KR0138082B1

KR0138082B1 - 강유전성 액정표시장치 및 강유전성 액정표시소자의 구동방법

Info

Publication number: KR0138082B1
Application number: KR1019930026759A
Authority: KR
Inventors: 도미오 다나까; 가쓰히도 사까모도
Original assignee: 가시오게이상기 가부시끼가이샤
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1998-05-15
Also published as: KR940015592A; US5490000A

Abstract

본 발명은 계조표시가 가능한 강유전성 액정표시소자의 구동방법 및 강유전성 액정표시장치를 제공하기 위한 것으로, 액정표시소자는 화소전극(3)과 그 화소전극에 접속된 TFT(4)가 매트릭스형으로 배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 상기 기판 간에 배치되고, 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 강유전성 액정(11)을 구비한다. 행드라이버(21)는 상기 TFT(4)에 접속되고, 상기 액티브소자를 차례로 온시킨다. 열드라이버(22)는 강유전성 액정(11)을 제 1 과 제 2 배향상태로 순차 설정하기 위한 제 1 과 제 2 리셋펄스(P12, P13)로 구성되는 초기화전압과 표시계조에 따라 변화하는 기입전압(VD)을 상기 온된 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하고, 계조표시를 가능하게 한다.

Description

강유전성 액정표시장치 및 강유전성 액정표시소자의 구동방법

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 관계되는 액정표시소자 구조를 도시하는 단면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시하는 액정표시소자의 하기판의 구성을 도시하는 평면도.

제 3A 도는 상편광판의 투과축 방향을 도시하는 도면.

제 3B 도는 액정분자의 배방방향을 도시하는 도면.

제 3C 도는 하편광판의 투과축 방향을 도시하는 도면.

제 4 도는 인가전압과 투과율의 관계를 도시하는 그래프.

제 5A 도, 제 5B 도는 강유전성 액정표시소자 구동방법의 일례를 도시하는 도면.

제 6A 도와 제 7A 도는 제 5A 도, 제 5B 도에 도시하는 구동방법에 의해 구동된 액정표시소자에 있어서의 액정의 자발분극에 의한 전하량을 도시하는 도면.

제 6B 도와 제 7B 도는 제 5A 도, 제 5B 도에 도시하는 구동방법에 이ㅡ해 구동된 액정표시소자의 투과율을 도시하는 도면.

제 8A 도는 본 발명의 제 1 실시예에 관계되는 강유전성 액정표시 소자의 구동방법에 의해 게이트라인에 공급되는 게이트신호의 파형을 도시하는 도면.

제 8B 도는 제 1 실시예에 관계되는 강유전성 액정표시소자의 구동방법에 의해 데이타라인에 공급되는 데이타신호의 파형을 도시하는 도면.

제 8C 도는 제 1 실시예에 관계되는 구동방법에 의해 구동된 액정 표시소자에 있어서의 액정의 자발분극에 의한 전하량을 도시하는 도면.

제 8D 도는 제 1 실시예에 관계되는 구동방법에 의해 구동된 액정 표시소자의 투과율을 도시하는 도면.

제 9 도는 제 1 실시예에 관계되는 구동방법에 의해 구동된 액정 표시소자에 있어서의 인가전압과 투과율의 관계를 도시하는 그래프.

제 10 도는 행드라이버 및 열드라이버 구성의 일례를 도시하는 도면.

제 11A 도∼제 11H 도는 본 발명의 제 3 실시예에 관계되는 액정 표시소자의 구동방법에 의해, 제 K 행 ∼ 제 K+7 행의 화소전극에 인가되는 전압의 파형을 도시하는 타이핑챠트.

제 12A 도 ∼제 11G 도는 제 3 실시예에 관계되는 액정표시소자의 구동방법에 의해, 제 1 행∼제 16 행의 게이트라인에 인가되는 전압의 파형을 도시하는 타이밍챠트.

제 12H 도는 제 3 실시예에 관계되는 액정표시소자의 구동방법에 의해, 데이타라인에 인가되는 전압의 파형을 도시하는 타이밍챠트.

제 13A 도∼제 13D 도는 제 3 실시예에 관계되는 액정표시소자의 구동방법에 의한 데이타의 기입순서를 도시하는 도면.

제 14A 도와 제 14B 도는 제 3 실시예에 관계되는 구동방법에 의해 구동된 액정표시소자에 있어서의 인가전압과 투과율의 관계를 도시하는 그래프.

제 15A 도는 본 발명의 제 5 실시예에 관계되는 강유전성 액정표시소자의 구동방법에 의해 게이트라인에 공급되는 게이트신호의 파형을 도시하는 도면.

제 15B 도는 제 5 실시예에 관계되는 강유전성 액정표시소자의 구동방버버에 의해 데이타라인에 공급되는 데이타신호의 파형을 도시하는 도면.

제 15C 도는 제 1 실시예에 관계되는 구동방법에 의해 구동된 액정표시소자에 있어서의 액정의 자발분극에 의해 전하량을 도시하는 도면.

제 15D 도는 제 1 실시예에 관계되는 구동방법에 의해 구동된 ㅣ액정표시소자의 투과율을 도시하는 도면.

제 16 도는 행드라이버, 열드라이버, 전원회로 구성의 일례를 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1,2 : 기판 3 : 화소전극

4 : 액티브소자(TFT) 5 : 게이트라인

6 : 데이타라인 7 : 대향전극

11 : 강유전성 액정

21 : 제 1 드라이브수단(행드라이버)

22 : 제 2 드라이브수단(열드라이버)

P12 : 제 1 리셋펄스 P13 : 제 2 리셋펄스

VD : 기입전압 -VD : 보상전압

DHF : 비메모리성 강유전성 액정

SBF : 메모리성 강유전성 액정

TS : 선택기간

본 발명은 강유전성 액정을 사용한 액정표시장치 및 액정표시소자의 구동방법에 관한 것이다.

강유전성 액정표시소자는 네머틱 액정을 사용하는 TN 모드의 액정표시소자와 비교하여, 고속동작이 가능하고, 넓은 시야각을 얻을 수 있는 등의 장점을 갖는다.

이 강유전성 액정표시소자의 실용화에 관한 연구는 종래 SS-F 액정으로 불리우는 강유전성 액정을 대상으로 해서 실행되고 있었다. SS-F 액정은 카이랄루스멕틱 C상의 나선 피치가 액정소자의 기판간격(셀갭)보다 크고 또 배향상태의 메모리성(쌍안정성)을 갖는 강유전성액정이다.

SS-F 액정은 그 나선구조를 소실시킨 상태에서 액정표시소자의 기판 간에 봉입(封入)된다. SS-F 액정은 인가전압과 액정의 자발분극과의 상호작용에 의해 한쪽 극성의 전압을 인가했을 때 제 1 배향상태가 되고, 다른쪽 극성의 전압을 인가했을 때 제 2 배향상태가 된다. SS-F 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자는 제 1 과 제 2 배향상태와, 소자의 입사측과 출사측에 배치한 한쌍의 편광판에 의해 빛의 투과율을 제어하고, 화상을 표시한다.

그러나 SS-F 액정의 배향상태는 제 1 배향상태와 제 2 배향상태 2가지뿐이다. 따라서 SS-F 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자는 투과율을 단계적으로 변화시킬 수 없고, 계조표시(階調表示)를 할 수 없다.

그래서 계조표시가 가능한 강유전성 액정표시소자가 연구되고 있고, 카이랄루스멕틱상의 나선 피치가 표시소자의 기판간격보다 작은 강유전성 액정을 사용하는 것이 제안되고 있다. 이 종류의 강유전성 액정은 메모리성을 갖는 것은 SBF 액정이라 불리우고, 비메모리성의 것은 DHF 액정이라 불리우고 있다( 「LIQUID CRYSTALS」, 1989, Vol.5, NO.4의 제 1171 페이지 내지 제 1177 페이지 참조).

SBF 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자에서는 SBF 액정이 나선구조를 갖은 상태에서 기판 간에 봉입된다. SBF 액정은 액정층을 사이에 두고 대향하는 전극간에 절대값이 소정값 이상의 전압을 인가했을 때, 인가전압의 극성에 따라 제 1 배향상태와 제 2 배향상태의 어느것인가로 된다. 제 1 배향상태는 액정분자의 장축 방향(다이렉터)이 제 1 방향으로 거의 배향한 상태이고, 제 2 배향상태는 액정분자의 다이렉터가 제 2 방향으로 거의 배향한 상태이다. 또한 SBF 액정은 인가전압의 절대값이 상기 소정값 이하의 경우, 다이렉터가 제 1 방향으로 배향한 액정분자와 다이렉터가 제 2 방향으로 배향한 액정 분자가 혼재한 중간 배향상태가 된다.

DHF 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자에서는 DHF 액정이 나선구조를 갖은 상태에서 기판간에 봉입되어 있다. DHF 액정은 액정층을 사이에 두고 대향하는 전극간에 절대값이 소정값 이상의 전압을 인가했을 때, 인가전압의 극성에 따라 제 1 배향상태와 제 2 배향상태의 어느것인가가 된다. 제 1 배향상태는 액정분자의 다이렉터가 제 1 방향으로 거의 배향한 상태이고, 제 2 배향상태는 액정분자의 다이렉터가 제 2 방향으로 거의 배향한 상태이다. 또한 인가전압의 절대값이 상기 소정값 이하의 경우, DHF 액정은 분자배열의 나선 변형에 의해 액정분자 다이렉터의 평균적인 방향이 상기 제 1 과 제 2 방향사이가 되는 중간 배향상태가 된다.

이 때문에 액정표시소자를 액티브 매트릭스 타입으로서 상기 중간 배향상태를 유지하는 전압을 비선택기간도 유지하도록 하면, SBF 액정 또는 DHF 액정을 사용하여 계조표시가 가능하다고 일컬어지고 있다.

그러나 실제로는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자를 사용하고, 표시하고 싶은 계조에 대응하는 전압을 액정에 인가해도, 인가전압과 화소의 투과율이 대응하지 않고, 실용레벨의 계조표시를 실현할 수는 없다. 이것은 SBF 액정이나 DHF 액정의 광학특성(인가전압과 투과율의 관계)은 히스테리시스가 크고, 표시계조에 대응하는 전압을 액정에 인가해도, 이것 이전에 인가된 전압의 영향으로 표시계조가 일의적으로 정해지지 않기 때문이다.

