JPS6371833A - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

Info

Publication number
JPS6371833A
JPS6371833A JP19439987A JP19439987A JPS6371833A JP S6371833 A JPS6371833 A JP S6371833A JP 19439987 A JP19439987 A JP 19439987A JP 19439987 A JP19439987 A JP 19439987A JP S6371833 A JPS6371833 A JP S6371833A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
signal
liquid crystal
polarity
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP19439987A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH063505B2 (ja
Inventor
Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP19439987A priority Critical patent/JPH063505B2/ja
Publication of JPS6371833A publication Critical patent/JPS6371833A/ja
Publication of JPH063505B2 publication Critical patent/JPH063505B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

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、液晶表示素子や液晶−光シヤツターアレイ等
の液晶装置に関し、更に詳しくは、強誘電性液晶を用い
た液晶装置に関する。
(従来の技術) 従来の液晶素子としては、例えばエム・シャット(M、
5chadt)とダブりニー・ヘルフリツヒ(W、He
1frich)著”アプライド・フイジイツクス・レタ
ーズボリューム18、ナンバー4 (1971,2,1
5)、ページ127〜128(“Applied  P
hysicsLetters” Vo、18、No4(
197t−2,15)、P、127〜128)の“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−・オプ・ア・ツィステッド・ネマチック・リキッド
・クリスタル“ (“VoltageDependen
t  0pttcal  Activtty  of 
 a  Twisted  Nematic  Liq
uid  Crystal”)に示されたティー・エヌ
(TN)(ツィステッド・ネマチック(twisted
  nematic))液晶を用いたものが知られてい
る。このTN液晶は、画素@度を高くしたマトリクス電
極構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生す
る問題点があるため、画素数が制限されていた。
又、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素子
を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素子
が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成す
る工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成する
ことが難かしい問題点がある。
これらの問題点を解決するものとして、クラークとラガ
ウエルにより米国特許第4367924号公報で強誘電
性液晶素子が発表された。
この強誘電性液晶は、下達する様にメモリー効果を有し
ているが、走査線とデータ線からなるマトリクス電極構
造を組込んで時分割駆動を行うと、書込み時の電圧極性
と逆極性の電圧で、その電圧が閾値以下であってもその
書込み画素に印加され続けると(例えば、書込みパルス
幅の5倍以上)、その書込み状態が反転してしまう(例
えば、白に書込まれた画素が黒に反転する)現象が本発
明者らの実験によって見い出された。
〔発明の概要〕
従って、本発明の目的は、走査線とデータ線を有するマ
トリクス電極構造を用いた強誘電性液晶素子の時分割駆
動法を提供することにある。
本発明の別の目的は、前述の反転現象を防止した強誘電
性液晶素子の駆動法を提供することにある。
本発明のかかる目的は、走査電極に、走査非選択電極へ
の印力α電圧を基準にして、一方極性及び他方極性の電
圧、並びに走査非選択電極への印加電圧と同一レベルの
電圧を有する走査選択信号を印加し、選択された信号電
極に、前記一方極性の電圧と同期して、強誘電性液晶の
一方の閾値電圧を越えた電圧を与える第1の電圧信号及
び前記同一レベルの電圧の印加期間内に交番電圧信号を
有する情報信号を印加し、他の信号電極に、前記他方極
性の電圧と同期して、強誘電性液晶の他方の閾値電圧を
越えた電圧を与える第2の電圧信号及び前記同一レベル
の電圧の印加期間内に交番電圧信号を有する情報信号を
印加し、前記第1の電圧信号又は第2の電圧信号のパル
ス幅をΔTとした時、前記交差部に印加される同一極性
