JPS62134691A - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

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JPS62134691A
JPS62134691A JP27432885A JP27432885A JPS62134691A JP S62134691 A JPS62134691 A JP S62134691A JP 27432885 A JP27432885 A JP 27432885A JP 27432885 A JP27432885 A JP 27432885A JP S62134691 A JPS62134691 A JP S62134691A
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liquid crystal
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voltage
crystal device
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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】 本発明は液晶装置に関し、特に、強1銹’+h性液晶を
使用し、駆動回路に改良を加えた液晶装置に関するもの
である。
[開示の概要] 本明細占及び図面は、強誘電性液晶を使用した液晶装置
において、液晶駆動回路とその周辺回路との回路構成を
走査信弓−側と情報信号側とで同一にし、液晶駆動回路
から全画士へ同時にパラ配向用交流電圧を印加すること
により、コントラストが高く、ちらつきが少ない良好な
特性を有し、かつ横占き・縦14;き変換の容易な液晶
装置を、筒中かつ低コストで構成できるようにしたもの
である。
U従来の技術] 従来より多用詐れて来たネマチンク液晶に代って、近年
強誘電性液晶素fの開発が重視されつつある。強誘電性
液晶素子は、セルの構成方法によって双安定性をもたせ
ることができるので、高時分11,11の液晶表示素r
−の実現が期待できる。
第5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。21と21′は、In2O3,5n07やrT
o (rndium−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
液晶分子層22がカラス而と市直になるように配向した
5rrrC”相の液晶か封入されている。太線で示され
た線23か液晶分子−を表わしていて、この液晶分7−
23は、その分トレこ直交する方向に双極fモーメント
(P、)24を有している。基板21と21′にの定極
間に一定の悶(lI′i以l二の電圧を印加すると、液
晶分子−23のらせん構造がほどけ、双極子モーメン)
 (P、)24はすべて電界方向へ向くように、液晶分
子23の配向方向を変えることができる。液晶分子23
は、l1III長い形状で、その長袖方向と短軸方向と
で屈折率異方性を示し、従って、例えばガラス面の上下
に〃いにクロスニコルの位置関係に配置した偏光子−を
置けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光
学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1
μ)には、第6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)、その双極子モーメントP又はP′は旧向き(24
a )又は下向き(24b )のどちらかの状態をとる
このように界面効果により、液晶分子のらせん構造をほ
どいた液晶セルを表面安定型セル(SSFIG:セル)
と呼ぶ。5SFLCセルに第6図に示す如く一定の閾値
以」二の極性の異なる電界E又はE′を所定時間付与す
ると、双極Pモーメントは電界E又はE′の電界ベクト
ルに対応してL向き(24a )又は下向き(24b 
)と向きを変え、それに応じて液晶分子は第1の配向状
態25もしくは第2の配向状態25′のいずれか一方に
配向する。
このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は、応答速度が極めて速いことと、液晶分子の
配向が双安定状態を有することであって、例えば、第6
図において、電界Eを印加すると液晶分子は第1の配向
状態25に配向するが、この状態は電界を切っても安定
である。また、逆向きの電界E′を印加すると液晶分子
は第2の配向状態25′に配向して、その分子の向きを
変えるが、やはり電界をνJっでもこの状態に留まる。
また、グーえる′上界Eが一定の閾値を越えない限り、
それぞれの配向状態は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、0.5 JL〜20用、特にlルー5ルが適してい
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(C1
ark)とラガバル(Lagerwall)により、米
国特許第43137924号明細占で提案されている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、5SFIC:セルにおいては第6図のよ
うに液晶分子層内で液晶分子が平行に配列した状態(パ
ラ状態と呼ぶ)よりも、分子層内で上基板から下基板に
向って液晶分子がツイストした状態(ツイスト状態と呼
ぶ)が実現されやすい。このように液晶分子がツイスト
していると、第1の配向状態と第2の配向状態にあると
きの液晶分子軸のなす角度(チルト角)が見かけ上小さ
くなり、コントラストや透過先登の低■を招くとともに
、配向状態のスイッチング時における液晶分子の応答に
オーバーシュートが表われることによって、透過先着の
ふらつきが観測されるなど、表示素子として種々の不都
合な欠点を含んでいる。そのため表示素子としては、液
晶分子がパラ状態であることが望まれる。
本発明は、E記の欠点を解決するためになされたもので
、液晶分子のパラ状態を安定化し、表示特性を向トさせ
た液晶装置を提供することを目的とする。
ε問題点を解決するための−f段] 本発明者らは、」−述のツイスト状態が、液晶パネルの
全画素に対して適当な交番電圧(以上、バラ配向用交流
電圧と称す)を印加することにより、バラ状態に移行さ
せることができることを見い出した。すなわち本発明は
、走査信号ラインと情報信号ラインとのマトリクス電極
間に強誘電性液晶を挟持して成る液晶素子と、走査信号
側及び情報信号側のそれぞれに配置された液晶駆動回路
及びその周辺回路とから成る液晶装置において、液晶駆
動回路とその周辺回路としてのラッチ回路及びシフトレ
ジスタ回路との回路構成を走査信号側と情報信号側とで
回−構成とし、この液晶駆動回路により全画素へ同時に
パラ配向用交流電圧を印加することを特徴とする液晶装
置である。
本発明において、このパラ配向用交流電圧は、走査信号
側駆動回路及び情報信号側駆動回路により、同じ波高値
及び周波数で、且つ逆位相で印加され、このパラ配向用
交流1[圧が印加された後、画像信−)に対応する表示
信号が印加される。
また本発明において、前記走査信す側駆動回路と、情報
信号側駆動回路を構成する出力段トランジスタの1耐圧
は等しく、n、つ前記パラ配向用交流電圧の波高値以上
である。
なお、パラ配向用交流電圧としてはバラ状態において、
液晶分子の双安定状態間のスイフチングが1分追従でき
る電界でなければならないが、その電圧波高値は、用い
る液晶材料や配向膜の種類さらには周波数などに強く依
存し、これらを適当に選択することにより、スイフチン
グに要するパルス電圧の波高値と同程度のものにするこ
とができる。
[作 川] マトリクス構成の液晶素fの駆動回路とその周辺の回路
構成を、いわゆる縦横それぞれを同一に構成することに
より、スイッチ切換だけでその−・方を走査信号ライン
に、他の一方を情報信号ラインに使用することができ、
門出きと横書きとをスイッチで容易に切換えられるうえ
に、2つの駆動回路に同様に駆動電源を接続することに
より、古き込みパルスに先行して、駆動電源からバラ配
向用の交流電圧を印加できるようになる。
[実施例] 以ド、図面に沿って本発明の詳細な説明する。
第2図は走査信号線と情報信号線のマトリクス形表示の
電極構成と、各交点における画素の表示例を示す図であ
る。
図中51〜S5は走査信号線、■1〜■5は表示信号線
を示す。また、第2図の斜線部の画素はr黒」、白地で
示した画素は「白」の各書き込み状態に対応するものと
する。
マトリクス回路によって、0′52図に示した画素の1
!芝き込み、すなわち走査信号線S、−s5を線順次走
査を行ない、情報信号Vj I +及びI2の夕1を白
、黒交互に占き込む場合のタイミングチャートを第1図
(表示信号印加期間)に示す。第1図においてΔTは、
りき込みパルス巾を示し、書き込みの際には十方向の電
界で白、一方向の電界で黒を古き込むものとする。:り
き込みパルス(閾値を越えているパルス)は、パルスr
tjΔT、maMf±3VOのものとする。
第2図に示した画素の占き込みは、走査信は線を先ず白
に書き込んでから、表示信号線りの選択画素に黒書き込
みする方式(ラインクリアーライン占き込み)で行なっ
たものであり、情報信号には同極性の信号が続くことに
よるクロストークを防止するための補助信号が、占込み
信壮に続いて逆極性で印加されている。
また、駆動回路のスイッチを入れた直後には。
このような表示信号が印加される前に、第十図(交流印
加期間)に示すようなパラ配向用交流電圧が全ての走査
信号線及び情報信号線の両方に同時に同じ電圧波高値V
′で同じ周波数の矩形波が逆位相で印加される。即ち、
両ノ、(板には2V′の電圧波高値の交流矩形波が印加
される。
このパラ配向用交流電圧は前述したようにツイスト状態
からパラ状yへjへ液晶分子を遷移させるためのもので
あり、電圧波高値及びパルス幅はともに古き込みパルス
より大きく、設定することができる。本実施例では占き
込みパルスが1msでIOV。
それに対して交流電圧は50Hz″cV ppが約20
V程度の矩形波を数秒間印加することでパラ状態が実現
された。
ここで使用される液晶材料はp−n−オクチルオキシ安
1ロ、香M−p’−(2−メチルブチルオキシ)フェニ
/lzニステルトp−n−ノニルオキシ安息香M−p’
−(2−メチルブチルオキシ)フェニルエステルを主成
分とする液晶組成物(強誘電性液晶)で、液晶セルはガ
ラス基板りにバターニングされたITO等の透明電極り
にPVA等の配向膜を塗布した後、ラビング処理を施し
たものである。また、透明電極と配向1模の間には絶縁
用の5i02を形成することができ、セル厚は約1gm
である。
第3図は、本発明に係る液晶装置の回路構成の・例を示
す図である。
第3図において、走査信号側、情報信号側ともに同じ回
路構成で、6はマトリクスパネル、7は情報病す側駆動
回路、8は走査信号側駆動回路、9及び10はラッチ回
路、11及び12はS/R(シフトレジスタ)回路、1
3は駆動電源、14は駆動電圧制御回路、15はI/F
  (インタフェース)を示す。
まず、メインスインチ(図示せず)をONにすると、駆
動電圧制御回路14により、全ての走査電極及び情報信
号電極に第4図に示す■1′の波高値でΔT′のパルス
幅のパラ配向用交流電圧が逆位相で印加され、従って上
下基板間にはVAc= Vpp2 V ’の矩形交流電
圧(ピーク間電圧なVACとする)が印加される。この
交流電圧が所定時間印加され、液晶分子がパラ状態にな
った後、駆動電圧制御回路14により1表示信号の駆動
電圧、即ち走査信号側3VO、−2Vo情報情報側士V
oの電圧波高値で6丁のパルス幅をもつパルス電圧がそ
れぞれ設定され、入力信号DHに応じてマルティプレク
シング駆動が開始される。
また、縦書き、横書きの変換は、スイッチ16〜18を
H/V切換信号19により書き換えて、走査信号側及び
情報信号側を入れ替えることによって容易に行われる。
第4図は第3図における駆動回路7,8の最終段の駆動
回路を示したものである。T「1゜Tr 2は出力段ト
ランジスタを表わしている。ここで第1図に示した駆動
波形では2つの出力段トランジスタの耐圧Vcは等しく
以Fの様に設定される。
VC>V’≧V。
さらに本実施例に示すように、液晶材料、配向膜の種類
、パラ配向用交流電圧の周波数を適当に選択することに
より、 Vc>V’ΣVO とすることも可能である。
いずれにせよ、2つの駆動回路7,8には、駆動電源1
3に同様に接続されているので、第1図に示されるよう
に、書き込みパルスと等しいか又は大きい波高値及びパ
ルス幅を有するパラ配向用交流電圧を5第4図に示され
る表示信号DH’の入力に先行して、図中■、〜V 間
1こ印加することができ、液晶をパラ配向させることか
できる。
[発明の効果] 以り説明したように1本発明によれば、走査信号側と情
報信号側を同じ回路構成とし、両信号側の駆動回路を通
して、全画素への交流印加を適宜行うことにより、パラ
配向によるコントラストが高く、ちらつきの少ない良好
な特性をもち、かつ横書き、縦書き変換の容易な液晶装
置を、中純でコストの低い電気回路により構成すること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の−・実施例のタイミングチャート、第
2図は本発明の実施例の画素の7トリクス構成図、第3
図は本発明の−・実施例の回路構成図、第4図はその最
終段の駆動回路図、第5図及び第6図は強誘電性液晶の
模式図である。 51〜S5・・・走査信号線、 ■1〜I5・・・表示信号線、 6・・・マトリクスパネル。 7・・・情報信号側駆動回路、 8・・・走査信号側駆動回路、 9.10・・・ラッチ回路、 11.12・・・シフトレジスタ回路、13・・・駆動
電源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)走査信号ラインと情報信号ラインとのマトリクス電
    極間に液晶物質を挟持して成る液晶素子と、走査信号側
    及び情報信号側のそれぞれに配置された液晶駆動回路及
    びその周辺回路とから成る液晶装置において、液晶駆動
    回路とその周辺回路としてのラッチ回路及びシフトレジ
    スタ回路との回路構成が走査信号側と情報信号側とで同
    一構成であり、この液晶駆動回路により全画素へ同時に
    交流電圧が印加されることを特徴とする液晶装置。 2)前記交流電圧が走査信号側駆動回路及び情報信号側
    駆動回路により、同じ波高値及び周波数で且つ逆位相で
    印加される特許請求の範囲第1項記載の液晶装置。 3)前記走査信号側駆動回路と前記情報信号側駆動回路
    を構成する出力段トランジスタの耐圧が等しく、且つ前
    記交流電圧の波高値以上である特許請求の範囲第1項記
    載の液晶装置。 4)前記液晶装置の電源投入後の所定時間内において前
    記交流電圧が印加された後、画像信号に対応する表示信
    号が印加される特許請求の範囲第1項記載の液晶装置。 5)前記液晶物質が強誘電性液晶である特許請求の範囲
    第1項記載の液晶装置。
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DE19863630012 DE3630012A1 (de) 1985-09-04 1986-09-03 Ferroelektrische fluessigkristallvorrichtung
FR868612388A FR2590392B1 (fr) 1985-09-04 1986-09-03 Dispositif a cristaux liquides ferroelectriques
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