JPH11194324A - 液晶駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マトリクス状に配置された電極間に強誘電性
液晶組成物を狭持した強誘電性液晶素子を駆動する際
に、非選択期間の連続したパルスによるコントラスト低
下を抑制するための液晶駆動方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 導電性材料により基板上に複数の走査電
極、信号電極を形成した走査電極基板、信号電極基板の
２つの基板をマトリクス状に配置し、マトリクス状配置
の走査電極と信号電極との交差部に走査電極基板・信号
電極基板間に狭持した強誘電性液晶組成物による画素を
形成し、走査電極と信号電極とに印加される電圧と印加
時間とによって決定されるしきい値を境に光学的な安定
状態を持続する強誘電性液晶素子を駆動する液晶駆動方
法であって、通常の１／Ｎ（Ｎは自然数）バイアス駆動
による１画面表示を実行するための走査が終了した後
に、コントラスト補償パルス電圧Ｐ１を印加するコント
ラスト補償期間Ｔ１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス状に配
置された電極間に強誘電性液晶組成物を狭持した強誘電
性液晶素子の単純マトリクス構成において、走査中の非
選択期間に印加される交流パルス電圧によるしきい値以
下の液晶応答に起因するコントラスト低下を補償する液
晶駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】元来、強誘電性液晶素子を駆動する方法
として、１／Ｎバイアスによる単純マトリクス駆動方法
がある。

【０００３】以下に、従来の１／４バイアスによる単純
マトリクス駆動（線順次駆動）方法について図３〜図７
を用いて説明する。

【０００４】図３は単純マトリクス構造の一般的な液晶
パネルの概略構成を示す斜視図であり、図４は単純マト
リクス構造の一般的な電極パターンを示すパターン図、
図５は単純マトリクス駆動時の走査電極と信号電極の印
加電圧波形を示す表形式波形図、図６（ａ）、（ｂ）は
単純マトリクス駆動時の液晶印加電圧波形、液晶光学応
答波形を示す波形図、図７（ａ）、（ｂ）は同じく単純
マトリクス駆動時の液晶印加電圧波形、液晶光学応答波
形を示す波形図である。

【０００５】図３において、１ａ、１ｂは透明基板、２
ａ、２ｂは絶縁膜、３ａ、３ｂは透明電極、４は１ａ、
２ａおよび３ａで形成される走査電極基板と１ｂ、２ｂ
および３ｂで形成される信号電極基板とによって狭持さ
れる液晶（強誘電性液晶組成物）である。また図４にお
いて、Ｃ１〜Ｃｎは走査電極、Ｓ１〜Ｓｍは信号電極で
ある。なお、走査電極Ｃ１〜Ｃｎと信号電極Ｓ１〜Ｓｍ
との交差部に画素が形成されている。

【０００６】以上のように構成された液晶パネル（強誘
電性液晶素子）の透明電極３ａと３ｂ（３ａを走査電極
とし３ｂを信号電極とする）に、図４に示すような電極
パターンにより、走査電極としてＣ１〜Ｃｎのｎ本、信
号電極としてＳ１〜Ｓｍのｍ本の（ｎ×ｍ）マトリクス
が構成される。図５に示すように、走査電極３ａ側に選
択パルスまたは非選択パルスの２種類のパルスを印加
し、信号電極３ｂ側にＯＮパルスまたはＯＦＦパルスの
２種類のパルスを印加する。ここで、液晶のしきい値電
圧をＶｔｈとすると、選択−ＯＮパルスの組み合わせの
時のみ液晶への印加電圧値がＶｔｈを越え、他の３つの
組み合わせでは液晶への印加電圧値がＶｔｈを下回るよ
うにＶｃｃは設定されている。このような４つのパルス
の組み合わせによる単純マトリクス構造の液晶印加電圧
波形及びその時の液晶の光学応答波形について図６を用
いて説明する。

