JP2505778B2 - 液晶装置 - Google Patents
液晶装置Info
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- JP2505778B2 JP2505778B2 JP61302205A JP30220586A JP2505778B2 JP 2505778 B2 JP2505778 B2 JP 2505778B2 JP 61302205 A JP61302205 A JP 61302205A JP 30220586 A JP30220586 A JP 30220586A JP 2505778 B2 JP2505778 B2 JP 2505778B2
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- selection signal
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マトリクス電極、該マトリクス電極を駆動
する駆動装置及びカイラルスメクチック液晶を有する液
晶装置に関する。
する駆動装置及びカイラルスメクチック液晶を有する液
晶装置に関する。
従来より、走査電極群と信号電極群をマトリクス状に
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、画像或い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。
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、画像或い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・フイジスク・レターズ”（“Applied Rhysics
Letter"）1971年,18（４）号127〜128頁に掲載のM.シヤ
ツト（M.Schadt）およびW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共
著になる“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル
・アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネマチ
ツク・リキツド・クリスタル”（“Voltage Dependent
Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Cryst
al"）に示されたTN（twistednematic）型液晶であっ
た。
ライド・フイジスク・レターズ”（“Applied Rhysics
Letter"）1971年,18（４）号127〜128頁に掲載のM.シヤ
ツト（M.Schadt）およびW.ヘルフリヒ（W.Helfrich）共
著になる“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル
・アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネマチ
ツク・リキツド・クリスタル”（“Voltage Dependent
Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Cryst
al"）に示されたTN（twistednematic）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（Clark）およびラガ
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4367924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、カイラルスメクテ
イツク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。
有する液晶素子の使用がクラーク（Clark）およびラガ
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4367924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、カイラルスメクテ
イツク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。
しかしながら、表示画素数が極めて多く、しかも高速
駆動が求められる時には問題を生じる。すなわち、所定
の電圧印加時間に対して双安定性を有する強誘電性液晶
セルで第１の安定状態を与えるための閾値電圧を−Vth1
とし、第２の安定状態を与えるための閾値電圧を＋Vth2
とすると、これらの閾値電圧を越えなくとも、長時間に
亘り電圧が印加され続ける場合に、画素に書込まれた表
示状態（例えば、白状態）が別の表示状態（例えば、黒
状態）に反転することがある。第１図は双安定性強誘電
性液晶セルの、閾値特性を表わしている。
駆動が求められる時には問題を生じる。すなわち、所定
の電圧印加時間に対して双安定性を有する強誘電性液晶
セルで第１の安定状態を与えるための閾値電圧を−Vth1
とし、第２の安定状態を与えるための閾値電圧を＋Vth2
とすると、これらの閾値電圧を越えなくとも、長時間に
亘り電圧が印加され続ける場合に、画素に書込まれた表
示状態（例えば、白状態）が別の表示状態（例えば、黒
状態）に反転することがある。第１図は双安定性強誘電
性液晶セルの、閾値特性を表わしている。
第７図は強誘電性液晶としてDOBAMBC（図中の72）とH
OBACPC（図中の71）を用いた時のスイツチングに要する
閾値電圧（Vth）の印加時間依存性をプロツトしたもの
である。
OBACPC（図中の71）を用いた時のスイツチングに要する
閾値電圧（Vth）の印加時間依存性をプロツトしたもの
である。
