JPH04280220A - 液晶電気光学素子の駆動方法 - Google Patents
液晶電気光学素子の駆動方法Info
- Publication number
- JPH04280220A JPH04280220A JP4307391A JP4307391A JPH04280220A JP H04280220 A JPH04280220 A JP H04280220A JP 4307391 A JP4307391 A JP 4307391A JP 4307391 A JP4307391 A JP 4307391A JP H04280220 A JPH04280220 A JP H04280220A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- liquid crystal
- phase
- state
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表示体、ライトバルブ
等の駆動方法に関し、詳しくは液晶物質を用いた表示体
の駆動方法に関する。
等の駆動方法に関し、詳しくは液晶物質を用いた表示体
の駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】反強誘電性液晶の、反強誘電相における
安定状態と電場誘起強誘電相の二つの配向状態との間の
、いわゆる三安定スイッチングは、従来の表面安定化強
誘電性液晶素子(SSFLC)に見られる幾つかの本質
的な問題点を解決する方法の一つとして期待され、活発
に研究が進められている(A.D.L.Chandan
i et al.:Jpn.J.Appl.Phys.
,27, L729(1988), A.D.L.C
handani et al.:Jpn. J. Ap
pl. Phys.,28,L1265(1988)
等参照)三安定スイッチングの主な特徴は次の4点であ
る。
安定状態と電場誘起強誘電相の二つの配向状態との間の
、いわゆる三安定スイッチングは、従来の表面安定化強
誘電性液晶素子(SSFLC)に見られる幾つかの本質
的な問題点を解決する方法の一つとして期待され、活発
に研究が進められている(A.D.L.Chandan
i et al.:Jpn.J.Appl.Phys.
,27, L729(1988), A.D.L.C
handani et al.:Jpn. J. Ap
pl. Phys.,28,L1265(1988)
等参照)三安定スイッチングの主な特徴は次の4点であ
る。
【0003】(1) 電圧印加による反強誘電−強誘電
相転移には、直流電圧に対する急峻なしきい値特性があ
る(図2)。
相転移には、直流電圧に対する急峻なしきい値特性があ
る(図2)。
【0004】(2) その相転移に幅の広い光学的ヒス
テリシスを持つため、反強誘電相あるいは強誘電相を選
択した後にバイアス電圧VBを印加しておけば、その状
態を保持することができる。(図2)。
テリシスを持つため、反強誘電相あるいは強誘電相を選
択した後にバイアス電圧VBを印加しておけば、その状
態を保持することができる。(図2)。
【0005】(3) 電場誘起強誘電相における二つの
配向状態を光学的に等価にすることができる。
配向状態を光学的に等価にすることができる。
【0006】(4) 液晶層内の電荷の偏りを防ぐこと
ができるため、SSFLCに見られるような電気光学特
性の経時変化がない。
ができるため、SSFLCに見られるような電気光学特
性の経時変化がない。
【0007】これらの特徴を用いれば、単純マトリクス
駆動による高精細液晶表示体を作成することができる。 なお、本出願では電場誘起強誘電相における二つの配向
状態を区別するため、それらを強誘電相(+)、強誘電
相(−)と呼ぶことにする。
駆動による高精細液晶表示体を作成することができる。 なお、本出願では電場誘起強誘電相における二つの配向
状態を区別するため、それらを強誘電相(+)、強誘電
相(−)と呼ぶことにする。
【0008】これまでに知られている駆動方法の例とし
ては M.Yamawaki et al.:Dige
stof Japan Display ’89, p
.26(1989) に示された方法がある(図4)。 Vt とVdは、それぞれ走査電極と信号電極に印加す
る電圧波形、VLCはそれらの合成波形であり、VLC
の電圧波形が液晶層に印加される。この駆動方法では、
正極性の電圧が印加される正極性フレームF(+)と、
それに続く負極性フレームF(−)が対となっている。 すなわち、例えばON・OFFを交互に選択するならば
、フレームF(+)とF(−)において、選択期間T1
1とT21の後半に印加する電圧を|VW1|≧V(A
−F)sとしてON状態を選択し、次のフレームF’(
+) とF’(−) において、選択期間T11とT2
1の後半に印加する電圧を|VW2|≦V(A−F)t
としてOFF状態を選択する。ただし、V(A−F)t
とV(A−F)sは、それぞれ電圧の絶対値を増加させ
ていった時の反強誘電−強誘電相転移におけるしきい値
と飽和値である(図2)。そして、±VW1または±V
W2を印加した後の非選択期間T12、T22には、正
極性フレームでは正極性のバイアス電圧を、負極性フレ
ームでは負極性のバイアス電圧を印加し続ける。以下、
この従来の駆動方法のように、連続する正極性フレーム
F(+)と負極性フレームF(−)を対にして1フレー
ムとして扱う駆動方法を2フレーム選択法と呼ぶことに
する。
ては M.Yamawaki et al.:Dige
stof Japan Display ’89, p
.26(1989) に示された方法がある(図4)。 Vt とVdは、それぞれ走査電極と信号電極に印加す
る電圧波形、VLCはそれらの合成波形であり、VLC
