JPS6031121A - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

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JPS6031121A
JPS6031121A JP13871083A JP13871083A JPS6031121A JP S6031121 A JPS6031121 A JP S6031121A JP 13871083 A JP13871083 A JP 13871083A JP 13871083 A JP13871083 A JP 13871083A JP S6031121 A JPS6031121 A JP S6031121A
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片桐　一春
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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】 本発明は、液晶素子などの光学変調素子の駆動法に係り
、詳しくは表示素子やシャッターアレイ等の光学変調素
子に用いる液晶素子の時分割駆動法に関する。
従来より、走査電極群と信号電極群をマトリクス状に構
成し、その電極間に液晶化合物を充填し、多数の画素を
形成して画像或いは情報の表示を行う液晶表示素子は、
よく知られている。この表示素子の駆動法としては、走
査電極群に、順次、周期的にアドレス信号を選択印加し
、信号電極群には所定の情報信号をアドレス信号と同期
させて並列的に選択印加する時分割駆動が採用されてい
るが、この表示素子及びその駆動法は、以下に述べる如
き致命的とも言える大きな欠点を有していた。
即ち、画素密度を高く、或いは画面を大きくするのが難
しいことである。従来の液晶の中で応答速度が比較的高
く、しかも消費電力が小さいことから、表示素子として
実用に供ごれているのは殆んどが、例えば、Ｍ、５ｃｈ
ａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著、Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　”　、　Ｖｏｌ、１Ｂ
、Ｎｏ、４　（１９？１．２．１５　）　、　Ｐ、１２
７〜１２８の”Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　
０ｐｔｉｃａｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａ　Ｔｗｉ
ｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ
ビに示されたＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｍａｔｉｃ）
型の液晶を用いたものであり、この型の液晶は、無電界
状態で正の誘電異方性をもつ、ネマチック液晶の分子が
、液晶層厚方向で捩れた構造（ヘリカル構造）を形成し
、両電極面でこの液晶の分子が互いに並行に配列した構
造を形成している。一方、電界印加状態では、正の誘電
異方性をもつネマチック液晶が電界方向に配列し、この
結果光調変調を起すことができる。この型の液晶を用い
てマトリクス電極構造によって表示素子を構成した場合
、走査電極と信号電極が共に選択される領域（選択点）
には、液晶分子を電極面に垂直に配列させるに要する閾
値以上の電圧が印加され、走査電極と信号電極が共に選
択されない領域（非選択点）には電圧は印加されず、し
たがって液晶分子は電極面に対して並行な安定配列を保
っている。このような液晶セルの」二下に、互いにクロ
スニコル関係にある直線偏光子を配置することにより、
選択点では光が透過せず、非選択点では光が透過するた
め、画像素子とすることが可能となる。然し乍ら、マト
リクス電極構造を構成した場合には、走査電極が選択さ
れ、信号電極が選択潔れない領域或いは、走査電極が選
択されず、信号電極が選択される領域（所謂　″半選択
点　°）にも有限の電界がかかってしまう。
選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電圧の差が充
