JPH11352465A - Driving method for liquid crystal device - Google Patents
Driving method for liquid crystal deviceInfo
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- JPH11352465A JPH11352465A JP15762398A JP15762398A JPH11352465A JP H11352465 A JPH11352465 A JP H11352465A JP 15762398 A JP15762398 A JP 15762398A JP 15762398 A JP15762398 A JP 15762398A JP H11352465 A JPH11352465 A JP H11352465A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2つの準安定状態
を持つカイラルネマチック液晶を用いた液晶装置の駆動
方法に関する。The present invention relates to a method for driving a liquid crystal device using a chiral nematic liquid crystal having two metastable states.
【0002】[0002]
【従来の技術】TN(Twisted Nematic)液晶、STN
(Super Twisted Nematic)液晶等として知られている
ネマチック液晶は、印加電圧が解除されると液晶の配向
状態が直ぐに元の状態に戻るという性質を有する。これ
に対し、2つの準安定状態を持つカイラルネマチック液
晶は、印加電圧を解除しても少しの間はそれまでの状態
を維持するという、いわゆる自己保持性(またはメモリ
ー性)を有するものとして知られている。2. Description of the Related Art TN (Twisted Nematic) liquid crystal, STN
A nematic liquid crystal known as a (Super Twisted Nematic) liquid crystal has a property that the alignment state of the liquid crystal immediately returns to the original state when the applied voltage is released. On the other hand, a chiral nematic liquid crystal having two metastable states is known to have a so-called self-holding property (or memory property) in which the state is maintained for a short time even when the applied voltage is released. Have been.
【0003】TN液晶等がTFT(Thin Film Transist
or)方式等といったアクティブマトリクス方式に基づい
て駆動されるのに対し、2つの準安定状態を持つカイラ
ルネマチック液晶は上記のような自己保持性を有するが
故に単純マトリクス方式によって高品質の表示を実現で
きることが期待されている。A TN liquid crystal or the like is a TFT (Thin Film Transistor).
or) driven by an active matrix method such as a liquid crystal display, whereas a chiral nematic liquid crystal with two meta-stable states has a self-holding property as described above, and realizes high-quality display by a simple matrix method. It is expected to be possible.
【0004】このようなカイラルネマチック液晶のため
の駆動方法として、特公平1−51818号公報に次の
2通りの方法が開示されている。その1つは次のような
方法、すなわち、60Hz、15V(Peak to Peak)の
液晶への印加電圧をトグルスイッチを用いて急激にター
ンオフすることによって、360°のツイスト配向を得
ると共に、その一方で、液晶に印加される電圧を可変電
圧器を用いて約1秒間にわたって緩慢に電圧降下させる
ことによって、0°のユニフォーム配向状態を得るとい
う駆動方法である。As a driving method for such a chiral nematic liquid crystal, Japanese Patent Publication No. 1-51818 discloses the following two methods. One is to obtain a 360 ° twist alignment by rapidly turning off a voltage applied to the liquid crystal of 60 Hz, 15 V (Peak to Peak) using a toggle switch. This is a driving method in which a voltage applied to the liquid crystal is slowly dropped using a variable voltage source for about one second to obtain a uniform orientation state of 0 °.
【0005】また、他の駆動方法は次の通りである。す
なわち、まず、低周波電界がターンオフされた後に、1
500KHzの高周波が直ちに液晶に印加されると、3
60°のツイスト配向状態が実現される。そして、同じ
低周波電界のターンオフに続いて約1/4秒の遅延後
に、1500KHzの高周波電界を印加すれば、0°の
ユニフォーム配向状態になるという駆動方法である。Another driving method is as follows. That is, first, after the low-frequency electric field is turned off, 1
When a high frequency of 500 KHz is immediately applied to the liquid crystal, 3
A 60 ° twist orientation is achieved. Then, when a high-frequency electric field of 1500 KHz is applied after a delay of about 1/4 second following the turn-off of the same low-frequency electric field, a uniform orientation state of 0 ° is obtained.
【0006】しかしながら、上記従来の駆動方法は単な
る実験室レベル程度のものであり、実用性に乏しかっ
た。このことに鑑み、実用性の高い駆動方法として、本
出願人は特開平7−175041号公報において次のよ
うな駆動方法を提案した。すなわちその駆動方法では、
カイラルネマチック液晶に所定の大きさのリセット電圧
を所定長さのリセット期間だけ印加することによってそ
の液晶にフレデリクス転移を生じさせ、さらにその後、
所定長さの遅延時間を経過した後に、2種類の選択電圧
の一方を選択的に液晶に印加することによって、2つの
準安定状態のいずれかを液晶に生じさせる。However, the above-mentioned conventional driving method is of a mere laboratory level and is not practical. In view of this, as a highly practical driving method, the present applicant has proposed the following driving method in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-175041. That is, in the driving method,
By applying a reset voltage of a predetermined magnitude to the chiral nematic liquid crystal for a reset period of a predetermined length, a Freedericksz transition is caused in the liquid crystal, and thereafter,
After a delay time of a predetermined length has elapsed, one of two kinds of selection voltages is selectively applied to the liquid crystal to cause one of two metastable states to occur in the liquid crystal.
【0007】この駆動方法によれば、選択電圧を印加す
る前に所定長さの遅延時間を設けることにより、選択期
間すなわち書込み期間を短縮し、もって、実用性の高い
駆動方法を実現できる。According to this driving method, by providing a delay time of a predetermined length before applying the selection voltage, the selection period, that is, the writing period can be shortened, and a highly practical driving method can be realized.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の実験によれば、特開平7−175041号公報に開
示した従来の駆動方法を用いたとしても、場合によって
は、表示される可視像が不鮮明になったり、あるいは、
表示される可視像が輝度が低いために見難くなる等とい
った問題が発生することがわかった。However, according to an experiment conducted by the present inventor, even if the conventional driving method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-175041 is used, a visible image to be displayed may be occasionally displayed. Is blurred, or
It has been found that problems such as difficulty in seeing the displayed visible image due to low brightness occur.