第７図より明らかな如く、閾値Vthは印加時間依存性
を持っており、さらに印加時間が短い程急勾配になって
いることが理解される。このことから走査線が極めて多
くしかも高速に駆動する素子に適用した場合には、例え
ばある画素に走査時において明状態にスイツチされてい
ても、次の走査以降常にVth以下の情報信号が印加され
続ける場合、一画面の走査が終了する途中でその画素が
暗状態に反転してしまう危険性をもっていることが判
る。
を持っており、さらに印加時間が短い程急勾配になって
いることが理解される。このことから走査線が極めて多
くしかも高速に駆動する素子に適用した場合には、例え
ばある画素に走査時において明状態にスイツチされてい
ても、次の走査以降常にVth以下の情報信号が印加され
続ける場合、一画面の走査が終了する途中でその画素が
暗状態に反転してしまう危険性をもっていることが判
る。
〔問題点を解決するための手段〕及び〔作用〕 本発明の目的は、前述した様な従来の液晶装置におけ
る問題点を解決した新規な液晶装置を提供することにあ
る。
る問題点を解決した新規な液晶装置を提供することにあ
る。
本発明は、走査電極群と信号電極群とで構成したマト
リクス電極と、該走査電極群に走査選択信号又は走査非
選択信号を印加する走査電極駆動回路と、該信号電極群
に画素の光学状態を定める為の情報信号を該走査選択信
号と同期させて印加する信号電極駆動回路と、電界の方
向に応じて配向状態が変化するカイラルスメクチック液
晶と、を具備する液晶装置において、該走査選択信号
は、第１及び第２の走査電極に同時に出力され、それぞ
れ時系列に続く第１、第２、第３及び第４の期間を含む
第１及び第２の走査選択信号を有しており、該第１の走
査選択信号は、該第１及び第３の期間において、該走査
非選択信号の電圧を基準として互いに異なる極性の電圧
を有する信号であり、該第２の走査選択信号は、該第２
及び第４の期間において、該走査非選択信号の電圧を基
準として互いに異なる極性の電圧を有する信号であると
ともに、該第１及び第２の走査選択信号に同期した該情
報信号は、該走査非選択信号の電圧を基準として、該第
１乃至４の期間のうちの該２つの期間における該走査選
択信号の電圧に対してそれぞれ逆極性となる電圧である
ことに特徴がある。
リクス電極と、該走査電極群に走査選択信号又は走査非
選択信号を印加する走査電極駆動回路と、該信号電極群
に画素の光学状態を定める為の情報信号を該走査選択信
号と同期させて印加する信号電極駆動回路と、電界の方
向に応じて配向状態が変化するカイラルスメクチック液
晶と、を具備する液晶装置において、該走査選択信号
は、第１及び第２の走査電極に同時に出力され、それぞ
れ時系列に続く第１、第２、第３及び第４の期間を含む
第１及び第２の走査選択信号を有しており、該第１の走
査選択信号は、該第１及び第３の期間において、該走査
非選択信号の電圧を基準として互いに異なる極性の電圧
を有する信号であり、該第２の走査選択信号は、該第２
及び第４の期間において、該走査非選択信号の電圧を基
準として互いに異なる極性の電圧を有する信号であると
ともに、該第１及び第２の走査選択信号に同期した該情
報信号は、該走査非選択信号の電圧を基準として、該第
１乃至４の期間のうちの該２つの期間における該走査選
択信号の電圧に対してそれぞれ逆極性となる電圧である
ことに特徴がある。
本発明の駆動法で用いる光学変調物質としては、少な
くとも２つの安定状態をもつもの、特に加えられる電界
に応じて第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態
とのいずれかを取る。すなわち電界に対する双安定状態
を有する物質、特にこのような性質を有する液晶が用い
られる。この性質を用いた強誘電性液晶素子は、例え
ば、米国特許第4367924号公報や米国特許第4563059号公
報に開示されている。
くとも２つの安定状態をもつもの、特に加えられる電界
に応じて第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態
とのいずれかを取る。すなわち電界に対する双安定状態
を有する物質、特にこのような性質を有する液晶が用い
られる。この性質を用いた強誘電性液晶素子は、例え
ば、米国特許第4367924号公報や米国特許第4563059号公
報に開示されている。
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テイ
ツク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクテイ
ツクＣ相（SmC*）また、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・ジユルナール
・ド・フイジツク・ルーテル”（“Le Journal de Phys
iove letter"）36巻（L-69）,1975年の「フエロエレク
トリツク・リキツド・クリスタルス」（「Ferroelectri
c Liquid Crystals」）；“アプライド・フイジツクス
・レタース”（“Applied Physics Letters"）36巻（11
号）1980年の「サブミクロン・セカンド・バイステイブ
ル・エレクトロオプテイツク・スイツチング・イン・リ
キツド・クリスタルス」（「Submicro Second Bistable
Electrooptic Switching in Liquid Crystals」）；
“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。
る液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクテイ
ツク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクテイ
ツクＣ相（SmC*）また、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・ジユルナール