の電圧波形が液晶層に印加される。この駆動方法では、
正極性の電圧が印加される正極性フレームF(+)と、
それに続く負極性フレームF(−)が対となっている。 すなわち、例えばON・OFFを交互に選択するならば
、フレームF(+)とF(−)において、選択期間T1
1とT21の後半に印加する電圧を|VW1|≧V(A
−F)sとしてON状態を選択し、次のフレームF’(
+) とF’(−) において、選択期間T11とT2
1の後半に印加する電圧を|VW2|≦V(A−F)t
としてOFF状態を選択する。ただし、V(A−F)t
とV(A−F)sは、それぞれ電圧の絶対値を増加させ
ていった時の反強誘電−強誘電相転移におけるしきい値
と飽和値である(図2)。そして、±VW1または±V
W2を印加した後の非選択期間T12、T22には、正
極性フレームでは正極性のバイアス電圧を、負極性フレ
ームでは負極性のバイアス電圧を印加し続ける。以下、
この従来の駆動方法のように、連続する正極性フレーム
F(+)と負極性フレームF(−)を対にして1フレー
ムとして扱う駆動方法を2フレーム選択法と呼ぶことに
する。
【0009】この駆動方法による表示原理を、図3を用
いて説明する。反強誘電相での光軸OAは図3(a)に
示したようにスメクチック層34と直交している。この
液晶層を図3(b)のように液晶配向膜310と透明電
極37が設けられた二枚のガラス基板38で挟み、さら
に、偏光軸39が光軸OA と平行又は垂直にセットさ
れた偏光板35と、その偏光板と直交している検光板3
6とで挟めば、光透過率は0(OFF状態)となる。こ
こで、図4のフレームF’(+) またはF’(−)
で示された電圧波形を印加しても光透過率の変化はわず
かであり、OFF状態を保持することができる。一方、
F(+)で示された正極性電圧波形を印加すれば、絶対
値がV(A−F)s 以上である電圧VW1 に応答し
て、液晶は反強誘電相から強誘電相(+)へ相転移する
。この時の液晶分子配向方向(光軸)をOF(+)、自
発分極をPs(+)とする。また、F(−)で示された
負極性電圧波形を印加すれば、光軸がOF(−)、自発
分極がPs(−)であるもう一方の強誘電相(−)へ相
転移する。OF(+)、OF(−)と偏光軸のなす角度
をそれぞれθ(+)、θ(−)とすれば、それらは0で
はないため光が透過し、ON状態となる。そして、バイ
アス電圧を印加している限りその状態を保持することが
できる。さらに、θ(+)とθ(−)は互いに等しいた
め、二つの強誘電相(+)と(−)の光透過率は互いに
等しく、両者は光学的には等価である。したがって、O
N状態を選択するためには、F(+)またはF(−)い
ずれか一方のフレームにおいて、光軸がOF(+)また
はOF(−)のいずれか一方の強誘電相を選択すればよ
い。
いて説明する。反強誘電相での光軸OAは図3(a)に
示したようにスメクチック層34と直交している。この
液晶層を図3(b)のように液晶配向膜310と透明電
極37が設けられた二枚のガラス基板38で挟み、さら
に、偏光軸39が光軸OA と平行又は垂直にセットさ
れた偏光板35と、その偏光板と直交している検光板3
6とで挟めば、光透過率は0(OFF状態)となる。こ
こで、図4のフレームF’(+) またはF’(−)
で示された電圧波形を印加しても光透過率の変化はわず
かであり、OFF状態を保持することができる。一方、
F(+)で示された正極性電圧波形を印加すれば、絶対
値がV(A−F)s 以上である電圧VW1 に応答し
て、液晶は反強誘電相から強誘電相(+)へ相転移する
。この時の液晶分子配向方向(光軸)をOF(+)、自
発分極をPs(+)とする。また、F(−)で示された
負極性電圧波形を印加すれば、光軸がOF(−)、自発
分極がPs(−)であるもう一方の強誘電相(−)へ相
転移する。OF(+)、OF(−)と偏光軸のなす角度
をそれぞれθ(+)、θ(−)とすれば、それらは0で
はないため光が透過し、ON状態となる。そして、バイ
アス電圧を印加している限りその状態を保持することが
できる。さらに、θ(+)とθ(−)は互いに等しいた
め、二つの強誘電相(+)と(−)の光透過率は互いに
等しく、両者は光学的には等価である。したがって、O
N状態を選択するためには、F(+)またはF(−)い
ずれか一方のフレームにおいて、光軸がOF(+)また
はOF(−)のいずれか一方の強誘電相を選択すればよ
い。
【0010】ところが、強誘電相を保持しておくために
は、バイアス電圧を印加し続けなければならない。もし
、一方極性の電圧を印加し続けると、液晶層内の不純物
イオンが液晶層と配向膜との界面に掃き寄せられて、液
晶の電気光学特性に悪影響を及ぼす。したがって、外部
印加電圧の極性の偏りによる電気光学特性の経時変化を
防ぐためには、単位時間内の正極性フレームと負極性フ
レームの個数を等しくして、印加電圧と時間の積の総和
(時間平均値)を0にしなければならない。そのための
最も効果的な方法は、図4に示したように正極性フレー
ムF(+) と負極性フレームF(−) を交互に設け
ることである。
は、バイアス電圧を印加し続けなければならない。もし
、一方極性の電圧を印加し続けると、液晶層内の不純物
イオンが液晶層と配向膜との界面に掃き寄せられて、液
晶の電気光学特性に悪影響を及ぼす。したがって、外部
印加電圧の極性の偏りによる電気光学特性の経時変化を
防ぐためには、単位時間内の正極性フレームと負極性フ
レームの個数を等しくして、印加電圧と時間の積の総和
(時間平均値)を0にしなければならない。そのための
最も効果的な方法は、図4に示したように正極性フレー
ムF(+) と負極性フレームF(−) を交互に設け
ることである。
【0011】ここで、ある画素を選択する毎に強誘電相
(ON)・反強誘電相(OFF)を交互に連続的に選択
