JPS62173436A - 液晶電気光学素子の駆動法 - 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、強誘電性液晶を用いた、マトリクス表示装置
及びプリンター用光シヤツター等に用いる液晶電気光学
−に子の駆動法に関するものである。

［従来の技術］ 強誘電性液晶を用いた液晶電気光学素子は、その応答が
従来のネマチック液晶を用いた液晶電気光学素子に比較
して１０〜１０００倍速く、高速光シャッター装置への
応用が期待され、また電界に対して双安定性をもたせる
ことも可能であることにより、大型かつ高密度の表示装
置への応用が期待されている。

複数の走査電極群の設けられた基板と複数の信号電極群
の設けられた基板との間に、電界の極性に依存した双安
定性を示す強誘電性液晶を挟持し、その双安定性を利用
した液晶電気光学素子用の駆動法に関しては、既にいく
つかの提案がなされている。

しかしながら、強誘電性液晶は双安定な２つの状態にお
いて一方から他方へ移る際のエメルギー障壁が非常に小
さく、明確なしきい値特性は得られにくい。すなわち、
その画；にの走査電極が選択されない場合に、他の画素
を書き込む際の信号電極の電圧が印加される、いわゆる
クロストーク電圧によって、本来保持されるべき状態か
ら他方の状態へ変化してしまう現象がみられる。この現
象は、走査電極の数が多くなるほど顕著に現われてくる
ので、走査電極の数をあまり多くはできず、素子の大型
化、高密度化の妨げとなっている。

また、従来の強誘電性液晶電気光学素子の駆動法は一画
素に印加される電界の積分値をとると、その直流成分が
Ｏでなく表示パターンによって大きく異なることにより
、次の問題点を生じる。第１に、電極及び液晶材料が直
流電界によって醇化もしくは還元されることで、信頼性
が低下することである。

第２には、液晶分子を一方向に配向させるための配向制
御膜が絶縁膜である場合、その表面に液晶中のイオン等
荷電粒子が吸着されるため、液晶層に実効的に印加され
る電圧が直流電界によって次第に異ってくることで、そ
のしきい値特性に大きな変化をもたらす問題点があるこ
とがわかった。

この直流成分をなくす駆動法としては、　＋９８５ＳＴ
Ｄでのセイコー電子社の発表（ＳＩＤ　８５　ＤＩＧＥ
ＳＴｐ、１３１）があるが、この駆動法では、表示パタ
ーンによって非選択時に印加されるクロストーク電圧の
波形が大きく異り、表示にムラが生じるという問題があ
った。

［発明の解決しようとする問題点］ 第７−ａ、ｂ図に、１９８５年ＳＩＤでの−ｔ＝イコー
電子社の発表した駆動法を実施する具体的な一例を示し
た。この駆動法では、強誘電性液晶を一方の安定状態に
する為の走査と、他方の安定状態にする走査の２走査で
１周期の書き込みが構成される。（以下２つの安定状態
の一方を点灯状態、他方を非点灯状態として説明する。

）点灯状態の書き込み走査時には、１つの走査電極の選
択時には、選択時間１／２Ｔ＋　の内、前記１／４Ｔ＋
にはＶ０　＋　Ｖｌの電圧を印加し、後期１／４Ｔ＋に
はＶ０　−Ｖ、の電圧を印加し、非選択時にはＶＯの電
圧を印加し、非点灯状態の書き込み走査時には、選択時
間１／２Ｔ、の内、前記１／４Ｔ、にはＶｏ　−Ｖ＋　
（１）電圧１１加し、後ＪｊＪＪ　ｌ／４Ｔ＋　ニハＶ
ｏ　＋Ｖｌの電圧を印加し、非選択時にはＶｏの電圧を
印加し、信号電極には選択された走査電極との対向部の
強誘電性液晶を点灯状態にする場合には、点灯、非点灯
状態の書き込み走査のいずれも選択時間１／２Ｔ＋　（
１）内、前記１７４ＴＩニはＶ０　−Ｖ２の電圧を印加
し、後期１／４Ｔ＋にはＶ０　＋　Ｖ２の電圧を印加し
、選択された走査電極との対向部の強誘電性液晶を非点
灯状態にする場合には、点灯、非点灯状態の書き込み走
査のいずれも選択時間１／２Ｔ＋　（７）内、前記１／
４Ｔ＋ニはＶｏ　＋　Ｖ２　（７）電圧を印加し、後期
１／４Ｔ＋にはＶ０　−Ｖ２の電圧を印加する。第８−
ａ、ｂ、ｃ、ｄ図にはこの駆動法を、第２図に示した走
査電極群と信号電極群の組み合わされたドントマトリク
スにおいて走査・電極群が８本の電極で構成された場合
（ｎ＝８）に用いた時、第２図中Ａｌ１点の強誘電性液
晶に印加される電圧波形を示した。第８図−ａ図には、
Ａｎｌ（ｎ＝１〜８）点の全てをα灯状態にする場合、
第８−ｂ図にはＡｎｔ（ｎ　＝　１〜８）点の全てを非
点灯状態にする場合、第８−ｃ図にはＡｎｔ（ｎ＝奇故
）点を点灯状態とし、Ａｎｔ（ｎ＝偶数）点を非点灯状
ＩＥとする場合、第８−ｄ図にはＡｎｔ（ｎ＝俗数）点
を非点灯状態とし、Ａｎｌ（ｎ＝偶数）点を点灯状ｙｍ
とする場合にＡｌ１点に印加される電圧波形を示した。

