JPH1054972A - 液晶表示装置、液晶表示装置の駆動回路、および液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置、液晶表示装置の駆動回路、および液晶表示装置の駆動方法

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JPH1054972A
JPH1054972A JP9127704A JP12770497A JPH1054972A JP H1054972 A JPH1054972 A JP H1054972A JP 9127704 A JP9127704 A JP 9127704A JP 12770497 A JP12770497 A JP 12770497A JP H1054972 A JPH1054972 A JP H1054972A
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liquid crystal
display device
crystal display
signal
switching
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JP9127704A
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Renii Hiyuuzu Jiyonasan
レニー ヒューズ ジョナサン
Chiyaaruzu Sukiyataagutsudo Deebitsudo
チャールズ スキャターグッド デービッド
Kurifuoodo Jiyoonzu Jiyon
クリフォード ジョーンズ ジョン
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Sharp Corp
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UK Government
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答が印加電界の極性に依存する液晶を用い
たパッシブマトリクス型の液晶表示装置において、スイ
ッチング速度の向上を図る。 【解決手段】 例えば、強誘電性液晶表示装置のよう
に、応答が印加電界の極性に依存する液晶を用い、マル
チプレックス駆動されるパッシブマトリクス型の液晶表
示装置において、スイッチング過程の間を通じて液晶分
子へ最大トルクを生じさせるような画素信号ＲＥＳa を
得るために、電圧レベルが間断なく変化するデータ信号
ＤＡＴa と、矩形波状のストロボ信号ＳＴＢとを用い
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、例えば強誘電性液
晶のように、スイッチング信号の極性に応答が影響され
る液晶を用いたパッシブマトリクス型の液晶表示装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＤＣパルスの極性に応じて表示状
態が２つの状態間でスイッチする表面安定型強誘電性液
晶表示装置（ＳＳＦＬＣＤ）が知られている。このよう
に、スメクティック相を示す強誘電性液晶を用いた液晶
表示装置は、高速スイッチングが可能であること、ま
た、所定の駆動電圧が印加されない間もスイッチした状
態を保持するという双安定性を持つことによって関心を
集めている。このような強誘電性液晶表示装置を駆動す
るための駆動パルスとしては、回路構成が簡単であるこ
と、また、充分な駆動性能が得られることから、従来、
矩形波が用いられている。
【０００３】このような矩形波を用いる従来の駆動法と
して、例えば、Gordon and BreachScience Publishers
S.A. によって１９９１年発行のFerroelectricsのVol.1
22における63〜79頁に記載された“The JOERS/Alvey Fe
rroelectric MultiplexingScheme"が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の駆動法は、液晶表示装置の特性、特に、画素が
双安定状態の一方から他方へスイッチする際の速度、を
劣化させるという問題を有する。本発明は、上記の問題
を解決するためになされたものであり、高速なスイッチ
ングを行う液晶表示装置を提供することを第１の目的と
する。また、本発明の第２の目的は、液晶表示装置にお
けるスイッチング速度を向上させる駆動回路を提供する
ことである。さらに、本発明の第３の目的は、液晶表示
装置を高速にスイッチさせるための駆動方法を提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の液晶表示装置は、第１の基板と第
２の基板との間に挟持された液晶と、第１の基板に形成
された複数の第１の電極と、上記第２の基板に形成され
た複数の第２の電極とを備えた液晶表示装置において、
第１および第２の電極間に生じるスイッチング信号の少
なくとも一部の期間において電圧レベルが間断なく変化
するように、上記第１および第２の電極に電圧を供給す
る駆動手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】本発明は、特にパッシブマトリクス型の液
晶表示装置では、液晶表示装置の性能、特にスイッチン
グに要する時間が、矩形波よりもむしろ、一部の期間に
おいて電圧レベルが間断なく変化する波形を用いること
によって改善されることに注目してなされたものであ
る。このような改善効果は、請求項１０に記載のよう
に、液晶が強誘電相を呈する場合、さらには、表面安定
化強誘電性液晶表示装置において、スイッチング動作の
間、液晶分子に印加されるスイッチングトルクが適切な
大きさを持つように、特定の信号の少なくとも一部の期
間における電圧レベルを変化させる場合において、顕著
である。これは、表面安定化強誘電性液晶表示装置で
は、液晶分子に生じるスイッチングトルクの大きさが、
液晶分子に印加される電界に依存して変化することを利
用する。特に、請求項２に記載のように、スイッチング
信号が印加されている期間の少なくとも一部において、
液晶分子に生じるスイッチングトルクがほぼ最大値をと
るようにすることにより、スイッチング速度を顕著に向
上させることが可能となる。
【０００７】請求項３に記載のように、スイッチング信
号が印加されている期間において電圧レベルの最大値を
所定の値に制限すれば、ラインアドレス時間が若干長く
なるだけで、第１および第２の電極にそれぞれ印加する
電圧を、実用的な範囲に設定することが可能となる。
【０００８】本発明は、特に、複数の列電極と複数の行
電極とによって構成される画素アレイを備えたパッシブ
マトリクス型の強誘電性液晶表示装置に好適である。こ
のような液晶表示装置では、複数の行電極に対してスト
ロボ信号が順次に印加され、ストロボ信号が特定の行電
極に対してアクティブである間に、複数のデータ信号が
複数の列電極に対して印加される。
【０００９】ストロボ信号とデータ信号との関係は、ス
イッチされるべき画素またはセルが正確にスイッチさ
れ、同じ状態を保持すべき画素またはセルが、画素アレ
イの他の画素を駆動するために用いられるストロボ信号
あるいはデータ信号のいずれかによってその状態をスイ
ッチされないように、正確に制御される必要がある。つ
まり、スイッチングマージン（スイッチング特性におい
て、異なる信号の印加によって、画素のスイッチングと
非スイッチングとの区別が可能な領域）が重要となる。
このスイッチングマージンに関する問題は、例えば、特
定の温度、画素の配置、配向、強誘電性液晶表示装置の
電圧依存性によっては、さらに重大なものとなる。
【００１０】請求項４に記載のように、駆動手段が、画
素に生じる非スイッチング信号の少なくとも一部の期間
において、液晶分子に生じるスイッチングトルクがほぼ
０となるように、上記第１および第２の電極に電圧を供
給するように構成すれば、画素をスイッチさせる信号と
スイッチさせない信号との区別が明確となり、スイッチ
ングマージンを広くとることが可能となる。
【００１１】請求項５に記載のように、第１および第２
の電極が画素マトリクスを形成すると共に、上記駆動手
段が、第１の電極の各々へストロボ信号を順次に供給す
る第１の駆動部と、第２の電極に対して同時に、少なく
とも第１波形および第２波形をそれぞれ含む複数のデー
タ信号を供給する第２の駆動部とを備えた構成とすれ
ば、上記複数のデータ信号が含む波形を適切に設定する
ことにより、例えば階調表示を実現したり、上述したよ
うな液晶表示装置の動作上の不均一性を補償することが
可能となる。
【００１２】請求項６記載の液晶表示装置は、請求項５
記載の構成において、上記第１波形および第２波形が、
互いに反転した形状であることを特徴とする。これによ
り、第１波形および第２波形を供給するための構成を簡
略化することができ、低コストで液晶表示装置を提供す
ることが可能となる。
【００１３】請求項７記載の液晶表示装置は、請求項５
記載の構成において、上記第１の駆動部が、第１の電極
の各々へ、ストロボ信号に先立って消去信号を供給する
ことを特徴とする。
【００１４】これにより、消去信号が印加された第１の
電極上のすべての画素が消去されるので、スイッチング
速度をさらに向上させることが可能となる。
【００１５】請求項８記載の液晶表示装置は、請求項７
記載の構成において、上記第１の駆動部が、上記消去信
号の少なくとも一部の期間において電圧レベルを間断な
く変化させることを特徴とする。
【００１６】これにより、第２の駆動部を一定電圧レベ
ルを供給するような構成とすることができるので、第２
の駆動部の構成を簡略化することができ、低コストで液
晶表示装置を提供することが可能となる。
【００１７】請求項９記載の液晶表示装置は、請求項５
記載の構成において、上記第１の駆動部が、少なくとも
２本の隣接する第１の電極に対して、互いに異なるスト
ロボ信号を同時に印加することを特徴とする。
【００１８】これにより、例えば、階調表示を実現する
と共に、温度むらを補償することも可能となる。
【００１９】請求項１１記載の液晶表示装置は、請求項
１記載の構成において、上記駆動手段が、該液晶表示装
置における温度変化に応じてスイッチング信号を変化さ
せる温度補償手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】特に、強誘電性液晶表示装置のように、駆
