JP2894037B2 - Liquid crystal panel driving method and light valve - Google Patents
Liquid crystal panel driving method and light valveInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主として液晶パネルの
駆動方法と光バルブに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a liquid crystal panel and a light valve.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶パネルを用いた光バルブは、大面積
が容易であること、また薄型で電力消費量が少ないなど
数多くの特徴を有するため、研究開発が盛んである。特
に、液晶パネルに高分子分散型液晶パネルを用いた光バ
ルブは、窓ガラス等に用いられて、近年注目を集めてい
る。高分子分散型液晶パネルは、電圧無印加では乳白色
だが、電圧印加で透明になる。この高分子分散型液晶パ
ネルを、窓ガラスとして用いると、電圧を印加すること
で曇りガラスを透明なガラスに切り替えることができ
る。また高分子分散型液晶パネルは、ツイストネマチッ
ク型パネルと違い、配向膜や偏光板が不要であるなどの
利点を持っている。2. Description of the Related Art A light valve using a liquid crystal panel has many features such as an easy large area, a thin shape and low power consumption. In particular, a light valve using a polymer-dispersed liquid crystal panel as a liquid crystal panel has been used in window glasses and the like, and has been receiving attention in recent years. The polymer dispersed liquid crystal panel is milky white when no voltage is applied, but becomes transparent when a voltage is applied. When this polymer-dispersed liquid crystal panel is used as a window glass, a fogged glass can be switched to a transparent glass by applying a voltage. Further, the polymer-dispersed liquid crystal panel has an advantage that, unlike a twisted nematic type panel, an alignment film and a polarizing plate are not required.
【0003】以下、液晶パネルを用いた光バルブについ
て簡単に説明する。(図6)は、光バルブの概略図であ
る。電圧発生部61とスイッチング部62、および液晶
パネル63が直列に接続されている。電圧発生部61は
設定された電圧に基づき、正極性と負極性の所定電圧を
発生する。電圧発生部61が発生した正極性と負極性の
電圧は、スイッチング部62により交互に液晶パネル6
3に印加される。液晶パネル63は、印加された電圧に
対応して透過光強度を変化させて、光バルブとなる。Hereinafter, a light valve using a liquid crystal panel will be briefly described. FIG. 6 is a schematic diagram of a light valve. The voltage generator 61, the switching unit 62, and the liquid crystal panel 63 are connected in series. The voltage generator 61 generates predetermined voltages of positive polarity and negative polarity based on the set voltage. The positive and negative voltages generated by the voltage generating unit 61 are alternately switched by the switching unit 62 to the liquid crystal panel 6.
3 is applied. The liquid crystal panel 63 functions as a light valve by changing the intensity of transmitted light according to the applied voltage.
【0004】以下、簡単に高分子分散液晶について説明
しておく。高分子分散液晶は、液晶と高分子の分散状態
によって大きく2つのタイプに分けられる。1つは、水
滴状の液晶が高分子中に分散しているタイプである。液
晶は、高分子中に不連続な状態で存在する。以後、この
ような液晶をPDLCと呼び、また、前記液晶を用いた
液晶パネルをPD光バルブと呼ぶ。もう1つは、液晶層
に高分子のネットワークを張り巡らせたような構造を採
るタイプである。ちょうどスポンジに液晶を含ませたよ
うな格好になる。液晶は、水滴状とならず連続に存在す
る。以後、このような液晶をPNLCと呼び、また、前
記液晶を用いた液晶パネルをPN光バルブと呼ぶ。前記
2種類の液晶パネルを光バルブとして用いるためには光
の散乱・透過を制御することにより行なう。Hereinafter, the polymer-dispersed liquid crystal will be briefly described. Polymer-dispersed liquid crystals are roughly classified into two types depending on the dispersion state of the liquid crystal and the polymer. One is a type in which a liquid crystal in the form of water droplets is dispersed in a polymer. The liquid crystal exists in a discontinuous state in the polymer. Hereinafter, such a liquid crystal is referred to as PDLC, and a liquid crystal panel using the liquid crystal is referred to as a PD light valve. The other type adopts a structure in which a polymer network is stretched around a liquid crystal layer. It looks just like a sponge with liquid crystal. Liquid crystals exist continuously without being in the form of water droplets. Hereinafter, such a liquid crystal is called a PNLC, and a liquid crystal panel using the liquid crystal is called a PN light valve. In order to use the above two types of liquid crystal panels as light valves, scattering and transmission of light are controlled.
