JPH03125119A - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents

液晶素子の駆動方法

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JPH03125119A
JPH03125119A JP1263556A JP26355689A JPH03125119A JP H03125119 A JPH03125119 A JP H03125119A JP 1263556 A JP1263556 A JP 1263556A JP 26355689 A JP26355689 A JP 26355689A JP H03125119 A JPH03125119 A JP H03125119A
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liquid crystal
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positive
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Mitsuhiro Mukoudono
充浩 向殿
Koji Numao
孝次 沼尾
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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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〉 本発明は液晶素子の駆動法に関し、さらに詳しくは、三
安定状態間スイ・ノチングを示す反強誘電性液晶を用い
た液晶素子の駆動法に関する。
〈従来の技術〉 近年、カイラルスメクチ・ツクC相などの強誘電性液晶
を用いた強誘電性液晶表示素子(+1. A。
C1ark、 at al、、 Appl、 Phys
、 LeLL、、 36.899(198Q)、 )が
さかんに研究されている。この弾状7T:L性液晶を利
用した表示方式は視角が広(,100OXIQQQ本う
°イン以上の大容量表示が可能なことbzら大いに有望
視されている。しかし、この表示方式に必要とされる液
晶分子の良好な配向性及びメモリ性の実現が実際の液晶
セルにおいて容易蛎まない、外部からの衝撃力に弱いな
どの問題があり、実用化のためには解決しなければなら
な41課題力く数多く残っている。
一方、最近、上記のカイラルスメクチックC相より低温
側に王女定状態間のスイ、ツチングを示す新しい液晶相
を有する化合物が発見され、この化合物を利用した新し
い表示方式の検討が始まっている(A、 D、 L、 
Chandani、 eL、 al、+ Jpn、 J
Appl、  Phys、、  27.  L729 
(198g)、)。
この新しい液晶相に関してはまだ分かっていないことが
多く、研究者によって標記方法もまちまちであるが、S
−相(特開平1−213390)、S m Ca” (
福田1日本学術振興会情報料学用有機材料第142委員
会第45回合同研究資料、 34 (1989)。
)などと表されている。この相は分子の長袖が層面に対
して傾いた配列をとり、らせん構造を有する反強誘電性
のスメクチック相ではないかといわれている((福田2
日本学術振興会情報料学用有機材料第142委員会第4
5回合同研究資料、 34 (1989)、)。らせん
ピッチ長よりも薄い液晶セルに封入するなどしてらせん
をほどいてやると、第6図(a)に示すように一層ごと
にグイポールがキャンセルするような分子配列になり、
この状態に電界を印加すると電圧方向にダイポールがそ
ろう第6図(b)または<c>のような分子配列に変化
すると考えられている。尚、図中0及びΦはダイポール
の方向を表している。それゆえ、例えば、偏光板を組み
合わせてやることにより、明暗の表示を行うことが可能
となる。印加電圧とチルト角との関係は第7図のように
なっており、3つの安定状態1〜3をとることができ、
かつヒステリシス曲線を描くので、この関係を用いて表
示駆動を行うことが可能となる。
この液晶相を示す化合物はわずかじか報告されていない
が、例えば、次のような化合物がこの液晶相を示すと言
われている(特開平1−213390 ; Y。
5uzuki+ aL al、、 Proc、 2nd
 InLernaLionalConference 
on Ferroelectric Liquid c
rystals。
P−106(1989)、)。
ネ F   C11゜ (,11,、。
〈発明が解決し・ようとする課題〉 反強誘電性液晶相の三状態間スイッチングはまった(新
しいスイッチングモードなので、現在のところ研究の対
象としては、スイッチングメカニズム、分子配列などが
中心になっており、反強誘電性・液晶を用いたマトリク
ス型表示素子については報告されていない。もちろん、
マトリクス型表示素子そのものは液晶素子を形成する一
対の基板上にfToなどで透明電極をマトリクス型にパ
ターニングし外部電源と接続すれば作製可能なわけであ
るが、このようなマトリクス型液晶素子はそのスイッチ
ングモードに適した駆動方法を組み合わせなければ、良
好な表示素子とはなり得ない。従来の強誘電性液晶素子
の駆動法については数多(の報告(例えば、脇田、他、
 National TechinicalRopor
L、 33(1)、 44 (1987)参照)がなさ
れているが、双安定のメモリ性を利用する強誘電性液晶
素子の駆動法を、安定な三状態間のスイッチングを示す
反強誘電性液晶素子に適用子ることはできない。
本発明はこのような状況下でなされたものであり、新し
いスイッチングモードを示す反強誘電性液晶相を用いた
マトリクス型液晶素子の駆動法を提供するものである。
く課題を解決するための手段〉 本発明はマトリクス卓型の電極構造が形成された一対の
基板の少なくとも一方に配向制御層を設け、該一対の基
板間に反強誘電性液晶を介在させたマトリックス型液晶
素子の駆動方法として、前記マトリクス型の電極構造を
構成する各走査電極へ奇数フレームでは平均電位が正の
選択電圧波形を、偶数フレームでは平均電位が負の選択
電圧波形をそれぞれ印加し、平均電位が正の選択電圧を
印加した後の走査電極へは平均電位が正の非選択電圧波
形を、平均電位が負の選択電圧を印加した後の走査電極
へは平均電位が負の非選択電圧波形をそれぞれ印加する
ことを特徴とする液晶素子の駆動方法である。
〈実施例〉 以下に16X16の単純マトリクス型液晶素子を例にと
って本発明の実施例について説明する。第1図は走査7
Ii極り、〜L、が16本、信号電極S、〜S。
が16本の単純マド■ル7クス液晶素子の平面模式図で
ある。この走査電極を上からLt、Lt、Ls〜L。
と記し、信号電極を左からS 、、 S 、、 S 、
〜s1と記し、各走査電極し、と各信号電極sJが重な
る部分を画素式、と記す(iおよびjはそれぞれ正の整
数である)。この単純マトリックスパネルの走査電極に
は走査側ドライバー10が接続され、信号7u極には信
号側ドライバー11が接続される。
このようなマトリクス型液晶素子は、例えば、第2図に
示す駆動波形で第3図のように駆動される。駆動方法に
ついて具体的に説明すると、奇数番目のフレームでは第
2図に示す■の選択電圧波形G(平均電位が正)を走査
電極のし、〜L、へ順次印加し、偶数番目のフレームで
は■の選択電圧波形I (平均電位が負)を走査電極の
り、−L、へ順次印加する。走査電極Liへ■の選択電
圧波形Gを印加した後ではその走査電極L1へ■の非選
択電圧波形H(平均電位が正)を印加し、走査電極L1
へ■の選択電圧波形lを印加した後ではその走査電極L
iへΦの非選択電圧波形J(平均電位が負)を印加する
。奇数番目のフレームでは画素A、Jを第7図の状FI
B 1にしたければ信号電極SJへ■のON電圧波形を
印加するし、画素Δ14を第7図の状態2にしたければ
信号電極S、へ■のOFF電圧波形を印加する。偶数番
目のフレームでは画素式、、を第7図の状態3にしたけ
れば信号電極SJへ■のON電圧波形を印加するし、画
素式6.を第7図の状g32にしたければ信号電極S、
へ■のOFF電圧波形を印加する。(この時、偏向板の
偏向軸を第7図の状態2のスメクチック層に垂直な方向
に合わせてお(。)マトリクス型液晶表示素子において
、以上のような電圧波形■〜■を走査電極に、電圧波形
■〜■を信号電極に印加したとき、その交点の画素にか
かる印加電圧波形を示したのが■〜■である。
この様にして第1図のパターンを表示させた時の走査電
極し、、L bz信号電極S4、S6、画素式、、4、
A beへ印加される電圧波形を示したのが第3図であ
る。第3図の■と■では画素へ印加される電圧波形が違
うが反強誘電性液晶は電圧の印加時間によらず印加電圧
により応答するのでクロストークは出ない。
また、第2図の駆動波形の代わりに第4図の駆動波形を
用いることもできる。この駆動方法について具体的に説
明すると、奇数番目のフレームでは第2図に示す■の選
択電圧波形G(平均電位が正)を走査電極のし、〜L、
へ順次印加し、偶数番目のフレームでは■の選択電圧波
形I (平均電位が負)を走査電極のし、〜L5へ順次
印加する。走査電極Ltへ■の選択電圧波形Gを印加し
た後ではその走査電極L1へ■の非選択電圧波形tl 
(平均電位が正)を印加し、走査電極り、へ■の選択電
圧波形Iを印加した後ではその走査電極り、へ■の非選
択電圧波形J(平均電位が負)を印加する。奇数番目の
フレームでは画素A、Jを第7図の状!7!lにしたけ
れば信号電極SJへ■のON電圧波形を印加するし、画
素式、Jを第7図の状態2にしたければ信号?li極S
、へ■の0FFffl圧波形を印加する。偶数番口のフ
レームでは画素式、を第7図の状態3にしたければ信号
電極SJへ■のON電圧波形を印加するし、画素式、を
第7図の状態2にしたければ信号電極S、へ■のOFF
電圧波形を印加する。(この時、偏向板の偏向軸を第7
図の状態2のスメクチック層に垂直な方向に合わせてお
く。)マトリクス型液晶表示素子において、以上のよう
な電圧波形■〜■を走査電極に、電圧波形■〜■を信号
電極に印加したとき、その交点の画素にかかる印加電圧
波形を示したのが■〜■である。
次に、本発明の駆動方法を適用できる反強誘電性液晶素
子について説明する。
第5図は反強誘電性液晶素子の1実施例を示す断面図で
ある。
第5図は透過型表示素子の1例であり、■は絶縁性基板
、2は透明電極、3は絶縁性膜、4は配量制御層、5は
