JPS63306424A

JPS63306424A - 表示装置

Info

Publication number: JPS63306424A
Application number: JP14387487A
Authority: JP
Inventors: Osamu Taniguchi; 修谷口; Atsushi Mizutome; 敦水留; Tadashi Mihara; 三原　正; Yoshihiro Onitsuka; 義浩鬼束; Yuji Inoue; 裕司井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1987-06-08
Publication date: 1988-12-14
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH063503B2

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】［発明の分野］本発明は、−強誘電性液晶を用いた表示パネルやシャッ
タ・アレイ・プリンターなどの□駆動“装置に関する。

［従来波゛術］従来より、走査電極群と゛′信号電極群を一マトリクス
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。この表示素子の駆動法としては
、走査電極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加し
、信号電極群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。

これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプラ
イド・フィシスフ・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ”）１９７１年１８（４
）号１２７〜１２８頁に掲載のＭ、シャット（Ｍ、５ｃ
ｈａｄｔ）及びＷ、ヘルフリヒ（Ｗ。

Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ）共著の“ボルテージ・ディペンダン
ト・オプティカル・アクティビティ−・オツ・ア・ツィ
ステッド・ネマチック・リキッド・クリスタル”　（“
Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　０ｐｔｉｃａｌ
Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍ
ａｔｉｃ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ″）に示された
丁Ｎ（ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｓａｔｉｃ）型液晶であっ
た。

近年は、在来の液晶素子の改善型として、双安定性を有
する液晶素子の使用がクラーク（Ｃ１ａｒｋ）及びラガ
ーウオール（Ｌａｇｅ　ｒｗａ　ｌ　！　）の両者によ
り特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６
７９２４号明細書等て提案されている。双安定性液晶と
しては、一般に、カイラルスメクテイックＣ相（Ｓｍｉ
ｔ）又はＨ相（Ｓ［ｌｌ）Ｉｔ）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、かつ電界か印加されないときはそ
の状態を維持する性質、即ち双安定性を有し、また電界
の変化に対する応答かすみやかで、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。

前述した強誘電性液晶素子は、例えばヨーロッパ″公開
１４９８９９号公報に記載されたマルチプレクシング駆
動によって、映像情報を表示することができる。このヨ
ーロッパ公開１４９８９９号公報によれば、第３図に示
す様に、書込みフレーム走査毎に走査選択信号の位相を
逆゛位相にした交流電圧を印加し、奇数（又は偶数）フ
レームで白（クロスニコルを明状態となる様に配置）の
選択書込みを行ない、続く偶数（又は奇数）フレームで
黒（クロスニコルを暗状態となる様に配置）の選択書込
みを行なうマルチプレクシフグ駆動法が開示されている
。

この様な複数回の書込みフレーム走査によって１画面を
形成する方式のマルチブレクシング駆動を、テレビ映像
等の動画又はワープロ表示面での文字スクロールの如く
高速（高周波数）で画面が書き換われる表示に適用した
時に、表示面にｒ尾引き」と称される不適正画像が形成
される問題点があった。

上述の問題点を第４図に従って説明する。第４図（ａ）
は、１文字を４×４画素数で形成した表示面の文字をス
ムーズスクロールした時の電圧印加状態を示し１図中の
Ａ、Ｂ、ＥとＦは１文字に印加された電圧波形で、第３
図の電圧波形に対応している。第４図（ｂ）は、フレー
ム周波数３０Ｈｚ、１画面形成周波数１５Ｈｚでスムーズスクロールを行なった時の表示状態
を示し、図中の斜線部か黒の表示状態、空白部が白の表
示状態を表わしている。

第４図によれば、第３フレーム走査時に、表示面の第３
行目に不必要な黒表示状態を生し、又第５フレーム走査
時に、表示面の第２行目に不必要な黒表示状態を生じ、
この不必要な黒表示が表示面でのスクロール時の「長引
き」に原因していることが判明した。この第３フレーム
走査時、第５フレーム走査時に生じる不必要な黒表示は
、それぞれ第２フレーム走査時、第４フレーム走査時の
黒表示がそのまま第３フレーム走査時と第５フレーム走
査時てメモリーされているために生じるものである。

