JPS6066235A - 強誘電性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】 〔発明の利用分野〕 本発明は液晶素子の駆動方法に係シ、特に、強誘゛４性
の液晶に好適な駆動方法に関する。

〔発明の背景〕

ネマチック液晶やコレステリック液晶とは異なる特性を
もつ成品として、強誘電性をもち、電界制御により高速
応答性のめるスメクチック液晶が提案されてわる（　Ｎ
、　Ａ、　Ｃ１ａｒｋ、　Ｓ、　ＴＪ、ａｒｅｒｗａｌ
ｌ）液晶はスメクチック液晶のうち、カイ２ル・スメク
チック（（：ｈｉｒａｌ　ｇｍｅｃｔｉｃ）　Ｃ相とカ
イラＡ／１１スメクチンクＨ相とが知られており、偏光
板を二枚用いて複屈折率の変化により光の変調が２こる
、いわゆる、ＤＡＰ効果ヤ、液晶中に二色性色素を混入
し、色素分子の方向によシ光の吸収率の違いを利用して
光の変調がおこる、いわゆる、ゲスト・ホスト方式など
によシ、表示素子、るるいは、光変調素子等に応用がＯ
Ｉ′能でおる。しかし、この液晶は（１）光学的な変化
と印加−圧の実効値との間に明確な対応関係が見られず
、むしろ、光学的変化は印加電圧の振幅に対応している
こと、（２）印加電圧の振幅に対して光学的変化（素子
の透過率）が非線形に変化すること、（３）印加電圧に
対し、液晶の分極はヒステリシスをもち、印加電圧を０
にしても残留分極が荘仕すること、（４）分極の大きさ
に印加電圧に対し、ｌ対ｌの関係で定まめものではなく
、嶋圧印加時間、温度などによシ変化すること、などと
いう、従来のネマチック液晶やコレ従来液晶のｉ動力法
として用いられてい／）父流駆動床は、適用できないの
今ならず、１圧（電界）の大小で駆動する方法も、電圧
に対する非線形性やヒステリシスの４仕により、厳選な
条件で、再現性良く、均一に駆動するのが困娠でりると
いう欠点かめゐ。

〔祐明の目的〕

本発明の目的は強酵１性液晶を駆動する方法、時に、強
酵１性液晶金光変調素子、リフいは、表示系子に用いた
場合に、−作の安定性、表示状態の拘−往を向上させる
駆動方法ｒ従供するにるる。

〔発明のｇ要〕

第１図は強崎亀性液晶を表示に用いる揚せの構成の一列
を示したものでめゐ。すなわち、強ｄ亀性液晶ＩＸたと
えば、シッフ系欣晶のｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙ−ｂｅｕ）
ｙｔｉｕｅｎｅ　−ｐ’−ａＩｎｉｎｏ　−２−ｍｅｔ
ｈｙＢ）ｕｔｙＡ　−ｃ　１ｎｎａｒｎａｔｅ　（１）
ＵＨＡＭＢＣ）’Ｐ　ｐ−ｈｅｘｙｔＤｘｙｋｅｎ　ｊ
ｙ７ｉ　ｄｅｎｅ−ｐ’　−ａＩｎｉｎｏ　−２−ｍｅ
ｔｈｙａｕｔｙＡ　−ｃｉｎｎａＩｎａｔｅ（１−１０
８ＡＭＢＣ）　などｋＸ逍明螺極ｆ必要に応じて液晶配
同換金付けたガラス基板２によシ挾持し、′電圧源５に
よシ液晶層に電圧を印カロする。このとき、偏光板４ｔ
！当な角度で装着しておくことによシ、液晶ノーのａ屈
折率Δｎの変化によって、透過光７０強Ｋが変化する。

あるいは、偏光板４を一枚にして、液晶層３の中に二色
性色素を混入させることにより、色素の光吸収軸の変化
によシ、透過光７０強度が夏化すな。このとき、印加′
電圧Ｖ　ａ　ｐ　ｐと液晶素子の分極Ｐ００、および、
液晶素子の透過率■。ｉｔ／Ｉ’ｍの変化の様子は第２
図のようになる。すなわち、矩形波印加螺圧Ｖ。ｐ　に
対して、液晶の分極Ｐａ　ｅは時間とともに増加し、時
刻ｔｗで印加電圧を０にすりと残留分極Ｐｒが残シ、Ｐ
ｒは時１…とともに除々に小さくなる。これに対し、液
晶素子の光学的特性は印力ｕ遁圧波形よりも、液晶素子
の分極Ｐ、。に対応して変化する。特に、Ｐａ　ａのう
ち、破線で示した自発分極の変化が光学特性に重要な影
響を与える。

本発明は分極Ｐｅａの大きさを制御卸し、液晶素子の表
示状態を制御するものでろる。

第３図は本発明の原理をあられすブロック図でめる。す
なわち、本発明は強訪亀性液晶素子８と７１１ＩＪ　Ｈ
可能な液晶駆動１源９と液晶素子の分極量検出部ｌＯと
から構成される。液晶駆動用電源９は分極検出部からの
信号にょシ制御さｎ、液晶素子８０分極量が設定値とな
るように、液晶素子に印加する電圧もしくは電流を決定
する。