또한 강유전성 액정표시소자를 액티브 매트릭스 타이브이 것으로 하면, 전원을 온(ON)해도 각 화소에 유지하고 있는 전압은 곧바로 0이 되지 않는다. 이때문에 전원을 오프한 후도 액정이 화소의 유지전압에 따른 배향상태를 유지하고, 표시의 시저(seizure) 현상을 일으킨다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명은 계조표시가 가능한 강유전성 액정표시소자의 구동방법 및 강유전성 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 표시의 시저 현상이 일어나지 않는 강유전성 액정 표시소자의 구동방법 및 강유전성 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 관점에 관계되는 강유전성 액정표시소자의 구동방법은,

화소전극(3)과 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 복수배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 이들 기판 사이에 배치되고 상기기판의 간격보다 작은 나선 피치의 나선구조를 갖고, 상기 화소전극과 대향전극간에 인가된 전압에 따라 액정부자가 다른쪽 방향으로 거의 배열한 제 2 배향상태와, 액정분자의 평균적인 배열방향이 상기 한쪽 방향으로 거의 배열한 제 1 배향상태와, 액정분자가 상기 한쪽 방향과 다른쪽 방향 사이가 되는 중간 배향상태에 각각 배향하는 강유전성 액정(11)을 구비한 강유전성 액정표시소자에 있어서,

각 액티브소자의 선택기간(TS)에 그 액티브소자(4)를 온시키는 공정과;

각 선택기간에 온하고 있는 상기 액티브소자를 통해 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 상기 강유전성 액정을 상기 제 1 배향상태와 제 2 배향상태의 적어도 한쪽에 배향시키는 초기화전압(P12, P13)을 인가하는 단계와;

각 선택기간에 온하고 있는 상기 액티브소자를 통하고, 상기 초기화전압의 인가후 표시데이타에 대응하는 기입전압(VD)을 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 인가하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 제 2 관점에 관계되는 강유전성 액정표시소자의 구동방법은,

화소전극(3)과 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 복수배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 이들 기판 사이에 배치되고 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 나선구조를 갖고, 상기 화소전극과 대향전극 간에 인가된 전압에 따라 액정분자가 한쪽 방향으로 거의 배열한 제 2 배향상태와, 액정분자의 평균적인 배열방향이 상기 한쪽 방향과 다른쪽 방향의 사이가 되는 중간 배향상태에 각각 배향하는 강유전성액정(11)을 구비하나 강유전성 액정표시소자에 있어서,

표시동작중에는 각 상기 화소전극과 상기 대향전극간에 표시데이타에 대응하는 전압을 인가하는 단계와;

표시종료시에 상기 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량(평균 전하량)을 거의 0으로 하는 전압을 상기 화소전극과 상기 대항전극간에 인가하고, 그후 구동을 정지하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 또한 본 발명의 제 3 관점에 관계되는 강유전성 액정표시장치는,

화소전극(3)과 그 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 상기 기판 간에 배치되고 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 강유전성 액정(11)을 구비한 강유전성 액정표시소자와;

상기 액티브소자에 접속되고, 상기 액티브소자를 차례로 온시키는 제 1 드라이브수단(21)과;

상기 강유전성 액정을 상기 제 1 또는 제 2 배향상태의 한쪽에 설정하기 위한 전압을 상기 제 1 드리아브수단에 의해 온 된 상기 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하고, 그후 표시계조에 따라 변화하는 전압을 상기 온 된 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하는 제 2 드라이브수단(22)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 제 4 관점에 관계되는 강유전성 액정표시장치는,

화소전극(3)과 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 이들 사이에 배치되고 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 나선구조를 갖는 강유전성 액정(11)을 구비한 강유전성 액정표시소자와;

상기 액티브소자에 접속되고, 표시동작중은 각 상기 화소전극(3)에 표시데이타에 대응하는 구동전압을 상기 액티브소자를 통해 공급하고, 표시종료시에 상기 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 상기 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하고, 그후 구동을 정지하는 드라이브수단(21, 22)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 설명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

[제 1 실시예]

먼저 이 실시예에 관계되는 강유전성 액정표시소자의 구성을 설명한다. 제 1 도는 강유전성 액정표시소자의 단면도, 제 2 도는 강유전성 액정표시소자의 화소전그과 액티브소자를 형성한 기판의 평면도이다.

이 강유전성 액정표시소자는 액티브 매트릭스 방식의 것이다. 이 강유전성 액정표시소자는 한쌍의 투명전극(예를 들면, 유리기판)(1,2)을 갖는다. 제 1 도에 있어서 하측의 기판(이하, 하기판)(1)에는 투명한 화소전극(3)과 화소전극(3)에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 형성되어 있다.

액티브소자(4)는 예를 들면 박막트랜지스터(이하 TFT)로 구성된다. TFT(4)는 하기판(1) 상에 형성된 게이트전극과, 게이트전극을 덮는 게이트 절연막과, 게이트 절연막 위에 형성된 반도체층과, 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 구성된다.

하기판(1)에는 제 2 도에 도시하는 바와 같이 화소전극(3)의 행 사이에 게이트라인(주사라인)(5)이 배선되고, 화선전극(3)의 열 사이에 데이타라인(계조신호라인)(6)이 배선되어 있다. 각 TFT(4)의 게이트전극은 대응하는 게이트라인(5)에 접속되고, 드레인전극은 대응하는 데이타라인(6)에 접속되어 있다.

게이트라인(5)은 단부(5a) 를 통해 행드라이버(21)에 접속되고, 데이타라인(6)은 단부(6a)를 통해 열드라이버(22)에 접속된다. 행드라이버(21)는 후술하는 게이트전압을 인가하고, 게이트라인(5)을 주사한다. 한편, 열드라이버(22)는 표시데이타(계조데이타)를 받아들이고, 데이타라인(6)에 표시데이타에 대응하는 데이타신호를 인가한다. 게이트신호와 데이타신호의 상세한 것은 후술한다.

게이트라인(5)은 단부(5a)를 제외하고 TFT(4)의 게이트절연막(투명막)으로 덮여져 있다. 데이타라인(6)은 상기 게이트절연막 위에 형성되어 있다. 화소전극(3)은 상기 게이트절연막 위에 형성되어 있고, TFT(4)의 소스전극에 접속되어 있다.

제 1 도에 있어서 상측의 기판(이하, 상기판)(2)에는 하기판(1)의 각 화소전극(3)과 대향하는 투명한 대향전극(7)이 형성되어 있다. 대향전극(7)은 표시영역 전체를 덮는 1장의 전극으로 형성되고, 일정기준전압(V0)이 인가되어 있다.

하기판(1)과 상기판(2)의 전극형성면에는 각각 배향막(8, 9)이 설치되어 있다. 배향막(8, 9)은 폴리이미드 등의 유기고분자 화합물로 구성되는 수평배향막이고, 그 대향면에는 러빙에 의한 배향처리가 실시되어 있다.

하기판(1)과 상기판(2)은 그 외주가장자리부에 있어서 패널형의 실재(10)를 끼워 접착되어 있다. 기판(1, 2)과 실재(10)로 둘러싸인 영역에는 액정(11)이 봉입되어 있다. 액정(11)은 카이랄루스멕틱 C상의 나선 피치가 양기판(1, 2)의 간격보다 작고, 또ㅗ 대향상태의 메모리성을 갖지않는 강유전성 액정(이하, DHF 액정)이다. DHF 액정(11)은 나선 피치가 가시광띠영역의 파장인 700nm∼400nm 이하(예를들면 400nm∼300nm)이고, 자발분극이 크고, 콘각도가 약 27。 내지 45。 (바람직하게는 27。 내지 30。)의 강유전성 액정조성물로 구성된다. 그리고 제 1 도에 있어서 부호 12는 양기판(1, 2)의 간격을 규제하는 투명한 갭재를 나타내고, 이 갭재(12)는 액정봉입영역내에 점재상태로 배치되어 있다.

DHF 액정(11)은 카이랄루스멕틱 C상이 갖는 층구조의 층 법선(法線)을 배향막(8, 9)의 배향처리 방향을 향해 균일한 층구조를 형성한다. 또한 그 나선 피치가 기판 간격보다 작으므로 나선구조를 갖은 상태에서 기판(1, 2) 간에 봉입되어 있다. 화소전극(3)과 대향전극(7) 사이에 절대값이 소정값보다 높은 전압을 인가했을 때, DHF 액정(11)은 인가전압의 극성에 따라 액정분자의 다이렉터가 제 1 방향으로 배향하는 제 1 배향상태와 액정분자의 다이렉터가 제 2 방향으로 배향하는 제 2 배향상태중 어느것인가의 상태로 설정된다. 또한 절대값이 상기 소정값보다 낮은 전압을 화소전극(3)과 대향전극(7) 간에 인가했을 때, DHF 액정(11) 분자배열의 나선이 변형하고, DHF 액정(11)은 제 1 과 제 2 배향상태의 중간상태가 된다.

액정표시소자의 상하에는 한쌍의 편광판(13, 14)이 배치되어 있다. 편광판(13, 14)의 투과축과 DHF 액정(11)의 액정분자의 배향방향과의 관계를 제 3A 도∼제 3C 도를 참조하여 설명한다.

제 3A 도는 제 1 도에 있어서 상측의 편광판(이하, 상편광판)(14)의 투과축(14a)을 도시한다. 제 3B 도는 DHF 액정(11)의 액정분자의 배향방향과의 관계를 제 3A 도 ∼제 3C 도를 참조하여 설명한다.

제 3A 도는 제 1 도에 있어서 상측의 편광판(이하, 상편광판)(14)의 투과축(14a)을 도시한다. 제 3B 도는 DHF 액정(11)의 제 1 과 제 2 배향상태에 있어서의 액정분자의 배향방향(다이렉터 방향)(11a, 11b)을 도시한다. 제 3C 도는 제 1 도에 있어서 하측의 편광판(이하, 하편광판)(13)의 투과축(13a)을 도시한다.

