JPH04362990A - 液晶電気光学素子の駆動方法 - 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。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶の三状態間スイッチングは
、従来の表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）に見ら
れるいくつかの本質的問題点を解消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．Ｃｈａｎｄａｎｉ　ｅｔ　ａｌ．：　Ｊｐｎ．　Ｊ
．　Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，　２７，　Ｌ７２９　（１
９８８）、Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ　ｅｔ　ａｌ
．：Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．，　２８
，Ｌ１２６５　（１９８８）等参照。） 三状態間スイッチングの主な特徴としては、（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
する急峻な閾値特性がある（図３３）。

【０００３】（２）反強誘電−強誘電相転移は幅の広い
光学的ヒステリシスをともなうため、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を印加しておけ
ば、選択された状態を保持する事が出来る（図３３）。

【０００４】（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事が出来る。

【０００５】（４）液晶層内の電荷の偏りを防ぐ事が出
来るため、ＳＳＦＬＣにみられる様な電気光学特性の経
時変化が無い。

【０００６】等が挙げられる。これらの特性を用いれば
単純マトリクスにおいてデューティー比の制限なく時分
割駆動ができるというものである。現在までに知られて
いる駆動方法の例としては　Ｍ．　Ｙａｍａｗａｋｉ　
ｅｔ　ａｌ．：Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｊａｐａｎ　Ｄｉ
ｓｐｌａｙ　’８９，　ｐ２６（１９８９）等がある（
図３０）。図３０においてＶｔ、Ｖｄはそれぞれ走査電
極と信号電極に印加される電圧波形であり、ＶＬＣは液
晶層に印加される合成波形である。この駆動方法では、
正極性の電圧が印加されるフレ−ムＦ（＋）　とそれに
続く負極性フレ−ムＦ（−）　が対になっている。

【０００７】この駆動方法による表示原理を図３２を用
いて説明する。反強誘電相での光軸ＯＡはスメクティッ
ク層と直交している。図３２（ｂ）の如く透明電極４，
５と液晶配向膜９，１０を設けた２枚のガラス基板１，
２間に液晶層６を挾持して成るセルを、互いに偏光軸の
直交する偏光板１１，１２間において光軸ＯＡがいずれ
かの偏光軸に平行となる様に設置すると素子は遮光状態
（仮にＯＦＦ）となる。この状態に図３０のフレ−ムＦ
’（＋）またはＦ’（−）における電圧波形を印加して
も｜ＶＷ２｜＜｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ｜（図３３参照）であ
れば光透過率の変化は僅かであり、ＯＦＦ状態を保持す
る事が出来る。一方、図３０中Ｆ（＋）及びＦ（−）の
電圧波形を印加した場合、｜ＶＷ１｜＞｜Ｖ（Ａ−Ｆ）
ｓ｜であれば液晶は応答して、それぞれ光軸ＯＦ（＋）
及びＯＦ（−）、自発分極Ｐｓ（＋）及びＰｓ（−）を
有する強誘電相（＋）と強誘電相（−）へ転移する。光
軸が偏光軸と角度θ（＋）またはθ（−）をなすため光
透過状態（仮にＯＮ）となる。角度θ（＋）とθ（−）
が等しいので両者は光学的に等価として扱う事が出来る
。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の駆動方
法は以下に述べる様な二つの課題を持っている。

【０００９】一つは反強誘電相状態の安定性に関する課
題である。一般的には直流電圧に対して急峻な閾値特性
を持つと言われており、図３１（ｂ）に示される様に選
択期間（同図中Ｔ１２）において反強誘電相状態を選択
した後に非選択期間（同図中Ｔ２２）で一方極性のバイ
アス電圧を印加した場合、そのバイアス電圧の印加時間
に関わらず反強誘電相状態が保持出来ると考えられてい
る。 しかしながら、発明者らのより詳しい研究によれば図３
１（ｃ）に示した様にバイアス電圧を印加し始めてから
時間が経過するにしたがって反強誘電相から強誘電相に
徐々に転移していく現象が、いくつかの液晶材料におい
て観察された。この原因は、図３３に示されている様に
低電圧領域に相転移前駆現象が起こる事、更には閾値特
性の急峻度が低い場合Ｖ（Ａ−Ｆ）Ｓ−Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ
　　が大きいため、マルチプレックス駆動時にバイアス
電圧に重畳されるデータ信号の振幅が大きくなる事等が
考えられる。このような現象は、素子のデューティー比
が高くなるにつれてコントラスト比が低くなるという問
題をもたらす。 もう一つの課題は、強誘電状態から反強誘電状態への緩
和速度が逆方向のスイッチングに於ける応答速度と比較
して遅い事及び同緩和速度に温度依存性が観られるとい
う問題である。従来の駆動方法によれば、使用する液晶
材料の応答特性にあわせて走査周波数を低く設定せざる
を得ないため、画面のスクロールやポインティングデバ
イスの移動がスムースに行えないという問題点が生じて
いた。

【００１０】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、三状態間スイッチング
の特徴を充分に生かしたマルチプレックス駆動方法を提
供するところにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶電気光学素
子の駆動方法は上記課題を解決するために、（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
向させた基板間に強誘電相における二つの配向状態と反
強誘電相における一つの配向状態を示す液晶を挟持して
なる液晶素子の駆動方法に於て、選択期間には液晶分子
の配列方向を一つの配向状態に揃える為の電圧パルスを
液晶層に印加する第一の期間、次に液晶分子の配列方向
を前記第一の期間における配向状態から他の配向状態へ
変化させるか否かを選択する為の電圧パルスとして、 ａ．選択する配向状態が反強誘電相ならば絶対値が閾値
以下の電圧パルス ｂ．選択する配向状態が強誘電相ならば絶対値が閾値よ
り大きい電圧パルス を前記液晶層に印加する第二の期間を設け、一方、非選
択期間には選択期間内第二の期間で選択された配列を維
持する為の電圧パルス群を前記液晶層に印加する第三の
期間、前記第二の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の安
定状態に緩和させる様な、絶対値が閾値以下である電圧
パルス群を前記液晶層に印加する第四の期間を有する事
を特徴とする。

【００１２】（２）前記液晶層に印加する電圧波形が、
一定周期毎に極性を反転し印加電圧と時間の積の総和が
零となるよう設定された事を特徴とする。

【００１３】（３）前記液晶層に印加する電圧波形が、
選択期間と非選択期間から成る一走査期間において印加
電圧と時間の積の総和が零となるよう設定された事を特
徴とする。

【００１４】（４）上記非選択期間内の第三の期間と第
四の期間との時間的割合を、素子の環境温度に応じて変
化させる事を特徴とする。

【００１５】（５）マトリクス状に配置された走査電極
と信号電極の間に強誘電相における二つの配向状態と反
強誘電相における一つの配向状態を示す液晶を挟持して
なる液晶表示素子の時分割駆動において、走査電極をｎ
（０以上の整数）本おきに順次走査してｎ＋１回の画面
走査で一画面を形成する事を特徴とする。

