JP3082149B2 - 表示装置 - Google Patents
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- JP3082149B2 JP3082149B2 JP03206189A JP20618991A JP3082149B2 JP 3082149 B2 JP3082149 B2 JP 3082149B2 JP 03206189 A JP03206189 A JP 03206189A JP 20618991 A JP20618991 A JP 20618991A JP 3082149 B2 JP3082149 B2 JP 3082149B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、双安定な表示素子を用
いて階調表示を行なう表示装置に関する。
いて階調表示を行なう表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、双安定な表示素子として強誘電性
液晶(FLC)を用いたものが知られている。
液晶(FLC)を用いたものが知られている。
【0003】強誘電性液晶を用いた表示素子に関して
は、特開昭61−94023号公報などに、1ミクロン
から3ミクロン位のセルギャップを保って2枚の内面に
透明電極を形成し配向処理を施したガラス基板を向かい
合わせて構成した液晶セルに強誘電性液晶を注入したも
のが示されている。
は、特開昭61−94023号公報などに、1ミクロン
から3ミクロン位のセルギャップを保って2枚の内面に
透明電極を形成し配向処理を施したガラス基板を向かい
合わせて構成した液晶セルに強誘電性液晶を注入したも
のが示されている。
【0004】強誘電性液晶を用いた上記の表示素子の特
徴は強誘電性液晶が自発分極を持つことにより、外部電
界と自発分極の結合力をスイッチングに使えることと強
誘電性液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対
1に対応しているため外部電界の極性によってスイッチ
ングできることである。
徴は強誘電性液晶が自発分極を持つことにより、外部電
界と自発分極の結合力をスイッチングに使えることと強
誘電性液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対
1に対応しているため外部電界の極性によってスイッチ
ングできることである。
【0005】強誘電性液晶は、一般にカイラル・スメク
チック液晶(SmC*,SmH*)を用いるのでバルク
状態では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが、上述の
1ミクロンから3ミクロン位のセルギャップを有するセ
ルに入れることによって液晶分子長軸のねじれを解消す
ることができる(P213−P234 N.A.CLA
RK et al,MCLC;1983,Vol9
4.)。
チック液晶(SmC*,SmH*)を用いるのでバルク
状態では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが、上述の
1ミクロンから3ミクロン位のセルギャップを有するセ
ルに入れることによって液晶分子長軸のねじれを解消す
ることができる(P213−P234 N.A.CLA
RK et al,MCLC;1983,Vol9
4.)。
【0006】実際の強誘電性液晶セルの構成は図10に
示すような単純マトリクス基板を用いていた。
示すような単純マトリクス基板を用いていた。
【0007】強誘電性液晶は2つの安定状態を光透過お
よび遮断状態にして主として2値(白・黒)の表示素子
として利用されているが、多値すなわち中間調表示も可
能である。中間調表示法の一つは画素内の双安定状態の
面積比を制御することにより、中間的な光透過状態を作
るものである。以下、この方法(面積変調法)について
詳しく説明する。
よび遮断状態にして主として2値(白・黒)の表示素子
として利用されているが、多値すなわち中間調表示も可
能である。中間調表示法の一つは画素内の双安定状態の
面積比を制御することにより、中間的な光透過状態を作
るものである。以下、この方法(面積変調法)について
詳しく説明する。
【0008】図7は強誘電性液晶素子のスイッチングパ
ルス振幅と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ
完全な光遮断(黒)状態にあったセル(素子)に一方極
性の単発パルスを印加した後の透過光量Iを単発パルス
の振幅Vの係数としてプロットしたグラフである。パル
ス振幅が閾値Vth以下(V<Vth)のときは透過光量は
変化せず、パルス印加後の透過状態は図8(b)に示す
ように印加前の状態を示す同図(a)と変わらない。パ
ルス振幅が閾値を越える(Vth<V<Vsat )と、画素
内の一部分が他方の安定状態すなわち同図(c)に示す
光透過状態に遷移し全体として中間的な透過光量を示
す。さらにパルス振幅が大きくなり、飽和値Vsat 以上
(Vsat <V)になると同図(d)に示すように画素全
部が光透過状態になるので光量は一定値に達する。
ルス振幅と透過率の関係を模式的に示した図で、はじめ
完全な光遮断(黒)状態にあったセル(素子)に一方極
性の単発パルスを印加した後の透過光量Iを単発パルス
の振幅Vの係数としてプロットしたグラフである。パル
ス振幅が閾値Vth以下(V<Vth)のときは透過光量は
変化せず、パルス印加後の透過状態は図8(b)に示す
ように印加前の状態を示す同図(a)と変わらない。パ
ルス振幅が閾値を越える(Vth<V<Vsat )と、画素
内の一部分が他方の安定状態すなわち同図(c)に示す
光透過状態に遷移し全体として中間的な透過光量を示
す。さらにパルス振幅が大きくなり、飽和値Vsat 以上