한쪽 극성에서 또 절대값이 소정값 이상의 전압을 DHF 액정(11)에 인가했을 때, DHF 액정(11)은 제 1 배향상태가 되고, 액정분자는 제 3B 도에 실선으로 도시하는 제 1 배향방향(11a)으로 배향한다. 다른 쪽 극성에서 또 절대값이 소정값 이상의 전압을 DHF 액정(11)은 제 2 배향상태가 되고, 액정분자는 제 3B 도에 파선으로 도시하는 제 2 배향방향(11b) 으로 배향한다.

제 1 배향방향(11a)과 제 2 배향방향(11b)의 엇갈림각(θ)은 DHF액정(11)의 종류에 따라 다르지만, 25。∼45。이다.

편광판(13, 14)중 한쪽 편광판 예를들면, 상편광판(14)의 투과축(14a)은 DHF 액정(11)의 2개 배향방향(11a, 11b)의 한쪽 예를 들면, 제 2 배향방향(11b)과 거의 평행하게 되어 있다. 하편광판(13)의 투과축(13a)은 상편광판(14)의 투과축(14a)과 거의 직교하고 있다.

제 3A 도 내지 제 3C 도에 도시하는 바와 같이 편광판(13, 14)의 투과축을 설정한 강유전성 액정표시소자는 액정분자를 제 1 배향방향(11a)으로 배향시켰을 때 ㅐ투과율이 가장 높아(표시가 가장 밝아) 지고, 액정분자를 젠 2 배향방향(11b)으로 배향시켰으르 때 투과율이 가장 낮아(표시가 가장 어두워)진다. 보다 상세히 설명하면 액정분자의 다이렉터가 제 1 배향방향(11a)을 향한 상태에서는, 입사측편광판(풀러라이저)을 통과한 직선편광은 DHF 액정(11)의 편광작용에 의해 비직선편광이 된다. 그리고 액정층을 통과한 빛중 출사측편광판(애널라이저)의 투과축과 평행한 성분이 애널라이저를 투과하여 출사하고, 표시는 밝아진다. 한편, 액정분자의 다이렉터가 제 2 배향방향(11b)을 향한 상태내에서는 입사측의 편광판을 통과한 직선편광은 DHF 액정(11)의 편광작용을 거의 받지않고, 직선편광인 채 액정층을 통과한다. 이 때문에 액정층을 통과한 빛의 대부분이 다른쪽 편광판으로 흡수되고 표시가 어두어진다.

DHF 액정(11) 다이렉터의 평균적인 방향은 인가전압의 극성과 전압값(절대값)에 따라 배향방향(11a, 11b) 사이에서 연속적으로 변화한다. 이때문에 이 강유전성 액정표시소자의 투과율은 연속적으로 변화가능하다.

제 4 도는 상기 강유전성 액정표시소자의 일반적인 전압-투과율특성(인가전압에 대한 광투과율의 변화특성)을 도시하고 있고, 강유전성 액정표시소자의 투과율은 인가전압에 따라 도면과 같이 변화한다.

이 강유전성 액정표시소자는 액티브 매트릭스 방식의 것이므로 비선택기간 중에서도 DHF 액정(1)의 인가전압을 유지해 둘 수 있다. 이 때문에 상기 구성의 강유전성 액정표시소자는 이론적으로 투과율을 변화시켜 계조표시를 실행시키는 일이 가능하다. 그러나 본원 발명자가 상기 강유전성 액정표시소자의 구동시험을 실시한 바, 계조의 제어를 할 수 없었다.

본원 발명자가 실시한 구동시험의 내용을 제 5A 도 내지 제 7B 도를 참조하여 설명한다.

제 5A 도는 이상 구동시험에 있어서 게이트라인(5)에 인가한 게이트신호의 파형도이고, 제 5B 도는 상기 구동시험에 있어서 데이타라인(6)에 인가한 데이타신호의 파형도이다. 데이타신호는 DHF 액정(11)을 제 1 배향방향(11a) 으로 배향시키는 전압값의 리셋 펄스(P1) 와, 표시계조에 대응하는 전압의 기입펄스(P2) 와, DHF 액정(11)을 제 2 배향방향(11b)으로 배향시키는 전압값의 리셋펄스(P3)와,기입펄스(P4)가 번갈아 반복하는 신호도이다. 이 구동시험에서는 데이타신호의 기준전압(대향전극(7)에 인가된 전압과 같은 전압)을 0V로 했다.

리셋펄스(P1, P3)는 DHF 액정(11)으르 제 1 또는 제 2 배향상태로 리셋하기 위한 펄스이다. 리셋펄스(P1, P3)를 동일 극성으로 하면 DHF 액정(11)에 허용값 이사의 직류전압 성분이 인가된다. 이 때문에 리셋펄스(P1, P3)의 전압은 서로 반대극성이다.

제 6A 도, 제 6B 도, 제 7A 도, 제 7B 도는 제 5A 도, 제 5B 도에 도시하는 게이트신호와 데이타신호를 사용하여 강유전성 액정표시소자를 구동했을 때, DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량(평균적인 전하량 : DHF 액정(11)의 평균적인 배향상태에 상당한다)과 투과량을 도시한다. 제 6A 도, 제 6B 도는 리셋 펄스(P1)의 전압값을 7.5V, 기입펄스(P2)의 전압값을 0V, 리셋펄스 (P3)의 전압값을 -7.5V, 기입펄스(P4)의 전압값을 0V로 했을 때의 측정결과를 도시한다. 또한 제 7A 도, 제 7B 도는 리셋펄스(P1)의 전압값을 7.5V, 기입펄스(P2)의 전압값을 3.3V, 리셋펄스(P3)의 전압값을 -7.5V, 기입펄스(P4)의 전압값을 -3.3V로 했을 때의 측정결과를 도시한다.

제 6A 도, 제 6B 도, 제 7ㅁ 도, 제 7B 도에서 이해할 수 있듯이 상기 구동시에서는 기입펄스(P2, P4)의전압값과 투과율이 대응하지 않고, 따라서 계조를 제어할 수 없었다.

보다 상세히 설명하면 동일 전압의 기입펄스(P2, P4)를 인가했을 때 투과율이 같다면 재현성이 있는 계조표시가 가능하다. 그러나 상기 구동시험에서는 제 6A 도, 제 6B 도에 도시하는 바와 같이 기입펄스(P2, P4)의 전압이 동일(P2=P4=OV)해도 액정소자의 투과율은 전혀 다르고, 표시계조의 재형성이 없다. 또한 상기 구동시험에서는 제 7A 도, 제 7B 도에 도시하는 바와 같이 기입펄스(P2, P4)의 전압값이 다르더라도(P2=3.3V, P4=-3.3V) 명확한 투과율의 차는 얻을 수 없었다.

이와 같은 시험결과가 얻어진 이유는 DHF 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자의 전압-투과율 특성에 제 4 도에 도시한 히스테리시스가 있기 때무니아ㄷ. 즉, 기입펄스(P2)의 인가시 DHF 액정(11)은 제 1 배향상태(보다 정확히는 화소전극(3)과 대향전극(7)과 그 사이의 DHF 액정(11()으로 형성되는 용량의 유지전압에 대응한 제 1 배향상태에 가까운 배향상태)에 있고, 기입펄스(P4)의 인가시 DHF 액정(11)은 제 2 배향상태(P2, P4)를 인가하기 직전의 배향상태가 다르고, 기입펄스(P2, P4)의 전압과 DHF 액정(11)의 배향상태, 즉 투과율이 대응하지 않게 된다.

그래서 본 실시예에서는 기입전압에 대응한 투과율을 얻을 수 있도록 하기 위해, DHF 액정(11)을 제 1 배향상태로 대향시키는 펄스와 제 2 대향상태로 대향시키는 펄스를 연속시킨 초기화전압을 DHF 액정(11)에 인가하고, 그후 표시데이타에 따른 기입전압을 DHF 액정(11)에 인가하는 구동방법을 채용한다.

이 구동방법을 제 8A 도 내지 제 8D 도를 참조하여 설명한다.

제 8A 도 내지 제 8D 도는 행드라이버(21)가 제 1 행의 TFT(4)에 접속되는 게이트라인(5)에 인가하는 게이트신호와, 열드라이버(22)가 데이타라인(6)에 인가하는 데이타신호와, DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량(평균적 전하량)과, 액정표시소자의 투과율을 각각 도시한다.

또한 제 8A 도 내지 제 8D 도에 있어서, TF는 1 프레임 기간, TS는 제 1 행의 TFT(4)의 선택기간 T0는 비선택기간을 도시한다. 각 선택기간 TS는 4개의 슬롯(t1, t2, t3, t4)으로 4등분되어 있다. 각 1슬롯의 기간(△t)은 약 45μ초이다.

최초의 슬롯(t1)은 보상 펄스(P11)의 인가기간, 슬롯(t2) 은 제 1 리셋펄스(P12)의 인가기간, 슬롯(t3)은 제 2 리셋펄스(P13)의 인가기간, 최종 슬롯(t4)은 기입펄스(P14)의 인가기간이다.

기입펄스(P14)는 표시데이타에 대응한 전압(VD)을 갖는 펄스이다. 보상펄스(P11)는 기입펄스(P14)의 인가에 의해 DHF 액정(11)에 직류 전압성분이 치우치게 되는 것을 보상하기 위한 펄스이고, 기입펄스(P14)와 반대극성인 펄스이다. 보상펄스(P11)의 저압(-VD)의 절대값은 기입펄스(P14)의 전압(VD)과 동일하다. 기입펄스(P14)의 전압(VD)은 표시데이타에 따라 여러가지 값으로 제어되고, 이것에 대응하여 보상 펄스(P11)의 전압(-VD)도 제어된다.

제 2 리셋펄스(P13) 는 액정표시소자의 히스테리시스의영향을 없애기 위한 펄스이고, 이 리셋펄스(P13)의 전압(-VR)은 DHF 액정(11)분자의 다이렉터 대부분이 제 2 배향방향(11B)으로 배향하는데 충분한 값을 갖는다. 또한 제 1 리셋펄스(P12) 의 전압( VR)의 절대값과 제 2 리셋펄스(P13)의 전압(VR)의 절대값은 동일하다. 제 1과 제 2 리셋펄스(P12, P13)는 초기화전압을 구성한다.

각 펄스(P11, P12, P13, P14)의 극성 및 전압값은 모두 데이타신호의 기준전압(V0)에 대하나 극성과 전압이다. 기준전압(V0)은 대향전극(7)에 인가하는 전압과 동일하다.

