JPS632023A - Driving method for optical modulation element - Google Patents

Driving method for optical modulation element

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JPS632023A
JPS632023A JP14779686A JP14779686A JPS632023A JP S632023 A JPS632023 A JP S632023A JP 14779686 A JP14779686 A JP 14779686A JP 14779686 A JP14779686 A JP 14779686A JP S632023 A JPS632023 A JP S632023A
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久野 光俊
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Shuzo Kaneko
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Tsutomu Toyono
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Abstract

PURPOSE:To execute a display and a gradation display which are free from unevenness of display and stable, by forming a potential gradient in the surface of the first conductive film, or the first conductive film and the second conductive film, and impressing an information signal on which an offset voltage has been superposed, to the first conductive film or the second conductive film. CONSTITUTION:A potential gradient is provided in the surface of a display use conductive film 32 by a signal voltage which has been impressed to an electric transmission electrode 33, and a potential difference gradient is generated in an electric field between the film and an opposed electrode 34. When a prescribed signal voltage Va is impressed to the electric transmission electrode being adjacent to the electric transmission electrode which has been connected to a reference potential point, such as the electric transmission electrode 33a and 33c, a potential gradient of Va can be provided to a lengthwise direction l1 and l2 in the surface of the conductive film 32 between the electric transmission electrodes 33a, 33b, or 33b, 33c. In this case, when -Vb is impressed to the opposed electrode 34, a potential difference Va+Vb exceeding an inversion threshold voltage Vth is impressed to a ferroelectric liquid crystal corresponding to a lengthwise direction m1 and m2 in the surface of the conductive film 32. Accordingly, by applying Vb by a value corresponding to a gradation at every picture element, the gradation property can be expressed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1表示パネルのための光学変調素子の駆動法に
関し、詳しくは双安定性を有する液晶物質、特に強誘電
性液晶を用いた表示パネル、とくに階調表示に適した液
晶光学素子の駆動法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for driving an optical modulation element for a display panel, and more particularly to a method for driving an optical modulation element for a display panel. The present invention relates to a method for driving a liquid crystal optical element suitable for a panel, particularly for gradation display.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のアクティブマトリクヌ駆動方式を用いた液晶テレ
ビジョンパネルでは、薄膜トランジスタ(T P T)
を画素毎のマトリクヌ配置し。
In LCD television panels using the conventional active matrix drive system, thin film transistors (TPT)
Arrange the matrix for each pixel.

TPTにゲートオンバルヌを印加してソースとドレイン
間を導通状態とし、このとき映像画像(8号がソースか
ら印加され、キャパシタに蓄積され、この蓄積された画
像信号に対応して液晶(例えばツイヌテツドφネマチッ
ク、TN−液晶)が駆動し、同時に映像信号の電圧を変
調することによって階調表示が行なわれている。
A gate-on voltage is applied to the TPT to bring the source and drain into a conductive state, and at this time, a video image (No. , TN-liquid crystal) are driven, and gradation display is performed by simultaneously modulating the voltage of the video signal.

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

しかし、この様なTN液晶を用いたアクティブマトリク
ヌ駆動方式のテレビジョンパネルでは、使用するTPT
が複雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高
U・製造:ヌトかネックとなっているうえに、TPTを
構成している薄1り半導体(例えば、ポリシリコン、ア
モルファスシリ:ン)を広し・面積に亘って被膜形成す
ることが難しり・などの問題点がある。
However, in active matrix drive type television panels using such TN liquid crystals, the TPT used is
Because the TPT has a complicated structure, it requires a large number of structural steps, which poses a problem with high U and manufacturing. There are problems such as it is difficult to spread the coating and form a film over the entire area.

−方、低(・製造コストで製造できるものとしてTNM
品を用いたパッシブマトリックス駆動方式の表示パネル
が知られているが、この表示パネルでは走査線(N)が
増大するに従って。
- On the other hand, TNM is a product that can be manufactured at low (・manufacturing cost)
A display panel using a passive matrix drive method is known, but as the number of scanning lines (N) increases in this display panel.

1画面(1フレーム)を走査する間に1つの選択点に有
効な電界が印加されてし・る時間(デユーティ−比)が
1/′Nの割合で減少し。
The time during which an effective electric field is applied to one selected point while scanning one screen (one frame) (duty ratio) decreases at a rate of 1/'N.

このためクロストークが発生し、しかも高コントラスト
の画像とならないなどの欠点を有している旧、デユーテ
ィ−比が低くなると各画素の階調を電圧変調により制御
することが難しくなるなど、高密度配置1.数の表示パ
ネル、特に液晶テレビジョンパネルには適し、ていない
For this reason, crosstalk occurs and images with high contrast cannot be obtained. Arrangement 1. Not suitable for a number of display panels, especially LCD television panels.

〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕本発明
の目的は、前述の欠点を解消したもので、詳しくは広い
面積に亘って高密度画素をもつ表示パネルの駆動法、と
くに階調表示に適した光学変調素子の駆動方式を提供す
ることにある。
[Means for Solving the Problems] and [Operations] The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and more specifically, to improve the driving method of a display panel having high-density pixels over a wide area, and in particular, to improve gradation. An object of the present invention is to provide a driving method for an optical modulation element suitable for display.

