JPS6256937A - 液晶マトリツクス表示パネルの駆動法 - Google Patents
液晶マトリツクス表示パネルの駆動法Info
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- JPS6256937A JPS6256937A JP19801585A JP19801585A JPS6256937A JP S6256937 A JPS6256937 A JP S6256937A JP 19801585 A JP19801585 A JP 19801585A JP 19801585 A JP19801585 A JP 19801585A JP S6256937 A JPS6256937 A JP S6256937A
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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】
産業上の利用分野
本発明は強誘電性液晶を液晶層として持つ液晶マトリッ
クス表示パネル及び光シヤツター素子の駆動法に関する
ものである。
クス表示パネル及び光シヤツター素子の駆動法に関する
ものである。
従来の技術
近年、応答速度が速くメモリー性のある強誘電性液晶の
報告がなされている（例えば、竹添秀夫、福田敦夫、久
世栄−；「工業材料」、第３１巻、第１０号、２２）。
報告がなされている（例えば、竹添秀夫、福田敦夫、久
世栄−；「工業材料」、第３１巻、第１０号、２２）。
以下、図面を用いて従来の強誘電性液晶パネルの一例に
ついて説明する。第６図は従来のスメクチック液晶パネ
ルの構造を示すものである。第６図において１はガラス
基板、２はＩＴＯより成る透明電極、４は強誘電性液晶
層、５は液晶分子のＣダイレクタ−１６は双極子モーメ
ントである。
ついて説明する。第６図は従来のスメクチック液晶パネ
ルの構造を示すものである。第６図において１はガラス
基板、２はＩＴＯより成る透明電極、４は強誘電性液晶
層、５は液晶分子のＣダイレクタ−１６は双極子モーメ
ントである。
強誘電性液晶は一般に分子長軸に垂直な方向に双極子モ
ーメントをもっており、薄膜化により自発分極を持つよ
うになる。強誘電性を示すカイラルスメクチック相の例
を用いて強誘電性液晶の表記方法を第７図に示す。第７
図（ａ）は分子層の法線に対し分子長軸が＋θ度傾いた
状態、第７図（ｂ）は−θ度傾いた状態の強誘電性液晶
の表記法である。
ーメントをもっており、薄膜化により自発分極を持つよ
うになる。強誘電性を示すカイラルスメクチック相の例
を用いて強誘電性液晶の表記方法を第７図に示す。第７
図（ａ）は分子層の法線に対し分子長軸が＋θ度傾いた
状態、第７図（ｂ）は−θ度傾いた状態の強誘電性液晶
の表記法である。
７は層の法線、８は分子の長軸方向ｎ、９は双極子モー
メンｌ−Ｐ、、１０はｎをｘｙ平面上に投影した時のＣ
ダイレクタ−〇、１１は分子長軸の法線に対する傾き角
±θ度である。以上のような構造を持つ強誘電性液晶パ
ネルについて、以下その動作原理について図を参照しな
がら説明する。
メンｌ−Ｐ、、１０はｎをｘｙ平面上に投影した時のＣ
ダイレクタ−〇、１１は分子長軸の法線に対する傾き角
±θ度である。以上のような構造を持つ強誘電性液晶パ
ネルについて、以下その動作原理について図を参照しな
がら説明する。
第８図に従来の強誘電性液晶パネルの表示方法の原理図
を示す。１２は層法線に対して分子長軸が＋θ度傾いた
液晶分子、１３は一〇度傾いた液晶分子、１４は紙面表
方向の双極子モーメント、１５は紙面裏方向の双極子モ
ーメント、１６は２枚の偏光板の方向である。さて、第
８図［ａ）は電圧無印加の状態、第８図（ｂｌは紙面表
から裏へ正の電圧を印、、７ＪＯした場合、第８図（Ｃ
）は紙面裏から表へ正の電圧を印加した場合の動作原理
である。このように電圧の印加方向によりセル全体が±
θ度傾いた２つの状態をとり、したがって、電気光学効
果による複屈折または２色性を利用すれば明暗を表すこ
とができる。
を示す。１２は層法線に対して分子長軸が＋θ度傾いた
液晶分子、１３は一〇度傾いた液晶分子、１４は紙面表
方向の双極子モーメント、１５は紙面裏方向の双極子モ
ーメント、１６は２枚の偏光板の方向である。さて、第
８図［ａ）は電圧無印加の状態、第８図（ｂｌは紙面表
