JPS6224228A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
液晶表示装置の駆動方法Info
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- JPS6224228A JPS6224228A JP16450785A JP16450785A JPS6224228A JP S6224228 A JPS6224228 A JP S6224228A JP 16450785 A JP16450785 A JP 16450785A JP 16450785 A JP16450785 A JP 16450785A JP S6224228 A JPS6224228 A JP S6224228A
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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。
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〉
本発明はキラル・スメクチックC相液晶等の強誘電性を
示す液晶を用いる強誘電性液晶表示装置の駆動方法に関
するものである。
示す液晶を用いる強誘電性液晶表示装置の駆動方法に関
するものである。
〈発明の背景〉
現在、最も広く用いられている液晶表示装置の動作モー
ドは、ツィステッドφネマチック電界効果型であるが、
応答時間が10m5(ミIJ秒)以上と遅いことが短所
である。最近、その欠点を克服するための動作モードの
一つとして、強誘電性を示すキシルスメクチックC相液
晶を利用した光スイツチング素子(5urface−8
tabilizedFerroelectric Li
quid−Crystal Display;ヮTS
SF−L。D4オ。、ヵ118.。、。131□
IS 、 T 、Lagerwa 11によって、
APpl 、 Phys 、 Lett。
ドは、ツィステッドφネマチック電界効果型であるが、
応答時間が10m5(ミIJ秒)以上と遅いことが短所
である。最近、その欠点を克服するための動作モードの
一つとして、強誘電性を示すキシルスメクチックC相液
晶を利用した光スイツチング素子(5urface−8
tabilizedFerroelectric Li
quid−Crystal Display;ヮTS
SF−L。D4オ。、ヵ118.。、。131□
IS 、 T 、Lagerwa 11によって、
APpl 、 Phys 、 Lett。
■、899(1980)に公表された。5SF−LCD
は、薄い液晶セル−内においては、印加電界の極性と液
晶の自発分極との相互作用によって、これら液晶の配向
方向のセル面内方位角が制御できることに基づくもので
ある。
は、薄い液晶セル−内においては、印加電界の極性と液
晶の自発分極との相互作用によって、これら液晶の配向
方向のセル面内方位角が制御できることに基づくもので
ある。
この動作モードの原理を簡単に第3図及び第4図ととも
に説明する。第3図(A)は電界印加時の5SF−LC
Dセルの断面を示したもので1はガラス基板、2は透明
電極、3は液晶分子、4は偏光子、5は検光子、6は外
部光である。セル内部の電界は図中の上から下に向って
いる。この電界に対して、液晶分子3の双極子モーメン
トは矢印のように配列する。第3図(B)はこの状態の
分子配向をセル面に垂直な方向から見た図であるが、液
晶分子3はその配列格子面の垂線から角度θだけ傾いて
いる。このセルを第3図CB)に記した角度配置でクロ
スニコル中に配置すると光は遮断され暗状態を表示する
。
に説明する。第3図(A)は電界印加時の5SF−LC
Dセルの断面を示したもので1はガラス基板、2は透明
電極、3は液晶分子、4は偏光子、5は検光子、6は外
部光である。セル内部の電界は図中の上から下に向って
いる。この電界に対して、液晶分子3の双極子モーメン
トは矢印のように配列する。第3図(B)はこの状態の
分子配向をセル面に垂直な方向から見た図であるが、液
晶分子3はその配列格子面の垂線から角度θだけ傾いて
いる。このセルを第3図CB)に記した角度配置でクロ
スニコル中に配置すると光は遮断され暗状態を表示する
。
次に、印加電界の極性を反転すると第4図(A)に示し
たように液晶分子はその双極子モーメントを反転させ、
同時に第4図(B)に示したようにセル面内での方位角
を変えて一〇だけ傾く。この状態では、液晶層を通過し
た光は、正常光と異常光との間に位相差が生じるため、
直線偏光は楕円偏光となり検光子5を通過する光成分が
生じ、明状態を表示する。
たように液晶分子はその双極子モーメントを反転させ、
同時に第4図(B)に示したようにセル面内での方位角
を変えて一〇だけ傾く。この状態では、液晶層を通過し
た光は、正常光と異常光との間に位相差が生じるため、
直線偏光は楕円偏光となり検光子5を通過する光成分が
生じ、明状態を表示する。
このように5SF−LCDの表示状態は、液晶層の光軸
とクロスニコルの配置の角度関係及び印加電界の極性の
2つの要素により決定される。以下の説明では明状態を
表示する電界極性を正とする0 8SF−LCDは、メモリ効果を示す。すなわち、第5
図に示したように、正と負のパルス状の電界によって明
暗状態はスイッチングした後に電圧をOvにしても、そ
れぞれの明暗状態がそのまま保持される。これをメモリ
効果と称す。
とクロスニコルの配置の角度関係及び印加電界の極性の
