JPH11231286A - 反強誘電性液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents

反強誘電性液晶表示素子の駆動方法

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JPH11231286A
JPH11231286A JP10036894A JP3689498A JPH11231286A JP H11231286 A JPH11231286 A JP H11231286A JP 10036894 A JP10036894 A JP 10036894A JP 3689498 A JP3689498 A JP 3689498A JP H11231286 A JPH11231286 A JP H11231286A
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JP
Japan
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liquid crystal
state
antiferroelectric
period
voltage
Prior art date
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Application number
JP10036894A
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English (en)
Inventor
Akira Suguro
彰 勝呂
Masaya Kondo
近藤  真哉
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼き付け現象を低減し、高速で高コントラス
トな表示を行うための反強誘電性液晶表示素子の駆動方
法を提供する。 【解決手段】 リセット期間で反強誘電性液晶セル間の
電位差を0Vにし、さらに走査側電極と信号側電極をグ
ラウンドと短絡することでセル間および駆動回路での残
留電荷成分を除去し、電荷量の差から起きる焼き付け現
象を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反強誘電性液晶を
液晶層とする、マトリックス状の画素を有する液晶表示
パネルや液晶光シャッターアレイ等の反強誘電性液晶表
示素子の駆動法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】反強誘電性液晶を用いた液晶パネルは、
日本電装(株)及び昭和シェル石油(株)らの特開平2
ー173724号公報で広視野角を有すること、高速応
答が可能なこと、マルチプレックス特性が良好なこと等
が報告されて以来、精力的に研究がなされている。
【0003】図2は反強誘電性液晶をディスプレイとし
て用いる場合の偏光板配置を示す液晶セル構成図であ
る。クロスニコルに合わせた偏光板21の間に、どちら
かの偏光板の偏光軸と無電界時に於ける分子の光軸方向
がほぼ平行になるように液晶セル22を置き、電圧無電
界時に黒が、電界印加時には白が表示できるようにして
いる。このようなセル構成の液晶セルに電圧を印加した
とき、それに対する透過率変化をグラフにプロットする
と図3のようなループを描くことが出来る。電圧を印加
し増加させていく場合に透過率が変化し始める電圧値を
V1、透過率の変化が飽和する電圧値をV2、逆に電圧
値を減少させていく場合に透過率が減少し始める電圧値
をV5、また逆極性の電圧を印加し、その絶対値を増加
させた場合に透過率が変化し始める電圧値をV3、透過
率変化が飽和する電圧値をV4、逆に電圧の絶対値を減
少させた場合に透過率が変化し始める電圧値をV6とす
る。この図3からは、電圧値が反強誘電性液晶分子の閾
値以上をとる場合に第1の強誘電状態が選択され、また
印加電圧の極性の違いによって、第2の強誘電状態が選
択され、これらの強誘電状態から、電圧値がある閾値よ
り低い場合には反強誘電状態が選択されることがわか
る。
【0004】従来の駆動方法に於いては、図4に示すよ
うに、選択期間(Se)で第1、もしくは第2の強誘電
状態、もしくは反強誘電状態を選択し、その状態を次の
非選択期間(NSe)で保持させていた。つまり選択期
間(Se)で印加したセレクトパルスによる透過光量を
その後の非選択期間(NSe)で保持させることにより
表示を行っていた。
【0005】また選択期間に印加されるセレクトパルス
の直前で、反強誘電性液晶の分子状態が異なると、画素
