JPH0437409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマトリクス型液晶光学装置の駆動方法
に関するものである。

［従来の技術］ 最近、TN型液晶に代わつて強誘電液晶が注目
されてきており、これを利用した光学装置の開発
が進められている。

強誘電液晶の光学モードとしては、複屈折型光
学モードおよびゲストホスト型光学モードがあ
る。これらを駆動する場合、従来のTN型液晶と
異なり、電界の印加方向によつて光学応答状態
（明暗）を制御するため、TN型液晶で用いられ
ていた駆動方法が利用できず、特殊な駆動方法を
必要とするものである。

さらに寿命を考えると、直流成分が画素に長時
間印加されるのは好ましくなく、その点も考慮し
た駆動方法が必要になつてくる。この直流成分を
長時間画素に印加させない駆動方法の１つとして
は、「SID 85Digest」（1985年）（P.135〜P.134）
の駆動方法がある。さらに、特開昭60−176097号
公報には、交流スタビライズ効果を有する強誘電
液晶を用いて、光学応答状態の双安定性を駆動電
気信号で実現できる駆動方法も開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、後者の駆動方法では、画素に直流成分
が長時間印加される場合があつて、透明電極が還
元されて黒ずんでしまつたり、液晶の劣化を引き
起すという問題があつた。一方、前者の駆動方法
では劣化の問題はないが、１画面の書換えに必要
な時間Ｔが、画素の書込みに必要な時間をｔとす
ると、 Ｔ＝４×ｔ×Ｎ（Ｎは走査ライン数／画面）とな
つて、書換え時間Ｔが長く走査ライン数をあまり
増やせないとか、動画表示に向かないといつた問
題があつた。

本発明は、長時間駆動しても透明電極の黒変や
液晶の劣化を起こさず、しかも書換え時間を短縮
し、さらに同じ書換え時間内の場合、走査ライン
数を多くできるようにしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、交流スタビライズ効果を有する液晶
を用いて複数の画素を形成し、走査電極には初期
化信号とこれに続く選択信号を順次供給し、制御
電極には選択信号の供給に同期してデータ信号を
供給するものであり、データ信号には液晶が交流
スタビライズ効果を呈する周波数に対応した周波
数成分を含ませ、まず初期化パルスによつて画素
を初期化した後、書込みパルスによつて画素を所
望の光学応答状態とし、それ以降は交流パルスに
よつて画素の光学応答状態を保持するものであつ
て、書込みパルスの平均電圧値は初期化パルスの
平均電圧値と絶対値が等しくて極性が異なるもの
であり、交流パルスは、交流スタビライズ効果を
呈する周波数を有し、かつ正極性のパルスに対し
て負極性のパルスが存在するようにしたことによ
り、上記目的を達成している。

［実施例］ 第１図において、走査電極L₁〜L₇と制御電極
R₁〜R₅間に交流スタビライズ効果を有する強誘
電液晶を介在させて複数の画素を形成してある。
選択回路SEからは走査電極L₁〜L₇を順次、時分
割的に初期化する初期化信号RS₁（第２図）と、
時分割的に選択する選択信号S₁（第２図）が第３
図示のタイミングで発生し、この初期化信号と選
択信号の非供給時には非選択信号NS₁（第２図）
が発生する。初期化信号RS₁は電圧Ｖからなり、
選択信号S₁は電圧（−Ｖ±2H）からなり、非選
択信号NS₁は電圧±3Hからなる。

一方駆動制御回路DRからは、選択信号S₁が供
給された走査電極上の画素の所望する光学応答状
態に対応して、データ信号として第２図の応答信
号D₁または逆応答信号RD₁が発生し、制御電極
R₁〜R₅に供給される。つまり、応答状態（例え
ば、光透過状態）を所望する画素を制御電極には
応答信号D₁を供給し、逆応答状態（例えば、光
遮断状態）を所望する画素の制御電極には逆応答
信号RD₁を供給するものである。

上記応答信号D₁および逆応答信号RD₁にはと
もに、液晶が交流スタビライズ効果を呈する周波
数に対応した周波数成分が含まれている。

以上の信号の供給によつて、応答状態を所望す
る画素にはまず初期化信号RS₁の供給によつて初
期化パルスP₁またはP₂が印加され、一旦、飽和
逆応答状態に初期化された後、選択信号S₁および
応答信号D₁によつて書込みパルスP₃が印加され
て飽和応答状態になる。初期化パルスP₁または
P₂は電圧−Ｖの直流パルスに電圧±Ｈの高周波
交流パルスが重畳されたものであり、書込みパル
スP₃は電圧Ｖの直流パルスに電圧±Ｈの高周波
交流パルスが重畳されたものである。従つて、そ
れぞれのパルスは直流成分を有するが、初期化パ
ルスP₁またはP₂の後に書込みパルスP₃が印加さ
れるので、画素に印加される平均電圧レベルを０
にすることができる。言い換えると、初期化パル
スP₁，P₂と書込みパルスP₃とは、平均電圧値の
絶対値が等しくて極性が異なるものであるため、
直流成分が相殺されて０となつている。

