(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子の駆動方法であって、液晶に所定電圧を印加することにより液晶の相状態を変更する相切換動作周期と、相切換後に液晶に所定電圧を印加することにより相状態を維持する相保持動作周期とを選択して表示を行い、前記相切換動作周期内で相選択をするための相選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記相選択電圧よりも高い補助電圧を前記液晶に印加する工程を有し、前記相切換動作周期での液晶への印加電圧波形と前記保持動作周期での液晶への印加電圧波形とが互いに異なるようにし、前記相切換動作周期での前記補助電圧の値よりも前記保持動作周期での前記補助電圧の値を小さくすることを特徴とする相転移型液晶表示素子の駆動方法。
【請求項２】
前記相転移型液晶表示素子は画素に信号電圧と走査電圧とを印加して駆動するものであって、前記補助電圧が印加される期間において、前記相切換動作周期内における信号電圧と走査電圧の波形の極性関係と前記相保持動作周期における信号電圧と走査電圧の波形の極性関係を切り換えることを特徴とする請求項１記載の相転移型液晶表示素子の駆動動方法。
【請求項３】
前記補助電圧が印加される期間において、前記相切換動作周期における信号電圧の波形の極性と走査電圧波形の極性を互いに逆極性の関係とし、前記相保持動作周期における信号電圧の波形の極性と走査電圧波形の極性とを互いに同極性とするようにしたことを特徴とする請求項２記載の相転移型液晶表示素子の駆動動方法。
【請求項４】
前記選択電圧の印加に続いて相保持のため相保持電圧を印加する期間を有し、前記相保持動作周期において、前記選択電圧の実効値と前記保持電圧の実効値とを実質的に同じになるようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の相転移型液晶表示素子の駆動方法。
【請求項５】
印加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子と、１周期内にその画素が選択されている選択時間と選択されていない非選択時間とを設け、液晶の相状態を変更する相切換動作周期を行うための電圧と相切換後に相状態を維持する相保持動作周期を行うための電圧とを発生して発生した電圧を液晶に印加する駆動手段とを有し、該駆動手段は前記相切換動作周期と前記保持動作周期とで互いに異なる液晶への印加電圧波形を発生し、前記選択時間に選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記選択電圧よりも高い補助電圧を前記液晶に印加し、前記相切換動作周期での前記補助電圧の値よりも前記保持動作周期での前記補助電圧の値を小さくしたことを特徴とする相転移型液晶表示装置。
【請求項６】
前記相転移型液晶表示素子は、画素に信号電圧を印加する信号線と走査電圧を印加する走査線とを有し、前記駆動手段は前記補助電圧が印加される期間において、前記相切換動作周期における信号電圧と走査電圧の波形の極性関係と前記相保持動作周期における信号電圧と走査電圧の波形の極性関係とを切り換えることを特徴とする請求項５記載の相転移型液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶は二色性色素を含有していることを特徴とする請求項６記載の相転移型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印加電圧に応じて異なる複数の相状態を選択的に持つ相転移型液晶表示素子の駆動方法と、その駆動方法が使用される相転移型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘電率異方性が正のコレステリック液晶（カイラルネマティック液晶）に電圧を印加してネマティック相に相転移させることにより液晶の電気光学的特性を制御して表示動作を行う相転移型液晶表示素子がある。この相転移型液晶表示素子の液晶は、印加電圧の変化方向によって相転移特性が変わるいわゆるヒシテリシス特性を持っており、この電気光学的ヒシテリシス特性を利用してメモリ表示が得られることが知られている。
【０００３】
また、このような液晶に２色性色素を添加することにより、同様にヒシテリシス特性を利用したメモリ表示が可能なゲストホスト型液晶表示素子ができることも知られている。
【０００４】