本発明者らの実験によれば、前述した第３フレーム走査
時と第５フレーム走査時に生した表示画面の表示時間が
それぞれ第４フレーム走査時と第６フレーム走査時ての
画面表示時間と等しいため、第３フレーム走査時と第５
フレーム走査時での表示画面が視覚上十分に認識され、
それか、観察者にとって「長引き」現象となって現われ
るということが判明した。

［発明の概要］従って、本発明の目的は、前述した問題点を解消し、正
常な動画表示又はスクロール表示を可能にした駆動装置
を提供することにある。

すなわち、本発明は走査線に、走査非選択線への印加電
圧を基準にして、一方極性電圧を有する第１の走査選択
信号と、この信号と同一位相て他方極性電圧を有する第
２の走査選択信号とを、それぞれフレーム走査し、該第
１と第２の走査選択信号と同期させてデータ線に情報信
号を印加する手段と、前記第１の走査選択信号と前記第
２の走査選択信号のうち、少なくとも１方の走査選択信
号のフレーム走査を２回以上行なう手段とを有する駆動
装置に特徴を有している。

［実施例］以下１本発明を図面に沿って説明する。

第１図は、本発明の実施態様を表わした説明図で、第１
図（ａ）は１文字を４×４画素数で形成した表示面の文
字をスムーズスクロールした時の電圧印加状態を示し、
図中のＡ、Ｂ。

ＥとＦは、走査選択時に１文字に印加された電圧波形で
、第３図の電圧波形に対応している。

又、ＡとＦは、半選択時の電圧であって、ＢとＥは選択
時の電圧に相当している。第１図（ｂ）は、フレーム周
波数３０Ｈｚ、１画面形成周波数７．５Ｈｚ及び電圧３
Ｖ、＝４２ボルトでスムーズスクロールを行なりた時の
表示状態を示し、図中の斜線部が黒の表示状態、空白部
が白の表示状態を表わしている。

第１図によれば、奇数フレームＦ２Ｍ−１（Ｍ＝１．２
．３・・・）では、第３図に示す奇数フレーム時の走査
選択信号によりフレーム走査が行なわれ、偶数フレーム
Ｆ２Ｍ　（Ｍ＝１．２゜３−）では、第３図に示す偶数
フレーム時の走査選択信号によりフレーム走査が行なわ
れるとともに、それぞれのフレーム走査を交互に２回行
なうことによって１画面が形成されている。

本発明者らの実験によれば、かかる駆動法を採用するこ
とによって、第１図（ｂ）に示す様な、「尾引き」の原
因となる第５フレーム走査時と第９フレーム走査時に現
われる第３行目と第２行目の黒表示状態の表示時間を、
１画面の表示時間に対して％時間とすることができ、こ
れによって視覚上観察者には「尾引き」が解消されたス
ムーズスクロールを表示することができた。

第３図は、本発明で用いた駆動波形を表わしており、奇
数フレームＦ２Ｍ−１と偶数フレームＦ２Ｍとで印加す
る走査選択信号Ｓｎ　（ｎ、走数線数）は、同一位相で
見た時にそれぞれ位相１．とｔ２とで逆極性電圧（走査
非選択線への印加電圧を基準にして）となっている。又
、位相ｔ２が書込みが行なわれる位相に相当し、位相ｔ
１とｔ３とか補助信号をデータ線に印加する位相に相当
している。この補助信号は、走査非選択線上の画素に、
該画素に印加される同一極性電圧の印加時間か走査選択
時に選択された強誘電性液晶の安定状態を反転させる印
加時間に到達する前に、走査非選択線への印加電圧との
合成により、前記同一極性電圧と逆極性の電圧又は電圧
Ｏを与えることができる。この際、強誘電性液晶の閾値
電圧ｖｔｈは１±ｖｏｌ＜Ｉｖｔｈｌ＜１±３Ｖ、ｌの
条件を満たしている。

