JPH0762739B2 - 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
- Publication number
- JPH0762739B2 JPH0762739B2 JP4760686A JP4760686A JPH0762739B2 JP H0762739 B2 JPH0762739 B2 JP H0762739B2 JP 4760686 A JP4760686 A JP 4760686A JP 4760686 A JP4760686 A JP 4760686A JP H0762739 B2 JPH0762739 B2 JP H0762739B2
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- liquid crystal
- voltage
- driving method
- pulses
- gradation
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
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
世栄一；「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
世栄一；「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例に
ついて説明する。第８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８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、５は液晶分子のＣグイレクター、６は双極性モーメ
ントである。強誘電性液晶は一般に分子長軸に垂直な方
向に双極子モーメントをもっており、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
チック相の例を用いて強誘電性液晶の表記方法を第９図
に示す。第９図（ａ）は分子層の法線に対し分子長軸が
＋θ度傾いた状態、第９図（ｂ）は−θ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は双極子モーメントPs、10はｎをxy平
面上に投影した時のＣグイレクターＣ、11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。
ついて説明する。第８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８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、５は液晶分子のＣグイレクター、６は双極性モーメ
ントである。強誘電性液晶は一般に分子長軸に垂直な方
向に双極子モーメントをもっており、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
チック相の例を用いて強誘電性液晶の表記方法を第９図
に示す。第９図（ａ）は分子層の法線に対し分子長軸が
＋θ度傾いた状態、第９図（ｂ）は−θ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は双極子モーメントPs、10はｎをxy平
面上に投影した時のＣグイレクターＣ、11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10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−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、15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10図
（ａ）の無圧無印加の状態、第10図（ｂ）は表面表から
裏へ正の電圧を印加した場合、第10図（ｃ）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
つの状態をとり、したがって、電気光学効果による縁屈
折または２色性を利用すれば明暗を表すことができる。
また、中間調については、第10図（ｂ）から（ｃ）、或
いは（ｃ）から（ｂ）への移行期に得られる第10図
（ａ）のような２つの状態が混ざった状態を用いるか、
或いは２状態の出現時間の比率を変化させる方法が考え
られる。（例えば、クラーク、ラガバール、ウォール：
ユーロディスプレイ'84 ダイジェスト 1984年、73頁
〔N.A.Clark,S.T.Lagerwall and J.Wahl:Eurodisplay'8
4 Digest（1984）p.73〕） 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、２値表示につい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11図はその一例
で、２つのフレームからなり、1/4バイアスの電圧平均
化法に基づいた波形を、フレーム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フレームで設定され、オ
フ状態は第２フレームて設定されている。（例えば、原
田、田口、岩佐、甲斐：エス・アイ・ディ'85 ダイジ
ェスト、1985年、135頁〔T.HARADA,M.TAGUCHI,K.IWASA,
M.KAI:SID′85 Digest（1985）p.135〕） 発明が解決しようとする問題点 上記従来の方法ではオフ状態は第２フィールドで設定さ
れるので、オフ絵差は第１フィールドでは１つ前のフレ
ームの絵素状態が残っているので、１フィールド時間誤
った表示が行われることになる。これは液晶の応答速度
の限界と高デューティー駆動のため１フィールド時間が
長いときや、動画を表示するときは視覚に捉えられるの
で見にくい表示となる。
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−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、15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10図
（ａ）の無圧無印加の状態、第10図（ｂ）は表面表から
裏へ正の電圧を印加した場合、第10図（ｃ）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
つの状態をとり、したがって、電気光学効果による縁屈
折または２色性を利用すれば明暗を表すことができる。
また、中間調については、第10図（ｂ）から（ｃ）、或
いは（ｃ）から（ｂ）への移行期に得られる第10図
（ａ）のような２つの状態が混ざった状態を用いるか、
或いは２状態の出現時間の比率を変化させる方法が考え
られる。（例えば、クラーク、ラガバール、ウォール：
ユーロディスプレイ'84 ダイジェスト 1984年、73頁
〔N.A.Clark,S.T.Lagerwall and J.Wahl:Eurodisplay'8
4 Digest（1984）p.73〕） 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、２値表示につい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11図はその一例
で、２つのフレームからなり、1/4バイアスの電圧平均
化法に基づいた波形を、フレーム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フレームで設定され、オ
フ状態は第２フレームて設定されている。（例えば、原
田、田口、岩佐、甲斐：エス・アイ・ディ'85 ダイジ
ェスト、1985年、135頁〔T.HARADA,M.TAGUCHI,K.IWASA,
M.KAI:SID′85 Digest（1985）p.135〕） 発明が解決しようとする問題点 上記従来の方法ではオフ状態は第２フィールドで設定さ
れるので、オフ絵差は第１フィールドでは１つ前のフレ
ームの絵素状態が残っているので、１フィールド時間誤
った表示が行われることになる。これは液晶の応答速度
の限界と高デューティー駆動のため１フィールド時間が
長いときや、動画を表示するときは視覚に捉えられるの
で見にくい表示となる。
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
に強誘電性液晶を挟持し、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、走査電
極の１回の選択期間に２組の交流パルスが絵素の印加さ
れ、第１組と第２組では極性の順序が逆で、後半の１組
の交流パルスは所望の階調により電圧もしくはパルス幅
を変化させ、前半の１組の交流パルスの電圧もしくはパ
ルス幅は、前記所望の階調の補数の階調に相当して変化
させることにより、１回の走査で所望の階調を表すこと
ができるものである。
パネルの駆動法は、対向面に電極を有する一対の基板間
に強誘電性液晶を挟持し、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、走査電
極の１回の選択期間に２組の交流パルスが絵素の印加さ
れ、第１組と第２組では極性の順序が逆で、後半の１組
の交流パルスは所望の階調により電圧もしくはパルス幅
を変化させ、前半の１組の交流パルスの電圧もしくはパ
ルス幅は、前記所望の階調の補数の階調に相当して変化
させることにより、１回の走査で所望の階調を表すこと
ができるものである。
また、階調信号さえ最後にくれば、残りのパルスの順序
は入れ替えてもよい。
は入れ替えてもよい。
作用 強誘電性液晶も他の液晶同様、劣化を防ぐため交流波形
を加えなければならない。しかし、パルスの極性により
分子の反転の方向が変るので、通常の電圧平均化法のフ
ィールド内AC法は使えない。第１図から第４図は本発明
の駆動法の例だが、それぞれ（ａ）は各電極に印加され
る電圧、（ｂ）はそのときパネルにかかる電圧を示して
おり、これらの例により作用を説明していく。本発明の
駆動法では１回の走査電極の選択期間に２組のACパルス
を用い、前半と後半の極性の順次を逆にすることで、完
全AC波形の条件を満たしながら１回の走査で所望の光透
過状態を得ることができる。第１図（ｂ）では、選択期
間の第２と第３のパルスの極性が同じになって、幅の長
いパルス電圧と等価なるので、この２つのパルスにより
絵素はリセットされる。そして、第４の階調により電圧
を変えたパルスにより中間調を表示する。中間調は、従
来の２状態の面積比率により表してもよいし、或いは、
上下基板で分子がねじれ構造をとることがあるので、こ
の状態を利用してもよい。第１図では階調信号は後半に
本来の階調を、前半には補数の階調レベルを与えている
が、階調信号は後半のACパルスに付与されるだけでもよ
い。さらに、階調信号は、第４図のようにパルス幅を変
化させてもよい。
を加えなければならない。しかし、パルスの極性により
分子の反転の方向が変るので、通常の電圧平均化法のフ
ィールド内AC法は使えない。第１図から第４図は本発明
の駆動法の例だが、それぞれ（ａ）は各電極に印加され
る電圧、（ｂ）はそのときパネルにかかる電圧を示して
おり、これらの例により作用を説明していく。本発明の
駆動法では１回の走査電極の選択期間に２組のACパルス
を用い、前半と後半の極性の順次を逆にすることで、完
全AC波形の条件を満たしながら１回の走査で所望の光透
過状態を得ることができる。第１図（ｂ）では、選択期
間の第２と第３のパルスの極性が同じになって、幅の長
いパルス電圧と等価なるので、この２つのパルスにより
絵素はリセットされる。そして、第４の階調により電圧
を変えたパルスにより中間調を表示する。中間調は、従
来の２状態の面積比率により表してもよいし、或いは、
上下基板で分子がねじれ構造をとることがあるので、こ
の状態を利用してもよい。第１図では階調信号は後半に
本来の階調を、前半には補数の階調レベルを与えている
が、階調信号は後半のACパルスに付与されるだけでもよ
い。さらに、階調信号は、第４図のようにパルス幅を変
化させてもよい。
実施例 以下に実施例を示す。
本実施例で用いた液晶はエステル系の強誘電性液晶の混
合物で、配向はラビング法により行い、基板間距離は約
2.5μｍである。第５図（ｂ）は第５図（ａ）のような
波形により求めた前記の液晶素子の光学特性図である。
この特性図より、パルス幅400μ秒では15ボルトから20
ボルトの間で中間調が期待できる。実際、第１図のよう
な駆動波形で、パルス幅Ｔを400μ秒、オン電圧V0を20
ボルト、バイアス電圧V0/aを2.5ボルトにし、Vbを０か
ら５ボルトまで振ってやると、配向が均一なパネルでは
1/400デューティーで８段階は識別可能であった。ま
た、第２図、第３図は駆動法波形でも、同じ条件で同様
の効果が得られた。
合物で、配向はラビング法により行い、基板間距離は約
2.5μｍである。第５図（ｂ）は第５図（ａ）のような
波形により求めた前記の液晶素子の光学特性図である。
この特性図より、パルス幅400μ秒では15ボルトから20
ボルトの間で中間調が期待できる。実際、第１図のよう
な駆動波形で、パルス幅Ｔを400μ秒、オン電圧V0を20
ボルト、バイアス電圧V0/aを2.5ボルトにし、Vbを０か
ら５ボルトまで振ってやると、配向が均一なパネルでは
1/400デューティーで８段階は識別可能であった。ま
た、第２図、第３図は駆動法波形でも、同じ条件で同様
の効果が得られた。
但し、第１図のように、前半の交流パルスの階調と補数
の階調に相当する階調信号を入れると、第１図（ｂ）の
選択期間のリセットパルスである第２、第３のパルスの
面積が−（２−2/a）V0・Ｔとなり、階調によらず一定
になる。このため、特性がやや均一化されて、本実施例
より階調数がかなり多い場合には、第１図の方がより多
くの階調を得られて有利である。
の階調に相当する階調信号を入れると、第１図（ｂ）の
選択期間のリセットパルスである第２、第３のパルスの
面積が−（２−2/a）V0・Ｔとなり、階調によらず一定
になる。このため、特性がやや均一化されて、本実施例
より階調数がかなり多い場合には、第１図の方がより多
くの階調を得られて有利である。
階調信号をパルス幅を変える第４図の駆動波形では、Ｔ
を400μ秒、V0を20ボルト、V0/aを2.5ボルトに設定し、
Pwを０から400μ秒にすると、第１図と同じく８階調は
表示可能で、こちら方が表示パターンによるむらが小さ
かった。これは、信号電圧の前半に、所望の補数の階調
信号を入れることにより、第４図（ｂ）上の負極性のリ
セットパルスの面積が階調によらず一定になったこと
と、非選択電圧が第４図（ｂ）下のようなパルス幅が一
定の交流波形になったことによる。なお、第１図
（ｃ）、第４図（ｃ）はそれぞれの場合の実際の駆動時
の波形を表している。
を400μ秒、V0を20ボルト、V0/aを2.5ボルトに設定し、
Pwを０から400μ秒にすると、第１図と同じく８階調は
表示可能で、こちら方が表示パターンによるむらが小さ
かった。これは、信号電圧の前半に、所望の補数の階調
信号を入れることにより、第４図（ｂ）上の負極性のリ
セットパルスの面積が階調によらず一定になったこと
と、非選択電圧が第４図（ｂ）下のようなパルス幅が一
定の交流波形になったことによる。なお、第１図
（ｃ）、第４図（ｃ）はそれぞれの場合の実際の駆動時
の波形を表している。
また、誘電異方性が負の強誘電性液晶を用いたときは、
第１図、第４図の駆動法の非選択期間の走査電極に高周
波を重畳した第６図、第７図のような駆動波形を用い
て、適当な条件で駆動すると、10階調は表示可能であっ
た。これは、ACスタビライズと呼ばれる常誘電異方性に
よる安定化作用により、メモリー性が高まってコントラ
ストが上昇したためである。
第１図、第４図の駆動法の非選択期間の走査電極に高周
波を重畳した第６図、第７図のような駆動波形を用い
て、適当な条件で駆動すると、10階調は表示可能であっ
た。これは、ACスタビライズと呼ばれる常誘電異方性に
よる安定化作用により、メモリー性が高まってコントラ
ストが上昇したためである。
発明の効果 本発明の液晶マトリックスパネルの駆動法により、液晶
を劣化させない交流波形により、１回の走査で中間調を
含む絵素の状態を確定することができる。これにより大
面積の液晶パネルを高時分割駆動するとき、また動画を
表示するときでも高品位の階調表示ができる。
を劣化させない交流波形により、１回の走査で中間調を
含む絵素の状態を確定することができる。これにより大
面積の液晶パネルを高時分割駆動するとき、また動画を
表示するときでも高品位の階調表示ができる。
第１図，第２図，第３図および第５図，第６図は本発明
の駆動法の例を示した波形図、第４図は実施例における
液晶素子の光学特性図、第７図は強誘電性液晶パネルの
断面図、第８図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９図は従来の強誘電性液晶パネルの表
示の原理を示す模型図で、第10図は従来の駆動法を表す
波形図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……配向膜、４
……強誘電性液晶膜、５……液晶分子のＣダイレクタ
ー、６……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
ダイレクター、11……分子長軸の層法線に対する傾き角
±θ度、12……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、14……紙面表
方向の双極子モーメント、15……紙面裏方向の双極子モ
ーメント、16……２枚の偏光板の方向。
の駆動法の例を示した波形図、第４図は実施例における
液晶素子の光学特性図、第７図は強誘電性液晶パネルの
断面図、第８図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９図は従来の強誘電性液晶パネルの表
示の原理を示す模型図で、第10図は従来の駆動法を表す
波形図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……配向膜、４
……強誘電性液晶膜、５……液晶分子のＣダイレクタ
ー、６……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
ダイレクター、11……分子長軸の層法線に対する傾き角
±θ度、12……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、14……紙面表
方向の双極子モーメント、15……紙面裏方向の双極子モ
ーメント、16……２枚の偏光板の方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大庭 周子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 太田 勲夫 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61−230197（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】対向面に電極を有する一対の基板間に強誘
電性液晶を挟持し、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、走査電極の１
回の選択期間に２組の交流パルスが絵素の印加され、第
１組と第２組では極性の順序が逆で、後半の１組の交流
パルスは所望の階調により電圧もしくはパルス幅を変化
させ、前半の１組の交流パルスの電圧もしくはパルス幅
は、前記所望の階調の補数の階調に相当して変化させる
ことを特徴とする液晶マトリックスパネルの駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4760686A JPH0762739B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 液晶マトリツクスパネルの駆動法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4760686A JPH0762739B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 液晶マトリツクスパネルの駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62204234A JPS62204234A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0762739B2 true JPH0762739B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=12779893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4760686A Expired - Lifetime JPH0762739B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 液晶マトリツクスパネルの駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762739B2 (ja) |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP4760686A patent/JPH0762739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62204234A (ja) | 1987-09-08 |
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