【0009】本発明者は、そのような問題点を解消する
ために種々実験を行い、その問題点が液晶装置の可視像
表示領域を形成する個々の画素の良否に依存するもので
あることを知見した。そして、そのような画素の不良は
リセット電圧を印加する期間の長さ、すなわちリセット
期間に大きく依存することを知見した。The present inventor has conducted various experiments to solve such problems, and found that the problems depend on the quality of individual pixels forming the visible image display area of the liquid crystal device. Was found. It has been found that such a defective pixel largely depends on the length of the period for applying the reset voltage, that is, the reset period.
【0010】本発明は、その知見に基づいて成されたも
のであって、その目的は、可視像表示領域を形成する個
々の画素に依存する表示不良の発生を防止することによ
り、カイラルネマチック液晶を用いて構成される液晶装
置に鮮明な可視像を安定して表示できるようにすること
である。The present invention has been made on the basis of the findings, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of display defects depending on individual pixels forming a visible image display area, thereby achieving chiral nematics. An object of the present invention is to enable a clear visible image to be stably displayed on a liquid crystal device using liquid crystal.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】(1)上記の目的を達成
するため、本発明に係る液晶装置の駆動方法は、(a)
基板間に封入された液晶分子が初期状態で所定のねじれ
角を有し、その初期状態に対してフレデリクス転移を生
じさせるリセット電圧を印加した後の緩和状態として、
初期状態とは異なる2つの準安定状態を持つカイラルネ
マチック液晶を用いた液晶装置の駆動方法であって、
(b)前記フレデリクス転移を生じさせるためのリセッ
ト電圧をリセット期間に前記液晶に印加し、(c)前記
リセット期間の後に選択期間を設け、前記2つの準安定
状態のいずれかを生じさせる選択電圧をその選択期間に
前記液晶に印加し、(d)前記選択期間の後に非選択期
間を設け、前記2つの準安定状態を維持する非選択電圧
をその非選択期間に前記液晶に印加する液晶装置の駆動
方法において、(e)前記リセット期間をTr、液晶装
置の1画面走査期間をTf、そして電圧印加によって状
態変化する液晶が前記初期状態から飽和状態まで変化す
る間の期間である緩和期間をTkとするとき、 800μsec≦Tr≦Tf−Tk であることを特徴とする。(1) In order to achieve the above object, a method for driving a liquid crystal device according to the present invention comprises the steps of (a)
The liquid crystal molecules sealed between the substrates have a predetermined twist angle in an initial state, and as a relaxed state after applying a reset voltage that causes a Freedericks transition to the initial state,
A method for driving a liquid crystal device using a chiral nematic liquid crystal having two metastable states different from an initial state,
(B) applying a reset voltage for causing the Freedericksz transition to the liquid crystal during a reset period; and (c) providing a selection period after the reset period to generate one of the two metastable states. (D) providing a non-selection period after the selection period, and applying a non-selection voltage for maintaining the two metastable states to the liquid crystal during the non-selection period. (E) the reset period is Tr, the one-screen scanning period of the liquid crystal device is Tf, and the relaxation period, which is the period during which the liquid crystal that changes state by voltage application changes from the initial state to the saturated state, is defined as When Tk, 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf−Tk.
【0012】理想的な双安定性カイラルネマチック液晶
を考えれば、その液晶に一定の選択電圧を印加すれば、
液晶分子は2つの準安定状態のうちのいずれか一方に常
に安定して状態設定され、それ故、個々の画素は「明」
又は「暗」のいずれか一方の表示を行うはずである。と
ころが、リセット期間Trが短か過ぎると、そのリセッ
ト期間Tr後に液晶に一定の選択電圧を印加したとして
も、コントラストの高い鮮明な白黒可視像が得られない
のが実情である。Considering an ideal bistable chiral nematic liquid crystal, if a certain selection voltage is applied to the liquid crystal,
Liquid crystal molecules are always stably set in one of two metastable states, so that individual pixels are "bright"
Alternatively, either “dark” should be displayed. However, if the reset period Tr is too short, a clear black-and-white visible image with high contrast cannot be obtained even if a constant selection voltage is applied to the liquid crystal after the reset period Tr.
【0013】この現象は、リセット期間Trが短か過ぎ
ると、カイラルネマチック液晶内に十分なフレデリクス
転移が生じないため、液晶分子を理想的なホメオトロピ
ック状態に設定することができず、よって、その後に所
定の選択電圧を印加したとしても、選択される状態があ
やふやになってしまい、その結果、個々の画素の全体が
一斉にスイッチングせず、そのため、個々の画素の中に
暗領域と明領域とが混在してしまうためであると考えら
れる。[0013] This phenomenon is that if the reset period Tr is too short, sufficient Freedericksz transition does not occur in the chiral nematic liquid crystal, so that the liquid crystal molecules cannot be set in an ideal homeotropic state. Even if a predetermined selection voltage is applied to the pixel, the selected state becomes unclear, and as a result, the individual pixels do not switch all at once, so that the dark area and the light area are included in each pixel. This is considered to be due to the fact that
【0014】これに対して本発明のように、リセット期
間Trを 800μsec≦Tr のように十分な長さに設定すれば、液晶装置の可視像表
示領域内にスイッチング特性に優れたコントラストの高
い鮮明な画像を得ることができる。これは、リセット期
間Trを十分な長さに設定することにより、カイラルネ
マチック液晶内に十分なフレデリクス転移を生じさせる
ことができるためであると考えられる。On the other hand, if the reset period Tr is set to a sufficient length such that 800 μsec ≦ Tr as in the present invention, the switching characteristic is excellent in the visible image display region of the liquid crystal device and the contrast is high. A clear image can be obtained. It is considered that this is because by setting the reset period Tr to a sufficient length, sufficient Freedericksz transition can be generated in the chiral nematic liquid crystal.
