JPH07334130A - 強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents
強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法Info
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- JPH07334130A JPH07334130A JP6152675A JP15267594A JPH07334130A JP H07334130 A JPH07334130 A JP H07334130A JP 6152675 A JP6152675 A JP 6152675A JP 15267594 A JP15267594 A JP 15267594A JP H07334130 A JPH07334130 A JP H07334130A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で階調表示が可能で、表示の焼き
付き現象を起こさない強誘電性液晶表示装置を提供する
ことである。 【構成】 DHF液晶11を用いたTFT液晶表示素子
において、DHF液晶11は、画素電極3と対向電極7
との間に印加された電圧に応じて液晶分子が第1の方向
にほぼ配列した第1の配向状態と、液晶分子が第2の方
向にぼぼ配列した第2の配向状態と、前記第1と第2の
配向状態の中間の任意の配向状態に配向する。一対の偏
光板13、14の一方偏光板の光学軸は前記第1の方向
と第2の方向の実質的に中間の方向に設定され、他方の
偏光板の光学軸は一方の偏光板の光学軸に直交して設定
される。各画素のDHF液晶11には、各画素の選択期
間に、電圧の絶対値が表示階調に対応し、極性がフレー
ム毎に変化するパルスを、1つの画像データに対して1
パルス印加する。
付き現象を起こさない強誘電性液晶表示装置を提供する
ことである。 【構成】 DHF液晶11を用いたTFT液晶表示素子
において、DHF液晶11は、画素電極3と対向電極7
との間に印加された電圧に応じて液晶分子が第1の方向
にほぼ配列した第1の配向状態と、液晶分子が第2の方
向にぼぼ配列した第2の配向状態と、前記第1と第2の
配向状態の中間の任意の配向状態に配向する。一対の偏
光板13、14の一方偏光板の光学軸は前記第1の方向
と第2の方向の実質的に中間の方向に設定され、他方の
偏光板の光学軸は一方の偏光板の光学軸に直交して設定
される。各画素のDHF液晶11には、各画素の選択期
間に、電圧の絶対値が表示階調に対応し、極性がフレー
ム毎に変化するパルスを、1つの画像データに対して1
パルス印加する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は強誘電性液晶(反強誘
電性液晶を含む)を用いた液晶表示素子及びその駆動方
法に関し、特に、階調表示が可能な強誘電性液晶表示装
置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法に関する。
電性液晶を含む)を用いた液晶表示素子及びその駆動方
法に関し、特に、階調表示が可能な強誘電性液晶表示装
置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】強誘電性液晶表示素子は、ネマティック
液晶を用いるTNモードの液晶表示素子と比較して、高
速応答や、広い視野角が得られる等の点で注目されてい
る。強誘電性液晶表示素子としては、強誘電性液晶を用
いた強誘電性液晶表示素子と反強誘電性液晶を用いた反
強誘電性液晶表示素子とが知られている。
液晶を用いるTNモードの液晶表示素子と比較して、高
速応答や、広い視野角が得られる等の点で注目されてい
る。強誘電性液晶表示素子としては、強誘電性液晶を用
いた強誘電性液晶表示素子と反強誘電性液晶を用いた反
強誘電性液晶表示素子とが知られている。
【0003】強誘電性液晶表示素子の実用化に関する研
究は、従来、SS−F液晶と呼ばれる強誘電性液晶を対
象として行なわれていた。しかし、SS−F液晶を用い
る強誘電性液晶表示素子は透過率を段階的に変化させる
ことができず、階調表示を行うことができない。
究は、従来、SS−F液晶と呼ばれる強誘電性液晶を対
象として行なわれていた。しかし、SS−F液晶を用い
る強誘電性液晶表示素子は透過率を段階的に変化させる
ことができず、階調表示を行うことができない。
【0004】そこで、階調表示の可能な強誘電性液晶表
示素子が研究されており、カイラルスメクティック相の
螺旋ピッチが表示素子の基板間隔より小さい強誘電性液
晶を用いることが提案されている。この種の強誘電性液
晶は、メモリ性を有するものがSBF液晶と呼ばれ、非
メモリ性のものがDHF液晶と呼ばれている(「LIQUID
CRYSTALS」, 1989, Vol.5, NO.4, の第1171頁ないし第
1177頁参照)。
示素子が研究されており、カイラルスメクティック相の
螺旋ピッチが表示素子の基板間隔より小さい強誘電性液
晶を用いることが提案されている。この種の強誘電性液
晶は、メモリ性を有するものがSBF液晶と呼ばれ、非
メモリ性のものがDHF液晶と呼ばれている(「LIQUID
CRYSTALS」, 1989, Vol.5, NO.4, の第1171頁ないし第
1177頁参照)。
【0005】また、DHF液晶を用いる強誘電性液晶表
示素子では、DHF液晶が螺旋構造をもった状態で基板
間に封入されている。DHF液晶は、液晶層を挟んで対
向する電極間に絶対値が十分大きい値の電圧を印加した
時、印加電圧の極性に応じて、液晶分子のダイレクタが
第1の方向にほぼ配向した第1の配向状態と液晶分子の
ダイレクタが第2の方向にほぼ配向した第2の配向状態
とのいずれかになり、印加電圧の絶対値が前記第1の配
向状態又は第2の配向状態となる電圧より小さい場合、
分子配列の螺旋の歪みにより、液晶分子のダイレクタの
平均的な方向が前記第1と第2の方向の間となる中間の
配向状態になる。
示素子では、DHF液晶が螺旋構造をもった状態で基板
間に封入されている。DHF液晶は、液晶層を挟んで対
向する電極間に絶対値が十分大きい値の電圧を印加した
時、印加電圧の極性に応じて、液晶分子のダイレクタが
第1の方向にほぼ配向した第1の配向状態と液晶分子の
ダイレクタが第2の方向にほぼ配向した第2の配向状態
とのいずれかになり、印加電圧の絶対値が前記第1の配
向状態又は第2の配向状態となる電圧より小さい場合、
分子配列の螺旋の歪みにより、液晶分子のダイレクタの
平均的な方向が前記第1と第2の方向の間となる中間の
配向状態になる。
【0006】SBF液晶を用いる強誘電性液晶表示素子
では、SBF液晶が螺旋構造をもった状態で基板間に封
入される。SBF液晶は、液晶層を挟んで対向する電極
間に絶対値が所定値以上の電圧を印加した時、印加電圧
の極性に応じて、液晶分子の長軸の方向(ダイレクタ)
が第1の方向にほぼ配向した第1の配向状態と液晶分子
のダイレクタが第2の方向にほぼ配向した第2の配向状
態とのいずれかになり、印加電圧の絶対値が前記第1の
配向状態又は第2の配向状態となる電圧より小さい場
合、ダイレクタが第1の方向に配向した液晶分子とダイ
レクタが第2の方向に配向した液晶分子が混在した中間
の配向状態になる。
では、SBF液晶が螺旋構造をもった状態で基板間に封
入される。SBF液晶は、液晶層を挟んで対向する電極
間に絶対値が所定値以上の電圧を印加した時、印加電圧
の極性に応じて、液晶分子の長軸の方向(ダイレクタ)
が第1の方向にほぼ配向した第1の配向状態と液晶分子
のダイレクタが第2の方向にほぼ配向した第2の配向状
態とのいずれかになり、印加電圧の絶対値が前記第1の
配向状態又は第2の配向状態となる電圧より小さい場
合、ダイレクタが第1の方向に配向した液晶分子とダイ
レクタが第2の方向に配向した液晶分子が混在した中間
の配向状態になる。
【0007】従来、DHF液晶或いはSBF液晶を用い
る液晶表示素子においては、一方の偏光板の光学軸は前
記第1又は第2の方向に平行に設定され、他方の偏光板
の光学軸は一方の偏光板の光学軸に直交するように配置
されている。
る液晶表示素子においては、一方の偏光板の光学軸は前
記第1又は第2の方向に平行に設定され、他方の偏光板
の光学軸は一方の偏光板の光学軸に直交するように配置
されている。
【0008】しかし、このような構成の強誘電性液晶表
示素子では、表示したい階調に対応する電圧を液晶に印
加しても、印加電圧と画素の透過率とが対応せず、実用
レベルの階調表示を実現することはできない。これは、
これらの液晶表示素子の光学特性(印加電圧と透過率の
関係)のヒステリシスが大きく、表示階調に対応する電
圧を液晶に印加しても、それ以前に印加された電圧の影
響で表示階調が一義的に定まらないためである。
示素子では、表示したい階調に対応する電圧を液晶に印
加しても、印加電圧と画素の透過率とが対応せず、実用
レベルの階調表示を実現することはできない。これは、
これらの液晶表示素子の光学特性(印加電圧と透過率の
関係)のヒステリシスが大きく、表示階調に対応する電
圧を液晶に印加しても、それ以前に印加された電圧の影
響で表示階調が一義的に定まらないためである。
【0009】このヒステリシスの影響を小さくして表示
階調を制御するため、各画素の選択期間に液晶分子を第
1又は第2の方向に一旦配向させる電圧を印加し、その
後、表示階調に対応する電圧を印加して液晶表示素子を
駆動する手法等も提案されている。しかし、このような
駆動方法では、駆動回路が複雑になり、また、各画素の
選択期間が長くなるという問題がある。
階調を制御するため、各画素の選択期間に液晶分子を第
1又は第2の方向に一旦配向させる電圧を印加し、その
後、表示階調に対応する電圧を印加して液晶表示素子を
駆動する手法等も提案されている。しかし、このような
駆動方法では、駆動回路が複雑になり、また、各画素の
選択期間が長くなるという問題がある。
【0010】一方、反強誘電性液晶表示素子は、反強誘
電性液晶が備える配向状態の安定性を利用して画像を表
示するものである。すなわち、反強誘電性液晶は、液晶
分子の配向に3つの安定状態を有し、第1のしきい値以
上の電圧を該液晶に印加したとき、印加電圧の極性に応
じて液晶分子が第1の方向に配列する第1の強誘電相ま
たは第2の方向に配列する第2の強誘電相に配向し、絶
対値が前記第1のしきい値及び第2のしきい値より低い
電圧を印加したとき、液晶分子の平均的な配列方向がス