分に大きく、液晶分子を電界に垂直に配列させるに要す
る電圧閾値がこの中間の電圧値に設定されるならば、表
示素子は正常に動作するわけである。しかし、この方式
において、走査線数（Ｎ）を増やして行った場合、画面
全体（１フレーム）を走査する間に一つの選択点に有効
な電界がかかっている時間（ｄｕｔｙ比）は、１／Ｎの
割合で減少してしまう。このために、くり返し走査を行
った場合の選択点と比選択点にかかる実効値としての電
圧差は、走査線数が増えれば増える程小さくなり、結果
的には画像コントラストの低下やクロストークが避は難
い欠点となっている。このような現像は、双安定性を有
さない液晶（電極面に対し、液晶分子が水平に配向して
いるのが安定状態であり、電界が有効に印加されている
間のみ垂直に配向する）を、時間的蓄積効果を利用して
駆動する（即ち、繰り返し走査する）ときに生じる木質
的には避は難い問題点である。この点を改良するために
、電圧平均化法、２周波駆動法や多重マトリクス法等が
既に提案されているが、いずれの方法でも不充分であり
、表示素子の大画面化や高密度化は、走査線数が充分に
増やせないことによって頭打ちになっているのが現状で
ある。
本発明の目的は、前述したような従来の液晶表示素子に
おける問題点を悉く解決した新規な光学変調素子、特に
液晶素子駆動法を提供することにある。
本発明の別の目的は、高速応答性を有する液晶素子の駆
動法を提供することにある。
本発明の他の目的は、高密度の画素を有する液晶素子の
駆動法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、クロストークを発生しな
い液晶素子の駆動法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、部分的な書き換えが可能
なディスプレイ装置に適した液晶素子の駆動法を提供す
ることにある。
さらに、本発明の他の目的は、電界に対し双安定性を有
する液晶、特に強誘電性を有するカイラルスメクテイッ
クＣ相又はＨ相の液晶を用いた液晶素子の新規な駆動法
を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、高密度の画素と大面積の
画面を有する液晶素子に適した新規な駆動法を提供する
ことにある。
さらに本発明の特定の目的は、強誘電性液晶を使用する
表示素子のマトリクス電極による安定な駆動法を提供す
ることにある。
本発明の光学変調素子の駆動法は、上述の目的を達成す
るために開発されたものであり、より詳しくは、走査電
極群と信号電極群とを有し、該走査電極群と信号電極群
との間に、電界に対して双安定性を有する光学変調物質
を配置した構造を有する光学変調素子の駆動法において
、前記走査電極群の選択された走査電極と前記信号電極
群の選択された信号電極との間で、前記双安定性を有す
る光学変調物質が第１の安定状態に配向する電圧Ｖ　Ｏ
Ｎ　１を印加し、且つ前記選択された走査電極と前記信
号電極群の選択されない信号電極との間で、前記双安定
性を有する光学変調物質が第２の安定状態に配向する電
圧Ｖ。Ｎ２を印加するとともに、前記走査電極群の選択
されない走査電極と前記信号電極群との間で、′前記双
安定性を有する光学変調物質の閾値電圧−Ｖｔｈ２（第
２安定状態の閾値電圧を言う）とｖｔｈｌ（第１安定状
態の閾値電圧を言う）との間の値に設定した電圧Ｖ　Ｏ
Ｆ　Ｆを印加し、各々の電圧ｖｏＮ１、ＶｏＮ２、ｖｏ
ＦＦに以下の関係 ２１ＶＯＦＦ　ｌ＜ＩＶＯＮＩ　ｌ　、　１ＶＯＮ２１
を満足させることを特徴とするものである。
本発明の好ましい具体例では、走査信号に基づいて順次
選択される走査電極群と、該走査電極群、に対向し所定
の情報信号に基づいて選択される信号電極群と、の間に
電界に対して双安定性を有する液晶を挟持させてなる液
晶素子の、選択された走査電極には位相計１とｔ２にお
いて互いに電圧極性が異なる電気信号Ｖ、（ｔ）（その
位相ｔ□およびｔ２を含む位相間隔内での、最大値をＶ
ｌ（ｔ）ｌｌｌａＸ、最小値をＶｘ（ｔ）ｍ４ｎとする
）を与え、且つ信号電極群には所定の情報の有、無に応
じて、電圧の異なる電気信号Ｖ２およびｖ２′を与える
。すなわち、上記選択された走査電極線上の情報信号有
の部分においては、位相ｔｚ　（またはｔ２）で上記液
晶に対して第１の安定状態を与える一方向の電界Ｖ２　
Ｖｌ　（ｔ）を付与し、無の部分に於ては、位相ｔ２　