図６を参照して相転移型液晶表示素子のメモリ表示の原理を説明する。図６は、水平配向処理を施したゲストホスト型コレステリック／ネマティック相転移型液晶表示素子の典型的な電気光学的特性を単純化して示したグラフで表示形式としては反射型表示素子の場合である。同図において、横軸が液晶への印加電圧で、縦軸が表示素子の反射率（透過型液晶表示素子であれば透過率）を示している。この液晶表示素子では、電圧上昇時（矢印ａ）と電圧下降時（矢印ｂ）の反射率対電圧特性が異なるというヒシテリシスを持っている。
【０００５】
電圧ＶＨ  は、ヒシテリシスの中央付近に位置し、一つの電圧値ＶＨ  に対して二つの異なる反射率Ｒｏｎ，Ｒｏｆｆ  を有する。すなわち、この電圧値ＶＨ  では、反射率が高い（光の透過率が高い）ネマティック相と、反射率が低い（光の透過率が低い）コレステリック相とが存在できるいわゆる双安定状態となっている。それぞれの相状態では電圧ＶＨ  が印加されている限りその状態を保つことができるメモリ状態となっている。
【０００６】
表示動作は、それぞれの相状態間で以下に説明するようなスイッチング（相転移）を行って実現している。例えば電圧ＶＨ  でメモリされているコレステリック相（低反射率）の状態からネマティック相（高反射率）へスイッチングするには、印加電圧を電圧ＶＨ  から上昇させてネマティック相に相転移する電圧以上の電圧ＶＳ  を印加して一旦ネマティック相とし、その後に電圧をＶＨ  まで戻してネマティク相状態をメモリする。これとは逆に、電圧ＶＨ  でメモリされているネマティック相（高反射率）の状態からコレステリック相（低反射率）へスイッチングするには、印加電圧を電圧ＶＨ  からＶＵ  にまで下降させてコレステリック相に相転移させた後、電圧をＶＨ  まで戻してコレステリック相状態をメモリさせる。
【０００７】
一般にマトリックス型の表示を行なう場合、時分割駆動が採用される。各列に画素信号を印加し、各列を順次走査することにより画面表示を行なっている。各画素は走査周期に対応した周期で駆動される。１周期内でその画素が選択されている期間を選択期間と呼び、その期間内に画素のオン／オフが決定される。１周期内でその画素が選択されていない期間は非選択期間と呼び、オン／オフに拘らず、一定範囲の電圧波形が画素に印加される。
【０００８】
このようなスイッチング動作による表示は、図７に示すような液晶駆動波形を用いて単純マトリックス液晶表示素子で時分割駆動で行うことができる。図７（Ａ）はオン表示（ネマティック相）を行なう駆動パルス波形であり、図７（Ｂ）はオフ表示（コレステリック相）を行なう駆動パルス波形である。液晶に印加される電圧波形の内、選択期間内において、転移する相状態をネマティック相かあるいはコレステリック相かに選択している。選択期間に引き続く非選択期間では、両方の相が存在できる電圧ＶＨ  が印加されている。また、この液晶表示素子はメモリ効果を有しており、ある相状態で電圧ＶＨ  が印加されている限り、他の相への転移することはないために原理的に時分割数に制限はない。
【０００９】
以上説明したような相転移型液晶のメモリ効果を利用して大容量の単純マトリックス駆動液晶表示素子を実現することができるが、図７の駆動波形でスイッチングする場合、設定電圧間の電圧変化に対する液晶の相変化の応答速度が遅いため、ネマティック相かコレステリック相かを決める選択電圧を長時間印加してやらないと液晶が完全に相転移をしない。これでは、１画面分の走査線をすべて走査するためには非常に長い時間を要してしまう。特に、ネマティック相を維持している状態で電圧ＶＨ  からコレステリック相へスイッチングするために電圧ＶＵ  に変化した場合の液晶の応答時間（反射率あるいは透過率が変化してオン状態からオフ状態になるまでの時間）は、長いもので数秒になってしまい、例えば１画面で１００ラインを有する液晶表示素子を１／１００デューティで時分割駆動する場合に１画面を書換えるのに数百秒掛かってしまい実用的ではない。
【００１０】
本願出願人は、このような遅い応答性を改善するために、図８で示すように、選択期間の直前に、選択期間の電圧（ＶＳ  ，ＶＵ  ）よりも高い補助電圧ＶＡ  を印加する駆動方法を提案している。この方法によれば補助電圧ＶＡ  の電圧値はオン状態（ネマティック相）を選択する電圧ＶＳ  と同じかあるいはそれより高い電圧に設定される。このような補助電圧を印加することにより、１ライン当たりのデータ書き込み時間が、数ｍｓから十数ｍｓという高速書き込み可能なコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子並びに二色性色素を添加したゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子が実現できる。
