal cell twisted at a twist angle of 110 ° and a polarizing plate.

【0127】また、この実施例では、表側偏光板21の
透過軸21aの方向を、液晶セル10の表側基板11の
配向処理方向11aに対してほぼ10°の交差角で斜め
にずれた方向にし、裏側偏光板22の透過軸22aを、
前記表側偏光板21の透過軸21aに対してほぼ直交す
る方向に設定しているため、第1の準安定状態を選択し
て透過状態を制御するときも、第2の準安定状態を選択
して透過状態を制御するときも、複屈折効果モードによ
るカラー表示を行なうことができる。
In this embodiment, the direction of the transmission axis 21a of the front-side polarizing plate 21 is set to a direction obliquely shifted at an intersection angle of about 10 ° with respect to the alignment processing direction 11a of the front-side substrate 11 of the liquid crystal cell 10. , The transmission axis 22a of the rear polarizing plate 22
Since the direction is set substantially perpendicular to the transmission axis 21a of the front polarizing plate 21, the second metastable state is selected even when the transmission state is controlled by selecting the first metastable state. Also, when controlling the transmission state by using the display device, color display in the birefringence effect mode can be performed.

【0128】そして、この実施例の液晶表示装置では、
上記第1の準安定状態(液晶分子が一方の方向にほぼ2
50°のねじれ角でツイスト配向する状態)を選択した
ときと、第2の準安定状態(液晶分子が第1の準安定状
態とは逆方向にほぼ110°のねじれ角でツイスト配向
する状態)を選択したときとの液晶分子の配向状態が異
なり、それに応じて液晶層が異なる複屈折性を示すた
め、第1の準安定状態を選択したときと、第2の準安定
状態を選択したときとで、互いに異なる色を表示するこ
とができる。
In the liquid crystal display of this embodiment,
The first metastable state (when the liquid crystal molecules are almost 2 in one direction)
When a twist orientation of 50 ° is selected) and a second metastable state (state in which liquid crystal molecules are twisted in a direction opposite to the first metastable state with a twist angle of approximately 110 °) When the first metastable state is selected and when the second metastable state is selected, the alignment state of the liquid crystal molecules is different from when the liquid crystal layer is selected, and the liquid crystal layer exhibits different birefringence accordingly. Thus, different colors can be displayed.

【0129】また、この液晶表示装置では、上記第1と
第2のいずれの準安定状態においても、電極13,14
間に印加される駆動信号の実効値に応じた液晶分子のチ
ルト角の変化によって液晶層の複屈折性が変化し、それ
に応じて裏側偏光板22に入射する各波長光の偏光状態
が変化するため、前記駆動信号の実効値を制御すること
によって着色光の色を変化させることができ、したがっ
て、1つの画素部で複数の色を表示することができる。
Further, in this liquid crystal display device, the electrodes 13, 14 are provided in either of the first and second metastable states.
The birefringence of the liquid crystal layer changes due to the change in the tilt angle of the liquid crystal molecules according to the effective value of the drive signal applied between them, and the polarization state of each wavelength light incident on the back-side polarizing plate 22 changes accordingly. Therefore, the color of the colored light can be changed by controlling the effective value of the drive signal, so that a single pixel portion can display a plurality of colors.

【0130】図12〜図14は、この実施例のように液
晶セル10の初期配向状態での液晶分子のねじれ角をほ
ぼ70°とし、その両基板11,12の配向処理方向1
1a,12aと表裏の偏光板21,22の透過軸21
a,22aの向きとを図11に示したように設定すると
ともに、液晶セル10のΔndの値を約900nmに設
定した液晶表示装置の駆動電圧に対する光の出射率と表
示色の変化を示しており、図12の(a),(b)は初
期配向状態における電圧−出射率特性図およびCIE色
度図、図13の(a),(b)は第1の準安定状態にお
ける電圧−出射率特性図およびCIE色度図、図14の
(a),(b)は第2の準安定状態における電圧−出射
率特性図およびCIE色度図である。各図の(b)の色
度図において、Wは無彩色点である。
FIGS. 12 to 14 show that the torsion angle of the liquid crystal molecules in the initial alignment state of the liquid crystal cell 10 was set to approximately 70 ° as in this embodiment, and the alignment processing direction 1 of both substrates 11 and 12 was changed.
1a, 12a and transmission axes 21 of front and back polarizing plates 21, 22
a and 22a are set as shown in FIG. 11, and the change of the light emission rate and the display color with respect to the driving voltage of the liquid crystal display device in which the value of Δnd of the liquid crystal cell 10 is set to about 900 nm is shown. FIGS. 12A and 12B show the voltage-emission rate characteristic diagram and the CIE chromaticity diagram in the initial alignment state, and FIGS. 13A and 13B show the voltage-emission ratio in the first metastable state. 14A and 14B are a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in the second metastable state. In the chromaticity diagrams of (b) of each figure, W is an achromatic color point.

【0131】まず、初期配向状態について説明すると、
初期配向状態での電圧−出射率特性は図12の(a)の
ような特性であり、駆動電圧に対する表示色の変化は、
図12の(b)のように、駆動電圧の実効値が0V(電
圧無印加状態)のときで白、液晶分子がほぼ垂直に立上
がり配向する実効値(例えば約5V)の電圧を印加した
ときで黒である。
First, the initial alignment state will be described.
The voltage-emission rate characteristic in the initial alignment state is a characteristic as shown in FIG.
As shown in FIG. 12B, when the effective value of the drive voltage is 0 V (no voltage is applied), when a voltage of an effective value (for example, about 5 V) at which the liquid crystal molecules rise and rise almost vertically is applied. Is black.

【0132】また、第1の準安定状態での電圧−出射率
特性は図13の(a)のような特性であり、駆動電圧に
対する表示色の変化は、図13の(b)のように、実効
値が1.53Vの電圧を印加したときで赤、実効値が
2.03Vの電圧を印加したときでオレンジ色である。
The voltage-emission rate characteristics in the first metastable state are as shown in FIG. 13 (a), and the change of the display color with respect to the drive voltage is as shown in FIG. 13 (b). Red when an effective value of 1.53 V is applied, and orange when an effective value of 2.03 V is applied.

【0133】なお、前記赤のx,yコーデネイト値はx
=0.343,y=0.322、Y値は24.31であ
り、オレンジ色のx,yコーデネイト値はx=0.32
2,y=0.378、Y値は31.98である。
The red x, y coordinate value is x
= 0.343, y = 0.322, the Y value is 24.31, and the orange x, y coordinate value is x = 0.32.
2, y = 0.378, and the Y value is 31.98.

【0134】さらに、第2の準安定状態での電圧−出射
率特性は図14の(a)のような特性であり、駆動電圧
に対する表示色の変化は、図14の(b)のように、実
効値が1.53Vの電圧を印加したときで白、実効値が
2.03Vの電圧を印加したときで青である。
Further, the voltage-emission ratio characteristic in the second metastable state is a characteristic as shown in FIG. 14A, and the change of the display color with respect to the drive voltage is as shown in FIG. And white when an effective value of 1.53 V is applied, and blue when an effective value of 2.03 V is applied.

【0135】なお、前記白のx,yコーデネイト値はx
=0.320,y=0.349、Y値は34.36であ
り、青のx,yコーデネイト値はx=0.260,y=
0.278、Y値は9.05である。
The x, y coordinate values of the white are x
= 0.320, y = 0.349, the Y value is 34.36, and the blue x, y coordinate values are x = 0.260, y =
0.278, the Y value is 9.05.

【0136】すなわち、上記液晶表示装置は、第1の準
安定状態を選択して赤とオレンジ色を表示し、第2の準
安定状態を選択して白と青を表示するものであり、した
がって、例えば白の背景中に赤とオレンジ色と青で画像
を表示するカラー表示を行なうことができる。
That is, the liquid crystal display device displays red and orange by selecting the first metastable state, and displays white and blue by selecting the second metastable state. For example, a color display in which an image is displayed in red, orange, and blue on a white background can be performed.

【0137】そして、この実施例の液晶表示装置は、そ
の駆動電圧の実効値を、第1の準安定状態を選択して赤
とオレンジ色を表示するときも、第2の準安定状態を選
択して白と青を表示するときも、1.53Vと2.03
Vの2通りに設定すればよく、したがって、それぞれの
準安定状態における2通りの駆動電圧の実効値の差、つ
まり動作電圧マージンを、第1および第2のいずれの準
安定状態でも0.50V(=2.03V−1.53V)
と充分に大きくとることができる。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the effective value of the driving voltage is changed to the second metastable state even when the first metastable state is selected and red and orange are displayed. 1.53V and 2.03 when displaying white and blue
V. Therefore, the difference between the effective values of the two drive voltages in each metastable state, that is, the operating voltage margin is set to 0.50 V in both the first and second metastable states. (= 2.03V-1.53V)
Can be taken sufficiently large.

【0138】また、第1の準安定状態を選択して表示す
るときの2通りの実効値と、第2の準安定状態を選択し
て表示するときの2通りの実効値とが同(1.53Vと
2.03V)であるため、表示駆動も容易になる。
The two effective values when the first metastable state is selected and displayed and the two effective values when the second metastable state is selected and displayed are the same (1). .53V and 2.03V), so that the display driving becomes easy.

【0139】上述したように、上記第2および第3の実
施例の液晶表示装置も、第1の実施例のものと同様に、
液晶セルの液晶分子の配向状態が異なる2つの表示装置
の電気光学特性を合わせ持ったものであり、したがって
段階的に制御しようとする透過状態のうちの複数の透過
状態の制御を一方の電気光学特性を利用して行ない、他
の複数の透過状態の制御を他方の電気光学特性を利用し
て行なうことができるから、液晶セル10が単純マトリ
ックス方式のものであっても、その駆動デューティに対
して動作電圧マージンを大きくし、高デューティでの時
分割駆動を可能として、画素数の多い高精細画像の表示
を実現することができる。
As described above, the liquid crystal display devices of the second and third embodiments are also similar to those of the first embodiment.
It has the electro-optical characteristics of two display devices having different alignment states of liquid crystal molecules in a liquid crystal cell. Therefore, it is possible to control a plurality of transmissive states of one of the transmissive states to be controlled in a stepwise manner. Since the characteristics can be controlled and the other plurality of transmission states can be controlled using the other electro-optical characteristics, even if the liquid crystal cell 10 is of a simple matrix type, its driving duty is As a result, the operating voltage margin can be increased, and time-division driving at a high duty can be performed, so that a high-definition image with a large number of pixels can be displayed.

【0140】なお、上記第2の実施例の液晶表示装置
は、第1の準安定状態を選択して赤と白を表示し、第2
の準安定状態を選択して青と黒を表示するものであり、
上記第3の実施例の液晶表示装置は、第1の準安定状態
を選択して赤とオレンジ色を表示し、第2の準安定状態
を選択して白と青を表示するものであるが、その表示色
は、液晶セル10のΔndの値や表裏の偏光板21,2
2の透過軸21a,22aの向きを変えることによって
任意に選ぶことができる。
The liquid crystal display device of the second embodiment selects the first metastable state to display red and white, and
Is selected to display blue and black.
The liquid crystal display device according to the third embodiment displays the red and orange colors by selecting the first metastable state, and displays white and blue by selecting the second metastable state. The display color is determined by the value of Δnd of the liquid crystal cell 10 and the polarizing plates 21 and
The direction can be arbitrarily selected by changing the directions of the transmission axes 21a and 22a.

【0141】また、この発明の液晶表示装置において、
液晶セル10の初期配向状態は、上記第1〜第3の実施
例に限られるものではなく、液晶分子がいずれか一方の
基板の配向処理方向を基準として一方の方向にほぼ0°
〜ほぼ180°のねじれ角で非ツイストまたはツイスト
配向したスプレイ配向状態にあればよい。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention,
The initial alignment state of the liquid crystal cell 10 is not limited to the above-described first to third embodiments, and the liquid crystal molecules are oriented by approximately 0 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates.
A non-twisted or twisted splay alignment state with a twist angle of about 180 ° is sufficient.

【0142】なお、例えば、初期配向状態が、全ての液
晶分子が一方の基板の配向処理方向に沿って配向した、
ねじれ角がほぼ0°の非ツイスト配向状態である場合、
第1の準安定状態は、前記一方の基板の配向処理方向を
基準として一方の方向にほぼ180°のねじれ角でツイ
スト配向してスプレイ歪を解消した状態であり、第2の
準安定状態は、前記一方の基板の配向処理方向を基準と
して前記第1の準安定状態とは反対の方向にほぼ180
°のねじれ角でツイスト配向してスプレイ歪を解消した
状態である。
Incidentally, for example, the initial alignment state is such that all the liquid crystal molecules are aligned along the alignment processing direction of one substrate.
In a non-twist orientation state in which the twist angle is almost 0 °,
The first metastable state is a state in which the splay distortion is eliminated by twist orientation in one direction with a twist angle of about 180 ° in one direction with reference to the orientation processing direction of the one substrate, and the second metastable state is , Approximately 180 degrees in a direction opposite to the first metastable state with respect to the orientation processing direction of the one substrate.
This is a state in which splay distortion is eliminated by twist orientation at a twist angle of °.