メクテック相の層の法線とほぼ平行な方向の反強誘電相
に配向する。液晶表示素子の両側に配置する一対の偏光
板の透過軸の方向を反強誘電相の光学軸を基準にして設
定することにより、光の透過率を制御して画像を表示す
ることができる。
電性液晶が備える配向状態の安定性を利用して画像を表
示するものである。すなわち、反強誘電性液晶は、液晶
分子の配向に3つの安定状態を有し、第1のしきい値以
上の電圧を該液晶に印加したとき、印加電圧の極性に応
じて液晶分子が第1の方向に配列する第1の強誘電相ま
たは第2の方向に配列する第2の強誘電相に配向し、絶
対値が前記第1のしきい値及び第2のしきい値より低い
電圧を印加したとき、液晶分子の平均的な配列方向がス
メクテック相の層の法線とほぼ平行な方向の反強誘電相
に配向する。液晶表示素子の両側に配置する一対の偏光
板の透過軸の方向を反強誘電相の光学軸を基準にして設
定することにより、光の透過率を制御して画像を表示す
ることができる。
【0011】反強誘電性液晶は、印加電圧が変化して
も、上記第1と第2のしきい値を境とする各範囲で、第
1または第2の強誘電相または反強誘電相に配向した状
態を維持するというメモリ性を有している。従来の反強
誘電性液晶表示素子は、このメモリ性を利用して単純マ
トリクス駆動されている。反強誘電性液晶の配向状態の
メモリ性は、液晶が第1または第2の強誘電相から反強
誘電相に相転移する電圧と、反強誘電相から第1または
第2の強誘電相に相転移する電圧との電圧差によって定
まり、この電圧差が大きいほど、配向状態のメモリ性が
高い。このため、従来の反強誘電性液晶表示素子では、
反強誘電性液晶として、上記電圧差が大きい液晶を用い
ている。しかし、メモリ性の高い反強誘電性液晶を用い
る従来の反強誘電性液晶表示素子では、表示階調の制御
がほとんど不可能で、階調表示を実現することはできな
かった。
も、上記第1と第2のしきい値を境とする各範囲で、第
1または第2の強誘電相または反強誘電相に配向した状
態を維持するというメモリ性を有している。従来の反強
誘電性液晶表示素子は、このメモリ性を利用して単純マ
トリクス駆動されている。反強誘電性液晶の配向状態の
メモリ性は、液晶が第1または第2の強誘電相から反強
誘電相に相転移する電圧と、反強誘電相から第1または
第2の強誘電相に相転移する電圧との電圧差によって定
まり、この電圧差が大きいほど、配向状態のメモリ性が
高い。このため、従来の反強誘電性液晶表示素子では、
反強誘電性液晶として、上記電圧差が大きい液晶を用い
ている。しかし、メモリ性の高い反強誘電性液晶を用い
る従来の反強誘電性液晶表示素子では、表示階調の制御
がほとんど不可能で、階調表示を実現することはできな
かった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記実状
に鑑みてなされたもので、簡単な構成で且つ階調表示が
可能な強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子
の駆動方法を提供することを目的とする。
に鑑みてなされたもので、簡単な構成で且つ階調表示が
可能な強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子
の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、この発明にかかる強誘電性液晶表示装置は、画素電
極が形成された一方の基板と、前記画素電極に対向する
対向電極が形成された他方の基板と、前記2つの基板間
に配置された強誘電性を持つ液晶と、前記2つの基板を
挟む位置に配置された一対の偏光板と、を有し、前記画
素電極と前記対向電極との間に印加される極性の異なる
電圧の絶対値の変化に対応して実質的に等しい光学的変
化を示す強誘電性液晶表示素子と、表示画像に対応する
信号を受け、この信号に対応する絶対値の電圧からなる
1つの駆動パルスを各フレームに対応する前記信号に応
じて各フレーム毎に極性を反転させて、前記画素電極と
前記対向電極間に印加する駆動手段と、を備えたことを
特徴とする。
め、この発明にかかる強誘電性液晶表示装置は、画素電
極が形成された一方の基板と、前記画素電極に対向する
対向電極が形成された他方の基板と、前記2つの基板間
に配置された強誘電性を持つ液晶と、前記2つの基板を
挟む位置に配置された一対の偏光板と、を有し、前記画
素電極と前記対向電極との間に印加される極性の異なる
電圧の絶対値の変化に対応して実質的に等しい光学的変
化を示す強誘電性液晶表示素子と、表示画像に対応する
信号を受け、この信号に対応する絶対値の電圧からなる
1つの駆動パルスを各フレームに対応する前記信号に応
じて各フレーム毎に極性を反転させて、前記画素電極と
前記対向電極間に印加する駆動手段と、を備えたことを
特徴とする。
【0014】また、この発明にかかる強誘電性液晶表示
素子の駆動方法は、画素電極が形成された一方の基板
と、前記画素電極に対向する対向電極が形成された他方
の基板と、前記2つの基板間に配置された強誘電性を持
つ液晶と、前記2つの基板を挟む位置に配置された一対
の偏光板と、を有し、前記画素電極と前記対向電極との
間に印加される極性の異なる電圧の絶対値の変化に対応
して実質的に等しい光学的変化を示す強誘電性液晶表示
素子の駆動方法において、表示画像に対応する信号を受
け、この信号に対応する絶対値の電圧からなる1つの駆
動パルスを各フレームに対応する前記信号に応じて各フ
レーム毎に極性を反転させて、前記画素電極と前記対向
電極間に印加することを特徴とする。
素子の駆動方法は、画素電極が形成された一方の基板
と、前記画素電極に対向する対向電極が形成された他方
の基板と、前記2つの基板間に配置された強誘電性を持
つ液晶と、前記2つの基板を挟む位置に配置された一対
の偏光板と、を有し、前記画素電極と前記対向電極との
間に印加される極性の異なる電圧の絶対値の変化に対応
して実質的に等しい光学的変化を示す強誘電性液晶表示
素子の駆動方法において、表示画像に対応する信号を受
け、この信号に対応する絶対値の電圧からなる1つの駆
動パルスを各フレームに対応する前記信号に応じて各フ
レーム毎に極性を反転させて、前記画素電極と前記対向
電極間に印加することを特徴とする。
【0015】
【作用】上記構成によれば、強誘電性液晶表示素子とし
て、画素電極と対向電極との間に印加される極性が異な
る電圧の絶対値の変化に対応して実質的に等しい光学的
変化を示すもの、例えば、一方の偏光板の光学軸が第1
と第2の方向の中間の方向に設定され、他方の偏光板の
光学軸が一方の偏光板の光学軸に直交又は平行するよう
に配置された強誘電性液晶表示素子を用いている。従っ
て、電圧値の絶対値が表示画像の階調に対応する1つの
駆動パルスを画素電極と対向電極間に印加するだけで明
確な階調表示が可能となる。また、1つの画素の表示階
調は、連続するフレーム間で極端に変化することが少な
いので、フレーム毎に極性が反転する1つの駆動パルス
を液晶に印加することにより、連続するフレーム間で実
質的に正負極性の電圧が相殺され、液晶の電荷の片寄り
をなくし、表示の焼き付き現象を防止できる。
て、画素電極と対向電極との間に印加される極性が異な
る電圧の絶対値の変化に対応して実質的に等しい光学的
変化を示すもの、例えば、一方の偏光板の光学軸が第1
と第2の方向の中間の方向に設定され、他方の偏光板の
光学軸が一方の偏光板の光学軸に直交又は平行するよう
に配置された強誘電性液晶表示素子を用いている。従っ
て、電圧値の絶対値が表示画像の階調に対応する1つの
駆動パルスを画素電極と対向電極間に印加するだけで明
確な階調表示が可能となる。また、1つの画素の表示階
調は、連続するフレーム間で極端に変化することが少な
いので、フレーム毎に極性が反転する1つの駆動パルス
を液晶に印加することにより、連続するフレーム間で実
質的に正負極性の電圧が相殺され、液晶の電荷の片寄り
をなくし、表示の焼き付き現象を防止できる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。 (第1実施例)まず、第1実施例にかかる強誘電性液晶
表示素子の構成を説明する。図1は強誘電性液晶表示素
子の断面図、図2は強誘電性液晶表示素子の画素電極と
アクティブ素子を形成した透明基板の平面図である。こ
の強誘電性液晶表示素子は、アクティブマトリクス方式
のものであり、一対の透明基板(例えば、ガラス基板)
1、2を有する。図1において下側の透明基板(以下、
下基板)1には、ITO等の透明導電材料から構成され
た画素電極3と画素電極3にソースが接続された薄膜ト
ランジス(以下、TFT)4とがマトリクス状に形成さ
れている。
明する。 (第1実施例)まず、第1実施例にかかる強誘電性液晶
表示素子の構成を説明する。図1は強誘電性液晶表示素
子の断面図、図2は強誘電性液晶表示素子の画素電極と
アクティブ素子を形成した透明基板の平面図である。こ
の強誘電性液晶表示素子は、アクティブマトリクス方式
のものであり、一対の透明基板(例えば、ガラス基板)
1、2を有する。図1において下側の透明基板(以下、
下基板)1には、ITO等の透明導電材料から構成され
た画素電極3と画素電極3にソースが接続された薄膜ト
ランジス(以下、TFT)4とがマトリクス状に形成さ
れている。
【0017】図2に示すように、画素電極3の行間にゲ
ートライン(走査ライン)5が配線され、画素電極3の
列間にデータライン(階調信号ライン)6が配線されて
いる。各FTF4のゲート電極は対応するゲートライン
5に接続され、ドレイン電極は対応するデータライン6
に接続されている。ゲートライン5は、端部5aを介し
て行(走査ドライバ)ドライバ21に接続され、データ
ライン6は端部6aを介して列ドライバ(信号ドライ
バ)22に接続される。行ドライバ21は、後述するゲ
ート電圧を印加して、ゲートライン5をスキャンする。
一方、列ドライバ22は、表示信号(階調信号)を受
け、データライン6に表示信号に対応するデータ信号を
印加する。
ートライン(走査ライン)5が配線され、画素電極3の
列間にデータライン(階調信号ライン)6が配線されて
いる。各FTF4のゲート電極は対応するゲートライン
5に接続され、ドレイン電極は対応するデータライン6
に接続されている。ゲートライン5は、端部5aを介し
て行(走査ドライバ)ドライバ21に接続され、データ
ライン6は端部6aを介して列ドライバ(信号ドライ
バ)22に接続される。行ドライバ21は、後述するゲ
ート電圧を印加して、ゲートライン5をスキャンする。