【００１１】
コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子での表示動作では、オン状態とするには図８（Ａ）で示すような交流パルスを印加する。すなわち、補助パルスＶＡ  を印加した後に選択期間でネマティック相を選択するための電圧ＶＳ  を印加し、さらにそれに引き続く非選択期間でネマティック相状態を保持する電圧ＶＨ  を印加する。そして、そのオン状態を引き続き維持する場合には、同じ図８（Ａ）の電圧波形を繰り返し印加し続ければよい。同様に、表示をオフ状態とするには、図８（Ｂ）で示すような交流パルスを印加する。すなわち、補助パルスＶＡ  を印加した後に選択期間でコレステリック相を選択するための電圧ＶＵ  を印加し、さらにそれに引き続きコレステリック相状態を保持する電圧ＶＨ  を印加する。そして、そのオフ状態を引き続き維持する場合には、同じ図８（Ｂ）の電圧波形を繰り返し印加し続ける。従って、以上の駆動方法では、図８の（Ａ）、（Ｂ）で示す二種類の電圧波形のいずれかを切換て表示を行っていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような駆動方法では、図８の（Ａ）、（Ｂ）で示す二種類の電圧波形のいずれかを液晶に印加したのち、その相状態をそのまま維持するような表示動作の場合、フリッカが発生するという問題が起こる。フリッカは表示の一部に比較的速い明るさの変動が発生するいわゆるチラツキ現象であり、表示品質を低下するものである。
【００１３】
このフリッカ現象の発生原因は、オンあるいはオフ状態を維持しているような表示動作で、選択期間の電圧の実効値と非選択期間の電圧の実効値とが異なるために、液晶の相転移ヒシテリシス特性によって液晶の反射率（透過率）が異なるためであることがわかった。以下その理由を詳述する。
【００１４】
ネマティック液晶もしくはコレステリック液晶を用いた液晶表示素子は交流駆動波形の１周期全体の実効値で応答するといわれているが、それはかなり駆動周波数が高い場合に限られたことである。駆動周波数が低い場合には、それぞれの期間に対応した実効値で応答する。
【００１５】
本発明の対象となるコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子は後者の駆動周波数の低い応答動作を利用する。このことは図８で示した駆動波形の選択パルス（補助パルス期間と選択期間とを合わせた期間内の電圧波形）によって表示の切換が可能であるということから容易に理解される。
【００１６】
また、先に説明した本願出願人が提案した高速動作可能なコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の１ライン当たりの書き込み時間（選択期間に対応）は、数ｍｓから十数ｍｓであるため、仮にその値が１０ｍｓとすると、１フレームが１００ラインの場合、１フレームを書き込むのに１秒掛かることになる。これは図８で示す波形のフレーム周波数は１Ｈｚということになる。
【００１７】
コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子をオフ状態（低反射率：コレステリック相）からオン状態（高反射率：ネマティック相）へと表示状態を切換、その後オン状態をそのまま維持する場合、図８（Ａ）のオン波形を繰り返し印加し続ける。図８の駆動波形は先に述べたように、低周波数駆動である。液晶は、１周期内の各瞬間の電圧に応答するのでも、１周期全体の実効値に対して応答するのでもなく、個々の電圧波形のある期間に対応した電圧値に対して応答する。
【００１８】
つまり、図８（Ａ）の場合でいえば、補助電圧ＶＡ  と選択電圧Ｖｓ  とが印加される表示切換期間と非選択期間とでは、液晶が応答する実効電圧が異なる。つまり、表示切換期間の印加電圧の実効値と非選択期間の印加電圧の実効値とが異なる。従って、１周期内で液晶に印加する電圧値が変化することになる。
【００１９】
もし、液晶のヒシテリシス特性が図６に示すように理想的な特性で、オン状態の反射率（Ｒｏｎ）とオフ状態の反射率（Ｒｏｆｆ  ）が電圧に対して変化せず、一定値を持つのであれば、オン表示状態を維持する動作期間で電圧値がある程度変化したとしても反射率が変化しないのでフリッカとして現れない。
【００２０】
