JPS62161129A - Liquid crystal matrix driving method - Google Patents

Liquid crystal matrix driving method

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JPS62161129A
JPS62161129A JP208486A JP208486A JPS62161129A JP S62161129 A JPS62161129 A JP S62161129A JP 208486 A JP208486 A JP 208486A JP 208486 A JP208486 A JP 208486A JP S62161129 A JPS62161129 A JP S62161129A
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voltage
liquid crystal
display
state
pixel
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Masaaki Kitajima
雅明 北島
Katsumi Kondo
克己 近藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スメクチック液晶を用いた液晶表示装置に係
り、特に大画面表示に好適な液晶表示装置に関する6 〔従来の技術〕 強誘電性液晶分子は、第2図に示すような層構造とらせ
ん構造をとる。1は、液晶分子、2は自発分極である。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a liquid crystal display device using smectic liquid crystal, and particularly relates to a liquid crystal display device suitable for large screen display. [Prior Art] Ferroelectric liquid crystal The molecules have a layered structure and a helical structure as shown in FIG. 1 is a liquid crystal molecule, and 2 is spontaneous polarization.

らせん軸に垂直にしきい値電圧以上の電界Eを印加する
と、層構造を保持しつつ層内で分子が動いてらせんがほ
どけ、各々の分子長軸に垂直な永久双極子モーメントが
電界に平行になり、第2回(a)に示すように、層内の
みならず層間でも互いに平行に配列する。
When an electric field E greater than a threshold voltage is applied perpendicular to the helical axis, the molecules move within the layer while maintaining the layered structure, unraveling the helix, and the permanent dipole moment perpendicular to the long axis of each molecule becomes parallel to the electric field. As shown in Part 2 (a), they are arranged parallel to each other not only within the layer but also between the layers.

また、電界の向きを逆にすれば第2図(c)のようにな
る。すなわち、電界の向きを選択すれば、液晶分子が±
θ傾いた2状態が実現でき、複屈折性を利用するか二色
性色素を添加することで、表示素子や光シヤツタ素子を
作ることができる。
Moreover, if the direction of the electric field is reversed, the result will be as shown in FIG. 2(c). In other words, by selecting the direction of the electric field, the liquid crystal molecules can be
Two states tilted at θ can be realized, and by utilizing birefringence or adding dichroic dyes, display elements and light shutter elements can be made.

一般に強誘電性液晶分子は、電界を除去するとその配向
性弾性復元力により第2図(b)に示すように元のらせ
ん構造へと戻るが、例えば液晶層を1μm程度に薄くす
ると電界がゼロの時でも第2図(a’) 、 (c)に
示されるようならせんがほどけたままの双安定状態が達
成できることが知られている。
In general, when the electric field is removed, ferroelectric liquid crystal molecules return to their original helical structure as shown in Figure 2(b) due to their oriented elastic restoring force, but for example, if the liquid crystal layer is thinned to about 1 μm, the electric field becomes zero. It is known that a bistable state in which the helix remains unwound as shown in Figures 2 (a') and (c) can be achieved even when .

この双安定状態を示す強誘電性液晶の時分割駆動法の従
来例を第3図、第4図に示す。
A conventional example of a time-division driving method for a ferroelectric liquid crystal exhibiting this bistable state is shown in FIGS. 3 and 4.

第3図は、液晶素子の概略図を示したもので、X電極3
とY電極4の間に強誘電性液晶としてカイラルスメクチ
ック相を示す液晶が封入されている。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the liquid crystal element, with the X electrode 3
A liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is sealed between the Y electrode 4 and the Y electrode 4 as a ferroelectric liquid crystal.

画素Aをオン状態、画素Bをオフ状態にする時のX電極
3およびY電極4に印加する駆動波形を第4図に示す。
FIG. 4 shows drive waveforms applied to the X electrode 3 and Y electrode 4 when pixel A is turned on and pixel B is turned off.

X電極には、電圧値が±2■の電圧を順次印加し、Yf
fitlには、電圧値が±V又は+Vの電圧を印加する
。この結果、画素Aには、+3V又は±■の電圧が印加
されてオン状態になる。一方、画素Bには、−3V又は
±Vの電圧が印加されてオフ状態になる。
A voltage with a voltage value of ±2■ is sequentially applied to the X electrode, and Yf
A voltage having a voltage value of ±V or +V is applied to fitl. As a result, a voltage of +3V or ±■ is applied to the pixel A, and the pixel A is turned on. On the other hand, a voltage of -3V or ±V is applied to pixel B, and the pixel B is turned off.

ところで、この駆動法では画素の表示状態を定める±3
vのパルス時間Δtは、1ラインの選択時間Tsの1/
4である。従って、液晶の光学応答時間は、1/4・J
s以下である必要がある。
By the way, in this driving method, the display state of the pixel is determined by ±3
The pulse time Δt of v is 1/of the selection time Ts of one line.
It is 4. Therefore, the optical response time of the liquid crystal is 1/4・J
It must be less than or equal to s.