する場合を考える。外部印加電圧の時間平均値を0にす
るためならば、必ずしも、2フレーム選択法を用いる必
要はなく、正極性フレームで強誘電相(+)を選択し、
次に続く負極性フレームで反強誘電相を選択する、とい
う駆動方法も考えられる。この場合、最初に正極性フレ
ームにおいて強誘電相(+)を選択したならば、その後
も常に正極性フレームにおいて強誘電相(+)が選択さ
れ、けっして強誘電相(−) が選択されることはない
。ところで、電場誘起強誘電相では自発分極Ps が基
板面にほぼ垂直な方向に揃えられており、さらに、電極
面は液晶配向膜(絶縁層)で被覆されているため、配向
膜と液晶層との界面には界面分極が生じる。この界面分
極は、液晶層内部に自発分極とは逆向きの分極電場を生
じさせる。 強誘電相(+) における分極電場は下向きであり、反
強誘電相では0である。そのため、このような方法でO
N・OFFを交互に選択している時の分極電場の時間平
均値は0ではない。すなわち、たとえ連続する2フレー
ム内で外部印加電圧の時間平均値を0としても、実際に
液晶層に印加される電圧の時間平均値は0にはならない
。そのため、このようにON状態として正極性フレーム
で強誘電相(+)を選択し、OFF状態として次に続く
負極性フレームで反強誘電相を選択するような駆動方法
では、分極電場によって液晶層内のイオンが掃き寄せら
れて、液晶の電気光学特性が悪影響を受けることになる
。
(ON)・反強誘電相(OFF)を交互に連続的に選択
する場合を考える。外部印加電圧の時間平均値を0にす
るためならば、必ずしも、2フレーム選択法を用いる必
要はなく、正極性フレームで強誘電相(+)を選択し、
次に続く負極性フレームで反強誘電相を選択する、とい
う駆動方法も考えられる。この場合、最初に正極性フレ
ームにおいて強誘電相(+)を選択したならば、その後
も常に正極性フレームにおいて強誘電相(+)が選択さ
れ、けっして強誘電相(−) が選択されることはない
。ところで、電場誘起強誘電相では自発分極Ps が基
板面にほぼ垂直な方向に揃えられており、さらに、電極
面は液晶配向膜(絶縁層)で被覆されているため、配向
膜と液晶層との界面には界面分極が生じる。この界面分
極は、液晶層内部に自発分極とは逆向きの分極電場を生
じさせる。 強誘電相(+) における分極電場は下向きであり、反
強誘電相では0である。そのため、このような方法でO
N・OFFを交互に選択している時の分極電場の時間平
均値は0ではない。すなわち、たとえ連続する2フレー
ム内で外部印加電圧の時間平均値を0としても、実際に
液晶層に印加される電圧の時間平均値は0にはならない
。そのため、このようにON状態として正極性フレーム
で強誘電相(+)を選択し、OFF状態として次に続く
負極性フレームで反強誘電相を選択するような駆動方法
では、分極電場によって液晶層内のイオンが掃き寄せら
れて、液晶の電気光学特性が悪影響を受けることになる
。
【0012】このような分極電場の影響を防ぐためには
、二つの電場誘起強誘電相の光学的等価性と、分極電場
と印加電圧との関係を利用すればよい。すなわち、ON
を選択する場合には、例えば最初に正極性フレームによ
って分極電場が下向きの強誘電相(+) を選択した後
、次に続く負極性フレームでは分極電場が上向きの強誘
電相(−)を選択すれば、ONを選択している期間(フ
レームF(+)とフレームF(−))内での、分極電場
を含めた実際に液晶層に印加される電圧の時間平均値を
0にすることができる。したがって、2フレーム選択法
を用いれば、液晶層内での電荷の偏りを防ぐことができ
、電気光学特性が悪影響を受けることはない。
、二つの電場誘起強誘電相の光学的等価性と、分極電場
と印加電圧との関係を利用すればよい。すなわち、ON
を選択する場合には、例えば最初に正極性フレームによ
って分極電場が下向きの強誘電相(+) を選択した後
、次に続く負極性フレームでは分極電場が上向きの強誘
電相(−)を選択すれば、ONを選択している期間(フ
レームF(+)とフレームF(−))内での、分極電場
を含めた実際に液晶層に印加される電圧の時間平均値を
0にすることができる。したがって、2フレーム選択法
を用いれば、液晶層内での電荷の偏りを防ぐことができ
、電気光学特性が悪影響を受けることはない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の駆動方
法は以下に述べるような課題を持っている。
法は以下に述べるような課題を持っている。
【0014】ある電圧における電場誘起相転移を起こす
ための電圧パルスの幅をPwとすれば、強誘電相から反
強誘電相への緩和時間はPwの数倍のため、選択期間τ
sを2×Pw以上にしなければならない。さらに、2フ
レーム選択法を用いるため、走査線数をnとすれば、一
つの画像情報を表示するために必要な時間FRは、FR
=2×τs×nとなる。この値は非常に大きく、SSF
LCの2倍以上である。一方、従来例のような2フレー
ム選択法を用いなければFR’=FR/2となるが、既
に述べたように電荷の偏りを完全に防ぐことはできない
。
ための電圧パルスの幅をPwとすれば、強誘電相から反
強誘電相への緩和時間はPwの数倍のため、選択期間τ
sを2×Pw以上にしなければならない。さらに、2フ
レーム選択法を用いるため、走査線数をnとすれば、一
つの画像情報を表示するために必要な時間FRは、FR
=2×τs×nとなる。この値は非常に大きく、SSF
LCの2倍以上である。一方、従来例のような2フレー
ム選択法を用いなければFR’=FR/2となるが、既
に述べたように電荷の偏りを完全に防ぐことはできない
。
【0015】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、その目的とするところは、三安定スイッチングの
