JPH0242416A - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、液晶光シャッタアレイに応用される液晶素子
の駆動方法に関する。

（従来の技術） 強誘電性液晶は、電圧除去後も電圧印加時の配向状態が
保持される双安定性がある。このため強誘電性液晶を用
いた液晶素子の、駆動方法では、この特性を利用した時
分割駆動が研究されている。

例えば、プロシーデインダスオブザソサイアティフオー
インフォメーションディスプレイ第２８巻第４８９　　
頁（１９８７）（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈ
ｅ　５ｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　
Ｄｉｓｐｌａｙ　２８４８９　（１９８７））では第８
図に示すような駆動方法が提示されている。つまり光透
過（オン）か光遮断（オフ）のスイッチングを行う一つ
前のシャッタにオフするためのリセットパルスを印加し
、スイッチング時にはオンする場合にだけ電圧を印加す
る。また、その他の時間は液晶が応答しないようなパル
ス状の電圧を印加するという駆動波形で駆動する方法で
ある。

（発明が解決しようとする課題） 液晶光シャッターアレイを駆動する場合は、液晶素子を
デイスプレィへ応用する場合と異なり、オン、オフのコ
ントラスト比をオフの透過光量を低く押えることによっ
て大きくする必要がある。

これは、オフ時に感光体が露光されないようにするため
である。この目的で液晶には多少直流成分を印加しても
非走査時に光の透過率が上がるのを防いでいる。また、
通常の文章等の印字を行った場合のオンの割合は５％程
度で、液晶には、オフの印字電圧が多く印加され全体と
して直流成分が印加されることになる。しがし、強誘電
性液晶に直流成分が印加されると、光学応答特性、特に
双安定性が劣化する。さらには液晶の電気分解等が生し
ることもある。その影響は直流成分電圧印加時間の経過
と共に顕著になる。

本発明の目的は、上記の欠点を除去して、長時間駆動を
行っても、双安定性低下などの性能劣化を生じることが
ない液晶素子の駆動方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は走査電極群（走査電極数ｎ）と信号電極群とを
有する強誘電性液晶素子の時分割駆動方法であって、１
番目（１≦ｉ≦ｎ）の走査電極の走査時間もの間に （イ）ｉ番目の走査電極上の選択画素には、前記強誘電
性液晶が第１の安定状態をとる電圧Ｖ１１を印加し、非
選択画素には第１の安定状態をとらない電圧Ｖ１２を印
加し、 （ロ）（ｉ＋１）番目の走査電極（ｉ＝ｎの時は１番目
）上の画素には、選択、非選択を問わず、ｔ□（ｔｏ＜
　ｔ、ただし、ｔ□は強誘電性液晶の応答時間以上とす
る）の間には前記強誘電性液晶が第２の安定状態をとる
電圧Ｖ２１を印加する第１の工程と、前記走査時間りの
最初または最後に設けられたｔｘ（ｔｔ＝ｔ−ｔ０）の
間には、前記第１の安定状態をとらないような電圧ｖ３
を印加する第２の工程とからなり、 （ハ）１番目及至（ｉ−１）番目および（ｉ＋２）番目
反型ｎ番目（ｉ＝ｎ−１の時は１番目及至（ｎ−２）番
目、ｉ＝ｎの時は２番目及至（ｎ−１）番目）の走査電
極上の画素には前記２つの安定状態をとらない電圧を印
加する点に特徴がある。

（作用） 液晶光シャッターアレイを電子写真方式の液晶プリンタ
に応用する場合、１ライン分の液晶光シャッターアレイ
を駆動するフレーム時間Ｔｆは液晶の応答時間などの液
晶素子の特性と、電子写真プロセス時間などの液晶素子
以外の二つの面から決定される。液晶素子をｎ時分割駆
動する場合、ある１つのシャッタをオン、オフする選択
時間はＴｆ／ｎとなる。液晶材料として高速応答の強誘
電性液晶を用いるとＴ（／ｎよりも短い時間幅でスイッ
チングを行うことができる。つまりＴｆは液晶素子以外
の面より制限されることによる。従って強誘電性液晶素
子を駆動する場合に、強誘電性液晶のスイッチングに必
要最小限の時間幅Ｔ（Ｔ　＜　Ｔｒ／ｎ）に電圧を印加
し残りの（Ｔｒ／ｎ−Ｔ）の時間には０または液晶がオ
ンとならないような逆極性の電圧を液晶に印加すること
により液晶に直流成分が印加されるのを軽減することが
できる。なお、スイッチングに必要最小限の電圧とは、
双安定性等の光学応答特性が得られるために必要な時間
幅、電圧を持ったものを言う。

この方法により、光学応答特性の経時変化の少い液晶素
子の駆動方法が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を挙げて、詳細に説明する。第３
図は本発明の駆動方法を用いて駆動する液晶素子の図で
、この図のＡ−Ａ’の位置で断面図を第４図に示す。配
向膜１９としてポリイミドを塗布した電極基板をラビン
グし、スペーサー１８を介して２１１ｍの間隔で基板１
１．２０を接着し、液晶材１３としてチッソ社Ｃ８−１
０１８（商品名）を充填しである。走査電極１５は１ｍ
ｍあたり１６本形成されていて、１／８デユーテイの時
分割駆動で駆動するため、信号電極１４は１本で８本の
走査電極と対向する形状になっている。さらに素子は２
枚の偏光板１２で挾まれている、この素子を利用して第
１図の駆動方法を実現する一つの方法として第２図に示
す様な電圧波形においてＶ□　＝１０Ｖ、　ｔ　＝２８
０ｐＳ、　Ｖ３　＝５Ｖ、　ｔ１＝１５ｐｓとＩ、り波
形を走査電極１５、信号電極１４に印加して液晶素子を
駆動するものがある。この場合液晶に印加される電圧は
図中口で囲んだ波形となる。例えば、３番目の走査電極
を走査する場合（ｉ＝３の場合）を考えると、選択画素
には３０Ｖ、非選択画素にＩＯＶの電圧が印加される。

なお、液晶分子は３０Ｖが印加された場合に光を透過さ
せる状態になるように偏光板１２の偏光軸の角度を選ん
でおく。また４番目の走査電極ノ画素には一３０Ｖが２
６５ｐＳ、　５Ｖが１５ｐＳか一５０Ｖが２６５ｐＳ、
−１５ｖが１５ｐＳ印加サレル。コレニヨリｉ夜晶１３
は光の走査電極の画素にはパルス幅が２ｏｐｓで電圧が
２０Ｖか一２０Ｖのパルス列が印加される。以上の様な
駆動方法を行ったところ、Ｃ８−１０１８は応答時間が
１００μｓと短いために、液晶は非走査時にも走査時に
おいて選択された配向状態を保持し、良好な双安定性動
作を行うことが確認された。

次に上述の駆動波形で、負の電圧が印加されるのを軽減
した効果を確認するために、第５図（ａ）。

（ｂ）に示すような波形を印加して光学応答特性の変化
を測定した。第５図は第２図において、負の電圧が印加
される最悪の場合の波形であり、（ａ）は本発明により
直流成分印加の軽減を図ったもので（ｂ）は従来の直流
成分印加の軽減を行っていない波形である。第５図（ａ
）、（ｂ）の電圧波形を液晶素子に連続的に印加し累積
印加時間とメモリ特性の変化率を調べた。メモリ・特性
は第６図（ａ）に示すような波形を印加して液晶素子の
透過率を第６図（ｂ）の０点での光の透過率の変化を測
定した。結果は第７図のようになり、ａが第５図の（ａ
）の電圧波形に対応し、ｂが（ｂ）に対応する。このよ
うに液晶素子に印加される直流成分が軽減されるとメモ
リー性の変化が減少することがわかる。なお第５図の印
加波形は最悪の場合であり、実際の印字などの駆動を行
う場合は直流成分がもっとＭ減され、さらに長時間連続
的に電圧が印加されることはないので、メモリー性の低
下は第７図よりもずっと小さくなる。

また、液晶素子に印加されるマイナス電圧を減らすため
の電圧ｖ３を第２図の駆動波形の一３ＶＱと一５ＶＱの
最初に設け、電圧と時間の条件を先に述べた場合と同じ
にして測定したところ、同様の効果があることが確認さ
れた。

以上の例でｖ３に５ｖおよびｔｌ　＝　１５ｐＳは、こ
の液晶素子に適切な条件を求めたものであって、液晶材
料、液晶素子ギャップが変った場合はそれぞれに適切な
値を選択しなければならないことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば長時間駆動を行って
も光学応答特性の変化が少ない液晶素子の駆動方法が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の駆動波形の一例を示す図であ
る。第３図は本発明の一実施例を実施する装置を示す部
分破断斜視図、第４図は第３図の線Ａ−Ａ’を通り偏光
板１２の上面に垂直な面における第３図の断面図である
。第５図、第６図は液晶素子評価用の波形および光学特
性波形を示す図である。第７図は光学応答の変化を示す
グラフである。第８図は従来の駆動波形を示す図である
。 １１、２０・・、対向基板、１２・、・偏光板、１３・
・・強誘電性液晶、１４・・・信号電極、１５・・・走
査電極、１８・・・スペーサ、１９・・・配向膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 走査電極群（走査電極数ｎ）と信号電極群とを有する強
   誘電性液晶素子の時分割駆動方法において、ｉ番目（１
   ≦ｉ≦ｎ）の走査電極の走査時間ｔの間に（イ）ｉ番目
   の走査電極上の選択画素には、前記強誘電性液晶が第１
   の安定状態をとる電圧Ｖ＿１＿１を印加し、非選択画素
   には第１の安定状態をとらない電圧Ｖ＿１＿２を印加し
   、 （ロ）（ｉ＋１）番目の走査電極（ｉ＝ｎの時は１番目
   ）上の画素には、選択、非選択を問わず、ｔ＿０（ｔ＿
   ０＜ｔ、ただし、ｔ＿０は強誘電性液晶の応答時間以上
   とする）の間には前記強誘電性液晶が第２の安定状態を
   とる電圧Ｖ＿２＿１を印加する第１の工程と、前記走査
   時間ｔの最初または最後に設けられたｔ＿１（ｔ＿１＝
   ｔ−ｔ＿０）の間には、前記第１の安定状態をとらない
   ようなＶ＿１＿１と同極性の電圧Ｖ＿３または０Ｖを印
   加する第２の工程とからなり、（ハ）１番目及至（ｉ−
   １）番目および（ｉ＋２）番目及至ｎ番目（ｉ＝ｎ−１
   の時は１番目及至（ｎ−２）番目、ｉ＝ｎの時は２番目
   及至（ｎ−１）番目）の走査電極上の画素には前記２つ
   の安定状態をとらない電圧を印加することを特徴とする
   液晶素子の駆動方法。