JPH10206899A - 相転移型液晶表示素子の駆動方法と相転移型液晶表示装置 - Google Patents
相転移型液晶表示素子の駆動方法と相転移型液晶表示装置Info
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- JPH10206899A JPH10206899A JP685797A JP685797A JPH10206899A JP H10206899 A JPH10206899 A JP H10206899A JP 685797 A JP685797 A JP 685797A JP 685797 A JP685797 A JP 685797A JP H10206899 A JPH10206899 A JP H10206899A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶の応答速度を速くして画面へのデータの
書き込み時間を大幅に短縮できる相転移型液晶表示素子
の駆動方法とその相転移型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 相転移型液晶表示素子の駆動方法は、印
加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティ
ック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前
記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学
特性を有する相転移型液晶表示素子において、転移する
液晶の相状態を決める選択電圧の印加後に相状態を維持
する電圧を前記液晶に印加する工程を有し、ネマティッ
ク相状態にある該液晶をコレステリック相状態に相転移
するための選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記選
択電圧のうち高電圧のものと同じかあるいはそれ以上の
値の補助電圧を前記液晶に印加する工程を有する。
書き込み時間を大幅に短縮できる相転移型液晶表示素子
の駆動方法とその相転移型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 相転移型液晶表示素子の駆動方法は、印
加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティ
ック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前
記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学
特性を有する相転移型液晶表示素子において、転移する
液晶の相状態を決める選択電圧の印加後に相状態を維持
する電圧を前記液晶に印加する工程を有し、ネマティッ
ク相状態にある該液晶をコレステリック相状態に相転移
するための選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記選
択電圧のうち高電圧のものと同じかあるいはそれ以上の
値の補助電圧を前記液晶に印加する工程を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、印加電圧に応じて
異なる複数の相状態のうちの１つを選択的に持つ相転移
型液晶表示素子の駆動方法と、その駆動方法が使用され
る相転移型液晶表示装置に関する。
異なる複数の相状態のうちの１つを選択的に持つ相転移
型液晶表示素子の駆動方法と、その駆動方法が使用され
る相転移型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電率異方性が正のコレステリック液晶
（カイラルネマティック液晶）に電圧を印加してネマテ
ィック相に相転移させることにより液晶の電気光学的特
性を制御して表示動作を行う相転移型液晶表示素子があ
る。この相転移型液晶表示素子の液晶は、印加電圧の変
化方向によって相転特性が変わるいわゆるヒシテリシス
特性を持っており、この電気光学的ヒシテリシス特性を
利用してメモリ表示が得られることが知られている。
（カイラルネマティック液晶）に電圧を印加してネマテ
ィック相に相転移させることにより液晶の電気光学的特
性を制御して表示動作を行う相転移型液晶表示素子があ
る。この相転移型液晶表示素子の液晶は、印加電圧の変
化方向によって相転特性が変わるいわゆるヒシテリシス
特性を持っており、この電気光学的ヒシテリシス特性を
利用してメモリ表示が得られることが知られている。
【０００３】例えば特開平６−２３０７５１号公報には
フレデリクス転移を利用して電圧の異なるパルスを印加
して二つの準安定状態（メモリ表示）の間を切替えるこ
とにより表示動作を行うことが開示されている。
フレデリクス転移を利用して電圧の異なるパルスを印加
して二つの準安定状態（メモリ表示）の間を切替えるこ
とにより表示動作を行うことが開示されている。
【０００４】また、このような液晶に２色性色素を添加
することにより、同様にヒシテリシス特性を利用したメ
モリ表示が可能なゲストホスト型液晶表示素子ができる
ことも知られている。
することにより、同様にヒシテリシス特性を利用したメ
モリ表示が可能なゲストホスト型液晶表示素子ができる
ことも知られている。
【０００５】図６を参照して相転移型液晶表示素子のメ
モリ表示の原理を説明する。図６は、水平配向処理を施
したゲストホスト型コレステリック／ネマティック相転
移型液晶表示素子の典型的な電気光学的特性を単純化し
て示したグラフで表示形式としては反射型表示素子の場
合である。同図において、横軸が液晶への印加電圧で、
縦軸が表示素子の反射率（透過型液晶表示素子であれば
透過率）を示している。この液晶表示素子では、電圧上
昇時（矢印ａ）と電圧下降時（矢印ｂ）の反射率対電圧
特性が異なるというヒシテリシスを持っている。
モリ表示の原理を説明する。図６は、水平配向処理を施
したゲストホスト型コレステリック／ネマティック相転
移型液晶表示素子の典型的な電気光学的特性を単純化し
て示したグラフで表示形式としては反射型表示素子の場
合である。同図において、横軸が液晶への印加電圧で、
縦軸が表示素子の反射率（透過型液晶表示素子であれば
