JPH0159597B2

JPH0159597B2 -

Info

Publication number: JPH0159597B2
Application number: JP59182286A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tajiri; Yoshio Kishu
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1989-12-18
Also published as: JPS6159496A

Description

[Detailed description of the invention]

(1) 発明の属する分野の説明本発明は、ヒートモード形液晶表示パネル駆動
方法、特に高速に高品質な表示を行い、表示を記
憶することができるヒートモード形液晶表示パネ
ル駆動方法に関するものである。 (2) 従来の技術の説明平面形であつて表示密度が高く表示容量が大き
いデバイスとして、熱書込形液晶パネルが有望視
されている。以下に熱書込形液晶の動作原理を示
す。液晶材料にはシアノビフエニール系などが用い
られているが、この液晶材料は温度上昇に伴ない
次の相転移を示す。結晶（６℃） ―――→ スメクチツク（53℃） ―――→ ネマチツク（56℃） ―――→ 液体また、この液晶はネマチツク状態において高い
正誘電異方性を持つ。液晶パネルは通常の方法と
同様に内面に電極線をそなえた２枚のガラス基板
を直交するようにして挾む。なお液晶を垂直配向
するようにあらかじめシラン処理を施しておく。
なお、液晶パネルのヒート電極には、Ni−Crな
どを用いた抵抗線を設置し、信号電極にはIn₂O₃
などの透明電極を用いる。従つて、ヒート電極を
駆動することによつて熱パルスを液晶に供給し、
信号電極を駆動することによつて、電界パルスを
液晶に供給できる。そこで両電極の交点での液晶
は瞬間的にスメクテイツク状態から等方的
（isotropic）液体に上昇する。次に熱パルスを除
去すると急速に液晶の温度は降下し、スメクテイ
ツク状態にもどる。しかし、その際に信号パルス
の有無によつてネマチツク状態を通過する際に差
が生じて２つの場合にわかれる。即ち信号パルス
オンの場合には通常の良く配向したスメクチツク
状態（ホメオトロピツク構造）になり透明であ
る。一方、信号パルスオフの場合は高温での状態
がクエンチされ、不規則な状態（フオーカルコニ
ツクドメイン）になり、強く光を散乱する。以上
の様子を模式的に第１図に示す。従つて表示は散
乱状態における透明なパターンとして与えられ、
走査電極（ヒート電極）と信号電極の駆動の有無
によつてコントロールされる。これをまとめて示
したのが第１表である。 (1) Description of the field to which the invention pertains The present invention relates to a method for driving a heat mode liquid crystal display panel, and particularly to a method for driving a heat mode liquid crystal display panel that can perform high-quality display at high speed and memorize the display. be. (2) Description of the Prior Art A thermal writing type liquid crystal panel is considered to be a promising device as a planar device with a high display density and a large display capacity. The operating principle of the thermal writing type liquid crystal is shown below. Cyanobiphenyls are used as liquid crystal materials, and these liquid crystal materials exhibit the following phase transition as the temperature rises. Crystal (6℃) ---→ Smectic (53℃) ---→ Nematic (56℃) ---→ Liquid In addition, this liquid crystal has high positive dielectric anisotropy in the nematic state. A liquid crystal panel is made by sandwiching two glass substrates with electrode wires on their inner surfaces at right angles, in the same way as in the conventional method. Note that silane treatment is applied in advance to vertically align the liquid crystal.
In addition, a resistance wire made of Ni-Cr or the like is installed for the heat electrode of the liquid crystal panel, and a resistance wire made of In ₂ O ₃ is installed for the signal electrode.
Use transparent electrodes such as Therefore, by driving the heat electrode, a heat pulse is supplied to the liquid crystal,
By driving the signal electrodes, electric field pulses can be supplied to the liquid crystal. The liquid crystal at the intersection of the two electrodes instantaneously rises from a smectic state to an isotropic liquid. Next, when the heat pulse is removed, the temperature of the liquid crystal drops rapidly and returns to the smectic state. However, depending on the presence or absence of a signal pulse, a difference occurs when passing through the nematic state, and two cases can be distinguished. In other words, when the signal pulse is on, it assumes a normal well-oriented smectic state (homeotropic structure) and is transparent. On the other hand, when the signal pulse is off, the high temperature state is quenched and becomes an irregular state (focalconic domain), which strongly scatters light. The above situation is schematically shown in FIG. The representation is therefore given as a transparent pattern in the scattering state,
It is controlled by whether or not the scanning electrode (heat electrode) and signal electrode are driven. Table 1 summarizes this.

【表】このようにヒートモード形液晶はメモリ性を有
するため走査線数増大によるフリツカーは生じな
いし、本質的にクロストークは存在しない利点を
もつ。しかし、パターン表示を行うには液晶の温度を
上昇しなければならないことから、高速に書き込
む場合には、液晶の温度が充分に上昇しないこと
からコントラストが低く表示品質が劣化する。ま
たくり返し液晶に表示する場合は、液晶に印加し
た熱が液晶またはヒート電極を形成しているガラ
ス基板に蓄積するため、コントラストが低くなり
表示品質が劣化するという欠点があつた。 (3) 発明の目的本発明は、これらの欠点を除去するため、液晶
の表示を消去するときのみ熱を印加し、液晶への
表示を電界でのみ行うようにしたもので、以下図
面について詳細に説明する。 (4) 発明の構成および作用の説明第２図は本発明の実施例における回路図であつ
て、１ａ〜１ｆはヒート電極、２ａ〜２ｇは信号
電極、３ａ〜３ｆ及び４ａ〜４ｆはヒート電極の
切換スイツチ、５ａ〜５ｇは信号電極の切換スイ
ツチ、６はヒート電極加熱用電源、７はヒート電
極信号書込み補助電源、８は信号電極信号書込み
電源である。なお液晶材料はヒート電極１ａ〜１
ｆと信号電極２ａ〜２ｇとの間に充填されてお
り、信号電極２ａ〜２ｇは光学的に透明な材料で
形成されている。第３図は液晶表示装置を動作するためのタイム
チヤートである。図中９はヒート電極１ａへ印加
する電圧波形を示しており、同様に１０はヒート
電極１ｂ、１１はヒート電極１ｃ、１２はヒート
電極１ｄ、１３はヒート電極１ｅ、１４はヒート
電極１ｆへそれぞれ印加する電圧波形である。１
５は信号電極２ａ〜２ｇへ印加する電圧波形であ
る。動作方法を以下に説明する。まず第２図で信号
電極２ａ〜２ｇの切換スイツチを全てグランド側
にしておき、ヒート電極１ａ〜１ｆの切換スイツ
チ４ａ〜４ｆをONにしてグランドとし、切換ス
イツチ３ａ〜３ｆを加熱用電源６に接続し、液晶
がヒート電極１ａ〜１ｆに加熱されて液体になる
まで電流を通電する。次に、ヒート電極１ａ〜１
ｆの切換スイツチ３ａ〜３ｆをオープンし、切換
スイツチ４ａ〜４ｆをオープンにして電流を切
る。液晶は一定時間経過すると冷却し、液体から
ネマチツク状態、そしてスメクチツク状態となる
が、ヒート電極１ａ〜１ｆ及び信号電極２ａ〜２
ｇ電位をグランドにしているため、液晶は散乱状
態のまま固定され、全面が消去された状態にな
る。信号の書込みは、ヒート電極１ａと信号電極
２ａ〜２ｇとの交差する画素を表示する場合、ヒ
ート電極１ａの切換スイツチ３ａを信号書込み補
助電源７に接続し、同時に切り換えスイツチ４ａ
をオープンとして、ヒート電極１ａの電位を信号
書込み補助電源７の電位−E_sとする。他のヒート
電極１ｂ〜１ｆは切換スイツチ３ｂ〜３ｃをオー
プン、４ｂ〜４ｆをオンとして、電位をグランド
とする。そして、信号電極２ａ〜２ｇの切換スイ
ツチ５ａ〜５ｇをヒート電極１ａと交差する画素
に表示する場合には信号書込み電源８に接続して
電位をE_rとし、表示しない場合には、グランドに
接続する。ここで、信号電極２ａ，２ｂ，２ｃと
ヒート電極との交差する画素を表示し、信号電極
２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇとヒート電極との交差す
る画素には表示しないとすると、表示するヒート
電極１ａと信号電極２ａ，２ｂ，２ｃとの交差す
る画素にはE_r＋E_sの電位差があり、一方表示しな
いヒート電極１ａと信号電極２ｄ，２ｅ，２ｆ，
２ｇとの交差する画素にはE_sの電位差がある。ま
た、このとき非選択のヒート電極１ｂ〜１ｆと信
号電極２ａ，２ｂ，２ｃとの交差する画素ではE_r
の電位差で、信号電極２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇと
の交差する画素では電位差はない。ここで本装置
で用いる液晶は、冷却状態でも臨界電圧E_th以上
の電圧を印加すると散乱状態から透明状態に相が
変化し、その状態を保持するという特性を合わせ
もつている。従つて、表示しようとする画素に印
加されている電位差E_r＋E_sと表示しない画素に印
加されている電位差E_sまたはE_rとを以下の条件または E_r＋E_sE_th＞E_rE_s E_r＋E_sE_th＜E_sE_r を満たす範囲に設定すれば、表示する画素を透明
状態にし、表示しない画素を散乱状態のまま保持
することができる。同様にヒート電極１ｂ〜１ｆについても順次選
択し、信号電極２ａ〜２ｇの電位を切換スイツチ
５ａ〜５ｇで設定することにより一画面に情報を
書き込むことができる。本装置で用いる液晶の一例としてシアノビフエ
ニール系のものがあり、液晶の層の厚みを10μｍ
とすると、臨界電圧は約70Vである。従つて信号
書込み補助電源７及び信号書き込み電源８の電圧
−E_s、E_rをそれぞれ−35V、35Vと設定すればよ
い。 (5) 効果の説明以上説明したように本発明によれば、液晶の表
示を消去するときに熱を印加し、かつ信号の表示
を印加電圧で制御する装置であるため、コントラ
ストを保持し、良好な品質で、高速に信号の書き
込み、表示することができる。また、くり返し書
き込みを行つても、熱の蓄積を少くすることがで
きるため、高品質な表示をすることができる。本
発明はフアクシミリの受信画の記録、画像データ
ベースの検索データのデイスプレイ装置などに適
用される。[Table] As described above, since the heat mode liquid crystal has memory properties, flicker does not occur due to an increase in the number of scanning lines, and it has the advantage that there is essentially no crosstalk. However, since it is necessary to raise the temperature of the liquid crystal to display a pattern, when writing at high speed, the temperature of the liquid crystal does not rise sufficiently, resulting in low contrast and deterioration in display quality. Furthermore, when repeatedly displaying on a liquid crystal, the heat applied to the liquid crystal accumulates in the liquid crystal or the glass substrate forming the heat electrode, resulting in a disadvantage that the contrast becomes low and the display quality deteriorates. (3) Purpose of the Invention In order to eliminate these drawbacks, the present invention applies heat only when erasing the display on the liquid crystal, and displays the display on the liquid crystal only using an electric field. Explain. (4) Description of structure and operation of the invention FIG. 2 is a circuit diagram in an embodiment of the invention, in which 1a to 1f are heat electrodes, 2a to 2g are signal electrodes, 3a to 3f and 4a to 4f are heat electrodes. 5a to 5g are signal electrode changeover switches, 6 is a heat electrode heating power source, 7 is a heat electrode signal writing auxiliary power source, and 8 is a signal electrode signal writing power source. Note that the liquid crystal material is heat electrode 1a-1.
f and the signal electrodes 2a to 2g, and the signal electrodes 2a to 2g are formed of an optically transparent material. FIG. 3 is a time chart for operating the liquid crystal display device. In the figure, 9 indicates the voltage waveform applied to the heat electrode 1a, 10 indicates the heat electrode 1b, 11 indicates the heat electrode 1c, 12 indicates the heat electrode 1d, 13 indicates the heat electrode 1e, and 14 indicates the voltage waveform applied to the heat electrode 1f. This is the voltage waveform to be applied. 1