・ド・フイジツク・ルーテル”（“Le Journal de Phys
iove letter"）36巻（L-69）,1975年の「フエロエレク
トリツク・リキツド・クリスタルス」（「Ferroelectri
c Liquid Crystals」）；“アプライド・フイジツクス
・レタース”（“Applied Physics Letters"）36巻（11
号）1980年の「サブミクロン・セカンド・バイステイブ
ル・エレクトロオプテイツク・スイツチング・イン・リ
キツド・クリスタルス」（「Submicro Second Bistable
Electrooptic Switching in Liquid Crystals」）；
“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。
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）、ｐ−デシロキシ
ベンジリデン−ｐ′−アミノ−２メチルブチル−α−シ
アノシンナメート（DOBAMBCC）、ｐ−テトラデシロキシ
ベンジリデン−ｐ′アミノ−２−メチルブチル−ｄ−シ
アノシンナメート（TDOBAMBCC）、ｐ−オクチルオキシ
ベンジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチル−α−
クロロシンナメート（OOBAMBCC）、ｐ−オクチルオキシ
ベンジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチル−α−
メチルシンナメート、4,4′−アゾキシシンナミツクア
シツド−ビス（２−メチルブチル）エステル、４−ｏ−
（２−メチル）ブチルレゾルシリデン−４′−オクチル
アリニン、４−（２′−メチルブチル）フエニル−４′
−オクチルオキシビフエニル−４−カルボキシレート、
４−ヘキシルオキシフエニル−４（２″−メチルブチ
ル）ビフエニル−４′−カルボキシレート、４−オクチ
ルオキシフエニル−４−（２″−メチルブチル）ビフエ
ニル−４′−カルボキシレート、４−ヘプチルフエニル
−４−（４″−メチルヘキシル）ビフエニル−４′−カ
ルボキシレート、４−（２″メチルブチル）フエニル−
４−（４″メチルヘキシル）ビフエニル−４′−カルボ
キシレートなどを挙げることができ、これらは単独又は
２種以上組合せて用いることができ、又強誘電性を示す
範囲で他のコレステリツク液晶やスメクチツク液晶を含
有させることができる。
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）、ｐ−デシロキシ
ベンジリデン−ｐ′−アミノ−２メチルブチル−α−シ
アノシンナメート（DOBAMBCC）、ｐ−テトラデシロキシ
ベンジリデン−ｐ′アミノ−２−メチルブチル−ｄ−シ
アノシンナメート（TDOBAMBCC）、ｐ−オクチルオキシ
ベンジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチル−α−
クロロシンナメート（OOBAMBCC）、ｐ−オクチルオキシ
ベンジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチル−α−
メチルシンナメート、4,4′−アゾキシシンナミツクア
シツド−ビス（２−メチルブチル）エステル、４−ｏ−
（２−メチル）ブチルレゾルシリデン−４′−オクチル
アリニン、４−（２′−メチルブチル）フエニル−４′
−オクチルオキシビフエニル−４−カルボキシレート、
４−ヘキシルオキシフエニル−４（２″−メチルブチ
ル）ビフエニル−４′−カルボキシレート、４−オクチ
ルオキシフエニル−４−（２″−メチルブチル）ビフエ
ニル−４′−カルボキシレート、４−ヘプチルフエニル
−４−（４″−メチルヘキシル）ビフエニル−４′−カ
ルボキシレート、４−（２″メチルブチル）フエニル−
４−（４″メチルヘキシル）ビフエニル−４′−カルボ
キシレートなどを挙げることができ、これらは単独又は
２種以上組合せて用いることができ、又強誘電性を示す
範囲で他のコレステリツク液晶やスメクチツク液晶を含
有させることができる。
これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合
物が、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が埋め込まれた銅ブ
ロツク等により支持することができる。
物が、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が埋め込まれた銅ブ
ロツ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
ツクチツクＦ相、Ｉ相、Ｊ相、Ｇ相やＫ相で現れる強誘
電性液晶を用いることも可能である。
ツクチツクＦ相、Ｉ相、Ｊ相、Ｇ相やＫ相で現れる強誘
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In2O3、SnO2やITO（インジウム−テ
イン−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⊥）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、
その長軸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充分に薄くした場合
（例えば１μ）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（9
4b）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応して上向き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の安定状態