透過率）を示している。この液晶表示素子では、電圧上
昇時（矢印ａ）と電圧下降時（矢印ｂ）の反射率対電圧
特性が異なるというヒシテリシスを持っている。
【０００６】電圧ＶH は、ヒシテリシスの中央付近に位
置し、一つの電圧値ＶH に対して二つの異なる反射率Ｒ
on，Ｒoff を有する。すなわち、この電圧値ＶH では、
反射率が高い（光の透過率が高い）ネマティック相と、
反射率が低い（光の透過率が低い）コレステリック相と
が存在できるいわゆる双安定状態となっている。それぞ
れの相状態では電圧ＶH が印加されている限りその状態
を保つことができるメモリ状態となっている。
置し、一つの電圧値ＶH に対して二つの異なる反射率Ｒ
on，Ｒoff を有する。すなわち、この電圧値ＶH では、
反射率が高い（光の透過率が高い）ネマティック相と、
反射率が低い（光の透過率が低い）コレステリック相と
が存在できるいわゆる双安定状態となっている。それぞ
れの相状態では電圧ＶH が印加されている限りその状態
を保つことができるメモリ状態となっている。
【０００７】表示動作は、それぞれの相状態間で以下に
説明するようなスイッチング（相転移）を行って実現し
ている。例えば電圧ＶH でメモリされているコレステリ
ック相（低反射率）の状態からネマティック相（高反射
率）へスイッチングするには、印加電圧を電圧ＶH から
上昇させてネマティック相に相転移する電圧以上の電圧
ＶS を印加して一旦ネマティック相とし、その後に電圧
をＶH まで戻してネマティク相状態をメモリする。
説明するようなスイッチング（相転移）を行って実現し
ている。例えば電圧ＶH でメモリされているコレステリ
ック相（低反射率）の状態からネマティック相（高反射
率）へスイッチングするには、印加電圧を電圧ＶH から
上昇させてネマティック相に相転移する電圧以上の電圧
ＶS を印加して一旦ネマティック相とし、その後に電圧
をＶH まで戻してネマティク相状態をメモリする。
【０００８】これとは逆に、電圧ＶH でメモリされてい
るネマティック相（高反射率）の状態からコレステリッ
ク相（低反射率）へスイッチングするには、印加電圧を
電圧ＶH からＶU にまで下降させてコレステリック相に
相転移させた後、電圧をＶHまで戻してコレステリック
相状態をメモリさせる。
るネマティック相（高反射率）の状態からコレステリッ
ク相（低反射率）へスイッチングするには、印加電圧を
電圧ＶH からＶU にまで下降させてコレステリック相に
相転移させた後、電圧をＶHまで戻してコレステリック
相状態をメモリさせる。
【０００９】このようなスイッチング動作による表示
は、図７に示すような液晶駆動波形を用いて単純マトリ
ックス液晶表示素子で時分割駆動で行うことができる。
図７（Ａ）はオン表示（ネマティック相）の駆動波形で
あり、図７（Ｂ）はオフ表示（コレステリック相）の駆
動パルス波形である。
は、図７に示すような液晶駆動波形を用いて単純マトリ
ックス液晶表示素子で時分割駆動で行うことができる。
図７（Ａ）はオン表示（ネマティック相）の駆動波形で
あり、図７（Ｂ）はオフ表示（コレステリック相）の駆
動パルス波形である。
【００１０】液晶に印加される電圧波形の内、選択期間
内において、転移する相状態をネマティック相かあるい
はコレステリック相かに選択している。選択期間に引き
続く非選択期間では、両方の相が存在できる電圧ＶH が
印加されている。また、この液晶表示素子はメモリ効果
を有しており、ある相状態で電圧ＶH が印加されている
限り、他の相への転移することはないために原理的に時
分割数に制限はない。
内において、転移する相状態をネマティック相かあるい
はコレステリック相かに選択している。選択期間に引き
続く非選択期間では、両方の相が存在できる電圧ＶH が
印加されている。また、この液晶表示素子はメモリ効果
を有しており、ある相状態で電圧ＶH が印加されている
限り、他の相への転移することはないために原理的に時
分割数に制限はない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したような相
転移型液晶のメモリ効果を利用して大容量の単純マトリ
ックス駆動液晶表示素子を実現することができるが、図
７の駆動波形でスイッチングする場合、各々の電圧間の
電圧変化に対する液晶の相変化の応答速度が遅いため、
ネマティック相かコレステリック相かを決める選択電圧
を長時間印加してやらないと液晶が完全に相転移をしな
い。
転移型液晶のメモリ効果を利用して大容量の単純マトリ
ックス駆動液晶表示素子を実現することができるが、図
７の駆動波形でスイッチングする場合、各々の電圧間の
電圧変化に対する液晶の相変化の応答速度が遅いため、
ネマティック相かコレステリック相かを決める選択電圧
を長時間印加してやらないと液晶が完全に相転移をしな
い。
【００１２】これでは、１画面分の走査線をすべて走査
するためには非常に長い時間を要してしまう。特に、ネ
マティック相を維持している状態で電圧ＶH からコレス
テリック相へスイッチングするために電圧ＶU に変化し
た場合の液晶の応答時間（反射率あるいは透過率が変化
してオン状態からオフ状態になるまでの時間）は、長い
もので数秒になってしまい、例えば１画面で１００ライ
ンを有する液晶表示素子を１／１００デューティで時分
割駆動する場合に１画面を書換えるのに数百秒掛かって
しまい実用的ではない。
するためには非常に長い時間を要してしまう。特に、ネ
マティック相を維持している状態で電圧ＶH からコレス
テリック相へスイッチングするために電圧ＶU に変化し
た場合の液晶の応答時間（反射率あるいは透過率が変化
してオン状態からオフ状態になるまでの時間）は、長い
もので数秒になってしまい、例えば１画面で１００ライ
ンを有する液晶表示素子を１／１００デューティで時分
割駆動する場合に１画面を書換えるのに数百秒掛かって
しまい実用的ではない。
【００１３】本発明は、液晶の応答速度を速くして画面
へのデータの書き込み時間を大幅に短縮できる相転移型
液晶表示素子とその駆動方法を提供することを目的とす
る。
へのデータの書き込み時間を大幅に短縮できる相転移型
液晶表示素子とその駆動方法を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による相転移型液
