JPH09230312A - 液晶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閾値特性が非対称な強誘電性液晶を用いた場
合でも、走査方式に拘らず駆動マージンを広くすること
のできる液晶装置を提供する。 【解決手段】 走査方式制御手段１により、走査電極群
に対する走査信号の印加方式を、全画面走査方式又は部
分書き換え走査方式に切り換える。また、駆動信号制御
手段２により、全画面走査方式を行うときは走査信号に
て強誘電性液晶を第１の安定状態にした後、情報信号に
応じて第２の安定状態にスイッチングする第１の駆動信
号、又は部分書き換え走査方式を行うときは走査信号に
て強誘電性液晶を第２の安定状態にした後、情報信号に
応じて第１の安定状態にスイッチングする第２の駆動信
号を発生するよう駆動信号発生部３，４，５，７を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全画面走査方式及
び部分書き換え走査方式により走査される液晶装置に関
し、特に双安定な２状態を有する強誘電性液晶を用いる
液晶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用
して偏光子との組み合わせにより透過光量を制御する型
の液晶素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガーヴァ
ル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（特開
昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９２
４号明細書等）。

【０００３】ここで、この強誘電性液晶は、一般に特定
の温度領域において非螺旋構造のカイラルスメクテイッ
クＣ相（Ｓｍ^* Ｃ相）（あるいはＨ相（Ｓｍ^* Ｈ相）を
示し、これらの相状態において、印加される電界に対し
て第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態の明暗
いずれか一方の状態をとり、かつ電界を取り外してもそ
の状態を保持する性質、即ち双安定性を有している。さ
らに、この強誘電性液晶は、電界の変化に対する応答が
速やかであるという特徴を有することから、高速駆動の
記憶型表示媒体として大画面で高精細なディスプレイへ
の応用が期待されている。

【０００４】なお、このような強誘電性液晶を用いた液
晶装置の走査方式としては米国特許第４６５５５６１号
公報、特願昭６１−２０７３２６号公報や特願昭６１−
２１２１８４号公報などで神辺らによって提案されてい
るメモリ性を活かした部分書換え走査方式があり、この
方式によって低フィールド周波数走査時でも移動表示の
スムーズ性が保持されるようになっている。また、駆動
波形としてはヨーロッパ公開第３９４９０３号公報の谷
口らによって提案されているフレーム周波数の高速化と
駆動マージンの確保を両立させる駆動波形がある。

【０００５】ところで、このような双安定性を有する強
誘電性液晶を用いた液晶装置が所望の電気光学特性を発
揮するためには、基板間の液晶が２つの安定状態間を安
定で再現性良くスイッチングするような配向状態にあ
り、かつその配向状態が画素ないし表示画面全域で均一
であることが必要である。

【０００６】そこで、このような状態に強誘電性液晶を
配向させるため、一般には基板表面にポリイミド（Ｐ
Ｉ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド
（ＰＡ）等の水平配向性（あるいは傾斜配向性）の高分
子膜を形成し、ほぼ同方向にラビング処理した一対の基
板を用いるようにしている。

【０００７】ところで、この場合使用する液晶が、温度
降下により等方（Ｉｓｏ）相→コレスデリック（Ｃｈ）
相（カイラルネマテイック（Ｎ^* ）相）→スメクテイッ
クＡ（ＳｍＡ）相→Ｓｍ^* Ｃ相の相変化をするものであ
れば、配向はＣｈ相において均一化されるためＳｍ^* Ｃ
相での配向が均一になりやすいが、相転移がＩｓｏ相→
ＳｍＡ相→Ｓｍ^* Ｃ相の順で起こる液晶の場合は、Ｉｓ
ｏ相→ＳｍＡ相の転移（Ｉ／Ａ転移）の際、バトネ（一
種の液晶核）の発生・成長・結合の過程を踏むため、ス
メクテイック相での層法線方向のずれやバトネ結合部の
欠陥等が生じ、均一配向が得にくい。

【０００８】そこで、本発明者らは、このようなＣｈ相
の欠如した液晶に対しては、対向する基板の一方のみを
ラビングし、ラビングを行なわない側の基板表面は配向
膜を形成せずに垂直配向処理するようにすることによっ
て均一配向が得られるようにした。

【０００９】これは、Ｉ／Ａ転移温度近傍でラビングを
行なった側の基板表面から液晶が成長し、対向基板に到
達する転移過程を踏むためであり、事実、両面を水平配
向膜としたセルにおけるＩ／Ａ転移温度は、両面を垂直
配向処理したセルのＩ／Ａ転移温度に比べ０．５℃以上
高いことが確かめられている。

