JPH04218023A - 強誘電性液晶装置 - Google Patents

強誘電性液晶装置

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JPH04218023A
JPH04218023A JP3074205A JP7420591A JPH04218023A JP H04218023 A JPH04218023 A JP H04218023A JP 3074205 A JP3074205 A JP 3074205A JP 7420591 A JP7420591 A JP 7420591A JP H04218023 A JPH04218023 A JP H04218023A
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表示装置等に搭載され
る液晶素子、特に、強誘電性液晶素子およびその駆動方
法に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】強誘電性液晶（以下ＦＬＣと呼ぶ）
を用いた電気光学素子は、電界に対して高速に応答する
ことと、双安定性を示すことの特徴を生かして主に単純
マトリクス表示素子に応用されてきたが、近年、アクテ
ィブマトリクス表示素子への応用も検討されるようにな
った。アクティブマトリクスＦＬＣ素子の特徴は、第１
に、一画面の走査時間（フレーム周期）がＦＬＣの応答
速度によらず決めることができることである。単純マト
リクスＦＬＣ素子では１走査線の選択時間内に液晶が応
答する必要があるので、フレーム周期は（液晶の応答速
度）×（走査線本数）以下に下げることはできず、走査
線の本数が増すにつれてフレーム周期が長くなるという
欠点があった。これに対してアクティブマトリクスＦＬ
Ｃ素子では、１走査線選択時間内にその走査線上の画素
の充放電だけが行なわれればよく、選択期間後は画素の
スイッチング素子がオフ状態になって液晶への印加電圧
を保持するので、液晶の応答はこの保持時間内に行なわ
れる。したがって、フレーム周期は液晶の応答速度に依
らず、走査線本数が増えてもテレビジョンで使われてい
る３３ｍｓで動作させることが可能である。
【０００３】アクティブマトリクスＦＬＣ素子の第２の
特徴は階調表示が容易なことである。アクティブマトリ
クスＦＬＣ素子の階調表示法の１つはＥＰ２８４１３４
で述べられているもので、その原理は画素を予め一方の
安定状態にリセットしておき、次いで能動素子を通じて
画素電極に電荷量Ｑを与え、これによって一画素内にお
いて部分的にＦＬＣの第２の安定状態へのスイッチング
を生じさせるというものである。この原理を利用した場
合、第２の安定状態へのスイッチングが生じた部分の面
積をａ、ＦＬＣの自発分極の大きさをＰＳとすると、ス
イッチングによって２ＰＳ・ａの電荷が移動し、これが
初めに与えた電荷Ｑを打消すまで第２の安定状態へのス
イッチングが続く。そして最終的に ａ＝Ｑ／２ＰＳ の面積が第２の安定状態になる。Ｑを変えることでａの
制御すなわち面積階調が実現される。
【０００４】図７は、このような強誘電性液晶素子を構
成する強誘電性液晶セルの一具体例の断面図を示す。こ
の液晶セルは、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたも
のである。
【０００５】図７において、ガラスやプラスチック等の
基板７０ａの上にゲート電極７１や絶縁膜（水素原子を
ドーピングした窒化シリコン膜など）７２を介して形成
した半導体膜（水素原子をドーピングしたアモルファス
シリコン膜等）７３とこの半導体膜７３に接する２つの
端子７４，７５とで構成したＴＦＴと、ＴＦＴの端子７
５に接続した画素電極（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　　Ｔｉ
ｎ　　Ｏｘｉｄｅなど）７６ａが形成されている。
【０００６】さらに、この上に、絶縁層（ポリイミド、
ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリパラキシリレ
ン、ＳｉＯ２、またはＴｉＯ２）７７ａとアルミニウム
やクロムなどからなる光遮蔽膜７８が設けられている。 対向基板となる基板７０ｂの上には対向電極（ＩＴＯ：