一方、現状のスメクチック液晶の光学応答時間は、” 
1 m sでありこのため1画面の書き換え時間は、走
査線数をN=500とすると1ラインの選択時間Ts”
4msであるため約2秒と非常に長くなる。
On the other hand, the optical response time of the current smectic liquid crystal is
1 ms, and therefore, the rewriting time for one screen is the selection time for one line, Ts, assuming the number of scanning lines is N=500.
Since it is 4ms, it is very long, about 2 seconds.

なお、この種の駆動方法として関連するものは例えば、
特開昭60−33535号公報が挙げられる。
Incidentally, related driving methods of this type include, for example,
JP-A-60-33535 is mentioned.

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

このように従来の駆動法を走査線数が多い大画面、高精
細の液晶パネルに適用すると、全画面の書き換えに時間
を要し実用上問題があった。
When the conventional driving method is applied to a large-screen, high-definition liquid crystal panel with a large number of scanning lines, it takes time to rewrite the entire screen, which poses a practical problem.

本発明の目的は、双安定性を示す強誘電性液晶の時分割
駆動において、画面の書き換え時間を短縮できる駆動法
を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a driving method that can shorten screen rewriting time in time-division driving of a ferroelectric liquid crystal exhibiting bistability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、強誘電性液晶の表示の双安定性を利用し、あ
らかじめ表示の書き換えをする画素をオン又は、オフ状
態にし、この後に線順次走査駆動によって画素が既にオ
ン状態にある場合は、その状態を保つ電圧かもしくはオ
フ電圧を印加し、画素が既にオフ状態にある場合は、そ
の状態を保つ電圧かもしくはオン電圧を印加することを
特徴としている。
The present invention utilizes the bistability of ferroelectric liquid crystal display to turn on or off the pixel whose display is to be rewritten in advance, and then, if the pixel is already in the on state by line sequential scanning driving, The feature is that a voltage that maintains that state or an off voltage is applied, and if the pixel is already in an off state, a voltage that maintains that state or an on voltage is applied.

〔作用〕[Effect]

一度、所望の画素を総て初期状態とすることで、線順次
駆動では他の2種類の電圧を選択するのみで良いので、
画面の書換え時間が短くて良い。
Once all the desired pixels are set to the initial state, it is only necessary to select the other two types of voltage in line sequential driving.
The screen rewriting time is short and good.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。第5図は、液
晶表示素子5の構造を概略的に示したものである。素子
は、電極7を形成したガラス等の基板8と電極6を形成
したガラス等の基板11とを一定の間隔で対向させ、両
県板間に強誘電性液晶であるカイラルスメクチック相を
示す液晶10を封入している。
Examples of the present invention will be described in detail below. FIG. 5 schematically shows the structure of the liquid crystal display element 5. As shown in FIG. The device consists of a substrate 8 made of glass or the like on which electrodes 7 are formed and a substrate 11 made of glass or the like on which electrodes 6 are formed, facing each other at a constant interval, and a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, which is a ferroelectric liquid crystal, is placed between the two plates. Contains 10.

液晶配向膜9は、有機物(ポリイミド)をスピンナーで
塗布した後にラビング処理を行っているが、一方の基板
のみに前記した配向処理を行うかもしくは、両方の基板
ともに配向処理を一切行わなくとも後で述べる光学的メ
モリ動作を損うことはない。
The liquid crystal alignment film 9 is formed by applying the organic substance (polyimide) with a spinner and then subjecting it to a rubbing process, but it is possible to perform the above-mentioned alignment process only on one substrate, or even if both substrates are not subjected to any alignment process at all. This does not impair the optical memory operation described in .

また、液晶10は第6図に示す混合液晶、第7図に示す
液晶を用いる。この時の表示は、2枚の偏光板を液晶表
示素子5の基板上に取り付けて表示する複屈折表示もし
くは、スメクチック液晶10に2色性色素を封入したゲ
スト・ホスト表示のいずれでも良い。特に、後者のゲス
ト・ホスト表示には、第7図に示した液晶を用いるのが
最適である。
Further, as the liquid crystal 10, a mixed liquid crystal shown in FIG. 6 and a liquid crystal shown in FIG. 7 are used. The display at this time may be either a birefringent display in which two polarizing plates are attached to the substrate of the liquid crystal display element 5, or a guest-host display in which a dichroic dye is sealed in the smectic liquid crystal 10. In particular, for the latter guest/host display, it is best to use the liquid crystal shown in FIG.

次に、液晶分子を配列法に1例について説明する。まず
、液晶を等方性液体相まで加熱した後に、0.1 ℃/
分程度で除冷する。この結果、分子長軸が層法線から傾
いたスメクチックC相になる。
Next, an example of a method for aligning liquid crystal molecules will be described. First, after heating the liquid crystal to an isotropic liquid phase,
Allow to cool for about a minute. This results in a smectic C phase in which the long axis of the molecules is tilted from the layer normal.

