JPH0422493B2 - - Google Patents

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JPH0422493B2
JPH0422493B2 JP29530485A JP29530485A JPH0422493B2 JP H0422493 B2 JPH0422493 B2 JP H0422493B2 JP 29530485 A JP29530485 A JP 29530485A JP 29530485 A JP29530485 A JP 29530485A JP H0422493 B2 JPH0422493 B2 JP H0422493B2
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JP
Japan
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polarity
scan
signal
scanning
pulse
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JP29530485A
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Japanese (ja)
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JPS62150331A (en
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Akihiro Mori
Tsutomu Toyono
Shuzo Kaneko
Yutaka Inaba
Junichiro Kanbe
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Canon Inc
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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、液晶表示装置や液晶一光シヤツタア
レイ装置に適用しうる強誘電性液晶を用いた液晶
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal device using ferroelectric liquid crystal that can be applied to a liquid crystal display device or a liquid crystal one-light shutter array device.

〔従来技術の説明〕[Description of prior art]

従来より、走査電極群と信号電極群をマトリク
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填し
多数の画素を形成して、画像或いは情報の表示を
行う液晶表示素子はよく知られている。この表示
素子の駆動法としては、走査電極群に順次周期的
にアドレス信号を選択印加し、信号電極群には所
定の情報信号をアドレス信号と同期させて並列的
に選択印加する時分割駆動が採用されている。
Conventionally, liquid crystal display elements are well known in which a scanning electrode group and a signal electrode group are configured in a matrix, and a liquid crystal compound is filled between the electrodes to form a large number of pixels to display images or information. . The driving method for this display element is time-division driving, in which an address signal is selectively and periodically applied to a group of scanning electrodes, and a predetermined information signal is selectively applied in parallel to a group of signal electrodes in synchronization with the address signal. It has been adopted.

これらの実用に供されたのは、殆どが、例えば
“アプライド・フイジスク・レターズ”
(“Appliesd Rhysics Letter”)1971年、184号
127〜128頁に掲載のM.シヤツト(M.Schadt)お
よびW.ヘルフリヒ(W.Helfrich)共著になる
“ボルテージ・デイペンダント・オプテイカル・
アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステツド・ネ
マチツク・リキツド・クリスタル”(“Voltage
Dependent Optical Activityof a Twisted
Nematic Liquid Crystal”)に示されたTN
(twistednematic)型液晶であつた。
Most of these that were put to practical use were, for example, “Applied Physics Letters.”
(“Applied Rhysics Letter”) 1971, No. 184
“Voltage Dependant Optical” co-authored by M. Schadt and W. Helfrich, published on pages 127-128.
Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal” (“Voltage”)
Dependent Optical Activity of a Twisted
Nematic Liquid Crystal”)
(twistednematic) type liquid crystal.

近年は、在来の液晶素子の改善型として、双安
定性を有する液晶素子の使用がクラーク
(Clark)およびラガーウオール(Lagerwall)の
両者により特開昭56−107216号公報、米国特許第
4367924号明細書等で提案されている。双安定性
液晶としては、一般に、カイラルスメクテイツク
C相(SmC*)又はH相(SmH*)を有する強誘
電性液晶が用いられ、これらの状態において、印
加された電界に応答して第1の光学的安定状態と
第2の光学的安定状態とのいずれかをとり、かつ
電界が印加されないときはその状態を維持する性
質、即ち、安定性を有し、また電界の変化に対す
る応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表示装置
等の分野における広い利用が期待されている。
In recent years, the use of bistable liquid crystal elements as an improved version of conventional liquid crystal elements has been proposed by both Clark and Lagerwall in Japanese Patent Application Laid-open No. 107216/1983 and US Patent No.
It has been proposed in the specification of No. 4367924, etc. As a bistable liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase (SmC * ) or H phase (SmH * ) is generally used. It has the property of taking either the first optically stable state or the second optically stable state and maintaining that state when no electric field is applied, that is, it has stability and has a response to changes in the electric field. It is expected that it will be widely used in fields such as quick, high-speed, and memory-type display devices.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、表示画素数が極めて多く、しか
も高速駆動が求められる時には、問題を生じる。
すなわち、所定の電圧印加時間に対して双安定性
を有する強誘電性液晶セルで第1の安定状態を与
えるための閾値電圧を−Vth1とし、第2の安定
状態を与えるための閾値電圧を+Vth2とすると、
これらの閾値電圧を越えなくとも、長時間に亘
り、電圧が印加され続ける場合に、画素に書込ま
れた表示状態(例えば、白状態)が別の表示状態
(例えば、黒状態)に反転することがある。第1
図は、双安定性強誘電性液晶セルの閾値特性を表
わしている。
However, problems arise when the number of display pixels is extremely large and high-speed driving is required.
That is, the threshold voltage for providing the first stable state in a ferroelectric liquid crystal cell having bistability for a predetermined voltage application time is -Vth 1 , and the threshold voltage for providing the second stable state is -Vth 1. +Vth 2 ,
Even if these threshold voltages are not exceeded, if the voltage continues to be applied for a long time, the display state written to the pixel (e.g., white state) will be reversed to another display state (e.g., black state) Sometimes. 1st
The figure represents the threshold characteristics of a bistable ferroelectric liquid crystal cell.

第1図は強誘電性液晶としてDOBAMBC(図
中の12)とHOBACPC(図中の11)を用いた
時のスイツチングに要する閾値電圧(Vth)の印
加時間依存性をプロツトしたものである。
Figure 1 plots the application time dependence of the threshold voltage (Vth) required for switching when DOBAMBC (12 in the figure) and HOBACPC (11 in the figure) are used as ferroelectric liquid crystals.

第1図より明らかな如く、閾値Vthは印加時間
依存性を持つており、さらに印加時間が短い程、
急勾配になつていることが理解される。このこと
から、走査線が極めて多く、しかも高速に駆動す
る素子に適用した場合には、例えばある画素に走
査時において明状態にスイツチされていても、次
の走査以降常にVth以下の情報信号が印加され続
ける場合、一画面の走査が終了する途中でその画
素が暗状態に反転してしまう危険性をもつている
ことが判る。
As is clear from Fig. 1, the threshold value Vth is dependent on the application time, and the shorter the application time, the more
It is understood that the slope is steep. From this, when applied to an element that has an extremely large number of scanning lines and is driven at high speed, for example, even if a certain pixel is switched to the bright state during scanning, the information signal will always be below Vth from the next scanning onwards. It can be seen that if the voltage continues to be applied, there is a risk that the pixel will turn into a dark state during the completion of scanning one screen.

〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕 本発明の目的は、前述したような従来の液晶表
示素子或いは液晶光シヤツターにおける問題点を
解決した新規な液晶素子の駆動法を提供すること
にある。
[Means for Solving the Problems] and [Operations] An object of the present invention is to provide a novel method for driving a liquid crystal element that solves the problems in conventional liquid crystal display elements or liquid crystal light shutters as described above. It is in.

本発明の別の目的は、高速応答性を有する液晶
素子の駆動法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for driving a liquid crystal element having high-speed response.

本発明の他の目的は、高密度の画素を有する液
晶素子の駆動法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for driving a liquid crystal device having high density pixels.

