JPH0660978B2 - Optical modulator - Google Patents
Optical modulatorInfo
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- JPH0660978B2 JPH0660978B2 JP61233438A JP23343886A JPH0660978B2 JP H0660978 B2 JPH0660978 B2 JP H0660978B2 JP 61233438 A JP61233438 A JP 61233438A JP 23343886 A JP23343886 A JP 23343886A JP H0660978 B2 JPH0660978 B2 JP H0660978B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、電界の方向に応じてコントラストが識別され
る表示パネル、特に強誘電性液晶を用いた光学変調装置
に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a display panel in which contrast is discriminated according to the direction of an electric field, and more particularly to an optical modulator using a ferroelectric liquid crystal.
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。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display element in which scanning electrodes and signal electrodes are formed in a matrix and a liquid crystal compound is filled between the electrodes to form a large number of pixels to display an image or information is well known. . As a driving method of this display element, there is a time-division drive in which an address signal is sequentially and selectively applied to the scanning electrode group and a predetermined information signal is selectively applied to the signal electrode group in parallel in synchronization with the address signal. Has been adopted.
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 Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ”）１９７１年，１８
（４）号１２７〜１２８頁に記載のＭ．シヤツト（Ｍ．
Ｓｃｈａｄｔ）及びＷ．ヘルフリヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉ
ｃｈ）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”（“Ｖ０ｌｔａ
ｇｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｃｔｉ
ｖｉｔｙ ｏｆ ａ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ”）に示されたＴＮ
（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶であった。Most of these were put to practical use, for example, "Applied Physics Letters"("Applied P
hysics Letters ") 1971, 18
(4) Nos. 127-128. SHATT (M.
Schadt) and W.S. W. Helfri
ch) Co-authored “Voltage Day Pendant Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal” (“V 0 lta
ge Dependent Optical Acti
vity of a twisted nematic
TN shown in Liquid Crystal ”)
It was a (twisted nematic) type liquid crystal.
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）及びラガ
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、カイラルスメクチツク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。In recent years, as an improved version of conventional liquid crystal devices, the use of bistability liquid crystal devices has been disclosed by both Clark and Lagerwall in JP-A-56-107216 and U.S. Pat. No. 4,367,924.
It is proposed in the specification etc. As a bistable liquid crystal,
Generally, chiral smectic C phase (SmC *) or H
A ferroelectric liquid crystal having a phase (SmH *) is used, and in these states, one of a first optical stable state and a second optical stable state is obtained in response to an applied electric field, In addition, it is expected to be widely used in the field of high-speed and memory type display devices, which has the property of maintaining its state when an electric field is not applied, that is, stability, and has a quick response to changes in the electric field.
前述の強誘電性液晶素子を駆動するに当っては、例えば
特開昭５９−１９３４２７号公報に開示された様に、ま
ず第１ステツプで走査電極上の画素の表示状態を一様に
一方の表示状態（例えば白）にする電圧を画素に印加
し、続く第２ステツプで選択された画素のみを選択的に
他方の表示状態（例えば黒）とし、かかる第１ステツプ
と第２ステツプを走査電極毎に順次操作する駆動法が知
られている。又、特開昭６０−１７２０２９号公報に開
示された様に、前述の第２ステツプと同時にその走査電
極から数えてＭ番目（Ｍ＝１，２，３，…整数）の走査
電極上の画素の表示状態を一様に一方の表示状態（白）
にする電圧を画素に印加する駆動法が知られている。In driving the above-mentioned ferroelectric liquid crystal device, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-193427, first, in the first step, the display state of pixels on the scanning electrodes is made uniform. A voltage for making a display state (for example, white) is applied to the pixel, and only the pixel selected in the subsequent second step is selectively made the other display state (for example, black), and the first step and the second step are set as the scanning electrodes. A driving method is known in which each operation is sequentially performed. Further, as disclosed in JP-A-60-172029, a pixel on the M-th (M = 1, 2, 3, ... Integer) scanning electrode counted from the scanning electrode at the same time as the above-mentioned second step. Uniform display state of one display state (white)
A driving method is known in which a voltage to apply to a pixel is applied.