ところが、実際の液晶は、図９に示すようなヒシテリシス特性を持っている。例えば、図９（Ａ）の特性では、オフ状態の反射率とオン状態の反射率とは両方とも印加電圧によって変化する。図９（Ｂ）の特性では、オン状態の反射率が印加電圧が変わると変化し、オフ状態の反射率は一定である。また、図９（Ｃ）の特性では、オフ状態の反射率が印加電圧が変わると変化し、オン状態の反射率は一定である。
【００２１】
オン状態で印加電圧が変化すると反射率が変わるようなヒシテリシス特性であると、オン表示状態を維持する動作期間で電圧値が変化すると反射率も変化して、それがフリッカとして現れて表示品質を落としてしまう。オフ状態で印加電圧が変化すると反射率が変わるヒステリシス特性であると、オフ状態を維持する期間で同様に反射率が変化してフリッカが発生する。
【００２２】
フリッカを防止するために、フレーム周波数を高くする方法が知られているが、コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子では選択時間の制限があるためにフリッカを防止できる程度までに周波数を高くすることは不可能である。
【００２３】
本発明の目的は、駆動周波数を高くすることなく、表示中のフリッカを防止できるコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の駆動方法とコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明による相転移型液晶表示素子の駆動方法は、印加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子の駆動方法であって、液晶に所定電圧を印加することにより液晶の相状態を変更する相切換動作周期と、相切換後に液晶に所定電圧を印加することにより相状態を維持する相保持動作周期とを選択して表示を行い、前記相切換動作周期内で相選択をするための相選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記相選択電圧よりも高い補助電圧を前記液晶に印加する工程を有し、前記相切換動作周期での液晶への印加電圧波形と前記保持動作周期での液晶への印加電圧波形とが互いに異なるようにし、前記相切換動作周期での前記補助電圧の値よりも前記保持動作周期での前記補助電圧の値を小さくするようにした。
【００２５】
本発明による相転移型液晶表示装置は、印加電圧に応じて液晶がコレステリック相状態とネマティック相状態のいずれかを持ち、印加電圧の変化により前記相間でヒシテリシス特性を有して相転移する電気光学特性を有する相転移型液晶表示素子と、１周期内にその画素が選択されている選択時間と選択されていない非選択時間とを設け、液晶の相状態を変更する相切換動作周期を行うための電圧と相切換後に相状態を維持する相保持動作周期を行うための電圧とを発生して発生した電圧を液晶に印加する駆動手段とを有し、該駆動手段は前記相切換動作周期と前記保持動作周期とで互いに異なる液晶への印加電圧波形を発生し、前記選択時間に選択電圧を前記液晶に印加する直前に前記選択電圧よりも高い補助電圧を前記液晶に印加し、前記相切換動作周期での前記補助電圧の値よりも前記保持動作周期での前記補助電圧の値を小さくした。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施例による相転移型液晶表示素子の駆動電圧のパルス波形を示す。図１（Ａ）は液晶（画素）の表示状態をオフ表示（コレステリック層）からオン表示（ネマティック相）へ切り換える際の液晶に印加する駆動波形であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の駆動波形によりオン表示に切り替わった後にそのままオン表示を維持する場合に印加される駆動波形である。図１（Ｃ）はオン表示（ネマティック相）からオフ表示（コレステリック相）へ切り換える際の駆動波形である。図１（Ｄ）は、オフ表示に切り替わった後にそのままオフ表示を維持する場合に印加する波形である。
【００２７】