又、前述の駆動例では、ｌフレーム走査時のフレーム周
波数を３０Ｈｚとした例で表わしたが、本発明ではこれ
に限定されるものではなく、これより低周波数又は高周
波数で駆動することができる。

第２図は、本発明で用いたマトリクス電極を配置した強
誘電性液晶パネル２１の駆動装置を表わしている。第２
図のパネル２１には、走査線２２とデータ！１２３とが
互いに交差して配線され、その交差部の走査線２２とデ
ータ線２３との間には強誘電性液晶が配置されている。

又、第２図中、２４は走査回路、２５は走査側駆動回路
、２６は信号側駆動電圧発生回路、２７はラインメモリ
ー、２８はシフトレジスタ、２９は走査側駆動電圧発生
電源、２０はマルチ・プロセッサー・ユニット（ＭＰＵ
）を表わしている。走査側駆動電圧発生電源２９には、
電圧Ｖ　ｒ　、　Ｖ　２とｖｃか用意され、例えば電圧
Ｖ、とｖ２を前述した走査選択信号の電源とし、電圧ｖ
ｃを走査非選択信号の電源とすることができる。

第５図は、本発明て用いた別の駆動波形を表わしている
。第５図に示す駆動例では、奇数フレーム時に、走査選
択信号の位相ｔ２て走査線上の選択された画素を白に書
込み、偶数フレームに、走査選択信号の位相ｔ２て走査
線上の残りの画素を黒に書込むことによって１画面を形
成することができる。この第５図に示す駆動例を第１図
に示すスムーズスクロール表示方式を適用した時には、
前述と同様の効果が得られる。又、第５図に示す走査選
択信号の位相ｔ１はデータ線に補助信号を印加する位相
に相当し、前述した補助信号と同様の効果が得られる。

この際、強誘電性液晶の閾値電圧ＶＢ、は、１±２Ｖｏ
　Ｉ＜ＩＶ、ｈｌ＜１±４ＶＯＩの条件を満たしている
。

第６図は、本発明で用いた別の駆動波形を表わしている
。第６図に示す駆動例では、奇数フレーム時に、走査選
択信号の位相ｔ３て走査線上の選択された画素を白に書
込み、偶数フレームに、走査選択信号の位相ｔ３で走査
線上の残りの画素を黒に書込むことによって１画面を形
成することができる。この第６図に示す駆動例を第１図
に示すスムーズスクロール表示方式を適用した時には、
前述と同様の効果か得られる。又、第６図に示す走査選
択信号の位相ｔ１とｔ２はデータ線に補助信号を印加す
る位相に相当し、前述した補助信号と同様の効果が得ら
れる。又、本駆動例における波形ＡとＦの位相１　、、
１２とｔ３で印加される電圧は強誘電性液晶の閾値電圧
より小さい値に設定されている。

第７図は、本発明の別の電圧印加方式を適用した例を表
わしている。図中の符号は、第１図の符号と同意である
。第７図に示す駆動例は、同一波形の走査選択信号を３
回のフレーム走査を行なったものである。

本発明ては、同一波形の走査選択信号を複、数フレーム
走査することによって、スムーズスクロール時の「尾引
き」現象を解消することかできるか、この際最大で２０
回、好ましくは最大て３回の同一波形の走査選択信号に
よるフレーム走査を行なうことができる。