【００１０】以上のように、強誘電性液晶を均一に配向
させるためには、特に液晶がＣｈ相を持たない場合、水
平配向膜のラビング処理と垂直配向処理との非対称構成
が有効である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
Ｃｈ相の欠如した液晶を用いた液晶素子を備えた従来の
液晶装置において、このように対向基板表面の性質がそ
れぞれ異なる場合、強誘電性液晶の双安定状態が崩れ、
２つの安定状態間の電気光学的スイッチング特性（駆動
閾値特性）が非対称となる。

【００１２】これを、対向基板表面の性質が異なる場合
の液晶の配向状態のモデルを示す図９を用いて説明す
る。なお、同図において７１，７７はガラス基板、７
２，７６はＩＴＯ等の透明電極、７３はラビング処理さ
れた水平配向能力を有する高分子膜（配向膜）、７４は
強誘電液晶層、７５は垂直配向処理剤、７８，７９，８
０はカイラルスメクテイック相での液晶分子を特徴付け
るコーンを正面から見たものである。ここで、７８，７
９はユニフォーム配向における二つの安定状態を示し、
８０はスプレイ配向状態の一例を示している。なお、便
宜上、７８の安定状態をＵ２、７９の安定状態をＵ１と
呼ぶ。

【００１３】今、高分子膜７３としてポリイミド等の薄
膜を用いた場合、液晶分子の双極子モーメント（図中液
晶コーンに描かれた矢印）と高分子表面の電気的相互作
用（dipole-dipole- interaction）により、矢印が配向
膜７３側を向いた状態（アウトワード）に規制力が働く
と考えられている。一方、垂直配向剤７５の側は液晶分
子に対する基板表面の規制力は無視できるので、配向膜
７３側に液晶の双極子モーメントが規制されているＵ２
（図中７８）はより安定である。

【００１４】これに対し、液晶コーンの矢印が液晶内部
側（インワード）を向いたＵ１（図中７９）の状態は、
配向膜７５表面の規制力に逆らっているため、Ｕ２に比
べて不安定である。従って、外部電場Ｅによって２つの
安定状態間をスイッチングさせる場合、Ｕ１からＵ２に
スイッチングさせる場合と、Ｕ２からＵ１にスイッチン
グさせる場合とでは閾値電圧が異なるため非対称閾値と
なる。

【００１５】なお、図１０は配向膜７５の極性エネルギ
ーを考慮した双安定性ポテンシャルのモデルである。ま
た、配向膜７５と液晶の組み合せ等によってはＵ２から
Ｕ１へのスイッチングは起きず、Ｕ２からスプレイ配向
状態となる場合もある。

【００１６】ところで、液晶装置の走査方式としては、
既述した表示内容の変更のある走査電極についてのみ走
査する部分書き換え走査方式の他に、走査電極群の全走
査電極を順次走査する全画面走査方式があるが、このよ
うに閾値が非対称となる強誘電性液晶を用いた液晶装置
の場合、用いる走査方式によってマトリクス駆動が可能
な駆動パルスの振幅又はパルス幅の許容範囲、即ち駆動
マージンが狭くなり良好な表示が行えないという問題点
があった。

【００１７】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、閾値特性が非対称な強
誘電性液晶を用いた場合でも、走査方式に拘らず駆動マ
ージンを広くすることのできる液晶装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板間
に双安定な２状態を有する強誘電性液晶を配置すると共
に、前記基板に形成された走査電極群及び情報電極群に
走査信号及び情報信号を印加して前記強誘電性液晶をス
イッチングする液晶装置において、前記走査信号及び情
報信号よりなる２種類の前記駆動信号の発生が可能な駆
動信号発生部と、前記走査電極群に対する前記走査信号
の印加方式を切り換える走査方式制御手段と、前記走査
方式制御手段により走査方式が切り換えられた際、前記
切り換えられた走査方式に応じた前記駆動信号を発生す
るよう前記駆動信号発生部を制御する駆動信号制御手段
と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１９】また本発明は、前記走査方式は、前記走査
電極群の全走査電極を順次走査する全画面走査方式と、
表示内容の変更のある前記走査電極についてのみ走査す
る部分書き換え走査方式であることを特徴とするもので
ある。