特長を十分に生かして、電荷の偏りを完全に防ぐことが
できて、しかもSSFLCと同程度の速度で表示できる
マルチプレックス駆動方法を提供するところにある。
あり、その目的とするところは、三安定スイッチングの
特長を十分に生かして、電荷の偏りを完全に防ぐことが
できて、しかもSSFLCと同程度の速度で表示できる
マルチプレックス駆動方法を提供するところにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶電気光学素
子の駆動方法は、 (1) 走査電極を有する基板と信号電極を有する基板
の電極面を対向させた基板間に反強誘電性液晶を挟持し
た液晶電気光学素子の駆動方法において、前記反強誘電
性液晶に印加する電圧の絶対値を増加させることによる
反強誘電相から強誘電相への相転移に対するしきい値電
圧と飽和値電圧の絶対値をそれぞれV(A−F)t、V
(A−F)s とし、前記電圧の絶対値を減少させるこ
とによる強誘電相から反強誘電相への相転移に対するし
きい値電圧と飽和値電圧の絶対値をそれぞれV(F−A
)t、V(F−A)sとすれば、選択期間には、強誘電
相を選択する場合には絶対値がV(A−F)t よりも
大きい交流電圧パルスを印加し、反強誘電相を選択する
場合には絶対値がV(A−F)t 以下の交流電圧パル
スを印加し、一方、非選択期間には前記選択期間で選択
された状態を維持するためのバイアス電圧を第一の期間
に印加し、次に前記選択期間で選択された状態が反強誘
電相ならばその状態を維持し、強誘電相ならば反強誘電
相に緩和させるような、絶対値がV(F−A)S 以下
の消去電圧パルス群を第二の期間に印加することを特徴
とする。
子の駆動方法は、 (1) 走査電極を有する基板と信号電極を有する基板
の電極面を対向させた基板間に反強誘電性液晶を挟持し
た液晶電気光学素子の駆動方法において、前記反強誘電
性液晶に印加する電圧の絶対値を増加させることによる
反強誘電相から強誘電相への相転移に対するしきい値電
圧と飽和値電圧の絶対値をそれぞれV(A−F)t、V
(A−F)s とし、前記電圧の絶対値を減少させるこ
とによる強誘電相から反強誘電相への相転移に対するし
きい値電圧と飽和値電圧の絶対値をそれぞれV(F−A
)t、V(F−A)sとすれば、選択期間には、強誘電
相を選択する場合には絶対値がV(A−F)t よりも
大きい交流電圧パルスを印加し、反強誘電相を選択する
場合には絶対値がV(A−F)t 以下の交流電圧パル
スを印加し、一方、非選択期間には前記選択期間で選択
された状態を維持するためのバイアス電圧を第一の期間
に印加し、次に前記選択期間で選択された状態が反強誘
電相ならばその状態を維持し、強誘電相ならば反強誘電
相に緩和させるような、絶対値がV(F−A)S 以下
の消去電圧パルス群を第二の期間に印加することを特徴
とする。
【0017】(2) 前記バイアス電圧は、正極性と負
極性の電圧パルス群からなることを特徴とする。
極性の電圧パルス群からなることを特徴とする。
【0018】(3) 前記交流電圧パルスの数は偶数個
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
【0019】(4) 上記非選択期間内の第一の期間と
第二の期間との時間的割合を、液晶電気光学素子の環境
温度に応じて変化させることを特徴とする。
第二の期間との時間的割合を、液晶電気光学素子の環境
温度に応じて変化させることを特徴とする。
【0020】
【実施例】(実施例1)図3(C) に示したように、
ガラス基板上に透明電極(ITO)を形成し、さらにそ
の上に液晶配向膜(ポリイミド)を形成する。上下基板
に形成した透明電極は、それぞれ走査電極と信号電極に
相当する。そして、液晶配向膜をラビング処理する。こ
のような2枚の基板間に液晶材料 4−(1−meth
ylheptyloxycarbonyl)pheny
l 4’−octyloxybiphenyl−4−c
arboxylate (MHPOBC) を封入し、
環境温度を反強誘電性カイラルスメクティックC相(S
mCA*) の温度範囲に保持したものを試料として用
いた。液晶層厚は1.7μmである。 この試料を2枚の直交する偏光板で挟み、一方の偏光板
の偏光軸をスメクチック層面と直交させた。
ガラス基板上に透明電極(ITO)を形成し、さらにそ
の上に液晶配向膜(ポリイミド)を形成する。上下基板
に形成した透明電極は、それぞれ走査電極と信号電極に
相当する。そして、液晶配向膜をラビング処理する。こ
のような2枚の基板間に液晶材料 4−(1−meth
ylheptyloxycarbonyl)pheny
l 4’−octyloxybiphenyl−4−c
arboxylate (MHPOBC) を封入し、
環境温度を反強誘電性カイラルスメクティックC相(S
mCA*) の温度範囲に保持したものを試料として用
いた。液晶層厚は1.7μmである。 この試料を2枚の直交する偏光板で挟み、一方の偏光板
の偏光軸をスメクチック層面と直交させた。
【0021】本発明による駆動電圧波形を図1に示す。
Vt は走査電圧波形、Vd1、Vd2はそれぞれ反強
誘電相(OFF状態)と強誘電相(ON状態)を選択す
るための信号電圧波形であり、VLCは強誘電相を選択
するときに液晶層へ印加される電圧波形 (Vt −V
d2)である。 信号電圧波形は波高値±V3の交流電圧であり、単位時
間内の時間平均値は0である。液晶層へは、選択期間に
は波高値±V4(=V1±V3) の交流電圧を印加し
、ON状態を選択する場合には|V4 |>|V(A−
F)t|、また、OFF状態を選択する場合には|V4
|≦|V(A−F)t|となるようにV1とV3を設