から裏へ正の電圧を印、、７ＪＯした場合、第８図（Ｃ
）は紙面裏から表へ正の電圧を印加した場合の動作原理
である。このように電圧の印加方向によりセル全体が±
θ度傾いた２つの状態をとり、したがって、電気光学効
果による複屈折または２色性を利用すれば明暗を表すこ
とができる。
以上が強誘電性液晶パネルの表示原理だが、分子が反転
する電圧はパルス幅に依存しており、パルス幅は長くな
る程、反転電圧は低（なる。そこで、マトリックス駆動
をする場合は、非選択期間の印加電圧のパルス幅は選択
期間の印加電圧パルス幅と同程度か、それ以下にする必
要がある。一方、従来の液晶同様、液晶の劣化を防ぐた
めに、直流成分が印加されないようにしなければならな
い。これらの条件を満たす駆動法として、１走査線選択
期間（以下ｌステージと呼ぶ）内で交流パルスを加える
方法がある。第９図はその一例で、２つのフィールドか
らなり、１／４バイアスの電圧平均化法に基ずいた波形
を、フィールド毎にパルスの極性及び、オン電圧とオフ
電圧を逆転させている。オン電圧■４では分子は反転す
るがオフ電圧■４−２・■、では反転しない。したがっ
てオン状態は第１フイールドで設定され、オフ状態は第
２フイールドで設定されている。（例えば、蒸出、出口
、居住、甲斐：ニス・アイ・ディ′８５ダイジェスト、
１９８５年、１３５頁（Ｔ、ＨＡＲＡＤＡ。
する電圧はパルス幅に依存しており、パルス幅は長くな
る程、反転電圧は低（なる。そこで、マトリックス駆動
をする場合は、非選択期間の印加電圧のパルス幅は選択
期間の印加電圧パルス幅と同程度か、それ以下にする必
要がある。一方、従来の液晶同様、液晶の劣化を防ぐた
めに、直流成分が印加されないようにしなければならな
い。これらの条件を満たす駆動法として、１走査線選択
期間（以下ｌステージと呼ぶ）内で交流パルスを加える
方法がある。第９図はその一例で、２つのフィールドか
らなり、１／４バイアスの電圧平均化法に基ずいた波形
を、フィールド毎にパルスの極性及び、オン電圧とオフ
電圧を逆転させている。オン電圧■４では分子は反転す
るがオフ電圧■４−２・■、では反転しない。したがっ
てオン状態は第１フイールドで設定され、オフ状態は第
２フイールドで設定されている。（例えば、蒸出、出口
、居住、甲斐：ニス・アイ・ディ′８５ダイジェスト、
１９８５年、１３５頁（Ｔ、ＨＡＲＡＤＡ。
Ｍ、ＴＡＧＵＣＨＩ、に、ＩＷＡＳＡ、Ｍ、ＫＡＩ：
Ｓ ＩＤ’ ８５ Ｄｉｇｅｓｔ （１９８５）
ｐ、１３１）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のようにステージ内で交流波形を用
いる駆動法では、１フイールドで１状態の設定しかでき
ないため複数のフィールドが必要になる。上記の２フイ
ールドで書き込まれる例ではオフ状態は後半で設定され
るので、前半の状態は１つ前のフレームの絵素の状態が
残っており、これは動画のように表示の変化が速い場合
は表示むらになる。また、フレーム周波数は動画の場合
は６０１１ｚ以上、ＯＡ用ディスプレイでも数Ｈｚ以上
が望まれるが、一方で１ステージは液晶の応答速度によ
り最小時間が決まってくるので、複数フィールド必要と
なると表示可能な走査線数が減少してしまう。
Ｓ ＩＤ’ ８５ Ｄｉｇｅｓｔ （１９８５）
ｐ、１３１）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のようにステージ内で交流波形を用
いる駆動法では、１フイールドで１状態の設定しかでき
ないため複数のフィールドが必要になる。上記の２フイ
ールドで書き込まれる例ではオフ状態は後半で設定され
るので、前半の状態は１つ前のフレームの絵素の状態が
残っており、これは動画のように表示の変化が速い場合
は表示むらになる。また、フレーム周波数は動画の場合
は６０１１ｚ以上、ＯＡ用ディスプレイでも数Ｈｚ以上
が望まれるが、一方で１ステージは液晶の応答速度によ
り最小時間が決まってくるので、複数フィールド必要と
なると表示可能な走査線数が減少してしまう。
本発明は上記問題点に鑑み、強誘電性液晶パネルを、高
いフレーム周波数で高デユーティ−の単純マトリックス
駆動できる液晶マトリックス表示パネルの駆動法を与え
るものである。
いフレーム周波数で高デユーティ−の単純マトリックス
