JPS63197920A - Driving method for optical modulation element - Google Patents

Driving method for optical modulation element

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JPS63197920A
JPS63197920A JP3107287A JP3107287A JPS63197920A JP S63197920 A JPS63197920 A JP S63197920A JP 3107287 A JP3107287 A JP 3107287A JP 3107287 A JP3107287 A JP 3107287A JP S63197920 A JPS63197920 A JP S63197920A
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voltage
period
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driving
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Abstract

PURPOSE:To enlarge a driving voltage margin by providing a period for applying voltage zero or a voltage the same in polarity as a write voltage, immediately before applying the write voltage to be applied to a picture element on a selected scanning electrode. CONSTITUTION:Between a scanning electrode group and an information electrode group which are being intersected, an optical modulating substance is provided, and in accordance with the electric field direction of a voltage applied to an intersection part which are used as a picture element, the contrast is identified. Immediately before applying a write voltage to be applied to the picture element on the selected scanning electrode, a period for applying voltage zero or a voltage the same in polarity as the write voltage is provided. For instance, by providing a prescribed pausing period T between an opposite polarity pre-pulse Vb and a write pulse Vw, the influence of the opposite polarity pre-pulse Vb at the time of writing can be reduced. In such a way, a normal display can be executed, and a driving voltage margin can be enlarged.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、電界の方向に応じてコントラストを識別する
ことができる光学変調素子の駆動法、特に少なくとも2
つの安定状態を生じる強誘電性液晶素子の駆動法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a method for driving an optical modulation element capable of discriminating contrast depending on the direction of an electric field, and in particular to a method for driving an optical modulation element capable of discriminating contrast depending on the direction of an electric field.
This invention relates to a method for driving a ferroelectric liquid crystal device that produces two stable states.

〔従来技術〕[Prior art]

双安定性を有する液晶素子の使用がクラーク(C1ar
k)及びラガーウオール(Lagerwall)の両者
により特開昭56−107216号公報、米国特許第4
,367.924号明細書等で提案されている。双安定
性液晶としては、一般に、カイラルスメクチックC相(
SmC*)又はH相(SmH*)を有する強誘電性液晶
が用いられ、これらの状態において、印加された電界に
応答して第1の光学的安定状態と第2の光学的安定状態
とのいずれかをとり、かつ電界が印加されないときはそ
の状態を維持する性質、即ち安定性を有し、また電界の
変化に対する応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表示
装置等の分野における広い利用が期待されている。
The use of liquid crystal elements with bistable properties was developed by Clark
k) and Lagerwall, published in Japanese Patent Application Laid-open No. 107216/1983 and U.S. Pat.
, 367.924, etc. Bistable liquid crystals are generally chiral smectic C phase (
A ferroelectric liquid crystal having SmC*) or H phase (SmH*) is used, and in these states, the transition between a first optically stable state and a second optically stable state occurs in response to an applied electric field. It has the property of taking either one of these and maintaining that state when no electric field is applied, that is, it has stability, and it also responds quickly to changes in the electric field, making it suitable for wide use in fields such as high-speed and memory-type display devices. It is expected.

この強誘電性液晶素子で用いている一対の基板の内側に
、それぞれストライブ状電極群を設け、このストライプ
状電極が互いに直交する様に配線したマトリクス表示装
置とした場合では、例えば特開昭59−193426号
公報、同59−193427号公報、同60−1560
46号公報や同60−156047号公報などに開示さ
れた駆動法を適用することができる。
In the case of a matrix display device in which a group of striped electrodes is provided on the inside of a pair of substrates used in this ferroelectric liquid crystal element, and the striped electrodes are wired so as to be orthogonal to each other, for example, No. 59-193426, No. 59-193427, No. 60-1560
The driving methods disclosed in Japanese Patent No. 46 and Japanese Patent No. 60-156047 can be applied.

第8図はその一例で一走査線上の選択期間内に■「白」
クリヤ期間、■選択的「黒」書込み期間、■補助信号印
加期間の3種の期間を設ける方式を図示したものである
。■のクリヤ期間では、走査電極に正の電圧を加え、情
報電極はOvに保つことにより、該走査線上の全又は所
定画素を第1の安定状態(以下、「白」クリヤの状態と
よぶ)にする。■の期間では逆に走査電極に負の電圧を
印加し、第2の安定状態(以下「黒」の状態とよぶ)に
反転させたい画素(選択画素)に対応した情報電極にの
みに選択的に正の電圧を印加し、それ以外の画素(半選
択画素)に対応した情報電極には負の電圧を印加する。
Figure 8 is an example of this, and within the selection period on one scanning line, "white" is displayed.
This diagram illustrates a method of providing three types of periods: a clear period, (1) a selective "black" writing period, and (2) an auxiliary signal application period. In the clearing period (3), by applying a positive voltage to the scanning electrode and keeping the information electrode at Ov, all or a predetermined pixel on the scanning line is brought into a first stable state (hereinafter referred to as the "white" clear state). Make it. In the period (2), on the other hand, a negative voltage is applied to the scanning electrode, selectively applying only to the information electrode corresponding to the pixel (selected pixel) that is to be inverted to the second stable state (hereinafter referred to as the "black" state). A positive voltage is applied to the information electrodes corresponding to the other pixels (half-selected pixels), and a negative voltage is applied to the information electrodes corresponding to the other pixels (half-selected pixels).