이 구동방법에서는 기입전압(VD)의 최소값을 V0으로 하고, 최대값 (Vmax)을 제 2 리셋펄스(P13)의 리셋전압(VR)보다 약간 낮은 값으로 하여, V0 내지 Vmax의 범위에서 기입전압(VD)을 제어한다.

상기와 같은 파형의 게이트신호와 데이타신호를 사용하여 상기 강유전성 액정표시소자를 구동하면 각 행의 선택기간(TS)에 보상 펄스 (P11) 의 전압(보상전압)(-VD)과, 제 1 리셋펄스(P12)의 전압(제 1 리셋전압)(VR)과, 제 2 리셋펄스(P13)의 전압(제 2 리셋전압)(-VR)과, 기입펄스( P14)의 전압(기압전압)(VD)이 차례로 TFT(4)를 통해 화소전극(3)에 인가된다. 이것에 따라 액정(11)이 자발분극에 의한 전하량과 투과율이 각각 제 8C 도, 제 8D 도에 도시한 바와 같이 변환한다.

비선택기간( TO)이 되면 TFT(4)가 OFF 상태가 되고, 선택기간(TS)의 최종 슬롯(t4)에 인가된 기입전압(VD)에 따른 전압이 화소전극(3)과 대향전극(7)과 그 사이의 액정(11)으로 형성되는 용량으로 유지된다. 이때문에 비선택긱나(T0) 중 DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량과 투과율이 상기 용량의 유지전압에 대응하는 값 즉, 기입전압(VD)에 대응한 값으로 유지된다.

이 구동방법에서는 선택기간(TS) 마다 제 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR) 을 같은 순서로 DHF 액정(11)에 인가하고 있다. 따라서 기입전압(VD)을 인가하기 직전의 DHF 액정(11)의 배향상태는 어느 선택기간(TS)에 있어서도 같다(다이렉터가ㅏ 제 2 배향방향(11b)을 향한 상태). 따라서 액정표시소자의 히스테리시스 영향을 받는 일없이 기입전압(VD)과 투과율이 대응하고, 기입전압(VD) 에 의해 투과율을 제어하고, 명확한 계조표시를 실현할 수 있다.

예를 들면, 기입전압(VD) 리셋전압(VR)의 1/2이라고 하면, 이 기입전압(VD)을 인가한 후의 비선택기간(T0)에 있어서의 DHF 액정(11)의 자발분극의 전하량은 거의 0이 된다. 이때의 DHF 액정(11)의 배향 상태는 제 1 배향상태와 제 2 배향상태의 중간 배향상태이고, 액정분자 다이렉터의 평균적인 방향은 제 1 과 제 2 배향방향(11a, 11b)의 중앙 방향이 된다. 따라서 액정표시소자의 투과율은 액정분자가 제 1 배향방향(11A)으로 배향했을 때의 가장 높은 투과율과 액정분자가 제 2 배향방향(11b)으로 배향했을 때의 가장 낮은 투과율의 거의 중간값이 된다.

또한 기입전압(VD)이 리셋전압(VR)의 1/4이라고 하면, 이 기입전압(VD)을 인가한 후의 비선택기간(T0)에 있어서의 DHF 액정(11)의 자발분극에 이한 전하량은 마이너스 값이 된다. 이때 액정분자의 평균적인 배향방향은 제 1과 제 2 배향방향의 중간 방향과 제 2 배향방향(11b)의 중간 방향이 된다. 따라서 액정표시소자의 투과율은 상기 중간 투과율과 가장 낮은 투과율의 거의 중간값이 된다.

기입전압(VD)을 전압(V0)으로 했을 때는 제 8C 도, 제 8D 도에 2점쇄선으로 도시한 바와 같이 DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량이 그제어범위중 가장 작은 값이 되고, 액정분자의 다이렉터는 제 2 배향방향(11b)에 가까운 방향으로 향한다. 이때문에 투과율이 제어범위중 가장 낮은 값이 된다.

기입전압(VD)을 전압(Vmax)로 했을 때는 제 8C 도, 제 8 D도에 3점쇄선으로 도시하는 바와 같이 DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량이 그 제어범위중 가장 큰 값이 되고, 액정분자으 다이렉터는 제 1 배향방향(11a)에 가까운 방향으로 향한다. 이 때문에 투과율이 그 제어범위중 가장 높은 값이 된다.

이와 같이 상기 구동방법에 의하면 기입전압(VD)에 대응한 투과율을 얻으르수 있으므로, 기입전압(VD)에 의해 투과율을 제어하고 명확한 계조표시를 실현할 수 있따.

제 9 도는 DHF 강유전성 액정표시소자를 상기 실시예의 구동방법으로 구동했을 때의 전압-투과율 특성도이다. 이 도면에 도시하는 바와같이 이 강유전성 액정표시소자의 전압-투과율 특성은 히스테리시스가 없는 특성으로 되어 있다. 그리고 제 9 도에 도시한 전압-투과율 특성은 데이타신호의 기준전압(V0)을 8V(대향전극(7)에 인가하는 전압도 같음)로 했을 때의 특성이다. 이 경우는 제 1 리셋전압(VR)을 10V 이상(바람직하게는 11V 이상), 제 2 리셋전압(-VR)을 6V 이하(바람직하게는 5V 이하)로 하고, 기입전압(VD)을 약 6.5V 내지 약 10.5V의 범위에서 제어한다.

또한 상기 구동방법에서는 선택기간(TS)마다 전극(3, 7)간에 제 1 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR)을 1회씩 인가하고 있으므로, DHF 액정(11)에 허용값 이상의 직류전압성분이 인가되는 일이 없다.

상기 실시예에서는 제 1 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR)을 이 순서로 액정표시소자에 인가하고 있지만, 인가순서는 반대로 해도 된다. 리셋전압(VR, -VR)은 액정분자 다이렉터의 대부분이 제 1 및 제 2 배향방향으로(11a, 11b)으로 배향하느 ㄴ방향이면 좋고, 배향방향(11a, 11b)으로 완전히 배향하는 전압이 아니어도 된다.

상기 실시예에서는 각 선택기간(TS)에 제 1 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR)으르 1회씩 액정표시소자에 인가하고 있지만, 리셋전압(VR, -VR)의 인가회수는 임의로 해도 된다. 요컨데 제 1 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR)을 동일회수씩 번갈아 DHF 액정911)에 인가하면 된다.

상기 실시예에서는 편광판914)의 투과축(14a)을 DHF 액정(11)의 제 2 배향방향(11b)과 거의 평행하게 했다. 그러나 상기 구동방법은 편광판(14)의투과축(14a)을 DHF 액정(11)의 제 1 배향방향(11a)에 거의 평행하게 하고, 편광판(13)의 투과축(13a)을 투과축(14a)에 거의 직행시킨 DHF 액정표시소자에도 적용가능하다. 이 액정표시소자의 경우 액정분자의 다이렉터를 제 2 배향방향(11b)에 배향시켰을 때 액정표시소자으 ㅣ투과율이 가장 높아지고, 액정분자의다이렉터를 제 1 배향방향(11a)으로 배향시켰을 때에 투과율이 가장 낮아진다. 또한 이 실시예의 구동방법은 TFT를 액티브소자로 하느 ㄴ것에 한정되지 않고, MIM을 액티브소자로 하는 강유전성 액정표시소자으 ㅣ구동에도 적용할 수 있다.

다음에 상기 구동방법을 실현하기 위한 행드라이버(21) 및 열드라이버(22)의 구성의 일례를 제 10 도를 참조하여 설명한다.

열드라이버(22)는 예를 들면, 타이밍신호 생성회로(31), 저압 생성회로(32), 선택신호 생성회로(33), 선택회로(34)로 구성된다. 예를 들면 선택신호 생성회로(33)와 선택회로(34)는 데이타라인마다 배치되고, 타이밍신호 생성회로(31)와 전압 생성회로(32)는 복수의 데이타라인(6)에 공통으로 배치된다.

타이밍신호 생성회로(31)는 예를들면 주기(△t)(=TS/4)의 클록신호를 생성한다. 전압 생성회로(32)는 데이타라인(6)에 인가하는 복수의 전압을 생성한다.

선택신호 생성회로(33)에는 클록신호와 화소단위의 표시데이타가 공급된다. 제 1 행, 제 2 행, …의 각 화소의 표시데이타를 예를들면 X1, X2, …라고 가정하면 선택신호 생성회로(33)는 제 1 행의 TFT(4)의 선택기간(TS)에 선택데이타(-X2, XR, -XR, X2)를 생성하고, 이후의 행에 대해서도 마찬가지의 선택데이타를 생성한다. 선택회로(34)는 전압 생성회로(32)에서 공급되는 복수의 전압내, 선택데이타에 대응하는 것을 △t 기간마다 선택하고, 데이타라인(6)에 공급한다.

한편 행드라이버(21)는 주사(어드레스)데이타 생성회로(41)와 드라이버(42)로 구성된다. 주사데이타 생성회로(41)는 타이밍신호 생성회로(33)에서 공급되는 클록신호에 따라 게이트신호에 대응하는 데이타열을 생성하고, 드라이버(42)에 공급한다. 주사데이타 생성회로(41)의 출력데이타에 대응하는 전압을 게이트라인(5)에 인가한다.

행드라이버(21) 및 열드라이버(22)를 이와같은 구성으로 하므로써, 제 8A 도, 제 8B 도에 도시하는 파형의 게이트신호 및 데이타신호를 생성할 수 있다.

[제 2 실시예]

제 1 실시예에 있어서는 강유전성 액정으로서 DHF 액정을 사용했지만, 강유전성 액정으로서 SBF 액정을 사용해도 된다. 제 2 실시예에서는 SBF 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법을 설명한다.

이 실시예의 강유전성 액정표시소자의 구성은 제 1 실시예의 강유전성 액정표시소자의 구성과 동일하고, 제 1 도, 제 2 도에 도시하는 구성을 갖는다.