一方、列ドライバ22は、表示信号(階調信号)を受
け、データライン6に表示信号に対応するデータ信号を
印加する。
【0018】図1において、上側の透明基板(以下、上
基板)2には、下基板1の各画素電極3と対向し、基準
電圧V0が印加されている対向電極7が形成されてい
る。下基板1と上基板2の電極形成面には、それぞれ配
向膜8、9が設けられている。配向膜8、9はポリイミ
ド等の有機高分子化合物からなる水平配向膜であり、そ
の対向面にはラビングによる配向処理が施されている。
基板)2には、下基板1の各画素電極3と対向し、基準
電圧V0が印加されている対向電極7が形成されてい
る。下基板1と上基板2の電極形成面には、それぞれ配
向膜8、9が設けられている。配向膜8、9はポリイミ
ド等の有機高分子化合物からなる水平配向膜であり、そ
の対向面にはラビングによる配向処理が施されている。
【0019】下基板1と上基板2は、その外周縁部にお
いて枠状のシール材10を介して接着されている。基板
1、2とシール材10で囲まれた領域には液晶11が封
入されている。液晶11は、カイラルスメクティックC
相の螺旋ピッチが両基板1、2の間隔より小さく、か
つ、配向状態のメモリ性を有さない強誘電性液晶であ
る。液晶11は、螺旋ピッチが、可視光帯域の波長であ
る700nm〜400nm以下(例えば、400nm〜300
nm)であり、自発分極が大きく、コーンアングルが約2
7度ないし45゜(望ましくは、27゜ないし30゜)
の強誘電性液晶組成物からなる。なお、図1において、
符号12は両基板1、2の間隔を規制する透明なギャッ
プ材を示し、ギャップ材12は液晶封入領域内に点在状
態で配置されている。
いて枠状のシール材10を介して接着されている。基板
1、2とシール材10で囲まれた領域には液晶11が封
入されている。液晶11は、カイラルスメクティックC
相の螺旋ピッチが両基板1、2の間隔より小さく、か
つ、配向状態のメモリ性を有さない強誘電性液晶であ
る。液晶11は、螺旋ピッチが、可視光帯域の波長であ
る700nm〜400nm以下(例えば、400nm〜300
nm)であり、自発分極が大きく、コーンアングルが約2
7度ないし45゜(望ましくは、27゜ないし30゜)
の強誘電性液晶組成物からなる。なお、図1において、
符号12は両基板1、2の間隔を規制する透明なギャッ
プ材を示し、ギャップ材12は液晶封入領域内に点在状
態で配置されている。
【0020】液晶11は、カイラルスメクティックC相
が有する層構造の層の法線を配向膜8、9の配向処理方
向に向けて均一な層構造を形成する。また、その螺旋ピ
ッチが基板間隔より小さいため、螺旋構造をもった状態
で基板1、2間に封入されている。画素電極3と対向電
極7との間に絶対値が十分大きい電圧を印加したとき、
液晶11は印加電圧の極性に応じて、液晶分子の平均的
なダイレクタが第1の方向に配向する第1の配向状態と
液晶分子の平均的なダイレクタが第2の方向に配向する
第2の配向状態のいずれかの状態に設定される。また、
絶対値が液晶分子を第1又は第2の配向状態に配向させ
る電圧より低い電圧を画素電極3と対向電極7間に印加
したとき、液晶11の分子配列の螺旋が歪み、液晶11
の平均的なダイレクタが第1の方向と第2の方向の間の
方向に配向する中間配向状態となる。
が有する層構造の層の法線を配向膜8、9の配向処理方
向に向けて均一な層構造を形成する。また、その螺旋ピ
ッチが基板間隔より小さいため、螺旋構造をもった状態
で基板1、2間に封入されている。画素電極3と対向電
極7との間に絶対値が十分大きい電圧を印加したとき、
液晶11は印加電圧の極性に応じて、液晶分子の平均的
なダイレクタが第1の方向に配向する第1の配向状態と
液晶分子の平均的なダイレクタが第2の方向に配向する
第2の配向状態のいずれかの状態に設定される。また、
絶対値が液晶分子を第1又は第2の配向状態に配向させ
る電圧より低い電圧を画素電極3と対向電極7間に印加
したとき、液晶11の分子配列の螺旋が歪み、液晶11
の平均的なダイレクタが第1の方向と第2の方向の間の
方向に配向する中間配向状態となる。
【0021】液晶表示素子の上下には、一対の偏光板1
3、14が配置されている。偏光板13、14の透過軸
と液晶11の液晶分子の配向方向との関係を図3を参照
して説明する。図3において、符号11A、11Bは、
液晶11の第1と第2の配向状態における液晶分子の配
向方向(平均的なダイレクタの方向)を示し、符号13
A、14Aは図1において下側の偏光板13、上側の偏
光板14の透過軸の方向を示す。
3、14が配置されている。偏光板13、14の透過軸
と液晶11の液晶分子の配向方向との関係を図3を参照
して説明する。図3において、符号11A、11Bは、
液晶11の第1と第2の配向状態における液晶分子の配
向方向(平均的なダイレクタの方向)を示し、符号13
A、14Aは図1において下側の偏光板13、上側の偏
光板14の透過軸の方向を示す。
【0022】一方の極性でかつ絶対値が十分大きい電圧
を液晶11に印加した時、液晶11は、第1の配向状態
となり、液晶分子の平均的なデイレクタは一点鎖線で示
す第1の配向方向11Aに配向する。他方の極性でかつ
絶対値が十分大きい電圧を液晶11に印加したとき、液
晶11は第2の配向状態となり、液晶分子の平均的なダ
イレクタは2点鎖線で示す第2の配向方向11Bに配向
する。一方、印加電圧が0のとき、液晶分子の平均的な
ダイレクタは液晶のスメクティック相の層の法線方向、
即ち、第1と第2の配向方向11Aと11Bの中間の方
向11Cとなる。
を液晶11に印加した時、液晶11は、第1の配向状態
となり、液晶分子の平均的なデイレクタは一点鎖線で示
す第1の配向方向11Aに配向する。他方の極性でかつ
絶対値が十分大きい電圧を液晶11に印加したとき、液
晶11は第2の配向状態となり、液晶分子の平均的なダ
イレクタは2点鎖線で示す第2の配向方向11Bに配向
する。一方、印加電圧が0のとき、液晶分子の平均的な
ダイレクタは液晶のスメクティック相の層の法線方向、
即ち、第1と第2の配向方向11Aと11Bの中間の方
向11Cとなる。
【0023】第1の配向方向11Aと第2の配向方向1
1Bとのずれ角θは、液晶11の種類によって異なる
が、25゜〜45゜に選定され、望ましくは27゜〜4
5゜である。偏光板13、14のうち、一方の偏光板、
例えば、上偏光板14の透過軸14Aは、液晶11のス
メクティック相の層の法線方向とほぼ平行に設定されて
いる。下偏光板13の透過軸13Aは、上偏光板14の
透過軸14Aとほぼ直交している。
1Bとのずれ角θは、液晶11の種類によって異なる
が、25゜〜45゜に選定され、望ましくは27゜〜4
5゜である。偏光板13、14のうち、一方の偏光板、
例えば、上偏光板14の透過軸14Aは、液晶11のス
メクティック相の層の法線方向とほぼ平行に設定されて
いる。下偏光板13の透過軸13Aは、上偏光板14の
透過軸14Aとほぼ直交している。
【0024】図3に示すように偏光板13、14の透過
軸を設定した強誘電性液晶表示素子は、液晶分子を第1
又は第2の配向方向11A、11Bに配向させた第1又
は第2の配向状態の時に透過率が最も高く(表示が最も
明るく)なり、液晶分子を前記スメクティック相の層の
法線方向とほぼ平行な中間方向11Cに配向させた時に
透過率が最も低く(表示が最も暗く)なる。より詳細に
説明すると、液晶分子のダイレクタが第1又は第2の配
向方向11A、11Bを向いた状態では、入射側偏光板
(ポーラライザ)を通過した直線偏光は液晶11の偏光
作用により非直線偏光となる。そして、液晶層を通過し
た光のうち出射側偏光板(アナライザ)の透過軸と平行
な成分がアナライザを透過して出射し、表示は明るくな
る。一方、液晶分子のダイレクタが中間方向11Cを向
いた状態では、入射側偏光板を通った直線偏光は液晶1
1の偏光作用をほとんど受けず、直線偏光のまま液晶層
を通過する。このため、液晶層を通過した光のほとんど
が出射側偏光板で吸収され、表示が暗くなる。
軸を設定した強誘電性液晶表示素子は、液晶分子を第1
又は第2の配向方向11A、11Bに配向させた第1又
は第2の配向状態の時に透過率が最も高く(表示が最も
明るく)なり、液晶分子を前記スメクティック相の層の
法線方向とほぼ平行な中間方向11Cに配向させた時に
透過率が最も低く(表示が最も暗く)なる。より詳細に
説明すると、液晶分子のダイレクタが第1又は第2の配
向方向11A、11Bを向いた状態では、入射側偏光板
(ポーラライザ)を通過した直線偏光は液晶11の偏光
作用により非直線偏光となる。そして、液晶層を通過し
た光のうち出射側偏光板(アナライザ)の透過軸と平行
な成分がアナライザを透過して出射し、表示は明るくな
る。一方、液晶分子のダイレクタが中間方向11Cを向
いた状態では、入射側偏光板を通った直線偏光は液晶1
1の偏光作用をほとんど受けず、直線偏光のまま液晶層
を通過する。このため、液晶層を通過した光のほとんど
が出射側偏光板で吸収され、表示が暗くなる。
【0025】液晶11のダイレクタの平均的な方向は、
印加電圧の極性と電圧値(絶対値)に応じて、配向方向
11Aと11Bの間で連続的に変化する。このため、こ
の強誘電性液晶表示素子の透過率は連続的に変化可能で
ある。
印加電圧の極性と電圧値(絶対値)に応じて、配向方向
11Aと11Bの間で連続的に変化する。このため、こ
の強誘電性液晶表示素子の透過率は連続的に変化可能で
ある。
【0026】次に、液晶11の特性について説明する。
偏光板13、14を図3に示すように配置した場合にお
いては、液晶11(電極3と7間)に電圧を印加しない
時の透過率が最も低くなり、印加電圧の絶対値が大きく
なるに従って、透過率が上昇する。この実施例において
は、図4(A)に示すように、周期が比較的長い(0.
1Hz程度)の三角波の電圧を印加した時にその光学応
答特性が図4(A)に示すように、連続的に滑らかに変
化し、液晶に印加される極性が異なる電圧の絶対値の変
化に対応して実質的に等しい光学的変化を示す強誘電性
液晶を使用する。換言すれば、その光学応答特性が滑ら
かで、印加電圧が0の位置の縦軸を基準として線対称と
なる光学特性を有するものを使用する。また、光学応答
特性のヒステリシスは小さい方が望ましい。
偏光板13、14を図3に示すように配置した場合にお
いては、液晶11(電極3と7間)に電圧を印加しない
時の透過率が最も低くなり、印加電圧の絶対値が大きく
なるに従って、透過率が上昇する。この実施例において
は、図4(A)に示すように、周期が比較的長い(0.
