JPS63306426A - 液晶装置 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は、改善された駆動特性を示す液晶装置に関し、
特に温度変化に対して改善された駆動特性を示す強誘電
性液晶装置に関する。

〔従来技術〕

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。

これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば“アプラ
イド・フイジクス・レターズ（“ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙ
ｓｉｃｓ　　Ｌｅ’ｔｔｅｒｓ”）　１９７１年、１８
　（４）号１２７〜１２８頁に掲載のＭ、シャット（Ｍ
　、　Ｓ　ｃ　ｈ　ａ　ｄ　ｔ　）及びＷ、ヘルフリヒ
（Ｗ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ　）共著になる“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビティ−・オ
ブ・ア・ツィステッド・ネマチック・リキッド・クリス
タル″（“ＶｏｌｔａｇｅＤｅｐｅｎｄｅｎｔ　０ｐｔ
ｉｃａｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａ　Ｔｗｉｓｔｅ
ｄＮｅｍａｔｉｃ　　Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａじ
）に示されたＴＮ　（ｔｗｉｓｔｅｄ　　ｎｅｍａｔｉ
ｃ）型液晶であった。

近年は在来の液晶素子の改善型として、双安定性を有す
る液晶素子の使用がクラーク（Ｃ１ａｒｋ）及びラガー
ウオール（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ　）の両者により特開昭
５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９２４
号明細書等で提案されている。双安定性液晶としては、
一般にカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）又はＨ相
（ＳｍＨ＊）を有する強誘電性液晶が用いられる。この
液晶はこれらの状態において、印加された電界に応答し
て第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態とのい
ずれかをとり、かつ電界が印加されないときはその状態
を維持する性質、即ち双安定性を有し、また電界の変化
に対する応答かすみやかであるため、高速かつ記憶型の
表示装置等の分野における広い利用が期待されている。

上記強誘電性液晶における第１の安定状態と第２の安定
状態の間のスイッチングは、例えば矩形パルスの場合に
は、パルスの時間幅（パルス幅）と電圧値によって定ま
る閾値以上のパルスが印加された場合に起こる。従って
、走査電極と情報電極の交点で形成される画素のうち、
選択画素には閾値以上、その他の画素には閾値以下のパ
ルスが印加されるように、走査電極と情報電極に適正な
パルスを印加することによりマルチプレクシング駆動が
可能となる。

このようなマルチプレクシング駆動方式には種々のもの
があるが、クロストーク量が少ない電圧平均化法である
１　／　ａバイアス法（例えば１／３バイアス法）が最
も良く用いられている。このｌ　／　ａバイアス法によ
れば、走査線の選択状態と非選択状態との組合せにより
、画素に印加される電圧の印加状態には４通りの状態が
発生する。つまり、走査線および情報信号線が共に選択
状態であれば（選択状態という）、駆動電圧のピーク値
はＶ。

（ただしＶ。は一定の電源電圧）、また走査線が選択状
態で情報信号線が非選択状態であれば（半選択状態とい
う）、駆動電圧のピークは（１−２／ａ）Ｖ、）、一方
、走査線が非選択状態であれば情報信号線に関係なく（
非選択状態という）、駆動電圧のピークはＶ。／ａであ
る。従って、マルチプレクシフグ駆動時の１フレーム（
１周期時間）では、選択状態にある画素に印加される駆
動電圧の実効値は、非選択状態にある画素に印加される
駆動電圧の実効値より大きく、この実効値の差が液晶の
透過光強度もしくは反射光強度の差すなわちコントラス
トとなり表示が行えるものである。

ところで、マルチブレクシング駆動においては、選択状
態で閾値電圧以上の書込みパルスが印加され、その後の
非選択状態では、書込みパルスの１　／　ａの電圧値を
もつパルス列が情報信号に応じて印加されることになる
が、かかる非選択状態下のパルス列の印加状態によって
は、選択時に書込みパルスが印加されたにもかかわらず
、反転を生じない画素を生じる（つまり、選択時に書込
みパルスの印加によって反転を生じるが、続（非選択時
に印加される１　／　ａの電圧値をもつパルス列の印加
によって再反転を生じる）ことがある。この現象は、一
般にクロストーク現象と呼ばれているが、かかるクロス
トーク現象を生じた表示画面では、コントラストが十分
ではなく、しかも良質な表示品位が得られていない。

このため、特開昭５９−１９３４２６号公報では、走査
線と情報線の交差部に相当する電極間に印加される駆動
交流電圧に直流電圧成分を重畳することによって、前述
したクロストーク現象を防止する方法が提案されている
。

また、強誘電性液晶素子は、メモリー効果をもっている
が、そのメモリー効果が必ずしも第１と第２の配向状態
間で対称とはなっておらず、極端な場合には、双安定状
態とならず片方の配向状態が安定な単安定状態となり、
これがスイッチング時の表示品位を悪くさせる原因とな
っていたが、この単安定状態を直流電圧成分（ＤＣバイ
アス）の重畳によって防止する方法が提案されている。

しかしながら、上述したＤＣバイアスの値が小さすぎる
と表示品位を向上させるに至らず、また大きすぎると強
誘電性液晶の双安定性を完全に崩し、逆に単安定になっ
てしまい、極端な場合には、液晶の配向を壊すに至って
いた。

このため、従来は、以上のことを考慮に入れＤＣバイア
スの値の最適化を行っていたが、駆動条件が温度により
太き（変化する強誘電性液晶では、駆動できる温度範囲
に制限が生じていた。

〔発明の概要〕

本発明は、前記従来例を解決するためになされたもので
、広範な温度領域で高品位表示を可能にした強誘電性液
晶装置を提供することを目的としている。特に、本発明
の別の目的は、広範な温度領域で駆動可能な温度補償法
を提供することにある。

本発明者らは、強誘電性液晶装置のマルチプレクシング
駆動において、上述したＤＣバイアスと温度の関係につ
いて種々の研究を行った結果、ＤＣバイアスを使用温度
に応じて変化させることで、駆動可能な温度範囲を実用
上問題とならない程度にまで広げることができた。本発
明は、かかる知見に基いてなしたものである。

すなわち、本発明は、走査線と情報線とを有し、該走査
線と情報線との間に強誘電性液晶を配置した液晶素子及
び該走査線と情報線との交差部に印加した駆動交流電圧
に直流成分を重畳する手段を有する液晶装置において、
前記直流成分の値を温度変化に応じて変化させる液晶装
置に特徴を有している。特に、本発明では、低温側でＤ
Ｃバイアスの値を小さく設定し、温度が上昇するに従っ
て、ＤＣバイアスの値を大きく設定することによって、
前述の目的を達成することができる。

〔発明の態様の詳細な説明〕

以下、本発明を図面に従って説明する。

第１図は本発明の表示装置の例を示す構成図である。１
０１は表示パネルで、走査電極１０２と信号電極１０３
と、その間に充填される強誘電性液晶とで構成され、走
査電極１０２と信号電極１０３とで構成されるマトリク
スの交点において、電極に印加される電圧による電界に
よって、強誘電性液晶の配向が制御される。

１０４は信号電極駆動回路で、情報信号線１０６からの
シリアルな映像データを格納する映像データシフトレジ
スタ１０４１、映像データシフトレジスタ１０４１から
のパラレルな映像データを格納するラインメモリ１Ｏ４
２、ラインメモリ１０４２に格納された映像データに従
って、信号電極１０３に電圧を印加するための信号電極
ドライバー１０４３、さらに信号電極１０３に印加する
電圧ｖｌ＋　”Ｃと−ｖ１を切替制御線１０８からの信
号によって切替える情報側電源切替器１０４４を有する
。

１０５は走査電極駆動回路で、走査アドレスデータ線１
０７からの信号を受けて、全走査電極の内の１つの走査
電極を指示するためのデコーダ１０５１、デコーダ１０
５１からの信号を受けて走査電極１０２に電圧を印加す
るための走査電極ドライバー１０５２、さらに走査電極
１０２に印加する電圧Ｖｓ、　Ｖｃ、　　−Ｖｓを切替
制御線１０８からの信号によって切替える走査側電源切
替器１０５３を有する。

１０９はＣＰＵで発振器１１０のクロックパルスを受け
て画像メモリ１１１の制御および情報信号線１０６、走
査アドレスデータ線１０７、切替制御線１０８に対して
信号の転送の制御を行う。

次に、以上の構成における動作の説明を行う。

第２図は切替制御線１０８からの切換え制御信号と、信
号電極駆動電圧ｖ＋　＋　　Ｖ　Ｃ、Ｖ　１　、走査電
極駆動電圧Ｖｓ、Ｖｃ、−Ｖｓとのタイミングチャート
である。

切替制御線１０８からの信号で切り替わるタイミングは
、液晶画素に電界が印加されていない期間、本実施例で
はリフレッシュ駆動における垂直同期期間内にそのタイ
ミングをもっており、切替制御線１０８からの信号がＨ
ｉ−レベルのとき、信号電極駆動電圧に＋ｖ１１．−ｖ
＋０．走査電極駆動電圧に＋Ｖｓ＋、−Ｖｓｌが出力さ
れる。次に、切替側゛御線１０８からの信号がＬｏ−レ
ベルのときには、信号電極駆動電圧に＋ｖ１□、　　−
Ｖ、、、走査電極駆動電圧に＋ＶＳ２．　−ＶＳ２が出
力される。第２図においては、 ＶＩ：　＋Ｖ＋　１＞＋ＶＩ　２　　　−Ｖｌ：　−Ｖ
Ｉ　１＞　−Ｖｌ　２Ｖｓ：　＋Ｖｓ　１＞＋ＶＳ　２
　　−ＶＳ　：　−ＶＳ　ｌ＞　−ＶＳ　２の場合を示
しており、切替制御線１０８からの信号がＨｉ−レベル
のときの方がＬＯ−レベルのときよりも液晶画素に高い
電圧を印加している。

又、第１図に示す装置には、温度センサ１１２、温度補
償回路１１３と温度制御回路１１４が設けられている。

これらの回路によって、温度に応じて走査電極駆動回路
１０５又は信号電極駆動回路１０４に入力する電源電圧
を制御することができる。

第３図は、本発明で用いた駆動波形図である。

第３図（Ａ）中のＳｓは選択された走査線に印加する選
択走査波形を、ＳＮは選択されていない非選択走査波形
を、Ｉｓは選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、■、は選択されていないデータ線に印加する
非選択情報信号（白）を表わしている。また、図中（Ｉ
ｓ　　Ｓｓ）と（ＩＮ　　ｓｓ）は選択された走査線上
の画素に印加する電圧波形で、電圧（Ｉｓ　　Ｓｓ）が
印加された画素は黒の表示状態をとり、電圧（ＩＮ　　
ｓｓ）が印加された画素は白の表示状態をとる。

第３図に示す駆動例では、選択された走査線に印加する
走査選択信号ＳｓはＶＳＩと−ｖ５□の電圧に設定した
交流電圧（正極性と負極性は、選択されない走査線の電
位を基準にした）で、その振巾を等しくした電圧（ｌＶ
ｓｌ”ｌＶｓ＋１＝ｌＶｓ。１）を用いており、データ
線から印加する電圧Ｖｌｌ（ＶＩ２）との間でＩＶｓ　
１＝２１Ｖ＋　１（７）値になる様にそれぞれの振巾を
設定している（ｌＶＩｌ＝ｌ　ＶＩ　＋　ｌ　＝　Ｉ　
Ｖｌ□１）。

又、第３図に示す駆動法では、１ラインクリヤ位相ｔ、
で画素（ＩＮ−３Ｓ）に印加される電圧は、その電圧印
加時間を最小印加時間Δｔの２倍の時間に設定した時に
強誘電性液晶の閾値電圧を越える様に設定されている一
方、書込み位相ｔ２で印加される電圧ｖｓ□＋ｖ１は強
誘電性液晶の他方の閾値電圧を越えた電圧に、他方、電
圧■８□−ｖ１は閾値電圧より小１い電圧に設定されて
いる。

第４図は、第３．ｊ（Ａ）に示す駆動電圧の振幅に対し
て駆動電圧の振幅を変化させた時の駆動波形を表わして
いる。

第４図は、第３図（Ａ）の情報信号■３とＩＮにＤＣ成
分Ｖ。。（走査非選択信号の電圧を基準としたＤＣ成分
Ｖ。０）を付与した情報信号１ｇと氏を表している。第
４図に示す情報信号■？と■８は、それぞれＶＯＣが付
与された非対称の交番波形となっていて、１ラインクリ
ア位相ｔ１の時の走査選択信号の電圧極性に対して逆極
性のＤＣ成分ＶＤＣを生じさせる電圧−Ｖ？をもってい
る。（すなわち、走査選択信号の電圧振幅（Ｖｓ）と情
報信号の電圧振幅（Ｖ＋　）との比（ｖｓ　／Ｖｌ　）
が周期的に切り換えられる。）この電圧■は、書込み位
相期間△ｔで決定づけられる強誘電性液晶の閾値電圧よ
り小さい値に設定される。また、上述したＤＣ成分ＶＤ
Ｃの極性は、上述した極性に限られるものではなく、駆
動波形に応じてその逆の極性の場合であってもよい。

第５図（Ａ）は、本発明で用いた駆動波形例である。第
５図（Ａ）には奇数フレームＦｊＪＭ−１と偶数フレー
ムＦ２Ｍ　（Ｍ＝１．　２．　３．・・・）における奇
数番目の走査電極に印加する走査選択信号Ｓ２ｒ＋−１
（ｎ＝１．２．３．・・・）と、偶数番目の走査電極に
印加する走査選択信号３２ａが示されている。

第５図（Ａ）によれば、走査選択信号ｓ、　ｔｓ　−１
は奇数フレームＦ２　Ｍ　−１と偶数フレームＦｚＭ（
Ｍ＝１゜２．３．・・・）の同位相における電圧極性（
走査非選択信号の電圧を基準にした電圧極性）が互いに
逆極性となっており、走査選択信号Ｓ２ｎも同様である
。さらに、１フレ一ム期間内で印加された走査選択信号
ｓ２ｎ　−１と３２＋＋は互いに相違した電圧波形とな
っており、同位相の電圧極性が互いに逆極性となってい
る。

又、第５図（Ａ）の走査駆動波形例では、゛画面が一済
に休止（例えば画面を構成する全画素に一斉に電圧０を
印加する）するための位相が第３番目に設けられ、走査
選択信号の３番目の位相が電圧０（走査非選択信号の電
圧と同一レベル）に設定されている。

又、第５図（Ａ）によれば、奇数フレームＦ２Ｍ−１で
、信号電極に印加する情報信号としては、走査選択信号
５２ｍ−１に対しては白信号（走査選択信号５２ＩＩ−
１との合成により、２番目の位相で強誘電性液晶の閾値
電圧を越えた電圧３Ｖ、が印加されて白の画素を形成す
る）と保持信号（走査選択信号ｓ２ｎ　−１との合成に
より、画素に強誘電性液晶の閾値電圧より小さい電圧上
ｖ０が印加される）とが選択的に印加され、走査選択信
号５２１１に対しては黒信号（走査選択信号Ｓ２ｎとの
合成により、２番目の位相で強誘電性液晶の閾値電圧を
越えた電圧−３Ｖｏが印加されて黒の画素を形成する）
と保持信号（走査選択信号Ｓ２ｎとの合成により、画素
に強誘電性液晶より小さい電圧±ｖｏが印加される）と
が選択的に印加される。

上述の奇数フレームＦ２　Ｍ　−１の書込みに続く偶数
フレームＦ２Ｍで、信号電極に印加する情報信号として
は、走査選択信号ｓ２ｎ　−１に対しては、上述と同様
の黒信号と保持信号とが選択的に印加され、走査選択信
号８２ｎに対しては、上述と同様の白信号と保持信号と
が選択的に印加される。

第５図（Ｂ）、　（Ｃ）と（Ｄ）はそれぞれ第５図（Ａ
）に示す駆動波形に対して、情報信号の電圧＋ｖ。

に士ＶＤＣを付与したもの、走査選択信号の電圧±２ｖ
ｏに士ＶＯＣを付与したものと情報信号の電圧±ｖｏに
±ＶＤＣを付与したものを示している。

第６図（Ａ）〜（Ｄ）と第７図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発
明で用いた別の駆動波形を表わしている。

第６図（Ａ）と第７図（Ａ）は、走査選択信号５ｎ（ｎ
＝１．　２．３．・・・）の同一位相における極性が互
いに逆極性関係になる２種の走査選択信号電圧を奇数フ
レーム偶数フレームで交互に印加する駆動法を表わして
いる。第６図（Ｂ）、（Ｃ）と（Ｄ）ならびに第７（Ｂ
）、（Ｃ）と（Ｄ）は、それぞれ第６図（Ａ）に示す駆
動波形に対して、情報信号の電圧＋ｖ０に＋ＶＤＣを付
与したもの、走査選択信号の電圧±２ｖ０に士ＶＤＣを
付与したものと、情報信号±ｖ０に士ＶＤＣを付与した
ものを示している。

第８図は本発明で用いた別の好ましい駆動波形例である
。第８図中、電圧ｖｃ１は、書込みに先立って全又は所
定数の画素を一斉にクリヤするための電圧であって、例
えば走査電極に一斉に印加される。Ｓｓは電圧２Ｖ０と
一２Ｖ、の交番電圧をもつ走査選択信号で、ＳＮは基準
電圧０に設定した走査非選択信号である。■ｓはクリヤ
された画素を反転させるための情報信号で、又、ＩＮは
クリヤされた画素を保持するための情報信号で、これら
の情報信号は走査電極に順次印加される走査選択信号と
同期させて選択時に信号電極に印加される。

上述した情報信号Ｉｓと■、には、それぞれＤＣ成分Ｖ
。Ｃが付与された非対称の交番電圧を形成している。こ
のＤＣ成分Ｖ。０は、電圧Ｖｃ（３Ｖｏ）に対して同一
極性のＤＣ成分ＶＤＣとすることができ、このＤＣ成分
ＶＯＣをこれと同一極性の情報信号電圧（＋Ｖｏ）に重
畳させることも可能である。この際、本発明では強誘電
性液晶パネルの動作温度範囲内でＤＣ成分ＶＤＣを０か
ら所定オフセット量の間を可変することができる。また
、上述したＤＣ成分ＶＤＣの極性は、上述した極性に限
られるものではなく、その逆の極性であってもよい。

次に、第９図に示すマトリクス電極群で形成されたすべ
ての画素に対して第３図に示す波形を用いた１／４バイ
アス法によって１５℃、２５℃と３５℃のそれぞれの温
度で駆動した時のコントラストの測定を行った。駆動条
件はΔｔ＝２８μｓｅｃとし、駆動電圧は、それぞれの
温度での最適駆動電圧とし、これにＤＣバイアス電圧を
重畳させて駆動を行った。コントラストは全白パターン
、全黒パターンを表示した時の透過率の比として計算し
た。

縦軸をコントラストとし、横軸を温度としてプロットし
た結果を第１Ｏ図に示す。

第１０図において、曲線（Ａ）はそれぞれの温度で最大
のコントラストが得られるようにＶＤＣの値を可変した
場合の結果で、曲線（Ｂ）はｖｎｃの値を温度が２５℃
の時に最大のコントラストが得られた値（Ｖｏｃ　＝１
．０　（Ｖ））に固定した時の結果を示す。

第１０図の曲線（Ｂ）では３５℃において太き（コント
ラストが低下したのに対して、それぞれの温度での最適
なＶＯＣの値（１５℃の時Ｖ。。＝１．０（Ｖ）、２５
℃の時Ｖ。ｏ＝１．０　（Ｖ）、　　３５℃の時ｖＤｏ
＝０．５（ｖ））で駆動した場合（第１０図の曲線（Ａ
）の場合）はすべての温度で高いコントラストを維持す
ることができた。また第１０図の曲線（Ｃ）ｌｔＤｃバ
イアス無しくＶ　ｏ　ｃ　＝Ｏ）　（７）時の結果であ
る。本発明の温度補償駆動法によればクロストークがお
こりやすくなる高温側でも高いコントラストが維持でき
、低温側では画面全体でのコントラストむらを小さくし
、使用温度範囲全域で高品位の表示を行うことができた
。

又、本発明では、駆動電圧の振幅切り替え時の振幅変化
量は、第１フレーム（第１フイールド）時の駆動電圧振
幅に対して±０．５％〜±１０．０％、好ましくは±１
．０％〜５．０％程度が適している。

第９図は前述した液晶装置の平面図で、強誘電性液晶を
封入したセルのマトリクス電極を示す模式第９図で示す
セル構造体９０は、ガラス板からなる一対の基板９１ａ
と９１ｂがスペーサ９４で所定の間隔に保持され、この
一対の基板をシーリングするために、周囲を接着剤９６
で接着したセル構造を有しており、基板９１ａの上には
複数の透明電極９２ａからなる電極群（例えばマトリク
ス電極構造のうちの走査電圧印加用電極群）が帯状パタ
ーンで形成され、基板９１ｂの上には前述の透明電極９
２ａと交差させた複数の透明電極９２ｂからなる電極群
（例えばマトリクス電極構造のうちの情報電圧印加用電
極群）が形成されている。透明電極を設けた基板上には
５ｉ０２の無機絶縁膜及びポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）の有機配向膜が形成され、その表面にはラビング処
理が施されている。また、使用した液晶は以下に示すよ
うな相系列をもつエステル系混合液晶であって、カイラ
ルスメクチック相を有するものである。

Ｉｓｏ、　　　　Ｃｈ　　　　ＳｍＡ　←−−ＳｍＣ＊
←−−Ｃｒｙ、６７．３℃　　６３．１°Ｃ４７，７°
Ｃ−５，０°Ｃ（Ｉｓｏ　；等吉相、ＳｍＡ；スメクチ
ックＡ相、Ｃｒｙ　；結晶相を表わす。）上記混合液晶
を第９図に示したセルに封入し、一度等吉相まで昇温さ
せた後、ＳｍＣ＊へ徐冷した。

本発明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チック液晶が最
も好ましく、そのうちカイラルスメクチックＣ相（Ｓｍ
Ｃ＊）又はＨ相（ＳｍＨ木）の液晶が適している。この
強誘電性液晶のについては、“ル・ジュールナル・ド・
フィシツク・レター”（“Ｌｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　
ｄｅ　　Ｐｈｙｓｉｃ　　Ｌｅｔｔｅｒ”）３６巻（Ｌ
−６９）１９７５年の「フェロエレクトリック・リキッ
ド・クリスタルスＪ　（ｒ　Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉ
ｃＬｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌｓｊ）；“アプライ
ド・フィジックス・レターズ″（“Ａｐｐｌｉｅｄ　　
ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ″）３６巻（１１号
）　１９８０年の［サブミクロン・セカンド・バイステ
ィプル・エレクトロオプティック・スイッチング・イン
・リキッド・クリスタルＪ　（ｒＳｕｂｍｉｃｒ。

５ｅｃｏｎｄ　　Ｂ１５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏ
ｐｔｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｎ　　Ｌｉｑｕｉｄ　
Ｃｒｙｓｔａｌｓｊ）　；“固体物理”１６　（１４１
）１９８１年「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
。

より具体的には、本発明に用いられる強誘電性液晶化合
物の例としては、デシロキシベンジリデン−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）−ブチルレゾルシリダン−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＊相または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
た銅ブロック等により支持することができる。

又、本発明では前述のＳｍＣ木、ＳｍＨ木の他に、カイ
ラルスメクチックＦ相、■相、Ｊ相、Ｇ相やに相で表わ
される強誘電性液晶を用いることも可能である。

第１１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。１３１ａ　（！：　１３１ｂ、　　Ｉｎ２０３
．　５ｎ０１やＩＴＯ（インジウム−ティン−オキサイ
ド）等の透明電極がコートされた基板（ガラス板）であ
り、その間に液晶分子層１１２がガラス面に垂直になる
よう配向したＳ　ｍ　Ｃ＊相の液晶が封入されている。

太線で示した線１１３が液晶分子を表わしており、この
液晶分子１１３は、その分子に直交した方向に双極子モ
ーメント（Ｐ工）１１４を有している。基板１１１ａと
１１１ｂ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１１３のらせん構造がほどけ、双極子モー
メント（Ｐ工）１１４はすべて電界方向に向くよう、液
晶分子１１３の配向方向を変えることができる。液晶分
子１１３は細長い形状を有しており、その長袖方向と短
軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラス面の
上下に互いにクロスニコルの位置関係に配置した偏光子
を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶
光学変調素子となることは、容易に理解される。さらに
液晶セルの厚さを十分に薄（した場合（例えば１μ）に
は、第１２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、その双極子モーメン
トＰａ又はｐｂは上向き（１２４ａ）又は下向き（１２
４ｂ）のどちらかの状態をとる。このようなセルに、第
１２図に示す如（一定の閾値以上の極性の異なる電界Ｅ
ａ又はＥｂを所定時間付与すると、双極子モーメントは
電界Ｅａ又はＥｂの電界ベクトルに対して上向き１２４
ａ又は下向き１２４ｂと向きを変え、それに応じて液晶
分子は第１の安定状態１２３ａかあるいは第２の安定状
態１２３ｂの何れか一方に配向する。

このような強誘電性液晶を光学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状態を有することであ
る。第２の点を例えば第１２図によって説明すると、電
界Ｅａを印加すると液晶分子は第１の安定状態１２３ａ
に配向するが、この状態は電界を切っても安定である。

又、逆向きの電界Ｅｂを印加すると液晶分子は第２の安
定状態１２３ｂに配向て、その分子の向きを変えるが、
やはり電界を切ってもこの状態に留っている。又、与え
る電界Ｅａ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ましく、一般的には、０．５μ
〜２０μ、特に、１μ〜５μが適している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による温度補償駆動法によ
れば、駆動時の未反転部分を少な（でき、画面全体での
コントラストむらを小さくすることができ、画素ごとで
閾値電圧の差がある場合でも高い表示品位を使用温度範
囲全域で維持することが可能となる。この温度補償駆動
法はクロストークをおこしやすい液晶材料に特に有効で
あり、また駆動電圧の温度依存性が大きいものほど有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶装置のブロック図で、第２図はそ
の装置で用いた切替制御信号、信号側駆動電圧と走査側
駆動電圧とのタイミングチャート図である。第３図（Ａ
）は本発明で用いた駆動電圧の波形図で、第３図（Ｂ）
はそのタイミングチャート図である。第４図は第３図（
Ａ）の駆動電圧に対して振幅変化させた駆動電圧の波形
図である。第５図（Ａ）〜（Ｄ）、第６図（Ａ）〜（Ｄ
）と第７図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明で用いた別の駆動
電圧を示す波形図である。第８図は本発明で用いた別の
駆動電圧を示す波形図である。第９図は本発明で用いた
液晶素子の平面図である。第１０図はコントラストの温
度依存性を表わした特性図である。第１１図と第１２図
は、本発明で用いた強誘電性液晶素子の斜視図である。 特許出願人　　キャノン株式会社 ７３０（Ａ） ＳＮ　　　　　Ｏ− 第１＋［ＥＩ ５ｙ　　　　□□ 第り図（Ｅ３） 第６図（８） 栗７図（Ｂ） 第３日 ＳＪ　　　　　　Ｏ□ −ＶｏすＶＤｃ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査線と情報線とを有し、該走査線と情報線との
   間に強誘電性液晶を配置した液晶素子、及び該走査線と
   情報線との交差部に印加した駆動交流電圧に直流成分を
   重畳する手段を有する液晶装置において、前記直流成分
   の値を温度変化に応じて変化させることを特徴とする液
   晶装置。
2. （２）前記情報線に印加する電圧信号が選択されていな
   い走査線への印加電圧を基準にして一方極性電圧と他方
   極性電圧を有しており、該一方極性電圧と他方極性電圧
   の少なくとも一方の電圧に直流成分が重畳される特許請
   求の範囲第１項記載の液晶装置。
3. （３）選択された走査線に印加する電圧信号が選択され
   ていない走査線への印加電圧を基準にして一方極性電圧
   と他方極性電圧を有しており、該一方極性電圧と他方極
   性電圧の少なくとも一方の電圧に直流成分が重畳される
   特許請求の範囲第１項記載の液晶装置。
4. （４）前記情報線に印加する電圧信号が選択されていな
   い走査線への印加電圧を基準にして一方極性電圧と他方
   極性電圧を有しており、該一方極性電圧と他方極性電圧
   の波高値が互いに非対称となっている特許請求の範囲第
   １項記載の液晶装置。
5. （５）選択された走査線に印加する電圧信号が選択され
   ていない走査線への印加電圧を基準にして一方極性電圧
   と他方極性電圧を有しており、該一方極性電圧と他方極
   性電圧の波高値が互いに非対称となっている特許請求の
   範囲第１項記載の液晶装置。
6. （６）前記強誘電性液晶がカイラルスメクチック液晶で
   ある特許請求の範囲第１項記載の液晶装置。
7. （７）前記カイラルスメクチック液晶の膜厚が無電界時
   にカイラルスメチック液晶が固有するらせん構造を消失
   させるのに十分に薄い膜厚に設定されている特許請求の
   範囲第６項記載の液晶装置。