JPH04217294A - 液晶表示装置の駆動方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子量液晶と低分子
量液晶との混合物で構成され、いわゆる記憶性のある液
晶層を用いた液晶表示装置に適用される液晶表示装置の
駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型
やＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマティック）型
の液晶表示装置などでは、液晶を挾持する一対の基板の
各表面に、相互に交差対向するように複数の走査電極お
よび信号電極を形成し、走査電極への電圧の印加を時分
割的に行って、走査電極と信号電極との交差点に形成さ
れる各画素の液晶に選択的に電圧を印加するようにした
電圧平均化法が広く適用されている。

【０００３】しかし、この駆動方法では、表示容量を増
大させようとして、時分割で電圧が印加される走査電極
の数を増大させると、１本の走査電極が選択される時間
間隔が長くなるから、選択されていない時間が長くなり
、この結果、オン画素とオフ画素との１フレーム平均印
加電圧の差が少なくなる。このためコントラストが低下
することになる。

【０００４】一方、印加電圧が取り去られてもその直前
の状態（たとえば光透過状態または光散乱状態）が維持
される、いわゆる記憶性を有する液晶を用いれば、上述
の問題は原理的に解決される。すなわち、上記の記憶性
を有する液晶を用いて単純マトリクス型の液晶表示装置
を構成すれば、電圧を印加しないときでも、各画素にお
いてそれ以前の状態が維持されるので、走査電極を増加
した場合に表示デューティが低下しても、コントラスト
が低下することがなく、したがって大表示容量の液晶表
示装置を実現することができる。すなわち、各画素では
、電圧を印加しない期間においても、そのオン／オフが
確実に制御されるので、コントラストの低下を招来する
ことなく表示容量を増大させることが可能である。

【０００５】このような記憶性のある液晶を用いた単純
マトリクス液晶表示装置はたとえば「特開昭６１−１０
３１２４号公報」や「Ｗ．Ａ．Ｃｒｏｓｓｌａｎｄ，　
Ｓ．Ｃａｎｔｅｒ，　’８５　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ
　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｄｉｇｅｓ
ｔ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒｓ，　ｐｐ
．１２４−１２７，（１９８５），　ｓｅｓｓｏｎ：８
．２」などに開示されている。これらの文献には、強誘
電型液晶やスメクティク動的散乱型液晶を用い、これら
の液晶の記憶性を利用して単純マトリクス駆動による表
示を行う技術が開示されている。

【０００６】しかしながら、上記の液晶表示装置では、
強誘電型液晶を用いた場合にはサブミクロン精度のセル
ギャップの調整が必要であるなど製造が困難であり、ま
たスメクティク動的散乱型液晶を用いた場合には、１０
０Ｖを超える電圧の印加が必要であるなどの問題があり
、実用化には至っていない。ところで、最近では、高分
子量液晶と低分子量液晶との混合物を液晶層に適用して
、前述の記憶性を実現した液晶表示装置が提案されてい
る（たとえば「Ｔ．Ｋａｊｉｙａｍａ　ｅｔ　ａｌ．，
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　ｐｐ８１７−
８２０，１９８９　」、「特開平２−１２７４９４号公
報」、「特開平２−１９３１１５号公報」などに詳述さ
れている。）。上記の液晶層は、高周波数（たとえば１
ｋＨｚ）の比較的高い電圧を印加すると、入射光をその
まま透過させる光透過状態となり、低周波数（たとえば
１Ｈｚ〜直流）の比較的高い電圧を印加すると入射光を
散乱させる光散乱状態となる。さらに、比較的低い電圧
を印加した状態では、それ以前の状態（光透過状態また
は光散乱状態）が維持される。

【０００７】このように、上記の混合物を液晶層に適用
した単純マトリクス型液晶表示装置を構成する場合に、
光透過状態、光散乱状態および記憶状態の３状態を選択
できるので、前述のような大表示容量でしかも高いコン
トラストが得られる液晶表示装置が実現できることが期
待される。ところが、上記の混合物を液晶層に適用して
単純マトリクス型の液晶表示装置を構成し、液晶層の記
憶性を利用しようとすると、各画素の光透過状態と光散
乱状態を選択するとともに、複数の走査電極のうちで選
択されていない走査電極に対応する画素を上記の記憶状
態とする必要があるから、２種類の周波数の切換えを行
うとともに、選択されている走査電極に対応する画素と
非選択走査電極に対応する画素とで印加される電圧を異
ならせる必要がある。