図１に示すように、駆動波形の１周期は、補助パルス期間と選択期間とそれに引き続く非選択期間とで構成される。図１（Ａ）で示すオフ→オン切り換え動作の場合には、選択期間でネマティック相状態とする選択電圧ＶＳ  のパルス２が印加される直前に、選択電圧ＶＳ  よりも高い補助電圧ＶＡ  のパルス１が印加されている。そして非選択期間でネマティック相状態を保持する保持電圧ＶＨ  のパルス３が前期補助電圧ＶＡ  の電圧値を制御するために発生するパルスＶＡＵ１３と共に印加される。また、図１（Ｃ）で示すオン→オフ切り換え動作の場合には、選択期間でコレステリック相状態とする選択電圧ＶＵ  のパルス５（実際には電圧ＶＵ  ＝０であるのでゼロ電圧の印加）が液晶に印加される直前に、選択電圧ＶＳ  よりも高い補助電圧ＶＡ  のパルス４が印加されている。そして非選択期間でコレステリック相状態を保持する保持電圧ＶＨ  のパルス６が前期補助電圧ＶＡ  の電圧値を制御するために発生するパルスＶＡＵ１３と共に印加される。
【００２８】
さらに図１（Ａ）の表示切り換え動作の後に、切り換えたオン表示状態をそのまま維持する動作の場合には、フリッカを防止するために、図１（Ｂ）で示す駆動波形パルスを印加する。この表示維持動作の場合にも選択期間の直前に、電圧ＶＨ  よりも高い補助電圧ＶＡＵのパルス７が印加されている。選択期間では電圧ＶＳ  で所定周波数のパルス８が印加される。そして非選択期間でネマティック相状態を保持する保持電圧ＶＨ  のパルス９が前期補助電圧ＶＡ  の電圧値を制御するために発生するパルスＶＡＵ１３と共に印加される。
【００２９】
また、図１（Ｃ）の表示切り換え動作の後に、切り換えたオフ表示状態をそのまま維持する動作の場合には、フリッカを防止するために、図１（Ｄ）で示す駆動波形パルスを印加する。この表示維持動作の場合にも選択期間の直前に、電圧ＶＨ  よりも高い補助電圧ＶＡＵのパルス１０が印加されている。選択期間では電圧ＶＵ  （＝０）の電圧１１が印加される。そして非選択期間でコレステリック相状態を保持する保持電圧ＶＨ  のパルス１２が前期補助電圧ＶＡ  の電圧値を制御するために発生するパルスＶＡＵ１３と共に印加される。
【００３０】
図１の駆動波形において特徴的な点は、表示切換動作と表示状態維持動作とで補助電圧パルス１、７、４、１０の電圧値が異なることである。すなわち、図１（Ｂ），（Ｄ）の表示状態を維持する駆動波形では、補助電圧パルス７、１０の電圧値が図１（Ａ），（Ｃ）の表示切換の駆動波形の補助電圧パルス１、４よりも低いということである。表示状態維持動作における補助電圧値を小さくすることにより補助電圧を含む選択期間と非選択期間の電圧の差が少なくなって図９に示すようなヒシテリシス特性を持った液晶でもフリッカが発生しなくなる。
【００３１】
非選択期間でもＶＡＵが印加されているが、これは選択期間での補助パルスにＶＡ  とＶＡＵという２値の値を持たせるために信号波形を変形させる必要があり、これに起因して生じてしまうものである。
【００３２】
図３から判るように、ＶＡ  はＶＡＣ＋ＶＡＳで作り出し、ＶＡＵはＶＡＣ−ＶＡＳで作り出している。この時、信号波形をＶＡＳとＶＨ  の２値にせず、ＶＨ  の１値のみでもＶＡ  はＶＡＣ＋ＶＨ  、ＶＡＵはＶＡＣ−ＶＨ  と２値になるが、ＶＨ  の値が小さいため、フリッカーを防止する効果が十分には得られなかった。十分な効果を得るにはＶＨ  よりも大きな電圧レベルを全走査ラインの補助電圧期間に対応させて出力させ、その極性を制御する必要があった。
【００３３】
図３の例では、ＶＡＳはＶＡＣの半分にしてある。この場合のＶＡＵ（＝ＶＡＣ−ＶＡＳ）はＶＡＳと等しくなる。従って、図１（Ｂ）と（Ｄ）の波形の選択期間と非選択期間の補助パルス電圧は等しくなる。
【００３４】
この非選択期間にも補助パルスが出力されるということが、フリッカーを防止するために良い方向に働いている。つまり、選択期間と非選択期間の実効電圧の差によるフリッカーの他に非選択期間内の補助パルスによるフリッカー（またはフリッカー的なもの）が発生するが、これらのフリッカーを加えたものは、前者のもののみのときに比べ、周期数が高いので、フリッカーとして視認されない。つまり、フリッカーでフリッカーを消すという効果も有している。
【００３５】
次に、実際の駆動方法を図２に示すようなドットマトリックス型の液晶表示装置において、図３の波形図で示す駆動波形により駆動する場合を参照して、さらに詳しく説明する。
【００３６】
図２において、Ｘ１  ，Ｘ２  ，Ｘ３  ，Ｘ４  ・・・・は、信号（データ）線を示し、Ｙ１  ，Ｙ２  ，Ｙ３  ，Ｙ４  ・・・・は、走査線を示し、信号線と走査線の交差点であるＸ１  −Ｙ１  ，Ｘ２  −Ｙ１  ，・・・・Ｘ１  −Ｙ２  ，Ｘ２  −Ｙ２  ・・・は画素を示す。さらに、２０は信号電圧発生回路であり、３０は走査電圧発生回路である。
【００３７】