93aかあるいは第２の安定状態93bの何れか一方に配向す
る。
である。81aと81bはIn2O3、SnO2やITO（インジウム−テ
イン−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⊥）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、
その長軸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充分に薄くした場合
（例えば１μ）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（9
4b）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応して上向き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の安定状態
93aかあるいは第２の安定状態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３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〜20、特に１μ〜
５μが適している。
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３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〜20、特に１μ〜
５μが適している。
本発明の駆動法の好ましい具体例を第１図〜第６図に
より説明する。
より説明する。
第６図は、中間に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セル61の模式図である。62は走
査電極群であり、63は信号電極群である。今、説明を簡
略化するために、白黒の二値信号を表示する場合を例に
とって示す。第６図に於いて、斜線で示される画素が
「黒」に、その他が「白」に対応するものとする。
リクス電極構造を有するセル61の模式図である。62は走
査電極群であり、63は信号電極群である。今、説明を簡
略化するために、白黒の二値信号を表示する場合を例に
とって示す。第６図に於いて、斜線で示される画素が
「黒」に、その他が「白」に対応するものとする。
又、セル61の走査電極群62には、選択電圧と非選択電
圧を発生する走査側駆動電圧発生回路64が接続されてい
る。走査回路65は、走査電極を順次走査する走査信号を
発生する。一方、信号側は、外部回路から直列信号の状
態で入力された表示信号を一ライン分の並列信号に変換
する直列−並列変換回路66と、この信号を走査時間だけ
保持するラインメモリ67およびラインメモリ９の出力状
態に応じて情報信号（白信号、黒信号）を発生する信号
側駆動電圧発生回路68で構成されている。
圧を発生する走査側駆動電圧発生回路64が接続されてい
る。走査回路65は、走査電極を順次走査する走査信号を
発生する。一方、信号側は、外部回路から直列信号の状
態で入力された表示信号を一ライン分の並列信号に変換
する直列−並列変換回路66と、この信号を走査時間だけ
保持するラインメモリ67およびラインメモリ９の出力状
態に応じて情報信号（白信号、黒信号）を発生する信号
側駆動電圧発生回路68で構成されている。
第１図〜第５図は、本発明の好ましい具体例を表わし
ている。第１図（Ａ）のSs（Ｎ）は、アドレス期間Tn
（ｎ＝1,2,3,…ｎ）でアドレスされたＮ（＝2n−１）番
目の走査電極に印加する走査選択信号、Ss（Ｎ＋１）は
Ｎ＋１（＝2n）番目の走査電極に印加する走査選択信
号、SNはアドレスされていない走査電極に印加する走査
非選択信号を表わしている。一方、Is（Ｗ）とIs（Ｂ）
は、信号電極群に選択的に印加する情報選択信号で、そ
れぞれ白信号と黒信号に対応している。又、INはアドレ
ス期間内で情報を選択しない時に信号電極に印加する情
報非選択信号である。尚、本発明では、各信号の電圧
は、アドレスされていない走査電極の電位を基準にして
設定した電圧である。
ている。第１図（Ａ）のSs（Ｎ）は、アドレス期間Tn
（ｎ＝1,2,3,…ｎ）でアドレスされたＮ（＝2n−１）番
目の走査電極に印加する走査選択信号、Ss（Ｎ＋１）は
Ｎ＋１（＝2n）番目の走査電極に印加する走査選択信
号、SNはアドレスされていない走査電極に印加する走査
非選択信号を表わしている。一方、Is（Ｗ）とIs（Ｂ）
は、信号電極群に選択的に印加する情報選択信号で、そ
れぞれ白信号と黒信号に対応している。又、INはアドレ
ス期間内で情報を選択しない時に信号電極に印加する情
報非選択信号である。尚、本発明では、各信号の電圧
は、アドレスされていない走査電極の電位を基準にして
設定した電圧である。
第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）の駆動電圧を印加した
時の電圧波形を時系列で表わしたもので、第６図に示す
走査線S1-S4と信号線I1とI2との交差部（画素）の表示
状態に基いたものである。第１図（Ｂ）によれば、アド
レス期間T1で１番目の走査電極S1と２番目の走査電極S2
が同時にアドレスされ、走査電極S1とS2にそれぞれ第１
図（Ａ）に示す走査選択信号Ss（Ｎ）とSs（Ｎ＋１）が
印加される。アドレス期間Tn内では位相t1とt3が走査電
極Ｓ（Ｎ）上の画素をそれぞれ白と黒の表示（コントラ
スト）状態とする位相に相応し、位相t2とt4が走査電極
Ｓ（Ｎ＋１）上の画素をそれぞれ白と黒の表示（コント
ラスト）状態とする位相に相応している。従って、本例
では、走査電極S1上の画素である（I1-S1）は黒の表示
状態となっているため、位相t3で信号電極I1に第１図
（Ａ）に示す黒信号Is（Ｂ）が印加され、一方走査電極
S2上の画素である（I1-S2）は、白の表示状態となって
