JPS6131849B2 - - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示素子の制御方法に関し、光電
子工学の分野、特にアルフアベツト数字の文字の
表示に多く応用されるものである。 ある液晶では分子に集合的な配向現象が得られ
ることが知られている。この液晶のうちあるもの
は分子の異方性に符号の変化を受ける誘電緩和周
波数を有する。たとえば、異方性はこの周波数以
下では正でありそれ以上では負になる。この臨界
周波数以下の周波数をもつ電場が液晶に印加され
ると、分子の長軸は電場の方向に配向する。しか
しその臨界周波数以上の周波数の場合、短軸が電
場の方向に配向する。分子がこのように特殊に２
通りに配向することにより液晶膜の光学状態は２
つの異なる状態になる。たとえば液晶膜の光学指
数は異なる２つの値になり、あるいは液晶膜の旋
光能は２つの異なつたものになる。 本発明はこの種の現象、一般的には電場を印加
して液晶を励起したとき、その電場が臨界値より
低い第１の周波数であるとき液晶が第１の分子配
向をとり、また電場が臨界値より高い第２の周波
数であるとき第２の分子配向をとることができる
液晶に関する。この臨界値は誘電緩和周波数であ
る。 従来は、液晶領域の２つの光学状態の１つ、た
とえば第１の配向に相当する状態を制御するため
に、その領域に適当な周波数（誘電緩和周波数よ
り低い）をもつ電場が印加される。この現象は振
幅しきい値を示すので液晶を含む素子の電極に印
加される電圧は次のように調節される。すなわち
電場をかけたとき得られる励起は第１の配向を発
生させようとする領域においてのみ臨界励起を越
え、一方液晶分子を第２の配向に保持させようと
する領域で印加される励起はしきい値励起より低
いようにされる。第１の光学状態を記号的に状態
「１」で示し第２の光学状態を状態「０」で表示
すると、従来の制御方法によれば「０」の表示は
実際は「１」の状態をつくるのには不充分な励起
により行われているということができる。 この種の制御方法は少なくとも２つの欠点を有
する。すなわち表示像のコントラストと〓角が小
さくまた像変化の時間すなわち像消去時間が長く
かゝることである。 本発明の目的はこの欠点を克服する液晶表示素
子を制御する方法を提供することである。このた
めには、光学状態「１」を液晶のある領域で表示
したくないようなときには、この領域で従来のよ
うに「１」の状態をつくるのに不充分な励起を印
加するのではなく状態「０」をつくることができ
る励起を印加し、またはこの逆にすることが好ま
しいことがわかつた。そうすると光学状態「１」
にある液晶領域と光学状態「０」にある隣接する
領域間のコントラストは改良される。さらに表示
像の変化時に領域の状態が「１」から「０」に変
化するとき第１の状態から第２の状態への遷移時
間は従来よりはるかに短かい。 ２つの状態「１」と「０」をつくろうとする励
起信号のすべては異なる周波数（臨界周波数の各
側にある）をもつので、２つの信号は重ねること
ができ、そのうち１つは他に対して支配的である
ようにされる。すなわち、本発明によれば、全像
を確実に表示するために液晶に与える励起は、光
学状態の１つを発生できる部分と他の光学状態を
つくることができる他の部分とからなることにお
いて合成的であり、この２つの励起の相対値は像
形成領域の各々において所望の光学状態を得るよ
うに調節される。 さらに正確にいうと、本発明は第１の電極群と
第２の電極群間に配置された液晶膜を有し、第１
の群の１つの電極を第２の群の１つの電極と重ね
て液晶膜の励起領域を定めた液晶表示素子を連続
制御する方法に関する。 その液晶は誘電異方性とその異方性の符号がそ
こで変化する臨界周波数とを有し、異方性の値は
臨界周波数以下ではε１であり、臨界周波数以上
ではε２である。また液晶は臨界周波数以下の低
い周波数で交流電界が引加されたとき分子の第１
の配向に対応する第１の光学状態、すなわちいわ
ゆる「１」状態をとり、臨界周波数以上の高い周
波数で交流電界を引加されたとき分子の第２の配
向に対応する第２の光学状態すなわち「０」の状
態をとることができる。本発明の方法は次のこと
を特徴とする。 第１の組の低周波選択表示電圧は第１と第２の
群に電極に印加され、所望の点で「１」の状態を
発生させる。 第２の組の高周波選択表示電圧がまた第１と第
２の群の電極に印加され他の点で「０」の状態を
発生させる。 印加される低周波と高周波の電圧は、各領域に
印加される合成励起にさいし「１」の状態を表示
しようとする領域では励起の低周波部分が励起の
高周波部分を越えまた「０」の状態を表示しよう
とする領域では高周波励起部分が低周波励起部分
をこえるように調整される。 たとえば、表示のために低周波数を用い、また
消去のために高周波を用いて液晶表示素子を制御
するような方法はすでに知られている。これに関
しては、「Proceeding of the I.E.E.E.」1971年
11月No.11、59巻、1566ページに発表されたB.J.
Lechner等の「液晶マトリツクス表示」と題する
論文、および1971年４月20日付の米国特許第
3575492号を参照されるとよい。本発明の方法は
２つの異なる周波数での励起用信号が素子の各点
において協同し表示される光学状態を決定する
し、一方従来技術では、異なる周波数での励起は
互いに続いて起り、第２のものが第１の効果を無
効にするという点で、本発明の方法は従来技術と
は異なつている。 すなわち、後の説明より容易に理解されること
であるが、液晶のとることができる２つの状態
「０」あるいは「１」のいずれの状態も従来のよ
うに中性の励起では得られず、この２つの状態は
事実上一方の場合は低周波励起により起されまた
他の場合は高周波励起により起される誘導状態で
ある。どの領域においても「１」の状態を発生さ
せることができる低周波励起が、「０」の状態を
発生させようとする傾向があつて反対に作用する
効果のある高周波励起と競合状態にあるとき、こ
の２つの型の励起はそのうち一方が他方を凌駕し
て所望の状態が確実に正しく表示されるように調
節される。本発明によれば、２組の電圧が電極に
印加され、その一組はある点で「０」の状態を誘
導でき、他の組は他の点で「１」の状態を誘導で
きる。このようにして液晶領域を「１」の状態か
ら「０」の状態に変えようと思うときは、従来の
ように励起を減少するだけでは充分ではなく、
「０」の状態をつくり出すものであり、その結果
「１」から「０」への遷移時間はかなり減少す
る。 本発明による方法の上述した記載において、異
なる周波数の協同する２種の連続励起電圧は液晶
に必ずしも同時に印加されるものではなく、少な
くともある程度同時に印加される。 液晶素子が第１の群の電極と第２の群の電極の
重なり合う点により定められる点の行別により形
成された像形成器型の場合、制御は第１の群の電
極ごとに行われ、第１の群のいずれか１つの電極
により定められるすべての点は制御電圧をその電
極に印加することによりまた同時に制御電圧を第
２の群のすべての電極に印加することにより同時
に制御される。第１の群のいずれか１つの電極に
より定められる点に同時に印加される励起の相対
値の調整は第２の群の電極と第１の群のその電極
に印加される電圧のRMS値を調節することによ
り行われる。 好ましい他の実施例では、第１の群の電極は列
に配置され、第２の群の電極は行に配置される。 他の実施例では、第１の群の電極はプレートで
あり第２の群の電極は各プレートに対面して配置
されるセグメントである。動的散乱モード
（DSM効果）で作動し集合的分子配向モードで作
動しない液晶表示素子が存在することが知られて
いるが、DSM効果に関する教示はすぐに配向効
果にあてはめることができない。というのは用い
られる２つの現象は本質的に異なるからである
（第１の場合はかく乱運動であり、第２の場合は
誘電異方性分子の電場効果である）。特に現象の
減衰時間を支配する励起の中止後の液晶のふるま
いはDSMと電場効果とでは非常に異なる。DSM
の場合、減衰時間は常に自然減衰時間ＴNであ
り、電場効果の場合は、この時間ＴDは残留電圧
Ｖの関数で である。ただしＶsは後述するしきい値電圧であ
る。 ともかく本発明の特徴と利点は、何ら限定を加
えるものではなく説明のために与えられた例示的
な実施例の下記の記載からさらに明らかになるの
であろう。 電界を液晶に印加することにより得られる配向
現象は １／Ｔ＝ε／４πＬ２γ（V2−Ｖ２ ｓ） (1) の値をもつ定数Ｔで時間と共に変化する。ここで
Ｖは制御電圧、Ｖsは電気光学効果のしきい値電
圧、γは液晶の粘性係数、εは励起周波数におけ
る液晶の誘電異方性、Ｌは液晶膜の厚さである。 効果の自然減衰時間ＴNは制御電圧Ｖを零にし
たとき得られる。すなわち 減衰時間Ｔは従つて次の式により自然減衰時間
と関係づけられる。 Ｔ＝ＴNＶｓ ２／ＶＳ ２−Ｖ２ (3) これはまた Ｔ＝ＴNε１Ｖｓ ２／ε１Ｖｓ ２−ε１Ｖ２(4) と書きかえられる。 式(3)より、ある状態から電圧Ｖを印加すること
により、得られる状態への還移時間は印加電圧Ｖ
がしきい値電圧に近づいたとき増加する。印加電
圧がしきい値電圧Ｖsに等しくなる極端な場合
は、減衰時間は無限大になる（しかしこの場合、
減衰は双曲線的でもはや指数関数的でないので式
(3)は厳密にいえば有効でない）。 従つて、記号表示「１」をもちしきい値電圧よ
り高い電圧を印加した場合得られる第１の状態か
ら記号表示「０」をもちしきい値電圧より僅かに
小さい電圧の場合に得られる第２の状態へ移るの
に要する時間は非常に長い期間であり、自然減衰
時間をかなり越えることがわかる。この２つの時
間の比はたとえば10：１の程度である。 事実これは、第１と２図に関してこの２つの方
法を研究することによつて証明されるように従来
技術の制御方法の場合にでくわす情況なのであ
る。 ３行３列に限定した交差細片電極の装置が第１
図に図示されている。ａで示した領域において
「１」の表示を行わせるために＋3/2Ｖsの電圧が
その領域に対応する列に印加され、−3/2Ｖsの電
圧がその領域に対応する行に印加される。−1/2Ｖ
sに等しい電圧が他の列に印加され、1/2Ｖsに等
しい電圧が他の行に印加される。印加される信号
は平均値が０の交流信号であるので符号「＋」は
ある位相に対応し「−」の符号は反対の位相に対
応する。そのような１組の電圧を以下システムＡ
と呼ぶことにする。領域ａにおける励起電圧はし
きい値電圧の３倍に等しく、他の点ｂ、ｃ、ｄ等
における電圧はしかきい値電圧に等しい。 このようなシステムは、最大電圧を励起点に印
加でき、それにより最大書込み速度が得られるこ
とから、また非表示点すなわち非感点にはしきい
値電圧より低いか等しい電圧が印加されることか
ら採用されている。したがつてこの種の装置の主
な欠点は、ある点が像の変化時「１」から「０」
へ変化するのに非常に長い時間待つ必要があると
いう点にある。このように第１の像が表示されて
いて、第２の像を表示したいとき残留励起が新し
い像を乱さないようにするために非常に長い時間
経過させる必要がある。 そのような減衰時間が非常に長い場合、分子は
正確には決して静止の位置に戻ることはなく、こ
れにより表示コントラストが減少する傾向があ
る。この効果は像形成器の列の数あるいは表示装