定する。非選択期間に印加するバイアス電圧|V2 |
は、|V(A−F)t|と|V(F−A)t|のほぼ中
間の値に設定する。実際には、単純マトリクス駆動であ
るため、VLCの波形からわかるようにバイアス電圧に
は信号電圧が重畳される。非選択期間内の第二の期間τ
2の長さは、少なくとも、消去のためのある波高値(こ
こでは±V3)の交流電圧が印加された状態での、その
温度における強誘電相から反強誘電相への相転移に要す
る時間以上に設定する。こうすることにより、画素の状
態を第二の期間内で反強誘電相にリセットすることがで
きる。そして、残りの第一の期間τ1を偶数個に分割し
バイアス電圧の極性を交互に反転させる。このようにす
れば、1フレーム内での外部印加電圧の時間平均値は0
となる。さらに、自発分極を持つ強誘電相を選択してい
る期間のうち、正極性電圧を印加して強誘電相(+)を
選択している時間と、負極性電圧を印加して強誘電相(
−)を選択している時間が互いに等しくなるため、分極
電場の時間平均値も0にすることができる。
誘電相(OFF状態)と強誘電相(ON状態)を選択す
るための信号電圧波形であり、VLCは強誘電相を選択
するときに液晶層へ印加される電圧波形 (Vt −V
d2)である。 信号電圧波形は波高値±V3の交流電圧であり、単位時
間内の時間平均値は0である。液晶層へは、選択期間に
は波高値±V4(=V1±V3) の交流電圧を印加し
、ON状態を選択する場合には|V4 |>|V(A−
F)t|、また、OFF状態を選択する場合には|V4
|≦|V(A−F)t|となるようにV1とV3を設
定する。非選択期間に印加するバイアス電圧|V2 |
は、|V(A−F)t|と|V(F−A)t|のほぼ中
間の値に設定する。実際には、単純マトリクス駆動であ
るため、VLCの波形からわかるようにバイアス電圧に
は信号電圧が重畳される。非選択期間内の第二の期間τ
2の長さは、少なくとも、消去のためのある波高値(こ
こでは±V3)の交流電圧が印加された状態での、その
温度における強誘電相から反強誘電相への相転移に要す
る時間以上に設定する。こうすることにより、画素の状
態を第二の期間内で反強誘電相にリセットすることがで
きる。そして、残りの第一の期間τ1を偶数個に分割し
バイアス電圧の極性を交互に反転させる。このようにす
れば、1フレーム内での外部印加電圧の時間平均値は0
となる。さらに、自発分極を持つ強誘電相を選択してい
る期間のうち、正極性電圧を印加して強誘電相(+)を
選択している時間と、負極性電圧を印加して強誘電相(
−)を選択している時間が互いに等しくなるため、分極
電場の時間平均値も0にすることができる。
【0022】ここで、絶対値がV(A−F)s以上の正
極性バイアス電圧によって強誘電相(+)を保持してい
る時に、バイアス電圧の極性を反転した場合の液晶分子
の応答について述べる。図2に示したヒステリシス特性
によれば、矢印1のように反強誘電相に変化するように
思われる。しかし、このヒステリシス特性は十分低周波
の三角波電圧に対するものであり、パルス電圧に対して
は、反強誘電相を通らずにもう一方の強誘電相(−)へ
直接スイッチすることが知られている。さらに発明者は
、絶対値がV(F−A)t 以上V(A−F)s 未満
であっても強誘電相(+)から強誘電相(−)へ直接ス
イッチすることを見いだした。この特性を利用すれば、
強誘電相を保持するためのバイアス電圧の極性をフレー
ムの途中で反転させても、強誘電相(ON状態)を保持
し続けることができる。
極性バイアス電圧によって強誘電相(+)を保持してい
る時に、バイアス電圧の極性を反転した場合の液晶分子
の応答について述べる。図2に示したヒステリシス特性
によれば、矢印1のように反強誘電相に変化するように
思われる。しかし、このヒステリシス特性は十分低周波
の三角波電圧に対するものであり、パルス電圧に対して
は、反強誘電相を通らずにもう一方の強誘電相(−)へ
直接スイッチすることが知られている。さらに発明者は
、絶対値がV(F−A)t 以上V(A−F)s 未満
であっても強誘電相(+)から強誘電相(−)へ直接ス
イッチすることを見いだした。この特性を利用すれば、
強誘電相を保持するためのバイアス電圧の極性をフレー
ムの途中で反転させても、強誘電相(ON状態)を保持
し続けることができる。
【0023】したがって、この駆動方法を用いれば、電
荷の偏りが生じないために電気光学効果が劣化すること
がなく、さらに、従来技術のように2フレーム選択法を
用いる必要がないために、一つの画像情報を表示するた
めに要する時間は、従来例の1/2 となり、SSFL
Cと同程度の速度になる。
荷の偏りが生じないために電気光学効果が劣化すること
がなく、さらに、従来技術のように2フレーム選択法を
用いる必要がないために、一つの画像情報を表示するた
めに要する時間は、従来例の1/2 となり、SSFL
Cと同程度の速度になる。
【0024】具体的には、素子の環境温度を70°Cに
保ち、パルス幅Pw=80μsec、選択期間τs=2
×Pw、τ1(+)=τ1(−)=66×τs、τ2=
3×τs、V1=18v、V2=5v、V3=2.7v
として1/400デューティマルチプレックス駆動し
たところ、コントラスト比1:25を得た。また、一つ
の画像情報を表示するために必要な時間はτs×400
=64ミリ秒となる。
保ち、パルス幅Pw=80μsec、選択期間τs=2
×Pw、τ1(+)=τ1(−)=66×τs、τ2=
3×τs、V1=18v、V2=5v、V3=2.7v
として1/400デューティマルチプレックス駆動し
たところ、コントラスト比1:25を得た。また、一つ
の画像情報を表示するために必要な時間はτs×400
=64ミリ秒となる。
【0025】信頼性試験として、全画素を強誘電相(O