前述した方法により得られた液晶表示素子の電気光学特
性を第8図、第9図に示す、第8図は、液晶表示素子の
駆動電圧Vdに対する液晶の光学応答波形Bを示したも
のである。図に示したように、駆動電圧Vdの極性によ
って表示オフ状態(負極性)又は、表示オン状態(正極
性)となる。さらに、負極性あるいは正極性の電圧を除
去した後(OV)でも表示オフ状態あるいは表示オン状
態を保ち続けるメモリ動作(双安定性)を示す。このメ
モリ時間は、実測の結果、数十秒以上であった。
The electro-optical characteristics of the liquid crystal display element obtained by the method described above are shown in FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows the optical response waveform B of the liquid crystal to the drive voltage Vd of the liquid crystal display element. . As shown in the figure, depending on the polarity of the drive voltage Vd, the display is turned off (negative polarity) or turned on (positive polarity). Furthermore, it exhibits a memory operation (bistability) in which the display remains in the off-state or on-state even after the voltage of negative or positive polarity is removed (OV). As a result of actual measurements, this memory time was several tens of seconds or more.

第8図に示した液晶の駆動電圧Vdは、液晶をスタティ
ック駆動した時の波形である。一方、液晶マトリクスパ
ネルを時分割駆動した時の駆動電圧波形例とその時の液
晶の光学応答波形例を第9図に示す。
The liquid crystal drive voltage Vd shown in FIG. 8 has a waveform when the liquid crystal is statically driven. On the other hand, FIG. 9 shows an example of the drive voltage waveform when the liquid crystal matrix panel is time-divisionally driven and an example of the optical response waveform of the liquid crystal at that time.

駆動電圧Vdは、書込み電圧(電圧値±Vw)とバイア
ス電圧(電圧値±Vb)からなる、各々の液晶画素は、
1フレ一ム期間に1回だけ選択されて前記した書込み電
圧が印加される。この選択期間に最後に印加される電圧
の極性によって液晶は1表示オフ又は表示オン状態にな
り以降、新たに書込み電圧が印加されるまでこの状態を
保ち続ける。
The drive voltage Vd consists of a write voltage (voltage value ±Vw) and a bias voltage (voltage value ±Vb).
The write voltage described above is selected and applied only once in one frame period. Depending on the polarity of the last voltage applied during this selection period, the liquid crystal enters one display off or one display on state and continues to maintain this state until a new write voltage is applied.

一方、書込み電圧が印加されない非選択期間には、前述
したバイアス電圧が液晶に印加される。
On the other hand, during the non-selection period when no write voltage is applied, the aforementioned bias voltage is applied to the liquid crystal.

この結果、書込み電圧によって定まった液晶の明るさが
、バイアス電圧によって変化する。この変化量は、実験
の結果、バイアス電圧の電圧値±vb。
As a result, the brightness of the liquid crystal determined by the write voltage changes depending on the bias voltage. As a result of experiments, this amount of change is the voltage value ±vb of the bias voltage.

パルス幅Tb、パルス周期Tcx及び印加時間TC2に
依存することを確認している。
It has been confirmed that it depends on the pulse width Tb, pulse period Tcx, and application time TC2.

次に書込み電圧及びバイアス電圧に対する液晶の明るさ
の関係を第10図に示す。第10図(a)は、書込み電
圧封閉るさ特性を示したものである。
Next, FIG. 10 shows the relationship between the brightness of the liquid crystal and the write voltage and bias voltage. FIG. 10(a) shows the write voltage sealing characteristics.

書込み電圧の極性によって表示がオン状態もしくはオフ
状態になるが、明るさBが90%に上昇する書込み電圧
の波高値をオン飽和値Vwsat (osL10%に減
少する波高値をオフ飽和値Vwgat(orr)と定義
する。
The display turns on or off depending on the polarity of the write voltage, but the peak value of the write voltage at which the brightness B increases to 90% is set to the on-saturation value Vwsat (osL) The peak value at which the brightness B decreases to 10% is set to the off-saturation value Vwgat (orr ).

また、第10図(b)は、第9′図に示したバイアス電
圧の印加期間tcxにおけるバイアス電圧封閉るさ特性
を示したものである。
Further, FIG. 10(b) shows the bias voltage sealing characteristics during the bias voltage application period tcx shown in FIG. 9'.

A特性は、明るさの初期状態をオフ状態にした時に特性
であり、B特性は逆に初期状態をオン状態にした時の特
性である。図示した特性において、明るさBが90%に
減少する時にバイアス電圧の波高値をオフしきい値電圧
Vbth (OFF) 、 10%に上昇する時の波高
値をオンしきい値電圧v bth(ON)と定義する。
The A characteristic is a characteristic when the initial state of brightness is turned off, and the B characteristic is a characteristic when the initial brightness state is turned on. In the illustrated characteristics, the peak value of the bias voltage when the brightness B decreases to 90% is the OFF threshold voltage Vbth (OFF), and the peak value when the brightness B increases to 10% is the ON threshold voltage V bth (ON). ).

マトリクス駆動においては、書込み電圧及びバイアス電
圧は次式を満足する必要がある。
In matrix driving, the write voltage and bias voltage must satisfy the following equation.

