JPH0458220A - 強誘電液晶素子の駆動方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は強誘電一液晶を用いた表示素子において画面の
ちらつきを抑制し表示品質を向上させる技術に関するも
のである。

［従来技術］ 強誘電液晶を用いた表示素子に関しては特開昭第６１−
９４０２３号などに示されているように、１ミクロンか
ら３ミクロン位のセルギャップを保フて内面に透明電極
を形成し配向処理を施した２枚のガラス基板を向かい合
わせて構成した液晶セルに、強誘電液晶を注入したもの
が知られている。

強誘電液晶を用いた上記表示素子の特徴は強誘電液晶が
自発分極を持つことにより、外部電界と自発分極の結合
力をスイッチングに使えることと強誘電液晶分子の長軸
方向が自発分極の分極方向と１対１に対応しているため
外部電界の極性によってスイッチングできることである
。また、強誘電液晶は一般にカイラル・スメクチック液
晶（ＳｍＣ＊、ＳｍＨ＊）を用いるので、バルク状態で
は液晶分子長軸がねじれた配向を示すが上述の１ミクロ
ンから３ミクロン位のセルギャップのセルにいれること
によって液晶分子長軸のねじれを解消することができる
６Ｎ、Ａ、ＣＬＡＲＫ他、ＭＣＬＣ，１９８３、Ｖｏ１
９４、Ｐ２１３〜２３４参照。

実際の強誘電液晶セルの構成は第５図に示すような単純
マトリックス基板を用いていた。この基板は、第５図（
ａ）に示すように所定間隔のガラス基板３１の対向する
内面にＩＴＯストライブ電極３２．２酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ２）の絶縁膜３３、ポリイミド配向膜３４を順次被
着した構成を有する液晶セルの内部に強誘電液晶を注入
したものである。ＩＴＯストライブ電極は例えば第５図
（ｂ）のような形状を有している。なお、３５はシーリ
ング部材である。

このような基板によって階調表示を行なうために従来用
いられていた駆動方式は電圧変調方式（パルス波高値を
変調）、や周波数変調方式（パルス幅を変調）であった
。ところが、このような方式では非選択時に、画素に印
加される情報信号波形（これは他の画素の書き込み情報
信号波形である）の種類によって非選択画素の透過光量
に大きな差異が生じる。

第６図に、電圧変調方式を用いた場合の情報信号波形の
違いを示した。ここでＩＨ”は１選択時間を示す。この
図では非選択画素に印加される電圧値の大きい順にＩｔ
、Ｉｓ、１２となり、これらの信号はこの順で階調情報
ともなっている。

なお、第７図に代表的な電圧変調型の走査信号波形と情
報信号波形の例を示した。

また、これらの内、例えば１１．１２の光学応答の差を
実験例として第４図（ａ）　　に示した。

このような光学応答の差異は大画面、高精細なセルにお
いては画面全体にちらつき等を発生させて、表示品質を
著るしく低下させていた。

［発明が解決しようとする課題〕 このように、従来例の方法にあっては非選択信号の平均
透過量が情報内容（情報信号の種類）によって大きく異
なることにより表示品質が悪化するという不都合があっ
た。また、この現象は、電圧変調方式およびパルス幅方
式においては特に顕著であった。

本発明の目的は、前述の従来例における問題点に鑑み、
情報信号の種類および内容にかかわらず画面のちらつき
が発生しないようにし、もって強誘電液晶を用いた表示
素子の表示品質を向上させることにある。

［ｉ！題を解決するための手段および作用］本発明によ
れば、情報信号波形を情報内容を含む電圧信号部分と情
報内容を含まない電圧信号部分とで構成し、情報内容を
含む信号部分と情報内容を含まない信号部分の非選択信
号画素の透過光量の和の時間低平均値が情報内容によら
ず一定値に制御される。

これにより、非選択時の透過光量（黒、白画素の分子ゆ
らぎによる光量変Ｄ）を均一化させることができ表示品
質の向上が図られる。特にこの方式は、画素内にしきい
値分布を形成して選択電圧またはパルス幅を変化させる
ことによって階調を表示する方式において有効である。

［実施例１コ 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。第
１表は、本実施例に使用した液晶Ａを示す。

また、表示素子用の電極基板は研摩された、ガラス基板
上にシート抵抗約４０ΩのＩＴＯ［をスパッタ法により
形成したものを用いた。さらに、上記電極基板上に日立
化成社製のＬＱ−１８０２（ポリイミド系配向膜）を途
中焼成し、その上をナイロン植毛布（毛先約０．３　ｍ
ｍ）でラビング処理を施した。ラビング処理は上下同一
方向に行なった。また、液晶ＡはＩＳＯ状態でセルに注
入され、夜冷して配向させた。セル厚は約１．４μｍ。

測定温度は約３０℃であった。

なお、第３図は本実施例に使用した駆動回路を示す。

同図の駆動回路は、上述の電極基板を用いた。

ＦＬＣセル１、セグメント側駆動回路３、ラッチ回路５
、セグメント側シフト、レジスタ７、コモン側駆動回路
９、コモン側シフトレジスタ１１、コントローラ１３、
駆動用電源回路１５、そして画像情報入力部１７等で構
成される。このような駆動回路においては、画像情報入
力部１７から入力された画像情報にもとづきコントロー
ラ１３によって生成された情報信号が各々セグメント側
シフトレジスタ７、コモン側シフトレジスタ１１に供給
される。そして各々の駆動回路３，９によって後述のよ
うにＦＬＣセルが駆動され、画像等の表示が行なわれる
。

第１図（Ａ）は、本発明で用いた駆動波形である。走査
選択信号が印加された走査線上の画素には、位相Ｔ１で
一斉にリセットされる。位相Ｔ２では、階調表示に応じ
た振幅の電圧（０〜１±Ｖ、１の間で設定される電圧、
１±ｖ、１：最大振幅電圧）ｖ２が情報線に印加される
。この電圧Ｖ２が印加された走査線上の画素は階調情報
に応じた光学的な透過率を生じる。位相Ｔ３では、位相
Ｔ２での印加電圧に対して同一振幅で逆極性電圧−Ｖ２
が印加される。位相Ｔ２とＩ３の期間は互いに等しい。

位相Ｔ４は、チラッキを防止する上で効果的な位相であ
って、この位相Ｔ４で印加される電圧は、最大振幅電圧
１±Ｖ１１−１±Ｖ、１の振幅をもつ両極性パルスが情
報線に印加される。

ｉｔ図（Ｂ）は、第１図（Ａ）に示す駆動波形を用いた
時のタイミングチャートを表わしている０位相Ｔ２とＴ
、で、情報線に印加される情報信号は、情報内容を含む
電圧信号部に相当し、位相Ｔ４で情報線に印加される電
圧信号は、情報内容を含まない電圧信号部に相当してい
る。

’＄１図（Ｃ）は本発明の情報信号波形を示す。

同図において、ＩＨ’として示した時間が１ライン走査
時間である。このＩＨ’の時間の中で“Ａ”として示し
た部分が情報内容を示し、“Ｂ”として示した部分は“
Ａ”と合体してＩＨ′の間の透過光量を“Ａ”部分によ
らず一定にするために寄与する部分である。

動作を説明すると、第１図（Ｃ）の１１′の波形で“Ａ
”の部分の電圧値はＩ２　　、　　Ｉｓ　　のＡ′部の
電圧値と比較して大きくなっている。

（すなわち、このような情報信号が非選択信号として印
加されている場合を考える。）“Ａ”部のみの電圧信号
の印加ならば、例えば、黒画素の非選択時のゆらぎは、 Ｉ＋　　＞Ｉｓ　　＞Ｉ２ の順で変化してどの非選択信号が当該画素に印加されて
いるかで、ゆらぎの大きさが違ってしまい表示品質が悪
化する。しかしながら、本発明では“Ｂ”の部分を“Ａ
”の部分を考慮して設定することにより、Ｉ＋　　、１
２’　、Ｉｓ’の印加された画素のゆらぎが全て等しく
なるようにすることができる。