【0143】また、例えば、初期配向状態が、液晶分子
が一方の基板の配向処理方向を基準として一方の方向に
ほぼ180°のねじれ角で配向したツイスト配向状態で
ある場合、第1の準安定状態は、前記一方の基板の配向
処理方向を基準として一方の方向にほぼ360°のねじ
れ角でツイスト配向してスプレイ歪を解消した状態であ
り、第2の準安定状態は、全ての液晶分子が前記一方の
基板の配向処理方向に沿って非ツイスト配向してスプレ
イ歪を解消した状態である。
For example, when the initial alignment state is a twist alignment state in which liquid crystal molecules are aligned in one direction with a twist angle of about 180 ° with respect to the alignment processing direction of one substrate, the first metastable state is obtained. The state is a state where the splay distortion is eliminated by twist alignment with a twist angle of about 360 ° in one direction based on the alignment processing direction of the one substrate, and the second metastable state is a state where all the liquid crystal molecules are aligned. Is a state in which non-twist alignment is performed along the alignment processing direction of the one substrate to eliminate splay distortion.

【0144】このように液晶セル10の初期配向状態と
第1および第2の準安定状態を選んだ場合も、液晶セル
10をはさんで配置した一対の偏光板21,22のうち
の少なくとも表側偏光板21の透過軸21aの方向を前
記液晶セル10の表側基板11の配向処理方向11aに
対して斜めに交差する方向に設定すれば、第1の準安定
状態を選択して透過状態を制御するときも、第2の準安
定状態を選択して透過状態を制御するときも、複屈折効
果モードによるカラー表示を行なうことができる。
As described above, even when the initial alignment state and the first and second metastable states of the liquid crystal cell 10 are selected, at least the front side of the pair of polarizing plates 21 and 22 having the liquid crystal cell 10 interposed therebetween. If the direction of the transmission axis 21a of the polarizing plate 21 is set to a direction obliquely intersecting with the alignment processing direction 11a of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10, the first metastable state is selected and the transmission state is controlled. In both cases, the color display in the birefringence effect mode can be performed when the transmission state is controlled by selecting the second metastable state.

【0145】さらに、上記各実施例の液晶表示装置は、
液晶セル10の液晶層の複屈折作用と一対の偏光板2
1,22の偏光作用とを利用して表示するものである
が、それに加えて、表裏の偏光板21,22のいずれか
一方または両方と液晶セル10との間に位相差板を配置
してもよい。
Further, the liquid crystal display device of each of the above embodiments is
Birefringence action of liquid crystal layer of liquid crystal cell 10 and pair of polarizing plates 2
The display is performed by utilizing the polarizing action of the liquid crystal cell 10 in addition to the polarizing action of the liquid crystal cell 10. Is also good.

【0146】この位相差板の付加は、特に、複屈折効果
モードによるカラー表示を行なう液晶表示装置において
効果的であり、この液晶表示装置に位相差板を付加すれ
ば、各波長光が前記位相差板と液晶セル10の液晶層と
の両方の複屈折作用によりそれぞれの偏光状態を大きく
変えて裏側偏光板22に入射するため、裏側偏光板22
を透過する各波長光の透過率の差が大きくなり、したが
って、裏側偏光板22を透過した光が、その光を構成す
る各波長光の強度の差が大きい鮮明な着色光になるし、
また、駆動電圧の実効値に応じた液晶分子の配向状態の
変化にともない、前記各波長光の透過率とその透過率差
が大きく変化して前記着色光の色が変化するため、表示
色数も多くなる。
This addition of a retardation plate is particularly effective in a liquid crystal display device which performs color display in the birefringence effect mode. Due to the birefringence of both the retardation plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10, the polarization state of each is greatly changed and incident on the back-side polarizing plate 22.
The difference in the transmittance of each wavelength light passing through becomes large, so that the light transmitted through the back-side polarizing plate 22 becomes sharp colored light in which the difference in the intensity of each wavelength light constituting the light is large,
Further, with the change of the alignment state of the liquid crystal molecules according to the effective value of the driving voltage, the transmittance of each wavelength light and the difference between the transmittances greatly change, and the color of the colored light changes. Also increase.

【0147】なお、上記第1〜第3の実施例の液晶表示
装置はいずれも、その裏面側に反射板30を配置した反
射型のものであるが、この発明は、バックライトからの
光を利用して表示する透過型の液晶表示装置(反射板3
0の無いもの)にも適用することができる。
The liquid crystal display devices according to the first to third embodiments are of a reflection type in which a reflection plate 30 is disposed on the back surface side. Transmission type liquid crystal display device (reflection plate 3
0) can also be applied.

【0148】さらに、この発明は、偏光板を1枚だけ備
え、液晶セルの表面側に偏光板を配置し、前記液晶セル
の裏面側に反射板を配置した反射型液晶表示装置にも適
用できるものであり、その場合は、液晶セルの裏側基板
の外面に反射板を配置してもよいし、あるいは、前記裏
側基板の内面に設ける電極を金属膜で形成し、この電極
で反射板を兼用してもよい。
Further, the present invention can be applied to a reflection type liquid crystal display device in which only one polarizing plate is provided, a polarizing plate is arranged on the front side of the liquid crystal cell, and a reflecting plate is arranged on the back side of the liquid crystal cell. In this case, a reflector may be provided on the outer surface of the back substrate of the liquid crystal cell, or an electrode provided on the inner surface of the back substrate may be formed of a metal film, and this electrode may also serve as the reflector. May be.

【0149】次に、上記駆動系40および、この駆動系
40による上記液晶セル10の駆動方法を、上述した第
2または第3の実施例の液晶表示装置に適用する例につ
いて説明する。
Next, an example in which the drive system 40 and the method of driving the liquid crystal cell 10 by the drive system 40 are applied to the liquid crystal display device of the second or third embodiment will be described.

【0150】前記駆動系40は、上述したように、液晶
セル10の各画素行の画素部をそれぞれ、その電極1
3,14間にリセット電圧と準安定状態選択電圧とを順
次印加した後に駆動電圧の実効値を制御するための書込
み電圧を印加して書換えるものであり、第1および第2
の準安定状態選択電圧を、電圧値が同じでパルス幅が互
いに異なる波形の電圧とすることにより、パルス幅の小
さい電圧の印加によって、液晶分子が所定の配向状態
(ここでは電圧無印加時の配向状態)に配向する第1の
準安定状態を選択し、パルス幅の大きい電圧の印加によ
って、液晶分子が前記第1の準安定状態とは異なる所定
の配向状態(ここでは初期配向状態でのプレチルト角に
近い傾き角で配向する配向状態)に配向する第2の準安
定状態を選択する。
As described above, the drive system 40 controls the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell 10 to the electrode 1
After a reset voltage and a metastable state selection voltage are sequentially applied between 3 and 14, a rewrite is performed by applying a write voltage for controlling an effective value of a drive voltage.
By setting the metastable state selection voltage to a voltage having the same voltage value and a different pulse width from each other, the application of a voltage having a small pulse width allows the liquid crystal molecules to be in a predetermined alignment state (here, when no voltage is applied). The first metastable state in which the liquid crystal molecules are oriented in the (orientated state) is selected, and by applying a voltage having a large pulse width, the liquid crystal molecules are in a predetermined alignment state different from the first metastable state (here, the initial alignment state). The second metastable state is selected in which the liquid crystal molecules are oriented at an inclination angle close to the pretilt angle.

【0151】そして、この実施例では、前記駆動系40
を、前記液晶セル10の各画素行の画素部をそれぞれ、
1つの画素行の画素部を所定数のフレームおきに書換え
て駆動するとともに、前記画素部の電極間に、その画素
部の書換えを行なう書換えフレームには、リセット電圧
と第1と第2の準安定状態のいずれかを選択する準安定
状態選択電圧とを順次印加した後に液晶層に印加される
電圧の実効値を制御するための書込み電圧を印加し、他
のフレームには、そのフレームの前の書換えフレームに
おいて印加した書込み電圧と絶対値が同じ書込み電圧を
印加する構成としている。
In this embodiment, the driving system 40
To the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell 10,
The pixel portion of one pixel row is rewritten and driven every predetermined number of frames, and a reset voltage and first and second reference voltages are applied between the electrodes of the pixel portion in a rewrite frame for rewriting the pixel portion. After sequentially applying a metastable state selection voltage for selecting one of the stable states, a write voltage for controlling the effective value of the voltage applied to the liquid crystal layer is applied. , A write voltage having the same absolute value as the write voltage applied in the rewrite frame is applied.

【0152】図15は前記駆動系40の構成を示してお
り、この駆動系40は、液晶セル10の各走査電極13
に走査信号を供給する行ドライバ41と、前記液晶セル
10の各信号電極14にデータ信号を供給する列ドライ
バ42と、これらのドライバの電源部43と、書込/制
御データ発生回路44とからなっている。
FIG. 15 shows the structure of the drive system 40. This drive system 40
, A column driver 42 for supplying a data signal to each signal electrode 14 of the liquid crystal cell 10, a power supply unit 43 of these drivers, and a write / control data generation circuit 44. Has become.

【0153】前記電源部43は、前記走査信号の基準電
位V0 と、液晶セル10の電極間にリセット電圧を印加
するためのリセット電位VR と、前記電極間に駆動電圧
の実効値を制御するための書込み電圧を印加する書込み
期間を規定する書込み期間電位VC とを発生し、その各
電位を行ドライバ41に供給する。
The power supply section 43 controls the reference potential V0 of the scanning signal, the reset potential VR for applying a reset voltage between the electrodes of the liquid crystal cell 10, and the effective value of the drive voltage between the electrodes. A write period potential VC that defines a write period for applying the write voltage is supplied to the row driver 41.

【0154】さらに、この電源部43は、前記データ信
号の基準電位VS0と、液晶セル10の電極間に第1およ
び第2の準安定状態選択電圧を印加するための準安定状
態選択電位VS と、前記電極間に前記書込み電圧を印加
するための書込み電位VD1,VD2を発生し、その各電位
を列ドライバ42に供給する。
Further, the power supply section 43 includes a reference potential VS0 for the data signal and a metastable state selection potential VS for applying the first and second metastable state selection voltages between the electrodes of the liquid crystal cell 10. Then, write potentials VD1 and VD2 for applying the write voltage between the electrodes are generated, and the respective potentials are supplied to the column driver 42.

【0155】なお、上記第2または第3の実施例の液晶
表示装置の場合は、第1の準安定状態を選択して表示す
るときの2通りの実効値と、第2の準安定状態を選択し
て表示するときの2通りの実効値とが同じであるため、
前記書込み電位は2通りの電位VD1,VD2だけでよい。
In the case of the liquid crystal display device according to the second or third embodiment, the two effective values when the first metastable state is selected and displayed and the second metastable state are displayed. Since the two effective values when selecting and displaying are the same,
The write potential may be only two potentials VD1 and VD2.

【0156】また、この実施例では、液晶セル10をフ
レーム反転方式で駆動するため、走査信号の基準電位V
0 に対して正(+)の電位と負(−)の電位(絶対値は
同じ)のリセット電位+VR ,−VR と書込み期間電位
+VC ,−VC を電源部43から行ドライバ41に供給
するとともに、データ信号の基準電位VS0に対して+の
電位と−の電位(絶対値は同じ)の準安定状態選択電位
+VS ,−VS と書込み電位+VD1,−VD1および+V
D2,−VD2を電源部43から列ドライバ42に供給する
ようにしている。
In this embodiment, since the liquid crystal cell 10 is driven by the frame inversion method, the reference potential V of the scanning signal is used.
With respect to 0, a reset potential + VR, -VR and a write period potential + VC, -VC of a positive (+) potential and a negative (-) potential (the same absolute value) are supplied from the power supply unit 43 to the row driver 41. , Metastable state selection potentials + VS, -VS of + potential and-potential (the same absolute value) with respect to the reference potential VS0 of the data signal, and write potentials + VD1, -VD1 and + V.
D2 and -VD2 are supplied from the power supply unit 43 to the column driver 42.

【0157】一方、上記書込/制御データ発生回路44
は、外部から供給される表示データに基づいて、リセッ
ト電圧の印加を制御するための制御データと、第1また
は第2の準安定状態の選択およびその後の書込みを行な
うための書込みデータとを発生し、前記制御データを行
ドライバ41に、前記書込みデータを列ドライバ42に
供給する。
On the other hand, the write / control data generation circuit 44
Generates control data for controlling the application of a reset voltage and write data for selecting the first or second metastable state and performing subsequent writing based on display data supplied from the outside. Then, the control data is supplied to the row driver 41 and the write data is supplied to the column driver 42.