駆動できる液晶マトリックス表示パネルの駆動法を与え
るものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の液晶マトリックス
表示パネルの駆動法は、対向面に電極を有する一対の基
板間に強誘電性液晶を挟持し、マトリックス状の画素を
形成する液晶マトリックス表示パネルにおいて、非選択
期間内の適当な時点に走査電極に該液晶パネルを明暗ど
ちらか一定の状態にするに十分な波高値とパルス幅の第
一のパルス電圧群を印加して該液晶パネルを前記状態に
リセットし、選択期間に印加される第二のパルス電圧群
により前記状態を反転させるか、維持させて、所望の光
透過状態に制御できるものである。
表示パネルの駆動法は、対向面に電極を有する一対の基
板間に強誘電性液晶を挟持し、マトリックス状の画素を
形成する液晶マトリックス表示パネルにおいて、非選択
期間内の適当な時点に走査電極に該液晶パネルを明暗ど
ちらか一定の状態にするに十分な波高値とパルス幅の第
一のパルス電圧群を印加して該液晶パネルを前記状態に
リセットし、選択期間に印加される第二のパルス電圧群
により前記状態を反転させるか、維持させて、所望の光
透過状態に制御できるものである。
また、上記第一のパルス電圧群はその波高値もしくはパ
ルス幅の少なくともどちらか一方が上記第二のパルス電
圧群より大きいか等しいときに特に有効である。
ルス幅の少なくともどちらか一方が上記第二のパルス電
圧群より大きいか等しいときに特に有効である。
作用
強誘電性液晶パネルは極性及びメモリー性をもっている
。そのため最後に闇値電圧をこえたパルスの極性方向の
分子が反転し、その状態が保持される。また通常は前記
闇値電圧は正負それぞれの極性で絶対値がほぼ等しいの
で、液晶の劣化を防ぐためにステージ内で交流パルスを
用いると、選択期間にオフ絵素にかかる闇値電圧以下の
交流パルスでは前の状態が保持されてしまうという欠点
を有する。そこで非選択期間内にリセット期間を設は絵
素をオフ状態にしてしまう。そのためにリセット期間の
信号電圧に係わらず、選択期間とは極性が逆で闇値電圧
以上の電圧がパネルに印加されるよう走査電極にリセッ
トパルスを加える。仮にリセットパルス以外の走査電圧
及び信号電圧が電圧平均化法に従うとして、リセットパ
ルス幅τ、と選択期間のパルス幅τ、が等しい場合の走
査電圧、信号電圧、パネルに印加される電圧を第３図に
示す。この場合、走査電圧に選択期間のパルスの３倍の
電圧が必要になる。
。そのため最後に闇値電圧をこえたパルスの極性方向の
分子が反転し、その状態が保持される。また通常は前記
闇値電圧は正負それぞれの極性で絶対値がほぼ等しいの
で、液晶の劣化を防ぐためにステージ内で交流パルスを
用いると、選択期間にオフ絵素にかかる闇値電圧以下の
交流パルスでは前の状態が保持されてしまうという欠点
を有する。そこで非選択期間内にリセット期間を設は絵
素をオフ状態にしてしまう。そのためにリセット期間の
信号電圧に係わらず、選択期間とは極性が逆で闇値電圧
以上の電圧がパネルに印加されるよう走査電極にリセッ
トパルスを加える。仮にリセットパルス以外の走査電圧
及び信号電圧が電圧平均化法に従うとして、リセットパ
ルス幅τ、と選択期間のパルス幅τ、が等しい場合の走
査電圧、信号電圧、パネルに印加される電圧を第３図に
示す。この場合、走査電圧に選択期間のパルスの３倍の
電圧が必要になる。
しかし、闇値電圧はパルス幅が長くなると絶対値が小さ
くなるので、τ、を長くすれば走査電圧は低くできる。
くなるので、τ、を長くすれば走査電圧は低くできる。
第２図はτ、＝２・τ３の場合の各電圧をリセットパル
ス以外は第３図と同じ条件にして表しである。リセット
パルスの電圧が選択期間の走査電圧ｖ０と同じでも、リ
セットパルスとオフ信号電圧の差−■。・２ ／ ａが
−Ｖ０ ・２／ａ＜−Ｖｔｈ （τｒ ）を満たせばリ
セットできる。但し、Ｖｔｈ（Ｔ）はパルス幅Ｔのパル
スでの閾値電圧１／ａはバイアス比を表す。また、リセ
ットパルスとオフ信号電圧との差と時間の積は ±（（１−２／ａ） ・■。・τ。
ス以外は第３図と同じ条件にして表しである。リセット
パルスの電圧が選択期間の走査電圧ｖ０と同じでも、リ
セットパルスとオフ信号電圧の差−■。・２ ／ ａが
−Ｖ０ ・２／ａ＜−Ｖｔｈ （τｒ ）を満たせばリ
セットできる。但し、Ｖｔｈ（Ｔ）はパルス幅Ｔのパル