【０００７】図６において、図６（ａ）は８×８マトリ
クス駆動時の任意の液晶１画素に黒を書込んだ時に印加
される液晶印加電圧波形を示し、図６（ｂ）は図６
（ａ）の電圧波形が印加された時の液晶１画素の光学応
答波形を示す。図６（ａ）において、まず、１フレーム
内の選択期間ＴＳにおいて、走査電極３ａには図５に示
す選択パルスを印加し、信号電極３ｂには図５に示すＯ
Ｎパルスを印加する。これにより、液晶には図６（ａ）
に示すような液晶のしきい値Ｖｔｈを越えた選択−ＯＮ
パルスが印加される。次に、１フレーム内の非選択期間
ＴＨにおいては、走査電極３ａには図５に示す非選択パ
ルスを印加し、信号電極３ｂには図５に示すＯＮパルス
もしくはＯＦＦパルスを画素の状態に応じて印加する
（図６（ａ）の場合は非選択−ＯＦＦパルスの印加であ
る）。これにより、液晶には図６（ａ）に示すような液
晶のしきい値Ｖｔｈを越えない非選択−ＯＮパルスもし
くは非選択−ＯＦＦパルスが、１フレームの選択期間Ｔ
Ｓ以外の非選択期間ＴＨ中印加され続けることになる。
この時の、液晶の光学応答について、図６（ｂ）により
説明する。図６（ｂ）において、選択期間ＴＳ中に図６
（ａ）に示すような選択−ＯＮパルスが印加された時、
まず、液晶は選択−ＯＮパルスの初めの下向きのパルス
に応答し、その前の画素状態の如何に関わらず、白レベ
ルに移行する（消去状態となる）。そして、続く選択−
ＯＮパルスの上向きのパルスに応答し、先ほどとは逆
に、黒レベルに移行する（黒を書込む）。次に、非選択
期間ＴＨ中に図６（ａ）に示すような液晶のしきい値Ｖ
ｔｈを越えない非選択−ＯＮパルスもしくは非選択−Ｏ
ＦＦパルスが印加された時、本来であればしきい値Ｖｔ
ｈより小さいパルス電圧なので液晶は応答しないはずで
あるが、液晶に印加される電圧レベル及び極性に応じて
微妙に反応する。即ち、図６（ｂ）に示すように、液晶
のしきい値Ｖｔｈを越えない下向きのパルスが印加され
ると、液晶は白レベル方向に微妙に反応し、次の液晶の
しきい値Ｖｔｈを越えない上向きのパルスの印加によ
り、再び黒レベルに戻る。この様な応答を非選択期間Ｔ
Ｈ中繰り返しながら、最終的には走査終了後に黒レベル
に戻り、書込み状態を保持する結果となる。

【０００８】以上のようにして、１／４バイアスによる
単純マトリクス駆動（線順次駆動）が実行される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶駆動方法では、大画面対応時の走査電極数の増大等
による非選択期間の長期化で、或る一定時間以上の非選
択期間に或る電圧レベル以上のパルス電圧を連続印加す
ると、図７（ａ）に示すように、非選択期間ＴＨの最後
のパルスの向きが下向き（消去方向）で終了した場合、
本来であれば黒レベルに戻るべきはずの液晶が図７
（ｂ）に示すように元の黒レベルに戻らず、白レベルと
黒レベルの中間値を保持し、コントラストが低下し、表
示品質が劣化するという問題点を有していた。

【００１０】この液晶駆動方法では、非選択期間の連続
したパルスによるコントラスト低下が抑制されることが
要求されている。

【００１１】本発明は、マトリクス状に配置された電極
間に強誘電性液晶組成物を狭持した強誘電性液晶素子を
駆動する際に、非選択期間の連続したパルスによるコン
トラスト低下を抑制するための液晶駆動方法を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の液晶駆動方法は、導電性材料により基板上に
複数の走査電極、信号電極を形成した走査電極基板、信
号電極基板の２つの基板をマトリクス状に配置し、マト
リクス状に配置された走査電極と信号電極との交差部に
走査電極基板と信号電極基板との間に狭持した強誘電性
液晶組成物による画素を形成し、走査電極と信号電極と
に印加される電圧と印加時間とによって決定されるしき
い値を境に光学的な安定状態を持続する強誘電性液晶素
子を駆動する液晶駆動方法であって、通常の１／Ｎ（Ｎ
は自然数）バイアス駆動による１画面表示を実行するた
めの走査が終了した後に、コントラスト補償パルス電圧
を印加するコントラスト補償期間を設ける構成を備えて
いる。

【００１３】これにより、マトリクス状に配置された電
極間に強誘電性液晶組成物を狭持した強誘電性液晶素子
を駆動する際に、非選択期間の連続したパルスによるコ
ントラスト低下を抑制するための液晶駆動方法が得られ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
導電性材料により基板上に複数の走査電極、信号電極を
形成した走査電極基板、信号電極基板の２つの基板をマ
トリクス状に配置し、マトリクス状に配置された走査電
極と信号電極との交差部に走査電極基板と信号電極基板
との間に狭持した強誘電性液晶組成物による画素を形成
し、走査電極と信号電極とに印加される電圧と印加時間
とによって決定されるしきい値を境に光学的な安定状態
を持続する強誘電性液晶素子を駆動する液晶駆動方法で
あって、通常の１／Ｎ（Ｎは自然数）バイアス駆動によ
る１画面表示を実行するための走査が終了した後に、コ
ントラスト補償パルス電圧を印加するコントラスト補償
期間を設けることとしたものであり、コントラスト補償
パルス電圧によりコントラスト低下が抑制されるという
作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、コントラスト補償パルス電圧は、走査
中の非選択期間中に印加された交流パルス電圧に比し
て、周波数は同じで電圧レベルがそれより小さい小パル
ス電圧であることとしたものであり、小パルス電圧によ
り確実にコントラスト低下が抑制されるという作用を有
する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、コントラスト補償パルス電圧は、走査
中の非選択期間に印加された交流パルス電圧と同じ若し
くはそれ以下の波高値で周波数がそれより高い高周波パ
ルス電圧であることとしたものであり、高周波パルス電
圧により確実にコントラスト低下が抑制されるという作
用を有する。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について図１、
図２を用いて説明する。 （実施の形態１）図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施
の形態１による液晶駆動方法を説明するためのタイミン
グ図であり、小パルス電圧を用いたコントラスト補償パ
ルス駆動方法を示すものである。また、図２（ａ）、
（ｂ）は、本発明の実施の形態１による液晶駆動方法の
変形例を示すタイミング図であり、高周波パルス電圧を
用いたコントラスト補償パルス駆動方法を示すものであ
る。

【００１８】図１において、（ａ）は任意の液晶１画素
に黒を書込んだ時に印加される液晶印加電圧波形を示
し、（ｂ）は（ａ）の電圧波形が印加された時の液晶１
画素の光学応答波形を示す。図１（ａ）の液晶印加電圧
波形及び図１（ｂ）の液晶光学応答波形において、１フ
レームの走査中に印加される選択期間ＴＳ及び非選択期
間ＴＨの電圧波形及びその時の光学応答波形は、図７
（ａ）と図７（ｂ）に示す１／４バイアスの単純マトリ
クス駆動時の液晶印加電圧波形及び液晶光学応答波形と
同じである。今、１フレームの走査が終了した時点で、
図１（ａ）に示すように非選択期間ＴＨの交流パルス電
圧に引き続き、コントラスト補償期間Ｔ１としてコント
ラスト補償パルス電圧Ｐ１、即ち同じ液晶に非選択期間
ＴＨ中に印加され続けた交流パルス電圧に比して、周波
数は同じで電圧レベルがそれより小さい小パルス電圧Ｐ
１を印加する。これにより、図１（ｂ）に示すように、
１フレームの走査終了後に何も電圧を印加しない時の図
７（ｂ）の液晶光学応答波形においては完全に黒レベル
まで戻る事ができなかった液晶光学応答が、１フレーム
走査終了後に継続して印加される小パルス電圧Ｐ１に対
して、小パルス電圧Ｐ１の波高値に比例した応答を示
す。この小パルスによるコントラスト補償パルス電圧Ｐ
１をコントラスト補償期間Ｔ１として或る一定時間印加
し続けることにより、図１（ｂ）に示すようにコントラ
スト補償パルス電圧Ｐ１の供給を止めても、液晶の光学
応答波形は元の黒レベルに戻る。以上のようにして、１
フレーム走査終了後のコントラスト補償期間Ｔ１におけ
る小パルスでのコントラスト補償パルス電圧Ｐ１の連続
印加により、１フレーム走査中の連続する非選択期間Ｔ
Ｈの交流パルス電圧によるコントラストの低下を抑制す
る事ができる。

