JPH095708A - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置及びその駆動方法

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JPH095708A
JPH095708A JP15204895A JP15204895A JPH095708A JP H095708 A JPH095708 A JP H095708A JP 15204895 A JP15204895 A JP 15204895A JP 15204895 A JP15204895 A JP 15204895A JP H095708 A JPH095708 A JP H095708A
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JP
Japan
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liquid crystal
scanning
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state
display device
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JP15204895A
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English (en)
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Yutaka Inaba
豊 稲葉
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ちらつきのない高品質の反強誘電性液晶表示
装置を提供することを目的としている。 【構成】 互いに直交する走査信号電極111〜116
と情報信号電極121〜126の交差によって形成され
たマトリクス画素を有する表示パネルと、前記2つの電
極の間隙にあって、無電界時に反強誘電相からなる第1
の安定状態を取り、電界印可時に電界の極性に応じて強
誘電相からなる第2又は第3の安定状態を取る強誘電性
液晶と、上記第1の安定状態を暗状態、第2及び第3の
状態を明状態とする偏光装置とを備える液晶表示装置に
おいて、前記走査信号電極の走査を1本づつの飛び越し
走査で行うと共に、該走査の1水平期間ごとに液晶に印
可する選択電圧の極性を反転させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反強誘電相と強誘電相
とを取る強誘電性液晶を用いた液晶表示装置及びその駆
動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電界によって3つの光学状態を取る液晶
表示装置が特開平2−153322号、特開平2−17
3724号などに開示されている。その後これが液晶の
反強誘電性によるものであることがChandani等
(ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジクス28巻(1989)L1265頁)によって明ら
かにされた。
【0003】それによると、反強誘電性を示す強誘電性
液晶(以下、反強誘電性液晶という。)は通常の強誘電
性液晶と同じく薄い基板間隙中でらせんが解けて、図4
(a)に示すように無電界時(E=0)には液晶分子が
スメクティック層毎に反対方向にチルトした構造をと
り、そのため無電界時には光軸は層法線方向を向く。
【0004】電界印加(E>0、E<0)によって強誘
電相への転移が起こり、液晶分子がすべての層で電界の
方向によって決まる同一方向にチルトした構造をとる結
果、光軸は層法線から傾き層法線に対して対称な2つの
方向のいずれかになる。これを図4(b),(c)に示
した。
【0005】この反強誘電性液晶を表示装置に応用する
場合は通常2枚の偏光板で挟み、図4中に両矢印線で示
したように偏光板の吸収軸を層法線に平行および垂直
に、2枚の偏光板がクロスニコルとなるように配置す
る。この配置では、無電界時の反強誘電状態が暗状態、
電界印加時の強誘電状態が明状態となる。
【0006】この配置の特徴は明状態が2通りあること
で、これを利用して一定周期ごとに明状態の印加電圧極
性を切り替える方法が上記特開平2−173724号に
開示されている。該発明は単純マトリクス構成での反強
誘電性液晶装置の発明であって図5にその駆動波形の一
例を示す。
【0007】図5は液晶にかかる電圧の時間変動の様子
を示すもので、フレームごとに画素に印加される電圧の
極性が入れ替わっている。図5から明らかなとおり液晶
にかかる電圧は時間的に平均化されて0になる。これに
よりDC電圧成分による液晶の劣化を防止できるという
利点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
レーム毎の極性反転駆動法には欠点があって、それは表
示パネルを斜めから見たときに画面がちらつくという点
である。その理由を以下に示す。
【0009】図6は表示パネルを右斜め下から見たとき
の液晶分子と上下の偏光板の透過軸とを示したもので
る。(a)は暗状態、(b),(c)は2つの明状態
で、それぞれを正面から見たものが図4(a),
(b),(c)に対応する。
【0010】(b)と(c)をくらべると(b)では液
晶分子をほぼ真横から見ているので実効的な屈折率異方
性は正面から見た場合とあまり違わないのに対し、
(c)では液晶分子をその長軸近くから見ていることに
なり、正面から見るのと比べて屈折率異方性が著しく小
さくなる。そのために(b)と(c)では透過率に差が
生じ、これがフレームごとに切り替わるのでちらつきと
して見えるのである。
【0011】さらに斜めから見ると光路長が長くなるの
で(b)の場合リタデーションが最適値からずれ、黄色
く色づいて見えるのもちらつきの一因である。
【0012】このような素子をマトリクス配列させた表
示装置を考える。通常、テレビ画像などを表示する際に
は、走査線を1本ずつ飛び越して選択するいわゆるイン
タレース走査が行われる。このときの各フレーム毎の画
素の状態を表したのが図7(a)〜(d)である。
【0013】図7において、511、512、513、
・・・は走査電極、521、522、623、・・・は
信号電極、53は画素である。画素の中の短い線分はそ
の画素での液晶の光軸方向を表したもので、情報信号線
に平行なものは反強誘電状態(暗)、傾いているものは
強誘電状態(明)を示す。なお、ここでは便宜上、信号
線を法線方向として置くが、これは必ずしも必要ではな
く任意の方向であってよい。右に傾いた状態は正極性電
圧によって、左に傾いた状態は負極性電圧によって書き
込まれたものとする。これは自発分極の符合で決まって
いるので液晶に依存する。54、55は上下の偏光板の
軸方向である。
【0014】画素が全て明状態にあるとして、あるフレ
ームで図7(a)のようになったとする。これは正電圧
によって書き込まれた状態である。ここでは奇数番の走
査電極が負電圧選択インタレース走査されたとするとそ
の結果は図7(b)になる。次いで、偶数走査電極の負
電圧インタレース走査が行われ、その結果図7(c)に
なり、また奇数走査電極の正電圧インタレース走査が行
われるから図7(d)になる。その次の偶数インタレー
ス走査によって図7(a)に戻り以下同じサイクルが繰
り返される。すなわち、4フレームを1つの周期として
分子配列状態が変化するので、透過率変動の周波数が低
くちらつきが著しい。
【0015】本発明は、ちらつきのない高品質の反強誘
電性液晶表示装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに直交す
る走査信号電極と情報信号電極の交差によって形成され
たマトリクス画素を有する表示パネルと、前記2つの電
極の間隙にあって、無電界時に反強誘電相からなる第1
の安定状態を取り、電界印可時に電界の極性に応じて強
誘電相からなる第2又は第3の安定状態を取る強誘電性
液晶と、上記第1の安定状態を暗状態、第2及び第3の
状態を明状態とする偏光装置とを備える液晶表示装置に
おいて、前記走査信号電極の走査を1本づつの飛び越し
走査で行うと共に、該走査の1水平期間ごとに液晶に印
可する選択電圧の極性を反転させるように構成したこと
を特徴としている。
【0017】また、本発明は、互いに直交する走査信号
電極と情報信号電極の交差によって形成されたマトリク
ス画素を有する表示パネルと、前記2つの電極の間隙に
あって、無電界時に反強誘電相からなる第1の安定状態
を取り、電界印可時に電界の極性に応じて強誘電相から
なる第2又は第3の安定状態を取る強誘電性液晶と、上
記第1の安定状態を暗状態、第2及び第3の安定状態を
明状態とする偏光装置とを備える液晶表示装置の駆動方
法において、前記走査信号電極の走査を1本づつの飛び
越し走査で行うと共に、該走査の1水平期間ごとに液晶
に印可する選択電圧の極性を反転させるようにしたこと
を特徴としている。
【0018】
【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
例えば表示面が明状態とすると、走査ラインは2本づつ
第2の安定状態か第3の安定状態になり、分子配列が2
列ずつ交互に並んでいるので透過率や色づきなどが平均
化され相互の区別が付かず、ちらつきが著しく少なくな
る。
【0019】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。
【0020】図1は、本発明の実施例によって表示され
る表示パネル面の模式図で、図中の111、112、1
13、114、115、116は走査電極を、121、
122、123、124、125、126は信号電極
を、短線13は液晶分子の光軸方向を示しており、
(a)は初期状態を示している。但し、表示面は明状態
となっている。
【0021】ここで、奇数走査線のインタレース走査と
して、第1、5、9、13、・・・(一般に4k+1、
kは整数)本目の走査線は正極性の書き込み、第3、
7、11、15、・・・(一般に4k+3)本面の走査
線は負極性の書き込みとなるように選択走査すると、結
果は図1(b)のようになる。
【0022】つぎに、偶数走査線のインタレース走査と
して、第2、6、10、14、・・・(一般に4k+
2、kは整数)本目の走査線は正極性の書き込み、第
4、8、12、16、・・・(一般に4k)本面の走査
線は負極性の書き込みとなるように選択走査すると、結
果は図1(c)のようになる。
【0023】次いで、奇数インタレース走査を先の場合
とは逆極性に、第1、5、9、13、・・・本目の走査
線は負極性の書き込み、第3、7、11、15、・・・
本面の走査線は正極性の書き込みとなるように選択走査
すると、結果は図1(d)のようになる。
【0024】次に、偶数インタレース走査を先ほどとは
逆極性に、第2、6、10、14、・・・本目の走査線
は負極性の書き込み、第4、8、12、16、・・・本
面の走査線は負極性の書き込みとなるように選択走査す
ると、結果は図1(a)に戻る。
【0025】以下この走査を繰り返す。
【0026】この場合も、表示周期は4フレームで図7
の場合と同じであるが、図1(a)〜(b)はともに2
走査ラインずつ分子配置が交互に並んでいるので透過率
や色づきなどが平均化されて目には相互の区別が付かな
い。
【0027】(a)(c)と(b)(d)とは分子配置
周期が1ラインずれているが、これも平均化のために目
には識別されず、結局図1の場合は1フレームの周期と
して感じられ図7に比べてちらつきの程度が著しく軽減
された。
【0028】図2は、図1に示した表示画面状態にする
ための具体的な駆動波形である。611〜618は走査
電極に印可させる電圧、62は信号電極に印可される電
圧である。
【0029】走査線選択期間Tの直前に0ボルトのリセ
ット期間Rがあり、ライン上の全画素を暗状態にリセッ
トする。選択後の比選択期間Nには書き込んだ状態維持
するためのDC電圧が印可される。これは従来型(図
5)と同様である。
【0030】第1、第3フレームでは奇数走査線のみが
選択され、第2、第4フレームでは偶数走査線のみが選
択されている。各フレーム内で一本毎に選択電圧の極性
が反転している。これにより図1で示した表示が得られ
る。
【0031】62の画像信号はHで示される期間が1単
位である。走査線選択電圧との合成電圧が閾値を越える
と画素は明状態になる。62は全ての画素が明状態のも
のである。暗状態は極性を反転したものを与える。
【0032】なお、本実施例で用いる反強誘電性液晶材
料としては、化1に示すものが上げられる。
【0033】
【化1】 次に、具体的なセル構成について説明する。
【0034】化1で示した液晶を、対向面に電極を形成
した2枚の透明基板の間隙(ギャップ2.5μm)に破
産で表示パネルを製造した。図3に表示パネルの断面を
示す。
【0035】一方の基板71は走査電極72が形成され
ており、その上にナイロン薄膜73(厚さ5nm)をラ
ビングした層が覆っている。ナイロンの代わりにポリイ
ミドを用いることができる。
【0036】他方の基板74は、信号電極75と、その
上には基板間の短絡防止のため酸化チタンと酸化ジルコ
ニウムの混合膜76が形成されており、更にその上をシ
ロキサンを主成分とする表面処理膜77が厚さ10nm
以下で覆っている。
【0037】この表面処理膜は対向側のラビング膜に比
べて表面エネルギが小さく、従って液晶をホモジニアス
配向させる力が弱い。そのため、液晶が等方層からの冷
却によってスメクティック層におりてくる際に方向秩序
とスメクティック層秩序がラビング膜面側から優先的に
起こり、両面から無秩序に起こることによって生じる配
向欠陥がなく、結果として均一な配向が得られる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
走査信号電極の走査を1本づつの飛び越し走査で行うと
共に、該走査の1水平期間ごとに液晶に印可する選択電
圧の極性を反転させるように構成したので、画像のちら
つきが少なくなると共に、斜めから見たときの透過率と
色合いの差もなくなり、全体として視角特性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図である。
【図2】図1の表示を行うための駆動波形図である。
【図3】実施例にかかる強誘電性液晶素子の断面図であ
る。
【図4】反強誘電相と強誘電相の液晶分子配置を示す図
である。
【図5】従来の液晶駆動波形を示す図である。
【図6】図4の状態を斜めから見た図である。
【図7】ちらつきが生じる表示面の説明図である。
【符号の説明】
13 液晶分子の光軸方向 111 走査電極 112 走査電極 113 走査電極 114 走査電極 115 走査電極 116 走査電極 121 信号電極 122 信号電極 123 信号電極 124 信号電極 125 信号電極 126 信号電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直交する走査信号電極と情報信号
    電極の交差によって形成されたマトリクス画素を有する
    表示パネルと、前記2つの電極の間隙にあって、無電界
    時に反強誘電相からなる第1の安定状態を取り、電界印
    可時に電界の極性に応じて強誘電相からなる第2又は第
    3の安定状態を取る強誘電性液晶と、上記第1の安定状
    態を暗状態、第2及び第3の安定状態を明状態とする偏
    光装置とを備える液晶表示装置において、 前記走査信号電極の走査を1本づつの飛び越し走査で行
    うと共に、該走査の1水平期間ごとに液晶に印可する選
    択電圧の極性を反転させるように構成したことを特徴と
    する液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 互いに直交する走査信号電極と情報信号
    電極の交差によって形成されたマトリクス画素を有する
    表示パネルと、前記2つの電極の間隙にあって、無電界
    時に反強誘電相からなる第1の安定状態を取り、電界印
    可時に電界の極性に応じて強誘電相からなる第2又は第
    3の安定状態を取る強誘電性液晶と、上記第1の安定状
    態を暗状態、第2及び第3の安定状態を明状態とする偏
    光装置とを備える液晶表示装置の駆動方法において、 前記走査信号電極の走査を1本づつの飛び越し走査で行
    うと共に、該走査の1水平期間ごとに液晶に印可する選
    択電圧の極性を反転させるようにしたことを特徴とする
    液晶表示装置の駆動方法。
JP15204895A 1995-06-19 1995-06-19 液晶表示装置及びその駆動方法 Pending JPH095708A (ja)

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US08/665,947 US6061045A (en) 1995-06-19 1996-06-19 Liquid crystal display apparatus and method of driving same

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307533B1 (en) 1997-08-21 2001-10-23 Denso Corporation Liquid crystal display device with matrix electrode structure
JP2012042710A (ja) * 2010-08-19 2012-03-01 Seiko Epson Corp 液晶駆動装置、液晶表示装置、電子機器及び液晶駆動方法

Cited By (3)

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