JPS6122325A - 光学変調素子の駆動法 - Google Patents
光学変調素子の駆動法Info
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- JPS6122325A JPS6122325A JP14348184A JP14348184A JPS6122325A JP S6122325 A JPS6122325 A JP S6122325A JP 14348184 A JP14348184 A JP 14348184A JP 14348184 A JP14348184 A JP 14348184A JP S6122325 A JPS6122325 A JP S6122325A
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13781—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering using smectic liquid crystals
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- G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
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- G09G2320/0209—Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/2007—Display of intermediate tones
- G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
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- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
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。
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尋の光学変調素
子に用いる液晶素子の時分 ′割駆動法に関する
。
、詳しくは表示素子やシャッターアレイ尋の光学変調素
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） ＩＪ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。
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２
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か、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。
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か、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１画素密度を筒く、或いは画面を大きくするのが離
しいことである。従来の液晶の中で応答速度か比較的高
く、シかも消費電力が小さいことから１表示素子として
実用に供されているのは殆んどが１例えば、 Ｍ、５ｃ
ｈａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著、 −Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ”Ｌｅｔｔｅｒｇ” 。
しいことである。従来の液晶の中で応答速度か比較的高
く、シかも消費電力が小さいことから１表示素子として
実用に供されているのは殆んどが１例えば、 Ｍ、５ｃ
ｈａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著、 −Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ”Ｌｅｔｔｅｒｇ” 。
Ｔｏｌ、１８．Ｎｏ、４ （１９７１，２，１５） 、
Ｐ、１２７〜１２８（７）”Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｄｅｐ
ｅｎｄｅｎｔ ０ｐｔｉｃａｌＡｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
ａＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ ’に示されたＴＮ （ｔｗＩＢｔｅｄ
Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶を用いたものであシ、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１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。
Ｐ、１２７〜１２８（７）”Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｄｅｐ
ｅｎｄｅｎｔ ０ｐｔｉｃａｌＡｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
ａＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ ’に示されたＴＮ （ｔｗＩＢｔｅｄ
Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶を用いたものであシ、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１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。
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上下に、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１
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１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、信号電極が泗択されない領域或いは。
