JPS62272229A - 強誘電性液晶電気光学装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の＋１１用分野） 本発明は、強誘電性液晶の双安定状態を相互に切り換え
て駆動Ｊる電気光学変換装置に関し、特に駆動回路の改
良を目的とする。

（発明の概要） 本発明は強誘電性液晶の双安定状態を閾値電圧以上の波
高値を有するパルスで切り換え駆動し、かつ双安定状態
を交流パルスで保持する駆動方式の強誘電性液晶電気光
学装置において、半選択期間中のパルスの波高値をＯ■
にすることにより、クロストークをなくすことができた
。

（従来の技術） 従来から強誘電性液晶の双安定状態を閾値電圧以上の波
高値を有するパルスで切り換え駆動し、かつ切り換えた
後の安定状態を交流パルスで保持する駆動方式の強誘電
性液晶電気光学装置は知られていた。

まず、第２図に従来の強誘電性液晶ビル（以下液晶ビル
という）の構造を示ず。１−１ｔよ対向配置された一対
の基板である。２は基板１−１間に挟持された強誘電性
液晶例えばカイラルスメクチックＣ液晶（以下ＳｍＣ＊
という）薄膜である。

３−３は基板１−１とＳ　ｍ　Ｃ”　ｆＯＯ２０界面に
存在する一軸性及びランダム性の水平配向膜であり、液
晶分子の双安定状態を実現する。液晶分子の長軸（以下
分子軸という）は基板１に対して水平に配向しかつ層を
なす。これを上部から観察すると液晶分子は２つのドメ
インに区分される。第１のドメインでは分子軸は層の法
線４に対して十〇傾いている。これが第１の安定状態で
ある。液晶分子の自発分権７はと方を向いている。第２
のドメインでは分子軸は層の法１１４に対して一〇傾い
ている。これが第２の安定状Ｑ１６である。自発分極７
は下を向いている。両安定状態で自発分極７の方向が互
いに逆であることを利用して正負直流パルスにより双安
定状態のいずれか一方を選択するのである。８−８ｔよ
偏光軸を直交させて対向配置された一対の偏光板であっ
てＩＩ屈折により、第１の安定状態と第２の安定状態を
光学的に識別するものである。例えば第１の安定状態を
光遮断状態（以下黒という）に、又第２の安定状態を光
通過状態（以下白という）に変換する。９及び１０はＳ
ｍＣ”薄１ｔ！２に駆ｍｌ圧を印加するためのマトリク
ス電極で第３図に示すように９は走査電極（以下コモン
という）、１０は信号！ｆ極（以下セグメントという）
である。

第４図の（ａ）は交流バイアス平均化法を用いた線順次
駆動において１つのマトリックス画素（以下ドツトとい
う）に印加される駆動波形を示す。

第１フレームにおいて選択期間中閾値以上の波高値を有
する正負（コモン１０１準）のパルスＰ１及びＰ２が連
続して加えられる。正パルスＰ１により液晶分子は第２
の安定状態に整列し続く負パルスＰ２でスイッチングし
第１の安定状態に整列する。

この状態が非選択期間中交流パルス印加により持続する
。なぜなら交流パルスの波高値は閾値以下だからである
。よって第１フレームでは第１の安定状態の黒が書きこ
まれる。続いて第２フレームではパルスの極性が逆であ
るから白が書き込まれる。ただし本図では、Ｐ４及びＰ
５は閾値以下なので白は書き込まれず第１フレームで書
き込まれた黒が保存される。Ｐ４及びＰ５の様な閾値以
下の電圧が印加される時を半選択期間という。

一方、ドツトに白を書き込みたければ、Ｐｌ及びＰ２パ
ルスの波高値を閾値以下にしＰ４及びＰ５パルスの波高
値を閾値以りにすれば良い。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の駆動方式であると半選択期間中に
印加されるＰ４及びＰ５パルスによって透過光強度がゆ
れてしまいクロストークを生じる。

そして黒と白のコントラスト比が低下するという問題点
があった。第４図（ｂ）に透過光強度のゆれΔＩを示す
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前述した従来技術の問題点を解決することを目
的とし、そのために半選択期間中に印加される交流パル
スの波高値をＯＶにして透過光強度のゆれをなくしこれ
によってクロストークをなくせた。第１図（ｅ）及びｍ
にドツトに印加される駆動波形を示す。

（実施例） 第５図に７１〜リクス模式図を示す。セグメントはＳ１
〜Ｓｎよりなる。コモンは０１〜ｃｍよりなる。従って
全ドツト数はｎｘｍである。黒丸ドツトは第１フレーム
で選択され黒に書き込まれるドツトを示し、白丸ドツト
は第２フレームで選択され白に書き込まれるドツトを示
す。

各波形は第１走査タイミングから第３走査タイミングま
でを時系列的に並べたもので第４走査タイミング以降は
省略しである。黒を古き込む第１フレーム分と白を書き
込む第２フレーム分を併せて示しである。

Ｃ＋　　（コモンの第１走査線である。）には第１フレ
ーム及び第２フレームの第１タイミングで選択波形が印
加される。第１フレームと第２フレームで極性が逆にな
っている。第２及び第３タイミングでは非選択波形が印
加される。

次に０２　（コモンの第２走査線）には第２タイミング
で選択波形が印加され他のタイミングでは非選択波形が
印加される。以上の様にしてコモンの線順次走査が行な
われる。これは従来と同じである。

Ｓｌ　（第５図の１番左側のセグメント）に対しては第
１フレームの第１タイミングで０１の選択波形と逆位相
の波形が印加される。これによってＣ１と８１との交点
のドツトには、第１図（ｅ）で示される波高値±２Ｖの
両極性パルスが印加される。この波高値は閾値電圧を超
えるものであるためＣ＋−８＋ドツトには黒が書き込ま
れる。一方Ｃ１−３２ドツトは第５図より白を書き込ま
なければならないため第１フレームでは半選択状態すな
わち書き込みが行なわれない状態でなければならない。

そこで第１図（ｄ）に示すようにＣ１と同位相の波形が
印加される。したがってＣ＋　−８２ドツトには第１図
（「）で示されるように電圧はかからない。これにより
透過光のゆれはなくＣ１−８１とＣ＋−８２ドツトの間
にクロストークはない。

また第２フレームの第１タイミングでは、コモンには第
１フレームと逆位相、セグメントには第１フレームと同
位相の波形が印加される。これにより第２フレームの第
１タイミングではＣ＋　−８２ドツトに±２■の両極性
パルス、Ｃ＋　−３１ドツトには０Ｖが印加される。こ
の印加波形によりＣ１−３２ドツトには白が書き込まれ
、Ｃ＋　−８１ドツトは半選択すなわち状態に変化はな
い。

この時Ｃ１−８１ドツトは０Ｖであるため透過光のゆれ
はなくＣ＋　−８＋　ドツトとＣ＋−３２ドツト間には
クロストークがない。

一方、非選択期間、例えばＣ１の第２タイミング以降に
は、波高値が士■の周波数が高い波形が印加されセグメ
ントの印加波形との組み合わせで第１図（ｅ）、ｍに示
すようなチョッピングされた波形が各ドツトに印加され
る。このチッピングされた波形の波高値は±２Ｖであり
ｖ！Ａｔａを超えているが、チョッピングされているた
めに実際にドツトにかかる実効電圧は選択時にかかるチ
ョッピングされていない波形の１／２である。そのため
このチョッピング波形では液晶の閾値を超えておらず分
子は反転しない。

さて本発明の波形を作るための駆動回路の説明を行う。

第６図にコモン駆動回路、第７図にセグメント駆動回路
を示す。またその時のタイムチャートを第８図に示す。

まずコモン駆動回路から説明する。１１はシフトレジス
タであって選択期間を指定する信号ＦＬＭ及びＦＬＭを
各コモンに線順次に分配するためのコモンシフトパルス
ＣＬＩを入力する。シフトレジスタ１１の出力はゲート
群１２に接続している。ゲート群１２はＦＬＭ、ＤＦｌ
及びＤＦ２信号からゲート群１３を通して作られた信号
ＢとＤが入力されその出力Ｃはトランスミッションゲー
ト１４及び１５を制御する。トランスミッションゲート
１４の入力は＋ｖ雷電圧ありその出力は各コモンに印加
される。トランスミッションゲート１５の入力は一■電
圧でありその出力はやはり各コモンに印加される。今シ
フトレジスタ１１の出力がＨＩ　Ｇ　＋−１のとき、ケ
ト群１２は、信号Ｂ（第８図タイムチャート参照）を受
は入れ信号Ｃを発生し選択期間のうちの前半をトランス
ミッションゲート１４、後半をトランスミッションゲー
ト１５を導通させ第１図（ａ）の第１タイミングに示す
±■のコモン選択信号を出力する。又シフトレジスタの
出力がＬＯＷの時はゲート群１２へは信号りが入力され
る。信号りはチョッピングするための信号であり出力Ｃ
によってトランスミッションゲート１４及び１５が交互
に導通し第１図（ａ）の第２タイミング以降に示すよう
な高周波信号をコモンに出力づる。

次にセグメント駆動回路について説明する。

１６はシフトレジスタであり、シリアルビデオデータを
高速りＯツクＣＬ２で読み取る。１７はラッチ回路であ
りシフトレジスタ１６のデータをクロックＣＬＩに同期
して白又は黒の情報をゲート１８に出力する。ゲート１
８はインクルーシブオフ回路でありその出力によってト
ランスミッションゲート１９及び２０を制御するトラン
スミッションゲート１９及び２０には、それぞれ＋Ｖ、
−■の電圧が入力されており、両者の出力はセグメント
電極に出力される。今ラッチの出力がＨＩ　ＧＨだとす
るとＤＰＩの信号がそのままゲート１８に出力され、選
択期間の前半でトランスミッションゲート２０を導通さ
せセグメント出力に−ＶＪ圧を出力し、後半でトランス
ミッションゲート１９を導通させたセグメント出力に十
Ｖ電圧を出力する。これにより、第１図（Ｃ）の第１タ
イミングの波形が得られる。一方、ラッ′ｆ−１７の出
力がしＯＷならば、ゲート１８の出力には［）Ｆｌ信号
と逆位相の信号が出力され、前記ＨＩＧＨの状態とは逆
に前半で＋Ｖ１後半で−Ｖの電圧がセグメント出力に出
される。これにより第１図（ｄ）の第１タイミングの波
形が得られる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、強誘電性液晶をマト
リクス駆動する場合、半選択期間中のパルス波高値をＯ
Ｖにすることにより、この期間での透過光通のゆれを全
くなくし、クロストークのない表示が得られるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はコモン、セグメント及びコモン−セグメント間
に印加される波形図、第２図は従来の液晶ビルの斜視図
、第３図は従来の液晶ビルの電橋配置図、第４図は従来
の液晶ビルの駆動波形及び透過光特性を示す図、第５図
はマトリクス模式図、第６図はコモン駆動回路図、第７
図はセグメント駆動回路図、第８図はタイムチャートで
ある。 １−１・・・基板 ２−２・・・配向膜 ３・・・カイラルスメクチックＣ液晶 ８−８・・・偏光板 ９・・・走査電極 １０・・・信＠電極 １１．１６・・・シフトレジスタ １２．１３．１８・・・ゲート群 １４．１５．１９．２０・・・トランスミッションゲー
ト １７・・・ラッチ回路 第１図 唆未の１６へビルーＭチ晃図 第２図 不５寝の　シタ晶セノしの龜不阪ρこＸ図第３図 Ｖの渾１みビルの弯を重力２形艮ひ１−」巳を光？腎工
第４図 第５図 コＥ＞、−り勧口路図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強誘電性液晶薄膜と、該薄膜に接し液晶分子の双安定整
   列を実現する配向膜と、双安定整列状態を光学的明暗に
   変換する部材と、双安定状態を切り換えるための電圧を
   該薄膜に印加するマトリクス電極よりなる液晶ビルと、
   選択画素に対して双安定状態のいずれか一方を書き込む
   電圧を印加し非選択画素に対しては双安定状態を保持す
   る交流パルスを印加し半選択画素には双安定状態を書き
   込める閾値電圧以下の電圧を印加する駆動回路よりなる
   強誘電性液晶電気光学装置において、該駆動回路は、半
   選択画素に印加される電圧を０Ｖにしたことを特徴とす
   る強誘電性液晶電気光学装置。