図３に示す駆動波形は、（Ａ）と（Ｂ）とが走査電圧発生回路３０で発生して走査線Ｙ１  とＹ２  にそれぞれ出力される走査電圧波形であり、（Ｃ）と（Ｄ）が信号電圧発生回路２０で発生して信号線Ｘ１  とＸ２  にそれぞれ出力される信号電圧波形であり、（Ｅ）と（Ｆ）は画素Ｘ１  −Ｙ１  とＸ２  −Ｙ１  の液晶に印加される駆動電圧信号（信号電圧と走査電圧の合成）であり、（Ｇ）と（Ｈ）は画素Ｘ１  −Ｙ２  とＸ２  −Ｙ２  の液晶に印加される駆動電圧信号である。
【００３８】
図２の場合、画素Ｘ１  −Ｙ１  がオフ状態（コレステリック相）からオン状態（ネマティック相）に変化する画素であり、画素Ｘ１  −Ｙ２  がオン状態からオフ状態に変化する画素であり、Ｘ２  −Ｙ１  がオン状態を保持する画素であり、Ｘ２  −Ｙ２  がオフ状態を保持する画素である。
【００３９】
図３の波形をさらに詳しく説明する。走査線波形（図３（Ａ），（Ｂ））の電圧ＶＳＣが信号線波形（図３（Ｃ），（Ｄ））ＶＨ  と等しく設定されている。走査線波形は、ＶＡＣとＶＳＣと０Ｖの三つの電圧レベルで構成されている。信号線波形は、ＶＡＳとＶＨ  の二つの電圧レベルで構成されている。さらに、信号線波形の補助パルスＶＡＳは全ての走査波形の補助パルスＶＡＣに対応したタイミングで出力されている。この例では、ＶＡＣはＶＡＳの２倍になるように設定されているので、和電圧および差電圧はＶＡ  ＝３ＶＡＳ，ＶＡＵ＝ＶＡＳとなる。
【００４０】
さらに、オフ表示からオン表示への切換動作と、オン表示からオフ表示への切換動作と、オン表示の維持動作と、オフ表示の維持動作との四つ表示動作間の切換は、電圧ＶＡＣ、ＶＳＣ、ＶＡＳおよびＶＨ  の極性を切換制御して行っている。この走査線電圧と信号線電圧の極性切換により、液晶に印加される補助電圧の高さを制御することができる。
【００４１】
すなわち、図３（Ｅ）のオフからオンへの表示切換駆動信号の場合では、走査線波形（図３（Ａ））と信号線波形（図３（Ｃ））の補助パルス期間での電圧ＶＡＳとＶＡＣとは互いに逆極性の関係であり、選択期間での電圧ＶＨ  とＶＳＣも互いに逆極性となっている。よって、この表示切換動作では高電圧の補助電圧パルスＶＡ  と高電圧の選択電圧パルスＶＳ  とで構成される。
【００４２】
図３（Ｆ）のオン状態を維持する動作の場合では、走査線波形（図３（Ａ））と信号線波形（図３（Ｄ））の補助パルス期間での電圧ＶＡＳとＶＡＣとは互いに同極性の関係であり、選択期間での電圧ＶＨ  とＶＳＣとは互いに逆極性となっている。よって、この表示維持動作では低電圧の補助電圧パルスＶＡＵと高電圧の選択電圧パルスＶＳ  とで構成される。
【００４３】
図３（Ｇ）のオンからオフへの表示切換駆動信号の場合では、走査線波形（図３（Ｂ））と信号線波形（図３（Ｃ））の補助パルス期間での電圧ＶＡＳとＶＡＣとは互いに逆極性の関係であり、選択期間での電圧ＶＨ  とＶＳＣとは互いに同極性となっている。よって、この表示切換動作では高電圧の補助電圧パルスＶＡ  と低電圧の選択電圧０Ｖとで構成される。
【００４４】
図３（Ｈ）のオフ状態を維持する動作の場合では、走査線波形（図３（Ｂ））と信号線波形（図３（Ｄ））の補助パルス期間での電圧ＶＡＳとＶＡＣとは互いに同極性の関係であり、選択期間での電圧ＶＨ  とＶＳＣとも互いに同極性となっている。よって、この表示維持動作では低電圧の補助電圧パルスＶＡＵと低電圧の選択電圧０Ｖとで構成される。
【００４５】
さらに、フリッカ抑制の効果を得るために、表示維持動作の駆動波形において、選択期間のパルスの電圧実効値と非選択期間のパルスの電圧実効値とが等しいかあるいは、選択期間のパルスの電圧実効値が非選択期間のパルスの電圧実効値の０．８〜１．２倍程度の範囲内に設定することもできる。表示状態維持動作における補助電圧パルスを低くする対策と、選択期間のパルスの電圧実効値を非選択期間のパルスの電圧実効値と同じかある設定範囲とする対策とを組み合わせると、フリッカはより効果的に防止できる。なお、その場合に、選択期間の電圧パルスの周波数は液晶が電圧実効値で応答するに充分な周波数にする必要がある。
【００４６】
このような効果的なフリッカ防止対策の駆動波形の例を図４及び図５に示す。図４（Ａ）は液晶（画素）の表示状態をオフ表示（コレステリック層）からオン表示（ネマティック相）へ切り換える際の液晶に印加する駆動波形である。図４（Ｃ）はオン表示（ネマティック相）からオフ表示（コレステリック相）へ切り換える際の駆動波形である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）あるいは（Ｃ）の駆動波形によりオン表示あるいはオフ表示に切り替わった後にそのままオン表示あるいはオフ表示を維持する場合に印加される駆動波形である。
【００４７】
図４（Ａ）あるいは（Ｃ）の表示切り換え動作の後に、切り換えた表示状態（オンあるいはオフ状態）をそのまま維持する動作の場合には、フリッカを防止するために、図４（Ｂ）で示す駆動波形パルスを印加する。この表示維持動作の場合にも選択期間の直前に、補助電圧４１よりも低い補助電圧ＶＡＵのパルス４２が印加されている。選択期間では電圧ＶＳ  のパルス４３とＶＵ  （＝０）の電圧４４とが所定周波数で交互に発生するパルスが印加される。そして非選択期間ではネマティック相状態あるいはコレステリック相状態を保持する保持電圧ＶＨ  のパルス４５が印加される。
【００４８】
この図４（Ｂ）の実施例の場合には、選択期間の電圧実効値と非選択期間の電圧実効値とが同じになっている。よって、液晶に印加される電圧実効値は選択期間と非選択期間を通じて同じになるので、図９に示したようなヒシテリシス特性があってもフリッカが発生することはない。しかも、表示状態維持動作での補助電圧ＶＡＵは、表示状態切換動作での補助電圧ＶＡ  よりも低電圧となっているためにその期間でのフリッカも低減でき、効果的にフリッカが抑制できる。
【００４９】
図５に示す波形は、（Ａ）と（Ｂ）とが走査電圧発生回路２０で発生して走査線Ｙ１  とＹ２  にそれぞれ出力される走査電圧波形であり、（Ｃ）と（Ｄ）が信号電圧発生回路１０で発生して信号線Ｘ１  とＸ２  にそれぞれ出力される信号電圧波形であり、（Ｅ）と（Ｆ）は画素Ｘ１  −Ｙ１  とＸ２  −Ｙ１  の液晶に印加される駆動電圧信号（信号電圧と走査電圧の合成）であり、（Ｇ）と（Ｈ）は画素Ｘ１  −Ｙ２  とＸ２  −Ｙ２  の液晶に印加される駆動電圧信号である。
【００５０】
図５の場合、画素Ｘ１  −Ｙ１  がオフ状態（コレステリック相）からオン状態（ネマティック相）に変化する画素であり、画素Ｘ１  −Ｙ２  がオン状態からオフ状態に変化する画素であり、Ｘ２  −Ｙ１  がオン状態を保持する画素であり、Ｘ２  −Ｙ２  がオフ状態を保持する画素である。
【００５１】
この実施例では、オン状態維持波形（図４（Ｆ））の選択期間では、電圧ＶＳ  のパルスが液晶の応答が電圧実効値で応答するに充分な周波数となるように選定された所定周波数で出力され、その期間の電圧実効値が非選択期間の電圧ＶＨ  の実効値と等しくなるように設定されている。また、オフ状態を維持する波形（図４（Ｈ））についても同様である。また、表示切換動作と表示維持動作の間での走査線波形と信号線波形の極性の切換については、図３の波形図で示した説明と基本的に同じである。
【００５２】
次に、上記実施例のゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子の実際の作製方法についてその工程手順に従って説明する。
【００５３】
▲１▼  透明電極を表面に形成した２枚のガラス基板に液晶分子にプレティルト角を約５度与える配向膜を印刷法にて塗布した後、その基板を２００℃のオーブンにて焼成した。焼成後の膜厚は５００オングストロームであった。
【００５４】
▲２▼  ▲１▼の工程で処理したガラス基板の配向膜上をセル完成時の対向する基板間の液晶のツイスト角が３６０度になるようにラビング処理した。
【００５５】
▲３▼  ▲２▼の工程で得た基板の一方にシール材を塗布し、２枚の基板を直径が５μｍの球形のギャップコントロール材を介して重ね合わた後、シール材を硬化させて空セルを作製した。
【００５６】
▲４▼  ▲３▼の工程で得た空セルに、セル厚ｄと液晶の自然ピッチｐの関係がｄ／ｐ＝０．９であり、かつ青色二色性色素（日本感光色素社製Ｇ−４４１）を１．２５ｗｔ％加えたカイラルネマティック液晶を注入して所望の液晶表示素子を得た。
【００５７】
このようにして作製した液晶セルに図１及び図３に示す波形を印加して駆動したところ、フリッカがほとんど目立たない良好な表示が得られた。さらに、同じ液晶セルを図４及び図５に示す波形で駆動したところ、フリッカがまったく視認できないさらに良好な表示が得られた。
【００５８】
この効果は、表示維持動作の補助電圧パルスの電圧値が低くなったことと、信号線電圧にも補助パルスを加えたことによる実効電圧変化の周波数が高くなり、フリッカが目立たない周波数になったためだと考えられる。
【００５９】