【０００８】２種類の周波数を有する信号を用いた単純
マトリクス駆動方法はたとえば、「Ｍ．Ｎａｇａｔａ，
　Ｈ．Ｎａｋａｍｕｒａ：Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ
．Ｃｒｙｓｔ，ｖｏｌ．１３９（１９８６），ｐｐ１４
３」などに開示されているが、この方法は、画素のオン
，オフおよび記憶の３状態の制御のための方法ではなく
、非選択走査電極に対応した画素も強制的にオン／オフ
のいずれかの状態とされるものであり、したがって上記
のような液晶の記憶性を利用することができるものでは
なかった。

【０００９】このように上述の混合物を液晶層に適用し
た液晶表示装置において、その記憶性を利用した駆動方
法は従来知られておらず、このため上記混合物を液晶層
に適用したマトリクス型液晶表示装置の実現が困難であ
った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
述の技術的課題を解決し、高分子量液晶および低分子量
液晶の混合物を液晶層に適用して、上記液晶層の記憶性
を利用したマトリクス型の液晶表示装置の実現を可能に
した液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法は、高分子
量液晶と低分子量液晶との混合物で構成され、所定値以
上の実効電圧を有する所定周波数以上の交流電圧を印加
することによって光透過状態となり、上記所定値以上の
実効電圧を有する上記所定周波数未満の交流電圧または
上記所定値以上の直流電圧を印加することによって光散
乱状態となり、さらに上記所定値未満の電圧を印加した
ときにはそれ以前の光学状態が少なくとも一定時間保持
される液晶層と、この液晶層を挟んで交差対向して配設
された複数の走査電極および複数の信号電極とを有し、
上記走査電極および信号電極に所定波形の信号を印加し
、走査電極と信号電極との交差点の画素を光透過状態ま
たは光散乱状態として表示を行う液晶表示装置を駆動す
る方法であって、全ての画素に上記所定値以上の実効電
圧を有する交流電圧または上記所定値以上の直流電圧を
印加して、表示画面全体を光透過状態または光散乱状態
として表示の消去を行う消去動作と、上記複数の走査電
極を線順次に選択して所定波形の走査信号を印加し、各
信号電極には、光学状態を変化させるべき画素に対応す
る走査電極が選択されている期間には上記走査信号との
関係で液晶層に上記所定値以上の実効電圧の交流電圧ま
たは上記所定値以上の直流電圧が印加される波形の信号
を与え、光学状態を維持させるべき画素に対応する走査
電極が選択されている期間には上記走査信号との関係で
液晶層に上記所定値未満の実効電圧の交流電圧または上
記所定値未満の直流電圧が印加される波形の信号を与え
るようにして、表示画面を構成する画素の光学状態を選
択的に変化させることにより表示の書込を行う書込動作
と、全ての画素に上記所定値未満の実効電圧を有する交
流電圧または上記所定値未満の直流電圧を印加して、各
画素の状態をその直前の状態に保持させる保持動作とを
含み、上記消去動作時に各画素に印加される電圧波形と
、上記書込動作時に光学状態を変化させるべき画素に印
加される電圧波形とのうち、いずれか一方の周波数は上
記所定周波数以上であり、他方の周波数は上記所定周波
数未満であることを特徴とする。

【００１２】上記消去動作時に画素に印加される電圧、
および上記書込動作時に光学状態が変化させられる画素
に印加される電圧は、上記保持動作時に画素に印加され
る電圧または上記書込動作時に光学状態が維持される画
素に印加される電圧の２〜３倍であることが好ましい。

【００１３】

【作用】上記の駆動方法によれば、全表示画面を消去す
る消去動作と、この消去された表示画面に画像を書き込
む書込動作と、画像書込後の各画素の状態を保持する保
持動作との組合せによってマトリクス型液晶表示装置の
駆動が達成される。たとえば全画面を光透過状態として
消去し、各画素を選択的に光散乱状態に反転させること
によって画像の書込を行う場合を想定する。このときに
は、消去動作は、全画素に、所定値以上の実効電圧を有
し、所定周波数以上の交流電圧を印加するようにして行
われる。これにより、高分子量液晶と低分子量液晶との
混合物で構成した液晶層の全画素の部分が光透過状態と
なる。

