JPH0412320A - 液晶素子 - 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］ 本発明は強誘電液晶を用いた表示素子に関するものであ
る。

［従来技術］ 強誘電液晶を用いた表示素子に関しては特開昭６１−９
４０２３号公報などに示されている様に、対向面に透明
電極を形成し配向処理を施した２枚のガラス基板を１ミ
クロンから３ミクロン位のセルギャップを保って向かい
合わせて液晶セルを構成し、これに強誘電液晶を注入し
たものが知られている。

強誘電液晶を用いた上記表示素子の特徴は強誘電液晶が
自発分極を持つことにより、外部電界と自発分極との結
合力をスイッチングに使えることと、強誘電液晶分子の
長袖方向が自発分極の分極方向と１対１に対応している
ため外部電界の極性によってスイッチング出来ることで
ある。そして、強誘電液晶としては一般にカイラル・ス
メクチック液晶（ＳｍＣ＊、ＳｍＨ＊）を用いるので、
バルク状態では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが、
上述の１ミクロンから３ミクロン位のセルギャップのセ
ルにいれることによって液晶分子長軸のねじれを解消す
ることが出来る（Ｎ、Ａ：ＣＬＡＲＫ　　ｅｔ　ａｌ、
、ＭＣＬＣ，１９８３，Ｖｏｌ、１９４．Ｐ２１３−Ｐ
２３４）　　。

実際の強誘電液晶セルの構成は、第５図に示すような単
純マトリックス基板を用いている。すなわち、同図（ａ
）はセルの断面図であり、このセルは、それぞれＩＴＯ
ストライブ電極２２、ＳｉＯ２絶縁膜２３、およびポリ
イミド配向膜２４をこの順で形成した上下のガラス基板
２１間に液晶２６を入れ、これをシーリング部材２５で
シーリングして構成される。同図（ｂ）は各ＩＴＯスト
ライブ電極２２のパターン例を示し、上下の電極２２は
相互に交差するように配置される。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では、線順次走査を行う場合
において、同一の情報内容をもつ情報信号波形は同形で
あり、また書込みタイミングも同一であるために、次の
ような欠点を生じている。

■液晶表示素子が大画面化、高精細化するに従って、走
査信号線（以下、コモン線ともいう）および情報信号線
（以下、セグメント線ともいう）それぞれの配線抵抗が
大きくなり、その電極線上での波形伝帳の遅延が大きく
なっている。

■さらに、強誘電液晶（以下、ＦＬＣという）を用いる
場合には、そのセル厚を１〜２μｍに保持しなければ良
好な双安定性を得られず、また、駆動電圧が高くなった
り、レタデーションによる色づきが無視できなくなるな
どのため、セル厚を薄く（１〜２μｍ位）保つ必要があ
り、したがって、液晶層の静電容量が大きくなる（従来
のＴＮ型素子の約６倍）。

■また、駆動用ＩＣのオン抵抗を、量産上の制約もあっ
て、約１にΩ以下にはしにくい状況にある。

そして、これらの原因のために、液晶層に印加される駆
動波形がなまる現象が生じる。この現象は、ＦＬＣのス
イッチング閾値のセル内分布を生じるなど、スイッチン
グに関するマージンを下げる状況を生じ、さらに非選択
画素にも大きな影響を与える。

非選択画素では、コモン線には基準電圧が印加されてい
て、セグメント線には選択画素用の情報信号が印加され
ている。このような状況下で、表示内容として第２図（
ａ）に示すように全画素を黒すにしてから白丸Ｗを書く
とすると、１フレーム中のほとんどの情報信号が「黒」
を書くもの（同図（ｂ））であるために、コモン線上に
は、その情報信号の立上がりおよび立下がりに対応した
微分波形リプル（同図（Ｃ））が生じることになる。こ
のリプルの波高値は情報内容によるもので、例えば１ビ
ツトごとの市松模様などの場合には、リプルはほとんど
のらない。それは隣り合うセグメント線の入力電圧の正
負が逆になり、かつ同じ波高値であるから、コモン線上
にリプルがのらないのである。

しかるに、第２図（ａ）に示すように「黒」画面が多い
場合には、「黒」の情報信号に対応したりプルを生じて
しまう（同図（Ｃ））。そのときに、白丸の部分を書く
情報信号（同図（ｄ））が逆相の形状をしている場合に
はりプルによって強められてしまい、リプルによって強
められずなまるだけの「黒」信号とりプルによって強め
られる「白」信号との間で非選択画素に与える影響力に
差が生じてしまう。このことは結果として画面のちらつ
きという現象を生じ、表示品質を著るしく低下させる。

換言すれば、第２図（ａ）に示すように具部分すを書い
ているときの情報信号は全画面共通であるが、白丸部分
Ｗを書くときは、白信号を出すセグメント線と黒信号を
出すセグメント線とで情報信号の実質的な形（リプルの
加減）が狂ってくるということである。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、
強誘電液晶セルにおいて、コモン信号線上に生ずるリプ
ルによる画面のちらつき等を排除して表示品位を向上さ
せることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、それぞれ走査信号
線群および情報信号線群を備えこれらが交叉するように
対向して配置された一対の電極基板間に強誘電性液晶（
カイラルスメクチック液晶）を挟持してなるマトリクス
型の強銹電性液晶表示素子において、情報信号線に印加
する情報信号のタイミングを隣接情報信号線間でずらす
手段を具備する。

［作用］ この構成において、情報信号線に印加する情報信号のタ
イミングを隣接情報信号線間でずらすことにより、従来
技術の場合と比べ印加パルスの立上りおよび立下りの回
数が減少し、それだけりプルの影響を受けずに表示が行
なわれる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る駆動波形を示す。

同図（ａ）において、Ｓは走査信号の波形であり、Ｖ　
Ｉ　＋　ｖ２　ｒ　ｖ３の３電圧パルスで構成されてい
る。１１と１２は隣接する２つのセグメント線にそれぞ
れ入力される情報信号で、同一情報内容を表示するもの
である。信号Ｉ２は信号１１よりタイミングがδを遅れ
ている。信号■１′　と１２′は同様に隣接セグメント
線に印加される同一情報内容の情報信号であるが、信号
Ｉ、、Ｉ２とは異なる他の情報内容を表示するためのも
のである。これら情報信号はＶ、、ｖ４の電圧パルスで
構成されている。信号工、と■１′、信号■２とＩ２′
がそれぞれ同じセグメント線上に印加される。

第１図（ｂ）は画素に印加される、走査信号Ｓと各情報
信号１　、＋　　Ｉ　１’　、Ｉ２　＋　　１２　’　
とを合成した信号５−Ｉｔ、Ｓ　　Ｉｔ　　、Ｓ　　Ｉ
２，５−Ｉ２’を示す。同図かられかるように、一方お
よび他方のセグメントにそれぞれ印加される半選択信号
Ｓ−Ｉ、および５−１２間においても、また選択信号Ｓ
　−Ｉ　＋　’およびＳ　−Ｉ　２　’間においても、
ＦＬＣのスイッチングに対する効力はほとんど変化して
いない。また、実際の駆動上も次に示すセルの条件下で
は変わらなかった。

この駆動波形を適用するセルは、第５図に示すように、
上下のガラス基板２１上にパターニングされたＩＴＯス
トライブ電極２２上にＳｉＯのスパッタ膜〜１０００人
を絶縁膜２３として形成し、その上に東し社製ポリイミ
ドＬＰ−６４を配向膜２４として約４００人の厚みに形
成し、これにラビング処理を施して作成した。セル状態
での上下基板のラビング方向は、同方向にそろえ、セル
厚は約１．５μｍに設定した。上下の電極２２のうちい
ずれか一方が走査信号線群、他方が情報信号線群である
。

第４図は、このようにして構成した液晶セル４１を駆動
する回路のブロック図である。４２は画像情報発生手段
であり、画像情報発生手段４２からの走査信号情報は、
コントローラ４３、コモン用Ｓ／Ｒ，デコーダ４５、お
よびアナログスイッチ４６を介して走査信号として液晶
セル４１の走査信号線群に供給されるようになっている
。

方、画像情報発生手段４２からコントローラ４３を介し
て送られてくる画像情報は、奇数番目（０ＤＤ）および
偶数番目（ＥＶＥＮ）のデータがそれぞれセグメント用
Ｓ／Ｒ４７および４８によってクロックφ１およびφ１
のタイミングで読み出され、それぞれラインメモリ４９
および５０を介しクロックφ１′およびφ２′のタイミ
ングでマルチプレクサ５１に送出され、再び合成される
。

このとき偶数番目のデータがδｔだけ遅延するようにク
ロックφ１′およびφ２′のタイミングが設定されてい
る。そして、マルチプレクサ５１で合成された画像情報
信号はデコーダ５２およびアナログスイッチ４１を介し
て液晶セル４１の情報信号線群に印加されるようになっ
ている。

この構成において、セル４１に、液晶としてチッソ社製
Ｃ５−１０１４を注入し、４０℃に昇温して上記駆動波
形を印加して測定したところ、第１図（ｂ）におけるΔ
Ｔ；５０μｓでマトリックス駆動を行なうことができた
。ただし、■、＝９■／μｍ、Ｖ２　＝　　９Ｖ／μｍ
、Ｖｓ＝４Ｖ／μｍ、Ｖ４＝−４Ｖ／μｍの電圧条件下
であった。

ここで、第１図（ａ）に示すように時間Ｈ１おより びＨ２が１走査線の選択時間であるが、信号線に印加さ
れる信号工、とＩ２およびＩ２とＩ２′間には上記クロ
ックφ１′およびφ２′によってδｔだけずれがあり、
全セグメント線は２種類に分類され、一方の信号Ｉ＋は
時間Ｈ１の期間に選択され、他方の信号Ｉ２は時間Ｈ２
の期間に選択される。すなわち、時間Ｈ１とＨ２の期間
は同じだが、時間Ｈ２はＨｌよりδｔだけ遅く始まり、
信号■２はＩ、よりδｔだけ遅れている。

これによれば、情報信号が、同一情報（例えば「白」）
の連続印加時でも、第３図（ｂ）の従来例に比べて第３
図（ａ）に示すように、走査時間を短縮できると同時に
、選択時間をすべてのセグメント線で固定した第３図（
ｂ）の従来例に比べて、パルスの立ち上がりと立ち下が
りの回数が減り、それだけりプルの影響も受けにくくな
る。したがって、ＦＬＣの表示品質を大きく改善するこ
とができる。

［他の実施例］ 第６図は本発明の他の実施例に係る駆動波形を示すタイ
メイングチヤードである。装置構成は上述実施例と同様
である。

この駆動波形は、上述のセグメント線間の選択時間のず
れδｔを信号■１の選択時間Ｈ１に等しくして、このδ
ｔの期間に信号■１によって生ずるリプルを打ち消す電
圧パルスを信号■、によって印加し、次の時間Ｈ２の期
間においては、信号Ｉ２上の情報波形によって生ずるリ
プルを打ち消すようなパルスを信号■２によって４印加
するようにしたものである。ΔＴ、Ｖ、、ｖ２．ｖ、お
よびｖ４の値は上述実施例の場合と同様である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、隣接セグメント線
の書込みタイミングをずらすようにしたため、走査時間
を短縮することができるとともに、コモン線上に生じる
リプルを減少させてＦＬＣの表示品質を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実例に係る駆
動波形を示すタイミングチャート、第２図（ａ）〜（ｄ
）は、従来例に係る駆動波形の問題点を示す説明図、 第３図（ａ）および（ｂ）は、従来例と第１図の実施例
とを比較して示すタイミングチャート、第４図は、第１
図の駆動波形を発生する回路のブロック図、 第５図（ａ）および（ｂ）は、液晶セルの構成を例示す
る断面図および電極パターンの平面図、そして 第６図は、本発明の他の実施例に係る駆動波形を示すタ
イミングチャートである。 ４４：コモン用Ｓ／Ｒ，４５，５２：デコーダ、４６．
５３：アナログスイッチ、４７．４８：セグメント用Ｓ
／Ｒ，４９，５０ニラインメモリ、５１：マルチプレク
サ。 特許出願人　・キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれ走査信号線群および情報信号線群を備え
   これらが交叉するように対向して配置された一対の電極
   基板間に液晶を挟持してなるマトリクス型の液晶素子に
   おいて、情報信号線に印加する情報信号のタイミングを
   隣接情報信号線間でずらす手段を具備することを特徴と
   する液晶素子。
2. （２）前記液晶が強誘電性液晶である請求項１記載の液
   晶素子。