【0005】PDLCは、液晶が配向している方向で屈
折率が異なる性質を利用する。電圧を印加していない状
態では、それぞれの水滴状液晶は不規則な方向に配向し
ている。この状態では、高分子と液晶に屈折率の差が生
じ、入射光は散乱する。ここで電圧を印加すると液晶の
配向方向がそろう。液晶が一定方向に配向したときの屈
折率をあらかじめ高分子の屈折率と合わせておくと、入
射光は散乱せずに透過する。[0005] PDLC utilizes the property that the refractive index differs in the direction in which the liquid crystal is oriented. In the state where no voltage is applied, the respective liquid crystal droplets are oriented in an irregular direction. In this state, a difference in refractive index occurs between the polymer and the liquid crystal, and the incident light is scattered. Here, when a voltage is applied, the alignment directions of the liquid crystals are aligned. If the refractive index when the liquid crystal is aligned in a certain direction is adjusted in advance to the refractive index of the polymer, incident light is transmitted without being scattered.
【0006】これに対して、PNLCは液晶分子の配向
の不規則さそのものを使う。不規則な配向状態、つまり
電圧を印加していない状態では入射した光は散乱する。
一方、電圧を印加し配列状態を規則的にすると光は透過
する。なお、前述のPDLCおよびPNLCの液晶の動
きの説明はあくまでもモデル的な考え方である。本発明
においてはPD光バルブとPN光バルブのうち一方に限
定するものではないが、説明を容易にするためPD光バ
ルブを例にあげて説明する。また、PDLCおよびPN
LCを総称して高分子分散液晶と呼び、PD光バルブお
よびPN光バルブを総称して高分子分散液晶光バルブと
呼ぶ。また、高分子分散液晶光バルブに注入する液晶を
含有する液体を総称して液晶溶液と呼び、前記液晶溶液
中の樹脂成分が重合硬化した状態をポリマーと呼ぶ。On the other hand, PNLC uses the irregularity of the alignment of liquid crystal molecules. In an irregular orientation state, that is, in a state where no voltage is applied, incident light is scattered.
On the other hand, when a voltage is applied to make the arrangement state regular, light is transmitted. The above description of the movement of the liquid crystal of PDLC and PNLC is based on a model-based concept. Although the present invention is not limited to one of the PD light valve and the PN light valve, the PD light valve will be described as an example for ease of explanation. PDLC and PN
LC is generically called polymer dispersed liquid crystal, and PD light valve and PN light valve are generically called polymer dispersed liquid crystal light valve. The liquid containing the liquid crystal to be injected into the polymer-dispersed liquid crystal light valve is generally called a liquid crystal solution, and the state in which the resin component in the liquid crystal solution is polymerized and cured is called a polymer.
【0007】高分子分散液晶の動作について(図2
(a)(b))を用いて簡単に述べる。(図2(a)
(b))は高分子分散液晶パネルの動作の説明図であ
る。(図2(a)(b))において、31はガラス基
板、32は基板電極、33は対向電極、34は水滴状液
晶、35はポリマー、36は対向基板である。基板電極
32、対向電極33には、電圧発生装置37とスイッチ
ング部38が接続され、電圧発生装置37をスイッチン
グ部38でオン・オフすることにより基板電極32と対
向電極33間に電圧が印加されて、基板電極上の液晶配
向方向を可変させて光を変調する。(図2(a))に示
すように電圧を印加していない状態では、それぞれの水
滴状液晶34は不規則な方向に配向している。この状態
ではポリマー35と液晶とに屈折率差が生じ入射光は散
乱する。ここで(図2(b))に示すように基板電極に
電圧を印加すると液晶の方向がそろう。液晶が一定方向
に配向したときの屈曲率をあらかじめポリマーの屈折率
と合わせておくと、入射光は散乱せずにガラス基板31
より出射する。The operation of the polymer dispersed liquid crystal (FIG. 2)
This will be briefly described using (a) and (b)). (FIG. 2 (a)
(B) is an explanatory view of the operation of the polymer dispersed liquid crystal panel. In FIGS. 2A and 2B, 31 is a glass substrate, 32 is a substrate electrode, 33 is a counter electrode, 34 is a water-drop liquid crystal, 35 is a polymer, and 36 is a counter substrate. A voltage generator 37 and a switching unit 38 are connected to the substrate electrode 32 and the counter electrode 33, and the voltage generator 37 is turned on and off by the switching unit 38 to form a pair with the substrate electrode 32.