【００１６】（６）走査電極と信号電極をマトリクス状
に配置した液晶表示素子の時分割駆動において、表示情
報に書換えの必要が生じた領域の走査電極のみに選択波
形を線順次印加し、他の走査電極上に位置する画素には
液晶分子の配向状態を維持するための電圧パルス群を印
加する事を特徴とする。

【００１７】

【実施例】以下、具体的な実施例により本発明の詳細を
説明する。試料としては、透明電極上にポリイミド配向
膜を形成しラビング法による一軸性配向処理を施してギ
ャップ１．７μｍ　としたセルに液晶材料　４−（１−
ｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐ
ｈｅｎｙｌ４’−ｏｃｔｙｌｏｘｙｂｉｐｈｅｎｙｌ−
４−ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ　（ＭＨＰＯＢＣ）を加熱
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（ＳＣＡ＊相）の温度範囲に保持した物を用いた。素
子の構造は図３２（ｂ）に示されるものである。

【００１８】（実施例１）図１に本発明実施例１による
駆動電圧波形を示す。図中１ａ及び２ａは走査電極波形
、１ｂ及び２ｂは信号電極波形であり、１ｃと２ｃはこ
れらの合成波形を表わす。ｔ０１及びｔ０２は選択期間
、ｔ１、ｔ２は非選択期間に相当し、液晶素子にはｔ０
１またはｔ０２、ｔ１、ｔ２の順に電圧波形１ｃ及び２
ｃが印加されることになる。隣接する走査電極間には図
２に示した様なタイミングで電圧波形を印加する。素子
の温度を９０℃に保持し、パルス幅８０μｓ、Ｖ１＝１
８ｖ、Ｖ２＝２．７ｖ、Ｖ３＝５ｖ　として上記条件下
で駆動したところ、コントラスト比１：１８を得た。

【００１９】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中　ｔ２）を７０℃で２５０μｓ、１０
０℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化させ
たところ、上記で得られたものと同等な光学特性を該温
度範囲内で維持する事ができた。

【００２０】次に、本発明による駆動方法と従来技術に
よる駆動方法の表示速度を比較する。強誘電相から反強
誘電相への緩和時間が約４２０μｓｅｃ　であるため、
従来の方法では、選択期間の長さは８０×２＋４２０＝
５８０μｓｅｃ　となる。これに対して、本発明による
方法では、選択期間（書き込み期間）の長さは１６０μ
ｓｅｃである。したがって、本発明による駆動方法を用
いれば、従来方法による駆動方法よりも約３．５倍の高
速化が達成される。ただし、どの程度高速化されるか、
ということは、強誘電相から反強誘電相への緩和時間に
よって異なり、緩和時間が長ければ長いほどその効果が
大きくなる。

【００２１】（実施例２）図３は実施例１と同様な構成
の駆動方法において信号電極波形の電圧を変調する事に
よって階調表示をした場合の合成波形と素子の光学応答
を表わしたものである。選択期間ｔ０　に同期する信号
波形に２レベル、２極性を与える事によって、合成波形
において書き込みパルスに４レベルの波高値（ＶＷ１，
−ＶＷ２，ＶＷ３，−ＶＷ４）を持つ電圧波形を印加し
たところ、図３にみられる様な光学応答が得られた。中
間調を選択する際の書き込みパルスの波高値ＶＷ　は、
図３３の表記によって｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ｜≦｜ＶＷ｜≦
｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｓ｜　となる様に設定してやれば良い。 顕微鏡観察によると、中間調選択時の液晶の配向は反強
誘電相と強誘電相が適当な割合で混在するマルチドメイ
ンであった。強誘電相に転移したドメインに対してのみ
非選択期間に印加されるバイアスが作用するので、画素
は中間調を保持することが出来る。

【００２２】（実施例３）実施例１と同様な駆動波形に
おいて、信号電極波形のパルス幅を変調する事によって
も、実施例２に示したものと同じ原理による階調表示が
可能であった。図４は本実施例に用いた駆動方法の選択
期間における電圧波形であり、図中１ａは走査電極波形
、１ｂは信号電極波形、１ｃは合成波形である。実施例
１と同様の電圧設定において実施例２と同程度の表示特
性が得られた。また、図４では信号電極波形の極性を統
一して表記してあるが、逆極性の波形も併用する事によ
って更に多階調表現を実現する事が出来る。

【００２３】（実施例４）図５に本発明実施例４におけ
る駆動電圧波形を示す。図中１ａ及び２ａは走査電極波
形、１ｂ及び２ｂは信号電極波形であり、１ｃと２ｃは
これらの合成波形を表わす。ｔ０１及びｔ０２は選択期
間、ｔ１、ｔ２は非選択期間に相当し、液晶素子にはｔ
０１またはｔ０２、ｔ１、ｔ２の順に電圧波形１ｃ及び
２ｃが印加されることになる。隣接する走査電極間には
図６に示した様なタイミングで電圧波形を印加する。図
５の１ｂに示す様にパルス幅が異なる２レベルの電圧絶
対値（｜−Ｖ２｜、｜２Ｖ２｜）を有する信号波形を用
いる事により、波形を交流化しながら実施例１と比較し
て書き込みパルスのＯＮ選択時とＯＦＦ選択時の電圧差
を大きくする事が出来るので、閾値特性の急峻度が低い
液晶材料を駆動する際に有効である。また、急峻度の高
い材料に適用すれば信号電極波形の電圧を低く設定する
事が可能になるので、非選択期間における光学応答の揺
らぎを抑制する事が出来る。素子の温度を９０℃に保持
し、パルス幅８０μｓ、Ｖ１＝１８ｖ、Ｖ２＝１．５ｖ
、Ｖ３＝５ｖ　として上記条件下で駆動したところ、コ
ントラスト比１：１９を得た。

【００２４】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中　ｔ２）を７０℃で２５０μｓ、１０
０℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化させ
たところ、上記で得られたものと同等な光学特性を該温
度範囲内で維持する事ができた。

【００２５】（実施例５）本発明実施例５による駆動電
圧波形を図７に示す。図７（ａ）のＶｔ　は走査電圧波
形、図７（ｂ）のＶｄ（ＯＮ）、Ｖｄ（ＯＦＦ）はそれ
ぞれ強誘電相状態と反強誘電相状態を選択するための信
号電圧波形である。合成波形と液晶素子の光学応答波形
を図８に示す。Ｔ１１とＴ１２（図示せず）はそれぞれ
第１フレ−ムと第２フレ−ムの選択期間であり、Ｔ２１
及びＴ２２は非選択期間である。強誘電相、反強誘電相
いずれの状態を選択する場合も連続する２つのフレ−ム
をセットとしており、第１フレ−ムと第２フレ−ムでそ
れぞれ図７のＦ１とＦ２の走査電圧波形を印加する。従
って、連続する２フレ−ム内での印加電圧と時間の積の
総和は零となる。

