JPH03501894A - 多重アドレス指定液晶ディスプレイ及び液晶ディスプレイの多重アドレス指定方法 - Google Patents

多重アドレス指定液晶ディスプレイ及び液晶ディスプレイの多重アドレス指定方法

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JPH03501894A JP63508868A JP50886888A JPH03501894A JP H03501894 A JPH03501894 A JP H03501894A JP 63508868 A JP63508868 A JP 63508868A JP 50886888 A JP50886888 A JP 50886888A JP H03501894 A JPH03501894 A JP H03501894A
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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】
強誘電性液晶ディスプレイの多重アドレス指定本発明は、強誘電性液晶ディスプ レイの多重アドレス指定に係わる、そうしたディスプレイは、キラルなスメクチ ックｃ１■及びＦ液晶を使用することが可能である。 一般的に液晶ディスプレイ装置は、２つのガラススライドの間に収容される液晶 材料の薄層から成る。これらのスライドの内側面の上の電極構造は、液晶層を挾 んで電場が与えられることを可能にし、それによってその分子配列を変化させる ことを可能にする。ネマチック及びコレステリック液晶材料を使用する数多くの 異なったタイプのディスプレイが作られてきた。こうしたタイプの材料は両方と も、電場オン状態と電場オフ状態との間で動作させられる。即ちディスプレイは 電場をオン−オフ切替えすることによって動作させられる。 最新のタイプのディスプレイは、印加された電場の極性に応じて液晶分子が２つ の可能な電場オン状態の一方を成す、強誘電性のキラルなスメクチックＣ，Ｔ及 びＦ液晶材料を使用する。 従ってヶこれらのディスプレイは、適切な極性のパルスによって２つの状態の間 を切り替えられる。ゼロの印加電場では、その分子は中間形状をとる。キラルス メクチック液晶ディスプレイは、一定の双安定性を伴った非常に高速のスイッチ ングをもたらす。キラルスメクチック液晶ディスプレイの例は、英国特許第２． １６３．２７３号、同第２．１５９．６３５号、同第２．１６６、２５６号、同 第２．１５７．４５１号、米国特許第４．５３６．０５９号、同第４．３６７、 ９２４号、英国特許出願第Ｈ０１１１４号−Ｐ、　Ｃ，Ｔ、第Ｇ、　Ｂ、　８フ １００．２２２号、英国特許出願第Ｈ，１１５号−Ｐ、　Ｃ，Ｔ、第８７１０１ ２２１号、及び、英国特許出願第０１１１６号−Ｐ、　Ｃ，Ｔ、第８７１００． ２Ｈ号に説明される。 キラルスメクチック液晶ディスプレイの多重アドレス指定のための幾つかの公知 のシステムがある（例えば、Ｈｘ＋ｍｄｍ他。 １９８５、Ｓ、１．Ｄ、Ｐ１ｐ＋τＢ、４　ｐｐ１３１−１３４、及び、Ｌｍｇ ｅ＋ｖａｌｌ他。 １９８５１、Ｄ、ＬＣ，ｐｐ２１３−２２１参照）。このシステムでは、スイッ チングパルスは、その逆の状態に切り替える等しい及び逆の極性のパルスによっ て直前を先行される。必要とされるスイッチングパルスの直前をその逆の極性の パルスに先行させる目的は、液晶材料において実効直流を確保することである（ 英国特許第２、１７３．３３６Ａ号及び同第２．１７３．６２９Ａ号参照）。 このシステムの不利な点は、スイッチング時間の減少である。 又、その材料は必要な状態に切り替えできず、逆の切替え状態のままに留まるこ とがある。これは、ある種の条件下では、複雑なディスプレイ内では制御するこ とが困難であり得る、反転したコントラストをもたらす。 本発明により、第１の電極の組と第２の電極の組との交差によって形成される強 誘電性液晶マトリックスディスプレイの多重アドレス指定を行う方法は、 振幅の異なったストローブパルスの第１の対と、それに続く、振幅は類似してい るが前記第１ストローブパルス対とは符号が異なっているストローブパルスの第 ２の対とから成るストローブ波形を、前記第１電極組の中の各々の電極に順次し て加える段階と、 一方のデータ波形が他方のデータ波形の逆であるような、その両方が互い違いに 正値及び負値の方形波形である２つのデータ波形の一方を、ストローブ波形と同 時に、前記第２電極組の中の各々の電極に加える段階と、 それによりて、ディスプレイのアドレス指定周期が完了する毎に１回、前記交差 を必要なディスプレイ状態にするために、及び、ディスプレイのアドレス指定周 期が完了する毎に前記交差をゼロの総実効直流値にするために、適切な符号及び 大きさの直流パルスを用いて、前記交差の各々をアドレス指定すル段階とから成 る。 