JPS614022A - 液晶素子の駆動法 - Google Patents
液晶素子の駆動法Info
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- JPS614022A JPS614022A JP59124512A JP12451284A JPS614022A JP S614022 A JPS614022 A JP S614022A JP 59124512 A JP59124512 A JP 59124512A JP 12451284 A JP12451284 A JP 12451284A JP S614022 A JPS614022 A JP S614022A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は液晶を用いた光シヤツターアレイ、画像表示装
置等の駆動方法に関するものであり、さらに詳しくは双
安定性液晶、特に強誘電性液晶をアクティブマトリック
ス構成により駆動する方法に関するものである。
置等の駆動方法に関するものであり、さらに詳しくは双
安定性液晶、特に強誘電性液晶をアクティブマトリック
ス構成により駆動する方法に関するものである。
[従来の技術]
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。この表示素イの駆動法としては、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W¥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。
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。この表示素イの駆動法としては、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W¥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
実用に供されているのは殆どが、例えば、M、 5ch
adtとW、 He1frich著、Applied
Physics Letters″、Vol、 18.
No、4(1971,2,15) 、 P、 127
〜12Bの”Vo l tage−Dependent
0ptical Activity of a Tw
istedNematic Liquid Cryst
al”に示されたTN(twisted nemati
c)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イ 性をもつ、ネマチ・
ンク液晶の分子が、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ンク液晶が電界方
向に配列し、この結果光調変調を起すことができる。
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どが、例えば、M、 5ch
adtとW、 He1frich著、Applied
Physics Letters″、Vol、 18.
No、4(1971,2,15) 、 P、 127
〜12Bの”Vo l tage−Dependent
0ptical Activity of a Tw
istedNematic Liquid Cryst
al”に示されたTN(twisted nemati
c)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イ 性をもつ、ネマチ・
ンク液晶の分子が、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ンク液晶が電界方
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1tiwA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]−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(所謂°′半選択点゛°)にもイ1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。
素子を構成した場合、走査1tiwA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]−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(所謂°′半選択点゛°)にもイ1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/H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。このような現象
は、双安定状態を有さない液晶(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。
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/H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。このような現象