【００２６】図８、９を用いて本発明を詳しく説明する
。図８は反強誘電相状態を選択する場合に液晶層に印加
する電圧波形（走査電圧波形と信号電圧波形との合成波
形）である。反強誘電相状態では光が遮断されるため、
オフ状態となる。非選択期間内の第四の期間Ｔ４　では
前もって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
消去電圧パルス群±ＶＬ４（　±ＶＬ４＝Ｖ４−Ｖｄ、
｜ＶＬ４｜≦Ｖ（Ｆ−Ａ）ｓ　）を印加する。さらに選
択期間内第一の期間（選択期間の前半）　には第一の電
圧パルスＶＬ１　（　ＶＬ１＝Ｖ１−Ｖｄ、｜ＶＬ１｜
≦Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ）を印加することによって、第四・第
一の期間内にリセットを行う。 次に、選択期間内第二の期間（選択期間の後半）には反
強誘電相を選択するための電圧パルスＶＬ２　（ＶＬ２
＝Ｖ２−Ｖｄ、｜ＶＬ２｜≦Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ　）を印加
する。そして、非選択期間内の第三の期間Ｔ３　には第
二の期間で選択された相を維持するための維持電圧パル
ス群　ＶＬ３１〜ＶＬ３２（｜ＶＬ３１｜＝｜Ｖ３＋Ｖ
ｄ１｜、｜ＶＬ３２｜＝｜Ｖ３−Ｖｄ１｜、｜ＶＬ３１
｜≦Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ、｜ＶＬ３２｜≧Ｖ（Ｆ−Ａ）ｔ　
）を印加する。この維持電圧パルス群は、図のように正
極性と負極性の電圧パルス群からなっている。

【００２７】この電圧波形に対する光透過率の変化は図
８のようになる。第三の期間に印加する維持電圧パルス
群の極性が反転する毎に光透過率がゼロレベルの近くに
戻されるため、図３１（ｃ）に示した従来例と比較して
、反強誘電相状態が非選択期間中保持されて、オフ状態
の光透過率の時間平均が非常に低く押えられていること
がわかる。

【００２８】図９は強誘電相状態を選択する場合に液晶
層に印加する電圧波形とそのときの光透過率の変化であ
る。強誘電相状態は光が透過するオン状態である。第二
の期間には　｜ＶＬ２｜≧Ｖ（Ａ−Ｆ）ｓ　という電圧
パルスＶＬ２を印加すれば強誘電相状態を選択すること
ができる。

【００２９】ここで、ＶＬ３１〜ＶＬ３２という正極性
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３３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。したがって、ＯＮ状態の光透過率
を低下させる事なくＯＦＦ状態の光透過率を低く抑えて
コントラスト比を高くする事が出来る。

【００３０】具体的には、素子の環境温度を７０℃に保
ち、パルス幅　Ｐｗ＝８０μｓｅｃ、Ｔｓ＝１０×Ｐｗ
、Ｔ４＝４×Ｐｗ、　Ｖ１＝０ｖ、Ｖ２＝１８ｖ、Ｖ３
＝５ｖ、Ｖ４＝０ｖ、Ｖｄ１＝２．７ｖ　として１／４
００デューティー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。さらに、デューティ比を
１／１０００まで高くしたが、コントラスト比の変化は
認められなかった。

【００３１】上記と同じ試料、同じ電圧設定において、
環境温度を１００℃とした。Ｐｗ＝８０μｓｅｃ、Ｔｓ
＝１０×Ｐｗ、Ｔ４＝２×Ｐｗとして１／１０００デュ
ーティー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。

【００３２】（実施例６）本発明実施例６における駆動
電圧波形を図１０に示す。Ｖｔ　は走査電圧波形、Ｖｄ
１、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−Ｖｄ２　）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±Ｖ
４（＝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、ＶＬ
Ｃ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τ２　の長さは
、少なくとも、消去のためのある波高値（ここでは±Ｖ
３　）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。交流化されたバイア
ス電圧に対する液晶の応答は実施例５で述べた通りであ
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
。

【００３３】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、ＳＳＦＬＣ
と同程度の速度になる。

【００３４】具体的には、素子の環境温度を７０℃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デューティー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。

【００３５】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。

【００３６】（実施例７）上記実施例６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℃とし
た。パルス幅Ｐｗ＝８０μｓｅｃ、選択期間　τｓ＝２
×Ｐｗ、　τ１（＋）＝τ１（−）＝４９９×τｓ、τ
２＝τｓ　として１／１０００デューティーマルチプレ
ックス駆動したところ、コントラスト比１：２３を得た
。この場合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。

【００３７】（実施例８）本発明実施例８による駆動電
圧波形を図１１に示す。図１１（ａ）は走査電圧波形、
図１１（ｂ）のＶｄ（ＯＦＦ）、Ｖｄ（ＯＮ）はそれぞ
れ反強誘電相（ＯＦＦ状態）と強誘電相（ＯＮ状態）を
選択するためのデータ電圧波形である。図１２の上段は
液晶層へ印加される電圧波形であり、走査電圧波形とデ
ータ電圧波形の合成波形である。そして、図１２の下段
はそれに対する液晶の電気光学応答である。消去電圧は
ＶＳＥ＝ＶＤＥ＝０［ｖ］、データ電圧はＶＤ１＝−Ｖ
Ｄ２、｜ＶＤ１｜＝｜ＶＤ２｜＝３［ｖ］の交流電圧と
し、選択期間の最後から二番目の電圧パルスの波高値は
ＶＳ１＝１５［ｖ］、最後の電圧パルスの波高値はＶＳ
２＝−４［ｖ］とした。維持電圧波形としては、負極性
から始まる±８［ｖ］の交流とした。また、補償電圧波
形としては、パルス幅と波高値がそれぞれＰＷ２とＶＣ
＝−（ＶＳ１＋ＶＳ２＋ＶＳＥ）＝−１１［ｖ］の電圧
パルスとした。駆動デューティ比とパルス幅ＰＷ１、Ｐ
Ｗ２はそれぞれ１／１０００と２００μｓｅｃ、７００
μｓｅｃであり、維持電圧波形の周波数は１／（１１．
１×１０−３）Ｈｚである。

【００３８】信号電極にＯＮデータ電圧波形Ｖｄ（ＯＮ
）　を印加した場合、選択期間の最後から二番目の電圧
はＶＳ１−ＶＤ１＝１８［ｖ］　となるため、反強誘電
相から強誘電相（＋）への相転移が起こる。それに続く
最後の電圧は−７［ｖ］である。このようにパルス電圧
の波高値が＋１８［ｖ］　から−７［ｖ］　へ直接変化
した場合、７［ｖ］はＶ（Ｆ−Ａ）ｔ以上であるため、
反強誘電相を通り越してもう一方の強誘電相（−）　へ
スイッチする。その後、非選択期間には−５〜−８〜−
１１［ｖ］と５〜８〜１１［ｖ］という維持電圧パルス
が交互に印加されて、交互に強誘電相（−）と強誘電相
（＋）の状態になるため、ＯＮ状態が維持される。