本発明は、 a 走査電極群と信号電極群との交差部で画素を
形成したマトリクス電極構造と、該走査電極群
と信号電極群との間に配置され、一方極性の電
界に対して第1の安定状態を生じ、他方極性の
電界に対して第2の安定状態を生じる強誘電性
液晶とを有する液晶セルと、 b 走査電極に、一方極性パルスと他方極性パル
スとを有し、前のパルスを後のパルスより長い
パルス幅に設定した走査選択信号を、順次印加
し、 該前のパルスの印加期間内に、信号電極群
に、走査選択された走査電極上の画素に同時に
前記第1の安定状態を生じさせる一方極性の電
圧が印加される様に、両極性パルスを印加し、 該後のパルスの印加期間内に、該信号電極群
に、該走査電極上の画素に選択的に前記第2の
安定状態を生じさせる他方極性の電圧が印加さ
れる様に、該後のパルスに対して逆極性のパル
スを印加する ことによつて、該走査選択された走査電極上の
画素への書込みを行ない、 続いて走査選択された走査電極に、次の走査
選択信号を、その直前の走査電極への走査選択
信号の印加が終了した後に、印加し、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置に第1の特徴を有し、 第2に、本発明は、 a 走査電極群と信号電極群との交差部で画素を
形成したマトリクス電極構造と、該走査電極群
と信号電極群との間に配置され、一方極性の電
界に対して第1の安定状態を生じ、他方極性の
電界に対して第2の安定状態を生じる強誘電性
液晶とを有する液晶セルと、 b 走査電極に、前と後で、それぞれ一方極性パ
ルスと他方極性パルスとを有する走査選択信号
を、順次印加し、 信号電極群に、該前の一方極性と同期して、
走査選択された走査電極上の画素に同時に前記
第1の安定状態を生じさせる一方極性の電圧が
印加される様に、電圧信号を印加し、 該信号電極群に、該後の他方極性パルスと同
期して、該走査電極上の画素に選択的に前記第
2の安定状態を生じさせる他方極性の電圧が印
加される様に、該後の他方極性パルスと同期し
て、該パルスに対して同極性又は逆極性の情報
パルスを印加し、 該信号電極群に、該情報パルスの前と後に位
置し、且つ次に走査選択される走査電極のため
の次の情報パルスの前に位置し、前記情報パル
スに対して逆極性であつて、該情報パルスより
小さいパルス幅に設定したパルスを印加する ことによつて、走査選択された走査電極上の画
素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置に特徴を有し、 第3に、本発明は、 a 走査電極群と信号電極群との交差部で画素を
形成したマトリクス電極構造と、該走査電極群
と信号電極群との間に配置され、一方極性の電
界に対して第1の安定状態を生じ、他方極性の
電界に対して第2の安定状態を生じる強誘電性
液晶とを有する液晶セルと、 b 走査電極に、第1位相、第2位相及び第3位
相の順で、一方極性パルス、電圧O及び他方極
性パルスを有する走査選択信号を、順次印加
し、 信号電極群に、第1位相で、走査選択された
走査電極上の画素に同時に前記第1の安定状態
を生じさせる一方極性の電圧を印加することに
よつて、該走査電極上の画素を消去状態とし、
第2位相で、該走査電極上の画素に、第1位相
での印加電圧に対して逆極性であつて、該消去
状態を保持する電圧が印加され、第3位相で、
該走査電極上の画素に選択的に前記第2の安定
状態を生じさせる他方極性の電圧が印加される
様に、該第1位相及び第2位相からなる期間と
同期した両極性パルス並びに該第3位相と同期
した一方極性又は他方極性パルスを有する情報
信号を印加する ことによつて、該走査選択された走査電極上の
画素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置に特徴を有している。
The present invention provides a matrix electrode structure in which a pixel is formed at the intersection of a scanning electrode group and a signal electrode group, and a first a liquid crystal cell having a ferroelectric liquid crystal that produces a stable state in response to an electric field of the other polarity and a second stable state in response to an electric field of the other polarity; b. A scan selection signal in which a pulse is set to have a longer pulse width than a subsequent pulse is sequentially applied, and within the application period of the previous pulse, the first pulse is simultaneously applied to the signal electrode group and to the pixels on the scan electrode selected for scan. A bipolar pulse is applied such that a voltage of one polarity is applied that causes a stable state of the pulse, and within the application period of the subsequent pulse, selectively applies to the signal electrode group and the pixel on the scanning electrode. by applying a pulse of opposite polarity to the subsequent pulse so that a voltage of the other polarity that produces the second stable state is applied to the pixel on the scan electrode selected for the scan. Then, apply the next scan selection signal to the scan electrode selected for scan after the application of the scan selection signal to the scan electrode immediately before it is completed, and then apply the next scan selection signal to the scan electrode that has not been selected for scan. to the pixel of
A first feature of the present invention is a liquid crystal device having: a means for applying an alternating voltage that maintains a write state during scan selection; is arranged between a matrix electrode structure forming a pixel, the scanning electrode group and the signal electrode group, and produces a first stable state with respect to an electric field of one polarity, and a second stable state with respect to an electric field of the other polarity. a liquid crystal cell having a ferroelectric liquid crystal that produces a stable state; b sequentially applying a scan selection signal having one polarity pulse and the other polarity pulse to the front and rear scan electrodes, respectively, to the signal electrode group; In synchronization with the previous one polarity,
Applying a voltage signal such that a voltage of one polarity that causes the first stable state is simultaneously applied to the pixels on the scanning electrode selected for scanning, and applying a voltage signal to the signal electrode group with the subsequent pulse of the other polarity. synchronously with the subsequent other polarity pulse such that a voltage of the other polarity that selectively causes the second stable state is applied to the pixels on the scan electrode; applying information pulses of the same polarity or opposite polarity to the group of signal electrodes located before and after the information pulse, and located before the next information pulse for the scan electrode to be scanned next; By applying a pulse having a polarity opposite to the information pulse and having a pulse width smaller than that of the information pulse, writing is performed to the pixel on the scan electrode selected for scanning, and the pixel on the scan electrode selected for scanning is written. For pixels on no scanning electrodes,
A means for applying an alternating voltage that maintains a writing state at the time of scanning selection; Thirdly, the present invention is characterized by: The matrix electrode structure is arranged between the scanning electrode group and the signal electrode group, and produces a first stable state with respect to an electric field of one polarity and a second stable state with respect to an electric field of the other polarity. a liquid crystal cell having a ferroelectric liquid crystal to be generated; b) sequentially applying a scan selection signal having one polarity pulse, voltage O and the other polarity pulse to the scan electrode in the order of a first phase, a second phase and a third phase; and applying to the signal electrode group, in a first phase, a voltage of one polarity that simultaneously brings about the first stable state in the pixels on the scan selected scan electrode. Put the pixel in the erased state,
In a second phase, a voltage is applied to the pixel on the scanning electrode, which has a polarity opposite to the voltage applied in the first phase and maintains the erased state, and in a third phase,
a bipolar pulse synchronized with the period consisting of the first phase and the second phase, such that a voltage of the other polarity that causes the second stable state is selectively applied to pixels on the scanning electrode; By applying an information signal having one polarity or the other polarity pulse synchronized with the three phases, writing is performed to the pixels on the scan electrodes selected for scanning, and to pixels on the scan electrodes not selected for scanning. ,
The present invention is characterized by a liquid crystal device comprising: means for applying an alternating voltage to maintain a written state during scan selection;

尚、走査電極及び信号電極への印加電圧の極性
は、走査選択されていない走査電極への印加電圧
を基準にしたものである。
Note that the polarities of the voltages applied to the scan electrodes and the signal electrodes are based on the voltages applied to scan electrodes that are not selected for scanning.