いるため、位相t2で信号電極I1に白信号Is（Ｗ）が印加
される。又、位相t2とt3以外の位相である位相t1とt4で
は白信号Is（Ｗ）と黒信号Is（Ｂ）の何れも選択されな
いので、第１図（Ａ）に示す情報非選択信号INが印加さ
れる。
時の電圧波形を時系列で表わしたもので、第６図に示す
走査線S1-S4と信号線I1とI2との交差部（画素）の表示
状態に基いたものである。第１図（Ｂ）によれば、アド
レス期間T1で１番目の走査電極S1と２番目の走査電極S2
が同時にアドレスされ、走査電極S1とS2にそれぞれ第１
図（Ａ）に示す走査選択信号Ss（Ｎ）とSs（Ｎ＋１）が
印加される。アドレス期間Tn内では位相t1とt3が走査電
極Ｓ（Ｎ）上の画素をそれぞれ白と黒の表示（コントラ
スト）状態とする位相に相応し、位相t2とt4が走査電極
Ｓ（Ｎ＋１）上の画素をそれぞれ白と黒の表示（コント
ラスト）状態とする位相に相応している。従って、本例
では、走査電極S1上の画素である（I1-S1）は黒の表示
状態となっているため、位相t3で信号電極I1に第１図
（Ａ）に示す黒信号Is（Ｂ）が印加され、一方走査電極
S2上の画素である（I1-S2）は、白の表示状態となって
いるため、位相t2で信号電極I1に白信号Is（Ｗ）が印加
される。又、位相t2とt3以外の位相である位相t1とt4で
は白信号Is（Ｗ）と黒信号Is（Ｂ）の何れも選択されな
いので、第１図（Ａ）に示す情報非選択信号INが印加さ
れる。
又、走査電極S1上の画素である（I2-S1）は白の表示
状態となっているため、位相t1で信号電極I2に第１図
（Ａ）に示す白信号Is（Ｗ）が印加され、走査電極S2上
の画素である（I2-S2）は白の表示状態となっているの
で、位相t2で信号電極I2に白信号Is（Ｗ）が印加され
る。従って、位相t3とt4では信号電極I2には白信号Is
（Ｗ）と黒信号Is（Ｂ）の何れも選択しない情報非選択
信号INが印加される。
状態となっているため、位相t1で信号電極I2に第１図
（Ａ）に示す白信号Is（Ｗ）が印加され、走査電極S2上
の画素である（I2-S2）は白の表示状態となっているの
で、位相t2で信号電極I2に白信号Is（Ｗ）が印加され
る。従って、位相t3とt4では信号電極I2には白信号Is
（Ｗ）と黒信号Is（Ｂ）の何れも選択しない情報非選択
信号INが印加される。
この結果、例えば画素（I1−S1）では位相t1で２V0、
位相t2でV0、位相t3で−3V0、位相t4で０の電圧が印加
されることになり、この際電圧V0と強誘電性液晶の一方
の閾値電圧（黒の表示状態に反転する閾値電圧）を−Vt
h1、他方の閾値電圧を（白の表示状態に反転する閾値電
圧）Vth2とした時、電圧V0閾値電圧Vth1とVth2との間
で、 −3V0＜−Vth1＜−2V0 ２V0＜Vth2＜３V0 の関係をもてば、画素（I1-S1）はアドレス期間内で黒
の表示状態に書込まれることになる。又、画素（I1-
S2）では位相t2で電圧３V0が印加されるため、アドレス
期間内で白の表示状態に書込みが行われる。
位相t2でV0、位相t3で−3V0、位相t4で０の電圧が印加
されることになり、この際電圧V0と強誘電性液晶の一方
の閾値電圧（黒の表示状態に反転する閾値電圧）を−Vt
h1、他方の閾値電圧を（白の表示状態に反転する閾値電
圧）Vth2とした時、電圧V0閾値電圧Vth1とVth2との間
で、 −3V0＜−Vth1＜−2V0 ２V0＜Vth2＜３V0 の関係をもてば、画素（I1-S1）はアドレス期間内で黒
の表示状態に書込まれることになる。又、画素（I1-
S2）では位相t2で電圧３V0が印加されるため、アドレス
期間内で白の表示状態に書込みが行われる。
又、本例では、アドレスしていない時の走査電極上の
画素に印加される同一極性電圧の印加時間は、位相t1の
期間をΔt1とした時に、最大で２Δt1とすることができ
るので、前述した反転現象を有効に防止することができ
る。又、本例の好ましい態様では、位相t1〜t4の期間を
Δt1〜Δt4とした時、Δt1＝Δt2＝Δt3＝Δt4＝0.1mse
c〜2msecとするのがよい。さらに、好ましい態様では、
電圧V0は３ボルト〜70ボルトに設定することができる。
画素に印加される同一極性電圧の印加時間は、位相t1の
期間をΔt1とした時に、最大で２Δt1とすることができ
るので、前述した反転現象を有効に防止することができ
る。又、本例の好ましい態様では、位相t1〜t4の期間を
Δt1〜Δt4とした時、Δt1＝Δt2＝Δt3＝Δt4＝0.1mse
c〜2msecとするのがよい。さらに、好ましい態様では、
電圧V0は３ボルト〜70ボルトに設定することができる。
本例では、図示する如く、アドレスされていない時の
走査電極上の画素に印加される電圧は、電圧V0、０と−
V0であるので、アドレス期間内で書込まれた画素の表示
状態は、アドレスされていない時に印加される電圧によ
って反転されることはない。すなわち、走査電極がアド
レスされた時、２ライン分の書込みが行われ、１フレー
ムが終了して次回のアドレスまでの期間は、その表示状
態は保持されることになる。
走査電極上の画素に印加される電圧は、電圧V0、０と−
V0であるので、アドレス期間内で書込まれた画素の表示
状態は、アドレスされていない時に印加される電圧によ
って反転されることはない。すなわち、走査電極がアド
レスされた時、２ライン分の書込みが行われ、１フレー
ムが終了して次回のアドレスまでの期間は、その表示状
態は保持されることになる。
本例の駆動例は、例えば１フレーム終了後、書込み動
作を解除することによって、静止画を表示することが可
能であるばかりではなく、フレームを周期的に逐次繰返
す様に走査電極を順次アドレスするリフレツシユ駆動に
よっても静止画や動画を表示することができる。
作を解除することによって、静止画を表示することが可
能であるばかりではなく、フレームを周期的に逐次繰返
す様に走査電極を順次アドレスするリフレツシユ駆動に