晶表示素子の駆動方法は、印加電圧に応じて液晶がコレ
ステリック相状態とネマティック相状態のいずれかを持
ち、印加電圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性
を有して相転移する電気光学特性を有する相転移型液晶
表示素子において、転移する液晶の相状態を決める選択
電圧の印加後に相状態を維持する電圧を前記液晶に印加
する工程を有し、ネマティック相状態にある該液晶をコ
レステリック相状態に相転移するための選択電圧を前記
液晶に印加する直前に前記選択電圧のうち高電圧のもの
と同じかあるいはそれ以上の値の補助電圧を前記液晶に
印加する工程を有する。
晶表示素子の駆動方法は、印加電圧に応じて液晶がコレ
ステリック相状態とネマティック相状態のいずれかを持
ち、印加電圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性
を有して相転移する電気光学特性を有する相転移型液晶
表示素子において、転移する液晶の相状態を決める選択
電圧の印加後に相状態を維持する電圧を前記液晶に印加
する工程を有し、ネマティック相状態にある該液晶をコ
レステリック相状態に相転移するための選択電圧を前記
液晶に印加する直前に前記選択電圧のうち高電圧のもの
と同じかあるいはそれ以上の値の補助電圧を前記液晶に
印加する工程を有する。
【００１５】本発明による相転移型液晶表示装置は、印
加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティ
ック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前
記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学
特性を持つ相転移型液晶表示素子を有し、転移する液晶
の相状態を決める選択電圧の印加後に相状態を維持する
電圧を前記液晶に印加し、相転移するための前記選択電
圧を前記液晶に印加する直前に前記選択電圧のうち高電
圧のものと同じかあるいはそれ以上の値の補助電圧を前
記液晶に印加する駆動手段を有する。
加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティ
ック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前
記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学
特性を持つ相転移型液晶表示素子を有し、転移する液晶
の相状態を決める選択電圧の印加後に相状態を維持する
電圧を前記液晶に印加し、相転移するための前記選択電
圧を前記液晶に印加する直前に前記選択電圧のうち高電
圧のものと同じかあるいはそれ以上の値の補助電圧を前
記液晶に印加する駆動手段を有する。
【００１６】
【作用】選択電圧の印加の直前に、選択電圧と同じかあ
るいはそれよりも高い補助電圧を印加することで、液晶
の応答速度が格段に速くなる。この補助電圧の印加によ
る応答性の向上効果は、ネマティック相からコレステリ
ック相への相転移の場合に特に大きいが、コレステリッ
ク相からネマティック相への相転換の場合においても効
果が得られる。
るいはそれよりも高い補助電圧を印加することで、液晶
の応答速度が格段に速くなる。この補助電圧の印加によ
る応答性の向上効果は、ネマティック相からコレステリ
ック相への相転移の場合に特に大きいが、コレステリッ
ク相からネマティック相への相転換の場合においても効
果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例による相転
移型液晶表示素子の駆動電圧のパルス波形を示す。図１
（Ａ）はオン表示（ネマティック相）の駆動波形であ
り、図１（Ｂ）はオフ表示（コレステリック相）の駆動
パルス波形である。図１（Ａ）に示すように、ネマティ
ック相状態とする選択電圧ＶS が印加される直前に、選
択電圧よりも高い補助電圧ＶA が印加されている。ま
た、図１（Ｂ）に示すように、コレステリック相状態と
する選択電圧ＶU が印加される直前に、同じく補助電圧
ＶAが印加されている。
移型液晶表示素子の駆動電圧のパルス波形を示す。図１
（Ａ）はオン表示（ネマティック相）の駆動波形であ
り、図１（Ｂ）はオフ表示（コレステリック相）の駆動
パルス波形である。図１（Ａ）に示すように、ネマティ
ック相状態とする選択電圧ＶS が印加される直前に、選
択電圧よりも高い補助電圧ＶA が印加されている。ま
た、図１（Ｂ）に示すように、コレステリック相状態と
する選択電圧ＶU が印加される直前に、同じく補助電圧
ＶAが印加されている。
【００１８】このような補助電圧ＶA の印加により液晶
のスイッチング速度が速くなる理由は、表１に示す印加
電圧変化に対する応答速度の測定結果から理解すること
ができる。水平配向処理を施したゲストホスト型コレス
テリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の電気光
学特性を図２に示している。表１は、この図２の特性上
の幾つかの印加電圧値（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）間での応
答速度を実際に測定した結果である。
のスイッチング速度が速くなる理由は、表１に示す印加
電圧変化に対する応答速度の測定結果から理解すること
ができる。水平配向処理を施したゲストホスト型コレス
テリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の電気光
学特性を図２に示している。表１は、この図２の特性上
の幾つかの印加電圧値（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）間での応
答速度を実際に測定した結果である。
【００１９】
【表１】
【００２０】ネマティック相状態をメモリしている電圧
ＶH （ポイントＡ）からコレステリック相を選択する電
圧ＶU （ポイントＤ）に変化させた場合の液晶の応答速
度は９６０ｍｓと非常に長いのに比べ、同じネマティッ
ク相で電圧がより高いポイントＣからコレステリックを
選択する電圧ＶU （ポイントＤ）に変化させた場合の液