は、双安定状態を有さない液晶(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。
[発明が解決しようとする問題点]
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双安定性数品、特に
強誘電性液晶素子の駆動法を提供することにある。
おける問題点を悉く解決した新規な双安定性数品、特に
強誘電性液晶素子の駆動法を提供することにある。
即ち、本発明は電圧応答速度が早く、状態記憶性を有す
る強誘電性液晶をアクティブマトリックスにより2方向
の電界を印加して明、暗の2つの状態に駆動することに
より、画素数の多い大画面の表示及び高速度で画像を表
示する強誘電性液晶の駆動方法を提供することを目的と
するものである。
る強誘電性液晶をアクティブマトリックスにより2方向
の電界を印加して明、暗の2つの状態に駆動することに
より、画素数の多い大画面の表示及び高速度で画像を表
示する強誘電性液晶の駆動方法を提供することを目的と
するものである。
[問題点を解決するための手段]及び[作用]本発明の
液晶素子の駆動方法は、FET (電界効果トランジス
タ)のゲート以外の端子である第一端子と接続した画素
電極を該FETに対応して複数設けた第一リ、(板と該
画素電極に対向する対向電極を設けた第二基板を有し、
前記画素電極と対向電極の間に電界に対して双安定状態
を有する強誘電性液晶を挟持した構造の液晶素子の駆動
法であって、前記FETのゲートがゲートオン状態とな
る信号印加と同期させてFETのゲート以外の端子であ
る第一端子と第二端子の間で電界を形成することによっ
て、第一の配向状態に強誘電性液晶の配列を制御する第
一位相と、前記第一端子と第二端子の間で形成した電界
と逆極性の電界を第一端子と第二端子の間で形成するこ
とによって、第二の配向状態に強誘電性液晶の配列を制
御する第二位相を有し、前記対向電極を共通電極にして
、各画素に対応しているFET端子のうち、ソースもし
くはドレインに走査信号、ゲートに表示信号を印加する
時分割駆動であり、かかる走査信号線(ソース又はドレ
イン)に所定の走査信号を印加するとと1 +″
選択″″た表示信号線(″−h)c=所定の表示信号を
印加して、第一の配向状態に基づく表示状態を書込むの
と同時に、次のラインを第二の配向状態に基づく表示状
態にリフレッシュすることを特徴とするものである。
液晶素子の駆動方法は、FET (電界効果トランジス
タ)のゲート以外の端子である第一端子と接続した画素
電極を該FETに対応して複数設けた第一リ、(板と該
画素電極に対向する対向電極を設けた第二基板を有し、
前記画素電極と対向電極の間に電界に対して双安定状態
を有する強誘電性液晶を挟持した構造の液晶素子の駆動
法であって、前記FETのゲートがゲートオン状態とな
る信号印加と同期させてFETのゲート以外の端子であ
る第一端子と第二端子の間で電界を形成することによっ
て、第一の配向状態に強誘電性液晶の配列を制御する第
一位相と、前記第一端子と第二端子の間で形成した電界
と逆極性の電界を第一端子と第二端子の間で形成するこ
とによって、第二の配向状態に強誘電性液晶の配列を制
御する第二位相を有し、前記対向電極を共通電極にして
、各画素に対応しているFET端子のうち、ソースもし
くはドレインに走査信号、ゲートに表示信号を印加する
時分割駆動であり、かかる走査信号線(ソース又はドレ
イン)に所定の走査信号を印加するとと1 +″
選択″″た表示信号線(″−h)c=所定の表示信号を
印加して、第一の配向状態に基づく表示状態を書込むの
と同時に、次のラインを第二の配向状態に基づく表示状
態にリフレッシュ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強誘電性液晶としては、加えら
れる電界に応じて第一の光学的安定状態と第二の光学的
安定状態とのいずれかを取る。
れる電界に応じて第一の光学的安定状態と第二の光学的
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。
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
強誘電性液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメ
クティック液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメ
クティックC相 (Sm昨)又H相(Sm)l*)の液
晶が適している。この強誘電性液晶ニツイテハ、”LE
JOURNAL DE PHYSIOUELETTE
R8″3B (L−Elll) 1875. rFe
rroelectricLiquid Crystal
s J ; Applied physics Let
−ters” 3B (11) IHOlr Subm
icro 5econd旧−5table Elect
rooptic Switching in Liqu
idCrystals J ;″固体物理”1B (1
41) 1981 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。