スでの閾値電圧１／ａはバイアス比を表す。また、リセ
ットパルスとオフ信号電圧との差と時間の積は ±（（１−２／ａ） ・■。・τ。
＋２／ａ−Ｖｏ ・τ、〕＝±■。・τ。
となり、リセットパルスとオン信号電圧の差と時間の積
と等しくなる。従って、τ、がτ３の自然数倍であれば
直流成分は存在せず、電気化学反応による液晶の劣化は
起らない。
と等しくなる。従って、τ、がτ３の自然数倍であれば
直流成分は存在せず、電気化学反応による液晶の劣化は
起らない。
実施例
以下に実施例を示す。
第４図及び第５図はそれぞれパルス幅２５０μｓｅｃ、
５００μｓｅｃのパルスをパネルに印加した時の電圧−
透過光量特性である。横軸に電圧、縦軸に規格化した透
過光量をとってあり、初期状態の違う２つの結果を示し
である。これらの図から、反転する電圧は２５０ ｕ
ｓｅｃで約２０ボルト、５００ 、ｕ ｓｅｅで約１１
ボルトである。そこで、選択走査電圧■。＝２４ボルト
、パルス幅τ、 ＝ ２５０μＳｅＣ、バイアス比１／
４、τ、＝２・τ、で駆動した時の駆動波形が第１図で
ある。但し、図ではデユーティ−比はｌ／１６になって
いるが、実際には１／２００で駆動した。
５００μｓｅｃのパルスをパネルに印加した時の電圧−
透過光量特性である。横軸に電圧、縦軸に規格化した透
過光量をとってあり、初期状態の違う２つの結果を示し
である。これらの図から、反転する電圧は２５０ ｕ
ｓｅｃで約２０ボルト、５００ 、ｕ ｓｅｅで約１１
ボルトである。そこで、選択走査電圧■。＝２４ボルト
、パルス幅τ、 ＝ ２５０μＳｅＣ、バイアス比１／
４、τ、＝２・τ、で駆動した時の駆動波形が第１図で
ある。但し、図ではデユーティ−比はｌ／１６になって
いるが、実際には１／２００で駆動した。
その結果、コントラスト比１０対１の明暗が得られた。
ここで用いた液晶はエステル系強誘電性液晶の混合物で
あり、ラビングにより配向させた。
あり、ラビングにより配向させた。
槍叶号１
以上のように、非選択期間中にリセットパルスを走査電
極に加えることにより、直流成分を加えることなく、１
フイールドで２値表示できることが確認された。
極に加えることにより、直流成分を加えることなく、１
フイールドで２値表示できることが確認された。
第１図は本発明の液晶マトリックス表示パネルの駆動法
の一例をデユーティ−比１／１６、バイアス比１／４、
リセットパルス幅が選択期間の走査電圧パルス幅の２倍
の場合について表した波形図、第２図は第１図の駆動波
形を選択期間とリセット期間についてだけ示した波形図
、第３図は第２図と同様の波形をリセットパルス幅が選
択期間の走査電圧パルス幅と等しい場合について表した
特性図、第４図及び第５図はそれぞれパルス幅２５０μ
ｓｅｃ、５００μｓｅｃのパルスを強誘電性液晶パネル
に印加した時の電圧−透過光量の特性図、第６図は強誘
電性液晶パネルの断面図、第７図はカイラルスメク°チ
ックＣ液晶の表記法を示す図、第８図は従来の強誘電性
液晶パネルの表示の原理図、第９図は従来の強誘電性液
晶マトリックス表示パネルの駆勅の波形図である。 ■・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・・・配向膜、４・・・・・・強誘電性液晶層
、５・・・・・・液晶分子のＣダイレクタ−１６・・・
・・・双極子モーメント、７・・・・・・層の法線、８
・・・・・・分子の長軸方向ｎ、９・・・・・・双極子
モーメント、ＩＯ・・・・・・Ｃダイレフクー、１１・
・・・・・分子長軸の層法線に対する傾き角±θ度、１
２・・・・・・層法線に対して分子長軸が＋θ度頭重た
液晶分子、１３・・・・・・−θ度傾いた液晶分子、１
４・・・・・・紙面表方向の双極子モーメント、１５・
・・・・・紙面裏方向の双極子モーメント、１６・・・
・・・２枚の偏光板の方向。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第３図 連袂間 リヤ・・）朝間 凶 Ｃ％３ 塚 第４図 第８図 第９図
の一例をデユーティ−比１／１６、バイアス比１／４、
リセットパルス幅が選択期間の走査電圧パルス幅の２倍
の場合について表した波形図、第２図は第１図の駆動波
形を選択期間とリセット期間についてだけ示した波形図
、第３図は第２図と同様の波形をリセットパルス幅が選