【0015】ところで、液晶装置の可視像表示領域を形
成する各画素内の液晶には、例えば図6(a)に示すよ
うな電圧が印加される。この図において、Trはリセッ
ト期間、Tfは液晶装置の1画面走査期間、そしてTs
は選択期間をそれぞれ示している。リセット期間Trと
選択期間Tsとの間には遅延期間Tdが設けられる場合
があるので、図ではその遅延期間Tdをカッコを付して
示している。By the way, a voltage as shown in FIG. 6A is applied to the liquid crystal in each pixel forming the visible image display area of the liquid crystal device. In this figure, Tr is a reset period, Tf is one screen scanning period of the liquid crystal device, and Ts
Indicates a selection period. Since a delay period Td may be provided between the reset period Tr and the selection period Ts, the delay period Td is shown in parentheses in the figure.
【0016】また、図6(b)は、走査電極が選択さ
れ、同時に信号電極が選択されたときの、当該画素の輝
度の変化の様子を示している。このグラフにおいて、符
号Aで示す時間領域は当該画素内の液晶分子が飽和状態
になった領域であり、液晶分子がこの状態になったとき
に輝度が最大値となる。そして、選択期間Tsの立ち上
がり時点から液晶状態が飽和状態になるまでの期間が緩
和期間Tkである。FIG. 6B shows how the luminance of the pixel changes when the scanning electrode is selected and the signal electrode is selected at the same time. In this graph, the time region indicated by the symbol A is a region where the liquid crystal molecules in the pixel are in a saturated state, and the luminance becomes the maximum value when the liquid crystal molecules are in this state. The period from the rising of the selection period Ts to the saturation of the liquid crystal state is the relaxation period Tk.
【0017】リセット期間Trを設ける本発明のような
駆動方法では、そのリセット期間Trを長く設定すれば
する程、十分なフレデリクス転移が得られて2つの準安
定状態の間で安定したスイッチング特性が得られる。し
かしながら、リセット期間Trが長くなりすぎると、可
視像表示領域に表示される像の輝度が低下して画像品質
が低下する。In the driving method of the present invention in which the reset period Tr is provided, as the reset period Tr is set longer, a sufficient Freedericks transition is obtained, and a stable switching characteristic between two metastable states is obtained. can get. However, if the reset period Tr becomes too long, the brightness of the image displayed in the visible image display area decreases, and the image quality deteriorates.
【0018】このことに関して本発明では、遅延期間T
dを設けない場合を考えれば、リセット期間Trを Tr≦Tf−Tk のように、必要以上に長くなることを規制しているの
で、飽和領域(すなわち、有効点灯期間)Aを十分に長
くとることができ、そのため、表示される可視像の輝度
が低くなることを防止できる。In this regard, in the present invention, the delay period T
Considering the case where d is not provided, it is regulated that the reset period Tr becomes longer than necessary, such as Tr ≦ Tf−Tk, so that the saturation region (that is, the effective lighting period) A is made sufficiently long. Therefore, it is possible to prevent the luminance of the displayed visible image from being lowered.
【0019】つまり、本発明に係る液晶装置の駆動方法
によれば、カイラルネマチック液晶を用いた液晶装置に
おいて、リセット期間Trを適正な範囲に規制すること
により、液晶の2つの準安定状態間でのスイッチング動
作を安定に維持でき、しかも、表示の輝度を十分な高さ
に維持できる。That is, according to the driving method of the liquid crystal device according to the present invention, in the liquid crystal device using the chiral nematic liquid crystal, the reset period Tr is regulated to an appropriate range, so that the liquid crystal can be switched between two metastable states. Switching operation can be stably maintained, and the display brightness can be maintained at a sufficient level.
【0020】(2)前記構成の駆動方法に関しては、前
記リセット期間Trと前記選択期間Tsとの間に遅延期
間Tdを設け、前記非選択電圧と同じ又はそれより低い
遅延電圧をその遅延期間Tdに前記液晶に印加すること
ができる。そしてその場合には、前記遅延期間Tdを、 800μsec≦Tr≦Tf−(Tk+Td) のように設定することが望ましい。(2) Regarding the driving method of the above configuration, a delay period Td is provided between the reset period Tr and the selection period Ts, and a delay voltage equal to or lower than the non-selection voltage is applied to the delay period Td. Can be applied to the liquid crystal. In that case, it is desirable to set the delay period Td as follows: 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf− (Tk + Td).
【0021】本実施態様のように、リセット期間Trと
選択期間Tsとの間に遅延期間Tdを設ければ、選択期
間すなわち書込み期間を短縮でき、よって、1画面走査
期間内における走査電極数を増大でき、そのため、表示
画像の解像度を向上できる。そしてその上、本実施態様
によれば、リセット期間Trを適正な範囲に規制するこ
とにより、液晶のスイッチング動作を安定に維持でき、
しかも、表示の輝度を十分な高さに維持できるので、極
めて鮮明な表示画像を得ることができる。If the delay period Td is provided between the reset period Tr and the selection period Ts as in this embodiment, the selection period, that is, the writing period can be shortened, and therefore the number of scanning electrodes in one screen scanning period can be reduced. It is possible to increase the resolution of the displayed image. In addition, according to the present embodiment, the switching operation of the liquid crystal can be stably maintained by regulating the reset period Tr to an appropriate range,
In addition, since the display brightness can be maintained at a sufficient level, an extremely clear display image can be obtained.