図９（Ａ）のような特性の液晶では、オン状態維持とオフ状態維持の両方の波形に本発明を適用することが望ましい。図９（Ｂ）あるいは（Ｃ）の特性の場合には、前者ではオン状態維持時の波形のみに本発明を適用し、後者ではオフ状態維持時の波形のみに本発明を適用してもかまわない。
【００６０】
表示状態を維持する動作の場合、選択期間の電圧ＶＳ  を出力する期間を色々調整することにより選択期間の電圧実効値を任意に設定して、フリッカが発生する様子を観察したところ、選択期間の電圧実効値が非選択期間の電圧ＶＨ  の０．８倍から１．２倍の範囲ではフリッカは観察できなかった。それ以外の電圧ではフリッカが見られた。従って、本発明の効果を得るためには選択期間の電圧は上記範囲であることが望ましい。
【００６１】
なお、図３及び図５では、各波形は簡略化のためにパルスの極性反転がフレーム反転で描かれているが、図１で描いたようにフレーム内反転であっても同様な効果が得られる。また、１回の選択期間で表示切換ができる液晶表示素子であるため、正負の２極性の波形で１組をなすフレーム反転（２フレーム分で１周期となる。）よりも、１周期で１フレームであるフレーム内反転波形の方がより好ましい。
【００６２】
さらに、上記の実施例の説明ではゲストホスト型液晶表示素子を中心に説明したが、二色性色素を持たないタイプのコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６３】
以上の説明における材料や数値はあくまでも例示である。本発明は説明した実施例のものに限るものではなく、以上の開示に基づいて当業者であれば様々な改良や変更が可能であることは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
表示状態を維持する動作の際に、選択期間の直前に印加する補助電圧の値を表示動作を切り換える動作のときの補助電圧の値よりも低く設定することにより、フリッカを抑制して、表示品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の相転移型液晶表示素子の駆動波形図である。
【図２】ドットマトリックス型液晶表示装置の模式図である。
【図３】本発明の実施例によるゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の動作波形図である。
【図４】本発明の他の実施例によるコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の駆動波形図である。
【図５】本発明の他の実施例によるコレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の動作波形図である。
【図６】一般的なゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の電気光学特性の模式図である。
【図７】従来のゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の駆動波形図である。
【図８】補助電圧を印加するゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の駆動波形図である。
【図９】ゲストホスト型コレステリック−ネマティック相転移型液晶表示素子素子の色々な電気光学特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１、４、７、１０  選択期間の補助電圧パルス
２                オフからオン切換動作の選択期間の電圧パルス
３                オフからオン切換動作の非選択期間の電圧パルス
５                オンからオフ切換動作の選択期間の電圧
６                オンからオフ切換動作の非選択期間の電圧パルス
８                オン表示状態保持動作の選択期間の電圧パルス
９                オン表示状態保持動作の非選択期間の電圧パルス
１１              オフ表示状態保持動作の選択期間の電圧
１２              オフ表示状態保持動作の非選択期間の電圧パルス
１３              非選択期間の補助電圧パルス
２０              信号電圧発生回路
３０              走査電圧発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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