動時の発熱等によって液晶表示装置のスイッチング特性
が容易に変化するような液晶表示装置の場合、液晶表示
装置内の温度むらを補償することが重要である。このた
め、上記の構成によれば、温度補償手段が温度変化に応
じてスイッチング信号を適切に変化させることにより、
温度変化によるスイッチング特性の変化を補償すること
ができる。この結果、動作範囲の広い液晶表示装置を提
供することが可能となる。
【００２１】請求項１２記載の液晶表示装置の駆動回路
は、第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶
と、第１の基板に形成された複数の第１の電極と、上記
第２の基板に形成された複数の第２の電極とを備えた液
晶表示装置の駆動回路において、第１および第２の電極
間に生じるスイッチング信号の少なくとも一部の期間に
おいて電圧レベルが間断なく変化するように、上記第１
および第２の電極にそれぞれ電圧を供給する第１および
第２の駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】これにより、例えば、スイッチング動作の
間、液晶分子に印加されるスイッチングトルクが適切な
大きさを持つように、スイッチング信号の少なくとも一
部の期間において電圧レベルを間断なく変化させること
により、液晶表示装置のスイッチング速度を向上させる
ことが可能な駆動回路を提供することができる。
【００２３】請求項１３記載の液晶表示装置の駆動回路
は、請求項１２記載の構成において、上記第１の駆動手
段および第２の駆動手段のいずれか一方が、少なくとも
一部の期間において電圧レベルが間断なく変化する電圧
を第１または第２の電極へ供給することを特徴とする。
【００２４】これにより、第１の駆動手段および第２の
駆動手段の他方は、一定電圧を供給する回路として構成
することができるので、駆動回路の構成の簡略化を図る
ことが可能となる。
【００２５】請求項１４記載の液晶表示装置の駆動方法
は、前記の目的を達成するために、一対の基板間に挟持
された液晶と、上記一対の基板にそれぞれ形成された電
極とを備えた液晶表示装置の駆動方法において、上記液
晶に上記電極を介して印加される電圧のレベルが一部の
期間において間断なく変化するように、各電極へ電圧を
印加することを特徴とする。
【００２６】このように、液晶に上記電極を介して印加
される電圧のレベルが一部の期間において間断なく変化
するように、各電極へ電圧を印加することにより、液晶
分子に生じるスイッチングトルクを適切な大きさに調整
することができる。この結果、液晶表示装置を高速でス
イッチングさせることが可能となる。
【００２７】請求項１５記載の液晶表示装置の駆動方法
は、請求項１４記載の方法において、上記液晶に上記電
極を介して印加される電圧が、液晶分子に生じるスイッ
チングトルクに最大値を与えることを特徴とする。
【００２８】これにより、液晶表示装置のスイッチング
速度をさらに向上することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１な
いし図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
【００３０】本実施形態に係るパッシブマトリクス型の
強誘電性液晶表示装置（以下、単に、液晶表示装置と称
する）１０は、図１に示すように、第１透明基板１２
と、第２透明基板２０とを備えている。上記第１透明基
板１２と第２透明基板２０との間は、スペーサビーズ
（図示せず）のような公知の手段によって間隙が形成さ
れ、この間隙に、強誘電性液晶材料が充填されている。
【００３１】第１透明基板１２において第２透明基板２
０に向かい合う面には、透明な錫酸化物からなる複数の
行電極１６…が搭載されている。行電極１６…は、互い
に平行に配されており、各行電極１６は、第１透明基板
１２の第１の端部から、行ドライバ１８に行電極１６の
各々を接続する電気的コネクタ１４が設けられた第２の
端部まで延設されている。
【００３２】第２透明基板２０にも、同様に、複数の透
明な列電極２２…が、互いに平行に設けられている。な
お、列電極２２…は、第１透明基板１２の行電極１６…
に直交するように配置されている。各列電極２２は、第
２透明基板２０の第１の端部から、列ドライバ２６に列
電極２２の各々を接続する電気的コネクタ２４が設けら
れた第２の端部まで延設されている。
【００３３】列ドライバ２６および行ドライバ１８は、
プログラムされたマイクロプロセッサまたは特殊用途向
けＩＣ（ＡＳＩＣ）を一般的に備えたコントローラ２８
に接続されている。なお、本発明の液晶装置に対して
は、上述の他に、例えば、７セグメントディスプレイ、
ｒ，θディスプレイなどを適用することができる。ま
た、液晶表示装置は、従来から当業者に知られているよ
うに、偏光子および配向層（図示せず）を備えている。
偏光子は、液晶表示装置の基板の各々に設けられても良
い。あるいは、液晶内に入れられた偏光染料に対応する
単一の偏光子を備えた構成であっても良い。
【００３４】第１透明基板１２上において、１本おきの
行電極１６…は、第２の端部の行ドライバ１８に接続さ
れ、それ以外の１本おきの行電極１６…は、反対側の端
部（第１の端部）において行ドライバ１８（図示せず）
に接続されている。一方、第２透明基板２０上におい
て、１本おきの列電極２２…は、第２の端部の列ドライ
バ２６に接続され、それ以外の１本おきの列電極２２…
は、反対側の端部（第１の端部）において列ドライバ２
６（図示せず）に接続されている。本液晶表示装置の動
作については、後に詳細に説明する。
【００３５】図２は、本液晶表示装置の概略構成を示す
断面図である。なお、図２では、簡略化のためにバリア
層やカラーフィルタ層等を省略し、図１に示した液晶表
示装置１０の１つの画素３０に相当する部分、すなわ
ち、１本の行電極１６と１本の列電極２２との交差部分
のみを示す。図２に示すように、画素３０は、上から順
に、偏光子３２、透明基板３４（第１透明基板１２）、
電極３６（行電極１６）、配向層３８、液晶層４０、配
向層４２、電極４４（列電極２２）、透明基板４６（第
２透明基板２０）、および偏光子４８から構成されてい
る。液晶層４０は、このように強誘電性液晶の場合に
は、一般的に１．５μｍ〜２μｍの厚みを有する。偏光
子３２・４８は、液晶材料が異なる状態を示す様子が観
測できるように配置される。
【００３６】配向層３８・４２は、一般的に、液晶およ
び強誘電性液晶の分野において公知のように、ラビング
処理が施されたポリアミド膜によって実現される。配向
層３８・４２は、電極３６・４４がそれぞれ形成された
後の透明基板３４・４６に、スピンコート法によって形
成された後、柔らかい布や他の材料を用いて均一に一方
向に摩擦される。これにより、表面安定化強誘電性液晶
装置（ＳＳＦＬＣＤ）の表面の安定化が実現される。上
記のラビング処理は、一般的に、透明基板３４側に施さ
れるラビング処理の方向と透明基板４６側に施されるラ
ビング処理の方向とが、並行となるか、あるいは平行且
つ互いに対向する方向となるように行われる。ラビング
処理以外の配向処理としては、誘電体の蒸着、フォトア
ラインメント技術、あるいは回折格子を採用することが
できる。
【００３７】本液晶表示装置を透過型ディスプレイとし
て構成する場合には、一般的に、光源によってこの液晶
表示装置を背面側から照明する。あるいは、偏光子３２
・４８のいずれか一方の背面にミラーを配置すれば、反
射型ディスプレイを実現できる。
【００３８】図３は、図２に示すような薄い画素におい
て、配向層３８・４２に施されたラビング処理の方向が
並行である場合の、強誘電性液晶分子の状態を示す説明
図である。ここでは、液晶材料がＣ２配向のカイラルス
メクティックＣ相を示しているが、本発明は、液晶が、
Ｃ１配向のカイラルスメクティックＣ相あるいはブック
シェルフ型の均一に傾斜した層を有するカイラルスメク
ティックＣ相等を示す強誘電性液晶表示装置にも同様に
適用することができる。
【００３９】このような液晶表示装置において液晶材料
をスメクティック相とするためには、液晶材料を充填す
る際および充填した後に、加熱すれば良い。液晶材料は
等方相を示す状態で液晶表示装置へむらなく注入された
後に徐冷されることにより、コレステリック相およびネ
マティック相を経て、光学的に活性な状態であるカイラ
ルスメクティックＣ相を示す。液晶表示装置が通常に使
用される範囲の温度において光学的に活性なカイラルス
メクティックＣ相を示す種々の液晶材料が知られてい
る。
【００４０】カイラルスメクティックＣ相の強誘電性液
晶材料は、通常、１００μｍオーダーのピッチで螺旋状
に配向しているが、セル厚が薄い液晶表示装置へ注入す
ることにより螺旋構造が解け、液晶分子の配向ベクトル
Ｄが、図３に示すようにほぼ同じ方向を指す。
【００４１】強誘電性液晶材料は、図２において、上側
の配向層３８と下側の配向層４２との間に、液晶層４０
として示されている。配向層３８・４２において施され
るラビング処理によって生じる強い配向規制力が、透明
基板３４・４６において液晶分子を保持する。しかしな
がら、透明基板３４・４６から遠くなるほど、液晶分子
に対する配向規制力の効果は小さくなる。
【００４２】Ｃ２配向のカイラルスメクティックＣ相に
おいて、液晶材料は、シェブロン型の層が複数重なった
状態に整列している。図３に、シェブロン型の層の一つ
のみを、層５０として示した。また、図３には、層５０
の平面図を、共に示した。図３は、電界がほとんど印加
されていない状態または全く印加されていない場合の様
子を示しているが、実際には、透明基板３４・４６間の
分子配列は、配向状態や印加される電界に依存するもの
であり、複雑である。説明を簡単にするために、以降の
理論的な考察において採り上げる例では、液晶分子の配
向ベクトルＤが、方位角φにある均一な構成であるもの
と仮定する。
【００４３】図４（ａ）に、図３に示したスイッチング
コーンの１つを、分子の自発分極ＰS ・ＰS ’と共に示
す。スイッチングコーンは、液晶分子の配向ベクトルＤ
が完全にスイッチしたときの位置ＤＣ・ＤＣ’を表すも
のである。しかしながら、配向ベクトルＤは、実際に
は、完全にスイッチしたときの位置ＤＣ・ＤＣ’には位
置しない。
【００４４】図４（ｂ）は、円錐状のスイッチングコー
ンをその底面方向から見た場合のいわゆる平面図であ
り、位置ＤＣから位置ＤＣ’までの間で、液晶分子の配
向ベクトルＤがとり得るいくつかの位置を示すものであ
る。なお、位置ＤＣにおける方位角φを０°とし、位置
ＤＣ’における方位角φを１８０°とする。
【００４５】図４（ｂ）に示すように、配向ベクトルＤ
は、所定の極性を持つ印加電界によって、コーンの底面
の円周上を、時計周り方向に回転するものとする。しか
しながら、液晶分子の配向ベクトルＤは、適切な極性と
充分な振幅を有する印加電界が継続して与えられている
間にのみ、位置ＤＣまたは位置ＤＣ’に位置する。この
ような印加電界がないときは、配向ベクトルＤは、完全
にスイッチした状態の位置ＤＣまたは位置ＤＣ’を離れ
て、コーンの底面の周に沿って、ある程度自由に移動す
る。
【００４６】図４（ｂ）に示す例では、配向ベクトルＤ
のスイッチ動作の開始位置は、方位角φacである。方位
角φacは、使用時に、一定の交流信号が画素に印加され
ることによって、配向ベクトルＤが位置するところであ
る。上記の交流信号は、後述するように、液晶表示装置
の画素アレイを順次に走査する結果として、連続して与
えられるものであり、後に説明する。配向ベクトルＤの
方位角φacは、透明基板３４または透明基板４６に対す
る距離の関数として与えられるが、ここでは、すべての
配向ベクトルにおいて方位角φacが等しいものとして説
明を行う。
【００４７】方位角φac・φac’は、液晶表示装置の平
面において、言い換えれば、配向ベクトルＤを液晶表示
装置に対して垂直な方向から見た場合に、±２２．５°
であることが好ましい。
【００４８】ＡＣ電界によって安定化された配向ベクト
ルＤの、液晶表示装置面における成分が、２２．５°で
あれば、ＡＣ電界によって配向ベクトルＤが安定する２
つの位置の間の角度は４５°となることが分かる。この
場合、偏光軸が互いに直交するように偏光子３２・４８
を配置すれば、最も明るい表示が得られる。
【００４９】スイッチングコーンにおいて、もう１つの
重要な位置は、図４（ｂ）において方位角φS で示され
る位置、すなわち配向ベクトルＤが完全にスイッチした
状態の位置ＤＣまたは位置ＤＣ’のちょうど真ん中であ
る。配向ベクトルＤは、方位角φS で示される位置に一
旦スイッチした後、スイッチング動作を完了するまで、
位置ＤＣ’に向かって自然に動き続ける。ただし、配向
ベクトルＤは、方位角φac’で停止する。
【００５０】電界の印加によって、配向ベクトルＤにか
かる正味のトルクが方位角φを変化させる大きさとなっ
たときに、スイッチングが生じる。スイッチングの速度
は、上記トルクの強さと、配向ベクトルＤが移動した間
の方位角の変化量の総和とに依存する。強誘電性液晶素
子は、スイッチングコーンの片方の側面（図４（ｂ）に
おいて右側および左側のいずれか一方）にかかる正味の
ＤＣ電界によってスイッチする。
【００５１】配向ベクトルＤの初期位置の方位角がφac
であって、適切な極性を持つ正味のＤＣ電界が、配向ベ
クトルを方位角φS へ向けて再度回転させようとする場
合（ただし、配向ベクトルＤは方位角φS を一旦通過し
ている）、画素はもう一方の状態へ保持され、配向ベク
トルＤは、ＤＣ電界が除去されたときに、スイッチング
コーンの反対側に位置する。
【００５２】従来の強誘電性液晶表示装置の駆動法は、
前述したように、ほぼ矩形の電圧波形を持つスイッチン
グパルスを用いている。一方、本発明は、配向ベクトル
Ｄの動きに従って、配向ベクトルＤの位置に応じてスイ
ッチング信号を適切に調整し、これによって強誘電性素
子の性能を向上させようというものである。
【００５３】スイッチング信号の波形を決定する上で最
も重要な２つの要因は、強誘電性トルクおよび誘電トル
クである。これらのトルクは、配向ベクトルＤの方位角
と印加電圧とに別々に関連している。また、誘電トルク
は強誘電性トルクに反発するように作用する。
【００５４】ここで、図５を参照しながら、強誘電性ト
ルクおよび誘電トルクについて、さらに詳細に説明す
る。図５の上部に示すグラフは、図４（ｂ）に示す位置
ＤＣ（φ＝０°）からφS （φ＝９０°）にかけて配向
ベクトルに作用する強誘電性トルク（ＦＴ）の大きさの
変化を示し、図５の下部に示すグラフは、誘電トルク
（ＤＴ）の大きさの変化を示す。
【００５５】強誘電性トルク（ＦＴ）は、図５から明ら
かなように、スイッチングコーン周りの配向ベクトルＤ
の位置に依存すると共に、個々の配向ベクトルの方位角
については、印加電界の振幅および向きに対して直線的
に変化する。強誘電性トルクは、配向ベクトルＤをスイ
ッチングコーン周りに回転させるように作用する。
【００５６】一方、図５の下部のグラフに示す誘電トル
ク（静電トルク）（ＤＴ）は、液晶材料の静電自由エネ
ルギーを抑制するために添加される強誘電性材料に起因
するものであり、通常は０°または１８０°に近いφac
にある。
【００５７】誘電トルクは強誘電性トルクに反発するよ
うに作用し、図５の下部に示すグラフから明らかなよう
に、配向ベクトルＤの位置に応じて変化すると共に、印
加電圧の２乗に比例する。強誘電性トルクおよび誘電ト
ルクは、スイッチング時以外には配向ベクトルの状態を
変化させないが、スイッチング時には配向ベクトルを高
速にスイッチングさせる効果を奏するものと見なされ
る。
【００５８】一般的な強誘電性材料において、印加電界
が大きい場合を除けば、誘電トルクの項（ε0 ＥεＥ）
は、強誘電性トルクの項（ＰS Ｅ）よりも小さい。これ
により、印加電界が大きくなるに従って、スイッチング
速度も大きくなり、スイッチング速度が最大値に達した
後は、誘電トルクの項による効果によって、スイッチン
グ速度は低下する。
【００５９】なお、図５に示した強誘電性トルクのグラ
フと誘電トルクのグラフとは、互いに異なった尺度で表
されており、配向ベクトルＤの方位角に対する強誘電性
トルクおよび誘電トルクの依存性を単に概略的に示した
ものである。
【００６０】結果的に配向ベクトルＤに作用するスイッ
チングトルクΓが、計算によって求められることが、M.
J.Towler, J.C.Jones およびE.P.Raynesによって、“Th
e effect of the biaxial permittivity tensor and ti
lted layer geometry on theswitching of ferroelectr
ic liquid crystals"( １９９２年発行のLiquid Crysta
ls のVol.11, no.3）に記載されている。
【００６１】スイッチングトルクΓは、弾性トルクおよ
び慣性トルクを無視すれば、下記の式で与えられる。
【００６２】
【数１】
【００６３】なお、上記の数１の各変数が表す物理量
と、後述する具体例において各変数に設定される値は下
記のとおりである。
【００６４】 η ：液晶のスイッチング粘性 １００ｃＰ ＰS ：強誘電性自発分極 ＋５ｎＣｍ-2 φ ：配向ベクトルＤのコーン周りの方位角 Ｖ ：印加電圧 ｄ ：液晶表示装置の基板間隔 １．５μｍ ε0 ：自由空間の誘電率 ８．８８６×１０-12 θ ：スメクティックＣ相のスイッチングコーンのテーパ角 （配向ベクトルと層法線とのなす角） δ ：基板に対する層法線の傾き角 ０．８５° Δε：誘電異方性 −１ ∂ε：二軸誘電異方性 ＋０．４ 各変数に上述のパラメータを設定し、数種類の印加電圧
について、配向ベクトルＤの方位角に対するスイッチン
グトルクΓの大きさを図６に示す。印加電圧が１０Ｖの
場合、曲線の変化率は最も小さいが、配向ベクトルＤの
方位角が５０°〜９０°の範囲の全体において、スイッ
チングトルクΓが正極性となることが分かる。なお、ス
イッチングトルクΓが正極性の場合には、配向ベクトル
Ｄは、方位角φが９０°に近づく方向へ動かされ、スイ
ッチングトルクΓが負極性の場合には、配向ベクトルＤ
は、ＡＣ電界によって安定化された状態のφacに近づく
方向へ動かされる。
【００６５】図６において、印加電圧が比較的高い２０
〜６０Ｖの場合の曲線から明らかなように、印加電圧が
このように高い場合には、配向ベクトルＤの方位角が小
さいときに、スイッチングトルクΓが負の値をとること
が分かる。これが、ある種の強誘電性液晶材料のτ−Ｖ
特性曲線に最小値が存在することの理由である。印加電
圧がある値以上になると、スイッチングトルクΓにおい
て誘電トルクが占める割合が大きくなり、画素はスイッ
チしなくなる。これについては、図９に基づいて後に詳
述する。
【００６６】ここで、配向ベクトルＤがＡＣ電圧によっ
てφ＝６０°の位置に安定化されているものとすると、
１０Ｖの印加電圧が与えられるとスイッチングトルクΓ
が正極性となり、配向ベクトルＤはφ＝９０°へ向けて
回転を始める。配向ベクトルＤの方位角φが概ね７２°
に到達したときに、図６から明らかなように、２０Ｖの
印加電圧の方が、１０Ｖの印加電圧よりも大きなスイッ
チングトルクΓを与えるので、印加電圧を２０Ｖへ増加
させる。
【００６７】配向ベクトルＤの方位角φが約８３°に達
すると、図６から明らかなように、印加電圧を、例え
ば、図６に示す最高電圧である６０Ｖにまで増加させる
ことが可能である。配向ベクトルＤの方位角φが９０°
を超えると、画素の状態は保持され、駆動電圧を除去し
ても良い。以上が、液晶表示の画素のスイッチング動作
の主要部であり、これ以降は、画素アレイにおける次の
行電極が走査される。
【００６８】本実施形態では、強誘電性液晶装置におい
て、スイッチングの過程でスイッチングパルスの電圧レ
ベルを変化させることによって、スイッチング特性の向
上を図るものである。配向ベクトルＤの回転角に対し
て、最大のスイッチングトルクΓを与える固有のスイッ
チング電圧値（以下、最適スイッチング電圧と称する）
が存在する。実質的に絶えず変化するスイッチング信号
の波形を与えて画素を駆動するように、上述した個々の
例を拡張することが可能である。
【００６９】最適スイッチング電圧は、トルク方程式を
微分し、その結果がゼロに等しいものとし、２階微分の
結果が負であることを確認することによって得ることが
できる。これにより、最適スイッチング電圧Ｖは下記の
数２で表される。なお、各変数が表す物理量等について
は前述と同様である。
【００７０】
【数２】
【００７１】トルク方程式を用いて、強誘電性液晶表示
装置の配向ベクトルＤに作用するトルクを０とするよう
なスイッチング電圧の値を求めることもできる。これ
は、詳細については後述するが、スイッチされるべき画
素と、スイッチされない画素とを区別するために重要で
ある。このようなスイッチング電圧としては、まず第１
に、最も簡単な場合として０Ｖを挙げることができる。
また、強誘電性トルクと誘電トルクとが均衡していると
すると、下記の数３が成り立つ。この数３により算出さ
れるスイッチング電圧は、最大トルクを与えるスイッチ
ング電圧の２倍である。
【００７２】
【数３】
【００７３】図７に、最大トルクが得られる場合（グラ
フｃ１）と、トルクがゼロとなる場合（グラフｃ２・ｃ
３）とのそれぞれについて、配向ベクトルＤの方位角φ
に対する印加電圧の関係を示す。なお、トルクをゼロと
するような印加電圧値は、０Ｖの場合と、上記数３から
導かれる値との２種類が存在する。
【００７４】トルクをゼロとする２つの電圧値は、強誘
電性液晶表示装置のマルチプレックス駆動において重要
である。マルチプレックス駆動では、ある画素をスイッ
チさせないときに、画素アレイの他の画素を駆動するた
めの電圧が印加されても、誤ってスイッチングが生じな
いようにする必要がある。つまり、誤ったスイッチング
が生じないように、スイッチング信号と非スイッチング
信号とがはっきりと異なっていることが重要である。ス
イッチング信号と非スイッチング信号との差異は、温
度、電圧、および構造的な不均一性に関して、強誘電性
液晶表示装置の動作範囲を広くするために、可能な限り
大きくするべきである。
【００７５】ここで、スイッチング信号および非スイッ
チング信号について、およびこれらの信号の差異につい
て説明するために、従来のマルチプレックス駆動法につ
いて、図８を参照しながら以下に説明する。
【００７６】図８は、強誘電性液晶表示装置に適用され
る従来の単パルス駆動法の一例を示す。この駆動法で
は、強誘電性液晶表示装置の行電極に対して、ストロボ
信号が順次印加される。ストロボ信号としては、正極性
のストロボパルスＳＴＢ＋と、負極性のストロボパルス
ＳＴＢ−とが存在する。ストロボパルスＳＴＢ＋および
ＳＴＢ−の各々は、０Ｖの期間と、これに続き、上記０
Ｖの期間と同じ長さを持つ振幅ＶS の期間とによって構
成される。
【００７７】列電極には、振幅Ｖd の２種類のデータパ
ルスＤＡＴ１・ＤＡＴ２のいずれか一方が、必要に応じ
て印加される。ストロボパルスが特定の行電極に印加さ
れている間に、列電極の各々に対して適切なデータ波形
が印加される必要がある。データパルスＤＡＴ１・ＤＡ
Ｔ２の一方は、ストロボパルスＳＴＢ＋およびＳＴＢ−
のいずれか一方との組合せによって画素の状態を変化さ
せ、データパルスＤＡＴ１・ＤＡＴ２の他方は、ストロ
ボ信号との組合せによって画素の状態を変化させないよ
うに、データパルスＤＡＴ１・ＤＡＴ２を決定しなけれ
ばならない。
【００７８】ストロボパルスＳＴＢ＋とデータパルスＤ
ＡＴ１とを組み合わせた結果、非選択信号として画素に
印加される信号が、図８に示す画素信号ＲＥＳ１であ
る。なお、ストロボ信号およびデータ信号は画素の上下
に位置する行電極および列電極にそれぞれ印加されるの
で、画素には、これらの信号の差電圧が、画素信号とし
て印加される。
【００７９】ストロボパルスＳＴＢ＋とデータパルスＤ
ＡＴ２とを組み合わせた結果、選択信号として画素に印
加される信号が、図８に示す画素信号ＲＥＳ２である。
このように、データ信号を変化させることによって、画
素は、元の状態に保たれるか、あるいは、この例では正
極性のパルスで決定される状態にスイッチするかのいず
れかとなる。なお、さらに高い電圧の画素信号に対して
は、画素はスイッチしない。
【００８０】ここで、τ−Ｖ特性曲線に最小値が存在す
る液晶材料に好適なJOERS/Alvey 駆動法（前述の文献参
照）について説明する。この駆動法において、ストロボ
信号は、タイムスロットの最初の部分において、電圧が
０Ｖの期間を持つ。これにより、上記ストロボ信号とデ
ータ信号とを組み合わせると、±Ｖd のプレパルスと、
このプレパルスに続くＶS ±Ｖd のタイムスロットが生
じる。τ−Ｖmin モードで強誘電性液晶装置を駆動する
場合、選択信号として画素に生じる信号は、（＋Ｖd ，
ＶS −Ｖd ）であり、非選択信号として画素に生じる信
号は、（−Ｖd，ＶS ＋Ｖd ）である。プレパルスＶd
は、配向ベクトルＤに対して、初期状態からＤＣ安定化
状態（φ＝０°またはφ＝９０°）へ向けてのスイッチ
を開始させるように作用する。なお、配向ベクトルＤが
上記２つのＤＣ安定化状態（φ＝０°またはφ＝９０
°）のいずれへ向けてスイッチするかは、プレパルスの
極性によって決まる。
【００８１】第２のタイムスロットの間もＶS は印加さ
れ、配向ベクトルは初期位置φacから移動して、選択信
号が印加されている場合は図 4（ｂ）に示す位置Ａ、あ
るいは非選択信号が印加されている場合はφ＝０°に位
置する。
【００８２】これにより、スイッチング信号と非スイッ
チング信号との差異が顕著になり、ＶS −Ｖd が印加さ
れたときにスイッチングが起こり、ＶS ＋Ｖd が印加さ
れたときにはスイッチングが生じない。
【００８３】画素を他の状態へスイッチさせるために
は、異なる極性を持つストロボパルスＳＴＢ−が必要と
され、このストロボパルスＳＴＢ−とデータ信号ＤＡＴ
１との組合せによって、選択信号としての画素信号ＲＥ
Ｓ３が画素に生じる。また、ストロボパルスＳＴＢ−と
データ信号ＤＡＴ２との組合せによって、非選択信号と
しての画素信号ＲＥＳ４が画素に生じる。
【００８４】しかしながら、上記のJOERS/Alvey 駆動法
では、各行電極を走査するために、ラインアドレス時間
の２倍の長さのストロボ信号を必要とする。このため、
各行電極に対して、ストロボパルスよりも５〜１０行分
だけ前に、ブランキングパルス（消去信号）を順次に印
加するようにしても良い。ブランキングパルスは、他の
行電極を駆動する結果として各画素へ印加されるデータ
信号がデータ信号ＤＡＴ１であるかＤＡＴ２であるかに
関わらず、１本の行電極上のすべての画素を、いずれか
の状態へスイッチさせるために、電圧とパルス期間との
積が充分に大きいことが必要である。
【００８５】これにより、行電極に対しては、ただ１つ
のストロボ信号が印加されれば良いこととなる。なぜな
らば、ブランキングパルスによって、例えば暗状態とす
べき画素は既に暗状態となっており、明状態へスイッチ
させる画素のみに対して、画素信号として選択信号が印
加されるようにすれば良いからである。
【００８６】図９は、一般的なパッシブマトリクス型の
強誘電性液晶装置における、印加電圧Ｖに対するスイッ
チング時間τの関係（いわゆるτ−Ｖ特性）を示すグラ
フである。同図において、曲線Ｓ0 およびＳ100 は、ス
イッチング信号として画素に印加される画素信号に関
し、曲線ＮＳ0 およびＮＳ100 は、非スイッチング信号
として画素に印加される画素信号に関する。また、曲線
Ｓ100 は、１画素中のすべての配向ベクトルを他の状態
へスイッチさせるために必要なパルスについて、パルス
期間と電圧との積の最小値を表している。曲線Ｓ0 は、
１画素中の配向ベクトルが単にスイッチを開始するよう
なパルスについて、パルス期間と電圧との関係を示す。
【００８７】しかしながら、電圧が大きくなり、パルス
期間が小さくなるほど、非スイッチング信号の曲線ＮＳ
0 およびＮＳ100 が有意となる。この曲線は、画素の配
向ベクトルが他の状態へスイッチしないようなパルスに
ついて、パルス期間と電圧との積の最小値を表し、図７
に示したグラフｃ３に関連している。
【００８８】スイッチング曲線と非スイッチング曲線
（より正確には、画素の配向ベクトルをスイッチしない
方向へ動かすようなパルスのパルス期間と電圧との積を
表す曲線ＮＳ0 ）との間に、液晶表示装置の反転動作領
域が存在する。この反転動作領域は、図９において、荒
いハッチングで示された部分（曲線ＮＳ0 と曲線Ｓ100
とに囲まれた部分）であり、この領域が大きくなるほ
ど、本動作モードにおけるスイッチング信号および非ス
イッチング信号の差異が大きくなる。
【００８９】スイッチング信号として画素に印加される
画素信号は動作領域の中に、非スイッチング信号として
画素に印加される画素信号は動作領域の外に、位置しな
ければならない。従って、ストロボ信号と非スイッチン
グ信号とを組合せた結果として生じるパルスのτ（パル
ス期間）とＶ（電圧）との組合せは、上記動作領域の外
側になければならない。反対に、ストロボ信号とスイッ
チング信号との組合せの結果として画素に生じるパルス
のτとＶとの組合せは、ＦＳ領域の中に存在しなければ
ならない。
【００９０】強誘電性液晶素子は温度変化に非常に影響
され易く、素子の温度が上昇するとτ−Ｖ特性の曲線が
移動するので、スイッチング信号と非スイッチング信号
との差異のマージンが大きいことが特に好ましい。
【００９１】図９において荒いハッチングで示された反
転動作領域は、英国特許第２，１４６，７４３号に記載
されたJOERS/Alvey 駆動法による駆動方法に適してい
る。図９において、細かいハッチングで表した領域は、
素子を駆動するために、スイッチング信号および非スイ
ッチング信号として画素に印加される画素信号が逆転し
ている、いわゆる従来の動作モードを示している。ここ
で記載されている駆動波形は、スイッチング信号および
非スイッチング信号を反転することにより、この領域で
駆動に適用することが可能である。
【００９２】このため、本実施形態では、画素のスイッ
チングを最も高速に行うために、スイッチング過程の間
ずっと、逆の状態に保持すべき画素へは、最大トルクを
生じるような画素信号を与え、状態を保持すべき画素へ
は実質的に最小のトルクを生じるような画素信号を与え
る。
【００９３】このような画素信号は、データ信号および
ストロボ信号の少なくとも一方が、スイッチング過程に
おいて間断なく変化するような、データ信号およびスト
ロボ信号の組合せによって実現される。すなわち、
（１）ストロボ信号を矩形波としてデータ信号を変化さ
せる、（２）ストロボ信号を変化させてデータ信号を矩
形波とする、あるいは（３）データ信号とストロボ信号
との両方を絶えず変化させる、のいずれかの方法によれ
ば良い。
【００９４】上述のスイッチングモデルを用いて、本発
明者らは、スイッチング電圧を、配向ベクトルの回転に
対するトルクの式から、時間の関数として得るために、
トルク方程式の数値積分を用いた。用いられたトルク方
程式は、Towlerによって、前述の議事録と共に発行され
た予稿集１６３の第４０３頁および第４０４頁に掲載さ
れたとおり、実験的に得られた弾性項を含む。これによ
り、計算によって最適な画素信号を求めることができ
る。ただし、実用に際しては、印加電圧に対してある程
度の制限が加えられることもある。
【００９５】前述したパラメータに基づく近似の結果の
一例を、図１０に示す。図１０に示す曲線Ａは、可能な
範囲で最も速いスイッチングを実現するための画素電圧
を表す。配向ベクトルの方位角φが９０°に近づくと、
徐々に減少する静電トルクの影響がある。その結果、最
適な印加電圧は、果てしなく無限大に近づき、このよう
な電圧を実際に適用することはできない。しかし、数値
積分の結果によれば、画素をスイッチするための絶対的
な最短時間が１３．４μｓである。印加電圧の最大値を
規定することにより、上記の最短時間をわずかに上回る
だけのスイッチング時間を実現するような、実用的なス
イッチング電圧を得ることができる。曲線Ｂは、非スイ
ッチング信号として画素に印加される画素電圧、曲線Ｃ
は、負極性の最大トルクを生成する画素電圧を表す。あ
る状態の画素に対して曲線Ａが表す印加電界が印加され
たときにはスイッチングが生じるのに対して、上記の画
素へ曲線ＢおよびＣで表される電圧が印加された場合に
は、状態のスイッチングは生じない。
【００９６】図１１は、スイッチングパルスのパルス期
間に対する配向ベクトルの方位角φの関係を、数値積分
によって求めた結果を示すグラフである。図１１を図１
０と比較することにより、理想的な電圧が限りなく無限
大へ近づくとき、配向ベクトルの方位角φは既に９０°
に非常に近付いていることが分かる。すなわち、印加電
圧を制限することは、スイッチング速度を理論的な最大
値からごく僅かに減少させるだけである。
【００９７】図１２（ａ）ないし（ｃ）は、本実施形態
で適用される、ストロボ信号、データ信号、および画素
信号をそれぞれ示す。これらの信号は、図１０および図
１１に示す曲線に基づいて作成される。図１２（ａ）
は、ストロボ信号Ｓ、図１２（ｂ）は、白表示を行うた
めのデータ信号Ｖw 、図１２（ｃ）は、上記ストロボＳ
とデータ信号Ｖw とによって画素に生じ、画素をスイッ
チさせる画素信号Ｓ−Ｖw をそれぞれ示す。
【００９８】ここでは、ストロボ信号がある行電極へ印
加される前に、液晶表示装置が黒状態に消去されるもの
と仮定する。従って、画素をスイッチングさせるための
データ信号（スイッチングデータ信号）は白データ信
号、画素をスイッチングさせないためのデータ信号（非
スイッチングデータ信号）は黒データ信号である。図１
２（ｃ）から明らかなように、画素をスイッチさせるス
イッチング信号は、図１０に示される、画素のスイッチ
時間を最小とする電圧信号（曲線Ａ）に対応している。
なお、液晶表示装置は、ストロボ信号の印加前に白状態
に初期化され、スイッチされることによって黒状態とな
るように構成されていても良い。
【００９９】図１３（ａ）ないし（ｃ）は、本実施形態
において、画素の状態をスイッチングさせないときの、
ストロボ信号、データ信号（非スイッチングデータ信
号）、およびこれらの信号から結果的に画素に生じる画
素信号の波形を示す。なお、ここでの非スイッチングデ
ータ信号は、上述したように黒データ信号である。
【０１００】図１３（ａ）に示すストロボ信号は、実用
上の必要から、図１２（ａ）に示すストロボ信号と同一
である。図１３（ｂ）に示す黒データ信号は、図１２
（ｂ）に示す白データ信号を反転したものである。この
ように、白データ信号と黒データ信号とを互いに反転し
た形状とすることは、必須ではないが、以下に説明する
ように、これらの信号のデザイン上の制約を満たすため
に非常に有効な方法である。図１３（ｃ）はストロボ信
号および黒データ信号によって画素に生じる画素信号で
ある。図９を参照すれば明らかなように、この画素信号
の波形は、画素の状態を変え得ないように、電圧が非常
に低く、また期間が非常に短いことが好ましい。
【０１０１】ここで、データ信号波形を上記のように決
定する理由を説明する。データ信号は液晶表示装置のす
べての画素へ連続して印加されるので、画素に対して正
味のＤＣ電圧が印加されてはならない。正味のＤＣ電圧
が印加されると、液晶材料の誘電破壊、液晶素子内にお
けるイオンの意図しない移動、あるいは画素の誤った状
態への意図しないスイッチ等が生じる恐れがあるからで
ある。このため、下記の条件が満たされる必要がある。
【０１０２】
【数４】
【０１０３】さらに、白データ信号および黒データ信号
の波形は、実効値電圧が等しくなるようにすべきである
ことから、下記の条件が満たされる必要がある。
【０１０４】
【数５】
【０１０５】前述のように算出される最適値から上述の
２つの条件を満たす最適値から波形を作成するために
は、いくらかの変更が必要である。最適な画素信号を与
えるためのストロボ信号とデータ信号との組合せにおい
て、最も簡単な組合せの一例としては、ストロボ信号を
最適な画素信号の半分とし、非選択データ信号をストロ
ボ信号と等しくし、選択データ信号を非選択データ信号
の反転と等しくしたものがある。これにより、最適なス
イッチング波形と、最適な０値を持つ非選択画素信号と
の両方を実現できる。しかしながら、この組合せでは、
データ信号がＤＣバランスされるべきであるという条件
が満たされない。
【０１０６】これを克服するためには、非スイッチング
信号としての画素信号が、高電圧の非スイッチング電圧
（図１０の曲線Ｂ）を示す期間を含むようにしても良
い。さらに、例えば図１０に示す曲線Ｃのように、配向
ベクトルを逆の方向へスイッチさせるように電圧を負極
性にしても良い。図１２および図１３に示す波形は、画
素をスイッチさせるための最適な画素信号と、選択画素
信号と非選択画素信号とを明確に異ならせるような非ス
イッチング信号を提供するものである。なお、このよう
な所望の信号波形を強誘電性液晶素子へ印加するための
構成については、後に説明する。
【０１０７】本発明の駆動方法では、正極性および負極
性の信号の両方を利用する。このため、０Ｖの定義は、
液晶表示装置の短絡素子が平衡状態（無限時間）に達し
たときの０Ｖに設定することができる。
【０１０８】図１４および図１５は、図１２および図１
３のそれぞれに示したストロボ信号、データ信号、およ
び画素信号の変形例をそれぞれ示すものである。これら
の例では、実現可能な画素信号を作成するために、スト
ロボ信号およびデータ信号の両方において、電圧の限界
値が設定されている。図１４（ａ）および図１５（ａ）
に示すストロボ信号Ｓは、最大電圧値が６０Ｖに制限さ
れており、図１４（ｂ）に示す白データ信号Ｖw および
図１５（ｂ）に示す黒データ信号Ｖb は、最大電圧値が
５０Ｖに制限されている。この結果、図１４（ｃ）に示
すように、ストロボ信号Ｓおよびスイッチングデータ信
号としての白データ信号Ｖw によって画素に生じる画素
信号Ｓ−Ｖw は、図１２（ｃ）に示す画素信号（画素を
スイッチさせる画素信号）よりもわずかに長く、ライン
アドレス時間の最後の短い期間に、１１０Ｖの最高電圧
を示す。しかしながら、画素の状態を変化させるために
必要なスイッチング時間の増加分は、非常に短い。例え
ば、図１４（ｂ）に示す画素信号Ｓ−Ｖw を用いて画素
をスイッチさせるのに要する時間の合計は１４μｓであ
り、この値は、理論的に求められた最小値である１３．
４μｓよりもほんの僅かに長いだけである。
【０１０９】なお、ストロボ信号およびデータ信号に対
してさらに変形を加えても良い。例えば、データ信号の
最大電圧をさらに低く制限しても良い。液晶表示装置の
発熱を考慮すれば、データ電圧に関してこのような制限
を加えることが好ましい。
【０１１０】事実上、大画面の強誘電性液晶表示装置
は、多数の長いＲＣ梯子を含む駆動回路に対して負荷を
かける。データ信号は液晶表示装置に対して継続して印
加され、電極トラックがかなり高い抵抗を示すので、強
誘電性液晶表示装置の温度上昇が起こり得る。大画面の
強誘電性液晶表示装置では、実効値電圧の高いデータ電
圧を使用することにより、温度上昇が生じる。
【０１１１】このような温度上昇の問題を解決するため
に、本実施形態についてある程度の変形が好ましく、ス
トロボ信号の電圧を高くすることによって、データ信号
の電圧を低くすることが、一つの有効な方法である。そ
の他に、例えば、セル厚を薄く構成することによって
も、必要なデータ電圧値を低くすることができ、液晶表
示装置の発熱を抑制することが可能である。あるいは、
自発分極が小さい、高い二軸性を持つ、という２つの条
件の少なくとも１つを満たす液晶材料を用いることによ
っても、必要なデータ電圧値を低くすることができ、液
晶表示装置の発熱を抑制することができる。ただし、こ
れらの変形によって、非選択画素電圧が有限のスイッチ
ング時間を持ち、液晶表示装置の動作範囲が狭くなると
いう不利益が生じる可能性はある。
【０１１２】なお、液晶表示装置の温度分布むらを補償
するためには、ストロボ信号およびデータ信号の少なく
とも一方において、振幅および波形の少なくとも一方を
変化させても良い。
【０１１３】〔実施の形態２〕本発明の実施に係る他の
形態について、図１６ないし図２１に基づいて説明すれ
ば、下記のとおりである。
【０１１４】前期した実施の形態１では、ストロボ信号
およびデータ信号の両方を変化させる例を説明したが、
本実施形態では、ストロボ信号を矩形波状とし、データ
信号を間断なく変化させる駆動方法について説明する。
これにより、本実施形態は、前記した実施の形態１で説
明した駆動方法と比較して下記の利点を有する。つま
り、本実施形態の駆動方法によれば、間断なく電圧を変
化させる駆動回路を、強誘電性液晶表示装置の列電極ド
ライバ側にのみ設ければ良く、構成の簡略化およびコス
トの削減を図ることができる。
【０１１５】図１６は、本実施形態に係る、パッシブマ
トリクス型の強誘電性液晶表示装置の駆動方法の一例を
示すものであり、この駆動方法では、実施の形態１で図
９を参照しながら説明したように、ブランキングパルス
を用いることにより、ストロボ信号としては正極性の信
号のみを用いる。これに対して、図１７は、本実施形態
に係る駆動方法の他の例を示すものであり、この駆動方
法では、正極性のストロボ信号と負極性のストロボ信号
との両方を用いる。
【０１１６】まず、図１６に示す波形を用いる駆動方法
では、ストロボ信号ＳＴＢは、０Ｖの期間と、この期間
に続く＋ＶS の期間とから構成される。なお、０Ｖの期
間の長さよりも、＋ＶS の期間の方が長く設定されてい
る。データ信号ＤＡＴa およびＤＡＴb を、ストロボ信
号ＳＴＢと同じ表現で、図１６の中段に示す。なお、こ
のデータ信号ＤＡＴa およびＤＡＴb の両方は、前記の
ようにＤＣバランスされている。
【０１１７】データ信号ＤＡＴa とストロボ信号ＳＴＢ
との組合せによって画素に生じる画素信号ＲＥＳa は、
図１６に示すように、なめらかに増加する電圧となる。
この画素信号ＲＥＳa は、画素の状態を変化させる選択
画素信号である。
【０１１８】データ信号ＤＡＴb とストロボ信号ＳＴＢ
との組合せによって画素に生じる画素信号ＲＥＳb は、
図１６に示すように、ストロボ信号ＳＴＢが０Ｖの期間
に、プレパルスを有する。このプレパルスは、前述した
ように、配向ベクトルの意図しないスイッチングが起こ
らないことを確実にするために、画素内の配向ベクトル
を、スイッチング方向とは逆向きに実際に駆動する。そ
の後、画素信号ＲＥＳb は、正極性のピークを保持し、
ストロボ信号ＳＴＢの終りまで、なめらかに減少する。
この画素信号ＲＥＳb は、画素の状態を元の状態に保つ
非選択画素信号である。
【０１１９】次に、図１７に示す波形を用いる駆動方法
について説明する。この駆動方法では、図１７に示すよ
うに、０Ｖの期間と、この期間に続く振幅ＶS の期間と
によって構成される、一組のストロボ信号ＳＴＢ＋およ
びＳＴＢ−を用いる。第１のデータ信号ＤＡＴc と、第
２のデータ信号ＤＡＴd とを、ストロボ信号ＳＴＢ＋お
よびＳＴＢ−の下段にそれぞれ示す。
【０１２０】ストロボ信号ＳＴＢ＋と第１のデータ信号
ＤＡＴc との組合せによって画素に生じる画素信号ＲＥ
Ｓc は、負極性の小さなプレパルスと、このプレパルス
に続く正極性パルスとによって構成される。上記の正極
性パルスは、最大電圧を示した後、ストロボ信号ＳＴＢ
＋の終りまで、徐々に電圧が低下する。
【０１２１】ストロボ信号ＳＴＢ＋と第２のデータ信号
ＤＡＴd との組合せによって画素に生じる画素信号ＲＥ
Ｓd は、最初は急峻に立ち上がり、その後、ストロボ信
号ＳＴＢ＋の終りまで、最初よりもゆるやかな勾配で、
電圧が上昇する。
【０１２２】ストロボ信号ＳＴＢ−と第１のデータ信号
ＤＡＴc との組合せによって画素に生じる画素信号ＲＥ
Ｓe は、画素信号ＲＥＳd を反転させたものである。
【０１２３】ストロボ信号ＳＴＢ−と第２のデータ信号
ＤＡＴd との組合せによって画素に生じる画素信号ＲＥ
Ｓf は、画素信号ＲＥＳc を反転させたものである。
【０１２４】図１２ないし図１６に示した信号と同様
に、図１７に示したデータ信号ＤＡＴc およびＤＡＴd
も、前述した理由により、互いに反転した関係にある。
本実施形態の駆動方法で用いられるものとして図１６お
よび図１７に示した画素信号は、実際には前述の最適画
素信号とは異なっているが、ストロボ信号を供給するた
めには従来の駆動回路、すなわち矩形波を供給する駆動
回路を用いることができるので、実施の形態１の駆動方
法を実現するための構成に比較して、液晶表示装置の駆
動回路の構成を簡略化することができ、コストの低減を
図れるという点で有利である。
【０１２５】図１８は、本実施形態における駆動回路１
００の概略構成を示すブロック図である。液晶表示装置
１０２は、ｎ本の列電極を備えているものとし、図中で
は、第１、第２、第３および第ｎ番目の列電極のみを、
それぞれ列１、列２、列３、および列ｎのように示す。
また、上記液晶表示装置１０２は、Ｌ本の行電極を備え
ており、図中では、第１、第２、第３および第Ｌ番目の
行電極のみを、それぞれ行１、行２、行３、および行Ｌ
のように示す。
【０１２６】液晶表示装置１０２の駆動は、液晶表示装
置１０２に印加される信号のタイミングを調整するクロ
ック生成部１０４によって制御されている。クロック生
成部１０４は行ドライバ１０６に接続されている。行ド
ライバ１０６は、液晶表示装置１０２の適切な行電極へ
適切なタイミングでストロボ信号を供給するために、行
電極のすべてに接続されている。
【０１２７】クロック生成部１０４は、データソース１
０８にも接続されている。データソース１０８は、スト
ロボ信号が印加されるごとに、ストロボ信号が印加され
た固有の行電極の各画素を所望の状態にするためのデー
タを供給する。クロック生成部１０４から出力される信
号は、新たな行電極が走査される度に、上記データをシ
フトレジスタ１１０へ送り込む。シフトレジスタ１１０
は、ｎ個の出力Ｑ１〜Ｑｎを有している。言い換えれ
ば、シフトレジスタ１１０は、各列電極に対してそれぞ
れ１個の出力Ｑを備えている。出力Ｑ１〜Ｑｎの各々
は、ｎ個のアナログスイッチ１１２…の１個を制御す
る。シフトレジスタ１１０からの出力に制御されて、ア
ナログスイッチ１１２は、選択データ信号および非選択
データ信号のいずれかを、液晶表示装置１０２の各列電
極へ供給する。
【０１２８】選択データ信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２
０から供給される。Ｄ／Ａコンバータ１２０へは、ＲＡ
Ｍ１１６からディジタルデータが供給される。非選択デ
ータ信号は、Ｄ／Ａコンバータ１１８から供給される。
Ｄ／Ａコンバータ１１８へは、ＲＡＭ１１４からディジ
タルデータが供給される。ＲＡＭ１１４・１１６は、例
えば図１０に示す選択信号および非選択信号を、ディジ
タル形式で格納している。ＲＡＭ１１４・１１６は、デ
ータ信号を表すディジタル信号をクロックに同期して出
力するために、高速でカウントアップを行う並行信号を
供給するクロック生成部１０４によってアドレスされ
る。
【０１２９】Ｄ／Ａコンバータ１１８・１２０は、ディ
ジタル信号を、間断なく実質的に変化する信号に変換
し、スイッチ１１２の各極へ与える。複数のアナログス
イッチ１１２によって、適切なデータ信号がＤ／Ａコン
バータ１１８・１２０の出力から選択され、ストロボ信
号波形およびデータ信号波形の必要な組合せが液晶表示
装置１０２の各画素へ印加される。ＲＡＭ１１４・１１
６は、充分に高速にクロック駆動されることが必要であ
り、ＲＡＭ１１４とＤ／Ａコンバータ１１８との組合
せ、およびＲＡＭ１１６とＤ／Ａコンバータ１２０との
組合せは、所望のスイッチング信号波形を正確に得られ
るように充分に高い分解能を有していなければならな
い。
【０１３０】このように、選択信号および非選択信号の
波形をディジタル形式でＲＡＭ１１４・１１６へ格納す
るような構成としたことにより、使用され得る信号波形
の範囲を拡張することが非常に容易となり、例えば、こ
のような駆動回路１００を異なる特性を有する液晶表示
装置へ適用する場合に、液晶の特性に合わせて信号波形
を変更することが容易となる。また、液晶表示装置の動
作中に、信号波形を変更することも可能となる。
【０１３１】行ドライバ１０６は、図１７に示したよう
な正負両極性のストロボ信号を供給するように構成され
ていても良いし、あるいはブランキングパルスをストロ
ボ信号よりも前に供給するように構成されていても良
い。ブランキングパルスは、これが印加される特定の行
電極の画素を、その瞬間にこれらの画素に印加されてい
るデータ信号の波形に関わらず、所定の状態にスイッチ
するように選ばれる。ブランキングパルスは、ストロボ
信号よりも５〜１０行分だけ前に印加されることが好ま
しい。ブランキングパルスをストロボパルスよりもかな
り前に印加すると、表示の乱れが使用者によって認識さ
れ得るほど大きくなってしまうという問題が生じる。こ
の逆に、ブランキングパルスをストロボパルスの直前に
印加すると、スイッチすべき画素の配向ベクトルの方位
角φが、初期位置であるφacよりも０°に近付きやすく
なり、スイッチング速度が劣化するという問題が生じ
る。なお、ブランキングパルスの波形を、少なくともそ
の一部の期間において電圧が間断なく変化するように設
定しても良い。
【０１３２】図１７に示すように、選択データ波形と非
選択データ波形とが互いに反転した関係にある場合に
は、ＲＡＭ１１４とＤ／Ａコンバータ１１８とを省略す
ることが可能である。この場合、非選択波形は、Ｄ／Ａ
コンバータ１２０の出力に接続される反転バッファを用
いて、選択波形から作成することができる。
【０１３３】データソース１０８が所望のデータを並行
出力する場合、シフトレジスタ１１０を省略し、データ
ソース１０８をアナログスイッチ１１２に直接接続する
ことができる。
【０１３４】クロック生成部１０４は、液晶表示装置１
０２の動作状況を示すデータに応じてデータ信号を変化
させる手段を備えた構成としても良い。例えば、使用中
に液晶表示装置１０２の温度が上昇するに従って、デー
タ信号の振幅および形状の少なくとも一方を変化させる
ように構成されていることが好ましい。なお、液晶表示
装置１０２の使用中の温度を測定するためには、大画面
の表示装置において温度変化の詳細を知る方法として公
知となっている方法を用いることができる。温度の補償
は、補償に必要な追加信号に対応するデータをＲＡＭに
記憶させ、温度変化に応じてＲＡＭからのデータの読み
出しアドレスを変化させることによって、適切に補正さ
れたデータ信号を出力することによって容易に達成され
る。温度補償のさらなる詳細については、特に、国際特
許出願公開番号ＷＯ９５／２４７１５号、英国特許公開
公報ＧＢ２２０７２７２号、および米国特許第４９２３
２８５号に開示されている。
【０１３５】なお、前記した実施の形態１で説明したよ
うに、例えば図１２および図１３に示すストロボ信号お
よびデータ信号を供給するためには、図１８に示す回路
を変更すれば良い。つまり、ストロボ信号とデータ信号
との両方を間断なく変化させるためには、行ドライバ１
０６の代わりに、メモリおよびＤ／Ａコンバータをさら
に設ける。上記メモリ（例えば追加されるＲＡＭ）は、
ディジタル化されたストロボ信号を格納し、クロック生
成部１０４の制御の下で、列電極に信号を供給する場合
と類似の方法でアドレスされる。Ｄ／Ａコンバータはこ
のデータを間断なく変化する信号に変換する。なお、液
晶表示装置１０２の行電極へストロボ信号を正しい順序
で印加する構成としては従来の構成を用いることができ
る。ブランキングパルスを与える手段を、公知の技術に
従って設けても良い。あるいは、補足的なストロボ信号
を供給するために、追加のメモリおよびＤ／Ａコンバー
タを設けても良い。上記の補足的なストロボ信号を、例
えば図１７に示すように他のストロボ信号の反転とすれ
ば、データ信号に関して前述したのと同様に、回路構成
を簡略化することができる。
【０１３６】あるいは、ストロボ信号を間断なく変化さ
せる一方、データ信号を矩形波状に変化させるような構
成としても良い。これにより、図１６および図１７に基
づいて前述したような妥協を実現できる。その一例を図
１９に示す。図１９（ａ）および（ｂ）の最上段に、間
断なく変化するストロボ信号の波形を示す。図１９
（ａ）の中段に示す波形は、図８に基づいて前述した従
来技術の一例でも用いられている２スロットの非選択デ
ータ信号である。図１９（ｂ）の中段に示す波形は、２
スロットの選択データ信号であり、これは、図１９
（ａ）に示す非選択データ信号を反転したものに等し
い。図１９（ａ）および（ｂ）の最下段には、ストロボ
信号とデータ信号との組合せで画素に生じる画素信号を
示し、図１９（ａ）の最下段は非選択画素信号、図１９
（ｂ）の最下段は選択画素信号である。
【０１３７】図１９（ａ）に示すように、非選択画素信
号は、負極性のプレパルスと、これに続く高電圧のパル
スとにより構成される。なお、この高電圧のパルスは、
画素をスイッチさせない。図１９（ｂ）に示すように、
選択画素信号は、徐々に電圧値が上昇し、図１０に示し
た曲線Ａで表されるパルスに非常に近い。
【０１３８】図２０（ａ）および（ｂ）は、図１９
（ａ）および（ｂ）の変形例としての、ストロボ信号、
データ信号、および画素信号を示す。図２０（ａ）の最
上段に示すように、この変形例のストロボ信号は、電圧
値が直線的に変化する。図２０（（ａ）において中段に
示す波形は、図８を参照しながら前述した従来技術の一
例にも用いられている２スロットの非選択データ信号で
ある。図２０（ｂ）の中段に示す波形は、２スロットの
選択データ信号であり、これは、図２０（ａ）に示す非
選択データ信号を反転したものに等しい。図２０（ａ）
の最下段に示す波形は、ストロボ信号と非選択データ信
号との組合せによって画素に生じる、非選択画素信号で
ある。図２０（ｂ）の最下段に示す波形は、ストロボ信
号と選択データ信号との組合せによって画素に生じる、
選択画素信号である。非選択画素信号は、負極性のプレ
パルスと、これに続く高電圧のパルスとを含む。なお、
上記の高電圧のパルスは、画素をスイッチさせない。選
択画素信号は、徐々に電圧値が上昇し、図１０に示した
曲線Ａで表されるパルスに非常に近い。
【０１３９】図２１（ａ）および（ｂ）は、さらなる変
形例を示すものであり、それぞれ上段から順に、ストロ
ボ信号、データ信号および画素信号を示す。また、図２
１（ａ）の中段に示すデータ信号は非選択データ信号で
あり、図２１（ｂ）の中段に示すデータ信号は選択デー
タ信号である。この変形例では、選択データ信号と非選
択データ信号とが、互いに異なる形状を有する。これら
のデータ信号は、実施の形態１で数４および数５に示し
た条件を満たしている。
【０１４０】図２１（ａ）の最下段に示す非選択画素信
号は、図１０に示した曲線Ｂの特性を利用するために最
初に高電圧を与えるようになっている。ただし、曲線Ｂ
において画素をスイッチングさせないための電圧の値が
上昇しはじめる付近からは、上記非選択画素信号は、０
Ｖに近づくように変化する。これは、大きなスイッチン
グトルクが画素の配向ベクトルに生じることを防ぐため
である。図２１（ｂ）に示すように、画素をスイッチさ
せる選択画素信号は、図１０に示される理想的な曲線Ａ
に非常に近い形状を持つ。
【０１４１】図１８に示すように、ディジタル信号を生
成する構成を用いる方が一般的に容易で汎用性も高い
が、データ信号およびストロボ信号の少なくとも一方
を、アナログ手段によって適切に供給するようにしても
良い。
【０１４２】上述の例では、ストロボ信号の長さが１ラ
インアドレス時間(l.a.t.)に限定されているが、ストロ
ボ信号の波形が、英国特許第２，２６２，８３１号に開
示されているように、次の行に及ぶようにしても良い。
【０１４３】また、互いに隣接する複数の行電極を一組
として、同じ組に属する行電極に互いに異なる波形を有
するストロボ信号を同時に印加する構成としても良い。
この構成によれば、周囲温度の変化に対する、一つの組
に属する各行電極の特性の変化を互いに異ならせること
により、温度変化に対するパネルの表示特性の変化を補
償することができる。
【０１４４】上述の例では、パッシブマトリクス型の強
誘電性液晶素子を例に挙げて説明を行ったが、本発明
は、応答が印加信号の極性に依存するような任意のパッ
シブマトリクス型の液晶素子に適用することが可能であ
る。このような液晶素子としては、電傾効果を示す液晶
素子（例えばカイラルスメクティックＡ相）や、強誘電
性を示す液晶素子や、ある種のネマティック液晶素子が
挙げられる。
【０１４５】なお、上記の説明は本発明を限定するもの
ではなく、発明の範囲内で種々の変更が可能である。例
えば、上述では、強誘電相を呈する液晶を用いた例を説
明したが、本発明は、印加電圧の極性に依存した応答を
示す、任意のパッシブマトリクス型の液晶表示装置に適
用することができる。
【０１４６】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明に係る液
晶表示装置は、第１の基板と第２の基板との間に挟持さ
れた液晶と、第１の基板に形成された複数の第１の電極
と、上記第２の基板に形成された複数の第２の電極とを
備えた液晶表示装置において、第１および第２の電極間
に生じるスイッチング信号の少なくとも一部の期間にお
いて電圧レベルが間断なく変化するように、上記第１お
よび第２の電極に電圧を供給する駆動手段を備えた構成
である。
【０１４７】これにより、液晶表示装置におけるスイッ
チング速度を向上させることが可能となるという効果を
奏する。
【０１４８】請求項２の発明に係る液晶表示装置は、ス
イッチング信号が印加されている期間の少なくとも一部
において、液晶分子に生じるスイッチングトルクがほぼ
最大値をとる構成である。
【０１４９】これにより、液晶表示装置におけるスイッ
チング速度をさらに向上させることが可能となるという
効果を奏する。
【０１５０】請求項３の発明に係る液晶表示装置は、ス
イッチング信号が印加されている期間において電圧レベ
ルの最大値が所定の値に制限されている構成である。
【０１５１】これにより、実用に適したレベルの電圧に
よって高速スイッチングが可能な液晶表示装置を提供で
きるという効果を奏する。
【０１５２】請求項４の発明に係る液晶表示装置は、駆
動手段が、画素に生じる非スイッチング信号の少なくと
も一部の期間において、液晶分子に生じるスイッチング
トルクがほぼ０となるように、上記第１および第２の電
極に電圧を供給する構成である。
【０１５３】これにより、画素をスイッチさせる信号と
スイッチさせない信号との区別が明確となり、動作範囲
が広い液晶表示装置を提供できるという効果を奏する。
【０１５４】請求項５の発明に係る液晶表示装置は、第
１および第２の電極が画素マトリクスを形成すると共
に、上記駆動手段が、第１の電極の各々へストロボ信号
を順次に供給する第１の駆動部と、第２の電極に対して
同時に、少なくとも第１波形および第２波形をそれぞれ
含む複数のデータ信号を供給する第２の駆動部とを備え
た構成である。
【０１５５】これにより、上記複数のデータ信号が含む
波形を適切に設定することにより、例えば階調表示を実
現したり、液晶表示装置の動作上の不均一性を補償する
ことが可能となるという効果を奏する。
【０１５６】請求項６の発明に係る液晶表示装置は、第
１波形および第２波形が、互いに反転した形状である構
成である。これにより、第１波形および第２波形を供給
するための構成を簡略化することができ、低コストで液
晶表示装置を提供することが可能となるという効果を奏
する。
【０１５７】請求項７の発明に係る液晶表示装置は、第
１の駆動部が、第１の電極の各々へ、ストロボ信号に先
立って消去信号を供給する構成である。
【０１５８】これにより、スイッチング速度をさらに向
上させることができるという効果を奏する。
【０１５９】請求項８の発明に係る液晶表示装置は、第
１の駆動部が、上記消去信号の少なくとも一部の期間に
おいて電圧レベルを間断なく変化させる構成である。
【０１６０】これにより、第２の駆動部を一定電圧レベ
ルを供給するような構成とすることができるので、第２
の駆動部の構成を簡略化することができ、低コストで液
晶表示装置を提供できるという効果を奏する。
【０１６１】請求項９の発明に係る液晶表示装置は、第
１の駆動部が、少なくとも２本の隣接する第１の電極に
対して、互いに異なるストロボ信号を同時に印加する構
成である。
【０１６２】これにより、例えば、階調表示を実現する
と共に、温度むらを補償することも可能となるという効
果を奏する。
【０１６３】請求項１１の発明に係る液晶表示装置は、
駆動手段が、該液晶表示装置における温度変化に応じて
スイッチング信号を変化させる温度補償手段を備えた構
成である。
【０１６４】これにより、温度変化によるスイッチング
特性の変化を補償することができ、動作範囲の広い液晶
表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６５】請求項１２の発明に係る液晶表示装置の駆
動回路は、第１の基板と第２の基板との間に挟持された
液晶と、第１の基板に形成された複数の第１の電極と、
上記第２の基板に形成された複数の第２の電極とを備え
た液晶表示装置の駆動回路において、第１および第２の
電極間に生じるスイッチング信号の少なくとも一部の期
間において電圧レベルが間断なく変化するように、上記
第１および第２の電極にそれぞれ電圧を供給する第１お
よび第２の駆動手段を備えた構成である。
【０１６６】これにより、液晶表示装置にて高速スイッ
チングを実現する駆動回路を提供することができるとい
う効果を奏する。
【０１６７】請求項１３の発明に係る液晶表示装置の駆
動回路は、第１の駆動手段および第２の駆動手段のいず
れか一方が、少なくとも一部の期間において電圧レベル
が間断なく変化する電圧を第１または第２の電極へ供給
する構成である。
【０１６８】これにより、駆動回路の構成の簡略化を図
れるので、低コストで駆動回路を提供することができる
という効果を奏する。
【０１６９】請求項１４の発明に係る液晶表示装置の駆
動方法は、一対の基板間に挟持された液晶と、上記一対
の基板にそれぞれ形成された電極とを備えた液晶表示装
置の駆動方法において、上記液晶に上記電極を介して印
加される電圧のレベルが一部の期間において間断なく変
化するように、各電極へ電圧を印加する。
【０１７０】これにより、液晶表示装置を高速でスイッ
チングさせることが可能となるという効果を奏する。
【０１７１】請求項１５の発明に係る液晶表示装置の駆
動方法は、液晶に上記電極を介して印加される電圧が、
液晶分子に生じるスイッチングトルクに最大値を与える
方法である。
【０１７２】これにより、液晶表示装置のスイッチング
速度をさらに向上することが可能となるという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略
構成を示す説明図である。
【図２】上記液晶表示装置における一画素の構成を示す
断面図である。
【図３】一対の透明基板の間において、Ｃ２配向のシェ
ブロン構造状態に配向したときの強誘電性液晶分子の様
子を示す模式図である。
【図４】同図（ａ）は、強誘電性液晶分子の配向ベクト
ルのスイッチング動作の軌跡を表す円錐状のスイッチン
グコーンを示す説明図であり、同図（ｂ）は、上記スイ
ッチングコーンを円錐の底面側から見た場合の配向ベク
トルの動きを示す説明図である。
【図５】強誘電性液晶分子の配向ベクトルの方位角φに
対する強誘電性トルク（ＦＴ）および誘電トルク（Ｄ
Ｔ）の変化の様子をそれぞれ示すグラフである。
【図６】典型的な液晶材料において、配向ベクトルの方
位角φに対するスイッチングトルクの大きさを、何種類
かの印加電圧毎に示したグラフである。
【図７】配向ベクトルの方位角φに対して、スイッチン
グトルクを最大とする電圧（ｃ１）と、スイッチングト
ルクを０とする電圧（ｃ２，ｃ３）とを示すグラフであ
る。
【図８】従来の駆動方法の一例を示すものであり、矩形
波状のストロボ信号と、矩形波状のデータ信号と、上記
ストロボ信号およびデータ信号によって画素に生じる矩
形波状の画素信号とを示す波形図である。
【図９】液晶表示装置におけるスイッチング信号および
非スイッチング信号の典型的なτ−Ｖ特性を示すグラフ
である。
【図１０】ある液晶材料において、スイッチングおよび
非スイッチングの両方について、パルス期間に対する印
加電圧の理想的な関係を示すグラフである。
【図１１】パルス期間に対する配向ベクトルの方位角φ
の関係を示すグラフである。
【図１２】同図（ａ）はストロボ信号Ｓ、同図（ｂ）は
画素の表示状態を白とするデータ信号Ｖw 、同図（ｃ）
はストロボ信号Ｓおよびデータ信号Ｖw によって画素に
生じる画素信号Ｓ−Ｖw をそれぞれ示す波形図である。
【図１３】同図（ａ）はストロボ信号Ｓ、同図（ｂ）は
画素の表示状態を黒とするデータ信号Ｖb 、同図（ｃ）
はストロボ信号Ｓおよびデータ信号Ｖb によって画素に
生じる画素信号Ｓ−Ｖb をそれぞれ示す波形図である。
【図１４】同図（ａ）ないし（ｃ）は、図１２（ａ）な
いし（ｃ）の変形例としてのストロボ信号Ｓ、データ信
号Ｖw および画素信号Ｓ−Ｖw をそれぞれ示す波形図で
ある。
【図１５】同図（ａ）ないし（ｃ）は、図１２（ａ）な
いし（ｃ）の変形例としてのストロボ信号Ｓ、データ信
号Ｖb および画素信号Ｓ−Ｖb をそれぞれ示す波形図で
ある。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る駆動方法に用い
られるストロボ信号、データ信号、およびこれらの信号
によって画素に生じる画素信号の波形図である。
【図１７】上記駆動方法の一変形例としての駆動方法に
用いられるストロボ信号、データ信号、およびこれらの
信号によって画素に生じる画素信号の波形図である。
【図１８】図１６および図１７に示す信号を供給するた
めの駆動回路の概略構成の一例を示す断面図である。
【図１９】上記駆動方法の他の変形例としての駆動方法
に用いられるストロボ信号、データ信号、およびこれら
の信号によって生じる画素信号の波形図である。
【図２０】図１９に示す信号の変形例としての、ストロ
ボ信号、データ信号、およびこれらの信号によって生じ
る画素信号の波形図である。
【図２１】上記駆動方法のさらに他の変形例であり、ス
イッチングおよび非スイッチングを表すデータ信号が互
いに異なる形状を有する場合の、ストロボ信号、データ
信号、およびこれらの信号によって生じる画素信号の波
形図である。
【符号の説明】
１０ 強誘電性液晶表示装置（液晶表示装置） １２ 第１透明基板（第１の基板） ２０ 第２透明基板（第２の基板） １６ 行電極（第１の電極） ２２ 列電極（第２の電極） １８ 行ドライバ（第１の駆動部・第１の駆動手段） ２６ 列ドライバ（第２の駆動部・第２の駆動手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国 ＴＨＥ ＳＥＣＲＥＴＡＲＹ ＯＦ ＳＴ ＡＴＥ ＦＯＲ ＤＥＦＥＮＣＥ ＩＮ ＨＥＲ ＢＲＩＴＡＮＮＩＣ ＭＡＪＥＳ ＴＹ’Ｓ ＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴ ＯＦ ＴＨＥ ＵＮＥＴＥＤ ＫＩＮＧＤＯＭ ＯＦ ＧＲＥＡＴ ＢＲＩＴＡＩＮ ＡＮ Ｄ ＮＯＲＴＨＥＲＮ ＩＲＥＬＡＮＤ イギリス国 ハンプシャー ジーユー14 ０エルエックス ファーンボロー アイヴ ェリー ロード（番地なし） ディフェン ス エヴァリュエイション アンド リサ ーチ エージェンシー (72)発明者 ジョナサン レニー ヒューズ イギリス国，ウースター ダブリュ・アー ル・２ ４・ジェイ・ダブリュ，セント ジョンズ，ハンブリー アベニュー ４ (72)発明者 デービッド チャールズ スキャターグッ ド イギリス国，ウスターシャー ダブリュ・ アール・９ ９・ディー・イー，ドロイト ウィッチ，シェパーズ グリーン ６ (72)発明者 ジョン クリフォード ジョーンズ イギリス国，ウスターシャー ダブリュ・ アール・13 ５・イー・ディー，モルヴァ ーン，レイ シントン，クロウクロフト, ザ・オールド グラナリー（番地なし)

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の基板と第２の基板との間に挟持され
    た液晶と、 第１の基板に形成された複数の第１の電極と、上記第２
    の基板に形成された複数の第２の電極とを備えた液晶表
    示装置において、 第１および第２の電極間に生じるスイッチング信号の少
    なくとも一部の期間において電圧レベルが間断なく変化
    するように、上記第１および第２の電極に電圧を供給す
    る駆動手段を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】上記スイッチング信号が印加されている期
    間の少なくとも一部において、液晶分子に生じるスイッ
    チングトルクがほぼ最大値をとることを特徴とする請求
    項１記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項３】上記スイッチング信号が印加されている期
    間において電圧レベルの最大値が所定の値に制限されて
    いることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】上記駆動手段が、画素に生じる非スイッチ
    ング信号の少なくとも一部の期間において、液晶分子に
    生じるスイッチングトルクがほぼ０となるように、上記
    第１および第２の電極に電圧を供給することを特徴とす
    る請求項１記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】上記第１および第２の電極が画素マトリク
    スを形成すると共に、上記駆動手段が、第１の電極の各
    々へストロボ信号を順次に供給する第１の駆動部と、第
    ２の電極に対して同時に、少なくとも第１波形および第
    ２波形をそれぞれ含む複数のデータ信号を供給する第２
    の駆動部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の液
    晶表示装置。
  6. 【請求項６】上記第１波形および第２波形が、互いに反
    転した形状であることを特徴とする請求項５記載の液晶
    表示装置。
  7. 【請求項７】上記第１の駆動部が、第１の電極の各々
    へ、ストロボ信号に先立って消去信号を供給することを
    特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項８】上記第１の駆動部が、上記消去信号の少な
    くとも一部の期間において電圧レベルを間断なく変化さ
    せることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】上記第１の駆動部が、少なくとも２本の隣
    接する第１の電極に対して、互いに異なるストロボ信号
    を同時に印加することを特徴とする請求項５記載の液晶
    表示装置。
  10. 【請求項１０】液晶が強誘電相を呈することを特徴とす
    る請求項１記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】上記駆動手段が、該液晶表示装置におけ
    る温度変化に応じてスイッチング信号を変化させる温度
    補償手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の液晶
    表示装置。
  12. 【請求項１２】第１の基板と第２の基板との間に挟持さ
    れた液晶と、第１の基板に形成された複数の第１の電極
    と、上記第２の基板に形成された複数の第２の電極とを
    備えた液晶表示装置の駆動回路において、 第１および第２の電極間に生じるスイッチング信号の少
    なくとも一部の期間において電圧レベルが間断なく変化
    するように、上記第１および第２の電極にそれぞれ電圧
    を供給する第１および第２の駆動手段を備えたことを特
    徴とする液晶表示装置の駆動回路。
  13. 【請求項１３】上記第１の駆動手段および第２の駆動手
    段のいずれか一方が、少なくとも一部の期間において電
    圧レベルが間断なく変化する電圧を第１または第２の電
    極へ供給することを特徴とする請求項１２記載の液晶表
    示装置の駆動回路。
  14. 【請求項１４】一対の基板間に挟持された液晶と、上記
    一対の基板にそれぞれ形成された電極とを備えた液晶表
    示装置の駆動方法において、 上記液晶に上記電極を介して印加される電圧のレベルが
    一部の期間において間断なく変化するように、各電極へ
    電圧を印加することを特徴とする液晶表示装置の駆動方
    法。
  15. 【請求項１５】上記液晶に上記電極を介して印加される
    電圧が、液晶分子に生じるスイッチングトルクに最大値
    を与えることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装
    置の駆動方法。
JP9127704A 1996-05-17 1997-05-16 液晶表示装置、液晶表示装置の駆動回路、および液晶表示装置の駆動方法 Pending JPH1054972A (ja)

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