1vw1≧Vwsat (ON) + Vwsat (
OFF) −(1)lVbl≦Vbth (ON) 、
 Vbth (OFF)  ・= (2)次に、本発明
で述べようとするマトリクス駆動の概略を第1図に示す
。第1図(a)は、マトリクスパネルの概略図を示した
ものである。信号電極12と走査電極13の交点が画素
14となる。
1vw1≧Vwsat (ON) + Vwsat (
OFF) −(1) lVbl≦Vbth (ON),
Vbth (OFF) .= (2) Next, an outline of the matrix drive described in the present invention is shown in FIG. FIG. 1(a) shows a schematic diagram of a matrix panel. The intersection of the signal electrode 12 and the scanning electrode 13 becomes a pixel 14.

信号電極1,2.3及び走査電極1,2.3に加える信
号電圧V Y 1 、 V v 2 、 V v a及
び走査電圧VXI、 VX21 Vxaによって液晶画
素に加わる電圧波形を画素Pxxを例にとり説明する。
Taking pixel Pxx as an example, the voltage waveforms applied to the liquid crystal pixel by the signal voltages V Y 1 , V v 2 , V v a and the scan voltages VXI, VX21 and Vxa applied to the signal electrodes 1 and 2.3 and the scanning electrodes 1 and 2.3 are as follows. explain.

第1図(b)は、画素Pzxに加わる電圧波形の概略を
示したものである。電圧の印加タイミングは、全画素の
初期化期間Tts非選択期間’rssxtT NS2と
選択期間TSLと休止期間Tsyの5つの期間からなる
。なお、休止期間TsTは、省略しても良い。
FIG. 1(b) schematically shows the voltage waveform applied to the pixel Pzx. The voltage application timing consists of five periods: an initialization period Tts for all pixels, a non-selection period 'rssxtTNS2, a selection period TSL, and a rest period Tsy. Note that the pause period TsT may be omitted.

初期化期間TINは、液晶の表示状態を表示オン又は、
表示オフ状態に定めるものである。波形Aは、初期化期
間に液晶を表示オフ状態に、波形Bは、表示オン状態に
する場合の波形である。
During the initialization period TIN, the display state of the liquid crystal is set to display on or
This is to set the display to off state. Waveform A is a waveform when the liquid crystal is turned off, and waveform B is turned on when the liquid crystal is displayed, during the initialization period.

前述した動作は、全画素について行うが、少なくとも表
示内容を書き換える画素(ライン単位)について行って
も良い。いずれにしても初期化の対象とする画素には、
−斉に初期化電圧±vKNを印加する。
The above-described operation is performed for all pixels, but may be performed for at least each pixel (line unit) whose display content is to be rewritten. In any case, the pixels targeted for initialization are
- Apply initialization voltage ±vKN simultaneously.

前述した初期化の動作が終了すると、線順次走査により
各々の画素に選択期間Tst、内に液晶を表示オン又は
表示オフ状態にする電圧を印加していく。
When the above-described initialization operation is completed, a voltage is applied to each pixel by line sequential scanning to turn the liquid crystal on or off within the selection period Tst.

例えば、波形Aに示したように初期化期間TINに液晶
を表示オフ状態にした場合、選択期間Tst。
For example, when the liquid crystal is turned off during the initialization period TIN as shown in waveform A, the selection period Tst.

に画素に印加する電圧は、画素をオン状態にするために
は、Vvsat (ON)以上の書込み電圧を印加し、
逆にオフ状態を維持するためには、Vbth(aN)以
下の電圧を印加する。
In order to turn on the pixel, a write voltage higher than Vvsat (ON) must be applied to
Conversely, in order to maintain the off state, a voltage equal to or lower than Vbth (aN) is applied.

また、波形Bに示したように初期化期間TrNに液晶を
表示オン状態にした場合、選択期間TSLに画素に印加
する電圧は、画素をオフ状態にするためには、Vvsa
t(orr)以下の電圧を印加し、逆にオン状態を維持
するためには、Vbth (OFF)以下の電圧を液晶
に印加する。
Furthermore, when the liquid crystal is turned on during the initialization period TrN as shown in waveform B, the voltage applied to the pixel during the selection period TSL must be Vvsa to turn the pixel off.
To apply a voltage equal to or lower than t(orr) and maintain the on state, a voltage equal to or lower than Vbth (OFF) is applied to the liquid crystal.

更に、休止期間Tstに液晶に印加する電圧は、Vbt
h (ON)もしくは、Vbth(arp)以下の電圧
又は走査電極と信号電極に電圧を印加しない状態にする
。この状態は、駆動回路の出力を高インピーダンスにす
ることによって実現できる。
Furthermore, the voltage applied to the liquid crystal during the pause period Tst is Vbt
h (ON) or a state in which a voltage lower than Vbth (arp) or a voltage is not applied to the scanning electrode and the signal electrode. This state can be achieved by making the output of the drive circuit high impedance.

このように本発明の特徴は、初期化期間T N Iで液
晶の表示状態を定める電圧を印加し一方、選択期間TS
Lに前記した表示状態を維持する電圧又は表示状態を反
転する電圧を印加することである。
As described above, the feature of the present invention is that a voltage that determines the display state of the liquid crystal is applied during the initialization period T N I, while during the selection period TS
A voltage that maintains the display state described above or a voltage that inverts the display state is applied to L.