強誘電性液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメ
クティック液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメ
クティックC相 (Sm昨)又H相(Sm)l*)の液
晶が適している。この強誘電性液晶ニツイテハ、”LE
JOURNAL DE PHYSIOUELETTE
R8″3B (L−Elll) 1875. rFe
rroelectricLiquid Crystal
s J ; Applied physics Let
−ters” 3B (11) IHOlr Subm
icro 5econd旧−5table Elect
rooptic Switching in Liqu
idCrystals J ;″固体物理”1B (1
41) 1981 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) (nORAMB
c) 、ヘキシルオキシベンジリデン−P′−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′−オクチルアニリン(MBRA8)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−P′−ア
ミノ−2−メチルブチルシンナメー) (nORAMB
c) 、ヘキシルオキシベンジリデン−P′−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′−オクチルアニリン(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SmG准相又はSm旧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。
物がSmG准相又はSm旧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いたもの
である。lと1′は、In2O3、5nOtやITO(
Indium−Tin 0w1de)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2がガラス面に垂直になるよう配向した5Ilct相
の液晶が封入されている。太線で示した線3が液品分子
を表わしており、この液晶分子3は、その分子に直交し
た方向に双極子モーメント(P、)4を有している。基
板lと1′」二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3のらせん構造がほどけ、双極子モー
メン)(Pよ)4はすべて電界方向に向くよう、液晶分
子3の配向方向を変えることができる。液晶分子3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−に下に互い
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lu)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P′は上向き(4a)又は下向(4b)
のどちらかの状態をとる。このようなセルに第2図に示
す如く一定の闇値以上の極性の異なる電界E又はE′を
所定時間付与すると、双極子モーメン1・は電界E又は
E′の電界ベクトルに対応して上向き4a又は、下向き
4bと向きを変え、それに応じて液晶分子は第一の配向
状態5かあるいは第二の配向状態5′の何れか一方に配
向する。
である。lと1′は、In2O3、5nOtやITO(
Indium−Tin 0w1de)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2がガラス面に垂直になるよう配向した5Ilct相
の液晶が封入されている。太線で示した線3が液品分子
を表わしており、この液晶分子3は、その分子に直交し
た方向に双極子モーメント(P、)4を有している。基
板lと1′」二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3のらせん構造がほどけ、双極子モー
メン)(Pよ)4はすべて電界方向に向くよう、液晶分
子3の配向方向を変えることができる。液晶分子3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−に下に互い
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lu)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P′は上向き(4a)又は下向(4b)
のどちらかの状態をとる。このようなセルに第2図に示
す如く一定の闇値以上の極性の異なる電界E又はE′を
所定時間付与すると、双極子モーメン1・は電界E又は
E′の電界ベクトルに対応して上向き4a又は、下向き
4bと向きを変え、それに応じて液晶分子は第一の配向
状態5かあるいは第二の配向状態5′の何れか一方に配
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状態を有することで