A voltage is applied between the facing electrodes 33 to change the alignment direction of the liquid crystal on the substrate electrode to modulate light. As shown in FIG. 2A, when no voltage is applied, the liquid crystal droplets 34 are oriented in an irregular direction. In this state, a difference in refractive index occurs between the polymer 35 and the liquid crystal, and the incident light is scattered. Here, as shown in FIG. 2B, when a voltage is applied to the substrate electrode, the directions of the liquid crystals are aligned. If the bending index when the liquid crystal is oriented in a certain direction is previously matched with the refractive index of the polymer, the incident light is not scattered and the glass substrate 31 is not scattered.
It emits more.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、高分子
分散液晶パネルは偏光板を用いないため、光利用効率が
高く、高コントラストの光バルブが得られる。しかし、
前記液晶パネルを光バルブに用いようとすると以下の課
題がある。それは高分子分散液晶のヒステリシス特性で
ある。ヒステリシス特性の説明図を(図3)に示す。
(図3)に示すように高分子分散液晶は印加電圧の絶対
値を徐々に上昇させた時の印加電圧(V)対透過率
(T)のカーブと、印加電圧の絶対値を徐々に下降させ
た時とが同一カーブとならない。つまりヒステリシス特
性を有する。したがって、印加の電圧V0からV1に変化
させた時の透過率はT2であるが、印加電圧V2からV1
に変化させた時の透過率はT1となる。この現象は光バ
ルブの階調表示に大きな支障をきたす。As described above, since the polymer dispersed liquid crystal panel does not use a polarizing plate, a light valve having high light use efficiency and high contrast can be obtained. But,
When the liquid crystal panel is used for a light valve, there are the following problems. It is the hysteresis property of polymer dispersed liquid crystal. An explanatory diagram of the hysteresis characteristic is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, in the polymer-dispersed liquid crystal, the curve of the applied voltage (V) versus the transmittance (T) when the absolute value of the applied voltage is gradually increased, and the absolute value of the applied voltage is gradually decreased. It is not the same curve as when you let it. That is, it has a hysteresis characteristic. Thus, although the transmittance at the time of changing from the voltage V 0 which is applied to the V 1 was a T 2, V 1 from the applied voltage V 2
Transmittance when changing to become T 1. This phenomenon greatly hinders the gradation display of the light valve.
【0009】以上のことより、高分子分散液晶を用いれ
ば光利用率が高くなり高コントラストの光バルブが得ら
れる。しかし、ヒステリシス特性があるため所望の良好
な階調表示が行なえない。このことより、従来では高分
子分散液晶を用いて良好な階調表示を示す光バルブを構
成することは困難であった。As described above, when the polymer-dispersed liquid crystal is used, the light utilization factor is increased and a light valve with high contrast can be obtained. However, desired good gradation display cannot be performed due to the hysteresis characteristic. For this reason, it has conventionally been difficult to construct a light valve that exhibits good gradation display using polymer dispersed liquid crystal.
【0010】本発明は高分子分散液晶を光バルブに用い
た際に高分子分散液晶のヒステリシス特性の影響がない
ような液晶パネルの駆動方法と光バルブを提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of driving a liquid crystal panel and a light valve which are free from the influence of the hysteresis characteristics of the polymer dispersed liquid crystal when the polymer dispersed liquid crystal is used for a light valve.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶パネルの駆
動方法は、基板電極間の液晶に通常の駆動波形に加え
て、液晶の立ちあがり電圧以下の交流信号を変調電圧と
して印加するものである。前記交流信号の周波数は液晶
の応答周波数以下とする。According to the driving method of the liquid crystal panel of the present invention, in addition to the normal driving waveform to the liquid crystal between the substrate electrodes, an alternating signal not higher than the rising voltage of the liquid crystal is applied as a modulation voltage. . The frequency of the AC signal is lower than the response frequency of the liquid crystal.
【0012】本発明の光バルブは前述の液晶パネルの駆
動方法を実現するために発明されたものであり、液晶の
応答周波数よりも低い周波数の信号を発生する信号発生
器を有し、前記信号発生器からの出力を液晶パネルの基
板電極または対向電極に、変調電圧として印加するもの
である。このことにより高分子分散液晶のヒステリシス
特性を除去して良好な階調表示を実現したものである。A light valve according to the present invention has been invented for realizing the above-described method of driving a liquid crystal panel, and has a signal generator for generating a signal having a frequency lower than a response frequency of liquid crystal. The output from the generator is applied to a substrate electrode or a counter electrode of a liquid crystal panel as a modulation voltage. As a result, the hysteresis characteristics of the polymer-dispersed liquid crystal are removed to realize a good gradation display.
【0013】[0013]
【作用】一般に液晶には、応答周波数が存在する。液晶
はこの応答周波数以下の周波数の電界変化に追従して分
子軸の向きを回転する。つまり、応答周波数以下の周波
数の交流電圧で変調した変調波を液晶に印加することで
液晶を細かく振動させることが可能である。この振動に
より液晶の屈折率が変わり、パネル透過率が変化する。
このことにより、液晶分子を振動させることで、パネル
透過率を電圧の上げ下げの過程で平均化し、前記のヒス
テリシスを緩和することができる。また、このときの交
流電圧の周波数が大きい程、液晶分子の振動が激しくな
るのでヒステリシス緩和の効果は大きい。また、変調に
用いる交流電圧の振幅が液晶の立ち上がり電圧以上だ
と、パネルの黒表示ができないので、振幅は液晶の立ち
上がり電圧以下であることが必要である。以下、(図
3)を用いて詳しく説明する。The liquid crystal generally has a response frequency. The liquid crystal rotates in the direction of the molecular axis following the electric field change at a frequency lower than the response frequency. That is, it is possible to finely vibrate the liquid crystal by applying a modulated wave modulated by an AC voltage having a frequency equal to or lower than the response frequency to the liquid crystal. This vibration changes the refractive index of the liquid crystal and changes the panel transmittance.
Thus, by vibrating the liquid crystal molecules, the panel transmittance is averaged in the process of raising and lowering the voltage, and the above-described hysteresis can be reduced. Also, as the frequency of the AC voltage at this time is larger, the vibration of the liquid crystal molecules becomes more intense, so that the effect of reducing the hysteresis is greater. Further, if the amplitude of the AC voltage used for modulation is higher than the rising voltage of the liquid crystal, black display of the panel cannot be performed. Therefore, the amplitude needs to be lower than the rising voltage of the liquid crystal. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG.
【0014】高分子分散液晶は(図3)でも明らかにな
るようにヒステリシス特性を持っている。電圧V0から
V1に立ちあげると、図のa点となり透過率はT2となる
が、電圧V2からV1に立ち下げた時、d点となり透過率
はT1となる。また、電圧V0−V1間のある電圧からV1
に変化させたときは別の透過率となり、同様に電圧V 2
−V1間のある電圧からV1に変化させた時も別の透過率
となる。以上のことから、従来の液晶パネルの駆動方法
では立ちあがりのヒステリシスカーブと立ちさがりのヒ
ステリシスカーブの範囲内(以後、ヒステリシス内と呼
ぶ)でどの透過率になるかはわからない。The polymer-dispersed liquid crystal is apparent from FIG.
It has a hysteresis characteristic. Voltage V0From
V1And the transmittance becomes T in FIG.TwoBecomes
Is the voltage VTwoTo V1When it falls, the point becomes d and the transmittance
Is T1Becomes Also, the voltage V0-V1From a certain voltage to V1
Is changed to another transmittance, and the voltage V Two
-V1From a certain voltage to V1Different transmittance when changed to
Becomes From the above, the conventional liquid crystal panel driving method
The rising hysteresis curve and the rising hysteresis
Within the range of the hysteresis curve (hereinafter referred to as within the hysteresis)
It is not known which transmittance will be obtained in step (b).