よっても静止画や動画を表示することができる。
第２図は、本発明の別の好ましい駆動例である。第２
図に示す駆動例では、第１図に示す駆動例で用いた走査
選択信号Ss（Ｎ＋１）の波形を代えたほかは、第１図の
駆動例と同様の駆動電圧を用いた。すなわち、第１図の
駆動例では、位相t2とt4が走査電極（Ｎ＋１）上の画素
に対してそれぞれ白の書込み位相と黒の書込み位相に対
応しているのに対し、第２図の駆動例では、位相t2とt4
がそれぞれ黒の書込み位相と白の書込み位相に対応して
いる。第２図（Ｂ）は、第２図（Ａ）に示す駆動波形を
用いて駆動した時の時系列波形を表わしている。
図に示す駆動例では、第１図に示す駆動例で用いた走査
選択信号Ss（Ｎ＋１）の波形を代えたほかは、第１図の
駆動例と同様の駆動電圧を用いた。すなわち、第１図の
駆動例では、位相t2とt4が走査電極（Ｎ＋１）上の画素
に対してそれぞれ白の書込み位相と黒の書込み位相に対
応しているのに対し、第２図の駆動例では、位相t2とt4
がそれぞれ黒の書込み位相と白の書込み位相に対応して
いる。第２図（Ｂ）は、第２図（Ａ）に示す駆動波形を
用いて駆動した時の時系列波形を表わしている。
第３図は、本発明の別の具体例でアドレス期間内に３
本の走査電極を同時にアドレスする駆動例を表わしてい
る。第３図（Ａ）のSs（Ｎ）は、アドレス期間Tm（ｍ＝
1,2,3,…ｍ）でアドレスされたＮ（＝3m−２）番目の走
査電極に印加する走査選択信号、Ss（Ｎ＋１）はＮ＋１
（＝3m−１）番目の走査電極に印加する走査選択信号、
Ss（Ｎ＋２）はＮ＋２（＝3m）番目の走査電極に印加す
る走査選択信号を表わしている。この際に、信号電極に
印加する情報信号としては、第１図の駆動例で用いた情
報選択信号Is（Ｗ）、Is（Ｂ）と情報非選択信号INが用
いられる。アドレス期間Tm内の位相t1がＮ番目の走査電
極上の画素を白の表示にする位相、位相t2がＮ＋１番目
の走査電極上の画素を黒の表示にする位相、位相t3がＮ
＋２番目の走査電極上の画素を白の表示にする位相、位
相t4がＮ番目の走査電極上の画素を黒の表示にする位
相、位相t5がＮ＋１番目の走査電極上の画素を白の表示
にする位相、位相t6がＮ＋２番目の走査電極上の画素を
黒の表示にする位相にそれぞれ対応している。
本の走査電極を同時にアドレスする駆動例を表わしてい
る。第３図（Ａ）のSs（Ｎ）は、アドレス期間Tm（ｍ＝
1,2,3,…ｍ）でアドレスされたＮ（＝3m−２）番目の走
査電極に印加する走査選択信号、Ss（Ｎ＋１）はＮ＋１
（＝3m−１）番目の走査電極に印加する走査選択信号、
Ss（Ｎ＋２）はＮ＋２（＝3m）番目の走査電極に印加す
る走査選択信号を表わしている。この際に、信号電極に
印加する情報信号としては、第１図の駆動例で用いた情
報選択信号Is（Ｗ）、Is（Ｂ）と情報非選択信号INが用
いられる。アドレス期間Tm内の位相t1がＮ番目の走査電
極上の画素を白の表示にする位相、位相t2がＮ＋１番目
の走査電極上の画素を黒の表示にする位相、位相t3がＮ
＋２番目の走査電極上の画素を白の表示にする位相、位
相t4がＮ番目の走査電極上の画素を黒の表示にする位
相、位相t5がＮ＋１番目の走査電極上の画素を白の表示
にする位相、位相t6がＮ＋２番目の走査電極上の画素を
黒の表示にする位相にそれぞれ対応している。
又、本発明の駆動法では、アドレス期間内に４本以上
の走査電極を同時にアドレスすることができる。この際
に同時にアドレスする走査電極の本数としては、２本〜
10本程度が好ましい。
の走査電極を同時にアドレスすることができる。この際
に同時にアドレスする走査電極の本数としては、２本〜
10本程度が好ましい。
第４図の駆動例は、第１図の駆動例で用いた情報選択
信号Is（Ｗ）とIs（Ｂ）をそれぞれ交番波形とした時の
駆動例を表わしている。本例では、アドレスされていな
い時の走査電極上の画素に印加される電圧を平均値０と
することができる。本例では、位相t1とt5の何れか一方
の位相で、電圧３V0と−３V0が選択的に印加され、又位
相t3とt7の何れか一方の位相で電圧３V0と−3V0が選択
的に印加される。一方、位相t2,t4,t6とt8で、アドレス
されていない時の画素が電圧平均０となるための電圧が
印加される。
信号Is（Ｗ）とIs（Ｂ）をそれぞれ交番波形とした時の
駆動例を表わしている。本例では、アドレスされていな
い時の走査電極上の画素に印加される電圧を平均値０と
することができる。本例では、位相t1とt5の何れか一方
の位相で、電圧３V0と−３V0が選択的に印加され、又位
相t3とt7の何れか一方の位相で電圧３V0と−3V0が選択
的に印加される。一方、位相t2,t4,t6とt8で、アドレス
されていない時の画素が電圧平均０となるための電圧が
印加される。
第５図は、本発明の別の好ましい駆動例を表わしてい
る。第５図（Ａ）のSs（Ｎ）はアドレス期間Tn（ｎ＝1,
2,3,…ｎ）でアドレスされたＮ（＝2n−１）番目の走査
電極に印加する走査選択信号、Ss（Ｎ＋１）はＮ＋１
（＝2n）番目の走査電極に印加する走査選択信号、SNは
アドレスされていない走査電極に印加する走査非選択信
号である。Ｉ（Ｎ（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｗ））、Ｉ（Ｎ
（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｂ））、Ｉ（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１
（Ｗ））とＩ（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１（Ｂ））は、それぞれ
信号電極に選択的に印加する情報信号である。情報信号
Ｉ（Ｎ（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｗ））は、Ｎ番目とＮ＋１番目
の走査電極上の画素をそれぞれ白とする時の情報信号