すなわち本発明は、第1の導電膜を有する第1の基板と
、前記第1の導電膜に対向する第2の導TL膜を有する
第2の基板と、前記第1の基板と第2の基板との間に配
置した光学変調物質とを有し、第1の導電膜又は第1の
導電膜及び第2の導電膜の面内に電位勾配を形成し、第
1の導電膜又は第2の導電膜に相殺電圧を重畳した情報
信号を印加する光学変調素子の駆動法に特徴を有してい
る。すなわち1本発明は1つの画素を構成する相対向す
る2つの導電膜の少なくとも一方に面内で電位勾配を付
与し、他方の導電膜に階調に応じた波高値のバルヌ信号
あるいは階調に応じたバルヌ幅又はパルス数の信号を印
加し1画素内で反転閾値電圧を越えた領域と越えない領
域を形成することによって階調性を表現する駆動方式に
特徴を有している。
That is, the present invention provides a first substrate having a first conductive film, a second substrate having a second conductive TL film facing the first conductive film, and a first substrate and a second conductive film. an optical modulating substance disposed between the substrate and the first conductive film, or a potential gradient in the plane of the first conductive film and the second conductive film; The method of driving the optical modulation element is characterized by applying an information signal on which a canceling voltage is superimposed to the conductive film of the optical modulator. In other words, one aspect of the present invention is to apply an in-plane potential gradient to at least one of two opposing conductive films constituting one pixel, and apply a Barne signal or a gradation having a peak value corresponding to the gradation to the other conductive film. It is characterized by a driving method that expresses gradation by applying a signal with a corresponding Varne width or number of pulses to form regions within one pixel in which the inversion threshold voltage is exceeded and regions in which it is not exceeded.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明を図面に従って説明する4本発明の駆動法
で用いる光学変調物質としては。
1. The present invention will be explained below with reference to the drawings. 4. Optical modulating substances used in the driving method of the present invention.

加えられる電界に応じて第1の光学的安定状態(例えば
明状態を形成するものとする)と第2の光学的安定状態
(例えば暗状態を形成するものとする)を有する。すな
わち電界に対する少なくとも2つの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し・られる。
It has a first optically stable state (for example, a bright state is formed) and a second optically stable state (for example, a dark state is formed) depending on the applied electric field. That is, a material having at least two stable states with respect to an electric field, particularly a liquid crystal having such properties, is used.

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1強誘電性を有するカイラルヌメクチック
液晶が最も好ましく、そのうち力イラルヌメクチツクC
相(SmC*)。
As the liquid crystal having bistability that can be used in the driving method of the present invention, a chiral numectic liquid crystal having ferroelectricity is most preferable.
Phase (SmC*).

H相f’、 S m H木)、1相(SmI本)、F相
(:S mF本)やG相(’、 S m G木)の液晶
が適している。
Liquid crystals of H phase (f', S m H tree), 1 phase (SmI book), F phase (: S mF book), and G phase (', S m G tree) are suitable.

この強誘電性液晶については、“6ル・ジュルナール・
ド・フイジイクeレットル゛’(”LEJOURNAL
  DE  PHYSIQUELETTRE″)第36
@ (L−139) 1975年の「フェロエレクトリ
ック舎リキッド・クリ7タルヌ」(rFerroele
ctrFc  LiquidCr y s t a l
 s J )  ;  ”アプライド’フィシイック7
・レターズパ(A p p、 l i e dPhys
ics  Letters”)第36巻、第11号、1
980年の「サブミクロ・セカンド・ハイスティプル・
エレクトロオプティック・ヌイツチング・イン・リキッ
ド・クリ7タルヌ」 (rsubmicro  5ec
ondBistable  Electrooptic
Switching  in  LiquidCrys
tels」);”固体物理上6 (141)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(・ることができる。
Regarding this ferroelectric liquid crystal, please refer to “6 le journard”.
LE JOURNAL
36th
@ (L-139) 1975 “Ferro Electric Liquid Cry 7 Tarnu” (rFerroele
ctrFc LiquidCrystal
s J); “Applied” Physiic 7
・Letterspa (A p p, li e dPhys
ics Letters”) Volume 36, No. 11, 1
980's "Submicro Second High Stipple"
"Electro-optic Nuitsching in Liquid Cry7 Tarnu" (rsubmicro 5ec
ondBistableElectrooptic
Switching in LiquidCrys
tels”);”Solid State Physics 6 (141) 1981
ferroelectric liquid crystals disclosed in these documents can be used in the present invention.

より旦体的には1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、デシロキシヘンジリデンーP′−ア
ミノ−2−メチルブチルシンナメート (DoBAMB
C)、ヘキシルオキジベンジリデン−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′−オクチルフニリン(MBRA8)等が挙げられ
る。
More specifically, an example of a ferroelectric liquid crystal compound used in the method of the present invention is decyloxyhenzylidene-P'-amino-2-methylbutylcinnamate (DoBAMB
C), hexyloxybenzylidene-P'-amino-2
-chloropropyl cinnamate (HOBACPC) and 4-o-(', 2-methyl)-butyl resolsiliten-4'-octylphuniline (MBRA8).

これらの材料を用いて、素子を構成する場合。When constructing an element using these materials.

液晶化合物が、SmC木、SmH*、SmI木、SmF
*、SmG木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。
The liquid crystal compound is SmC wood, SmH*, SmI wood, SmF
*, In order to maintain the temperature state such that it becomes an SmG tree, the element can be supported by a copper block or the like in which a heater is embedded, if necessary.

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。11と11′は、In2O3゜S n02やIT
O(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12がガラス面に垂直になるよう配向したSmC本
相の液晶が封入されている。太線で示した線13が液晶
分子を表わしており、この液晶分子13は。
FIG. 1 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 11 and 11' are In2O3゜S n02 or IT
It is a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode such as O (indium tin oxide), and a SmC main phase liquid crystal in which the liquid crystal molecular layer 12 is oriented perpendicular to the glass surface is sealed between the substrates. . A thick line 13 represents a liquid crystal molecule.

その分子に直交した方向に双極子モーメント(P±)1
4を有している。基板11と11’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13のらせん構
造がほどけ、y、様子モーメント(P土)14はすべて
電界方向に向くよう、液晶分子13の配向方向を変える
ことができる。液晶分子13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し・にクロスニコルの位置
関係に配置した偏光子をごけば、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シた
場合(例えばIg)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ほどけ(
非らせん構造)、 その双極子モーメントP又はP′は
上向き(24)又は下向き(24’)のどちらかの配向
状態をとる。このようなセルに第2図に示す如く一定の
閾値以上の極性の異なる電界EはE′を付与すると、双
極子モーメント電界E又はE′の電界ベクトルに対応し
て上向き24又は下向き24′と向きを変え、それに応
じて液晶分子は第1の安定状態23(明状態)か或は第
2の安定状態23′ (暗状態)の何れか一方に配向す
る。
Dipole moment (P±)1 in the direction perpendicular to the molecule
It has 4. When a voltage equal to or higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 11 and 11', the helical structure of the liquid crystal molecules 13 is unraveled, and the liquid crystal molecules 13 are adjusted so that the y and phase moments (P soil) 14 are all directed in the direction of the electric field. The orientation direction can be changed. The liquid crystal molecules 13 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and short axis direction. It is easy to understand that this results in a liquid crystal optical modulation element whose optical properties change depending on the polarity of applied voltage. Furthermore, if the thickness of the liquid crystal cell is made sufficiently thin (for example, Ig), the helical structure of the liquid crystal molecules will unravel even when no electric field is applied, as shown in Figure 2.
(non-helical structure), its dipole moment P or P' is oriented either upward (24) or downward (24'). When an electric field E of different polarity above a certain threshold value E' is applied to such a cell as shown in FIG. Accordingly, the liquid crystal molecules are oriented either in the first stable state 23 (bright state) or in the second stable state 23' (dark state).

この様な強vi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、)り双安定性を有することで
ある。第2の点を例えば第2図によって説明すると、′
尼界Eを印加すると液晶分子は第1の安定状態23に配
向するが、この状態は電界を切ってもこの第1の安定状
態23が維持され、又、逆向きの電界E′を印加すると
、液晶分子は第2の安定状態23′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保
ち、それぞれの安定状態;でメモリー橡能を有している
。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
、−般的には0.5 g〜20牌、特にlJL〜5ルが
適してQ・る。この種の強話電性液晶を用いたマトリク
ヌ電極構造を有する液晶−電気光学装置は1例えばクラ
ークとラガパルにより、米国特許部4.367.924
号明、II書で提案されている。
There are two advantages to using such a strong vi-electric liquid crystal as an optical modulation element. Firstly, it has an extremely fast response speed, and secondly, it has bistability due to the alignment of liquid crystal molecules. To explain the second point using, for example, Fig. 2, '
When the electric field E is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state 23, but this first stable state 23 is maintained even when the electric field is turned off, and when the electric field E' in the opposite direction is applied, , the liquid crystal molecules are aligned to the second stable state 23' and change their orientation, but they remain in this state even when the electric field is turned off, and each stable state has a memory function. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable for the cell to be as thin as possible; generally 0.5 g to 20 tiles, especially 1JL to 5L. Suitable Q・ru. A liquid crystal-electro-optical device having a matrix electrode structure using a strongly electrostatic liquid crystal of this type is disclosed in, for example, Clark and Ragapal, U.S. Pat.
This is proposed in Book II.

次に、本発明で用いる液晶光学素子の詳細を第3図を参
照して説明する。
Next, details of the liquid crystal optical element used in the present invention will be explained with reference to FIG.

第3図中の31は一方の基板である。32は表示導電1
1ffiであり31の基板上に積層されている。33は
低抵抗の金属フィルムからなる電送電極であり、表示導
電膜32上に等間隔に平行に並んで積層されている。又
、基板31に対して図示されていない他方の基板が対向
しており。
31 in FIG. 3 is one of the substrates. 32 is display conductivity 1
1ffi and is laminated on 31 substrates. Reference numeral 33 denotes power transmission electrodes made of a low-resistance metal film, which are stacked on the display conductive film 32 in parallel at equal intervals. Further, the other substrate (not shown) faces the substrate 31.

該他方の基板上の図中画素Aの領域に対応する領域には
対向導電膜(:対向電極)34が配置されている。表示
用導電膜32と対向電極34との間には、前述した光学
的変調物質がサンドインチされている。
A counter conductive film (counter electrode) 34 is disposed on the other substrate in a region corresponding to the region of pixel A in the figure. The above-mentioned optical modulation material is sandwiched between the display conductive film 32 and the counter electrode 34.

前記により構成される液晶光学素子では、電送電極33
に印加された信号電圧により表示用導電膜32の面内に
電位勾配を付与することによって対向電極34との間の
電界に電位差勾配を生じさせる。この際、電送電極33
bを基準電位点VEf’、例えば0ポルト)に接続し、
電送電極33aと33cの様に基IP、電位点に!9続
した電送電極と隣合う電送電極に所定の信号電圧Vaを
印加すると、第11図(a)の如く電送電極間33aと
33bあるいは33bと33cの導電膜32の面内の長
さ方向交1と文2にVaの電位勾配を付与することがで
きる。この詩、強誘電性液晶の反転閾値電圧vthをV
aとした詩、対向電極34に−vbを印加すると、第1
1図(b)に示す様に導電膜32の面内の長さ方向m1
とm2に対応する強誘電性液晶に反転閾値電圧vth以
上の電位差Va+vbが印加されることになり、かかる
mlとl1n2に対応した領域が例えば明状態から暗状
態に反転することができる。従って、本発明では画素毎
に階調に応じた値でvbを印加することによって階調性
を表現することができる。この際、対向電極34に印加
する電圧信号−vbを階調情報に応じてその電圧値を変
調してもよく、又は階調情報に宅じてそのパルス幅を変
調してもよく若しくはそのパルス数を変調することによ
って階調性を制御することができる。
In the liquid crystal optical element configured as described above, the power transmission electrode 33
By applying a potential gradient in the plane of the display conductive film 32 by the signal voltage applied to the display conductive film 32, a potential difference gradient is generated in the electric field between the display conductive film 32 and the counter electrode 34. At this time, the transmission electrode 33
b to the reference potential point VEf' (for example, 0 port),
Base IP, potential point like the transmission electrodes 33a and 33c! When a predetermined signal voltage Va is applied to the nine consecutive transmission electrodes and the adjacent transmission electrodes, as shown in FIG. 1 and 2 can be given a potential gradient of Va. In this poem, the inversion threshold voltage vth of ferroelectric liquid crystal is V
When -vb is applied to the counter electrode 34, the first
1 (b), the in-plane length direction m1 of the conductive film 32
A potential difference Va+vb greater than the inversion threshold voltage vth is applied to the ferroelectric liquid crystal corresponding to ml and m2, and the regions corresponding to ml and l1n2 can be inverted from a bright state to a dark state, for example. Therefore, in the present invention, gradation can be expressed by applying vb to each pixel with a value corresponding to the gradation. At this time, the voltage value of the voltage signal -vb applied to the counter electrode 34 may be modulated according to the gradation information, or the pulse width may be modulated depending on the gradation information, or the pulse width may be modulated depending on the gradation information. The gradation can be controlled by modulating the number.

ヌ、本発明では前述の階調信号を印加するに先立って1
画素を明状態か暗状態のうち何れが一方の状態にする消
去ステップを経てから。
In the present invention, before applying the above-mentioned gradation signal,
After going through an erasing step which places the pixel in either a bright state or a dark state.

その状態を反転させる反転電圧が階調に応じて制御され
て強誘電性液晶に印加される様にしておくことが必要で
ある。
It is necessary to apply an inversion voltage to the ferroelectric liquid crystal in a manner that is controlled according to the gradation to invert the state.

さらに1本発明の好ましく・具体例を挙げて説明する。Furthermore, one preferred and specific example of the present invention will be given and explained.

第3図においてガラヌ基板31上にヌバッタリング法に
よって約20人の厚さの透明導電膜であるS n02膜
を形成し表示用導電膜32とした。この5n02膜のシ
ート抵抗は105Ω/口であった1次いで、1000久
厚でA文を前述のS n02膜上に真空蒸着し、再びバ
ターニングすることにより第3図の如く電送電極33を
複数本形成した。本例では電送電極33の間隔を230
用とした、この電送電極33のシート抵抗は約0.4Ω
/口であり、その幅を約20μとした。−方、対向基板
には領域Aをカバーするような、ITO膜を対向電極3
4として設けた。この対向電極34となるITO膜のシ
ート抵抗は約20Ω/゛口であった。
In FIG. 3, a Sn02 film, which is a transparent conductive film, having a thickness of about 20 mm was formed on a Galanus substrate 31 by the Nubatta ring method to form a conductive film 32 for display. The sheet resistance of this 5n02 film was 105 Ω/mouth.Next, A pattern was vacuum-deposited with a thickness of 1000 Ω on the above-mentioned Sn02 film, and by buttering again, a plurality of electrical transmission electrodes 33 were formed as shown in Fig. 3. The book was formed. In this example, the interval between the transmission electrodes 33 is 230
The sheet resistance of this transmission electrode 33 used for this purpose was approximately 0.4Ω.
/ mouth, and its width was about 20μ. - On the other hand, an ITO film covering area A is placed on the opposite substrate as the opposite electrode 3.
It was set as 4. The sheet resistance of the ITO film serving as the counter electrode 34 was approximately 20 Ω/mm.

このようにして作製された2つの基板のそれぞれの表面
に液晶配向膜として約500久のポリビニルアルコール
層を形成し、ラビング処理を施した。
A polyvinyl alcohol layer of about 500 years old was formed as a liquid crystal alignment film on the surface of each of the two substrates thus produced, and then subjected to a rubbing treatment.

次に、2つの基板を対抗させ1間隙が約tpとなるよう
調節し1強誘電性液晶(’、 p −n−オクチルオキ
シ安息香酸−P’−(2−メチルブチルオキシ)フェニ
ルエステルとP−η−ノニルオキシ安息香M−P’−(
2−メチルブチルオキシ)フェニルエステルを主成分と
した給晶組成物)を注入した。表示用導電膜32と対向
電極34が重なる部分画素Aの形状は、230gX23
0μであって、液晶注入後の静電容量は約3PFであっ
た。但し5画素Aの幅はこのようにして形成した液晶セ
ルの両側に。
Next, the two substrates were placed opposite each other and the gap was adjusted to be approximately tp, and the ferroelectric liquid crystals (', p -n-octyloxybenzoic acid-P'-(2-methylbutyloxy) phenyl ester and P -η-nonyloxybenzoic M-P'-(
A feed crystal composition containing 2-methylbutyloxy)phenyl ester as a main component was injected. The shape of the partial pixel A where the display conductive film 32 and the counter electrode 34 overlap is 230g x 23
0μ, and the capacitance after liquid crystal injection was about 3PF. However, the width of 5 pixels A is on both sides of the liquid crystal cell formed in this way.

偏光板をクロスニコルにして配設し、光学特性を観測し
た。
The polarizing plates were arranged in a crossed nicol configuration, and the optical characteristics were observed.

第4図は電気信号の印加方法を模式的に示したものであ
り、第5図及び第6図は′電気信号で ・ある、第5図
は、第4図の駆動回路43で発生するシグナル(:a)
の波形を、第6図(+)〜(v)は第4図の駆動回路4
4で発生するシグナル(b)の波形を表わしている。
FIG. 4 schematically shows a method of applying an electric signal, and FIGS. 5 and 6 are 'electrical signals.' (:a)
The waveforms in FIG. 6 (+) to (v) are the waveforms of the drive circuit 4 in FIG.
4 represents the waveform of signal (b) generated at 4.

さて、シグナル(a)としチー 12V(7)200g
5ecパルスを、又、シグナル(b)として8vの20
0g5ecパルヌをあらかじめ同期して与える([これ
を消去パルスと呼ぶ)消去ステップを設ける。すると、
珍品は第1の安定状態にスイッチングされ1画素A全体
が明状態となる(:このようにクロス偏光板を配置した
)。
Now, Signal (a) Toshichi 12V (7) 200g
5ec pulse and 8v 20 as signal (b)
An erasure step is provided in which 0g5ec parnu is applied in advance in synchronization (this is called an erasure pulse). Then,
The rare item is switched to the first stable state, and the entire pixel A becomes a bright state (the cross polarizing plates are arranged in this way).

この状態より、第6図(i)〜(マ)に示されるような
種々のパルスをシグナル(b)として電送電極33に印
加した第5図のパルスに同期させて対面室8i34に与
えたときの画素Aの光学的状1!;を第7図に示す。
From this state, when various pulses as shown in FIGS. 6(i) to (ma) are applied as signals (b) to the facing room 8i34 in synchronization with the pulses in FIG. 5 applied to the transmission electrode 33. Optical state of pixel A of 1! ; is shown in FIG.

パルス印加電圧−2■(]第66図a)に対応)と−5
v(第6図(b)に対応)では仝〈明状態71からの変
化は生じない(第7図(a)に対応)が、パルス印加電
圧−8V(第6図(c)に対応)では電送電極33の近
傍の液晶は暗状態72へスイッチングする(:第7図(
b)に対応)、さらに、印加i圧ヲ−14V C第6U
A(d)4:対応)と長くした場合には、暗状態72の
領域は図示の如く広くなり(第7図(C)に対応)、印
加電圧20v(第6図(2)に対応)で画素A仝体が暗
状態72にスイッチングされる(第7図(d)に対応)
、このようにして1階調性のある画像を形成することが
できる。
Pulse applied voltage -2■ (corresponding to Figure 66a)) and -5
V (corresponding to FIG. 6(b)), no change from the bright state 71 occurs (corresponding to FIG. 7(a)), but the pulse applied voltage is -8V (corresponding to FIG. 6(c)). Then, the liquid crystal near the transmission electrode 33 switches to the dark state 72 (: Fig. 7).
Corresponding to b)), furthermore, the applied pressure is -14V C 6th U
A(d) 4: Corresponding), the area of the dark state 72 becomes wider as shown in the figure (corresponding to FIG. 7(C)), and the applied voltage is 20 V (corresponding to FIG. 6(2)). The pixel A body is switched to the dark state 72 (corresponding to FIG. 7(d)).
In this way, an image with one gradation can be formed.

又、第9図(a)〜(e)に示されるような種々のパル
ス幅の異なるシグナル(b)と第8図に示されるような
、三角波であるシグナル(a)を同期して与えたときで
も、前記に第7図に図示した光学的状態変化を示すこと
ができる。この際、第8図に示すパルスを電送電極に印
加し。
In addition, various signals (b) with different pulse widths as shown in Fig. 9 (a) to (e) and a signal (a) which is a triangular wave as shown in Fig. 8 were synchronously given. The optical state change illustrated in FIG. 7 above can be shown even at the same time. At this time, the pulse shown in FIG. 8 was applied to the transmission electrode.

このパルスと同期して第9図(a)〜(e)に示すパル
スを階調に応じて対向電極34に印加することによって
階調性を表現することができる。
Gradation can be expressed by applying the pulses shown in FIGS. 9(a) to 9(e) to the counter electrode 34 according to the gradation in synchronization with this pulse.

尚、第4図中、41は強誘電性液晶、好ましくは双安定
状態下のカイラルスメクチック液晶、42は対向基板を
表わしている。
In FIG. 4, 41 represents a ferroelectric liquid crystal, preferably a chiral smectic liquid crystal under a bistable state, and 42 represents a counter substrate.

又、本発明では前述の例で使用したアルミニウム(A交
)の電送電極33の他に銀、銅。
Further, in the present invention, in addition to the aluminum (A-AC) transmission electrode 33 used in the above example, silver and copper are used.

金、クロムなどの金属を電送電極33として使用するこ
とができ、好ましくはそのシート抵抗を102Ω/口以
下とすることができる。
Metals such as gold and chromium can be used as the transmission electrode 33, and preferably have a sheet resistance of 102 Ω/port or less.

又、TL位勾配が付与される導電膜32としては10に
Ω/゛口〜LMΩ/′口のシート抵抗をもつ透明導電膜
を用いることができる。かかるシート抵抗は、透明導電
膜の膜厚を調節することによって適当な値に設計するこ
とができる。
Further, as the conductive film 32 to which the TL gradient is applied, a transparent conductive film having a sheet resistance of 10 to LMΩ/' can be used. Such sheet resistance can be designed to an appropriate value by adjusting the thickness of the transparent conductive film.

第10図は1本発明による階調表現方式をマトリクヌ駆
動に適用した際の旦体例を表わしている。
FIG. 10 shows an example in which the gradation expression method according to the present invention is applied to matrix drive.

第10図に示す表示パネルは、ガラス基板31の上にス
トライブ状導電膜101(Iota。
The display panel shown in FIG. 10 has a striped conductive film 101 (Iota) on a glass substrate 31.

101b、101c)が複数配列され、ざらにそれぞれ
のストライプ状導電膜101の長手方向における両端部
には低抵抗の電送電極102(102a、102b、1
02c)と103(103a、103b、103c)が
配線されている。基板31と対向する対向基板(図示せ
ず)に設けたヌトライプ状の導電膜からなる対向電極1
04 (104a、104b)が配置され、前述のスト
ライブ状導?tll!101と対向電極104との間に
強誘電性液晶が配置される。
101b, 101c) are arranged, and low-resistance transmission electrodes 102 (102a, 102b, 1
02c) and 103 (103a, 103b, 103c) are wired. A counter electrode 1 made of a nutripe-shaped conductive film provided on a counter substrate (not shown) facing the substrate 31
04 (104a, 104b) are arranged, and the above-mentioned striped conductor? tll! A ferroelectric liquid crystal is placed between the electrode 101 and the counter electrode 104 .

第12図は第10図に示した表示パネルの電気的等価回
路を示したもので、121はストライブ状導電膜111
の抵抗で、122と123はストライブ状導電膜111
の長手方向における両端部に電気的に接続させて配線さ
れている電送電極の抵抗である。尚、それぞれの抵抗は
集中しているものではなく、−様に分布して(・る。い
ま、ストライプ状導電膜111のシート抵抗をtOSΩ
/口、電送電極ライン112と113のシート抵抗を0
.4Ω/゛口とする。また。
FIG. 12 shows an electrical equivalent circuit of the display panel shown in FIG. 10, where 121 is a striped conductive film 111
122 and 123 are the resistances of the striped conductive film 111.
This is the resistance of the electrical transmission electrodes that are electrically connected and wired to both ends in the longitudinal direction. Note that each resistance is not concentrated, but distributed in a negative manner (・ru.) Now, the sheet resistance of the striped conductive film 111 is expressed as tOSΩ.
/ mouth, the sheet resistance of the transmission electrode lines 112 and 113 is 0
.. 4Ω/゛mouth. Also.

電送電極ライン112と113の巾を10μm、長さを
200 mm、電送電極112と113の間隔を250
μmとして、端子124を接地し、端子125に1vを
印加し、端子126と127を開放にした。
The width of the transmission electrode lines 112 and 113 is 10 μm, the length is 200 mm, and the interval between the transmission electrodes 112 and 113 is 250 mm.
μm, the terminal 124 was grounded, 1 V was applied to the terminal 125, and the terminals 126 and 127 were left open.

第13図は、その時の電位分布を示している。第13図
(a)の曲線131は、電送電極ライン112の長手方
向(端子124と126の間)における電位分布を示し
た電位曲線である。又、第13図(b)の曲線132は
、電送電極ライン113の長手方向(端子125と12
7の間)における電位分布を示した電位曲線である。第
13図(c)の曲線133は、電送電極ライン112と
113で狭まれたストライブ状導電膜111の短手方向
における電位差がストライブ状導電膜111の長手方向
で分布している状m;を示した電位差曲線である。第1
3図(C)から判る様に端子124と125の側でのス
トライブ状導電膜111の短手方向における電位差はl
vとなっているが、その電位差は端イ124と125か
ら離れていくに従って減少し、端子126と127の側
では、その電位差はほとんどOvに近づいてし・る。
FIG. 13 shows the potential distribution at that time. A curve 131 in FIG. 13(a) is a potential curve showing the potential distribution in the longitudinal direction of the transmission electrode line 112 (between terminals 124 and 126). In addition, a curve 132 in FIG.
7) is a potential curve showing the potential distribution. A curve 133 in FIG. 13(c) shows a shape in which the potential difference in the short direction of the striped conductive film 111 narrowed by the transmission electrode lines 112 and 113 is distributed in the longitudinal direction of the striped conductive film 111. It is a potential difference curve showing; 1st
As can be seen from Figure 3 (C), the potential difference in the short direction of the striped conductive film 111 on the terminals 124 and 125 side is l.
V, but the potential difference decreases as it moves away from the terminals 124 and 125, and on the terminals 126 and 127 side, the potential difference almost approaches Ov.

又、第13図(b)に示した如く、電送電極の電位が、
入力端子から遠ざ力;るにつれて下降してしまう、そこ
で、本発明の特徴とするところは、かかる電圧降下に対
応した相殺電圧を情報信号(階調信号)に重畳すること
によってこの問題を解決した。
Moreover, as shown in FIG. 13(b), the potential of the transmission electrode is
The voltage drops as the input terminal is moved away from the input terminal. Therefore, the feature of the present invention is to solve this problem by superimposing an offset voltage corresponding to this voltage drop on the information signal (gradation signal). did.

第14図は本発明を説明するブロック図で。FIG. 14 is a block diagram explaining the present invention.

141は表示パネル、142は情報線駆動回路、143
は走査線駆動回路、144は相殺電圧重畳回路である。
141 is a display panel, 142 is an information line drive circuit, 143
144 is a scanning line driving circuit, and 144 is a canceling voltage superimposition circuit.

相殺電圧重畳回路144は、第15図に示す様な特性を
示すものである。第15図中の実線151は電送電極の
電位外′!rjを示す電位曲線、破線151は相殺電圧
重畳回路の相殺電圧を示している。この相殺電圧を各情
報線に重畳することにより、液晶駆動の動作点をVsの
一定値に保つ事ができる。
The canceling voltage superimposition circuit 144 exhibits characteristics as shown in FIG. 15. The solid line 151 in FIG. 15 is outside the potential of the transmission electrode! In the potential curve representing rj, a broken line 151 indicates the canceling voltage of the canceling voltage superimposing circuit. By superimposing this offset voltage on each information line, the operating point of liquid crystal driving can be maintained at a constant value of Vs.

第16図は相殺電圧重畳回路144の具体例を示したも
のである。第16図中11.I2・・・・・・INは階
調情報線で、Al・・・・・・ANは出力アンプで、1
61は各出力アンプのオフセットλ力端子で、162は
オフセット電圧用ダミー配線である。ここで、オフセッ
ト電圧用ダミー配線162は、電送電極33と同材料の
A見で成殺されたもので、膜厚、巾および長を電送電極
33と同一とすることによって、形成することができる
FIG. 16 shows a specific example of the canceling voltage superimposition circuit 144. 11 in Figure 16. I2...IN is the gradation information line, Al...AN is the output amplifier, 1
61 is an offset λ power terminal of each output amplifier, and 162 is a dummy wiring for offset voltage. Here, the offset voltage dummy wiring 162 is made of the same material as the transmission electrode 33 and is made of the same material as the transmission electrode 33, and can be formed by making the film thickness, width, and length the same as the transmission electrode 33. .