これまで述べてきた液晶の表示特性において、印加電圧
が正極性で表示オン状態、負極性で表示オフ状態と定義
したが、これは説明の便宜上定めたに過ぎない。
In the display characteristics of the liquid crystal described so far, it has been defined that the display is on when the applied voltage is positive, and the display is off when the applied voltage is negative, but this is only for convenience of explanation.

以下、液晶パネルに印加する具体的な電圧波形例を第1
1図の液晶パネルを対象にして説明する。
Below, a specific example of the voltage waveform applied to the liquid crystal panel is shown in the first section.
The explanation will be given with reference to the liquid crystal panel shown in FIG.

信号電極15a〜15c〜の印加電圧を信号電圧V Y
 工〜V Y 3、走査電極168〜16c〜の印加電
圧を走査電圧VX1〜Vxsとする。また、走査電圧V
 x (V x 1〜V x a )と信号電圧VY 
(Vyx〜Vyx)の極性と画素7の明るさの関係を第
12図に示す。
The voltage applied to the signal electrodes 15a to 15c is the signal voltage V Y
The voltages applied to the scanning electrodes 168 to 16c are defined as scanning voltages VX1 to Vxs. In addition, the scanning voltage V
x (V x 1 to V x a ) and signal voltage VY
The relationship between the polarity (Vyx to Vyx) and the brightness of the pixel 7 is shown in FIG.

画素に加わる電圧極性が正でオン、負をオフとする。When the polarity of the voltage applied to the pixel is positive, it is turned on, and when it is negative, it is turned off.

第13図は、走査電圧Vxと信号電圧Vy及び画素に加
わる電圧の状態の一例を示したものである。
FIG. 13 shows an example of the states of the scanning voltage Vx, the signal voltage Vy, and the voltages applied to the pixels.

走査電圧のVrxと信号電圧のVIYは、画素の明るさ
を初期化するための電圧である。以後、初期化電圧と呼
ぶ。Vsは、選択電圧であり選択した走査電極に印加し
、一方VMSは、非選択電圧であり非選択の走査電極に
印加する6さらに、VHは、保持電圧であり、画面の書
換え後に走査電極、信号電極に印加する。
The scanning voltage Vrx and the signal voltage VIY are voltages for initializing the brightness of the pixel. Hereinafter, this will be referred to as the initialization voltage. Vs is a selection voltage and is applied to the selected scan electrode, while VMS is a non-selection voltage and is applied to the non-selected scan electrode.6Furthermore, VH is a holding voltage and is applied to the scan electrode after screen rewriting. Apply to the signal electrode.

一方、VWは、書込み電圧で初期化した画素の明るさを
反転する場合に信号電極に印加し、さらにVNWは、非
書込み電圧で初期化した画素の明るさを保持する場合に
信号電極に印加する。
On the other hand, VW is applied to the signal electrode when inverting the brightness of the pixel initialized with the write voltage, and VNW is applied to the signal electrode when the brightness of the pixel initialized with the non-write voltage is maintained. do.

この駆動波形例では、特に走査電圧Vxにおいて、非選
択電圧VNsの波高値を選択電圧Vsの1/2としてい
る。なお、保持電圧VHは省略しても良い。
In this drive waveform example, particularly in the scanning voltage Vx, the peak value of the non-selection voltage VNs is set to 1/2 of the selection voltage Vs. Note that the holding voltage VH may be omitted.

この結果、画素に加わる電圧V x −V vは、初期
化期間A、書込み期間B、保持期間C,D、E。
As a result, the voltage V x −V v applied to the pixel is the initialization period A, the write period B, and the holding period C, D, and E.

Fの各部分からなる。初期化期間Aでは、画素をオン状
態にしているため、書込み期間Bで液晶は。
It consists of each part of F. During the initialization period A, the pixels are turned on, so during the write period B, the liquid crystal is turned on.

これを反転したオフ状態になる。さらに、C,D。This is reversed and becomes the OFF state. Furthermore, C, D.

E、Fの保持期間では、画素はオン状態が維持される。During the holding periods E and F, the pixel remains on.

第13図が初期化の明るさがオン状態であるのに対し、
第14図は逆に明るさをオフ状態にする時の駆動波形例
を示したものである。第13図の波形に対し、走査電圧
Vxの初期化電圧V!x、 Vsと信号電圧Vyの初期
化電圧Vry、f込み電圧V w 。
In contrast to Fig. 13, when the initialization brightness is on,
On the other hand, FIG. 14 shows an example of the drive waveform when the brightness is turned off. For the waveform in FIG. 13, the initialization voltage V! of the scanning voltage Vx! x, Vs, the initialization voltage Vry of the signal voltage Vy, and the voltage including f, Vw.

非書込み電圧VNWが各々に位相を反転した波形になっ
ている。
The non-write voltages VNW each have a waveform whose phase is inverted.

この結果、初期化期間Aでは、画素はオフ状態になり、
書込期間Bでオン状態になる。さらに、C,D、E、F
の保持期間では、オフ状態を維持する。
As a result, during the initialization period A, the pixel is in the off state,
It is turned on during write period B. Furthermore, C, D, E, F
During the retention period, it remains off.