で、情報信号Ｉ（Ｎ（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｂ））はＮ番目と
Ｎ＋１番目の走査電極上の画素をそれぞれ白と黒とする
時の情報信号で、情報信号Ｉ（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１
（Ｗ））は、Ｎ番目とＮ＋１番目の走査電極上の画素を
それぞれ黒と白とする時の情報信号で、又情報信号Ｉ
（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１（Ｂ））はＮ番目とＮ＋１番目の走
査電極上の画素をそれぞれ黒とするときの情報信号であ
る。本例では、アドレスされていない時の走査電極上の
画素に印加される電圧を平均値０とすることができる。
本例における位相t1とt2はそれぞれＮ番目とＮ＋１番目
の走査電極上しの画素を白とするための位相、位相t5と
t6はそれぞれＮ番目とＮ＋１番目の走査電極上の画素を
黒とするための位相である。
る。第５図（Ａ）のSs（Ｎ）はアドレス期間Tn（ｎ＝1,
2,3,…ｎ）でアドレスされたＮ（＝2n−１）番目の走査
電極に印加する走査選択信号、Ss（Ｎ＋１）はＮ＋１
（＝2n）番目の走査電極に印加する走査選択信号、SNは
アドレスされていない走査電極に印加する走査非選択信
号である。Ｉ（Ｎ（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｗ））、Ｉ（Ｎ
（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｂ））、Ｉ（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１
（Ｗ））とＩ（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１（Ｂ））は、それぞれ
信号電極に選択的に印加する情報信号である。情報信号
Ｉ（Ｎ（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｗ））は、Ｎ番目とＮ＋１番目
の走査電極上の画素をそれぞれ白とする時の情報信号
で、情報信号Ｉ（Ｎ（Ｗ）→Ｎ＋１（Ｂ））はＮ番目と
Ｎ＋１番目の走査電極上の画素をそれぞれ白と黒とする
時の情報信号で、情報信号Ｉ（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１
（Ｗ））は、Ｎ番目とＮ＋１番目の走査電極上の画素を
それぞれ黒と白とする時の情報信号で、又情報信号Ｉ
（Ｎ（Ｂ）→Ｎ＋１（Ｂ））はＮ番目とＮ＋１番目の走
査電極上の画素をそれぞれ黒とするときの情報信号であ
る。本例では、アドレスされていない時の走査電極上の
画素に印加される電圧を平均値０とすることができる。
本例における位相t1とt2はそれぞれＮ番目とＮ＋１番目
の走査電極上しの画素を白とするための位相、位相t5と
t6はそれぞれＮ番目とＮ＋１番目の走査電極上の画素を
黒とするための位相である。
一方、位相t3とt4は、アドレスされていない時の画素
に印加される電圧が平均値で０とするための電圧を印加
する位相である。
に印加される電圧が平均値で０とするための電圧を印加
する位相である。
双安定性を有する状態での強誘電液晶の電界によるス
イツチングのメカニズムは微視的には必ずしも明らかで
はないが、一般に所定の（第１の）安定状態に所定時間
の強い電界でスイツチングした後、全く電界が印加され
ない状態に放置する場合には、ほぼ反永久的にその状態
を保つことは可能であるが、所定時間ではスイツチング
しないような弱い電界（先に説明した例で言えば、Vth
以下の電圧に対応）であっても逆極性の電界が長時間に
渉って印加される場合には、逆の（第２の）安定状態へ
再び配向状態が反転してしまい、その結果正しい情報の
表示や変調が達成できない状況が生じ得るが、本発明で
は位相期間Δｔとした時、画素に印加される同一極性電
圧の印加時間を最大で２Δｔとすることができるので、
前述した反転を生じることがない。特に、第４図及び第
５図に図示した実施例では、アドレスされていない時の
画素には、直流成分が印加されることがないので、液晶
素子の耐久時間を延長することができる。
イツチングのメカニズムは微視的には必ずしも明らかで
はないが、一般に所定の（第１の）安定状態に所定時間
の強い電界でスイツチングした後、全く電界が印加され
ない状態に放置する場合には、ほぼ反永久的にその状態
を保つことは可能であるが、所定時間ではスイツチング
しないような弱い電界（先に説明した例で言えば、Vth
以下の電圧に対応）であっても逆極性の電界が長時間に
渉って印加される場合には、逆の（第２の）安定状態へ
再び配向状態が反転してしまい、その結果正しい情報の
表示や変調が達成できない状況が生じ得るが、本発明で
は位相期間Δｔとした時、画素に印加される同一極性電
圧の印加時間を最大で２Δｔとすることができるので、
前述した反転を生じることがない。特に、第４図及び第
５図に図示した実施例では、アドレスされていない時の
画素には、直流成分が印加されることがないので、液晶
素子の耐久時間を延長することができる。
第１図（Ａ），第１図（Ｂ），第２図（Ａ），第２図
（Ｂ），第３図（Ａ），第３図（Ｂ），第４図（Ａ），
第４図（Ｂ），第５図（Ａ）と第５図（Ｂ）は、本発明
の駆動法で用いた駆動例の電圧波形図である。 第６図は、本発明で用いた液晶装置のブロツク図であ
る。 第７図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子の閾値特性
を表わす説明図である。 第８図と第９図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子の
模式的な斜視図である。
（Ｂ），第３図（Ａ），第３図（Ｂ），第４図（Ａ），
第４図（Ｂ），第５図（Ａ）と第５図（Ｂ）は、本発明