이 가유전성 액정표시소자에는 카이랄루스멕틱상의 나선 피치가 양기판(1,2)의 간격보다 작고, 또 쌍안정성을 갖는 강유전성 액정 즉, SBF 액정(11)이 봉입된다. SBF 액정(11)은 나선 피치가 가시광띠영역의 파장인 700nm∼400nm 이하(예를 들면 400nm∼400nm)이고, 자발분극이 크고, 콘각도가 큰(예를 들면 약 27。 내지 45。(바람직하게는 27。 내지 30。)) 강유전성을 액정조성물로 구성된다.

SBF 액정(11)은 그 나선 피치가 기판간격보다 작으므로, 나선구조를 갖은 상태에서 기판(1,2) 간에 봉입되어 있다.

편광판(13, 14)의 투과축과 SBF 액정(11)의 액정분자 배향방향과의 관계는 제 1 실시예의 그것과 동일하다. 즉, 한쪽 극성에서 또 절대값이 소정값 이상의 전압을 인기했을 때, SBF 액정(11)은 제 1 안정 상태가 되고, 액정분자의 다이렉터는 제 3B 도에 실선으로 도시하는 제 1 배향방향(11a)으로 배향한다. 다른쪽 극성에서 또 절대값이 소정값 이상의 전압을 인가했을 때 SBF 액정(11)은 제 2 안정상태가 되고 액정분자는 제 6B 도에 파선으로 도시하는 제 2 배향방향으로 배향한다. 제 1 배향방향으로(11a)과 제 2 배향방향(11b)의 엇갈림각(θ)은 SBF 액정(11)의 종류에 따라 다르지만 25。∼45。로 선정되고, 바람직하게는 27。∼45。이다.

한쪽 편광판 예를 들면, 상편광판(14)의 투과축(14a)은 제 3A 도에 도시하는 바와 같이 배향방향(11a, 11b)의 한쪽 예를 들면, 제 2 배향방향(11b)과 거의 평행하게 되어 있다. 또한 하편광판(13)의 투과축(14a)과 거의 직교하고 있다. 제 3A 도 내지 제 3C 도에 도시하는 바와같이 편광판(13, 14)의 투과축(13a, 13b)을 설정한 강유전성 액정 표시소자는 제 1 실시예와 마찬가지로 액정분자를 제 1 배향방향(11a)으로 배향시켰을 때에 투과율이 가장 높아지고, 액정분자를 제2 배향방향(11b)으로 배향시켰을 때에 투과율이 가장 낮아진다.

SBF 액정(11)은 인가전압의 극성과 전압값(절대값)에 따라 제 1 안정상태에 있는 액정분자와 제 2 안정상태에 있는 액정분자가 혼재한 상태(중가 배향상태)에도 배향한다. 이 강유전성 액정표시소자는 액티브 매트릭스 타입의 것이고, 비선택기간 중에서도 SBF 액정(11)을 상기 중간 배향상태에 유지하는 전압을 유지해 둘 수 있다. 이때문에 이 강유전성 액정표시소자는 투과율을 변화시켜 계조가 있는 표시를 하는 것이 가능하다.

그러나 제 1 실시예와 마찬가지로 본원의 발명자가 상기 강유전성 액정표시소자의 구동시험을 실시한 바, 계조의 제어를 할 수 없었다. 즉, SBF 액정(11)을 봉입한 액정표시소자의 게이트라인(5)과 데이타라인(6)에 제 5A 도, 제 5B 도에 도시하는 게이트신호와 데이타신호를 인가했을 경우 제 6A 도, 제 6B 도, 제 7A 도, 제 7B 도에 도시하는 실험결과와 같은 실험결과가 얻어지고, 기입펄스(P2, P4)의 전압값과 투과율이 대응하지 않았다.

이것은 SBF 액정(11)을 사하는 강유전성 액정표시소자의 전압-투과율 특성에 히스테리시스가 있기 때문이다. 즉, 기입펄스(P2)의 인가시에는 SBF 액정(11)은 제 1 안정상태에 있고, 기입펄스(P4)의 인가시에는 SBF 액정(11)은 제 2 안정상태에 있다. 이 배향상태의 차이에 이해 기입펄스(P2, P4)의 전압값과 SBF 액정(11)의 배향상태, 즉 투과율이 대응하지 않게 된다.

그래서 본 실시에서는 제 1 실시예와 마찬가지로 각 행의 선택기간(TS)을 4개의 슬롯(t1 내지 t4)으로 분할하고, 제 8A 도, 제 8B 도에 도시하는 바와 같이 슬롯(t1)에 보상펄스(P11)를 SBF 액정(11)에 인가하고, 슬롯(t3)에 제 2 리셋펄스(P13)를 SBF 액정(11)에 인가하고, 최종 슬롯(t4)에 기입펄스(P14)를 SBF 액정(11)에 인가한다.

본 실시예에서동 보상펄스(P11)는 깅ㅂ펄스(P14)와 반대극성에서 전압의 절대값이 같은 펄스이다. 기입펄스(P14)의 전압(VD)은 표시데이타에 따라 여러가지 값으로 제어되고, 이것에 대응하여 보상펄스(P11)의 전압(-VD)도 제어된다. 제 2 리셋펄스(P13)의 전압값(VR)은 SBF 액정(11)의 액정분자 대부분이 제 2 방햐으로 배열하는데 충분한 크기의 것이다. 제 1 리셋펄스(P12)는 제 2 리셋펄스(P13)와 반대극성에서 절대값이 동일한 전압이다.

이 구동방법에 의하면 선택기간(TS)마다 SBF 액정(11)을 제 1 안정상태로 설정하는 제 1 리셋전압(VR)과 SBF 액정(11)을 제 2 안정상태로 설정하는 제 2 리셋전압(-VR)을 같은 순서로 인가하고 있으므로, 기입전압9VD)을 인가하기 직전의 SBF 액정(11)의 배향상태는 어느 선택기간(TS)에 있어서도 동일하게 된다. 따라서 기입전압(VD)고 투과율이 대응하고, 기입전압(VD)에 의해 투과율을 제어하고, 명확한 계조표시를 실현할 수 있다.

이 구동방법에서는 제 1 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR)을 1회씩 SBF 액정(11)에 인가하고 있으므로, SBF 액정(11)에 허용값 이상의 직류전압 성분이 인가되는 일이 없다.

리셋전압(VR, -VR)의 인가순서는 반대로 해도 된다. 또한 리셋전압(VR, -VR)은 SBF 액정(11)이 대부분 제 1 및 제 2 배향방향(11a, 11b)으로 배향하는 전압이면, 배향방향(11a, 11b)으로 완전히 배향하는 전압이 아니어도 된다. 요컨데 제 1 리셋전압(VR)과 제 2 리셋전압(-VR)을 동일 회수씩 번갈아 인가하면 된다.

이 구동방법은 제 1 실시예와 마찬가지로 상편광퍄ㄴ(14)의 투과축(14a)을 SBF 액정(11)의 제 1 배향방향(11a)과 거의 평행하게 하고, 하편광판(13)의 투과축913a)을 투과축(14a)에 거의 직각으로 한 강유전성 액정표시소자의 구동에도 적용할 수 있다. 또한 MIM 등을 액티 보소자로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 이 실시예의 구동방법에 의해 기판간격보다 작은 나선 피치를 갖은 메모리서 강유전성 액정(SBF 액정)을 사용한 액티브 매트릭스 방식의 강유전성 액정표시소자에 명확한 계조표시를 실행시킬 수 있다.

그리고 이 실시예에 도시하는 구동방법을 실현하기 위한 행드라이버(21) 및 열드라이버(22) 의 구성은 제 1 실시예와 마찬가지로 제 10 도에 도시하는 구성으로 좋다.

[제 3 실시예]

제 1, 제 2 실시예에 있어서는 각 선택기간(TS)에 4개의 펄스(P11∼P14)를 데이타라인에 인가할 필요가 있고, 선택기간(TS)이 길어지는 것과 함께 표시제어부의 구성이 복잡해진다. 이 제 3 실시예는 이와 같은 문제를 해결하는 것이다.

본 실시예에 있어서 강유전성 액정표시소자으 구성은 제 1 실시예의 액정표시소장의 구성과 동일하고, 또한 액정(11)도 제 1 실시예와 마찬가지로 DHF 액정이다.

다음에 본 실시예의 강유전성 액정표시소자의 구동방법을 제 11A 도 내지 제 11H 도, 제 12A 도 내지 제 12 H 도를 참조하여 설명한다.

제 11A 도 내지 제 11H 도는 이 실시예의 액정표시소자 임의이 제 K 행 ∼제 K+7 행(K=8n+1, n은 0 또는 플러스의 정수)의 화소전극(3)에 인가되는 전압의 파형을 도시한다. 제 12A 도 내지 제 12H 도는 제 1 행∼제 16 행의 게이트라인(5) 및 각 데이타라인(6)에 인가되는 전압의 파형을 도시한다.

각 행의 화소(각 게이트라인)의 선택기간(기입기간)은 전기선택기간과 후기선택기간으로 구성된다. 전기선택기간은 복수(8개)의 행으로 동일 타이밍하고, 후기선택기간은 행마다 다르다. 전기선택기간 및 후기선택기간은 각각 기간(△t)(예를 들면, 약 45μ초)의 슬롯으로 등분된다. 전기선택기간의 전반 슬롯은 제 1 리셋펄스(P12)의 인가기간이다. 전기선택기간의 후반 슬롯은 제 2 리셋펄스(P13)의 인가기간이다. 후기선택기간의 후반 슬롯은 기입펄스(P14)의 인가기간이다.

먼저 제 12A 도 내지 제 12D 도에 도시하는 바와 같이 제 1 행∼제 8 행의 화소 전기선택기간에, 행드라이버(21)는 제 1 행∼제 8 행의 게이트라인(5)에 동시에 게이트펄스를 인가하고, 제 1 행∼제 8행의 TFT(4)를 동시에 온시킨다. 그동안 열드라이버(22)는 모든 데이타라인(6)에 제 12H 도에 도시하는 바와 같이 플러스 극성의 제 1 리셋펄스(P12)와 마이너스 극성의 제 2 리셋펄스(P13)를 차례로 인가한다. 제 2 리셋펄스(P13)는 액정표시소자의 히스테리시스를 없애기 위해 DHF 액정(11)을 제 2 리셋펄스(P130의 전압값(-VR)은 대부분 액정분자으 다이렉터가 제 2 방향(11b)으로 배열하는데 충분한 값이다. 또한 제 1 리셋펄스(P12)는 제 2 리셋펄스(P13)의 인가에 의해 DHF 액정(11)에 허용레벨 이상의 직류전압 성분이 인가되는 것을 보상하기 위한 펄스이다. 제 1 리셋펄스(P12)와 제 2 리셋펄스(P13)의 전압은 절대값이 같고, 극성이 반대이다.