本発明の好ましい具体例では、走査信号に基づ
いて順次周期的に選択される走査電極群と該走査
電極群に対向し所定の情報信号に基づいて選択さ
れる信号電極群と、上記両電極間に保持され電界
に対して少なくとも2つの安定状態をもつ強誘電
性液晶とを少なくとも有する液晶素子の選択され
た走査電極と、信号電極の電気信号とで上記液晶
を第1の安定状態に配向すべき一方向の電界を与
える電圧を有する第1の位相t1と、信号電極の電
気信号に応じて上記液晶を第2の安定状態に配向
し直すことを補助する電圧を有する第3の位相t3
とを有する電気信号を付与し、さらに第2の位相
t2に於て、信号電極群に上記第1の位相t1に所定
の情報に基づいて印加された電気信号とは逆の電
圧極性を有する電気信号を付与することによつて
駆動することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, a scanning electrode group is sequentially and periodically selected based on a scanning signal, a signal electrode group facing the scanning electrode group and selected based on a predetermined information signal, and a gap between the two electrodes. orienting the liquid crystal to a first stable state by means of a selected scanning electrode of a liquid crystal element having at least a ferroelectric liquid crystal held at a constant temperature and having at least two stable states with respect to an electric field, and an electric signal of a signal electrode. a first phase t 1 with a voltage that provides an electric field in one direction and a third phase t with a voltage that assists in reorienting said liquid crystal to a second stable state in response to an electrical signal of a signal electrode; 3
and an electrical signal having a second phase.
At t2 , the signal electrode group can be driven by applying an electric signal having a voltage polarity opposite to that of the electric signal applied at the first phase t1 based on predetermined information. can.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の駆動法で用いる光学変調物質として
は、少なくとも2つの安定状態をもつもの、特に
加えられる電界に応じて第1の光学的安定状態と
第2の光学的安定状態とのいずれかを取る。すな
わち電界に対する双安定状態を有する物質、特に
このような性質を有する液晶が用いられる。
The optical modulation substance used in the driving method of the present invention has at least two stable states, and in particular takes either a first optically stable state or a second optically stable state depending on the applied electric field. . That is, a substance having a bistable state with respect to an electric field, particularly a liquid crystal having such a property, is used.

本発明の駆動法で用いることができる双安定性
を有する液晶としては、強誘電性を有するカイラ
ルスメクテイツク液晶が最も好ましく、そのうち
カイラルスメクテイツクC相(SmC*)また、H
相(SmH*)の液晶が適している。この強誘電性
液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイ
ジツク・ルーテル” (“Le Journal de Physiove letter”)36巻(L
−69)、1975年の「フエロエレクトリツク・リキ
ツド・クリスタルス」(「Ferroelectric Liquid
Crystals」);“アプライド・フイジツクス・レタ
ース”(“Applied Physics Letters”)36巻(11
号)1980年の「サブミクロン・セカンド・バイス
テイブル・エレクトロオプテイツク・スイツチン
グ・イン・リキツド・クリスタルス」
(「Submicro Second Bistable Electrooptie
Switching in Liquid Crystals」);“固体物質”
161411981「液晶」等に記載されており、本発明で
はこれらに開示された強誘電性液晶を用いること
ができる。
As the liquid crystal having bistability that can be used in the driving method of the present invention, a chiral smectic liquid crystal having ferroelectricity is most preferable.
Phase (SmH * ) liquid crystal is suitable. This ferroelectric liquid crystal is described in “Le Journal de Physiove Letters”, Volume 36 (L
-69), 1975's "Ferroelectric Liquid Crystals"
Crystals”; “Applied Physics Letters”, Volume 36 (11
Issue) 1980 "Submicron Second Bistable Electro-Optical Switching in Liquid Crystals"
(“Submicro Second Bistable Electrooptie
"Switching in Liquid Crystals");"Solidsubstance"
161411981 "Liquid Crystal", etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.

より具体的には、本発明法に用いられる強誘電
性液晶化合物の例としては、デシロキシベンジリ
デン−P′−アミノ−2−メチルブチルシンナメー
ト(DOBAMBC)、ヘキシルオキシベンジリデ
ン−P′−アミノ−2−クロロプロピルシンナメー
ト(HOBACPC)および4−0−(2−メチル)
−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニリン
(MBRA8)等が挙げられる。
More specifically, examples of ferroelectric liquid crystal compounds used in the method of the present invention include decyloxybenzylidene-P'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), hexyloxybenzylidene-P'-amino- 2-chloropropyl cinnamate (HOBACPC) and 4-0-(2-methyl)
-butylresolcylidene-4'-octylaniline (MBRA8) and the like.

これらの材料を用いて素子を構成する場合、液
晶化合物が、SmC*相又はSmH*相となるような
温度状態に保持する為、必要に応じて素子をヒー
ターが埋め込まれた銅ブロツク等により支持する
ことができる。
When constructing an element using these materials, the element is supported by a copper block etc. with a heater embedded in it, as necessary, in order to maintain the temperature state such that the liquid crystal compound becomes the SmC * phase or SmH * phase. can do.

又、本発明では前述のSmC*,SmH*の他にカ
イラルスメツクチツクF相、I相、J相、G相や
K相で現われる強誘電性液晶を用いることも可能
である。
Further, in the present invention, in addition to the above-mentioned SmC * and SmH *, it is also possible to use a ferroelectric liquid crystal that appears in a chiral smect F phase, I phase, J phase, G phase, or K phase.

第2図は強誘電性液晶セルの例を模式的に描い
たものである。21aと21bはIn2O3,SnO2
ITO(インジウム−テイン−オキサイド)等の透
明電極がコートされた基板(ガラス板)であり、
その間に液晶分子層22がガラス面に垂直になる
よう配向したSmC*相の液晶が封入されている。
太線で示した線23が液晶分子を表わしており、
この液晶分子23は、その分子に直交した方向に
双極子モーメント(P⊥)14を有している。基
板21aと21b上の電極間に一定の閾値以上の
電圧を印加すると、液晶分子23のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント(P⊥)24はすべて
電界方向に向くよう、液晶分子23の配向方向を
変えることができる。液晶分子23は細長い形状
を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従つて例えばガラス面の上下に互
いにクロスニコルの位置関係に配置した偏光子を
置けば、電圧印加極性によつて光学特性が変わる
液晶光学変調素子となることは、容易に理解され
る。さらに液晶セルの厚さを充分に薄くした場合
(例えば1μ)には、第3図に示すように電界を印
加していない状態でも液晶分子のらせん構造はほ
どけ、その双極子モーメントPa又はPbは上向き
34a又は下向き34bのどちらかの状態をと
る。このようなセルに第3図に示す如く一定の閾
値以上の極性の異なる電界Ea又はEbを所定時間
付与すると、双極子モーメントは電界Ea又はEb
の電界ベクトルに対応して上向き34a又は、下
向き34bと向きを変え、それに応じて液晶分子
は第1の安定状態33aかあるいは第2の安定状
態33bの何れか一方に配向する。
FIG. 2 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 21a and 21b are In 2 O 3 , SnO 2 or
It is a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode such as ITO (indium-tein-oxide).
In between, a liquid crystal of SmC * phase, which is oriented such that a liquid crystal molecular layer 22 is perpendicular to the glass surface, is sealed.
The thick line 23 represents liquid crystal molecules,
This liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P⊥) 14 in a direction perpendicular to the molecule. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the alignment direction of the liquid crystal molecules 23 is changed so that all dipole moments (P⊥) 24 are directed in the direction of the electric field. can be changed. The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and the short axis direction. Therefore, for example, polarizers arranged in a crossed nicol position can be placed above and below the glass surface. For example, it is easily understood that the liquid crystal optical modulation element is a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of applied voltage. Furthermore, if the thickness of the liquid crystal cell is made sufficiently thin (for example, 1μ), the helical structure of the liquid crystal molecules will unravel even when no electric field is applied, as shown in Figure 3, and the dipole moment Pa or Pb will be It takes either an upward direction 34a or a downward direction 34b. When an electric field Ea or Eb of different polarity above a certain threshold value is applied to such a cell for a predetermined time as shown in Fig. 3, the dipole moment will change depending on the electric field Ea or Eb.
The liquid crystal molecules are oriented in either the first stable state 33a or the second stable state 33b, depending on the electric field vector.