【００２０】また本発明は、前記２種類の駆動信号は、
前記走査信号にて前記強誘電性液晶を前記双安定の第１
の安定状態にした後、前記情報信号に応じて第２の安定
状態にスイッチングする第１の駆動信号と、前記走査信
号にて前記強誘電性液晶を第２の安定状態にした後、前
記情報信号に応じて第１の安定状態にスイッチングする
第２の駆動信号とであることを特徴とするものである。

【００２１】また本発明は、前記走査信号は消去パルス
を有し、該消去パルスにより前記強誘電性液晶を前記第
１又は第２の安定状態にするように構成していることを
特徴とするものである。

【００２２】また本発明は、前記強誘電性液晶の前記第
１の安定状態から第２の安定状態になる一方の極性の電
界強度と、前記第２の安定状態から第１の安定状態にな
る逆極性の電界強度との大きさが異なっていることを特
徴とするものである。

【００２３】また本発明は、前記第１の安定状態から第
２の安定状態になる一方の極性の電界強度の方が、前記
第２の安定状態から第１の安定状態になる逆極性の電界
強度の方よりも小さいことを特徴とするものである。

【００２４】また本発明は、前記駆動方式制御手段は、
前記全画面走査方式を行うときは第１の駆動信号を発生
させ、前記部分書き換え走査方式を行うときは第２の駆
動信号を発生させるよう前記駆動信号発生部を制御する
ことを特徴とするものである。

【００２５】また本発明は、前記基板の一方には垂直配
向処理が施され、他方の基板には配向膜を形成した後一
方向に配向処理が施されていることを特徴とするもので
ある。

【００２６】また本発明は、上記強誘電性液晶は、温度
降下に従って等方相、スメクティックＡ相、カイラルス
メクティック相の順に相転移することを特徴とするもの
である。

【００２７】また本発明は、上記強誘電性液晶はカイラ
ルスメクチック液晶であることを特徴とするものであ
る。

【００２８】また本発明は、前記走査電極群及び情報電
極群は前記基板にマトリックス状に形成されていること
を特徴とするものである。

【００２９】また、このように構成することにより、基
板に形成された走査電極群及び情報電極群に駆動信号発
生部にて発生する駆動信号を印加することにより、一対
の基板間に配置された双安定な２状態を有する強誘電性
液晶をスイッチングするようにする。また、走査方式制
御手段により、走査電極群に対する走査信号の印加方式
を、全画面走査方式又は部分書き換え走査方式に切り換
えると共に、駆動信号制御手段により、切り換えられた
走査方式に応じて走査信号にて強誘電性液晶を第１の安
定状態にした後、情報信号に応じて第２の安定状態にス
イッチングする第１の駆動信号、又は走査信号にて強誘
電性液晶を第２の安定状態にした後、情報信号に応じて
第１の安定状態にスイッチングする第２の駆動信号を発
生するよう駆動信号発生部を制御する。

【００３０】そして、駆動方式制御手段は、全画面走査
方式を行うときは第１の駆動信号を発生させるよう、ま
た部分書き換え走査方式を行うときは第２の駆動信号を
発生させるよう駆動信号発生部を制御する。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【００３２】図１は、本発明の実施の形態に係る液晶装
置のブロック図である。同図において、１はグラフィッ
クコントローラであり、ここから送出されるデータは駆
動制御回路２を通して走査信号制御回路３と情報信号制
御回路４とに入力され、それぞれ走査線アドレスデータ
と表示データとに変換された後、走査信号印加回路５及
び情報信号印加回路７に入力されるようになっている。

【００３３】そして、この走査線アドレスデータが入力
される走査信号印加回路５は、走査線アドレスデータに
したがって図２のＡ又は図３のＡに示す走査選択信号及
び図２のＢ又は図３のＢに示す走査非選択信号を発生
し、１２８０×５４画素からなる液晶表示部６の走査電
極に印加するようにしている。

【００３４】また、表示データが入力される情報信号印
加回路７は、表示データにしたがって図２のＣ，Ｄ又は
図３のＣ，Ｄに示す情報信号を発生し、液晶表示部６の
情報電極に印加するようにしている。なお、これら走査
信号印加回路５及び情報信号印加回路７により、走査
（選択）信号及び情報信号とからなる駆動信号を発生す
る駆動信号発生部が形成される。