の透過光量を正確な所定の値にする事が難しく、そのた
めセレクトパルスを印加する前に、その画素の表示以前
の状態に関わらず常に反強誘電状態にリセットすること
が良く行われてきた。この反強誘電状態にリセットする
方法としては、リセット期間内の電圧値を0Vにし、反
強誘電性液晶自身の持つ粘性や弾性などの特性による自
然緩和によって反強誘電状態にリセットする方法や、適
切な逆極性を有する印加電圧を印加して反強誘電状態に
リセットする方法がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の、
反強誘電性液晶分子の強誘電状態からの自然緩和による
リセット法の場合には、確実に反強誘電状態にリセット
することができるが、リセット期間直前の画素の状態が
第1または第2の強誘電状態の場合には、液晶層間の電
荷に着目すると以前の書き込みによる電荷が全く残らな
い初期状態にするためには多くの時間が必要となり、画
面の書き込み時間が遅くなってしまう。また後者の、適
切な電圧を印加し反強誘電状態にリセットする方法の場
合にも同様に、リセット期間直前の状態が第1の強誘電
状態であれば−(マイナス)の極性の電圧を、第2の強
誘電状態の場合には+(プラス)の極性の電圧を印加す
るが、液晶層間には常に電圧が印加することになり、余
計な電荷が存在する。このように従来のような反強誘電
状態にリセットする方法では電荷の放電経路がないため
に以前の表示状態によって影響を受け、その結果表示画
面が焼き付くという欠点があった。
【0007】また、反強誘電状態にリセットする方法に
類似した技術で、書き込み時に反強誘電性液晶を一度強
誘電状態にする方法が特開平5−100208に開示さ
れている。
【0008】特開平5−100208の実施例では階調
電圧を印加する前に強誘電状態に転移するのに充分な電
圧を印加し、液晶の応答性(立ち上がり速度)を高めて
いる。しかし、特開平5−100208では反強誘電性
液晶を強誘電状態にする速度の向上を目的とするもの
で、反強誘電状態へ転移させる駆動については触れられ
ていない。
【0009】そこで本発明ではこれらの問題点を解決
し、セル間および駆動回路での残留電荷成分の電荷量の
差から起きる焼き付け現象を低減し、高速で高コントラ
ストな表示を行うための反強誘電性液晶表示素子の駆動
方法を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における反強誘性電液晶表示素子の駆動方法で
は、以下の手段を用いた。
【0011】対向面にそれぞれ複数の走査側電極と信号
側電極とを有する1対の基板間に反強誘電性液晶を挟持
し、マトリックス状に画素を有する反強誘電性液晶表示
素子で、前記反強誘電性液晶は第1の強誘電状態と、第
1の強誘電状態とは逆極性の電圧を印加した場合に強誘
電状態を示す第2の強誘電状態と、反強誘電状態とを有
し、画素への一回の書き込みは少なくとも一つの走査期
間からなり、走査期間は画素の透過光量を決定するため
のセレクトパルスが印加される選択期間と、この選択期
間以前に、反強誘電性液晶分子を一定の状態にセットす
るためのリセットパルスを印加するリセット期間と、選
択期間で決定した透過光量を保持する非選択期間とから
構成され、リセット期間に於いて走査側電極と信号側電
極は共にグラウンドと短絡することを特徴とする。
【0012】そして、画素へ印加される前後する走査期
間の電圧波形が0Vに対して互いに対称とし、交流化を
図っている。
【0013】(作用)反強誘電性液晶は図3に示すよう
に印加電圧の絶対値がある閾値電圧以上の場合に第1ま
たは第2の強誘電状態をとる。この時、図2に示すよう
なセル構成の場合に、本発明の駆動方法によるリセット
期間では必ず反強誘電性液晶分子が反強誘電状態になる
ようにする。このために、リセット期間では反強誘電性
液晶分子が第1または第2の強誘電状態から反強誘電状
態にスイッチングするために必要な閾値電圧を印加す
る。通常この電圧値は、第1もしくは第2の強誘電状態
から第2もしくは第1の強誘電状態にスイッチングする
ために必要な電圧値よりも小さい。この電圧値を0Vに
し、と同時に走査側電極側、信号側電極共にグラウンド
と短絡することで液晶セル間および駆動回路での残留電
荷成分を除去する。この方法を用いると、従来の反強誘
電状態にリセットするための電圧が不要になる。また、
液晶本来の持つ特性による自然緩和によって反強誘電状
態にリセットする方法に比べて非常に高速にリセットす
ることができる。
【0014】本願発明による駆動方法は、反強誘電性液
晶の状態を一回の書き込みごとに反強誘電状態にリセッ
トすると同時に、液晶セル間および駆動回路での残留電
荷成分を除去するので、書き込みごとの表示を安定さ
せ、かつリセット期間の印加電圧を0Vで反強誘電性液
晶を反強誘電状態にできるので、リセットパルスの印加
電圧も不要となる。また短い選択期間で、表示状態(反
強誘電性液晶の状態)を決定するので、強誘電状態また
は反強誘電状態のどちらの状態にでも良好に状態を転移
させながら、高速な表示が可能であり、残留電荷成分に
よる焼き付き現象が低減される。本発明は、この点に着
目して完成されたものであり、以下実施の形態に基づい
て説明する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図5は本実施の形態に用いた
液晶パネル構成図である。本実施の形態で用いた液晶パ
ネルは約2μの厚さの反強誘電性液晶層56を持つ一対
のガラス基板53a、53bから構成されている。ガラ
ス基板の対向面には電極54a、54bが形成されてお
り、その上に高分子配向膜55a、55bが塗布され、
ラビング処理がなされている。さらに一方のガラス基板
の外側に偏光板の偏光軸とラビング軸とが平行になるよ
うに第1の偏光板51aが設置されており、他方のガラ
ス基板の外側には第1の偏光板51aの偏光軸と90°
異なるようにして第2の偏光板51bが設置されてい
る。
【0016】また図6は走査側電極と信号側電極の配置
を表した図である。走査側電極をそれぞれX1、X2、
Xn等と示し、信号側電極はY1、Y2、Ym等と示
し、走査側電極は480本、信号側電極は640本とし
た。それぞれが交差する斜線部分が画素(A11、An
m)である。
【0017】図1は本発明の実施の形態の白表示(ON
(W))および黒表示(OFF(B))を行う場合の走査側
電極(Xn)での走査側電圧波形、信号側電極(Ym)
での信号側電圧波形、およびそれらが交差したところの
画素(Anm)での合成電圧波形、およびそれに応じた
透過光量の変化を示した図である。本発明に用いた駆動
波形ではリセット期間(Rs)を1位相、選択期間(S
e)を1位相とした。1位相のパルス幅は50μsに設
定し、1回の書き込みは2つの走査期間(SC1、SC
2)から構成した。非選択期間(NSe)の時間は約4
5msであり、走査側電極(Xn)波形には非選択期間
(NSe)に4Vの保持電圧を印加し、この極性はリセ
ット期間(Rs)に印加される電圧と同極性とした。
【0018】走査側電極(Xn)のセレクト期間(S
s)に印加されるパルスの波高値の最大絶対値は20V
とし、信号側電極(Ym)に印加される最大絶対値は4
Vとした。黒表示(OFF(B))を行うためには第1走
査期間(SC1)の合成電圧波形(Anm)では、0V
が1位相印加され(リセットパルス)、反強誘電性液晶
は反強誘電状態を示し、透過光量はリセット期間では0
%近くなったが、次の選択期間(Se)で、合成電圧波
形として+24Vが1位相だけ印加されるため(セレク
トパルス)、反強誘電性液晶は第1もしくは第2の強誘
電状態になり、透過光量は100%となり、白表示ON
(W)をする。非選択期間(NSe)では強誘電性液晶
は反強誘電状態を保持している。リセット期間は観測者
の視覚認識に必要な期間より十分短いため、表示は白と
視覚認定される。
【0019】また、黒表示OFF(B)の場合には、同
様にリセット期間(Rs)の合成電圧波形で、0Vが1
位相印加され(リセットパルス)、反強誘電性液晶は反
強誘電状態を示し、透過光量はリセット期間で0%近く
なり、次の選択期間(Se)で、合成電圧波形として+
16Vが1位相だけ印加されるため(セレクトパル
ス)、反強誘電性液晶は第1もしくは第2の強誘電状態
まで至らず、反強誘電状態が選択され、透過光量は0%
近く、黒表示になる。非選択期間(NSe)では反強誘
電性液晶はリセット期間と同様にして反強誘電状態を保
持する。リセット期間は観測者の視覚認識に必要な時間
より十分短いため、表示は黒と視覚認定される。
【0020】また1回の書き込みで2つの走査期間(S
C1、SC2)を設け、それぞれの電圧波形の極性は0
Vに対して互いに対称とし、交流化を図った。
【0021】前記手法を講じることで、リセットパルス
の印加電圧は0Vであるが反強誘電性液晶が反強誘電状
態にリセットする時間は従来に比べて短くできた。ま
た、このように黒および白の如何なる表示においても、
選択期間に要する時間を短縮することができ、どのよう
な表示画面の場合でも良好な表示を高速で行うことがで
きた。
【0022】本実施の形態では、走査側電極と信号側電
極を複数有する駆動について示したが、例えば画素がス
イッチング素子であるようなアクティブ素子を使用した
駆動の場合でも、画素に印加される電圧波形が、本実施
の形態のような合成電圧波形であれば充分に同じ効果が
得られる。
【0023】
【発明の効果】以上の実施の形態で述べたように、本発
明の駆動方法を用いて、リセット期間に液晶セル間およ
び駆動回路をグラウンドと短絡することで、反強誘電性
液晶を反強誘電状態にリセットし、さらに第1もしくは
第2の強誘電状態のときの残留電荷成分を除去し、さら
に駆動回路においても電荷を放電することで常に初期状
態から新規に液晶セルに書き込みを行うことができるの
で、連続駆動による焼き付け現象を低減し、さらにその
リセット期間が短いため、高速でコントラストの高い良
好な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における反強誘電性液晶表
示素子の駆動波形とそれに対応する透過光量を示した図
である。
【図2】本発明の実施の形態における反強誘電性液晶セ
ルと偏光板の構成図である。
【図3】本発明の実施の形態における反強誘電性液晶表
示素子のヒステリシスカーブを表す図である。
【図4】従来技術における反強誘電性液晶表示素子の駆
動方法を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態における反強誘電性液晶パ
ネルの構成図である。
【図6】本発明で実施の形態における走査側電極と信号
側電極の構成図である。
【符号の説明】
OFF(B) 黒表示 ON(W) 白表示 SC1 第1走査期間 SC2 第2走査期間 Rs リセット期間 Se 選択期間 NSe 非選択期間 Xn 走査側電極 Ym 信号側電極 Anm 画素 T 透過光量 21a、21b 偏光板 22 液晶セル 51a、51b 偏光板 52a、52b シール材 53a、53b ガラス基板 54a、54b 電極 55a、55b 高分子配向膜 56 反強誘電性液晶 X1〜X480 走査側電極 Y1〜Y640 信号側電極 A11、Anm 画素

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向面にそれぞれ複数の走査側電極と信
    号側電極とを有する1対の基板間に反強誘電性液晶を挟
    持し、マトリックス状に画素を有する反強誘電性液晶表
    示素子の駆動方法であって、前記反強誘電性液晶は第1
    の強誘電状態と、第1の強誘電状態とは逆極性の電圧を
    印加した場合に強誘電状態を示す第2の強誘電状態と、
    反強誘電状態の3つの状態を有し、 画素への一回の書き込みは少なくとも一つの走査期間か
    らなり、前記走査期間は画素の透過光量を決定するため
    のセレクトパルスが印加される選択期間と、この選択期
    間以前に、反強誘電性液晶を一定の状態にセットするリ
    セットパルスを印加するリセット期間と、選択期間で決
    定した透過光量を保持する非選択期間とを有し、 前記リセット期間に於いて走査側電極と信号側電極は共
    にグラウンドと短絡することを特徴とする反強誘電性液
    晶の駆動方法。
  2. 【請求項2】 前後する走査期間の電圧波形が0Vに対
    して互いに対称であることを特徴とした請求項1記載の
    反強誘電性液晶表示素子の駆動方法。
JP10036894A 1998-02-19 1998-02-19 反強誘電性液晶表示素子の駆動方法 Pending JPH11231286A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007206525A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子の駆動方法
US7348953B1 (en) 1999-11-22 2008-03-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of driving liquid crystal display device
US7535448B2 (en) 2001-02-08 2009-05-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device, and method of driving the same

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Legal Events

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Effective date: 20040105