晶の応答速度は２０ｍｓとなっていることが表１から読
める。この応答速度はポイントＣの電圧が高いほど速く
なる。また、ポイントＡからポイントＣへ電圧変化した
場合の応答速度は７ｍｓ程度であることが示されてい
る。
ＶH （ポイントＡ）からコレステリック相を選択する電
圧ＶU （ポイントＤ）に変化させた場合の液晶の応答速
度は９６０ｍｓと非常に長いのに比べ、同じネマティッ
ク相で電圧がより高いポイントＣからコレステリックを
選択する電圧ＶU （ポイントＤ）に変化させた場合の液
晶の応答速度は２０ｍｓとなっていることが表１から読
める。この応答速度はポイントＣの電圧が高いほど速く
なる。また、ポイントＡからポイントＣへ電圧変化した
場合の応答速度は７ｍｓ程度であることが示されてい
る。
【００２１】従って、図１の実施例の場合でいえば、選
択パルスの印加の直前に、選択パルスの電圧ＶS よりも
高い補助パルス電圧ＶA を印加することによって、応答
速度を格段に速くできる。すなわち、従来は、ネマティ
ック相（オン状態）からコレステリック相（オフ状態）
に相転移する場合では、図７（Ａ）のネマティック相状
態をメモリしている電圧ＶH （ポイントＡ）から、図７
（Ｂ）のコレステリック相を選択する電圧ＶU （ポイン
トＤ）へ直接変化させると、表１のＡ→Ｄ間の応答速度
９６０ｍｓとなる。
択パルスの印加の直前に、選択パルスの電圧ＶS よりも
高い補助パルス電圧ＶA を印加することによって、応答
速度を格段に速くできる。すなわち、従来は、ネマティ
ック相（オン状態）からコレステリック相（オフ状態）
に相転移する場合では、図７（Ａ）のネマティック相状
態をメモリしている電圧ＶH （ポイントＡ）から、図７
（Ｂ）のコレステリック相を選択する電圧ＶU （ポイン
トＤ）へ直接変化させると、表１のＡ→Ｄ間の応答速度
９６０ｍｓとなる。
【００２２】これに対して、本実施例では、同じくネマ
ティック相からコレステリック相に相転移する場合、図
１（Ａ）のネマティック相状態をメモリしている電圧Ｖ
H （ポイントＡ）から、一旦図１（Ｂ）の補助電圧ＶA
（ポイントＣ）を印加した後、コレステリック相を選択
する電圧ＶU （ポイントＤ）に変化させるので、表１の
Ａ→ＣとＣ→Ｄ間の合計応答速度２７ｍｓとなる。これ
は従来の９６０ｍｓに比べ遙に高速ということがわか
る。
ティック相からコレステリック相に相転移する場合、図
１（Ａ）のネマティック相状態をメモリしている電圧Ｖ
H （ポイントＡ）から、一旦図１（Ｂ）の補助電圧ＶA
（ポイントＣ）を印加した後、コレステリック相を選択
する電圧ＶU （ポイントＤ）に変化させるので、表１の
Ａ→ＣとＣ→Ｄ間の合計応答速度２７ｍｓとなる。これ
は従来の９６０ｍｓに比べ遙に高速ということがわか
る。
【００２３】一方、逆にコレステリック相（オフ状態）
からネマティック相（オン状態）に相転移する場合は補
助電圧の効果はどうであろうか。従来は、コレステリッ
ク相からネマティック相に相転移する場合、図７（Ａ）
のコレステリック相状態をメモリしている電圧ＶH （ポ
イントＥ）から、図７（Ｂ）のネマティック相を選択す
る電圧ＶS （ポイントＢ）を印加した後、印加電圧をＶ
H （ポイントＡ）にしてネマティック相状態を保持させ
ている。
からネマティック相（オン状態）に相転移する場合は補
助電圧の効果はどうであろうか。従来は、コレステリッ
ク相からネマティック相に相転移する場合、図７（Ａ）
のコレステリック相状態をメモリしている電圧ＶH （ポ
イントＥ）から、図７（Ｂ）のネマティック相を選択す
る電圧ＶS （ポイントＢ）を印加した後、印加電圧をＶ
H （ポイントＡ）にしてネマティック相状態を保持させ
ている。
【００２４】この場合、表１から応答時間は、Ｅ→Ｂ→
Ａの合計で２８ｍｓとなる。この応答速度値はネマティ
ック相からコレステリック相に相転移する場合に比べて
かなり早いために本質的には補助電圧は不要である。
Ａの合計で２８ｍｓとなる。この応答速度値はネマティ
ック相からコレステリック相に相転移する場合に比べて
かなり早いために本質的には補助電圧は不要である。
【００２５】しかし、表１の結果から、補助電圧ＶA の
印加によりさらに速くなるということがわかる。すなわ
ち、図１（Ａ）のコレステリック相状態をメモリしてい
る電圧ＶH （ポイントＥ）から、図１（Ｂ）の補助電圧
ＶA （ポイントＣ）を印加した後、ネマティック相を選
択する電圧ＶS （ポイントＢ）を印加し、さらに印加電
圧をＶE （ポイントＡ）にしてネマティック相状態を保
持する。この場合表１から応答時間は、Ｅ→Ｃ→Ａの合
計で１９ｍｓとなり、補助電圧を印加しない場合に比べ
より高速となる。
印加によりさらに速くなるということがわかる。すなわ
ち、図１（Ａ）のコレステリック相状態をメモリしてい
る電圧ＶH （ポイントＥ）から、図１（Ｂ）の補助電圧
ＶA （ポイントＣ）を印加した後、ネマティック相を選
択する電圧ＶS （ポイントＢ）を印加し、さらに印加電
圧をＶE （ポイントＡ）にしてネマティック相状態を保
持する。この場合表１から応答時間は、Ｅ→Ｃ→Ａの合
計で１９ｍｓとなり、補助電圧を印加しない場合に比べ
より高速となる。
【００２６】本実施例では、基本的にはネマティック相
（オン状態）からコレステリック相（オフ状態）に相転
移させる場合だけに補助電圧ＶA を選択電圧の直前に印
加することでも相当な応答速度向上の効果が得られる。
但し、コレステリック相（オフ状態）からネマティック
相（オン状態）に相転移する場合にも補助電圧ＶA を選
択電圧の直前に印加することによりさらに応答時間を速
くすることができる。単純マトリックス駆動の走査波
形、信号波形の構成から考えると、ネマティック相から
コレステリック相への相転換とコレステリック相からネ
マティック相への相転換の両方のスイッチングの際に補
助電圧パルスを印加する方が都合が良い。
（オン状態）からコレステリック相（オフ状態）に相転
移させる場合だけに補助電圧ＶA を選択電圧の直前に印
加することでも相当な応答速度向上の効果が得られる。
但し、コレステリック相（オフ状態）からネマティック
相（オン状態）に相転移する場合にも補助電圧ＶA を選
択電圧の直前に印加することによりさらに応答時間を速
くすることができる。単純マトリックス駆動の走査波
形、信号波形の構成から考えると、ネマティック相から
