JPS63234226A

JPS63234226A - 液晶素子の駆動方法

Info

Publication number: JPS63234226A
Application number: JP6834687A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yatabe; 聡矢田部
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1988-09-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の駆動方
法に関する〇〔従来の技術〕強誘電性液晶の光透過状態は印加されたパルス電圧の波
高値とパルス幅の長さの２つの因子によシ決定されるが
、従来の強誘電性液晶のマルチプレックス駆動方法にお
いては特開昭６０−２３５１２１に見る様に電圧の波高
値の変化により強誘電性液晶の光透過状態を変化させて
表示を得るというものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この様なマルチプレックス駆動方法では、一般
的に走査電極への印加電圧レベルが３値、信号電極への
印加電圧レベルが２値で合せて５値となり、駆動回路の
構成が複雑となるという欠点があった＠本発明は、このような問題を解決するもので、その目的
とするところは、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に
おいて、走査電極への印加電圧と信号電極への印加電圧
を共通の２値のみとして電圧パルス幅の変化で良好なコ
ントラストを得る事のできるマルチプレックス駆動方法
を提供する事によシ、駆動回路の単純化を図る事にある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶素子の駆動方法は、電界に対して双安定性
を有する強誘電性液晶を一対の対向透明を極間に保持し
た液晶素子のマルチプレックス駆動方法において、前記
液晶の双安定のうち第１の安定状態を液晶素子のＯＮ、
第２の安定状態を液晶素子のＱＵＩＰと定めれば、走査
電極には、各走査１電極が順次選択となる走査信号を印
加するが１本の走査電極について見た場合・その走査電
極が遺沢となる期間中にその走査電極と各信号電極の交
点にあたる画素の表示情報に応じてそれがＯＮであれば
選択期間中、液晶素子の状態を０ＩＰＦからＯＮに反転
させるに足る時間幅、極性、波高値を有する電圧を、又
、画素情報がＯＦＦであれば、液晶素子の状態をＯＮか
らＯＦＦに反転させるに足る時間幅、極性・波高値を有
する電圧を印加するが、その他の期間においては電圧の
印加前後で液晶素子のＯＮ、ＯＦＦ状態に影響を与えな
い時間幅、波高値を有する電圧を印加し、なおかつ走査
電極がとり得る電圧の波高値はＶ。ｓｖｌの２値であシ
・信号電極のとシ得る電圧の波高値もＶ。

、ｖＩの２値である事を特徴とする。

〔作　用〕

本発明の液晶表示素子の駆動方法について強誘電液晶の
特性に基づいて詳細に説明する。

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。・１１と１１′は、工ｎ２０１、Ｓ　ｎ　Ｏ。

や工Ｔｏ等の平行透明電極群が互いに直交する方向に配
された透明基板であり１例えば透明基板１１と１１′間
の間隔を３μ飛程度に小さくした構造で、そのすきまに
層１２がガラス面に垂直になるように配向した１３ｍ０
　　相又はＳｍＨ”相の液晶を封入すると液晶分子のら
せん構造はほどけ、その双極子モーメン）Ｐ又はＰ′は
上向き（１４）又は下向き（１４’　）のどちらかの状
態をとる。

このようなセルに第１図に示す様にあるしきい値以上の
極性の異る電界Ｅ又はＥ′をある時間以上与えてやると
、双極子モーメントは電界Ｅ又はＥ′の電界ベクトルに
対応して上向き（１４）又は下向き（１４’、　）と向
きを変え、それに応じて液晶分子は第１の安定状態１３
かあるいは第２の安定状態１３′の何れか一方に配向す
る。液晶分子は細長い形状を有しており、その長軸方向
と短軸方向で屈折率異方性を示すため、例えばガラス面
の上下に互いに振動方向が直交し、かつ、そのいずれか
の振動方向が液晶の第１の安定状Ｂ１３か、第２の安定
状態１６′における長軸方向と一致する様、偏光板を配
せば、印加電界極性すなわち透明電極への印加電圧極性
によって光透過状態が変化する良好な光変調素子が得ら
れる。

この電気光学特性を調べるため、まず前記液晶素子にあ
る電圧をある時間以上かけて液晶が第１の安定状態か又
は、第２の安定状態にそろう状態としておき、次に一定
電圧Ｖで先に述べた電圧とは逆の極性を持つパルスを印
加した場合のパルスの時間幅ｔとパルスの前後での液晶
素子の光透過状態の変化量の絶対値△Ｔとの関係を第２
図に示す。第２図よシ明らかな様にパルスの時間＠ｔが
ある値を越えるまでは、パルス前後における光透過状態
に変化を生じない（△工二〇）がこの時間幅をｔ　ｔｈ
とする。パルスの時間幅がｔ　ｔｈを越えて増加すると
、それにつれてΔ工も増すが、ｔがある値を越えるとｔ
がそれ以上増加しても△工が変化しなくなる。この値を
ｔ　ｇａｔとする。一般的にｔ　ｔｈ　、　ｔ　ｓａｔ
ともに電圧■を定めれば印加電圧の極性によらず一定で
ある。