具体的な実験例として、前記セルに１１Ｉｚ’、Ｉｓ’
を印加した場合の波形を第４図（ｂ）　、　　（ｃ）に
示した。第４図（ｂ）　、　　（ｃ）の場合は（ａ）の
場合に比べて非選択画素のゆらぎが、非選択信号に依存
していないことがこれらの図から明らかであり、強誘電
液晶セルの表示品質が著しく向上されている。

なお、第１図（Ｃ）における各パルスの幅は４０μｓで
あり、電圧値はそれぞれ （従ってＩＨ’−１６０μｓ）また、第１図（Ｃ）にお
ける“Ｂ″部の配置は“Ａ”部に直接後続するようにし
たが、“Ｂ”部の実際の配置は“Ａ“部の前後、時間的
接着の有無は問わず「−定期間内の非選択信号の印加に
よる非選択画素のゆらぎが著しく」なるように設定され
ればよい。

しかし、その期間は人間の視覚上一体として知覚される
期間内であることが必要である。つまり、あまりにＩＨ
’　を長くすると、人間の目で分離されて、非選択時の
ゆらぎの均一化の意味を失ってしまう。

［実施例２コ 別の実施例として、第２図に別の非選択信号（情報信号
）の改善例を示した。この場合にもＩＨ′内における透
過光量は情報内容にかかわらず一定にできることが分る
。

［発明の効果］ 以上説明して来たように、本発明によれば非選択信号（
情報信号）の一定周期内の非選択画素の透過光量を等し
くすることにより、非選択信号（情報信号）の種類、内
容によらず、均一な画素内の分子ゆらぎを設定できる。

このことによって強誘電液晶（ＦＬＣ）表示素子の画面
のちらつき等が抑制され、表示品質を著しく向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、本発明の一実施例に係る波形図、 第１図（Ｂ）は、そのタイミングチャート図、第１図（
Ｃ）は、本発明の一実施例に係る方法に用いられる非選
択信号例を示す波形図、第２図は、本発明の他の実施例
に係る方法に用いられる信号例を示す波形図、 第３図は、本発明に係る方法に用いられる駆動回路を示
すブロック図、 第４図は、従来例および本発明の方法の信号波形を示す
波形図、 ′！Ｊ５図は、従来のセル構造を示す断面図および平面
図、 第６図は従来の非選択信号例を示す波形図、そして、 第７図は、従来例の駆動信号を示す波形図である。 Ａ：情報内容表示部、 Ｂ：透過光量調整部、 ＩＨ’：１ライン走査時間、 １：ＦＬＣセル、 ３ニセグメント側駆動回路、 ５　ニ ア　： ９　＝ ラッチ回路、 セグメント側シフトレジスタ、 コモン側駆動回路、 ：コモン側シフトレジスタ、 ：コントローラ、 ：駆動用電源、 ：画像情報入力部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向して配置された、２枚の電極基板間に強誘電
   液晶を配置してなる、強誘電液晶素子をマトリックス駆
   動する場合において、前記強誘電液晶素子に印加される
   情報信号波形を情報内容を含む電圧信号部と情報内容を
   含まない電圧信号部とで構成し、該情報内容を含む電圧
   信号部の振幅と、情報信号を含まない電圧信号部の振幅
   との和の時間的平均値が情報内容を含む電圧信号部の最
   大振幅と等しいことを特徴とする強誘電液晶の駆動方法
   。
2. （２）情報内容を含む電圧信号部および情報信号を含ま
   ない電圧信号部がそれぞれ時間的平均値が０である交流
   信号で構成されていることを特徴とする請求の範囲第１
   項記載の強誘電液晶の駆動方法。
3. （３）非選択画素が黒画素であることを特徴とする請求
   の範囲第１項または第２項記載の強誘電液晶の駆動方法
   。