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一の配向状態5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、液晶分子は第二の配向状態
5′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、す゛、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一シ<、一般的には、0.5w〜2
0!、特にlルー511、が適している。この種の強誘
電性液晶を用い1ま 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4387
924号明細書で提案ぶれている。
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状態を有することで
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一の配向状態5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、液晶分子は第二の配向状態
5′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、す゛、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一シ<、一般的には、0.5w〜2
0!、特にlルー511、が適している。この種の強誘
電性液晶を用い1ま 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4387
924号明細書で提案ぶれている。
本発明は、アクティブマトリックスを構成するTPT
(薄膜トランジスタ)等のFET (電界効果トラ
ンジスタ)構造の素子が、ドレインとソースの印加電圧
を逆にする事により、いずれをドレインとしていずれを
ソースとしても使用しうるという事にもとづいている。
(薄膜トランジスタ)等のFET (電界効果トラ
ンジスタ)構造の素子が、ドレインとソースの印加電圧
を逆にする事により、いずれをドレインとしていずれを
ソースとしても使用しうるという事にもとづいている。
アクティブマトリックスを構成する素子としてはFET
構造の素子であればアモルファスシリコンTPT 、多
結晶シリコンTPT等のいずれであっても使用しうる。
構造の素子であればアモルファスシリコンTPT 、多
結晶シリコンTPT等のいずれであっても使用しうる。
又FET構造以外のバイポーラトランジスタであっても
同様に行う事も可能である。
同様に行う事も可能である。
N型FETは、■ をドレイン電圧、V をD
、G ゲート電圧、VSをソース電圧、■、をゲートソース間
の閾値電圧とするとV。>vS であり、v6>vS
+v、の時導通状態となり、V c < V s +
V pの時非導通状態となる。
、G ゲート電圧、VSをソース電圧、■、をゲートソース間
の閾値電圧とするとV。>vS であり、v6>vS
+v、の時導通状態となり、V c < V s +
V pの時非導通状態となる。
P型FETにおいてはV n < V sとし、vG
くv +v で導通状態となり、V >V6+V
。
くv +v で導通状態となり、V >V6+V
。
SP Gで
非導通状態となる。
非導通状態となる。
P型であってもN型であってもFETの端子のいずれが
ドレインとして作用し、いずれがソースとして作用する
かは、電圧の印加の方向によって定まる。すなわちN型
では電圧の低い方がソースであり、P型では電圧の高い
方がソースとして作用する。
ドレインとして作用し、いずれがソースとして作用する
かは、電圧の印加の方向によって定まる。すなわちN型
では電圧の低い方がソースであり、P型では電圧の高い
方がソースとして作用する。
強誘電性液晶においては、液晶セルに印加する、正、負
の電圧に対していずれを「明」状態とし、いずれを[暗
]状態とするかはセルの上下に配置するクロスニコル状
態にした一対の偏光子の偏光軸と、液晶分子長軸との向
きにより自由に設定できる。
の電圧に対していずれを「明」状態とし、いずれを[暗
]状態とするかはセルの上下に配置するクロスニコル状
態にした一対の偏光子の偏光軸と、液晶分子長軸との向
きにより自由に設定できる。
本発明は液晶セルに印加される電界をアクティブマトリ
ックスの各素子の端子間電圧を制御する事によって制御
し、表示を行なうものであるから、各信号の電圧レベル
は以下の実施例にとられれる事なく、各信号の電位差を
相対的に維持すれば、実施する事が可能である。
ックスの各素子の端子間電圧を制御する事によって制御
し、表示を行なうものであるから、各信号の電圧レベル
は以下の実施例にとられれる事なく、各信号の電位差を
相対的に維持すれば、実施する事が可能である。
[実施例]
次に、本発明のアクティブマトリックスによる強誘電性
液晶の駆動方法の具体例を第3図〜第7図に基づいて説
明する。
液晶の駆動方法の具体例を第3図〜第7図に基づいて説
明する。
第3図はアクティブマトリ・ンクスの回路図、第4図は
対応画素の番地を示す説明図及び第5図は対応画素の表
示例を示す説明図である。
対応画素の番地を示す説明図及び第5図は対応画素の表
示例を示す説明図である。
6は走査電極群であり、7は表示電極群である。