【００３５】ところで、グラフィックコントローラ１
は、走査方式制御手段として描画命令に応じて後述する
ように部分書き換え走査方式又は全画面書き換え走査方
式が選択されたことを示す走査方式信号を生成して駆動
制御回路２に送出するものであり、この走査方式信号に
基づいて駆動信号制御手段である駆動制御回路２は、走
査方式に応じて図２又は図３に示す駆動波形を選択し、
走査信号制御回路３と情報信号制御回路４を通じて走査
信号印加回路５と情報信号印加回路７に波形データを送
出するようになっている。

【００３６】一方、図４は液晶表示部６の部分拡大図で
あり、同図において５１，７１は基板にマトリックス状
に形成されている走査電極群の各走査電極及び情報電極
群の各情報電極、６Ａは走査電極５１と情報電極７１と
の交差部分により構成され、表示単位となる画素であ
る。

【００３７】また、図５は液晶表示部６の部分断面図で
ある。同図において６１はアナライザ、６９はポラライ
ザであり、これらは液晶表示部６がＵ２状態のとき暗表
示となるよう互いにクロスニコルで配置されている。６
２，６３はガラス基板、６４，６５は絶縁膜、６６，６
７は配向膜、６８は強誘電性液晶、６０はシール材であ
る。

【００３８】なお、この強誘電性液晶６８の物性を表１
に示す。

【００３９】

【表１】 また、この液晶表示部６の作製手順については、後述す
る。

【００４０】ところで、図３に示す各波形は、部分書き
換え走査方式選択時に使用される第２の駆動波形Ｗ２で
あり、同図においてＡで示される走査選択信号はΔＴの
パルス幅を有する選択パルスＰｓと、選択パルスＰｓの
直前に配置されて２．５ΔＴのパルス幅を有する消去パ
ルスＰｅと、選択パルスＰｓの直後に配置されて０．５
ΔＴのパルス幅を有する補助パルスＰａとから構成され
ている。

【００４１】また、同図においてＢで示される走査非選
択信号は、常に０ｖである。Ｃで示される情報信号は明
表示する時の情報信号であり、ΔＴのパルス幅ΔＴを有
する選択パルスＰ１と、この選択パルスＰ１の前後に配
置されてパルス幅０．５ΔＴのパルス幅を有する補助パ
ルスＰ２とから構成されている。Ｄで示される情報信号
は暗表示する時の情報信号であり、Ｃで示される明情報
信号の極性が反転したものである。なお、同図において
ｌＨは一水平走査期間を示している。

【００４２】一方、図２に示す各波形は、全画面走査方
式選択時に使用される第１の駆動波形Ｗ１であり、同図
においてＡで示される走査選択信号はΔＴのパルス幅を
有する選択パルスＰｓ’と、この選択パルスＰｓ’の直
前に配置されて２．５ΔＴのパルス幅を有する消去パル
スＰｅ’と、選択パルスＰｓ’の直後に配置されて０．
５ΔＴのパルス幅を有する補助パルスＰａ’とから構成
されている。

【００４３】同図において、Ｂで示される走査非選択信
号は、常に０ｖである。Ｃで示される情報信号は明表示
する時の情報信号であり、ΔＴのパルス幅を有する選択
パルスＰ１’と、この選択パルスＰ１’の前後に配置さ
れて０．５ΔＴのパルス幅を有する補助パルスＰ２’と
から構成されている。Ｄで示される情報信号は暗表示す
る時の情報信号であり、Ｃで示される明情報信号の極性
が反転したものである。

【００４４】ところで、表１に示す強誘電性液晶６８
は、非対称な閾値特性を有しており、この強誘電性液晶
６８の非対称な閾値特性と駆動波形との関係は、図６に
示すようになっている。

【００４５】ここで、この図６は図７に示す波形Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’の電圧Ｖ_A1、Ｖ_B1、Ｖ_C1、Ｖ
_A2、Ｖ_B2、Ｖ_C2を変化させた時の閾値特性である。な
お、このとき波形Ａ、Ｂ及びＡ’、Ｂ’のｄｕｔｙ比は
１／５０である。

【００４６】図６において、Ａ１は予めＵ２状態にある
液晶素子に図７のＡの波形を印加した場合の閾値特性
を、Ａ２は予めＵ１状態にある液晶素子にＡ′の波形を
印加した場合の閾値特性を、Ｂ１は予めＵ２状態にある
液晶素子にＢの波形を印加した場合の閾値特性を、曲線
Ｂ２は予めＵ１状態にある液晶素子にＢ′の波形を印加
した場合の閾値特性を、Ｃ１は予めＵ２状態にある液晶
素子にＣの波形を印加した場合の閾値特性を、Ｃ２は予
めＵ１状態にある液晶素子にＣ′の波形を印加した場合
の閾値特性をそれぞれ示している。なお、図中Ｖ_A1、Ｖ
_A2、Ｖ_B1、Ｖ_B2、Ｖ_C1、Ｖ_C2は状態が変化する電圧であ
る。