각 펄스(P11, P12, P13, P14)의 극성 및 전압값은 모두 데이타신호의 기준전압(V0)에 대한 극성과 전압이다. 기준전압(V0)은 대향전극(7)의 인가전압과 동일하다.

게이트라인(5)에 공급되는 게이트신호의 펄스폭은 데이타라인(6)에 공급되는 제 1 과 제 2 리셋펄스(P12, P13)의 폭보다 좁다. 이것은 데이타신호의 전압레벨을 정확히 각 화소의 용량(화소전극(3), 대향전극(7), DHF 액정(11)으로 구성되는 용량)으로 유지하기 때문이다. 제 12A 도 내지 제 12H 도에서는 도면을 보기쉽게 하기 위해 게이트 펄스와 데이타라인상의 펄스의 펄스폭 차를 강조하고 있다.

게이트신호가 오프하면 TFT(4)도 오프하고, 제 1 행∼제 8 행의 각 화소의 용량은 제 2 리셋펄스(P13)의 전압(-VR)에 거의 같은 전압을 유지한다. 플러스 전압에서 백(白)(투과)이 화소에 기입되고, 마이너스 전압에서 흑(黑)(광불투과)이 화소에 기입된다고 하면 제 1 행∼제 8 행의 화소는 모두 흑상태(블랭킹)로 된다.

그후 제 1 행의 화소 후기선택기간이 시작되고, 행드라이버(21)는 제 1 행의 게이트라인(5)에 게이트펄스를 인가하고, 제 1 행의 게이트라인(5)에 접속된 TFT(제 1 행의 TFT)(4)가 온한다. 한편 열드라이버(22)는 각 데이타라인(5)에 접속된 TFT(제 1 해의 TFT)(4)가 온한다. 한편 열드라이버(22)는 각 데이타라인(6)에 제 1 행의 화소 표시계조에 대응하는 기입전압(VD)을 갖는 기입펄스(P14)와 보상펄스(P11)를 인가한다. 보상펄스(P11)는 기입펄스(P14)의 인가에 의해 DHF 액정(11)에 허용레벨 이상의 직류전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 펄스이고, 기입펄스(P14)와 반대극성으로 절대값이 동일한 전압을 갖는다.

기입전압(VD)의 최소값을 전압(V0), 최대값(Vmax)을 제 2 리셋펄스(P13)의 전압( VR)보다 약간 낮은 값으로 하고, 기입전압(VD)을 V0∼Vmax의 범위에서 표시계조에 따라 제어된다.

기입펄스(P14)가 데이타라인(6)에 인가되어 있는 동안에 행드라이버(21)느느 게이트펄스를 오프하고, 제 1 행의 TFT(4)를 오프한다. 이 때문에 제 1 행의 화소전극(3)에 인가되는 전압의 파형은 제 11A 도에 도시하느느 바와 같이, 전기선택기간에 인가되는 리셋펄스(P12, P13)와 후기선택기간에 인가되는 보상펄스(P11)와 기입펄스(P14)로 구성된다.

제 1 행의 각 화소의 용량은 제 1 행의 TFT(4)가 오프했을 때에 인가되어 있던 전압 즉, 기입전압(VD)에 거의 같은 전압을 유지한다. 이때문에 제 1 행의 화소는 다음 프레임의 전기선택기간까지 기입전압(VD)에 대응하는 계조 즉,표시데이타에 대응하는 계조를 유지한다.

이후 제 2, 제 3, …, 제 8행의 게이트라인(5)의 후기선택기간이 되고, 행드라이버(21)는 제 12B 도∼ 제 12D 도에 도시하는 바와 같이 제 2, 제 3, …, 제 8 행의 게이트라인(5)에 게이트전압을 차례로 인가한다. 한편 열드라이버(22)는 제 2H 도에 도시하는 바오 같이 각 데이타라인(6)에 보상펄스(P11)와 표시데이타ㅣ에 대응한 기입전압(VD)을 갖는 기입펄스(P14)를 인가한다. 이결과 제 2 행∼제 8 행의 화소전극(3)에는 제 11B 도∼제 11H 도에 도시하는 파형의 펄스신호가 각각 인가된다. 그리고 제 2 행∼제 8행의 화소 용량은 제 2 행∼제 8 행의 TFT(4)가 오프했을 때에 인가되어 있던 전압 즉, 기입전압(VD)에 거의 같은 전압을 유지한다. 따라서 각 화소는 표시데이타에 대응하는 계조를 제 1 행∼제 8 행의 게이트라인의 다음 전기선택기간까지 유지한다. 이상으로 제 1 행∼제 8 행의 화소로의 기입이 종료된다.

그후 제 9 행∼제 16 행의 화소 전기선택기간이 되고, 행드라이바(21)는 제 12E 도∼제 12G 도에 도시하는 바와 같이 제 9 행∼제 16행의 게이트라인(5)에 동시에 게이트전압을 인가한다. 한편 열드라이버(22)는 각 데이타라인(6)에 제 1 리셋펄스(P12)와 제 2 리셋펄스(P13)를 인가한다. 그후 제 9 행∼제 16 행의 화소 후기선택기간이 되고, 행드라이버(21)는 제 12E 도∼제 12G 도에 도시하는 바와 같이 제 9, 제 10, …, 제 16행의 게이트라인(5)에 게이틀신호를 차례로 인가한다. 한편 열드라이버(22)는 제 12H 도에 도시하는 바와 같이 각 데이타라인(6)에 보상펄스(P11)와 기입펄스(P14)를 인가한다. 그 결과 제 9 행∼제 16 행의 화소전극(3)에는 제 11A 도∼ 제 11H 도에 도시하는 파형의 전압펄스가 인가되고, 제 9 행∼제 16 행의 화소는 표시데이타에 대응하는 계조를 제 9 행∼제 16 행의 화소 다음 전기 선택기간까지 유지한다.

이후 같은 동작이 8행마다 반복되고, 모든 행의 화소로의 기입이 종료한 시점에서 기입동작은 종료한다. 그리고 다음 프레임이 시작하면 제 1 행의 화소에서 다시 상술의 동작이 반복된다.

이상 설명한 기입동작의 전체 흐름은 제 13A 도∼제 13D 도에 도시하는 바와 같이 구성된다. 그리고 제 13A 도와 제 13D 도느느 이 액정표시소자의 1화면분을 도시하고, 제 13B 도와 제 13C 도는 1 화면중 8행분을 도시한다.

먼저 제 1 행∼제 8 행의 화소에 리셋펄스가 인가되고, 제 13A 도에 해칭(HATCHING)을 부가하여 도시하는 바와 같이 제 1 행∼제 8 행의 화소가 모두 흑(공백상태)으로 설정된다(제 1 행∼제 8 행의 화소 전기선택기간). 다음에 제 1 행의 화소에 보상펄스(P11)와 기입펄스(P14)가 인가되고, 제 13B 도에 도시하는 바와같이 제 1 행의 화소가 표시데이타에 대응한 계조에 설정된다(제 1 행의 화소 후기선택기간).

다음에 제 2 행의 화소에 보상펄스(P11)와 기입펄스(P14)가 인가되고, 제 13C 도에 도시하는 바와 같이 제 2 행의 화소가 표시데이타에 대응한 계조에 설정된다(제 1 행의 화소 후기선택기간).

이후 같은 동작이 제 8 행의 화소까지 반복되고, 제 1 행∼제 8 행의 화소가 표시데이타에 대응한 계조에 설정된다.

그후 제 9 행∼제 15 행의 화소에 리셋펄스(P1, P2)가 인가되고, 제 3D 도에 도시하는 바와 같이 제 9 행∼제 15 행의 화소가 모든 흑(공백상태)으로 설정된다(제 9 행∼제 15 행의 화소 전기선택기간). 다음에 제 9 행∼제 15 행의 화소전극(3)에 보상펄스(P11)와 기입펄스(P14)가 차례로 인가되고, 제 13B 도,, 제 13C 도에 도시하는 바와 같이 각행의 화소가 차례로 표시데이타에 대응한 계조에 설정된다.

이후 같은 동작이 반복된다. 1화면 전체에 표시데이타의 기입이 종료하면 상술의 동작이 처음부터 반복된다.

상기 실시예에 의하면 복수행의 화소에 동시에 제 1 과 제 2 리셋펄스가 인가된다. 이때문에 제 1, 제 2 실시예와 같이 각행의 화소선택기간에 개별로 리셋펄스를 인가하는 경우에 비교해서, 1화면분의 기입시간으르 단축할 수 있다. 또한 열드라이버(22)에서의 데이타처리가 용이해지고, 열드라이버(22)의 구조를 간략화할 수 있다.

상기 동작을 가능하게 하기 위해 행드라이버(21) 및 열드라이버(22)의 구성은 실질적으로 제 10 도에 도시하는 구성과 동일하다. 단 제 1 행, 제 2 행, …의 각 화소의 표시데이타를 X1, X2, …, X8, X9, …라고 가정하면, 선택신호 생성회로(33)는 8화소마다 리셋전압(VR, -VR)에 대응하는 데이타(XR, -XR)를 삽입하고, 선택데이타(XR, -XR, -X1, X1, -X2, X2, -X3, …, -X8, X8, XR, -XR, -X9, X9,…)를 생성한다.

상기 구동방법에 의해 강유전성 액정표시소자의 계조제어를 실시했다. 이 구동방법에 있어서는 펄스폭(△t)을 45μs, 리셋전압(VR)을 17V, 기입전압(VD)을 0≤VD≤14V로 설정했다. 그 결과를 제 14(A) 도, 제 14 (B) 도에 도시한다. 제 14A 도는 제 11A 도아 같이 리셋펄스와 기입펄스를 연속하여 화소에 인가한 경우의 특성, 제 14B 도는 제 11H도와 같이 리셋펄스를 인가하고 나서 7 선택기간(7·2Δt) 경과후에 기입펄스를 화소에 인가한 경우의 특성을 도시한다. 어느 경우도 명확한 계조표시가 가능하다.