保っている。このような液晶セルの上下に、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１
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１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、信号電極が泗択されない領域或いは。
走査電極が選択されず、信号電極が選択される領域（所
四”半選択点“）にも有限の電界がかかつてしまう、ｉ
４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１表
示素子は正常に動作するかけである。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１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
な電界がかかつている時間（＋１ｕｔｙ比）は、１／Ｈ
の割合で減少してしまう。
四”半選択点“）にも有限の電界がかかつてしまう、ｉ
４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１表
示素子は正常に動作するかけである。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１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
な電界がかかつている時間（＋１ｕｔｙ比）は、１／Ｈ
の割合で減少してしまう。
このために、＜９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扛。
択点にかかる実効値としての電圧差扛。
走査線数か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（’Ｉｔ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１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）ときに生じる本質的
には避は隷い問題点である。この点を改良するために、
箪圧乎均化法、２周波駆動法や多重マトリタフ法等が既
に提案されているが。
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（’Ｉｔ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１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）ときに生じる本質的
には避は隷い問題点である。この点を改良するために、
箪圧乎均化法、２周波駆動法や多重マトリタフ法等が既
に提案されているが。
いすｎの方法でも不充分であり１表示素子の大面□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０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、特に液晶素子の駆動
法を提供することにある。
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０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、特に液晶素子の駆動
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。
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。
の駆動法を提供することにある。
さらに１本発明の他の目的は１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。
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１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力イラルスメクティツ
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。
する液晶、特に強誘電性を有する力イラルスメクティツ
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１本発明の他の１的は、島黄度の画素と大面積の
画面を壱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。
画面を壱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１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。
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ｐ、よシ詳しくは、走査電
極群と信号電極群とを有し。
るために開発されたものであｐ、よシ詳しくは、走査電
極群と信号電極群とを有し。
線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。
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。
前記走査電極群の全部又は一部に走査信号を印加し、該
走査信号に同期させて前記信号電極群の全部又は一部に
前記双安定性を有する光学変調物質を第１の安定状態に
配向させる信号を印加した俵、前記走査電極群の全部又
は一部に走査１百号を印加し、該走査信号ｅこ同期させ
て前記信号１ｋＬ極群の全部又は一部のうち選択された
信号電極に前記双安定性を有する光学変調物質を第２の
安定状態に配向させる信号を印加することを特徴とする
ものである。
走査信号に同期させて前記信号電極群の全部又は一部に
前記双安定性を有する光学変調物質を第１の安定状態に
配向させる信号を印加した俵、前記走査電極群の全部又
は一部に走査１百号を印加し、該走査信号ｅこ同期させ
て前記信号１ｋＬ極群の全部又は一部のうち選択された
信号電極に前記双安定性を有する光学変調物質を第２の
安定状態に配向させる信号を印加することを特徴とする
ものである。
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１強ｖｊ電性を有するカイラルスメクテイ
ンク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクテイ
ツクＣ相（１３ｍ０Ｋ）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、 −ＬＢ
ＪＯＵＲＮＡＬ Ｄｉｅ ＰＨＹＳ工ＱＵＫＩＪＴＴ
ＫＲ８” 、３ ！、（Ｌ−６９） １９７５． ［Ｆ
ｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄ ０ｒｙｅｔａ
１ａＪ ； ＠Ａｐｐ１ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔ−ｔｅｒａ″−３，ｐ （１１） １９８０． ［８
ｕｂｍｉｃｒｏ Ｅｉｅｃｏｎａ Ｂｉ −ａｔａｂｌ
ｅＩＫ ｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ Ｂｗｉｔｃｈｉｎｇ
ｉｎ ＬｉｑｕｉｄＯｒｙｓｔａ１帽；１固体物理”４
．４ （１４１） １９８１「液晶ｊ等に記載されてお
り１本発明ではこれらに開示された強ｍ電性液晶を用い
ることができる。
液晶としては１強ｖｊ電性を有するカイラルスメクテイ
ンク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクテイ
ツクＣ相（１３ｍ０Ｋ）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、 −ＬＢ
ＪＯＵＲＮＡＬ Ｄｉｅ ＰＨＹＳ工ＱＵＫＩＪＴＴ
ＫＲ８” 、３ ！、（Ｌ−６９） １９７５． ［Ｆ
ｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄ ０ｒｙｅｔａ
１ａＪ ； ＠Ａｐｐ１ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔ−ｔｅｒａ″−３，ｐ （１１） １９８０． ［８
ｕｂｍｉｃｒｏ Ｅｉｅｃｏｎａ Ｂｉ −ａｔａｂｌ
ｅＩＫ ｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ Ｂｗｉｔｃｈｉｎｇ
ｉｎ ＬｉｑｕｉｄＯｒｙｓｔａ１帽；１固体物理”４
．４ （１４１） １９８１「液晶ｊ等に記載されてお
り１本発明ではこれらに開示された強ｍ電性液晶を用い
ることができる。
より具体的には１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ーＰ′−ア
ミノー２−メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＯ
） 、ヘキシルオキシベンジリデン−Ｐ’−７ミノ−２
−クロロプロビルシンナメ−ト（ＨＯＢＡＣＰＣ）およ
び４−Ｏ−（２−メチル）−プチルレゾルシリデンー４
１−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ ８）等が挙げられる
。
合物の例としては、デシロキシベンジリデンーＰ′−ア
ミノー２−メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＯ
） 、ヘキシルオキシベンジリデン−Ｐ’−７ミノ−２
−クロロプロビルシンナメ−ト（ＨＯＢＡＣＰＣ）およ
び４−Ｏ−（２−メチル）−プチルレゾルシリデンー４
１−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ ８）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、８ｍＯ”相又は８ｍＨＸ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１れた銅ブロック等によシ支持することができる
。
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１れた銅ブロック等によシ支持することができる
。
第１図は１強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたもの
である。１１と１１′は、工”２０Ｐ８ｎＯ２や工ＴＯ
αｎａｔｕｍ −Ｔｌｎ ｏｘｔａｅ）等の透明電極が
コートされた基板（ガラス板）であ＃）１その間に液晶
分子層１２がガラス面に垂直になるように配向したＥｌ
ｍＯ”相の液晶が封入されている。
である。１１と１１′は、工”２０Ｐ８ｎＯ２や工ＴＯ
αｎａｔｕｍ −Ｔｌｎ ｏｘｔａｅ）等の透明電極が
コートされた基板（ガラス板）であ＃）１その間に液晶
分子層１２がガラス面に垂直になるように配向したＥｌ
ｍＯ”相の液晶が封入されている。
太線て示した線１３が液晶分子な表わしておシ。
この液晶分子１３は、その分子に直交した方向に双極子
モーメント（Ｐ土）１４を有している。
モーメント（Ｐ土）１４を有している。
基板１１と１１′上の電極間に一定の一値以上の電圧を
印加すると、数品分子１６のらせん構造がほどけ、双極
子モーメント（Ｐｊ−）１４はすべて電界方向に向くよ
う、液晶分子１３の配向方向を変えることができる。液
晶分子１３は細長い形状を有しており、その長軸方向と
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、′ｆｉｌ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。
印加すると、数品分子１６のらせん構造がほどけ、双極
子モーメント（Ｐｊ−）１４はすべて電界方向に向くよ
う、液晶分子１３の配向方向を変えることができる。液
晶分子１３は細長い形状を有しており、その長軸方向と
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、′ｆｉｌ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１μ）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（非らせん構造）その双極子モーメン）Ｐ又はｙは
上向き（２４）又は下向（２４）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以上
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２４又は、下向き２４′と向きを変え。
した場合（例えば１μ）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（非らせん構造）その双極子モーメン）Ｐ又はｙは
上向き（２４）又は下向（２４）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以上
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２４又は、下向き２４′と向きを変え。
それに応じて液晶分子は第１の安定状態２３かあるいは
第２の安定状態２ Ｓ’の何れか１万に配向する。
第２の安定状態２ Ｓ’の何れか１万に配向する。
このような強ｖ５を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図によって欧明すると、
電界Ｅを印加すると液晶分子はｉｉ＃４１の安定状態２
３に配向するが、この状態は電界を切っても安定である
。
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図によって欧明すると、
電界Ｅを印加すると液晶分子はｉｉ＃４１の安定状態２
３に配向するが、この状態は電界を切っても安定である
。
又、逆向きの電界Ｖを印加すると、液晶分子はＭ２の安
定状態２３′に配向して、その分子の向きを変えるが、
やはルミ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シ、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。
定状態２３′に配向して、その分子の向きを変えるが、
やはルミ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シ、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。
だけ薄い方が好ましく、一般的には。
０．５μ〜２０μ、特に１μ〜５μ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１例えばクラークとラガパル
により、米国特許第４５６７９２４号明細書で提案され
ている。
する液晶−電気光学装置は１例えばクラークとラガパル
により、米国特許第４５６７９２４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１図面を用いて説明
する。
する。
第３図は、中間に強誘電性液晶化合物（図示せず）か挾
まれたマトリクス電極構造を有するセル３１の電極の模
式配置図である。３２は走査１極群であり、６３は信号
電極群である。
まれたマトリクス電極構造を有するセル３１の電極の模
式配置図である。３２は走査１極群であり、６３は信号
電極群である。
第４図（ａ）と（１））は、それぞれ選択時の走査信号
とそれ以外の非選択時の走査信号を示している。
とそれ以外の非選択時の走査信号を示している。
第４図（Ｑ）と（、ｌ）は、それぞれ強誘電性液晶の双
安定性のうち第１の安定状態に配向させる短気信号（白
信号という）と双安定性のうち第２の安定状態に配向さ
せる電気信号（黒信号という）を示している。
安定性のうち第１の安定状態に配向させる短気信号（白
信号という）と双安定性のうち第２の安定状態に配向さ
せる電気信号（黒信号という）を示している。
まず１本発明の駆動法は、第３図に示す様に第１フレー
ム？、で走査電極群３２の全部又は一部に走査信号を印
加し、これと同期させて信号電極群５６の全部又は一部
に白信号を印加する。
ム？、で走査電極群３２の全部又は一部に走査信号を印
加し、これと同期させて信号電極群５６の全部又は一部
に白信号を印加する。
次の第２フレームＩＰ２で例えば第３図に示す如く所定
の個所（図中の黒部で示す画素）に黒信号を印加する。
の個所（図中の黒部で示す画素）に黒信号を印加する。
この時の走査電極群３２（５２１゜３２２．３２５，３
２４，５２５ ）及び信号電極＠４５５（！５１゜５５
２．３３３，５５４，５３５ ）に印加する電気信号と
第３図中の画素ムとＢに印加される電圧波形を第３図で
明らかにしている。
２４，５２５ ）及び信号電極＠４５５（！５１゜５５
２．３３３，５５４，５３５ ）に印加する電気信号と
第３図中の画素ムとＢに印加される電圧波形を第３図で
明らかにしている。
以上ニ於テ、電圧値Ｖｏ ｌ−ｊ Ｔｏ （ｖｔｈｔ
（２Ｖ。
（２Ｖ。
と−Ｖｏ〉−Ｖｔｈ２ ）−２Ｖｏ を満足−ｒル所ｉ
ｏ値ｇ設定されている。従って、第３図から明らかな様
に選択時の走査信号が印加された走査電極に対応する全
画素（又は部分書き換えの時は書き換え対象の画素）に
は位相ｔ１で一２ＶＯの電圧が印加されることになり１
強誘電性液晶は第１の安定状態に配向し１位相ｔ２では
画素に印加される電圧がＶＯとなるが、 Ｔｏ （Ｖｔ
ｈ＋となっているため位相ｔ、で配向した第１の安定状
態（「白」）が維持されることになる。この様に第１フ
レームＦ１で一和金画素を白信号によって「白」に消去
（１Ｓ） される、そして、第２フレームＦ２で所定の画素のみに
走査信号と同期させて信号電極に黒信号印加することに
よって、黒白の一画面が形成される。この際黒信号が印
加された画素では位相ｔｉで一２ＶＯが印加された後位
相弓で２ＶＯが印加され、 ｎｏ ） Ｖｔｈｌとなっ
ているため１位相ｔ、では第１の安定状態に配向してい
た強誘電性液晶が位相ｔ１．で第２の安定状態に配向さ
れて「黒」になる。
ｏ値ｇ設定されている。従って、第３図から明らかな様
に選択時の走査信号が印加された走査電極に対応する全
画素（又は部分書き換えの時は書き換え対象の画素）に
は位相ｔ１で一２ＶＯの電圧が印加されることになり１
強誘電性液晶は第１の安定状態に配向し１位相ｔ２では
画素に印加される電圧がＶＯとなるが、 Ｔｏ （Ｖｔ
ｈ＋となっているため位相ｔ、で配向した第１の安定状
態（「白」）が維持されることになる。この様に第１フ
レームＦ１で一和金画素を白信号によって「白」に消去
（１Ｓ） される、そして、第２フレームＦ２で所定の画素のみに
走査信号と同期させて信号電極に黒信号印加することに
よって、黒白の一画面が形成される。この際黒信号が印
加された画素では位相ｔｉで一２ＶＯが印加された後位
相弓で２ＶＯが印加され、 ｎｏ ） Ｖｔｈｌとなっ
ているため１位相ｔ、では第１の安定状態に配向してい
た強誘電性液晶が位相ｔ１．で第２の安定状態に配向さ
れて「黒」になる。
この際、電圧値Ｖの値及び位相（ｔ１＋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１通常３ボルト〜７０ボルトで、 ０．ｊμｓｅｃ
〜２〜５（ＩＣの範囲で用イラレル。
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１通常３ボルト〜７０ボルトで、 ０．ｊμｓｅｃ
〜２〜５（ＩＣの範囲で用イラレル。
本発明の駆動方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０例えば、正弦波や三角波によ
って駆動することも可能である。
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０例えば、正弦波や三角波によ
って駆動することも可能である。
第６図は、液晶−光シャッタに応用した時のマトリクス
電極構造の模式図が示されている。
電極構造の模式図が示されている。
この際、６１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。６２は走査電極群、６３
は信号電極群を表わしている。
を透明なもので形成している。６２は走査電極群、６３
は信号電極群を表わしている。
第７１は、別の変形実施例である。
第７図に示す具体例では、第３図に示す走査電極群５２
に走査信号を順次印加し、この選択時の走査信号に同期
させて信号電極群３３に白信号を印加し、１フレームＦ
、で全画面を一担自画面に揃える。この時の画素に印加
される電圧波形は、位相ｔ、で一２ＶＯが印加されて強
誘電性液晶は第１の安定状態に配向し１次の位相ｔ２で
はＶｔｈｌより小さい値Ｖｏが印加されるので１位相１
、＋１．では強誘電性液晶は第１の安定状態をとる０次
の第２フレームＦ２では、所定の画素のみに黒信号を与
える。黒信号が与えられた画素（第３図中の黒部画素）
は１位相ｔ、で一２ｖｏが印加されるが１位相ｔ２で２
Ｖｏが印加されることになり、この画素における強誘電
性液晶が第２の安定状態に配向されて黒になる。さらに
１画素Ｂではその後−ｖＯとｖＯが印加されているが。
に走査信号を順次印加し、この選択時の走査信号に同期
させて信号電極群３３に白信号を印加し、１フレームＦ
、で全画面を一担自画面に揃える。この時の画素に印加
される電圧波形は、位相ｔ、で一２ＶＯが印加されて強
誘電性液晶は第１の安定状態に配向し１次の位相ｔ２で
はＶｔｈｌより小さい値Ｖｏが印加されるので１位相１
、＋１．では強誘電性液晶は第１の安定状態をとる０次
の第２フレームＦ２では、所定の画素のみに黒信号を与
える。黒信号が与えられた画素（第３図中の黒部画素）
は１位相ｔ、で一２ｖｏが印加されるが１位相ｔ２で２
Ｖｏが印加されることになり、この画素における強誘電
性液晶が第２の安定状態に配向されて黒になる。さらに
１画素Ｂではその後−ｖＯとｖＯが印加されているが。
前述した様に電圧値ＶＯがＶｏ （Ｖｔｈｌ （２ＶＯ
と一＃ｏ ） Ｖｔｈ２〉−２ｖｏ ｆ満足している
ノテ「白」に反転することはない。
と一＃ｏ ） Ｖｔｈ２〉−２ｖｏ ｆ満足している
ノテ「白」に反転することはない。
今までに述べた本発明の説明に於ては、一つの画素に対
応する液晶化合物層は一様であシ。
応する液晶化合物層は一様であシ。
一画素全領域に渉ってどちらかの安定状態に配向を揃え
ているものとして来た。しかし乍ら。
ているものとして来た。しかし乍ら。
強誘電性液晶の配向状態は、基板の表面との相互作用に
よって極めて做妙に作用されるため。
よって極めて做妙に作用されるため。
印加電圧と閾値電圧Ｖｔｈｌ又１ｊ−Ｖｔｈ２の差が小
さい場合には１局所的な基板表面の僅かの差によって、
−画索内で互い逆方向の安定配向状態が混在している状
況が生じ得る。これを利用して情報信号の第２の位相に
於て階調性を与える信号を付加することが可能である０
例えば、第３図又は縞７図に於て述べた駆動方法と走査
信号は全く同一にして第８図（ａ）〜（ｄ）に示すよう
な階調に応じ、信号電極に印加する情報信号の位相ｔ２
に於けるパルス数を変えることによって階調画像を得る
ことが可能である。
さい場合には１局所的な基板表面の僅かの差によって、
−画索内で互い逆方向の安定配向状態が混在している状
況が生じ得る。これを利用して情報信号の第２の位相に
於て階調性を与える信号を付加することが可能である０
例えば、第３図又は縞７図に於て述べた駆動方法と走査
信号は全く同一にして第８図（ａ）〜（ｄ）に示すよう
な階調に応じ、信号電極に印加する情報信号の位相ｔ２
に於けるパルス数を変えることによって階調画像を得る
ことが可能である。
又、基板処理として自然発生的に生ずる基板表面状態の
ばらつきを利用するのみならず１人為的に１例えば、微
少モザイクパターンを有する基板表面状態をオリ用する
ことも可能である。
ばらつきを利用するのみならず１人為的に１例えば、微
少モザイクパターンを有する基板表面状態をオリ用する
ことも可能である。
本発明の方法は、液晶−光シャッタや液晶テレビなどの
光学シャッタあるいはディスプレイ分野に広く応用する
ことができる。
光学シャッタあるいはディスプレイ分野に広く応用する
ことができる。
第１図は、カイラルスメクテイツ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２図は１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図は１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４図（ａ）〜（、ｉ）は、電気信号波形図である。第
３図は１時系列で示した電圧波形図である。第６図は１
本発明の駆動法の好ましい適用対象の１例としての液晶
−光シャッタの模式平面図である。第７図は１本発明の
別の具体例における時系列で示した電圧波形図である。 第８図は１本発明の別の具体例における電圧波形図であ
る。
素子を、模式的に示す斜視図である。 第２図は１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図は１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４図（ａ）〜（、ｉ）は、電気信号波形図である。第
３図は１時系列で示した電圧波形図である。第６図は１
本発明の駆動法の好ましい適用対象の１例としての液晶
−光シャッタの模式平面図である。第７図は１本発明の
別の具体例における時系列で示した電圧波形図である。 第８図は１本発明の別の具体例における電圧波形図であ
る。
Claims (5)
- （１）走査電極群と信号電極群を有し、該走査電極群と
信号電極群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、前記走査電極群の全部又は一部に走査信号を印
加し、該走査信号に同期させて前記信号電極群の全部又
は一部に前記双安定性を有する光学変調物質を第１の安
定状態に配向させる信号を印加した後、前記走査電極群
の全部又は一部に走査信号を印加し、該走査信号に同期
させて前記信号電極群の全部又は一部のうち選択された
信号電極に前記双安定性を有する光学変調物質を第２の
安定状態に配向させる信号を印加することを特徴とする
光学変調素子の駆動法。 - （２）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項記載の光学変調素子の駆
動法。 - （３）前記強誘電性液晶がカイラルスメクテイツク相を
有する液晶である特許請求の範囲第２項記載の光学変調
素子の駆動法。 - （４）前記カイラルスメテイツ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
３項記載の光学変調素子の駆動法。 - （５）前記カイラルスメクテイツ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４項記
載の光学変調素子の駆動法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143481A JPH0786605B2 (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 液晶装置 |
| US07/383,457 US5093737A (en) | 1984-02-17 | 1989-07-24 | Method for driving a ferroelectric optical modulation device therefor to apply an erasing voltage in the first step |
| US07/557,643 US5418634A (en) | 1983-04-19 | 1990-07-25 | Method for driving optical modulation device |
| US07/865,630 US5381254A (en) | 1984-02-17 | 1992-04-09 | Method for driving optical modulation device |
| US08/308,536 US5436743A (en) | 1984-02-17 | 1994-09-21 | Method for driving optical modulation device |
| US08/320,230 US5717419A (en) | 1984-02-17 | 1994-10-11 | Method for driving optical modulation device |
| US08/421,869 US5724059A (en) | 1984-02-17 | 1995-04-14 | Method for driving optical modulation device |
| US08/440,345 US5633652A (en) | 1984-02-17 | 1995-05-12 | Method for driving optical modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143481A JPH0786605B2 (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122325A true JPS6122325A (ja) | 1986-01-30 |
| JPH0786605B2 JPH0786605B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=15339702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59143481A Expired - Fee Related JPH0786605B2 (ja) | 1983-04-19 | 1984-07-10 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62278538A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-03 | Nec Corp | 液晶素子の駆動方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179890A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | 株式会社日立製作所 | 液晶素子の駆動方法 |
| JPS60123825A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-02 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示素子 |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP59143481A patent/JPH0786605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179890A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | 株式会社日立製作所 | 液晶素子の駆動方法 |
| JPS60123825A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-02 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62278538A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-03 | Nec Corp | 液晶素子の駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0786605B2 (ja) | 1995-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |