JPS6249608B2 - - Google Patents
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- JPS6249608B2 JPS6249608B2 JP61021631A JP2163186A JPS6249608B2 JP S6249608 B2 JPS6249608 B2 JP S6249608B2 JP 61021631 A JP61021631 A JP 61021631A JP 2163186 A JP2163186 A JP 2163186A JP S6249608 B2 JPS6249608 B2 JP S6249608B2
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- JP
- Japan
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- signal
- voltage
- pixel
- scanning
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-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
- G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液晶素子の駆動方法に係り、詳しく
は強誘電性液晶素子の階調表示法に関するもので
ある。
は強誘電性液晶素子の階調表示法に関するもので
ある。
従来より、走査電極群と信号電極群をマトリク
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填
し、多数の画素を形成して画像或いは情報の表示
を行う液晶表示素子はよく知られている。この表
示素子の駆動法としては、走査電極群に順次周期
的にアドレス信号を選択印加し、信号電極群には
所定の情報信号をアドレス信号と同期させて並列
的に選択印加する時分割駆動が採用されている
が、この表示素子及びその駆動法には以下に述べ
る如き致命的とも言える大きな欠点を有してい
た。
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填
し、多数の画素を形成して画像或いは情報の表示
を行う液晶表示素子はよく知られている。この表
示素子の駆動法としては、走査電極群に順次周期
的にアドレス信号を選択印加し、信号電極群には
所定の情報信号をアドレス信号と同期させて並列
的に選択印加する時分割駆動が採用されている
が、この表示素子及びその駆動法には以下に述べ
る如き致命的とも言える大きな欠点を有してい
た。
即ち、画素密度を高く、或いは画面を大きくす
るのが難しいことである。従来の液晶の中で応答
速度が比較的高く、しかも消費電力が小さいこと
から、表示素子として実用に供されているのは殆
んどが、例えばTN型の液晶を用いたものであ
り、この型の液晶は無電界状態で正の誘電異方性
をもつネマチツク液晶の分子が液晶層厚方向で捩
れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両電極面で
この液晶の分子が並行に配列した構造を形成して
いる。一方、電界印加状態では、正の誘電異方性
をもつネマチツク液晶が電界方向に配列し、この
結果光調変調を起こすことができる。この型の液
晶を用いてマトリクス電極構造によつて表示素子
を構成した場合、走査電極と信号電極が共に選択
される領域（選択点）には、液晶分子を電極面に
垂直に配列させるに要する閾値以上の電圧が印加
され、走査電極と信号電極が共に選択されない領
域（非選択点）には電圧は印加されず、したがつ
て液晶分子は電極面に対して並行な安定配列を保
つている。このような液晶セルの上下に互いにク
ロスニコル関係にある直線偏光子を配置すること
により、選択点では光が透過せず、非選択点では
光が透過するため画像素子とすることが可能とな
る。然し乍ら、マトリクス電極構造を構成した場
合には、走査電極が選択され、信号電極が選択さ
れない領域或いは走査電極が選択されず、信号電
極が選択される領域（所謂“半選択点”）にも有
限の電界がかかつてしまう。選択点にかかる電圧
と、半選択点にかかる電圧の差が充分に大きく、
液晶分子を電界に垂直に配列させるに要する電圧
閾値がこの中間の電圧値に設定されるならば、表
示素子は正常に動作するわけであるが、走査線数
（Ｎ）を増やして行つた場合、画面全体（１フレ
ーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界
がかかつている時間（デユーテイー比）が1/Nの
割合で減少してしまう。このために、くり返し走
査を行つた場合の選択点と非選択点にかかる実効
値としての電圧差は走査線数が増えれば増える程
小さくなり、結果的には画像コントラストの低下
やクロストークが避け難い欠点となつている。こ
のような現象は、双安定性を有さない液晶（電極
面に対し、液晶分子が水平に配向しているのが安
定状態であり、電界が有効に印加されている間の
み垂直に配向する）を時間的蓄積効果を利用して
駆動する（即ち、繰り返し走査）ときに生ずる本
質的には避け難い問題点である。この点を改良す
るために、電圧平均化法、２周波駆動法や多重マ
トリクス法等が既に提案されているが、いずれの
方法でも不充分であり、表示素子の画面化や高密
度化は、走査線数が充分に増やせないことによつ
て頭打ちになつているのが現状である。特に、デ
ユーテイー比が低くなると各画素の階調を電圧変
調により制御することが難かしくなるなど、高密
度配線数の液晶素子には適していない。
るのが難しいことである。従来の液晶の中で応答
速度が比較的高く、しかも消費電力が小さいこと
から、表示素子として実用に供されているのは殆
んどが、例えばTN型の液晶を用いたものであ
り、この型の液晶は無電界状態で正の誘電異方性
をもつネマチツク液晶の分子が液晶層厚方向で捩
れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両電極面で
この液晶の分子が並行に配列した構造を形成して
いる。一方、電界印加状態では、正の誘電異方性
をもつネマチツク液晶が電界方向に配列し、この
結果光調変調を起こすことができる。この型の液
晶を用いてマトリクス電極構造によつて表示素子
を構成した場合、走査電極と信号電極が共に選択
される領域（選択点）には、液晶分子を電極面に
垂直に配列させるに要する閾値以上の電圧が印加
され、走査電極と信号電極が共に選択されない領
域（非選択点）には電圧は印加されず、したがつ
て液晶分子は電極面に対して並行な安定配列を保
つている。このような液晶セルの上下に互いにク
ロスニコル関係にある直線偏光子を配置すること
により、選択点では光が透過せず、非選択点では
光が透過するため画像素子とすることが可能とな
る。然し乍ら、マトリクス電極構造を構成した場
合には、走査電極が選択され、信号電極が選択さ
れない領域或いは走査電極が選択されず、信号電
極が選択される領域（所謂“半選択点”）にも有
限の電界がかかつてしまう。選択点にかかる電圧
と、半選択点にかかる電圧の差が充分に大きく、
液晶分子を電界に垂直に配列させるに要する電圧
閾値がこの中間の電圧値に設定されるならば、表
示素子は正常に動作するわけであるが、走査線数
（Ｎ）を増やして行つた場合、画面全体（１フレ
ーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界
がかかつている時間（デユーテイー比）が1/Nの
割合で減少してしまう。このために、くり返し走
査を行つた場合の選択点と非選択点にかかる実効
値としての電圧差は走査線数が増えれば増える程
小さくなり、結果的には画像コントラストの低下
やクロストークが避け難い欠点となつている。こ
のような現象は、双安定性を有さない液晶（電極
面に対し、液晶分子が水平に配向しているのが安
定状態であり、電界が有効に印加されている間の
み垂直に配向する）を時間的蓄積効果を利用して
駆動する（即ち、繰り返し走査）ときに生ずる本
質的には避け難い問題点である。この点を改良す
るために、電圧平均化法、２周波駆動法や多重マ
トリクス法等が既に提案されているが、いずれの
方法でも不充分であり、表示素子の画面化や高密
度化は、走査線数が充分に増やせないことによつ
て頭打ちになつているのが現状である。特に、デ
ユーテイー比が低くなると各画素の階調を電圧変
調により制御することが難かしくなるなど、高密
度配線数の液晶素子には適していない。
本発明の目的は、前述の欠点を解消したもの
で、詳しくは大画面で高密度の光学変調素子にお
ける階調表示のための駆動法を提供することにあ
る。
で、詳しくは大画面で高密度の光学変調素子にお
ける階調表示のための駆動法を提供することにあ
る。
本発明のかかる目的は、電界に対して第１の安
定状態と第２の安定状態を示す光学変調物質を有
する画素を配列した光学変調素子の駆動法におい
て、ａ、第１の位相で、前記画素に光学変調物質
を第１の安定状態に配向させる第１の信号を印加
し、ｂ、第２の位相で、第１の安定状態に配向し
た光学変調物質と第２の安定状態に配向した光学
変調物質とが混在する画素を階調性に応じて生じ
させる第２の信号を印加する光学変調素子の駆動
法によつて達成される。
定状態と第２の安定状態を示す光学変調物質を有
する画素を配列した光学変調素子の駆動法におい
て、ａ、第１の位相で、前記画素に光学変調物質
を第１の安定状態に配向させる第１の信号を印加
し、ｂ、第２の位相で、第１の安定状態に配向し
た光学変調物質と第２の安定状態に配向した光学
変調物質とが混在する画素を階調性に応じて生じ
させる第２の信号を印加する光学変調素子の駆動
法によつて達成される。
本発明の駆動法で用いる光学変調物質は、電界
に対して第１の光学的安定状態と第２の光学的安
定状態からなる双安定状態を有しており、特に電
界に対して前述の如き双安定性を有する液晶が用
いられる。
に対して第１の光学的安定状態と第２の光学的安
定状態からなる双安定状態を有しており、特に電
界に対して前述の如き双安定性を有する液晶が用
いられる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラ
ルスメクテイツク液晶が最も好しく、そのうちカ
イラルスメクテイツクＣ相（SmC*）又はＨ相
（SmH*）の液晶が適している。この強誘電性液
晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイジ
イク・ルーテル”（“LE JOURNAL DE
PHYSIQUE LETTRE”）第36巻（Ｌ−69）1975
年の「フエロエレクトリツク・リキツド・クリス
タルス」（「Ferroelectric Liguid Crystals」）“ア
プライド・フイジイツクス・レターズ”
（“Applied Physics Letters”）第36巻、第11
号、1980年の「サブミクロ・セカンド・バイステ
イブル・エレクトロオブテイツク・スイツチン
グ・イン・リキツド・クリスタルス」
（「Submicro Second Bistable Electrooptic
Switching in Liquid Crystals」）；“固体物
理”16（141）1981「液晶」等に記載されてお
り、本発明ではこれらに開示された強誘電性液晶
を用いることができる。
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラ
ルスメクテイツク液晶が最も好しく、そのうちカ
イラルスメクテイツクＣ相（SmC*）又はＨ相
（SmH*）の液晶が適している。この強誘電性液
晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイジ
イク・ルーテル”（“LE JOURNAL DE
PHYSIQUE LETTRE”）第36巻（Ｌ−69）1975
年の「フエロエレクトリツク・リキツド・クリス
タルス」（「Ferroelectric Liguid Crystals」）“ア
プライド・フイジイツクス・レターズ”
（“Applied Physics Letters”）第36巻、第11
号、1980年の「サブミクロ・セカンド・バイステ
イブル・エレクトロオブテイツク・スイツチン
グ・イン・リキツド・クリスタルス」
（「Submicro Second Bistable Electrooptic
Switching in Liquid Crystals」）；“固体物
理”16（141）1981「液晶」等に記載されてお
り、本発明ではこれらに開示された強誘電性液晶
を用いることができる。
第２図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描
いたものである。２１と２１′は、In2O3、SnO2
やITO（Indium−Tin Oxide）等の透明電極がコ
ートされた基板（ガラス板）であり、その間に層
２２がガラス面に垂直になるよう配向した
SmC*相又はSmH*相の液晶が封入されてい
る。太線で示した線２３が液晶分子を表わしてお
り、この液晶分子２３はその分子に直交した方向
に双極子モーメント２４（Ｐ⊥）を有している。
基板２１と２１′上の電極間に一定の閾値以上の
電圧を印加すると、液晶分子２３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント２４はすべて電界方向
に向くよう、液晶分子２３は配向方向を変えるこ
とができる。液晶分子２３は細長い形状を有して
おり、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を
示し、従つて例えば、ガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの偏光子を置けば、電圧印加極性によ
つて光学特性が変わる液晶変調素子となること
は、容易に理解される。さらに液晶セルの厚さを
充分に薄くした場合（例えば１μ）には、第３図
に示すように電界を印加していない状態でも液晶
分子のらせん構造はほどけ、その双極子モーモン
トＰ又はP′は上向き３４又は下向き３４′のどち
らかの状態をとる。このようなセルに第３図に示
す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ又は
E′を与えてやると、双極子モーメントは電界Ｅ
又はE′の電界ベクトルに対応して上向き３４又
は下向き３４′と向きを変え、それに応じて液晶
分子は第１の安定状態３３かあるいは第２の安定
状態３３′の何れか一方に配向する。このような
強誘電性液晶を光変調素子として用いることの利
点は２つある。第１に応答速度が極めて速いこ
と、第２に液晶分子の配向が双安定性を有するこ
とである。第２の点を例えば第３図によつて説明
すると、電界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安
定状態３３に配向するが、この状態は電界を切つ
ても安定である。又、逆向きの電界E′を印加す
ると、液晶分子は第２の安定状態３３′に配向し
てその分子の向きを変えるが、やはり電界を切つ
てもこの状態に留つている。又、与える電界Ｅが
一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態
にやはり維持されている。このような、応答速度
の速さと双安定性が有効に実現されるにはセルと
しては出来るだけ薄い方が好しく、一般的には
0.5μ〜20μ、特に１μ〜５μが適している。こ
の種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造
を有する液晶電気光学装置は、例えばクラークと
ラガバルにより米国特許第4367924号公報で提案
されている。
いたものである。２１と２１′は、In2O3、SnO2
やITO（Indium−Tin Oxide）等の透明電極がコ
ートされた基板（ガラス板）であり、その間に層
２２がガラス面に垂直になるよう配向した
SmC*相又はSmH*相の液晶が封入されてい
る。太線で示した線２３が液晶分子を表わしてお
り、この液晶分子２３はその分子に直交した方向
に双極子モーメント２４（Ｐ⊥）を有している。
基板２１と２１′上の電極間に一定の閾値以上の
電圧を印加すると、液晶分子２３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント２４はすべて電界方向
に向くよう、液晶分子２３は配向方向を変えるこ
とができる。液晶分子２３は細長い形状を有して
おり、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を
示し、従つて例えば、ガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの偏光子を置けば、電圧印加極性によ
つて光学特性が変わる液晶変調素子となること
は、容易に理解される。さらに液晶セルの厚さを
充分に薄くした場合（例えば１μ）には、第３図
に示すように電界を印加していない状態でも液晶
分子のらせん構造はほどけ、その双極子モーモン
トＰ又はP′は上向き３４又は下向き３４′のどち
らかの状態をとる。このようなセルに第３図に示
す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ又は
E′を与えてやると、双極子モーメントは電界Ｅ
又はE′の電界ベクトルに対応して上向き３４又
は下向き３４′と向きを変え、それに応じて液晶
分子は第１の安定状態３３かあるいは第２の安定
状態３３′の何れか一方に配向する。このような
強誘電性液晶を光変調素子として用いることの利
点は２つある。第１に応答速度が極めて速いこ
と、第２に液晶分子の配向が双安定性を有するこ
とである。第２の点を例えば第３図によつて説明
すると、電界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安
定状態３３に配向するが、この状態は電界を切つ
ても安定である。又、逆向きの電界E′を印加す
ると、液晶分子は第２の安定状態３３′に配向し
てその分子の向きを変えるが、やはり電界を切つ
てもこの状態に留つている。又、与える電界Ｅが
一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態
にやはり維持されている。このような、応答速度
の速さと双安定性が有効に実現されるにはセルと
しては出来るだけ薄い方が好しく、一般的には
0.5μ〜20μ、特に１μ〜５μが適している。こ
の種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造
を有する液晶電気光学装置は、例えばクラークと
ラガバルにより米国特許第4367924号公報で提案
されている。
本発明の駆動法の好ましい具体例を第１図に示
す。
す。
第１図Ａ−ａは、中間に強誘電性液晶化合物が
挾まれたマトリクス電極構造を有するセル１１の
模式図である。１２は走査電極群であり、１３は
信号電極群である。第１図Ａ−ｂとＡ−ｃはそれ
ぞれ選択された走査電極１２（ｓ）に与えられる
電気信号とそれ以外の走査電極（選択されない走
査電極）１２（ｎ）に与えられる電気信号を示
し、第１図Ａ−ｄとＡ−ｅはそれぞれ選択された
（情報有の）信号電極１３（ｓ）に与えられる電
気信号と選択されない（情報無の）信号電極１３
（ｎ）に与えられる電気信号を表わす。第１図Ａ
−ｂ〜Ａ−ｅそれぞれ横軸が時間を、縦軸が電圧
を表す。例えば、動画を表示するような場合に
は、走査電極群１２は逐次周期的に選択される。
今、双安定性を有する液晶セルの第１の安定状態
を与えるための閾値電圧をＶth1とし、第２の安
定状態を与えるための閾値電圧を−Ｖth2とする
と、選択された走査電極１２（ｓ）に与えられる
電気信号は第１図Ａ−ｂに示される如く位相（時
間）t1では、2Vを位相（時間）t2では−Ｖとなる
ような交番する電圧である。又、それ以外の走査
電極１２（ｎ）は、第１図Ａ−ｃに示す如くアー
ス状態となつており電気信号Ｏである。一方、選
択された信号電極１３（ｓ）に与えられる電気信
号は第１図Ａ−ｄに示される如く位相t1において
Ｏで、位相t2においてＶであり、又選択されない
信号電極１３（ｎ）に与えられる電気信号は第１
図Ａ−ｅに示される如くＯである。以上に於て、
電圧値ＶはＶ＜Ｖth1＜2Vと−Ｖ＞−Ｖth2＞−2V
を満足する所望の値に設定される。このような電
気信号が与えられたときの、各画素に印加される
電圧波形を第１図Ｂに示す。第１図ＢのＢ−ａ，
Ｂ−ｂ，Ｂ−ｃとＢ−ｄはそれぞれ第１図Ａ中の
画素Ａ，Ｂ，ＣとＤは対応している。すなわち、
第１図Ｂから明らかな如く、選択された走査線上
にあるすべての画素は、第１の位相t1で閾値電圧
−Ｖth2を越える電圧−2Vが印加されるために、
まず一担一方の光学的安定状態（第２の安定状
態）に揃えられる。このうち、情報信号有に対応
する画素Ａでは第２の位相t2で、閾値電圧Ｖth1を
越える電圧2Vが印加されるために他方の光学的
安定状態（第１の安定状態）に転移する。又、同
一走査線上に存在し、情報信号無に対応する画素
Ｂでは第２の位相t2に於ける印加電圧は閾値電圧
Ｖth1を越えない電圧Ｖであるために、一方の光
学的安定状態に留つたままである。
挾まれたマトリクス電極構造を有するセル１１の
模式図である。１２は走査電極群であり、１３は
信号電極群である。第１図Ａ−ｂとＡ−ｃはそれ
ぞれ選択された走査電極１２（ｓ）に与えられる
電気信号とそれ以外の走査電極（選択されない走
査電極）１２（ｎ）に与えられる電気信号を示
し、第１図Ａ−ｄとＡ−ｅはそれぞれ選択された
（情報有の）信号電極１３（ｓ）に与えられる電
気信号と選択されない（情報無の）信号電極１３
（ｎ）に与えられる電気信号を表わす。第１図Ａ
−ｂ〜Ａ−ｅそれぞれ横軸が時間を、縦軸が電圧
を表す。例えば、動画を表示するような場合に
は、走査電極群１２は逐次周期的に選択される。
今、双安定性を有する液晶セルの第１の安定状態
を与えるための閾値電圧をＶth1とし、第２の安
定状態を与えるための閾値電圧を−Ｖth2とする
と、選択された走査電極１２（ｓ）に与えられる
電気信号は第１図Ａ−ｂに示される如く位相（時
間）t1では、2Vを位相（時間）t2では−Ｖとなる
ような交番する電圧である。又、それ以外の走査
電極１２（ｎ）は、第１図Ａ−ｃに示す如くアー
ス状態となつており電気信号Ｏである。一方、選
択された信号電極１３（ｓ）に与えられる電気信
号は第１図Ａ−ｄに示される如く位相t1において
Ｏで、位相t2においてＶであり、又選択されない
信号電極１３（ｎ）に与えられる電気信号は第１
図Ａ−ｅに示される如くＯである。以上に於て、
電圧値ＶはＶ＜Ｖth1＜2Vと−Ｖ＞−Ｖth2＞−2V
を満足する所望の値に設定される。このような電
気信号が与えられたときの、各画素に印加される
電圧波形を第１図Ｂに示す。第１図ＢのＢ−ａ，
Ｂ−ｂ，Ｂ−ｃとＢ−ｄはそれぞれ第１図Ａ中の
画素Ａ，Ｂ，ＣとＤは対応している。すなわち、
第１図Ｂから明らかな如く、選択された走査線上
にあるすべての画素は、第１の位相t1で閾値電圧
−Ｖth2を越える電圧−2Vが印加されるために、
まず一担一方の光学的安定状態（第２の安定状
態）に揃えられる。このうち、情報信号有に対応
する画素Ａでは第２の位相t2で、閾値電圧Ｖth1を
越える電圧2Vが印加されるために他方の光学的
安定状態（第１の安定状態）に転移する。又、同
一走査線上に存在し、情報信号無に対応する画素
Ｂでは第２の位相t2に於ける印加電圧は閾値電圧
Ｖth1を越えない電圧Ｖであるために、一方の光
学的安定状態に留つたままである。
一方、画素ＣとＤに示される如く選択されない
走査線上では、すべての画素ＣとＤに印加される
電圧は＋Ｖ又はＯであつて、いずれも閾値電圧を
越えない。従つて、各画素ＣとＤにおける液晶分
子は、配向状態を変えることなく前回走査された
ときの信号状態に対応した配向をそのまま保持し
ている。即ち、走査電極が選択されたときに、ま
ず第１の位相t1において、一担一方の光学的安定
状態に揃えられ、第２の位相t2において一ライン
分の信号の書き込みが行われ、一フレームが終了
して次回選択されるまでの間は、その信号状態を
保持し得るわけである。従つて、走査電極数が増
えても、実質的なデユーテイ比はかわらず、コン
トラストの低下とクロストーク等は全く生じな
い。
走査線上では、すべての画素ＣとＤに印加される
電圧は＋Ｖ又はＯであつて、いずれも閾値電圧を
越えない。従つて、各画素ＣとＤにおける液晶分
子は、配向状態を変えることなく前回走査された
ときの信号状態に対応した配向をそのまま保持し
ている。即ち、走査電極が選択されたときに、ま
ず第１の位相t1において、一担一方の光学的安定
状態に揃えられ、第２の位相t2において一ライン
分の信号の書き込みが行われ、一フレームが終了
して次回選択されるまでの間は、その信号状態を
保持し得るわけである。従つて、走査電極数が増
えても、実質的なデユーテイ比はかわらず、コン
トラストの低下とクロストーク等は全く生じな
い。
この際、電圧値Ｖの値及び位相（t1＋t2）＝Ｔの
値としては、用いられる液晶材料やセルの厚さに
も依存するが、通常３ボルト〜70ボルトで、0.1
μsec〜２ｍsecの範囲で用いられる。
値としては、用いられる液晶材料やセルの厚さに
も依存するが、通常３ボルト〜70ボルトで、0.1
μsec〜２ｍsecの範囲で用いられる。
本発明の駆動方法が有効に達成されるために
は、走査電極或いは信号電極に与えられる電気信
号が、必ずしも第１図ｂ〜ｅに於て説明されたよ
うな単純な矩形波信号でなくてもよいことは自明
である。例えば、正弦波や三角波によつて駆動す
ることも可能である。
は、走査電極或いは信号電極に与えられる電気信
号が、必ずしも第１図ｂ〜ｅに於て説明されたよ
うな単純な矩形波信号でなくてもよいことは自明
である。例えば、正弦波や三角波によつて駆動す
ることも可能である。
第４図は、液晶−光シヤツタに応用した時のマ
トリクス電極構造の模式図が示されている。この
際、４１は画素であつて、この部分のみ両側の電
極を透明なもので形成している。４２は走査電極
群、４３は信号電極群を表わしている。
トリクス電極構造の模式図が示されている。この
際、４１は画素であつて、この部分のみ両側の電
極を透明なもので形成している。４２は走査電極
群、４３は信号電極群を表わしている。
第５図は、別の変形実施例である。第１図に示
した実施例との違いは第１図Ａ〜ｂに示す走査信
号１２（ｓ）の位相t1における電圧は半分のＶと
し、その分すべての情報信号に位相t1に於て−Ｖ
を印加している。この方法によるメリツトは、各
電極に与える信号の電圧最大値が第１図に示した
実施例に比べ半分で済む点にある。
した実施例との違いは第１図Ａ〜ｂに示す走査信
号１２（ｓ）の位相t1における電圧は半分のＶと
し、その分すべての情報信号に位相t1に於て−Ｖ
を印加している。この方法によるメリツトは、各
電極に与える信号の電圧最大値が第１図に示した
実施例に比べ半分で済む点にある。
この際、第５図Ａ−ａは、選択された走査電極
１２（ｓ）に印加する電圧の波形を示し、一方、
選択されない走査電極１２（ｎ）には第５図Ａ−
ｂに示す様にアース状態にされ、電気信号はＯボ
ルドである。第５図Ａ−ｃは、選択された信号電
極１３（ｓ）に印加する電圧の波形を示してお
り、第５図Ａ−ｄは選択されない信号電極１３
（ｎ）に印加する電圧波形を示している。第５図
Ｂは各画素Ａ，Ｂ，ＣとＤに印加される電圧の波
形を示している。すなわち、第５図ＢのＢ−ａ，
Ｂ−ｂ，Ｂ−ｃとＢ−ｄはそれぞれ第１図Ａ中の
画素Ａ，Ｂ，ＣとＤに対応している。
１２（ｓ）に印加する電圧の波形を示し、一方、
選択されない走査電極１２（ｎ）には第５図Ａ−
ｂに示す様にアース状態にされ、電気信号はＯボ
ルドである。第５図Ａ−ｃは、選択された信号電
極１３（ｓ）に印加する電圧の波形を示してお
り、第５図Ａ−ｄは選択されない信号電極１３
（ｎ）に印加する電圧波形を示している。第５図
Ｂは各画素Ａ，Ｂ，ＣとＤに印加される電圧の波
形を示している。すなわち、第５図ＢのＢ−ａ，
Ｂ−ｂ，Ｂ−ｃとＢ−ｄはそれぞれ第１図Ａ中の
画素Ａ，Ｂ，ＣとＤに対応している。
今までに述べた本発明の説明に於ては、一つの
画素に対応する液晶化合物層は一様であり、一画
素全領域に渉つてどちらかの安定状態に配向を揃
えているものとして来た。しかし乍ら、強誘電性
液晶の配向状態は、基板の表面との相互作用によ
つて極めて微妙に作用されるため、印加電圧と閾
値電圧Ｖth1又は−Ｖth2の差が小さい場合には、
局所的な基板表面の僅かの差によつて、一画素内
で互い逆方向の安定配向状態が混在している状況
が生じ得る。これを利用して情報信号の第２の位
相に於て階調性を与える信号を付加することが可
能である。例えば、第１図に於て述べた駆動方法
と走査信号は全く同一にして第６図ａ〜ｄに示す
ような階調に応じ、信号電極に印加する情報信号
の位相t2に於けるパルス数を変えることによつて
階調画像を得ることが可能である。
画素に対応する液晶化合物層は一様であり、一画
素全領域に渉つてどちらかの安定状態に配向を揃
えているものとして来た。しかし乍ら、強誘電性
液晶の配向状態は、基板の表面との相互作用によ
つて極めて微妙に作用されるため、印加電圧と閾
値電圧Ｖth1又は−Ｖth2の差が小さい場合には、
局所的な基板表面の僅かの差によつて、一画素内
で互い逆方向の安定配向状態が混在している状況
が生じ得る。これを利用して情報信号の第２の位
相に於て階調性を与える信号を付加することが可
能である。例えば、第１図に於て述べた駆動方法
と走査信号は全く同一にして第６図ａ〜ｄに示す
ような階調に応じ、信号電極に印加する情報信号
の位相t2に於けるパルス数を変えることによつて
階調画像を得ることが可能である。
又、基板処理として自然発生的に生ずる基板表
面状態のばらつきを利用するのみならず、人為的
に、例えば、微少モザイクパターンを有する基板
表面状態を利用することも可能である。
面状態のばらつきを利用するのみならず、人為的
に、例えば、微少モザイクパターンを有する基板
表面状態を利用することも可能である。
尚、強誘電性液晶化合物の例としては、デシロ
キシベンゾリデン−P′−アミノ−２−メチルブチ
ルシンナメート（DOBAMBC）、ヘキシルオキシ
ベンジリデン−P′−アミノ−２−クロロプロピル
シンナメート（HOBACPC）および４−Ｏ−（２
−メチル）−ブチル−レゾルシリデン−4′−オク
チルアニリン（MBRA8）等が挙げられる。
キシベンゾリデン−P′−アミノ−２−メチルブチ
ルシンナメート（DOBAMBC）、ヘキシルオキシ
ベンジリデン−P′−アミノ−２−クロロプロピル
シンナメート（HOBACPC）および４−Ｏ−（２
−メチル）−ブチル−レゾルシリデン−4′−オク
チルアニリン（MBRA8）等が挙げられる。
これらの材料を用いて、素子を構成する場合液
晶化合物がSmC*相又はSmH*相となるような
温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒー
ターが埋め込まれた銅ブロツク等により支持する
ことができる。
晶化合物がSmC*相又はSmH*相となるような
温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒー
ターが埋め込まれた銅ブロツク等により支持する
ことができる。
本発明の方法は、液晶−光シヤツタや液晶テレ
ピなどの光学シヤツタあるいはデイスプレイ分野
に広く応用することができる。
ピなどの光学シヤツタあるいはデイスプレイ分野
に広く応用することができる。
第１図Ａ，ａは、本発明の駆動法に用いる液晶
素子を模式的に示す平面図である。第１図Ａ，ｂ
は選択された走査電極の信号を示す説明図であ
る。第１図Ａ，ｃは選択されない走査電極の信号
を示す説明図である。第１図Ａ，ｄは選択された
信号電極の情報信号を示す説明図である。第１図
Ａ，ｅは選択されない信号電極の情報信号を示す
説明図である。第１図Ｂ，ａは画素Ａの液晶に印
加される電圧の波形図である。第１図Ｂ，ｂは画
素Ｂの液晶に印加される電圧の波形図である。第
１図Ｂ，ｃは画素Ｃの液晶に印加される電圧の波
形図である。第１図Ｂ，ｄは画素Ｄの液晶に印加
される電圧の波形図である。第２図はカイラルス
メクテイツク相液晶を有する液晶素子を模式的に
示す斜視図である。第３図は本発明で用いる液晶
素子を模式的に示す斜視図である。第４図は本発
明の駆動法を用いた液晶−光シヤツタの平面図で
ある。第５図Ａ，ａは別の具体例における選択さ
れた走査電極の信号を示す説明図である。第５図
Ａ，ｂは別の具体例における選択されない走査電
極の信号を示す説明図である。第５図Ａ，ｃは別
の具体例における選択された信号電極の情報信号
を示す説明図である。第５図Ａ，ｄは別の具体例
における選択されない信号電極の情報信号を示す
説明図である。第５図Ｂ，ａは別の具体例におけ
る画素Ａの液晶に印加される電圧の波形図であ
る。第５図Ｂ，ｂは別の具体例における画素Ｂの
液晶に印加される電圧の波形図である。第５図
Ｂ，ｃは別の具体例における画素Ｃの液晶に印加
される電圧の波形図である。第５図Ｂ，ｄは別の
具体例における画素Ｄの液晶に印加される電圧の
波形図である。第６図ａ、第６図ｂ、第６図ｃお
よび第６図ｄは信号電極に印加する電圧の波形例
を示す説明図である。 １１……液晶素子、１２……走査電極群、１２
（ｓ）……選択された走査電極、１２（ｎ）……
選択されない走査電極、１３……信号電極群、１
３（ｓ）……選択された信号電極、１３（ｎ）…
…選択されない信号電極、３３……第１の安定状
態に配向した液晶、３３′……第２の安定状態に
配向した液晶、３４……上向き双極子モーメント
Ｐ、３４′……下向き双極子モーメントP′。
素子を模式的に示す平面図である。第１図Ａ，ｂ
は選択された走査電極の信号を示す説明図であ
る。第１図Ａ，ｃは選択されない走査電極の信号
を示す説明図である。第１図Ａ，ｄは選択された
信号電極の情報信号を示す説明図である。第１図
Ａ，ｅは選択されない信号電極の情報信号を示す
説明図である。第１図Ｂ，ａは画素Ａの液晶に印
加される電圧の波形図である。第１図Ｂ，ｂは画
素Ｂの液晶に印加される電圧の波形図である。第
１図Ｂ，ｃは画素Ｃの液晶に印加される電圧の波
形図である。第１図Ｂ，ｄは画素Ｄの液晶に印加
される電圧の波形図である。第２図はカイラルス
メクテイツク相液晶を有する液晶素子を模式的に
示す斜視図である。第３図は本発明で用いる液晶
素子を模式的に示す斜視図である。第４図は本発
明の駆動法を用いた液晶−光シヤツタの平面図で
ある。第５図Ａ，ａは別の具体例における選択さ
れた走査電極の信号を示す説明図である。第５図
Ａ，ｂは別の具体例における選択されない走査電
極の信号を示す説明図である。第５図Ａ，ｃは別
の具体例における選択された信号電極の情報信号
を示す説明図である。第５図Ａ，ｄは別の具体例
における選択されない信号電極の情報信号を示す
説明図である。第５図Ｂ，ａは別の具体例におけ
る画素Ａの液晶に印加される電圧の波形図であ
る。第５図Ｂ，ｂは別の具体例における画素Ｂの
液晶に印加される電圧の波形図である。第５図
Ｂ，ｃは別の具体例における画素Ｃの液晶に印加
される電圧の波形図である。第５図Ｂ，ｄは別の
具体例における画素Ｄの液晶に印加される電圧の
波形図である。第６図ａ、第６図ｂ、第６図ｃお
よび第６図ｄは信号電極に印加する電圧の波形例
を示す説明図である。 １１……液晶素子、１２……走査電極群、１２
（ｓ）……選択された走査電極、１２（ｎ）……
選択されない走査電極、１３……信号電極群、１
３（ｓ）……選択された信号電極、１３（ｎ）…
…選択されない信号電極、３３……第１の安定状
態に配向した液晶、３３′……第２の安定状態に
配向した液晶、３４……上向き双極子モーメント
Ｐ、３４′……下向き双極子モーメントP′。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 走査電極群と信号電極群との交差部に強誘電
性液晶を配置して画素を形成した液晶装置におい
て、 前記画素に、一方極性電圧信号を印加すること
によつて、強誘電性液晶の第１配向状態を形成
し、次いで他方極性電圧信号を印加することによ
つて、前記画素内に第１配向状態と第２配向状態
を生じさせ、前記他方極性電圧信号の電圧波形に
応じて第１配向状態と第２配向状態との面積比を
可変することを特徴とする液晶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163186A JPS61267739A (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163186A JPS61267739A (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 液晶装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6866083A Division JPS59193427A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-19 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267739A JPS61267739A (ja) | 1986-11-27 |
| JPS6249608B2 true JPS6249608B2 (ja) | 1987-10-20 |
Family
ID=12060412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163186A Granted JPS61267739A (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267739A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2612504B2 (ja) * | 1990-04-06 | 1997-05-21 | キヤノン株式会社 | 液晶装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4367924A (en) * | 1980-01-08 | 1983-01-11 | Clark Noel A | Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device |
-
1986
- 1986-02-03 JP JP2163186A patent/JPS61267739A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61267739A (ja) | 1986-11-27 |
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