2つの要素により決定される。以下の説明では明状態を
表示する電界極性を正とする0 8SF−LCDは、メモリ効果を示す。すなわち、第5
図に示したように、正と負のパルス状の電界によって明
暗状態はスイッチングした後に電圧をOvにしても、そ
れぞれの明暗状態がそのまま保持される。これをメモリ
効果と称す。
5SF−LCDの応答時間τは、前述の文献によれば、
τac /Ps、E・・−・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)(ここ
にηとPsはそれぞれ液晶材料の粘度と自発分極を表わ
し、Eは電界強度を表す。)という式で表わされている
。印加電界と応答時間はあらゆる電界強度(E)にわた
って常に式(1)の関係に従っている訳ではないが、低
い電圧でも長時間印加すれば表示状態が変化する可能性
がある点には注意を要する。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)(ここ
にηとPsはそれぞれ液晶材料の粘度と自発分極を表わ
し、Eは電界強度を表す。)という式で表わされている
。印加電界と応答時間はあらゆる電界強度(E)にわた
って常に式(1)の関係に従っている訳ではないが、低
い電圧でも長時間印加すれば表示状態が変化する可能性
がある点には注意を要する。
本発明の駆動方法が適用される動作モードは、上に述べ
たように液晶分子配向のセル面内での方位角が印加電界
の極性によって制御することができ、またそれがメモリ
ー効果を有するものであれば良く、表示を行なうための
光学的現象を特定するものではない。表示セルは透過型
の構成のみならず、反射型の構成でも同様に適用される
。また、強誘電性液晶に二色性色素を溶解したゲストホ
スト液晶を用いて、吸光係数が入射光の偏光角度によっ
て異なるという現象を利用するものであってもよい。
たように液晶分子配向のセル面内での方位角が印加電界
の極性によって制御することができ、またそれがメモリ
ー効果を有するものであれば良く、表示を行なうための
光学的現象を特定するものではない。表示セルは透過型
の構成のみならず、反射型の構成でも同様に適用される
。また、強誘電性液晶に二色性色素を溶解したゲストホ
スト液晶を用いて、吸光係数が入射光の偏光角度によっ
て異なるという現象を利用するものであってもよい。
従来の液晶表示装置の駆動方法は、殆んどが、印加電圧
の実効値によって表示状態を制御するものであったので
、それらに適用されてきたマルチフレックス駆動法は、
5SF−LCDの特長を生かした駆動法とはならない。
の実効値によって表示状態を制御するものであったので
、それらに適用されてきたマルチフレックス駆動法は、
5SF−LCDの特長を生かした駆動法とはならない。
5SF−LCDのマルチフレックス駆動法に関してこれ
まで公表された技術としては、佐藤、矢崎、永田、竹下
、山崎による第1θ回液晶討論会(東京)、予稿集P1
24〜P125に記載の技術があるのみである。しかし
ながら、その発表内容ではデユーティ比し、の駆動で2
:5のコントラストしか得られておらず、100ライン
以上を必要とする大容量表示の5SF−LCDを駆動す
る場合に適用可能な駆動方法とは成シ得ない。
まで公表された技術としては、佐藤、矢崎、永田、竹下
、山崎による第1θ回液晶討論会(東京)、予稿集P1
24〜P125に記載の技術があるのみである。しかし
ながら、その発表内容ではデユーティ比し、の駆動で2
:5のコントラストしか得られておらず、100ライン
以上を必要とする大容量表示の5SF−LCDを駆動す
る場合に適用可能な駆動方法とは成シ得ない。
〈発明の目的〉
本発明は、上述の特徴を有する5SF−LCDを用いて
構成したX−Yマトリクス型等の大容量表示装置をマル
チフレックス駆動する新規な駆動方法を提供することを
目的とする。
構成したX−Yマトリクス型等の大容量表示装置をマル
チフレックス駆動する新規な駆動方法を提供することを
目的とする。
〈発明の構成〉
本発明に係る5SF−LCDのマルチフレックス駆動法
は、 (1)複数の走査電極と複数の信号電極に同時に、ある
位相の選択電圧波形を、そして残りの走査電極と信号電
極には非選択の波形の電圧を、少なくとも1゛周期供給
するかまたは、全ての走査電極と信号電極とに同時にあ
る位相の選択電圧波形を印加することによって画面の一
部または全部の表示内容を消去する消去期間と、(2)
消去期間とは位相が180ずれた電圧平均化法に従って
線順次走査することによって、表示内容を書込む書込み
期間と、 (3)電極間電位差が0Vまたは充分低い電圧の交流と
なるような電圧波形を走査電極及び信号電極に供給して
高いコントラストで表示する表示期間と、 から構成されるものである。
は、 (1)複数の走査電極と複数の信号電極に同時に、ある
位相の選択電圧波形を、そして残りの走査電極と信号電
極には非選択の波形の電圧を、少なくとも1゛周期供給
するかまたは、全ての走査電極と信号電極とに同時にあ
る位相の選択電圧波形を印加することによって画面の一
部または全部の表示内容を消去する消去期間と、(2)
消去期間とは位相が180ずれた電圧平均化法に従って
線順次走査することによって、表示内容を書込む書込み
期間と、 (3)電極間電位差が0Vまたは充分低い電圧の交流と
なるような電圧波形を走査電極及び信号電極に供給して
高いコントラストで表示する表示期間と、 から構成されるものである。
表示期間の長さは、表示内容が保持される時間であれば