【0158】そして、上記行ドライバ41は、図示しな
いクロック信号発生回路から供給されるクロック信号に
より、あらかじめ定められた周期で上記基準電位V0 を
基準として、リセット電位VR (+VR または−VR )
と書込み期間電位VC (+VC または−VC )とを順次
発生し、また、前記書込/制御データ発生回路44から
の制御データに応じて、リセット電位VR (+VR また
は−VR )の発生が抑制された波形の走査信号を発生
し、液晶セル10の各走査電極に供給する。
The row driver 41 uses a clock signal supplied from a clock signal generation circuit (not shown) to reset the reset potential VR (+ VR or -VR) at a predetermined cycle with reference to the reference potential V0.
And the write period potential VC (+ VC or -VC) are sequentially generated, and the generation of the reset potential VR (+ VR or -VR) is suppressed according to the control data from the write / control data generation circuit 44. The scanning signal having the waveform is generated and supplied to each scanning electrode of the liquid crystal cell 10.

【0159】この行ドライバ41から液晶セル10の各
走査電極に供給する走査信号は、いずれも、それを供給
する走査電極が対応する画素行のリセット期間と書込み
期間以外の期間は基準電位V0 を保ち、前記リセット期
間にリセット電位VR のパルス波形になり、書込み期間
に書込み期間電位VC のパルス波形になる信号であり、
その波形が所定フレームごとに、例えば1フレームごと
に、前記基準電位V0を基準として反転する。
Each of the scanning signals supplied from the row driver 41 to each scanning electrode of the liquid crystal cell 10 uses the reference potential V0 during periods other than the reset period and the writing period of the pixel row corresponding to the scanning electrode supplying the scanning signal. A signal having a pulse waveform of the reset potential VR during the reset period, and a pulse waveform of the write period potential VC during the write period.
The waveform is inverted with respect to the reference potential V0 every predetermined frame, for example, every frame.

【0160】また、上記列ドライバ42は、前記クロッ
ク信号と前記書込/制御データ発生回路44からの書込
みデータに応じて、上記データ信号の基準電位VS0と準
安定状態選択電位VS (+VS または−VS )と書込み
電位VD1(+VD1または−VD1),VD2(+VD2または
−VD2)を所定のタイミングで選択し、その波形のデー
タ信号を液晶セル10の各信号電極に供給する。
The column driver 42 applies the reference potential VS0 and the metastable state selection potential VS (+ VS or −VS) of the data signal according to the clock signal and the write data from the write / control data generation circuit 44. VS) and write potentials VD1 (+ VD1 or -VD1) and VD2 (+ VD2 or -VD2) are selected at a predetermined timing, and a data signal of the waveform is supplied to each signal electrode of the liquid crystal cell 10.

【0161】この列ドライバ42から液晶セル10の各
信号電極には、各画素行のリセット期間の直後の準安定
状態選択期間ごとに、絶対値が等しく2種のパルス幅の
うちのいずれか一方のパルス幅をもった準安定状態選択
電位VS が供給され、各画素行の書込み期間ごとに2種
の書込み電位VD1,VD2のいずれかの絶対値をもったパ
ルス波形の信号が供給され、その信号は所定フレームご
と(この実施例では1フレームごと)に、前記準安定状
態選択電位+VS ,−VS の中間値(基準電位V0 )を
基準として電位の正負が反転する。
Each of the signal electrodes of the liquid crystal cell 10 from the column driver 42 has the same absolute value and one of two types of pulse widths in each metastable state selection period immediately after the reset period of each pixel row. Is supplied, and a signal having a pulse waveform having an absolute value of one of two write potentials VD1 and VD2 is supplied for each write period of each pixel row. The polarity of the signal is inverted every predetermined frame (one frame in this embodiment) with reference to the intermediate value (reference potential V0) of the metastable state selection potentials + VS and -VS.

【0162】ここで、前記準安定状態選択電位VS の2
種のパルス波形のうち、一方のパルス波形、つまり第1
の準安定状態を選択するための第1のパルス波形は、前
記準安定状態選択期間内の所定の時間だけ準安定状態選
択電位VS になり残りの時間はデータ信号の基準電位V
S0になる波形であり、他方のパルス波形、つまり第2の
準安定状態を選択するための第2のパルス波形は、前記
準安定状態選択期間の全期間にわたって準安定状態選択
電位VS になる波形である。
Here, the metastable state selection potential VS of 2
One of the pulse waveforms, that is, the first
The first pulse waveform for selecting the meta-stable state of the data signal becomes the meta-stable state selection potential VS for a predetermined time in the meta-stable state selection period, and the remaining time is the reference potential V S of the data signal.
The other pulse waveform, ie, the second pulse waveform for selecting the second metastable state, is a waveform that becomes the metastable state selection potential VS over the entire period of the metastable state selection period. It is.

【0163】上記駆動系40による液晶セル10の駆動
方法を説明すると、この実施例では、フレーム周波数を
高くして画面のちらつきをなくすため、液晶セル10の
全画素行を複数行ずつのグループに分け、1フレームご
とに、1つのグループの各画素行の画素部の書込み状態
(準安定状態とその状態での液晶分子の配向状態)のリ
セットおよび次の準安定状態の選択と、全ての画素行の
画素部の書込みを行なうことにより、1フレームの間
に、1つの画素行グループの各行の画素部の書込み状態
のリセットおよび次の準安定状態の選択とその後の新た
な書込みを行ない、他のグループの画素行にはその書込
み状態を維持するための再書込みだけを行なうようにし
ている。
The driving method of the liquid crystal cell 10 by the driving system 40 will be described. In this embodiment, in order to increase the frame frequency and eliminate the flickering of the screen, all the pixel rows of the liquid crystal cell 10 are divided into groups of a plurality of rows. For each frame, reset of the writing state (metastable state and alignment state of liquid crystal molecules in the pixel state) of the pixel portion of each pixel row of one group, selection of the next metastable state, and all pixels By writing the pixel units in a row, during one frame, reset of the writing state of the pixel units in each row of one pixel row group, selection of the next metastable state, and subsequent new writing are performed. Only the rewriting for maintaining the written state is performed on the pixel rows in the group.

【0164】すなわち、上記液晶セル10を駆動する方
法としては、1フレームの間に、まず全ての画素行のリ
セットおよび準安定状態の選択を順次行ない、その後に
各画素行への書込みを順次行なってもよいが、前記画素
行のリセットおよび準安定状態選択にはある程度の時間
を要するため、リセットおよび準安定状態選択に長い時
間がとられ、1フレームが長くなり、フレーム周波数が
低くなってしまう。
That is, as a method of driving the liquid crystal cell 10, resetting of all pixel rows and selection of a metastable state are sequentially performed during one frame, and then writing to each pixel row is performed sequentially. However, it takes a certain amount of time to reset the pixel row and select the metastable state, so that it takes a long time to reset and select the metastable state, so that one frame becomes longer and the frame frequency becomes lower. .

【0165】しかも、この方法では、準安定状態を選択
された画素行が、残りの全ての画素行のリセットおよび
準安定状態選択が終了し、その後各画素行への順次書込
みが開始されて前記画素行への書込み期間になるまでの
間、新たな書込みを行なわれないままの状態にあり、特
に早い時期に準安定状態を選択された画素行ほどその状
態が長く続くため、画面のちらつきが発生する。
In addition, in this method, the resetting of all the remaining pixel rows and the selection of the metastable state are completed for the pixel row for which the metastable state has been selected, and then the sequential writing to each pixel row is started. Until the writing period to the pixel row is started, new writing is not performed.Particularly, the pixel row for which the metastable state is selected earlier has a longer duration, so that the screen flickers. Occur.

【0166】そこで、この実施例では、液晶セル10の
全画素行を複数行ずつのグループに分け、1フレームご
とに、1つの画素行グループの各行の画素部のリセット
および準安定状態の選択と、全ての画素行の画素部の書
込みを行なうようにしたのであり、このようにすれば、
1フレームに確保するリセットおよび準安定状態選択時
間が、1つのグループの各画素行のリセットおよび準安
定状態選択に要する時間だけでよいため、1フレームを
短くして、フレーム周波数を高くすることができる。
Therefore, in this embodiment, all the pixel rows of the liquid crystal cell 10 are divided into groups of a plurality of rows, and the resetting of the pixel portion of each row of one pixel row group and the selection of the metastable state are performed for each frame. , The writing of the pixel portions of all the pixel rows is performed.
Since the reset and metastable state selection time to be secured in one frame need only be the time required for resetting and metastable state selection of each pixel row in one group, it is possible to shorten one frame and increase the frame frequency. it can.

【0167】そして、この実施例の方法によれば、準安
定状態を選択された画素行への書込みが、そのグループ
の残りの画素行のリセットおよび準安定状態選択が終了
し、その後このグループの各画素行への順次書込みが開
始されて前記画素行への書込み期間になったときに行な
われるため、グループの中の最初にリセットおよび準安
定状態選択が行なわれる画素行でも、新たな書込みを行
なわれないままの状態にある時間は極く短く、したがっ
て画面のちらつきが発生することはない。
According to the method of this embodiment, writing to the pixel row whose metastable state has been selected is completed, resetting of the remaining pixel rows of the group and selection of the metastable state are completed, and thereafter, the group of this group is metastable. Since writing to each pixel row is sequentially started and a writing period to the pixel row is started, new writing is performed even in a pixel row in which resetting and metastable state selection are first performed in a group. The time in which nothing is done is very short, so that no screen flicker occurs.

【0168】なお、このように液晶セル10の画素行を
複数行ずつのグループに分けて駆動する場合は、1フレ
ームごとに1グループの画素行だけが書換えられ、その
フレームでは他のグループの画素行はその書込み状態を
維持するための再書込みを行なわれるだけであるため、
画素行のグループ数と同じフレーム数で1画面分の画像
の書換えが行なわれることになり、そのため、1画面分
の画像を書換えるのに必要なフレーム数が多いと、画面
の切換わりが遅くなる。
When the pixel rows of the liquid crystal cell 10 are driven in a group of a plurality of rows as described above, only one group of pixel rows is rewritten for each frame, and in that frame, pixels of other groups are rewritten. Since the row is only rewritten to maintain its written state,
Rewriting of an image for one screen is performed with the same number of frames as the number of groups of pixel rows. Therefore, if the number of frames required to rewrite an image for one screen is large, switching between screens is delayed. Become.

【0169】したがって、画素行のグループ分けは、1
グループの画素行数を、高いフレーム周波数が得られる
ように選ぶとともに、グループ数を、1画面分の画像を
書換えるのに必要なフレーム数があまり多くならないよ
うに選ぶのが望ましい。
Therefore, the grouping of pixel rows is 1
It is desirable to select the number of pixel rows of a group so as to obtain a high frame frequency, and to select the number of groups so that the number of frames required to rewrite an image for one screen is not so large.

【0170】その例をあげると、単純マトリックス型の
液晶セルには、32行、64行、128行等の画素行数
のものがあるが、例えば、液晶セルの画素行数が64行
である場合は、その画素行を8行ずつのグループに分け
るのが好ましく、1グループの画素行数が8行程度であ
れば、十分に高いフレーム周波数が得られるし、また、
64行を8行ずつのグループに分ければ、8〜9フレー
ム程度で1画面分の画像を書換えるため、画面の切換わ
りも良好である。
To give an example, simple matrix type liquid crystal cells include those having 32, 64, 128, etc. pixel lines. For example, the liquid crystal cell has 64 pixel lines. In such a case, it is preferable to divide the pixel rows into groups of eight rows, and if the number of pixel rows in one group is about eight, a sufficiently high frame frequency can be obtained.
If 64 lines are divided into groups of 8 lines, an image for one screen is rewritten in about 8 to 9 frames, so that screen switching is good.

【0171】すなわち、例えばフレーム周波数が1/3
0secであるとすると、1画面分の画像を書換えるの
に必要なフレーム数が8〜9フレームであれば、1秒間
に約3〜4画面の書換えを行なえるため、画面の切換わ
りを良好にすることができる。
That is, for example, when the frame frequency is 1/3
If it is 0 sec, if the number of frames required to rewrite an image for one screen is 8 to 9 frames, about 3 to 4 screens can be rewritten per second, so that the screen switching is good. Can be

【0172】ただし、上記画素行のグループ分けは、1
画面分の画像を書換えるごとに、つまり、全てのグルー
プの画素行のリセットおよび準安定状態選択と書込みを
行なう1サイクルごとに、各ブループの画素行の編成を
変えるように選ぶのが望ましい。
However, the grouping of the pixel rows is 1
It is desirable that the organization of the pixel rows of each group be changed every time the image for the screen is rewritten, that is, every cycle of resetting and metastable state selection and writing of the pixel rows of all groups.

【0173】これは、前の書込み状態をリセットして次
の準安定状態の選択と書込み電圧の印加により書換えを
行なう画素行グループが対応する領域(以下、書換え領
域という)のリセット時から書込み時までの表示状態
が、前記書換えを行なわずに前の書込み状態を維持させ
る画素行グループが対応する領域(以下、非書換え領域
という)の表示状態と異なるため、各ブループの画素行
の編成が常に同じであると、前記書換え領域と非書換え
領域との境界が1サイクルごとに同じ箇所に見えて、表
示ムラが目立つためである。
This is because the previous writing state is reset, the next metastable state is selected, and the area corresponding to the pixel row group to be rewritten by applying the writing voltage (hereinafter referred to as the rewriting area) is reset from the time of writing. Is different from the display state of a region (hereinafter, referred to as a non-rewrite region) corresponding to a pixel row group for maintaining the previous write state without performing the rewrite, so that the organization of the pixel rows of each group is always performed. If they are the same, the boundary between the rewritable area and the non-rewritable area appears at the same place every cycle, and display unevenness is conspicuous.