【0022】(3)前記構成の液晶装置の駆動方法に関
しては、リセット期間Trを 1msec≦Tr≦5msec に設定することが望ましい。(3) Regarding the driving method of the liquid crystal device having the above configuration, it is desirable to set the reset period Tr so that 1 msec ≦ Tr ≦ 5 msec.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】図3は、本発明に係る駆動方法に
よって駆動できる液晶セルの一実施形態を示している。
液晶装置はこの液晶セル1にバックライト、液晶駆動装
置等といった付帯機器を装着することによって作製され
る。本実施形態の液晶セル1は、TFT(Thin Film Tr
ansistor)やTFD(Thin Film Diode)等といったア
クティブ素子を用いない単純マトリクス型の液晶セルで
ある。FIG. 3 shows an embodiment of a liquid crystal cell which can be driven by the driving method according to the present invention.
The liquid crystal device is manufactured by mounting auxiliary devices such as a backlight and a liquid crystal driving device to the liquid crystal cell 1. The liquid crystal cell 1 of the present embodiment has a TFT (Thin Film Tr).
This is a simple matrix type liquid crystal cell that does not use an active element such as an anistor or TFD (Thin Film Diode).
【0024】ここに示す液晶セル1は、一対の透光性基
板5a及び5bと、それらの上にITO(Indium Tin O
xide)等によって所定パターンに形成された透光性電極
4a及び4bと、それらの電極の上に塗布された配向膜
2とを含んで構成される。電極4aは走査電極として作
用し、電極4bは信号電極として作用する。また、配向
膜2は、例えばポリイミド(例えば東レ社製SP−74
0)によって形成される。The liquid crystal cell 1 shown here has a pair of translucent substrates 5a and 5b and an ITO (Indium Tin Oxide) on them.
xide) and the like, and is configured to include the translucent electrodes 4a and 4b formed in a predetermined pattern and the alignment film 2 applied on those electrodes. The electrode 4a functions as a scanning electrode, and the electrode 4b functions as a signal electrode. The alignment film 2 is made of, for example, polyimide (for example, SP-74 manufactured by Toray Industries, Inc.).
0).
【0025】各配向膜2に対しては、相互に180°異
なる方向にラビング処理を施した。一対の透光性基板5
a及び5bの間にはスペーサ(図示せず)を挿入して両
基板の間隔を一定に保持し、例えば基板間隔、いわゆる
セルギャップを2μmとした。Rubbing treatment was performed on each alignment film 2 in directions different from each other by 180 °. A pair of translucent substrates 5
A spacer (not shown) was inserted between a and 5b to keep the distance between the two substrates constant. For example, the distance between the substrates, that is, the so-called cell gap was set to 2 μm.
【0026】この液晶セル1のセルギャップに液晶を注
入した。本実施形態で用いた液晶は、ネマチック液晶
(例えば、E.Merck社製 ZLI-3329)に光学活性剤(例え
ば、E.Merck社製 S-811)を添加することにより、液晶
のヘリカルピッチを3〜4μmに調整したものである。
注入された液晶内の液晶分子11のプレチルト角θ1及
びθ2は数度となり、初期配向が180°のツイスト状
態となる。次いで、透光性基板5a及び5bの外側表面
に透過偏光軸の方向が異なる一対の偏光版7a及び7b
を貼着することにより、液晶セル1を形成した。なお、
符号3は絶縁層、符号6は平坦化層、符号8は画素間の
遮光層、符号9は液晶分子11のダイレクターベクトル
である。Liquid crystal was injected into the cell gap of the liquid crystal cell 1. The liquid crystal used in the present embodiment is formed by adding an optical activator (for example, S-811 manufactured by E. Merck) to a nematic liquid crystal (for example, ZLI-3329 manufactured by E. Merck) to reduce the helical pitch of the liquid crystal. It is adjusted to 3 to 4 μm.
The pretilt angles θ1 and θ2 of the liquid crystal molecules 11 in the injected liquid crystal become several degrees, and the initial alignment becomes a 180 ° twist state. Next, a pair of polarizing plates 7a and 7b having different transmission polarization axes on the outer surfaces of the light-transmitting substrates 5a and 5b.
To form a liquid crystal cell 1. In addition,
Reference numeral 3 denotes an insulating layer, reference numeral 6 denotes a flattening layer, reference numeral 8 denotes a light shielding layer between pixels, and reference numeral 9 denotes a director vector of the liquid crystal molecules 11.
【0027】図4は、液晶セル1を駆動するための液晶
駆動装置の一実施形態を示している。ここに示す液晶駆
動装置10は、液晶セル1の走査電極(すなわち、行電
極)4aに接続される走査駆動回路13と、その走査駆
動回路13を制御する走査制御回路15と、液晶セル1
の信号電極(すなわち、列電極)4bに接続される信号
駆動回路14と、そしてその信号駆動回路14を制御す
る信号制御回路16とを含んで構成される。FIG. 4 shows an embodiment of a liquid crystal driving device for driving the liquid crystal cell 1. The liquid crystal drive device 10 shown here includes a scan drive circuit 13 connected to the scan electrodes (ie, row electrodes) 4a of the liquid crystal cell 1, a scan control circuit 15 for controlling the scan drive circuit 13, and a liquid crystal cell 1
, And a signal control circuit 16 for controlling the signal drive circuit 14.
【0028】走査駆動回路13及び信号駆動回路14に
は、電位設定回路17から所定の印加電圧が供給され
る。また、走査制御回路15及び信号制御回路16に
は、線順次走査回路18から基準クロック信号及び所定
のタイミング信号が供給される。図4に示すように、液
晶セル1の一方の側に照明装置19を配設すれば、液晶
セル1内の液晶分子が液晶駆動装置10によって制御さ
れて個々の画素毎に2つの準安定状態の間で状態変化す
るときに、照明装置19から出て液晶セル1に到達した
光が個々の画素毎に液晶セル1を通過し又は液晶セル1
によって遮光され、もって、照明装置19の反対側に希
望する可視像が表示される。The scanning drive circuit 13 and the signal drive circuit 14 are supplied with a predetermined applied voltage from a potential setting circuit 17. Further, a reference clock signal and a predetermined timing signal are supplied from the line sequential scanning circuit 18 to the scanning control circuit 15 and the signal control circuit 16. As shown in FIG. 4, if the illuminating device 19 is provided on one side of the liquid crystal cell 1, the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell 1 are controlled by the liquid crystal driving device 10, and two metastable states are provided for each pixel. When the state changes between the two, the light that has exited the lighting device 19 and has reached the liquid crystal cell 1 passes through the liquid crystal cell 1 for each pixel or
Thus, a desired visible image is displayed on the opposite side of the lighting device 19.
【0029】液晶駆動装置10内の走査駆動回路13
は、例えば図1又は図2に示すような波形の駆動信号を
各走査電極4aに印加する。これらの駆動波形には、1
フレーム期間すなわち1画面走査期間Tf内にリセット
期間Tr、遅延期間Td、選択期間Ts及び非選択期間
Tnが含まれる。図1の駆動波形は、1画面走査期間T
f毎に液晶に充電される電圧の極性を反転させて交流化
する駆動波形である。また、図2の駆動波形は、パルス
幅がTs/2の1パルス毎に液晶に印加される電圧の極
性を反転させて交流化する駆動波形である。Scan driving circuit 13 in liquid crystal driving device 10
Applies a drive signal having a waveform as shown in FIG. 1 or FIG. 2 to each scanning electrode 4a. These drive waveforms include 1
A reset period Tr, a delay period Td, a selection period Ts, and a non-selection period Tn are included in a frame period, that is, one screen scanning period Tf. The driving waveform of FIG.
This is a driving waveform in which the polarity of the voltage charged in the liquid crystal is inverted for each f and converted into an alternating current. Further, the drive waveform in FIG. 2 is a drive waveform in which the polarity of the voltage applied to the liquid crystal is inverted for each pulse having a pulse width of Ts / 2 to be AC.
【0030】リセット期間Trには、ネマチック液晶に
フレデリクス転移を生じさせるための閾値以上のリセッ
ト電圧(すなわちリセットパルス)Vrが印加される。
このリセット電圧Vrは、本実施形態ではそのピーク値
が±30Vに設定される。遅延期間Tdは、液晶にリセ
ット電圧Vrを印加した後、選択期間Tsにてその液晶
に選択電圧(すなわち選択パルス)Vsが印加されるタ
イミングを遅延させるために設けられる。In the reset period Tr, a reset voltage (ie, a reset pulse) Vr that is equal to or higher than a threshold value for causing Freedericksz transition in the nematic liquid crystal is applied.
In this embodiment, the reset voltage Vr has its peak value set to ± 30 V. The delay period Td is provided to delay the timing at which the selection voltage (that is, the selection pulse) Vs is applied to the liquid crystal during the selection period Ts after the reset voltage Vr is applied to the liquid crystal.
【0031】選択期間Tsにおいて液晶に印加される選
択電圧Vsは、ネマチック液晶の2つの準安定状態、例
えば360°のツイスト配向状態と0°のユニフォーム
配向状態とのいずれかを生じる臨界値を基準として選択
される電圧である。The selection voltage Vs applied to the liquid crystal during the selection period Ts is based on a critical value that produces one of two metastable states of the nematic liquid crystal, for example, a twist alignment state of 360 ° and a uniform alignment state of 0 °. Is the voltage selected as
【0032】この選択電圧Vsのピーク値が0〜1.9V
であると、360°のツイスト配向状態が得られる。一
方、選択電圧Vsとして2V以上の電圧を液晶に印加す
ると、0°のユニフォーム配向状態が得られる。また、
非選択期間Tnには、選択電圧Vsよりも絶対値の小さ
な非選択電圧Vnが印加され、選択期間Tsにおいて選
択された液晶の状態が維持されるようになっている。The peak value of the selection voltage Vs is 0 to 1.9 V
In this case, a twist orientation state of 360 ° is obtained. On the other hand, when a voltage of 2 V or more is applied to the liquid crystal as the selection voltage Vs, a uniform orientation state of 0 ° is obtained. Also,
In the non-selection period Tn, a non-selection voltage Vn having an absolute value smaller than the selection voltage Vs is applied, and the state of the liquid crystal selected in the selection period Ts is maintained.
【0033】図1及び図2のように、リセット電圧Vr
の印加後に、ある遅延期間Tdを挿入してから選択電圧
Vsを液晶に印加すると、選択期間Tsの長さを短く設
定する場合でも液晶を2つの準安定配向状態の間で切り
替えることができる。このことは、マトリクス型の表示
で1ライン当たりの書込み時間を、著しく短縮化できる
ということである。As shown in FIGS. 1 and 2, the reset voltage Vr
When the selection voltage Vs is applied to the liquid crystal after a certain delay period Td is inserted after the application of, the liquid crystal can be switched between two metastable alignment states even when the length of the selection period Ts is set short. This means that the writing time per line in the matrix type display can be significantly reduced.
【0034】本実施形態では、リセット期間Tr、液晶
装置の1画面走査期間Tf、電圧印加によって状態変化
する液晶が前記初期状態から飽和状態まで変化する間の
期間である緩和期間Tk、そして遅延期間Tdに関し
て、 800μsec≦Tr≦Tf−(Tk+Td) になるようにリセット期間Trを設定する。In this embodiment, the reset period Tr, the one-screen scanning period Tf of the liquid crystal device, the relaxation period Tk during which the liquid crystal whose state changes by applying a voltage changes from the initial state to the saturated state, and the delay period Regarding Td, the reset period Tr is set so that 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf− (Tk + Td).
【0035】リセット期間Trを800μsec≦Trの
ように設定すれば、リセット電圧Vrが液晶に十分な時
間的長さで印加されるので、カイラルネマチック液晶内
に十分なフレデリクス転移を生じさせることができ、そ
のため、各画素内の液晶分子の全体を均一なホメオトロ
ピック状態に立たせることができ、それ故、その後に液
晶に選択電圧Vsを印加したとき、液晶分子はその全て
が均一に2つの準安定配向状態のいずれかへと一斉に状
態変化する。その結果、得られる可視像表示は明暗が明
確に区分けされた鮮明な表示像となる。If the reset period Tr is set so as to satisfy 800 μsec ≦ Tr, the reset voltage Vr is applied to the liquid crystal for a sufficient length of time, so that a sufficient Freedericksz transition can be generated in the chiral nematic liquid crystal. Therefore, the entire liquid crystal molecules in each pixel can be made to be in a uniform homeotropic state. Therefore, when a selection voltage Vs is subsequently applied to the liquid crystal, all of the liquid crystal molecules are uniformly set to two states. The state changes simultaneously to one of the stable alignment states. As a result, the obtained visible image display is a clear display image in which light and dark are clearly separated.
【0036】一方、リセット期間TrをTr≦Tf−
(Tk+Td)のように設定すれば、リセット期間Tr
が不必要に長くなることを防止でき、それ故、1画面走
査期間内における液晶分子の飽和期間長さ(すなわち、
有効点灯時間)A(図6参照)が短くなり過ぎることを
防止できる。その結果、個々の画素が明状態に制御され
たときの輝度を高く維持でき、よって、液晶装置に表示
される可視像を明るく表示できる。On the other hand, when the reset period Tr is Tr ≦ Tf−
(Tk + Td), the reset period Tr
Can be prevented from becoming unnecessarily long, and therefore, the length of the saturation period of the liquid crystal molecules within one screen scanning period (ie,
It is possible to prevent the effective lighting time A (see FIG. 6) from becoming too short. As a result, the brightness when each pixel is controlled to be in a bright state can be maintained at a high level, so that a visible image displayed on the liquid crystal device can be displayed brightly.
【0037】図5は、本実施形態で用いる双安定液晶の
挙動を示した動的シミュレーションの結果と、遅延期間
Td及び選択期間Tsとの関係を示している。横軸は時
間、縦軸は液晶セルの中央部分の液晶分子の傾き、すな
わちチルトを示している。このグラフにおいて、スター
ト時点はリセット期間Trの切れた時点である。FIG. 5 shows the relationship between the result of a dynamic simulation showing the behavior of the bistable liquid crystal used in this embodiment and the delay period Td and the selection period Ts. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the tilt of the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal cell, that is, the tilt. In this graph, the start time is the time when the reset period Tr has expired.
【0038】この図に従えば、液晶分子は垂直に立った
状態(すなわち、ホメオトロピックの配向状態)の後
に、バックフロー現象によって後ろ側に少し倒れ、再び
戻って来た時に印加される電圧に依存して、チルトが0
°に向かって進むものと、さらに180°の方向に動く
ものに分かれる。前者は0°のユニホーム配向状態への
遷移であり、後者はこのチルトの変化のほかにツイスト
も加わるので、360°のツイスト配向状態への遷移に
相当する。According to this figure, after the liquid crystal molecules stand upright (ie, the homeotropic alignment state), they fall back slightly by the backflow phenomenon, and the voltage applied when returning again is reduced. Depending on the tilt is 0
° and those that move further 180 °. The former is a transition to a uniform orientation state of 0 °, and the latter is equivalent to a transition to a twist orientation state of 360 ° because a twist is added in addition to the change in tilt.
【0039】ところで、この図からわかるように、0°
のユニホーム配向状態への遷移にしても、360°のツ
イスト配向状態への遷移にしても、リセットパルスVr
の切れた直後は、液晶のバックフローという同一の過程
を経ている点で挙動が同じである。すなわち、液晶の配
向状態が0°になるか360°になるかは、このバック
フロー後のトリガの与え方次第で決まる。By the way, as can be seen from FIG.
Irrespective of the transition to the uniform orientation state, or the transition to the twist orientation state of 360 °, the reset pulse Vr
Immediately after the cutoff, the behavior is the same in that the same process called back flow of the liquid crystal is performed. That is, whether the alignment state of the liquid crystal becomes 0 ° or 360 ° depends on how to give a trigger after the backflow.
【0040】図1及び図2に示した駆動方法によれば、
リセット期間Trと選択期間Tsとの間に遅延期間Td
を挿入し、この遅延期間Tdの時間長さを調整すること
で、選択期間Tsの長短にかかわらず、液晶がバックフ
ローを起こした後のトリガを付与すべきタイミングに
て、この液晶に選択電圧Vsを印加することが可能とな
る。それ故、選択期間Tsの時間長さを大幅に短縮して
も、液晶の配向状態の切り替えが可能である。According to the driving method shown in FIGS. 1 and 2,
Delay period Td between reset period Tr and selection period Ts
Is inserted, and the time length of the delay period Td is adjusted, so that the trigger voltage after back-flow of the liquid crystal should be applied to the liquid crystal at the timing when a trigger should be applied regardless of the length of the selection period Ts. Vs can be applied. Therefore, even if the time length of the selection period Ts is greatly reduced, the alignment state of the liquid crystal can be switched.
【0041】なお、図1及び図2に示した駆動波形で
は、リセット期間Trと選択期間Tsとの間に遅延期間
Tdを設けたが、本発明に係る液晶装置の駆動方法は、
遅延期間Tdを設けることなく、リセット期間Trの後
に直ぐに選択期間Tsを設けるという駆動方法に対して
も適用することができる。この場合には、遅延期間Td
が存在しない分だけリセット期間Trの設定値に変化を
加える必要が生じ、具体的には、 800μsec≦Tr≦Tf−Tk 但し、Tr:リセット期間、Tf:1画面走査期間、T
k:緩和期間 のように設定する。In the driving waveforms shown in FIG. 1 and FIG. 2, the delay period Td is provided between the reset period Tr and the selection period Ts.
The present invention can also be applied to a driving method in which the selection period Ts is provided immediately after the reset period Tr without providing the delay period Td. In this case, the delay period Td
It is necessary to make a change to the set value of the reset period Tr for the absence of the data. Specifically, 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf−Tk, where Tr: reset period, Tf: one screen scanning period, Tf:
k: Set as in the relaxation period.
【0042】(実施例)図1の液晶セル1に関して図1
の駆動波形を走査電極に印加するものとし、その際、遅
延期間Td、選択期間Ts及び非選択期間Tnの各期間
を一定長さに保持し、そしてリセット期間Trを500
μsec、750μsec、1.0msec、2.5msec、5.0
msec、7.5msec、9.0msec の7種類に変化させて
液晶セルに可視像を表示し、各電圧値に対応するそれら
の可視像の状態を目視によって判定した。その結果、表
1に示すような結果を得た。(Embodiment) The liquid crystal cell 1 shown in FIG.
Is applied to the scanning electrodes, the delay period Td, the selection period Ts, and the non-selection period Tn are held at a fixed length, and the reset period Tr is set to 500.
μsec, 750 μsec, 1.0 msec, 2.5 msec, 5.0
Visible images were displayed on the liquid crystal cell while being changed to seven types of msec, 7.5 msec, and 9.0 msec, and the states of the visible images corresponding to each voltage value were visually determined. As a result, the results shown in Table 1 were obtained.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】この表において、「スイッチング状態」と
は、1個の画素の全体が2つの準安定状態の間で均一に
スイッチングするか否かということであり、「×」はス
イッチング状態が不均一で、「○」はスイッチング状態
が均一であることを示している。また、「表示輝度」と
は、1個の画素が明状態になったときの輝度のことであ
り、「○」は十分に明るい状態で、「×」は明るさが不
充分であることを示している。In this table, the "switching state" indicates whether or not the whole of one pixel switches uniformly between the two metastable states, and "x" indicates that the switching state is non-uniform. In the above, “○” indicates that the switching state is uniform. The “display luminance” is the luminance when one pixel is in a bright state. “O” indicates that the pixel is sufficiently bright, and “x” indicates that the luminance is insufficient. Is shown.
【0045】上記の実験結果からわかるように、スイッ
チング状態に関しては、リセット期間Trが1.0msec
と750μsecとの間のある値まで短くなったときに不
良が発生した。また、表示輝度に関しては、リセット期
間Trが5.0msecと7.5msecとの間のある値まで長
くなったときに不良が発生した。このことから、液晶装
置の表示面に鮮明で明るい可視像を得るためのリセット
期間Trとしては、 800μsec≦Tr≦Tf−(Tk+Td) 但し、Tr:リセット期間、Tf:1画面走査期間、T
k:緩和期間、Td:遅延期間 であることが望ましく、より望ましくは 1msec≦Tr≦5msec のように設定する。As can be seen from the above experimental results, regarding the switching state, the reset period Tr is 1.0 msec.
A defect occurred when the time was shortened to a certain value between and 750 μsec. Further, regarding the display luminance, a defect occurred when the reset period Tr was increased to a certain value between 5.0 msec and 7.5 msec. From this, the reset period Tr for obtaining a clear and bright visible image on the display surface of the liquid crystal device is 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf− (Tk + Td), where Tr: reset period, Tf: one screen scanning period, Tf
It is preferable that k: relaxation period, Td: delay period, and more preferably, 1 msec ≦ Tr ≦ 5 msec.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明に係る液晶装置の駆動方法によれ
ば、カイラルネマチック液晶を用いた液晶装置におい
て、液晶にフレデリクス転移を生じさせるためのリセッ
ト期間Trを適正な範囲に規制したので、液晶のスイッ
チング動作を安定に維持でき、しかも、表示される可視
像の輝度を十分な高さに維持でき、従って、液晶装置の
表示面に非常に鮮明で明るい可視像を表示することがで
きる。According to the method of driving a liquid crystal device according to the present invention, in a liquid crystal device using a chiral nematic liquid crystal, the reset period Tr for causing Freedericksz transition in the liquid crystal is regulated to an appropriate range. Switching operation can be stably maintained, and the brightness of the displayed visible image can be maintained at a sufficient height. Therefore, a very clear and bright visible image can be displayed on the display surface of the liquid crystal device. .
【図1】本発明に係る液晶装置の駆動方法の一実施形態
を示す電圧駆動波形である。FIG. 1 is a voltage drive waveform illustrating an embodiment of a method for driving a liquid crystal device according to the present invention.
【図2】本発明に係る液晶装置の駆動方法の他の一実施
形態を示す電圧駆動波形である。FIG. 2 is a voltage driving waveform showing another embodiment of the driving method of the liquid crystal device according to the present invention.
【図3】本発明に係る液晶装置の駆動方法によって駆動
される液晶セルの一例の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a liquid crystal cell driven by a driving method of a liquid crystal device according to the present invention.
【図4】図3の液晶セルを駆動するための液晶駆動装置
の一実施形態を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of a liquid crystal driving device for driving the liquid crystal cell of FIG.
【図5】図3の液晶セルで用いる双安定液晶の挙動を示
した動的シミュレーションの結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a result of a dynamic simulation showing a behavior of a bistable liquid crystal used in the liquid crystal cell of FIG. 3;
【図6】図3の液晶セルに印加する電圧駆動波形と液晶
セルの表示面に表示される可視像の輝度との関係を示す
図である。6 is a diagram showing a relationship between a voltage driving waveform applied to the liquid crystal cell of FIG. 3 and a luminance of a visible image displayed on a display surface of the liquid crystal cell.
1 液晶セル 2 配向膜 4a 走査電極 4b 信号電極 5a,5b 透光性電極 10 液晶駆動装置 11 液晶分子 19 照明装置 Tf 1画面走査期間 Tr リセット期間 Td 遅延期間 Ts 選択期間 Tn 非選択期間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal cell 2 Alignment film 4a Scan electrode 4b Signal electrode 5a, 5b Translucent electrode 10 Liquid crystal drive device 11 Liquid crystal molecule 19 Illumination device Tf One screen scanning period Tr Reset period Td Delay period Ts Selection period Tn Non-selection period
Claims (3)
で所定のねじれ角を有し、その初期状態に対してフレデ
リクス転移を生じさせるリセット電圧を印加した後の緩
和状態として、初期状態とは異なる2つの準安定状態を
持つカイラルネマチック液晶を用いた液晶装置の駆動方
法であって、 前記フレデリクス転移を生じさせるためのリセット電圧
をリセット期間に前記液晶に印加し、 前記リセット期間の後に選択期間を設け、前記2つの準
安定状態のいずれかを生じさせる選択電圧をその選択期
間に前記液晶に印加し、 前記選択期間の後に非選択期間を設け、前記2つの準安
定状態を維持する非選択電圧をその非選択期間に前記液
晶に印加する液晶装置の駆動方法において、 前記リセット期間をTr、液晶装置の1画面走査期間を
Tf、そして電圧印加によって状態変化する液晶が前記
初期状態から飽和状態まで変化する間の期間である緩和
期間をTkとするとき、 800μsec≦Tr≦Tf−Tk であることを特徴とする液晶装置の駆動方法。1. A liquid crystal molecule sealed between substrates has a predetermined twist angle in an initial state, and a relaxed state after application of a reset voltage for causing a Freedericks transition with respect to the initial state. Is a method of driving a liquid crystal device using a chiral nematic liquid crystal having two different metastable states, wherein a reset voltage for causing the Freedericksz transition is applied to the liquid crystal during a reset period, and selected after the reset period. A period is provided, and a selection voltage for generating one of the two metastable states is applied to the liquid crystal during the selection period. A non-selection period is provided after the selection period, and a non-selection period for maintaining the two metastable states is provided. In a method for driving a liquid crystal device, wherein a selection voltage is applied to the liquid crystal during the non-selection period, the reset period is Tr, the one-screen scanning period of the liquid crystal device is Tf, When a relaxation period, which is a period during which the liquid crystal that changes state by voltage application changes from the initial state to the saturation state, is Tk, 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf−Tk is satisfied. Method.
前記選択期間との間に遅延期間を設け、前記非選択電圧
と同じ又はそれより低い遅延電圧をその遅延期間に前記
液晶に印加し、前記遅延期間をTdとするとき、 800μsec≦Tr≦Tf−(Tk+Td) であることを特徴とする液晶装置の駆動方法。2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein a delay period is provided between the reset period and the selection period, and a delay voltage equal to or lower than the non-selection voltage is applied to the liquid crystal during the delay period. A driving method of a liquid crystal device, wherein when a delay period is Td, 800 μsec ≦ Tr ≦ Tf− (Tk + Td).
≦Tr≦5msecであることを特徴とする液晶装置の駆動
方法。3. The method according to claim 1, wherein 1 msec.
≦ Tr ≦ 5 msec. A method for driving a liquid crystal device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15762398A JPH11352465A (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Driving method for liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15762398A JPH11352465A (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Driving method for liquid crystal device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11352465A true JPH11352465A (en) | 1999-12-24 |
Family
ID=15653785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP15762398A Withdrawn JPH11352465A (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Driving method for liquid crystal device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11352465A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1295547C (en) * | 2001-11-30 | 2007-01-17 | 美能达株式会社 | Driving method and apparatus for liquid crystal display element and liquid crystal display |
KR100817382B1 (en) * | 2001-09-18 | 2008-03-27 | 도호꾸 파이오니어 가부시끼가이샤 | Drive unit for a luminescence display panel |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP15762398A patent/JPH11352465A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100817382B1 (en) * | 2001-09-18 | 2008-03-27 | 도호꾸 파이오니어 가부시끼가이샤 | Drive unit for a luminescence display panel |
CN1295547C (en) * | 2001-11-30 | 2007-01-17 | 美能达株式会社 | Driving method and apparatus for liquid crystal display element and liquid crystal display |
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