N状態)で4週間保持することにして、その前後で適当
な画像情報を同一の駆動条件で表示することによって、
表示品位の経時変化を調べた。その結果、試験前後とも
表示品位に有意差は認められなかった。
N状態)で4週間保持することにして、その前後で適当
な画像情報を同一の駆動条件で表示することによって、
表示品位の経時変化を調べた。その結果、試験前後とも
表示品位に有意差は認められなかった。
【0026】(実施例2)上記実施例1と同じ試料・電
圧設定において、本実施例では環境温度を100°Cと
した。パルス幅Pw=80μsec、選択期間τs=2
×Pw、τ1(+)=τ1(−)=499×τs、τ2
=τsとして1/1000デューティマルチプレックス
駆動したところ、コントラスト比1:23を得た。
圧設定において、本実施例では環境温度を100°Cと
した。パルス幅Pw=80μsec、選択期間τs=2
×Pw、τ1(+)=τ1(−)=499×τs、τ2
=τsとして1/1000デューティマルチプレックス
駆動したところ、コントラスト比1:23を得た。
【0027】本実施例においても信頼性試験による表示
品位の劣化は認められなかった。
品位の劣化は認められなかった。
【0028】(実施例3)上記実施例2と同じ試料・電
圧・温度設定において、本実施例ではパルス幅Pw=8
0μsec、選択期間τs=2×Pw、τ1(+)=τ
1(−)=249.5×τs=499×Pw、τ2=τ
sとして1/1000デューティマルチプレックス駆動
したところ、実施例2と同様にコントラスト比1:23
を得た。
圧・温度設定において、本実施例ではパルス幅Pw=8
0μsec、選択期間τs=2×Pw、τ1(+)=τ
1(−)=249.5×τs=499×Pw、τ2=τ
sとして1/1000デューティマルチプレックス駆動
したところ、実施例2と同様にコントラスト比1:23
を得た。
【0029】本実施例においても信頼性試験による表示
品位の劣化は認められなかった。
品位の劣化は認められなかった。
【0030】(比較例1)比較例として、図4に示した
従来例で駆動した。実施例1と同じ試料、同じ電圧・温
度設定において、本実施例ではパルス幅Pw=80μs
ec、τe=6×Pw、選択期間τs=7×Pw、V1
=18v、V2=5v、V3=2.7v として1/4
00デューティマルチプレックス駆動したところ、コン
トラスト比1:25を得た。また、一つの画像情報を表
示するために必要な時間は、τs×400×2=448
ミリ秒となり、実施例1の7倍である。ただし、本比較
例においては信頼性試験による表示品位の劣化は認めら
れなかった。
従来例で駆動した。実施例1と同じ試料、同じ電圧・温
度設定において、本実施例ではパルス幅Pw=80μs
ec、τe=6×Pw、選択期間τs=7×Pw、V1
=18v、V2=5v、V3=2.7v として1/4
00デューティマルチプレックス駆動したところ、コン
トラスト比1:25を得た。また、一つの画像情報を表
示するために必要な時間は、τs×400×2=448
ミリ秒となり、実施例1の7倍である。ただし、本比較
例においては信頼性試験による表示品位の劣化は認めら
れなかった。
【0031】(比較例2)比較例として、図4に示した
駆動方法において2フレーム選択法を用いずに、フレー
ムF(+)・F’(+)で強誘電相(+)(ON状態)
を選択し、フレームF(−)・F’(−)で反強誘電相
(OFF状態)を選択するようにした。一つの画像情報
を表示するために必要な時間は、τs×400=224
ミリ秒となり、実施例1の3.5倍である。
駆動方法において2フレーム選択法を用いずに、フレー
ムF(+)・F’(+)で強誘電相(+)(ON状態)
を選択し、フレームF(−)・F’(−)で反強誘電相
(OFF状態)を選択するようにした。一つの画像情報
を表示するために必要な時間は、τs×400=224
ミリ秒となり、実施例1の3.5倍である。
【0032】このように交互にON・OFFを繰り返し
た場合、従来技術の項で述べたように、常に強誘電相(
+)が選択されるために下向きの分極電場が生じ、液晶
層に実際に印加される電圧の時間平均値は0ではなく負
の値となる。そのため、液晶層と基板との上下界面には
それぞれ負と正のイオンが偏り、その結果、反強誘電相
から強誘電相(+)へ相転移させるときのしきい値より
も、反強誘電相から強誘電相(−)へ相転移させるとき
のしきい値の方が高くなって、表示品位が劣化すること
が予想される。
た場合、従来技術の項で述べたように、常に強誘電相(
+)が選択されるために下向きの分極電場が生じ、液晶
層に実際に印加される電圧の時間平均値は0ではなく負
の値となる。そのため、液晶層と基板との上下界面には
それぞれ負と正のイオンが偏り、その結果、反強誘電相
から強誘電相(+)へ相転移させるときのしきい値より
も、反強誘電相から強誘電相(−)へ相転移させるとき
のしきい値の方が高くなって、表示品位が劣化すること
が予想される。
【0033】そこで、本比較例の信頼性試験として、上
述のようにON(強誘電相(+))・OFFを繰り返す
ことを4週間続けて、その前後での表示品位の変化を調
べることにした。表示品位を調べるときには、反強誘電
相−強誘電相(−)相転移に及ぼす分極電場の影響を明
らかにするために、フレームF(+)で反強誘電相(O
FF状態)を選択し、フレームF(−)で強誘電相(−
)(ON状態)を選択するようにした。もし、分極電場
の影響がなければ、試験前後でのON状態の表示品位は
変化しないはずである。しかし、信頼性試験の結果、し
きい値特性が変化して、試験後のON状態の光透過率は
試験前の約50%まで低下した。
述のようにON(強誘電相(+))・OFFを繰り返す
ことを4週間続けて、その前後での表示品位の変化を調