【0174】すなわち、例えば上述したように、液晶セ
ルの全画素行数が64行であって、それを8行ずつのグ
ループに分ける場合のように、全画素行数が1グループ
の画素行数で割り切れる数である場合、1〜8行、9〜
16行、17〜24行…57〜64行というように画素
行をグループ分けすると、各ブループの画素行の編成が
常に同じになり、各画素行グループの境界が固定して、
書換え領域と非書換え領域との境界が1サイクルごとに
同じ箇所に見える。
That is, for example, as described above, the total number of pixel rows of a liquid crystal cell is 64, and the total number of pixel rows is one group. If the number is divisible by, 1 to 8 lines, 9 to
When the pixel rows are grouped into 16 rows, 17 to 24 rows... 57 to 64 rows, the organization of the pixel rows in each group is always the same, and the boundaries of each pixel row group are fixed.
The boundary between the rewrite area and the non-rewrite area appears at the same place every cycle.

【0175】これに対して、上述したように、1サイク
ルごとに各ブループの画素行の編成の一部を変えるよう
に画素行をグループ分けすれば、1サイクルごとに書換
え領域と非書換え領域との境界がずれるため、これらの
領域の表示状態の差による表示ムラを目立たなくするこ
とができる。
On the other hand, as described above, if the pixel rows are divided into groups so that a part of the organization of the pixel rows of each group is changed every cycle, the rewrite area and the non-rewrite area are changed every cycle. , The display unevenness due to the difference between the display states of these areas can be made inconspicuous.

【0176】その例を、64行の画素行を8行ずつのグ
ループに分ける場合について説明すると、例えば各グル
ープの最後の画素行と次のグループの最初の画素行とを
重複させてグループ分けし、1サイクル目は1〜8行、
8〜15行、15〜22行…57〜64行の各画素行グ
ループの書換えを1フレームに1グループずつ順次行な
い、2サイクル目は64〜7行、7〜14行、14〜2
1行…56〜63行の各画素行グループの書換えを1フ
レームに1グループずつ順次行ない、3サイクル目は6
3〜6行、6〜13行、13〜20行…55〜62行の
各画素行グループの書換えを1フレームに1グループず
つ順次行なえば、1サイクルごとに書換え領域と非書換
え領域との境界を1画素行分ずつずらすことができる。
An example will be described in which 64 pixel rows are divided into groups of 8 rows. For example, the last pixel row of each group and the first pixel row of the next group are overlapped and grouped. The first cycle is 1-8 rows,
Lines 8 to 15, lines 15 to 22,..., Lines 57 to 64 are sequentially rewritten one by one in one frame. In the second cycle, lines 64 to 7, lines 7 to 14, and lines 14 to 2
1 row... Rewriting of each pixel row group of 56 to 63 rows is sequentially performed one group at a time in one frame.
Lines 3 to 6, lines 6 to 13, lines 13 to 20,..., 55 to 62 are sequentially rewritten one frame at a time in one frame, and the boundary between the rewrite area and the non-rewrite area is provided every cycle. Can be shifted by one pixel row.

【0177】なお、各グループの画素行の重複数は1行
に限らず、複数行としてもよく、例えば各グループの画
素行の重複数を2行とすれば、1サイクルごとに書換え
領域と非書換え領域との境界が2行分ずつずれる。
Note that the overlap number of the pixel rows in each group is not limited to one row, and may be a plurality of rows. For example, if the overlap number of the pixel rows in each group is two rows, the overlap between the rewrite area and the non-rewrite area every one cycle is possible. The boundary with the rewriting area is shifted by two lines.

【0178】ただし、液晶セルの全画素行数が1グルー
プの画素行数で割り切れない数である場合は、各グルー
プの画素行の一部を重複させなくても、1サイクルごと
に書換え領域と非書換え領域との境界をずらすことがで
きる。
However, if the total number of pixel rows of the liquid crystal cell is not divisible by the number of pixel rows of one group, the rewrite area is changed every cycle even if some of the pixel rows of each group do not overlap. The boundary with the non-rewritable area can be shifted.

【0179】図16は、全画素行数が64行である液晶
セルを、その画素行を8行ずつのグループに分けて、1
サイクルごとに書換え領域と非書換え領域との境界を1
画素行分ずつずらす方法で駆動する場合の走査信号とデ
ータ信号の波形図であり、ここでは、第1行と第2行と
第8行および第9行の走査電極に供給する走査信号C1
,C2 ,C8 ,C9 と、第1列の信号電極に供給する
データ信号S1 の波形を示している。
FIG. 16 shows a liquid crystal cell in which the total number of pixel rows is 64. The pixel rows are divided into groups of 8 rows, and 1
The boundary between the rewrite area and the non-rewrite area is set to 1 every cycle.
FIG. 7 is a waveform diagram of a scanning signal and a data signal when driven by a method of shifting by pixel rows. Here, a scanning signal C1 supplied to scanning electrodes of a first row, a second row, an eighth row, and a ninth row.
, C2, C8, C9 and the data signal S1 supplied to the signal electrodes in the first column.

【0180】図16に示すように、この駆動方法では、
全てのフレームT1 ,T2 …の初期の期間をそれぞれ1
つの画素行グループのリセット/準安定状態選択期間T
S とし、残りの期間を、1〜64行の全ての画素行の書
込み期間TD としている。
As shown in FIG. 16, in this driving method,
The initial period of all frames T1, T2,.
Reset / metastable state selection period T for one pixel row group
S, and the remaining period is the writing period TD of all of the 1 to 64 pixel rows.

【0181】そして、この実施例では、前記リセット/
準安定状態選択期間TS を第1〜第9の期間TS1〜TS9
に9等分し、その第1分割期間TS1に1グループの画素
行(8行)のうちの第1行のリセットを行ない、第2分
割期間TS2に前記第1行の準安定状態選択と第2行のリ
セットを行ない、以下同様にして各画素行のリセットお
よび準安定状態選択を行なって、第8分割期間TS8に第
7行の準安定状態選択と第8行のリセットを行ない、最
後の第9分割期間TS9に前記第8行の準安定状態選択を
行なうようにしている。上記それぞれの期間は、例え
ば、リセット/準安定状態選択期間TS が約300mse
c であり、分割された各期間TS1〜TS9がそれぞれ約3
3msec である。
In this embodiment, the reset /
The metastable state selection period TS is set to the first to ninth periods TS1 to TS9.
The first row of the pixel row (8 rows) of one group is reset in the first division period TS1 and the metastable state of the first row is selected in the second division period TS2. The reset of two rows is performed, the reset of each pixel row and the selection of the metastable state are performed in the same manner, and the metastable state of the seventh row and the reset of the eighth row are performed in the eighth divided period TS8. During the ninth division period TS9, the metastable state of the eighth row is selected. In each of the above periods, for example, the reset / metastable state selection period TS is about 300 ms.
c, and each of the divided periods TS1 to TS9 is approximately 3
3 msec.

【0182】また、この駆動方法では、上記書込み期間
TD を液晶セル10の画素行数と同じ64の期間TD1〜
TD64 に等分し、その各期間TD1,TD2,TD3…TD64
ごとに1行ずつの画素行の書込みを順次行なうようにし
ている。この場合の上記各期間は、例えば、書込み期間
TD が約10msec であり、等分された各期間TD1,T
D2,TD3…TD64 がそれぞれ約0.16msec である。
In this driving method, the writing period TD is set to 64 periods TD1 to TD1 which is the same as the number of pixel rows of the liquid crystal cell 10.
TD64, and each period TD1, TD2, TD3 ... TD64
Each pixel row is written sequentially one by one. In each of the above periods, for example, the writing period TD is about 10 msec, and the equally divided periods TD1 and TD1
D2, TD3... TD64 are each about 0.16 msec.

【0183】上記走査信号とデータ信号について説明す
ると、液晶セル10の各走査電極に供給する各走査信号
はいずれも、上述したように、その信号を供給する走査
電極が対応する画素行のリセット期間と書込み期間以外
の期間は基準電位V0 に設定され、リセット期間にリセ
ット電位VR が供給され、書込み期間に書込み期間電位
VC が供給される波形であって、その波形が1フレーム
ごとに前記基準電位V0 を基準として反転する信号であ
る。
The scanning signal and the data signal will be described. Each of the scanning signals supplied to each of the scanning electrodes of the liquid crystal cell 10 is, as described above, a reset period of the pixel row corresponding to the scanning electrode to which the signal is supplied. And a period other than the address period, the waveform is set to the reference potential V0, the reset potential VR is supplied during the reset period, and the address period VC is supplied during the address period. This signal is inverted with reference to V0.

【0184】各走査信号にリセット電位VR が供給され
るのは、各グループの最後の画素行と次のグループの最
初の画素行とを重複させてグループ分けした場合で、各
グループの最初の画素行を除いて9フレーム(1サイク
ル)に1回であり、各グループの最後の画素行は、1つ
のフレームのリッセト期間の最後と次のフレームの最初
とに1回ずつリセット電位VR が供給される。
The reset potential VR is supplied to each scanning signal when the last pixel row of each group is overlapped with the first pixel row of the next group, and the first pixel row of each group is supplied. Once every nine frames (one cycle) except for the row, the last pixel row of each group is supplied with the reset potential VR once at the end of the reset period of one frame and once at the beginning of the next frame. You.

【0185】また、各走査信号に書込み期間電位VC が
供給されるのは各フレームごとに1回ずつであり、前記
リセット電位VR が供給される期間は9フレームごとに
1リセット期間分ずつずれるが、書込み期間電位VC が
供給される期間は、どのフレームでも同じ期間(その走
査信号を印加する走査電極が対応する画素行の選択期
間)である。
Further, the writing period potential VC is supplied to each scanning signal once every frame, and the period during which the reset potential VR is supplied is shifted by one reset period every nine frames. The period during which the writing period potential VC is supplied is the same period (selection period of the pixel row corresponding to the scanning electrode to which the scanning signal is applied) in any frame.

【0186】一方、液晶セル10の各信号電極に供給す
る各データ信号はいずれも、基本的には上述したよう
に、各画素行のリセット期間の直後の準安定状態選択期
間、つまり、リセット/準安定状態選択期間TS のうち
の第2〜第9分割期間TS2〜TS9の各期間ごとに、2通
りのパルス幅のうちのいずれか一方のパルス幅で電位が
上記準安定状態選択電位VS であるパルス波形になり、
各画素行の書込み期間ごとに2通りの書込み電位VD1,
VD2のいずれかのパルス波形になる信号であり、その波
形が1フレームごとに反転する信号であるが、この実施
例では、上記駆動系40の列ドライバ42および電源部
43の構成をより簡易にするため、各データ信号を、図
16に示したデータ信号S1 のような、電位がVS0と+
VSDおよび−VSDの3通りに変化する単純な波形の信号
としている。
On the other hand, each data signal supplied to each signal electrode of the liquid crystal cell 10 is basically a metastable state selection period immediately after the reset period of each pixel row, that is, a reset / In each of the second to ninth divided periods TS2 to TS9 of the metastable state selection period TS, the potential is equal to the metastable state selection potential VS in one of the two pulse widths. It has a certain pulse waveform,
For each writing period of each pixel row, two writing potentials VD1,
This signal is a signal having any pulse waveform of VD2, and the waveform is inverted every frame. In this embodiment, the configurations of the column driver 42 and the power supply unit 43 of the drive system 40 are simplified. Therefore, the potential of each data signal is set to VS0 and + like the data signal S1 shown in FIG.
The signal has a simple waveform that changes in three ways, VSD and -VSD.

【0187】このデータ信号の各電位VS0,+VSD,−
VSDのうち、VS0はデータ信号の基準電位である。な
お、この基準電位VS0は、上記走査信号の基準電位V0
とほぼ同じに選ぶのが望ましく、このようにすれば、電
源回路から出力させる電位の数が減少し、また駆動回路
を単純化することができ、しかもデータ信号の印加によ
る液晶セル10の両基板間に印加される電圧による電荷
の偏りを低減することができる。
Each potential VS0, + VSD, −
Of VSD, VS0 is a reference potential of the data signal. The reference potential VS0 is equal to the reference potential V0 of the scanning signal.
It is desirable to select almost the same as that described above. In this way, the number of potentials output from the power supply circuit can be reduced, the drive circuit can be simplified, and both substrates of the liquid crystal cell 10 by applying data signals can be used. It is possible to reduce the bias of the charge due to the voltage applied therebetween.

【0188】また、他の2つ電位+VSD,−VSDは、前
記基準電位VS0に対する値(絶対値)が等しい電位であ
り、その値は、走査信号の基準電位V0 に対する電位差
が、第2準安定状態に液晶分子を配向させる値である。
The other two potentials + VSD and -VSD are potentials having the same value (absolute value) with respect to the reference potential VS0, and the potential difference between the scanning signal and the reference potential V0 is the second metastable potential. This is a value for aligning liquid crystal molecules in a state.