5 is a voltage waveform applied to the signal electrodes 2a to 2g. The method of operation will be explained below. First, in FIG. 2, set all the changeover switches for the signal electrodes 2a to 2g to the ground side, turn on the changeover switches 4a to 4f for the heat electrodes 1a to 1f to set them to ground, and set the changeover switches 3a to 3f to the heating power source 6. A current is applied to the liquid crystal until the liquid crystal is heated by the heat electrodes 1a to 1f and becomes liquid. Next, heat electrodes 1a-1
The changeover switches 3a to 3f of f are opened, and the changeover switches 4a to 4f are opened to cut off the current. The liquid crystal cools down after a certain period of time and changes from liquid to nematic state and then to smectic state.
Since the g potential is grounded, the liquid crystal is fixed in a scattered state and the entire surface is erased. To write a signal, when displaying a pixel where the heat electrode 1a and the signal electrodes 2a to 2g intersect, the changeover switch 3a of the heat electrode 1a is connected to the signal writing auxiliary power supply 7, and at the same time the changeover switch 4a is connected to the changeover switch 3a of the heat electrode 1a.
is opened, and the potential of the heat electrode 1a is set to the potential of the signal writing auxiliary power source 7 _-Es . For the other heat electrodes 1b to 1f, the changeover switches 3b to 3c are opened, the switches 4b to 4f are turned on, and the potential is grounded. When the changeover switches 5a to 5g of the signal electrodes 2a to 2g are to be displayed on pixels that intersect with the heat electrode 1a, they are connected to the signal writing power source 8 to set the potential to E _r , and when not to be displayed, they are connected to the ground. do. Here, if the pixels where the signal electrodes 2a, 2b, 2c and the heat electrode intersect are displayed, and the pixels where the signal electrodes 2d, 2e, 2f, 2g and the heat electrode intersect are not displayed, then the heat electrodes to be displayed There is a potential difference of E _r +E _s in pixels where 1a and signal electrodes 2a, 2b, 2c intersect, while heat electrode 1a and signal electrodes 2d, 2e, 2f, which do not display
There is a potential difference of E _s at the pixel that intersects with 2g. In addition, at this time, in pixels where unselected heat electrodes 1b to 1f intersect with signal electrodes 2a, 2b, and 2c, E _r
There is no potential difference in the pixels where the signal electrodes 2d, 2e, 2f, and 2g intersect. The liquid crystal used in this device has the characteristic that even in a cooled state, when a voltage equal to or higher than the critical voltage E _th is applied, the phase changes from a scattering state to a transparent state and maintains that state. Therefore, the potential difference E _r + E _s applied to the pixel that is to be displayed and the potential difference E _s or E _r that is applied to the pixel that is not to be displayed are determined under the following conditions: or E _r + E _s E _th > E _r E _s By setting the range to satisfy E _r + E _s E _th < E _s E _r , pixels to be displayed can be made transparent and pixels not to be displayed can be maintained in a scattered state. Similarly, information can be written on one screen by sequentially selecting the heat electrodes 1b to 1f and setting the potentials of the signal electrodes 2a to 2g using the changeover switches 5a to 5g. An example of the liquid crystal used in this device is a cyanobiphenyl type, and the thickness of the liquid crystal layer is 10 μm.
Then, the critical voltage is about 70V. Therefore, the voltages -E _s and E _r of the signal write auxiliary power supply 7 and the signal write power supply 8 may be set to -35V and 35V, respectively. (5) Explanation of Effects As explained above, according to the present invention, since the device applies heat when erasing the liquid crystal display and controls the signal display using the applied voltage, contrast can be maintained and Signals can be written and displayed at high speed with good quality. Further, even if writing is performed repeatedly, the accumulation of heat can be reduced, so that high-quality display can be achieved. The present invention is applied to a display device for recording received facsimile images, searching data for an image database, and the like.

[Brief explanation of drawings]

第１図は液晶の相転移図、第２図は本発明の一
実施例の回路図、第３図は第２図の回路を駆動す
るためのタイムチヤートである。１ａ〜１ｆ……ヒート電極、２ａ〜２ｇ……信
号電極、３ａ〜３ｆ……切換スイツチ、４ａ〜４
ｆ……切換スイツチ、５ａ〜５ｇ……切換スイツ
チ、６……ヒート電極加熱用電源、７……ヒート
電極信号書込み補助電源、８……信号書込み電
源。 FIG. 1 is a phase transition diagram of a liquid crystal, FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a time chart for driving the circuit shown in FIG. 1a-1f... Heat electrode, 2a-2g... Signal electrode, 3a-3f... Changeover switch, 4a-4
f: changeover switch, 5a to 5g: changeover switch, 6: heat electrode heating power supply, 7: heat electrode signal writing auxiliary power supply, 8: signal writing power supply.

Claims

[Scope of Claims] 1. A transparent front substrate on which a plurality of strip-shaped transparent electrodes are arranged in one direction, a rear substrate on which a plurality of strip-shaped resistance heating electrodes are arranged in a direction perpendicular to the strip-shaped transparent electrodes, In a heat mode liquid crystal display panel comprising a liquid crystal layer sandwiched between these substrates, the band-shaped resistance heating electrode is temporarily energized and heated to bring the liquid crystal layer into a scattering state over the entire surface, and after cooling, the liquid crystal layer is brought into a smectic phase state. A voltage E _r is applied to any one of the plurality of strip-shaped transparent electrodes.
A voltage E _s is applied to any one of the plurality of strip-shaped resistance heating electrodes so as to generate an electric field E _r +E _s in the liquid crystal layer sandwiched between the intersections of both voltage applying electrodes, and both voltages By setting the condition such that E _th meets _{the critical voltage of the liquid crystal layer E th} _> _{E r} _, E _s , the liquid crystal layer is selectively made transparent and information is written. Features a heat mode type liquid crystal display panel driving method.