これらの駆動法では、走査側の電圧レベルが３通りあ
り、又信号側の電圧レベルが２通りあることから全体で
５通りの電圧レベルとなっているため、駆動回路が複雑
で、高価となる問題点があった。In these driving methods, since there are three voltage levels on the scanning side and two voltage levels on the signal side, there are five voltage levels as a whole, so the driving circuit is complicated and expensive. There was a problem.
従って、本発明の目的は、前述の問題点を解決した光学
変調装置を提供することにある。Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical modulator which solves the above-mentioned problems.
本発明は、 ａ．複数の走査電極で構成した走査電極群と複数の信号
電極で構成した信号電極群とで形成したマトリクス電極
及び閾値電圧を越えた異なる極性の電圧印加に応じて異
なる配向状態を生じる光学変調物質を備えた光学変調素
子、 ｂ．走査選択された走査電極に、選択されていない走査
電極への印加電圧を基準にして、該走査選択された走査
電極と信号電極群との交差部に、前記光学変調物質の閾
値電圧を越えた一方極性電圧が同時に印加される様に、
一方極性パルスを印加し、該交差部に前記光学変調物質
の閾値電圧を越えた他方極性電圧又は該閾値電圧を越え
ない電圧とが選択的に印加される様に、他方極性パルス
を印加し、続いて走査選択される走査電極への一方極性
パルスの印加が先の走査選択された走査電極に印加され
た一方極性パルスのパルス印加開始より後で、且つ他方
極性パルスのパルス幅をΔｔとした時、該他方極性パル
スのパルス印加開始よりΔｔ以上の期間の前で開始し、
該開始から２Δｔ以上の期間を経過した後であって、該
他方極性パルスのパルス印加終了後に終了する様に、一
方極性パルス及び該一方極性パルスと同一波高値の他方
極性パルスを有する走査選択信号によって走査電極を順
次走査する手段、並びに ｃ．前記２Δｔ以上の期間において、前記先の走査選択
された走査電極に印加された走査選択信号の他方極性パ
ルスと同期させて、前記信号電極群の選択された信号電
極に、該他方極性パルスと同一極性のパルスを有する一
方の情報信号を印加し、残りの信号電極に、該他方極性
パルスと逆極性のパルスを有する他方の情報信号を印加
し、前記２Δｔ以上の期間内の前記同期直前の期間で、
前記信号電極群に情報信号と逆極性のパルスを印加し、
前記続いて走査選択される走査電極への一方極性パルス
の印加時に、該走査電極と信号電極群との交差部に、前
記光学変調物質の閾値電圧を越えた一方極性電圧を同時
に印加する手段を有する光学変調装置に特徴がある。The present invention comprises: a. A matrix electrode formed of a scanning electrode group composed of a plurality of scanning electrodes and a signal electrode group composed of a plurality of signal electrodes, and an optical modulator substance that produces different alignment states in response to voltage application of different polarities exceeding a threshold voltage. An optical modulation element provided, b. The threshold voltage of the optical modulation substance is exceeded at the intersection of the scan-selected scan electrode and the signal electrode group with reference to the voltage applied to the scan-selected scan electrode. On the other hand, so that the polar voltage is applied simultaneously,
One polarity pulse is applied, and the other polarity pulse is applied so that the other polarity voltage exceeding the threshold voltage of the optical modulator or the voltage not exceeding the threshold voltage is selectively applied to the intersection, The application of the one-polarity pulse to the scan electrode to be scan-selected next is after the start of the pulse application of the one-polarity pulse applied to the scan-selected scan electrode, and the pulse width of the other polarity pulse is Δt. At the beginning, before the period of Δt or more from the start of pulse application of the other polarity pulse,
A scanning selection signal having one polarity pulse and the other polarity pulse having the same peak value as that of the one polarity pulse so as to end after a period of 2Δt or more from the start and after the pulse application of the other polarity pulse ends. Means for sequentially scanning the scan electrodes by c., And c. In the period of 2Δt or more, the same polarity pulse as the other polarity pulse is applied to the selected signal electrode of the signal electrode group in synchronization with the other polarity pulse of the scan selection signal applied to the previous scan selected scan electrode. One information signal having a polarity pulse is applied, and the other information signal having a polarity opposite to the other polarity pulse is applied to the remaining signal electrodes, and the period immediately before the synchronization within the period of 2Δt or more. so,
Applying a pulse having a reverse polarity to the information signal to the signal electrode group,
A means for simultaneously applying a one-polarity voltage exceeding the threshold voltage of the optical modulator at the intersection of the scan electrode and the signal electrode group at the time of applying the one-polarity pulse to the scan electrode to be subsequently selected for scanning. It is characterized by the optical modulator it has.