これによって、選択画素には閾値以上、半選択画素には
閾値以下の反転電界が生じ、選択画素には「黒」が書込
まれ、半選択画素は「白」の状態を保持する。■の期間
は情報電極に■の期間とは逆極性の電圧を印加する。こ
れによって他の走査線上の画素に長時間同一極性の電圧
がかかるのを避けることができ、クロストークが防止さ
れる。
As a result, an inverted electric field that is equal to or greater than the threshold value is generated in the selected pixel and equal to or less than the threshold value in the half-selected pixel, and "black" is written in the selected pixel, while the half-selected pixel maintains the "white" state. During the period (2), a voltage of opposite polarity to the period (2) is applied to the information electrode. This prevents voltages of the same polarity from being applied to pixels on other scanning lines for a long time, thereby preventing crosstalk.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明者の研究によれば、書込み電圧の印加に先立って
、該書込み電圧と逆極性の電圧が同一画素に印加さ乳て
いると、該逆極性電圧の振幅の大きさに応じて書込み電
圧印加時における強誘電性液晶の閾値電圧が変動するこ
とが判明した。この閾値電圧に対する逆極性前パルス依
存性の具体例は後述する。
According to the research of the present inventor, if a voltage with the opposite polarity to the write voltage is applied to the same pixel prior to the application of the write voltage, the write voltage will change depending on the amplitude of the reverse polarity voltage. It was found that the threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal changes when the voltage is applied. A specific example of the dependence of this threshold voltage on the reverse polarity front pulse will be described later.

従って、例えば前述した第2図に示すマルチ・プレクシ
ング駆動を強誘電性液晶素子に適用すると、■の期間で
画素に印加するクリヤ電圧(−3V O)の影響で、■
の期間、すなわち書込み期間内で、印加される書込み電
圧(3V O)の大きさによっては書込まれない場合を
生じることが判明した。このため、従来の駆動法では駆
動電圧マージンを極端に小さくしていた問題点があった
Therefore, for example, if the multiplexing drive shown in FIG.
It has been found that during the writing period, depending on the magnitude of the applied writing voltage (3V O), writing may not be possible. For this reason, the conventional driving method has a problem in that the driving voltage margin is extremely small.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

従って、本発明の目的は前述の問題点、特に駆動電圧マ
ージンを大きくした駆動法を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and, in particular, to provide a driving method that increases the driving voltage margin.

すなわち、本発明は交差した走査電極群と情報電極群と
の間に光学変調物質を有し、画素となる交差部に印加す
る電圧の電界方向に応じてコントラストを識別する光学
変調素子の駆動法において、選択された走査電極上の画
素に印加する書込み電圧の印加直前に、電圧零又は前記
書込み電圧と同一極性の電圧を印加する期間を有する点
に特徴を有している。
That is, the present invention provides a method for driving an optical modulation element that has an optical modulation substance between a scanning electrode group and an information electrode group that intersect, and identifies contrast according to the electric field direction of a voltage applied to the intersection that becomes a pixel. The present invention is characterized in that immediately before the application of the write voltage applied to the pixels on the selected scan electrode, there is a period during which a voltage of zero or a voltage having the same polarity as the write voltage is applied.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、強誘電性液晶の閾値電圧vthに対する逆極
性前パルス依存性を明らかにしている。第1図中の11
は上述する実施例1で用いた強誘電性液晶セルの閾値特
性、12は実施例2で用いた強誘電性液晶セルの閾値特
性を表わしている。又、第1図に示すvbは逆極性前パ
ルス(この電圧vbはクリヤ電圧に相当している)の振
幅、Vwは書込みパルスの振幅、t 、=t2=30μ
secはそれぞれのパルス印加時間である。
FIG. 1 reveals the dependence of the reverse polarity pre-pulse on the threshold voltage vth of the ferroelectric liquid crystal. 11 in Figure 1
12 represents the threshold characteristic of the ferroelectric liquid crystal cell used in Example 1 described above, and 12 represents the threshold characteristic of the ferroelectric liquid crystal cell used in Example 2. In addition, vb shown in FIG. 1 is the amplitude of the reverse polarity pre-pulse (this voltage vb corresponds to the clear voltage), Vw is the amplitude of the write pulse, t, = t2 = 30μ
sec is each pulse application time.