Ｉｎｄｉｕｍ　　Ｔｉｎ　　Ｏｘｉｄｅ）７６ｂと絶縁
膜７７ｂが形成されている。
【０００７】基板７０ａと７０ｂの間には、強誘電性液
晶８０が挟持されている。また、基板７０ａと７０ｂの
周囲部には強誘電性液晶８０を封止するためのシール材
８１が設けられている。
【０００８】このようなセル構造の液晶素子の両側には
クロスニコル状態の偏光子８２ａと８２ｂが配置され、
偏光子８２ｂの背後には観察者Ａが入射光Ｉ０よりの反
射光Ｉ１によって液晶素子の表示状態を見ることができ
るように反射板（乱反射性アルミニウムのシートまたは
板）８３が設けられている。
【０００９】なお、図７のＴＦＴにおいて、端子７４と
７５に対応するソース電極およびドレイン電極という命
名は、電流が流れる向きを一方向に限定した場合のもの
である。ＦＥＴは、一般に、ソースとドレインを入れ替
えた場合も同様に働かせることが可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
の実験によると、上記電荷変調による面積階調法には１
つ欠点がある。それは第１の安定状態から第２の安定状
態への移行が上記のように電荷を完全に打消すまでは進
行せず、途中で止まってしまうことである。この様子を
図８に示す。図８は、通常のテレビジョンで用いられて
いるのと同様に３３ｍｓ周期でリセットと階調表示を繰
り返す場合の画素電極間電圧（図８（ａ））と透過光強
度（図８（ｂ））の時間変化をプロットしたものである
。電圧は能動素子（例えばＴＦＴ）がオフになった直後
は急な減衰を示すが、やがて減衰が極めて緩やかになる
。同様に能動素子がオフになった直後は急激に変化する
透過光強度もやがてその変化が緩慢になってくる。すな
わち、電極間には電界が存在するにもかかわらず状態間
の反転が極めてゆっくりとしか進行しないか、または停
止してしまっていることがわかる。
【００１１】この現象があるために、液晶には常に残留
ＤＣ電界が掛かり続け、やがて液晶材の劣化を引き起こ
す。あるいは、図７に示すように電極と液晶との間に絶
縁層をおく構成の液晶素子においては、液晶中の不純物
イオンがＤＣ電界によって絶縁層界面に付着し、前記Ｄ
Ｃ電界とは逆向きの電界を発生させるため、ＦＬＣの双
安定性を損なう方向に働く。
【００１２】本発明は、強誘電性液晶素子の液晶材料が
劣化したり、双安定性が失われない強誘電性液晶素子お
よびそ駆動方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の一態様では、マトリクス状に配置された画素電
極ごとにスイッチング素子を設け、対向電極との間に強
誘電性液晶を挟持した強誘電性液晶素子において、両電
極間に画素全体を強誘電性液晶の第一の安定状態にリセ
ットするリセット電圧と、前記リセット電圧とは逆極性
の、画素を部分的に第二の安定状態に遷移させる階調信
号電圧とを交互に切り替えて印加する電圧印加手段と、
一定周期ごとに該リセット電圧を反転させる手段と、一
定周期ごとに該階調信号電圧を反転させる手段とを設け
、階調信号電圧がＶの時の強誘電性液晶の状態反転率を
Ｔ（Ｖ）％とすると、負極性リセット後の階調信号電圧
Ｖ１とそれに対応する正極性リセット後の階調信号電圧
−Ｖ２とがＴ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００の関係を満
たすようにしている。
【００１４】また、本発明の他の態様では、ＦＬＣを用
いた電気光学素子の駆動方法において、一定周期ごとに
リセット電圧の極性および階調信号電圧の極性を反転さ
せ、かつ階調信号電圧がＶの時の強誘電性液晶の状態反
転率をＴ（Ｖ）％として、負極性リセット後の階調信号
電圧Ｖ１とそれに対応する正極性リセット後の階調信号
電圧−Ｖ２とがＴ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００となる
ように駆動することを特徴としている。
【００１５】
【作用】本発明によれば、一定周期ごとにリセット電圧
の極性および階調信号電圧の極性を反転させるため、液
晶に対して常にＤＣ電界が掛かり続けるという事態を防
止することができる。
【００１６】したがって、液晶材料の劣化およびＦＬＣ
の双安定性の低下を防止することができる。［実施例］
本発明の強誘電性液晶素子の駆動方法で用いる強誘電性