【0189】そして、この実施例では、上記第2〜第9
分割期間TS2〜TS9の各期間ごとに印加される準安定状
態選択電位VS のパルス波形のうち、第1の準安定状態
を選択するための第1のパルス波形は、前記分割期間の
前半の1/2の期間に準安定状態選択電位VS になり、
残りの1/2の時間はデータ信号の基準電位VS0になる
波形とし、第2の準安定状態を選択するための第2のパ
ルス波形は、前記分割期間全体にわたって準安定状態選
択電位VS になる波形としている。
In this embodiment, the second to ninth embodiments
Among the pulse waveforms of the metastable state selection potential VS applied in each of the divided periods TS2 to TS9, the first pulse waveform for selecting the first metastable state is one of the first half of the divided period. / 2 becomes the metastable state selection potential VS,
The remaining half of the time has a waveform that becomes the reference potential VS0 of the data signal, and the second pulse waveform for selecting the second metastable state becomes the metastable state selection potential VS over the entire division period. It has a waveform.

【0190】また、この実施例では、上記走査信号の書
込み期間電位VC (+VC と−VC)の絶対値を、前記
データ信号の+VSDおよび−VSDの電位に応じて設定し
ている。
Further, in this embodiment, the absolute value of the writing period potential VC (+ VC and -VC) of the scanning signal is set according to the potential of + VSD and -VSD of the data signal.

【0191】すなわち、この実施例では、走査信号の書
込み期間電位VC のうち、+の書込み期間電位+VC
を、データ信号の+VSDに対する電位差が、図3に示し
た第1および第2の準安定状態における駆動電圧の実効
値に応じた液晶分子配向状態のうちの上側の配向状態
(駆動電圧の実効値が比較的小さい値であるときの配向
状態)を得るための書込み電圧と同じになり、前記デー
タ信号の−VSDに対する電位差が、下側の配向状態(駆
動電圧の実効値がある程度高い値であるときの配向状
態)を得るための書込み電圧と同じになる値に設定し、
−の書込み期間電位−VC を、データ信号の+VSDに対
する電位差が前記下側の配向状態を得るための書込み電
圧と同じになり、前記データ信号の−VSDに対する電位
差が前記上側の配向状態を得るための書込み電圧と同じ
になる値に設定している。
That is, in this embodiment, of the writing period potential VC of the scanning signal, the + writing period potential + VC
The upper alignment state (the effective value of the drive voltage) of the liquid crystal molecule alignment state corresponding to the effective value of the drive voltage in the first and second metastable states shown in FIG. Is the same as the write voltage for obtaining the alignment state when is a relatively small value, and the potential difference of the data signal with respect to -VSD is a lower alignment state (the effective value of the drive voltage is a somewhat high value). At the same time as the write voltage for obtaining the orientation state).
The negative write period potential -VC is used because the potential difference of the data signal with respect to + VSD becomes the same as the write voltage for obtaining the lower alignment state, and the potential difference of the data signal with respect to -VSD obtains the upper alignment state. Is set to the same value as the write voltage of

【0192】なお、上記走査信号のリセット電位VR の
絶対値は、データ信号のVS0,+VSD,−VSDのいずれ
の電位に対しても、液晶分子をほぼ垂直に立上がり配向
させるのに十分な電位差(リセット電圧)が得られる値
に設定してある。
Note that the absolute value of the reset potential VR of the scanning signal has a potential difference (sufficient to make the liquid crystal molecules rise almost vertically and align with any of the potentials of the data signal VS0, + VSD and -VSD). Reset voltage).

【0193】図17は、上記走査信号C1 ,C2 ,C8
,C9 とデータ信号S1 が図16に示したような波形
であるときの、第1列の第1行、第2行、第8行および
第9行の走査電極と第1列の信号電極との間に印加され
る電圧の波形図であり、C1 −S1 は第1行の走査電極
と前記信号電極との間に印加される電圧、C2 −S1 は
第2行の走査電極と前記信号電極との間に印加される電
圧、C8 −S1 は第8行の走査電極と前記信号電極との
間に印加される電圧、C9 −S1 は第9行の走査電極と
前記信号電極との間に印加される電圧を示している。
FIG. 17 shows the scanning signals C1, C2 and C8.
, C9 and the data signal S1 have the waveforms shown in FIG. 16, the scan electrodes in the first row, the second row, the eighth row, and the ninth row of the first column, and the signal electrodes in the first column. FIG. 3 is a waveform diagram of a voltage applied between the scan electrodes of the first row and the signal electrodes, and C1-S1 is a voltage applied between the scan electrodes of the first row and the signal electrodes. C8-S1 is the voltage applied between the scanning electrode in the eighth row and the signal electrode, and C9-S1 is the voltage applied between the scanning electrode in the ninth row and the signal electrode. The applied voltage is shown.

【0194】上記液晶セル10の各行の画素部の駆動
を、それぞれの行の第1列目の画素部について、走査電
極および信号電極に図16に示したような波形の走査信
号およびデータ信号を供給する場合を例にとって図17
を参照して説明する。なおこの例は、最初の1サイクル
(第1〜第9フレーム)での1画面分の画像の書換えを
1行目の画素行から開始する例である。
The driving of the pixel units in each row of the liquid crystal cell 10 is performed by applying a scanning signal and a data signal having a waveform as shown in FIG. 16 to the scanning electrodes and signal electrodes for the pixel units in the first column of each row. FIG. 17 shows the case of supplying
This will be described with reference to FIG. Note that this example is an example in which rewriting of an image for one screen in the first cycle (first to ninth frames) is started from the first pixel row.

【0195】まず、最初の1サイクルでの1画面分の画
像の書換えについて説明すると、図において最初のフレ
ーム(以下、第1フレームという)T1 では、そのリセ
ット/準安定状態選択期間TS の第1分割期間TS1に、
1〜8行の画素行グループのうちの1行目の画素部の電
極間に走査信号C1 のリセット電位VR とデータ信号S
1 の電位との差に相当するリセット電圧が印加され、こ
の画素部の液晶分子がほぼ垂直に立上がり配向して、そ
の前の書込み状態、つまり、前の準安定状態とその状態
での液晶分子の配向状態がリセットされる。
First, the rewriting of an image for one screen in the first one cycle will be described. In the first frame (hereinafter, referred to as the first frame) T1 in the figure, the first frame T1 of the reset / metastable state selection period TS is shown. During the division period TS1,
The reset potential VR of the scanning signal C1 and the data signal S are applied between the electrodes of the pixel portion of the first row in the pixel row group of 1 to 8 rows.
A reset voltage corresponding to the difference from the potential of 1 is applied, and the liquid crystal molecules in this pixel portion rise almost vertically and are aligned, and the previous writing state, that is, the previous metastable state and the liquid crystal molecules in that state Is reset.

【0196】この液晶分子の前の配向状態のリセット
は、次の書込みを、前の準安定状態とは異なる準安定状
態を選択して行なう場合はもちろん、前の準安定状態と
同じ準安定状態を選択して行なう場合にも行なう。
The reset of the previous alignment state of the liquid crystal molecules is performed not only when the next writing is performed by selecting a metastable state different from the previous metastable state but also in the same metastable state as the previous metastable state. This is also performed when selecting and performing.

【0197】次に、前記リセット/準安定状態選択期間
TS の第2分割期間TS2に、前記1行目の画素部の電極
間に走査信号C1 の基準電位V0 とデータ信号S1 の電
位との差に相当するパルス波形の準安定状態選択電圧が
印加され、この画素部の液晶分子の配向状態が第1また
は第2の準安定状態に選択されるとともに、同時に、2
行目の画素部の電極間に走査信号C2 のリセット電位V
R とデータ信号S1 の電位との差に相当するリセット電
圧が印加され、この2行目の画素部がリセットされる。
Next, during the second divided period TS2 of the reset / metastable state selection period TS, the difference between the reference potential V0 of the scanning signal C1 and the potential of the data signal S1 is applied between the electrodes of the pixel unit in the first row. Is applied, and the alignment state of the liquid crystal molecules in this pixel portion is selected to be the first or second metastable state,
The reset potential V of the scanning signal C2 is applied between the electrodes of the pixel unit in the row.
A reset voltage corresponding to the difference between R and the potential of the data signal S1 is applied, and the pixel unit in the second row is reset.

【0198】次に、前記リセット/準安定状態選択期間
TS の第3分割期間TS3に、前記2行目の画素部の電極
間に前記走査信号C2 の基準電位V0 とデータ信号S1
の電位との差に相当するパルス波形の準安定状態選択電
圧が印加され、この2行目の画素部が第1または第2の
準安定状態に選択されるとともに、同時に、3行目の画
素部の電極間に前記リセット電圧が印加されて、この3
行目の画素部がリセットされる。
Next, during the third divided period TS3 of the reset / metastable state selection period TS, the reference potential V0 of the scanning signal C2 and the data signal S1 are applied between the electrodes of the pixel section in the second row.
, A metastable state selection voltage having a pulse waveform corresponding to the potential difference between the first row and the second row is selected, and at the same time, the pixels in the third row are selected in the first or second metastable state. The reset voltage is applied between the electrodes of the
The pixel unit in the row is reset.

【0199】以下、同様に、前記リセット/準安定状態
選択期間TS の各分割期間ごとに、1つの行の画素部の
準安定状態選択とその次の行の画素部のリセットが順次
行なわれ、最後の第9分割期間TS9に、1グループの最
終行である8行目の画素部が第1または第2の準安定状
態に選択される。
Similarly, in each of the divided periods of the reset / metastable state selection period Ts, the metastable state selection of the pixel unit in one row and the reset of the pixel unit in the next row are sequentially performed. In the last ninth divided period TS9, the pixel unit on the eighth row, which is the last row of one group, is selected in the first or second metastable state.

【0200】なお、この第1フレームT1 のリセット/
準安定状態選択期間TS の各走査信号C1 ,C2 …C8
のリセット電位VR は、いずれも、基準電位V0 に対し
て+か−のいずれか一方の電位(図16では−VR )で
あり、データ信号S1 は、第1分割期間TS1にVS0,+
VSD,−VSDのいずれかの電位になり、第2〜第9分割
期間TS2〜TS9にはその各分割期間ごとに、電位が+V
S または−VS2でパルス幅が前記分割期間の1/2の第
1のパルス波形かあるいは前記分割期間と同じパルス幅
の第2のパルス波形になるが、この実施例では上述した
ように、前記リセット電位VR の絶対値を、データ信号
のVS0,+VSD,−VSDのいずれの電位に対しても、液
晶分子をほぼ垂直に立上がり配向させるのに十分な電位
差が得られる値に設定しているため、第1〜第8分割期
間TS1〜TS8での各行の画素部のリセットを確実に行な
うことができる。
Note that the reset /
Each of the scanning signals C1, C2... C8 during the metastable state selection period TS.
Reset potential VR is either one of + or-with respect to the reference potential V0 (-VR in FIG. 16), and the data signal S1 is VS0, + during the first divided period TS1.
VSD or −VSD, and the potential is + V in each of the second to ninth divided periods TS2 to TS9.
At S or -VS2, the pulse width becomes the first pulse waveform having a half of the divided period or the second pulse waveform having the same pulse width as the divided period. In this embodiment, as described above, Since the absolute value of the reset potential VR is set to a value that can provide a sufficient potential difference to cause liquid crystal molecules to rise almost vertically and be aligned with respect to any of the data signals VS0, + VSD, and -VSD. In the first to eighth divided periods TS1 to TS8, it is possible to surely reset the pixel units in each row.

【0201】また、各画素部には、選択された波形の準
安定状態選択電圧(走査信号C1 ,C2 …C8 の基準電
位V0 とデータ信号S1 の電位との差)が前記リセット
後に印加され、その準安定状態選択電圧の波形に応じて
液晶分子が第1または第2のいずれかの準安定状態に配
向する。
A metastable state selection voltage of the selected waveform (the difference between the reference potential V0 of the scanning signals C1, C2... C8 and the potential of the data signal S1) is applied to each pixel section after the reset, and The liquid crystal molecules are aligned in either the first or second metastable state according to the waveform of the metastable state selection voltage.

【0202】すなわち、リセット電圧の印加によりほぼ
垂直に立上がり配向した液晶分子は、その直後の分割期
間に印加される準安定状態選択電圧の実効値に応じて、
その実効値があるスレッシュホールド電圧Vthよりも低
いときは第1の準安定状態に配向し、前記実効値がスレ
ッシュホールド電圧Vthよりも高いときは第2の準安定
状態に配向する。
That is, the liquid crystal molecules that rise and align almost vertically by the application of the reset voltage are set in accordance with the effective value of the metastable state selection voltage applied in the division period immediately thereafter.
When the effective value is lower than a threshold voltage Vth, the device is oriented to a first metastable state, and when the effective value is higher than the threshold voltage Vth, the device is oriented to a second metastable state.