【００３９】次に、信号電極にＯＦＦデータ電圧波形Ｖ
ｄ（ＯＦＦ）を印加した場合、選択期間の最後から二番
目の電圧が＋１２［ｖ］となり、これはＶ（Ａ−Ｆ）ｔ
以下であるため、反強誘電相から強誘電相（＋）への相
転移は起こらない。この時の光透過率は図１３に示した
ようにＩＮＳである。それに続く最後の電圧は−１［ｖ
］である。この電圧は、最後から二番目の電圧とは逆極
性のため、この期間に光透過率はほぼ０に近い値まで低
下する。その後、非選択期間には−５〜−８〜−１１［
ｖ］と５〜８〜１１［ｖ］という維持電圧パルスが交互
に印加される。この場合、光透過率は図１３に示したル
ープＢにほぼ従うように変化する。ただし、この図では
正極性側のみ示してある。

【００４０】このような駆動方法による実際の光透過率
の時間変化を図１２に実線で示す。比較のために、従来
方法によって駆動した場合の光透過率を、同図の破線で
示した。従来方法では選択された時に光透過率がＩＮＳ
となった直後に維持電圧パルスが印加されるために図１
３に示したループＡに従って光透過率が変化する。これ
より、ＯＮ状態の光透過率は、両者の間に差は見られな
いが、ＯＦＦ状態の光透過率には明らかな差が認められ
る。本発明によるＯＦＦ状態の平均光透過率は、従来方
法によるそれのほぼ　２／３　倍となっている。コント
ラスト比はＯＦＦ状態の光透過率に反比例するため、コ
ントラスト比は従来のほぼ１．５倍となり、１：１１．
５から１：１７へ向上した。

【００４１】さらに、図１１（ａ）　に示してあるよう
に、消去期間の直前（非選択期間の最後）には、８［ｖ
］の維持電圧の代わりに−３［ｖ］の電圧パルスを１個
印加している。これは、補償電圧パルスを維持電圧波形
のその部分に重畳したことによるものである。そのため
、１フレーム内に液晶層へ印加される電圧の時間平均値
は０となり、液晶層内での電荷の偏りは起こらない。こ
の例では、負極性から始まる交流の維持電圧を用いたた
め、消去期間の直前に印加する電圧を−３［ｖ］とした
が、正極性から始まる交流の維持電圧を用いれば、その
電圧は−１９［ｖ］となる。

【００４２】（実施例９）本実施例では、実施例８の駆
動方法においてＶＳ２＝−４［ｖ］、ＶＳＥ＝４［ｖ］
とした。 この場合、ＶＣ＝−１５［ｖ］となるため、非選択期間
の最後に走査電極へ印加される電圧は−７［ｖ］となる
。したがって、液晶層へ印加される電圧は−４［ｖ］ま
たは−１０［ｖ］となる。ＯＮ状態が選択されていると
きに−１０［ｖ］が印加されれば、強誘電相（−）　と
なるため、その次にＯＦＦ状態へリセットするために適
当な正極性電圧を印加すれば、０［ｖ］によってリセッ
トするよりも高速でリセットすることができる。これは
上述した強誘電相から反強誘電相への緩和時間が遅いと
いう問題点を解決するものであり、前フレ−ムで選択さ
れていた状態が強誘電相の場合に効果を現わし、高速走
査を可能にする。そのため、ＰＷ１＝１００μｓｅｃと
しても駆動することができた。維持電圧波形の周波数は
実施例８と同じである。実施例８ではＰＷ１＝２００μ
ｓｅｃであるため、このように電圧を設定することによ
って表示速度を高速化することができる。表示特性は、
実施例８と同じく、１：１７のコントラスト比が得られ
た。

【００４３】（実施例１０）本実施例では、実施例８の
駆動方法においてＶＳ２＝−３［ｖ］とした。この場合
、ＶＣ＝−１２［ｖ］となる。他の設定値は実施例８と
同様である。ＯＦＦ状態を選択する場合、書き込み期間
の最後から二番目に印加される電圧が＋１２［ｖ］　で
あるのに対して、最後に印加される電圧は０［ｖ］であ
り、逆極性ではない。そのため、この０ボルトの期間内
での光透過率の減少量を実施例８と比較すれば、やや少
なくなる。したがって、ＯＦＦ状態の光透過率は、実施
例８の場合よりも少し高くなり、コントラスト比は１：
１５と少し低くなった。しかし、従来方法によるコント
ラスト比よりも高い。

【００４４】（実施例１１）本実施例では、実施例８の
駆動方法において、｜ＶＤ１｜と｜ＶＤ２｜の値の上限
Ｖ２を３［ｖ］として、その範囲内で変化させた。ただ
し、実施例８と同様に　ＶＤ１＝−ＶＤ２である。この
ようにデータ電圧を変調することによって、階調表示を
行うことができた。

【００４５】（実施例１２）実施例８と同じ試料を用い
て、図１４に示したように維持電圧波形が直流である電
圧波形によって駆動した。ＶＳ１＝１５［ｖ］、ＶＳ２
＝−４［ｖ］、ＶＨ＝−８［ｖ］、｜ＶＤ１｜＝｜ＶＤ
２｜＝３［ｖ］、ＶＳＥ＝０［ｖ］，ＶＤＥ＝３［ｖ］
である。１フレーム期間内での印加電圧の平均値は０で
はないため、１フレーム毎にすべての電圧波形の極性を
反転することによって、単位時間内での平均値が０にな
るようにした。この駆動方法では、ＶＳＥ−ＶＤＥ　の
極性（負）が、その直前のＶＨ（正）とは逆の極性にな
る。そこで、ＰＷ１を１５０μｓｅｃとした。

【００４６】表示特性は実施例８と同様に１：１７のコ
ントラスト比が得られた。また、実施例１１と同様に、
データ電圧を変調することによって、階調表示を行うこ
とができた。

【００４７】この実施例では、ＶＳＥ＝０［ｖ］とした
が、必ずしも０［ｖ］とする必要はない。また、　ＶＳ
Ｅ−ＶＤＥ　の符号も、必ずしも負である必要はない。 さらに、必ずしも｜ＶＳ２｜＞｜ＶＤ２｜である必要も
ない。

【００４８】（実施例１３）本実施例で用いた駆動電圧
波形を図１５に示す。ここでは、消去期間内に補償電圧
パルスを印加している。消去期間最後に走査電極と信号
電極へ印加する電圧パルスの波高値をそれぞれＶＳＥと
ＶＤＥとすれば、各電圧の設定は実施例１〜３と同様で
ある。言うまでもなく、この方法による走査時間は、実
施例８の場合よりもＰＷ２だけ長くなる。しかし、実施
例８〜１０と同様な表示特性が得られた。