液晶としては、加えられる電界に応じて第１の光学的安
定状態と第２の光学的安定状態のいずれかを取る、すな
わち電界に対する双安定状態を有する物質、特にこのよ
うな性質を有する液晶が用いられる。
【００１７】本発明の駆動方法で用いることができる双
安定性を有する強誘電性液晶としては、強誘電性を有す
るカイラルスメクチック液晶が最も好ましく、そのうち
カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、Ｈ相（ＳｍＨ
＊）、Ｉ相（ＳｍＩ＊）、Ｊ相（ＳｍＪ＊）、Ｋ相（Ｓ
ｍＫ＊）、Ｇ相（ＳｍＧ＊）またはＦ相（ＳｍＦ＊）の
液晶が適している。この強誘電性液晶については、“Ｌ
Ｅ　　ＪＯＵＲＮＡＬ　　ＤＥＰＨＹＳＩＱＵＥ　　Ｌ
ＥＴＴＥＲＳ”３６（Ｌ−６９）１９７５，「Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　　Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａ
ｌｓ」；“Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ　　”３６（１１）１９８０「Ｓｕｂｍｉｃ
ｒｏＳｅｃｏｎｄ　　Ｂｉｓｔａｂｌｅ　　Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｏｐｔｉｃ　　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　　ｉｎ　　Ｌ
ｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌｓ」；“固体物理”１６
（１４１）１９８１「液晶」等に記載されており、本発
明ではこれらに開示された強誘電性液晶を用いることが
できる。
【００１８】本発明で用いられる強誘電性液晶化合物の
具体例としては、デシロキシベンジリデン−ｐ’−アミ
ノ−２−メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ）
、ヘキシルオキシベンジリデン−ｐ’−アミノ−２−ク
ロロプロピルシンナメート（ＨＯＢＡＣＰＣ）、４−ｏ
−（２−メチル）ブチルレゾルシリデン−４’−オクチ
ルアニリン（ＭＢＲＡ８）等が挙げられる。
【００１９】これらの材料を用いて液晶を構成する場合
、液晶化合物がＳｍＣ相Ｃ＊やＳｍＨＣ＊相などのカイ
ラルスメクチック相となるような温度状態に保持するた
め、必要に応じて素子をヒータが埋め込まれた銅ブロッ
ク等により支持することができる。
【００２０】図９は、強誘電性液晶セルの例を模式的に
描いたものである。９１ａと９１ｂ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｎ
Ｏ２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　　Ｔｉｎ　　Ｏｘ
ｉｄｅ）等の薄膜からなる透明電極で被覆された基板（
ガラス板）であり、その間に液晶分子層９２がガラス面
に垂直になるように配向したＳｍＣ＊またはＳｍＨ＊等
のカイラルスメクチック相の液晶が封入されている。太
線で示した線９３が液晶分子を表わしており、この液晶
分子９３はその分子に直交した方向に双極子モーメント
（Ｐ⊥）９４を有している。基板９１ａと９１ｂ上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子９
３のらせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）９
４がすべて電界方向に向くよう、液晶分子９３は配向方
向を変えることができる。液晶分子９３は細長い形状を
有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を
示し、したがって、例えばガラス面の上下に互いにクロ
スニコルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学
特性が変わる液晶光学変調素子となることは、容易に理
解される。さらに液晶セルの厚さを充分に薄く（例えば
１μｍ）した場合には、図１０に示すように電界を印加
していない状態でも液晶分子はらせん構造がほどけて非
らせん構造となり、その双極子モーメントＰａまたはＰ
ｂは上向き（矢印１０４ａ）または下向き（矢印１０４
ｂ）のどちらかの状態をとる。このようなセルに、図１
０に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電界Ｅａま
たはＥｂを不図示の電圧印加手段により付与すると、双
極子モーメントは、電界ＥａまたはＥｂの電界ベクトル
に対応して上向き１０４ａまたは下向き１０４ｂと向き
を変え、それに応じて液晶分子は、第１の安定状態１０
５ａかあるいは第２の安定状態１０５ｂの何れか一方に
配向する。
【００２１】このような強誘電性液晶を光学変調素子と
して用いることの利点は２つある。
【００２２】第１に、応答速度が極めて速いこと、第２
に液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２
の点を、例えば図１０によってさらに説明すると、電界
Ｅａを印加すると液晶分子は第１の安定状態１０５ａに
配向するが、この状態は電界を切っても安定である。ま
た、逆向きの電界Ｅｂを印加すると、液晶分子は第２の
安定状態１０５ｂに配向してその分子の向きを変えるが
、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。また、
与える電界ＥａまたはＥｂが一定の閾値を越えない限り
、それぞれの配向状態にやはり維持されている。このよ
うな応答速度の速さと、双安定性が有効に実現されるに
はセルとしては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的に
は０．５μｍ〜２０μｍ、特に１μｍ〜５μｍが適して
いる。この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構
造を有する液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラ
ガバルにより米国特許第４３６７９２４号明細書で提案
されている。
【００２３】本発明は、アクティブマトリックスを構成
するＴＦＴ等のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）構造の
素子がドレイン電極とソース電極との間に印加される電
圧を逆にすると、ドレインおよびソースとしてのそれぞ
れの電極の役割が逆転した状態のＦＥＴとして正常に動
作することに基づいている。アクティブマトリックスを
構成する素子としては、ＦＥＴ構造の素子であればアモ
ルファスシリコンＴＦＴ、多結晶シリコンＴＦＴ等のい
ずれであっても使用し得る。またＦＥＴ構造以外のスイ
ッチング素子であっても、正負いずれの印加電圧に対し
ても動作し得る素子、例えばバイポーラトランジスタも
同様に使用し得る。さらには、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉ
ｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）やダイオード等の２端
子のスイッチング素子を用いることも可能である。
【００２４】Ｎ型ＦＥＴは、ＶＤをドレイン電圧、ＶＧ
をゲート電圧、ＶＳをソース電圧、ＶＰをゲート・ソー
ス間の閾値電圧とすると、ＶＤ＞ＶＳで、ＶＧ＞ＶＳ＋
ＶＰのとき導通状態となり、ＶＧ＜ＶＳ＋ＶＰのとき非
導通状態となる。
【００２５】Ｐ型ＦＥＴにおいては、ＶＤ＜ＶＳとする
と、ＶＧ＜ＶＳ＋ＶＰで導通状態となり、ＶＧ＞ＶＳ＋
ＶＰで非導通状態となる。
【００２６】Ｐ型であってもＮ型であってもＦＥＴの端
子のいずれがドレインとして作用し、いずれがソースと
して作用するかは、電圧の印加の方向によって定まる。 すなわち、Ｎ型では電圧の低い方がソースとして作用し
、Ｐ型では電圧の高い方がソースとして作用する。
【００２７】強誘電性液晶素子においては、液晶セルに
印加する、正、負の電圧に対していずれを「明」状態と
し、いずれを「暗」状態とするかは、セルの上下に配置
するクロスニコル状態にした一対の偏光子の偏光軸と、
液晶分子長軸との向きにより自由に設定できる。
【００２８】本発明は、液晶セルに印加される電界をア
クティブマトリックスの各素子の端子間電圧を制御する
ことによって制御し表示を行なうものであるから、各信
号の電圧レベルは以下の実施例にとらわれることなく、
各信号の電位差を相対的に維持すれば、実施することが
できる。
【００２９】実施例１図１は、本発明の一実施例に係る
ＦＬＣパネルおよびそれを駆動する駆動系の構成を示す
。同図において、１はＴＦＴを能動素子とするアクティ
ブマトリクス駆動方式のＦＬＣパネル、２はシフトレジ
スタおよびホールド回路等からなるＸドライバ、３はシ
フトレジスタおよびラッチ等から成るＹドライバ、４は
タイミングコントローラ、５はビデオ信号の極性反転回
路、６はリセット信号の極性反転回路、７はビデオ信号
とリセット信号との切換回路である。
【００３０】本実施例では、タイミングコントローラお
よびＹドライバにより、図２（ｂ）に示したような、第
１のゲートパルス■とこれより若干（Ｔｄだけ）タイミ
ングの遅れた第２のゲートパルス■を発生させ、これを
順次の水平周期で各ゲートライン９に印加している。一
つのラインまたは画素に注目すれば、次のゲートパルス
迄はフレーム周期Ｔｆとなり、図２（ｂ）のパルス■と
■はこれに対応している。そして，このゲートパルス■
，■，■，■，……の各タイミングに合わせて、Ｘドラ
イバへの入力信号ライン１０への出力がそれぞれ負極性
リセット電圧、正極性階調信号電圧、正極性リセット電
圧、負極性階調信号電圧、……（この後は同様の繰り返
し）となるように極性反転回路５，６と切換回路７の動
作タイミングがコントロールされる。したがって前記注
目画素には図２（ａ）で示したような駆動信号がＴＦＴ
を通して印加される。さらに、この各信号の無印加時に
ＴＦＴはオフ状態となっていることと、前述したＦＬＣ
の自発分極ＰＳによる電荷の打消し作用により、容量性
負荷としての注目画素における電極間電圧波形は図２（
ｃ）の如くになる。
【００３１】図２（ｃ）において、■は負極性リセット
に対応し、この時画素内のＦＬＣは全て第１の安定状態
に戻り、時間Ｔｄの間に図３（ａ）の如き全面黒状態と
なる。その後、正極性階調信号の印加（■）により、電
荷Ｑ（＝ＣＶ１，Ｃ：画素の電極間容量、Ｖ１：階調信
号電圧）が画素に与えられると、前述した如くａ＝Ｑ／
２ＰＳに相当する面積（ドメイン）が白表示に反転し（
図３（ｂ））、この時電荷ＱがＦＬＣのＰＳにより打消
されるため、電圧の減衰１２（図２（ｃ））が発生する
。 この状態が（Ｔｆ−Ｔｄ）なる時間続き（但しＴｆ＞＞
Ｔｄ）階調状態を表示する。この時の反転率をＴ（Ｖ１
）［％］とすればＴ（Ｖ１）＝ａ／Ｓ（Ｓ：画素全体の
面積）となる、これは透過率にほぼ等しい。
【００３２】次に、■の状態に移る。■は正極性リセッ
トに対応し、この時、画素内のＦＬＣは全て第２の安定
状態に移り、図３（ｃ）の如く、全面白状態となる。そ
して、負極性階調信号の印加（■）により、電荷Ｑ（＝
ＣＶ２）が画素に与えられ、ａ＝Ｑ／２ＰＳに相当する
面積（ドメイン）が今度は図３（ｄ）の如く黒表示に反
転する。１４はこの時生じる電圧減衰を表わしている。 この時の反転率をａ／Ｓ＝Ｔ（Ｖ２）とすれば、透過率
は１００−Ｔ（Ｖ２）となる。したがって、前述した正
極性階調信号時と負極性階調信号時とでは信号電圧に対
する透過率の関係が相補的となる。そこで、例えば所定
の透過率を出すための正極性階調信号Ｖ１と負極性階調
信号−Ｖ２との関係はＴ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００
となる。そしてこの■、■、■および■の過程が繰り返
されて、ＦＬＣパネルの表示が行なわれる。特に、■お
よび■のリセットに要する時間Ｔｄと階調信号パルス印
加時間の和を水平走査時間内に抑えれば、■および■の
表示状態がフレーム周期分維持され、リセットによる画
素全面白または黒表示の影響はほとんど表われない。
【００３３】実際には階調信号電圧と透過率の関係は必
ずしも直線的ではなく図４に示すように非線形である。 図４は黒の状態にある画素に電圧Ｖ（電荷ＣＶ）を与え
たときの白状態への反転面積率をプロットしたものであ
る。白の状態にある画素に−Ｖの電圧を与えて黒に反転
させるときの面積率は白と黒の状態が対称なので図４の
曲線を反転させたものになる。いずれも反転は印加電圧
に直線的に比例していない。このようになる理由は必ず
しも明らかではないが、ドメインの反転が弱い電界に対