【0203】そして、データ信号S1 が図16のような
波形である場合は、1行目の画素部の準安定状態を選択
する第2分割期間TS2のデータ信号の波形が、そのパル
ス幅が前記分割期間の1/2である第1のパルス波形で
あり、したがって、前記1行目の画素部に印加される準
安定状態選択電圧は、図17のようなパルス幅が小さい
(分割期間の1/2)の波形の第1準安定状態選択電圧
であるため、この分割期間TS2における印加電圧の実効
値が前記スレッシュホールド電圧Vthよりも低く、その
ために、この画素部の液晶分子が第1の準安定状態に配
向する。
When the data signal S1 has a waveform as shown in FIG. 16, the waveform of the data signal in the second divided period TS2 for selecting the metastable state of the pixel unit in the first row has the above-mentioned pulse width. The metastable state selection voltage applied to the pixel unit in the first row has a small pulse width as shown in FIG. 17 (the first pulse waveform is 2 of the divided period). / 2), the effective value of the applied voltage in the divided period TS2 is lower than the threshold voltage Vth, and therefore, the liquid crystal molecules in the pixel portion are in the first metastable state selection voltage. Orient to a metastable state.

【0204】また、図16のデータ信号S1 の波形で
は、2行目の画素部の準安定状態を選択する第3分割期
間TS3のデータ信号の波形が前記分割期間と同じパルス
幅の第2のパルス波形であり、したがって、前記2行目
の画素部に印加される準安定状態選択電圧は、図17の
ようなパルス幅が大きい(分割期間と同じ幅)波形の第
2準安定状態選択電圧であるため、この分割期間TS3に
おける印加電圧の実効値が前記スレッシュホールド電圧
Vthよりも高く、そのために、この画素部の液晶分子が
第2の準安定状態に配向する。
In the waveform of the data signal S1 in FIG. 16, the waveform of the data signal in the third divided period TS3 for selecting the metastable state of the pixel portion in the second row is the second pulse having the same pulse width as the divided period. Therefore, the metastable state selection voltage applied to the pixel unit in the second row is a second metastable state selection voltage having a waveform with a large pulse width (the same width as the divided period) as shown in FIG. Therefore, the effective value of the applied voltage in the divided period TS3 is higher than the threshold voltage Vth, and therefore, the liquid crystal molecules in this pixel portion are oriented in the second metastable state.

【0205】このようにして1〜8行目の画素部の準安
定状態が選択された後は、次の書込み期間TD の第1行
書込み期間TD1に、上記1行目の画素部が、上記走査信
号C1 の書込み期間電位VC とデータ信号S1 の電位と
の差に相当する書込み電圧を電極間に印加されて書込ま
れ、以下、同様に、第2行書込み期間TD2に2行目の画
素部、第3行書込み期間TD3に3行目の画素部…第64
行書込み期間TD64 に64行目の画素部の順に全ての行
の画素部が書換えられる。
After the metastable state of the pixel units in the first to eighth rows is selected in this manner, the pixel units in the first row are set in the first row write period TD1 of the next write period TD. A writing voltage corresponding to the difference between the writing period potential VC of the scanning signal C1 and the potential of the data signal S1 is applied between the electrodes and writing is performed. Similarly, the pixels of the second row are similarly written in the second row writing period TD2. , The third row pixel section in the third row writing period TD3...
In the row writing period TD64, the pixel units in all rows are rewritten in the order of the pixel units in the 64th row.

【0206】なお、この第1フレームT1 の書込み期間
TD の各走査信号の書込み期間電位VC は、いずれも、
基準電位V0 に対して+か−のいずれか一方の電位(図
16では+VC )であり、この期間TD のデータ信号S
1 の波形は、各行の書込み期間TD1,TD2…TD64 ごと
に、書込みデータに応じて+VSDと−VSDのいずれかの
電位が選択された波形である。
Note that each of the writing period potentials VC of the respective scanning signals in the writing period TD of the first frame T1 is:
It is either + or − potential (+ VC in FIG. 16) with respect to the reference potential V0, and the data signal S during this period TD
The waveform 1 is a waveform in which one of the potentials + VSD and -VSD is selected in accordance with the write data in each of the write periods TD1, TD2,.

【0207】したがって、例えば図16のように、各走
査信号の書込み期間電位VC が+VC であり、第1行書
込み期間TD1のデータ信号電位が−VSDであるときは、
1行目の画素部に前記+VC と−VSDとの電位差に相当
する書込み電圧が印加され、次のフレーム(以下、第2
フレームという)T2 の第1行書込み期間TD1になるま
での駆動電圧の実効値がある程度高い値になって、この
画素部が、図3に示した準安定状態における配向状態の
うちの高い実効値電圧が印加されたときの配向状態(図
3において下側の配向状態)に液晶分子が配向した第1
の書込み状態になる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 16, when the writing period potential VC of each scanning signal is + VC and the data signal potential in the first row writing period TD1 is -VSD,
A write voltage corresponding to the potential difference between + VC and -VSD is applied to the pixel portion on the first row, and the next frame (hereinafter, referred to as a second frame) is applied.
The effective value of the drive voltage until the first row writing period TD1 of T2 reaches a certain high value, and this pixel portion has a high effective value of the alignment state in the metastable state shown in FIG. The first state in which the liquid crystal molecules are aligned in the alignment state when a voltage is applied (the lower alignment state in FIG. 3).
Write state.

【0208】また、図16のデータ信号S1 の波形で
は、第2行書込み期間TD2のデータ信号電位が+VSDで
あり、したがって、2行目の画素部には+VC と+VSD
との電位差に相当する書込み電圧が印加されるから、次
の第2フレームT2 の第2行書込み期間TD2になるまで
の駆動電圧の実効値が比較的小さい値になり、この2行
目の画素部が、図3に示した準安定状態における配向状
態のうちの低い実効値電圧が印加されたときの配向状態
(図3において上側の配向状態)に液晶分子が配向した
第2の書込み状態になる。
In the waveform of the data signal S1 shown in FIG. 16, the data signal potential in the second row writing period TD2 is + VSD, and therefore, the pixels of the second row have + VC and + VSD.
Is applied, the effective value of the drive voltage until the second row writing period TD2 of the next second frame T2 becomes a relatively small value, and the pixels in the second row In the second writing state in which the liquid crystal molecules are aligned in the alignment state (upper alignment state in FIG. 3) when a low effective value voltage is applied among the alignment states in the metastable state shown in FIG. Become.

【0209】これは、他の行の画素部においても同じで
あり、その行の書込み期間TD2のデータ信号電位が−V
SDであれば、その画素部が前記第1の書込み状態にな
り、前記データ信号電位が+VSDであれば、その画素部
が第2の書込み状態になる。
This is the same in the pixel units in other rows, and the data signal potential in the writing period TD2 of that row is -V.
If it is SD, the pixel section is in the first write state, and if the data signal potential is + VSD, the pixel section is in the second write state.

【0210】また、最終行である64行目の画素部の書
込みが終了し、次の第2フレームT2 になると、この第
2フレームT2 では、そのリセット/準安定状態選択期
間TS に、上記第1フレームT1 でリセットおよび準安
定状態の選択を行なった画素行グループ(1〜8行)の
最後の画素行を含む8〜15行の画素行グループの各行
の画素部が順次リセットされるとともに第1または第2
の準安定状態に選択され、その後の書込み期間TD に、
1〜64行の画素部が順次書込まれる。
Further, when the writing of the pixel portion of the 64th row, which is the last row, is completed and the next second frame T2 starts, in the second frame T2, during the reset / metastable state selection period TS, the above-mentioned second frame T2 is set. In one frame T1, the pixel portions of each row of the 8 to 15 pixel row groups including the last pixel row of the pixel row group (1 to 8 rows) for which reset and selection of the metastable state have been performed are sequentially reset, and 1st or 2nd
In the metastable state, and during the subsequent writing period TD,
The pixel units in rows 1 to 64 are sequentially written.

【0211】なお、この第2フレームT2 では、各走査
信号とデータ信号の波形が、第1フレームT1 の波形に
対して反転するが、各行の画素部のリセットおよび準安
定状態選択とその後の書込みは第1フレームT1 と同様
に行なわれる。
In the second frame T2, the waveforms of the scanning signals and the data signals are inverted with respect to the waveforms of the first frame T1, but the resetting of the pixel portion in each row, the selection of the metastable state, and the subsequent writing are performed. Is performed in the same manner as in the first frame T1.

【0212】すなわち、例えば8行目の画素部は、第1
フレームT1 に続いて、第2フレームT2 でも、そのリ
セット/準安定状態選択期間TS の第1分割期間TS1で
リセットされ、第2分割期間TS2で準安定状態を選択さ
れるとともに、次の書込み期間TD の第8行書込み期間
TD8に書込みを行なわれるが、図16に示すように、こ
の8行目の画素部は、その行の準安定状態を選択する第
2分割期間TS2に第2の準安定状態が選択され、その行
の書込みを行なう第8行書込み期間TD8に低い実効値電
圧が印加された第2の書込み状態になる。
That is, for example, the pixel portion on the eighth row is
Subsequent to the frame T1, also in the second frame T2, the reset / metastable state selection period TS is reset in the first divided period TS1 of the selected period, and the metastable state is selected in the second divided period TS2. Writing is performed in the eighth row writing period TD8 of TD, and as shown in FIG. 16, the pixel portion of the eighth row is set in the second divided period TS2 for selecting the metastable state of the row. A stable state is selected, and a second write state is applied in which a low effective value voltage is applied during an eighth row write period TD8 in which writing of the row is performed.

【0213】また、9行目の画素部は、第1フレームT
1 ではリセットおよび準安定状態選択は行なわれずに書
込みだけを行なわれ、第2フレームT2 に、そのリセッ
ト/準安定状態選択期間TS の第2分割期間TS2でリセ
ットされ、第3分割期間TS3で準安定状態を選択される
とともに、次の書込み期間TD の第9行書込み期間TD9
に書込みを行なわれ、図16に示すように、この9行目
の画素部が、その行の準安定状態を選択する第3分割期
間TS3に第1の準安定状態が選択され、その行の書込み
を行なう第9行書込み期間TD9に高い実効値電圧が印加
された第1の書込み状態になる。
The pixel portion on the ninth row is the pixel portion of the first frame T
In 1 the reset and the metastable state selection are not performed, but only the writing is performed. In the second frame T2, the reset and the metastable state selection period are reset in the second divided period TS2 of the reset / metastable state selection period TS, and in the third divided period TS3, The stable state is selected, and the ninth row write period TD9 of the next write period TD
Then, as shown in FIG. 16, the pixel portion of the ninth row selects the first metastable state in the third divided period TS3 for selecting the metastable state of the row, and In the ninth row writing period TD9 in which writing is performed, the first writing state in which a high effective value voltage is applied.

【0214】上記第2フレームT2 でリセットおよび準
安定状態選択を行なう前記8〜15行の画素行グループ
のうちの最初の行である8行目の画素部は、前の第1フ
レームT1 で一旦リセットおよび準安定状態選択と書込
みが行なわれ、第2フレームT2 で、第1フレームT1
での書込み状態をリセットされ、準安定状態を選択し直
された後再び書込まれて、次の第3フレームT3 の第8
行書込み期間TD8になるまでの駆動電圧の実効値に応じ
た書込み状態になる。
The pixel portion of the eighth row, which is the first row of the pixel row group of 8 to 15 rows for which the reset and the metastable state selection are performed in the second frame T2, is once performed in the previous first frame T1. Reset and metastable state selection and writing are performed, and in the second frame T2, the first frame T1
Is reset, the meta-stable state is selected again, and then the data is written again.
The writing state according to the effective value of the drive voltage until the row writing period TD8 is reached.

【0215】また、前記第2フレームT2 でリセットお
よび準安定状態の選択を行なう8〜15行の画素行グル
ープ以外の全ての行の画素部に印加する書込み電圧は、
第1フレームT1 で書込んだ状態を維持するための再書
込み電圧であり、これらの行に画素部に印加する再書込
み電圧は、前記第1フレームT1 での書込み電圧と同じ
である。
The write voltage applied to the pixel units in all the rows except for the pixel row group of 8 to 15 rows for performing the reset and the selection of the metastable state in the second frame T2 is as follows:
This is a rewriting voltage for maintaining the written state in the first frame T1, and the rewriting voltage applied to the pixel portion in these rows is the same as the writing voltage in the first frame T1.

【0216】以下、同様にして、各フレームごとに、1
つの画素行グループのリセットおよび準安定状態選択と
全ての画素行の書込みが行なわれ、第9フレームに、5
7〜64行の画素行グループのリセットおよび準安定状
態選択と全ての画素行の書込みが行なわれて、1画面分
の画像が書換えられる。
Hereinafter, similarly, for each frame, 1
One pixel row group is reset, a metastable state is selected, and all pixel rows are written.
The reset of the pixel row group of 7 to 64 rows, the selection of the metastable state, and the writing of all the pixel rows are performed, and the image for one screen is rewritten.

【0217】また、次の1サイクル(第10〜第18フ
レーム)では、その各フレームごとに、64〜7行、7
〜14行、14〜21行…56〜63行の各画素行グル
ープのうちの1つのグループのリセットおよび準安定状
態選択と全ての画素行の書込みが行なわれ、1画面分の
画像が書換えられる。
In the next one cycle (the tenth to eighteenth frames), 64 to 7 rows, 7
..., 14, 21 to..., One of the 56 to 63 pixel row groups is reset, the metastable state is selected, and all the pixel rows are written, and the image for one screen is rewritten. .