【００４９】（実施例１４）本実施例で用いた駆動電圧
波形を図１６に示す。ここでは、書き込み期間の最初に
補償電圧パルスＶＣを印加している。各電圧の設定は実
施例１０と同様である。｜ＶＳ２｜＝｜ＶＤ２｜である
ので、補償電圧の波高値（｜ＶＳ１｜−｜ＶＳ２｜）は
しきい値と等しくなる。したがって、この補償電圧は消
去期間内に得られた状態（反強誘電層）を維持できるた
め、表示特性には何等影響を与えず、実施例１０と同様
な表示特性が得られた。

【００５０】（実施例１５）本発明実施例１５による駆
動電圧波形を図１７に示す。図１７（ａ）は走査電圧波
形、図１７（ｂ）のＶｄ（ＯＦＦ）、Ｖｄ（ＯＮ）はそ
れぞれ反強誘電相（ＯＦＦ状態）と強誘電相（ＯＮ状態
）を選択するためのデータ電圧波形である。図１８の上
段は液晶層へ印加される電圧波形であり、走査電圧波形
とデータ電圧波形の合成波形である。そして、図１８の
下段はそれに対する液晶の電気光学応答である。リセッ
ト電圧はＶＳＥ＝０〔ｖ〕、データ電圧は｜ＶＤ１｜＝
｜ＶＤ２｜＝３〔ｖ〕とし、選択期間の最後から二番目
の書き込み電圧パルスの波高値はＶＳ１＝１７〔ｖ〕、
最後の書き込み電圧パルスの波高値はＶＳ２＝−４〔ｖ
〕とした。維持電圧波形としては、負極性から始まる±
９〔ｖ〕の交流電圧パルスとした。また、補償電圧波形
としては、パルス幅と波高値がそれぞれＰＷ２とＶＣ＝
−（ＶＳ１＋ＶＳ２＋ＶＳＥ）＝−１３〔ｖ〕の電圧パ
ルスを、リセット期間の最初に印加することにした。駆
動デューティ比とパルス幅ＰＷ１、ＰＷ２はそれぞれ１
／１０００と４８０μｓｅｃ、８０μｓｅｃであり、維
持電圧波形の周波数は１／（１．９９１×１０−３）　
Ｈｚである。

【００５１】信号電極にＯＮデータ電圧波形Ｖｄ（ＯＮ
）　を印加した場合、選択期間の最後から二番目に液晶
層へ印加される電圧はＶＳ１−ＶＤ１＝２０〔ｖ〕とな
るため、反強誘電相から強誘電相（＋）　への相転移が
起こる。それに続く最後の電圧は−７〔ｖ〕である。こ
のようにパルス電圧の波高値が＋２０〔ｖ〕　から−７
〔ｖ〕　へ直接変化した場合、７〔ｖ〕は｜Ｖ（Ｆ−Ａ
）ｔ｜以上であるため、反強誘電相を通り越してもう一
方の強誘電相（−）へスイッチする。その後、非選択期
間には　−６〜−１２〔ｖ〕と６〜１２〔ｖ〕という維
持電圧パルスが交互に印加されて、交互に強誘電相（−
）と強誘電相（＋）の状態になるため、ＯＮ状態が維持
される。

【００５２】次に、信号電極にＯＦＦデータ電圧波形Ｖ
ｄ（ＯＦＦ）を印加した場合、選択期間の最後から二番
目に液晶層へ印加される電圧は１４〔ｖ〕となる。この
値は｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ｜以下であるため、反強誘電相か
ら強誘電相（＋）　への相転移は起こらない。この時の
光透過率は図１３に示したようにＩＮＳである。それに
続く最後の電圧は、−１〔ｖ〕である。この電圧は、最
後から二番目の電圧とは逆極性のため、この期間に光透
過率はほぼ０に近い値まで低下する。その後、非選択期
間には−６〜−１２〔ｖ〕と６〜１２〔ｖ〕という維持
電圧パルスが交互に印加される。この場合、光透過率は
図１３に示したループＢにほぼ従うように変化する。た
だし、この図では正極性側のみ示してある。

【００５３】このような駆動方法による実際の光透過率
の時間変化を図１８に実線で示す。比較のために、従来
方法によって駆動した場合の光透過率を、同図の破線で
示した。これより、ＯＮ状態の光透過率については両者
の間に差は見られないが、ＯＦＦ状態の光透過率には明
らかな差が認められる。本発明によるＯＦＦ状態の平均
光透過率は、従来方法によるそれのほぼ　２／３　倍と
なっている。コントラスト比はＯＦＦ状態の光透過率に
反比例するため、コントラスト比は従来のほぼ３／２倍
となり、１：１７から１：２４へ向上した。さらに、前
述したように補償電圧パルスを１個印加しているため、
１フレーム内に液晶層へ印加される電圧の時間平均値は
０となり、液晶層内での電荷の偏りは起こらない。

【００５４】（実施例１６）本実施例では、実施例１５
の駆動方法においてＶＳ２＝−３〔ｖ〕とした。この場
合、ＶＣ＝−１４〔ｖ〕となる。他の設定値は実施例１
と同様である。ＯＦＦ状態を選択する場合、書き込み期
間の最後から二番目に印加される電圧が＋１４〔ｖ〕で
あるのに対して、最後に印加される電圧は０〔ｖ〕であ
り、逆極性ではない。そのため、この０ボルトの期間内
での光透過率の減少量を実施例１５と比較すれば、やや
少なくなる。したがって、ＯＦＦ状態の光透過率は、実
施例１５の場合よりも少し高くなり、コントラスト比は
１：２２と少し低くなった。しかし、従来方法によるコ
ントラスト比よりも高い。

【００５５】（実施例１７）本実施例では、実施例１５
の駆動方法において、｜ＶＤ１｜と｜ＶＤ２｜の値の上
限Ｖ２を３〔ｖ〕として、その範囲内で変化させた。た
だし、実施例１５と同様に　ＶＤ１＝−ＶＤ２である。 このようにデータ電圧を変調することによって、階調表
示を行うことができた。

【００５６】（実施例１８）本実施例では、図１９に示
したように、非選択期間に印加される維持電圧波形に補
償電圧波形を重畳した。ＶＳ１＝１７〔ｖ〕，ＶＳ２＝
−４〔ｖ〕，ＶＨ＝±９〔ｖ〕，ＶＣ＝−１３〔ｖ〕，
｜ＶＤ１｜＝｜ＶＤ２｜＝３〔ｖ〕　である。したがっ
て、維持電圧波形に補償電圧波形を重畳した部分の電圧
（ＶＨ＋ＶＣ）は−４〔ｖ〕となる。本実施例でも、実
施例１５と同様な表示特性が得られた。