【００４７】一方、図８はｄｕｔｙ比を１／１０００に
したときの特性図であり、Ａ１〜Ｃ２は、図６と同様、
図７に示す波形Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’の電圧Ｖ
_A1、Ｖ_B1、Ｖ_C1、Ｖ_A2、Ｖ_B2、Ｖ_C2を変化させた時の閾
値特性を示している。

【００４８】ところで、ｄｕｔｙ比１／５０のときは閾
値の非対称の度合いがほぼ一定であることから、Ｖ_A1、
Ｖ_A2、Ｖ_B1、Ｖ_B2、Ｖ_C1、Ｖ_C2の関係は、それぞれ Ｖ_A1＝αＶ_A2、Ｖ_B1＝αＶ_B2、Ｖ_C1＝αＣ_C2 （但しα＞１） … Ｖ_A1＝γＶ_B1、Ｖ_B1＝βＶ_C1、Ｖ_A2＝γＶ_B2、Ｖ_B2＝βＶ_C2 （但しβ＞１、γ＞１） … と表される。

【００４９】一方、ｄｕｔｙ比を１／１０００にすると
安定度の低いＵ１側からの反転がしやすくなり、Ｖ_B2の
電圧が低くなっている。つまり Ｖ_A1＝γＶ_B1、Ｖ_B1＝βＶ_C1、Ｖ_A2＝γ′Ｖ_B2、Ｖ_B2＝β′Ｖ_C2 …′ とすると、 β′＜β、γ′＞γ（但しβγ＝β′γ′） … となる。

【００５０】このマトリクス駆動の条件を図７を参照し
て考える。

【００５１】今、走査選択信号の選択パルスの振幅をＶ
_com 、情報信号の選択パルスの振幅をＶ_seg とすると、 Ｖ_A ＝Ｖ_com ＋Ｖ_seg ，Ｖ_B ＝Ｖ_com −Ｖ_seg ，Ｖ_C ＝
Ｖ_seg であることから Ｖ_A −Ｖ_B ＝２Ｖ_C … ここで、駆動マージンを考えると、電圧Ｖ_A で液晶がＵ
１状態に反転し、Ｖ_B、Ｖ_C では反転しないことが要求
される。

【００５２】また、Ｕ２状態にしておく場合は、Ｖ_A で
Ｕ１状態に反転し、Ｖ_B でＵ２状態を保ち、Ｖ_C でＵ
１、Ｕ２のいずれの状態からも反転しないことが要求さ
れる。そして、この関係は Ｖ_A ≧Ｖ_A1、Ｖ_B ≦Ｖ_B1、Ｖ_C ≦Ｖ_C2 … と表されることから、、より Ｖ_A1≦Ｖ_A ＝Ｖ_B ＋
２Ｖ_C ≦Ｖ_B1＋２Ｖ_C2 即ち、 Ｖ_A1≦Ｖ_A ≦Ｖ_B1＋２Ｖ_C2 また、、式より αβγＶ_C2≦Ｖ_A ≦（αβ＋２）Ｖ_C2 … したがって、Ｖ_A がこの条件を満たせば良好な表示が行
なえることとなる。

【００５３】ここに、良好な表示を行える最大電圧をＶ
_max 、最小電圧をＶ_min とすると、駆動マージンを示す
指標Ｍ１は、 Ｍ１≡（Ｖ_max −Ｖ_min ）／（Ｖ_max ＋Ｖ_min ） … と、定義される。なお、このＭ１を１００倍したものは
「電圧の変動が何％あったとき駆動マージンから外れ
か」を示すものである。また、表示サイズの大きなもの
では「パネル面内でセル厚のバラツキが何％まで許容さ
れるか」を示すものとして用いられることがあり、この
Ｍ１の値が大きいほどよい。

【００５４】さて、Ｕ２状態にあるものを、Ｕ１状態に
する場合のＭ１は、より Ｍ１＝〔２−αβ（γ−１）〕／〔２＋αβ（γ−１）〕 … となる。因みにこのときのバイアス比は１／（αβ＋
２）に設定するのが最適である。