（またはｔよ）で第２の安定状態を与える逆方向の電界
ｖ２’−ｖ、（ｔ）を付与し且つ以下の関係を満足させ
ることによって、特に安定に液晶素子を駆動することが
できる。
ｔ＜’Ｉ　ｖｉ　（ｔ）　ｍｘ　ｌ／　Ｉ　Ｖ２１１＜
Ｉ■１　（ｔ）ｎ＋ｚｎ　ｌ／ＩＶ２１１＜　ｌ　Ｖ□
（ｔ）　ｙｍｘ　ｌ／　ｌ　Ｖ２’　Ｉおよび １＜　ｌ　Ｖｓ　（ｔ）　ｍｊｎ　ｌ／　Ｉ　Ｖ２’　
１その具体例の詳細は、図面を参照しつつ、後程説明す
る。
本発明の駆動法で用いる光学変調物質としては、加えら
れる電界に応じて第１の光学的安定状態と第２の光学的
安定状態とのいずれかを取る、すなわち電界に対する双
安定状態を有する物質、特にこのような性質を有する液
晶、が用いられる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性を有する
液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクテイッ
ク液晶が最も好ましく、そのうち力イラルスメクテイッ
クＣ相（ＳｍＣ”）又はＨ相（ＳｍＨ”）の液晶が適し
ている。この強誘電性液晶については、”　ＬＥ　ＪＯ
ＵＲＮＡＬ　ＤＥ　ＰＨＹＳＩＱＵＥＬＥＴＴＥＲ９″
３Ｂ　（Ｌ−８８）　１１１１７５　、　ｒ　Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃ１ Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　Ｊ　；　”　Ａｐｐ
ｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔ−ｔｅｒｓ”　３Ｂ
　（１１）　１１３８０、ｒ　Ｓｕｂｍｉｃｒｏ　５ｅ
ｃｏｎｄ　旧−５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉ
ｃ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｉｎ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓ
ｔａｌｓＪ　；　”固体物理”　１Ｇ　（１４１）　１
９８１　ｒ液晶」等に記載されており、本発明ではこれ
らに開示された強誘電性液晶を用いることができる。
より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシベンジリデン＝ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ
）、ヘキシルオキシベンジリデン−Ｅ′−アミノ−２−
クロロプロピルシンナメート（ＨＯＢＡＣＰＣ）および
４−ｏ−（２−メチル）−ブチルレゾルシリテン−４′
−オクチルア＝ｕ　ン（ＭＢＲＡ８）等が挙げられる。
これらの材料を用いて、素子を構成する場合、液晶化合
物が、ＳｍＣ”相又はＳ　ｍ　Ｈ”相となるような温度
状態に保持する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め
込まれた銅ブロック等により支持することができる。
第１図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描２ いたもノテある。２１と２１’は、Ｉ　ｎ２０３．５ｎ
０２やＩ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕａｗ−Ｔｉｎ　０ｗ１ｄ
ｅ）等の透明電極がコートされた基板（ガラス板）であ
り、その間に液晶分子層２２がガラス面に垂直になるよ
う配向したＳｍＣ”相の液晶が封入されている。
太線で示した線２３が液晶゛分子を表わしており、この
液晶分子２３は、その分子に直交した方向に双極子モー
メント（Ｐよ）２４を有している。基板２１と２１′上
の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分
子２３のらせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ工
）２４はすべて電界方向に向くよう、液晶分子２３の配
向方向を変えることができる。液晶分子２３は細長い形
状を有しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方