第6図(a)は走査信号を示す図であって、位相tl+
t2・・・においてそれぞれ選択された走査電極に印加
さ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)に印加される電気信号を示している。第6図(
b)は、表示信号を示す図であって位相t1+t2・・
・においてそれぞれ選択された表示電極と選択されない
表示電極に与えられる電気信号を示している。
t2・・・においてそれぞれ選択された走査電極に印加
さ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)に印加される電気信号を示している。第6図(
b)は、表示信号を示す図であって位相t1+t2・・
・においてそれぞれ選択された表示電極と選択されない
表示電極に与えられる電気信号を示している。
第6図においては、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6は逐次、周期的に選択される。初めに選択され
た走査電極SNに与えられる電気信号は、第6図(a)
に示される如く位相(時間)t、−c’は、 Vs、
位相(時間)t2では、+vsである。
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6は逐次、周期的に選択される。初めに選択され
た走査電極SNに与えられる電気信号は、第6図(a)
に示される如く位相(時間)t、−c’は、 Vs、
位相(時間)t2では、+vsである。
−・方、それ以外の走査電極SN+1.SN+2は第6
図(a)に示す如く位相t1ではOである。また、位相
tlにおいてはいずれの表示電極も選択されていないが
、位相t2において選択された表示電極GG に与
えられる電気信号は、第6図N’ N+2 (b)に示される如く十VGであり、また選択されない
表示電極G に与えられる電気信号はOで1+1 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。
図(a)に示す如く位相t1ではOである。また、位相
tlにおいてはいずれの表示電極も選択されていないが
、位相t2において選択された表示電極GG に与
えられる電気信号は、第6図N’ N+2 (b)に示される如く十VGであり、また選択されない
表示電極G に与えられる電気信号はOで1+1 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。
走査電極ト」ラインに表示電極n−KLの信号線でし明
」を書込み、同時に、走査電極m= q+1ライン全体
を「暗」にリフレッシュする場合、v +vLc<v
an (m=q、n= i)v v
> v Lc 十v c (n −x )Sn
+ P 但し、各記号は下記の事項を表わす。
」を書込み、同時に、走査電極m= q+1ライン全体
を「暗」にリフレッシュする場合、v +vLc<v
an (m=q、n= i)v v
> v Lc 十v c (n −x )Sn
+ P 但し、各記号は下記の事項を表わす。
vo :対向電極(共通端子)電圧
■、。:強誘電性液晶の閾値電圧の絶対値v、:ゲート
、ソース間の闇値 以」二の動作なq=1−Nまで繰返し書込みを行う。
、ソース間の闇値 以」二の動作なq=1−Nまで繰返し書込みを行う。
この様な電気信号が与えられたときの各画素のうち、例
えば第4図中の画素の書込み動作を第7図に示す。第7
図においては、それぞれ横軸が時間を縦軸がON (明
)上側、OFF (暗)下側の各表示状態を表わす。
えば第4図中の画素の書込み動作を第7図に示す。第7
図においては、それぞれ横軸が時間を縦軸がON (明
)上側、OFF (暗)下側の各表示状態を表わす。
すなわち、第6図および第7図より明らかな如く、位相
t1において選択された走査線と表示線の交点にある画
素PP N、N’ N、N+1’ PN、N+2テは、閾値−■ を越える電圧−V L
C>C −V −VCが印加され、第4図において画素N、N
、N、Nや1”N、N+2は「暗」にリフレッシュP される。次いで、位相t2において選択された走査線と
表示線の交点にある画素PN、N、PN、N+2では閾
4f4V 、。を越える電圧V t、c < V s
V cが印加され、画素PN、N’ N、N+2は
「明」に転移(スイッチ)する。この位相t2における
「明」の書込みと同時に、位相t2においてやはり選択
された走査線上にある画素PNil 、N’ ” N+
1 、N+1 。
t1において選択された走査線と表示線の交点にある画
素PP N、N’ N、N+1’ PN、N+2テは、閾値−■ を越える電圧−V L
C>C −V −VCが印加され、第4図において画素N、N
、N、Nや1”N、N+2は「暗」にリフレッシュP される。次いで、位相t2において選択された走査線と
表示線の交点にある画素PN、N、PN、N+2では閾
4f4V 、。を越える電圧V t、c < V s
V cが印加され、画素PN、N’ N、N+2は
「明」に転移(スイッチ)する。この位相t2における
「明」の書込みと同時に、位相t2においてやはり選択
された走査線上にある画素PNil 、N’ ” N+
1 、N+1 。
PN+I、N+2では、位相t1の場合と同じように、
閾値−VLCを越える電圧−V L C> V s