以上述べた特性を有する液晶素子の本発明の液晶素子駆
動方法による印加波形の一例を第３図に示す。（ａ）は
ｎ番目に選択となる走査側８への印加電圧波形、（ｂ）
はｎ　＋　１番目に選択となる走査電極ｎ　＋　１への
印加波形、（６）は信号電極ｍと各走査電極の交点上の
各画素が（ｄ）で示す状態となる場合の信号電極ｍへの
印加電圧波形である◎各走査電極はそれぞれ相重らない
一定時間ｔｓの選択期間を有するが選択期間を１０等分
してそれぞれ期間ｔＩ”ｔｌｏとすると、選択となって
いる走査電極においては期間ｔ５、２　　３　　　ｔｇ
　、ｔＱ　、ｔＩＱでは０、期間ｔ４、ｔ５、ｔｏ、ｔ
７でけ■。

なる電圧を印加する。又、非選択となっている走査ＩＩ
電極には期間ｔ、％　ｔｔ　、ｔ４　、ｔｓ　、ｔ２、
ｔｌｏでは０、期間ｔ３　、ｔｇ　、ｔＢ　、ｔｏでは
ｖｏなる電圧を印加する。信号電極とは選択となってい
る走査電極と各信号電極上画素をＯＮするかＣ）ＦＦす
るかに従って、ＯＮするなら期間１．・ｔｚ　、ｔ５　
％　ｔｇ　、ｔＢ　、ｔｌ６で０１期間ｔ５、ｔ４　、
ｔ７　、ｔＢでｖ。なる電圧を８のＦＦｆるなら期間ｔ
１、ｔ２、ｔ５、ｔ４、ｔ７、ｔ、で０、期間ｔ５　、
ｔｇ　、ｔｇ　、ｔｌ。で■。なる電圧を印加する。全
ての時間に関していずれが１本の走査電極が選択となっ
ている為、ある信号１Ｍ、極への印加電圧波形はその信
号電極と各走査電極との交点画素のＯＮ、又はＯＦＦの
状態により一意的に決定される。第６図（６）は走査電
極ｎと信号電極ｍの交点に存在する画素での電圧波形で
あり、（Ｊ）は走査電極ｎ　＋　１と信号ｉ電極ｍの交
点に存在する画素における走査電極ｎ　＋　１が選択と
なった期間の電圧波形である。ここで電圧Ｖ。の時、ｔ
　ｓ　／ｓ＞ｔ　ｓａｔ、　ｔ　ｓ　／１０＜ｔ　ｔｈ
　　となる様に時間ｔ８の値を選んでやる事は可能であ
るがそれを行った場合、今仮りに第３図（ｄ）上で０で
示した状態をＯＮ、Ｘで示した状態をＯＦＦとし、（６
）、（Ｊ）で示した電圧波形の正の側をＯＮにする極性
、負側をＯＦＦにする極性と定めれば、ＯＮ画素の場合
は・期間ｔ３、１．［おいて一旦ＯＦＦの状態となるが
、期間上５　、七６のパルスでＯＮの状態となり、選択
期間中の他のパルス幅、非選択期間中のパルス幅はｔ　
ｔｈ以下におさえられている為その状態は次の選択期間
が来るまで保持される。又、ＯＦＦ画素においては期間
ｔ　ｇ　、ｔＩｏのパルスでＯＦＦの状態となり、その
状態はやはり次の選択期間まで保持される。この為、走
査電極が多数の場合人間の目には総じてそれぞれＯＮ。

ＯＦＦの状態として知覚される。この事実により本発明
の液晶駆動方法により強誘電性液晶を用いた液晶素子を
２電圧値のみ用いてクロストークなくコントラスト良好
にマトリクス駆動する事が可能である事が示された。

〔実施例〕

実施例１印加電圧が２０（Ｖ）で、極性が正負ともにｔ　ｔｈが
１００　（ｌｔｇ）、ｔ　ｓａｔが１２０　（μｇ）と
なる強誘電性スメクチック液晶を用いた液晶表示素子（
画素数６４　ＣｌＸ４　ａ　ａ　）を第３図の波形を用
いて１／ｊ００デユーティ−で駆動したところ・ｖ０＝
２０（７）、１．＝１．＝１．＝１．＝１．＝１゜＝ｔ
７　”ｔ８　”ｔ９　”ｔＩＱ　”８０　（μＢ）でク
ロストークのないコントラスト良好な表示が得られた０実施例２実施例１で用いた液晶表示素子への印加電圧を１０（Ｖ
）としたところｔ　ｔｈが２５０　（μｌｌ）、　　ｔ
ｓａｔが３００（μＢ）であった。この液晶表示素子を
Ｖ。＝１ｏ（ｖ）・１．　＝１２＝１．　＝１．　＝１
゜＝ｔ、＝ｉ；、＝ｔ、＝ｔ、＝ｔ、ｎ＝２０　ｏ（ｐ
ｓ）として１　／４００デエーテイで駆動したところク
ロストークのないコントラスト良好な表示が得られ、か
つ、駆動回路もアナログスイッチ等の特別な素子を用い
ずに、論理レベル０（Ｖ）と１０（Ｖ）で動作させた０
ＭＯ８のデジタルエＣの出力をじかに液晶素子の走査電
極、信号電極に接続する事ができ、表示装置が安価な物
となった◇ 〔発明の効果〕以上に述べてきた本発明の液晶素子駆動方法により、強
誘電性液晶を２電圧値のみでクロストークなく高フント
ラストでマルチプレックス駆動する事が可能となった。