第15図、第16図は他の駆動波形例を示したものであ
る。第15図は、画素を初期化した場合の明るさがオン
状態、第16図は、逆にオフ状態にする場合の波形例で
ある。
FIGS. 15 and 16 show other examples of drive waveforms. FIG. 15 shows an example of the waveform when the brightness is in the on state when the pixel is initialized, and FIG. 16 shows an example of the waveform when the brightness is in the off state.

第17図、第18図は、他の駆動波形例を示したもので
ある。第17図は、初期化期間の明るさが、オン状態、
第18図は、初期化期間の明るさが、オフ状態にする場
合の駆動波形例である。
FIGS. 17 and 18 show other examples of drive waveforms. FIG. 17 shows that the brightness during the initialization period is on,
FIG. 18 is an example of a drive waveform when the brightness during the initialization period is set to an OFF state.

第19図、第20図、第21図は、第13図。FIG. 19, FIG. 20, and FIG. 21 are FIG.

第15図、第17図の各々の駆動波形の変形例を示した
ものである。
This figure shows a modification of each of the drive waveforms in FIGS. 15 and 17.

第19図の駆動波形の特徴は、選択電圧Vsと非選択電
圧VNS及び書込み電圧VWと非書込み電圧VNIFに
Ovの期間ΔTを設けたことである。
A feature of the drive waveform shown in FIG. 19 is that a period ΔT of Ov is provided for the selection voltage Vs, the non-selection voltage VNS, the write voltage VW, and the non-write voltage VNIF.

この結果、画素に加わる電圧Vx−VYは、書込み期間
B、保持期間C,D、Eの各期間において、ΔTの時間
だけOvになる。
As a result, the voltage Vx-VY applied to the pixel becomes Ov for a time period of ΔT in each of the writing period B, holding period C, D, and E.

これは、特に保持期間(非選択期間)に液晶に加わる電
圧波形が電圧の振幅値を一定にした場合にパルス幅を狭
くすると液晶の光学的しきい値電圧Vbth (ON)
及びvbth(o+=v)が上昇して立上り特性が急峻
になり特性を向上できる(〜ウ 実験結果に基づくもの
である。
This is especially true when the voltage waveform applied to the liquid crystal during the holding period (non-selection period) has a constant voltage amplitude value, and when the pulse width is narrowed, the optical threshold voltage of the liquid crystal Vbth (ON)
and vbth (o+=v) increases, the rise characteristics become steeper, and the characteristics can be improved (~c) This is based on experimental results.

第20図、第21図は、第19図で説明した駆動法と同
様の考えによる他の駆動波形例である。
FIGS. 20 and 21 show other drive waveform examples based on the same idea as the drive method explained in FIG. 19.

なお、第14図、第16図、第18図の変形例について
は、省略するが前述したのと同様の駆動法を採ることが
できる。
Although omitted for the modifications shown in FIGS. 14, 16, and 18, the same driving method as described above can be used.

また、第19図、第20図、第21図において、初期化
期間にもOvの期間を設けても良い。
Further, in FIGS. 19, 20, and 21, a period Ov may also be provided in the initialization period.

次に、第11図の液晶パネルで画素P1tをオン状態、
PI3とPI3をオフ状態にする場合に走査電極と信号
電極に印加するVX1? Vxx+ Vxs及びV v
 1の電圧波形並びに画素に加わる電圧波形を第22図
と第23図に示す。
Next, in the liquid crystal panel of FIG. 11, the pixel P1t is turned on,
VX1? applied to the scanning electrode and signal electrode when turning off PI3 and PI3? Vxx+ Vxs and Vv
1 and the voltage waveform applied to the pixel are shown in FIGS. 22 and 23.

第22図と第23図に示した波形は、第17図と第18
図に示した電圧波形に基ずくものである。
The waveforms shown in Figures 22 and 23 are similar to those shown in Figures 17 and 18.
This is based on the voltage waveform shown in the figure.

t1時間は、全画素を初期化する時間である。The t1 time is the time to initialize all pixels.

コノため、V X 1〜V x sを初期化電圧V r
 x 、 V y t −V y sを初期化電圧VI
Yにする。これにより、第22図に示したように+3V
oの電圧が液晶に加わり最終的には、液晶はオン状態に
なる。
Therefore, V x 1 to V x s are initialized to the voltage V r
x, V y t - V y s is the initialization voltage VI
Make it Y. This results in +3V as shown in Figure 22.
A voltage of o is applied to the liquid crystal, and finally the liquid crystal turns on.

次に、各走査電極に選択電圧Vsをtz、 ts。Next, select voltage Vs is applied to each scan electrode.

t4の期間に順次印加していく、この時、信号電極には
、画素をPz工の様にオン状態にするために非書込み電
圧VNIIを印加する。これにより、画素は、走査開始
前の初期状態を保持する。
The voltages are sequentially applied during the period t4. At this time, a non-writing voltage VNII is applied to the signal electrode in order to turn the pixel into an on state like Pz. Thereby, the pixel retains its initial state before the start of scanning.

一方、画素をpttの様にオフ状態にするするために書
込み電圧Vwを印加する。これにより、画素の表示状態
は反転しオフ状態になる。
On the other hand, a write voltage Vw is applied to turn the pixel into an off state like PTT. As a result, the display state of the pixel is reversed and becomes an off state.