V cが印加され、画素”N、N ’馳1.N+1
、PN+1.N+2 は「暗」にリフレッシュされ
る。
閾値−VLCを越える電圧−V L C> V s
V cが印加され、画素”N、N ’馳1.N+1
、PN+1.N+2 は「暗」にリフレッシュされ
る。
従って、選択された走査電極線上に於て、まず各画素の
液晶分子は一方の配向状態に配向を揃えて画素は叶F
(暗)となり、次いで再び選択された同一走査線上に於
て、表示電極が選択されたか否かに応じて、選択された
場合に(主、液晶分子は他方の配向状態に配向を揃え、
画素はON(明)となる。位相t3以降も前記の動作を
繰り返すことによって各走査線上に順次所定の書込みが
なされてゆく。
液晶分子は一方の配向状態に配向を揃えて画素は叶F
(暗)となり、次いで再び選択された同一走査線上に於
て、表示電極が選択されたか否かに応じて、選択された
場合に(主、液晶分子は他方の配向状態に配向を揃え、
画素はON(明)となる。位相t3以降も前記の動作を
繰り返すことによって各走査線上に順次所定の書込みが
なされてゆく。
一方、第7図に示される如く、選択されない走査線上で
は、すべての画素に印加される電圧は、いずれも閾値電
圧を越えない。従って、選択された走査線上以外の各画
素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(QN−0)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。
は、すべての画素に印加される電圧は、いずれも閾値電
圧を越えない。従って、選択された走査線上以外の各画
素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(QN−0)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。
第5図に於て、走査電極S S S ・・・とN’
N+11 N+2’ 表示電極GG G ・・・の交点で形成する画
N’ N+1’ N+2’ 素のうち、斜線部の画素は「暗」状態に、白地で示した
画素は「明」状態に対応するものとする。今、第5図中
の表示電極ON上の表示に注目すると、走査電極SN、
SN+2に対応する画素では「明」状態であり、それ以
外の画素は「暗」状態である。前記位相t1〜t4の各
動作によって、第5図の表示パターンが完成する。
N+11 N+2’ 表示電極GG G ・・・の交点で形成する画
N’ N+1’ N+2’ 素のうち、斜線部の画素は「暗」状態に、白地で示した
画素は「明」状態に対応するものとする。今、第5図中
の表示電極ON上の表示に注目すると、走査電極SN、
SN+2に対応する画素では「明」状態であり、それ以
外の画素は「暗」状態である。前記位相t1〜t4の各
動作によって、第5図の表示パターンが完成する。
本発明の強誘電性液晶の駆動方法において、走査電極と
信号電極の配置は任意であり、例えば第8図(a)
、 (b)に示すように一列に画素を配置することも可
能であり、この様に配置するとシャッターアレイ等とし
て利用することができる。
信号電極の配置は任意であり、例えば第8図(a)
、 (b)に示すように一列に画素を配置することも可
能であり、この様に配置するとシャッターアレイ等とし
て利用することができる。
次に、以−1−に説明した実施例において、強誘電セI
液晶としてDOBAMBGを駆動するのに好ましい具体
的数値を示すと、例えば 入力周波数f。−1×104〜I X 106H210
< l Vol <80V (波高値)0.3 <
l VSI <IOV (波高値)が挙げられる。
液晶としてDOBAMBGを駆動するのに好ましい具体
的数値を示すと、例えば 入力周波数f。−1×104〜I X 106H210
< l Vol <80V (波高値)0.3 <
l VSI <IOV (波高値)が挙げられる。
第9図は本発明において使用されるTFTにおけるFE
Tの構成を示す断面図、第10図はTPTを用いた強誘
電性液晶セルの断面図、第11図はTPT基板の斜視図
、第12図はTPT基板の平面図、第13図は第12図
のA−A ′線で切断した部分断面図、第14図は第1
2図のB−B′線で切断した部分断面図であり、以1−
に示す各図はいずれも本発明の一実施4 態様を
示すものである。
Tの構成を示す断面図、第10図はTPTを用いた強誘
電性液晶セルの断面図、第11図はTPT基板の斜視図
、第12図はTPT基板の平面図、第13図は第12図
のA−A ′線で切断した部分断面図、第14図は第1
2図のB−B′線で切断した部分断面図であり、以1−
に示す各図はいずれも本発明の一実施4 態様を
示すものである。
第1O図は、本発明の方法で用いうる液晶素子の1つの
具体例を表わしている。ガラス、プラスチック等の基板
20の−Lにゲート電極24、絶縁膜22(水素原子を
ドーピングした窒化シリコン膜なと)を介して形成した
半導体膜te(水素原子をドーピングしたアモルファス
シリコン)と、この半導体膜16に接する2つ端子8と
11で構成したTFTと、TFTの端子11と接続した
画素電極12(ITO; Indniu+s Tin
0w1de)が形成されている。
具体例を表わしている。ガラス、プラスチック等の基板
20の−Lにゲート電極24、絶縁膜22(水素原子を