【００１４】また書込動作では、複数の走査電極が線順
次に選択される。そして、各信号電極では、光散乱状態
とすべき画素に対応する走査電極が選択されたときには
、走査電極に印加される信号との関係で、当該画素に、
上記所定値以上の実効電圧を有し上記所定周波数以下の
交流電圧または上記所定値以上の直流電圧が印加される
ように、所定の波形の信号が印加される。さらに、光透
過状態を維持すべき画素に対応する走査電極が選択され
たときには、走査電極に印加される信号との関係で、当
該画素に上記所定値未満の実効電圧を有する交流電圧ま
たは上記所定値未満の直流電圧が印加されるように、所
定の波形の信号が印加される。これにより、各画素の光
学状態が選択的に反転されて、画像の書込が達成される
。

【００１５】さらにまた、保持動作では、全画素に上記
所定値未満の実効電圧の交流電圧または上記所定値未満
の直流電圧が印加されるように、走査電極および信号電
極に所定波形の信号が与えられ、これにより、全画素の
状態（光透過状態または光散乱状態）がそれ以前の光学
状態に維持される。全表示画面を光散乱状態として表示
の消去を行い、各画素を選択的に光透過状態とすること
により表示を行う場合には、消去動作の際に画素に印加
される電圧波形の周波数を上記所定周波数以下とし、書
込動作の際に光学状態を反転すべき画素に印加される電
圧波形の周波数を上記所定周波数以上とすればよい。

【００１６】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例の液晶表示装置の駆動
方法が適用される液晶表示装置の基本的な構成を示す断
面図である。対向して配置された一対の透明基板１，２
には帯状の透明電極膜で構成した複数の走査電極３、複
数の信号電極４がそれぞれ形成されており、この電極３
，４の間に液晶層５が形成されている。走査電極３およ
び信号電極４は相互に交差対向するように透明基板１，
２の各表面にパターン形成されており、各電極３，４の
交差点が画素となる。

【００１７】液晶層５には、たとえばシロキサンを主鎖
とし液晶性を示す基を側鎖とした高分子量液晶と、ネマ
ティック性を示す低分子量液晶との混合物が適用される
。このような混合物としては、たとえばポリ（４−シア
ノフェニル４′ヘキシロキシベンゾエートメチルシロキ
サン）と、Ｅ６３（メルクジャパン社製）との混合物な
どがある。

【００１８】このような液晶層５では、走査電極３と信
号電極４との間に所定周波数（たとえば１００Ｈｚ）以
上の周波数（たとえば１ｋＨｚ）を有し、所定値（たと
えば５０Ｖ）以上の実効電圧（たとえば９０Ｖ）の交流
電圧を印加することにより当該液晶層５への入射光がそ
のまま透過する光透過状態（透過率＝８０％以上）とす
ることができる。また、比較的低い周波数（１Ｈｚ〜直
流）を有し、上記所定値以上の高電圧を印加すると、こ
の液晶層５は入射光を散乱する光散乱状態（透過率＝５
％以下）となる。さらに上記所定値未満の電圧（たとえ
ば３０Ｖ）を印加したときには、当該液晶層５ではそれ
以前の状態（光透過状態または光散乱状態）が維持され
る。 すなわち、この液晶層５は記憶性を有している。上記の
所定値は液晶層を構成する混合物により異なる値である
。

【００１９】この液晶層５はまた、それ自身がフィルム
形成能を有しており、たとえば透明電極３を形成した基
板１上に液晶材料を塗布することによってフィルム状に
形成させることができる。したがって、液晶層５には自
己支持性があるから、液体状の液晶層を用いる場合のよ
うに基板上へのスペーサの散布などを行うことなく、セ
ルギャップを厳密に制御して大面積のセルを容易に製造
することができる。また、強誘電型液晶を用いたセルで
必要となるサブミクロン精度のセルギャップの調整やモ
ノドメイン化のための配向膜が不要である。しかも、液
体のネマティック液晶（低分子量液晶）を含んでいるの
で、液晶層の局所的な粘性が低く、比較的結晶性が高い
スメクティック液晶を用いたスメクティク動的散乱型セ
ルよりも低電圧での駆動が可能である。