【００５５】一方、Ｕ１状態にしておく場合は、Ｖ_A で
Ｕ２状態に反転し、Ｖ_B でＵ１状態を保ち、Ｖ_C でＵ
１、Ｕ２のいずれの状態からも反転しないことが要求さ
れることから Ｖ_A ≧Ｖ_A2、Ｖ_B ≦_B2、Ｖ_C ≦Ｖ_C2 … となる。ここで、、式より Ｖ_A2≦Ｖ_A ≦Ｖ_B2＋２Ｖ_C2 また、式より βγＶ_C2≦Ｖ_A ≦（β＋２）Ｖ_C2 …(10) このときのＭ１’は Ｍ１’＝〔２−β（γ−１）〕／〔２＋β（γ＋１）〕…(11) となる。因みにこのときのバイアス比は１／（β＋２）
に設定するのが最適である。

【００５６】ここで、と(11)を比較すると、α＞１、
β＞１、γ＞１なので、Ｍ１＜Ｍ１’となる。

【００５７】つまり、ｄｕｔｙ比１／５０のときはＵ１
状態から情報信号に応じてＵ２状態に反転させるほうが
駆動マージンは広くなる。

【００５８】一方、ｄｕｔｙ比１／１０００のとき、予
めＵ２状態にしておく場合は、 αβγＶ_C2≦Ｖ_A ≦（αβ−２）Ｖ_C2、 Ｍ２＝〔２−αβ（γ−１）〕／〔２＋αβ（γ−
１）〕 また、予めＵ１状態にしておく場合は、 βγＶ_C2≦Ｖ_A ≦（２＋β′）Ｖ_C2、 Ｍ２’＝（２＋β′−βγ）／（２＋β′＋βγ） となる。

【００５９】ここで、通常のαの値は１．１〜１．３な
のでβ′の値がβに比べ十分小さい場合には、Ｍ２＜Ｍ
２’は成り立たない。つまりｄｕｔｙ比１／１０００の
ときはｄｕｔｙ比１／５０のときとは逆に、Ｕ２状態か
ら情報信号に応じてＵ１状態に反転させるほうが駆動マ
ージンは広くなる。

【００６０】したがって、走査電極に走査信号を印加し
て頻繁に書き換える（ｄｕｔｙ比が大きい）部分書換走
査のときは、Ｕ２状態から情報信号に応じてＵ１状態に
反転させる駆動波形を用い、全走査電極を順次走査する
（ｄｕｔｙ比が小さい）全画面走査のときは、やや遅く
はなるものの、Ｕ１状態から情報信号に応じてＵ２状態
に反転させる駆動波形を用いるのが良い。

【００６１】ここで、図２の第１の駆動波形Ｗｌと図３
の第２の駆動波形Ｗ２における表示品位の比較を表２に
示す。

【００６２】

【表２】 この表からも明らかなように、全画面走査時には第１の
駆動波形Ｗｌを選択した方がマージン及び走査スピード
が優れており、部分書き換え走査時には第２の駆動波形
Ｗ２を選択した方がマージン及び走査スピードが優れて
いる。したがって、走査方式に応じて第１又は第２の駆
動波形を選択するようにして２つの安定状態間のスイッ
チング方向を切り換えるようにすれば、常に良好な表示
を確保することができる。

【００６３】そこで、本発明においては、既述したよう
にグラフィックコントローラ１により、走査方式に応じ
て部分書き換え走査方式又は全画面書き換え走査方式が
選択されたことを示す走査方式信号を生成し、この走査
方式信号を駆動制御回路２に送出するようにしている。

【００６４】そして、部分書き換え走査方式が選択され
たことを示す走査方式信号が入力されると駆動制御回路
２は、この走査方式信号に応じて第２の駆動波形Ｗ２を
選択し、走査信号制御回路３と情報信号制御回路４を通
じて走査信号印加回路５と情報信号印加回路７に波形デ
ータを送るようにしている。

【００６５】なお、本実施の形態において、駆動時の温
度が３５℃の時、駆動条件をＶｌ＝１４．３ｖ，Ｖ２＝
−１４．３ｖ，Ｖ３＝５．７ｖ，Ｖ４＝−５．７ｖ，Ｖ
５＝６．４ｖ，ΔＴ＝３２μｓに設定して液晶装置を駆
動した。そして、このような条件の下、液晶表示部６全
面にわたって良好な表示ができ、１水平走査期間も６４
μｓと高速になった。

【００６６】一方、全画面走査方式が選択され、全画面
書き換え走査方式が選択されたことを示す走査方式信号
が入力されると駆動制御回路２は、この走査方式信号に
応じて第１の駆動波形Ｗｌを選択し、走査信号制御回路
３と情報信号制御回路４を通じて走査信号印加回路５と
情報信号印加回路７に波形データを送るようにしてい
る。

【００６７】なお、本実施の形態において、駆動時の温
度が３５℃の時、駆動条件をＶｌ＝１４．３ｖ，Ｖ２＝
−１４．３ｖ，Ｖ３＝５．７ｖ，Ｖ４＝−５．７ｖ，Ｖ
６＝−６．４ｖ，ΔＴ＝３６μｓに設定して液晶装置を
駆動した。そして、このような条件の下、液晶表示部６
全面にわたって良好な表示ができた。

【００６８】このように、非対称な閾値特性を持つ強誘
電性液晶６８を備えた液晶装置に対し、全画面走査方式
と部分書き換え走査方式との切り換えに応じて駆動波形
の消去方向を切り換えることによって、常に良好な表示
を確保することができる。

【００６９】なお、次に本実施の形態における液晶表示
部６の作製手順を、図５を参照して説明する。

【００７０】まず、透明電極２０１，２０２としてスパ
ッタ法により７ｎｍの厚さのＩＴＯ（酸化インジウム：
錫）膜、絶縁膜６４，６５として１２０ｎｍの厚さのＴ
ａＯ（酸化タンタル）膜を形成した１対のガラス基板６
２，６３を用意し、一方の基板６１のＩＴＯ膜上にポリ
イミドの前駆体であるポリアミック酸ＬＰ−６４（東レ
製）のＮＭＰ（Ｎメチルピロリドン）：ｎ−ＢＣ（ｎ−
ブチルセロソルブ）混合容器をスピンコートした。塗布
溶液はＮＭＰ：ｎ−ＢＣ＝２：１の混合溶媒にＬＰ−６
４を１重畳％となるように調整し、スピン条件は、４５
回転／秒、２０秒で行なった。

【００７１】この基板６２，６３を、８０℃のオーブン
中で５分の溶媒乾燥を行なった後、２００℃のオーブン
中で１時間の加熱焼成を行ないイミド化した。得られた
ポリイミド膜は約１０ｎｍの厚さで、この膜をラビング
処理して配向膜６６とした。ラビングは、直径１０cmの
ローラーに巻き付けたナイロン製の布を用い、１６．７
回転／秒、配向膜表面に対する布の押し込み０．４mm、
基板の送り速度１０mm／秒で、同じ方向に２回（片道）
のラビングを行なった。

【００７２】その後、この基板６２，６３表面に平均粒
径２．０μm のシリカビーズを０．００８重畳％で分散
させたＩＰＡ（イソプロピルアルコール）溶液を、２５
回転／秒、１０秒の条件でスピン塗布し、分布密度３０
０個／mm² 程度のビーズスペーサを散布した。対向側の
もう一方の基板６３は、基板のＩＴＯ膜上にシランカッ
プリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５重畳％エチルアルコ
ール溶液を４５回転／秒、２０秒の条件でスピン塗布
し、垂直配向処理した。その後、この基板６３上の熱硬
化型のシール材を印刷により塗工した。

【００７３】こうして得られた２枚の基板を対向して貼
り合わせ、１５０℃のオーブン中で９０分間熱硬化さ
せ、セルとした。

【００７４】このセルに、以下に述べる液晶混合物を減
圧下（１０Ｐａ）、等方相温度（１００℃）で注入し、
Ｓｍ^* Ｃ相まで徐冷することにより液晶素子とした。

【００７５】ここで用いた液晶混合物は、下記の化合物
を下記の比率で混合したものである。この液晶混合物の
相転移系列は以下のとおりで、３０℃における物性定数
は、自発分極Ｐｓ＝２．５ｎＣ／cm² 、コーン角Θ＝１
２．２°、誘電率異方性Δε〜０、上述のセルに注入し
た状態での見かけのチルト角θａ＝１０．８°であっ
た。

【００７６】 なお、一般にスメクティックＣ相の非螺旋状態での液晶
の層構造は屈曲構造（シェブロン構造）を示すが、この
液晶混合物の性質として、屈曲部をもたないいわゆるブ
ックシェルフ構造を示し、双安定な２状態を有してい
た。

【００７７】

【化１】

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、走
査方式に応じて駆動信号を切り換えることにより、閾値
特性が非対称な強誘電性液晶を用いた場合でも走査方式
にかかわらず駆動マージンを広くすることができ、常に
良好な表示を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶装置のブロック
図。

【図２】全画面走査方式の際、上記液晶表示部に印加さ
れる駆動波形を示す図。

【図３】部分書き換え走査方式の際、上記液晶装置の液
晶表示部に印加される駆動波形を示す図。

【図４】上記液晶表示部の部分拡大図。

【図５】上記液晶表示部の部分断面図。

【図６】ｄｕｔｙ比が１／５０の時の液晶の閾値特性を
示す図。

【図７】ｄｕｔｙ比が１／１０００の時の液晶の閾値特
性を示す図。

【図８】実験に用いた駆動波形を示す図。

【図９】液晶の配向モデルを示す図。

【図１０】液晶のポテンシャルモデルを示す図。

【符号の説明】

１ グラフィックコントローラ ２ 駆動制御回路 ５ 走査信号印加回路 ７ 情報信号印加回路 ５１ 走査電極 ６２，６３ ガラス基板 ６６，６７ 配向膜 ６８ 強誘電性液晶 ７１ 情報電極 Ｕ１ 第１の安定状態 Ｕ２ 第１の安定状態 Ｐｅ 消去パルス

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に双安定な２状態を有する
   強誘電性液晶を配置すると共に、前記基板に形成された
   走査電極群及び情報電極群に走査信号及び情報信号を印
   加して前記強誘電性液晶をスイッチングする液晶装置に
   おいて、 前記走査信号及び情報信号よりなる２種類の前記駆動信
   号の発生が可能な駆動信号発生部と、 前記走査電極群に対する前記走査信号の印加方式を切り
   換える走査方式制御手段と、 前記走査方式制御手段により走査方式が切り換えられた
   際、前記切り換えられた走査方式に応じた前記駆動信号
   を発生するよう前記駆動信号発生部を制御する駆動信号
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】 前記走査方式は、前記走査電極群の全走
   査電極を順次走査する全画面走査方式と、表示内容の変
   更のある前記走査電極についてのみ走査する部分書き換
   え走査方式であることを特徴とする請求項１記載の液晶
   装置。
3. 【請求項３】 前記２種類の駆動信号は、前記走査信号
   にて前記強誘電性液晶を前記双安定の第１の安定状態に
   した後、前記情報信号に応じて第２の安定状態にスイッ
   チングする第１の駆動信号と、前記走査信号にて前記強
   誘電性液晶を第２の安定状態にした後、前記情報信号に
   応じて第１の安定状態にスイッチングする第２の駆動信
   号とであることを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
4. 【請求項４】 前記走査信号は消去パルスを有し、該消
   去パルスにより前記強誘電性液晶を前記第１又は第２の
   安定状態にするように構成していることを特徴とする請
   求項３記載の液晶装置。
5. 【請求項５】 前記強誘電性液晶の前記第１の安定状態
   から第２の安定状態になる一方の極性の電界強度と、前
   記第２の安定状態から第１の安定状態になる逆極性の電
   界強度との大きさが異なっていることを特徴とする請求
   項１記載の液晶装置。
6. 【請求項６】 前記第１の安定状態から第２の安定状態
   になる一方の極性の電界強度の方が、前記第２の安定状
   態から第１の安定状態になる逆極性の電界強度の方より
   も小さいことを特徴とする請求項５記載の液晶装置。
7. 【請求項７】 前記駆動方式制御手段は、前記全画面走
   査方式を行うときは第１の駆動信号を発生させ、前記部
   分書き換え走査方式を行うときは第２の駆動信号を発生
   させるよう前記駆動信号発生部を制御することを特徴と
   する請求項１記載の液晶装置。
8. 【請求項８】 前記基板の一方には垂直配向処理が施さ
   れ、他方の基板には配向膜を形成した後一方向に配向処
   理が施されていることを特徴とする請求項１記載の液晶
   装置。
9. 【請求項９】 上記強誘電性液晶は、温度降下に従って
   等方相、スメクティックＡ相、カイラルスメクティック
   相の順に相転移することを特徴とする請求項１記載の液
   晶装置。
10. 【請求項１０】 上記強誘電性液晶はカイラルスメクチ
    ック液晶であることを特徴とする請求項１記載の液晶装
    置。
11. 【請求項１１】 前記走査電極群及び情報電極群は前記
    基板にマトリックス状に形成されていることを特徴とす
    る請求項１記載の液晶装置。