第1図によれば、逆極性前パルスの振幅vbが大きくな
るに従って、閾値電圧が急激に太き(なっていることが
判る。
According to FIG. 1, it can be seen that as the amplitude vb of the reverse polarity front pulse increases, the threshold voltage rapidly increases.

そこで、本発明者は、さらに実験を行ったところ、第1
図に示す逆極性前パルス(vb)と書込みパルス(Vw
)との間に所定の休止期間Tを設けることによって、書
込み時における逆極性前パルス(vb)の影響を小さく
することができる知見を得た。
Therefore, the inventor conducted further experiments and found that the first
The reverse polarity pre-pulse (vb) and write pulse (Vw) shown in the figure
) has been found to be able to reduce the influence of the reverse polarity pre-pulse (vb) during writing.

第2図は、逆極性前パルスvbと書込みパルスVwとの
間に休止期間Tを設けた時の閾値特性を明らかにしてい
る。第2図の横軸は休止時間Tμsecで、縦軸は休止
時間Tが無限大の時、すなわち前パルスの不存在下での
閾値電圧vth−に対する前パルス存在下テノ閾値電圧
vthTノ比(V t h” / V t h−)をプ
ロットしたものである。従ってV t h” / V 
t h−の値が1に近い程、逆極性前パルスvbの影響
が小さいことを表わしている。図中、21はlVb/v
w1=%の時、22はlVb/Vwl=1.23は1v
b/vWl=2の時の閾値特性を表わしている。
FIG. 2 shows the threshold characteristics when a pause period T is provided between the reverse polarity pre-pulse vb and the write pulse Vw. The horizontal axis of FIG. 2 is the pause time Tμsec, and the vertical axis is the ratio (V th"/V th-) is plotted. Therefore, V th"/V
The closer the value of t h- is to 1, the smaller the influence of the reverse polarity front pulse vb is. In the figure, 21 is lVb/v
When w1=%, 22 is lVb/Vwl=1.23 is 1v
It represents the threshold characteristic when b/vWl=2.

第2図によれば、逆極性前パルスVCが印加された後、
所定の休止期間を設定すれば、書込み時の印加電圧Vw
を低レベルに抑えることができる。
According to FIG. 2, after the reverse polarity pre-pulse VC is applied,
By setting a predetermined pause period, the applied voltage Vw during writing can be reduced.
can be kept to low levels.

本発明の好ましい具体例では、第3図と第5図に示す駆
動例(休止期間Tにおける電圧を零とした時)の書込み
電圧−Vwを印加する期間t2(=ΔT)と休止期間T
との間でT≧t2の関係とするのがよい。Tくt2の関
係に設定した時には、前述した逆極性前パルスvbの書
込み時における閾値電圧に対する影響を十分に消去する
ことができない場合がある。
In a preferred embodiment of the present invention, the period t2 (=ΔT) during which the write voltage -Vw is applied and the period t2 (=ΔT) in which the write voltage -Vw is applied in the driving examples shown in FIGS.
It is preferable to set the relationship T≧t2 between the two. When setting the relationship T x t2, it may not be possible to sufficiently eliminate the influence of the aforementioned reverse polarity pre-pulse vb on the threshold voltage during writing.

又、第3図〜第5図に示す様に、書込み電圧の振幅に対
して情報信号の振幅が区に設定されているが、第2図に
示す様に逆極性前パルスvbが書込み電圧−Vwに対し
て%に設定した時の特性曲線21によれば、逆極性前パ
ルスvbがない時に比較して、この逆極性前パルスが存
在した時には、その閾値電圧は1.5倍強に増大してい
ることが判る。
Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the amplitude of the information signal is set to be different from the amplitude of the write voltage, but as shown in FIG. According to the characteristic curve 21 when set to % with respect to Vw, when this reverse polarity front pulse exists, the threshold voltage increases by a little more than 1.5 times compared to when there is no reverse polarity front pulse vb. I can see that you are doing it.

このため、書込み電圧を増大させる必要性が生じるが、
この増大に応じて非選択時の画素に印加される電圧(そ
のうち、逆極性前パルスが含まれることになる)も増大
することになる。又、本発明者の実験により、マルチ・
プレクシング駆動における非選択時の画素に印加される
交流電圧が存在すると、該交流電圧が存在しない時と比
較して、反転閾値電圧が低下(V2程度になる)し、ク
ロストークの発生を惹起すことが判明した。
For this reason, it becomes necessary to increase the write voltage, but
Corresponding to this increase, the voltage applied to the pixel when not selected (which includes the reverse polarity pre-pulse) also increases. In addition, the inventor's experiments have shown that multi-
When an AC voltage is applied to a pixel when not selected in plexing drive, the inversion threshold voltage is lowered (to about V2) compared to when the AC voltage is not present, causing crosstalk. It has been found.

従って、本発明の好ましい具体例では、書込み電圧振幅
を情報信号電圧振幅の3倍以上のレベルに設定した際に
は、前記書込み電圧の印加期間を△T(μsec)、該
書込み電圧の振幅をVとし、前記電圧零又は前記書込み
電圧と同一極性の電圧を印加する期間をT(μsec)
とし、前記期間Tの前で、前記書込み電圧に対して逆極
性の電圧が印加される期間を△Tb(μsec)とし、
且つ前記逆極性の電圧の振幅をVbとした時、 の関係をもっている。
Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, when the write voltage amplitude is set to a level three times or more the information signal voltage amplitude, the application period of the write voltage is set to ΔT (μsec), and the amplitude of the write voltage is set to ΔT (μsec). V, and the period during which the voltage zero or the voltage with the same polarity as the write voltage is applied is T (μsec).
and before the period T, a period during which a voltage of opposite polarity to the write voltage is applied is ΔTb (μsec),
Further, when the amplitude of the voltage of the opposite polarity is Vb, the following relationship holds.

第3図は、前述した休止期間Tを設けた駆動波形で、(
a)は選択された走査電極に印加する走査選択信号、(
b)は選択されていない走査電極に印加する走査非選択
信号、(c)は選択された情報電極に印加する黒信号、
(d)は他の情報電極に印加する白信号を表わしている
。(e)は、上述した走査電極上の画素に黒信号を印加
した時の電圧波形で、(f)は他の画素に白信号を印加
した時の電圧波形である。
FIG. 3 shows a drive waveform with the above-mentioned rest period T, and (
a) is a scan selection signal applied to a selected scan electrode, (
b) is a scanning non-selection signal applied to unselected scanning electrodes; (c) is a black signal applied to selected information electrodes;
(d) represents a white signal applied to other information electrodes. (e) is a voltage waveform when a black signal is applied to the pixel on the above-mentioned scanning electrode, and (f) is a voltage waveform when a white signal is applied to other pixels.

書込み電圧−Vwは前述した書込み電圧に相当している
。本駆動例ではl Vb/−Vwl =1で、クリヤ期
間j、=書込み期間t2となっていることから、電圧零
の休止期間Tとしては50μsec以上に設定するのが
よい。
The write voltage -Vw corresponds to the write voltage described above. In this driving example, l Vb/-Vwl = 1, and the clearing period j is equal to the writing period t2, so it is preferable to set the zero-voltage pause period T to 50 μsec or more.

又、本駆動例で用いた休止期間Tにおける電圧を書込み
電圧−Vwの極性と同一極性の電圧とすることも可能で
ある。この際の休止期間Tで印加する電圧の振幅は閾値
電圧以下とする。又、この際の休止期間Tは、電圧零の
休止期間の時と比較して短時間でよい。その駆動例を第
4図に示す。第4図(a)は走査選択信号、(b)は走
査非選択信号、(C)は黒信号、(d)は白信号、(e
)は選択画素に印加した電圧波形、(f)は非選択画素
に印加した電圧波形である。
Further, it is also possible to set the voltage during the pause period T used in this driving example to a voltage with the same polarity as the write voltage -Vw. The amplitude of the voltage applied during the pause period T at this time is set to be equal to or less than the threshold voltage. Further, the pause period T at this time may be shorter than the pause period when the voltage is zero. An example of its driving is shown in FIG. FIG. 4 (a) is the scanning selection signal, (b) is the scanning non-selection signal, (C) is the black signal, (d) is the white signal, (e
) is the voltage waveform applied to the selected pixel, and (f) is the voltage waveform applied to the non-selected pixel.

第5図は、本発明の別の駆動例を表わしている。FIG. 5 represents another driving example of the present invention.

本駆動例では、走査電極上の画素に順次書込み電圧を印
加するに先立って、全又は所定の画素に一時に電圧3v
oを印加することによって白にクリヤする。この画素を
クリヤするための電圧3voが前述した逆極性前パルス
Vcに相当し、従ってその後の期間Tは前述した休止期
間に対応している。本駆動例ではl Vb/−Vw l
 =1 テ、1.=12であることから、休止期間75
0μsec以上と設定するのが好ましい。
In this driving example, before sequentially applying a write voltage to the pixels on the scan electrode, a voltage of 3V is applied to all or a predetermined pixel at once.
Clear to white by applying o. The voltage 3vo for clearing this pixel corresponds to the above-mentioned reverse polarity pre-pulse Vc, and therefore the subsequent period T corresponds to the above-mentioned rest period. In this drive example, l Vb/-Vw l
=1 Te, 1. = 12, so the pause period is 75
It is preferable to set it to 0 μsec or more.