性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロス
ニコルの位置関係に配置した偏光子を置けば、電圧印加
極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子となる
ことは、容易に理解される、さらに液晶セルの厚さを充
分に薄くした場合（例えばｌ＃Ｌ）には、第２図に示す
ように電界を印加していない状態でも液晶分子のらせん
構造は、はどけ、その双極子モーメントＰ又はＰ′は上
向き（３４）又は下向（３４’）のどちらかの状態をと
る。このようなセルに第２図に示す如く一定の閾値具−
ヒの極性の異る電界Ｅ又はＥ′を付与すると、双極子モ
ーメント電界Ｅ又はＥ′はの電界ベクトルに対応して上
向き３４又は、下向き３４′と向きを変え、それに応じ
て液晶分子は第１の安定状態３３かあるいは第２の安定
状ｓ３３′の何れか１方に配向する。
このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は２つある。第１に、応答速度が極めて速いこ
と、第２に液晶分子の配向が双安定性を有することであ
る。第２の点を、例えば第２図によって説明すると、電
界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態３３に配向
するが、この３３′に配向して、その分子の向きを変え
るが、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。又
、与える電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それぞれ
の配向状態にやはり維持されている。このような応答速
度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、セルと
しては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には、０．
５１Ｌ〜２０ＪＬ、特にｌ用〜５ルが適している。この
種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造を有する
液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラガバルによ
り、米国特許第４３６７９２４号明細書で提案されてい
る。
本発明の駆動法の好ましい具体例を、第３図（Ａ）−（
Ｂ）を用いて説明する。
第３図（Ａ）　−（ａ）は、中間に強誘電性液晶化合物
（図示せず）が挟まれたマトリクス電極構造を有するセ
ルｌｌの電極の模式配置図である。
１２は走査電極群であり、１３は信号電極群である。第
３図（Ａ）−（ｂ）と（Ａ）−（ｃ）はそれぞれ選択さ
れた走査電極１２（ｓ）に与えられる電気信号とそれ以
外の走査電極（選択されない走査電極）１２（ｎ）に与
えられる電気信号を示し、第３図（Ａ）−（ｂ）と（Ａ
）　−（ｄ）はそれぞれ選択された信号電極１３（ｓ）
に与えられる電気信号と選択されない信号電極１３（ｎ
）に与えられる電気信号を表わす。第３図（Ａ）−（ｂ
）〜（Ａ）−（ｅ）においては、それぞれ横軸が時間を
、縦軸が電圧を表す。例えば、動画を表示するような場
合には、走査電極群１２は逐次、周期的に選択される。
今、双安定性を有する液晶セルの、第１の安定状態を与
えるための閾値電圧をｖ　ｔｈ、とし、第２の安定状態
を与えるための閾値電圧を−ｖ　ｔｈ、とすると、選択
された走査電極１２（ｓ）に与えられる電極信号は、第
３図（Ａ）−（ｂ）に示される如く位相（時間）ｔ□で
は、■、を、位相（時間）ｔ２では、−Ｖ、となるよう
な交番する電圧である。このように選択された走査電極
に互いに電圧の異なる複数の位相間隔を有する電気信号
を印加すると、光学的「明」あるいは「暗」状態に相当
する液晶の第１あるいは第２の安定状態間での状態変化
を、速やかに起させることができるという重要な効果が
得られる。
５ 一方、それ以外の走査電極１２（ｎ）は、第３図（Ａ）
−（Ｃ）に示す如くアース状態となっており、電気信号
Ｏである。また、選択された信号電極１３（Ｓ）に与え
られる電気信号は、第３図（Ａ）−（ｄ）に示される如
＜　Ｖ　２であり、また選択されない信号電極１３（ｎ