電圧の印加時間を最大で2ΔTとした液晶装置、又は全
又は所定数の走査電極と全又は所定数の信号電極との交
差部に、強誘電性液晶の一方の閾値電圧を越えた電圧を
印加し、走査電極に、走査非選択電極への印加電圧を基
準にして、一方極性の電圧及び走査非選択電極への印加
電圧と同一レベルの電圧を有する走査選択信号を印加し
、選択された信号電極に前記一方極性の電圧と同期して
、強誘電性液晶の他方の閾値電圧を越えた電圧を与える
第1の電圧信号及び前記同一レベルの電圧の印加期間内
に交番電圧信号を有する情報信号を印加し、他の信号電
極に、前記一方極性の電圧と同期して、強誘電性液晶の
閾値電圧を越えていない電圧を与える第2の電圧信号及
び前記同一レベルの電圧の印加期間内に交流電圧信号を
有する情報信号を印加し、前記第1の電圧信号又は第2
の電圧信号のパルス幅をΔTとした時、前記交差部に印
加される同一極性電圧の印加時間を最大で2ΔTとした
液晶装置に特徴を有している。
〔発明の態様の詳細な説明〕
本発明で用いることができる強誘電性液晶としては、カ
イラルスメクテイツク液晶で、特にC相(SmC”)、
H相(SmH”)、I相(SrnI*)、J相(SmJ
*)、に相(SmK*)、C相(SmG*)又はF相(
SmF”)が適している。この強誘電性液晶については
、“ル・ジュルナール・ド・フィシツク・レットル″ 
(“LEJOURNAL   DE   PHYSIQ
UE   LETTER3” )36 (L−69)1
975.rフェルエレクトリック・リキッド・クリスタ
ルス」(rFerroelectrtc  Liqui
dCrystals」);  “アプライド・フィジイ
ツクス・レターズ″ (Applied  Physt
cs  Letters”)3B(11)!980「サ
ブミクロ・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
スJ  (rsubmicro  5econd  B
tstable  Electroopttc  Sw
itching  1nLiquid  Crysta
ls」)H″固体物理”16 (141)1981 r
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1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。11と11′は、In2O*。
5no2やITO(Indium−Tin  0xid
e)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1112がガラス面に垂直になるよう配向
したSmC*相又はSmH宰相の液晶が封入されている
。太線で示した線13が液晶分子を表わしており、この
液晶分子13はその分子に直交した方向に双極子モーメ
ント14(P上)を有している。基板11とtt’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
13のらせん構造がほどけ、双極子モーメント14はす
べて電界方向に向くよう、液晶分子13は配向方向を変
えることができる。液晶分子13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
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1
μ)には、第2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(非らせん構造)
、その双極子モーメントP又はP′は上向(24)又は
下向き(24’)のどちらかの状態をとる。このような
セルに第2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24又は下
向き24′ と向きを変え、それに応じて液晶分子は第
1の安定状態23かあるいは第2の安定状態23′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2図によって
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23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E′を印加すると、液晶分子
は第2の安定状態23′に配向し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Eが一定の闇値を越えない限り、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0.5
〜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
以下、本発明の好ましい駆動例を図面に従って説明する
第3図は、中間に強誘電性液晶が挟まれたマトリクス電
8i纏造を有する液晶素子31の模式図である。32は
走査選択信号を順次印加する走査線であり、33は情報
信号を印加するデータ線である。
第4図は、本発明の好ましい駆動法を時系列で表わした
ものである。
双安定性を有する状態での強誘電性液晶の電界によるス
イッチングのメカニズムは微視的には必ずしも明らかで
はないが、一般に所定の安定状態に所定時間の強い電界
でスイッチングした後、全く電界が印加されない状態に
放置する場合には、はぼ半永久的にその状態を保つこと
は可能であるが、所定時間ではスイッチングしないよう
な弱い電界(先に説明した例で言う閾値以下の電圧に対
応)であっても、逆極性の電界が長時間に亘って印加さ
れる場合には、逆の安定状態へ再び配向状態が反転して
しまい、その結果正しい情報の表示や変調が達成できな
い現象が生じ得る。本発明者らは、この様な弱電界の長
時間印加による配向状態の転移反転現象(一種のクロス
トーク)の生じ易さが基板の表面状態や液晶材料の種類
等によって影響されることについては実験の上で確認し
たが、その論理的な解析については十分に明らかとなっ
ていない。ただ、強誘電性液晶の素子化に当って、基板
に対するラビング処理やSiO等の斜方蒸着処理による
液晶分子配向のための一軸基板処理を行うと、前述した
反転現象が一層顕著に現われることが判明した。特に、
その反転現象は低い温度の場合と比較して高い温度の場
合の方が、強く現われることも確認した。
いずれにしても、正しい情報の表示や変調を達成するた
めの、一定方向の電界が長時間に亘って印加されること
は、避けるのが好ましい。
第5図は、本発明の別の好ましい駆動例を示している。
第4図は、1時全面消去−書込み方式の駆動例で用いた
交番補助信号の変形例を示している。第4図(a)は走
査線Sに印加する2Voの走査選択信号を示し、第4図
(b)と(C)はそれぞれデータ線Iに印加する交番補
助信号を付加した情報非選択信号1 OFFと情報非択
信号工。8を表わしている。又、第4図(d)と(e)
は、それぞれ走査選択信号が印加されたライン上の画素
に情報非選択信号と情報選択信号を印加した時の波形を
表わしている。
第7図で示す波形において、ΔT3−ΔT6=ΔT、Δ
T、=ΔT2=δ1.ΔT4=ΔT。
=δ2とした時、同一極性電圧の印加時間は、走査選択
信号Sが印加された走査線上の画素の場合で、ΔT+6
2 (ΔT3+ΔT4)又はδ1+6丁(ΔT2+ΔT
3)である、又、注目画素が非選択−非選択の時にI 
OFF又はI。Nが連続した場合で、同一極性電圧の印
加時間がΔT1+ΔT6とΔT2+ΔT3となり、又注
目画素が遭択−非選択に転Bした時、選択時に工。。
(I ON)が印加され、非選択時にl0N(IOFF
)が印加された場合で、同一極性電圧の印加時間がΔT
l+ΔT6.ΔT3+ΔT4とΔT2+ΔT、となる。
従って、本発明では、δ1くΔT又はδ2くΔTと設定
すれば、上述の同一極性電圧の印加時間を最大で2ΔT
とすることができる。
第4図(b)と(c)で示す様に情報信号(走査選択信
号に同期してデータ線に印加する)の前後で付加される
交流信号の位相がその非選択信号と選択信号とで相異し
ているので、同一極性の連続印加時間は2ΔTを越える
ことがない。
第4図に示す様に、情報信号を印加する位相の前後の位
相で第1の交番補助信号と第2の交番補助信号を印加す
ることにより、前述の反転現象を有効に防止することが
できる。
又、第5図及び第6図は、それぞれライン黒、白順次書
込み方式の変形例を表わしている。すなわち、第5図及
び第6図に示す方法では、情報信号を印加する前後に第
1の交番補助信号と第2の交番補助信号を印加する位相
を設けた態様を表わしている。
第5図では、走査線にΔT3位相で2Vo。
ΔT4位相で一2Voとした走査選択信号が印加される
。データ線I C0AIIX+では黒の書込情報信号が
、データ線! (LIGHT)では白の書込み情報信号
が走査選択信号と同期して印加される。さらに、この情
報信号を印加する位相の前後に第1の補助信号と第2の
補助信号を印加する位相を設けることにより、逆方向電
圧の印加時間を2ΔTと短縮することがでとる。この際
、付加する交流波形のパルス幅は、情報信号のパルス幅
と必ずしも一致′ させる必要はない“。尚、第8図の
(d)、S/I(DARに)は画素が黒に書込まれた時
の波形、(e);S/In、工。□、は画素が白に書込
まれた時の波形である。
又、第6図は第5図の方法の変形例で交流波形の位相が
相異している。第6図において、(a)は走査選択信号
、(b)は黒書込み信号、(c)は白書込み信号、(d
)は画素が黒に書込まれた時の波形、(e)は白に書込
まれた時の波形を表わしている。
前述した実施例では、電圧値Voは、■0<Vthl 
<3Vo、−VO>−Vtrra >−3V。
(Vty;第1の安定配向状態の閾値電圧、Vthl:
第2の安定配向状態の閾値電圧)を満たす様に設定され
ている。
本発明で用いる強誘電性液晶としては、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)−(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)や4−o−(2−メチル)−ブチルレ
ゾルシリチン−4′−オクチルアニリン(MBRAS)
の他に、特開昭59−98051号公報、同59−11
8744号公報、同59−128357号公報に開示さ
れたものを用いることができる。
本発明の方法は、液晶−光シャッタなどの光学シャッタ
や液晶テレビなどのディスプレイの分野に広く応用する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明の駆動法で用いる液晶素子
を模式的に示す斜視図である。第3図は、本発明の駆動
法で用いるマトリクス電極構造を示す平面図である。第
4図、第5図及び第6図は、本発明で用いた駆動法を時
系列で表わした説明図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)走査電極群と信号電極群との交差部に強誘電性液
    晶を配置した液晶装置において、 走査電極に、走査非選択電極への印加電圧を基準にして
    、一方極性及び他方極性の電圧、並びに走査非選択電極
    への印加電圧と同一レベルの電圧を有する走査選択信号
    を印加し、 選択された信号電極に、前記一方極性の電圧と同期して
    、強誘電性液晶の一方の閾値電圧を越えた電圧を与える
    第1の電圧信号及び前記同一レベルの電圧の印加期間内
    に交番電圧信号を有する情報信号を印加し、 他の信号電極に、前記他方極性の電圧と同期して、強誘
    電性液晶の他方の閾値電圧を越えた電圧を与える第2の
    電圧信号及び前記同一レベルの電圧の印加期間内に交番
    電圧信号を有する情報信号を印加し、 前記第1の電圧信号又は第2の電圧信号のパルス幅をΔ
    Tとした時、前記交差部に印加される同一極性電圧の印
    加時間を最大で2ΔTとしたことを特徴とする液晶装置
  2. (2)走査電極群と信号電極群との交差部に強誘電性液
    晶を配置した液晶装置において、 全又は所定数の走査電極と全又は所定数の信号電極との
    交差部に、強誘電性液晶の一方の閾値電圧を越えた電圧
    を印加し、 走査電極に、走査非選択電極への印加電圧を基準にして
    、一方極性の電圧及び走査非選択電極への印加電圧と同
    一レベルの電圧を有する走査選択信号を印加し、 選択された信号電極に前記一方極性の電圧と同期して、
    強誘電性液晶の他方の閾値電圧を越えた電圧を与える第
    1の電圧信号及び前記同一レベルの電圧の印加期間内に
    交番電圧信号を有する情報信号を印加し、 他の信号電極に、前記一方極性の電圧と同期して、強誘
    電性液晶の閾値電圧を越えていない電圧を与える第2の
    電圧信号及び前記同一レベルの電圧の印加期間内に交流
    電圧信号を有する情報信号を印加し、 前記第1の電圧信号又は第2の電圧信号のパルス幅をΔ
    Tとした時、前記交差部に印加される同一極性電圧の印
    加時間を最大で2ΔTとしたことを特徴とする液晶装置
JP19439987A 1987-08-05 1987-08-05 液晶装置 Expired - Lifetime JPH063505B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19439987A JPH063505B2 (ja) 1987-08-05 1987-08-05 液晶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19439987A JPH063505B2 (ja) 1987-08-05 1987-08-05 液晶装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59276491A Division JPS61156229A (ja) 1984-12-28 1984-12-28 液晶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6371833A true JPS6371833A (ja) 1988-04-01
JPH063505B2 JPH063505B2 (ja) 1994-01-12

Family

ID=16323951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19439987A Expired - Lifetime JPH063505B2 (ja) 1987-08-05 1987-08-05 液晶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH063505B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH063505B2 (ja) 1994-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6261931B2 (ja)
US4763994A (en) Method and apparatus for driving ferroelectric liquid crystal optical modulation device
JPH0422496B2 (ja)
US5296953A (en) Driving method for ferro-electric liquid crystal optical modulation device
JPH0535409B2 (ja)
JPH0434130B2 (ja)
JPS6244247B2 (ja)
JPH0535848B2 (ja)
JP2502292B2 (ja) 光学変調素子の駆動法
JPS6249607B2 (ja)
JP2505778B2 (ja) 液晶装置
JPS61243430A (ja) 液晶装置
JPS6371833A (ja) 液晶装置
JPH0422493B2 (ja)
JPS629322A (ja) 液晶装置
JPH0535847B2 (ja)
JPS63118130A (ja) 液晶装置
JPH0823635B2 (ja) 光学変調素子
JPS63281136A (ja) 液晶装置
JPS6217732A (ja) 液晶装置及び駆動法
JPH0823636B2 (ja) 光学変調素子の駆動法
JPH0438329B2 (ja)
JPS62150332A (ja) 液晶装置
JPH0690374B2 (ja) 光学変調装置
JPH0434131B2 (ja)