JPH0854605A - 反強誘電性液晶ディスプレイの駆動方法 - Google Patents

反強誘電性液晶ディスプレイの駆動方法

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JPH0854605A
JPH0854605A JP19150394A JP19150394A JPH0854605A JP H0854605 A JPH0854605 A JP H0854605A JP 19150394 A JP19150394 A JP 19150394A JP 19150394 A JP19150394 A JP 19150394A JP H0854605 A JPH0854605 A JP H0854605A
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JP
Japan
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liquid crystal
period
voltage
display
selection period
Prior art date
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Application number
JP19150394A
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English (en)
Inventor
Masaya Kondo
近藤  真哉
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反強誘電性液晶性ディスプレイにおいて、非
選択時の透過光量のゆらぎが少なく良好な表示が出来、
また信号電極波形の印加電圧のレベルを変えることなく
階調表示が行える駆動方法を提供する。 【構成】 少なくとも2つの走査期間からなり、お互い
の走査期間の波形は0Vに対して対称であり、各走査期
間は少なくとも選択期間と非選択期間の2つの期間が存
在する駆動波形で、選択期間に印加されるパルスのパル
ス幅を変調することにより透過光量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反強誘電性液晶を液晶
層とする、マトリックス状の画素を有する液晶表示パネ
ルや液晶光シャッターアレイ等の反強誘電性液晶ディス
プレイの駆動法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】反強誘電性液晶を用いた液晶パネルは、
日本電装(株)及び昭和シェル石油(株)らの特開平2
ー173724号公報で広視野角を有すること、高速応
答が可能なこと、マルチプレックス特性が良好なこと等
が報告されて以来、精力的に研究がなされている。
【0003】図6は反強誘電性液晶をディスプレイとし
て用いる場合の液晶セルの構成図である。クロスニコル
に合わせた偏光板61の間に、どちらかの偏光板の偏光
軸と無電界時に於ける分子の長軸方向が平行になるよう
に液晶セル62を置き、電圧無印加時に黒が、電圧印加
時には白が表示できるようにしている。このようなセル
構成において液晶セルに電圧を印加したとき、それに対
する透過率変化をグラフにプロットすると図7のような
ヒステリシスカーブを描くことが出来る。従来の駆動方
法においては、信号電極側の選択期間内にに印加される
電圧値の大きさによって、第1の安定状態を選択し黒表
示を行うかもしくは第2、第3の安定状態を選択し白表
示を行うかを決めていた。例えば、黒表示を行う場合に
は印加する電圧値を図7の電圧値V1からV3の間に設
定し、白表示を行う場合には反強誘電性液晶の閾値電圧
である|V2|以上もしくは|V4|以上に設定してい
た。また階調表示を行う場合も、この選択期間に印加さ
れる電圧値の大きさによって透過光量の制御を行ってき
た。
【0004】図2に従来の駆動波形とそれに対応する透
過光量の図を示す。このように信号電極側の選択期間内
に印加する電圧値を変化させる、つまりパルスの波高値
を変化させて透過光量の制御を行った場合には、非選択
期間にも選択期間に印加しているパルス幅と同じ長さの
パルスが印加されるために、透過光量の揺らぎが大きく
なり、表示品質を損ねていた。また階調表示を行うため
には、電圧値の異なるパルスを印加しなければならず、
駆動用のICの出力レベルを増やさなければならないた
めにICのコストが高くなる等の問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明では非選択期間
時に揺らぎの少ない良好な表示品質を保ち、また印加パ
ルスの電圧値のレベル数を増やすことなく、階調表示が
容易にできる反強誘電性液晶ディスプレイの駆動方法を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、反強誘電性液晶セルに印加する電圧値が
反強誘電性液晶の閾値電圧以上となる期間の長さによっ
て、反強誘電性液晶ディスプレイの透過量を制御してい
る。また、この期間の長さを変える手段の一つとして、
選択期間内の信号電極側に印加されるパルスのパルス幅
を変化させることを行っている。
【0007】反強誘電性液晶にパルスを印加し第2また
は第3の安定状態にスイッチングさせ、その後印加電圧
の値を0Vとしたときに前記第2または第3の安定状態
から第1の安定状態へ戻る時間を詳細に測定を行った結
果、図8のように前記印加パルスの閾値電圧を越える期
間の長さ(パルス幅)を減少させると、第2または第3
の安定状態から第1の安定状態へ戻る応答時間が短くな
ることが明らかになった。この現象を利用することによ
り選択期間に印加されるパルスの閾値電圧を越える期間
の長さを制御すれば、その後の非選択期間での液晶分子
の状態を制御することが出来る、すなわち透過光量の制
御を行うことが可能となる。また、反強誘電性液晶セル
に印加する電圧値が反強誘電性液晶の閾値電圧以上とな
る期間が充分に短ければ、液晶のスイッチングは起き
ず、非選択期間内のパルスによって液晶分子が応答して
しまうことを防ぎ、表示の揺らぎ等表示品質を損なうこ
とがなく、良好な表示を実現できる。ここで図8に示し
たパルス幅と応答時間の関係は使用する反強誘電性液晶
材料によって、グラフの傾きが異なるため、目的とする
階調表示に応じて液晶材料を選択することが必要であ
る。
【0008】
【作用】液晶画素ごとに選択期間内で閾値電圧以上の電
圧が印加される期間を任意に変えれば、液晶の応答時間
が異なることから、階調表示が実現でき、かつ非選択期
間内に印加される電圧が応答時間内であれば、液晶のス
イッチングにはなんら影響を与えず、良好な表示を行う
ことができる。また印加電圧の電圧値のレベルを変化さ
せずに階調表示を行うことが出来るため、入力レベル数
の少ない汎用性の高いICを用いても階調表示を行うこ
とが可能となる。
【0009】一般に反強誘電性液晶のスイッチングを行
うためにはスイッチングを行う直前の状態(第1の安定
状態か、第2もしくは第3の安定状態)によって閾値電
圧が異なってしまう。このために実駆動で表示を行う場
合には選択期間での書き込み状態が選択期間直前の表示
状態に影響されてしまう。そこで、選択期間の直前に常
に表示状態が一定となるようなリセットパルスを印加す
ることにより、常に閾値電圧が一定に保たれ、表示情報
を書き込む前の画素の表示状態に依存することなく新た
な表示を行うことができ、表示の信頼性が高められる。
またこのリセットパルスを選択期間内にもうけるのでは
なく、選択期間直前にリセット期間としてもうけること
により、選択期間内のパルス数を増すことがないため
に、書き込み時間全体に影響を与えることがない。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図9は本実施例に用いた液晶パネルのセル構
成図である。本実施例で用いた液晶パネルは約2μの厚
さの反強誘電性液晶層96を持つ一対のガラス基板93
a、93bから構成されている。ガラス基板の対抗面に
は電極94a、94bが形成されており、その上に高分
子配向膜95a、95bが塗布され、ラビング処理がな
されている。さらに一方のガラス基板の外側に偏光板の
偏光軸とラビング軸とが平行になるように第1の偏光板
91aが設置されており、他方のガラス基板の外側には
第1の偏光板91aの偏光軸と90°異なるようにして
第2の偏光板91bが設置されている。また用いた液晶
材料の第1の安定状態から第2または第3の安定状態へ
スイッチングするための閾値電圧は約30Vであり、応
答速度は約90μsである。
【0011】<実施例1>図1は本発明の実施例の駆動
電圧波形とそれに応じた透過光量の変化を表した図であ
る。パルス幅は30μsに設定し、1フレームは2つの
走査期間から構成し、前後する走査期間における駆動波
形は0Vに対して対称となるようにした。それぞれの走
査期間は目的とする表示を行うための透過光量を決める
選択期間と、その透過光量を保持する非選択期間から構
成されている。さらに選択期間はリセット期間とセレク
ト期間から構成され、リセット期間では表示内容に関わ
らず液晶分子を第1の安定状態(黒表示)にスイッチン
グし、セレクト期間ではこの状態を保持するかまたは第
2または第3の安定状態(白表示)にスイッチングする
かを選択する。本発明の駆動波形においては、選択期間
が4位相からなり、選択期間の前半の第1位相、及び第
2位相目をリセット期間とし、後半の3位相及び第4位
相をセレクト期間として用いている。走査電極波形のリ
セット期間は0Vとし、セレクト期間に印加するパルス
の電圧値は30Vとし、非選択期間には6Vの電圧を印
加した。また信号電極波形はON表示を行う場合には前
半の3位相を0V、最後の4位相目を30V、またOF
F表示を行う場合には4位相共に0Vの電圧波形とし
た。よって、画素に印加される合成電圧波形は、ON表
示の場合とOFF表示の場合で選択期間に印加される電
圧値のパルス幅(斜線部)が異なり、透過光量を制御す
ることが出来、良好な表示が行えた。また、非選択期間
に印加されるパルスのパルス幅は30μsと、この液晶
材料の応答速度よりも十分短いために、このパルスによ
る分子のゆらぎをかなり低減することが出来た。
【0012】<実施例2>実施例1と同じ液晶材料およ
びセル構造を用いた。図3、図4、および図5は実施例
2の駆動波形とそれに応じた透過光量の変化を表した図
である。ここで用いた駆動波形のパルス幅は20μsに
設定し、1フレームは2つの走査期間から構成した。ま
た、各走査期間は選択期間と非選択期間から構成し、選
択期間は8位相からなり、リセット期間とセレクト期間
から構成されている。リセット期間では表示内容に関わ
らず液晶分子を第1の安定状態(黒表示)にスイッチン
グし、セレクト期間ではこの状態での透過光量を保持す
るか、または目的とする表示の階調状態に応じた透過光
量を選択する。本発明の駆動波形においては選択期間の
前半4位相をリセット期間に用い、後半の4位相をセレ
クト期間として用いている。走査電極波形のリセット期
間の電圧値は0Vとし、セレクト期間の電圧値は30V
とし、非選択期間には6Vの電圧を印加した。また信号
電極波形における前半の4位相は0Vとし、後半の4位
相は目的とする表示の階調状態に応じて、それぞれの電
圧を印加する位相を変えた。本実施例においては透過光
量がそれぞれ異なる3つの階調表示を行った(レベル
1、レベル2、レベル3)。レベル1の階調表示を行う
場合の信号電極波形は8位相目の電圧値を25Vとし
(図3)、レベル2の階調表示を行う場合の信号電極波
形は7位相目と8位相目の電圧値を25Vとし(図
4)、レベル3の階調表示を行う場合の信号電極波形は
6、7、8位相目の電圧値を25Vとした。(図5)こ
の結果、画素に印加される合成電圧波形はそれぞれの階
調表示で異なり、選択期間のセレクト期間に印加される
パルス幅(斜線部分)を変えることができ、つまり閾値
電圧以上である期間が変化し、それぞれに必要な透過光
量を得ることが出来た。また非選択時に印加されるパル
スのパルス幅も最大で60μsでこの液晶材料の応答速
度よりも小さく、また電圧値も25Vでこの液晶材料の
閾値電圧よりも小さいために、このパルスによる分子の
ゆらぎもかなり低減することが出来た。
【0013】
【発明の効果】駆動電圧波形の選択期間に印加される電
圧波形のパルス幅を変える、つまり液晶の閾値電圧以上
の電圧が印加されている期間を調整することにより、非
選択時にゆらぎの少ない良好な表示を行うことが出来
る。また、印加電圧の電圧のレベルを変化させずに階調
表示を行うことが出来るため入力レベル数の少ない汎用
性の高い価格の安いICを用いても階調表示を行うこと
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1で用いた駆動波形とそれに対
応する透過光量を示した図である。
【図2】従来の駆動波形とそれに対応する透過光量を示
した図である。
【図3】本発明の実施例2で用いたレベル1の駆動波形
とそれに対応する透過光量を示した図である。
【図4】本発明の実施例2で用いたレベル2の駆動波形
とそれに対応する透過光量を示した図である。
【図5】本発明の実施例2で用いたレベル3の駆動波形
とそれに対応する透過光量を示した図である。
【図6】本発明の反強誘電性液晶セルと偏光板の構成図
である。
【図7】本発明の反強誘電性液晶ディスプレイのヒステ
リシスカーブを表す図である。
【図8】パルス幅と応答時間の関係を表した図である。
【図9】本発明の反強誘電性液晶ディスプレイのセル構
成図である。
【符号の説明】
61a、61b 偏光板 62 液晶セル 91a、91b 偏光板 92a、92b シール材 93a、93b ガラス基板 94a、94b 高分子配向膜 95a、95b 電極 96 反強誘電性液晶

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向面にそれぞれ複数の走査電極と信号
    電極を有する一対の基板間に反強誘電性液晶を挟持し、
    マトリックス状に液晶画素を有する反強誘電性液晶セル
    において、前記反強誘電性液晶セルの透過光量は前記反
    強誘電性液晶セルに印加する電圧が反強誘電性液晶の閾
    値電圧以上となる期間の長さにより制御されることを特
    徴とした反強誘電性液晶ディスプレイの駆動方法。
  2. 【請求項2】 前記反強誘電性液晶セルに印加される駆
    動電圧波形は2つ以上の走査期間からなり、前後する走
    査期間の駆動電圧波形は0Vに対して対称であり、各走
    査期間は少なくとも選択期間と非選択期間が存在し、反
    強誘電性液晶セルに印加する電圧が反強誘電性液晶の閾
    値電圧以上となる期間の長さを、前記選択期間内の信号
    電極側に印加されるパルスのパルス幅により制御される
    請求項1記載の反強誘電性液晶ディスプレイの駆動方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の反強誘電性液晶ディス
    プレイの駆動法において、走査期間内に少なくとも液晶
    分子を黒状態、もしくは白状態にリセットするリセット
    期間と、前記リセット期間の透過光量を維持するかもし
    くは異なる透過光量にセットするかを決めるセレクト期
    間を含んでいる反強誘電性液晶ディスプレイの駆動方
    法。
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