なお、パルスP₁，P₂，P₃は、±Ｈの高周波交流
パルスが重畳されているが、電圧が低いため交流
スタビライズ効果が小さく、＋Ｖ、−Ｖでそれぞれ
飽和応答状態、飽和逆応答状態にスイツチングさ
れる。そして、上記パルスP₃ほ印加後は、非選
択信号NS₁によつて交流スタビライズ効果を呈す
る周波数の交流パルスP₅またはP₆が印加されて、
交流スタビライズ効果により光学応答状態が安定
化されるのである。

この交流パルスP₅，P₆はいずれも、正極性の
パルスとこれと波形が対称な負極性のパルスとが
交互に生じるため、画素に偏つた直流成分が印加
されることがない。

一方逆応答を所望する画素には、初期化パルス
P₁またはP₂の印加によつて飽和逆応答状態に初
期化された後、選択信号S₁および逆応答信号RD₁
によつて書込みパルスP₄が印加される。パルス
P₄は電圧Ｖの直流パルスに電圧±3Hの高電圧高
周波交流パルスが重畳されたもので、±3Hの交流
スタビライズ効果により飽和応答状態とはなら
ず、飽和逆応答状態が保持されるのである。この
場合も、初期化パルスP₁またはP₂の平均電圧値
と書込みパルスP₄の平均電圧値とは絶対値が等
しくて極性が異なるため、直流成分が相殺される
ことになる。また、上記パルスP₄の印加後は、
交流パルスP₅またはP₆が印加されて、交流スタ
ビライズ効果により逆応答状態が安定化されるの
である。これら応答および逆応答を所望する画素
への印加波形例を示したのが第４図である。

このように画素に印加される平均電圧レベルを
０にでき、透明電極の黒変、液晶の劣化等を起こ
すことがなくなる。また、初期化信号の導入によ
り選択信号の供給と同時に次のラインの初期化が
でき、画面を書換え時間が短縮されるのである。

ところで本例における書込みパルスP₃，P₄は
いずれも、単一の電圧からなるものではなく、２
種類の電圧からなるものであるが、それぞれの全
体を指して書込みパルスの呼称し、それぞれの全
体の印加時間をパルス幅と呼称する。初期化パル
スP₁，P₂についても同様に、それぞれの全体を
指して初期化パルスと呼称し、それぞれの全体の
印加時間をパルス幅と呼称する。この呼称につい
ては、以下の各実施例においても同様である。

なお、交流パルスP₅，P₆の周波数は、走査電
極L₁〜L₇を時分割走査する周波数の４倍以上で
整数倍の周波数が良く、またパルス高Ｈは、強誘
電液晶の誘電異方性の大きさとの関係で適宜決定
される。すなわち、電圧−ＶまたはＶの直流パル
スに±Ｈの高周波交流パルスを重畳した場合は、
それぞれ飽和逆応答状態、飽和応答状態にスイツ
チングされ、±3Hの高周波交流パルスを重畳した
場合は、光学応答状態を変えないようにパルス高
Ｈが決定される。

第５図は他の各信号波形例を示したもので、第
２図と同様の駆動が行なえるものである。

第６図はさらに他の信号波形例を示したもの
で、第２図と同様の駆動が行なえるものである
が、特に、応答状態から逆応答状態へと、逆応答
状態から応答状態へのスイツチング特性が非対称
で、逆応答状態になりやすく応答状態にはなりに
くい画素に有効である。すなわち、選択信号S₃と
データ信号である応答信号D₃により応答状態を
所望する画素には高周波交流パルス成分を含まな
い直流成分のみの書込みパルスP₁₅が印加されて、
応答状態を得やすくするものである。

なお上記の説明では、＋側の電圧によつて応答、
−側の電圧によつて逆応答すると呼称したが、応
答および逆応答は表裏一体のものであるので、逆
に＋側の電圧で逆応答、−側の電圧で応答すると
呼称してもよい。