の駆動法で用いた駆動例の電圧波形図である。 第６図は、本発明で用いた液晶装置のブロツク図であ
る。 第７図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子の閾値特性
を表わす説明図である。 第８図と第９図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子の
模式的な斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−172029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193426（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】走査電極群と信号電極群とで構成したマト
リクス電極と、該走査電極群に走査選択信号又は走査非
選択信号を印加する走査電極駆動回路と、該信号電極群
に画素の光学状態を定める為の情報信号を該走査選択信
号と同期させて印加する信号電極駆動回路と、電界の方
向に応じて配向状態が変化するカイラルスメクチック液
晶と、を具備する液晶装置において、 該走査選択信号は、第１及び第２の走査電極に同時に出
力され、それぞれ時系列に続く第１、第２、第３及び第
４の期間を含む第１及び第２の走査選択信号を有してお
り、 該第１の走査選択信号は、該第１及び第３の期間におい
て、該走査非選択信号の電圧を基準として互いに異なる
極性の電圧を有する信号であり、 該第２の走査選択信号は、該第２及び第４の期間におい
て、該走査非選択信号の電圧を基準として互いに異なる
極性の電圧を有する信号であるとともに、該第１及び第
２の走査選択信号に同期した該情報信号は、該走査非選
択信号の電圧を基準として、該第１乃至４の期間のうち
の該２つの期間における該走査選択信号の電圧に対して
それぞれ逆極性となる電圧であることを特徴とする液晶
装置。 - 【請求項２】走査電極群と信号電極群とで構成したマト
リクス電極と、該走査電極群に走査選択信号又は走査非
選択信号を印加する走査電極駆動回路と、該信号電極群
に画素の光学状態を定める為の情報信号を該走査選択信
号と同期させて 印加する信号電極駆動回路と、電界の方向に応じて配向
状態が変化するカイラルスメクチック液晶と、を具備す
る液晶装置において、 該走査選択信号は、第１乃至第３の走査電極に同時に出
力され、それぞれ時系列に続く第１、第２、第３、第
４、第５及び第６の期間を含む第１乃至第３の走査選択
信号を有しており、 該第１の走査選択信号は、該第１及び第４の期間におい
て、該走査非選択信号の電圧を基準として互いに異なる
極性の電圧を有する信号であり、 該第２の走査選択信号は、該第２及び第５の期間におい
て、該走査非選択信号の電圧を基準として互いに異なる
極性の電圧を有する信号であり、 該第３の走査選択信号は、該第３及び第６の期間におい
て、該走査非選択信号の電圧を基準として互いに異なる
極性の電圧を有する信号であるとともに、該第１乃至第
３の走査選択信号に同期した該情報信号は、該走査非選
択信号の電圧を基準として、該第１乃至６の期間のうち
の該３つの期間における該走査選択信号の電圧に対して
それぞれ逆極性となる電圧であることを特徴とする液晶
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302205A JP2505778B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302205A JP2505778B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63155032A JPS63155032A (ja) | 1988-06-28 |
| JP2505778B2 true JP2505778B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=17906209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61302205A Expired - Fee Related JP2505778B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505778B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3182070B2 (ja) * | 1996-01-16 | 2001-07-03 | キヤノン株式会社 | 液晶素子及び液晶素子の駆動方法 |
| US5734365A (en) * | 1996-01-25 | 1998-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus |
| US6222517B1 (en) | 1997-07-23 | 2001-04-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60172029A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS61243430A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Canon Inc | 液晶装置 |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP61302205A patent/JP2505778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63155032A (ja) | 1988-06-28 |
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