本発明の駆動法で用いる双安定性光学変調物質は、電界
に対して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態
からなる双安定状態を有しており、特に電界に対して前
述の如き双安定性を有する液晶が用いられる。The bistable optical modulator used in the driving method of the present invention has a bistable state composed of a first optical stable state and a second optical stable state with respect to an electric field, and particularly with respect to an electric field. A liquid crystal having bistability as described above is used.
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Ｃ相（ＳｍＣ＊）又は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、“ＬＥ ＪＯＵ
ＲＮＡＬ ＤＥ ＰＨＹＳＩＱＵＥ ＬＥＴＴＥＲＳ”
３６（Ｌ−６９）１９７５，「Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒ
ｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ」；“Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ”３６（１
１）１９８０「Ｓｕｂｍｉｃｒｏ Ｓｅｃｏｎｄ Ｂｉ
ｓｔａｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ 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。As a liquid crystal having bistability that can be used in the driving method of the present invention, a liquid crystal having a ferroelectric property and having chiral smectic C phase (SmC *) or H phase (SmH *) is suitable. For this ferroelectric liquid crystal, refer to "LE JOU
RNAL DE PHYSIQUE LETTERS "
36 (L-69) 1975, "Ferrolectr
ic Liquid Crystals ";" Appl
ied Physics Letters "36 (1
1) 1980 "Submicro Second Bi
stable Electrooptic Switch
hing in Liquid Crystals ";
“Solid State Physics” 16 (141) 1981 “Liquid Crystal” and the like, and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.
強誘電性液晶化合物の具体例としては、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（ＨＯ
ＢＡＣＰＣ）、４−ｏ−（２−メチル）−ブチルレゾル
シリデン−４′−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ８）等が
挙げられる。Specific examples of the ferroelectric liquid crystal compound include desiloxybenzylidene-P'-amino-2-methylbutyl cinnamate (DOBAMBC), hexyloxybenzylidene-
P'-amino-2-chloropropyl cinnamate (HO
BACPC), 4-o- (2-methyl) -butylresorcylidene-4'-octylaniline (MBRA8) and the like.
第６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。６１と６１′は、Ｉｎ２Ｏ３，ＳｎＯ２やＩＴ
Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極
がコートされた基板（ガラス板）であり、その間に層６
２がガラス面に垂直になるよう配向したＳｍＣ＊相又は
ＳｍＨ＊の液晶が封入されている。太線で示した線６３
が液晶分子を表わしており、この液晶分子６３はその分
子に直交した方向に双極子モーメント６４（Ｐ⊥）を有
ししている。基板６１と６１′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６３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント６４はすべて電界方向に向く
よう、液晶分子６３は配向方向を変えることができる。
液晶分子６３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７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
構造はほどけ非らせん構造となり、その双極子モーメン
トＰ又はＰ′は上向き（７４）又は下向き（７４′）の
どちらかの状態をとる。このようなセルに第７図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ又はＥ′を与え
てやると、双極子モーメントは電界Ｅ又はＥ′の電界ベ
クトルに対応して上向き７４又は下向き７４′と向きを
変え、それに応じて液晶分子は第１の安定状態７３かあ
るいは第２の安定状態７３′の何れか一方に配向する。
このような強誘電性液晶を光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性を有することである。
第２の点を例えば第７図によって説明すると、電界Ｅを
印加すると液晶分子は第１の安定状態７３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Ｅ′を印加すると、液晶分子は第２の安定状態７
３′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Ｅ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〜２０μ、特に１μ
〜５μが適している。この種の強誘電性液晶を用いたマ
トリクス電極構造を有する液晶電気光学装置は、例えば
クラークとラガバルにより米国特許第４３６７９２４号
公報で提案されている。FIG. 6 is a schematic drawing of an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 61 and 61 'are In 2 O 3 , SnO 2 and IT
A substrate (glass plate) coated with a transparent electrode such as O (Indium-Tin Oxide), and a layer 6 between them.