このような強誘電性液晶を光学変調素子として
用いることの利点は2つある。第1に、応答速度
が極めて速いこと、第2に液晶分子の配向が双安
定状態を有することである。第2の点を例えば第
2図によつて説明すると、電界Eaを印加すると
液晶分子は第1の安定状態33aに配向するが、
この状態は電界を切つても安定である。又、逆向
きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安
定状態33bに配向して、その分子の向きを変え
るが、やはり電界を切つてもこの状態に溜つてい
る。又、与える電界Eaが一定の閾値を越えない
限り、それぞれの配向状態にやはり維持されてい
る。このような応答速度の速さと、双安定性が有
効に実現されるには、セルとしては出来るだけ薄
い方が好ましく、一般的には、0.5μ〜20μ、特に
1μ〜5μが適している。
There are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. Firstly, the response speed is extremely fast, and secondly, the alignment of liquid crystal molecules has a bistable state. To explain the second point with reference to FIG. 2, for example, when the electric field Ea is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state 33a, but
This state remains stable even when the electric field is turned off. When an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented to a second stable state 33b and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable for the cell to be as thin as possible, generally 0.5μ to 20μ, especially
1μ to 5μ is suitable.

本発明の駆動法の好ましい具体例を第4図〜第
7図により説明する。
Preferred specific examples of the driving method of the present invention will be explained with reference to FIGS. 4 to 7.

第4図は、中間に強誘電性液晶化合物が挟まれ
たマトリクス電極構造を有するセル41の模式図
である。42は走査電極群であり、43は信号電
極群である。今、説明を簡略化するために、白黒
の二値信号を表示する場合を例にとつて示す。第
4図に於て、斜線で示される画素が「黒」に、そ
の他が「白」に対応するものとする。第5図aと
bはそれぞれ選択された走査電極に与えられる走
査選択信号とそれ以外の走査電極(選択されない
走査電極)に与えられる走査非選択信号を示し、
第5図cとdはそれぞれ選択された信号電極に与
えられる情報選択信号と選択されない信号電極に
与えられる情報非選択信号を表わす。これらの情
報選択信号と情報非選択信号は、それぞれ異なつ
た電圧波形を表わしており、又第1の位相t1では
同一極性となつている。第5図a〜dではそれぞ
れ横軸が時間を、縦軸が電圧を示している。書込
み期間内にあるt1,t2とt3はそれぞれ第1、第2
と第3の位相であることを示す。本例ではt1=t2
=t3で示されている。走査電極群42は順次書込
み期間が選択される。
FIG. 4 is a schematic diagram of a cell 41 having a matrix electrode structure in which a ferroelectric liquid crystal compound is sandwiched between. 42 is a scanning electrode group, and 43 is a signal electrode group. Now, to simplify the explanation, an example will be shown in which a black and white binary signal is displayed. In FIG. 4, it is assumed that the pixels indicated by diagonal lines correspond to "black" and the others correspond to "white". FIGS. 5a and 5b respectively show a scan selection signal applied to a selected scan electrode and a scan non-selection signal applied to other scan electrodes (unselected scan electrodes),
FIGS. 5c and 5d represent information selection signals applied to selected signal electrodes and information non-selection signals applied to unselected signal electrodes, respectively. These information selection signals and information non-selection signals each represent different voltage waveforms, and have the same polarity at the first phase t1 . In FIGS. 5a to 5d, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage. t 1 , t 2 and t 3 within the write period are the first and second
This shows that it is the third phase. In this example, t 1 = t 2
= t3 . Writing periods are sequentially selected for the scan electrode group 42 .

今、双安定性を有する液晶セルの第1の安定状
態(これを白とする)を与えるための印加時間
Δtでの閾値電圧を−Vth1とし、第2の安定状態
(これを黒とする)を与えるための印加時間Δtで
の閾値電圧をVth2とすると、選択された走査電
極に与えられる電気信号は、第5図aに示される
如く位相(時間)t1とt2では2V0を、位相t3では−
2V0となるような電圧波形である。又、それ以外
の走査電極は、第5図bに示す如くアース状態と
なつており電気信号Oである。一方、選択された
信号電極に与えられる電気信号は第5図cに示さ
れる如く位相t1において−Vで、位相t2とt3にお
いては−V0である。又、選択されない信号電極
に与えられる電気信号は第5図dに示される如く
位相t1において−V0である。以上において、電圧
値V0はV0<Vth2<3V0と−3V0<−Vth1<−V0
を満足する所望の値に設定される。このような電
気信号が与えられたときの、各画素に印加される
電圧波形を第6図に示す。
Now, the threshold voltage at the application time Δt to give the first stable state (this is white) of a liquid crystal cell having bistability is set to -Vth 1 , and the second stable state (this is black) is set as -Vth 1. ), the electric signal applied to the selected scanning electrode is 2V 0 at phases (times) t 1 and t 2 as shown in Figure 5a. , at phase t 3
The voltage waveform is 2V 0 . Further, the other scanning electrodes are in a grounded state as shown in FIG. 5b, and receive an electrical signal O. On the other hand, the electrical signal applied to the selected signal electrode is -V at phase t1 and -V0 at phases t2 and t3 , as shown in FIG. 5c. Also, the electrical signal applied to the unselected signal electrodes is -V 0 at phase t 1 as shown in FIG. 5d. In the above, the voltage value V 0 is V 0 <Vth 2 <3V 0 and −3V 0 <−Vth 1 <−V 0
is set to a desired value that satisfies FIG. 6 shows the voltage waveform applied to each pixel when such an electric signal is applied.

第6図においてaとbは、それぞれ選択された
走査電極上にあつて、「黒」及び「白」を表示さ
れるべき画素に、又cとdはそれぞれ選択されて
いない走査電極上の画素に印加される電圧波形で
ある。第6図から明らかな如く、選択された走査
電極上にあるすべて又は所定部の画素は、第1の
位相t1で閾値電圧−Vth1を超える電圧−3V0が印
加されるために、まず一担白に揃えられる。これ
を消去位相とする。このうち、「黒」と表示すべ
き画素では第3の位相t3で、閾値電圧Vth2を越え
る電圧3V0が印加されるために他方の光学的安定
状態(「黒」)に転移する。これを表示選択位相と
する。また、同一走査電極上に存在し、「白」と
表示すべき画素では第3の位相t3に於ける印加電
圧は閾値電圧−Vthを越えない電圧V0であるため
に、一方の光学的安定状態に留つたままである。
In FIG. 6, a and b are on the selected scanning electrode, respectively, and are pixels to be displayed with "black" and "white", and c and d are pixels on the unselected scanning electrode, respectively. This is the voltage waveform applied to the As is clear from FIG. 6, all or a predetermined portion of the pixels on the selected scanning electrode are initially affected by the voltage −3V 0 that exceeds the threshold voltage −Vth 1 in the first phase t 1 . It can be arranged in one dan white. This is called the erasure phase. Among these pixels, the pixel to be displayed as "black" transitions to the other optically stable state ("black") because a voltage 3V 0 exceeding the threshold voltage Vth 2 is applied at the third phase t 3 . This is defined as the display selection phase. In addition, in the case of a pixel that exists on the same scanning electrode and is to be displayed as "white", the applied voltage at the third phase t3 is a voltage V0 that does not exceed the threshold voltage -Vth. It remains stable.