(Vsat <V)になると同図(d)に示すように画素全
部が光透過状態になるので光量は一定値に達する。
【0009】すなわち、面積変調法は電圧をパルス振幅
VがVth<V<Vsat となるように制御して中間調を表
示するものである。
VがVth<V<Vsat となるように制御して中間調を表
示するものである。
【0010】この面積変調法を用いて、本出願人が先に
出願した特願平3−73127号明細書等に記述されて
いる駆動方法(以下、先願例という)を行なうことによ
り、表示部内に温度ムラやセル厚ムラ等による閾値特性
のバラツキがある表示装置でも安定なアナログ階調表示
ができた。
出願した特願平3−73127号明細書等に記述されて
いる駆動方法(以下、先願例という)を行なうことによ
り、表示部内に温度ムラやセル厚ムラ等による閾値特性
のバラツキがある表示装置でも安定なアナログ階調表示
ができた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では表示部内の閾値特性のバラツキを補償するため
1つの画素に4つの書込みパルスと、それぞれのパルス
を補助するパルスが必要となり、従来のモノクロ2値表
示の書込み時間に比べ10倍程度書込み時間が遅くなる
という欠点があった。
来例では表示部内の閾値特性のバラツキを補償するため
1つの画素に4つの書込みパルスと、それぞれのパルス
を補助するパルスが必要となり、従来のモノクロ2値表
示の書込み時間に比べ10倍程度書込み時間が遅くなる
という欠点があった。
【0012】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、表示部内の温度ムラやセル厚ム
ラ等に起因する閾値の変化を補償し、かつ速やかな階調
の表示し得る表示装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、表示部内の温度ムラやセル厚ム
ラ等に起因する閾値の変化を補償し、かつ速やかな階調
の表示し得る表示装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、一対の電極と該一対の電極間に充填さ
れた双安定性を有する強誘電性液晶とを備え、印加され
る書込みパルスに応じて双安定状態の面積比を制御され
る副画素であって、ほぼ同じ閾値特性をもつ2つの副画
素で1つの画素を構成し、第1および第2の副画素にそ
れぞれ複数の書込みパルスを印加し、第1の副画素は前
記複数の書込みパルスの第1番目のパルスで該副画素の
全領域を第1の安定状態にし、その後印加される第2番
目以降のパルスとしては第2の状態を書き込む極性のパ
ルスおよび第1の状態を書き込む極性のパルスを交互に
印加し、一方、第2の副画素は前記複数の書込みパルス
の第1番目のパルスで該副画素の全領域を第2の安定状
態にし、その後印加される第2番目以降のパルスとして
は第1の状態を書き込む極性のパルスおよび第2の状態
を書き込む極性のパルスを交互に印加する駆動手段を設
けている。ここで、閾値特性とは例えば2つの安定状態
の一方を光透過状態(100%)、他方を遮断状態(0
%)としたときの表示部内の各副画素ごとの電圧または
パルス幅に対する透過率特性を意味している。前記各書
込パルスは、例えば、前記表示部内の各画素ごとの電圧
/透過率特性(閾値特性)において、各特性ごとの透過
率の変化が開始する電圧でそのうち最も高い電圧を
Vth、透過率の変化が終了する電圧でそのうち最も高い
電圧をVsat、第1の副画素に印加する第n番目の書込
みパルスの振幅をVQn、第2の副画素に印加する第n番
目の書込みパルスの振幅をVRnとして、 VQ1≧Vsat VR1≧Vsat Vsat ≧VQ2≧Vth VQ2+VR2=Vth+Vsat VQ2+VQ3=2×Vth VR2+VR3=2×Vth n>3では VQn-2 −VQn =VRn-2 −VRn =2×(Vsat −Vth) (但し、VQn、VRnとも負の数となるものはゼロとす
る)または、 VQ1≧Vsat VR1≧Vsat Vsat ≧VQ2≧Vth log VQ2+log VR2=log Vth+log Vsat log VQ2+log VQ3=2×log Vth log VR2+log VR3=2×log Vth n>3では logVQn-2 −log VQn =log VRn-2 −log VRn =2×(l
og Vsat −log Vth) (但し、VQn、VRnとも負の数となるものはゼロとす
る)に設定すればよい。あるいは、前記表示部内の各画
素ごとのパルス幅/透過率特性(閾値特性)において、
各特性ごとの透過率の変化が開始するパルス幅でそのう
ち最も長いパルス幅をtth、透過率の変化が終了するパ
ルス幅でそのうち最も長いパルス幅をtsat 、第1の副
画素に印加する第n番目の書込みパルスのパルス幅をT
Qn、第2の副画素に印加する第n番目の書込みパルスの
パルス幅をT Rnとして、T Q1 ≧tsat T R1 ≧tsat tsat ≧T Q2≧tth T Q2 +T R2=tth+tsat T Q2 +T Q3=2×tth T R2 +T R3=2×tth n>3ではT Qn-2 −T Qn =T Rn-2 −T Rn =2×(tsat −tth) (但し、T Qn、T Rnとも負の数となるものはゼロとす
る)または、T Q1 ≧tsat T R1 ≧tsat tsat ≧T Q2≧tth log T Q2+log T R2=log tth+log tsat log T Q2+log T Q3=2×log tth log T R2+log T R3=2×log tth n>3では log T Qn-2 −log T Qn =log T Rn-2 −log T Rn =2×
(log tsat −log tth) (但し、T Qn、T Rnとも負の数となるものはゼロとす
る)に設定すればよい。
め、本発明では、一対の電極と該一対の電極間に充填さ
れた双安定性を有する強誘電性液晶とを備え、印加され
る書込みパルスに応じて双安定状態の面積比を制御され
る副画素であって、ほぼ同じ閾値特性をもつ2つの副画
素で1つの画素を構成し、第1および第2の副画素にそ
れぞれ複数の書込みパルスを印加し、第1の副画素は前
記複数の書込みパルスの第1番目のパルスで該副画素の
全領域を第1の安定状態にし、その後印加される第2番
目以降のパルスとしては第2の状態を書き込む極性のパ
ルスおよび第1の状態を書き込む極性のパルスを交互に
印加し、一方、第2の副画素は前記複数の書込みパルス
の第1番目のパルスで該副画素の全領域を第2の安定状
態にし、その後印加される第2番目以降のパルスとして
は第1の状態を書き込む極性のパルスおよび第2の状態
を書き込む極性のパルスを交互に印加する駆動手段を設
けている。ここで、閾値特性とは例えば2つの安定状態
の一方を光透過状態(100%)、他方を遮断状態(0
%)としたときの表示部内の各副画素ごとの電圧または
パルス幅に対する透過率特性を意味している。前記各書
込パルスは、例えば、前記表示部内の各画素ごとの電圧
/透過率特性(閾値特性)において、各特性ごとの透過
率の変化が開始する電圧でそのうち最も高い電圧を
Vth、透過率の変化が終了する電圧でそのうち最も高い
電圧をVsat、第1の副画素に印加する第n番目の書込
みパルスの振幅をVQn、第2の副画素に印加する第n番
目の書込みパルスの振幅をVRnとして、 VQ1≧Vsat VR1≧Vsat Vsat ≧VQ2≧Vth VQ2+VR2=Vth+Vsat VQ2+VQ3=2×Vth VR2+VR3=2×Vth n>3では VQn-2 −VQn =VRn-2 −VRn =2×(Vsat −Vth) (但し、VQn、VRnとも負の数となるものはゼロとす
る)または、 VQ1≧Vsat VR1≧Vsat Vsat ≧VQ2≧Vth log VQ2+log VR2=log Vth+log Vsat log VQ2+log VQ3=2×log Vth log VR2+log VR3=2×log Vth n>3では logVQn-2 −log VQn =log VRn-2 −log VRn =2×(l
og Vsat −log Vth) (但し、VQn、VRnとも負の数となるものはゼロとす
る)に設定すればよい。あるいは、前記表示部内の各画
素ごとのパルス幅/透過率特性(閾値特性)において、
各特性ごとの透過率の変化が開始するパルス幅でそのう
ち最も長いパルス幅をtth、透過率の変化が終了するパ
ルス幅でそのうち最も長いパルス幅をtsat 、第1の副
画素に印加する第n番目の書込みパルスのパルス幅をT
Qn、第2の副画素に印加する第n番目の書込みパルスの
パルス幅をT Rnとして、T Q1 ≧tsat T R1 ≧tsat tsat ≧T Q2≧tth T Q2 +T R2=tth+tsat T Q2 +T Q3=2×tth T R2 +T R3=2×tth n>3ではT Qn-2 −T Qn =T Rn-2 −T Rn =2×(tsat −tth) (但し、T Qn、T Rnとも負の数となるものはゼロとす
る)または、T Q1 ≧tsat T R1 ≧tsat tsat ≧T Q2≧tth log T Q2+log T R2=log tth+log tsat log T Q2+log T Q3=2×log tth log T R2+log T R3=2×log tth n>3では log T Qn-2 −log T Qn =log T Rn-2 −log T Rn =2×
(log tsat −log tth) (但し、T Qn、T Rnとも負の数となるものはゼロとす
る)に設定すればよい。
【0014】
【作用】本発明によれば、上記のように構成することに
より、閾値特性のバラツキを補償しかつ速やかな階調の
表示を実現することができる。本発明の閾値変化に対す
る補償方式を図1を用いて説明する。
より、閾値特性のバラツキを補償しかつ速やかな階調の
表示を実現することができる。本発明の閾値変化に対す
る補償方式を図1を用いて説明する。
【0015】表示部内に2つの副画素A1 ,A2 で構成
される画素PA 、2つの副画素B1,B2 で構成される
画素PB 、2つの副画素C1 ,C2 で構成される画素P
C 、2つの副画素D1 ,D2 で構成される画素PD 、お
よび2つの副画素E1 ,E2で構成される画素PE があ
り(図1(iii) )、図1(i)に示すように副画素A
1 ,A2 は表示部内で最も閾値が高く、以下B〜Eの順
に閾値が低くなるものとする。
される画素PA 、2つの副画素B1,B2 で構成される
画素PB 、2つの副画素C1 ,C2 で構成される画素P
C 、2つの副画素D1 ,D2 で構成される画素PD 、お
よび2つの副画素E1 ,E2で構成される画素PE があ
り(図1(iii) )、図1(i)に示すように副画素A
1 ,A2 は表示部内で最も閾値が高く、以下B〜Eの順
に閾値が低くなるものとする。
【0016】図1(i)において、a1 は画素PA の白
書込みパルスに対する閾値特性、a2 は画素PA の黒書
込みパルスに対する閾値特性、b1 は画素PB の白書込
みパルスに対する閾値特性、b2 は画素PB の黒書込み
パルスに対する閾値特性、c1 は画素PC の白書込みパ
ルスに対する閾値特性、c2 は画素PC の黒書込みパル
スに対する閾値特性、d1 は画素PD の白書込みパルス
に対する閾値特性、d2 は画素PD の黒書込みパルスに
対する閾値特性、e1 は画素PE の白書込みパルスに対
する閾値特性、e2 は画素PE の黒書込みパルスに対す
る閾値特性である。また、Vthは閾値特性a1 ,a2 の
閾値電圧、Vsat は閾値特性a1 ,a2の飽和電圧、V
th’は閾値特性e1 ,e2 の閾値電圧、Vsat'は閾値特
性e1 ,e2 の飽和電圧である。透過率はその副画素が
完全に黒の時を0%、完全に白の時を100%とした。
書込みパルスに対する閾値特性、a2 は画素PA の黒書
込みパルスに対する閾値特性、b1 は画素PB の白書込
みパルスに対する閾値特性、b2 は画素PB の黒書込み
パルスに対する閾値特性、c1 は画素PC の白書込みパ
ルスに対する閾値特性、c2 は画素PC の黒書込みパル
スに対する閾値特性、d1 は画素PD の白書込みパルス
に対する閾値特性、d2 は画素PD の黒書込みパルスに
対する閾値特性、e1 は画素PE の白書込みパルスに対
する閾値特性、e2 は画素PE の黒書込みパルスに対す
る閾値特性である。また、Vthは閾値特性a1 ,a2 の
閾値電圧、Vsat は閾値特性a1 ,a2の飽和電圧、V
th’は閾値特性e1 ,e2 の閾値電圧、Vsat'は閾値特
性e1 ,e2 の飽和電圧である。透過率はその副画素が
完全に黒の時を0%、完全に白の時を100%とした。
【0017】ここで副画素A1 〜E1 には図1(ii)の
波形Qを、副画素A2 〜E2 には波形Rを印加する。
波形Qを、副画素A2 〜E2 には波形Rを印加する。
【0018】波形QはパルスQ1 ,Q2 ,Q3 により構
成されている。パルスQ1 はすべての画素で透過率が0
%となるような黒書込みパルス、パルスQ2 は副画素A
1 で透過率がα%となるような白書込みパルス、パルス
Q3 はその飽和電圧Vsat'が副画素A1 の閾値電圧Vth
に等しい副画素E1 において透過率がα%となるような
黒書込みパルスである。
成されている。パルスQ1 はすべての画素で透過率が0
%となるような黒書込みパルス、パルスQ2 は副画素A
1 で透過率がα%となるような白書込みパルス、パルス
Q3 はその飽和電圧Vsat'が副画素A1 の閾値電圧Vth
に等しい副画素E1 において透過率がα%となるような
黒書込みパルスである。
【0019】波形RはパルスR1,R2,R3により構
成されている。パルスR1 はすべての画素で透過率が
100%となるような白書込みパルス、パルスR2は副
画素A2で透過率がα%となるような黒書込みパルス、
パルスR3はその飽和電圧Vsat’が副画素A2の閾
値電圧Vthに等しい副画素E2において透過率がα%
となるような白書込みパルスである。
成されている。パルスR1 はすべての画素で透過率が
100%となるような白書込みパルス、パルスR2は副
画素A2で透過率がα%となるような黒書込みパルス、
パルスR3はその飽和電圧Vsat’が副画素A2の閾
値電圧Vthに等しい副画素E2において透過率がα%
となるような白書込みパルスである。
【0020】パルスQ2 によって副画素B1 の透過率が
α+β%になるならば、パルスR2によって副画素B2
の透過率はα−β%になる。次に、これを証明する。
α+β%になるならば、パルスR2によって副画素B2
の透過率はα−β%になる。次に、これを証明する。
【0021】図1(i)の△xyzと△x’y’z’に
おいて、∠yxz=∠y’x’z’=∠R、∠xzy=
∠x’z’y’、xz=x’z’であるから、二角挟辺
相等により△xyz≡△x’y’z’である。したがっ
てxy=x’y’=βとなる。
おいて、∠yxz=∠y’x’z’=∠R、∠xzy=
∠x’z’y’、xz=x’z’であるから、二角挟辺
相等により△xyz≡△x’y’z’である。したがっ
てxy=x’y’=βとなる。
【0022】同様に、パルスQ3 によって副画素D1 の
透過率がα+δ%になるならば、パルスR3 によって副
画素D2の透過率はα−δ%になる。これは三角形ST
Uと三角形S’T’U’とが合同であることから証明さ
れる。
透過率がα+δ%になるならば、パルスR3 によって副
画素D2の透過率はα−δ%になる。これは三角形ST
Uと三角形S’T’U’とが合同であることから証明さ
れる。
【0023】パルスR2 によって副画素C1 の透過率が
α−γ(>0)%になるならば、パルスR3 によってさ
らにα+γ−100%分透過率が増えることは図2から
証明される。
α−γ(>0)%になるならば、パルスR3 によってさ
らにα+γ−100%分透過率が増えることは図2から
証明される。
【0024】すなわち、図2において、点cを通り直線
c1 に平行な直線Lと、点eを通り直線c1 に平行な直
線L’、そして点gから電圧軸上に下ろした垂線を補助
線として加える。図から明らかなように、△abc≡△
adc、△def≡△ghiである。△abc≡△ad
cよりab=ad=γであり、かつak=αであるか
ら、dk=α+γである。また、ek=100であるか
らde=dk−ek=α+γ−100であり、さらに、
△def≡△ghiよりde=ghである。故にgh=
α+γ−100である。
c1 に平行な直線Lと、点eを通り直線c1 に平行な直
線L’、そして点gから電圧軸上に下ろした垂線を補助
線として加える。図から明らかなように、△abc≡△
adc、△def≡△ghiである。△abc≡△ad
cよりab=ad=γであり、かつak=αであるか
ら、dk=α+γである。また、ek=100であるか
らde=dk−ek=α+γ−100であり、さらに、
△def≡△ghiよりde=ghである。故にgh=
α+γ−100である。
【0025】以上のように本補償方式は、 各画素の閾値特性がほぼ直線近似できること 閾値が変化したり表示部内でバラツキがあっても各
画素の閾値特性の傾きは変化せず座標上を平行移動する
と一致すること 第1の安定状態に対する閾値特性と第2の安定状態
に対する閾値特性が一致すること 表示部内の各画素のうち最も高い閾値電圧Vthと最
も低い飽和電圧Vsat'がVth≦Vsat'を満たしているこ
と の4条件が満たされれば有効である。
画素の閾値特性の傾きは変化せず座標上を平行移動する
と一致すること 第1の安定状態に対する閾値特性と第2の安定状態
に対する閾値特性が一致すること 表示部内の各画素のうち最も高い閾値電圧Vthと最
も低い飽和電圧Vsat'がVth≦Vsat'を満たしているこ
と の4条件が満たされれば有効である。
【0026】強誘電性液晶素子が〜の条件を満たす
ことは前述の特願平3−73127号明細書中で確認さ
れている。なお、の条件は、1つの副画素を書き込む
ためのパルスが3個の場合であり、5パルスの場合はV
th≦2Vsat'、7パルスの場合はVth≦4Vsat'とな
る。換言すれば、図1の3パルスの場合は閾値電圧また
は飽和電圧が2倍変化し、あるいはバラツイても透過率
を補償することができるが、5パルスの場合は3倍、7
パルスの場合は5倍の閾値変化を補償することができ
る。
ことは前述の特願平3−73127号明細書中で確認さ
れている。なお、の条件は、1つの副画素を書き込む
ためのパルスが3個の場合であり、5パルスの場合はV
th≦2Vsat'、7パルスの場合はVth≦4Vsat'とな
る。換言すれば、図1の3パルスの場合は閾値電圧また
は飽和電圧が2倍変化し、あるいはバラツイても透過率
を補償することができるが、5パルスの場合は3倍、7
パルスの場合は5倍の閾値変化を補償することができ
る。
【0027】の条件で閾値特性が完全に直線である場
合 log VQ2+log VR2=log Vth+log Vsat log VQ2+log VQ3=log VR2+log VR3=2×log V
thとなる。
合 log VQ2+log VR2=log Vth+log Vsat log VQ2+log VQ3=log VR2+log VR3=2×log V
thとなる。
【0028】図1では電圧を変化させることにより階調
を表示しているが、パルス幅を調節することによっても
同様の効果がある。また、デジタル階調表示の場合は閾
値特性が直線である必要はなく図9のような階段状のも
のでもよい。
を表示しているが、パルス幅を調節することによっても
同様の効果がある。また、デジタル階調表示の場合は閾
値特性が直線である必要はなく図9のような階段状のも
のでもよい。
【0029】
【実施例】図3は、本発明の一実施例に係る液晶表示装
置を示す。この液晶表示装置は、図4に詳細を示す走査
電極201と情報電極202とで構成したマトリックス
電極を有する液晶表示部101、情報信号を情報電極2
02を介して液晶に印加する情報信号印加回路103、
走査信号を走査電極201を介して液晶に印加する走査
信号印加回路102、走査信号制御回路104、情報信
号制御回路106、駆動制御回路105、表示部101
の温度を検知するためのサーミスタ108、およびサー
ミスタ108の出力に基づいて表示部101の温度を検
知する温度検知回路109を備える。走査電極201と
情報電極202との間には、強誘電性液晶が配置されて
いる。107はグラフィックコントローラであり、ここ
から送出されるデータは駆動制御回路105を通して走
査信号制御回路104と情報信号制御回路106に入力
され、それぞれアドレスデータと表示データに変換され
るようになっている。また、液晶表示部101の温度が
サーミスタ108を介して温度検知回路109に入力さ
れ、温度データとして駆動制御回路105を通して走査
信号制御回路104に入力される。そして、アドレスデ
ータと温度データに従って走査信号印加回路102が走
査信号を発生し、液晶表示部101の走査電極201に
印加するようになっている。また、表示データに従って
情報信号印加回路103が情報信号を発生し、液晶表示
部101の情報電極202に印加するようになってい
る。
置を示す。この液晶表示装置は、図4に詳細を示す走査
電極201と情報電極202とで構成したマトリックス
電極を有する液晶表示部101、情報信号を情報電極2
02を介して液晶に印加する情報信号印加回路103、
走査信号を走査電極201を介して液晶に印加する走査
信号印加回路102、走査信号制御回路104、情報信
号制御回路106、駆動制御回路105、表示部101
の温度を検知するためのサーミスタ108、およびサー
ミスタ108の出力に基づいて表示部101の温度を検
知する温度検知回路109を備える。走査電極201と
情報電極202との間には、強誘電性液晶が配置されて
いる。107はグラフィックコントローラであり、ここ
から送出されるデータは駆動制御回路105を通して走
査信号制御回路104と情報信号制御回路106に入力
され、それぞれアドレスデータと表示データに変換され
るようになっている。また、液晶表示部101の温度が
サーミスタ108を介して温度検知回路109に入力さ
れ、温度データとして駆動制御回路105を通して走査
信号制御回路104に入力される。そして、アドレスデ
ータと温度データに従って走査信号印加回路102が走
査信号を発生し、液晶表示部101の走査電極201に
印加するようになっている。また、表示データに従って
情報信号印加回路103が情報信号を発生し、液晶表示
部101の情報電極202に印加するようになってい
る。
【0030】図4において、203,204は走査電極
201と情報電極202との交差部分により構成される
副画素である。205は2つの副画素203,204に
より構成され、表示単位となる画素である。
201と情報電極202との交差部分により構成される
副画素である。205は2つの副画素203,204に
より構成され、表示単位となる画素である。
【0031】図5は液晶表示部101の部分的な断面図
である。同図において、301はアナライザ、306は
ポラライザであり、これらはそれぞれクロスニコルで配
置されている。302と305はガラス基板、303は
強誘電性液晶、304はUV硬化樹脂、307はスペー
サである。
である。同図において、301はアナライザ、306は
ポラライザであり、これらはそれぞれクロスニコルで配
置されている。302と305はガラス基板、303は
強誘電性液晶、304はUV硬化樹脂、307はスペー
サである。
【0032】図6は図3の装置における駆動信号の波形
を示す。同図中、aは走査信号印加回路102が出力し
第1の副画素に印加する選択信号波形、bは情報信号印
加回路103が出力し第1の副画素に印加する、階調デ
ータに応じた振幅をもつ情報信号波形、cはaとbの合
成波形である。dは走査信号印加回路102が出力し第
2の副画素に印加する選択信号波形、eは情報信号印加
回路103が出力し第2の副画素に印加する、階調デー
タに応じた振幅をもつ情報信号波形、fはdとeの合成
波形である。t1 〜t3 、Q1〜Q3 およびR1 〜Rは
図1(ii)と同様のものである。
を示す。同図中、aは走査信号印加回路102が出力し
第1の副画素に印加する選択信号波形、bは情報信号印
加回路103が出力し第1の副画素に印加する、階調デ
ータに応じた振幅をもつ情報信号波形、cはaとbの合
成波形である。dは走査信号印加回路102が出力し第
2の副画素に印加する選択信号波形、eは情報信号印加
回路103が出力し第2の副画素に印加する、階調デー
タに応じた振幅をもつ情報信号波形、fはdとeの合成
波形である。t1 〜t3 、Q1〜Q3 およびR1 〜Rは
図1(ii)と同様のものである。
【0033】同図から明らかなように、1画素の表示に
必要な時間1Hは第2番目以降の書込みパルス幅Δtの
4倍すなわち4Δtあればよい。
必要な時間1Hは第2番目以降の書込みパルス幅Δtの
4倍すなわち4Δtあればよい。
【0034】本実施例ではパルス幅固定、振幅可変のパ
ルスによって階調を表示したが、パルス幅可変、振幅固
定のパルスでも同様の結果を得ることができる。
ルスによって階調を表示したが、パルス幅可変、振幅固
定のパルスでも同様の結果を得ることができる。
【0035】また、本実施例では画素内の閾値特性をな
だらかにするためセル厚勾配を持たせた例を挙げている
が、容量勾配を持たせたり、あるいは電極に電位勾配を
持たせる等、他の方法でもよい。
だらかにするためセル厚勾配を持たせた例を挙げている
が、容量勾配を持たせたり、あるいは電極に電位勾配を
持たせる等、他の方法でもよい。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一対の電極と該一対の電極間に充填された双安定性を有
する強誘電性液晶とを備え、書込みパルスを印加されて
双安定状態の面積比を制御される副画素であって、ほぼ
同じ閾値特性をもつ2つの副画素で1つの画素を構成
し、第1および第2の副画素にそれぞれ複数の書込みパ
ルスを印加し、第1の副画素は前記複数の書込みパルス
の第1番目のパルスで該副画素の全領域を第1の安定状
態にし、その後印加される第2番目以降のパルスとして
は第2の安定状態を書き込む極性のパルスおよび第1の
安定状態を書き込む極性のパルスを交互に印加し、一
方、第2の副画素は前記複数の書込みパルスの第1番目
のパルスで該副画素の全領域を第2の安定状態にし、そ
の後印加される第2番目以降のパルスとしては第1の安
定状態を書き込む極性のパルスおよび第2の安定状態を
書き込む極性のパルスを交互に印加する駆動手段を設け
ることにより、表示部内の温度ムラやセル厚ムラ等に起
因する閾値の変化を補償し、かつ速やかな階調の表示を
実現することができた。
一対の電極と該一対の電極間に充填された双安定性を有
する強誘電性液晶とを備え、書込みパルスを印加されて
双安定状態の面積比を制御される副画素であって、ほぼ
同じ閾値特性をもつ2つの副画素で1つの画素を構成
し、第1および第2の副画素にそれぞれ複数の書込みパ
ルスを印加し、第1の副画素は前記複数の書込みパルス
の第1番目のパルスで該副画素の全領域を第1の安定状
態にし、その後印加される第2番目以降のパルスとして
は第2の安定状態を書き込む極性のパルスおよび第1の
安定状態を書き込む極性のパルスを交互に印加し、一
方、第2の副画素は前記複数の書込みパルスの第1番目
のパルスで該副画素の全領域を第2の安定状態にし、そ
の後印加される第2番目以降のパルスとしては第1の安
定状態を書き込む極性のパルスおよび第2の安定状態を
書き込む極性のパルスを交互に印加する駆動手段を設け
ることにより、表示部内の温度ムラやセル厚ムラ等に起
因する閾値の変化を補償し、かつ速やかな階調の表示を
実現することができた。
【図1】 本発明の駆動方式を説明する図である。
【図2】 図1(i)の透過率補償の詳細を説明する図
である。
である。
【図3】 本発明の一実施例に係る表示装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図4】 図3における液晶表示部を拡大した平面図で
ある。
ある。
【図5】 前記液晶表示部の断面図である。
【図6】 図3の装置における駆動波形の信号図であ
る。
る。
【図7】 強誘電性液晶に関するスイッチングパルス振
幅と透過率の関係を示す模式図である。
幅と透過率の関係を示す模式図である。
【図8】 印加パルスに応じた強誘電性液晶素子の光透
過状態を示す模式図である。
過状態を示す模式図である。
【図9】 印加パルスに応じた双安定素子の光透過状態
を示す別の模式図である。
を示す別の模式図である。
【図10】 従来の液晶素子構造の説明図である。
101:液晶表示部、102:走査信号印加回路、10
3:情報信号印加回路、104:走査信号制御回路、1
05:駆動制御回路、106:情報信号制御回路、10
7:グラフィックコントローラ、201:走査電極、2
02:情報電極、203,204:副画素、205:画
素、301:アナライザ、302,305:ガラス基
板、303:強誘電性液晶、304:保護膜、306:
ポラライザ、307:スペーサ。
3:情報信号印加回路、104:走査信号制御回路、1
05:駆動制御回路、106:情報信号制御回路、10
7:グラフィックコントローラ、201:走査電極、2
02:情報電極、203,204:副画素、205:画
素、301:アナライザ、302,305:ガラス基
板、303:強誘電性液晶、304:保護膜、306:
ポラライザ、307:スペーサ。
Claims (17)
- 【請求項1】 一対の電極と該一対の電極間に充填され
た双安定性を有する強誘電性液晶とを備え、印加される
書込みパルスに応じて双安定状態の面積比を制御される
副画素であって、実質同じ閾値特性を有する第1および
第2の副画素で構成された画素多数をマトリクス状に配
置してなる表示部と、 各画素を駆動する際、第1および第2の副画素にそれぞ
れ複数の書込みパルスを振幅またはパルス幅の大きい方
から順に印加する駆動手段であって、第1の副画素には
前記複数の書込みパルスの第1番目のパルスとして第1
の極性のパルスを印加して該副画素の全領域に第1の安
定状態を書き込んだ後第2番目以降の書込みパルスとし
て第2の極性のパルスおよび第1の極性のパルスを交互
に印加し、第2の副画素には前記複数の書込みパルスの
第1番目のパルスとして第2の極性のパルスを印加して
該副画素の全領域に第2の安定状態を書き込んだ後第2
番目以降のパルスとして第1の極性のパルスおよび第2
の極性のパルスを交互に印加する駆動手段とを具備する
ことを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 前記第1の副画素と第2の副画素との面
積が等しい請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項3】 前記第1の副画素と第2の副画素とが隣
り合う位置にある請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項4】 前記各副画素に印加される書込みパルス
の数が3以上の奇数である請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項5】 前記駆動手段が、前記表示部内の特定の
画素において、第1の副画素には前記複数の書込みパル
スの第2番目のパルスでx%(0≦x≦100)の領域
に第2の安定状態を書き込み第3番目のパルスでは状態
を変化させず、第2の副画素には前記複数の書込みパル
スの第2番目のパルスで100−x%の領域に第1の安
定状態を書き込み第3番目のパルスでは状態を変化させ
ないように駆動する請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項6】 前記特定の画素が、前記表示部内で最も
閾値が高い画素である請求項5に記載の表示装置。 - 【請求項7】 前記駆動手段が、前記表示部内の特定の
画素において、第1の副画素には前記複数の書込みパル
スの第2番目のパルスで100%の領域に第2の安定状
態を書き込み第3番目のパルスで100−x%(0≦x
≦100)の領域に第1の安定状態を書き込み、第2の
副画素には前記複数の書込みパルスの第2番目のパルス
で100%の領域に第1の安定状態を書き込み第3番目
のパルスでx%の領域に第2の安定状態を書き込む請求
項1に記載の表示装置。 - 【請求項8】 前記特定の画素が、前記表示部内で最も
閾値が低い画素である請求項7に記載の表示装置。 - 【請求項9】 前記表示部内の各画素ごとの電圧/透過
率特性において、各特性ごとの透過率の変化が開始する
電圧でそのうち最も高い電圧をVth、透過率の変化が終
了する電圧でそのうち最も高い電圧をVsat 、第1の副
画素に印加する第n番目の書込みパルスの振幅をVQn、
第2の副画素に印加する第n番目の書込みパルスの振幅
をVRnとすると、 VQ1≧Vsat VR1≧Vsat Vsat ≧VQ2≧Vth VQ2+VR2=Vth+Vsat VQ2+VQ3=2×Vth VR2+VR3=2×Vth n>3では VQn-2 −VQn =VRn-2 −VRn =2×(Vsat −Vth) (但し、VQn、VRnとも負の数となるものはゼロとす
る)である請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項10】 前記表示部内の各画素ごとの電圧/透
過率特性において、各特性ごとの透過率の変化が開始す
る電圧でそのうち最も高い電圧をVth、透過率の変化が
終了する電圧でそのうち最も高い電圧をVsat 、第1の
副画素に印加する第n番目の書込みパルスの振幅を
VQn、第2の副画素に印加する第n番目の書込みパルス
の振幅をVRnとすると、 VQ1≧Vsat VR1≧Vsat Vsat ≧VQ2≧Vth log VQ2+log VR2=log Vth+log Vsat log VQ2+log VQ3=2×log Vth log VR2+log VR3=2×log Vth n>3では log VQn-2 −log VQn =log VRn-2 −log VRn =2×
(log Vsat −log Vth) (但し、VQn、VRnとも負の数となるものはゼロとす
る)である請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項11】 前記表示部内の各画素ごとのパルス幅
/透過率特性において、各特性ごとの透過率の変化が開
始するパルス幅でそのうち最も長いパルス幅をtth、透
過率の変化が終了するパルス幅でそのうち最も長いパル
ス幅をtsat 、第1の副画素に印加する第n番目の書込
みパルスのパルス幅をT Qn、第2の副画素に印加する第
n番目の書込みパルスのパルス幅をTRnとすると、T Q1 ≧tsat T R1 ≧tsat tsat ≧T Q2≧tth T Q2 +T R2=tth+tsat T Q2 +T Q3=2×tth T R2 +T R3=2×tth n>3ではT Qn-2 −T Qn =T Rn-2 −T Rn =2×(tsat −tth) (但し、TQn、TRnとも負の数となるものはゼロとす
る)である請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項12】 前記表示部内の各画素ごとのパルス幅
/透過率特性において、各特性ごとの透過率の変化が開
始するパルス幅でそのうち最も長いパルス幅をtth、透
過率の変化が終了するパルス幅でそのうち最も長いパル
ス幅をtsat 、第1の副画素に印加する第n番目の書込
みパルスのパルス幅をTQn、第2の副画素に印加する第
n番目の書込みパルスのパルス幅をTRnとすると、T Q1 ≧tsat T R1 ≧tsat tsat ≧T Q2≧tth log T Q2+log T R2=log tth+log tsat log T Q2+log T Q3=2×log tth log T R2+log T R3=2×log tth n>3では log T Qn-2 −log T Qn =log T Rn-2 −log T Rn =2×(log tsat −log tth) (但し、TQn、TRnとも負の数となるものはゼロとす
る)である請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項13】 前記2つの副画素の一対の電極が互い
に異なる走査電極と異なる情報電極それぞれの一部で構
成されている請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項14】 前記第1の副画素に印加する走査信号
と第2の副画素に印加する走査信号が同期している請求
項13に記載の表示装置。 - 【請求項15】 前記第1の副画素に印加する情報信号
と第2の副画素に印加する情報信号が同期している請求
項13に記載の表示装置。 - 【請求項16】 前記第1の副画素に印加する走査信号
波形と前記第2の副画素に印加する走査信号波形が中心
電位を軸として対称である請求項13に記載の表示装
置。 - 【請求項17】 前記強誘電性液晶がカイラルスメクチ
ック液晶である請求項1に記載の表示装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03206189A JP3082149B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 表示装置 |
AT92306719T ATE153469T1 (de) | 1991-07-24 | 1992-07-23 | Datenanzeige |
DE69219828T DE69219828T2 (de) | 1991-07-24 | 1992-07-23 | Datenanzeige |
ES92306719T ES2101036T3 (es) | 1991-07-24 | 1992-07-23 | Visualizacion de informacion. |
EP92306719A EP0526095B1 (en) | 1991-07-24 | 1992-07-23 | Displaying information |
US08/367,772 US5654732A (en) | 1991-07-24 | 1995-01-03 | Display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03206189A JP3082149B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0527720A JPH0527720A (ja) | 1993-02-05 |
JP3082149B2 true JP3082149B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=16519287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03206189A Expired - Fee Related JP3082149B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3082149B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2310524A (en) * | 1996-02-20 | 1997-08-27 | Sharp Kk | Display exhibiting grey levels |
GB2325555A (en) * | 1997-05-20 | 1998-11-25 | Sharp Kk | Light modulating devices |
GB2325556B (en) | 1997-05-20 | 2001-05-23 | Sharp Kk | Light modulating devices |
GB2334128B (en) | 1998-02-09 | 2002-07-03 | Sharp Kk | Liquid crystal device and method of addressing liquid crystal device |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP03206189A patent/JP3082149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0527720A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |