JPS62175714A

JPS62175714A - マトリクス形強誘電性液晶パネルの動作方式

Info

Publication number: JPS62175714A
Application number: JP1682186A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Hori; 堀　浩雄; Yasushi Shimizu; 簡清水
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1987-08-01

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は文字や図形等を例えば白黒の２値信号で表示す
るマトリクス形強誘電性液晶パネルの動作方式に関する
。

（従来の技術）マトリクス形強誘電性液晶パネルは、数μｍ程度の厚さ
の例えばスメクチックＣ相の強誘電性液晶層と、これを
はさんで向かい合い外囲器となるガラス板と、その内面
に形成され、互いにおおよそ直交するすだれ状の透明な
走査電極と透明な信号電極と、外囲器の外側に配置され
た偏光子および検光子とから構成され、走査電極と信号
電極の交点が画素となるものである。強誘電性液晶は、
以下の特性を持っていることが知られている。

（ａ）　ｆｓ！圧を印加後に、およそ二つに分けられる
安定状態を有し、そのどちらの安定状態を取るかによっ
て透過光または反射光が明または暗状態を取る。従って
白や黒等の２値表示に使用できる。

（ｂ）印加電圧の極性によって上記状態間の遷移が制御
される。

（ｃ）印加電圧パルスの幅が決まったときに上記状態遷
移を起こす電圧に対するしきい値が存在する。

このような強誘電性液晶を用いたマトリクス形液晶パネ
ルの駆動方法は、例えば米国の情報表示学会Ｓ　Ｉ　Ｄ
１９８５年発行の５ＩＤ８５ダイジ工ツト第１３１頁〜
第１３４頁に記載されており、白と黒の２値による文字
・記号の１画面の書込み表示は１例えば初めが黒で次が
白の二度の線順次方式走査による書込みで行われる。

これらの従来の駆動方法を第４図と第５図を用いて説明
する。第４図は走査電極（Ｙ、）、（Ｙ、）、（Ｙ、）
。

、為。

一、　（Ｙ、）と信号電極（ｘｉＬ（ｘｚＬ（ｘｉ）ｔ
・ｅ（ｘ）　テ構成されるマトリクス形表示パネルにお
いて、表示しようとするパターンが黒で表示され、他の
下地が白で表示されている例を示す図である。第５図は
各々の電極及び画素に印加される電圧波形を示し、同図
において例えば、　（Ｘ□Ｙ１）は信号電極（ｘよ）と
走査電極（Ｙｌ）との交点の画素部の液晶に加わる電圧
波形、同じ＜（ＪＩ；、Ｙ、）は信号電極（ｘｌ）と走
査電極（Ｔ２）との交点の画素部の液晶に加わる電圧波
形を表している。

即ち、この駆動方法は走査電極駆動パルス及び信号電極
駆動パルスが、電圧の絶対値と幅が等して正負一対の幅
ｔのパルスから成り、信号電極駆動パルスの位相を走査
電極駆動パルスの位相と逆にするか同じにするかによっ
て１画素の液晶に印加される電圧を変化させて情報を書
込んでいる。

第５図において期間（Ｔ１）では第４図の黒の部分だけ
が（Ｙ□Ｌ　（Ｔ２　Ｌ　（Ｔ３　Ｌ・−・、　（ｙｍ
）の順序で黒に書込まれて表示され５例えば信号電極（
Ｘ□）と走査電極（ｙｔ　）との交点の画素■は第５図
の波形（Ｘ、Ｙｔ）の■で書込まれ、その他の部分は例
えば信号電極（ｘよ）と走査電極（Ｔ２）の交点の画素
■のように波形（ｘｉｖｚ）のようなパルスが加わるが
、パルスの太きさが不十分であり、液晶は状態遷移を起
さない。

期間（Ｔ□）詰引続く期間（Ｔ２）では、第４図で黒以
外の部分の画素を白に書込む期間であり、走査電極駆動
パルスの極性が期間（Ｔ１）と逆転している０画素部を
白とする電圧は第５図の波形（ｘ１Ｙ２）の（イ）であ
り、期間（Ｔ工）で黒に書込まれた画素のは、期間（Ｔ
、）ではパルスの大きさが小さいため、黒から白への状
態遷移は生じない。

（発明が解決しようとする問題点）このようにして白黒の表示が行なえるが、走査電極数が
ｍ本のマトリクス形表示パネルでは、１画面の書込み時
間Ｔ　（Ｔ、　＋　ＴＺ　）は２ｔｍとなり、２度の画
素走査を行なうために長いという欠点が生じていた。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の点に鑑みなされたもので、情報の書込み
の前に複数の走査電極に相当する部分の消去動作を同時
に行い、２値表示の一方である黒または白にし、一画面
の書込み時間を短縮するマトリクス形強誘電性液晶パネ
ルの駆動方法を提供するものである。

（作　　用）即ち本発明は、分子が双極子をもつ強誘電性液晶を使用
し、直交する走査電極と信号電極を有するマトリクス駆
動形表示パネルの白黒等の２値表示動作方法において、
複数本の走査電極に信号電極との間に同時に電圧を印加
し、それらの間にある液晶分子の双極子の向きをすべて
一方向にして白または黒の消去状態とした後、これら複
数本の走査電極を一本ずつ順々に走査し、その走査に同
期した情報信号電圧を信号電極に加え、双極子の向きを
表示する情報信号にしたがい逆方向にし、黒または白と
することによって前記複数本分を表示状態とする。そし
て引続いて次の複数本の走査電極につき同様の動作を行
い、順次すべての走査電極にこの動作を及ぼすことによ
って、一つの画面を表示状態とする強誘電性液晶表示パ
ネルのマトリクス動作方式である。

（実施例）以下本発明の詳細を第４図に示したパターンを表示する
場合を例にとり、図面を参照して説明する。

第２図は本発明を適用するマトリクス形強誘電性液晶パ
ネルの一例を示す断面図である。同図において１例えば
ＩＴＯからなる複数本（ｍ本）の走査電極（２０）が形
成された第１基板（２１）例えばガラス板と、例えばＩ
ＴＯからなる複数本（ｎ本）の信号電極（２２）が形成
された第２基板（２３）例えばガラス板とは、走査及び
信号電極（２０）、　（２２）が向きあった状態で対向
し、この間にはカイラルスメクチックＣ相の強誘電性液
晶（２４）が挾持されているとともに、外周面は例えば
紫外線硬化型接着剤からなる封着剤（２５）により封止
されている。そして第１基板（２１）の走査電極（２０
）が形成されていない方の側の面上には偏光板（２６）
、第２基板（２３）の信号電極（２２）が形成されてい
ない方の側の面上には偏光板（２７）と反射板（２８）
が被着されている。なお走査及び信号電極（２０）、　
（２２）は強誘電性液晶（２４）を介して直交しており
、その交点となる部分が画素である。

第１図は本発明の一実施例を説明するための電圧波形図
であり、第２図に示したマトリクス形強誘電性液晶パネ
ルの走査電極（Ｙ□）＝（ｙｚ）、（ｖｉ）−・・・。

（Ｙ、）に印加する走査電極駆動波形（ｙ、）、（ｙａ
）、（ｙ３）。

”・ｙ（ＹＪ　と、同じく信号電極（ｘｔ）、（ｘｉ）
、（ｘ、Ｈニー印加する信号電極駆動波形（Ｘｔ）ｔ（
ｘａ）ｔ（ｘ、）、更に信号電極（Ｘユ）と走査電極（
Ｙｌ）との交点の画素（υに加わる電圧波形（ｘ、ｙｔ
）、信号電極（ｘｌ）と走査電極（Ｙ３）との交点の画
素■に加わる電圧波形（ｘｔｖｉ）、信号電極（ｘ４）
と走査電極（Ｙ、）との交点の画素■に加わる電圧波形
（Ｘ４Ｙ＊）を示している。

第１図においてｔａ（＝ｔ）の期間は消去のための期間
であり、この期間に振幅が例えば３Ｅで幅がｔｅ／２の
負と正の一対の消去用走査１！極駆動パルス（４０）が
すべての走査電極（Ｙｌ）、（Ｙ、）、・・・、　（Ｙ
＋、）に印加され、同時に信号電極（Ｘ、）、（Ｌ）、
・・・−（ｘＪにも前述のパルス（４０）と逆相で振幅
が例えばＥの一対のパルス（４１）が印加され、その結
果すべての画素には（ｘｔｙｔ）−（ｘｌｙｚ）−（ｘ
４ｙ＊）の点線で示したような振幅が４Ｅで正と負の一
対のパルス（４２）が加わる。このため液晶分子の双極
子の向きはｔｅの期間の正。

負に従がい反転するが、　ｔｅの後半の極性で固定され
た一方向になるように液晶分子は並びに全画面が例えば
白と消去状態となる。

この後、直ちに走査電極（ｙｔ）ｔ（ｖｚ）、・・・、
　（Ｙ、）には順々に振幅が３Ｅで幅がｔの正負一対の
走査パルス（４３）が加えられ、これらの走査パルス（
４３）に同期して表示すべき文字・記号等のパターンに
応じた信号パルス（４４）が信号電極駆動パルスとして
第１図の（ｘｔ）、（ｘｚ）、（ｘ、）に示すように加
えられる。

これらの信号パルス（４４）は振幅がＥで、黒く表示す
るためには走査パルス（４３）と逆相の負と正の一対の
パルスであり、白のままにする場合は同相のパルスであ
る。なお、一対のパルスの幅は走査パルスと同じくｔで
ある。この動作方式により、第４図で黒の状態となる画
素■、■に加わる電圧波形を第１図の（Ｘ１Ｙ、）、　
（Ｘ４Ｘ、）に白の状態となる画素■に加わる電圧波形
を同じ＜　（Ｘ１Ｙ、）にそれぞれ示す。画素０）では
消去パルス（４２）により白くなってから、直ちに書込
みパルス（４５）によって黒くなり、以後走査電極（Ｙ
、）が走査を受ける後でも双極子の向きは反転せず、黒
の状態が保持される画素■では消去パルス（４２）によ
り白くなってから走査電極（Ｙ、）が走査を受けるまで
白の状態であるが、その後は黒の状態が画素■と同様に
保持される。

画素■は消去パルス（４２）による白の状態が走査の最
後まで保持される。このようにして一画面の走査後にメ
モリ機能を有する２値表示が達成される。

この実施例では走査電極（ｖｘ）、（ｙｚ）、・・・、
　（Ｙ、）に同時に電圧即ちパルス（４０）を印加し、
その部分に相当する双極子の向きを一方向にして白の消
去状態とした後、これら走査型ｔ！（ｙ、）、（ｙｔ）
、・・・、（Ｙｌ）を線順次方式で走査し、表示する情
報信号即ち信号電極（ｘｔ）ｔ（ｘｚ）ｔ・・・、　（
Ｘ、）に印加されるパルスにしたがい双極子の向きを逆
方向にし、黒とすることによって一つの画面を表示状態
としている。この結果、一画面の書込みを行なう時間Ｔ
は（ｍ＋１）ｔであり、従来の書込み時間のほぼ半分と
なる。

なおリフレッシュ動作は、一画面の走査が終了した後も
繰り返して走査を実施すればよい。

ところで前述の実施例では、黒による情報の書込みの前
に全画面を白の消去状態にしたが、ここでは文字一部分
即ち一行のアルファニューメリック或いは片仮名文字・
記号を表示するのに用いられる走査電極８本ずつを順々
に画面の上から選び、同時消去の白の状態とし、次にこ
れらの８本の走査電極の線順次走査で黒による情報の書
込みを行っていく方式について第３図を用いて第４図に
示すパターンを表示する場合につき説明する。

ここで走査電極駆動パルス（ｙｘ）、（ｙａ）、・・・
−（Ｙｌｌ）、信号電極駆動パルス（Ｘ工）、（Ｘｌ）
、（Ｘｌ）、これらの合成波形であり画素の、■、■に
加わる電圧波形（Ｘ、Ｙ、）、　（Ｘ１Ｙ、）、　（Ｘ
４Ｙ、）はそれぞれ前述の実施例と同様の振幅と幅をも
つパルスであり、第１図と同じパルスには同一の番号を
付しその説明を省略する。

書込み表示の動作は次のとおりである。即ち、最初のｔ
ｅの期間に走査電極（ｙｔ）ｔ（ｙｚＬ”’ｔ　（Ｙｌ
）にそれぞれ振幅が３Ｅで幅がｔｅの負と正の消去用走
査電極駆動パルス（６０）を、信号電極（Ｘ、　）　、
　（Ｘｌ　）、・・・。

（×、）にこのパルス（６０）と逆相で振幅がＥのパル
ス（６１）をそれぞれ印加し、８本の走査電極（Ｙ工）
、（Ｙａ）。

・・・、　（Ｙｓ）の部分をパルス（６２）によりすべ
て白の消去状態とする。その後、走査電極（Ｙｌ）、（
Ｙ２）、・・・。

（Ｙ、）を順々に線順次で走査し、同時に表示するパタ
ーンに応じた信号を信号電極（Ｘよ）、（Ｘｌ）、・・
・、　（Ｘ、）に印加して黒の書込みを行い、８本の走
査電極（Ｙ、）、（Ｙｌ）、・・・−（Ｖｓ）の部分に
白地に黒の文字・記号等の表示を行う。続いて走査電極
（Ｙｓ）、（Ｙ、、）。

”’＝（ｖｚｓ）と信号電極（Ｘｌ）、（Ｘ、）、−、
（Ｘ、）間に消去用のパルス（６３）、　（６４）を印
加した後に線順次で走査しながら、同じく表示パターン
に応じた信号を信号電極（ｘｘ　）　、　（Ｘ、　）　
、−、（ｘｘ）　ニ印加し、パ／Ｌ／Ｘ（６５）により
消去状態とした白地に書込みパルス（４５）により黒の
書込みを行う。このようにして８行ずつ白地に黒の書込
みを順々に実施して全画面の書込みを行い５文字・記号
等のメモリ表示或いはリフレッシュ表示ができる。

この実施例は、まず８本の走査電極（Ｍ、）、（Ｙ、）
。

・・・、　（Ｙ、）に同時に電圧を印加して白の消去状
態とした後、これらの走査電極（Ｙ、）、（Ｙ、）、・
・・−（Ｙａ）を線順次方式で走査して表示状態とする
動作を１画面を構成する他の走査電極（Ｙ−’）＝　（
ｙｔ。）、・・・、（Ｙ、）すべてに順々に及ぼし、一
つの画面を表示状態としている。この結果、一画面の書
込みを行なう時間■は−Ｌｔであり従来の方式に比較し
短縮される。

また本発明の方式では次のような利点がある。

即ち、本発明の動作方式では白（又は黒）の消去状態と
する場合、第３図の点線で示したように振幅の異なる２
種のパルスがあるが１画素ωに加ねるパルスを見ると、
パルス（６６）はパルス（６２）にくらべ十分に小さい
ので、遷移の一方の黒（又は白）から白（又は黒）への
電圧閾値特性が急峻でなくともよい。しかるに従来の動
作方式では前述の２種のパルスの中間の振幅をもつパル
スが状態を遷移させる場合に生じるので、両方向の遷移
に対し電圧閾値特性が急峻であることが必要であった。

上記の二つの実施例では一度に消去する走査電極の数を
ｍ本の全部と８本としたが、これらに限らず、漢字表示
に都合のよい１６本、２４本、３２本でもよく、またそ
の他の任意の複数の本数でもよい６また上記の実施例で
は、消去動作により白の表示としたが、駆動波形の極性
を逆にし黒とし情報の書込みを白とすることも可能であ
り、また偏光子と検光子の配置角度を変えることによっ
ても白と黒を逆転できる。

更に上記の実施例では、走査電極駆動パルス及び信号電
極駆動パルスのそれぞれの振幅を３２．　Ｅとしたが、
他の組合わせ、例えば２Ｅ、Ｅや４Ｅ、　Ｅ等でもよい
。

また上記の実施例では液晶としてカイラルスメクチック
Ｃ相を用いたが、２色性色素を混合したいｂゆるＧＨ形
の強誘電性液晶の場合にも、本発明の動作方式を用いる
ことができる。

更に本発明の動作方式は、マトリックス形表示パネル以
下にセグメント形のパネルの時分割駆動にも適用できる
ことは明白であり、その詳細な説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のマトリックス形強誘電性液
晶パネルの動作方式は、複数本の走査電極に同時に電圧
を印加して消去状態とした後、これらの走査電極を線順
次方式で走査して表示状態とする動作を、１回或いは複
数回行うことにより一つの画面を表示状態としているの
で、従来に比べ一画面への情報書込み時間が短縮でき、
より速い表示動作が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための電圧波形図
、第２図は本発明を適用するマトリクス形強誘電性液晶
パネルの一例を示す断面図、第３図は本発明の他の実施
例を説明するための電圧波形図、第４図はマトリクス形
強誘電性液晶パネルの表示パターンの一例を示す概略図
、第５図は従来のマトリクス形強誘電性液晶パネルの駆
動方法を説明するための電圧波形図である。（２０）　、　（Ｙ、）、　（ｙｚ）、・・・、　（Ｙ
、）・・・・・・走査電極（２１）・・・・・・第１基
板（２２）、（Ｘ、）、（Ｘ２）、−、（Ｘ１１１戸・・
・・・信号電極（２３）・・・・・・第２基板（２４）・・・・・・強誘電性液晶代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　大胡典夫第　　１　　図第　　２　　図第　　３　図ＸＩ　ＸｚＸ３Ｘ４−−−−−　Ｘｎ第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数本の走査電極が形成された第１基板と複数本
の信号電極が形成された第２基板との間に強誘電性液晶
を挾持してなるマトリクス形強誘電性液晶パネルの２値
表示を行なう動作方式において、まず複数本の前記走査
電極の部分に相当する前記強誘電性液晶の液晶分子の双
極子の向きを同時に一方向にして白または黒の消去状態
とした後、これらの複数本の走査電極を線順次方式で走
査し、表示する情報信号にしたがい前記双極子の向きを
逆方向にし、黒または白とすることによって前記複数本
分を表示状態とする動作を、画面を構成する他の走査電
極すべてに順々に及ぼし、一つの画面を表示状態とする
ことを特徴とするマトリクス形強誘電性液晶パネルの動
作方式。
（２）同時に電圧を印加し消去状態とする複数本の前記
走査電極は、画面を構成するすべての走査電極、或いは
文字１行分の走査電極であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のマトリクス形強誘電性液晶パネルの
動作方式。