一方、選択されない走査電極上では、すべての
画素に印加される電圧は±V又は0であつて、い
ずれも閾値電圧を越えない。従つて、液晶分子
は、配向状態を変えることなく前回走査されたと
きの表示状態に対応した配向をそのまま保持して
いる。即ち、走査電極が選択されたときに、まず
第1の位相t1において、一担一方の光学的安定状
態「白」に揃えられ、次に第3の位相t3におい
て、選択された画素が他方の光学的安定状態
(黒)に転送されて、一ライン分の信号の書込み
が行なわれ、一フレームが終了して次回選択され
るまでの間は、その信号状態を保持し得るわけで
ある。
On the other hand, on unselected scan electrodes, the voltages applied to all pixels are ±V or 0, neither of which exceeds the threshold voltage. Therefore, the liquid crystal molecules maintain the orientation corresponding to the display state when scanned last time without changing the orientation state. That is, when a scanning electrode is selected, first in the first phase t 1 it is aligned to one optically stable state "white", and then in the third phase t 3 the selected pixel is aligned It is transferred to the other optically stable state (black), one line of signals is written, and that signal state can be maintained until the next frame is selected. .

以上述べた駆動信号を時系列的に示したのが第
7図である。S1−S5は走査電極に印加される走査
信号で、I1とI3は信号電極に印加される情報信号
で、AとCは第4図に示した画素AとCに印加さ
れる電圧波形である。
FIG. 7 shows the drive signals described above in chronological order. S 1 -S 5 are scanning signals applied to the scanning electrodes, I 1 and I 3 are information signals applied to the signal electrodes, and A and C are applied to pixels A and C shown in Fig. 4. It is a voltage waveform.

さて、双安定性を有する状態での強誘電液晶の
電界によるスイツチングのメカニズムは微視的に
は必ずしも明らかではないが、一般に所定の(第
1の)安定状態に所定時間の強い電界でスイツチ
ングした後、全く電界が印加されない状態に放置
する場合には、ほぼ半永久的にその状態を保つこ
とは可能であるが、所定時間ではスイツチングし
ないような弱い電界(先に説明した例で言えば、
Vth以下の電圧に対応)であつても逆極性の電界
が長時間に渉つて印加される場合には、逆の(第
2の)安定状態へ再び配向状態が転移してしま
い、その結果正しい情報の表示や変調が達成でき
ない状況が生じ得る。本発明者等は、このような
弱電界の長時間印加による配向状態の転移(一種
のクロストーク)の生じ易さが基板表面の材質、
粗さ及び液晶材料等によつて影響を受けることは
認識したが、定量的には未だ把みきつていない。
ただ、ラビングやSiO等の斜方蒸着等液晶分子の
配向のための一軸性基板処理を行うと、上記転移
の生じ易さが増す傾向にあることは確認した。、
又、温度が高い方がその傾向が強いことも確認し
た。
Now, the mechanism of switching by an electric field in a ferroelectric liquid crystal in a bistable state is not necessarily clear from a microscopic perspective, but in general, it is switched to a predetermined (first) stable state by a strong electric field for a predetermined period of time. If the electric field is left in a state where no electric field is applied after that, it is possible to maintain that state almost semi-permanently, but if the electric field is so weak that it does not switch for a certain period of time (in the example explained earlier,
(corresponding to voltages below Vth), if an electric field of opposite polarity is applied for a long time, the orientation state will transition again to the opposite (second) stable state, resulting in the correct orientation. Situations may arise where the display or modulation of information is not achievable. The present inventors have discovered that the ease with which transition of the orientation state (a type of crosstalk) occurs due to the application of such a weak electric field for a long time depends on the material of the substrate surface,
Although it has been recognized that it is affected by roughness, liquid crystal material, etc., it has not yet been determined quantitatively.
However, it has been confirmed that when a uniaxial substrate treatment for aligning liquid crystal molecules is performed, such as rubbing or oblique evaporation of SiO, etc., the tendency for the above-mentioned transition to occur tends to increase. ,
It was also confirmed that this tendency was stronger at higher temperatures.

いずれにしても、正しい情報の表示や変調を達
成するために一定方向の電界が長時間に渉つて印
加されるのは避けるのが好しい。
In any case, in order to achieve correct information display and modulation, it is preferable to avoid applying an electric field in a fixed direction for a long time.

そこで、本発明の駆動法では走査時第1の位相
t1において、その走査電極上の画素を一担すべて
「白」とし、第3の位相t3において、情報に応じ
て対応する画素を「黒」に書き変えるわけである
が、本実施例では第1の位相t1で「白」とするた
めの電圧は−3V0でありその印加時間はΔtであ
る。一方、「黒」に書き変えるための電圧は3V0
であり、その印加時間はΔtである。又、走査時
以外において各画素に加わる電圧は、最大1±
V01であり、これが連続して印加される最も長
い時間は、前述した画素の表示状態を決定づけな
い補助信号を印加する第2の位相である補助位相
(補助信号印加位相)を設けることにより第7図
で示す71のような個所で2Δtであり、クロスト
ークは全く起こらず、前画面の走査が一度終了す
ると、表示された情報は、半永久的に保持される
ため、双安定性を有さない通常のTN液晶を用い
た表示素子における如き、リフレツシユ工程は全
く必要ない。しかも、本発明では走査非選択時の
画素に印加される電圧波形は最大で2Δtとなつて
いるため、反転現象を生じることなく駆動時の電
圧マージンを広く設定することができる。
Therefore, in the driving method of the present invention, the first phase is
At t 1 , all the pixels on the scanning electrode are set to "white", and at the third phase t 3 , the corresponding pixels are rewritten to "black" according to the information, but in this embodiment, The voltage for making it "white" in the first phase t1 is -3V0 , and its application time is Δt. On the other hand, the voltage to change to "black" is 3V 0
, and the application time is Δt. In addition, the voltage applied to each pixel at times other than scanning is at most 1±
V 0 1, and the longest time it is continuously applied can be determined by providing the auxiliary phase (auxiliary signal application phase), which is the second phase of applying the auxiliary signal that does not determine the display state of the pixel. 2Δt at a point like 71 shown in Figure 7, crosstalk does not occur at all, and once the scanning of the previous screen is completed, the displayed information is retained semi-permanently, so it has bistability. There is no need for a refresh process as in display elements using ordinary TN liquid crystals. Moreover, in the present invention, since the voltage waveform applied to the pixel when scanning is not selected is 2Δt at maximum, it is possible to set a wide voltage margin during driving without causing an inversion phenomenon.

実施例 1 透明導電膜(ITO)が互に500×500のマトリク
スを構成するようなパターニングされた1組のガ
ラス板に、スピンコートにより約300Åのポリイ
ミド膜を形成した。それぞれの基板を裏面にテレ
ン布が巻きつけられたローラによつてラビング処
理を施し、ラビング方向が一致するようにして貼
りあわせてセルを形成した。このときのセル間隔
は約1.6μである。このセルに強誘電液晶であるデ
シロキシベンジリデン−P′−アミノ−2−メチル
ブチルシンナメート(DOBAMBC)を注入し、
加熱溶融状態より徐冷することにより、SmC*
態で均一なモノドメイン状態を得た。セル温度を
70℃にコントロールし、第3図に示した駆動方法
に基づき、V0=10V,t1=t2=t3=Δt=50μsecと
設定して、線順次走査を行つたところ、極めて良
好な画像が得られた。
Example 1 A polyimide film of about 300 Å was formed by spin coating on a pair of glass plates patterned with transparent conductive films (ITO) mutually forming a 500×500 matrix. Each substrate was subjected to a rubbing treatment using a roller with a terrene cloth wrapped around the back surface, and the substrates were bonded together so that the rubbing directions matched to form a cell. The cell spacing at this time is approximately 1.6μ. Desyloxybenzylidene-P'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), a ferroelectric liquid crystal, was injected into this cell.
By slowly cooling from the heated molten state, a uniform monodomain state in the SmC * state was obtained. cell temperature
When controlling the temperature at 70℃ and performing line-sequential scanning with the settings V 0 = 10V, t 1 = t 2 = t 3 = Δt = 50 μsec based on the driving method shown in Figure 3, extremely good results were obtained. Image obtained.