【００１９】図２は、図１と同様に、（ａ）は任意の液
晶１画素に黒を書込んだ時に印加される液晶印加電圧波
形を示し、（ｂ）は（ａ）の電圧波形が印加された時の
液晶１画素の光学応答波形を示す。図２（ａ）の液晶印
加電圧波形及び図２（ｂ）の液晶光学応答波形におい
て、１フレームの走査中に印加される選択期間ＴＳ及び
非選択期間ＴＨの電圧波形及びその時の光学応答波形
は、図７（ａ）と図７（ｂ）に示す１／４バイアスの単
純マトリクス駆動時の液晶印加電圧波形及び液晶光学応
答波形と同じである。今、１フレームの走査が終了した
時点で、図２（ａ）に示すように非選択期間ＴＨの交流
パルス電圧に引き続き、コントラスト補償期間Ｔ２とし
てコントラスト補償パルス電圧Ｐ２、即ち同じ液晶に非
選択期間ＴＨ中に印加され続けた交流パルス電圧に比し
て、波高値は同じかそれ以下の電圧レベルで周波数がそ
れより高い高周波パルス電圧Ｐ２を印加する。これによ
り、図２（ｂ）に示すように、１フレームの走査終了後
に何も電圧を印加しない時の図７（ｂ）の液晶光学応答
波形においては完全に黒レベルまで戻る事ができなかっ
た液晶光学応答が、１フレーム走査終了後に継続して印
加される高周波パルス電圧Ｐ２に対して、高周波パルス
電圧Ｐ２の周波数に準じた応答を示す。この高周波パル
スによるコントラスト補償パルス電圧Ｐ２をコントラス
ト補償期間Ｔ２として或る一定時間印加し続けることに
より、図２（ｂ）に示すようにコントラスト補償パルス
電圧Ｐ２の供給を止めても、液晶の光学応答波形は元の
黒レベルに戻る。以上のようにして、１フレーム走査終
了後のコントラスト補償期間Ｔ２における高周波パルス
でのコントラスト補償パルス電圧Ｐ２の連続印加によ
り、１フレーム走査中の連続する非選択期間ＴＨの交流
パルス電圧によるコントラストの低下を抑制する事がで
きる。