本発明により、多重アドレス指定液晶ディスプレイは、アドレス指定可能な交差 のマトリックスを集合的に形成するように配置される１つの組の電極をその各々 が有する２つの壁の間に含まれる強誘電性スメクチック液晶材料層を含む１つの 液晶セルと、 多重化方法によって、データ波形を一方の電極の組に加え、且つストローブ波形 を他方の電極の組に加えるためのドライバ回路と、 前記ドライバ回路に与えるための、データ波形及びストローブ波形を発生させる 波形発生装置と、 必要なディスプレイパターンが得られるようにデータ波形の順序を制御するため の手段とから成り、更に前記ディスプレイは、 前記データ波形発生装置が、振幅及び周波数は等しいがその符号は逆である波形 から成る２つの波形の組を発生させ、各々のデータ波形が互いに逆の符号の直流 パルスから成ることと、 前記ストローブ波形発生装置が、振幅の異なったストローブパルスの第１の対と 、それに続く、振幅は類似しているが前記第１ストローブパルス対とは符号が異 なっているストローブパルスの第２の対とから成るストローブ波形を発生させる こととを特徴とする。 このストローブ波形は、ゼロのストローブパルスが発生させられる時に幾つかの 時間周期によて区分される、２つのストローブパルス対から成っていてもよい。 又はこの代わりに、第２のストローブパルス対が第１のストローブパルス対の直 後に続いてもよい。 ストローブパルス６対は、一方のパルスが一方の符号であり、それに続く他方の パルスが逆の符号のパルスであってもよい。 この代わりにその６対において、両方のストローブパルスが同一の符号のパルス であってもよい。 ６対のどちらか一方のストローブパルスの振幅は、どんな比率であっても、他方 のストローブパルスの振幅より大きい。 ストローブパルス６対の小さい方のストローブパルスの振幅は、データパルスの 振幅と同一であっても異なっていてもよい。 ストローブパルス６対のうちの立上りパルスの振幅及び符号は、広範囲の温度に 亘って良好なディスプレイ動作を与えるために変化させられてよい。 以下では、次のような添付の図面を参照して、単なるその一例の形で、本発明が 説明されることとなる。 第１図は時間多重アドレス指定ｘ、ｙマトリックスの概略図、第２図は第１図の ディスプレイの部分的な拡大横断面図、第３図はオン要素の１つのパターンを示 す１つのｘ、ｙマトリックスの図、 第４（１）図、第４（ｂ）図及び第４（
【）図は波形図、第５図は、スイッチン グ値と非スイッチング値との間の境界を示す、時間と給与電圧振幅のグラフ、第 ６図は、印加交流バイアス電圧の種々の値に関する、印加電圧対スイッチング時 間のグラフ、 第７図は、立上りパルス比の種々の値に関する、印加電圧対スイッチング時間の グラフ、 第８図は、第７図に示される曲線の測定のために使用されるような、正及び負の 立上りパルス比を示す波形の図、第９図は、異なった液晶温度に関する、印加電 圧対スイッチング時間のグラフ、並びに、 第１０図、第１１図並びに第１２図は、種々の温度における印加電圧対スイッチ ング時間のグラフと、及び温度補償を与えるために立上りパルス比を変化させる 効果を示す図である。 第１図及び第２図に示されるディスプレイ１は、スペーサリング４及び／又は分 散スペーサによって約１〜６μｍの間隔を置かれた２つのガラス壁２，３から成 る。 透明な酸化スズから成る電極構造５，６が、これらの２つの壁の内側面に形成さ れている。これらの電極は、ｘ、ｙマトリックスを形成する行及び列として示さ れるが、その他の形状であってもよい。例えば、ｒ＋　θディスプレイ用には放 射状の及び湾曲した形状であってもよく、又はディジタル・セブン・バー拳ディ スプレイ（ｄｉｇｉｔｍｌ　ｉｅ？ｅｎ　ｂｔｒ　ｄｉｓｐｌａ７）用には、扇 形の形状であうでもよい。 液晶材料の層７が前記壁２，３とスペーサリング４との間に収容されている。 偏光子８．９がセル１の前部及び後部に配置される。行１０及び列１】のドライ バは、電圧信号を前記セルに与える。行及び列のドライバ１０．１１に供給する ための２つの組の波形が、発生させられる。ストローブ波形ドライバ１２が行に 波形を供給し、データ波形発生装置１３が列ドライバ１１にオン−オフ波形を供 給する。 タイミング及びディスプレイ書式の全体的制御は、コントラスト論理ユニット１ ４によって制御される。液晶層７の温度は熱電対１５によって測定され、この熱 電対の出力は直接的にストローブ発生装置に送られても、又は例えばプログラム されたＲＯＭ半導体チップのような、ストローブ波形の一部を変化させるための プロボーシヲニング要素１６を経由して送られてもよい。 組立ての前に壁２，３は、ポリアミド又はポリイミドの薄層の上で回転させられ 、乾燥され、及び場合に応じて硬化され、更に柔らかい布（例えばレーヨン）を 用いて単一の方向Ｒ１、Ｒ２に研磨されることによって、表面処理される。この 公知の処理は、液晶分子のために表面配列を与える。研磨方向Ｒ１、Ｒ２は非平 行である。適切な一方向性の電圧が加えられる時には、その電圧の極性に応じて 、分子方向が２つの方向Ｄ１、Ｄ　の一方に沿って配列する。典型的には、Ｄ　 １Ｄ２０間の角度は約４５°である。印加電場が存在しない時には、分子は方向 ＲＳＲ及び方向り、Ｄ２の中間の配列を成す。 この装置は、透過モード又は反射モードで作動する。透過モードでは、その装置 を通過する光（例えばタングステン電球からの光）は、望ましいディスプレイを 形成するために選択的に透過され又は阻止される。反射モードでは、周囲光をセ ル１及び２つの偏光子を通過させて反射し戻すために、鏡が第２偏光子９の後ろ に設置される。その鏡を部分反射させることによって、この装置が透過モード及 び反射モードの両方で作動されることも可能である。 多色性染料を液晶材料７に加えてもよい。この場合には、１つの偏光子だけが必 要であり、その層の厚さは４〜１０μ功であってよい。 適した液晶材料は、 ＢＤＨ，ＰａＤｔｅ、　Ｄｏｙｓ？＋　カｂ入手可能ｆ！、ｈタｒｙグＲ合記号 ＢＤＨ−３ＣＥ　３と、及び、 １９．６％　ＣＭ８（４９％ＣＣ１＋５１％ＣＣ４）＋８１４％　Ｈ，、別の混 合物は、ＬＰＭ６ｇ＝Ｈ１（４９，５％）　、　Ａ　Ｓ　ＩＮ　（４９，５％） 、ｌＧ５９？（１％） Ｍ３８０．５Ｆ　−ＣＨ３（ＣＨ２）７−０　（Ｘ）Ｃｏ２与馬）４Ｃ）１３典 型的な厚さ２μ色の場合には、この材料は、２２℃において１．００μ＄の間に 、＋５０ｖ又は−５０Ｖの直流／ぐルス１；よってスイッチングされる。２つの スイッチ状態Ｄ　１Ｄ２は、十分な大きさの正のパルスを受けた後でオンとして 、また十分な大きさの負のパルスを受けた後でオフとして任意に定義されてよい 。 偏光子８．９は、互いに垂直な偏光軸に従って、また前記スイッチ状態の１つに おける方向に平行な軸の１つに従って配置される。 動作中には、ストローブ波形が各行の電極に順次的に加えられ、一方、適切なオ ン又はオフのデータ波形が各列の電極に加えられる。これはオン状態における幾 つかのｘ＋７交差によって、又はオフ状態における幾つかのｘ、ｙ交差によって 形成される望ましいディスプレイパターンを与える。そうしたアドレス指定は多 重アドレス指定と呼ばれる。本発明は、その印加波形の形状によつて従来技術の システムから区別される。 第３図は、オンの交差がベタ丸で表され、またそれ以外の場所ではディスプレイ がオフである、４×４個のｘ、ｙマトリックスを示す。 第４図は、オン及びオフのデータ波形と、ストローブ波形とを示す。各データパ ルス及びストローブパルスは１つの時間幅の周期の間は持続する。図から分かる ように、ストローブ波形は、ゼロ電圧が加えられる幾つかの時間幅によって区分 される２つの組のパルス対によって形成される。これらの対は互いに逆の極性で ある。＋１のパルスの直後に−３のパルスが続く。 その後に、第１フイールドの周期の終わりまでゼロボルトが加えられ（接地され ）、前記周期が終わるとすぐに一１ボルトのパルスが加えられ、その直後に＋３ ボルトのパルスが加えられる。ひと続きのゼロパルスによって第２フイールドが 完了される。望ましい情報を与えるために、ディスプレイが両方のフィールドに よってアドレスされる。両方のフィールドの長さと、従ってパルス対の間の時間 幅の数とは、アドレスされるべき行の数によつて決まる。この行の数が多くなれ ばなるほど、パルス対の間の時間幅の数が多くなることが必要とされる。 各行及び各列に対して及び各ｘ、ｙ交差における合成値に対して加えられる波形 が、第１表に表の形で示される。前記表では、例えば行１はＲ１によって表され 、行１と列１との交差はＲ１，Ｃ１と表される。 印加電圧の値は、＋１又は−１がディスプレイを切り替えないように調整される 。＋／−３又はそれ以上の値がディスプレイを切り替えるだろう。しかじ策５図 に示されるように、キラルスメクチック液晶は振幅一時間積に鋭敏である。従っ て連続する時間幅が同一の極性である時には、その振幅一時間積がス必要である 。電圧と時間との両方がスイッチングを変化させる様子が、第５図に示される。 第５図の曲線の上部の値がスイッチング効果を与える。尚、スイッチングがオン 状態又はオフ状態のどちらから生じるかということを、前記曲線が表しているこ とに留意すべきである。この電圧値は絶対値電圧である。 行１列ｌの交差の場合には、−２の振幅と、これに続く−１の振幅が、第１フイ ールドの時間内において得られる。従って−２の実際値が可能な限り低く保たれ る必要がある。第２フイールドの開始時には、−２の振幅の直後に、オン状態へ の完全な切替えを与えるために十分な高さである＋４の振幅が続く。 同様に行１列２の交差では、−４の値がオフ状態への完全な切替えを与える。 ＋／−１及び＋／−３以外の値を持つストローブ波形が選択されてよい。例えば 、第１（ｂ）表は、１、−２．−１．２のストローブパルスを用いて得られる結 果を示している。交差は、−２に先行される最大値３、又は＋２に先行される最 大値−３を受ける。値−２（又は＋２）は、その交差をオフ（又はオン）状態に 切り替えることを開始し、一方、値３（又は−３）はその交差を望ましいオン（ 又はオフ）状態に完全に切り替える。 様々な他のストローブ波形及びその結果としての交差波形が、第２表〜第８表に 示される。 第５表〜第８表は、第１表〜第４表におけるフレーム当たり２つのフィールドの 使用の代わりに、フレーム当たり１つだけのフィールドが使用される場合に、ど のようにして２つのストローブパルス対が互いに隣接することが可能であるかを 示す。 全ての場合において、ストローブパルス振幅及びデータパルス振幅の各々の相対 値は、表に示された値とは異なることが可能である。値１及び３は単なる一例に すぎない。 第１（Ｉ）表 時間 データ オン　ｌ−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１オフ　−１’ ｌ−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１ストローブ Ｒ１１−３’０００Ｄ００−１３０［１０００Ｄｌ−３Ｒ２００１−３００００ ０［１−＋３０ＤＯ［１ＤＯＲ３［１０００１−３００００００−１３０００Ｏ Ｒ４００００００１−３００００００−１３００第３図のディスプレイの場合の 、列における波形ＣＩ　Ｉ　−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１ １−ＩＣ２−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１Ｃ３−１ １−１１１−１−１１−１１−１１１−１−１１−１１Ｃ４１−１１−１−１１ １−１１−１１−１−１１１−１１−１第３図のディスプレイの場合の、ｘ、ｙ 交差における波形ＲＩＣＩ　［１−２−１１−１１−１１−２４−１１−１１− １１０−２Ｒ２Ｃ２１−１２−４１−１１−１１−１０２１−１１−１１−ＩＲ ３Ｃ３１−１１−Ｉ　Ｑ−２１−１１−１１−］−２４１−１１１Ｒ３Ｃ４−１ １−１１２−−４−１１−１１−１１０２−１１−１１第１（ｂ）表 データ オン　Ｉ−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１オフ　−１１ −１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１ストローブ Ｒ１１−２０００［１００−１２００００００１−２Ｒ２００１−２０００００ ０−１２００００００Ｒ３［１０００１−２００００００−＋２０ＤＯ［ｌＲ４ ００００００１−２０ｔｌＤＯＯＯ−１２０［１第３図のディスプレイの場合の 、ｘ、ｙ交差における波形ＲＩＣＩ　０−１−１　１−１　１−１　１−２　３ −１　１−１　１−１　１　０−ＩＲ２Ｃ２１−１２−３１−１１−１１−１［ １１１−１１−１１−１１３ｃ３　１−１　１−１　０−１　１−１　１−１　 １−１　−２　３　１−１　１−ＩＲ３Ｃ４−１１−１１２−３−１１−１１− １１０１−１１−１，１第２表 データ オン　−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１オフ　！−１ １−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１ストローブ Ｒ１−３１［ＩＤ００００３−１００００００−３１Ｒ２００−３１０［１００ ００３−＋００００００Ｒ３００００−３１０００００８３−１００００Ｒ４０ ［１０００Ｄ−３１００００００３−１００第３図のディスプレイの場合の、列 における波形Ｃ１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１Ｃ ２＋　−１１−１１−１１−１］−］１１−１　１−１　１−１　１−ＩＣ３１ −１１−１−１１１−１１−１１−１−１１１−１１−ＩＣ４−１１−１１１− １−１１−１１−１１１−１−］　１−１　１第３図のディスプレイの場合の、 ｘ、ｙ交差における波形ＲＩＣＩ−２０１−１１−１１，−１４−２１−１１− １１−１−２０Ｒ２Ｃ２−１１−４２−１１−１１−１１２０−１１−１１−１ １１３Ｃ３−１１−１１−２０−１１−１１−１１４−２−１１−１１Ｒ３Ｃ４ １−１１−１−４２１−１１−１１−１２０１−１１−１第３表 データ オン　ｌ−１１−１１−１１−１１−１１−］　１−１’ｌ　−１１−１１−Ｉ Ｒｌ　−１−３００００Ｇ　ＯＩ　３　ｆｉ　０　０　０　６　０　０　ＤＲ２ ！１１１−１−３ＤＤＯｆｌＤＯ１３０［０１ＤＯＲ３［６００−１−３０００ ００６１３０００むＲ４０００ＤＤＯ−１−３Ｇ　１１０００１１３００第３図 のディスプレイの場合の、Ｘ、”ｌ交差における波形１１ｃＩ−２−２−１１− １１−１１０４−１１−１１−１１−２２Ｒ２Ｃ２１−１ｆｉ−４＋−１１−１ １−１２２１−１１−１１−１ＨＣ３＋−１１−１−２−２＋−１−１１−１１ ０４１−１１−１Ｒ３Ｃ４−１１−１１０−４−１１−１１−１１２２−１］− １１第４表 データ オン　−１＋−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１！オフ　 Ｉ−１１−１１−１＋−１１−１１−１＋−１１−１１−１１−ＩＲｌ　−３− １０００１１０Ｕ　！　ｌ　Ｉ　０　０　１　Ｄ　Ｄ　１１　ＤＲ２０１−３− １００００１０３１’００６０００Ｒ３００［１ｌ−３−１００００００３１０ ００ＯＲ４０００６０１１−３−＋６０１１ＤＯＩ１３］０１１第３図のディス プレイの場合の、ｘ、　ｙ交差における波形１１ｃＩ−２−２１−１１−１１− １４０１−１１−１１−１−２２Ｒ２Ｃ２−１１−４０−１１−１１−１１２２ −１１−１１−１１Ｒ３Ｃ３−１１−１１−２−２−１１−１１−１１４［−＋ 　１−１　１訳３Ｃ４１−１１−１−Ｊ　Ｉ　ｌ−１１−］　１−１　２　２　 １−１　１−１第５表 データ オン　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１ −１　１−１　１オフ　−］　１−１　１−１　１−１　］−１１−１１−１１ −１１−］　１−１　１’−１ストローブ Ｒ１ｌ−３−１３ＤＯＤＯｅＣＯＤ００ｅ６１−３−１３０Ｒ２ロ　Ｏロ　ＤＩ −３−１３ＯＯｆｌｊＯ１ｌＯＯｊ６６ＤＩＲ３６８９９００００１−４−１３ ００００００６１０Ｒ４Ｄ　Ｄ　Ｏロ　ＤＤ６ＤＯｅＯＤｌ−４−１３００００ ０第３図のディスプレイの場合の％Ｘ、７交差における波形ＲＩＣＩ　Ｇ−２− ２４−１１−１１−１１−１１−１１−１１１１−２−２４−ＩＲ２Ｃ２１−１ １−１２−４０２ｌ−ＩＩ−ＩＩ　〜ｌ　ｌ−１１−１１−１２Ｒ３Ｃ３１−１ １−１１−１１−１０−２−２４１−１１−１１−１１−１１ＨＣ４−１，１− １１−１１−１１２−４１２−１１−１１−１１−１１−１第６表 データ オン　−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１オフ　１−１ 　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１ストロー ブ Ｒ１−３１３−１００００００００１０１１し３１Ｒ２００００−３１３−１０ ｆ１００００１１０１１ｆｌＲ３００００ｆｌＯｆｌ＋１−３１’３−１８１１ ０１１００Ｒ４ｆｌｌｌｌｌ　Ｄ　Ｏ＋１ｆｌＤＯＤ００−３１３−１０［１第 ３図のディスプレイの場合の、Ｘ＝７交差における波形ＲＩＣＩ−２０４−２１ −１１−１１−１１−１１−１１−１−２０Ｒ２Ｃ２−１１−１１−４２２０− １１−１１−１１−１１−１１ＨＣ３−１１−１１−１１−１１−２０４−２− １１−１１１１Ｒ３Ｃ４１−１１−１１−１１−１−４２２０１−１１−１１− １第７表 データ オン　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１ −１オフ　−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１ストロー ブ Ｒ１−１−３１３Ｄ　０　０　０　Ｄ　Ｏロ　００００［ｌ−１−３Ｒ２Ｄ　０ ００−１−３１３［１０ＤＯＯＯＯＤＯｆｉＲ３００００００００−１−３１３ ００００００Ｒ４０００００−ＯＤＯｆｉｏｏｏ−１−３１３００第３図のディ スプレイの場合の、ｘ、ｙ交差における波形ＲＩＣＩ−２−１０４−１１−１１ −１１−１１−１１−１ｌ−２−２１２ｃ２　１−１　１−１　［１−４２２１ −１１−１１−１１−１１−１１３ｃ３　１−１　１−１　１−１　１−１−２ −２　０　４　１−１　１−１　１−１１３ｃ４−１　１−１　１−１　１−１ 　１　０−４　２　２−１　１−１　１−１　１第８表 データ オン　−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１−１１オフ　１−１ 　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１　１−１ストロー ブ Ｒ１−３−１３１１０００００００００００−３−ＩＲ２００００−３−１３１ ０００００００００ＯＲ３００００００００−３−１３１０００［１０ロＲ４０ １１０００００００［１００−３−１３１Ｄ［ｌ第３図のディスプレイの場合の 、ｘ、ｙ交差における波形ＲＩＣＩ−２−２４０１−１１−１１−１１−１１− １ｌ−１−２−２ＨＣ２−１１−１１−４０２２−１１−１１−１１−１１−１ １ＨＣ３−１１−１１−１１−１１−２−２４［１−１１−１１−１！Ｒ３Ｃ４ １−１１−１１−１１−１−４０２２１−１１−１１−１第５図に示される曲線 は、幾つかの要素によって影響されている。良好な多重化のためには、電圧一時 間積の最小値を有する曲線が必要とされる。電圧一時間積の理論最小値は次の式 で与えられ、 Ｅａｉｎ　＝　Ｐ　ｓ　／Ｉ　３　ｔ　Δε山２θ前式中で、ＰＩは自然分極係 数であり、ε　−自由空間の誘電率、 Δε；液晶材料の誘電体異方性、 θ子強誘電性液晶材料のテーパ角度。 これは、液晶分子のホモジニアス配列の場合に適合する。液晶層がバルクの中で 傾斜している可能性がある実際の装置では、Ｅ　ｉｔｎはこの値より高い。 第６図は、印加交流電圧の量と、即ちデータ電圧の量が増加されるにつれてどの ようにＥ　ｍｉＩの値が上方に及び左側に移動されるかを示す。この原因は、印 加電場と液晶材料の負の誘電体異方性との間の相互作用である。そうした相互作 用は液晶を傾斜された構造からよりホモジニアスな構造へと変化させる傾向があ る。使用される液晶材料は、２０℃において厚さ　１．７μｍの層のＬＰＭ６Ｂ である。 第７図は、ストローブパルス６対の立上りパルスの振幅及び大きさを変化させる ことによる効果を示す。各電極交差（又は画素）における電圧は、データ波形と ストローブ波形との間の差異であり、即ち合成波形である。 第８（ａ）図及び第８（ｂ）図は、ストローブパルス対及びデータ波形によって アドレスされる時の、１つの画素における合成波形を示す。第８（ａ）図ではそ の合成波形は、負の第２のパルス又は立下りパルスがその後に続く、正の第１の パルス又は立上りパルスである。その大きさが逆の符号であるが故に、これは負 の立上りパルス比と定義される。正の立下りパルスがその後に続く負の立上りパ ルスも、負の立上りパルス比を有する。 これとは対照的に第８（ｂ）図は、同一の符号の両方のパルスによる波形を示す 。これは正の立上りパルス比と定義される。ゼロの立上りパルス比はゼロ電圧レ ベルの立上りパルスを有するだろう。第７図は、−０，５、−０，２、Ｏｌｏ、 ２及び０．５の立上りパルス比に関する合成波形の電圧一時間曲線を示す。その 材料及びセルは第６図のものと同じであるが、温度は３０℃であり、また直流バ イアスは加えられない。Ａと印された区域は非スイッチング（又は部分的スイッ チング）区域でり、区域Ｂは立下リパルスによるスイッチング区域であり、また 区域Ｃは立上りパルスによるスイッチング区域である。 第９図は、どのように電圧一時間曲線が温度によって影響されるかを示す。これ らの曲線は温度１０℃、２０℃、３０℃及び４０℃の場合についてのものである 。セル材料及びその厚さは第７図と同一である。Ｅｍｉｎ値は、温度が増加する につれて、より低い応答時間において及びより高い電圧において生じる。 電圧一時間曲線特性における上記の変化を利用することによって、温度補償が第 １図のディスプレイに組み込まれることが可能である。これは、熱電対１５（第 １図）を用いて液晶材料温度を測定することによって、並びにそのストローブパ ルス対の立上りパルスの振幅及び符号を変化させることによって実現される。負 の立上りパルス比を使用して、Ｅｍｉｎ値が、相応的により高い応答時間におい てより低い電圧に移動されることが可能である。 １つの実施例として、第２図の場合のように組立てられた厚さ１．７μ肋のＬＰ Ｍ６Ｂ材料を使用して、１６Ｘ　１６個の画素から成るマトリックスセルが作ら れた。加えられた波形は、５ボルト振幅のデータ電圧Ｖｄと、４０ボルトの立下 りストローブパルス電圧Ｔｐと、可変的な立上りパルス電圧Ｌｐと、及び６０μ ｓの時間幅を用いる、第４図の波形と同じものであり、一方、３２個の経路の多 重化をシミュレーションするものであった。温度及び立上りパルス電圧Ｌｐは第 ９表に示されるよう１こ変イヒさせられた。鮮明で及び良好なコントラストのデ ィスプレイカ（、第９表に載せられた立上りパルス電圧を用いて、その全ての温 度点で得られた。 第　９　表 温　度　Ｌｐボルト　Ｌｐ　／Ｔｐ比　合成波形比℃Ｖ　！　Ｖ　１ １５４０、ｌ　−０，０２０，２６ １９，７−４−０，１−０，２＋ＬＤ３２５、５　−８　−１２ ３０　−１２　−０．３　−０．３８　−０．２３４、１　−１６　−０．４ ３６、２　−２０　−０．５ ３１３　−２８　−０．７　−０．７３−０．６６３９、４　−３２　−０．８ ４５　−４０　−１．０　−［１，７８−１，０（注）Ｖ！、Ｖｒ”２つのスト ローブパルス対における合成波形の立上りパルス対立下りパルスの比。 １９．７℃、３０℃及び３８．３℃という３つの温度値を選んで、データ波形、 ストローブ波形及び合成波形が、４×４マトリツクスの場合の篇１表の書式を用 いて、次の表に示される。 第　１０　表 数字は直流電圧レベルである データ　５　−５　５−５　５−５　５−５　５−５　５−５温度１９．７℃ ストローブ　−４４０００００００４−４０００合成　−９４５−５５−５５− ５５−１−３５−５５温度３０℃ ストローブ　−１２４０００００００１２−４０ｒＪ　Ｏ合成　−１７４５−５ ５−５５−５５７−３５−５５温度３８．３℃ ストローブ　−２８４０００００００Ｎ−４０００合成　−３３４５−５５−５ ５−５５２３−３５−５５この表の結果から、１９．７℃におけるストローブパ ルス対の結果は、−９，４３、及び、−１、−３５という合成パルス対を与える 。これは、−９／４５冨−０，２、及び−１／−３５＝０．［１３という立上り パルス比を与える。尚、そのデータ波形の逆の波形が使用される時には、これら の２つの比率が同一であることが留意されなければならない。 そのデータ波形及びその逆の波形は、１つの画素がオン又はオフ状態に切り替え られるべきかどうかに基づいて使用される。 立上りパルス比はその他の温度値に関しては計算されることが可能である。その 結果は第９表に示されている。 第９表の立上りパルス比を用いて、電圧一時間曲線が３つの温度１９．７’ｃ、 ３９℃及び３８．３℃の場合について測定され、その結果が第１０図〜第１２図 に示されている。各々の図の場合に、曲線Ａは第１のストローブパルス対に対す る応答をＪし、曲線Ｂは第２のストローブパルス対に対する応答を示す。 先ず最初に第１０図を見ると、第１ストローブパルス対が、−９ボルトと及びそ の後の４５ボルトの合成波形を、即ち−０，２の立上りパルス比を与え、並びに 曲線Ａがこれに該当する。従って約７００μＳを下回る時間幅については、（− ９によって先行される）４５ボルトの電圧は切り替えを行わないだろう。さて第 ２のストローブパルス対を見ると、合成波形は一１ボルトと及びその後の一３５ ボルトを、即ち０．０３の立上りパルス比を与え、また曲線Ｂがこれに該当する 。従ってその時間幅が約８０μ２より大きいならば、（−）１ボルトによって先 行される（−）３５ボルトの電圧が、スイッチングを行うだろう。４５及び（− ）３５ボルトの電圧レベルが、一群の時間幅に関し第１０図上に垂直線として示 される。明瞭で及び完全なスイッチングが約７０〜４００μおの時間幅において 得られる。実際にはこの示された値において光学スイッチングが観察されるが故 に、その一群の時間幅は、その電圧一時間曲線の僅かに下方で始まる。 同様に第１１図では、曲線へが、Ｖ！＝−０，３８の場合の第１ストローブパル ス対の合成波形に該当し、及び、曲線Ｂが、Ｖｒ＝−０，２の場合の第２ストロ ーブパルス対の合成波形に該当する。その時間幅が約１８０μｓより小さいなら ば、−１７ボルトによって先行される４５ボルトの電圧は、スイッチングを行わ ない。その時間幅が約８０μ；より大きいならば、７ボルトによって先行される 一３５ボルトの電圧は、スイッチングを行なう。 明瞭で及び完全なスイッチングが約８０〜１８０μｓの時間幅において得られる 。 ２つの追加の曲線Ｃ，Ｄが、合成立上りパルス比−０，３２及び−０，２の各々 について示される。曲線ＣＳＤは、立上りパルスに基づいてセルをスイッチング する合成パルス対に関する、立下りパルスの電圧一時間値の曲線である。このこ とは、セルが常に立下りパルスに基づいてスイッチングされる前述の合成波形と は対照的である。小さな値の合成立上りパルスを受けることによってセルが切り 替わるであろうということと、より大きな値の合成立下りパルスを受取ることに よってはセルが切り替わらないであろうということは、予測不可能であると思わ れる。 しかしこのことは観察される現象であって、立上りパルスを受ける直前の分子緩 和に起因するものである。そうした緩和の後では、小さな値の立上りパルス自体 は完全にセルを切り替えることが可能であるが、より大きな振幅の立下りパルス が得られる時間幅の内では、そのセルが再び完全に切り替わることは不可能であ る。 例えば、７ボルトに先行される一３５ボルト（曲線Ｂ）によって切り替えられる 所与の画素は、−３５ボルトに先行される４５ボルトをも受取るが、その４５ボ ルトの立下りパルスが曲線へを下回るが故に、その立下りパルスによるスイッチ ングは起こらない。しかし４５ボルトは、約１３０〜１８０μｉの時間幅の内で は、曲線Ｃのスイッチング区域内に入っている。従って４５ボルトに先行する一 ３５ボルトの立上りパルスは、−３５ボルトの立下りパルスによっても同一の状 態に切り替えられる所与の画素を、切り替えるか又は補強する。第１１図の曲線 Ｃ，Ｄの実際的の効果は、限定された時間幅の範囲内で、曲線ＡＳＢに関して前 述されたスイッチングを補強することである。 再び第１２図に戻ると、曲線Ａが、Ｖ！　＝−［１，７３の場合の第１ストロー ブパルス対の合成波形に該当し、曲線Ｂが、Ｖｙ　＝−０，６６の場合の第２ス トローブパルス対の合成波形に該当する。 その時間幅が約ＢＯμＬより小さいならば、−３３ボルトによって先行される４ ５ボルトの電圧は、スイッチングを行わない。その時間幅が約６３μ乞より大き いならば、２３ボルトによって先行される一３５ボルトの電圧は、スイッチング を行なう。明瞭で及び完全なスイッチングが約６３〜８０μ葛の時間幅において 得られる。 曲線ＣＳＤは第１１図と同じ立上りパルススイッチングに関する曲線を示す。こ れらは曲線Ａ、Ｂの立上りパルススイッチングを補強する。 温度１５℃の場合に得られる詳細は、図には示されていないが、第９表には記載 されている。これは、約７０〜２００μｓの時間幅周期で多重アドレス可能であ ることが発見された。 上記の説明は、各ストローブパルス対の立上りストローブパルスの振幅を＋８ボ ルトから一３２ボルトに変化させることだけによって、１０℃〜４０℃の温度範 囲に亘って、所与のセルがどのようにして十分にアドレス指定され得るのかを示 し、その十又は−の符号は、＋４０ボルトの立下りパルス電圧と同一の極性又は その逆の極性を表す。これらの値は＋０．２〜−０．８の立上りパルス比Ｌｐ／ Ｔｐを表す。 更に別の実施例として、材料ＬＰＭ６８を用いた上記のセルが次の条件の下で作 動され、次のような結果が得られた。 ストローブ立下りパルス電圧Ｖｌ＝１５ボルト、データパルス電圧Ｖｄ＝５ボル ト、時間幅は１２０μｍである。 第　１１　表 温　度　立上りパルス電圧　Ｌｐ　／Ｔｐ比　Ｖ！　ＶｙＩ５　＋２　１８　［ １，３５＋、７ ２０　５　０．３３　０　１．０ ２５　、　０　−１１．２５　−［１，２５０，５３０−６−０，４−０，５５ −０，１ 尚、第６図〜第１１図のグラフでは、合成電圧のレベルがＥ　ｎｉｎ値を下回っ ていることに留意すべきである。温度補償は、Ｅ　ｌｌ１ｎ値を上回って及び下 回って動作するディスプレイに適用可能である。 従って液晶の温度変化に対して補償を与えるために、ストローブ波形発生装置は 、液晶温度と共に変化する比率でストローブパルスを出力するようにプログラム される。異なった材料及びセル厚さは異なった特性を有し、従ってこれらは予め 測定される必要がある。 第９表及び第１１表の観察によって、Ｌｐ　／Ｔｐ比が温度と近似的に線形の関 係を有することが示される。従って熱電対１５の出力は、各々のストローブ対の 立上りパルスの振幅を制御するための極性反転増幅器に給送されることが可能で ある。この代わりに、予め決められた１つの組の種々の温度入力のために必要な 立上りパルス電圧を出力するように、ＲＯλ４半導体チップがプログラムされる ことが可能である。 上記のストローブ波形の全ては、同一ではあるが極性が逆の第１及び第２のパル ス対を使用する。本発明の１つの変形では、ストローブ立上りパルス比Ｌｐ　／ Ｔｐが、第１パルス対と第２パルス対との間で変えられる。これは、第１０図〜 第１２図における曲線Ａと曲線Ｂとの間の分離を増大させる効果を有する。結果 として生じる僅かな直流バイアスは、ディスプレイの極性を周期的に反転させる ことによって取り除かれる。 本発明の１つの変形では、第１０図〜第１２図における曲線Ａと曲線Ｂとの間の 分離を改善するために、データパルス対の値がフィールド１内とフィールド２内 とで変えられてもよい。これは、ストローブパルス対の立上りパルスの変化と関 係付けて又はそれと無関係に行われてよく、更に次のような幾つかの形で行われ てもよい。 （ｉ）第１のデータパルス対の各パルスの振幅を均等に減少させ、同時にそれに 相応して第２のデータパルス対の振幅を増大させることと、 （ｉｉ）第１のデータパルス対の各パルスの振幅を均等に増大させ、同時にそれ に相応して第２のデータパルス対の振幅を減少させることと、 （ｉｉｉ）第１のデータパルス対の第１パルスの振幅を増大させ、同時にそれに 相応して第２のデータパルス対の第１パルスの振幅を減少させることと、 （１１）第１のデータパルス対の第１パルスの振幅を減少させ、同時にそれに相 応して第２のデータパルス対の第１パルスの振幅を増大させることと、 （Ｖ）第１のデータパルス対の第２パルスの振幅を増大させ、同時にそれに相応 して第２のデータパルス対の第２パルスの振幅を減少させることと、及び、 （ｉｖ）第１のデータパルス対の第２パルスの振幅を減少させ、同時にそれに相 応して第２のデータパルス対の第２パルスの振幅を増大させること。 更に別の変形では第１のストローブパルス対が、一度に１つの列を全て一方の状 態に切り替える空白化パルスによって置き換えられる。この代わりに、１つのグ ループの列が又はディスプレイ全体が一度に空白化されることが可能である。他 方の状態に切り替えられることを必要とする画素は、残っているストローブパル ス対によって切り替えられる。その結果として生じる直流バイアスは、周期的に 極性反転することによって取り除かれる。空白化の使用は、アドレス指定におけ る第１フイールドを取り除き、且つアドレス指定時間全体を減少させる。 パルス４ｔ／ｉ　ｆｖ） 国際！ｊ！］査報告 １ｈＩ−怜−１１ｅ書＾＋ｅｌｌ＋Ｉ１．ｏ＋　Ｎ口　ＰＣＴ／ＧＥ　εε／〇 二〇Ｃ４国際調査報告 ＧＢεεｐｓｃｏａ ＳＡ２５１６９

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）多重アドレス指定液晶ディスプレイであって、アドレス指定可能な交差の マトリックスを集合的に形成するよう配置される１つの組の電極をその各々が有 する２つの壁の間に収容される強誘電性スメクチック液晶材料層を含む１つの液 晶セルと、 多重化方法によって、データ波形を一方の電極の組に加え、且つストローブ波形 を他方の電極の組に加えるためのドライバ回路と、 前記ドライバ回路に与えるためのデータ波形及びストローブ波形を発生させる波 形発生装置と、 必要なディスプレイパターンが得られるようにデータ波形の順序を制御するため の手段とから成り、前記データ波形発生装置が、振幅及び周波数は等しいがその 符号は逆である波形から成る２つの波形の組を発生させ、また各々のデータ波形 が互いに逆の符号の直流パルスから成ることと、 前記ストローブ波形発生装置が、振幅の異なったストローブパルスの第１の対と 、それに続く振幅は類似しているが前記第１ストローブパルス対とは符号が異な っているストローブパルスの第２の対とから成るストローブ波形を発生させるこ とを特徴とする多重アドレス指定液晶ディスプレイ。
  2. （２）前記ストローブ波形が、ゼロのストローブパルスが発生させられる時に幾 つかの時間周期によって互いに区分される２つのストローブパルス対から成る請 求項１に記載のディスプレイ。
  3. （３）前記ストローブ波形が、互いに直ちに連続する２つのストローブパルス対 から成る請求項１に記載の多重アドレス指定液晶ディスプレイ。
  4. （４）前記ストローブパルス対の各々における立上りパルスの振幅及び符号が変 化可能である請求項１に記載のディスプレイ。
  5. （５）更に、前記液晶層の温度を感知するための温度感知要素と、前記液晶層内 の温度変化を補償するために、前記ストローブパルス対の各々における立上りパ ルス電圧の振幅及び符号を変化させるための手段とから成る請求項１に記載の多 重アドレス指定液晶ディスプレイ。
  6. （６）前記液晶層内の温度変化を補償することとは無関係に、前記ストローブパ ルス対の各々における立上りパルスの振幅及び符号が変化させられることが可能 な請求項１に記載のディスプレイ。
  7. （７）前記データ波形の振幅が変化させられることが可能な請求項１に記載のデ ィスプレイ。
  8. （８）第１の電極の組と第２の電極の組との交差によって形成される強誘電性液 晶ディスプレイの多重アドレス指定を行う方法であって、 振幅の異なったストローブパルスの第１の対と、それに続く振幅は類似している が前記第１ストローブパルス対とは符号が異なっているストローブパルスの第２ の対とから成るストローブ波形を、前記第１電極組の中の各々の電極に順次的に 加える段階と、 一方のデータ波形が他方のデータ波形の逆であるような、その両方が互い違いに 正値および負値の方形波形である２つのデータ波形の一方を、ストローブ波形と 同時に前記第２電極組の中の各々の電極に加える段階と、 それによって、ディスプレイのアドレス指定周期が完了する毎に１回、前記交差 を必要なディスプレイ状態にするために、且つディスプレイのアドレス指定周期 が完了する毎に前記交差をゼロの総実効直流値にするために、適切な符号及び大 きさの直流パルスを用いて前記交差の各々をアドレス指定する段階とから成る 前記液晶ディスプレイの多重アドレス指定方法。
  9. （９）前記液晶材料内の温度変化を補償するために、前記ストローブパルス対の 各々における立上りパルスの振幅及び符号が変化させられることが可能な請求項 ８に記載の方法。
  10. （１０）前記液晶材料内の温度変化を補償するために、前記データ波形の振幅が 変化させられる請求項８に記載の方法。 （１１〕前記液晶材料が一方のパルス対の中の立下りパルスを受取ることによっ て１つの所与の状態に切り替わり、且つ他方のパルス対の中の立上りパルスを受 取ることによって前記状態と同一の状態に切り替わるように、印加電圧と付加時 間との積（Ｖ・ｔ）の値が調整される請求項８に記載の方法。
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