置の文字の数が多いとき特に顕著になる。 また従来知られている他の組の電圧は第２図の
システムＢのようなものであり、電圧V1が
「１」を発生したい領域ａに対応する列に印加さ
れ、電圧−V2がその領域に対応する行に印加さ
れる。他の列には零電圧が印加され、他の行には
電圧＋V2が印加される。領域ａ内の励起電圧は
V1＋V2に等しく、点ｂでは僅かにV1−V2であ
る。この場合もまた電圧V1とV2とは「０」表示
用の像期間に印加されるRMS電圧の平均値がＶs
により小さいか等しいように調節される。 像形成器の行列に印加される電圧のこの２つの
システムＡ，Ｂに関して、これらのシステムは事
実上１つのシステムに還元されることが指摘でき
る。もし電圧＋1/2Ｖを像形成器の行に印加され
る１組の電圧Ａ（＋1/2Ｖ、−3/2Ｖ、＋1/2Ｖ）に
加えるならば、電圧の組Ｂ（＋Ｖ、−Ｖ、＋Ｖ）が
得られる。同様に、もし同じ電圧＋1/2Ｖが列に
印加される電圧の組Ａ（−1/2Ｖ、＋3/2Ｖ、−1/2
Ｖ）に加えられるならば電圧の組Ｂ（0.2V、
０）が得られる。したがつて1/2Ｖの移動でシス
テムＡからシステムＢに変化するということがで
きる。 従つてしきい値電圧よりわずか小さいか等しい
電圧を印加することにより「０」の表示を得る公
知の制御方法では像変化が非常に長くまたコント
ラストが貧弱であるという２重の欠点がある。こ
のことはまた、上述の説明のように表示が点ごと
に行われる場合にもあてはまり、また各列の
「０」と「１」のそれぞれに対応する励起電圧が
同時に印加され、図示したのと同じ電圧をとる場
合（第１図の「１」の場合は−3/2Ｖs、「０」の
場合は1/2Ｖs；第２図「１」の場合は−V2、
「０」の場合はV2）のようなしばしば行われる方
法に従つて表示が列ごとに行われる場合にもあて
はまる。本発明による制御方法は以下説明するよ
うにこれらの点を克服するものである。 集合的な分子配向モードに従う液晶の場合、低
周波電圧と高周波電圧を重ねることにより得られ
る電気的励起は Ｆ＝ε1V２ ＢＦ−ε2V2 HF−ε1Vs 2 (5) の値をもつ式Ｆに比例する。ただしε１は低周波
数での誘電異方性、ε２は高周波数での誘電異方
性、ＶBFは異方性が零になる誘電緩和周波数より
低い第１周波数での電圧で以下低周波電圧と呼ば
れる電圧のRMS値、ＶHFはその緩和周波数より
高い第２の周波数での電圧で高周波数電圧と呼ぶ
電圧のRMS値、Ｖsは低周波しきい値電圧であ
る。 この式を証明するためには、たとえば、
「Applied Physics Letters」1974年８月15日の
25巻第４号、186頁に発表されたH.K.Bucher等の
論文「周波数アドレスの液晶電界効果」および
「Applied Physics Letters」の1974年７月１日
25巻、第１号第１頁に発表されたT.S.Changの論
文を参照されたい。 上述の式(5)は、同じ励起を発生させる限りにお
いて、低周波数と高周波数電圧の印加に等価な電
圧Ｖeqを定めるのに役立つ。 この等価電圧Ｖeqは Ｆ＝ε1V２ ｅｑ−ε1Vs 2 (6) のようになる。 本発明により考えられた制御方法に従つて液晶
に印加される励起特性を定めるためには、式Ｆを
異なる電極に印加される電圧の関係として計算す
る必要がある。 これらの電圧は第１図に図示したＡ型かあるい
は第２図に図示したＢ型であつて、状態「１」を
発生させるための低周波数の第１の組の電圧と、
またＡ型かＢ型のいずれかであつて像形成器の他
の点で状態「０」を発生させる高周波数の第２の
組の電圧を重ね合せることにより得られる。した
がつて、 １ 低周波数と高周波数電圧の組が両方ともＡ型
である。 ２ 低周波数電圧の組がＡ型で高周波数電圧の組
がＢ型である。 ３ 低周波数電圧の組がＢ型で高周波数電圧の組
がＡ型である。 ４ 低周波数と高周波数電圧の組が両方ともＢ型
である。 のいずれかであるにしたがつて４種類の組の合成
電圧のうち１つが存在する。 説明のため第３図は交差細片からなる電極装置
を示し、低周波数と高周波数の２組の電圧がＢ型
である第４番目の例による方法の応用を図示す
る。この方法によれば、領域ａに状態「１」をつ
くるためにＶ1BF＋Ｖ1HFの電圧がその領域に対応
する列に印加される。Ｖ1BFは低周波数電圧の
RMS値を示し、Ｖ1HFは高周波数電圧のRMS値を
示す。他の例には０電圧が印加される。−Ｖ2BF＋
Ｖ2HFの形をした合成電圧が領域ａに対応する行
に印加されＶ2BF−Ｖ2HFの形の電圧が他の行に印
加される。符号は第１，２図と同様通常の符号を
用いてある。 そのような電圧の組を用いることによりそれぞ
れの領域には次の電圧が得られる。領域ａ：（Ｖ
1BF＋Ｖ2BF）＋（Ｖ1HF−Ｖ2HF）ｂ 形の領域：（Ｖ1BF−Ｖ2BF） ＋（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）ｃ 形の領域：−Ｖ2BF＋Ｖ2HF ｄ 形の領域：Ｖ2BF−Ｖ2HF 式(6)で与えられた定義によれば、「１」が表示
される領域ａに印加される等価電圧（この電圧に
はＶeq(1)の表示がなされる）は ε1V２ ｅｑ(1)＝ε１（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF−Ｖ2HF）２ (7) により与えられ、また「０」を表示したいｂのよ
うな領域の場合は等価電圧Ｖeq（０）は ε1V２ ｅｑ（０）＝ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２ (8) により与えられる。 このようにして、本発明の制御方法により励起
される液晶の各領域においては、励起の１部は低
周波数信号に相当し、他の部分は高周波数信号に
相当する。点ｂに表示される状態が実際「０」で
あることを確実にするためには低周波数信号の励
起への寄与が高周波信号のものより小さいこと及
び次の不等式 ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ (9) が満足されること、すなわち等価的には式(8)によ
り定まる量ε1V２ ｅｑ（０）が負であることが保証さ
れなければならない。こうなる場合は、式(4)で与
えられる減衰時間は自然減衰時間よりも短かくな
る。 すなわち条件(9)から「１」と「０」の状態が適
当な点で正しく表示されるだけでなく、状態
「０」への復帰が誘導されその復帰時間が従来技
術に比較してかなり減少することが理解される。 上述の議論は像形成器の単一の列の１部を形成
する領域の制御についてはそのとおりである。し
かし、液晶像形成器は複数の列から構成されるこ
とが知られている。の種の像形成器は電圧を列に
連続して印加し、同時に行にも電圧を印加するこ
とにより制御できる。この場合、液晶の各領域は
その領域が属する列に電圧を印加することから生
ずる信号だけでなく電圧を隣接する列に印加する
ことから生じる寄生信号によつても励起される。
このように列毎に多重化される場合は「１」とし
て表示された領域は、全像を走査する間に一方で
は第３図のａ種の領域に印加されるのと等しい励
起と、他方ｋを像形成器の列の数としてｄ形の領
域に個有な（ｋ−１）個の寄生励起を記憶する。
本発明による制御方法の場合、これらの励起エネ
ルギー記憶現象はまた式(5)のＦにより量的に明ら
かにされる。「１」として表示された領域に記憶
された励起を表示する式Ｆ(1)は Ｆ(1)＝ε１（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF−Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）（ε
1V２ ２ＢＦ −ε2V２ ２ＨＦ）−ε1Vs 2 (10) の形をとる。「０」として表示される領域におけ
る像の全走査中に記憶される。励起を特徴づける
式Ｆ（０）は Ｆ（０）＝ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）（ε
1V２ ２ＢＦ −ε2V２ ２ＨＦ）−ε1Vs 2 (11) の形をとる。 これらの式により上述した列毎の連続制御の場
合は、液晶膜各点に記憶された励起は低周波電圧
を電極に印加したことから得られる第１の部分
と、高周波電圧を同電極に印加したことから得ら
れる第２の部分とからなることが示される。ある
点において状態「０」を得るためには、印加電圧
のRMS値は高周波電圧の印加から得られる記憶
された励起のうち第２の部分が低周波電圧の印加
より得られる記憶された励起のうち第１の部分よ
りもそれらの点において大きくなるように調節さ
れる。この条件は次の不等式 ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２＋（ｋ−１）ε1V２ ２ＢＦ ＜ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）ε2V２ ２ＨＦ
(12) を満足させることである。 この不等式が満足されると、式 ε1V２ ｅｑ（０）＝ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）（ε
1V２ ２ＢＦ −ε2V２ ２ＨＦ） （13） により与えられるε1V２ ｅｑ（０）は負となり、式(4)
から単一列の制御の場合と同様に液晶が「１」と
表示された状態から「０」と表示された状態へ移
るのに要する時間は自然減衰時間より短かいこと
を意味する。 本発明にる制御の方法は電極が交差細片の形を
した像形成器の制御だけに限定されずさらに一般
的には電極の形状に関係なく２つの電極において
励起が一致することにより点が励起されるすべて
の像形成器に適用される。特に本発明の方法によ
り数字文字の表示用像形成器を制御することが可
能であり、その像形成器は導電プレートに向き合
つて配置された透明な導電セグメントにより通常
の方法で構成される。第４図にこれが図示されて
いる。 この場合、制御はＶ1BF＋Ｖ1HFの電圧を文字表
示用素子のプレートに印加することによりまた状
態「１」を得たいときにはセグメントに−Ｖ2BF
＋Ｖ2HFをあるいは状態「０」を得たいときには
＋Ｖ2BF−Ｖ2HFを印加することにより行われる。
第４図にはセグメントａ，ｂ，ｄ，ｇ，ｆを状態
「１」に励起し、セグメントｃとｅとを状態
「０」に励起することにより数字３が表示される
特殊な場合が図示されている。像形成器が文字表
示用の複数の素子から構成される場合は、電圧を
順次文字毎にプレートに印加しまた同時にセグメ
ントにも印加して多重制御が行われる。 本発明による制御方法を一般的に説明したの
で、次に本方法により制御される像形成器により
得られる特性をさらに理解するために特殊な場合
を考える。 減衰時間が自然減衰時間よりも短かくするため
に像形成器の細片に印加される電圧のRMS値が
満足しなければならない条件である不等式(12)は電
圧Ｖ2BFとＶ2HFが ε1V2BF 2＝ε2V2HF 2 （14） このとき、 を満足する特殊な場合には簡単な形となる。この
場合は因子（ｋ−１）を含む項は事実上消え、そ
の結果電圧に関する条件とその結果得られる特性
は列の数、したがつて像形成器の複雑さとは無関
係になる。式（14）が満足される特殊な場合、不
等式(12)は ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ （15） の形となり、等価制御電圧Ｖedは Ｖ２ ｅｑ＝（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２−ε２／ε１（Ｖ1HF−
Ｖ2HF）２ （16） により与えられる。コントラストを増すためにこ
の電圧に可能な最高値を与えるのが有利である。
もし高周波電圧Ｖ1HFがパラメーターとして考え
られるならば、式（16）は等価制御電圧がＶ1HF
＝Ｖ2HFのとき最大値となることを示している。
この場合得られる等価制御電圧は Ｖ２ ｅｑ＝（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ （17） の値をもつ。不等式（15）は、Ｖ1HF＝Ｖ2HF（明
細書第29頁第６行）から、 ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ε２（2V2HF）2 従つて 式（14′）から
子工学の分野、特にアルフアベツト数字の文字の
表示に多く応用されるものである。 ある液晶では分子に集合的な配向現象が得られ
ることが知られている。この液晶のうちあるもの
は分子の異方性に符号の変化を受ける誘電緩和周
波数を有する。たとえば、異方性はこの周波数以
下では正でありそれ以上では負になる。この臨界
周波数以下の周波数をもつ電場が液晶に印加され
ると、分子の長軸は電場の方向に配向する。しか
しその臨界周波数以上の周波数の場合、短軸が電
場の方向に配向する。分子がこのように特殊に２
通りに配向することにより液晶膜の光学状態は２
つの異なる状態になる。たとえば液晶膜の光学指
数は異なる２つの値になり、あるいは液晶膜の旋
光能は２つの異なつたものになる。 本発明はこの種の現象、一般的には電場を印加
して液晶を励起したとき、その電場が臨界値より
低い第１の周波数であるとき液晶が第１の分子配
向をとり、また電場が臨界値より高い第２の周波
数であるとき第２の分子配向をとることができる
液晶に関する。この臨界値は誘電緩和周波数であ
る。 従来は、液晶領域の２つの光学状態の１つ、た
とえば第１の配向に相当する状態を制御するため
に、その領域に適当な周波数（誘電緩和周波数よ
り低い）をもつ電場が印加される。この現象は振
幅しきい値を示すので液晶を含む素子の電極に印
加される電圧は次のように調節される。すなわち
電場をかけたとき得られる励起は第１の配向を発
生させようとする領域においてのみ臨界励起を越
え、一方液晶分子を第２の配向に保持させようと
する領域で印加される励起はしきい値励起より低
いようにされる。第１の光学状態を記号的に状態
「１」で示し第２の光学状態を状態「０」で表示
すると、従来の制御方法によれば「０」の表示は
実際は「１」の状態をつくるのには不充分な励起
により行われているということができる。 この種の制御方法は少なくとも２つの欠点を有
する。すなわち表示像のコントラストと〓角が小
さくまた像変化の時間すなわち像消去時間が長く
かゝることである。 本発明の目的はこの欠点を克服する液晶表示素
子を制御する方法を提供することである。このた
めには、光学状態「１」を液晶のある領域で表示
したくないようなときには、この領域で従来のよ
うに「１」の状態をつくるのに不充分な励起を印
加するのではなく状態「０」をつくることができ
る励起を印加し、またはこの逆にすることが好ま
しいことがわかつた。そうすると光学状態「１」
にある液晶領域と光学状態「０」にある隣接する
領域間のコントラストは改良される。さらに表示
像の変化時に領域の状態が「１」から「０」に変
化するとき第１の状態から第２の状態への遷移時
間は従来よりはるかに短かい。 ２つの状態「１」と「０」をつくろうとする励
起信号のすべては異なる周波数（臨界周波数の各
側にある）をもつので、２つの信号は重ねること
ができ、そのうち１つは他に対して支配的である
ようにされる。すなわち、本発明によれば、全像
を確実に表示するために液晶に与える励起は、光
学状態の１つを発生できる部分と他の光学状態を
つくることができる他の部分とからなることにお
いて合成的であり、この２つの励起の相対値は像
形成領域の各々において所望の光学状態を得るよ
うに調節される。 さらに正確にいうと、本発明は第１の電極群と
第２の電極群間に配置された液晶膜を有し、第１
の群の１つの電極を第２の群の１つの電極と重ね
て液晶膜の励起領域を定めた液晶表示素子を連続
制御する方法に関する。 その液晶は誘電異方性とその異方性の符号がそ
こで変化する臨界周波数とを有し、異方性の値は
臨界周波数以下ではε１であり、臨界周波数以上
ではε２である。また液晶は臨界周波数以下の低
い周波数で交流電界が引加されたとき分子の第１
の配向に対応する第１の光学状態、すなわちいわ
ゆる「１」状態をとり、臨界周波数以上の高い周
波数で交流電界を引加されたとき分子の第２の配
向に対応する第２の光学状態すなわち「０」の状
態をとることができる。本発明の方法は次のこと
を特徴とする。 第１の組の低周波選択表示電圧は第１と第２の
群に電極に印加され、所望の点で「１」の状態を
発生させる。 第２の組の高周波選択表示電圧がまた第１と第
２の群の電極に印加され他の点で「０」の状態を
発生させる。 印加される低周波と高周波の電圧は、各領域に
印加される合成励起にさいし「１」の状態を表示
しようとする領域では励起の低周波部分が励起の
高周波部分を越えまた「０」の状態を表示しよう
とする領域では高周波励起部分が低周波励起部分
をこえるように調整される。 たとえば、表示のために低周波数を用い、また
消去のために高周波を用いて液晶表示素子を制御
するような方法はすでに知られている。これに関
しては、「Proceeding of the I.E.E.E.」1971年
11月No.11、59巻、1566ページに発表されたB.J.
Lechner等の「液晶マトリツクス表示」と題する
論文、および1971年４月20日付の米国特許第
3575492号を参照されるとよい。本発明の方法は
２つの異なる周波数での励起用信号が素子の各点
において協同し表示される光学状態を決定する
し、一方従来技術では、異なる周波数での励起は
互いに続いて起り、第２のものが第１の効果を無
効にするという点で、本発明の方法は従来技術と
は異なつている。 すなわち、後の説明より容易に理解されること
であるが、液晶のとることができる２つの状態
「０」あるいは「１」のいずれの状態も従来のよ
うに中性の励起では得られず、この２つの状態は
事実上一方の場合は低周波励起により起されまた
他の場合は高周波励起により起される誘導状態で
ある。どの領域においても「１」の状態を発生さ
せることができる低周波励起が、「０」の状態を
発生させようとする傾向があつて反対に作用する
効果のある高周波励起と競合状態にあるとき、こ
の２つの型の励起はそのうち一方が他方を凌駕し
て所望の状態が確実に正しく表示されるように調
節される。本発明によれば、２組の電圧が電極に
印加され、その一組はある点で「０」の状態を誘
導でき、他の組は他の点で「１」の状態を誘導で
きる。このようにして液晶領域を「１」の状態か
ら「０」の状態に変えようと思うときは、従来の
ように励起を減少するだけでは充分ではなく、
「０」の状態をつくり出すものであり、その結果
「１」から「０」への遷移時間はかなり減少す
る。 本発明による方法の上述した記載において、異
なる周波数の協同する２種の連続励起電圧は液晶
に必ずしも同時に印加されるものではなく、少な
くともある程度同時に印加される。 液晶素子が第１の群の電極と第２の群の電極の
重なり合う点により定められる点の行別により形
成された像形成器型の場合、制御は第１の群の電
極ごとに行われ、第１の群のいずれか１つの電極
により定められるすべての点は制御電圧をその電
極に印加することによりまた同時に制御電圧を第
２の群のすべての電極に印加することにより同時
に制御される。第１の群のいずれか１つの電極に
より定められる点に同時に印加される励起の相対
値の調整は第２の群の電極と第１の群のその電極
に印加される電圧のRMS値を調節することによ
り行われる。 好ましい他の実施例では、第１の群の電極は列
に配置され、第２の群の電極は行に配置される。 他の実施例では、第１の群の電極はプレートで
あり第２の群の電極は各プレートに対面して配置
されるセグメントである。動的散乱モード
（DSM効果）で作動し集合的分子配向モードで作
動しない液晶表示素子が存在することが知られて
いるが、DSM効果に関する教示はすぐに配向効
果にあてはめることができない。というのは用い
られる２つの現象は本質的に異なるからである
（第１の場合はかく乱運動であり、第２の場合は
誘電異方性分子の電場効果である）。特に現象の
減衰時間を支配する励起の中止後の液晶のふるま
いはDSMと電場効果とでは非常に異なる。DSM
の場合、減衰時間は常に自然減衰時間ＴNであ
り、電場効果の場合は、この時間ＴDは残留電圧
Ｖの関数で である。ただしＶsは後述するしきい値電圧であ
る。 ともかく本発明の特徴と利点は、何ら限定を加
えるものではなく説明のために与えられた例示的
な実施例の下記の記載からさらに明らかになるの
であろう。 電界を液晶に印加することにより得られる配向
現象は １／Ｔ＝ε／４πＬ２γ（V2−Ｖ２ ｓ） (1) の値をもつ定数Ｔで時間と共に変化する。ここで
Ｖは制御電圧、Ｖsは電気光学効果のしきい値電
圧、γは液晶の粘性係数、εは励起周波数におけ
る液晶の誘電異方性、Ｌは液晶膜の厚さである。 効果の自然減衰時間ＴNは制御電圧Ｖを零にし
たとき得られる。すなわち 減衰時間Ｔは従つて次の式により自然減衰時間
と関係づけられる。 Ｔ＝ＴNＶｓ ２／ＶＳ ２−Ｖ２ (3) これはまた Ｔ＝ＴNε１Ｖｓ ２／ε１Ｖｓ ２−ε１Ｖ２(4) と書きかえられる。 式(3)より、ある状態から電圧Ｖを印加すること
により、得られる状態への還移時間は印加電圧Ｖ
がしきい値電圧に近づいたとき増加する。印加電
圧がしきい値電圧Ｖsに等しくなる極端な場合
は、減衰時間は無限大になる（しかしこの場合、
減衰は双曲線的でもはや指数関数的でないので式
(3)は厳密にいえば有効でない）。 従つて、記号表示「１」をもちしきい値電圧よ
り高い電圧を印加した場合得られる第１の状態か
ら記号表示「０」をもちしきい値電圧より僅かに
小さい電圧の場合に得られる第２の状態へ移るの
に要する時間は非常に長い期間であり、自然減衰
時間をかなり越えることがわかる。この２つの時
間の比はたとえば10：１の程度である。 事実これは、第１と２図に関してこの２つの方
法を研究することによつて証明されるように従来
技術の制御方法の場合にでくわす情況なのであ
る。 ３行３列に限定した交差細片電極の装置が第１
図に図示されている。ａで示した領域において
「１」の表示を行わせるために＋3/2Ｖsの電圧が
その領域に対応する列に印加され、−3/2Ｖsの電
圧がその領域に対応する行に印加される。−1/2Ｖ
sに等しい電圧が他の列に印加され、1/2Ｖsに等
しい電圧が他の行に印加される。印加される信号
は平均値が０の交流信号であるので符号「＋」は
ある位相に対応し「−」の符号は反対の位相に対
応する。そのような１組の電圧を以下システムＡ
と呼ぶことにする。領域ａにおける励起電圧はし
きい値電圧の３倍に等しく、他の点ｂ、ｃ、ｄ等
における電圧はしかきい値電圧に等しい。 このようなシステムは、最大電圧を励起点に印
加でき、それにより最大書込み速度が得られるこ
とから、また非表示点すなわち非感点にはしきい
値電圧より低いか等しい電圧が印加されることか
ら採用されている。したがつてこの種の装置の主
な欠点は、ある点が像の変化時「１」から「０」
へ変化するのに非常に長い時間待つ必要があると
いう点にある。このように第１の像が表示されて
いて、第２の像を表示したいとき残留励起が新し
い像を乱さないようにするために非常に長い時間
経過させる必要がある。 そのような減衰時間が非常に長い場合、分子は
正確には決して静止の位置に戻ることはなく、こ
れにより表示コントラストが減少する傾向があ
る。この効果は像形成器の列の数あるいは表示装
置の文字の数が多いとき特に顕著になる。 また従来知られている他の組の電圧は第２図の
システムＢのようなものであり、電圧V1が
「１」を発生したい領域ａに対応する列に印加さ
れ、電圧−V2がその領域に対応する行に印加さ
れる。他の列には零電圧が印加され、他の行には
電圧＋V2が印加される。領域ａ内の励起電圧は
V1＋V2に等しく、点ｂでは僅かにV1−V2であ
る。この場合もまた電圧V1とV2とは「０」表示
用の像期間に印加されるRMS電圧の平均値がＶs
により小さいか等しいように調節される。 像形成器の行列に印加される電圧のこの２つの
システムＡ，Ｂに関して、これらのシステムは事
実上１つのシステムに還元されることが指摘でき
る。もし電圧＋1/2Ｖを像形成器の行に印加され
る１組の電圧Ａ（＋1/2Ｖ、−3/2Ｖ、＋1/2Ｖ）に
加えるならば、電圧の組Ｂ（＋Ｖ、−Ｖ、＋Ｖ）が
得られる。同様に、もし同じ電圧＋1/2Ｖが列に
印加される電圧の組Ａ（−1/2Ｖ、＋3/2Ｖ、−1/2
Ｖ）に加えられるならば電圧の組Ｂ（0.2V、
０）が得られる。したがつて1/2Ｖの移動でシス
テムＡからシステムＢに変化するということがで
きる。 従つてしきい値電圧よりわずか小さいか等しい
電圧を印加することにより「０」の表示を得る公
知の制御方法では像変化が非常に長くまたコント
ラストが貧弱であるという２重の欠点がある。こ
のことはまた、上述の説明のように表示が点ごと
に行われる場合にもあてはまり、また各列の
「０」と「１」のそれぞれに対応する励起電圧が
同時に印加され、図示したのと同じ電圧をとる場
合（第１図の「１」の場合は−3/2Ｖs、「０」の
場合は1/2Ｖs；第２図「１」の場合は−V2、
「０」の場合はV2）のようなしばしば行われる方
法に従つて表示が列ごとに行われる場合にもあて
はまる。本発明による制御方法は以下説明するよ
うにこれらの点を克服するものである。 集合的な分子配向モードに従う液晶の場合、低
周波電圧と高周波電圧を重ねることにより得られ
る電気的励起は Ｆ＝ε1V２ ＢＦ−ε2V2 HF−ε1Vs 2 (5) の値をもつ式Ｆに比例する。ただしε１は低周波
数での誘電異方性、ε２は高周波数での誘電異方
性、ＶBFは異方性が零になる誘電緩和周波数より
低い第１周波数での電圧で以下低周波電圧と呼ば
れる電圧のRMS値、ＶHFはその緩和周波数より
高い第２の周波数での電圧で高周波数電圧と呼ぶ
電圧のRMS値、Ｖsは低周波しきい値電圧であ
る。 この式を証明するためには、たとえば、
「Applied Physics Letters」1974年８月15日の
25巻第４号、186頁に発表されたH.K.Bucher等の
論文「周波数アドレスの液晶電界効果」および
「Applied Physics Letters」の1974年７月１日
25巻、第１号第１頁に発表されたT.S.Changの論
文を参照されたい。 上述の式(5)は、同じ励起を発生させる限りにお
いて、低周波数と高周波数電圧の印加に等価な電
圧Ｖeqを定めるのに役立つ。 この等価電圧Ｖeqは Ｆ＝ε1V２ ｅｑ−ε1Vs 2 (6) のようになる。 本発明により考えられた制御方法に従つて液晶
に印加される励起特性を定めるためには、式Ｆを
異なる電極に印加される電圧の関係として計算す
る必要がある。 これらの電圧は第１図に図示したＡ型かあるい
は第２図に図示したＢ型であつて、状態「１」を
発生させるための低周波数の第１の組の電圧と、
またＡ型かＢ型のいずれかであつて像形成器の他
の点で状態「０」を発生させる高周波数の第２の
組の電圧を重ね合せることにより得られる。した
がつて、 １ 低周波数と高周波数電圧の組が両方ともＡ型
である。 ２ 低周波数電圧の組がＡ型で高周波数電圧の組
がＢ型である。 ３ 低周波数電圧の組がＢ型で高周波数電圧の組
がＡ型である。 ４ 低周波数と高周波数電圧の組が両方ともＢ型
である。 のいずれかであるにしたがつて４種類の組の合成
電圧のうち１つが存在する。 説明のため第３図は交差細片からなる電極装置
を示し、低周波数と高周波数の２組の電圧がＢ型
である第４番目の例による方法の応用を図示す
る。この方法によれば、領域ａに状態「１」をつ
くるためにＶ1BF＋Ｖ1HFの電圧がその領域に対応
する列に印加される。Ｖ1BFは低周波数電圧の
RMS値を示し、Ｖ1HFは高周波数電圧のRMS値を
示す。他の例には０電圧が印加される。−Ｖ2BF＋
Ｖ2HFの形をした合成電圧が領域ａに対応する行
に印加されＶ2BF−Ｖ2HFの形の電圧が他の行に印
加される。符号は第１，２図と同様通常の符号を
用いてある。 そのような電圧の組を用いることによりそれぞ
れの領域には次の電圧が得られる。領域ａ：（Ｖ
1BF＋Ｖ2BF）＋（Ｖ1HF−Ｖ2HF）ｂ 形の領域：（Ｖ1BF−Ｖ2BF） ＋（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）ｃ 形の領域：−Ｖ2BF＋Ｖ2HF ｄ 形の領域：Ｖ2BF−Ｖ2HF 式(6)で与えられた定義によれば、「１」が表示
される領域ａに印加される等価電圧（この電圧に
はＶeq(1)の表示がなされる）は ε1V２ ｅｑ(1)＝ε１（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF−Ｖ2HF）２ (7) により与えられ、また「０」を表示したいｂのよ
うな領域の場合は等価電圧Ｖeq（０）は ε1V２ ｅｑ（０）＝ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２ (8) により与えられる。 このようにして、本発明の制御方法により励起
される液晶の各領域においては、励起の１部は低
周波数信号に相当し、他の部分は高周波数信号に
相当する。点ｂに表示される状態が実際「０」で
あることを確実にするためには低周波数信号の励
起への寄与が高周波信号のものより小さいこと及
び次の不等式 ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ (9) が満足されること、すなわち等価的には式(8)によ
り定まる量ε1V２ ｅｑ（０）が負であることが保証さ
れなければならない。こうなる場合は、式(4)で与
えられる減衰時間は自然減衰時間よりも短かくな
る。 すなわち条件(9)から「１」と「０」の状態が適
当な点で正しく表示されるだけでなく、状態
「０」への復帰が誘導されその復帰時間が従来技
術に比較してかなり減少することが理解される。 上述の議論は像形成器の単一の列の１部を形成
する領域の制御についてはそのとおりである。し
かし、液晶像形成器は複数の列から構成されるこ
とが知られている。の種の像形成器は電圧を列に
連続して印加し、同時に行にも電圧を印加するこ
とにより制御できる。この場合、液晶の各領域は
その領域が属する列に電圧を印加することから生
ずる信号だけでなく電圧を隣接する列に印加する
ことから生じる寄生信号によつても励起される。
このように列毎に多重化される場合は「１」とし
て表示された領域は、全像を走査する間に一方で
は第３図のａ種の領域に印加されるのと等しい励
起と、他方ｋを像形成器の列の数としてｄ形の領
域に個有な（ｋ−１）個の寄生励起を記憶する。
本発明による制御方法の場合、これらの励起エネ
ルギー記憶現象はまた式(5)のＦにより量的に明ら
かにされる。「１」として表示された領域に記憶
された励起を表示する式Ｆ(1)は Ｆ(1)＝ε１（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF−Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）（ε
1V２ ２ＢＦ −ε2V２ ２ＨＦ）−ε1Vs 2 (10) の形をとる。「０」として表示される領域におけ
る像の全走査中に記憶される。励起を特徴づける
式Ｆ（０）は Ｆ（０）＝ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）（ε
1V２ ２ＢＦ −ε2V２ ２ＨＦ）−ε1Vs 2 (11) の形をとる。 これらの式により上述した列毎の連続制御の場
合は、液晶膜各点に記憶された励起は低周波電圧
を電極に印加したことから得られる第１の部分
と、高周波電圧を同電極に印加したことから得ら
れる第２の部分とからなることが示される。ある
点において状態「０」を得るためには、印加電圧
のRMS値は高周波電圧の印加から得られる記憶
された励起のうち第２の部分が低周波電圧の印加
より得られる記憶された励起のうち第１の部分よ
りもそれらの点において大きくなるように調節さ
れる。この条件は次の不等式 ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２＋（ｋ−１）ε1V２ ２ＢＦ ＜ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）ε2V２ ２ＨＦ
(12) を満足させることである。 この不等式が満足されると、式 ε1V２ ｅｑ（０）＝ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）（ε
1V２ ２ＢＦ −ε2V２ ２ＨＦ） （13） により与えられるε1V２ ｅｑ（０）は負となり、式(4)
から単一列の制御の場合と同様に液晶が「１」と
表示された状態から「０」と表示された状態へ移
るのに要する時間は自然減衰時間より短かいこと
を意味する。 本発明にる制御の方法は電極が交差細片の形を
した像形成器の制御だけに限定されずさらに一般
的には電極の形状に関係なく２つの電極において
励起が一致することにより点が励起されるすべて
の像形成器に適用される。特に本発明の方法によ
り数字文字の表示用像形成器を制御することが可
能であり、その像形成器は導電プレートに向き合
つて配置された透明な導電セグメントにより通常
の方法で構成される。第４図にこれが図示されて
いる。 この場合、制御はＶ1BF＋Ｖ1HFの電圧を文字表
示用素子のプレートに印加することによりまた状
態「１」を得たいときにはセグメントに−Ｖ2BF
＋Ｖ2HFをあるいは状態「０」を得たいときには
＋Ｖ2BF−Ｖ2HFを印加することにより行われる。
第４図にはセグメントａ，ｂ，ｄ，ｇ，ｆを状態
「１」に励起し、セグメントｃとｅとを状態
「０」に励起することにより数字３が表示される
特殊な場合が図示されている。像形成器が文字表
示用の複数の素子から構成される場合は、電圧を
順次文字毎にプレートに印加しまた同時にセグメ
ントにも印加して多重制御が行われる。 本発明による制御方法を一般的に説明したの
で、次に本方法により制御される像形成器により
得られる特性をさらに理解するために特殊な場合
を考える。 減衰時間が自然減衰時間よりも短かくするため
に像形成器の細片に印加される電圧のRMS値が
満足しなければならない条件である不等式(12)は電
圧Ｖ2BFとＶ2HFが ε1V2BF 2＝ε2V2HF 2 （14） このとき、 を満足する特殊な場合には簡単な形となる。この
場合は因子（ｋ−１）を含む項は事実上消え、そ
の結果電圧に関する条件とその結果得られる特性
は列の数、したがつて像形成器の複雑さとは無関
係になる。式（14）が満足される特殊な場合、不
等式(12)は ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ （15） の形となり、等価制御電圧Ｖedは Ｖ２ ｅｑ＝（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２−ε２／ε１（Ｖ1HF−
Ｖ2HF）２ （16） により与えられる。コントラストを増すためにこ
の電圧に可能な最高値を与えるのが有利である。
もし高周波電圧Ｖ1HFがパラメーターとして考え
られるならば、式（16）は等価制御電圧がＶ1HF
＝Ｖ2HFのとき最大値となることを示している。
この場合得られる等価制御電圧は Ｖ２ ｅｑ＝（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ （17） の値をもつ。不等式（15）は、Ｖ1HF＝Ｖ2HF（明
細書第29頁第６行）から、 ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２ε２（2V2HF）2 従つて 式（14′）から
【式】
上記不等式は
Ｖ1BF−Ｖ2BF2V2BF
従つて
Ｖ1BF3V2BF （18）
したがつて電圧Ｖ＝Ｖ2BFとすることにより次
の特殊な関係 更に（18）式のＶ2BFをＶと書き直し Ｖ1BF3V （19） によつて他のすべての電圧を定めることが可能に
なる。たとえばＶ1BF＝3V2BFを選ぶと、その場合
状態「１」から「０」への変化時間は液晶の自然
減衰時間である。 もしＶ1BF＝2V2BFを選べば、減衰時間は Ｔ＝Ｖｓ ２／（３Ｖ２ＢＦ）２＋Ｖｓ ２ＴN（20
） の値をとる。特に電圧Ｖ2BFがしきい値電圧Ｖsに
等しいならば、式（20）により与えられる減衰時
間は自然減衰時間よりも４倍小さく、RMS印加
電圧は3Vsに等しい。 一般的には所望するだけ高い値をもち制御電圧
を増加し減衰時間を減少させる効果を持つ低周波
電圧Ｖ2BFを選ぶことが可能である。たとえば選
ばれる値がＶ1BF＝2.5V2BFであり自然減衰時間よ
りも４倍短かい減衰時間を得たい場合、とる値は
Ｖ2BF＝1.3Vsであり、制御RMS電圧はその場合
4.6Vsである。 一般式（15）（16）の他の特殊な場合は次の式 ε1V２ ２ＢＦ−ε2V２ ２ＨＦ＝ε1Vs 2 （21） が満足される場合である。この場合、式(12)は ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２−ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ ＋（ｋ−１）ε1Vs 2＜０ （22） と書きかえられ、等価電圧を与える式（13）は ε1V２ ｅｑ＝ε１（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF−Ｖ2HF） （23） となる。この等価電圧はＶ1HF＝Ｖ2HFのとき最大
値となりこのとき次の値、 Ｖeq＝Ｖ1BF＋Ｖ2BF （24） をとる。この特殊な場合不等式（22）は （Ｖ1BF＋Ｖ2BF）（Ｖ1BF−3V2BF） ＋（ｋ＋３）Ｖs ２＜０ （25） 第１番目の積は、 Ｖ２ １ＢＦ−3V1BFV2BF＋Ｖ2BFＶ1BF−3V２ ２ＢＦ これはＶ２ １ＢＦ−2V1BFV2BF−3V２ ２ＢＦ 別の表現では（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２−4V２ ２ＢＦ 式（25）を書き直して、 （Ｖ1BF−Ｖ2BF）２−4V２ ２ＢＦ＋（ｋ＋３）Ｖ２ ｓ＜
０
（25′） （Ｖ1BF−Ｖ2BF）２は正であつて式（25′）は
項−4V２ ２ＢＦ＋（ｋ＋３）Ｖ２ ｓが負でなければ満足
さ
れない。 即ち、4V２ ２ＢＦ＞（ｋ＋３）Ｖ２ ｓ これは
の特殊な関係 更に（18）式のＶ2BFをＶと書き直し Ｖ1BF3V （19） によつて他のすべての電圧を定めることが可能に
なる。たとえばＶ1BF＝3V2BFを選ぶと、その場合
状態「１」から「０」への変化時間は液晶の自然
減衰時間である。 もしＶ1BF＝2V2BFを選べば、減衰時間は Ｔ＝Ｖｓ ２／（３Ｖ２ＢＦ）２＋Ｖｓ ２ＴN（20
） の値をとる。特に電圧Ｖ2BFがしきい値電圧Ｖsに
等しいならば、式（20）により与えられる減衰時
間は自然減衰時間よりも４倍小さく、RMS印加
電圧は3Vsに等しい。 一般的には所望するだけ高い値をもち制御電圧
を増加し減衰時間を減少させる効果を持つ低周波
電圧Ｖ2BFを選ぶことが可能である。たとえば選
ばれる値がＶ1BF＝2.5V2BFであり自然減衰時間よ
りも４倍短かい減衰時間を得たい場合、とる値は
Ｖ2BF＝1.3Vsであり、制御RMS電圧はその場合
4.6Vsである。 一般式（15）（16）の他の特殊な場合は次の式 ε1V２ ２ＢＦ−ε2V２ ２ＨＦ＝ε1Vs 2 （21） が満足される場合である。この場合、式(12)は ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２−ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ ＋（ｋ−１）ε1Vs 2＜０ （22） と書きかえられ、等価電圧を与える式（13）は ε1V２ ｅｑ＝ε１（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２ −ε２（Ｖ1HF−Ｖ2HF） （23） となる。この等価電圧はＶ1HF＝Ｖ2HFのとき最大
値となりこのとき次の値、 Ｖeq＝Ｖ1BF＋Ｖ2BF （24） をとる。この特殊な場合不等式（22）は （Ｖ1BF＋Ｖ2BF）（Ｖ1BF−3V2BF） ＋（ｋ＋３）Ｖs ２＜０ （25） 第１番目の積は、 Ｖ２ １ＢＦ−3V1BFV2BF＋Ｖ2BFＶ1BF−3V２ ２ＢＦ これはＶ２ １ＢＦ−2V1BFV2BF−3V２ ２ＢＦ 別の表現では（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２−4V２ ２ＢＦ 式（25）を書き直して、 （Ｖ1BF−Ｖ2BF）２−4V２ ２ＢＦ＋（ｋ＋３）Ｖ２ ｓ＜
０
（25′） （Ｖ1BF−Ｖ2BF）２は正であつて式（25′）は
項−4V２ ２ＢＦ＋（ｋ＋３）Ｖ２ ｓが負でなければ満足
さ
れない。 即ち、4V２ ２ＢＦ＞（ｋ＋３）Ｖ２ ｓ これは
【式】
式（25′）が満足されるためには、
（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２＜4V2BF＋（ｋ＋３）Ｖ２ ｓ
書き直すと
または、
となる。零の制御用等価電圧Ｖeq（０）は
Ｖ２ ｅｑ（０）＝（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）（Ｖ1BF−3V2BF）
＋（ｋ＋３）Ｖs ２ （27）
の値をとる。たとえば像形成器がｋ＝５列からな
る場合は式（26）から Ｖ2BF＞Ｖs√２ が得られる。Ｖ2BF＝1.6Vsの場合はＶ1BF＜3.1Vs
が得られＶ1BF＝2.8Vsの場合はＶeq＝4.4Vsおよび
Ｔ＝0.1TNが得られる。 事実、さらにこの特殊な場合は、RMS電圧が
3Vsより高いのでコントラストは従来のものより
も改良され、また像変化時間は自然減衰時間より
も10倍短かいのでかなり減少されることが理解さ
れる。 いま説明した方法を実施するための液晶表示素
子の制御装置が第５図に図式的に示されている。 図において制御される表示素子は番号１０で示
されている。概略的に制御装置は液晶を特徴づけ
る臨界値以下の第１周波数の第１の発振器１２と
その臨界値より高い第２周波数の第２の発振器１
４とからなる。この２つの発振器１２，１４は対
応する周波数の電圧のRMS値を調整する回路１
６，１８にそれぞれ持続される。回路１６はリー
ド線１７上に第１の組の低周波電圧を供給し、回
路１８はその出力リード線１９上に第２の組の高
周波電圧を供給する。回路１６，１８には装置２
０が持続されリード線２２により送られる第３の
組の電圧を出力する。その電圧は第１の組の電圧
と第２の組の電圧とを重畳して得られたものであ
る。アドレス装置２４により表示素子１０の電極
が回路２０に接続される。このアドレス装置は当
業者には公知のユニツト２６により制御される。 第６図は文字表示用の４素子より構成される液
晶装置を制御するための本発明による装置の概略
図であり、各素子は７セグメントからなる種類の
ものである。その制御装置はクロツク３０、低周
波数と高周波数をそれぞれ発生しリード線３３，
３５にそれぞれ低周波電圧と高周波電圧を供給す
る２つの周波数発振器３２，３４を有する。回路
３６はリード線３８，３９および４０により送ら
れる１組の合成電圧を形成する。これらの電圧は
それぞれ２つの中間回路４２，４４に印加され
る。この中間回路のうち第１のものは像形成器５
０の一文字を形成するそれぞれの表示素子のすべ
てのセグメントを制御し、第２の中間回路は各文
字の表示を連続的に制御する。７セグメントに関
するアドレス用リード線は符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇで示され、像形成器の４文字に関する
アドレスリード線は符号c1′，c2′，c3′，c4′で示さ
れている。像形成器５０の連続制御はシフトレジ
スタ５４により決定され、そのレジスタの４つの
出力リード線はc1，c2，c3，c4で表示されてい
る。復号回路５８の４つの入力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは
表示装置の４素子上に表示される文字に対応する
信号を受ける。この復号回路は、出力リード線
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇにより運ばれ各表示
素子の７セグメントに接続されたリード線a′，
b′……g′に向う２進信号を発生する。回路５８は
シフトレジスタ５４で制御されリード線５７によ
りそのレジスタに接続される。 この回路の作動は次の通りである。後で詳述す
る回路３６はそのリード線４０にたとえばＶ1BF
＋Ｖ1HFの合成電圧を供給し、その電圧は連続的
に回路４４に送られる。回路３６はリード線３８
にＶ2BF−Ｖ2HFの電圧を、またリード線３９に−
Ｖ2BF＋Ｖ2HFの電圧を供給する。これら２つの電
圧は連続して回路４２に印加される。 液晶装置上に表示されるべき数、すなわち第６
図の場合は４けたの数字は、たとえば10進２進表
示でコード化され、その場合各けたは４つのリー
ド線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの１つに印加される３つの２
進数の組に対応する。たとえば、1937の数字を表
示したい場合、第１の文字が駆動されて０がＡ
に、０がＢに、０がＣにまた１がＤに印加され
る。続いて第２の文字が駆動され、１がＡに０が
Ｂに、０がＣに、１がＤに印加され、次に第３の
文字が駆動されて、０がＡに、０がＢに、１がＣ
にまた１がＤに駆動され、続いて第４の文字が駆
動されて０がＡに、１がＢに、１がＣに、１がＤ
に印加される。0001は１に対応し、1001は９に、
0011は３に、0111は７に相当する。 リード線a′，b′，c′，……g′は表示装置のすべ
てのセグメントに接続されるので、Ｖ1BF＋Ｖ1HF
の電圧は表示素子の適当なプレートだけに、たと
えば「３」の表示の場合には第３番目のプレート
だけに印加すればよい。すなわち、リード線a′，
b′，……g′を数字「３」に対応する電位にすると
きはリード線c3′だけをリード線４０に接続すれ
ばよい。この接続は第１０図を参照して詳細に説
明する回路４４により行われる。プレート信号と
セグメント信号間の同期はシフトレジスタ５４に
より行われ、そのシフトレジスタは一方ではリー
ド線５７を介してデコーダ５８を作動することに
より、また他方では回路４４を作動させてリード
線４０へ接続されるべき特定の接続C1′……c4′を
定めることにより文字の変化を開始する。シフト
レジスタ５４はパルス列を発生するクロツク３０
により制御され、それによりシフトレジスタを構
成する素子の論理状態を順次に移動させる。同時
に、このパルス列の周波数は高および低の周波数
を得るために回路３２，３４により分割される。 第７，８，９図は低周波電圧と高周波電圧によ
り表示素子の電極に印加される第３の組の電圧を
発生させるのを可能にする第６図の回路３６の詳
細図を示す。 第７図は、低周波数発振器３２の出力リード線
に対応するリード線３３に現われる低周波信号に
よりリード線６１，６２，６３に現われRMS値
Ｖ1BF，Ｖ2BFおよび−Ｖ2BFをもつ３つの低周波
信号を得るのを可能にする回路の電気図を示す。
第７図において、符号T1およびT2はトランジス
タを表わし、符号R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7
およびR8は抵抗を表わす。 電圧Ｖ1BFの調節はリード線６４に接続された
バイアス電源（図示せず）から得られる直流電圧
を調節することにより行われ、電圧Ｖ2BFの調節
は抵抗R3を調節することにより行われる。 第８図は、発振器３４に対応するリード線３５
により送られる高周波信号によりＶHFと−ＶHFの
RMS値をもち出力リード線６６，６８に現われ
る２つの高周波信号を得るのを可能にする回路の
電気図を示す。第８図において、符号T3とT4は
トランジスタを示し、符号c1とc2はコンデンサ
を、符号R10，R11，R12，R13，R14は抵抗を示
す。 上述した回路において、電圧ＶHFの制御は直流
バイアス源（図示せず）によりリード線７０に印
加される電圧を調節することにより行われる。 この場合、何等の限定を意味せず単に説明のた
めに、２つの高周波電圧Ｖ1HFとＶ2HFとが互いに
等しく、かつＶHFに等しくして、上述した特殊な
場合の１つに対応するものと仮定されているの
で、第８図の回路では単一の高周波電圧を得るこ
とができる。 第７図の回路により得られる３つの低周波電
圧、すなわちＶ1BF，Ｖ2BF，−Ｖ2BFと第８図に図
示した回路から得られる２つの高周波数電圧＋Ｖ
HFと−ＶHFはそれぞれ第１と第２の組の電圧を形
成し、それから回路図を第９図に図示した回路に
より第３の組の合成電圧が得られる。 第９図の回路は１組の抵抗からなり、またこの
回路により３つの出力リード線７２，７４，７５
上にそれぞれ３つの合成電圧（Ｖ1BF＋ＶHF）、
（Ｖ2BF−ＶHF）および（−Ｖ2BF＋ＶHF）が得ら
れる。 第１の電圧Ｖ1BF＋ＶHFは文字の制御用であり
第６図図示のリード線４０を経て送られる。この
電圧は中間回路４４により順次文字に印加され
る。 第６図に図示した回路のリード線３８を経て送
られる合成電圧（Ｖ2BF−ＶHF）および（−Ｖ2BF
＋ＶHF）はセグメントの制御用のためであり中間
回路４２によりゼグメントに印加される。 第６図の２つの中間回路は第１０，１１図にさ
らに詳細に示されている。 第１０図において、信号Ｖ1BF＋ＶHFはリード
線８０に印加され連続制御信号は入力リード線
c1，c2，c3，c4を経てトランジスタQ1，Q2，Q3お
よびQ4のゲートに印加される。したがつて合成
電圧Ｖ1BF＋ＶHFは順次出力リード線c1′，c2′，
c3′，c4′に現われる。 第１１図において、説明した中間回路は７個の
同じ段をもち、各段はリード線８１を経てＶ2BF
−ＶHFの電圧をまたリード線８２を経て−Ｖ2BF
＋ＶHFの電圧を受ける。入力リード線ａに現われ
る制御信号は第１のMOSトランジスタK1のゲー
トに印加され、インバータゲート８４により反転
されたあと第２のMOSトランジスタK2のゲート
に印加される。ａに印加される信号の論理状態に
応じ、２つのトランジスタK1とK2のうち１つが
導通し、２つの合成電圧の１つが出力リード線
a′に現われる。この配列は他のセグメントの制御
の場合も同様に用いられる。 上述の説明の全体は、液晶の光学状態が記号的
に「０」あるいは「１」と表示した２つの値だけ
しか取らないようなデイジタル像形成器の制御に
関するものである。これら２つの状態間の中間光
学状態をこのようなやり方でつくることは本発明
の範囲を逸脱するものでないことは明らかであ
る。特に、用いた現象が電場の作用による分子配
向のものであるとき、状態「０」を白色領域に対
応させ、状態「１」を黒色領域に対応させること
ができ、これら２つのレベル間に位置する中間
（灰色）のレベルを本発明の方法により得ること
ができる。たとえばＡ型あるいはＢ型の１組の低
周波電圧と１組の高周波電圧とをつぎのようなや
り方で印加することが可能である。即ち、それぞ
れ行と列に印加される低周波あるいは高周波電圧
が「物質の光学特性を制御する方法およびその方
法を実施するためのアナログ像形成器」に関して
本出願人により1974年２月６日に出願した特許出
願第EN7403980号に記載された方法に従いの量
だけ互いに位相がずらされる。位相角は０と１
間にある中間のレベル「×」が得られるように調
節され、１組の高周波電圧は値「０」を表示す
る。前に導入した関数Ｆの式は、たとえば式(10)に
おいて量（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２を量（Ｖ1BF＋Ｖ2B
F）２−Δ／πV1V2に置き換えることにより「×」 として表示した領域に記憶された励起を表わす式
Ｆ（×）が得られるように修正される。一方Ｆ
（０）を与える式(11)は前と同じである。次に所定
の中間のレベルを得るために印加すべき低周波数
エネルギにおける高周波励起を考慮することが必
要になる。すなわち、低周波エネルギは所望のア
ナログ値を表示する目的で高周波エネルギに打ち
勝つためにしきい値を越える必要がある。
る場合は式（26）から Ｖ2BF＞Ｖs√２ が得られる。Ｖ2BF＝1.6Vsの場合はＶ1BF＜3.1Vs
が得られＶ1BF＝2.8Vsの場合はＶeq＝4.4Vsおよび
Ｔ＝0.1TNが得られる。 事実、さらにこの特殊な場合は、RMS電圧が
3Vsより高いのでコントラストは従来のものより
も改良され、また像変化時間は自然減衰時間より
も10倍短かいのでかなり減少されることが理解さ
れる。 いま説明した方法を実施するための液晶表示素
子の制御装置が第５図に図式的に示されている。 図において制御される表示素子は番号１０で示
されている。概略的に制御装置は液晶を特徴づけ
る臨界値以下の第１周波数の第１の発振器１２と
その臨界値より高い第２周波数の第２の発振器１
４とからなる。この２つの発振器１２，１４は対
応する周波数の電圧のRMS値を調整する回路１
６，１８にそれぞれ持続される。回路１６はリー
ド線１７上に第１の組の低周波電圧を供給し、回
路１８はその出力リード線１９上に第２の組の高
周波電圧を供給する。回路１６，１８には装置２
０が持続されリード線２２により送られる第３の
組の電圧を出力する。その電圧は第１の組の電圧
と第２の組の電圧とを重畳して得られたものであ
る。アドレス装置２４により表示素子１０の電極
が回路２０に接続される。このアドレス装置は当
業者には公知のユニツト２６により制御される。 第６図は文字表示用の４素子より構成される液
晶装置を制御するための本発明による装置の概略
図であり、各素子は７セグメントからなる種類の
ものである。その制御装置はクロツク３０、低周
波数と高周波数をそれぞれ発生しリード線３３，
３５にそれぞれ低周波電圧と高周波電圧を供給す
る２つの周波数発振器３２，３４を有する。回路
３６はリード線３８，３９および４０により送ら
れる１組の合成電圧を形成する。これらの電圧は
それぞれ２つの中間回路４２，４４に印加され
る。この中間回路のうち第１のものは像形成器５
０の一文字を形成するそれぞれの表示素子のすべ
てのセグメントを制御し、第２の中間回路は各文
字の表示を連続的に制御する。７セグメントに関
するアドレス用リード線は符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇで示され、像形成器の４文字に関する
アドレスリード線は符号c1′，c2′，c3′，c4′で示さ
れている。像形成器５０の連続制御はシフトレジ
スタ５４により決定され、そのレジスタの４つの
出力リード線はc1，c2，c3，c4で表示されてい
る。復号回路５８の４つの入力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは
表示装置の４素子上に表示される文字に対応する
信号を受ける。この復号回路は、出力リード線
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇにより運ばれ各表示
素子の７セグメントに接続されたリード線a′，
b′……g′に向う２進信号を発生する。回路５８は
シフトレジスタ５４で制御されリード線５７によ
りそのレジスタに接続される。 この回路の作動は次の通りである。後で詳述す
る回路３６はそのリード線４０にたとえばＶ1BF
＋Ｖ1HFの合成電圧を供給し、その電圧は連続的
に回路４４に送られる。回路３６はリード線３８
にＶ2BF−Ｖ2HFの電圧を、またリード線３９に−
Ｖ2BF＋Ｖ2HFの電圧を供給する。これら２つの電
圧は連続して回路４２に印加される。 液晶装置上に表示されるべき数、すなわち第６
図の場合は４けたの数字は、たとえば10進２進表
示でコード化され、その場合各けたは４つのリー
ド線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの１つに印加される３つの２
進数の組に対応する。たとえば、1937の数字を表
示したい場合、第１の文字が駆動されて０がＡ
に、０がＢに、０がＣにまた１がＤに印加され
る。続いて第２の文字が駆動され、１がＡに０が
Ｂに、０がＣに、１がＤに印加され、次に第３の
文字が駆動されて、０がＡに、０がＢに、１がＣ
にまた１がＤに駆動され、続いて第４の文字が駆
動されて０がＡに、１がＢに、１がＣに、１がＤ
に印加される。0001は１に対応し、1001は９に、
0011は３に、0111は７に相当する。 リード線a′，b′，c′，……g′は表示装置のすべ
てのセグメントに接続されるので、Ｖ1BF＋Ｖ1HF
の電圧は表示素子の適当なプレートだけに、たと
えば「３」の表示の場合には第３番目のプレート
だけに印加すればよい。すなわち、リード線a′，
b′，……g′を数字「３」に対応する電位にすると
きはリード線c3′だけをリード線４０に接続すれ
ばよい。この接続は第１０図を参照して詳細に説
明する回路４４により行われる。プレート信号と
セグメント信号間の同期はシフトレジスタ５４に
より行われ、そのシフトレジスタは一方ではリー
ド線５７を介してデコーダ５８を作動することに
より、また他方では回路４４を作動させてリード
線４０へ接続されるべき特定の接続C1′……c4′を
定めることにより文字の変化を開始する。シフト
レジスタ５４はパルス列を発生するクロツク３０
により制御され、それによりシフトレジスタを構
成する素子の論理状態を順次に移動させる。同時
に、このパルス列の周波数は高および低の周波数
を得るために回路３２，３４により分割される。 第７，８，９図は低周波電圧と高周波電圧によ
り表示素子の電極に印加される第３の組の電圧を
発生させるのを可能にする第６図の回路３６の詳
細図を示す。 第７図は、低周波数発振器３２の出力リード線
に対応するリード線３３に現われる低周波信号に
よりリード線６１，６２，６３に現われRMS値
Ｖ1BF，Ｖ2BFおよび−Ｖ2BFをもつ３つの低周波
信号を得るのを可能にする回路の電気図を示す。
第７図において、符号T1およびT2はトランジス
タを表わし、符号R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7
およびR8は抵抗を表わす。 電圧Ｖ1BFの調節はリード線６４に接続された
バイアス電源（図示せず）から得られる直流電圧
を調節することにより行われ、電圧Ｖ2BFの調節
は抵抗R3を調節することにより行われる。 第８図は、発振器３４に対応するリード線３５
により送られる高周波信号によりＶHFと−ＶHFの
RMS値をもち出力リード線６６，６８に現われ
る２つの高周波信号を得るのを可能にする回路の
電気図を示す。第８図において、符号T3とT4は
トランジスタを示し、符号c1とc2はコンデンサ
を、符号R10，R11，R12，R13，R14は抵抗を示
す。 上述した回路において、電圧ＶHFの制御は直流
バイアス源（図示せず）によりリード線７０に印
加される電圧を調節することにより行われる。 この場合、何等の限定を意味せず単に説明のた
めに、２つの高周波電圧Ｖ1HFとＶ2HFとが互いに
等しく、かつＶHFに等しくして、上述した特殊な
場合の１つに対応するものと仮定されているの
で、第８図の回路では単一の高周波電圧を得るこ
とができる。 第７図の回路により得られる３つの低周波電
圧、すなわちＶ1BF，Ｖ2BF，−Ｖ2BFと第８図に図
示した回路から得られる２つの高周波数電圧＋Ｖ
HFと−ＶHFはそれぞれ第１と第２の組の電圧を形
成し、それから回路図を第９図に図示した回路に
より第３の組の合成電圧が得られる。 第９図の回路は１組の抵抗からなり、またこの
回路により３つの出力リード線７２，７４，７５
上にそれぞれ３つの合成電圧（Ｖ1BF＋ＶHF）、
（Ｖ2BF−ＶHF）および（−Ｖ2BF＋ＶHF）が得ら
れる。 第１の電圧Ｖ1BF＋ＶHFは文字の制御用であり
第６図図示のリード線４０を経て送られる。この
電圧は中間回路４４により順次文字に印加され
る。 第６図に図示した回路のリード線３８を経て送
られる合成電圧（Ｖ2BF−ＶHF）および（−Ｖ2BF
＋ＶHF）はセグメントの制御用のためであり中間
回路４２によりゼグメントに印加される。 第６図の２つの中間回路は第１０，１１図にさ
らに詳細に示されている。 第１０図において、信号Ｖ1BF＋ＶHFはリード
線８０に印加され連続制御信号は入力リード線
c1，c2，c3，c4を経てトランジスタQ1，Q2，Q3お
よびQ4のゲートに印加される。したがつて合成
電圧Ｖ1BF＋ＶHFは順次出力リード線c1′，c2′，
c3′，c4′に現われる。 第１１図において、説明した中間回路は７個の
同じ段をもち、各段はリード線８１を経てＶ2BF
−ＶHFの電圧をまたリード線８２を経て−Ｖ2BF
＋ＶHFの電圧を受ける。入力リード線ａに現われ
る制御信号は第１のMOSトランジスタK1のゲー
トに印加され、インバータゲート８４により反転
されたあと第２のMOSトランジスタK2のゲート
に印加される。ａに印加される信号の論理状態に
応じ、２つのトランジスタK1とK2のうち１つが
導通し、２つの合成電圧の１つが出力リード線
a′に現われる。この配列は他のセグメントの制御
の場合も同様に用いられる。 上述の説明の全体は、液晶の光学状態が記号的
に「０」あるいは「１」と表示した２つの値だけ
しか取らないようなデイジタル像形成器の制御に
関するものである。これら２つの状態間の中間光
学状態をこのようなやり方でつくることは本発明
の範囲を逸脱するものでないことは明らかであ
る。特に、用いた現象が電場の作用による分子配
向のものであるとき、状態「０」を白色領域に対
応させ、状態「１」を黒色領域に対応させること
ができ、これら２つのレベル間に位置する中間
（灰色）のレベルを本発明の方法により得ること
ができる。たとえばＡ型あるいはＢ型の１組の低
周波電圧と１組の高周波電圧とをつぎのようなや
り方で印加することが可能である。即ち、それぞ
れ行と列に印加される低周波あるいは高周波電圧
が「物質の光学特性を制御する方法およびその方
法を実施するためのアナログ像形成器」に関して
本出願人により1974年２月６日に出願した特許出
願第EN7403980号に記載された方法に従いの量
だけ互いに位相がずらされる。位相角は０と１
間にある中間のレベル「×」が得られるように調
節され、１組の高周波電圧は値「０」を表示す
る。前に導入した関数Ｆの式は、たとえば式(10)に
おいて量（Ｖ1BF＋Ｖ2BF）２を量（Ｖ1BF＋Ｖ2B
F）２−Δ／πV1V2に置き換えることにより「×」 として表示した領域に記憶された励起を表わす式
Ｆ（×）が得られるように修正される。一方Ｆ
（０）を与える式(11)は前と同じである。次に所定
の中間のレベルを得るために印加すべき低周波数
エネルギにおける高周波励起を考慮することが必
要になる。すなわち、低周波エネルギは所望のア
ナログ値を表示する目的で高周波エネルギに打ち
勝つためにしきい値を越える必要がある。
第１図は交差する細片型電極系の概略図であ
り、交差細片表示素子の制御の第１の公知の方法
を説明する図、第２図はまた交差細片系を図示
し、交差細片表示素子の制御の他の公知方法を説
明する図、第３図は交差細片系を図示し、本発明
による制御の方法を説明する図、第４図は数字表
示用のセグメント型の電極系でこの種の素子に適
用される本発明の制御方法を説明する図、第５図
は本発明の方法の採用を可能にする装置の一般的
な配列図、第６図は４素子により構成される数字
表示用の像形成装置を制御する装置のブロツク
図、第７図は高周波電圧を供給する電子回路の
図、第８図は低周波信号から適当なRMS値をも
つ電圧を得るための電子回路図、第９図は第７
図、第８図に示した装置により得られる低周波電
圧と高周波電圧とを重畳するための電子回路図、
第１０図は像形成器の文字を制御するための第１
の中間回路の図、第１１図は像形成器のセグメン
トを制御するための第２の中間回路の図である。 １０……表示素子、１２，１４……発振器、１
６，１８……調整回路、２４……アドレス装置、
２６……ユニツト、３０……クロツク、３２，３
４……周波数発生器、４２，４４……中間回路、
５０……像形成器、５４……シフトレジスタ、５
８……復号回路。
り、交差細片表示素子の制御の第１の公知の方法
を説明する図、第２図はまた交差細片系を図示
し、交差細片表示素子の制御の他の公知方法を説
明する図、第３図は交差細片系を図示し、本発明
による制御の方法を説明する図、第４図は数字表
示用のセグメント型の電極系でこの種の素子に適
用される本発明の制御方法を説明する図、第５図
は本発明の方法の採用を可能にする装置の一般的
な配列図、第６図は４素子により構成される数字
表示用の像形成装置を制御する装置のブロツク
図、第７図は高周波電圧を供給する電子回路の
図、第８図は低周波信号から適当なRMS値をも
つ電圧を得るための電子回路図、第９図は第７
図、第８図に示した装置により得られる低周波電
圧と高周波電圧とを重畳するための電子回路図、
第１０図は像形成器の文字を制御するための第１
の中間回路の図、第１１図は像形成器のセグメン
トを制御するための第２の中間回路の図である。 １０……表示素子、１２，１４……発振器、１
６，１８……調整回路、２４……アドレス装置、
２６……ユニツト、３０……クロツク、３２，３
４……周波数発生器、４２，４４……中間回路、
５０……像形成器、５４……シフトレジスタ、５
８……復号回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の群の電極と第２の群の電極間に配置さ
れた液晶膜を有する液晶表示素子で、第１の群の
１つの電極と第２の群の１つの電極の重なりは液
晶膜に励起可能な領域を形成するようなものであ
り、前記液晶は誘電異方性と、その誘電異方性の
符号がそこで変化する臨界周知数とをもつ液晶で
あり、異方性の値は臨界周波数以下ではε１その
臨界周波数以上ではε２であり、前記液晶は前記
臨界周波数以下の低周波数の交流電界を受けたと
き分子の第１の配向に対応する第１の光学状態す
なわちいわゆる状態「１」をとることができ、ま
た前記臨界周波数以上の高周波数の交流電界を受
けたときはその分子の第２の配向に対応する第２
の光学状態すなわちいわゆる状態「０」をとるこ
とができるような液晶表示素子の連続制御方法に
おいて、第１の組の低周波数選択表示電圧が第１
と第２の群の電極に印加され所望の点に「１」の
状態を発生させることができ、第２の組の高周波
数選択表示電圧もまた第１と第２の群の電極に印
加され他の点に「０」の状態を発生させることが
でき、印加される低周波電圧と高周波電圧は、各
領域に印加される合成励起の低周波部分が状態
「１」を表示したい領域においては励起の高周波
部分を上回り、また状態「０」を表示したい領域
では高周波励起部分が低周波励起部分を上回るよ
うに調整される液晶表示素子の連続制御方法。 ２ 前記第１と第２の組の電圧は、以下の種類、
すなわち、表示を行いたい点を制御する第１の群
のある電極ではRMS値V1をもち第１の群の他の
電極では零の電圧値をもつ電圧と、用いられた周
波数に対応する光学状態を発生させたい点を制御
する第２の群の電極では−V2のRMS値をもつ電
圧と第２の群の他の電極ではRMS値V2をもつ電
圧とであり、低周波数で印加される電圧のRMS
値、すなわちＶ1BFとＶ2BF、および高周波数で印
加される電圧のRMS値、すなわちＶ1HFとＶ2HFは
状態「０」を表示したい領域では ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２＜ε２（Ｖ1HF＋Ｖ2HF）
２ の不等式で、また状態「１」を表示したい領域で
は逆の不等式で関係づけられる特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 ３ 第１の群の電極は列に、また第２の群の電極
は行配置され、制御は列ごとに行われ、任意の一
つの列により定まるすべての点は制御電圧を前記
列に印加しまた同時にすべての行に印加すること
により同時に制御され、１つの点で制御される光
学状態は素子のすべての列の制御に必要な期間そ
の点に記憶される励起により決定され、前記の記
憶された励起は低周波数の電圧を細片に印加する
ことにより得られる第１の部分と高周波数の電圧
を細片に印加することにより得られる第２の部分
とを持つものであり、印加される電圧のRMS値
は、状態「０」を表示させたい像形成器の各点に
おいては、前記高周波数の電圧を印加することに
より得られる記憶された励起の第２の部分が前記
低周波数の電圧の印加から得られる記憶された励
起の第１の部分よりも大きいように調節される特
許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 表示素子はｋ個の列が行と交差するように配
置された交差細片の重なりにより定められた点か
らなるマトリツクスで構成される種類のものであ
り、列にはＶ1BFのRMS値をもつ前記低周波数の
電圧とＶ1HFとのRMS値をもつ前記高周波数の電
圧が順次印加され、また他の列には零電圧が印加
され、−Ｖ2BFのRMS値をもつ低周波数の電圧と
Ｖ2HFのRMS値をもつ高周波数の電圧が状態
「１」を発生させたい列の点に対応する行に印加
され、Ｖ2BFのRMS値をもつ低周波の電圧と−Ｖ2
ＨＦのRMS値をもつ高周波数の電圧が状態「０」
を発生させたい列の点に対応する行に印加され、
電圧のRMS値は、状態「１」を発生させたい素
子のすべての点に関しては低周波数の信号に関す
る量ε１（Ｖ1BF−Ｖ2BF）２＋（ｋ−１）ε１
（Ｖ2BF）２が高周波数の信号に関する量ε１（Ｖ
1HF＋Ｖ2HF）２＋（ｋ−１）ε２（Ｖ2HF）２より
も小さくなるように、また状態「０」を発生さた
せい素子のすべての点ではこの不等関係が逆にな
るように調節される特許請求の範囲第３項に記載
の方法。 ５ 実質的にε1V２ ２ＢＦ＝ε2V２ ２ＨＦの式で関係づ
けら
れる電圧Ｖ2BFとＶ2HFとが印加される特許請求の
範囲第４項に記載の方法。 ６ 等しい電圧Ｖ1HFとＶ2HFとが印加される特許
請求の範囲第４項に記載の方法。 ７ 像形成器は、ｋ個の列が行と交差するように
配置された交差細片の重なりにより定められた点
からなるマトリツクスで構成される種類のもので
あり、−ＶのRMS値をもつ低周波電圧と、
【式】のRMS値をもつ高周波電圧が状態 「１」を発生させたい列の点に対応する行に印加
されＶのRMS値をもつ低周波電圧と
【式】のRMS値をもつ高周波数電圧が状 態「０」を発生させたい列の点に対応する行に印
加される特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7517050A FR2312829A1 (fr) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | Procede de commande d'une cellule d'affichage a cristal liquide et dispositif correspondant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51147298A JPS51147298A (en) | 1976-12-17 |
| JPS6131849B2 true JPS6131849B2 (ja) | 1986-07-23 |
Family
ID=9155916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51063464A Granted JPS51147298A (en) | 1975-05-30 | 1976-05-31 | Method of controlling liquid crystal indicating element |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4066333A (ja) |
| JP (1) | JPS51147298A (ja) |
| DE (1) | DE2623429A1 (ja) |
| FR (1) | FR2312829A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351761U (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-07 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5472996A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-11 | Seiko Epson Corp | Liquid-crystal display unit |
| US4236150A (en) * | 1978-10-18 | 1980-11-25 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Liquid crystal display system |
| US4771397A (en) * | 1986-04-30 | 1988-09-13 | Grumman Aerospace Corporation | Method and apparatus for optical RF amplitude equalization |
| US4771398A (en) * | 1986-04-30 | 1988-09-13 | Grumman Aerospace Corporation | Method and apparatus for optical RF phase equalization |
| US8033054B2 (en) * | 2008-06-21 | 2011-10-11 | Lensvector Inc. | Electro-optical devices using dynamic reconfiguration of effective electrode structures |
| CN104252055B (zh) | 2008-06-21 | 2019-08-02 | 凌威光电公司 | 使用有效电极结构的动态重构的电光学装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4960439A (ja) * | 1972-10-12 | 1974-06-12 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3575492A (en) * | 1969-07-10 | 1971-04-20 | Rca Corp | Turnoff method and circuit for liquid crystal display element |
| US3655269A (en) * | 1971-01-25 | 1972-04-11 | Rca Corp | Liquid crystal display assembly having independent contrast and speed of response controls |
| GB1372720A (en) | 1971-10-30 | 1974-11-06 | Secr Defence | Methods of inhibition in co-ordinate addressed liquid-crystal display matrices |
| US3740717A (en) * | 1971-12-16 | 1973-06-19 | Rca Corp | Liquid crystal display |
| JPS5650277B2 (ja) | 1973-03-27 | 1981-11-27 | ||
| JPS5720636B2 (ja) | 1973-03-27 | 1982-04-30 | ||
| NL7305413A (ja) * | 1973-04-18 | 1974-10-22 | ||
| JPS5715393B2 (ja) * | 1973-04-20 | 1982-03-30 | ||
| FR2279123A1 (fr) * | 1974-02-06 | 1976-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de commande d'une caracteristique optique d'un materiau et imageur analogique mettant en oeuvre ledit procede |
| US3955187A (en) * | 1974-04-01 | 1976-05-04 | General Electric Company | Proportioning the address and data signals in a r.m.s. responsive display device matrix to obtain zero cross-talk and maximum contrast |
-
1975
- 1975-05-30 FR FR7517050A patent/FR2312829A1/fr active Granted
-
1976
- 1976-05-18 US US05/687,742 patent/US4066333A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-05-25 DE DE19762623429 patent/DE2623429A1/de active Granted
- 1976-05-31 JP JP51063464A patent/JPS51147298A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4960439A (ja) * | 1972-10-12 | 1974-06-12 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351761U (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2312829A1 (fr) | 1976-12-24 |
| JPS51147298A (en) | 1976-12-17 |
| DE2623429C2 (ja) | 1987-02-05 |
| US4066333A (en) | 1978-01-03 |
| FR2312829B1 (ja) | 1981-08-21 |
| DE2623429A1 (de) | 1976-12-16 |
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