コレステリック相への相転換とコレステリック相からネ
マティック相への相転換の両方のスイッチングの際に補
助電圧パルスを印加する方が都合が良い。
【００２７】さらに、他の液晶材料や他の配向を用いた
液晶セルではオフ状態からオン状態への相転移で効果の
大きいものや両方向の相転移で効果のあるものもある。
液晶セルではオフ状態からオン状態への相転移で効果の
大きいものや両方向の相転移で効果のあるものもある。
【００２８】補助電圧パルスの電圧値ＶA については高
い電圧のほうがより効果があるが、選択電圧ＶS 程度の
電圧値であれば、ポイントＢからＤへの応答速度は３０
ｍｓ程度の速さが得られることが発明者による実験によ
り判明している。従って、補助電圧ＶA は、少なくとも
選択電圧ＶS 程度の電圧値であればよいが、より応答速
度を高める効果を得るためにはさらに高い電圧値が好ま
しい。
い電圧のほうがより効果があるが、選択電圧ＶS 程度の
電圧値であれば、ポイントＢからＤへの応答速度は３０
ｍｓ程度の速さが得られることが発明者による実験によ
り判明している。従って、補助電圧ＶA は、少なくとも
選択電圧ＶS 程度の電圧値であればよいが、より応答速
度を高める効果を得るためにはさらに高い電圧値が好ま
しい。
【００２９】次に、上記実施例のゲストホスト型コレス
テリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の実際の
作製方法についてその工程手順に従って説明する。
テリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の実際の
作製方法についてその工程手順に従って説明する。
【００３０】 透明電極を表面に形成した２枚のガラ
ス基板に液晶分子にプレティルト角を約５度与える配向
膜を印刷法にて塗布した後、その基板を２００℃のオー
ブンにて焼成した。焼成後の膜厚は５００オングストロ
ームであった。
ス基板に液晶分子にプレティルト角を約５度与える配向
膜を印刷法にて塗布した後、その基板を２００℃のオー
ブンにて焼成した。焼成後の膜厚は５００オングストロ
ームであった。
【００３１】 の工程で処理したガラス基板の配向
膜上をセル完成時の対向する基板間の液晶のツイスト角
が３６０度になるようにラビング処理した。
膜上をセル完成時の対向する基板間の液晶のツイスト角
が３６０度になるようにラビング処理した。
【００３２】 の工程で得た基板の一方にシール材
を塗布し、２枚の基板を直径が５μｍの球形のギャップ
コントロール材を介して重ね合わた後、シール材を硬化
させて空セルを作製した。
を塗布し、２枚の基板を直径が５μｍの球形のギャップ
コントロール材を介して重ね合わた後、シール材を硬化
させて空セルを作製した。
【００３３】 の工程で得た空セルに、セル厚ｄと
液晶の自然ピッチｐの関係がｄ／ｐ＝０．９であり、か
つ青色二色性色素（日本感光色素社製Ｇ−４４１）を
１．２５ｗｔ％加えたカイラルネマティック液晶を注入
して所望の液晶表示素子を得た。
液晶の自然ピッチｐの関係がｄ／ｐ＝０．９であり、か
つ青色二色性色素（日本感光色素社製Ｇ−４４１）を
１．２５ｗｔ％加えたカイラルネマティック液晶を注入
して所望の液晶表示素子を得た。
【００３４】補助電圧の作用をさらに明らかにするため
に、図３に示すようなドットマトリックス型の液晶表示
装置の例を参照して説明する。なお、図４と図５は、図
３の装置の液晶表示素子を駆動するための異なる二つの
駆動波形の例を示す。
に、図３に示すようなドットマトリックス型の液晶表示
装置の例を参照して説明する。なお、図４と図５は、図
３の装置の液晶表示素子を駆動するための異なる二つの
駆動波形の例を示す。
【００３５】図３において、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ・
・・・は、信号（データ）線を示し、Ｙ1 ，Ｙ2 ，
Ｙ3 ，Ｙ4 ・・・・は、走査線を示し、信号線と走査線
の交差点であるＸ1 −Ｙ1 ，Ｘ2 −Ｙ1 ，・・・・Ｘ1
−Ｙ2 ，Ｘ2 −Ｙ2 ・・・は画素を示す。さらに、１は
信号電圧発生回路であり、２は走査電圧発生回路であ
る。
・・・は、信号（データ）線を示し、Ｙ1 ，Ｙ2 ，
Ｙ3 ，Ｙ4 ・・・・は、走査線を示し、信号線と走査線
の交差点であるＸ1 −Ｙ1 ，Ｘ2 −Ｙ1 ，・・・・Ｘ1
−Ｙ2 ，Ｘ2 −Ｙ2 ・・・は画素を示す。さらに、１は
信号電圧発生回路であり、２は走査電圧発生回路であ
る。
【００３６】図４と図５に示す駆動波形は、（Ａ）と
（Ｂ）とが走査電圧発生回路２で発生して走査線Ｙ1 と
Ｙ2 にそれぞれ出力される走査電圧波形であり、（Ｃ）
と（Ｄ）が信号電圧発生回路１で発生して信号線Ｘ1 と
Ｘ2 にそれぞれ出力される信号電圧波形であり、（Ｅ）
と（Ｆ）は画素Ｘ1 −Ｙ1 とＸ2 −Ｙ1 の液晶に印加さ
れる駆動電圧信号（信号電圧と走査電圧の合成）であ
る。図４と図５の場合、画素Ｘ1 −Ｙ1 がオン状態（白
表示：ネマティック相）で、画素Ｘ1 −Ｙ2 ，Ｘ2−Ｙ
1 ，Ｘ2 −Ｙ2 オフ状態（青表示：コレステリック相）
となる。
（Ｂ）とが走査電圧発生回路２で発生して走査線Ｙ1 と
Ｙ2 にそれぞれ出力される走査電圧波形であり、（Ｃ）
と（Ｄ）が信号電圧発生回路１で発生して信号線Ｘ1 と
Ｘ2 にそれぞれ出力される信号電圧波形であり、（Ｅ）
と（Ｆ）は画素Ｘ1 −Ｙ1 とＸ2 −Ｙ1 の液晶に印加さ
れる駆動電圧信号（信号電圧と走査電圧の合成）であ
る。図４と図５の場合、画素Ｘ1 −Ｙ1 がオン状態（白
表示：ネマティック相）で、画素Ｘ1 −Ｙ2 ，Ｘ2−Ｙ
1 ，Ｘ2 −Ｙ2 オフ状態（青表示：コレステリック相）
となる。
【００３７】図４（Ｅ）と（Ｆ）の各画素に印加される
駆動電圧波形を見ると、選択パルスＶS ，ＶU （＝０）
において、オン（Ｘ1 −Ｙ1 ）とオフ（Ｘ2 −Ｙ1 ）の
選択がなされている。そして選択電圧の直前に補助電圧
パルスＶA が印加されている。この例では、走査線波形
（図４（Ａ），（Ｂ））の電圧ＶSCが信号線波形（図４
（Ｃ），（Ｄ））ＶH と等しく設定されているために、
図６のＶS に対応する電圧は、メモリ電圧ＶH の２倍で
あり、図６のＶU に対応する電圧は０Ｖである。これら
の電圧は走査線波形の電圧ＶSCを変化させることで任意
に設定できる。
駆動電圧波形を見ると、選択パルスＶS ，ＶU （＝０）
において、オン（Ｘ1 −Ｙ1 ）とオフ（Ｘ2 −Ｙ1 ）の
選択がなされている。そして選択電圧の直前に補助電圧
パルスＶA が印加されている。この例では、走査線波形
（図４（Ａ），（Ｂ））の電圧ＶSCが信号線波形（図４
（Ｃ），（Ｄ））ＶH と等しく設定されているために、
図６のＶS に対応する電圧は、メモリ電圧ＶH の２倍で
あり、図６のＶU に対応する電圧は０Ｖである。これら
の電圧は走査線波形の電圧ＶSCを変化させることで任意
に設定できる。
【００３８】例えば、ＶSC＝１．５ＶS とした場合は、
ＶS ＝２．５ＶH 、ＶU ＝０．５Ｖ H となる。また、選
択電圧の直前の補助電圧パルスの電圧値ＶA 及びパルス
幅は、図３の液晶表示装置の場合では、次のような電圧
とパルス幅の関係が与えられると、効果が得られる。補
助電圧ＶA のパルスの幅が選択電圧ＶS のパルス幅の１
／１２０であるとき、補助電圧ＶA の電圧値はメモリ電
圧ＶH の１２倍以上である。あるいは、補助電圧ＶA の
パルスの幅が選択電圧ＶS のパルス幅の１／６０である
とき、補助電圧ＶA の電圧値はメモリ電圧ＶH の５倍以
上である。あるいは、補助電圧ＶA のパルスの幅が選択
電圧ＶS のパルス幅の１／３０であるとき、補助電圧Ｖ
A の電圧値はメモリ電圧ＶH の２．５倍以上である。こ
のことから、選択電圧ＶA のパルス幅と電圧値の積が一
定の値以上であればよいと考えられる。
ＶS ＝２．５ＶH 、ＶU ＝０．５Ｖ H となる。また、選
択電圧の直前の補助電圧パルスの電圧値ＶA 及びパルス
幅は、図３の液晶表示装置の場合では、次のような電圧
とパルス幅の関係が与えられると、効果が得られる。補
助電圧ＶA のパルスの幅が選択電圧ＶS のパルス幅の１
／１２０であるとき、補助電圧ＶA の電圧値はメモリ電
圧ＶH の１２倍以上である。あるいは、補助電圧ＶA の
パルスの幅が選択電圧ＶS のパルス幅の１／６０である
とき、補助電圧ＶA の電圧値はメモリ電圧ＶH の５倍以
上である。あるいは、補助電圧ＶA のパルスの幅が選択
電圧ＶS のパルス幅の１／３０であるとき、補助電圧Ｖ
A の電圧値はメモリ電圧ＶH の２．５倍以上である。こ
のことから、選択電圧ＶA のパルス幅と電圧値の積が一
定の値以上であればよいと考えられる。
【００３９】図３の装置の駆動波形の別の例を図５に示
す。走査線波形（図５（Ａ），（Ｂ））の電圧ＶHCとＶ
SCとが等しくいずれも信号線波形（図５（Ｃ），
（Ｄ））Ｖ H の１．５倍に設定されているために、各画
素に印加される駆動波形の補助電圧ＶS と選択電圧ＶS
がメモリ電圧ＶH の２．５倍と等しく、ＶU がＶH の半
分になっている。図５の駆動波形の良い点は、図４の駆
動波形のように走査線波形の電圧レベルとして３値の異
なる電圧波形が必要ではなく、２値の電圧波形ですむと
いう点である。但し、図５の駆動波形で図３の表示装置
を駆動した場合には、図４の駆動波形で駆動した場合に
比べて液晶の応答速度が遅くなるためにより長い選択電
圧パルスの時間が必要であった。これは、フレーム周波
数の低下つまり１画面の書換え時間の増加を招くため
に、特に時分割数の大きな液晶表示素子には適用しにく
い方法である。ただし、１／１６デューティ程度の低デ
ューティ駆動に対しては応答速度の低下は問題になら
ず、駆動電圧が２値ですむために走査電圧電圧発生回路
２や信号発生回路１としてコスト的に有利な２値ドライ
バＩＣが使用できるメリットがある。
す。走査線波形（図５（Ａ），（Ｂ））の電圧ＶHCとＶ
SCとが等しくいずれも信号線波形（図５（Ｃ），
（Ｄ））Ｖ H の１．５倍に設定されているために、各画
素に印加される駆動波形の補助電圧ＶS と選択電圧ＶS
がメモリ電圧ＶH の２．５倍と等しく、ＶU がＶH の半
分になっている。図５の駆動波形の良い点は、図４の駆
動波形のように走査線波形の電圧レベルとして３値の異
なる電圧波形が必要ではなく、２値の電圧波形ですむと
いう点である。但し、図５の駆動波形で図３の表示装置
を駆動した場合には、図４の駆動波形で駆動した場合に
比べて液晶の応答速度が遅くなるためにより長い選択電
圧パルスの時間が必要であった。これは、フレーム周波
数の低下つまり１画面の書換え時間の増加を招くため
に、特に時分割数の大きな液晶表示素子には適用しにく
い方法である。ただし、１／１６デューティ程度の低デ
ューティ駆動に対しては応答速度の低下は問題になら
ず、駆動電圧が２値ですむために走査電圧電圧発生回路
２や信号発生回路１としてコスト的に有利な２値ドライ
バＩＣが使用できるメリットがある。
【００４０】なお、本発明の効果を確認するために、図
７に示したような補助電圧パルスを印加しない従来方式
の駆動波形で図３の表示装置を駆動した場合の結果を述
べる。フレーム周波数を非常に低くした状態で何とかオ
ン、オフ切替え表示ができたが、１画面を書換えるため
にかなり長時間を要する。例えば１００ラインの書換え
に計算上は１〜２分程度掛かってしまうという実用性の
ないものであった。これに対して本願発明の実施例によ
れば、１００ラインが５００ｍｓ程度で書換えが完了で
きた。このことからも応答性向上の効果が大きいという
ことがわかる。
７に示したような補助電圧パルスを印加しない従来方式
の駆動波形で図３の表示装置を駆動した場合の結果を述
べる。フレーム周波数を非常に低くした状態で何とかオ
ン、オフ切替え表示ができたが、１画面を書換えるため
にかなり長時間を要する。例えば１００ラインの書換え
に計算上は１〜２分程度掛かってしまうという実用性の
ないものであった。これに対して本願発明の実施例によ
れば、１００ラインが５００ｍｓ程度で書換えが完了で
きた。このことからも応答性向上の効果が大きいという
ことがわかる。
【００４１】なお、図４及び図５では、各波形は簡略化
のためにパルスの極性反転がフレーム反転で描かれてい
るが、図１で描いたようにフレーム内反転であっても同
様な効果が得られる。
のためにパルスの極性反転がフレーム反転で描かれてい
るが、図１で描いたようにフレーム内反転であっても同
様な効果が得られる。
【００４２】さらに、上記の実施例の説明ではゲストホ
スト型液晶表示素子の中心に説明したが、二色性色素を
持たないタイプのコレステリック−ネマティック相転移