【００５７】（実施例１９）図２０に示したように維持
電圧波形が直流である電圧波形によって駆動した。ＶＳ
１＝１７〔ｖ〕、ＶＳ２＝−４〔ｖ〕、　ＶＨ＝−９〔
ｖ〕、｜ＶＤ１｜＝｜ＶＤ２｜＝３〔ｖ〕、ＶＳＥ＝０
〔ｖ〕である。１フレーム期間内での印加電圧の平均値
は０ではないため、１フレーム毎にすべての電圧波形の
極性を反転することによって、単位時間内での平均値が
０になるようにした。

【００５８】表示特性は実施例１５と同様に１：２４の
コントラスト比が得られた。また、実施例１８と同様に
、データ電圧を変調することによって、階調表示を行う
ことができた。

【００５９】（実施例２０）本実施例で用いた駆動電圧
波形を図２１に示す。各電圧の設定は実施例２と同様で
ある。｜ＶＳ２｜＝｜ＶＤ２｜であるので、補償電圧の
波高値（｜ＶＳ１｜−｜ＶＳ２｜）はしきい値と等しく
なる。したがって、実施例１４と同様にこの補償電圧は
表示特性には何等影響を与えず、実施例１６と同様な表
示特性が得られた。ただし、この方法による走査時間は
、実施例１６の場合よりもＰＷ２だけ長くなる。 （実施例２１）実施例１５と同じ構成において、環境温
度を１００℃とした。実施例１５の場合よりも温度を高
くしたため、強誘電相から反強誘電相への緩和速度が速
くなった。したがって、ＰＷ１＝１６０μｓｅｃ　とし
ても駆動することができ、１：２２のコントラスト比が
得られた。

【００６０】（実施例２２）図２２、図２３及び図２４
に本発明実施例における駆動電圧波形を示す。

【００６１】図２４は走査電極に印加される駆動電圧波
形のタイミングを表わしている。同図においてｔ０１及
びｔ０２は任意の走査電極ｎにおける選択期間、ｔ１１
とｔ１２は非選択期間である。選択期間には±Ｖ１の選
択パルス、非選択期間には±Ｖ３の交流バイアスが印加
され、１フレ−ム毎に極性を反転する構成となっている
。隣接する走査電極には１選択期間分の位相差を持った
同様な電圧波形が線順次印加される。

【００６２】図２２は選択期間に印加される電圧波形で
ある。１０１は走査電極波形、１０２は信号電極波形、
１０３は１０１と１０２の合成波形を表わす。ｔ０１及
びｔ’０１とｔ０２及びｔ’０２では印加波形の極性が
反転しており、ｔ０１およびｔ０２とｔ’０１及びｔ’
０２はそれぞれＯＦＦ選択波形とＯＮ選択波形である。 電圧の設定は、｜Ｖ１＋Ｖ２｜≧｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｓ｜ ｜Ｖ１−Ｖ２｜≦｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ｜ とする。

【００６３】図２３は非選択期間に印加される電圧波形
である。２０１、２０４は走査電極波形、２０２、２０
５は信号電極波形、２０３、２０６は合成波形を表わし
、２０１、２０２及び２０３の場合と２０４、２０５及
び２０６の場合では極性が反転している。電圧の設定条
件は、 ｜Ｖ（Ｆ−Ａ）ｔ｜≦｜Ｖ３±Ｖ２｜≦｜Ｖ（Ａ−Ｆ）
ｔ｜とする。

【００６４】上記構成の駆動方法によれば１フレ−ム内
で液晶層に印加される電圧波形が交流化されている為、
直流成分による素子劣化の恐れがない。非選択期間に印
加されるバイアスが１フレ−ム内で複数回極性を反転す
るため液晶分子の自発分極による電荷の偏りも生じにく
く、反転周期を最適化する事によって表示のチラツキも
軽減できる。さらに図２２に示したように選択期間の最
初に印加される絶対値が素子の閾値以下のパルスは前フ
レ−ムの非選択期間最後に印加されたパルスと逆極性に
なる様に設定されている（図２３参照）。

【００６５】素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８
０μｓ、Ｖ１＝１８ｖ、Ｖ２＝２．７ｖ、Ｖ３＝５ｖ　
として上記条件下で駆動したところ、コントラスト比１
：２３を得た。非選択期間に印加されるバイアスの極性
を１０〜１５ｍｓ毎に反転する事によって表示画面のフ
リッカを視認出来ないレベルにまで軽減する事が出来た
。 （実施例２３）図２７に示す様な２ｎ本（ｎは整数）の
走査電極（Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ２ｎ）から成る表示
素子を時分割駆動するにあたって、走査電極を１本おき
に、すなわちＣ１，Ｃ３，Ｃ５，・・・，Ｃ２ｎ−１，
Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，・・・，Ｃ２ｎの順に選択走査した
場合の、走査電極Ｃ１〜Ｃ６へ印加される電圧波形とそ
のタイミングを図２５に表わす。図中ｔ０１は走査電極
Ｃ１の選択期間であり、ｔ０２，ｔ１１及びｔ１２　は
非選択期間である。ｔ０１の直後にはＣ３の選択期間、
その直後にはＣ５の選択期間が設定されており、ｔ０の
期間で奇数行の選択走査を終了する。続くｔ１の期間に
は同様に偶数行の選択走査を行い、ｔ０＋ｔ１の期間で
一画面の情報を書き込む。奇数行の選択走査を行なって
いる期間（図中ｔ０）に偶数行には既に選択された表示
状態を維持するためのバイアス電圧が印加され、同様に
遇数行の選択走査を行なっている期間（図中ｔ１）に奇
数行には既に選択された表示状態を維持するためのバイ
アス電圧が印加される。また、ｔ０＋ｔ１の時間毎に各
走査電極に印加される電圧波形は極性を反転し、液晶層
に印加される電圧が交流化される様にする。

【００６６】図２６には画素をスイッチする為の駆動電
圧波形を示す。図中ａは走査電極波形、ｂ及びｅは信号
電極波形であり、ｃとｆはそれぞれａとｂ、およびａと
ｅの合成波形を表わす。ｃはＯＦＦ状態（反強誘電相の
配向状態）を選択する場合の電圧波形であって、選択期
間ｔ０１に波高値Ｖ１−Ｖ２（｜Ｖ１−Ｖ２｜＜｜Ｖ（
Ａ−Ｆ）ｔ｜）のパルスが印加されて画素はＯＦＦ状態
となり非選択期間ｔ０２、ｔ１１には波高値Ｖ３±Ｖ２
（｜Ｖ３±Ｖ２｜＜｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ｜）のパルス群が
一定周期で極性を反転しながら印加されてＯＦＦ状態を
保持する。一方、ｆの波形はＯＮ状態（強誘電相の配向
状態）を選択する場合の電圧波形であり、選択期間ｔ０
１においては波高値Ｖ１＋Ｖ２（｜Ｖ１＋Ｖ２｜＞｜Ｖ
（Ａ−Ｆ）ｓ｜）のパルスが印加されて画素はＯＮ状態
になる。非選択期間ｔ０２、ｔ１１には波高値Ｖ３±Ｖ
２（　　｜Ｖ（Ｆ−Ａ）ｔ｜＜｜Ｖ３±Ｖ２｜＜｜Ｖ（
Ａ−Ｆ）ｔ｜）のパルス群が一定周期で極性を反転しな
がら印加されて液晶分子は２つの強誘電相の配向状態間
をスイッチングしながらＯＮ状態を維持する。非選択期
間の最後の期間ｔ１２では±Ｖ２（｜±Ｖ２｜＜｜Ｖ（
Ｆ−Ａ）ｓ｜）の電圧パルスが印加され、画素は反強誘
電相の配向状態に戻る。

【００６７】素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８
０μｓ、Ｖ１＝１８ｖ、Ｖ２＝２．７ｖ、Ｖ３＝５ｖ　
として上記駆動波形でＯＮ／ＯＦＦしたところ、コント
ラスト比１：２２を得た。１０００ラインの表示素子に
おいて２回の水平走査で一画面を形成する場合、１回の
走査に要する時間は８０ｍｓである。

【００６８】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中　ｔ１２　）を７０℃で２５０μｓ、
１００℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化
させたところ、上記で得られたものと同等な光学特性を
該温度範囲内で維持する事ができた。

【００６９】（実施例２４）上記実施例２３と同じ試料
・電圧・パルス幅設定において、本実施例では環境温度
を１０４℃とした。強誘電−反強誘電相転移の緩和時間
は、１５０μｓｅｃ　である。ここでは消去期間ｔ１２
の長さを０とした。この場合、選択期間の長さが１６０
μｓｅｃ　であったため、消去期間を設けなくても選択
期間内で強誘電相と反強誘電相いずれの状態も得ること
ができる。

【００７０】このような条件で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：
２５を得た。

【００７１】また、本実施例では走査電極を２本おきに
飛び越し走査して２回の画面走査で一画面の情報を書き
込む例を示したが、この飛び越し数は任意に設定できる
ものである。

【００７２】（実施例２５）図２７に示す様な２ｎ本（
ｎは整数）の走査電極（Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ２ｎ）
から成る表示素子を時分割駆動するにあたって、Ｃ２，
Ｃ３，Ｃ４　の走査電極エリアに情報書換えの必要が生
じ、他のエリアでは既に書き込まれた情報を維持する場
合の、走査電極Ｃ１〜Ｃ６へ印加される電圧波形とその
タイミングを図２８に表わす。図中ｔ１１，ｔ２１は走
査電極Ｃ２の選択期間であり、ｔ１２，ｔ１３及びｔ２
２，ｔ２３　は非選択期間である。ｔ０１の直後にはＣ
３の選択期間、その直後にはＣ４の選択期間が設定され
ており、これらによって３本の電極に選択波形を印加す
る。また、ｔ１，ｔ２の時間毎に各走査電極に印加され
る電圧波形は極性を反転し、液晶層に印加される電圧が
交流化される様にする。他の電極には既に選択された表
示状態を維持するためのバイアス電圧が一定の周期で極
性を反転しながら印加される。

【００７３】図２９には画素をスイッチングする為の駆
動電圧波形を示す。図中ａは選択期間における走査電極
波形、ｂ及びｅは信号電極波形、ｄは非選択期間におけ
る走査電極波形であって、ｃとｆはそれぞれａとｂ、お
よびｄとｅの合成波形を表わす。同図中ｃの［ＯＦＦ］
はＯＦＦ状態（反強誘電相の配向状態）を選択する場合
の電圧波形であって、選択期間ｔ１１およびｔ２１に電
圧絶対値｜Ｖ１−Ｖ２｜（｜Ｖ１−Ｖ２｜＜｜Ｖ（Ａ−
Ｆ）ｔ｜）のパルスが印加されて画素はＯＦＦ状態とな
る。ｃの［ＯＮ］はＯＮ状態（強誘電相の配向状態）を
選択する場合の電圧波形であって、選択期間ｔ１１およ
びｔ２１に電圧絶対値｜Ｖ１＋Ｖ２｜（｜Ｖ１＋Ｖ２｜
＞｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｓ｜）のパルスが印加されて画素はＯ
Ｎ状態になる。非選択期間ｔ１２には図２９ｆに示す様
に電圧絶対値｜Ｖ３±Ｖ２｜（｜Ｖ（Ｆ−Ａ）ｔ｜＜｜
Ｖ３±Ｖ２｜＜｜Ｖ（Ａ−Ｆ）ｔ｜）のパルス群が一定
周期で極性を反転しながら印加されて前記選択期間で選
択された状態を維持する。非選択期間の最後の期間ｔ１
３では±Ｖ２（｜±Ｖ２｜＜｜Ｖ（Ｆ−Ａ）ｓ｜）の電
圧パルスが印加され、画素は反強誘電相の配向状態にな
る。

【００７４】素子の温度を９０℃に保持し、パルス幅８
０μｓ、Ｖ１＝１８ｖ、Ｖ２＝２．７ｖ、Ｖ３＝５ｖ　
として上記駆動波形でＯＮ／ＯＦＦしたところ、コント
ラスト比１：２３を得た。１０００ラインの表示素子に
おいて１００ラインの表示を書き換えるのに要する時間
は１６ｍｓである。

【００７５】また、同様な電圧設定において、同素子の
温度を７０℃から１００℃まで変化させ、非選択期間内
の消去期間（図中　ｔ１３　）を７０℃で２５０μｓ、
１００℃で１７０μｓに設定してその間を連続的に変化
させたところ、上記で得られたものと同等な光学特性を
該温度範囲内で維持する事ができた。

【００７６】（実施例２６）上記実施例２５と同じ試料
・電圧・パルス幅設定において、本実施例では環境温度
を１０４℃とした。強誘電−反強誘電相転移の緩和時間
は、１５０μｓｅｃ　である。ここでは消去期間ｔ１２
の長さを０とした。この場合、選択期間の長さが１６０
μｓｅｃ　であったため、消去期間を設けなくても選択
期間内で強誘電相と反強誘電相いずれの状態も得ること
ができる。

【００７７】このような条件で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：
２４を得た。

【００７８】（比較例１）実施例６に対する比較例とし
て、図３０に示した従来例で駆動した。実施例６と同じ
試料、温度設定において、パルス幅Ｐｗ＝８０μｓｅｃ
、τｅ＝６×Ｐｗ、選択期間τｓ＝７×Ｐｗ、Ｖ１＝１
８ｖ、Ｖ２＝５ｖ、Ｖ３＝２．７ｖ　として１／４００
デューティーマルチプレックス駆動したところ、コント
ラスト比１：２２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。