第6図は、強誘電性液晶素子の駆動装置を示すブロック
図である。すなわち、強誘電性液晶パネル61の駆動部
は、走査側駆動回路62と信号側駆動回路63が設けら
れ、走査側駆動回路62は走査信号Sl+S2+・・・
を出力し、信号側部5動回路63は情報信号■1+ I
2+・・・を出力することができる。
FIG. 6 is a block diagram showing a driving device for a ferroelectric liquid crystal element. That is, the driving section of the ferroelectric liquid crystal panel 61 is provided with a scanning side driving circuit 62 and a signal side driving circuit 63, and the scanning side driving circuit 62 receives scanning signals Sl+S2+...
The signal side 5 motion circuit 63 outputs the information signal ■1+I
2+... can be output.

この走査側駆動回路62と信号側駆動回路63は、それ
ぞれアドレス・デコーダ64によってそのアドレスが決
定される。又、コラム・データ66はCPU65によっ
て制御されて、信号側駆動回路63に出力する。
The addresses of the scanning side drive circuit 62 and the signal side drive circuit 63 are determined by an address decoder 64, respectively. Further, the column data 66 is controlled by the CPU 65 and output to the signal side drive circuit 63.

第7図は中間に光学変調物質として強誘電性液晶化合物
が挟まれたマトリクス電極構造を有するパネル71の模
式図である。72は走査電極群でありS、からSmまで
のm本、73は情報電極群であり11からInまでのn
本のマトリクスとなっている。走査電極群72はSlか
らS2+ S3+ ・・・・・・。
FIG. 7 is a schematic diagram of a panel 71 having a matrix electrode structure in which a ferroelectric liquid crystal compound as an optical modulating substance is sandwiched between. 72 is a scanning electrode group with m numbers from S to Sm, and 73 is an information electrode group with n numbers from 11 to In.
It is a matrix of books. The scanning electrode group 72 is arranged from Sl to S2+ S3+ .

Smと順次選択される。また、各走査信号が選択された
とき、情報電極群73のI、からInには映像情報に応
じた信号が出力される。
Sm is sequentially selected. Further, when each scanning signal is selected, a signal corresponding to the video information is output to I to In of the information electrode group 73.

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、強誘電性を有するカイラルスメクチック
液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチックC
相(SmC* )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、“ル・ジュルナー
ル・ドΦフィシツク・レター”(“Le  Journ
al  de  Physic  1etter”) 
36巻(L−69)、1975年の[フェロエレクトリ
ック・リキッド・クリスタルスJ ([Ferroel
ectricLiquid  CrystalsJ) 
;“アプライド・フィジックス・レターズ(“Appl
ied Physics Letters”)36巻(
11号)、  1980年の[サブミクロン・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・イン舎リキッド・クリスタルJ (rSubmi
cr。
As the liquid crystal having bistability that can be used in the driving method of the present invention, chiral smectic liquid crystal having ferroelectricity is most preferable, and among these, chiral smectic liquid crystal
Phase (SmC*) or H-phase (SmH*) liquid crystals are suitable. This ferroelectric liquid crystal is described in “Le Journard de Φfissic Letters”.
al de Physic 1etter”)
Volume 36 (L-69), 1975 [Ferroelectric Liquid Crystals J]
etricLiquid CrystalsJ)
; “Applied Physics Letters (“Appl
ied Physics Letters”) Volume 36 (
No. 11), 1980 [Submicron Second Bistiple Electro-Optic Switching System Liquid Crystal J (rSubmi
cr.

5econd  B15table  Electro
optic  Switchingin  Liqui
d  CrystalsJ) ; ”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。
5econd B15table Electro
optic Switchingin Liqui
d CrystalsJ) ; “Solid State Physics 16 (
141) 1981 "Liquid Crystal", etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.

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ト(DOBAMBC
)、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)−ブチルレゾルシリチン−4
′−オクチルアニリン(MBRA8)等が挙げられる。
More specifically, as an example of the ferroelectric liquid crystal compound used in the method of the present invention, decyloxybenzylidene-P'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC
), hexyloxybenzylidene-P'-amino-2
-Chloropropyl cinnamate (HOBACPC) and 4-o-(2-methyl)-butylresorsilitin-4
'-octylaniline (MBRA8) and the like.

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S m C*相又はS m H*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。
When constructing an element using these materials, in order to maintain the temperature state such that the liquid crystal compound becomes S m C * phase or S m H * phase, it is necessary to install a copper block with a heater embedded in the element. It can be supported by etc.

又、本発明では前述のS m C* 、 S m H*
の他に、カイラルスメクチックF相、■相、J相、G相
やに相で表われる強誘電性液晶を用いることも可能であ
る。
Furthermore, in the present invention, the above-mentioned S m C*, S m H*
In addition, it is also possible to use ferroelectric liquid crystals that appear in chiral smectic F phase, (2) phase, J phase, G phase, or other phases.

第9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。91aと91bは、In2O3,SnO2やI
TO(インジウム−ティン−オキサイド)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92がガラス面に垂直になるよう配向したS m
 C*相の液晶が封入されている。太線で示した線93
が液晶分子を表わしており、この液晶分子93は、その
分子に直交した方向に双極子モーメント(P上)94を
有している。基板91aと91b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93のらせん構造
がほどけ、双極子モーメント(P工)94はすべて電界
方向に向くよう、液晶分子93の配向方向を変えること
ができる。
FIG. 9 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 91a and 91b are In2O3, SnO2 and I
A substrate (glass plate) coated with a transparent electrode such as TO (indium tin oxide), between which a liquid crystal molecular layer 92 is oriented perpendicular to the glass surface.
C* phase liquid crystal is sealed. Thick line 93
represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 93 has a dipole moment (on P) 94 in a direction perpendicular to the molecule. When a voltage equal to or higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 91a and 91b, the helical structure of the liquid crystal molecules 93 is unraveled, and the orientation direction of the liquid crystal molecules 93 is changed so that all dipole moments (P) 94 are oriented in the direction of the electric field. can be changed.

液晶分子93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、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十分に薄(した場合(例えば1μ
)には、第1O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
メントPa又はpbは上向き(104a)又は下向き(
104b)のどちらかの状態をとる。このようなセルに
、第10図に示す如(一定の閾値以上の極性の異なる電
界Ea又はEbを所定時間付与すると、双極子モーメン
トは電界Ea又はEbの電界ベクトルに対して上向き1
04a又は下向き104bと向きを変え、それに応じて
液晶分子は第1の安定状態103aかあるいは第2の安
定状態103bの何れか一方に配向する。
The liquid crystal molecules 93 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and the short axis direction. Therefore, for example, if polarizers are placed above and below the glass surface in a crossed nicol positional relationship, It is easily understood that this is a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of applied voltage. Furthermore, if the thickness of the liquid crystal cell is made sufficiently thin (for example, 1μ
), the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds even when no electric field is applied, as shown in Figure 1O, and the dipole moment Pa or pb is directed upward (104a) or downward (104a).
104b). As shown in FIG. 10, when an electric field Ea or Eb with a different polarity above a certain threshold value is applied to such a cell for a predetermined period of time, the dipole moment increases by 1 in an upward direction with respect to the electric field vector of the electric field Ea or Eb.
04a or downward 104b, and accordingly the liquid crystal molecules are aligned in either the first stable state 103a or the second stable state 103b.

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10図によって説明すると、電
界Eaを印加すると液晶分子は第1の安定状態103a
に配向するが、この状態は電界を切っても安定である。
There are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. Firstly, the response speed is extremely fast, and secondly, the alignment of liquid crystal molecules has a bistable state. To explain the second point with reference to FIG. 10, for example, when the electric field Ea is applied, the liquid crystal molecules enter the first stable state 103a.
This state is stable even when the electric field is turned off.

又、逆向きの電界Ebを印加すると液晶分子は第2の安
定状態103b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、与
える電界Ea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しく、一般的には0.5μ〜
20μ、特に1μ〜5μが適している。
Furthermore, when an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented to a second stable state 103b and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable for the cell to be as thin as possible, and generally from 0.5μ to
20μ, especially 1μ to 5μ is suitable.

以下、本発明を実施例に従って説明する。Hereinafter, the present invention will be explained according to examples.

〔実施例1〕 ピッチ100μmで幅62.5μmのストライブ状のI
TO膜を電極として設けた正方形状ガラス基板を2枚用
意し、それぞれのガラス基板上に絶縁膜として1000
人のSiO2膜と、その上に配向制御膜として500人
のポリビニルアルコール膜を設けた。
[Example 1] Striped I with a pitch of 100 μm and a width of 62.5 μm
Two square glass substrates each having a TO film as an electrode were prepared, and a 1000% insulating film was placed on each glass substrate.
A 500-year-old SiO2 film and a 500-year-old polyvinyl alcohol film were provided thereon as an alignment control film.

次いで、それぞれの基板に設けたポリビニルアルコール
膜の表面にラビング処理を施した後、一方の基板上に平
均粒径1.5μmのシルカビーズを散布し、他方の基板
の周辺にシール材としてエポキシ接着剤を塗布した。し
かる後に、上下のITO膜が直交し、上下のラビング方
向が平行となる様に2枚の基板を重ね合わせてセルを作
成し、このセルの内部に等吉相まで加熱したチッソ社製
のrC3−1014J (商品名)を充填した後、徐冷
することによって、強誘電性を示すS m C*を現出
させた。
Next, after rubbing the surface of the polyvinyl alcohol film provided on each substrate, silica beads with an average particle size of 1.5 μm were sprinkled on one substrate, and epoxy adhesive was applied as a sealant around the other substrate. The agent was applied. After that, a cell was created by stacking the two substrates so that the upper and lower ITO films were perpendicular and the upper and lower rubbing directions were parallel, and inside this cell was Chisso's rC3-, which had been heated to the Tokichi phase. After filling with 1014J (trade name), S m C* exhibiting ferroelectricity was revealed by slow cooling.

この強誘電性液晶セルに第1図に示す交流パルスを印加
した。その時の反転電圧をプロットした特性曲線が第1
図中の特性曲線11である。但し、上述の交流パルスの
位相t1とt2は、それぞれ30μ〜secであった。
An alternating current pulse shown in FIG. 1 was applied to this ferroelectric liquid crystal cell. The characteristic curve plotting the reversal voltage at that time is the first
This is characteristic curve 11 in the figure. However, the phases t1 and t2 of the above-mentioned AC pulses were each 30 μsec to 30 μsec.

次に、上述の強誘電性液晶セルに第2図に示す交流パル
スを印加した時のV t hT/ V t h″″を測
定したところ、第2図に示す特性曲線が得られた。但し
、第2図中(7)21はlVb/−Vwl =’A、2
2は・l Vb/−Vw l =1.23はl Vb 
/ −Vw l =2の時の特性曲線で、又上述の交流
パルスにおける 位相t1とt2はそれぞれ30a% 
s e cであった。
Next, when the AC pulse shown in FIG. 2 was applied to the above-mentioned ferroelectric liquid crystal cell, V thT/V th'''' was measured, and the characteristic curve shown in FIG. 2 was obtained. However, (7) 21 in Fig. 2 is lVb/-Vwl = 'A, 2
2 is ・l Vb/-Vw l =1.23 is l Vb
/ - Vw l = 2, and the phases t1 and t2 of the above AC pulse are each 30a%.
It was sec.

次に、上述の強誘電性液晶セルに第5図に示す駆動波形
電圧を印加することによって、マルチ・プレクシング駆
動を行った。この際、電圧1±3v。
Next, multiplexing driving was performed by applying a driving waveform voltage shown in FIG. 5 to the above-described ferroelectric liquid crystal cell. At this time, the voltage was 1±3v.

1を21ボルトに、且つ休止期間Tを50μ輌s e 
c 。
1 to 21 volts, and the rest period T to 50 μs e
c.

位相t1=j2 =30μ跡secに設定したところ正
常な静止画像が形成された。
When the phase was set to t1=j2=30μ trace sec, a normal still image was formed.

一方、比較例として、休止期間Tの使用を省略したほか
は、上述の方法と全く同様の方法でマルチ・プレクシン
グ駆動を行ったところ、3本の走査電極S、、S2と8
3上の画素の書込みが行えなかった。
On the other hand, as a comparative example, multiplexing driving was performed in exactly the same manner as described above except that the use of the pause period T was omitted.
Writing to the pixel above 3 could not be performed.

〔実施例2〕 実施例1で用いた強誘電性液晶セル中のrC3−101
44(商品名)をチッソ社製のrC5−1011J (
商品名)の強誘電性液晶に代えたほかは、実施例1と同
様の方法でセルを作成した。この強誘電性液晶セルに第
1図に示す交流パルスを印加し、この時の反転電圧を測
定したところ、第1図の特性曲線12で示される閾値特
性が得られた。
[Example 2] rC3-101 in the ferroelectric liquid crystal cell used in Example 1
44 (product name) to Chisso rC5-1011J (
A cell was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ferroelectric liquid crystal (trade name) was used instead. When the alternating current pulse shown in FIG. 1 was applied to this ferroelectric liquid crystal cell and the reversal voltage at this time was measured, a threshold characteristic shown by characteristic curve 12 in FIG. 1 was obtained.

次いで、この強誘電性液晶セルに第5図に示す駆動波形
電圧を印加することによって、マルチ・ブ、レクシング
駆動を行ったところ正常な静止画像が形成された。但し
、この際、電圧1±3v0I=21ボルト、休止期間T
=50 μsecV1t 、 =t 2=30μsec
とした。
Next, by applying a driving waveform voltage shown in FIG. 5 to this ferroelectric liquid crystal cell, multi-bracing driving was performed, and a normal still image was formed. However, in this case, the voltage is 1±3v0I=21 volts, and the rest period is T.
=50μsecV1t, =t2=30μsec
And so.

一方、比較例として、休止期間T=OμSeCとしたと
ころ、やはり実施例1の場合と同様に走査電極S、、S
2と83上の画素の書込みはなされていなかった。
On the other hand, as a comparative example, when the pause period T=OμSeC, the scanning electrodes S, , S
No writing was done to the pixels above 2 and 83.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前述した様に、本発明によれば書込み時の逆極性パルス
の影響を消去することができ、これによって正常な表示
を行うことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the influence of reverse polarity pulses during writing, and thereby normal display can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図と第2図は、強誘電性液晶の閾値電圧に対する逆
極性前パルスの影響を表わす特性図である。 第3図、第4図及び第5図は、本発明で用いたマルチ・
プレクシング駆動に用いた駆動電圧の波形図である。第
6図は、本発明の駆動法を用いた表示パネルのブロック
図である。第7図は本発明で用いたマトリクス電極の平
面図である。第8図は従来の駆動法で用いていた駆動電
圧の波形図である。第9図及び第10図は、本発明で用
いた強誘電性液晶素子を模式的に示す斜視図である。 ¥3図 (C)   −針一−l」 Cd)   ’j−一」] ト′tl−4 (b)    O a (d)Q−」−−] トtl−1
FIGS. 1 and 2 are characteristic diagrams showing the influence of a reverse polarity pre-pulse on the threshold voltage of a ferroelectric liquid crystal. Figures 3, 4, and 5 show the multi-function device used in the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram of a drive voltage used for plexing drive. FIG. 6 is a block diagram of a display panel using the driving method of the present invention. FIG. 7 is a plan view of the matrix electrode used in the present invention. FIG. 8 is a waveform diagram of the driving voltage used in the conventional driving method. 9 and 10 are perspective views schematically showing the ferroelectric liquid crystal element used in the present invention. ¥3 figure (C) -needle 1-l'' Cd) 'j-1'] t'tl-4 (b) O a (d) Q-''--] ttl-1

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交差した走査電極群と情報電極群との間に光学変
調物質を有し、画素となる交差部に印加する電圧の電界
方向に応じてコントラストを識別する光学変調素子の駆
動法において、選択された走査電極上の画素に印加する
書込み電圧の印加直前に、電圧零又は前記書込み電圧と
同一極性の電圧を印加する期間を有する光学変調素子の
駆動法。
(1) In a method of driving an optical modulation element, which has an optical modulation substance between a crossed scanning electrode group and an information electrode group, and identifies contrast according to the electric field direction of a voltage applied to the intersection that becomes a pixel, A method for driving an optical modulation element, which includes a period of applying a voltage of zero or a voltage having the same polarity as the write voltage immediately before applying a write voltage to a pixel on a selected scan electrode.
(2)前記書込み電圧の印加期間を△Tとし、前記電圧
零又は前記書込み電圧と同一極性の電圧を印加する期間
をTとした時、T≧△Tの関係となっている特許請求の
範囲第1項記載の駆動法。
(2) Claims that have a relationship of T≧△T, where △T is the application period of the write voltage, and T is a period during which the voltage of zero or the same polarity as the write voltage is applied. The driving method according to item 1.
(3)前記書込み電圧の印加期間を△T(μsec)、
該書込み電圧の振幅をVとし、前記電圧零又は前記書込
み電圧と同一極性の電圧を印加する期間をT(μsec
)とし、前記期間Tの前で、前記書込み電圧に対して逆
極性の電圧が印加される期間を△Tb(μsec)とし
、且つ前記逆極性の電圧の振幅をVbとした時、 (△T・V/△Tb・Vb)・T≧50(μsec)の
関係を有している特許請求の範囲第1項記載の駆動法。
(3) The application period of the write voltage is ΔT (μsec),
The amplitude of the write voltage is V, and the period during which the voltage zero or the voltage with the same polarity as the write voltage is applied is T (μsec
), before the period T, the period during which a voltage with the opposite polarity to the write voltage is applied is △Tb (μsec), and the amplitude of the voltage with the opposite polarity is Vb, (△T・V/△Tb・Vb)・T≧50 (μsec) The driving method according to claim 1, wherein the driving method has the following relationship.
(4)前記走査電極における書込み電圧の印加に先立っ
て、全又は所定数の画素に画素のコントラストをクリヤ
する電圧を印加する特許請求の範囲第1項記載の駆動法
(4) The driving method according to claim 1, wherein a voltage for clearing the contrast of the pixels is applied to all or a predetermined number of pixels before applying the write voltage to the scanning electrode.
(5)前記走査電極における選択期間中に、該走査電極
上の画素に、前記書込み電圧の印加に先立って、該画素
のコントラストをクリヤする電圧を印加する特許請求の
範囲第1項記載の駆動法。
(5) Driving according to claim 1, wherein a voltage for clearing the contrast of the pixel is applied to the pixel on the scan electrode during the selection period of the scan electrode, prior to application of the write voltage. Law.
(6)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項記載の駆動法。
(6) The driving method according to claim 1, wherein the optical modulating substance is a ferroelectric liquid crystal.
(7)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチック液晶で
ある特許請求の範囲第6項記載の駆動法。
(7) The driving method according to claim 6, wherein the ferroelectric liquid crystal is a chiral smectic liquid crystal.
(8)前記カイラルスメクチック液晶の膜厚が無電界時
にカイラルスメクチック液晶が固有するらせん構造を消
失させるのに十分に薄い膜厚に設定されている特許請求
の範囲第7項記載の駆動法。
(8) The driving method according to claim 7, wherein the thickness of the chiral smectic liquid crystal is set to be thin enough to eliminate the helical structure inherent in the chiral smectic liquid crystal in the absence of an electric field.
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