그리고 전술한 바와같이 데이타라인(6) 상의 신호레벨을 정확히 화소전극(3), 대향전극97), DHF 액정(11)으로 구성되는 용량으로 유지하기 위해서는 데이타라인 상의 신호레벨이 변화하기 조금 전에 게이트전압이 오프하는 것이 바람직하다.

상기 실시예에서는 8개의 게이트라인 전기선택기간을 동일 타이밍으로 했지만, 8개에 한정되지 않고, 2개 이상의 어느것으로도 좋다. 단, 전기선택기간을 공유하는 행수가 너무 많으면 블랭킹상태로 한정되므로 최후 행의 화소에 데이타를 기입하기까지의 시간이 길어지고, 표시가 어른거린다. 또한 전기선택기간을 공유하는 행수가 적으면 행마다 전기선택기간이 설정되는데 같은 상태가 되고, 1화면분의 기입 시간이 길어진다. 실험적으로는 행수 즉, 게이트라인(5)의 수가 200 내지 400 정도의 경우 전기선택기간을 공유하는 행수는 6 내지 10 특히 8이 바람직하다.

제 1 과 제 2 리셋펄스(P12, P13)의 인가 순서는 특별히 문제가 되지않고, 제 2 리셋펄스(P13)를 인가하고 나서 제 1 리셋펄스(P12)를 인가해도 된다. 이 경우 각 화소는 전기선택기간에서 백(광투과상태)으로 설정되고, 그후 후기선택기간에서 표시데이타에 대응하는 계조로 설정된다. 단, 인간의 눈의 감도가 흑보다 백에 민감하므로, 전기 선택기간에서 각 화소를 흑상태로 설정하는 쪽이 바람직하다.

리셋전압(VR, -VR)은 DHF 액정(11)의 액정분자 다이렉터가 대부분 제 1 또는 제 2 배향방향(11a, 11b)으로 배향하는 전압이면 좋고, 배향방향(11a, 11b)으로 완전히 배향하는 전압이 아니어도 좋다.

상기 실시예에서는 전기선택기간에 제 1 리셋펄스와 제 2 리셋펄스를 1회씩 화소에 인가하고 있지만, 제 1 리셋펄스와 제 2 리셋펄스의 인가회수가 같으면 인가회수는 복수회라도 상관없다.

이 실시예의 구동방법은 상편광판(14)의 투과축(14a)을 DHF 액정(11)의 제 1 배향방향(11a)과 거의 평행하게 한 강유전성 액정표시소자의 구동에도 적용될 수 있다. 또한 MIM 등을 액티브소자로 하는 강유전성 액정표시소자에도 적용가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면 복수의 게이트라인에 제 1 과 제 2 리셋펄스를 동시에 인가하므로, 1 필드의 기입시간을 짧게 할 수 있다.

[제 4 실시예]

제 3 실시예에서는 DHF 액정을 사용하는 강유전성 액정표시소자에 대해서 설명했지만, SBF 액정을 봉입한 SBF 액정표시소자를 제 3 실시예에서 설명한 구동방법으로 구동한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

[제 5 실시예]

액정표시소자의 전원을 오프했을 때 통상 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량은 플러스 또는 마이너스 값을 갖는다. 이 상태에서는 액정층에 액정(11)의 자발분극에 의한 내부전계가 일어나고 있다. 한편 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자에서는 전원을 오프한 후에도, 각 화소에 유지되어 있는 전하는 곧바로 없어지지 않고, 내부전계도 유지된다. 그결과 전원을 오프한 후, 시간의 경과에 따라 액정층중의 -이온과 +이온이 하기판(1) 측과 상기판(2) 측으로 나뉘어 집합하고, 이온의 편향이 서서히 커진다. 결국 양기판(1,2)의 표면에 이온이 흡착되고, 이 편향된 이온에 의한 전하에 의해 액정분자가 구속되고, 표시가 시저한 상태가 된다.

그래서 제 5 실시예에서는 표시종료시에 모든 화소의 전극(3, 7)간에 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량이 거의 0이 되는 전압을 인가하고 나서 구동을 정지한다.

이 제 5 실시예에 있어서의 강유전성 액정표시소자의 구조는 제 1 실시예의 액정표시소자의 구조와 동일하다.

다음에 표시종료시의 동작을 제 15A 도∼제 15D 도를 참조하여 설명한다.

통상 상태에 있어서는 이 실시예의 액정표시소자는 예를 들면, 제 1 실시예의 구동방법에 의해 구동되고 있다. 한편 표시장치의 표시종료 스위치가 조작되든가 또는 타이머에 세트된 표시종료시간이 되면 표시종료 지령신호가 행드라이버 및 열드라이버로 보내진다.

제 15A 도에 있어서 화살표(A)는 행드라이버(21) 및 열드라이버(22)에 표시종료 지령신호가 입력되는 시기를 나타내고 있다. 이 표시종료 지령신호는 1 프레임기간(TF) 중 어딘가에서 입력된다.

행드라이버(21) 및 열드라이버(22)는 표시종료 지령신호가 입력된 프레임기간(TF) 중은 통상 표시데이타에 따른 구동동작을 속행한다. 그러나 다음 프레임기간(TF)이 되면 표시데이타를 무시하고, 모든 데이타라인(6)에 공급하는 기입펄스(P14)의 전압(VD)을 DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전햐량이 거의 0이 되는 값으로 한다. 그리고 이것에 대응하여 보상펄스(P11)의 전압(-VD)도 제어한다. 리셋펄스(P12, P13)의 전압(VR, -VR)은 표시구동 중의 값인 채로 한다.

DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 기입 전압(VD)은 리셋전압(VR)의 거의 1/2의 전압이다. 기입전압(VD)을 VR/2하면 그후의 비선택기간(TO)에 있어서의 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량이 제 15C 도에 도시하는 바와 같이 거의 0이 된다.

이때 DHF 액정(11)의 배향상태는 액정분자가 거의 변형이 없는 나선을 그리고 배향한 상태이고, 다이렉터의 평균적 방향은 제 1 과 제 2 배향방향(11a, 11b)의 거의 중간 방향이 된다. 이때문에 이 상태에서의 투과율은 DHF 액정(11)의 액정분자가 제 1 배향방향(11a)을 향했을 때의 가장 높은 투과율과 액정분자가 제 2 배향방향(11b)을 향했을 때의 가장 낮은 투과율의 거의 중간값이 된다. 따라서 상기 기입전압(VD)(VD=VR/2)/에 의한 구동을 1 프레임기간 연속하면 표시화면 전체가 중간조의 밝기가 된다.

기입전압(VD)(VD=VR/2)에 의한 구동을 1 프레임기간 연속한 후, 구도회로의 전원을 끊고 표시구동을 정지한다. 제 1 도에 있어서 화살표(B)는 구동정지시기를 도시하고 있고, 제 1 도에 있어서 화살표(B)는 구동정지시기를 도시하고 있고, 이 실시예에서는 상기 프레임(TF)이 경과한 시점에서 구동전원을 오프한다.

이 구동방법에서는 상기와 같이 화소전극(3, 7) 간에 DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 인가한다. 따라서 액정(11)의 자발분극에 의한 내부전계가 거의 일어나고 있지 않은 상태에서 전원을 오프할 수 있다. 따라서 표시의 시저현상 등은 일어나지 않고 액정표시소자의 표시품질을 양호하게 유지할 수 있다.

다음에 상기 구동방법을 실현하기 위한 행드라이버(21), 열드라이버(22) 및 전원회로(51)의 구성을 일례를 제 16 도를 참조하여 설명한다. 그리고 제 16 도에 있어서 제 10 도와 동일부분에는 동일부호를 붙인다.

전원회로(51)는 전원스위치(SW)를 구비하고, 타이밍신호 생성회로(31), 전압생성회로(32), 선택신호 생성회로(33), 선택회로(34), 주사데이타 생성회로(41), 증폭기(41), 드라이버(42)에 동작전압을 공급한다. 전원스위치(SW)는 전원회로(51)에 전원의 온/오프를 지시하는 스위치이다. 전원스위치(SW)가 오프되면 전원회로(51)는 선택신호 생성회로(33)에 표시종료 지령신호를 공급한다. 단 전원스위치(SW)가 오프된 단계에서는 전원회로(51)는 동작전압을 계속 출력한다.

선택신호 생성회로(33)는 표시종료 지령신호가 공급된 프레임(TF)에서는 제 1 실시예와 마찬가지로, 표시데이타에 대응한 선택데이타를 생성한다.

한편 표시종료 지령신호가 공급된 프레임의 다음 프레임에서는 선택신호 생성회로(33)는 선택데이타로서 -XR2, XR, -XR, XR/2, -XR/2, XR, -XR, XR/2…를 차례로 생성한다. 선택회로(34)는 전압생성회로(32)에서 공급되는 복수의 전압내, 선택데이타에 대응하는 것을 TS/4 기간 경과마다 선택한다. 따라서 데이타라인(6)에는 제 15B 도에 도시하는 파형의 신호가 공급되고, DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량은 거의 0이 된다.

선택신호 생성회로(33)는 이 처리를 1 프레임기간(TF) 실행하면, 전원회로(51)에 종료신호를 공급한다. 이 종료신호에 응답하고, 전원 회로(51)는 동작전압의 출력을 정지한다. 이와 같은 구성으로 하므로써 표시종료시에 액정의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 할 수 있다.

상기 실시예에서는 DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 액정(11)에 인가하는 기간을 1 프레임기간(TF)로 하고 있지만, 그 전압의 인가시간은 1 프레임기간 이상 계속해도 된다.

상기 실시예에서는 표시종료 지령신호가 입력된 프레임의 다음 프레임기간이 되고나서, DHF 액정(11)의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 데이타라인(6)에 인가하고 있다. 그러나 이 전압의 인가는 표시종료 지령신호의 입력과 동시 또는 그 입력시에서 일정시간 후에 시작해도 된다. 그경우 상기 전압의 인가를 적어도 1 프레임기간(TF)에 상당하는 기간이상 계속하고, 그후 동작전압의 출력을 정지한다.

또한 전원회로가 표시종료 지령신호를 출력한 시점에서 모든 게이트라인에 게이트신호를 공급하고, 모든 화소에 일괄하여 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 인가하도로고 해도 된다.