前記駆動例をさらに改良した駆動例を第8図〜
第10図に示す。
A driving example that is a further improvement of the driving example described above is shown in FIGS.
It is shown in FIG.

第8図aとbはそれぞれ選択された走査電極に
与えられる走査選択信号とそれ以外の走査電極
(選択されない走査電極)に与えられる走査非選
択信号を示している。位相t1とt3は、前述した消
去位相と表示選択位相に対応している。位相t2
は、前述した補助位相(補助信号印加位相)であ
る。前記駆動例で用いた印加電圧と同様である。
本駆動例では、さらに第4の位相t4として画素の
表示状態を決定づけない補助位相をもうけること
ができる。第4の位相t4で全走査電極ラインに印
加される電圧は0Vであり、信号電極に加えられ
る補助信号は第3の位相t3で印加された電圧波形
と逆極性をもつ±V0からの電圧が印加される。
FIGS. 8a and 8b respectively show a scan selection signal applied to a selected scan electrode and a scan non-selection signal applied to other scan electrodes (unselected scan electrodes). Phases t 1 and t 3 correspond to the above-mentioned erasure phase and display selection phase. phase t 2
is the aforementioned auxiliary phase (auxiliary signal application phase). This is the same as the applied voltage used in the above driving example.
In this driving example, it is possible to further provide an auxiliary phase as the fourth phase t4 that does not determine the display state of the pixel. The voltage applied to all scanning electrode lines in the fourth phase t 4 is 0V, and the auxiliary signal applied to the signal electrodes is from ±V 0 with opposite polarity to the voltage waveform applied in the third phase t 3 . voltage is applied.

走査非選択で、各画素に加わる電圧は最大1±
V01であり、この±V0が連続して印加される最
も長い時間は位相t2とt4で印加した補助信号によ
り、第10図で示す様に101のような個所で
2Δtであり、しかもこの2Δtが生じる回数が少な
く、又2Δtが交番し、この走査非選択時の各画素
に加わる弱電圧が小さくなるため、クロストーク
は全く起こらず、全画面の走査が一度終了すると
表示された情報は半永久的に保持されるため、双
安定性を有さない通常のTN液晶を用いた表示素
子におけるごとき、リフレシユ工程は全く必要と
しない。
When scanning is not selected, the voltage applied to each pixel is maximum 1±
V 0 1, and the longest time that ±V 0 is continuously applied is at a point 101 as shown in Figure 10 due to the auxiliary signals applied at phases t 2 and t 4 .
2Δt, and the number of times this 2Δt occurs is small, and 2Δt alternates, and the weak voltage applied to each pixel when scanning is not selected becomes small, so crosstalk does not occur at all, and scanning of the entire screen is completed once. Since the displayed information is then retained semi-permanently, there is no need for a refresh process, as is the case with display elements using normal TN liquid crystals that do not have bistability.

又、本発明では、前述の位相t4は、前述の位相
t1の前であつてもよい。
Further, in the present invention, the above-mentioned phase t 4 is the above-mentioned phase
It may be before t 1 .

第11図〜第13図は、本発明における別の実
施例である。第11図aとbは、それぞれ選択さ
れた走査電極に与えられる走査選択信号とそれ以
外の走査電極(選択されない走査電極)に与えら
れる走査非選択信号を示している。位相t1とt3
は、消去位相及び表示選択位相に相当している。
位相t2とt4は、表示状態を決定づけない補助信号
を印加する位相補助である。選択された走査電極
に与えられる走査選択信号は、第11図aに示さ
れる如く位相(時間)t1では3V0、位相(時間)
t2では0、位相t3では−2V0、又位相t4では0とな
るような電圧波形である。それ以外の走査電極
は、第11図bに示す如くアース状態となつてお
り電気信号0である。一方、選択された信号電極
に与えられる情報選択信号は第11図cに示され
る如く位相t1において0で、位相t1において−V0
であり、位相t3においては+V0であり、位相t4
は−V0である。又、選択されない信号電極に与
えられる情報非選択信号は第11図dに示される
如く位相t1において0で、位相t2において+V0
位相t3において−V0であり、位相t4ではV0であ
る。ここで各位相はt1=t3,t2=t4で1/2t1=t2
してある。以上において、電圧値V0は前述の駆
動例と同様に設定されている。このような電気信
号が与えられたときの、各画素に印加される電圧
波形を第12図に示す。
11 to 13 show another embodiment of the present invention. FIGS. 11a and 11b show scan selection signals applied to selected scan electrodes and scan non-selection signals applied to other scan electrodes (unselected scan electrodes), respectively. Phases t 1 and t 3
corresponds to the erase phase and the display selection phase.
Phases t 2 and t 4 are phase auxiliaries that apply auxiliary signals that do not determine the display state. The scan selection signal applied to the selected scan electrode is 3V 0 at phase (time) t 1 and 3V 0 at phase (time) t 1 as shown in FIG.
The voltage waveform is 0 at t2 , -2V0 at phase t3 , and 0 at phase t4 . The other scanning electrodes are in a grounded state as shown in FIG. 11b, and have an electrical signal of 0. On the other hand, the information selection signal applied to the selected signal electrode is 0 at phase t 1 and −V 0 at phase t 1 as shown in FIG. 11c .
is +V 0 at phase t 3 and −V 0 at phase t 4 . Further, the information non-selection signal applied to the unselected signal electrode is 0 at phase t 1 and +V 0 at phase t 2 , as shown in FIG. 11d.
-V 0 at phase t 3 and V 0 at phase t 4 . Here, each phase is t 1 =t 3 , t 2 =t 4 , and 1/2t 1 =t 2 . In the above, the voltage value V 0 is set in the same manner as in the driving example described above. FIG. 12 shows the voltage waveform applied to each pixel when such an electric signal is applied.

第12図において、aとbは、それぞれ選択さ
れた走査電極上にあつて、「黒」及び「白」を表
示されるべき画素に、又cとdはそれぞれ選択さ
れていない走査電極上の画素に印加される電圧波
形である。選択された走査電極上にあるすべての
又は所定の画素は、前述の駆動例と同様に第1の
位相t1でまず一担白に揃えられる。このうち、
「黒」と表示すべき画素では第3の位相t3で、他
方の光学的安定状態に基づく黒に表示される。
又、同一走査電極上に存在し、「白」と表示すべ
き画素では第3の位相t3に置ける印加電圧は閾値
電圧Vth1を越えない電圧V0であるために、一方
の光学的安定状態に留つたままである。
In FIG. 12, a and b are on the selected scanning electrode, respectively, and correspond to the pixels to display "black" and "white", and c and d are on the unselected scanning electrode, respectively. This is the voltage waveform applied to the pixel. All or a predetermined pixel on the selected scanning electrode is first aligned to one white level at the first phase t1 , similar to the driving example described above. this house,
A pixel to be displayed as "black" is displayed as black based on the other optically stable state at the third phase t3 .
Furthermore, in the case of a pixel that exists on the same scanning electrode and is to be displayed as "white," the applied voltage at the third phase t3 is a voltage V0 that does not exceed the threshold voltage Vth1 . remains in the state.