ドーピングした窒化シリコン膜なと)を介して形成した
半導体膜te(水素原子をドーピングしたアモルファス
シリコン)と、この半導体膜16に接する2つ端子8と
11で構成したTFTと、TFTの端子11と接続した
画素電極12(ITO; Indniu+s Tin
0w1de)が形成されている。
さらに、この」二に絶縁層13(ポリイミド、ポリアミ
ド、ポリビニルアルコール、ポリパラキシリレン、Si
O、SiO□)とアルミニウムやクロムなどからなる光
遮蔽膜9が設けられている。対向基板となる基板20′
の」二には対向電極21 (ITO; Indniua
+Tin 0w1de) と絶縁膜22が形成されてい
る。
ド、ポリビニルアルコール、ポリパラキシリレン、Si
O、SiO□)とアルミニウムやクロムなどからなる光
遮蔽膜9が設けられている。対向基板となる基板20′
の」二には対向電極21 (ITO; Indniua
+Tin 0w1de) と絶縁膜22が形成されてい
る。
この基板20と20′の間には、前述の強誘電性液晶2
3が挟持されている。又、この基板20と20′の周囲
部には強誘電性液晶23を封■1−するためのシール材
25が設けられている。
3が挟持されている。又、この基板20と20′の周囲
部には強誘電性液晶23を封■1−するためのシール材
25が設けられている。
この様なセル構造の液晶素子の両側にはクロス
゛ニコル状態の偏光子19と19′が配置され、観察者
Aが入射光IOよりの反射光■1によって表示状態を見
ることができる様に偏光子18′の背後に反射板1日(
乱反射性アルミニウムシート又は板)が設けられている
。
゛ニコル状態の偏光子19と19′が配置され、観察者
Aが入射光IOよりの反射光■1によって表示状態を見
ることができる様に偏光子18′の背後に反射板1日(
乱反射性アルミニウムシート又は板)が設けられている
。
又、1−記の各図においてソース電極、ドレイン電極と
は、トレインからソースへ電流が流れる場合に限定した
命名である。FETの働きではソースがドレインとして
働く場合も可能である。
は、トレインからソースへ電流が流れる場合に限定した
命名である。FETの働きではソースがドレインとして
働く場合も可能である。
[発明の効果1
L記の構造よりなる本発明の強誘電性液晶の駆動方法を
用いることにより、アクティブマトリックスに画素数の
多い大画面の表示及び高速度で鮮明な画像を表示するこ
とができる。
用いることにより、アクティブマトリックスに画素数の
多い大画面の表示及び高速度で鮮明な画像を表示するこ
とができる。
第1図及び第2図は、本発明の方法に用いる強誘電性液
晶を模式的に表わす斜視図、第3図は本発明の方法に用
いるマトリックス電極の回路図、第4図は対応画素の番
地を示す説明図、第5図は対応画素の表示例を示す説明
図、第6図(a)及び(b)は走査電極及び表示電極に
印加する電気信号を表わす説明図、第8図(a)及び(
b)はアクティブマトリックス回路と画素配置の例を示
す配線図、第9図はTFTにおけるFETの構成を示す
断面図、第1θ図はTFTを用いた強誘電性液晶セルの
断面図、第11図はTPT基板の斜視図、第12図はT
F↑基板の平面図、第13図はA−A ′線部分断面図
び第14図はB−B ”部分断面図である。 1.1′、透明電極がコートされた基板2;液晶分子層 3;液晶分子 4;双極子モーメント(Pよ) 4a;上向き双極子モーメント 4b、下向き双極子モーメント 5;第一の配向状態 5′;第二の配向状態 9;光遮蔽膜 10;n+層 ll; ドレイン電極(ソース電極) 12、画素電極 13;絶縁層 14;基板 15;半導体直下の光遮蔽膜16;”
l’、導体 17;ゲート配線部の透明電極18;反
射板 19.19′;偏光板20.20′;ガラス、
プラスチック等の透明基板21;対向電極 22;絶縁
膜 23;強誘電性液晶層 24;ゲート電極 25;シール材 26;薄膜半導体 27:ゲート配線 28;パネル基板 29;光遮断効果を有するゲート部 1′〜M′;走査電極 1−N;表示電極 L ;共通電極 LC;液晶 FET、電界効果トランジスタ
晶を模式的に表わす斜視図、第3図は本発明の方法に用
いるマトリックス電極の回路図、第4図は対応画素の番
地を示す説明図、第5図は対応画素の表示例を示す説明
図、第6図(a)及び(b)は走査電極及び表示電極に
印加する電気信号を表わす説明図、第8図(a)及び(
b)はアクティブマトリックス回路と画素配置の例を示
す配線図、第9図はTFTにおけるFETの構成を示す
断面図、第1θ図はTFTを用いた強誘電性液晶セルの
断面図、第11図はTPT基板の斜視図、第12図はT
F↑基板の平面図、第13図はA−A ′線部分断面図
び第14図はB−B ”部分断面図である。 1.1′、透明電極がコートされた基板2;液晶分子層 3;液晶分子 4;双極子モーメント(Pよ) 4a;上向き双極子モーメント 4b、下向き双極子モーメント 5;第一の配向状態 5′;第二の配向状態 9;光遮蔽膜 10;n+層 ll; ドレイン電極(ソース電極) 12、画素電極 13;絶縁層 14;基板 15;半導体直下の光遮蔽膜16;”
l’、導体 17;ゲート配線部の透明電極18;反
射板 19.19′;偏光板20.20′;ガラス、
プラスチック等の透明基板21;対向電極 22;絶縁
膜 23;強誘電性液晶層 24;ゲート電極 25;シール材 26;薄膜半導体 27:ゲート配線 28;パネル基板 29;光遮断効果を有するゲート部 1′〜M′;走査電極 1−N;表示電極 L ;共通電極 LC;液晶 FET、電界効果トランジスタ
Claims (1)
- (1)FETのゲート以外の端子である第一端子と接続
した画素電極を該FETに対応して複数設けた第一基板
と該画素電極に対向する対向電極を設けた第二基板を有
し、前記画素電極と対向電極の間に電界に対して双安定
状態を有する強誘電性液晶を挟持した構造の液晶素子の
駆動法であって、前記FETのゲートがゲートオン状態
となる信号印加と同期させてFETのゲート以外の端子
である第一端子と第二端子の間で電界を形成することに
よって、第一の配向状態に強誘電性液晶の配列を制御す
る第一位相と、前記第一端子と第二端子の間で形成した
電界と逆極性の電界を第一端子と第二端子の間で形成す
ることによって、第二の配向状態に強誘電性液晶の配列
を制御する第二位相を有し、前記対向電極を共通電極に
して各画素に対応しているFET端子のうち、ソースも
しくはドレインに走査信号、ゲートに表示信号を印加す
る時分割駆動であり、かかる走査信号線に所定の走査信
号を印加するとともに選択された表示信号線に所定の表
示信号を印加して、第一の配向状態に基づく表示状態を
書込むのと同時に、次のラインを第二の配向状態に基づ
く表示状態にリフレッシュすることを特徴とする液晶素
子の駆動法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59124512A JPS614022A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 液晶素子の駆動法 |
US06/724,828 US4697887A (en) | 1984-04-28 | 1985-04-18 | Liquid crystal device and method for driving the same using ferroelectric liquid crystal and FET's |
FR8506484A FR2563649B1 (fr) | 1984-04-28 | 1985-04-29 | Dispositif a cristaux liquides et procede d'attaque correspondant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59124512A JPS614022A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 液晶素子の駆動法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS614022A true JPS614022A (ja) | 1986-01-09 |
JPH0452923B2 JPH0452923B2 (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=14887320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59124512A Granted JPS614022A (ja) | 1984-04-28 | 1984-06-19 | 液晶素子の駆動法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS614022A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102568370A (zh) * | 2010-12-22 | 2012-07-11 | 财团法人工业技术研究院 | 多重稳态显示面板的驱动装置与驱动方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60262135A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Canon Inc | 液晶素子の駆動法 |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP59124512A patent/JPS614022A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60262135A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Canon Inc | 液晶素子の駆動法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102568370A (zh) * | 2010-12-22 | 2012-07-11 | 财团法人工业技术研究院 | 多重稳态显示面板的驱动装置与驱动方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0452923B2 (ja) | 1992-08-25 |
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