以上述べた動作によって1画面の書換えが終了する。終
了後は、VH雷電圧走査電極と信号電極に印加するが、
初期状態を反転しない電圧を印加しても良い。例えば、
走査電圧を非選択電圧VNS。
Through the operations described above, rewriting of one screen is completed. After finishing, apply VH lightning voltage to scanning electrode and signal electrode,
A voltage that does not reverse the initial state may be applied. for example,
Scan voltage is set to non-select voltage VNS.

信号電圧をVNwにする。Set the signal voltage to VNw.

第23図は、初期状態をオフ状態にする場合の電圧波形
例を示したものである。
FIG. 23 shows an example of a voltage waveform when the initial state is turned off.

第24図に駆動回路の一実施例を示す。23a〜23d
、24a〜24dはアナログスイッチ、25.26はス
イッチ、29は走査回路、27はラインメモリ、28は
シフトレジスタ、20は液晶パネル、21は信号電極、
22は走査電極である。
FIG. 24 shows an embodiment of the drive circuit. 23a-23d
, 24a to 24d are analog switches, 25.26 are switches, 29 is a scanning circuit, 27 is a line memory, 28 is a shift register, 20 is a liquid crystal panel, 21 is a signal electrode,
22 is a scanning electrode.

アナログスイッチ23a〜23dは、走査信号C1〜C
Nがl L + の時にa入力を選択し、d HFの時
しこb入力を選択する。アナログスイッチ24a〜24
dは、表示信号り、 r〜Qしが1L″の時にa入力を
選択し、“H′の時にb入力を選択する。
Analog switches 23a to 23d output scanning signals C1 to C.
The a input is selected when N is l L + , and the b input is selected when d HF. Analog switch 24a-24
d selects the a input when the display signal r to Q is 1L'', and selects the b input when the display signal is ``H''.

また、スイッチ25.26は、駆動切換信号CP rが
l Hl の時にa入力を選択し、l L +の時にb
入力を選択する。
Further, the switches 25 and 26 select the a input when the drive switching signal CP r is l Hl and select the b input when the drive switching signal CP r is l L +.
Select input.

この回路の動作を第25図に示す。リセット信号R8に
より、走査回路29とラインメモリをリセットして走査
信号C!〜CNと表示信号Qr〜QL−1をl L +
  レベルにする。さらに、駆動切換信号CP rをt
Eの期間′H′にする。この結果、アナログスイッチ2
3〜23dの出力は、初期化電圧Vzxになり、一方ア
ナログスイッチ24a〜24dの出力は、初期化電圧V
r+rになる。これにより、全画素が初期状態になる。
The operation of this circuit is shown in FIG. The scanning circuit 29 and line memory are reset by the reset signal R8, and the scanning signal C! ~CN and display signal Qr~QL-1 as l L +
level. Furthermore, the drive switching signal CP r is changed to t
The period of E is set to 'H'. As a result, analog switch 2
The outputs of analog switches 3 to 23d are the initialization voltage Vzx, while the outputs of the analog switches 24a to 24d are the initialization voltage Vzx.
It becomes r+r. This brings all pixels into the initial state.

この動作が終了するとシフトレジスタ28の出力をライ
ンメモリ27に同期信号SYHのタイミングで取込む。
When this operation is completed, the output of the shift register 28 is taken into the line memory 27 at the timing of the synchronization signal SYH.

そして、tlの期間で1ライン目の画素をオン状態もし
くはオフ状態にし、以後この動作をNラインまで繰り返
す。この時、スイッチ25.26は各々V N S 、
 V +v wを選択している。
Then, during the period tl, the pixels of the first line are turned on or off, and this operation is repeated up to the Nth line. At this time, the switches 25 and 26 are set to V N S , respectively.
V + v w is selected.

また、全画面の書換えが終了するとリセット信号R8に
より走査回路29をラインメモリ27をリセットし走査
信号Cr = CNと表示信号Q r −Q LをL′
にする。これにより、全ての走査電極には、非選択電圧
VNSが印加され、全ての信号電極には、非書込み電圧
VNWが印加され表示状態が保持される。
When the rewriting of the entire screen is completed, the scanning circuit 29 and line memory 27 are reset by the reset signal R8, and the scanning signal Cr = CN and the display signal Q r -Q L are set to L'.
Make it. As a result, the non-selection voltage VNS is applied to all the scanning electrodes, and the non-writing voltage VNW is applied to all the signal electrodes, so that the display state is maintained.

本発明の応用例を第26図、第27図を用いて説明する
。第26図にm行Q列の液晶パネル32の概略を示す。
An application example of the present invention will be explained using FIGS. 26 and 27. FIG. 26 schematically shows the liquid crystal panel 32 arranged in m rows and Q columns.

この液晶パネルにおいて走査電極をm個のブロックし、
各々のブロックをn行とした場合の駆動法について説明
する。
In this liquid crystal panel, m scanning electrodes are blocked,
A driving method when each block has n rows will be described.

駆動は、各々のブロック毎に初期化と書込み動作をペア
にして行うものである。この駆動法の概略を第27図を
用でい説明する。
Driving is performed by pairing initialization and write operations for each block. The outline of this driving method will be explained using FIG. 27.