〔発明の実施例〕

第４図は本発明の実施例でめゐ。液晶駆＃電源としてス
イッチ１３によって制御される直流電源１２を用いる。

液晶素子の分極Ｐｏ、の検出部は、液晶素子８に直列に
ゴ妾続したコンデ／すｌｌと高インピーダンス入力の増
幅器１４とスイッチ１３を制御する回路１５で構成すゐ
。液晶８の容量をＣ０１、コンデｙｆ　ｉ　１　ノ容量
’ｔ　Ｃ、（！：し、Ｃ，＞＞Ｃｏ　ｅとすると液晶８
に印加されゐ′祇圧Ｖ、とコンデンサ１１に印加される
電圧Ｖ、の間にはＶｏ、）■、の関係が成立し、液晶８
とコンデンサ１１の直列回路に印加される電圧は、はと
んど液晶８に印加されろ。一方、液晶８とコンデンサ１
１とのそれぞれの電荷量Ｑ０．とＱ、は等しいへすなわ
ち一コンデンサｌｌの両端の電圧■、を測定すゐことｅ
こより、Ｑ、。−Ｑ、　＝Ｃ，Ｖ、よシ液晶ノーの電荷
量ＱＬｓを知ることができる。液晶素子の面積を８００
、となり、分極量Ｐ０．がめられ心。増幅器１４はコン
デンサｌｌの成性Ｑ、ｔ−変えることなしに、■、を増
幅し制御回路１５を駆動するためのものでろゐ。制御回
路１５は、たとえば、第５図のような、コンパレータ１
６、基準電源１７，１８、フリップフロツプ１９によシ
構成される回路が考えられ勾。基準電源１７にはＶｈ、
基準電源１８にはＶ、を印加すゐ。それぞれのコンパレ
ータの出力音、ノリツブフロップ回路１９に入力し、ｖ
ｌ、。

がＶｈ以上になゐとＯレベル、Ｖｌｍが■、以下になる
と１のレベルになるようにする。この回路の出力電圧の
スイッチを制御すれば、コンデンサＣ８の両端の電圧■
１、すなわち、液晶層の分極量の大きさＰ、。は第６図
のように変化する。コンパレータの基準電圧Ｖｈ、Ｖ、
を過当な値にとることにより、ｐ、、の変化幅を設定す
ることができる。以上の方法にょシ、印加電圧の振幅で
は制御すなことが峻しい光学特性を容易に制御すゐ仁と
が可能となる。特に、強誘電性液晶の動作は液晶層に印
加されゐ電界に威存すりため、液晶素子を製作するとき
の素子のギャップ（液晶層厚）が均一でないと、素子間
に同−電圧を印加しても光学特性にばらつきが生じてし
まり。本方法は、液晶の駆動を分極量によって制御して
いるため、このような場合に、ばらつきを小宴くず□の
に有効であ心。

第７図は、第５図の基準電圧Ｖｂ、Ｖ、のがゎシに交流
信号源２ｏと抵抗２１とを接続したものでる勾。抵抗帽
と几、にょシ、信号源２ｏの電圧を分圧して、コノパレ
ータの基準電圧に与える。

この方法によシ、液晶素子の分極量Ｐ、、　ｉ第８図の
ように連続的に変化させることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光学特性のうち従来の印加電圧の振幅
によって制御が困難でめった中間レベルでの制御も容易
に行なえるようになった。ｌた、強誘電性液晶の残留分
極Ｐ、の時間変化が小ざく、メモリー性が大きい場合に
は、液晶層に印加す＠電圧のパルス間隔を大きくすめこ
とができ、電源の消費−力倉小さく抑え心ことができり
。さらに、強誘電性液晶では、印加電圧の大きさｖｌに
対する、分億の応答特性、めゐいは、光学応答性の立上
シ時間ｔｒｏｃＫＶａ　（Ｋは定数）の関係が存在する
ことが知られているが、Ｖａを犬ぎ＜シ、印加電圧のパ
ルス幅を短かくすることにより、高速に中間状態の駆動
も＝ｆ能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は強誘電性液晶の制作原理の説明図、第
３図は本発明の一実施例のブロック図、Ｍ４図は本発明
の一実施例の回路図、第５図、第７図は本発明の制御電
圧元生部の回路図、第６図。 第８図は本発明の谷部の電圧の波形図でめゐ。 ｌ・・・力２ス、２・・・透明′超極、３・・・液晶、
４−・・偏光板、５・・・電源、６・・・入射光、７・
・・透過光、８・・・液晶素子、９・・・液晶駆動用電
蝕、工０・・・分極量検出部、１１・・・比較用コンデ
ンサ、１２・・・−源、１３・・・スイッチ、１４・・
・高イ／ビーダンス入力増幅器、１５・・・制御ａＢＥ
、元生部、１６・・・コノパレータ、１７．１８・・・
基準電圧源、１９・・・フリッグ７０ング、２０・・・
１６号区圧源、２１・・・抵抗３゜代理人　弁理士　筒
傭明夫 第　ｌ　図 第　２　口 ＄３　固 茅４　固 ３ 第５　口 Ｉ≦ 第２　目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、強誘電性の液晶素子と、外部よシミ正値または電流
   値が制御可能な駆動電源と、前記強誘電性の奴晶素子の
   分極量を検出する部分とから成る液晶素子の駆動方法に
   おいて、 液晶素子の分極量を制御しながら液晶素子に電圧を印加
   することを特徴とする強誘電性液晶素子の駆動方法。