1Hz程度)の三角波の電圧を印加した時にその光学応
答特性が図4(A)に示すように、連続的に滑らかに変
化し、液晶に印加される極性が異なる電圧の絶対値の変
化に対応して実質的に等しい光学的変化を示す強誘電性
液晶を使用する。換言すれば、その光学応答特性が滑ら
かで、印加電圧が0の位置の縦軸を基準として線対称と
なる光学特性を有するものを使用する。また、光学応答
特性のヒステリシスは小さい方が望ましい。
【0027】また、図4(B)に示すように、光学応答
特性に明確な閾値、即ち、わずかな電圧の変化で透過率
が急激に変化する特性の強誘電性液晶は望ましくない。
特性に明確な閾値、即ち、わずかな電圧の変化で透過率
が急激に変化する特性の強誘電性液晶は望ましくない。
【0028】次に、上記構成の強誘電性液晶表示素子の
駆動方法を図5(A)と(B)を参照して説明する。図
5(A)は、行ドライバ21が第1行のTFT4に接続
されたゲートライン5に印加するゲートパルスの波形を
示し、図5(B)は、列ドライバ22がデータライン6
に印加するデータ信号の波形を示す。なお、理解を容易
にするため、第1行の画素用のデータ信号のみ示し、他
の行用のデータ信号は図示しない。
駆動方法を図5(A)と(B)を参照して説明する。図
5(A)は、行ドライバ21が第1行のTFT4に接続
されたゲートライン5に印加するゲートパルスの波形を
示し、図5(B)は、列ドライバ22がデータライン6
に印加するデータ信号の波形を示す。なお、理解を容易
にするため、第1行の画素用のデータ信号のみ示し、他
の行用のデータ信号は図示しない。
【0029】図5(A)、(B)において、TFは1フ
レーム期間、TSは第1行の画素の選択期間、TOは非
選択期間を示す。各選択期間TSは、例えば、約45μ
秒である。この実施例においては、図5(B)に示すよ
うに、各フレームの選択期間に、電圧の絶対値が表示階
調に対応する電圧値VDを有する駆動パルス(書き込み
パルス)をデータライン6に印加する。即ち、1つの表
示データ(表示信号)について、電圧値がVD又は−V
Dで、極性が正又は負の1つの駆動パルスを対応する画
素にその画素の選択期間TSに印加する。
レーム期間、TSは第1行の画素の選択期間、TOは非
選択期間を示す。各選択期間TSは、例えば、約45μ
秒である。この実施例においては、図5(B)に示すよ
うに、各フレームの選択期間に、電圧の絶対値が表示階
調に対応する電圧値VDを有する駆動パルス(書き込み
パルス)をデータライン6に印加する。即ち、1つの表
示データ(表示信号)について、電圧値がVD又は−V
Dで、極性が正又は負の1つの駆動パルスを対応する画
素にその画素の選択期間TSに印加する。
【0030】例えば、第1行第1列の画素のフレーム毎
の表示階調をI1、I2、I3、・・・と仮定すると、こ
の実施例では、図5(B)に示すように、駆動パルスの
電圧を+VD1、−VD2、+VD3、・・・と変化させ
る。ここで、電圧VD1、VD2、VD3、・・・が表示
階調I1、I2、I3、・・・に対応する電圧値である。
(駆動パルスの電圧を−VD1、+VD2、−VD3、
・・・と変化させてもよい)。
の表示階調をI1、I2、I3、・・・と仮定すると、こ
の実施例では、図5(B)に示すように、駆動パルスの
電圧を+VD1、−VD2、+VD3、・・・と変化させ
る。ここで、電圧VD1、VD2、VD3、・・・が表示
階調I1、I2、I3、・・・に対応する電圧値である。
(駆動パルスの電圧を−VD1、+VD2、−VD3、
・・・と変化させてもよい)。
【0031】駆動パルスの極性及び電圧値は、データ信
号の基準電圧V0に対する極性と電圧である。基準電圧
V0は対向電極7に印加する電圧と同一である。この駆
動方法では、書き込み電圧VDの最小値をV0とし、最
大値Vmaxを透過率の飽和が起こる電圧(図4(A)で
は、Vsat)よりも若干低い値として、V0乃至Vmaxの
範囲で書き込み電圧VDを制御する。
号の基準電圧V0に対する極性と電圧である。基準電圧
V0は対向電極7に印加する電圧と同一である。この駆
動方法では、書き込み電圧VDの最小値をV0とし、最
大値Vmaxを透過率の飽和が起こる電圧(図4(A)で
は、Vsat)よりも若干低い値として、V0乃至Vmaxの
範囲で書き込み電圧VDを制御する。
【0032】上記のような波形のゲート信号とデータ信
号とを用いて上記強誘電性液晶表示素子を駆動すると、
各行の選択期間TSに、駆動パルスの電圧(書き込み電
圧)VDがゲートパルスによりオンしているTFT4を
介して画素電極3に印加される。ゲートパルスがオフ
し、非選択期間TOになると、TFT4がオフ状態にな
り、書き込み電圧VDに応じた電圧が画素電極3と対向
電極7とその間の液晶11とで形成される容量(画素容
量)に保持される。このため、非選択期間TOの間、そ
の画素の透過率が、画素容量の保持電圧に対応する値、
即ち、書き込み電圧VDに対応した値に維持される。
号とを用いて上記強誘電性液晶表示素子を駆動すると、
各行の選択期間TSに、駆動パルスの電圧(書き込み電
圧)VDがゲートパルスによりオンしているTFT4を
介して画素電極3に印加される。ゲートパルスがオフ
し、非選択期間TOになると、TFT4がオフ状態にな
り、書き込み電圧VDに応じた電圧が画素電極3と対向
電極7とその間の液晶11とで形成される容量(画素容
量)に保持される。このため、非選択期間TOの間、そ
の画素の透過率が、画素容量の保持電圧に対応する値、
即ち、書き込み電圧VDに対応した値に維持される。
【0033】この実施例では、液晶11として印加電圧
の変化に対する透過率が連続的に変化するものを使用
し、しかも、図3に示す光学配置を採用しているので、
書き込み電圧VDの絶対値に対する透過率がほぼ一義的
に定まり、書き込み電圧VDの絶対値により透過率を制
御して、明確な階調表示を実現できる。また、フレーム
毎に印加電圧の極性を反転しているが、液晶に印加され
る極性が異なる電圧の絶対値の変化に対応して実質的に
等しい光学的変化を示す強誘電性液晶を使用しているの
で、極性を反転しても所望の階調表示が可能である。ま
た、画素単位で考えた場合、連続するフレーム間で表示
画像が極端に変化することがなく、VD1とVD2の絶
対値はほぼ等しい。従って、フレーム毎に極性を反転す
ることにより、複数フレーム間で印加電圧が相殺され、
電荷の片寄りをなくなり、表示の焼き付き現象を防止で
きる。
の変化に対する透過率が連続的に変化するものを使用
し、しかも、図3に示す光学配置を採用しているので、
書き込み電圧VDの絶対値に対する透過率がほぼ一義的
に定まり、書き込み電圧VDの絶対値により透過率を制
御して、明確な階調表示を実現できる。また、フレーム
毎に印加電圧の極性を反転しているが、液晶に印加され
る極性が異なる電圧の絶対値の変化に対応して実質的に
等しい光学的変化を示す強誘電性液晶を使用しているの
で、極性を反転しても所望の階調表示が可能である。ま
た、画素単位で考えた場合、連続するフレーム間で表示
画像が極端に変化することがなく、VD1とVD2の絶
対値はほぼ等しい。従って、フレーム毎に極性を反転す
ることにより、複数フレーム間で印加電圧が相殺され、
電荷の片寄りをなくなり、表示の焼き付き現象を防止で
きる。
【0034】具体例1 図6は液晶としてI−SA転移温度が62.5℃、SA−
SC*転移温度が61.2℃で、且つ、らせんピッチが
0.15μmのDHF液晶を使用し、配向処理方向及び
偏光板の透過軸の方向を図3に示したように設定し、各
選択期間を60μSとし、図5(B)に示すように駆動
パルスをフレーム毎に異なった極性とし、駆動パルスの
電圧VDの絶対値を0V〜10Vまで0.5V単位で変
化させた場合の印加電圧と透過率の関係を示す。このグ
ラフから明らかなように、この駆動方法によれば、駆動
パルスの電圧値の絶対値を変化させることにより、透過
率が連続的に変化し、さらに、駆動パルスの電圧値の絶
対値に応じて表示階調がほぼ一義的に定まり、階調表示
が可能になる。
SC*転移温度が61.2℃で、且つ、らせんピッチが
0.15μmのDHF液晶を使用し、配向処理方向及び
偏光板の透過軸の方向を図3に示したように設定し、各
選択期間を60μSとし、図5(B)に示すように駆動
パルスをフレーム毎に異なった極性とし、駆動パルスの
電圧VDの絶対値を0V〜10Vまで0.5V単位で変
化させた場合の印加電圧と透過率の関係を示す。このグ
ラフから明らかなように、この駆動方法によれば、駆動
パルスの電圧値の絶対値を変化させることにより、透過
率が連続的に変化し、さらに、駆動パルスの電圧値の絶
対値に応じて表示階調がほぼ一義的に定まり、階調表示
が可能になる。
【0035】なお、液晶11(電極3と7の間)に逆極
性で絶対値が同一の電圧を印加した場合、その透過率は
若干異なり、完全に同一とはならない。しかし、極性が
異なる電圧の印加に対して実質的に等しい光学的変化を
示す強誘電性液晶を使用しているので、実用レベルでの
問題は発生しない。
性で絶対値が同一の電圧を印加した場合、その透過率は
若干異なり、完全に同一とはならない。しかし、極性が
異なる電圧の印加に対して実質的に等しい光学的変化を
示す強誘電性液晶を使用しているので、実用レベルでの
問題は発生しない。
【0036】(第2実施例)第1実施例では、強誘電性
液晶11としてDHF液晶を用いたが、液晶11として
SBF液晶を使用してもよい。SBF液晶は、カイラル
スメクティック相の螺旋ピッチが両基板1、2の間隔よ
り小さく、かつ、双安定性を有する強誘電性液晶であ
る。SBF液晶は、螺旋ピッチが、可視光帯域の波長で
ある700nm〜400nm以下(例えば、400nm〜30
0nm)であり、自発分極が大きく、コーンアングルが大
きい(例えば、約27度ないし45゜(望ましくは、2
7゜ないし30゜))の強誘電性液晶組成物からなる。
液晶11としてDHF液晶を用いたが、液晶11として
SBF液晶を使用してもよい。SBF液晶は、カイラル
スメクティック相の螺旋ピッチが両基板1、2の間隔よ
り小さく、かつ、双安定性を有する強誘電性液晶であ
る。SBF液晶は、螺旋ピッチが、可視光帯域の波長で
ある700nm〜400nm以下(例えば、400nm〜30
0nm)であり、自発分極が大きく、コーンアングルが大
きい(例えば、約27度ないし45゜(望ましくは、2
7゜ないし30゜))の強誘電性液晶組成物からなる。
【0037】SBF液晶11は、その螺旋ピッチが基板
間隔より小さいため、螺旋構造をもった状態で基板1、
2間に封入されている。SBF液晶を使用する場合の偏
光板13、14の透過軸とSBF液晶11の液晶分子の
配向方向との関係は第1実施例のそれと同一である。即
ち、一方の極性でかつ絶対値が十分大きな値の電圧を印