상기 실시예에서는 DHF 액정을 사용한 예를 나타냈지만, 이 실시예의 구동방법은 메모리성을 갖는 SBF 액정을 사용한 강유전성 액정 표시소자의 구동에도 적용할 수 있다. SBF 액정을 사용한 강유전성 액정표시소자를 상기 구동방법으로 구동한 경우, 전원을 끊었을 때 액정의 배향상태는 제 1 배향상태의 액정분자와 제 2 배향상태의 액정분자가 거의 같은 비율로 혼재한 상태이다. 이 때문에 SBF 액정의 자발분극이 상호 부정하고, SBF 액정의 자발분극에 의한 전하량은 거의 0이 된다.

또한 통상시 액정표시소자의 구동은 제 1∼제 4 구동방법의 어느 것으로도 또는 그 이외의 구동방법으로도 좋다.

상기 실시예에서 구동한 강유전성 액정표시소자는 한쪽 편광판(14)의 투과축(14a)을 액정(11)의 제 2 배향방향(11b)과 거의 평행하게 한 것이지만, 상기 구동방법은 상편광판(14)의 투과축(14a)을 제 1 배향방향(11a)과 거의 평행하게 한 강유전성 액정표시소자의 구동에도 적용할 수 있다. 또한 본 실시예의 구동방법은 MIM 등을 액티브소자로 하는 강유전성 액정표시소자에도 적용가능하다. 이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 구동방법에 의하여 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량이 거의 0이 되는 전압을 인가하고 나서 액정표시소자의 구동을 정지한다. 따라서 표시의 시저현상의 발생을 방지하고, 액정표시소자의 표시품질을 양호하게 유지할 수 있다.

Claims

(정정) 화소전극(3)과 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 복수배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 이들 기판 사이에 배치되고, 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 나선구조를 갖고, 상기 화소전극과 대향전극 간에 인가된 전압에 따라 액정분자가 한쪽 방향을 ㅗ거의 배열한 제 1 배향상태와, 액정분자가 다른쪽 방향으로 거의 배열한 제 2 배향상태와, 액정분자의 평균적인 배열방향이 상기 한쪽 방향과 다른쪽 방향 사이가 되는 중간 배향상태로 각각 배향하는 강유전성 액정(11)으로 구성되는 강유전성 액정표시소자에 있어서,

각 액티브소자의 선택기간(TS)에 그 액티브소자(4)를 온시키는 단계와;

각 선택기간에 온하고 있는 상기 액티브소자를 통해 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 상기 강유전성 액정을 제 1 배향상태와 제 2 배향상태의 적어도 한쪽에 배향시키는 초기화작업(P12, P13)을 인가하는 단계와;

각 선택기간에 온하고 있는 상기 액티브소자를 통해 상기 초기화전압의 인가후, 표시데이타에 대응하는 기입전압(VD)을 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 인가하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 상기 강유전성 액정(11)은 층구조와 나선 구조를 갖고, 그 나선구조의 나선피치가 상기 한쌍의 기판 간격보다 작고, 상기 나선구조의 변형에 의해 상기 제 1 배향상태와 제 2 배향상태 사이의 배향상태로 배향하는 비메모리성 강유전성 액정(DHF), 또는 쌍안정성을 갖고 제 1 배향상태의 액정분자와 제 2 배향상태의 액정분자가 혼재하는 배향상태로 배향하는 메모리성 강유전성 액정(SBF)중 어느것 임을 특지응로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 상기 초기화전압은 상기 강유전성 액정을 제 1 배향상태로 배향시키는 제 1 리셋펄스(P12)와, 액정분자를 제 2 배향상태로 배향시키는 제 1 리셋펄스(P12)와, 액정분자를 제 2 배향상태로 배향시키는 제 2 리셋펄스(P13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 3 항에 있어서, 각 선택기간( TS)에 상기 제 1 리셋펄스(P12)와 상기 제 2 리셋펄스(P13)를 동일 순서로 상기 화소전극과 대향전극 간에 인가하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 리셋펄스(P12)와 상기 제 2 리셋펄스(P13)는 극성이 서로 반대이고 절대값이 같은 전압(VR, -VR)을 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 3 항에 있어서, 선택기간마다 상기 제 1 리셋펄스(P12)의 인가회수와 상기 제 2 리셋펄스(P13)의 인가회수가 같은 것을 특징으로 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
(정정) 제 1 항에 있어서, 상기 선택기간에 상기 초기화전압(P12, P13)의 인가전에 그 선택기간에 인가되는 기입전압(VD)과 극성이 반대이고 절대값이 같은 보상전압(-VD)을 상기 화소전극과 대향전극에 인가하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 각 액티브소자의 선택기간은 전기선택기간과 후기선택기간을 포함하고,

상기 전기선택기간은 상기 매트릭스의 복수 행에서 동일 타이밍이고, 상기 초기화전압(P12, P13)이 상기 화소전극과 대향전극 간에 인가되고,

상기 후기선택기간은 상기 매트릭스의 행마다 다른 타이밍이고, 상기 기입전압9VD)이 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 인가되는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 8 항에 있어서, 상기 초기화전압은 상기 강유전성 액정을 제 1 배향상태로 배향시키는 제 1 리셋펄스와, 액정분자를 제 2 배향상태롤 배향시키는 제 2 리셋펄스로 구성되고,

상기 후기선택기간에 상기 기입전압과, 상기 기입전압과 극성이 반대이고 또 절대값이 같은 보상전압을 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 인가하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 초기화전압은 상기 액정표시소자의 표시를 암(暗)상태로 설정하는 전압인 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
(정정) 화소전극(3)과 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 복수배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 이들 기판 사이에 배치되고, 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 나선구조를 갖고, 상기 화소전극과 대향전극 간에 인가된 전압에 따라 액정분자가 한쪽 방향으로 거의 배열된 제 1 배향상태와, 액정분자가 다른쪽 방향으로 거의 배열한 제 2 배향상태와, 액정분자의 평균적인 배열방향이 상기 한 방향과 다른쪽 방향 사이가 되는 중간 배향상태로 각각 배향하는 강유전성 액정(11)을 구비하는 강유전성액정표시소자에 있어서,

표시동작 중에는 각 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 표시데이타에 대응하는 전압을 인가하는 단계와;

표시종료시에 상기 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 상기 화소전극과 상기 대향전극 간에 인가하고, 그후 구동을 정지하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
제 11 항에 있어서, 상기 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압은 상기 강유전성 액정을 상기 제 1과 제 2 배향상태의 중간 배향상태로 설정하는 전압인 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시소자의 구동방법.
화소전극(3)과 그 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 상기 기판 간에 배치되고, 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 강유전성 액정(11)을 구비한 강유전성 액정표시소자와,

상기 액티브소자에 접속되고, 상기 액티브소자를 차례로 온시키는 제 1 드라이브수단(21)과,

상기 강유전성 액정을 상기 제 1 또는 제 2 배향상태의 한쪽에 설정하기 위한 전압을 상기 제 1 드라이브수단에 의해 온 된 상기 액티브소자를 통해 상기 온 된 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하는 제 2 드라이브수단(22)을 구비하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
제 13 항에 있어서, 상기 액티브소자는 전류로의 한쪽단이 대응하는 화소전극에 접속된 박막트랜지스터로 구성되고,

상기 제 1 드라이브수단은 대응하는 행의 복수 상기 박막트랜지스터 게이트에 접속된 게이트라인(5)과, 각 상기 게이트라인에 상기 박막트랜지스터를 온시키는 게이트전압을 공급하는 행드라이버(21)로 구성되고,

상기 제 2 드라이브수단은 대응하는 열의 복수 상기 박막트랜지스터 전류로의 다른쪽단에 접속된 데이타라인(6)과, 상기 초기화전압을 상기 데이타라인에 인가하고, 그 후 상기 표시계조에 대응한 기입전압을 상기 데이타라인에 인가하는 열드라이버(22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
제 14 항에 있어서, 상기 열드라이버는 상기 강유전성 액정을 제 1 배향상태로 설정하는 제 1 리셋펄스(P12)와 상기 강유전성액정을 제 2 배향상태로 설정하는 제 2 리셋펄스(P13)를 포함하는 상기 초기화전압을 상기 데이타라인(6)에 인가하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
제 14 항에 있어서, 상기 열드라이버는 상기 기입전압(VD)과 반대극성이고 또 절대값이 같은 보상전압(-VD)을 상기 데이타라인(6)에 인가하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
제 14항에 있어서, 상기 제 1 드라이브수단은 각 액티브소자를 전기선택기간과 상기 전기선택기간과 다른 타이밍의 후기선택기간에서 온하고,

상기 제 2 드라이브수단은 상기 전기선택기간에 상기 초기화전압을 상기 화소전극간에 인가하고, 후기선택기간에 화소의 표시계조에 따라 변화하는 전압을 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
제 17 항에 있어서, 상기 전기선택기간은 복수행에서 공통의 타이밍이고, 상기 제 1 드라이브수단은 복수행의 액티브소자를 동시에 온하고,

상기 후기선택기간은 행마다 다른 타이밍이고, 상기 제 1 드라이브수단은 다른 타이밍에서 각 행의 액티브소자를 온하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
화소전극(3)과 화소전극에 접속된 액티브소자(4)가 매트릭스형으로 배열된 한쪽 기판(1)과, 상기 화소전극에 대향하는 대향전극(7)이 형성된 다른쪽 기판(2)과, 이들 기판 사이에 배치되고, 상기 기판의 간격보다 작은 나선 피치의 나선구조를 갖는 강유전성 액정(11)을 구비한 강유전성 액정표시소자와,

상기 액티브소자에 접속하고, 표시동작중은 각 상기 화소전극(3)에 표시데이타에 대응하는 구동전압을 상기 액티브소자르 통해 공급하고, 표시종료시에 상기 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압을 상기 액티브소자를 통해 상기 화소전극에 인가하고, 그후 구동을 정지하는 드라이브수단(21, 220을 구비하느 ㄴ것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
제 19 항에 있어서, 상기 강유전성 액정의 자발분극에 의한 전하량을 거의 0으로 하는 전압은 상기 강유전성 액정의 내부전계를 거의 0으로 하는 전압인 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.