本発明の駆動法て用いることかて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（Ｓ！１ｃｔ）又はＨ相（Ｓｉ８本）の液晶が適して
いる。この隼誘電性液晶については、“ル・ジュルナー
ル・ト・フィシツク舎レター”　（“Ｌｅ　Ｊｏｕｒｎ
ａｌ　ｄｅＰｈｙｓｉｃ　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　（’Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｌｉｑ
ｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ」）　　；　　”アプライド・
フィジックス・レターズ″　（”Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ　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１〜ロオブティック・スイッチング・イン
・リキッド・クリスタルＪ　（’Ｓｕｂｍｉｃｒｏ　５
ｅｃｏｎｄ　Ｂ１５ｔａｂｌｅＥｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉ
ｃ　　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　　ｉｎ　　ＬｉｑｕｉｄＣ
ｒｙｓｔａｌｓ」）　；　　“固体物理１６　（１４１
）１９８１ｒ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−メチルツチルシンナメー）−（ＤＯＢＡＭＢ
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（ＨＯＢ　Ａ　ＣＰ、　
Ｃ）および４−ｏ−（２−メチル）−フチルレゾルシリ
デンー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
物かＳｍＣ＊相又はＳｍＨ＊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か埋め込まれ
た銅ブロック等により支持することができる。

又、本発明では前述のＳｍＣ＊、ＳｍＨ＊の他に、カイ
ラルスメクチックＦ相、■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。

第８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。８１ａと８１ｂは、Ｉｎ２Ｏ２、ＳｎＯ，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８２がガラス面に垂直になるよう配向したＳｍＣ
＊相の液晶が封入されている。太線で示した線８３が液
晶分子を表わしており、この液晶分子８３は、その分子
に直交した方向に双極子モーメント（Ｐ工）８４を有し
ている。基板８１ａと８１ｂ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８３のらせん構造がほ
どけ、双極子モーメント（Ｐ↓）８４はすべて電界方向
に向くよう、液晶分子８３の配向方向を変えることがで
きる。液晶分子８３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くした場合（例え
ばＩＪＬ）には、第９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（９４ａ）又は下向
き（９４ｂ）のどちらかの状態をとる。

このようなセルに、第９図に示す如く一定の閾値以上の
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９４ａ又は下向き９４ｂと向きを変え、そ
れに応じて液晶分子は第１の安定状＄　９３　ａかある
いは第２の安定状＄９３ｂ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９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９３ａ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Ｅｂを印加すると液晶分子は第２の安定状
態９３ｂ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か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
るたけ薄い方が好ましく、一般的には０．５鉢〜２０Ｊ
Ｌ、特にｌルー５１Ｌか適している。

［発明の効果］本発明によれば、動画表示やスムーズスクロール表示の
時、画面に生じるｒ尾引き」現象を解消することがてき
、高画質の動画表示やスムーズスクロール表示を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明における画面に印加した電圧の
印加状Ｂ（走査選択線上）を表わした説明図である。第１図（ｂ）は、その時の表示状態を表わした説明図で
ある。第２図は、本発明の駆動回路を示すブロック図である。第３図は、本発明で用いた駆動波形の波形図である。第４図（ａ）は、本発明外における画面に印加した電圧
の印加状態を表わした説明図である。第４図（ｂ）は、その時の表示状態を表わした説明図で
ある。第５図及び第６図は、本発明て用いた別の駆動波形の波
形図である。第７図＜ａ＞は、本発明における画面に印加した電圧の
別の印加状態を表わした説明図である。第７図（ｂ）は、その時の表示状態を表わした説明図で
ある。第８図及び第９図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子
の斜視図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）走査線に、走査非選択線への印加電圧を基準にし
て一方極性電圧を有する第１の走査選択信号と、該信号と同一位相で他方極性電圧を有する第２の走査選択信号とを、それぞれフレーム走査し、該第１と第２の走査選択信号と同期させてデータ線に情報信号を印加する手段と、前記第１の走査選択信号と前記第２の走査選択信号のうち、少なくとも一方の走査選択信号のフレーム走査を２回以上行なう手段とを有する駆動装置。
（２）前記第１の走査選択信号と前記第２の走査選択信
号とを、それぞれ交互に２回のフレーム走査を行なう特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。
（３）走査線とデータ線との交差部で画素を形成し、該
走査線とデータ線との間に強誘電性液晶が配置されている特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。
（４）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３項記載の駆動装置。
（５）前記カイラルスメクチック液晶の膜厚が無電界時
にそれ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４項記載の駆動装置。