加した時、SBF液晶11は、第1の安定状態となり、
液晶分子のダイレクタは図3(B)に実線で示す第1の
配向方向11Aに配向する。他方の極性でかつ絶対値が
十分大きな値の電圧を印加したとき、SBF液晶11は
第2の安定状態となり、液晶分子は図3(B)に破線で
示す第2の配向方向に配向する。第1の配向方向11A
と第2の配向方向11Bとのずれ角θは、SBF液晶1
1の種類によって異なるが、25゜〜45゜に選定さ
れ、望ましくは27゜〜45゜である。
間隔より小さいため、螺旋構造をもった状態で基板1、
2間に封入されている。SBF液晶を使用する場合の偏
光板13、14の透過軸とSBF液晶11の液晶分子の
配向方向との関係は第1実施例のそれと同一である。即
ち、一方の極性でかつ絶対値が十分大きな値の電圧を印
加した時、SBF液晶11は、第1の安定状態となり、
液晶分子のダイレクタは図3(B)に実線で示す第1の
配向方向11Aに配向する。他方の極性でかつ絶対値が
十分大きな値の電圧を印加したとき、SBF液晶11は
第2の安定状態となり、液晶分子は図3(B)に破線で
示す第2の配向方向に配向する。第1の配向方向11A
と第2の配向方向11Bとのずれ角θは、SBF液晶1
1の種類によって異なるが、25゜〜45゜に選定さ
れ、望ましくは27゜〜45゜である。
【0038】一方の偏光板、例えば、上偏光板14の透
過軸14Aは、図3に示すように配向方向11A、11
Bの中間方向11Cとほぼ平行になっている。また、下
偏光板13の透過軸13Aは、上偏光板14の透過軸1
4Aとほぼ直交している。図3に示すように偏光板1
3、14の透過軸13A、14Aを設定した液晶表示素
子は、第1実施例と同様に、液晶分子を第1の配向方向
11A又は第2の配向方向11Bに配向させた時に透過
率が最も高くなり、液晶分子を中間方向方向11Cに配
向させた時に透過率が最も低くなる。
過軸14Aは、図3に示すように配向方向11A、11
Bの中間方向11Cとほぼ平行になっている。また、下
偏光板13の透過軸13Aは、上偏光板14の透過軸1
4Aとほぼ直交している。図3に示すように偏光板1
3、14の透過軸13A、14Aを設定した液晶表示素
子は、第1実施例と同様に、液晶分子を第1の配向方向
11A又は第2の配向方向11Bに配向させた時に透過
率が最も高くなり、液晶分子を中間方向方向11Cに配
向させた時に透過率が最も低くなる。
【0039】なお、この実施例の強誘電性液晶表示素子
のその他の構成は、第1実施例の構成と同一である。
のその他の構成は、第1実施例の構成と同一である。
【0040】第2実施例の構成においても、フレーム毎
に極性が反転し、電圧の絶対値が映像信号(表示階調)
に対応する書き込み電圧VDを印加して液晶表示素子を
駆動することにより、任意の階調の画像を表示できる。
に極性が反転し、電圧の絶対値が映像信号(表示階調)
に対応する書き込み電圧VDを印加して液晶表示素子を
駆動することにより、任意の階調の画像を表示できる。
【0041】(第3実施例)第1、第2実施例では、液
晶11として強誘電性液晶であるDHF液晶とSBF液
晶を使用したが、反強誘電性液晶(以下、AFLC)を
使用してもよい。AFLCは、その螺旋ピッチが基板間
隔より大きいため、螺旋構造を消失した状態で基板1、
2間に封入されている。一方の極性でかつあるしきい値
電圧(ONしきい値電圧)以上の電圧が印加されたと
き、液晶分子の平均的なダイレクタは第1の方向11A
に配向し、極性が逆でかつ絶対値が前記ONしきい値電
圧以上の電圧を印加した時に、平均的なダイレクタは二
点鎖線で示した第2の方向11Bに配向し、前記ONし
きい値電圧より低い他のしきい値電圧(OFFしきい値
電圧)以下の電圧を印加した時に、平均的なダイレクタ
が第3の方向11Cに向くように配向する。また、ON
しきい値電圧とOFFしきい値電圧の間の電圧を印加し
た時、平均的なダイレクタが第1の方向11Aと第3の
方向11Cの間、又は、第2の方向11Bと第3の方向
11Cの間となるように配向し、光学的中間状態とな
る。
晶11として強誘電性液晶であるDHF液晶とSBF液
晶を使用したが、反強誘電性液晶(以下、AFLC)を
使用してもよい。AFLCは、その螺旋ピッチが基板間
隔より大きいため、螺旋構造を消失した状態で基板1、
2間に封入されている。一方の極性でかつあるしきい値
電圧(ONしきい値電圧)以上の電圧が印加されたと
き、液晶分子の平均的なダイレクタは第1の方向11A
に配向し、極性が逆でかつ絶対値が前記ONしきい値電
圧以上の電圧を印加した時に、平均的なダイレクタは二
点鎖線で示した第2の方向11Bに配向し、前記ONし
きい値電圧より低い他のしきい値電圧(OFFしきい値
電圧)以下の電圧を印加した時に、平均的なダイレクタ
が第3の方向11Cに向くように配向する。また、ON
しきい値電圧とOFFしきい値電圧の間の電圧を印加し
た時、平均的なダイレクタが第1の方向11Aと第3の
方向11Cの間、又は、第2の方向11Bと第3の方向
11Cの間となるように配向し、光学的中間状態とな
る。
【0042】一対の偏光板13、14の透過軸は、第1
実施例と同様に、図3に示すように配置される。
実施例と同様に、図3に示すように配置される。
【0043】この実施例では、例えば、次の3つのタイ
プの反強誘電性液晶を使用できる。 (1) 印加電圧が0V近傍の非常に狭い範囲でのみ反
強誘電相を示し、光学応答の特性カーブが急峻であり、
反強誘電相を示す領域に平坦な領域がほとんど存在しな
い液晶。図7はこの種の反強誘電性液晶の光学応答特性
の一例を示す。この光学応答特性は一対の偏光板を図3
に示すように配置し、0.1Hz程度の十分低周波の三
角波電圧を印加して得られたものである。この反強誘電
性液晶は、±0.5V程度の非常に狭い印加電圧領域に
おいてのみ、反強誘電相を示す特性を有し、特性カーブ
が急峻であり、反強誘電相を示す領域に平坦な領域がほ
とんど存在しない。この種の反強誘電性液晶は、反強誘
電−強誘電相転移前駆現象を呈する印加電圧の範囲が広
いため、印加電圧に応じて無数の中間的光学状態を有
し、その光学応答特性に明確な閾値が存在せず、この発
明の駆動方法に適している。
プの反強誘電性液晶を使用できる。 (1) 印加電圧が0V近傍の非常に狭い範囲でのみ反
強誘電相を示し、光学応答の特性カーブが急峻であり、
反強誘電相を示す領域に平坦な領域がほとんど存在しな
い液晶。図7はこの種の反強誘電性液晶の光学応答特性
の一例を示す。この光学応答特性は一対の偏光板を図3
に示すように配置し、0.1Hz程度の十分低周波の三
角波電圧を印加して得られたものである。この反強誘電
性液晶は、±0.5V程度の非常に狭い印加電圧領域に
おいてのみ、反強誘電相を示す特性を有し、特性カーブ
が急峻であり、反強誘電相を示す領域に平坦な領域がほ
とんど存在しない。この種の反強誘電性液晶は、反強誘
電−強誘電相転移前駆現象を呈する印加電圧の範囲が広
いため、印加電圧に応じて無数の中間的光学状態を有
し、その光学応答特性に明確な閾値が存在せず、この発
明の駆動方法に適している。
【0044】(2) 印加電圧0Vでは、平均的分子長
軸方向が層の法線方向に揃わず、印加電圧0V以外の2
つの電圧値で平均的分子長軸方向が、層の法線方向に揃
い、透過率が最小となる反強誘電性液晶。図8はこの種
の反強誘電性液晶の光学応答特性の一例を示す。この光
学応答特性も一対の偏光板を図3に示すように配置し、
0.1Hz程度の十分低周波の三角波電圧を印加して得
られたものである。この特性を有する辺強誘電性液晶
は、印加電圧0Vでは、平均的分子長軸方向が層法線方
向に揃わず、印加電圧0V以外の2つの電圧値で平均的
分子長軸方向が、層法線方向に揃い、透過率が最小とな
る。即ち、暗状態になる電圧領域が2つに分離してお
り、印加電圧が0V付近に平坦な部分が存在しない。こ
の種の反強誘電性液晶は、反強誘電−強誘電相転移前駆
現象を呈する印加電圧の範囲が広いため、印加電圧に応
じて無数の中間的光学状態を有し、その光学応答特性に
明確な閾値が存在せず、この発明の駆動方法に適してい
る。
軸方向が層の法線方向に揃わず、印加電圧0V以外の2
つの電圧値で平均的分子長軸方向が、層の法線方向に揃
い、透過率が最小となる反強誘電性液晶。図8はこの種
の反強誘電性液晶の光学応答特性の一例を示す。この光
学応答特性も一対の偏光板を図3に示すように配置し、
0.1Hz程度の十分低周波の三角波電圧を印加して得
られたものである。この特性を有する辺強誘電性液晶
は、印加電圧0Vでは、平均的分子長軸方向が層法線方
向に揃わず、印加電圧0V以外の2つの電圧値で平均的
分子長軸方向が、層法線方向に揃い、透過率が最小とな
る。即ち、暗状態になる電圧領域が2つに分離してお
り、印加電圧が0V付近に平坦な部分が存在しない。こ
の種の反強誘電性液晶は、反強誘電−強誘電相転移前駆
現象を呈する印加電圧の範囲が広いため、印加電圧に応
じて無数の中間的光学状態を有し、その光学応答特性に
明確な閾値が存在せず、この発明の駆動方法に適してい
る。
【0045】第1及び第2の反強誘電性液晶は、コーン
アングルが30゜から45゜(望ましくは、35゜以
上)と大きく、自発分極が約200以上と大きく、さら
に、相シーケンスがI、SmA(スメクティックA
相)、ASmC*(アンチ(反)スメクティックC*相)
と相転移する液晶である。
アングルが30゜から45゜(望ましくは、35゜以
上)と大きく、自発分極が約200以上と大きく、さら
に、相シーケンスがI、SmA(スメクティックA
相)、ASmC*(アンチ(反)スメクティックC*相)
と相転移する液晶である。
【0046】(3) 光学応答特性のヒステリシスの幅
が非常に小さい反強誘電性液晶 図9はこの種の反強誘電性液晶の光学応答特性の一例を
示す。この光学応答特性も一対の偏光板を図3に示すよ
うに配置し、0.1Hz程度の十分低周波の三角波電圧
をこの反強誘電性液晶に印加して得られたものである。
この特性を有する反強誘電性液晶は、光学応答特性のヒ
ステリシスの幅が0.5V以下と、非常に狭い。この種
の反強誘電性液晶も、この発明の駆動方法に適してい
る。
が非常に小さい反強誘電性液晶 図9はこの種の反強誘電性液晶の光学応答特性の一例を
示す。この光学応答特性も一対の偏光板を図3に示すよ
うに配置し、0.1Hz程度の十分低周波の三角波電圧
をこの反強誘電性液晶に印加して得られたものである。
この特性を有する反強誘電性液晶は、光学応答特性のヒ
ステリシスの幅が0.5V以下と、非常に狭い。この種
の反強誘電性液晶も、この発明の駆動方法に適してい
る。
【0047】なお、第3実施例における液晶表示素子の
その他の構成は第1及び第2実施例と同一である。
その他の構成は第1及び第2実施例と同一である。
【0048】第2実施例の構成においても、フレーム毎
に極性が反転し、電圧の絶対値が映像信号(表示階調)
に対応する書き込み電圧VDを印加して液晶表示素子を
駆動することにより、任意の階調の画像を表示できる。
に極性が反転し、電圧の絶対値が映像信号(表示階調)
に対応する書き込み電圧VDを印加して液晶表示素子を
駆動することにより、任意の階調の画像を表示できる。
【0049】具体例2 図10は配向処理方向及び偏光板の透過軸の方向を図3
に示したように設定し、各選択期間を60μSとし、図
5(B)に示すようにフレーム毎に書き込み電圧の極性
を反転し、書き込み電圧の絶対値を0V〜10Vまで
0.5V単位で上昇させ、その後、低下させた場合の印
加電圧と透過率の関係を示す。このグラフから明らかな
ように、この駆動方法によれば、書き込み電圧を変化さ
せることにより、透過率が連続的に変化し、さらに、書
き込み電圧に応じて表示階調が一義的に定まり、階調表
示が可能になる。
に示したように設定し、各選択期間を60μSとし、図
5(B)に示すようにフレーム毎に書き込み電圧の極性
を反転し、書き込み電圧の絶対値を0V〜10Vまで
0.5V単位で上昇させ、その後、低下させた場合の印
加電圧と透過率の関係を示す。このグラフから明らかな
ように、この駆動方法によれば、書き込み電圧を変化さ
せることにより、透過率が連続的に変化し、さらに、書
き込み電圧に応じて表示階調が一義的に定まり、階調表
示が可能になる。
【0050】(第4実施例)次に、第1実施例にかかる
駆動方法を用いてテレビ映像等の動画を表示する液晶表
示素子の駆動回路について説明する。図11はこの実施
例の液晶表示装置の構成を示す。
駆動方法を用いてテレビ映像等の動画を表示する液晶表
示素子の駆動回路について説明する。図11はこの実施
例の液晶表示装置の構成を示す。
【0051】外部より供給される通常のNTSCコンポ
ジット信号はA/D変換器51により、ディジタル信号
に変換され、分離回路53に供給される。分離回路53
は供給されたディジタル信号から同期信号、輝度信号、
色相信号を分離する。分離された同期信号は、クロック
回路65と書き込み制御回路67に供給される。また、
輝度信号と色相信号は復調/変換回路55に供給され
る。
ジット信号はA/D変換器51により、ディジタル信号
に変換され、分離回路53に供給される。分離回路53
は供給されたディジタル信号から同期信号、輝度信号、
色相信号を分離する。分離された同期信号は、クロック
回路65と書き込み制御回路67に供給される。また、
輝度信号と色相信号は復調/変換回路55に供給され
る。
【0052】復調/変換回路55は輝度信号と色相信号
から、RGBそれぞれの輝度信号を生成し、フレームメ
モリ57の第1のポートに供給する。フレームメモリ5
7は、1画面(1フレーム)分の記憶容量を有するデュ
アルポートメモリから構成され、第1のポートに供給さ
れたRGB輝度信号を順次格納する。D/A変換器59
は、フレームメモリ57の第2ポートから出力されたR
GB輝度信号を対応するアナログ輝度信号+R、+G、
+Bに変換する。この際、反転輝度信号−R、−G、−
Bも出力する。セレクタ61はD/A変換器59から供
給されるRGBアナログ輝度信号+R、+G、+Bと反
転輝度信号−R、−G、−Bを選択して液晶表示モジュ
ールに63に供給する。
から、RGBそれぞれの輝度信号を生成し、フレームメ
モリ57の第1のポートに供給する。フレームメモリ5
7は、1画面(1フレーム)分の記憶容量を有するデュ
アルポートメモリから構成され、第1のポートに供給さ
れたRGB輝度信号を順次格納する。D/A変換器59
は、フレームメモリ57の第2ポートから出力されたR
GB輝度信号を対応するアナログ輝度信号+R、+G、
+Bに変換する。この際、反転輝度信号−R、−G、−
Bも出力する。セレクタ61はD/A変換器59から供
給されるRGBアナログ輝度信号+R、+G、+Bと反
転輝度信号−R、−G、−Bを選択して液晶表示モジュ
ールに63に供給する。
【0053】液晶表示モジュール63は、図1〜図3に
示す構成を有する。但し、この実施例では、液晶表示素
子は、カラー画像を表示するもので、図1、図2の各画
素電極3の上にはR、G、又はBのカラーフィルタが配
置されている。
示す構成を有する。但し、この実施例では、液晶表示素
子は、カラー画像を表示するもので、図1、図2の各画
素電極3の上にはR、G、又はBのカラーフィルタが配
置されている。
【0054】クロック回路65は、A/D変換器51、
分離回路53、復調/変換回路55の動作を制御するた
めのクロック信号を生成し、これらに供給する。書き込
み制御回路67は、分離回路53からの同期信号に応答
し、フレームメモリ57に書き込み制御信号を供給す
る。読み出し制御回路69は、フレームメモリ57に読
み出し制御信号を供給してフレームメモリ57の記憶デ
ータを第2ポートに読み出し、D/A変換器59に変換
タイミング信号を供給してフレームメモリ57から読み
出されたRGBディジタル映像信号をRGBアナログ映
像信号に変換し、セレクタ61に選択制御信号を供給
し、液晶表示モジュール63の行ドライバと列ドライバ
22にタイミング制御信号を供給する。
分離回路53、復調/変換回路55の動作を制御するた
めのクロック信号を生成し、これらに供給する。書き込
み制御回路67は、分離回路53からの同期信号に応答
し、フレームメモリ57に書き込み制御信号を供給す
る。読み出し制御回路69は、フレームメモリ57に読
み出し制御信号を供給してフレームメモリ57の記憶デ
ータを第2ポートに読み出し、D/A変換器59に変換
タイミング信号を供給してフレームメモリ57から読み
出されたRGBディジタル映像信号をRGBアナログ映
像信号に変換し、セレクタ61に選択制御信号を供給
し、液晶表示モジュール63の行ドライバと列ドライバ
22にタイミング制御信号を供給する。
【0055】この実施例においては、NTSC映像信号
のフレーム周波数を60Hzとし、液晶表示モジュール
63の表示画像のフレーム周波数を30Hzとし、フレ
ームメモリ57を用いて映像信号のフレーム周波数の変
換も行う。
のフレーム周波数を60Hzとし、液晶表示モジュール
63の表示画像のフレーム周波数を30Hzとし、フレ
ームメモリ57を用いて映像信号のフレーム周波数の変
換も行う。
【0056】次に、上記構成の表示装置の動作を図12
のタイミングチャートを参照して説明する。A/D変換
器51には、図12(A)に示すNTSCコンポジット
信号が順次供給される。A/D変換器51は、クロック
回路65から供給される変換タイミング信号に従って、
このNTSCコンポジット信号を順次ディジタル信号に
変換し、分離回路53に供給する。分離回路53は、ク
ロック回路65から供給されるタイミング信号に従っ
て、A/D変換器51から供給されるディジタル信号か
ら同期信号、輝度信号、色相信号を分離する。
のタイミングチャートを参照して説明する。A/D変換
器51には、図12(A)に示すNTSCコンポジット
信号が順次供給される。A/D変換器51は、クロック
回路65から供給される変換タイミング信号に従って、
このNTSCコンポジット信号を順次ディジタル信号に
変換し、分離回路53に供給する。分離回路53は、ク
ロック回路65から供給されるタイミング信号に従っ
て、A/D変換器51から供給されるディジタル信号か
ら同期信号、輝度信号、色相信号を分離する。
【0057】復調/変換回路55は輝度信号と色相信号
から、ディジタルのR輝度信号、G輝度信号、B輝度信
号を生成し、フレームメモリ57に供給する。書き込み
制御回路67は、分離回路53から供給される同期信号
に従って、図12(B)に示すように、連続する2つの
フレームの第1のフレームで書き込みイネーブル信号を
オン(アクティブ)とし、第2のフレームで書き込みイ
ネーブル信号をオフ(アンアクティブ)とする。
から、ディジタルのR輝度信号、G輝度信号、B輝度信
号を生成し、フレームメモリ57に供給する。書き込み
制御回路67は、分離回路53から供給される同期信号
に従って、図12(B)に示すように、連続する2つの
フレームの第1のフレームで書き込みイネーブル信号を
オン(アクティブ)とし、第2のフレームで書き込みイ
ネーブル信号をオフ(アンアクティブ)とする。
【0058】このため、フレームメモリ57は、書き込
み制御回路67からの書き込み制御信号に従って、供給
されたR、G、B輝度信号を、1フレーム毎に順次格納
する。従って、フレームメモリ57は、例えば、図12
の場合には、第Nフレーム、N+2フレーム・・・のRG
B輝度信号を順次格納する。
み制御回路67からの書き込み制御信号に従って、供給
されたR、G、B輝度信号を、1フレーム毎に順次格納
する。従って、フレームメモリ57は、例えば、図12
の場合には、第Nフレーム、N+2フレーム・・・のRG
B輝度信号を順次格納する。
【0059】フレームメモリ57は、読み出し制御回路
69からの図12(C)に示す読み出しイネーブル信号
を含む制御信号に従って、記憶しているRGB輝度信号
を順次読み出し、D/A変換器59に供給する。図12
の例では、読み出し周波数は書き込み周波数の1/2で
ある。この処理により、NTSCコンポジット信号のフ
レーム周波数が液晶表示モジュール63の表示画像のフ
レーム周波数に変換される。D/A変換器59は、フレ
ームメモリ57から読み出されたディジタルのRGB輝
度信号を対応するRGBアナログ輝度信号+R、+G、
+Bとその反転輝度信号−R、−G、−Bに変換して出
力する。
69からの図12(C)に示す読み出しイネーブル信号
を含む制御信号に従って、記憶しているRGB輝度信号
を順次読み出し、D/A変換器59に供給する。図12
の例では、読み出し周波数は書き込み周波数の1/2で
ある。この処理により、NTSCコンポジット信号のフ
レーム周波数が液晶表示モジュール63の表示画像のフ
レーム周波数に変換される。D/A変換器59は、フレ
ームメモリ57から読み出されたディジタルのRGB輝
度信号を対応するRGBアナログ輝度信号+R、+G、
+Bとその反転輝度信号−R、−G、−Bに変換して出
力する。
【0060】セレクタ61はD/A変換器59から供給
されるRGBアナログ輝度信号+R、+G、+Bと反転
輝度信号−R、−G、−Bを、図12(D)に示す選択
切換信号に従って選択して液晶表示モジュール63に供
給する。即ち、セレクタ61は、正極性のRGBアナロ
グ輝度信号と負極性のアナログ輝度信号を表示画像のフ
レーム毎に交互に選択して出力する。
されるRGBアナログ輝度信号+R、+G、+Bと反転
輝度信号−R、−G、−Bを、図12(D)に示す選択
切換信号に従って選択して液晶表示モジュール63に供
給する。即ち、セレクタ61は、正極性のRGBアナロ
グ輝度信号と負極性のアナログ輝度信号を表示画像のフ
レーム毎に交互に選択して出力する。
【0061】列ドライバ22は、セレクタ61から供給
されるRGBアナログ輝度信号又はその反転信号を順次
サンプリングし、対応する駆動パルスを各データライン
6に印加する。一方、行ドライバ21は、ゲートライン
5にゲートパルスを順次印加してゲートライン5を走査
する。このため、ゲートパルスが印加されたゲートライ
ン5に接続されたTFT4がオンし、対応する画素電極
3に駆動パルスが印加される。その行の選択期間TSが
終了し、非選択期間TOになると、ゲートパルスがオフ
し、TFT4もオフし、駆動パルスの電圧が画素容量に
保持され、保持された電圧に対応する階調で各画素が表
示される。
されるRGBアナログ輝度信号又はその反転信号を順次
サンプリングし、対応する駆動パルスを各データライン
6に印加する。一方、行ドライバ21は、ゲートライン
5にゲートパルスを順次印加してゲートライン5を走査
する。このため、ゲートパルスが印加されたゲートライ
ン5に接続されたTFT4がオンし、対応する画素電極
3に駆動パルスが印加される。その行の選択期間TSが
終了し、非選択期間TOになると、ゲートパルスがオフ
し、TFT4もオフし、駆動パルスの電圧が画素容量に
保持され、保持された電圧に対応する階調で各画素が表
示される。
【0062】このような構成によれば、NTSCコンポ
ジット信号の2フレームの内の1フレームがフレームメ
モリ57に記憶され、フレームメモリ57に記憶された
RGB輝度信号の各データに対応して1つの駆動パルス
が対応する画素に印加される。そして、液晶表示モジュ
ールの表示画像のフレーム毎にアナログ輝度信号の極性
が反転される。従って、第1〜第3実施例において説明
したように、連続する2つのフレームにおいて、表示階
調に応じた絶対値を有し、異なった極性の駆動パルスが
順次各画素(画素電極3)に印加され、任意の階調画像
が表示される。なお、NTSC方式のテレビ画像を表示
する構成を例示したが、他の構成を使用してもよく、ま
た、他の画像を表示してもよい。
ジット信号の2フレームの内の1フレームがフレームメ
モリ57に記憶され、フレームメモリ57に記憶された
RGB輝度信号の各データに対応して1つの駆動パルス
が対応する画素に印加される。そして、液晶表示モジュ
ールの表示画像のフレーム毎にアナログ輝度信号の極性
が反転される。従って、第1〜第3実施例において説明
したように、連続する2つのフレームにおいて、表示階
調に応じた絶対値を有し、異なった極性の駆動パルスが
順次各画素(画素電極3)に印加され、任意の階調画像
が表示される。なお、NTSC方式のテレビ画像を表示
する構成を例示したが、他の構成を使用してもよく、ま
た、他の画像を表示してもよい。
【0063】また、第4実施例では、NTSC映像信号
の2フレーム期間と液晶表示モジュール63の表示画像
の1フレーム期間を同一としたが、これらの期間は任意
に設定できる。
の2フレーム期間と液晶表示モジュール63の表示画像
の1フレーム期間を同一としたが、これらの期間は任意
に設定できる。
【0064】図11の構成では、D/A変換器59の後
段にセレクタ61を配置してD/A変換器59の出力す
る正負2つの極性のアナログ輝度信号の一方を選択した
が、読み出し制御回路69の制御により、D/A変換器
59に、その時点で必要な極性のアナログ輝度信号のみ
を出力させ、その信号を列ドライバ22に供給するよう
にしてもよい。
段にセレクタ61を配置してD/A変換器59の出力す
る正負2つの極性のアナログ輝度信号の一方を選択した
が、読み出し制御回路69の制御により、D/A変換器
59に、その時点で必要な極性のアナログ輝度信号のみ
を出力させ、その信号を列ドライバ22に供給するよう
にしてもよい。
【0065】図3では、第1の方向11Aと第2の方向
11Bの中間の方向11Cに一方の偏光板14の透過軸
14Aを一致させ、他方の偏光板13の透過軸13Aを
透過軸14Aに直交させるようにしたが、他方の偏光板
13の透過軸13Aを透過軸14Aに平行にしてもよ
い。また、第1の方向11Aと第2の方向11Bの中間
の方向11Cに一方の偏光板14の吸収軸を一致させ、
他方の偏光板13の吸収軸を一方の偏光板14の吸収軸
に直交させるようにしてもよい。この場合、印加電圧が
0(又はほぼ0)の時に液晶表示素子の透過率が最大と
なり、印加電圧の絶対値が大きくなるに従って透過率が
低下する。しかし、この場合も、絶対値が等しければ、
その極性によらず透過率が等しくなり、この発明の駆動
方法が適用できる。
11Bの中間の方向11Cに一方の偏光板14の透過軸
14Aを一致させ、他方の偏光板13の透過軸13Aを
透過軸14Aに直交させるようにしたが、他方の偏光板
13の透過軸13Aを透過軸14Aに平行にしてもよ
い。また、第1の方向11Aと第2の方向11Bの中間
の方向11Cに一方の偏光板14の吸収軸を一致させ、
他方の偏光板13の吸収軸を一方の偏光板14の吸収軸
に直交させるようにしてもよい。この場合、印加電圧が
0(又はほぼ0)の時に液晶表示素子の透過率が最大と
なり、印加電圧の絶対値が大きくなるに従って透過率が
低下する。しかし、この場合も、絶対値が等しければ、
その極性によらず透過率が等しくなり、この発明の駆動
方法が適用できる。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、各1フレーム中に表示画像に対応する1つの駆動パ
ルスを各画素に印加することにより階調表示が可能とな
るので、駆動方法がきわめて単純になり、また、駆動回
路の構成も単純になる。また、フレーム毎に駆動パルス
の極性を反転しているので、液晶に印加される電荷の片
寄りをなくし、表示の焼き付き現象等を防止できる。さ
らに、各フレームの各選択期間に、各画素に1つの駆動
パルスを印加するようにしたので、各選択期間を短くす
ることができ、表示のフリッカ(ちらつき)を防止し
て、表示品質の高い液晶表示装置を得ることができる。
ば、各1フレーム中に表示画像に対応する1つの駆動パ
ルスを各画素に印加することにより階調表示が可能とな
るので、駆動方法がきわめて単純になり、また、駆動回
路の構成も単純になる。また、フレーム毎に駆動パルス
の極性を反転しているので、液晶に印加される電荷の片
寄りをなくし、表示の焼き付き現象等を防止できる。さ
らに、各フレームの各選択期間に、各画素に1つの駆動
パルスを印加するようにしたので、各選択期間を短くす
ることができ、表示のフリッカ(ちらつき)を防止し
て、表示品質の高い液晶表示装置を得ることができる。
【図1】この発明の第1実施例にかかる液晶表示素子の
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図2】図1に示す液晶表示素子の下基板の構成を示す
平面図である。
平面図である。
【図3】上下偏光板の透過軸の方向と液晶分子の配方方
向を示す平面図である。
向を示す平面図である。
【図4】印加電圧と透過率の関係を示すグラフであり、
(A)は第1実施例で使用することが望ましいDHF液
晶を使用した例、(B)は第1実施例で使用することが
望ましくないDHF液晶を使用した例である。
(A)は第1実施例で使用することが望ましいDHF液
晶を使用した例、(B)は第1実施例で使用することが
望ましくないDHF液晶を使用した例である。
【図5】この発明の第1実施例にかかる強誘電性液晶表
示素子の駆動方法を説明するための波形図であり、
(A)はこの発明の第1実施例にかかかる強誘電性液晶
表示素子の駆動方法によりゲートラインに供給されるゲ
ート信号の波形を示す図である。(B)は第1実施例に
かかかる強誘電性液晶表示素子の駆動方法によりデータ
ラインに供給されるデータ信号の波形を示す図である。
示素子の駆動方法を説明するための波形図であり、
(A)はこの発明の第1実施例にかかかる強誘電性液晶
表示素子の駆動方法によりゲートラインに供給されるゲ
ート信号の波形を示す図である。(B)は第1実施例に
かかかる強誘電性液晶表示素子の駆動方法によりデータ
ラインに供給されるデータ信号の波形を示す図である。
【図6】この発明の第1実施例のDHF液晶表示素子の
具体例における印加電圧と透過率の関係を示すグラフで
ある。
具体例における印加電圧と透過率の関係を示すグラフで
ある。
【図7】この発明の第3実施例で使用可能な反強誘電性
液晶を説明するための光学応答特性を示すグラフであ
る。
液晶を説明するための光学応答特性を示すグラフであ
る。
【図8】この発明の第3実施例で使用可能な反強誘電性
液晶を説明するための光学応答特性を示すグラフであ
る。
液晶を説明するための光学応答特性を示すグラフであ
る。
【図9】この発明の第3実施例で使用可能な反強誘電性
液晶を説明するための光学応答特性を示すグラフであ
る。
液晶を説明するための光学応答特性を示すグラフであ
る。
【図10】この発明の第3実施例の反強誘電性液晶表示
素子の具体例における印加電圧と透過率の関係を示すグ
ラフである。
素子の具体例における印加電圧と透過率の関係を示すグ
ラフである。
【図11】この発明の第4実施例にかかる強誘電性液晶
表示素子の駆動回路のブロック図である。
表示素子の駆動回路のブロック図である。
【図12】図11に示す回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
1・・・透明基板、2・・・透明基板、3・・・画素電極、4・・・
TFT、5・・・ゲートライン、6・・・データライン、7・・
・対向電極、8・・・配向膜、9・・・配向膜、10・・・シール
材、11・・・液晶、12・・・シール材、13・・・偏光板、
14・・・偏光板、21・・・行ドライバ、22・・・列ドライ
バ、41・・・第1のサンプル・ホールド回路、42・・・第
2のサンプル・ホールド回路、43・・・反転回路、44・
・・加算器、45・・・セレクタ、46・・・タイミング回路、
47・・・電圧発生回路、51・・・A/D変換器、53・・・
分離回路、55・・・復調/変換回路、57・・・フレームメ
モリ、59・・・D/A変換器、61・・・セレクタ、63・・
・液晶表示モジュール、65・・・クロック回路、67・・・
書き込み制御回路、69・・・読み出し制御回路
TFT、5・・・ゲートライン、6・・・データライン、7・・
・対向電極、8・・・配向膜、9・・・配向膜、10・・・シール
材、11・・・液晶、12・・・シール材、13・・・偏光板、
14・・・偏光板、21・・・行ドライバ、22・・・列ドライ
バ、41・・・第1のサンプル・ホールド回路、42・・・第
