JPS6256934A - 液晶マトリツクスパネルの駆動法 - Google Patents
液晶マトリツクスパネルの駆動法Info
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- JPS6256934A JPS6256934A JP60198012A JP19801285A JPS6256934A JP S6256934 A JPS6256934 A JP S6256934A JP 60198012 A JP60198012 A JP 60198012A JP 19801285 A JP19801285 A JP 19801285A JP S6256934 A JPS6256934 A JP S6256934A
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- Japan
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- liquid crystal
- pulse
- voltage
- driving
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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
本発明は強誘電性液晶を液晶層として持つ液晶マトリッ
クスパネルの駆動法に関するものである。
クスパネルの駆動法に関するものである。
従来の技術
近年、応答速度が速くメモリー性のある強誘電性液晶の
報告がなされている（例えば、竹添秀夫、福田敦夫、久
世栄−；「工業材料」、第３１巻、第１０号、２２）。
報告がなされている（例えば、竹添秀夫、福田敦夫、久
世栄−；「工業材料」、第３１巻、第１０号、２２）。
以下、図面を用いて従来の強誘電性液晶パネルの一列に
ついて説明する。第６図は従来のスメクチック液晶パネ
ルの構造を示すものである。第６図において１はガラス
基板、２はＩＴＯより成る透明電極、４は強誘電性液晶
層、６は液晶分子のＣダイレクタ−１６は双極子モーメ
ントである。
ついて説明する。第６図は従来のスメクチック液晶パネ
ルの構造を示すものである。第６図において１はガラス
基板、２はＩＴＯより成る透明電極、４は強誘電性液晶
層、６は液晶分子のＣダイレクタ−１６は双極子モーメ
ントである。
強誘電性液晶は一般に分子長軸に垂直な方向に双極子モ
゛−メントをもっておシ、薄膜化により自発分極を持つ
ようになる。強誘電性を示すカイラルスメクチック相の
列を用いて強誘電性液晶の表記方法を第７図に示す。第
７図（ＩＬ）は分子層の法線に対し分子長軸が＋θ度傾
いた状態、第７図（ｂ）は−〇度傾いた状態の強誘電性
液晶の表記法である。７は層の法線、８は分子の長軸方
向ｎ、９は双極子モーメン）Ｐｓ、１０はｎを！７平面
上に投影した時のＣダイレクタ−Ｃ１１１は分子長軸の
法線に対する傾き角±θ度である。以上のような構造を
持つ強誘電性液晶パネルについて、以下その動作原理に
ついて図を参照しながら説明する。
゛−メントをもっておシ、薄膜化により自発分極を持つ
ようになる。強誘電性を示すカイラルスメクチック相の
列を用いて強誘電性液晶の表記方法を第７図に示す。第
７図（ＩＬ）は分子層の法線に対し分子長軸が＋θ度傾
いた状態、第７図（ｂ）は−〇度傾いた状態の強誘電性
液晶の表記法である。７は層の法線、８は分子の長軸方
向ｎ、９は双極子モーメン）Ｐｓ、１０はｎを！７平面
上に投影した時のＣダイレクタ−Ｃ１１１は分子長軸の
法線に対する傾き角±θ度である。以上のような構造を
持つ強誘電性液晶パネルについて、以下その動作原理に
ついて図を参照しながら説明する。
第８図に従来の強誘電性液晶パネルの表示方法の原理図
を示す。１２は層法線に対して分子長軸が＋θ度傾いた
液晶分子、１３は一θ度傾いた液晶分子、１４は紙面表
方向の双極子モーメント、１６は紙面裏方向の双極子モ
ーメント、１６は２枚の偏光板の方向である。さて、第