シール剤、6は反強誘電性液晶、7は偏光板を示す。
絶縁性基板1としては透光性の基板が用いられ、通常ガ
ラス基板が使われる。絶縁性基板lにはそれぞれInO
2、Snow、又はITO(Indium−Tin 0
xide)などの導電性薄膜からなる帯状のパターンの
透明電極2が互いに交差する方向に形成される。透明電
極2は前述した走査側ドライバー10及び信号側ドライ
バー11と電気的に接続されており、上述の駆動電圧が
印加される。
その上に通常、絶縁性膜3が形成されるが、これは場合
によっては省略できる。絶縁性膜3は例えば、SiO□
SiNx+ Altosなどの無機系薄膜、ポリイミド
、フォトレジスト樹脂、高分子液晶などの有機系薄膜な
どを用いることができる。絶縁性膜3が無機系薄膜の場
合には蒸着法、スパッタ法、CV D (Chemic
al Yapar DaposiLion)法、あるい
は溶液塗布法などによって形成できる。また、絶縁性膜
3が有機系薄膜の場合には有機物質を溶かした溶液また
はその前駆体溶液を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗
布法、スクリーン印刷法、ロール塗布法、などで塗布し
、所定の硬化条件(加熱、光照射など)で硬化させ形成
する方法、あるいは蒸着法、スパッタ法、CVD法など
で形成したり、L B (1,angumuir−BI
odgeLL)法などで形成することしできる。
絶縁性膜3の上には配向制御層4が形成される。
ただし、絶縁性膜3が省略された場合には導電性膜2の
上に直接配向制御層4が形成される。配向制御層には無
機系の層を用いる場合と有機系の層を用いる場合とがあ
る。
無機系の配向制御層を用いる場合、よく用いられる方法
2としては酸化ケイ素の斜め蒸着がある。
また、回転蒸着などの方法を用いることもできる。
有機系の配向制御層を用いる場合、ナイロン、ポリビニ
ルアルコール、ポリイミド等を用いることができ、通常
この上をラビングする。また、高分子液晶、LB膜を用
いて配向させたり、磁場によル配向、スペーサエツジ法
による配向、なども可能である。また、SiO□SiN
xなどを蒸着法、スパッタ法、CVD法などによって形
成し、その上をラビングする方法も可能である。
次に2枚の基板を張り合わせ、反強誘電性液晶6を注入
して液晶素子とし、基板の外面に液晶分子の配向方向に
対応して偏光板7を設置する。
実施例1 2枚のガラス基板上に厚さ1000人のITO膜を形成
し、更に厚さ2000人のSin、膜を形成し、厚さ3
00人のPv八へを塗布し、それぞれラビングした。次
にこの2枚のガラス基板をラビング方向が同一になるよ
うにセル厚2μ−で張り合わせ、化合物(1)を注入し
た。
はアナログスイッチとシフトレジスタより構成したもの
を用いた。第2図に示す駆動波形を用いて、75℃で第
3図のように駆動を行うと、白黒°のマトリクス表示を
行うことができた。
実施例2 第2図の波形を用いる代わりに第4図の波形を用いるほ
かは実施例1と同様にしてマトリクス型反強誘電性液晶
素子を作製し、駆動した。この駆動波形によっても白黒
のマトリクス表示を行うことができた。
〈発明の効果〉 以上のように本発明の駆動方法を用いることにより、反
強誘電性液晶を用いた液晶表示素子のマ注入後いったん
液晶組成物が等方性液体に変化する温度にセルを加熱し
、その後1’C/sinで70℃まで冷却して反強誘電
性液晶素子を得た。
この液晶素子の信号側ドライバー11にセイコー社製の
5OD−1600を用い、走査側ドライバーIOに第1
図は本発明の1実施例の説明に供するマトリクス型反強
誘電性液晶素子の模式図である。第2図乃至第4図はマ
トリクス型反強誘電性液晶素子の駆動方法について説明
するための電圧波形図である。第5図は本発明の1実施
例の説明に供する反強誘電性液晶素子の断面図である。
第6図は反強誘電性液晶相における分子配列を示す説明
図である。第7図は反強誘電性液晶における印加電圧と
チルト角の関係を示す説明図である。
1・・・絶縁性基板  2・・・透明電極4・・・配向
制御膜  6・・・反強誘電性液晶7・・・偏光板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、一方の基板に走査電極、他方の基板に信号電極を互
    いに交差する方向に配列させて成る一対の基板の少なく
    とも一方に配向制御層を設け、該一対の基板間に反強誘
    電性液晶を介在させたマトリックス型液晶素子の駆動方
    法において、各走査電極へ奇数フレームでは平均電位が
    正の選択電圧波形を、偶数フレームでは平均電位が負の
    選択電圧波形をそれぞれ印加し、平均電位が正の選択電
    圧を印加した後の走査電極へは平均電位が正の非選択電
    圧波形を、平均電位が負の選択電圧を印加した後の走査
    電極へは平均電位が負の非選択電圧波形をそれぞれ印加
    することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
JP1263556A 1989-10-09 1989-10-09 液晶素子の駆動方法 Pending JPH03125119A (ja)

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