2のサンプル・ホールド回路、43・・・反転回路、44・
・・加算器、45・・・セレクタ、46・・・タイミング回路、
47・・・電圧発生回路、51・・・A/D変換器、53・・・
分離回路、55・・・復調/変換回路、57・・・フレームメ
モリ、59・・・D/A変換器、61・・・セレクタ、63・・
・液晶表示モジュール、65・・・クロック回路、67・・・
書き込み制御回路、69・・・読み出し制御回路
Claims (7)
- 【請求項1】画素電極が形成された一方の基板と、前記
画素電極に対向する対向電極が形成された他方の基板
と、前記2つの基板間に配置された強誘電性を持つ液晶
と、 前記2つの基板を挟む位置に配置された一対の偏光板
と、を有し、前記画素電極と前記対向電極との間に印加
される極性の異なる電圧の絶対値の変化に対応して実質
的に等しい光学的変化を示す強誘電性液晶表示素子と、 表示画像に対応する信号を受け、この信号に対応する絶
対値の電圧からなる1つの駆動パルスを、各フレームに
対応する前記信号に応じて、フレーム毎に極性を反転さ
せて、前記画素電極と前記対向電極間に印加する駆動手
段と、を備えることを特徴とする強誘電性液晶表示装
置。 - 【請求項2】前記強誘電性液晶は、層構造をもち、前記
画素電極と前記対向電極間に印加された電圧に応じて液
晶分子が第1の方向にほぼ配列した第1の配向状態と、
液晶分子が第2の方向にぼぼ配列した第2の配向状態
と、液晶分子がその平均的な配列方向を前記第1と第2
の配向状態の間の任意の方向に向けて配列した中間の配
向状態とに配向し、 前記一方の偏光板の光学軸は、前記強誘電性液晶の層の
法線方向と実質的に平行な方向に配置され、他方の偏光
板の光学軸は前記一方の偏光板の光学軸に直交又は平行
に設定されている、ことを特徴とする請求項1に記載の
強誘電性液晶表示装置。 - 【請求項3】前記強誘電性液晶表示素子は、前記画素電
極に接続されたアクティブ素子を備えるアクティブマト
リクス型であることを特徴とする請求項1又は2に記載
の強誘電性液晶表示装置。 - 【請求項4】前記液晶は、DHF液晶、SBF液晶、反
強誘電性液晶のいずれか1つから構成されることを特徴
とする請求項1、2又は3に記載の強誘電性液晶表示装
置。 - 【請求項5】画素電極と該画素電極に接続されたアクテ
ィブ素子がマトリクス状に配列された一方の基板と、前
記画素電極に対向する対向電極が形成された他方の基板
と、前記基板間に配置され、層構造をもち、前記画素電
極と前記対向電極間に印加された電圧に応じて液晶分子
が第1の方向にほぼ配列した第1の配向状態と、液晶分
子が第2の方向にぼぼ配列した第2の配向状態と、液晶
分子がその平均的な配列方向を前記第1と第2の配向状
態の間の任意の方向に向けて配列した中間の配向状態と
に配向する強誘電性液晶と、前記一方の基板側に配置さ
れ、前記強誘電性液晶の層の法線方向と実質的に平行な
方向に光学軸が設定された一方の偏光板と、前記他方の
基板側に配置され、前記一方の偏光板の光学軸に直交又
は平行に光学軸が設定された他方の偏光板と、を備えた
強誘電性液晶表示素子と、 表示画像に対応する信号を受け、この信号に対応する絶
対値を有する電圧からなる1つの駆動パルスを、フレー
ム毎に極性を反転させて、前記画素電極と前記対向電極
間に印加する駆動手段と、 を備えることを特徴とする強誘電性液晶表示装置。 - 【請求項6】画素電極が形成された一方の基板と、前記
画素電極に対向する対向電極が形成された他方の基板
と、前記2つの基板間に配置された強誘電性を持つ液晶
と、前記2つの基板を挟む位置に配置された一対の偏光
板と、を有し、前記画素電極と前記対向電極との間に印
加される極性の異なる電圧の絶対値の変化に対応して実
質的に等しい光学的変化を示す強誘電性液晶表示素子の
駆動方法において、 表示画像に対応する信号をフレーム毎に受け、この信号
に対応する絶対値を有する電圧からなる1つの駆動パル
スを、フレーム毎に極性を反転させて、前記画素電極と
前記対向電極間に印加することを特徴とする強誘電性液
晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項7】画素電極と該画素電極に接続されたアクテ
ィブ素子がマトリクス状に配列された一方の基板と、前
記画素電極に対向する対向電極が形成された他方の基板
と、前記基板間に配置され、層構造をもち、前記画素電
極と前記対向電極間に印加された電圧に応じて液晶分子
が第1の方向にほぼ配列した第1の配向状態と、液晶分
子が第2の方向にぼぼ配列した第2の配向状態と、液晶
分子がその平均的な配列方向を前記第1と第2の配向状
態の間の任意の方向に向けて配列した中間の配向状態と
に配向する強誘電性液晶と、前記一方の基板側に配置さ
れ、前記強誘電性液晶の層の法線方向と実質的に平行な
方向に光学軸が設定された一方の偏光板と、前記他方の
基板側に配置され、前記一方の偏光板の光学軸に直交又
は平行に光学軸が設定された他方の偏光板と、を備えた
強誘電性液晶表示素子の駆動方法において、 絶対値が表示階調に対応し、1つの表示階調に対して1
つの電圧パルスを前記アクティブ素子を介して前記画素
電極に印加し、フレーム毎に電圧パルスの極性を反転す
る、ことを特徴とする強誘電性液晶表示素子の駆動方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152675A JPH07334130A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |
| EP95108913A EP0686957A3 (en) | 1994-06-10 | 1995-06-09 | Liquid crystal display device with ferroelectric phase and method for its control |
| US08/622,091 US5963187A (en) | 1994-06-10 | 1996-03-26 | Liquid crystal display apparatus using liquid crystal having ferroelectric phase and method of driving liquid crystal display device using liquid crystal having ferroelectric phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152675A JPH07334130A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334130A true JPH07334130A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15545657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6152675A Pending JPH07334130A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0686957A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07334130A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6163360A (en) * | 1996-06-24 | 2000-12-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0813096A1 (de) * | 1996-06-12 | 1997-12-17 | Rolic AG | Flüssigkristalline Anzeige-, Schalt- oder Bildverarbeitungsvorrichtung |
| JP4073533B2 (ja) * | 1998-02-09 | 2008-04-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 情報処理装置 |
| US7248232B1 (en) | 1998-02-25 | 2007-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Information processing device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3843228A1 (de) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Hoechst Ag | Ferroelektrisches fluessigkristall-schalt- und anzeige-element mit verminderter optischer hysterese |
| US5381253A (en) * | 1991-11-14 | 1995-01-10 | Board Of Regents Of University Of Colorado | Chiral smectic liquid crystal optical modulators having variable retardation |
| JP2866518B2 (ja) * | 1992-01-17 | 1999-03-08 | シャープ株式会社 | 反強誘電性液晶素子の駆動方法 |
| JPH06118418A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-04-28 | Canon Inc | 光学変調素子 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP6152675A patent/JPH07334130A/ja active Pending
-
1995
- 1995-06-09 EP EP95108913A patent/EP0686957A3/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6163360A (en) * | 1996-06-24 | 2000-12-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0686957A2 (en) | 1995-12-13 |
| EP0686957A3 (en) | 1996-08-21 |
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