本実施例では、印加電圧を1vと接地電位としたが、2
つの電位はいかなる電位であってもかまわなり・。
In this example, the applied voltage was set to 1 V and the ground potential, but 2
It doesn't matter what the potential is.

又1本発明では前述の強誘電性液晶の他にツイヌテツド
オマチック液晶、ゲストホスト液晶などを用いることが
できるが、最も好ましくは強誘電性液晶、特に少なくと
も2つの安定状態をもつ強誘電性液晶が適している。
Furthermore, in the present invention, in addition to the above-mentioned ferroelectric liquid crystal, a twinned-omatic liquid crystal, a guest-host liquid crystal, etc. can be used, but a ferroelectric liquid crystal, especially a ferroelectric liquid crystal having at least two stable states, is most preferably used. LCD is suitable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば2表示ムラのなし・安定な表示が可能で
ある上、入力信号として電圧値、あるし・はパルヌ幅あ
るいはパルヌ数等によって変調された階調信号を印加す
ることにより1階調表示を行なうことができる。
According to the present invention, it is possible to perform stable display without display unevenness, and also to apply a voltage value as an input signal, or a gradation signal modulated by Parnu width or Parnu number, etc. It is possible to display the mode.

【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は1本発明で用り・る強誘電性液晶素
子を模式的に示す斜視図である。 第3図は、本発明で用いる一方の基板を表わす斜視図で
ある。 第4図は、本発明で用いる液晶光学素子の断面図である
。 第5図及び第6図(a、)〜・(e)は1本発明で用(
・るバルク波形を表わす説明図である。 第7図(a)〜(d)は、画素の階調性を表わす模式図
である。 第8図及び第9図(a)〜(e)は、本発明で用(・る
別のバルクの波形を表わす説明図である。 第10図は、本発明で用し・る別の液晶光学素子を表わ
す斜視図である。 第11図(a)及び(b)は1本発明で用いる電位勾配
を模式的に表わす説明図である。 第12図は1本発明外の素子の等価回路図で、第13図
(a)〜(C)はその時の電位分布を示す説明図である
。 第14図は1本発明の素子で用いたブロック図で、第1
5図は、本発明で用いた電位分布の説明図である。 第16図は、本発明で用いたオフセット電圧重畳回路の
等価凹冷田である。 特許出願人  キャノン株式会社 菓子口 3ラレ 名LI−図 LL( ICIILfj14/1(21L)2OK)tbL’I
C)IOjDK)tC1+7ICIMCEEC33f)
         33aづうC33b       
      :33゜第71.1図 男15図 2θθ(/nrn)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 and 2 are perspective views schematically showing a ferroelectric liquid crystal element used in the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing one substrate used in the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a liquid crystal optical element used in the present invention. Figures 5 and 6 (a,) to (e) are used in the present invention (
・It is an explanatory diagram showing a bulk waveform. FIGS. 7(a) to 7(d) are schematic diagrams showing the gradation of pixels. 8 and 9(a) to 9(e) are explanatory diagrams showing other bulk waveforms used in the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram showing another liquid crystal waveform used in the present invention. 11 is a perspective view showing an optical element. FIGS. 11(a) and 11(b) are explanatory diagrams schematically showing potential gradients used in the present invention. FIG. 12 is an equivalent circuit of an element other than the present invention. 13(a) to 13(C) are explanatory diagrams showing the potential distribution at that time. FIG. 14 is a block diagram used in an element of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the potential distribution used in the present invention. FIG. 16 shows an equivalent concave cold field of the offset voltage superimposition circuit used in the present invention. Patent applicant: Canon Co., Ltd. Confectionery mouth 3 Lale name LI-Figure LL (ICIILfj14/1 (21L) 2 OK) tbL'I
C)IOjDK)tC1+7ICIMCEEC33f)
33azu C33b
:33゜Figure 71.1 Male Figure 15 2θθ(/nrn)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1の導電膜を有する第1の基板と、前記1の導
電膜と対向する第2の導電膜を有する第2の基板と、前
記第1の基板と第2の基板との間に配置した光学変調物
質を有し、第1の導電膜又は第1の導電膜及び第2の導
電膜の面内に電位勾配を形成し、前記第1の導電膜又は
第2の導電膜に相殺電圧を重畳した情報信号を印加する
ことを特徴とする光学変調素子の駆動法。
(1) A first substrate having a first conductive film, a second substrate having a second conductive film facing the first conductive film, and between the first substrate and the second substrate. an optical modulating substance disposed in the first conductive film or the first conductive film and the second conductive film; A method for driving an optical modulation element, characterized by applying an information signal on which a canceling voltage is superimposed.
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DE19873711823 DE3711823A1 (en) 1986-04-09 1987-04-08 LIGHT MODULATION DEVICE

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02310519A (en) * 1989-05-26 1990-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal element and driving method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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