一方、選択されない走査電極上では、やはり、
前述の駆動例と同様にすべての画素に印加される
電圧は±V又は0であつて、いずれも閾値電圧を
越えない。従つて、液晶分子は、配向状態を変え
ることなく前回走査されたときの信号状態に対応
した配向をそのまま保持している。即ち、走査電
極が選択されたときに、まず第1の位相t1におい
て、一担一方の光学的安定状態「白」に揃えら
れ、次に第2の位相t2において、選択された画素
が他方の光学的安定状態(黒)に転移されて、一
ライン分の信号の書込みが行われ、一フレームが
終了して次回選択されるまでの間は、その信号状
態を保持し得るわけである。
On the other hand, on unselected scanning electrodes,
As in the driving example described above, the voltages applied to all pixels are ±V or 0, and neither exceeds the threshold voltage. Therefore, the liquid crystal molecules maintain the orientation corresponding to the signal state when scanned last time without changing the orientation state. That is, when a scanning electrode is selected, first in the first phase t 1 it is aligned to one optically stable state "white", and then in the second phase t 2 the selected pixel is aligned It is transferred to the other optically stable state (black), one line of signals is written, and that signal state can be maintained until the next frame is selected. .

以上述べた駆動信号を時系列的に示したのが第
13図である。S1〜S5は走査電極に印加される電
気信号で、I1とI3は信号電極に印加される電気信
号で、AとCは第4図に示した画素AとCに印加
される電圧波形である。
FIG. 13 shows the drive signals described above in chronological order. S 1 to S 5 are electrical signals applied to the scanning electrodes, I 1 and I 3 are electrical signals applied to the signal electrodes, and A and C are applied to pixels A and C shown in Fig. 4. It is a voltage waveform.

本実施例では第1の位相t1で「白」とするため
の電圧は−3V0でありその印加時間はΔtである。
一方、「黒」に書き変えるための電圧は3V0であ
り、その印加時間はやはりΔtである。又、走査
時以外において各画素に加わる電圧は、最大1±
V01であり、これが連続して印加される最も長
い時間は、位相t2とt4で印加する補助信号によ
り、例えば白信号−白信号が連続した時であつて
も、2.5Δtであり、しかも各画素に加わる弱電圧
が小さいため、クロストークは全く起こらず、全
画面の走査が一度終了すると、表示された情報
は、半永久的に保持される。
In this embodiment, the voltage for making it "white" in the first phase t1 is -3V0 , and its application time is Δt.
On the other hand, the voltage for rewriting to "black" is 3V 0 , and the application time is also Δt. In addition, the voltage applied to each pixel at times other than scanning is at most 1±
V 0 is 1, and the longest time it is continuously applied is 2.5Δt due to the auxiliary signals applied at phases t 2 and t 4 , for example, even when the white signal-white signal is continuous. Moreover, since the weak voltage applied to each pixel is small, crosstalk does not occur at all, and once the entire screen has been scanned, the displayed information is retained semi-permanently.

第14図〜第16図は、本発明におけるもう一
つ別の駆動例である。第14図aは、選択された
走査電極ラインに印加される走査選択信号で、位
相t1で2V0、位相t2で0、位相t3で−2V0となつて
いる。第14図bは、選択されていない走査電極
ラインに印加される走査非選択信号で、位相t1
t2とt3に亘つて0となつている。第14図cは、
選択された信号電極に印加する情報選択信号で、
位相t1で−V0、位相t2とt3でV0となつている。第
14図dは、選択されない信号電極と印加する情
報非選択信号で、位相t1で−V0、位相t2でV0、位
相t3で−V0と交互に交番した電圧波形となつてい
る。
FIGS. 14 to 16 show another example of driving according to the present invention. FIG. 14a shows a scan selection signal applied to a selected scan electrode line, which is 2V 0 at phase t 1 , 0 at phase t 2 , and −2V 0 at phase t 3 . FIG. 14b shows a scanning non-selection signal applied to an unselected scanning electrode line, with phases t 1 ,
It remains 0 between t 2 and t 3 . Figure 14c is
An information selection signal applied to a selected signal electrode,
-V 0 at phase t 1 and V 0 at phases t 2 and t 3 . Figure 14d shows an information non-selection signal applied to an unselected signal electrode, with a voltage waveform that alternates with -V 0 at phase t 1 , V 0 at phase t 2 , and -V 0 at phase t 3 . ing.

第15図aは画素に前述の走査選択信号と情報
選択信号が同期して印加された時の電圧波形を表
わしており、第15図bは走査選択信号と情報非
選択信号が同期して印加された時の電圧波形を表
わしている。
Figure 15a shows the voltage waveform when the aforementioned scan selection signal and information selection signal are applied synchronously to the pixel, and Figure 15b shows the voltage waveform when the scan selection signal and information non-selection signal are applied synchronously to the pixel. It shows the voltage waveform when

第15図cは、画素に前述の走査非選択信号と
情報選択信号とが印加された時の電圧波形で、第
15図dは走査非選択信号と情報非選択信号とが
印加された時の電圧波形を表わしている。
Fig. 15c shows the voltage waveform when the aforementioned scanning non-selection signal and information selection signal are applied to the pixel, and Fig. 15d shows the voltage waveform when the scanning non-selection signal and information selection signal are applied to the pixel. It represents the voltage waveform.

第16図は、前述した信号電圧を時系列で表わ
したもので、図中Aは第4図の画素Aに印加され
る時系列波形で、Bは第4図の画素Bに印加され
る時系列波形を表わしている。
FIG. 16 shows the signal voltage described above in time series. In the figure, A is the time series waveform applied to pixel A in FIG. 4, and B is the time series waveform applied to pixel B in FIG. It represents a series waveform.

本例においても、第16図から判る様に、走査
非選択時の画素に印加される最も長い時間を2Δt
とすることができる。
In this example as well, as can be seen from Fig. 16, the longest time applied to the pixel when scanning is not selected is 2Δt.
It can be done.

本発明によれば、強誘電性液晶素子を用いた表示
パネルを高速で駆動させても、走査非選択信号が
印加されている走査電極ライン上の画素に印加さ
れ続ける電圧波形の最大パルス幅が書込み時のパ
ルスΔtの2倍あるいは2.5倍であるため、一画面
の書込み走査途中で表示状態が他の表示状態に反
転する現象を有効に防止することができる。
According to the present invention, even if a display panel using a ferroelectric liquid crystal element is driven at high speed, the maximum pulse width of the voltage waveform that continues to be applied to the pixels on the scan electrode line to which the scan non-selection signal is applied is Since it is twice or 2.5 times the pulse Δt during writing, it is possible to effectively prevent the phenomenon in which the display state is reversed to another display state during the writing scan of one screen.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、強誘電性液晶の閾値特性を表わす説
明図である。第2図及び第3図は、本発明で用い
る強誘電性液晶素子を模式的に表わす斜視図であ
る。第4図は、本発明で用いるマトリクス画素構
造の平面図である。第5図a〜d、第8図a〜
d、第11図a〜d及び第14図a〜dはそれぞ
れ電極に印加される信号の電圧波形を示す説明図
である。第6図a〜d、第9図a〜d、第12図
a〜d及び第15図a〜dは、それぞれ画素に印
加される信号の電圧波形を示す説明図である。第
7図、第10図、第13図及び第16図は前述の
信号を時系列で表わした電圧波形の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the threshold characteristics of a ferroelectric liquid crystal. FIGS. 2 and 3 are perspective views schematically showing a ferroelectric liquid crystal element used in the present invention. FIG. 4 is a plan view of the matrix pixel structure used in the present invention. Figure 5 a~d, Figure 8 a~
d, FIGS. 11 a to d, and FIGS. 14 a to d are explanatory diagrams showing voltage waveforms of signals applied to the electrodes, respectively. FIGS. 6 a to d, FIGS. 9 a to d, FIGS. 12 a to d, and FIGS. 15 a to d are explanatory diagrams showing voltage waveforms of signals applied to pixels, respectively. FIG. 7, FIG. 10, FIG. 13, and FIG. 16 are explanatory diagrams of voltage waveforms representing the aforementioned signals in time series.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 a 走査電極群と信号電極群との交差部で画
素を形成したマトリクス電極構造と、該走査電
極群と信号電極群との間に配置され、一方極性
の電界に対して第1の安定状態を生じ、他方極
性の電界に対して第2の安定状態を生じる強誘
電性液晶とを有する液晶セルと、 b 走査電極に、一方極性パルスと他方極性パル
スとを有し、前のパルスを後のパルスより長い
パルス幅に設定した走査選択信号を、順次印加
し、 該前のパルスの印加期間内に、信号電極群
に、走査選択された走査電極上の画素に同時に
前記第1の安定状態を生じさせる一方極性の電
圧が印加される様に、両極性パルスを印加し、 該後のパルスの印加期間内に、該信号電極群
に、該走査電極上の画素に選択的に前記第2の
安定状態を生じさせる他方極性の電圧が印加さ
れる様に、該後のパルスに対して逆極性のパル
スを印加することによつて、該走査選択された
走査電極上の画素への書込みを行ない、 続いて走査選択された走査電極に、次の走査
選択信号を、その直前の走査電極への走査選択
信号の印加が終了した後に、印加し、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置。 2 a 走査電極群と信号電極群との交差部で画
素を形成したマトリクス電極構造と、該走査電
極群と信号電極群との間に配置され、一方極性
の電界に対して第1の安定状態を生じ、他方極
性の電界に対して第2の安定状態を生じる強誘
電性液晶とを有する液晶セルと、 b 走査電極に、前と後で、それぞれ一方極性パ
ルスと他方極性パルスとを有する走査選択信号
を、順次印加し、 信号電極群に、該前の一方極性と同期して、
走査選択された走査電極上の画素に同時に前記
第1の安定状態を生じさせる一方極性の電圧が
印加される様に、電圧信号を印加し、 該信号電極群に、該後の他方極性パルスと同
期して、該走査電極上の画素に選択的に前記第
2の安定状態を生じさせる他方極性の電圧が印
加される様に、該後の他方極性パルスと同期し
て、該パルスに対して同極性又は逆極性の情報
パルスを印加し、 該信号電極群に、該情報パルスの前と後に位
置し、且つ次に走査選択される走査電極のため
の次の情報パルスの前に位置し、前記情報パル
スに対して逆極性であつて、該情報パルスより
小さいパルス幅に設定したパルスを印加する ことによつて、走査選択された走査電極上の画
素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置。 3 a 走査電極群と信号電極群との交差部で画
素を形成したマトリクス電極構造と、該走査電
極群と信号電極群との間に配置され、一方極性
の電界に対して第1の安定状態を生じ、他方極
性の電界に対して第2の安定状態を生じる強誘
電性液晶とを有する液晶セルと、 b 走査電極に、第1位相、第2位相及び第3位
相の順で、一方極性パルス、電圧O及び他方極
性パルスを有する走査選択信号を、順次印加
し、 信号電極群に、第1位相で、走査選択された
走査電極上の画素に同時に前記第1の安定状態
を生じさせる一方極性の電圧を印加することに
よつて、該走査電極上の画素を消去状態とし、
第2位相で、該走査電極上の画素に、第1位相
での印加電圧に対して逆極性であつて、該消去
状態を保持する電圧が印加され、第3位相で、
該走査電極上の画素に選択的に前記第2の安定
状態を生じさせる他方極性の電圧が印加される
様に、該第1位相及び第2位相からなる期間と
同期した両極性パルス並びに該第3位相と同期
した一方極性又は他方極性パルスを有する情報
信号を印加する ことによつて、該走査選択された走査電極上の
画素への書込みを行ない、 走査選択されていない走査電極上の画素に、
走査選択時の書込み状態を保持する交番電圧を
印加する手段と、 を有する液晶装置。
[Scope of Claims] 1a A matrix electrode structure in which pixels are formed at intersections of a scanning electrode group and a signal electrode group, and a matrix electrode structure arranged between the scanning electrode group and the signal electrode group and resisting an electric field of one polarity. a ferroelectric liquid crystal that produces a first stable state in response to an electric field of the other polarity and a second stable state in response to an electric field of the other polarity, and b. , a scan selection signal in which the previous pulse is set to have a longer pulse width than the subsequent pulse is sequentially applied, and within the application period of the previous pulse, the signals are simultaneously applied to the signal electrode group and to the pixels on the scan electrode selected for scanning. Applying a bipolar pulse so that a voltage of one polarity that causes the first stable state is applied, and applying a bipolar pulse to the signal electrode group and to the pixel on the scanning electrode within the application period of the subsequent pulse. on the selected scan electrode by applying a pulse of opposite polarity to the subsequent pulse such that a voltage of the other polarity is applied that selectively produces the second stable state. Then, the next scan selection signal is applied to the selected scan electrode after the application of the scan selection signal to the immediately previous scan electrode is completed, and the next scan selection signal is applied to the scan electrode that has not been selected for scan. In the pixel on the scanning electrode,
A liquid crystal device comprising: means for applying an alternating voltage to maintain a written state during scan selection; 2 a A matrix electrode structure in which a pixel is formed at the intersection of a scanning electrode group and a signal electrode group, and a first stable state with respect to an electric field of one polarity, which is arranged between the scanning electrode group and the signal electrode group. and a ferroelectric liquid crystal that produces a second stable state in response to an electric field of the other polarity, b. Sequentially applying selection signals to the signal electrode group in synchronization with the previous one polarity,
Applying a voltage signal such that a voltage of one polarity that causes the first stable state is simultaneously applied to the pixels on the scanning electrode selected for scanning, and applying a voltage signal to the signal electrode group with the subsequent pulse of the other polarity. synchronously with the subsequent other polarity pulse such that a voltage of the other polarity that selectively causes the second stable state is applied to the pixels on the scan electrode; applying information pulses of the same polarity or opposite polarity to the group of signal electrodes located before and after the information pulse, and located before the next information pulse for the scan electrode to be scanned next; By applying a pulse having a polarity opposite to the information pulse and having a pulse width smaller than that of the information pulse, writing is performed to the pixel on the scan electrode selected for scanning, and the pixel on the scan electrode selected for scanning is written. For pixels on no scanning electrodes,
A liquid crystal device comprising: means for applying an alternating voltage to maintain a written state during scan selection; 3 a A matrix electrode structure in which pixels are formed at intersections of a scanning electrode group and a signal electrode group, and a first stable state with respect to an electric field of one polarity, which is arranged between the scanning electrode group and the signal electrode group. and a ferroelectric liquid crystal that produces a second stable state in response to an electric field of the other polarity, and b. sequentially applying a scan selection signal having a pulse, a voltage O and a pulse of the other polarity to the group of signal electrodes, in a first phase, simultaneously bringing about the first stable state in the pixels on the scan selected scan electrode; applying a polar voltage to put the pixels on the scanning electrode into an erased state;
In a second phase, a voltage is applied to the pixel on the scanning electrode, which has a polarity opposite to the voltage applied in the first phase and maintains the erased state, and in a third phase,
a bipolar pulse synchronized with the period consisting of the first phase and the second phase, such that a voltage of the other polarity that causes the second stable state is selectively applied to pixels on the scanning electrode; By applying an information signal having one polarity or the other polarity pulse synchronized with the three phases, writing is performed to the pixels on the scan electrodes selected for scanning, and to pixels on the scan electrodes not selected for scanning. ,
A liquid crystal device comprising: means for applying an alternating voltage to maintain a written state during scan selection;
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US07/666,893 US5255110A (en) 1985-12-25 1991-03-08 Driving method for optical modulation device using ferroelectric liquid crystal
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US08/421,863 US5847686A (en) 1985-12-25 1995-04-14 Driving method for optical modulation device
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