【0015】透過率T2にある時、V0電圧(以下、液晶
の立ちあがり電圧と呼ぶ)以下の電圧分だけ液晶層への
印加電圧を減少させる。つまり、V1−Vx(ただし、V
x<V0)なる電圧を印加する。するとヒステリシス内の
b点にうつる。つぎにV1+Vxなる電圧を液晶層に印加
する。今度はヒステリシス内のc点に移動する。以後
は、V1−VxとV1+Vxの電圧を交互に印加すれば、ヒ
ステリシス内のc点b点間を往復する。したがって、み
かけ上の透過率はTxとなる。前記透過率Txは立ちあが
りのヒステリシスカーブと立ちさがりのヒステリシスカ
ーブのほぼ中間位置のカーブ上となる。つまり、所定の
交流信号を液晶層に印加することによりヒステリシスは
見かけ上非常に小さくなる。交流信号の周期は液晶の応
答性を考慮して定める必要があるが、液晶が追従出来る
範囲で周期が早い方が好ましい。When the transmittance is T 2 , the voltage applied to the liquid crystal layer is reduced by a voltage equal to or lower than the voltage V 0 (hereinafter referred to as a rising voltage of the liquid crystal). That is, V 1 −V x (where V
x <V 0 ) is applied. Then, it moves to the point b in the hysteresis. Next, a voltage of V 1 + V x is applied to the liquid crystal layer. This time, it moves to the point c in the hysteresis. Thereafter, if the voltages V 1 -V x and V 1 + V x are applied alternately, the circuit reciprocates between the points c and b in the hysteresis. Therefore, the transmittance of the apparently becomes T x. The transmittance T x is the on curve substantially middle position of the hysteresis curve of the rising and the hysteresis curve and the edge of rise. That is, by applying a predetermined AC signal to the liquid crystal layer, the hysteresis becomes apparently very small. The period of the AC signal needs to be determined in consideration of the responsiveness of the liquid crystal, but it is preferable that the period be as short as possible within a range that the liquid crystal can follow.
【0016】[0016]
【実施例】本発明の光バルブに用いる液晶パネルの液晶
材料としてはネマチック液晶、スメクチック液晶、コレ
ステリック液晶が好ましく、単一もしくは2種類以上の
液晶性化合物や液晶性化合物以外の物質も含んだ混合物
であっても良い。なお、先に述べた液晶材料のうちシア
ンビフェニル系のネマスチック液晶が最も好ましい。樹
脂材料としては透明なポリマーが好ましく、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂のいずれであっても良
いが、製造工程の容易さ、液晶相との分離等の点より紫
外線硬化タイプの樹脂を用いるのが好ましい。具体的な
例として紫外線硬化性アクリル系樹脂が例示され、特に
紫外線照射によって重合硬化するアクリルモノマー、ア
クリルオリゴマーを含有するものが好ましい。これら
は、紫外線を照射することによって樹脂のみ重合反応を
起こしてポリマーとなり、液晶のみ相分離する。この
際、樹脂分と比較して液晶の量が少ない場合には独立し
た粒子状の水滴状液晶が形成されるし、一方、液晶の量
が多い場合は、樹脂マトリクスが液晶材料中に粒子状、
または、ネットワーク状に存在し、液晶が連続層を成す
ように形成される。この際に水滴状液晶の粒子径、もし
くはポリマーネットワークの孔径がある程度均一で、か
つ大きさとしては0.5μm〜数μmの範囲でなければ
入射光の散乱性能が悪くコントラストが上がらない。な
お、好ましくは水滴状液晶の粒子径もしくはポリマーネ
ットワークの孔径は0.8μm〜2.0μmの範囲がよ
い。この為にも紫外線硬化樹脂のように短時間で硬化が
終了しうる材料でなければならない。また、液晶材料と
樹脂材料の配向比は9:1〜1:9であり、中でも2:
1〜1:2の範囲が好ましい。The liquid crystal material of the liquid crystal panel used in the light valve of the present invention is preferably a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or a cholesteric liquid crystal, and is a mixture containing one or more liquid crystal compounds and substances other than the liquid crystal compounds. It may be. Note that among the liquid crystal materials described above, a cyan biphenyl-based nematic liquid crystal is most preferable. As the resin material, a transparent polymer is preferable, and any of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin may be used. However, an ultraviolet-curing type is used in view of easiness of a manufacturing process and separation from a liquid crystal phase. It is preferred to use the resin of As a specific example, an ultraviolet curable acrylic resin is exemplified, and a resin containing an acrylic monomer or acrylic oligomer which is polymerized and cured by irradiation with ultraviolet light is particularly preferable. When these are irradiated with ultraviolet rays, only the resin undergoes a polymerization reaction to become a polymer, and only the liquid crystal undergoes phase separation. At this time, when the amount of liquid crystal is small compared to the resin component, independent droplet-like liquid crystal is formed. On the other hand, when the amount of liquid crystal is large, the resin matrix has a particulate form in the liquid crystal material. ,
Alternatively, the liquid crystal exists in a network state and is formed so that the liquid crystal forms a continuous layer. At this time, unless the particle diameter of the water-droplet liquid crystal or the pore diameter of the polymer network is uniform to some extent and the size is in the range of 0.5 μm to several μm, the scattering performance of incident light is poor and the contrast is not improved. Preferably, the particle size of the droplet-shaped liquid crystal or the pore size of the polymer network is in the range of 0.8 μm to 2.0 μm. For this reason, the material must be a material that can be cured in a short time, such as an ultraviolet curable resin. The orientation ratio between the liquid crystal material and the resin material is 9: 1 to 1: 9, and particularly, 2:
A range of 1-1: 2 is preferred.
【0017】(図4)は、本発明の液晶パネルの駆動方
法を説明するための説明図である。(図4)において、
43はガラス基板であり、前記ガラス基板43上にはI
TOからなる基板電極44が形成されている。41は対
向電極基板であり、その片面には対向電極42が形成さ
れている。対向電極42と基板電極44間には水滴状液
晶49とポリマー50が挟持されている。基板電極4
4、対向電極42はそれぞれの基板全面に共通な電極で
ある。前記対向電極に電圧を印加する端子を対向電極端
子45と呼ぶ。また、前記基板電極44に電圧を印加す
る端子を基板電極端子46と呼ぶ。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of driving a liquid crystal panel according to the present invention. (FIG. 4)
Reference numeral 43 denotes a glass substrate.
A substrate electrode 44 made of TO is formed. 41 is a pair
This is a counter electrode substrate, on one surface of which a counter electrode 42 is formed. A water-drop liquid crystal 49 and a polymer 50 are sandwiched between the counter electrode 42 and the substrate electrode 44. Substrate electrode 4
4. The counter electrode 42 is an electrode common to the entire surface of each substrate. A terminal for applying a voltage to the counter electrode is referred to as a counter electrode terminal 45. A terminal for applying a voltage to the substrate electrode 44 is called a substrate electrode terminal 46.
【0018】(図5)は印加する信号電圧の波形図であ
る。(図4)を参照しながら基板電極端子に交流信号を
印加し、ヒステリシスを低減させる方法について説明す
る。(図5)における基準電圧Aは(図4)の対向電極
に印加される電圧波形に該当する。前記基準電圧Aを基
準として矩形の信号51(以後、変調電圧と呼ぶ)が出
力され、前記信号51は基板電極端子46に印加され
る。変調電圧の周期は液晶の応答時間を考慮し、液晶が
ほぼ追従できる範囲内に実験により設定する。一例とし
て60Hz、120Hz、180Hz等の60Hzの倍
数が該当する。また、電圧振幅は、液晶の立ちあがり電
圧以下となるようにする。通常液晶の立ちあがり電圧
は、パネル厚にも依存するが10V以下である。対向電
極端子45には基準電圧Aの電圧を印加する。FIG. 5 is a waveform diagram of the applied signal voltage. A method of applying an AC signal to the substrate electrode terminal to reduce the hysteresis will be described with reference to FIG. The reference voltage A in FIG. 5 corresponds to the voltage waveform applied to the counter electrode in FIG. A rectangular signal 51 (hereinafter referred to as a modulation voltage) is output based on the reference voltage A, and the signal 51 is applied to the substrate electrode terminal 46. The cycle of the modulation voltage is set experimentally within a range in which the liquid crystal can substantially follow in consideration of the response time of the liquid crystal. As an example, a multiple of 60 Hz, such as 60 Hz, 120 Hz, and 180 Hz, is applicable. The voltage amplitude is set to be equal to or lower than the rising voltage of the liquid crystal. Normally, the rising voltage of the liquid crystal is 10 V or less, though it depends on the panel thickness. The voltage of the reference voltage A is applied to the counter electrode terminal 45.
【0019】このとき液晶パネルに印加される電圧波形
は(図5)の駆動波形で示すように、基準電圧Aと変調
電圧の合計となる。その結果、(図3)に示すように液
晶の透過率は作用の欄で説明したようにbc間で変化す
ることになり、平均的な透過率はTxとなりヒステリシ
ス特性の影響はほとんどなくなる。つまり、変調電圧に
より、ヒステリシス内の2つの透過率TiとTjを往復す
る。視覚的な透過率Tは(Ti+Tj)/2となる。変調
電圧の信号周波数が高すぎると、液晶は追従しなくな
る。また、変調電圧の振幅が大きすぎると黒表示ができ
なくなる。したがって、液晶の応答速度および立ちあが
り電圧に応じて変調電圧の周波数および振幅は実験的に
設定すべきである。At this time, the voltage waveform applied to the liquid crystal panel is the sum of the reference voltage A and the modulation voltage, as shown by the drive waveform in FIG. As a result, the transmittance of the liquid crystal as shown in (FIG. 3) will be varied between bc As discussed in the action, the influence of the average transmittance T x becomes hysteresis characteristics hardly. In other words, the modulation voltage reciprocates between the two transmittances T i and T j within the hysteresis. The visual transmittance T is (T i + T j ) / 2. If the signal frequency of the modulation voltage is too high, the liquid crystal will not follow. If the amplitude of the modulation voltage is too large, black display cannot be performed. Therefore, the frequency and amplitude of the modulation voltage should be set experimentally according to the response speed and the rising voltage of the liquid crystal.
【0020】以下、本発明の光バルブについて説明す
る。(図1)は本発明の光バルブの構成図である。変調
回路部4以外は従来の光バルブと同様であるので、変調
回路4を中心に説明する。変調回路部4は変調電圧を発
生し、基板電極端子46もしくは、対向電極端子45に
印加する機能を有している。また、電圧発生部は、前記
2つの端子のうち変調電圧が印加されていない端子に基
準電圧Aを印加する機能を有している。変調回路部は内
部にアンプを有しており、基準変調電圧を可変増幅して
対向電極端子45もしくは基板電極端子46に印加する
ことができる。本実施例の光バルブに用いた液晶パネル
は、パネル厚15ミクロンで立ち上がり電圧が5V、透
過率が100%となる電圧が15Vであった。基準電圧
として、周波数60Hzの信号を、0Vから30Vまで
連続的に印加し、さらに、周波数120Hz、電圧振幅
4Vの変調電圧を印加したところ、中間調領域でヒステ
リシス特性が改善された。このときの変調電圧の振幅は
液晶パネルに基準電圧信号を印加しない状態で変調電圧
を印加し、除々に変調電圧の振幅を大きくしながら、表
示に影響を与えない範囲で調整した。Hereinafter, the light valve of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of the light valve of the present invention. The components other than the modulation circuit section 4 are the same as those of the conventional light valve, and therefore the description will be focused on the modulation circuit 4. The modulation circuit section 4 has a function of generating a modulation voltage and applying it to the substrate electrode terminal 46 or the counter electrode terminal 45. Further, the voltage generator has a function of applying the reference voltage A to the terminal to which the modulation voltage is not applied among the two terminals. The modulation circuit section has an amplifier inside, and can variably amplify the reference modulation voltage and apply it to the counter electrode terminal 45 or the substrate electrode terminal 46. The liquid crystal panel used for the light valve of this example had a panel thickness of 15 microns, a rising voltage of 5 V, and a voltage at which the transmittance became 100% was 15 V. As a reference voltage, a signal having a frequency of 60 Hz was continuously applied from 0 V to 30 V, and a modulation voltage having a frequency of 120 Hz and a voltage amplitude of 4 V was applied. As a result, the hysteresis characteristics were improved in a halftone region. At this time, the amplitude of the modulation voltage was adjusted within a range that did not affect the display while gradually increasing the amplitude of the modulation voltage while applying no reference voltage signal to the liquid crystal panel.
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【発明の効果】以上のように本発明の光バルブと液晶パ
ネルの駆動方法では、一方の電極に基準電圧を印加し、
他方の電極に変調電圧を印加して階調表示を行なう。高
分子分散液晶は立ち上がりと立ち下がり時の電圧−透過
率特性カーブが同一軌跡でないという課題があり、従来
では階調表示特性が劣っていたが、本発明によりヒステ
リシス特性は大幅に低減され、階調表示特性を良好とす
ることができる。As described above, in the method of driving a light valve and a liquid crystal panel according to the present invention, a reference voltage is applied to one of the electrodes.
A modulation voltage is applied to the other electrode to perform gradation display. The polymer-dispersed liquid crystal has a problem that the voltage-transmittance characteristic curves at the time of rise and fall are not the same locus. Conventionally, the gradation display characteristics were inferior. However, the hysteresis characteristics are greatly reduced by the present invention, and The tone display characteristics can be improved.
【図1】本発明の光バルブの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a light valve of the present invention.
【図2】高分子分散液晶パネルの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a polymer dispersed liquid crystal panel.
【図3】ヒステリシス特性の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a hysteresis characteristic.
【図4】本発明の液晶パネルの駆動方法の説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for driving a liquid crystal panel according to the present invention.
【図5】液晶パネルへの印加電圧の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram of a voltage applied to a liquid crystal panel.
【図6】従来の光バルブの構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional light valve.
4、48 変調回路部 34、49 水滴状液晶 35、50 ポリマー 4, 48 Modulation circuit part 34, 49 Water-droplet liquid crystal 35, 50 Polymer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 秀晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−245142(JP,A) 特開 昭57−205785(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/133 G02F 1/1333 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Hideaki Mochizuki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-61-245142 (JP, A) JP-A-57- 205785 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/133 G02F 1/1333
Claims (4)
間にポリマーと水滴状液晶を挟持する高分子分散型の液
晶パネルを駆動する方法であって、前記液晶パネルの一
方の電極に第1の交流信号を印加し、同他方の電極に前
記第1の交流信号よりも高い周波数でかつ前記水滴状液
晶の応答周波数以下の第2の交流信号を印加することを
特徴とする液晶パネルの駆動方法。1. A least how one of which drives the polymer and liquid <br/> crystal panel of the polymer dispersion type sandwiching the water droplet-shaped liquid crystal between a pair of transparent electrode substrates, the liquid crystal-panel
A first AC signal is applied to one of the electrodes, and the other electrode has a frequency higher than that of the first AC signal and the droplet-like liquid is applied to the other electrode.
A method for driving a liquid crystal panel, wherein a second AC signal having a frequency equal to or lower than a response frequency of a crystal is applied .
立ち上がり電圧以下であることを特徴とする請求項1記
載の液晶パネルの駆動方法。The amplitude of 2. A second AC signal, the driving method of the liquid crystal panel according to claim 1, wherein a is less than or equal <br/> the rising voltage of the water droplet-like liquid.
間にポリマーと水滴状液晶を挟持する高分子分散型の液
晶パネルと、正極性と負極性からなる第1の交流信号を
発生する電圧発生手段と、前記電圧発生手段が発生した
正極性と負極性の電圧を所定周期でスイッチングし前記
液晶パネルの一方の電極に印加するスイッチング部と、
前記液晶パネルの他方の電極に前記第1の交流信号より
も高い周波数でかつ前記水滴状液晶の応答周波数以下の
第2の交流信号を印加する変調回路部とを具備したこと
を特徴とする光バルブ。 Wherein at least one of the liquid <br/> crystal panel of the high molecular dispersion type sandwiching the polymer and water droplet-shaped liquid crystal between a pair of transparent electrode substrates, the first alternating signal consisting of a positive polarity and negative polarity a voltage generating means for <br/> for generating a switching unit for applying switching the positive polarity and negative polarity of the voltage by the voltage generating means is generated at a predetermined period to one electrode of the <br/> liquid crystal panel,
Than the first AC signal to the other electrode of the liquid crystal panel
At a high frequency and below the response frequency of the droplet-like liquid crystal.
Light valve, characterized by comprising a modulation circuit for applying a second alternating signal.
立ち上がり電圧以下であることを特徴とする請求項3記
載の光バルブ。 4. The light valve according to claim 3 , wherein the amplitude of the second AC signal is equal to or lower than the rising voltage of the liquid crystal in the form of water droplets .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25335791A JP2894037B2 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Liquid crystal panel driving method and light valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25335791A JP2894037B2 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Liquid crystal panel driving method and light valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593897A JPH0593897A (en) | 1993-04-16 |
| JP2894037B2 true JP2894037B2 (en) | 1999-05-24 |
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| JP25335791A Expired - Fee Related JP2894037B2 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Liquid crystal panel driving method and light valve |
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| JP (1) | JP2894037B2 (en) |
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- 1991-10-01 JP JP25335791A patent/JP2894037B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0593897A (en) | 1993-04-16 |
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