【００２０】透明基板１，２はたとえばガラスや樹脂フ
ィルムなどで構成することができるが、上記のように液
晶層５にはそれ自体にフィルム形成能があるから、樹脂
フィルムを適用することが、装置の薄型化および軽量化
の観点から有利であり、さらに可撓性のある表示装置が
容易に構成できるという利点がある。この樹脂フィルム
には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレート、あるいはポリエーテルサルホンなどが適して
いる。また、走査電極３および信号電極４を構成する透
明電極膜としては、たとえば酸化インジウム錫（ＩＴＯ
）膜や酸化錫膜などを適用することができる。

【００２１】図２は上記の液晶表示装置における走査電
極３および信号電極４を示す簡略化した平面図である。 この図２では、説明を簡単にするために、走査電極３お
よび信号電極４はそれぞれ５本ずつ示されているが、実
際にはたとえば５０〜２００本程度である。一般に、電
極の数は、液晶層の特性によりその制限が異なる。走査
電極３および信号電極４には、図外の駆動回路から表示
内容に対応した所定波形の信号が与えられ、これにより
走査電極３と信号電極４との交差点に形成される各画素
Ｐの状態が光透過状態または光散乱状態とされ、これに
より表示が達成される。このような表示動作は、本実施
例では、表示画面全体を光透過状態または光散乱状態に
初期化して表示を消去する消去動作と、初期化された表
示画面の必要な画素の状態を反転（光透過状態と光散乱
状態との間の反転）させて表示すべき画像を書き込む書
込動作と、書き込んだ画像を上記の記憶性を利用して保
持させる保持動作とを含む。

【００２２】以下では、表示の消去が表示画面全体を光
透過状態とすることにより行われ、表示の書込が表示画
面を構成する各画素を選択的に光散乱状態とすることに
よって行われる場合を想定して説明を行う。この場合に
、表示の消去は、表示画面を構成するすべての画素に上
記所定値よりも高い実効電圧ａＥ（ａ，Ｅは定数であっ
て、たとえばａ＝３、Ｅ＝３０Ｖである。すなわちａＥ
はたとえば９０Ｖ）を有し、第１の周波数ｆ１（たとえ
ば１ｋＨｚ）の交流電圧を印加することにより達成され
る。すなわち、このように充分に高い実効電圧でしかも
所定周波数（たとえば１００Ｈｚ）以上の高い周波数の
交流電圧を液晶層５に印加すると、液晶層５を構成する
液晶分子はホメオトロピック配向状態となり、これによ
り液晶層５は光透過状態（オフ状態）となる。

【００２３】表示画面を構成する画素を選択的に光散乱
状態（オン状態）とすることによる表示の書込は、当該
画素に上記所定値よりも高い実効電圧ａＥを有し、上記
所定周波数よりも低い第２の周波数ｆ２（たとえば直流
〜１Ｈｚ）の電圧を印加することによって達成される。 すなわち、このように充分に高い実効電圧を有するとと
もに充分に低い周波数の電圧を液晶層５に印加すると、
液晶層５でイオンの移動により乱流が引き起こされ、こ
のため液晶層５に入射した光が散乱される。このため、
上記の交流電圧が印加されない部分から明確に区別され
る光散乱状態（白濁状態）となる。

【００２４】図３は、上記書込動作時において走査電極
３および信号電極４に印加される各信号の波形と、各波
形の信号が印加印加された電極３，４の交差点の画素に
印加されることになる電圧の波形をまとめて示す波形図
である。走査電極３にＸ欄に示す波形の信号を印加し、
信号電極４にＹ欄に示す波形の信号を印加したときに、
Ｘ欄とＹ欄とが交差する位置に図示される波形の電圧が
当該画素に印加される。

【００２５】複数の走査電極３は線順時に選択され、各
走査電極３には、選択時には走査信号ＸＯＮが印加され
、非選択時には走査信号ＸＯＦＦ　が印加される。また
、信号電極４には、当該信号電極４において光散乱状態
（オン状態）とすべき画素に対応する走査電極３が選択
されている期間には、信号ＹＯＮが印加され、光透過状
態（オフ状態）とすべき画素に対応する走査電極３が選
択されている期間には信号ＹＯＦＦ　が印加される。

【００２６】本実施例では、線順次に選択された走査電
極３に印加される走査信号ＸＯＮは、実効電圧（ａ−１
）Ｅ（たとえばａ＝３、Ｅ＝３０Ｖのときには６０Ｖ）
の両極性の方形波である。また選択されていない走査電
極（以下「非選択走査電極」という）３に印加される走
査電極ＸＯＦＦ　は、０Ｖで変化しない直流の信号であ
る。すなわち、非選択走査電極３には電圧が印加されな
い。

【００２７】一方、各信号電極４において光散乱状態と
すべき画素に対応する走査電極３が選択されている期間
に印加される信号ＹＯＮは、実効電圧Ｅであって、走査
信号ＸＯＮとは逆相の両極性の方形波である。また、光
透過状態を維持すべき画素に対応する走査電極３が選択
されている期間に印加される信号ＹＯＦＦ　は、実効電
圧Ｅであって、走査信号ＸＯＮと同相の両極性の方形波
である。

【００２８】走査電極３と信号電極４との交差点の画素
には、走査電極３と信号電極４との間の電圧が印加され
るから、選択されている走査電極３（走査信号ＸＯＮが
印加されている走査電極３）に関して、信号ＹＯＮが印
加された信号電極４に対応する画素では、参照符号Ａ１
で示す波形の電圧が印加されることになる。すなわち、
実効電圧ａＥの両極性の方形波となる。また、選択され
ている走査電極３に関して、信号ＹＯＦＦ　が印加され
た信号電極４に対応する画素では、参照符号Ａ２で示す
ように、実効電圧（ａ−２）Ｅ（ａ＝３のときにはＥに
等しい。）の両極性の方形波が印加される。

【００２９】さらに、非選択走査電極３（走査信号ＸＯ
ＦＦ　が印加されている走査電極３）に関して、信号Ｙ
ＯＮが印加された信号電極４に対応する画素では、参照
符号Ａ３で示す波形、すなわち実効電圧Ｅの両極性の方
形波が印加される。また、信号ＹＯＦＦ　が印加された
信号電極４に対応する画素では、参照符号Ａ４で示す波
形、すなわち、実効電圧Ｅの両極性の方形波が印加され
る。

【００３０】このようにして、選択された走査電極３に
対して信号電極４から信号ＹＯＮを印加したときには、
当該画素には実効電圧ａＥ（たとえば９０Ｖ）の交流電
圧が印加され、その他の場合には実効電圧Ｅまたは（ａ
−２）Ｅ（ａ＝３のときにはいずれも３０Ｖ）の交流電
圧が印加される。上述のように、実効電圧ａＥの交流電
圧を印加すると、液晶層５の光学状態の変化が生じ、ま
た実効電圧Ｅまたは（ａ−２）Ｅを印加した状態では、
液晶層５は当該電圧の印加前の状態を保持するから、信
号ＸＯＮ，ＹＯＮが印加された画素においてのみ、液晶
層５の光学状態の変化が生じる。

【００３１】各信号ＸＯＮ，ＸＯＦＦ　，ＹＯＮ，ＹＯ
ＦＦ　の周波数は上記第２の周波数ｆ２とされる。これ
によって、信号ＸＯＮ，ＹＯＮが印加された画素では、
実効電圧ａＥで周波数ｆ２の両極性の方形波が印加され
ることになるから、当該画素は光透過状態（オフ状態）
から光散乱状態（オン状態）に移行する。その他の画素
では、それ以前の状態、すなわち光透過状態（オフ状態
）が維持されるのは前述のとおりである。

【００３２】表示画面を消去するときには、たとえば、
すべての走査電極３に上記の信号ＸＯＮと同様な波形の
信号が印加され、すべての信号電極４に上記の信号ＹＯ
Ｎと同様な波形の信号が印加される。この場合には、各
信号ＸＯＮ，ＹＯＮの周波数は上記第１の周波数ｆ１と
される。 これによって、全画素に実効電圧ａＥであって比較的高
い第１の周波数ｆ１を有する両極性の方形波が印加され
ることになるから、表示画面全体が光透過状態（オフ状
態）となる。

【００３３】表示状態の保持が行われるときには、たと
えば、走査電極３および信号電極４のいずれにも電圧が
印加されないようにするか、また信号電極４のみに上記
所定値未満の直流電圧を印加するようにすればよい。も
ちろん、走査電極３および信号電極４にそれぞれ所定波
形の交流信号を与えてもよいが、この場合には、各信号
の関係により各画素に印加される電圧が上記所定値未満
であるようにすることが必要である。これにより、すべ
ての画素の光学状態は、それ以前の状態に維持される。

【００３４】以上のように本実施例の液晶表示装置の駆
動方法によれば、表示動作は、表示画面を構成する全画
素を光透過状態とする消去動作、各画素の状態を選択的
に光散乱状態に反転させる書込動作、および全ての画素
の光学状態を保持する保持動作とを含む。そして、消去
動作および書込動作では、画素の状態は実効電圧ａＥの
両極性の方形波を印加することによって変化させられ、
保持動作では電圧Ｅを全部の画素に印加することによっ
て各画素の光学状態がそれ以前の状態に維持される。定
数ａは、３以下の値であり、これにより画素の光学状態
を変化させるときには、画素の状態を保持する場合の２
〜３倍の電圧が印加されることになる。このようにして
、高分子量液晶と低分子量液晶との混合物を液晶層に適
用し、この液晶層が有する記憶性を利用した単純マトリ
クス型液晶表示装置が実現される。

【００３５】また、各画素において、消去または書込が
行われる期間以外には当該画素の状態が保持されるから
、たとえ走査電極３の数を多くしたとしても、各画素の
状態を確実に光透過状態または光散乱状態とすることが
できるので、走査電極３の非選択期間が長くなるにもか
かわらず、表示コントラストが低下することがない。 これにより、大表示容量の液晶表示装置が、コントラス
トの低下を招来することなく実現できる。

【００３６】さらに、本実施例に係る液晶表示装置の液
晶層５に適用されているような、高分子量液晶と低分子
量液晶との混合物系は、それ自体にフィルム形成能があ
る。このため、液体状の液晶を液晶層に適用した場合に
必要となるセルギャップの調整のためのスペーサの散布
が不要であるとともに、モノドメイン化のための配向膜
が不要であるという利点がある。これにより、大面積の
液晶表示装置の製造が格段に容易になる。また、液体の
ネマティック液晶（低分子量液晶）を含んでいるので局
所的には粘性が低く、比較的結晶性が高いスメクティク
液晶を使用したスメクティク動的散乱型液晶を用いた場
合よりも低い電圧で駆動が可能である。

【００３７】なお、上記の説明では、表示画面の消去を
全画素を光透過状態として行い、表示の書込を各画素を
選択的に光散乱状態とすることによって行うこととした
が、表示画面の消去を全画素を光散乱状態とするように
して行い、表示の書込を各画素を選択的に光透過状態と
することにより行ってもよい。このような、いわば表示
の反転は、消去の場合と書込の場合とで使用周波数を交
換することによって達成され、消去の場合に低い周波数
ｆ２を用い、書込の場合に高い周波数ｆ１を適用すれば
よい。また、この場合には、表示の消去は、各画素に直
流電圧を印加するようにして行われてもよい。

【００３８】図４は本発明の他の実施例の駆動方法にお
いて、表示の書込の際に適用される信号の波形を示す波
形図である。本実施例の説明において、上記の図１およ
び図２を再び参照する。また、図４には上記の図３と同
様な図示がなされている。本実施例では、線順次に選択
される走査電極３に印加される信号ＸＯＮは、実効電圧
Ｅ（たとえば３０Ｖ）の両極性の方形波であり、また非
選択走査電極３に印加される信号ＸＯＦＦ　は、実効電
圧Ｅで選択走査電極３に印加される信号ＸＯＮとは逆位
相の両極性の方形波である。さらに、各信号電極４にお
いて光学状態を変化させるべき画素に対応する走査電極
３が選択されている期間に印加される信号ＹＯＮは、実
効電圧（ａ−１）Ｅ（たとえばａ＝３、Ｅ＝３０Ｖのと
きには、６０Ｖとなる。）であって、信号ＸＯＮとは逆
位相の両極性の方形波である。また、各信号電極４にお
いて光学状態の変化を行わせる必要のない画素に対応す
る走査電極３が選択されている期間に印加される信号Ｙ
ＯＦＦ　は、０Ｖの直流（すなわち電圧が印加されない
。）である。

【００３９】このような信号ＸＯＮ，ＸＯＦＦ　，ＹＯ
Ｎ，ＹＯＦＦ　の組合せにより、信号ＸＯＮ，ＹＯＮか
印加された画素には、参照符号Ｂ１で示す波形の電圧、
すなわち、実効電圧ａＥの両極性の方形波が印加される
。これにより、この画素の光学状態が変化する。また、
信号ＸＯＮ，ＹＯＦＦ　が印加された画素では、参照符
号Ｂ２で示すように、実効電圧Ｅの両極性の方形波が印
加される。さらに、信号ＸＯＦＦ　，ＹＯＮが印加され
る画素には、参照符号Ｂ３で示すように実効電圧（ａ−
２）Ｅ（たとえば３０Ｖ）の両極性の方形波が印加され
る。また、信号ＸＯＦＦ　，ＹＯＦＦ　が印加される画
素には、参照符号Ｂ４で示すように実効電圧Ｅの両極性
の方形波が印加される。

【００４０】このようにして、信号ＸＯＮ，ＹＯＮが印
加される画素には、光学状態を変化させるための閾値電
圧を超える実効電圧ａＥ（たとえば９０Ｖ）が印加され
、その他の画素には光学状態が維持される実効電圧（ａ
−２）Ｅ〜Ｅ（たとえばａ＝３、Ｅ＝３０Ｖのときには
、いずれも３０Ｖ）が印加される。この結果、上記の第
１の実施例の場合と同様の作用および効果を達成するこ
とができる。

【００４１】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではない。たとえば、上記の各実施例では、走査電
極３および信号電極４にはいずれも０Ｖを中心として電
圧値が変化する両極性の方形波が印加されることとして
いるが、各電極３，４に印加される信号は両極性である
必要はなく、たとえば所定の直流電圧に図３または図４
の信号ＸＯＮ，ＸＯＦＦ　，ＹＯＮ，ＹＯＦＦ　を重畳
して得た波形の信号が各電極３，４に印加されてもよい
。この場合でも、結局、液晶層には両極性の方形波が印
加されることになる。また信号波形は、方形波である必
要はなく、条件を満たす正弦波などの任意の波形を選択
することができる。

【００４２】さらに、液晶層５に適用される高分子量液
晶と低分子量液晶との混合物としては、周波数の切換え
によって状態変化を起こさせることができ、しかも印加
電圧の調整により少なくとも一定時間以上直前の状態を
維持することができる記憶性を有する任意のものを適用
することができる。その他本発明の要旨を変更しない範
囲で種々の変更を施すことが可能である。

【００４３】以下に本件発明者らによる試験例を示す。 〔試験例１〕 ポリ（４−シアノフェニル４′−ヘキシロシベンゾエー
トメチルシロキサン）６０重量部、Ｅ６３（メルクジャ
パン社製）４０重量部、テトラエチルアンモニウムブロ
ミド微少量からなる混合物を用いた。この混合物をエッ
チングによりパターン形成した一対の透明電極ではさみ
（膜厚１０ミクロン）、１６×１６ドットの単純マトリ
クス型液晶表示装置を構成した。この液晶表示装置を、
上記第１の実施例に示した駆動方法（図３）で駆動した
。

【００４４】表示は、初期状態を透明状態（光透過状態
）とし、書込は必要な画素を選択的に白濁状態（光散乱
状態）とするようにして行った。表示の消去は、全画素
に実効電圧９０Ｖ，周波数５００Ｈｚの交流電圧を印加
することにより行い、表示の書込は直流９０Ｖ（ａ＝３
、Ｅ＝３０）の電圧の印加により行い、表示状態の保持
は全画素に３０Ｖ（たとえば全走査電極に０Ｖ、全信号
電極に３０Ｖの直流電圧を印加する）の電圧を印加して
行わせた。

【００４５】この結果、１走査ラインの書込は２秒で行
われ、１画面の書込が３２秒で終了した。保持動作では
書込が終了した時点の状態の保持が確認された。 〔試験例２〕 ポリ（４−シアノフェニル４′−ヘキシロシベンゾエー
トメチルシロキサン）５０重量部、Ｅ６３（メルクジャ
パン社製）５０重量部、テトラエチルアンモニウムブロ
ミド微少量からなる混合物を用いた。この混合物をエッ
チングによりパターン形成した一対の透明電極ではさみ
（膜厚１０ミクロン）、１６×１６ドットの単純マトリ
クス型液晶表示装置を構成した。この液晶表示装置を、
上記第１の実施例で示した駆動方法（図３）で駆動した
。

【００４６】表示は、初期状態を白濁状態（光散乱状態
）とし、書込は必要な画素を選択的に透明状態（光透過
状態）とするようにして行った。表示の消去は、全画素
に直流９０Ｖの電圧を印加することにより行い、表示の
書込は必要な画素に実効電圧９０Ｖ（ａ＝３、Ｅ＝３０
Ｖ），周波数５００Ｈｚの信号を印加することにより行
い、表示状態の保持は全画素に３０Ｖ，５００Ｈｚの交
流電圧を印加して行わせた。

【００４７】この結果、１走査ラインの書込は２秒で行
われ、１画面の書込が３２秒で終了した。保持動作では
書込が終了した時点の状態の保持が確認された。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の液晶表示装置の駆
動方法によれば、全表示画面を消去する消去動作と、こ
の消去された表示画面に画像を書き込む書込動作と、画
像書込後の各画素の状態を保持する保持動作との組合せ
によって、高分子量液晶と低分子量液晶との混合物で構
成された記憶性を有する液晶層を用いて、マトリクス型
液晶表示装置の駆動が達成される。したがって、上記の
記憶性を有する液晶層を用いて安価なマトリクス型液晶
表示装置を構成することができるようになる。

【００４９】また、高分子量液晶と低分子量液晶との混
合物からなる液晶材料では、それ自体に自己支持性があ
るので、液体状の液晶を用いた場合のようにセルギャッ
プの調整のために基板表面にスペーサを散布したりする
必要もなく、大面積のマトリクス型液晶表示装置が容易
に作成され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶表示装置の駆動方法が
適用される液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【図２】上記液晶表示装置の要部の構成を示す簡略化し
た平面図である。

【図３】走査電極３および信号電極４に印加される信号
波形ならびに画素に印加される電圧の波形を示す波形図
である。

【図４】本発明の他の実施例の液晶表示装置の駆動方法
に適用される信号波形ならびに画素に印加される電圧の
波形を示す波形図である。

【符号の説明】

３　　　　走査電極 ４　　　　信号電極 ５　　　　液晶層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高分子量液晶と低分子量液晶との混合物で
   構成され、所定値以上の実効電圧を有する所定周波数以
   上の交流電圧を印加することによって光透過状態となり
   、上記所定値以上の実効電圧を有する上記所定周波数未
   満の交流電圧または上記所定値以上の直流電圧を印加す
   ることによって光散乱状態となり、さらに上記所定値未
   満の電圧を印加したときにはそれ以前の光学状態が少な
   くとも一定時間保持される液晶層と、この液晶層を挟ん
   で交差対向して配設された複数の走査電極および複数の
   信号電極とを有し、上記走査電極および信号電極に所定
   波形の信号を印加し、走査電極と信号電極との交差点の
   画素を光透過状態または光散乱状態として表示を行う液
   晶表示装置を駆動する方法であって、全ての画素に上記
   所定値以上の実効電圧を有する交流電圧または上記所定
   値以上の直流電圧を印加して、表示画面全体を光透過状
   態または光散乱状態として表示の消去を行う消去動作と
   、上記複数の走査電極を線順次に選択して所定波形の走
   査信号を印加し、各信号電極には、光学状態を変化させ
   るべき画素に対応する走査電極が選択されている期間に
   は上記走査信号との関係で液晶層に上記所定値以上の実
   効電圧の交流電圧または上記所定値以上の直流電圧が印
   加される波形の信号を与え、光学状態を維持させるべき
   画素に対応する走査電極が選択されている期間には上記
   走査信号との関係で液晶層に上記所定値未満の実効電圧
   の交流電圧または上記所定値未満の直流電圧が印加され
   る波形の信号を与えるようにして、表示画面を構成する
   画素の光学状態を選択的に変化させることにより表示の
   書込を行う書込動作と、全ての画素に上記所定値未満の
   実効電圧を有する交流電圧または上記所定値未満の直流
   電圧を印加して、各画素の状態をその直前の状態に保持
   させる保持動作とを含み、上記消去動作時に各画素に印
   加される電圧波形と、上記書込動作時に光学状態を変化
   させるべき画素に印加される電圧波形とのうち、いずれ
   か一方の周波数は上記所定周波数以上であり、他方の周
   波数は上記所定周波数未満であることを特徴とする液晶
   表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】上記消去動作時に画素に印加される電圧、
   および上記書込動作時に光学状態が変化させられる画素
   に印加される電圧が、上記保持動作時に画素に印加され
   る電圧または上記書込動作時に光学状態が維持される画
   素に印加される電圧の２〜３倍であることを特徴とする
   請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。