択期間の走査電圧パルス幅と等しい場合について表した
特性図、第４図及び第５図はそれぞれパルス幅２５０μ
ｓｅｃ、５００μｓｅｃのパルスを強誘電性液晶パネル
に印加した時の電圧−透過光量の特性図、第６図は強誘
電性液晶パネルの断面図、第７図はカイラルスメク°チ
ックＣ液晶の表記法を示す図、第８図は従来の強誘電性
液晶パネルの表示の原理図、第９図は従来の強誘電性液
晶マトリックス表示パネルの駆勅の波形図である。 ■・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・・・配向膜、４・・・・・・強誘電性液晶層
、５・・・・・・液晶分子のＣダイレクタ−１６・・・
・・・双極子モーメント、７・・・・・・層の法線、８
・・・・・・分子の長軸方向ｎ、９・・・・・・双極子
モーメント、ＩＯ・・・・・・Ｃダイレフクー、１１・
・・・・・分子長軸の層法線に対する傾き角±θ度、１
２・・・・・・層法線に対して分子長軸が＋θ度頭重た
液晶分子、１３・・・・・・−θ度傾いた液晶分子、１
４・・・・・・紙面表方向の双極子モーメント、１５・
・・・・・紙面裏方向の双極子モーメント、１６・・・
・・・２枚の偏光板の方向。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第３図 連袂間 リヤ・・）朝間 凶 Ｃ％３ 塚 第４図 第８図 第９図
Claims (4)
- （１）対向面に電極を有する一対の基板間に強誘電性液
晶を挟持し、マトリックス状の画素を形成してなり、非
選択期間内の適当な時点に走査電極に前記液晶パネルを
明暗どちらか一定の状態にするに十分な波高値とパルス
幅の第一のパルス電圧群を印加して前記液晶パネルを前
記状態にリセットし、選択期間に印加される第二のパル
ス電圧群により前記状態を反転させるか、維持させて、
所望の光透過状態を実現する如く構成したことを特徴と
する液晶マトリックス表示パネルの駆動法。 - （２）第一および第二のパルス電圧群は偶数個のパルス
からなり、前記パルス電圧群と信号電圧との差が交流電
圧であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
液晶マトリックス表示パネルの駆動法。 - （３）第一のパルス電圧群の波高値もしくはパルス幅の
すくなくとも一方が第二のパルス電圧群より大きいか等
しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶
マトリックス表示パネルの駆動法。 - （４）第一のパルス電圧群のパルス幅が上記第二のパル
ス電圧群のパルス幅の自然数倍であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の液晶マトリックス表示パネ
ルの駆動法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198015A JPH0695179B2 (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 液晶マトリックス表示パネルの駆動法 |
| DE8686306894T DE3686462T2 (de) | 1985-09-06 | 1986-09-05 | Verfahren zur ansteuerung eines fluessigkristallrasterbildschirmes. |
| US06/903,772 US5011269A (en) | 1985-09-06 | 1986-09-05 | Method of driving a ferroelectric liquid crystal matrix panel |
| EP86306894A EP0214857B1 (en) | 1985-09-06 | 1986-09-05 | Method of driving a liquid crystal matrix panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198015A JPH0695179B2 (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 液晶マトリックス表示パネルの駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256937A true JPS6256937A (ja) | 1987-03-12 |
| JPH0695179B2 JPH0695179B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=16384092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60198015A Expired - Fee Related JPH0695179B2 (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 液晶マトリックス表示パネルの駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695179B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123327A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-10 | Sharp Corp | 強誘電性液晶の駆動方法 |
| US5095377A (en) * | 1990-08-02 | 1992-03-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of driving a ferroelectric liquid crystal matrix panel |
| WO1993023845A1 (en) * | 1992-05-14 | 1993-11-25 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic equipment using the liquid crystal display |
Citations (3)
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| JPS60156047A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-16 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS60172029A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS61230197A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-14 | 株式会社精工舎 | 電気光学的表示装置の駆動方法 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP60198015A patent/JPH0695179B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| JPS61230197A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-14 | 株式会社精工舎 | 電気光学的表示装置の駆動方法 |
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| WO1993023845A1 (en) * | 1992-05-14 | 1993-11-25 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic equipment using the liquid crystal display |
| US5576729A (en) * | 1992-05-14 | 1996-11-19 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display device and electronic equipment using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0695179B2 (ja) | 1994-11-24 |
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