型液晶表示素子においても同様の効果が得られることは
言うまでもない。
スト型液晶表示素子の中心に説明したが、二色性色素を
持たないタイプのコレステリック−ネマティック相転移
型液晶表示素子においても同様の効果が得られることは
言うまでもない。
【００４３】以上の説明における材料や数値はあくまで
も例示である。本発明は説明した実施例のものに限るも
のではなく、以上の開示に基づいて当業者であれば様々
な改良や変更が可能であることは言うまでもない。
も例示である。本発明は説明した実施例のものに限るも
のではなく、以上の開示に基づいて当業者であれば様々
な改良や変更が可能であることは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】選択電圧の印加の直前に、選択電圧と同
じかあるいはそれよりも高い補助電圧を印加すること
で、液晶の応答速度が格段に速くなる。これによって、
大容量ドットマトリックス構造でも書換え速度た早いコ
レステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子が実
現できる。
じかあるいはそれよりも高い補助電圧を印加すること
で、液晶の応答速度が格段に速くなる。これによって、
大容量ドットマトリックス構造でも書換え速度た早いコ
レステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子が実
現できる。
【図１】本発明の実施例の相転移型液晶表示素子の駆動
波形図である。
波形図である。
【図２】本発明の効果を説明するためのゲストホスト型
コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素
子の電気光学特性を示すグラフである。
コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素
子の電気光学特性を示すグラフである。
【図３】ドットマトリックス型液晶表示装置の模式図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施例による駆動法を説明する波形図
である。
である。
【図５】本発明の実施例による別の駆動法を説明する波
形図である。
形図である。
【図６】一般的なゲストホスト型コレステリック−ネマ
ティック相転移型液晶表示素子素子の電気光学特性を示
すグラフである。
ティック相転移型液晶表示素子素子の電気光学特性を示
すグラフである。
【図７】従来のゲストホスト型コレステリック−ネマテ
ィック相転移型液晶表示素子素子の駆動波形図である。
ィック相転移型液晶表示素子素子の駆動波形図である。
１ 信号電圧発生回路 ２ 走査電圧発生回路
Claims (10)
- 【請求項１】 印加電圧に応じて液晶がコレステリック
相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電
圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相
転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子の
駆動方法であって、転移する液晶の相状態を決める選択
電圧の印加後に相状態を維持する電圧を前記液晶に印加
する工程を有し、ネマティック相状態にある該液晶をコ
レステリック相状態に相転移するための選択電圧を前記
液晶に印加する直前に前記選択電圧のうち高電圧のもの
と同じかあるいはそれ以上の値の補助電圧を前記液晶に
印加する工程を有することを特徴とする相転移型液晶表
示素子の駆動方法。 - 【請求項２】 さらに、コレステリック相状態にある前
記液晶をネマティック相状態に相転移するための選択電
圧を前記液晶に印加する直前に前記補助電圧を前記液晶
に印加する工程を有することを特徴とする請求項１記載
の相転移型液晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項３】 前記液晶に印加される電圧はパルス電圧
であり、前記選択電圧のパルス幅と電圧値との積が所定
値以上に設定されていることを特徴とする請求項２記載
の相転移型液晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項４】 前記液晶は、その中に二色性色素を含む
ゲストホスト型液晶であることを特徴とする請求項１か
ら３のいずれかに記載の相転移型液晶表示素子の駆動方
法。 - 【請求項５】 印加電圧に応じて液晶がコレステリック
相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電
圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相
転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子を
有し、転移する液晶の相状態を決める選択電圧の印加後
に相状態を維持する電圧を前記液晶に印加し、相転移す
るための前記選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記
選択電圧のうち高電圧のものと同じかあるいはそれ以上
の値の補助電圧を前記液晶に印加する駆動手段を有する
ことを特徴とする相転移型液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記駆動手段は、ネマティック相状態に
ある該液晶をコレステリック相状態に相転移するための
選択電圧を発生する直前に、前記補助電圧を前記液晶に
印加することを特徴とする請求項５記載の相転移型液晶
表示装置。 - 【請求項７】 前記駆動手段はさらに、コレステリック
相状態にある該液晶をネマティック相状態に相転移する
ための選択電圧を発生する直前にも前記補助電圧を前記
液晶に印加することを特徴とする請求項６記載の相転移
型液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記駆動手段は、コレステリック相状態
にある該液晶をネマティック相状態に相転移するための
選択電圧を発生する直前に、前記補助電圧を前記液晶に
印加することを特徴とする請求項５記載の相転移型液晶