【００７９】（比較例２）比較例として、図３０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＝２
２４ミリ秒となる。

【００８０】このように交互にＯＮ・ＯＦＦを繰り返し
た場合、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。

【００８１】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。

【００８２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、三安
定状態間のスイッチング挙動を示す強誘電性液晶素子の
マルチプレックス駆動に於て走査時間を短縮でき、しか
も周囲の温度変化に影響されずにフラットな電気光学特
性を維持できるという効果および表示のチラツキを防止
する効果を有する。また、１回もしくは２回の走査時間
内において駆動電圧波形を交流化する事によって、印加
電圧及び分極電場と時間の積の総和（時間平均値）が零
となって、液晶層内での電荷の偏りを防ぎ、良好な電気
光学特性（表示特性）を長期間にわたって安定して得る
事が出来る。本発明は高精細液晶表示装置やライトバル
ブ、空間光変調器などへの応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明実施例１の駆動電圧波形を表わす図
。

【図２】　　本発明実施例１の駆動波形において隣接す
る任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミングを
表わす図。

【図３】　　本発明実施例２の駆動電圧波形を表わす図
。

【図４】　　本発明実施例３の駆動電圧波形を表わす図
。

【図５】　　本発明実施例４の駆動電圧波形を表わす図
。

【図６】　　本発明実施例４の駆動波形において隣接す
る任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミングを
表わす図。

【図７】　　本発明実施例５の駆動電圧波形を表わす図
。

【図８】　　本発明実施例５の駆動方法によって反強誘
電相状態を選択する時に液晶層に印加される電圧波形と
該電圧波形に対する光透過率の変化を表わす図。

【図９】　　本発明実施例５の駆動方法によって強誘電
相状態を選択する時に液晶層に印加される電圧波形と該
電圧波形に対する光透過率の変化を表わす図。

【図１０】　　本発明実施例６及び７の駆動電圧波形を
表わす図。

【図１１】　　本発明実施例８の駆動電圧波形を表わす
図。

【図１２】　　本発明実施例８において、液晶層に印加
される電圧波形と液晶の電気光学応答を示す図。

【図１３】　　低電圧領域でのヒステリシス特性を示す
図。

【図１４】　　本発明実施例１２の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図１５】　　本発明実施例１３の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図１６】　　本発明実施例１４の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図１７】　　本発明実施例１５の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図１８】　　本発明実施例１５において、液晶層に印
加される電圧波形と液晶の電気光学応答を示す図。

【図１９】　　本発明実施例１８の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図２０】　　本発明実施例１９の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図２１】　　本発明実施例２０の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図２２】　　本発明実施例２２の選択期間における駆
動電圧波形を表わす図。

【図２３】　　本発明実施例２２の非選択期間における
駆動電圧波形を表わす図。

【図２４】　　本発明実施例２２の駆動波形において、
隣接する任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミ
ングを表わす図。

【図２５】　　本発明実施例２３の駆動波形において、
隣接する任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミ
ングを表わす図。

【図２６】　　本発明実施例２３の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図２７】　　本発明が適用される素子のマトリクス状
に配置された画素を表わす図である。

【図２８】　　本発明実施例２５の駆動波形において、
隣接する任意の走査電極に印加される電圧波形のタイミ
ングを表わす図。

【図２９】　　本発明実施例２５の駆動電圧波形を表わ
す図。

【図３０】　　従来の駆動電圧波形を表わす図。

【図３１】　　従来の駆動方法によって強誘電相状態を
選択する時に液晶層に印加される電圧波形と該電圧波形
に対する光透過率の変化を表わす図である。

【図３２】　　本発明実施例に用いた素子の概略図であ
る。

【図３３】　　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。

【符号の説明】

１ａ，２ａ，Ｖｔ，１０１，２０１，２０４，ａ，ｄ走
査電極波形（選択期間） １ｂ，２ｂ，Ｖｄ，１０２，２０２，２０５，ｂ，ｅ信
号電極波形（選択期間） １ｃ，２ｃ，ＶＬＣ，１０３，２０３，２０６，ｃ，ｆ
合成波形（選択期間） ＯＡ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
反強誘電相における光軸ＯＦ（＋）　　　　　　　　　
　　　　　　　　強誘電相（＋）における分子配向方向
（光軸） ＯＦ（−）　　　　　　　　　　　　　　　　　強誘電
相（−）における分子配向方向（光軸）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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強誘電相におけ
   る二つの配向状態と反強誘電相における一つの配向状態
   を示す液晶を挟持してなる液晶素子の駆動方法に於て、
   選択期間には液晶分子の配列方向を一つの配向状態に揃
   える為の電圧パルスを液晶層に印加する第一の期間、次
   に液晶分子の配列方向を前記第一の期間における配向状
   態から他の配向状態へ変化させるか否かを選択する為の
   電圧パルスとして、ａ．選択する配向状態が反強誘電相
   ならば絶対値が閾値以下の電圧パルスｂ．選択する配向
   状態が強誘電相ならば絶対値が閾値より大きい電圧パル
   スを前記液晶層に印加する第二の期間を設け、一方、非
   選択期間には選択期間内第二の期間で選択された配列を
   維持する為の電圧パルス群を前記液晶層に印加する第三
   の期間、前記第二の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の
   安定状態に緩和させる様な、絶対値が閾値以下である電
   圧パルス群を前記液晶層に印加する第四の期間を有する
   事を特徴とする液晶電気光学素子の駆動方法。
2. 【請求項２】　　前記液晶層に印加する電圧波形が、一
   定周期毎に極性を反転し印加電圧と時間の積の総和が零
   となるよう設定された事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。
3. 【請求項３】　　前記液晶層に印加する電圧波形が、選
   択期間と非選択期間から成る一走査期間において印加電
   圧と時間の積の総和が零となるよう設定された事を特徴
   とする請求項１記載の液晶電気光学素子の駆動方法。
4. 【請求項４】　　上記非選択期間内の第三の期間と第四
   の期間との時間的割合を、素子の環境温度に応じて変化
   させる事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。
5. 【請求項５】　　マトリクス状に配置された走査電極と
   信号電極の間に強誘電相における二つの配向状態と反強
   誘電相における一つの配向状態を示す液晶を挟持してな
   る液晶表示素子の時分割駆動において、走査電極をｎ（
   ０以上の整数）本おきに順次走査してｎ＋１回の画面走
   査で一画面を形成する事を特徴とする液晶電気光学素子
   の駆動方法。
6. 【請求項６】　　走査電極と信号電極をマトリクス状に
   配置した液晶表示素子の時分割駆動において、表示情報
   に書換えの必要が生じた領域の走査電極のみに選択波形
   を線順次印加し、他の走査電極上に位置する画素には液
   晶分子の配向状態を維持するための電圧パルス群を印加
   する事を特徴とする液晶電気光学素子の駆動方法。