Liquid crystal of SmC * phase or SmH * oriented so that 2 is perpendicular to the glass surface is enclosed. Line 63 shown in bold
Represents a liquid crystal molecule, and the liquid crystal molecule 63 has a dipole moment 64 (P⊥) in a direction orthogonal to the molecule. When a voltage above a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 61 and 61 ', the helical structure of the liquid crystal molecules 63 is unraveled, and the dipole moments 64 are all oriented in the direction of the electric field. You can
The liquid crystal molecules 63 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction thereof. Therefore, for example, if crossed Nicols polarizers are placed above and below the glass surface, the voltage application polarity is It is easy to understand that the liquid crystal modulation element changes its optical characteristics depending on the situation. Furthermore, when the liquid crystal cell is made sufficiently thin (for example, 1 μm), the helical structure of the liquid crystal molecules becomes a non-helical structure even when no electric field is applied, as shown in FIG. P or P'is either in the upward (74) or downward (74 ') state. When an electric field E or E'having a polarity different from a certain threshold value is applied to such a cell as shown in FIG. 7, the dipole moment is directed upward 74 or corresponding to the electric field vector of the electric field E or E '. The direction is changed to the downward direction 74 ', and the liquid crystal molecules are oriented to either the first stable state 73 or the second stable state 73' accordingly.
There are two advantages of using such a ferroelectric liquid crystal as a light modulation element. First, the response speed is extremely fast,
Secondly, the alignment of liquid crystal molecules has bistability.
Explaining the second point with reference to FIG. 7, for example, when an electric field E is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state 73, but this state is stable even when the electric field is cut off. When a reverse electric field E'is applied, the liquid crystal molecules are in the second stable state 7.
It is oriented to 3'to change the direction of the molecule, but it remains in this state even when the electric field is cut off. Further, as long as the applied electric field E does not exceed a certain threshold value, the respective alignment states are still maintained. In order to effectively realize such a high response speed and bistability, it is preferable that the cell is as thin as possible, and generally 0.5 μ to 20 μ, particularly 1 μ.
~ 5μ is suitable. A liquid crystal electro-optical device having a matrix electrode structure using a ferroelectric liquid crystal of this type has been proposed by Clarke and Lagabal in US Pat. No. 4,367,924.
本発明の好ましい具体例を第５図に示す。A preferred embodiment of the present invention is shown in FIG.
第５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５１の模式図である。５２は
走査電極群であり、５３は信号電極群である。今、簡単
のために、白と黒の二値信号を表示する場合を例にとっ
て示す。第５図において、斜線で示される画素「黒」
に、その他の画素が「白」に対応するものとする。FIG. 5 is a schematic diagram of a cell 51 having a matrix electrode structure in which a ferroelectric liquid crystal compound is sandwiched in the middle. Reference numeral 52 is a scanning electrode group, and 53 is a signal electrode group. For the sake of simplicity, a case of displaying a binary signal of white and black will be described as an example. In FIG. 5, the pixel “black” indicated by diagonal lines
In addition, the other pixels correspond to “white”.
