JPS61267739A - 液晶装置 - Google Patents
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- JPS61267739A JPS61267739A JP2163186A JP2163186A JPS61267739A JP S61267739 A JPS61267739 A JP S61267739A JP 2163186 A JP2163186 A JP 2163186A JP 2163186 A JP2163186 A JP 2163186A JP S61267739 A JPS61267739 A JP S61267739A
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- 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
- G09G3/34—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 by control of light from an independent source
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- G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
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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。
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、液晶素子の駆動方法に係抄、詳しくは強誘電
性液晶素子の階調表示法に関するものである。
性液晶素子の階調表示法に関するものである。
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
形成して画偉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。
成し、その電極間に液晶化合物を充填し、多数の画素を
形成して画偉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
その駆動法には以下に述べる加色致命的とも言える大き
な欠点を有していた。
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
その駆動法には以下に述べる加色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
実用に供されているのは殆んどが、例えばＴＮ聾の液晶
を用いたものであり、この臘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こす
ことがで色る。この型の液晶を用−てマ） ＩＪ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
ような液晶セルの上下に互いに／四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、信号電極が選択さ
れない領域或いは走査電極が選択されず１Ｍ号電極が選
択される領域（所謂１半選択点”）にも有限の電界がか
かつてしまう０選択点にかかる電圧と、牛遺択点にかか
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が、
走査線数（Ｍ） ｔ−増やして行つ九場合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（デユーティ−比）が−の割合で減
少してしまう。このために、くシ返し走査を行った場合
湧択点と非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、結果的には画偉コ
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。このような現象は、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
、繰シ返し走査）ときに生ずる本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。特に、デユーテ
ィ−比が低くなると各画素の階調を電圧変調により制御
することが離かしくなるなど、高密度配線数の液晶素子
には適していない・ 本発明の目的は、前述の欠点を解消したもので、詳しく
は大画面で高密度の光学変調素子における階調表示のた
めの駆動法を提供することにある＠ 本発明のかかる目的は、電界に対して第１の安定状態と
第２の安定状態を示す光学変調物質を有する画素を配列
した光学変調素子の駆動法において、ａ、第１の位相で
、前記画素に光学変調物質を第１の安定状ｎＫ配向させ
る第１の信号を印加し、ｂ、第２の位相で、第１の安定
状態に配向した光学変調物質と第２の安定状態に配向し
た光学変調物質とが混在する画素を階調性に応じて生じ
させる第２の信号を印加する光学変調素子の駆動法によ
って達成される。
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
実用に供されているのは殆んどが、例えばＴＮ聾の液晶
を用いたものであり、この臘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こす
ことがで色る。この型の液晶を用−てマ） ＩＪ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
ような液晶セルの上下に互いに／四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、信号電極が選択さ
れない領域或いは走査電極が選択されず１Ｍ号電極が選
択される領域（所謂１半選択点”）にも有限の電界がか
かつてしまう０選択点にかかる電圧と、牛遺択点にかか
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が、
走査線数（Ｍ） ｔ−増やして行つ九場合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（デユーティ−比）が−の割合で減
少してしまう。このために、くシ返し走査を行った場合
湧択点と非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、結果的には画偉コ
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。このような現象は、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
、繰シ返し走査）ときに生ずる本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。特に、デユーテ
ィ−比が低くなると各画素の階調を電圧変調により制御
することが離かしくなるなど、高密度配線数の液晶素子
には適していない・ 本発明の目的は、前述の欠点を解消したもので、詳しく
は大画面で高密度の光学変調素子における階調表示のた
めの駆動法を提供することにある＠ 本発明のかかる目的は、電界に対して第１の安定状態と
第２の安定状態を示す光学変調物質を有する画素を配列
した光学変調素子の駆動法において、ａ、第１の位相で
、前記画素に光学変調物質を第１の安定状ｎＫ配向させ
る第１の信号を印加し、ｂ、第２の位相で、第１の安定
状態に配向した光学変調物質と第２の安定状態に配向し
た光学変調物質とが混在する画素を階調性に応じて生じ
させる第２の信号を印加する光学変調素子の駆動法によ
って達成される。
本発明の駆動法で用いる光学変調物質は、電界に対して
第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態からなる
双安定状態を有しており、特に電界に対して前述の如き
双安定性を有する液晶が用いられる。
第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態からなる
双安定状態を有しており、特に電界に対して前述の如き
双安定性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か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ツ
ク液晶が最も好しく、そのうちカイツルスメタテイツク
０相（８ｎＯ”）又はＨ相（ＢｍＨ”）の液晶が適して
いる。この強誘電性液晶については、′ル・ジュルナー
ル・ド・フイジイク・ルーチル”（＠ＩＦｔ 、７０ｔ
ｌＲＮＡＬＩ）！ＰＩＩＩＹ８ＩＣｈｕｍ ＬｘＴＴｕ
ｘ ” ）第３６巻（Ｉ、−６９） １９７５年の［フ
エ四エレクトリック・リキッド・クリスタルスＪ （「
ＩＦｅｒｒｏｅｌａａｔｒｉｃ Ｌｉｇｕｉｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌａ−Ｊ）１アプライド・フイジイツクス・レタ
ーズ（“ムｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙａｉａｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ” ）第３６巻、第１１号、１９８０年の「サブ
ミクロ・セカンド・バイスティプル・エレクトロオプテ
ィック・スイッチング・イン・リキッド・クリスタルス
」（［８ｕｂｍｉｃｒｏ Ｓｅｅ□ｎａ Ｂ１５ｔａｂ
ｌｅ ＩＣ１ｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ１３ｗｉｔｃｈｉｎ
ｇ ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ Ｊ ）
； ”固体物理”１６ （１４１）１９８１ 「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。
液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクテイツ
ク液晶が最も好しく、そのうちカイツルスメタテイツク
０相（８ｎＯ”）又はＨ相（ＢｍＨ”）の液晶が適して
いる。この強誘電性液晶については、′ル・ジュルナー
ル・ド・フイジイク・ルーチル”（＠ＩＦｔ 、７０ｔ
ｌＲＮＡＬＩ）！ＰＩＩＩＹ８ＩＣｈｕｍ ＬｘＴＴｕ
ｘ ” ）第３６巻（Ｉ、−６９） １９７５年の［フ
エ四エレクトリック・リキッド・クリスタルスＪ （「
ＩＦｅｒｒｏｅｌａａｔｒｉｃ Ｌｉｇｕｉｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌａ−Ｊ）１アプライド・フイジイツクス・レタ
ーズ（“ムｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙａｉａｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ” ）第３６巻、第１１号、１９８０年の「サブ
ミクロ・セカンド・バイスティプル・エレクトロオプテ
ィック・スイッチング・イン・リキッド・クリスタルス
」（［８ｕｂｍｉｃｒｏ Ｓｅｅ□ｎａ Ｂ１５ｔａｂ
ｌｅ ＩＣ１ｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ１３ｗｉｔｃｈｉｎ
ｇ ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ Ｊ ）
； ”固体物理”１６ （１４１）１９８１ 「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。
第２図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたもの
である。２１と２１′は、Ｉｎ２Ｏ，、８ｎＯ。
である。２１と２１′は、Ｉｎ２Ｏ，、８ｎＯ。
や工Ｔｏ （工ｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ ０ｚｉｌｅ ）等
の透明電極がコートされた基板（ガラス板）であシ、そ
の間に層２２がガラス面に垂直になるよう配向した８ｎ
Ｏ”相又は８ｍ）Ｉ”相の液晶が封入されている。
の透明電極がコートされた基板（ガラス板）であシ、そ
の間に層２２がガラス面に垂直になるよう配向した８ｎ
Ｏ”相又は８ｍ）Ｉ”相の液晶が封入されている。
太線で示し太線２３が液晶分子を表わしており、との液
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２４ （Ｐ、）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
２Ｓのらせん構造がほどけ、双極子モーメント２４はナ
ベて電界方向く向くよう、液晶分子２３は配向方向を変
えることができる。液晶分子２３は細長−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
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（例えは１μ）
には、第３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ほどけ、その双極子モーメン
）？又はＰ′は上向色（！５４）又は下向き（３４つの
どちらかの状態をとる。このようなセルに第３図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ又はＺ′を与え
てやると、双極子モーメントは電界Ｅ又はｌ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３５かある
いは第２の安定状態３３′の何れか一方に配向する。こ
のような強誘電性液晶を光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３図によって説明すると、電界２を印
加すると液晶分子は第１の安定状態３５に配向するが、
この状態は電界を切っても安定である。
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２４ （Ｐ、）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
２Ｓのらせん構造がほどけ、双極子モーメント２４はナ
ベて電界方向く向くよう、液晶分子２３は配向方向を変
えることができる。液晶分子２３は細長−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
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（例えは１μ）
には、第３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ほどけ、その双極子モーメン
）？又はＰ′は上向色（！５４）又は下向き（３４つの
どちらかの状態をとる。このようなセルに第３図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ又はＺ′を与え
てやると、双極子モーメントは電界Ｅ又はｌ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３５かある
いは第２の安定状態３３′の何れか一方に配向する。こ
のような強誘電性液晶を光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３図によって説明すると、電界２を印
加すると液晶分子は第１の安定状態３５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Ｅ′を印加すると、液晶分子は第２の
安定状ｎ ３５’に配向してその分子の肉色を変えるが
、やはシミ界を切ってもこの状態に留っている。又、与
える電界Ｘが一定の閾値を越えな一限シ、それぞれの配
向状態にやは夛維持されている。とのような、応答速度
の速さと双安定性が有効に実現されるＫはセルとしては
出来るだけ薄い方が好しく、一般的には０．５μ〜２０
μ、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、例えばクラークとラガパルによシ米国特許第４５
６７９２４号公報で提案されている。
安定状ｎ ３５’に配向してその分子の肉色を変えるが
、やはシミ界を切ってもこの状態に留っている。又、与
える電界Ｘが一定の閾値を越えな一限シ、それぞれの配
向状態にやは夛維持されている。とのような、応答速度
の速さと双安定性が有効に実現されるＫはセルとしては
出来るだけ薄い方が好しく、一般的には０．５μ〜２０
μ、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、例えばクラークとラガパルによシ米国特許第４５
６７９２４号公報で提案されている。
本発明の駆動法の好ましい具体例を第１図に示す。
第１図（ム） −（ａ）は、中間に強誘電性液晶化合物
が挾まれたマトリクス電極構造を有するセル１１の模式
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１図に）−（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（１１）に与えられる電気信号を示し、第１図（Ａ
） −（、ｉ）と（Ａ） −（ｅ）はそれぞれ選択され
た（情報有の）信号電極１５（ｅ）に与えられる電気信
号と選択されない（情報熱の）信号電極１３（ｎ）Ｋ与
えられる電気信号を表わす。第１図（Ａ３− （１））
〜（Ａ）−（ｅ）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ｖｔｈｌとし、第２の安定状態を与えるための閾値電
圧を−Ｖｔｈ２とすると、選択された走査電極１２（８
）Ｋ与えられる電気信号は第１図（６）−（１））に示
される如く位相（時間）ｔ、では、２ｖを位相（時間）
ｔ２では一■となるような交番する電圧である。又、そ
れ以外の走査電極１２−）は、第１図（Ａ）−（Ｃ）に
示す如ズアース状態となっており電気信号０である。一
方、選択された信号電極１５（ａ）に与えられる電気信
号は第１図（６）−（旬に示される如く位相ｔ、におい
てＯで、位相ｔ２においてＶでＴｏシ、又選択されない
信号電極１ｓ（１１）６５与えられる電気信号は第１図
（Ａ３−（ｅ）に示される如くＯである。
が挾まれたマトリクス電極構造を有するセル１１の模式
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１図に）−（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（１１）に与えられる電気信号を示し、第１図（Ａ
） −（、ｉ）と（Ａ） −（ｅ）はそれぞれ選択され
た（情報有の）信号電極１５（ｅ）に与えられる電気信
号と選択されない（情報熱の）信号電極１３（ｎ）Ｋ与
えられる電気信号を表わす。第１図（Ａ３− （１））
〜（Ａ）−（ｅ）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ｖｔｈｌとし、第２の安定状態を与えるための閾値電
圧を−Ｖｔｈ２とすると、選択された走査電極１２（８
）Ｋ与えられる電気信号は第１図（６）−（１））に示
される如く位相（時間）ｔ、では、２ｖを位相（時間）
ｔ２では一■となるような交番する電圧である。又、そ
れ以外の走査電極１２−）は、第１図（Ａ）−（Ｃ）に
示す如ズアース状態となっており電気信号０である。一
方、選択された信号電極１５（ａ）に与えられる電気信
号は第１図（６）−（旬に示される如く位相ｔ、におい
てＯで、位相ｔ２においてＶでＴｏシ、又選択されない
信号電極１ｓ（１１）６５与えられる電気信号は第１図
（Ａ３−（ｅ）に示される如くＯである。
以上に於て、電圧値Ｖはｖ ＜ Ｖｔｈｌ ＜２７と一
■〉−ｖｔｈ２＞−２ｖを満足する所望の値に設定され
る。このような電気信号が与えられたときの、各画素に
印加される電圧波形を第１図（Ｂ） Ｋ示す。
■〉−ｖｔｈ２＞−２ｖを満足する所望の値に設定され
る。このような電気信号が与えられたときの、各画素に
印加される電圧波形を第１図（Ｂ） Ｋ示す。
第１図（ロ）の（功−（ａ）、Ｂ−（ｂ）、（均一（Ｃ
）と（司−（萄はそれぞれ第１図（Ｎ中の画素Ａ、Ｂ、
ＯとＤは対応している。すなわち、第１図（Ｂ）から明
らかな如く、選択された走査線上にあるすべての画素は
、第１の位相ｔ、で閾値電圧−ｖｔｈ２ヲ越えルミ圧−
２ｖが印加されるために、まず−担一方の光学的安定状
態（第２の安定状態）に揃えられる。このうち、情報信
号有に対応する画素人では第２の位相ｔ２で、閾値電圧
ｖｔｈ１を越える電圧２ｖが印加されるために他方の光
学的安定状態（第１の安定状態）Ｋ転移する。又、同一
走査線上に存在し、情報信号熱に対応する画素Ｂでは第
２の位相ｔ２に於ける印加電圧は閾値電圧ｖｔｈ。
）と（司−（萄はそれぞれ第１図（Ｎ中の画素Ａ、Ｂ、
ＯとＤは対応している。すなわち、第１図（Ｂ）から明
らかな如く、選択された走査線上にあるすべての画素は
、第１の位相ｔ、で閾値電圧−ｖｔｈ２ヲ越えルミ圧−
２ｖが印加されるために、まず−担一方の光学的安定状
態（第２の安定状態）に揃えられる。このうち、情報信
号有に対応する画素人では第２の位相ｔ２で、閾値電圧
ｖｔｈ１を越える電圧２ｖが印加されるために他方の光
学的安定状態（第１の安定状態）Ｋ転移する。又、同一
走査線上に存在し、情報信号熱に対応する画素Ｂでは第
２の位相ｔ２に於ける印加電圧は閾値電圧ｖｔｈ。
を越えない電圧Ｖであるために１一方の光学的安定状態
に留ったままである。
に留ったままである。
一方、画素Ｃと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ＯとＤＩＣ印加される電圧は＋Ｖ又
は０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ＤＫ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を
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、まず第１の位相ｔ、において、−担一方の光学的
安定状態に揃えられ、第２の位相ｔ２において−ライン
分の信号の書き込みが行われ、−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。
では、すべての画素ＯとＤＩＣ印加される電圧は＋Ｖ又
は０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ＤＫ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を
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、まず第１の位相ｔ、において、−担一方の光学的
安定状態に揃えられ、第２の位相ｔ２において−ライン
分の信号の書き込みが行われ、−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、実質的女デユーティ比
はかわらず、コントラストの低下とクロストーク等は全
く生じない。
はかわらず、コントラストの低下とクロストーク等は全
く生じない。
この際、電圧値Ｖの値及び位相（ｔ、 ＋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ボルト〜７０ボルトで、０．１μＢｅＯ
〜２ｍ５ｅｃの範囲で用いられる。
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ボルト〜７０ボルトで、０．１μＢｅＯ
〜２ｍ５ｅｃの範囲で用いられる。
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
１図（１））〜（ｅ）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、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
１図（１））〜（ｅ）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、正
弦波や三角波によって駆動することも可能である。
第４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、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。４２は走査電極群％４３
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。４２は走査電極群％４３
は信号電極群を表わしている。
第５図は、別の変形実施例である。第１図に示した実施
例との違いは第１図（６）〜（１）） Ｋ示す走査信号
１２（ｓ）の位相ｔ、における電圧は半分のＶとし、そ
の分すべての情報信号に位相ｔ、に於て−■を印加して
いる。この方法によるメリットは、各電極に与える信号
の電圧最大値が第１図に示した実施例に比べ半分で済む
点にある。
例との違いは第１図（６）〜（１）） Ｋ示す走査信号
１２（ｓ）の位相ｔ、における電圧は半分のＶとし、そ
の分すべての情報信号に位相ｔ、に於て−■を印加して
いる。この方法によるメリットは、各電極に与える信号
の電圧最大値が第１図に示した実施例に比べ半分で済む
点にある。
この際、第５図（ト）−（＆）は、選択された走査電極
１２（ｓ）に印加する電圧の波形を示し、一方、選択さ
れない走査電極１２（ｎ）には第５図（Ａ） −（ｂ）
に示す様にアース状態にされ、電気信号は０ボルドであ
る。第５図ＧＡ）−（（りは、選択された信号電極１５
（ｓ）に印加する電圧の波形を示しており第５図（勾−
（（Ｌ）は選択されない信号電極１５（ｎ）に印加する
電圧波形を示している。第５図（Ｂ）は各画素Ａ、Ｂ、
ＯとＤに印加される電圧の波形を示している。すなわち
、第５図（Ｉ９の（Ｂ） −（！Ｌ） 、 （づ−（１
））＃（司−（Ｃ）と（→−（ｄ）はそれぞれ第１図Ｇ
Ａ）中の画素Ａ、Ｂ、ＯとＤに対応している＠ 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り、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・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微妙に作用されるため、
印加電圧と閾値電圧ｖｔｈ１又は−ｖｔｈ２の差が小さ
い場合には、局所的な基板表面の僅かの差によって、−
画素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。例
えば、第１図に於て述ぺた駆動方法と走査信号は全く同
一・ にして第６図（ａ）〜（イ）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Ｋよって階調画像を得ることが
可能である。
１２（ｓ）に印加する電圧の波形を示し、一方、選択さ
れない走査電極１２（ｎ）には第５図（Ａ） −（ｂ）
に示す様にアース状態にされ、電気信号は０ボルドであ
る。第５図ＧＡ）−（（りは、選択された信号電極１５
（ｓ）に印加する電圧の波形を示しており第５図（勾−
（（Ｌ）は選択されない信号電極１５（ｎ）に印加する
電圧波形を示している。第５図（Ｂ）は各画素Ａ、Ｂ、
ＯとＤに印加される電圧の波形を示している。すなわち
、第５図（Ｉ９の（Ｂ） −（！Ｌ） 、 （づ−（１
））＃（司−（Ｃ）と（→−（ｄ）はそれぞれ第１図Ｇ
Ａ）中の画素Ａ、Ｂ、ＯとＤに対応している＠ 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り、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・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微妙に作用されるため、
印加電圧と閾値電圧ｖｔｈ１又は−ｖｔｈ２の差が小さ
い場合には、局所的な基板表面の僅かの差によって、−
画素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。例
えば、第１図に於て述ぺた駆動方法と走査信号は全く同
一・ にして第６図（ａ）〜（イ）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Ｋ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、人為的に、例えば、微
少モザイクパターンを有する基板表面状態を利用するこ
とも可能である。
ばらつきを利用するのみならず、人為的に、例えば、微
少モザイクパターンを有する基板表面状態を利用するこ
とも可能である。
尚、強誘電性液晶化合物の例としては、デシロキシベン
ゾリデｙ−Ｐ′−アミノ−２−メチルプチルシ／ナメー
ト（ＤＯＢＡＭＢＯ） 、へ中シルオキシベンジリデン
ーＰ′−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート（）
ＩＯＢＡＣＰＣ）および４−〇−（２−メチル）−プチ
ルーレゾルシリデンー４１−オクチルアニリン（ＭＢＲ
Ａ ８ ）等が挙げられる。
ゾリデｙ−Ｐ′−アミノ−２−メチルプチルシ／ナメー
ト（ＤＯＢＡＭＢＯ） 、へ中シルオキシベンジリデン
ーＰ′−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート（）
ＩＯＢＡＣＰＣ）および４−〇−（２−メチル）−プチ
ルーレゾルシリデンー４１−オクチルアニリン（ＭＢＲ
Ａ 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ＳｍＣ”相又はＢｍＨ”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かで色る。
がＳｍＣ”相又はＢｍＨ”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かで色る。
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（Ａ） ＜ａ）は、本発明の駆動法に用いる液晶
素子を模式的に示す平面図であるり第１図（Ａ）（ｂ）
は選択された走査電極の信号を示す説明図である。第１
図（ｊＱ（Ｃ）は選択され力い走査電極の信号を示す説
明図である。第１図（Ａ） （ａ）は選択された信号電
極の情報信号を示す説明図である。第１図（Ａ） （ｅ
）は選択されない信号電極の情報信号を示す説明図であ
る。第１図（Ｂ） （ａ）は画素ムの液晶に印加される
電圧の波形図である。第１図（Ｂ）（功は画素Ｂの液晶
に印加される電圧の波形図である。第１図（Ｂ） （Ｃ
）は画素Ｃの液晶に印加される電圧の波形図である。第
１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２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３図
は本発明で用いる液晶素子を模式的に示す斜視図である
。 第４図は本発明の駆動法を用いた液晶−光シャッタの平
面図である。第５図（Ａ）（ａ）は別の具体例における
選択された走査電極の信号を示す説明図である。第５図
（ム）（鴫は別の具体例における選択されない走査電極
の信号を示す説明図である。 第５図（Ａ）（Ｑ）は別の具体例における選択された信
号電極の情報信号を示す説明図である。第５図（Ａ）
＠）は別の具体例における選択されない信号電極の情報
信号を示す説明図である。第５図（Ｂ）（ａ）は別の具
体例における画素Ａの液晶に印加される電圧の波形図で
ある。第５図（Ｂ）（ｂ）は別の具体例における画素Ｂ
の液晶に印加される電圧の波形図である。第５図（Ｂ）
（Ｃ）は別の具体例における画素Ｃの液晶に印加され
る電圧の波形図である。 第５図（Ｂ） Ｃｄ）は別の具体例における画素りの液
晶に印加される電圧の波形図である。第６図（ａ）、第
６図（１））、第６図（Ｃ）および第６図（ｄ）は信号
電極に印加する電圧の波形例を示す説明図である。 １１・・・液晶素子 １２・・・走査電極群 １２（ａ）・・・選択された走査電極 １２（ロ）・・・選択されない走査電極１３・・・信号
電極群 １５（ａ）・・・選択された信号電極 １５（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トＰ ３４′・・・下向き双極子モーメン） Ｐ／篤１の（Ａ
’） 宴ｃｌ；旧（Ｅ３） 第６虐 −−−−−ｖｔｈ （ｄ）−−−−−ｖ＞ −−□−□−ηｈ
素子を模式的に示す平面図であるり第１図（Ａ）（ｂ）
は選択された走査電極の信号を示す説明図である。第１
図（ｊＱ（Ｃ）は選択され力い走査電極の信号を示す説
明図である。第１図（Ａ） （ａ）は選択された信号電
極の情報信号を示す説明図である。第１図（Ａ） （ｅ
）は選択されない信号電極の情報信号を示す説明図であ
る。第１図（Ｂ） （ａ）は画素ムの液晶に印加される
電圧の波形図である。第１図（Ｂ）（功は画素Ｂの液晶
に印加される電圧の波形図である。第１図（Ｂ） （Ｃ
）は画素Ｃの液晶に印加される電圧の波形図である。第
１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２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３図
は本発明で用いる液晶素子を模式的に示す斜視図である
。 第４図は本発明の駆動法を用いた液晶−光シャッタの平
面図である。第５図（Ａ）（ａ）は別の具体例における
選択された走査電極の信号を示す説明図である。第５図
（ム）（鴫は別の具体例における選択されない走査電極
の信号を示す説明図である。 第５図（Ａ）（Ｑ）は別の具体例における選択された信
号電極の情報信号を示す説明図である。第５図（Ａ）
＠）は別の具体例における選択されない信号電極の情報
信号を示す説明図である。第５図（Ｂ）（ａ）は別の具
体例における画素Ａの液晶に印加される電圧の波形図で
ある。第５図（Ｂ）（ｂ）は別の具体例における画素Ｂ
の液晶に印加される電圧の波形図である。第５図（Ｂ）
（Ｃ）は別の具体例における画素Ｃの液晶に印加され
る電圧の波形図である。 第５図（Ｂ） Ｃｄ）は別の具体例における画素りの液
晶に印加される電圧の波形図である。第６図（ａ）、第
６図（１））、第６図（Ｃ）および第６図（ｄ）は信号
電極に印加する電圧の波形例を示す説明図である。 １１・・・液晶素子 １２・・・走査電極群 １２（ａ）・・・選択された走査電極 １２（ロ）・・・選択されない走査電極１３・・・信号
電極群 １５（ａ）・・・選択された信号電極 １５（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トＰ ３４′・・・下向き双極子モーメン） Ｐ／篤１の（Ａ
’） 宴ｃｌ；旧（Ｅ３） 第６虐 −−−−−ｖｔｈ （ｄ）−−−−−ｖ＞ −−□−□−ηｈ
Claims (6)
- （１）電界に対して第１の安定状態と第２の安定状態を
示す光学変調物質を有する画素を配列した光学変調素子
の駆動法において、 ａ、第１の位相で、前記画素に光学変調物質を第１の安
定状態に配向させる第１の信号を印加し、 ｂ、第２の位相で、第１の安定状態に配向した光学変調
物質と第２の安定状態に配向した光学変調物質とが混在
する画素を階調性に応じて生じさせる第２の信号を印加
する ことを特徴とする光学変調素子の駆動法。 - （２）前記第２の信号が階調に応じて変化されたパルス
波形を有してい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。 - （４）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。 - （６）前記カイラルスメク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４項又は第５項記載の光学変調素子の駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163186A JPS61267739A (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163186A JPS61267739A (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 液晶装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6866083A Division JPS59193427A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-19 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267739A true JPS61267739A (ja) | 1986-11-27 |
| JPS6249608B2 JPS6249608B2 (ja) | 1987-10-20 |
Family
ID=12060412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163186A Granted JPS61267739A (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267739A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03288825A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-19 | Canon Inc | 液晶装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107216A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-26 | Clark Noel A | Liquid crystal electrooptical device and production thereof |
-
1986
- 1986-02-03 JP JP2163186A patent/JPS61267739A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107216A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-26 | Clark Noel A | Liquid crystal electrooptical device and production thereof |
| US4367924A (en) * | 1980-01-08 | 1983-01-11 | Clark Noel A | Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03288825A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-19 | Canon Inc | 液晶装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6249608B2 (ja) | 1987-10-20 |
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