べることにした。表示品位を調べるときには、反強誘電
相−強誘電相(−)相転移に及ぼす分極電場の影響を明
らかにするために、フレームF(+)で反強誘電相(O
FF状態)を選択し、フレームF(−)で強誘電相(−
)(ON状態)を選択するようにした。もし、分極電場
の影響がなければ、試験前後でのON状態の表示品位は
変化しないはずである。しかし、信頼性試験の結果、し
きい値特性が変化して、試験後のON状態の光透過率は
試験前の約50%まで低下した。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、反強
誘電相と電場誘起強誘電相との間のスイッチングを用い
る液晶電気光学素子のマルチプレックス駆動において、
従来の方法で電気光学特性の劣化を防ぐために必要であ
った2フレーム選択法が不要になり、さらに反強誘電相
へのリセット期間を非選択期間の最後に設定したため、
1画面の書き換え速度を従来の数倍に高速化することが
でき、しかも環境温度の変化に影響されずに安定した電
気光学特性を得ることができる、という効果を有する。 本発明は、大型・高精細液晶ディスプレイやライトバル
ブへ応用することができる。
誘電相と電場誘起強誘電相との間のスイッチングを用い
る液晶電気光学素子のマルチプレックス駆動において、
従来の方法で電気光学特性の劣化を防ぐために必要であ
った2フレーム選択法が不要になり、さらに反強誘電相
へのリセット期間を非選択期間の最後に設定したため、
1画面の書き換え速度を従来の数倍に高速化することが
でき、しかも環境温度の変化に影響されずに安定した電
気光学特性を得ることができる、という効果を有する。 本発明は、大型・高精細液晶ディスプレイやライトバル
ブへ応用することができる。
【図1】本発明による駆動電圧波形を示す図である。
【図2】本発明実施例に用いた素子の電気光学特性を説
明する図である。
明する図である。
【図3】本発明実施例に用いた素子の概略を示す図であ
る。
る。
【図4】従来例による駆動電圧波形を示す図である。
T1・・・・・・・選択期間、
T2・・・・・・・非選択期間、
τ1・・・・・・・非選択期間内の第一の期間、τ2・
・・・・・・非選択期間内の第二の期間、OA・・・・
・・・反強誘電相における光軸、OF(+)・・・・強
誘電相(+)における液晶分子配向方向(光軸)、 OF(−)・・・・強誘電相(−)における液晶分子配
向方向(光軸)、 34・・・・・・・・スメクチック層、35・・・・・
・・・偏光板、 36・・・・・・・・検光板、 37・・・・・・・・透明電極、 38・・・・・・・・ガラス基板、 39・・・・・・・・偏光板の偏光軸方向、310・・
・・・・・液晶配向膜、 T11・・・・・・第1フレームの選択期間、T21・
・・・・・第2フレームの選択期間、T12・・・・・
・第1フレームの非選択期間、T22・・・・・・第2
フレームの非選択期間、F(+)・・・・・正極性フレ
ーム、 F(−)・・・・・負極性フレーム、 F’(+)・・・・正極性フレーム、 F’(−)・・・・負極性フレーム、
・・・・・・非選択期間内の第二の期間、OA・・・・
・・・反強誘電相における光軸、OF(+)・・・・強
誘電相(+)における液晶分子配向方向(光軸)、 OF(−)・・・・強誘電相(−)における液晶分子配
向方向(光軸)、 34・・・・・・・・スメクチック層、35・・・・・
・・・偏光板、 36・・・・・・・・検光板、 37・・・・・・・・透明電極、 38・・・・・・・・ガラス基板、 39・・・・・・・・偏光板の偏光軸方向、310・・
・・・・・液晶配向膜、 T11・・・・・・第1フレームの選択期間、T21・
・・・・・第2フレームの選択期間、T12・・・・・
・第1フレームの非選択期間、T22・・・・・・第2
フレームの非選択期間、F(+)・・・・・正極性フレ
ーム、 F(−)・・・・・負極性フレーム、 F’(+)・・・・正極性フレーム、 F’(−)・・・・負極性フレーム、
Claims (4)
- 【請求項1】 走査電極を有する基板と信号電極を有
する基板の電極面を対向させた基板間に反強誘電性液晶
を挟持してなる液晶電気光学素子の駆動方法において、
前記反強誘電性液晶に印加する電圧の絶対値を増加させ
ることによるOFF状態(反強誘電相)からON状態(
強誘電相)への相転移に対するしきい値電圧と飽和値電
圧の絶対値をそれぞれV(A−F)t 、V(A−F)
s とし、前記電圧の絶対値を減少させることによるO
N状態(強誘電相)からOFF状態(反強誘電相)への
相転移に対するしきい値電圧と飽和値電圧の絶対値をそ
れぞれV(F−A)t、V(F−A)s とすれば、選
択期間には、ON状態を選択する場合には絶対値がV(
A−F)t よりも大きい交流電圧パルスを印加し、O
FF状態を選択する場合には絶対値がV(A−F)t以
下の交流電圧パルスを印加し、一方、非選択期間には前
記選択期間で選択された状態を維持するためのバイアス
電圧を第一の期間に印加し、次に前記選択期間で選択さ
れた状態がOFF状態ならばその状態を維持し、ON状
態ならばOFF状態に緩和させるような、絶対値がV(
F−A)s以下の消去電圧パルス群を第二の期間に印加
することを特徴とする液晶電気光学素子の駆動方法。 - 【請求項2】 前記バイアス電圧は、正極性と負極性
の電圧パルス群からなることを特徴とする請求項1記載
の液晶電気光学素子の駆動方法。 - 【請求項3】 前記交流電圧パルスの数は偶数個であ
ることを特徴とする請求項1記載の液晶電気光学素子の
駆動方法。 - 【請求項4】 上記非選択期間内の第一の期間と第二
の期間との時間的割合を、液晶電気光学素子の環境温度
に応じて変化させることを特徴とする請求項1記載の液
晶電気光学素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307391A JPH04280220A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 液晶電気光学素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307391A JPH04280220A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 液晶電気光学素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280220A true JPH04280220A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=12653678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4307391A Pending JPH04280220A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 液晶電気光学素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04280220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5459481A (en) * | 1990-09-05 | 1995-10-17 | Seiko Epson Corporation | Driving method for liquid crystal electro-optical device |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP4307391A patent/JPH04280220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5459481A (en) * | 1990-09-05 | 1995-10-17 | Seiko Epson Corporation | Driving method for liquid crystal electro-optical device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3183537B2 (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| US7652648B2 (en) | Liquid crystal display apparatus and method of driving the same | |
| JP3603904B2 (ja) | 反強誘電性液晶表示素子の駆動方法及び装置 | |
| US5136408A (en) | Liquid crystal apparatus and driving method therefor | |
| WO2004099868A1 (ja) | 反強誘電性液晶パネルおよびその駆動方法 | |
| US5646754A (en) | Ferroelectric liquid crystal display device including a ferroelectric liquid crystal material capable of exhibiting the smectic A phase and the chiral smectic C phase | |
| JPH04249290A (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JPH04280220A (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JP3149451B2 (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JP3411336B2 (ja) | 反強誘電性液晶素子 | |
| JP2000019485A (ja) | 液晶素子の駆動方法 | |
| JPH04280221A (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JP3317244B2 (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JP2973242B2 (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JP3258110B2 (ja) | 反強誘電性液晶パネルの駆動方法 | |
| JP3365587B2 (ja) | 液晶装置 | |
| JPH04371919A (ja) | 液晶電気光学素子の駆動方法 | |
| JPH09311315A (ja) | 強誘電性液晶素子および強誘電性液晶材料 | |
| JPH09222592A (ja) | 反強誘電性液晶素子の駆動方法 | |
| JPH01304430A (ja) | 液晶装置及びその駆動法 | |
| JPH09265077A (ja) | 反強誘電性液晶素子の駆動方法 | |
| JP2001091923A (ja) | 強誘電性液晶表示装置 | |
| JPH0279816A (ja) | アトリクス形強誘電性液晶パネルの駆動法 | |
| JPS6224228A (ja) | 液晶表示装置の駆動方法 | |
| JPH11231286A (ja) | 反強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |