JPH05158018A - 強誘電性液晶パネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】強誘電性液晶パネルを長時間駆動させても、液
晶パネルの液晶層の液晶分子の配向状態が初期の配向状
態に比べて変化することがなく、長時間安定したコント
ラストの表示ができる駆動方法を提供すること。 【構成】非選択期間に走査電極に印加する信号が、図１
（イ）のように信号電極に印加する信号電圧値と等し
く、少なくとも２パルス以上の同一極性の信号が連続し
て印加される。これにより、信号電極にいかなるデータ
が入力されても非選択期間に休止期間が設けられること
になり、長時間にわたって強誘電性液晶パネルの安定し
た駆動が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を液晶層
とし、マトリックス状の画素を有する液晶表示パネルや
液晶光シャッタ−アレイ等の強誘電性液晶パネルの駆動
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶を用いた液晶パネルは、ク
ラークらの米国特許第４３６７９２４号公報でメモリー
性を有すること、高速応答が可能なこと、マルチプレッ
クス特性が良好なこと等が報告されて以来、精力的に研
究がなされている。

【０００３】強誘電性液晶のスイッチングは、液晶分子
に、ある閾値以上の電圧が印加されたときにのみ起こ
り、また印加電圧の極性の違いによって、第１の安定状
態（ＯＮ状態）か第２の安定状態（ＯＦＦ状態）かの何
れかが選択される。図４はこの強誘電性液晶を含むマト
リックス形の液晶パネルの電極構成を示したものであ
る。このマトリックス形の液晶パネルの駆動には、走査
電極Ｘ１〜Ｘ４に順次周期的に選択電圧を印加し、信号
電極Ｙ１〜Ｙ４には所定の情報信号を走査電極信号と同
期させて並列的に印加し、選択された画素の液晶分子を
表示情報に応じてスイッチングさせる時分割駆動が用い
られている。

【０００４】時分割駆動の方法として、種々の方法が提
案されている。図５は特開昭６２−１５０３３４号に示
されている駆動法で、（Ａ）はＯＮ状態を、（Ｂ）はＯ
ＦＦ状態をセットする時の電圧波形と画素の透過率の変
化を示している。走査電極に印加される信号は図５
（Ａ）、（Ｂ）の（イ）に示すように４位相からなり、
第１位相と第２位相，第３位相と第４位相はそれぞれ正
負のパルス対を形成しており、二つのパルス対の極性は
互いに逆である。また、信号電極に印加される信号も４
位相からなっており、１走査期間に印加される走査側電
圧の４つのパルスと、これと同期した信号側電圧との組
合せによってＯＮ、またはＯＦＦの何れかの状態を選択
することが出来る。例えば、図５（Ａ）の（ロ）のよう
な信号電圧を印加した場合には、画素に印加される合成
電圧波形は図５（Ａ）の（ハ）のようになり、前半の２
パルスが閾値電圧を越え、後半の２パルスが閾値電圧以
下のために、第２位相目のパルスによってＯＮ状態がセ
ットされ保持される。また、信号電圧の組合せ方の違い
によって、図５（Ｂ）の（ロ）のような信号電圧波形を
印加した場合には、画素に印加される合成電圧波形は図
５（Ｂ）の（ハ）のようになり、選択期間の前半の２パ
ルスは閾値電圧以下で、後半の２パルスが閾値電圧値を
越え、このため選択期間の４位相目のパルスによって、
ＯＦＦ状態がセットされる。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、この駆
動法によって液晶パネルを長時間駆動させると、液晶パ
ネルの液晶層の液晶分子の配向状態が、駆動初期の配向
状態とは違った配向状態に変化してしまい、その結果表
示コントラストが悪くなるといった問題がある。そこで
本発明は、このような問題点を解決し、長時間の駆動を
行っても液晶パネルの液晶層の液晶分子の配向状態が変
化することなく、強誘電性液晶パネルが安定して駆動さ
れる駆動法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、対向面にそれぞれ走査電極と信号電極を有
する一対の基板間に強誘電性液晶を挟持し、マトリック
ス状に画素が形成された強誘電性液晶パネルを、時分割
駆動する強誘電性液晶パネルの駆動方法に於て、各画素
の非選択期間に該画素にかかる電圧がゼロの期間を設け
たことを特徴としている。

【０００７】

【作用】画素に印加される電圧が０Ｖの場合は、強誘電
性液晶分子が持つ自発分極による電界方向は、ガラス基
板法線方向と平行であり垂直方向に対しては現われない
が、ある値の電圧が画素に印加され液晶分子が動き出す
と、自発分極による電界がガラス基板の法線方向に対し
て垂直に現れる。この電界が長時間セル内に存在する
と、液晶分子の配向状態を変化させてしまう原因とな
り、表示コントラストも落としてしまう。そこで、非選
択期間に電圧が０Ｖとなる休止期間を設けることによ
り、基板の法線方向の垂直方向の電界が連続的に加わる
ことを防ぐようにすれば、上記の現象が緩和される。