図示した駆動波形は、1ブロツクの行数n=10で第2
3図に示した電圧状態図に基づいている。ただし、初期
化電圧VxxとVryは、Ovの期間を設けている。
The illustrated driving waveform has the number of rows in one block n = 10, and the second
It is based on the voltage state diagram shown in Figure 3. However, the initialization voltages Vxx and Vry have a period of Ov.

t、ex期間は、ブロック1に含まれる全画素を初期化
(オフ状態)するための期間であり、これ以降のtwz
期間で線順次走査によりブロック1に対し書込み動作を
行う。
The t,ex period is a period for initializing all pixels included in block 1 (off state), and the subsequent twz
During the period, a write operation is performed on block 1 by line sequential scanning.

以上述べた動作をブロック2,3.・・・の順で行い全
画面の書換えを行う。
The operations described above are executed in blocks 2 and 3. ... to rewrite the entire screen.

また、画面の書換え動作は、一定周期で行っても良いが
、表示内容を変更する場合のみに行っても良い。この場
合、変更するブロックのみを選択しても良い。
Further, the screen rewriting operation may be performed at regular intervals, or may be performed only when changing the displayed content. In this case, only the blocks to be changed may be selected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、マトリクス駆動時の1ラインの選択時
間を短時間にできるため画面の書換え時間を短縮できる
。これにより、大表示容量にディスプレイが可能である
According to the present invention, the selection time for one line during matrix driving can be shortened, so that the screen rewriting time can be shortened. This allows a display with a large display capacity.

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

第1図は本発明の概念図、第2図は液晶分子の配列図、
第3図、第4図は従来例を示す図、第5図〜第7図は本
発明の液晶パネルの構造と液晶材料を示す図、第8図〜
第10図は液晶の特性図、第11図〜第23図は本発明
による駆動波形図、第24図は駆動回路の具体例、第2
5図は第24図のタイミングチャート図、第26図、第
27図は本発明の応用例を示す図である。 6.13,16,22.30・・・走査電極、7゜12
.15,21.31・・・信号電極、14.17・・・
画素、5,20.32・・・液晶パネル。
Figure 1 is a conceptual diagram of the present invention, Figure 2 is an arrangement diagram of liquid crystal molecules,
3 and 4 are diagrams showing the conventional example, FIGS. 5 to 7 are diagrams showing the structure and liquid crystal material of the liquid crystal panel of the present invention, and FIGS.
FIG. 10 is a characteristic diagram of the liquid crystal, FIGS. 11 to 23 are drive waveform diagrams according to the present invention, FIG. 24 is a specific example of the drive circuit, and FIG.
5 is a timing chart diagram of FIG. 24, and FIGS. 26 and 27 are diagrams showing application examples of the present invention. 6.13,16,22.30...scanning electrode, 7°12
.. 15,21.31...signal electrode, 14.17...
Pixel, 5, 20.32...Liquid crystal panel.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、X、Y電極間に強誘電性液晶を挾持した液晶表示素
子のマトリクス駆動方法において、少なくとも表示内容
を書換える画素をあらかじめ表示オン状態もしくは表示
オフ状態のうちの一方の初期状態に定め、この後に時分
割駆動により選択的に前記画素を上記初期状態に保つか
、または表示オン状態もしくは表示オフ状態のうちの他
方の状態にすることを特徴とする液晶マトリクス駆動方
法。 2、特許請求範囲第1項記載の液晶マトリクス駆動法に
おいて、前記初期状態を表示オン状態にした場合は、液
晶を表示オフ状態にするVwsat(OFF)以下の書
込み電圧又は液晶の第1のしきい値電圧Vbth(OF
F)以下の電圧を印加し、他方前記初期状態を表示オフ
状態にした場合は、液晶を表示オン状態にするVwsa
t(ON)以上の書込み電圧又は液晶の第2のしきい値
電圧Vbth(ON)以下の電圧を印加することを特徴
とする液晶マトリクス駆動方法。
[Claims] 1. In a matrix driving method for a liquid crystal display element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between X and Y electrodes, at least a pixel whose display content is to be rewritten is placed in one of a display on state or a display off state in advance. A method for driving a liquid crystal matrix, characterized in that the pixel is set to an initial state, and then selectively maintained in the initial state by time-division driving, or set to the other of a display-on state or a display-off state. . 2. In the liquid crystal matrix driving method according to claim 1, when the initial state is a display-on state, a write voltage of Vwsat (OFF) or lower that turns the liquid crystal into a display-off state or a first voltage of the liquid crystal is applied. Threshold voltage Vbth(OF
F) If the following voltage is applied and the initial state is changed to the display off state, Vwsa turns the liquid crystal into the display on state.
A method for driving a liquid crystal matrix, characterized in that a write voltage of t(ON) or higher or a voltage of lower than a second threshold voltage Vbth(ON) of a liquid crystal is applied.
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EP87100206A EP0229647B1 (en) 1986-01-10 1987-01-09 Liquid crystal matrix driving method
DE87100206T DE3787180T2 (en) 1986-01-10 1987-01-09 Method for driving a liquid crystal display matrix.

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