）に与えられる電気信号は、第３図（Ａ）　−（ｅ）に
示される如く−ｖ２である。以上に於て各々の電圧値は
、以下の関係を満足する所望の値に設定される。
Ｖ２　、　（Ｖｔ　Ｖ２　）　＜Ｖｔ　ｈｔ＜ｖ１＋ｖ
２　および −（ｖ、＋Ｖ２）＜−Ｖｔ　ｈｔ ＜　Ｖ２．　（ＶＩ　Ｖ２）　。
、このような電気信号が与えられたときの各画素１．す
なわち第３図（Ａ）−（ａ）に示される画素Ａ、Ｂ、Ｃ
およびＤ、にそれぞれ印加される電圧波形を、第３図（
Ｂ）の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示す。す
なわち、第３図（Ｂ）−（＆）〜（ｄ）より明らかな如
く、選択された走７ ６ 査線上にある画素Ａでは、位相ｔ２に於て、閾値ｖｔｈ
□を越える電圧Ｖ１＋■２が印加される。又、同一走査
線上に存在する画素Ｂでは位相ｔ１に於て閾値−ｖ　ｔ
ｈ２を越える電圧−（Ｖ１＋Ｖ２）が印加される。従っ
て、選択された走査電極線上に於て、信号電極が選択さ
れたか否かに応じて、選択された場合には、液晶分子は
第１の安定状態に配向を揃え、選択されない場合には第
２の安定状態に配向を揃える。いずれにしても各画素の
前歴には関係することはない。
一方、画素ＣとＤに印加される電圧は、第３図（Ｂ）（
ｃ）および（ｄ）に示される如く、選択されない走査線
上では、すべての画素ＣとＤに印加される電圧はｖ２又
は、−■２であって、いずれも閾値電圧を越えない。従
って、各画素ＣとＤにおける液晶分子は、配向状態を変
えることなく前回走査されたときの信号状態に対応した
配向な、そのまま保持している。即ち、走査電極が選択
されたときにそのｌライフ分の信号の書き込みが行われ
、ｌフレームが終了して次回選択されるまでの間は、そ
の信号状態を保持し得るわけである。従って、走査電極
数が増えても、実質的なデユーティ比はかわらず、コン
トラストの低下は全く生じない。この際に、■！及びｖ
２の値、ならびに位相（ｔ、　十ｔ２）＝Ｔの値として
は、用いられる液晶材料やセルの厚さにも依存するが、
通常３ポルト〜７０ポルトで、Ｏ，ｌＩｊ、ｓｅｃ　〜
２ｍ５ｅｃの範囲が用いられる。ここで、本発明の方法
では、選択された走査電極に与えられる電気信号が、第
１の安定状態（光信号に変換されたとき「明」状態であ
るとする）から第２の安定状態（光信号に変換されたと
き「暗」状態であるとする）へ、又はその逆へのいずれ
の変化をも起し易くするために、選択された走査電極に
は、例えば＋Ｖｌから−ｖｌへと、交番する電圧信号を
与えることを重要な特徴とする。又、信号電極に与えら
れる電圧は、明又は暗の状態を指定すべく、互いに異な
る電圧としている。
さて上記においては、双安定性、強誘電性液晶の動作な
らびに駆動方法が、多分に理想的な状態に基づいて説明
されている。例えば、双安定性液晶とはいっても、実際
には、電界の無い状態で無限に長い時間、一方の安定状
態に留まるわけではない。より具体的に例示すると、温
度７０℃において、厚さ３７ｚｍ程度以上の強誘電性液
晶ＤＯＢＡＭＢＣの層の場合、ＳｍＣ”相において最初
は一部らせん構造が残っている。これに、層厚方向に一
方向の電界（例えば＋３０Ｖ／３ｐｍ）を印加すると、
らせん構造が完全にほどけて、液晶分子は面内一様配向
状態に転移する。この後に、無電界状態に戻した場合、
液晶分子は、徐々に一部らせん構造に戻っていくため、
液晶セルを上下一対の直交ニコルで挟んで透過光を観測
すると、徐々に表示のコントラストが低下していく。こ
の一方向の安定状態が解除されていく速度は、液晶材料
を挟持する一対の基板の表面状態（表面材質、表面−処
理等）及び液晶層厚に強く依存する。また先の説明では
、一方向の安定状態に転移させるに必要な閾値電圧ｖｔ
ｈ□およびｖ　ｔｈ２を一義的な値として定義したが、
この値も基板の表面状態等の９ 要因に強く依存するため個々のセルによるバラツキが大
きい。更に、閾値電圧は、電圧印加時間にも依存し、電
圧印加時間が長くなると、閾値電圧は低下していく傾向
にあるため、信号の形態によっては、非選択線上でも液
晶の２つの安定状態間で転移が生じ、クロストークを生
じる危険性をはらんでいる。
以上のことから、実際に光学変調素子を安定に作成し、
駆動させようとする場合には、選択点において第１およ
び第２の安定状態に配向する電圧ＶｏＮ１およびｖｏＮ
２ならびに非選択点に於て印加する電圧■。Ｆ「の値を
、それぞれ、平均的な閾値電圧ｖｔｈ□およびｖｔｈ２
から、できるだけ離間して設定するのが好ましい。そし
て素子間でのバラツキ、或いは素子内でのバラツキを考
慮した場合、１ＶＯＦＦ＋の値に対して、ＩＶＯＮＩｌ
、およびＩＶＯＮ２１の値が２倍以上であることが、安
定性を得る上で好ましいことが確認された。また、この
ような電圧印加条件を、二つの安定状態間での状態変化
を速やかに達成できる第３図で説明した０ 駆動方法において実現する場合には、選択された走査電
極と、選択されない信号電極とによって、情報無しに対
応する画素に印加される電圧（第３図ＣＢ）　−（ｂ）
）の、位相ｔ２における電圧値ｌＶ＊　Ｖ２１の値も、
非選択画素に印加される電圧ＶｏＦＦと同様に、ＶｏＮ
ｌの値から充分に離間して、特にＶｏＮｌの１／１．２
以下に設定するのが好ましい。したがって、第３図の例
に対応して云えば １　＜　ｌ　Ｖ　□（ｔ　）　ｌ　／　ｌ　Ｖ　２１　
＜　１０がそのための条件になる。　更に一般的に述べ
るならば、各画素への印加電圧ならびに各電極に与える
電気信号は、対称的である必要も、階段状である必要も
ない。このような場合も含めて一般的に表わすために、
位相１．＋１２内での走査電極に加えられる電気信号（
アース電位との差による電圧）の最大値をＶｌ　（ｔ）
　１１１ａ’Ｘ　、最小値を■。
（ｔ）ｍｔｎとし、また選択された信号電極に印加され
る情報力に対応する電気信号を■２、選択されない信号
電極に印加される情報無に対応する電気信号（いずれも
、アース電位との差による電圧）をｖ２゛とするとき、
以下の条件が満足されることが安定な駆動のために好ま
しい。
１　＜　ｌ　Ｖ　１（ｔ　）　ｍａ　ｘ　Ｉ　／　Ｉ　
Ｖ　２１　＜　ｌ　Ｏｌ＜　Ｉ　Ｖｌ　（ｔ）　ｍｊｎ
　ｌ／　ＩＶ２１＜１０１＜ＩＶＩ　（ｔ）ｍｘ　ｌ／
ＩＶ２’　＋＜１０および １　＜　Ｉ　Ｖ　ｔ　（ｔ　）　ａｔ　ｎ　ｌ　／　ｌ
　Ｖ　２°１＜ｔ。
第３図で説明した実施例に基づいて、走査電極に加えら
れる電気信号Ｖ１と信号電極に加えられる電気信号±Ｖ
２の比率を変えた場合の、選択点（選択信号電極と選択
あるいは非選択走査電極との間）に印加される最大電圧
ＩＶ１＋Ｖ２１と、非選択点（非選択信号電極と選択あ
るいは非選択走査電極との間）に印加される電圧ＩＶ２
１．および選択点において、例えば第３図（Ｂ）　−（
ａ）の位相１１　（あるいは第３図（Ｂ）−Ｃｂ）の位
相ｔ２）印加される電圧１ｖ２−ｖ□　１　（いずれも
絶対値で表示する）との比率をグラフに表わしたのが第
４図である。このグラフより分るように、比に＝　Ｉ　
Ｖｌ　／Ｖ２　Ｉ　（７）（１４ｆ、ｌ＜ｋ、特ニ１＜
ｋ＜１０の範囲とすることが好ましい。
本発明の駆動法が有効に達成されるためには、走査電極
或いは信号電極に与えられる電気信号が必ずしも第３図
（Ａ）−（ｂ）〜（ｅ）及び第３図（Ｂ）−（ａ）〜（
ｄ）に於て説明されたような、単純な矩形波信号でなく
てもよいことは自明である。例えば、有効な時間巾が与
えられる限りにおいて、正弦波や三角波によって駆動す
ることも可能である。
第５図は、本発明の駆動法の好ましい適用対象の一例と
しての、液晶−光シヤツターの模式平面図である。ここ
で、４１は画素であって、この部分のみ両側の電極を透
明なもので形成している。
マトリクス電極は、走査電極群４２と、信号電極群４３
により構成されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は、カイラルスメクティック相液晶を有する液晶
素子を、模式的に示す斜視図である。第３ ２図は、本発明法で用いる液晶素子の双安定性を模式的
に示す斜視図である。 第３図（Ａ）（ａ）は、本発明の駆動法に用いる液晶素
子の電極配列状態を模式的に示す平面図である。第３図
（Ａ）（ｂ）は選択された走査電極に加えられる電気信
号波形図である。第３図（Ａ）（Ｃ）は、選択されない
走査電極に加えられる信号波形図である。第３図（Ａ）
（ｄ）は、選択された信号電極に加えられる情報信号波
形図である。第３図（Ａ）（ｅ）は、選択されない信号
電極に加えられる情報信号波形図である。第３図（Ｂ）
（ａ）は、画素Ａの液晶に印加される電圧の波形図であ
る。第３図（Ｂ）（ｂ）は、画素Ｂの液晶に印加される
電圧の波形図である。第３図ＣＢ）（Ｃ）は、画素Ｃの
液晶に印加される電圧の波形図である。第３図（Ｂ）（
ｄ）は、画素りの液晶に印加される電圧の波形図である
。 第４図は、走査電極に加えられる電気信号ｖｌと信号電
極に加えられる電気信号±ｖ２の比の絶対値にの変化に
よる駆動安定性の変化を示すグラ４ フである。 第５図は、本発明の駆動法の好ましい適用対象の一例と
しての、液晶−光シヤツターの模式平面図である。 １１　拳・・・液晶素子 １２　・・・・走査電極群 １２（ａ）Φ争選択された走査電極 １２（ｎ）・Φ選択されない走査電極 １３　・・・・信号電極群 １３（Ｓ）・・選択された信号電極 ｔ３（ｎ）・・選択されない信号電極 ３３　・・・第１の安定状態に配向した液晶３３′　・
・・第２の安定状態に配向した液晶３４　・・・上向き
双極子モーメン）Ｐ３４′　・・・下向き双極子モーメ
ントＰ′４１　・・・拳画素 ４２１１令拳・拳走査電極群 ４３・・・・・信号電極群 冨１　ｍ 篤５　図（Ａ） ３ 頁５１１１（Ｂ） −（ｖ１干ＶＺ） ＄４　圓 、５　／θ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、　走査電極群と信号電極群とを有し、該走査電極群
    と信号電極群との間に、電界に対して双安定性を有する
    光学変調物質を配置した構造を有する光学変調素子の駆
    動法において、前記走査電極群の選択された走査電極と
    前記信号電極群の選択された信号電極との間で、前記双
    安定性を有する光学変調物質が第１の安定状態に配向す
    る電圧Ｖ　ＯＮ　１を印加し、且つ前記選択された走査
    電極と前記信号電極群の選択されない信号電極との間で
    、前記双安定性を有する光学変調物質が第２の安定状態
    に配向する電圧ＶｏＮ２を印加するとともに、前記走査
    電極群の選択されない走査電極と前記信号電極群との間
    で、前記双安定性を有する光学変調物質の閾値電圧−Ｖ
    ｔｈ２（第２安定状態の閾値電圧を言う）とｖｔｈｌ（
    第１安定状態の閾値電圧を言う）との間の値に設定した
    電圧■ｏＦＦを印加し、各々の電圧ＶＯＮＩ　、ＶＯＮ
    ２　、Ｖ［ｌＦＦに以下の関係 ２　ｌ　ＶＯＦＦ　Ｉ　＜　ｌ　ＶＯＮＩ　Ｉ・１ＶＯ
    Ｎ２１を満足させることを特徴とする光学変調素子の駆
    動法。 ２、前記走査電極群の選択された走査電極には、位相変
    化に応じて電圧極性の変化する電気信号Ｖｔ　（ｔ）を
    印加し、且つ前記信号電極群の選択された信号電極と選
    択されない信号電極とに、それぞれ、互いに電圧極性の
    異なる電気信号ｖ２、■２″ｔを印加し、以下の関係を
    満足させる特許請求の範囲第１項記載の光学変調素子の
    駆動法。 １＜　ｌ　Ｖｒ　（ｔ）　ｗａｘ　Ｉ／　ｌ　Ｖ２１１
    ＜　ｌ　Ｖｌ（ｔ）　Ｕｎ　＋、／　ｌ　Ｖ２１ｔ＜Ｉ
    Ｖｔ　（ｔ）ｍａＸ　ｌ／ＩＶ２″１および １＜　ｌ　Ｖｒ　（ｔ）　ｍ＝ｎ　ｌ／　Ｉ　Ｖ２°１
    ゜但し、Ｖ＋（ｔ）ｍｘおよびＶｌ　（ｔ）ｗ＋ｔｎは
    、それぞれ、走査電極に印加される走査信号位相間隔内
    でのＶｌ　（ｔ）の最大値および最小値を表わす。 ３　、Ｖｌ　（Ｂ　、ｖ２．ｖ２’の間に以下の関係が
    満足される特許請求の範囲第２項記載の光学変調素子の
    駆動法。 １＜ｌＶｔ　（ｔ）＋ｎａｘ　ｌ／ｌＶ２１＜ｔ。 １＜　ｌ　Ｖ＋　（ｔ）　ｍ＝ｎ　ｌ／　Ｉ　Ｖ２　ｌ
    　＜１０１＜ＩＶｌ（ｔ）＋＋Ｉａｘ　Ｉ／ＩＶ２’　
    ｌ＜１０および １＜　ｌ　Ｖｌ　（ｔ）　ｍｊｎ　Ｉ、／　ＩＶ２’　
    ＋＜１０゜４、前記双安定性を有する光学変調物質が強
    誘電性液晶である特許請求の範囲第１項ないし第３項の
    いずれかに記載の光学変調素子の駆動法。 ５、前記強誘電性液晶がカイラルスメクテイック相を有
    する液晶である特許請求の範囲第４項記載の光学変調素
    子の駆動法。 ６、前記力イラルスメテイック相を有する液晶がらせん
    構造を形成していない液晶相である特許請求の範囲第５
    項記載の光学変調素子の駆動法。 ７、前記カイラルスメクテイック相を有する液晶がＣ相
    又はＨ相を有する液晶である特許請求の範囲第５項また
    は第６項記載の光学変調素子の駆動法。
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