表示装置。 - 【請求項９】 印加電圧に応じて液晶がコレステリック
相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電
圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相
転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子の
駆動方法であって、転移する液晶の相状態を決める選択
電圧の印加後に相状態を維持する電圧を前記液晶に印加
する工程を有し、コレステリック相状態にある該液晶を
ネマティック相状態に相転移するための選択電圧を前記
液晶に印加する直前に前記選択電圧より高い値の補助電
圧を前記液晶に印加する工程を有することを特徴とする
相転移型液晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項１０】 さらに、コレステリック相状態にある
前記液晶をネマティック相状態に相転移するための選択
電圧を前記液晶に印加する直前に前記補助電圧を前記液
晶に印加する工程を有することを特徴とする請求項９記
載の相転移型液晶表示素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00685797A JP3624610B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 相転移型液晶表示素子の駆動方法と相転移型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00685797A JP3624610B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 相転移型液晶表示素子の駆動方法と相転移型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206899A true JPH10206899A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3624610B2 JP3624610B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=11649917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00685797A Expired - Fee Related JP3624610B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 相転移型液晶表示素子の駆動方法と相転移型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624610B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218299B2 (en) | 2002-02-18 | 2007-05-15 | Minolta Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
| CN1320516C (zh) * | 2002-09-20 | 2007-06-06 | 美能达株式会社 | 液晶显示装置 |
| JP2007219414A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Fujifilm Corp | 液晶調光デバイスの駆動方法 |
| WO2009037768A1 (ja) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Fujitsu Limited | 液晶表示素子及びその駆動方法、及びそれを用いた電子ペーパー |
| US9541774B2 (en) | 2011-12-16 | 2017-01-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Control device for variable focus lenses, control method for variable focus lenses, and electronic glasses |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP00685797A patent/JP3624610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218299B2 (en) | 2002-02-18 | 2007-05-15 | Minolta Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
| CN1320516C (zh) * | 2002-09-20 | 2007-06-06 | 美能达株式会社 | 液晶显示装置 |
| JP2007219414A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Fujifilm Corp | 液晶調光デバイスの駆動方法 |
| WO2009037768A1 (ja) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Fujitsu Limited | 液晶表示素子及びその駆動方法、及びそれを用いた電子ペーパー |
| US9541774B2 (en) | 2011-12-16 | 2017-01-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Control device for variable focus lenses, control method for variable focus lenses, and electronic glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624610B2 (ja) | 2005-03-02 |
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