【００２０】以上のように本実施の形態によれば、マト
リクス状に配置された走査電極３ａ・信号電極３ｂ間に
強誘電性液晶組成物４を狭持した強誘電性液晶素子の単
純マトリクス駆動において、通常の１／Ｎ（ここではＮ
＝４）バイアス駆動による１画面表示を実行するための
走査が終了した後に、走査中の非選択期間中に印加され
た交流パルス電圧によるしきい値電圧以下の液晶応答に
起因するコントラスト低下を補償するため、コントラス
ト補償パルス電圧を印加するコントラスト補償期間を設
けることにより、コントラストの低下を抑制した高品質
な表示を実現することができる。ここで、コントラスト
補償期間の長さは任意であり、使用する液晶の物理的特
性や使用環境等によりその各々に応じて最適に設定すれ
ばよい。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
液晶駆動方法によれば、導電性材料により基板上に複数
の走査電極、信号電極を形成した走査電極基板、信号電
極基板の２つの基板をマトリクス状に配置し、マトリク
ス状に配置された走査電極と信号電極との交差部に走査
電極基板と信号電極基板との間に狭持した強誘電性液晶
組成物による画素を形成し、走査電極と信号電極とに印
加される電圧と印加時間とによって決定されるしきい値
を境に光学的な安定状態を持続する強誘電性液晶素子を
駆動する液晶駆動方法であって、通常の１／Ｎ（Ｎは自
然数）バイアス駆動による１画面表示を実行するための
走査が終了した後に、コントラスト補償パルス電圧を印
加するコントラスト補償期間を設けることにより、コン
トラスト補償パルス電圧によりコントラスト低下を抑制
することができるという有利な効果が得られる。

【００２２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、コントラスト補償パルス電圧
は、走査中の非選択期間中に印加された交流パルス電圧
に比して、周波数は同じで電圧レベルがそれより小さい
小パルス電圧であることにより、小パルス電圧により確
実にコントラスト低下を抑制することができるという有
利な効果が得られる。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、コントラスト補償パルス電圧
は、走査中の非選択期間に印加された交流パルス電圧と
同じ若しくはそれ以下の波高値で周波数がそれより高い
高周波パルス電圧であることにより、高周波パルス電圧
により確実にコントラスト低下を抑制することができる
という有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態１による液晶駆動方
法を説明するためのタイミング図 （ｂ）本発明の実施の形態１による液晶駆動方法を説明
するためのタイミング図

【図２】（ａ）本発明の実施の形態１による液晶駆動方
法の変形例を示すタイミング図 （ｂ）本発明の実施の形態１による液晶駆動方法の変形
例を示すタイミング図

【図３】単純マトリクス構造の一般的な液晶パネルの概
略構成を示す斜視図

【図４】単純マトリクス構造の一般的な電極パターンを
示すパターン図

【図５】単純マトリクス駆動時の走査電極と信号電極の
印加電圧波形を示す表形式波形図

【図６】（ａ）単純マトリクス駆動時の液晶印加電圧波
形を示す波形図 （ｂ）単純マトリクス駆動時の液晶光学応答波形を示す
波形図

【図７】（ａ）単純マトリクス駆動時の液晶印加電圧波
形を示す波形図 （ｂ）単純マトリクス駆動時の液晶光学応答波形を示す
波形図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性材料により基板上に複数の走査電
   極、信号電極を形成した走査電極基板、信号電極基板の
   ２つの基板をマトリクス状に配置し、マトリクス状に配
   置された前記走査電極と信号電極との交差部に前記走査
   電極基板と前記信号電極基板との間に狭持した強誘電性
   液晶組成物による画素を形成し、前記走査電極と前記信
   号電極とに印加される電圧と印加時間とによって決定さ
   れるしきい値を境に光学的な安定状態を持続する強誘電
   性液晶素子を駆動する液晶駆動方法であって、通常の１
   ／Ｎ（Ｎは自然数）バイアス駆動による１画面表示を実
   行するための走査が終了した後に、コントラスト補償パ
   ルス電圧を印加するコントラスト補償期間を設けること
   を特徴とする液晶駆動方法。
2. 【請求項２】前記コントラスト補償パルス電圧は、走査
   中の非選択期間中に印加された交流パルス電圧に比し
   て、周波数は同じで電圧レベルがそれより小さい小パル
   ス電圧であることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆
   動方法。
3. 【請求項３】前記コントラスト補償パルス電圧は、走査
   中の非選択期間に印加された交流パルス電圧と同じ若し
   くはそれ以下の波高値で周波数がそれより高い高周波パ
   ルス電圧であることを特徴とする請求項１に記載の液晶
   駆動方法。