ところで、各電極に供給する信号は上記に限る
ものではなく、種々の変更が可能であり、また、
必要に応じて適宜バイアス電圧を加えるようにし
てもよい。

また、制御電極R₁〜R₅に応答信号と逆応答信
号の中間の電圧の高周波交流パルス、または応答
信号と逆応答信号を所定の割合で組み合わせた信
号を印加することによつて、すなわち、直流パル
スＶに重畳する高周波交流パルスの振幅を±Ｈか
ら±3Hの中間の値にする、または±Ｈと±3Hを
所望の割合で組み合わせた信号を印加することに
よつて、中間調を得ることも可能である。

さらに、上記実施例では第１図の如きマトリク
ス光学装置について述べたが、これに限らずライ
ン状に配置された光シヤツタアレーを複数のブロ
ツク毎に分割して、これをマトリクス的に配線し
た光プリンタ用の液晶シヤツタアレーの駆動にも
適用できることは言うまでもない。この場合、初
期化状態を暗状態（光遮断状態）に設定するとコ
ントラストを高くとれる。

［発明の効果］ 本発明によれば、画素に印加される初期化パル
スと書込みパルスの平均電圧値が、絶対値が等し
くて極性が逆であり、かつ交流パルスが、正極性
のパルスとこれと波形が対称な負極性のパルスと
が交互に生じるため、長時間駆動しても透明電極
が黒ずんだり、液晶が劣化したりすることがな
い。しかも、初期化信号の導入により選択信号を
供給と同時に次のラインの初期化ができ、書換え
時間が短縮できる。換言すると、同一時間内の走
査桁数を増大することができる。

また、非選択時には上記のような交流パルスの
みの印加なので、交流スタビライズ効果により安
定な保持力が得られ、高いコントラストが得られ
る等の大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はマトリクス型液晶光学装置の一例を示
した説明図、第２図は本発明を実現するための電
圧波形を示した説明図、第３図は走査電極L₁〜
L₇への信号供給タイミングを示した説明図、第
４図は画素に印加されるパルス例を示した波形
図、第５図、第６図はそれぞれ本発明を実現する
ための他の波形を示した説明図である。 R₁〜R₅……制御電極、L₁〜L₇……走査電極、
RS₁，RS₂，RS₃……初期化信号、S₁，S₂，S₃…
…選択信号、NS₁，NS₂，NS₃……非選択信号、
D₁，D₂，D₃……データ信号、RD₁，RD₂，RD₃
……データ信号、P₁，P₂，P₇……初期化パルス、
P₈，P₁₃，P₁₄……初期化パルス、P₃，P₄，P₉…
…書込みパルス、P₁₀，P₁₅，P₁₆……書込みパル
ス、P₅，P₆，P₁₁……交流パルス、P₁₂，P₁₇，P₁₈
……交流パルス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電界の印加方向によつて分子の配向状態を異
   にし交流スタビライズ効果を有する液晶を複数の
   走査電極と複数の制御電極間に介在させ、各電極
   の交点において画素を形成してなるマトリクス型
   液晶光学装置の駆動方法において、 各走査電極には、初期化信号とこれに続く選択
   信号を順次供給し、各初期化信号および選択信号
   の非供給時には非選択信号を供給し、 各制御電極には、液晶が交流スタビライズ効果
   を呈する周波数に対応した周波数成分を含むデー
   タ信号を、選択信号の供給に同期して供給し、 初期化信号とデータ信号との電位差によつて、
   初期化パルスを画素に印加して光学的に初期化
   し、 選択信号とデータ信号との電位差によつて、初
   期化パルスと等しいパルス幅の書込みパルスを画
   素に印加して所望の光学応答状態とし、 非選択信号とデータ信号との電位差によつて、
   画素に交流パルスを印加して画素の光学応答状態
   を交流スタビライズ効果によつて保持するもので
   あつて、 初期化パルスは、画素を光透過状態または光遮
   断状態にするものであり、 書込みパルスは、画素を所望の光学応答状態に
   変化させるパルスまたは初期化パルスによつて初
   期化された状態を保持するパルスであり、かつそ
   の平均電圧値は初期化パルスの平均電圧値と絶対
   値が等しくて極性が異なるものであり、 交流パルスは、交流スタビライズ効果を呈する
   周波数を有し、かつ正極性のパルスとこれと波形
   が対称な負極性のパルスとが交互に生じるもので
   ある ことを特徴とするマトリクス型液晶光学装置の駆
   動方法。 ２ 上記液晶が、上記交流パルスの周波数域で負
   の誘電異方性を示す強誘電液晶である特許請求の
   範囲第１項記載のマトリクス型液晶光学装置の駆
   動方法。