第１図は本発明外で用いられる駆動波形の第１の具体例
を示している。ここで、Ｓは走査信号波形、Ｉは書き込
み情報信号波形、添字ｉは選択された電極の番号を示
す。また、液晶に印加される電圧（Ｉ−Ｓ）がのときが
「黒」、負のときが「白」表示に対応する方向の電界に
なっていることとする。FIG. 1 shows a first specific example of drive waveforms used outside the present invention. Here, S is the scanning signal waveform, I is the write information signal waveform, and the subscript i is the number of the selected electrode. Further, it is assumed that the electric field in the direction corresponding to the display of "black" when the voltage (IS) applied to the liquid crystal is "black" and the display of "white" when the voltage is negative.
第１図（ａ）は走査信号波形で、期間Ｔ０は一つの走査
電極上の全又は所定画素を「白」に揃えるための位相
で、期間Ｔは情報信号を書き込むための位相である。FIG. 1A shows a scanning signal waveform, a period T 0 is a phase for aligning all or predetermined pixels on one scanning electrode to “white”, and a period T is a phase for writing an information signal.
本例ではΔｔを最小パルス幅としてＴ０＝Ｔ＝２Δｔの
例が示されている。期間ＴはＭ番目の走査電極上の全又
は所定画素を「白」に揃える位相に相当している。パル
ス幅Δｔをもつ期間は書き込み期間に相当している。ま
た走査信号は波高値＋２Ｖ０の部分と波高値−２Ｖ０の
部分から成っており、選択された走査電極に走査信号が
印加されている時間は３Δｔである。情報信号は「白」
を書き込む信号ＩＷ、「黒」を書き込む信号ＩＢがそれ
ぞれ走査信号と第１図に示したタイミングで印加され
る。In this example, an example in which T 0 = T = 2Δt is shown with Δt being the minimum pulse width. The period T corresponds to a phase in which all or predetermined pixels on the M-th scan electrode are made "white". The period having the pulse width Δt corresponds to the writing period. The scanning signal is composed of a portion with a peak value of + 2V 0 and a portion with a peak value of −2V 0 , and the time during which the scanning signal is applied to the selected scan electrode is 3Δt. Information signal is "white"
, And a signal IB for writing "black" are applied at the timing shown in FIG. 1 with the scanning signal.
これらの信号によって第５図に示した表示を行う場合の
駆動波形を第２図に示す。第２図中のＳ１〜Ｓ３，・・
・は、走査電極に印加される信号、Ｉ１は信号電極Ｉ１
に印加される信号、ＡとＢはそれぞれ第５図中の画素Ａ
及びＢに印加される電圧波形である。FIG. 2 shows drive waveforms when the display shown in FIG. 5 is performed by these signals. S 1 to S 3 in FIG.
Is a signal applied to the scan electrode, and I 1 is a signal electrode I 1.
Applied to the pixel A and B are the pixel A in FIG.
And B are the voltage waveforms applied to B.
今、双安定性を有する液晶セルの第１の安定状態（これ
を白とする）を与えるための印加時間Δｔでの閾値電圧
を−Ｖｔｈ２（Δｔ）とし、第２の安定状態（これを黒
とする）を与えるための印加時間Δｔでの閾値電圧をＶ
ｔｈ１（Δｔ）とすると、Ｖ０の値としては、Ｖ０＜Ｖ
ｔｈ１（Δｔ）＜３Ｖ０，−３Ｖ０＜−Ｖｔｈ２（Δ
ｔ）＜−Ｖ０となるよう設定される。Now, the threshold voltage at the application time Δt for giving the first stable state (white) of the liquid crystal cell having bistability is set to −Vth 2 (Δt), and the second stable state (this is The threshold voltage at the application time Δt for giving black) is V
th 1 When (Delta] t), as the value of V 0, V 0 <V
th 1 (Δt) <3V 0 , −3V 0 <−Vth 2 (Δ
t) <-V 0 .
第２図より明らかな如く一つの走査電極上の画素は一担
すべて「白」に書き換えられる。引き続き、情報に基づ
いいて「黒」又は「白」が指定され、「黒」に対応する
画素では「白」→「黒」の反転を生じさせ、情報の書き
込みが行われるが、この走査電極上の情報書き込みが行
われる位相（時間）に於て、同時に次の走査電極上の画
素がすべて白に書き換えられている。従って、１フレー
ムの走査による全画面の書き込みを高速で行うことが可
能である。As is clear from FIG. 2, all the pixels on one scanning electrode are rewritten to "white". Subsequently, "black" or "white" is designated based on the information, and in the pixel corresponding to "black", the inversion of "white" → "black" is caused to write the information, but on this scan electrode In the phase (time) in which the information writing is performed, all the pixels on the next scanning electrode are simultaneously rewritten to white. Therefore, writing of the entire screen by scanning one frame can be performed at high speed.
第３図と第４図は、本発明の具体例を示している。記号
の意味は第１図及び第２図と同じである。期間Ｔ０、Ｔ
とΔｔとの間でＴ０＝Ｔ＝２Δｔの関係をもつことは前
例と同じであるが、本例では走査信号が印加されている
時間が４Δｔである。また情報信号については「白」と
「黒」を書き込む信号がそれぞれ前例と逆位相になって
いる。3 and 4 show specific examples of the present invention. The meanings of the symbols are the same as those in FIGS. 1 and 2. Period T 0, T
Although the relationship of T 0 = T = 2Δt between T and Δt is the same as the previous example, in this example, the time during which the scanning signal is applied is 4Δt. As for the information signal, the signals for writing "white" and "black" are in opposite phases to those in the previous example.
第４図は第２図と同様にこれらの信号によって第５図に
示した表示を行う場合の駆動波形を示している。Similar to FIG. 2, FIG. 4 shows drive waveforms when the display shown in FIG. 5 is performed by these signals.
ところで、双安定状態間のスイツチングの閾値は、印加
されるパルスの印加時間と電圧値により定まることが知
られている。従って、例えばＶｔｈ１（Δｔ）以下の電
圧値のパルスであっても長時間印加されると第１の安定
状態から第２の安定状態へ反転することがある。By the way, it is known that the switching threshold between bistable states is determined by the application time and voltage value of the applied pulse. Therefore, for example, even if a pulse having a voltage value of Vth 1 (Δt) or less is applied for a long time, the first stable state may be inverted to the second stable state.
このような現象をここではクロストークと呼ぶことにす
ると、第１の具体例では最大３Δｔの時間だけＶ０の電
圧が印加される場合及び最大２Δｔの時間だけ−Ｖ０の
電圧が印加される場合がある。このような情況で双安定
状態間のスイツチングが起こると上述したクロストーク
が発生するので、 −Ｖｔｈ２（３Δｔ）＜−Ｖ０ Ｖｔｈ１（２Δｔ）＞Ｖ０ なる条件が付与される。ここで、Ｖｔｈ１（２Δｔ）と
Ｖｔｈ２（３Δｔ）は、それぞれ印加時間２Δｔ及び３
Δｔに対する閾値電圧である。When such a phenomenon is referred to as crosstalk here, in the first specific example, the case where the voltage of V 0 is applied for the maximum time of 3Δt and the voltage of −V 0 is applied for the maximum time of 2Δt. There are cases. When the switching between the bistable states occurs in such a situation, the above-mentioned crosstalk occurs, so that the condition of −Vth 2 (3Δt) <− V 0 Vth 1 (2Δt)> V 0 is given. Here, Vth 1 (2Δt) and Vth 2 (3Δt) are applied times 2Δt and 3 respectively.
It is a threshold voltage for Δt.
第２の具体例ではクロストークについて改良した例であ
り、クロストークが発生しないための条件は以下のよう
に緩めることができる。The second specific example is an example in which crosstalk is improved, and the condition for preventing crosstalk can be relaxed as follows.
−Ｖｔｈ２（２Δｔ）＜−Ｖ０ Ｖｔｈ１（２Δｔ）＞Ｖ０ 本発明の方法は、液晶−光シヤツタや液晶テレビなどの
光学シヤツタあるいはデイスプレイ分野に広く応用する
ことができる。 -Vth 2 (2Δt) <- V 0 Vth 1 (2Δt)> method V 0 present invention, the liquid crystal - can be widely applied to optical shutters or Deisupurei areas such as optical shutters or liquid crystal TVs.
又、本発明の好ましい具体例では、前述した消去期間Ｔ
０を画素に印加される電圧の最小パルス幅Δｔの５倍以
下に設定することにより、画素に印加される直流成分を
小さくすることができる。In a preferred embodiment of the present invention, the erase period T mentioned above is used.
By setting 0 to 5 times or less of the minimum pulse width Δt of the voltage applied to the pixel, the DC component applied to the pixel can be reduced.
以上説明したように、本発明における駆動法では走査信
号が例えば±２Ｖ０の同じ波高値の両極性の電圧から成
っており、また情報信号も例えば±Ｖ０の同じ波高値の
両極性の電圧から成っている。As described above, in the driving method according to the present invention, the scanning signal is composed of bipolar voltages of the same peak value of ± 2V 0 , and the information signal is also the bipolar voltage of the same peak value of ± V 0 , for example. Made of.
このように印加電圧の電圧値レベルの数を少なくするこ
とにより、駆動回路を簡単にし、コストを下げることが
できるという効果がある。By reducing the number of voltage value levels of the applied voltage in this way, it is possible to simplify the drive circuit and reduce the cost.
第１図（ａ）〜（ｃ）は、電極に印加する電気信号の波
形を表わす説明図である。第２図は、時系列で電圧を印
加した時の電圧波形を表わす説明図である。第３図
（ａ）〜（ｃ）は、電極に印加する電気信号の別の波形
を表わす説明図である。第４図は、時系列で電圧を印加
した時の別の電圧波形を表わす説明図である。第５図
は、本発明の駆動法で用いる電極構造の平面図である。
第６図及び第７図は、本発明で用いる液晶素子を表わす
斜視図である。1 (a) to 1 (c) are explanatory views showing waveforms of electric signals applied to the electrodes. FIG. 2 is an explanatory diagram showing voltage waveforms when voltages are applied in time series. FIGS. 3A to 3C are explanatory views showing another waveform of the electric signal applied to the electrodes. FIG. 4 is an explanatory diagram showing another voltage waveform when a voltage is applied in time series. FIG. 5 is a plan view of an electrode structure used in the driving method of the present invention.
6 and 7 are perspective views showing a liquid crystal element used in the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 通 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−18931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−172029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−94027（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Toru Takahashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP 61-18931 (JP, A) JP 60 -172029 (JP, A) JP-A-61-94027 (JP, A)
Claims (3)
と複数の信号電極で構成した信号電極群とで形成したマ
トリクス電極及び閾値電圧を越えた異なる極性の電圧印
加に応じて異なる配向状態を生じる光学変調物質を備え
た光学変調素子、 ｂ．走査選択された走査電極に、選択されていない走査
電極への印加電圧を基準にして、該走査選択された走査
電極と信号電極群との交差部に、前記光学変調物質の閾
値電圧を越えた一方極性電圧が同時に印加される様に、
一方極性パルスを印加し、該交差部に前記光学変調物質
の閾値電圧を越えた他方極性電圧又は該閾値電圧を越え
ない電圧とが選択的に印加される様に、他方極性パルス
を印加し、続いて走査選択される走査電極への一方極性
パルスの印加が先の走査選択された走査電極に印加され
た一方極性パルスのパルス印加開始より後で、且つ他方
極性パルスのパルス幅をΔｔとした時、該他方極性パル
スのパルス印加開始よりΔｔ以上の期間の前で開始し、
該開始から２Δｔ以上の期間を経過した後であって、該
他方極性パルスのパルス印加終了後に終了する様に、一
方極性パルス及び該一方極性パルスと同一波高値の他方
極性パルスを有する走査選択信号によって走査電極を順
次走査する手段、並びに ｃ．前記２Δｔ以上の期間において、前記先の走査選択
された走査電極に印加された走査選択信号の他方極性パ
ルスと同期させて、前記信号電極群の選択された信号電
極に、該他方極性パルスと同一極性のパルスを有する一
方の情報信号を印加し、残りの信号電極に、該他方極性
パルスと逆極性のパルスを有する他方の情報信号を印加
し、前記２Δｔ以上の期間内の前記同期直前の期間で、
前記信号電極群に情報信号と逆極性のパルスを印加し、
前記続いて走査選択される走査電極への一方極性パルス
の印加時に、該走査電極と信号電極群との交差部に、前
記光学変調物質の閾値電圧を越えた一方極性電圧を同時
に印加する手段を有する光学変調装置。1. A. A matrix electrode formed of a scanning electrode group composed of a plurality of scanning electrodes and a signal electrode group composed of a plurality of signal electrodes, and an optical modulator substance that produces different alignment states in response to voltage application of different polarities exceeding a threshold voltage. An optical modulation element provided, b. The threshold voltage of the optical modulation substance is exceeded at the intersection of the scan-selected scan electrode and the signal electrode group with reference to the voltage applied to the scan-selected scan electrode. On the other hand, so that the polar voltage is applied simultaneously,
One polarity pulse is applied, and the other polarity pulse is applied so that the other polarity voltage exceeding the threshold voltage of the optical modulator or the voltage not exceeding the threshold voltage is selectively applied to the intersection, The application of the one-polarity pulse to the scan electrode to be scan-selected next is after the start of the pulse application of the one-polarity pulse applied to the scan-selected scan electrode, and the pulse width of the other polarity pulse is Δt. At the beginning, before the period of Δt or more from the start of pulse application of the other polarity pulse,
A scanning selection signal having one polarity pulse and the other polarity pulse having the same peak value as that of the one polarity pulse so as to end after a period of 2Δt or more from the start and after the pulse application of the other polarity pulse ends. Means for sequentially scanning the scan electrodes by c., And c. In the period of 2Δt or more, the same polarity pulse as the other polarity pulse is applied to the selected signal electrode of the signal electrode group in synchronization with the other polarity pulse of the scan selection signal applied to the previous scan selected scan electrode. One information signal having a polarity pulse is applied, and the other information signal having a polarity opposite to the other polarity pulse is applied to the remaining signal electrodes, and the period immediately before the synchronization within the period of 2Δt or more. so,
Applying a pulse having a reverse polarity to the information signal to the signal electrode group,
A means for simultaneously applying a one-polarity voltage exceeding the threshold voltage of the optical modulator at the intersection of the scan electrode and the signal electrode group at the time of applying the one-polarity pulse to the scan electrode to be subsequently selected for scanning. An optical modulator having.
許請求の範囲第１項記載の光学変調装置。2. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation substance is a ferroelectric liquid crystal.
極性パルスのパルス幅に対して５倍以下である特許請求
の範囲第１項記載の光学変調装置。3. The optical modulator according to claim 1, wherein the pulse width of the one polarity pulse is 5 times or less the pulse width of the other polarity pulse.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233438A JPH0660978B2 (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Optical modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233438A JPH0660978B2 (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Optical modulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388526A JPS6388526A (en) | 1988-04-19 |
| JPH0660978B2 true JPH0660978B2 (en) | 1994-08-10 |
Family
ID=16955042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61233438A Expired - Fee Related JPH0660978B2 (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Optical modulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660978B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0242416A (en) * | 1988-08-02 | 1990-02-13 | Nec Corp | Method for driving liquid crystal element |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH06100746B2 (en) * | 1984-07-04 | 1994-12-12 | セイコー電子工業株式会社 | Liquid crystal display |
| JPS6194027A (en) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Smectic liquid crystal display device |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP61233438A patent/JPH0660978B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6388526A (en) | 1988-04-19 |
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