JPS60250332A - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、強誘電性スメクチック液晶を用いた液晶素子
の駆動方法に関する。

〔従来技術〕

強誘電性液晶の光透過状態は、印加されたパルス電圧の
波高値ではなく、パルスの面積によって決まるため、パ
ルス幅の長さによっては、わずかの電圧に対しても光透
過状態が変化する。したがって特開昭５８−１７９８９
０号公報に示されているスタティック駆動方法では、十
分なコントラストを得ることができず、また強誘電、性
液界を使用した液晶素子に対するマルチプレックス駆動
方法はまだ与えられていない。

〔目　的〕

本発明は、このような問題を解決するもので、その目的
とするところは、十分なコントラストを得ることができ
るマルチプレックス駆動方法を提供することにある。

〔概　要〕

本発明の液晶素子の駆動方法は、走査電極には選択時に
消去パルスを印加した後、続けて選択パルス列を印加し
、信号電極には液晶が記憶効果を現わさないような表示
パルス列を選択パルスと同期させて印加することを特徴
とする。

〔実施例〕

以下、本発明について実施例および強誘電性液晶の特性
に基づいて詳細に説明する。

第１図に、１画素の液晶素子の構成を示す。透明電極１
２として工ＴＯ膜をガラス基板１１上に設け、さらに絶
縁層１３として厚ざ１ｏｏｏＸのＳ１０．を設り、液晶
膜厚を定めるスペーサー１４としてＣｒを設けて、強誘
電性液晶１５を封入する。２枚のガラス基板の上下方に
は偏光板１６を設置して、それぞれの振動方向は直交さ
せておく。強誘電性液晶としてＰ−ｄｅｃｙ］、ｏｘｙ
ｂｅｎｚ−１１１ｄｅｎｅ−Ｐ　’−ａｍｉｎｏ−２−
ｍθｔｈｙｌｂａｔｙｌｃｉｎｎａ−ｍａｔｅ　（ＤＯ
ＢＡＭＢＯ）、Ｐ−ｈｅｐｔｙ１ｏｘｙｂｅｎｚ土１土
−ｄｅ、ｎｅ−Ｐ’−ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔｈｙｌｂ
ｕｔｙｌｅｉｎｎａｍａｔｅ（ＨｐＯＢＡＭＢＯ）、Ｐ
−ｈｅｘｙｌｏｘｙｂｅｎｚｉｌｉｄｅｎｅ−Ｐ’−ａ
ｍｉｎｏ−２−ｃｈ’１ｏｒｏ　＆　ｐｒｏｐｙｌｅｃ
ｉｎｎａｍａｔｅ（ＨＯＢＡＣＰＣ）な使用した。さら
に液晶分子をホモジニアス配向させる手段として、ラビ
ングあるいはＥＩｉＯ斜め蒸着などの表面処理は施さず
、Ｎ、　Ａ、　Ｃ１ａｒｋらに提案された剪断力を利用
する方法を用いた。

ＤＯＢ’ＡＭＢＯを使用し、液晶膜厚を０３μ慴とした
時の種々の電圧に対する強誘電性液晶の光学応答を第２
図に示す。強誘電性液晶素子のＯＮ。

ＯＦＦは印加パルスの極性によって決まるので、第２図
（ａ）において波高値−■ｏのパルスは消去パルスであ
り、このパルスによって明るさ工はよりとなね、消去パ
ルスの次に印加される波高値子Ｖ。

のパルスによって液晶素子の光透過状態が決められる。

■、が臨界値ｙａ　よりも小さい場合は、光透過状態は
全く変化せず（第２図（ｂ））、■、がｖｃよシ大きく
なると、電圧が印加されている間のみ明るさが変化して
ＩＰとなるが、記憶効果は現われず、電圧がゼロになる
と明るさは工１３ＦＣ戻る（・第２図（Ｃ））。ここで
の明るさの変化Ｉｐ−ＩＤは、全変化量より一よりの数
パーセントであり、無視することができる。さらにＶ、
を高くして閾値Ｖｔｈを超えると記憶効果が現われてき
て、実際に目で認められる明るさがＩＤから工Ｍへ変化
する（第２図（ｄ））。さらに■、を高くすると、明る
さの変化工Ｍ　−Ｉ　Ｄは大きくなり、Ｖｌが飽和値Ｖ
ｓ以上になると工Ｍ＝よりとなり、それ以上明るさは変
化しなくなる（第２図（ｅ））。

強誘電性液晶の応答は、印加されるパルスの面積で決ま
る。すなわち、パルスの電圧だけでなくパルス幅τによ
っても左右され、パルス幅が短い範囲ではｙｓ　とτの
間にはほぼ反比例の関係が成り立っている。しかしパル
ス幅がある程度以上に。

長くなるとｙｓの変化は小さくなる。この様子を第５図
に示す。ＤＯＢＡＭＢＯの場合、１００μ（８）以下の
パルス幅で反比例の関係が成り立った。

以上より、パルス電圧が印加された後の記憶状態での明
るさの変化△工と印加パルスの面積（Ｖτ）との間には
、第４図に示すような関係があることがわかる。また、
強誘電性液晶の光学応答は非常に高速で起こシ、その応
答速度は電圧に反比例する。たとえば、電圧１０Ｖに対
して１０μ就程度で応答する。

以上述べた強誘電性液晶の特性に適した駆動波形の一例
を第５図に示す。第５図（ａ）は、走査電極に印加され
る走査パルスｖｔであり、第５図（ｂ）は信号電極に印
加される表示パルスｙａである。選択時間をｔ。とじ、
最初のｔ１秒間に波高値−Ｖ。

の消去パルスを印加した後、残りのｔ３秒間には波高値
ｖ１およびｖｌ、パルス幅ｔ３の消去パルスとは逆符号
の選択パルス列を交互に印加する。

信号電極には選択パルスの波高値がｖｌおよびｖ２の時
、波高値がそれぞれ■４．−■、となるような表示パル
ス列を印加する。ただし、消去パルスの面積Ｖｓｔ１は
ＯＮ状態とＯＦＦ状態の間を完全に反転させることので
きる値であり、面積ｖ、ｔ、は少なくとも第３図に示さ
れた閾値（Ｖｔ）ｔｈよりも大きく、面積ｖ、ｔｔは（
Ｖｔ）ｔｈ以下である。また、第５図に示した例におい
ては、波高値Ｖ、はＶ、よりも大きく、波高値ｖ４は正
またはゼロ、波高値−■、は負またはゼロであり、Ｖ４
　＋Ｖｓ　＝Ｖ＋　’　Ｖｔである。また面積（Ｖ、　
−Ｖ、）ｔ。

け、ｖ、ｔ、と同様に（Ｖｔ）ｔｈ以下である。

ここで最大のコントラストを得るためには、ｖｓｔ、≧
（ｖｔ）ｓ、　ｖ、　ｔ、≧（ｖｔ　ｆ、　ｖ、　ｔ、
、≦（ｖｔ）ｅｈを満足するにか、第２図（ｃ）で示し
た光学応答の立ち下がシ時間は立ち上がり時間よりも長
いので、なるべ（１，を立ち下がり時間程度まで長くし
、（ＶＩ　ｖ、）ｔ、をできる限ｐ（Ｖｔ）ｔｈ　よシ
も小さく、すなわち時間ｔ、を細かく分割してｔ、を短
くした方がよい。

第５図において、消去パルスによってＯＦＦ状態にした
後、完全にＯＮ状態へ反転させたい時はｖ４＝ｏ、−ｖ
、＝ｖ、−ｖ、とし、全く反転させない場合はｖ４＝ｖ
、−ｖ、、−ｖ、＝Ｑとし、中間調を得たい場合は、第
５図に示されているように上記の条件のもとでｖ４・Ｖ
、（Ｏとすればよい。

第６図に、本発明によって実際に液晶に印加される波形
ｖＬＯの一例を示す。（ｖｓ　）ｔ、　、　（ｖｅ）ｔ
、。

（ｖｔｈ）ｔ、は、それぞれパルス幅ｔ、およびｔ、に
おける閾電圧などを表わしている。この例において、非
選択時ｔ。〜３ｔｏ　の間には表示パルス列が１．秒の
間をおいて非連続的に印加されているが、それらの表示
パルスの面積は閾値よりも十分小さく、表示パルス１個
に対する明るさの変化は数パーセントであり、しかも表
示パルス列が終わった後のｔ１秒間で回復することがで
きるので、全く無視することができる。

第１の実施例としてＤＯＢＡＭＢＩ：！を使用し、液晶
膜厚を０４μ慴とし、ｔ、＝ｔ、＝　５０μ気。

Ｖ、＝２０Ｖ、　ｖ２＝ｓｖ、　−ｖ、　＝−２０Ｖ、
　ｔ３＝　１゜μ池、フレーム周期を１０慴気とＬまた
結果、非選択時に印加される表示パルスの影響を受ける
ことカ＜、マルチプレックス駆動を行々うことができた
。

第２の実施例としては、液晶膜厚を０．３μ慴とし、ｔ
、＝ｔ、＝３０μ叢、Ｖ、＝３５Ｖ、Ｖ、＝＝１０Ｖ。

−Ｖ、　＝−３５Ｖ、　ｔ、　＝５μ濃、フレーム周期
１０ｍ５ｅｃとしたところ、第１の実施例と同様にマル
チプレックス駆動を行なうことができた。いずれの実施
例においても、コントラストは１：２５以上が得られた
。

第７図は、第５図に示した駆動波形を発生させるための
回路の一例であり、第７図（ａ）はロジック部、（ｂ）
は走査電極駆動部、（Ｃ）は信号電極駆動部である。２
１は分周回路であり、２２はワンショットマルチバイブ
レータである。この回路における各信号波形を第８図に
示す。入力端子ａへはクロックパルスが印加され、その
周波数によって駆動波形の選択時間ｔ０を決め、ワンシ
ョットマルチバイブレータによってｔＩ　＋　ｔｌを決
める。第７図（ａ）に示すロジック部の出力端子す、ｉ
、ｊ、ｋからは、それぞれ第８図に示される波形が出力
され、それらを第７図（ｂ）、’　（ｃ）に示す走査電
極駆動部および信号電極駆動部の入力端子り、　ｉ、　
ｊ、　ｋへ入力してｖｔ、ｖａを得る。

本実施例ではＤＯＢＡＭＢＯを使用したが、他の液晶材
料についても、液晶膜の厚さ、印加パルスの波高値およ
び幅を適切に選ぶことによって、ＤＯＥＡＭＢＯの場合
と同様にマルチプレックス駆動を行ガうことができる。

〔効　果〕

以上述べたように本発明によれば、表示パルスを闇値よ
りも十分小さい面積のパルス列としたので、非選択時に
印加される表示パルス列によってコントラストが低下す
ることがなくなり、°従ってアクティブ回路を使用せず
にコントラストの良いマルチプレックス駆動を行なうこ
とが可能となり、大型高密度ディスプレイなどを安価に
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、強誘電性液晶を用いた液晶素子の断面図、第
２図（ａ＞〜（θ）は、種々の波高値のパルスに対する
強誘電性液晶の光学応答を示す図、第３図は、ＯＮとＯ
ＦＦの間を完全に反転させるために必要なパルスの電圧
とパルス幅との関係を示す図、第４図は強誘電性液晶の
しきい特性を示す図、第５図（ａ）　ｒ　（ｂ）は、本
発明によって走査電極に印加される雷、圧ｙｔ　と信号
電極に印加される雷１圧ｙａの一例を示す図、９４６図
は、本発明によって実際に液晶に印加される電圧Ｖｂｏ
とｙｔ、ｃ　に対する液晶の光学応答の一例を示す図、
第７図（ａ）〜（ｃ）は、本発明による駆動波形を実現
するための具体的な回路の一例を示す図、第８図は、第
７図に示す回路における各信号を示す図である。 １１・・・・・・ガラス基板 １２・・・・・・透明電極 １３・・・・・・絶縁層 １４・・・・・・スペーサー １５・・・・・・液　晶 １６・・・・・・乍子板 ２１・・・・・・分周回路 ２２・・・・・・ワンショットマルチバイブレータ２３
・・・・・・ＮＡＮＤゲート ２４・・・・・・ＡＮＤゲート ２５．５４　・・・・・・コンデンサ ２６、２７．３５・・・・・・抵　抗 ２８・・・・・・ダイオード ２９、３０．３１．３２　・・・・・・トランジスタ以
　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　務 第１図 第２図 ｈ↑ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　強誘電性液晶を一対の対向透明電極間に保持した
   液晶素子のマルチプレックス駆動方法において、走査電
   極には選択時間ｔ０秒間のうち最初の１．秒間には波高
   値−ｖ３の消去パルスを印加し、残りの１を秒間には消
   去パルスとは逆向きの波高値Ｖ、および■７、パルス幅
   ｔ、の選択パルス列を交互に印加し、信号電極には前記
   選択パルスの波高値がｖＩ＋　７２０時、波高値がそれ
   ぞれ７４ｍ　−ｖＩ＋　となるような表示パルス列を印
   加することを特徴とする液晶素子の駆動方法。 （２）前記表示パルスの波高値Ｖ、と一■、の差は、■
   、とＶ、の差と等しく、更にｖ４と−Ｖ。 かいずれもゼロでない場合は、それらの符号は逆であり
   、しかも波高値ｖｌｐ　ｖｔの選択パルス列のうち波高
   値の大きい方の選択パルスが印加された時、それと同符
   号の信号パルスが印加されるように同期されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶素子の駆
   動方法。 （３）消去パルスの面積Ｖ、・ｔ、は液晶をＯＮ状態か
   らＯＦＦ状態へ完全に反転させることができるような値
   であり、選択パルスの波高値ｖ１ｍＶ、および時間ｔ、
   については、ｖ、＞ｖｔ、ｖ。 の最小値をＶ４８（≧０）ｓＶ４の最大値をｖ、ｔ（≦
   Ｖ、−Ｖ、　）としたとき、面積（Ｖ！　Ｖ４’　）・
   ｔ！は、少なくとも液晶が記憶効果を現わし始めるしき
   い値以下であシ、面積（Ｖ、　−Ｖ、Ｓ　）・ｔ、は少
   なくとも上記しきい値よシ大きくなるような値であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の液晶素子の
   駆動方法。 （４）選択パルスの幅ｔ３は、面積Ｖ、ｌ　−ｔｓが少
   なくとも上記しきい値以下となるような値であることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の液晶素子の駆動
   方法。