【0218】さらに、その次の1サイクル(第19〜第
27フレーム)では、その各フレームごとに、63〜6
行、6〜13行、13〜20行…55〜62行の各画素
行グループのうちの1つのグループのリセットおよび準
安定状態選択と全ての画素行の書込みが行なわれ、1画
面分の画像が書換えられる。
Furthermore, in the next one cycle (the 19th to 27th frames), 63 to 6
Row, 6 to 13 rows, 13 to 20 rows... 55 to 62 rows, one of the pixel row groups is reset, the metastable state is selected, and all the pixel rows are written. Is rewritten.

【0219】さらにまた、その次の1サイクル(第28
〜第36フレーム)では、その各フレームごとに、62
〜5行、5〜12行、12〜19行…54〜61行の各
画素行グループのうちの1つのグループのリセットおよ
び準安定状態選択と全ての画素行の書込みが行なわれ、
1画面分の画像が書換えられる。
Further, the next one cycle (the 28th cycle)
To the thirty-sixth frame).
-5, 5-12, 12-19..., One of the pixel row groups 54-61, reset and metastable state selection, and writing of all pixel rows are performed.
The image for one screen is rewritten.

【0220】これらのサイクルにおいて、その9フレー
ムのうちの1つのフレームで表示の書換えが行なわれる
のは、そのフレームにおいてリセットおよび準安定状態
を選択されてその後に書込まれるグループの8行の画素
部であり、他の行の画素部は、上述したように、前の書
換えフレームにおいて印加した書込み電圧と同じ絶対値
の再書込み電圧を印加され、以下、その後の各フレーム
ごとに前記再書込み電圧を印加されて、前記前の書換え
フレームで書込まれた書込み状態を、次にその画素行の
書換えを行なう書換えフレームまで維持する。
In these cycles, the rewriting of display is performed in one of the nine frames because the reset and metastable states are selected in that frame, and the pixels of eight rows of the group to be written thereafter are selected. And a pixel portion of another row is applied with a rewrite voltage having the same absolute value as the write voltage applied in the previous rewrite frame as described above, and thereafter, the rewrite voltage is applied to each subsequent frame. Is applied, and the write state written in the previous rewrite frame is maintained until the next rewrite frame in which the pixel row is rewritten.

【0221】また、各画素行のうち、2つのグループに
重複する行(例えば最初のサイクルにおける1〜8行、
8〜15行、15〜22行…57〜66行のグループ分
けでは、8行、15行、22行…57行)の画素部は、
連続する2つのフレームにおいて2度続けてリセットお
よび準安定状態選択と書込みを行なわれ、その後の各フ
レームごとに再書込み電圧を印加されて、前記連続する
2つのフレームのうちの後のフレームで書込まれた書込
み状態を、次にその画素行のリセットおよび準安定状態
選択を行なうフレームまで維持する。
In each pixel row, rows overlapping two groups (for example, rows 1 to 8 in the first cycle,
In the grouping of 8 to 15 rows, 15 to 22 rows... 57 to 66 rows, the pixel units of 8 rows, 15 rows, 22 rows.
Reset and metastable state selection and writing are performed twice in two consecutive frames, and a rewrite voltage is applied in each subsequent frame to write in a later frame of the two consecutive frames. The inserted write state is maintained until the next frame in which the pixel row is reset and the metastable state is selected.

【0222】なお、これらの行の画素部に対する前記連
続する2つのフレームのうちの前のフレームでの準安定
状態選択と書込みは、次のフレームで再びリセットされ
るまでの間の一時的なものであるが、前のフレームでの
準安定状態の選択と書込みは、それ以前の準安定状態お
よび書込み状態と同じにするか、あるいは次のフレーム
で選択する準安定状態およびの書込み状態と同じにする
のが望ましい。
Note that the metastable state selection and writing in the previous frame of the two consecutive frames for the pixel units in these rows are temporary ones until reset in the next frame. However, the metastable state selection and writing in the previous frame should be the same as the previous metastable state and writing state, or the same as the metastable state and the writing state selected in the next frame. It is desirable to do.

【0223】このように、上記液晶セルの駆動方法は、
上記液晶セル10を、その各画素行の画素部をそれぞれ
1つの画素行の画素部を所定数のフレームおきに書換え
て駆動するものであって、前記画素部の電極間に、書換
えを行なう書換えフレームには、リセット電圧と第1と
第2の準安定状態のいずれかを選択する準安定状態選択
電圧とを順次印加した後に駆動電圧の実効値を制御する
ための書込み電圧を印加し、他のフレームには、そのフ
レームの前の書換えフレームにおいて印加した書込み電
圧と絶対値が同じ書込み電圧を印加するものである。
As described above, the driving method of the liquid crystal cell is as follows.
The liquid crystal cell 10 is driven by rewriting a pixel portion of each pixel row in a pixel row of one pixel row every predetermined number of frames, and rewriting for rewriting between electrodes of the pixel portion. To the frame, a reset voltage and a metastable state selection voltage for selecting one of the first and second metastable states are sequentially applied, and then a write voltage for controlling the effective value of the drive voltage is applied. , A write voltage having the same absolute value as the write voltage applied in the rewrite frame preceding the frame is applied.

【0224】このため、上記液晶表示装置は、書換えフ
レームにおいて書込んだ書込み状態を、次の書換えフレ
ームになるまでの間、その間の各フレームにおいて同じ
絶対値の書込み電圧の印加による再書込みを行なうこと
により保持し、その繰返しにより各画素行の画素部を所
定数のフレームごとに書換えて画像を表示する。
Therefore, the liquid crystal display device rewrites the written state written in the rewrite frame by applying the same absolute value of the write voltage in each frame until the next rewrite frame. By repeating the above operation, the pixel portion of each pixel row is rewritten every predetermined number of frames to display an image.

【0225】なお、上記液晶表示装置は、液晶セル10
の各画素行の画素部の書換えを、前記書換えフレーム
に、まずリセット電圧の印加により前の液晶分子の配向
状態(書込み状態)をリセットして次の準安定状態を選
択し、その後に次の書込み状態を得るための書込み電圧
を印加することによって行なうものであるが、その際の
前記配向状態のリセットと準安定状態の選択は短時間で
行なうことができる。
Note that the above-mentioned liquid crystal display device has a liquid crystal cell 10
In the rewriting frame, first, the orientation state (writing state) of the previous liquid crystal molecules is reset by applying a reset voltage to the rewriting frame, and the next metastable state is selected. This is performed by applying a write voltage for obtaining a write state. In this case, the reset of the alignment state and the selection of the metastable state can be performed in a short time.

【0226】そして、上記液晶表示装置は、上記駆動方
法のように、第1および第2の準安定状態選択電圧とし
て、電圧値が同じでパルス幅が互いに異なる波形の電圧
を印加するようにしているため、前記第1と第2の準安
定状態を絶対値の異なる電圧の印加によって選択する場
合のように準安定状態選択電圧の電圧値を制御する必要
がなく、したがって、前記準安定状態の選択を、容易に
しかも確実に行なうことができる。
In the liquid crystal display device, as in the above driving method, as the first and second metastable state selection voltages, voltages having the same voltage value and different pulse widths from each other are applied. Therefore, there is no need to control the voltage value of the metastable state selection voltage as in the case where the first and second metastable states are selected by applying voltages having different absolute values. The selection can be made easily and reliably.

【0227】すなわち、上記第1と第2の準安定状態
は、準安定状態選択電圧の電圧値を2通りに制御するこ
とによっても選択できるが、その場合は、駆動系40の
電源部43において、2種の準安定状態選択電位(フレ
ーム反転方式で駆動する場合は+側の2種の準安定状態
選択電位と、−側の2種の準安定状態選択電位との計4
種の電位)を発生しなければならない。
That is, the first and second metastable states can also be selected by controlling the voltage value of the metastable state selection voltage in two ways. , Two types of metastable state selection potentials (a total of four types of metastable state selection potentials on the + side and two types of metastable state selection potentials on the − side when driven by the frame inversion method)
Seed potential).

【0228】それに対して、上記駆動方法による場合
は、第1の準安定状態選択電圧と第2の準安定状態選択
電圧との電圧値が同じでよいため、駆動系40の電源部
43において発生する準安定状態選択電位は1つの値
(フレーム反転方式で駆動する場合は+側の電位と−側
の電位)だけでよく、したがって、前記準安定状態の選
択を、容易にしかも確実に行なうことができる。
On the other hand, in the case of the above driving method, the first metastable state selection voltage and the second metastable state selection voltage may have the same voltage value. The metastable state selection potential to be applied may be only one value (the potential on the + side and the potential on the − side when driven by the frame inversion method). Therefore, the metastable state can be selected easily and reliably. Can be.

【0229】また、上記実施例の駆動方法においては、
液晶セル10の全画素行を複数行ずつのグループに分
け、1フレームごとに、1つのグループの各画素行の画
素部のリセットおよび準安定状態の選択と、全ての画素
行の画素部の書込みを行なうようにしているため、上述
したように、フレーム周波数を高くして画面のちらつき
をなくすことができる。
In the driving method of the above embodiment,
All the pixel rows of the liquid crystal cell 10 are divided into groups of a plurality of rows, and for each frame, resetting and selection of a metastable state of a pixel portion of each pixel row of one group and writing of pixel portions of all the pixel rows are performed. As described above, the frame frequency can be increased to eliminate the flicker on the screen, as described above.

【0230】この場合、上記実施例では、前記画素行の
グループ分けを、全てのグループの画素行のリセットお
よび準安定状態選択と書込みを行なう1サイクルごと
に、各ブループの画素行の編成を変えるように選んでい
るため、前記1サイクルごとに、前の書込み状態をリセ
ットして次の準安定状態の選択と書込み電圧の印加によ
り書換えを行なう画素行グループが対応する書換え領域
と、書換えを行なわずに前の書込み状態を維持させる画
素行グループが対応する非書換え領域との境界をずらし
て、これらの領域の表示状態の差による表示ムラを目立
たなくすることができる。
In this case, in the above embodiment, the grouping of the pixel rows is changed in each group in which the resetting of the pixel rows of all groups and the selection and metastable state selection and writing are performed. Therefore, in each cycle, the previous write state is reset, and the next metastable state is selected, and the rewrite area corresponding to the pixel row group to be rewritten by the application of the write voltage is rewritten. Instead, the boundary between the pixel row group that maintains the previous written state and the corresponding non-rewritable area is shifted, so that display unevenness due to the difference in display state between these areas can be made inconspicuous.

【0231】なお、上記上記駆動方法では、液晶セル1
0の画素行を、1〜8行、8〜15行、15〜22行…
というように、隣接する所定数の画素行で1つのグルー
プをつくるようにグループ分けしたが、この画素行は、
1行おきあるいは複数行おきの所定数の画素行で1つの
グループをつくるようにグループ分けしてもよい。
In the above driving method, the liquid crystal cell 1
Pixel rows of 0 are 1 to 8 rows, 8 to 15 rows, 15 to 22 rows ...
As described above, the pixels are grouped so that one group is formed by a predetermined number of adjacent pixel rows.
Grouping may be performed such that one group is formed by a predetermined number of pixel rows every other row or every other row.

【0232】また、各フレームにおいてリセットおよび
準安定状態の選択とその後の新たな書込みを行なう画素
行グループの選択順は、1グループおきあるいは複数グ
ループおきにしてもよく、このように画素行グループを
選択してそのグループの各画素行のリセットおよび準安
定状態の選択とその後の新たな書込みを行なえば、より
画面のちらつきを少なくすることができる。
In each frame, the order of selection of the reset and metastable states and the selection of the pixel row groups in which the new writing is performed may be every other group or every plural groups. By performing the selection, resetting of each pixel row of the group, selection of the metastable state, and subsequent new writing, flickering of the screen can be further reduced.

【0233】さらに上記駆動方法では、駆動系40の列
ドライバ42および電源部43の構成を簡易にするた
め、液晶セル10の各信号電極に供給するデータ信号
を、図16に示したような、電位が基準電位VS0のほか
に+VSDと−VSDとの2通りに変化する単純な波形の信
号としたが、図15に示したように、電源部43から、
基準電位VS0と準安定状態選択電位VS と書込み電位V
D1,VD2を列ドライバ42に供給し、この列ドライバ4
2から、書込みデータに応じて前記各VS0,VS ,VD
1,VD2を選択した波形のデータ信号を液晶セル10の
各走査電極に供給するようにしてもよい。
Further, in the above driving method, in order to simplify the configuration of the column driver 42 and the power supply unit 43 of the driving system 40, the data signal supplied to each signal electrode of the liquid crystal cell 10 is changed as shown in FIG. Although the signal has a simple waveform in which the potential changes in two ways, + VSD and -VSD, in addition to the reference potential VS0, as shown in FIG.
Reference potential VS0, metastable state selection potential VS, and write potential V
D1 and VD2 are supplied to the column driver 42.
2, the respective VS0, VS, VD according to the write data.
A data signal having a waveform selected from 1, VD2 may be supplied to each scanning electrode of the liquid crystal cell 10.

【0234】なお、上記駆動方法は、第1の実施例の液
晶表示装置の液晶セルの駆動にも適用できるものであ
り、その場合は、第1の準安定状態を選択して表示する
ときの2種りの駆動電圧の実効値と、第2の準安定状態
を選択して表示するときの2種の駆動電圧の実効値とが
それぞれ異なるため、電源部43で4通りの書込み電位
を発生し、その各電位を行ドライバ41に供給すればよ
い。
The above driving method can be applied to the driving of the liquid crystal cell of the liquid crystal display device of the first embodiment. In this case, when the first metastable state is selected and displayed. Since the effective values of the two drive voltages are different from the effective values of the two drive voltages when the second metastable state is selected and displayed, four write potentials are generated by the power supply unit 43. Then, each potential may be supplied to the row driver 41.

【0235】[0235]

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、液晶セルの
液晶分子の配向状態が互いに異なる2つの表示装置の電
気光学特性を合わせ持ったものであり、したがって、段
階的に制御しようとする透過状態のうちの複数の透過状
態の制御を一方の電気光学特性を利用して行ない、他の
複数の透過状態の制御を他方の電気光学特性を利用して
行なうことができる。
The liquid crystal display device of the present invention has the electro-optical characteristics of two display devices in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell have different alignment states from each other. A plurality of transmission states among the states can be controlled using one electro-optical characteristic, and the other plurality of transmission states can be controlled using the other electro-optical characteristic.

【0236】このため、この液晶表示装置によれば、透
過状態の全段階数を、前記一方の電気光学特性を利用す
るとき、つまり第1の準安定状態を選択して透過状態を
制御するときと、前記他方の電気光学特性を利用すると
き、つまり第2の準安定状態を選択して透過状態を制御
するときとに振り分けることができ、そのために、それ
ぞれの準安定状態で駆動される段階数が少なくなるか
ら、それぞれの準安定状態の中で、少ない段階数の時分
割駆動を行なうことができる。
For this reason, according to this liquid crystal display device, the total number of stages of the transmission state is determined when the one electro-optical characteristic is used, that is, when the transmission state is controlled by selecting the first metastable state. Using the other electro-optical characteristic, that is, selecting the second metastable state to control the transmission state, and for that, driving each metastable state. Since the number is reduced, time-division driving with a small number of stages can be performed in each metastable state.

【0237】したがって、この液晶表示装置によれば、
駆動デューティに対して動作電圧マージンを大きくし、
高デューティでの時分割駆動を可能として、画素数の多
い高精細画像の表示を実現することができる。
Therefore, according to this liquid crystal display device,
Increase operating voltage margin with respect to drive duty,
By enabling time-division driving at a high duty, it is possible to realize display of a high-definition image having a large number of pixels.

【0238】そして、この液晶表示装置は、その液晶セ
ルを駆動するための駆動系を備えており、この駆動系に
より、液晶セルの各画素行の画素部の電極間に、リセッ
ト電圧と準安定状態選択電圧とを順次印加した後に前記
書込み電圧を印加することにより、前記各画素行の画素
部を書換えて画像を表示するものであるが、この発明で
は、前記第1および第2の準安定状態選択電圧として、
電圧値が同じでパルス幅が互いに異なる波形の電圧を印
加するようにしているため、前記第1と第2の準安定状
態を絶対値の異なる電圧の印加によって選択する場合の
ように準安定状態選択電圧の値を制御する必要がなく、
したがって、前記準安定状態の選択を、容易にしかも確
実に行なうことができる。
This liquid crystal display device has a drive system for driving the liquid crystal cell. The drive system allows a reset voltage and a metastable voltage to be applied between the electrodes of the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell. By applying the write voltage after sequentially applying the state selection voltage, the pixel portion of each pixel row is rewritten to display an image. In the present invention, the first and second metastables are provided. As the state selection voltage,
Since voltages having the same voltage value and different pulse widths from each other are applied, the first and second metastable states are selected by applying voltages having different absolute values, as in the case of selecting the first and second metastable states. There is no need to control the value of the selection voltage,
Therefore, the metastable state can be easily and reliably selected.

【0239】また、この発明の液晶セルの駆動方法は、
前記液晶セルの各画素行の画素部をそれぞれ、その電極
間に前記リセット電圧を印加してその前の液晶分子の配
向状態をリセットした後、前記準安定状態選択電圧を印
加して前記液晶分子を前記第1と第2のいずれかの準安
定状態に配向させ、その後、前記駆動電圧の実効値を制
御するための書込み電圧を印加して書換えるとともに、
前記第1および第2の準安定状態選択電圧として、電圧
値が同じでパルス幅が互いに異なる波形の電圧を印加す
ることを特徴とするものであり、この駆動方法によれ
ば、前記液晶表示装置に、その液晶セルの各画素行の画
素部を書換える画像表示を行なわせることができるとと
もに、前記準安定状態の選択を、容易にしかも確実に行
なうことができる。
Further, the method of driving the liquid crystal cell of the present invention is as follows.
After applying the reset voltage between the electrodes thereof to reset the alignment state of the liquid crystal molecules before the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell, the metastable state selection voltage is applied to apply a reset voltage to the liquid crystal molecules. Is oriented in one of the first and second metastable states, and thereafter, is rewritten by applying a write voltage for controlling an effective value of the drive voltage,
According to this driving method, the first and second metastable state selection voltages are applied with voltages having the same voltage value and different pulse widths. In addition, an image display in which the pixel portion of each pixel row of the liquid crystal cell is rewritten can be performed, and the metastable state can be easily and reliably selected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施例による液晶表示装置の
基本構成を示す、初期配向状態と第1の準安定状態と第
2の準安定状態の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of an initial alignment state, a first metastable state, and a second metastable state, showing a basic configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記液晶表示装置の断面図。FIG. 2 is a sectional view of the liquid crystal display device.

【図3】前記液晶表示装置の初期配向状態とリセット状
態と第1および第2の準安定状態における液晶分子の配
向状態を示す模式図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an alignment state of liquid crystal molecules in an initial alignment state, a reset state, and first and second metastable states of the liquid crystal display device.

【図4】前記液晶表示装置の初期配向状態における電圧
−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 4 is a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in an initial alignment state of the liquid crystal display device.

【図5】前記液晶表示装置の第1の準安定状態における
電圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 5 is a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in a first metastable state of the liquid crystal display device.

【図6】前記液晶表示装置の第2の準安定状態における
電圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 6 is a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in a second metastable state of the liquid crystal display device.

【図7】この発明の第2の実施例による液晶表示装置の
基本構成を示す、初期配向状態と第1の準安定状態と第
2の準安定状態の斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing the basic configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, showing an initial alignment state, a first metastable state, and a second metastable state.

【図8】前記液晶表示装置の初期配向状態における電圧
−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 8 shows a voltage-emission ratio characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in an initial alignment state of the liquid crystal display device.

【図9】前記液晶表示装置の第1の準安定状態における
電圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 9 is a voltage-emission ratio characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in a first metastable state of the liquid crystal display device.

【図10】前記液晶表示装置の第2の準安定状態におけ
る電圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 10 shows a voltage-emission ratio characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in a second metastable state of the liquid crystal display device.

【図11】この発明の第3の実施例による液晶表示装置
の基本構成を示す、初期配向状態と第1の準安定状態と
第2の準安定状態の斜視図。
FIG. 11 is a perspective view showing a basic configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention, showing an initial alignment state, a first metastable state, and a second metastable state.

【図12】前記液晶表示装置の初期配向状態における電
圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 12 shows a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in an initial alignment state of the liquid crystal display device.

【図13】前記液晶表示装置の第1の準安定状態におけ
る電圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 13 is a voltage-emission rate characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in a first metastable state of the liquid crystal display device.

【図14】前記液晶表示装置の第2の準安定状態におけ
る電圧−出射率特性図およびCIE色度図。
FIG. 14 is a voltage-emission ratio characteristic diagram and a CIE chromaticity diagram in a second metastable state of the liquid crystal display device.

【図15】液晶セルを駆動する駆動系の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a drive system for driving a liquid crystal cell.

【図16】前記液晶セルに供給する走査信号とデータ信
号の波形図。
FIG. 16 is a waveform diagram of a scanning signal and a data signal supplied to the liquid crystal cell.

【図17】前記液晶セルの走査電極と信号電極との間に
印加される電圧の波形図。
FIG. 17 is a waveform diagram of a voltage applied between a scanning electrode and a signal electrode of the liquid crystal cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶セル 11a…表側基板の配向処理方向 12a…裏側基板の配向処理方向 18…カイラル剤が添加されたネマティック液晶 21,22…偏光板 21a,22a…透過軸 30…反射板 40…駆動系 41…行ドライバ 42…列ドライバ 43…電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal cell 11a ... Orientation processing direction of a front side substrate 12a ... Alignment processing direction of a back side substrate 18 ... Nematic liquid crystal added with a chiral agent 21, 22 ... Polarizing plates 21a and 22a ... Transmission axis 30 ... Reflecting plate 40 ... Drive system 41 row driver 42 column driver 43 power supply

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに対向する面それぞれに電極が形成さ
れた一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した
液晶セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置さ
れた少なくとも一枚の偏光板と、前記液晶セルの前記電
極間に電圧を供給する駆動系とを備え、 前記液晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の
分子長軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセッ
ト電圧を印加した後、それより低い値の第1の準安定状
態選択電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる
第2の準安定状態選択電圧の選択的な印加によって前記
液晶分子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状態
と、この第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向す
る第2の準安定状態と、第1の準安定状態と第2の準安
定状態それぞれにおける液晶層に印加された電圧の実効
値に応じて液晶分子の配向が変化する電界により誘起さ
れた書込み配向状態とを有し、 前記駆動系は、前記リセット電圧と、選択的に電圧値が
等しくかつ互いにパルス幅が異なる前記第1と第2の準
安定状態選択電圧と、前記液晶層に所定の実効値の電圧
を印加するための書込み電圧とを、前記液晶セルの対向
する前記電極間に順次供給する駆動手段からなることを
特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on respective surfaces facing each other, and at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal cell. And a drive system for supplying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell, wherein the liquid crystal layer is arranged between the electrodes of the pair of substrates such that the major axis of the liquid crystal molecules is substantially perpendicular to the substrate surface. After applying a reset voltage to be applied, the liquid crystal is selectively applied by a first metastable state selection voltage having a lower value and a second metastable state selection voltage different from the first metastable state selection voltage. A first metastable state in which the molecules are oriented in a predetermined orientation state, a second metastable state in which the molecules are oriented in an orientation state different from the first metastable state, a first metastable state and a second metastable state. In the liquid crystal layer in each metastable state A writing alignment state induced by an electric field in which the orientation of liquid crystal molecules changes according to the effective value of the applied voltage, wherein the drive system selectively resets the reset voltage and the voltage value to be equal and pulsed with each other. The first and second metastable state selection voltages having different widths and a writing voltage for applying a voltage of a predetermined effective value to the liquid crystal layer are sequentially supplied between the opposed electrodes of the liquid crystal cell. A liquid crystal display device comprising driving means.
【請求項2】前記液晶セルの互いに対向する基板それぞ
れに形成された電極は、その一方が一方の方向に延びる
複数の走査電極、他方が前記走査電極と交差する方向に
延びる複数の信号電極からなり、 前記駆動手段は、前記複数の走査電極の全てを順次選択
して駆動信号を供給する期間を1フレームとして、前記
第1の準安定状態選択電圧と第2の準安定状態選択電圧
とを、選択的に1または複数フレームごとに前記対向す
る電極間に供給する駆動回路からなることを特徴とする
請求項1に記載の液晶表示装置。
2. An electrode formed on each of the substrates facing each other of the liquid crystal cell includes a plurality of scanning electrodes, one of which extends in one direction, and a plurality of signal electrodes, which extends in a direction intersecting the scanning electrodes. The driving unit sets the first metastable state selection voltage and the second metastable state selection voltage in a period in which all of the plurality of scan electrodes are sequentially selected and a driving signal is supplied as one frame. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a drive circuit for selectively supplying between the opposing electrodes every one or a plurality of frames.
【請求項3】請求項1に記載の液晶表示装置の液晶セル
を駆動する方法であって、所定の期間に前記リセット電
圧を供給した後、電圧値が等しくかつ互いにパルス幅が
異なる前記第1と第2の準安定状態選択電圧とを選択的
に供給し、その後前記液晶層に所定の実効値の電圧を印
加するための書込み電圧を前記液晶セルの対向する前記
電極間に順次供給することを特徴とする液晶セルの駆動
方法。
3. The method for driving a liquid crystal cell of a liquid crystal display device according to claim 1, wherein after the reset voltage is supplied for a predetermined period, the first voltage having the same voltage value and different pulse widths from each other. And a second metastable state selection voltage, and then sequentially applying a writing voltage for applying a voltage of a predetermined effective value to the liquid crystal layer between the opposed electrodes of the liquid crystal cell. A method for driving a liquid crystal cell, comprising:
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