このように、第７＝ａ図及び第７−ｂ図の駆動法による
と、Ａｌ１点を点灯状態にする場合、第８−ａ図と第８
−Ｃ図に示されるように、第８−ａ図ではクロストーク
部に周期１／２Ｔ＋　の交流パルスが、又、第８−ｃ図
ではクロストーク部に周期Ｔ１の交流パルスが印加され
ていることとなり、クロストーク部の電圧波形の周波数
は２倍異なり、Ａｌ１点を非点灯状態にする場合におい
ても、第８−ｂ図と第８−ｄ図に示されるように、クロ
ストーク部の′電圧波形の周波数は２倍異なる。即ち、
画素の点灯状況によっては、例えば第８−ｃ図及び第８
−ｄ図では、周期ＴＩの交流パルス３周期連続しており
、このように周期の交流パルスが１周期以上続いている
と第８−ａ図、第８−ｂ図のように周期１／２Ｔ＋　の
交流パルスに比して明らかに゛ト分の周波、ｔ！！とな
るためクロストークか大幅に増加することとなる。

従って、表示パターンにより、クロスト−り電圧の波形
が大きく異なり、クロスト−り部による光強度への影響
か表示パターンによって異なる為に、表示ムラを生じる
問題がある。

このように、従来の強、１　’ｉｒｉ性液晶を用いた液
晶電気光学素子の駆動法には、表示パターンによるクロ
ストーク電圧波形の変化が少なく、かつ直流成分を持た
ず、信頼性の観点から好ましい駆動法はなく、表示ムラ
の少ない素子ができないという問題点があった。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、走査電極群の設けられた基板と、信号電極群の設け
られた基板との間に、電界の極性に依存した双安定状７
ｍを示す強誘電性液晶が挟持された液晶電気光学素子の
駆動法において、前記走査電極群の一つを順次選択して
書き込み走査を行うに際し、１回の走査で１周期の書き
込みを構成し、１つの前記走査電極の選択時には、選択
された走査電極と選択された走査電極に対向する信号電
極とに挟持された強誘電性液晶を一方の安定状態にする
場合に、選択時間ＴＩ　（Ｔ１＝ｔｌ＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ
ａ）の内、走査電極が選択されてからｔｌの時間は一■
−の電圧を印加し、走査′電極が選択されてからｔｌよ
りｔ２の時間はＶｗの電圧を印加し、走査電極が選択さ
れてから（ｔｌ＋ｔ２）よりｔ３の時間はＶｅ　（１Ｖ
ｅｌ＜　ｌＶｗｌ）の電圧を印加し、走査′１シ極が選
択されてから（ｔ＋　＋　ｔ７＋　ｔ３）よりｔ４の時
間は−Ｖｅの電圧を印加し、選択された走査電極と選択
された走査電極に対向する信号電極とに挟持された強誘
電性液晶を他方の安定状態にする場合に、選択時間Ｔ１
の内、走査電極が選択されてから１．の時間は−Ｖｅの
電圧を印加し、走査電極が選択されてからｔｌよりｔ２
の時間はＶｅの電圧を印加し、走査電極が選択されてか
ら（ｔ＋　＋　ｔ２）よりｔ３の時間はＶｗの電圧を印
加し、走査電極が選択されてから（ｊｌ＋ｔ２＋ｔ３）
よりｔ４の時間は−Ｖ賛の電圧を印加し、非選択時には
前記１つの走査電極と前記１つの走査電極に対向する信
号電極との間に、振幅±Ｖｅ以丁の交流パルスであって
少なくとも周期ＴＩの交流パルスが１周期以上連続しな
いような交流パルス電圧が印加される液晶電気光学素子
の駆動法。板と、信号電極群の設けられた基板との間に
、電界の極性に依存した双安定状ｙルを示す強１″Ａ電
性液晶が挟持ｙれた液晶電気光学素子の駆動法において
、該走査電極群の一つを順次選択して占き込み操作を行
うに際し、２回の走査で１周期の１与き込みを構成し、
１つの該走査電極に１回目の選択時には１選択時間Ｔ１
の内、前期にｖＯ＋　Ｖｌの電圧を、後期にＶｏ　−Ｖ
ｌの電圧を印加し、２回目の選択時には、＋ｉ７ｉ期に
ＶＯ−Ｖｌの電圧を、後期にＶ０＋Ｖ１の電圧を印加し
、非選択時には１回１」、２回目の走査時とも一定の電
圧ＶＯに周期Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）振幅±ｖ２の高周波信
号を屯畳した波形を印加し、該信号電極には１回「」、
２回１」の走査時とも１第１の状態には、選択時間Ｔ１
の内、前期にＶ０　−Ｖｌの電圧を印加し、後期にＶ０
　＋　Ｖｌの電圧を印加するとともに、第２の状態、に
は選択時間ＴＩの内、１１１１期にＶＯ＋Ｖ、の′電圧
を印加し、後期にＶ０　−Ｖｌの１じ圧を印加すること
を特徴とする液晶電気光学素子の駆動法を提供するもの
である。

第１　＋Ｎは、本発明で駆動する強誘電性液晶電気光学
素子の断面図である。２枚の透明基板（１ａ）、（１ｂ
）の表面に、それぞれ透明な導電膜（２ａ）、（２ｂ）
と配向制御膜（３ａ）、（３ｂ）を形成する。導電膜（
２ａ）、（２ｂ）は、基板間に保持された液晶層（４）
に電界を印加するだめの電極であり、夫々走査電極群と
信号電極群を構成し、電気光学的応答を生じさせる目的
で設けられているもので、Ｉｎ；＋０３か、５ｎ０７等
からなり、所定のパターンに形成されている。

配向制御膜（３ａ）、（３ｂ）は、液晶を水モ配向させ
るものであり、代表的なものとしては、ｔｆ機高分子１
１Ｑ、特にポリイミド系高分子膜を形成し、７１１で一
定方向にラビングしたものが々ｒましいか、その他、ポ
リアミド系ｉ＋’７ｉ分子Ｉ＋！、！、ポリイシドアミ
ド系ｊ″１゛１ｊ分子−膜、ポリパラキシリレン等の高
分子膜をラビングしたもの及び５ｉ０２笠の斜めノ入着
膜も有効でありまたオーバーコート膜を形成せずに、直
接、・ｑ電１１Ａ（２ａ）、（２ｂ）をラビングして配
向制御１模を形成してもよい。

このような配向処理を行ったのち、該ノ、（板が平行、
かつ一定の間隔で保持されるように、スペーサー、例え
ば、有機ビーズ、アルミナ粒子をはさみ、シール剤（５
）で周囲を固定し、セルとする。この際、２枚の基板の
配向制御方向は、お互いに）１行になるようにする。

その後１強誘電性液晶組成物をコレステリック相、ある
いは等方相まで加熱し、セルに注入した後、封■ｌ二す
る。セルの外側に２枚の偏光板（６ａ）、（６ｂ）をそ
の偏光板がお互いに直交し、かつノ、（板の配向制御方
向と一定角度をなすように配置する。この角度は、液晶
材料、装置の動作温度、駆動方法等によって変わり最も
コントラスト特性等のよい角度を選べばよく、また場合
によっては２枚の偏光板の偏光軸を直交から僅かにずら
して配置する場合もある。

基板（１ｂ）側に光源（７）を置き、反対側へ光が透過
するようにする。なお、反射型で用いる場合には、偏光
板（６ｂ）の外側に反射板を設ければよい。

第２図は、導電膜（２ａ）及び（２ｂ）のパターン例を
示し、トントマトリンクス表示素子等に使われるもので
ある。一方の基板には１横方向の縞状の走査電極群０１
〜Ｃｎがバターニングされ、他力の基板には、縦方向の
縞状の信号型８ｉ群Ｓ１〜Ｓｍがパターニングされてい
る。２組の電極群の交差点Ａ１１−Ａｍｎが画素となる
。走査電極群のうち一つの走査電極群Ｃｉを後述の方法
で選択を行ない、その際に信号電極群Ｓ１〜５ｆｆｌに
印加する信号によって、画素ＡｉＩ−Ａｉｍを書き込み
、その後Ｇｉ＋１を選択し、これを繰り返すことで企画
；ぢの古き込みを行う。

第３図は、導電膜（２ａ）及び（２ｂ）の他のパターン
例を示しプリンターヘッド用光シヤツター素子として使
われる。この例では１／４デユーテイで駆動される場合
のパターン例を示している。

Ａ１１　＝Ａ４ｍは開口部を示し、これ以外の部分は遮
光膜を形成し用いる。

本発明の駆動法で用いる強誘電性液晶としては、電界の
極性に依存した双安定性を示す液晶相をもつ液晶が使用
できるが、応答性の点でカイラルスメクチ、りＣ相（Ｓ
ｍＣ’相）の液晶が好ましい。具体的な例としては、４
−（４−ｎ−デシルオキシベンジリデンアミン）ケイ皮
酸−２−メチルブチルエステル等がある。

また、本発明に用いられる液晶としては、後述の作用の
項で説明するように、負の誘電率異方性をもつ液晶が好
ましい。具体的な例としては、ｐ−デシルオキシベンジ
リデン−ｐ−アミン−２−メチルブチル−α−シアノ−
シンナメート（ＤＯＢＡＭＢｆｌｌＣ：）等がある。ま
た、材ネ゛１？１１体ではなくいくつかの材料を混合し
て特性を実現してもよく、例えば、表１に示すような混
合物が用いられる。

表　　　　１ 構造式　　　　　　　　　　　ｅ　ｉ隻（ｗｔ％）転移
温度 ５１．０℃　　６９．１℃　　８９．４°Ｃ９８，３℃
Ｃｒ−ＳｍＣ・　−ＳｍＡ−Ｃｈ−１ よ Ｒ會：　Ｃ２Ｈ５−ＣＨ−ＣＨ２− ＣＨ３ また、本発明で用いる液晶としては、強誘電性を示す液
晶相より高温の温度範囲においてスメクチック相（Ｓｍ
Ａ相）をもつ液晶が双安定性の対称性の点で好ましい。

等方相（Ｉ相）あるいはネマチフク相（Ｎｅ相）あるい
はコレステリック相（ｃｈ相）より、５ＣＩＡ相を経由
せずに直接ＳｖＣ”相等の強誘電性液晶相へ変化する液
晶を用いた場合、通常配向制御の方向に対して液晶分子
層の方向か異なる２挿類の配向状態をとる。

この２種類の配向状態か混在するとコント・ラストの低
ドをまねくため、１相あるいはＮｅ相あるいはｃｈ相よ
りＳｍＣ”相゛９の強誘電性液晶相へ冷却する際に、＝
一方向の極性をもつ直流電界を印加し、２種類の配白状
ｊ及：のうち１種類のみに配向させる等の手段をとるこ
とが必要となる。このようにして作成した素子において
はその安定性において第１の安定状ｙＥと第２の安定状
ｙＥのうち、冷却する際に印加する電界の極性と一致す
る安定状態のほうがより安定となってしまい、双安定性
の低下につながる。これに対し、ＳｍＡ相をもつ液晶に
おいては、液晶分子層の方向が１種類しかなく、電界印
加等の手段が必要なく、従って双安定性が電圧に対して
対称的になり双安定性がよい。

また、本発明で用いる液晶としては、強誘電性を示す液
晶相より高温の温度範囲でｃｈ相をもつことが配向の均
一性の点で好ましい。この液晶の配向の作成法について
は、特願昭５９−２７４０７３号の方法を用いることで
極めて良好な配向に素子が作成できる。

強誘電性液晶組成物としてＳａ＋Ｇ”相をもち、それよ
り高い温度においてｃｈ相をもち、かつＣｈ相における
らせんピッチの長さくｐ）が基板（１ａ）と（１ｂ）間
の距＃（ｄ）の４倍量り、長い液晶を用いる。またＣｈ
相とＳｍＣ”相の間にＳｍＡ相をもつことか、配向の均
一性の点で９！ましい。このような液晶としては、光学
活性物質、スメクチック液晶化合物、ネマチック液晶化
合物を適当な割合で混合することで得られ、必要に応じ
て非液晶添加物を加える場合もある。特に、Ｃｈ相にお
けるピッチを長くするには、左らせんを生じさせる光学
活性物質と、右らせんを生じさせる光学活性物質を、ら
せんを生じさせる力の大きさに応じて混合するのが有効
である。

通常、ｃｈ相におけるらせんピッチの長さは温度ととも
に変化する。均一な配向を得るには、コレステリック−
スメクチック相転移点の直上でｐ＞４ｄの条件を満たす
ことが必要である。

しかし、この条件を満たす温度範囲が転移点のご〈近傍
に限られる場合は、温度降下速度が速い場合においては
、らせん構造がほどけずにスメクチック相へ転移してし
まう。この場合には均一な配向が得られないので、らせ
ん構造がほどけるまでｐ＞４６を満たす温度に保持する
か、温度降下速度を遅くする必要がある。この理由から
らせんピッチｐが基板間距離ｄの４倍以上になる温度範
囲は、コレステリック−スメクチック相転移点より５℃
以上の範囲にわたることが好ましく、ざらにｃｈ相全全
温度範囲わたることがより好ましい。

なお、ここでいうｃｈ相はネマチック液晶に光学活性物
質を添加して固有のピンチを持つようにされたネマチッ
ク液晶によるＮｅ相も含むのもである。

次に本発明の駆動法を具体例に従って説明する。第４図
および第５−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図は本発明の好ましい具体
例の１つであり、それぞれ横軸か時間を、縦軸が電圧を
表す。

第４図は、各走査電極、信号電極に印加される電圧波形
および走査電極と信号電極の対向部の強誘電性液晶に印
加される′電圧波形を示したものである。また、第５−
ａ、ｂ、ｃ、ｄ図は、未発明の駆動法を、第２図に示し
た走査電極群と信り電極群が組み合わせれたドントマト
リックスにおいて走査電極が８木の電極で構成された場
合（ｎ＝８）に用いた時、第２図中Ａ　ｌ　ｉ点の強誘
電性液晶に印加される電圧波形を示した。第５−ａ図に
はＡ　ｎｌ（ｎ　＝　１〜８　）点の全てを点灯状態に
する場合、第５−ｂ図にはＡｎｌ（ｎ＝１〜８）点の全
てを非点灯状態にする場合、第５−ａ図にはＡｎｌ（ｎ
＝奇数）点を点灯状態；とし、Ａｎｔ（ｎ＝偶数）を非
点灯状態にする場合、第５−ｄ図にはＡ。＋（ｎ＝７濱
攻）点を非点灯状ＩＥとし、Ａｎｔ（ｎ＝偶数）点を点
灯状５Ｅ；とする場合に、Ａｌ１点に印加される電圧波
形を示した。

本発明の駆動法によると、Ａｌ１点を点灯状態にする場
合、第５−ａ図と第５−ａ図とのクロストーク電圧波形
の差が最も火きく、Ａｌ１点を非点灯状態にする場合、
第５−ｂ図と第５−ｄ図とのタロストーク電圧波形の差
が最も大きいが、従来例である第８−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図
にくらへて表示パターンの差によるクコストーク電圧波
形の差は小さくなる。

即ち、第５−ａ図及び第５−ｂ図のクロストーク部では
周期１／２Ｔ＋の交流パルスが印加されている。又、第
５−ａ図及び第５−ｄ図のクロストーク部では２Ｔｌの
時間の間に周期１／２Ｔ＋　の交流パルスと周期Ｔ１の
交流パルスとが混在して印加されるが、この周期ＴＩの
交流パルスは１周期連続していることはなく、必ず周期
１／２Ｔ＋　の交流パルスと連続しているため、第８図
のようにクロストーク部の交流パルスの周波数が２倍と
なることがなく、クロストークが減少することとなる。

第４図、第５−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図において、Ｔ１は１つ
の走査電極が選択される時間を示し、通常＋１１１３２
０位とされればよいが、液晶材料の今後の開発により、
より短くすることも可能で、液晶材料が点灯状態と非点
灯状態のいずれかに変化しうる時間より長ければよい。

また、第４図においてｔｌ＝ｔ２＝ｔ３＝ｔａ−１／４
Ｔ＋　　とじている。これは、ｔｌ　、　ｔ２．　ｈ　
、　ｔｌ＜　１／２Ｔ＋　でかつｔｌ＋ｔ２÷ｊ３＋ｔ
ｎ　＝ＴＩ　の範囲で１／４ｈ　にしないこともでき、
この場合短時間では直流成分が残るという欠点があるが
、長期的には点灯状態と非点灯状態があられれるため、
ある程度交流化する傾向があり、又、ｔｌ＜１／４　Ｔ
＋及びｈ＜１／４Ｔ＋　　とし、Ｔ１、Ｔ３を液晶の状
態が変化するのに十分なだけとすることにより、選択時
間を短くできるため走査ＩＩ！Ｆ間を短縮できるメリッ
トがある。もつとも、ｔ１÷ｔ２　＝１／２Ｔ１　、　
ｔ３　＋ｔ４＝１／２７１　　とすることにより両方の
安定状態への変化がほぼ均一となり、かつｔ＋　＝　ｂ
　＝　Ｌ３＝　Ｌａ＝１／４　Ｔｌ　　とすることにか
、完全に直流成分を除去でき、安定な動作が可能となる
ため好ましい。

本発明では、走査電極に印加される選択信号の電圧ｖ１
と信号電極に印加される点灯信号の電圧Ｖ２は、−選択
時間Ｔ１において±Ｖ−即ち±（Ｖ２＋ｖ１）の電圧で
液晶の安定状態が変化し±ｖｅ即ち±（Ｖ２−Ｖ３）の
電圧では液晶の安定状態が変化しないような電圧とすれ
ばよく、Ｖ２：Ｖ１＝２：１〜８：１程度に設定されれ
ばよく、好ましくはＶ＋　：　Ｖ２＝　２：１〜４：１
程度に設定されればよい。

又、走査電極の非選択■￥には１画素に振幅上Ｖｅ以下
の交流パルスであって周期Ｔ１の交流パルスが１周期以
上連続して生じないような電圧が印加されればよい。具
体的には、±Ｖ３　（ＩＶＩ　−Ｖ２｜＞｜Ｖ３｜≧０
）の交流パルスが印加されればよく、例えばｔｌの時間
にはｖ３、Ｌ２の時間には−Ｖ３　、　ｔ３の時間には
ｖ３、ｔｌの時間には−Ｖ３、というように印加されれ
ばよい。又、ｔｌとＬ３の時間には−ｖ３、ｔ２とｔｌ
の時間にはｖ３としてもよい。この場合、非選択画素に
は、振幅ＩＶ２＋Ｖ３１．１Ｖ２−ｖ３１（７）電圧か
印加されることとなり、これら両者ともが１Ｖｅｌより
も小さくされていればよい。もつとも第４図の例のよう
にｖ３　＝ｏｖとすることにより、非選択画素には常に
一定の振幅ＶＣ＝Ｖ０−Ｖ２の交流パルスが印加される
ことになり、クロストークが少なくなるため好ましい。

［作用］ 最初に本発明の駆動波形による液晶電気光学素子の動作
について説明する。まず点灯状態（第１の安定状態）に
するには、第４図に示すように、選択時間の前記ｔｌ　
＋　ｔ２には振幅が±（Ｖ２＋Ｖｌ）の大きな交流信号
が印加される。この大きなプラス、マイナスの信号によ
り強誘電性液晶分子の配列方向がその都度変化するが、
時間的に後のプラス信号での安定状態となる。

選択時間の後期ｔ３÷ｔ４には±（Ｖ７−１ｈ）の小さ
な交流信号が印加されるが、この信号では、強誘電性液
晶分子の配列方向は変化はしない。この信号では強誘電
性液晶の配列方向は変化せず、次の選択時間まで点灯状
態が保持される。

一方非点灯状態（第２の安定状ｆＥ、　）にするには、
前記ｔｌ＋ｔ２（７）ニは士（Ｖ２−Ｖｌ）　（７）小
サナ交流信号が印加される。この信号では強誘電性液晶
の配列方向は変化しない。選択時間の後期ｔ３＋Ｌには
±（Ｖ２＋Ｖｌ）の大きな交流化信号−が印加され、前
述と同様にして時間的に後のマイナス（ｌｊ号での安定
状７ｆ、となる。また非選択時には±ｖ２のクロストー
ク゛重圧波形が印加されるが、このイ１）すでは強誘電
性液晶の配列方向は変化せず、次の選択時間まで非点灯
状ｙルが保持される。

なお、」二記説明では、第１の安定状５Ｂを点灯状態、
第２の安定状ｙルを非点灯状態としたが、これは偏光膜
により逆にすることもできる。

次に強誘電性液晶分子の動きについて、第６図に従って
さらに詳しく説明する。

強誘電性液晶は、液晶分子（４１）が層構造をなし、そ
の分子長軸方向は層重直線方向に対し、ある一定角度だ
け傾いている。この分子に直角でかつ層モ面（４２）に
含まれる方向に自発分極（４３）をもつ。

この液晶分子の方向を外部からの電界によって変える効
果として２つの作用が考えられる。

一つは自発分極と電界の結合作用であり、この作用にお
いては電界の極性に対し自発分極の向きをそろえようと
するように分子の向きが変る。すなわち、正の電界方向
と負の電界方向では、分子の層垂線からの傾く方向が逆
になる。

第９図に示すようにＥｌの電界極性に対しては、（ａ）
のように配列し、　Ｅ２の電界極性に対しては（ｔ２）
のように配列しようとする。

もう一つの作用は、誘電率異方性と電界との結合作用で
ある。この作用においては１分子の配列方向は電界の極
性には依存せず、方向のみによって決まる。液晶分子が
負の誘電異方性をもつ場合は、Ｅ３の電界方向に対して
（ａ）か（ｔ２）いずれかの配列状態をとろうとする。

本発明の駆動法では、特に前者の作用を使い点灯、非点
灯状態への変化を行なっているが、強誘電性液晶として
負の誘電異方性をもつ液晶を用いた場合、後者の作用に
よって双安定性が増し、クロストーク電圧波形による光
強度の変化を減少させることができる。

［実施例］ 液晶としてＳｍＣ”相のより高温でＳａＡ相、さらに高
温でＣｈ相を有するカイラルスメクチック液晶組成物を
用い、走査電極を８本設けた液晶セルを形成し、走査電
極に７１　＝　８００μｓｅｃ、ｔｌ　＝　ｈ　＝ｔ３
　＝　ｔ４　＝　２００μｓｅｃ、Ｖｏ＝　ＯＶ　、　
Ｖｌ　＝　１５Ｖの電圧を印加し、信号電極にＴｌ　＝
　８００μｓｅｃ、ｔｌ　＝　ｔ２　＝　ｔ３　＝　ｔ
４＝　２００μｓｅｃ、Ｖｏ＝　ＯＶ、　Ｖ２　＝　５
Ｖ　　の電圧を印加し、第５−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図のそれ
ぞれの波形での液晶電気光学素子の光強度１ａｊｂ、Ｉ
Ｃ，Ｉｄを測定した。一方従来例として第７ａ、ｂ図に
示した駆動法を用い走査電極に７１　＝　８００μｓｅ
ｃ、Ｖｏ　＝　ＯＶ　。

Ｖ＋＝１５Ｖノ電圧を印加し、信号電極ニＴＩ＝８００
μｓｅｃ、　ＶＯ＝ＯＶ、　Ｖ２＝５Ｖ　　ノミ圧を印
加し、第８−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図のそれぞれの波形での液
晶電気光学素子の光強度１’ａ、Ｉ’ｂ、Ｉ’ｃ、Ｉ’
ｄを測定した。

本発明の駆動法によると、表示パターンによるクロスト
ーク電圧波形の変化による点灯状ｇＥ；の光強度の変化
はＩａ／Ｉｃ　＝　１．０８、非点灯状態の光強度の変
化はＩｂ／Ｉｄ　＝　１．００であった。一方。

従来例では、表示パターンによるクコストーク電圧波形
の変化による点灯状態の光強度の変化はＩａ／Ｉｃ　＝
　１．１１．非点灯状態の光強度の変化はＩｂ／Ｉｄ　
＝０．８３であった。

このように、本発明によれば表示パターンに［発明の効
果］ 本発明は、表示パターンによるクロストーク電圧波形の
変化を小さくし、従って、表示ムラを減少させる如き優
れた効果を有し、液晶゛心気光学素子の大型化、高密度
化を可能とした効果をもつ。

また１本発明は直流′上界成分を液晶に印加しないこと
により、液晶及び電極の劣化を妨げる効果をもつ。また
、このことにより、配向膜として絶縁膜を使用できる、
あるいは液晶と電極の間に他の絶縁１１りを形成するこ
ともＩＩ）能であり、これにより液晶セル内での電極間
の短絡病１ヒに効果をもつ。

さらに、従来例では２回の走査では１回の書き込みを形
成しているために１画面分の表示データ用のメモリを惑
星とするか、本発明によれば、１行分の表示データ用の
メモリでよく、制御回路を小さくする効果をもつ。

【図面の簡単な説明】

あり、第２図、第３図は、本発明の駆動法の好ましい適
用例の電極パターンの例の平面図である。第４図及び第
５−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図は、未発１月による駆動波形図で
あり、第５−ａ、ｂ。 ｃ、ｄ図は点灯状ｙＥ、非点灯状態に印加する波形の時
間的な変化を表示パターンを変えて示した図である。第
６図は、本発明の駆動法の原理の説明図である。 第７−ａ、ｂ図および第８−ａ、ｂ、ｃ、ｄ図は従来例
による駆動波形図であり、第８−ａ。 ｂ、ｃ、ｄ図は点灯状態、非点灯状８に印加する波形の
時間的な変化を表示パターンを変えて示した図である。 ｌａ、１ｂ：透明基板 ２ａ、２ｂ：導電膜 ３ｄ、３ｂ：配向制御膜 ４　　：液晶層 ６ａ、６ｂ：偏光板

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査電極群の設けられた基板と、信号電極群の設
   けられた基板との間に、電界の極性に依存した双安定状
   態を示す強誘電性液晶が挟持された液晶電気光学素子の
   駆動法において、前記走査電極群の一つを順次選択して
   書き込み走査を行うに際し、１回の走査で１周期の書き
   込みを構成し、１つの前記走査電極の選択時には、選択
   された走査電極と選択された走査電極に対向する信号電
   極とに挟持された強誘電性液晶を一方の安定状態にする
   場合に、選択時間Ｔ＿１（Ｔ＿１＝ｔ＿１＋ｔ＿２＋ｔ
   ＿３＋ｔ＿４）の内、走査電極が選択されてからｔ＿１
   の時間は−Ｖｗの電圧を印加し、走査電極が選択されて
   からｔ＿１よりｔ＿２の時間はＶｗの電圧を印加し、走
   査電極が選択されてから（ｔ＿１＋ｔ＿２）よりｔ＿３
   の時間はＶｅ（｜Ｖｅ｜＜｜Ｖｗ｜）の電圧を印加し、
   走査電極が選択されてから（ｔ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿３）
   よりｔ＿４の時間は−Ｖｅの電圧を印加し、選択された
   走査電極と選択された走査電極に対向する信号電極とに
   挟持された強誘電性液晶を他方の安定状態にする場合に
   、選択時間Ｔ＿１の内、走査電極が選択されてからｔ＿
   １の時間は−Ｖｅの電圧を印加し、走査電極が選択され
   てからｔ＿１よりｔ＿２の時間はＶｅの電圧を印加し、
   走査電極が選択されてから（ｔ＿１＋ｔ＿２）よりｔ＿
   ３の時間はＶｗの電圧を印加し、走査電極が選択されて
   から（ｔ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿３）よりｔ＿４の時間は−
   Ｖｗの電圧を印加し、非選択時には前記１つの走査電極
   と前記１つの走査電極に対向する信号電極との間に、振
   幅±Ｖｅ以下の交流パルスであって少なくとも周期Ｔ＿
   １の交流パルスが１周期以上連続しないような交流パル
   ス電圧が印加される液晶電気光学素子の駆動法。
2. （２）前記走査電極群の一つを順次選択して書き込み走
   査を行うに際し、１回の走査で１周期の書き込みを構成
   し、１つの前記走査電極の選択時には、選択時間Ｔ＿１
   の内、選択されてからｔ＿１の時間はＶ＿０＋Ｖ＿１の
   電圧を印加し、走査電極が選択されてからｔ＿１より（
   ｔ＿２＋ｔ＿３）の時間はＶ＿０−Ｖ＿１の電圧を印加
   し、走査電極が選択されてから（ｔ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿
   ３）よりｔ＿４の時間はＶ＿０＋Ｖ＿１の電圧を印加し
   、非選択時には、±Ｖ３（｜Ｖ＿１−Ｖ＿２｜＞｜Ｖ＿
   ３｜≧０）の電圧を印加し、前記信号電極には、選択さ
   れた走査電極との対向部の強誘電性液晶を一方の安定状
   態にする場合に、選択時間Ｔ＿１の内、走査電極が選択
   されてからｔ＿１の時間はＶ＿０−Ｖ＿２の電圧を印加
   し、走査電極が選択されてからｔ＿１よりｔ＿２の時間
   はＶ＿０＋Ｖ＿２の電圧を印加し、走査電極が選択され
   てから（ｔ＿１＋ｔ＿２）よりｔ＿３の時間はＶ＿０−
   Ｖ＿２の電圧を印加し、走査電極が選択されてから（ｔ
   ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿３）よりｔ＿４の時間はＶ＿０＋Ｖ
   ＿２の電圧を印加し、選択された走査電極との対向部の
   強誘電性液晶を他方の安定状態にする場合に、選択時間
   Ｔ＿１の内、走査電極が選択されてからｔ＿１の時間は
   Ｖ＿０＋Ｖ＿２の電圧を印加し、走査電極が選択されて
   からｔ＿１よりｔ＿２の時間はＶ＿０−Ｖ＿２の電圧を
   印加し、走査電極が選択されてから（ｔ＿１＋ｔ＿２）
   よりｔ＿３の時間はＶ＿０＋Ｖ＿２の電圧を印加し、走
   査電極が選択されてから（ｔ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿３）よ
   りｔ＿４の時間はＶ＿０−Ｖ＿２の電圧を印加する特許
   請求の範囲第１項記載の液晶電気光学素子の駆動法。
3. （３）Ｖ＿３＝０である特許請求の範囲第２項記載の液
   晶電気光学素子の駆動法。
4. （４）前記時間ｔ＿１、ｔ＿２、ｔ＿３、ｔ＿４が（ｔ
   ＿１＋ｔ＿２）＝（ｔ＿３＋ｔ＿４）である特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれか一項記載の液晶電気光
   学素子の駆動法。
5. （５）前記時間ｔ＿１、ｔ＿２、ｔ＿３、ｔ＿４がｔ＿
   １＝ｔ＿２＝ｔ＿３＝ｔ＿４でる特許請求の範囲第４項
   記載の液晶電気光学素子の駆動法。
6. （６）前記強誘電性液晶がカイラルスメクチックＣ相で
   ある特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一項記
   載の液晶電気光学素子の駆動法。
7. （７）前記強誘電性液晶の分子長軸の誘電率が分子短軸
   の誘電率より小さい強誘電性液晶を用いた特許請求の範
   囲第６項記載の液晶電気光学素子の駆動法。
8. （８）前記強誘電性液晶がカイラルスメクチックＡ相を
   有する特許請求の範囲第６項記載の液晶電気光学素子の
   駆動法。
9. （９）前記強誘電性液晶がコレステリック相を有する特
   許請求の範囲第６項記載の液晶電気光学素子の駆動法。