良く、数時間程度であっても良いし、ま・た、書き込み
期間中に充分なコントラストで表示が行なわれておれば
0秒であっても良い0く原理と作用〉 本発明の動作原理は、5SF−LCDのメモリー効果を
利用して、交流波形によって表示のスイッチングが行な
えることに基いている。その詳細な説明に先立ち、従来
技術の欠点の原因を考察し、5SF−LCDのマルチプ
レ2クス駆動波形の満たすべき条件を明らかにする。
良く、数時間程度であっても良いし、ま・た、書き込み
期間中に充分なコントラストで表示が行なわれておれば
0秒であっても良い0く原理と作用〉 本発明の動作原理は、5SF−LCDのメモリー効果を
利用して、交流波形によって表示のスイッチングが行な
えることに基いている。その詳細な説明に先立ち、従来
技術の欠点の原因を考察し、5SF−LCDのマルチプ
レ2クス駆動波形の満たすべき条件を明らかにする。
従来技術の5SF−LCDの駆動法は第5図に示した単
発の直流パルスによって表示のスイッチングを行うこと
に基づいていた。たとえば、前述の第10回液晶討論会
での佐原らの方法では、電圧平均化法の波形を、スイッ
チングしようとする絵素電極間に直流パルスが発生する
ように変形したものである。その結果、液晶に印加され
るバイアス電圧には、正味の直流成分が、不可避に発生
してしまう。一方、前述したように5SF−LCDは、
低い電界でも長時間印加すれば表示がスイッチングする
。マルチフレックスの度数が高くなると、ある絵素の非
選択の時間は長くなるので、バイアス波形にたとえ低電
圧であっても、書き込み時と逆極性の直流成分が発生す
れば、書き込んだ表示内容は失なわれてしまう。従って
、高いマルチフレックスの度数で、5SF−LCDを駆
動するためには、第1の条件として、バイアス波形が、
直流成分を含まない完全な交流であること、第2の条件
として、バイアス波形の電圧を設定する方法が存在する
ことの2条件が満されなければならない0 本発明の駆動方法は、以下に述べる如くこれらの条件を
満すものである。
発の直流パルスによって表示のスイッチングを行うこと
に基づいていた。たとえば、前述の第10回液晶討論会
での佐原らの方法では、電圧平均化法の波形を、スイッ
チングしようとする絵素電極間に直流パルスが発生する
ように変形したものである。その結果、液晶に印加され
るバイアス電圧には、正味の直流成分が、不可避に発生
してしまう。一方、前述したように5SF−LCDは、
低い電界でも長時間印加すれば表示がスイッチングする
。マルチフレックスの度数が高くなると、ある絵素の非
選択の時間は長くなるので、バイアス波形にたとえ低電
圧であっても、書き込み時と逆極性の直流成分が発生す
れば、書き込んだ表示内容は失なわれてしまう。従って
、高いマルチフレックスの度数で、5SF−LCDを駆
動するためには、第1の条件として、バイアス波形が、
直流成分を含まない完全な交流であること、第2の条件
として、バイアス波形の電圧を設定する方法が存在する
ことの2条件が満されなければならない0 本発明の駆動方法は、以下に述べる如くこれらの条件を
満すものである。
まず、第1の交流駆動の条件を満すために本発明は書き
込みや消去のための直流パルス電圧に補償のための逆極
性パルスが組み合わされて電気的駆動が構成される。す
なわち、第6図(A)に示したように、正のパルスt4
2と負のパルスt4sに、それぞれその直前に負の補償
パルスt41 と正の補償パルスt44を付加すること
により、直流成分の無い交流波形で表示状態をスイッチ
ングすることができる。第6図(B)に示したように期
間t4s及びt46における表示状態はそれぞれt42
及びt41+のパルスの極性に従った明暗の状態を保持
している。このようにした結果、5SF−LCDの表示
状態は、完全な交流波形の位相によって制御できるよう
になる。
込みや消去のための直流パルス電圧に補償のための逆極
性パルスが組み合わされて電気的駆動が構成される。す
なわち、第6図(A)に示したように、正のパルスt4
2と負のパルスt4sに、それぞれその直前に負の補償
パルスt41 と正の補償パルスt44を付加すること
により、直流成分の無い交流波形で表示状態をスイッチ
ングすることができる。第6図(B)に示したように期
間t4s及びt46における表示状態はそれぞれt42
及びt41+のパルスの極性に従った明暗の状態を保持
している。このようにした結果、5SF−LCDの表示
状態は、完全な交流波形の位相によって制御できるよう
になる。
5SF−LCDの書き込みや消去がこのように交流で行
なえるので、液晶の駆動法として一般的に行なわれてい
る電圧平均化法と同様の信号が利用できる。しかし、通
常の電圧平均化法そのままでは、選択点の絵素に発生す
る電圧波形の位相は一種類に固定されてしまい、上述の
ように、位相によって表示状態を制御する自由度はない
。そこで、本発明は表示を消去期間、書込み期間及び表
示期間の3段階に区分し、これによって位相の問題を克
服した。すなわち、消去期間の信号の位相と、書込み期
間での信号の位相を180ずらして設定し、消去期間に
は画面の全部または一部分の表示内容の消去のみを行な
い、書込み期間には書込みだけを線順次走査によって行
なうように駆動次に、前述したバイアス電圧の設定方法
につい 噌される。
なえるので、液晶の駆動法として一般的に行なわれてい
る電圧平均化法と同様の信号が利用できる。しかし、通
常の電圧平均化法そのままでは、選択点の絵素に発生す
る電圧波形の位相は一種類に固定されてしまい、上述の
ように、位相によって表示状態を制御する自由度はない
。そこで、本発明は表示を消去期間、書込み期間及び表
示期間の3段階に区分し、これによって位相の問題を克
服した。すなわち、消去期間の信号の位相と、書込み期
間での信号の位相を180ずらして設定し、消去期間に
は画面の全部または一部分の表示内容の消去のみを行な
い、書込み期間には書込みだけを線順次走査によって行
なうように駆動次に、前述したバイアス電圧の設定方法
につい 噌される。
て述べる。従来の実効値応答型の液晶表示装置では、デ
ユーティ比によって異なる最適値のあることが公知であ
シ、たとえばPlM、Alt and P。
ユーティ比によって異なる最適値のあることが公知であ
シ、たとえばPlM、Alt and P。
Pleshko、’Scanning Lim1tat
ions ofLiguid−Crystal D
isplays“、 IEEE Trans。
ions ofLiguid−Crystal D
isplays“、 IEEE Trans。
Electron Devices、ED−21,1
46(1974)や特公昭57−57718号に記載さ
れている0しかし、5SF−LCDは実効値動作型では
ないので、その最適値は従来のLCDのそれとは異ると
考えられる。すなわち、5SF−LCDの表示は、高い
波高値の電圧が少なくとも1回印加されると、その後も
その表示状態が保持され得ることを利用するので、次の
ような条件が要求される。すなわち、 条件1:選択絵素に印加される最大波高値は表示状態を
決定するのに充分であること。
46(1974)や特公昭57−57718号に記載さ
れている0しかし、5SF−LCDは実効値動作型では
ないので、その最適値は従来のLCDのそれとは異ると
考えられる。すなわち、5SF−LCDの表示は、高い
波高値の電圧が少なくとも1回印加されると、その後も
その表示状態が保持され得ることを利用するので、次の
ような条件が要求される。すなわち、 条件1:選択絵素に印加される最大波高値は表示状態を
決定するのに充分であること。
条件2:それ以外の電圧波形の最大波高値は表示状態を
変化させないこと。
変化させないこと。
条件3:全絵素に共通して印加される非選択時の波高値
は、コントラストを良好に保つ程度であること。
は、コントラストを良好に保つ程度であること。
の3条件である。
従って、5SF−LCDの場合には、TN−LCD等の
実効値応答型LCDの場合のような一義的に定まる最適
バイアス法は存在しない0これらの3条件を満たすバイ
アス法は、作製した個々の5SF−LCDの特性に依存
して決定されるべきものである。そこで、以下に電圧平
均化法の波形と、5SF−LCDの特性とから、可能な
バイアス法を求める方法を述べる。
実効値応答型LCDの場合のような一義的に定まる最適
バイアス法は存在しない0これらの3条件を満たすバイ
アス法は、作製した個々の5SF−LCDの特性に依存
して決定されるべきものである。そこで、以下に電圧平
均化法の波形と、5SF−LCDの特性とから、可能な
バイアス法を求める方法を述べる。
第7図にaをa>1なる定数として、−膜化した電圧平
均化法を用いて駆動した場合に絵素に印加される電圧波
形を示す。第7図(A)は、その絵素に書込みを行なう
ときのパルス電圧波形であり、期間tstの振幅Vo+
位相180の1周期の方形波で書込みが行なわれ、その
他の時間には、振幅V。
均化法を用いて駆動した場合に絵素に印加される電圧波
形を示す。第7図(A)は、その絵素に書込みを行なう
ときのパルス電圧波形であり、期間tstの振幅Vo+
位相180の1周期の方形波で書込みが行なわれ、その
他の時間には、振幅V。
一1位相0または180の方形波がバイアス波形として
印加されている。第7図(B)は、その絵素には書込み
を行なわないときの波形であり、走査電極が選択され、
信号電極が非選択された半選択の期間tsz f)振幅
(1−1)Vo、 位相180 (7)半選択電圧が1
周期印加され、他の時間は第7図(A)と同じバイアス
波形が印加される。バイアス法を決定することは、aの
値を求めることにほかならない。
印加されている。第7図(B)は、その絵素には書込み
を行なわないときの波形であり、走査電極が選択され、
信号電極が非選択された半選択の期間tsz f)振幅
(1−1)Vo、 位相180 (7)半選択電圧が1
周期印加され、他の時間は第7図(A)と同じバイアス
波形が印加される。バイアス法を決定することは、aの
値を求めることにほかならない。
一方、5SF−LCDの特性としては、先に挙げた3つ
の条件に対応して、次のような特性が要求される。
の条件に対応して、次のような特性が要求される。
即ち、第1の特性は、条件1と条件2を決定するだめの
、スイッチングスレッショルド特性である。これを測定
するには、例えば第8図(A)に示した波形を5SF−
LCDに印加して行なう。マルチフレックス駆動の基本
周波数をfとすると、期間t6tにおいて5SF−LC
Dをスイッチングするのに充分な振幅Vo、周波周波数
1椙形波を1周期以上印加して表示状態を例えば暗状態
に初期化する。続く期間t62は表示状態の観察のため
に印加電圧をOvとする0次に、t63の期間に、可変
な振幅VD9周波周波数1椙電圧を1周期印加し、その
後の表示状態を期間t64で観察する。
、スイッチングスレッショルド特性である。これを測定
するには、例えば第8図(A)に示した波形を5SF−
LCDに印加して行なう。マルチフレックス駆動の基本
周波数をfとすると、期間t6tにおいて5SF−LC
Dをスイッチングするのに充分な振幅Vo、周波周波数
1椙形波を1周期以上印加して表示状態を例えば暗状態
に初期化する。続く期間t62は表示状態の観察のため
に印加電圧をOvとする0次に、t63の期間に、可変
な振幅VD9周波周波数1椙電圧を1周期印加し、その
後の表示状態を期間t64で観察する。
第8図(B)は第8図(A)の波形を印加した時の5S
F−LCDの透過率変化を示したものである。
F−LCDの透過率変化を示したものである。
この透過率変化のうち、期間ts4での透過率T6は、
VDの値によって変化する。第8図(C)は、T6のV
,による変化を示したものであるが、VD≦Vmの領域
では、透過率は期間t62の状態へ復帰し、VD≧Vs
の領域では暗状態から明状態へとスイッチングする。
VDの値によって変化する。第8図(C)は、T6のV
,による変化を示したものであるが、VD≦Vmの領域
では、透過率は期間t62の状態へ復帰し、VD≧Vs
の領域では暗状態から明状態へとスイッチングする。
第2の特性は、条件3を考える上で必要となるもので、
透過光強度のバイアス応答特性である。
透過光強度のバイアス応答特性である。
第9図(A)はそれを測定するだめの印加電圧波形であ
り、期間tytでは第8図(A)のt61で印加したの
と同じ波形で表示を暗状態に初期化し、それに続く期間
tlzでは周波数V2 、可変振幅VBの方形波が印加
される。期間t72の波形はバイアス電圧波形に対応す
るものである。この周波数をf/2としたのは、バイア
ス波形の位相が0であるか180であるかが不定である
ために、−周期毎に位相が変化すれば周波数がl/2に
なる可能性があり、5SF−LCDの特性上この場合が
最悪ケースと見積られるからである。第9図(B)は第
9図(A)の印加電圧波形に対応する5SF−LCDの
透過率変化を示す特性図である。期間t71の電圧によ
って暗状態に初期化された後、期間t72の電圧によっ
て透過光強度は、微小ながら上昇し、周波数f/2で振
動する。周波数f/2が人の目の追従できる速さよりも
速い場合、目にはその時間平均値TBが感じられる。第
9図(C)のグラフは、Vnに対する透過率の時間平均
値の変化を示したものである。このグラフより、VB<
vthの領域では表示状態はバイアス波形によってほと
んど影響を受けずVB > vthの領域では、電圧が
低いほど透過率は低い。また、VB≧V工2の領域では
、明暗状態のスイッチングがおこる0周波数f/2でス
イッチングし始める電圧v02は、周波数fでスイッチ
ングし始める電圧Vmと、 ■m2=vm/2・・・・・−・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
2)なる関係にあることが実験によって確認された。
り、期間tytでは第8図(A)のt61で印加したの
と同じ波形で表示を暗状態に初期化し、それに続く期間
tlzでは周波数V2 、可変振幅VBの方形波が印加
される。期間t72の波形はバイアス電圧波形に対応す
るものである。この周波数をf/2としたのは、バイア
ス波形の位相が0であるか180であるかが不定である
ために、−周期毎に位相が変化すれば周波数がl/2に
なる可能性があり、5SF−LCDの特性上この場合が
最悪ケースと見積られるからである。第9図(B)は第
9図(A)の印加電圧波形に対応する5SF−LCDの
透過率変化を示す特性図である。期間t71の電圧によ
って暗状態に初期化された後、期間t72の電圧によっ
て透過光強度は、微小ながら上昇し、周波数f/2で振
動する。周波数f/2が人の目の追従できる速さよりも
速い場合、目にはその時間平均値TBが感じられる。第
9図(C)のグラフは、Vnに対する透過率の時間平均
値の変化を示したものである。このグラフより、VB<
vthの領域では表示状態はバイアス波形によってほと
んど影響を受けずVB > vthの領域では、電圧が
低いほど透過率は低い。また、VB≧V工2の領域では
、明暗状態のスイッチングがおこる0周波数f/2でス
イッチングし始める電圧v02は、周波数fでスイッチ
ングし始める電圧Vmと、 ■m2=vm/2・・・・・−・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
2)なる関係にあることが実験によって確認された。
また、このことは(1)式と矛盾しない。
以上のような特性の5SF−LCDについて、先に述べ
た3つの条件の下で、電圧平均化法のバイアス・パラメ
ータaのとり得る範囲を求める。
た3つの条件の下で、電圧平均化法のバイアス・パラメ
ータaのとり得る範囲を求める。
1<a≦3の場合、(1−i)Vo≦■は常にa
a 満足されるので、 条件1よシvo≧Vs・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(3)O 条件2より −≦Vm・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(4)を満たすaを求め
れば良い。(2)式よシ、(4)式は(5)式に含まれ
るので(4)式は考慮しない。スイッチングスレッショ
ルド特性の急峻度パラメータPを次式で定義する。
a 満足されるので、 条件1よシvo≧Vs・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(3)O 条件2より −≦Vm・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(4)を満たすaを求め
れば良い。(2)式よシ、(4)式は(5)式に含まれ
るので(4)式は考慮しない。スイッチングスレッショ
ルド特性の急峻度パラメータPを次式で定義する。
P=v8/vm
今、Vo = Vsと設定し、(2)式を考慮すれば(
5)式よシ 2P≦a が得られ、aの範囲は 2P≦a≦3・・・・・・・・−・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・−・・・・・(6)となる。
5)式よシ 2P≦a が得られ、aの範囲は 2P≦a≦3・・・・・・・・−・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・−・・・・・(6)となる。
a≧3の場合、Vo ≧(1−” ) Vo ≧”
カ常Ka a 成立するので、 条件1より VO≧Vs かつ、■< Vm 2・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(8)今、Vo=Vs
と設定し、Pの定義を用いると(7)式%式%(9) (2)式を考慮して(8)式より 2P≦a・・・・・・・・・・・・・・・・・−・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・αα
よってaの範囲は 2P<a<、”−・・・・・・・・・・・・・・−・・
・・・・・・・・・・・・αDを得る。これにより、a
が存在するためには1<P≦2すなわち、0<Va−V
m<Vm ・・・・・・(2)であることが必要である
。
カ常Ka a 成立するので、 条件1より VO≧Vs かつ、■< Vm 2・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(8)今、Vo=Vs
と設定し、Pの定義を用いると(7)式%式%(9) (2)式を考慮して(8)式より 2P≦a・・・・・・・・・・・・・・・・・−・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・αα
よってaの範囲は 2P<a<、”−・・・・・・・・・・・・・・−・・
・・・・・・・・・・・・αDを得る。これにより、a
が存在するためには1<P≦2すなわち、0<Va−V
m<Vm ・・・・・・(2)であることが必要である
。
(6)式と01)式より、Pによってaのとシ得る範囲
を第10図のグラフ中に斜線部で示す。
を第10図のグラフ中に斜線部で示す。
ここで先述の条件3を考察する。第7図の波形に示した
ように、走査期間中に占める非選択状態の時間の割合は
、走査線数が多いほど高い。従って、表示の背景色は、
第9図に示した透過率のバイアス応答特性によってほぼ
決定される。バイアス波形の振幅vBFi■で与えられ
るので、良好なコントラストで表示するためには ■≦vth Vo = Vsと設定すれば であっても、コントラストは低下するが、表示は可能で
ある。
ように、走査期間中に占める非選択状態の時間の割合は
、走査線数が多いほど高い。従って、表示の背景色は、
第9図に示した透過率のバイアス応答特性によってほぼ
決定される。バイアス波形の振幅vBFi■で与えられ
るので、良好なコントラストで表示するためには ■≦vth Vo = Vsと設定すれば であっても、コントラストは低下するが、表示は可能で
ある。
以上の考察から、5SF−LCDを電圧平均化法マルチ
フレックス駆動して、良好なコントラストを得るための
aの範囲は、(11)式と(13)式の共通範囲である
ので、Vth > 2Vmの時には(11Jで表わさ
□れ、vth≦2Vmのときには、 で表わされる。この範囲にaの値が存在するため)条件
は、Vs>Vm>0. Vth>Oであることに注意す
ると、 Vs −Vm < 2 Vt h・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・叩を得る。
フレックス駆動して、良好なコントラストを得るための
aの範囲は、(11)式と(13)式の共通範囲である
ので、Vth > 2Vmの時には(11Jで表わさ
□れ、vth≦2Vmのときには、 で表わされる。この範囲にaの値が存在するため)条件
は、Vs>Vm>0. Vth>Oであることに注意す
ると、 Vs −Vm < 2 Vt h・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・叩を得る。
実際、現在作製できる5SF−LCDの特性は、09式
と叩式を満たすものであF)、a=6とした1/6ハイ
アス電圧平均化法によって良好なコントラストで表示を
行なうことができた。しかも、マルチフレックスの度数
は任意に設定できることも例証された。
と叩式を満たすものであF)、a=6とした1/6ハイ
アス電圧平均化法によって良好なコントラストで表示を
行なうことができた。しかも、マルチフレックスの度数
は任意に設定できることも例証された。
以上のバイアスパラメータaの設定法は、書き込みの走
査期間について述べたが、画面消去の場合にも、波形の
位相を180ずらす点を除いて、全く同様に適用できる
0そうすれば、画面の一部のみを消去し、残シの部分の
表示内容を変えずに保持することも可能となる0すなわ
ち、少くとも1周期の期間走査電極の一部を選択し、オ
フセラVo +位相180の電圧波形を供給する。それ
と同期して信号電極の一部を選択し、そこには、オのよ
うにすれば、選択した走査電極と、選択した信号電極の
交点の絵素のみを消去することができ、その他の絵素の
表示状態は消去期間以前の表示内容を保持できる。この
ような部分的な消去に要する最小の時間は、1周期の時
間である。消去すべき画面領域の形状が複雑で、1周期
の消去期間で行なえない場合には複数の消去期間にわた
って異なる形状の領域を消去すればよい。
査期間について述べたが、画面消去の場合にも、波形の
位相を180ずらす点を除いて、全く同様に適用できる
0そうすれば、画面の一部のみを消去し、残シの部分の
表示内容を変えずに保持することも可能となる0すなわ
ち、少くとも1周期の期間走査電極の一部を選択し、オ
フセラVo +位相180の電圧波形を供給する。それ
と同期して信号電極の一部を選択し、そこには、オのよ
うにすれば、選択した走査電極と、選択した信号電極の
交点の絵素のみを消去することができ、その他の絵素の
表示状態は消去期間以前の表示内容を保持できる。この
ような部分的な消去に要する最小の時間は、1周期の時
間である。消去すべき画面領域の形状が複雑で、1周期
の消去期間で行なえない場合には複数の消去期間にわた
って異なる形状の領域を消去すればよい。
〈発明の効果〉
本発明の駆動方法によれば、5SF−LCDのマルチフ
レックス駆動を効率良く実現することが可能である。特
に本発明の駆動方法は、消去期間と書き込み期間を分離
したことによシ、一画面の表示内容を変更するために要
する時間が短かくてすみ、また画面の一部分を消去する
ことも容易に短時間に行なうことができる。
レックス駆動を効率良く実現することが可能である。特
に本発明の駆動方法は、消去期間と書き込み期間を分離
したことによシ、一画面の表示内容を変更するために要
する時間が短かくてすみ、また画面の一部分を消去する
ことも容易に短時間に行なうことができる。
〈実施例〉
酸化インジウムと酸化スズからなる透明導電膜をパター
ン化して走査電極数100本を列設した前面ガラス基板
と、同様に作製した信号電極数100本を列設した背面
ガラス基板に、配向膜となる有機高分子膜を形成した後
ラビング処理を施し、ラビング方向を平行にして前背面
基板間の間隙を2μmとなるように貼シ合せて構成した
X −Yマトリクス型液晶表示セルに、キシルスメクチ
ックC相を示す液晶を封入し、ホモジニアス配向させて
X−Yマトリクス型5SF−LCDを作製した。
ン化して走査電極数100本を列設した前面ガラス基板
と、同様に作製した信号電極数100本を列設した背面
ガラス基板に、配向膜となる有機高分子膜を形成した後
ラビング処理を施し、ラビング方向を平行にして前背面
基板間の間隙を2μmとなるように貼シ合せて構成した
X −Yマトリクス型液晶表示セルに、キシルスメクチ
ックC相を示す液晶を封入し、ホモジニアス配向させて
X−Yマトリクス型5SF−LCDを作製した。
この5SF−LCDの室温におけるスイッチングスレシ
せルド特性は、周波数2KHzにおいて、Vm=9.2
V、 Vs=10.5V ”t’あった0室温テノハイ
アス応答特性は、IKHzにおいてVth=2.OVV
mt =4.5Vであった。これらの値を(0式に代入
すると、 5.2<a<16.2 を得たので、a=6.Vo=11V+ f=2KHz
とした。
せルド特性は、周波数2KHzにおいて、Vm=9.2
V、 Vs=10.5V ”t’あった0室温テノハイ
アス応答特性は、IKHzにおいてVth=2.OVV
mt =4.5Vであった。これらの値を(0式に代入
すると、 5.2<a<16.2 を得たので、a=6.Vo=11V+ f=2KHz
とした。
表示コントラストを試検するために、一つおきの絵素に
書き込みを行なう市松模様を表示した。
書き込みを行なう市松模様を表示した。
この場合、バイアス波形の周波数がI KHzになシ、
透過光のバイアス応答が最大となるため、コントラスト
が最悪となる。第1図は、書込みを行なっ形vX、同(
B)に信号電極の電圧波形vY、同(C)に絵素に印加
される電圧波形vx−VY、同(D)に透過光強度の変
化を示したものである。第2図は書き込みを行なわない
絵素について、第1図(A)KVx、同CB)にVY、
同(C)ニvx−vY、同(D)に透過光強度の変化を
示したものである。第1図の期間tstと第2図の期間
ttotは、同一時刻に同期して行なわれた消去期間で
、全画面を消去するためのものであり、その結果、期間
t92とt102では透過光強度がθ近くになる暗状態
になっている。走査電極に選択の電圧波形が供給された
t93とtxo3では、それぞれ振幅11Vと振幅7.
3Vの方形波が絵素に印加されている。第1図の場合に
はスイッチングされ、第2図の場合にはスイッチングさ
れないので、続く非選択期間ts4 とt104では、
それぞれ、明状態と暗状態を表示している。
透過光のバイアス応答が最大となるため、コントラスト
が最悪となる。第1図は、書込みを行なっ形vX、同(
B)に信号電極の電圧波形vY、同(C)に絵素に印加
される電圧波形vx−VY、同(D)に透過光強度の変
化を示したものである。第2図は書き込みを行なわない
絵素について、第1図(A)KVx、同CB)にVY、
同(C)ニvx−vY、同(D)に透過光強度の変化を
示したものである。第1図の期間tstと第2図の期間
ttotは、同一時刻に同期して行なわれた消去期間で
、全画面を消去するためのものであり、その結果、期間
t92とt102では透過光強度がθ近くになる暗状態
になっている。走査電極に選択の電圧波形が供給された
t93とtxo3では、それぞれ振幅11Vと振幅7.
3Vの方形波が絵素に印加されている。第1図の場合に
はスイッチングされ、第2図の場合にはスイッチングさ
れないので、続く非選択期間ts4 とt104では、
それぞれ、明状態と暗状態を表示している。
この時のコントラストは時平均したそれぞれの透過光強
度TstとT totの比T91/Tl0Iで求められ
、Tst/Ttot = 9.4であった。絵素に印加
される電圧をOvとした期間tssとtiosでは、コ
ントラストT92/TlO2= 10.2 で表示内容
を保持した。メモリー効果を試検するために、印加電圧
Ovで8時間放置したところ、表示内容は保持されてい
た。
度TstとT totの比T91/Tl0Iで求められ
、Tst/Ttot = 9.4であった。絵素に印加
される電圧をOvとした期間tssとtiosでは、コ
ントラストT92/TlO2= 10.2 で表示内容
を保持した。メモリー効果を試検するために、印加電圧
Ovで8時間放置したところ、表示内容は保持されてい
た。
このセルを用い、バイアス波形の印加時間を延長してデ
ユーティ比1/ での駆動を擬似的に行ったところ、
表示品位は”/100デユーティのときと全く同じであ
った。
ユーティ比1/ での駆動を擬似的に行ったところ、
表示品位は”/100デユーティのときと全く同じであ
った。
第1図は本発明の1実施例の説明に供する暑O。
デューテ仏 −バイアスで書込みを行なう絵素に印加さ
れるパルス電圧波形図である。 第2図は第1図同様に/100デューテ仏−バイアスで
駆動する際の書込みを行なわない絵素に印加されるパル
ス電圧波形図である。 第3図はスメクティック液晶を用いた表示セルにおいて
暗状態を表示しているときの、電界極性と分子配向を示
す説明図である。 第4図は同じく明状態を表示しているときの電界極性と
分子配向を示す説明図である。 第5図は5SF−LCDの直流パルスによる明暗状態の
スイッチングを示す説明図である。 第6図は5SF−LCDの交流パルスによる明暗状態の
スイッチングを示す説明図である。 第7図はLCDを電圧平均化法で駆動した場合に絵素に
印加される電圧波形図である。 第8図はスイッチングスレショルド特性の測定を説明す
る説明図である。 第9図は透過光強度のバイアス応答特性を説明する説明
図である。 第10図はバイアスパラメータaの範囲を示す説明図で
ある。 1・・・ガラス基板 2・・・透明電極 3・・・液晶
分子4・・・偏光子 5・・・検光子 6・・・
外部光代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)64
ノ 69
ソlJ図 (A)
69ノ第6図 $7図
れるパルス電圧波形図である。 第2図は第1図同様に/100デューテ仏−バイアスで
駆動する際の書込みを行なわない絵素に印加されるパル
ス電圧波形図である。 第3図はスメクティック液晶を用いた表示セルにおいて
暗状態を表示しているときの、電界極性と分子配向を示
す説明図である。 第4図は同じく明状態を表示しているときの電界極性と
分子配向を示す説明図である。 第5図は5SF−LCDの直流パルスによる明暗状態の
スイッチングを示す説明図である。 第6図は5SF−LCDの交流パルスによる明暗状態の
スイッチングを示す説明図である。 第7図はLCDを電圧平均化法で駆動した場合に絵素に
印加される電圧波形図である。 第8図はスイッチングスレショルド特性の測定を説明す
る説明図である。 第9図は透過光強度のバイアス応答特性を説明する説明
図である。 第10図はバイアスパラメータaの範囲を示す説明図で
ある。 1・・・ガラス基板 2・・・透明電極 3・・・液晶
分子4・・・偏光子 5・・・検光子 6・・・
外部光代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)64
ノ 69
ソlJ図 (A)
69ノ第6図 $7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数本の走査電極と信号電極から成るマトリクス電
極間に強誘電性を示す液晶を封入して成る液晶表示装置
のマルチフレックス駆動方法において、 全ての走査電極と信号電極に同時にある位相の選択電圧
波形を少なくとも1周期印加するかまたは一部の走査電
極と信号電極に同時にある位相の選択電圧波形を印加し
かつ残りの走査電極と信号電極には非選択電圧波形パル
スを供給することにより、画面の全部又は一部を消去す
る消去期間と、 前記消去期間とは逆位相の信号を走査電極と信号電極に
供給し、線順次走査することによって表示内容を書き込
む書込期間と、 走査電極と信号電極間の電位差が0Vまたは交流電位差
となる電圧波形を供給して表示を行なう表示期間と、 を具備して成る液晶表示装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450785A JPS6224228A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450785A JPS6224228A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224228A true JPS6224228A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15794471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16450785A Pending JPS6224228A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01170989A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Hosiden Electron Co Ltd | 液晶表示消去方法 |
| JPH01170986A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Hosiden Electron Co Ltd | 電源オフ時の液晶表示消去方法 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP16450785A patent/JPS6224228A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01170989A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Hosiden Electron Co Ltd | 液晶表示消去方法 |
| JPH01170986A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Hosiden Electron Co Ltd | 電源オフ時の液晶表示消去方法 |
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