なおかつ液晶への印加電圧の平均は０となる為、長時間
使用の場合の信頼性も増す事ができた。本液晶駆動方法
は、液晶−光シャッタあるいはディスプレイの分野に広
く応用する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶素子の駆動方法で用いた液晶素
子の斜視図である＠第２図はその印加電圧時間幅と光透
過状態の変化量の絶対値の関係を示した図である０第３
図（ａ）〜（ｆ）は本発明による駆動波形、および実施
例の説明図である。１１　、１１’・・・透明基板　　１２・・・層１３・
・・第１の安定状態　　１３′・・・第２の安定状態以
　　上出願人　セイコーエプソン株式会社第コ図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電界に対して双安定性を有する強誘電性液晶を一
対の対向透明電極間に保持した液晶素子のマルチプレッ
クス駆動方法において、前記液晶の双安定のうち第１の
安定状態を液晶素子のＯＮ、第２の安定状態を液晶素子
のＯＦＦと定めれば、走査信号を印加するが、１本の走
査電極について見た場合、その走査電極が選択となる期
間中にその走査電極と各信号電極の交点にあたる画素の
表示情報に応じてそれがＯＮであれば選択期間中、液晶
素子の状態をＯＦＦからＯＮに反転させるに足る時間幅
、極性、波高値を有する電圧を、又、画素情報がＯＦＦ
であれば、液晶素子の状態をＯＮからＯＦＦに反転させ
るに足る時間幅、極性、波高値を有する電圧を印加する
が、その他の期間においては電圧の印加前後で液晶素子
のＯＮ、ＯＦＦ状態に影響を与えない時間幅、波高値を
有する電圧を印加し、なおかつ走査電極がとり得る電圧
の波高値はＶ＿０、Ｖ＿１の２値があり、信号電極のと
り得る電圧の波高値もＶ＿０、Ｖ＿１の２値である事を
特徴とする液晶素子の駆動方法。
（２）ある走査電極が連続して選択となっている期間ｔ
＿０時間中に連続した期間をｔ＿１〜期間ｔ＿８の８期
間をこの順に設け、残り期間を期間ｔ＿９とすると前記
走査電極とは非選択中期間ｔ＿１、ｔ＿４、ｔ＿６、ｔ
＿７においては波高値Ｖ＿２の電圧を、期間ｔ＿２、ｔ
＿３、ｔ＿５、ｔ＿８においては波高値Ｖ＿３の電圧、
期間ｔ＿９においては波高値Ｖ＿４なる電圧を印加し、
前記走査電極が選択となっている期間中期間ｔ＿１、ｔ
＿６、ｔ＿７、ｔ＿８において波高値Ｖ＿５の電圧、期
間ｔ＿２、ｔ＿３、ｔ＿４、ｔ＿５においては波高値Ｖ
＿６なる電圧、期間ｔ＿９においては波高値Ｖ＿４の電
圧をそれぞれ印加、前記信号電極については表示情報に
応じて前記期間ｔ＿１〜ｔ＿９において期間ｔ＿１、ｔ
＿２、ｔ＿５、ｔ＿６では波高値Ｖ＿２、期間ｔ＿３、
ｔ＿４、ｔ＿７、ｔ＿８では波高値Ｖ＿３なる電圧を印
加するか期間ｔ＿１、ｔ＿２、ｔ＿５、ｔ＿６では波高
値Ｖ＿３、期間ｔ＿３、ｔ＿４、ｔ＿７、ｔ＿８では波
高値Ｖ＿２なる電圧を印加するがいずれの場合も期間ｔ
＿９においては波高値Ｖ＿４なる電圧を印加し、なおか
つＶ＿２＝Ｖ＿５かつＶ＿３＝Ｖ＿６またはＶ＿２＝Ｖ
＿６かつＶ＿３＝Ｖ＿５が成立し、かつＶ＿４＝Ｖ＿２
またはＶ＿４＝Ｖ＿３が成り立つ事を特徴とする特許請
求範囲第１項記載の液晶素子の駆動方法。
（３）前記期間ｔ＿１〜ｔ＿８において、それぞれの時
間幅が相等しい事を特徴とする特許請求範囲第２項記載
の液晶素子の駆動方法。