【０００８】

【実施例１】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本実施例で用いた液晶パネルは約２μの厚
さの強誘電性液晶層を持つ一対のガラス基板から構成さ
れている。ガラス基板の対向面には図４に示す電極が形
成されており、その上に高分子配向膜が塗布され、ラビ
ング処理がなされている。さらに１方のガラス基板の外
側に偏光板の偏光軸がラビング軸と２２．５゜になるよ
うに第一の偏光板が設置されており、他方のガラス基板
の外側には第１の偏光板の偏光軸と９０゜異なるように
して第２の偏光板が設置されている。

【０００９】図１は本発明の第１の実施例の駆動電圧波
形を示したものである。（イ）は走査側電圧波形、
（ロ）は信号側電圧波形、（ハ）は選択された画素に印
加される合成電圧波形、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１は図４に示し
たマトリックス電極の走査側電極と信号側電極に対応し
ており、ａ，ｂは図４における画素ａ，ｂに対応してい
る。本発明に於ける駆動波形は１選択期間は４つのパル
スで構成される。また、非選択期間の走査側電圧波形
は、第１位相と第４位相は同極性であり、第２位相と第
３位相は同極性であるとともに前期第１位相と第４位相
とは逆極性である。また、選択期間の直後の非選択期間
の第１ブロックの４パルスと第２ブロックの４パルスは
互いに逆極性になっており、その後順に奇数番目のブロ
ックの４パルスと偶数番目のブロックの４パルスは互い
に逆極性になっている。図１に於て選択期間の走査側電
圧波形の第１位相と第４位相の電圧は＋１２Ｖ、第２位
相と第３位相の電圧はー１２Ｖであり、また非選択期間
の走査側電圧波形の第１ブロックの第１位相と第４位相
はー４Ｖ、第２位相と第３位相は４Ｖであり、第２ブロ
ックの第１位相と第４位相は４Ｖ、第２位相と第３位相
はー４Ｖである。ＯＮ状態を選択する場合の信号側電圧
波形は、第１位相と第３位相が４Ｖ、第２位相と、第４
位相がー４Ｖである。またＯＦＦ状態を選択する場合の
信号電極波形は、ＯＮ状態を選択する信号電極電圧波形
と全て逆極性となっている。また全ての位相のパルス幅
は１００μｓとした。

【００１０】図１（ハ）のａは、選択期間に信号電極に
ＯＮ状態の電圧を印加した場合、ｂは選択期間に信号電
極にＯＦＦ状態の電圧を印加した場合で、非選択期間に
はａ，ｂ共に信号電極にＯＮ、またはＯＦＦ状態の信号
電圧を印加した場合の画素にかかる合成電圧波形を示し
ている。非選択期間に、信号電極ＯＮ、またはＯＦＦの
何れの信号が印加されても、非選択期間には必ず電圧値
が０となる休止期間が出来る。この液晶パネルを２４時
間連続駆動を行ったが、液晶パネルの液晶層の液晶分子
の配向状態が駆動初期の配向状態に比べて変化すること
がなく、これより表１のように長時間の駆動を行っても
従来の駆動法に比べて表示コントラストを下げることな
く良好な表示を行うことが出来た。

【００１１】

【００１２】

【実施例２】図２は本発明の第２の実施例の駆動電圧波
形を示したものである。（イ）は走査側電圧波形、
（ロ）は信号側電圧波形、（ハ）は選択された画素に印
加される合成電圧波形を示したものである。Ｘ１，Ｘ
２，Ｙ１は図４に示したマトリックス電極の走査側電極
と信号側電極に対応しており、ａ，ｂは図４における画
素ａ，ｂに対応している。本発明に於ける駆動波形は１
選択期間は４つのパルスで構成される。また、非選択期
間の走査側電圧波形は、第１位相と第２位相は同極性で
あり、第３位相と第４位相は同極性であるとともに第１
位相と第３位相とは逆極性である。また、非選択期間の
４パルスから成る各ブロックは互いに同一極性になって
いる。図２に於て選択期間の走査側電圧波形の第１位相
と第４位相の電圧は＋１２Ｖ、第２位相と第３位相の電
圧はー１２Ｖである。また非選択期間の走査側電圧波形
の各ブロックの第１位相と第２位相はー４Ｖ、第３位相
と第４位相は＋４Ｖである。ＯＮ状態を選択する場合の
信号側電圧波形は、第１位相と第３位相が４Ｖ、第２位
相と、第４位相がー４Ｖである。またＯＦＦ状態を選択
する場合の信号電極波形は、ＯＮ状態を選択する信号電
極電圧波形と全て逆極性となっている。また全ての位相
のパルス幅は１００μｓとした。

【００１３】図２（ハ）のａは選択期間に信号電極にＯ
Ｎ状態の電圧を印加した場合、ｂは選択期間に信号電極
にＯＦＦ状態の電圧を印加した場合で、非選択期間には
ａ，ｂ共に信号電極にＯＮ、またはＯＦＦ状態の信号電
圧を印加した場合の画素にかかる合成電圧波形を示して
いる。非選択期間に、信号電極にＯＮまたはＯＦＦの何
れの信号が印加されても、非選択期間には必ず電圧値が
０となる休止期間が出来る。この液晶パネルを２４時間
連続駆動を行ったが、液晶パネルの液晶層の液晶分子の
配向状態が駆動初期の配向状態に比べて変化することが
なく、実施例１と同じく表１のような長時間安定な表示
コントラストを得ることが出来た。

【００１４】

【実施例３】図３は本発明の別の実施例の駆動電圧波形
を示したものである。（イ）は走査側電圧波形、（ロ）
は信号側電圧波形、（ハ）は選択された画素に印加され
る合成電圧波形を示したものである。Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１
は図４に示したマトリックス電極の走査側電極と信号側
電極に対応しており、ａ，ｂは図４における画素ａ，ｂ
に対応している。本発明に於ける駆動波形は２フレーム
からなり、各フレームのはじめの２つのパルスによって
ＯＮ、またはＯＦＦが選択される。また、非選択期間の
走査側電圧波形は、１フレーム目の選択期間直後の第１
ブロックの第１位相と第２位相は同極性であり、第２ブ
ロックの第１位相と第２位相は同極性である。また選択
期間直後の非選択期間の第１ブロックと第２ブロックの
２パルスは互いに逆極性になっており、その後順に偶数
番目のブロックの２パルスと、奇数番目のブロックの２
パルスは互いに逆極性になっている。また２フレーム目
の選択期間直後の第１ブロックの第１位相と第２位相は
同極性であり、第２ブロックの第１位相と第２位相は同
極性である。また選択期間直後の非選択期間の第１ブロ
ックと第２ブロックの２パルスは互いに逆極性になって
おり、その後順に偶数番目のブロックの２パルスと、奇
数番目のブロックの２パルスは互いに逆極性になってい
る。図１に於て選択期間の走査側電圧波形の第１位相の
電圧は＋１２Ｖ、第２位相の電圧はー１２Ｖであり、ま
た非選択期間の走査側電圧波形の第１ブロックの第１位
相と第２位相は４Ｖ、第２ブロックの第１位相と第２位
相はー４Ｖである。ＯＮ状態を選択する場合の信号側電
圧波形は、第１位相が４Ｖ、第２位相がー４Ｖである。
またＯＦＦ状態を選択する場合の信号電極波形は、ＯＮ
状態を選択する信号電極電圧波形と全て逆極性となって
いる。また全ての位相のパルス幅は１００μｓとした。

【００１５】図３（ハ）のａは、選択期間に信号電極に
ＯＮ状態の電圧を印加した場合、ｂは選択期間に信号電
極にＯＦＦ状態の電圧を印加した場合で、非選択期間に
はａ，ｂ共に信号電極にＯＮ、またはＯＦＦ状態の信号
電圧を印加した場合の画素にかかる合成電圧波形を示し
ている。非選択期間に、信号電極ＯＮ、またはＯＦＦの
何れの信号が印加されても、非選択期間には必ず電圧値
が０となる休止期間が出来る。この液晶パネルを２４時
間連続駆動を行ったが、液晶パネルの液晶層の液晶分子
の配向状態が駆動初期の配向状態に比べて変化すること
がなく、実施例１と同じく表１のような長時間安定な表
示コントラストを得ることが出来た。

【００１６】

【発明の効果】以上の実施例で述べたように、本発明の
駆動方法によれば、非選択期間に、ＯＮまたはＯＦＦの
何れの信号電圧が印加されても、画素に加わる信号電圧
には必ず電圧値０Ｖの休止期間が設けられるので、長時
間の駆動を行っても液晶パネルの液晶層の液晶分子の配
向状態が駆動初期の配向状態に比べて変化してしまうこ
とがなく、安定したコントラストで表示ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における駆動信号波形を示した図
である。

【図２】第２の実施例における駆動信号波形を示した図
である。

【図３】第３の実施例における駆動信号波形を示した図
である。

【図４】液晶表示のパネル電極配置図である。

【図５】従来の駆動方法における駆動信号波形を示した
図である。

【符号の説明】

Ｘ１〜Ｘ４ 走査電極 Ｙ１〜Ｙ４ 信号電極 ａ，ｂ 表示画素

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向面にそれぞれ走査電極と信号電極を
   有する一対の基板間に強誘電性液晶を挟持し、マトリッ
   クス状に画素が形成された強誘電性液晶パネルを、時分
   割駆動する強誘電性液晶パネルの駆動方法に於て、各画
   素の非選択期間に該画素にかかる電圧がセロの期間を設
   けたことを特徴とする強誘電性液晶パネルの駆動方法。
2. 【請求項２】 前記信号電極に印加する信号と同期させ
   て、電圧値が該信号の電圧値に等しい同極性のパルスを
   ２パルス以上連続して走差電極に印加して、各画素の非
   選択期間に該画素にかかる電圧がゼロの期間を設けるこ
   とを特徴とする請求項１記載の強誘電性液晶パネルの駆
   動方法。