してほとんど進行しないことが関与していると思われる
。しかし、印加電圧Ｖと反転面積率Ｔ（Ｖ）の関係が直
線的でなくても、図４に示すようにＶ１とＶ２を選んで
やればＴ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００の関係が満足さ
れる。すなわ、例えば７０％の中間調レベルを表示させ
たいときは、黒リセット白書き込みの電圧を図４のＴ１
＝７０％を与える電圧Ｖ１に設定し、反対側の白リセッ
ト黒書き込みの電圧をＴ２＝３０％を与える電圧Ｖ２（
ただし極性は負）に設定する。このように任意の反転特
性Ｔ（Ｖ）に対して本発明の方法が適用できることは明
らかである。
【００３４】また、このリセットおよび階調信号の正極
性、負極性の反転周期を水平走査周期とし、隣り合う走
査ラインのリセット電圧が逆極性になるように駆動すれ
ば、リセット時の全面白および黒表示が平均化され、フ
リッカ等がより目立たなくなる。
【００３５】このような、駆動法を採ると、図２（ｃ）
から判かるように、ＦＬＣ層に掛かるＤＣ電界が正また
は負の一方向に片寄らず平均化されるため、前述した不
純物イオンの付着および液晶材の劣化が防止され、長期
に亘り、安定した表示が行なえる。
【００３６】以上の書き込み方式において図２（ａ）の
各パルス幅を５μＳ、リセットパルス■、■の高さを７
ｖ（ボルト）、図２（ｂ）のＴａを２００μＳ、Ｔｆを
３３ｍＳに設定し、階調信号パルスの高さを図４の特性
曲線から上で述べたように選んだところ、ほぼ０％から
１００％までの中間調レベルが安定に表示できた。
【００３７】実施例２図５は本発明の別の実施例で、図
１と異なり２端子のスイッチング素子を用いたものであ
る。スイッチング素子としてはＭＩＭ素子、ダイオード
、それらを複数個組み合せたものなどが考えられるが、
以下ではＭＩＭを例にとって説明する。ＭＩＭの一方の
端子は画素電極５１に、他の端子は走査信号ライン５９
につながれ、対向基板側にはストライプ状に情報信号電
極５８がパターニングされている。本実施例で用いたＭ
ＩＭは五酸化タンタルの薄膜をタンタルで挟んだ構成の
もので、約１ｖのしきい値を持っている。図６は本実施
例の駆動信号のタイミングを示すもので（ａ）は情報信
号電極５８に与える電圧、（ｂ）は走査信号ライン５９
に与える電圧、（ｃ）は画素の両端に現われる電圧波形
である。■のリセット時には走査ライン５９に負の電圧
−７ｖが印加され情報電極に０ｖが与えられる。■の書
き込み時には走査信号ラインに正の選択電圧＋７ｖが印
加され情報電極に階調レベルに応じて０ｖから＋７ｖの
電圧が与えられる。反対の周期■、■では■、■と逆極
性のパルスが印加されるが、ただし階調信号レベルは■
と逆極性であるばかりでなく振幅も一般には違っていて
Ｔ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００％を満たすように選ば
れるのは実施例１と同じである。
【００３８】比較例１ 図８に示す一方極性のリセット方式で駆動したところ、
２ないし３秒で表示が消えてしまった。この時のパルス
幅とフレーム周期は実施例１と同じであった。表示が消
えてしまったのは残留ＤＣ電圧のために液晶内でイオン
が移動して書き込み電界とは逆側に内蔵電界を作り、実
効的な書き込み電界が減少したためである。
【００３９】比較例２ 実施例１と同じ図２の駆動波形を用い、ただし正側の反
転率Ｔ（Ｖ１）が７０％、負側の反転率Ｔ（Ｖ２）が２
５％になるように書き込みもに電圧を設定したところ、
フリッカが目立ち表示品質が低下した。また、正側の反
転率Ｔ（Ｖ１）を７０％、負側の反転率Ｔ（Ｖ２）を３
５％に設定してもフリッカが見えた。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、一定周期毎にリセ
ット電圧の極性、および階調信号の極性を反転させるこ
とにより、液晶材の劣化および不純物イオンによるＦＬ
Ｃの双安定性の低下を防止することが可能になる。
【００４１】また、これら極性反転の周期を水平周期と
し、隣接する走査線のリセット電圧を互いに逆極性とな
るように駆動することにより、フリッカ等を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るＦＬＣパネルおよ
び駆動系のブロック図である。
【図２】第１の実施例に係る駆動方法における諸信号波
形図である。
【図３】第１の実施例における所定画素（注目画素）の
表示状態図である。
【図４】強誘電性液晶素子における諧調信号と透過率の
関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るＦＬＣパネルおよ
び駆動系のブロック図である。
【図６】第２の実施例に係る駆動方法における諸信号波
形図である。
【図７】ＦＬＣ素子の層構成図である。
【図８】電荷変調による面積階調法における特性図であ
る。
【図９】強誘電性液晶セルの例を模式的に示した図であ
る。
【図１０】強誘電性液晶分子が非らせん構造をとってい
る場合の、強誘電性液晶セルの例を模式的に示した図で
ある。
【符号の説明】
１　　ＦＬＣパネル ２　　Ｘドライバ ３　　Ｙドライバ ４　　タイミングコントローラ ５，６　　極性反転回路 ７　　切換回路 ８　　信号ライン ９　　ゲートライン １０　　信号線 １２，１４　　電圧減衰曲線 ５１，７６ａ　　画素電極 ５８，７６ｂ　　情報信号電極（対向電極）５９　　走
査信号ライン ７０ａ，７０ｂ　　基板 ７１　　ゲート電極 ７２　　絶縁膜 ７３　　半導体膜 ７４　　ソース（ドレイン）端子 ７５　　ドレイン（ソース）端子 ７７ａ　　絶縁層 ７７ｂ　　絶縁膜 ７８　　光遮蔽膜 ８０　　強誘電性液晶 ８１　　シール材 ８２ａ，８２ｂ　　偏光子 ８３　　反射板 ９１ａ，９１ｂ　　基板 ９２　　液晶分子層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　マトリクス状に配置された画素電極ご
    とにスイッチング素子を設け、対向電極との間に強誘電
    性液晶を挟持した強誘電性液晶素子であって、両電極間
    に画素全体を強誘電性液晶の第一の安定状態にリセット
    するリセット電圧と、前記リセット電圧とは逆極性の、
    画素を部分的に第二の安定状態に遷移させる階調信号電
    圧とを交互に切り替えて印加する電圧印加手段と、一定
    周期ごとに該リセット電圧を反転させる手段と、一定周
    期ごとに該階調信号電圧を反転させる手段とを有し、階
    調信号電圧がＶの時の強誘電性液晶の状態反転率をＴ（
    Ｖ）％とすると、負極性リセット後の階調信号電圧Ｖ１
    とそれに対応する正極性リセット後の階調信号電圧−Ｖ
    ２とが Ｔ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００ の関係を満たすことを特徴とする強誘電性液晶素子。
  2. 【請求項２】　　該周期が一画面の走査周期である請求
    項１記載の強誘電性液晶素子。
  3. 【請求項３】　　隣接する走査線のリセット電圧が逆極
    性である請求項１記載の強誘電性液晶素子。
  4. 【請求項４】　　該第一の安定状態が黒状態に対応する
    請求項１記載の強誘電性液晶素子。
  5. 【請求項５】　　マトリクス状に配置された画素電極ご
    とにスイッチング素子を設け、対向電極との間に強誘電
    性液晶を挟持した液晶表示素子を駆動する駆動方法であ
    って、両電極間に画素全体を強誘電性液晶の第一の安定
    状態にリセットするリセット電圧を印加するステップと
    、前記リセット電圧とは逆極性の階調信号電圧によって
    、画素を部分的に第二の安定状態に遷移させるステップ
    とを含み、一定周期ごとに該リセット電圧の極性を反転
    させ、階調信号電圧がＶの時の強誘電性液晶の状態反転
    率をＴ（Ｖ）％とすると、負極性リセット後の階調信号
    電圧Ｖ１とそれに対応する正極性リセット後の階調信号
    電圧−Ｖ２とが Ｔ（Ｖ１）＋Ｔ（Ｖ２）＝１００ の関係を満たすことを特徴とする駆動方法。
  6. 【請求項６】　　該周期が一画面の走査周期である請求
    項５記載の駆動方法。
  7. 【請求項７】　　隣接する走査線のリセット電圧が逆極
    性である請求項５記載の駆動方法。
  8. 【請求項８】　　該第一の安定状態が黒状態に対応する
    請求項５記載の駆動方法。
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