８図（＆）は電圧無印加の状態、第８図（ｂ）は紙面表
から裏へ正の電圧を印加した場合、第８図（０）は紙面
裏から表へ正の電圧を印加した場合の動作原理である。
を示す。１２は層法線に対して分子長軸が＋θ度傾いた
液晶分子、１３は一θ度傾いた液晶分子、１４は紙面表
方向の双極子モーメント、１６は紙面裏方向の双極子モ
ーメント、１６は２枚の偏光板の方向である。さて、第
８図（＆）は電圧無印加の状態、第８図（ｂ）は紙面表
から裏へ正の電圧を印加した場合、第８図（０）は紙面
裏から表へ正の電圧を印加した場合の動作原理である。
このように電圧の印加方向によりセル全体が±θ度傾い
た２つの状態をとシ、したがって、電気光学効果による
複屈折または２色性を利用すれば明暗を表すことができ
る。
た２つの状態をとシ、したがって、電気光学効果による
複屈折または２色性を利用すれば明暗を表すことができ
る。
以上が強誘電性液晶パネルの表示原理だが、マトリック
ス駆動法としては、従来の電圧平均化法を少し変更した
駆動法がある。第９図はその一例で、２つのフィールド
からな’）、３Ａバイアスの電圧平均化法に基づいた波
形を、フィールド毎にパルスの極性及び、オン電圧とオ
フ電圧を逆転させている。オン電圧ｖｄでは分子は反転
するがオフ電圧Ｖｄ−２・ｖｈでは反転しない。したが
ってオン状態は第１フイールドで設定され、オフ状態は
第２フイールドで設定されている。（例えば、反日、出
口、居住、甲斐：ニス・アイ・ディ′８６ダイジエスト
、１９８５年、１３６頁（Ｔ。
ス駆動法としては、従来の電圧平均化法を少し変更した
駆動法がある。第９図はその一例で、２つのフィールド
からな’）、３Ａバイアスの電圧平均化法に基づいた波
形を、フィールド毎にパルスの極性及び、オン電圧とオ
フ電圧を逆転させている。オン電圧ｖｄでは分子は反転
するがオフ電圧Ｖｄ−２・ｖｈでは反転しない。したが
ってオン状態は第１フイールドで設定され、オフ状態は
第２フイールドで設定されている。（例えば、反日、出
口、居住、甲斐：ニス・アイ・ディ′８６ダイジエスト
、１９８５年、１３６頁（Ｔ。
ＨムＲＡＤム、Ｍ、ＴムＧｔＴＣＨＩ、に、ＩＷＡＳム
、Ｍ、にム工： ＳＩＤ ’８５ Ｄｉｇｅｓｔ（
１９８５）ｐ、１３１）発明が解決しようとする問題点 強誘電性液晶の閾値電圧は印加されるパルス幅が長くな
ると絶対値が小さくなる。したがって、上記のように電
圧平均化法に準じた波形では、走査電極の非選択期間に
、絵素のパターンによっては、走査電極の選択期間に印
加されるパルス電圧の２倍のパルス幅のパルス電圧が印
加されるのでバイアス比を小さくして電圧値を小さくし
なければならない。バイアス比を小さくすると、オン電
圧とオフ電圧の比も小さくなるので閾値特性が急峻でな
いと、表示が不可能になる。
、Ｍ、にム工： ＳＩＤ ’８５ Ｄｉｇｅｓｔ（
１９８５）ｐ、１３１）発明が解決しようとする問題点 強誘電性液晶の閾値電圧は印加されるパルス幅が長くな
ると絶対値が小さくなる。したがって、上記のように電
圧平均化法に準じた波形では、走査電極の非選択期間に
、絵素のパターンによっては、走査電極の選択期間に印
加されるパルス電圧の２倍のパルス幅のパルス電圧が印
加されるのでバイアス比を小さくして電圧値を小さくし
なければならない。バイアス比を小さくすると、オン電
圧とオフ電圧の比も小さくなるので閾値特性が急峻でな
いと、表示が不可能になる。
また、上記従来の方法はパネルの基板表面の効果による
メモリーがあることを前提としており、厚セル等のメモ
リー効果のないか、もしくは弱いパネルではコントラス
トの高い表示は望めない。
メモリーがあることを前提としており、厚セル等のメモ
リー効果のないか、もしくは弱いパネルではコントラス
トの高い表示は望めない。
本発明は上記問題点に鑑み、強誘電性液晶表示パネルを
、パネルの閾値特性やメモリー効果の良否に関わらず、
高デユーティ−の単純マトリックス駆動で表示品位の高
い表示ができる、液晶マトリックスパネルの駆動法を与
えるものである。
、パネルの閾値特性やメモリー効果の良否に関わらず、
高デユーティ−の単純マトリックス駆動で表示品位の高
い表示ができる、液晶マトリックスパネルの駆動法を与
えるものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の液晶マトリックス
パネルの駆動法は、対向面に電極を有する一対の基板間
に誘電異方性が負の強誘電性液晶を挾持し、マ） ＩＪ
ソックス状絵素を形成する液晶マ） ＩＪフックスネル
の駆動法において、非選択期間の走査電圧パルスのパル
ス幅を選択期間の走査電圧パルスのパルス幅より短くし
たことを特徴とする液晶マトリックスパネルの駆動法を
与えるものである。また、非選択期間の走査電圧パルス
のパルス幅は前記パルス電圧値での上記強誘電性液晶の
応答時間より短いとき本発明の駆動法は効果的である。
パネルの駆動法は、対向面に電極を有する一対の基板間
に誘電異方性が負の強誘電性液晶を挾持し、マ） ＩＪ
ソックス状絵素を形成する液晶マ） ＩＪフックスネル
の駆動法において、非選択期間の走査電圧パルスのパル
ス幅を選択期間の走査電圧パルスのパルス幅より短くし
たことを特徴とする液晶マトリックスパネルの駆動法を
与えるものである。また、非選択期間の走査電圧パルス
のパルス幅は前記パルス電圧値での上記強誘電性液晶の
応答時間より短いとき本発明の駆動法は効果的である。
さらに、走査電極の非選択期間に絵素に印加されるパル
ス電圧の振幅が前記誘電異方性により分子配向の安定化
効果が生ずる程度に大きいとき、本発明の駆動法は特に
有効である。
ス電圧の振幅が前記誘電異方性により分子配向の安定化
効果が生ずる程度に大きいとき、本発明の駆動法は特に
有効である。
作用
強誘電性液晶分子の反転は自発分極と電界との相互作用
によりおころが、この刀身外に従来のネマチック液晶と
同様に誘電異方性と実効値電圧とに比例する力が強誘電
性液晶分子にも作用する。
によりおころが、この刀身外に従来のネマチック液晶と
同様に誘電異方性と実効値電圧とに比例する力が強誘電
性液晶分子にも作用する。
強誘電性液晶の誘電異方性が負の場合には、実効値電圧
に比例した力は次の二つの影響を液晶ノ（ネルに及ぼす
ことが筆者らの実験により分っている。
に比例した力は次の二つの影響を液晶ノ（ネルに及ぼす
ことが筆者らの実験により分っている。
第一は、印加電圧の実効値に比例して分子が基板表面に
並行になろうとする力が大きくなル、この力がＰｓと電
界との相互作用による力より大きいときは絵素の状態は
保持される。すなわち、メモリー性を高める効果が生ず
る。第二は、閾値特性が改善される効果である。第１の
効果゛を生む前記の力により、実効値電圧が大きくなる
と全体に閾値電圧は上がるが、特性が急峻になるのが実
験により確かめられた。本発明の駆動法は前記の二つの
効果を有効に活かすため、非選択期間の絵素には選択期
間に絵素に印加されるパルスより）（ルス幅の短いパル
ス電圧を加えている。強誘電性液晶の閾値電圧にはパル
ス幅依存性があり、）（ルス幅が短いほど閾値電圧は高
い。本駆動法では）くルス幅が短いので閾値電圧は高く
電圧を上げても絵素の状態は変化しないが、実効値だけ
が大きくなって、上記の二つの効果が強く作用すること
により高品位の表示が得られる。
並行になろうとする力が大きくなル、この力がＰｓと電
界との相互作用による力より大きいときは絵素の状態は
保持される。すなわち、メモリー性を高める効果が生ず
る。第二は、閾値特性が改善される効果である。第１の
効果゛を生む前記の力により、実効値電圧が大きくなる
と全体に閾値電圧は上がるが、特性が急峻になるのが実
験により確かめられた。本発明の駆動法は前記の二つの
効果を有効に活かすため、非選択期間の絵素には選択期
間に絵素に印加されるパルスより）（ルス幅の短いパル
ス電圧を加えている。強誘電性液晶の閾値電圧にはパル
ス幅依存性があり、）（ルス幅が短いほど閾値電圧は高
い。本駆動法では）くルス幅が短いので閾値電圧は高く
電圧を上げても絵素の状態は変化しないが、実効値だけ
が大きくなって、上記の二つの効果が強く作用すること
により高品位の表示が得られる。
実施例
以下に実施例を示す。
本実施［ＨＪで用いた液晶はエステル系の強誘電性液晶
の混合物で、その常訪電異方性は負である。また、配向
は従来のラビング法により行い、基板間距離は約３．６
μｍである。一般に、ラビングにより配向させると、剪
断応力による配向、或いは温度勾配による配向よりも、
電圧−透過光量の特性は緩慢になシ、従って従来の電圧
平均化法に準じた駆動法ではバイアス比をあまり小さく
できない。
の混合物で、その常訪電異方性は負である。また、配向
は従来のラビング法により行い、基板間距離は約３．６
μｍである。一般に、ラビングにより配向させると、剪
断応力による配向、或いは温度勾配による配向よりも、
電圧−透過光量の特性は緩慢になシ、従って従来の電圧
平均化法に準じた駆動法ではバイアス比をあまり小さく
できない。
実際、本実施列で用いた液晶マ） ＩＪフックス示パネ
ルでは、第９図の従来の駆動法では様々に条件を変えて
も１／１００以上のデユーティ−比では、表示が不可能
であった。
ルでは、第９図の従来の駆動法では様々に条件を変えて
も１／１００以上のデユーティ−比では、表示が不可能
であった。
第６図（ｂ）は第５図（１Ｌ）のような波形をパネルに
印加し実効値を変化させて閾値特性を計測した結果であ
る。実効値が上がるにつれて閾値電圧が上昇し特性が急
峻になるのがわかる。また、実効値が増すとメモリー効
果が増すことも同時に確認されている。
印加し実効値を変化させて閾値特性を計測した結果であ
る。実効値が上がるにつれて閾値電圧が上昇し特性が急
峻になるのがわかる。また、実効値が増すとメモリー効
果が増すことも同時に確認されている。
第１図、第２図は実際に強誘電性液晶表示パネルに印加
した本発明の第１の実施列の駆動波形である。第１図（
！Ｌ）は走査電極、信号電極に印加される電圧、第１図
（ｂ）はパネルに印加される電圧を表す。本実施列では
非選択期間の最後に走査電極にパルス幅の広いリセット
パルスを印加することにより絵素をリセット状態にし、
選択期間の後半のパルスがオン電圧なら反転し、オフ電
圧なら状態は変化しない。また、すべてのパルスは交流
であるので液晶は劣化しない。第１図（ｂ）において、
Ｖｏ＝２０ボルト、ｆ Ｏ＝３００ ｐ ５ｅＯＶｃ＝
３０ボルト、バイアス比１／＆＝発、デユーティ−比１
／１０ｏＯで良好なコントラストの表示が見られた。第
２図は本駆動波形と絵素の透過光量の変化の様子を表し
ている。
した本発明の第１の実施列の駆動波形である。第１図（
！Ｌ）は走査電極、信号電極に印加される電圧、第１図
（ｂ）はパネルに印加される電圧を表す。本実施列では
非選択期間の最後に走査電極にパルス幅の広いリセット
パルスを印加することにより絵素をリセット状態にし、
選択期間の後半のパルスがオン電圧なら反転し、オフ電
圧なら状態は変化しない。また、すべてのパルスは交流
であるので液晶は劣化しない。第１図（ｂ）において、
Ｖｏ＝２０ボルト、ｆ Ｏ＝３００ ｐ ５ｅＯＶｃ＝
３０ボルト、バイアス比１／＆＝発、デユーティ−比１
／１０ｏＯで良好なコントラストの表示が見られた。第
２図は本駆動波形と絵素の透過光量の変化の様子を表し
ている。
第３図および第４図は第２の実施列の駆動波形を示した
図であ釈本実施列では走査電極の１選択期間の後半の２
つの交流パルスを閾値電圧以上にし前半の２つの交流パ
ルスを閾値電圧以下にして絵素をオン状態にし、絵素を
オフにする時はその逆にしている。本実施列においても
、第１の実施列と全くおなし条件で良好な表示が得られ
た。
図であ釈本実施列では走査電極の１選択期間の後半の２
つの交流パルスを閾値電圧以上にし前半の２つの交流パ
ルスを閾値電圧以下にして絵素をオン状態にし、絵素を
オフにする時はその逆にしている。本実施列においても
、第１の実施列と全くおなし条件で良好な表示が得られ
た。
発明の効果
本発明の液晶マトリックスパネルの駆動法は、強誘電性
液晶の閾値電圧がパルス幅依存性を持つことを利用し、
非選択期間に印加されるパルス幅を短くし振幅を大きく
することによυ、分子を反転させずに実効値電圧のみを
大きくできるぷ動性となっている。この結果、強誘電性
液晶の誘電異方性が負のとき実効値電圧に比例して液晶
分子に作用する強制力が強まり、メモリー効果が増大し
、閾値特性が急峻になって、高デユーティ−でも非常に
良好なコントラストの表示および光スイッチングが可能
となる。
液晶の閾値電圧がパルス幅依存性を持つことを利用し、
非選択期間に印加されるパルス幅を短くし振幅を大きく
することによυ、分子を反転させずに実効値電圧のみを
大きくできるぷ動性となっている。この結果、強誘電性
液晶の誘電異方性が負のとき実効値電圧に比例して液晶
分子に作用する強制力が強まり、メモリー効果が増大し
、閾値特性が急峻になって、高デユーティ−でも非常に
良好なコントラストの表示および光スイッチングが可能
となる。
及び透過光量のグラフ、第６図（ＩＬ）は液晶への印加
電圧の波形図、第６図（ｂ）は強誘電性液晶の電圧−透
過率特性図、第６図は強誘電性液晶パネルの断面図、第
７図（ｉＬ） 、 （ｂ）はカイラルスメクチックＣ液
晶の表記法を示す模式図、第８図（ａ） 、 （ｂ）
、 （Ｃ）は従来の強誘電性液晶パネルの表示の原理を
示す原理図、第９図は従来の電圧駆動法を示す波形図で
ある。
電圧の波形図、第６図（ｂ）は強誘電性液晶の電圧−透
過率特性図、第６図は強誘電性液晶パネルの断面図、第
７図（ｉＬ） 、 （ｂ）はカイラルスメクチックＣ液
晶の表記法を示す模式図、第８図（ａ） 、 （ｂ）
、 （Ｃ）は従来の強誘電性液晶パネルの表示の原理を
示す原理図、第９図は従来の電圧駆動法を示す波形図で
ある。
１・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・［・配向膜、４・・・・・・強誘電性液晶層
、５・・・・・・液晶分子のＣダイレクタ−１６・・・
・・・双極子モーメント、７・・・・・・層の法線、８
・・・・・・分子の長軸方向ｎ、９・・・・・・双極子
モーメント、１０・・・・・・Ｃダイレクタ−１１１・
・・・・・分子長軸の層法線に対する傾き角±θ度、１
２・・・・・・層法線に大して分子長軸が＋θ度傾いた
液晶分子、１３・・・・・・−θ度傾いた液晶分子、１
４・・・・・・紙面表方向の双極子モーメント、１６・
・・・・・紙面裏方向の双極子モーメント、１６・・・
・・・２枚の偏光板の方向。
３・・・・［・配向膜、４・・・・・・強誘電性液晶層
、５・・・・・・液晶分子のＣダイレクタ−１６・・・
・・・双極子モーメント、７・・・・・・層の法線、８
・・・・・・分子の長軸方向ｎ、９・・・・・・双極子
モーメント、１０・・・・・・Ｃダイレクタ−１１１・
・・・・・分子長軸の層法線に対する傾き角±θ度、１
２・・・・・・層法線に大して分子長軸が＋θ度傾いた
液晶分子、１３・・・・・・−θ度傾いた液晶分子、１
４・・・・・・紙面表方向の双極子モーメント、１６・
・・・・・紙面裏方向の双極子モーメント、１６・・・
・・・２枚の偏光板の方向。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （（Ｌ） ｔｂ） 第２図 第３図 （の Ｃｂ） 第４図 第５図 ４００）ｓ＠Ｃ 電Ｌ Ｖｏ 第８図 （α）
図 （（Ｌ） ｔｂ） 第２図 第３図 （の Ｃｂ） 第４図 第５図 ４００）ｓ＠Ｃ 電Ｌ Ｖｏ 第８図 （α）
Claims (6)
- （１）対向面に電極を有する一対の基板間に誘電異方性
が負の強誘電性液晶を挾持し、マトリックス状の絵素を
形成する液晶マトリックスパネルの駆動法において、非
選択期間の走査電圧パルスのパルス幅を選択期間の走査
電圧パルスのパルス幅より短くしたことを特徴とする液
晶マトリックスパネルの駆動法。 - （２）非選択期間の走査電圧パルスのパルス幅は前記パ
ルス電圧値での上記強誘電性液晶の応答時間より短いこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶マトリ
ックスパネルの駆動法。 - （３）絵素に印加される駆動波形が走査電極の１選択期
間内で交流波形になることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の液晶マトリックスパネルの駆動法。 - （４）走査電極の１回の選択期間に４つのパルス電圧が
絵素に印加され、第１と第２のパルスおよび第３と第４
のパルスはそれぞれパルス幅が等しく、電圧値の絶対値
が等しいが極性が逆であり、第１と第３のパルスの極性
も逆であり、第１と第２のパルス電圧値か第３と第４の
パルス電圧値のいずれか一方は閾値電圧以上で、他方は
閾値電圧以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の液晶マトリックスパネルの駆動法。 - （５）第１と第２のパルスを１回めの走査で印加し、第
３と第４のパルスを２回めの走査で印加することを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載の液晶マトリックスパ
ネルの駆動法。 - （６）走査電極の非選択期間に絵素に印加されるパルス
電圧の振幅は前記誘電異方性により分子配向の安定化効
果が生ずる程度に大きくすることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の液晶マトリックスパネルの駆動法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198012A JPS6256934A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 液晶マトリツクスパネルの駆動法 |
| US06/903,773 US5010327A (en) | 1985-09-06 | 1986-09-05 | Method of driving a liquid crystal matrix panel |
| EP86306893A EP0214856B1 (en) | 1985-09-06 | 1986-09-05 | Method of driving liquid crystal matrix panel |
| DE8686306893T DE3686219T2 (de) | 1985-09-06 | 1986-09-05 | Verfahren zur ansteuerung eines fluessigkristallrasterbildschirmes. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198012A JPS6256934A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 液晶マトリツクスパネルの駆動法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256934A true JPS6256934A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16384040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60198012A Pending JPS6256934A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 液晶マトリツクスパネルの駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256934A (ja) |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP60198012A patent/JPS6256934A/ja active Pending
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